JP2000213884A - 熱交換器用折曲げ偏平管及びその製造方法 - Google Patents

熱交換器用折曲げ偏平管及びその製造方法

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JP2000213884A JP11351972A JP35197299A JP2000213884A JP 2000213884 A JP2000213884 A JP 2000213884A JP 11351972 A JP11351972 A JP 11351972A JP 35197299 A JP35197299 A JP 35197299A JP 2000213884 A JP2000213884 A JP 2000213884A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 折込縁が内側に折り曲げられた部分に凹みが
なく、近接する波状スペーサを保持できるようにした折
曲げ偏平管を製造する。 【解決手段】 外面20a,20bから内側に向かって
直角に折り曲げた2つの折込縁18a,18bを結合し
てなるスペーサ16により分離された、2本の平行な流
路12,14を形成する金属板を備える、自動車用の熱
交換器の折曲げ偏平管である。各折込縁18a,18b
は、折曲部28a,28bを形成し、少なくとも、金属
板の外面20a,20b側で***する***部29a,2
9bを含む外面20a,20bに対して、直角に折り曲
げられている。本発明により、スペーサに近接する領域
の平らな大面を確実に連続させ、かつ、熱交換器の波状
スペーサを強固に保持することができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、例えば、自動車の
エンジンを冷却するラジエータのような熱交換器用の偏
平管に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明は、特に、折曲げ偏平管の折曲部
を形成する外面から内面に向かって、90°の角度で折り
曲げた2つの折込縁を結合して構成したスペーサにより
分離された、2本の平行な流路を形成する、金属板から
なる折曲げ偏平管に関する。
【0003】この種の折曲げ偏平管は、公知であり、平
らな形状の断面を有し、かつ、2つの小さな曲面により
結合された2つの大きな平らの平行な面(以下、大面と
する)を有している。折曲げ偏平管と、熱交換器のフィ
ンを構成し、この偏平管の大面の間で延びる波状スペー
サとを、交互に、かつ平行に積層することにより、偏平
管の層が構成される。
【0004】次に、偏平管の端は、マニホールドチェン
バに取り付けられたマニホールド板に設けた適切な形状
の孔に嵌合される。ついでこのアッセンブリを、適当な
炉でろう付けすることにより、熱交換器が形成される。
【0005】この種の公知の多くの折曲げ偏平管におい
て、折曲部は、折曲げ処理により円弧状とされ、折込縁
が内側に折り曲げられる折曲げ偏平管の表面に、凹みが
生じてしまう。従って、スペーサに近接する領域におい
て、折曲げ偏平管の大面を連続させるために、また、熱
交換器の折曲げ偏平管とマニホールド板との結合部分か
らの漏れを防止するために、この凹みに充填する必要が
ある。しかし、折曲げ偏平管の製造時に、前記凹みを合
金鑞で充填することは容易ではないので、実施面で難点
がある。
【0006】また、この種の折曲げ偏平管において、折
曲部が、上述した凹みを除去しうる鋭い外面角部を設け
たものもある。しかし、鋭い外面角部を成形することは
困難である。
【0007】さらに、上述した公知の折曲げ偏平管は、
波状スペーサを適切に保持できないという欠点があり、
そのため、熱交換器のろう付けの際に、波状スペーサを
正確な位置に保持するための特別な工具が必要となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的
は、上述した欠点の少なくとも一部を解消することにあ
る。
【0009】本発明の別の目的は、折込縁が内側に折り
曲げられた部分に凹みがなく、近接する波状スペーサを
保持できるようにした折曲げ偏平管を製造することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、第1の態様に
よると、折曲げ偏平管の折曲部を形成する外面から内面
に向かって直角に折り曲げてなる、2つの折込縁を結合
してなるスペーサにより分離された、2本の平行な流路
を形成する金属板を備え、各折曲部は、少なくとも、金
属板の外面側で***する***部を有する、自動車用の熱
交換器の折曲げ偏平管が提供される。
【0011】各折込縁は、直角に折り曲げられ、***部
を形成しており、2つの折込縁を、凹みを生じることな
く結合することができる。従って、ろう付け処理の際
に、スペーサに近接する領域において、折曲げ偏平管の
各大面が、確実に連続するようになる。また、熱交換器
の折曲げ偏平管とマニホールド板との結合部分における
漏れを確実に防止できる。
【0012】また、これら***部が、スペーサに***す
ることにより、波状スペーサを強固に保持でき、ろう付
けの間、波状スペーサを保持するための特別な工具を必
要としない。
【0013】さらに、***部は、折曲げ偏平管の外面に
対向する内面の折込縁を支持する。
【0014】***部は、金属板の外面側のみで、または
金属板の外面側及び折込縁側で***する。
【0015】***部は、0.05mm〜0.5mmの高
さであるのが好ましい。
【0016】本発明の第1の特徴によると、各折込縁
は、概ね4分円形状である隅肉部を形成して、折曲げ偏
平管の内面に結合している。
【0017】本発明の第2の特徴によると、折込縁が結
合される外面は、折曲げ偏平管の平らな大面を構成して
いる。
【0018】本発明の第3の特徴によると、折曲げ偏平
管は、2つの小さな内向湾曲面により結合される2つの
平らな大面を有している。
【0019】本発明の折曲げ偏平管は、折曲げ可能な材
料、特にアルミニウムまたはアルミニウムベースの金属
材料で形成されている。
【0020】第2の態様によると、本発明は、上述した
折曲げ偏平管を、次の工程で成形する方法に関するもの
である。 (a)2つの平行な長手方向の側縁により限定された、
所要長さの平らな金属板を準備し、(b)折込縁の間で
延びる金属板の中央領域と、可変的な鈍角をなす平らな
折込縁を形成するために、金属板の2つの各周縁領域を
連続して折り曲げて変形させ、各折込縁の所定形状であ
る折曲げ領域を中央領域と結合し、(c)金属板を、各
折込縁が中央領域に直角に結合されるまで変形し、
(d)***部を含む折曲部を、90゜の角度に折り曲げ
て、折曲げ領域を形成する。
【0021】この方法を実行するには、工程(b)にお
いて、折曲げ領域は、優角側で***する丸形状のリブを
備え、工程(c)において、***したリブを保持し、工
程(d)において、***したリブを押圧して、***部を
形成するのが好ましい。
【0022】この方法の変形では、工程(b)におい
て、折曲げ領域は、丸形状の折曲部を備え、工程(c)
において、折曲部を保持し、工程(d)において、折込
縁の材料は、直角の内面を充填し、***部を形成するよ
うに流入させる。
【0023】本発明の他の特徴によれば、各工程
(b)、(c)、及び(d)は、成形車及び対向成形車
を備える、少なくとも1組の回転成形車により行われ
る。
【0024】この方法は、次に示す少なくとも1つの補
助的な工程を備えているのが好ましい。 (e)2本の平行な流路を有する折曲げ偏平管を形成す
るように、金属板を連続して変形し、2つの折り曲げら
れた折込縁を対向させ、金属板の中央部まで延びるスペ
ーサを構成する。
【0025】工程(e)は、折込縁の一方の側で延びる
共角部の外面をなし、対向する平らな大面に対し、2つ
の小さな内向湾曲面により結合される平らな大面を形成
するように、中央領域を変形させるのが好ましい。
【0026】他の様態によれば、本発明は、上述した折
曲げ偏平管、または上述した方法による折曲げ偏平管を
積層してなる熱交換器に関する。
【0027】
【発明の実施の形態】各図面において、同様の部材に
は、同じ符号を付してある。
【0028】図1には、折り曲げて偏平にされ、かつ、
ろう付けされた薄い金属板、好ましくは、アルミニウム
やアルミニウムベースの合金からなる折曲げ偏平管(1
0)が示されている。この折曲げ偏平管(10)は、金
属板を折り曲げてなる2本の平行な流路(12)(1
4)を有している。流路(12)(14)は、金属板の
側縁を直角に折り曲げた2つの折込縁(18a)(18
b)を重合してなるスペーサ(16)で分離されてい
る。
【0029】すなわち、2つの折込縁(18a)(18
b)は、折曲げ偏平管(10)の外面(20a)(20
b)の側端を直角に折り曲げて形成され、それらを背合
せに結合して、スペーサ(16)が形成されている。
【0030】各外面(20a)(20b)は、折曲げ偏
平管(10)における大きな表面(以下、上側大面とす
る)が形成され、大面は、2つの小さい内向湾曲面(2
4)(26)を介して、下側大面(22)に連なってい
る。
【0031】図2からよくわかるように、各折込縁(1
8a)(18b)は、対応する外面(20a)(20
b)に対して、直角に折り曲げられ、その曲折部(28
a)(28b)の角は、***部(29a)(29b)と
なっている。各***部(29a)(29b)は、対応す
る外面(20a)(20b)の外側へ向かって***し、
その高さ(d)(図14)は、0.05mm〜0.5m
mである。
【0032】そのため、2つの折込縁(18a)(18
b)は、従来技術におけるのとは異なり、折り曲げられ
た折曲部(28a)(28b)の間に凹みを生じること
なく、密着して結合されている。従って、折曲部(28
a)(28b)は隣接し、外面(20a)(20b)
は、連続して延びている。
【0033】図2からわかるように、各折込縁(18
a)(18b)は、折曲げ偏平管(10)の内面(30
a)(30b)と連続しており、ほぼ4分円形状ある隅
肉部(31a)(31b)を形成している。
【0034】上述した折曲げ偏平管(10)は、2つの
平行な長手方向の側縁(32a)(32b)を有する金
属板(図3)を成形して得られるものである。成形処理
前の金属板は、平らであり、図3に破線で示すように、
長手方向の側縁(32a)(32b)は、互いに反対側
に位置している。
【0035】折曲げ偏平管(10)の成形は、折込縁
(18a)(18b)を同時に形成することから始ま
る。折込縁(18a)の成形要領を、図4〜図9を用い
て説明する。なお、折込縁(18b)も、同時に、かつ
同様に成形される。
【0036】まず、金属板の中央領域(34)に対し
て、角度(鈍角)Aをなす折込縁(18a)が形成され
るように、金属板の長手方向の側縁(32a)の付近を
折り曲げる。これにより、中央領域(34)は、2つの
折込縁(18a)(18b)により囲まれる。前記角度
Aは、最初は180゜であるが、次第に小さくなり、図
4に示すように、135゜となる。
【0037】次に、反対面の角度(優角)B(この角度
は、180゜よりも必然的に大きい)側に、***する円
形のリブ(36)を形成すべく、***部(29a)を有
する折曲部(28a)を形成する。リブ(36)は、概
ね円弧状であるが、徐々に変形されて、折曲部(28
a)を形成することとなる。
【0038】金属板の変形は、図5に示すように、リブ
(36)を保ちつつ、折込縁(18a)(折込縁((1
8b)も同様)が直角に中央領域(34)に連なるまで
行われる。図5に示す位置においては、角度Aは90゜
であり、角度Bは270゜であり、リブ(36)は、円
弧状断面を有し、かつ角度B側に***している。
【0039】次に、金属板を、図6に示すように、リブ
(36)が押圧されて90゜の角度で折り曲げられた隆
起部(29a)を有する折曲部(28a)が形成される
ように、折込縁(18a)と中央領域(34)との連接
領域を折り曲げる。
【0040】内面(30a)は、4分円形状の隅肉部
(31a)を介して結合される。折込縁(18b)と外
面(20b)との結合領域においても、同様の隅肉部
(31b)が形成される(図2参照)。
【0041】折込縁(18a)(18b)を形成するた
めに、金属板の2つの側縁部の変形は、少なくとも3組
の回転成形車によって行われる。
【0042】図4に示す形状に成形するためには、図7
の1組の回転成形車、つまり、成形車(40)と、それ
に対向する相補的な対向成形車(42)とが用いられ
る。
【0043】図5に示す形状に成形するためには、図8
の1組の回転成形車、つまり、成形車(44)と、それ
に対向する相補的な対向成形車(46)とが用いられ
る。
【0044】図6に示す形状に成形するためには、図9
の1組の回転成形車、つまり、成形車(48)と、それ
に対向する相補的な対向成形車(50)とが用いられ
る。
【0045】次に、折曲げ偏平管(10)の成形を完了
するために、2つの折込縁(18a)(18b)を、図
3に示すように、互いに結合して、スペーサ(16)を
形成する。この結合は、概ね半円形状である小さな内向
湾曲面(24)(26)を形成するように、適切な2組
の成形車により連続的に行われ、スペーサ(16)の端
が、中央領域(34)の内面に結合するまで続けられ
る。
【0046】この処理が完了すると、図1に示すような
形状で、2つの折込縁(18a)(18b)の結合部分
に凹みのない折曲げ偏平管(10)が得られる。
【0047】折曲げ偏平管(10)は、熱交換器の端に
おいて、マニホールドチェンバに取り付けられた、2枚
のマニホールド板(54)のスロット(52)に取り付
けられる。なお、図10及び図11には、1枚のマニホ
ールド板のみを示す。
【0048】取り付けの間、波状スペーサ(56)を折
曲げ偏平管(10)の間に挿入し、アッセンブリを、ろ
う付けすることにより組み立てられる。
【0049】各折曲げ偏平管(10)の折込縁(18
a)(18b)は、凹みを生じることなく結合されてい
るので、波状スペーサ(56)に近接する折曲げ偏平管
(10)の上側大面は、確実に連続している。
【0050】また、折曲げ偏平管(10)の端とマニホ
ールド板(54)との結合部分における漏れを確実に防
止することができる。
【0051】図12及び図13からわかるように、熱交
換器の折曲げ偏平管(10)を積層すると、特に、ろう
付け作業中に、各折曲げ偏平管(10)の***部(29
a)(29b)は、波状スペーサ(56)に突入して、
***部(29a)(29b)が強固に保持される。
【0052】***部(29a)(29b)の形状は、様
々に変更することができる。図1及び図2、図12及び
図13に示す実施例では、***部(29a)(29b)
は、外面(20a)(20b)からのみ***し、折込縁
(18a)(18b)は、互いに接触している。
【0053】これに対し、図14に示す実施例では、隆
起部(29a)(29b)は、対応する外面(20a)
(20b)側、及び対応する折込縁(18a)(18
b)側より***している。
【0054】図15に示す変形例は、図1及び図2、図
12及び図13に示したものと同様なものであるが、図
15における各折込縁(18a)(18b)は、上述し
た実施例のような円形の隅肉部を介してではなく、平面
の傾斜縁を介して、折曲げ偏平管(10)の内面(30
a)(30b)に結合されている。
【0055】本発明の変形例を、図16〜図19を参照
して説明する。
【0056】図16は、図5の形状を変形した、折り曲
げられた金属板の一側端を示し、折込縁(18a)は、
丸形状の直角折曲部(58)により、直角に中央領域
(34)に結合されている。この直角折曲部(58)
は、図5のリブ(36)と比べて、外側には***してい
ない。
【0057】図16に示す形状に成形するためには、図
17に示す1組の回転成形車、つまり、成形車(60)
と、それに対向する相補的な対向成形車(62)とが用
いられる。これら2つの成形車により、直角の角度Aを
有する上述した直角折曲部(58)を成形することがで
きる。
【0058】図16に示す形状の折込縁(18a)は、
折曲げ偏平管(10)のスペーサ(56)のための最終
的な所望の高さよりも高い高さH1に延びている。
【0059】次の処理により、直角折曲部(58)を含
む折込縁(18a)の材料は、直角の内部を充填するよ
うに流入し、上述したのと同様に、***部(29a)が
形成される。
【0060】これを実現するために、成形車(64)及
び側方の支持部と協働し、相補的な形状である対向成形
車(66)を備える1組の回転成形車が用いられる。成
形車(64)は、金属板の長手方向の側縁(32a)に
対して受けとなるのに好適なリム(68)を備えてい
る。これにより、折込縁(18a)の材料は、折込縁
(18a)の高さが、高さH1(図18)から高さH2
(図20)、つまり図18に示す高さΔHだけ低くなる
ように流入する。
【0061】また、対向成形車(66)は、上述した隆
起部(29a)を形成するために流入する材料を収容し
うる凹部(72)を有している。
【0062】本発明により、エンジンを冷却するラジエ
ータや空調装置の冷却器のような、自動車の異なる種類
の熱交換器を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による折曲げ偏平管の端面図である。
【図2】図1の要部の拡大図である。
【図3】本発明により、側縁を直角に折り曲げた材料
を、順次屈曲していく状態を示す端面図である。
【図4】折込縁を形成するための折曲げ処理の開始時に
おける金属板の一端を示す端面図である。
【図5】図4に続く処理を行った時の図4と同様の端面
図である。
【図6】図5に続いて、鋭い角部を有する90゜の角度
に折り曲げた金属板を示す、図5と同様の端面図であ
る。
【図7】図4の形状に成形するための1組の回転成形車
の部分断面図である。
【図8】図5の形状に成形するための1組の回転成形車
の部分断面図である。
【図9】図6の形状に成形するための1組の回転成形車
の部分断面図である。
【図10】本発明による折曲げ偏平管を備える熱交換器
の分解斜視図である。
【図11】本発明による折曲げ偏平管が取り付けられた
熱交換器の部分斜視図である。
【図12】折曲げ偏平管及び波状スペーサを示す、図1
と同様の端面図である。
【図13】図12の一部拡大図である。
【図14】変形例を示す、図13と同様の拡大図であ
る。
【図15】他の変形例を示す、図13と同様の拡大図で
ある。
【図16】本発明の方法の一例によって形成された、金
属板を示す図5と同様の端面図である。
【図17】図16の形状に成形するための1組の成形車
の断面図である。
【図18】流入処理前の金属板を示す、図16と同様の
端面図である。
【図19】図20の形状に成形するための成形車の断面
図である。
【図20】流入処理後の金属板を示す、図16及び図1
8と同様の端面図である。
【符号の説明】
10 折曲げ偏平管 12 流路 14 流路 16 スペーサ 18a,18b 折込縁 20a,20b 外面(上側大面) 22 下側大面 24,26 内向湾曲面 28a,28b 折曲部 29a,29b ***部 30a,30b 内面 31a,31b 隅肉部 32a,32b 側縁 34 中央領域 36 リブ 40 成形車 42 対向成形車 44 成形車 46 対向成形車 48 成形車 50 対向成形車 52 スロット 54 マニホールド板 56 波状スペーサ 58 直角折曲部 60 成形車 62 対向成形車 64 成形車 66 対向成形車 68 リム 72 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン・クロード ナティー フランス国 95100 アルジャントゥーユ リュ ロベスピエール 62 (72)発明者 ミシェル ポティエール フランス国 78120 ランブイユ スクア ル デ キャリエール 9

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 折曲げ偏平管の折曲部(28a)(28
    b)を形成する外面(20a)(20b)から内側に向
    かって直角に折り曲げてなる、2つの折込縁(18a)
    (18b)を結合してなるスペーサ(16)で分離され
    た、2本の平行な流路(12)(14)を形成する金属
    板を備え、各折曲部(28a)(28b)は、少なくと
    も、金属板の外面(20a)(20b)側で***する隆
    起部(29a)(29b)を有することを特徴とする、
    熱交換器用折曲げ偏平管。
  2. 【請求項2】 ***部(29a)(29b)が、金属板
    の外面(20a)(20b)側のみに設けられている、
    請求項1記載の折曲げ偏平管。
  3. 【請求項3】 ***部(29a)(29b)が、金属板
    の外面(20a)(20b)側、及び折込縁(18a)
    (18b)側の双方に設けられている、請求項1記載の
    折曲げ偏平管。
  4. 【請求項4】 ***部(29a)(29b)の高さは、
    0.05mm〜0.5mmである請求項1〜3のいずれ
    かに記載の折曲げ偏平管。
  5. 【請求項5】 各折込縁(18a)(18b)は、折曲
    げ偏平管の内面(30a)(30b)に結合されて、概
    ね4分円形状の隅肉部(31a)(31b)を形成して
    いる、請求項1〜4のいずれかに記載の折曲げ偏平管。
  6. 【請求項6】 折込縁(18a)(18b)に結合され
    た外面(20a)(20b)は、折曲げ偏平管における
    大きな平らな面を構成している、請求項1〜5のいずれ
    かに記載の折曲げ偏平管。
  7. 【請求項7】 折曲げ偏平管は、2つの小さな内向湾曲
    面(24)(26)により結合された2つの大きな平ら
    な面(20a)(20b)、(22)を備える、請求項
    6記載の折曲げ偏平管。
  8. 【請求項8】 折曲げ可能な材料、特にアルミニウムま
    たはアルミニウムベースの金属材料で形成した、請求項
    1〜7のいずれかに記載の折曲げ偏平管。
  9. 【請求項9】 以下の工程を備える、請求項1〜8のい
    ずれかに記載の折曲げ偏平管を成形する方法。 (a)2つの平行な長手方向の側縁(32a)(32
    b)により限定された、所要長さの平らな金属板を準備
    し、(b)折込縁(18a)(18b)の間で延びる金
    属板の中央領域(34)と、可変的な鈍角(A)をなす
    平らな折込縁(18a)(18b)を形成するために、
    金属板の2つの各周縁領域を連続して折り曲げて変形さ
    せ、各折込縁(18a)(18b)の所定形状である折
    曲げ領域を中央領域(34)と結合し、(c)金属板
    を、各折込縁(18a)(18b)が中央領域(34)
    に直角に結合されるまで変形させ、(d)***部(29
    a)(29b)を含む折曲部(28a)(28b)を、
    90゜の角度に折り曲げて、折曲げ領域を形成する。
  10. 【請求項10】 工程(b)において、折曲げ領域は、
    優角(B)側で***する丸形状のリブ(36)を備え、
    工程(c)において、***したリブ(36)を保持し、
    工程(d)において、***したリブ(36)を押圧し
    て、***部(29a)(29b)を形成することを特徴
    とする、請求項9記載の方法。
  11. 【請求項11】 工程(b)において、折曲げ領域は、
    丸形状の折曲部(58)を備え、工程(c)において、
    折曲部(58)を保持し、工程(d)において、折込縁
    (18a)(18b)の材料を、直角の内面に充填し、
    ***部(29a)(29b)を形成するように流入させ
    ることを特徴とする、請求項9記載の方法。
  12. 【請求項12】 各工程(b)、(c)、及び(d)
    は、成形車(40)(44)(48)(60)(6
    4)、及び対向成形車(42)(46)(50)(6
    2)(66)を備える、少なくとも1組の回転成形車に
    より行われることを特徴とする、請求項9〜11のいず
    れかに記載の方法。
  13. 【請求項13】 次に示す少なくとも1つの補助的な工
    程を備えてなる請求項9〜12のいずれかに記載の方
    法。 (e)2本の平行な流路を有する折曲げ偏平管を形成す
    るように、金属板を連続して変形し、2つの折込縁を対
    向させ、金属板の中央部まで延びるスペーサを構成す
    る。
  14. 【請求項14】 工程(e)は、折込縁(18a)(1
    8b)の一方の側で延びる共角部の外面(20a)(2
    0b)をなし、対向する大きな平らな面に対し、2つの
    小さな内向湾曲面(24)(26)により結合される大
    きな平らな面(22)を形成するように、中央領域(3
    4)を変形させる、請求項13記載の方法。
  15. 【請求項15】 請求項1〜8のいずれかに記載の折曲
    げ偏平管、または請求項9〜14のいずれかに記載の方
    法による折曲げ偏平管を積層してなる熱交換器。
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