JP2018058085A

JP2018058085A - 熱交換器用タンクのパイプ接合方法およびその取付構造

Info

Publication number: JP2018058085A
Application number: JP2016197102A
Authority: JP
Inventors: 健太郎木村; Kentaro Kimura; 聡大友; Satoshi Otomo
Original assignee: T Rad Co Ltd
Current assignee: T Rad Co Ltd
Priority date: 2016-10-05
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2018-04-12

Abstract

【課題】熱交換器用のタンクとパイプとの接合において、その隙間を均一に且つ、そこに形成されるろうフィレットの信頼性を向上させること。【解決手段】パイプ１を回転しつつそれを軸線方向先端側に移動して、タンク２の係止用凸部４をパイプ１の第１欠切部５から第２欠切部６に導き、パイプ１の環状ビード３をタンク２の開口縁に当接した状態で、パイプ１とタンク２との間に圧着力を与えつつ、各部品間を一体にろう付固定する。【選択図】図４

Description

本発明は、熱交換器用タンクのパイプ接合方法およびその取付構造に関する。

下記特許文献１のろう付け熱交換器用のマニホルドブロックには、熱交換器タンクにパイプをろう付接合する構造が記載されている。
これはパイプの一端縁に凸部を形成し、その凸部に整合する位置でタンクの開口縁に切欠きを形成し、その凸部を切欠きから挿入して回転させ、タンクの開口縁に隣接したストッパに凸部を係止させ、その状態で各部品間を一体にろう付固定したものである。

特許第４７１８７５２号公報

上記発明によれば、タンクの開口にパイプを素早く且つ安価で一体的に固定することが可能であると記載されている。
しかしながら、上記の構造ではパイプとタンクとの隙間が全周に渡って均一にならず、そこにろうフィレットを正確に形成することが難しい欠点がある。
そこで、本発明はろう付されるタンクとパイプとの隙間の管理を正確に行い、ろう付の信頼性を向上させることを目的とする。

請求項１に記載の本発明は、パイプ（１）の一端部を熱交換器用タンク（２）の一端部の開口（２ａ）にろう付接合する熱交換器用タンクのパイプ接合方法において、
前記タンク（２）の前記開口（２ａ）の内面に設けた係止用凸部（４）と、
パイプ（１）の一端部外周に周方向に突出した環状ビード（３）と、その環状ビート（３）より先端側の端縁で且つ前記係止用凸部（４）に整合する位置の一部に設けた入口用の第１欠切部（５）と、その入口用の第１欠切部（５）から軸線に対して斜めに且つ周方向に形成された案内用の第２欠切部（６）と、を夫々周方向に離間して一対ずつ具備し、
それら各欠切部（５）（６）は、タンク（２）の肉厚分の厚みで、係止用凸部（４）の幅に形成され、
パイプ（１）を回転しつつ、それを相対的に軸線方向先端側に移動して、タンク（２）の係止用凸部（４）を、前記パイプ（１）の第１欠切部（５）から、第２欠切部（６）に導き、パイプ（１）の環状ビード（３）をタンク（２）の開口縁に当接した状態で、パイプ（１）とタンク（２）との間に圧着力を与えつつ、各部品間を一体にろう付した熱交換器用タンクのパイプ接合方法である。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の熱交換器用タンクのパイプ接合方法において、
前記タンク（２）は、互いに整合する縦断面半円筒形の前記開口（２ａ）と、その端部から平面扇状で且つ皿形に拡開された拡開部（２ｂ）とを有する一対のプレート（１０）（１１）の組合せ体よりなり、両プレート（１０）（１１）間が周縁部でカシメ固定された後に、その端部に前記パイプ（１）を取付けた熱交換器用タンクのパイプ接合方法である。

請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の熱交換器用タンクのパイプ接合方法において、
前記タンク（２）を構成する各プレート（１０）（１１）の周縁部にフランジ（１２）が形成され、そのフランジ（１２）と熱交換器のケーシング（７）の開口縁とをカシメ固定し、次いで各部品間を一体にろう付固定する熱交換器用タンクのパイプ接合方法である。

請求項４に記載の本発明は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の熱交換器用タンクのパイプ接合方法により形成した熱交換器用タンクとパイプとの取付構造である。

請求項１に記載発明は、パイプ（１）を回転しつつ、それを軸線方向先端側に移動して、タンク（２）の係止用凸部（４）を、前記パイプ（１）の第１欠切部（５）から、第２欠切部（６）に導き、パイプ（１）の環状ビード（３）をタンク（２）の開口縁に当接した状態で、パイプ（１）とタンク（２）との間に圧着力を与えつつ、各部品間を一体にろう付したものである。
そのため、環状ビード（３）とタンク（２）の開口縁との間に隙間が生じることなく、それら両者間のろう付を確実に行え、信頼性の高いタンクとパイプの接合を得る。しかも、第１欠切部（５）と第２欠切部（６）とを、夫々周方向に離間して一対ずつ具備するので、パイプとタンクとの隙間を均一にしてろう付接合することができる。

請求項２に記載の発明は、上記構成において、そのタンク（２）が、一対のプレート（１０）（１１）の組合せ体よりなり、両プレート（１０）（１１）間が周縁部でカシメ固定された後に、その端部に前記パイプ（１）を取付けたものである。
タンク（２）を一対のプレートの組合せ体で構成することにより、製造が容易で取り扱い性のよいろう付が可能となる。

請求項３に記載の発明は、タンクを構成する各プレート（１０）（１１）の周縁部にフランジ（１２）を形成し、そのフランジ（１２）と熱交換器のケーシング（７）の開口縁とをカシメ固定し、次いで各部品間を一体にろう付固定するものである。
このような方法で各部品間を一体にろう付することにより、量産性の高い熱交換器を提供できる。

また、上記方法で形成した熱交換器用タンクとパイプとの取付構造は、製造し易い熱交換器となる。

本発明のパイプ１とタンク２との取付構造を示すろう付後の要部縦断面図。同接合方法の手順を示す要部斜視図。同熱交換器の分解矢視図。同要部組立て図。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
この実施例の熱交換器用タンクは、図３に示す如く、一対のプレート１０とプレート１１との組合せ体からなり、その開口２ａにパイプ１の一端部が係止されるものである。その熱交換器は、多数の偏平チューブの積層体によりコアを形成し、その外周にケーシング７が被嵌され、そのケーシング７の開口と一対のタンク２の各フランジ１２とが接合されるものである。
コアを構成する各偏平チューブは、このタンク２側の両端部が厚み方向に膨出したヘッダプレートレス型のものであり、その幅方向中央位置には仕切部が形成されている。そして、ケーシング７はケーシング本体と蓋体とからなり、夫々に仕切部が形成され、それが積層方向両端の各偏平チューブの図示しない仕切部に接合される。

ケーシング７の仕切部の一方側には冷却水入口タンク１４が他方側には冷却水出口タンク１５が形成されると共に、その仕切部の長手方向の突端に対向する位置にＵターン用タンク１３が形成されている。そして冷却水入口タンク１４から冷却水が各偏平チューブの外側に導かれ、それがＵターンして冷却水出口タンク１５から外部に放出される。
また、各偏平チューブの内側にはパイプ１及びタンク２を介して排ガスが流入し、冷却水との間に熱交換が行われるものである。

タンク２は、一対のプレス成形体からなるプレート１０とプレート１１との組合せ体からなる。プレート１０及びプレート１１は、夫々縦断面半円筒型の開口２ａと、その端部から平面扇状で且つ皿状に形成された拡開部２ｂとを有する。各プレート１０、１１にはフランジ１２が形成され、一方のプレート１１のフランジ１２の縁部には多数の爪部８が突設され、それに整合する位置で他方のプレート１０のフランジ１２には欠切１７が形成されている。そして、プレート１０とプレート１１とが組合され、その爪部８と欠切１７とが嵌着し、それがカシメられてタンク２を構成する。
また、ケーシング７の排ガス流通方向の両縁には多数のカシメ部９が突設され、それがタンク２のフランジ１２にカシメ固定される。

（本発明のパイプ接合方法の要部及びその取付構造）
このような熱交換器において、タンク２を構成するプレート１０及びプレート１１の開口２ａには、係止用凸部４が外面側から内面側に突出されている。この係止用凸部４は、一例としてプレート１０及びプレート１１をプレス成形する際に、半抜き状に突設成形することができる。各係止用凸部４は互いに周方向に１８０度離間している。
また、パイプ１の外周の両端には一対の環状ビード３が外面側に突出形成され、その一方の環状ビード３の端部に第１欠切部５と第２欠切部６が形成されている。

これらは、図２に示す如く、各係止用凸部４に整合する位置に第１欠切部５が形成され、その第１欠切部５からパイプ１の軸線に対して斜め後方に且つ周方向に第２欠切部６が形成されている。そしてパイプ１とタンク２とは、図１及び図２に示す如く止着される。
即ち、図４に示す如く、一対のプレート１０とプレート１１とがカシメ部９によってカシメ固定された状態で、タンク２に形成された一対の係止用凸部４がそれに整合するパイプ１の第１欠切部５に挿入され、次いでパイプ１を周方向に回転することにより、係止用凸部４を第２欠切部６に斜めに案内する。

すると、パイプ１に形成された環状ビード３の縁部に図１の如く、タンク２の開口縁が当接する。このとき、係止用凸部４は第２欠切部６内の中間に位置する。その状態で、パイプ１とタンク２との間に圧着力を与えつつ、各部品間を一体にろう付固定するものである。
なお、このとき既にケーシング７の開口縁とタンク２のフランジ１２とがカシメ固定された状態にある。そして各部品間が高温の炉内で一体的にろう付固定されるものである。

本発明の熱交換器用タンクは、自動車用熱交換器或いは空調用熱交換器その他の各種熱交換器に利用できる。

１パイプ
２タンク
２ａ開口
２ｂ拡開部
３環状ビード
４係止用凸部
５第１欠切部
６第２欠切部
７ケーシング
８爪部

９カシメ部
１０プレート
１１プレート
１２フランジ
１３Ｕターン用タンク
１４冷却水入口タンク
１５冷却水出口タンク
１６ろうフィレット
１７欠切

Claims

パイプ（１）の一端部を熱交換器用タンク（２）の一端部の開口（２ａ）にろう付接合する熱交換器用タンクのパイプ接合方法において、
前記タンク（２）の前記開口（２ａ）の内面に設けた係止用凸部（４）と、
パイプ（１）の一端部外周に周方向に突出した環状ビード（３）と、その環状ビート（３）より先端側の端縁で且つ前記係止用凸部（４）に整合する位置の一部に設けた入口用の第１欠切部（５）と、その入口用の第１欠切部（５）から軸線に対して斜めに且つ周方向に形成された案内用の第２欠切部（６）と、を夫々周方向に離間して一対ずつ具備し、
それら各欠切部（５）（６）は、タンク（２）の肉厚分の厚みで、係止用凸部（４）の幅に形成され、
パイプ（１）を回転しつつ、それを相対的に軸線方向先端側に移動して、タンク（２）の係止用凸部（４）を、前記パイプ（１）の第１欠切部（５）から、第２欠切部（６）に導き、パイプ（１）の環状ビード（３）をタンク（２）の開口縁に当接した状態で、パイプ（１）とタンク（２）との間に圧着力を与えつつ、各部品間を一体にろう付した熱交換器用タンクのパイプ接合方法。
請求項１に記載の熱交換器用タンクのパイプ接合方法において、
前記タンク（２）は、互いに整合する縦断面半円筒形の前記開口（２ａ）と、その端部から平面扇状で且つ皿形に拡開された拡開部（２ｂ）とを有する一対のプレート（１０）（１１）の組合せ体よりなり、両プレート（１０）（１１）間が周縁部でカシメ固定された後に、その端部に前記パイプ（１）を取付けた熱交換器用タンクのパイプ接合方法。
請求項２に記載の熱交換器用タンクのパイプ接合方法において、
前記タンク（２）を構成する各プレート（１０）（１１）の周縁部にフランジ（１２）が形成され、そのフランジ（１２）と熱交換器のケーシング（７）の開口縁とをカシメ固定し、次いで各部品間を一体にろう付固定する熱交換器用タンクのパイプ接合方法。
上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の熱交換器用タンクのパイプ接合方法により形成した熱交換器用タンクとパイプとの取付構造。