JPH0741330B2 - 熱交換器用フィンの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は熱交換器用フィンの製造法に関し、更に詳細に
は自動車用クーラーやルームクーラー等の熱交換器に用
いられる熱交換器用フィンの製造法に関する。

（従来の技術） 自動車用クーラー或いはルームクーラー等の熱交換器の
放熱部に使用されている冷却フィンは、方形のアルミニ
ウム薄板等の金属板状体に複数個の所定の高さのカラー
付き透孔を点設して構成されている。

かかるフィンによって形成される熱交換器の放熱部は、
フィンの複数枚が各フィンのカラー付き透孔の各々を合
致させて重合させ、これらの透孔に亘って銅等の熱伝導
度の高い金属から成る導管が挿入されて一体化されてい
る。

この様な熱交換器フィンの製造方法としては、従来、第
３図に示す製造方法が採用されていた。

第３図に示す製造方法は、次の様な工程から成る。先
ず、金属板状体100に形成するカラー付き透孔の開孔径
よりも底面径が大径の円柱状の凸部106を絞り加工によ
って形成し、〔（ｉ）の工程〕、次いで凸部106の径を
縮径する絞り加工を行なう〔（ii）（iii）（iv）の工
程〕。

かかる絞り加工を施して所定の高さになった凸部109に
は、穿設加工及びバーリン加工を施し〔（ｖ）の工
程〕、更に必要に応じてカラー104の先端部を折り曲げ
て鍔105を形成する〔（vi）の工程〕。

この様な第３図に示す製造方法（以下、ドローニング加
工法と称することがある）によれば、高いカラーを有す
るカラー付き透孔を形成することができるが、絞り加工
の際に、第４図に示す如く、凸部109の角部が薄くなり
易いため、金属板状体100が硬質化するに従い割れが発
生し易くなり加工が困難となる。

また、絞り加工を施しつつ凸部106の底面径を縮小する
ため、形成されたカラー付き透孔の周辺の金属板状体10
0に打痕等の加工痕が生じる。

このため、かかるドローニング加工法の欠点を解消すべ
く、特公昭49−103808号公報においては、第５図に示す
製造方法が提案されている。

第５図に示す製造方法は、下記に示す工程から成る。

先ず、金属板状体100に穿設加工及びバーリング加工を
行ない、突出片102によて周縁が囲まれている穿設孔101
を形成し［（ａ）の工程］、次いで穿設孔101の開孔径
を拡大しつつ突出辺102を“しごき”ながら延展し、所
定の高さのカラー104とするアイアニング加工を行なう
［（ｂ）（ｃ）の工程］。

かかるアイアニング加工は、通常、ポンチの外壁面とダ
イスの内壁面とによって突出片101又はカラー103を“し
ごく”ことによって行なわれている。

第５図においては、アイアニング加工を二段階で行なっ
ており、各階段で使用されるポンチ及びダイスの径は異
なるものである。

この様にして得られる所定高さのカラー104は、その先
端部が折り曲げられて鍔105が形成される［（ｄ）の工
程］。

かかる第５図に示す製造法（以下、アイアニング加工法
と称することがある）によれば、アイアニング加工を穿
設孔の径を拡径しつつ行なうため、得られるカラー付き
透孔の周辺に打痕等の加工痕が生じることがなく、且つ
硬質の金属板状体でも所定の高さのカラー付き透孔を得
ることができる。

ところで、この様なアイアニング加工法においては、加
工油を使用しつつ行うことが必要であり、通常、前記加
工油としては不揮発性油を使用している。

この様にアイアニング加工の際に、不揮発性油を使用す
ると、得られる熱交換用フィン（以下、フィンと称する
ことがある）に不揮発性油が付着するため、従来、フレ
オン（商標）を使用しフィンに付着する不揮発性油を除
去する洗浄が施されている。

しかし、最近の地球環境保全を目的とするフレオンガス
の使用規制のため、フレオンを溶媒として使用できなく
なりつつある。

このため、本発明者等は、フレオンを使用することなく
フィンを製造すべく、揮発性油を使用してアイアニング
加工することを試みた。

（発明が解決しようとする課題） 前述した様に、アイアニング加工の際に、揮発性油を使
用することによって、得られるフィンのフレオンによる
洗浄を不要とすることはできる。

しかしながら、揮発性油を使用してアイアニング加工す
ると、不揮発性油を使用した場合に比較して、しごきに
よって金属板状体を延展できる割合を示すしごき率が低
下するため、得られるカラー付き透孔のカラーの最高高
さも低下することが判明した。

特に、最近においては、高硬度の金属板状体を加工する
ことを要することが多く、揮発性油の使用と相俟ってし
ごき率が著しく低下するため、所定の高さのカラー付き
透孔の形成が困難となることがある。

そこで、本発明の目的は、揮発性油を使用してアイアニ
ング加工を施しても、所定の高さのカラー付き透孔が得
られる熱交換器用フィンの製造法を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は、前記目的を達成すべく検討した結果、予
め小孔を穿設した後、拡径された小孔が上面に開孔され
且つ形成するカラー付き透孔の径とほぼ同径の円錐台又
は円柱状の凸部を絞り加工で形成し、次いで前記凸部に
アイアニング加工を施すことによって、揮発性油を使用
しても容易に所定の高さのカラー付き透孔を製造できる
ことを見い出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、金属板状体に穿設した穿設孔の周
縁を突出片を、前記穿設孔の開孔径を拡大しつつしごき
ながら延展するアイアニング加工によって、透孔の周縁
が所定高さのカラーで囲まれて成るカラー付き透孔を形
成する際に、該金属板状体に、形成するカラー付き透孔
の開孔径よりも小径の小孔を穿設した後、前記小孔の径
を拡径しつつ金属板状体に絞り加工を施して、上面径よ
りも小径の孔が上面に開孔された台状又は柱状の凸部を
形成し、次いでカラー付き透孔の開孔径と等しい外径の
ポンチ及び前記カラーの外径と等しい内径のダイスを用
いて、凸部の壁面にアイアニング加工を施し所定高さの
カラーを形成することを特徴とする熱交換器用フィンの
製造法にある。

（作用） 一般に、アイアニング加工法においては、アイアニング
加工によってしごかれる突出片の高さが形成されるカラ
ー付き透孔のカラーの高さに影響を与える。

一方、従来の第３図に示すアイアニング加工法では、突
出片をバーリング加工によって形成するため、形成する
突出片の高さには限界がある。

従って、金属板状体の硬度及び／又は使用する加工油の
特性等に因るしごき率によって、得られるカラー付き透
孔のカラー高さが直接左右されるのである。

この点、本発明においては、上面に小孔が開孔されてい
る台状又は柱状の凸部を形成することによって、アイア
ニング加工を施す突出片の高さを予め高くすることがで
きる。

このため、高硬度の金属板状体及び／又は揮発性油の使
用によってアイアニング加工の際のしごき率が低下して
も、容易に所望の高さのカラー付き透孔を形成すること
ができるのである。

（実施例） 本発明について、図面を用いて更に一層詳細に説明す
る。

第１図は、本発明を説明するための工程図であり、次の
工程から成る。

先ず、金属板状体１に円形の小孔２を穿設する［第１図
（イ）の工程］。この小孔２の径は、形成するカラー付
き透孔の開孔径よりも小径である。

次いで、小孔２の径を拡径しつつ円錐台状の凸部３を形
成する［第１図（ロ）の工程］。

この円錐台状の凸部３は、底面の内径が形成するカラー
付き透孔の内径とほぼ同径であり、上面に上面径よりも
小径の孔２′（以下、小孔２′と称する）が開孔されて
いるものである。

かかる凸部３の上面に開孔する小孔２′は、小孔２を拡
径しつつ凸部３を形成する際に、金属板状体１が均一に
延展され難いため、小孔２′の形状が歪み楕円形状とな
り易い。

この様な形状の小孔２′が上面に形成されている凸部３
に、後述するアイアニング加工を施すと、得られるカラ
ー付き透孔のカラーの高さが不均一及び／又はカラーに
亀裂が発生することがある。

このため、本実施例では、小孔２′の形状を円形に整え
るため、小孔２′の長軸長さを直径とする円形孔４を形
成する［第１図（ハ）の工程］。

この様にして形成される凸部３の壁面５の高さは、従来
のバーリング加工［第５図の（ａ）の工程］によって形
成される突出片120よりも高くすることができる。

本実施例では、形成された凸部３の壁面５にアイアニン
グ加工を施し、所望の高さのカラー６を形成する［第１
図（ニ）の工程］。

更に、所望の高さに形成されたカラー６は、先端部が折
り曲げられて鍔７が形成される［第１図の（ホ）の工
程］。

次に、この様な第１図に示す加工方法において、使用す
る装置について説明する。

第１図に示す各工程において、第２図に示す各金型を使
用することができる。

つまり、金属板状体１に小孔２を穿設する第１図（イ）
の工程は、第２図（Ａ）に示す金型を使用する。かかる
金型は、ピアスパンチ10とピアスダイ11とによって構成
される。

次いで、第２図（Ａ）に示す金型によって穿設された小
孔２を拡径しつつ凸部３を形成する第１図（ロ）の工程
は、第２図（Ｂ）の金型を使用する。この金型は、フォ
ーミングダイ12とフォーミングストリッパー13に対して
直角方向に上下動するフォーミングパンチ14とから構成
される。金属板状体１は、フォーミングダイ12とフォー
ミングストリッパー13との間に挟持され、フォーミング
パンチ14によって凸部３が形成される。

かかる第２図（Ｂ）の金型によって拡径された小孔２′
を整形する第１図の（ハ）の工程においては、第２図
（Ｃ）に示す金型が使用される。

この金型によれば、トリミングダイ15とトリミングスト
リッパー16との間に金属板状体１が挟持され、トリミン
グパンチ17とトリミングパンチ25とによって、小孔２′
の整形がなされて円形孔４が形成される。

この様に円形孔４が形成された凸部３は、凸部３の壁面
５を第２図（Ｄ）に示す金型を用い、第１図（ニ）のア
イアニング加工を施す。

第２図（Ｄ）の金型によれば、金属板状体１がアイアニ
ングダイ21とアイアニングストリッパー20との間に挟持
され、凸部３の内側をアイアニングパンチ18がノックア
ウトパンチ19を押し上げつつ凸部３の壁面５をしごき、
透孔の周縁にカラー６を形成する。

カラー６が所定の高さとなった後、ノックアウトパンチ
19によってアイアニングパンチ18を降下させつつカラー
付き透孔をアイアニングダイ21から取り出す。

アイアニングダイ21から取り出されたカラー付き透孔
は、第２図（Ｅ）に示す金型によって、カラー６の先端
部折り曲げて鍔７を形成する［第１図（ホ）の工程］。

かかる金型においては、リフレアダイ22上に載置された
カラー付き透孔に段差付きのリフレアパンチ24の先端が
挿入され、リフレアパンチ24の段差部でカラーの先端が
折り曲げられて鍔７が形成される。

鍔７が形成されたカラー付き透孔は、金属板状体１がエ
ジェクターピン23によって押さえられており、リフレア
パンチ24の上昇によって金型から取り出される。

以上、述べてきた本実施例においては、一段のアイアニ
ング加工で所望の高さのカラー６を形成することがで
き、第５図に示す従来のアイアニング加工法の如く、ア
イアニング加工を二段とする必要はない。

勿論、必要に応じてアイアニング加工を二段としてもよ
い。

また、第１図の（イ）の工程において穿設する小孔２の
径は、小径であるほど形成する凸部３の壁面５の高さを
高くすることができるが、小孔２の径を小径とするほど
凸部３を形成する際に、拡径された小孔２′の形状の歪
みが大きくなり、凸部３の壁面５に亀裂が発生すること
がある。

かかる亀裂が発生する小孔２の最小径は、使用する金属
板状体１の硬度等の特性で異なるため、予め問題なく凸
部３を形成し得る小孔２の最小径を実験的に求めておく
ことが好ましい。

（発明の効果） 本発明によれば、高硬度の金属板状体及び／又はアイア
ニング加工の際に揮発性油を使用し、しごき率著しく低
下する場合でも、所定の高さのカラー付き透孔を形成す
ることができる。

このため、フレオンガス規制等に対しても充分に対応す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工程を説明するための説明図、第２図
は第１図に示す工程において採用される金型を説明する
ための説明図、第３図は従来のドローニング加工法を説
明する説明図、第４図は第３図で示すドローニング加工
法で形成される凸部の断面図、及び第５図は従来のアイ
アニング加工法を説明する説明図を各々示す。 図において １……金属板状体、２……小孔、２′……拡径された小
孔、３……円錐台状の凸部、４……円形孔、５……凸部
３の壁面、６……カラー、７……鍔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属板状体に穿設した穿設孔の周縁を囲む
   突出片を、前記穿設孔の開孔径を拡大しつつしごきなが
   ら延展するアイアニング加工によって、透孔の周縁が所
   定高さのカラーで囲まれて成るカラー付き透孔を形成す
   る際に、 該金属板状体に、形成するカラー付き透孔の開孔径より
   も小径の小孔を穿設した後、 前記小孔の径を拡径しつつ金属板状体に絞り加工を施し
   て、上面径よりも小径の孔が上面に開孔された台状又は
   柱状の凸部を形成し、 次いで、カラー付き透孔の開孔径と等しい外径のポンチ
   及び前記カラーの外径と等しい内径のダイスを用いて、
   凸部の壁面にアイアニング加工を施し所定高さのカラー
   を形成することを特徴とする熱交換器用フィンの製造
   法。