熱交換器のチューブ端接合構造およびチューブ端部の成形方法
【課題】 熱交換器のチューブの端部とタンクとの接続部のろう付けの信頼性を向上させること。
【解決手段】 チューブ3の端部外周に環状の凸条4を形成し、その凸条4の頂部の断面外周を弧状にする。そしてタンク本体1の挿通孔2の孔縁部に凸条4に整合する環状凹部5を形成し、凸条4の最外周位置4aが環状凹部5内に位置した状態で、その挿通部を一体にろう付け固定する。
【解決手段】 チューブ3の端部外周に環状の凸条4を形成し、その凸条4の頂部の断面外周を弧状にする。そしてタンク本体1の挿通孔2の孔縁部に凸条4に整合する環状凹部5を形成し、凸条4の最外周位置4aが環状凹部5内に位置した状態で、その挿通部を一体にろう付け固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、多数の偏平チューブが並列されたコアと、各チューブ端が挿通されるパイプ材等からなるタンクとを有する熱交換器において、チューブ端とタンクとのろう付け部の接合構造およびそのチューブ端部の成形方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一例として、図8に示す熱交換器が知られている。これは、一対のタンク本体1とチューブ&フィンからなるコアとの組み合わせよりなり、各タンク本体1は円形パイプの上下両端を端蓋14で閉塞し、その円形パイプの軸線に直交して多数の偏平孔をその外周に並列する。そして、コアは多数の偏平なチューブ3を並列すると共に、それらの間にフィン13を配置し、その上下両端に支持材15を設ける。そしてそのコアの両端に一対のタンク本体1を配置すると共に、各チューブ3の端部をタンク本体1の偏平孔に挿通し、全体を一体にろう付けしたものである。
【0003】
このような熱交換器において、チューブ3とタンク本体1とのろう付け部の信頼性を向上させるため、下記特許文献に記載された提案がされている。この熱交換器は図9,図10に示すように、偏平なチューブ3の両端部に平面弧状の凸条4を形成し、その凸条4の先端縁をタンク本体1の挿通孔2の孔縁部に位置して、両者間を一体にろう付け固定し、その挿通部にろうフィレット16を形成したものである。
【0004】
なお、チューブ3に凸条4を形成するには、図11に示すようにしていた。即ち、チューブ3の上下両面を一対のクランプ17,18で固定し、チューブ3の端部を両クランプ17,18の先端の凹部23内に露出させる。なお、凹部23の底面には環状凹部21が形成されている。係る状態で、パンチ19をクランプ側に押し込む。このパンチ19は先端にチューブ3の外周に整合する孔22が形成されたものであり、その孔22の底部20をチューブ3の端面に突き当て、チューブ3の端部を圧縮することにより、環状凹部21に凸条4を形成させるものである。
【0005】
【特許文献1】実開平6−40688号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来のチューブ端とタンクとの接合構造は、チューブ3の端部に突設形成される凸条4と挿通孔2の孔縁部との間は面接触ではなく殆ど線接触のため、そこにおけるろう付けの信頼性が不確かなものである。何故ならば、凸条4はその断面外周が小さな円弧状に形成されるため、それとタンク本体1の外面との間は線状にしか接触しない。そのため、チューブ3に凸条4を設けても、ろう付けの信頼性の向上は期待できないものである。
【0007】
また、従来の図11に示す方法による、チューブ端の凸条4の成形は、チューブ3の周りに凸条4が不均一に形成されるおそれがある。何故ならば、図11において一対のクランプ17,18でチューブ3を把持し、パンチ19の底部20によってチューブ3の端面を押圧した場合、チューブ3はその内面側において自由な変形を許すことになり、それに基づいてチューブ3の外周の凸条4が不均一になりがちである。
【0008】
また、本発明者の実験によれば凸条4とチューブ3の先端との距離L2は比較的正確に維持できるものの、両凸条4間の距離L1は誤差が生じがちである。これは長尺なチューブ3材から所定長さに切り出す際に、その切り出し長さL0に誤差が生じがちだからである。
このようにしてL1に誤差が生じると、凸条4とタンク本体1の挿通孔2の孔縁部とが接触しないことがしばしばおき、ろう付けの信頼性をさらに阻害することになっていた。
そこで本発明は、係る問題点を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1に記載の本発明は、タンク本体(1)の挿通孔(2)にチューブ(3)の端部が挿通され、その挿通部が一体にろう付け固定された熱交換器のチューブ端接合構造において、
そのチューブ(3)の端部外周に環状の凸条(4)が形成され、その凸条(4)はその頂部の断面外周が弧状に形成され、
タンク本体(1)の前記挿通孔(2)の孔縁部の外面側に前記凸条(4)に整合する環状凹部(5)が形成され且つ、その環状凹部(5)からタンク本体(1)の内面側に、前記チューブ(3)の凸条(4)の先端側外周に整合する先端挿通部(2a)が形成され、
そのチューブ(3)の端部がタンク本体(1)の挿通孔(2)に挿通され、そのチューブ(3)の凸条(4)が前記挿通孔(2)の環状凹部(5)に嵌着され、前記凸条(4)の最外周位置(4a)が前記環状凹部(5)内に位置した状態で、その挿通部が一体にろう付け固定されたことを特徴とする熱交換器のチューブ端接合構造である。
【0010】
請求項2に記載の本発明は、請求項1において、
前記チューブ(3)は、その軸線方向への圧縮外力により塑性変形して前記環状の前記凸条(4)が形成されたものであり、
前記環状凹部(5)は、その断面内周がチューブの軸線に平行に所定深さv形成されたことを特徴とする熱交換器のチューブ端接合構造である。
【0011】
請求項3に記載の本発明は、請求項1または請求項2において、
前記タンク本体(1)が円筒形に形成され、その軸線に直交して偏平な前記挿通孔(2)がその円筒の外周面に形成され、その挿通孔(2)に偏平な前記チューブ(3)の端部が挿通固定された熱交換器のチューブ端接合構造である。
【0012】
請求項4に記載の本発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の熱交換器のチューブ(3) の端部に環状の凸条(4)を成形する方法において、
第1固定金型(6)で前記チューブ(3)の先端部外周を把持すると共に、その第1固定金型(6)の端面(6a)に僅かの隙間(7)を開けて第2固定金型(8)の端面(8a)が対向するようにして、その第2固定金型(8)によりチューブ(3)の前記先端部以外を把持し、且つ可動金型(9) の端部(9a)をそのチューブ(3)の先端部内面に、前記隙間(7)の位置を通過して挿入すると共に、その可動金型(9)の前記端部(9a)に隣接した段付き拡大部(10)の端面(11)をチューブ(3)の先端面(3a)に突き当てて、その可動金型(9)を前記第2固定金型(8)側に押し込むことにより、前記隙間(7)の位置で、チューブ(3)の端部外面に環状の前記凸条(4)を形成することを特徴とする熱交換器のチューブ端部の成形方法である。
【0013】
請求項5に記載の本発明は、請求項4において、
前記チューブ(3)が偏平に形成されると共に、前記タンク本体(1)が円筒形に形成され、
前記第1固定金型(6)の端面(6a)とそれに対向する第2固定金型(8)の端面(8a)とが、その円筒形の横断面外周に整合したものを用いた熱交換器のチューブ端部の成形方法である。
【発明の効果】
【0014】
本発明の熱交換器のチューブ端接合構造は、チューブ3の端部がタンク本体1の挿通孔2に挿通されて、ろう付け固定されたものにおいて、そのチューブ端の凸条4がタンク本体1の挿通孔2の環状凹部5に嵌着され、凸条4の最外周位置4aが環状凹部5内に位置した状態でろう付け固定されたから、凸条4はその断面の頂部から先端縁まで環状凹部5内でろう付けされ、ろう付け面積が大きくなり、ろう付けの信頼性が向上する。即ち、漏れのないチューブ端接合構造を提供できる。
【0015】
上記構成において、環状凹部5としてその断面外周をチューブの軸線に平行に所定深さv形成することができる。この場合には、チューブ3の長さに製造誤差が生じても、一定範囲で凸条4の最外周位置4aが環状凹部5の内面に接することができ、より信頼性の高いろう付け構造を提供できる。
【0016】
次に、本発明の熱交換器のチューブ端部の成形方法は、チューブ3の外周を第1固定金型6と第2固定金型8とで把持すると共に、それらの間に隙間7を空け、可動金型9の端部をチューブ3に挿入して、それを前記隙間7の位置まで挿通し、可動金型9の端面11によってチューブ端を押し込むことにより、隙間7の位置に凸条4を形成するものである。それ故、凸条4を隙間7の位置に正確に設けることができると共に、チューブの内面側に可動金型9が挿通されているため、凸条4の近傍の内面側への変形を防止し、その内周面を可動金型9の外周に整合させ、均一で精度の高い凸条4をチューブ端部に成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
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。
図1は本発明の熱交換器のチューブ端接合構造の要部横断面図及びそのB部拡大図である。また、図2は同構造のチューブ3とタンク本体1との分解斜視図及びB部拡大図である。そして図3は同構造に用いられるチューブ3の正面図及び側面図であり、図4は図2のIV−IV矢視断面略図である。
この実施例の接合構造の対象とする熱交換器は、図8に示すものと同様のものであり、アルミニュームの押出材からなるタンク本体1と、多数のチューブ3及びフィン13で構成されたコアとからなるものである。この例において、従来技術と同一の部品は同一の符号を付してある。
【0018】
そしてチューブ3の端部外周には、図2に示す如く、凸条4が設けられ、その凸条4はタンク本体1の外周面に沿う平面円弧状に形成されている。なお、凸条4の形成は後述する図5〜図7の成形工程によって行われる。
タンク本体1には、切削加工等により図2及び図4に示す多数の挿通孔2が並列形成されている。この環状凹部5は、チューブ3の凸条4に整合する。そして環状凹部5の先端側に凸条4を除くチューブ3の外周に整合する先端挿通部2aが穿設される。
なお、環状凹部5は図2(B)に示す如く、その断面内周が凸条4の最外形状に等しく且つ、それがチューブの軸線に平行に深さv形成されている。
【0019】
このようにしてなるチューブ3の先端部をタンク本体1の挿通孔2に挿通する。すると、図1に示す如くチューブ3の凸条4が環状凹部5に嵌着し、そのチューブ3の先端部がタンク本体1の先端挿通部2aに挿通される。このとき図1(B)に示す如く、凸条4の最大の外径となる最外周位置4aが環状凹部5内に位置する。そしてその最外周位置4aは、チューブ3が環状凹部5の入口部の平行長さvの範囲で移動しても、環状凹部5内に最外周位置4aが位置する。従って、チューブ3の長さが製造誤差により僅かに変化しても、凸条4の最外周位置4aを環状凹部5の範囲v内に隣接させることができる。そのため、ろう付けによってろうフィレット16を形成した際、チューブ3はその凸条4の頂部から側部においてタンク本体1とろう付けされ、ろう付け面積が広くなりろう付けの信頼性が向上する。
【0020】
〔チューブ端部の成形方法〕
次に、チューブ3の端部に形成する凸条4の成形方法につき説明する。図5はその成形方法を示す平面説明図であり、図6は同正面説明図。図7はチューブ3の端部に挿入される可動金型9の平面図である。
この成形方法は、図6に示す如く、チューブ3の先端部外周を一対の下金型6c,上金型6bからなる第1固定金型6で把持し、それ以外の部分を一対の下金型8c,上金型8bからなる第2固定金型8で把持する。
なお、この例ではチューブ3の左端はストッパ部材24に突き当てられている。そして、第2固定金型8の端面8aと第1固定金型6の端面6aとの間には、図5に示す、隙間7が形成されている。この隙間7は、チューブ3に形成される凸条4の幅に等しい。
【0021】
チューブ3の先端開口には、図7に示す、可動金型9の端部9aが挿通される。可動金型9の端部9aはチューブ3の内周に整合し、端部9aの後端に端面11を介して段付き状に拡大部10が形成されている。この例では、拡大部10はチューブ3の外周に整合する。そして、第1固定金型6と第2固定金型8とによりチューブ3の外周を把持した状態で、可動金型9の端部9aをチューブ3の開口端部に挿入すると共に、可動金型9の端面11をチューブ3の先端面3aに当接する。係る状態で図5及び図6の如く、可動金型9を矢印方向に外力を加えて移動する。するとチューブ3は塑性変形されて、第1固定金型6の端面6aと第2固定金型8の端面8aとの隙間7に沿って凸条4が形成される。なお、端面6a,端面8aは予めタンク本体1の環状凹部5に整合するように形成されている。
【0022】
また、この例ではチューブ3の一端をストッパ部材24に当接させたが、ストッパ部材24を用いずに第2固定金型8の両側に一対の第1固定金型6を配置し、図示しない一対の可動金型によってチューブ3の両端を中心に向けて圧縮することにより、チューブ3の両端部外周に同時に一対の凸条4を形成することもできる。
このときも、可動金型9の端部9aは第1固定金型6,第2固定金型8の隙間7を通過した位置に挿通される。そのため、チューブ3を変形する際に端部9aによってチューブ3の内面側の変形を規制し、均一で精度の良い凸条4を形成することが可能となる。
【0023】
〔変形例〕
上記の例では、タンク本体1が円筒状に形成されていたが、それを方形に形成したものであっても本発明の適用がある。その場合、凸条4はチューブ3の軸線に対して直交する。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の熱交換器のチューブ端接合構造の要部横断面図及びB部拡大図。
【図2】同接合構造の分解説明図及びB部拡大図。
【図3】同接合構造に用いられるチューブ3の正面図及び側面図。
【図4】図2のIV−IV矢視断面略図。
【0025】
【図5】本発明のチューブ端部の成形方法を示す説明的平面図。
【図6】同成形方法を示す正面図。
【図7】同成形方法に用いられる可動金型9の平面図。
【図8】本発明の対象となる熱交換器25の一例を示す斜視略図。
【0026】
【図9】従来型接合構造に用いられるチューブ3の平面説明図。
【図10】同接合構造の要部縦断面図。
【図11】従来のチューブ3の凸条4の成形方法を示す説明図。
【符号の説明】
【0027】
1 タンク本体
2 挿通孔
2a 先端挿通部
3 チューブ
3a 先端面
4 凸条
4a 最外周位置
5 環状凹部
【0028】
6 第1固定金型
6a 端面
6b 上金型
6c 下金型
7 隙間
8 第2固定金型
8a 端面
8b 上金型
8c 下金型
【0029】
9 可動金型
9a 端部
10 拡大部
11 端面
12 出入口パイプ
13 フィン
14 端蓋
15 支持材
16 ろうフィレット
【0030】
17 クランプ
18 クランプ
19 パンチ
20 底部
21 環状凹部
22 孔
23 凹部
24 ストッパ部材
25 熱交換器
【技術分野】
【0001】
本発明は、多数の偏平チューブが並列されたコアと、各チューブ端が挿通されるパイプ材等からなるタンクとを有する熱交換器において、チューブ端とタンクとのろう付け部の接合構造およびそのチューブ端部の成形方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一例として、図8に示す熱交換器が知られている。これは、一対のタンク本体1とチューブ&フィンからなるコアとの組み合わせよりなり、各タンク本体1は円形パイプの上下両端を端蓋14で閉塞し、その円形パイプの軸線に直交して多数の偏平孔をその外周に並列する。そして、コアは多数の偏平なチューブ3を並列すると共に、それらの間にフィン13を配置し、その上下両端に支持材15を設ける。そしてそのコアの両端に一対のタンク本体1を配置すると共に、各チューブ3の端部をタンク本体1の偏平孔に挿通し、全体を一体にろう付けしたものである。
【0003】
このような熱交換器において、チューブ3とタンク本体1とのろう付け部の信頼性を向上させるため、下記特許文献に記載された提案がされている。この熱交換器は図9,図10に示すように、偏平なチューブ3の両端部に平面弧状の凸条4を形成し、その凸条4の先端縁をタンク本体1の挿通孔2の孔縁部に位置して、両者間を一体にろう付け固定し、その挿通部にろうフィレット16を形成したものである。
【0004】
なお、チューブ3に凸条4を形成するには、図11に示すようにしていた。即ち、チューブ3の上下両面を一対のクランプ17,18で固定し、チューブ3の端部を両クランプ17,18の先端の凹部23内に露出させる。なお、凹部23の底面には環状凹部21が形成されている。係る状態で、パンチ19をクランプ側に押し込む。このパンチ19は先端にチューブ3の外周に整合する孔22が形成されたものであり、その孔22の底部20をチューブ3の端面に突き当て、チューブ3の端部を圧縮することにより、環状凹部21に凸条4を形成させるものである。
【0005】
【特許文献1】実開平6−40688号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来のチューブ端とタンクとの接合構造は、チューブ3の端部に突設形成される凸条4と挿通孔2の孔縁部との間は面接触ではなく殆ど線接触のため、そこにおけるろう付けの信頼性が不確かなものである。何故ならば、凸条4はその断面外周が小さな円弧状に形成されるため、それとタンク本体1の外面との間は線状にしか接触しない。そのため、チューブ3に凸条4を設けても、ろう付けの信頼性の向上は期待できないものである。
【0007】
また、従来の図11に示す方法による、チューブ端の凸条4の成形は、チューブ3の周りに凸条4が不均一に形成されるおそれがある。何故ならば、図11において一対のクランプ17,18でチューブ3を把持し、パンチ19の底部20によってチューブ3の端面を押圧した場合、チューブ3はその内面側において自由な変形を許すことになり、それに基づいてチューブ3の外周の凸条4が不均一になりがちである。
【0008】
また、本発明者の実験によれば凸条4とチューブ3の先端との距離L2は比較的正確に維持できるものの、両凸条4間の距離L1は誤差が生じがちである。これは長尺なチューブ3材から所定長さに切り出す際に、その切り出し長さL0に誤差が生じがちだからである。
このようにしてL1に誤差が生じると、凸条4とタンク本体1の挿通孔2の孔縁部とが接触しないことがしばしばおき、ろう付けの信頼性をさらに阻害することになっていた。
そこで本発明は、係る問題点を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1に記載の本発明は、タンク本体(1)の挿通孔(2)にチューブ(3)の端部が挿通され、その挿通部が一体にろう付け固定された熱交換器のチューブ端接合構造において、
そのチューブ(3)の端部外周に環状の凸条(4)が形成され、その凸条(4)はその頂部の断面外周が弧状に形成され、
タンク本体(1)の前記挿通孔(2)の孔縁部の外面側に前記凸条(4)に整合する環状凹部(5)が形成され且つ、その環状凹部(5)からタンク本体(1)の内面側に、前記チューブ(3)の凸条(4)の先端側外周に整合する先端挿通部(2a)が形成され、
そのチューブ(3)の端部がタンク本体(1)の挿通孔(2)に挿通され、そのチューブ(3)の凸条(4)が前記挿通孔(2)の環状凹部(5)に嵌着され、前記凸条(4)の最外周位置(4a)が前記環状凹部(5)内に位置した状態で、その挿通部が一体にろう付け固定されたことを特徴とする熱交換器のチューブ端接合構造である。
【0010】
請求項2に記載の本発明は、請求項1において、
前記チューブ(3)は、その軸線方向への圧縮外力により塑性変形して前記環状の前記凸条(4)が形成されたものであり、
前記環状凹部(5)は、その断面内周がチューブの軸線に平行に所定深さv形成されたことを特徴とする熱交換器のチューブ端接合構造である。
【0011】
請求項3に記載の本発明は、請求項1または請求項2において、
前記タンク本体(1)が円筒形に形成され、その軸線に直交して偏平な前記挿通孔(2)がその円筒の外周面に形成され、その挿通孔(2)に偏平な前記チューブ(3)の端部が挿通固定された熱交換器のチューブ端接合構造である。
【0012】
請求項4に記載の本発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の熱交換器のチューブ(3) の端部に環状の凸条(4)を成形する方法において、
第1固定金型(6)で前記チューブ(3)の先端部外周を把持すると共に、その第1固定金型(6)の端面(6a)に僅かの隙間(7)を開けて第2固定金型(8)の端面(8a)が対向するようにして、その第2固定金型(8)によりチューブ(3)の前記先端部以外を把持し、且つ可動金型(9) の端部(9a)をそのチューブ(3)の先端部内面に、前記隙間(7)の位置を通過して挿入すると共に、その可動金型(9)の前記端部(9a)に隣接した段付き拡大部(10)の端面(11)をチューブ(3)の先端面(3a)に突き当てて、その可動金型(9)を前記第2固定金型(8)側に押し込むことにより、前記隙間(7)の位置で、チューブ(3)の端部外面に環状の前記凸条(4)を形成することを特徴とする熱交換器のチューブ端部の成形方法である。
【0013】
請求項5に記載の本発明は、請求項4において、
前記チューブ(3)が偏平に形成されると共に、前記タンク本体(1)が円筒形に形成され、
前記第1固定金型(6)の端面(6a)とそれに対向する第2固定金型(8)の端面(8a)とが、その円筒形の横断面外周に整合したものを用いた熱交換器のチューブ端部の成形方法である。
【発明の効果】
【0014】
本発明の熱交換器のチューブ端接合構造は、チューブ3の端部がタンク本体1の挿通孔2に挿通されて、ろう付け固定されたものにおいて、そのチューブ端の凸条4がタンク本体1の挿通孔2の環状凹部5に嵌着され、凸条4の最外周位置4aが環状凹部5内に位置した状態でろう付け固定されたから、凸条4はその断面の頂部から先端縁まで環状凹部5内でろう付けされ、ろう付け面積が大きくなり、ろう付けの信頼性が向上する。即ち、漏れのないチューブ端接合構造を提供できる。
【0015】
上記構成において、環状凹部5としてその断面外周をチューブの軸線に平行に所定深さv形成することができる。この場合には、チューブ3の長さに製造誤差が生じても、一定範囲で凸条4の最外周位置4aが環状凹部5の内面に接することができ、より信頼性の高いろう付け構造を提供できる。
【0016】
次に、本発明の熱交換器のチューブ端部の成形方法は、チューブ3の外周を第1固定金型6と第2固定金型8とで把持すると共に、それらの間に隙間7を空け、可動金型9の端部をチューブ3に挿入して、それを前記隙間7の位置まで挿通し、可動金型9の端面11によってチューブ端を押し込むことにより、隙間7の位置に凸条4を形成するものである。それ故、凸条4を隙間7の位置に正確に設けることができると共に、チューブの内面側に可動金型9が挿通されているため、凸条4の近傍の内面側への変形を防止し、その内周面を可動金型9の外周に整合させ、均一で精度の高い凸条4をチューブ端部に成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
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。
図1は本発明の熱交換器のチューブ端接合構造の要部横断面図及びそのB部拡大図である。また、図2は同構造のチューブ3とタンク本体1との分解斜視図及びB部拡大図である。そして図3は同構造に用いられるチューブ3の正面図及び側面図であり、図4は図2のIV−IV矢視断面略図である。
この実施例の接合構造の対象とする熱交換器は、図8に示すものと同様のものであり、アルミニュームの押出材からなるタンク本体1と、多数のチューブ3及びフィン13で構成されたコアとからなるものである。この例において、従来技術と同一の部品は同一の符号を付してある。
【0018】
そしてチューブ3の端部外周には、図2に示す如く、凸条4が設けられ、その凸条4はタンク本体1の外周面に沿う平面円弧状に形成されている。なお、凸条4の形成は後述する図5〜図7の成形工程によって行われる。
タンク本体1には、切削加工等により図2及び図4に示す多数の挿通孔2が並列形成されている。この環状凹部5は、チューブ3の凸条4に整合する。そして環状凹部5の先端側に凸条4を除くチューブ3の外周に整合する先端挿通部2aが穿設される。
なお、環状凹部5は図2(B)に示す如く、その断面内周が凸条4の最外形状に等しく且つ、それがチューブの軸線に平行に深さv形成されている。
【0019】
このようにしてなるチューブ3の先端部をタンク本体1の挿通孔2に挿通する。すると、図1に示す如くチューブ3の凸条4が環状凹部5に嵌着し、そのチューブ3の先端部がタンク本体1の先端挿通部2aに挿通される。このとき図1(B)に示す如く、凸条4の最大の外径となる最外周位置4aが環状凹部5内に位置する。そしてその最外周位置4aは、チューブ3が環状凹部5の入口部の平行長さvの範囲で移動しても、環状凹部5内に最外周位置4aが位置する。従って、チューブ3の長さが製造誤差により僅かに変化しても、凸条4の最外周位置4aを環状凹部5の範囲v内に隣接させることができる。そのため、ろう付けによってろうフィレット16を形成した際、チューブ3はその凸条4の頂部から側部においてタンク本体1とろう付けされ、ろう付け面積が広くなりろう付けの信頼性が向上する。
【0020】
〔チューブ端部の成形方法〕
次に、チューブ3の端部に形成する凸条4の成形方法につき説明する。図5はその成形方法を示す平面説明図であり、図6は同正面説明図。図7はチューブ3の端部に挿入される可動金型9の平面図である。
この成形方法は、図6に示す如く、チューブ3の先端部外周を一対の下金型6c,上金型6bからなる第1固定金型6で把持し、それ以外の部分を一対の下金型8c,上金型8bからなる第2固定金型8で把持する。
なお、この例ではチューブ3の左端はストッパ部材24に突き当てられている。そして、第2固定金型8の端面8aと第1固定金型6の端面6aとの間には、図5に示す、隙間7が形成されている。この隙間7は、チューブ3に形成される凸条4の幅に等しい。
【0021】
チューブ3の先端開口には、図7に示す、可動金型9の端部9aが挿通される。可動金型9の端部9aはチューブ3の内周に整合し、端部9aの後端に端面11を介して段付き状に拡大部10が形成されている。この例では、拡大部10はチューブ3の外周に整合する。そして、第1固定金型6と第2固定金型8とによりチューブ3の外周を把持した状態で、可動金型9の端部9aをチューブ3の開口端部に挿入すると共に、可動金型9の端面11をチューブ3の先端面3aに当接する。係る状態で図5及び図6の如く、可動金型9を矢印方向に外力を加えて移動する。するとチューブ3は塑性変形されて、第1固定金型6の端面6aと第2固定金型8の端面8aとの隙間7に沿って凸条4が形成される。なお、端面6a,端面8aは予めタンク本体1の環状凹部5に整合するように形成されている。
【0022】
また、この例ではチューブ3の一端をストッパ部材24に当接させたが、ストッパ部材24を用いずに第2固定金型8の両側に一対の第1固定金型6を配置し、図示しない一対の可動金型によってチューブ3の両端を中心に向けて圧縮することにより、チューブ3の両端部外周に同時に一対の凸条4を形成することもできる。
このときも、可動金型9の端部9aは第1固定金型6,第2固定金型8の隙間7を通過した位置に挿通される。そのため、チューブ3を変形する際に端部9aによってチューブ3の内面側の変形を規制し、均一で精度の良い凸条4を形成することが可能となる。
【0023】
〔変形例〕
上記の例では、タンク本体1が円筒状に形成されていたが、それを方形に形成したものであっても本発明の適用がある。その場合、凸条4はチューブ3の軸線に対して直交する。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の熱交換器のチューブ端接合構造の要部横断面図及びB部拡大図。
【図2】同接合構造の分解説明図及びB部拡大図。
【図3】同接合構造に用いられるチューブ3の正面図及び側面図。
【図4】図2のIV−IV矢視断面略図。
【0025】
【図5】本発明のチューブ端部の成形方法を示す説明的平面図。
【図6】同成形方法を示す正面図。
【図7】同成形方法に用いられる可動金型9の平面図。
【図8】本発明の対象となる熱交換器25の一例を示す斜視略図。
【0026】
【図9】従来型接合構造に用いられるチューブ3の平面説明図。
【図10】同接合構造の要部縦断面図。
【図11】従来のチューブ3の凸条4の成形方法を示す説明図。
【符号の説明】
【0027】
1 タンク本体
2 挿通孔
2a 先端挿通部
3 チューブ
3a 先端面
4 凸条
4a 最外周位置
5 環状凹部
【0028】
6 第1固定金型
6a 端面
6b 上金型
6c 下金型
7 隙間
8 第2固定金型
8a 端面
8b 上金型
8c 下金型
【0029】
9 可動金型
9a 端部
10 拡大部
11 端面
12 出入口パイプ
13 フィン
14 端蓋
15 支持材
16 ろうフィレット
【0030】
17 クランプ
18 クランプ
19 パンチ
20 底部
21 環状凹部
22 孔
23 凹部
24 ストッパ部材
25 熱交換器
【特許請求の範囲】
【請求項1】
タンク本体(1)の挿通孔(2)にチューブ(3)の端部が挿通され、その挿通部が一体にろう付け固定された熱交換器のチューブ端接合構造において、
そのチューブ(3)の端部外周に環状の凸条(4)が形成され、その凸条(4)はその頂部の断面外周が弧状に形成され、
タンク本体(1)の前記挿通孔(2)の孔縁部の外面側に前記凸条(4)に整合する環状凹部(5)が形成され且つ、その環状凹部(5)からタンク本体(1)の内面側に、前記チューブ(3)の凸条(4)の先端側外周に整合する先端挿通部(2a)が形成され、
そのチューブ(3)の端部がタンク本体(1)の挿通孔(2)に挿通され、そのチューブ(3)の凸条(4)が前記挿通孔(2)の環状凹部(5)に嵌着され、前記凸条(4)の最外周位置(4a)が前記環状凹部(5)内に位置した状態で、その挿通部が一体にろう付け固定されたことを特徴とする熱交換器のチューブ端接合構造。
【請求項2】
請求項1において、
前記チューブ(3)は、その軸線方向への圧縮外力により塑性変形して前記環状の前記凸条(4)が形成されたものであり、
前記環状凹部(5)は、その断面内周がチューブの軸線に平行に所定深さv形成されたことを特徴とする熱交換器のチューブ端接合構造。
【請求項3】
請求項1または請求項2において、
前記タンク本体(1)が円筒形に形成され、その軸線に直交して偏平な前記挿通孔(2)がその円筒の外周面に形成され、その挿通孔(2)に偏平な前記チューブ(3)の端部が挿通固定された熱交換器のチューブ端接合構造。
【請求項4】
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の熱交換器のチューブ(3)の端部に環状の凸条(4)を成形する方法において、
第1固定金型(6)で前記チューブ(3)の先端部外周を把持すると共に、その第1固定金型(6)の端面(6a)に僅かの隙間(7)を開けて第2固定金型(8) の端面(8a)が対向するようにして、その第2固定金型(8)によりチューブ(3)の前記先端部以外を把持し、且つ可動金型(9)の端部(9a)をそのチューブ(3)の先端部内面に、前記隙間(7)の位置を通過して挿入すると共に、その可動金型(9)の前記端部(9a)に隣接した段付き拡大部(10)の端面(11)をチューブ(3)の先端面(3a)に突き当てて、その可動金型(9)を前記第2固定金型(8)側に押し込むことにより、前記隙間(7)の位置で、チューブ(3)の端部外面に環状の前記凸条(4)を形成することを特徴とする熱交換器のチューブ端部の成形方法。
【請求項5】
請求項4において、
前記チューブ(3)が偏平に形成されると共に、前記タンク本体(1)が円筒形に形成され、
前記第1固定金型(6)の端面(6a)とそれに対向する第2固定金型(8)の端面(8a)とが、その円筒形の横断面外周に整合したものを用いた熱交換器のチューブ端部の成形方法。
【請求項1】
タンク本体(1)の挿通孔(2)にチューブ(3)の端部が挿通され、その挿通部が一体にろう付け固定された熱交換器のチューブ端接合構造において、
そのチューブ(3)の端部外周に環状の凸条(4)が形成され、その凸条(4)はその頂部の断面外周が弧状に形成され、
タンク本体(1)の前記挿通孔(2)の孔縁部の外面側に前記凸条(4)に整合する環状凹部(5)が形成され且つ、その環状凹部(5)からタンク本体(1)の内面側に、前記チューブ(3)の凸条(4)の先端側外周に整合する先端挿通部(2a)が形成され、
そのチューブ(3)の端部がタンク本体(1)の挿通孔(2)に挿通され、そのチューブ(3)の凸条(4)が前記挿通孔(2)の環状凹部(5)に嵌着され、前記凸条(4)の最外周位置(4a)が前記環状凹部(5)内に位置した状態で、その挿通部が一体にろう付け固定されたことを特徴とする熱交換器のチューブ端接合構造。
【請求項2】
請求項1において、
前記チューブ(3)は、その軸線方向への圧縮外力により塑性変形して前記環状の前記凸条(4)が形成されたものであり、
前記環状凹部(5)は、その断面内周がチューブの軸線に平行に所定深さv形成されたことを特徴とする熱交換器のチューブ端接合構造。
【請求項3】
請求項1または請求項2において、
前記タンク本体(1)が円筒形に形成され、その軸線に直交して偏平な前記挿通孔(2)がその円筒の外周面に形成され、その挿通孔(2)に偏平な前記チューブ(3)の端部が挿通固定された熱交換器のチューブ端接合構造。
【請求項4】
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の熱交換器のチューブ(3)の端部に環状の凸条(4)を成形する方法において、
第1固定金型(6)で前記チューブ(3)の先端部外周を把持すると共に、その第1固定金型(6)の端面(6a)に僅かの隙間(7)を開けて第2固定金型(8) の端面(8a)が対向するようにして、その第2固定金型(8)によりチューブ(3)の前記先端部以外を把持し、且つ可動金型(9)の端部(9a)をそのチューブ(3)の先端部内面に、前記隙間(7)の位置を通過して挿入すると共に、その可動金型(9)の前記端部(9a)に隣接した段付き拡大部(10)の端面(11)をチューブ(3)の先端面(3a)に突き当てて、その可動金型(9)を前記第2固定金型(8)側に押し込むことにより、前記隙間(7)の位置で、チューブ(3)の端部外面に環状の前記凸条(4)を形成することを特徴とする熱交換器のチューブ端部の成形方法。
【請求項5】
請求項4において、
前記チューブ(3)が偏平に形成されると共に、前記タンク本体(1)が円筒形に形成され、
前記第1固定金型(6)の端面(6a)とそれに対向する第2固定金型(8)の端面(8a)とが、その円筒形の横断面外周に整合したものを用いた熱交換器のチューブ端部の成形方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2009−204216(P2009−204216A)
【公開日】平成21年9月10日(2009.9.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−46465(P2008−46465)
【出願日】平成20年2月27日(2008.2.27)
【出願人】(000222484)株式会社ティラド (289)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年9月10日(2009.9.10)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年2月27日(2008.2.27)
【出願人】(000222484)株式会社ティラド (289)
【Fターム(参考)】
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