(57)【要約】【課題】  開口部形状を確保し、ばり発生および板厚の減少を抑制可能な熱交換器のオフセット・フィンを提供する。【解決手段】  熱交換器のオフセット・フィン1は、金属板Mが矩形波状に曲折されて山部11と谷部12を有する波状に形成される。第１方向に沿って隣合う山部が頂部分11a同士で連結され、同方向に沿って隣合う谷部12が底部分12a同士で連結される。隣合う山部11および谷部12が、第１方向に垂直な第２方向に沿ってオフセットされる。金属板Mの第１方向に沿って隣合う頂部分11a間が、第２方向にスリット1aで一部切り離され、非スリット部分1bで連結されて隣合う山部11が第２方向へオフセットされる。第１方向に沿って隣合う底部分12a間が、第２方向にスリット1aで一部切り離されて、非スリット部分1bで連結されて、隣合う底部分12aが第２方向へオフセットされる。【選択図】図１
2014074562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板が矩形波状に曲折されて山部と谷部を有する波状に形成されて、
前記金属板の第１方向に沿って隣合う前記山部が、これらの頂部分同士で連結され、
前記第１方向に沿って隣合う前記谷部が、これらの底部分同士で連結され、
前記第１方向に沿って前記隣合う山部および前記隣合う谷部が、前記第１方向に垂直な第２方向に沿ってオフセットされた熱交換器のオフセット・フィンにおいて、
前記金属板の前記第１方向に沿って隣合う前記頂部分間が、前記第２方向にスリットで一部切り離され、非スリット部分で連結されて、前記隣合う山部が前記第２方向へオフセットされるとともに、
前記第１方向に沿って前記隣合う底部分間が、前記第２方向にスリットで一部切り離されて、非スリット部分で連結されて、前記隣合う底部分が前記第２方向へオフセットされている、
を備えたことを特徴とする熱交換器のオフセット・フィン。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器のオフセット・フィンにおいて、
前記第１方向は、前記金属板の幅方向であり、
前記第２方向は、前記金属板の長手方向である、
ことを特徴とする熱交換器のオフセット・フィン。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の熱交換器のオフセット・フィンにおいて、
前記オフセット・フィンが、オフセット・インナ・フィンである、
ことを特徴とする熱交換器のオフセット・フィン。
【請求項４】
金属板が矩形波状に曲折されて山部と谷部を有する波状に形成されて、
前記金属板の第１方向に沿って隣合う前記山部が、これらの頂部分同士で連結され、
前記第１方向に沿って隣合う前記谷部が、これらの底部分同士で連結され、
前記第１方向に沿って前記隣合う山部および延期隣合う谷部が、前記第１方向に垂直な第２方向に沿ってオフセットされた熱交換器のオフセット・フィンの成形方法において、
前記金属板の前記第１方向および前記第２方向に沿ってそれぞれ所定間隔離間した複数のスリットが形成され、
該スリットの形成後に、前記金属板の前記第１方向に沿って隣合う前記頂部分間が、前記第２方向にスリットで一部切り離され、非スリット部分で連結されて、前記隣合う山部が前記第２方向へオフセットされるとともに、
前記第１方向に沿って前記隣合う底部分間が、前記第２方向にスリットで一部切り離されて、非スリット部分で連結されて、前記隣合う底部分が前記第２方向へオフセットされる、
ことを特徴とする熱交換器のオフセット・フィンの成形方法。
【請求項５】
請求項４に記載の熱交換器のオフセット・フィンの成形方法おいて、
山部と谷部とが、プレス成形で形成される、
ことを特徴とする熱交換器のオフセット・フィンの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に用いられるオフセット・フィン、およびその成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器のオフセット・フィン、およびその成形方法は、たとえばオイル・クーラ等の熱交換器に用いられ、特許文献１に記載のものが知られている。
この従来のオフセット・フィンは、金属プレートを矩形波状に曲折し、これらの波の稜線に沿って一定間隔で、各波の立ち上がり面と立下り面とに、波の進行方向へ並行に切り起こしてオフセットされている。各波の立ち上がり面の切り起こし位置と、立下り面の切り起こし位置と、を稜線の長手方向に異ならせている。
【０００３】
上記のようなオフセット・フィンを成形するには、金属条材を順送りプレスまたはロールにより矩形波状に連続的に曲折成形すると同時に、各波の稜線に沿って一定間隔で立ち上がり面にそれと並行に所定の切り起こし長さをもつ立ち上がり部をオフセット面に形成するとともに、立ち上がり面に別の所定長さをもつ立ち下り部オフセット面をそれと並行に形成するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４８４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の熱交換器のオフセット・フィンおよびその成形方法には以下に説明するような問題がある。
上記波の山形形状部分をオフセット加工する際、披加工材の切断面に対して、切刃の挿入角度がほぼ並行となって縦切りとなる。この結果、切断面における面押し出し抑制ができなくなり、寸法を含めた開口部形状の確保や、開口部全体とにおけるばり発生の抑制ができなくなって、製品品質の低下を避けることができなくなるといった問題がある。
また、プレス成形のため、山形形状部分を成形する際、板厚の減少を避けることができないといった問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、開口部形状を確保し、ばり発生および板厚の減少を抑制することができるようにした熱交換器のオフセット・フィンおよびその成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため、請求項１に記載の本発明による熱交換器のオフセット・フィンは、
金属板が矩形波状に曲折されて山部と谷部を有する波状に形成されて、
金属板の第１方向に沿って隣合う山部が、これらの頂部分同士で連結され、
上記第１方向に沿って隣合う谷部が、これらの底部分同士で連結され、
上記第１方向に沿って隣合う山部および隣合う谷部が、第１方向に垂直な第２方向に沿ってオフセットされた熱交換器のオフセット・フィンにおいて、
金属板の第１方向に沿って隣合う頂部分間が、第２方向にスリットで一部切り離され、非スリット部分で連結されて、この隣合う山部が第２方向へオフセットされるとともに、
第１方向に沿って隣合う底部分間が、第２方向にスリットで一部切り離されて、非スリット部分で連結されて、この隣合う底部分が第２方向へオフセットされている、
ことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明の熱交換器のオフセット・フィンは、
請求項１に記載の熱交換器のオフセット・フィンにおいて、
第１方向が、金属板の幅方向であり、
第２方向が、金属板の長手方向である、
ことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明の熱交換器のオフセット・フィンは、
請求項１または請求項２のオフセット・フィンにおいて、
オフセット・フィンが、オフセット・インナ・フィンである、
ことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明の熱交換器のオフセット・フィンの成形方法は、
金属板が矩形波状に曲折されて山部と谷部を有する波状に形成されて、
金属板の第１方向に沿って隣合う山部が、これらの頂部分同士で連結され、
上記第１方向に沿って隣合う谷部が、これらの底部分同士で連結され、
上記第１方向に沿って隣合う山部および隣合う谷部が、第１方向に垂直な第２方向に沿ってオフセットされた熱交換器のオフセット・フィンの成形方法において、
金属板の第１方向および第２方向に沿ってそれぞれ所定間隔離間した複数のスリットが形成され、
このスリットの形成後に、金属板の第１方向に沿って隣合う頂部分間が、第２方向にスリットで一部切り離され、非スリット部分で連結されて、この隣合う山部が第２方向へオフセットされるとともに、
第１方向に沿って隣合う底部分間が、第２方向にスリットで一部切り離されて、非スリット部分で連結されて、この隣合う底部分が第２方向へオフセットされる、
ことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明の熱交換器のオフセット・フィンの成形方法は、
請求項４に記載の熱交換器のオフセット・フィンの成形方法おいて、
山部と谷部とが、プレス成形で形成される、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の本発明の熱交換器のオフセット・フィンにあっては、スリット形成のための切刃を非加工部材である金属板に対し垂直となる状態で切り込み加工ができるので、ばり発生を抑制することができる。また、山部および谷部の形成時に、非加工部材である金属板を両側から保持することができるので、その板厚の減少を抑制することができる。また、これらにより、隣合うオフセット部分間の開口部形状を確保することができる。
【００１３】
請求項２に記載の本発明の熱交換器のオフセット・フィンにあっては、第１方向を金属板の幅方向、また第２方向を金属板の長手方向としたので、オフセット・フィの全体形状を熱交換器の形状に合わせて最適な状態で配置することが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の本発明の熱交換器のオフセット・フィンの成形方法にあっては、オフセット・フィンをオフセット・インナ・フィンとしたので、インナ・フィンを用いる熱交換器に、最適である。
【００１５】
請求項４に記載の本発明の熱交換器のオフセット・フィンの成形方法にあっては、スリット形成のための切刃を非加工部材である金属板に対し垂直となる状態で切り込み加工ができるので、ばり発生を抑制することができる。また、山部および谷部の形成時に、非加工部材である金属板を両側から保持することができるので、その板厚の減少を抑制することができる。また、これらにより、隣合うオフセット部分間の開口部形状を確保することができる。
【００１６】
請求項５に記載の本発明の熱交換器のオフセット・フィンの成形方法にあっては、山部と谷部とが、プレス成形で形成されるので、簡単で精度良い加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１に係る熱交換器のオフセット・インナ・フィンの斜視図で、連続形成されていく場合のそれぞれの形状を示す図である。
【図２】実施例１のオフセット・インナ・フィンの側面図である。
【図３】実施例１のオフセット・インナ・フィンの成形工程を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
まず、実施例１のオフセット・インナ・フィンの全体構成を添付の図に基づいて説明する。
この実施例１のオフセット・インナ・フィンは、熱交換器に用いられ、たとえば熱交換器内を流通するオイルを冷却するのに用いる。
【００２０】
図１および図２に、そのオフセット・インナ・フィン1を示す。
ただし、図１のオフセット・インナ・フィン1は、連続成形されていくアルミニウムやアルミニウム合金とからなる金属板の各段階での形状を示しており、同図中のゾーンAがスリット加工でスリット1aが形成された状態、ゾーンBがその後のプレス加工工程で山部10および谷部11等が形成された状態での、それぞれでの形状を表している。
また、図２はその完成品、したがって、図１のゾーンBに相当する部分の一部を表している。
【００２１】
また、図３は、上記オフセット・インナ・フィン1の成形工程およびその成形装置を示す。同図中、ゾーンCは、スリット成形工程を、またゾーンDは被加工材であるオフセット・インナ・フィン1の次の工程への搬送工程を、また、ゾーンEはプレス成形工程を、それぞれ示す。
なお、理解しやすくするため、各成形工程とそのときのオフセット・インナ・フィン1の形状とを合わせながら順次説明していく。
【００２２】
まず、アルミニウムやアルミニウム合金とからなる被加工部材としての金属板Mを用意し、成型装置2に供給する。
成型装置2の上流にあるスリット成型部2Aは、上型21と下型22とを備えている。上型2Aは、下側22に向けて下降可能であり、その下端部に２つの切刃21a、22bが、金属板Mの供給方向に切り欠き部22cを挟む位置に設けられている。
すなわち、切刃21a、22bのそれぞれの長さおよびそれらの位置は、図１中のスリット1aの長さに相当する長さに、またに隣合う２つのスリット1aの位置、すなわちこれらのスリット1a間に相当する所定距離だけ金属板Mの長手方向に離間された位置に設定されている。
なお、切り欠き部22cの長手方向の長さは、隣合う２つのスリット1a間の連結部分1bの長さになる。
【００２３】
また、図３では、切刃21a、22bは、図３では長手方向、すなわち金属板Mの供給方向のみしか見えないが、この長手方向に垂直な方向にも複数個向けられている。
したがって、金属板Mをこの供給方向に移動させ、スリット成型部2Aで上型21を下降していくと、図3中に示す金属板Mの斜線部分が切り落とされ、複数のスリット1aが同時に形成される。これらのスリット1aは、図１のゾーンAで示されるように、金属板Mの長手方向およびこれに垂直となる幅方向に、複数のスリット1aがそれぞれ所定距離離れた状態で形成される。
【００２４】
上記スリット加工では、切刃21a、21bが被加工部材である金属板Mに垂直方向から切り込みを入れるので、切り込みによるばりの発生が抑制される。
【００２５】
スリット1aを形成したら、上型2Aを上昇させる。
なお、長手方向および幅方向の一方は、本発明の第１方向に、またそれらの他方は、本発明の第２方向にそれぞれ相当する。
【００２６】
上記のように、スリット成形工程を終えたら、金属板Mが、ゾーンBに示すように、スリット成形工程での切り込みの中央位置がプレス成形ゾーン2Bの成形加工中央位置まで移動させられる。
そして、ここで、プレス成形加工部2Bにてスリット成形工程を終えた金属板Mが以下のように成形される。
ここで、プレス成形加工部2Bは、上型23と、上流側下半部型24と、下流側下半部型25と、を備えている。
【００２７】
上型23は、その下部に図１のオフセット・インナ・フィン1のゾーンBに示す谷部12の上側面の形状に沿った形状を有する凸部23aが形成されている。
一方、上流側下半部型24と下流側下半部型25とは、互いに近づくように金属板Mの供給方向へ移動可能とされ、上流側下半部型24の図３中の右上側部分には、図１のオフセット・インナ・フィン1のゾーンBに示す谷部12の左側の下面側形状に沿った形状の面24aが形成され、下流側下半部型25の図３中の左上側部分は図１のオフセット・インナ・フィン1のゾーンBに示す谷部12の右側の下面側形状に沿った形状の面25aが形成されている。
【００２８】
また、上型23、上流側下半部型24、下流側下半部型25には、上記凸部23a、および面24a、25aと同様な形状が、複数個、幅方向に沿って、長手方向の上流側、下流側と交互にオフセットするように設けられている。
【００２９】
プレス成形加工部2Bでは、スリット加工された金属板Mに対し、上型24が下降し、金属板Mのスリット1aの間の部分を上側から押圧して下側に凸になるように変形させていく。
このとき、上流側下半部型24と下流側下半部型25とが互いに近づいて来るように移動することで、上記凸となる部分の下面を両側から挟んで谷部12の形状を成形していく。この両側の保持しながらのプレス加工により、そのスリット1aの開口や山部11や谷部12での成形精度を高めることが可能となる。
もちろん、上記成型と同時に、金属板Mの上側の部分には、上型23の凸部23aの両側のフラット部分23bと上流側下半部型24、下流側下半部型25の上面24b、25bとの間で、山部11が形成される。
【００３０】
これらの成形は、金属板Mの幅方向にある他のスリット1a間にある部分も同様に谷部や山部が形成されるが、金属板Mの幅方向に沿って、金属板Mの長手方向に交互に突出したり後退したりしてオフセットされた、図１のゾーンBに示される形状となる。
【００３１】
上記のように谷部や山部が形成されると、上型23が上昇し、上流側下半部型24と下流側下半部型25とが離間する方向にそれぞれ金属板Mの長手方向に移動する。
こうして、金属板Mの長手方向に金属板Mを順次移しながら、スリット加工、プレス成形加工を行って、必要な長さのオフセット・インナ・フィン1を成形する。
【００３２】
したがって、完成したオフセット・インナ・フィン1は、図２および図１のゾーンＢ（ただし、１列目だけ全体を示し、その下流側は山部の中央から省略してある）で示す形状となる。
【００３３】
以上説明したように、実施例１の熱交換器のオフセット・フィンおよびこの成型方法にあっては、金属板Mの幅方向に沿って隣合う山部11の頂部分11a間が、その長手方向にスリット1aで一部切り離され、非スリット部分1bで連結されて、この隣合う山部11が長手方向へオフセットされるとともに、幅方向に沿って隣合う谷部12の底部分12a間が、長手方向にスリット1aで一部切り離されて、非スリット部分1bで連結されて、この隣合う底部分12aが長手方向へオフセットされるように、スリット加工、次いでプレス加工を行うようにしたので、スリット加工時にこの切刃21a、21bを被加工部材である金属板Mの垂直方向から切り込みを入れることが可能となり、ばりの発生（頂部分11a、底部分12aおよび端部が最も発生し易く、開口部全体に発生する）を抑制することができる。
【００３４】
また、上流側下半部型24と下流側下半部型25とで、両側から被加工部材のスリット加工した金属板Mを保持しながら、被加工部材の金属板Mに山部11および谷部12をオフセット形成し、またスリット1aを開口させるのに、プレス加工で行うようにしたので、その開口やその他の部分の形状精度を高めることができ、また板圧が減少するのを抑制することができる。
【００３５】
以上、本発明を上記実施例に基づき説明してきたが、本発明は上記実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。
【００３６】
たとえば、山部11や谷部12の数や配置は、変更することもできる。
また、オフセット・インナ・フィン以外のオフセット・フィンに適用することも可能である。
【符号の説明】
【００３７】
M        金属板
1        オフセット・インナ・フィン
1a        スリット
11        山部
11a        頂部分
12        谷部
12a        底部分
2          成形装置
2A          スリット成型部
2B          プレス成型部
21          上型
21a、21b        切刃
21c      切り欠き部
22下型
23        上型
23a        凸部
23b        フラット部分
24        上流側下半部型
24a        面
24b          上面
25        下流側下半部型
25a        面
25b        上面
【図１】
2014074562.tif 000003
【図２】
2014074562.tif 000004
【図３】
2014074562.tif 000005