(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
とりわけ自動車用の、熱交換器（３）用マニホールド（１）の管状壁（５）および前記マニホールド（１）を分割する分割隔壁（７）のプレアセンブリ方法であって、
前記管状壁（５）は、その断面の一部の上に形成され、且つ、前記分割隔壁（７）の挿入を許容する、少なくとも１つのスロット（１１）を含んでおり、
前記分割隔壁（７）は、前記スロット（１１）を通って前記管状壁（５）に挿入され得る内部部分（２１）を含んでおり、
前記内部部分（２１）は、前記管状壁（５）に向かい合うように設計された第１部分（２１ａ）および第２部分（２１ｂ）が設けられた周縁部を有しており、
当該方法は、
−前記スロット（１１）への前記分割隔壁（７）の挿入、
−前記管状壁（５）及び前記分割隔壁（７）の、パンチ（１９ａ）とリブ（３５）を有するダイス（１９ｂ）とからなる押圧部材（１９）の間への配置、および
−前記押圧部材（１９）を互いに向かって押圧することによる、前記リブ（３５）によって環状ビード（３３）が前記第２部分（２１ｂ）に沿って形成されて前記管状壁（５）の内部断面が前記第２部分（２１ｂ）の周囲に一致するような前記管状壁（５）の変形
という工程を備えていることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記管状壁（５）は、円筒状であり、とりわけ１５ｍｍ未満、好ましくは１２ｍｍ以下、の外径ｄを有している
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記管状壁（５）及び前記分割隔壁（７）は、
前記第１部分（２１ａ）が前記スロット（１１）の長さ上を延び、
前記第２部分（２１ｂ）が前記管状壁（５）の周縁部上の前記第１部分（２１ａ）の補完部分上を延びるように、プレアセンブリされる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記スロット（１１）は、前記管状壁（５）の直径方向断面上を延びている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記ダイス（１９ｂ）は、２つのリブ（３５）を有しており、
前記管状壁に、前記第２部分（２１ｂ）に接する２つの環状ビード（３３）が形成される
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記管状壁（５）及び前記分割隔壁（７）は、前記分割隔壁の前記第１部分（２１ａ）が、前記スロット（１１）の領域で、前記管状壁（５）の外側周縁部と接触するようにプレアセンブリされる
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記分割隔壁の前記第１部分（２１ａ）は、前記管状壁（５）及び前記分割隔壁（７）がプレアセンブリされたときに、前記スロット（１１）の領域で、前記管状壁（５）から突出する部分を含んでいる
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記突出する部分は、前記管状壁（５）及び前記分割隔壁（７）がプレアセンブリされたときに前記スロット（１１）の中央面Ｐに垂直な平坦部分（３９）を含んでおり、
前記突出する部分は、前記平坦部分（３９）の両側に、前記管状壁（５）及び前記分割隔壁（７）がプレアセンブリされたときに前記スロット（１１）の中央面Ｐに平行な二つの対向する直線状縁部（４１）を含んでいる
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記管状壁（５）及び前記分割隔壁（７）は、前記分割隔壁（７）が前記管状壁（５）に固定されるようにプレアセンブリされる
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記スロット（１１）は、前記分割隔壁（７）が前記スロット（１１）内に挿入されて前記押圧部材（１９）によって押圧されたときに、前記分割隔壁が前記管状壁（５）に捕らわれた状態になるように、前記管状壁（５）の直径ｄより小さい寸法に切り取られている
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記分割隔壁（７）には、二つの対向する、例えば実質的に直径方向に対向する、ノッチ（３７）が設けられており、
前記管状壁（５）は、前記ノッチ（３７）に入り込む成形された部分を含んでいることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記マニホールド（１）は、熱交換器（３）用である
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記マニホールド（１）は、バッテリー冷却用である
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器のためのマニホールド、および、そのようなマニホールドを備えた熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の適用は、自動車の分野で、とりわけバッテリー冷却装置、または、空調回路の凝縮器および／または蒸発器などの熱交換器の態様で見られるであろう。しかしながら、本発明のさらなる適用もまた、あり得る。
【０００３】
交換器を通る複数の流体循環サイクルを備えた熱交換器を製造すること、および、このような目的で分割隔壁によって熱交換器のマニホールドをさらに分割すること、が知られている。
【０００４】
とりわけ、いわゆる内部マニホールド分割隔壁を備えた凝縮器が、知られている。この隔壁は、マニホールドの一端を通して挿入され、とりわけマニホールドを変形させることによってマニホールドに固定される。このことは、ろう付け前にマニホールド上における隔壁の一時的な支持を確かなものとし、ろう付け後にマニホールドの壁上における隔壁の封止された接続を保証することを可能にする。
【０００５】
しかしながら、マニホールドには、管のための貫通孔も設けられており、この孔には、マニホールドの内部に向けて突出するフランジが設けられている。このように、内部隔壁の使用は、フランジを凹ませ、マニホールドの壁に隔壁をアセンブリする（取り付ける）という連続した複雑な工程を必要とし、このことは、とりわけ、フランジの作製のために内部ダイスを使用する場合に、製造コストの増加をもたらす。
【０００６】
いわゆる外部マニホールド分割隔壁も知られており、これは、マニホールドの壁の切欠部に挿入される。この隔壁は、マニホールドの壁上への隔壁のアセンブリに先立って、内部ダイスを用いてマニホールド内に管を通すためのフランジを作ることを許容し、このことは、製造をシンプルにする。この隔壁は、マニホールドの壁への隔壁の圧入により、とりわけ隔壁の周縁部の余剰厚み部のマニホールドの壁への係合により、アセンブリの前に適切な位置に保持することができる（ＫＲ２０１２００７６７５４およびＫＲ２０１２０１２０５９３参照）。この隔壁は、ろう付け後の封止を確かなものとするため、隔壁とマニホールドの壁との間の大変小さな寸法の違いを必要とする。しかしながら、マニホールドは、ぴったりの形状に常に調整されるわけではなく、このことは、アセンブリを損ない、ろう付けの後でさえ封止の悪化のリスクをもたらす。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、これらの欠点を全てまたは部分的に改善し、とりわけ自動車用の熱交換器のためのマニホールドを提案することである。当該マニホールドは、管状壁と、マニホールドを分割する少なくとも一つの分割隔壁と、を備え、前記管状壁は、その断面の一部分の上に形成された少なくとも一つのスロットであって、前記分割隔壁の挿入を許容するスロットを含んでいる。前記分割隔壁は、管状壁に挿入された内部部分を含んでおり、前記内部部分は、とりわけスロットに対向して位置づけられた第１部分と、管状壁に対向して位置づけられた第２部分と、が設けられた周縁部を有しており、前記第２部分は、管状壁の内部断面が第２部分に沿った隔壁の周囲に一致するよう、管状壁の少なくとも一つの変形部に隣接している。
【０００８】
このように、マニホールドの壁は、前記第２部分と管状壁との間に空間が存在しないよう、マニホールドのプレアセンブリ中に、前記変形部により調整または再調整され、前記第２部分の周囲との連続的接触を確立する。ろう付けによる熱交換器の後続するアセンブリ、とりわけこの第２部分のマニホールドの管状壁へのアセンブリは、このように、完全に封止される。換言すれば、流体のいかなる行き来も防止され、外部への流出だけでなく隔壁の両側の行き来も防止される。
【０００９】
組み合わせてまたは単独で採用され得る本発明のさらなる特徴によれば：
−前記管状壁は円筒状であり、とりわけ１５ｍｍ未満、好ましくは１２ｍｍ以下の直径を有しており、とりわけこのレベルの寸法において特にマニホールド内のフランジの形成が管の断面の変形を引き起こすが、このことは、本発明が前記管状壁の再調整によって改善し、
−前記第１部分は、スロットの長さに渡って延びており、第２部分は、管状壁の周縁部上の第１部分の補完部分上を延びており、
−前記第２部分は、円弧形状であり、好ましくは、管状壁の内部半径に等しい半径に沿った円弧形状であり、
−スロットは、角度壁の角度部分上を、好ましくは、管状壁の直径方向断面の近辺で断面に沿って延びており、
−前記スロットの幅は、分割隔壁の幅よりも少し、約０．０５〜０．１５ｍｍだけ大きく、対応する熱交換器のろう付け中に、スロットの領域における後続の分割隔壁の管状壁へのアセンブリが、十分なレベルの封止が確かなものとされることを可能とし、
−管状壁の前記変形部は、前記第２部分に接する二つの環状ビードを含んでおり、
−前記分割隔壁は、二つの対向する肩部を含んでおり、各々の肩部は、スロットの末端部に当てられることができ、
−分割隔壁の前記第１部分は、前記スロットの領域で管状壁の周縁部に接触するよう成形され、
−分割隔壁の前記第１部分は、前記スロットの領域において、管状壁から突出する部分を含んでおり、
−前記突出部は、とりわけスロットの中央面に垂直な、横方向平坦部分を含んでおり、前記平坦部分は、管状壁を支持する隔壁の位置が促されることを許し、
−前記突出部は、前記平坦部分の両側に、とりわけスロットの中央面に平行な二つの対向する直線状縁部を含んでおり、前記直線状縁部は、とりわけ管状壁上の分割隔壁の角度案内および／または保持を可能とする。
−前記分割隔壁は、管状壁に固定された状態で係止されており、とりわけスロットに固定されており、
−前記隔壁および／または管状壁は、スロットの領域における局所的な変形部であって、とりわけスロット内の隔壁を固定しマニホールドの管状壁に固定的に保持することができる変形部を含んでおり、
−前記局所的な変形部は、たとえばビードの形状をした、隔壁の環状の肥厚部であり、スロットの長さに渡って角度をつけて延びており、
−前記スロットは、管状壁の直径よりも小さい寸法で切り欠かれており、分割隔壁が力によってスロット内に据え付けられるとき、それが管状壁に捕らわれた状態となるようになっており、
−前記スロットおよび／または分割隔壁は、二つの対向する、たとえば実質的に直径方向に対向する、ノッチが設けられており、前記側壁は、前記ノッチに入り込む成形された部分を含んでいる。
【００１０】
本発明は、さらに、とりわけバッテリー冷却用の熱交換器であって、上述のマニホールドを少なくとも一つ備えた熱交換器に関する。
【００１１】
前記マニホールドは、熱交換器の管のための複数の貫通孔を備えており、前記孔は、管への接続のためのフランジによって接されている。前記フランジは、マニホールドの軸に平行な長手方向の構造を有し得る。
【００１２】
本発明は、さらに、とりわけ自動車用の熱交換器のためのマニホールドの管状壁およびマニホールドを分割する分割隔壁のプレアセンブリ方法に関し、前記管状壁は、その断面の一部上に形成され、前記分割隔壁の挿入を許容する少なくとも一つのスロットを含んでおり、分割隔壁は、スロットを介して管状壁の中へ挿入されることが可能な内部部分を含んでおり、前記内部部分は、とりわけスロットの反対側に配置されるよう設計された周縁部が設けられた第１の部分と、管状壁の反対側に配置されるよう設計された第２の部分と、を有しており、当該方法は、以下の工程：
−スロット内への隔壁の挿入と、
−管状壁の内部部分が前記第２部分の周囲に一致するよう、管状壁の変形と、
を備えている。
【００１３】
有利には、前記ダイスは、二つの平行な丸いリブであって、前記第２部分に接する二つの環状ビードに沿った管状壁の変形のために構成されたリブを含み得る。
【００１４】
前記方法の、組み合わせてあるいは単独で用いられ得る様々な特徴によれば、
−管状壁と分割隔壁のアセンブリの実行は、押圧治具上で行われ、分割隔壁は、スロット内に導入され、管状壁は治具のダイスによって向かい合って保持され、
−治具の使用は、第１部分が管状壁の方向に押され、第２部分が管状壁を変形させるように、実行される。
【００１５】
有利には、分割隔壁および管状壁は、治具の使用が完了した時、前記分割隔壁が管状壁に係止されるように、構成される。
【００１６】
このように、前記スロットが管状壁の直径よりも小さい寸法で切り欠かれているので、例えば、分割隔壁は、治具によってスロット内に押し込まれて据え付けられ、治具の使用が完了した時、管状壁上に半径方向に固定された状態となる。
【００１７】
変形例として、前記分割隔壁は二つの対向する、例えば実質的に直径方向に対向する、ノッチが設けられているので、分割隔壁が治具によってスロットに据え付けられ、そして、治具の使用が完了した時、前記管状壁に作られた成形された部分によって、ノッチ内に係合された状態で、管状壁上に半径方向に固定されて保持された状態となる。
【００１８】
さらなる変形例によれば、前記分割隔壁は、管状壁の外側周縁部と、その第１部分によって接触する。前記治具は、前記第１部分に当てられ得るリブが設けられたパンチ部、あるいはとがった部分を含んでおり、治具の使用中に第１部分が変形され、且つ捉えられ、および／またはスロットに固定され、隔壁が管状壁に係止されるようになっている。
【００１９】
本発明のさらなる特徴および利点が、例示された以下の実施の形態の説明を、添付の図面の図を参照しながら読むことによって明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、プレアセンブリ中の本発明によるマニホールドを示す部分斜視図である。
【図２】図２は、プレアセンブリされた図１のマニホールドの部分軸方向断面図である。
【図３】図３は、プレアセンブリされた図１のマニホールドの部分立面図である。
【図４】図４は、据え付け中の図１のマニホールドの断面図である。
【図５】図５は、プレアセンブリされた図４のマニホールドの断面図である。
【図６】図６は、据え付け中の本発明の変形例によるマニホールドの断面図である。
【図７】図７は、プレアセンブリされた図６のマニホールドの断面図である。
【図８】図８は、本発明によるバッテリー用熱交換器を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
説明されているように、本発明は、とりわけ自動車のバッテリー用の、熱交換器３のマニホールド１に関する。マニホールド１は、管状壁５と、熱交換器の内部で、この場合は複数のサイクルの中で、熱交換流体９の循環が方向づけられ得る一つ以上の分割隔壁７と、を備えている。前記管状壁は、例えば、材料の側面をマニホールドの長手方向軸に平行な線に沿って一部品に折曲げおよび溶接することにより得られる。
【００２２】
分割隔壁７は、いわゆる外付けタイプのものであり、すなわち、それは、管状壁の角度のある、とりわけ実質的に直径方向の部分上に形成されたスロット１１を通ってマニホールドの内部に導入されるよう構成されている。スロット１１は、したがって、マニホールド１を分割するために、前記分割隔壁７を受容し得る。前記スロット１１は、この場合、管状壁５に直角に形成されるが、それは、管状壁に直行する平面に対して傾けられていてもよい。
【００２３】
管状壁５は、円筒状であり、とりわけ１５ｍｍ未満、好ましくは１２ｍｍ以下の直径を有している。この壁には、熱交換器の管１５のための貫通孔も設けられている。前記貫通孔は、前記管１５への接続のためのフランジ１３によって画成されている。フランジ１３は、この場合は楕円形であり、管状壁の長手方向軸に平行な長手方向の広がりを有している。マニホールドのこのレベルの比較的小さな寸法では、フランジ１３の形成は管状壁を変形させ、２つの隣接するフランジの間のその外周は、円形形状から著しく逸脱する。
【００２４】
押圧治具１７上でプレアセンブリ（予備取り付け）中のマニホールド１が、図１に示されている。管状壁５および分割隔壁７は、矢印２０に沿って互いに向けて押されるように、治具の押圧部材１９の間に配置されている。
【００２５】
分割隔壁７に面している押圧部材は、パンチ１９ａであるのに対し、対向する押圧部材は、ダイス１９ｂである。
【００２６】
分割隔壁７は、平坦であり、全体として円盤状である。それは、管状壁５に挿入されるよう設計された内部部分２１を含んでおり、内部部分２１は、スロット１１に対向する第１部分２１ａおよび管状壁５に対向する第２補完部分２１ｂが設けられた周縁部を有している。
【００２７】
換言すれば、第１部分２１ａおよび第２部分２１ｂは、管状壁５の全周縁部上を一方から他方へ連続的に延びている。
【００２８】
図４および図５も参照して、第１部分２１ａは、プレアセンブリの後に管状壁５の周縁部に接するように設けられた上部円弧状面２３を含んでいる。上部円弧状面２３は、治具の押圧部材１９ａに対向する支持面を構成する。
【００２９】
第１部分２１ａは、とりわけ、２つの対向する肩部２５を含んでおり、各々は、スロット１１の末端部２７に当てられ得る。
【００３０】
第２部分２１ｂは管状壁５上に配置され、管状壁５は、その外側面によって対向するダイス１９ｂに当てられている。
【００３１】
本発明によれば、プレアセンブリされたマニホールド１は、第２部分２１ｂに沿った管状壁５の内部断面が第２部分２１ｂの周囲に一致するように、第２部分２１ｂが管状壁５の少なくとも一つの変形部３１に隣接するようになっている。
【００３２】
したがって、その内周がとりわけ先行するフランジ１３の作製によって影響された管状壁５は、第２部分２１ｂの周縁部に沿うように、変形部３１によって寸法的に調整または再調整される。このようにして、分割隔壁と管状壁との間に存在し得るいかなる空間または間隙も、とりわけ管状壁５に面する第２部分２１ｂ上において、防止される。部材間の接触の密接性が増すため、プレアセンブリされたマニホールドを含む交換器３のろう付けによってその後に得られるアセンブリは、とりわけ第２部分２１ｂ上において完全に封止される。
【００３３】
この場合の第２部分２１ｂは、変形部３１が管状壁５をその元の直径に再調整するように、特にフランジ１３の形成の前の管状壁５の半径と同じ半径ｒを有する円弧状の周囲を有するように成形される。
【００３４】
上述されたように、分割隔壁７の幅よりも約０．０５〜０．１５ｍｍだけ大きいスロット１１の幅が、交換器３のアセンブリ中に、その後の分割隔壁７の、より詳しくはスロット１１の領域の第１部分２１ａの管状壁５へのろう付けが、管状壁５に関する第２部分２１ｂの封止と同じ封止のレベルで行われることを可能とする、ということに言及しておかねばならない。
【００３５】
有利には、第２部分２１ｂは、管状壁の変形部３１に一致して、２つの環状ビード３３によって接されている。この変形部３１は、ダイス１９が、この場合のように、２つの環状ビード３３に沿って管状壁５を変形することが可能な二つの平行な円形のリブ３５を含み得るということに起因する。この場合のビード３３は、第２部分２１ｂの両側に配置される。
【００３６】
このような状況なので、パンチ１９ａには支持面２３に当てられ得る中央リブ２９がその周縁部上に設けられており、治具の使用中に支持面２３がスロット１１に当てられるようリブ２９によって変形されるようになっている。図示しないが、前記スロット１１の幅が約０．０５〜０．１５ｍｍだけ分割隔壁７の幅よりもわずかに大きいだけなので、この変形は小さくてよい。変形は、局所的であり、とりわけ環状であり、例えばビードの形であり、スロット１１の反対側にその全長に渡って延びている。プレアセンブリが完了すると、分割隔壁７は、分割隔壁７を管状壁５に対して係止するように、スロット１１に捉えられ、および／または、固定される。
【００３７】
従って、得られたマニホールドは、とりわけ後で交換器に取り付けられるまでの間、隔壁が管状壁から前記スロットを介して脱落する危険無しに扱うことができる。そのような結果は、他の方法によっても得ることができる。
【００３８】
例えば、図５に示すように分割隔壁７がスロット１１内に力によって取り付けることができるよう、スロット１１は、図４に示すように、外径ｄよりも小さい寸法に、好ましくは外径ｄよりわずかに小さい寸法に、切り抜かれてよい。従って、この分割隔壁７は、分割隔壁７の管状壁５へのプレアセンブリ中、捕らわれて動けない状態である。したがって、前述した例におけるように、分割隔壁７を管状壁５に固定するために、第１部分２１ａをパンチ１９ａによって変形させる必要はもはや無い。
【００３９】
変形例として、図６に示すように、分割隔壁７には、二つの（実質的に直径方向に）対向するノッチ３７が設けられており、分割隔壁７がスロット１１に取り付けられたとき（図７）に、管状壁５に形成された突起によってノッチ３７内に係合した状態で管状壁５に捕らわれた状態となるようになっている。
【００４０】
図６および図７の破線で示されるように、特には、スロット１１の領域内に突出する第１部分２１ａによって、分割隔壁７が管状壁５から突出するように成形されてもよいことも述べておかねばなるまい。
【００４１】
この場合、突出する部分２１ａは、スロット１１の中央面Ｐに垂直な平坦部分３９と、平坦部分３９の両側にスロットの中央面Ｐに平行な二つの対向する直線状縁部４１と、を含む。平坦部分３９は、治具の押圧要素１９ａのための支持面を構成する。直線状縁部４１は、管状壁５の前記変形の目的のために治具１７を使用中、とりわけ治具の押圧動作中、とりわけ分割隔壁７の誘導および／または角度保持を可能とする。直線状縁部は、とりわけ、隔壁が肩部２５の各々によって管状壁上に確実に正しく配置されることを可能にする。
【００４２】
本発明によるマニホールドをプレアセンブリする方法は、次の工程を備えている。
−管状壁５および分割隔壁７のアセンブリの押圧治具１７上への取り付けの実行、および  
−スロット１１に導入された分割隔壁７が、押圧要素１９ａによって、治具のダイス１９ｂによって対向して保持されている管状壁５の方向に、支持面２３，３９により押圧されるような、押圧治具１７の使用。
【００４３】
第２部分２１ｂは、それから管状壁５に当てられ、当該管状壁は、その内部断面または周縁部が前記第２部分２１ｂの周囲に一致するように、変形される。
【００４４】
治具の使用が完了すると、管は再調整された状態となり、前記分割隔壁７は、管状壁５に捕らわれるかクランプされた状態で、管状壁５に係止される。
【００４５】
この係止は、上述のように、スロット１１に対向する支持面２３を変形させるか、あるいは管状壁５の周囲上に隔壁７の周縁部を捕らえるか若しくは管状壁状の隔壁のノッチ３７内に係合させることにより、スロット１１に隔壁７を捕らえることによって確実なものとすることが可能である。
【００４６】
図８に示されたプレアセンブリされたマニホールド１を含む熱交換器３のアセンブリは、有利には、とりわけフィラーメタルの溶融温度よりも高い温度までプレアセンブルされた交換器の部品を加熱することからなるろう付けによって実行され、部品の固定は、部品の表面上でのフィラーメタルの毛細管現象による拡散により実行される。
【００４７】
本発明は、とりわけ自動車用の熱交換器のための外側隔壁を有するマニホールドであって、アセンブリが単純で高い水準の密閉を有するマニホールドを提供する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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