(57)【要約】【課題】  狭くかつ均一な隙間を有する蛇腹状金属板を生産効率良く製造することができる蛇腹状金属板の製造方法を提供する。【解決手段】  狭くかつ均一な隙間を有する蛇腹状金属板を製造する方法であって、プレス成形により金属板を折り返し部に曲率半径の小さい円弧形状の節３１を有する蛇腹状に形成した後、この蛇腹状の金属板２ｂを隙間が狭くなるように両側から圧縮する。これにより、ある部分だけ密着し、他の部分では離れたままであるという状態にならずに、狭くかつ均一な隙間を有する蛇腹状金属板２ｃを製造することができる。【選択図】        図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
狭くかつ均一な隙間を有する蛇腹状金属板を製造する方法であって、金属板を折り返し部に節を有する蛇腹状に形成した後、この蛇腹状の前記金属板を隙間が狭くなるように圧縮することを特徴とする蛇腹状金属板の製造方法。
【請求項２】
プレス成形により、金属板を折り返し部に節を有する蛇腹状に形成することを特徴とする請求項１に記載の蛇腹状金属板の製造方法。
【請求項３】
前記節を、曲率半径の小さい円弧形状として形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蛇腹状金属板の製造方法。
【請求項４】
両側から、蛇腹状の前記金属板を隙間が狭くなるように圧縮することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の蛇腹状金属板の製造方法。
【請求項５】
前記金属板は、銅板であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の蛇腹状金属板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狭くかつ均一な隙間を有する蛇腹状金属板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような蛇腹状の金属板として、例えば、特許文献１に記載されている灯油燃焼器の気化室に配置したウィックが知られている。このウィックは、金属板（平織りの金網）を、一対の歯車からなる蛇腹成形機に通すことで鋭角な山、谷が連続するように蛇腹状に形成し、その後両端部を連結して筒状体を形成し、縮径し、再度加締めて中空筒形状とした部材である。そして、中空筒形状のウィックは、気化室内の発熱体の周囲に配置され、気化室に供給された灯油を毛細管現象によって気化させてノズルから燃焼室に向けて噴射するようになっている。
【０００３】
ところで、特許文献１のように、金属板を一対の歯車からなる蛇腹成形機に通すだけでは、隙間が狭くかつ均一な蛇腹状金属板を形成することは困難である。このため、この蛇腹状金属板を筒状体にした後、縮径して隙間を狭くすることが行われているが、このようにしても均一な狭い隙間のものを得るのは容易ではない。不均一な隙間のウィックを用いると、気化室に供給した燃料を均一に分散気化させることが難しい。
【０００４】
そこで、隙間が狭くしかも均一である蛇腹状金属板を形成する方法として、熱交換器用フィンの製造等において、帯状金属板を連続的に折り畳むようにして波形（蛇腹状）に加工した後、この金属板（フィン）の各隙間にそれぞれシム（位置決め棒）を挟み込んで（挿入して）、蛇腹が連続する方向に圧縮することが一部で行われている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２２９１１７号公報
【特許文献２】特開２０００−２２５４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、蛇腹状の金属板の各隙間にシムを挟み込む作業は、多くの労力を必要とする作業であり、生産効率が悪く、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、狭くかつ均一な隙間を有する蛇腹状金属板を生産効率良く製造することができる蛇腹状金属板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の蛇腹状金属板の製造方法は、狭くかつ均一な隙間を有する蛇腹状金属板を製造する方法であって、金属板を折り返し部に節を有する蛇腹状に形成した後、この蛇腹状の前記金属板を隙間が狭くなるように圧縮することを特徴とする。
【０００９】
ここで、節は、例えば、円弧状の節などとして形成することができる。
金属板としては、例えば、銅板やアルミ板（アルミニウム板）など種々の材質の金属板に適用することができる。金属板は、孔が形成されたものやエンボス加工が施されているものなどにも適用することができる。本発明では、例えば、薄い帯板を用いて加工し、全体形状が直方体状の蛇腹状金属板などを製造することができる。
【００１０】
請求項１に記載の発明においては、金属板を折り返し部に節を有する蛇腹状に形成した後、この蛇腹状の金属板を隙間が狭くなるように圧縮するので、蛇腹状の金属板が圧縮される際に、各折り返し部が塑性変形し難くなっており、各折り返し部が接近するように蛇腹状の金属板が圧縮され、これにより狭くかつ均一な隙間を有する蛇腹状金属板となる。因みに、折り返し部に節が設けられていない場合には、各折り返し部が均一に接近せずに、ある部分だけ密着し、他の部分では離れたままであるという状態にほとんどがなる。
したがって、本発明においては、シムを用いることもないので、狭くかつ均一な隙間を有する蛇腹状金属板を生産効率良く製造することができる。
【００１１】
より具体的な製造工程としては、例えば、次のように構成することができる。
すなわち、第１の工程では、金属板を、同一高さの山、谷が連続した隙間を有する蛇腹状に形成する。この蛇腹状の金属板の折り返し部は、例えば、丸く（円弧状に）形成することができる。この蛇腹状金属板は、例えば、プレス成形によって金属板を順次折り曲げることにより形成することができる。また、この蛇腹状金属板は、例えば、金属板を歯車と歯車との間を通して、歯車と歯車とのかみ合いに順次折り曲げることにより形成することができる。
次に、第２の工程では、金属板の折り返し部に節を形成する。この工程では、同時に蛇腹の隙間をより狭くするようにしてもよい。この加工は、例えば、鋸形の上型および下型を用いたプレス成形により行うことができる。
次に、第３の工程では、蛇腹状の金属板を隙間が狭くなるように圧縮する。圧縮の方法は、蛇腹状の金属板の蛇腹が連続する方向の両側から押圧するようにしてもよいし、あるいは一方側を拘束しておいて、他方側から押圧するようにしてもよい。圧縮に際しては、例えば、各折り返し部の節が接触するまで圧縮するようにしてもよく、この場合、圧縮するのを解除すると、スプリングバックにより蛇腹に隙間が生じる。また、圧縮に際して、例えば、各折り返し部の節が若干の間隔をおいて接近するように、圧縮するようにしてもよい。
【００１２】
なお、第１工程を、細分化して複数の工程にし、徐々に蛇腹の隙間が狭くなるようにしてもしてもよい。第２工程についても複数の工程に細分化するようにして、徐々に隙間が狭くなるようにしたり、徐々に折り返し部に節を形成するようにしてもよい。また、第３工程をさらに細分化して複数の工程にし、徐々に蛇腹の隙間が狭くなるように圧縮するようにしてもよい。
【００１３】
請求項２に記載の蛇腹状金属板の製造方法は、請求項１に記載の発明において、プレス成形により、金属板を折り返し部に節を有する蛇腹状に形成することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明においては、プレス成形により、金属板を折り返し部に節を有する蛇腹状に形成するので、適切にかつ効率良く金属板を折り返し部に節を有する蛇腹状に形成することができる。
プレス成形は、例えば、鋸形の上型および下型を用い、これらの上型および下型の山の最上部および谷の最下部にそれぞれ、金属板の折り返し部に節を形成する凸部および凹部が形成されている。
【００１５】
請求項３に記載の蛇腹状金属板の製造方法は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記節を、曲率半径の小さい円弧形状として形成することを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明においては、節を曲率半径の小さい円弧形状として形成するので、これらの節が接触してしまい蛇腹の隙間を狭くすることができないということもなく、また他の部材に接触して邪魔になるということもない。さらに、折り返し部には大きな応力が加わるが、折り返し部が円弧形状に形成されているので、亀裂や損傷が生じ難い。
【００１７】
請求項４に記載の蛇腹状金属板の製造方法は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の発明において、両側から、蛇腹状の前記金属板を隙間が狭くなるように圧縮することを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明においては、両側から蛇腹状の金属板を隙間が狭くなるように圧縮するので、全体に亘ってより均一な隙間の蛇腹状金属板を得ることができる。
【００１９】
請求項５に記載の蛇腹状金属板の製造方法は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の発明において、前記金属板は、銅板であることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の発明においては、金属板が塑性加工に適した銅板であるので、上記各請求項に係る発明の作用効果をより顕著に発揮することができる。また、製造された蛇腹状金属板は、導電性および熱伝導率が良好であるので、熱交換器やあるいは気化のための部材などに好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の蛇腹状金属板の製造方法によれば、金属板を折り返し部に節を有する蛇腹状に形成した後、この蛇腹状の金属板を隙間が狭くなるように圧縮するので、狭くかつ均一な隙間を有する蛇腹状金属板を生産効率良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
図１は第１の工程を説明するための図であり、この工程では、下型３と上型４とを備えたプレス成形機５を使用している。本実施形態で使用する金属板は、薄い帯板状の銅板２である。この銅板２としては、例えば、板厚０．４ｍｍ程度で、幅３０ｍｍあるいは４０ｍｍ程度のコイル巻きされた銅板が用いられる。
下型３は、側面視において、突起６が等間隔で連続する鋸形の型である。突起６は、側面視において、細長く形成されており、突起６の頂部、および突起６と突起６との間の溝部７の底部にはそれぞれ、丸みが付けられている。突起６は、例えば、その幅ｂが１ｍｍ程度、高さｈが７．５ｍｍ程度、突起６と突起６との間隔（ピッチ）Ｐが３．５ｍｍ程度に設定され、また若干の勾配が付けられて若干先細りになっている。
また、上型４は、上下移動するパンチ８を備えており、このパンチ８には、下型３の突起６と同一形状の突起９が形成されている。パンチ８の側部には、突起９と同一形状の突起１１を備えたストリッパー１２が併設されている。このストリッパー１２は、パンチ８よりも下方に突出しているとともに、パンチ８に対して上下移動可能に設けられている。ストリッパー１２の突起１１とパンチ８の突起９との間隔は、下型３の溝部７と溝部７との間隔と同一、すなわち突起６のピッチＰと同一に設定されている。
【００２３】
上記構成のプレス成形機５で銅板２をプレス成形する。すなわち、銅板２を下型３の連続する突起６上に載置した後、上型４を図１において左側から右側に向かって移動させつつ、パンチ８を順次上下移動させて、パンチ８の突起６を下型３の左側の溝部７から右側の溝部７に順次挿入して行く。そうすると、下型３の溝部（凹部）７とパンチ８の突起（凸部）９とにより銅板２が左側から順次折り曲げられて行く。
ストリッパー１２の突起１１は、パンチ８の突起９が銅板２を押圧する前に、パンチ８の突起９により銅板２に直前に形成された上側に開口する溝部に挿入され、直前に折り畳まれた銅板２の部分を突起１１により押えて動かないようにし、この状態でパンチ８の突起９が突起１１と同じ位置まで下降し、突起９が銅板２を押し潰すようになっている。パンチ８が上昇すると、ストリッパー１２はパンチ８より下側に位置する元に位置に戻る。
【００２４】
このプレス成形機５により、銅板２は、図２に示すように、高さが突起６の高さｈに銅板２の板厚を加えた寸法と略同じであり、ピッチ（折り返し部の間隔）が突起６のピッチＰと略同じであり、折り返し部が丸い（円弧状の）蛇腹状の第１中間プレス板２ａとされる。この第１中間プレス板２ａは、例えば、山数が１２６程度（長さが４３０ｍｍ程度）のものとされて次の工程で使用される。
【００２５】
次に、図３および図４は第２工程を説明するための図であり、これらの工程では、下型２１と上型２２とを備えたプレス成形機２３を使用している。
下型２１は、側面視において、突起２４が等間隔で連続する鋸形の型である。突起２４は、側面視において、細長い二等辺三角形に形成されており、先端部には、円弧状の膨出部２５が形成されている。また、突起２４と突起２４との間の溝部２８の底部にはそれぞれ、円弧状の凹部２９が形成されている。突起２４は、例えば、先端の角度αが１２．５°（度）程度で、高さｈ１が８．８ｍｍ程度の二等辺三角形であり、膨出部２５の半径Ｒ１が０．１ｍｍ程度に設定されている。凹部２９は、例えば、半径Ｒ２が０．５ｍｍ程度の円弧状に形成される。突起２４と突起２４との間隔（ピッチ）Ｐ１は、例えば、３．０ｍｍ程度に設定される。
上型２２は、下側２１と同様に形成され、同様の寸法に設定された突起２４、膨出部２５および凹部２９を備えている。
【００２６】
第２の工程では、上記構成のプレス成形機２３で第１中間プレス板２ａをプレス成形する。すなわち、第１中間プレス板２ａを、その下側に開口する各溝部を下型２１の連続する各突起２４に嵌合させるようにして、下型２１に置いた後、上型２２を下降させて、上型２の各突起２４を下型２１の各突起２４の間に挿入する。そうすると、下型２１の突起２４と上型２２の突起２４とにより第１中間プレス板２ａが押し潰されて、図５および図６に示すように、細長いほぼ二等辺三角形が連続する蛇腹状の第２中間プレス板２ｂが形成される。第２中間プレス板２ｂは、高さが突起２４の高さｈ１に銅板２の板厚を加えた寸法と略同じであり、ピッチ（折り返し部の間隔）が突起２４のピッチＰ１と同じであり、上側および下側の各折り返し部に内側半径が略Ｒ１の円弧状の節３１が形成されている。
なお、プレス成形機２３でもう一度同じプレス成形を行うようにしてもよい。
【００２７】
次に、図７は第３の工程を示す図であり、この工程では圧縮装置４１を使用している。
同図に示すように、圧縮装置４１は、第２中間プレス板２ｂをその蛇腹が連続する方向に対して両側から押圧して圧縮する装置である。この工程では、圧縮装置４１により、第２中間プレス板２ｂを、蛇腹が連続する方向以外の側を壁によって塞いで、移動できないようにした状態で、隣接する折り返し部の節３１が非常に接近するかまたは当接するまで、所定の力で両側から押圧して圧縮する。このようにすると、各折り返し部に節３１が設けられ、各折り返し部が塑性変形し難くなっているので、各折り返し部が圧縮方向に沿って同じように移動して蛇腹状の金属板が圧縮され、その結果狭くかつ均一な隙間を有する蛇腹状金属板２ｃが形成される（図８および図９参照）。なお、圧縮時に折り返し部を当接させても、圧縮するのを解除したときにはスプリングバックにより隙間が生じる。製造されたこの蛇腹状金属板２ｃの全体形状は、概略細長い直方体状となっている。
このように、この蛇腹状金属板の製造方法にあっては、シムを用いることもなく、生産効率良く狭くかつ均一な隙間を有する蛇腹状金属板２ｃを製造することができる。
【００２８】
なお、本実施形態で製造した蛇腹状金属板２ｃの複数個（例えば、４つ）を、各蛇腹状金属板２ｃを円弧状にし、これらを連ねて並べて、円筒を形成し、前述した灯油燃焼器の気化室に配置して、気化室の燃料を加熱気化させるウィックとして使用することができる。
本発明により製造した蛇腹状金属板は、このようなウィックのみに使用されるものではなく、他の多くの分野に使用することもできる。例えば、流体を通過させる熱交換器用フィンとして好適に用いることができる。また、角形電池に内蔵されている蛇腹状に折曲した正極板、負極板に採用すると、極板の表面積が大きくなって電池性能を改善できる等の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係る蛇腹状金属板の製造方法の第１の工程を説明するための側面図である。
【図２】第１の工程で形成した第１中間プレス板を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る蛇腹状金属板の製造方法の第２の工程を説明するための側面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】第２の工程で形成した第２中間プレス板を示す側面図である。
【図６】図５の第２中間プレス板の要部拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る蛇腹状金属板の製造方法の第３の工程を説明するための側面図である。
【図８】第３の工程で形成した蛇腹状金属板を示す側面図である。
【図９】図８の蛇腹状金属板の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３０】
２    銅板（金属板）
２ａ  第１中間プレス板
２ｂ  第２中間プレス板
２ｃ  蛇腹状金属板
３１  節
【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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【図９】
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