(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
折曲げ偏平管の折曲部（２８ａ）（２８ｂ）を形成する外面（２０ａ）（２０ｂ）から内側に向かって直角に折り曲げてなる、２つの折込縁（１８ａ）（１８ｂ）を結合してなるスペーサ（１６）で分離された、２本の平行な流路（１２）（１４）を形成する金属板を備え、各折曲部（２８ａ）（２８ｂ）は、少なくとも、金属板の外面（２０ａ）（２０ｂ）側で隆起する隆起部（２９ａ）（２９ｂ）を有することを特徴とする、熱交換器用折曲げ偏平管。
【請求項２】
隆起部（２９ａ）（２９ｂ）が、金属板の外面（２０ａ）（２０ｂ）側のみに設けられている、請求項１記載の折曲げ偏平管。
【請求項３】
隆起部（２９ａ）（２９ｂ）が、金属板の外面（２０ａ）（２０ｂ）側、及び折込縁（１８ａ）（１８ｂ）側の双方に設けられている、請求項１記載の折曲げ偏平管。
【請求項４】
隆起部（２９ａ）（２９ｂ）の高さは、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載の折曲げ偏平管。
【請求項５】
各折込縁（１８ａ）（１８ｂ）は、折曲げ偏平管の内面（３０ａ）（３０ｂ）に結合されて、概ね４分円形状の隅肉部（３１ａ）（３１ｂ）を形成している、請求項１〜４のいずれかに記載の折曲げ偏平管。
【請求項６】
折込縁（１８ａ）（１８ｂ）に結合された外面（２０ａ）（２０ｂ）は、折曲げ偏平管における大きな平らな面を構成している、請求項１〜５のいずれかに記載の折曲げ偏平管。
【請求項７】
折曲げ偏平管は、２つの小さな内向湾曲面（２４）（２６）により結合された２つの大きな平らな面（２０ａ）（２０ｂ）、（２２）を備える、請求項６記載の折曲げ偏平管。
【請求項８】
折曲げ可能な材料、特にアルミニウムまたはアルミニウムベースの金属材料で形成した、請求項１〜７のいずれかに記載の折曲げ偏平管。
【請求項９】
以下の工程を備える、請求項１〜８のいずれかに記載の折曲げ偏平管を成形する方法。
（ａ）２つの平行な長手方向の側縁（３２ａ）（３２ｂ）により限定された、所要長さの平らな金属板を準備し、
（ｂ）折込縁（１８ａ）（１８ｂ）の間で延びる金属板の中央領域（３４）と、可変的な鈍角（Ａ）をなす平らな折込縁（１８ａ）（１８ｂ）を形成するために、金属板の２つの各周縁領域を連続して折り曲げて変形させ、各折込縁（１８ａ）（１８ｂ）の所定形状である折曲げ領域を中央領域（３４）と結合し、
（ｃ）金属板を、各折込縁（１８ａ）（１８ｂ）が中央領域（３４）に直角に結合されるまで変形させ、
（ｄ）隆起部（２９ａ）（２９ｂ）を含む折曲部（２８ａ）（２８ｂ）を、９０゜の角度に折り曲げて、折曲げ領域を形成する。
【請求項１０】
工程（ｂ）において、折曲げ領域は、優角（Ｂ）側で隆起する丸形状のリブ（３６）を備え、工程（ｃ）において、隆起したリブ（３６）を保持し、工程（ｄ）において、隆起したリブ（３６）を押圧して、隆起部（２９ａ）（２９ｂ）を形成することを特徴とする、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
工程（ｂ）において、折曲げ領域は、丸形状の折曲部（５８）を備え、工程（ｃ）において、折曲部（５８）を保持し、工程（ｄ）において、折込縁（１８ａ）（１８ｂ）の材料を、直角の内面に充填し、隆起部（２９ａ）（２９ｂ）を形成するように流入させることを特徴とする、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
各工程（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）は、成形車（４０）（４４）（４８）（６０）（６４）、及び対向成形車（４２）（４６）（５０）（６２）（６６）を備える、少なくとも１組の回転成形車により行われることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
（ｅ）金属板を連続して変形して２つの折込縁(18a)(18b)を互いに対向させ、金属板の中央領域（３４）にまで延びるスペーサ（１６）を形成して、２本の平行な流路（１２）（１４）を有する折曲げ偏平管（１０）を形成する工程を更に含む請求項９〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
工程（ｅ）は、折込縁（１８ａ）（１８ｂ）の一方の側で延びる外面（２０ａ）（２０ｂ）を含む対向する大きな平らな面に対し、２つの小さな内向湾曲面（２４）（２６）により結合される大きな平らな面（２２）を形成するように、中央領域（３４）を変形させることを含む請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
請求項１〜８のいずれかに記載の折曲げ偏平管、または請求項９〜１４のいずれかに記載の方法による折曲げ偏平管を積層してなる熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車のエンジンを冷却するラジエータのような熱交換器用の偏平管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明は、特に、折曲げ偏平管の折曲部を形成する外面から内面に向かって、90°の角度で折り曲げた２つの折込縁を結合して構成したスペーサにより分離された、２本の平行な流路を形成する、金属板からなる折曲げ偏平管に関する。
【０００３】
この種の折曲げ偏平管は、公知であり、平らな形状の断面を有し、かつ、２つの小さな曲面により結合された２つの大きな平らの平行な面（以下、大面とする）を有している。折曲げ偏平管と、熱交換器のフィンを構成し、この偏平管の大面の間で延びる波状スペーサとを、交互に、かつ平行に積層することにより、偏平管の層が構成される。
【０００４】
次に、偏平管の端は、マニホールドチェンバに取り付けられたマニホールド板に設けた適切な形状の孔に嵌合される。ついでこのアッセンブリを、適当な炉でろう付けすることにより、熱交換器が形成される。
【０００５】
この種の公知の多くの折曲げ偏平管において、折曲部は、折曲げ処理により円弧状とされ、折込縁が内側に折り曲げられる折曲げ偏平管の表面に、凹みが生じてしまう。従って、スペーサに近接する領域において、折曲げ偏平管の大面を連続させるために、また、熱交換器の折曲げ偏平管とマニホールド板との結合部分からの漏れを防止するために、この凹みに充填する必要がある。しかし、折曲げ偏平管の製造時に、前記凹みを合金鑞で充填することは容易ではないので、実施面で難点がある。
【０００６】
また、この種の折曲げ偏平管において、折曲部が、上述した凹みを除去しうる鋭い外面角部を設けたものもある。しかし、鋭い外面角部を成形することは困難である。
【０００７】
さらに、上述した公知の折曲げ偏平管は、波状スペーサを適切に保持できないという欠点があり、そのため、熱交換器のろう付けの際に、波状スペーサを正確な位置に保持するための特別な工具が必要となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な目的は、上述した欠点の少なくとも一部を解消することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、折込縁が内側に折り曲げられた部分に凹みがなく、近接する波状スペーサを保持できるようにした折曲げ偏平管を製造することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の態様によると、折曲げ偏平管の折曲部を形成する外面から内面に向かって直角に折り曲げてなる、２つの折込縁を結合してなるスペーサにより分離された、２本の平行な流路を形成する金属板を備え、各折曲部は、少なくとも、金属板の外面側で隆起する隆起部を有する、自動車用の熱交換器の折曲げ偏平管が提供される。
【００１１】
各折込縁は、直角に折り曲げられ、隆起部を形成しており、２つの折込縁を、凹みを生じることなく結合することができる。従って、ろう付け処理の際に、スペーサに近接する領域において、折曲げ偏平管の各大面が、確実に連続するようになる。また、熱交換器の折曲げ偏平管とマニホールド板との結合部分における漏れを確実に防止できる。
【００１２】
また、これら隆起部が、スペーサに隆起することにより、波状スペーサを強固に保持でき、ろう付けの間、波状スペーサを保持するための特別な工具を必要としない。
【００１３】
さらに、隆起部は、折曲げ偏平管の外面に対向する内面の折込縁を支持する。
【００１４】
隆起部は、金属板の外面側のみで、または金属板の外面側及び折込縁側で隆起する。
【００１５】
隆起部は、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの高さであるのが好ましい。
【００１６】
本発明の第１の特徴によると、各折込縁は、概ね４分円形状である隅肉部を形成して、折曲げ偏平管の内面に結合している。
【００１７】
本発明の第２の特徴によると、折込縁が結合される外面は、折曲げ偏平管の平らな大面を構成している。
【００１８】
本発明の第３の特徴によると、折曲げ偏平管は、２つの小さな内向湾曲面により結合される２つの平らな大面を有している。
【００１９】
本発明の折曲げ偏平管は、折曲げ可能な材料、特にアルミニウムまたはアルミニウムベースの金属材料で形成されている。
【００２０】
第２の態様によると、本発明は、上述した折曲げ偏平管を、次の工程で成形する方法に関するものである。
（ａ）２つの平行な長手方向の側縁により限定された、所要長さの平らな金属板を準備し、
（ｂ）折込縁の間で延びる金属板の中央領域と、可変的な鈍角をなす平らな折込縁を形成するために、金属板の２つの各周縁領域を連続して折り曲げて変形させ、各折込縁の所定形状である折曲げ領域を中央領域と結合し、
（ｃ）金属板を、各折込縁が中央領域に直角に結合されるまで変形し、
（ｄ）隆起部を含む折曲部を、９０゜の角度に折り曲げて、折曲げ領域を形成する。
【００２１】
この方法を実行するには、工程（ｂ）において、折曲げ領域は、優角側で隆起する丸形状のリブを備え、工程（ｃ）において、隆起したリブを保持し、工程（ｄ）において、隆起したリブを押圧して、隆起部を形成するのが好ましい。
【００２２】
この方法の変形では、工程（ｂ）において、折曲げ領域は、丸形状の折曲部を備え、工程（ｃ）において、折曲部を保持し、工程（ｄ）において、折込縁の材料は、直角の内面を充填し、隆起部を形成するように流入させる。
【００２３】
本発明の他の特徴によれば、各工程（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）は、成形車及び対向成形車を備える、少なくとも１組の回転成形車により行われる。
【００２４】
この方法は、次に示す少なくとも１つの補助的な工程を備えているのが好ましい。
（ｅ）２本の平行な流路を有する折曲げ偏平管を形成するように、金属板を連続して変形し、２つの折り曲げられた折込縁を対向させ、金属板の中央部まで延びるスペーサを構成する。
【００２５】
工程（ｅ）は、折込縁の一方の側で延びる２個の外面を含む対向する大きな平らな面に対し、２つの小さな内向湾曲面により結合される大きな平らな面を形成するように、中央領域を変形させるのが好ましい。
【００２６】
他の様態によれば、本発明は、上述した折曲げ偏平管、または上述した方法による折曲げ偏平管を積層してなる熱交換器に関する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
各図面において、同様の部材には、同じ符号を付してある。
【００２８】
図１には、折り曲げて偏平にされ、かつ、ろう付けされた薄い金属板、好ましくは、アルミニウムやアルミニウムベースの合金からなる折曲げ偏平管（１０）が示されている。この折曲げ偏平管（１０）は、金属板を折り曲げてなる２本の平行な流路（１２）（１４）を有している。流路（１２）（１４）は、金属板の側縁を直角に折り曲げた２つの折込縁（１８ａ）（１８ｂ）を重合してなるスペーサ（１６）で分離されている。
【００２９】
すなわち、２つの折込縁（１８ａ）（１８ｂ）は、折曲げ偏平管（１０）の外面（２０ａ）（２０ｂ）の側端を直角に折り曲げて形成され、それらを背合せに結合して、スペーサ（１６）が形成されている。
【００３０】
各外面（２０ａ）（２０ｂ）は、折曲げ偏平管（１０）における大きな表面（以下、上側大面とする）が形成され、大面は、２つの小さい内向湾曲面（２４）（２６）を介して、下側大面（２２）に連なっている。
【００３１】
図２からよくわかるように、各折込縁（１８ａ）（１８ｂ）は、対応する外面（２０ａ）（２０ｂ）に対して、直角に折り曲げられ、その曲折部（２８ａ）（２８ｂ）の角は、隆起部（２９ａ）（２９ｂ）となっている。各隆起部（２９ａ）（２９ｂ）は、対応する外面（２０ａ）（２０ｂ）の外側へ向かって隆起し、その高さ（ｄ）（図１４）は、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍである。
【００３２】
そのため、２つの折込縁（１８ａ）（１８ｂ）は、従来技術におけるのとは異なり、折り曲げられた折曲部（２８ａ）（２８ｂ）の間に凹みを生じることなく、密着して結合されている。従って、折曲部（２８ａ）（２８ｂ）は隣接し、外面（２０ａ）（２０ｂ）は、連続して延びている。
【００３３】
図２からわかるように、各折込縁（１８ａ）（１８ｂ）は、折曲げ偏平管（１０）の内面（３０ａ）（３０ｂ）と連続しており、ほぼ４分円形状ある隅肉部（３１ａ）（３１ｂ）を形成している。
【００３４】
上述した折曲げ偏平管（１０）は、２つの平行な長手方向の側縁（３２ａ）（３２ｂ）を有する金属板（図３）を成形して得られるものである。成形処理前の金属板は、平らであり、図３に破線で示すように、長手方向の側縁（３２ａ）（３２ｂ）は、互いに反対側に位置している。
【００３５】
折曲げ偏平管（１０）の成形は、折込縁（１８ａ）（１８ｂ）を同時に形成することから始まる。折込縁（１８ａ）の成形要領を、図４〜図９を用いて説明する。なお、折込縁（１８ｂ）も、同時に、かつ同様に成形される。
【００３６】
まず、金属板の中央領域（３４）に対して、角度（鈍角）Ａをなす折込縁（１８ａ）が形成されるように、金属板の長手方向の側縁（３２ａ）の付近を折り曲げる。これにより、中央領域（３４）は、２つの折込縁（１８ａ）（１８ｂ）により囲まれる。前記角度Ａは、最初は１８０゜であるが、次第に小さくなり、図４に示すように、１３５゜となる。
【００３７】
次に、反対面の角度（優角）Ｂ（この角度は、１８０゜よりも必然的に大きい）側に、隆起する円形のリブ（３６）を形成すべく、隆起部（２９ａ）を有する折曲部（２８ａ）を形成する。リブ（３６）は、概ね円弧状であるが、徐々に変形されて、折曲部（２８ａ）を形成することとなる。
【００３８】
金属板の変形は、図５に示すように、リブ（３６）を保ちつつ、折込縁（１８ａ）（折込縁（（１８ｂ）も同様）が直角に中央領域（３４）に連なるまで行われる。図５に示す位置においては、角度Ａは９０゜であり、角度Ｂは２７０゜であり、リブ（３６）は、円弧状断面を有し、かつ角度Ｂ側に隆起している。
【００３９】
次に、金属板を、図６に示すように、リブ（３６）が押圧されて９０゜の角度で折り曲げられた隆起部（２９ａ）を有する折曲部（２８ａ）が形成されるように、折込縁（１８ａ）と中央領域（３４）との連接領域を折り曲げる。
【００４０】
内面（３０ａ）は、４分円形状の隅肉部（３１ａ）を介して結合される。折込縁（１８ｂ）と外面（２０ｂ）との結合領域においても、同様の隅肉部（３１ｂ）が形成される（図２参照）。
【００４１】
折込縁（１８ａ）（１８ｂ）を形成するために、金属板の２つの側縁部の変形は、少なくとも３組の回転成形車によって行われる。
【００４２】
図４に示す形状に成形するためには、図７の１組の回転成形車、つまり、成形車（４０）と、それに対向する相補的な対向成形車（４２）とが用いられる。
【００４３】
図５に示す形状に成形するためには、図８の１組の回転成形車、つまり、成形車（４４）と、それに対向する相補的な対向成形車（４６）とが用いられる。
【００４４】
図６に示す形状に成形するためには、図９の１組の回転成形車、つまり、成形車（４８）と、それに対向する相補的な対向成形車（５０）とが用いられる。
【００４５】
次に、折曲げ偏平管（１０）の成形を完了するために、２つの折込縁（１８ａ）（１８ｂ）を、図３に示すように、互いに結合して、スペーサ（１６）を形成する。この結合は、概ね半円形状である小さな内向湾曲面（２４）（２６）を形成するように、適切な２組の成形車により連続的に行われ、スペーサ（１６）の端が、中央領域（３４）の内面に結合するまで続けられる。
【００４６】
この処理が完了すると、図１に示すような形状で、２つの折込縁（１８ａ）（１８ｂ）の結合部分に凹みのない折曲げ偏平管（１０）が得られる。
【００４７】
折曲げ偏平管（１０）は、熱交換器の端において、マニホールドチェンバに取り付けられた、２枚のマニホールド板（５４）のスロット（５２）に取り付けられる。なお、図１０及び図１１には、１枚のマニホールド板のみを示す。
【００４８】
取り付けの間、波状スペーサ（５６）を折曲げ偏平管（１０）の間に挿入し、アッセンブリを、ろう付けすることにより組み立てられる。
【００４９】
各折曲げ偏平管（１０）の折込縁（１８ａ）（１８ｂ）は、凹みを生じることなく結合されているので、波状スペーサ（５６）に近接する折曲げ偏平管（１０）の上側大面は、確実に連続している。
【００５０】
また、折曲げ偏平管（１０）の端とマニホールド板（５４）との結合部分における漏れを確実に防止することができる。
【００５１】
図１２及び図１３からわかるように、熱交換器の折曲げ偏平管（１０）を積層すると、特に、ろう付け作業中に、各折曲げ偏平管（１０）の隆起部（２９ａ）（２９ｂ）は、波状スペーサ（５６）に突入して、隆起部（２９ａ）（２９ｂ）が強固に保持される。
【００５２】
隆起部（２９ａ）（２９ｂ）の形状は、様々に変更することができる。図１及び図２、図１２及び図１３に示す実施例では、隆起部（２９ａ）（２９ｂ）は、外面（２０ａ）（２０ｂ）からのみ隆起し、折込縁（１８ａ）（１８ｂ）は、互いに接触している。
【００５３】
これに対し、図１４に示す実施例では、隆起部（２９ａ）（２９ｂ）は、対応する外面（２０ａ）（２０ｂ）側、及び対応する折込縁（１８ａ）（１８ｂ）側より隆起している。
【００５４】
図１５に示す変形例は、図１及び図２、図１２及び図１３に示したものと同様なものであるが、図１５における各折込縁（１８ａ）（１８ｂ）は、上述した実施例のような円形の隅肉部を介してではなく、平面の傾斜縁を介して、折曲げ偏平管（１０）の内面（３０ａ）（３０ｂ）に結合されている。
【００５５】
本発明の変形例を、図１６〜図１９を参照して説明する。
【００５６】
図１６は、図５の形状を変形した、折り曲げられた金属板の一側端を示し、折込縁（１８ａ）は、丸形状の直角折曲部（５８）により、直角に中央領域（３４）に結合されている。この直角折曲部（５８）は、図５のリブ（３６）と比べて、外側には隆起していない。
【００５７】
図１６に示す形状に成形するためには、図１７に示す１組の回転成形車、つまり、成形車（６０）と、それに対向する相補的な対向成形車（６２）とが用いられる。これら２つの成形車により、直角の角度Ａを有する上述した直角折曲部（５８）を成形することができる。
【００５８】
図１６に示す形状の折込縁（１８ａ）は、折曲げ偏平管（１０）のスペーサ（５６）のための最終的な所望の高さよりも高い高さＨ１に延びている。
【００５９】
次の処理により、直角折曲部（５８）を含む折込縁（１８ａ）の材料は、直角の内部を充填するように流入し、上述したのと同様に、隆起部（２９ａ）が形成される。
【００６０】
これを実現するために、成形車（６４）及び側方の支持部と協働し、相補的な形状である対向成形車（６６）を備える１組の回転成形車が用いられる。成形車（６４）は、金属板の長手方向の側縁（３２ａ）に対して受けとなるのに好適なリム（６８）を備えている。これにより、折込縁（１８ａ）の材料は、折込縁（１８ａ）の高さが、高さＨ１（図１８）から高さＨ２（図２０）、つまり図１８に示す高さΔＨだけ低くなるように流入する。
【００６１】
また、対向成形車（６６）は、上述した隆起部（２９ａ）を形成するために流入する材料を収容しうる凹部（７２）を有している。
【００６２】
本発明により、エンジンを冷却するラジエータや空調装置の冷却器のような、自動車の異なる種類の熱交換器を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による折曲げ偏平管の端面図である。
【図２】図１の要部の拡大図である。
【図３】本発明により、側縁を直角に折り曲げた材料を、順次屈曲していく状態を示す端面図である。
【図４】折込縁を形成するための折曲げ処理の開始時における金属板の一端を示す端面図である。
【図５】図４に続く処理を行った時の図４と同様の端面図である。
【図６】図５に続いて、鋭い角部を有する９０゜の角度に折り曲げた金属板を示す、図５と同様の端面図である。
【図７】図４の形状に成形するための１組の回転成形車の部分断面図である。
【図８】図５の形状に成形するための１組の回転成形車の部分断面図である。
【図９】図６の形状に成形するための１組の回転成形車の部分断面図である。
【図１０】本発明による折曲げ偏平管を備える熱交換器の分解斜視図である。
【図１１】本発明による折曲げ偏平管が取り付けられた熱交換器の部分斜視図である。
【図１２】折曲げ偏平管及び波状スペーサを示す、図１と同様の端面図である。
【図１３】図１２の一部拡大図である。
【図１４】変形例を示す、図１３と同様の拡大図である。
【図１５】他の変形例を示す、図１３と同様の拡大図である。
【図１６】本発明の方法の一例によって形成された、金属板を示す図５と同様の端面図である。
【図１７】図１６の形状に成形するための１組の成形車の断面図である。
【図１８】流入処理前の金属板を示す、図１６と同様の端面図である。
【図１９】図２０の形状に成形するための成形車の断面図である。
【図２０】流入処理後の金属板を示す、図１６及び図１８と同様の端面図である。
【符号の説明】
10              折曲げ偏平管
12         流路
14          流路
16          スペーサ
18a,18b    折込縁
20a,20b   外面（上側大面）
22              下側大面
24,26           内向湾曲面
28a,28b    折曲部
29a,29b   隆起部
30a,30b    内面
31a,31b    隅肉部
32a,32b    側縁
34    中央領域
36    リブ
40     成形車
42     対向成形車
44     成形車
46     対向成形車
48     成形車
50     対向成形車
52     スロット
54     マニホールド板
56     波状スペーサ
58     直角折曲部
60     成形車
62     対向成形車
64     成形車
66     対向成形車
68     リム
72     凹部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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