(57)【要約】【課題】  共通の金型にて突出部の寸法が異なる仕切部材を効率よく製造すること。【解決手段】  部品を打抜くプレス加工方法において、部品４３０ａ，４３０ｂは、本体部４３１ａ，４３１ｂと、本体部から突出した突出部４３２ａ，４３２ｂとを有し、突出部は、その突出方向の寸法が調製されるものであり、金型７００は、突出部の突出方向が板材の幅方向に対応するように打抜くものとし、板材８００ａ，８００ｂの幅Ｌ１，Ｌ２を変えることにより、突出部の寸法が異なる部品を共通の金型で打抜くことができるようにした。また、突出部の先端にはテーパーが設けられ、突出部の中間には欠損部分が設けられている構成のプレス加工部品である。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型を用いて板材から部品を打抜くプレス加工方法において、
前記部品は、本体部と、前記本体部から突出した突出部とを有し、
前記突出部は、その突出方向の寸法が調製されるものであり、
前記金型は、前記突出部の突出方向が前記板材の幅方向に対応するように打抜くものとし、
前記板材の幅を変えることにより、前記突出部の寸法が異なる前記部品を共通の金型で打抜くことができるようにしたことを特徴とするプレス加工方法。
【請求項２】
金型を用いて板材から熱交換器の部品を打抜くプレス加工方法において、
前記熱交換器は、媒体を流通するチューブと、前記チューブの端部を接続したタンクとを備え、前記タンクは、その内部を区画する仕切部材を備え、
前記仕切部材は、前記タンクの内部を区画する本体部と、前記本体部から突出した突出部とを有し、
前記突出部は、その突出方向の寸法が調製されるものであり、
前記金型は、前記突出部の突出方向が前記板材の幅方向に対応するように打抜くものとし、
前記板材の幅を変えることにより、前記突出部の寸法が異なる前記仕切部材を共通の金型で打抜くことができるようにしたことを特徴とするプレス加工方法。
【請求項３】
金型を用いたプレス加工により板材から打抜いてなる部品において、
当該部品は、本体部と、前記本体部から突出した突出部とを有し、
前記突出部は、その突出方向の寸法が調製されるものであり、
前記金型は、前記突出部の突出方向が前記板材の幅方向に対応するように打抜くものとし、
前記板材の幅を変えることにより、前記突出部の寸法が異なる前記部品を共通の金型で打抜くことができるようにし、
前記突出部の先端には、テーパーを設け、
前記突出部の寸法が異なる前記部品のうち、前記突出部の寸法が長い前記部品は、前記突出部の中間に欠損部分が設けられていることを特徴とするプレス加工部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型を用いて板材から部品を打抜くプレス加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクルに用いられる放熱器やエバポレータ等の熱交換器としては、複数の偏平型のチューブと波型のフィンとを交互に積層してコアをなすとともに、チューブの端部をタンクに接続してなるものが知られている。冷媒は、タンクに設けられたコネクタから内部に取り入れられて、コアに伝わる熱にて熱交換をしつつチューブを流通した後、タンクから外部に排出される。この種の熱交換器は、各構成部材を組付けて、その組付け体を炉中ろう付けして製造される。また、熱交換器のタンクは、筒状のものが一般的であり、その内部を仕切部材にて区画される。仕切部材としては、所定の金型を用いて板材から打抜かれた部品が採用されている。特許文献１には、仕切部材にてタンクの内部を区画してなる熱交換器が開示されている。また、特許文献２及び３には、異なる形状の部品を打抜くための構成が開示されている。
【特許文献１】国際公開第０３／２７５９４号パンフレット
【特許文献２】特開平１１−１６９９６３号公報
【特許文献３】特開２００１−７９７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
熱交換器は、媒体の熱交換効率の向上とともに、その製造の合理化が重要な課題とされており、仕切部材の加工についても、このような課題を踏まえつつ、より優れた構成が求められている。例えば、仕切部材は、タンクの内部を区画する本体部と、本体部から突出した突出部とを有し、突出部をタンクに設けた孔部に挿入して組付けられる。突出部をカシメることによって、仕切部材を固定する場合もある。この突出部の寸法は、必要に応じて調製される。つまり、タンクの肉厚が薄い場合は短くし、厚い場合は長くする。更に、所定の仕切部材の突出部をタンクの外部にある程度突出させれば、他の部材（例えばコネクタ）の位置決め手段として利用することも可能である。所定の仕切部材の突出部は、他の仕切部材の突出部よりも長く設定するとよい。
【０００４】
さて、突出部の寸法が異なる仕切部材を打抜く場合は、異なる金型を用いるのが一般的である。しかし、突出部の寸法に応じてそれぞれ金型を用意すると、コストが嵩むという問題がある。また、打抜き装置に金型をセットする作業や、金型の管理などが煩雑化するという問題もある。熱交換器の製造現場においては、突出部の寸法が異なる仕切部材をより容易に製造するための構成が求められている。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、共通の金型にて突出部の寸法が異なる仕切部材を効率よく製造することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願第１請求項に記載した発明は、金型を用いて板材から部品を打抜くプレス加工方法において、前記部品は、本体部と、前記本体部から突出した突出部とを有し、前記突出部は、その突出方向の寸法が調製されるものであり、前記金型は、前記突出部の突出方向が前記板材の幅方向に対応するように打抜くものとし、前記板材の幅を変えることにより、前記突出部の寸法が異なる前記部品を共通の金型で打抜くことができるようにした構成のプレス加工方法である。
【０００７】
本願第２請求項に記載した発明は、金型を用いて板材から熱交換器の部品を打抜くプレス加工方法において、前記熱交換器は、媒体を流通するチューブと、前記チューブの端部を接続したタンクとを備え、前記タンクは、その内部を区画する仕切部材を備え、前記仕切部材は、前記タンクの内部を区画する本体部と、前記本体部から突出した突出部とを有し、前記突出部は、その突出方向の寸法が調製されるものであり、前記金型は、前記突出部の突出方向が前記板材の幅方向に対応するように打抜くものとし、前記板材の幅を変えることにより、前記突出部の寸法が異なる前記仕切部材を共通の金型で打抜くことができるようにした構成のプレス加工方法である。
【０００８】
本願第３請求項に記載した発明は、金型を用いたプレス加工により板材から打抜いてなる部品において、当該部品は、本体部と、前記本体部から突出した突出部とを有し、前記突出部は、その突出方向の寸法が調製されるものであり、前記金型は、前記突出部の突出方向が前記板材の幅方向に対応するように打抜くものとし、前記板材の幅を変えることにより、前記突出部の寸法が異なる前記部品を共通の金型で打抜くことができるようにし、前記突出部の先端には、テーパーを設け、前記突出部の寸法が異なる前記部品のうち、前記突出部の寸法が長い前記部品は、前記突出部の中間に欠損部分が設けられている構成のプレス加工部品である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のプレス加工方法によれば、共通の金型にて突出部の寸法が異なる仕切部材を効率よ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】
【００１０】
以下に、本発明の第１実施例を図１乃至図９に基づいて説明する。図１は、熱交換器を示す正面図である。図２は、タンク及び気液分離器を示す断面図である。図３は、熱交換器の要部を示す上面断面図である。図４は、熱交換器の要部を示す斜視図である。図５は、本発明の実施例に係り、熱交換器の要部を示す分解斜視図である。図６は、気液分離機用コネクタを示す斜視図である。図７は、第１仕切部材及び第２仕切部材を示す正面図である。図８は、第１仕切部材のプレス加工方法の説明図である。図９は、第２仕切部材のプレス加工方法の説明図である。図１０は、第２仕切部材の突出部の切断を示す説明図である。
【００１１】
本例の熱交換器１００は、自動車に搭載される車内空調用冷凍サイクルのコンデンサであり、フィン３００を介して積層された複数のチューブ２００と、各チューブ２００の両端部をそれぞれ接続した一対のタンク４００とを備え、チューブ２００及びフィン３００に伝わる熱にて媒体（つまり冷媒）が冷却されて凝縮するように構成されている。すなわち、チューブ２００の積層部が、媒体の熱交換を行うコアとなっている。
【００１２】
一対のタンク４００には、媒体を流入する入口部となる第１コネクタ４１０、及び媒体を流出する出口部となる第２コネクタ４２０が設けられてお、媒体は、第１コネクタ４１０を流通してタンク４００の内部に取り入れられて、熱交換をしつつチューブ２００を流通した後、第２コネクタ４２０から外部に排出される。第１コネクタ４１０には、コンプレッサから熱交換器１００に媒体を送る他の流路が接続される。また、第２コネクタ４２０には、熱交換器１００から膨張弁に媒体を送る他の流路が接続される。
【００１３】
タンク４００は、筒体の内部を第１仕切部材４３０ａ及び第２仕切部材４３０ｂにて所定の間隔に区画してなるものであり、媒体は、各タンク４００の間を往復する構成となっている。
【００１４】
また、チューブ２００及びフィン３００からなる層の上下側部には、補強部材たるサイドプレート５００をそれぞれ設けている。各サイドプレート５００の端部は、タンク４００に支持されている。
【００１５】
更に、一方のタンクには、気液分離器６００を装着する気液分離器用コネクタ４４０を設けている。気液分離器６００は、媒体を気層と液層に分離するものであり、タンク４００に設けられた気液分離器用コネクタ４４０に対し、ねじ止めにより着脱可能に装着されている。
【００１６】
媒体は、第１コネクタ４１０から第２コネクタ４２０へ流通する過程において、タンク４００から気液分離器６００に一旦送られ、液層のみが第２コネクタ４２０へ向かう。すなわち、本熱交換器１００の下部は、気液分離器６００で分離された液層の媒体を冷却するサブクール部１００ａとなっている。
【００１７】
本例のタンク４００は、それぞれ半円筒状を呈するの第１タンク部材４５０及び第２タンク部材４６０を結合して筒体をなすとともに、第１タンク部材４５０及び第２タンク部材４６０の間に第１仕切部材４３０ａ及び第２仕切部材４３０ｂを配置して構成される。第１タンク部材４５０は、長手方向に亘ってチューブ接続孔４５１を一定のピッチで列設した板材である。チューブ２００は、チューブ接続孔４５１に挿入して接続される。また、第２タンク部材４６０には、第１コネクタ４１０及び第２コネクタ４２０が設けられる。
【００１８】
第２タンク部材４６０は、長手方向に亘る両縁部にそれぞれ一定のピッチでカシメ片４６１を列設した板材であり、両縁部の間に第１タンク部材４５０を嵌め入れるともに、所要のカシメ片４６１を変形して第１タンク部材４５０を保持する構成となっている。
【００１９】
第１仕切部材４３０ａ及び第２仕切部材４３０ｂは、筒体の内周面に縁部をろう付けされる部品であり、タンク４００の内部形状と合致する本体部４３１ａ，４３１ｂと、第２タンク部材４６０に設けられた孔部４６２に挿入される突出部４３２ａ，４３２ｂとをそれぞれ有する。第２仕切部材４３０ｂの突出部４３２ｂの寸法は、後述するようにブロック体４４７の嵌合部４４６に嵌合させることから、第１仕切部材４３０ａの突出部４３２ｂよりも長く設定されている。第２仕切部材４３０ｂの構成は、突出部４３２ｂの寸法をのぞけば、第１仕切部材と共通する。
【００２０】
本例の気液分離器用コネクタ４４０は、ブロック体４４７をその構成部材とするものである。ブロック体４４７は、鍛造部材又は押出し部材に加工を施して製造された部品であり、媒体をタンク４００から気液分離器６００へ流通する第１流路４４１と、媒体を気液分離器６００からタンク４００へ流通する第２流路４４２と、タンク４００の外面にろう付けにより接合される着座面４４３と、気液分離器６００をねじ止めするためのボルト挿通部４４４とを備えている。第１流路４４１の出口開口部４４１ｂ及び第２流路４４２の入口開口部４４２ａは、他の流路たる気液分離器６００の流路に接続される。また、第１流路４４１の入口開口部４４１ａ及び第２流路４４２の出口開口部４４２ｂは、着座面４４３に位置しており、第２タンク部材４６０の要所に設けられた各孔部４６３にそれぞれ接続される。尚、図例した第１流路４４１の入口開口部４４１ａ及び第２流路４４２の出口開口部４４２ｂは、着座面４４３からタンク４００の内部に突出するボス状の部位となっている。着座面４４３は、筒体の外面に沿った板状のフランジ部４４５によって拡張され、比較的大きなろう付け面積を確保する構成となっている。
【００２１】
着座面４４３には、第２仕切部材４３０ｂの突出部４３２ｂを嵌合する嵌合部４４６を設けており、ブロック体４４７は、第２仕切部材４３０ｂの突出部４３２ｂを利用して位置決めされる。
【００２２】
具体的には、第２タンク部材４６０に第２仕切部材４３０ｂを配置し、孔部４６２から突出した第２仕切部材４３０ｂの突出部４３２ｂに孔状又は窪み状の嵌合部４４６を嵌合し、第２仕切部材４３０ｂ、第２タンク部材４６０、ブロック体４４７を組付ける。ここで、突出部４３２ｂをカシメれば、それらの組付け強度を向上することも可能である。第２タンク部材４６０は、このように気液分離器用コネクタ４４０を組み付けた後に、第１タンク部材４５０と組み付けられる。
【００２３】
突出部４３２ｂを気液分離器用コネクタ４４０の位置決めに利用する第２仕切部材４３０ｂは、筒体の内部において、気液分離器用コネクタ４４０における第１流路４４１の入口開口部４４１ａと、第２流路４４２の出口部４４２ｂとの間を遮断するものである。
【００２４】
気液分離器６００は、気液分離器用コネクタ４４０における第１流路４４１の出口開口部４４１ｂに接続される導入管６１０と、気液分離器用コネクタ４４０における第２流路４４２の開口部４４２ａに接続される流出口６２０とを備えている。媒体は、タンク４００から気液分離器用コネクタ４４０を流通して、気液分離器６００の導入管６１０に送り込まれ、導入管６１０を上昇して気液分離器６００内部に噴出される。噴出された媒体は、気液分離器６００の内部の下方に液層が溜まることにより、気層と液層に分離される。気液分離器６００内部の下方に溜まった液層の媒体は、流出口６２０からコネクタを流通してタンク４００に送り返され、更に熱交換をしつつチューブ２００を流通して第２コネクタ４２０へと向かう。気液分離器６００の内部には、乾燥剤層６３０及びフィルタ６４０を配置しており、媒体に含まれた水分及び不純物は、媒体がこれらを通過することによって取り除かれる。
【００２５】
チューブ２００、フィン３００、タンク４００、サイドプレート５００、第１コネクタ４１０、第２コネクタ４２０、及び気液分離器用コネクタ４４０を構成する各部材は、アルミニウム又はアルミニウム合金を成形してなり、熱交換器１００は、各部材を一体に組み付けて、その組み付け体を炉中で加熱処理してろう付けし、製造される。炉中ろう付けの際、各部材の要所には、予めろう材及びフラックスが設けられる。尚、気液分離機６００は、気液分離機用コネクタ４４０に対し、着脱可能に装着される。
【００２６】
次に、本例における第１仕切部材４３０ａ及び第２仕切部材４３０ｂの製造方法を説明する。各仕切部材４３０ａ，４３０ｂは、突出部４３２ａ，４３２ｂの突出方向の寸法が異なるだけである。つまり、第１仕切部材４３０ａ及び第２仕切部材４３０ｂの突出部４３２ａ，４３２ｂは、その突出方向の寸法が調製されるものである。各仕切部材４３０ａ，４３０ｂは、プレス加工により板材を打抜いて製造するが、これらを異なる金型にてそれぞれ製造するのは、効率的でないと考えられる。
【００２７】
そこで本例の場合、金型７００は、突出部４３２ａ，４３２ｂの突出方向が板材８００ａ，８００ｂの幅方向Ｌ１，Ｌ２に対応するように打抜くものとし、板材８００ａ，８００ｂの幅Ｌ１，Ｌ２を変えることにより、突出部４３２ａ，４３２ｂの寸法が異なる仕切部材４３０ａ，４３０ｂを共通の金型７００で打抜くことができるようにした（図７乃至図９参照）。
【００２８】
金型７００は、一対の押し型及び抜き型にて構成されている。図中の７１０は、押し型及び抜き型の型を示している。この型７１０は、第２仕切部材４３０ｂの形状と同じである。尚、図例の金型７００は、一度の操作で４個の第１仕切部材４３０ａ又は第２仕切部材４３０ｂを打抜くものであるが、その個数は、適宜設定することが可能であり、特に限定はしない。
【００２９】
第１仕切部材４３０ａを打抜くための板材８００ａは、その幅Ｌ１が型７１０の全幅よりも短く設定されている。型７１０は、突出部４３２ｂに対応する部位が板材８００ａから食み出る。このため、第１仕切部材４３０ａの突出部４３２ａの寸法は、第２仕切部材４３０ｂの突出部４３２ｂの寸法よりも短くなる。
【００３０】
また、第２仕切部材４３０ｂを打抜くための板材８００ｂは、その幅Ｌ２が型７１０の全幅と同じ又はそれよりも長く設定されている。型７１０は、突出部４３２ｂに対応する部位が板材８００ａから食み出ることはない。このため、第２仕切部材４３０ｂの突出部４３２ｂの寸法は、第１仕切部材４３０ａの突出部４３２ａの寸法よりも長くなる。
【００３１】
このように、本例のプレス加工方法によれば、共通の金型を用いて突出部の寸法が異なる部品をそれぞれ打抜くことが可能となる。
【００３２】
尚、第１仕切部材４３０ａの突出部４３２ａの先端にはテーパー（Taper1）を設けている。また、第２仕切部材４３０ｂの突出部４３２ａの先端にもテーパー（Taper2）を設けている。これらのテーパー（Taper1，Taper2）は、型７１０の形状により設定することが可能である。第２仕切部材４３０ｂの突出部４３２ｂの中間には、第１仕切部材４３０ａの突出部４３２ａのテーパー（Taper1）に相当する欠損部分が生じる。つまり、突出部の寸法が長い部品は、突出部の中間に欠損部分が設けられ、その欠損部分は、突出部の寸法が短い部品における突出部のテーパーに相当する。欠損部分は、微小なものであるため、これが第２仕切部材４３０ｂの品質を低下する原因になることはない。本例において、欠損部分そのものは、特に機能的な役割を達成するものではないが、プレス加工方法を特定したうえで、寸法が異なる突出部の先端にそれぞれテーパーを設ける場合には、このような欠損部分の発生が不可避となる。
【００３３】
また、図１０に示すように、第２仕切部材４３０ｂを打抜いた後に、その突出部４３２ｂを所定の寸法に切断すれば、第１仕切部材４３０ａと同じ部品を得ることができる。第２仕切部材４３０ｂの突出部４３２ｂは、第１仕切部材４３０ａの突出部４３２ａのテーパー（Taper1）に相当する欠損部分が切断後の先端に位置するように切断する。図１０中の線Ａは、その切断箇所を示している。このように、プレス加工にて打抜いた第２仕切部材４３０ｂの突出部４３２ｂを所定の長さに切断することにより、第１仕切部材４３０ａと同型の部品を得ることも可能である。すなわち、欠損部分は新たなテーパー（Taper1）となる。このテーパー（Taper1）は、金型によるものであるため、切断時に別途加工を施さずとも成形することができる。すなわち、本例の第２仕切部材４３０ｂは、突出部４３０ａの突出方向の寸法を容易に調整することができるという点で、汎用性に優れた部品となっている。
【００３４】
以上説明したように、本例のプレス加工方法によれば、共通の金型にて突出部の寸法が異なる仕切部材を効率よく製造することが可能である。尚、本例の構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に変更が可能であり、図例説明したものに限定されないことは勿論である。例えば、突出部の寸法が第１仕切部材又は第２仕切部材とは異なる他の仕切部材を共通の金型にて製造するように構成することも可能である。また、本例では熱交換器の部品である仕切部材を打抜く方法について説明したが、かかるプレス加工方法は、突出部の寸法調製を要する各種部品の製造に応用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に基づいて得られる部品は、冷凍サイクルの放熱器、エバポレータ、内部熱交換器、自動車のラジエータ、ヒータコア等の熱交換器におけるタンクの仕切部材として好適に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例に係り、熱交換器を示す正面図である。
【図２】本発明の実施例に係り、タンク及び気液分離器を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例に係り、熱交換器の要部を示す上面断面図である。
【図４】本発明の実施例に係り、熱交換器の要部を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例に係り、熱交換器の要部を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の実施例に係り、気液分離機用コネクタを示す斜視図である。
【図７】本発明の実施例に係り、（ａ）は第１仕切部材、（ｂ）は第２仕切部材を示す正面図である。
【図８】本発明の実施例に係り、第１仕切部材のプレス加工方法の説明図である。
【図９】本発明の実施例に係り、第２仕切部材のプレス加工方法の説明図である。
【図１０】本発明の実施例に係り、第２仕切部材の突出部の切断を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００    熱交換器
１００ａ    サブクール部
２００    チューブ
３００    フィン
４００    タンク
４１０    第１コネクタ
４２０    第２コネクタ
４３０ａ    第１仕切部材
４３１ａ    本体部
４３２ｂ    突出部
４３０ａ    第１仕切部材
４３１ａ    本体部
４３２ｂ    突出部
４４０    気液分離器用コネクタ
４４１    第１流路
４４１ａ    第１流路の入口開口部
４４１ｂ    第１流路の出口開口部
４４２    第２流路
４４２ａ    第２流路の出口開口部
４４２ｂ    第２流路の入口開口部
４４３    着座面
４４４    ボルト挿通部
４４５    フランジ部
４４６    嵌合部
４４７    ブロック体
４４７ａ    凹部
４５０    第１タンク部材
４５１    チューブ接続孔
４６０    第２タンク部材
４６１    カシメ片
４６２    孔部
４６３    孔部
４６４    孔部
５００    サイドプレート
６００    気液分離器
６１０    導入管
６２０    流出口
６３０    乾燥剤層
６４０    フィルタ
７００    金型
７１０    型
８００ａ    板材
８００ｂ    板材
【図１】
2007313512.tif 000003
【図２】
2007313512.tif 000004
【図３】
2007313512.tif 000005
【図４】
2007313512.tif 000006
【図５】
2007313512.tif 000007
【図６】
2007313512.tif 000008
【図７】
2007313512.tif 000009
【図８】
2007313512.tif 000010
【図９】
2007313512.tif 000011
【図１０】
2007313512.tif 000012