(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、
前記チューブ（１１１）の長手方向端部に配設され、前記チューブ（１１１）の長手方向と直交する方向に延びて前記複数本のチューブ（１１１）と連通するヘッダタンク（１２０）とを有して構成されており、
前記ヘッダタンク（１２０）は、前記チューブ（１１１）の長手方向端部に接合されたシートメタル（１２１）、及び前記シートメタル（１２１）と共に前記ヘッダタンク（１２０）内の空間を構成するキャップセル（１２２）から構成され、
前記キャップセル（１２２）は、前記キャップセル（１２２）のうち前記ヘッダタンク（１２０）の長手方向端部に相当する部位を前記チューブ（１１１）の長手方向と略平行となるまで折り曲げることにより形成されたキャップ片（１２３）、及び略半円筒状のキャップセル本体（１２４）から構成されており、
さらに、前記ヘッダタンク（１２０）の長手方向端部は、前記キャップセル本体（１２４）の一部が前記キャップ片（１２３）の外縁部（１２３ａ）に接触するように、前記キャップセル本体（１２４）の一部が前記シートメタル（１２１）側に押し潰されたように塑性変形した状態で閉塞されている熱交換器の製造方法であって、
板状部材を所定形状に打ち抜き、前記キャップ片（１２３）及び前記キャップセル本体（１２４）に相当する部位を形成する第１工程と、
前記第１工程の終了後、前記板状部材の前記キャップ片（１２３）に相当する部位と前記キャップセル本体（１２４）に相当する部位との連結部位を折り曲げ部として、前記板状部材のうち前記キャップ片（１２３）に相当する部位を前記キャップセル本体（１２４）に相当する部位に対して略９０°となるまで前記キャップセル（１２２）の内方側に向けて折り曲げることで、前記キャップ片（１２３）及び前記キャップセル本体（１２４）を形成する第２工程と、
前記第２工程の終了後、前記キャップセル本体（１２４）の一部が前記キャップ片（１２３）の外縁部（１２３ａ）に接触するように、前記キャップセル本体（１２４）における前記キャップ片（１２３）の外縁部（１２３ａ）との合わせ面全体のうち、前記折り曲げ部側の部位のみを前記シートメタル（１２１）側に押し潰すように塑性変形させて、前記キャップセル本体（１２４）と前記キャップ片（１２３）の外縁部（１２３ａ）とを接触させる第３工程とを有することを特徴とする熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体が流通する複数本のチューブと、このチューブの長手方向端部に配設されてチューブと連通するヘッダタンクとからなる熱交換器に関するもので、車両用空調装置の暖房用熱交換器（ヒータコア）に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
ヒータコアに採用されるヘッダタンクの一般的な形状は、例えば特開平１０−１２２７８４号公報に記載のごとく、矩形箱状のキャップセル及びこのキャップセルに接合された板状のシートメタル等からなるものである。
【０００３】
ここで、キャップセルは、キャップセルのうちヘッダタンクの長手方向端部に相当する部位をチューブの長手方向と略平行となるまで折り曲げることにより形成されたキャップ片、及び断面が凹状に形成されキャップセル本体から構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、キャップセルは、板状部材を折り曲げて矩形箱状としたものであるので、折曲箇所の曲率半径（曲げＲ）は比較的小さい。このため、内圧がキャップセルに作用したときに、他の部位に比べて折曲箇所に大きな応力が発生するので、特にスパンが長くなるヘッダタンクの長手方向に沿って延びるように形成された折曲箇所に亀裂（クラック）が発生し易いという問題を有している。
【０００５】
そして、この問題に対しては、ヘッダタンクの長手方向に沿って延びるように形成された折曲箇所の曲率半径（曲げＲ）を大きくすれば解決することができるものの、この折曲箇所の曲率半径を大きくすると、板状部材のスプリングバック量が大きくなるので、キャップ片とキャップセル本体との合わせ面を密に接触させることが難しくなり、キャップ片とキャップセル本体との合わせ面における接合（ろう付け）性が悪化するという新たな問題が発生する。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、ヘッダタンクの長手方向に沿って延びるように形成された折曲箇所の曲率半径（曲げＲ）を大きくしつつ、ヘッダタンクの長手方向端部を確実に閉塞することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、流体が流通する複数本のチューブ（１１１）と、チューブ（１１１）の長手方向端部に配設され、チューブ（１１１）の長手方向と直交する方向に延びて複数本のチューブ（１１１）と連通するヘッダタンク（１２０）とを有して構成されており、ヘッダタンク（１２０）は、チューブ（１１１）の長手方向端部に接合されたシートメタル（１２１）、及びシートメタル（１２１）と共にヘッダタンク（１２０）内の空間を構成するキャップセル（１２２）から構成され、キャップセル（１２２）は、キャップセル（１２２）のうちヘッダタンク（１２０）の長手方向端部に相当する部位をチューブ（１１１）の長手方向と略平行となるまで折り曲げることにより形成されたキャップ片（１２３）、及び略半円筒状のキャップセル本体（１２４）から構成されており、さらに、ヘッダタンク（１２０）の長手方向端部は、キャップセル本体（１２４）の一部がキャップ片（１２３）の外縁部（１２３ａ）に接触するように、キャップセル本体（１２４）の一部がシートメタル（１２１）側に押し潰されたように塑性変形した状態で閉塞されている熱交換器の製造方法であって、
板状部材を所定形状に打ち抜き、キャップ片（１２３）及びキャップセル本体（１２４）に相当する部位を形成する第１工程と、第１工程の終了後、板状部材のキャップ片（１２３）に相当する部位とキャップセル本体（１２４）に相当する部位との連結部位を折り曲げ部として、板状部材のうちキャップ片（１２３）に相当する部位をキャップセル本体（１２４）に相当する部位に対して略９０°となるまでキャップセル（１２２）の内方側に向けて折り曲げることで、キャップ片（１２３）及びキャップセル本体（１２４）を形成する第２工程と、第２工程の終了後、キャップセル本体（１２４）の一部がキャップ片（１２３）の外縁部（１２３ａ）に接触するように、キャップセル本体（１２４）におけるキャップ片（１２３）の外縁部（１２３ａ）との合わせ面全体のうち、前記折り曲げ部側の部位のみをシートメタル（１２１）側に押し潰すように塑性変形させて、キャップセル本体（１２４）とキャップ片（１２３）の外縁部（１２３ａ）とを接触させる第３工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
これにより、ヘッダタンク（１２０）の長手方向に沿って延びるように形成された折曲箇所の曲率半径（曲げＲ）を大きくしてキャップセル本体（１２４）を略半円筒状としても、キャップセル本体（１２４）のスプリングバックに影響されることなく、キャップ片（１２３）とキャップセル本体（１２４）との合わせ面（外縁部（１２３ａ））を密に接触させることができる。
【００１１】
したがって、キャップ片（１２３）とキャップセル本体（１２４）との合わせ面における接合（ろう付け）性が悪化することを防止しつつ、ヘッダタンク（１２０）の長手方向に沿って延びるように形成された折曲箇所の曲率半径（曲げＲ）を大きくすることができる。
【００１３】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は本発明に係る熱交換器をエンジン冷却水（以下、温水と呼ぶ。）を熱源として車室内の暖房を行う車両用空調装置の暖房用熱交換器（ヒータコア）に適用したものであり、図１はヒータコア１００の斜視図である。
【００１５】
図１中、１１１は温水が流通する複数本の金属（本実施形態では、アルミニウム）製チューブであり、これらチューブ１１１間には温水と空気との熱交換を促進する波（コルゲート）状に形成され金属（本実施形態では、アルミニウム）製フィン１１２が配設されており、このフィン１１２及びチューブ１１１から温水と空気とを熱交換する熱交換コア部１１０が構成されている。
【００１６】
また、チューブ１１１の長手方向両端（紙面左右端）には、各チューブ１１１に連通するヘッダタンク（以下、タンクと略す。）１２０が配設されており、紙面左側のタンク１２０は各チューブ１１１に温水を分配供給するものであり、紙面右側のタンク１２０は熱交換を終えた温水を集合回収するものである。
【００１７】
ここで、タンク１２０は、図２に示すように、チューブ１１１の長手方向端部に接合された金属（本実施形態では、アルミニウム）製のシートメタル１２１、及びシートメタル１２１と共にタンク１２０内の空間を構成する金属（本実施形態では、アルミニウム）製のキャップセル１２２等を接合することにより構成されている。
【００１８】
そしてさらに、キャップセル１２２は、キャップセル１２２のうちタンク１２０の長手方向端部に相当する部位をチューブ１１１の長手方向と略平行となるまで折り曲げることにより形成されたキャップ片１２３、及び略半円筒状（かまぼこ状）のキャップセル本体１２４等から構成されており、キャップ片１２３及びキャップセル本体１２４は、板状部材に対してプレス加工を施すことにより形成されている。
【００１９】
なお、本実施形態では、シートメタル１２１、キャップセル１２２、チューブ１１１及びフィン１１２は、ろう付け接合により一体接合されている。このとき、シートメタル１２１は、キャップセル１２２の表面に被覆（クラッド）されたろう材によりキャップセル１２２にろう付け接合され、シートメタル１２１とチューブ１１１及びフィン１１２は、チューブ１１１の表面に被覆（クラッド）されたろう材によりろう付け接合される。
【００２０】
次に、タンク１２０の製造方法について述べる。
【００２１】
図３はキャップセル１２２の製造方法を示すプレス工程図であり、先ず、図３（ａ）に示すように板状部材を所定形状に打ち抜くことにより、キャップ片１２３及びキャップセル本体１２４に相当する部位を形成する（打ち抜き工程）。
【００２２】
次に、図３（ｂ）に示すように、キャップ片１２３に相当する部位とキャップセル本体１２４に相当する部位との連結部位に、キャップ片１２３の外形縁に沿うような切り込みＳ１を形成するとともに、キャップ片１２３の外形縁（図３（ｂ）の破線部分）をキャップセル１２２の内方側（図３の裏面側）に向けて折り曲げてキャップ片１２３とキャップセル本体１２４との接触面（接合代）１２３ａを形成する（切り込み工程＆第１曲げ工程）。
【００２３】
そして、図３（ｃ）に示すように、キャップ片１２３に相当する部位をキャップセル本体１２４に相当する部位に対して略９０°となるまでキャップセル１２２の内方側（図３の裏面側）に向けて折り曲げる（第２折曲工程）。
【００２４】
次に、図３（ｄ）及び図１に示すように、キャップセル本体１２４の一部がキャップ片１２３の外縁部（接触面１２３ａ）に接触するように、キャップセル１２２（キャップセル本体１２４）の一部をシートメタル１２１側（紙面右側）に押し潰すように塑性変形させてキャップセル１２２（キャップセル本体１２４）とキャップ片１２３の外縁部（接触面１２３ａ）との接触させる（潰し工程）。
【００２５】
因みに、シートメタル１２１は、板状部材から図４に示すようなシートメタル１２１の展開形状を打ち抜き、その打ち抜いた板材をプレス加工にて略矩形箱状に成形する。また、図４中、１２１ａはチューブ１１１が挿入されるチューブ穴である。
【００２６】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００２７】
本実施形態によれば、タンク１２０の長手方向端部は、キャップセル本体１２４の一部がキャップ片１２３の外縁部（接触面１２３ａ）に接触するように、キャップセル（キャップセル本体１２４）の一部をシートメタル１２１側に押し潰すように塑性変形させて状態で閉塞されているので、タンク１２０の長手方向に沿って延びるように形成された折曲箇所の曲率半径（曲げＲ）を大きくしてキャップセル本体１２４を略半円筒状としても、キャップセル本体１２４のスプリングバックに影響されることなく、キャップ片１２３とキャップセル本体１２４との合わせ面（接触面１２３ａ）を密に接触させることができる。
【００２８】
したがって、キャップ片１２３とキャップセル本体１２４との合わせ面における接合（ろう付け）性が悪化することを防止しつつ、タンク１２０の長手方向に沿って延びるように形成された折曲箇所の曲率半径（曲げＲ）を大きくすることができる。
【００２９】
（第２実施形態）
本実施形態も第１実施形態と同様に、チューブ１１１の長手方向と略平行なキャップ片１２３を有するキャップセル１２２からなるタンク１２０を備えるヒータコアであるが、プレス工程における切り込みの形成方法が第１実施形態と異なるものである。以下、本実施形態について述べる。
【００３０】
図５は本実施形態におけるキャップセル１２２の製造方法を示すプレス工程図であり、先ず、図５（ａ）に示すように板状部材を所定形状に打ち抜くことにより、キャップ片１２３及びキャップセル本体１２４に相当する部位を形成するとともに、キャップ片１２３に相当する部位とキャップセル本体１２４に相当する部位との連結部位の端末部に、タンク１２０の長手方向と平行な切り込みＳ２を形成する（打ち抜き＆切り込み工程）。
【００３１】
次に、図５（ｂ）に示すように、キャップ片１２３の外形縁（図５（ｂ）の破線部分）をキャップセル１２２の内方側（図５の裏面側）に向けて折り曲げてキャップ片１２３とキャップセル本体１２４との接触面（接合代）１２３ａを形成する（第１曲げ工程）。
【００３２】
そして、図５（ｃ）に示すように、キャップ片１２３に相当する部位をキャップセル本体１２４に相当する部位に対して略９０°となるまでキャップセル１２２の内方側（図５の裏面側）に向けて折り曲げる（第２折曲工程）。
【００３３】
次に、図５（ｄ）及び図６に示すように、キャップセル本体１２４の一部がキャップ片１２３の外縁部（接触面１２３ａ）に接触するように、キャップセル１２２（キャップセル本体１２４）の一部をシートメタル１２１側（紙面右側）に押し潰すように塑性変形させてキャップセル１２２（キャップセル本体１２４）とキャップ片１２３の外縁部（接触面１２３ａ）との接触させる（潰し工程）。
【００３４】
これにより、第１実施形態と同様に、キャップ片１２３とキャップセル本体１２４との合わせ面における接合（ろう付け）性が悪化することを防止しつつ、タンク１２０の長手方向に沿って延びるように形成された折曲箇所の曲率半径（曲げＲ）を大きくすることができる。
【００３５】
（第３実施形態）
本実施形態も第１、２実施形態と同様に、キャップセル１２２の一部をシートメタル１２１側に押し潰すように塑性変形させてタンク１２０の長手方向端部を閉塞する点は同じであるが、第１、２実施形態では、キャップ片１２３がチューブ１１１の長手方向と略平行となっているのに対して、本実施形態では、図７に示すように、キャップ片１２３とシートメタル１２１とのなす角が鋭角となるようにキャップセル１２２の一部をシートメタル１２１側に押し潰してタンク１２０の長手方向端部を閉塞したものである。
【００３６】
これにより、切り込みＳ１、Ｓ２を設けるこなく、キャップセル１２２の一部をシートメタル１２１側に押し潰すように塑性変形させることができるので、ヘッダ１２０の製造工数低減を図りつつ、タンク１２０の長手方向に沿って延びるように形成された折曲箇所の曲率半径（曲げＲ）を大きくすることができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、キャップ片１２３とキャップセル本体１２４とは接合されたものではなく、完全一体のものであるので、キャップ片１２３とキャップセル本体１２４との合わせ面における接合（ろう付け）性が悪化するといった問題は本来的に有していない。
【００３８】
因みに、本実施形態では、キャップセル１２２のうちシートメタル１２１との接合面等、必要な箇所のみろう材を塗布することによりキャップセル１２２とシートメタル１２１とをろう付けしている。
【００３９】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、ヒータコア１００を例に本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の熱交換器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る熱交換器の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る熱交換器におけるタンクの拡大斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るキャップセルの製造方法を示すプレス工程図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るシートメタルの展開図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るキャップセルの製造方法を示すプレス工程図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る熱交換器におけるタンクの拡大斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る熱交換器におけるタンクの拡大斜視図である。
【符号の説明】
１１１…チューブ、１１２…フィン、１２０…ヘッダタンク、
１２１…シートメタル、１２２…キャップセル、１２３…キャップ片、
１２４…キャップセル本体。
【図１】
0004110712.tif 000002
【図２】
0004110712.tif 000003
【図３】
0004110712.tif 000004
【図４】
0004110712.tif 000005
【図５】
0004110712.tif 000006
【図６】
0004110712.tif 000007
【図７】
0004110712.tif 000008