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押出加工物の製造方法及び押出加工物 コモンズ

国内特許コード P06A009645
掲載日 2007年2月16日
出願番号 特願2004-108602
公開番号 特開2005-288507
登録番号 特許第4324671号
出願日 平成16年4月1日(2004.4.1)
公開日 平成17年10月20日(2005.10.20)
登録日 平成21年6月19日(2009.6.19)
発明者
  • 村田 眞
  • 久保木 孝
  • 牧山 高大
出願人
  • 学校法人電気通信大学
発明の名称 押出加工物の製造方法及び押出加工物 コモンズ
発明の概要

【課題】 管形状又は管の一部を長さ方向に切り欠いた形状の周側壁と、この周側壁の内部を仕切るリブとを備えた押出加工物において、リブを所望の形状にすることができると共に精度良く形成できるようにし、さらに周側壁とリブの間の接合強度を大きくすると共に熱伝導性を良好にする。
【解決手段】 押出方向に貫通孔24が設けられたマンドレル22と、このマンドレルの周囲に配されたダイス23とを備えた成形用金型21を準備し、押出加工物の周側壁を形成するための母材をマンドレルとダイスの間の空間内に充填して押出方向に力を付与しつつ押出加工物のリブを形成するための被接合材31をマンドレルの貫通孔を通して押出方向に供給し、ダイスの出口26又はその付近で被接合材の長さ方向両側端部が母材の内周部に食い込んで母材と接合されるようにしたことを特徴とする押出加工物の製造方法。
【選択図】 図2

従来技術、競合技術の概要


管形状又は管の一部を長さ方向に切り欠いた形状の押出加工物が、自動車のラジエータや空調装置の熱交換器のコアを構成する熱交換パイプ、あるいは各種構造物を構成するチャンネル材等として用いられている。



この種の押出加工物では、強度や熱交換効率の向上等を目的として、内部を長さ方向に仕切るリブを設けている場合がある。



近年、この種の押出加工物を用いた物品に対し、設置スペース、外形寸法、重量等の制限がますます厳しくなる傾向にあり、必要な性能を確保しつつ小型軽量化や低コスト化を図るために、横断面形状を長さ方向に変化させた押出加工物が要求されるようになってきている。



特開平6-198328号公報には、そのような押出加工物の一例が開示されており、図23はこの押出加工物の斜視図、図24、図26はこの押出加工物を製造するための成形用金型の断面図、図25は図24のg-g線断面図、図27は図26のh-h線断面図である。



図23に示すように、この押出加工物101は、管形状の周側壁102と、この周側壁102の内部を長さ方向に仕切るリブ103とを備えており、リブ103が長さ方向に間欠的に配置された構造となっている。



この押出加工物101は以下の手順により製造される。まず、図24に示すように、マンドレル201の先端側の第1成型部202をダイス301の出口302内に位置せしめた状態(以下、第1位置状態と称する)とし、コンテナ401内に充填したビレット501に押出方向の力(図の右方向)を付与する。



これにより、マンドレル201の第1成形部202とダイス301の出口302とにより形成されたロの字形の第1成形隙間g1(図25参照)をビレット501が通過して周側壁102が形成されると共に、溶着室204内に押し込まれたビレット501がスリット状の隙間205(図25参照)を通過してリブ103が形成される。



そして、所定の時点で、マンドレル201を押出方向前方に突出させ、図26に示すように、第1成形部202よりも押出方向後方の第2成形部206をダイス301の出口302内に位置せしめた状態(以下、第2位置状態と称する)とする。



これにより、マンドレル201の第2成形部206とダイス301の出口302とにより形成されたロの字形の第2成形隙間g2(図27参照)をビレット501が通過して周側壁102が形成される。



このとき、溶着室204はダイス301の出口302の前方に位置しており、ビレット501が押し込まれないため、リブ103は形成されない。



このように、押出加工中に、マンドレル201を、図24に示す第1位置状態と、図26に示す第2位置状態とに交互に切り換えることにより、図23に示すように、長さ方向にリブ103が間欠的に配置された構造の押出加工物101が形成されることになる。



また、特開平5-76925号公報には、マンドレルの軸心に設けた貫通孔から中仕切りフィンを押出方向に供給し、これと同時にマンドレルの先端部外周に配したダイスとマンドレルとの間から管形状の周側壁を押し出して周側壁内部に中仕切りフィンを密着させるようにした多穴管の製造方法が開示されている。

【特許文献1】特開平6-198328号公報

【特許文献2】特開平5-76925号公報

産業上の利用分野


本発明は、例えば自動車のラジエータや空調装置の熱交換器のコアを構成する熱交換パイプ、あるいは各種構造物を構成するチャンネル材等として用いられる押出加工物に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
管形状又は管の一部を長さ方向に切り欠いた形状の周側壁と、この周側壁の内部を長さ方向に仕切るリブとを備えた押出加工物の製造方法であって、押出方向に貫通孔が設けられたマンドレルと、このマンドレルの周囲に配されたダイスとを備えた成形用金型を準備し、前記周側壁を形成するための母材を前記マンドレルと前記ダイスの間の空間内に充填して押出方向に力を付与しつつ前記リブを形成するための被接合材を前記貫通孔を通して押出方向に供給し、前記ダイスの出口又はその付近で前記被接合材の長さ方向両側端部が前記母材の内周部に食い込んで前記母材と接合されるようにしたことを特徴とする押出加工物の製造方法。

【請求項2】
前記被接合材と前記母材が、これらの摩擦により生じる熱で溶着接合されるようにしたことを特徴とする請求項1記載の押出加工物の製造方法。

【請求項3】
前記被接合材と前記母材が同じ材料から成ることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の押出加工物の製造方法。

【請求項4】
前記被接合材の降伏応力又は縦弾性係数が前記母材の降伏応力又は縦弾性係数よりも高いことを特徴とする請求項1記載の押出加工物の製造方法。

【請求項5】
前記マンドレルの先端部形状は、外周部が押出方向に向かって連続的に縮小したテーパ状又は外周部が段状に縮小した段付き状であることを特徴とする請求項1記載の押出加工物の製造方法。

【請求項6】
前記マンドレルの先端部に開口した前記被接合材の供給口の所定の部位と前記ダイスの出口の開口面との押出方向の距離dが、-0.5D≦d≦0.5D(但しDは前記ダイスの出口の内径)の範囲内となるように、前記マンドレルと前記ダイスを組み合わせたことを特徴とする請求項5記載の押出加工物の製造方法。

【請求項7】
前記ダイスの出口の近傍に、前記母材を前記マンドレルの径方向外側へ導くフローガイドが設けられたことを特徴とする請求項5記載の押出加工物の製造方法。

【請求項8】
前記フローガイドは、前記ダイスの出口の周囲に形成された段差部であることを特徴とする請求項7記載の押出加工物の製造方法。

【請求項9】
前記フローガイドは、前記ダイスの出口の周縁部に形成されたテーパ面であることを特徴とする請求項7記載の押出加工物の製造方法。

【請求項10】
前記マンドレルの外周面に沿って前記被接合材の長さ方向両側面に向かって流れる前記母材を、前記マンドレルの先端部に開口した前記被接合材の供給口よりも上流側において前記被接合材の両面から離反する方向に分岐させた後、前記被接合材と前記母材の接合が行われる位置で前記被接合材を両面から挟み込むように合流させる母材誘導部が前記マンドレルに設けられたことを特徴とする請求項1記載の押出加工物の製造方法。

【請求項11】
前記母材誘導部は、前記マンドレルの外周面上に設けられた突起であることを特徴とする請求項10記載の押出加工物の製造方法。

【請求項12】
管形状又は管の一部を長さ方向に切り欠いた形状の周側壁と、この周側壁の内部を長さ方向に仕切るリブとを備えた押出加工物であって、前記リブが前記周側壁とは別体であり、かつ前記リブの長さ方向両側端部が前記周側壁の内周部に食い込んだ状態で前記周側壁と接合されたことを特徴とする押出加工物。

【請求項13】
前記リブの長さ方向両側端部と前記周側壁が溶着接合されたことを特徴とする請求項12記載の押出加工物。

【請求項14】
前記リブと前記周側壁が同じ材料から成ることを特徴とする請求項12又は請求項13記載の押出加工物。

【請求項15】
前記リブの表面に沿って形成される熱交換流体の層流に乱流を生じさせる貫通孔が前記リブに設けられたことを特徴とする請求項12記載の押出加工物。

【請求項16】
前記リブの表面に沿って形成される熱交換流体の層流に乱流を生じさせる凹凸が前記リブに設けられたことを特徴とする請求項12記載の押出加工物。

【請求項17】
前記リブが長さ方向に座屈可能に形成されたことを特徴とする請求項12記載の押出加工物。

【請求項18】
前記リブの長さ方向両側端部が凹凸状に形成されたことを特徴とする請求項12記載の押出加工物。
産業区分
  • 加工
  • 加熱冷却
  • 自動車
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004108602thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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