特許第6564033号(P6564033)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 日高精機株式会社の特許一覧

特許6564033熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置
<>
  • 特許6564033-熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置 図000002
  • 特許6564033-熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置 図000003
  • 特許6564033-熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置 図000004
  • 特許6564033-熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置 図000005
  • 特許6564033-熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置 図000006
  • 特許6564033-熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置 図000007
  • 特許6564033-熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置 図000008
  • 特許6564033-熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置 図000009
  • 特許6564033-熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置 図000010
  • 特許6564033-熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置 図000011
  • 特許6564033-熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置 図000012
  • 特許6564033-熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置 図000013
  • 特許6564033-熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置 図000014
  • 特許6564033-熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置 図000015
  • 特許6564033-熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置 図000016
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6564033
(24)【登録日】2019年8月2日
(45)【発行日】2019年8月28日
(54)【発明の名称】熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置
(51)【国際特許分類】
   B23P 21/00 20060101AFI20190819BHJP
   B21D 53/08 20060101ALI20190819BHJP
   F28F 1/32 20060101ALI20190819BHJP
   F28D 1/053 20060101ALI20190819BHJP
   F28F 1/02 20060101ALI20190819BHJP
【FI】
   B23P21/00 301B
   B21D53/08 D
   F28F1/32 A
   F28D1/053 A
   F28F1/02 A
【請求項の数】3
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2017-527021(P2017-527021)
(86)(22)【出願日】2015年7月8日
(86)【国際出願番号】JP2015069582
(87)【国際公開番号】WO2017006446
(87)【国際公開日】20170112
【審査請求日】2018年5月25日
(73)【特許権者】
【識別番号】390034809
【氏名又は名称】日高精機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001726
【氏名又は名称】特許業務法人綿貫国際特許・商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】柄澤 正直
【審査官】 羽月 竜治
(56)【参考文献】
【文献】 特開2014−073510(JP,A)
【文献】 特開2014−087830(JP,A)
【文献】 特開2012−183554(JP,A)
【文献】 特開平10−047874(JP,A)
【文献】 特開2014−094389(JP,A)
【文献】 特開2012−232325(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B23P 19/00−21/00
F28F 1/00− 1/44
F28F 9/00− 9/26
F28D 1/00−13/00
B21D 53/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
幅方向の一方側から他方側に向けて切欠かれた切欠部が長手方向に複数形成されてなる熱交換器用フィンが、板厚方向に複数枚積層され、長手方向に並ぶ複数の前記切欠部のうちの少なくとも1つに対して複数枚の前記熱交換器用フィンの前記切欠部を連通するように積層方向に長尺なガイド体が差し込まれて構成されるフィン積層体を配置するフィン積層体配置部と、
前記ガイド体が差し込まれていない前記切欠部に対して、間欠配置で扁平チューブが配設されていると共に、前記熱交換器用フィンの幅方向における前記切欠部の開口部側に配設された扁平チューブ配設部と、前記扁平チューブを前記切欠部に挿入すべく、前記扁平チューブと前記切欠部とを相対的に接近させる扁平チューブ挿入用駆動部と、
前記扁平チューブを前記切欠部に挿入する際において、前記熱交換器用フィンの幅方向の他方側端縁を当接させる定盤と、
前記熱交換器用フィンのスタック方向の両端に位置する前記熱交換器用フィンに対し、前記熱交換器用フィンのスタック方向に直交する面において、前記熱交換器用フィンの幅方向と同一平面内で直交する方向の全範囲にわたって当接する圧縮板と、該圧縮板により前記熱交換器用フィンをスタック方向に圧縮するための圧縮手段と、を有する熱交換器用フィン圧縮部と、
前記ガイド体を前記フィン積層体から除去するガイド体除去部と、
前記扁平チューブ配設部に配設された前記扁平チューブを前記切欠部に挿入させてなる扁平チューブ間欠挿入フィン積層体において、前記扁平チューブが未挿入である前記切欠部の位置を、前記扁平チューブ配設部に配設されている前記扁平チューブの位置に位置合わせして配設すると共に、前記フィン積層体配置部と交換して用いられる扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部と、
を具備していることを特徴とする熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置。
【請求項2】
幅方向の一方側から他方側に向けて切欠かれた切欠部が長手方向に複数形成されてなる熱交換器用フィンが、板厚方向に複数枚積層され、長手方向に並ぶ複数の前記切欠部のうちの少なくとも1つに対して複数枚の前記熱交換器用フィンの前記切欠部を連通するように積層方向に長尺なガイド体が差し込まれて構成されるフィン積層体を配置するフィン積層体配置部と、
前記ガイド体が差し込まれていない前記切欠部に対して、間欠配置で扁平チューブが配設されていると共に、前記熱交換器用フィンの幅方向における前記切欠部の開口部側に配設された扁平チューブ配設部と、
前記扁平チューブを前記切欠部に挿入すべく、前記扁平チューブと前記切欠部とを相対的に接近させる扁平チューブ挿入用駆動部と、
前記扁平チューブを前記切欠部に挿入する際において、前記熱交換器用フィンの幅方向の他方側端縁を当接させる定盤と、
前記熱交換器用フィンのスタック方向の両端に位置する前記熱交換器用フィンに対し、前記熱交換器用フィンのスタック方向に直交する面において、前記熱交換器用フィンの幅方向と同一平面内で直交する方向の全範囲にわたって当接する圧縮板と、該圧縮板により前記熱交換器用フィンをスタック方向に圧縮するための圧縮手段と、を有する熱交換器用フィン圧縮部と、
前記ガイド体を前記フィン積層体から除去するガイド体除去部と、
前記フィン積層体配置部に配置され、前記扁平チューブ配設部と、前記扁平チューブ挿入用駆動部と、前記圧縮板と、前記ガイド体除去部と、により前記フィン積層体の前記切欠部に前記扁平チューブが間欠挿入されてなる扁平チューブ間欠挿入フィン積層体において、前記扁平チューブが未挿入である前記切欠部の位置に対応する配置で新たな扁平チューブが配設されていると共に、前記扁平チューブ配設部と交換して用いられる第2の扁平チューブ配設部と、
を具備していることを特徴とする熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置。
【請求項3】
前記圧縮板は、前記熱交換器用フィンとの当接面における輪郭線に倣った形状に形成されていて、
前記圧縮板の前記熱交換器用フィンの幅方向側における一方の端縁位置が、前記切欠部の開口部位置からはみ出していることを特徴とする請求項1または2記載の熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、幅方向の一方側から他方側に向けて切欠部が複数形成されてなる熱交換器用フィンを複数枚スタックさせた状態にして、熱交換を行うための熱交換用媒体が流通する扁平チューブを切欠部に挿入するための熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置に関する。
【背景技術】
【0002】
クーラー等における熱交換器のコアは、熱交換用媒体を流通させるためのチューブと、チューブの表面積を実質的に増加させるための熱交換器用フィン(以下、単にフィンという)とを有している。このような熱交換器のコアは、別々に製造されたチューブとフィンとを一体に組み立てすることにより製造されている。このような熱交換器の製造装置としては、例えば特許文献1に開示されているような構成のものが知られている。
【0003】
特許文献1に開示されている熱交換器のコア製造装置は、複数本のチューブが所要間隔をあけて平行となるように並べられ、チューブとチューブとの間にフィンを配設し、チューブとフィンとを互いに固定することにより熱交換器のコアを製造するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−183713号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に開示されている構成は、扁平チューブを並べる工程と、扁平チューブ間にフィンを供給する工程があり、組み立て効率の向上には限界がある。
【0006】
ところで薄肉構造である熱交換器用フィン10には、扁平チューブTを取り付けるために熱交換器用フィン10の長手方向の複数箇所に所要間隔をあけて切欠部12が形成されている。これらの切欠部12に扁平チューブTを挿入する際には、図14に示すように、圧縮板126を用いて熱交換器用フィン10をスタック方向に圧縮することで、それぞれの熱交換器用フィン10における切欠部12の位置をスタック方向に揃える措置がなされることがある。
【0007】
しかしながら、図14に示すように熱交換器用フィン10をスポット的に押圧する圧縮板126で圧縮しただけでは、圧縮板126により直接圧縮されている部分と圧縮板126により直接圧縮されていない部分とでは、熱交換器用フィン10に作用する圧縮力が異なる。このため、扁平チューブTを切欠部12に挿入した際に、熱交換器用フィン10の一部が図15内の矢印Zに示すように面外方向に変形する不具合を生じることがある。このように図15に示すような面外方向の変形が生じた熱交換器用フィン10と扁平チューブTとの組立体は不良品となってしまうといった課題がある。
【0008】
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、熱交換器のコアを効率的に、かつ、歩留まり良く組み立てすることが可能な熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
出願人は、上記課題を解決するため鋭意研究をした結果、課題を解決することが可能な以下に示す構成に想到した。
すなわち、本発明は、幅方向の一方側から他方側に向けて切欠かれた切欠部が長手方向に複数形成されてなる熱交換器用フィンが、板厚方向に複数枚積層され、長手方向に並ぶ複数の前記切欠部のうちの少なくとも1つに対して複数枚の前記熱交換器用フィンの前記切欠部を連通するように積層方向に長尺なガイド体が差し込まれて構成されるフィン積層体を配置するフィン積層体配置部と、前記ガイド体が差し込まれていない前記切欠部に対して、間欠配置で扁平チューブが配設されていると共に、前記熱交換器用フィンの幅方向における前記切欠部の開口部側に配設された扁平チューブ配設部と、前記扁平チューブを前記切欠部に挿入すべく、前記扁平チューブと前記切欠部とを相対的に接近させる扁平チューブ挿入用駆動部と、前記扁平チューブを前記切欠部に挿入する際において、前記熱交換器用フィンの幅方向の他方側端縁を当接させる定盤と、前記熱交換器用フィンのスタック方向の両端に位置する前記熱交換器用フィンに対し、前記熱交換器用フィンのスタック方向に直交する面において、前記熱交換器用フィンの幅方向と同一平面内で直交する方向の全範囲にわたって当接する圧縮板と、該圧縮板により前記熱交換器用フィンをスタック方向に圧縮するための圧縮手段と、を有する熱交換器用フィン圧縮部と、前記ガイド体を前記フィン積層体から除去するガイド体除去部と、前記扁平チューブ配設部に配設された前記扁平チューブを前記切欠部に挿入させてなる扁平チューブ間欠挿入フィン積層体において、前記扁平チューブが未挿入である前記切欠部の位置を、前記扁平チューブ配設部に配設されている前記扁平チューブの位置に位置合わせして配設すると共に、前記フィン積層体配置部と交換して用いられる扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部と、を具備していることを特徴とする熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置である。
【0010】
また、幅方向の一方側から他方側に向けて切欠かれた切欠部が長手方向に複数形成されてなる熱交換器用フィンが、板厚方向に複数枚積層され、長手方向に並ぶ複数の前記切欠部のうちの少なくとも1つに対して複数枚の前記熱交換器用フィンの前記切欠部を連通するように積層方向に長尺なガイド体が差し込まれて構成されるフィン積層体を配置するフィン積層体配置部と、前記ガイド体が差し込まれていない前記切欠部に対して、間欠配置で扁平チューブが配設されていると共に、前記熱交換器用フィンの幅方向における前記切欠部の開口部側に配設された扁平チューブ配設部と、前記扁平チューブを前記切欠部に挿入すべく、前記扁平チューブと前記切欠部とを相対的に接近させる扁平チューブ挿入用駆動部と、前記扁平チューブを前記切欠部に挿入する際において、前記熱交換器用フィンの幅方向の他方側端縁を当接させる定盤と、前記熱交換器用フィンのスタック方向の両端に位置する前記熱交換器用フィンに対し、前記熱交換器用フィンのスタック方向に直交する面において、前記熱交換器用フィンの幅方向と同一平面内で直交する方向の全範囲にわたって当接する圧縮板と、該圧縮板により前記熱交換器用フィンをスタック方向に圧縮するための圧縮手段と、を有する熱交換器用フィン圧縮部と、前記ガイド体を前記フィン積層体から除去するガイド体除去部と、前記フィン積層体配置部に配置され、前記扁平チューブ配設部と、前記扁平チューブ挿入用駆動部と、前記圧縮板と、前記ガイド体除去部と、により前記フィン積層体の前記切欠部に前記扁平チューブが間欠挿入されてなる扁平チューブ間欠挿入フィン積層体において、前記扁平チューブが未挿入である前記切欠部の位置に対応する配置で新たな扁平チューブが配設されていると共に、前記扁平チューブ配設部と交換して用いられる第2の扁平チューブ配設部と、を具備していることを特徴とする熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置とすることもできる。
【0011】
これらにより、扁平チューブを切欠部に挿入させる際において、熱交換器用フィンが面外方向に変形することを確実に防止することができ、熱交換器用フィンを破損させることなく扁平チューブ用フィンを切欠部に挿入することができる。
【0012】
また、前記圧縮板は、前記熱交換器用フィンとの当接面における輪郭線に倣った形状に形成されていて、前記圧縮板の前記熱交換器用フィンの幅方向側における一方の端縁位置が、前記切欠部の開口部位置からはみ出していることが好ましい。
【0013】
この構成によれば、圧縮板には切欠部に相当する位置に切欠部へと連なるガイド溝が形成されることになる。すなわち扁平チューブを切欠部に挿入させる際には、扁平チューブがガイド溝によって切欠部にガイドされることになるため、扁平チューブの挿入時における切欠部の破損等を防止することができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、扁平チューブを切欠部に挿入させる際において、熱交換器用フィンが面外方向に変形することを確実に防止することができ、熱交換器用フィンを破損させることなく扁平チューブ用フィンを切欠部に挿入することができる。これにより、複数の切欠部を有する熱交換器用フィンと切欠部に挿入される扁平チューブとの組み立て作業を歩留まり良く行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本実施形態で用いる熱交換器用フィンの平面図である。
図2】本実施形態で用いる熱交換器用フィンの要部拡大平面図である。
図3】ガイド体に熱交換器用フィンを板厚方向にスタックさせた状態を示す説明図である。
図4】本実施形態における熱交換器用フィンへの扁平チューブの挿入装置の概略構成を示す説明図である。
図5】フィン積層体配置部の説明図である。
図6】圧縮部の圧縮板を熱交換器用フィンに押圧させた状態を示す要部説明図である。
図7図6内のA部分の拡大図である。
図8】扁平チューブ配設部の説明図である。
図9】扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部の平面図である。
図10】熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入前の状態を示す説明図である。
図11】熱交換器用フィンの切欠部への扁平チューブの1回目の挿入時における状態を示す説明図である。
図12】熱交換器用フィンの切欠部への扁平チューブの2回目の挿入時における状態を示す説明図である。
図13】扁平チューブ保持部と第2扁平チューブ保持部との比較平面図である。
図14】従来技術における圧縮板を熱交換器用フィンに押圧させた状態を示す要部説明図である。
図15図14に示す状態で扁平チューブを切欠部に挿入した際における状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本実施形態において取り扱う熱交換器用フィン10の概略製造工程について説明する。図1は熱交換器用フィン全体を示す平面図であり、図2は熱交換器用フィンの要部拡大平面図である。
図1に示すような熱交換器用フィン10は、アルミニウム等の金属製の薄板をプレス加工することにより形成される。熱交換器用フィン10の原材料である金属製の薄板はコイル状に巻回された状態で提供されている。金属製の薄板はフィーダにより繰り出された後、送り装置によってプレス装置に間欠送りされる。金属製の薄板はプレス装置内に設けられた金型装置(いずれも図示せず)により所定の形状にプレス加工された後、金属製の薄板を製品幅毎に分割することにより製品幅の金属帯状体に形成される。製品幅の金属帯状体は、長手方向(送り出しされる方向)において予め設定された長さ寸法に分割され、熱交換器用フィン10に形成された後、後述するスタック装置に積層保持される。
【0017】
図1および図2に示すように熱交換器用フィン10は、熱交換用の冷媒を供給する扁平チューブTが挿入される切欠部12が形成されている。切欠部12は、熱交換器用フィン10の長手方向に沿って所要間隔をあけて複数箇所に形成されている。熱交換器用フィン10の切欠部12と切欠部12との間には板状部14が形成されていて、この板状部14にはルーバー15が形成されている。また、ルーバー15の幅方向の両端部側には、板状部14の一部が切り起こされて形成された切り起し部16が形成されている。図1および図2からも明らかなように、本実施形態における熱交換器用フィン10には1つのルーバー15に対して2つの切り起し部16が形成されている。
【0018】
切欠部12は、熱交換器用フィン10の幅方向の一方側からのみ形成されている。したがって、板状部14は、長手方向に沿って伸びる連結部18によって長手方向に連結されている。本実施形態にかかる熱交換器用フィン10において、1つのルーバー15に対する切り起し部16のうち、一方側の切り起し部16は、板状部14の先端部側(切欠部12の開口部12A側)に形成され、他方側の切り起し部16は、連結部18の位置に形成されている。なお、図1においては、図を簡略化するために切欠部12に進入させるための扁平チューブTが2箇所のみに配設されている形態を示しているが、扁平チューブTは全ての切欠部12に対して挿入される。
このようにして形成された熱交換器用フィン10は、図3に示すようにガイド体Gに沿って板厚方向に所定枚数がスタックされた状態で積層されることになる。
【0019】
(第1実施形態)
本実施形態にかかる熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置100の構成について、図4図7を参照しながら説明する。本実施形態における熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置100は、図4に示すように、本体部110と、フィン積層体配置部120と、扁平チューブ配設部130と、扁平チューブ挿入用駆動部140と、定盤150と、動作制御部160と、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部170とを有している。
【0020】
本実施形態にかかる本体部110は枠体形状に形成されている。本体部110には、定盤150、フィン積層体配置部120、扁平チューブ配設部130、扁平チューブ挿入用駆動部140が上側から記載順に配設されている。フィン積層体配置部120と扁平チューブ配設部130はいずれもトレー形状に形成されていて、本体部110に交換可能に装着されている。
【0021】
本実施形態にかかるフィン積層体配置部120は、板厚方向にスタックさせた状態にした複数枚の熱交換器用フィン10を、熱交換器用フィン10に形成された切欠部12のうちの2つにガイド体Gを差し込むことにより、複数枚の熱交換器用フィン10がガイド体Gにより、板厚方向に積層(スタック)されたフィン積層体を配設するものである。このようなフィン積層体については、出願人による国際特許出願(PCT/JP/2015―053428)において開示されている装置構成により供給することができるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【0022】
図5に示すように、本実施形態にかかるフィン積層体配置部120は平面視形状が長方形の枠体形状に形成されていて、本体部110の正面側から本体部110の内部に出し入れすることで本体部110に着脱可能に形成されている。フィン積層体配置部120の外枠のうち、ガイド体Gと直交する枠体120Aには、ガイド体Gを挿入するガイド体挿入部122が形成されている。このガイド体挿入部122にはガイド体Gの移動を規制するガイド体規制部122Aを配設しておくこともできる。
【0023】
また、本実施形態にかかるフィン積層体配置部120には、ガイド体Gに沿って板厚方向にスタックされた状態の熱交換器用フィン10を板厚方向に圧縮させるための圧縮部124が配設されている。この圧縮部124は、熱交換器用フィン10の板状部14に当接する圧縮板126を有し、フィン積層体配置部120のガイド体Gと平行な枠体120Bに沿ってスライド移動可能に設けられ、フィン積層体配置部120の枠体120Bに対してネジ等の固定具128によって着脱可能に形成されている。枠体120Bの上面には、枠体120Bの長手方向に沿って固定具用凹部129が刻設されている。また、固定具128に替えて流体シリンダ等により押し付ける構成を採用することもできる。圧縮部124に関する構成は省略することもできる。
【0024】
このようにガイド体挿入部122および圧縮部124を有するフィン積層体配置部120の構成を採用することで、ガイド体Gが挿通されている熱交換器用フィン10の切欠部12の位置をスタック方向において位置合わせした状態で本体部110にセットすることができる。これにより、後に行われる切欠部12への扁平チューブTの挿入時における切欠部12の破損のおそれを大幅に低減することができる点で好都合である。
【0025】
図6に示すように、本実施形態における圧縮部124は、熱交換器用フィン10のスタック方向に直交する面である当接面輪郭線形状(ここでは正面視輪郭線形状)に倣った形状に形成された圧縮板126を有している。圧縮板126は、熱交換器用フィン10の正面視幅方向(熱交換器用フィン10の幅方向と同一平面内で直交する方向)の全範囲にわたって熱交換器用フィン10と当接している。このような圧縮板126を採用することにより、圧縮部124による熱交換器用フィン10をスタック方向に圧縮する際において、熱交換器用フィン10の圧縮方向と直交する面に均等な圧縮力(押圧力)を作用させることができる。これにより、引き続き行われる切欠部12への扁平チューブTの挿入時における熱交換器用フィン10の面外方向への変形発生を無くすことができる点で好都合である。
【0026】
また、図6および図7に示すように、本実施形態における圧縮板126は、圧縮板126の下側端部126Aが熱交換器用フィン10の切欠部12の開口部12A位置(板状部14の下側端部位置)よりも下方(外方)にはみ出すように形成されている。また、圧縮板126は熱交換器用フィン10の板厚よりも十分に厚い板厚に形成されている。このように開口部12Aよりも圧縮板126の下側端部126Aをはみ出させていることにより、切欠部12への扁平チューブTを挿入させる際、扁平チューブTは開口部12Aよりも先に圧縮板126に接触することになる。これにより熱交換器用フィン10への扁平チューブTの挿入時に開口部12Aの破損や熱交換器用フィン10の面外方向への変形をさらに確実に防止することができる点で好都合である。
【0027】
本体部110の内部空間において、フィン積層体配置部120の下には、図8に示すようにフィン積層体配置部120と同様に平面視形状が長方形の枠体形状に形成され、切欠部12に挿入すべき扁平チューブTを配設する扁平チューブ配設部130が配設されている。扁平チューブ配設部130もフィン積層体配置部120と同様に、本体部110の正面側から本体部110の内部に出し入れすることで本体部110に着脱可能に形成されている。
【0028】
扁平チューブ配設部130には、フィン積層体配置部120にガイド体Gが挿通された状態で配設されている熱交換器用フィン10の切欠部12のうち、ガイド体Gが挿通されている切欠部12を除く他の切欠部12に対して、間欠配置となるように扁平チューブTが配設されている。扁平チューブTは扁平チューブ挿入部132に差し込むようにして扁平チューブ配設部130に装着される。
【0029】
扁平チューブTの間欠配置についてより具体的に説明する。
ガイド体Gが挿入されている切欠部12の両隣に位置する切欠部12を基準となる切欠部12とし、これらの基準となる切欠部12の隣に位置する切欠部12の位置をブランク(扁平チューブTは配設されていない)とし、ブランクとした切欠部の隣に位置する切欠部12に扁平チューブTを配設する。このように複数の切欠部12に対して扁平チューブTの挿入および未挿入が繰り返されるようにして扁平チューブTが扁平チューブ配設部130に配設されている。
【0030】
このような扁平チューブ配設部130の構成を採用することで、フィン積層体配置部120にガイド体Gと共に配設されている熱交換器用フィン10の複数の切欠部12に対して間欠的(1つおき)に扁平チューブTを挿入させることができる。このような扁平チューブTの挿入形態によれば、切欠バーリング部の変形抵抗や切欠部12に作用する摩擦力等の外力による切欠部12の変形を防止することができると共に、扁平チューブ挿入用駆動部140を従来例に比較して小型化させることができる。また、切欠部12への扁平チューブTの挿入時における切欠部12の破損や変形を低減し、歩留まりを向上させることもできる。
【0031】
本体部110の内部空間における扁平チューブ配設部130の下には、扁平チューブ挿入用駆動部140が配設されている。扁平チューブ挿入用駆動部140の駆動源としては出力軸にボールネジ等が連結されたサーボモータが好適に用いられる。扁平チューブ挿入用駆動部140であるサーボモータを駆動させることにより扁平チューブ配設部130が載置されている載置部142をフィン積層体配置部120に対して接離動させることができる。
【0032】
また、扁平チューブ挿入用駆動部140による載置部142の昇降ストローク量(駆動ストローク量)は、少なくとも切欠部12の深さ寸法よりも長くなるように設定されていることが好ましい。より詳細には、扁平チューブ挿入用駆動部140による載置部142の昇降ストローク量は、少なくとも、フィン積層体配置部120に配設されている切欠部12の下端部位置および扁平チューブ配設部130に配設されている扁平チューブTの上端部の離間距離と、切欠部12の深さ寸法以上となるように設定されている。このような駆動ストローク量を有する扁平チューブ挿入用駆動部140と、フィン積層体配置部120に設けられたガイド体規制部122Aとにより、切欠部12への扁平チューブTを挿入する際に切欠部12に挿通されているガイド体Gを切欠部12から除去するガイド体除去部を構成することができる。
【0033】
また、本実施形態における扁平チューブ挿入用駆動部140は、扁平チューブTの切欠部12への挿入量(挿入深さ位置)に応じて扁平チューブ配設部130のフィン積層体配置部120への接近速度(切欠部12への扁平チューブTの挿入速度)を変化させている。具体的には、切欠部12の開口部12A側から切欠部12の深さ全体に対して3分の2の深さ位置の範囲における扁平チューブTの挿入速度を第1挿入速度とし、切欠部12の深さ全体に対して3分の2の深さ位置から切欠部12の最奥部までの範囲における扁平チューブTの挿入速度を第1挿入速度よりも低速な第2挿入速度としている。さらに、本実施形態における第2挿入速度は、扁平チューブTが切欠部12へ挿入深さが切欠部12の深さ全体に対して3分の2の深さ位置から内底部まで増加するに伴って徐々に挿入速度が低下するようにした。
【0034】
このように、扁平チューブ挿入用駆動部140が切欠部12への扁平チューブTの挿入深さに応じて扁平チューブTの切欠部12への挿入速度(すなわち、扁平チューブ挿入用駆動部140による載置部142の上昇速度)を異ならせることにより、扁平チューブTを挿入する際に切欠部12に作用する摩擦力による切欠部12の変形を抑制することができ、製品歩留まりをさらに高めることができる点において好都合である。
【0035】
このような扁平チューブ挿入用駆動部140の動作は、熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置100の動作制御を行う動作制御部160により制御されている。動作制御部160としては、各動作の制御コマンドが記載された動作制御プログラムが記憶されている記憶部162と、動作制御プログラムに基づいて熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置100の各構成の動作を制御するCPU164とにより構成することができる。このような動作制御部160は、熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置100の動作制御部(図示せず)と一体をなす構成にすることもできる。
【0036】
本実施形態における定盤150は、少なくとも下面が平坦面をなしていて、フィン積層体配置部120に配設されている熱交換器用フィン10の幅方向の他方側端縁である連結部18の外側端縁に当接可能に形成されている。このような定盤150は下面を水平面と平行にした状態で本体部110に配設されている。
【0037】
また、図9に示すように、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部170は、外形形状はフィン積層体配置部120と同形状をなしていて、フィン積層体配置部120と入れ替えして本体部110に装着して使用するものである。扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部170には、フィン積層体配置部120に配設させたガイド体Gと熱交換器用フィン10との一体化物における複数の切欠部12に間欠的に扁平チューブTを挿入させた扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSを位置決めした状態で配設するものである。
【0038】
より詳細には、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSにおいて扁平チューブTが未挿入である切欠部12の平面位置を扁平チューブ配設部130に配設されている扁平チューブTの平面位置に位置合わせして配設可能に形成されている。具体的には、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部170の扁平チューブTの配設方向と直交する枠体170Aには扁平チューブ間欠挿入積層体整列部172が切欠部12の位置に対応させた状態で配設されている。ここでは扁平チューブ間欠挿入積層体整列部172として枠体170Aに平面視形状が凹状をなす凹部穴を形成した。
【0039】
このように、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部170は、フィン積層体配置部120にセットされたフィン積層体における切欠部12の平面位置を熱交換器用フィン10の長手方向に一つずらした状態で扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSを配設するものである。このような扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部170を採用することで、切欠部12への扁平チューブTの挿入工程において、扁平チューブ配設部130を同一形状のものを用いることができ、部品点数の削減による製造コストの低減に貢献することができる。
【0040】
次に、本実施形態にかかる熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置100を用いた熱交換器用フィン10への扁平チューブTの挿入方法について説明する。以下、特に説明がない限り動作主体はオペレータであるものとする。
まず、図5に示すように、フィン積層体配置部120のガイド体挿入部122に、ガイド体Gと熱交換器用フィン10とからなるフィン積層体をセットする。次に、圧縮部124をフィン積層体配置部120の枠体120Bに取り付け、フィン積層体における複数枚の熱交換器用フィン10をガイド体Gの長手方向(熱交換器用フィン10の積層(スタック)方向)に圧縮し、ガイド体Gの長手方向における切欠部12の位置を揃えた状態を維持させる。このようにしてフィン積層体をセットされたフィン積層体配置部120は、本体部110の正面から本体部110の内部に装着される。
【0041】
次に、図8に示すように、扁平チューブ挿入部132に扁平チューブTを挿入した扁平チューブ配設部130を、図4に示すように本体部110の正面から本体部110の内部位置であって、かつ、フィン積層体配置部120の下方位置(開口部12Aが開口している側の位置)に装着する。このようにしてフィン積層体配置部120と扁平チューブ配設部130とが本体部110に装着された後、本体部110に配設されているスイッチ180が操作されると、扁平チューブ挿入用駆動部140が作動する。具体的には、図11に示すように扁平チューブ配設部130にセットされている扁平チューブTが、切欠部12の開口部12A側(下側)から進入して熱交換器用フィン10を上側に持ち上げ、連結部18を定盤150に当接させることで、扁平チューブTを切欠部12に挿入させるのである。
【0042】
このとき、ガイド体Gは、ガイド体規制部122Aにより熱交換器用フィン10と共に移動することが規制されているので、熱交換器用フィン10に扁平チューブTを挿入する動作を利用してフィン積層体から熱交換器用フィン10とガイド体Gとを分離(ガイド体Gを除去)することができるのである。ガイド体Gの厚さ寸法が切欠部12の内幅寸法よりもわずかに幅狭寸法となるように形成されていれば、熱交換器用フィン10からの分離を円滑に行うことができる。
【0043】
先述のとおり、扁平チューブ挿入用駆動部140の伸長速度(扁平チューブTの切欠部12への挿入速度)は、第1挿入速度と、第1挿入速度よりも低速であって徐々に挿入速度が低下(やがて挿入速度が0になる)する第2挿入速度と、の2種類の挿入速度により切欠部12に扁平チューブTが挿入される。ガイド体Gはガイド体規制部122Aによるガイド体Gの移動規制による分離の他、図示しないガイド体除去部としてのガイド体アンローダにより熱交換器用フィン10から分離させるようにしてもよい。ガイド体Gの厚さ寸法が切欠部12の内幅寸法よりもわずかに幅狭寸法となるように形成されていれば、熱交換器用フィン10からの分離を円滑に行うことができる。
【0044】
以上のようにしてガイド体Gが挿通された熱交換器用フィン10の所定の切欠部12に扁平チューブTが挿入される(切欠部12に対する扁平チューブTの1回目の挿入処理がなされる)と、扁平チューブ挿入用駆動部140が短縮し、扁平チューブ配設部130をフィン積層体配置部120から離反させ、フィン積層体配置部120と扁平チューブ配設部130とを元の位置に戻す。この状態においては、熱交換器用フィン10の複数の切欠部12に対して扁平チューブTが櫛歯状に間欠的に挿入された状態になっている。
【0045】
次に、フィン積層体配置部120と扁平チューブ配設部130とをそれぞれ本体部110から引き出しする。
つづいて、熱交換器用フィン10における複数の切欠部12に対して扁平チューブTが間欠配置で挿入されている扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSをフィン積層体配置部120から取り出し、図9に示すように、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSを扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部170に移し替えをする。扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部170にセットされた扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSは、フィン積層体配置部120にセットされていた際における切欠部12の平面位置を一つ分ずらした状態でセットされることになる。このような扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部170は本体部110のフィン積層体配置部120が収容されていた部分にフィン積層体配置部120に替えて本体部110に装着されることになる。
【0046】
次に、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSを形成する際に用いた図8に示す扁平チューブ配設部130と同一条件で扁平チューブTが配設された扁平チューブ配設部130を用意する。そして先に用いた扁平チューブ配設部130と同じ位置に2回目の扁平チューブ配設部130をセットする。
このようにして扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部170と扁平チューブ配設部130とを本体部110にセットすることにより、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSにおいて扁平チューブTが未挿入である切欠部12と扁平チューブ配設部130にセットされている扁平チューブTとの平面位置を一致させることができる。
【0047】
続いてスイッチ180が操作されると、一回目における切欠部12への扁平チューブTの挿入動作と同様にして図12に示すように扁平チューブTを挿入対象の切欠部12に挿入することができる。このように熱交換器用フィン10に形成された複数の切欠部12に対して扁平チューブTを二回に分けて挿入することにより、切欠部12へ扁平チューブTを挿入させる際の摩擦力に代表される外力を削減することができる。これにより、扁平チューブ挿入用駆動部140の小型化と、切欠部12の破損を防止することができる。
【0048】
なお、図12に示すように、2回目の切欠部12に対する扁平チューブTの挿入時には、他の切欠部12に扁平チューブTが挿入されているので、圧縮部124は使用しなくても熱交換器用フィン10の面外変形が生じるおそれはない。なお、図示はしないが、2回目の切欠部12に対する扁平チューブTの挿入時にも、1回目の切欠部12への扁平チューブTの挿入時と同様に圧縮部124を使用することもできる。
【0049】
このようにして熱交換器用フィン10に形成されたすべての切欠部12に扁平チューブTを挿入させた熱交換器のコアの直前体を得ることができる。熱交換器のコアの直前体を扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部170から取り出した後、図示しないヘッダを熱交換器のコアの直前体に取り付けすれば、熱交換器のコアを得ることができる。
【0050】
(第2実施形態)
第1実施形態においては、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSの切欠部12に対して、2回目の扁平チューブTの挿入対象となる切欠部12の位置を位置決めする際に、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部170の構成を採用した形態について説明した。これ対して本実施形態においては、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSの切欠部12に2回目の扁平チューブTの切欠部12への挿入時においても、フィン積層体配置部120に扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSが配設されている状態を維持し、第2扁平チューブ配設部190を用いて、2回目の扁平チューブTを挿入する形態について説明する。図13は、扁平チューブ配設部と第2扁平チューブ配設部との比較平面図である。
【0051】
図13に示すように、第2扁平チューブ配設部190は扁平チューブ配設部130と同一の外形形状に形成されている。第2扁平チューブ配設部190における扁平チューブ挿入部192は、扁平チューブ配設部130を用いて熱交換器用フィン10の切欠部12に扁平チューブTが装着された位置を除く他の切欠部12に対応する平面位置に形成されている。このような第2扁平チューブ配設部190の構成を採用することにより、第1実施形態のように扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部170を用いて扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSの移し替え工程を省略することができる。
【0052】
本実施形態における熱交換器用フィン10への扁平チューブTの挿入方法は、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSを得るまでの工程と、熱交換器のコアの直前体を得た後の工程は第1実施形態と同様にして行うことができるため、ここでの詳細な説明は省略する。
熱交換器用フィン10の複数の切欠部12に対する1回目の扁平チューブTの挿入がなされ、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSが形成された後、扁平チューブ配設部130を本体部110から引き出しする。つづいて、扁平チューブ配設部130に替えて第2扁平チューブ配設部190を本体部110にセットする。この後スイッチ180が操作されると、1回目の扁平チューブTの挿入作業時と同様に扁平チューブ挿入用駆動部140が作動し、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSにおいて扁平チューブTが未挿入だった切欠部12に扁平チューブTを挿入することができる。
【0053】
このように扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TSの切欠部12に対する扁平チューブTの挿入(熱交換器用フィン10の切欠部12に対する2回目の扁平チューブTの挿入)工程を行うに当たっては、次のいずれかが採用されることになる。すなわち、本体部110内において、扁平チューブTが未挿入である切欠部12の平面位置を扁平チューブ間欠挿入フィン積層体TS側で1ピッチずつずらす(第1の方法)。または、扁平チューブ配設部130に配設させる扁平チューブTの平面配設位置を1回目の挿入時と2回目の挿入時とにおいて、扁平チューブTの挿入対象となる切欠部12を1ピッチずつずらす(第2の方法)。のいずれか一方を適宜選択すればよい。
【0054】
以上本発明について実施形態に基づいて説明をしたが、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。例えば、以上の実施形態においては、熱交換器用フィン10の切欠部12に扁平チューブTを挿入させる際に、扁平チューブ配設部130と第2扁平チューブ配設部190をフィン積層体配置部120や扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部170に接近させているが、この形態に限定されるものではない。いずれか一方が他方に接近する形態や両者が互いに接近する形態を適宜採用することができる。
【0055】
また、以上の実施形態においては、本体部110の内部空間においてフィン積層体配置部120の下側位置に扁平チューブ配設部130および第2扁平チューブ配設部190を配設した形態について説明しているが、このような形態はフィン積層体配置部120に配設されている熱交換器用フィン10の切欠部12の幅方向における開口部12A下側に開口しているためである。フィン積層体配置部120に配設されている熱交換器用フィン10の切欠部12の幅方向における開口部12Aが横を向いている場合には、定盤150と扁平チューブ配設部130および第2扁平チューブ配設部190をフィン積層体配置部120の横に配設した形態を採用することができる。
【0056】
また、本実施形態においては、圧縮部124の圧縮板126の板厚寸法を熱交換器用フィン10の板厚寸法よりも十分に厚く形成した形態について説明したが、この実施形態に限定されるものではない。切欠部12に扁平チューブTを挿入する際に、扁平チューブTが圧縮板126に接触した際に、圧縮板126が大きく変形することがなければよいのであって、熱交換器用フィン10よりも剛性(機械的強度)が高い材料に形成されていれば圧縮板126の板厚寸法は特に限定されるものではない。
【0057】
また、切欠部12への扁平チューブTの挿入速度について、本実施形態においては挿入速度を2種類に分けているが、切欠部12への扁平チューブTの挿入速度の分割数は2種類に限定されるものではない。また、切欠部12への扁平チューブTの挿入速度を第1挿入速度から第2挿入速度に変化させる位置も切欠部12の深さ方向の3分の2の位置に限定されるものではない。切欠部12への扁平チューブTの挿入速度は、3種類以上に分けてもよいし、切欠部12への扁平チューブTの挿入開始から挿入完了までの間、連続的に挿入速度を低下させるようにしてもよい。さらには、切欠部12への扁平チューブTの挿入速度を段階的に変更する際においては、挿入速度の変更位置である切欠部12に対する扁平チューブTの挿入深さ位置も適宜変更することもできる。
【0058】
また、定盤150の下面を平坦面に形成した形態について説明しているが、定盤150の下面に熱交換器用フィン10の連結部18側が進入可能な凹部(図示せず)を刻設してもよい。このような凹部を刻設することにより、切欠部12への扁平チューブTの挿入時における熱交換器用フィン10の座屈を防止することができ、製品歩留まりを向上させることができる。
【0059】
さらには、以上に説明した構成を適宜組み合わせた熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置100の構成を採用することもできる。
【0060】
10 熱交換器用フィン,
12 切欠部,12A 開口部,14 板状部,15 ルーバー,
16 切り起し部,18 連結部,
100 熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置,
110 本体部,
120 フィン積層体配置部,122 ガイド体挿入部,122A ガイド体規制部,
124 圧縮部,126 圧縮板,128 固定具,129 固定具用凹部,
130 扁平チューブ配設部,132 扁平チューブ挿入部,
140 扁平チューブ挿入用駆動部,142 載置部,
150 定盤,
160 動作制御部,162 記憶部,164 CPU,
170 扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部,
172 扁平チューブ間欠挿入フィン積層体整列部,
180 スイッチ,
190 第2扁平チューブ配設部,192 扁平チューブ挿入部,
G ガイド体,T 扁平チューブ,TS 扁平チューブ間欠挿入フィン積層体
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15