JP2000301271A - 熱交換器の製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、３列、４列等の複数列で熱交換器
に挿通された管の全てのみならず管の管径が熱交換器の
仕様の種類によって変更された場合であっても確実且つ
強固に保持することが出来ると共に、煩雑なフレア加工
をも同工程上で施すことが出来るという極めて優れた熱
交換器の製造方法及びその装置を提供するものである。 【解決手段】 放熱フィン６に挿通された管の管口部7b
から拡管用マンドレル２を所定の寸法で圧入して所定長
の拡管部7dを形成した後、該拡管部7dの周面部7eを、前
記管口部(7b)に対向して管口部(7b)側へと進出する掴持
体(3) の管の長手方向と交差する方向で放射状に拡縮自
在な複数の管当接部材(3f)で掴持して保持した後、前記
拡管用マンドレル２を前進させて管を拡管し、その後前
記拡管部7dを管当接部材3fの固定から開放させた後、前
記管口部7bに掴持体３内に設けられたフレアポンチ10を
圧入してフレア加工を施し熱交換器を製造することを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数重合された放
熱フィンの夫々の貫通孔に挿通されたヘアピン管又は直
管を拡管し放熱フィンと一体形成させる場合であって
も、拡管されるヘアピン管又は直管の全長を拡管前と略
同等にとどめることが出来るだけでなく、フレア加工を
も同じ工程上で効率よく行うことが出来る熱交換器の製
造方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、この種拡管されるヘアピ
ン管の全長を、拡管前と略同等にとどめることが出来る
熱交換器の製造方法としては、特開昭63−188433号公報
所載のものがある。

【０００３】即ち、上記公報所載のものは、図９（イ）
に示すように、所定間隔をおいて重合された多数の放熱
フィン６に、多数本のヘアピン管７を挿通して形成され
た熱交換器５の該ヘアピン管７の管口部7bから拡管用の
マンドレル２を圧入してヘアピン管７と放熱フィン６と
を固定する方法に於いて、前記ヘアピン管７のヘアピン
部7cを前記管口部7bへの移動がないフック体10により固
定し、この状態でヘアピン管７の管口部7bより拡管用の
マンドレル２を圧入し、一方端側の放熱フィン６よりも
管口部7b側を拡管させた段階で、この拡管部分7dを、同
図（ロ）のように、前記ヘアピン部7cへの移動がないク
ランプ８の透孔９内に固定し、以後のヘアピン管７への
拡管用のマンドレル２の圧入を、クランプ体８によるヘ
アピン管７の固定部分をヘアピン部7c側へ移動なく拘束
し、且つフック体10によるヘアピン管７の固定部分を管
口部7bへ移動することなく拘束した状態で行う方法であ
る。

【０００４】上記方法によれば、ヘアピン管７における
放熱フィン６よりも管口部7b側のヘアピン管７がクラン
プ体８の透孔９内に固定され、この固定部分をヘアピン
部7c側へ移動なく拘束した後は、拡管用マンドレル２の
圧入を介しての拡管時に、ヘアピン管７は収縮しようと
するが、フック体10によってヘアピン部7cも拘束されて
なることから、拡管時におけるヘアピン管７の収縮はヘ
アピン管７の肉厚が減少することで吸収されることとな
り、よってその結果、拡管後の管の全長の縮みを最少限
に止めることが出来るというものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法による熱交換器の製造方法に於いては、以下の様な問
題点があった。

【０００６】即ち、上記方法は、図９（ロ）に示すよう
に、ヘアピン管７の管口部7bをクランプ８の透孔９内に
固定すると共に、ヘアピン管７のヘアピン部7cをフック
体10によって拘束するものであることから、例えば、放
熱フィン６に千鳥状で挿通されるヘアピン管７の列数が
３列、４列と複数列となった場合には、内部側に位置す
るヘアピン管７は上記のようなクランプ８で固定するこ
とが不可能となる。

【０００７】尚、同図（ハ）のように、クランプ８の透
孔９の直径を絞り機構によって機械的に変化させること
で、上記問題は一応解決する場合もあるが、夫々のヘア
ピン管７の間隔が極めて狭くなった場合には、絞り機構
を組み込むのに必要なスペースの問題が障害となり、よ
って絞り機構を採用した場合であっても限度が生じるこ
とになる。

【０００８】更に、拡管を行う熱交換器５のヘアピン管
７の管径が熱交換器５の仕様の種類によって変った場合
には、もはやクランプ８の透孔９では確実なヘアピン管
７の管口部7b側の固定を行うことが出来ないという種々
の重大な問題が生じるだけでなく、例え、何らかの解決
手段により前記の如く挿通されたヘアピン管又は直管の
全長を拡管前と略同等にとどめて拡管することが出来た
場合であっても、１次拡管がなされた管口部に、最良な
２、３次拡管（フレア加工）を同工程上で施すことが極
めて難しいという技術上の重大な問題も生じていた。

【０００９】即ち、本発明は、熱交換器の放熱フィンに
千鳥状で挿通される各ヘアピン管が互いの間隔を接近さ
せるべく３列、４列等の複数列となった場合であって
も、確実に、且つ強固に内部側に位置するヘアピン管を
外部側に位置するヘアピン管と同様に保持することが出
来るだけでなく、又拡管を行う熱交換器のヘアピン管の
管径が熱交換器の仕様の種類によって変った場合であっ
ても、確実且つ強固にヘアピン管の管口部側を保持する
ことが出来ると共に、煩雑なフレア加工をも同工程上で
放熱フィンに挿通された管に施すことが出来るという極
めて優れた熱交換器の製造方法及びその装置を提供する
ことを課題とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】しかして、本発明は上記
種々の課題を解決するために全く新しい熱交換器の製造
方法及びその装置を発明し、以下の手段を講じたもので
ある。

【００１１】即ち、本発明は、放熱フィン６に挿通され
た管の管口部7bから拡管用マンドレル２を所定の寸法で
圧入して所定長の拡管部7dを形成した後、該拡管部7dの
周面部7eを、前記管口部(7b)に対向して管口部(7b)側へ
と進出する掴持体(3) の管の長手方向と交差する方向で
放射状に拡縮自在な複数の管当接部材(3f)で掴持して保
持した後、前記拡管用マンドレル２を前進させて管を拡
管し、その後前記拡管部7dを管当接部材3fの固定から開
放させた後、前記管口部7bに掴持体３内に設けられたフ
レアポンチ10を圧入してフレア加工を施し熱交換器を製
造するものである。

【００１２】よって、例えば、熱交換器の放熱フィン６
に挿通される各ヘアピン管７や直管7iが互いの間隔を極
めて接近させるべく千鳥状に３列、４列等の複数列を形
成すべく所定のパターンを構成してなる場合であって
も、管口部7b方向から進出する複数の掴持体３により確
実且つ強固に内部側に位置する管をも外部側に位置する
管と同様に保持することが出来るだけでなく、拡管を行
う熱交換器５のヘアピン管７や直管7iの管径が熱交換器
５の仕様の種類によって変った場合であっても、管口部
7b方向から進出する該掴持体３の放射状に拡縮自在な複
数の管当接部材3f間に生じる隙間を調整することによ
り、確実且つ強固に管の管口部7b側を保持することが可
能になると共に、掴持体３内に設けられたフレアポンチ
10によって同工程上で管口部7bに所定のフレア加工が施
された熱交換器を効率よく製造することが出来るという
利点を有する。

【００１３】

【発明の実施の形態】＜第一実施形態＞以下、本発明に
おける熱交換器の製造方法に用いられる製造装置の第一
実施形態を図面に従って説明する。

【００１４】図１に於いて、１は熱交換器の製造装置を
示し、1aは基台1b上に設けられた装置本体を示す。

【００１５】1cは前記基台1b上に立設された熱交換器５
の載置台を示し、該熱交換器５には複数重合された放熱
フィン６に、所定長のヘアピン管７が載置台1cの面に沿
った方向で複数本１列（図示せず）に挿通されてなり、
しかも前記載置台1cの上方には、前記熱交換器５を該載
置台1cとの間で押圧固定するための押圧プレート11が昇
降自在に設けられている。

【００１６】２は前記装置本体1a上に略水平状態で、且
つ前記各ヘアピン管７の夫々の管口部7bに対向して出退
（往復動）自在に設けられた拡管用マンドレルを示し、
該拡管用マンドレル２には、図２に示す様に、外周に該
拡管用マンドレル２の先端方向に向かって上向きの傾斜
面3bが形成され、且つ前記ヘアピン管７の長手方向と交
差する方向に放射状で拡縮自在な複数の管当接部材3fを
有すると共に、シリンダー（図示せず）を介して往復動
自在な第１プレート体3hに螺着部９を介して設けられた
掴持体３が往復動自在に外嵌されてなり、しかも該掴持
体３にはシリンダー（図示せず）を介して往復動自在な
第２プレート体3dに螺着部８を介して設けられた掴持体
摺動手段の一つである掴持体ガイド筒3cが摺動自在に外
嵌されている。尚、上記の如くヘアピン管７の長手方向
と交差する方向に放射状で拡縮自在な複数の管当接部材
3fの先端内周部には、拡管用マンドレル２の軸芯方向に
突出した凸部13が形成されている。

【００１７】尚、上記掴持体３の管当接部材3fの夫々
は、拡管用マンドレル２の長手方向に沿って該マンドレ
ル２の外周を包囲すべく、例えば４枚以上設けられ、し
かも夫々の管当接部材3fの間には、前記掴持体ガイド筒
3cが前進することで、該掴持体ガイド筒3cの内周面が摺
動する前記上向きの傾斜面3bを介して管当接部材3fの夫
々が軸芯方向（放射状）に収縮する際に必要な所定量の
隙間3aが形成されてなり、しかも前記複数の管当接部材
3fを有する掴持体３は熱交換器５に挿通された各ヘアピ
ン管７の管口部7bと対向すべく前記載置台1cの面に沿っ
た方向に複数（図示せず）設けられている。

【００１８】４は前記基台1b上に設けられ、且つ前記熱
交換器５の放熱フィン６に挿通されたヘアピン管７のヘ
アピン部7cを挾持すべく回動自在に軸支された一対の挾
持体4aと、該挾持体4aを駆動される駆動シリンダー4e
と、該駆動シリンダー4e及び一対の挾持体4aを備えたベ
ース台4dと、該ベース台4dを前記載置台1cに対向してス
ライド自在とするガイドレール12と、前記ベース台4dを
往復動自在とする往復シリンダー4fとから構成された挟
持体移動装置を示すと共に、前記一対の挾持体4aは、熱
交換器５の放熱フィン６に挿通された各ヘアピン管７の
ヘアピン部7cと対向すべく前記載置台1cの面に沿った方
向に複数列（図示せず）設けられている。

【００１９】又、図２において、10は前記掴持体３内に
収納されたフレアポンチを示し、係るフレアポンチ10は
前記ヘアピン管７の管口部7b方向の一端側に２次拡管又
は２、３次拡管用のフレア加工部10c を有すると共に、
他端側をシリンダを介して往復動するフレアプレート
（図示せず）に設けられたロッド体に螺着されたフレア
ポンチ本体10a を有してなり、しかも該フレアポンチ本
体10a の一端側の外周部と前記各管当接部材3fの内面に
は、フレアポンチ本体10a が管口部7bから離反する方向
で掴持体３の奥部側へと所定の距離で移動した際、夫々
の管当接部材3f間の隙間3aを強制的に拡げながら夫々の
管当接部材3fを強制的に放射状に拡げる（矢印Ａ）べく
対向して設けられた膨出傾斜部10d , 3gが設けられてい
る。

【００２０】尚、上記各管当接部材3fの内面に設けられ
た膨出傾斜部3gは、拡管用マンドレル２の長手方向に沿
って所定の距離を有して前後に逆方向に傾斜した一対の
傾斜面からなり、しかも前方側（熱交換器側）に位置す
る傾斜面は、フレアポンチ本体10a が掴持体３の奥部側
から管口部7b方向へ前進した際、係るフレアポンチ本体
10a のフレア加工部10c が摺動することで、夫々の管当
接部材3f間の隙間3aを強制的に拡げながら夫々の管当接
部材3fを強制的に放射状に拡げる（矢印Ａ）機能をも有
してなるものである。

【００２１】本発明の第一実施形態における熱交換器の
製造装置は以上の構成からなるが、次にかかる装置を用
いて熱交換器のヘアピン管に拡管用のマンドレルを圧入
する場合について説明する。

【００２２】先ず、図１に示す様に、上記載置台1cに熱
交換器５を載置し、その後上方に位置する押圧プレート
11を下降させて、前記熱交換器５を載置台1cとの間で押
圧固定（矢印Ｂ）する。

【００２３】次に、前記熱交換器５のヘアピン管７のヘ
アピン部7cを、挟持体移動装置４の往復シリンダー4fを
作動させてベース台4dをガイドレール12に沿って前進
（図示せず）させると共に、駆動シリンダー4eを駆動さ
せて一対の挾持体4aにより、図６（イ）に示す様に、各
ヘアピン管７のヘアピン部7cを夫々挟持するが、この時
該各一対の挾持体4aの対向する内面部には前記ヘアピン
部7cを強固に、且つ密着して挟持可能な様に、ヘアピン
部7cの曲がり形状に対応した平面視略舌片状の凹状部4g
が対向して設けられている。

【００２４】次に、図３（イ）に示すように、前記掴持
体３をヘアピン管７の管口部7b側へと前進（矢印Ｃ）さ
せると共に、該掴持体３の管当接部材3fの先端を熱交換
器５のエンドプレート5aに当接させ、その後更に掴持体
３を前進させてヘアピン管７のエンドプレート5aからの
ヘアピン管７の突出長（矢印Ｄ）を任意の寸法に設定す
る。

【００２５】即ち、掴持体３の管当接部材3fを、一般的
な拡管装置の大半に具備されているストリッパーとして
機能させることが出来、よって係る掴持体３を有した熱
交換器の製造装置１によれば、ストリッパーのみならず
ストリッパーを備えるストリッパープレートも排除して
熱交換器の製造装置の製造コストを低減することが出来
る利点がある。

【００２６】尚、上記の如く掴持体３をヘアピン管７の
管口部7b側へと前進させて、該掴持体３の管当接部材3f
の先端を熱交換器５のエンドプレート5aに当接させるべ
く夫々の管当接部材3fをエンドプレート5aから突出する
ヘアピン管７の端部に外嵌する際、例えば、フレアポン
チ本体10a を掴持体３の奥部側から管口部7b方向へと所
定の距離移動（図示せず）させたり、又フレアポンチ本
体10a の周部を管当接部材3fが通過（図示せず）する際
において、夫々の膨出傾斜部10d , 3g又は膨出傾斜部3g
とフレア加工部10c の夫々を摺動させることにより夫々
の管当接部材3f間の隙間3aを強制的に拡げつつ管当接部
材3fの夫々を強制的に放射状に拡げる（図示せず）こと
も可能である。

【００２７】よって、管当接部材3f間の隙間3aが強制的
に拡げられることによって掴持体３の各管当接部材3fに
よるヘアピン管７の端部への外嵌工程を容易ならしめん
とする利点がある。

【００２８】次に、同図（ロ）に示すように、拡管用マ
ンドレル２を前進（矢印Ｅ）させてヘアピン管７の管口
部7bから所定の寸法で圧入しヘアピン管７の端部側を拡
管（矢印Ｆ）することで所定長の拡管部7dをヘアピン管
７の端部に形成する。

【００２９】尚、前記拡管用マンドレル２の圧入を介し
て形成される所定長の拡管部7dは、エンドプレート5a及
び所定数の放熱フィン６の夫々をヘアピン管７の端部に
固着させることが出来る深さ寸法を有してなるものであ
る。

【００３０】その後、図４（イ）に示すように、シリン
ダー（図示せず）を介して往復動自在な第２プレート体
3dをヘアピン管７側へと移動（矢印Ｇ）させることで該
第２プレート体3dに設けられ、且つ掴持体３の各管当接
部材3fに外嵌された掴持体ガイド筒3cを拡管用マンドレ
ル２の前進方向と同方向に前進させると、掴持体ガイド
筒3cは前記各管当接部材3fに設けられた上向きの傾斜面
3bを摺動しつつ押圧し該各管当接部材3fの夫々を拡管用
マンドレル２の軸芯方向（放射状）に収縮させることと
なり、その結果として各管当接部材3fはエンドプレート
5aから突出したヘアピン管７の拡管部7dの周面部7eを、
各管当接部材3f間に形成された隙間3aの夫々を放熱フィ
ン６に挿通された管の管径、即ち所定寸法に拡管された
拡管部7dの径にあわせて調整しつつ拡管部7dの周面部7e
を掴持（矢印Ｈ）して保持することになる。

【００３１】尚、上記の如く拡管部7dの周面部7eを各管
当接部材3fによって掴持する際、係る各管当接部材3fの
先端内周部には、拡管用マンドレル２の軸芯方向に突出
した凸部13が形成されていることから、該凸部が周面部
7eに食い込むこととなり、その結果、拡管部7dをより確
実に且つ極めて強固に掴持して保持することが出来る利
点がある。

【００３２】その後、上記状態で再度前記拡管用マンド
レル２をヘアピン管７のヘアピン部7c（図示せず）側へ
と前進（矢印Ｉ）させることにより、拡管後におけるヘ
アピン管７の全長の縮みを極めて微量にとどめることが
出来る利点があるが、前記ヘアピン部7cを挟持してなる
挟持体4aを有した挟持体移動装置４（図示せず）を、拡
管用マンドレル２の前進方向と同方向に若干移動（後
退）させて拡管中のヘアピン管７全体に引張力を付した
場合には、拡管時におけるヘアピン管７の収縮のみなら
ず管当接部材3f及び挟持体4aからのヘアピン管７の若干
の滑りをも考慮したうえでの拡管後のヘアピン管７の全
長を拡管前と略同寸法にとどめた熱交換器を製造するこ
とが出来る利点がある。

【００３３】次に、同図（ロ）のように、拡管用マンド
レル２がヘアピン管７のヘアピン部7c近傍（図示せず）
まで圧入（矢印Ｊ）されて所定の拡管工程が終了した時
点でシリンダー（図示せず）を介して往復動自在な第２
プレート体3dをヘアピン管７と離間する方向へと移動
（矢印Ｋ）させると該第２プレート体3dに設けられた掴
持体ガイド筒3cも掴持体３の各管当接部材3fの上向き傾
斜面3bから後退することとなり、その結果、拡管部7dを
管当接部材3fを介しての保持状態から開放することにな
る。

【００３４】その後、同図（ハ）に示すように、管当接
部材3fの保持状態から開放されたヘアピン管７の管口部
7bに、掴持体３内に設けられたフレアポンチ10を前進さ
せて圧入（矢印Ｌ）することにより、管口部7bにフレア
加工7jを施すことが出来る。

【００３５】次に、図５（イ）に示すように、フレアポ
ンチ10を管口部7bから離反する方向で掴持体３の奥部側
へと所定の距離で移動（矢印Ｍ）させることにより、フ
レアポンチ本体10a の一端側の外周部と前記各管当接部
材3fの内面に設けられた膨出傾斜部10d , 3gの夫々を介
して管当接部材3f間の隙間3aを強制的に拡げつつ各管当
接部材3fを強制的に放射状に拡げる（矢印Ｎ）こととな
る。

【００３６】よって、各管当接部材3fが強制的に放射状
に拡げられることにより、フレア加工7jが施された拡管
部7dの周面部7eから、夫々の管当接部材3fをフレア加工
7j部位に接触させることなく極めて容易に離反させるこ
とが可能となり、その後、同図（ロ）のように、第１プ
レート体3h、第２プレート体3d、フレアポンチ10及び拡
管用マンドレル２の夫々をヘアピン管７の管口部7bから
離反する方向に移動（矢印Ｏ）させることで、管口部7b
にフレア加工7jが施されたヘアピン管７を具備した熱交
換器５をヘアピン管７の拡管工程と同工程で製造するこ
とが出来るのである。

【００３７】従って、熱交換器５の放熱フィン６に、ヘ
アピン管７を千鳥状（図示せず）に挿通する場合におい
て、千鳥状に挿通される各ヘアピン管７が互いの間隔
（挿通ピッチ）を極めて接近させるべく３列や４列の複
数列に挿通された場合であっても、確実に、且つ強固に
熱交換器５の内部側に位置するヘアピン管７を外部側に
位置するヘアピン管７と同様にヘアピン管７の管口部7b
方向から進出する複数の管当接部材3fを有した掴持体３
の夫々で個々に確実に掴持して保持することが出来る。

【００３８】よって、拡管を行う熱交換器５のヘアピン
管７の管径が、例えば熱交換器５の仕様の種類によって
変更された場合であっても、ヘアピン管７の拡管部7dの
周面部7eを、掴持体３の管当接部材3f間の隙間3aの夫々
を放熱フィン６に挿通された管の管径にあわせて調整す
ることで前記周面部7eを強固に掴持して保持することか
ら、管径の大小を夫々の管当接部材3f間に生じてなる隙
間3aを介して自動的に調整して確実に、且つ強固にヘア
ピン管７の管口部7b側を保持することが出来、よって、
拡管後におけるヘアピン管７の全長の縮みを極めて微量
にとどめることが出来るという利点を有するばかりか、
掴持体３内に設けられたフレアポンチ10によって同工程
上で管口部7bに所定のフレア加工が施された熱交換器を
効率よく製造することが出来るという利点を有するので
ある。

【００３９】更に、ヘアピン部7cも、従来のように、該
ヘアピン部7cの内周と略同一の円弧形状に合った形状の
フック体に交換しなければならないといった煩わしさも
一切必要なく確実に、しかも変形させることなく挟持体
4aに設けられた舌片状の凹状部4gで対向して密着状態で
挟持して保持することが出来るために、拡管に使用する
ヘアピン管７の全長やヘアピン管７の外径が熱交換器５
の仕様によって変更された場合であっても装置自体に手
を加える必要なく所望の拡管を熱交換器に施すことが出
来る利点を有するばかりか、前記ヘアピン部7cを挟持し
てなる挟持体4aを有した挟持体移動装置４（図示せず）
を、拡管用マンドレル２の前進方向と同方向に若干移動
（後退）させて拡管中のヘアピン管７全体に引張力を付
した場合には、拡管時におけるヘアピン管７の収縮のみ
ならず管当接部材3f及び挟持体4aからのヘアピン管７の
若干の滑りをも考慮したうえでの拡管後のヘアピン管７
の全長を拡管前と略同寸法にとどめた熱交換器を製造す
ることが出来る大きな利点がある。

【００４０】＜第二実施形態＞尚、上記実施形態におい
て、挟持体移動装置の挟持体の対向する内周面の夫々に
は、舌片状の凹状部が設けられてなるが、例えば、図６
（ロ）に示す様に、挟持体の対向する内周面の夫々に挟
持したヘアピン部7cの滑りを防止する滑り防止手段とし
て凹凸状の表面処理4bが施されていてもよく、又同図
（ハ）に示す様に、ヘアピン部7cの外周円弧面から該ヘ
アピン部7cの内方向に所定の寸法で円弧状のオーバーハ
ング部4cを設けてもよく、又ゴム体が挟持体の対向する
内周面に貼付（図示せず）されていてもよく、要は挟持
体に滑り防止手段を設けることより強固にヘアピン部7c
を拘束することが出来る利点がある。

【００４１】更に、上記実施形態において、掴持体３の
各管当接部材3fの先端内周部には、拡管用マンドレル２
の軸芯方向に突出した凸部が形成されていることから、
該凸部が周面部7eに食い込むこととなり、その結果、拡
管部7dをより確実に且つ極めて強固に掴持して保持する
ことで拡管時に於ける管口部7bの基準位置、即ちエンド
プレート5aからの管の突出長を極めて正確且つ確実に設
定することが可能となりより高い精度を有した拡管作業
を行うことが出来る利点がある。

【００４２】＜第三実施形態＞更に、上記実施形態にお
いて、熱交換器５にはヘアピン管７が挿通されてなる
が、必ずしもヘアピン管７に限定されず、例えば、図７
（イ）に示すように、熱交換器５に一定の長さを有した
直管7iが挿通されると共に、該直管7iの一端側7hを、少
なくとも一対の挟持体4aで挟持して保持し、その後前記
同様に一端側7hと反する他端側の管口部7bから拡管用マ
ンドレル２を所定寸法で圧入（図示せず）して所定長の
拡管部7dを形成し、その後該拡管部7dの周面部7eを管口
部7b側から進出する拡縮自在な複数の管当接部材3fを有
した掴持体３によって夫々の管当接部材3f間の隙間3aを
調整しつつ掴持して保持すると共に、その後前記拡管用
マンドレル２を前記一端側7hへと前進させて直管7iを拡
管し熱交換器５を製造してもよい。

【００４３】従って、この場合には、拡管を行う熱交換
器５にヘアピン部7cが突出していない場合であっても、
確実に、且つ強固に直管7iの一端側7hを挟持体4aで挟持
して保持することが出来るだけでなく、拡管を行う熱交
換器５の直管7iの管径が熱交換器５の仕様の種類によっ
て変った場合であっても、管径の大小を夫々の管当接部
材3f間の隙間3aを自動的に調整して確実に、且つ強固に
保持することが出来る利点があるが、前記挟持体4aの対
向する内周面の夫々に、同図（ロ）に示す様な凹凸状の
表面処理4b等の滑り防止手段が設けられていてもよく、
この場合には、更に強固に直管7iの一端側7hを保持する
ことが出来る利点がある。

【００４４】更に、上記実施形態にかかる熱交換器の製
造方法は、放熱フィン６に挿通された管の管口部7bから
拡管用マンドレル２を所定の寸法で圧入して所定長の拡
管部7dを形成した後、該拡管部7dの周面部7eを、前記管
口部7bに対向して管口部7b側へと進出する掴持体３の管
の長手方向と交差する方向で放射状に拡縮自在な複数の
管当接部材3fで掴持して保持した後、前記拡管用マンド
レル２を前進させて管を拡管し、その後前記拡管部7dを
管当接部材3fの固定から開放させた後、前記管口部7bに
フレアポンチ10を圧入してフレア加工を施し熱交換器を
製造するものであるが、必ずしも上記手順に限るもので
はなく、例えば，拡管用マンドレル２を介して形成され
た拡管部7dを複数の管当接部材3fで掴持して保持した
後、前記拡管用マンドレル２を前進させて管を拡管し、
その後前記管口部7bにフレアポンチ10を圧入してフレア
加工を施した後、前記拡管部7dを管当接部材3fから開放
させて熱交換器を製造する手順であってもよい。

【００４５】更に、拡管部7dの周面部7eを複数の管当接
部材3fで掴持して保持した後、前記管口部7bにフレアポ
ンチ10を圧入してフレア加工を施し、その後前記拡管用
マンドレル２を前進させて管を拡管し、その後前記拡管
部7dを管当接部材3fの固定から開放して熱交換器を製造
してもよく、又、拡管部7dの周面部7eを複数の管当接部
材3fで掴持して保持した後、前記拡管用マンドレル２を
前進させての拡管時に、前記管口部7bにフレアポンチ10
を圧入してフレア加工を施し、その後拡管終了後に前記
拡管部7dを管当接部材3fの固定から開放して熱交換器を
製造してもよい。

【００４６】従って、上記何れの手順であっても拡管を
行う熱交換器５に用いられる管の管径が、例えば熱交換
器５の仕様の種類によって変更された場合であっても、
管の拡管部7dの周面部7eを、掴持体３の管当接部材3f間
の隙間3aの夫々を放熱フィン６に挿通された管の管径に
あわせて調整することで周面部7eを強固に掴持して保持
することから、管径の大小を夫々の管当接部材3f間に生
じてなる隙間3aを介して自動的に調整して確実に、且つ
強固に管の管口部7b側を保持することが出来、よって、
拡管後における管７の全長の縮みを極めて微量にとどめ
ることが出来るという利点を有するばかりか、掴持体３
内に設けられたフレアポンチ10によって同工程上で管口
部7bに所定のフレア加工が施された管を具備する熱交換
器を効率よく製造することが出来るという利点を有する
のである。

【００４７】尚、上記実施形態において、複数の管当接
部材3fを放射状に拡縮する際には、掴持体３に外嵌され
た掴持体ガイド筒3cを掴持体摺動手段として用いたが、
必ずしもこれに限るものではなく、例えば、掴持体摺動
手段が熱交換器の製造装置に設けられた往復動プレート
体（図示せず）に設けられた穿孔部であってもよく、こ
の場合には、往復動プレート体の穿孔部が掴持体３に外
嵌（穿孔部内に掴持体３が挿通した状態）されて往復動
することにより、穿孔部内周面が管当接部材3fを摺動す
ることで複数の管当接部材3fを放射状に拡縮することが
出来る。よって、この場合には掴持体ガイド筒3cそのも
のを削減して製造コスト及び製造工程を低減することが
出来る利点がある。

【００４８】更に、上記実施形態において、掴持体３は
往復動自在な第１プレート体3hに設けられ、且つ前記掴
持体摺動手段の一つである掴持体ガイド筒3cが前記第１
プレート体3hと管との間に位置する第２プレート体3dに
設けられているが、例えば、横型、竪型を問わず、現在
使用されている各種の熱交換器の製造装置に、上記構成
からなる第１プレート体3hと第２プレート体3dとを一つ
のユニットとして組み込む構成であってもよく、この場
合には、現在使用中の各種熱交換器の製造装置に予め具
備されているフレアポンチ（図示せず）や拡管用マンド
レル（図示せず）を利用しつつ、僅かな改造費や手間の
みで上記種々の利点を備えた熱交換器の製造装置に仕様
変更することが出来る利点がある。

【００４９】尚、上記の如く現在使用中の各種熱交換器
の製造装置に第１プレート体3hと第２プレート体3dとを
一つのユニットとして組み込む場合に限らず、例えば、
図８に示すように、各種の熱交換器の製造装置（図８は
竪型の熱交換器の製造装置を示す）に通常取付けられ、
且つ熱交換器５のエンドプレート5aから突出する管７の
突出長を設定するためのストリッパー14a を有したスト
リッパープレート14を前記第１プレート体として用いる
ことも可能である。

【００５０】即ち、上記のように、ストリッパープレー
ト14を前記第１プレート体として用いる場合には、スト
リッパープレート14に設けられたストリッパー14a の全
てを前記掴持体に入れ替える（図示せず）だけでよい。

【００５１】よって、上記の如くストリッパープレート
14（第１プレート体）に設けられたストリッパー14a の
全てを前記掴持体に入れ替え、その後、第１プレート体
として往復動自在なストリッパープレート14とエンドプ
レート5aから突出する管７との間に掴持体摺動手段を備
えた第２プレート体3dを配置（図示せず）することによ
り、現在使用中の各種熱交換器の製造装置を極めて低コ
ストで且つ容易に仕様変更することが出来るという大き
な利点がある。

【００５２】更に、熱交換器の製造装置も必ずしも横型
装置である必要はなく、竪型装置であってもよく、更に
複数の管当接部材を有した掴持体や挾持体の数量、配列
及び配設箇所等も決して限定されないのは言うまでもな
い。

【００５３】

【発明の効果】叙上の様に、本発明における熱交換器の
製造方法を実施するための製造装置は、放熱フィンに挿
通されたヘアピン管のヘアピン部又は放熱フィンに挿通
された直管の一端側を保持する保持手段と、該保持手段
を介して保持されたヘアピン管の管口部又は一端側が保
持された直管の他端側の管口部に対向して出退自在に設
けられた拡管用マンドレルと、該拡管用マンドレルが前
記管口部から所定の寸法で圧入されて所定長の拡管部を
形成した際に、該拡管部の周面部を掴持する拡縮自在な
複数の管当接部材を有して拡管用マンドレルに外嵌され
た掴持体と、前記拡管部にフレア加工を施すためのフレ
アポンチを前記掴持体内に備えた構成にしてなるもので
ある。

【００５４】従って、熱交換器の放熱フィンに千鳥状で
挿通される各ヘアピン管が互いの間隔を接近させるべく
３列、４列等の複数列となった場合であっても、確実
に、且つ強固に内部側に位置するヘアピン管を外部側に
位置するヘアピン管と同様に保持することが出来るだけ
でなく、又拡管を行う熱交換器のヘアピン管の管径が熱
交換器の仕様の種類によって変更された場合であって
も、確実且つ強固にヘアピン管の管口部側を保持するこ
とが出来ると共に、煩雑なフレア加工をも同工程上で放
熱フィンに挿通された管に施すことが出来るという極め
て優れた熱交換器の製造方法及びその装置を提供するこ
とが出来るという格別な効果を有するに至った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱交換器の製造方法を実施するための
熱交換器の製造装置の正面図。

【図２】本発明の熱交換器の製造装置に用いられる掴持
体とフレアポンチ及びその近傍の要部拡大断面図。

【図３】掴持体の動作状体を示し、（イ），（ロ）は要
部拡大断面図。

【図４】掴持体及びフレアポンチの動作状体を示し、
（イ），（ロ），（ハ）は要部拡大断面図。

【図５】掴持体の動作状体を示し、（イ），（ロ）は要
部拡大断面図。

【図６】本発明の熱交換器の製造装置に用いられる挟持
体を示し、（イ）は要部拡大正面図、（ロ），（ハ）は
要部拡大一部断面図。

【図７】本発明の熱交換器の製造装置に用いられる挟持
体を示し、（イ）は要部拡大正面図、（ロ）は要部拡大
一部断面図。

【図８】従来の熱交換器の製造装置と熱交換器の一部切
欠要部拡大図。

【図９】従来の熱交換器の製造装置を示し、（イ）は拡
管時の拡大正面図、（ロ）はクランプの斜視図、（ハ）
はクランプの他の実施例を示す斜視図。

【符号の説明】

１…熱交換器の製造装置 1a…製造装置本体 ２…拡管用マンドレル ３…掴持体 3f…管当接部材 ４…挟持体移送装置 ５…熱交換器 ６…放熱フィン ７…ヘアピン管

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放熱フィン(6) に挿通された管の管口部
   (7b)から拡管用マンドレル(2) を所定の寸法で圧入して
   所定長の拡管部(7d)を形成した後、該拡管部(7d)の周面
   部(7e)を、前記管口部(7b)に対向して管口部(7b)側へと
   進出する掴持体(3) の管の長手方向と交差する方向で放
   射状に拡縮自在な複数の管当接部材(3f)で掴持して保持
   した後、前記拡管用マンドレル(2) を前進させて管を拡
   管し、その後前記拡管部(7d)を管当接部材(3f)の固定か
   ら開放させた後、前記管口部(7b)にフレアポンチ(10)を
   圧入してフレア加工を施し熱交換器を製造することを特
   徴とする熱交換器の製造方法。
2. 【請求項２】 放熱フィン(6) に挿通された管の管口部
   (7b)から拡管用マンドレル(2) を所定の寸法で圧入して
   所定長の拡管部(7d)を形成した後、該拡管部(7d)の周面
   部(7e)を、前記管口部(7b)に対向して管口部(7b)側へと
   進出する掴持体(3) の管の長手方向と交差する方向で放
   射状に拡縮自在な複数の管当接部材(3f)で掴持して保持
   した後、前記拡管用マンドレル(2) を前進させて管を拡
   管し、その後前記管口部(7b)にフレアポンチ(10)を圧入
   してフレア加工を施した後、前記拡管部(7d)を管当接部
   材(3f)から開放させて熱交換器を製造することを特徴と
   する熱交換器の製造方法。
3. 【請求項３】 放熱フィン(6) に挿通された管の管口部
   (7b)から拡管用マンドレル(2) を所定の寸法で圧入して
   所定長の拡管部(7d)を形成した後、該拡管部(7d)の周面
   部(7e)を、前記管口部(7b)に対向して管口部(7b)側へと
   進出する掴持体(3) の管の長手方向と交差する方向で放
   射状に拡縮自在な複数の管当接部材(3f)で掴持して保持
   した後、前記管口部(7b)にフレアポンチ(10)を圧入して
   フレア加工を施し、その後前記拡管用マンドレル(2) を
   前進させて管を拡管し、その後前記拡管部(7d)を管当接
   部材(3f)の固定から開放して熱交換器を製造することを
   特徴とする熱交換器の製造方法。
4. 【請求項４】 放熱フィン(6) に挿通された管の管口部
   (7b)から拡管用マンドレル(2) を所定の寸法で圧入して
   所定長の拡管部(7d)を形成した後、該拡管部(7d)の周面
   部(7e)を、前記管口部(7b)に対向して管口部(7b)側へと
   進出する掴持体(3) の管の長手方向と交差する方向で放
   射状に拡縮自在な複数の管当接部材(3f)で掴持して保持
   した後、前記拡管用マンドレル(2) を前進させての拡管
   時に、前記管口部(7b)にフレアポンチ(10)を圧入してフ
   レア加工を施し、その後拡管終了後に前記拡管部(7d)を
   管当接部材(3f)の固定から開放して熱交換器を製造する
   ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
5. 【請求項５】 前記掴持体(3) の管当接部材(3f)が、各
   管当接部材(3f)間に生じる隙間(3a)の夫々を放熱フィン
   (6) に挿通された管の管径にあわせて調整することによ
   り拡管部(7d)の周面部(7e)を掴持して保持することを特
   徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の熱交換器の製
   造方法。
6. 【請求項６】 前記複数の管当接部材(3f)が、掴持体
   (3) に外嵌された掴持体ガイド筒(3c)の往復動により放
   射状に拡縮することを特徴とする請求項１乃至５の何れ
   かに記載の熱交換器の製造方法。
7. 【請求項７】 前記拡管部(7d)が形成される前に、掴持
   体(3) が管の管口部(7b)側へと移動して管当接部材(3f)
   の先端を熱交換器(5) のエンドプレート(5a)に当接しつ
   つ前進することにより、管のエンドプレート(5a)からの
   突出長を設定することを特徴とする請求項１乃至６の何
   れかに記載の熱交換器の製造方法。
8. 【請求項８】 前記掴持体(3) を各種熱交換機の製造装
   置に設けられたストリッパープレート(14)のストリッパ
   ー(14a) と入れ替えて用いることを特徴とする請求項１
   乃至７の何れかに記載の熱交換器の製造方法。
9. 【請求項９】 放熱フィン(6) に挿通されたヘアピン管
   (7) のヘアピン部(7c)又は放熱フィン(6) に挿通された
   直管(7i)の一端側(7h)を保持する保持手段と、該保持手
   段を介して保持されたヘアピン管(7) の管口部(7b)又は
   一端側(7h)が保持された直管(7i)の他端側の管口部(7b)
   に対向して出退自在に設けられた拡管用マンドレル(2)
   と、該拡管用マンドレル(2) が前記管口部(7b)から所定
   の寸法で圧入されて所定長の拡管部(7d)を形成した際
   に、該拡管部(7d)の周面部(7e)を掴持する拡縮自在な複
   数の管当接部材(3f)を有して拡管用マンドレル(2) に外
   嵌された掴持体(3) と、前記拡管部(7d)にフレア加工を
   施すためのフレアポンチ(10)を前記掴持体(3) 内に備え
   てなることを特徴とする熱交換器の製造装置。
10. 【請求項１０】 前記掴持体(3) の管当接部材(3f)が、
    夫々の管当接部材(3f)間の隙間(3a)の夫々を放熱フィン
    (6) に挿通された管の管径にあわせて調整することによ
    り前記周面部(7e)を掴持して保持する構成にしてなるこ
    とを特徴とする請求項９記載の熱交換器の製造装置。
11. 【請求項１１】 前記複数の管当接部材(3f)が、掴持体
    (3) に外嵌された掴持体摺動手段の往復動により放射状
    に拡縮する構成にしてなることを特徴とする請求項９又
    は１０記載の熱交換器の製造装置。
12. 【請求項１２】 前記掴持体摺動手段が、掴持体(3) に
    外嵌されるべくプレート体に設けられた掴持体ガイド筒
    (3c)又はプレート体の穿孔部からなることを特徴とする
    請求項１１記載の熱交換器の製造装置。
13. 【請求項１３】 前記掴持体(3) の管当接部材(3f)が、
    管口部(7b)から離反するフレアポンチ(10)を介して夫々
    の管当接部材(3f)間の隙間(3a)を強制的に拡げて拡管部
    (7d)を開放する構成にしてなることを特徴とする請求項
    ９乃至１２の何れかに記載の熱交換器の製造装置。
14. 【請求項１４】 前記管当接部材(3f)の先端が熱交換器
    (5) のエンドプレート(5a)に当接することにより、管の
    エンドプレート(5a)からの突出長を設定可能な構成にし
    てなることを特徴とする請求項９乃至１３の何れかに記
    載の熱交換器の製造装置。
15. 【請求項１５】 前記掴持体(3) が往復動自在な第１プ
    レート体(3h)に設けられ、且つ前記掴持体摺動手段が前
    記第１プレート体(3h)と管との間に位置する第２プレー
    ト体(3d)に設けられて各種熱交換器の製造装置に組込み
    可能なユニットを形成することを特徴とする請求項１１
    乃至１４の何れかに記載の熱交換器の製造装置。
16. 【請求項１６】 前記第１プレート体(3h)が各種熱交換
    器の製造装置のストリッパープレートであり、且つ前記
    掴持体(3) がストリッパープレートに設けられたストリ
    ッパー(14a) と入れ替え可能な構成にしてなることを特
    徴とする請求項１５記載の熱交換器の製造装置。