JP2002206875A - 熱交換器の製造方法 - Google Patents

熱交換器の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッダーを確実に装着することができる熱交
換器の製造方法を提供する。 【解決手段】 セットベース上にチューブ3を所定ピッ
チで複数配列した後、これらチューブ3間の空間部にそ
れぞれフィン5を挿入して、これらチューブ3及びフィ
ン5をその配列方向に圧縮し、ヘッダー6、7に形成さ
れたそれぞれのスリット58、59を各チューブ3の端
部に挿入させて、中空形状をなす前記ヘッダー6、7を
前記チューブ3の長手方向両端に装着させた後、該ヘッ
ダー6、7の両端に開口する孔125、126を塞ぐエ
ンド蓋127を取り付けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばラジエー
タ、コンデンサー、又はラジエータとコンデンサーを一
体化した熱交換器を製造するための熱交換器の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、熱交換器を製造するには、チュ
ーブを所定ピッチで複数配列した後、各チューブ間にフ
ィンを挿入して配置する。そして、これらチューブを圧
縮した後、ヘッダーを装着する。その後、パイプなどを
取り付け、焼付け用治具を装着し、組み上がった熱交換
器を炉内に投入してろう付けする。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ヘッダーの
両端にはエンド蓋が設けられているが、エンド蓋が取り
付けられた状態で該ヘッダーをチューブに装着した場合
には、下記する不具合が発生することがある。
【0004】ヘッダーをチューブに装着するに際して
は、ヘッダーの中央部をクランパーで把持した状態で装
着するため、例えば丸パイプ等のヘッダーの場合には、
クランプずれが生じる場合がある。また、ラジエータと
コンデンサーを一体化した熱交換器を製造する場合は、
ラジエータ用ヘッダーとコンデンサー用ヘッダーを上下
に配置して同時にクランプすることが難しい。
【0005】また、ラジエータ用ヘッダーとコンデンサ
ー用ヘッダーのエンド蓋を一体とする場合は、先にエン
ド蓋をヘッダーに圧入して取り付けてしまうと、圧入に
よる応力でヘッダーに形成した複数の前記各チューブ端
部を挿入させるスリット位置がくるってしまう。つま
り、ヘッダーに形成されたスリットのピッチとチューブ
の配列ピッチがずれてしまい、ヘッダーのチューブへの
装着が不可能になる。
【0006】そこで、本発明は、上述の実状に鑑みて提
案されたものであって、ヘッダーを確実に装着すること
ができ、ヘッダーに形成したスリット位置を精度良く出
すことができる熱交換器の製造方法を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、セットベース上にチューブを所定ピッチで複数配列
した後、これらチューブ間の空間部にそれぞれフィンを
挿入して、これらチューブ及びフィンをその配列方向に
圧縮し、ヘッダーに形成されたそれぞれのスリットを各
チューブの端部に挿入させて、中空形状をなす前記ヘッ
ダーを前記チューブの長手方向両端に装着させた後、該
ヘッダーの両端に開口する孔を塞ぐエンド蓋を取り付け
たことを特徴とする。
【0008】請求項2に記載の発明は、第1の熱交換器
と第2の熱交換器を一体化した熱交換器の製造方法にお
いて、セットベース上に第1の熱交換器用チューブを所
定ピッチで配列すると共に、第1の熱交換器用チューブ
の真上に所定距離を置いて、前記第1の熱交換器用チュ
ーブよりも長い第2の熱交換器用チューブを該第1の熱
交換器用チューブと同一ピッチで配置して、これら第1
の熱交換器用チューブと第2の熱交換器用チューブを2
段重ね状態で上下に配列した後、各チューブ間の空間部
にそれぞれフィンを挿入して、これら第1及び第2の熱
交換器用チューブ及びフィンをその配列方向に圧縮し、
第1の熱交換器用ヘッダーに形成されたそれぞれのスリ
ットを各第1の熱交換器用チューブの端部に挿入させ
て、中空形状をなす第1の熱交換器用ヘッダーを前記第
1の熱交換器用チューブの長手方向両端に装着させると
共に、第2の熱交換器用ヘッダーに形成されたそれぞれ
のスリットを各第2の熱交換器用チューブの端部に挿入
させて、中空形状をなす第2の熱交換器用ヘッダーを前
記第2の熱交換器用チューブの長手方向両端に装着させ
た後、前記第1及び第2の熱交換器用ヘッダーの両端に
開口する孔を塞ぐエンド蓋を取り付けたことを特徴とす
る。
【0009】請求項3に記載の発明は、請求項2記載の
熱交換器の製造方法であって、前記エンド蓋は、第1の
熱交換器用ヘッダーと第2の熱交換器用ヘッダーに取り
付けられるそれぞれの蓋を一体化したことを特徴とす
る。
【0010】請求項4に記載された発明は、請求項1〜
3の何れかに記載された熱交換器の製造方法であって、
前記チューブに前記ヘッダーを装着させるに際してヘッ
ダー装着装置を用い、このヘッダー装着装置に設けられ
たヘッダー位置決め部材に、前記ヘッダーを、該ヘッダ
ー装着装置のヘッダークランプ部材によって押し付けて
クランプさせたことを特徴とする。
【0011】請求項5に記載の発明は、請求項1〜3の
何れかに記載された熱交換器の製造方法であって、前記
チューブに前記ヘッダーを装着させるに際して、前記ヘ
ッダーをクランプしてヘッダー位置決め部材に押し付け
るヘッダークランプ部材を有したヘッダー装着装置によ
り、一方のヘッダークランプ部材でヘッダーの外壁を把
持し、他方のヘッダークランプ部材で該ヘッダーに形成
された開口より内部に挿入されて内壁を把持して前記ヘ
ッダーを両端でクランプしたことを特徴とする。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、チューブの長手方向両端にヘッダーを装着
させた後に、エンド蓋をヘッダーの両端に取り付けてい
るので、先にエンド蓋を圧入により取り付けた場合に比
べて、ヘッダーの長手方向に形成した各スリット位置に
所定ピッチで配列された各チューブを確実に挿入させる
ことができる。
【0013】請求項2に記載の発明によれば、第1の熱
交換器と第2の熱交換器を一体化した熱交換器を製造す
る場合にも、それぞれのチューブの長手方向両端にヘッ
ダーを装着させた後に、エンド蓋をヘッダーの両端に取
り付けているので、先にエンド蓋を圧入により取り付け
た場合に比べて、ヘッダーの長手方向に形成した各スリ
ット位置に所定ピッチで配列させた各チューブを確実に
挿入させることができる。
【0014】請求項3に記載の発明によれば、第1の熱
交換器用ヘッダーと第2の熱交換器用ヘッダーに取り付
けられるそれぞれの蓋を一体化したことで、部品点数の
削減を図ることができると共に組付け工数を低減するこ
とができる。また、第1の熱交換器用ヘッダーと第2の
熱交換器用ヘッダー間の隙間を適正な距離にすることが
できる。
【0015】請求項4に記載の発明によれば、チューブ
にヘッダーを装着させるに際して、ヘッダー装着装置に
設けられたヘッダー位置決め部材に、該ヘッダーを、前
記ヘッダー装着装置のヘッダークランプ部材によって押
し付けてクランプさせているので、該ヘッダーを正確に
位置決めして保持することができる。
【0016】請求項5に記載の発明によれば、最終工程
でエンド蓋を取り付けるため、チューブにヘッダーを装
着させるに際して、一方のヘッダークランプ部材でヘッ
ダーの外壁を把持し、他方のヘッダークランプ部材をヘ
ッダーに形成された開口より内部に挿入せしめて内壁を
把持して、当該ヘッダーを両端でクランプしているの
で、該ヘッダーを正確に位置決めして保持することがで
きる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施形態について、下記A〜Fの順序で図面を参照しな
がら詳細に説明する。
【0018】A.熱交換器の製造工程 B.熱交換器製造システム B−1.フィン成形部 B−2.ラジエータ用チューブ配列部 B−3.コンデンサー用チューブ配列部 B−4.フィン挿入部 B−5.ヘッダー装着部 C.プラテンの構成 C−1.チューブ配列装置 C−2.ヘッダー仮保持装置 C−3.焼付け用治具組付装置 D.フィン挿入装置 D−1.コンベア D−2.フィン保持部材 E.ヘッダー装着装置 E−1.スライド本体 E−2.ラジエータ用ヘッダー位置決め部材及びコンデ
ンサー用ヘッダー位置決め部材 E−3.ラジエータ用ヘッダークランプ部材及びコンデ
ンサー用ヘッダークランプ部材 E−4.前後動駆動手段 F.熱交換器製造システムの動作説明 F−1.チューブ配列前工程 F−2.チューブ配列工程 F−3.フィン挿入工程 F−4.ヘッダー装着工程 本実施形態は、例えばラジエータとコンデンサーとを一
体化した熱交換器を一連の工程を経て製造する熱交換器
製造システムに本発明を適用したものである。先ず、熱
交換器製造システムの構成を説明する前に、熱交換器の
製造工程について簡単に説明する。
【0019】<A.熱交換器の製造工程>第1の熱交換
器であるラジエータと第2の熱交換器であるコンデンサ
ーとを一体化する熱交換器を製造するには、先ず、図1
(a)に示すように、一対のレインフォース1、2を用
意する。かかるレインフォース1、2には、例えばアル
ミニウム又はアルミニウム合金等が使用される。一例を
挙げると、JIS3003を芯材とし、ろう材層として
JIS4045又は4343をフィン側にクラッドした
材料である。
【0020】レインフォース1、2の長手方向における
端部には、後述するフィン5の端面位置を規制するチュ
ーブ支持部材36が入り込む切欠き部1a、2aが形成
されている。この切欠き部1a、2aを形成すること
で、フィン5の端面位置を規制する際に、チューブ支持
部材36がレインフォース1、2に衝突することが防止
される。
【0021】次に、図1(b)に示すように、これらレ
インフォース1、2を所定間隔を置いて配置した後、こ
れらレインフォース1、2間に、第1の熱交換器用チュ
ーブであるラジエータ用チューブ3を所定ピッチで複数
配列する。ラジエータ用チューブ3を配置するには、後
述するチューブ配列装置を使用する。かかるラジエータ
用チューブ3には、例えばアルミニウム又はアルミニウ
ム合金等が使用される。一例を挙げると、JIS−30
03を芯材とし、ろう材層としてJIS4045又はJ
IS4343(チューブ外側)と、犠牲腐食層としてJ
IS7072(チューブ内側)をクラッドした材料であ
る。
【0022】次に、図2(a)に示すように、ラジエー
タ用チューブ3と同一ピッチで第2の熱交換器用チュー
ブであるコンデンサー用チューブ4を、ラジエータ用チ
ューブ3の真上に所定距離を有して配置する。コンデン
サー用チューブ4には、やはり同様、例えばアルミニウ
ム又はアルミニウム合金等が使用される。一例を挙げる
と、JIS3003を芯材とし、ろう材層としてJIS
4045又はJIS4343(チューブ外側)をクラッ
ドした材料や押出しチューブ材JIS−1050の外面
に犠牲腐食層として亜鉛を溶射した材料である。
【0023】このときの配列状態を上から見たときに、
コンデンサー用チューブ4の真下にラジエータ用チュー
ブ3が配置されることになる。コンデンサー用チューブ
4をラジエータ用チューブ3に対して所定距離を持たせ
て配置するには、やはり後述するチューブ配列装置を使
用する。コンデンサー用チューブ4は、ラジエータ用チ
ューブ3よりもその長さが僅かに長くされている。
【0024】次に、図2(b)に示すように、所定間隔
で配置されたラジエータ用チューブ3及びコンデンサー
用チューブ4間で挟まれた空間部に、ラジエータ用とコ
ンデンサー用に使用される共通のフィン5をそれぞれ配
置する。フィン5を前記空間部に挿入するには、後述す
るフィン挿入装置を使用する。フィン5には、同様、ア
ルミニウム又はアルミニウム合金等が使用される。一例
を挙げると、JIS3003のみ又は、JIS3003
を芯材とし、ろう材層としてJIS4045又はJIS
4343をフィンの両側にクラッドした材料である。
【0025】次に、図3に示すように、ラジエータ用チ
ューブ3及びコンデンサー用チューブ4のピッチ間隔を
狭める方向(矢印X方向)に圧縮を掛ける。つまり、各
チューブ3、4の配列方向に圧縮を掛けて、所定のコア
幅とする。続いて、図4に示すように、各ラジエータ用
チューブ3に第1の熱交換器用ヘッダーであるラジエー
タ用ヘッダー7を取り付けると共に、各コンデンサー用
チューブ4に第2の熱交換器用ヘッダーであるコンデン
サー用ヘッダー6を取り付ける。ラジエータ用ヘッダー
7及びコンデンサー用ヘッダー6には、やはりアルミニ
ウム又はアルミニウム合金等が使用される。ラジエータ
用ヘッダー7の一例としては、JIS3003を芯材と
し、ろう材層としてJIS4045又は4343を外側
に、犠牲腐食層としてJIS7072を内側にクラッド
した材料等である。コンデンサー用ヘッダー6の例とし
ては、JIS3003を芯材とし、ろう材層としてJI
S4045又はJIS4343を外側にクラッドした材
料等である。
【0026】ラジエータ用ヘッダー7及びコンデンサー
用ヘッダー6の取り付けは、後述するヘッダー仮保持装
置及びヘッダー装着装置を使用して、これら各ヘッダー
6、7を同時に取り付ける。なお、タンクとヘッダープ
レート(座板)が別になっているヘッダーの場合は、ヘ
ッダープレートのみを取り付けてもよい。
【0027】そして、図5に示すように、各ヘッダー
6、7にパイプ及びコネクター8a、8b等を取り付け
る。また、ラジエータ用ヘッダー7及びコンデンサー用
ヘッダー6の両端にそれぞれ開口する孔125、126
を塞ぐためのヘッダーエンド蓋127を取り付ける。ヘ
ッダーエンド蓋127には、例えばJIS3003を芯
材とし、ろう材層として、JIS4045又はJIS4
343をヘッダーの内側にクラッドした材料が使用され
る。かかるヘッダーエンド蓋127は、ラジエータ用ヘ
ッダー7とコンデンサー用ヘッダー6の共通蓋として一
体化されている。このため、共通化したフィン5及びレ
インフォース1、2と併せて部品点数の大幅な削減が実
現される。
【0028】その後、組み上がった熱交換器に後述する
焼付け用治具組付装置による焼付け用治具61を装着し
た状態で、チューブとフィンの接合部及びヘッダーとチ
ューブ接合部にフラックスを塗布した後、このアルミニ
ウム製の熱交換器を炉の中に入れて各構成部品をろう付
けする。以上の工程で、ラジエータとコンデンサーを一
体化した熱交換器が完成する。
【0029】なお、フラックスの塗布時期としては、コ
ンデンサー用ヘッダー6内に設けられるデバイド及びコ
ネクターであれば、コンデンサー用ヘッダーサブアッシ
ー時に塗布し、I/Oパイプの場合は、I/Oパイプ組
付け時又は前記ヘッダーとチューブ接合部への塗布時に
塗布し、ヘッダーエンド蓋127の場合は、エンド蓋組
付け時又は前記ヘッダーとチューブ付け根塗布時に塗布
する。
【0030】<B.熱交換器製造システム>次に、上記
製造工程を経て熱交換器を製造する熱交換器製造システ
ムの構成について説明する。
【0031】熱交換器製造システムは、図6及び図7に
示すように、長尺状のアルミニウム板から各工程を経て
蛇腹形状のフィン5を成形するフィン成形部9と、ラジ
エータ用チューブ3を配列させるラジエータ用チューブ
配列部10と、コンデンサー用チューブ4を配列させる
コンデンサー用チューブ配列部11と、フィン5を所定
ピッチで配列されたラジエータ用チューブ3及びコンデ
ンサー用チューブ4間の空間部に挿入させるフィン挿入
部12と、チューブ3、4にラジエータ用ヘッダー7と
コンデンサー用ヘッダー6を装着するヘッダー装着部1
3とを備えている。
【0032】前記ラジエータ用チューブ配列部10、コ
ンデンサー用チューブ配列部11、フィン挿入部12、
ヘッダー装着部13は、この順に同一直線上に設けられ
ており、フィン成形部9は、これらのラインに隣接した
位置に設けられている。
【0033】『B−1.フィン成形部』フィン成形部9
では、図6に示すように、コイルスタンド14にセット
されたロール巻きされたアルミニウム板をフィン成形機
15へ送り、該フィン成形機15にて蛇腹形状に成形す
る。そして、連続して成形されたフィン5を、フィン送
り機構部16によってフィン挿入部12へと送る。フィ
ン挿入部12に送る際には、連続して形成したフィン5
を所定長さに切断する。
【0034】『B−2.ラジエータ用チューブ配列部』
ラジエータ用チューブ配列部10では、図6に示すよう
に、ラジエータ用チューブ3をコンベア装置17によっ
て所定ピッチで搬送させた後、送られてきたラジエータ
用チューブ3をチューブローダ18によって所定の配列
部まで搬送せしめ、チューブマガジン26(図7参照)
によって一本ずつ後述する組付作業搬送台であるプラテ
ン19のセットベース30上に供給するように構成され
ている。ここで、プラテン19のセットベース30上に
所定ピッチでラジエータ用チューブ3が配置されること
になる。
【0035】ラジエータ用チューブ3を配列させるに
は、図7に示すように、ラジエータ用チューブ配列部1
0からヘッダー装着部13との間を行き来きするプラテ
ン19に設けられた後述するチューブ配列装置を使用す
る。プラテン19は、図7に示すように、上下二段に設
けられた上レール20と下レール21上を走行するよう
に構成されており、ラジエータ用チューブ配列部10か
ら出発してヘッダー装着部13へと矢印A方向に走行し
た後、ヘッダー装着部13の送り方向後端側に設けられ
たプラテン下降機構部22によって下段の下レール21
上に降ろされる。
【0036】そして、プラテン19は、下レール21上
を走行(矢印B方向に走行)して元のラジエータ用チュ
ーブ配列部10の下方に戻るようになっている。元の位
置に戻ったプラテン19は、ラジエータ用チューブ配列
部10の手前に設けられたプラテン昇降機構部23によ
って持ち上げられて上段の上レール20上に再び載せら
れる。
【0037】『B−3.コンデンサー用チューブ配列
部』コンデンサー用チューブ配列部11では、図6に示
すように、コンデンサー用チューブ配列部11の脇に設
けられたチューブストッカ部24からチューブローダ2
5によってコンデンサー用チューブ4を取り出して所定
の配列部まで搬送し、チューブマガジン27(図7参
照)によって一本ずつプラテン19のセットベース上に
供給するように構成されている。ここで、先の工程で配
置されたラジエータ用チューブ3の真上に、所定距離を
有してコンデンサー用チューブ4が配置されることにな
る。
【0038】『B−4.フィン挿入部』フィン挿入部1
2では、図6に示すように、プラテン19のセットベー
ス上に所定間隔を置いて配置されたラジエータ用チュー
ブ3及びコンデンサー用チューブ4間に、後述するフィ
ン挿入装置を用いてフィン5を挿入する。
【0039】『B−5.ヘッダー装着部』ヘッダー装着
部13では、図6に示すように、ラジエータ用チューブ
3及びコンデンサー用チューブ4間に挿入されたフィン
5の配列ピッチを所定ピッチにするために圧縮を掛けた
後、チューブにラジエータ用ヘッダー7とコンデンサー
用ヘッダー6を後述するヘッダー装着装置を使用して装
着する。
【0040】<C.プラテンの構成>次に、前記した上
レール20と下レール21上を走行するプラテン19の
構成について説明する。プラテン19には、図8〜図1
1に示すように、ラジエータ用チューブ3とコンデンサ
ー用チューブ4を所定ピッチで配列するチューブ配列装
置31と、ラジエータ用ヘッダー7とコンデンサー用ヘ
ッダー6を仮保持するヘッダー仮保持装置32と、仮組
みされた熱交換器に焼付け用治具(タイバー)を組み付
ける焼付け用治具組付装置33とが設けられている。
【0041】プラテン19は、上レール20又は下レー
ル21上に配置されるメインベース28を有し、そのメ
インベース28上に複数本の支柱ガイド66によって支
えられるセットベース30を有している。セットベース
30上には、前記したラジエータ用チューブ配列部1
0、コンデンサー用チューブ配列部11、フィン挿入部
12、ヘッダー装着部13の各ステージで供給される熱
交換器を構成するためのレインフォース1、2、チュー
ブ3、4、ヘッダー6、7等の如き各種パーツが順次供
給され、このセットベース30上で各パーツが組み立て
られる。
【0042】『C−1.チューブ配列装置』チューブ配
列装置31は、図8、図9及び図11に示すように、レ
インフォース1、2、ラジエータ用チューブ3及びコン
デンサー用チューブ4を規定位置に配列させる櫛刃形状
の位置決め配列部材34と、レインフォース1、2、ラ
ジエータ用チューブ3及びコンデンサー用チューブ4の
端面位置を規制し、これらを整列させる端面規制部材3
5と、コンデンサー用チューブ4をラジエータ用チュー
ブ3の真上に所定距離を有して配置させるチューブ支持
部材36とを有している。
【0043】「C−1a.位置決め配列部材」位置決め
配列部材34は、図12に示すように、長手方向に沿っ
て所定ピッチで形成された複数のスリット37を有した
櫛刃形状として形成されている。前記スリット37は、
上端縁から下方に向かって垂直に切り込まれた切欠きと
して形成され、レインフォース1、2、ラジエータ用チ
ューブ3及びコンデンサー用チューブ4の両端近部をそ
れぞれ挿入せしめて位置決させる機能をする。また、こ
のスリット37は、ラジエータ用チューブ3とコンデン
サー用チューブ4をそれぞれ同じスリット内に所定距離
を持たせて挿入し得るような長さとされている。
【0044】そして、前記位置決め配列部材34は、図
11及び図12に示すように、メインベース28上に立
設された一対の支柱ガイド38、38に沿って移動可能
な昇降ブロック39に固定されている。この昇降ブロッ
ク39には、メインベース28上にスライド自在に設け
られたスライダー40に固定される略三角形状をなすカ
ム41と摺動係合するカムフォロア42が設けられてい
る。従って、スライダー40が図12中実線で示す位置
にあるときには、位置決め配列部材34がセットベース
30の上面より突き出た上昇端位置にあり、スライダー
40が図12中二点鎖線で示す左位置に移動したときに
は、位置決め配列部材34がカム41によってセットベ
ース30より下方の下死点位置に移動するようになって
いる。
【0045】つまり、位置決め配列部材34は、図16
に示すように、レインフォース1、2、ラジエータ用チ
ューブ3及びコンデンサー用チューブ4を組み付けると
きには、セットベース30よりも上方位置に設けられ、
仮組みされた熱交換器を圧縮するときにはセットベース
30よりも下がった位置に設けられように昇降駆動され
るようになされている。
【0046】「C−1b.端面規制部材」端面規制部材
35は、図11及び図16に示すように、位置決め配列
部材34と対向する長方体形状をなすブロックとして形
成されている。そして、この端面規制部材35の位置決
め配列部材34と対向する面には、段差部が形成されて
おり、前方の端面35aがラジエータ用チューブ3の長
手方向端部位置を規制するラジエータ用チューブ位置規
制面として機能し、後方の端面35bがコンデンサー用
チューブ4の長手方向端部位置を規制するコンデンサー
用チューブ位置規制面として機能する。
【0047】この端面規制部材35は、図11及び図1
3に示すように、メインベース28上に立設された一対
の支柱ガイド43、43に沿って移動可能な昇降ブロッ
ク44に固定されている。そして、この昇降ブロック4
4には、メインベース28上にスライド自在に設けられ
たスライダー45に固定される略三角形状をなすカム4
6と摺動係合するカムフォロア47が設けられている。
従って、スライダー45が図13中実線で示す位置にあ
るときには、端面規制部材35がセットベース30の上
面より突き出た上昇端位置にあり、スライダー45が図
13中点線で示す左位置に移動したときには、カム46
によってセットベース30より下方に下死点位置に移動
するようになっている。
【0048】つまり、端面規制部材35は、図16に示
すように、レインフォース1、2、ラジエータ用チュー
ブ3及びコンデンサー用チューブ4を組み付けるときに
は、セットベース30よりも上方位置に設けられ、ラジ
エータ用ヘッダー7及びコンデンサー用ヘッダー6を仮
組みされた熱交換器に装着するときにはセットベース3
0よりも下がった位置に設けられように昇降駆動される
ようになされている。
【0049】「C−1c.チューブ支持部材」チューブ
支持部材36は、図11及び図16に示すように、端面
規制部材35の長さと略同一長さとされた長方形状をな
す平板として形成され、前記昇降ブロック44に設けら
れたチューブ支持部材保持板48に固定されている。か
かるチューブ支持部材36は、図16に示すように、基
端部36aにつば部を有しており、そのつば部を一対の
チューブ支持部材保持板48a、48bによって挟むこ
とでほぼ水平に保持されている。
【0050】一方、チューブ支持部材36の先端部36
bは、端面規制部材35に形成された貫通孔を通して段
差面上に設けられており、その段差面上に設けられた突
出部分にコンデンサー用チューブ4の端部を載置させる
ようになっている。このチューブ支持部材36の厚みに
よって、ラジエータ用チューブ3とコンデンサー用チュ
ーブ4間の所定距離が決定される。また、チューブ支持
部材36の先端部36bの先端は、仮組みされた熱交換
器を圧縮する際に各チューブ間に挿入されたフィン5に
接触して当該フィン5を圧縮する機能をする。
【0051】そして、チューブ支持部材36は、前記端
面規制部材35と同様、カム46によって昇降動するよ
うになされている。ここで、端面規制部材35及びチュ
ーブ支持部材36全体が支柱ガイド43に沿って上下動
する。また、端面規制部材35とチューブ支持部材36
は、図14に示すカム駆動機構49、50によって位置
決め配列部材34に近接する方向と離間する水平方向に
移動自在となされている。図14(a)に示すカム駆動
機構49は、チューブ支持部材36を水平方向に移動さ
せる機構部で、同図(b)に示すカム駆動機構50は、
端面規制部材35を水平方向に移動させる機構部であ
る。
【0052】『C−2.ヘッダー仮保持装置』ヘッダー
仮保持装置32は、図9、図17及び図18に示すよう
に、セットベース30と離れたメインベース28の両サ
イドに設けられている。かかるヘッダー仮保持装置32
は、図17に示すように、ラジエータ用ヘッダー7を仮
保持させるラジエータ用ヘッダー位置決め爪52と、コ
ンデンサー用ヘッダー6を仮保持させるコンデンサー用
ヘッダー位置決め爪53と、これらラジエータ用ヘッダ
ー7及びコンデンサー用ヘッダー6を把持する一対のク
ランパー54、54とを有している。
【0053】ラジエータ用ヘッダー位置決め爪52及び
コンデンサー用ヘッダー位置決め爪53は、メインベー
ス28上に立設された一対の支柱ガイド51、51に沿
って移動可能な昇降ブロック29に固定されるシャフト
55に取り付けられている。シャフト55は、昇降ブロ
ック29間に亘って固定されたシャフト支持部材56に
支持されており、ラジエータ用ヘッダー7及びコンデン
サー用ヘッダー6を仮保持させた際に撓まないようにな
されている。そして、これらラジエータ用ヘッダー位置
決め爪52とコンデンサー用ヘッダー位置決め爪53
は、シャフト55に固定された共通の爪保持部材57に
対して上下に所定間隔を置いて固定されている。図17
において、上に設けられる爪がコンデンサー用ヘッダー
位置決め爪53で、下に設けられる爪がラジエータ用ヘ
ッダー位置決め爪52とされている。
【0054】ラジエータ用ヘッダー位置決め爪52は、
図17及び図18に示すように、ラジエータ用チューブ
3の端部を挿入させる、断面矩形状のラジエータ用ヘッ
ダー7に形成されたスリット59(図3参照)に挿入さ
れて、前記ラジエータ用ヘッダー7を仮保持する。コン
デンサー用ヘッダー位置決め爪53も同様、コンデンサ
ー用チューブ4の端部を挿入させる、円筒形状のコンデ
ンサー用ヘッダー6に形成されたスリット58に挿入さ
れて、前記コンデンサー用ヘッダー6を仮保持する。
【0055】一対のクランパー54、54は、シャフト
支持部材56に固定されたクランパー取付部材60に基
端部を回動自在に取り付けることにより、その先端側を
可動自在としている。下側に設けられるクランパー54
は、図18に示すように、ラジエータ用ヘッダー7を下
から支え、その先端に形成された引掛爪54aで当該ラ
ジエータ用ヘッダー7を抱き抱えるようにしている。上
側に設けられるクランパー54は、コンデンサー用ヘッ
ダー6を上から押さえ、その先端に形成された引掛爪5
4aで当該コンデンサー用ヘッダー6を抱き抱えるよう
にしている。つまり、上下のクランパー54、54で、
ラジエータ用ヘッダー7とコンデンサー用ヘッダー6を
上下方向から同時に把持して、これらヘッダー6、7の
仮保持状態を保持するようにしている。
【0056】また、このヘッダー仮保持装置32は、全
体がメインベース28に対して図示しない昇降動手段に
よって上下動するようになっている。かかる昇降動手段
は、ヘッダー装着部13に設けられた昇降動ピンが(図
示は省略する)、ヘッダー仮保持装置32に設けられた
ブロック128のピン挿入孔129に挿入されて、当該
ヘッダー仮保持装置32全体を上下動せしめる。そし
て、図11中実線で示す位置が原点位置で、この原点位
置はラジエータ用ヘッダー7及びコンデンサー用ヘッダ
ー6がセットベース30の高さ位置よりも下がった待機
位置となっている。同図中点線で示す位置が上昇端位置
で、この上昇端位置はヘッダー装着部13においてヘッ
ダー仮保持装置32全体がセットベース30とほぼ同一
高さ位置まで上昇されたタンクセット位置である。
【0057】『C−3.焼付け用治具組付装置』焼付け
用治具組付装置33は、図11及び図15に示すよう
に、仮組みされた熱交換器に装着する焼付け用治具61
と、熱交換器の仮組み完成前工程までは焼付け用治具6
1をセットベース30よりも下方に待機させ、仮組みさ
れた後に焼付け用治具61をセットベース30よりも突
出させた位置に上昇させる駆動機構部とを有している。
【0058】「C−3a.焼付け用治具」焼付け用治具
61は、図5に示すように、組み立てられた熱交換器の
チューブ配列方向に装着され、炉内にセットした際に当
該熱交換器を支持する受け台として機能する。かかる焼
付け用治具61は、上下に配置されたレインフォース
1、2に接する一対のガイド部62、62と、熱交換器
の下面を支える、前記一対のガイド62、62間に亘っ
て連結された連結部63と、連結部63より下側に突出
する脚部64とから構成されている。
【0059】この焼付け用治具61は、熱交換器に装着
された状態で炉内に挿入されて焼き入れされることか
ら、耐熱性を有した金属材料にて構成されている。そし
て、炉内では、前記脚部64で熱交換器の下面を持ち上
げた状態として、当該下面にも炉内の熱が加わるように
している。
【0060】「C−3b.駆動機構部」駆動機構部は、
図11及び図15に示すように、3本の焼付け用治具6
1をそれぞれ保持する治具ホルダー65と、メインベー
ス28上に立設された一対3組みの支柱ガイド66に沿
ってそれぞれ移動可能な昇降ブロック67と、治具ホル
ダー65を昇降動させるスライダー68に固定された略
三角形状をなすカム69と、このカム69と摺動係合す
るカムフォロア70と、3本の焼付け用治具61を支え
る治具ホルダー65を固定させる昇降ブロック67を連
結する一対の連結シャフト71、71とを有している。
【0061】治具ホルダー65は、焼付け用治具61の
脚部64を挿入させて前記ガイド62を立設保持させる
長方形状の保持板として形成されている。この治具ホル
ダー65は、一対の支柱ガイド66、66に移動可能に
取り付けられた昇降ブロック67に固定されている。ス
ライダー68は、メインベース28上にスライド自在に
設けられ、図12中点線で示す位置まで移動自在とされ
ている。
【0062】カム69は、スライダー68によって図1
5中実線で示す位置から点線で示す位置まで移動して、
カムフォロア70をカム傾斜部の下端位置と上端位置と
の間を移動せしめることで治具ホルダー65を昇降動さ
せる。スライダー68が図15中実線で示す位置にある
ときには、治具ホルダー65が下死点である原点位置に
あり、焼付け用治具61がセットベース30の下方に待
機した状態となる。
【0063】一方、スライダー68が同図中点線で示す
位置にあるときには、図11中点線で示すように、治具
ホルダー65が上昇端位置にあり焼付け用治具61がセ
ットベース30に形成された焼付け用治具昇降用開口部
72(図9参照)から上方に突き出た状態となる。すな
わち、上昇端位置では、焼付け用治具61の連結部63
がセットベース30の上面位置に位置すると共に、ガイ
ド部62がセットベース30の上面から上方に突き出
る。
【0064】このように、焼付け用治具61は、各チュ
ーブ3、4やヘッダー6、7等の仮組みが終了し圧縮が
なさた時点で上昇駆動せしめられることにより、セット
ベース30上の熱交換器に自動的に装着される。焼付け
用治具61が昇降する際には、前記した連結シャフト7
1によって3本の焼付け用治具61が同時に熱交換器に
装着されるため、3本共にばらつきなく装着されること
になる。
【0065】<D.フィン挿入装置>次に、フィン挿入
装置について説明する。フィン挿入装置は、上述したフ
ィン挿入部12に配置されており、所定間隔で配置され
たラジエータ用チューブ3及びコンデンサー用チューブ
4間で挟まれた空間部に、ラジエータ用とコンデンサー
用に使用される共通のフィン5をそれぞれ挿入する装置
である。
【0066】かかるフィン挿入装置は、図19及び図2
0に示すように、複数の支柱73に支えられたフレーム
74上に設けられた搬送装置であるコンベア75と、こ
のコンベア75に取り付けられ、フィン成形部9で成形
されたフィン5をフィン受け取り位置で受け取ってフィ
ン落とし込み位置(図21参照)まで搬送保持するフィ
ン保持部材76と、フィン落とし込み位置でフィン5を
チューブ3、4間に落とし込んで挿入させるフィン挿入
部材77とを有している。
【0067】『D−1.コンベア』コンベア75は、図
19に示すように、フレーム74上に設けられた一対の
支持フレーム78、78間に亘って配置され、回転可能
に取り付けられた一対のチェーン駆動用シャフト79、
79と、各チェーン駆動用シャフト79、79に固定さ
れたスプロケット80に掛けられたチェーン81と、こ
のチェーン81を駆動させる駆動機構部である駆動モー
タ82、駆動シャフト83及び駆動ギア84とを有す
る。
【0068】チェーン駆動用シャフト79、79は、図
19に示すように、所定間隔を置いて同一高さ位置とし
て前記一対の支持フレーム78、78間に亘って配置さ
れ、その両端を支持フレーム78、78に取り付けられ
た軸受けに回転可能に支持させている。なお、一方のチ
ェーン駆動用シャフト79の一端部には、駆動シャフト
83に固定された駆動ギア84と噛み合う従動ギア85
が固定されている。
【0069】チェーン81は、駆動モータ82の回転を
伝達する駆動シャフト83に固定された駆動ギア84の
回転が従動ギア85に伝達されてチェーン駆動用シャフ
ト79を回転させることで、図20中矢印で示す方向に
回転する。このとき、チェーン81は、一対のチェーン
駆動用シャフト79、79間の上方位置にスプロケット
取付部材86に回転可能に取り付けられた上方スプロケ
ット87によって、略三角形状に走行する。チェーン8
1の送りは、駆動モータ82によるステップ送りとされ
ている。
【0070】『D−2.フィン保持部材』フィン保持部
材76は、図23及び図24に示すように、フィン成形
部9で成形されたフィン5を受け取るフィン受け取り位
置と各チューブ間にフィン5を落とし込むフィン落とし
込み位置(図21参照)との間を所定ピッチでステップ
送りする間隔で前記チェーン81に取り付けられてい
る。かかるフィン保持部材76は、図22〜図24に示
すように、本体フレーム88と、この本体フレーム88
に固定されるフィンガイド保持板89と、このフィンガ
イド保持板89を中央に挟んでその両側に開閉自在とさ
れるフィンクランプ板90、91、92と、これらフィ
ンクランプ板90、91、92を回動自在とするカム駆
動機構部93とを有している。
【0071】「D−2a.本体フレーム」本体フレーム
88は、図23及び図24に示すように、少なくともフ
ィン5の長さよりも長い長尺形状をなすプレートとして
形成されている。そして、この本体フレーム88には、
略中央部と両サイドに近接した位置に長孔形状のエアー
導入孔94が形成されている。エアー導入孔94には、
中央のフィンガイド保持板89とフィンクランプ板9
0、91、92との間に保持されたフィン5を奥行き方
向に挿入させる、エアー供給装置(図示は省略する)か
らのエアーが吹き込まれるようになされている。
【0072】例えば、図26に示すように、フィン成形
部9から供給されてきた蛇腹形状のフィン5を、フィン
長手方向の先端部、中央部及び後端部にそれぞれ配置さ
れたエアー吹出ノズル105から当該フィン5の先端側
に向けてエアーを吹き付けることによって、フィン保持
部材76の奥行き方向へ移動させる。
【0073】「D−2b.フィンガイド保持板」フィン
ガイド保持板89は、図23及び図24に示すように、
本体フレーム88とほぼ同一長さのプレートとして形成
されている。このフィンガイド保持板89は、本体フレ
ーム88の略中央位置にボルト95によって固定され、
当該フィンガイド保持板89に対して略垂直に取り付け
られている。すなわち、本体フレーム88にフィンガイ
ド保持板89が取り付けられることで、全体形状が略T
字状となっている。
【0074】「D−2c.フィンクランプ板」フィンク
ランプ板90、91、92は、図23及び図24に示す
ように、断面形状が略L字状となされたプレートで、フ
ィンガイド保持板89との間にフィン5を挿入保持し得
る空間部を有して前記本体フレーム88に可動自在に取
り付けられている。このフィンクランプ板90、91、
92は、本体フレーム88の長手方向に対してその中央
部と、これを挟んだ両側にそれぞれ設けられている。両
側のフィンクランプ板90、92は、中央のフィンクラ
ンプ板91の長さ(図24で示す垂直方向の長さ)と略
同一長さとされる部分と、略半分の長さとされた部分と
を有す。逆の見方をすると、両サイドのフィンクランプ
板90、92は、フィンクランプ板90、92の両サイ
ドを切り欠いた形状とされている。
【0075】「D−2d.カム駆動機構部」カム駆動機
構部93は、図23及び図24に示すように、両サイド
のフィンクランプ板90、92に一端部を固定した一対
のカムフォロア取付板96と、このカムフォロア取付板
96に取り付けられたカムフォロア97と、フィンガイ
ド保持板89を挟んで取り付けられたカムフォロア取付
板96の先端側に設けられたバネ係止部98に掛けられ
た引張りコイルバネ99とを有している。
【0076】引張りコイルバネ99は、一方のカムフォ
ロア取付板96の一端部に設けられたカムフォロア97
を回転自在に支持するカムフォロア取付部材100に固
定されたバネ係止部98と、他方のカムフォロア取付板
96の一端部に設けられたバネ係止部取付部101に固
定されたバネ係止部98との間に掛けられている。
【0077】カムフォロア97に負荷がかからない無負
荷状態のときには、引張りコイルバネ99は図23
(a)に示すように縮んだ状態にあり、両サイドのフィ
ンクランプ板90、92が同図に示す如くフィンガイド
保持板89と平行な状態となる。また、カムフォロア9
7に負荷がかかった荷重状態のときには、引張りコイル
バネ99は図24(a)に示すように伸びた状態にあ
り、両サイドのフィンクランプ板90、92がフィンガ
イド保持板89に対して離れたハの字状態となる。
【0078】図23(a)に示す状態は、フィンガイド
保持板89とフィンクランプ板90、91、92とによ
ってフィン5を挟み込む状態で、図24(a)の状態
は、フィンガイド保持板89とフィンクランプ板90、
91、92との間の空間を広げてフィン5を挿入させ得
る状態となる。図23(a)及び図24(a)に示す状
態は、図20及び図21に示す断面略コ字状をなす長尺
状のカム102に、前記カムフォロア97が入り込むこ
とによって生じる。
【0079】「D−2e.フィン挿入部材」フィン挿入
部材77は、図20に示すように、フィン落とし込み位
置に設けられており、このフィン落とし込み位置に送ら
れてきたフィン保持部材76によって把持されたフィン
5を下方に押し込んで、セットベース30上に配列させ
た各チューブ3、4間に挿入させる機能をする。かかる
フィン挿入部材77は、図25に示すように、フィン落
とし込み位置にフィン保持部材76が送られてきたとき
に、上下動自在に駆動制御されるフィン落込み部材10
3を前記した本体フレーム88に形成されたエアー導入
孔94から差し込んで、フィンクランプ板90、91、
92により把持されたフィン5を下方へ落とし込む。
【0080】落とし込むに際しては、ラジエータ用チュ
ーブ3及びコンデンサー用チューブ4の長さ方向に配置
される一対の位置決め配列部材34間に挿入する必要が
あるため、前記フィン落込み部材103によってフィン
5の両サイドを先にチューブ3、4間に挿入した後で、
フィン5の中央部分を落とし込むようにする。このよう
にすれば、スムーズにフィン5を各チューブ3、4間に
挿入することができる。なお、フレーム74には、図2
1に示すように、少なくともフィン挿入位置からフィン
落とし込み位置の手前までフィン配置板104が設けら
れている。フィン落とし込み位置には、フィン5を下方
へ落とし込むためにフィン配置板104は設けられてい
ない。
【0081】<E.ヘッダー装着装置>ヘッダー装着装
置106は、図6に示すように、上述したヘッダー装着
部13に配置されており、ヘッダー仮保持装置32に保
持させたラジエータ用ヘッダー7及びコンデンサー用ヘ
ッダー6を受け取ってフィン5が挿入されたチューブに
装着させる装置である。
【0082】かかるヘッダー装着装置106は、図27
及び図28に示すように、複数の支柱107に支えられ
たフレーム108に対して、プラテン19の走行方向と
略直交する方向に取り付けらている。ヘッダー装着装置
106は、図29〜図31に示すように、スライド本体
109と、このスライド本体109に固定されるラジエ
ータ用ヘッダー位置決め部材110及びコンデンサー用
ヘッダー位置決め部材111と、ラジエータ用ヘッダー
クランプ部材112及びコンデンサー用ヘッダークラン
プ部材113と、スライド本体109を前後動させる前
後動駆動手段とを有している。
【0083】『E−1.スライド本体』スライド本体1
09の上面には、図29及び図31に示すように、複数
個のLMガイド114が設けられており、前記したフレ
ーム108に取り付けられたレール115に沿って移動
可能となされている。また、スライド本体109の上面
には、後述する前後動駆動手段を構成するボールネジ1
16に取り付けられるナット部材を内部に有したボール
ネジ取付部材117が上方に向かって突出している。
【0084】『E−2.ラジエータ用ヘッダー位置決め
部材及びコンデンサー用ヘッダー位置決め部材』ラジエ
ータ用ヘッダー位置決め部材110は、図30及び図3
2に示すように、断面矩形状をなす角パイプとして形成
されるラジエータ用ヘッダー7の一側部を嵌合させる略
コ字状の位置決め凹部118を有している。この位置決
め凹部118に、ラジエータ用ヘッダー7の一側部が嵌
り込むことによって、当該ラジエータ用ヘッダー7が位
置決めされることになる。
【0085】コンデンサー用ヘッダー位置決め部材11
1は、図30及び図32に示すようにように、断面円形
状をなす丸パイプとして形成されるコンデンサー用ヘッ
ダー6を二点支持する断面略V字状の位置決め凹部11
9が設けられている。この位置決め凹部119に、コン
デンサー用ヘッダー6が嵌り込むことによって、当該コ
ンデンサー用ヘッダー6が位置決めされることになる。
【0086】なお、これらラジエータ用ヘッダー位置決
め部材110及びコンデンサー用ヘッダー位置決め部材
111は、各種ラジエータ用ヘッダー7及びコンデンサ
ー用ヘッダー6の大きさが異なった場合でも確実に位置
決めすることができるように、図30及び図31に示す
如く、ラジエータ用ヘッダー位置決め部材110及びコ
ンデンサー用ヘッダー位置決め部材111が分割して設
けられていると共に、一方がレール120に沿って移動
自在となされている。
【0087】『E−3.ラジエータ用ヘッダークランプ
部材及びコンデンサー用ヘッダークランプ部材』ラジエ
ータ用ヘッダークランプ部材112及びコンデンサー用
ヘッダークランプ部材113は、図30及び図33に示
すように、略L字状のフックとして形成されている。こ
のラジエータ用ヘッダークランプ部材112及びコンデ
ンサー用ヘッダークランプ部材113は、いずれもスラ
イド本体109の側面に設けられたシリンダー121に
よって可動自在とされている。
【0088】スライド本体109の一側に設けられたラ
ジエータ用ヘッダークランプ部材112は、図33に示
すように、ラジエータ用ヘッダー7の外壁7aを外側か
ら把持し、当該ラジエータ用ヘッダー7を前記ラジエー
タ用ヘッダー位置決め部材110に押し付けるようにし
てクランプする。他方のラジエータ用ヘッダークランプ
部材112は、ラジエータ用ヘッダー7の開口122に
挿入され、前記位置決め凹部118に嵌り込む後端側の
内壁7bを内側から把持し、当該ラジエータ用ヘッダー
7を前記ラジエータ用ヘッダー位置決め部材110に押
し付けるようにしてクランプする。
【0089】同様に、コンデンサー用ヘッダークランプ
部材113は、図33に示すように、コンデンサー用ヘ
ッダー6の外壁6aを外側から把持し、当該コンデンサ
ー用ヘッダー6を前記コンデンサー用ヘッダー位置決め
部材111に押し付けるようにしてクランプする。他方
のコンデンサー用ヘッダークランプ部材113は、コン
デンサー用ヘッダー6の開口123に挿入され、前記位
置決め凹部119に嵌り込む側の内壁6bを内側から把
持し、当該コンデンサー用ヘッダー6を前記コンデンサ
ー用ヘッダー位置決め部材111に押し付けるようにし
てクランプする。
【0090】このように、後端側を位置決め凹部118
に嵌合させたラジエータ用ヘッダー7を、前記ラジエー
タ用ヘッダークランプ部材112によってラジエータ用
ヘッダー位置決め部材110に押し付けるようにしてク
ランプするので、確実なラジエータ用ヘッダー7の保持
が可能となる。同様に、後端側を位置決め凹部119に
装着させたコンデンサー用ヘッダー6を、前記コンデン
サー用ヘッダークランプ部材113によってコンデンサ
ー用ヘッダー位置決め部材111に押し付けるようにし
てクランプしているので、確実なコンデンサー用ヘッダ
ー6の保持が可能となる。
【0091】『E−4.前後動駆動手段』前後動駆動手
段は、図27及び図29に示すように、フレーム108
に設けられたボールネジ116と、このボールネジ11
6を回転させる駆動モータ124と、ボールネジ取付部
材117に内蔵されたナット部材とを有している。
【0092】ボールネジ116は、駆動モータ124に
よって回転するようになされている。そして、このボー
ルネジ116が回転することで、当該ボールネジ116
にナット部材を介して取り付けられたスライド本体10
9が前記レール115に沿って移動自在となっている。
このスライド本体109の移動方向は、前記したプラテ
ン19の走行方向と略直交する方向である。
【0093】なお、ヘッダー装着部13には、プラテン
19全体を上昇させる昇降機構部(図示は省略する)
と、所定本数並べられたラジエータ用チューブ3及びコ
ンデンサー用チューブ4とフィン5を圧縮する圧縮機構
部(図示は省略する)と、位置決め配列部材34と同様
のスリットを有した櫛刃形状をなし、前記したフレーム
108に設けられて上下動自在な位置決め部材とが設け
られている。位置決め配列部材34は、下から上に向け
て上昇して各スリット37内にチューブを挿入させて位
置決め配列させるのに対して、位置決め部材は、上から
下に向けて下降して各スリット内にチューブを挿入させ
て圧縮後の仮組みされたチューブ及びフィンを位置決め
保持する。
【0094】<F.熱交換器製造システムの動作説明>
次に、上述のように構成された熱交換器製造システムを
用いて、ラジエータとコンデンサーを一体化した熱交換
器を製造する一連の工程を順次説明する。
【0095】『F−1.チューブ配列前工程』先ず、図
11及び図34に示すように、チューブ配列装置31を
動作させて位置決め配列部材34、端面規制部材35及
びチューブ支持部材36をセットベース30の両側から
上方に突き出たチューブ配列セット位置に上昇させる。
そして、上下のレインフォース1、2の両端部を、図3
4に示すように、位置決め配列部材34の所望位置にお
けるスリット37に挿入させる。これで、上下のレイン
フォース1、2の配列位置が前記位置決め配列部材34
によって決まる。
【0096】次に、プラテン19に設けられたヘッダー
仮保持装置32にラジエータ用ヘッダー7とコンデンサ
ー用ヘッダー6を仮保持させる。ラジエータ用ヘッダー
7を保持させるには、図17に示すように、当該ラジエ
ータ用ヘッダー7に形成されたスリット59をラジエー
タ用ヘッダー位置決め爪52に挿入させる。同様に、コ
ンデンサー用ヘッダー6を保持させるには、当該コンデ
ンサー用ヘッダー6に形成されたスリット58をコンデ
ンサー用ヘッダー位置決め爪53に挿入させる。そし
て、図18に示すように、これらラジエータ用ヘッダー
7とコンデンサー用ヘッダー6を一対のクランパー5
4、54によってクランプする。プラテン19がヘッダ
ー装着部13に移動するまでは、これらラジエータ用ヘ
ッダー7及びコンデンサー用ヘッダー6を、図11中実
線で示すセットベース30の下方である下死点位置に待
機させて置く。
【0097】次に、プラテン19に設けられた焼付け用
治具組付装置33の治具ホルダー65に焼付け用治具6
1をセットする。焼付け用治具61は、ヘッダー装着部
13に移動するまでは、図11中実線で示すセットベー
ス30の下方である下死点位置に待機させて置く。
【0098】このように、ラジエータ用チューブ3、コ
ンデンサー用チューブ4、フィン5を組み付ける前段階
では、予めレインフォース1、2、ラジエータ用ヘッダ
ー7、コンデンサー用ヘッダー6をプラテン19に装着
して置く。そして、このプラテン19をラジエータ用チ
ューブ配列部10に移動させる。
【0099】『F−2.チューブ配列工程』ラジエータ
用チューブ配列部10に送られてきたプラテン19に
は、コンベア装置17及びチューブローダ18によって
搬送されてきたラジエータ用チューブ3が組み付けられ
る。ラジエータ用チューブ3は、図16(a)に示すよ
うに、位置決め配列部材34に形成された複数のスリッ
ト37に順次挿入され、図1(b)に示す如く上下のレ
インフォース1、2間に所定間隔を置いて平行に配置さ
れる。ラジエータ用チューブ3の前記スリット37への
挿入に際しては、当該ラジエータ用チューブ3の端面3
aと端面規制部材35の端面35aとの間に隙間が設け
られており、当該ラジエータ用チューブ3の挿入が容易
なものとされている。なお、ラジエータ用チューブ3の
長手方向における下端面は、セットベース30上に接し
て設けられる。
【0100】ラジエータ用チューブ3の配列が終了する
と、プラテン19がコンデンサー用チューブ配列部11
に送られ、ここでチューブストッカ部24からチューブ
ローダ25によって順次搬送されてくるコンデンサー用
チューブ4が組み付けられる。コンデンサー用チューブ
4は、図16(a)に示すように、ラジエータ用チュー
ブ3の真上に所定距離を置いて二段重ね状態に配置され
る。すなわち、ラジエータ用チューブ3が挿入された同
一スリット37内に、コンデンサー用チューブ4を挿入
すると、その先端部がチューブ支持部材36の上に載
る。つまり、チューブ支持部材36上にコンデンサー用
チューブ4が支持されることになり、真下に設けられた
ラジエータ用チューブ3に対して所定間隔を有して配置
される。なお、コンデンサー用チューブ4の前記スリッ
ト37への挿入に際しては、当該コンデンサー用チュー
ブ4の端面4aと端面規制部材35の端面35bとの間
に隙間が設けられており、当該コンデンサー用チューブ
4の挿入が容易なものとされている。
【0101】そして、コンデンサー用チューブ4の前記
位置決め配列部材34への配列が終了すると、プラテン
19はフィン挿入部12へと送られる。
【0102】『F−3.フィン挿入工程』フィン挿入部
12では、フィン成形部9で成形されたフィン5がフィ
ン送り機構部16によって順次送られ、フィン挿入装置
によって各チューブ間の空間部に前記フィン5が挿入さ
れる。フィン挿入部12に送られてきたフィン5は、図
21に示すフィン挿入位置でコンベア75に取り付けら
れたフィン保持部材76に保持される。すなわち、フィ
ン挿入位置では、フィン保持部材76に設けられたフィ
ンクランプ板90、91、92が前記したカム102に
よって図24(a)に示すようにハの字に開いた状態に
あり、そのフィンクランプ板90、91、92とフィン
ガイド保持板89との間に、図25(a)に示す如くフ
ィン5が一方端から他方端に向けて挿入される。
【0103】フィン5が挿入保持されたフィン保持部材
76は、今度は図21に示すフィンブロー挿入位置にコ
ンベア75によって送られ、ここでフィン保持部材76
に形成されたエアー導入孔94からフィン5に向かって
エアーが吹き込まれ、図25(b)及び図26に示すよ
うに、フィン5が奥行き方向に移動せしめられる。そし
て、フィン5は、挿入方向奥側に設けられた位置決めガ
イド部材300に接触する。次に、フィン保持部材76
は、図21に示すフィン圧縮位置に送られ、ここで、図
25(c)で示すシリンダ302によってスライド自在
とされたフィン圧縮部材300、301によって、前記
フィン5を長さ方向において圧縮する。圧縮は、各チュ
ーブ間の空間部に挿入し得る程度の長さに圧縮する。
【0104】そして、フィン保持部材76が図21に示
すフィン落とし込み位置に送られる間に、前記したカム
102によってフィンクランプ板90、91、92が図
23(a)に示すように閉じてフィン5を把持する。そ
して、フィン保持部材76がフィン落とし込み位置に到
達すると、図20に示すフィン挿入部材77により、フ
ィンクランプ板90、91、92とフィンガイド保持板
89とによって把持されていたフィン5が、その下方に
待機するプラテン19上の各チューブ間に落とし込まれ
る。フィン5の落とし込みに際しては、図25(d)に
示すように、フィン5の両側を中央部よりも先行してフ
ィン落込み部材103で各チューブ間の空間部に落とし
込む。その後、フィン5の中央部をフィン落込み部材1
03によって押し込むことによって、フィン5全体を各
チューブ間に挿入させる。そして、順次同様にして、図
35に示すように、フィン5を各チューブ間に挿入させ
る。フィン5の挿入工程が終了したら、プラテン19を
ヘッダー装着部13に送る。
【0105】『F−4.ヘッダー装着工程』ヘッダー装
着部13にプラテン19が送られてくると、図示しない
昇降機構部によってプラテン19全体が上昇せしめられ
る。そして、図16(b)に示すように、チューブ配列
装置31全体を移動させることによって、端面規制部材
35を仮組みされたチューブに押し付ける。その結果、
ラジエータ用チューブ3及びコンデンサー用チューブ4
の各端面3a、4aが一直線上に揃う。次に、図16
(c)に示すように、チューブ支持部材36を押し込ん
で各フィン5を圧縮する。このとき、レインフォース
1、2の両端部には、切欠き部1a、2aが形成されて
いるので、前記チューブ支持部材36がレインフォース
1、2に接触することなく、当該フィン5の端面位置を
規制することができる。そして、櫛刃形状の位置決め配
列部材34をセットベース30の下方に下降させた後、
仮組みされたチューブ及びフィンを、図3に示すチュー
ブ及びフィン配列方向に圧縮機構部によって圧縮せしめ
る。
【0106】次に、プラテン19の両サイドに設けたヘ
ッダー仮保持装置32に仮保持させて置いたラジエータ
用ヘッダー7及びコンデンサー用ヘッダー6を、仮組み
されたチューブ及びフィンのヘッダー装着位置まで上昇
させる。すると、図27で示したヘッダー装着装置10
6がラジエータ用ヘッダー7及びコンデンサー用ヘッダ
ー6に接近してきて、該ヘッダー仮保持装置32に仮保
持されたラジエータ用ヘッダー7及びコンデンサー用ヘ
ッダー6をそれぞれのクランプ部材112、113で掴
む。
【0107】すなわち、ラジエータ用ヘッダー7をラジ
エータ用ヘッダー位置決め部材110に付き当てて位置
決めすると共に、一対のラジエータ用ヘッダークランプ
部材112によってラジエータ用ヘッダー7を図33に
示すようにクランプする。同様に、コンデンサー用ヘッ
ダー6をコンデンサー用ヘッダー位置決め部材111に
付き当てて位置決めすると共に、一対のコンデンサー用
ヘッダークランプ部材113によってクランプする。そ
して、これらラジエータ用ヘッダー7及びコンデンサー
用ヘッダー6をヘッダー仮保持装置32から受け取った
ら、このラジエータ用ヘッダー7とコンデンサー用ヘッ
ダー6を圧縮されたチューブに装着する。
【0108】次に、圧縮後のチューブ間ピッチに合わせ
て形成された櫛刃形状の位置決め部材(位置決め配列部
材34とほぼ同一形状)を前記した位置決め配列部材3
4とは逆下方に向けて下降させ、この位置決め部材に形
成されたそれぞれのスリットに各チューブを挿入させ
る。その後、チューブ配列装置31全体を下降させた
後、ラジエータ用ヘッダー7及びコンデンサー用ヘッダ
ー6を保持したヘッダー装着装置106を前進させて、
図36に示すように、これらラジエータ用ヘッダー7及
びコンデンサー用ヘッダー6を仮組みされたチューブに
装着させる。
【0109】次に、焼付け用治具組付装置33を作動さ
せて、ラジエータ用ヘッダー7及びコンデンサー用ヘッ
ダー6が装着された熱交換器に、焼付け用治具61をセ
ットベース30の下方から上方へと上昇させて組み付け
る。焼付け用治具61が組み付けられると、プラテン1
9が下降した後、上レール20上に沿って熱交換器取出
し位置に送られる。ここで、組み立てられた熱交換器
は、プラテン19から取り外される。そして、空になっ
たプラテン19は、プラテン下降機構部22によって下
段の下レール21上に降ろされ、再びラジエータ用チュ
ーブ配列部10に送られる。
【0110】以上の工程を順次経ることで、ラジエータ
とコンデンサーを一体化した熱交換器が製造される。本
実施形態では、本発明を理解容易なものとするために、
一台のプラテンをレール上に走行させたが、実際には複
数台のプラテンを連続的に走行させて、熱交換器の生産
性の向上を図る。
【0111】以上、本発明を適用した具体的な実施形態
について説明したが、本発明は上述の実施形態に制限さ
れることなく種々の変更が可能である。
【0112】上述の実施形態では、第1の熱交換器と第
2の熱交換器を一体化した熱交換器を製造する例として
説明したが、単体の熱交換器を製造する場合でも本発明
を適用することができることは言うまでもない。また、
上述の実施形態では、レインフォース1、2を、第1の
熱交換器と第2の熱交換器の共通部品としたが、それぞ
れ独立としても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱交換器の製造工程を順次示す斜視図であり、
(a)はレインフォース配列工程、(b)はラジエータ
用チューブ配列工程を示す。
【図2】熱交換器の製造工程を順次示す斜視図であり、
(a)はコンデンサー用チューブ配列工程、(b)はフ
ィン挿入工程である。
【図3】熱交換器の製造工程を順次示す斜視図であり、
ヘッダー装着工程である。
【図4】熱交換器の製造工程を順次示す斜視図であり、
ヘッダー装着完了工程である。
【図5】熱交換器の製造工程を順次示す斜視図であり、
焼付け用治具装着工程である。
【図6】熱交換器を製造する熱交換器製造システムの概
略構成を示す平面図である。
【図7】熱交換器を製造する熱交換器製造システムの概
略構成を示す正面図である。
【図8】プラテンを一部分解して示す斜視図である。
【図9】プラテンの斜視図である。
【図10】プラテンの平面図である。
【図11】プラテンの正面図である。
【図12】図11のB−B線矢視図である。
【図13】図11のA−A線矢視図である。
【図14】チューブ配列装置に設けられたカム駆動機構
を示すもので、同図(a)はチューブ支持部材を水平方
向に移動させる機構部であり、同図(b)は端面規制部
材を水平方向に移動させる機構部である。
【図15】図11のC−C線矢視図である。
【図16】ラジエータ用チューブ及びコンデンサー用チ
ューブの配列及び端面位置決め工程を示す要部拡大正面
図である。
【図17】ヘッダー仮保持装置の要部拡大斜視図であ
る。
【図18】ヘッダー仮保持装置にラジエータ用ヘッダー
及びコンデンサー用ヘッダーを仮保持させた状態を示す
要部拡大斜視図である。
【図19】フィン挿入装置の正面図である。
【図20】フィン挿入装置の側面図である。
【図21】フィン挿入配置図である。
【図22】フィン保持部材の斜視図である。
【図23】(a)はフィンクランプ板が閉じた状態を示
すフィン保持部材の側面図、(b)はフィン保持部材の
平面図である。
【図24】(a)はフィンクランプ板が開いた状態を示
すフィン保持部材の側面図、(b)はフィン保持部材の
正面図である。
【図25】フィン挿入工程を示す正面図で、(a)はフ
ィン保持部材にフィンを挿入する状態を示し、(b)は
エアーによってフィンを奥へと挿入する状態を示し、
(c)はフィンを圧縮する状態を示し、(d)はフィン
をフィン落とし込む途中状態を示す。
【図26】フィン挿入部におけるエアーによるフィン送
り行程を示す斜視図である。
【図27】ヘッダー装着部に設けられたヘッダー装着装
置を示す平面図である。
【図28】ヘッダー装着部に設けられたヘッダー装着装
置の正面図である。
【図29】ヘッダー装着装置の要部拡大正面図である。
【図30】ヘッダー装着装置の要部を取り出して示す斜
視図である。
【図31】ヘッダー装着装置の主要部を取り出して示す
もので、(a)は側面図、(b)は平面図、(c)は正
面図である。
【図32】(a)はヘッダー装着装置のスライド本体の
正面図、(b)はラジエータ用ヘッダー位置決め部材及
びコンデンサー用ヘッダー位置決め部材の正面図であ
る。
【図33】ラジエータ用ヘッダークランプ部材とコンデ
ンサー用ヘッダークランプ部材でラジエータ用ヘッダー
とコンデンサー用ヘッダーをクランプした状態を示す斜
視図である。
【図34】プラテンに設けられたチューブ配列装置の位
置決め配列部材にレインフォースが装着された状態を示
す斜視図である。
【図35】プラテンに設けられたチューブ配列装置の位
置決め配列部材にレインフォース、ラジエータ用チュー
ブ、コンデンサー用チューブを配列した後に、各チュー
ブ間にフィンを挿入した状態を示す斜視図である。
【図36】仮組みされた熱交換器にラジエータ用ヘッダ
ー及びコンデンサー用ヘッダーを装着した状態を示す斜
視図である。
【符号の説明】
1,2 レインフォース 3 ラジエータ用チューブ 4 コンデンサー用チューブ 5 フィン 6 コンデンサー用ヘッダー 7 ラジエータ用ヘッダー 9 フィン成形部 10 ラジエータ用チューブ配列部 11 コンデンサー用チューブ配列部 12 フィン挿入部 13 ヘッダー装着部 19 プラテン 30 セットベース 31 チューブ配列装置 32 ヘッダー仮保持装置 33 焼付け用治具組付装置 34 位置決め配列部材 35 端面規制部材 36 チューブ支持部材 37 スリット 52 ラジエータ用ヘッダー位置決め爪 53 コンデンサー用ヘッダー位置決め爪 54 クランパー 61 焼付け用治具 76 フィン保持部材 89 フィンガイド保持板 90,91,92 フィンクランプ板 94 エアー導入孔 106 ヘッダー装着装置 110 ラジエータ用ヘッダー位置決め部材 111 コンデンサー用ヘッダー位置決め部材 112 ラジエータ用ヘッダークランプ部材 113 コンデンサー用ヘッダークランプ部材 127 エンド蓋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中込 登裕 東京都中野区南台5丁目24番15号 カルソ ニックカンセイ株式会社内 Fターム(参考) 3L103 AA01 AA06 BB38 BB39 BB42 CC02 CC22 CC30 DD08 DD34 DD42 DD85

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セットベース(30)上にチューブ
    (3)を所定ピッチで複数配列した後、これらチューブ
    (3)間の空間部にそれぞれフィン(5)を挿入して、
    これらチューブ(3)及びフィン(5)をその配列方向
    に圧縮し、ヘッダー(6、7)に形成されたそれぞれの
    スリット(58、59)を各チューブ(3)の端部に挿
    入させて、中空形状をなす前記ヘッダー(6、7)を前
    記チューブ(3)の長手方向両端に装着させた後、該ヘ
    ッダー(6、7)の両端に開口する孔(125、12
    6)を塞ぐエンド蓋(127)を取り付けたことを特徴
    とする熱交換器の製造方法。
  2. 【請求項2】 第1の熱交換器と第2の熱交換器を一体
    化した熱交換器の製造方法において、 セットベース(30)上に第1の熱交換器用チューブ
    (3)を所定ピッチで配列すると共に、第1の熱交換器
    用チューブ(3)の真上に所定距離を置いて、前記第1
    の熱交換器用チューブ(3)よりも長い第2の熱交換器
    用チューブ(4)を該第1の熱交換器用チューブ(3)
    と同一ピッチで配置して、これら第1の熱交換器用チュ
    ーブ(3)と第2の熱交換器用チューブ(4)を2段重
    ね状態で上下に配列した後、各チューブ(3、4)間の
    空間部にそれぞれフィン(5)を挿入して、これら第1
    及び第2の熱交換器用チューブ(3、4)及びフィン
    (5)をその配列方向に圧縮し、第1の熱交換器用ヘッ
    ダー(7)に形成されたそれぞれのスリット(59)を
    各第1の熱交換器用チューブ(3)の端部に挿入させ
    て、中空形状をなす第1の熱交換器用ヘッダー(7)を
    前記第1の熱交換器用チューブ(3)の長手方向両端に
    装着させると共に、第2の熱交換器用ヘッダー(6)に
    形成されたそれぞれのスリット(58)を各第2の熱交
    換器用チューブ(4)の端部に挿入させて、中空形状を
    なす第2の熱交換器用ヘッダー(6)を前記第2の熱交
    換器用チューブ(4)の長手方向両端に装着させた後、
    前記第1及び第2の熱交換器用ヘッダー(6、7)の両
    端に開口する孔(125、126)を塞ぐエンド蓋(1
    27)を取り付けたことを特徴とする熱交換器の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の熱交換器の製造方法であ
    って、 前記エンド蓋(127)は、第1の熱交換器用ヘッダー
    (7)と第2の熱交換器用ヘッダー(6)に取り付けら
    れるそれぞれの蓋を一体化したことを特徴とする熱交換
    器の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れかに記載された熱交
    換器の製造方法であって、 前記チューブ(3、4)に前記ヘッダー(6、7)を装
    着させるに際してヘッダー装着装置(106)を用い、
    このヘッダー装着装置(106)に設けられたヘッダー
    位置決め部材(110、111)に、前記ヘッダー
    (6、7)を、該ヘッダー装着装置(106)のヘッダ
    ークランプ部材(112、113)によって押し付けて
    クランプさせたことを特徴とする熱交換器の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜3の何れかに記載された熱交
    換器の製造方法であって、 前記チューブ(3、4)に前記ヘッダー(6、7)を装
    着させるに際して、前記ヘッダー(6、7)をクランプ
    してヘッダー位置決め部材(110、111)に押し付
    けるヘッダークランプ部材(112、113)を有した
    ヘッダー装着装置(106)により、一方のヘッダーク
    ランプ部材(112、113)でヘッダー(6、7)の
    外壁(6a、7a)を把持し、他方のヘッダークランプ
    部材(112、113)で該ヘッダー(6、7)に形成
    された開口(122、123)より内部に挿入されて内
    壁(6b、7b)を把持して前記ヘッダー(6、7)を
    両端でクランプしたことを特徴とする熱交換器の製造方
    法。
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