JP2003094136A - 加工装置及びこれを利用して製造した熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯状の素材を効率よく加工することができる
加工装置を提供すること。 【解決手段】 帯状の素材を順送して加工する加工装置
において、素材を打ち抜くプレス装置２０と、打ち抜か
れた素材を立体的に塑性変形するロール成形装置３０
と、塑性変形された素材を所定の長さに切断する切断装
置４０とを備えた構成の加工装置である。また、ロール
成形装置は、複数のロールを連続配置してなり、先ずは
素材にビードを設け、その後はビードを基準にして素材
を位置決めするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、帯状の素材を順送
して加工する加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属製の素材を加工する加工装置として
は、機械的加圧により素材を打ち抜くプレス装置や、ロ
ールを用いて素材を塑性変形するロール成形装置等が知
られている。

【０００３】また、プレス装置やロール成形装置につい
ては、帯状の素材を順送し、その素材を一方の端側から
成形して所定の長さに切断する構成も採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで近年、金属製
の素材を加工してなる部材の形状は、ますます多様化、
複雑化される傾向にあり、加工装置についても、込み入
った加工をより簡単に行う構成が必要とされる。

【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、帯状の素材を効率よく加工する
ことができる加工装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、帯状の素材を順送して加工する加工装置にお
いて、前記素材を打ち抜くプレス装置と、打ち抜かれた
前記素材を立体的に塑性変形するロール成形装置と、塑
性変形された前記素材を所定の長さに切断する切断装置
とを備えた構成の加工装置であり、このような構成によ
ると、帯状の素材が効率よく加工される。

【０００７】すなわち、本加工装置は、帯状の素材を順
送し、プレス装置による打ち抜きと、ロール成形装置に
よる塑性変形と、切断装置による切断とを連続的に行う
ことにより、素材の加工の合理化を達成したものであ
る。かかる構成によれば、従来のプレス装置又はロール
成形装置のみでは困難な加工も、比較的容易に行うこと
が可能であり、より優れた加工性能が得られる。また特
に、立体的に塑性変形した素材を打ち抜く場合は、金型
が複雑化する等の困難が伴うため、本発明では、ロール
成形装置の前段にプレス装置を設けることにより、その
ような不都合を回避している。

【０００８】本願第２請求項に記載した発明は、請求項
１において、前記素材の切断箇所には、前記プレス装置
にて切欠を設ける構成の加工装置であり、このような構
成によると、帯状の素材が一層効率よく加工される。

【０００９】すなわち、素材の切断箇所は、素材を加工
してなる部材の端部に相当する。故に、素材の切断箇所
に所要の切欠を設ければ、かかる部材の端部形状を効率
よく成形することが可能となる。

【００１０】本願第３請求項に記載した発明は、帯状の
素材を順送して加工する加工装置において、前記素材を
立体的に塑性変形するロール成形装置を備え、前記ロー
ル成形装置は、複数のロールを連続配置してなり、先ず
は前記素材にビードを設け、その後は前記ビードを基準
にして前記素材を位置決めする構成の加工装置であり、
このような構成によると、帯状の素材が効率よく加工さ
れる。

【００１１】すなわち、かかるロール成形装置は、最初
に設けたビードにて素材を位置決めするものであり、素
材の位置ずれは確実に防止され、素材の加工精度は極め
て正確に維持される。

【００１２】特に、ロール成形の圧延によると、素材の
幅には微妙な格差が生じるので、仮に、素材の順送をそ
の幅で規制すると、素材の加工精度が満足に得られない
場合がある。この点、本発明におけるロール成形装置
は、最初に設けたビードを基準にして素材を位置決めす
るので、そのような不都合を回避することが可能であ
る。

【００１３】本願第４請求項に記載した発明は、媒体を
流通するチューブと、前記チューブの端部を接続する筒
型のタンクとを備え、前記媒体が前記チューブに伝わる
熱にて熱交換を行う熱交換器において、請求項１乃至３
のいずれか記載の加工装置を用いて前記タンクの構成部
材を作成した構成の熱交換器である。すなわち、かかる
加工装置は、帯状の素材を効率よく加工するものであ
り、熱交換器のタンクの構成部材を作成するものとし
て、極めて好適に利用され、ついては、熱交換器の生産
性が向上される。

【００１４】本願第５請求項に記載した発明は、媒体を
流通するチューブと、前記チューブの端部を接続した筒
型のタンクと、前記タンクに支持した補強部材とを備
え、前記媒体が前記チューブに伝わる熱にて熱交換を行
う熱交換器において、請求項１乃至３のいずれか記載の
加工装置を用いて前記補強部材を作成した構成の熱交換
器である。すなわち、かかる加工装置は、帯状の素材を
効率よく加工するものであり、熱交換器の補強部材を作
成するものとして、極めて好適に利用され、ついては、
熱交換器の生産性が向上される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の具体例を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００１６】図１乃至図３に示す本例の熱交換器１００
は、自動車に搭載される車内空調用冷凍サイクルのコン
デンサであり、フィン３００を介して積層された複数の
チューブ２００と、各チューブ２００の両端部をそれぞ
れ接続した一対のタンク４００とを備え、チューブ２０
０及びフィン３００に伝わる熱にて媒体（つまり冷媒）
が冷却されて凝縮するように構成されている。

【００１７】一対のタンク４００には、媒体を流入する
入口コネクタ４１０、及び媒体を流出する出口コネクタ
４２０を設けており、媒体は、入口コネクタ４１０を流
通してタンク４００の内部に取り入れられて、熱交換を
しつつチューブ２００を流通した後、出口コネクタ４２
０から外部に排出される。

【００１８】タンク４００は、筒体の内部を仕切部材４
３０にて所定の間隔に区画してなるものであり、媒体
は、各タンク４００の間を数回往復する構成となってい
る。

【００１９】また、チューブ２００及びフィン３００か
らなる層の上下側部には、補強部材たるサイドプレート
５００をそれぞれ設けている。各サイドプレート５００
は、長手方向に亘ってリブ５１０及びビード５２０を形
成したものであり、その両端部５００ａは、各タンク４
００にそれぞれ支持されている。

【００２０】更に、サイドプレート５００の要所には、
当該熱交換器１００を外部に支持するためのブラケット
７００をねじ止めして設けている。

【００２１】また、一方のタンクには、受液器６００を
装着する受液器用コネクタ４４０を設けている。受液器
６００は、媒体を気層と液層に分離するものであり、タ
ンク４００に設けられた受液器用コネクタ４４０に対
し、ねじ止めにより着脱可能に装着されている。

【００２２】媒体は、入口コネクタ４１０から出口コネ
クタ４２０へ流通する過程において、タンク４００から
受液器６００に一旦送られ、液層のみが出口コネクタ４
２０へ向かう。すなわち、本熱交換器１００の下部は、
受液器６００で分離された液層の冷媒を冷却するサブク
ール部１００ａとなっている。

【００２３】そして、チューブ２００、フィン３００、
タンク４００、及びサイドプレート５００を構成する各
部材は、アルミニウム又はその合金を成形してなり、熱
交換器１００は、各部材を一体に組み付け、その組み付
け体を炉中で加熱処理してろう付けし、製造される。ま
た、炉中ろう付けに際して、各部材の要所には、予めろ
う材及びフラックスが設けられる。

【００２４】本例のタンク４００は、それぞれ半円筒状
を呈するの第１タンク部材４５０及び第２タンク部材４
６０を結合して筒体をなすとともに、第１タンク部材４
５０及び第２タンク部材４６０の間に仕切部材４３０を
配置して構成される。

【００２５】第１タンク部材４５０は、長手方向に亘っ
て同型のスリッド４５１を一定のピッチで列設した板材
である。チューブ２００の端部及びサイドプレート５０
０の端部５００ａは、これらのスリッド４５１にそれぞ
れ挿入して接続される。尚、サイドプレート５００の端
部５００ａにはテーパを設けており、かかるテーパによ
ってスリッド４５１に対するサイドプレート５００の端
部５００ａの挿入性が確保される構成となっている。

【００２６】第２タンク部材４６０は、長手方向に亘る
両縁部にそれぞれ一定のピッチでカシメ片４６１を列設
した板材であり、両縁部の間に第１タンク部材４５０を
嵌め入れるともに、所要のカシメ片４６１を変形して第
１タンク部材４５０を保持する構成となっている。ま
た、各第２タンク部材４６０の要所には、入口コネクタ
４１０、出口コネクタ４２０、及び受液器用コネクタ４
４０をそれぞれ接続するための開口部４６３が設けられ
ている。

【００２７】仕切部材４３０は、筒体の内周面に縁部を
ろう付けされる板材であり、第２タンク部材４６０に設
けられた孔部４６２から筒体の外部に突出する凸部４３
１と、第１タンク部材４５０の縁部が突き当てられる段
部４３２とを有する。筒体に対する仕切部材４３０の位
置決めは、凸部を孔部４６２に挿入してなされる。

【００２８】図４は、熱交換器１００の製造に利用され
る加工装置１の説明図である。本例の場合は、この加工
装置１を用いて第２タンク部材４６０を作成している。
また、図５は、図４中の加工工程〜における素材Ａ
の正面及び断面を示す説明図である。

【００２９】本加工装置１は、アルミニウム又はその合
金からなるの帯状の素材Ａを順送して加工するものであ
り、素材Ａを打ち抜くプレス装置２０と、打ち抜かれた
素材Ａを立体的に塑性変形するロール成形装置３０と、
塑性変形された素材Ａを所定の長さに切断する切断装置
４０とを備えている。つまり、この加工装置１の特徴
は、プレス装置２０とロール成形装置３０との間で素材
Ａを切断せずに、所要の加工を連続的に行うことであ
る。

【００３０】プレス装置２０は、コイル状に巻かれた帯
状の素材Ａを、その端側からフィードローラ２１にて間
欠的に順送して打ち抜くものであり、図６及び図７に示
すように、一対のスライド２２及びボルスター２３を備
えている。

【００３１】これらのスライド２２及びボルスター２３
には、カシメ片４６１を成形する上型２４及び下型２５
を配置するとともに、切欠４６２や開口部４６３等の抜
き孔を成形する複数のパンチ２６及び金型２７を配置し
ている。

【００３２】各パンチ２６は、ボルスター２３に対して
上下移動可能に支持され、且つ、上方に付勢されてい
る。また、スライド２２には、各パンチ２６にそれぞれ
対応する複数の押圧部２８が配置されており、各パンチ
２６は、スライド２２の移動に伴い、これらの押圧部２
８に押圧されて下方に移動し、素材Ａを打ち抜く構成と
なっている。

【００３３】また、前述した金型２７及び各押圧部２８
は、サーボモータ又はシリンダを駆動源とする第１駆動
手段Ｄ_１及び第２駆動手段Ｄ_２によってそれぞれ移動可
能となっている。これらの第１駆動手段Ｄ_１及び第２駆
動手段Ｄ_２は、不図示の制御部にてプログラム制御され
ている。そして、パンチ２６により抜き孔を設ける素材
Ａの部位は、金型２７及び各押圧部２８を適宜に移動す
ることにより、製造する熱交換器１のタイプに応じて任
意に設定される。

【００３４】ロール成形装置３０は、それぞれ所定の形
状を呈する複数のロール３１を連続配置してなり、素材
Ａを一定の速度で順送しつつこれを段階的に成形する構
成となっている。

【００３５】尚、プレス装置２０とロール成形装置３０
との間における素材Ａについては、円滑な順送を確保す
るべく、多少のたるみを設定している。

【００３６】切断装置４０は、素材Ａを切断する切断刃
４１と、素材Ａにかかる荷重を受け止める台座４２とを
備えている。また、切断刃４１は上下方向に往復移動
し、且つ、切断刃４１及び台座４２は素材Ａの順送方向
に沿って往復移動する構成となっている。素材Ａは、ロ
ール成形装置３０から一定の速度で排出されつつ、これ
と同調して移動する切断刃４１によって所定の長さに切
断される。尚、素材Ａを切断する長さは、製造する熱交
換器１のタイプに応じて任意に設定される。

【００３７】このように、本例の加工装置１によれば、
第２タンク部材４６０を効率よく作成することができ
る。また、プレス装置２０、ロール成形装置３０、及び
切断装置４０による加工を連続的に行う本例の加工装置
１の構成は、第１タンク部材４５０やサイドプレート５
００の作成に応用することも可能である。

【００３８】例えば図８は、サイドプレート５００の加
工について、素材Ａの切断箇所Ｃを示す説明図である。
同図に示すように、切断装置４０における素材Ａの切断
箇所Ｃには、予めプレス装置２０にて切欠Ｎを設けてい
る。すなわち、サイドプレート５００のリブ５１０は、
ロール成形装置３０にて素材Ａの側部を立ち上げてな
り、このように素材Ａの切断箇所Ｃに切欠Ｎを設けれ
ば、前述したサイドプレート５００の端部５００ａにお
けるテーパを効率よく設けることができる。尚、プレス
装置２０による加工では、切欠Ｎの他に、ブラケット７
００をねじ止めするためのボルト挿通孔等を設ける。

【００３９】また図９は、サイドプレート５００のロー
ル成形を示す説明図である。同図に示すように、ロール
成形装置３０は、先ずは素材Ａにビード５２０を設け、
次にリブ５１０を設けている。ここで、ロール成形装置
３０は、素材Ａにビード５２０を設けた後は、ビード５
２０を基準にして素材Ａを位置決めする構成となってい
る。このような構成によれば、素材Ａの位置ずれをより
確実に防止することができ、素材Ａの加工精度は極めて
正確に維持することができる。

【００４０】以上説明したように、本例の加工装置は、
帯状の素材を効率よく加工するものである。この加工装
置によれば、熱交換器におけるタンクの構成部材や補強
部材を合理的に作成することができ、延いては、熱交換
器の生産性を向上するとともに、その製造コストの低減
に貢献することができる。

【００４１】

【発明の効果】本願第１請求項に記載した発明は、帯状
の素材を順送して加工する加工装置において、前記素材
を打ち抜くプレス装置と、打ち抜かれた前記素材を立体
的に塑性変形するロール成形装置と、塑性変形された前
記素材を所定の長さに切断する切断装置とを備えた構成
の加工装置であり、このような構成によると、帯状の素
材を効率よく加工することができる。

【００４２】本願第２請求項に記載した発明は、請求項
１において、前記素材の切断箇所には、前記プレス装置
にて切欠を設ける構成の加工装置であり、このような構
成によると、帯状の素材を一層効率よく加工することが
できる。

【００４３】本願第３請求項に記載した発明は、帯状の
素材を順送して加工する加工装置において、前記素材を
立体的に塑性変形するロール成形装置を備え、前記ロー
ル成形装置は、複数のロールを連続配置してなり、先ず
は前記素材にビードを設け、その後は前記ビードを基準
にして前記素材を位置決めする構成の加工装置であり、
このような構成によると、帯状の素材を効率よく加工す
ることができる。

【００４４】本願第４請求項に記載した発明は、媒体を
流通するチューブと、前記チューブの端部を接続する筒
型のタンクとを備え、前記媒体が前記チューブに伝わる
熱にて熱交換を行う熱交換器において、請求項１乃至３
のいずれか記載の加工装置を用いて前記タンクの構成部
材を作成した構成の熱交換器である。すなわち、かかる
加工装置は、帯状の素材を効率よく加工するものであ
り、熱交換器のタンクの構成部材を作成するものとし
て、極めて好適に利用することができる。

【００４５】本願第５請求項に記載した発明は、媒体を
流通するチューブと、前記チューブの端部を接続した筒
型のタンクと、前記タンクに支持した補強部材とを備
え、前記媒体が前記チューブに伝わる熱にて熱交換を行
う熱交換器において、請求項１乃至３のいずれか記載の
加工装置を用いて前記補強部材を作成した構成の熱交換
器である。すなわち、かかる加工装置は、帯状の素材を
効率よく加工するものであり、熱交換器の補強部材を作
成するものとして、極めて好適に利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の具体例に係り、熱交換器を示す正面
図である。

【図２】 本発明の具体例に係り、熱交換器の要部を示
す斜視図である。

【図３】 本発明の具体例に係り、サイドプレートを示
す斜視図である。

【図４】 本発明の具体例に係り、加工装置の説明図で
ある。

【図５】 本発明の具体例に係り、図４中の加工工程
〜における素材の正面及び断面を示す説明図である。

【図６】 本発明の具体例に係り、プレス装置の側面を
示す説明図である。

【図７】 本発明の具体例に係り、プレス装置の正面を
示す説明図である。

【図８】 本発明の具体例に係り、サイドプレートの加
工について、素材の切断箇所を示す説明図である。

【図９】 本発明の具体例に係り、サイドプレートのロ
ール成形を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 加工装置 Ａ 素材 Ｃ 切断箇所 Ｎ 切欠 ２０ プレス装置 ２１ フィードローラ ２２ スライド ２３ ボススター ２４ 上型 ２５ 下型 ２６ パンチ ２７ 金型 ２８ 押圧部 Ｄ_１ 第１駆動手段 Ｄ_２ 第２駆動手段 ３０ ロール成形装置 ３１ ロール ４０ 切断装置 ４１ 切断刃 ４２ 台座 １００ 熱交換器 ２００ チューブ ３００ フィン ４００ タンク ４１０ 入口コネクタ ４２０ 出口コネクタ ４３０ 仕切部材 ４３１ 凸部 ４３２ 段部 ４４０ 受液器用コネクタ ４５０ 第１タンク部材 ４５１ スリッド ４６０ 第２タンク部材 ４６１ カシメ片 ４６２ 孔部 ４６３ 開口部 ５００ サイドプレート ５００ａ 端部 ５１０ リブ ５２０ ビード ６００ 受液器 ７００ ブラケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 祐一 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地 株式会社ゼクセルヴァレオクライメート コントロール内 Ｆターム(参考） 3L065 BA09 4E090 AA01 AB01 EA01 HA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状の素材を順送して加工する加工装置
   において、 前記素材を打ち抜くプレス装置と、打ち抜かれた前記素
   材を立体的に塑性変形するロール成形装置と、塑性変形
   された前記素材を所定の長さに切断する切断装置とを備
   えたことを特徴とする加工装置。
2. 【請求項２】 前記素材の切断箇所には、前記プレス装
   置にて切欠を設けることを特徴とする請求項１記載の加
   工装置。
3. 【請求項３】 帯状の素材を順送して加工する加工装置
   において、 前記素材を立体的に塑性変形するロール成形装置を備
   え、 前記ロール成形装置は、複数のロールを連続配置してな
   り、先ずは前記素材にビードを設け、その後は前記ビー
   ドを基準にして前記素材を位置決めすることを特徴とす
   る加工装置。
4. 【請求項４】 媒体を流通するチューブと、前記チュー
   ブの端部を接続する筒型のタンクとを備え、前記媒体が
   前記チューブに伝わる熱にて熱交換を行う熱交換器にお
   いて、 請求項１乃至３のいずれか記載の加工装置を用いて前記
   タンクの構成部材を作成したことを特徴とする熱交換
   器。
5. 【請求項５】 媒体を流通するチューブと、前記チュー
   ブの端部を接続した筒型のタンクと、前記タンクに支持
   した補強部材とを備え、前記媒体が前記チューブに伝わ
   る熱にて熱交換を行う熱交換器において、 請求項１乃至３のいずれか記載の加工装置を用いて前記
   補強部材を作成したことを特徴とする熱交換器。