JP2004209501A

JP2004209501A - 筒状体固定装置および筒状体固定方法

Info

Publication number: JP2004209501A
Application number: JP2002380777A
Authority: JP
Inventors: Takashi Saito; 貴司齋藤
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2004-07-29

Abstract

【課題】筒状体の中空体への固定を簡単に行うことができる筒状体固定装置を提供する。
【解決手段】前端部に管継ぎ手部材１３の内径よりも小径でかつ前端に向かって徐々に大径となった先太り円すい状部２１ａを有するとともに、軸方向に移動自在であるロッド２１を備えている。ロッド２１の周囲に複数の割型構成部材２３からなりかつ径方向外側部分にかしめ加工部２４を有するかしめ用割型２２を配する。かしめ用割型２２のかしめ加工部２４の外径を、かしめ加工部２４が径方向外方に移動した際に管継ぎ手部材１３の内径よりも大径とし、同じく径方向内方に移動した際に管継ぎ手部材１３の内径よりも小径とする。ロッド２１を後方へ移動させて先太り円すい状部２１ａをかしめ用割型内に圧入することによりかしめ加工部２４が径方向外方に移動する。ロッド２１を前方に移動させるとかしめ加工部２４が径方向内方に移動する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえばオイルクーラ、アフタークーラおよびラジエータなどの熱交換器のヘッダ外面に管継ぎ手部材を固定する場合のように、中空体の周壁外面に中空体内と通じるように筒状体を固定するための装置および方法に関する。
【０００２】
この明細書において、図２および図８の左側を前、これと反対側を後というものとする。
【０００３】
【従来の技術】
熱交換器として、オイルクーラと圧搾空気を冷却するアフタークーラとが、前者が下方に来るように同一垂直面内に連続して設けられ、オイルクーラおよびアフタークーラがそれぞれ入口ヘッダおよび出口ヘッダを有している熱交換器が知られている。このような熱交換器において、入口ヘッダおよび出口ヘッダ（中空体）には、それぞれ内部と通じるように管継ぎ手部材（筒状体）が固定され、この管継ぎ手部材を利用して、高温オイルや高温圧搾空気の入口管および出口管が接続されるようになっている（たとえば特許文献１参照）。
上記のような熱交換器において、管継ぎ手部材のヘッダへの固定は、従来、溶接により行われていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２３３４７６号公報（段落００１３、段落００３４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、管継ぎ手部材の溶接は、溶接技能を有する作業者が必要であり、誰でもが簡単に行えるものではない。
【０００６】
この発明の目的は、上記問題を解決し、筒状体の中空体への固定を簡単に行うことができる筒状体固定装置および筒状体固定方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段よりなる。
【０００８】
１）中空体の周壁外面に、中空体内と通じるように筒状体を固定するための装置であって、前端部に筒状体の内径よりも小径でかつ前端に向かって徐々に大径となった先太り部を有するとともに、軸方向に移動自在であるロッドと、ロッドの周囲に配された複数の割型構成部材からなりかつ径方向外側部分にかしめ加工部を有するとともに、かしめ加工部が径方向に移動するようになっているかしめ用割型と、ロッドを後側から軸方向に移動させる移動手段とを備えており、かしめ用割型のかしめ加工部の外径が、かしめ加工部が径方向外方に移動した際に筒状体の内径よりも大径となるとともに、かしめ加工部が径方向内方に移動した際に筒状体の内径よりも小径となり、ロッドを後方へ移動させて先太り部をかしめ用割型内に圧入することによりかしめ加工部が径方向外方に移動し、ロッドを前方に移動させるとかしめ加工部が径方向内方に移動するようになされている筒状体固定装置。
【０００９】
２）各割型構成部材の前端部の径方向内面が部分円すい面状となされており、この部分円すい面の傾きが、ロッドの先太り部外周面の傾きと等しくなっている上記１）記載の筒状体固定装置。
【００１０】
３）かしめ用割型の全ての割型構成部材が、弾性体からなるリングにより緊結されている上記１）または２）記載の筒状体固定装置。
【００１１】
４）かしめ用割型外面におけるかしめ加工部の後側に連なった部分に、１以上の膨らみ形成部が設けられている上記１）〜３）のうちのいずれかに記載の筒状体固定装置。
【００１２】
５）中空体の周壁外面に、中空体内と通じるように筒状体を固定するための装置であって、筒状体内に挿入されるマンドレルと、マンドレルをその長さ方向に移動自在にかつ前端部がマンドレルよりも突出するように貫通したロッドと、ロッドの前端部に設けられかつ筒状体内を通過しうる大きさの外向きフランジ状押圧部材と、マンドレルの前端面と押圧部材との間においてロッドの周囲に装着されかつ筒状体内を通過しうる大きさの弾性体製かしめ部材と、ロッドを後側から軸方向に移動させる移動手段とを備えており、ロッドを移動手段により後方に移動することによって、かしめ部材が押圧部材とマンドレルとにより前後方向に圧縮されて径方向外方に拡がるようになされている筒状体固定装置。
【００１３】
６）かしめ部材が、硬さ８０〜９０のゴムにより形成されている上記５）記載の筒状体固定装置。ここで、ゴムの硬さはショアー硬度を意味するものとする。
【００１４】
７）かしめ部材がウレタンゴムよりなる上記６）記載の筒状体固定装置。
【００１５】
８）中空体の周壁外面に、中空体内と通じるように筒状体を固定する方法であって、中空体の周壁に貫通穴を形成すること、筒状体を、その一端部が中空体内に突出するように貫通穴に差し込むこと、上記１）〜４）のうちのいずれかに記載の筒状体固定装置のかしめ用割型を、かしめ加工部が筒状体の中空体内に突出した部分に位置するように、中空体の外側から筒状体内に挿入すること、および移動手段によりロッドを後方に移動させて先太り部をかしめ用割型内に圧入し、かしめ加工部を径方向外方に移動させて筒状体の中空体内に突出した部分を径方向外方に拡げること含む筒状体固定方法。
【００１６】
９）中空体の周壁における貫通穴の周縁に１以上の切り欠きを形成しておき、上記４）記載の筒状体固定装置を使用し、筒状体の中空体内に突出した部分を径方向外方に拡げる際に、膨らみ形成部により切り欠き内に入る膨らみを形成する上記８）記載の筒状体固定方法。
【００１７】
１０）中空体の周壁外面に、中空体内と通じるように筒状体を固定する方法であって、中空体の周壁に貫通穴を形成すること、筒状体を、その一端部が中空体内に突出するように貫通穴に差し込むこと、上記５）〜７）のうちのいずれかに記載の筒状体固定装置のマンドレルを、かしめ部材が筒状体の中空体内に突出した部分に位置するように、中空体の外側から筒状体内に挿入すること、および移動手段によりロッドを後方に移動させ、かしめ部材を押圧部材とマンドレルとにより前後方向に圧縮させて径方向外方に拡げ、これにより筒状体の中空体内に突出した部分を径方向外方に拡げること含む筒状体固定方法。
【００１８】
１１）中空体の周壁における貫通穴の周縁に１以上の切り欠きを形成しておき、筒状体の中空体内に突出した部分を径方向外方に拡げる際に、切り欠き内に入る膨らみを形成する上記１０）記載の筒状体固定方法。
【００１９】
１２）筒状体の端部に、他の部分よりも薄肉でかつ中空体の貫通穴に差し込まれる環状壁を一体に形成しておき、筒状体の外周面と環状壁の外周面との間の段部に、環状溝を全周にわたって形成しておき、この環状溝にＯリングを嵌め入れておく上記８）〜１１）のうちのいずれかに記載の筒状体固定方法。
【００２０】
１３）中空体が熱交換器のヘッダであり、筒状体が管継ぎ手部材である上記８）〜１２）のうちのいずれかに記載の筒状体固定方法。
【００２１】
１４）ヘッダに流体出入口が形成され、管継ぎ手部材が、その端部がヘッダ内に突出するように流体出入口に差し込まれ、管継ぎ手部材のヘッダ内に突出した部分が径方向外方に拡げられることにより、管継ぎ手部材がヘッダ外面に固定されている熱交換器。
【００２２】
１５）ヘッダに流体出入口が形成され、管継ぎ手部材の端部に他の部分よりも薄肉の環状壁が一体に形成され、環状壁が、その端部がヘッダ内に突出するように流体出入口に差し込まれ、環状壁のヘッダ内に突出した部分が径方向外方に拡げられることにより管継ぎ手部材がヘッダ外面に固定され、管継ぎ手部材の外周面と環状壁の外周面との間の段部に、環状溝が全周にわたって形成され、この環状溝にＯリングを嵌め入れられている熱交換器。
【００２３】
１６）ヘッダの周壁における流体出入口の周縁に１以上の切り欠きが形成されており、管継ぎ手部材におけるヘッダ内に突出しかつ径方向外方に拡げられた部分の後側に連なって、切り欠き内に入る膨らみが形成されている上記１４）または１５）記載の熱交換器。
【００２４】
１７）上下方向に並んだ複数の熱交換部を備えているとともに、各熱交換部にヘッダを備えている上記１４）〜１６）のうちのいずれかに記載の熱交換器。
【００２５】
１８）隣接する２つの熱交換部のうちの一方がオイルクーラ、アフタークーラおよびラジエータのうちのいずれか１つであり、同他方がオイルクーラ、アフタークーラおよびラジエータのうちの他のいずれか１つである上記１７）記載の熱交換器。
【００２６】
１９）上記１４）〜１８）のうちのいずれかに記載されている熱交換器を備えた産業機械。
【００２７】
【発明の実施形態】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。以下の実施形態は、この発明による固定装置および固定方法を、中空体としてのオイルクーラのヘッダへの筒状体としての管継ぎ手部材の固定に適用したものである。
【００２８】
なお、以下の説明において、図１の上下、左右をそれぞれ上下、左右というものとする。そして、図１に矢印Ｘで示す方向が前で、これと反対側が後である。また、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
【００２９】
図１はこの発明による固定装置および固定方法により、入口ヘッダおよび出口ヘッダに管継ぎ手部材が固定されたオイルクーラを示し、図２〜図７は固定装置および固定方法を示す。
【００３０】
図１において、オイルクーラ（１）は、上下方向に長い左右１対のヘッダ（２）と、上下方向に間隔をおいて並列状に配されかつ左右方向に伸びて両端が左右のヘッダ（２）に接続されたアルミニウム製高温オイル流通用偏平中空体（３）と、上下に隣り合う偏平中空体（３）間の通風間隙（４）に配されかつ偏平中空体（３）にろう付されたアルミニウム製低温流体側コルゲートフィン（５）とを備えている。
【００３１】
両ヘッダ（２）は、それぞれ上下方向に間隔をおいて配された複数のアルミニウム押出形材製ヘッダ構成部材（６）と、隣り合う２つのヘッダ構成部材（６）間に介在させられてヘッダ構成部材（６）にろう付された偏平中空体（３）の両端部とにより構成されている。
【００３２】
オイルクーラ（１）の下端の偏平中空体（３）の下方には、平面から見た形状および大きさが偏平中空体（３）と同じであるアルミニウムブレージングシート製下サイドプレート（７）がこの偏平中空体（３）と間隔をおいて配され、下端の偏平中空体（３）と下サイドプレート（７）との間も通風間隙（４）となされるとともに、この通風間隙（４）にもアルミニウム製コルゲートフィン（７）が配されて偏平中空体（３）および下サイドプレート（７）にろう付されている。また、下端の偏平中空体（３）の左右両端部と下サイドプレート（７）の左右両端部との間にもアルミニウム製ヘッダ構成部材（６）が配され、偏平中空体（３）および下サイドプレート（７）にろう付されている。オイルクーラ（２）の上端の偏平中空体（３）の上方には、下サイドプレート（７）と形状および大きさが同一であるアルミニウムブレージングシート製上サイドプレート（８）がこの偏平中空体（３）と間隔をおいて配され、この偏平中空体（３）と上サイドプレート（８）との間も通風間隙（４）となされるとともに、この通風間隙（４）にもアルミニウム製コルゲートフィン（５）が配されて偏平中空体（３）および上サイドプレート（８）にろう付されている。また、上端の偏平中空体（３）の左右両端部と上サイドプレート（８）の左右両端部との間にもアルミニウム製ヘッダ構成部材（６）が配され、偏平中空体（３）および上サイドプレート（８）にろう付されている。
【００３３】
偏平中空体（３）は、両面にろう材層を有するアルミニウムブレージングシートよりなりかつ上下方向に間隔をおいて配された２枚の長方形状平板（９）と、両平板（９）間に配されかつ両平板（９）にろう付されたアルミニウム製流路形成体（１１）とよりなる。両平板（９）の左右両端部にはそれぞれ貫通穴（図示略）が形成されている。流路形成体（１１）は、両平板（９）の周縁部間に跨る周壁（１２）、および周壁（１２）における両平板（９）の前後両側縁に位置する２つの前後両側壁部分（１２ａ）の長さ方向の中間部どうしを一体に連結するように設けられた伝熱面積拡大部（図示略）よりなる。
【００３４】
ヘッダ構成部材（６）には、偏平中空体（３）の平板（９）の貫通穴に通じる垂直貫通穴（図示略）が、偏平中空体（３）の平板（９）の貫通穴と合致するように形成されている。なお、下端の偏平中空体（３）と下サイドプレート（７）との間のヘッダ構成部材（６）および上端の偏平中空体（３）と上サイドプレート（８）との間のヘッダ構成部材（６）には貫通穴は形成されていない。
【００３５】
そして、左側のヘッダ（２）における前壁外面の上端部に、オイル入口管を接続する管継ぎ手部材（１３）がヘッダ（２）内部と連通するように固定され、これにより左側ヘッダ（２）が入口ヘッダとなされている。また、右側のヘッダ（２）における前壁外面の下端部に、オイル出口管を接続する管継ぎ手部材（１３）がヘッダ（２）内部と連通するように固定され、これにより右側ヘッダ（２）が出口ヘッダとなされている。
【００３６】
このようなオイルクーラ（１）は、クレーン単体、デッキクレーン、クレーン車、ショベルカーなどの油圧機器や、工作機械に用いられるオイルを冷却するオイルクーラとして用いられる。
【００３７】
ヘッダ（２）への管継ぎ手部材（１３）の固定は図２〜図７に示すようにして行われる。なお、図２〜図７には左側のヘッダ（２）に管継ぎ手部材（１３）を固定する場合が示されている。
【００３８】
まず、管継ぎ手部材（１３）と、ヘッダ（２）へ管継ぎ手部材（１３）を固定する固定装置（２０）とについて説明する。
【００３９】
図２に示すように、管継ぎ手部材（１３）は、前後方向に伸びる貫通状めねじ穴（１４）を有する円筒状本体（１５）と、本体（１５）の前端面におけるめねじ穴（１４）の周囲の部分に前方突出状に一体に形成され、かつ本体（１５）よりも薄肉の円筒状環状壁（１６）とよりなる。環状壁（１６）の内径は、めねじ穴（１４）の内径とほぼ等しくなっている。本体（１５）の外周面と環状壁（１６）の外周面との間の段部（１７）、すなわち本体（１５）の前端面における環状壁（１６）の周囲の部分に、環状溝（１８）が全周にわたって形成され、この環状溝（１８）内にＯリング（１９）が嵌め入れられている。
【００４０】
図２〜図４示すように、固定装置（２０）は、前端部に、前端に向かって徐々に大径となった先太り円すい状部（２１ａ）（先太り部）を有するとともに、軸方向（前後方向）に移動自在であるロッド（２１）と、ロッド（２１）の前端部の周囲に配された複数、ここでは３つの割型構成部材（２３）からなりかつ径方向外側部分にかしめ加工部（２４）を有するかしめ用割型（２２）と、ロッド（２１）の後側に配されかつロッド（２１）を軸方向に移動させる油圧シリンダ（２５）（移動手段）とを備えている。
【００４１】
ロッド（２１）の先太り円すい状部（２１ａ）の大端径（Ｄ）は、管継ぎ手部材（１３）における本体（１５）のめねじ穴（１４）および環状壁（１６）の内径よりも小径である。また、ロッド（２１）は、油圧シリンダ（２５）のピストン（図示略）に固定状に設けられており、油圧シリンダ（２５）のピストンの移動によって前後方向に移動するようになっている。
【００４２】
かしめ用割型（２２）はロッド（２１）の先太り円すい状部（２１ａ）の後方に連なる円柱状部（２１ｂ）にかけて配置され、その後端部は油圧シリンダ（２５）のシリンダチューブのロッド挿通穴（２５ａ）内に挿入されている。各割型構成部材（２３）の外面には、部分大径円筒面（２３ａ）、部分中径円筒面（２３ｂ）および部分小径円筒面（２３ｃ）が、前端からこの順序で形成されている。部分大径円筒面（２３ａ）の曲率半径は、管継ぎ手部材（１３）のめねじ穴（１４）および環状壁（１６）の内径よりも小さい。全ての割型構成部材（２３）の部分大径円筒面（２３ａ）により、かしめ用割型（２２）のかしめ加工部（２４）が形成され、このかしめ加工部（２４）が径方向に移動するようになっている。また、各割型構成部材（２３）の内面には、前方に向かって徐々に大径となった部分円すい面（２３ｄ）および部分円すい面（２３ｄ）の後端に連なった部分円筒面（２３ｅ）が形成されている。部分円すい面（２３ｄ）の傾きは、ロッド（２１）の先太り円すい状部（２１ａ）の傾きと等しくなっている。また、部分円すい面（２３ｄ）の後端は部分中径円筒面（２３ｂ）の前端よりも若干後方に位置している。部分円筒面（２３ｅ）の曲率半径は、ロッド（２１）の円柱状部（２１ｂ）の外径よりも大きくなっている。各割型構成部材（２３）の部分大径円筒面（２３ａ）の前後の中央部および部分中径円筒面（２３ｂ）の後端部には、それぞれ周方向に伸びる溝（２６）（２７）が形成されている。全ての割型構成部材（２３）の２つの溝（２６）（２７）は、それぞれ前後方向に関して同一位置にあり、これらの溝（２６）（２７）に跨るようにそれぞれ弾性体製リング（２８）（２９）が嵌め入れられ、このリング（２８）（２９）によって全ての割型構成部材（２３）が緊結されている。なお、リング（２８）（２９）は、Ｏリングとして用いられるものである。したがって、ロッド（２１）が前進位置にあるときには、リング（２８）（２９）の弾性力により、かしめ用割型（２２）は、各割型構成部材（２３）の部分円すい面（２３ｄ）が先太り円すい状部（２１ａ）の前後両端部を除いた部分に接するとともに、部分小径円筒面（２３ｃ）の後端部が油圧シリンダ（２５）のシリンダチューブのロッド挿通穴（２５ａ）内周面に接している（図２参照）。なお、部分円筒面（２３ｅ）の曲率半径がロッド（２１）の円柱状部（２１ｂ）の外径よりも大きいことにより、両者間には隙間が存在している。ロッド（２１）が後退することにより先太り円すい状部（２１ａ）が図２に示す状態から後方に移動してかしめ用割型（２２）内に圧入されると、各割型構成部材（２３）の前端部が径方向外方に開くとともに、後端部が径方向内方に閉じ（図５参照）、ロッド（２１）が前進して先太り円すい状部（２１ａ）が前方に移動すると、リング（２８）（２９）の働きにより各割型構成部材（２３）が図２に示す状態に戻り、これによりかしめ加工部（２４）が径方向に移動する。そして、かしめ加工部（２４）の外径は、割型構成部材（２３）が径方向外方に移動した際（図５の状態）に管継ぎ手部材（１３）の環状壁（１６）の内径よりも大径になるとともに、かしめ加工部（２４）が径方向内方に移動した際（図２の状態）に管継ぎ手部材（１３）の環状壁（１６）の内径よりも小径になる。
【００４３】
また、かしめ用割型（２２）外面におけるかしめ加工部（２４）の後側に連なった部分に、周方向に等間隔をおいて複数、ここでは３つの凸条（３０）（膨らみ形成部）が設けられている。すなわち、各割型構成部材（２３）の外面の部分中径円筒面（２３ｂ）における周方向の中央部に、前後方向に伸びる凸条（３０）が外方突出状に一体に形成されている。凸条（３０）の高さは、前端から後端に向かって徐々に低くなっている。
【００４４】
管継ぎ手部材（１３）をヘッダ（２）外面に固定するにあたり、まずヘッダ（２）の前壁に、管継ぎ手部材（１３）の環状壁（１６）が嵌る円形貫通穴（３１）を形成するとともに、ヘッダ（２）の前面における貫通穴（３１）の周囲の部分を、管継ぎ手部材（１３）の段部（１７）が面接触する環状の平坦面（３２）としておく。さらに、ヘッダ（２）の前壁における貫通穴（３１）の周縁部に、周方向に等間隔をおいて凸条（３０）と同数の切り欠き（３３）を形成しておく（図７参照）。ついで、管継ぎ手部材（１３）の環状壁（１６）を、前端部がヘッダ（２）内に突出するように挿入するとともに、本体（１５）の段部（１７）を平坦面（３２）に面接触させる。ついで、ロッド（２１）を前進させた状態で、固定装置（２０）のかしめ用割型（２２）を、かしめ加工部（２４）が環状壁（１６）のヘッダ（２）内に突出した部分に位置するように、ヘッダ（２）の外側から管継ぎ手部材（１３）内に挿入する（図２および図３参照）。このとき、油圧シリンダ（２５）の前端面により管継ぎ手部材（１３）の本体（１５）を前方の押圧する。
【００４５】
ついで、油圧シリンダ（２５）によりロッド（２１）を後退させ、先太り円すい状部（２１ａ）を後方に移動させてかしめ用割型（２２）内に圧入し、かしめ加工部（２４）を径方向外方に移動させて環状壁（１６）のヘッダ（２）内に突出した部分を径方向外方に拡げる。この際に、環状壁（１６）の一部を凸条（３０）により外方に変形させて切り欠き（３３）内に入る膨らみ（３５）を形成する（図５および図６参照）。最後に、ロッド（２１）を前進させると、リング（２８）（２９）の働きにより各割型構成部材（２３）の前端部が閉じてかしめ加工部（２４）が径方向内方に移動するので、固定装置（２０）を管継ぎ手部材（１３）から後方に引き抜く。こうして、管継ぎ手部材（１３）がヘッダ（２）外面に固定される。このとき、ヘッダ（２）の前壁と管継ぎ手部材（１３）との間はＯリング（１９）によりシールされる。また、膨らみ（３５）が切り欠き（３３）内に入っていることにより、管継ぎ手部材（１３）の軸線回りの回転が阻止される。
【００４６】
図８および図９はこの発明による固定装置および固定方法の他の実施形態を示す。
【００４７】
この実施形態の場合、固定装置（４０）は、管継ぎ手部材（１３）内に挿入される前後方向に伸びるマンドレル（４１）と、マンドレル（４１）を前後方向に移動自在に貫通するとともに、前端部がマンドレル（４１）よりも突出したロッド（４２）と、ロッド（４２）の前端部に設けられかつ管継ぎ手部材（１３）内を通過しうる大きさの外向きフランジ状押圧部材（４３）と、マンドレル（４１）の前端面と押圧部材（４３）との間においてロッド（４２）の周囲に装着された弾性体製かしめ部材（４４）と、ロッド（４２）の後側に配されかつロッド（４２）を軸方向に移動させる油圧シリンダ（４５）（移動手段）とを備えている。
【００４８】
ロッド（４２）は油圧シリンダ（４５）のピストン（図示略）に固定状に設けられており、油圧シリンダ（４５）のピストンの移動によって前後方向に移動するようになっている。押圧部材（４３）はロッド（４２）の前端部の周囲に嵌め被せられた環状体からなる。かしめ部材（４４）は、硬さ８０〜９０のゴム、たとえばウレタンゴムにより形成されている。かしめ部材（４４）の前後方向の長さは環状壁（１６）の前後方向の長さよりも長くなっている。かしめ部材（４４）が硬さ８０〜９０のゴムで形成されていると、後述するかしめを確実に行うことができる。押圧部材（４３）およびかしめ部材（４４）は、ロッド（４２）の前端部にねじ嵌められたナット（４６）により、ロッド（４２）に取り付けられている。
【００４９】
管継ぎ手部材（１３）をヘッダ（２）に固定するにあたり、管継ぎ手部材（１３）の環状壁（１６）をヘッダ（２）の貫通穴（３１）内に挿入するとともに、本体（１５）の段部（１７）を平坦面（３２）に面接触させるまでは、上記第１の実施形態の場合と同じである。
【００５０】
そして、固定装置（４０）のマンドレル（４１）を、かしめ部材（４４）の後端が、環状壁（１６）の後端に来るように、ヘッダ（２）の外側から管継ぎ手部材（１３）内に挿入する（図８参照）このとき、油圧シリンダ（４５）の前端面により管継ぎ手部材（１３）の本体（１５）を前方の押圧する。
【００５１】
ついで、油圧シリンダ（４５）によりロッド（４２）を後退させ、かしめ部材（４４）を押圧部材（４３）とマンドレル（４１）とにより前後方向に圧縮させて径方向外方に拡げ、これにより管継ぎ手部材（１３）の環状壁（１６）のヘッダ（２）内に突出した部分を径方向外方に拡げる（図９参照）。この際に、切り欠き（３３）が形成されていた部分においては、環状壁（１６）の一部が切り欠き（３３）内に入るように外方に変形させられて膨らみ（３５）が形成される。最後に、ロッド（４２）を前方に移動させると、かしめ部材（４４）が自身の弾性により元の状態に復元するので、固定装置（４０）を管継ぎ手部材（１３）から後方に引き抜く。こうして、管継ぎ手部材（１３）がヘッダ（２）外面に固定される。このとき、ヘッダ（２）の前壁と管継ぎ手部材（１３）との間はＯリング（１９）によりシールされる。また、膨らみ（３５）が切り欠き（３３）内に入っていることにより、管継ぎ手部材（１３）の軸線回りの回転が阻止される。
【００５２】
上記においては、この発明による固定装置および固定方法が、オイルクーラ（１）のヘッダ（２）への管継ぎ手部材（１３）の固定に適用されているが、これに限るものではなく、その他のアフタークーラおよびラジエータのヘッダへの管継ぎ手部材の固定にも適用可能である。また、アフタークーラ、オイルクーラおよびラジエータのうちの２または３の熱交換部が同一垂直面内で一体化された熱交換器における各熱交換部のヘッダへの管継ぎ手部材の固定にも適用可能である。複数の熱交換部が一体化される熱交換器は、たとえばロードコンプレッサ、ガスタービン用コンプレッサ、鉄道車両用コンプレッサなどの用いられる。さらに、この発明による固定装置および固定方法は、熱交換器のヘッダへの管継ぎ手部材の固定に限らず、あらゆる中空体外面への筒状体の固定にも適用される。
【００５３】
【発明の効果】
上記１）〜３）の筒状体固定装置によれば、中空体の周壁に貫通穴を形成すること、筒状体を、その一端部が中空体内に突出するように貫通穴に差し込むこと、筒状体固定装置のかしめ用割型を、かしめ加工部が筒状体の中空体内に突出した部分に位置するように、中空体の外側から筒状体内に挿入すること、および移動手段によりロッドを後方に移動させて先太り部をかしめ用割型内に圧入し、かしめ加工部を径方向外方に移動させて筒状体の中空体内に突出した部分を径方向外方に拡げることにより、筒状体を中空体に固定することができる。また、ロッドを前進させてかしめ加工部を径方向内方に移動させると、筒状体内からかしめ用割型を抜き出すことができる。したがって、特殊な技能を有する作業者でなくても、筒状体の中空体への固定を簡単に行うことができる。特に、上記３）の筒状体固定装置によれば、リングの働きにより、ロッドを前進させるとかしめ加工部を径方向内方に移動させることができる。
【００５４】
上記４）の筒状体固定装置によれば、中空体の周壁における貫通穴の周縁に１以上の切り欠きを形成しておき、筒状体の中空体内に突出した部分を径方向外方に拡げる際に、切り欠き内に入る膨らみを形成すると、筒状体の軸線回りの回転を確実に防止することができる。
【００５５】
上記５）〜７）の筒状体固定装置によれば、中空体の周壁に貫通穴を形成すること、筒状体を、その一端部が中空体内に突出するように貫通穴に差し込むこと、筒状体固定装置のマンドレルを、かしめ部材が筒状体の中空体内に突出した部分に位置するように、中空体の外側から筒状体内に挿入すること、および移動手段によりロッドを後方に移動させ、かしめ部材を押圧部材とマンドレルとにより前後方向に圧縮させて径方向外方に拡げ、これにより筒状体の中空体内に突出した部分を径方向外方に拡げることにより、筒状体を中空体に固定することができる。また、ロッドを前進させることにより、かしめ部材が自身の弾性力により元の状態に復元するので、筒状体内からマンドレルを抜き出すことができる。したがって、特殊な技能を有する作業者でなくても、筒状体の中空体への固定を簡単に行うことができる。しかも、中空体の周壁における貫通穴の周縁に１以上の切り欠きを形成しておくと、筒状体の中空体内に突出した部分を径方向外方に拡げる際に、切り欠き内に入る膨らみが形成され、この膨らみが筒状体の軸線回りの回転を確実に防止することができる。
【００５６】
上記８）の筒状体固定方法によれば、特殊な技能を有する作業者でなくても、筒状体の中空体への固定を簡単に行うことができる。
【００５７】
上記９）の筒状体固定方法によれば、固定した筒状体の軸線回りの回転を確実に防止することができる。
【００５８】
上記１０）の筒状体固定方法によれば、特殊な技能を有する作業者でなくても、筒状体の中空体への固定を簡単に行うことができる。
【００５９】
上記１１）の筒状体固定方法によれば、固定した筒状体の軸線回りの回転を確実に防止することができる。
上記１２）の筒状体固定方法によれば、中空体内からの流体の洩れが確実に防止される。
【００６０】
上記１４）の熱交換器によれば、特殊な技能を有する作業者でなくても、管継ぎ手部材のヘッダへの固定を簡単に行うことができる。
【００６１】
上記１５）の熱交換器によれば、ヘッダからの流体の洩れが確実に防止される。
【００６２】
上記１６）の熱交換器によれば、管継ぎ手部材の軸線回りの回転を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による固定装置および固定方法によりヘッダに管継ぎ手部材が固定されたオイルクーラを示す斜視図である。
【図２】管継ぎ手部材の環状壁をヘッダに形成された貫通穴内に差し込み、固定装置を管継ぎ手部材内に挿入した状態を示す一部切り欠き平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】固定装置を拡大して示す縦断面図である。
【図５】固定装置により管継ぎ手部材の環状壁を拡げた状態を示す一部切り欠き平面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】管継ぎ手部材の環状壁をヘッダに形成された貫通穴内に差し込み、固定装置を管継ぎ手部材内に挿入する前の状態を示す斜視図である。
【図８】この発明による固定装置および固定方法の他の実施形態を示す図２相当の図である。
【図９】この発明による固定装置および固定方法の他の実施形態を示す図５相当の図である。
【符号の説明】
（１）：オイルクーラ（熱交換器）
（２）：ヘッダ（中空体）
（１３）：管継ぎ手部材（筒状体）
（１６）：環状壁
（２０）：固定装置
（２１）：ロッド
（２１ａ）：先太り円すい状部（先太り部）
（２２）：かしめ用割型
（２３）：割型構成部材
（２４）：かしめ加工部
（２５）：油圧シリンダ（移動手段）
（２８）（２９）：リング
（３０）：凸条（膨らみ形成部）
（３１）：貫通穴
（３３）：切り欠き
（３５）：膨らみ
（４０）：固定装置
（４１）：マンドレル
（４２）：ロッド
（４３）：押圧部材
（４４）：かしめ部材
（４５）：油圧シリンダ（移動手段）

Claims

中空体の周壁外面に、中空体内と通じるように筒状体を固定するための装置であって、
前端部に筒状体の内径よりも小径でかつ前端に向かって徐々に大径となった先太り部を有するとともに、軸方向に移動自在であるロッドと、ロッドの周囲に配された複数の割型構成部材からなりかつ径方向外側部分にかしめ加工部を有するとともに、かしめ加工部が径方向に移動するようになっているかしめ用割型と、ロッドを後側から軸方向に移動させる移動手段とを備えており、かしめ用割型のかしめ加工部の外径が、かしめ加工部が径方向外方に移動した際に筒状体の内径よりも大径となるとともに、かしめ加工部が径方向内方に移動した際に筒状体の内径よりも小径となり、ロッドを後方へ移動させて先太り部をかしめ用割型内に圧入することによりかしめ加工部が径方向外方に移動し、ロッドを前方に移動させるとかしめ加工部が径方向内方に移動するようになされている筒状体固定装置。
各割型構成部材の前端部の径方向内面が部分円すい面状となされており、この部分円すい面の傾きが、ロッドの先太り部外周面の傾きと等しくなっている請求項１記載の筒状体固定装置。
かしめ用割型の全ての割型構成部材が、弾性体からなるリングにより緊結されている請求項１または２記載の筒状体固定装置。
かしめ用割型外面におけるかしめ加工部の後側に連なった部分に、１以上の膨らみ形成部が設けられている請求項１〜３のうちのいずれかに記載の筒状体固定装置。
中空体の周壁外面に、中空体内と通じるように筒状体を固定するための装置であって、
筒状体内に挿入されるマンドレルと、マンドレルをその長さ方向に移動自在にかつ前端部がマンドレルよりも突出するように貫通したロッドと、ロッドの前端部に設けられかつ筒状体内を通過しうる大きさの外向きフランジ状押圧部材と、マンドレルの前端面と押圧部材との間においてロッドの周囲に装着されかつ筒状体内を通過しうる大きさの弾性体製かしめ部材と、ロッドを後側から軸方向に移動させる移動手段とを備えており、ロッドを移動手段により後方に移動することによって、かしめ部材が押圧部材とマンドレルとにより前後方向に圧縮されて径方向外方に拡がるようになされている筒状体固定装置。
かしめ部材が、硬さ８０〜９０のゴムにより形成されている請求項５記載の筒状体固定装置。
かしめ部材がウレタンゴムよりなる請求項６記載の筒状体固定装置。
中空体の周壁外面に、中空体内と通じるように筒状体を固定する方法であって、
中空体の周壁に貫通穴を形成すること、筒状体を、その一端部が中空体内に突出するように貫通穴に差し込むこと、請求項１〜４のうちのいずれかに記載の筒状体固定装置のかしめ用割型を、かしめ加工部が筒状体の中空体内に突出した部分に位置するように、中空体の外側から筒状体内に挿入すること、および移動手段によりロッドを後方に移動させて先太り部をかしめ用割型内に圧入し、かしめ加工部を径方向外方に移動させて筒状体の中空体内に突出した部分を径方向外方に拡げること含む筒状体固定方法。
中空体の周壁における貫通穴の周縁に１以上の切り欠きを形成しておき、請求項４記載の筒状体固定装置を使用し、筒状体の中空体内に突出した部分を径方向外方に拡げる際に、膨らみ形成部により切り欠き内に入る膨らみを形成する請求項８記載の筒状体固定方法。
中空体の周壁外面に、中空体内と通じるように筒状体を固定する方法であって、
中空体の周壁に貫通穴を形成すること、筒状体を、その一端部が中空体内に突出するように貫通穴に差し込むこと、請求項５〜７のうちのいずれかに記載の筒状体固定装置のマンドレルを、かしめ部材が筒状体の中空体内に突出した部分に位置するように、中空体の外側から筒状体内に挿入すること、および移動手段によりロッドを後方に移動させ、かしめ部材を押圧部材とマンドレルとにより前後方向に圧縮させて径方向外方に拡げ、これにより筒状体の中空体内に突出した部分を径方向外方に拡げること含む筒状体固定方法。
中空体の周壁における貫通穴の周縁に１以上の切り欠きを形成しておき、筒状体の中空体内に突出した部分を径方向外方に拡げる際に、切り欠き内に入る膨らみを形成する請求項１０記載の筒状体固定方法。
筒状体の端部に、他の部分よりも薄肉でかつ中空体の貫通穴に差し込まれる環状壁を一体に形成しておき、筒状体の外周面と環状壁の外周面との間の段部に、環状溝を全周にわたって形成しておき、この環状溝にＯリングを嵌め入れておく請求項８〜１１のうちのいずれかに記載の筒状体固定方法。
中空体が熱交換器のヘッダであり、筒状体が管継ぎ手部材である請求項８〜１２のうちのいずれかに記載の筒状体固定方法。
ヘッダに流体出入口が形成され、管継ぎ手部材が、その端部がヘッダ内に突出するように流体出入口に差し込まれ、管継ぎ手部材のヘッダ内に突出した部分が径方向外方に拡げられることにより、管継ぎ手部材がヘッダ外面に固定されている熱交換器。
ヘッダに流体出入口が形成され、管継ぎ手部材の端部に他の部分よりも薄肉の環状壁が一体に形成され、環状壁が、その端部がヘッダ内に突出するように流体出入口に差し込まれ、環状壁のヘッダ内に突出した部分が径方向外方に拡げられることにより管継ぎ手部材がヘッダ外面に固定され、管継ぎ手部材の外周面と環状壁の外周面との間の段部に、環状溝が全周にわたって形成され、この環状溝にＯリングを嵌め入れられている熱交換器。
ヘッダの周壁における流体出入口の周縁に１以上の切り欠きが形成されており、管継ぎ手部材におけるヘッダ内に突出しかつ径方向外方に拡げられた部分の後側に連なって、切り欠き内に入る膨らみが形成されている請求項１４または１５記載の熱交換器。
上下方向に並んだ複数の熱交換部を備えているとともに、各熱交換部にヘッダを備えている請求項１４〜１６のうちのいずれかに記載の熱交換器。
隣接する２つの熱交換部のうちの一方がオイルクーラ、アフタークーラおよびラジエータのうちのいずれか１つであり、同他方がオイルクーラ、アフタークーラおよびラジエータのうちの他のいずれか１つである請求項１７記載の熱交換器。
請求項１４〜１８のうちのいずれかに記載されている熱交換器を備えた産業機械。