JP2007029999A - ロール成形方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 単一の成形工程では成形困難な突出形状２４を複数の成形工程４０Ａ、４０Ｂを用いて成形するうえで、長手方向の位置ずれを防ぐ。
【解決手段】 上流側成形工程４０Ａと下流側成形工程４０Ｂとの間に、上流側成形工程４０Ａで成形した大きめの突出部２４ａが嵌まる形状を円周面に形成した渡しロール４５を設けた。
これによれば、上流側成形工程４０Ａで成形した大きめの突出部２４ａが、順に、上流凸側成形ロール４１の上流側凸部４１ａ、渡しロール４５の渡し用凹部４５ａ、下流凸側成形ロール４３の下流側凸部４３ａとスプロケットのように嵌まって、各ロール４１、４５、４３の一部の円周面に沿って下流側成形工程４０Ｂへと送られるため長手方向に大きな位置ずれを生じることがなく、単一の成形工程では成形困難な突出部２４を複数の成形工程４０Ａ、４０Ｂを用いて成形することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、複数の成形工程を用いて長尺の金属帯板の長手方向に突出部を所定間隔で連続的に成形するロール成形方法およびその装置に関するものである。

熱交換器の基本構成部品であるチューブは、１台あたりの使用量が多いことから、生産性の高いロール成形が望まれている。一般のチューブは、長手方向の断面形状が同じ形状であるため、下記特許文献１に示されるように、金属帯板のコイル材を連続加工する生産性の高いロール成形が可能である。そして、図９は従来の扁平チューブなどのロール成形装置１００の要部構造を示す斜視図である。

一方、熱交換器のチューブとしては近年、下記特許文献２に示されるような、空気側の伝熱性能を向上させるためチューブの外壁面に空気が流れる溝状の窪み部（流体流路）を成形した高性能チューブが採用され始めている。
特開２００４−９０８７号公報 特開２００４−３７８７号公報

上記のような高性能チューブを成形するには、長手方向に突出部を所定間隔で連続的に成形した成形プレートを成形しなければならない。この突出部を、単一のロール成形工程で成形するには板厚減少が大きくて緩やかな突出形状に制約されてしまうため、性能を充分に発揮する略矩形形状の突出部を成形するにはパイロットピンなどの位置合わせ機構を持つプレスのような多工程成形が必要となる。

図１０は、金属帯板２０１に突出部２０２を連続的に形成するロール成形装置２００の要部を示す斜視図である。ロール成形装置２００は、金属帯板２０１の搬送方向上流側に配され、円周面に突出部２０２を成形する凹部および凸部が形成された上流側成形ローラ２００Ａと、上流側成形ローラ２００Ａの下流側に配される下流側成形ローラ２００Ｂとを有する。

しかしながら、図１０に示したロール成形装置２００では、長手方向の位置合わせ機構が無いため前後工程での成形位置にずれが生じて、割れや板厚減少などの不具合が発生するという問題点がある。

本発明は、この従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、単一の成形工程では成形困難な突出形状を複数の成形工程を用いて成形するうえで、長手方向の位置ずれを防ぐことのできるロール成形法およびその装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項９に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、複数の成形工程を用いて長尺の金属帯板（３０）の長手方向に突出部（２４）を所定間隔で連続的に成形するロール成形方法およびその装置であり、
上流側凸部（４１ａ）を円周面に形成した上流凸側成形ロール（４１）と上流側凸部（４１ａ）に対応する上流側凹部（４２ａ）を円周面に形成した上流凹側成形ロール（４２）とで金属帯板（３０）に大きめの突出部（２４ａ）を成形する上流側成形工程（４０Ａ）と、
下流側凸部（４３ａ）を円周面に形成した下流凸側成形ロール（４３）と下流側凸部（４３ａ）に対応する下流側凹部（４４ａ）を円周面に形成した下流凹側成形ロール（４４）とで上流側成形工程（４０Ａ）で成形した大きめの突出部（２４ａ）を絞って小さめの突出部（２４）を成形する下流側成形工程（４０Ｂ）とからなるロール成形方法およびその装置において、
上流側成形工程（４０Ａ）と下流側成形工程（４０Ｂ）との間に、上流側成形工程（４０Ａ）で成形した大きめの突出部（２４ａ）が嵌まる形状を円周面に形成した渡しロール（４５）を設けるとともに、
金属帯板（３０）は、上流側成形工程（４０Ａ）から上流凸側成形ロール（４１）、渡しロール（４５）、下流凸側成形ロール（４３）の順に各ロールの一部の円周面に沿って下流側成形工程（４０Ｂ）に至るようにしたことを特徴としている。

なお、本装置で構成するロールは、全て同期を取って回転駆動が成される。この請求項１に記載の発明によれば、上流側成形工程（４０Ａ）で成形した大きめの突出部（２４ａ）が、順に、上流凸側成形ロール（４１）の上流側凸部（４１ａ）、渡しロール（４５）の円周面の形状、下流凸側成形ロール（４３）の下流側凸部（４３ａ）とスプロケットのように嵌まって、各ロール（４１、４５、４３）の一部の円周面に沿って下流側成形工程（４０Ｂ）へと送られるため長手方向に大きな位置ずれを生じることがなく、単一の成形工程では成形困難な突出部（２４）を複数の成形工程（４０Ａ、４０Ｂ）を用いて成形することができる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のロール成形方法およびその装置において、渡しロール（４５）には、大きめの突出部（２４ａ）が嵌まる形状として、渡し用凹部（４５ａ）を形成したことを特徴としている。これは、大きめの突出部（２４ａ）に嵌まる渡しロール（４５）側の形状を凸形状とすると、下流側成形工程（４０Ｂ）では大きめの突出部（２４ａ）を小さめの突出部（２４）に対応した下流側凹部（４４ａ）に受け渡さなくてはならなくなり、食い付きなどの不具合を生じるおそれがある。

しかし、この請求項２に記載の発明によれば、下流側成形工程（４０Ｂ）では大きめの突出部（２４ａ）を小さめの突出部（２４）に対応した下流側凸部（４３ａ）に受け渡すことで食い付きなどの不具合を生じるおそれがなく、安定的に搬送することができる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のロール成形方法およびその装置において、渡しロール（４５）の渡し用凹部（４５ａ）と下流凸側成形ロール（４３）の下流側凸部（４３ａ）とが、一部にて金属帯板（３０）の大きめの突出部（２４ａ）を介して噛み合うようにしたことを特徴としている。

この請求項３に記載の発明によれば、例え渡しロール（４５）を駆動しなくとも、渡しロール（４５）と下流凸側成形ロール（４３）とは歯車のように噛み合って同期が取られるうえ、その間を受け渡される金属帯板（３０）は、ばたつく有余も無くなることから、より長手方向に位置ずれを生じにくい構造とすることができる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のロール成形方法およびその装置において、下流側成形工程（４０Ｂ）において、下流側凸部（４３ａ）と下流側凹部（４４ａ）との間には、金属帯板（３０）の板厚よりも大きい隙（Ｓ）を確保したことを特徴としている。

この請求項４に記載の発明によれば、大きめの突出部（２４ａ）を小さめの突出部（２４）に絞るうえでのロール精度や板厚、引っ張り強度、耐力などの材料変動による成形変動を、隙（Ｓ）を設けることによって吸収することができる。

また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のロール成形方法およびその装置において、上流凸側成形ロール（４１）の上流側凸部（４１ａ）と渡しロール（４５）の渡し用凹部（４５ａ）とが、一部にて金属帯板（３０）の大きめの突出部（２４ａ）を介して噛み合うようにしたことを特徴としている。

この請求項５に記載の発明によれば、請求項３での下流側と同様に、例え渡しロール（４５）を駆動しなくとも、上流凸側成形ロール（４１）と渡しロール（４５）とは歯車のように噛み合って同期が取られるうえ、その間を受け渡される金属帯板（３０）は、ばたつく有余も無くなることから、より長手方向に位置ずれを生じにくい構造とすることができる。

また、請求項６に記載の発明では、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のロール成形方法およびその装置において、下流側成形工程（４０Ｂ）への入口側において、下流凸側成形ロール（４３）に嵌まっている金属帯板（３０）の外周側に、大きめの突出部（２４ａ）が下流側凸部（４３ａ）から外れるのを防止する入口側ガイド面（４６ａ）を設けたことを特徴としている。

この請求項６に記載の発明によれば、金属帯板（３０）がばたつく有余も無く下流側成形工程（４０Ｂ）へ送られることから、より長手方向に位置ずれを生じにくい構造とすることができる。

また、請求項７に記載の発明では、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のロール成形方法およびその装置において、渡しロール（４５）に嵌まっている金属帯板（３０）の外周側に、大きめの突出部（２４ａ）が渡し用凹部（４５ａ）から外れるのを防止する渡し部ガイド面（４７ａ）を設けたことを特徴としている。

この請求項７に記載の発明によれば、請求項６の下流側成形工程（４０Ｂ）への入口側と同様に、渡し部においても金属帯板（３０）がばたつく有余も無く下流側成形工程（４０Ｂ）へ送られることから、より長手方向に位置ずれを生じにくい構造とすることができる。

また、請求項８に記載の発明では、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のロール成形方法およびその装置において、金属帯板（３０）の一部に圧痕（４８ａ´、４９ａ´）を残すマーキング部材（４８、４９）を、上流凸側成形ロール（４１）と下流凸側成形ロール（４３）、もしくは上流凹側成形ロール（４２）と下流凹側成形ロール（４４）に設けるとともに、
圧痕（４８ａ´、４９ａ´）の間隔から上流側成形工程（４０Ａ）の上流側凸部（４１ａ）および上流側凹部（４２ａ）の位置と、下流側成形工程（４０Ｂ）の下流側凸部（４３ａ）および下流側凹部（４４ａ）の位置との位置ズレ量（δ）を検知することを特徴としている。

この請求項８に記載の発明によれば、上流側成形工程（４０Ａ）と下流側成形工程（４０Ｂ）とでの位置合わせ精度を評価する方法となり、これにより容易に位置合わせを行うことが可能となる。

また、請求項９に記載の発明では、複数の成形工程を用いて長尺の金属帯板（３０）の長手方向に突出部（２４）を所定間隔で連続的に成形するロール成形方法およびその装置であり、
上流側凸部（４１ａ）を円周面に形成した上流凸側成形ロール（４１）と上流側凸部（４１ａ）に対応する上流側凹部（４２ａ）を円周面に形成した上流凹側成形ロール（４２）とで金属帯板（３０）に突出部（２４ａ）を成形する上流側成形工程（４０Ａ）と、
下流側凸部（４３ａ）を円周面に形成した下流凸側成形ロール（４３）と下流側凸部（４３ａ）に対応する下流側凹部（４４ａ）を円周面に形成した下流凹側成形ロール（４４）とで上流側成形工程（４０Ａ）で成形した突出部（２４ａ）を絞り、金属帯板（３０）の板面に対する角度が突出部（２４Ａ）よりも小さい突出部（２４）を成形する下流側成形工程（４０Ｂ）とからなるロール成形方法において、
上流側成形工程（４０Ａ）と下流側成形工程（４０Ｂ）との間に、上流側成形工程（４０Ａ）で成形した突出部（２４ａ）が嵌まる嵌合部を円周面に形成した渡しロール（４５）によって金属帯板（３０）を上流凹側成形ロール（４２）から下流凹側成形ロール（４４）へと搬送する搬送工程を有することを特徴としている。

この請求項９記載の発明によれば、上流側成形工程（４０Ａ）で成形した突出部（２４ａ）が、順に、上流凸側成形ロール（４１）の上流側凸部（４１ａ）、渡しロール（４５）の円周面の嵌合部、下流凸側成形ロール（４３）の下流側凸部（４３ａ）に嵌って、各ロール（４１、４５、４３）から下流側成形工程（４０Ｂ）へと送られるため、金属帯板の長手方向に大きな位置ずれを生じることがなく、突出部（２４）を成形することができる。

ちなみに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について添付した図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る積層型熱交換器の全体構造を示す斜視図であり、図２は、図１の積層型熱交換器熱交換部の主要構造を示す斜視図である。本実施形態の積層型熱交換器は、自動車などの車両に搭載される車両用空調装置の冷凍サイクルの冷媒凝縮器（コンデンサ）として使用されるもので、車両エンジンルーム内の走行風を受け易い場所に取り付けられている。

この積層型熱交換器は、図１左側に配された第１ヘッダタンク部１と、図１右側に配された第２ヘッダタンク部２と、内部を流れる第１流体としての冷媒と、外部を通過する第２流体としての空気とを熱交換させる複数の熱交換チューブ（以下、チューブと略す）３と、これらのチューブ３の外壁面に接触して設けられ、冷媒と空気との熱交換効率を高める伝熱部材としての複数のルーバ無しコルゲートフィン（以下、フィンと略す）４とを備えている。

これらの第１、第２ヘッダタンク部１、２、複数のチューブ３、複数のフィン４および接続ブロック１１、１２は、第１、第２ヘッダタンク部１、２と複数のチューブ３にクラッドされているろう材により、炉中で一体ろう付けすることで接合される。第１ヘッダタンク部１は、アルミニウム合金などの金属製の円筒状容器で、複数形成された図示しない挿通穴内に複数のチューブ３の図示左側端部が差し込まれた状態で、複数のチューブ３の図示左側端部をろう付けにより接合している。

また、第１ヘッダタンク部１の図示下方側には、内部に冷媒を導入するための図示しない入口配管が接続される接続ブロック１１がろう付けにより接合されている。第２ヘッダタンク部２は、アルミニウム合金などの金属製の円筒状容器で、複数形成された図示しない挿通穴内に複数のチューブ３の図示右側端部が差し込まれた状態で、複数のチューブ３の図示右側端部をろう付けにより接合している。

また、第２ヘッダタンク部２の図示上方側には、外部に冷媒を導出するための図示しない出口配管が接続される接続ブロック１２がろう付けにより接合されている。なお、第１、第２ヘッダタンク部１、２の図示下端部には、熱交換器を車体に取り付けるための係合突起１３、１４が設けられている。

複数のチューブ３は、本発明のロール成形で成形される一対の成形プレート５、６がろう付けにより接合され、内部を冷媒が流れる冷媒流路管である。これらのチューブ３は、積層方向（図示上下方向）に所定の間隔を持って複数積層されている。そして、一対の成形プレート５、６の対向面（内壁面）には、図２に示されるように、外周端縁２１、２２、および外周端縁２１、２２内に冷媒通路（第１流体流路）２３が一体成形されている。

また、一対の成形プレート５、６の表面部（外壁面）には、外周端縁２１、２２内に冷媒通路２３を形成するために外側に突出した複数の突出部２４、および隣設する２つの突出部２４間に設けられる複数の窪み部２６、２７が一体成形されている。複数の突出部２４は、波形筒状の側壁面およびこの側壁面の一端を閉塞する平坦な天壁面（底壁面）よりなり、周囲（外周端縁２１、２２および複数の窪み部２６、２７）よりも所定の寸法だけ浮き上がるように設けられている。

複数の窪み部２６、２７は、内部を空気が流れる流体流路であって、チューブ３の外壁面とフィン４の後述する壁面接触部３１、３２との間で、且つ隣設する２つの突出部２４間に形成された溝状の凹み部である。そして、チューブ３の空気の流れ方向の上流側端部（風上側端部）には、複数の窪み部２６、２７内に空気を導入するための入口側開口部２６ａ、２７ａが設けられている。

また、チューブ３の空気の流れ方向の下流側端部（風下側端部）には、複数の窪み部２６、２７内より空気を導出するための出口側開口部２６ｂ、２７ｂが設けられている。なお、本実施形態の複数の窪み部２６、２７は、入口側開口部２６ａ、２７ａから出口側開口部２６ｂ、２７ｂに向かって波形形状に蛇行して設けられている。

また、本実施形態では、溝状の窪み部２６、２７の入口側開口部２６ａ、２７ａ付近および出口側開口部２６ｂ、２７ｂ付近に例えば０．６５ｍｍの段差部５１ａ、５１ｂを設けることにより、空気の流れを更に乱して、より空気側の伝熱性能の向上を図っているが、段差部５１ａ、５１ｂは無くても良い。

なお、本実施形態では、図２に示したように、成形プレート５の突出部２４および窪み部２６と成形プレート６の突出部２４および窪み部２７とが一対の成形プレート５、６の長手方向（図示左右方向）に若干ずれて配されるように、一対の成形プレート５、６の冷媒通路２３側を互いに向き合わせて接合してチューブ３を形成している。

これにより、冷媒通路２３内を流れる冷媒は、図２に示したように、成形プレート５の突出部２４の内壁面側に形成される凹み部２８を通り、次に、成形プレート６の突出部２４の内壁面側に形成される凹み部２９を通り、次に、再び成形プレート５の凹み部２８を通り、次に、再び成形プレート６の凹み部２９を通る。

このように、成形プレート５の突出部２４の内壁面側に形成される凹み部２８と成形プレート６の突出部２４の内壁面側に形成される凹み部２９とを交互に通りながら、つまり第１ヘッドタンク部１側から第２ヘッドタンク部２側へ向けて蛇行を繰り返しながら冷媒通路２３内を流れる。

図１、図２に示したチューブ３は、図３に示すように、薄い板状のアルミニウム合金などの金属帯板３０を、成形ローラ４１、４２の上流側成形工程４０Ａと成形ローラ４３、４４の下流側成形工程４０Ｂとによりロール成形して表面部に突出部２４を成形した後に、内側同士で２枚を貼り合わせることにより製作される。なお、２枚の成形プレート５、６の貼り合わせではなく、１枚の成形プレートを中央で折り曲げて張り合わせることよりチューブ３を製作するようにしても良い。

複数のフィン４は、薄い板状のアルミニウム合金などの金属帯板がプレス加工によって所定の形状に一体成形されている。これらのフィン４は、山部および谷部に相当する部分に平坦な壁面接触部３１、３２を有するルーバ無しコルゲートフィンである。フィン４の壁面接触部３１、３２は、図２に示したように、成形プレート５、６の突出部２４の外壁面（表面部）にろう付けにより接合され、所定の長さの平坦部がそれぞれ設けられている。

また、フィン４の山部と谷部とを連結する連結部３３、３４は、平板状に形成されている。これにより、本実施形態のフィン４は、山部から谷部を経て次の山部までの形状が長方形状である。なお、本実施形態では、図１に示したように、最も外側に配置される両側のフィン４の積層方向外側には、サイドプレート７、８がろう付けにより接合されている。また、複数のチューブ３および複数のフィン４によって積層型熱交換器の熱交換部（コア部）が構成される。

次に、本実施形態の積層型熱交換器の作用を図１および図２に基づいて簡単に説明する。なお、図２には冷媒の流れと空気の流れを示している。車両用空調装置の冷凍サイクルのコンデンサ（冷媒凝縮器）として使用される積層型熱交換器の内部を流れる冷媒は、接続ブロック１１より流入し、第１ヘッダタンク部１内で各チューブ３に分岐して各チューブ３内に流入する。

各チューブ３内を流れる冷媒は、チューブ３の全面およびチューブ３の突出部２４の外壁面に取り付けられているフィン４の全面に熱を伝える。この熱を、チューブ３内を流れる冷媒と略直交してチューブ３の外側を流れる空気に伝えることで熱交換する。これにより、冷媒は凝縮液化する。熱交換し終えた冷媒は、各チューブ３から第２ヘッダタンク部２で集合され、接続ブロック１２より流出する。

次に、積層型熱交換器の熱交換部の作用を詳細に説明すると、図２に示したように、一対の成形プレート５、６により構成されるチューブ３の内部に形成された冷媒通路２３内を冷媒は、矢印Ａの流れのように分岐、集合を繰り返しながら流れることで、撹乱され良好な伝熱性能を得ることができる。また、チューブ３の外側を流れる空気は、拡大伝熱面であるフィン４を流れる矢印Ｂの流れと、チューブ３の上流側端部（風上側端部）に設けられている入口側開口部２６ａ、２７ａから溝状の窪み部２６、２７を通過する矢印Ｃの流れとに別れる。

そして、図２に示した矢印Ｂの空気の流れは、フィン４に沿ってスムーズに流れてフィン４の熱を奪ってフィン４を冷却した後にフィン４の下流側端部より流出する。また、図２に示した矢印Ｃの空気の流れは、窪み部２６、２７を蛇行して流れてチューブ３（一対の成形プレート５、６）の表面部（外壁面）の熱を奪ってチューブ３を冷却した後にチューブ３の下流側端部（風下側端部）に設けられている出口側開口部２６ｂ、２７ｂより流出する。

次に、本発明の要部であるチューブ３を形成する成形プレート５、６のロール成形について説明する。図３は、本発明の第１実施形態におけるロール成形装置の要部構造を示す模式図である。本ロール成形装置は、複数の成形工程４０Ａ、４０Ｂを用いて長尺の金属帯板３０の長手方向に、突出部２４を所定間隔で連続的に成形するものである。

上流側成形工程４０Ａは、上流側凸部４１ａ（Ｄ部詳細参照）を円周面に形成した上流凸側成形ロール４１と、その上流側凸部４１ａに対応する上流側凹部４２ａ（Ｄ部詳細参照）を円周面に形成した上流凹側成形ロール４２とで成り、金属帯板３０に大きめの突出部２４ａを成形する。

また、下流側成形工程４０Ｂは、下流側凸部４３ａ（Ｆ部詳細参照）を円周面に形成した下流凸側成形ロール４３と、その下流側凸部４３ａに対応する下流側凹部４４ａ（Ｆ部詳細参照）を円周面に形成した下流凹側成形ロール４４とで成り、上流側成形工程４０Ａで成形した突出部２４ａを絞って、金属帯板３０の板面に対する角度が突出部２４Ａよりも小さく、より９０度に近い、小さめの突出部２４を成形する。

本実施形態では、このような上流側成形工程４０Ａと下流側成形工程４０Ｂとの間に、上流側成形工程４０Ａで成形した大きめの突出部２４ａが嵌まる形状、より具体的には渡し用凹部４５ａ（Ｅ部詳細参照）を円周面に形成した渡しロール４５を設けている。そして、金属帯板３０は、上流側成形工程４０Ａから上流凸側成形ロール４１の図示右上側の円周面、渡しロール４５の図示下側の円周面、下流凸側成形ロール４３の図示左上側の円周面と順に各ロール４１、４５、４３の一部の円周面に沿って下流側成形工程４０Ｂに至るようにしている。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、上流側成形工程４０Ａと下流側成形工程４０Ｂとの間に、上流側成形工程４０Ａで成形した大きめの突出部２４ａが嵌まる形状を円周面に形成した渡しロール４５を設けるとともに、
金属帯板３０は、上流側成形工程４０Ａから上流凸側成形ロール４１、渡しロール４５、下流凸側成形ロール４３の順に各ロールの一部の円周面に沿って下流側成形工程４０Ｂに至るようにしている。

なお、本装置で構成するロールは、全て同期を取って回転駆動が成される。これによれば、上流側成形工程４０Ａで成形した大きめの突出部２４ａが、順に、上流凸側成形ロール４１の上流側凸部４１ａ、渡しロール４５の円周面の形状、下流凸側成形ロール４３の下流側凸部４３ａとスプロケットのように嵌まって、各ロール４１、４５、４３の一部の円周面に沿って下流側成形工程４０Ｂへと送られるため長手方向に大きな位置ずれを生じることがなく、単一の成形工程では成形困難な突出部２４を複数の成形工程４０Ａ、４０Ｂを用いて成形することができる。

図４は、成形長さに対する位置ずれ量δを表すグラフである。従来のロール成形では、金属帯板３０の長手方向に対する位置合わせ機構が無いため、位置ずれ量δが累積して拡大して行くが、本方式では突出部２４の成形毎に、上流側成形工程４０Ａで成形した大きめの突出部２４ａをパイロット形状として位置ずれ量δを修正、吸収して行くため、長手方向に大きな位置ずれを生じることがない。

また、渡しロール４５には、大きめの突出部２４ａが嵌まる形状として、渡し用凹部４５ａを形成している。これは、大きめの突出部２４ａに嵌まる渡しロール４５側の形状を凸形状とすると、下流側成形工程４０Ｂでは大きめの突出部２４ａを小さめの突出部２４に対応した下流側凹部４４ａに受け渡さなくてはならなくなり、食い付きなどの不具合を生じるおそれがある。

しかし、これによれば、下流側成形工程４０Ｂでは大きめの突出部２４ａを小さめの突出部２４に対応した下流側凸部４３ａに受け渡すことで食い付きなどの不具合を生じるおそれがなく、安定的に搬送することができる。

また、上流側成形工程４０Ａと下流側成形工程４０Ｂとの間に、上流側成形工程４０Ａで成形した突出部２４ａが嵌まる嵌合部を円周面に形成した渡しロール４５によって金属帯板３０を上流凹側成形ロール４２から下流凹側成形ロール４４へと搬送する搬送工程を有している。

これによれば、上流側成形工程４０Ａで成形した突出部２４ａが、順に、上流凸側成形ロール４１の上流側凸部４１ａ、渡しロール４５の円周面の嵌合部、下流凸側成形ロール４３の下流側凸部４３ａに嵌って、各ロール４１、４５、４３から下流側成形工程４０Ｂへと送られるため、金属帯板の長手方向に大きな位置ずれを生じることがなく、突出部２４を成形することができる。

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態におけるロール成形装置の要部構造を示す模式図である。上述した第１実施形態と異なる特徴として、まず、渡しロール４５の渡し用凹部４５ａと下流凸側成形ロール４３の下流側凸部４３ａとが、一部にて金属帯板３０の大きめの突出部２４ａを介して噛み合うようにしている（Ｇ部詳細参照）。

これによれば、例え渡しロール４５を駆動しなくとも、渡しロール４５と下流凸側成形ロール４３とは歯車のように噛み合って同期が取られるうえ、その間を受け渡される金属帯板３０は、ばたつく有余も無くなることから、より長手方向に位置ずれを生じにくい構造とすることができる。

また、下流側成形工程４０Ｂにおいて、下流側凸部４３ａと下流側凹部４４ａとの間には、金属帯板３０の板厚よりも大きい隙Ｓを確保している（Ｈ部詳細参照）。これによれば、大きめの突出部２４ａを小さめの突出部２４に絞るうえでのロール精度や板厚、引っ張り強度、耐力などの材料変動による成形変動を、隙Ｓを設けることによって吸収することができる。Ｈ部詳細中の突出部２４´は、製経時のボリューム変動を、成形ロール間のすき間に入り込む余地を与えることで吸収している状態を示している。

（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態におけるロール成形装置の要部構造を示す模式図である。上述した第１、第２実施形態と異なる特徴として、まず、上流凸側成形ロール４１の上流側凸部４１ａと渡しロール４５の渡し用凹部４５ａとが、一部にて金属帯板３０の大きめの突出部２４ａを介して噛み合うようにしている（Ｊ部詳細参照）。

これによれば、第２実施形態での下流側と同様に、例え渡しロール４５を駆動しなくとも、上流凸側成形ロール４１と渡しロール４５とは歯車のように噛み合って同期が取られるうえ、その間を受け渡される金属帯板３０は、ばたつく有余も無くなることから、より長手方向に位置ずれを生じにくい構造とすることができる。

また、下流側成形工程４０Ｂへの入口側において、下流凸側成形ロール４３に嵌まっている金属帯板３０の外周側に、大きめの突出部２４ａが下流側凸部４３ａから外れるのを防止する入口側ガイド面４６ａを設けている（Ｌ部詳細参照）。ちなみに４６は、入口側ガイド部材である。これによれば、金属帯板３０がばたつく有余も無く下流側成形工程４０Ｂへ送られることから、より長手方向に位置ずれを生じにくい構造とすることができる。

また、渡しロール４５に嵌まっている金属帯板３０の外周側に、大きめの突出部２４ａが渡し用凹部４５ａから外れるのを防止する渡し部ガイド面４７ａを設けている（Ｋ部詳細参照）。ちなみに４７は、渡し部ガイド部材である。これによれば、上記の下流側成形工程４０Ｂへの入口側と同様に、渡し部においても金属帯板３０がばたつく有余も無く下流側成形工程４０Ｂへ送られることから、より長手方向に位置ずれを生じにくい構造とすることができる。

また、金属帯板３０の一部に圧痕（マーキング痕）４８ａ´、４９ａ´を残すマーキング部材４８、４９を、上流凹側成形ロール４２と下流凹側成形ロール４４とに設けている。なお、マーキング部材４８、４９は、上流凸側成形ロール４１と下流凸側成形ロール４３側に設けても良い。Ｉ部詳細に示す４８は、マーキング部材として成形ロールに組み込まれたマーキングブロックと、その外側面に設けられたマーキング突起４８ａである。なお、Ｉ部詳細では両ロール４１、４２の凹凸形状は省略して示している。

そして図７は、マーキング痕４８ａ´、４９ａ´による位置ずれ量δの計測例を示す帯板材３０の部分図である。圧痕４８ａ´、４９ａ´の間隔から上流側成形工程４０Ａの上流側凸部４１ａおよび上流側凹部４２ａの位置と、下流側成形工程４０Ｂの下流側凸部４３ａおよび下流側凹部４４ａの位置との位置ズレ量δを検知することができる。これによれば、上流側成形工程４０Ａと下流側成形工程４０Ｂとでの位置合わせ精度を評価する方法となり、これにより各ロールの軸間ピッチを調節して容易に位置合わせを行うことが可能となる。

（その他の実施形態）
図８は、本発明の他の実施形態により成形されるオフセットフィンを示す斜視図である。上述の実施形態では、本発明のロール成形方法およびその装置を、熱交換チューブ３の成形プレート５、６の成形に適用したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、突出形状以外にも、図８に示すように、曲げや抜きなどの形状で、材料長手方向に多工程で加工が必要なオフセットフィンなどのロール成形に適用しても良い。

また、上述の実施形態では、下流側成形工程４０Ｂへの入口側において、下流凸側成形ロール４３に嵌まっている金属帯板３０の外周側に、大きめの突出部２４ａが下流側凸部４３ａから外れるのを防止する入口側ガイド面４６ａを設けたが、上流側成形工程４０Ａの出口側において、上流凸側成形ロール４１に嵌まっている金属帯板３０の外周側に、大きめの突出部２４ａが上流側凸部４３ａから外れるのを防止する出口側ガイド面を設けて、さらに位置ずれの発生を防止する構成としても良い。

本発明の実施形態に係る積層型熱交換器の全体構造を示す斜視図である。 図１の積層型熱交換器熱交換部の主要構造を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態におけるロール成形装置の要部構造を示す模式図である。 成形長さに対する位置ずれ量δを表すグラフである。 本発明の第２実施形態におけるロール成形装置の要部構造を示す模式図である。 本発明の第３実施形態におけるロール成形装置の要部構造を示す模式図である。 本発明のマーキング痕による位置ずれ量δの計測例を示す帯板材３０の部分図である。 本発明の他の実施形態におけるオフセットフィンの成形形状を示す斜視図である。 従来の扁平チューブなどのロール成形装置の要部構造を示す斜視図である。 金属帯板２０１に突出部２０２を連続的に形成するロール成形装置２００の要部を示す斜視図である。

符号の説明

２４…小さめの突出部、突出部
２４ａ…大きめの突出部
３０…金属帯板
４０Ａ…上流側成形工程
４０Ｂ…下流側成形工程
４１…上流凸側成形ロール
４１ａ…上流側凸部
４２…上流凹側成形ロール
４２ａ…上流側凹部
４３…下流凸側成形ロール
４３ａ…下流側凸部
４４…下流凹側成形ロール
４４ａ…下流側凹部
４５…渡しロール
４５ａ…渡し用凹部
４６…入口側ガイド部材
４７…渡し部ガイド部材
４８…マーキング部材
４８ａ…圧痕
４９…マーキング部材
４９ａ…圧痕
Ｓ…隙
δ…位置ズレ量

Claims (9)

1. 複数の成形工程を用いて長尺の金属帯板（３０）の長手方向に突出部（２４）を所定間隔で連続的に成形するロール成形方法およびその装置であり、
   上流側凸部（４１ａ）を円周面に形成した上流凸側成形ロール（４１）と前記上流側凸部（４１ａ）に対応する上流側凹部（４２ａ）を円周面に形成した上流凹側成形ロール（４２）とで前記金属帯板（３０）に大きめの突出部（２４ａ）を成形する上流側成形工程（４０Ａ）と、
   下流側凸部（４３ａ）を円周面に形成した下流凸側成形ロール（４３）と前記下流側凸部（４３ａ）に対応する下流側凹部（４４ａ）を円周面に形成した下流凹側成形ロール（４４）とで前記上流側成形工程（４０Ａ）で成形した大きめの突出部（２４ａ）を絞って小さめの突出部（２４）を成形する下流側成形工程（４０Ｂ）とからなるロール成形方法およびその装置において、
   前記上流側成形工程（４０Ａ）と前記下流側成形工程（４０Ｂ）との間に、前記上流側成形工程（４０Ａ）で成形した前記大きめの突出部（２４ａ）が嵌まる形状を円周面に形成した渡しロール（４５）を設けるとともに、
   前記金属帯板（３０）は、前記上流側成形工程（４０Ａ）から前記上流凸側成形ロール（４１）、前記渡しロール（４５）、前記下流凸側成形ロール（４３）の順に各ロールの一部の円周面に沿って前記下流側成形工程（４０Ｂ）に至るようにしたことを特徴とするロール成形方法およびその装置。
2. 前記渡しロール（４５）には、前記大きめの突出部（２４ａ）が嵌まる形状として、渡し用凹部（４５ａ）を形成したことを特徴とする請求項１に記載のロール成形方法およびその装置。
3. 前記渡しロール（４５）の前記渡し用凹部（４５ａ）と前記下流凸側成形ロール（４３）の前記下流側凸部（４３ａ）とが、一部にて前記金属帯板（３０）の前記大きめの突出部（２４ａ）を介して噛み合うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のロール成形方法およびその装置。
4. 前記下流側成形工程（４０Ｂ）において、前記下流側凸部（４３ａ）と前記下流側凹部（４４ａ）との間には、前記金属帯板（３０）の板厚よりも大きい隙（Ｓ）を確保したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のロール成形方法およびその装置。
5. 前記上流凸側成形ロール（４１）の前記上流側凸部（４１ａ）と前記渡しロール（４５）の前記渡し用凹部（４５ａ）とが、一部にて前記金属帯板（３０）の前記大きめの突出部（２４ａ）を介して噛み合うようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のロール成形方法およびその装置。
6. 前記下流側成形工程（４０Ｂ）への入口側において、前記下流凸側成形ロール（４３）に嵌まっている前記金属帯板（３０）の外周側に、前記大きめの突出部（２４ａ）が前記下流側凸部（４３ａ）から外れるのを防止する入口側ガイド面（４６ａ）を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のロール成形方法およびその装置。
7. 前記渡しロール（４５）に嵌まっている前記金属帯板（３０）の外周側に、前記大きめの突出部（２４ａ）が前記渡し用凹部（４５ａ）から外れるのを防止する渡し部ガイド面材（４７ａ）を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のロール成形方法およびその装置。
8. 前記金属帯板（３０）の一部に圧痕（４８ａ´、４９ａ´）を残すマーキング部材（４８、４９）を、前記上流凸側成形ロール（４１）と前記下流凸側成形ロール（４３）、もしくは前記上流凹側成形ロール（４２）と前記下流凹側成形ロール（４４）に設けるとともに、
   前記圧痕（４８ａ´、４９ａ´）の間隔から前記上流側成形工程（４０Ａ）の前記上流側凸部（４１ａ）および前記上流側凹部（４２ａ）の位置と、前記下流側成形工程（４０Ｂ）の前記下流側凸部（４３ａ）および前記下流側凹部（４４ａ）の位置との位置ズレ量（δ）を検知することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のロール成形方法およびその装置。
9. 複数の成形工程を用いて長尺の金属帯板（３０）の長手方向に突出部（２４）を所定間隔で連続的に成形するロール成形方法およびその装置であり、
   上流側凸部（４１ａ）を円周面に形成した上流凸側成形ロール（４１）と前記上流側凸部（４１ａ）に対応する上流側凹部（４２ａ）を円周面に形成した上流凹側成形ロール（４２）とで前記金属帯板（３０）に突出部（２４ａ）を成形する上流側成形工程（４０Ａ）と、
   下流側凸部（４３ａ）を円周面に形成した下流凸側成形ロール（４３）と前記下流側凸部（４３ａ）に対応する下流側凹部（４４ａ）を円周面に形成した下流凹側成形ロール（４４）とで前記上流側成形工程（４０Ａ）で成形した前記突出部（２４ａ）を絞り、前記金属帯板（３０）の板面に対する角度が前記突出部（２４ａ）よりも小さい前記突出部（２４）を成形する下流側成形工程（４０Ｂ）とからなるロール成形方法において、
   前記上流側成形工程（４０Ａ）と前記下流側成形工程（４０Ｂ）との間に、前記上流側成形工程（４０Ａ）で成形した前記突出部（２４ａ）が嵌まる嵌合部を円周面に形成した渡しロール（４５）によって前記金属帯板（３０）を前記上流凹側成形ロール（４２）から前記下流凹側成形ロール（４４）へと搬送する搬送工程を有することを特徴とするロール成形方法。

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