JP2756631B2 - 拡管方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器の直管または
Ｕ字型の伝熱管内に、ビレットを有するマンドレルを圧
入させることにより、伝熱管を膨張させてフィンに固着
させるための拡管方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の拡管装置としては、シリ
ンダー等により昇降自在の往復作動体の底面部に複数の
マンドレルを装着させ、その下方に複数の伝熱管を配置
させ、この伝熱管にビレットを有するマンドレルを圧入
させるものが知られている。

【０００３】また、前記装置にマンドレルのパターン変
更プレートを装着させたものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、前者において
は、使用するマンドレルのパターンを変更する場合、往
復作動体に装着するマンドレルの本数や位置を１本ずつ
人手により選択変更する必要があり、またマンドレル自
体その寸法が非常に長いため、取扱い難く、変更作業が
煩雑であることが問題となっていた。

【０００５】また、後者においては、パターン変更プレ
ートを予め複数用意しておく必要があり、用意されてい
ないパターンに関しては、そのパターンに対応するパタ
ーン変更プレートを人手により交換する必要があり、前
者同様変更作業が煩雑であることが問題となっていた。

【０００６】本発明は、このような欠点に鑑み、マンド
レルのパターン変更作業の作業時間の短縮が図れ、作業
員に負担が掛からない拡管方法および装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の方法は、先端に
ビレットを有する拡管用の複数のマンドレルを拡管用の
複数の伝熱管に圧入させるための拡管装置を使用して熱
交換器のフィンと伝熱管とを固着する拡管方法におい
て、装置本体のマンドレルと直交方向で、マンドレル収
納プレートと拡管台の作動側に、小径部と大径部とから
なるだるま孔が多数設けられた第１マンドレル案内板を
それぞれ移動自在に配設させると共に、リフレア台の作
動側に、小径部と大径部とからなるだるま孔が多数設け
られた第２マンドレル案内板を移動自在に配設させ、ま
ず全てのマンドレル案内板のだるま孔の大径部をマンド
レル側に位置させた後、使用するマンドレルの受圧駒を
拡管台の作動側の第１マンドレル案内板の作動側に位置
させると共に、マンドレルのフレア治具を第２マンドレ
ル案内板の作動側に位置させた後、使用しないマンドレ
ルを、その受圧駒をマンドレル収納プレート内に収納固
定させることにより、作動側から後退させた後、全ての
マンドレル案内板のだるま孔の小径部をマンドレル側に
位置させ、使用するマンドレルのみを拡管台の移動によ
り、所定の伝熱管内に圧入させて拡管を行うことを特徴
とするものである。

【０００８】また、本発明の装置は、装置本体の長さ方
向にシャフトがサーボモーターにより回動自在に設けら
れ、装置本体の一端から他端に向けてマンドレル収納プ
レート、拡管台、リフレア台、ストリッパー台が順次シ
ャフトに貫通させて設けられ、かつ拡管台をシャフトに
軸着させ、マンドレルを拡管台およびリフレア台に装着
させ、マンドレル収納プレート、拡管台およびリフレア
台の作動側に、小径部と大径部とからなるだるま孔が多
数設けられたマンドレル案内板が、移動自在に装着さ
れ、拡管台とリフレア台との間に各マンドレルのフレア
治具をマンドレルの軸心に沿わせて移動可能なフレア治
具用移動機構が設けられ、マンドレル収納プレートの外
方にマンドレル選択機構が設けられたことを特徴とする
ものである。

【０００９】

【実施例】本発明に係る拡管装置について、図１〜図９
に基づいて説明する。

【００１０】本発明は、装置本体１６の一端から他端に
向けて、先端にビレット１１を有するマンドレル１２を
挿通させたマンドレル収納プレート２２、拡管台２４、
リフレア台２６、ストリッパー台２８が順次配設され、
拡管台２４の移動により、拡管用の複数のマンドレル１
２を拡管用の複数の伝熱管１４に圧入させるための横型
の拡管装置であり、以下にその構成を詳述する。

【００１１】装置本体１６の長さ方向にシャフト１８が
サーボモーター２０により回動自在に設けられている。
本実施例のシャフト１８は装置本体１６の幅方向の両側
に１本ずつ設けられている。

【００１２】装置本体１６の一端（図１、図２において
右側）から他端（図１、図２において左側）に向けてマ
ンドレル収納プレート２２、拡管台２４、リフレア台２
６、ストリッパー台２８が順次シャフト１８に貫通させ
て設けられ、拡管台２４はシャフト１８に軸着させてあ
る。

【００１３】ここで、マンドレル収納プレート２２、拡
管台２４、リフレア台２６、ストリッパー台２８の役割
について詳述する。

【００１４】マンドレル収納プレート２２は使用しない
マンドレル１２を収納するためのものである。

【００１５】拡管台２４はマンドレル１２を作動側（伝
熱管１４側、図１および図２において左側）へ移動さ
せ、拡管作業を行うためのマンドレル１２の駆動部であ
る。

【００１６】リフレア台２６は、拡管終了後、伝熱管１
４の基端部に二次、三次拡管作業を行う、つまりフレア
治具５６を作動側（伝熱管１４側、図１および図２にお
いて左側）へ移動させるためのものである。

【００１７】ストリッパー台２８は、拡管を行うために
伝熱管１４に装着された薄板状の多数のフィン１３の最
前（図６において上端）のフィン１３から伝熱管１４の
先端までを所定長保持して押圧させると共に、ビレット
１１を有するマンドレル１２を伝熱管１４から抜取る際
にこの伝熱管１４をフィン１３と共に支持するためのも
のである。

【００１８】また、ストリッパー台２８の作動側（図５
において下側）に所定長を有し、かつ円筒状のストリッ
パー２９が設けられ、このストリッパー２９により最前
のフィン１３から伝熱管１４の先端までを所定長保持で
きる。

【００１９】この際、最前のフィン１３から伝熱管１４
の先端までの距離を所定長保持させるのは、拡管終了
後、伝熱管１４の基端部に二次、三次拡管作業を行う長
さを確保するためである

【００２０】装置本体１６の他端（図１、図２において
左側）には拡管用の複数の伝熱管１４を支持する支持部
材３０が設けられ、この支持部材３０に対応する装置本
体１６の両側にワーク供給機構３２およびワーク取出機
構３４がそれぞれ設けられている。本実施例において、
装置本体１６の前方側（図１において下側）にワーク供
給機構３２を、装置本体１６の後方側（図１において上
側）にワーク取出機構３４が位置する。

【００２１】マンドレル１２を拡管台２４およびリフレ
ア台２６に装着させてある。本実施例において、拡管台
２４およびリフレア台２６にそれぞれ通孔３６がマンド
レル１２（フィン１３に固着させる伝熱管１４）の最高
本数分設けられ、使用するマンドレル１２の本数に対応
する通孔３６にマンドレル１２を挿通させてある。

【００２２】マンドレル１２は長尺物であるため、拡管
台２４とリフレア台２６との間に、マンドレル１２を挿
通させるための通孔３７を有する支持板３８を複数配設
させてある。この支持板３８は、拡管台２４の移動と共
に順次移動され、その目的はマンドレル１２の支持およ
び振動防止を行うためである。図４の一点鎖線の上部に
支持板３８の移動状態、一点鎖線の下部に支持板３８の
通常状態が示されている。

【００２３】マンドレル収納プレート２２および拡管台
２４の作動側（図１および図２において左側、図５にお
いて下側）に、第１マンドレル案内板４０がそれぞれ移
動自在に設けられている。

【００２４】第１マンドレル案内板４０は、小径部４２
をマンドレル１２に対応させ、大径部４４をマンドレル
１２の基端部（図１および図２において右側、図５にお
いて上側）に装着された受圧駒６４に対応させてなるだ
るま孔４６が多数一定間隔で同一方向に設けられたもの
であり、この第１マンドレル案内板４０の移動は上方
（図３において上方）に設けられた移動用シリンダー４
８により行う。

【００２５】リフレア台２６の作動側（図１および図２
において左側、図６において下側）に、第２マンドレル
案内板５０が移動自在に設けられている。

【００２６】第２マンドレル案内板５０は、小径部５２
をマンドレル１２に対応させ、大径部５４をマンドレル
１２に装着されたフレア治具（リフレアパンチ、第二次
・第三次拡管用パンチ）５６に対応させてなるだるま孔
５８が多数一定間隔で同一方向に設けられたものであ
り、この第２マンドレル案内板５０の移動は前記第１マ
ンドレル案内板４０と同様の移動用シリンダー（図示
略）により行う。

【００２７】このフレア治具５６は、マンドレル１２の
先端側のビレット１１を取外し、マンドレル１２の先端
側から嵌挿させ、再びビレット１１を取付けることによ
り、マンドレル１２に装着させ、マンドレル１２に対し
ては遊動状態となっている。

【００２８】従って、フレア治具５６の交換はマンドレ
ル１２の先端側のビレット１１の着脱により容易に行う
ことができる。

【００２９】第１マンドレル案内板４０および第２マン
ドレル案内板５０の移動は移動用シリンダー４８に限定
されることなく、他の移動手段でもよい。

【００３０】第１マンドレル案内板４０および第２マン
ドレル案内板５０のだるま孔４６，５８が多数設けられ
ているのは、使用するマンドレル１２（フィン１３に固
着させる伝熱管１４）の最高本数に対応させるためであ
る。

【００３１】拡管台２４とリフレア台２６との間のリフ
レア台２６側に各マンドレル１２に装着されたフレア治
具５６を、マンドレル１２の軸心方向に沿わせて同時に
移動可能なフレア治具用移動機構６０が設けられている
（図７参照）。このフレア治具用移動機構６０は、フレ
ア治具５６の上縁（図７において上側）に当接し、マン
ドレル１２の軸心方向に沿わせて移動手段（図示略）を
介して移動させるものである。

【００３２】マンドレル収納プレート２２の外方（図１
において右側、図８において上側））にマンドレル選択
機構６２が設けられている。

【００３３】マンドレル選択機構６２は、図８および図
９に示すように、マンドレル１２の基端に装着された受
圧駒６４の内周面に係合突部６６が設けられ、この係合
突部６６に係合可能な係合溝６７を有するチャックピン
６８を移動自在のシリンダー７０に装着させ、チャック
ピン６８を使用しないマンドレル１２の受圧駒６４に係
合させ、このマンドレル１２をマンドレル収納プレート
２２内に移動させることにより行う。

【００３４】このマンドレル選択機構６２をコンピュー
ター制御させることにより、自動的に使用しないマンド
レル１２の選択を行うことができる。

【００３５】チャックピン６８の移動は、シリンダー７
０をサーボモーター７２により移動させることにより行
う。

【００３６】なお、図中７４はマンドレル保持用プラン
ジャーであり、マンドレル１２の基端に装着された受圧
駒６４の外周面の係合溝７６内に係脱自在に装着され、
マンドレル収納プレート２２内に収納された受圧駒６４
を固定するものである。

【００３７】本実施例の拡管装置により拡管用の複数の
マンドレル１２を拡管用の複数の伝熱管１４に圧入させ
る拡管方法を図５〜図９に基づいて説明する。

【００３８】まず、全てのマンドレル案内板４０，５０
のだるま孔４６，５８の大径部４４，５４をマンドレル
１２側に移動させ、全てのマンドレル１２を移動可能状
態とする（図６参照）。

【００３９】次に、全てのマンドレル１２に装着された
フレア治具５６を、リフレア台２６の作動側へ、フレア
治具用移動機構６０により移動させる（図７参照）。

【００４０】次に、使用しないマンドレル１２のみを使
用しない状態に位置させる。この際、チャックピン６８
を使用しないマンドレル１２上に移動させ、使用しない
マンドレル１２の受圧駒６４に係合させ、このマンドレ
ル１２をマンドレル収納プレート２２内に移動させると
共に、マンドレル収納プレート２２内に移動された使用
しないマンドレル１２の受圧駒６４を、マンドレル保持
用プランジャー７４を介して固定する（図８および図９
参照）。

【００４１】次に、第１マンドレル案内板４０を移動用
シリンダー４８を介して移動させると共に、第２マンド
レル案内板５０を移動用シリンダー（図示略）を介して
移動させることにより、マンドル１２側にだるま孔４６
の小径部４２およびだるま孔５８の小径部５２を位置さ
せ、使用しないマンドレル１２が拡管台２４の移動によ
り移動しない状態とする。

【００４２】つまり、マンドレル収納プレート２２内に
受圧駒６４が収納されたマンドレル１２は、その受圧駒
６４がマンドレル収納プレート２２内にマンドレル保持
用プランジャー７４を介して固定されると共に、マンド
レル収納プレート２２の作動側（図５において下側）の
第１マンドル案内板４０のだるま孔４６の小径部により
マンドレル収納プレート２２内から抜出ることがなく、
拡管台２４が移動する際、マンドレル収納プレート２２
内に受圧駒６４が固定されたマンドレル１２は、上側
（図５において上側）の第１マンドレル案内板４０のだ
るま孔４６の小径部４２、拡管台２４の通孔３６、下側
（図５において下側）の第１マンドレル案内板４０のだ
るま孔４６の小径部４２、支持板３８の通孔３７および
リフレア台２６の通孔３６内に位置した状態のままで保
持されるため、拡管台２２の移動により移動することが
ない。

【００４３】次に、リフレア台２６およびストリッパー
台２８が作動側に移動し、フィン１３を所定長保持して
押圧し、装置本体１６の他端の支持部材３０と共に、伝
熱管１４とフィン１３とを支持する。

【００４４】次に、拡管台２４の移動により使用するマ
ンドレル１２のみを使用し、拡管用の伝熱管１４のみに
拡管を行う。

【００４５】つまり、使用するマンドレル１２は、拡管
台２４が移動する際、拡管台２４の作動側（図５におい
て拡管台２２の下側）の第１マンドレル案内板４０のだ
るま孔４６の小径部４２に、使用するマンドレル１２の
受圧駒６４が当接した状態で拡管台２４に押圧されて移
動する。

【００４６】次に、リフレア台２６が作動側に移動し、
フレア治具５６が伝熱管１４の基端部内に挿入され、伝
熱管１４に二次、三次拡管が行われる。

【００４７】次に、拡管台２４が後退し、マンドレル１
２の先端を伝熱管１４から抜取る。

【００４８】なお、本実施例において第１マンドレル案
内板４０と第２マンドレル案内板５０とはそれぞれ別の
ものであるが、だるま孔を同一寸法とする（マンドレル
１２の受圧駒６４とフレア治具５６との外径を同一とす
る）ことにより併用することは可能である。

【００４９】また、本発明の拡管方法に使用する拡管装
置はサーボモーター２０によりシャフト１８を回動させ
るものに限定されない。

【００５０】また、本実施例において、マンドレル１２
に装着された受圧駒６４をチャックピン６８によりマン
ドレル収納プレート２２内に移動させるのに代えて、マ
ンドレル１２に装着させた受圧駒６４を鉄製とし、マン
ドレル収納プレート２２内に磁力を付与させることによ
り、使用しないマンドレル１２をマンドレル収納プレー
ト２２内に固定することも可能である。

【００５１】また、本実施例の拡管装置は横型である
が、縦型とする場合、図１０に示すように、まずフレア
治具用移動機構６０をマンドレル１２の基端部の受圧駒
用移動機構として使用し、この機構によりマンドレル１
２の受圧駒６４をマンドレル収納プレート２２内に移動
させ、マンドレル収納プレート２２内に移動された全て
のマンドレル１２の受圧駒６４を、マンドレル保持用プ
ランジャー７４を介して固定することにより全てのマン
ドレル１２を使用しない状態とする。

【００５２】次に、前記実施例のチャックピン６８をプ
ッシャーピンとして利用し、使用すべきマンドレル１２
をプッシャーピンによりマンドレル収納プレート２２か
ら押出す。この際、マンドレル１２は自重により落下し
使用可能状態となる。

【００５３】その他は横型の場合と同様にして行う。

【００５４】

【発明の効果】本発明に係る拡管方法および装置によれ
ば、まず全てのマンドレル案内板のだるま孔の大径部を
マンドレル側に位置させた後、フレア治具用移動機構を
介して使用するマンドレルの受圧駒を拡管台の作動側の
第１マンドレル案内板の作動側に位置させると共に、マ
ンドレルのフレア治具を第２マンドレル案内板の作動側
に位置させた後、使用しないマンドレルを、マンドレル
選択機構を介してその受圧駒をマンドレル収納プレート
内に収納固定させることにより、作動側から後退させた
後、全てのマンドレル案内板のだるま孔の小径部をマン
ドレル側に位置させ、使用するマンドレルのみを拡管台
の移動により、所定の伝熱管内に圧入させて拡管を行う
ため、マンドレルのパターン変更時に、従来のように、
人手によりマンドレルを１本ずつ選択する必要もなく、
パターン変更プレートを複数用意することもなく、容易
に機械的にマンドレルのパターン変更を行うことができ
るので、作業時間の短縮が図れ、作業員に負担が掛から
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る拡管装置の正面図。

【図２】同、側面図。

【図３】本発明に係るマンドレル案内板の平面図。

【図４】本発明に係る拡管装置の使用状態を示す正面
図。

【図５】同、要部拡大正面図。

【図６】本発明に係る拡管装置のマンドレル案内板の使
用状態を示す平面図。

【図７】本発明に係る拡管装置のフレア治具用移動機構
の使用状態を示す拡大正面図。

【図８】本発明に係る拡管装置のマンドレル選択機構の
拡大正面図。

【図９】本発明に係る拡管装置のマンドレルの受圧駒の
固定機構の拡大正面図。

【図１０】本発明に係る拡管装置の別の実施例の受圧駒
用移動機構の拡大正面図。

【符号の説明】

１１ ビレット １２ マンドレル １３ フィン １４ 伝熱管 １６ 装置本体 １８ シャフト ２０ サーボモーター ２２ マンドレル収納プレート ２４ 拡管台 ２６ リフレア台 ２８ ストリッパー台 ４０ 第１マンドレル案内板 ４２ 小径部 ４４ 大径部 ４６ だるま孔 ５０ 第２マンドレル案内板 ５２ 小径部 ５４ 大径部 ５６ フレア治具 ５８ だるま孔 ６０ フレア治具用移動機構 ６２ マンドレル選択機構 ６４ 受圧駒

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体(16)の一端から他端に向けて、
   先端にビレット(11)を有するマンドレル(12)を挿通させ
   たマンドレル収納プレート(22)、拡管台(24)、リフレア
   台(26)、ストリッパー台(28)が順次配設され、拡管台(2
   4)の移動により、拡管用の複数のマンドレル(12)を拡管
   用の複数の伝熱管(14)に圧入させるための拡管装置を使
   用して熱交換器のフィン(13)と伝熱管(14)とを固着する
   拡管方法において、装置本体(16)のマンドレル(12)と直
   交方向で、マンドレル収納プレート(22)と拡管台(24)の
   作動側に、小径部(42)をマンドレル(12)に対応させ、大
   径部(44)をマンドレル(12)の基端部に装着された受圧駒
   (64)に対応させてなるだるま孔(46)が多数設けられた第
   １マンドレル案内板(40)をそれぞれ移動自在に配設させ
   ると共に、リフレア台(26)の作動側に、小径部(52)をマ
   ンドレル(12)に対応させ、大径部(54)をマンドレル(12)
   の先端部に装着されたフレア治具(56)に対応させてなる
   だるま孔(58)が多数設けられた第２マンドレル案内板(5
   0)を移動自在に配設させ、まず全てのマンドレル案内板
   (40)，(50)のだるま孔(46)，(58)の大径部(44)，(54)を
   マンドレル(12)側に位置させた後、使用するマンドレル
   (12)の受圧駒(64)を拡管台(24)の作動側の第１マンドレ
   ル案内板(40)の作動側に位置させると共に、マンドレル
   (12)のフレア治具(56)を第２マンドレル案内板(50)の作
   動側に位置させた後、使用しないマンドレル(12)を、そ
   の受圧駒(64)をマンドレル収納プレート(22)内に収納固
   定させることにより、作動側から後退させた後、全ての
   マンドレル案内板(40)，(50)のだるま孔(46)，(58)の小
   径部(42)，(52)をマンドレル(12)側に位置させ、使用す
   るマンドレル(12)のみを拡管台(24)の移動により、所定
   の伝熱管(14)内に圧入させて拡管を行うことを特徴とす
   る拡管方法。
2. 【請求項２】 先端にビレット(11)を有する拡管用の複
   数のマンドレル(12)を拡管用の複数の伝熱管(14)に圧入
   させるための拡管装置において、装置本体(16)の長さ方
   向にシャフト(18)がサーボモーター(20)により回動自在
   に設けられ、装置本体(16)の一端から他端に向けてマン
   ドレル収納プレート(22)、拡管台(24)、リフレア台(2
   6)、ストリッパー台(28)が順次シャフト(18)に貫通させ
   て設けられ、かつ拡管台(24)をシャフト(18)に軸着さ
   せ、マンドレル(12)を拡管台(24)およびリフレア台(26)
   に装着させ、マンドレル収納プレート(22)、拡管台(24)
   およびリフレア台(26)の作動側に、小径部(42)と大径部
   (44)とからなるだるま孔(46)が多数設けられたマンドレ
   ル案内板(40)が、それぞれ移動自在に装着され、拡管台
   (24)とリフレア台(26)との間に、各マンドレル(12)のフ
   レア治具(56)をマンドレル(12)の軸心方向に沿わせて移
   動させるフレア治具用移動機構(60)が設けられ、マンド
   レル収納プレート(22)の外方にマンドレル選択機構(62)
   が設けられたことを特徴とする拡管装置。