JP2845863B2 - 拡管装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は拡管装置に関し、更
に詳細には家庭用クーラや自動車用クーラー等の熱交換
器に用いられる冷却チューブを拡管する拡管装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】家庭用クーラや自動車用クーラー等に
は、熱効率を高めるために複数枚のフィンプレートに複
数本の冷却チューブ（以下、チューブという）が挿通さ
れている熱交換器が採用されている。この熱交換器のチ
ューブとフィンプレートとは、フィンプレートに穿設さ
れている孔にチューブを挿通し、次いでチューブを拡管
することによって一体化されている。かかるチューブの
拡管に用いられる拡管装置としては、例えば図７に示す
拡管装置が使用されている。図７に示す拡管装置には、
フィンプレートに穿設された孔に挿入された複数本のチ
ューブ５０、５０・・から成るチューブ群Ａが所定位置
に載置されており、チューブ群Ａのチューブ５０の各々
を拡管してチューブ５０とフィンプレートとを一体化す
るものである。 この拡管装置では、油圧シリンダ４、４
によって、ガイド軸５、５に沿って上下方向に往復動す
る往復動体１が設けられている。この往復動体１には、
拡管するチューブ５０の内径よりも大径のビレットが先
端に形成されているマンドレル４１・・・が装着されて
いる。かかるビレットは、マンドレル先端の下方に位置
するチューブ群Ａを構成する拡管対象のチューブ５０内
に往復動体１の降下と共に進入し、チューブ５０を拡管
する。尚、油圧シリンダ４、４等の作動状況は、パネル
３９に表示される。

【０００３】この様な拡管装置を用いて拡管作業を行う
際に、拡管するチューブ５０の本数や配列等に応じてマ
ンドレルの本数や配列等も変更する必要がある。従来、
このマンドレルの配列等の変更作業は手動で行われてい
たが、本発明者等の一人は、かかる変更作業を容易とす
べく、先に特願平１ー３１８５２０号明細書によって、
図４に示す調整手段を具備した拡管装置を提案した。図
４に示す調整手段は、マンドレル４１の頭部に設けられ
たマンドレル４１の軸部よりも大径の係止部４０と、往
復動体１を構成し、各マンドレル４１の軸部が挿通され
る貫通孔が穿設されている取付板６と、取付板６の背面
側に設けられ且つマンドレル４１の各々の頭部に対して
独立に作動し、作動する際に、マンドレル４１の取付板
６に対する軸方向への動きを阻止するストッパ３と、取
付板６の貫通孔の各々の近傍に設けられ、ストッパ３を
駆動する駆動手段とから構成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図４に示す調整手段を
具備する拡管装置によれば、拡管対象のチューブの本数
や配列が変更されても、チューブに対応する任意のマン
ドレルの取付板６に対する軸方向への動きを阻止できる
と共に、拡管対象のチューブが存しない残余のマンドレ
ルの取付板６に対する軸方向への動きを許容することが
できる。このため、拡管するチューブの本数や配列の変
更に対応するように、拡管可能のマンドレルの本数や配
列等を容易に変更することができる。ところで、往復動
体１を構成する取付板６に対する軸方向への動きが許容
されたマンドレル４１（以下、可動マンドレル４１ａと
称することがある）は、係止部４０によって取付板６に
穿設された貫通孔に係止されているため、図８に示す様
に、拡管装置の下部で且つチューブ群Ａよりも上方の位
置に設けられた当接板６０（図７）にビレット４２が当
接するまで、往復動体１と共に降下する。この当接板６
０は、シリンダ６１、１６によって所定位置に固定され
るストリッパ台６３にブランケット６２によって固着さ
れているものである。ビレット４２が当接板６０に当接
して降下が阻止された可動マンドレル４１ａは、往復動
体１の降下に伴い、図５に示す様に、可動マンドレル４
１ａの係止部４０が往復動体１よりも上方に突出するよ
うになる〔図５（ａ）に示す係止部４０′〕。一方、取
付板６に対して軸方向への動きが阻止されたマンドレル
４１は、図８に示す如く、往復動体１の降下に伴い当接
板６０に所定形状に形成された切欠部６４を通過し拡管
対象のチューブを拡管する。

【０００５】この様に当接板６０には、拡管対象のチュ
ーブを拡管するマンドレル４１が通過する切欠部６４が
形成されているため、拡管対象のチューブの本数や配列
等が変更された際には、異なる形状の切欠部６４が形成
された当接板６０に交換する必要がある。しかし、この
当接板６０の交換作業は、拡管作業を中止して行うこと
を必要とするため、拡管作業の作業効率を低下させる。
特に、最近の様に、種々の形状のクーラーが生産される
ようになると、クーラーの形状等に応じてチューブの本
数や配列が変更された熱交換器を製造しなければなら
ず、当接板６０の交換も頻繁に行うことを要し、著しく
拡管作業の効率を低下させる。そこで、本発明の目的
は、拡管対象のチューブの本数や配列等の変更に対し、
容易に対処できる拡管装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記目的
を達成すべく検討を重ねた結果、拡管可能なマンドレル
４１の各ビレット４２が対応するチューブ５０の各々を
拡管する際に、拡管対象のチューブが存しない可動マン
ドレル４１ａのビレット４２が、チューブ群Ａよりも上
方に位置するように、可動マンドレル４１ａの軸部を把
持することのできる把持手段を設けることによって、当
接板６０を不要にできることを見出し、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、フィンプレートに穿設された
孔に挿入された複数本のチューブから成るチューブ群の
上方から前記チューブの管径よりも大径のビレットが先
端に取り付けられている複数本のマンドレルを昇降し、
前記チューブ群の各チューブを拡管する往復動体を備え
る拡管装置において、該マンドレルの各々の頭部に設け
られた係止部と、前記往復動体を構成し、軸部が挿通さ
れたマンドレルの前記係止部と係合してマンドレルを係
止する複数個の貫通孔が穿設された取付板と、取付板の
背面側にスライド可能に設けられ、前記取付板の貫通孔
内に挿入された複数本のマンドレルのうち、拡管対象の
各チューブに対応するマンドレルの取付板に対する軸方
向への動きを阻止すると共に、拡管対象のチューブが存
しない残余のマンドレルの取付板に対する軸方向への動
きを許容するストッパ板と、前記ストッパ板を駆動する
駆動手段とから成る、拡管可能なマンドレルの配列等を
調整する調整手段が設けられ、且つ前記拡管可能なマン
ドレルの各ビレッ トが対応するチューブの各々を拡管す
る際に、前記取付板に対する軸方向への動きが許容され
た拡管対象のチューブが存しない可動マンドレルのビレ
ットが、前記チューブ群よりも上方に位置するように、
前記可動マンドレルの軸部を把持する把持手段が前記往
復動体とチューブ群との間に設けられていることを特徴
とする拡管装置にある。

【０００７】

【作用】本発明によれば、拡管可能なマンドレルの各ビ
レットが対応するチューブの各々を拡管する際に、往復
動体の下方に設けられたマンドレルの軸部を把持する把
持手段によって、取付板に対する軸方向への動きが許容
された可動マンドレルのビレットがチューブ群よりも上
方に位置し、チューブ側に移動することを防止できるた
め、所定形状の切欠部が形成された当接板の設置を不要
にできる。このため、チューブの本数や配列等が変更さ
れても、当接板の交換作業等を不要にでき、拡管作業の
作業効率を向上することができる。

【０００８】

【実施例】本発明を図面を用いて更に詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例を説明するための部分断面図
である。図１に示す往復動体１には、図４（ａ）と同一
構成の調整手段を具備する。このため、調整手段につい
て、図４（ａ）を用いて説明する。往復動体１は、上部
パターンプレートＡと下部パターンプレートＢとから構
成されており、下部パターンプレートＢには取付板６が
取り付けられている。この取付板６には、複数個の貫通
孔が穿設されており、貫通孔の各々にマンドレル４１が
挿通される。かかる貫通孔に挿通されるマンドレル４１
は、先端に拡管対象のチューブ５０の内径よりも大径の
ビレット４２が設けられ、頭部４３にはマンドレル４１
の軸部よりも大径の係止部４０が設けられている。

【０００９】マンドレル４１の頭部４３の係止部４０
は、取付板６の背面側の開孔部に形成される筒状の抜止
部に、マンドレル４１の先端方向への抜き止めがなされ
つつ係止される。このマンドレル４１の係止部４０は、
取付板６の背面側に突出可能であり、上部パターンプレ
ートＡに係止部４０が突出する貫通孔７が穿設されてい
る。本実施例において、上部パターンプレートＡと下部
パターンプレートＢとの間には、ストッパ３が設けられ
ている。ストッパ３は、図４（ａ）のＸーＸ面での断面
図である図４（ｂ）に示す様に、偏平板体であり、短軸
と平行の両端に円弧状の切欠部が形成されている。かか
るストッパ３は、ピストンカム１０のロッド１１に挿通
されている。このピストンカム１０は、マンドレル４１
の軸部が挿通されている貫通孔の近傍に設けられ、且つ
上部パターンプレートＡ及び下部パターンプレートＢに
亘って形成されている穴９内に挿入されている。

【００１０】かかるピストンカム１０は、穴９の底部に
設けられているスプリング１３によってガイド１２を介
して上方に付勢されていると共に、上部パターンプレー
トＡの圧縮空気供給孔８から供給される圧縮空気によっ
てスプリング１３の付勢力に抗して下方に移動する。
尚、ピストンカム１０には、圧縮空気の洩れ防止のため
にＯリング１５、１５が挿入されている。この様なピス
トンカム１０のロッド１１は、ロッド１１の上端部と下
端部とが互いに反対方向に突出している。このため、ロ
ッド１１に挿通されているストッパ３は、ロッド１１が
マンドレル４１の軸方向に上下することによって、マン
ドレル４１の軸方向に対して直交する面で互いに反対方
向にスライドできる。かかるピストンカム１０及びスト
ッパ３は、取付板６に取り付けられている各マンドレル
に設けられている。また、穴９の底部にセンサー１４が
設けられており、ピストンカム１０が圧縮空気供給孔８
から供給される圧縮空気によって下方に押し下げられて
ガイド１２がセンサー１４に当接したとき、信号がパネ
ル３９（図７）に表示される。

【００１１】図４（ａ）に示す状態は、ピストンカム１
１が降下しロッド１１によって、ストッパ３をマンドレ
ル４１の方向（図面の右方向）へ移動させ、マンドレル
４１の頭部４３及ぶ係止部４０の一部上面を覆った状態
である。このため、マンドレル４１は、往復動体１の上
下動と共に移動し、往復動体１の降下によってマンドレ
ル４１のビレット４２がチューブ５０内に進入して拡管
することができる。尚、かかる図４に示す状態では、ガ
イド１２がセンサー１４に当接しているため、信号がパ
ネル３９に表示される。かかるストッパ３に因るマンド
レル４１の取付板６の背面側への突出阻止は、図４
（ｂ）に示す様に、マンドレル４１の頭部４３及び係止
部４０の一部を覆うことで充分である。

【００１２】一方、圧縮空気供給孔８から穴９に供給さ
れていた圧縮空気が排出されると、図５（ａ）に示す様
に、ピストンカム１０はスプリング１３の付勢力により
上昇する。その際に、ロッド１１によって、ストッパ３
はマンドレル４１から離反する方向（図面の左方向）に
スライドし、図５（ｂ）に示す様に、マンドレル４１の
頭部４３及び係止部４０の上面が開放される。このた
め、このマンドレル４１は軸方向への動きが許容された
可動マンドレル４１ａとなる。しかし、可動マンドレル
４１ａの頭部４３及び係止部４０の上面が開放されて
も、取付板６の貫通孔と係止部４０とによって可動マン
ドレル４１ａは取付板６に依然として係止されている。
このため、往復動体１の降下と共にマンドレル４１も降
下する。この点、本実施例では、図１に示す様に、マン
ドレル４１の各ビレット４２が対応するチューブ５０の
各々を拡管する際に、拡管対象のチューブ５０が存しな
い可動マンドレル４１のビレット４２がチューブ５０か
ら成るチューブ群Ａよりも上方に位置するように、往復
動体１とチューブ５０との間に設けられた把持手段２０
によって可動マンドレル４１ａの軸部を把持する。この
ため、図７に示す従来の拡管装置では必要であった、可
動マンドレル４１ａのビレット４２の降下をチューブ群
Ａよりも上方に位置で停止させる当接板６０を不要にで
きる。

【００１３】この把持手段２０の構成を図２によって説
明する。把持手段２０を構成するプレート板本体２１に
は、往復動体１に装着された各マンドレル４１の軸部が
挿通される挿通孔４７・・が穿設され、この挿通孔４７
の上部及び下部の内壁面は、ブッシュ２７、２７によっ
て補強されている（図１）。かかる挿通孔４７の各々に
は、ピストン２３が設けられており、ピストン２３の後
端方向にバネ２７によって付勢されている。これらピス
トン２３の後端面は、プレート板本体２１と部材２２、
２２との間に形成された圧空孔４５、４５に臨む。かか
る圧空孔４５、４５は、圧空導入孔４６、４６に連結さ
れている。尚、プレート板本体２１と部材２２、２２と
の間にパッキン２５が挟まれており、ピストン２３の後
端部にも０リング４４（図１）が挿入されている。この
圧空導入孔４６、４６から導通された圧空によって、圧
空孔４５、４５に臨む各ピストン２３の後端面がバネ２
４の付勢力に抗して押され、図３に示す様に、ピストン
２３の先端面が挿入孔４７の内壁面から突出し、挿通孔
４７内に挿通されたマンドレル４１の軸部側面を押圧す
る。

【００１４】本実施例において、挿通孔４７の各々に設
けられた全ピストン２３の先端が、圧空導入孔４６、４
６から導通された圧空によって、挿通孔４７内に突出す
る。このため、ストッパ３によって取付板６に対する軸
方向への動きが阻止されたマンドレル４１もピストン２
３の先端面で押圧される。しかし、軸方向への動きが阻
止されたマンドレル４１は、圧空に因るピストン２３の
押圧力よりも大きな油圧シリンダ４、４の押圧力を取付
板６を介して受けるため、ピストン２３の先端面と摺接
しつつ動くことができ、チューブを拡管できる。一方、
取付板６に対する軸方向への動きが許容された可動マン
ドレル４１ａは、油圧シリンダ４、４の押圧力を受けな
いため、圧空に因るピストン２３の押圧力より把持され
る。従って、可動マンドレル４１ａの往復動体１の降下
に伴う降下が阻止され、可動マンドレル４１ａの係止部
４０は、往復動体１の降下に伴い、上部パターンプレー
トＡの貫通孔７を通過し、図５（ａ）に示す係止部４
０′の様に、往復動体１よりも上方に突出可能となる。
尚、本実施例において、ピストン２３の先端面とマンド
レル４１の軸部とが摺動するため、ピストン２３の材質
を樹脂製とすることが、摺動に因るマンドレル４１の軸
部の損傷を避けることができる。

【００１５】図１に示す本実施例の調整手段によれば、
マンドレル４１の各々に設けられたストッパ３をスライ
ドさせることによって、所望のマンドレル４１のみを拡
管可能とすることができ、拡管対象のチューブの本数や
配列が変わっても対応するマンドレル４１を拡管可能と
することができる。しかも、把持手段２０によって、マ
ンドレル４１の各ビレット４２が対応するチューブ５０
の各々を拡管する際に、拡管対象のチューブ５０が存し
ない可動マンドレル４１のビレット４２は、チューブ５
０から成るチューブ群Ａよりも上方に位置するように、
取付板６に対する軸方向への動きが許容された可動マン
ドレル４１ａが把持される。このため、本実施例におい
ては、図７に示す当接板６０の設置を不要とすることが
でき、且つ拡管対象のチューブの本数等が変わっても当
接板６０の交換作業を不要にできる。従って、前記調整
手段と把持手段２０とが相俟って、拡管対象のチューブ
の本数や配列が変わっても直ちに対応することができ、
拡管作業の作業効率を向上できる。

【００１６】図１に示す拡管装置の調整手段では、往復
動体１に装着されたマンドレル４１の各々にストッパ３
がスライド可能に設けられていたが、図６（ａ）に示す
様に、一枚のストッパ板５３が取付板６の背面側にスラ
イド可能に設けられている調整手段であってもよい。図
６（ａ）に示す調整手段は、往復動体１にマンドレル４
１の取付板６が設けられている。この取付板６には、マ
ンドレル４１・・・が挿通される貫通孔が穿設され、前
記貫通孔の各々にマンドレル４１の頭部が取付板６の背
面側に突出可能に且つマンドレル４１の先端方向に抜き
止めされつつ係止されている。更に、取付板６の背面側
には、図６（ｂ）に示す複数個の孔５２・・・が穿設さ
れているストッパ板５３がスライド可能に挿入されてい
る。かかる拡管装置によれば、ストッパ板５３の孔５２
・・・の位置にあるマンドレル４１の頭部は、往復動体
１が降下するとき、ストッパ板５３によって押圧されず
可動マンドレル４１ａとなる。他方、ストッパ板５３に
よって頭部が押圧されるマンドレル４１は、往復動体１
と共に降下してチューブを拡管することができる。ま
た、図６（ａ）に示す調整手段を具備する拡管装置にお
いても、往復動体１とチューブとの間に、図２に示す把
持手段２０が設けられており、可動マンドレル４１ａを
把持するため、可動マンドレル４１ａの頭部は孔５２か
ら上方に突出する。

【００１７】このストッパ板５３には、拡管に必要なマ
ンドレル４１の頭部にのみストッパ板５３が当接するよ
うなパターンを予め形成しておくことによって、拡管に
必要なマンドレル４１のみを往復動体１と共に降下させ
ることができる。更に、孔５２が種々のパターンで穿設
されているストッパ板５３をカートリッジ２６に予め挿
入しておくことによって、取付板６の背面側に所望する
パターンのストッパ板５３を、油圧シリンダ３０等で左
右方向に移動可能で且つ回転可能の腕部３３によって挿
入することができ、拡管対象のチューブの配列や本数等
が変更されても容易に対応できる。尚、このカートリッ
ジ２６の上下方向の移動は、サーボモータに連結された
ロッド２８によってなされる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、拡管対象のチューブの
本数や配列等が変更されても、可動マンドレルのビレッ
トが当接する当接板等の交換作業を要しないため、迅速
な対応を可能とすることができる。このため、種々のタ
イプのクーラーに装着される熱交換器を効率よく製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す部分断面図である。

【図２】図１に示す拡管装置の把持手段２０を構成する
プレート板２１の部分断面図である。

【図３】把持手段２０のピストン２３が作動した状態を
示す部分断面図である。

【図４】図１に示す拡管装置の調整手段の構成を説明す
るための部分断面図であり、マンドレル４１の取付板６
に対する軸方向への動きがストッパ３によって阻止され
た状態を示す。

【図５】ストッパ３がスライドしてマンドレル４１の取
付板６に対する軸方向への動きが許容された状態を示
す。

【図６】他の実施例を示す部分断面図及びストッパ板５
３の正面図を示す。

【図７】従来の拡管装置を示す正面図である。

【図８】従来の拡管装置に装着された当接板６０を説明
するための説明図である。

【符号の説明】

１ 往復動体 ３ ストッパ ６ 取付板 １０ ピストンカム １１ ロッド ２０ 把持手段 ２１ プレート板 ２３ ピストン ２４ バネ ４１ マンドレル ４２ ビレット ４５ 圧空孔 ４７ 挿通孔

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィンプレートに穿設された孔に挿入さ
   れた複数本のチューブから成るチューブ群の上方から前
   記チューブの管径よりも大径のビレットが先端に取り付
   けられている複数本のマンドレルを昇降し、前記チュー
   ブ群の各チューブを拡管する往復動体を備える拡管装置
   において、 該マンドレルの各々の頭部に設けられた係止部と、 前記往復動体を構成し、軸部が挿通されたマンドレルの
   前記係止部と係合してマンドレルを係止する複数個の貫
   通孔が穿設された取付板と、 取付板の背面側にスライド可能に設けられ、前記取付板
   の貫通孔内に挿入された複数本のマンドレルのうち、拡
   管対象の各チューブに対応するマンドレルの取付板に対
   する軸方向への動きを阻止すると共に、拡管対象のチュ
   ーブが存しない残余のマンドレルの取付板に対する軸方
   向への動きを許容するストッパ板と、 前記ストッパ板を駆動する駆動手段とから成る、拡管可
   能なマンドレルの配列等を調整する調整手段が設けら
   れ、 且つ前記拡管可能なマンドレルの各ビレットが対応する
   チューブの各々を拡管する際に、前記取付板に対する軸
   方向への動きが許容された拡管対象のチューブが存しな
   い可動マンドレルのビレットが、前記チューブ群よりも
   上方に位置するように、前記可動マンドレルの軸部を把
   持する把持手段が前記往復動体とチューブ群との間に設
   けられていることを特徴とする拡管装置。