JP2992272B1 - 熱交換器用チューブの拡管方法及びその拡管装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 熱交換器用チューブの開口端部に、熱交換器
用チューブの相互を連結する連結管の一端部を挿入する
フレア付き連結口を形成する際に、フレア付き連結口に
亀裂等が発生し難い熱交換器用チューブの拡管装置を提
供する。 【解決手段】 透孔が穿設された複数枚のフィンを積層
して形成した積層体の一端面側から先端部が突出するよ
うに、前記透孔に挿通された熱交換器用チューブを拡管
する熱交換器用チューブの拡管装置において、該積層体
の一端面側から突出している熱交換器用チューブの開口
端の近傍で且つ前記開口端から所定位置に、前記開口端
の開口径よりも大径とする仮拡管を施し得る仮拡管装置
１０と、前記熱交換器用チューブの全長に亘って第１次
拡管を施し前記フィンと熱交換器用チューブとを一体化
する第１次拡管装置４０と、前記熱交換器用チューブの
開口端部に、前記積層体に挿入された複数本の熱交換器
用チューブを相互に連結する連結管の一端部を挿入可能
とするフレア付き挿入口を形成する第２、３次拡管装置
８０とを具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱交換器用チューブ
の拡管方法及びその拡管装置に関し、更に詳細には透孔
が穿設された複数枚のフィンを積層して成る積層体に、
前記透孔に挿通された熱交換器用チューブを拡管する熱
交換器用チューブの拡管方法及びその拡管装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】家庭や自動車、或いは工場内で使用され
るクーラー等に使用されている熱交換器は、図１２に示
す様に、透孔２００、２００・・が穿設された複数枚の
フィン２０２、２０２・・を積層して形成した積層体２
０４に、透孔２００、２００の各々に挿通した熱交換器
用チューブ２０６、２０６・・に全長に亘って拡管を施
し、フィン２０２と熱交換器用チューブ２０６とを一体
化して形成したものである。かかる拡管によってフィン
２０２と一体化された熱交換器用チューブ２０６の積層
体２０４から突出する開口端部には、熱交換器用チュー
ブ２０６、２０６・・を相互に連結する連結管２０８、
２０８・・の一端部を挿入するフレア付き挿入口２１０
が形成される。このフレア付き挿入口２１０は、従来、
熱交換器用チューブ２０６、２０６・・を拡管してフィ
ン２０２、２０２・・と一体化した後、熱交換器用チュ
ーブ２０６の開口端部にフレア付き挿入口形成用のフレ
アポンチを挿入して形成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この様な従来のフレア
付き挿入口２１０の形成方法では、熱交換器用チューブ
２０６の開口端部に形成されたフレア付き挿入口２１０
に亀裂等が発生することがある。かかる亀裂等が発生し
た熱交換器は不良品として扱われる。特に、最近では、
熱交換器の軽量化等の要請に伴い、薄肉化され且つ内壁
に螺旋状の溝が成形された熱交換器用チューブが採用さ
れつつあり、フレア付き挿入口に亀裂が発生し易くなっ
てきている。また、熱交換器用チューブ２０６を全長に
亘って拡管する際に、熱交換器用チューブ２０６には拡
管に因る収縮が発生する。この熱交換器用チューブ２０
６の収縮程度は、熱交換器用チューブ２０６ごとにバラ
ツキがある。このため、拡管が完了した熱交換器用チュ
ーブ２０６、２０６・・においては、その積層体２０４
から突出する突出長（積層体２０４の端面から開口端ま
での長さ）が熱交換用チューブ２０６ごとに異なる。従
って、かかる熱交換器用チューブ２０６の開口端部にフ
レア付き挿入口を形成しても、熱交換器用チューブ２０
６の突出長（積層体２０４の端面からフレア付き挿入口
の開口端までの長さ）も、同様に熱交換器用チューブ２
０６の間で不揃となる。この様に、熱交換器用チューブ
２０６の突出長が不揃では、フレア付き開口端の開口端
位置が一定しないため、ロボット等を用いて連結管２０
８、２０８・・を各フレア付き挿入口に自動装着するこ
とは困難である。

【０００４】そこで、本発明の第１の課題は、熱交換器
用チューブの開口端部に、熱交換器用チューブの相互を
連結する連結管の一端部を挿入するフレア付き挿入口を
形成する様に、熱交換器用チューブの開口端部を大きく
拡管しても、拡管した開口端部に亀裂等が発生し難い熱
交換器用チューブの拡管方法及びその拡管装置を提供す
ることにある。また、本発明の第２の課題は、最終的に
熱交換器用チューブの開口端部にフレア付き挿入口を形
成したとき、積層体から突出する各熱交換器用チューブ
のフレア付き挿入口の開口端から積層体までの突出長を
可及的に揃えることができ、且つフレア付き挿入口を形
成しても、形成したフレア付き挿入口に亀裂等が発生し
難い熱交換器用チューブの拡管方法及びその拡管装置を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決すべく検討を重ねたところ、熱交換器用チューブ
の開口端を急激に拡管すると、その開口端に亀裂が発生
し易いが、開口端から所定位置を予め拡管しておくと、
フレア付き挿入口の形成の様に、開口端を大きく拡管し
ても、開口端に亀裂が発生し難いこと、及び熱交換器用
チューブを全長に亘って拡管する際に、熱交換器用チュ
ーブの開口端部を把持して拡管することによって、拡管
に因る熱交換器用チューブの収縮量及びそのバラツキを
可及的に少なく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、透孔が穿設された複数枚のフ
ィンを積層して形成した積層体の一端面側から先端部が
突出するように、前記透孔に挿通された熱交換器用チュ
ーブを拡管する際に、該積層体から突出している熱交換
器用チューブの先端部に仮拡管を施し、仮拡管後の前記
先端部の開口端からの所定位置が、前記開口端の開口径
よりも大径の仮拡管部を形成した後、前記フィンと熱交
換器用チューブとを一体化すべく、前記熱交換器用チュ
ーブの全長に亘って第１次拡管を施すことを特徴とする
熱交換器用チューブの拡管方法にある。かかる本発明に
係る熱交換器用チューブの拡管方法において、第１次拡
管を施した熱交換器用チューブの開口端部に、前記積層
体に挿入された複数本の熱交換器用チューブを相互に連
結する連結管の一端部を挿入可能とするフレア付き挿入
口を形成する第２、３次拡管を施すことによって、亀裂
のないフレア付き挿入口を容易に形成できる。

【０００６】また、第１次拡管の際に、拡管に因る熱交
換器用チューブの収縮を実質的に防止すべく、積層体の
両端面から突出する前記熱交換器用チューブの仮拡管を
施した開口端部の外周側を把持して拡管を施すことによ
って、熱交換器用チューブの各開口端部に形成するフレ
ア付き挿入口の開口端を揃えることができる。この際
に、熱交換器用チューブの仮拡管を施した開口端部の外
周側を、筒状の把持具で把持することによって、熱交換
器用チューブの把持を容易に且つ確実に行うことができ
る。更に、積層体の両端から突出した熱交換器用チュー
ブの両開口端部から拡管ビレットを交互に挿入して第１
次拡管を施すことによって、長い熱交換器用チューブで
あっても全長に亘って第１次拡管を施すことができる。

【０００７】また、本発明は、透孔が穿設された複数枚
のフィンを積層して形成した積層体の一端面側から先端
部が突出するように、前記透孔に挿通された熱交換器用
チューブを拡管する熱交換器用チューブの拡管装置にお
いて、該積層体の一端面側から突出している熱交換器用
チューブの先端部に仮拡管を施し、仮拡管後の前記先端
部の開口端からの所定位置が、前記開口端の開口径より
も大径の仮拡管部を形成する仮拡管装置と、前記熱交換
器用チューブの全長に亘って第１次拡管を施し前記フィ
ンと熱交換器用チューブとを一体化する第１次拡管装置
とを具備することを特徴とする熱交換器用チューブの拡
管装置にある。かかる本発明に係る熱交換器用チューブ
の拡管装置において、第１次拡管が施された熱交換器用
チューブの開口端部に、積層体に挿入された複数本の熱
交換器用チューブを相互に連結する連結管の一端部を挿
入可能とするフレア付き挿入口を形成する第２、３次拡
管装置によって、亀裂のないフレア付き挿入口を一台の
熱交換器用チューブの拡管装置により容易に形成でき
る。この第２、３次拡管装置としては、先端部が熱交換
器用チューブの開口端部に挿入され、前記開口端部に連
結管の一端部を挿入可能とするフレア付き挿入口を形成
するフレアポンチを具備するものを好適に使用できる。

【０００８】本発明に係る拡管装置に用いる仮拡管装置
として、先端部が熱交換器用チューブ内に挿入されたと
き、前記熱交換器用チューブの開口端から所定位置に位
置する部分の外径が後端側よりも大径であると共に、前
記先端部の外径が拡径・縮径自在に設けられた仮拡管ポ
ンチと、前記仮拡管ポンチ内に挿入されたとき、前記先
端部の外径を拡径するピンが設けられた仮拡管ピンと、
前記仮拡管ピンのピンを前記仮拡管ポンチ内に挿脱する
ように駆動する駆動装置とを具備する仮拡管装置を用い
ることによって、熱交換器用チューブの開口端から所定
位置に仮拡管を容易に施すことができる。更に、第１次
拡管装置として、拡管に因る熱交換器用チューブの収縮
を実質的に防止し得るように、積層体の両端面から突出
する前記熱交換器用チューブの各突出部の外周側を把持
する把持手段を具備する第１次拡管装置を用いることに
より、第１次拡管が終了した熱交換器用チューブの開口
端を揃えることができるため、熱交換器用チューブの開
口端部に形成するフレア付き挿入口の開口端を揃えるこ
とができる。ここで、把持手段としては、熱交換器用チ
ューブの仮拡管された開口端部が挿入されて縮径可能に
形成された筒状のクランプチャックと、前記クランプチ
ャック内に挿入された前記熱交換器用チューブの開口端
部を把持するように、クランプチャックの外周面に沿っ
て摺動し、クランプチャックを縮径方向に締付可能に設
けられたクランプスリーブとから成る把持手段を好適に
使用できる。この把持手段には、クランプチャックがク
ランプスリーブによって締付けられたとき、クランプチ
ャック内に挿入された熱交換器用チューブの仮拡管され
た開口端部が係止されるように、クランプチャックの先
端部の内面側に突起部が形成されているものを使用する
ことによって、熱交換器用チューブの仮拡管された開口
端部を容易に且つ確実に把持できる。

【０００９】通常、熱交換器用チューブには、長尺のチ
ューブを所定長さに切断して使用される。このため、熱
交換器用チューブの開口端は、切断時に発生する熱や塑
性変形等によって多少硬化されており、急激な拡管によ
って開口端に亀裂等が発生するものと考えられる。この
点、本発明では、透孔が穿設された複数枚のフィンを積
層して形成した積層体の一端面側から突出している熱交
換器用チューブの先端部に仮拡管を施し、仮拡管後の先
端部の開口端からの所定位置が、この開口端の開口径よ
りも大径の仮拡管部を形成することによって、第１次拡
管を施した熱交換器用チューブの突出部の開口端に急激
な拡管力、換言すれば無理な力を加えることなく開口端
を段階的に拡径可能となった。その結果、第１次拡管を
施した熱交換器用チューブの開口端部にフレア付き挿入
口を形成する場合の様に、熱交換器用チューブの開口端
を大きく拡管しても、予め熱交換器用チューブの開口端
部に仮拡管を施しておくことによって、拡管した開口端
に発生し易い亀裂を防止でき、本発明の第１の課題を解
決できる。また、本発明では、第１次拡管の際に、拡管
に因る熱交換器用チューブの収縮を実質的に防止すべ
く、積層体の両端面から突出する熱交換器用チューブの
各突出部の外周側を把持して拡管を施す場合、熱交換器
用チューブの開口端から所定位置に存在する仮拡管され
た仮拡管部によって、熱交換器用チューブの開口端部を
所定位置で容易に且つ確実に把持して熱交換器用チュー
ブの全長に亘って拡管を施すことができる。このため、
第１次拡管が終了した熱交換器用チューブの各々では、
各開口端位置を所定位置に揃えることができる。この様
に、所定位置に揃えられた熱交換器用チューブの開口端
にフレア付き挿入口を形成すると、形成されたフレア付
き挿入口の開口端も所定位置に揃えることができる。し
かも、かかる第１次拡管の前に、熱交換器用チューブの
先端部に仮拡管を施し、仮拡管後の先端部の開口端から
の所定位置に、この開口端の開口径よりも大径の仮拡管
部が形成されているため、熱交換器用チューブの先端部
にフレア付き挿入口を形成しても、フレア付き挿入口の
開口端に発生し易い亀裂等の発生も防止できる。その結
果、本発明の第２の課題を解決できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明係る熱交換器用チ
ューブの拡管装置の一例であって、横型拡管装置であ
る。図１に示す拡管装置は、透孔が穿設された複数枚の
フィンを積層して形成した積層体の両端面の各々から開
口端が突出している熱交換器用チューブを拡管するもの
である。図１の拡管装置は、積層体の一端面側から突出
している熱交換器用チューブの先端部に仮拡管を施し、
仮拡管後の先端部の開口端からの所定位置に、この開口
端の開口径よりも大径の仮拡管部を形成する仮拡管装置
１０と、熱交換器用チューブの全長に亘って第１次拡管
を施しフィンと熱交換器用チューブとを一体化する第１
次拡管装置４０と、熱交換器用チューブの突出部の開口
端部に、積層体に挿入された複数本の熱交換器用チュー
ブを相互に連結する連結管の一端部を挿入可能とするよ
うに、熱交換器用チューブの開口端にフレア付き挿入口
を形成する第２、３次拡管装置８０とから構成される。
かかる拡管装置において、左側には、基準となる基準側
装置１０ａ、４０ａ、８０ａが設けられており、右側に
は、位置調整が可能な位置調整側装置１０ｂ、４０ｂ、
８０ｂが設けられている。このため、位置調整側装置１
０ｂ、４０ｂ、８０ｂの各々には、位置調整の際に用い
られるサーボモータ１１、４１、８１が設けられてい
る。また、積層体の両端面側の各々から開口端が突出し
ている熱交換器用チューブから成るチューブ群Ａは、無
端ベルトＶ、Ｖ、Ｖによって、所要の拡管が終了した後
に次の拡管を施す装置に送られる。

【００１１】先ず、図１に示す拡管装置のうち、仮拡管
装置１０の位置調整側装置１０ｂを図２〜図４に基づい
て説明する。図２に示す位置調整側装置１０ｂは、基台
１２上に設けられたレール１３に沿って移動台１４が移
動可能に設けられている。この移動台１４は、一端部に
サーボモータ１１（図１）の駆動力を伝達するプーリー
１６が固着されたボールネジ１８に連結されており、サ
ーボモータ１１の駆動によって左右方向に移動し所定の
位置に位置調整できる。このサーボモータ１１は、長さ
等の異なるチューブ群Ａに仮拡管を施す際に、チューブ
群Ａの長さ等に適合するように移動台１４を所定位置に
移動する場合等に駆動される。かかる移動台１４上に
は、熱交換器用チューブの開口端に仮拡管を施す仮拡管
治具部２０が設けられている。仮拡管治具部２０は、移
動台１４上に設けられたレール１９によって移動可能に
設けられており、移動台１４に固定された油圧シリンダ
２１の駆動力によりレール１９に沿って移動する。この
仮拡管治具部２０の先端面の近傍には、シリンダ２２
ａ、２２ｂが設けられており、シリンダ２２ａ、２２ｂ
によって無端ベルトＶによって移動されてきたチューブ
群Ａは、その熱交換器用チューブの各開放端が所定位置
に位置するように位置決めされる。

【００１２】かかる仮拡管治具部２０を構成する枠体２
３は、図３に示す様に、レール１９上に移動可能に設け
られており、移動台１４に固定されている油圧シリンダ
２１によって左右方向に移動する。この枠体２３の内側
には、油圧シリンダ２４が設けられている。この油圧シ
リンダ２４は、ピン２５が先端面から突出されて成る仮
拡管ピン２６の後端部を固定するプレート板２７ａを左
右方向に移動するものである。更に、仮拡管ピン２６の
ピン２５は、枠体２３に固定されているプレート板２７
ｂに一端部が固定されている仮拡管ポンチ２８内に挿入
されている。従って、油圧シリンダ２１によって、枠体
２３を左右方向に移動することにより、仮拡管ピン２６
及び仮拡管ポンチ２８の位置を調整でき、油圧シリンダ
２４によって、プレート板２７ａを左右方向に移動する
ことにより、仮拡管ピン２６のピン２５を仮拡管ポンチ
２８内への挿入程度を調整できる。尚、図３は、油圧シ
リンダ２４が、プレート板２７ａが枠体２３に当接する
ように、ロッド２４ａを最も突出した状態を示す。

【００１３】かかる仮拡管ピン２６及び仮拡管ポンチ２
８を図４に示す。図４に示す仮拡管ポンチ２８は、平端
面２９が形成された本体部３０と、この平端面２９から
突出する先端部３２とから形成されている。かかる先端
部３２は、その中途部３３の外径が先端側及び後端側よ
りも大径である。更に、仮拡管ポンチ２６は、縦方向に
三分割（図示せず）されているが、三分割された部材は
リング状の弾性部材３４、３４の締付力によって一体化
されている。この仮拡管ポンチ２６の分割数は多い程好
ましいが、仮拡管ポンチ２８の強度等の関係で適当数と
することができる。この様な、仮拡管ポンチ２８の中心
部には、先端部３２の方向に内径が次第に小径となるテ
ーパ状内孔３６が中心軸に沿って形成されている。かか
るテーパ状内孔３６には、図４（ａ）に示す様に、仮拡
管ピン２６のピン２５が挿入されている。ピン２５は、
図４に示す様に、外径が先端ほど小径となるテーパ状で
あるため、図４（ｂ）に示す様に、油圧シリンダ２４を
駆動してピン２５をリング状の弾性部材３４、３４の締
付力に抗してテーパ状内孔３６内に挿入したとき、ピン
２５の挿入量に応じて仮拡管ポンチ２８の外径を拡大・
縮小できる。尚、仮拡管装置１０の基準側装置１０ａ
は、位置調整側装置１０ｂの移動台１４が固定台である
ことを除き、位置調整側装置１０ｂと同一構成であるた
め、詳細な説明を省略する。

【００１４】次に、図１に示す拡管装置のうち、第１次
拡管装置４０について図５〜図８に基づいて説明する。
第１次拡管装置４０には、その基準側装置４０ａ及び位
置調整側装置４０ｂの各々に拡管機構を具備する。チュ
ーブ群Ａの熱交換器用チューブは、フィンが積層されて
形成された積層体の両端側の各々から開口端が突出され
ており、熱交換器用チューブの各開口端から交互に熱交
換器用チューブを拡管するためである。かかる第１次拡
管装置４０のうち、基準側装置４０ａについて、その概
略図を図５に示す。図５において、先端部に拡管ビレッ
トが装着され且つ中途部がガイド板４５、４５・・でガ
イドされたマンドレル４３の後端部は、往復動体４４に
固定されている。この往復動体４４は、一端部がサーボ
モータ４２（図１）の駆動力を伝達するプーリー４５が
固着されたボールネジ４６に連結されており、サーボモ
ータ４２の駆動によって左右方向に移動できる。このた
め、基準側装置４０ａと位置調整側装置４０ａとの間に
位置するチューブ群１６の方向に往復動体４４を移動し
たとき、マンドレル４３の先端部に装着された拡管ビレ
ットをチューブ群１６を構成する熱交換器用チューブ内
に挿入して第１次拡管を施すことができる。尚、往復動
体４４及びガイド板４５、４５・・は、両端部がガイド
軸４７、４７（図１）に挿通されており、ガイド軸４
７、４７に沿って移動する。

【００１５】かかる基準側装置４０ａにおいて、マンド
レル４３の拡管ビレットが装着された先端部には、熱交
換器用チューブの開口端部を把持するチャック装置４８
が設けられている。このチャック装置４８には、図６に
示す様に、ガイド軸４７、４７（図１）に両端部が挿通
されていると共に、マンドレル軸４３が挿通されている
チャックプレート４９に固定されているプレート板５１
に、後端部が固定され且つプレート板５３、５５を貫通
してプレート板５５から先端部が突出する筒状のクラン
プチャック５０と、プレート板５３に後端部が固定され
且つプレート板５５を貫通してプレート板５５から先端
部が突出し、クランプチャック５０の外周面に摺接して
スライド可能に設けられた締付スリーブ５２とから成る
把持具が設けられている。かかる把持具を構成するクラ
ンプチャック５０には、その中心軸に沿ってマンドレル
４３の先端部に装着された拡管ビレット５４が挿入可能
である。また、チャック装置４８には、チャックプレー
ト４９を進退させてクランプチャック５０及び締付スリ
ーブ５２を進退させる油圧シリンダ５６が基台（図示せ
ず）に設けられており、更に、プレート板５３、５５を
プレート板５１に対して進退させて締付スリーブ５２の
みを進退させる油圧シリンダ５７がチャックプレート４
９に設けられている。

【００１６】図６に示すクランプチャック５０は、図７
に示す様に、熱交換器用チューブの開口端部が挿入可能
な筒状部材であって、縦方向に複数本のスリット（図示
せず）が設けられて縮径可能に形成されている。かかる
クランプチャック５０には、その外周面に間欠的に外方
に突出し且つ頂面が平坦面に形成された突起部５８、５
８・・が形成されている。この突起部５８、５８・・の
平坦な各頂面に摺接して締付スリーブが進退し、クラン
プチャック５０を締め付ける。更に、クランプチャック
５０の先端部の内周面にも、クランプチャック５０の内
方に突出する突出部５９が形成されており、クランプチ
ャック５０内に挿入された熱交換器用チューブの開口端
部を把持することができる。尚、クランプチャック５０
の内径は、締付スリーブ５０によって締め付けられた状
態でマンドレル４３の先端部に装着された拡管ビレット
５４が自在に進退可能となる径とすることが好ましい。

【００１７】以上、説明してきた基準側装置４０ａと対
になって第１次拡管装置４０を構成する位置調整側装置
４０ｂは、図８に示す様に、油圧シリンダ６０によって
マンドレル４３の一端部が装着された往復動体６２を進
退させて熱交換器用チューブを拡管するものである。ま
た、位置調整側装置４０ｂでは、油圧シリンダ６０及び
往復動体６２が搭載された搭載台６３が可動台である。
すなわち、搭載台６３は、基台６１上に設けられたレー
ル６４に沿って左右方向に移動可能に設けられていると
共に、一端部にサーボモータ４１（図１）の駆動力を伝
達するプーリー６５が固着されたボールネジ６６に連結
されており、サーボモータ４１の駆動によって左右方向
に移動し所定位置に位置調整できる。このサーボモータ
４１は、長さ等の異なるチューブ群Ａに第１次拡管を施
す際に、チューブ群Ａの長さ等に適合するように搭載台
６３を所定位置に移動する場合等に駆動される。更に、
後述する様に、第１次拡管の際に、熱交換器用チューブ
の収縮力がチャック装置４８のチャック力よりも大きく
なるような場合には、熱交換器用チューブの収縮の一部
を許容してチャック装置４８から熱交換器用チューブが
外れないように、搭載台６３を移動するためにもサーボ
モータ４１が駆動される。尚、位置調整側装置４０ｂに
おいても、熱交換器用チューブの開口端部を把持するク
ランプ装置等は、基準側装置４０ａに使用されているク
ランプ装置４８等と同様なものが使用されている。

【００１８】最後に、図１に示す拡管装置のうち、第
２、３次拡管装置８０について図９〜図１１に基づいて
説明する。図１に示す第２、３次拡管装置８０の位置調
整側装置８０ｂは、図９に示す様に、基台８２上に設け
られたレール８３に沿って移動台８４が移動可能に設け
られている。この移動台８４は、一端部にサーボモータ
８１（図１）の駆動力を伝達するプーリー８５が固着さ
れたボールネジ８６に連結されており、サーボモータ８
１の駆動によって左右方向に移動し所定の位置に位置調
整できる。このサーボモータ８１は、長さ等の異なるチ
ューブ群Ａに第２、３次拡管を施す際に、チューブ群Ａ
の長さ等に適合するように移動台８４を所定位置に移動
する場合等に駆動される。かかる移動台８４上には、熱
交換器用チューブの開口端にフレア付き挿入口を形成す
る第２、３次拡管部８７が設けられている。この第２、
３次拡管部８７は、移動台８４上に設けられたレール８
８によって移動可能に設けられており、移動台８４に固
定された油圧シリンダ８９の駆動力によりレール８８に
沿って移動する。この様に、レール８８に沿って移動可
能に設けられた第２、３次拡管部８７の先端面の近傍に
は、シリンダ９０ａ、９０ｂが設けられており、シリン
ダ９０ａ、９０ｂによって無端ベルトＶによって移動さ
れてきたチューブ群Ａは、その熱交換器用チューブの各
開放端が所定位置に位置するように位置決めされる。

【００１９】かかる第２、３次拡管部８７を構成する枠
体９１は、図１０に示す様に、レール８８上に移動可能
に設けられており、移動台８４に固定されている油圧シ
リンダ８９によって左右方向に移動する。この枠体８７
の内側には、油圧シリンダ９２が設けられている。この
油圧シリンダ９２は、フレアポンチ９４の後端部を固定
するプレート板９３を左右方向に移動させるものであ
る。また、枠体９１に設けられた油圧シリンダ９５ａ、
９５ｂは、フレアポンチ９４の先端部が挿入されるダイ
を形成する金型部材９６ａ、９６ｂをフレアポンチ９４
の移動方向に対して直角方向に移動可能に設けられてい
る。従って、図１０に示す第２、３次拡管部８７によれ
ば、油圧シリンダ８９を駆動してフレアポンチ９４及び
金型部材９６ａ、９６ｂの位置を調整した後、油圧シリ
ンダ９５ａ、９５ｂを駆動して金型部材９６ａ、９６ｂ
によって形成したダイ内に、油圧シリンダ９２を駆動し
てフレアポンチ９４の先端部を進入させることができ
る。尚、図１０は、油圧シリンダ９２が、プレート板９
３が枠体９１に当接するように、ロッド９２ａを最も突
出した状態を示す。

【００２０】図１０に示すフレアポンチ９４は、図１１
に示す様に、その先端部に、熱交換器用チューブの開口
端部に連結管２０８（図１２）の一端部を挿入する挿入
口を形成する挿入口形成部９４ａと、この挿入口の開口
端にフレアを形成するフレア形成部９４ｂとが形成され
ているものである。かかる挿入口形成部９４ａの外径
は、通常、第１次拡管装置４０に使用されている拡管ビ
レット５４の最大径よりも大径である。尚、第２、３次
拡管装置８０の基準側装置８０ａは、位置調整側装置８
０ｂの移動台８４が固定台であることを除き、位置調整
側装置８０ｂと同一構成であるため、詳細な説明を省略
する。

【００２１】以上、説明した図１〜図１１に示す拡管装
置を使用し、熱交換器用チューブの拡管する際には、先
ず、拡管を施すチューブ群Ａの長さに基準側装置１０
ａ、４０ａ、８０ａと、位置調整側装置１０ｂ、４０
ｂ、８０ｂとの各間隔がチューブ群Ａの長さに適合する
ように、サーボモータ１１、４１、８１を駆動して調整
する。かかるチューブ群Ａは、図１に示す様に、透孔が
穿設された複数枚のフィン１０２、１０２・・を積層し
て成る積層体の一面側を形成するサイドプレート１０４
から先端部が突出するように、熱交換器用チューブ１０
０の先端部がフィン１０２、１０２・・の各透孔に挿通
されたものである。次いで、仮拡管装置１０の基準側装
置１０ａと位置調整側装置１０ｂとの間にチューブ群Ａ
を載置して仮拡管を施す。この仮拡管における位置調整
側装置１０ｂの動作について説明する。サーボモータ１
１によって所定位置に位置決めされた仮拡管治具部で
は、油圧シリンダ２１を駆動して枠体２３を移動し、図
４（ａ）に示す様に、仮拡管ポンチ２８の先端部３２
を、チューブ群Ａの対応する熱交換器用チューブ１００
の開口端部に挿入する。

【００２２】図４（ａ）においては、仮拡管ピン２６は
油圧シリンダ２４によって後退されており、テーパ状の
ピン２５も仮拡管ポンチ２８の全体がリング状の弾性部
材３４、３４の締付力によって縮径状態となるように後
退している。このため、中途部３３が先端側及び後端側
よりも外径が太い仮拡管ピン２６の先端部３２でも、熱
交換器用チューブ１００の開口端部内に挿入できる。こ
の際、熱交換器用チューブ１００は、未拡管のためにフ
ィン１０２、１０２・・と一体化されておらず、先端部
３２が開口端部に挿入された熱交換器用チューブ１００
の開口端を、先端部３２が突出している仮拡管ポンチ２
８の端面２９に当接して押圧することによって、熱交換
器用チューブ１００のサイドプレート１０４から突出す
る突出長を容易に調整できる。このため、チューブ群Ａ
を形成する複数本の熱交換器用チューブ１００の各サイ
ドプレート１０４から突出する突出長を一定長に揃える
ことができる。

【００２３】更に、油圧シリンダ２４を駆動して仮拡管
ピン２６を前進させ、図４（ｂ）に示す様に、ピン２５
をリング状の弾性部材３４、３４の締付力に抗して仮拡
管ポンチ２８のテーパ状内孔３６内に挿入することによ
って、仮拡管ポンチ２８の先端部３２を含む全体の外径
を拡径することができる。このため、熱交換器用チュー
ブ１００の開口端部に、仮拡管ポンチ２８の先端部３２
の外形に倣った仮拡管部１０６を形成できる。この仮拡
管部１０６には、仮拡管部１０６の開口端の近傍で且つ
開口端から所定位置に、開口端の開口径よりも大径の最
大径が形成されており、その最大径は、図７（ｂ）に示
す様に、第１次拡管で拡管される熱交換器用チューブの
内径よりも大径である。但し、仮拡管部１０６には、図
１１に示すフレアポンチ９４によって第２、３次拡管が
施される。かかる仮拡管が終了した後、油圧シリンダ２
４を駆動してピン２５を後退させてリング状の弾性部材
３４、３４の締付力によって、先端部３２を含む仮拡管
ポンチ２８の全体の外径を縮径させて熱交換器用チュー
ブ１００の開口端部から仮拡管ポンチ２８の先端部３２
を抜き出すことができる。ここで、仮拡管部１０６の形
状を、熱交換器用チューブ１００の開口端から所定位置
まで同一径とすると、急激な拡管力が作用する熱交換器
用チューブ１００の開口端に亀裂が発生することがあ
る。

【００２４】各熱交換器用チューブ１００の開口端部に
仮拡管が施されたチューブ群Ａは、図１に示す無端ベル
トＶによって第１次拡管装置４０に送られて第１次拡管
が施され、フィン１０２と熱交換器用チューブ１００と
が一体化される。図１に示す拡管装置では、第１次拡管
は、図７に示す様に、熱交換器用チューブ１００の開口
端部をチャック装置４８によって把持して施される。か
かるチャック装置４８では、油圧シリンダ５６（図６）
を駆動し、図７（ａ）に示す様に、クランプチャック５
０内に熱交換器用チューブ１００の仮拡管部１０６を含
む開口端部が挿入される位置まで、クランプチャック５
０及びクランプスリーブ５２を前進させる。更に、油圧
シリンダ５７を駆動し、プレート板５３、５５をプレー
ト板５１に対して前進させて締付スリーブ５２のみを前
進させて、図７（ｂ）に示す様に、クランプチャック５
０の先端部の外周面に形成された突起部５８上に締付ス
リーブ５２を進出させ、クランプチャック５０を締め付
けて熱交換器用チューブ１００の開口端部を把持する。
かかる把持の際に、クランプチャック５０の先端部の内
周面に形成された突出部５９によって、クランプチャッ
ク５０内に挿入された熱交換器用チューブ１００の開口
端部に形成された仮拡管部１０６を容易に且つ確実に把
持できる。

【００２５】次いで、第１次拡管装置４０の基準側装置
４０ａの往復動体４４又は位置調整側装置４０ｂの往復
動体６２をサーボモータ４２又は油圧シリンダ６０を駆
動して前進させ、マンドレル４３の先端部に装着された
拡管ビレット５４を熱交換器用チューブ１００内に挿入
し第１次拡管を施す。かかる第１次拡管の際に、熱交換
器用チューブ１００の開口端部は、クランプチャック５
０及びクランプスリーブ５２によって把持されているた
め、拡管に因る熱交換器用チューブ１００の収縮を可及
的に防止できる。更に、熱交換器用チューブ１００の開
口端部の所定位置に仮拡管部１０６が形成されているた
め、熱交換器用チューブ１００の把持される箇所を常に
一定とすることができ、拡管に因る熱交換器用チューブ
１００の収縮を可及的に防止できることと相俟って、第
１次拡管後にサイドプレート１０４から突出する熱交換
器用チューブ１００の突出長を可及的に一定とすること
ができる。

【００２６】図１に示す拡管装置の第１次拡管装置４０
では、熱交換器用チューブ１００の開口端の一方からの
み第１次拡管を施すには長過ぎるため、基準側装置４０
ａと位置調整側装置４０ｂとの第１次拡管を交互に施す
ことによって、長い熱交換器用チューブ１００でも全長
に亘って第１次拡管を施すことができる。この第１次拡
管は、位置調整側装置４０ｂによる第１次拡管を先に実
施し、その後、基準側装置４０ａによる第１次拡管を施
した。かかる第１次拡管において、位置調整側装置４０
ｂ及び基準側装置４０ａのいずれの第１次拡管において
も、熱交換器用チューブ１００の両開口端部の各々は、
クランプチャック５０及びクランプスリーブ５２によっ
て把持されており、熱交換器用チューブ１００の拡管に
因る収縮を実質的に防止できる。また、基準側装置４０
ａによる第１次拡管を施す拡管長は、位置調整側装置４
０ｂによる第１次拡管を施す拡管長よりも長くなる。こ
のため、基準側装置４０ａによる第１次拡管の際に、熱
交換器用チューブ１００の収縮力がクランプチャック５
０及びクランプスリーブ５２による把持力よりも大きく
なり、熱交換器用チューブ１００を把持できなくなる場
合がある。この場合には、熱交換器用チューブ１００の
収縮力がクランプチャック５０及びクランプスリーブ５
２による把持力以下となるように、位置調整側装置４０
ｂの搭載台６３の位置をサーボモータ４１を駆動して調
整してもよい。

【００２７】各熱交換器用チューブ１００に第１次拡管
が施されてフィン１０２と熱交換器用チューブ１００と
が一体化されたチューブ群Ａは、図１に示す無端ベルト
Ｖによって第２、３次拡管装置８０に送られ、熱交換器
用チューブ１００の開口端にフレア付き挿入口が形成さ
れる。第２、３次拡管装置８０では、先ず、油圧シリン
ダ８９を駆動し、第２、３次拡管部８７に設けられた金
型部材９６ａ、９６ｂの間に、熱交換器用チューブ１０
０の開口端部が挟まれる位置まで第２、３次拡管部８７
を移動する。更に、所定位置に移動した第２、３次拡管
部８７では、油圧シリンダ９５ａ、９５ｂを駆動して金
型部材９６ａ、９６ｂによってダイを形成する。このダ
イには、熱交換器用チューブ１００の開口端部が挟まれ
ている。かかる熱交換器用チューブ１００の開口端部に
は、仮拡管部１０６が形成されているため、熱交換器用
チューブ１００の開口端部は金型部材９６ａ、９６ｂに
よって形成されたダイ内に把持されている状態にある。

【００２８】次いで、油圧シリンダ９２を駆動してフレ
アポンチ９４の先端部を、図１１に示す様に、開口端部
が把持された熱交換器用チューブ１００の開口端部に挿
入してフレア付き挿入部１０８を形成する。このフレア
ポンチ９４の先端部には、前述した様に、熱交換器用チ
ューブの開口端部に連結管２０８（図１２）の一端部を
挿入する挿入口を形成する挿入口形成部９４ａと、この
挿入口の開口端にフレアを形成するフレア形成部９４ｂ
とが形成されている。このため、フレアポンチ９４の先
端部を熱交換器用チューブ１００の開口端に挿入するこ
とによって、先ず、フレアポンチ９４の挿入口形成部９
４ａによって熱交換器用チューブ１００の開口端に挿入
口を形成する第２次拡管を施し、引き続き、第２次拡管
によって形成した挿入口の開口端にフレア形成部９４ｂ
によってフレアを形成す第３次拡管が施される。かかる
第２、３次拡管において、前述した様に、熱交換器用チ
ューブ１００の開口端部には、仮拡管部１０６が形成さ
れているため、フレアポンチ９４の推力を熱交換器用チ
ューブ１００に加えることなくフレア付き挿入部１０８
を形成でき、且つ仮拡管部１０６を形成することなく第
２、３次拡管を施した場合に比較して、フレア付き挿入
口に亀裂が発生することを可及的に防止できる。

【００２９】以上、説明してきた図１〜図１１に示す拡
管装置は横型拡管装置であるが、本発明を縦型拡管装置
に適用できることは勿論のことである。更に、積層体の
両端面側の各々から開口端が突出している直管状の熱交
換器用チューブから成るチューブ群Ａに代えて、積層体
の一端面側からＵ次状部が突出し且つ積層体の他面側か
ら開口端部が突出するＵ次状の熱交換器用チューブから
成るチューブ群に対しても本発明によって拡管を施すこ
とができる。かかるＵ次状の熱交換器用チューブから成
るチューブ群を図１に示す拡管装置を用いて拡管を施す
際には、基準側装置において、積層体の一面側から突出
する熱交換器用チューブのＵ次状部に棒体を挿通し、且
つ位置調整側装置において、積層体の他面側から突出す
る熱交換器用チューブの開口端部に仮拡管、第１次拡
管、及び第２、３次拡管を施す。この様に、Ｕ次状の熱
交換器用チューブを用いる場合は、熱交換器用チューブ
の開口端部を把持して第１次拡管等を施すことによっ
て、Ｕ字状部を受けるレシーバーを不要とすることがで
きる。また、図１〜図１１に示す拡管装置では、仮拡
管、第１次拡管、及び第２、３次拡管を連続して施して
いるが、仮拡管、第１次拡管、及び第２、３次拡管の各
装置を別々に互いに異なる場所に設置し、各拡管を施し
てもよい。この場合、仮拡管及び第１次拡管を連続して
施して熱交換器用チューブとフィンとを一体化して取扱
性を向上した後、第２、３次拡管装置が設けられている
別の場所で熱交換器用チューブに第２、３次拡管を施す
ことが好ましい。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、第１次拡管を施す前
に、透孔が穿設された複数枚のフィンを積層して形成し
た積層体の一端面側から突出する熱交換器用チューブの
先端部に仮拡管を施し、仮拡管後の先端部の開口端から
の所定位置に、この開口端の開口径よりも大径の仮拡管
部を形成するため、熱交換器用チューブの開口端部にフ
レア付き挿入口を形成する場合のように、熱交換器用チ
ューブの開口端部を大きく拡管しても、拡管した開口端
部に発生し易い亀裂を防止できる。このため、熱交換器
用チューブの開口端部にフレア付き挿入口を形成する場
合、均斉なフレア付き挿入口を形成でき、フレア付き挿
入口に亀裂が発生することに因る不良率を減少できる。
また、第１次拡管の際に、熱交換器用チューブの開口端
部の外周側を把持して拡管を施す場合、熱交換器用チュ
ーブの開口端から所定の位置に仮拡管部の存在によっ
て、熱交換器用チューブの開口端部を所定位置で容易に
且つ確実に把持して熱交換器用チューブの全長に亘って
拡管を施すことができる。このため、第１次拡管が終了
した熱交換器用チューブの各々は、各開口端位置を所定
位置に揃えることができる。この様な熱交換器用チュー
ブの開口端にフレア付き挿入口を形成すると、フレア付
き挿入口の開口端も所定位置に揃えることができ、熱交
換器用チューブの相互を連結する連結管を自動装着する
ことを可能とすることができる。更に、開口部を把持し
て熱交換器用チューブに第１次拡管及び第２、３次拡管
を施す場合、熱交換器用チューブと一体化されているフ
ィンには、熱交換器用チューブの拡管方向への推力が実
質的に加えられず、積層体を位置決めするクランプ装置
やガード装置等の簡素化を図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る拡管装置の一例を示す正面図であ
る。

【図２】図１に示す拡管装置の仮拡管装置１０を構成す
る位置調整側装置１０ｂの部分側面図である。

【図３】図２に示す位置調整側装置１０ｂに設けられた
仮拡管部の部分断面側面図である。

【図４】図２に示す仮拡管部による仮拡管を説明する説
明図である。

【図５】図１に示す拡管装置の第１次拡管装置４０を構
成する基準側装置４０ｂの部分側面図である。

【図６】図５に示す基準側装置４０ｂに設けられたチャ
ック装置の部分断面側面図である。

【図７】図６に示す基準側装置４０ｂのチャック装置を
用いて施す第１次拡管を説明する説明図である。

【図８】図１に示す拡管装置の第１次拡管装置４０を構
成する位置調整側装置４０ａの部分側面図である。

【図９】図１に示す拡管装置の第２、３次拡管装置８０
を構成する位置調整側装置８０ａの部分側面図である。

【図１０】図９に示す位置調整側装置８０ａに設けられ
た第２、３次拡管部の部分断面側面図である。

【図１１】図１０に示す第２、３次拡管部を用いて施す
第２、３次拡管を説明する説明図である。

【図１２】熱交換器用チューブの開口端部に形成される
フレア付き挿入口を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１０ 仮拡管装置 ２０ 仮拡管治具部 ２５ ピン ２６ 仮拡管ピン ２８ 仮拡管ポンチ ３２ 先端部 ４０ 第１次拡管装置 ４３ マンドレル ４４、６２ 往復動体 ４８ チャック装置 ５０ クランプチャック ５２ クランプスリーブ ５４ 拡管ビレット ８０ 第２、３次拡管装置 ９４ フレアポンチ １００ 熱交換器用チューブ １０２ フィン １０６ 仮拡管部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21D 53/08 B21D 53/06 B21D 39/14 B21D 39/20

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透孔が穿設された複数枚のフィンを積層
   して形成した積層体の一端面側から先端部が突出するよ
   うに、前記透孔に挿通された熱交換器用チューブを拡管
   する際に、 該積層体から突出している熱交換器用チューブの先端部
   に仮拡管を施し、仮拡管後の前記先端部の開口端からの
   所定位置が、前記開口端の開口径よりも大径の仮拡管部
   を形成した後、 前記フィンと熱交換器用チューブとを一体化すべく、前
   記熱交換器用チューブの全長に亘って第１次拡管を施す
   ことを特徴とする熱交換器用チューブの拡管方法。
2. 【請求項２】 第１次拡管を施した熱交換器用チューブ
   の開口端部に、前記積層体に挿入された複数本の熱交換
   器用チューブを相互に連結する連結管の一端部を挿入可
   能とするフレア付き挿入口を形成する第２、３次拡管を
   施す請求項１記載の熱交換器用チューブの拡管方法。
3. 【請求項３】 第１次拡管の際に、拡管に因る熱交換器
   用チューブの収縮を実質的に防止すべく、積層体の両端
   面から突出する前記熱交換器用チューブの仮拡管を施し
   た開口端部の外周側を把持して拡管を施す請求項１又は
   請求項２記載の熱交換器用チューブの拡管方法。
4. 【請求項４】 熱交換器用チューブの仮拡管を施した開
   口端部の外周側を、筒状の把持具で把持する請求項３記
   載の熱交換器用チューブの拡管方法。
5. 【請求項５】 積層体の両端から突出した熱交換器用チ
   ューブの両開端から拡管ビレットを交互に挿入して第１
   次拡管を施す請求項１〜４のいずれか一項記載の熱交換
   器用チューブの拡管方法。
6. 【請求項６】 透孔が穿設された複数枚のフィンを積層
   して形成した積層体の一端面側から先端部が突出するよ
   うに、前記透孔に挿通された熱交換器用チューブを拡管
   する熱交換器用チューブの拡管装置において、 該積層体の一端面側から突出している熱交換器用チュー
   ブの先端部に仮拡管を施し、仮拡管後の前記先端部の開
   口端からの所定位置が、前記開口端の開口径よりも大径
   の仮拡管部を形成する仮拡管装置と、 前記熱交換器用チューブの全長に亘って第１次拡管を施
   し前記フィンと熱交換器用チューブとを一体化する第１
   次拡管装置とを具備することを特徴とする熱交換器用チ
   ューブの拡管装置。
7. 【請求項７】 第１次拡管が施された熱交換器用チュー
   ブの開口端部に、積層体に挿入された複数本の熱交換器
   用チューブを相互に連結する連結管の一端部を挿入可能
   とするフレア付き挿入口を形成する第２、３次拡管装置
   を具備する請求項６記載の熱交換器用チューブの拡管装
   置。
8. 【請求項８】 仮拡管装置には、先端部が熱交換器用チ
   ューブ内に挿入されたとき、前記熱交換器用チューブの
   開口端から所定位置に位置する部分の外径が後端側より
   も大径であると共に、前記先端部の外径が拡径・縮径自
   在に設けられた仮拡管ポンチと、前記仮拡管ポンチ内に
   挿入されたとき、前記先端部の外径を拡径するピンが設
   けられた仮拡管ピンと、前記仮拡管ピンのピンを前記仮
   拡管ポンチ内に挿脱するように駆動する駆動装置とを具
   備する請求項６記載の熱交換器用チューブの拡管装置。
9. 【請求項９】 第１次拡管装置が、拡管に因る熱交換器
   用チューブの収縮を実質的に防止し得るように、積層体
   の両端面から突出する前記熱交換器用チューブの各突出
   部の外周側を把持する把持手段を具備する請求項６記載
   の熱交換器用チューブの拡管装置。
10. 【請求項１０】 把持手段が、熱交換器用チューブの仮
    拡管された開口端部が挿入されて縮径可能に形成された
    筒状のクランプチャックと、前記クランプチャック内に
    挿入された前記熱交換器用チューブの開口端部を把持す
    るように、クランプチャックの外周面に沿って摺動し、
    クランプチャックを縮径方向に締付可能に設けられたク
    ランプスリーブとから成る請求項９記載の熱交換器用チ
    ューブの拡管装置。
11. 【請求項１１】 クランプチャックがクランプスリーブ
    によって締付けられたとき、クランプチャック内に挿入
    された熱交換器用チューブの仮拡管された開口端部が係
    止されるように、クランプチャックの先端部の内面側に
    突起部が形成されている請求項９又は請求項１０記載の
    熱交換器用チューブの拡管装置。
12. 【請求項１２】 第２、３次拡管装置に、先端部が熱交
    換器用チューブの開口端部に挿入され、前記開口端部に
    連結管の一端部を挿入可能とするフレア付き挿入口を形
    成するフレアポンチを具備する請求項７記載の熱交換器
    用チューブの拡管装置。