JP3683479B2

JP3683479B2 - 拡管装置

Info

Publication number: JP3683479B2
Application number: JP2000227439A
Authority: JP
Inventors: 謙治戸倉
Original assignee: Kyoshin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kyoshin Kogyo Co Ltd
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2020-07-27
Also published as: JP2002035868A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多重重合された放熱フィンと該放熱フィンに挿通された複数の管とを、該管を拡径する拡管マンドレルの管内への圧入によって一体化させて熱交換器を製造する拡管装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の拡管装置としては、例えば、図２に示す如く、基台部５０上に立設された一対の支柱５１，５１の上端に跨がって天井部５２が架設されると共に、該天井部５２にシリンダー５３が取り付けられ、該シリンダー５３の伸縮を介して昇降自在な作動プレート５４の裏面側に複数の拡管用マンドレル５５，…が挿着された構成が一般的である。
【０００３】
前記拡管用マンドレル５５，…は、熱交換器の管径に合わせて長尺且つ小径に形成されているため、圧入時における横方向の撓みを規制すべく、適宜位置にて支持しておく必要がある。そこで、拡管装置では、作動プレート５４の下方位置に複数のガイドプレート５６，…を配設し、さらに最下方位置にエンドプレート５７を配設して、拡管用マンドレル５５，…がこれらガイドプレート５６，…、エンドプレート５７に挿通されるようになっている。
【０００４】
そして、前記作動プレート５４、ガイドプレート５６，…、及びエンドプレート５７には、基台部５０と天井部５２とを上下に連結する左右一対のガイドバー５８，５８が挿通され、これら作動プレート５４、ガイドプレート５６，…、及びエンドプレート５７は、互いに平行な関係を維持しつつガイドバー５８，５８に沿って昇降自在となっている。尚、作動プレート５４、ガイドプレート５６，…、及びエンドプレート５７には、それぞれ吊りボルト５９，…が挿通され（図中、右側は図示しない）、該吊りボルト５９，…の両端に設けられた頭部５９ａ，…との係合によって、作動プレート５４、ガイドプレート５６，…、及びエンドプレート５７の最大開き間隔が決められている。
【０００５】
また、前記作動プレート５４、ガイドプレート５６，…、及びエンドプレート５７には、ガイドバー５８と平行な一対のボールネジ６０，６０が挿通され、その下端がエンドプレート５７に回転自在に支持されている。そして、該ボールネジ６０，６０には、それぞれ上方側ストッパー６１が螺着されている。該上方側ストッパー６１には、円柱状のガイドバー５８の約二分の一円弧面に当接する半割り部が形成されており、図示しないモーターによりボールネジ６０が回転すると、半割り部がガイドバー５８に沿ってスライドしつつ上方側ストッパー６１がボールネジ６０に沿って上下方向に螺動する。そして、該上方側ストッパー６１は、ガイドプレート５６，…に形成された長孔５６ａ，…を通り抜けて作動プレート５４の裏面側に当接可能になっている。
【０００６】
さらに、前記基台部５０とエンドプレート５７との間には、下方側ストッパー６２が設けられている。該下方側ストッパー６２は、前方側にガイドバー５８が挿通され、後方側が支柱５１に固定されたガイドレール６３にスライド自在に取り付けられている。また、ガイドバー５８とガイドレール６３との間には、両者と平行な第二のボールネジ６４が設けられ、その下端が基台部５０に回転自在に支持されている。そして、該第二のボールネジ６４には、前記下方側ストッパー６２が螺着されている。従って、図示しないモーターにより第二のボールネジ６４が回転すると、前方側がガイドバー５８に沿ってスライドし且つ後方側がガイドレール６３に沿ってスライドしつつ下方側ストッパー６２が第二のボールネジ６４に沿って上下方向に螺動する。そして、該下方側ストッパー６２は、シリンダー５３の伸長によって下降するエンドプレート５７の裏面側に当接可能になっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の拡管装置は、ガイドバー５８、第二のボールネジ６４、及びガイドレール６３が横並びに配置され、基台部５０の左右側方を塞ぐ構成であるため、基台部５０に対してワークを前方向Ｐからしか搬入・搬出させることができない。従って、熱交換器の生産ラインを構築する場合、他の装置から拡管装置へのワークの搬入、或いは拡管装置から他の装置へのワークの搬出は左右方向Ｑで行うという制約があるから、生産ラインの搬送経路に折返し部が生じ、この結果、搬送効率が悪くなるばかりでなく、折返し部のための特別な搬送機構が必要となってコストも悪化する。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、ワークの搬送経路を一直線化、即ち拡管装置の側方からワークを搬入し、反対側からワークを搬出する方式（いわゆるセンター通し方式）を採用することにより、搬送効率を上げることができ、併せて、好適な生産ラインを構築することができる拡管装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、上下に対向する基台部２及び天井部４、そして基台部２及び天井部４の後方側を上下に連結する支柱３，３からなる装置フレーム１の天井部４に取り付けられたシリンダー５と、基台部２及び天井部４との間に介装され、上下方向に伸縮するシリンダーロッド５ａに取り付けられた作動プレート６と、該作動プレート６の下方位置に配され、該作動プレート６と接離自在に吊り下げ支持されたガイドプレート８，…と、該ガイドプレート８の下方位置に配され、該ガイドプレート８と接離可能に吊り下げ支持されたエンドプレート９と、該エンドプレート９の下方位置に配された下方側ストッパー１９とを備えた拡管装置において、作動プレート６、エンドプレート９、及び下方側ストッパー１９の前方側に位置するように基台部２から上方に立設された第一のガイドバー１０，１０と、作動プレート６、エンドプレート９、及び下方側ストッパー１９の後方側に位置するように支柱３，３に固定されたガイドレール１１，１１とによって、作動プレート６、エンドプレート９、及び下方側ストッパー１９が上下方向にスライド自在に構成され、しかも、ガイドプレート８，…及び作動プレート６に順次挿通されるようにエンドプレート９から上方に立設された第二のガイドレール１４，１４によって、ガイドプレート８，…が上下方向にスライド自在に構成され、さらに、下方側ストッパー１９の後方側に螺着するように基台部２から上方に回転自在に立設された第二のボールネジ２０によって、下方側ストッパー１９が上下方向に螺動自在に構成されてなることを特徴とする拡管装置を提供する。
【００１０】
また、本発明は、前記ガイドプレート８，…及び作動プレート６に順次挿通されるようにエンドプレート９から上方に回転自在に立設された第一のボールネジ１５が設けられ、該ボールネジ１５に、ガイドプレート８，…を通過して、作動プレート６の裏面側に当接可能な上方側ストッパー１７，１７が設けられて構成の拡管装置をも提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１に基づき説明する。
【００１２】
本実施形態に係る拡管装置では、基台部２の後方側左右位置から上方に立設された一対の支柱３，３の上端に跨がって天井部４が架設され、該基台部２、支柱３，３、及び天井部４から装置フレーム１が構成される。そして、該天井部４には、該天井部４の裏面側から基台部２に向けて出退するシリンダーロッド５ａを備えたシリンダー５が取り付けられている。前記シリンダーロッド５ａの先端には、長方形状の作動プレート６がその中央部にて固着されており、シリンダー５の伸縮を介して作動プレート６が昇降自在となっている。また、作動プレート６の裏面側には、複数の拡管用マンドレル７，…が挿着されており、作動プレート６の昇降に伴って拡管用マンドレル７，…も追従して昇降する。
【００１３】
前記拡管用マンドレル７，…は、熱交換器の管径に合わせて長尺且つ小径に形成されており、圧入時における横方向の撓みを規制すべく、適宜位置にて支持しておく必要がある。そこで、作動プレート６の下方位置には、複数のガイドプレート８，…、及びさらに最下方位置にエンドプレート９が配設され、拡管用マンドレル７，…がこれらガイドプレート８，…、及びエンドプレート９にスライド自在に挿通されている。
【００１４】
前記装置フレーム１は、前方側左右位置に一対の第一のガイドバー１０，１０を備えている。即ち、第一のガイドバー１０は、上端が天井部４の前方側（の角部）に支持されると共に、下端が基台部２の前方側（の角部）に支持されて、基台部２と天井部４とを上下に連結する棒体である。また、装置フレーム１は、後方側左右位置に一対のガイドレール１１，１１を備えている。即ち、ガイドレール１１は、上端が天井部４の後方側（の角部）に近接すると共に、下端が基台部２の後方側（の角部）に近接して、左右の支柱３，３にそれぞれ上下方向に固定された軌条である。
【００１５】
前記作動プレート６は、前方側の左右位置に一対の第一のガイドバー１０，１０が挿通され、且つ、後方側の左右位置が一対のガイドレール１１，１１にスライド自在に取り付けられることにより、水平状態を維持しつつ昇降可能となっている。より詳しくは、作動ブレート６の前端面の左右位置には、一対のブラケット１２，１２が取り付けられ、該ブラケット１２，１２にそれぞれ第一のガイドバー１０が挿通され、作動プレート６の後端面の左右位置には、一対のスライダー１３，１３が取り付けられ、該スライダー１３，１３がそれぞれガイドレール１１をスライドするようになっている。
【００１６】
そして、エンドプレート９も、作動プレート６と同様、前方側の左右位置に一対の第一のガイドバー１０，１０が挿通され、且つ、後方側の左右位置が一対のガイドレール１１，１１にスライド自在に取り付けられることにより、水平状態を維持しつつ昇降可能となっている。より詳しくは、エンドプレート９の前端面の左右位置には、一対のブラケット１２，１２が取り付けられ、該ブラケット１２，１２にそれぞれ第一のガイドバー１０が挿通され、エンドプレート９の後端面の左右位置には、一対のスライダー１３，１３が取り付けられ、該スライダー１３，１３がそれぞれガイドレール１１をスライドするようになっている。
【００１７】
前記ガイドプレート８は、拡管用マンドレル７の長さに応じて適宜複数枚配置された板体である。該ガイドプレート８には、ブラケット１２，１２が取り付けられていないため、第一のガイドバー１０，１０と係合することはなく、該第一のガイドバー１０，１０は、該ガイドプレート８の前方側から離間した位置に配されている。また、それぞれガイドプレート８の左右位置には、長孔８ａ，８ａが形成されており、該長孔８ａ，８ａにそれぞれ第二のガイドバー１４及び第一のボールネジ１５が挿通されている。
【００１８】
前記第二のガイドバー１４，１４は、上端が作動プレート６の左右位置に上下方向に穿設された孔にスライド自在に挿通され、下端がエンドプレート９の左右位置に固定されて、第一のガイドバー１０，１０と平行に配されている。また、ガイドプレート８の長孔８ａには、円柱状の第二のガイドバー１４の約二分の一円弧面に接触する半割り形状のスライダー１６が嵌合されており、該スライダー１６が第二のガイドバー１４に沿ってスライドすることにより、ガイドプレート８は、水平状態を維持しつつ昇降可能となっている。
【００１９】
前記第一のボールネジ１５，１５は、上端が作動プレート６の左右位置に上下方向に穿設された孔にスライド自在に挿通され、下端がエンドプレート９の左右位置に回転自在に支持されて、第二のガイドバー１４，１４と平行に配されている。そして、該第一のボールネジ１５，１５には、それぞれ上方側ストッパー１７が螺着されている。該上方側ストッパー１７には、第二のガイドバー１４の約二分の一円弧面に接触する半割り部が形成されており、図示しないモーターにより第一のボールネジ１５が回転すると、半割り部が第二のガイドバー１４に沿ってスライドしつつ上方側ストッパー１７が第一のボールネジ１５に沿って上下方向に螺動する。そして、該上方側ストッパー１７は、ガイドプレート８，…に形成された長孔８ａ，…内を通り抜けて作動プレート６の裏面側に当接可能になっている。尚、第一のボールネジ１５は、第二のガイドバー１４よりも外側方に配されている（但し、第二のガイドバー１４と第一のボールネジ１５とは配置を逆にしてもよい。）ため、スライダー１６は、第二のガイドバー１４の内方の二分の一外周円弧面をスライドする一方、上方側ストッパー１７は、第二のガイドバー１４の外方の二分の一外周円弧面をスライドし、スライダー１６と上方側ストッパー１７とが相互に干渉することはない。
【００２０】
以上の如く、前記作動プレート６、ガイドプレート８，…、及びエンドプレート９には、第一のガイドバー１０，１０及び第二のガイドバー１４，１４が挿通され、これら作動プレート６、ガイドプレート８，…、及びエンドプレート９は、互いに平行な関係を維持しつつ第一のガイドバー１０，１０及び第二のガイドバー１４，１４に沿って昇降自在となっている。尚、作動プレート６、ガイドプレート８，…、及びエンドプレート９には、それぞれ吊りボルト１８，…が挿通され（図中、右側は図示しない）、該吊りボルト１８，…の両端に設けられた頭部１８ａ，…との係合によって、作動プレート６、ガイドプレート８，…、及びエンドプレート９の最大開き間隔が決められている。
【００２１】
また、前記基台部２とエンドプレート９との間には、下方側ストッパー１９が設けられている。該下方側ストッパー１９も、作動プレート６と同様、前方側の左右位置に一対の第一のガイドバー１０，１０が挿通され、且つ、後方側の左右位置が一対のガイドレール１１，１１にスライド自在に取り付けられることにより、水平状態を維持しつつ昇降可能となっている。より詳しくは、下方側ストッパー１９の前端面の左右位置には、一対のブラケット１２，１２が取り付けられ、該ブラケット１２，１２にそれぞれ第一のガイドバー１０が挿通され、下方側ストッパー１９の後端面の左右位置には、一対のスライダー１３，１３が取り付けられ、該スライダー１３，１３がそれぞれガイドレール１１をスライドするようになっている。
【００２２】
また、下方側ストッパー１９の後方側には、第二のボールネジ２０が配されている。該下方側ストッパー１９は、上端が支柱３，３に固着されたブラケット２１，２１を介して該一対の支柱３，３（装置フレーム１の左右位置）に回転自在に支持され、下端が基台部２の後方側の左右位置に回転自在に支持されて、第一のガイドバー１０，１０と平行に配されている。そして、下方側ストッパー１９は、後方側の左右位置が一対の第二のボールネジ２０，２０に螺着されている。より詳しくは、下方側ストッパー１９の後端面の左右位置には、一対のナット２２，２２が取り付けられ、図示しないモーターにより第二のボールネジ２０が回転すると、下方側ストッパー１９は、前方側が第一のガイドバー１０，１０に沿ってスライドし且つ後方側が第二のボールネジ２０，２０に沿って上下方向に螺動することにより、水平状態を維持しつつ昇降可能となっている。
【００２３】
かかる構成からなる拡管装置の動作態様は、まず、ワークの高さ位置に合わせて、第二のボールネジ２０を回転させ、下方側ストッパー１９を所望位置に位置決めする。また、ワークの高さ寸法に合わせて、第一のボールネジ１５を回転させ、上方側ストッパー１７を所望位置に位置決めする。
【００２４】
次に、基台部２にワークをセットした状態で、シリンダー５を作動させる。このシリンダーロッド５ａの伸長に伴って、作動プレート６、ガイドプレート８，…、及びエンドプレート９が互いの間隔を保ちながら下降する。しかる後、まず、エンドプレート９が下方側ストッパー１９に当接してその下降が規制され、次いで、ガイドプレート８，…が順次エンドプレート９に当接してその下降が規制される。この間、拡管用マンドレル７はワークの管内に圧入されて、放熱フィンとの一体化が行われる。
【００２５】
そして、しかる後、拡管用マンドレル７，…がワークの下端近傍に達すると、作動プレート６が上方側ストッパー１７に当接してその下降が規制される。この段階で、作業が終了し、今度はシリンダーロッド５ａを退避させて、拡管用マンドレル７，…をワークの管から引き抜く。完成されたワークは、基台部２から搬送方向Ｐに沿って搬出される。
【００２６】
従って、本実施形態に係る拡管装置は、以上の構成、即ち、作動プレート６、エンドプレート９、及び下方側ストッパー１９に挿通され、これらを上下方向にスライドさせるための第一のガイドバー１０，１０が、作動プレート６、エンドプレート９、及び下方側ストッパー１９の前方側に配置されると共に、下方側ストッパー１９に螺着され、これを上下方向に螺動させるための第二のボールネジ２０，２０が、下方側ストッパー１９の後方側（基台部２の後方側の左右位置に立設された一対の支柱３，３間）に配置されているため、第一のガイドバー１０，１０と支柱３，３との間隔が大きく取れる（装置フレーム１の左右側方が開放状態となる）こととなり、ワークの搬送経路Ｐを一直線化、即ち拡管装置の側方からワークを搬入し、反対側からワークを搬出する方式（いわゆるセンター通し方式）を実現して、搬送効率を上げることができ、併せて、好適な生産ラインを構築することができるようになるのである。
【００２７】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて種々の設計変更が可能である。例えば、ブラケット１２やスライダー１３は、作動プレート６、エンドプレート９、下方側ストッパー１９に一体的に構成されるのであってもよく、別体に構成されるのであってもよい。
【００２８】
拡管用マンドレル７，…の径、長さ、形状、数量、ガイドプレート８，…の数量、シリンダー５の数量、上方側ストッパー１７の形状、半割りベアリング（スライダー）１６の形状等は限定されない。また、第一のガイドバー１０及び第二のガイドバー１４の断面形状も円形に限定されない。
【００２９】
【発明の効果】
以上の如く、本発明に係る拡管装置は、作動プレート、エンドプレート、及び下方側ストッパーに挿通され、これらを上下方向にスライドさせるための第一のガイドバーが、作動プレート、エンドプレート、及び下方側ストッパーの前方側に配置されると共に、下方側ストッパーに螺着され、これを上下方向に螺動させるための第二のボールネジが、下方側ストッパーの後方側に配置された構成を採用するため、第一のガイドバーと支柱との間隔が大きく取れることとなり、拡管装置の側方からワークを搬入し、反対側からワークを搬出する方式（いわゆるセンター通し方式）を実現して、搬送効率を上げることができ、併せて、好適な生産ラインを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る拡管装置の外観斜視図を示す。
【図２】従来の拡管装置の外観斜視図を示す。
【符号の説明】
１…装置フレーム、２…基台部、３…支柱、４…天井部、５…シリンダー、５ａ…シリンダーロッド、６…作動プレート、７…拡管用マンドレル、８…ガイドプレート、８ａ…長孔、９…エンドプレート、１０…第一のガイドバー、１１…ガイドレール、１２…ブラケット、１３…スライダー、１４…第二のガイドバー、１５…第一のボールネジ、１６…スライダー、１７…上方側ストッパー、１８…吊りボルト、１８ａ…頭部、１９…下方側ストッパー、２０…第二のボールネジ、２１…ブラケット、２２…ナット

Claims

上下に対向する基台部（２）及び天井部（４）、そして基台部（２）及び天井部（４）の後方側を上下に連結する支柱（３，３）からなる装置フレーム（１）の天井部（４）に取り付けられたシリンダー（５）と、基台部（２）及び天井部（４）との間に介装され、上下方向に伸縮するシリンダーロッド（５ａ）に取り付けられた作動プレート（６）と、該作動プレート（６）の下方位置に配され、該作動プレート（６）と接離自在に吊り下げ支持されたガイドプレート（８，…）と、該ガイドプレート（８）の下方位置に配され、該ガイドプレート（８）と接離可能に吊り下げ支持されたエンドプレート（９）と、該エンドプレート（９）の下方位置に配された下方側ストッパー（１９）とを備えた拡管装置において、作動プレート（６）、エンドプレート（９）、及び下方側ストッパー（１９）の前方側に位置するように基台部（２）から上方に立設された第一のガイドバー（１０，１０）と、作動プレート（６）、エンドプレート（９）、及び下方側ストッパー（１９）の後方側に位置するように支柱（３，３）に固定されたガイドレール（１１，１１）とによって、作動プレート（６）、エンドプレート（９）、及び下方側ストッパー（１９）が上下方向にスライド自在に構成され、しかも、ガイドプレート（８，…）及び作動プレート（６）に順次挿通されるようにエンドプレート（９）から上方に立設された第二のガイドレール（１４，１４）によって、ガイドプレート（８，…）が上下方向にスライド自在に構成され、さらに、下方側ストッパー（１９）の後方側に螺着するように基台部（２）から上方に回転自在に立設された第二のボールネジ（２０）によって、下方側ストッパー（１９）が上下方向に螺動自在に構成されてなることを特徴とする拡管装置。
前記ガイドプレート（８，…）及び作動プレート（６）に順次挿通されるようにエンドプレート（９）から上方に回転自在に立設された第一のボールネジ（１５）が設けられ、該ボールネジ（１５）に、ガイドプレート（８，…）を通過して、作動プレート（６）の裏面側に当接可能な上方側ストッパー（１７，１７）が設けられてなる請求項１記載の拡管装置。