JP4158663B2 - チューブ整列機 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換用の扁平チューブを整列させるチューブ整列機に関するものである。

従来のチューブ整列機は、図４に示すように、扁平チューブが厚み方向に積層された状態で装填されたチューブマガジン１、および扁平チューブ１０が収まる複数本の収納溝部２ａが設けられた鋸刃状のチューブ保持器２等から構成されている。

そして、このチューブ整列機では、チューブマガジン１をチューブ保持器２に対して移動させながら、自重にて扁平チューブ１０をチューブマガジン１から落下させて、所定間隔で並んだ収納溝部２ａに扁平チューブ１０を連続的に収めることにより、扁平チューブ１０を所定ピッチ寸法にて整列させている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭６０−２０７７３１号公報

しかし、特許文献１に記載の発明では、扁平チューブ１０がチューブ整列機に対してチューブマガジン１の移動方向と直交する方向、つまり鉛直方向に落下するように構成されているため、以下に述べる問題を有している。

すなわち、特許文献１に記載の発明では、図４の左側に描かれたチューブマガジン１の位置で示されるように、扁平チューブ１０がチューブ保持器２の先端に接触しながら移動している間は、チューブ保持器２にて支持された状態となるので、扁平チューブ１０がチューブ保持器２の先端に接触している間は、扁平チューブ１０はチューブマガジン１から落下しない。

そして、図４の右側に描かれたチューブマガジン１の位置で示されるように、扁平チューブ１０がチューブ保持器２の先端に接触していないとき、つまり扁平チューブ１０がチューブ保持器２の先端と先端との間に位置したときにのみ扁平チューブ１０がチューブマガジン１から落下して収納溝部２ａに収まる。

しかし、チューブマガジン１と扁平チューブ１０との接触面には、扁平チューブ１０が落下することを妨げる向きの摩擦力が存在するので、扁平チューブ１０がチューブ保持器２の先端と先端との間に位置しても、直ぐには扁平チューブ１０がチューブマガジン１から落下しない。

このため、特許文献１に記載の発明では、扁平チューブ１０がチューブ保持器２の先端と先端との間に位置したときに、一旦、チューブマガジン１の移動を停止し、扁平チューブ１０がチューブマガジン１から落下した後、再び移動を開始する必要がある。

つまり、特許文献１の記載の発明では、チューブマガジン１を連続的に移動させることはできず、減速、停止および加速を所定の周期で繰り返しながらチューブマガジン１を移動させざるを得ない。

しかも、停止時間、および停止位置が変動すると、扁平チューブ１０を確実にチューブマガジン１から落下させることができないので、チューブマガジン１の移動制御が複雑、かつ、高度となり、チューブ整列機の製造コストが増大してまう。

さらに、特許文献１に記載の発明では、前述したようにチューブマガジン１を間欠的に移動させざるを得ないので、チューブマガジン１の（平均）移動速度を大きくすることが難しく、生産性を向上させることが困難である。

本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規なチューブ整列機を提供し、第２には、チューブマガジンを連続的に移動させることにより、チューブマガジンの（平均）移動速度を大きくすることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、熱交換用の扁平チューブ（１０）を整列させるチューブ整列機であって、扁平チューブ（１０）が厚み方向に積層された状態で装填されるとともに、扁平チューブ（１０）の積層方向（Ｄ１）に延びて複数本の扁平チューブ（１０）の端部に接触するガイド面（１ａ）を有するチューブマガジン（１）と、チューブマガジン（１）の下方側に配置され、チューブマガジン（１）から落下する扁平チューブ（１０）が収まる複数本の収納溝部（２ａ）を有するチューブ保持器（２）とを備え、収納溝部（２ａ）は、隣り合う収納溝部（２ａ）間の寸法が所定寸法となるように並んでおり、チューブマガジン（１）は、チューブ保持器（２）に対して収納溝部（２ａ）の並びの方向に相対移動可能であり、さらに、ガイド面（１ａ）は、チューブマガジン（１）の移動方向と直交する方向に対してチューブマガジン（１）の移動方向前進側に傾いており、チューブマガジン（１）の下端側に設けられたチューブ落下口（１ｂ）には、チューブ落下口（１ｂ）の一部を閉塞するストッパ（１ｃ）が設けられており、さらに、ストッパ（１ｃ）のうち扁平チューブ（１０）に面するストッパ面（１ｄ）は、チューブマガジン（１）の移動方向後退側に向かうほど、扁平チューブ（１０）との距離が大きくなるように扁平チューブ（１０）の扁平面（１０ａ）に対して傾くように構成されていることを特徴とする。

そして、本発明では、ガイド面（１ａ）がチューブマガジン（１）の移動方向前進側に傾いているので、扁平チューブ（１０）がチューブ保持器（２）の先端に接触しながら移動している間であっても、チューブマガジン（１）内の扁平チューブ（１０）は、扁平チューブ（１０）の扁平面に沿って平行移動して徐々に落下し続ける。

したがって、扁平チューブ（１０）がチューブ保持器（２）の先端に接触していないとき、つまり扁平チューブ（１０）がチューブ保持器（２）の先端と先端との間に位置したときには、扁平チューブ（１０）全体がチューブマガジン（１）から落下した状態となるので、チューブマガジン（１）の移動を途中で停止させることなく、単純に連続的移動させるのみで、扁平チューブ（１０）を収納溝部（２ａ）に落下させることができる。

延いては、チューブマガジン（１）の移動制御を単純化することができるので、チューブ整列機の製造コストを低減することができるとともに、チューブマガジン１の（平均）移動速度を大きくすることができ、生産性を高めることができる。

しかも、ストッパ面（１ｄ）がチューブマガジン（１）の移動方向後退側に向かうほど、扁平チューブ（１０）との距離が大きくなるように扁平チューブ（１０）の扁平面（１０ａ）に対して傾いているので、スムーズに扁平チューブ（１０）を収納溝部（２ａ）に落下させることができる。

請求項２に記載の発明では、ストッパ面（１ｄ）は、チューブマガジン（１）の移動方向と略平行であることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明では、チューブ保持器（２）のチューブマガジン（１）側は、収納溝部（２ａ）に連なる傾斜面（２ｂ）を有して鋸刃状になっており、さらに、傾斜面（２ｂ）のうちチューブマガジン（１）側の端部（２ｃ）は、ガイド面（１ａ）に対して略直交するように傾斜していることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明では、ストッパ面（１ｄ）を通るストッパ軌跡線（Ｌ１）と傾斜面（２ｂ）のうちチューブマガジン（１）側の端部（２ｃ）が描く保持器軌跡線（Ｌ２）との距離は、扁平チューブ（１０）の厚み寸法（ｔ）とほぼ等しく、さらに、ストッパ軌跡線（Ｌ１）は、保持器軌跡線（Ｌ２）より収納溝部（２ａ）側に位置していることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明では、扁平チューブ（１０）がチューブマガジン（１）に装填された場合において、扁平チューブ（１０）の扁平面（１０ａ）のうちチューブマガジン（１）の移動方向前進側の端部（１０ｂ）とチューブマガジン（１）の移動方向と平行な基準面（Ｓ）との距離（ｈ１）と、チューブマガジン（１）の移動方向後退側の端部（１０ｃ）と基準面（Ｓ）との距離（ｈ２）との差が扁平チューブ（１０）の厚み寸法（ｔ）とほぼ等しくなるようにガイド面（１ａ）が傾いていることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明では、熱交換用の扁平チューブ（１０）を整列させるチューブ整列機であって、扁平チューブ（１０）が厚み方向に積層された状態で装填されるとともに、扁平チューブ（１０）の積層方向（Ｄ１）に延びて複数本の扁平チューブ（１０）の端部に接触するガイド面（１ａ）を有するチューブマガジン（１）と、チューブマガジン（１）の下方側に配置され、チューブマガジン（１）から落下する扁平チューブ（１０）が収まる複数本の収納溝部（２ａ）を有するチューブ保持器（２）とを備え、収納溝部（２ａ）は、隣り合う収納溝部（２ａ）間の寸法が所定寸法となるように並んでおり、チューブマガジン（１）は、チューブ保持器（２）に対して収納溝部（２ａ）の並びの方向に相対移動可能であり、さらに、ガイド面（１ａ）は、チューブマガジン（１）の移動方向と直交する方向に対してチューブマガジン（１）の移動方向前進側に傾いており、扁平チューブ（１０）がチューブマガジン（１）に装填された場合において、扁平チューブ（１０）の扁平面（１０ａ）のうちチューブマガジン（１）の移動方向前進側の端部（１０ｂ）とチューブマガジン（１）の移動方向と平行な基準面（Ｓ）との距離（ｈ１）と、チューブマガジン（１）の移動方向後退側の端部（１０ｃ）と基準面（Ｓ）との距離（ｈ２）との差が扁平チューブ（１０）の厚み寸法（ｔ）とほぼ等しくなるようにガイド面（１ａ）が傾いていることを特徴とする。

因みに、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。

本実施形態は、本発明に係るチューブ整列機を車両用コンデンサおよびラジエータの扁平チューブを整列するチューブ整列機に適用したものである。

そして、図１は本実施形態に係るチューブ整列機の要部を示す図であり、図２は図１の左側面図であり、図３はチューブ整列機の作動を示す図である。

なお、コンデンサおよびラジエータは、通常、互いに平行に並んだ複数本の扁平チューブ、扁平チューブの長手方向両端にて各扁平チューブに連通するヘッダタンク、および扁平チューブの扁平面にろう付け等にて接合されたフィン等からなるものである。

以下、図１および図２に基づいてチューブ整列機について述べる。

図１中、チューブマガジン１は、扁平チューブ１０が厚み方向に積層された状態で装填されるラックであり、このチューブマガジン１には、扁平チューブ１０の積層方向Ｄ１に延びて複数本の扁平チューブ１０の端部に接触するガイド面１ａが設けられている。

チューブ保持器２はチューブマガジン１の下方側に配置されており、このチューブ保持器２には、チューブマガジン１の下方側に設けられたチューブ落下口１ｂから落下する扁平チューブ１０が収まる複数本の収納溝部２ａが所定寸法間隔で並んで設けてある。

そして、チューブ保持器２のチューブマガジン１側は、収納溝部２ａに連なる傾斜面２ｂを有して鋸刃状に形成されている。

なお、隣り合う収納溝部２ａ間の寸法（ピッチ寸法）が、扁平チューブ１０を整列させたときの扁平チューブ１０間ピッチ寸法となる。

また、チューブマガジン１は、チューブ保持器２に対して収納溝部２ａの並びの方向（紙面左右方向）に相対的に移動することができるように構成されている。なお、本実施形態では、チューブマガジン１を手作動にて移動させることによりチューブマガジン１をチューブ保持器２に対して移動させている。

また、ガイド面１ａは、チューブマガジン１の移動方向Ｄ２と直交する方向（本実施形態では、上下方向）に対してチューブマガジン１の移動方向Ｄ２の前進側（紙面右側）に傾いている。

ここで、ガイド面１ａの傾き量は、扁平チューブ１０がチューブマガジン１に装填された状態において、扁平チューブ１０の扁平面１０ａのうちチューブマガジン１の移動方向前進側の端部１０ｂとチューブマガジン１の移動方向と平行な基準面Ｓとの距離ｈ１と、チューブマガジン１の移動方向後退側の端部１０ｃと基準面Ｓとの距離ｈ２との差が扁平チューブ１０の厚み寸法ｔとほぼ等しくなるような大きさである。

つまり、ガイド面１ａと鉛直方向とのなす角θは、ｔａｎ^−１（扁平チューブ１０の厚み／扁平チューブ１０の幅寸法）となる。

なお、基準面Ｓは、チューブマガジン１の移動方向と平行な仮想面であるが、仮想面では、計測が困難であるため、本実施形態では、チューブ保持器２の下部側の面を基準面Ｓとしている。

また、チューブ落下口１ｂには、チューブ落下口１ｂのチューブマガジン１の移動方向前進側を閉塞するストッパ１ｃが設けられており、このストッパ１ｃのうち扁平チューブ１０に面するストッパ面１ｄは、チューブマガジン１の移動方向後退側に向かうほど、扁平チューブ１０との距離が大きくなるように扁平チューブ１０の扁平面１０ａに対して傾くように設定されている。

このため、本実施形態では、ストッパ面１ｄは、チューブマガジン１の移動方向、つまり水平方向と略平行となっている。

また、傾斜面２ｂのうちチューブマガジン１側の端部２ｃ（以下の端部を端面２ｃと呼ぶ。）は他の部分と傾斜角度が相違しており、本実施形態では、扁平チューブ１０の扁平面１０ａと略水平となるうに端面２ｃがガイド面１ａに対して略直交するように傾斜させている。

このため、ストッパ面１ｄを通るストッパ軌跡線Ｌ１と端面２ｃを通る保持器軌跡線Ｌ２との距離は、扁平チューブ１０の厚み寸法ｔとほぼ等しくなるとともに、ストッパ軌跡線Ｌ１は、保持器軌跡線Ｌ２より収納溝部２ａ側に位置することとなる。

次に、本実施形態に係るチューブ整列機の作動およびその特徴を述べる。

ガイド面１ａがチューブマガジン１の移動方向前進側に傾いているので、扁平チューブ１０がチューブ保持器２の先端、つまり端面２ｃに接触しながら移動している間であっても、図１および図３に示すように、チューブマガジン１内の扁平チューブ１０は、扁平チューブ１０の扁平面１０ｄに沿って平行移動して徐々に落下し続ける。

したがって、扁平チューブ１０がチューブ保持器２の先端に接触していないとき、つまり扁平チューブ１０がチューブ保持器２の先端と先端との間に位置したときには、扁平チューブ１０全体がチューブマガジン１から落下した状態となるので、チューブマガジン１の移動を途中で停止させることなく、単純に連続的移動させるのみで、扁平チューブ１０を収納溝部２ａに落下させることができる。

延いては、チューブマガジン１の移動制御を単純化することができるので、チューブ整列機の製造コストを低減することができるとともに、チューブマガジン１の（平均）移動速度を大きくすることができ、生産性を高めることができる。

また、ストッパ面１ｄは、チューブマガジン１の移動方向後退側に向かうほど、扁平チューブ１０との距離が大きくなるように扁平チューブ１０の扁平面１０ａに対して傾いているので、扁平チューブ１０をスムーズに収納溝部２ａに落下させることができ得る。

また、扁平チューブ１０は、その扁平面１０ａが基準面Ｓに対して傾いて状態でチューブマガジン１に装填されるので、隣り合う収納溝部２ａ間の寸法を特許文献１に記載のチューブ整列機より小さくすることができる。

したがって、本実施形態に係るチューブ整列機は、扁平チューブ１０間のピッチ寸法が小さいコンデンサやラジエータの製造に適用して特に有効である。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、チューブマガジン１の移動方向が水平方向に一致していたが、本発明はこれに限定されるものではない。

また、上述の実施形態では、チューブマガジン１を移動させたが、チューブ保持器２を移動させてもよい。

また、上述の実施形態と逆向きにチューブマガジン１を移動させてもよい。

また、上述の実施形態では、車両用コンデンサやラジエータの製造に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の積層コア型熱交換器に適用してもよい。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係るチューブ整列機の要部を示す図である。 図１の左側面図である。 本発明の実施形態に係るチューブ整列機の作動を示す図である。 特許文献１に係るチューブ整列機の要部を示す図である

符号の説明

１…チューブマガジン１、１ａ…ガイド面、１ｂ…チューブ落下口、
１ｃ…ストッパ、２…チューブ保持器、２ａ…収納溝部、
２ｂ…傾斜面、１０…扁平チューブ。

Claims (6)

1. 熱交換用の扁平チューブ（１０）を整列させるチューブ整列機であって、
   前記扁平チューブ（１０）が厚み方向に積層された状態で装填されるとともに、前記扁平チューブ（１０）の積層方向（Ｄ１）に延びて複数本の前記扁平チューブ（１０）の端部に接触するガイド面（１ａ）を有するチューブマガジン（１）と、
   前記チューブマガジン（１）の下方側に配置され、前記チューブマガジン（１）から落下する前記扁平チューブ（１０）が収まる複数本の収納溝部（２ａ）を有するチューブ保持器（２）とを備え、
   前記収納溝部（２ａ）は、隣り合う前記収納溝部（２ａ）間の寸法が所定寸法となるように並んでおり、
   前記チューブマガジン（１）は、前記チューブ保持器（２）に対して前記収納溝部（２ａ）の並びの方向に相対移動可能であり、
   さらに、前記ガイド面（１ａ）は、前記チューブマガジン（１）の移動方向と直交する方向に対して前記チューブマガジン（１）の移動方向前進側に傾いており、
   前記チューブマガジン（１）の下端側に設けられたチューブ落下口（１ｂ）には、前記チューブ落下口（１ｂ）の一部を閉塞するストッパ（１ｃ）が設けられており、
   さらに、前記ストッパ（１ｃ）のうち前記扁平チューブ（１０）に面するストッパ面（１ｄ）は、前記チューブマガジン（１）の移動方向後退側に向かうほど、前記扁平チューブ（１０）との距離が大きくなるように前記扁平チューブ（１０）の扁平面（１０ａ）に対して傾くように構成されていることを特徴とするチューブ整列機。
2. 前記ストッパ面（１ｄ）は、前記チューブマガジン（１）の移動方向と略平行であることを特徴とする請求項１に記載のチューブ整列機。
3. 前記チューブ保持器（２）の前記チューブマガジン（１）側は、前記収納溝部（２ａ）に連なる傾斜面（２ｂ）を有して鋸刃状になっており、
   さらに、前記傾斜面（２ｂ）のうち前記チューブマガジン（１）側の端部（２ｃ）は、前記ガイド面（１ａ）に対して略直交するように傾斜していることを特徴とする請求項１または２に記載のチューブ整列機。
4. 前記ストッパ面（１ｄ）を通るストッパ軌跡線（Ｌ１）と前記傾斜面（２ｂ）のうち前記チューブマガジン（１）側の端部（２ｃ）が描く保持器軌跡線（Ｌ２）との距離は、前記扁平チューブ（１０）の厚み寸法（ｔ）とほぼ等しく、
   さらに、前記ストッパ軌跡線（Ｌ１）は、前記保持器軌跡線（Ｌ２）より前記収納溝部（２ａ）側に位置していることを特徴とする請求項３に記載のチューブ整列機。
5. 前記扁平チューブ（１０）が前記チューブマガジン（１）に装填された場合において、前記扁平チューブ（１０）の扁平面（１０ａ）のうち前記チューブマガジン（１）の移動方向前進側の端部（１０ｂ）と前記チューブマガジン（１）の移動方向と平行な基準面（Ｓ）との距離（ｈ１）と、前記チューブマガジン（１）の移動方向後退側の端部（１０ｃ）と前記基準面（Ｓ）との距離（ｈ２）との差が前記扁平チューブ（１０）の厚み寸法（ｔ）とほぼ等しくなるように前記ガイド面（１ａ）が傾いていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つにチューブ整列機。
6. 熱交換用の扁平チューブ（１０）を整列させるチューブ整列機であって、
   前記扁平チューブ（１０）が厚み方向に積層された状態で装填されるとともに、前記扁平チューブ（１０）の積層方向（Ｄ１）に延びて複数本の前記扁平チューブ（１０）の端部に接触するガイド面（１ａ）を有するチューブマガジン（１）と、
   前記チューブマガジン（１）の下方側に配置され、前記チューブマガジン（１）から落下する前記扁平チューブ（１０）が収まる複数本の収納溝部（２ａ）を有するチューブ保持器（２）とを備え、
   前記収納溝部（２ａ）は、隣り合う前記収納溝部（２ａ）間の寸法が所定寸法となるように並んでおり、
   前記チューブマガジン（１）は、前記チューブ保持器（２）に対して前記収納溝部（２ａ）の並びの方向に相対移動可能であり、
   さらに、前記ガイド面（１ａ）は、前記チューブマガジン（１）の移動方向と直交する方向に対して前記チューブマガジン（１）の移動方向前進側に傾いており、
   前記扁平チューブ（１０）が前記チューブマガジン（１）に装填された場合において、前記扁平チューブ（１０）の扁平面（１０ａ）のうち前記チューブマガジン（１）の移動方向前進側の端部（１０ｂ）と前記チューブマガジン（１）の移動方向と平行な基準面（Ｓ）との距離（ｈ１）と、前記チューブマガジン（１）の移動方向後退側の端部（１０ｃ）と前記基準面（Ｓ）との距離（ｈ２）との差が前記扁平チューブ（１０）の厚み寸法（ｔ）とほぼ等しくなるように前記ガイド面（１ａ）が傾いていることを特徴とするチューブ整列機。

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