JP4802901B2

JP4802901B2 - 扁平部材用の整列装置

Info

Publication number: JP4802901B2
Application number: JP2006194368A
Authority: JP
Inventors: 力蔵赤木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-07-14
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2026-07-14
Also published as: JP2008019086A

Description

本発明は、例えば自動車用エアコンの熱交換器に使用される扁平チューブのような扁平部材を搬送して所定間隔に整列させる扁平部材用の整列装置に関するものである。

熱交換器に使用される扁平チューブを比較的高速で移動させながら姿勢を変換して整列させる整列装置が特許文献１に記載されている。特許文献１では、スクリュー（回転シャフト）の外周面に、断面形状及びピッチが変化する螺旋溝が形成されており、このスクリューを駆動モータによって回転させることにより、前記螺旋溝上に水平に載置された扁平チューブを搬送するとともに扁平チューブの姿勢を水平から直立に徐々に起こし、最終的には直立にされた扁平チューブを所定の間隔を空けて整列させている。

図５は、特許文献１に記載された整列装置で用いられているスクリューと同等のものの縦断面図である。スクリューに形成された螺旋溝５３の断面形状は、扁平チューブをほぼ水平姿勢で搬送する基端側の区間５４では幅が比較的広く深さが比較的浅い横長の矩形であり、姿勢変換を行う中間の区間５５では搬送方向の上流側が斜辺で下流側がスクリューの軸心５２に垂直な辺である略直角二等辺三角形であり、ほぼ直立にされた扁平チューブを整列させる先端側の区間５６では姿勢変換を行う区間５５の溝の深さと同等の深さを有する縦長の矩形となっている。

図６及び図７は姿勢変換を行う区間での扁平チューブ４０の状態を示した図であり、図６は扁平チューブ４０の横断面を投影する方向で見た正面図であり、図７は平面図である（分かりやすくするために螺旋溝５３は一周分に満たない一部のみを抽出して図示する）。このスクリュー５１を用いた場合、扁平チューブ４０が移動して姿勢変換を行う区間に進入すると、前記略直角三角形の上流側の斜辺５５ａの傾斜が急になるにつれて、扁平チューブ４０の姿勢は水平状態から次第に起こされてゆくこととなる。そして扁平チューブ４０は、比較的高速で移動しているため、この区間の概ね後半に至ると前記略直角三角形の下流側の辺５５ｂで表される螺旋溝の下流側の鉛直面に倒れ込んで、扁平チューブの側面と螺旋溝の下流側の鉛直面のエッジとが接触して扁平チューブに擦り傷が発生することがあった。

特開２００４−４３１４９号公報

本発明は、前述した従来技術の課題に鑑みてなされたもので、扁平部材を搬送しながら姿勢変換をする際に扁平部材に擦り傷が発生し難い扁平部材用の整列装置を提供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、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明は、扁平部材用の整列装置（１０）が、略円筒形状の軸心（１２）に沿って螺旋状に延びる螺旋溝（１３）を有するスクリュー（１１）と、該スクリュー（１１）を軸心（１２）を中心に回転させる駆動手段（１９）とを具備し、螺旋溝（１３）に水平に載置された扁平部材（４０）を移送する間に扁平部材（４０）の姿勢を水平から略直立に変換し且つ整列させ、スクリュー（１１）の螺旋溝（１３）は、扁平部材（４０）をほぼ水平姿勢で移送する水平移送区間（１４）にして、横長の矩形の断面形状を有する水平移送区間（１４）と、扁平部材（４０）を水平姿勢からほぼ直立した姿勢に変化させながら移送する姿勢変換区間（１５）にして、搬送方向の上流側の辺（１５ａ）が傾斜した略三角形及び該略三角形から変化した略台形の断面形状を有する姿勢変換区間（１５）と、ほぼ直立にされた扁平部材（４０）を所定間隔で離間して整列させる直立整列区間（１６）にして、縦長の矩形の断面形状を有する直立整列区間（１６）とを含み、姿勢変換区間（１５）における螺旋溝（１３）の断面形状の略三角形の搬送方向の下流側の辺が、軸心（１２）に平行な前記略三角形の底辺に対して鋭角をなす斜辺（１５ｂ）であり、姿勢変換区間（１５）において、螺旋溝（１３）の溝深さが次第に深くなるとともに、螺旋溝（１３）のピッチが次第に短縮するように変化し、且つ前記略三角形状の前記下流側の斜辺（１５ｂ）の前記軸心（１２）に対する傾斜角度が次第に増大するように変化することを特徴としている。

このように、姿勢変換区間の斜辺（１５ｂ）で表されるとおり螺旋溝（１３）の下流側の面が傾斜しているので、扁平チューブ（４０）が姿勢変換中に下流側の面に倒れ込んだ場合においても扁平チューブ（４０）の側面と下流側の面のエッジとが接触することがなく、したがって扁平チューブ（４０）の擦り傷の発生を防ぐことができる。

また、本発明では、姿勢変換区間（１５）において、螺旋溝（１３）のピッチが次第に短縮するように変化するとともに、略三角形状の下流側の斜辺（１５ｂ）の軸心（１２）に対する傾斜角度が次第に増大するように変化することを特徴としている。これにより、姿勢変換区間（１５）の長さを短縮することができ、また短縮した場合でも扁平チューブ（４０）の擦り傷の発生を防ぐことができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

図１は、本発明の扁平部材用の整列装置１０の実施例を模式的に示す正面図であり、この図には、本発明の整列装置１０と協働して用いられるスタッカ装置２０及び整列搬送装置３０が破線によって示されている。

本発明による扁平部材用の整列装置１０を説明する前に、前記スタッカ装置２０と整列搬送装置３０について説明する。スタッカ装置２０は、扁平な横断面を有する長尺状の多数の扁平部材４０を水平に積み重ねた状態で保持しており、その下端に設けられた排出口２１から扁平部材４０を整列装置１０の後述するスクリュー１１の基端側に水平姿勢で載置することができる。また整列搬送装置３０は、スクリュー１１の先端側でほぼ直立にされて整列された扁平部材４０をスクリュー１１から受取り搬送する装置である。このために整列搬送装置３０は、駆動モータ３１により回転軸線３２周りに回転される一対の回転シャフト３３を具備しており、この回転シャフト３３の周面には回転軸線周りに螺旋状に延びるシャフト螺旋溝３４が形成されている。図１では一対の回転シャフト３３のうちの１本が描かれているが、一対の回転シャフト３３は、扁平部材４０の両端部がシャフト螺旋溝３４に係合する間隔で平行に離間して配置されている。一対の回転シャフト３３はそれが回転することにより、スクリュー１１で直立し一定間隔で離間された扁平部材４０を受取り、その状態を維持しながら搬送することができる。

なお、本実施例では、扁平部材４０は、熱交換器等で使用される、横断面の輪郭が長円形状を呈する扁平チューブ４０であるが、扁平部材４０は金属板又はプラスチック板のような中実の板状部材等であってもよい。

本発明による整列装置１０は、扁平チューブ４０を搬送すると共にその姿勢を水平からほぼ直立にまで変換するための一対の略円筒形状のスクリュー１１と、前記一対のスクリュー１１のそれぞれの基端側に連結されスクリュー１１をその軸心１２周りに回転させる駆動モータ１９とを具備している。スクリュー１１は、扁平チューブ４０を搬送し且つ姿勢変換をするために、その周面には軸心１２に沿って螺旋状に延びる螺旋溝１３が形成されていて、この螺旋溝１３の断面形状は、詳細には後述するが、スクリュー１１の基端側から先端側に進むにつれて、横長の矩形、不等辺三角形、略台形、及び縦長の矩形と変化している。また、図１では一対のスクリュー１１のうちの１本のみが示されているが、図示されない他の１本が、図示された１本に平行に離間されて配置されている。その結果、扁平チューブ４０は２本のスクリュー１１によって支持されている。なお、上記図示されない他の１本は、図示された１本と平行に離間されて配置されていなくてもよく、ハの字に配置されるものであってもよい。この場合、スクリューのねじれ方向は右ねじれと左ねじれの組合せとなる。

なお、本実施例ではスクリュー１１は２本設けられているが、扁平チューブ４０を例えば１本のスクリューと平滑で摩擦の小さな面とで支持すること、あるいは３本以上のスクリューで支持することも可能である。

次に、スクリューの縦断面図である図２を参照してスクリュー１１をより詳細に説明する。スクリュー１１の螺旋溝１３は、右ねじの方向でねじれており、また３つの区間、即ち扁平チューブ４０をほぼ水平姿勢で搬送する水平移送区間１４と、水平姿勢からほぼ直立の姿勢に回転させる姿勢変換区間１５と、ほぼ直立の姿勢で所定の間隔をあけて整列させる直立整列区間１６とを含んでいる。螺旋溝１３の断面形状は一定ではなく、搬送方向の上流側から下流側に進むにしたがって以下のように変化している。つまり、水平移送区間１４では扁平チューブ４０を水平に載置できるように溝幅が比較的広く溝深さが比較的浅い横長の矩形であり、姿勢変換区間１５では、上流側の斜辺１５ａ及び下流側の斜辺１５ｂを有する三角形から、前記下流側の斜辺１５ｂが軸心１２に垂直な辺１５ｃに変化した略台形に変化し、直立整列区間１６では、縦長の矩形に変化している。

ここで、姿勢変換区間１５における螺旋溝１３の断面形を示す前記不等辺三角形の上流側の斜辺１５ａにより表される面を案内面１５ａ、及び下流側の斜辺１５ｂによって表される面を位置決め面１５ｂと呼称すると、案内面１５ａは扁平チューブ４０を回転させるために次第に傾斜が急になるとともに、位置決め面１５ｂも傾斜が急になってゆく。また、姿勢変換区間１５において、溝深さが次第に深くなる一方で、溝幅が次第に狭まり螺旋溝１３のピッチが次第に短くなるように変化している。一方、直立整列区間１６における螺旋溝１３のピッチは一定である。

前述のような螺旋溝１３が形成されているので、水平移送区間１４で水平に螺旋溝１３上に載置された扁平チューブ４０は、スクリュー１１が駆動モータ１９によって図１の矢印の方向に回転されると、図の右方へ移送されて、姿勢変換区間１５に進入する。姿勢変換区間１５では、扁平チューブ４０は、前記案内面１５ａの傾斜の増大にしたがって水平姿勢から右回りに回転して次第に起こされてゆく。

図３及び図４は、姿勢変換区間１５における扁平チューブ４０を示した図であり、図３は図１と同一の投影方向で見た正面図で、図４は上から見た平面図である（分かりやすくするために螺旋溝１３は一周分に満たない一部のみを抽出して図示する）が、姿勢変換区間１５の概ね後半の領域に扁平チューブ４０が進入すると、扁平チューブ４０の移動速度が比較的高速であるため、扁平チューブ４０は図３及び４に示されるように、位置決め面１５ｂ側に倒れて扁平チューブ４０の側面が位置決め面１５ｂに接することが起こる。そのような状態になったときでも、特に図４に示されているように、螺旋溝１３の位置決め面１５ｂは前述したとおりスクリューの軸心１２に垂直ではなく傾斜が付いているために、扁平チューブ４０の側面が位置決め面１５ｂの外周部のエッジに接触することはない。

姿勢変換区間１５の最終段階でほぼ直立にされた扁平チューブ４０は、直立整列区間１６に進入するとほぼ直立状態で一定のピッチで整列され、前記整列搬送装置３０に引き渡される。

本発明の扁平部材用の整列装置の実施例を模式的に示す正面図である。前記扁平部材用の整列装置のスクリューの縦断面図である。螺旋溝の姿勢変換区間における扁平チューブを示した正面図である。螺旋溝の姿勢変換区間における扁平チューブを示した平面図である。従来技術の整列装置で用いられているスクリューの縦断面図である。従来技術の整列装置で用いられているスクリューの螺旋溝の姿勢変換区間における扁平チューブを示した正面図である。従来技術の整列装置で用いられているスクリューの螺旋溝の姿勢変換区間における扁平チューブを示した平面図である。

符号の説明

１１スクリュー
１２軸心
１３螺旋溝
１４水平移送区間
１５姿勢変換区間
１５ａ案内面
１５ｂ位置決め面
１６直立整列区間

Claims

略円筒形状の軸心（１２）に沿って螺旋状に延びる螺旋溝（１３）を有するスクリュー（１１）と、該スクリュー（１１）を前記軸心（１２）を中心に回転させる駆動手段（１９）とを具備し、前記螺旋溝（１３）に水平に載置された扁平部材（４０）を移送する間に前記扁平部材（４０）の姿勢を水平から略直立に変換し且つ整列させる扁平部材用の整列装置（１０）であって、
前記スクリュー（１１）の前記螺旋溝（１３）は、前記扁平部材（４０）をほぼ水平姿勢で移送する水平移送区間（１４）にして、横長の矩形の断面形状を有する水平移送区間（１４）と、前記扁平部材（４０）を水平姿勢からほぼ直立した姿勢に変化させながら移送する姿勢変換区間（１５）にして、搬送方向の上流側の辺（１５ａ）が傾斜した略三角形及び前記略三角形から変化した略台形の断面形状を有する姿勢変換区間（１５）と、ほぼ直立にされた前記扁平部材（４０）を所定間隔で離間して整列させる直立整列区間（１６）にして、縦長の矩形の断面形状を有する直立整列区間（１６）とを含み、
前記姿勢変換区間（１５）における前記螺旋溝（１３）の断面形状の前記略三角形の搬送方向の下流側の辺が、前記軸心（１２）に平行な前記略三角形の底辺に対して鋭角をなす斜辺（１５ｂ）であり、
前記姿勢変換区間（１５）において、前記螺旋溝（１３）の溝深さが次第に深くなるとともに、前記螺旋溝（１３）のピッチが次第に短縮するように変化し、且つ前記略三角形状の前記下流側の斜辺（１５ｂ）の前記軸心（１２）に対する傾斜角度が次第に増大するように変化することを特徴とする、扁平部材用の整列装置（１０）。