JP4929364B2 - コルゲートフィン製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属製の板状体に形成されるリブが所定間隔おきに複数個立設されて成るコルゲートフィンを成形するコルゲートフィン製造装置に関する。

図１５にコルゲートフィンの一例を示す。なお、ここで図示しているコルゲートフィンは、一例として板状体に対してリブが垂直方向に立設される平板フィンである。
コルゲートフィン１０はアルミニウム等から成る金属製の板状体９に、複数の連続したリブ１２が形成されているものであって、主に自動車のラジエータ、エアコン、ＥＧＲ等の熱交換器に用いられている。

このようなコルゲートフィン１０を製造する製造装置として特許文献１に示すような構成が挙げられる。この製造装置は、プレス装置の１回のプレス動作でパンチとダイを型閉じし、１回のプレスでリブを１つずつ成形することができる。

コルゲートフィン１０を製造する場合、パンチとダイの間に材料である板状体が引き込まれることとなるが、もし複数のパンチとダイで複数のリブを同時に成形しようとしてしまうと、隣り合うパンチ及びダイ同士の間でお互いに板状体を引っ張り合うので、リブが薄肉化しまた破断してしまうおそれがあり、複数のパンチとダイを同時に動作させて複数のリブを同時に成形するのは困難であった。

一方、特許文献２には、ダイが水平方法に分割し、且つ移動可能に設けられている構成が開示されている。この構成では、水平方向に移動するダイがリブの側面を保持するようになっているので、各パンチと各ダイとの間における板状体の引っ張り合いによるリブの薄肉化や破断の防止が図れる。

図１６に、１回の型閉じによって1つのリブを形成するための従来のコルゲートフィン製造装置を示す。
板状体９の送り方向下流側には、パイロットパンチ１３ａが、上型にバネ等の付勢手段によって下方に付勢されて配置されている。パイロットパンチ１３ａは、型閉じ動作が開始されると、他のパンチよりも先行して下降し、下型のダイとともに、先の型閉じですでに形成されているリブに進入して板状体の位置決めを行う。

パイロットパンチ１３ａの上流側に、加工パンチ１３ｂが、バネ等の付勢手段によって下方に付勢されて配置されている。加工パンチ１３ｂは、型閉じ動作が開始されるとパイロットパンチ１３ａに続いて下降し、パイロットパンチ１３ａによって位置決めされた板状体９を下型のダイ１６にプレスしてリブを形成する。
加工パンチ１３ｂの上流側側面には、板状体９のリブの未加工部分を上方から押圧するための押圧部１５が形成されている。

また、下型のダイ１６には、複数の凹部が形成されている。板状体９の送り方向下流側の凹部は、パイロットパンチ１３ａが進入するパイロット凹部１６ａである。パイロット凹部１６ａの上流側には、加工パンチ１３ｂが進入してリブを加工するための加工凹部１６ｂが形成されている。
この加工凹部１６ａの上流側には、加工パンチ１３ｂの押圧部１５によって押圧された板状体９のリブ未加工部分の下面が載置される、上面がフラットの載置部１７が形成されている。

加工パンチ１３ｂと加工凹部１６ｂとがリブ１２を形成している間は、板状体９は加工パンチ１３ｂとダイの加工凹部１６ｂの間に引き込まれていくので、リブが未加工の部位は、上方にたわんでいる。リブ１２が形成中から、加工パンチ１３ｂの押圧部１５が、上方にたわんだ未加工部分を徐々にダイ方向に押し下げ、下死点において未加工部分が加工パンチ１３ｂの押圧部１５とダイ１６の載置部１７との間でプレスされ、未加工部分はフラットな形状となる。

特開平４−３７１３２２号公報 特開平９−１５５４６１号公報

上述したように、従来の加工パンチ１３ｂには、板状体９のリブの未加工部分をフラットにすべく、たわんだ未加工部分を押し下げる押圧部１５が形成されている。
従来の加工パンチ１３ｂの構造では、リブ１２が形成完了すると同時に、押圧部１５が未加工部分をダイ１６の載置部１７に押圧してフラットにする構造となっているので、まだリブ１２を成形中であっても押圧部１５はたわんだ未加工部分を押し下げていく。

すると、リブ加工中であるから、本来であれば未加工部分が加工パンチ１３ｂと加工凹部１６ｂの間に十分引き込まれる必要があるにもかかわらず、押圧部１５が未加工部分に接触して押し下げてしまうので、加工パンチ１３ｂと加工凹部１６ｂとの間で引き込もうとしても押圧部１５の接触による抵抗が大きくなっており、未加工部分がリブ加工中の加工パンチ１３ｂと加工凹部１６ｂの間に十分に供給されないこととなってしまう。
このため、未加工部分が十分に引き込まれないことによる、リブの薄肉化及び破断が生じる可能性があるという課題がある。

そこで本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、板状体の未加工部分が確実に引き込まれ、リブの薄肉化及び破断を防止できるコルゲートフィン製造装置を提供することにある。

本発明にかかるコルゲートフィン製造装置によれば、金属製の板状体から複数のリブを有するコルゲートフィンを形成するための製造装置において、下型と、下型に対して接離動可能な上型と、下型に設けられ、凹部を有するダイと、上型と下型との型閉じによって、ダイの凹部に進入してリブを形成し、且つダイの凹部に進入中においてはダイの凹部の外部に存在する板状体のリブ未加工部分には接触しない形状又は接触してもリブ形成時の引き込みに対して抵抗とはならない形状を有する加工パンチと、前記ダイにおいて、凹部よりも板状体の送り方向上流側に形成され、板状体のリブの未加工部分が載置される載置部と、前記加工パンチよりも板状体の送り方向上流側に、前記加工パンチと前記ダイの凹部によるリブの形成中は板状体のリブの未加工部分に接触しないような位置又は接触してもリブ形成時の引き込みに対して抵抗とはならない形状に設けられ、リブの形成完了後に前記ダイの載置部方向に移動して板状体のリブの未加工部分を押し下げ、前記載置部との間でリブの未加工部分をプレスしてフラットに形成するフラットパンチとを備えることを特徴としている。
この構成を採用することによって、加工パンチとダイがリブを加工している間は、リブの未加工部分が抵抗なく加工パンチとダイの間に引き込まれる。そして、フラットパンチは、リブの形成完了後に初めてリブの未加工部分に対して抵抗がでるように押圧して、フラットな形状にするよう動作する。このため、リブ形成中は、リブの未加工部分は加工パンチとダイの間に十分に引き込まれるのでリブの薄肉化や破断を防止することができる。

また、前記ダイにはリブを形成するための凹部が複数設けられ、上型と下型の１回の型閉じにおいて順次ダイ方向に移動可能な複数の加工パンチが設けられ、前記載置部は、前記ダイにおいて最後に形成される最後部リブを形成する最後部凹部よりも、板状体の送り方向上流側に設けられ、各前記加工パンチは、次工程の加工パンチがダイの凹部に進入中においてはダイの凹部の外部に存在する板状体のリブ未加工部分には接触しない形状又は接触してもリブ形成時の引き込みに対して抵抗とはならない形状に設けられ、前記フラットパンチは、最後部リブを形成する最後部の加工パンチよりも、板状体の送り方向上流側に設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、上型と下型の１回の型閉じで複数のリブを形成可能とした装置において、最後部の加工パンチとダイの最後部の凹部がリブを加工している間は、リブの未加工部分が抵抗なく加工パンチとダイの間に引き込まれる。そして、フラットパンチは、最後部リブの形成完了後に初めてリブの未加工部分に対して抵抗がでるように押圧して、フラットな形状にするよう動作する。このため、リブ形成中は、リブの未加工部分は加工パンチとダイの間に十分に引き込まれるのでリブの薄肉化や破断を防止することができる。また、各加工パンチが順次リブを加工している際にも、各加工パンチ間における引き込みに対して、抵抗なく板状体を供給できるので、リブの薄肉化や破断を防止することができる。

本発明によれば、形成されるリブの薄肉化及び破断を防止することができる。

本発明に係るコルゲートフィン製造装置の第１の実施形態のパンチとダイを示す側面図である。 図１のコルゲートフィン製造装置においてパンチとフラットパンチの動作説明をする説明図である。 本発明に係るコルゲートフィン製造装置の第２の実施形態の側面図である。 図３のコルゲートフィン製造装置において順次パンチを下降させていくところを示す側面図である。 図３のコルゲートフィン製造装置において全てのパンチを下降させてリブの成形が完了したところを示す側面図である。 図３のコルゲートフィン製造装置の正面図である。 図６のコルゲートフィン製造装置において全てのパンチを下降させてリブの成形が完了したところを示す正面図である。 第２の実施形態のパンチとダイを示す側面図である。 第２の実施形態のパンチとフラットパンチの動作説明をする説明図である。 第２の実施形態の複数のパンチの形状を説明する説明図である。 押圧カムブロックの押圧突起が、パンチの被押圧突起を押圧していくところを示す説明図である。 押圧カムブロックの押圧突起が、パンチの被押圧突起を押圧していくところを示す説明図である。 押圧カムブロックの押圧突起が、パンチの被押圧突起を押圧していくところを示す説明図である。 押圧カムブロックの押圧突起が、パンチの被押圧突起を押圧していくところを示す説明図である。 コルゲートフィンの外観構成を示す説明図である。 従来のコルゲートフィン製造装置の動作を説明する説明図である。

（第１の実施形態）
本発明に係るコルゲートフィン製造装置の好適な実施の形態を以下に説明する。
図１は、コルゲートフィン製造装置の上型部分に設けられるパンチと、下型部分に設けられるダイを側面からみたところを示している。図２は、図１におけるパンチの動作を説明した図面を示している。なお、ここでは上型の駆動手段等の構成については省略している。
なお、本実施形態のコルゲートフィン製造装置は、上型と下型の１回の型閉じにおいて、１つのリブを形成するタイプのものである。

ダイ３６は、下型３４における基台３５の上面に固定されており、成形するコルゲートフィンのリブ１２の形状に合わせた複数の凹凸を有している。図１では、例として２つの凹部と２つの凸部が形成されている形態を示している。２つの凹部のうち、板状体３１の送り方向Ａの下流側に位置する凹部が、すでに形成されたリブ１２を進入させて板状体３１の位置決めを行うためのパイロット凹部３６ａである。
そして、２つの凹部のうち、板状体３１の送り方向Ａの上流側に位置する凹部が、加工パンチ４１とともにリブを形成するための加工凹部３６ｂである。この加工凹部３６ｂ内に、後述する加工パンチ４１の下端の凸部４１ａが進入して板状体３１を曲げ加工する。

また、パイロット凹部３６ａの送り方向下流側の壁面は、上方に突出してリブ１２内に進入可能な形状を有する凸部３６ｃが構成している。凸部３６ｃは、後述するパイロットパンチ４０の下流側端面の凹み４０ｄに進入し、パイロットパンチ４０とともに、すでに形成されたリブを保持する。
パイロット凹部３６ａの送り方向上流側の壁面と、加工凹部３６ｂの送り方向下流側の壁面は、上方に突出してリブ内に進入可能な形状を有する凸部３６ｄが構成している。凸部３６ｄは、後述するパイロットパンチ４０と加工パンチ４１との間に進入する。

ダイ３６において、加工凹部３６ｂの上流側には、板状体３１においてリブが形成されていない未加工部分をフラットな形状に形成するための載置部３７が設けられている。
本実施形態では、載置部３７の高さは、ダイ３６の各凸部３６ｃ，３６ｄの高さと同一の高さとなっている。このため、リブの未加工部分は、形成されるリブの山部分の頂点と同じ高さの位置に形成される。

ダイ３６の上方には、パイロットパンチ４０と、加工パンチ４１とが板状体３１の送り方向Ａに沿って配置されている。上型３２は、上方に配置された基部５４と、基部５４の下方に配置されて各パンチを摺動可能に保持するパンチホルダー５６とを備えている。

パイロットパンチ４０は、パイロット凹部３６ａに進入可能な形状を有する凸部４０ａを、その下端部に有している。パイロットパンチ４０の凸部４０ａは、パイロットパンチ４０に対して板状体３１の送り方向Ａの幅のほぼ中央に配置されている。パイロットパンチ４０の送り方向Ａの下流側の端面４０ｃは、フラットな垂直面として形成されている。そして、この端面４０ｃよりも上流側に凸部４０ａが形成されているため、端面４０ｃと凸部４０ａの下流側の端面との間には側面視したときには凹み４０ｄが生じている。上型と下型との型閉じ時には、凹み４０ｄに上述したダイ３６の凸部３６ｃが進入する。
パイロットパンチ４０は、加工パンチ４１よりも先に下降していき、先に形成されているリブ１２をパイロット凹部３６ａとともに挟み込み、板状体３１の位置決めを行う。

パイロットパンチ４０よりも板状体３１の送り方向Ａの上流側に配置されている加工パンチ４１は、パイロットパンチ４０よりも後から板状体に接触するように設けられている。
加工パンチ４１は、加工凹部３６ｂに進入可能な形状を有する凸部４１ａを、その下端部に有している。
パイロットパンチ４０とパイロット凹部３６ａによって位置決めされた板状体３１を、加工パンチ４１の凸部４１ａと加工凹部３６ｂとで挟み込むことによってリブ１２が形成される。
また本実施形態では、加工パンチ４１の下流側の端面４１ｂは、凸部４１ａを含めてほぼフラットな垂直面として形成されている。この端面４１ｂは、パイロットパンチ４０の上流側端面に当接して互いに摺動可能となっている。

加工パンチ４１の下流側の端面４１ｂは、パイロットパンチ４０の上流側端面との間では凹部４１ｄを形成している。凹部４１ｄは、ダイ３６の凸部３６ｄが進入可能な形状に形成されており、上型と下型の型閉じ時には、ダイ３６の凸部３６ｄとともにすでに形成されているリブの頂点の上流側を保持する。

加工パンチ４１の凸部４１ａは、加工パンチ４１の下流側に偏倚して形成されているので、凸部４１ａの上流側端面と加工パンチ４１の上流側端面４１ｅとの間において、凹み４１ｆが形成されている。
この凹み４１ｆの上端部は、加工パンチ４１が下降して加工凹部３６ｂ内に進入してリブを加工中においても、板状体３１のリブの未加工部分には接触しないような上方の位置に形成されている。すなわち、本発明では、この加工パンチ４１における凸部４１ａの上流側の凹み４１ｆが、従来よりも上方に広く形成されている。

ただし、本発明としては、凹み４１ｆの上端部が、リブの未加工部分が接触しない位置に形成されていることに限定することはない。
例えば、リブの未加工部分が接触していても、板状体３１がスムーズに抵抗なく引き込まれるようであればリブの薄肉化や破断は防止できる。この場合、リブの未加工部分が加工パンチ４１に接触していても、加工パンチ４１の接触部分が、板状体３１に対して抵抗が極めて小さいような形状または表面の摩擦係数を考慮した表面形状となっていればよい。

またパイロットパンチ４０及び加工パンチ４１には、各パンチ４０，４１をそれぞれ下方に付勢するためのバネ等の付勢手段４４が設けられている。付勢手段４４の上端部は基部５４に接続されている。ただし、付勢手段４４としては、各パンチ４０，４１の上方に設けることには限定しない。

加工パンチ４１の、板状体３１の送り方向Ａの上流側には、ダイ３６の載置部３７との間で、板状体３１のリブの未加工部分を挟み込んでフラットに形成するためのフラットパンチ４３が配置されている。なお、図１，図２に示す実施形態ではフラットパンチ４３の上端部には、フラットパンチ４３を下方に付勢するための付勢手段４４が設けられ、付勢手段４４の上端部は基部５４に接続されている。ただし、フラットパンチ４３は、付勢手段４４無しで直接基部５４に取り付けられていてもよい。
フラットパンチ４３は、下面４３ａがダイ３６の最置部３７と平行に形成されたものであって、フラットパンチ４３と載置部３７との間に挟み込まれた板状体３１は、フラット形状に形成される。

本実施形態のフラットパンチ４３は、ほぼ直方体状に形成されており、下流側端面は加工パンチ４１の上流側端面４１ｅに対して接触し、摺動可能となっている。
また、フラットパンチ４３の下面４３ａの位置は、加工パンチ４１の凸部４１ａとダイ３６の加工凹部３６ｂによるリブの形成中は板状体３１のリブの未加工部分に接触しないような位置に配置されている。そして、リブの形成完了後にダイ３６の載置部３７方向に移動開始する。移動開始したフラットパンチ４３は、板状体３１のリブの未加工部分を押し下げ、載置部３７との間で板状体３１のリブの未加工部分をプレスしてフラットに形成する。

続いて、図２に基づいて、各パンチ及びフラットパンチの動作について説明する。
図２の（ａ）に示すように、まず、パイロットパンチ４０が下降して先に形成されているリブ１２内に進入し、板状体３１の位置決めを行う。次いで、加工パンチ４１が下降して板状体３１を加工凹部３６ｂとの間に挟み込んでリブを形成する。このリブ形成中のときには、フラットパンチ４３及び加工パンチ４１のいずれもが、板状体３１のリブの未加工部分には接触しないような位置及び形状となっている。リブ形成中には、リブ未加工部分はいずれの箇所にも接触しないので、リブ成形時に伴う板状体３１の引き込みに対しても、板状体３１は抵抗なく加工パンチ４１とダイ３６の加工凹部３６ｂとの間に引き込まれる。したがって、十分な肉厚を有するリブの成形が可能である。

フラットパンチ４３は、加工パンチ４１によってリブ１２が形成完了してから動作が開始されるように設けられている。そして、動作開始前のフラットパンチ４３は、リブ未加工の板状体３１に接触しないような位置に配置されている。具体的には、板状体３１がたわんだ場合に想定される板状体３１の最上方位置３１ｈよりも、フラットパンチ４３の下面４３ａが、さらに上方に位置するように設けられている。

図２の（ｂ）に示すように、加工パンチ４１がリブ１２を形成完了したときに、フラットパンチ４３が下降を開始する。フラットパンチ４３が下降すると、フラットパンチ４３の下面４３ａが板状体３１の最上方位置３１ｈに接触する。そして、フラットパンチ４３は、板状体３１のリブ未加工部分である上方にたわんだ部分を押し下げていく。
このとき、フラットパンチ４３は、板状体３１のリブ未加工部分を押し下げていってもすでにリブの成形が完了しているので、リブ成形時に伴う板状体３１の引き込みはない。

図２の（ｃ）は、上型３２の下死点を示している。このときフラットパンチ４３はダイ３６の載置部３７とともに板状体３１のリブ未加工部分を挟み込んでおり、板状体３１のリブ未加工部分はフラットな形状となるようにプレスされている。

なお、フラットパンチ４３が、加工パンチ４１によってリブ１２が形成完了してから動作が開始されるようにするためには、図１及び図２に示すようにフラットパンチ４３の長さを加工パンチ４１の長さよりも短くするか、あるいはフラットパンチ４３の長さと加工パンチ４１の長さが同じ場合には、加工パンチ４１が基部５４に取り付けられている位置よりも上方に、フラットパンチ４３の上端部の基部５４への取り付け位置を設ける。
フラットパンチ４３は、加工パンチ４１の凸部４１ａの下端部が、ダイ３６の加工凹部３６ｂの内底面に当接したときに、基部５４がフラットパンチ４３の上端部を押圧させて加工するように、フラットパンチ４３の上端部の位置が基部５４に対して位置決めされている。

ただし、本発明としては、フラットパンチ４３が、リブの未加工部分が接触しない位置に配置されていることに限定することはない。
例えば、リブの未加工部分が接触していても、板状体３１がスムーズに抵抗なく引き込まれるようであればリブの薄肉化や破断は防止できる。この場合、リブの未加工部分がフラットパンチ４３に接触していても、フラットパンチ４３の接触部分が、板状体３１に対して抵抗が極めて小さい形状または表面の摩擦係数を考慮した表面形状となっていればよい。

（第２の実施形態）
上述してきた実施形態は、上型と下型における１回の型閉じ動作で１つのリブを形成するコルゲートフィン製造装置であったが、以下に説明する第２の実施形態では、上型と下型における１回の型閉じ動作で、複数のリブを形成可能なコルゲートフィン製造装置である。
なお、上述した実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。

図３はコルゲートフィンの製造装置の全体構成を示す側面図であり、図４及び図５は図３においてパンチを駆動させていったところを示している。
また、図６、図７は図３〜図５を正面からみたところを示している。
コルゲートフィンの製造装置３０（以下、単に製造装置と称する場合がある）は、銅やアルミニウムといった金属の薄い板状体３１に、プレスによって曲げ加工を施し、複数のリブ１２が形成されたコルゲートフィン１０を成形する装置である。

製造装置３０は、下型３４と、下型３４に対して接離動可能に設けられた上型３２とを備えている。
下型３４は、基台３５上に固定されたダイ３６と、パイロットパンチ４０と、複数の加工パンチ４１，４１・・と、フラットパンチ４３と、複数の加工パンチ４１，４１・・の上方に配置された２個の押圧カムブロック４２とを有している。上型３２は、上下動するカムプレート３９と、図示しない駆動手段とを有している。駆動手段は、カムプレート３９を上下方向に駆動させるためのものであり、例えば上下方向に駆動する油圧シリンダ等が用いられる。

以下、図８に基づいて下型と上型の構成について説明していく。
まず、下型３４の構成について詳細に説明する。
ダイ３６は、基台３５の上面に固定されており、成形するコルゲートフィンのリブの形状に合わせて複数の凹凸を有している。図８では、例として４つの凹部と４つの凸部が形成されている形態を示している。ダイ３６の凹部内に、後述するパンチ４１の下端の凸部４１ａが進入して板状体を曲げ加工し、ダイ３６の凸部がリブ１２の山部分を成形する。

ダイ３６の複数の凹部は、板状体３１の送り方向Ａに沿って形成されている。この複数の凹部のうち、板状体３１の送り方向の最下流側に存在する凹部３６ａが、すでに形成されたリブ１２を進入させて板状体３１の位置決めを行うためのパイロット凹部３６ａである。
そして、複数の凹部のうち、パイロット凹部３６ａ以外の凹部が、加工パンチ４１とともにリブを形成するための加工凹部３６ｂである。この加工凹部３６ｂ内に、後述する各加工パンチ４１の下端の凸部４１ａが、板状体３１の送り方向下流側から上流側に向かって順次進入して板状体３１を曲げ加工し、複数のリブが順次形成されていく。

また、パイロット凹部３６ａの送り方向下流側の壁面は、上方に突出してリブ１２内に進入可能な形状を有する凸部３６ｃが構成している。凸部３６ｃは、後述するパイロットパンチ４０の下流側端面の凹み４０ｄに進入し、パイロットパンチ４０とともに、すでに形成されたリブを保持する。
ダイ３６の複数の凸部のうち、送り方向の最下流側に位置する凸部３６ｃ以外の凸部３６ｄは、それぞれ後述する加工パンチ４１の間に進入する。

ここで、ダイ３６において、最後に形成される最後部リブを形成する最後部凹部３６ｂよりも上流側には、板状体３１においてリブが形成されていない未加工部分をフラットな形状に形成するための載置部３７が設けられている。
本実施形態では、載置部３７の高さは、ダイ３６の凸部３６ｃ，３６ｄの高さと同一の高さとなっている。このため、リブ未加工部分は、形成されるリブの山部分の頂点と同じ高さの位置に形成される。

ダイ３６の上方には、複数のパンチが板状体３１の送り方向Ａに沿って配置されている。
複数のパンチのうち、板状体３１の送り方向Ａの最下流側のパンチがパイロットパンチ４０である。パイロットパンチ４０は、パイロット凹部３６ａに進入可能な形状を有する凸部４０ａを、その下端部に有している。パイロットパンチ４０の凸部４０ａは、パイロットパンチ４０に対して板状体３１の送り方向Ａの幅のほぼ中央に配置されている。パイロットパンチ４０の送り方向Ａの下流側の端面４０ｃは、フラットな垂直面として形成されている。そして、この端面４０ｃよりも上流側に凸部４０ａが形成されているため、端面４０ｃと凸部４０ａの下流側の端面との間には側面視したときには凹み４０ｄが生じている。上型と下型との型閉じ時には、凹み４０ｄに上述したダイ３６の凸部３６ｃが進入する。
パイロットパンチ４０は、加工パンチ４１よりも先に下降していき、先に形成されているリブ１２をパイロット凹部３６ａとともに挟み込み、板状体３１の位置決めを行う。

パイロットパンチ４０よりも板状体３１の送り方向Ａの上流側には、複数の加工パンチ４１が配置されており、送り方向Ａの下流側から上流側に向かって順次下降して板状体３１に曲げ加工を施すように設けられている。
各加工パンチ４１は、加工凹部３６ｂに進入可能な形状を有する凸部４１ａを、その下端部に有している。
パイロットパンチ４０とパイロット凹部３６ａによって位置決めされた板状体３１を、加工パンチ４１の凸部４１ａと加工凹部３６ｂとで順次挟み込むことによって複数のリブ１２が順次形成される。

各加工パンチ４１は、凸部４１ａが下流側に偏倚して形成されている。このため、各加工パンチ４１においては、凸部４１ａの上流側端面と加工パンチ４１の本体部分の上流側端面４１ｅとの間において、凹み４１ｆが形成されている。
この凹み４１ｆの上端部は、該当する加工凹部３６ｂ内に進入してリブを加工したのち、次工程の加工パンチ４１が該当する加工凹部３６ｂ内に進入してリブを加工中においても、板状体３１のリブの未加工部分には接触しないような上方の位置に形成されている。すなわち、本実施形態では、この加工パンチ４１における凸部４１ａの上流側の凹み４１ｆが、従来よりも上方に広く形成されている。これにより、リブ加工中において、板状体３１の引き込みに対して加工パンチ４１が抵抗となることがない。

ただし、本発明としては、凹み４１ｆの上端部が、リブの未加工部分が接触しない位置に形成されていることに限定することはない。
上述した実施形態と同様に、例えば、リブの未加工部分が接触していても、板状体３１がスムーズに抵抗なく引き込まれるようであればリブの薄肉化や破断は防止できる。この場合、リブの未加工部分が加工パンチ４１に接触していても、加工パンチ４１の接触部分が、板状体３１に対して抵抗が極めて小さいような形状または表面の摩擦係数を考慮した表面形状となっていればよい。

複数の加工パンチ４１のうち、板状体３１の送り方向Ａの上流側に位置する最後部の加工パンチ４１よりも板状体３１の送り方向の上流側には、ダイ３６の載置部３７との間で、板状体３１のリブの未加工部分を挟み込んでフラットに形成するためのフラットパンチ４３が配置されている。
フラットパンチ４３は、下面４３ａがダイ３６の載置部３７と平行に形成されたものであって、フラットパンチ４３と載置部３７との間に挟み込まれた板状体３１は、フラット形状に形成される。

本実施形態のフラットパンチ４３は、ほぼ直方体状に形成されており、下流側端面は最後部加工パンチ４１の上流側端面４１ｅに対して接触し、摺動可能となっている。
また、フラットパンチ４３の下面４３ａの位置は、最後部加工パンチ４１とダイ３６の加工凹部３６ｂによるリブの形成中は板状体３１のリブの未加工部分に接触しないような位置に配置されている。そして、リブの形成完了後にダイ３６の載置部３７方向に移動開始する。移動開始するとフラットパンチ４３は、板状体３１のリブの未加工部分を押し下げ、載置部３７との間で板状体３１のリブの未加工部分をプレスしてフラットに形成する。

ただし、本発明としては、フラットパンチ４３が、リブの未加工部分が接触しない位置に形成されていることに限定することはない。
例えば、リブの未加工部分が接触していても、板状体３１がスムーズに抵抗なく引き込まれるようであればリブの薄肉化や破断は防止できる。この場合、リブの未加工部分がフラットパンチ４３に接触していても、フラットパンチ４３の接触部分が、板状体３１に対して抵抗が極めて小さいような形状または表面の摩擦係数を考慮した表面形状となっていればよい。

なお、パイロットパンチ４０、各加工パンチ４１、フラットパンチ４３には、それぞれ上方に付勢するためのバネ等の付勢手段が設けられているが、図８、図９では省略している。この付勢手段は、図６及び図７に示すようにパンチ４０の取付部４５と、基台３５に設けられているパンチ支持部３８との間に設けている。

パンチ及びフラットパンチの動作について図９に基づいて説明する。
図９の（ａ）に示すように、まずパイロットパンチ４０が下降して、前回の型閉じで既に形成されているリブ１２内に進入し、板状体３１の位置決めを行う。
続いて図９の（ｂ）に示すように、複数の加工パンチ４１は送り方向の下流側から順次下降して、順次リブが形成されていく。フラットパンチ４３は、最後部加工パンチ４１によって最後部のリブ１２が形成完了してから動作が開始されるように設けられている。動作開始前のフラットパンチ４３は、リブ未加工の板状体３１に接触しないような位置に配置されている。具体的には、板状体３１がたわんだ場合に想定される板状体３１の最上方位置３１ｈよりも、フラットパンチ４３の下面４３ａが、さらに上方に位置するように設けられている。

そして、最後部のリブ１２または最後部以外のリブ１２の形成中には、フラットパンチ４３は下降せず、最後部のリブ１２の形成が完了してからフラットパンチ４３が下降するように動作する。
リブ形成中には、リブの未加工部分はいずれの箇所にも接触しないので、リブ成形時に伴う板状体３１の引き込みに対しても、板状体３１は抵抗なく加工パンチ４１とダイ３６の間に引き込まれる。したがって、十分な肉厚を有するリブの成形が可能である。

図９の（ｃ）に示すように、最後部加工パンチ４１が最後部のリブ１２を形成完了したときに、フラットパンチ４３が下降する。フラットパンチ４３が下降すると、フラットパンチ４３の下面４３ａが板状体３１の最上方位置３１ｈに接触する。そして、フラットパンチ４３は、板状体３１のリブ未加工部分である上方にたわんだ部分を押し下げていく。
このとき、フラットパンチ４３は、板状体３１のリブ未加工部分を押し下げていってもすでに全てのリブの成形が完了しているので、リブ成形時に伴う板状体３１の引き込みはない。

図９の（ｄ）には、上型３２の下死点を示している。このときフラットパンチ４３はダイ３６の載置部３７とともに板状体３１のリブ未加工部分を挟み込んでおり、板状体３１のリブ未加工部分はフラットな形状となるようにプレスされている。

次に、複数のパンチを１回の型閉じ動作で順次下降させるための構成について、図６、図７、図１０に基づいて詳細に説明する。
各パンチ４０、４１、４３（パイロットパンチ、加工パンチ及びフラットパンチを含む）は、板状体３１の送り方向Ａに直交する方向（以下、パンチの幅方向と称する）Ｃに沿って幅広に形成されている。

各パンチ４０、４１、４３の幅方向Ｃの両端部は、下型３４の基台３５に取り付けるための取付部４５として形成されており、基台３５に設けられているパンチ支持部３８との間で上方に向けて付勢する付勢手段４４を介して取り付けられている。本実施形態の付勢手段４４としては、上下方向に圧縮可能なばねが複数本用いられている。ただし、付勢手段４４の例としてはこのような位置に設けることには限定しない。

各パンチ４０、４１、４３の上面には、パンチ４０、４１、４３を駆動させるための押圧カムブロック４２の下面に形成されている押圧突起４９が当接する被押圧突起４６が形成されている。この被押圧突起４６は、側壁４７がテーパ状に形成されており、押圧突起４９が乗り上げやすくなっている。また、本実施形態の例では、被押圧突起４６は、１つのパンチ４０、４１、４３で幅方向Ｃに沿って４箇所に形成されている。

各パンチ４０、４１、４３は、板状体３１に曲げ加工を施す順番に被押圧突起４６の上面の幅が幅広になるように形成されている（図１０参照：ただし図１０は、パンチの数及びパンチの下端部については省略している）。
本実施形態では、板状体３１の送り方向Ａの下流側から図４の矢印Ｂ方向に向けて順次リブを形成している。このため、板状体３１の送り方向Ａの下流側に位置するパイロットパンチ４０の被押圧突起４６の上面が最も幅広であり、送り方向Ａの上流側に向かうにしたがって、パンチ４０、４１、４３の被押圧突起４６の上面が幅狭になるように形成されている。
具体的には、複数のパンチのうち、フラットパンチ４３の上面に形成されている被押圧突起４６の上面が最も幅狭となっている。

これを図６、図７に基づいて説明すると、複数のパンチ４０、４１、４３（ここでは8個のパンチ）のうち、最初にダイ３６方向へ下降するパイロットパンチ４０については、被押圧突起４６のテーパ状の側壁４７が、押圧カムブロック４２の押圧突起４９にもっとも近い位置（位置ａ１）に形成されており、次にダイ３６方向へ下降するパンチの被押圧突起４６のテーパ状の側壁４７が、押圧カムブロック４２の押圧突起４９に次に近い位置（位置ａ２）に形成されている。

そして、ダイ３６方向へ下降する順番に、パンチ４０、４１、４３のテーパ状の側壁４７の位置が徐々に押圧カムブロック４２の押圧突起４９から遠ざかり、最後にダイ３６方向へ下降するフラットパンチ４３の被押圧突起４６のテーパ状の側壁４７が押圧カムブロック４２の押圧突起４９から最も離れた位置（位置ａ８）に形成されている。
なお、フラットパンチ４３は、最後部加工パンチ４１によって最後部のリブ１２が形成完了してから動作が開始されるように設けられているので、フラットパンチ４３の被押圧突起の側面４７の形成位置は、最後部加工パンチ４１が完全に下降してから動作するような位置に形成されている。

押圧カムブロック４２は、各パンチ４０、４１、４３の上方において各パンチ４０、４１、４３の上面に常時当接する位置に配置されている。すなわち、上型３２と下型３４との型開き時においては押圧カムブロック４２の押圧突起４９は、被押圧突起４６以外の部位に当接しており、型閉じ中には各パンチ４０、４１、４３の被押圧突起４６の少なくともいずれかに当接している。
押圧カムブロック４２は、パンチ４０、４１、４３の幅方向Ｃの中心を境にして２個設けられており、それぞれパンチ４０、４１、４３の幅方向Ｃに沿って移動可能である。かかる押圧カムブロック４２の移動は、後述する上型３２のカムプレート３９によって動作が規制される。

本実施形態においては、２個の押圧カムブロック４２，４２は、上型３２と下型３４との型開き時には各パンチ４０、４１、４３の幅方向Ｃのほぼ中心に位置しており（図６の状態）、上型３２と下型３４との型閉じ時には、それぞれが離間する方向、すなわちそれぞれパンチ４０、４１、４３の幅方向Ｃに向けて移動する（図７の状態）。

各押圧カムブロック４２，４２の下面には下方に向けて突出する押圧突起４９がそれぞれ２箇所に形成されている。押圧突起４９は下方に向けて徐々に幅狭となるような逆テーパ状に形成されており、上型３２と下型３４の型開き時には、各パンチ４０、４１、４３の上面の被押圧突起４６に当接しない位置にある（図６の状態）。そして、上型３２と下型３４との型閉じ時には、各押圧カムブロック４２，４２は、パンチ４０、４１、４３の幅方向Ｃに移動し、各押圧突起４９は、各パンチ４０、４１、４３のうち最も幅広の被押圧突起４６のテーパ状の側壁４７に乗り上げていき、各パンチ４０、４１、４３を幅広の被押圧突起４６を有するものから付勢手段４４の付勢力に抗して順に下方に押し下げていく（図７の状態）。

上型３２に設けられたカムプレート３９は、各押圧カムブロック４２に設けられたベアリング５０を収納するカム溝５２が形成されている。
カム溝５２は、カムプレート３９の下降に伴って押圧カムブロック４２をパンチ４０、４１、４３の幅方向Ｃに移動させるような形状に形成されている。つまり、カム溝５２は、ベアリング５０が徐々にパンチ４０、４１、４３の幅方向Ｃに移動するように斜めに形成されている。
具体的に、図６に示す押圧カムブロック４２のうち、右側に位置する押圧カムブロック４２を矢印Ｄ方向に移動させるために対応するカム溝５２は右斜め上方に向かうように形成されており、左側に位置する押圧カムブロック４２を矢印Ｅ方向に移動させるために対応するカム溝５２は左斜め上方に向かうように形成されている。

以下、製造装置３０の全体動作に基づくコルゲートフィンの製造方法を説明する。
上型３２と下型３４とが型開きの状態において、図示しない搬送装置が、板状体３１をダイ３６とパンチ４０、４１、４３との間に搬送する。
そして、型閉じ動作が開始され、上型３２が下型３４に向けて下降していくと、カムプレート３９も下降する。カムプレート３９のカム溝５２に沿って押圧カムブロック４２のベアリング５０が移動させられ、押圧カムブロック４２が水平方向に移動する。

２個の押圧カムブロック４２は、カムプレート３９によって水平方向に互いに離間する方向にそれぞれ移動させられる（図６の矢印Ｄ及び矢印Ｅ）。
すると、それぞれの押圧カムブロック４２の下面に設けられた押圧突起４９が、複数のパンチ４０、４１、４３のうち、最初に下降すべきパイロットパンチ４０の被押圧突起４６の上面に乗り上げるようにしてパイロットパンチ４０を下方に向けて押し下げる（図１１〜図１４参照）。

各押圧カムブロック４２がさらに水平方向に移動することで、各パンチ４０、４１、４３の被押圧突起４６の上面の幅が広い順番（被押圧突起４６の立ち上がりであるテーパ状の側壁４７の位置がパンチ４０、４１、４３の幅方向Ｃの中心に近い位置にある順番）に順次パンチ４０、４１、４３を下方に押し下げていく。
下降する加工パンチ４１は、板状体３１をダイ３６との間で曲げ加工を施す。複数の加工パンチ４１は、板状体３１の送り方向Ａの先頭から順次下降するので、板状体３１に順次リブを形成していく。

上型３２が下死点に位置したとき、押圧カムブロック４２の押圧突起４９は、複数のパンチ４０、４１、４３のうち最後に下降するフラットパンチ４３の被押圧突起４６上面に位置する。この位置において、全てのパンチ４０，４１，４３が下降してダイ３６との間で全てのリブの形成が終了するとともにリブの未加工部分がフラットに形成される。
その後、駆動手段が駆動して上型３２は上昇を開始する。
上型３２の上昇によってカムプレート３９も上昇し、それに伴い、各押圧カムブロック４２のベアリング５０がカム溝５２に沿って徐々に各パンチ４０、４１，４３の幅方向Ｃの中心方向に移動させられる。

これにより、２個の押圧カムブロック４２の各押圧突起４９は、押し下げていた各パンチ４０、４１、４３の被押圧突起４６の上面から順次離れていく。つまり、被押圧突起４６の幅方向の幅が狭い順番に、押圧カムブロック４２の押圧が解除され、押圧カムブロック４２の押圧が解除されたパンチから順に付勢手段４４の付勢力によって上方へ移動する。複数のパンチ４０、４１、４３が、下降していった順番とは逆に順次上昇していき、押圧カムブロック４２の押圧突起４９が全てのパンチ４０、４１、４３の被押圧突起４６からはなれたときに、上型３２は上死点に達し、上型３２と下型３４との１回の型閉じ動作が終了する。

そして、図示しない搬送手段によって、リブが形成された板状体３１は製造装置３０から装置外部へ搬出され、コルゲートフィンの製造が完了する。

なお、第２の実施形態において、フラットパンチ４３の上面の構成は、他の加工パンチ４１及びパイロットパンチ４０と同様に被押圧突起４６が形成されており、これが押圧されることで下降するものであったが、第１の実施形態と同様に基部５４とパンチホルダ５６とから構成されていてもよい。

なお、第２の実施形態において、各押圧カムブロックの押圧突起としては、回転体を設けた構成であってもよい。回転体としては、板状体３１の送り方向Ａに沿って長尺な円柱状のローラや、球状のころを採用することができる。

さらに、上述してきた２個の押圧カムブロックは、型開き時にパンチの幅方向の中心に位置しており、型閉じ時に互いに離間する方向に移動するものであった。
しかし、２個の押圧カムブロックの移動はこのような方向に移動するものに限定されない。すなわち、型開き時においては２個の押圧カムブロックがパンチの幅方向の両端に位置しており、型閉じ時に互いに接近する方向に移動することにより、各パンチを順次下降させていくような構造であってもよい。

以上本発明につき好適な実施形態を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。

３０ コルゲートフィン製造装置
３１ 板状体
３２ 上型
３２ 押圧カムブロック
３４ 下型
３５ 基台
３６ ダイ
３７ 載置部
３８ パンチ支持部
３９ カムプレート
４０ パイロットパンチ
４１ 加工パンチ
４２ 押圧カムブロック
４３ フラットパンチ
４４ 付勢手段
４５ 取付部
４６ 被押圧突起
４７ 側壁
４９ 押圧突起
５０ ベアリング
５２ カム溝
５４ 基部
５６ パンチホルダ

Claims (2)

1. 金属製の板状体から複数のリブを有するコルゲートフィンを形成するための製造装置において、
   下型と、
   下型に対して接離動可能な上型と、
   下型に設けられ、凹部を有するダイと、
   上型と下型との型閉じによって、ダイの凹部に進入してリブを形成し、且つダイの凹部に進入中においてはダイの凹部の外部に存在する板状体のリブ未加工部分には接触しない形状又は接触してもリブ形成時の引き込みに対して抵抗とはならない形状を有する加工パンチと、
   前記ダイにおいて、凹部よりも板状体の送り方向上流側に形成され、板状体のリブの未加工部分が載置される載置部と、
   前記加工パンチよりも板状体の送り方向上流側に、前記加工パンチと前記ダイの凹部によるリブの形成中は板状体のリブの未加工部分に接触しないような位置又は接触してもリブ形成時の引き込みに対して抵抗とはならない形状に設けられ、リブの形成完了後に前記ダイの載置部方向に移動して板状体のリブの未加工部分を押し下げ、前記載置部との間でリブの未加工部分をプレスしてフラットに形成するフラットパンチと、を備えることを特徴とするコルゲートフィン製造装置。
2. 前記ダイにはリブを形成するための凹部が複数設けられ、
   上型と下型の１回の型閉じにおいて順次ダイ方向に移動可能な複数の加工パンチが設けられ、
   前記載置部は、前記ダイにおいて最後に形成される最後部リブを形成する最後部凹部よりも、板状体の送り方向上流側に設けられ、
   各前記加工パンチは、次工程の加工パンチがダイの凹部に進入中においてはダイの凹部の外部に存在する板状体のリブ未加工部分には接触しない形状又は接触してもリブ形成時の引き込みに対して抵抗とはならない形状に設けられ、
   前記フラットパンチは、最後部リブを形成する最後部の加工パンチよりも、板状体の送り方向上流側に設けられていることを特徴とする請求項１記載のコルゲートフィン製造装置。

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