JP4929370B2 - コルゲートフィンの切断装置 - 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、所定位置で切断するコルゲートフィンの切断装置に関する。

図７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を切断する切断装置として、特許文献１および特許文献２に示すような構成が挙げられる。
この切断装置では、図８に示すように、切断させるべきコルゲートフィン１０の上方に可動刃１４を上下動可能に配置させ、コルゲートフィン１０の下方に固定刃１５を配置させており、固定刃１５に向けて可動刃１４を下降させることによってコルゲートフィン１０を切断している。
可動刃１４の形状は、側面視すると先端部（下端部）が尖鋭となるように、固定刃１５とともにリブ１２を切断する切断面１４ａと、先端部を尖鋭に形成するための傾斜面１４ｂが形成されている。
このような可動刃１４は、コルゲートフィン１０のリブ１２内に進入し、尖鋭に形成された先端部がリブ１２の底部を切断するように動作する。

特開２００７−５４９２８号公報 特開２００８−６２３１４号公報

図８に示した従来の可動刃では、可動刃の幅（ここでいう幅とはコルゲートフィンの移送方向に沿った方向の幅）がリブの幅より広いのでリブを押し広げて切断することになる。このような切断装置では、全リブが同一の幅を有するコルゲートフィンを製造することができない。
このため、全リブが同一の幅を有するコルゲートフィンを製造するためには、可動刃の幅をリブの幅よりも狭くする必要がある。

一方で、近年では熱交換効率を高めるため、コルゲートフィンの製品高さ、すなわちリブの高さ（深さ）を高くしたコルゲートフィンの要望が大きくなっている。
このように、特にリブの高さが高いコルゲートフィンを切断する場合には、切断刃の上下方向の長さを長くとる必要があり、なおかつ可動刃の幅を狭くすると、可動刃の強度が不足してしまうことが考えられ、切断不良及び可動刃の折損を起こす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、製品高さが高いコルゲートフィンであっても、切断不良を生じさせずに良好な切断が可能なコルゲートフィンの切断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の切断装置によれば、コルゲートフィンのリブ内に進入して、コルゲートフィンを切断する可動刃と、前記可動刃に対してコルゲートフィンを挟んで対向する位置に配置され、可動刃の先端部とともにリブを切断する固定刃とを備えるコルゲートフィンの切断装置において、可動刃の先端部には、固定刃との間でリブを切断する切断面を有する刃先部が設けられ、固定刃側のリブの外壁形状に合わせて形成され、コルゲートフィンの移送方向下流側を支持し、可動刃が下降してリブを切断して押し下げた際には、切断されて押し下げられたリブとともに押し下げられて外壁を支持し続けるように、上方に向けて付勢されている支持ブロックが設けられてい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、刃先部によって切断され、押し下げられたリブの外壁が支持ブロックによって支持されているので、可動刃が大きな強度を持たなくとも支持ブロックが刃先部の切断動作を補って確実な切断を行うことができる。

また、前記可動刃は、刃先部以外の部位が、リブの幅とほぼ同じ幅であって、リブの内壁面に当接して摺動可能な大きさに形成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、可動刃がリブ内へ進入したときもリブが広がらない。

また、前記可動刃の刃先部を幅広に形成することにより、刃先部の切断面は、リブの幅の中心からずれた位置に形成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、リブの幅方向中心で切断しなくても良い場合には、刃先部をなるべく幅広に形成することもできる。このため、刃先部の強度を高めることができる。

さらに、前記可動刃の刃先部の先端には水平方向に延びる平坦面が形成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、刃先部が鋭角になっていなくてもよいので、刃先部の強度確保に寄与することができる。

なお、切断完了時に、切断されたリブを前記支持ブロックから上昇させて離型させるように、コルゲートフィンの下面に当接するリフターが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、支持ブロックによって支持されているリブを確実に離型することができる。

さらに、前記リフターの支持ブロック側の端面は、前記支持ブロックに摺動可能に当接して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、支持ブロックの下流側の端面はリフターの上流側の端面に当接されているので、支持ブロックの上下動はリフターによってスムーズにガイドされる。

本発明によれば、製品高さが高いコルゲートフィンであっても、リブを押し広げることなく、切断不良を生じさせずに良好な切断が可能である。

本発明に係るコルゲートフィンの切断装置の側面図である。 図１のコルゲートフィンの切断装置の可動刃の刃先部を示す拡大図である。 図２とは異なる形状の刃先部を示す拡大図である。 図２及び図３とは異なる形状の刃先部を示す拡大図である。 図１の切断装置において上下動ブロックを下降させたところを示す側面図である。 図５の続きであって、上下動ブロックを下死点まで下降させたところを示す側面図である。 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の切断装置を示す説明図である。

本発明に係るコルゲートフィンの切断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の切断装置の全体構成を示す側面図であり、図２〜図４は可動刃の先端部の拡大図である。
コルゲートフィンの切断装置３０（以下、単に切断装置と称する場合がある）は、図示しないコルゲートフィン製造装置によって連続して製造されてくるコルゲートフィン１０を所定長さに切断する装置である。
コルゲートフィン１０は図面左側から右側（移送方向Ａ）に向けて移送されている。

切断装置３０は、コルゲートフィン１０の上方に配置されている上下動可能な可動刃３２と、コルゲートフィン１０を挟んで可動刃３２と対向する位置に配置された固定刃３４とを有している。
可動刃３２は、図示しない駆動装置によって上下動する上下動ブロック３５に設けられており、駆動装置の駆動により上下動する。駆動装置としては油圧シリンダー等がある。
本実施形態では、上下動ブロック３５と可動刃３２は一体に構成されているように図示しているが、上下動ブロック３５と共に上下動する構成であれば、特に上下動ブロック３５と可動刃３２とを一体に構成するものには限定しない。

一方、固定刃３４は、コルゲートフィン１０を挟んで可動刃３２と対向する位置に配置されている。具体的には、固定刃３４はコルゲートフィン１０の下方において、可動せずに固定されている固定ブロック３７と一体に構成され、上方から下降してくる可動刃３２と共にコルゲートフィン１０を切断する。
固定刃３４は、可動刃３２の切断面３２ａに対して摺動する位置に、上下方向に沿って形成された切断面３４ａを有している。また固定刃３４の上面は、ほぼ水平のフラットな形状の載置面３４ｂを形成している。載置面３４ｂの移送方向Ａの下流側端面に切断面３４ａが形成されており、載置面３４ｂと切断面３４ａとのなす角は直角となっている。この載置面３４ｂと切断面３４ａとで構成される角がコルゲートフィン１０を切断する刃として機能する。

固定刃３４を構成している固定ブロック３７には、切断されるコルゲートフィン１０の可動刃３２が進入するリブ１２の、移送方向Ａの下流側の外壁（可動刃３２の刃先部３１が形成されている側のリブ１２の外壁）を支持する支持ブロック４０が設けられている。支持ブロック４０の移送方向Ａの上流側端面は、固定刃３４の切断面３４ａと摺動可能となるように上下方向にフラットな形状となっており、固定刃３４の切断面３４ａに当接して配置されている。

支持ブロック４０は、コルゲートフィン１０のリブ１２の外壁の形状に合わせて、リブ１２を支持可能な形状の支持部４０ａを有している。本切断装置３０によってコルゲートフィン１０はリブ１２のほぼ中央付近で切断される（切断位置は、後述するように可動刃３２の刃先部３１の形状によって多少異なってくる）ので、支持部４０ａは、切断されたリブ１２の移送方向Ａの下流側のほぼ半分を支持できるような形状に形成される。

また、支持ブロック４０は上方に向けて付勢されるように、支持ブロック４０の下端面と固定ブロック３７との間にはバネ等の付勢手段４２が設けられている。
図１のように、切断開始前の状態では、支持ブロック４０は付勢手段４２の付勢力によって支持部４０ａの底部（リブ１２の底部を支持する箇所）が、固定刃３４の載置面３４ｂと同位置一またはその位置の近傍に配置されている。
可動刃３２が下降してリブ１２内に進入して、コルゲートフィン１０を切断し、可動刃３２が切断されたリブ１２を押し下げていくと、押し下げられたリブ１２の下流側の外壁を支持ブロック４０の支持部４０ａが支持し、可動刃３２の下降力によって支持ブロック４０は付勢力に抗して下降する。

また、支持ブロック４０の移送方向Ａの上流側及び下流側には、それぞれリフター４７，４４が設けられている。支持ブロック４０よりも移送方向Ａの下流側のリフター４４は、切断されて所定長さとなったコルゲートフィン１０を、支持ブロック４０の支持部４０ａから離型するように設けられた、上面が水平方向にフラットに形成された部材である。なお、リフター４４は、図１のように切断開始前においては、未切断のコルゲートフィン１０の下面に当接してコルゲートフィン１０を載置している。
リフター４４の下端面と固定ブロック３７との間には、バネ等の付勢手段４５が設けられており、リフター４４は、上方に向けて付勢されている。そしてリフター４４は、後述するキラーピン５０によって上面を押圧されて押し下げられる。

支持ブロック４０よりも移送方向Ａの上流側のリフター４７は、図１のように切断開始前には、下流側のリフター４４とその上面が同一平面上に位置するように配置され、未切断のコルゲートフィン１０の下面に当接して、リフター４４とともにコルゲートフィン１０を載置するために設けられている。
リフター４７の下端面と固定ブロック３７との間には、バネ等の付勢手段４８が設けられており、リフター４７は、上方に向けて付勢されている。そしてリフター４７は、後述するキラーピン６４によって上面を押圧されて押し下げられる。なお、上流側のリフター４７は、キラーピン６４によって下降させられたときの下降位置は、下流側のリフター４４よりも上方の位置で停止する。リフター４７の下降位置は、その上面が固定刃３４の載置面３４ｂと同一平面となる位置である（図５、図６参照）。

リフター４４の移送方向Ａの上流側端面は、支持ブロック４０の移送方向Ａの下流側端面に摺動可能に当接している。このため、支持ブロック４０は、上流側端面が固定刃３４によってガイドされ、下流側端面がリフター４４によってガイドされ、上下動が良好に行われる。

上下動ブロック３５には、下方に向けて突出し、下端面がリフター４４の上面に当接してリフター４４の動作を規制するキラーピン５０が設けられている。
キラーピン５０の上端部は、大径のフランジ部５２が形成されており、上下動ブロック３５に形成されているキラーピン収納孔５５からキラーピン５０が抜け落ちないように、フランジ部５２がキラーピン収納孔５５の上方の段差部に当接して設けられている。
また、キラーピン５０の上端部には、上下動ブロック３５との間でキラーピン５０を下方に向けて付勢するバネ等の付勢手段５６が設けられている。

上述したように、リフター４４は切断されたコルゲートフィン１０を支持ブロック４０の支持部４０ａから離型させるために設けられているので、リフター４４とリフター４４を上下動させるキラーピン５０は、可動刃３２よりも移送方向Ａの下流側に配置されている。

また、上下動ブロック３５における、可動刃３２よりも移送方向Ａの上流側には、切断時のコルゲートフィン１０の位置決めを行うパイロットピン５８が設けられている。パイロットピン５８は、切断時には、コルゲートフィン１０の切断箇所よりも移送方向Ａの上流側の所定のリブ１２内に上方から進入し、コルゲートフィン１０の位置決めを行う。
パイロットピン５８は、リブ１２の形状とほぼ同一の形状であってリブ１２内に進入可能な大きさに形成されている。

パイロットピン５８の上端部は、大径のフランジ部５９が形成されており、上下動ブロック３５に形成されているパイロットピン収納孔６０からパイロットピン５８が抜け落ちないように、フランジ部５９がパイロットピン収納孔６０の上方の段差部に当接して設けられている。
また、パイロットピン５８の上端部には、上下動ブロック３５との間でパイロットピン５８を下方に向けて付勢するバネ等の付勢手段６２が設けられている。

また、上下動ブロック３５における、パイロットピン５８よりも移送方向Ａの上流側には、下方に向けて突出し、下端面がリフター４７の上面に当接してリフター４７の動作を規制するキラーピン６４が設けられている。
キラーピン６４の上端部は、大径のフランジ部６５が形成されており、上下動ブロック３５に形成されているキラーピン収納孔６６からキラーピン６４が抜け落ちないように、フランジ部６５がキラーピン収納孔６６の上方の段差部に当接して設けられている。
また、キラーピン６４の上端部には、上下動ブロック３５との間でキラーピン６４を下方に向けて付勢するバネ等の付勢手段６８が設けられている。

続いて、図２〜図４に基づいて可動刃の形状について説明する。これらの図面では、可動刃がリブ１２内に進入して、すでにリブ１２を切断したところを示している。
図１に示した可動刃３２の先端は、図２に示すように、切断面３２ａがリブ１２の幅方向（ここでいう幅方向とは、移送方向Ａに沿った方向である）の中心に形成されている刃先部３１を有している。刃先部３１は、リブ１２の幅方向の下流側に設けられており、刃先部３１の上方は、リブ１２の幅方向の内壁よりも若干小さい幅を有していてリブ１２の内壁面と摺動可能な本体部３３を形成している。本体部３３は、リブ１２内に進入してもリブ１２を広げることはない大きさであり、リブ１２内で上下方向に摺動可能である。

また、刃先部３１は尖鋭に形成されておらず水平方向に形成された平坦面３２ｂが形成されている。平坦面３２ｂが形成されることにより、刃先部３１は先端が細くなりすぎて強度が確保できなくなる状態を防ぐことができる。
なお、平坦面３２ｂの平坦の向きは、水平方向に限定されるものではない。

図３に示す可動刃３２の刃先部３１は、切断面３２ａがリブ１２の幅方向の中心に形成されているものであり、また先端には平坦面が形成されておらず、尖鋭に形成されている。

図４に示す可動刃３２の刃先部は、切断面３２ａがリブ１２の幅方向の中心から偏倚した位置に形成されている。図４の例では、切断面３２ａはリブの幅方向の中心よりも移送方向Ａの上流側に切断面３２ａが位置している。このようにすることで、可動刃３２の刃先部３１の幅を広くすることができ、刃先部３１の強度を確保することができる。

続いて、図５〜図６に、図１で示した切断装置の動作の続きを示し、本実施形態にかかる切断装置３０の動作について説明する。
まず、図１の状態では、上下動ブロック３５が上昇した位置にあり、この時点で図示しない送り装置によって、コルゲートフィン１０が移送方向Ａに沿って移送されてくる。
そして、図５に示すように、上下動ブロック３５が下降すると、パイロットピン５８が下降して所定のリブ１２内に進入する。パイロットピン５８がリブ１２内に進入することでコルゲートフィン１０が位置決めされる。

また、キラーピン５０の下端面がリフター４４の上面を押圧して、リフター４４を下降させる。このとき、リフター４４はその上面が固定刃３４の載置面３４ｂよりも下方に位置するように下降する。したがって、リフター４４に載置されていたコルゲートフィン１０は固定刃３４の載置面３４ｂに載置される。
また、図５の状態では、可動刃３２が切断対象となるリブ１２内に進入している途中である。そして、支持ブロック４０の支持部４０ａには、切断対象となるリブ１２の移送方向Ａの外壁が当接している。

また、キラーピン６４の下端面がリフター４７の上面を押圧して、リフター４７を下降させる。このとき、リフター４７はその上面が固定刃３４の載置面３４ｂと同一平面となるので、コルゲートフィン１０は固定刃３４の載置面３４ｂおよびリフター４７の上面に載置される。

図６の状態では、可動刃３２が進入したリブ１２を切断することでコルゲートフィン１０の切断が完了したところを示している。
この切断時には、可動刃３２は進入したリブ１２を切断して下方に押し下げている。押し下げた状態のとき、切断されたリブ１２の移送方向Ａの下流側の外壁は支持ブロック４０の支持部４０ａに支持されている。そして、支持ブロック４０は下降してくる可動刃３２と切断されたリブ１２によって下方に押圧され、付勢手段４２の付勢力に抗して下降する。このように切断時において、リブ１２の外壁を可動刃３２の動きと共に下降するような支持ブロック４０で支持したので、リブ１２の高さが高いコルゲートフィン１０であっても可動刃３２が強度不足によって切断不良及び可動刃３２の折損を起こさないようにすることができる。

なお切断終了後は、上下動ブロック３５が上昇すると、キラーピン５０の下面がリフター４４の上面から離間するので、リフター４４が付勢手段４５の付勢力によって上昇し、切断されたコルゲートフィン１０を持ち上げるので、支持ブロック４０から切断されたコルゲートフィン１０を離型することができる。
そして、図示しない送り装置によって、切断後のコルゲートフィン１０は移送方向Ａに沿って移送される。

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 切断装置
３１ 刃先部
３２ 可動刃
３２ａ 切断面
３２ｂ 平坦面
３３ 本体部
３４ 固定刃
３４ａ 切断面
３４ｂ 載置面
３５ 上下動ブロック
３７ 固定ブロック
４０ 支持ブロック
４０ａ 支持部
４２，４５，４８ 付勢手段
４４，４７ リフター
５０，６４ キラーピン
５２，５９、６５ フランジ部
５５，６６ キラーピン収納孔
５６，６２，６８ 付勢手段
５８ パイロットピン
６０ パイロットピン収納孔

Claims (6)

1. コルゲートフィンのリブ内に進入して、コルゲートフィンを切断する可動刃と、
   前記可動刃に対してコルゲートフィンを挟んで対向する位置に配置され、可動刃の先端部とともにリブを切断する固定刃とを備えるコルゲートフィンの切断装置において、
   可動刃の先端部には、固定刃との間でリブを切断する切断面を有する刃先部が設けられ、
   固定刃側のリブの外壁形状に合わせて形成され、コルゲートフィンの移送方向下流側を支持し、可動刃が下降してリブを切断して押し下げた際には、切断されて押し下げられたリブとともに押し下げられて外壁を支持し続けるように、上方に向けて付勢されている支持ブロックが設けられていることを特徴とするコルゲートフィンの切断装置。
2. 前記可動刃は、刃先部以外の部位が、リブの幅とほぼ同じ幅であって、リブの内壁面に当接して摺動可能な大きさに形成さ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の切断装置。
3. 前記可動刃の刃先部を幅広に形成することにより、刃先部の切断面は、リブの幅の中心からずれた位置に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のコルゲートフィンの切断装置。
4. 前記可動刃の刃先部の先端には水平方向に延びる平坦面が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項記載のコルゲートフィンの切断装置。
5. 切断完了時に、切断されたリブを前記支持ブロックから上昇させて離型させるように、
   切断後のコルゲートフィンの下面に当接するリフターが設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項記載のコルゲートフィンの切断装置。
6. 前記リフターの支持ブロック側の端面は、前記支持ブロックに摺動可能に当接して設けられていることを特徴とする請求項５記載のコルゲートフィンの切断装置。

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