JP6013949B2 - フィン加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、第一工程で平板を波形状に加工して、第二工程で矩形状に加工する熱交換装置に使用されるフィン加工装置に関する。

従来のフィン加工装置としては、特許技術文献１に記載のものが知られている。この従来のフィン加工装置では、上下動する雄型に設けた１本の雄型突起部と、雄型に設けられて上記雄型の上下動に応じて開閉する第１金型部材および第２金型部材で形成される１個の溝加工部分とで、平板を１個の山を有するコルゲート工程の連続波状材に成形するコルゲート加工を行ない、この下流側で、上記雄型に設けた第１ストライク突起、第２ストライク突起、およびこれら間のリストライク溝と、上記雄型に設けた第１位置決め突起、第２位置決め突起、およびこれら間の位置決め溝とで、波状に加工した板を上下同時にリストライク加工をして所望の形状をした最終の連続矩形状材（リストライク・フィン）を得るようにしている。

特開２００９−７８２７６号公報

しかしながら、上記従来のフィン加工装置にあっては、コルゲート加工とリストライク加工を同じ装置上で行なえるようにして装置に必要な専有面積を小さくするようにしているが、これらの各工程は、それぞれ１個の山谷（１ピッチ分）のみに対してしかできないものであった。

すなわち、平板のコルゲート加工や矩形状の板のリストライク加工を行なうにあたっては、フィーダをグリップ・タイプにして被加工材（平板やコルゲート工程の連続波状材）の送り量が一定になるようにしても被加工部材の山谷のピッチの変化を避けることは不可能である。この結果、被加工部材の山数を複数個、一度に同時成形しようとすると、コルゲート加工時のワークに対する被加工部材の山の位置を合わせてもリストライク加工時のプレス成形パンチに対する被加工部材の山の位置にずれが生じてしまい、製品に成形不良が生じてしまう。

したがって、上記従来のフィン加工装置にあっては、被加工部材の山数を１個、すなわち１ピッチ分に限定してコルゲート加工とリストライク加工を行なっていた。この場合、山１個分ごとに装置のモータの駆動・停止を繰り返さなければならず、生産効率が悪化するといった問題がある。

なお、ローラ・ピンを曲げパンチ上で回転させながらスライドさせて一度に複数山を連続形成することで、成形速度を早くして生産効率を上げることも考えられるが、この方法では、ローラ・ピンや曲げパンチの摩耗に応じてこれらの調整や交換などが頻繁に必要となり、これらの精度管理が非常に厳しくなって、これが生産効率の悪化や生産コストの高騰を招くこととなり、好ましくない。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、装置の専有面積を小さく抑えながら、被加工部材の複数の山を連続加工可能なコルゲート加工と複数の山を同時加工可能なリストライク加工を同じ装置上で安価に行なえるようにして生産効率の向上を図ることができるようにしたフィン加工装置を提供することにある。

この目的のため、請求項１に記載の本発明のフィン加工装置は、互いに離間され、相対的に近接・離反可能な上側プレス金型および下側プレス金型と、前記上側プレス金型および前記下側プレス金型間に配置され、被加工部材である平板から複数の所定数の山部分を有するコルゲート工程での連続波状材を連続形成するコルゲート加工機構と、前記上側プレス金型および前記下側プレス金型間に配置され、前記コルゲート工程での連続波状材の複数の山谷部分を同時にリストライク工程での連続矩形状材を成形するリストライク加工機構と、を備え、前記コルゲート加工機構と前記リストライク加工機構が一体的に設けられ、前記コルゲート加工機構は、前記平板を挟んでコルゲート加工を行なう一対の成形歯車を備えたことを特徴とする

請求項２に記載の本発明のフィン加工装置は、請求項１に記載のフィン加工装置において、前記コルゲート加工機構と前記リストライク加工機構の間には、前記コルゲート加工機構から前記リストライク加工機構へ搬送されるコルゲート工程での前記連続波状材を受ける基台が設けられたことを特徴とする。

請求項３に記載の本発明のフィン加工装置は、請求項２に記載のフィン加工装置において、前記コルゲート加工機構には、前記一対の成形歯車を回転可能に支持する複数のバックアップ部材が設けられたことを特徴とする。

請求項４に記載の本発明のフィン加工装置は、請求項２又は請求項３に記載のフィン加工装置において、前記一対の成形歯車を収容する支持枠の下方に、弾性材からなる振動吸収部材が設けられたことを特徴とする。

請求項５に記載の本発明のフィン加工装置は、請求項４に記載のフィン加工装置において、前記下側プレス金型の上方に、前記振動吸収部材を介して前記支持枠が載置され、前記下側プレス金型および前記支持枠の間に、上下方向に延びるロッド部材が設けられたことを特徴とする。

請求項６に記載の本発明のフィン加工装置は、請求項２乃至請求項５のうちのいずれか１項に記載のフィン加工装置において、前記一対の成形歯車で成形されるコルゲート工程での連続波状材の搬送長さと、前記リストライク加工機構で成形されるリストライク工程での連続波状材の搬送長さとを同期させたことを特徴とする。

請求項７に記載の本発明のフィン加工装置は、請求項１乃至請求項６のうちのいずれか１項に記載のフィン加工装置において、前記上側プレス金型および前記下側プレス金型間には、前記リストライク加工機構の下流側に前記リストライクされた連続矩形状材を切断して最終部品を得るカットオフ機構が設けられ、前記リストライク加工機構で同時にリストライク加工する山谷分を、前記カットオフ機構で同時にカットして得る最終部品数の山谷の総数と同じになるように設定したことを特徴とする。

請求項８に記載の本発明のフィン加工装置は、請求項７に記載のフィン加工装置において、前記カットオフ機構は、前記リストライクされた連続矩形状材の切断工程で最終部品を２個取りすることを特徴とする。

請求項９に記載の本発明のフィン加工装置は、請求項１乃至請求項８のうちのいずれか１項に記載のフィン加工装置において、前記コルゲート加工機構と前記リストライク加工機構との成形可能な限界距離を１４０ｍｍ以下としたことを特徴とする。

請求項１０に記載の本発明のフィン加工装置は、請求項１乃至請求項９のうちのいずれか１項に記載のフィン加工装置において、前記コルゲート工程での連続波状材は、この１ピッチ分の展開長が５．７８ｍｍ以上で６．２８ｍｍ以下の範囲にあることを特徴とする。

請求項１１に記載の本発明のフィン加工装置は、請求項１乃至請求項１０のうちのいずれか１項に記載のフィン加工装置において、前記コルゲート工程での連続波状材は、この１ピッチが３．１６ｍｍ以上で３．３３ｍｍ以下の範囲にあることを特徴とする。

請求項１に記載の本発明のフィン加工装置にあっては、コルゲート加工機構とリストライク加工機構を一体的に設けて、これらコルゲート加工機構およびリストライク加工機構の間隔を小さくすることにより、装置の専有面積を小さく抑えながら、被加工部材の破断や被加工部材に駄肉が発生するのを抑えて、被加工部材の複数の山を連続加工可能なコルゲート加工と複数の山を同時加工可能なリストライク加工を同じ装置上で安価に行なえるようにしたので、生産効率の向上を図ることができる。

請求項２に記載の本発明のフィン加工装置にあっては、コルゲート加工機構からリストライク加工機構へコルゲート工程での連続波状材を搬送する際に、この連続波状材をコルゲート加工機構とリストライク加工機構の間に設けた基台で受けることにより、搬送される上記連続波状材が自重により垂れ下がることを抑制できるので、連続波状材のフィンピッチ間の伸びを低減できる。

請求項３に記載の本発明のフィン加工装置にあっては、一対の成形歯車でコルゲート成形を行なうので、ローラ・ピンを用いるコルゲート形加工の場合に比べて維持管理費用を低減させることが可能となる。また、成形歯車でコルゲート加工と連続波状材の搬送の両方を行なうことが可能となる。

請求項４に記載の本発明のフィン加工装置にあっては、コルゲート加工機構に設けた複数のバックアップ部材により一対の成形歯車が回転可能に支持されるので、一対の成形歯車の撓みを低減させることができる。

請求項５に記載の本発明のフィン加工装置にあっては、リストライク加工機構の支持枠の下方に設けた振動吸収部材で振動を吸収するので、コルゲート加工中に成形歯車で発生する振動や、支持枠を介して成形歯車へ伝達される振動を抑制することができる。

請求項６に記載の本発明のフィン加工装置にあっては、リストライク加工機構の支持枠が下側プレス金型の上方に振動吸収部材を介して載置されると共に、下側プレス金型および支持枠の間に上下方向へ延設されたロッド部材が支持枠に係合するので、この支持枠に収容される一対の成形歯車が横方向に転倒することを防止できる。

請求項７に記載の本発明のフィン加工装置にあっては、一対の成形歯車で成形されるコルゲート工程での連続波状材の搬送長さ（送り量）と、前記リストライク加工機構で成形されるリストライク工程での連続波状材の搬送長さとが同期するので、連続波状材のフィンピッチ間の精度保持・向上を図ることができる。

請求項８に記載の本発明のフィン加工装置にあっては、コルゲート成形工程、リストライク成形工程、およびカットオフ工程のすべてを連動して同じ装置で行なうことができ、しかも複数個の最終部品ごとにコルゲート成形工程を断続させれば済むので、最終部品１個ごとにコルゲート成形工程を断続する場合に比べて、さらに生産効率を向上させることができる。

請求項９に記載の本発明のフィン加工装置にあっては、カットオフ機構が、リストライクされた連続矩形状材の切断工程で最終部品を２個取りするので、この点でも生産性の向上を図ることができる。

請求項１０に記載の本発明のフィン加工装置にあっては、コルゲート加工機構とリストライク加工機構との成形可能な限界距離を１４０ｍｍ以下としたので、装置の専有面積を小さく抑えながら、被加工部材の破断や被加工部材に駄肉が発生するのを抑えることができる。なお、上記限界距離では、代表例として６山成形が可能である。

請求項１１に記載の本発明のフィン加工装置にあっては、高い冷却効率の形状を確保しながら、コルゲート工程からリストライク工程の間で連続波状材が破断することなく、またリストライク工程後に駄肉が発生するのを防止することができる。

請求項１２に記載の本発明のフィン加工装置にあっては、リストライク工程で、コルゲート工程での連続波状材の山谷部分のピッチとリストライク加工機構のリストライク歯のピッチとのずれを許容範囲内に抑えて、ピッチずれ打ちによる不具合を防止するごとができる。

本発明に係る一実施形態のフィン加工装置を示す側面図である。 本実施形態のフィン加工装置の主要部と、ここで加工されているリストライク・フィンの状態とを示す図である。 （ａ）は本実施形態のフィン加工装置でコルゲート加工された連続波状材の１山分（１ピッチ分） の形状を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のコルゲート加工後に、本実施形態のフィン加工装置でリストライク加工された連続波状材の２山分（２ピッチ分）の形状を示す側面図である。 コルゲート工程からリストライク工程までの間で連続波状材が破断せず、かつリストライク工程で駄肉が発生しないようにするための、連続波状材の成形可能な展開長（１ピッチ分）の範囲を決定するための実験結果を表す表を示した図である。 コルゲート工程からリストライク工程までの間で連続波状材が破断せず、かつリストライク工程でずれ打ちが生じないようにするための、連続波状材とリストライク型との寸法範囲を説明するための図である。 コルゲート工程からリストライク工程までの間で連続波状材が破断せず、かつリストライク工程でずれ打ちが生じないようにするための、成形可能な連続波状材ピッチの寸法範囲の決めるための実験結果を表す表を示した図である。 コルゲート加工位置からリストライク加工位置までの間の最大距離範囲を決めるための実験結果を表す表を示した図である。 （ａ）は本実施形態のフィン加工装置に設けられるコルゲート加工部の成形歯車およびバックアップ部材を示す側面図、（ｂ）はコルゲート加工部の正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。まず、本実施形態のフィン加工装置は、図示しない自動車用熱交換器に使用するフィンを成形するのに用いられる。このフィンは、特にチューブの内部に配置されるインナーフィンであり、熱交換器としては蒸発器や凝縮器、チャージエアクーラに適用する。尚、このフィンは空気との熱交換を促進するアウターフィンに適用しても良い。

図１に本実施形態のフィン加工装置の全体を示し、また図２にこのフィン加工装置の主要部、およびこの主要部にて加工されるリストライク・フィンＦｃを示す。なお、リストライク・フィンＦｃは、図２に示すように、平板Ｆｏからコルゲート工程で連続波状材Ｆａへ、その後のリストライク工程で連続矩形状材Ｆｂへと形状等が工程に応じて順次変化しつつ、同図中、右側から左側に向けて搬送・成形される。また、リストライク・フィンＦｃを形成するまでの部材Ｆｏ，Ｆａ，Ｆｂは、本発明の被加工部材に相当する。

図１および図２に示すように、フィン成形装置は、上側プレス金型１と下側プレス金型２との間に、コルゲート加工部３と、リストライク加工部４と、カットオフ部５とが、一体的に内蔵されている。

上側プレス金型１は、工場の床等に固定された下側プレス金型２に対し、上下動可能であり、この上下動は上側プレス金型１および下側プレス金型２間の上流側端部と下流側端部にそれぞれ配置された図示しない油圧シリンダにて作動される。

フィン加工装置の上流側には、最終的にリストライク・フィンＦｃとなるアルミニウム系の平板Ｆｏを巻いたロールが、回転可能に支持されており、平板Ｆｏがフィン加工装置へ供給可能とされている。

上側プレス金型１および下側プレス金型２間でコルゲート加工部３の上流側には、供給されて来る平板Ｆｏを上下から挟んでガイドすることで平板Ｆｏをコルゲート加工部３へ水平方向から安定した姿勢で供給可能にする姿勢安定部６が設けられている。

コルゲート加工部３は、上下方向に離間され、図示しない軸受を介して回転可能に支持されたシャフト３０ａ，３０ｂには、それぞれ一対の成形歯車３１，３２が接続され、これらの成形歯車３１，３２の外周にそれぞれ形成された成形歯３１ａ，３２ａ間に、姿勢安定部６から供給された平板Ｆｏを通過させることで、平板Ｆｏを図３（ａ）に示すようなコルゲート工程の滑らかな曲面からなる波形状の部材（連続波状材Ｆａ）に形成する。なお、この工程はコルゲート工程に相当する。また、コルゲート加工部３は、本発明のコルゲート加工機構に相当する。

したがって、コルゲート加工部３は、成形歯車３１，３２を用いることで、平板Ｆｏをコルゲート工程の波形状に形成する機能だけでなく、この平板Ｆｏおよびこれが加工された連続波状材Ｆａを下流側へ送り出しながら搬送するフィーダ機能をも有することになる。

また、下側の成形歯車３２のシャフト３０ｂは、ジョイントを介してフィン加工装置の側面側に配置された図示しないサーボ・モータの出力軸に連結され、駆動可能にされている。

このサーボ・モータは、図示しないコントローラにより以下のように断続制御される。すなわち、リストライク加工部４で同時加工可能な複数の山谷数分だけ、成形歯車３１，３２を回転させて成形歯３１ａ，３２ａで供給されて来る平板Ｆｏをコルゲート工程での連続波状材Ｆａに連続して加工し、その後に実施されるリストライク加工部４でのリストライク加工中に停止するといった、成形歯車３１，３２での断続成形を可能にするように、コントローラがサーボ・モータを制御する。

また、成形歯車３１，３２は、天板３６ａおよび基部３６ｂを有する支持枠３６に収容されている。上側の成形歯車３１の軸方向の一端に位置する軸部３０ｃには、上流側および下流側の位置で一対のバックアップ部材３３ａがそれぞれ係合し、成形歯車３１の軸方向の他端に位置する軸部３０ｄには、上流側および下流側の位置でもう一対のバックアップ部材３３ｂがそれぞれ係合することにより、成形歯車３１を回転可能に支持する。同様に、下側の成形歯車３２の軸方向の一端に位置する軸部３０ｅには、上流側および下流側の位置で一対のバックアップ部材３４ａがそれぞれ係合し、成形歯車３２の軸方向の他端に位置する軸部３０ｆには、上流側および下流側の位置でもう一対のバックアップ部材３４ｂがそれぞれ係合することにより、成形歯車３２を回転可能に支持する。たとえば、これらバックアップ部材３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂは、ベアリングから構成される。

図８に示すように、上側のバックアップ部材３３ａ，３３ｂは、ベアリングホルダ３７を介して支持枠３６の天板３６ａに装着され、同様に、下側のバックアップ部材３４ａ，３４ｂは、ベアリングホルダ３８を介して支持枠３６の基部３６ｂに装着される。

支持枠３６の天板３６ａの上方には上側振動パッド３５ａが設けられ、また、支持枠３６の基部３６ｂの下方には下側振動パッド３５ｂが設けられて、成形歯車３１，３２が上下方向へ大きくずれないようにバックアップするとともに、コルゲート加工中に発生する振動や、下側プレス金型２から成形歯車３１，３２へ伝達される振動を抑えるようにしている。たとえば、上記振動パッド３５ａ，３５ｂは、耐油性に優れた弾性材からなるニトリルゴム材などの振動吸収部材から構成される。

また、図８（ｂ）に示すように、下側プレス金型２の上方に下側振動パッド３５ｂを介して支持枠３６が載置され、下側プレス金型２および支持枠３６の基部３６ｂの間に上下方向に延びる複数のロッド部材２０が設けられている。

リストライク加工部４は、コルゲート加工部３から下流側に所定距離Ｌだけ離れた位置に設けられる。この所定距離Ｌについては、後で詳しく説明するように、所定の範囲内に設定される。

リストライク加工部４にあっては、上側プレス金型１側には、下面に複数の山谷が形成されたリストライク歯４１ａを有する上側リストライク型４１が設けられ、下側プレス金型２側には、上面に複数の山谷が形成されたリストライク歯４２ａを有する下側リストライク型４２が設けられる。

したがって、上側リストライク型４１は、上側プレス金型１の上下動に応じて、不動の下側リストライク型４２に向けて上下動し、これらのリストライク歯４１ａ，４２ａで図３（ａ）に示した形状のコルゲート工程の波形状をリストライクして、図３（ｂ）に示すような、矩形状となるように複数の山谷分を同時成形して、連続矩形状材Ｆｂを得る。

この加工は、リストライク工程に相当する。また、リストライク加工部４は、本発明のリストライク加工機構に相当する。

なお、このリストライク工程中は、サーボ・モータが停止されることで、コルゲート加工部３は停止させられている。

リストライク加工部４の下流側で上側プレス金型１と下側プレス金型２との間には、カットオフ部５が配置されている。

カットオフ部５では、上側プレス金型１側に、パイロット部５１と刃５２とが設けられて、ともに上側プレス金型１側とともに上下動する。

下側プレス金型２には刃５２のカット位置に合わせてカットオフ時の刃５２の力を受ける部分が、下流側にわずかにオフセットされて設けられている。

カットオフ部５は、本発明のカットオフ機構に相当する。

パイロット部５１は、上側プレス金型１の下降とともに下降して、供給されて来たリストライク工程での連続矩形状材Ｆｂのうちリストライク・フィンＦｃの２個分の長さに相当する谷部に入ってこの連続矩形状材Ｆｂを位置決めする。

一方、刃５２は、最終的に必要なリストライク・フィンＦｃの１個分の長さだけ離間された上流側と下流側との位置をそれぞれカットオフするための２刃設けられる。

刃５２は、リストライク工程での連続矩形状材Ｆｂがパイロット部５１で位置決めされた状態で、図示しない油圧アクチュエータにより下側に移動・抑圧可能である。なお、本実施形態では、刃５２が上記のように上流側と下流側に設けられ、下流側の刃５２より連続矩形状材Ｆｂの山がリストライク・フィンＦｃの１個分さらに下流側へ移動した位置で、刃５２を下降させて連続矩形状材Ｆｂを切断することで、一度に２個のリストライク・フィンＦｃが製造されるようにしてある。ここでの工程がカットオフ工程に相当する。

カットオフ部５の下から下側プレス金型２の下流端よりさらに下流側の間には、ベルト・コンベヤＢが設けられている。カットオフ工程では上記のようにリストライク工程での連続矩形状材Ｆｂから一度に２個のリストライク・フィンＦｃが切り落とされるが、図２に示すように、上流側と下流側の刃５２の間にある上流側のリストライク・フィンＦｃは、その位置で落下し、下方に設けたべルト・コンベヤＢのべルト上に乗って下流側へ搬送される。

一方、刃５２よりさらに下流側に位置していたリストライク・フィンＦｃは、シュータ７によりガイドされながら下流側へと落下していき、ベルト・コンベヤＢのべルト上に乗り、さらに下流側に搬送される。

ベルト・コンベヤＢの下流端には、運搬車８が待機しており、ベルト・コンベヤＢにより搬送されてきたリストライク・フィンＦｃを蓄積し、次の組立工程等へ運ばれる。

ところで、上記のように構成したフィン加工装置にあっては、上記のように断続加工することで複数の山谷をコルゲート加工およびリストライク加工を行なう場合、山谷のピッチのばらつきにより成形ずれが発生して不良品が生じることがある。

そこで、本実施形態のフィン加工装置にあっては、以下に説明するように、コルゲート加工部３の中心部とリストライク加工部４の中心部との間の距離Ｌの範囲、およびコルゲート工程での連続波状材Ｆａの形状寸法の範囲を以下のように制限することで、上記ずれに起因した不具合を避けるようにしている。

まず、コルゲート工程からリストライク工程までの間で被加工部材である連続波状材Ｆａが途中から破断することがなく、かつリストライク工程で連続矩形状材Ｆｂの部分、部分の厚さが厚くなったり薄くなったりして異なるといった、いわゆる駄肉が発生し、リストライク・フィンＦｃの形状も凸凹ができてしまう現象が発生しないための、コルゲート工程での連続波状材Ｆａの形状寸法の範囲を実験により求めた。

図４は、上記不具合が発生しないためのコルゲート工程での連続波状材Ｆａの成形可能な展開長の範囲を求めた実験結果を表す表であり、コルゲート工程での連続波状材Ｆａの主要寸法、材料破断域、およびリストライク成形品での駄肉限界をそれぞれ示す。

コルゲート工程での連続波状材Ｆａは、その１ピッチ分の展開長が５．７８ｍｍより小さいとリストライク工程で材料が破断し、その１ピッチ分の展開長が６．２８ｍｍより大きいとリストライク成形後に駄肉が発生する。

したがって、上記不具合がないように成形可能なコルゲート工程での連続波状材Ｆａの展開長は、５．７８ｍｍ以上で６．２８ｍｍ以下の範囲に設定することになる。

次に、リストライク工程でずれ打ちがないようにリストライク成形が可能となるコルゲート工程での連続波状材Ｆａの１ピッチ分の寸法範囲を決定する。

プレス金型１，２内でコルゲート工程での連続波状材Ｆａのピッチずれの許容範囲は０.５０ｍｍ以内であるため、図５に示すように、コルゲート加工部３の中心部からリストライク加工部４の中心部までの距離Ｌ（ここでは、たとえば８０ｍｍ）のとき、コルゲート加工部３の中心部から下流側に距離Ｌ離れた位置（リストライク型４１，４２内の位置）でリストライク型４１，４２と連続波状材Ｆａとのずれ量が０.５０ｍｍ以内となるようにすればよい。Ｌ=８０ｍｍでは、連続波状材Ｆａのピッチの累積ばらつき量は０．２９ｍｍとなって上記条件を満足することになる。

このように上記条件をみたすように成形可能なコルゲート工程での連続波状材Ｆａの１ピッチ分の寸法範囲は図６に示す実験結果に基づくと、３．１６ｍｍ〜３．３３ｍｍとなる。

なお、図６には、コルゲート工程での連続波状材Ｆａのピッチとこれに組み合わせるリストライク型４１，４２のピッチに対する、リストライク型４１，４２内での最大ずれ量（４山分） 、リストライク型４１，４２のピッチと連続波状材Ｆａのピッチとの間のずれ量、累積ばらつき量が０ｍｍとなる場合、累積最大ばらつき量が０．２９ｍｍの場合のそれぞれの値を示す。

また、コルゲート加工部３の中心部からリストライク加工部４の中心部までの距離Ｌ=８０ｍｍで最大ばらつき量が０．２９ｍｍなので、最大ばらつき量が０．５０ｍｍとなった場合は、図７からわかるように距離Ｌの最大距離は１４０ｍｍとなる（６山形成の場合）。

上記距離Ｌの成形可能な限界距離が１４０ｍｍの場合は、コルゲート工程での連続波状材Ｆａのピッチは３．１６ｍｍ〜３．２８ｍｍとなり、良好な性能の連続波状材Ｆａを得ることができる。

なお、この実験にあたっては、冷却性能が優れた形状をしたリストライク・フィンＦｃとして、アルミ系の材料（Ａ３００３＋０．５％Ｃｕ−０、ｔ＝０．１±０．００５）で製造し、板厚０．１ｍｍ、図３（ａ）に示すコルゲート工程での連続波状材Ｆａの頂部外半径Ｒ＝０．５および谷部角度α＝６８°以下の形状とした。

以上、実験結果をまとめると、コルゲート工程からリストライク工程までの間で材料の破断が生じず、かつリストライク工程で駄肉が発生しないようにリストライク成形が可能で冷却性能が優れたコルゲート工程での連続波状材Ｆａの形状寸法の範囲は、
連続波状材Ｆａのピッチ：３．１６ｍｍ〜３．３３ｍｍ
連続波状材Ｆａの高さ：２．３３ｍｍ〜２．５６ｍｍ
連続波状材Ｆａの展開長：５．７８ｍｍ〜６．２８ｍｍ
に設定することになる
一方、コルゲート工程からリストライク工程までの間で材料の破断が生じず、かつリストライク工程で駄肉が発生しないようにリストライク成形が可能なコルゲート加工部３の中心部からリストライク加工部４の中心部までの距離Ｌは、１４０ｍｍ以内に設定することになる。

次に、上記のように構成したフィン加工装置の作用につき、説明する。

ロールから巻き取られた平板Ｆｏは、姿勢安定部６の間を通過することで水平方向に安定した姿勢でコルゲート加工部３に供給される。

コルゲート加工部３では、成形歯車３１，３２の成形歯３１ａ，３２ａに平板Ｆｏを噛み込ませてサーボ・モータを駆動することで、成形歯３１ａ，３２ａにより図３（ａ）に示すコルゲート工程での連続波状材Ｆａが連続形成されて、成形歯車３１，３２の間から出てくる。

なお、このコルゲート工程にあっては、振動パッド３５ａ，３５ｂでバックアップ部材３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂを介して成形歯車３１，３２の振動を抑えるようにしている。

コルゲート加工部３で形成された連続波状材Ｆａは、成形歯車３１，３２のフィーダ機能により順次下流側へ移動してきてリストライク加工部４に入る。リストライク加工部４ヘリストライク・フィンＦｃ２個分（本実施形態では合計１２個の山数）が入ったら、サーボ・モータを停止し、上側プレス金型１を下降させる。

この結果、上側リストライク型４１が下降してきてこのリストライク歯４１ａと、下側リストライク型４２のリストライク歯４２ａとで、これら間に挿入された連続波状材Ｆａをリストライク加工することで、図３（ｂ）に示すリストライク工程での連続矩形状材Ｆｂを得る。

なお、このリストライク工程にあっては、コルゲート工程での連続波状材Ｆａの形状寸法を上記のように設定し、かつコルゲート加工部３とリストライク加工部４との間の距離Ｌを上記範囲内に設定してあるので、連続波状材が破損したり、駄肉が発生したりするのを避けることができる。

リストライク工程が終了すると、上側リストライク型４１が上昇し、下側リストライク型４２にセットしてある図示しないリフターのスプリングが解放されてリフターが上昇し、リストライク工程での連続矩形状材Ｆｂを下側リストライク型４２から完全に外す。

また、リストライク工程が終了して上側リストライク型４１が上昇すると、サーボ・モータが回転駆動を開始してコルゲート加工部３で平板Ｆｏをコルゲート工程での連続波状材Ｆａにリストライク・フィンＦｃ２個分の山谷数を連続形成していく。これに応じて、リストライクされた連続矩形状材Ｆｂも下流側ヘリストライク・フィンＦｃ２個分進む。

すなわち、プレス・ワン・ショットごとに連続矩形状材がフィンピッチの定量数分（本実施形態ではリストライク・フィンＦｃ２個分）、送られるようにサーボ・モータが断続的に動かす回路がコントローラに組み込まれており、リストライク成形が完了したら、プレス本体のロータリ・カムの角度設定により、下側の成形歯車３２が回転駆動される信号を発するようにしてある。

そうすると、サーボ・モータの回転によりリストライク加工部４からリストライク工程での連続矩形状材Ｆｂが下流側へ移動し１個分（本実施形態では６個の山）がカットオフ部５から下流側へ出、これより上流側にあるリストライク・フィンＦｃ１個分がカットオフ部５の上流側および下流側の刃５２の間の位置で停止する。

この状態で上側プレス金型１が下降すると、パイロット部５１が上流の刃５２の上流側の谷に入ってリストライク工程での連続矩形状材Ｆｂの位置決めを行なう。

次いで、刃５２が下降されると、リストライク工程での連続矩形状材Ｆｂを上流側と下流側とで切断し、一度に２個のリストライク・フィンＦｃが得られる。

この結果、切断された上流側の１個のリストライク・フィンＦｃはそのまま直下に落下してべルト・コンベヤＢのべルト上に乗る。一方、このリストライク・フィンＦｃより下流側にあるもう一つのリストライク・フィンＦｃは、シュータ７にガイドされながらさらに下流側へ落下してべルト・コンベヤＢのべルト上に乗る。

このようにしていずれのリストライク・フィンＦｃも、ベルト・コンベヤＢで下流側へ搬送されて、その下流端で待機している運搬車８に集積され、次工程へと搬送される。

以上、説明したように、本実施形態のフィン加工装置にあっては、上側プレス金型１と下側プレス金型２との間に、複数の山谷分を連続形成可能なコルゲート加工部３と、複数の山谷分を同時に成形可能なリストライク加工部４と、カットオフ部５とを配置した。そして、コルゲート加工部３とリストライク加工部４を一体的に設けて、これらコルゲート加工部３およびリストライク加工部４の間隔を小さくし、たとえば、コルゲート加工部３の中心部とリストライク加工部４の中心部との間の成形可能な限界距離を、１４０ｍｍ以下となるように設定した（なお、成形の安定化を図るには、Ｌ＝８０ｍｍとするのが望ましい）。

したがって、本実施形態のフィン加工装置の設置のための専有面積を小さくすることができる。

また、複数の所定数の山谷を連続でコルゲート加工し、かつ複数の山谷を同時にリストライク成形するので、生産効率を向上させることができる。しかもこの場合、コルゲート加工部３とリストライク加工部４との間の距離を上記のように設定したので、被加工部材が途中部分で切断することがなく、またリストライク成形で駄肉が発生することもない。

また、本実施形態のフィン加工装置にあっては、コルゲート成形工程、リストライク成形工程、およびカットオフ工程のすべてを連動して同じ装置で行なうことができ、しかも複数個の最終部品ごとにコルゲート成形工程を断続させれば済むので、最終部品１個ごとにコルゲート成形工程を断続する場合に比べて、生産効率を向上させることができる。

また、コルゲート加工部３は、成形歯車３１，３２を用いるので、ローラ・ピンを用いる従来技術に比べて維持管理費用が少なくて済むとともに、フィーダ機能をも併せ持たせることが可能となる。

また、コルゲート加工部３では、成形歯車３１，３２をバックアップ部材３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂにより回転可能に支持するので、装置全体の上下方向の寸法を増大させることなく、一対の成形歯車３１，３２の撓みを低減させることができ、支持枠３６の上下に設けた振動パッド３５ａ，３５ｂによって振動が吸収される。さらに、下側プレス金型２および支持枠３６の基部３６ｂの間に上下方向へ設けたロッド部材２０が支持枠３６の基部３６ｂに係合するので、支持枠３６に収容される一対の成形歯車３１，３２が横方向に転倒することを防止できる。

したがって、確実堅固に成形歯車３１，３２を保持することができ、また成形歯車３１，３２によるコルゲート加工に起因して発生する振動を低減させることが可能となる。

また、コルゲート加工部３からリストライク加工部４へコルゲート工程での連続波状材Ｆａを搬送する際に、コルゲート加工部３とリストライク加工部４の間に設けた基台４２ｂにより上記連続波状材Ｆａを受けることにより、搬送される連続波状材Ｆａが自重により垂れ下がることを抑制できるので、連続波状材Ｆａのフィンピッチ間の伸びを低減できる。

また、リストライク加工部４では、リストライク・フィンＦｃ２個分の山谷を同時成形するようにし、カットオフ部５ではリストライク・フィンＦｃ２個分を同時に切り離し、すなわち、最終部品を２個取りするようにしたので、リストライク・フィンＦｃ１個分ごとに加工や切り離しを行なう場合に比べて、成形歯車３１，３２を断続駆動するサーボ・モータの断続回数を少なくするごとができ、この結果、生産効率を向上させることが可能となる。

また、コルゲート工程での連続波状材Ｆａは、その１ピッチ分の展開長を５．７８ｍｍ〜６．２８ｍｍの範囲としたので、高い冷却効率を保つ形状を確保しながら、コルゲート工程からリストライク工程までの間で連続波状材の破断がなく、リストライク工程で駄肉が発生しないようにすることができる。

また、一対の成形歯車３１，３２で成形されるコルゲート工程での連続波状材Ｆａの搬送長さ（送り量）と、リストライク加工部４で成形されるリストライク工程での連続矩形状材Ｆｂの搬送長さとが同期するので、連続波状材Ｆａ、連続矩形状材Ｆｂのフィンピッチ間の精度保持・向上を図ることができる。たとえば、コルゲート工程での連続波状材Ｆａは、そのピッチ寸法が３．１６ｍｍ〜３．３３ｍｍの範囲としたので、高い冷却効率を保つ形状を確保しながら、リストライク工程で連続波状材Ｆａとリストライク歯４１ａ，４２ａとの間でピッチずれ打ちによる不具合が発生するのを防止することができる。

以上、本発明を上記実施形態に基づき説明してきたが、本発明はこの実施形態に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。

たとえば、本発明の被加工部材から成形加工したものは、自動車用熱交換器のフィンに限られず、最初にコルゲート加工し、次いでリストライク加工して連続矩形状材を得るものであれば他のものであってもよい。

また、カットオフ部５は必ずしも、上側プレス金型１と下側プレス金型２との間に配置しなくてもよい。

また、リストライク加工部４とカットオフ部５は、同時成形、同時カットする場合、必ずしもリストライク・フィンＦｃ等の２個分に限る必要はなく、１個分あるいは２個分より多くしてもよい。

さらに、下側プレス金型２および支持枠３６の基部３６ｂの間に上下方向に延びる複数のロッド部材２０を設ける代わりに、下側プレス金型から上方へ突出し、支持枠の基部に挿通される凸状部材を設けてもよい。

なお、この工法は一例として図３（ｂ）の最終形状品：フィン高さ２．０１±０．０３ｍｍ、フィンピッチ１．６±０．０５ｍｍ、頂部外半径R：０．５ｍｍ、縦壁角度８０°±５°に成るように開発したものである。

また、最終形状品が今回と違うものでも、その所望の形状品になる様、コルゲート形状、リストライク型形状を変更させれば、この工法は対応可能となり、熱交製品以外のフィンにも適用が可能であり汎用性はある。

Ｆｏ 平板（被加工部材）
Ｆａ コルゲート工程での連続波状材
Ｆｂ リストライク工程での連続矩形状材
Ｆｃ リストライク・フィン（最終部品）
Ｌ コルゲート加工部とリストライク加工部との間の距離
１ 上側プレス金型
２ 下側プレス金型
２０ ロッド部材
３ コルゲート加工部（コルゲート加工機構）
３０ａ，３０ｂ シャフト
３１，３２ 成形歯車
３１ａ，３２ａ 成形歯
３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ バックアップ部材
３５ａ，３５ｂ 振動パッド（振動吸収部材）
３６ 支持枠
４ リストライク加工部（リストライク加工機構）
４１ 上側リストライク型
４２ 下側リストライク型
４１ａ，４２ａ リストライク歯
４２ｂ 基台
５ カットオフ部（カットオフ機構）
５１ パイロット部
５２ 刃

Claims (11)

1. 互いに離間され、相対的に近接・離反可能な上側プレス金型（１）および下側プレス金型（２）と、
   前記上側プレス金型（１）および前記下側プレス金型（２）間に配置され、被加工部材である平板（Ｆｏ）から複数の所定数の山部分を有するコルゲート工程での連続波状材（Ｆａ）を連続形成するコルゲート加工機構（３）と、
   前記上側プレス金型（１）および前記下側プレス金型（２）間に配置され、前記コルゲート工程での連続波状材（Ｆａ）の複数の山谷部分を同時にリストライク工程での連続矩形状材（Ｆｂ）を成形するリストライク加工機構（４）と、
   を備え、
   前記コルゲート加工機構（３）と前記リストライク加工機構（４）が一体的に設けられ、
   前記コルゲート加工機構（３）は、前記平板（Ｆｏ）を挟んでコルゲート加工を行なう一対の成形歯車（３１，３２）を備えた、
   ことを特徴とするフィン加工装置。
2. 請求項１に記載のフィン加工装置において、
   前記コルゲート加工機構（３）と前記リストライク加工機構（４）の間には、前記コルゲート加工機構（３）から前記リストライク加工機構（４）へ搬送されるコルゲート工程での前記連続波状材（Ｆａ）を受ける基台（４２ｂ）が設けられた、
   ことを特徴とするフィン加工装置。
3. 請求項２に記載のフィン加工装置において、
   前記コルゲート加工機構（３）には、前記一対の成形歯車（３１，３２）を回転可能に支持する複数のバックアップ部材（３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ）が設けられた、
   ことを特徴とするフィン加工装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載のフィン加工装置において、
   前記一対の成形歯車（３１，３２）を収容する支持枠（３６）の下方に、弾性材からなる振動吸収部材（３５ｂ）が設けられた、
   ことを特徴とするフィン加工装置。
5. 請求項４に記載のフィン加工装置において、
   前記下側プレス金型（２）の上方に、前記振動吸収部材（３５ｂ）を介して前記支持枠（３６）が載置され、前記下側プレス金型（２）および前記支持枠（３６）の間に、上下方向に延びるロッド部材（２０）が設けられた、
   ことを特徴とするフィン加工装置。
6. 請求項２乃至請求項５のうちのいずれか１項に記載のフィン加工装置において、
   前記一対の成形歯車（３１，３２）で成形されるコルゲート工程での前記連続波状材（Ｆａ）の搬送長さと、前記リストライク加工機構（４）で成形されるリストライク工程での前記連続矩形状材（Ｆｂ）の搬送長さとを同期させた、
   ことを特徴とするフィン加工装置。
7. 請求項１乃至請求項６のうちのいずれか１項に記載のフィン加工装置において、
   前記上側プレス金型（１）および前記下側プレス金型（２）間には、前記リストライク加工機構（４）の下流側に前記リストライクされた前記連続矩形状材（Ｆｂ）を切断して最終部品（Ｆｃ）を得るカットオフ機構（５）が設けられ、
   前記リストライク加工機構（４）で同時にリストライク加工する山谷分を、前記カットオフ機構（５）で同時にカットして得る最終部品数の山谷の総数と同じになるように設定した、
   ことを特徴とするフィン加工装置。
8. 請求項７に記載のフィン加工装置において、
   前記カットオフ機構（５）は、前記リストライクされた前記連続矩形状材（Ｆｂ）の切断工程で前記最終部品（Ｆｃ）を２個取りする、
   ことを特徴とするフィン加工装置。
9. 請求項１乃至請求項８のうちのいずれか１項に記載のフィン加工装置において、
   前記コルゲート加工機構（３）と前記リストライク加工機構（４）との成形可能な限界距離を１４０ｍｍ以下とした、
   ことを特徴とするフィン加工装置。
10. 請求項１乃至請求項９のうちのいずれか１項に記載のフィン加工装置において、
    前記コルゲート工程での連続波状材（Ｆａ）は、この１ピッチ分の展開長が５．７８ｍｍ以上で６．２８ｍｍ以下の範囲にある、
    ことを特徴とするフィン加工装置。
11. 請求項１乃至請求項１０のうちのいずれか１項に記載のフィン加工装置において、
    前記コルゲート工程での連続波状材（Ｆａ）は、この１ピッチが３．１６ｍｍ以上で３．３３ｍｍ以下の範囲にある、
    ことを特徴とするフィン加工装置。

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