JP6298395B2 - 熱交換器の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、熱交換器の製造装置及び製造方法に関する。

空気調和装置等の冷凍サイクル装置には、冷媒と空気（室外空気または室内空気）との間で熱交換を行うための熱交換器が搭載されている。この種の熱交換器は、間隔をあけて積層された複数枚のフィンと、各フィンを厚さ方向に貫通するとともに、冷媒が流通する熱交換チューブと、を有している。

ところで、上述したフィンを製造するための製造装置は、アルミニウム等からなる帯状の母材に対してプレス加工を施すとともに、母材を所定長さに切断する加工部と、加工部で加工されたフィンが積層されるスタック部と、を備えている。そして、フィンは、スタック部に所定枚数積層された時点で取り出され、後工程に搬送される。一方、フィンが取り出されたスタック部には、加工部から再び新たなフィンが供給されるようになっている。

しかしながら、上述した従来の構成にあっては、スタック部に積層されたフィンを取り出す場合に、加工部からのフィンの供給を一旦停止させる等の必要があり、製造効率を向上させる点で未だ改善の余地があった。

特開昭５７−１５２３３１号公報

本発明が解決しようとする課題は、製造効率を向上させることができる熱交換器の製造装置及び製造方法を提供することである。

実施形態の熱交換器の製造装置は、第１スタック部と、第２スタック部と、を持つ。第１スタック部は、第１スタックピンと、上流チャック部と、下流チャック部と、を持つ。第１スタックピンは、連続的に供給されるフィンの貫通孔内に挿通される。上流チャック部は、第１スタックピンを挟持して、フィンを保持する挟持位置、及び第１スタックピンから退避して、フィンを下方へ受け渡す退避位置の間で移動可能とされる。下流チャック部は、第１スタックピンのうち、上流チャック部による挟持位置に対して下方を挟持して、フィンを保持する挟持位置、及び第１スタックピンから退避して、フィンを下方へ受け渡す退避位置の間で移動可能とされる。第２スタック部は、第１スタック部の下方に配置され、第１スタック部で保持されたフィンが受け渡される。そして、上流チャック部及び下流チャック部は、少なくとも何れか一方のチャック部を挟持位置とした状態で、挟持位置と退避位置とが切り替えられるように構成されている。
また、実施形態の熱交換器の製造方法は、予備スタック工程と、本スタック工程と、を持つ。予備スタック工程は、第１受け渡し工程と、第２受け渡し工程と、を持ち、フィンを第１スタック部で一時的に保持する。第１受け渡し工程は、第１スタック部の第１スタックピンを挟持する上流チャック部に、フィンを受け渡す。第２受け渡し工程は、上流チャック部で保持されたフィンを、上流チャック部の下方で第１スタックピンを挟持する下流チャック部に受け渡す。本スタック工程は、第１スタック部に保持されたフィンを、第１スタック部の下方に配置された第２スタック部に受け渡す。

第１の実施形態の熱交換器を示す斜視図。 第１の実施形態のフィンスタック装置を示す概略構成図（側面図）。 第１の実施形態のフィンスタック装置を示す概略構成図（平面図）。 フィン成形体の平面図。 フィンスタック装置の要部をＸ方向から見た側面図。 フィンスタック装置の要部をＺ方向から見た平面図。 図６のＡ−Ａ線に相当する断面図。 上流チャック部（下流チャック部）のＸ−Ｙ平面に沿う部分断面図。 フィンスタック装置の動作説明図であって、図５に相当する側面図。 フィンスタック装置の動作説明図であって、図５に相当する側面図。 第２の実施形態のフィンスタック装置を示す概略構成図（平面図）。 第２の実施形態において、フィンスタック装置の要部をＹ方向から見た部分断面図。 第２の実施形態において、フィンスタック装置の要部をＸ方向から見た側面図。 第２の実施形態におけるフィンスタック装置の動作説明図であって、図１２に相当する部分断面図。 第２の実施形態におけるフィンスタック装置の動作説明図であって、図１３に相当する側面図。 第３の実施形態のフィンスタック装置を示す概略構成図（Ｘ方向から見た側面図）。 第３の実施形態のフィンスタック装置を示す概略構成図（平面図）。 第３の実施形態のフィンスタック装置を示す概略構成図（Ｙ方向から見た正面図）。

以下、実施形態の熱交換器の製造装置を、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
始めに、熱交換器１の構成について簡単に説明する。
図１に示すように、熱交換器１は、間隔をあけて積層された複数枚のフィン２と、これら各フィン２を厚さ方向に貫通するとともに、冷媒が流通する熱交換チューブ３と、を有している。

各フィン２は、例えばアルミニウム等、熱伝導率が優れた材料からなり、短冊状に形成されている。フィン２には、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔２ａがフィン２の長手方向に間隔をあけて形成されている。なお、図示の例において、貫通孔２ａは、フィン２の幅方向に一列（管列が一列）形成されている。
そして、フィン２は、厚さ方向に間隔をあけた状態で、かつ隣り合うフィン２同士において、長手方向で対応する貫通孔２ａが重ね合わされた状態で積層され、各フィン２間に形成される隙間には、空気が流通するようになっている。

熱交換チューブ３は、例えば銅等、熱伝導率に優れた材料からなり、フィン２の貫通孔２ａ内に嵌合されている。具体的に、熱交換チューブ３は、隣り合うフィン２同士において、長手方向で対応する貫通孔２ａ同士を貫通するとともに、積層されたフィン２の外側において折り返されることで、フィン２の厚さ方向に沿って蛇行している。

次に、上述した熱交換器１の製造装置（以下、フィンスタック装置１０という）について説明する。なお、以下の説明では、上下方向をＺ方向、Ｚ方向に直交する水平方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向として説明する。
図２、図３に示すように、フィンスタック装置１０は、上述したフィン２となるフィン成形体６を母材７から加工するとともに、加工されたフィン成形体６をスタックする装置である。具体的に、フィンスタック装置１０は、母材供給部１１、加工部１２、切断部１３、成形体供給部１４、第１スタック部１５、及び第２スタック部１６が、搬送方向の上流側から下流側に向けて、この順に配置されている。

母材供給部１１には、帯状の母材７がセットされる。母材７は、母材供給部１１にロール状に巻回されており、母材供給部１１が回転することで下流側に向けて連続的に繰り出されるようになっている。なお、本実施形態で用いる母材７の幅は、例えば上述したフィン２の複数枚分の幅を有している。

加工部１２は、母材供給部１１から繰り出される母材７に対して例えばプレス加工を施し、フィン成形体６を成形する。なお、本実施形態の加工部１２では、上述したフィン形状の加工に加え、フィン２の幅に応じて母材７を区画する列幅加工も行っている。図４に示すように、列幅加工では、フィン２を２枚分で１セットのフィン群６ａとして母材７（フィン成形体６）を分断するとともに、同一のフィン群６ａにおいて、各フィン２同士の間を仕切るミシン目状の切り込み６ｂが形成される。また、各フィン群６ａにおいて、一方のフィン２の貫通孔２ａの長手方向の位置は、他方のフィン２の貫通孔２ａに対して半ピッチだけずれている。すなわち、同一のフィン群６ａにおいて、各フィン２の貫通孔２ａは、千鳥状に形成されている。

図２に示すように、切断部１３は、加工部１２に対してＸ方向に隣接して配置され、加工部１２から搬送されるフィン成形体６を所定長さ（例えば、フィン２の長手方向における長さ）で切断する。

成形体供給部１４は、切断部１３に対してＸ方向に隣接して配置され、その下面が母材供給部１１、加工部１２、及び切断部１３の搬送面と同等の高さになるように配置されている。成形体供給部１４は、図示しない吸引手段を駆動させることで、切断部１３で切断されたフィン成形体６を吸着可能とされている。なお、図示の例において、成形体供給部１４は、フィン成形体６の上面を吸着して、フィン成形体６の厚さ方向をＺ方向に一致させた状態でフィン成形体６を保持している。そして、吸引手段の駆動が停止された場合、フィン成形体６は厚さ方向をＺ方向に一致させた状態で、自重により落下し、第１スタック部１５に供給されるようになっている。

図５〜図７に示すように、第１スタック部１５は、成形体供給部１４の下方に配置され、成形体供給部１４から供給されるフィン成形体６を一時的に保持する。具体的に、第１スタック部１５は、フィン成形体６の下方移動を案内する第１ピンユニット２５と、第１ピンユニット２５を挟持可能な上流チャック部２２及び下流チャック部２３と、を備えている。

図６に示すように、第１ピンユニット２５は、Ｚ方向に沿って互いに平行に延在するとともに、フィン成形体６の貫通孔２ａ内に挿通される複数の第１スタックピン２１を有している。各第１スタックピン２１は、その上部が上方に向かうに従い漸次先細るテーパ状とされ、Ｘ方向及びＹ方向に間隔をあけて配列されている。図示の例において、第１ピンユニット２５は、Ｘ方向で間隔をあけて対向する一対の第１スタックピン２１が、各フィン２に対応してＹ方向に沿って複数列配列されてなる。この場合、Ｙ方向で隣接する一対の第１スタックピン２１同士は、貫通孔２ａに対応してＸ方向に半ピッチ分ずれて配列されている。そして、Ｘ方向で対向する一対の第１スタックピン２１は、同一のフィン２に対して異なる２ヶ所の貫通孔２ａとＺ方向で重なっている。

上流チャック部２２は、上述した第１ピンユニット２５に対してＹ方向の両側にそれぞれ一対ずつ設けられ、各上流チャック部２２それぞれにおいて第１スタックピン２１を複数本ずつまとめて挟持している。なお、各上流チャック部２２は、それぞれ同等の構成とされているため、以下の説明では一の上流チャック部２２について説明する。

図５〜図７に示すように、上流チャック部２２は、第１スタックピン２１の延在方向であるＺ方向と直交するＹ方向に沿って互いに平行に延在するとともに、Ｘ方向の両側から第１スタックピン２１を挟持可能な一対の腕部３１と、これら腕部３１の基端部を支持する基部３２と、基部３２をＹ方向に沿って移動可能に支持するスライダ３３と、を備えている。

まず、スライダ３３は、腕部３１がフィン成形体６の供給位置（成形体供給部１４の下方位置）に差し入れられた前進位置と、腕部３１がフィン成形体６の供給位置から退避した退避位置（図９参照）と、の間で基部３２をＹ方向に沿って移動可能に支持している。
基部３２は、腕部３１が前進位置にある状態で、第１スタックピン２１を挟持する挟持位置と、第１スタックピン２１から離間した離間位置と、の間で腕部３１をＸ方向に沿って移動可能に支持している。

図８に示すように、各腕部３１には、Ｘ方向の内側（対向する腕部３１側）に向けて互いに突出する突出部（挟持部分）３５がＹ方向に間隔をあけて形成されている。Ｙ方向において、突出部３５は、各腕部３１間で交互に配列されている。そして、挟持位置において、一方の腕部３１の突出部３５は、他方の腕部３１における突出部３５間に進入している。
一方、各腕部３１のうち、突出部３５間に位置する部分には、Ｘ方向の外側（対向する腕部３１とは反対側）に向けて窪み、第１スタックピン２１を収容する収容凹部３６が形成されている。そして、上述した第１スタックピン２１は、各腕部３１のうち、Ｘ方向で対向する突出部３５と収容凹部３６との間に１本ずつ挟持されるようになっている。

ここで、各腕部３１のうち、突出部３５に位置する部分には、腕部３１をＸ方向に貫通する貫通孔３７が形成されている。そして、この貫通孔３７内には、収容凹部３６内に収容される第１スタックピン２１を収容凹部３６の底部側に向けて押圧する押圧機構４１が設けられている。

押圧機構４１は、貫通孔３７内に遊挿された棒体４２と、Ｘ方向の内側に向けて棒体４２を付勢する付勢部材４３と、を備えている。
棒体４２の両端部には、ストッパ４４が設けられている。各ストッパ４４のうち、Ｘ方向の内側に位置するストッパ４４には、Ｘ方向の内側に向けて突起部４５が形成されている。この突起部４５は、腕部３１が挟持位置にあるときに、第１スタックピン２１に形成された位置決め孔４６内に進入する。すなわち、突起部４５は、上流チャック部２２に対する第１スタックピン２１のＺ方向における位置決めの機能を有している。

付勢部材４３は、例えばコイルばね等からなり、その内側に棒体４２が挿通されるとともに、上述したストッパ４４のうち、Ｘ方向の内側に位置するストッパ４４と、貫通孔３７内と、の間に介在している。

また、各腕部３１に対してＸ方向の外側には、腕部３１の離間位置への移動を規制する規制機構５１が設けられている。
規制機構５１は、各腕部３１と基部３２との間に各別に設けられたアングル５２と、アングル５２に固定されるとともに、基部３２に対して係脱可能に係止された係止部材５３と、を備えている。

アングル５２は、上方から見た平面視でＬ字状とされ、その一端部がＹ方向に沿って延在するとともに、腕部３１の基端部に固定されている。一方、アングル５２の他端部は、腕部３１に対してＸ方向の外側に向けて延在しており、基部３２に対してＹ方向に間隔をあけて対向している。
係止部材５３は、例えばボールプランジャ等からなり、アングル５２の他端部に固定されている。係止部材５３は、腕部３１が挟持位置にあるとき、基部３２に形成された係止凹部３２ａ内に係止されている。

下流チャック部２３は、上述した第１ピンユニット２５に対してＹ方向の両側にそれぞれ一対ずつ設けられ、第１スタックピン２１のうち各上流チャック部２２による挟持部分よりも下方に位置する部分を挟持する。なお、上述した上流チャック部２２に対して上下対称で構成されている以外は、上流チャック部２２とほぼ同一の構成とされている。したがって、下流チャック部２３において、上流チャック部２２と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図１、図２に示すように、第２スタック部１６は、Ｚ方向に延びる軸心Ｏ周りに回転可能とされたターンテーブル６１と、ターンテーブル６１上に搭載されるとともに、第１スタック部１５から供給されるフィン成形体６を受け取る受取部６２と、を備えている。

図示の例において、受取部６２は、ターンテーブル６１のうち、軸心Ｏを間に挟んで対向する位置に一対で設けられている。そして、一対の受取部６２は、ターンテーブル６１の回転により、上述した第１スタック部１５にＺ方向で交互に対向するようになっている。すなわち、受取部６２は、第１スタック部１５の下方で第１スタック部１５と対向する位置に配置される受取位置と、受取位置に対して例えば１８０°ずれた位置であって、受取部６２で受け取ったフィン成形体６を取り出す取出位置と、の間を移動可能になっている。

受取部６２は、ターンテーブル６１上に上下動可能に支持されたベース部６３と、ベース部６３上に立設されてフィン成形体６の下方移動を案内する複数の第２ピンユニット６５と、を備えている。

第２ピンユニット６５は、Ｚ方向に沿って互いに平行に延在するとともに、フィン成形体６の貫通孔２ａ内に挿通される複数の第２スタックピン６４を有している。各第２スタックピン６４は、その上部が上方に向かうに従い漸次先細るテーパ状とされるとともに、Ｘ方向及びＹ方向に間隔をあけて配列されている。図示の例において、第２ピンユニット６５は、Ｘ方向で間隔をあけて対向する一対の第２スタックピン６４が、各フィン２に対応してＹ方向に沿って複数列配列されてなる。この場合、Ｘ方向で対向する一対の第２スタックピン６４は、Ｘ方向で対向する一対の第１スタックピン２１よりも内側に配置され、同一のフィン２の各貫通孔２ａのうち、第１スタックピン２１よりもＸ方向で内側に位置する貫通孔２ａ内に各別に挿通される。

ベース部６３は、第１スタック部１５から供給されるフィン成形体６を下方から支持する。また、ベース部６３は、図示しない駆動手段によってＺ方向に移動可能に構成されている。具体的に、ベース部６３は、第２スタックピン６４の上端部が第１スタックピン２１の下端部にＺ方向でラップするラップ位置（図９参照）と、第２スタックピン６４の上端部が第１スタックピン２１の下端部からＺ方向で退避する待機位置（図５参照）と、の間を移動可能とされている。

次に、上述したフィンスタック装置１０の動作について説明する。なお、以下の説明では、第１スタック部１５において、上流チャック部２２及び下流チャック部２３がともに挟持位置にあり、第２スタック部１６において、一方の受取部６２が受取位置にあり、一方の受取部６２の第２スタックピン６４がラップ位置にある場合を初期状態として説明する。

まず、図１、図２に示すように、母材供給部１１は、加工部１２に向けて母材７を連続的に繰り出す（繰り出し工程）。続いて、加工部１２は、母材供給部１１から繰り出される母材７に対してプレス加工を行い、上述したフィン成形体６を成形する（プレス工程）。

続いて、加工部１２から搬送されるフィン成形体６は、その上面が成形体供給部１４に吸着されながら、切断部１３を通過する。そして、フィン成形体６は、切断部１３を所定長さ通過した時点で、切断部１３により切断される（切断工程）。

図５〜図７に示すように、切断部１３により切断されたフィン成形体６は、第１スタック部１５で一時的に保持される（予備スタック工程）。本実施形態の予備スタック工程では、成形体供給部１４から上流チャック部２２上にフィン成形体６を受け渡す（供給する）第１受け渡し工程と、上流チャック部２２で保持されたフィン成形体６を下流チャック部２３上に受け渡す第２受け渡し工程と、が行われる。

第１受け渡し工程では、まず切断部１３によるフィン成形体６の切断と同時に、成形体供給部１４によるフィン成形体６の吸着を解除する。これにより、フィン成形体６が自重により落下する。そして、フィン成形体６の落下に伴い、フィン成形体６の貫通孔２ａ内に第１スタックピン２１が進入すると、フィン成形体６は、第１スタックピン２１により案内されながら下方に移動する。その後、フィン成形体６は、上流チャック部２２上に到達することで、下方移動が規制され、上流チャック部２２上に保持される。

そして、切断部１３により切断されたフィン成形体６が第１スタック部１５に向けて順次落下することで、複数枚のフィン成形体６が上流チャック部２２上に保持される。

次に、上流チャック部２２上に、所定枚数（例えば、５０枚程度）のフィン成形体６が積層された時点で、上流チャック部２２上に保持されたフィン成形体６を下流チャック部２３に受け渡す（第２受け渡し工程）。第２受け渡し工程では、上流チャック部２２を退避位置に向けて移動させる。具体的には、図９に示すように、上流チャック部２２のうち、腕部３１が挟持位置から離間位置に向けて移動することで、腕部３１による第１スタックピン２１の挟持が解除される。さらに、基部３２が前進位置から退避位置に向けて移動することで、腕部３１がフィン成形体６の供給位置から退避する。

すると、上流チャック部２２上に保持されたフィン成形体６が、第１スタックピン２１に案内されながら下降する。なお、第２受け渡し工程の開始判断（上流チャック部２２の退避位置への動作タイミング）は、例えば切断部１３によるフィン成形体６の切断回数（第１受け渡し工程の実施回数）をカウントする等して判断できる。

上流チャック部２２から落下するフィン成形体６は、下流チャック部２３に到達することで、その下方移動が規制され、下流チャック部２３上に保持される。なお、上述した上流チャック部２２は、退避位置への移動後、速やかに挟持位置に復帰する。これにより、上流チャック部２２上では、上述した第１受け渡し工程が繰り返される。

なお、下流チャック部２３上には、第２受け渡し工程で受け渡されるフィン成形体６が、所定セット分（例えば、３セット分）積層されるようになっている。

そして、下流チャック部２３上に所定枚数のフィン成形体６が積層された時点で、下流チャック部２３上に保持されたフィン成形体６を第２スタック部１６に受け渡す（本スタック工程）。なお、本スタック工程の開始判断（下流チャック部２３の退避位置への動作タイミング）は、第２受け渡し工程の実施回数をカウントする等して判断できる。

本スタック工程では、下流チャック部２３を退避位置に向けて移動させる。具体的には、図１０に示すように、下流チャック部２３のうち、腕部３１が挟持位置から離間位置に向けて移動することで、腕部３１による第１スタックピン２１の挟持が解除される。さらに、基部３２が前進位置から退避位置に向けて移動することで、腕部３１がフィン成形体６の供給位置から退避する。すると、下流チャック部２３上に保持されたフィン成形体６が、自重により落下する。

下流チャック部２３から落下したフィン成形体６は、第１スタックピン２１から抜け出し、第１スタック部１５の下方に配置された第２スタック部１６で保持される。具体的に、フィン成形体６の落下に伴い、フィン成形体６の貫通孔２ａ内に第２スタックピン６４が進入すると、フィン成形体６は、第２スタックピン６４に案内されながら下方に移動する。その後、フィン成形体６は、ベース部６３に到達することで、下方移動が規制され、ベース部６３上に保持される。

なお、下流チャック部２３は、フィン成形体６が落下した後、速やかに挟持位置に復帰する。これにより、下流チャック部２３上では、上述した第２受け渡し工程が繰り返し行われる。また、下流チャック部２３が挟持位置以外の位置にあるとき、上流チャック部２２は挟持位置に復帰している。すなわち、各チャック部２２，２３は、少なくとも何れかのチャック部２２，２３を挟持位置とした状態で、挟持位置と退避位置とが切り替えられるようになっている。これにより、第１スタックピン２１の落下を防止しつつ、予備スタック工程及び本スタック工程が行われる。

そして、ベース部６３上には、本スタック工程で受け渡されるフィン成形体６が所定セット分積層されるようになっている。

続いて、ベース部６３上に所定枚数のフィン成形体６が積層された時点で、一方の受取部６２からフィン成形体６を取り出す（取出工程）。具体的には、まずベース部６３（第２スタックピン６４）がラップ位置から待機位置に向けて下降して、第２スタックピン６４を第１スタック部１５から退避させる。その後、ターンテーブル６１が回転することで、一方の受取部６２が取出位置に向けて移動する。これにより、作業者は、一方の受取部６２にスタックされたフィン成形体６を取り出し、後工程に搬送する。なお、取出工程の開始判断は、例えば本スタック工程の実施回数をカウントする等して判断できる。

また、一方の受取部６２が取出位置に移動することで、他方の受取部６２が受取位置まで移動する。これにより、受取位置に移動した他方の受取部６２に、第２受け渡し工程で第１スタック部１５（下流チャック部２３）上に保持されたフィン成形体６が順次搬送されることになる。

このように、本実施形態では、第２スタック部１６の上方に、第１スタックピン２１を有する第１スタック部１５を備える構成とした。
この構成によれば、第１スタック部１５において、フィン成形体６を一時的に保持することができるので、フィン成形体６の搬送を停止させることなく、第２スタック部１６に積層されたフィン成形体６の取り出し等を行うことができる。これにより、製造効率の向上を図ることができる。
特に、本実施形態では、各チャック部２２，２３のうち、少なくとも何れかのチャック部２２，２３を挟持位置とした状態で、各チャック部２２，２３の挟持位置及び退避位置を切り替える構成とした。
この構成によれば、成形体供給部１４及び第１スタック部１５（上流チャック部２２及び下流チャック部２３）間や、第１スタック部１５及び第２スタック部１６間でのフィン成形体６の受け渡しを、第１スタックピン２１自体を移動させることなく行うことができる。これにより、予備スタック工程と本スタック工程での動作や、第１スタック部１５の構成の簡素化を図った上で、フィン成形体６の受け渡しを確実に行うことができる。

また、本実施形態では、第２スタックピン６４を、第１スタックピン２１に対してＺ方向でラップするラップ位置に移動させることで、第１スタック部１５（下流チャック部２３）から第２スタック部１６へのフィン成形体６の受け渡しを確実に行うことができる。
一方、第２スタックピン６４を、第１スタックピン２１から退避する退避位置に移動させることで、第２スタック部１６に保持されたフィン成形体６の取り出し時や搬送時等において、第１スタックピン２１と第２スタックピン６４との干渉を抑制できる。これにより、製造効率の更なる向上を図ることができる。

ところで、本実施形態のように、一対の腕部３１により複数の第１スタックピン２１をまとめて保持する場合、腕部３１の長さを確保する必要がある。この場合、腕部３１の基端部側から先端部側に向かうに従い腕部３１間の間隔が広がり易くなる（挟持力が弱くなる）傾向がある。
これに対して、本実施形態では、上流チャック部２２及び下流チャック部２３の押圧機構４１において、腕部３１における付勢部材４３のうち、先端部側に位置する付勢部材４３が基端部側に位置する付勢部材４３に比べてばね定数が大きく設定される構成とした。
この構成によれば、基端部側に位置する付勢部材４３が撓み易く、先端部側に位置する付勢部材４３が撓みにくくなる。そのため、挟持位置において、腕部３１間の距離をＹ方向の全体に亘って一定に保った上で、腕部３１の全体に亘って各第１スタックピン２１を安定して挟持することができる。

しかも、本実施形態では、押圧機構４１のストッパ４４に、第１スタックピン２１に設けられた位置決め孔４６内に進入可能な突起部４５が設けられているため、挟持位置において、第１スタックピン２１を確実に保持することができる。これにより、各チャック部２２，２３に対する第１スタックピン２１の抜け止めを図ることができる。
また、各チャック部２２，２３に、挟持位置から離間位置への腕部３１の移動を規制する規制機構５１が設けられているため、挟持位置において、腕部３１が基端部側に比べて先端部側で広がり易くなるのを抑制できる。その結果、各第１スタックピン２１を安定して保持することができる。

なお、上述した第１の実施形態では、各チャック部２２，２３に対して押圧機構４１、突起部４５、及び規制機構５１を設ける構成について説明したが、これに限られない。例えば、押圧機構４１、突起部４５、及び規制機構５１のうち、少なくとも何れか１つの構成を採用してもよく、またこれらの構成を採用しなくてもよい。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、第１スタック部１５の上方に、フィン成形体６を一時的に保持するフィン受けフォーク１００を配設した点で、上述した第１実施形態と相違している。なお、以下の説明では、上述した第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図１１〜図１３に示すフィンスタック装置１０１において、フィン受けフォーク１００は、Ｘ方向で対向するように一対設けられている。なお、各フィン受けフォーク１００の構成は、それぞれ同等の構成であるため、以下の説明では、一方のフィン受けフォーク１００について説明し、他方のフィン受けフォーク１００についての説明は省略する。

図１２、図１３に示すように、フィン受けフォーク１００は、Ｘ方向に間隔をあけて配置された複数の保持部１０２を備えている。これら保持部１０２は、Ｙ方向に沿って互いに平行に延在するとともに、上方から見た平面視において、フィン成形体６の供給位置内であって、第１スタックピン２１と重ならない位置に配設されている。また、保持部１０２は、フィン受けフォーク１００の待機位置において、成形体供給部１４の下面に形成された凹部１０４内に離脱可能に収容されている。

フィン受けフォーク１００は、上述した待機位置と、保持部１０２が第１スタックピン２１間のうち、上流チャック部２２よりも上方に位置する保持位置（図１５中のＱ１）と、保持部１０２が供給位置に対してＸ方向の外側に退避した退避位置（図１５中のＱ２）と、の間を移動可能とされている。

このように構成されたフィンスタック装置１０１において、フィン受けフォーク１００は、上述した第２受け渡し工程中（上流チャック部２２における挟持位置と退避位置との移行時）、成形体供給部１４からフィン成形体６が供給される際に駆動する。具体的には、図１４、図１５に示すように、フィン受けフォーク１００は、各第１受け渡し工程のうち、最終段の第１受け渡し工程で成形体供給部１４から供給されるフィン成形体６とともに、待機位置から保持位置に向けて下降する（図１５中のＱ１）。

そして、上流チャック部２２は、最終段の第１受け渡し工程で供給されるフィン成形体６が保持された時点で、上述した第１の実施形態と同様に退避位置に移動する。これにより、上述した第２受け渡し工程と同様に、上流チャック部２２上に保持されたフィン成形体６が、下流チャック部２３上に受け渡される。

一方、成形体供給部１４から新たに供給されるフィン成形体６は、落下に伴い貫通孔２ａ内に第１スタックピン２１が進入するとともに、第１スタックピン２１に案内されながら下降する。その後、フィン成形体６は、フィン受けフォーク１００の保持部１０２に到達して、その下方移動が規制される。これにより、フィン成形体６がフィン受けフォーク１００上に保持される。
そして、上流チャック部２２が挟持位置に戻る間、切断部１３により切断されたフィン成形体６は、フィン受けフォーク１００で順次保持される。

その後、上流チャック部２２が挟持位置まで復帰すると、フィン受けフォーク１００は退避位置（図１５中のＱ２）に移動する。これにより、フィン受けフォーク１００上に保持されたフィン成形体６が、第１スタックピン２１に案内されながら下降することで、上流チャック部２２上に保持される。

一方、退避位置に移動したフィン受けフォーク１００は、保持部１０２が供給位置に対してＸ方向の外側に退避した状態で上昇した後、成形体供給部１４の凹部１０４に到達した時点で、保持部１０２が凹部１０４内に差し入れられる（図１５中のＱ３）。

このように、本実施形態では、上流チャック部２２が退避位置にいる間、フィン受けフォーク１００によってフィン成形体６を一時的に保持することができる。そのため、上流チャック部２２が退避位置から挟持位置に復帰する際に、新たに供給されるフィン成形体６が上流チャック部２２を通過したり、上流チャック部２２と干渉したりするのを抑制できる。
また、上流チャック部２２の退避位置と挟持位置との移行速度よりもフィン成形体６の供給ピッチを速くすることができるので、更なる製造効率の向上を図ることができる。

しかも、フィン受けフォーク１００は、フィン成形体６の搬送方向に沿ってフィン成形体６とともに移動可能とされるため、上流チャック部２２が退避位置にいる間、新たに供給されるフィン成形体６をフィン受けフォーク１００により確実に保持できる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、第１スタックピン２１の傾きを抑制する傾き抑制機構２００を下流チャック部２３に配設した点で、上述した各実施形態と相違している。なお、以下の説明では、上述した各実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。また、図１７では、上述した規制機構５１の図示を省略している。
図１６〜図１８に示すフィンスタック装置２０１において、傾き抑制機構２００は、下流チャック部２３の各腕部３１に各別に固定された固定プレート２０２と、各固定プレート２０２に配設され、第１スタックピン２１を保持する保持部材２０３と、を備えている。

固定プレート２０２は、Ｙ方向に沿って延びる板状とされ、そのＹ方向における長さが腕部３１の長さと同等とされるとともに、Ｘ方向の厚さが腕部３１よりも薄くなっている。腕部３１には、腕部３１をＺ方向に貫通する固定ねじ２１０（図１６参照）がＹ方向に間隔をあけて複数配設され、これら固定ねじ２１０を介して固定プレート２０２が腕部３１上に固定されている。なお、固定プレート２０２は、腕部３１上において、収容凹部３６よりもＸ方向の外側に位置する部分に固定されている。すなわち、固定プレート２０２は、Ｚ方向から見た平面視で収容凹部３６と重ならないように配設されている。

固定プレート２０２において、各突出部３５及び収容凹部３６とＹ方向で同等に位置する部分には、固定プレート２０２をＸ方向に貫通する雌ねじ孔２０２ａがＹ方向で間隔をあけて配設されている。

保持部材２０３は、上述した雌ねじ孔２０２ａに各別に螺合された押さえねじ２１１と、押さえねじ２１１に各別に螺合されるとともに、固定プレート２０２に対して押さえねじ２１１を位置決めするナット２１２と、を備えている。

押さえねじ２１１は、各雌ねじ孔２０２ａのうち、各突出部３５に対応する雌ねじ孔２０２ａに螺合された長ねじ２１１ａと、各収容凹部３６に対応する雌ねじ孔２０２ａに螺合された短ねじ２１１ｂと、を有している。すなわち、長ねじ２１１ａ及び短ねじ２１１ｂは、同一の腕部３１においてＹ方向で交互に配設されるとともに、各腕部３１においてＸ方向で対向している。

長ねじ２１１ａは、そのねじ先を固定プレート２０２に対してＸ方向の内側に向けた状態で、雌ねじ孔２０２ａ内に螺合されている。長ねじ２１１ａは、固定プレート２０２に対する回転に伴いＸ方向に移動可能とされ、固定プレート２０２に対するＸ方向の内側への突出量が調整される。この場合、長ねじ２１１ａは、正転（長ねじ２１１ａが螺合される方向への回転）に伴い、固定プレート２０２に対してＸ方向の内側に向けて前進する。一方、長ねじ２１１ａは、逆転（長ねじ２１１ａの螺合が解除される方向への回転）に伴い、固定プレート２０２に対してＸ方向の外側に向けて後退する。

短ねじ２１１ｂは、そのねじ先を固定プレート２０２に対してＸ方向の内側に向けた状態で、雌ねじ孔２０２ａ内に螺合されている。短ねじ２１１ｂは、固定プレート２０２に対する回転に伴いＸ方向に移動可能とされ、固定プレート２０２に対するＸ方向の内側への突出量が調整される。この場合、短ねじ２１１ｂは、正転（短ねじ２１１ｂが螺合される方向への回転）に伴い、固定プレート２０２に対してＸ方向の内側に向けて前進する。一方、短ねじ２１１ｂは、逆転（短ねじ２１１ｂの螺合が解除される方向への回転）に伴い、固定プレート２０２に対してＸ方向の外側に向けて後退する。

ナット２１２は、各押さえねじ２１１の軸部のうち、頭部と固定プレート２０２との間に位置する部分に螺合されている。ナット２１２は、固定プレート２０２に押さえ付けられる位置まで螺合されることで、固定プレート２０２に対して各押さえねじ２１１を位置決めする。この場合、長ねじ２１１ａの突出量は、例えばねじ先が突出部３５のＸ方向の内側端面と同等の位置に配置されるように設定される。また、短ねじ２１１ｂの突出量は、例えばねじ先が収容凹部３６の底部と同等の位置に配置されるように設定される。

このような構成において、メンテナンス時等、フィンスタック装置２０１の作動前において、各押さえねじ２１１の突出量を例えば上述した位置等に設定する。その後、上述した各実施形態と同様の方法により、予備スタック工程を行う。この場合、下流チャック部２３の挟持位置において、押さえねじ２１１は、下流チャック部２３に対して上方に間隔をあけて配設されるとともに、Ｘ方向で対向する押さえねじ２１１（長ねじ２１１ａ及び短ねじ２１１ｂ）間で第１スタックピン２１を挟持している。そのため、第２受け渡し工程で上流チャック部２２から受け渡されるフィン成形体６は、下流チャック部２３上に固定された固定プレート２０２上に保持される。

また、傾き抑制機構２００は、下流チャック部２３が退避位置に向けて移動すると、下流チャック部２３とともにＸ方向の外側に向けて移動する。これにより、下流チャック部２３及び押さえねじ２１１による第１スタックピン２１の挟持が一斉に解除される。

以上のように、本実施形態では、下流チャック部２３に対してＺ方向に間隔をあけて配設されるとともに、下流チャック部２３とともに第１スタックピン２１を保持する傾き抑制機構２００を備える構成とした。
この構成によれば、第２受け渡し工程等、上流チャック部２２による第１スタックピン２１の挟持が解除された状態（挟持位置以外の状態）において、第１スタックピン２１の主にＸ方向への傾きを抑制できる。
特に、傾き抑制機構２００が下流チャック部２３に対するＸ方向の内側への突出量を調整可能とされているため、下流チャック部２３に対する傾き抑制機構２００の位置精度に依らず、第１スタックピン２１を高精度に保持できる。

また、本実施形態の傾き抑制機構２００では、押さえねじ２１１に螺合されたナット２１２により押さえねじ２１１の位置決めを行うため、簡素な構成で第１スタックピン２１の傾きを抑制できる。

なお、上述した第３の実施形態では、押さえねじ２１１及びナット２１２により保持部材２０３を構成した場合について説明したが、これに限られない。すなわち、保持部材２０３は、下流チャック部２３に対してＺ方向で離間した部分を保持するとともに、下流チャック部２３に対するＸ方向の内側への突出量が調整可能とされていれば構わない。この場合、例えば固定プレート２０２をＸ方向に貫通するピンと、固定プレート２０２に螺合されるとともに、ピンに対してＸ方向に交差する方向から当接し、固定プレート２０２に対してピンを位置決めする止めねじと、を有する構成としても構わない。
また、上述した実施形態では、各固定プレート２０２に押さえねじ２１１を配設する構成について説明したが、少なくとも一方の固定プレート２０２に押さえねじ２１１が配設されていれば構わない。

また、上述した第３の実施形態では、下流チャック部２３に対して上方に傾き抑制機構２００を配設する構成について説明したが、これに限らず、下流チャック部２３に対して下方に配設しても構わない。

なお、上述した各実施形態では、フィン成形体６において、隣接するフィン２間で貫通孔２ａが千鳥状に配置された構成について説明したが、これに限られない。すなわち、隣接するフィン２間において、貫通孔２ａを同等のピッチで形成しても構わない。
また、上述した各実施形態では、フィン成形体６において、複数のフィン２が幅方向に複数枚連なる構成について説明したが、これに限らず、単数のフィン２をフィン成形体６としても構わない。
さらに、フィン成形体６の長さや幅についても適宜設計変更が可能である。
すなわち、種々のフィン成形体６について本実施形態のフィンスタック装置１０，１０１を適用することができる。

さらに、上述した各実施形態では、フィン成形体６を構成する各フィン２の貫通孔２ａに対して第１スタックピン２１及び第２スタックピン６４が２ヶ所ずつ挿通される構成について説明したが、これに限られない。例えば、第１スタックピン２１及び第２スタックピン６４の本数等は、フィン２の幅や長さ、フィン成形体６を構成するフィン２の枚数等によって適宜設計変更が可能である。
また、上述した実施形態では、腕部３１が第１スタックピン２１の延在方向に直交する方向に向けて延在する構成について説明したが、これに限らず、第１スタックピン２１の延在方向に交差する方向に延在していれば構わない。

また、上述した実施形態では、第１スタックピン２１と第２スタックピン６４とが、平面視でずれた位置に配置された構成について説明したが、これに限らず、平面視で重なる位置に第１スタックピン２１と第２スタックピン６４とを配置しても構わない。

また、上述した第２の実施形態では、フィン受けフォーク１００がフィン成形体６の搬送方向に沿ってフィン成形体６とともに移動可能とされた構成について説明したが、これに限られない。上流チャック部２２が退避位置にいる間に、フィン成形体６を一時的に保持する構成であれば、フィン受けフォーク１００の移動方向は適宜設計変更が可能である。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、第２スタック部１６の上方に、第１スタックピン２１を有する第１スタック部１５を持つことにより、第１スタック部１５において、フィン成形体６を一時的に保持することができるので、フィン成形体６の搬送を停止させることなく、第２スタック部１６に積層されたフィン成形体６の取り出し等を行うことができる。これにより、製造効率の向上を図ることができる。
特に、各チャック部２２，２３のうち、少なくとも何れかのチャック部２２，２３を挟持位置とした状態で、各チャック部２２，２３の挟持位置及び退避位置を切り替えることにより、成形体供給部１４及び第１スタック部１５（上流チャック部２２及び下流チャック部２３）間や、第１スタック部１５及び第２スタック部１６間でのフィン成形体６の受け渡しを、第１スタックピン２１自体が移動させることなく行うことができる。これにより、予備スタック工程と本スタック工程との動作タイミングの制御や、構成の簡素化を図った上で、フィン成形体６の受け渡しを確実に行うことができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１，１０１…フィンスタック装置（熱交換器の製造装置）、２…フィン、２ａ…貫通孔、６…フィン成形体（フィン）、１５…第１スタック部、１６…第２スタック部、２１…第１スタックピン、２２…上流チャック部、２３…下流チャック部、３１…腕部、３２…基部、３５…突出部（挟持部分）、４３…付勢部材、６４…第２スタックピン、１００…フィン受けフォーク

Claims (8)

1. 連続的に供給されるフィンの貫通孔内に挿通される第１スタックピンを有するとともに、前記フィンを保持する第１スタック部と、
   前記第１スタック部の下方に配置され、前記第１スタック部で保持された前記フィンが受け渡される第２スタック部と、を有し、
   前記第１スタック部は、
   前記第１スタックピンを挟持して、前記フィンを保持する挟持位置、及び前記第１スタックピンから退避して、前記フィンを下方へ受け渡す退避位置の間で移動可能とされた上流チャック部と、
   前記第１スタックピンのうち、前記上流チャック部による挟持位置に対して下方を挟持して、前記フィンを保持する挟持位置、及び前記第１スタックピンから退避して、前記フィンを下方へ受け渡す退避位置の間で移動可能とされた下流チャック部と、を備え、
   前記上流チャック部及び前記下流チャック部は、少なくとも何れか一方のチャック部を挟持位置とした状態で、挟持位置と退避位置とが切り替えられるように構成されている熱交換器の製造装置。
2. 前記第１スタック部の上方には、前記上流チャック部が退避位置から挟持位置に復帰する間に、前記フィンを保持するフィン受けフォークが配設されている請求項１記載の熱交換器の製造装置。
3. 前記フィン受けフォークは、前記フィンを保持する保持位置に向けて下方に移動可能とされている請求項２記載の熱交換器の製造装置。
4. 前記第２スタック部は、前記フィンに形成された前記貫通孔のうち、前記第１スタックピンとは異なる前記貫通孔内に挿通される第２スタックピンを備え、
   前記第２スタックピンは、前記第１スタックピンに対して上下方向でラップするラップ位置と、前記第１スタックピンから退避する待機位置と、の間を移動可能とされている請求項１から請求項３の何れか１項に記載の熱交換器の製造装置。
5. 前記上流チャック部及び前記下流チャック部は、
   前記第１スタックピンの延在方向に対して交差する方向に延在するとともに、複数の前記第１スタックピンをまとめて挟持する一対の腕部と、
   前記腕部の基端部を支持する基部と、
   前記腕部のうち、前記第１スタックピンの挟持部分にそれぞれ配設されるとともに、前記第１スタックピンに向けて付勢された付勢部材と、を備え、
   前記付勢部材のうち、前記腕部の先端部側に位置する前記付勢部材は、前記腕部の基端部側に位置する前記付勢部材に比べてばね定数が大きく設定されている請求項１から請求項４の何れか１項に記載の熱交換器の製造装置。
6. 前記第１スタック部は、前記下流チャック部に固定されて前記下流チャック部と一体で移動可能とされるとともに、前記第１スタックピンのうち、前記下流チャック部による挟持位置に対して上下方向で離間した部分を保持する傾き抑制機構を備え、
   前記傾き抑制機構は、前記下流チャック部に対する前記第１スタックピン側への突出量が調整可能とされていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の熱交換器の製造装置。
7. 前記傾き抑制機構は、
   前記下流チャック部に固定された固定プレートと、
   前記第１スタックピンの延在方向に対して交差する方向に移動可能に、前記固定プレートに螺合され、そのねじ先で前記第１スタックピンを保持する押さえねじと、
   前記押さえねじに螺合されるとともに、前記固定プレートに対して前記押さえねじを位置決めするナットと、を備えていることを特徴とする請求項６記載の熱交換器の製造装置。
8. フィンを第１スタック部で一時的に保持する予備スタック工程と、
   前記第１スタック部に保持された前記フィンを、前記第１スタック部の下方に配置された第２スタック部に受け渡す本スタック工程と、を有し、
   前記予備スタック工程は、
   前記第１スタック部の第１スタックピンを挟持する上流チャック部に、前記フィンを受け渡す第１受け渡し工程と、
   前記上流チャック部で保持された前記フィンを、前記上流チャック部の下方で前記第１スタックピンを挟持する下流チャック部に受け渡す第２受け渡し工程と、を有する熱交換器の製造方法。

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