JPS6324767B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は連続して波状に折り曲げられた連続波
状体の成形方法およびその成形装置に関するもの
であり、例えば熱交換器のコルゲートフインを成
形する際に用いて有効である。

（従来技術） 従来の波状フインの成形は、極薄の銅材等を、
ある一定の張力を与えつつ、一対のコルゲートギ
アと呼ばれる歯車状の成形ロール間に連続的に通
板し、そこで波状折り曲げ成形とルーバーを切る
せん断加工が同時に行われ、所定のフイン形状に
成形される。その後、フイン送りローラによつて
ピツチ決め装置に送られる。このピツチ決め装置
により、前述フインは一定のフインピツチに圧縮
され、最終工程の切断装置で、規定の山数に切断
される。このピツチ決め装置は、フインが２枚の
平行ガイドを通過するときに生ずる摩擦力を利用
して、フインを圧縮するものである。すなわち、
所定のフイン形状に成形されて流動するフインの
山の部分にガイドを押し当て、その制動力によつ
て発生する抵抗によりフインピツチを小さくする
ものである。そのため、以下に述べる問題が生じ
ていた。

まず第１に、波状フインの山の部分にガイドを
押し当てフインを縮めているため、フインの山の
部分の形状が良好でない。すなわち、山の部分が
所定のＲ形状とならずに、変形すると同時に、切
断後の波状フインの長さにばらつきが生じてしま
う。また、ガイドを押し当てる力は、スプリング
等の手段により一定に設定されているため、ピツ
チ決め装置を流動するフイン速度が変化すると、
フインピツチが一定でなくなると同時に、切断後
の波状フインの長さにばらつきが生じる。このた
め、フインの流動する速度すなわち成形する速度
を高速にすることができないし、その速度を変化
させることができないという問題があつた。

第２は、波状フインはフイン送りローラの回転
によつてピツチ決め装置に送られるため、そのロ
ーラに設けられた歯によつて波状フインのルーバ
が、直接に押圧されることになる。このため、ル
ーバのおき角が小さくなつたり、ルーバが破損す
るという問題がある。さらに、ピツチ決め装置で
圧縮される波状フインは、成形後のスプリングバ
ツクを考慮して、隣接するルーバが接触する程度
まで縮められる。そのため、ルーバ同士が接触
し、ルーバのおき角をさらに小さくしてしまうと
いう問題がある。以上述べたようなルーバを有す
る波状フインを、熱交換器のコルゲートフインと
して用いると、熱交換効率が低下してしまうとい
う問題も発生してくる。

（発明の目的） 本発明は上記の点に鑑みてなされるものであ
り、その目的は、成形後の波状体の波ピツチがそ
れぞれ等しく、かつ波状体の山の部分の形状が良
好となるような成形方法を提供するものである。

さらに、上記の成形方法を容易に実施できる連
続波状体の成形装置を提供することを目的とする
ものである。

（実施例） 次に本発明の一実施例について説明する。まず
第１工程として、第１図ａに示すように極薄の銅
材等を、ある一定の張力を与えつつ、一対の歯車
状の成形ローラ３の間に連続的に通板し、そこで
波状折り曲げ成形とルーバ２を切るせん断加工が
同時に行なわれる。これは、従来のものと同じで
ある。この工程において、所定のフインピツチ、
所定のフイン形状に成形された波状フインは、以
下に説明する第２工程へ流動する。尚、第１図ｂ
は第１工程後の所定の波状フインの斜視図、第１
図ｃは第１図ｂのＡ−A′線に沿う断面図であり、
αはルーバ２のおき角である。

次に第２工程について第２図乃至第１０図に基
づいて説明する。

第２工程は、前述第１工程で成形された所定の
波状フインをさらに圧縮し、すなわちフインピツ
チを小さくすると同時に各フインピツチを等しく
する工程である。

第２図は、第２工程に用いる装置の概略図であ
る。図中１は、前記第１工程によつて成形された
所定の波状フインである。このフイン１は、一対
の送りローラ４，４′がガイドされて、一対の平
行軸を有するウオームギア１００に送りこまれ
る。そして、このウオームギア１００によつて、
フインピツチが小さくなるように縮められる。そ
の後、図示されていない切断装置によつて規定さ
れる山に従つて切断され、ベルト車５の回転によ
り、矢印ａ方向に移動するベルト６の上に乗せら
れ搬出される。

さらに、ウオームギア１００を第３図に基づい
て詳しく説明する。図中７，７′は、一対のウオ
ームギアを示す。この一対のウオームギア７，
７′はフイン１の上下に配設され、且つその回転
軸はフインの進行方向に対し平行となるように配
置してある。このウオームギア７，７′は、上下
ともその両端部はベアリングで２０，２０′で回
転自在に支持されている。ウオームギア７，７′
の一端には歯付ベルト車８，８′が固定され、歯
付ベルト９，９′の駆動により回転するシヤフト
１０，１０′に締め付けられており、各々同方向
に同期して回転する。なお、送りローラ４，４′
とウオームギア７，７′は機械的に連結されてお
り、送りローラ４の１歯の移動でウオームギア
７，７′は１回転する。

ウオームギア７，７′の外周にはそれぞれ螺旋
状のリード溝７ａ，７a′が加工されており、フイ
ン１の山の先端がこの溝に一山ごとに拘束され
る。また、フイン１とウオームギア７，７′の配
置は第４図の如く、フイン１の山の部分のうちル
ーバ２が切れていない先端部分すなわちＲ形状部
のみが、リード溝７ａ，７a′に拘束されるように
なつており、リード溝７ａ，７a′の底はフイン１
の上下方向のガイドの役割もする。図中１１は、
ガイドプレートで、フイン１の左右方向ずれを防
止するためのダイドである。リード溝７ａ，７
a′はフイン１の入口側が二条口で始まり、途中で
その二条を合流させ、フイン１の出口側では一条
口となるように加工されている。ここで、一条の
リード溝をそれぞれ７ｂ，７b′とするその関係を
第５図に示す。第５図は横軸にウオームギアの長
さを示し、縦軸に展開角度を示す。Ａ及びＢは、
二条リード溝７ａ，７a′のそれぞれの中心軌跡を
示し、Ｃは合流点を示す。ウオームギア７の入口
側のリード溝ピツチは、フイン１が形成され、送
りローラ４で送られてくるフイン１のフインピツ
チと同数から始まり、フイン１の進行に従い、ウ
オームギア７，７′の１回転に対し１mmずつ減少
させる。ここで、第７図に第１工程の成形後のフ
イン１を示し、第８図は第２工程によつて成形さ
れた後のフイン１′を示す。図中Ｈ及びH′はフイ
ン１，１′の山高さを示し、Ｌ及びL′は折り曲げ
られたフイン１，１′の部分のうちルーバ２が切
られていない先端部分の巾を示し、Ｐフイン１，
１′の山と山のピツチを示す。さらに、第９図に
ピツチＰとフイン１の山高さＨの関係を示し、第
１０図にピツチＰとルーバのない先端部分の幅Ｌ
の関係を示す。すなわち、ピツチＰの減少つまり
フイン１の山と山が縮められフイン１′が成形さ
れると、フインの山高さＨが増大し、ルーバのな
い先端部分の幅Ｌが減少する。またフイン１及び
フイン１に設けられたルーバ２に傷をつけない目
的で、ウオームギア７，７′のリード溝７ａ，７
a′の形状は台形凹溝にしてあり、フインピツチの
減少に伴い入口側から出口側に向かつてリード溝
７ａ，７a′の溝深さを深くすると同時に、その溝
幅を狭くしてある。このため、フイン１はフイン
１に設けられたルーバ２を傷つけることなく、且
つ円滑にリード溝７ａ，７a′に沿つて進行するこ
とができる。

次に上述の構成に基づいてその作動を説明す
る。第３図でフイン１の第２工程の成形について
説明する。一対の成形ローラ３，３′で所定の形
状に成形されたフイン１は、送りローラ４により
矢印Ｂ方向に送られ、フイン１の山の部分が上側
のウオームギア７のリード溝７ａに一山づつうつ
し帰られる。このウオームギア７の回転により、
フイン１は一本のリード溝７ａに一山づつ拘束さ
れながら送られ、下側のウオームギア７′のリー
ド溝７ａにも噛み込まされる。上下ウオームギア
７，７′のリード溝７ａ，７a′に拘束されたフイ
ン１は、ウオームギア７，７′の回転にともなつ
て図中左方向に進行していく。ここで、第６図に
示すように、フイン１の山の部分の先端がリード
溝７ａ，７a′に沿つて進行し、折り曲げられ、フ
インピツチＰが小さくなりフインは縮められてい
く。さらに、二条のリード溝７ａ，７a′が合流し
た以降の一条のリード溝７ｂ，７b′では、（第６
図参照）一本のリード溝７ｂ，７b′には二山づつ
のフイン１が拘束される。そして、ウオームギア
７，７′の回転にともないさらにフイン１のピツ
チＰを縮め、出口側では所定のフインの最終波形
状まで縮め成形される。また、ウオームギア７，
７′の入口側と出口側には、フイン１，１′の下側
及び左右をガイドするガイド板１１を設けてあ
る。

尚、以上述べた実施例では入口側の二条のリー
ド溝を途中から一条のリード溝に合流したが、入
口側のリード溝は複数条すなわち、２のｎ乗条
（ｎ＝正の整数）でもよい。この場合は、途中か
ら次数（ｎ）を順次減少させるようにリード溝を
合流していき、出口側付近では最終的に一条のリ
ード溝に合流するようにリード溝を受ける。例え
ば、入口側が四条のリード溝は途中から二条とな
り、最終的には一条のリード溝となる。ここで出
口側は必ずしも一条でなくてもよい。

また、ウオームギアのリード溝のピツチの減少
をウオームギア１回転で１mmと実施例では示した
が、フインの板厚材質等の条件に基づいて０から
５mmまで変化させることにより、最終的なフイン
の形状をさらに良好にすることができる。０mmの
ときは、フインピツチは小さくならず、単にフイ
ンの山の部分の形状を成形するのみである。

さらに、上述の実施例においては、リード溝の
形状は台形凹溝としたが、フイン及びフインのル
ーバを傷つけない形状であれば他のものでもよ
い。例えばＲ形状の溝、三角形状の溝等であつて
も問題はない。

また、溝状フインの幅が広い場合は、上述と同
様のウオームギアを複数並設して成形する。

また、上述の実施例においては第１工程の成形
ローラと別に第２工程のフイン送りローラを設け
たが、第２工程のフイン送りローラとして直接に
第１工程の成形ローラを用いてもよい。このと
き、成形ローラは第２工程のウオームギアと噛み
合つている。

また、ウオームギアに設けられた螺旋状の溝は
螺旋状の突起であつてもよい。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明の成形方法及び成形
装置では連続波状体を歯車送りローラによつてウ
オーム歯車まで搬送し、この歯車送りローラの１
つはウオーム歯車に噛み合い状態となつているの
で、常に連続波状体は拘束された状態で進行する
こととなる。その結果連続波状体を高速で成形お
よび搬送を行つても各歯車への噛み込み不良をお
こすことなく高速成形が可能となる。

また成形後の最終の連続波状体の山の部分の形
状は変形することなく良好な形状、すなわちＲ形
状にすることができる。それと同時に各波状体の
ピツチを等しくすることができるため、この連続
波状体を所定山ずつ切断して場合にその長さのば
らつきを抑えることができる。

さらには、ウオームギアの回転数を変えること
により、成形後の最終形状及び切断後の寸法の精
度を悪くすることなく、容易に成形速度を変化さ
せることができる。本発明は以上のような種々の
優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の第１工程を示す概略図、第
１図ｂは第１工程によつて成形されるフインを示
す斜視図、第１図ｃは第１図ｂのＡ−Ａ線に沿う
断面図、第２図は本発明の第２工程を示す概略
図、第３図は本発明の第２工程に用いる装置を示
す要部斜視縦断面図、第４図は本発明の第２工程
に用いる装置を示す横断面図、第５図はウオーム
のリード溝の軌跡を示す図、第６図は本発明の説
明に供する要部断面図、第７図は第１工程後のフ
インを示す概略図、第８図は第２工程のフインを
示す概略図、第９図、第１０図は本発明の説明に
供する図である。 １……第１工程後の波状フイン、１′……第２
工程後の波状フイン、２……ルーバ、３……成形
ローラ、７，７′……ウオームギア、７ａ，７
a′……二条のリード溝、７ｂ，７b′……一条のリ
ード溝、１０……一対のウオーム、Ｐ……フイン
ピツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対の歯車成形ローラにより帯状の板材を所
   定のピツチで波状に折り曲げる工程と、この折り
   曲げられた波状体を一対の歯車送りローラにより
   搬送させる工程と、 前記波状体を前記歯車送りローラに拘束された
   状態から前記歯車送りローラの１つと噛み合う第
   １のウオーム歯車に拘束された状態に連続的に移
   行させる工程と、 前記第１のウオーム歯車およびこの第１のウオ
   ーム歯車と平行に対向して配される第２のウオー
   ム歯車の外周に刻設された螺旋状の溝に、前記波
   状体の折り曲げ山部を拘束させながら、この螺旋
   状溝に沿つて前記波状体を進行させ、前記螺旋状
   溝のピツチを順次小さくさせることにより前記波
   状体の波ピツチを小さくさせる工程とからなる連
   続波状体の成形方法。 ２ 前記折り曲げ工程と前記搬送工程とは同じ一
   対の歯車ローラからなされる特許請求の範囲第１
   項記載の連続波状体の成形方法。 ３ 波状の板材を噛み込みながら回転し、前記帯
   状の板材を波状に折り曲げ成形する一対の歯車成
   形ローラと、 この歯車成形ローラによつて折り曲げられた波
   状体を一定方向に搬送させる一対の歯車送りロー
   ラと、 この歯車送りローラの１つと噛み合い、外周囲
   に第１の螺旋状溝が刻設されている第１のウオー
   ム歯車と、 この第１のウオーム歯車と平行の回転軸を有
   し、外周囲の第２の螺旋状溝が刻設されている第
   ２のウオーム歯車とを備え、 前記第１の螺旋状溝および第２の螺旋状溝は螺
   進方向に進むに従つて徐々に螺旋ピツチが小さく
   なるように形成されており、 前記第１のウオーム歯車および第２のウオーム
   歯車は前記第１の螺旋状溝および第２の螺旋状溝
   内に、前記波状体の折り曲げ山部を保持しながら
   回転することを特徴とする連続波状体の成形装
   置。 ４ 前記歯車成形ローラと前記歯車送りローラと
   は両者の機能を備えた一対の歯車ローラから構成
   されることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載の連続波状体の成形装置。 ５ 前記第１および第２の螺旋状溝は螺旋ピツチ
   が小さくなるにしたがつて溝幅が狭くなり、かつ
   溝深さが深くなることを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載の連続波状体の成形装置。 ６ 前記第１および第２の螺旋状溝は、ウオーム
   ギヤの一端において複数条であり、中間において
   合流し、他端において１条溝である特許請求の範
   囲第３項記載の連続波状体の成形装置。