JPWO2017006446A1

JPWO2017006446A1 - 熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置

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Publication number: JPWO2017006446A1
Application number: JP2017527021A
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Inventors: 正直柄澤
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Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2018-04-19
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Abstract

熱交換器のコアを効率的に、かつ、歩留まり良く組み立てすることが可能な熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置を提供することを課題とする。解決手段として、複数の切欠部（１２）のうちの少なくとも１つに差し込まれ、熱交換器用フィン（１０）を板厚方向に保持するガイド体（Ｇ）と、熱交換器用フィン（１０）とガイド体（Ｇ）とを保持するガイド体保持部（１２０）と、ガイド体（Ｇ）が差し込まれていない切欠部（１２）に対し間欠配置で扁平チューブＴが保持された扁平チューブ保持部（１３０）と、扁平チューブ保持部（１３０）に保持されている扁平チューブ（Ｔ）を切欠部（１２）に挿入する扁平チューブ挿入用駆動部（１４０）と、扁平チューブＴを切欠部（１２）に挿入する際に、熱交換器用フィン（１０）の幅方向の他方側端縁を当接させる定盤（１５０）と、熱交換器用フィン（１０）をスタック方向に圧縮する圧縮部（１２４）を具備していることを特徴とする。

Description

本発明は、幅方向の一方側から他方側に向けて切欠部が複数形成されてなる熱交換器用フィンを複数枚スタックさせた状態にして、熱交換を行うための熱交換用媒体が流通する扁平チューブを切欠部に挿入するための熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置に関する。

クーラー等における熱交換器のコアは、熱交換用媒体を流通させるためのチューブと、チューブの表面積を実質的に増加させるための熱交換器用フィン（以下、単にフィンという）とを有している。このような熱交換器のコアは、別々に製造されたチューブとフィンとを一体に組み立てすることにより製造されている。このような熱交換器の製造装置としては、例えば特許文献１に開示されているような構成のものが知られている。

特許文献１に開示されている熱交換器のコア製造装置は、複数本のチューブが所要間隔をあけて平行となるように並べられ、チューブとチューブとの間にフィンを配設し、チューブとフィンとを互いに固定することにより熱交換器のコアを製造するものである。

特開２００８−１８３７１３号公報

特許文献１に開示されている構成は、扁平チューブを並べる工程と、扁平チューブ間にフィンを供給する工程があり、組み立て効率の向上には限界がある。

ところで薄肉構造である熱交換器用フィン１０には、扁平チューブＴを取り付けるために熱交換器用フィン１０の長手方向の複数箇所に所要間隔をあけて切欠部１２が形成されている。これらの切欠部１２に扁平チューブＴを挿入する際には、図１４に示すように、圧縮板１２６を用いて熱交換器用フィン１０をスタック方向に圧縮することで、それぞれの熱交換器用フィン１０における切欠部１２の位置をスタック方向に揃える措置がなされることがある。

しかしながら、図１４に示すように熱交換器用フィン１０をスポット的に押圧する圧縮板１２６で圧縮しただけでは、圧縮板１２６により直接圧縮されている部分と圧縮板１２６により直接圧縮されていない部分とでは、熱交換器用フィン１０に作用する圧縮力が異なる。このため、扁平チューブＴを切欠部１２に挿入した際に、熱交換器用フィン１０の一部が図１５内の矢印Ｚに示すように面外方向に変形する不具合を生じることがある。このように図１５に示すような面外方向の変形が生じた熱交換器用フィン１０と扁平チューブＴとの組立体は不良品となってしまうといった課題がある。

本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、熱交換器のコアを効率的に、かつ、歩留まり良く組み立てすることが可能な熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置を提供することにある。

出願人は、上記課題を解決するため鋭意研究をした結果、課題を解決することが可能な以下に示す構成に想到した。
すなわち、本発明は、幅方向の一方側から他方側に向けて切欠かれた切欠部が長手方向に複数形成されてなる熱交換器用フィンが、板厚方向に複数枚積層され、長手方向に並ぶ複数の前記切欠部のうちの少なくとも１つに対して複数枚の前記熱交換器用フィンの前記切欠部を連通するように積層方向に長尺なガイド体が差し込まれて構成されるフィン積層体を配置するフィン積層体配置部と、前記ガイド体が差し込まれていない前記切欠部に対して、間欠配置で扁平チューブが配設されていると共に、前記熱交換器用フィンの幅方向における前記切欠部の開口部側に配設された扁平チューブ配設部と、前記扁平チューブを前記切欠部に挿入すべく、前記扁平チューブと前記切欠部とを相対的に接近させる扁平チューブ挿入用駆動部と、前記扁平チューブを前記切欠部に挿入する際において、前記熱交換器用フィンの幅方向の他方側端縁を当接させる定盤と、前記熱交換器用フィンのスタック方向の両端に位置する前記熱交換用フィンに対し、前記熱交換器用フィンのスタック方向に直交する面において、前記熱交換器用フィンの幅方向と同一平面内で直交する方向の全範囲にわたって当接する圧縮板と、該圧縮板により前記熱交換器用フィンをスタック方向に圧縮するための圧縮手段と、を有する熱交換器用フィン圧縮部と、前記ガイド体を前記フィン積層体から除去するガイド体除去部と、前記扁平チューブ配設部に配設された前記扁平チューブを前記切欠部に挿入させてなる扁平チューブ間欠挿入フィン積層体において、前記扁平チューブが未挿入である前記切欠部の位置を、前記扁平チューブ配設部に配設されている前記扁平チューブの位置に位置合わせして配設すると共に、前記フィン積層体配置部と交換して用いられる扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部と、を具備していることを特徴とする熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置である。

また、幅方向の一方側から他方側に向けて切欠かれた切欠部が長手方向に複数形成されてなる熱交換器用フィンが、板厚方向に複数枚積層され、長手方向に並ぶ複数の前記切欠部のうちの少なくとも１つに対して複数枚の前記熱交換器用フィンの前記切欠部を連通するように積層方向に長尺なガイド体が差し込まれて構成されるフィン積層体を配置するフィン積層体配置部と、前記ガイド体が差し込まれていない前記切欠部に対して、間欠配置で扁平チューブが配設されていると共に、前記熱交換器用フィンの幅方向における前記切欠部の開口部側に配設された扁平チューブ配設部と、前記扁平チューブを前記切欠部に挿入すべく、前記扁平チューブと前記切欠部とを相対的に接近させる扁平チューブ挿入用駆動部と、前記扁平チューブを前記切欠部に挿入する際において、前記熱交換器用フィンの幅方向の他方側端縁を当接させる定盤と、前記熱交換器用フィンのスタック方向の両端に位置する前記熱交換用フィンに対し、前記熱交換器用フィンのスタック方向に直交する面において、前記熱交換器用フィンの幅方向と同一平面内で直交する方向の全範囲にわたって当接する圧縮板と、該圧縮板により前記熱交換器用フィンをスタック方向に圧縮するための圧縮手段と、を有する熱交換器用フィン圧縮部と、前記ガイド体を前記フィン積層体から除去するガイド体除去部と、前記フィン積層体配置部に配置され、前記扁平チューブ配設部と、前記扁平チューブ挿入用駆動部と、前記当接板と、前記ガイド体除去部と、により前記フィン積層体の前記切欠部に前記扁平チューブが間欠挿入されてなる扁平チューブ間欠挿入フィン積層体において、前記扁平チューブが未挿入である前記切欠部の位置に対応する配置で新たな扁平チューブが配設されていると共に、前記扁平チューブ配設部と交換して用いられる第２の扁平チューブ配設部と、を具備していることを特徴とする熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置とすることもできる。

これらにより、扁平チューブを切欠部に挿入させる際において、熱交換器用フィンが面外方向に変形することを確実に防止することができ、熱交換器用フィンを破損させることなく扁平チューブ用フィンを切欠部に挿入することができる。

また、前記圧縮板は、前記熱交換器用フィンとの当接面における輪郭線に倣った形状に形成されていて、前記圧縮板の前記熱交換器用フィンの幅方向側における一方の端縁位置が、前記切欠部の開口部位置からはみ出していることが好ましい。

この構成によれば、圧縮板には切欠部に相当する位置に切欠部へと連なるガイド溝が形成されることになる。すなわち扁平チューブを切欠部に挿入させる際には、扁平チューブがガイド溝によって切欠部にガイドされることになるため、扁平チューブの挿入時における切欠部の破損等を防止することができる。

本発明によれば、扁平チューブを切欠部に挿入させる際において、熱交換器用フィンが面外方向に変形することを確実に防止することができ、熱交換器用フィンを破損させることなく扁平チューブ用フィンを切欠部に挿入することができる。これにより、複数の切欠部を有する熱交換器用フィンと切欠部に挿入される扁平チューブとの組み立て作業を歩留まり良く行うことが可能になる。

本実施形態で用いる熱交換器用フィンの平面図である。本実施形態で用いる熱交換器用フィンの要部拡大平面図である。ガイド体に熱交換器用フィンを板厚方向にスタックさせた状態を示す説明図である。本実施形態における熱交換器用フィンへの扁平チューブの挿入装置の概略構成を示す説明図である。フィン積層体配置部の説明図である。圧縮部の圧縮板を熱交換器用フィンに押圧させた状態を示す要部説明図である。図６内のＡ部分の拡大図である。扁平チューブ配設部の説明図である。扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部の平面図である。熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入前の状態を示す説明図である。熱交換器用フィンの切欠部への扁平チューブの１回目の挿入時における状態を示す説明図である。熱交換器用フィンの切欠部への扁平チューブの２回目の挿入時における状態を示す説明図である。扁平チューブ保持部と第２扁平チューブ保持部との比較平面図である。従来技術における圧縮板を熱交換器用フィンに押圧させた状態を示す要部説明図である。図１４に示す状態で扁平チューブを切欠部に挿入した際における状態を示す説明図である。

本実施形態において取り扱う熱交換器用フィン１０の概略製造工程について説明する。図１は熱交換器用フィン全体を示す平面図であり、図２は熱交換器用フィンの要部拡大平面図である。
図１に示すような熱交換器用フィン１０は、アルミニウム等の金属製の薄板をプレス加工することにより形成される。熱交換器用フィン１０の原材料である金属製の薄板はコイル状に巻回された状態で提供されている。金属製の薄板はフィーダにより繰り出された後、送り装置によってプレス装置に間欠送りされる。金属製の薄板はプレス装置内に設けられた金型装置（いずれも図示せず）により所定の形状にプレス加工された後、金属製の薄板を製品幅毎に分割することにより製品幅の金属帯状体に形成される。製品幅の金属帯状体は、長手方向（送り出しされる方向）において予め設定された長さ寸法に分割され、熱交換器用フィン１０に形成された後、後述するスタック装置に積層保持される。

図１および図２に示すように熱交換器用フィン１０は、熱交換用の冷媒を供給する扁平チューブＴが挿入される切欠部１２が形成されている。切欠部１２は、熱交換器用フィン１０の長手方向に沿って所要間隔をあけて複数箇所に形成されている。熱交換器用フィン１０の切欠部１２と切欠部１２との間には板状部１４が形成されていて、この板状部１４にはルーバー１５が形成されている。また、ルーバー１５の幅方向の両端部側には、板状部１４の一部が切り起こされて形成された切り起し部１６が形成されている。図１および図２からも明らかなように、本実施形態における熱交換器用フィン１０には１つのルーバー１５に対して２つの切り起し部１６が形成されている。

切欠部１２は、熱交換器用フィン１０の幅方向の一方側からのみ形成されている。したがって、板状部１４は、長手方向に沿って伸びる連結部１８によって長手方向に連結されている。本実施形態にかかる熱交換器用フィン１０において、１つのルーバー１５に対する切り起し部１６のうち、一方側の切り起し部１６は、板状部１４の先端部側（切欠部１２の開口部１２Ａ側）に形成され、他方側の切り起し部１６は、連結部１８の位置に形成されている。なお、図１においては、図を簡略化するために切欠部１２に進入させるための扁平チューブＴが２箇所のみに配設されている形態を示しているが、扁平チューブＴは全ての切欠部１２に対して挿入される。
このようにして形成された熱交換器用フィン１０は、図３に示すようにガイド体Ｇに沿って板厚方向に所定枚数がスタックされた状態で積層されることになる。

（第１実施形態）
本実施形態にかかる熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置１００の構成について、図４〜図７を参照しながら説明する。本実施形態における熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置１００は、図４に示すように、本体部１１０と、フィン積層体配置部１２０と、扁平チューブ配設部１３０と、扁平チューブ挿入用駆動部１４０と、定盤１５０と、動作制御部１６０と、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部１７０とを有している。

本実施形態にかかる本体部１１０は枠体形状に形成されている。本体部１１０には、定盤１５０、フィン積層体配置部１２０、扁平チューブ配設部１３０、扁平チューブ挿入用駆動部１４０が上側から記載順に配設されている。フィン積層体配置部１２０と扁平チューブ配設部１３０はいずれもトレー形状に形成されていて、本体部１１０に交換可能に装着されている。

本実施形態にかかるフィン積層体配置部１２０は、板厚方向にスタックさせた状態にした複数枚の熱交換器用フィン１０を、熱交換器用フィン１０に形成された切欠部１２のうちの２つにガイド体Ｇを差し込むことにより、複数枚の熱交換器用フィン１０がガイド体Ｇにより、板厚方向に積層（スタック）されたフィン積層体を配設するものである。このようなフィン積層体については、出願人による国際特許出願（ＰＣＴ／ＪＰ／２０１５―０５３４２８）において開示されている装置構成により供給することができるため、ここでの詳細な説明は省略する。

図５に示すように、本実施形態にかかるフィン積層体配置部１２０は平面視形状が長方形の枠体形状に形成されていて、本体部１１０の正面側から本体部１１０の内部に出し入れすることで本体部１１０に着脱可能に形成されている。フィン積層体配置部１２０の外枠のうち、ガイド体Ｇと直交する枠体１２０Ａには、ガイド体Ｇを挿入するガイド体挿入部１２２が形成されている。このガイド体挿入部１２２にはガイド体Ｇの移動を規制するガイド体規制部１２２Ａを配設しておくこともできる。

また、本実施形態にかかるフィン積層体配置部１２０には、ガイド体Ｇに沿って板厚方向にスタックされた状態の熱交換器用フィン１０を板厚方向に圧縮させるための圧縮部１２４が配設されている。この圧縮部１２４は、熱交換器用フィン１０の板状部１４に当接する圧縮板１２６を有し、フィン積層体配置部１２０のガイド体Ｇと平行な枠体１２０Ｂに沿ってスライド移動可能に設けられ、フィン積層体配置部１２０の枠体１２０Ｂに対してネジ等の固定具１２８によって着脱可能に形成されている。枠体１２０Ｂの上面には、枠体１２０Ｂの長手方向に沿って固定具用凹部１２９が刻設されている。また、固定具１２８に替えて流体シリンダ等により押し付ける構成を採用することもできる。圧縮部１２４に関する構成は省略することもできる。

このようにガイド体挿入部１２２および圧縮部１２４を有するフィン積層体配置部１２０の構成を採用することで、ガイド体Ｇが挿通されている熱交換器用フィン１０の切欠部１２の位置をスタック方向において位置合わせした状態で本体部１１０にセットすることができる。これにより、後に行われる切欠部１２への扁平チューブＴの挿入時における切欠部１２の破損のおそれを大幅に低減することができる点で好都合である。

図６に示すように、本実施形態における圧縮部１２４は、熱交換器用フィン１０のスタック方向に直交する面である当接面輪郭線形状（ここでは正面視輪郭線形状）に倣った形状に形成された圧縮板１２６を有している。圧縮板１２６は、熱交換器用フィン１０の正面視幅方向（熱交換器用フィン１０の幅方向と同一平面内で直交する方向）の全範囲にわたって熱交換器用フィン１０と当接している。このような圧縮板１２６を採用することにより、圧縮部１２４による熱交換器用フィン１０をスタック方向に圧縮する際において、熱交換器用フィン１０の圧縮方向と直交する面に均等な圧縮力（押圧力）を作用させることができる。これにより、引き続き行われる切欠部１２への扁平チューブＴの挿入時における熱交換器用フィン１０の面外方向への変形発生を無くすことができる点で好都合である。

また、図６および図７に示すように、本実施形態における圧縮板１２６は、圧縮板１２６の下側端部１２６Ａが熱交換器用フィン１０の切欠部１２の開口部１２Ａ位置（板状部１４の下側端部位置）よりも下方（外方）にはみ出すように形成されている。また、圧縮板１２６は熱交換器用フィン１０の板厚よりも十分に厚い板厚に形成されている。このように開口部１２Ａよりも圧縮板１２６の下側端部１２６Ａをはみ出させていることにより、切欠部１２への扁平チューブＴを挿入させる際、扁平チューブＴは開口部１２Ａよりも先に圧縮板１２６に接触することになる。これにより熱交換器用フィン１０への扁平チューブＴの挿入時に開口部１２Ａの破損や熱交換器用フィン１０の面外方向への変形をさらに確実に防止することができる点で好都合である。

本体部１１０の内部空間において、フィン積層体配置部１２０の下には、図８に示すようにフィン積層体配置部１２０と同様に平面視形状が長方形の枠体形状に形成され、切欠部１２に挿入すべき扁平チューブＴを配設する扁平チューブ配設部１３０が配設されている。扁平チューブ配設部１３０もフィン積層体配置部１２０と同様に、本体部１１０の正面側から本体部１１０の内部に出し入れすることで本体部１１０に着脱可能に形成されている。

扁平チューブ配設部１３０には、フィン積層体配置部１２０にガイド体Ｇが挿通された状態で配設されている熱交換器用フィン１０の切欠部１２のうち、ガイド体Ｇが挿通されている切欠部１２を除く他の切欠部１２に対して、間欠配置となるように扁平チューブＴが配設されている。扁平チューブＴは扁平チューブ挿入部１３２に差し込むようにして扁平チューブ配設部１３０に装着される。

扁平チューブＴの間欠配置についてより具体的に説明する。
ガイド体Ｇが挿入されている切欠部１２の両隣に位置する切欠部１２を基準となる切欠部１２とし、これらの基準となる切欠部１２の隣に位置する切欠部１２の位置をブランク（扁平チューブＴは配設されていない）とし、ブランクとした切欠部の隣に位置する切欠部１２に扁平チューブＴを配設する。このように複数の切欠部１２に対して扁平チューブＴの挿入および未挿入が繰り返されるようにして扁平チューブＴが扁平チューブ配設部１３０に配設されている。

このような扁平チューブ配設部１３０の構成を採用することで、フィン積層体配置部１２０にガイド体Ｇと共に配設されている熱交換器用フィン１０の複数の切欠部１２に対して間欠的（１つおき）に扁平チューブＴを挿入させることができる。このような扁平チューブＴの挿入形態によれば、切欠バーリング部の変形抵抗や切欠部１２に作用する摩擦力等の外力による切欠部１２の変形を防止することができると共に、扁平チューブ挿入用駆動部１４０を従来例に比較して小型化させることができる。また、切欠部１２への扁平チューブＴの挿入時における切欠部１２の破損や変形を低減し、歩留まりを向上させることもできる。

本体部１１０の内部空間における扁平チューブ配設部１３０の下には、扁平チューブ挿入用駆動部１４０が配設されている。扁平チューブ挿入用駆動部１４０の駆動源としては出力軸にボールネジ等が連結されたサーボモータが好適に用いられる。扁平チューブ挿入用駆動部１４０であるサーボモータを駆動させることにより扁平チューブ配設部１３０が載置されている載置部１４２をフィン積層体配置部１２０に対して接離動させることができる。

また、扁平チューブ挿入用駆動部１４０による載置部１４２の昇降ストローク量（駆動ストローク量）は、少なくとも切欠部１２の深さ寸法よりも長くなるように設定されていることが好ましい。より詳細には、扁平チューブ挿入用駆動部１４０による載置部１４２の昇降ストローク量は、少なくとも、フィン積層体配置部１２０に配設されている切欠部１２の下端部位置および扁平チューブ配設部１３０に配設されている扁平チューブＴの上端部の離間距離と、切欠部１２の深さ寸法以上となるように設定されている。このような駆動ストローク量を有する扁平チューブ挿入用駆動部１４０と、フィン積層体配置部１２０に設けられたガイド体規制部１２２Ａとにより、切欠部１２への扁平チューブＴを挿入する際に切欠部１２に挿通されているガイド体Ｇを切欠部１２から除去するガイド体除去部を構成することができる。

また、本実施形態における扁平チューブ挿入用駆動部１４０は、扁平チューブＴの切欠部１２への挿入量（挿入深さ位置）に応じて扁平チューブ配設部１３０のフィン積層体配置部１２０への接近速度（切欠部１２への扁平チューブＴの挿入速度）を変化させている。具体的には、切欠部１２の開口部１２Ａ側から切欠部１２の深さ全体に対して３分の２の深さ位置の範囲における扁平チューブＴの挿入速度を第１挿入速度とし、切欠部１２の深さ全体に対して３分の２の深さ位置から切欠部１２の最奥部までの範囲における扁平チューブＴの挿入速度を第１挿入速度よりも低速な第２挿入速度としている。さらに、本実施形態における第２挿入速度は、扁平チューブＴが切欠部１２へ挿入深さが切欠部１２の深さ全体に対して３分の２の深さ位置から内底部まで増加するに伴って徐々に挿入速度が低下するようにした。

このように、扁平チューブ挿入用駆動部１４０が切欠部１２への扁平チューブＴの挿入深さに応じて扁平チューブＴの切欠部１２への挿入速度（すなわち、扁平チューブ挿入用駆動部１４０による載置部１４２の上昇速度）を異ならせることにより、扁平チューブＴを挿入する際に切欠部１２に作用する摩擦力による切欠部１２の変形を抑制することができ、製品歩留まりをさらに高めることができる点において好都合である。

このような扁平チューブ挿入用駆動部１４０の動作は、熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置１００の動作制御を行う動作制御部１６０により制御されている。動作制御部１６０としては、各動作の制御コマンドが記載された動作制御プログラムが記憶されている記憶部１６２と、動作制御プログラムに基づいて熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置１００の各構成の動作を制御するＣＰＵ１６４とにより構成することができる。このような動作制御部１６０は、熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置１００の動作制御部（図示せず）と一体をなす構成にすることもできる。

本実施形態における定盤１５０は、少なくとも下面が平坦面をなしていて、フィン積層体配置部１２０に配設されている熱交換器用フィン１０の幅方向の他方側端縁である連結部１８の外側端縁に当接可能に形成されている。このような定盤１５０は下面を水平面と平行にした状態で本体部１１０に配設されている。

また、図９に示すように、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部１７０は、外形形状はフィン積層体配置部１２０と同形状をなしていて、フィン積層体配置部１２０と入れ替えして本体部１１０に装着して使用するものである。扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部１７０には、フィン積層体配置部１２０に配設させたガイド体Ｇと熱交換器用フィン１０との一体化物における複数の切欠部１２に間欠的に扁平チューブＴを挿入させた扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳを位置決めした状態で配設するものである。

より詳細には、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳにおいて扁平チューブＴが未挿入である切欠部１２の平面位置を扁平チューブ配設部１３０に配設されている扁平チューブＴの平面位置に位置合わせして配設可能に形成されている。具体的には、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部１７０の扁平チューブＴの配設方向と直交する枠体１７０Ａには扁平チューブ間欠挿入積層体整列部１７２が切欠部１２の位置に対応させた状態で配設されている。ここでは扁平チューブ間欠挿入積層体整列部１７２として枠体１７０Ａに平面視形状が凹状をなす凹部穴を形成した。

このように、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部１７０は、フィン積層体配置部１２０にセットされたフィン積層体における切欠部１２の平面位置を熱交換器用フィン１０の長手方向に一つずらした状態で扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳを配設するものである。このような扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部１７０を採用することで、切欠部１２への扁平チューブＴの挿入工程において、扁平チューブ配設部１３０を同一形状のものを用いることができ、部品点数の削減による製造コストの低減に貢献することができる。

次に、本実施形態にかかる熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置１００を用いた熱交換器用フィン１０への扁平チューブＴの挿入方法について説明する。以下、特に説明がない限り動作主体はオペレータであるものとする。
まず、図５に示すように、フィン積層体配置部１２０のガイド体挿入部１２２に、ガイド体Ｇと熱交換器用フィン１０とからなるフィン積層体をセットする。次に、圧縮部１２４をフィン積層体配置部１２０の枠体１２０Ｂに取り付け、フィン積層体における複数枚の熱交換器用フィン１０をガイド体Ｇの長手方向（熱交換器用フィン１０の積層（スタック）方向）に圧縮し、ガイド体Ｇの長手方向における切欠部１２の位置を揃えた状態を維持させる。このようにしてフィン積層体をセットされたフィン積層体配置部１２０は、本体部１１０の正面から本体部１１０の内部に装着される。

次に、図８に示すように、扁平チューブ挿入部１３２に扁平チューブＴを挿入した扁平チューブ配設部１３０を、図４に示すように本体部１１０の正面から本体部１１０の内部位置であって、かつ、フィン積層体配置部１２０の下方位置（開口部１２Ａが開口している側の位置）に装着する。このようにしてフィン積層体配置部１２０と扁平チューブ配設部１３０とが本体部１１０に装着された後、本体部１１０に配設されているスイッチ１８０が操作されると、扁平チューブ挿入用駆動部１４０が作動する。具体的には、図１１に示すように扁平チューブ配設部１３０にセットされている扁平チューブＴが、切欠部１２の開口部１２Ａ側（下側）から進入して熱交換器用フィン１０を上側に持ち上げ、連結部１８を定盤１５０に当接させることで、扁平チューブＴを切欠部１２に挿入させるのである。

このとき、ガイド体Ｇは、ガイド体規制部１２２Ａにより熱交換器用フィン１０と共に移動することが規制されているので、熱交換器用フィン１０に扁平チューブＴを挿入する動作を利用してフィン積層体から熱交換器用フィン１０とガイド体Ｇとを分離（ガイド体Ｇを除去）することができるのである。ガイド体Ｇの厚さ寸法が切欠部１２の内幅寸法よりもわずかに幅狭寸法となるように形成されていれば、熱交換器用フィン１０からの分離を円滑に行うことができる。

先述のとおり、扁平チューブ挿入用駆動部１４０の伸長速度（扁平チューブＴの切欠部１２への挿入速度）は、第１挿入速度と、第１挿入速度よりも低速であって徐々に挿入速度が低下（やがて挿入速度が０になる）する第２挿入速度と、の２種類の挿入速度により切欠部１２に扁平チューブＴが挿入される。ガイド体Ｇはガイド体規制部１２２Ａによるガイド体Ｇの移動規制による分離の他、図示しないガイド体除去部としてのガイド体アンローダにより熱交換器用フィン１０から分離させるようにしてもよい。ガイド体Ｇの厚さ寸法が切欠部１２の内幅寸法よりもわずかに幅狭寸法となるように形成されていれば、熱交換器用フィン１０からの分離を円滑に行うことができる。

以上のようにしてガイド体Ｇが挿通された熱交換器用フィン１０の所定の切欠部１２に扁平チューブＴが挿入される（切欠部１２に対する扁平チューブＴの１回目の挿入処理がなされる）と、扁平チューブ挿入用駆動部１４０が短縮し、扁平チューブ配設部１３０をフィン積層体配置部１２０から離反させ、フィン積層体配置部１２０と扁平チューブ配設部１３０とを元の位置に戻す。この状態においては、熱交換器用フィン１０の複数の切欠部１２に対して扁平チューブＴが櫛歯状に間欠的に挿入された状態になっている。

次に、フィン積層体配置部１２０と扁平チューブ配設部１３０とをそれぞれ本体部１１０から引き出しする。
つづいて、熱交換器用フィン１０における複数の切欠部１２に対して扁平チューブＴが間欠配置で挿入されている扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳをフィン積層体配置部１２０から取り出し、図９に示すように、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳを扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部１７０に移し替えをする。扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部１７０にセットされた扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳは、フィン積層体配置部１２０にセットされていた際における切欠部１２の平面位置を一つ分ずらした状態でセットされることになる。このような扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部１７０は本体部１１０のフィン積層体配置部１２０が収容されていた部分にフィン積層体配置部１２０に替えて本体部１１０に装着されることになる。

次に、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳを形成する際に用いた図８に示す扁平チューブ配設部１３０と同一条件で扁平チューブＴが配設された扁平チューブ配設部１３０を用意する。そして先に用いた扁平チューブ配設部１３０と同じ位置に２回目の扁平チューブ配設部１３０をセットする。
このようにして扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部１７０と扁平チューブ配設部１３０とを本体部１１０にセットすることにより、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳにおいて扁平チューブＴが未挿入である切欠部１２と扁平チューブ配設部１３０にセットされている扁平チューブＴとの平面位置を一致させることができる。

続いてスイッチ１８０が操作されると、一回目における切欠部１２への扁平チューブＴの挿入動作と同様にして図１２に示すように扁平チューブＴを挿入対象の切欠部１２に挿入することができる。このように熱交換器用フィン１０に形成された複数の切欠部１２に対して扁平チューブＴを二回に分けて挿入することにより、切欠部１２へ扁平チューブＴを挿入させる際の摩擦力に代表される外力を削減することができる。これにより、扁平チューブ挿入用駆動部１４０の小型化と、切欠部１２の破損を防止することができる。

なお、図１２に示すように、２回目の切欠部１２に対する扁平チューブＴの挿入時には、他の切欠部１２に扁平チューブＴが挿入されているので、圧縮部１２４は使用しなくても熱交換器用フィン１０の面外変形が生じるおそれはない。なお、図示はしないが、２回目の切欠部１２に対する扁平チューブＴの挿入時にも、１回目の切欠部１２への扁平チューブＴの挿入時と同様に圧縮部１２４を使用することもできる。

このようにして熱交換器用フィン１０に形成されたすべての切欠部１２に扁平チューブＴを挿入させた熱交換器のコアの直前体を得ることができる。熱交換器のコアの直前体を扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部１７０から取り出した後、図示しないヘッダを熱交換器のコアの直前体に取り付けすれば、熱交換器のコアを得ることができる。

（第２実施形態）
第１実施形態においては、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳの切欠部１２に対して、２回目の扁平チューブＴの挿入対象となる切欠部１２の位置を位置決めする際に、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部１７０の構成を採用した形態について説明した。これ対して本実施形態においては、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳの切欠部１２に２回目の扁平チューブＴの切欠部１２への挿入時においても、フィン積層体配置部１２０に扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳが配設されている状態を維持し、第２扁平チューブ配設部１９０を用いて、２回目の扁平チューブＴを挿入する形態について説明する。図１３は、扁平チューブ配設部と第２扁平チューブ配設部との比較平面図である。

図１３に示すように、第２扁平チューブ配設部１９０は扁平チューブ配設部１３０と同一の外形形状に形成されている。第２扁平チューブ配設部１９０における扁平チューブ挿入部１９２は、扁平チューブ配設部１３０を用いて熱交換器用フィン１０の切欠部１２に扁平チューブＴが装着された位置を除く他の切欠部１２に対応する平面位置に形成されている。このような第２扁平チューブ配設部１９０の構成を採用することにより、第１実施形態のように扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部１７０を用いて扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳの移し替え工程を省略することができる。

本実施形態における熱交換器用フィン１０への扁平チューブＴの挿入方法は、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳを得るまでの工程と、熱交換器のコアの直前体を得た後の工程は第１実施形態と同様にして行うことができるため、ここでの詳細な説明は省略する。
熱交換器用フィン１０の複数の切欠部１２に対する１回目の扁平チューブＴの挿入がなされ、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳが形成された後、扁平チューブ配設部１３０を本体部１１０から引き出しする。つづいて、扁平チューブ配設部１３０に替えて第２扁平チューブ配設部１９０を本体部１１０にセットする。この後スイッチ１８０が操作されると、１回目の扁平チューブＴの挿入作業時と同様に扁平チューブ挿入用駆動部１４０が作動し、扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳにおいて扁平チューブＴが未挿入だった切欠部１２に扁平チューブＴを挿入することができる。

このように扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳの切欠部１２に対する扁平チューブＴの挿入（熱交換器用フィン１０の切欠部１２に対する２回目の扁平チューブＴの挿入）工程を行うに当たっては、次のいずれかが採用されることになる。すなわち、本体部１１０内において、扁平チューブＴが未挿入である切欠部１２の平面位置を扁平チューブ間欠挿入フィン積層体ＴＳ側で１ピッチずつずらす（第１の方法）。または、扁平チューブ配設部１３０に配設させる扁平チューブＴの平面配設位置を１回目の挿入時と２回目の挿入時とにおいて、扁平チューブＴの挿入対象となる切欠部１２を１ピッチずつずらす（第２の方法）。のいずれか一方を適宜選択すればよい。

以上本発明について実施形態に基づいて説明をしたが、本発明は以上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。例えば、以上の実施形態においては、熱交換器用フィン１０の切欠部１２に扁平チューブＴを挿入させる際に、扁平チューブ配設部１３０と第２扁平チューブ配設部１９０をフィン積層体配置部１２０や扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部１７０に接近させているが、この形態に限定されるものではない。いずれか一方が他方に接近する形態や両者が互いに接近する形態を適宜採用することができる。

また、以上の実施形態においては、本体部１１０の内部空間においてフィン積層体配置部１２０の下側位置に扁平チューブ配設部１３０および第２扁平チューブ配設部１９０を配設した形態について説明しているが、このような形態はフィン積層体配置部１２０に配設されている熱交換器用フィン１０の切欠部１２の幅方向における開口部１２Ａ下側に開口しているためである。フィン積層体配置部１２０に配設されている熱交換器用フィン１０の切欠部１２の幅方向における開口部１２Ａが横を向いている場合には、定盤１５０と扁平チューブ配設部１３０および第２扁平チューブ配設部１９０をフィン積層体配置部１２０の横に配設した形態を採用することができる。

また、本実施形態においては、圧縮部１２４の圧縮板１２６の板厚寸法を熱交換器用フィン１０の板厚寸法よりも十分に厚く形成した形態について説明したが、この実施形態に限定されるものではない。切欠部１２に扁平チューブＴを挿入する際に、扁平チューブＴが圧縮板１２６に接触した際に、圧縮板１２６が大きく変形することがなければよいのであって、熱交換器用フィン１０よりも剛性（機械的強度）が高い材料に形成されていれば圧縮板１２６の板厚寸法は特に限定されるものではない。

また、切欠部１２への扁平チューブＴの挿入速度について、本実施形態においては挿入速度を２種類に分けているが、切欠部１２への扁平チューブＴの挿入速度の分割数は２種類に限定されるものではない。また、切欠部１２への扁平チューブＴの挿入速度を第１挿入速度から第２挿入速度に変化させる位置も切欠部１２の深さ方向の３分の２の位置に限定されるものではない。切欠部１２への扁平チューブＴの挿入速度は、３種類以上に分けてもよいし、切欠部１２への扁平チューブＴの挿入開始から挿入完了までの間、連続的に挿入速度を低下させるようにしてもよい。さらには、切欠部１２への扁平チューブＴの挿入速度を段階的に変更する際においては、挿入速度の変更位置である切欠部１２に対する扁平チューブＴの挿入深さ位置も適宜変更することもできる。

また、定盤１５０の下面を平坦面に形成した形態について説明しているが、定盤１５０の下面に熱交換器用フィン１０の連結部１８側が進入可能な凹部（図示せず）を刻設してもよい。このような凹部を刻設することにより、切欠部１２への扁平チューブＴの挿入時における熱交換器用フィン１０の座屈を防止することができ、製品歩留まりを向上させることができる。

さらには、以上に説明した構成を適宜組み合わせた熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置１００の構成を採用することもできる。

Claims

幅方向の一方側から他方側に向けて切欠かれた切欠部が長手方向に複数形成されてなる熱交換器用フィンが、板厚方向に複数枚積層され、長手方向に並ぶ複数の前記切欠部のうちの少なくとも１つに対して複数枚の前記熱交換器用フィンの前記切欠部を連通するように積層方向に長尺なガイド体が差し込まれて構成されるフィン積層体を配置するフィン積層体配置部と、
前記ガイド体が差し込まれていない前記切欠部に対して、間欠配置で扁平チューブが配設されていると共に、前記熱交換器用フィンの幅方向における前記切欠部の開口部側に配設された扁平チューブ配設部と、前記扁平チューブを前記切欠部に挿入すべく、前記扁平チューブと前記切欠部とを相対的に接近させる扁平チューブ挿入用駆動部と、
前記扁平チューブを前記切欠部に挿入する際において、前記熱交換器用フィンの幅方向の他方側端縁を当接させる定盤と、
前記熱交換器用フィンのスタック方向の両端に位置する前記熱交換用フィンに対し、前記熱交換器用フィンのスタック方向に直交する面において、前記熱交換器用フィンの幅方向と同一平面内で直交する方向の全範囲にわたって当接する圧縮板と、該圧縮板により前記熱交換器用フィンをスタック方向に圧縮するための圧縮手段と、を有する熱交換器用フィン圧縮部と、
前記ガイド体を前記フィン積層体から除去するガイド体除去部と、
前記扁平チューブ配設部に配設された前記扁平チューブを前記切欠部に挿入させてなる扁平チューブ間欠挿入フィン積層体において、前記扁平チューブが未挿入である前記切欠部の位置を、前記扁平チューブ配設部に配設されている前記扁平チューブの位置に位置合わせして配設すると共に、前記フィン積層体配置部と交換して用いられる扁平チューブ間欠挿入フィン積層体配設部と、
を具備していることを特徴とする熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置。
幅方向の一方側から他方側に向けて切欠かれた切欠部が長手方向に複数形成されてなる熱交換器用フィンが、板厚方向に複数枚積層され、長手方向に並ぶ複数の前記切欠部のうちの少なくとも１つに対して複数枚の前記熱交換器用フィンの前記切欠部を連通するように積層方向に長尺なガイド体が差し込まれて構成されるフィン積層体を配置するフィン積層体配置部と、
前記ガイド体が差し込まれていない前記切欠部に対して、間欠配置で扁平チューブが配設されていると共に、前記熱交換器用フィンの幅方向における前記切欠部の開口部側に配設された扁平チューブ配設部と、
前記扁平チューブを前記切欠部に挿入すべく、前記扁平チューブと前記切欠部とを相対的に接近させる扁平チューブ挿入用駆動部と、
前記扁平チューブを前記切欠部に挿入する際において、前記熱交換器用フィンの幅方向の他方側端縁を当接させる定盤と、
前記熱交換器用フィンのスタック方向の両端に位置する前記熱交換用フィンに対し、前記熱交換器用フィンのスタック方向に直交する面において、前記熱交換器用フィンの幅方向と同一平面内で直交する方向の全範囲にわたって当接する圧縮板と、該圧縮板により前記熱交換器用フィンをスタック方向に圧縮するための圧縮手段と、を有する熱交換器用フィン圧縮部と、
前記ガイド体を前記フィン積層体から除去するガイド体除去部と、
前記フィン積層体配置部に配置され、前記扁平チューブ配設部と、前記扁平チューブ挿入用駆動部と、前記当接板と、前記ガイド体除去部と、により前記フィン積層体の前記切欠部に前記扁平チューブが間欠挿入されてなる扁平チューブ間欠挿入フィン積層体において、前記扁平チューブが未挿入である前記切欠部の位置に対応する配置で新たな扁平チューブが配設されていると共に、前記扁平チューブ配設部と交換して用いられる第２の扁平チューブ配設部と、
を具備していることを特徴とする熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置。
前記当接板は、前記熱交換器用フィンとの当接面における輪郭線に倣った形状に形成されていて、
前記当接板の前記熱交換器用フィンの幅方向側における一方の端縁位置が、前記切欠部の開口部位置からはみ出していることを特徴とする請求項１または２記載の熱交換器用フィンへの扁平チューブ挿入装置。