(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多工程によるローラ成形にて構成されるコルゲートフィンの製造方法が、連続的に供給される平板状板材（１Ａ）を、円筒状にルーバ切れ刃（２１）を有する上下一対のルーバ成形ローラ（２，２’）間に通すことによって、該平板状板材にルーバ（１１）を成形するルーバ成形工程と、
該ルーバ（１１）が形成された該平板状板材（１Ａ）を上下一対の起点成形ローラ（３，３’）間に通すことによって、該ルーバ間に一対の山形状又は一対の谷形状に該平板状板材を曲げるための曲げ起点（１２）を成形する起点成形工程と、
該ルーバ及び該曲げ起点が成形された該平板状板材（１Ａ）を上下一対の歯車状の山形ローラ（４，４’）間に通すことによって、該平板状板材を該曲げ起点を起点として曲げて、波形状に成形する山形成形工程と、
を含んでおり、
前記ルーバ成形工程では、ルーバ成形する前記一対のルーバ成形ローラ（２，２’）が、軸方向に直角の断面形状が高さより上面の長さの方が長い台形状の凸部（２１Ａ）を周面に有する円筒形ローラであり、前記ルーバ成形工程が前記起点成形工程の前又は前記起点成形工程と同時に行われる
ことを特徴とするコルゲートフィンの製造方法。
【請求項２】
多工程によるローラ成形にて構成されるコルゲートフィンの製造方法が、連続的に供給される平板状板材（１Ａ）を、円筒状にルーバ切れ刃（２１）を有する上下一対のルーバ成形ローラ（２，２’）間に通すことによって、該平板状板材にルーバ（１１）を成形するルーバ成形工程と、
該ルーバ（１１）が形成された該平板状板材（１Ａ）を上下一対の起点成形ローラ（３，３’）間に通すことによって、該ルーバ間に該平板状板材を曲げるための曲げ起点（１２）を成形する起点成形工程と、
該ルーバ及び該曲げ起点が成形された該平板状板材（１Ａ）を上下一対の歯車状の山形ローラ（４，４’）間に通すことによって、該平板状板材を該曲げ起点を起点として曲げて、波形状に成形する山形成形工程と、
を含んでおり、
前記ルーバ成形工程では、ルーバ成形する前記一対のルーバ成形ローラ（２，２’）が、軸方向に直角の断面形状が高さより上面の長さの方が長い台形状の凸部（２１Ａ）を周面に有する円筒形ローラであり、前記ルーバ成形工程が前記起点成形工程の前又は前記起点成形工程と同時に行われることを特徴とするコルゲートフィンの製造方法。
【請求項３】
前記山形成形工程では、前記起点成形工程で形成された曲げ起点によって前記平板状板材（１Ａ）を波形状に押し曲げることを特徴とする請求項１又は２に記載のコルゲートフィンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラ成形により、従来より複雑なルーバ形状を有するコルゲートフィンを製造することを可能にした多工程ローラ成形によるコルゲートフィンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の歯車状のローラによるルーバ成形では、図９に示されるように１対の歯車にて一方を固定し、もう一方を動作させた時の歯先の軌跡が曲線運動となるという歯車特有の回転運動によりルーバを成形するため、フィンに対し直角方向でせん断出来ず、一方向ルーバ等の複雑なルーバ形状を成形できないという問題があった。
フィンに直角にせん断（図８（ｂ）のＡ部参照）ができないと、フィン頂点部とルーバ部は完全につながった状態となり、そのようなルーバ形状を一方向に配列するとフィンがルーバの残留応力により一方向に湾曲するため、成形後のフィンを処理できずフィンを製造することは不可能になる。
【０００３】
このようなローラ成形によるコルゲートフィンの製造方法として、特許文献１によるオフセット形状フィンの製造方法が知られている。この従来の製造方法では、アンコイラされた板材を一対の歯車状ローラ間に通して波形形状板にし（第１工程）、その後、この波形形状板を切断刃を備える一対の歯車状ローラ間を通してルーバせん断を行い（第２工程）、最後に同様に一対の歯車状ローラ間を通しオフセット成形している（第３工程）。この公知技術では、ルーバ形状を歯車状の一対のローラにて波形成形と同様にせん断成形を行っているため、ローラの材料の引き込み特性及び上述した歯車特有の回転運動によりルーバ形状に制約できる。
【０００４】
このように従来のローラ成形ではルーバ形状に制約ができるが、よりフィンとして高性能化を狙うためには、より複雑なルーバ形状が必要となり、かつ高生産性を達成するためにはローラ成形にてより複雑なルーバ形状を成形できる成形方法が求められている。
【０００５】
一方、ローラにて複雑なルーバを有するフィンを成形するためには、特許文献２に示されるように円筒上のローラにルーバ切れ刃を有するローラにてルーバを成形することで対応できる。しかしながら、ルーバ切れ刃のみを有するローラでは、平面状にルーバのみしか成形出来ないため、コルゲートするために波形に成形する工程が必要となる。
【０００６】
ここで、ルーバが成形された平板を波形に曲げるためには、ルーバ成形工程にて成形されたルーバを変形させることなく波形にする必要がある。ルーバを変形させること無く波形に成形する方法として、特許文献２に示されるように成形されたルーバのピッチと同等のピッチを有する歯形のローラにて成形する方法があるが、この方法では、特定の条件下以外ではルーバ間ピッチの累積誤差等により必ずルーバを変形させてしまうという問題がある。また、たとえ特定の条件下で成立したとしても、とても量産技術とはなり得ないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３８２７６号公報
【特許文献２】特公平６−９７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複雑なルーバ形状を有するコルゲートフィンをルーバ間ピッチの誤差なく精度良く、ローラ成形により量産化できる多工程ローラ成形によるコルゲートフィンの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載のコルゲートフィンの製造方法を提供する。
請求項１に記載のコルゲートフィンの製造方法は、連続的に供給される平板状板材（１Ａ）を、円筒状にルーバ切れ刃（２１）を有する上下一対のルーバ成形ローラ（２，２’）間に通すことによって、該平板状板材にルーバ（１１）を成形するルーバ成形工程と、該ルーバ（１１）が形成された該平板状板材（１Ａ）を上下一対の起点成形ローラ（３，３’）間に通すことによって、該ルーバ間に一対の山形状又は一対の谷形状に該平板状板材を曲げるための曲げ起点（１２）を成形する起点成形工程と、該ルーバ及び該曲げ起点が成形された該平板状板材（１Ａ）を上下一対の歯車状の山形ローラ（４，４’）間に通すことによって、該平板状板材を該曲げ起点を起点として曲げて、波形状に成形する山形成形工程とを含む多工程によるローラ成形にて構成されているものである。これにより、複雑なルーバ形状を有するコルゲートフィン１，１’をルーバ１１間のピッチ誤差なく、またルーバ１１を変形させることなく、ローラ成形により量産化することができる。また、生産性に劣るプレス成形を採用していないので、フィンの高生産性が可能となる。
【００１０】
請求項１又は２の該製造方法は、ルーバ成形する一対のルーバ成形ローラ２，２’が軸方向に直角の断面形状が高さより上面の長さの方が長い台形状の凸部２１Ａを周面に有する円筒形ローラであり、ルーバ成形工程が、起点成形工程の前又は同時に行われること規定したものである。要は、ルーバ成形と起点成形とが平板状板材１Ａの状態で行われることを示したものである。
【００１１】
請求項３の該製造方法は、山形成形工程では、起点成形工程で形成された曲げ起点によって平板状板材１Ａを波形状に押し曲げることを規定したものである。即ち、曲げ起点を押し出すことで、曲げ起点が略９０°に曲げられ、曲げ起点間が直線上となる連続した凹凸状のコルゲートフィンが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態のコルゲートフィンの製造方法の工程を概念的に説明する概略加工工程図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態のコルゲートフィンの製造方法における各工程（ａ），（ｂ），（ｃ）での成形作業を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態のコルゲートフィンの製造方法のルーバ成形工程における１実施例のローラ形状の全体図と部分拡大図である。
【図４】図４は、図３のルーバ成形工程により成形された板材を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態のコルゲートフィンの製造方法の起点成形工程における１実施例のローラ形状の全体図と部分拡大図である。
【図６】図６は、図３のルーバ成形工程及び図５の起点成形工程により成形された板材を説明する図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態のコルゲートフィンの製造方法の山形成形工程における１実施例のローラ形状の全体図と部分拡大図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態のコルゲートフィンの製造方法によって成形されたオフセットルーバ形コルゲートフィン（ａ）及び一方向ルーバ形コルゲートフィン（ｂ）を示している。
【図９】図９は、従来のローラによるルーバ形状の問題点を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に従って本発明の実施形態のコルゲートフィンの製造方法について説明する。図１は、本発明の実施形態のコルゲートフィンの製造方法の工程を概念的に説明する概略加工工程図であり、図２は、各加工工程での成形作業を簡単に説明する図である。コルゲートフィン１の材料である平板状板材１Ａは、コイル状に巻かれた状態から巻き出される（アンコイラ）ことによって連続的に供給される。板材１Ａは、まず上下に配置された一対のルーバ成形ローラ２，２’間に供給される。ルーバ成形ローラ２，２’には、ルーバの形状に適合する切れ刃がローラ周面に沿って形成されており、一対のルーバ成形ローラ２，２’間を通過することにより板材１Ａにはルーバ１１が形成される。これがルーバ成形工程である。
【００１４】
ルーバ１１が形成された板材１Ａは、平板状態を保ったまま次の上下に配置された一対の起点成形ローラ３，３’間に供給される。起点成形ローラ３，３’の周面には、軸方向に沿って小突条３１が形成されており、この起点成形ローラ３，３’間を通過することで、ルーバ１１が形成された板材１Ａには、曲げの起点となる小突起部１２，１２’が形成される。これが、起点成形工程である。この場合、後に説明するように、一方の第１の小突起部１２は、上向きの山形状をしているのに対し、他方の第２の小突起部１２’は、第１の小突起部１２とは逆に下向きの山形状（谷状）となっている。
【００１５】
ルーバ１１及び小突起１２，１２’が形成された板材１Ａは、依然として平板状態を保ったまま更に次の上下に配置された一対の山形ローラ４，４’間に供給される。山形ローラ４，４’は、その周面に軸方向に沿って形成された山形突条４１が周方向に連続して形成された歯車状のローラであり、この山形ローラ４，４’間を通過することで、ルーバ１１と小突起部１２，１２’が形成された板材１Ａは、波形形状（コルゲート状）になる。図１では一対の山形ローラ４，４’が２個所設けられていて、板材１Ａを２回通すようにしているが、これは波形形状を整形するために２回通しているのであり、１回の通過で十分に波形形状が形成できれば、一対の山形ローラ４，４’を１個所だけにしてもよい。
【００１６】
図２は、各工程により成形された板材の形状を概念的に説明する図である。（ａ）はルーバ成形工程を示しており、ルーバ成形ローラ２，２’を通過した平板状の板材１Ａにルーバ１１が、板材１Ａの搬送方向に沿って所定の間隔をあけて形成されている。（ｂ）は起点成形工程を示しており、平板状の板材１Ａのルーバ１１間には、起点成形ローラ３，３’の小突条３１’，３１により、小突起部１２が２つ形成される。なお、隣接するルーバ１１間には、起点成形ローラ３，３’の小突条３１，３１’により、小突起部１２’が２つ形成される。（ｃ）は山形成形工程を示しており、ルーバ１１及び小突起部１２，１２’が形成された平板状の板材１Ａは、小突起部１２間（又は小突起部１２’間）が山形ローラ４，４’によって押し出され、小突起部１２及び１２’を曲げ起点として曲げられることを示している。このようにして、この山形ローラ４，４’間を通過することで、平板状の板材１Ａは山と谷とが交互に連続する波形状となる。
【００１７】
図３は、ルーバ成形ローラ２，２’の１実施例であるローラ形状とその部分拡大図を示している。ルーバ成形ローラ２，２’の周面には、ルーバ切れ刃２１，２１’が軸方向にオフセットされた形で形成されている。ルーバ切れ刃２１，２１’の軸方向に直角の断面形状は、高さよりも上面の長い略台形状の凸部２１Ａとなっていて、この凸部２１Ａの縁がルーバ切れ刃２１，２１’となっている。ルーバ切れ刃２１と２１’の間には、後の工程で形成される小突起部１２形成のための所定の間隔が設けられている。このように、ルーバ成形ローラ２，２’の周面に形成される、ルーバ切れ刃２１，２１’となる凸部２１Ａは高さが低いので、ルーバ成形ローラ２，２’は一種の円筒形ローラと称すことができる。
【００１８】
図４は、ルーバ成形ローラ２，２’を通過した後の平板状の板材１Ａの形状を示している。平板状の板材１Ａには、ルーバ成形ローラ２，２’の略台形状の凸部２１Ａに沿った形のルーバ１１が形成されている。また、一方のルーバ１１と他方のオフセットされたルーバ１１との間には、小突起部１２を形成するための所定の間隔が設けられている。
【００１９】
図５は、起点成形ローラ３，３’の１実施例であるローラ形状とその部分拡大図を示している。起点成形ローラ３，３の周面には、周方向に所定の間隔をあけて小突条３１，３１’が設けられている。この小突条３１，３１’は軸方向に延在していて、第１の小突条３１と第２の小突条３１’とが周方向に交互に形成されている。一方の第１の小突条３１は、軸方向に直角の断面形状が、２つの山が連なる連山の形をしており、他方の第２の小突条３１’は、単独の山の形をしている。こうして、２つの起点成形ローラ３，３’は、一方の起点成形ローラ３の第２の小突条３１’の山形が他方の起点成形ローラ３’の第１の小突条３１の連山の間に噛合する形で組み合わされている。
【００２０】
図６は、ルーバ１１が形成された平板状の板材１Ａが、一対の起点成形ローラ３，３’を通過した後の平板状の板材１Ａの形状を示している。板材１Ａのルーバ１１間には、２つの組の小突起部１２，１２’が形成されている。この場合、一方の第１の小突起部１２の板材１Ａの搬送方向に直角の断面形状は、２つの山が連なる連山の形をしており、他方の第２の小突起部１２’の同様な断面形状も、２つの山が連なる連山の形をしている。ただ、第１の小突起部１２の板材１Ａの搬送方向に直角の断面形状の連山の形が上を向く形状であるのに対し、第２の小突起部１２’の連山の形は、第１の小突起部１２と逆向きで、下を向く形状である。
【００２１】
図７は、山形ローラ４，４’の１実施例であるローラ形状とその部分拡大図を示している。山形ローラ４，４’の周面には、軸方向に直角の断面形状が山形形状の凸条４１が、周方向に連なる形で形成されている。この凸条４１は軸方向に延在している。したがって、山形ローラ４，４’は、一種の歯車状のローラであり、上下一対の山形ローラ４，４’が、ルーバ１１及び２つの組の小突起部１２，１２’が形成された平板状の板材１Ａを両者の間に挟み込む形で噛み合うことによって、平板状の板材１Ａが波形形状（コルゲート形状）となって、コルゲートフィンが形成される。
【００２２】
図８は、本発明の実施形態のコルゲートフィンの製造方法によって製造されるコルゲートフィンを示している。（ａ）は、上記で１実施例として説明しているルーバ成形ローラ２，２’、起点成形ローラ３，３’及び山形ローラ４，４’を使用して製造したオフセットルーバ形状コルゲートフィン１を示している。
【００２３】
このオフセットルーバ形状コルゲートフィン１の構造は、前述した特許文献１に示された従来技術のロール成形により加工されたオフセットルーバ形状コルゲートフィンと構造は一見してほぼ同じであるが、その製造工程が全く異なるものである。即ち、従来技術では、前述したように歯車状のローラで板材を波形状に成形した後に切断刃を有するローラで波形状の板材にルーバを形成している。そのため、ローラの材料引き込み特性によりルーバ形状に制約がでる。これに対して、本発明では、平板状の板材の状態でルーバを形成しているのでルーバ形状に制約ができないものであり、複雑なルーバ形状も可能となる。
【００２４】
図８（ｂ）は、本発明の実施形態のコルゲートフィンの製造方法によって製造された一方向ルーバ形状コルゲートフィン１’である。この一方向ルーバ形状コルゲートフィン１’は、本発明の特徴の１つである、フィンに直角にせん断された部分Ａを備えたルーバ１１を有している。
【００２５】
当然、このような一方向ルーバ形状コルゲートフィン１’を製造するには、先の実施例で示された一対のルーバ成形ローラ２，２’のルーバ切れ刃２１，２１’の形状を変える必要がある。即ち、ルーバ切れ刃としてコ字状の切れ刃を有する凸部をルーバ成形ローラ２，２’の周面に形成する必要がある（図示せず）。起点成形ローラ３，３’及び山形ローラ４，４’の周面構造は、基本的に変更する必要はない。
【００２６】
以上説明したように、本発明のコルゲートフィンの製造方法では、平板状の板材の状態でルーバを成形しているので、複雑なルーバ形状を有するコルゲートフィンをローラ成形により量産化できる。
また、起点成形ローラにより、曲げ起点を板材を曲げる前に成形しているので、ルーバが形成されている板材をルーバ形状を乱すことなく、曲げ起点から容易にかつ精度良く曲げることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１，１’    コルゲートフィン
１Ａ    平板状板材
１１    ルーバ
１２，１２’    小突起部
２，２’    ルーバ成形ローラ
２１，２１’    ルーバ切れ刃
３，３’    起点成形ローラ
３１，３１’    小突条
４，４’    山形ローラ
４１    凸条
Ａ    フィンに直角の切断部
【図１】
0005577780.tif 000002
【図２】
0005577780.tif 000003
【図３】
0005577780.tif 000004
【図４】
0005577780.tif 000005
【図５】
0005577780.tif 000006
【図６】
0005577780.tif 000007
【図７】
0005577780.tif 000008
【図８】
0005577780.tif 000009
【図９】
0005577780.tif 000010