(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状のヘッダー本体（２１）の長手方向に所定間隔を置いて複数のチューブ用穴（２１ａ，２１ｂ）を形成するとともに、前記ヘッダー本体（２１）の前記複数のチューブ用穴（２１ａ，２１ｂ）の外側となる位置にサイドプレート用穴（２１ｃ）を形成するための熱交換器用ヘッダーへの穴開け方法において、
前記複数のチューブ用穴（２１ａ，２１ｂ）のうち中間に位置する所定数の固定域チューブ用穴（２１ａ）を前記固定域チューブ用穴（２１ａ）に対応する本数のチューブ穴用ポンチ（３５）を備えた固定域用金型（２７，２９）により形成する第１の穴開け工程と、
この第１の穴開け工程により形成された前記固定域チューブ用穴（２１ａ）の外側に位置する変化域チューブ用穴（２１ｂ）およびサイドプレート用穴（２１ｃ）を、前記ヘッダー本体（２１）の長手方向に移動可能とされ前記移動域チューブ用穴（２１ｂ）より多い本数のチューブ穴用ポンチ（５５）を備えかつサイドプレート用穴（２１ｃ）を形成するサイドプレート穴用ポンチ（５７）を備えた一対の変化域用金型（４７，５１）により、前記移動域チューブ用穴（２１ａ）の本数より多い分の前記チューブ穴用ポンチ（５５）を前記固定域チューブ用穴（２１ａ）に挿入しながら形成する第２の穴開け工程と、
を有することを特徴とする熱交換器用ヘッダーへの穴開け方法。
【請求項２】
中間部に複数のチューブ用穴（２１ａ）の形成された長尺状のヘッダー本体（２１）の前記チューブ用穴（２１ａ）の両側に新たなチューブ用穴（２１ｂ）を形成するとともに、前記ヘッダー本体（２１）の前記新たなチューブ用穴（２１ｂ）の外側となる位置にサイドプレート用穴（２１ｃ）を形成するための金型装置であって、
間隔を置いて対向配置される第１のホルダ（３９），第２のホルダ（４１）と、
前記第１のホルダ（３９）の前記第２のホルダ（４１）側に前記第１のホルダ（３９）に沿って移動自在に配置される一対のダイ（４７）と、
前記第２のホルダ（４１）の前記第１のホルダ（３９）側に前記第２のホルダ（４１）に沿って移動自在に配置される一対のポンチホルダ（５１）と、
前記ポンチホルダ（５１）に配置され前記新たなチューブ用穴（２１ｂ）を形成するとともに、前記新たなチューブ用穴（２１ｂ）より多い本数のチューブ穴用ポンチ（５５）と、
前記ポンチホルダ（５１）に配置され前記サイドプレート用穴（２１ｃ）を形成するためのサイドプレート穴用ポンチ（５７）と、
を有することを特徴とする金型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器用ヘッダーへの穴開け方法およびこの方法に使用される金型装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ラジエータ，コンデンサ等の熱交換器のヘッダープレートでは、図７に示すように、長尺状のヘッダー本体１の長手方向に所定間隔を置いてチューブの端部を挿入するための多数のチューブ用穴１ａが形成されている。
そして、その両側にサイドプレートの端部を挿入するためのサイドプレート用穴１ｂが形成されている。
【０００３】
図８は、この種のヘッダープレートにチューブ用穴１ａおよびサイドプレート用穴１ｂを形成するための金型装置を示すもので、この金型装置では、上ホルダ３にダイ５が固定され、下ホルダ７にポンチホルダ９が固定されている。
ポンチホルダ９には、チューブ用穴１ａを形成するためのチューブ穴用ポンチ１１が所定間隔を置いて配置され、その両側にサイドプレート用穴１ｂを形成するためのサイドプレート穴用ポンチ１３が配置されている。
【０００４】
この金型装置では、上ホルダ３を下ホルダ７側に移動することにより、ヘッダー本体１に、チューブ用穴１ａおよびサイドプレート用穴１ｂを同時に一工程で加工することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の金型装置では、ポンチホルダ９に、ヘッダー本体１に形成すべきチューブ用穴１ａに対応する数のチューブ穴用ポンチ１１を配置し、この両側にサイドプレート穴用ポンチ１３を配置して、チューブ用穴１ａおよびサイドプレート用穴１ｂを同時に加工しているため、ヘッダー本体１に形成すべきチューブ用穴１ａの数に対応した数のポンチホルダ９が必要になり金型コストが増大し、また、金型の交換に多大な工数が必要になるという問題があった。
【０００６】
すなわち、ヘッダー本体１に形成すべきチューブ用穴１ａの数が変わると、ヘッダー本体１の両側に形成されるサイドプレート用穴１ｂの間隔が変わるため、チューブ用穴１ａおよびサイドプレート用穴１ｂを同時に加工するためには、ヘッダー本体１に形成すべきチューブ用穴１ａの数に対応した数のポンチホルダ９が必要になる。
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、ヘッダー本体に形成すべきチューブ用穴の数に関係なく２種類の金型装置によりチューブ用穴およびサイドプレート用穴を加工することができる熱交換器用ヘッダーへの穴開け方法およびこの方法に使用される金型装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の熱交換器用ヘッダーへの穴開け方法は、長尺状のヘッダー本体の長手方向に所定間隔を置いて複数のチューブ用穴を形成するとともに、前記ヘッダー本体の前記複数のチューブ用穴の外側となる位置にサイドプレート用穴を形成するための熱交換器用ヘッダーへの穴開け方法において、前記複数のチューブ用穴のうち中間に位置する所定数の固定域チューブ用穴を前記固定域チューブ用穴に対応する本数のチューブ穴用ポンチを備えた固定域用金型により形成する第１の穴開け工程と、この第１の穴開け工程により形成された前記固定域チューブ用穴の外側に位置する変化域チューブ用穴およびサイドプレート用穴を、前記ヘッダー本体の長手方向に移動可能とされ前記移動域チューブ用穴より多い本数のチューブ穴用ポンチを備えかつサイドプレート用穴を形成するサイドプレート穴用ポンチを備えた一対の変化域用金型により、前記移動域チューブ用穴の本数より多い分の前記チューブ穴用ポンチを前記固定域チューブ用穴に挿入しながら形成する第２の穴開け工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の金型装置は、中間部に複数のチューブ用穴の形成された長尺状のヘッダー本体の前記チューブ用穴の両側に新たなチューブ用穴を形成するとともに、前記ヘッダー本体の前記新たなチューブ用穴の外側となる位置にサイドプレート用穴を形成するための金型装置であって、間隔を置いて対向配置される第１のホルダ，第２のホルダと、前記第１のホルダの前記第２のホルダ側に前記第１のホルダに沿って移動自在に配置される一対のダイと、前記第２のホルダの前記第１のホルダ側に前記第２のホルダに沿って移動自在に配置される一対のポンチホルダと、前記ポンチホルダに配置され前記新たなチューブ用穴を形成するとともに、前記新たなチューブ用穴より多い本数のチューブ穴用ポンチと、前記ポンチホルダに配置され前記サイドプレート用穴を形成するためのサイドプレート穴用ポンチとを有することを特徴とする。
【００１０】
（作用）
請求項１の熱交換器用ヘッダーへの穴開け方法では、先ず、第１の穴開け工程により、ヘッダー本体に形成すべき複数のチューブ用穴のうち中間に位置する所定数の固定域チューブ用穴が固定域チューブ用穴に対応する本数のチューブ穴用ポンチを備えた固定域用金型により形成される。
【００１１】
そして、次に、第２の穴開け工程により、第１の穴開け工程により形成された固定域チューブ用穴の外側に位置する変化域チューブ用穴およびサイドプレート用穴が、ヘッダー本体の長手方向に移動可能とされ移動域チューブ用穴より多い本数のチューブ穴用ポンチを備えかつサイドプレート用穴を形成するサイドプレート穴用ポンチを備えた一対の変化域用金型により、移動域チューブ用穴の本数より多い分のチューブ穴用ポンチを固定域チューブ用穴に挿入しながら形成される。
【００１２】
請求項２の金型装置では、一対のポンチホルダに配置されるチューブ穴用ポンチおよびサイドプレート穴用ポンチにより、中間部に複数のチューブ用穴の形成された長尺状のヘッダー本体のチューブ用穴の両側に新たなチューブ用穴が形成され、同時にサイドプレート用穴が形成される。
そして、この時に、一対のポンチホルダおよびダイの間隔が、新たなチューブ用穴およびサイドプレート用穴を同時に加工できるような間隔に調整され、一対のポンチホルダに配置されるチューブ穴用ポンチのうち新たなチューブ用穴加工に不要なチューブ穴用ポンチが、最初に形成された固定域チューブ用穴に挿入可能な位置に位置される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図面に示す実施形態について説明する。
図１は、本発明の熱交換器用ヘッダーへの穴開け方法の一実施形態の概略を示すもので、この方法では、（ａ）に示すように、例えば、アルミニウムからなる長尺状のヘッダー本体２１の長手方向に所定間隔を置いて複数のチューブ用穴２１ａ，２１ｂが形成され、また、ヘッダー本体２１の複数のチューブ用穴２１ａ，２１ｂの外側となる位置にサイドプレート用穴２１ｃが形成される。
【００１４】
そして、この方法では、先ず、第１の穴開け工程により、（ｂ）に示すように、複数のチューブ用穴２１ａ，２１ｂのうち中間に位置する所定数の固定域チューブ用穴２１ａ（黒塗りで示す）が形成される。
この固定域チューブ用穴２１ａの数は、製造される各種のヘッダーのうちで最少のチューブ用穴を有するヘッダーを基準にして設定され、その数より２個程度少なく設定される。
【００１５】
そして、次に、第２の穴開け工程により、（ｃ）に示すように、固定域チューブ用穴２１ａの外側に位置する変化域チューブ用穴２１ｂ（黒塗りで示す）およびサイドプレート用穴２１ｃが同時に形成される。
図２は、上述した第１の穴開け工程に使用される第１の金型装置を示すもので、符号２３，２５は、上下に間隔を置いて対向配置される上ホルダおよび下ホルダを示している。
【００１６】
上ホルダ２３の下面には、ダイ２７が固定され、下ホルダ２５の上面には、ポンチホルダ２９が固定されている。
下ホルダ２５の両側に沿って保持部材３１が立設固定されている。
この保持部材３１には、上ホルダ２３に連結される案内ピン３３が上下方向に移動自在に嵌挿されている。
【００１７】
ポンチホルダ２９には、固定域チューブ用穴２１ａを形成するためのチューブ穴用ポンチ３５が所定間隔を置いて配置されている。
これ等のチューブ穴用ポンチ３５は、ストリッパー３７に形成される貫通穴に挿通されている。
この第１の金型装置では、上ホルダ２３を下ホルダ２５側に移動することにより、固定域チューブ用穴２１ａが形成される。
【００１８】
図３および図４は、上述した第２の穴開け工程に使用される第２の金型装置を示すもので、符号３９，４１は、上下に間隔を置いて対向配置される上ホルダおよび下ホルダを示している。
下ホルダ４１の両側に沿って保持部材４３が立設固定されている。
この保持部材４３には、上ホルダ３９に連結される案内ピン４５が上下方向に移動自在に嵌挿されている。
【００１９】
上ホルダ３９の下面には、一対のダイ４７が移動部材４９を介して上ホルダ３９に沿って移動自在に配置されている。
下ホルダ４１の上面には、一対のポンチホルダ５１が移動部材５３を介して下ホルダ４１に沿って移動自在に配置されている。
ポンチホルダ５１には、変化域チューブ用穴２１ｂを形成するためのチューブ穴用ポンチ５５が所定間隔を置いて配置され、また、外側にはサイドプレート用穴２１ｃを形成するためのサイドプレート穴用ポンチ５７が配置されている。
【００２０】
これ等のチューブ穴用ポンチ５５およびサイドプレート穴用ポンチ５７は、ストリッパー５９に形成される貫通穴に挿通されている。
そして、チューブ穴用ポンチ５５は、形成すべき変化域チューブ用穴２１ｂの数より多く配置され、変化域チューブ用穴２１ｂより多い分のチューブ穴用ポンチ５５が、第１の穴開け工程で形成された固定域チューブ用穴２１ａに挿入可能な位置に位置されている。
【００２１】
なお、この実施形態では、図４に示すように、上ホルダ３９側の一対の移動部材４９は、案内部材６１，６３により案内され、下ホルダ４１側の一対の移動部材５３は、案内部材６５，６７により案内されている。
また、ストリッパー５９は、スプリング６９により上方に向けて付勢されている。
【００２２】
さらに、ダイ４７とポンチホルダ５１とは、位置決めピン７１およびブッシュ７３により相対位置を規制されている。
また、下ホルダ４１側の移動部材５３は、フローティングユニット７５により上方に向けて付勢されている。
そして、移動部材５３は、位置決めピン７７により所定位置に固定可能とされている。
【００２３】
さらに、この実施形態では、図３に示すように、下ホルダ４１側の一対の移動部材５３は、駆動機構７９により、下ホルダ４１に沿って移動可能に構成されている。
駆動機構７９は、ベース部材８１に配置されサーボモータ８３により回転される送り螺子軸８５と、この送り螺子軸８５に螺合される送りナット８７を有しており、送りナット８７は、連結部材８９を介して移動部材５３に連結されている。
【００２４】
この第２の金型装置では、図３に示したように、ポンチホルダ５１に配置されるチューブ穴用ポンチ５５のうち、変化域チューブ用穴２１ｂより多い分のチューブ穴用ポンチ５５ａが、第１の穴開け工程で形成された固定域チューブ用穴２１ａに挿入可能な位置に位置され、この状態で上ホルダ３９を下ホルダ４１側に移動することにより、変化域チューブ用穴２１ｂおよびサイドプレート用穴２１ｃが同時に形成される。
【００２５】
そして、例えば、図５に示すように、チューブ用穴の数が少ないヘッダー本体２１Ａに変化域用チューブ用穴２１ｂおよびサイドプレート用穴２１ｃを形成する場合には、図６に示すように、上ホルダ３９側および下ホルダ４１側の移動部材４９，５３のクランプを解除した状態で、図５に示したように、サーボモータ８３の駆動により、一対のポンチホルダ５１，ストリッパー５９，ダイ４７の間隔が、サイドプレート穴用ポンチ５７がサイドプレート用穴２１ｃの位置に位置するように狭められ、この状態で上ホルダ３９を下ホルダ４１側に移動することにより、変化域チューブ用穴２１ｂおよびサイドプレート用穴２１ｃが同時に形成される。
【００２６】
なお、この一対のポンチホルダ５１等の間隔の調整は、第１の穴開け工程によりヘッダー本体２１に形成された固定域チューブ用穴２１ａの位置を基準にして行われる。
また、下ホルダ４１側の一対の移動部材５３は、間隔の調整後に、位置決めピン７７により下ホルダ４１に固定される。
【００２７】
上述した熱交換器用ヘッダーへの穴開け方法では、先ず、第１の金型装置によりヘッダー本体２１に形成すべき複数のチューブ用穴２１ａ，２１ｂのうち中間に位置する所定数の固定域チューブ用穴２１ａを形成し、次に、残りの変化域チューブ用穴２１ｂを加工できるように第２の金型装置の一対のポンチホルダ５１等の間隔を調整し、この時に、一対のポンチホルダ５１に配置されるチューブ穴用ポンチ５５のうち変化域チューブ用穴２１ｂの加工に不要なチューブ穴用ポンチ５５ａを、最初に形成された固定域チューブ用穴２１ａに挿入しながら変化域チューブ用穴２１ｂおよびサイドプレート用穴２１ｃを形成するようにしたので、ヘッダー本体２１に形成すべきチューブ用穴２１ａ，２１ｂの数に関係なく２種類の金型装置によりチューブ用穴２１ａ，２１ｂおよびサイドプレート用穴２１ｃを加工することができる。
【００２８】
また、上述した第２の金型装置では、一対のダイ４７を上ホルダ３９に沿って移動自在に配置し、一対のポンチホルダ５１を下ホルダ４１に沿って移動自在に配置したので、第２の穴開け工程を容易，確実に行うことができる。
なお、上述した実施形態では、半円筒状のヘッダー本体２１への穴加工に本発明を適用した例について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、板状あるいはパイプ状のヘッダー本体への穴加工にも本発明を適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の熱交換器用ヘッダーへの穴開け方法では、先ず、ヘッダー本体に形成すべき複数のチューブ用穴のうち中間に位置する所定数の固定域チューブ用穴を形成し、次に、残りのチューブ用穴を加工できるように一対の変化域用金型の間隔を調整し、この時に、一対の変化域用金型に配置されるチューブ穴用ポンチのうち残りのチューブ用穴加工に不要なチューブ穴用ポンチを最初に形成された固定域チューブ用穴に挿入しながら残りのチューブ用穴およびサイドプレート用穴を形成するようにしたので、ヘッダー本体に形成すべきチューブ用穴の数に関係なく２種類の金型装置によりチューブ用穴およびサイドプレート用穴を加工することができる。
【００３０】
請求項２の金型装置では、一対のダイを第１のホルダに沿って移動自在に配置し、一対のポンチホルダを第２のホルダに沿って移動自在に配置したので、請求項１の熱交換器用ヘッダーへの穴開け方法における第２の穴開け工程を容易，確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱交換器用ヘッダーへの穴開け方法の一実施形態を概略的に示す説明図である。
【図２】図１の第１の穴開け工程に使用される第１の金型装置を示す縦断面図である。
【図３】図１の第２の穴開け工程に使用される第２の金型装置を示す縦断面図である。
【図４】図３の横断面図である。
【図５】図３の第２の金型装置においてチューブ用穴の数が少ないヘッダー本体を加工している状態を示す縦断面図である。
【図６】図３の第２の金型装置においてダイおよびポンチホルダのクランプを解除した状態を示す横断面図である。
【図７】ヘッダープレートを示す説明図である。
【図８】従来の金型装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
２１  ヘッダー本体
２１ａ  固定域チューブ用穴
２１ｂ  変化域チューブ用穴
２１ｃ  サイドプレート用穴
３５  チューブ穴用ポンチ
３９  上ホルダ
４１  下ホルダ
４７  ダイ
５１  ポンチホルダ
５５  チューブ穴用ポンチ
５７  サイドプレート穴用ポンチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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