(57)【要約】【課題】コルゲートフィンのフィン高さを矯正するフィン高さ矯正装置において、リストライク隙間の調整を容易にし、作業者の負担軽減と生産性向上を実現する。【解決手段】フィン高さ矯正装置１００は、間にリストライク隙間１５が形成されるように間隔を空けて配置され、リストライク隙間１５を通過するコルゲートフィン１２のフィンに接触することでフィン高さを矯正する一対の矯正部材１、２と、リストライク隙間１５の大きさを調整する隙間調整用サーボモータ３と、隙間調整用サーボモータ３にブレーキを作用させ、リストライク隙間１５の大きさを保持する隙間保持用ブレーキ４と、隙間調整用サーボモータ３によってリストライク隙間１５を調整し、調整後、隙間保持用ブレーキ４によって隙間調整用サーボモータ３にブレーキを作用させ、隙間調整用サーボモータ３への通電を停止するコントローラ１１と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器用のコルゲートフィンのフィン高さを矯正するフィン高さ矯正装置であって、
間にリストライク隙間が形成されるように間隔を空けて配置され、前記リストライク隙間を通過する前記コルゲートフィンのフィンに接触することでフィン高さを矯正する一対の矯正部材と、
前記リストライク隙間の大きさを調整する隙間調整用サーボモータと、
前記隙間調整用サーボモータにブレーキを作用させ、前記リストライク隙間の大きさを保持する隙間保持用ブレーキと、
前記隙間調整用サーボモータによって前記リストライク隙間を調整し、調整後、前記隙間保持用ブレーキによって前記隙間調整用サーボモータにブレーキを作用させ、前記隙間調整用サーボモータへの通電を停止するコントローラと、
を備えたことを特徴とするフィン高さ矯正装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフィン高さ矯正装置であって、
前記隙間調整用サーボモータは、前記一対の矯正部材の一方を前記一対の矯正部材の他方に対して変位させる、
ことを特徴とするフィン高さ矯正装置。
【請求項３】
請求項１に記載のフィン高さ矯正装置であって、
前記隙間調整用サーボモータは、前記一対の矯正部材をそれぞれ逆の方向に変位させる、
ことを特徴とするフィン高さ矯正装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のフィン高さ矯正装置であって、
前記一対の矯正部材全体を同一方向に変位させて、前記リストライク隙間の中心と前記コルゲートフィンの中心とを整列させる位置合わせ用サーボモータと、
前記位置合わせ用サーボモータに作用し、前記一対の矯正部材全体の位置を保持する位置保持用ブレーキと、
を備え、
前記コントローラは、前記位置合わせ用サーボモータによって前記一対の矯正部材全体の位置を調整し、調整後、前記位置保持用ブレーキによって前記位置合わせ用サーボモータにブレーキを作用させ、前記位置合わせサーボモータへの通電を停止する、
備えたことを特徴とするフィン高さ矯正装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のフィン高さ矯正装置であって、
前記隙間保持用ブレーキは、前記隙間調整用サーボモータによって回転する部位に設けられた摩擦材を前記隙間調整用サーボモータによって回転しない部位に接触させるブレーキである、
ことを特徴とするフィン高さ矯正装置。
【請求項６】
請求項５に記載のフィン高さ矯正装置であって、
前記隙間保持用ブレーキは、電磁手段によって前記摩擦材を変位させる、
ことを特徴とするフィン高さ矯正装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のフィン高さ矯正装置であって、
前記位置保持用ブレーキは、前記位置合わせ用サーボモータによって回転する部位に設けられた摩擦材を前記位置合わせ用サーボモータによって回転しない部位に接触させるブレーキである、
ことを特徴とするフィン高さ矯正装置。
【請求項８】
請求項７に記載のフィン高さ矯正装置であって、
前記位置保持用ブレーキは、電磁手段によって前記摩擦材を変位させる、
ことを特徴とするフィン高さ矯正装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載のフィン高さ矯正装置であって、
矯正後のフィン高さを計測するフィン高さセンサを備え、
前記コントローラは、計測された矯正後のフィン高さと所望のフィン高さとの差に基づき前記リストライク隙間を調整する、
ことを特徴とするフィン高さ矯正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に用いられるコルゲートフィンの製造に関し、特に、コルゲートフィンのフィン高さを所望の寸法に矯正（リストライク）する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のラジエータ、ヒータコア等に用いられる熱交換器においては、熱媒体が流れるチューブの間にコルゲートフィンを配置することで、熱交換器の放熱性を向上させている。
【０００３】
コルゲートフィンの製造には、長尺部材を波形に成形する成形装置、成形されたコルゲートフィンを下流に送る送り装置、及び、コルゲートフィンのフィン高さを矯正するフィン高さ矯正装置が用いられる。
【０００４】
特許文献１では、一対のコルゲートカッターの間に長尺部材を通すことで長尺部材をルーバー付きのコルゲートフィンに成形し、フィン形状に対応する歯を外周に有する一対の送りロールの間を通すことでコルゲートフィンを下流に送っている。
【０００５】
そして、一対の送りロールの噛み合い部出口側に近接配置される一対の矯正部材（はねだし部材）によって一対の送りロールからコルゲートフィンを離間させ、さらに、一対の矯正部材の間に形成されるリストライク隙間にコルゲートフィンを通すことによってコルゲートフィンのフィン高さを矯正（リストライク）している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２１２６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フィン高さが適切に矯正されるようにするためには、リストライク隙間を調整する必要があり、従来は、一対の矯正部材部材の間にシムを挟む構成とし、該シムを交換することによって、リストライク隙間の調整が行われていた。
【０００８】
しかしながら、このような調整方法では、調整に時間を要するので、一台の装置でフィン高さの異なるコルゲートフィンを製造する場合は、作業者の負担が大きく、また、生産性が低下する原因となっていた。
【０００９】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、コルゲートフィンのフィン高さを矯正するフィン高さ矯正装置において、リストライク隙間の調整を容易にし、作業者の負担軽減と生産性向上を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様によれば、熱交換器用のコルゲートフィンのフィン高さを矯正するフィン高さ矯正装置であって、間にリストライク隙間が形成されるように間隔を空けて配置され、前記リストライク隙間を通過する前記コルゲートフィンのフィンに接触することでフィン高さを矯正する一対の矯正部材と、前記リストライク隙間の大きさを調整する隙間調整用サーボモータと、前記隙間調整用サーボモータにブレーキを作用させ、前記リストライク隙間の大きさを保持する隙間保持用ブレーキと、前記隙間調整用サーボモータによって前記リストライク隙間を調整し、調整後、前記隙間保持用ブレーキによって前記隙間調整用サーボモータにブレーキを作用させ、前記隙間調整用サーボモータへの通電を停止するコントローラと、を備えたことを特徴とするフィン高さ矯正装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
上記態様によれば、リストライク隙間の調整は隙間調整用サーボモータによって行われるので、シムを交換する従来の調整方法と比較して容易である。これにより、作業者の負担を減らし、また、短時間で調整が可能なので生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るフィン高さ矯正装置の全体構成図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ部分断面図である。
【図３】一対の矯正部材を示した図である。
【図４Ａ】距離保持用ブレーキの断面図（非作動中）である。
【図４Ｂ】距離保持用ブレーキの断面図（作動中）である。
【図５】コントローラの制御内容を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態に係るフィン高さ矯正装置１００の全体構成を示している。また、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面を示している。
【００１５】
フィン高さ矯正装置１００は、上側矯正部材１、下側矯正部材２、隙間調整用サーボモータ３、隙間保持用ブレーキ４、位置合わせ用サーボモータ５、位置保持用ブレーキ６、サブフレーム７、メインフレーム８、台座９、フィン高さセンサ１０及びコントローラ１１を備える。
【００１６】
上側矯正部材１及び下側矯正部材２は、コルゲートフィン１２を送る一対の送りロール１３、１４（図２）からコルゲートフィン１２を離間させ、コルゲートフィン１２のフィン高さを所望の高さに矯正する部材である。上側矯正部材１はサブフレーム７に固定され、下側矯正部材２はメインフレーム８に固定されている。
【００１７】
上側矯正部材１及び下側矯正部材２にはそれぞれ、図３に示すように、一対の送りロール１３、１４の歯底円に沿った端面を有し、一対の送りロール１３、１４の噛み合い部出口側に近接して配置されるプレート状のフィンリムーバ１ｒ、２ｒが、ボルトで固定されている。フィンリムーバ１ｒ、２ｒは、一対の送りロール１３、１４の噛み合い部出口側に配置され、一対の送りロール１３、１４の間を通過するコルゲートフィン１２に接触し、一対の送りロール１３、１４からコルゲートフィン１２を確実に離間させる。
【００１８】
一対の送りロール１３、１４から離間したコルゲートフィン１２を、上側矯正部材１と下側矯正部材２との間に形成されるリストライク隙間１５に通すと、所望の高さよりも高いフィンが上側矯正部材１又は下側矯正部材２に接触して再成形され、フィン高さが所望の高さに矯正（リストライク）される。
【００１９】
上側矯正部材１及び下側矯正部材２はそれぞれ複数設けられ、これによってリストライク隙間１５が図１の右方方向に複数並列に形成される。
【００２０】
隙間調整用サーボモータ３は、リストライク隙間１５を調整するためのサーボモータであり、メインフレーム８に固定されている。
【００２１】
隙間調整用サーボモータ３には、送りネジ３１が連結されており、送りネジ３１にはスライドナット３２が螺合している。また、スライドナット３２にはサブフレーム７が固定されている。
【００２２】
隙間調整用サーボモータ３によって送りネジ３１を回転すると、スライドナット３２及びサブフレーム７が変位し、サブフレーム７に固定された上側矯正部材１が下側矯正部材２に対して変位し、これによって、リストライク隙間１５が調整される。
【００２３】
隙間保持用ブレーキ４は、図４Ａに示すように、フランジ部４１と、フランジ部４１に板バネ４２を介して連結された摩擦材４３及び鉄などの磁性体４４と、メインフレーム８に固定された電磁コイル４５とで構成される。フランジ部４１は、送りネジ３１のキー溝３１ｇにキー４１ｋを嵌合させた状態でボルト４６によって送りネジ３１に固定されており、隙間調整用サーボモータ３を駆動すると、送りネジ３１と一体回転する。
【００２４】
電磁コイル４５に通電されると、図４Ｂに示すように、磁性体４４が板バネ４２に対抗して電磁コイル４５に引きつけられ、摩擦材４３が電磁コイル側の受け部４７に接触し、隙間調整用サーボモータ３にブレーキが作用する。
【００２５】
この状態では、隙間調整用サーボモータ３への通電を停止しても隙間調整用サーボモータ３は変位せず、上側矯正部材１が変位しない。すなわち、リストライク隙間１５の大きさが保持される。
【００２６】
また、図１に戻り、位置合わせ用サーボモータ５は、上側矯正部材１及び下側矯正部材２の全体を同一方向に変位させて、リストライク隙間１５の中心とコルゲートフィン１２の中心とを整列させるためのサーボモータであり、台座９に固定されている。
【００２７】
位置合わせ用サーボモータ５には、送りネジ５１が連結されており、送りネジ５１にはスライドナット５２が螺合している。また、スライドナット５２にはメインフレーム８が固定されている。
【００２８】
位置合わせ用サーボモータ５によって送りネジ５１を回転すると、スライドナット５２及びメインフレーム８が変位し、上側矯正部材１及び下側矯正部材２の全体が同一方向に変位する。
【００２９】
位置保持用ブレーキ６は、位置合わせ用サーボモータ５にブレーキを作用させ、上側矯正部材１及び下側矯正部材２の全体の位置を保持するブレーキである。位置保持用ブレーキ６の構造は、図４Ａ、図４Ｂに示した隙間保持用ブレーキ４の構造と同じなので、ここでは説明を省略する。
【００３０】
フィン高さセンサ１０は、フィン高さ矯正装置１００の出口側に設置され、矯正後のフィン高さを計測するセンサである。フィン高さセンサ１０の計測値はコントローラ１１に出力される。
【００３１】
コントローラ１１は、隙間調整用サーボモータ３、隙間保持用ブレーキ４、位置合わせ用サーボモータ５及び位置保持用ブレーキ６を制御するためのコントローラであり、ＣＰＵ、記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ等）、入出力インターフェース等で構成される。
【００３２】
図５は、コントローラ１１の制御内容を示したフローチャートである。これを参照しながらリストライク隙間１５が調整される手順について説明する。
【００３３】
Ｓ１では、コントローラ１１は、リストライク隙間１５の目標値を設定する。目標値は、フィン高さセンサ１０によって計測されるフィン高さと所望のフィン高さ（設計値）との差に基づき、当該差がゼロになるように前回値を修正することによって自動的に設定される。目標値の初期値は、製造されるコルゲートフィン１２の種類（熱交換器の種類）に応じて、コントローラ１１の記憶装置に格納されている複数の値の中から適切な値を選択することによって自動的に設定される。
【００３４】
Ｓ２では、コントローラ１１は、目標値に基づき隙間調整用サーボモータ３の目標位置を演算する。隙間調整用サーボモータ３の位置とリストライク隙間１５の大きさとの間には一義的な関係があるので、リストライク隙間１５の目標値が決まれば、当該関係に基づき隙間調整用サーボモータ３の目標位置を容易に演算することができる。
【００３５】
Ｓ３では、コントローラ１１は、隙間調整用サーボモータ３の位置がＳ２で演算した目標位置になるように隙間調整用サーボモータ３の位置をフィードバック制御する。
【００３６】
Ｓ４では、コントローラ１１は、隙間保持用ブレーキ４の電磁コイル４５に通電し、隙間調整用サーボモータ３にブレーキを作用させる。
【００３７】
Ｓ５では、コントローラ１１は、隙間調整用サーボモータ３への通電を停止する。
【００３８】
隙間調整用サーボモータ３を通電状態にしたままにしておくと、所望のフィン高さを超えるフィンによって上側矯正部材１が押される度に、フィードバック制御によって隙間調整用サーボモータ３が逐次駆動されてリストライク隙間１５の大きさが変動し、フィン高さの精度低下を招く。Ｓ４、Ｓ５の処理は、これを防止するためである。
【００３９】
Ｓ６では、コントローラ１１は、フィン高さ方向のリストライク隙間１５の中心とコルゲートフィン１２の中心とが整列する位置合わせ用サーボモータ５の目標位置を演算する。Ｓ３で隙間調整用サーボモータ３を駆動する前の状態でリストライク隙間１５の中心とコルゲートフィン１２の中心とが整列していたのであれば、位置合わせ用サーボモータ５の目標位置は、その時点の位置合わせ用サーボモータ５の位置にＳ３での隙間調整用サーボモータ３の駆動量の半分を加えた位置である。
【００４０】
Ｓ７では、コントローラ１１は、位置合わせ用サーボモータ５の位置がＳ６で演算した目標位置になるように位置合わせ用サーボモータ５の位置をフィードバック制御する。
【００４１】
Ｓ８では、コントローラ１１は、位置保持用ブレーキ６の電磁コイルに通電して、位置合わせ用サーボモータ５にブレーキを作用させる。
【００４２】
Ｓ９では、コントローラ１１は、位置合わせ用サーボモータ５への通電を停止する。
【００４３】
位置合わせ用サーボモータ５を通電状態にしたままにしておくと、所望のフィン高さを超えるフィンによって上側矯正部材１又は下側矯正部材２が押される度に、フィードバック制御によって位置合わせ用サーボモータ５が逐次駆動されてリストライク隙間１５の中心とコルゲートフィン１２の中心との位置関係が変動し、フィン高さの精度低下を招く。Ｓ８、Ｓ９の処理は、これを防止するためである。
【００４４】
以上の手順によってリストライク隙間１５が調整される。
【００４５】
続いて、本実施形態の作用効果について説明する。
【００４６】
本実施形態では、リストライク隙間１５の調整は隙間調整用サーボモータ３及び位置合わせ用サーボモータ５によって行われるので、シムを交換する従来の調整方法と比較して容易である。これにより、作業者の負担を減らし、また、短時間で調整が可能なので生産効率を向上させることができる。
【００４７】
また、リストライク隙間１５が調整された後は、隙間調整用サーボモータ３及び位置合わせ用サーボモータ５への通電を停止し、隙間保持用ブレーキ４及び位置保持用ブレーキ６を利用してリストライク隙間１５の大きさ及び位置が保持されるようにした。これにより、隙間調整用サーボモータ３及び位置合わせ用サーボモータ５のフィードバック制御が原因でリストライク隙間１５の大きさ又は位置が変動し、これがフィン高さの精度に影響を及ぼすのを防止することができる。
【００４８】
また、矯正後のフィン高さをフィン高さセンサ１０によって計測し、計測された矯正後のフィン高さと所望のフィン高さとの差に基づき、該差がゼロになるようにリストライク隙間１５の目標値を設定し、リストライク隙間１５を調整するようにした。これにより、所望のフィン高さを高精度で実現することができる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００５０】
例えば、上記実施形態では、隙間調整用サーボモータ３は上側矯正部材１のみを変位させる構成であるが、例えば、ネジの螺旋方向が逆の一対の送りネジを隙間調整用サーボモータ３で回転するように構成し、一方の送りネジによって上側矯正部材１を変位させ、他方の送りネジによって下側矯正部材２を上側矯正部材１とは逆の方向に変位させるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１    上側矯正部材
２    下側矯正部材
３    隙間調整用サーボモータ
４    隙間保持用ブレーキ
５    位置合わせ用サーボモータ
６    位置保持用ブレーキ
１０  フィン高さセンサ
１１  コントローラ
１２  コルゲートフィン
１５  リストライク隙間
４１  フランジ部（隙間調整用サーボモータによって回転する部位）
４３  摩擦材
４５  電磁コイル（電磁手段）
４７  受け部（隙間調整用サーボモータによって回転しない部位）
１００  フィン高さ矯正装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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