(57)【要約】【課題】  波状フィンの強度を保つのに好適なフィンの製造方法および製造装置の提供を図る。【解決手段】  フィン材料としての平板状金属板３を断面波状にプレスする際に、波長方向に向けて一波長λ以下のピッチＰで分割された分割ポンチ２６、２６、・・を備えるポンチ２５によって、平板状金属板３を一ピッチＰごとに順にプレスする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィンの製造方法であって、
平板状の金属板（３）を断面波状にプレスする際に、
一波長（λ）以下のピッチ（Ｐ）に分割された分割ポンチ（２６、２６、・・・）を備えるポンチ（２５）によって、前記平板状金属板（３）を一ピッチ（Ｐ）ごとに順にプレスすることを特徴とするフィンの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のフィンの製造方法であって、
前記ピッチ（Ｐ）は一波長（λ）であることを特徴とするフィンの製造方法。
【請求項３】
断面波状のフィンの製造装置（１０）であって、
平板状金属板（３）を断面波状にプレスするプレス装置（１７）を備え、
前記プレス装置（１７）は、
一波長（λ）以下のピッチ（Ｐ）で分割された分割ポンチ（２６、２６、・・・）を有するポンチ（２６）を備えることを特徴とするフィンの製造装置（１０）。
【請求項４】
請求項３に記載のフィンの製造装置（１０）であって、
前記ピッチ（Ｐ）は一波長（λ）であることを特徴とするフィンの製造装置（１０）。
【請求項５】
請求項３または４に記載のフィンの製造装置（１０）であって、
前記プレス装置（１７）は、前記分割ポンチ（２６、２６、・・・）を順にプレス駆動させる駆動部（２７）をさらに備えることを特徴とするフィンの製造装置。
【請求項６】
請求項５に記載のフィンの製造装置（１０）であって、
前記駆動部（２７）は、スライド移動に伴って前記各分割ポンチ（２６、２６、・・・と順番に係合することで前記各分割ポンチ（２６、２６、・・・）を順番にプレス駆動させるスライダ（２９）と、前記スライダ（２９）をスライド駆動するアクチュエータ（３１）と、を備えることを特徴とするフィンの製造装置（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断面波状のフィンの製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器や機械要素の放熱部などには、熱交換効率を向上させるための断面波状のフィンが利用される。この波状フィンの製造は、対向する一対の成形歯車によって平板状の金属板を波状に成形したのち、所定長さに切断して製造される（例えば特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００１−３８４３９号公報
【特許文献２】特開２００３−１８１５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１４、１５は対向する一対の成形歯車５１、５１によって平板状金属板６０Ａを波状６０Ｂにローラーフォーミングする様子を示す図である。このようなローラーフォーミングの場合、図１５に示すように成形歯車５１、５１の歯部５１ａ、５１ａの噛み合わせが大きくなるにつれて、歯部５１ａ、５１ａ間に金属板６０Ａが強く拘束される。そのため、金属板６０Ａを波状に成形する際には、金属板６０Ａの伸びに頼る加工となり、薄く脆弱な部分ができる虞がある。これはフィンピッチに対してフィン高さが大きくなるほど成形されるフィンが脆弱化しやすい。
【０００４】
本発明の目的は、波状フィンの強度を保つのに好適なフィンの製造方法および製造装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、フィンの製造方法であって、平板状の金属板を断面波状にプレスする際に、一波長以下のピッチに分割された分割ポンチを備えるポンチによって、前記平板状金属板を一ピッチごとに順にプレスすることを特徴とする。なお、ピッチの異なる分割ポンチが混在していてもよい。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１のフィンの製造方法であって、前記ピッチは一波長であることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、断面波状のフィンの製造装置であって、平板状金属板を断面波状にプレスするプレス装置を備え、前記プレス装置は、断面波状のダイスと、波長方向に向けて一波長以下のピッチで分割された分割ポンチを有するポンチと、を備えることを特徴とする。なお、ピッチの異なる分割ポンチが混在していてもよい。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項３のフィンの製造装置であって、前記ピッチは一波長であることを特徴とする。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項３または４のフィンの製造装置であって、前記プレス装置は、前記分割ポンチを順にプレス駆動させる駆動部をさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項５のフィンの製造装置であって、前記駆動部は、スライド移動に伴って前記各分割ポンチと順番に係合することで前記各分割ポンチを順番にプレス駆動させるスライダと、前記スライダをスライド駆動するアクチュエータと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明のフィンの製造方法によれば、一波長以下のピッチに分割された分割ポンチで、平板状金属板を一ピッチごとに順にプレスするため、波状フィンの強度を保ち易い。つまり、従来のローラーフォーミングのように隣接する歯部の間で金属板が引き延ばされて、成形された波状金属板に脆弱部が形成されてしまうことを回避できる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、ピッチは一波長であるため、一ピッチが一波長未満である場合に比べて成形速度を早くできる。これにより製造効率を向上できる。
【００１３】
請求項３の発明のフィンの製造装置によれば、波長方向に向けて一波長以下のピッチに分割された分割ポンチによって、平板状金属板を一ピッチごとに順にプレスできる。これにより波状フィンの強度を維持できる。つまり従来のローラーフォーミングのように隣接する歯部の間で金属板が引き延ばされて、成形された波状金属板に脆弱部が形成されてしまうことを回避できる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加え、一ピッチは一波長であるため、一ピッチが一波長未満である場合に比べて成形速度を早くできる。これにより製造効率が向上できる。
【００１５】
請求項５の発明によれば、請求項３または４の発明の効果に加え、プレス装置は駆動部をさらに備えるため、別途、駆動装置を用意する必要がない。
【００１６】
請求項６の発明によれば、請求項５の発明の効果に加え、スライダの１ストロークで、複数の分割ポンチを順番にプレス駆動できるため、各分割ポンチ毎にモータなどのアクチュエータを取り付ける必要がなく、製造装置の原価を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
「第１実施形態」
本発明の第１実施形態を図１〜図８を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１はフィンの製造方法および製造装置を概略的に示す模式図である。
【００２０】
図１に示すようにフィンの製造装置１０は、アンコイラー１１と、ルーバー１３と、供給装置１５と、プレス装置１７と、切断装置１９と、を備える。なお、フィン材料としての金属板３は伝熱性の高い例えばアルミニュウム材や銅材が用いられる。
【００２１】
まず、ロールから引き出されたフィン材料３はアンコイラー１１およびルーバー１３で巻き戻されて平板状の金属板３となる。平板状金属板３は供給装置１５によってプレス装置１７に送られて、プレス装置１７で断面波状の金属板４に成形される。成形された波状金属板４は切断装置１９で所定の長さに切断されて、求めるフィン５（図８参照）となる。
【００２２】
次に図２を参照しつつプレス装置１７を説明する。
【００２３】
図２に示すように平板状金属板３を波状金属板４に成形するプレス装置１７は、ベース２１と、ベース２１に固定されたブレス型２２と、プレス型２２をプレス駆動する駆動部２７と、を備えている。
【００２４】
プレス型２２は互いに噛み合うダイス２３とポンチ２５とを有し、このダイス２３とポンチ２５との噛み合うプレス面２３ａ、２５ａは波状金属板４の形状に対応した断面波状になっている。ポンチ２５は波長方向Ｙに向けて複数に分割されており、各分割ポンチ２６は波長方向に向けて一波長λ以下のピッチＰに分割されている。なおこの実施形態では、一ピッチＰが一波長λに設定されている。
【００２５】
波長方向Ｙに向けて列ぶ複数の分割ポンチ２６は駆動部２７によって時間差をもって順にプレス駆動される。駆動部２７は、スライダ２９と、このスライダ２９を駆動するアクチュエータ３１と、を備える。スライダ２９はスライド移動に伴って各分割ポンチ２６と順番に係合することで各分割ポンチ２６を順番にプレス動作させるものである。具体的には、スライダ２９の先端部には傾斜面２９ｂ（係合部）が設けられており、スライダ２９が始点から終点までスライドする際に傾斜面２９ｂ（係合部）が分割ポンチ２６の上端部の傾斜面２６ｂ（係合部）と係合することで、波長方向Ｙに列ぶ分割ポンチ２６が一つずつ順番に振幅方向Ｚ（波高方向）に向けて下降（プレス動作）するようになっている。また、各分割ポンチ２６とベース２１との間にはリターンスプリング３３（図７参照）が設けられており、スライダ２９が終点から始点まで復帰する際にスライダ下端面２９ｃと分割ポンチ上端面２６ｃとの係合が解除されると、リターンスプリング３３の復元力により各分割ポンチ２６が上端に復帰するようになっている。
【００２６】
次に図２〜図７を参照しつつプレス工程を説明する。
【００２７】
まず図２に示すように図示せぬ供給装置により、平板状金属板３がプレス型２２の所定のプレス位置に供給される。
【００２８】
次に図２→図３→図４に示すようにアクチュエータ３１によりスライダ２９が始点から終点に向けて（図３中左方向へ）スライドする。このときスライダ２９先端の傾斜面２９ｂと分割ポンチ２６上端の傾斜面２６ｂとが互いに係わり合って、波長方向Ｙに列んだ分割ポンチ２６が一つずつ順番にプレス動作（図３中下方に向けて降下）する。これにより平板状金属板３が一ピッチＰずつ波形にプレス成形されていく。供給装置１５は一ピッチＰのプレス毎に平板状金属板３を送り出して、材料不足が起きないようにしている。
【００２９】
次にスライダ２９が終点までスライドした後、図４→図５に示すようにスライダ２９が終点から始点に戻される。このときスライダ下端面２９ｃと分割ポンチ上端面２６ｃとの係合が次々に解除されていき、リターンスプリング３３の復元力により分割ポンチ２６が次々に上端に復帰する。
【００３０】
そして成形された波状金属板４は供給装置１５により送り出されながら新たな平板状金属板３がプレス位置に供給される。以上の工程を繰り返す。
【００３１】
次に第１実施形態の効果をまとめる。
【００３２】
（１）第１実施形態のフィンの製造方法および製造装置によれば、平板状の金属板３を断面波状にプレスする際に、波長方向Ｙに向けて一波長λ以下のピッチＰで分割された分割ポンチ２６、２６、・・を備えるポンチ２５によって、平板状金属板３を一ピッチＰごとに順にプレスするため、従来のローラーフォーミング（図１４、１５参照）のように隣接する歯部５１ａ、５１ａの間で金属板６０Ａが引き延ばされて、成形された波状金属板６０Ｂに脆弱部が形成されてしまうことを回避できる。
【００３３】
ここで比較例（図１３）のフィンの製造方法のように一波長サイズのポンチ１０１を１つだけ用いた場合、一プレス毎にポンチ１０１またはダイス１０２の何れか一方を移動させる必要があるが、この第１実施形態によればそのような必要がない。そのため、この第１実施形態によれば、比較例（図１３）に比べて製造速度が速いことに加え、製造精度が高い利点がある。
【００３４】
（２）特にこの第１実施形態では前記ピッチＰが一波長λである。そのため、ピッチＰが一波長λ未満である場合に比べて（例えば二ピッチが一波長である場合に比べて）、成形速度が早く、製造効率が高い利点がある。
【００３５】
（３）また第１実施形態のフィン製造装置１０では、プレス装置１７が分割ポンチ２６を順にプレス駆動させる駆動部２７をさらに備える。そのため、別途、駆動装置を用意する必要がない。
【００３６】
（４）また第１実施形態のフィンの製造装置１０では、駆動部２７は、スライド移動に伴って各分割ポンチ２６を順番にプレス駆動させるスライダ２９を備える構造である。そのため、スライダ２９の１ストロークで複数の分割ポンチ２６を順番にプレス駆動できる。結果、例えば各分割ポンチ毎にモータなどのアクチュエータを取り付ける必要がなく、フィン製造装置の原価が低減する。
【００３７】
なお変形例として、駆動部を、分割ポンチ毎に設けられたアクチュエータと、この各アクチュエータを連動させる制御部と、を備えた構造とし、分割ポンチを順にプレス駆動してもよい。
【００３８】
以下、本発明のその他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態では第１実施形態と同一または類似の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
「第２実施形態」
図９〜１２を参照しつつ第２実施形態のプレス装置を説明する。
【００４０】
図９〜１２に示すように第２実施形態のプレス装置４０は、二つのスライダ２９、４１を組み合わせている点で第１実施形態と異なるものの、その他の構造については第１実施形態と類似または同等の構成になっており、第１実施形態と同等のプレス方法となっている。
【００４１】
そのため第２実施形態のプレス装置４０およびプレス方法によれば、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００４２】
なお上述の実施形態では波状フィンの一波長は一定になっているが、一波長が全て一定でなくてもよい。つまり、分割ポンチのピッチＰが全て一定でなくてよく、ピッチＰの異なる分割ポンチが混在していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は第１実施形態のフィンの製造方法および製造装置の概略図。
【図２】図２は第１実施形態のプレス装置およびプレス方法を示す図であって、プレス前の状態を示す図。
【図３】図３は第１実施形態のプレス装置およびプレス方法を示す図であって、プレス中を示す図。
【図４】図４は第１実施形態のプレス装置およびプレス方法を示す図であって、プレス中の最終段階を示す図。
【図５】図５は第１実施形態のプレス装置およびプレス方法を示す図であって、プレス後にポンチを戻した状態を示す図。
【図６】図６は第１実施形態のプレス装置およびプレス方法を示す図であって、プレス後に金属板を送った状態を示す図。
【図７】図７は図２の要部を拡大した模式図。
【図８】図８は成形されたフィンを示す斜視図。
【図９】図９は第２実施形態のプレス装置の側面図。
【図１０】図１０は図９中Ｘ−Ｘ断面図であって、プレス前の状態を示す図。
【図１１】図１１は図９中Ｘ−Ｘ断面図であって、プレス中の状態を示す図。
【図１２】図１２は図９中Ｘ−Ｘ断面図であって、プレス中の最終段階を示す図。
【図１３】図１３は比較例としてのプレス方法およびプレス装置を示す図。
【図１４】図１４は従来のプレス方法（ロールフォーミング）を示す模式図。
【図１５】図１５は図１４の要部拡大図。
【符号の説明】
【００４４】
３…平板状金属板（フィン材料）
４…波状金属板
５…フィン
１０…フィン製造装置
１７…プレス装置
２１…ベース
２２…プレス型
２３…ダイス
２３ａ…プレス面
２５…ポンチ
２５ａ…プレス面
２６…分割ポンチ
２７…駆動部
２９…スライダ
３１…アクチュエータ
λ…一波長
Ｐ…ピッチ
Ｙ…波長方向
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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