(57)【要約】【課題】金属製板材の送り速度Vtを高めながらも、ディンプルの基本ディンプルピッチPnと無関係な長さの無形成区間を作り出すディンプル形成装置を提供する。【解決手段】送り出される金属製板材２をロール成形して熱交換用チューブを作り出す製造ラインに用いられるディンプル形成装置１であって、対となるディンプルロール11,13に金属製板材２を挟み込んで前記金属製板材２に多数のディンプル21を形成するディンプル形成装置１において、金属製板材２の送り速度Vtに対してディンプルロール11,13の周速度Vrを増速又は減速させるロール制御手段16を設けた熱交換用チューブの製造ラインに用いるディンプル形成装置１である。【選択図】図１
2008023572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送り出される金属製板材をロール成形して熱交換用チューブを作り出す製造ラインにおいて、ディンプル形成装置の等速かつ対称に回転する上段及び下段のディンプルロールに金属製板材を挟み込み、前記ディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせてディンプルを金属製板材に形成するに際し、ディンプル形成装置のディンプルロールの周速度Vrを変化させる又はディンプルロールを一時停止させることにより、ディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせて形成される隣り合うディンプルの間隔を基本ディンプルピッチPnより短く又は長くした可変ディンプルピッチPvとすることを特徴とする熱交換用チューブの製造ラインにおけるディンプル形成方法。
【請求項２】
送り出される金属製板材をロール成形して熱交換用チューブを作り出す製造ラインに用いられるディンプル形成装置であって、等速かつ対称に回転する上段及び下段のディンプルロールに金属製板材を挟み込み、前記ディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせてディンプルを金属製板材に形成するディンプル形成装置において、ディンプルロールの周速度Vrを変化させる又はディンプルロールを一時停止させるロール制御手段を設けてなり、前記ロール制御手段がディンプルロールの周速度Vrを変化させる又はディンプルロールを一時停止させることにより、ディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせて形成される隣り合うディンプルの間隔を基本ディンプルピッチPnより短く又は長くした可変ディンプルピッチPvとすることを特徴とする熱交換用チューブの製造ラインに用いるディンプル形成装置。
【請求項３】
上段及び下段のディンプルロールからなるディンプル形成単位を複数設けてなり、ロール制御手段が各ディンプル形成単位それぞれのディンプルロールの周速度Vrを変化させる又はディンプルロールを一時停止させることにより、各ディンプル形成単位それぞれのディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせて形成される隣り合うディンプルの間隔を基本ディンプルピッチPnより短く又は長くした可変ディンプルピッチPvとし、かつ各ディンプル形成単位それぞれのディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせて形成されるディンプル相互の間隔を基本相互ピッチPrnより短く又は長くした可変相互ピッチPrvとする請求項２記載の熱交換用チューブの製造ラインに用いるディンプル形成装置。
【請求項４】
ロール制御手段は、金属製板材の送り方向に並ぶ隣り合うディンプルを形成するディンプルロールの雄型の間隔の範囲で、ディンプルロールを減速させた周速度Vrで一定時間回転させた後、ディンプルロールを増速させて元の周速度Vrにまで戻すことにより、ディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせて形成される隣り合うディンプルの間隔を基本ディンプルピッチPnより長い可変ディンプルピッチPvとする請求項２又は３いずれか記載の熱交換用チューブの製造ラインに用いるディンプル形成装置。
【請求項５】
ロール制御手段は、金属製板材の送り方向に並ぶ隣り合うディンプルを形成するディンプルロールの雄型の間隔の範囲で、ディンプルロールを一定時間停止させた後、ディンプルロールを再び回転させて元の周速度Vrにまで戻すことにより、ディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせて形成される隣り合うディンプルの間隔を基本ディンプルピッチPnより長い可変ディンプルピッチPvとする請求項２又は３いずれか記載の熱交換用チューブの製造ラインに用いるディンプル形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送り出される金属製板材をロール成形して熱交換用チューブを作り出す製造ラインにおけるディンプル形成方法と、前記製造ラインに用いられるディンプル形成装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のラジエター、ヒータコア、インタークーラー、コンデンサ等の熱交換器の構成要素である熱交換用チューブは、内部を流れる冷却液（水）との接触面積を増やすと共に、前記冷却液を攪拌する目的から、ディンプル形成装置により多数の「ディンプル（凹部又は溝部）」が形成される。ディンプルの形状又は大きさは任意に設定できるが、前記ディンプルは製造ラインにおけるディンプル形成装置が有する上段のディンプルロールの雄型を、下段のディンプルロールの雌型に噛み合わせて形成される。これから、ディンプルの間隔は、ディンプルロールの雄型又は雌型の間隔に拘束される。すなわち、ディンプルの形状又は大きさだけでなく、ディンプルの間隔を変えるためには、ディンプルロール自体の交換が必要になっていた。
【０００３】
ところで、熱交換用チューブの端部をヘッダーパイプの開口に挿通してロウ付けする際、前記開口と熱交換用チューブとの間にディンプルがあると隙間が発生し、ロウ付け不良を招くばかりか、最悪冷却液の漏れを引き起こす可能性が生ずる。これから、ヘッダーパイプの開口に挿通する端部のみ、金属製板材の送り方向に隣り合うディンプルの間隔が長い区間（ディンプルがないことから、以下「無形成区間」と呼ぶ）を作り出すことが求められる。ここで、上述のように、ディンプルの間隔を長くするため、ディンプルロールを毎回交換するのでは、あまりに非効率的であるため、ディンプル形成装置にディンプルの間隔を可変する機能の付加が求められるようになる。
【０００４】
特許文献１は、ディンプル形成装置の対となるディンプルロールの一部にディンプルを形成しない無形成表面（無成形表面）を設け、ロール成形を経て得られる熱交換用チューブを前記無形成表面による無形成区間（無成形部分）で切断して、ヘッダーパイプの開口に挿通する端部を構成している。特許文献２は、一度形成したディンプルを後から潰して無形成区間を作り出し、前記無形成区間を切断して、ヘッダーパイプの開口に挿通する端部を構成する製造方法を開示している。また、特許文献２は、対となるディンプルロールを一時的に離反させて無形成区間を作り出し、前記無形成区間を切断して、ヘッダーパイプの開口に挿通する端部を構成するディンプル形成装置も開示している。
【０００５】
【特許文献１】特開2000-343162号公報（［請求項２］、［0006］、［0009］及び図２）
【特許文献２】特開2003-062632号公報（［請求項１］、［請求項２］、［請求項６］、［0008］〜［0014］、［0023］、［0041］〜［0051］、［0067］〜［0074］、図４、図５、図９〜図11）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のディンプル形成装置は、ディンプルロールの仕様が一義的に定まっているので、ディンプルロールの周速度Vrや金属製板材の送り速度Vtを調整することで、無形成区間の長さを調整できる。しかし、無形成区間の長さを調整すると、必然的にディンプルの間隔すべてが加減されてしまうので、例えばディンプルの間隔を所定の基本ディンプルピッチPnにしたまま無形成区間の長さのみを加減できない問題がある。これは、対となるディンプルロール毎に熱交換用チューブの製品仕様が決まってしまうことを意味し、無形成区間の長さと別にディンプルの間隔を基本ディンプルピッチPnより長く又は短くした可変ディンプルピッチPvとする熱交換用チューブを作るには、別のディンプルロールを用意しなければならない問題がある。
【０００７】
特許文献２のディンプル形成装置は、無形成区間の長さを、ディンプルの間隔と無関係に調整できる利点がある。しかし、特許文献２の製造方法は、一度形成したディンプルを後から潰す迂遠な方法であり、熱交換用チューブの品質を低下させるほか、ディンプル形成装置に加えてディンプル圧潰装置が必要になる。これに対し、特許文献２のディンプル形成装置は、別装置が不要であるが、対となるディンプルロールの一方又は他方を金属製板材の送り直交方向へ短時間に往復変位させるため、ディンプルロールの支持構成が複雑にならざるを得ない。また、熱交換用チューブの生産性を高めるために金属製板材の送り速度Vtを高めると、ディンプルロールの変位制御が難しくなる問題がある。また、ディンプルロールを安定して往復変位させるには変位速度に限界があり、無形成区間の前後に不完全なディンプルが形成されやすくなる問題がある。
【０００８】
熱交換用チューブの需要が増大していることから、熱交換用チューブの生産性を高めるため、製造ラインにおける金属製板材の送り速度Vtは高くなる傾向にある。このため、特許文献２の２つ目のディンプル形成装置は、熱交換用チューブの生産性を制約してしまう問題がある。そこで、別装置を用いないことはもちろん、金属製板材の送り速度Vtを高めながらも、ディンプルの間隔を、所定の基本ディンプルピッチPnを基本としながら前記基本ディンプルピッチPnより長い又は短い可変ディンプルピッチPvとすることができ、更には前記基本ディンプルピッチPnより十分長い無形成区間を作り出すディンプル形成装置を開発するため、検討した。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
検討の結果開発したものが、送り出される金属製板材をロール成形して熱交換用チューブを作り出す製造ラインにおいて、ディンプル形成装置の等速かつ対称に回転する上段及び下段のディンプルロールに金属製板材を挟み込み、前記ディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせてディンプルを金属製板材に形成するに際し、ディンプル形成装置のディンプルロールの周速度Vrを変化させる又はディンプルロールを一時停止させることにより、ディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせて形成される隣り合うディンプルの間隔を基本ディンプルピッチPnより短く又は長くした可変ディンプルピッチPvとするディンプル形成方法である。
【００１０】
そして、上記ディンプル形成方法に基づき、送り出される金属製板材をロール成形して熱交換用チューブを作り出す製造ラインに用いられるディンプル形成装置であって、等速かつ対称に回転する上段及び下段のディンプルロールに金属製板材を挟み込み、前記ディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせてディンプルを金属製板材に形成するディンプル形成装置において、ディンプルロールの周速度Vrを変化させる又はディンプルロールを一時停止させるロール制御手段を設け、前記ロール制御手段がディンプルロールの周速度Vrを変化させる又はディンプルロールを一時停止させることにより、ディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせて形成される隣り合うディンプルの間隔を基本ディンプルピッチPnより短く又は長くした可変ディンプルピッチPvとするディンプル形成装置が提供できる。ロール制御手段は、ディンプルロールを駆動する電動モータの制御装置を利用できる。
【００１１】
ここで、ディンプルが金属製板材の送り直交方向に複数列形成される場合、上段及び下段のディンプルロールからなるディンプル形成単位をディンプルの列に対応して複数設けて、ロール制御手段が各ディンプル形成単位それぞれのディンプルロールの周速度Vrを変化させる又はディンプルロールを一時停止させることにより、各ディンプル形成単位それぞれのディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせて形成される隣り合うディンプルの間隔を基本ディンプルピッチPnより短く又は長くした可変ディンプルピッチPvとし、かつ各ディンプル形成単位それぞれのディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせて形成されるディンプル相互の間隔を基本相互ピッチPrnより短く又は長くした可変相互ピッチPrvとすることができる。すなわち、各列のディンプルは相互に独立して間隔を変えることができ、ディンプルの配置関係に多様性を持たせることができる。
【００１２】
上段及び下段のディンプルロールが「等速かつ対称に回転する」とは、例えば上段のディンプルロールが周速度Vrで右回転、下段のディンプルロールが同じ周速度Vrで左回転していることを意味する。ここで、金属製板材の送り速度Vtとディンプルロールの周速度Vrとは通常等速であるが、仮に金属製板材の送り速度Vtとディンプルロールの周速度Vrとに速度差があっても、前記速度差を増減する形でディンプルロールの周速度Vrを変化又はディンプルロールを一時停止させることができるので、本発明を適用できる。
【００１３】
ディンプルロールの「雄型」及び「雌型」とは、上段及び下段のディンプルロールの各周面に設けられた対となる凸部及び凹部を意味し、両者が噛み合うことにより、金属製板材に雄型及び雌型に倣った外形のディンプルが形成される。本発明は、直線状又は突起状いずれのディンプルを形成する場合にも利用できる。しかし、後述するように、ディンプルを形成する雄型を中心とする接触角度αの範囲ではディンプルロールの周速度Vrを変化させる又は一時停止させることが好ましくないため、本発明は前記接触角度αを小さくしやすく、逆に前記接触角度αに挟まれる非接触角度βを大きくしやい突起状の雄型を用いてディンプルを形成する場合に好適に利用できる。
【００１４】
本発明は、ディンプルロールの周速度Vrを変化させて金属製板材の送り速度Vtに対する速度差を生み出し（金属製板材の送り速度Vtとディンプルロールの周速度Vrとが等速でない場合は速度差を変化させる）、ディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせて形成されるディンプルの間隔を、基本ディンプルピッチPnより短い（増速の場合）又は長い（減速又は一時停止した場合）可変ディンプルピッチPvとする。金属製板材の送り速度Vtとディンプルロールの周速度Vrとの速度差は、金属製板材の送り速度Vtを高速化してもディンプルロールの周速度Vrを変化させれば生み出せることから、前記ディンプルロールの周速度Vrを増速できる範囲で金属製板材の送り速度Vtを高速化することができ、その結果、熱交換用チューブの生産性を高めることもできる。
【００１５】
無形成区間は、ディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせて形成されるディンプルの間隔を基本ディンプルピッチPnより長くした可変ディンプルピッチPvとして構成される。この場合、具体的なロール制御手段は、金属製板材の送り方向に並ぶ隣り合うディンプルを形成するディンプルロールの雄型の間隔の範囲で、ディンプルロールを減速させた周速度Vrで一定時間回転させた後、ディンプルロールを増速させて元の周速度Vrにまで戻すことにより、ディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせて形成される隣り合うディンプルの間隔を基本ディンプルピッチPnより長い可変ディンプルピッチPvとする構成が好ましい。
【００１６】
上記ロール制御手段は、基本ディンプルピッチPnより長い可変ディンプルピッチPvの大きさに等しい無形成区間を形成する。ディンプルロールの雄型は、ディンプルロールの回転に従って徐々に金属製板材に接近し、対となる雌型に噛み合ってディンプルを金属製板材に形成した後、徐々に金属製板材から遠ざかる。すなわち、ディンプルロールの雄型は、金属製板材に接触し始めてから完全に離れる接触角度αを有する。ここで、前記接触角度αの範囲でディンプルロールの周速度Vrを変化させると、不完全なディンプルが形成され、好ましくない。これから、このロール制御手段は、ディンプルロールを減速させた周速度Vrで一定時間回転させた後、ディンプルロールを増速させて元の周速度Vrにまで戻す制御は、前記接触角度αに挟まれた非接触角度βの範囲で完了させる。
【００１７】
また、ロール制御手段は、金属製板材の送り方向に並ぶ隣り合うディンプルを形成するディンプルロールの雄型の間隔の範囲で、ディンプルロールを一定時間停止させた後、ディンプルロールを再び回転させて元の周速度Vrにまで戻すことにより、ディンプルロールの雄型を雌型に噛み合わせて形成される隣り合うディンプルの間隔を基本ディンプルピッチPnより長い可変ディンプルピッチPvとする構成としてもよい。「ディンプルロールを一定時間停止させ」るとは、上述したディンプルロールを周速度Vr＝０ｍ/secまで減速させる場合と見ることもできる。このようにディンプルロールを一時停止（周速度Vr＝０ｍ/sec）させれば、ディンプルロールが回転しないため、ディンプルロールの停止時間は前記非接触角度βに制約されず、停止時間を無制限に延ばすことができる。
【００１８】
このロール制御手段は、上記減速させた周速度Vrでディンプルロールを回転させるロール制御手段のように、ディンプルロールを一定時間停止させた後、ディンプルロールを再び回転させて元の周速度Vrにまで戻す制御を、非接触角度βの範囲で実行できればよい。一時停止させたディンプルロールは、前記一時停止させた位置から再び回転を始めるので、前記制御は間違いなく非接触角度βの範囲で完了できる。これから、ディンプルロールを一時停止させて形成されるディンプルの間隔は、ディンプルロールを減速させた周速度Vrで回転させて形成されるディンプルの間隔より長くでき、その結果より長い無形成区間を作り出すことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、別装置を用いることなく、製造ラインにおける金属製板材の送り速度Vtを高めながら、隣り合うディンプルの間隔を基本ディンプルピッチPnより短い又は長い可変ディンプルピッチPvとしてディンプルロールの交換を要することなくディンプルの間隔を変えることができる。また、ディンプルが金属製板材の送り直交方向に複数列形成される場合であれば各列のディンプル相互の間隔を基本相互ピッチPrnより短く又は長くした可変相互ピッチPrvとしてディンプルの配置関係に多様性を持たせることができるほか、更に前記可変ディンプルピッチPvの区間を無形成区間とすることができる。しかも、こうしたディンプルの仕様に多様性を持たせながらも、金属製板材の送り速度Vtを高めて、熱交換用チューブの生産性を向上させることができる効果を有する。
【００２０】
また、ロール制御手段はディンプルロールを駆動する電動モータの制御手段を利用できることから、既存のディンプル形成装置をそのままに本発明が適用できる利点がある。そして、前記電動モータの制御手段は、ディンプルロールの周速度Vrを正確かつ細やかに変化させ、またディンプルロールを一時停止できることから、本発明による可変ディンプルピッチPvの長さ又は無形成区間の長さは正確かつ細やかに調整できる。こうして、本発明は可変ディンプルピッチPvの長さ又は無形成区間を正確に調整した熱交換用チューブの生産性を向上させる効果をもたらす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について、ディンプルロール11,13の周速度Vrを減速させる場合を例に挙げ、図を参照しながら説明する。図１〜図５は、本発明を適用したディンプル形成装置１の主要部を表わす側面図であり、図１は隣り合う下流側のディンプル21を形成した状態、図２は金属製板材２の送り速度Vtに対してディンプルロール11,13の周速度Vrを減速させる直前の状態、図３金属製板材２の送り速度Vtに対してディンプルロール11,13の周速度Vrを減速後、再び増速させた状態、図４は隣り合う上流側のディンプル21を形成した状態、図５は隣り合う上流側のディンプル21の次のディンプル21を形成した状態をそれぞれ表わしており、図６は本例の可変ディンプルピッチPvを作り出すタイムフローシートであり、図７は本例により最終的に得られる熱交換用チューブ３を表わした斜視図である。
【００２２】
説明の便宜上、図１〜図５におけるディンプル形成装置１の主要部は、対となる上段及び下段のディンプルロール11,13、前記ディンプルロール11,13を駆動するACサーボモータ15、そして前記ACサーボモータ15を制御するロール制御手段16のみを図示している。また、前記図１〜図５は、図中右から左に向けて金属製板材が送り出され、上段のディンプルロール13が図面に向かって右回転、下段のディンプルロール11が図面に向かって左回転しているものとする（図１〜図５中、各白抜き矢印参照）。
【００２３】
本例のディンプル形成装置１は、図１〜図６に見られるように、対となるディンプルロール11,13に金属製板材２を挟み込んで前記金属製板材２に多数のディンプル21を形成する構成であり、上段に雌型14を有するディンプルロール13、下段に雄型12を有するディンプルロール11を配している。本例は、対となる雄型12及び雌型14が噛み合うように、同期して等速で回転させるため、上段のディンプルロール13にACサーボモータ15が出力する回転動力を伝達し、回転方向を反転させる動力伝達機構（図示略）を介して前記回転動力を下段のディンプルロール11に伝達する。本発明は、前記ACサーボモータ15にロール制御手段16を設け、ACサーボモータ15が出力する回転動力を減速することにより、両ディンプルロール11,13の周速度Vrを減速する。
【００２４】
隣り合う下流側のディンプル21を形成するまでに形成されるディンプル21は、図１に見られるように、いずれも基本ディンプルピッチPnの間隔で並んでいる。前記基本ディンプルピッチPnは、ディンプルロール11,13が有する雄型12又は雌型14を結ぶ周長（間隔）に比例する。本例では、基本として、ディンプルロール11,13の周速度Vrと金属製板材の送り速度Vtとを等速にすることにより、基本ディンプルピッチPnと、ディンプルロール11,13が有する雄型12又は雌型14を結ぶ周長とを一致させている。この場合、ディンプルロール11,13と金属製板材２とが擦れ合って、金属製板材２全面にわたって傷つきにくくするほか、特にディンプル21を形成する雄型12と金属製板材２との速度差がないため、前記雄型12が金属製板材２を押したり又は引っ掛けることがなく、変形のない綺麗なディンプル21を形成できる利点がある。
【００２５】
本例では、隣り合うディンプル21の間で、ディンプルロール11,13を減速させた周速度Vrで一定時間回転させた後、再び元の周速度Vrまで増速させればよい。しかし、減速させたディンプルロール11,13の周速度Vrは金属製板材２の送り速度Vtと速度差が生じるため、雄型12が金属製板材２に接触していると、不完全なディンプル21が形成されてしまう虞がある。そこで、本例のロール制御手段16は、ディンプルロール11,13を減速させた周速度Vrで一定時間回転させた後、再び元の周速度Vrまで増速させる制御を、雄型12が金属製板材２に接触しない非接触角βの範囲で実行し、完了させる。
【００２６】
本例のディンプルロール11,13は、周方向等間隔に並んだ８基の雄型12及び雌型14を噛み合わせて、金属製板材２にディンプル21を形成する。すなわち、ディンプルロール11,13が１周すると、８個のディンプル21が金属製板材２に形成される。本例は、ディンプルロール11,13が周期Ｓに対して１つだけ可変ディンプルピッチPvを形成し、前記可変ディンプルピッチPvの区間を無形成区間とするものとして説明する。説明の便宜上、金属製板材２の送り出し方向との関係から、可変ディンプルピッチPvを構成する隣り合うディンプル21の一方を「隣り合う下流側のディンプル21」、残る他方を「隣り合う上流側のディンプル21」と呼ぶ。また、各ディンプルロール11,13の周面それぞれが金属製板材２と接触する点を、「基準点Ｍ」と呼ぶ。前記基準点Ｍは、金属製板材２を接線とした場合、各ディンプルロール11,13の周面と前記金属製板材２とが接する接点である。
【００２７】
まず、図１に見られるように、ディンプルロール11,13の雄型12及び雌型14が基準点Ｍに至ると、前記雄型12及び雌型14に挟まれた金属製板材２に、隣り合う下流側のディンプル21が形成される。雄型12は、接触角度αの中心にあり、この時点でディンプルロール11,13の周速度Vrは減速できない。このため、この時点では、図６に見られるように、ディンプルロール11,13の周速度Vrと金属製板材２の送り速度Vtとは一致したままである。
【００２８】
ディンプルロール11,13が回転を続け、金属製板材２を送り出し続けると、図２に見られるように、接触角度αの終端、すなわち非接触角度βの始端が基準点Ｍに至る。この時点で、雄型12が金属製板材２から完全に離れるので、図３に見られるように、ロール制御手段16から減速された周速度Vrの駆動信号（図３中減速信号と表記）がACサーボモータ15に出力され、ディンプルロール11,13が減速される。そして、通常より遅い周速度Vrで一定時間ディンプルロール11,13が回転した後、前記ロール制御手段16から通常の周速度Vrの駆動信号がACサーボモータ15に出力され、再び元の周速度Vrまで増速させられる。すなわち、ディンプルロール11,13は、図６に見られるように、非接触角度βの始端が基準点Ｍに達し、前記非接触角度βの終端が基準点Ｍに至るまでの範囲で一定時間だけ減速した周速度Vrで回転させ、非接触角度βの終端に達する前に元の周速度Vrに戻り、非接触角度βの終端に達した後は元の周速度Vrで回転するように制御される。
【００２９】
ここで、ディンプルロール11,13の周速度Vrが減速後、直ちに増速すると、可変ディンプルピッチPvは基本ディンプルピッチPnより長くならない。基本ディンプルピッチPnに対する可変ディンプルピッチPvの延長量は、減速された周速度Vrと金属製板材２の送り速度Vtとの速度差に、前記減速された周速度Vrでの回転時間を掛け合わせた量に比例する。しかし、周速度Vrは、非接触角度βの始端から終端が基準点Ｍに達するまでの時間の範囲でしか減速及び増速できないので、減速された周速度Vrでの回転時間が長くなりすぎると、減速率又は増速率が大きくなりすぎ、ディンプルロール11,13を制御しにくくなる。これから、具体的な減速率（マイナスの加速度）、減速された周速度Vr、減速された周速度Vrによるディンプルロール11,13の回転時間、そして増速率（プラスの加速度）は、ディンプルロール11,13の元の周速度Vr及び金属製板材２の送り速度Vtのほか、ディンプル21の基本ディンプルピッチPn、すなわち雄型12及び雌型14を結ぶ周長等を勘案して設定する。
【００３０】
例えば、外径＝100mm強としたプレハードン鋼製円筒状のディンプルロール11,13の周面に、45度間隔で突出量（半径方向外向きの大きさ）＝0.4mmの半球面状の雄型12及び雌型14を設けた構成のディンプル形成装置１の場合、各雄型12について非接触角度β＝15度が確保され、金属製板部材２の送り速度Vt＝１m/secとすれば、減速率及び増速率は絶対値で30ｍ/sec2の範囲で制御することができる。この場合、ディンプルロール11,13の減速された周速度Vr＝0.5ｍ/secとし、前記周速度Vrでの回転時間＝0.33secが確保できることから、可変ディンプルピッチPvは基本ディンプルピッチPnに比べて8.25mm（＝（送り速度Vt＝１m/sec−減速された周速度Vr＝0.5ｍ/sec）×回転時間＝0.33sec）だけ大きくできる。
【００３１】
本発明は、ディンプルロール11,13が減速後、再び増速しても、金属製板材２の送り速度Vtを変化させない。このため、ディンプルロール11,13の回転に比べて相対的に金属製板材２が通常より多く送り出される。図３中、金属製板材２が通常より多く送り出される状態を、基本ディンプルピッチPnだけ離れた各ディンプル21が本来の位置（仮想線表示）より図中左側にずれていることにより表現している。これは、あくまでディンプルロール11,13に対して相対的に各ディンプル21が通常より多く送り出されることを表わしており、金属製板材２の送り速度Vtを増速しているわけではない。
【００３２】
理論的には、金属製板材２の送り速度Vtを増速後、再び減速することも考えられるが、金属製板材２はディンプル形成装置１以外に多くのロール成形装置を通過するため、ディンプル形成装置１における無形成区間を形成するためだけに送り速度Vtを増速又は減速することはできない。これから、本発明は、金属製板材２の送り速度Vtに対するディンプルロール11,13の周速度Vrを増速又は減速している。
【００３３】
非接触角度βの範囲内で周速度Vrを減速後、再び増速して元の周速度Vrに戻したディンプルロール11,13は、前記周速度Vrで回転を続け、図４に見られるように、基本ディンプルピッチPnより長い可変ディンプルピッチPvだけ離れて隣り合う上流のディンプル21を形成する。既述したように、ディンプルロール11,13の周速度Vrの減速後、再び増速している間に、隣り合う下流側のディンプル21は相対的に通常より遠くへ送り出されているので、隣り合う下流側のディンプル21は、基本ディンプルピッチPnより長い可変ディンプルピッチPvだけ離れた位置に形成される。
【００３４】
本例は、ディンプルロール11,13が周期Ｓに対して可変ディンプルピッチPvを１区間のみ形成するので、隣り合う下流側のディンプル21から可変ディンプルピッチPvだけ離れた上流側のディンプル21に続く更に上流側のディンプル21は、図５に見られるように、基本ディンプルピッチPnだけ離れて形成される。こうして、本例のディンプル形成装置１を経た金属製板材２は、金属製板材２の送り出し方向に８個のディンプル21が並ぶ毎に、基本ディンプルピッチPnより長い可変ディンプルピッチPvが形成される。そして、この金属製板材２をロール成形して得られる管部材は、前記可変ディンプルピッチPvの区間を無形成区間とし、例えば前記無形成区間の中間で切断することにより、図７に見られるような熱交換用チューブ３となる。
【００３５】
本発明は、ディンプルロール11,13の周速度Vrを変化させる又は一時停止することにより、基本ディンプルピッチPnに対して相対的に長さの異なる可変ディンプルピッチPvを形成する点に特徴を有する。通常、無形成区間は一定周期の繰り返しで設ければよく、金属製板材２に対する割合が小さいため、上記例に見られるように、可変ディンプルピッチPvは基本ディンプルピッチPnより長くし、前記可変ディンプルピッチPvを一定周期（上記例ではディンプルロール11,13の周期Ｓ）ごとに設ける場合が通例となる。つまり、相対的に長くした可変ディンプルピッチPvの区間を無形成区間とする。
【００３６】
しかし、基本ディンプルピッチPn又は可変ディンプルピッチPvのいずれか長い方を無形成区間とすることもできる。例えば上記例において、金属製板材２の送り方向に並ぶ隣り合うディンプル21を形成するディンプルロール11,13の雄型12の間隔の範囲で、ディンプルロール11,13を増速させた周速度Vrで一定時間回転させた後、ディンプルロール11,13を減速させて元の周速度Vrにまで戻すことにより、ディンプルロール11,13の雄型12を雌型14に噛み合わせて形成されるディンプル21の間隔を基本ディンプルピッチPnより短い可変ディンプルピッチPvとし、前記基本ディンプルピッチPnの区間を無形成区間としてもよい。各区間におけるディンプルロール11,13の周速度Vrの増速又は減速は、上記例に従うため、図示は省略する。
【００３７】
ディンプルロール11,13を減速させた周速度Vrで一定時間回転させた後、ディンプルロール11,13を増速させて元の周速度Vrに戻す制御は、ディンプルロール11,13を回転させるACサーボモータ15のロール制御手段16により、ディンプルロール11,13の周期Ｓと無関係に設定できる。図８は別例１の可変ディンプルピッチPvを作り出す図６相当タイムフローシート、図９は別例１により最終的に得られる熱交換用チューブ３を表わした図７相当斜視図、図10は別例２の可変ディンプルピッチPvを作り出す図６相当タイムフローシートであり、図11は別例２により最終的に得られる熱交換用チューブ３を表わした図７相当斜視図である。別例１及び別例２では、上記例（図１〜図５参照）と同じディンプル形成装置１を用いているので、各部（及び符号）は図１〜図５を参照する。
【００３８】
例えば、図８に見られる別例１のタイムフローシートのように、ディンプルロール11,13の周期Ｓに対して、２度ずつディンプルロール11,13の周速度Vrを減速させて一定時間回転させた後、再び増速させる制御を用いると、可変ディンプルピッチPvが周期Ｓの間に２回ずつ形成される。これにより、別例１の熱交換用チューブ３は、図９に見られるように、上記例（図７参照）に比べて１/２の長さとなる。この別例１では、可変ディンプルピッチPvに対応する部分を無形成区間としてすべて切断しているが、例えば前記可変ディンプルピッチPvを１つ置きに切断すれば、途中に基本ディンプルピッチPnより長い可変ディンプルピッチPvを備えた上記例（図７参照）相当の熱交換用チューブ３とすることもできる。
【００３９】
また、図10に見られる別例２のタイムフローシートのように、ディンプルロール11,13の周期Ｓより長い間隔を空けてディンプルロール11,13の周速度Vrを減速させて一定時間回転させた後、再び増速させる制御を用いると、可変ディンプルピッチPvが周期Ｓを超えた間隔で形成される。これにより、別例２の熱交換用チューブ３は、図11に見られるように、上記例（図７参照）に比べて長くできる。図示は省略するが、可変ディンプルピッチPvは、更に周期Ｓの数倍の間隔を空けて形成することもでき、より長い熱交換用チューブ３を作り出すこともできる。
【００４０】
ここで、上記例（図１〜図７）、別例１（図８及び図９）及び別例２（図10及び図11）の各熱交換用チューブ３を作り出すディンプル形成装置１は、同じものを使用している。これから、本発明は、同じディンプル形成装置１、より正確には同じディンプルロール11,13を用いながら、長さの異なる熱交換用チューブ３を作り出すことができる。また、図示は省略するが、同じディンプルロール11,13を用いて長さの異なる複数の可変ディンプルピッチPvを形成できることから、本発明はディンプル21の並び、すなわち仕様の異なる熱交換用チューブ３を作り出すことができる。更に、ディンプルロール11,13の増速又は減速は自由であるから、金属製板材２に対して異なる間隔で可変ディンプルピッチPvを形成することもでき、前記長さ又は仕様の異なる熱交換用チューブ３を混在させて作り出すことができる。このように、本発明は様々な熱交換用チューブ３を同じディンプルロール形成装置１で作り出せるようにする効果を有する。
【００４１】
ディンプルロール11,13を周速度Vr＝０ｍ/secまで減速させて一定停止させた後、ディンプルロール11,13を増速させて元の周速度Vrにまで戻す制御は、ディンプルロール11,13を回転させるACサーボモータ15のロール制御手段16により、ディンプルロール11,13の作動及び停止を切り換える制御となる。図12は別例３の可変ディンプルピッチPvを作り出す図６相当タイムフローシートであり、図13は別例３により最終的に得られる熱交換用チューブ３を表わした図７相当斜視図である。別例３でも、上記例（図１〜図５参照）と同じディンプル形成装置１を用いているので、各部（及び符号）は図１〜図５を参照する。
【００４２】
別例３では、図12に見られるタイムフローシートのように、ディンプルロール11,13の非接触角度βの始端が基準点Ｍに達すると、ロール制御手段16がACサーボモータ15に停止信号を送信し、ディンプルロール11,13を減速して周速度Vr＝０ｍ/sec、すなわち一時停止させる。一時停止させたディンプルロール11,13は、非接触角度βの範囲内に基準点Ｍを留めたまま回転しないので、停止時間は自由に設定できる。そして、前記停止時間に比例して金属製板材２が送り速度Vtで送り出されていくため、上記例（図１〜図７）に比べて、隣り合うディンプル21の間隔をより長い可変ディンプルピッチPvとすることができる。この別例３では、前記可変ディンプルピッチPvを基本ディンプルピッチPnの３倍としている。ロール制御手段16は、予め設定された停止時間経過後、今度はACサーボモータ15に元の周速度Vrでディンプルロール11,13を回転させる駆動信号を送信し、ディンプルロール11,13を増速して元の周速度Vrで回転させる。
【００４３】
こうして別例３に従って得られる熱交換用チューブ３は、基本ディンプルピッチPnの３倍である長い可変ディンプルピッチPvの区間を無形成区間とし、前記無形成区間の範囲で管部材を切断して得られる。図示から明らかなように、熱交換用チューブ３の端部に形成される無形成区間は、非常に長いものになっている。ここで、別例３のディンプル形成装置１も、上記例（図１〜図７）、別例１（図８及び図９）及び別例２（図10及び図11）の各熱交換用チューブ３を作り出すディンプル形成装置１はいずれも同じものを使用できる。これからも、本発明は様々な熱交換用チューブ３を同じディンプルロール形成装置１で作り出せるようにする効果を有することが理解できる。
【００４４】
ディンプル21が金属製板材２（図１参照）の送り直交方向に複数列形成される場合、各列別に対応したディンプル形成単位を複数設けたディンプル形成装置１を構成することにより、各列別にディンプル21の間隔を調整できるほか、各列のディンプル21相互の間隔を調整して、ディンプルの配置関係を多様化できる。図14はディンプル21が金属製板材２の送り直交方向に複数列形成された熱交換用チューブ３の斜視図、図15は内側２列のディンプル21の間隔を基本ディンピルピッチPnの２倍である可変ディンプルピッチPvとした熱交換用チューブ３の斜視図であり、図16は内側２列のディンプル21の間隔を基本ディンピルピッチPnの２倍である可変ディンプルピッチPv、外側２列のディンプル21の間隔を基本ディンプルピッチPnの1.5倍である可変ディンプルピッチPvとした熱交換用チューブ３の斜視図である。
【００４５】
図14〜図16の熱交換用チューブ３を作り出すディンプル形成装置１は、図１以下に見られる上記例示（図１以下参照）の構成に準ずるが、ディンプルロール11,13をディンプル形成単位とし、ディンプル21の列数に応じて前記ディンプル形成単位を金属製板材２の送り方向に複数並べて構成され、各ディンプル形成単位別に各列のディンプル21の間隔を調整できる点が相違する。すなわち、図14〜図16の熱交換用チューブ３を作り出すディンプル形成装置1は、図１に見られるディンプルロール11,13を図面左右方向に複数並べた構成になる。各列のディンプル21は、対応するディンプル形成単位により、個別に間隔を調整できる。各列のディンプル21の間隔を調整する手順については、上記例示（図１以下参照）と同様であるため、説明は省略する。
【００４６】
図14に見られる熱交換用チューブ３は、金属製板材２（図１参照）の送り直交方向に４列のディンプル21を形成する構成で、各列のディンプル21はそれぞれ基本ディンプルピッチPnの間隔としているほか、内側２列のディンプル21と外側２列のディンプル21とを基本ディンプルピッチPnの１/２でずらして、いわゆる「千鳥状」の配置関係としている。ここで、内側２列のディンプル21の間隔を基本ディンプルピッチPnの２倍となる可変ディンプルピッチPvにすれば、図15に見られる熱交換用チューブ３となる。このとき、直近の内側２列のディンプル21と外側２列のディンプル21との相互の間隔は基本相互ピッチPrnと変わらない。
【００４７】
内側２列のディンプル21の間隔を基本ディンプルピッチPnの２倍となる可変ディンプルピッチPvにすることに加え、外側２列のディンプル21の間隔を基本ディンプルピッチPnの1.5倍となる可変ディンプルピッチPvとすれば、図16に見られる熱交換用チューブ３となる。このとき、直近の内側２列のディンプル21と外側２列のディンプル21との相互の間隔は、区間によって異なる可変相互ピッチPrvとなる。これら図14〜図16に見られる熱交換用チューブ３を比較すれば明らかなように、各列のディンプル21は相互に独立して間隔を変えることができため、ディンプル21の配置関係に多様性を持たせることができることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】隣り合う下流側のディンプルを形成した状態におけるディンプル形成装置の主要部を表わす側面図である。
【図２】金属製板材の送り速度Vtに対してディンプルロールの周速度Vrを減速させる直前の状態におけるディンプル形成装置の主要部を表わす側面図である。
【図３】金属製板材の送り速度Vtに対してディンプルロールの周速度Vrを減速後、再び増速させた状態におけるディンプル形成装置の主要部を表わす側面図である。
【図４】隣り合う上流側のディンプルを形成した状態におけるディンプル形成装置の主要部を表わす側面図である。
【図５】隣り合う上流側のディンプルの次のディンプルを形成した状態におけるディンプル形成装置の主要部を表わす側面図である。
【図６】本例の可変ディンプルピッチPvを作り出すタイムフローシートである。
【図７】本例により最終的に得られる熱交換用チューブを表わした斜視図である。
【図８】別例１の可変ディンプルピッチPvを作り出す図６相当タイムフローシートである。
【図９】別例１により最終的に得られる熱交換用チューブを表わした図７相当斜視図である。
【図１０】別例２の可変ディンプルピッチPvを作り出す図６相当タイムフローシートである。
【図１１】別例２により最終的に得られる熱交換用チューブを表わした図７相当斜視図である。
【図１２】別例３の可変ディンプルピッチPvを作り出す図６相当タイムフローシートである。
【図１３】別例３により最終的に得られる熱交換用チューブを表わした図７相当斜視図である。
【図１４】ディンプルが金属製板材の送り直交方向に複数列形成された熱交換用チューブの斜視図である。
【図１５】内側２列のディンプルの間隔を可変ディンプルピッチPvとした熱交換用チューブの斜視図である。
【図１６】内側２列のディンプルの間隔と外側２列のディンプルの間隔とをそれぞれ可変ディンプルピッチPvとした熱交換用チューブの斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  ディンプル形成装置
11  雄型を有するディンプルロール
12  雄型
13  雌型を有するディンプルロール
14  雌型
15  ACサーボモータ
16  ロール制御手段
２  金属製板材
21  ディンプル
３  熱交換用チューブ
Pn  基本ピッチ
Pv  可変ピッチ
Vr  ディンプルロールの周速度
Vt  金属製板材の送り速度
α  接触角度
β  非接触角度
Ｍ  基準点
Ｓ  周期
【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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【図１６】
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