(57)【要約】【課題】  コルゲートフィン製造装置及び製造方法において、ピッチ詰め成形後のフィンの形状にばらつきがなく、所望の形状に成形できるようにする。【解決手段】  成形ロール対１１ａ、１１ｂによりフィン部材１０を第１コルゲート形状に成形する。次に、ピッチ詰めロール対１２ａ、１２ｂによりフィン部材１０のフィン頂部同士を圧接して第２コルゲート形状とするとともに、フィン部材１０の圧接されたフィン頂部同士を分離して第２コルゲート形状よりもフィンピッチの広い第３コルゲート形状とする。更に、形状出しロール対１３ａ、１３ｂによりフィン部材１０の第３コルゲート形状のフィン頂部間を引っ張って、フィン部材１０を目標コルゲート形状に成形する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続して搬送されるベルト状のフィン部材（１０）を第１コルゲート形状に成形する成形ロール対（１１ａ、１１ｂ）と、
前記成形ロール対（１１ａ、１１ｂ）から排出された前記フィン部材（１０）のフィン頂部同士を圧接して第２コルゲート形状とするとともに、前記フィン部材（１０）の圧接されたフィン頂部同士を分離して、前記第２コルゲート形状よりもフィンピッチの広い第３コルゲート形状とするピッチ詰めロール対（１２ａ、１２ｂ）と、
前記ピッチ詰めロール対（１２ａ、１２ｂ）から排出された前記フィン部材（１０）を目標コルゲート形状に成形する形状出しロール対（１３ａ、１３ｂ）と、
を備えたことを特徴とするコルゲートフィン製造装置。
【請求項２】
前記ピッチ詰めロール対（１２ａ、１２ｂ）は、前記第２コルゲート形状に成形したフィン部材（１０）の各フィン頂部を全面で押さえながら前記フィン頂部同士を分離する成形歯（１２０ａ、１２０ｂ）を有することを特徴とする請求項１に記載のコルゲートフィン製造装置。
【請求項３】
前記フィン部材（１０）の厚さ方向への斜行を抑制する第１押さえ手段（１４０）を備えたことを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載のコルゲートフィン製造装置。
【請求項４】
前記フィン部材（１０）の幅方向への斜行を抑制する第２押さえ手段（１４２）を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコルゲートフィン製造装置。
【請求項５】
前記各ロール対の成形歯から前記フィン部材（１０）を分離する跳ね出し手段（１４１）を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコルゲートフィン製造装置。
【請求項６】
請求項１に記載のコルゲートフィン製造装置を用いたコルゲートフィン製造方法であって、
前記成形ロール対（１１ａ、１１ｂ）によりフィン部材を第１コルゲート形状に成形する一次成形工程と、
前記成形ロール対（１１ａ、１１ｂ）と前記ピッチ詰めロール対（１２ａ、１２ｂ）との間で、前記第１コルゲート形状に成形されたフィン部材（１０）のフィン頂部同士を圧接して第２コルゲート形状とし、前記ピッチ詰めロール対（１２ａ、１２ｂ）により前記フィン部材（１０）の圧接されたフィン頂部同士を分離して、前記第２コルゲート形状よりもフィンピッチの広い第３コルゲート形状とする二次成形工程と、
前記形状出しロール対（１３ａ、１３ｂ）により前記フィン部材（１０）を目標コルゲート形状に成形する三次成形工程と、
を有することを特徴とするコルゲートフィン製造方法。
【請求項７】
前記二次成形工程では、前記成形ロール対（１１ａ、１１ｂ）のみを駆動し、この成形ロール対（１１ａ、１１ｂ）から排出されたフィン部材（１０）を前記ピッチ詰めロール対（１２ａ、１２ｂ）の入口側で一時的に堰き止めることにより、前記第１コルゲート形状に成形されたフィン部材（１０）のフィン頂部同士を圧接して第２コルゲート形状とすることを特徴とする請求項６に記載のコルゲートフィン製造方法。
【請求項８】
前記二次成形工程においてフィン部材（１０）を第２コルゲート形状に成形した後、前記成形ロール対（１１ａ、１１ｂ）、前記ピッチ詰めロール対（１２ａ、１２ｂ）及び前記形状出しロール対（１３ａ、１３ｂ）を同期駆動して、前記フィン部材（１０）を１山づつ下流側に排出することを特徴とする請求項７に記載のコルゲートフィン製造方法。
【請求項９】
前記ピッチ詰めロール対は、前記第２コルゲート形状に成形したフィン部材（１０）のフィン頂部を谷部分（２４１ｂ）で押さえながら、山部分（２４１ａ）で前記フィン頂部同士を分離する成形歯（２４１）を有する複数の成形駒（２４０）と、この複数の成形駒（２４０）の両端を支持する一対の駒配置ロール（２２０）とを備えて構成されることを特徴とする請求項１に記載のコルゲートフィン製造装置。
【請求項１０】
前記一対の駒配置ロール（２２０）は、片面に複数の凸部（２２４）が円周に沿って配置された駒アタッチメント（２２３）を備え、この駒アタッチメント（２２３）が駒配置ロール本体に着脱可能に取り付けられ、
前記成形駒（２４０）は、長手方向の両端部に、前記駒アタッチメント（２２３）の前記凸部（２２４）と係合する孔部（２４３）を有することを特徴とする請求項９に記載のコルゲートフィン製造装置。
【請求項１１】
前記一対の駒配置ロール（２２０）は、片面に複数の孔部（２２６）が円周に沿って配置された駒アタッチメント（２２３）を備え、この駒アタッチメント（２２３）が駒配置ロール本体に着脱可能に取り付けられ、
前記成形駒（２４０）は、長手方向の両端部に、前記駒アタッチメント（２２３）の前記孔部（２２６）と係合する凸部（２４４）を有することを特徴とする請求項９に記載のコルゲートフィン製造装置。
【請求項１２】
前記成形駒（２４０）は、フィン部材（１０）の厚さを５０μｍ、フィン頂部の半径をＲ０．２〜０．３５としたときに、前記成形歯（２４１）の山部分（２４１ａ）の幅を０．１ｍｍ、山部分（２４１ａ）の高さを０．１ｍｍ、山部分（２４１ａ）と谷部分（２４１ｂ）とを合わせた高さを０．３ｍｍ、成形歯本体の幅を０．５ｍｍ、谷部分（２４１ｂ）の半径をＲ０．２とすることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載のコルゲートフィン製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱交換器等のラジエータコアに用いられるコルゲートフィン製造装置、及びこの製造装置を用いたコルゲートフィン製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱交換器等のラジエータコアに用いられるコルゲートフィンのピッチ詰め成形においては、成形ロールによりコルゲート状に成形されたフィンの頂部（稜線方向）をウレタンなどのブロックで押さえ、その摩擦力でフィンのピッチ詰めを行うものがある。
【０００３】
また、コルゲート加工機により成形されたフィン材をピッチ詰め機、中間詰め機、及びピッチ出し機という順番で連続的に加工することでフィンのピッチを調整するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１４７１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来例のようなブロックによる摩擦力でフィンのピッチ詰めを行うものは、アルミ材などの加工力が小さいものには適している。しかし、フィン材料としてメタル担体用波板材やステンレス材などを用いたものについては、フィンのピッチ詰めに必要な加工力がアルミ材に比べて大きく、とくにフィンの山の高さが低いものについては、フィンのピッチ詰めのためにさらに大きな加工力が必要となる。このため、ステンレス材などを使用して従来例の手法によりフィンのピッチ詰めした場合は、フィンの山が跳んだり、フィンが潰れるなどの不具合が発生してしまい、フィンを所望の形状に成形することは困難であった。
【０００５】
また、特開平１１−１４７１４９号公報に開示された製造方法では、ピッチ詰めロールとフィンとを噛み合わせてフィンのピッチ詰めを行っているため、フィン頂部同士が接するまでフィンピッチを詰めることができないため、とくに、ステンレス材などでの反発力の大きな材料では、成形後に山が戻ってしまい、フィンを所望の形状に成形することは困難であった。
【０００６】
この発明は、ピッチ詰め成形後のフィンの形状にばらつきがなく、所望の形状に成形することができるコルゲートフィン製造装置及びコルゲートフィン製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、連続して搬送されるベルト状のフィン部材を第１コルゲート形状に成形する成形ロール対と、前記成形ロール対から排出された前記フィン部材のフィン頂部同士を圧接して第２コルゲート形状とするとともに、前記フィン部材の圧接されたフィン頂部同士を分離して、前記第２コルゲート形状よりもフィンピッチの広い第３コルゲート形状とするピッチ詰めロール対と、前記ピッチ詰めロール対から排出された前記フィン部材を目標コルゲート形状に成形する形状出しロール対とを備えたことを特徴とするコルゲートフィン製造装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記ピッチ詰めロール対が前記第２コルゲート形状に成形したフィン部材の各フィン頂部を全面で押さえながら前記フィン頂部同士を分離する成形歯を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記フィン部材の厚さ方向への斜行を抑制する第１押さえ手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項において、前記フィン部材の幅方向への斜行を抑制する第２押さえ手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項において、前記各ロール対の成形歯から前記フィン部材を分離する跳ね出し手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するため、請求項６の発明は、請求項１に記載のコルゲートフィン製造装置を用いたコルゲートフィン製造方法であって、前記成形ロール対によりフィン部材を第１コルゲート形状に成形する一次成形工程と、前記成形ロール対と前記ピッチ詰めロール対との間で、前記第１コルゲート形状に成形されたフィン部材のフィン頂部同士を圧接して第２コルゲート形状とし、前記ピッチ詰めロール対により前記フィン部材の圧接されたフィン頂部同士を分離して、前記第２コルゲート形状よりもフィンピッチの広い第３コルゲート形状とする二次成形工程と、前記形状出しロール対により前記フィン部材を目標コルゲート形状に成形する三次成形工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項６において、前記二次成形工程では、前記成形ロール対のみを駆動し、この成形ロール対から排出されたフィン部材を前記ピッチ詰めロール対の入口側で一時的に堰き止めることにより、前記第１コルゲート形状に成形されたフィン部材のフィン頂部同士を圧接して第２コルゲート形状とすることを特徴とする。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項７において、前記二次成形工程においてフィン部材を第２コルゲート形状に成形した後、前記成形ロール対、前記ピッチ詰めロール対及び前記形状出しロール対を同期駆動して、前記フィン部材を１山づつ下流側に排出することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項９の発明は、請求項１において、前記ピッチ詰めロール対は、前記第２コルゲート形状に成形したフィン部材のフィン頂部を谷部分で押さえながら、山部分で前記フィン頂部同士を分離する成形歯を有する複数の成形駒と、この複数の成形駒の両端を支持する一対の駒配置ロールとを備えて構成されることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０の発明は、請求項９において、前記一対の駒配置ロールは、片面に複数の凸部が円周に沿って配置された駒アタッチメントを備え、この駒アタッチメントが駒配置ロール本体に着脱可能に取り付けられ、前記成形駒は、長手方向の両端部に、前記駒アタッチメントの前記凸部と係合する孔部を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１１の発明は、請求項９において、前記一対の駒配置ロールは、片面に複数の孔部が円周に沿って配置された駒アタッチメントを備え、この駒アタッチメントが駒配置ロール本体に着脱可能に取り付けられ、前記成形駒は、長手方向の両端部に、前記駒アタッチメントの前記孔部と係合する凸部を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項１２の発明は、請求項９乃至１１のいずれか一項において、前記成形駒は、フィン部材の厚さを５０μｍ、フィン頂部の半径をＲ０．２〜０．３５としたときに、前記成形歯の山部分の幅を０．１ｍｍ、山部分の高さを０．１ｍｍ、山部分と谷部分とを合わせた高さを０．３ｍｍ、成形歯本体の幅を０．５ｍｍ、谷部分の半径をＲ０．２とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、成形ロール対のフィン排出力を利用してフィン頂部同士が圧接するまでフィンピッチを詰めるようにしているため、ステンレス材のような反発力の大きな材料を使用した場合でも成形後に山が戻ることがなく、フィン形状を均一なものとすることができる。したがって、ピッチ詰め成形後のフィン形状にばらつきがなく、コルゲートフィンを所望の形状に成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係わるコルゲートフィン製造装置及びコルゲートフィン製造方法を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、実施例１に係わるコルゲートフィン製造装置の概略構成図である。図１では、本製造装置を構成する主要部分のみを示し、その他の部分（例えば駆動機構等）については図示を省略している。
【００２２】
本製造装置１００は、大別すると、成形ロール部１１、ピッチ詰めロール部１２、及び形状出しロール部１３とで構成されている。また、図示していないが、成形ロール部１１の上流側には、ベルト状のフィン部材１０が巻き取られた供給ローラが配置され、この供給ローラにセットされたフィン部材１０が、図示しない送りロール等により引き出されて、連続して成形ロール部１１へ送られるように構成されている。
【００２３】
成形ロール部１１は、上下一対の成形ロール１１ａ、１１ｂからなり、これら成形ロール１１ａ、１１ｂの表面には、図２の部分拡大図に示すように、それぞれ複数の成形歯１１０ａ、１１０ｂが形成されている。この成形歯１１０ａ、１１０ｂを所定間隔で嵌合させ、矢印方向に回転駆動しながらロール間にフィン部材１０を供給することにより、フィン部材１０は図２に示すようなコルゲート形状（以下、第１コルゲート形状という）に成形される。この成形歯１１０ａ、１１０ｂは、成形時にフィン部材１０が破断しないように、目標とするフィン高さ、フィンピッチのコルゲート形状（以下、目標コルゲート形状という）に比べてフィンの高さが低く、また山のピッチが広くなるように設定される。
【００２４】
ピッチ詰めロール部１２は、上下一対のピッチ詰めロール１２ａ、１２ｂからなり、これらピッチ詰めロール１２ａ、１２ｂの表面には、図３の部分拡大図に示すように、それぞれ成形歯１２０ａ、１２０ｂが形成されている。上流の成形ロール部１１から排出されたフィン部材１０は、図３に示すように、ピッチ詰めロール部１２の入口側で一時的に堰き止められることでフィン頂部同士が圧接されたコルゲート形状となる（以下、第２コルゲート形状という）。この第２コルゲート形状において、各フィン頂部は略半円形となっている。この状態でピッチ詰めロール１２ａ、１２ｂを矢印方向に回転駆動すると、成形歯１２０ａ、１２０ｂの山部分が圧接されたフィン頂部間に入り込み、谷部分がフィン頂部を全面で押さえながらフィン頂部同士を分離する。これにより、出口側ではフィン頂部同士が分離して、第２コルゲート形状よりもフィンピッチの広いコルゲート形状となる（以下、第３コルゲート形状という）。
【００２５】
ここで、フィン頂部を部分的に押さえながら移動させると、フィン部材１０の変形を引き起こすおそれがある。しかしながら本実施例では、図３に示すように、フィン頂部を全面で押さえながらフィン頂部同士を分離しているため、フィン部材１０の変形を防止することができる。
【００２６】
形状出しロール部１３は、上下一対の形状出しロール１３ａ、１３ｂからなり、これら形状出しロール１３ａ、１３ｂの表面には、図４の部分拡大図に示すように、それぞれ成形歯１３０ａ、１３０ｂが形成されている。この成形歯１３０ａ、１３０ｂの山部分は、第３コルゲート形状に成形されたフィン部材１０のフィン頂部間に入り込み、フィンを搬送方向に引っ張る。すなわち、ピッチ詰めロール部１２から排出された段階で第３コルゲート形状となっているフィンは、各ロール部が同期駆動されることによってピッチ詰めロール１２と形状出しロール部１３との間で引っ張られ、最終的に形状出しロール１３ａ、１３ｂに形成された成形歯１３０ａ、１３０ｂのピッチとほぼ同じピッチまで伸ばされた状態で搬送される。これにより、成形ロール部１１、ピッチ詰めロール部１２及び形状出しロール部１３を同期駆動したときに、ピッチ詰めロール部１２からフィンが１山排出される毎に形状出しロール部１３からフィンが１山排出されることになる。そして、形状出しロール部１３から排出されたフィン部材１０は、引っ張られたフィンピッチがバネ復元力により縮まって、最終的な目標コルゲート形状に成形される。
【００２７】
このように、形状出しロール部１３では、フィン部材１０の弾性域を利用して、フィンピッチが目標値よりも広くなるように引っ張っている。
【００２８】
次に、フィンガイド１４、１５について説明する。
【００２９】
成形ロール部１１とピッチ詰めロール部１２の間、ピッチ詰めロール部１２と形状出しロール部１３との間には、フィン部材１０の厚み方向及び幅方向への斜行を抑制するとともに、各部のロールに形成された成形歯からフィン部材１０を分離するためのフィンガイド１４、１５が配置されている。
【００３０】
図５は、フィンガイド１４、１５の構成を示す分解斜視図である。ここでは、成形ロール部１１とピッチ詰めロール部１２との間に配置されたフィンガイド１４について説明するが、フィンガイド１５についても基本的な構造は同じである。
【００３１】
フィンガイド１４は、フィン部材１０の幅方向に積層された複数のフィン押さえ板１４０と、このフィン押さえ板１４０の間に積層された複数の跳ね出し板１４１と、フィン部材１０の幅方向の両端に取り付けられたフィン側面押さえ板１４２とを備えている。
【００３２】
フィン押さえ板１４０は、フィン部材１０の上下方向（厚さ方向）への斜行を抑制するためのガイド部材であり、一つおきに跳ね出し板１４１を挟んで積層されている。また、フィン押さえ板１４０には、積層方向に貫通する位置決め用穴１４０ａが２箇所に形成されている。
【００３３】
このフィン押さえ板１４０は、とくに成形ロール部１１とピッチ詰めロール部１２との間において、ピッチ詰めを行う際にフィン部材１０が上下方向に逃げるのを抑えることができるため、フィン頂部同士を確実に圧接させることができる。
【００３４】
跳ね出し板１４１は、各ロールの成形歯１１０ａ、１１０ｂ、１２０ａ、１２０ｂからフィン部材１０を分離するためのガイド部材である。図５に示す各ロールの成形歯には、跳ね出し板１４１の先端部と嵌合するための複数の溝部がロール円周に沿って形成されている。すなわち、成形ロール１１ａ、１１ｂの成形歯１１０ａ、１１０ｂには、跳ね出し板１４１の先端部と嵌合する位置に４箇所の溝部１１１ａ、１１１ｂが、またピッチ詰めロール１２ａ、１２ｂの成形歯１２０ａ、１２０ｂには、跳ね出し板１４１の先端部と嵌合する位置に４箇所の溝部１２１ａ、１２１ｂがそれぞれ形成されている。また、各跳ね出し板１４１には、積層方向に貫通する図示しない位置決め用穴が２箇所に形成されている。
【００３５】
この跳ね出し板１４１を配置することにより、各ロールの成形歯とフィン部材１０とが固着した場合でも、成形歯からフィン部材を確実に分離することができる。
【００３６】
フィン側面押さえ板１４２は、フィン部材１０の横方向（幅方向）への斜行を抑制するためのガイド部材であり、一体化されたブロックの幅方向の両端に配置されている。また、フィン側面押さえ板１４２には、フィン押さえ板１４０及び跳ね出し板１４１のそれぞれに形成された位置決め用穴と連通する位置決め用穴１４２ａが４箇所に形成されている。
【００３７】
このフィン側面押さえ板１４２は、とくに成形ロール部１１とピッチ詰めロール部１２との間において、ピッチ詰めを行う際にフィン部材１０が左右方向に逃げるのを抑えることができるため、フィン頂部同士を確実に圧接させることができる。
【００３８】
図５に示すように、フィン押さえ板１４０と跳ね出し板１４１を交互に積層してブロックとし、このブロックの両側にフィン側面押さえ板１４２を取り付け、更にボルト１４３を４箇所の位置決め用穴に貫通させてナット１４４で締結することによりフィンガイド１４が完成する。上下に配置されたブロック間には、フィン部材１０を通過させるための内部空間（搬送路）が形成されている。
【００３９】
次に、上記のように構成されたコルゲートフィン製造装置１００を用いてコルゲートフィンを製造する手順を説明する。
【００４０】
まず、成形ロール１１ａ（或いは他のロールを含めて）を上方に持ち上げて、フラットなフィン部材１０を形状出しロール部１３の出口付近まで通過させる。そして、図１に示すように、成形ロール１１ａ（或いは他のロールを含めて）を定位置に戻して、成形ロール部１１の成形ロール１１ａ、１１ｂを矢印方向に回転駆動する。これにより、図２に示すように、フィン部材１０は第１コルゲート形状に成形される（一次成形工程）。このとき、ピッチ詰めロール部１２及び形状出しロール部１３のロールは停止させておく。
【００４１】
フィン部材１０の第１コルゲート形状に形成された部分は、やがてピッチ詰めロール部１２に達して、ピッチ詰めロール１２ａ、１２ｂ間に突き当たる。この後、更に成形ロール１１ａ、１１ｂを回転駆動すると、第１コルゲート形状に成形されたフィン部材１０は成形ロール部１１の入口側で一時的に堰き止められ、成形ロール部１１からのフィン排出力によりフィン頂部同士が圧接されて第２コルゲート形状となる（この工程をピッチ詰めという）。このとき、第２コルゲート形状の部分がピッチ詰めロール１２ａ、１２ｂの成形歯１２０ａ、１２０ｂと噛み合うように、ピッチ詰めロール１２ａ、１２ｂを矢印方向に所定角度だけ回転駆動してもよい。
【００４２】
この後、成形ロール１１ａ、１１ｂを回転駆動し続けると、第２コルゲート形状の部分が成形ロール部１１とピッチ詰めロール部１２との間に溜まることになる。そして、成形ロール部１１とピッチ詰めロール部１２との間で総てのフィン頂部同士が圧接した段階で、成形ロール部１１、ピッチ詰めロール部１２及び形状出しロール部１３を同期駆動して、上記各ロール部からフィン部材１０を１山づつ下流側に排出させる。この同期駆動を開始した後は、フィン部材１０を成形ロール部１１とピッチ詰めロール部１２との間に一時的に堰き止める必要はなく、成形ロール部１１から排出される第１コルゲート形状の１山が成形ロール部１１とピッチ詰めロール部１２との間で順に圧接され、１山づつ第２コルゲート形状に成形される。
【００４３】
上記同期駆動により、図３に示すように、ピッチ詰めロール１２ａ、１２ｂに形成された成形歯１２０ａ、１２０ｂでは、山部分がフィン部材１０の圧接されたフィン頂部間に入り込み、谷部分がフィン頂部を全面で押さえながらフィン頂部同士を分離して、第２コルゲート形状よりもフィンピッチの広い第３コルゲート形状に成形される（二次成形工程）。
【００４４】
続いて、図４に示すように、フィン部材１０は形状出しロール１３ａ、１３ｂの成形歯１３０ａ、１３０ｂにより、第３コルゲート形状に成形されたフィン頂部間が引っ張られ、形状出しロール１３ａ、１３ｂに形成された成形歯１３０ａ、１３０ｂのピッチとほぼ同じピッチまで伸ばされた状態で搬送される。その後、形状出しロール部１３から排出されたフィン部材１０はフィンピッチが縮まり、目標コルゲート形状に成形される（三次成形工程）。
【００４５】
上記実施例１によれば、二次成形工程において、成形ロール部１１のフィン排出力を利用してフィン頂部同士が圧接するまでフィンピッチを詰めるようにしているため、ステンレス材のような反発力の大きな材料を使用した場合でも、成形後に山が戻ってしまうことがなく、フィン形状を均一なものとすることができる。したがって、ピッチ詰め成形後のフィン形状にばらつきがなく、コルゲートフィンを所望の形状に成形することができる。
【００４６】
また、特開平１１−１４７１４９号公報に開示された製造方法では、フィン成形に４段階の工程を設けており、このうち形状出しは２段階の工程でフィンを引っ張っている。しかしながら、本実施例では、形状出しの工程を１工程減らすことができるため、製造ラインを短縮することができる。
【００４７】
また、フィンピッチ詰め成形（波板高さ＞波板ピッチ）の加工が出来ることにより、フィンが密となり、メタル担体の容積当たり素材面積は増加するので、触媒を同じ面積で使用する場合では、容積を減少することができ、メタル担体の小型化が可能となる。また、成形後の平板と波板のなす角度が大きくなるため、圧迫力の伝搬が大きくなり、担体製造時の絞り工程が割愛され、拡散接合によるロウ付け特性を改善することができる。
【００４８】
さらに、波板の高さが大きくなることで巻数が減少し、担体素材の単位面積当たりの平板と波板がなすフィレット数が削減され、触媒量を削減することができる。
【実施例２】
【００４９】
次に、実施例２として、ピッチ詰めロールの成形歯を分割式の成形駒とした構成例について説明する。
【００５０】
図６は、実施例２に係わるピッチ詰めロールの構成を示す分解斜視図である。以下、実施例１と同等部分については同一符号を付して説明する。なお、ここでは実施例２に特徴的な構成のみを説明するものとし、実施例１と共通な構成については適宜に図示及び説明を省略する。
【００５１】
本実施例に係わるピッチ詰めロール部は、ピッチ詰めロール２２ａ、及びこれと同一構成のピッチ詰めロール２２ｂにより構成されている。以下、ピッチ詰めロール２２ａを代表して構成を説明する。
【００５２】
ピッチ詰めロール２２ａは、一対の駒配置ロール２２０と、この駒配置ロール間に保持される複数の成形駒２４０とで構成されている。
【００５３】
駒配置ロール２２０は、後述のロール保持スタンドに支承されるシャフト２２１と、断面略凹形状の駒アタッチメント２２３が取り付けられるアタッチメント支持部２２２とで構成されている。アタッチメント支持部２２２の片面には溝２２２ａが形成され、この溝２２２ａに填め込まれた駒アタッチメント２２３をボルト２２５で結合する構造となっている。このため、駒アタッチメント２２３は、ボルト２２５をはずすことにより簡単に交換することができる。
【００５４】
また、駒アタッチメント２２３の片面には、凸部２２４が円周に沿って複数配置されている。この凸部２２４の数は、ピッチ詰めするフィン頂部のＲ形状（以下、適宜にフィン形状という）に応じて選択される。すなわち、成形駒２４０の歯先の間に収まるフィン頂部のＲ形状の寸法値とフィン部材１０の板厚から成形駒２４０を配置するピッチを求め、駒アタッチメント２２３に配置する凸部２２４の数を決定する。なお、駒アタッチメント２２３に配置できる凸部２２４の最小数及び最大数は、フィンの厚みや、フィン頂部のＲ形状に応じて一意に求められ、その範囲内において変更することができる。
【００５５】
ここで、成形駒２４０の形状について説明する。図７は成形駒２４０の形状を示す説明図であり、（ａ）は長手方向の一端から見たときの正面図、（ｂ）は端部の形状を示す部分側面図である（片側の端部のみを示す）。
【００５６】
成形駒２４０の一方の側縁には、その長手方向に沿って成形歯２４１が形成されている。成形歯２４１の断面形状において、符号２４１ａは山部分、符号２４１ｂは谷部分を示している。また、長手方向の両端部には駒アタッチメント２２３と係合する係合溝２４２が形成されるとともに、係合溝２４２が駒アタッチメント２２３と係合したときに、駒アタッチメント２２３の凸部２２４が填め込まれる孔部２４３が設けられている。同一径の駒アタッチメント２２３に装着される成形駒２４０の形状、寸法は、凸部２２４の配置数に係わらずすべて同じであり、駒アタッチメント２２３を交換した場合でも、成形駒２４０は共通に使用することができる。
【００５７】
なお、一例として、フィンの厚みを２０〜５０μｍ、ピッチ詰めするフィン頂部の半径をＲ０．２〜０．３５とした場合、成形歯２４１の山部分２４１ａの幅ａは０．０４〜０．１ｍｍ、山部分２４１ａの高さｂは０．１ｍｍ、山部分２４１ａと谷部分２４１ｂとを合わせた高さｃは０．３ｍｍ、成形歯本体の幅ｄは０．５ｍｍ、谷部分２４１ｂの半径ｅはＲ０．２とすることが望ましい。すなわち、上記のような成形駒２４０を製作することにより、フィン厚み５０μｍ、フィン頂部の半径がＲ０．２〜０．３５の範囲内において、成形駒２４０を共通部品として使用することができる。
【００５８】
上記のように構成された駒配置ロール２２０間に所定個数の成形駒２４０を装着することにより、ロール表面に複数の成形歯２４１を有するピッチ詰めロール２２ａ、２２ｂを得ることができる。このピッチ詰めロール２２ａ、２２ｂは、ピッチ詰めロール部２２として、図８に示すように配置される。なお、本実施例では、ロール表面の溝部１２１ａ、１２１ｂ（図５）を省略している。
【００５９】
また、ピッチ詰めロール２２ａ、２２ｂは、図９に示すようなピッチ詰めロール保持スタンド２００に取り付けられる。このピッチ詰めロール保持スタンド２００は、図１に示すコルゲートフィン製造装置１００においてピッチ詰めロール部１２として設置されるものである。
【００６０】
図９に示すピッチ詰めロール保持スタンド２００は、スタンド台２０１と、その両端部に設置されたロール保持スタンド２０２、２０３とを備えて構成されている。スタンド台２０１上には、ロール保持スタンド２０２、２０３を定位置に設置するための位置決めキー２０１ａ、２０１ｂが設けられている。ロール保持スタンド２０２、２０３は、スタンド台２０１上において図の左右方向に移動可能となるように構成され、ロール保持スタンド２０２、２０３を位置決めキー２０１ａ、２０１ｂの位置まで突き当てた状態で図示しないボルト等により固定される。また、ピッチ詰めロール２２ａ、２２ｂの各シャフト２２１は、ロール保持スタンド２０２、２０３に設けられた図示しない軸受け部に回動自在に支持されている。そして、各シャフト２２１には図示しない駆動機構から回転駆動のための動力が与えられている。
【００６１】
一対の駒配置ロール２２０に複数の成形駒２４０を装着してピッチ詰めロール２２ａ、２２ｂを組み立てる場合は、図９（ａ）に示すように、ロール保持スタンド２０３を位置決めキー２０１ｂの位置で固定し、このロール保持スタンド２０３の上下に支持された駒配置ロール２２０の図示しない凸部（２２４）に、成形駒２４０の一端に設けられた図示しない孔部（２４３）を填め込み、成形駒２４０を片側で支持した状態とする。次に、ロール保持スタンド２０２を矢印方向に移動しながら、ロール保持スタンド２０２の上下に支持された駒配置ロール２２０の凸部２２４に、成形駒２４０の他端に設けられた図示しない孔部（２４３）を填め込んでロール形状とし、図９（ｂ）に示すように、ロール保持スタンド２０２を位置決めキー２０１ａの位置まで突き当てて固定する。なお、ロール保持スタンド２０２の上下に支持された駒配置ロール２２０に成形駒２４０の一端を填め込み、次にロール保持スタンド２０３を図中左方向に移動しながら、ロール保持スタンド２０３の上下に支持された駒配置ロール２２０に成形駒２４０の他端を填め込むようにしてもよい。
【００６２】
次に、ピッチ詰めロール２２ａ、２２ｂによるフィンピッチ詰めについて説明する。
【００６３】
図１０は、図８のＡ−Ａ線に相当する断面図である（一部輪郭線を省略）。ピッチ詰めロール２２ａ、２２ｂ間に供給されたフィン部材１０は、ピッチ詰めロール部２２の入口側で一時的に堰き止められ、フィン頂部同士が圧接された第２コルゲート形状となる。この状態でピッチ詰めロール２２ａ、２２ｂを矢印方向に回転駆動すると、成形歯２４１の山部分２４１ａが圧接されたフィン頂部間に入り込み、また谷部分２４１ｂは隣接する成形歯２４１の谷部分２４１ｂとともにフィン頂部をほぼ全面で押さえながらフィン頂部同士を分離する。これにより、出口側ではフィン頂部同士が分離して、第２コルゲート形状よりもフィンピッチの広い第３コルゲート形状となる。
【００６４】
このように、本実施例のピッチ詰めロール２２ａ、２２ｂについても、実施例１のピッチ詰めロール１２ａ、１２ｂと同じくフィン頂部同士が圧接するまでフィンピッチを詰めることができるため、ステンレス材のような反発力の大きな材料を使用した場合でも、成形後に山が戻ってしまうことがなく、フィン形状を均一なものとすることができる。したがって、ピッチ詰め成形後のフィン形状にばらつきがなく、コルゲートフィンを所望の形状に成形することができる。また、隣接する谷部分同士でフィン頂部のほぼ全面で押さえながらフィン頂部同士を分離しているため、フィン部材１０の変形を防止することができる。
【００６５】
ところで、実施例１のピッチ詰めロール１２ａ、１２ｂのように、ロール表面を加工して成形歯を設けたピッチ詰めロールでは、ピッチ詰め加工でのフィンピッチの詰め込み量（圧縮量）が常に一定となるため、フィン形状を変えたい場合は、そのＲ形状に適合する成形歯を備えた専用のピッチ詰めロールに交換する必要がある。このため、フィン形状が異なる複数種類のフィンを製造する場合は、その種類の数だけピッチ詰めロールを用意しなければならず、製造コストがかさむことになる。
【００６６】
これに対して本実施例のピッチ詰めロール２２ａ、２２ｂでは、駒アタッチメント２２３に装着する成形駒２４０の数により成形駒２４０間のピッチ（加工中のフィンピッチ）を変えることができる。すなわち、駒アタッチメント２２３を交換して、成形駒２４０の数を増減させることにより、ピッチ詰め加工でのフィンピッチの詰め込み量を変化させることができるため、フィン形状に応じて専用のピッチ詰めロールを用意しなくても、ピッチ詰めロール２２ａ、２２ｂの成形歯をフィン頂部のＲ形状に応じて自在に変更することができる。
【００６７】
本実施例では、フィン形状に応じて複数の駒アタッチメント２２３を用意することになるが、駒配置ロール２２０と成形駒２４０とを共通部品として使用することができるため、フィン形状に応じて専用のピッチ詰めロールを製作する場合に比べて製造コストを削減することができる。
【００６８】
なお、本実施例では、駒アタッチメント２２３に設けた凸部２２４を、成形駒２４０の孔部２４３に填め込むように構成しているが、図１１の部分斜視図に示すように、成形駒２４０の両端部に設けた凸部２４４を、駒アタッチメント２２３の片面に設けた複数の孔部２２６に填め込むように構成してもよい（図１１では片側の端部のみを示す）。
【００６９】
上記各実施例では、熱交換器等のラジエータコアに用いられるコルゲートフィン製造装置、及びこの製造装置を用いたコルゲートフィン製造方法について説明したが、本発明はこれらの用途に限定されるものではなく、コルゲートフィンを用いた他の工業製品一般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施例に係わるコルゲートフィン製造装置の概略構成図。
【図２】成形ロール部の部分拡大図。
【図３】ピッチ詰めロール部の部分拡大図。
【図４】形状出しロール部の部分拡大図。
【図５】フィンガイドの構成を示す分解斜視図。
【図６】実施例２に係わるピッチ詰めロールの構成を示す分解斜視図。
【図７】（ａ）は成形駒を長手方向の一端から見たときの正面図。（ｂ）は成形駒の端部の形状を示す部分側面図。
【図８】実施例２に係わるピッチ詰めロールの配置を示す斜視図。
【図９】（ａ）、（ｂ）はピッチ詰めロール保持スタンドにおけるピッチ詰めロールの取り付けを示す説明図。
【図１０】図８のＡ−Ａ線に相当する断面図。
【図１１】駒アタッチメントと成形駒の他の構成を示す部分斜視図。
【符号の説明】
【００７１】
１０…フィン部材
１１…成形ロール部
１１ａ、１１ｂ…成形ロール
１２…ピッチ詰めロール部
１２ａ、１２ｂ…ピッチ詰めロール
１３…形状出しロール部
１３ａ、１３ｂ…形状出しロール
１４、１５…フィンガイド
１００…コルゲートフィン製造装置
１４０…フィン押さえ板
１４１…跳ね出し板
１４２…フィン側面押さえ板
２００…ロール保持スタンド
２０１…スタンド台
２０１ａ，２０１ｂ…位置決めキー
２０２，２０３…ロール保持スタンド
２２０…駒配置ロール
２２１…シャフト
２２２…アタッチメント支持部
２２２ａ…溝
２２３…駒アタッチメント
２２４…凸部
２２６…孔部
２４０…成形駒
２４１…成形歯
２４２…係合溝
２４３…孔部
２４４…凸部
【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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