(57)【要約】【課題】同一のディンプル成形ローラを使用しつつ、ディンプル成形不良や構造の複雑化を招くことなく、ディンプルの間隔を変化させて熱伝達率を変化させる。【解決手段】搬送されるチューブ材１に対し、ディンプル成形ローラ（凹成形ロ−ラ９，凸成形ローラ１１）によりディンプルを成形後、折り曲げローラ群１３により幅方向両側を中心側に向けて折り曲げて両端部相互を突き合わせ、折り曲げた内側に熱交換媒体が流れる流路となる空間を形成してチューブ状にし、続いて切断刃１５，１７により所定長さに切断する。ディンプル成形ローラは、エンコーダ１９により測定したチューブ材１の移動速度に基づいて回転速度が変化する。この際ディンプル成形ローラは、その各外周面９ａ，１１ａがチューブ材１の表面から離れており、凹部９ｂ，凸部１１ｂがチューブ材１に接触してディンプルを成形するときのみチューブ材１の移動速度に同期して回転する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状部材（１）の一方の側に、外周面（９ａ）に凹部（９ｂ）を備えた凹成形ローラ（９）を、同他方の側に、外周面（１１ａ）に凸部（１１ｂ）を備えた凸成形ローラ（１１）をそれぞれ回転可能に配置し、前記帯状部材（１）を前記凹成形ローラ（９）と凸成形ローラ（１１）との間を移動させつつ、前記凹部（９ｂ）と前記凸部（１１ｂ）との間で前記帯状部材（１）にディンプル（１ｃ）を形成する熱交換器用ディンプルチューブの成形方法において、前記凹成形ローラ（９）および凸成形ローラ（１１）を、その前記外周面（９ａ，１１ａ）が前記帯状部材（１）の表面から離れた状態となるよう配置し、前記帯状部材（１）の移動に伴って前記凹成形ローラ（９）および凸成形ローラ（１１）をそれぞれ回転させて、前記凹部（９ｂ）と前記凸部（１１ｂ）との間で前記帯状部材（１）に前記ディンプル（１ｃ）を成形し、このディンプル成形後、該ディンプル（１ｃ）を成形した前記凹部（９ｂ）および凸部（１１ｂ）が前記凹成形ローラ（９）および凸成形ローラ（１１）の回転によって前記帯状部材（１）から離れた後、前記凹成形ローラ（９）および凸成形ローラ（１１）の前記各外周面（９ａ，１１ａ）が前記帯状部材（１）の表面から離れた状態で、前記凹成形ローラ（９）および凸成形ローラ（１１）と前記帯状部材（１）との相対移動速度を変化させることを特徴とする熱交換器用ディンプルチューブの成形方法。
【請求項２】
前記帯状部材（１）の移動速度を計測し、この計測値に基づいて前記凹成形ローラ（９）および凸成形ローラ（１１）の回転速度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器用ディンプルチューブの成形方法。
【請求項３】
帯状部材（１）の一方の側に、外周面（９ａ）に凹部（９ｂ）を備えた凹成形ローラ（９）を、同他方の側に、外周面（１１ａ）に凸部（１１ｂ）を備えた凸成形ローラ（１１）をそれぞれ回転可能に配置し、前記帯状部材（１）を前記凹成形ローラ（９）と凸成形ローラ（１１）との間を移動させつつ、前記凹部（９ｂ）と前記凸部（１１ｂ）との間で前記帯状部材（１）にディンプル（１ｃ）を形成する熱交換器用ディンプルチューブの成形装置において、前記凹成形ローラ（９）および凸成形ローラ（１１）を、その前記外周面（９ａ，１１ａ）が前記帯状部材（１）の表面から離れた状態となるよう配置するとともに、前記帯状部材（１）の移動速度を測定する移動速度測定手段（１９）を設け、この移動速度測定手段（１９）によって測定した前記帯状部材（１）の移動速度に基づいて、前記凹部（９ｂ）と前記凸部（１１ｂ）との間で前記帯状部材（１）に前記ディンプル（１ｃ）を成形して、該ディンプル（１ｃ）を成形した前記凹部（９ｂ）および凸部（１１ｂ）が前記凹成形ローラ（９）および凸成形ローラ（１１）の回転によって前記帯状部材（１）から離れ、かつ前記凹成形ローラ（９）および凸成形ローラ（１１）の前記各外周面（９ａ，１１ａ）が前記帯状部材（１）の表面から離れた状態で、前記凹成形ローラ（９）および凸成形ローラ（１１）の回転速度を変化させる回転速度可変制御手段（２３）を設けたことを特徴とする熱交換器用ディンプルチューブの成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状部材を、回転する凹成形ローラと凸成形ローラとの間を移動させることで、帯状部材にディンプルを形成する熱交換器用ディンプルチューブの成形方法および成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの空調装置に使用される熱交換器として、チューブ内に熱交換媒体を流して熱交換するものが知られており、この際チューブの熱交換媒体が流れる内面にディンプルを形成することで熱交換面積を拡大し、熱伝達率を高めることがなされている（例えば、下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２０５１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記したようなディンプルを成形する際には、帯状部材を、ディンプル成形ローラである凹成形ローラと凸成形ローラとの間を移動させる際に、これら両ローラが帯状部材の移動に同期して回転し、その回転速度が一定となっているため、ディンプルの帯状部材移動方向の間隔が一定であり、熱伝達率を変化させることが困難となっている。
【０００４】
ここで、ディンプルの帯状部材移動方向の間隔を変化させるには、ディンプル成形ローラを別のものに交換することで可能であるが、この場合には、作業性の悪化を招く。
【０００５】
ディンプル成形ローラを交換せずに、ディンプルの帯状部材移動方向の間隔を変化させるには、ディンプル成形ローラの回転を変化させることで可能であるが、単に回転を変化させただけであると、ディンプル成形ローラが帯状部材に常に接触していることから、回転変化させたディンプル成形ローラと帯状部材との間の相対速度差により、減肉などのディンプル成形不良が発生する。
【０００６】
また、前記した特許文献１に記載されているように、ディンプル成形ローラを帯状部材から離反させることでも、ディンプル成形ローラを交換せずに、ディンプルの帯状部材移動方向の間隔を変化させることが可能であるが、この場合には、ディンプル成形ローラを移動させる機構が必要となって構造が複雑化する。
【０００７】
そこで、本発明は、同一のディンプル成形ローラを使用しつつ、ディンプル成形不良や構造の複雑化を招くことなく、ディンプルの間隔を変化させることができるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、帯状部材の一方の側に、外周面に凹部を備えた凹成形ローラを、同他方の側に、外周面に凸部を備えた凸成形ローラをそれぞれ回転可能に配置し、前記帯状部材を前記凹成形ローラと凸成形ローラとの間を移動させつつ、前記凹部と前記凸部との間で前記帯状部材にディンプルを形成する熱交換器用ディンプルチューブの成形方法において、前記凹成形ローラおよび凸成形ローラを、その前記外周面が前記帯状部材の表面から離れた状態となるよう配置し、前記帯状部材の移動に伴って前記凹成形ローラおよび凸成形ローラをそれぞれ回転させて、前記凹部と前記凸部との間で前記帯状部材に前記ディンプルを成形し、このディンプル成形後、該ディンプルを成形した前記凹部および凸部が前記凹成形ローラおよび凸成形ローラの回転によって前記帯状部材から離れた後、前記凹成形ローラおよび凸成形ローラの前記各外周面が前記帯状部材の表面から離れた状態で、前記凹成形ローラおよび凸成形ローラと前記帯状部材との相対移動速度を変化させることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ディンプルを成形した後、凹部および凸部が凹成形ローラおよび凸成形ローラの回転によって帯状部材から離れた後、凹成形ローラおよび凸成形ローラの各外周面が帯状部材の表面から離れた状態で、凹成形ローラおよび凸成形ローラと帯状部材との相対移動速度を変化させるようにしたので、同一のディンプル成形ローラを使用しつつ、ディンプル成形不良や構造の複雑化を招くことなく、ディンプルの間隔を変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係わる熱交換器用ディンプルチューブの成形装置を示す簡略化した側面図である。この成形装置は、自動車などにおける熱交換器に使用するディンプル付きのチューブを製造するもので、該チューブの素材である帯状部材としてのチューブ材１が、図示しない部材供給源から図１中の矢印Ａで示す方向へ送り出されている。
【００１２】
上記した熱交換器用ディンプルチューブの成形装置は、チューブ材１の移動方向Ａに沿って、ディンプル成形部３、チューブ成形部５、チューブ切断部７を備えている。
【００１３】
ディンプル成形部３は、後で詳細に説明するが、一対のディンプル成形ローラである凹成形ローラ９と凸成形ローラ１１によりチューブ材１を両側から加圧してチューブ材１にディンプルを成形する。
【００１４】
チューブ成形部５は、ディンプルを成形したチューブ材１の幅方向両側を、折り曲げローラ群１３により中心側に向けて徐々に折り曲げて両端部相互を突き合わせ、折り曲げた内側に熱交換媒体が流れる流路となる空間を形成してチューブ状にする。図２は、ディンプル成形後にチューブ材１が、その両側部１ａ，１ｂを矢印Ｂで示す内側に徐々に折り曲げてチューブ状に形成される様子を斜視図として示している。
【００１５】
切断部７は、チューブ状に形成したチューブ材１を、一対の切断刃１５，１７により所定長さに切断する。
【００１６】
また、ディンプル成形ローラの上流側には、チューブ材１の移動速度を計測する移動速度測定手段としてのエンコーダ１９を、切断部７の上流側には切断後のチューブの長さを測定するためのエンコーダ２１を、それぞれ設置する。
【００１７】
これら各エンコーダ１９，２１の測定信号は回転速度可変制御手段を含むコントローラ２３が取り込み、エンコーダ１９が測定するチューブ材１の移動速度に基づきディンプル成形ローラの回転速度を変化させるとともに、エンコーダ２１が測定するチューブ材１の長さに基づき切断刃１５，１７を作動させる。
【００１８】
次に、ディンプル成形ローラについて説明する。図３はディンプル成形ローラの簡略化した斜視図であり、図４はディンプル成形ローラの側面断面図である。ここで、チューブ材１の上部に位置する凹成形ローラ９は、外周面９ａに凹部９ｂが複数設けられ、同下部に位置する凸成形ローラ１１は、上記した凹部９ｂに対応する凸部１１ｂが外周面１１ａに複数設けられている。
【００１９】
これら凹部９ｂおよび凸部１１ｂは、各ローラ９，１１の軸方向に複数設けられるとともに、円周方向にも間隔を開けて複数設けられ、凹部９ｂと凸部１１ｂとの間で、チューブ材１を加圧してディンプルを成形する。
【００２０】
また、図４に示すように、凹成形ローラ９および凸成形ローラ１１は、その外周面９ａ，１１ａがチューブ材１に対して離れた状態となる位置にて回転可能に支持されており、回転駆動源としては、回転速度を容易に変化可能なサーボモータなどを使用する。
【００２１】
図５は、上記した各ディンプル成形ローラのより正確な、図１のＣ−Ｃ線断面に相当する断面図で、ベース１３上に設けた一対の回転軸支持ブラケット２５，２７に回転軸２９，３１をそれぞれ回転可能に支持させ、この各回転軸２９，３１に凹成形ローラ９と凸成形ローラ１１をそれぞれ装着している。
【００２２】
そして、図５中で上部の回転軸２９に、ディンプル成形ローラの側方にモータ支持ブラケット３３を介して設置してある駆動用サーボモータ３５を連結している。この駆動用サーボモータ３５の駆動により凹成形ローラ９が回転し、これに同期して凸成形ローラ１１も図示しない連結機構によって回転する。
【００２３】
次に作用を説明する。図１に示すように、チューブ材１が図示しない駆動機構によって矢印Ａで示す方向に順次送られ、ディンプル成形部３にて一対のディンプル成形ローラにより、チューブ材１にディンプル１ｃを形成する。このとき上部の凹成形ローラ９は図４中で反時計回り方向に回転し、下部の凸成形ローラ１１は図４中で時計回り方向に回転する。
【００２４】
ディンプル成形後は、チューブ成形部５にて、図２に示すようにチューブ材１の幅方向両側部１ａ，１ｂを内側に折り曲げ、内部に熱交換媒体が流通する空間を備えたチューブを成形する。このときチューブ内の空間の内面に、ディンプル１ｃの反対側に突出する凸部が露出することになる。チューブ成形後は、チューブ切断部７にて切断刃１５，１７により、チューブ材１を所定長さに切断する。
【００２５】
このようなチューブ製造工程において、チューブ材１の移動速度に対し、凹成形ローラ９および凸成形ローラ１１を同期して回転させ、これにより円周方向に沿ってほぼ等間隔に設けてある凹部９ｂおよび凸部１１ｂによって、チューブ材１の移動方向に沿って間隔がほぼ一定のディンプル１ｃが形成される。
【００２６】
ここで、チューブ内を流れる熱交換媒体による熱伝達率を変化させるために、ディンプル１ｃのチューブ材１の移動方向の間隔を変化させるには、エンコーダ９によりチューブ材１の移動速度を計測し、この計測値に基づいて、コントローラ２３が凹成形ローラ９および凸成形ローラ１１の回転速度を変化させる。
【００２７】
凹成形ローラ９および凸成形ローラ１１の回転速度を、チューブ材１の移動速度に対して変化させるのは、図４に示すように、凹部９ｂと凸部１１ｂによってディンプル１ｃを成形し、その後、このディンプル１ｃを成形した凹部９ｂおよび凸部１１ｂがチューブ材１から離れた後、各ローラ９，１１の回転方向後方側に位置する別の凹部９ｂと凸部１１ｂが、チューブ材１に接触するまでの角度θの領域で実施する。
【００２８】
上記別の凹部９ｂと凸部１１ｂが、チューブ材１に接触している間は、凹成形ローラ９および凸成形ローラ１１の回転速度を、元の速度に戻してチューブ材１の送り速度と同期させる。以後、凹部９ｂと凸部１１ｂがチューブ材１に接触しているときだけ、凹成形ローラ９および凸成形ローラ１１の回転速度を、チューブ材１の送り速度と同期させ、凹部９ｂおよび凸部１１ｂがチューブ材１にほぼ接触しない図４に示す角度θの間だけ、凹成形ローラ９および凸成形ローラ１１の回転速度を変化させることで、ディンプル１ｃのローラ回転方向の間隔を変化させることができる。
【００２９】
例えば上記した凹成形ローラ９および凸成形ローラ１１の回転速度を遅くすることで、ディンプル１ｃのチューブ材１の移動方向間隔が広くなり、逆に回転速度を速くすることで、ディンプル１ｃのチューブ材１の移動方向間隔が狭くなる。
【００３０】
凹成形ローラ９および凸成形ローラ１１は、上記した角度θの領域では、その各外周面９ａ，１１ａが、チューブ材１に接触せず離れた状態にあるので、凹成形ローラ９および凸成形ローラ１１とチューブ材１との間で相対速度差が発生していても、これら両者は互いに影響を受けることはなく、減肉などのディンプル成形不良の発生を防止することができる。この際、凹成形ローラ９および凸成形ローラ１１は、回転速度を変化させるだけであり、チューブ材１から離反移動させる必要がなく、したがって構造の複雑化を防止することができる。
【００３１】
このように、本実施形態によれば、凹部９ｂおよび凸部１１ｂによってディンプル１ｃを成形した後、凹成形ローラ９および凸成形ローラ１１の回転によって凹部９ｂおよび凸部１１ｂがチューブ材１から離れた後、凹成形ローラ９および凸成形ローラ１１の各外周面９ａ，１１ａがチューブ材１の表面から離れた状態で、凹成形ローラ９および凸成形ローラ１１とチューブ材１との相対移動速度を変化させるようにしたので、同一の凹成形ローラ９および凸成形ローラ１１を使用しつつ、ディンプル成形不良や構造の複雑化を招くことなく、ディンプル１ｃの間隔を変化させて熱伝達率を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係わる熱交換器用ディンプルチューブの成形装置を示す簡略化した側面図である。
【図２】ディンプル成形後にチューブ材が、その両側部を内側に徐々に折り曲げてチューブ状に形成される様子を示す斜視図である。
【図３】図１の熱交換器用ディンプルチューブの成形装置に使用するディンプルロールの簡略化した斜視図である。
【図４】図１の熱交換器用ディンプルチューブの成形装置に使用するディンプルロールの断面図である。
【図５】ディンプル成形ローラのより正確な、図１のＣ−Ｃ線断面に相当する断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  チューブ材（帯状部材）
１ｃ  ディンプル
９  凹成形ローラ
９ａ  凹成形ローラの外周面
９ｂ  凹成形ローラの凹部
１１  凸成形ローラ
１１ａ  凸成形ローラの外周面
１１ｂ  凸成形ローラの凸部
１９  エンコーダ（移動速度測定手段）
２３  コントローラ（回転速度可変制御手段）
【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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