(57)【要約】【課題】タンクの組み付けが正常に行われる熱交換器の製造方法を提供すること。【解決手段】タンク２０をシールパッキン１５を介してコア３０のプレート３１に組み付ける組み付け工程と、プレート３１から突出するカシメ片部３３を折り曲げてタンク２０に押し付けるカシメ工程と、折り曲げられる前のカシメ片部３３及びタンク２０に照明器４１によって照明光を当て、タンク２０に写ったカシメ片部３３の影Ｓの形状に基づいてプレート３１にタンク２０が組み付けられた状態を検査する検査工程と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクによってコアに導かれる媒体の熱交換が行われる熱交換器の製造方法であって、
前記タンクをシールパッキンを介して前記コアのプレートに組み付ける組み付け工程と、
前記プレートから突出するカシメ片部を折り曲げて前記タンクに押し付けるカシメ工程と、
前記カシメ工程において折り曲げられる前の前記カシメ片部及び前記タンクに照明器によって照明光を当て、前記タンクに写った前記カシメ片部の影の形状に基づいて前記プレートに前記タンクが組み付けられた状態を検査する検査工程と、を備えることを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記検査工程では、前記タンクに写った前記カシメ片部の影を撮影器によって撮影し、
前記撮影器から送られる画像データに基づいて前記プレートに前記シールパッキン及び前記タンクが組み付けられた状態が正常であるか否かを判定器によって判定することを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の熱交換器の製造方法であって、
前記判定器は、前記タンクに写った前記カシメ片部の影の長さに応じて前記プレートに前記タンクが組み付けられた状態が正常であるか否かを判定することを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の熱交換器の製造方法であって、
前記タンクは、
その両端部に延びる対のフランジ短辺部と、
対の前記フランジ短辺部にわたって延びる対のフランジ長辺部と、を有し、
前記カシメ片部を折り曲げて対の前記フランジ短辺部に押し付ける第１カシメ工程と、
前記カシメ片部を折り曲げて対の前記フランジ長辺部に押し付ける第２カシメ工程と、が順に行われ、
前記検査工程は、前記第１カシメ工程と前記第２カシメ工程との間で行われることを特徴とする熱交換器の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の熱交換器の製造方法であって、
前記照明器は、平行光線を発することを特徴とする熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンクがシールパッキンを介してプレートに組み付けられる熱交換器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、座板（プレート）の凹溝内にＯリング（シールパッキン）が収容され、タンクがＯリングを介して座板に組み付けられた後に、座板に形成された複数の爪部を曲折させてタンクに押し付けることにより、タンクが座板にカシメ固定される熱交換器の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２４２４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の熱交換器の製造方法にあっては、Ｏリングが凹溝の所定位置に収容されていない状態でタンクが組み付けられると、Ｏリングによるタンクの密封性が損なわれる問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、タンクの組み付けが正常に行われる熱交換器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様によれば、タンクによってコアに導かれる媒体の熱交換が行われる熱交換器の製造方法であって、タンクをシールパッキンを介してコアのプレートに組み付ける組み付け工程と、プレートから突出するカシメ片部を折り曲げてタンクに押し付けるカシメ工程と、カシメ工程において折り曲げられる前のカシメ片部及びタンクに照明器によって照明光を当て、タンクに写ったカシメ片部の影の形状に基づいてプレートにタンクが組み付けられた状態を検査する検査工程と、を備えたことを特徴とする熱交換器の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
上記態様によれば、コアのプレートとタンクとの間にシールパッキンが噛み込まれた場合に、カシメ片部の組み付け位置がプレートから離れる方向に移動し、タンクに写ったカシメ片部の影の形状が変化する。検査工程ではタンクに写ったカシメ片部の影の形状に基づいてプレートにシールパッキン及びタンクが正常に組み付けられているか否かが判定されることにより、タンクの組み付けがシールパッキンを介して正常に行われる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る熱交換器の製造方法を示す斜視図である。
【図２Ａ】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図２Ｂ】組み付け不良状態を示す断面図である。
【図３Ａ】カシメ片部の影の画像を示す図である。
【図３Ｂ】組み付け不良状態におけるカシメ片部の影の画像を示す断面図である。
【図４】プレートにタンクを結合する手順を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。なお、車両の前後方向を単に前後方向と称し、車幅方向を左右方向と称して説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る車両用ラジエータ１０を示す斜視図である。ダウンフロー型のラジエータ１０は、中央部に設けられるコア３０と、コア３０の上方に設けられるタンク２０と、コア３０の下方に設けられるタンク（図示省略）と、を備える。
【００１１】
ラジエータ１０は、エンジン（図示省略）のポンプ（図示省略）から送られる冷却液（媒体）が循環するようになっている。ポンプから送られる冷却液は、上方のタンク２０に流入し、コア３０の放熱部３５（コア部）を通過した後に、下方のタンクからエンジンへと流出する。
【００１２】
ラジエータ１０は、車両前方側でエンジンの前方に搭載され、車両走行風またはファン（図示省略）によって送られる強制風がコア３０の放熱部３５を通過するように配置される。ラジエータ１０では、コア３０の放熱部３５を循環する冷却液と、放熱部３５を通過する外気との間で熱交換が行われ、冷却液の熱が外気に放出される。
【００１３】
樹脂製のタンク２０は、冷却液をコア３０に導く流路を形成するタンク壁部２３（袴部）を有する。タンク壁部２３は、Ｕ字形の断面形状を有するドーム状に成型される。タンク２０には、冷却液を導く配管が接続されるインレットパイプ（図示省略）、ラジエータキャップが取り付けられるフィラネック（図示省略）などが、タンク壁部２３と一体で形成される。
【００１４】
タンク２０は、タンク壁部２３の開口端に沿って延びるフランジ部２４を有する。フランジ部２４は、タンク２０の両端部に沿って前後方向に延びる左右のフランジ短辺部２４Ａと、各フランジ短辺部２４Ａにわたって左右方向に延びる前後のフランジ長辺部２４Ｂと、を有する枠状に成型される。
【００１５】
コア３０の上部には、タンク２０のフランジ部２４が結合される金属製プレート３１（座板）が設けられる。プレート３１は、フランジ部２４を収容する収容溝部３２と、収容溝部３２に沿って一定の間隔を持って突出する複数のカシメ片部３３と、を有する。
【００１６】
図２Ａは、プレート３１、タンク２０、及びシールパッキン１５の組み付けられた状態を示す断面図である。カシメ片部３３は、収容溝部３２から上方向に延びる矩形の板状に形成される。
【００１７】
プレート３１の収容溝部３２とタンク２０のフランジ部２４との間には、環状のシールパッキン１５が介装される。シールパッキン１５は、扁平な断面形状を有し、ゴム材などの弾性材によって形成される。
【００１８】
フランジ部２４は、シールパッキン１５に当接する端面２５と、端面２５から突出する凸部２６と、を有する。
【００１９】
ラジエータ１０の製造時には、プレート３１の収容溝部３２にシールパッキン１５を介してタンク２０のフランジ部２４を嵌め込む組み付け工程と、プレート３１の収容溝部３２から突出するカシメ片部３３を折り曲げてフランジ部２４に押し付けるカシメ工程と、が行われる。
【００２０】
カシメ工程では、カシメ片部３３はその基端部が折り曲げられることで、その端面がフランジ部２４の上面に押し付けられる。こうして、フランジ部２４が収容溝部３２に押し込まれると、フランジ部２４の端面２５と収容溝部３２の内壁面３２Ａとの間でシールパッキン１５が圧縮される。これにより、シールパッキン１５は、フランジ部２４の端面２５及び凸部２６と収容溝部３２の内壁面３２Ａとに密着し、タンク２０とプレート３１との間を密封する。
【００２１】
しかし、組み付け工程において、図２Ｂに示すように、シールパッキン１５が収容溝部３２の開口縁部３２Ｂとフランジ部２４と間に噛み込まれることがある。この場合には、フランジ部２４が収容溝部３２の所定位置に収容されず、フランジ部２４が図２Ｂに２点鎖線で示すように所定位置に収容されるフランジ部２４に対して高さＨだけ収容溝部３２の外側（上方）に突出する。このような組み付け不良が起きた状態で、カシメ片部３３をフランジ部２４に押し付けるカシメ工程が行われると、シールパッキン１５による密封性が損なわれる。
【００２２】
この対処方法として、ラジエータ１０の製造時には、組み付け工程が行われた後にカシメ工程が行われる過程で、プレート３１の収容溝部３２にシールパッキン１５を介してタンク２０のフランジ部２４が組み付けられた状態を検査する検査工程が行われる。
【００２３】
検査工程では、図１に示すように、ラジエータ１０を照明する照明器４１が用いられる。カシメ工程で折り曲げられる前のカシメ片部３３及びタンク２０に照明器４１によって照明光を当て、タンク２０に写されたカシメ片部３３の影Ｓの形状に基づいてコア３０にタンク２０が組み付けられた状態が検査される。
【００２４】
照明器４１は、照明光として略平行に延びる平行光線を作るコメリート装置（図示省略）を備える。
【００２５】
図１に示すように、コア３０が鉛直方向に延びるように配置された状態で、カシメ片部３３から水平方向に延びる水平線Ｌに対して下方に傾斜する照明基準線Ｏ１を設定する。照明器４１は、カシメ片部３３から延びる照明基準線Ｏ１に沿って照明光を発するように配置される。これにより、照明器４１からの照明光が斜め下方からカシメ片部３３及びタンク２０のタンク壁部２３に当てられ、カシメ片部３３の影Ｓがタンク２０のタンク壁部２３に写るように構成される。
【００２６】
検査工程では、図１に示すように、タンク２０のタンク壁部２３に写るカシメ片部３３の影Ｓを撮影する撮影器４２（カメラ）と、撮影器４２から送られる画像データに基づいてプレート３１にシールパッキン１５を介してタンク２０が正常に組み付けられているか否かを判定する判定器４３（コントローラ）と、が用いられる。
【００２７】
撮影器４２は、画像データを取得するＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサなどを備える。図１に示すように、カシメ片部３３から水平方向に延びる水平線Ｌに対して上方に傾斜する撮影基準線Ｏ２を設定し、撮影器４２が撮影基準線Ｏ２に沿って撮影をするように配置される。
【００２８】
判定器４３は、撮影器４２から送られる画像データに基づいてカシメ片部３３の影Ｓの形状を画像として検出し、影Ｓの画像に基づいて影Ｓの突出方向の長さＷ（突出量）を測定する。判定器４３は、測定した影Ｓの長さＷを閾値Ｔと比較し、長さＷが閾値Ｔ以上である場合にタンク２０が正常に組み付けられているものと判定し、長さＷが閾値Ｔより小さい場合にタンク２０の組み付け状態に異常があるものと判定する。
【００２９】
図３Ａには、プレート３１にシールパッキン１５を介してタンク２０が正常に組み付けられた状態（図２Ａ参照）において、判定器４３によって検出されるカシメ片部３３の影Ｓの画像の例を示している。この場合に、影Ｓの長さＷは、フランジ部２４の上端縁部２４Ｃまたはプレート３１の上端縁部３１Ａによって作られる部位Ｓ２４と、カシメ片部３３の上端縁部３３Ａによって作られる部位Ｓ３３と、の距離とする。
【００３０】
図３Ｂは、プレート３１とタンク２０との間にシールパッキン１５が噛み込まれた組み付け状態（図２Ｂ参照）において、判定器４３によって検出されるカシメ片部３３の影Ｓの画像の例を示している。この場合には、図３Ａに示す正常時に比べて、影Ｓの長さＷが短くなっている。これは、プレート３１とタンク２０の間にシールパッキン１５が噛み込まれると、カシメ片部３３の間に延びるフランジ部２４の位置が上昇し、フランジ部２４の上端縁部２４Ｃに対してカシメ片部３３の上端縁部３３Ａが突出する高さが低くなって、影Ｓの長さＷが短くなるためである。これにより、判定器４３は、測定した影Ｓの長さＷを閾値Ｔと比較することで、タンク２０の組み付け状態が正常であるか否かを的確に判定することができる。
【００３１】
次に、図４示す流れ図にしたがって、プレート３１にタンク２０を結合する手順について説明する。
【００３２】
まず、プレート３１にシールパッキン１５を介してタンク２０を組み付ける組み付け工程１が行われる。組み付け工程１では、まず、カシメ機（図示省略）にコア３０がセットされる。その後に、プレート３１の収容溝部３２にシールパッキン１５が組み付けられる。その後に、プレート３１にシールパッキン１５を介してタンク２０が組み付けられる。
【００３３】
次に、シールパッキン１５及びタンク２０の組み付け状態を検査する第１検査工程２が行われる。第１検査工程２では、カシメ機を作動させてタンク２０をプレート３１に所定のストロークで押し付け、タンク２０から受ける反力をロードセル（図示省略）によって検知する。判定器４３は、ロードセルの信号に応じて、タンク２０から受ける反力が所定値以下である場合にタンク２０が正常に組み付けられているものと判定し、タンク２０から受ける反力が所定値より大きい場合にタンク２０の組み付け状態に異常があるものと判定する。
【００３４】
第１検査工程２において、タンク２０の組み付け状態に異常があると判定された場合には、プレート３１に対するシールパッキン１５及びタンク２０の組み付け位置を修正する作業が行われる。
【００３５】
一方、第１検査工程２において、タンク２０が正常に組み付けられていると判定された場合には、第１カシメ工程３に進む。第１カシメ工程３では、カシメ機を作動させ、プレート３１の左右端部に設けられるカシメ片部３３を折り曲げてフランジ短辺部２４Ａに押し付けるカシメ作業が行われる。これにより、ラジエータ１０は、図１に示すように、タンク２０の左右端部がプレート３１に結合されるが、タンク２０の長手方向に延びる前後端部がプレート３１に結合されていない組み付け状態となる。
【００３６】
次に、シールパッキン１５及びタンク２０の組み付け状態を検査する第２検査工程４が行われる。第２検査工程４は、前述したように、プレート３１に対するプレート３１の前後端部に設けられるカシメ片部３３及びタンク２０に照明器４１によって照明光を当て、タンク２０に写ったカシメ片部３３の影Ｓの長さＷ（形状）に基づいてコア３０にタンク２０が組み付けられた状態を検査することが行われる。
【００３７】
第２検査工程４において、タンク２０の組み付け状態に異常があると判定された場合には、プレート３１に対するシールパッキン１５及びタンク２０の組み付け位置を修正する作業が行われる。
【００３８】
一方、第２検査工程４において、シールパッキン１５及びタンク２０が正常に組み付けられていると判定された場合は、第２カシメ工程５に進む。第２カシメ工程５では、カシメ機を作動させてタンク２０をプレート３１に押し付け、プレート３１の前後端部に設けられるカシメ片部３３を折り曲げてフランジ長辺部２４Ｂに押し付けるカシメ作業が行われる。こうして第１カシメ工程３の後に第２カシメ工程５が行われることにより、タンク２０の左右端部及び前後端部がプレート３１に結合される。
【００３９】
次に、ラジエータ１０の気密状態を検査する気密状態検査工程６が行われる。気密状態検査工程６において、ラジエータ１０の気密状態に異常があると判定された場合には、ラジエータ１０の出荷を停止する。一方、気密状態検査工程６において、ラジエータ１０の気密状態が正常であると判定された場合には、出荷工程７に進んでラジエータ１０が出荷庫（図示省略）に搬送され、出荷庫から製品として出荷される。
【００４０】
以下、本実施形態の作用効果について説明する。
【００４１】
本実施形態によれば、カシメ片部３３を折り曲げる第２カシメ工程５が行われる前に、カシメ片部３３及びタンク２０に照明器４１によって照明光を当て、タンク２０に写ったカシメ片部３３の長さＷ（形状）に基づいてコア３０のプレート３１にタンク２０が組み付けられた状態を検査する第２検査工程４が行われる。プレート３１とタンク２０との間にシールパッキン１５が噛み込まれた場合には、カシメ片部３３の組み付け位置がプレート３１から離れる方向に移動するため、タンク２０に写ったカシメ片部３３の影Ｓの長さＷに基づいてプレート３１にシールパッキン１５及びタンク２０が正常に組み付けられているか否かが判定される。こうして製造されるラジエータ１０は、タンク２０の組み付けがシールパッキン１５を介して正常に行われることにより、不良品の発生率が低減され、製品のコストダウンが図れる。また、本実施形態は、複雑な計測機構などを用いることがなく、現状の生産設備を用いて容易に実施することができる。
【００４２】
また、第２検査工程４では、タンク２０に写ったカシメ片部３３の影Ｓが撮影器４２によって撮影され、撮影器４２から送られる画像データに基づいてプレート３１にシールパッキン１５を介してタンク２０が組み付けられた状態が正常であるか否かが判定器４３によって判定される。こうして第２検査工程４における判定処理が自動的に行われるため、ラジエータ１０を製造するのにかかるタクトタイムが長くなることが抑えられる。
【００４３】
また、判定器４３は、タンク２０に写ったカシメ片部３３の影Ｓの長さＷに応じてプレート３１にシールパッキン１５を介してタンク２０が正常に組み付けられていることを判定する。これにより、寸法変化の大きい影Ｓの長さＷに応じてプレート３１とタンク２０の間にシールパッキン１５が噛み込まれた異常が的確に判定される。
【００４４】
また、第２検査工程４が第１カシメ工程３と第２カシメ工程５との間で行われる。これにより、第１カシメ工程３において折り曲げられたカシメ片部３３によって各フランジ短辺部２４Ａがプレート３１の両端部に押し付けられた状態で、プレート３１とフランジ長辺部２４Ｂとの間にシールパッキン１５が噛み込まれた異常が的確に判定される。
【００４５】
なお、上述した構成に限らず、第２検査工程４において、治具（図示省略）によって各フランジ短辺部２４Ａがプレート３１の両端部に押し付けられる構成としてもよい。この場合には、第２検査工程４が行われた後に、第１カシメ工程３と第２カシメ工程５とが続けて行われる。
【００４６】
また、照明器４１は平行光線を発するため、カシメ片部３３とタンク２０に写った影Ｓとの間で各部の寸法の比率が一定となり、影Ｓの形状に基づいてプレート３１にタンク２０が組み付けられた状態を検査する精度を高められる。
【００４７】
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。
【００４８】
例えば、上記実施形態では、第２検査工程４において、撮影器４２及び判定器４３を用いるが、これに限らず、作業者がタンク２０に写ったカシメ片部３３の影Ｓの長さを測定し、この測定値に基づいてプレート３１にシールパッキン１５を介してタンク２０が組み付けられた状態が正常であるか否かが判定される構成としてもよい。
【００４９】
本発明は、車両に搭載されるラジエータなどの熱交換器として好適であるが、車両以外に使用される熱交換器にも適応できる。
【符号の説明】
【００５０】
３    第１カシメ工程（カシメ工程）
４    第２検査工程（検査工程）
５    第２カシメ工程（カシメ工程）
１０    ラジエータ（熱交換器）
１５    シールパッキン
２０    タンク
２４Ａ    フランジ短辺部
２４Ｂ    フランジ長辺部
３０    コア
３１    プレート
３３    カシメ片部
４１    照明器
４２    撮影器
４３    判定器
【図１】
2016198785.tif 000003
【図２Ａ】
2016198785.tif 000004
【図２Ｂ】
2016198785.tif 000005
【図３Ａ】
2016198785.tif 000006
【図３Ｂ】
2016198785.tif 000007
【図４】
2016198785.tif 000008