(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニット用エア駆動部によって上下動する可動部材と、
前記可動部材に取り付けられ、下方向に付勢された状態で自在に上下動する複数のポンチと、
前記可動部材に取り付けられ、前記各ポンチの上部にそれぞれ隙間を介して対向配置されてそれぞれがハンマー用エア駆動部に駆動されて上下動し、前記可動部材が下降し前記ポンチが伝熱管に接触したのち前記ハンマー用エア駆動部を作動させて前記ポンチの上端に衝突させ前記伝熱管にフレア拡管加工を行わせる複数のハンマーとを、
備えたことを特徴とする熱交換器のフレア拡管装置。
【請求項２】
前記可動部材を横方向にスライド可能に構成したことを特徴とする請求項１記載の熱交換器のフレア拡管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアコン等に使用される熱交換器のフレア拡管装置に係り、より詳しくは、熱交換器のフレア拡管加工において、加工荷重によるワークの品質低下がなく、機種替え時の部品交換作業が不要なフレア拡管装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、例えば特開平９−１４１３６３号公報に開示された従来の熱交換器のフレア拡管装置の一例を示す説明図、図６は図５の要部の斜視図、図７は熱交換器の伝熱管の一次拡管、二次拡管、フレア拡管を示す説明図、図８は図６のイ部の作用説明図である。
１はワークである熱交換器で、図５においては、図７（ａ）に示すように、伝熱管３を全長にわたって均一に拡管し、フィンと密着させるための一次拡管済の熱交換器を示している。２は熱交換器１のフィン、３は熱交換器１の伝熱管、４はワークガイドである。
２０はフレア拡管装置で、２１はポンチ、２２はポンチ２１を複数個取付けたポンチ取付プレート、２３はポンチ取付プレート２２を上下動する油圧シリンダである。
【０００３】
上記のように構成した熱交換器１のフレア拡管装置２０の作用を説明する。フレア拡管装置２０に熱交換器１をセットし、熱交換器１の四方向からワークガイド４をフィン２に押し当てて、熱交換器１の伝熱管３をフレア拡管装置２０のポンチ２１に対して位置決めする。次に、油圧シリンダ２３を駆動し、ポンチ２１が取付られたポンチ取付プレート２２を油圧駆動による大荷重でゆっくりと下降させ（約２０ｍｍ／ｓｅｃ）、全ての伝熱管３にポンチ２１を一斉に挿入し、伝熱管３どうしを接続するベント管を挿入するための二次拡管（図７（ｂ））と、ベント管をロウ付けする際にロウが溜るためのフレア拡管（図７（ｃ））を同時に行う。このとき、パイプ１本あたりにつき、約１００ｋｇｆの加工加重がかかる。
【０００４】
二次拡管とフレア拡管のうち、二次拡管はすべての伝熱管３について行うが、フレア拡管については後工程のリークテストが伝熱管３とパイプとの接続をパイプ外径でシールする方式である場合は、パイプと接続する伝熱管３はフレア加工できない（リークテストの後で行う）。そのため、二次拡管のみ行う専用ポンチを別途制作、使用する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
生産ライン構成上の理由で、図６に示すように、複数のワークである熱交換器１を重ねた状態で取扱う場合、熱交換器１間はフィン２同士で保持することになり、図８（ａ）に示すように、フィン２の端部が重なり合い、かみ込んだ状態が発生する場合がある。この場合、伝熱管３はフレア拡管時の加工荷重による曲げ方向の力を支えることができず、図８（ｂ）に示すように、伝熱管３の挫屈が発生し、伝熱管３が曲る場合がある。
また、冷媒回路の設計上、機種により伝熱管３の接続のレイアウトが異なり、リークテスト時に接続される伝熱管３の位置も一定ではないため、専用ポンチ２１の取付位置を機種替え時に交換する作業が必要であった。
【０００６】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、フレア拡管時の伝熱管の挫屈をなくして品質の向上を図り、さらに、機種替え時のポンチ交換作業をなくすことができる熱交換器のフレア拡管装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る熱交換器のフレア拡管装置は、ユニット用エア駆動部によって上下動する可動部材と、可動部材に取り付けられ、下方向に付勢された状態で自在に上下動する複数のポンチと、可動部材に取り付けられ、各ポンチの上部にそれぞれ隙間を介して対向配置されてそれぞれがハンマー用エア駆動部に駆動されて上下動し、可動部材が下降しポンチが伝熱管に接触したのちハンマー用エア駆動部を作動させてポンチの上端に衝突させ伝熱管にフレア拡管加工を行わせる複数のハンマーとを、備えたものである。
また、可動部材を横方向にスライド可能に構成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係るフレア拡管装置の説明図、図２、図３は図１の要部の作用説明図である。本実施の形態では、フレア拡管加工をエア駆動による軽荷重でフレア拡管加工のみを行うようにした。より詳しくは、フレア拡管装置のポンチによる伝熱管のフレア拡管加工を、エア駆動のハンマー用エアシリンダの荷重とハンマーの自重による衝撃力で行うようにしたものである。
【０００９】
１はワークである熱交換器で、二次拡管済の熱交換器を示している。２は熱交換器１のフィン、３は熱交換器１に設けた複数個の伝熱管、４はワークガイドである。
５はフレア拡管装置で、可動部材６に取付けられたポンチプレート７やシリンダ枠８等によって構成され、可動部材６の上部には可動部材６を上下方向に駆動するユニット用エアシリンダ９のアクチュエータが連結されている。そして、ポンチプレート７にはスプリング１１によって下方向に付勢され、ポンチプレート７上を上下動するポンチ１０が取り付けられている。
【００１０】
また、シリンダ枠８の上部プレート１３ａと下部プレート１３ｂとの間には、各ポンチ１０と対向して上下動可能にハンマー１２が配設されている。１４は各ハンマー１２と対向して設けられ、各ハンマー１２を独立して上下動するためのハンマー用エアシリンダで、個々にソレノイドバルブの駆動によって動作できる空圧回路を備えており、シーケンス制御によってハンマー１２の動作順序を自由に設定できる。
こうして、ポンチ１０、ハンマー１２、ハンマー用エアシリンダ１４等が伝熱管３に対応した数だけ設けられ、各ポンチ１０の動作を個々に制御するようになっている。
【００１１】
上記のように構成した実施の形態１の作用を説明する。まず、図１に示すように、ワークである熱交換器１をセットし、ワークガイド４を熱交換器１に押し当てて、伝熱管３をポンチ１０に対して位置決めする。
次に、ユニット用エアシリンダ９を作動させると、ポンチプレート７、シリンダ枠８が取付けられた可動部材６が下降し、図２に示すように、ポンチ１０がテーパー開始部で伝熱管３に接触する。このとき、ポンチ１０は上方向にはフリーであるため持ち上げられるが、伝熱管３が加工されることはなく、なおかつ、スプリング１１の付勢力によってポンチ１０が伝熱管３に密着した状態が維持される。
【００１２】
次に、図３に示すように、フレア拡管を行う伝熱管３に対してハンマー用エアシリンダ１４が作動してハンマー１２を下降させ（下降速度約２００ｍｍ／ｓｅｃ）、ポンチ１０の上端部に衝突させる。この衝撃力によってポンチ１０のテーパー面が伝熱管３に挿入され、その結果、フレア形状が形成される。このときハンマー用エアシリンダ１４の荷重は約８ｋｇｆ、ハンマー１２の自重は約２ｋｇｆであり、伝熱管３の１本あたりの加工荷重は約１０ｋｇｆである。
こうして、伝熱管３の１本あたりの加工荷重を低減させて、ワークである熱交換器１にかかる荷重を減少させ、挫屈による伝熱管３の不良の発生、品質の低下を防ぐことができる。
【００１３】
［実施の形態２］
図４は本発明の実施の形態２に係るフレア拡管装置を示す説明図である。なお、実施の形態１と同一部分には同じ符号を付し、説明を省略する。本実施の形態では、フレア拡管加工箇所を可動部材６の横方向のスライドによって自由に選択できるようにしたものである。
すなわち、図に示すように、可動部材６に横方向（左右方向）にスライドできるスライド機構（図示せず）を設けると共に、可動部材６にスライド用エアシリンダ１５のアクチュエータを連結し、ポンチ１０、ハンマー１２、ハンマー用エアシリンダ１４を伝熱管３（３ａ〜３ｈ）の１つおきに対応させて配設したものである。そして可動部材６をスライド用シリンダ１５によって左右方向に、伝熱管ピッチｌと同じピッチｌで移動できるようにして、ハンマー用エアシリンダ１４を個別に制御してフレア拡管を行う伝熱管３を選択できるようにしてある。すなわち、各ポンチ１０の動作を個々に行なうが、この際、動作箇所の選択を自由に行えるようにしたものである。
【００１４】
上記のように構成した実施の形態２によれば、例えば、図４に示すように、第１の伝熱管グループ３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇ上にポンチ１０を位置させ、ユニット用エアシリンダ９を作動して可動部材６を下降させ、次いでハンマー用エアシリンダ１４を作動させてハンマー１２を下降させ、この衝撃力によってポンチ１０のテーパー面を伝熱管３に挿入し、フレア形状を形成する。次に、可動部材６を上昇させてスライド用シリンダ１５によって伝熱管３のピッチｌと同じピッチｌだけ図の左方に移動させ、第２の伝熱管グループ３ｂ，３ｄ，３ｆ，３ｈ上にポンチ１０を移動させて、この状態で先と同様にして伝熱管３にフレア形状を形成する。
【００１５】
このように、本実施の形態は、ポンチ１０、ハンマー１２、ハンマー用エアシリンダ１４が伝熱管３に対応してピッチ２ｌで設けられ、この状態でポンチ１０を個々に駆動するようにしたものである。そして、スライド用シリンダ１５を設けることで、ポンチ１０、ハンマー１２、ハンマー用エアシリンダ１４の数を半減することができる。
【００１６】
なお、上記のように可動部材６を横方向に１回スライドさせるだけでなく複数回スライドさせるようにすれば、ポンチ１０、ハンマー１２、ハンマ用エアーシリンダ１４の数を１／３、１／４と減少させることができる。また、サイクルタイムに制限がある場合は、ポンチ１０を伝熱管３と同数とし、ハンマー１２及びハンマー用エアシリンダ１４のみスライド式として個数を減らすことも可能である。
【００１７】
こうして、１動作あたりの伝熱管３の加工本数を減らすことにより、ワークである熱交換器１にかかる荷重を減少させ、挫屈による不良の発生、品質の低下を防ぐことができる。また、従来の拡管工程は二次拡管専用となるので機種替え時のポンチ交換作業を廃止することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る熱交換器のフレア拡管装置は、ユニット用エア駆動部によって上下動する可動部材と、可動部材に取り付けられ、下方向に付勢された状態で自在に上下動する複数のポンチと、可動部材に取り付けられ、各ポンチの上部にそれぞれ隙間を介して対向配置されてそれぞれがハンマー用エア駆動部に駆動されて上下動し、可動部材が下降しポンチが伝熱管に接触したのちハンマー用エア駆動部を作動させてポンチの上端に衝突させ伝熱管にフレア拡管加工を行わせる複数のハンマーとを備えたので、伝熱管１本あたりの加工荷重を低減させて、ワークである熱交換機にかかる荷重を減少させ、伝熱管の挫屈による伝熱管の曲がりの発生、品質の低下を防ぐことができる。
【００１９】
また、本発明に係る熱交換器のフレア拡管装置は、可動部材を横方向にスライド可能に構成したので、伝熱管１本あたりの加工荷重を低減させ、さらに１動作当たりの加工本数を減らすことにより、ワークである熱交換器にかかる荷重を減少させて、伝熱管の挫屈による不良の発生、品質の低下を防ぐことができる。また、従来の拡管工程は二次拡管専用となるので、機種替え時のポンチ交換作業を廃止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１の説明図である。
【図２】  図１の要部の作用説明図である。
【図３】  図１の要部の他の作用説明図である。
【図４】  本発明の実施の形態２の説明図である。
【図５】  従来のフレア拡管装置の一例を示す説明図である。
【図６】  図５の要部の斜視図である。
【図７】  図５の要部の作用説明図である。
【図８】  図６のイ部の作用説明図である。
【符号の説明】
１  熱交換器、３  伝熱管、４  ワークガイド、５  フレア拡管装置、６  可動部材、９  ユニット用エアシリンダ、１０  ポンチ、１２  ハンマー、１４  ハンマー用エアシリンダ、１５  スライド用エアシリンダ。
【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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