JP3789574B2 - 熱交換器用フィンの製造金型 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱交換器用フィンの製造金型に関し、更に詳細には熱交換チューブを挿通する透孔が形成された熱交換器用フィンの複数枚をスペーシングタブによって所定の間隙を介して積層し得るように、前記スペーシングタブが立設された熱交換器用フィンを形成する熱交換器用フィンの製造金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のラジエター等に用いられる熱交換器には、短冊状の金属板に図７に示すカラー付き透孔が複数個形成された熱交換器用フィンが用いられている。かかるカラー付き透孔は、金属板１００に穿設された熱交換チューブを挿通する楕円形の透孔１０２に、二枚のカラー１０４、１０４が透孔１０２の長軸に沿って立設されている。このカラー１０４、１０４は、透孔１０２に挿通される横断面形状が楕円形の熱交換チューブの側面に接触し、熱交換効率の向上を図るためのものである。
更に、カラー付き透孔の近傍には、ピコ（スペーシングタブ）１０６、１０６が立設されている。このピコ１０６、１０６は、複数枚の熱交換器用フィンを積層する際に、熱交換器用フィンの間に所定の間隙を確保するためのものであり、金属板１００の所定箇所を切り起こして形成している。
このため、図７に示すカラー付き透孔が形成された熱交換器用フィンでは、熱交換器用フィンの間の間隙が変更された場合、ピコ１０６、１０６の高さを変更すべく、ピコ１０６、１０６を形成する製造金型に装着されたパンチ等の工作工具を変更する必要がある。
【０００３】
この様に、製造金型に装着されたパンチ等の工作工具の変更は極めて困難であり、熱交換器用フィンの製造効率を低下する原因の一つなるため、最近、図８に示すスペーシングタブ１０、１０が、カラー付き透孔の近傍に形成した熱交換器用フィンが試みられている。
このスペーシングタブ１０、１０は、金属板１００の所定箇所に突き破り加工（以下、ランス加工と称することがある）を施して形成したものである。かかるスペーシングタブ１０、１０は、図１０に示す様に、その先端を曲折することによって、高さを調整している。このため、先端が曲折されたスペーシングタブ１０、１０、・・が形成された熱交換器用フィン１２、１２、・・・は、図１０に示す様に、高さが調整されたスペーシングタブ１０、１０、・・によって確保された所定の間隔を介して積層される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図９に示すスペーシングタブ１０によれば、熱交換器用フィン１２の間隙が変更されても、スペーシングタブ１０の先端部の曲折量を調整することによって高さ調整か可能である。このため、スペーシングタブ１０を形成する製造金型に装着されたパンチ等の工作工具を変更することを要しない。
しかし、図９に示すスペーシングタブ１０の形成は、通常、ランス加工によってスペーシングタブ１０を金属板１００に立設した後、スペーシングタブ１０の先端を曲折する曲折加工を施している。この様に、二工程でスペーシングタブ１０を形成するため、熱交換器用フィンの製造金型が大型化し易い。
そこで、本発明の課題は、一工程で所定高さのスペーシングタブを形成し得る熱交換器用フィンの製造金型を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記課題を解決すべく検討を重ねた結果、スペーシングタブを形成するパンチとダイ穴とを設けた一対の金型を用い、ポンチが挿入されてスペーシングタブを形成するダイ穴内において、形成されたスペーシングタブの先端部を曲折できれば、一工程で所定高さのスペーシングタブを形成し得ることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、熱交換チューブを挿通する透孔が形成された熱交換器用フィンの複数枚をスペーシングタブによって所定の間隙を介して積層し得るように、前記スペーシングタブが立設された熱交換器用フィンを形成する熱交換器用フィンの製造金型において、該製造金型を構成する、金型の一方が他方の金型に対して接離動自在に設けられた一対の金型には、前記熱交換器用フィン又は熱交換器用フィン形成用の金属帯状体の所定箇所を突き破ってスペーシングタブを形成するパンチとダイ穴とが設けられ、且つ前記一対の金型が型閉じされ、前記パンチがダイ穴に挿入されてスペーシングタブが形成された際に、形成されたスペーシングタブの先端部を曲折して所定高さとする高さ調整手段が、前記スペーシングタブの先端と一端面が当接して曲折するレベルピンであって、前記レベルピンの一端面がダイ穴内にポンチが進入して形成されたスペーシングタブの先端と当接し得るように、前記ダイ穴内に一端部が挿入された状態でレベルピンが金型内に装着されていることを特徴とする熱交換器用フィンの製造金型にある。
【０００６】
かかる本発明において、スペーシングタブの先端と当接する高さ調整手段の当接端の位置を調整する調整部材を金型内に設けることによって、スペーシングタブの高さが異なる熱換器用フィンを容易に形成することができる。
また、一対の金型を型開きしたとき、高さ調整手段の当接端を金型の当接面から突出しスペーシングタブをダイ穴外に押し出すように、前記高さ調整手段を押圧する押圧手段を金型内に設けることにより、スペーシングタブが形成された熱交換器用フィンを次工程に容易に送り出すことができる。
更に、レベルピンには、一対の金型を型閉じしたとき、ポンチの先端部が挿入される凹部を形成し、前記レベルピンの凹部内にポンチの先端部を挿入したとき、形成したスペーシングタブを引き起こす傾斜面を前記ポンチに形成することによって、スペーシングタブ を金属板に立設できる。
【０００７】
本発明の製造金型によれば、一対の金型を型閉じした際に、ダイとパンチとによって熱交換器用フィン又は熱交換器用フィン形成用の金属帯状体の所定箇所を突き破ってスペーシングタブを形成すると共に、金型に設けられた高さ調整手段により、形成したスペーシングタブの先端部を曲折してスペーシングタブを所定高さとすることができる。このため、熱交換器用フィン又は熱交換器用フィン形成用の金属帯状体に先端部が曲折されて所定高さのスペーシングタブを一工程で形成できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図面によって本発明を更に詳細に説明する。図１は、本発明に係る製造金型の一例を示す部分断面図である。図１に示す製造金型は、上型２０と下型４０とから構成される一対の金型であって、上型２０が下型に対して接離動自在に設けられている。
かかる上型２０は、上型ダイセット２１に設けられたダイホルダー２２にダイ型２３が装着されている。このダイ型２３に形成されたダイ穴２４に一端部が挿入されたレベルピン２５は、付勢部材としてのバネ２６によってテーパジブ２７の方向に付勢されているため、レベルピン２５の他端面がテーパジブ２７に当接している。このテーパジブ２７は、図面に垂直方向に形成された傾斜面が互いに摺接する傾斜板２８、２９から成り、傾斜板２８、２９の平坦面が上型ダイセット２１又はレベルピン２５の他端面と当接する。
このため、傾斜板２７、２８の一方を、図面に対して垂直方向に移動することによって、レベルピン２５の一端面のダイ穴２４における位置を変更することができる。
【０００９】
この上型２０と対となって用いられる下型３０には、下型ダイセット３１上に設けられたパンチホルダー３２にパンチ３３が立設されており、その先端部は、ストリッパー３４に形成された孔３５に進入している。かかるストリッパー３４は、下型ダイセット３１に設けられた付勢部材としてのバネ３６によって、下型ダイセット３１上に設けられたストリッパーガイド３７に沿って上型２０の方向に付勢されていると共に、その上限位置がストリッパーガイド３７によって規制されている。
この様な、下型３０に設けられたパンチ３３は、図２（ａ）（ｂ）に示す様に、先端が尖って平たがね状の先端部３３ａがパンチ本体部３３ｂよりも幅狭に形成され、かかる先端部３３ａとパンチ本体部３３ｂとは、先端部３３ａの後端部からパンチ本体部３３ｂの上端部方向に傾斜する傾斜面が形成された傾斜部３３ｃを介して一体に形成されている。
また、上型２０の設けられたダイ型２３に形成されたダイ穴２４内に挿入されたレベルピン２５の一端部には、図２（ａ）（ｂ）に示す様に、上型２０と下型３０とが型閉じされたとき、パンチ３３の先端部３３ａが挿入されるＵ字状の凹部２５ａが設けられており、凹部２５ａの周縁端面がダイ穴２４内で形成されたスペーシングタブ１０の先端と当接する当接面である。
【００１０】
図１は、一対の金型を構成する上型２０と下型３０とが型開きの状態にあり、下型３０のストリッパー３４上に金属板１００を載置した後、上型２０を下型３０の方向に降下させて型閉じすることによって、金属板１００にスペーシングタブ１０を形成できる。
この型閉じの際に、上型２０が降下してストリッパー３４に当接したダイ型２３は、バネ３６の付勢力に抗しつつ降下してストリッパー３４を押圧する。このため、パンチ３３の先端部３３ａは、図２（ａ）に示す様に、ストリッパー３４の上面から突出して、ダイ穴２４に挿入されているレベルピン２５の一端部に形成されたＵ字状の凹部２５ａ内に挿入される。
かかるパンチ３３の先端部３３ａによって、ストリッパー３４上に載置されていた金属板１００に対してランス加工が施され、金属板１００の所定箇所にスペーシングタブ１０が形成される。このランス加工の際に、スペーシングタブ１０は、パンチ３３を形成する傾斜部３３ｃの傾斜面に沿って引き起こされるため、断面形状が「く」の字状となる。
更に、上型２０が降下してダイ型２３がストリッパー３４を押圧し、パンチ３３の先端部３３ａが、ダイ穴２４内に更に挿入されると、パンチ３３の傾斜部３３ｃの傾斜面に沿って引き起こされたスペーシングタブ１０の先端は、図２（ｂ）に示す様に、レベルピン２５の一端面に当接する。
かかるレベルピン２５の一端面がスペーシングタブ１０の先端に当接した状態の上型２０は、パンチ３３によって引き起こされたスペーシングタブ１０の先端をレベルピン２５の一端面で曲折しつつ下死点位置まで降下する。
【００１１】
下死点位置まで降下した上型２０は上昇に反転する。上型２０が上昇を開始すると、上型２０の上昇に伴ってストリッパー３４も上昇し、上型２０の上死点近傍では、ダイス穴２４から抜き出されたパンチ３３の先端部３３ａが、図１に示す様に、ストリッパー３４に形成された孔３５内に格納される。このため、ストリッパー３４上に載置されてスペーシングタブ１０が形成された金属板１００は、次工程に移動することができる。
図１〜図２に示す製造金型においては、金属板１００に形成するスペーシングタブ１０の高さ変更は、テーパジブ２７を構成する傾斜板２８、２９の一方を、図面に対して垂直方向に移動させ、レベルピン２５の一端面のダイ穴２４内における位置を変更することによって容易に対応できる。
【００１２】
ところで、図１〜図２に示す製造金型では、常に、レベルピン２５の一端面はダイ穴２４内に位置するため、型開きの際に、ダイ穴２４内で形成されたスペーシングタブ１０をダイ穴２４外に押し出す動作はしない。かかる動作をしなくても、通常は、形成されたスペーシングタブ１０がダイ穴２４の内壁面に密着することがないため、型開きされた際に、スペーシングタブ１０がダイ穴２４外に抜け出ることがことができる。
唯、型開きされた際に、形成されたスペーシングタブ１０がダイ穴２４内に挿入された状態となるおそれがある場合には、図３に示す製造金型を用いることが好ましい。
尚、図３に示す製造金型については、図１〜図２に示す製造金型と同一部品は、図１〜図２の番号と同一番号を付与して詳細な説明を省略した。
【００１３】
図３の製造金型は、上型２０と下型３０とが型開きされたとき、レベルピン２５の一端が上型２０の当接面から突出し、形成したスペーシングタブ１０をダイ穴２４外に強制的に押し出すものである。
図３に示す製造金型においては、テーパジブ２７とダイホルダー２２との間には、間隙４０を介してノックアウトプレート４１が設けられている。このノックアウトプレート４１は、付勢部材としてのバネ４２によってダイホルダー２２の方向に付勢されているため、上型２０と下型３０とが型開きされたとき、ノックアウトプレート４１の一面は、レベルピン２５の他端面と当接してレベルピン２５の一端を上型２０の当接面から突出している。
更に、ノックアウトプレート４１は、ダイホルダー２２に設けられ一端が上型２０の当接面から突出する突き当てピン４３の他端面にも当接している。
【００１４】
一方、下型３０には、上型２０の突き当てピン４３に対向する位置に、下型ダイセット３１内に形成された凹部４７内に設けられた付勢部材としてのバネ４４よって、上型２０の方向に付勢されたキラーピン４６が設けられている。このキラーピン４６の一端は、上型２０と下型３０とが型開きされたとき、ストリッパー３４を貫通する貫通孔４８内に位置する。
また、キラーピン４６を付勢するバネ４４の付勢力を、型開きされた際に、ノックアウトプレート４１をテーパジブ２の方向に押し上げるべく、ノックアウトプレート４１を下方に付勢するバネ４２の付勢力よりも大きくなるように調整する。このバネ４４の付勢力の調整は、凹部４７の入口に螺着されたスクリューブラグ４９によって行うことができる。
【００１５】
図３に示す製造金型のストリッパー３４上に、金属板１００を載置して型閉じされる際には、上型２０が下型３０の方向に下降し、ダイ型２３と当接したストリッパー３４を降下させる。この際に、図４に示す様に、突き当てピン４３の一端とキラーピン４６の一端とが当接し、突き当てピン４３の他端と当接するノックアウトプレート４１を、上型２０の降下に伴ってバネ４２の付勢力に抗してテーパジブ２７に当接するまで上方に突き上げる。このため、ノックアウトプレート４１とダイホルダー２２との間に空隙４０が形成され、バネ２６によりテーパジブ２７の方向に付勢されているレベルピン２５の一端部は、図５（ａ）に示す様に、ダイ穴２４内に引き込まれる。
【００１６】
この様に、レベルピン２５の一端部が引き込まれたダイ穴２４内に、下型３０に設けられたパンチ３３の先端部３３ａが挿入されると、パンチ３３の傾斜部３３ｃの傾斜面に沿って引き起こされたスペーシングタブ１０の先端は、図５（ａ）に示す様に、レベルピン２５の一端面に当接する。
かかるレベルピン２５の一端面がスペーシングタブ１０の先端に当接した状態の上型２０は、パンチ３３によって引き起こされたスペーシングタブ１０の先端をレベルピン２５の一端面で曲折しつつ下死点位置まで降下する。
次いで、下死点位置まで降下した上型２０は上昇に反転する。上型２０が上昇し上型２０の上死点近傍では、図４に示す様に、突き当てピン４３の一端とキラーピン４６の一端との当接が解除されるため、ノックアウトプレート４１はバネ４２の付勢力によってレベルピン２５を下方に押圧する。このため、図５（ｂ）に示す様に、レベルピン２５の一端面は上型２０の当接面から突出し、金属板１００に形成したスペーシングタブ１０をダイ穴２４外に強制的に押し出すことができ、スペーシングタブ１０が形成された金属板１００を次工程に確実に送り出すことができる。
【００１７】
図３〜図５に示す製造金型においては、レベルピン２５の一端面を上型２０の当接面から突出する手段として、キラーピン４６と突き当てピン４３とを使用したが、図６に示す様に、上型２０にエアシリンダ５０を設けノックアウトプレート４１の上下動をさせてもよい。図６に示す製造金型については、図１〜図５に示す製造金型と同一部品は、図１〜図５の番号と同一番号を付与して詳細な説明を省略した。
かかる図６の製造金型は、ノックアウトプレート４１にシリンダ５１にピストン部（図示せず）が設けられたロッド５２の一端が連結されている。このため、ロッド５２を伸縮することによって、レベルピン２５の一端面を、上型２０の当接面から突出させたり、或いはダイ穴２４内に引き込むことができる。
従って、上型２０と下型３０とが型開きされる際には、ロッド５２を伸ばしてノックアウトプレート４１を下方に押圧し、レベルピン２５の一端を上型２０の当接面から突出させることができ、上型２０と下型３０とが型閉じされる際には、ロッド５２を短縮してノックアウトプレート４１を上方に引き上げ、レベルピン２５の一端をダイ穴２４内に引き込むことができる。
尚、図６には、エアシリンダ５０を用いているが、油圧シリンダを用いてもよいことは勿論のことである。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の製造金型によれば、一工程で所定高さのスペーシングタブを形成し得るため、熱交換器用フィンの製造金型の小型化を図ることができ、熱交換器用フィンの製造工場の省スペース等に貢献することができる。また、所定高さのスペーシングタブが形成された自動車のラジエター等に用いられる熱交換器用フィンを効率的に製造することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る製造金型の一例を示す部分断面図である。
【図２】 図１に示す製造金型を用いてスペーシングタブを形成する工程を説明するための説明図である。
【図３】 本発明に係る製造金型の他の例を示す部分断面図である。
【図４】 図３に示す製造金型が型閉じしたときの状態を説明するための部分断面図である。
【図５】 図３に示す製造金型を用いてスペーシングタブを形成する工程を説明するための説明図である。
【図６】 本発明に係る製造金型の他の例を示す部分断面図である。
【図７】 従来の熱交換器用フィンを説明するための斜視図である。
【図８】 改良された熱交換器用フィンを説明するための斜視図である。
【図９】 図８に示す熱交換器用フィンに形成されたスペーシングタブの構造を説明する断面図である。
【図１０】 図８に示す熱交換器用フィンを積層した状態を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０ スペーシングタブ
１２ 熱交換器用フィン
２０ 上型
２１ 上型ダイセット
２２ ダイホルダー
２３ ダイ型
２４ ダイ穴
２５ レベルピン（高さ調整手段）
２６、３６、４２、４４ バネ（付勢部材）
２７ テーパジブ（調整部材）
３０ 下型
３２ パンチホルダー
３３ ポンチ
３４ ストリッパー
３５ 孔
３７ ストリッパーガイド
４０ 間隙
４１ ノックアウトプレート（押圧手段）
４３ 突き当てピン
４６ キラーピン
４７ 凹部
４８ 貫通孔
４９ スクリュープラグ
５０ エアシリンダ
５１ シリンダ
５２ ロッド

Claims (4)

1. 熱交換チューブを挿通する透孔が形成された熱交換器用フィンの複数枚をスペーシングタブによって所定の間隙を介して積層し得るように、前記スペーシングタブが立設された熱交換器用フィンを形成する熱交換器用フィンの製造金型において、
   該製造金型を構成する、金型の一方が他方の金型に対して接離動自在に設けられた一対の金型には、前記熱交換器用フィン又は熱交換器用フィン形成用の金属板の所定箇所を突き破ってスペーシングタブを形成するパンチとダイ穴とが設けられ、
   且つ前記一対の金型が型閉じされ、前記パンチの先端部がダイ穴に挿入されてスペーシングタブが形成された際に、形成されたスペーシングタブの先端部を曲折して所定高さとする高さ調整手段が、前記スペーシングタブの先端と一端面が当接して曲折するレベルピンであって、前記レベルピンの一端面がダイ穴内にポンチが進入して形成されたスペーシングタブの先端と当接し得るように、前記ダイ穴内に一端部が挿入された状態でレベルピンが金型内に装着されていることを特徴とする熱交換器用フィンの製造金型。
2. スペーシングタブの先端と当接する高さ調整手段の当接端の位置を調整する調整部材が金型内に設けられている請求項１記載の熱交換器用フィンの製造金型。
3. 一対の金型が型開きされたとき、高さ調整手段の当接端が金型の当接面から突出してスペーシングタブをダイ穴外に押し出すように、前記高さ調整手段を押圧する押圧手段が金型内に設けられている請求項１又は請求項２記載の熱交換器用フィンの製造金型。
4. レベルピンには、一対の金型が型閉じされたとき、ポンチの先端部が挿入される凹部が形成され、
   前記レベルピンの凹部内にポンチの先端部が挿入されたとき、形成したスペーシングタブを引き起こす傾斜面が前記ポンチに形成されている請求項１〜３のいずれか一項記載の熱交換器用フィンの製造金型。

Images