(57)【要約】【課題】従来のプレス機による孔明け加工方法又は装置に代わる、顕著に能率的かつ低コストで孔明け加工が可能な、新規な孔明け加工方法又は装置を提供する。【解決手段】金属管（又は金属板）に孔をあける金属管（又は金属板）の孔明け方法、又は装置である。例えば選択図のように金属管８の例えば上下左右に孔８ａを明ける場合であれば、周方向に間隔をあけた４つの突起部６ａを有する孔明けロール５を、その外周面を金属管に接触させ回転駆動して、金属管に孔８ａをあける。金属管８の例えば上側のみに孔８ａを明ける場合であれば、下側は突起部６ａを持つ孔明けロール５に代えて突起部のない単なるロール型受台５’などを用いる。金属板に孔をあける場合であれば、下側は孔明けロール５の突起部６ａを躱す態様の凹所５９ａを有する受台５９を用いる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管に孔をあける金属管の孔明け方法であって、
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールを、
その外周面を前記金属管に接触させた状態で回転駆動して、前記金属管に孔をあけることを特徴とする金属管の孔明け加工方法。
【請求項２】
金属管に孔をあける金属管の孔明け装置であって、
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールと、
前記孔明けロールを、その外周面を前記金属管に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構とを備えたことを特徴とする金属管の孔明け加工装置。
【請求項３】
金属管に孔をあける金属管の孔明け装置であって、
前記金属管を挟む態様で配置された少なくとも上下２つの孔明けロールを有し、
少なくともその一方の孔明けロールはその外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有し、
少なくとも前記一方の孔明けロールを、その外周面を前記金属管に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構を備えたことを特徴とする金属管の孔明け加工装置。
【請求項４】
金属管に孔をあける金属管の孔明け装置であって、
前記金属管を上下左右から挟む態様で配置された上下左右の４つの孔明けロールを有し、前記各孔明けロールはその外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有し、
前記４つの孔明けロールを、その外周面を前記金属管に接触させた状態で、かつそれぞれを連動して回転駆動する回転駆動機構を備えたことを特徴とする金属管の孔明け加工装置。
【請求項５】
金属板に孔をあける金属板の孔明け方法であって、
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールを、
回転する前記孔明けロールの前記突起部を躱す態様の凹所を有する受台上を移動可能な前記金属板に外周面を接触させた状態で回転駆動して、前記金属板に孔をあけることを特徴とする金属板の孔明け加工方法。
【請求項６】
金属板に孔をあける金属板の孔明け装置であって、
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールと、
回転する前記孔明けロールの前記突起部を躱す態様の凹所を有する受台と、
前記孔明けロールを、その外周面を前記金属板に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構とを備えたことを特徴とする金属板の孔明け加工装置。
【請求項７】
金属板に孔をあける金属板の孔明け装置であって、
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールと、
回転する前記孔明けロールの前記突起部を躱す態様の凹所を外周面に有して前記孔明けロールと同期して回転するロール型受台と、
前記孔明けロールを、その外周面を前記金属板に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構とを備えたことを特徴とする金属板の孔明け加工装置。
【請求項８】
前記突起部が先端部に丸みを持つ円錐形状をなしていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属管の孔明け加工装置。
【請求項９】
前記突起部が先端部に丸みを持つ円錐形状をなしていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の金属板の孔明け加工装置。
【請求項１０】
前記突起部における円錐形状の裾野がカテナリ曲線回転体状又は双曲線回転体状をなしていることを特徴とする請求項８記載の金属管の孔明け加工装置。
【請求項１１】
前記突起部における円錐形状の裾野がカテナリ曲線回転体状又は双曲線回転体状をなしていることを特徴とする請求項９記載の金属板の孔明け加工装置。
【請求項１２】
前記突起部は、円筒体の先端近傍が側面からみて上に凸の放物線状をなす態様で切り欠かれて、側面から見た両側に鋭角のエッジが形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属管の孔明け加工装置。
【請求項１３】
前記突起部は、円筒体の先端近傍が側面からみて上に凸の放物線状をなす態様で切り欠かれて、側面から見た両側に鋭角のエッジが形成されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の金属板の孔明け加工装置。
【請求項１４】
前記各孔明けロールの突起部は、ロール本体の外周面に着脱可能に埋め込まれた入れ子の外面に形成されていることを特徴とする請求項１〜４又は８、１０又は１２のいずれか１項に記載の金属管の孔明け加工装置。
【請求項１５】
前記各孔明けロールの突起部は、ロール本体の外周面に着脱可能に埋め込まれた入れ子の外面に形成されていることを特徴とする請求項５〜７又は９、１１又は１３のいずれか１項に記載の金属板の孔明け加工装置。
【請求項１６】
連続的に送り出される帯状の金属板をブレークダウンロール及びフィンパスロールでほぼ円形に湾曲成形し、スクイズロール及び溶接装置で、前記金属板の両エッジを突き合せ溶接して円管にし、サイジングロールにより整形する電縫管製造装置における前記サイジングロールの下流側に設置されたことを特徴とする請求項１〜４又は８、１０、１２又は１４のいずれか１項に記載の金属管の孔明け加工装置。
【請求項１７】
連続的に送り出される帯状の金属板をブレークダウンロール及びフィンパスロールでほぼ円形に湾曲成形し、スクイズロール及び溶接装置で、前記金属板の両エッジを突き合せ溶接して円管にし、サイジングロールにより整形する電縫管製造装置における前記ブレークダウンロールの前段に設置されたことを特徴とする請求項５〜７又は９、１１、１３又は１５のいずれか１項に記載の金属板の孔明け加工装置。
【請求項１８】
連続的に送り出される帯状の金属板を複数段の成形スタンドで所定の開放断面形状に成形するロール成形機における前記成形スタンドの前段に設置されたことを特徴とする請求項５〜７又は９、１１、１３又は１５のいずれか１項に記載の金属板の孔明け加工装置。
【請求項１９】
金属管を搬送可能な駆動又は無駆動の搬送テーブルにおける中間位置に設置されたことを特徴とする請求項１〜４又は８、１０、１２又は１４のいずれか１項に記載の金属管の孔明け加工装置。
【請求項２０】
金属板を搬送可能な駆動又は無駆動の搬送テーブルにおける中間位置に設置されたことを特徴とする請求項５〜７又は９、１１、１３又は１５のいずれか１項に記載の金属板の孔明け加工装置。
【請求項２１】
連続的に送り出される帯状の金属板を所定の幅寸法にスリットし巻き取り装置でコイル状に巻き取るスリッターラインにおける、所定幅寸法にスリットされた後の巻き取られる前の位置に設置されたことを特徴とする請求項５〜７又は９、１１、１３又は１５のいずれか１項に記載の金属板の孔明け加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属管に孔をあける孔明け加工方法及び装置、及び金属板の孔明け加工方法及び装置に関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属板に孔を明ける場合、切削加工や特殊な方法を除けば、プレス機にセットしたパンチとダイとによって行っている。
また、金属管に孔を明ける場合として、プレス機にて孔明け用のパンチは用いるがダイを用いない孔明け方法が種々提案されている（特許文献１〜３）。
【０００３】
特許文献１は、特許文献１中の符号と図を用いて説明すると、刃部２ａが等間隔の溝付き輪郭形状のパンチ２を使用し、往路（図３（ａ）、（ｂ））にて穴抜き（抜きカス１００）を行い、材料分離後、パンチ２を軸線の周りで所要角度回転（図３（ｃ）、（ｄ））させ、復路（図３（ｅ）、（ｆ））では周方向に変位した刃２０により穴輪郭の一部をせん断するとともに往路で発生した穴周囲の変形を曲げ戻して矯正する。これにより、ダイを用いないで、変形量（かえり（バリ））の少ない孔加工ができる。
【０００４】
特許文献２はパイプの孔開け用パンチ１の発明であり、特許文献２中の符号と図１、図２、図４、図５を用いて説明すると、そのパンチ１は、その円周上対向する２つの位置に尖った先端部５、６が形成され、該両先端部５、６からパンチ１の内側へ向って傾斜する連続曲面からなる２つの内刃７、８がパンチ１の基部方向へ凸に形成され、２つの内刃７、８により形成される２つの交線１１、１２がパンチ１の軸と所定角度をなしている。このパンチ１により、ダイを用いないで、小さく、かつ、一定の打ち抜き力で孔開けできるというものである。
【０００５】
特許文献３は、中空角パイプ穴あけ用のパンチの発明であり、特許文献３中の符号と図１（Ａ）〜（Ｅ）を用いて説明すると、そのパンチ１０は、パンチ先端のエッジが、先に行くに従って幅が減少するテーパ状のＶ字形尖端部分１３と、それと連続した円柱部分１４（又は角柱部分）とで構成されている。そして、Ｖ字形尖端部分１３の奥行き寸法が円柱部分１４（又は角柱部分）の奥行き寸法に等しくなっている（図１（Ａ）のＺ断面を示す図１（Ｅ））。このパンチ１０により、芯金（ダイ）を必要とせに角パイプ穴をあけることができる。また、パンチの下降距離を変えることにより、穴の大きさや形状を変化させることができる。
【０００６】
特許文献４は、複数の隠れた孔のある合成樹脂層被覆パイプの製造方法であるが、孔明け方法としては一般的なパンチとダイによるものである。
特許文献４中の符号と第１図を用いて説明すると、ロール成形機において、コイル１２から繰り出されたフープ材１１（金属板）に、プレス機２にセットしたダイセット３で予め複数の孔をあけ、その孔あきフープ材１１をロール成形機６とエッジ突合せ溶接装置でパイプにした後、その外表面に押出機９により合成樹脂を被覆するというものである。
この発明の合成樹脂層被覆パイプは、表面から見えない孔を持つ合成樹脂層被覆パイプである。必要に応じて必要箇所の孔の部分の合成樹脂被覆を破って孔を露出させることで、孔のあるパイプとして使用できるというものである。事務所等の支柱や間仕切りや家庭用の棚用支柱等の用途を想定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２８８６５５
【特許文献２】特開２００６−１５９２１０
【特許文献３】特開平０６−４７４５９
【特許文献４】特開昭５２−１３３３７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の通り各引用文献はいずれも孔のあるパイプを製造可能なものであるが、特許文献４は、孔明け方法としてはプレス機にセットしたパンチとダイで金属板に孔を明ける単なる一般的な穴明け方法である。
また、パイプに直接孔明けをする特許文献１〜３における孔明け方法は、ダイは用いないがプレス機にて上下動させるパンチで孔をあける孔明け方法である。
【０００９】
いずれもプレス機を用いてパンチの上下動作により金属板又は金属管に孔を明けるものであり、能率的ではないし、コストもかかる。
【００１０】
孔を明けた金属管が必要になる場合として、例えば、土砂崩れのおそれのある斜面に埋めて土中水を排出するためのドレンパイプがある。
周囲に多数の孔をあけたドレンパイプは従来、鋼板に多数の孔明け加工をして巻き取った鋼板コイル（パンチングコイル）を用いて電縫管製造装置で管にすることで行われているが、二度の工程を必要とするので、製造コストが高くなる。
【００１１】
本発明は、回転するロールにより連続的に金属管又は金属板に孔を明けるという従来にない発想に基づいて、能率的かつ低コストで金属管又は金属板に孔を明けることが可能な孔明け加工方法及び装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する請求項１の発明は、金属管に孔をあける金属管の孔明け方法であって、
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールを、
その外周面を前記金属管に接触させた状態で回転駆動して、前記金属管に孔をあけることを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、金属管に孔をあける金属管の孔明け装置であって、
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールと、
前記孔明けロールを、その外周面を前記金属管に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、金属管に孔をあける金属管の孔明け装置であって、
前記金属管を挟む態様で配置された少なくとも上下２つの孔明けロールを有し、
少なくともその一方の孔明けロールはその外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有し、
少なくとも前記一方の孔明けロールを、その外周面を前記金属管に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、金属管に孔をあける金属管の孔明け装置であって、
前記金属管を上下左右から挟む態様で配置された上下左右の４つの孔明けロールを有し、前記各孔明けロールはその外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有し、
前記４つの孔明けロールを、その外周面を前記金属管に接触させた状態で、かつそれぞれを連動して回転駆動する回転駆動機構を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、金属板に孔をあける金属板の孔明け方法であって、
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールを、
回転する前記孔明けロールの前記突起部を躱す態様の凹所を有する受台上を移動可能な前記金属板に外周面を接触させた状態で回転駆動して、前記金属板に孔をあけることを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明は、金属板に孔をあける金属板の孔明け装置であって、
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールと、
回転する前記孔明けロールの前記突起部を躱す態様の凹所を有する受台と、
前記孔明けロールを、その外周面を前記金属板に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項７の発明は、金属板に孔をあける金属板の孔明け装置であって、
外周面に一つ又は周方向に間隔をあけた複数の突起部を有する孔明けロールと、
回転する前記孔明けロールの前記突起部を躱す態様の凹所を外周面に有して前記孔明けロールと同期して回転するロール型受台と、
前記孔明けロールを、その外周面を前記金属板に接触させた状態で回転駆動する回転駆動機構とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項８は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属管の孔明け加工装置において、
前記突起部が先端部に丸みを持つ円錐形状をなしていることを特徴とする。
【００２０】
請求項９は請求項５〜７のいずれか1項に記載の金属板の孔明け加工装置において、
前記突起部が先端部に丸みを持つ円錐形状をなしていることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０は請求項８に記載の金属管の孔明け加工装置において、
前記突起部における円錐形状の裾野がカテナリ曲線回転体状又は双曲線回転体状をなしていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１１は請求項９に記載の金属板の孔明け加工装置において、
前記突起部における円錐形状の裾野がカテナリ曲線回転体状又は双曲線回転体状をなしていることを特徴とする。
【００２３】
請求項１２は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属管の孔明け加工装置において、前記突起部は、円筒体の先端近傍が側面からみて上に凸の放物線状をなす態様で切り欠かれて、側面から見た両側に鋭角のエッジが形成されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項１３は請求項５〜７のいずれか1項に記載の金属板の孔明け加工装置において、
前記突起部は、円筒体の先端近傍が側面からみて上に凸の放物線状をなす態様で切り欠かれて、側面から見た両側に鋭角のエッジが形成されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項１４は、請求項１〜４又は８又は１０のいずれか１項に記載の金属管の孔明け加工装置において、
前記各孔明けロールの突起部は、ロール本体の外周面に着脱可能に埋め込まれた入れ子の外面に形成されていることを特徴とする。
【００２６】
請求項１５は、請求項５〜７又は９、１１又は１３のいずれか１項に記載の金属板の孔明け加工装置において、
前記各孔明けロールの突起部は、ロール本体の外周面に着脱可能に埋め込まれた入れ子の外面に形成されていることを特徴とする。
【００２７】
請求項１６は、請求項１〜４又は８、１０、１２又は１４のいずれか１項に記載の金属管の孔明け加工装置において、当該金属管の孔明け加工装置が、
連続的に送り出される帯状の金属板をブレークダウンロール及びフィンパスロールでほぼ円形に湾曲成形し、スクイズロール及び溶接装置で、前記金属板の両エッジを突き合せ溶接して円管にし、サイジングロールにより整形する電縫管製造装置における前記サイジングロールの下流側に設置されたことを特徴とする。
【００２８】
請求項１７は、請求項５〜７又は９、１１、１３又は１５のいずれか１項に記載の金属板の孔明け加工装置において、当該金属板の孔明け加工装置が、
連続的に送り出される帯状の金属板をブレークダウンロール及びフィンパスロールでほぼ円形に湾曲成形し、スクイズロール及び溶接装置で、前記金属板の両エッジを突き合せ溶接して円管にし、サイジングロールにより整形する電縫管製造装置における前記ブレークダウンロールの前段に設置されたことを特徴とする。
【００２９】
請求項１８は、請求項５〜７又は９、１１又は１３のいずれか１項に記載の金属板の孔明け加工装置において、当該金属板の孔明け加工装置が、
連続的に送り出される帯状の金属板を複数段の成形スタンドで所定の開放断面形状に成形するロール成形機における前記成形スタンドの前段に設置されたことを特徴とする。
【００３０】
請求項１９は、請求項１〜４又は８、１０、１２又は１４のいずれか１項に記載の金属管の孔明け加工装置において、当該金属管の孔明け加工装置が、
金属管を搬送可能な駆動又は無駆動の搬送テーブルにおける中間位置に設置されたことを特徴とする。
【００３１】
請求項２０は、請求項５〜７又は９、１１、１３又は１５のいずれか１項に記載の金属板の孔明け加工装置において、当該金属板の孔明け加工装置が、
金属板を搬送可能な駆動又は無駆動の搬送テーブルにおける中間位置に設置されたことを特徴とする。
【００３２】
請求項２１は、請求項５〜７又は９、１１、１３又は１５のいずれか１項に記載の金属板の孔明け加工装置において、当該金属板の孔明け加工装置が、
連続的に送り出される帯状の金属板を所定の幅寸法にスリットし巻き取り装置でコイル状に巻き取るスリッターラインにおける、所定幅寸法にスリットされた後のリコイラーで巻き取られる前の位置に設置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明により、少なくともパンチの上下動作により金属管又は金属板に孔を明ける従来のプレス機による孔明け加工方法又は装置とは異なる、新規な金属管又は金属板の孔明け加工方法及び装置が提供される。
また、プレス機を用いる従来方法及び装置と比べて顕著に能率的かつ低コストで金属管又は金属板に孔明け加工をすることができる。
【００３４】
特に、請求項１６のように電縫管製造ラインのサイジングロールの下流側に設置して、低コストの孔明き電縫管を製造することができる。この孔明き電縫管は、斜面に埋めて土中水を排出するためのドレンパイプとして利用できるが、従来の、鋼板に多数の孔明け加工をして巻き取った鋼板コイル（パンチングコイル）を用いて電縫管製造装置で管にする二度の工程を必要方法と比較して、はるかに低コストでドレンパイプを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例の金属管の孔明け加工装置を電縫管製造装置に設置した場合を模式的に説明する図である。
【図２】図１における金属管の孔明け加工装置の詳細を説明する図であり、（イ）は金属管の孔明け加工装置の正面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ断面で示した側面図である。
【図３】（イ）は図２（イ）の要部を拡大した図、（ロ）は図２（ロ）の要部を拡大した図である
【図４】上記の金属管の孔明け加工装置に用いる孔明けロールの一実施例を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ断面で示した側面図である。
【図５】図４の孔明けロールにおける突起部を持つ入れ子を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）の入れ子を下から見た図、（ハ）は（ロ）を右から見た図である。
【図６】図２〜図５における、入れ子を外した状態の孔明けロールの斜視図である。
【図７】上記の金属管の孔明け加工装置における孔明けロールで鋼管に孔を明ける状況を模式的に示すもので、概ね（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）のプロセスで孔明けが行われる。
【図８】実際に上述の金属管の孔明け加工装置で孔明けをした３本の鋼管の写真である。
【図９】（イ）は上述の金属管の孔明け加工装置で製造される孔明き金属管の側面図、（ロ）は（イ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】図２、図３などの上下左右の４箇所ではなく、金属管の上下のみに孔明けする場合を説明する図であり、（イ）は正面図、（ロ）は側面図である。
【図１１】図１０の上下の２箇所ではなく、金属管の上側のみに孔明けする場合を説明する図であり、（イ）は受台として受けロールを用いる場合の正面図、（ロ）は（イ）の側面図である。（ハ）は受台としてローラーを備えた受台９の正面図、（ニ）は（イ）の側面図である。
【図１２】上述の金属管の孔明け加工装置を電縫管製造装置ではなくオフラインで設置する場合の概略を説明する図である。
【図１３】孔明け加工の対象が金属板である場合の本発明の一実施例の金属板の孔明け加工装置として、電縫管製造装置におけるブレークダウンロールの前段に設置に組み込んだ場合を模式的に説明する図である。
【図１４】孔明け加工の対象が金属板である場合の本発明の他の実施例の金属板の孔明け加工装置として、ロール成形機に組み込んだ場合を模式的に説明する図である。
【図１５】図１４における金属板の孔明け加工装置の詳細を説明する図であり、（イ）は金属板の孔明け加工装置の正面図、（ロ）は（イ）のＣ−Ｃ断面で示した側面図である。
【図１６】（イ）は図１５（イ）の要部を拡大した図、（ロ）は図１５（ロ）の要部を拡大した図である
【図１７】図１４〜図１６の金属板の孔明け加工装置に用いる孔明けロールの他の実施例を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は（イ）のＤ-Ｄ断面図（但し下側のみハッチングで示した）で示した側面図である。
【図１８】本発明の金属板の孔明け加工装置を、スリッターラインにおける、所定幅寸法にスリットされた巻き取られる前の位置に設置した実施例を説明する図である。
【図１９】本発明の金属管の孔明け加工装置、又は金属板の孔明け加工装置に用いる突起部の他の実施例を示すもので、（イ）は正面図、（ロ）は左側面図、（ハ）は（ロ）の底面図である。
【図２０】孔明けロールの入れ子の外周面に設ける突起部の他の実施例を示すもので、（イ）は入れ子の正面図、（ロ）は（イ）の左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の金属管の孔明け加工方法及び装置、金属管の孔明け加工方法及び装置を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００３７】
図１は本発明の一実施例の金属管の孔明け加工装置１０を電縫管製造装置２０に設置した場合を模式的に説明する図である。
図示略のアンコイラーから繰り出される金属板１は、レベラー、ルーパー、ピンチロール等（いずれも図示を省略）を経て、複数段（図示例では４段）のブレークダウンロール（ＢＤＲ）で円弧状に湾曲成形し、次いで複数段（図示例では３段（＃１、＃２、＃３））のフィンパスロール（ＦＰＲ）で両エッジが接近したほぼ円形状（開放円形）に成形し、続くスクイズロール（ＳＱＲ）と高周波溶接機とによる溶接工程にて両エッジを突き合わせ溶接して円形管にし、次いで複数段のサイジングロール（ＳＺＲ）による整形工程にて精度よい円形管に整形され、次いでタークスヘッドロール(ＴＨＲ)により曲げ捩れ等が矯正される。
図示例では、タークスヘッドロール(ＴＨＲ)の出側に設置された本発明の金属管の孔明け加工装置１０により、円形管の外面に孔明けが施されて、孔明き金属管８が得られる。
なお、タークスヘッドロール(ＴＨＲ)の入側に金属管の孔明け加工装置１０を設置し、次いでタークスヘッドロール（ＴＨＲ)で矯正する配置としてもよい。
【００３８】
図２は図１における金属管の孔明け加工装置１０の詳細を説明する図であり、（イ）は金属管の孔明け加工装置の正面図、（ロ）は（イ）の概ねＡ−Ａ断面で示した側面図である。
図３（イ）は図２（イ）の要部を拡大した図、（ロ）は図２（ロ）の要部を拡大した図である
この金属管の孔明け加工装置１０は、例えば図９（イ）、（ロ）に示すように、例えば円形の金属管８の外面に孔８ａを明ける装置であり、図示例では上下左右４箇所に孔８ａを明けている。図示例では上下の孔８ａと左右の孔８ａとが管長手方向に孔明けピッチの半分だけ位置ずれした態様で孔明けしている。
【００３９】
図２に示した金属管の孔明け加工装置１０は、正面図で四角枠形をなす機枠部２を土台部３と一体に備え、前記機枠部２の上下左右部の内側にそれぞれ孔明け機構部４を備えている。
前記孔明け機構部４は、図３に詳細を示すように金属管８を囲むように配置された上下左右の４つの孔明けロール５を備えている。場合により上下の孔明けロールを５ａで示し、左右の孔明けロールを５ｂで示す。
各孔明けロール５の軸（ロール軸）７の両軸端にそれぞれマイタギヤ（歯車比が１：１で軸が直交している傘歯車）１１が固定され、互いに隣接する２つのマイタギヤ１１どうしが噛み合っている。これにより、互いに隣接する２つの孔明けロール５ａ、５ｂが、それぞれの軸７の隣接側軸端に固定されたマイタギア１１の噛み合いにて連動し、したがって４つの孔明けロール５が同期して回転する。
図示例では下側の孔明けロール５ａの軸７がクラッチ１２を介在させてギヤードモータ１３に連結されており、４つのロール５がこのギヤードモータ１３の回転に同期して回転する。
符号１４は、当該金属管の孔明け加工装置に進入する素材（加工前）の金属管８を案内する金属管ガイドである。
【００４０】
前記孔明けロール５の軸７を図示略の軸受けを介して回転可能に支持する軸ホルダ１５は、機枠部２の内側面に固定されたホルダ案内枠１６に沿ってスライド可能である。
各孔明けロール５の圧下の設定を行う圧下設定機構１７は例えば、前記軸ホルダ１５に圧下ネジ１７ａを連結し、この圧下ネジ１７ａに螺合する調整ナット１７ｂを、機枠部２の外面側に固定したナット保持部１７ｃに回転のみ可能に設けた構成である。圧下ネジ１７ａを回すことによって軸ホルダ１５をホルダ案内枠１６に沿って移動可能であり、孔明けロール５の圧下設定をすることができる。
【００４１】
前記孔明けロール５の詳細を説明すると、図４は孔明けロール５の正面図（（イ））及び側面図（（ロ））、図５は孔明けロール５における一つの入れ子６を説明する図、図６は孔明けロール５に入れ子６を装着することを説明する斜視図である。
前記孔明けロール５は、図４に示すようにロール本体５ｃの外周面の周方向に等間隔にて間隔をあけた４箇所に孔明けのための突起部６ａを有する。
実施例の突起部６ａは、ロール本体５ｃに着脱可能に埋め込まれた入れ子６と一体に形成されている。５ｄは入れ子６をロール本体５ｃに固定するボルトである。
【００４２】
前記入れ子６は、図５に示すように、その外側面が金属管８の外周面に沿う湾曲面状をなし、幅方向中央に前記突起部６ａを一体に形成している。
前記突起部６ａは、先端に丸みを有する円錐体状６ａ１（幅ｆで示す範囲）をなしているとともに、その裾野部６ａ２（幅ｇと前記幅ｆとの間の範囲）がカテナリー曲線回転体ないし双曲線回転体状をなしている。
【００４３】
孔明けロール５と一体に回転する突起部６ａにより金属管（その管壁）に孔を明ける本発明において、崩れた破断形状とならずに良好な形状の孔を明けるために、突起部６ａの前記裾野部６ａ２の外面形状は極めて重要であり、カテナリー曲線回転体状ないし双曲線回転体状としたことが有効に作用する考えられる。
また、突起部６ａの高さｈ、及び円錐体部６ａ１の円錐角も良好な形状の孔を明けるために適切なサイズに設定する。
【００４４】
上述の金属管の孔明け加工装置において、ギヤードモータ１３を駆動すれば、マイタギヤ１１を介して４つの孔明けロール５が同期して回転駆動される。
各孔明けロール５においては、突起部６ａが図７（イ）〜（ニ）に示すように金属管８の管壁を、次第に深くなる態様で食い込んで突き破り、孔８ａを明ける。
この実施例では４つの孔明けロール５がマイタギヤ１１を介して同期して回転駆動するので、上下左右の４つの位置で正確な設定通りの孔明けが行われる。
また、図示例では、上下の孔明けロール５ａにおける突起部６ａの位置と左右の孔明けロール５ｂにおける突起部６ａの位置とに９０°の位相差を設けているので、前述した通り、上下の孔８ａと左右の孔８ａとが管長手方向に孔明けピッチの半分だけ位置ずれした態様で孔明けしているが、このことは孔明けの負荷が均等に分配されて円滑な運転がなされる等の面で好ましく、また、各孔明けロール５をマイタギヤで同期させて回転駆動させていることと相俟って、孔明け位置の精度を高くするために有効に作用する。
図８は上述の孔明け加工装置１０で孔明け加工をした３本の鋼管の写真である。いずれも外径４８．６ｍｍで、板厚は写真の左側から順に１．６ｍｍ、２．３ｍｍ。３．５ｍｍである。
【実施例２】
【００４５】
実施例１では金属管の上下左右の４箇所に孔明けする場合を説明したが、金属管８の上下のみに孔明けする場合、図１０（イ）、（ロ）に示すように金属管８の上下のみに孔明けロール５を配置して孔明け加工することができる。
この場合、上下の孔明けロール５の軸７にそれぞれ固定した平歯車（図示略）を噛み合わせ、一方の軸を駆動軸とする一般的な駆動機構を採用することができる。
なお、図２、図３の金属管の孔明け加工装置１０における左右の孔明けロール５ｂを単に外すことでも可能である。
【実施例３】
【００４６】
図１１は金属管８の上側のみに孔明けする場合の実施例である。
この場合、図１０における下側の孔明けロール５に代えて、図１１（イ）、（ロ）に示すように、受台として単なる受けロールであるロール型受台５’を配置するだけで上側のみに孔明けすることができる。
また、図１１（ハ）、（ニ）に示すように、受台として金属管８を受けるローラー９ａを設けたローラー型受台９を配置してもよい。
【実施例４】
【００４７】
図１２は前述の金属管の孔明け加工装置１０を電縫管製造ラインの中ではなくオフラインで設置する場合の実施例の概略を示す図である。
この場合、金属管の孔明け加工装置１０を搬送ローラー７４の中間位置に設置する。素材の金属管（孔明け前の金属管）８の管内に通した例えばワイヤ７１の端部にストッパ７２を取り付け、ウインチ７３でワイヤ７１を牽引して、搬送ローラー７４上の金属管８を金属管の孔明け加工装置１０を通過させる。金属管の孔明け加工装置１０の前後には金属管８を上から押さえてガイドするローラー７４ａを設けている。
前述と同様に、素材の金属管８が金属管の孔明け加工装置１０を通過する際、孔明けロール５の突起部６ａにより孔明けされて孔明き金属管８が得られる。
なお、図１２の例では、金属管の後端部に配したストッパ７２に繋いだワイヤ７１をウインチ７３で牽引して、金属管８を送り駆動しているが、回転駆動される４つの孔明けロール５が金属管８を送り駆動することになるので、単なる搬送ローラー７４で金属管８を搬送するだけとすることも可能である。
【実施例５】
【００４８】
図１３は孔明け加工の対象が金属板である場合の本発明の一実施例の金属板の孔明け加工装置として、電縫管製造装置におけるブレークダウンロール（ＢＤＲ）の前段に設置に組み込んだ場合を模式的に説明する図である。
この場合、図示略のアンコイラーに装填した金属板コイル１’から繰り出される金属板１がレベラー４０を通過した後、ブレークダウンロール（ＢＤＲ）に入る前（図ではピンチロール４１の前）の位置に、図１５、図１６で詳細後述する金属板の孔明け加工装置６０を設置する。
この金属板の孔明け加工装置６０で孔明け加工された金属板１は、ブレークダウンロール（ＢＤＲ）、フィンパスロール（ＦＰＲ）、スクイズロール（ＳＱＲ）及び高周波溶接機、サイジングロール（ＳＺＲ）を経て円形管になり、孔明け金属管が製造される。
【実施例６】
【００４９】
図１４は孔明け加工の対象が金属板である場合の本発明の他の実施例の金属板の孔明け加工装置として、ロール成形機４５に組み込んだ場合を模式的に説明する図である。
この場合、図示略のアンコイラーに装填した金属板コイル１’から繰り出される金属板１がレベラー４０を通過した後の、第１段（＃１）の成形ロールに入る前（図ではピンチロール４１の前）の位置に、図１５、図１６で詳細後述する金属板の孔明け加工装置６０を設置する。
この金属板の孔明け加工装置６０で孔明け加工された金属板１は、ロール成形機の複数段の成形ロール（＃１〜＃Ｎ）で折り曲げ成形され所定の開放断面形状となり、切断機４６で適宜長さに切断されて、孔明き形鋼が製造される。
【００５０】
図１３、図１４における金属板の孔明け加工装置６０の詳細を説明すると、図１５に示すように、正面図（（イ））で四角枠形をなす機枠部５２を土台部５３と一体に備え、前記機枠部５２の上部の内側に孔明け機構部５４を備えている。
前記孔明け機構部５４は、図１６に詳細を示すように外周面に周方向に間隔をあけた図示例ではロール本体５５ｃに４つの突起部６ａを有する上側の孔明けロール５５と、回転する前記孔明けロール５５の突起部６ａを躱す態様の凹所５９ａを有する受台５９とを備えている。
前記孔明けロール５５は、図２〜４で説明した孔明けロール５と基本的には同じ構造であり突起部６ａを外面に設けた入れ子６を備えているが、外周面は凹面ではなく平坦面である。
孔明けロール５５の軸（ロール軸）５７は図示略の駆動機構により回転駆動される。
前記孔明けロール５５の軸５７を図示略の軸受けを介して回転可能に支持する軸ホルダ６５は、機枠部５２の内側面に固定されたホルダ案内枠６６に沿って上下にスライド可能である。
孔明けロール５５の圧下の設定を行う圧下設定機構６７は図２で説明した圧下設定機構１７と同じ機構である。
なお、孔明け加工装置６０では、孔明けロール５５が一つの場合の例を説明したが、孔明け加工装置６０はこれに限らない。
例えば、孔明けロール５５を並列に並べた構成を採用し、孔明け加工装置６０では、金属板に複数の孔を一度 (加工装置への通過方向に対して垂直方向) に加工できるようにすることが可能となる。
これにより金属板の幅方向全体に複数の孔を明けることができる。
【００５１】
前記下側の受部５９は、受台本体５９ｂに前記凹所５９ａを有し、また、上面に金属板を受ける複数のローラー５９ｃを備えて、金属板の移動を円滑にする。
【実施例７】
【００５２】
図１７に図１５、図１６における孔明け機構部５４の受台５９とは異なる受台を持つ孔明け機構部５４’を示す。この実施例の受台は、ロール本体７９ｂに、回転する前記孔明けロール５５の前記突起部６ａを躱す態様の凹所７９ａを設けたロール型受台７９である。
この場合、回転する孔明けロール５５の突起部６ａが金属板に孔を明け始める初期の時点で、突起部６ａによる金属板の押し下げ力に対して金属板を支える必要がある場合には、図示のような入側受け部材７８を設けるとよい。
【実施例８】
【００５３】
図１３、図１４のようにコイルから繰り出される金属管ではなく、適宜長さの平板の金属板に孔を明ける場合は、図１２に示した搬送テーブル７４の中間に図１５等で説明した金属板の孔明け加工装置６０を設置することで、適宜長さの平板の金属板に孔明け加工することができる。
【実施例９】
【００５４】
図１８は前述した金属板の孔明け加工装置６０を、スリッターラインにおける、所定幅寸法にスリットされた後の巻き取られる前の位置に設置した実施例を説明する図である。
図１８ではスリッターライン８０を簡略化し模式的に示しているが、アンコイラー８１、ピンチロール８２、シヤー８３、サイドガイド８４、スリッター８５、リコイラー８６等を備えている。また、通常、アンコイラー８１側とリコイラー８６側にピット８７、８８を備えている。
金属板の孔あけ装置６０は、このスリッターライン８０におけるリコイラー８６で巻き取られる前でピット８８の上流側に設置する。
スリッター８５で所定幅にスリットされた金属板１に、金属板の孔明け加工装置６０の孔明けロール５５により孔が明けられる。
【実施例１０】
【００５５】
図１９は孔明けロールの入れ子に設ける突起部の他の実施例を示すもので、（イ）は入れ子９６に設けた突起部９６ａの一部切欠き正面図、（ロ）は（イ）の左側面図、（ハ）は（ロ）の底面図である。
この突起部９６ａは、円筒体９６ｂの先端近傍が側面からみて上に凸の概ね放物線状ｐをなす態様で切り欠かれて、円筒体８６ｂの先端部に左右に分かれた２つの鋭角エッジ８６ｃを有する形状である。
入れ子９６の外周面の輪郭は、金属管用の場合は図１９（イ）の実線の湾曲線、金属板用の場合は図１９（イ）の２点鎖線の直線である。
【実施例１１】
【００５６】
上述の実施例では、孔明けロール５、５５に用いる突起部の形状を、金属管又は金属板に丸孔を明ける場合として概ね円錐体状としたが、図２０に示した入れ子１０６の突起部１０６ａのように、細長い舟形突起部１０６ａとすることもできる。細長い舟形突起部１０６ａの裾野がカテナリー形状となっている。
この場合に明けられる孔は細長い長孔となる。前述したドレンパイプに適用する場合は長孔を持つドレンパイプが得られる。
【符号の説明】
【００５７】
１  金属板
１’  金属板コイル
２、５２  機枠部
３、５３  土台部
４、５４  孔明け機構部
５、５５  孔明けロール
５ａ  上下の孔明けロール
５ｂ  左右の孔明けロール
５ｃ  ロール本体
５ｄ  ボルト
５’  ロール型受台
６  入れ子
６ａ  突起部
６ｂ  （突起部の）裾野部
７  軸（ロール軸）
８  金属管（孔明け前の素材金属管、又は孔明けされた孔明き金属管）
８ａ  孔
９  ローラー型受台
９ａ  ローラー
１０  金属管の孔明け加工装置
１１  マイタギヤ
１２  クラッチ
１３  ギヤードモータ
１４  金属管ガイド
１５、６５  軸ホルダ
１６、６６  ホルダ案内枠
１７、６７  圧下設定機構
１７ａ  圧下ネジ
１７ｂ  調整ナット
１７ｃ  ナット保持部
２０  電縫管製造装置
４０  レベラー
４１  ピンチロール
４５  ロール成形機
４６  切断機
５２  機枠部
５３  土台部
５４、５４’  孔明け機構部
５５  孔明けロール
６０  金属板の孔明け加工装置
５９、７９  受台
５９ａ  凹所
５９ｂ  受台本体
５９ｃ  ローラー
７４  （駆動又は無駆動の）搬送ローラー
７８  入側受け部材
７９  ロール型受台
７９ａ  凹所
７９ｂ  ロール本体
９６、１０６  入れ子
９６ａ、１０６ａ  突起部
【図１】
2020019041.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020019041.tif 000005
【図４】
2020019041.tif 000006
【図５】
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【図６】
2020019041.tif 000008
【図７】
2020019041.tif 000009
【図８】
2020019041.tif 000010
【図９】
2020019041.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2020019041.tif 000013
【図１２】
2020019041.tif 000014
【図１３】
2020019041.tif 000015
【図１４】
2020019041.tif 000016
【図１５】
2020019041.tif 000017
【図１６】
2020019041.tif 000018
【図１７】
2020019041.tif 000019
【図１８】
2020019041.tif 000020
【図１９】
2020019041.tif 000021
【図２０】
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