(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原鋼管の両端をチャックして回転させながら前記原鋼管を出側に引き出すことにより軸線方向に移動させ、３個のロールを備えたロール装置の入側に設けた加熱装置により前記原鋼管の加工部分を加熱しながら前記ロール装置によりテーパー状に絞り加工を行うテーパー鋼管の製造方法において、工程中の特定時間に前記原鋼管の入側端部から圧縮力を前記原鋼管に作用させることにより、前記原鋼管よりも肉厚の部分を持つテーパー鋼管を得ることを特徴とするテーパー鋼管の製造方法。
【請求項２】
原鋼管の出側と入側をそれぞれ台車に搭載されたチャック機構によりチャックさせ、出側の台車を移動させることにより前記原鋼管の出側端部を引き、入側の台車の移動速度を制御することにより前記原鋼管の入側端部から圧縮力を前記原鋼管に作用させることを特徴とする請求項１記載のテーパー鋼管の製造方法。
【請求項３】
入側の台車の移動速度を該台車の追従移動速度よりも速くすることにより、原鋼管をロール装置に向かって押し込むようにして圧縮力を作用させることを特徴とする請求項２記載のテーパー鋼管の製造方法。
【請求項４】
入側の台車の移動速度を原鋼管に作用する張力に基づいて制御することを特徴とする請求項２又は３記載のテーパー鋼管の製造方法。
【請求項５】
テーパー鋼管の基部側のストレート部がロール装置を通過するまでは圧縮力を原鋼管の入側に作用させて前記ストレート部を前記原鋼管よりも肉厚にすることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のテーパー鋼管の製造方法。
【請求項６】
テーパー鋼管の基部側のストレート部がロール装置を通過するまでは圧縮力を原鋼管の入側に作用させて前記ストレート部を前記原鋼管よりも肉厚にし、その後張力を作用させてテーパー部を加工することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のテーパー鋼管の製造方法。
【請求項７】
テーパー部の途中で圧縮力を原鋼管の入側に作用させて肉厚を増加させることを特徴とする請求項６記載のテーパー鋼管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路照明用ポールなどとして用いられるテーパー鋼管の製造方法に関するものであり、更に詳細には、任意の部分に肉厚部を持つテーパー鋼管の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
道路照明用ポールなどとして用いられるテーパー鋼管の製造方法としては、例えば特開平１０−２４３２３号公報に示されるように、原鋼管の両端をチャックして回転させながら、中間に設けられた３個のロールを備えたロール装置によりテーパー状に絞り加工する方法が知られている。通常、原鋼管の出側と入側をそれぞれ独立した台車上に搭載されたチャック機構によりチャックし、出側の台車を一定速度で移動させることにより出側の端部を引き、ロール装置で原鋼管に順次絞りを加える。ロール装置の手前には加熱装置が設けられており、原鋼管の加工部分を数百℃に加熱するのが普通である。
【０００３】
このようなテーパー鋼管の製造に際しては、肉厚をほぼ一定に保つために、絞りと同時に鋼管全体に適度の張力を与えて軸線方向に引き伸ばすことが重要とされている。このため鋼管は出側の台車により一定速度で引かれており、従ってテーパー鋼管の肉厚は当然に原鋼管よりも薄くなっている。
【０００４】
しかしテーパー鋼管を道路照明用ポールなどに使用するために、機器取付け部等の肉厚を部分的に厚くして強度を高めたいとの要求が発生した。このような部分的な肉厚部を持つテーパー鋼管の製造技術は、未だ確立されていない。そこで本発明者等は、肉厚部以上の肉厚を持つ鋼管を原鋼管とし、その他の部分を十分に引き伸ばして所定の肉厚分布とする方法を検討した。しかし、鋼管の肉厚は規格で段階的に定められているため、要求された肉厚部の肉厚が規格よりもわずかに厚いような場合には、１段階上の規格品から要求通りの肉厚分布になるまで加工することは容易でなく、コスト高となることが判明した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決して、部分的に原鋼管よりも肉厚の部分を持つテーパー鋼管を、安価に製造することができる新規な方法を提供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明のテーパー鋼管の製造方法は、原鋼管の両端をチャックして回転させながら前記原鋼管を出側に引き出すことにより軸線方向に移動させ、３個のロールを備えたロール装置の入側に設けた加熱装置により前記原鋼管の加工部分を加熱しながら前記ロール装置によりテーパー状に絞り加工を行うテーパー鋼管の製造方法において、工程中の特定時間に前記原鋼管の入側端部から圧縮力を前記原鋼管に作用させることにより、前記原鋼管よりも肉厚の部分を持つテーパー鋼管を得ることを特徴とするものである。なお請求項２のように、原鋼管の出側と入側をそれぞれ台車に搭載されたチャック機構によりチャックさせ、出側の台車を移動させることにより前記原鋼管の出側端部を引き、入側の台車の移動速度を制御することにより前記原鋼管の入側端部から圧縮力を前記原鋼管に作用させることができる。また請求項３のように、入側の台車の移動速度を該台車の追従移動速度よりも速くすることにより、原鋼管をロール装置に向かって押し込むようにして圧縮力を作用させることが好ましい。また請求項４のように、入側の台車の移動速度を原鋼管に作用する張力に基づいて制御することが好ましい。さらに請求項５のように、テーパー鋼管の基部側のストレート部がロール装置を通過するまでは圧縮力を原鋼管の入側に作用させて前記ストレート部を前記原鋼管よりも肉厚にすることができる。また請求項６のように、テーパー鋼管の基部側のストレート部がロール装置を通過するまでは圧縮力を原鋼管の入側に作用させて前記ストレート部を前記原鋼管よりも肉厚にし、その後張力を作用させてテーパー部を加工することができる。また請求項７のように、テーパー部の途中で圧縮力を原鋼管の入側に作用させて肉厚を増加させることができる。
【０００７】
本発明のテーパー鋼管の製造方法によれば、従来は単に追従していただけであった入側の台車の移動速度を積極的に制御し、ロール装置の入側に設けた加熱装置により前記原鋼管の加工部分を加熱しながら工程中の特定時間に原鋼管の入側端部から圧縮力を原鋼管に作用させることにより、原鋼管よりも肉厚の部分を形成することができる。このため要求された肉厚部の肉厚が規格よりもわずかに厚いような場合にも、容易かつ安価にテーパー鋼管の製造が可能となる。なお本発明の方法によれば、このような肉厚部をストレート部にも、テーパー部にも任意に形成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しつつ、本発明の実施形態を示す。
図１は目的とするテーパー鋼管の全体図であり、この例では全長が３５００mm、基部から１５００mmのストレート部は外径が１８８mm、それより先端の２０００mmはテーパー部であって先端径は１３８.５mmである。このテーパー鋼管は外径が１８８mmで肉厚が５．５mmの原鋼管を絞り加工することにより製造されるが、ストレート部のみは強度増加の目的で、肉厚を５．６５mmに増加させたいとの要求があるものとする。
【０００９】
図２は本実施形態において用いられるテーパー鋼管製造装置の平面図、図３は正面図である。装置の中央部にはロール装置１があり、その両側の基台上にレール２、３が直線的に設置されている。このロール装置１は、図４に示すように3個のロール４によって鋼管の絞り加工を行うことができるものであり、それ自体は既存のものである。
【００１０】
出側のレール２上には、走行用モータ５を備えた台車６が設けられており、この台車６には回転用モータ７を備えた主軸８が搭載されている。主軸８の先端には原鋼管Ｗの先端（出側端部）を保持するチャック９が取付けられている。同様に、入側のレール３上にも台車１０が設けられており、この台車１０上には回転用モータ１１を備えた主軸１２が搭載されている。主軸１２の先端には原鋼管Ｗの後端（入側端部）を保持するチャック１３が取付けられている。この入側の台車１０にもその走行速度の制御機構１４が設けられている。制御機構１４は例えば油圧モータである。台車６と台車１０の移動速度は、制御盤１５によって個別に制御することができる。なお、この入側の台車１０には原鋼管Ｗに作用する張力を測定できるセンサ１６を設けておく。
【００１１】
原鋼管Ｗの出側と入側の両端は、台車６のチャック９と台車１０のチャック１３によりそれぞれチャックされ、一定方向に回転される。出側の台車１０は走行用モータ５により一定速度で図面上の左方向に走行し、原鋼管Ｗを出側に引き出す。原鋼管Ｗはロール装置１の手前に設けられた加熱装置２０により数百℃に加熱されたうえロール装置１で絞られ、テーパー状に絞り加工を行うことができる。
【００１２】
前記したように、従来法においては入側の台車１０は追従移動するだけであるから、出側の台車６により引き出される原鋼管Ｗには張力が作用するのみである。しかし本発明では工程中の特定時間に入側の台車１０の移動速度を追従移動速度よりも速くすることにより、原鋼管Ｗをロール装置１に向かって押し込むようにして圧縮力を作用させる。これにより、原鋼管Ｗよりも肉厚の部分を持つテーパー鋼管を得ることが可能となる。なお、入側の台車１０の移動速度の制御は、センサ１６により測定された張力に基づいて制御することが好ましい。
【００１３】
この実施形態ではストレート部を肉厚にしたいため、図５のグラフに示すように基部から１５００mmの部分がロール装置１を通過するまでは、２００ＭＰａ程度の圧縮力を原鋼管Ｗの入側に作用させ、その後のテーパー部を加工する際には、通常通りの１０００ＭＰａ程度の張力を作用させるようにした。この結果、図６のグラフに示すように、ストレート部の肉厚を原鋼管Ｗの５．５mmから、５．６５mmに増加させることができた。またテーパー部については、従来通り台車１０の移動速度を追従移動速度に戻した結果、肉厚は先端で５．０mmとなるまで順次薄く成形された。
【００１４】
上記の実施形態では、ストレート部の肉厚を原鋼管Ｗよりも増加させたのであるが、入側の台車１０の移動速度を制御するタイミングを変えることにより、テーパー部の途中で肉厚を増加させることも可能である。
【００１５】
このようにして製造されたテーパー鋼管は道路照明用ポール等として用いられるものであるが、任意の部分に原鋼管Ｗよりも肉厚部を形成できるので、制御ボックスなどの機器取付け部の強度を部分的に高めるに適している。また、１段階肉厚の鋼管を原鋼管Ｗとして絞り加工するよりも加工に無理がなく、加工工程全体のコストダウンを図ることもできる。
【００１６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のテーパー鋼管の製造方法によれば、絞り加工工程中の特定時間に入側の原鋼管に圧縮力を作用させることにより、原鋼管よりも肉厚の部分を持つテーパー鋼管を製造することができる。このため要求された肉厚部の肉厚が鋼管の規格よりもわずかに厚いような場合にも、容易かつ安価にテーパー鋼管の製造が可能となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の方法で製造されたテーパー鋼管の全体図である。
【図２】実施形態において用いられるテーパー鋼管製造装置の平面図である。
【図３】実施形態において用いられるテーパー鋼管製造装置の正面図である。
【図４】ロール装置の側面図である。
【図５】実施形態において原鋼管に作用させる張力のグラフである。
【図６】実施形態における肉厚分布のグラフである。
【符号の説明】
Ｗ  原鋼管
１  ロール装置
２  出側のレール
３  入側のレール
４  ロール
５  走行用モータ
６  出側の台車
７  回転用モータ
８  主軸
９  チャック
１０  入側の台車
１１  回転用モータ
１２  主軸
１３  チャック
１４  走行速度の制御機構
１５  制御盤
１６  張力のセンサ
２０  加熱装置
【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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