(57)【要約】【課題】所望のねじり加工を容易に実現でき、しかも断面形状が特殊形状のねじり加工も  実現する。【解決手段】金属管５を凹部形成用ロール対４ａ、基準ロール対４ｂ、ねじり加工用ロール対４ｃの順で搬送する際において、凹部形成用ロール対４ａにより断面略円形状の金属管５を管内側に向けて押圧して凹部５３を形成させ、基準ロール対４ｂにより所定方向から当接させ、基準ロール対４ｂからの管軸方向のピッチに対する所望のねじり角に応じて、当該基準ロール対４ｂの当接面から管外周方向に回転させて設けられ、金属管５を押圧することにより、金属管５をねじり加工する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管軸方向を中心として管外周方向にねじり加工する金属管のねじり加工方法において、
断面略円形の上記金属管を管内側に向けて押圧することにより塑性変形させた凹部を形成させ、
その後上記ねじり加工すること
を特徴とする金属管のねじり加工方法。
【請求項２】
上記ねじり加工では、上記金属管における上記塑性変形させた凹部と凹部間に形成された凸部周辺を上記ねじり方向に押圧させること
を特徴とする請求項１記載の金属管のねじり加工方法。
【請求項３】
上記金属管を凹部形成用ロール対、基準ロール対、ねじり加工用ロール対の順で搬送する際において、
上記凹部形成用ロール対により上記金属管を管内側に向けて押圧して上記凹部を形成させ、
上記凹部を形成させた金属管の上記凸部周辺を上記基準ロール対により所定方向から当接させ、
上記基準ロール対からの管軸方向のピッチに対する所望のねじり角に応じて、当該基準ロール対の当接面から管外周方向に回転させて設けられた上記ねじり加工用ロール対により、上記金属管を押圧させて上記ねじり加工すること
を特徴とする請求項１又は２記載の金属管のねじり加工方法。
【請求項４】
上記ねじり加工では、上記金属管を基準ロール対、ねじり加工用ロール対の順で搬送し、
上記基準ロール対により、上記凹部を形成させた金属管を所定方向から当接させ、
上記基準ロール対からの管軸方向のピッチに対する所望のねじり角に応じて、当該基準ロール対の当接面から管外周方向に回転させて設けられた上記ねじり加工用ロール対により、上記金属管を押圧させて上記ねじり加工すること
を特徴とする請求項１又は２記載の金属管のねじり加工方法。
【請求項５】
上記金属管を凹部形成用ロール対、ねじり加工用ロール対の順で搬送する際において、
上記凹部形成用ロール対により上記金属管を管内側に向けて押圧して上記凹部を形成させ、
所望のねじり角に応じて管外周方向に回転させて設けられた上記ねじり加工用ロール対により、上記金属管を押圧させて上記ねじり加工すること
を特徴とする請求項１又は２記載の金属管のねじり加工方法。
【請求項６】
管軸方向を中心として管外周方向にねじり加工する金属管のねじり加工装置において、
上記金属管を搬送する凹部形成用ロール対、基準ロール対、ねじり加工用ロール対が順に設けられ、
上記凹部形成用ロール対は、上記金属管を管内側に向けて押圧することにより塑性変形させた凹部を形成させ、
上記基準ロール対は、上記金属管に対して所定方向から当接させ、
上記ねじり加工用ロール対は、上記基準ロール対からの管軸方向のピッチに対する所望のねじり角に応じて、当該基準ロール対の当接面から管外周方向に回転させて設けられ、上記金属管を押圧することにより、上記金属管をねじり加工すること
を特徴とする金属管のねじり加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
金属管について管外周方向にねじり加工する金属管のねじり加工方法及び装置に関し、特に断面略円形状の金属管を精度よく安定してねじり加工する上で好適な金属管のねじり加工方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
断面が多角形状であって、管軸方向を中心として管外周方向にねじり加工された金属管が従来より提案されている。このようなねじり加工された金属管は、例えば手摺の縦棒や杭、装飾部材、更には衝撃吸収部材等、様々な用途への応用が期待される。
【０００３】
このような断面多角形状の金属管について実際に管外周方向にねじり加工するためには、例えば図１２（ａ）に示すように、平面部７１と角部７２からなる断面四角形状の金属管７を中心にして４つのロール７４を配置する。このロール７４は、例えばそのロール７４の当接面と平面部７１とが互いに平行に面接触可能となるような角度で配置されている。また、このロール７４の当接面に対する平面部７１の接触位置は、平面部７１のうち極めて角部７２に近接している箇所とされている。
【０００４】
このような４つのロール７４からなるロール対を管軸方向に複数箇所設ける。そして、互いのロール対について、その管軸方向を中心として管外周方向に向けて配設角度をシフトさせて配設する。そして、各ロール対における４つのロール７４のうち少なくとも１つについて金属管７を管軸方向に搬送するための回転力を付与し、これを駆動させる。その結果、金属管７には図中矢印方向への外力が負荷されるとともに時計回りのトルクが発生することとなり、管外周方向へねじり変形することとなる。
【０００５】
ところで、一の平面部７１ａに着目したとき、この平面部７１ａは一端が固定された梁のモデルで考えることができる。実際にこの平面部７１ａに対して外部からロール７４を介して負荷される外力Ｐは、図１２（ｂ）に示すように、平面部７１ａの延長方向と同一方向となる。その結果、平面部７１に負荷される外力が座屈荷重（＝Ｐｃｒ）を超えてしまうと、この平面部７１は座屈してしまう。この座屈荷重Ｐｃｒは、材料強度や材質、平面部７１の長さや板厚、更には角部７２における曲率等にも依存するが、平面部７１がＰｃｒを超えて座屈開始に至るまで、相当大きな外力Ｐを負荷しなければならない。
【０００６】
そして、この平面部７１について一度座屈が発生した場合には、平面部７１は外力Ｐの負荷方向に対して傾き始め、その結果、図１２（ｃ）に示すように、平面部７１自体が潰れてしまって座屈が深くなる。また座屈が進行して平面部７１の外力Ｐの負荷方向に対する傾斜角の差が大きくなるにつれて、更に平面部７１への外力Ｐに基づく曲げモーメントは大きくなり、その結果急速に座屈が進行することとなる。これが繰り返されることにより、平面部７１が急速に折れ曲がり、不規則にねじれて潰れてしまい、ひいては損傷という形で残存してしまう。特にこの金属管７をねじり加工して装飾部材として適用する場合もあることから、平面部７１が座屈により不規則に潰れてしまうのを極力防止する必要性があった。
【０００７】
従来における金属管のねじり加工方法としては、例えば特許文献１に示されるように、ロールを放射状に配置し、これに出発材料を送り込んでねじり加工を施すものである。
【０００８】
しかしながら、この特許文献１の開示技術では、あまりにねじり角を大きくしてしまうと、平面部７１の外力Ｐの負荷方向に対する傾きが大きくなり、座屈が生じてしまう。このため、特許文献１の開示技術では、大きなねじり角からなるねじり加工を行うことが困難であり、座屈が生じることなくねじるためには、せいぜい２５°のねじり角とするのが精一杯であった。
【０００９】
また、特許文献２の開示技術によれば、金属管（角パイプ）の中に予め丸パイプを通しておき、この状態でねじり加工を施すものである。ねじる過程で、角パイプの内径が小さくなり、中の丸パイプに当たるとそれ以上のねじりが発生せず、ねじりのピッチの均一化を実現できる者である。この方法によれば上述した平面部７１の座屈も防止することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６１−２５９８３８号公報
【特許文献２】特開平７−８０５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した特許文献１、２の開示技術では、何れも断面略多角形状からなる金属管を加工する場合についてのみ言及されている。断面略多角形状の金属管は、図１３に示すように、角部７２は、既に塑性変形による加工硬化が生じていることから変形しにくくなっているのに対し、平面部７１は、未だ塑性変形が生じておらず加工硬化が生じていないことから、図１３に示すように簡単に変形してしまう。
【００１２】
つまり、この断面略多角形状の金属管は、加工硬化している箇所と加工硬化していない箇所とが混在していることから、これに対して外部から応力を負荷することで変形させようとしても、かかる加工硬化している角部７２箇所を容易に変形させることができない、このため、変形させることを意図していないにもかかわらず平面部７１が逆に変形してしまうこともあり、所望のねじり加工を容易に実現できないという問題点があった。
【００１３】
また、断面形状が手裏剣のような形状とすることや、断面形状を三角形や菱形にする等、いわゆる特殊形状の断面に容易にねじり加工することが可能な技術も求められている。しかしながら断面略多角形状の金属管に加工を施す従来の方法には、そのような要請に応えることができないという問題点もあった。
【００１４】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、所望のねじり加工を容易に実現でき、しかも断面形状が特殊形状のねじり加工も実現可能な金属管のねじり加工方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者は、上述した課題を解決するために、断面略円形の金属管を管内側に向けて押圧することにより塑性変形させた凹部を形成させ、その後上記ねじり加工することで、所望のねじり加工を容易に実現でき、しかも断面形状が特殊形状のねじり加工も実現可能な金属管のねじり加工方法及び装置を発明した。
【００１６】
本発明を適用した金属管のねじり加工方法は、管軸方向を中心として管外周方向にねじり加工する金属管のねじり加工方法において、断面略円形の上記金属管を管内側に向けて押圧することにより塑性変形させた凹部を形成させ、その後上記ねじり加工することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明を適用した金属管のねじり加工装置は、管軸方向を中心として管外周方向にねじり加工する金属管のねじり加工装置において、上記金属管を搬送する凹部形成用ロール対、基準ロール対、ねじり加工用ロール対が順に設けられ、上記凹部形成用ロール対は、上記金属管を管内側に向けて押圧することにより塑性変形させた凹部を形成させ、上記基準ロール対は、上記金属管に対して所定方向から当接させ、上記ねじり加工用ロール対は、上記基準ロール対からの管軸方向のピッチに対する所望のねじり角に応じて、当該基準ロール対の当接面から管外周方向に回転させて設けられ、上記金属管を押圧することにより、上記金属管をねじり加工することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
上述した構成からなる本発明によれば、金属管についてかたより無く少しずつ変形させることが可能となり、最終的には、この金属管についてトルク方向に向けたねじり形状を得ることが可能となる。特に本発明では、平板部と角部で加工硬化の影響で硬さが異なるので、不規則にねじれて潰れてしまい、損傷という形で残存することも無くなることから、ねじり形状を精度よく安定して加工することが可能となる。
【００１９】
特に本発明によれば、ねじり角が大きいものであっても、より安定的にねじり加工が実現でき、高精度なねじり形状を得ることが可能となる。このため、ねじり加工を望むねじり角についての自由度をより向上させることが可能となる。しかも従来技術の如く、金属管の中に丸パイプを挿入する必要も無くなり、作業時間の短縮化を図ることができ、製造の効率化を図ることも可能となる。
【００２０】
更に、本発明によれば、断面略円形状の金属管に対して塑性歪みとしての凹部を導入するものであり、断面略円形状の金属管は、元々加工硬化が一様に生じていることから、その加工硬化が障壁になることなくロールを介して自在に押圧加工することが可能となる。その結果、ねじり形状も所望のものに成形することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用したねじり加工装置の平面図である。
【図２】本発明を適用したねじり加工装置の正面図である。
【図３】本発明を適用したねじり加工装置において、側面からの詳細な構成を示す図である。
【図４】本発明を適用したねじり加工装置における凹部形成用ロール対の正断面図である。
【図５】凹部形成用ロール対により押圧された金属管の拡大平面図である。
【図６】本発明を適用したねじり加工装置における基準ロール対の正断面図である。
【図７】ねじり加工用ロール対について説明するための図である。
【図８】（ａ）は、ねじり加工用ロール対の管外周方向への回転調整前における状態を示す図であり、（ｂ）は、その回転調整がなされた状態にあるねじり加工用ロール対を示す図である。
【図９】金属管について時計反対回りのトルクを発生させてねじり加工する例を示す図である。
【図１０】本発明を適用したねじり加工装置により、実際にねじり加工した金属管の断面形状の例を示す図である。
【図１１】金属管の一端からねじり加工を開始し、途中でねじり加工を停止する例を示す図である。
【図１２】従来技術の問題点について説明するための図である。
【図１３】断面略多角形状の金属管のねじり加工について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態として、金属管について管外周方向にねじり加工する金属管のねじり加工装置について、図面を参照しながら詳細に説明をする。
【００２３】
図１は、本発明を適用したねじり加工装置１の平面図であり、図２はその正面図である。このねじり加工装置１は、駆動モータ１９と、この駆動モータ１９に接続された減速機１８と、この減速機１８に接続された駆動軸１６とを備えている。また、このねじり加工装置１は、この成形機ベッド３と、この成形機ベッド３上に立設させたスタンドフレーム１０と、スタンドフレーム１０に設けられた複数のロール２からなるロール対４とを備えている。これらロール対４を含むスタンドフレーム１０は、図１に示すように、金属管５の管軸方向に向けて間隔をおいて複数個に亘り設けられている。
【００２４】
このねじり加工装置１により加工される金属管５は、例えば鉄やアルミニウム合金からなるが、金属製であればいかなる材質で構成されていてもよい。また金属管５は、断面略円形状で構成されている。略円形であることから、完全な円形に限定されるものではなく多少歪んだ形状としていてもこれに含まれるが、以下の説明では、完全な円形とされた断面形状をもつ金属管５にねじり加工を施す場合を例にとり説明をする。
【００２５】
駆動モータ１９は、供給された電力に基づいて駆動軸１６を回転させる。この駆動モータ１９により回転駆動された駆動軸１６に基づく動力は、減速機１８を介してスタンドフレーム１０側に伝達されることになる。
【００２６】
スタンドフレーム１０に設けられているロール２は、当該スタンドフレーム１０内に設けられたロールシャフト２１により組み込まれてなり、ロールシャフト２１を中心として回転自在に設けられている。このロールシャフト２１のうち何れか１以上には、駆動軸１６からの回転駆動力が伝達される。そしてこの回転駆動力が伝達されたロールシャフト２１を自転させることにより、ロール２が自転することが可能となる。その結果、成形すべき金属管５を必要に応じて所望の加工を施しつつ、これを管軸方向における上流側から下流側に向けて送り出すことが可能となる。実際に金属管５の成形を開始する際には、これらロール２により囲まれる中央領域に、この金属管５を挿入することで行う。
【００２７】
またスタンドフレーム１０における外周面から圧下調整ボルト２０が挿入されて螺着されている。この圧下調整ボルト２０の挿入位置は、ちょうどロール２の配設位置に対応したものとなる。圧下調整ボルト２０の先端はロール２に当接可能となっており、圧下調整ボルト２０を締め込むことにより、ロール２を内側へ押し込んで位置調整を図ることが可能となり、ひいては金属管５への押圧量をも調整することが可能となる。
【００２８】
図３は、本発明を適用したねじり加工装置１において、側面からの詳細な構成を示す図である。ねじり加工装置１では、金属管５を搬送する凹部形成用ロール対４ａ、基準ロール対４ｂ、ねじり加工用ロール対４ｃが上流側から下流側にかけて管軸方向に向けて順に設けられている。
【００２９】
凹部形成用ロール対４ａは、図４に示す正断面図に示すように、断面略円形状の金属管５に対して４方向から管内側に向けて押圧する。図５は、この金属管５の拡大平面図を示している。断面略円形状の金属管５に対して凹部形成用ロール対４ａにおける各ロール２ａ−１〜２ａ−４を押圧する。
【００３０】
このとき、金属管５に対する各ロール２ａ−１〜２ａ−４の押圧位置は、図５（ａ）に示すように金属管５の中心Ｏに対して点対称とされていることが望ましい。これにより、その後段において負荷されるねじり外力がより均等に負荷されることになり、整合性の取れたねじり形状を得ることが可能となるためである。但し、この各ロール２ａ−１〜２ａ−４の押圧位置が上述した箇所とされていることは特に必須とはならず、他のいかなる箇所とされていてもよい。
【００３１】
各ロール２ａ−１〜２ａ−４における金属管５への当接面の形状は、図５（ａ）に示すように曲率が設けられていてもよいが、これに限定されること無く、扁平形状とされていてもよいし、また先細形状とされていてもよい。
【００３２】
また、本発明では、この金属管５に対する各ロール２ａ−１〜２ａ−４の押圧を通じて、金属管５が例えば図５（ｂ）に示すように管内側に向けて塑性変形させて凹部５３を形成させる。即ち、金属管５を単なる弾性域で収まる程度の押圧では足りず、あくまで塑性変形が生じて凹部５３が形成されるところまでの押圧量が必要となる。そして、このような塑性変形を通じて形成された凹部５３に相当する箇所は、加工硬化が生じており、他の箇所と比較して硬化している。なお、この凹部５３と凹部５３の間には、凸部５２が形成される。
【００３３】
なお、この塑性変形により形成された凹部５３の深さやサイズ、径は、各ロール２ａ−１〜２ａ−４の形状や、金属管５に対する各ロール２ａ−１〜２ａ−４の相対的位置をコントロールすることにより、自在に調節することも可能となる。
【００３４】
図５（ｂ）は、断面略円形の金属管５へのロール２ａ−１〜２ａ−４による押圧深さを浅くし、しかもロール２ａ−１〜２ａ−４の径をより小さくした例である。
【００３５】
図５（ｃ）は、断面略円形の金属管５へのロール２ａ−１〜２ａ−４による押圧深さを深くし、しかもロール２ａ−１〜２ａ−４の径をより大きくした例である。なお、この凹部５３と凹部５３の間には、凸部５２が形成されている。
【００３６】
いずれの形状に成形する上でも断面略円形の金属管５に対して加工を施す。断面略円形の金属管５は、断面角形状のものと比較して、加工硬化が一様に生じているこのため、断面略円形の金属管５の何れの方向に向けて外部から応力を負荷することで任意の形状に変形させることが可能となる。
【００３７】
仮に断面角形状の金属管５に対して、図５（ｃ）と同様のロール２ａ−１〜２ａ−４による押圧深さ及びロール形状とした場合、図１３に示すように角部７２が既に加工硬化してしまっていることから、変形により潰れずにそのまま残ってしまう。つまり、角部７２の加工硬化が、所望の形状への変形を妨げることになってしまう。
【００３８】
これに対して、本発明によれば、断面略円形の金属管５に対してロール２ａによる押圧加工を施すことから、所望の形状に成形することが可能となる。
【００３９】
特にこの図５（ｃ）の形態では、金属管の板厚をｔとした場合に、板厚を２ｔまで薄く成形することが可能となる。これにより、後段におけるねじり応力を負荷する場合において容易にねじり変形を施すことが可能となる。
【００４０】
このようにして凹部５３を形成された金属管５は、管軸方向に向けて上流から下流側へと搬送されて、基準ロール対４ｂに到達する。
【００４１】
図６は、基準ロール対４ｂの構成図である。この基準ロール４ｂを示す図６において、上述した図２と同一の構成要素、部材に関しては、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。
【００４２】
基準ロール４ｂは、駆動モータ１９と、この駆動モータ１９に接続された減速機１８と、この減速機１８に接続された駆動軸１６とを備え、更に駆動軸１６からの動力が伝達されるロールシャフト２１と、ロールシャフト２１に接続された基準ロール対４ｂにおける各ロール２ｂ−１〜２ｂ−４とがスタンドフレーム１０内に設けられている。また、このスタンドフレーム１０には、ロール２を内側に押し込むことが可能な圧下調整ボルト２０が更に設けられている。
【００４３】
駆動モータ１９からの回転駆動力は、基準ロール対４ｂにおけるロール２ｂ−１、２ｂ−３に伝達され、ロール２ｂ−１、２ｂ−３が自転することにより金属管５を搬送することが可能となる。ちなみに、この駆動モータ１９からの回転駆動力は、少なくとも上述した図３の凹部形成用ロール対４ａに設けられていれば金属管５を搬送する上では十分であり、この基準ロール対４ｂ側においては特段配設されていなくてもよい。
【００４４】
基準ロール対４ｂにおける各ロール２ｂ−１〜２ｂ−４により、図６に示す正断面図に示すように、金属管５の凹部５３の周囲、望ましくは凹部５３と凹部５３間に形成された凸部５２周辺に対して当接させる。この当接方向は、特段決められていないが、一度決めたらその後変更することなく固定してしまうことから、所定方向からの当接となる。この当接位置は、凹部５３であってもよいし、凹部５３近傍とされていてもよい。
【００４５】
なお、この基準ロール対４ｂにより負荷される外力はあくまで弾性変形域内に収まるような小さい外力とされている。即ち、この基準ロール対４ｂでは、単に金属管５を支持できる程度の押圧力であればよい。
【００４６】
このようにしてロール２ｂ−１〜２ｂ−４により支持された金属管５は、管軸方向に向けて上流から下流側へと搬送されて、ねじり加工用ロール対４ｃに到達することになる。
【００４７】
このねじり加工用ロール対４ｃにおいて、これを構成するロール２ｃ−１〜２ｃ−４は、図３の側面図、並びに図７に示すように所望のねじり角θに応じて管外周方向に回転調整されて設けられている回転盤９と、この回転盤９を固定するための固定板１１とが、台座１７上において設けられている。回転盤９は、その外周の一部に形成された歯車９ａと、この歯車９ａを外周方向に向けて回転自在に構成された回転制御部１３とを有している。更に、この回転盤９の回転位置を固定するためのロック機構１２が設けられている。ロール２ｃ−１〜２ｃ−４は、金属管５の凹部５３の周囲、望ましくは凹部５３と凹部５３間に形成された凸部５２周辺に対して上記ねじり方向に当接させる。
【００４８】
固定板１１は、台座１７上において立設されており、中央に金属管５を挿通させるための穴部１４が設けられている。また、固定板１１にはロック機構１２が取り付けられている。
【００４９】
ロック機構１２は、図３に示すように回転盤９を把持可能ないかなる形状で構成されていてもよい。このロック機構１２による回転盤９の把持は、ネジ１５の締め付けを介して実現可能とされていてもよい。
【００５０】
回転制御部１３には、回転盤９の外周に形成された歯車９ａに嵌合可能な凹凸部１３ａが連続して設けられている。この回転制御部１３を回転させることで、これに勘合する歯車９ａを介して回転盤９を外周方向に回転自在に制御することが可能となる。
【００５１】
図８（ａ）は、ねじり加工用ロール対４ｃの管外周方向への回転調整前における状態を示している。ちなみに、この図８では歯車９ａの構成は省略している。この回転調整前のロール２ｃ−１〜２ｃ−４における基準線Ａを基準としてねじり角θを設定する。このねじり角度θは、基準ロール対４ｂとねじり加工用ロール対４ｃとの間隔（ピッチ長）に対する所望のねじり角度に基づいて調整されている。そして、このねじり加工用ロール対４ｃを構成する回転盤９をねじり角θに亘り管外周方向に回転させることにより、これが調整されている。図８（ｂ）は、その回転調整がなされた状態にあるねじり加工用ロール対４ｃを示している。基準線Ａからちょうどねじり角θ分、管外周方向（ねじり方向９）に回転させられているのが示されている。
【００５２】
このように回転調整がなされたねじり加工用ロール対４ｃに金属管５を通過させることにより、当該金属管５には、ロール２ｃ−１〜２ｃ−４から外力が負荷されることとなる。その結果、図９（ａ）、（ｂ）に示すようなベクトル方向からなる外力が負荷されることになり、金属管５においては時計反対回りのトルクが発生することとなる。このとき、凹部５３は、塑性変形が生じており加工硬化している。このため、このようなベクトル方向からなる外力が負荷されると、金属管５は、図中二点破線に示されるように変形することとなる。
【００５３】
即ち、本発明によれば、断面略円形状の金属管５に対して塑性歪みとしての凹部５３を導入するものであり、断面略円形状の金属管５は、元々加工硬化が一様に生じていることから、その加工硬化が障壁になることなくロール２ａを介して自在に押圧加工することが可能となる。その結果、このロール２ｃに対しては、所望の形状に加工されている金属管５が搬送されてくることから、当該金属管５に対して押圧加工を施すことにより、ねじり形状も所望のものに成形することが可能となる。
【００５４】
図１０は、本発明を適用したねじり加工装置１により、実際にねじり加工した金属管５の断面形状の例を示している。図１０（ａ）は、断面菱形状に、図１０（ｂ）は、断面三角形状に、また図１０（ｃ）は、断面がいわゆる手裏剣のような形状に加工したものであるが、これに限らず、様々な断面形状からなるねじり加工を行うことができる。
【００５５】
特に本発明によれば、ねじり角が大きいものであっても、かたよりなく、より安定的にねじり加工が実現でき、高精度なねじり形状を得ることが可能となる。このため、ねじり加工を望むねじり角についての自由度をより向上させることが可能となる。
【００５６】
なお、ねじり加工用ロール対４ｃは、一段のみならず、管軸方向に向けて上流から下流に向けて複数段に亘って設けられていてもよい。かかる場合には、同一のねじり角の形状で仕上げられるように下流になるにつれて基準線Ａからの角度θが大きくなるように調整がなされることになる。
【００５７】
ちなみに、基準ロール対４ｂと、ねじり加工用ロール対４ｃとの間隔は、極力近いことが望ましい。これらの間隔がより近いほど、弾性変形をより小さくすることが可能となり、塑性変形量を多くすることでねじり加工を効果的に実現することができるためである。
【００５８】
なお、上述した実施の形態では、あくまで４方向から４箇所に凹部５３を形成させる場合に限定されるものではなく、２方向以上で２箇所以上に凹部５３を設けるものであればいかなる構成で具現化されるものであってもよい。かかる場合には、その方向、凹部の箇所に応じて、各ロール４ａ〜４ｃの数や位置、方向を調整することとなる。
【００５９】
また、上述した実施の形態では、時計反対回りにねじる場合を例に挙げて説明をしたが、これに限定されるものではなく、時計回りにねじる場合も同様の手法に基づいて実現可能である。
【００６０】
また、本発明では、上述のような１本の金属管５の一端から他端にかけて全てねじり加工を施す場合に限定されるものではない。例えば、図１１に示すように金属管５の一端５ａからねじり加工を開始し、途中でねじり加工を停止するようにしてもよい。その結果、金属管５の他端５ｂは、何らねじり加工が施されていない、当初からの断面円形状とされている。これにより、この金属管５の他端５ｂを介して、他の断面円形状の金属管５´との間で接合することが可能となる。特に金属管５同士の接合の際には、互いの金属管５の断面形状が一致していることが望ましいため、金属管５の他端５ｂをそのままの断面円形としておくことでその優位性を発揮することが可能となる。
【００６１】
なお、本発明を適用したねじり加工方法を実現する上で、上述したねじり加工装置１を用いることは必須とはならない。即ち、凹部形成用ロール対４ａ、基準ロール対４ｂ、ねじり加工用ロール対４ｃにより金属管５を上流側から下流側にかけて搬送することは必須とならない。単に金属管５を管内側に向けて押圧することにより塑性変形させた凹部を形成させ、その後ねじり加工をするものであればいかなる方法であっても同様に実現できる。
【００６２】
また凹部形成用ロール対４ａ、基準ロール対４ｂ、ねじり加工用ロール対４ｃは、各々１段で構成しているが、これに限定されるものではなく、各々複数段で構成して徐々に加工するようにしてもよい。
【００６３】
更にねじり加工装置１では、凹部形成用ロール対４ａを省略し、基準ロール対４ｂ、ねじり加工用ロール対４ｃのみで構成するようにしてもよい。かかる場合においても基準ロール対４ｂに挿入する前に必ず凹部５３が形成されていることは前提となることから、事前に何らかの手段で金属管５を内側に押圧することにより凹部５３を形成されておく必要があることは勿論である。
【００６４】
更にねじり加工装置１では、基準ロール対４ｂを省略し、凹部形成用ロール対４ａ、ねじり加工用ロール対４ｃのみで構成するようにしてもよい。基準ロール対４ｂが特段存在しなくても、その基準ロール対４ｂによる基準位置合わせを、凹部形成用ロール対４ａを介して実現することが可能となるためである。かかる場合においても上述した効果を得ることができることは勿論である。
【符号の説明】
【００６５】
１  加工装置
２  ロール
３  成形機ベッド
４  ロール対
５  金属管
９  回転盤
１０  スタンドフレーム
１１  固定板
１４  穴部
１６  駆動軸
１７  台座
１８  減速機
１９  駆動モータ
２０  圧下調整ボルト
２１  ロールシャフト
５３  凹部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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