(57)【要約】【課題】  薄肉部のない均一な肉厚を有し、また肌荒れもない高品質なテーパー鋼管を高速で製造することができるテーパー鋼管の製造装置を提供すること。【解決手段】  原鋼管Ｗの両端を台車上の回転軸にそれぞれ保持させて回転させながら軸線方向に移動させ、中間の加工ロール６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装置において、加工ロール６の回転軸を原鋼管Ｗの回転軸に対して２０〜４０°傾けたものとした。更に、加工ロール６をカバーする面板７は、本体部１に対しヒンジ機構８により位置決め支持されており、本体部１に対しネジ部材９により固定されているものとすることや、加工ロール６の鋼管に近い側の軸受け６ｂは、鋼管に遠い側の軸受け６ｃよりも小型のものとし、これら二つの軸受け６ｂ、６ｃをタイロッド１０により連結したものとすることもできる。【選択図】      図１
2006026641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原鋼管の両端を台車上の回転軸にそれぞれ保持させて回転させながら軸線方向に移動させ、中間の加工ロール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装置において、前記加工ロールの回転軸を原鋼管の回転軸に対して２０〜４０°傾けるとともに、加工ロールのロールカリバーをロール周速差の少ない凸曲面としたことを特徴とするテーパー鋼管の製造装置。
【請求項２】
加工ロールを取り付ける面板は、本体部に対しヒンジ機構により位置決め支持されており、本体部に対しネジ部材により固定されている請求項１に記載のテーパー鋼管の製造装置。
【請求項３】
加工ロールの鋼管に近い側の軸受けは、鋼管に遠い側の軸受けよりも小型のものとし、これら二つの軸受けをタイロッドにより連結した請求項１または２に記載のテーパー鋼管の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路照明用ポール等として用いられるテーパー鋼管の製造装置に関するものであり、特に肉厚バラツキ及び肌荒れのない高品質なテーパー鋼管を高速で製造することができるテーパー鋼管の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、道路照明用ポール等として用いられるテーパー鋼管の製造装置として、例えば特許文献１に示されるような、原鋼管の両端を台車上の回転軸にそれぞれ保持させて回転させながら軸線方向に移動させ、中間の加工ロールによりテーパー状に絞り加工を行う装置が知られている。このような従来のテーパー鋼管の製造装置の場合、図６に示すように、加工ロール２１は回転軸を原鋼管Ｗの回転軸と平行になるように設置しておくのが普通である。
【０００３】
しかしながら、従来装置により鋼管を加熱設備により加熱して温間で絞り加工を行い、テーパー鋼管を高速で製造しようとすると、外形が丸くならずに多角形に変形してしまうという問題点や、肉厚バラツキ及びこれに起因する肌荒れが大量に発生してしまうという問題点があった。
【特許文献１】特開平１０−２４３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記のような従来の問題点を解決して、薄肉部のない均一な肉厚を有し、また肌荒れもない高品質なテーパー鋼管を高速で製造することができるテーパー鋼管の製造装置を提供することを目的として完成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記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装置は、原鋼管の両端を台車上の回転軸にそれぞれ保持させて回転させながら軸線方向に移動させ、中間の加工ロール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装置において、前記加工ロールの回転軸を原鋼管の回転軸に対して２０〜４０°傾けるとともに、加工ロールのロールカリバー（表面プロフィール）をロール周速差の少ない凸曲面としたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のテーパー鋼管の製造装置は、加工ロールの回転軸を原鋼管の回転軸に対して２０〜４０°傾けるとともに、加工ロールのロールカリバーをロール周速差の少ない凸曲面とした構造であり、加工ロールの回転軸を原鋼管の回転軸に対して２０〜４０°傾けることによって、肌荒れを防止するとともに加工速度の大幅な向上を図ることができ、また加工ロールのロールカリバーをロール周速差の少ない凸曲面とすることによって、加工面の肉厚バラツキ、特に肉厚の減少を的確に防止するのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい形態を示す。
図１はテーパー鋼管の製造装置を示す全体正面図、図２は加工ロールを示す正面図であり、図においてＷは被加工物である原鋼管、１ａ、１ｂは原鋼管Ｗの両端を保持・回転させながらレール２上を軸線方向に移動する台車で、１ａは回転駆動側、１ｂは回転フリー側となっている。また、３は鋼管の受けローラ、４は加熱装置、５は振れ止め装置で、中間にある加工ロール６によりテーパー状に絞り加工を行うよう構成されている点は、従来のテーパー鋼管の製造装置と基本的に同じである。
【０００８】
本発明では、図２に示されるように、前記加工ロール６の回転軸は原鋼管Ｗの回転軸に対して２０〜４０°傾斜して取り付けられているとともに、加工ロール６のロールカリバー６ｄをロール周速差の少ない凸曲面とされている。
これは本発明者が、外形変形の防止、肉厚バラツキ及び肌荒れの防止、高速化対策として鋭意研究した結果、加工ロール６を３ロール（実施例のものでは、３個の加工ロールを均等に配置）として、加工ロール１個当たりの加工負荷を減少するとともに、加工ロール６の回転軸を図６に示す従来のように原鋼管Ｗの回転軸と平行に設置するのでなく、少し傾斜させることにより変形の防止や肌荒れ防止等に効果があることを見出したことによる。また、これにより加工速度の向上も達成することができる。
ただし、加工ロール６の回転軸を単に傾斜するのみでは肉厚の減少を生ずるため、更に加工ロール６のロールカリバー６ｄをロール周速差の少ない凸曲面とした。これは肉厚減少が加工ロール６のロールカリバー６ｄに影響を受けることを見出し、最適形状につき鋭意研究した結果、ロール周速差の少ない凸曲面とすることで肉厚減少を有効に防止することができ、均一な肉厚のテーパー鋼管を製造できることを究明したことに基く。即ち、従来タイプの加工ロール１２の回転軸を単に傾斜したのでは、ロール１２と原鋼管Ｗ外表面の接触面積が小さくなり、しかも鋭角的に絞り加工を施すことになり、これが原因で肉厚が低減する。これに対して、本発明ではロールと原鋼管Ｗ外表面の接触面積を十分に確保し、しかも傾斜の緩やかなロールカリバー６ｄとすることで、従来のロールカリバー１２ｄでは防げなかった肉厚減少の発生を防止するのである。
【０００９】
具体的には、図２に示されるように、加工ロール６の回転軸は原鋼管Ｗの回転軸に対して２０°≦θ≦４０°の範囲で傾斜して取り付けるのが好ましい。この交差角度（θ）が２０°未満では十分な変形の防止や肌荒れ防止を図ることが難しく、また４０°より大きいと設備剛性上好ましくなく、効果は得られるが、コストアップとなり好ましくない。
また、ロール周速差の少ない凸曲面とは、加工ロール６と原鋼管Ｗとの接触部において、鋼管入側における加工ロール６の径と鋼管出側における加工ロール６の径との差が小さい凸曲面を意味し、鋼管に対し凸曲面全体でほぼ均一に加圧加工するものである。更に、鋼管出側では加工ロール６と原鋼管Ｗの接触部がなだらかな水平線となるように構成されており、段差や局部的な凹み部等がなく肉厚減少を防止して均一な肉厚のテーパー鋼管を製造できるよう構成されている。
【００１０】
また、図３に示されるように、加工ロール６をカバーする面板７は、本体部１に対しヒンジ機構８により位置決め支持されており、本体部１に対しボルト等のネジ部材９により固定された構造となっている。図示のものでは、面板７はＬ字状のもので、その基部をヒンジ機構８で本体部１に連結されて、該ヒンジ機構８を中心に開閉自在とされている。
一方、加工ロール６は摩耗するので一定期間毎に交換する必要があり、従来は本体部１から面板７ごと水平方向に取り外して交換作業を行っていた。この場合、作業場としてかなりのオープンスペースを必要としていたが、本発明のように加工ロール６に交差角がある場合は、オープンスペースは更に大きくとる必要があった。更には、従来はネジ部材９の取り外し作業やロール交換作業中、面板７をクレーンで取り外す必要があり、またネジ部材９も数十本必要で作業性に劣るものであった。しかも、面板７の装着時において取り付け位置の精度再現性が落ちるという問題点もあった。
これに対して、加工ロール６をカバーする面板７を、本体部１に対しヒンジ機構８により位置決め支持し、本体部１に対しボルト等のネジ部材９により固定する構造とした場合は、クレーンによらず開閉動作だけで移動が可能で作業性に優れ、また面板７の固定も数カ所のボルト締めでだけで確実に固定することができ、しかもヒンジ機構８により位置決め支持されているので、取り付け位置の精度再現性も高くすることが可能となる。
【００１１】
更に、図４〜図５に示されるように、加工ロール６の原鋼管Ｗに近い側の軸受け６ｂは、鋼管に遠い側の軸受け６ｃよりも小型のものとし、これら二つの軸受け６ｂ、６ｃをタイロッド１０により連結した構造となっている。
通常、加工ロール６は大きな成形反力に当てるため、そのロールの回転軸６ａは両端が大きな軸受けにより支持された構造となっている。しかし、本発明では加工ロール６の回転軸は原鋼管Ｗの回転軸に対して傾斜して取り付けられている構造としたので、従来の大きな軸受けをそのまま使用すると原鋼管Ｗ外表面に当たってしまう。
そこで、原鋼管に近い側の軸受け６ｂは小型のものを使用せざるを得ないが、小さな軸受けでは十分な剛性が得られず、この結果、ロール軸周りを油冷却する内部冷却油が漏れるという問題が生じた。そこで、本発明では鋼管に近い側の軸受け６ｂを小型のものとし、二つの軸受け６ｂ、６ｃをタイロッド１０により連結した構造とすることにより、ロールの支持剛性を高め油漏れ等の現象を防止するようにした。なお、図中１１は軸受けブラケットである。
【００１２】
以上の説明からも明らかなように、本発明は原鋼管Ｗの両端を台車上の回転軸にそれぞれ保持させて回転させながら軸線方向に移動させ、中間の加工ロール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装置において、前記加工ロールの回転軸を原鋼管Ｗの回転軸に対して２０〜４０°傾けるとともに、加工ロールのロールカリバーをロール周速差の少ない凸曲面としたものであり、薄肉部のない均一な肉厚を有し、また肌荒れもない高品質なテーパー鋼管を高速で製造することができることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態を示す全体正面図である。
【図２】本発明の加工ロールを示す正面図である。
【図３】本発明の面板の片開き構造を示す平面図である。
【図４】本発明の加工ロールの支持構造を示す正面図である。
【図５】本発明の加工ロールの支持構造を示す平面図である。
【図６】加工ロールの従来例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００１４】
１    本体部
１ａ    台車
１ｂ    台車
２    レール
３    受けローラ
４    加熱装置
５    振れ止め装置
６    加工ロール
６ａ    ロール軸
６ｂ    鋼管に近い側の軸受け
６ｃ    鋼管に遠い側の軸受け
６ｄ    ロールカリバー
７    面板
８    ヒンジ機構
９    ネジ部材
１０    タイロッド
１１    軸受けブラケット
１２    従来ロール
１２ｄ  従来ロールカリバー
Ｗ  原鋼管
θ  交差角
【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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