(57)【要約】【課題】曲げ内側の凸部同士が近接や干渉したり曲げ外側の凸部が低くなったりせず、確実に曲げ後の所望断面形状を得ることができ、かつ、芯金を螺旋溝付管から容易かつ確実に引き抜くとができる、螺旋溝付曲管の製造方法を提供する。【解決手段】螺旋凸条３ａが形成された芯金２を螺旋溝付管１の内部に配した状態で曲げ加工を施し螺旋溝付曲管を形成した後、その管と芯金を相対的に反転させ離脱させることを特徴とする、螺旋溝付曲管の製造方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋凸条が形成された芯金を螺旋溝付管の内部に配した状態で曲げ加工を施し螺旋溝付曲管を形成した後、該管と前記芯金を相対的に反転し離脱させることを特徴とする螺旋溝付曲管の製造方法。
【請求項２】
前記芯金の螺旋凸条と前記螺旋溝付管の螺旋溝とを螺合させた状態で前記曲げ加工を施すことを特徴とする請求項１に記載の螺旋溝付曲管の製造方法。
【請求項３】
前記芯金が連珠により構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の螺旋溝付曲管の製造方法。
【請求項４】
前記芯金が弾性体により構成され、前記芯金を前記螺旋溝付管の内部で加圧して変形させ、前記螺旋凸条を前記螺旋溝付管の内面に密着させた状態で前記曲げ加工を施すことを特徴とする請求項１又は２に記載の螺旋溝付曲管の製造方法。
【請求項５】
前記螺旋溝付曲管を形成した後、前記芯金の加圧を除去し離脱させることを特徴とする請求項４に記載の螺旋溝付曲管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、螺旋溝付管の曲げ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、金属管の曲げ加工方法として、所望半径の曲げ型に強制的になつかせる方法が一般的である。例えば、回転引き曲げ、プレス曲げ、圧縮曲げなどである。しかし、これら方法で蛇腹状や螺旋状などの凹凸を有する管を曲げると、曲げ内側の凸部同士が近接あるいは干渉するとともに曲げ外側の凸部高さが低くなり、所望の断面形状を得られない問題がある。この問題の解決方法が、特許文献１に開示されている。すなわち、曲げ加工によって内外の凸部高さが曲げ平面内でバランスするように、直管状態において管軸に対し偏心した蛇腹部を被曲げ加工部位に予め形成しておくという加工方法である。【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第２５２９３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  曲げ後の凹凸形状を予測して偏差形状を決定することや蛇腹部のみ偏差形状に形成することが困難であったりするものの、たしかにこの方法によれば、蛇腹状凹凸管の曲げに限っては解決可能である。しかしながら、この方法は、螺旋状凹凸を有する管（以下、螺旋溝付管）には適用不可能である。【０００５】  そこで、本発明は螺旋溝付管の曲げ加工において、曲げ内側の凸部同士が近接や干渉したり曲げ外側の凸部が低くなったりせずに、確実に曲げ後の所望断面形状を得られる、螺旋溝付曲管の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  前記の課題を解決するために、本発明は請求項１に記載のように、螺旋凸条が形成された芯金を螺旋溝付管の内部に配した状態で曲げ加工を施して螺旋溝付曲管を形成した後、管と芯金を相対的に反転し離脱させる、螺旋溝付曲管の製造方法である。【０００７】  請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、芯金の螺旋凸条と螺旋溝付管の螺旋溝とを螺合させた状態で曲げ加工を施す、螺旋溝付曲管の製造方法である。【０００８】  請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、芯金が連珠により構成されている、螺旋溝付曲管の製造方法である。【０００９】  請求項４記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、芯金が弾性体により構成され、芯金を螺旋溝付管の内部で加圧して変形させ、螺旋凸条を螺旋溝付管の内面に密着させた状態で前記曲げ加工を施す、螺旋溝付曲管の製造方法である。【００１０】  請求項５記載の発明は、請求項４に記載の発明において、螺旋溝付曲管を形成した後、芯金の加圧を除去し離脱させる、螺旋溝付曲管の製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】  請求項１記載の発明によれば、螺旋凸条が形成された芯金を螺旋溝付管の内部に配置し、芯金の螺旋凸条が螺旋溝内に存在する状態で螺旋溝付管を曲げることにより、曲げ内側の凸部同士が近接や干渉したり曲げ外側の凸部が低くなったりせずに、確実に曲げ後に所望断面形状を得ることができる。また、芯金を螺旋溝付管から引き抜いて離脱させる際、芯金と螺旋溝付管とを相対的に逆方向へ回転させることで、ネジ作用により、容易かつ確実に芯金を引き抜くとができる。【００１２】  請求項２記載の発明によれば、芯金の螺旋凸条が螺旋溝内部形状と略一致した状態で螺旋溝付管を曲げることにより、曲げ加工中に螺旋溝が螺旋凸条によって確実に規制されることとなり、一層所望断面形状を精度よく得られる。【００１３】  請求項３記載の発明によれば、芯金が連珠により構成されることにより、ロール引き曲げ（ロータリードロー）方法で容易に螺旋溝付管を曲げることができる。【００１４】  請求項４記載の発明によれば、芯金が弾性体であり、芯金を加圧することにより芯金の螺旋凸条が螺旋溝付管の内面に隙間無く密着するため、螺旋溝付管の螺旋溝全体が芯金によって完全に規制され、更に所望断面形状を精度よく得られる。【００１５】  請求項５記載の発明によれば、螺旋溝付管の曲げ加工後に芯金の加圧を除去すれば、芯金の外径が螺旋溝付管の内径よりも小さくなり、芯金を螺旋溝付管から容易に引き抜くことができ、製造が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  本発明を実施するための最良の形態を図に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１７】  本発明の実施例１を図１乃至図５を参照して説明する。図１は曲げ加工前の螺旋溝付管の内部に芯金を挿入する途中状態を示す一部断面図（螺旋溝付管のみ断面）、図２は螺旋溝付管の内部に芯金が配置された状態を示す一部断面図（螺旋溝付管のみ断面）、図３は曲げ加工が施された状態を示す一部断面図（螺旋溝付管のみ断面）、図４は曲げ加工が施され芯金を引き抜いた後の螺旋溝付管の縦断面図、図５は芯金の一部断面図である。【００１８】  曲げ加工前の螺旋溝付管１は、図１に示すように、ステンレス等の金属管に螺旋溝１ａが形成されており、管軸に対し一定角度で進行する。管軸に対する螺旋溝の角度，深さ，ピッチ，条数等は任意である。螺旋溝１ａの形成範囲は、管の端部１ｂを除く一般部のみでもよいし、端部１ｂを含んで管全長に亘って形成してもよいし、断続的に形成してもよい。なお、螺旋溝１ａの形成は、例えば、特開２００３−１２６９１６に開示される方法で行えばよい。【００１９】  螺旋溝付管１の内部に配置される芯金２は、図１に示すように、複数の鉄製の珠３とジョイント４とシャフト５から連珠状に構成されており、珠３同士がジョイント４を介して相対的に回動及び傾動自在に繋がっている。また、珠３の外周には、螺旋溝付管の螺旋溝１ａの形状と略一致する形状の螺旋凸条３ａが形成されている。また、シャフト５は図示しない駆動手段によってシャフト５の軸周りに回動自在である。そして、シャフト５の回動トルクがジョイント４を介して全ての珠３に伝達されるため、全ての珠３はシャフト５と同位相で回転する。【００２０】  先ず、螺旋溝付管１の端部１ｂを芯金２へ配置する。次に、図２に示すように、螺旋溝付管１と芯金２とを相対的に管軸周りに回転させるとともに両者を近接方向へ押圧すると、ネジ作用と同様、螺旋溝１ａと螺旋凸条３ａとが螺合して螺旋溝付管１内部の所定位置へ芯金２が送り込まれる。【００２１】  次に、図３に示すように、図示しない曲げロール型を回転させる引き曲げ方法により螺旋溝付管１を任意形状に曲げる。曲げ方法に関しては引き曲げに限定されるものでなく、公知のプレス曲げ，圧縮曲げ，引張り曲げ，ロール曲げ等でもよい（中村正信著「パイプ加工法」日刊工業新聞社Ｐ１９３〜１９７）。【００２２】  以上のように、螺旋溝１ａと螺旋凸条３ａとを螺合させて曲げ加工を行うことにより、螺旋溝１ａが螺旋凸条３ａによって確実に規制されることとなり、曲げ内側の凸部同士が近接や干渉したり曲げ外側の凸部が低くなったりせずに、確実に曲げ後の所望断面形状を得ることができる。【００２３】  次に、曲げ加工された螺旋溝付管２１と芯金２とを前記回転方向と逆に回転させ、芯金２を螺旋溝付管１１から引き抜くと、図４に示すように、曲げ加工された螺旋溝付管２１が得られる。なお、曲げ加工後における螺旋溝１ａの形状が良くない部分が存在する場合、その部分が芯金２の回転引き抜き時に螺旋凸条３ａによって修正（扱き加工）される効果もある。【００２４】  図５はジョイント４，４同士、及び珠３とジョイント４との連結構造を示す断面図であり、ジョイント４の球状の先端部４ａが球状の凹部４ｂに嵌合されており、ジョイント４同士がトルクを伝達しつつも回動及び��動自在に連結されている。また、ジョイント４の外周にベアリング６を介して珠３が回動自在に嵌合されている。したがって、珠３の回動及び傾動自由度が高く、本発明における芯金２を引き抜き易くすることができる。
【実施例２】
【００２５】  本発明の実施例２を、図６乃至図８を参照して説明する。図６は螺旋溝付管の内部に芯金が配置された状態を示す一部断面図（螺旋溝付管のみ断面）、図７は芯金を加圧して変形させた状態を示す一部断面図（螺旋溝付管のみ断面）、図８は曲げ加工が施された状態を示す一部断面図（螺旋溝付管のみ断面）である。【００２６】  図６に示すように、螺旋溝付管１の内部に配置される芯金１２は、ウレタン等の弾性体により構成され、その外周に螺旋凸状１２ａが形成されている。芯金１２の内部には貫通孔１２ｂが形成されており、貫通孔１２ｂ内にワイヤ１３が挿通されている。ワイヤ１３の図中左端部には、芯金１２の一端部１２ｃを突き当てる突き当て部材７が外嵌され、ワイヤ１３の更にその先にはクリップ８が係合され、突き当て部材７がワイヤ１３の図中左端部から外れないようになっている。突き当て部材７及びクリップ８の代わりにワイヤ１３の先端を貫通孔１２ｂより大きくなるよう、カシメてもよい。また、ワイヤ１３の図中右端部には、芯金１２の他端部１２ｄを図中左方へ押圧する（芯金１２を加圧する）押圧部材９と、押圧部材９を管軸方向へ移動させるナット１０及びボルト１１が外嵌されている。また、ボルト１１がワイヤ１３の図中左端部から外れないよう、クリップ８がワイヤ１３の図中左端部に外嵌されている。【００２７】  次に、図示しない把持手段により螺旋溝付管１の端部外周を把持し、図７に示すように、ナット１０を回転させ押圧部材９を図中左方へ移動させると、芯金１２が突き当て部材７と押圧部材９とによって管軸方向に圧縮されるとともに管径方向に変形（膨出）し、芯金１２の螺旋凸条１２ａが螺旋溝付管１の螺旋溝１ａの内部形状に倣って密着する。なお、ナット１０と押圧部材９とが一体であるとともに、押圧部材９と芯金１２の他端部１２ｄとが係合する構成であり、ナット１０の回転と共に芯金１２が回転し螺旋凸条１２ａが螺旋溝１ａに螺合される。【００２８】  次に、図８に示すように、実施例１と同様、引き曲げ方法等により螺旋溝付管１を任意形状に曲げる。その後、図示しないが、ナット１０を前記回転方向と逆に回転させ押圧部材９を図中右方へ移動させて芯金１２の加圧を除去し、元形状に復元した芯金１２を引き抜くと、図４に示すように、曲げ加工された螺旋溝付管２１が得られる。なお、ナット１０と押圧部材９とが一体であるとともに、押圧部材９と芯金１２の他端部１２ｄとが係合する構成であり、ナット１０の回転と共に芯金１２が回転し螺旋溝付管２１から容易に引き抜かれる。【００２９】  実施例２によれば、芯金が弾性体であることにより、芯金の螺旋凸条が螺旋溝付管の螺旋溝の形状に倣い完全密着させて管を曲げることができ、螺旋溝形状を安定させることができる。また、芯金が弾性体であることにより、加圧を除去すれば、芯金を引き抜き易くなる効果もある。【００３０】  なお、芯金１２を管軸方向へ圧縮するにおいて、その方法及び機構は本実施例に限定しない。例えば、ワイヤ１３を各種アクチュエータで駆動制御しても良いし、芯金１２を両側から押圧してもよい。また、芯金１２の圧縮駆動と回転（割出）駆動を同一装置にて統合制御してもよいし、更にＮＣベンダーの制御と統合するとなおよい。以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更があっても、本発明に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】曲げ加工前の螺旋溝付管の内部に芯金が配置される途中状態を示す一部断面図（螺旋溝付管のみ断面）
【図２】螺旋溝付管の内部に芯金が完全に配置された状態を示す一部断面図（螺旋溝付管のみ断面）
【図３】曲げ加工が施された状態を示す一部断面図（螺旋溝付管のみ断面）
【図４】曲げ加工が施された螺旋溝付管から芯金を引き抜いて除去した縦断面図
【図５】芯金の一部断面図
【図６】螺旋溝付管の内部に芯金が配置された状態を示す一部断面図（螺旋溝付管のみ断面）
【図７】芯金を加圧して変形させた状態を示す一部断面図（螺旋溝付管のみ断面）
【図８】曲げ加工が施された状態を示す一部断面図（螺旋溝付管のみ断面）
【符号の説明】
【００３２】  １  螺旋溝付管  １ａ  螺旋溝  ２  芯金  ３  珠  ３ａ  螺旋凸条  ４  ジョイント  ５  シャフト  ６  ベアリング  ７  突き当て部材  ８  クリップ  ９  押圧部材  １０  ナット  １１  ボルト  １２  芯金  １２ａ  螺旋凸条  １３  ワイヤ  ２１  螺旋溝付管
【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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