(57)【要約】【課題】管径が一定のストレート部とこれに続くコーン状部を有する金属管１を、ストレート部形成部とこれに続くコーン状部形成部を有する金属平板５から製造する。【解決手段】金属平板５からＵ曲げ成形によってＵ字状金属板２２を得る。このＵ字状金属板２２の相対する側壁２８各々に、ストレート部形成部とコーン状部形成部との境界部を含む所定範囲が内側に倒れた内倒れ部３２を形成する。しかる後、円弧状成形面を有する一対の割型でＵ字状金属板２２をＯ曲げ成形することによって金属管１を得る。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管径が略一定になったストレート部と、該ストレート部に続く、管径が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部とを有する金属管の製造方法であって、
上記ストレート部を形成する板幅が略一定になったストレート部形成部と、該ストレート部形成部に続く、上記コーン状部を形成する板幅が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部形成部とを有する金属平板を準備する工程と、
上記金属平板を断面Ｕ字状に曲げて湾曲部と該湾曲部に続く相対する側壁を有するＵ字状金属板に成形し、且つ上記相対する側壁各々の上記ストレート部形成部と上記コーン状部形成部との境界部を含む所定範囲が内側になだらかに倒れた内倒れ状態になるように成形する工程と、
上記Ｕ字状金属板の湾曲部を、各々上記金属管を成形するための円弧状成形面を有する一対の割型のうちの一方の割型の円弧状成形面で受け、他方の割型の円弧状成形面を上記相対する側壁各々の端部に当接させ、当該両割型に接近させていくことにより、上記相対する側壁を両外側に膨出変形させて上記両割型の円弧状成形面に当接させる工程とを備えていることを特徴とする金属管の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
上記金属平板を第１成形型によって断面Ｕ字状に曲げてＵ字状金属板に成形した後、該Ｕ字状金属板を第２成形型によって上記相対する側壁各々の上記境界部が上記内倒れ状態になるように成形することを特徴とする金属管の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
上記両割型を接近させていったときに、上記Ｕ字状金属板の相対する側壁各々の端部が、上記他方の割型の円弧状成形面に案内されて該成形面の最奥部において上記相対する側壁の端部が該側壁全長にわたって突き合わせ状態になる過程を有し、
上記過程の後、上記両割型のさらなる接近によって上記相対する側壁が両外側に膨出変形して上記金属管が成形されることを特徴とする金属管の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
上記コーン状部は上記ストレート部に続いて管径が漸次縮小するように変化していることを特徴とする金属管の製造方法。
【請求項５】
管径が略一定になったストレート部と、該ストレート部に続く、管径が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部とを有する金属管を、上記ストレート部を形成する板幅が略一定になったストレート部形成部と、該ストレート部形成部に続く、上記コーン状部を形成する板幅が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部形成部とを有する金属平板から製造する金属管の製造装置であって、
上記金属平板を断面Ｕ字状に曲げて湾曲部と該湾曲部に続く相対する側壁を有するＵ字状金属板に成形し、且つ上記相対する側壁各々の上記ストレート部形成部と上記コーン状部形成部との境界部を含む所定範囲が内側になだらかに倒れた内倒れ状態になるように成形する金属板成形型と、
上記Ｕ字状金属板から上記金属管を成形する一対の割型を有する金属管成形型とを備え、
上記金属管成形型は、上記一対の割型として、上記金属板の湾曲部を受ける円弧状成形面を有する第１割型と、該第１割型で受けられた上記金属板の相対する側壁各々の端部に当接し該第１割型に向かって相対的に接近していくことにより、上記相対する側壁を両外側に膨出変形させ上記第１割型の円弧状成形面と相俟って上記金属管を成形する円弧状成形面を有する第２割型とを備えていることを特徴とする金属管の製造装置。
【請求項６】
請求項５において、
上記金属板成形型として、上記金属平板を、断面Ｕ字状に曲げてＵ字状金属板に成形する第１成形型と、該第１成形型によって成形されたＵ字状金属板を上記相対する側壁各々の上記境界部を含む所定範囲が上記内倒れ状態になるように成形する第２成形型とを備えていることを特徴とする金属管の製造装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６において、
上記金属板成形型は、上記金属管成形型の上記両割型を接近させていったときに、上記Ｕ字状金属板の相対する側壁各々の端部が、上記第２割型の円弧状成形面に案内されて該成形面の最奥部において上記相対する側壁の端部が該側壁全長にわたって突き合わせ状態になり、しかる後に上記両割型のさらなる接近によって上記相対する側壁が両外側に膨出して上記金属管が成形されるように、上記Ｕ字状金属板の相対する側壁各々の上記境界部を含む所定範囲を内倒れ状態に成形することを特徴とする金属管の製造装置。
【請求項８】
請求項５乃至請求項７のいずれか一において、
上記コーン状部は上記ストレート部に続いて管径が漸次縮小するように変化していることを特徴とする金属管の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属平板から金属管を製造する方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属平板から金属管を製造する方法の一例が特許文献１に記載されている。これは、四角形の金属平板を断面Ｕ字状に曲げ成形するＵ曲げ工程と、このＵ字状金属板を上下一対の割型で挟み込むＯ曲げ工程とにより、金属管を得るというものである。
【０００３】
また、特許文献２には、管径が一定になった大直径ストレート部と、該ストレート部に続く管径が漸次縮小するように変化したコーン状部と、該コーン状部に続く管径が一定になった小直径ストレート部とを有する金属管を、金属平板から上記Ｕ曲げ工程とＯ曲げ工程によって成形する方法が記載されている。この方法では、金属平板における大直径ストレート部を形成する矩形セグメントとコーン状部を形成する台形セグメントの境界部の側縁に両セグメントがなだらかに繋がるように凸形丸みを付けている。また、小直径ストレート部を形成する矩形セグメントとコーン状部を形成する台形セグメントの境界部の側縁に両セグメントがなだらかに繋がるように凹形丸みを付けている。この凸形丸みや凹型丸みにより、管壁がストレート部とコーン状部との境界部において厚くなったり薄くなったりすることを避けるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９１０１１号公報
【特許文献２】特表２００９−５１３３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１に示すような、ストレート部２とこれに続く管径が漸次縮小したコーン状部３とを有する金属管１を図２に示す金属平板５から上記Ｕ曲げとＯ曲げで成形するケースを考える。金属平板５は、ストレート部２を形成する板幅が略一定になった矩形状のストレート部形成部６と、該ストレート部形成部６に続く、上記コーン状部３を形成する板幅が漸次縮小するように変化した台形状のコーン状部形成部７とを有する。
【０００６】
上記金属平板５では、そのコーン状部形成部７は、台形状であるから、その側縁の長さＬ１が中央部分の長さＬ２がよりも長くなっている。そのため、この金属平板５を断面Ｕ字状に曲げた場合、板材に余剰部分を生ずる。すなわち、ストレート部２にコーン状部３が繋がっている金属管の展開形状は図１２に鎖線で示す形であるから、図２にハッチングを付けた部分１１が余剰となる。
【０００７】
従って、このような金属平板５をパンチとダイによって断面Ｕ字状に曲げていくと、図３に矢符で示すように、ストレート部形成部６とコーン状部形成部７の境界部１０に圧縮応力が加わるため、Ｕ字状に成形された金属板の相対する側壁９の端部側に外側に膨らんだ座屈１２を生ずる。その結果、このＵ字状金属板をＯ曲げ成形するときの側壁９の境界部１０の断面二次モーメントが相対的に他の部分よりも大きくなる。そのため、当該Ｏ曲げ成形において、Ｕ字状金属板の相対する側壁９が両外側へ円滑に膨出変形せず、得られる金属管の真円度が低くなる。
【０００８】
このような真円度の低下は、上述のストレート部２と管径が漸次縮小したコーン状部３との境界部１０に限らず、ストレート部２と管径が漸次拡大したコーン状部との境界部でも生ずる。
【０００９】
本発明は、上述のストレート部とこれに続くコーン状部を有する金属管を平板から曲げ成形で得るときの真円度低下を解決する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために、金属平板を断面Ｕ字状の金属板に成形し、Ｏ曲げ工程前に、その金属板の相対する両側壁各々のストレート部形成部とコーン状形成部の境界部が内倒れ状態になるようにした。
【００１１】
ここに開示する金属管の製造方法は、管径が略一定になったストレート部と、該ストレート部に続く、管径が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部とを有する金属管を製造する方法であって、
上記ストレート部を形成する板幅が略一定になったストレート部形成部と、該ストレート部形成部に続く、上記コーン状部を形成する板幅が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部形成部とを有する金属平板を準備する工程と、
上記金属平板を断面Ｕ字状に曲げて湾曲部と該湾曲部に続く相対する側壁を有するＵ字状金属板に成形し、且つ上記相対する両側壁各々の上記ストレート部形成部と上記コーン状部形成部との境界部を含む所定範囲が内側になだらかに倒れた内倒れ状態になるように成形する工程と、
上記Ｕ字状金属板の湾曲部を、各々上記金属管を成形するための円弧状成形面を有する一対の割型のうちの一方の割型の円弧状成形面で受け、他方の割型の円弧状成形面を上記相対する側壁各々の端部に当接させ、当該両割型に接近させていくことにより、上記相対する側壁を両外側に膨出変形させて上記両割型の円弧状成形面に当接させる工程とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
この製法によれば、金属平板から成形したＵ字状金属板の湾曲部を一対の割型の一方で受けて両割型を接近させていくと、このＵ字状金属板は、相対する側壁各々の端部が他方の割型の円弧状成形面に案内され該成形面の最奥部に向かって移動し、この移動に伴って内側に撓んで行く。
【００１３】
ここに、Ｕ字状金属板の相対する側壁のストレート部形成部とコーン状部形成部の境界部を含む所定範囲は他の部分比して内倒れ状態になっている。従って、相対する側壁の他の部分の端部が他方の割型の成形面の最奥部において突き合わせ状態になる前に、上記境界部を含む所定範囲の端部が突き合わせ状態になる。
【００１４】
そうして、上記他の部分の端部が上記成形面の最奥部において突き合わせ状態になる過程で、上記境界部を含む所定範囲の内倒れが零になるように側壁が矯正され、相対する側壁の端部が側壁全長にわたって上記成形面の最奥部において突き合わされた状態になる。
【００１５】
このように側壁の端部が上記境界部を含めて全長にわたって突き合わせ状態になった後、両割型がさらに接近していくことにより、Ｕ字状金属板は、相対する側壁が両外側へ膨出変形していく。相対する側壁の端部が全長にわたって突き合わせ状態になっているから、上記境界部と他の部分の曲げ強度に多少の差があっても、相対する側壁が両外側に膨出変形する過程で上記境界部からその両側に応力が分散される。そのため、相対する側壁が、歪むことなく、全体にわたって均等に膨出変形する。よって、真円度の高い金属管が得られる。
【００１６】
上記製法の一実施形態では、上記金属平板を第１成形型によって断面Ｕ字状に曲げてＵ字状金属板に成形した後、該Ｕ字状金属板を第２成形型によって上記相対する側壁各々の上記境界部を含む所定範囲が上記内倒れ状態になるように成形する。これにより、成形型の構造を複雑にすることなく、上記境界部を確実に内倒れ状態にすることができる。
【００１７】
上記製法の一実施形態では、上記両割型を接近させていったときに、上記Ｕ字状金属板の相対する側壁各々の端部が、上記他方の割型の円弧状成形面に案内されて該成形面の最奥部において上記相対する側壁の端部が該側壁全長にわたって突き合わせ状態になる過程を有し、この過程の後、上記両割型のさらなる接近によって上記相対する側壁が両外側に膨出変形して上記金属管が成形される。これによれば、真円度の高い金属管を得ることが容易になる。
【００１８】
上記製法の一実施形態では、上記コーン状部は上記ストレート部に続いて管径が漸次縮小するように変化している。
【００１９】
また、ここに開示する金属管の製造装置は、上記製法の実施に直接使用することに適している装置である。
【００２０】
すなわち、この製造装置は、管径が略一定になったストレート部と、該ストレート部に続く、管径が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部とを有する金属管を、上記ストレート部を形成する板幅が略一定になったストレート部形成部と、該ストレート部形成部に続く、上記コーン状部を形成する板幅が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部形成部とを有する金属平板から製造する装置であって、
上記金属平板を断面Ｕ字状に曲げて湾曲部と該湾曲部に続く相対する側壁を有するＵ字状金属板に成形し、且つ上記相対する側壁各々の上記ストレート部形成部と上記コーン状部形成部との境界部を含む所定範囲が内側になだらかに倒れた内倒れ状態になるように成形する金属板成形型と、
上記Ｕ字状金属板から上記金属管を成形する一対の割型を有する金属管成形型とを備え、
上記金属管成形型は、上記一対の割型として、上記金属板の湾曲部を受ける円弧状成形面を有する第１割型と、該第１割型で受けられた上記金属板の相対する側壁各々の端部に当接し該第１割型に向かって相対的に接近していくことにより、上記相対する側壁を両外側に膨出変形させ上記第１割型の円弧状成形面と相俟って上記金属管を成形する円弧状成形面を有する第２割型とを備えていることを特徴とする。
【００２１】
この製造装置によれば、上記製法を実施して、真円度の高い金属管を得ることができる。
【００２２】
上記製造装置の一実施形態では、上記金属板成形型として、上記金属平板を、断面Ｕ字状に曲げてＵ字状金属板に成形する第１成形型と、該第１成形型によって成形されたＵ字状金属板を上記相対する側壁各々の上記境界部を含む所定範囲が上記内倒れ状態になるように成形する第２成形型とを備えている。これによれば、成形型の構造を複雑にすることなく、上記境界部を確実に内倒れ状態にすることができる。
【００２３】
上記製造装置の一実施形態では、上記金属板成形型は、上記金属管成形型の上記両割型を接近させていったときに、上記Ｕ字状金属板の相対する側壁各々の端部が、上記第２割型の円弧状成形面に案内されて該成形面の最奥部において上記相対する側壁の端部が該側壁全長にわたって突き合わせ状態になり、しかる後に上記両割型のさらなる接近によって上記相対する側壁が両外側に膨出して上記金属管が成形されるように、上記Ｕ字状金属板の相対する側壁各々の上記境界部を含む所定範囲を内倒れ状態に成形する。これによれば、真円度の高い金属管を得ることが容易になる。
【００２４】
上記製造装置の一実施形態では、上記コーン状部は上記ストレート部に続いて管径が漸次縮小するように変化している。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ストレート部とこれに続くコーン状部を有する金属管を、ストレート部形成部とこれに続くコーン状部形成部を有する金属平板から製造するにあたり、上記金属平板からＵ曲げ成形によってＵ字状金属板を得るとともに、このＵ字状金属板の相対する側壁各々のストレート部形成部とコーン状部形成部との境界部を含む所定範囲が内倒れ状態になるようにし、しかる後、円弧状成形面を有する一対の割型で当該Ｕ字状金属板をＯ曲げ成形するようにしたから、座屈等が欠陥がない真円度が高い金属管を得ることが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】金属管の断面図。
【図２】金属平板の一部を示す平面図。
【図３】金属管の一部を示す断面図。
【図４】金属平板から金属管を得るまでの断面形状の変化を示す図。
【図５】Ｕ字状金属板を得る第１成形型の型開き状態の斜視図。
【図６】Ｕ字状金属板の側壁の一部を内倒れ状態にする第２成形型の型開き状態の斜視図。
【図７】第２成形型の形閉じ状態の斜視図。
【図８】第２成形型のダイの成形面形状を示す斜視図。
【図９】参考形態に係るダイの成形面形状を示す斜視図。
【図１０】第２成形型によるＵ字状金属板の成形途中段階の状態を示す断面図。
【図１１】第２成形型によるＵ字状金属板の成形最終段階の状態を示す断面図。
【図１２】金属管成形型の型開き状態の斜視図。
【図１３】金属管成形型の型閉じ状態の斜視図。
【図１４】金属管成形型によるＯ曲げの途中段階を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２８】
図１に本発明に係る方法及び装置によって得る金属管１の一例を示す。この金属管１は、両端部に管径が一定になったストレート部２を有し、該ストレート部２に続いて金属管１の中央部に向かって延びる管径が漸次縮小するように変化したコーン状部３を有し、該コーン状部３は金属管１の中央部の管径が一定になったストレート部４に続いている。
【００２９】
図２に金属管１を得る素材としての金属平板５の一部を示す。この金属平板５は、金属管１のストレート部２を形成するための板幅が略一定になったストレート部形成部６と、該ストレート部形成部６に続く、金属管１のコーン状部３を形成するための板幅が漸次縮小するように変化したコーン状部形成部７と、該コーン状部形成部７に続く、金属管１の中央のストレート部４を形成するための板幅が略一定になったストレート部形成部８とを有する。図示は省略したが、ストレート部形成部６及びコーン状部形成部７は中央のストレート部形成部８を挟んでその両側に対称形に設けられている。
【００３０】
図４に示すように、本実施形態では、金属平板５から、Ｕ曲げ工程Ａ、予備成形工程Ｂ及びＯ曲げ工程Ｃを順に行なうことによって金属管１を成形する。
【００３１】
＜Ｕ曲げ工程＞
Ｕ曲げ工程Ａでは、図５に示す第１成形型２１を用いて、金属平板５から断面Ｕ字状の金属板２２を成形する。第１成形型２１において、２３はパンチ、２４はダイであり、各々パンチプレート２５、ダイホルダ２６に取り付けられている。ダイ２４の上に金属平板５を搬入し、パンチ２３を下降させることにより、金属平板５を断面Ｕ字状に曲げて、湾曲部２７と該湾曲部２７に続く相対する側壁２８を有するＵ字状金属板２２を得る。得られたＵ字状金属板２２は、スプリングバックにより、相対する側壁２８の間隔が端部に行くほど広くなった拡開形状になっている。
【００３２】
＜予備成形工程＞
予備成形工程Ｂでは、図６に示す第２成形型３１を用いて、Ｕ字状金属板２２の拡開形状になっている相対する側壁２８を互いに内側に傾斜させるとともに、部分的に内側への倒れが大きくなった内倒れ部３２を形成する。第２成形型３１において、３３はＵ字状金属板２２を受ける円弧状受け部３３ａを有する受けダイ、３４はＵ字状金属板２２の側壁２８に部分的な内倒れ加工を施す加工ダイ、３５は加工ダイ３４が取り付けられたダイプレートである。
【００３３】
加工ダイ３４の凹加工面の形状は略三角形状であって、その開口端側から順に、相対する誘い込み部３６、該誘い込み部３６に続く相対する第１傾斜部３７、並びに該第１傾斜部３７続く相対する第２傾斜部３８を備えている。相対する第２傾斜部３８はＶ字状の最奥部３９を形成するように端部で繋がっている。
【００３４】
Ｕ字状金属板２２を受けダイ３３に受け、加工ダイ３４を下降させると、Ｕ字状金属板２２の相対する側壁２８が誘い込み部３６の間から加工ダイ３４の凹部に入る。加工ダイ３４の下降が進むと、両側壁２８の端部が第１傾斜部３７に当接し、該第１傾斜部３７に案内されて第２傾斜部３８に進む。そして、両側壁２８の端部は、第２傾斜部３８を経てＶ字状の最奥部３９に至り、該最奥部において突き合わせ状態になる。
【００３５】
この突き合わせ後の加工ダイ３４のさらなる下降により、図７に示すように、Ｕ字状金属板２２は、その両側壁２８が第１傾斜部３７及び第２傾斜部３８に当接するように両外側へ膨出変形する。これにより、Ｕ字状金属板２２は、脱型後にスプリングバックがあっても、基本的には、相対する側壁２８が互いに内側に傾斜した形になる。
【００３６】
ここに、図８に第１傾斜部３７及び第２傾斜部３８の具体的な構成を示すように、第１傾斜部３７に関しては、相対する側壁２８のストレート部形成部６に対応する部分からコーン状部形成部７に対応する部分に至るまで、その傾斜角度は実質的には同じである。
【００３７】
これに対して、第２傾斜部３８に関しては、ストレート部形成部６に対応する第２傾斜部３８ａとコーン状部形成部７に対応する第２傾斜部３８ｂは、各々の傾斜角度が相違する。すなわち、ダイ受け３３の上面を基準とする傾斜角度は、ストレート部形成部６に対応する第２傾斜部３８ａの方が、コーン状部形成部７に対応する第２傾斜部３８ｂよりも小さくなっている。そして、ストレート部形成部６とコーン状部形成部７の境界部１０に対応する部位からコーン状部形成部７側にいくに従って、上記傾斜角度が漸次大きくなるように変化している。
【００３８】
すなわち、第２傾斜部３８は、境界部１０を含む所定範囲、本実施形態では、ストレート部形成部６から境界部１０を経てコーン状部形成部７にかかる範囲に対応する部分の傾斜角度が、該部分に続くコーン状部形成部７に対応する部分の傾斜角度よりも小さくなっている。
【００３９】
第２傾斜部３８の傾斜角度を上述の如く変化させたことにより、加工ダイ３４の開口面を基準とする最奥部３９の深さも、上記境界部１０に対応する部位で変化している。すなわち、加工ダイ３４の上記境界部１０を含む所定範囲に対応する部分では、該部分に続くコーン状部形成部７の上記境界部１０近傍に対応する部分よりも、最奥部３９が浅くなっている。
【００４０】
図９は参考形態を示す。この参考形態では、第１傾斜部３７だけでなく、第２傾斜部３８についても、ストレート部形成部６に対応する部分からコーン状部形成部７に対応する部分に至るまで、その傾斜角度が実質的に同じになっている。このケースでは、以下に述べる実施形態に係る効果は得られない。
【００４１】
本実施形態では、第２傾斜部３８の傾斜角度を上述の如く変化させたことにより、以下の効果が得られる。
【００４２】
図１０に示すように、Ｕ字状金属板２２をダイ受け３３に受けた状態で加工ダイ３４を下降させると、相対する側壁２８の端部が相対する第２傾斜部３８に案内されて加工ダイ３４の最奥部に向かう。側壁２８の上記境界部１０を含む所定範囲は、傾斜角度が小さい第２傾斜部３８ａに案内されるから、傾斜角度が大きい第２傾斜部３８ｂに案内されるコーン状部形成部７よりも、内側へ倒れた状態になる。
【００４３】
そして、相対する側壁２８の上記境界部１０を含む所定範囲の端部は、傾斜角度が小さい第２傾斜部３８ａによって形成された最奥部３９ａにおいて突き合わせ状態になる。このとき、相対する側壁２８の上記所定範囲に続くコーン状部形成部７の端部は、傾斜角度が大きい第２傾斜部３８ｂによって形成された最奥部３９ｂに当接した状態になる。このコーン状部形成部７の端部は、加工ダイ３４のさらなる下降によって、図１１に示すように、最奥部３９ｂにおいて突き合わせ状態になる。
【００４４】
上記状態で加工ダイ３４がさらに下降すると、相対する側壁２８が全体的に両外側に膨出変形して、第１傾斜部３７及び第２傾斜部３８ａ，３８ｂに押し当てられる。
【００４５】
側壁２８の上記境界部１０を含む所定範囲は、傾斜角度が小さい第２傾斜部３８ａに押し当てられているから、脱型後においても、傾斜角度が大きい第２傾斜部３８ｂに押し当てられたコーン状部形成部７よりも、内側に倒れた状態になる。すなわち、側壁２８の上記境界部１０を含む所定範囲は、図４（Ｂ）に示す内側になだらかに倒れた内倒れ部３２になる。
【００４６】
＜Ｏ曲げ工程＞
Ｏ曲げ工程Ｃでは、図１２に示す一対の割型を有する金属管成形型４１を用いて、上記予備成形がされたＵ字状金属板２２から断面Ｏ字状の金属管１を成形する。金属管成形型４１において、４２はＵ字状金属板２２を受ける第１割型である。４３は第１割型４２に向かって接近していくことにより、第１割型４２と相俟って、Ｕ字状金属板２２から金属管１を成形する第２割型である。両割型４２，４３は、金属管１を成形するための円弧状成形面４４，４５を有する。第２割型４３はダイプレート４６に取り付けられている。
【００４７】
Ｕ字状金属板２２の湾曲部２７を第１割型４２の円弧状成形面４４に受け、第２割型４３を下降させると、該第２割型４３の円弧状成形面４４がＵ字状金属板２２の相対する側壁２８の端部に当接する。そして、第２割型４３のさらなる下降により、上記相対する側壁２８が両外側に膨出変形し、図１３に示すように、両割型４２，４３が合わさることにより、金属管１が形成される。
【００４８】
以下、図１４を参照して具体的に説明する。第２割型４３が下降すると、その円弧状成形面４５がＵ字状金属板２２の相対する側壁２８の端部に当接する。第２割型４３のさらなる下降に伴って、相対する側壁２８の端部は第２割型４３の円弧状成形面４５に案内され該成形面４５の最奥部に向かって移動し、この移動に伴って内側に撓んで行く。
【００４９】
ここに、Ｕ字状金属板２２の相対する側壁２８の上記境界部１０を含む所定範囲は内倒れ状態になっている。従って、コーン状部形成部７の端部が上記成形面４５の最奥部において突き合わせ状態になる前に、上記境界部１０を含む所定範囲の端部が突き合わせ状態になる（図１４に実線で示す状態）。
【００５０】
そうして、コーン状部形成部７の端部が上記成形面４５の最奥部において突き合わせ状態になる過程で、上記境界部１０を含む所定範囲の内倒れが零になるように側壁２８が矯正される。これにより、相対する側壁２８の端部が側壁全長にわたって上記成形面４５の最奥部において突き合わされた状態になる。
【００５１】
このように側壁２８の端部が上記境界部１０を含めて全長にわたって突き合わせ状態になった後、第２割型４３がさらに下降していくことにより、Ｕ字状金属板２２は、相対する側壁２８が両外側へ膨出変形していく。相対する側壁２８の端部が全長にわたって突き合わせ状態になっているから、上記境界部１０と他の部分の曲げ強度に多少の差があっても、相対する側壁２８が両外側に膨出変形する過程で上記境界部１０からその両側に応力が分散される。そのため、相対する側壁２８が、歪むことなく、全体にわたって均等に膨出変形する。よって、真円度の高い金属管１が得られる。
【００５２】
＜その他＞
上記Ｕ曲げ工程においてパンチ２３とダイ２４によって金属平板５からＵ字状金属板２２を成形した後、Ｕ字状金属板２２の相対する側壁２８を金型で両側から押圧することによって、Ｕ字状金属板２２の相対する側壁２８の境界部１０を含む所定範囲が内倒れ状態になるようにしてもよい。
【００５３】
金属平板５の段階で、該金属平板５の境界部１０を含む所定範囲に上記内倒れ部３２となる膨出部を成形し、しかる後に、該金属平板５を断面Ｕ字状に曲げてＵ字状金属板２２を形成するようにしてもよい。
【００５４】
上記実施形態はストレート部２と管径が漸次縮小したコーン状部３との境界部において金属管の真円度が低下しないようにする例であるが、これに限らず、ストレート部と管径が漸次拡大したコーン状部との境界部において金属管の真円度が低くなるケースにおいても、同様の手法で真円度を高めることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  金属管
２  ストレート部
３  コーン状部
６  ストレート部形成部
７  コーン状部形成部
１０  境界部
２１  第１成形型
２２  Ｕ字状金属板
２７  湾曲部
２８  側壁
３１  第２成形型
３２  内倒れ部
４１  金属管成形型
４２  第１割型
４３  第２割型
４４  円弧状成形面
４５  円弧状成形面
【図１】
2018079494.tif 000003
【図２】
2018079494.tif 000004
【図３】
2018079494.tif 000005
【図４】
2018079494.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018079494.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2018079494.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年2月23日(2018.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
ここに開示する金属管の製造方法は、管径が略一定になったストレート部と、該ストレート部に続く、管径が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部とを有する金属管を製造する方法であって、
上記ストレート部を形成する板幅が略一定になったストレート部形成部と、該ストレート部形成部に続く、上記コーン状部を形成する板幅が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部形成部とを有する金属平板を準備する工程と、
上記金属平板を断面Ｕ字状に曲げて湾曲部と該湾曲部に続く相対する側壁を有するＵ字状金属板に成形し、且つ上記相対する両側壁各々の上記ストレート部形成部と上記コーン状部形成部との境界部を含む所定範囲が上記コーン状部形成部における当該所定範囲に続く他の部分よりも内側になだらかに倒れた内倒れ状態になるように成形する工程と、
上記Ｕ字状金属板の湾曲部を、各々上記金属管を成形するための円弧状成形面を有する一対の割型のうちの一方の割型の円弧状成形面で受け、他方の割型の円弧状成形面を上記相対する側壁各々の端部に当接させ、当該両割型に接近させていくことにより、上記相対する側壁を両外側に膨出変形させて上記両割型の円弧状成形面に当接させる工程とを備えていることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
ここに、Ｕ字状金属板の相対する側壁のストレート部形成部とコーン状部形成部の境界部を含む所定範囲は他の部分、すなわち、上記コーン状部形成部における当該所定範囲に続く他の部分に比して内倒れ状態になっている。従って、相対する側壁の他の部分の端部が他方の割型の成形面の最奥部において突き合わせ状態になる前に、上記境界部を含む所定範囲の端部が突き合わせ状態になる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
すなわち、この製造装置は、管径が略一定になったストレート部と、該ストレート部に続く、管径が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部とを有する金属管を、上記ストレート部を形成する板幅が略一定になったストレート部形成部と、該ストレート部形成部に続く、上記コーン状部を形成する板幅が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部形成部とを有する金属平板から製造する装置であって、
上記金属平板を断面Ｕ字状に曲げて湾曲部と該湾曲部に続く相対する側壁を有するＵ字状金属板に成形し、且つ上記相対する側壁各々の上記ストレート部形成部と上記コーン状部形成部との境界部を含む所定範囲が上記コーン状部形成部における当該所定範囲に続く他の部分よりも内側になだらかに倒れた内倒れ状態になるように成形する金属板成形型と、
上記Ｕ字状金属板から上記金属管を成形する一対の割型を有する金属管成形型とを備え、
上記金属管成形型は、上記一対の割型として、上記金属板の湾曲部を受ける円弧状成形面を有する第１割型と、該第１割型で受けられた上記金属板の相対する側壁各々の端部に当接し該第１割型に向かって相対的に接近していくことにより、上記相対する側壁を両外側に膨出変形させ上記第１割型の円弧状成形面と相俟って上記金属管を成形する円弧状成形面を有する第２割型とを備えていることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管径が略一定になったストレート部と、該ストレート部に続く、管径が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部とを有する金属管の製造方法であって、
上記ストレート部を形成する板幅が略一定になったストレート部形成部と、該ストレート部形成部に続く、上記コーン状部を形成する板幅が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部形成部とを有する金属平板を準備する工程と、
上記金属平板を断面Ｕ字状に曲げて湾曲部と該湾曲部に続く相対する側壁を有するＵ字状金属板に成形し、且つ上記相対する側壁各々の上記ストレート部形成部と上記コーン状部形成部との境界部を含む所定範囲が上記コーン状部形成部における当該所定範囲に続く他の部分よりも内側になだらかに倒れた内倒れ状態になるように成形する工程と、
上記Ｕ字状金属板の湾曲部を、各々上記金属管を成形するための円弧状成形面を有する一対の割型のうちの一方の割型の円弧状成形面で受け、他方の割型の円弧状成形面を上記相対する側壁各々の端部に当接させ、当該両割型に接近させていくことにより、上記相対する側壁を両外側に膨出変形させて上記両割型の円弧状成形面に当接させる工程とを備えていることを特徴とする金属管の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
上記金属平板を第１成形型によって断面Ｕ字状に曲げてＵ字状金属板に成形した後、該Ｕ字状金属板を第２成形型によって上記相対する側壁各々の上記境界部が上記内倒れ状態になるように成形することを特徴とする金属管の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
上記両割型を接近させていったときに、上記Ｕ字状金属板の相対する側壁各々の端部が、上記他方の割型の円弧状成形面に案内されて該成形面の最奥部において上記相対する側壁の端部が該側壁全長にわたって突き合わせ状態になる過程を有し、
上記過程の後、上記両割型のさらなる接近によって上記相対する側壁が両外側に膨出変形して上記金属管が成形されることを特徴とする金属管の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
上記コーン状部は上記ストレート部に続いて管径が漸次縮小するように変化していることを特徴とする金属管の製造方法。
【請求項５】
管径が略一定になったストレート部と、該ストレート部に続く、管径が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部とを有する金属管を、上記ストレート部を形成する板幅が略一定になったストレート部形成部と、該ストレート部形成部に続く、上記コーン状部を形成する板幅が漸次拡大又は縮小するように変化したコーン状部形成部とを有する金属平板から製造する金属管の製造装置であって、
上記金属平板を断面Ｕ字状に曲げて湾曲部と該湾曲部に続く相対する側壁を有するＵ字状金属板に成形し、且つ上記相対する側壁各々の上記ストレート部形成部と上記コーン状部形成部との境界部を含む所定範囲が上記コーン状部形成部における当該所定範囲に続く他の部分よりも内側になだらかに倒れた内倒れ状態になるように成形する金属板成形型と、
上記Ｕ字状金属板から上記金属管を成形する一対の割型を有する金属管成形型とを備え、
上記金属管成形型は、上記一対の割型として、上記金属板の湾曲部を受ける円弧状成形面を有する第１割型と、該第１割型で受けられた上記金属板の相対する側壁各々の端部に当接し該第１割型に向かって相対的に接近していくことにより、上記相対する側壁を両外側に膨出変形させ上記第１割型の円弧状成形面と相俟って上記金属管を成形する円弧状成形面を有する第２割型とを備えていることを特徴とする金属管の製造装置。
【請求項６】
請求項５において、
上記金属板成形型として、上記金属平板を、断面Ｕ字状に曲げてＵ字状金属板に成形する第１成形型と、該第１成形型によって成形されたＵ字状金属板を上記相対する側壁各々の上記境界部を含む所定範囲が上記内倒れ状態になるように成形する第２成形型とを備えていることを特徴とする金属管の製造装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６において、
上記金属板成形型は、上記金属管成形型の上記両割型を接近させていったときに、上記Ｕ字状金属板の相対する側壁各々の端部が、上記第２割型の円弧状成形面に案内されて該成形面の最奥部において上記相対する側壁の端部が該側壁全長にわたって突き合わせ状態になり、しかる後に上記両割型のさらなる接近によって上記相対する側壁が両外側に膨出して上記金属管が成形されるように、上記Ｕ字状金属板の相対する側壁各々の上記境界部を含む所定範囲を内倒れ状態に成形することを特徴とする金属管の製造装置。
【請求項８】
請求項５乃至請求項７のいずれか一において、
上記コーン状部は上記ストレート部に続いて管径が漸次縮小するように変化していることを特徴とする金属管の製造装置。