(57)【要約】【課題】  薄肉厚の角パイプを従来と同じ方法で曲げると、肉厚が薄く、縦横寸法が大きくなるにつれて、角パイプ内側にシワが寄ったり、あるいは外側に割れが生じ、良好に曲げることが困難になっていく。また、標準肉厚角パイプにおいても、曲げ半径が小さいと、シワや割れが生じやすくなり、曲げ限界半径が大きくせざるを得なく、レイアウト設計の自由度を狭めてしまう。【解決手段】  角パイプ外周部に金属板を接着する。これにより、薄肉厚または縦横寸法の大きい角パイプ曲げ加工や小曲げ半径の曲げ加工においても、良好な曲げ加工を行うことができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
角パイプの曲げ工程において、曲げの外周側と共に曲げの内周側にも金属板を接着した状態で角パイプを内周内側に曲げることを特徴とする角パイプの曲げ方法。
【請求項２】
外周側に接着した金属板の厚さは、内周側に接着した金属板の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項１記載の角パイプの曲げ方法。
【請求項３】
曲げの外周側と曲げの内周側のほか、曲げの側面側にも金属板を接着し、
角パイプの４面に金属板を接着した状態で角パイプを内周内側に曲げることを特徴とする角パイプの曲げ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に流体経路として用いられる角パイプや、通信用機器の電磁波伝送経路として用いられる角パイプ（矩形導波管）の曲げ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星では、通信機器間の電波を伝達する経路として多くの矩形導波管が用いられている。この導波管は、電波を伝播する矩形の金属パイプと導波管をつなぐフランジから構成される。
通常、複数本の導波管が通信機器間をつなぐために使われており、人工衛星の規模により数１０本から１０００本を超える導波管が用いられる。導波管は主に軽量なアルミ合金を素材としているが、人工衛星質量に占める割合は５％に達する場合があり、導波管を軽量化することが人工衛星の軽量化にも繋がる。人工衛星の軽量化のためには、肉厚の薄い薄肉素管（角パイプ形状）を使用することが有効である。
通信機器間をつなぐためには、任意の角度に導波管を曲げる必要がある。矩形導波管の縦横寸法は電波を効率よく伝達するために重要であり、曲げ部で縦横寸法が変化したり、割れやシワがよってはならない。このような縦横寸法の変化や、割れ、シワを防ぐ方法として、角パイプを曲げる前にパイプの曲げる外側面に補強材を接着してから曲げる折り曲げパイプの製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２５３７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
薄肉厚の角パイプを従来と同じように、パイプの補強方法としてパイプ内部の充填やマンドレルによるパイプ内部の補強のみで曲げると、内側にシワが寄ったり、外側に割れが生じたり、良好に曲げることが困難である。また、標準的な肉厚の角パイプにおいても、縦横寸法に対して曲げ半径が小さいと、シワや割れが生じやすくなり、曲げ限界半径を小さくできない。
また、特許文献１に開示されているような曲げの外側に補強材を接着する方法においても、薄肉厚の角パイプ、縦横寸法に対して曲げ半径が小さい角パイプでは、内側に生じるシワの発生は防止できないという課題があった。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、薄肉厚の角パイプ曲げ加工時及び小曲げ半径の角パイプ曲げ加工時の割れやシワの発生を抑制する角パイプ曲げ方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による角パイプの曲げ方法は、角パイプの曲げ工程において、曲げの外周側と共に曲げの内周側にも金属板を接着した状態で角パイプを内周内側に曲げるようにした。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、金属板を角パイプの曲げ方向の面に接着することにより、曲げ外側では伸びが一様になり、内側ではシワを押さえる効果があるため、シワや割れの発生を抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明の実施の形態１による、素管の加工方法を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態２による、素管の加工方法を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態３による、素管の加工方法を示す図である。
【図４】従来の素管の加工方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
従来から行われている加工前の管（以下、素管ともいう）の加工方法について説明する。
図４（ａ）は、プレス曲げ方式と呼ばれる曲げ方法を示した図である。支持型４は回転自由な固定軸５により固定されている。支持型４の上に、充填材３を取り付けた角パイプ１をあてる。曲げ型６が圧縮機７により押され、角パイプ１の曲げ形状が成形される。曲げ加工後は、充填材３を除去する。
図４（ｂ）は、引き曲げ方式と呼ばれる曲げ方法を示した図である。締付型８により、角パイプ１を固定する。締付型８は固定軸９により回転できるようになっており、締付型８を回転させることにより、締付型８の円形形状に沿って角パイプ１を曲げる。方形形状が変形しないように、マンドレル１０を角パイプ１内部に挿入ながら曲げを行う。
上記のような曲げ方法では、薄肉になるほどシワや割れが生じやすいという問題がある。また、できる限り曲げ半径を小さくすることによって、レイアウト設計の自由度が高くなるが、曲げ半径が小さい程、割れやシワが生じやすくなるという問題がある。
【０００９】
実施の形態１．
図１を用いて、実施の形態１による、角パイプの曲げ方法を説明する。
曲げ加工を実施する前に角パイプ１には、０．５〜１ｍｍ程度の薄いアルミ材等を材料とする金属板２を接着剤により全面あるいは局所的に貼り付ける。角パイプ１の内部には管の形状の変形を防ぐため、充填材３を詰めておく。  
【００１０】
曲げ加工を行う角パイプ１として、口径は９．５ｍｍ×１９ｍｍ、肉厚が０．６４ｍｍのアルミ合金（６０６１材）を用い、あらかじめ３９９〜４２７℃、１時間の完全焼き鈍し処理を行ったものを用いた。本願の関わる角パイプ１の仕様としては、特に限定するものではないが、口径寸法としては一辺１０〜７０ｍｍの範囲であり、肉厚は０．５〜２．０ｍｍのアルミ合金を対象とする。
実施の形態１では、先ず、上記角パイプ１の曲げ方向の両側に厚さ０．５〜１ｍｍ程度の金属板２を貼り付ける。図１（ａ）に示すように曲げの外周側と共に曲げの内周側にも金属板２を貼り付ける。ここでは、材質はアルミ合金（５０５２Ｐ−Ｈ３４）を用いた。金属板２の寸法としては、短片長を角パイプ１の幅より０．２ｍｍ短くし、長辺長さは特に限定するものではないが、曲げ長さの２倍以上が望ましく、ここでは各パイプ全長と同じ長さとした。貼り付ける接着剤は、エポキシ系接着剤を用いた。強力な接着材では後で剥がしにくくなるため、適度な強度の接着剤を選定した。
次に角パイプに充填材３を詰める。充填材は、厚さ０．２ｍｍのステンレス板を重ねて、角パイプよりわずかに小さい縦横寸法にして使用した。
このように各パイプ１の曲げ加工前処理を施した後に、角パイプを内周内側に曲げる。角パイプを内周内側に曲げる方法は図４（ａ）で説明したプレス曲げと呼ばれる方式である。内側に曲げたときの曲げＲ（半径）は４５ｍｍから８５ｍｍ程度である。
【００１１】
図１（ｂ）では、引き曲げ方式で曲げる方法を示す。使用する角パイプ１及び、金属板２、接着方法等は図１（ａ）のプレス曲げ方式の場合と同じである。
【００１２】
このように、金属板を角パイプの曲げ方向の両面に接着することにより、曲げ外側では伸びが一様になり、内側ではシワを押さえる効果があるため、シワや割れの発生を抑制することができるようになる。
【００１３】
実施の形態２．
次に、図２を用いて、実施の形態２による角パイプの曲げ方法を説明する。
図２（ａ）に実施の形態１により曲げた場合の、角パイプ１の形状を示す。金属板２の効果により、各パイプ１の曲げ内側の圧縮が抑制され、曲げ外側の伸びが抑制されるため、パイプ端面は通常角度がついた形状となる。角パイプ１の形状、厚さ、材料等の特性により、内側の圧縮と外側の伸びのバランスがよければ、内側のシワや外側の割れは発生しないが、どちらかに偏ると、内側にシワがなくても、外側に割れが発生したり、外側に割れがなくても内側にシワが発生したりすることがある。
図２（ｂ）に実施の形態２を示す。金属板２の厚さと異なる、厚い金属板１１を対面に貼ることにより、内側の圧縮と外側の伸びのバランスを取ることができる。この図では厚い金属板１１を曲げ外側に貼り付けている。角パイプ１の外側が伸びすぎて割れが発生してしまう場合に、外側の金属板を厚くすることにより、外側の伸びを抑制することができる。このため角パイプ１の端面は更に角度の付いた形状となるが、外側の割れの発生を防ぐことができるようになる。金属板を貼り付けた後の曲げ方法については、上記実施例１と同様である。
【００１４】
実施の形態３．
図３を用いて、実施の形態３による角パイプの曲げ方法を説明する。
発明を実施するための形態１、２は曲げ方向の２面だけに金属板２を貼り付けたが、実施の形態３では、曲げ方向の側面にあたる角パイプの側面側両面にも金属板２を貼り付ける。角パイプ１の形状、厚さ、材料等の特性によっては、曲げ方向に直角な面にもシワ、割れが発生する可能性がある。角パイプ１の４辺全面に金属板２を貼ることにより、曲げ方向に直角な面の割れ、シワの発生も抑制することが可能となる。なお、金属板２を貼り付けた後の曲げ方法については、上記実施例１と同様である。
【符号の説明】
【００１５】
１ 角パイプ、２ 金属板、３ 充填材、４ 支持型、５固定軸、６ 曲げ型、７ 圧縮機、８ 締付型、９ 固定軸、１０ マンドレル、１１ 厚い金属板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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