(57)【要約】【課題】螺旋溝付管の製造において、螺旋溝の深さを深くした場合においても、谷部における板厚の減少率が少ない螺旋溝付管の製造方法とその製造装置を提供する。【解決手段】管５に螺旋溝を成形する複数の成形ロールが、その管壁に管５の外周部から求心方向へ押し付けられるとともに、前記管５と相対的に、該管５の周方向に回転及び管軸Ｘ−Ｘ方向に移動されることにより製造される螺旋溝付管の製造方法において、前記管５に、その管軸Ｘ−Ｘ方向への圧縮荷重を付与した状態で前記螺旋溝を成形する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管に螺旋溝を成形する複数の成形ロールが、その管壁に管の外周部から求心方向へ押し付けられるとともに、前記管と相対的に、該管の周方向に回転及び管軸方向に移動されることにより製造される螺旋溝付管の製造方法において、
前記管に、その管軸方向への圧縮荷重を付与した状態で前記螺旋溝を成形することを特徴とする螺旋溝付管の製造方法。
【請求項２】
前記管と成形ロールとの相対的な回転及び管軸方向の移動に追従して、前記成形ロールの回転面が方向自在に変化することを特徴とする請求項１記載の螺旋溝付管の製造方法。
【請求項３】
前記螺旋溝を複数パスに分けて成形し、１回又は複数パス毎に前記成形ロールの管の求心方向への押し付け量を、漸次大きく設定していくことにより、前記螺旋溝を逐次的に成形することを特徴とする請求項１又は２記載の螺旋溝付管の製造方法。
【請求項４】
１パス目は、前記管と成形ロールとの相対的な回転及び管軸方向の移動を駆動制御し、
２パス目以降は、前記管と成形ロールとの相対的な管軸方向の移動を駆動制御しないことを特徴とする請求項３記載の螺旋溝付管の製造方法。
【請求項５】
管に螺旋溝を成形する複数の成形ロールが、その管壁に管の外周部から求心方向へ押し付けられるとともに、前記管と相対的に、該管の周方向に回転及び管軸方向に移動されることにより製造される螺旋溝付管の製造装置において、
前記管と成形ロールとの相対的な回転及び管軸方向の移動を駆動制御する手段と、
前記管に、その管軸方向への圧縮荷重を付与する押圧手段を備えることを特徴とする螺旋溝付管の製造装置。
【請求項６】
前記成形ロールとして、その回転面が方向自在に変化可能な成形ロールを用いたことを特徴とする請求項５記載の螺旋溝付管の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は螺旋溝付管の製造方法およびその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の内燃機関から放出される排気ガスの熱回収や放熱を効率的に行うために、内燃機関に接続される排気管や排気熱交換器の一部品として、螺旋溝付管が用いられる場合がある。
【０００３】
この螺旋溝付管の製造方法として、管壁を凹ませるよう、複数の成形ロールを管壁に加圧した状態で、管を回転させつつ成形ロールを管軸に沿って一定速度で移動させることにより、管に所定のピッチ及びリード角で螺旋溝を成形する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。以下、これを従来技術１とする。
【特許文献１】特開昭６１−２０９７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来技術１の製造方法においては、管壁を凹ませる圧延加工により螺旋溝付管を製造するため、図１２（ｂ）に示すように、形成された螺旋溝１０１の谷部１０２における板厚Ｄ１は、管素材の板厚に対して減少する。すなわち、図１１の破線Ａに示すように、山部１０４の外径と谷部１０２の外径との差（以下、溝の深さという）Ｈ１が大きく（深く）なる程、管素材の板厚に対する谷部１０２における板厚Ｄ１の減少率が大きくなる。このような、板厚の減少率が大きくなる製造方法においては、溝の深さＨ１を大きく（深く）することが困難であるという問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、前記の減少率を前記従来技術１の製造方法に比べて少なくし、溝の深い螺旋溝付管を製造できる螺旋溝付管の製造方法およびその製造装置を提供することを目的とするものである。
【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、請求項１記載の発明は、管に螺旋溝を成形する複数の成形ロールが、その管壁に管の外周部から求心方向へ押し付けられるとともに、前記管と相対的に、該管の周方向に回転及び管軸方向に移動されることにより製造される螺旋溝付管の製造方法において、
前記管に、その管軸方向への圧縮荷重を付与した状態で前記螺旋溝を成形することを特徴とする螺旋溝付管の製造方法である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の螺旋溝付管の製造方法において、前記管と成形ロールとの相対的な回転及び管軸方向の移動に追従して、前記成形ロールの回転面が方向自在に変化することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の螺旋溝付管の製造方法において、前記螺旋溝を複数パスに分けて成形し、１回又は複数パス毎に前記成形ロールの管の求心方向への押し付け量を、漸次大きく設定していくことにより、前記螺旋溝を逐次的に成形することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の螺旋溝付管の製造方法において、１パス目は、前記管と成形ロールとの相対的な回転及び管軸方向の移動を駆動制御し、
２パス目以降は、前記管と成形ロールとの相対的な管軸方向の移動を駆動制御しないことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５記載の発明は、管に螺旋溝を成形する複数の成形ロールが、その管壁に管の外周部から求心方向へ押し付けられるとともに、前記管と相対的に、該管の周方向に回転及び管軸方向に移動されることにより製造される螺旋溝付管の製造装置において、
前記管と成形ロールとの相対的な回転及び管軸方向の移動を駆動制御する手段と、
前記管に、その管軸方向への圧縮荷重を付与する押圧手段を備えることを特徴とする螺旋溝付管の製造装置である。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の螺旋溝付管の製造装置において、前記成形ロールとして、その回転面が方向自在に変化可能な成形ロールを用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、管に、その管軸方向への圧縮荷重を付与した状態で螺旋溝を成形することにより、管に従来技術１と同様の圧延加工に加えて、曲げ加工も施される。これにより、前記従来技術１の製造方法と比較して、谷部の溝の深さに対する板厚の減少率を低減することができる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明によれば、更に、管と成形ロールとの相対的な回転及び管軸方向の移動に追従して、前記成形ロールの回転面が方向自在に変化することにより、従来技術１と比較して、螺旋溝の形状精度、螺旋溝付管の生産性が向上する。
【００１４】
また、請求項３記載の発明によれば、更に、螺旋溝を複数パスに分けて形成することにより、管の異常変形や座屈等が発生することなく螺旋溝付管を製造できる。
【００１５】
また、成形ロールの回転面を方向自在に変化するようにしたものにおいては、パスが増す毎に螺旋溝のピッチ及びリード角度が漸次変化する場合においても、その変化に追従して成形ロールの回転面が自動的に変化するため、従来技術１と比較して、螺旋溝の形状精度、螺旋溝付管の生産性が向上する。
【００１６】
また、請求項４記載の発明によれば、更に、２パス目以降においては、管と成形ロールとの相対的な管軸方向の移動を制御せず、管と成形ロールとの相対的な回転のみを駆動制御することにより、前パス目の螺旋溝をなぞって成形ロールが移動しながら螺旋溝を成形するため、従来技術１と比較して、螺旋溝の形状精度、螺旋溝付管の生産性が向上する。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、請求項１記載の螺旋溝付管の製造方法を実現できる螺旋溝付管の製造装置を提供できる。
【００１８】
請求項６記載の発明によれば、請求項２記載の螺旋溝付管の製造方法を実現できる螺旋溝付管の製造装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の螺旋溝付管の製造装置１の上面図、図２は、該螺旋溝付管の製造装置１の正面図である。該螺旋溝付管の製造装置１は、ベース２を有し、該ベース２の上に旋盤等の管回転駆動手段３が固設され、該管回転駆動手段３の先部には、チャック４が設けられている。該チャック４は、後述する管５の一端部５ａを保持できるようになっており、該チャック４で管５の一端部５ａを保持して管回転駆動手段３を駆動することにより、管５を、その管軸Ｘ−Ｘを中心として回転させることができるようになっている。
【００２１】
前記管回転駆動手段３の回転速度は、図示しないサーボモータ等により制御できるようになっている。
【００２２】
前記ベース２の上面には、２本のガイド７、７が、前記管５をチャック４に保持させた時におけるその管軸Ｘ−Ｘ（以下、軸Ｘ−Ｘともいう）と並行するように配置して固設されている。
【００２３】
該ガイド７、７上には、成形工具９が軸Ｘ−Ｘ方向へ往復移動可能に設けられている。該成形工具９は、サーボモータ等の成形工具駆動手段１０により、前記ガイド７、７上において往復移動されるようになっており、更に、該成形工具駆動手段１０により、その往復移動の速度が制御されるようになっている。
【００２４】
また、螺旋溝付管の製造装置１には、前記管５の他端部５ｂを、前記管回転駆動手段３側へ向けて押圧する、すなわち、管５を管軸Ｘ−Ｘ方向において押圧する押圧手段１３を有する。該押圧手段１３は、シリンダ１４及び該シリンダ１４のピストンロッド１４ａの先端に連結された保持部材１５Ａと、該保持部材１５Ａに設けられた押圧部材１５から構成されている。
【００２５】
前記シリンダ１４は、軸Ｘ−Ｘに平行してベース２に設けられている。また、前記保持部材１５Ａは、ガイド７、７上に摺動可能に設けられており、シリンダ１４によりピストンロッド１４ａを前後に移動させることにより、保持部材１５Ａを軸Ｘ−Ｘ方向において往復移動させるようになっている。
【００２６】
更に、押圧部材１５は、軸Ｘ−Ｘ上において、前記チャック４と対向するように前記保持部材１５Ａに固設されている。該押圧部材１５には、先細のテーパ部とその大径側において段部が形成されている。前記テーパ部を、管５の他端部５ｂ内に挿入すると、前記テーパ部は、管５の挿入ガイドと管５の調芯機構の役割を果たし、更に、前記段部が他端部５ｂの板厚面に当接することにより、管５を押圧するようになっている。      
【００２７】
次に、前記成形工具９について、図１乃至図５により、詳述する。
成形工具９には、前記ガイド７、７上を移動する台部１８ａを有し、該台部１８ａの両側に立設した支腕１８ｂに環状のフレーム１８が固設されており、該フレーム１８は、台部１８ａの軸Ｘ−Ｘ方向の移動とともに、軸Ｘ−Ｘ方向に移動するが、軸Ｘ−Ｘを中心とする回転は不能に設けられている。更に、該フレーム１８は、前記のように環状に形成されて中央に円形の穴部１９を有し、該穴部１９の中心が軸Ｘ−Ｘ上に位置し、フレーム１８の内外周形状も軸Ｘ−Ｘを中心とする略円形に形成されている。
【００２８】
前記フレーム１８の内周部の前後面には、軸Ｘ−Ｘを中心とする真円状の鍔２０が突設されている。
【００２９】
前記フレーム１８の前後面には、環状の調節板２１、２１が配設されており、該調節板２１、２１の中央には円形の穴部２１ａを有し、その調節板２１、２１の内径が前記鍔２０の外周面に摺動する径に設定されている。調節板２１、２１の外径は、前記フレーム１８の外径と略同径に設定されている。これにより、調節板２１、２１は、軸Ｘ−Ｘを中心として周方向に回動するようになっている。なお、該調節板２１、２１は、フレーム１８とともに軸Ｘ−Ｘ方向に移動する。
【００３０】
前記フレーム１８には、その径方向に貫通する取付孔２２が、フレーム１８の周方向（軸Ｘ−Ｘを中心とする周方向）において９０度の等間隔で４個形成されている。すなわち、軸Ｘ−Ｘを中心とする４つの放射方向Ｙに沿って取付孔２２が形成されている。該取付孔２２は、円筒状に形成されている。
【００３１】
そして、前記各取付孔２２には、成形ロール２３を保持するアーム２４の基部２４ａが挿通されている。この成形ロール２３とアーム２４により成形部２３Ａが構成されている。該アーム２４の基部２４ａは、前記取付孔２２と摺動可能な円筒状に形成され、各アーム２４が図３に示すように、その軸方向（軸Ｘ−Ｘを中心とする放射方向）Ｙに移動可能で、かつ、該アーム２４の軸心を中心とする周方向Ｚに回転が可能になっている。
【００３２】
前記各アーム２４の基部２４ａにおけるフレーム１８内に位置する部分には、図５に示すように、支持孔２５が軸Ｘ−Ｘ方向に沿って貫通形成されている。また、該支持孔２５は、アーム２４の軸方向と直交する方向に、一定長さの長孔で形成されている。
【００３３】
また、前記フレーム１８側には、前記取付孔２２の前後部に位置して案内孔２６が軸Ｘ−Ｘ方向に貫通して形成されている。更に、該案内孔２６は、図３に示すように、軸Ｘ−Ｘを中心とする放射方向（以下、放射方向という）Ｙに長い長孔で形成されている。
【００３４】
また、前記調節板２１には、図３に示すように、調節孔２７が、軸Ｘ−Ｘ方向に貫通して形成されているとともに、該調節孔２７は、前記案内孔２６の長手方向、すなわち、放射方向Ｙに対して傾斜する方向に長い長孔に形成されている。この案内孔２６の長手方向に対する調節孔２７の長手方向の傾斜角度は所望に設定する。
【００３５】
なお、軸Ｘ−Ｘから前記案内孔２６の長手方向の内側端までの距離と、軸Ｘ−Ｘから前記調節孔２７の長手方向の内側端までの距離は略同長に設定されている。また、軸Ｘ−Ｘから前記案内孔２６の長手方向の外側端までの距離と、軸Ｘ−Ｘから前記調節孔２７の長手方向の外側端までの距離は略同長に設定されている。
【００３６】
更に、前記支持孔２５と案内孔２６と調節孔２７の各長手方向と直交する方向の各孔幅は、略同幅に形成されている。
【００３７】
そして、前記各孔２５、２６、２７に共通して１本の略真円断面のピン２８が遊嵌されている。
【００３８】
前記４個のアーム２４の基部２４ａは、図３に示すように、前記の各孔等によって、前記と同様の構成により取り付けられている。すなわち、４個の成形部２３Ａは同一構造になっている。
【００３９】
以上の構成により、図３の状態から調節板２１を時計方向に回動すると、調節板２１に形成された各調節孔２７の傾斜により、各ピン２８がフレーム１８の径方向の外側へ押し移動され、各ピン２８は各案内孔２６にそって外側へ移動する。この各ピン２８の外側の移動により、この各ピン２８が挿通された各アーム２４は各ピン２８とともに放射方向Ｙの外側へ移動される。また、前記のように各アーム２４が外側方向へ移動した状態から調節板２１を前記とは逆の反時計方向に回動すると、前記とは逆の動作により、各アーム２４は放射方向Ｙの内側方向へ移動される。
【００４０】
次に、成形ロール２３について説明する。
前記各アーム２４の内端には、股状の支持部２９が形成されており、該両支持部２９、２９間に成形ロール２３が配置され、支持部２９、２９間に架設した支軸３０により成形ロール２３が、該支軸３０を中心として回転可能に設けられている。
【００４１】
更に、図４に示すように、前記成形ロール２３の支軸３０の軸方向Ｅは、前記ピン２８の軸方向（軸Ｘ−Ｘ方向）に対して所定の角度θ１傾斜しており、その結果、各成形ロール２３の回転面２３ａにリード角θ１を有する。
【００４２】
また、アーム２４は、該アーム２４の基部２４ａに形成した周方向に長い支持孔２５によって、そのアーム２４の軸心を中心として一定の角度内で回動自在（首振りフリー）となっている。すなわち、成形ロール２３の回転面２３ａが、アーム２４の軸を中心として、一定の角度内で方向自在（リード角フリー）となっている。
【００４３】
次に、前記の調節板２１の回転駆動手段について、図３により説明する。
前記支腕１８ｂにはブラケット３１が固設されており、該ブラケット３１に回転軸３２を介してシリンダ３３が揺動可能に備えられている。該シリンダ３３のロッド３４の先部には連結部材３４ａが固設されている。また、前記両調節板２１、２１には連結板３５が固設されている。そして、前記連結部材３４ａと連結板３５をピン３６により回動可能に連結している。また、前記連結板３５と反対側において、両調節板２１、２１が連結部材３７により連結されている。
【００４４】
前記の構成により、シリンダ３３のロッド３４を図３の状態から後退させることにより、前記両調節板２１、２１が時計方向に回動して各アーム２４、すなわち、各成形ロール２３が同時、かつ、同一量外方（軸Ｘ−Ｘから離反する方向）へ移動する。また、この状態からロッド３４を前進させることにより、両調節板２１、２１が反時計方向に回転して、各アーム２４、すなわち、各成形ロール２３が同時、かつ、同一量内側（軸Ｘ−Ｘの求心方向）へ移動する。
【００４５】
次に、上記螺旋溝付管の製造装置１を用いた、螺旋溝付管の製造方法について説明する。
【００４６】
先ず、図６に示すように、成形工具９を螺旋溝成形の開始位置にセットする。このとき、４つの成形部２３Ａの各成形ロール２３は、軸Ｘ−Ｘから放射方向Ｙへ退避（解放）されている。すなわち、成形ロール２３は、４つの成形ロール２３の内端に接する仮想の円形の径が、加工される管５の素管径より拡径する位置に移動されている。また、押圧部材１５は、セットされる管５の内端よりも右側方向へ移動（退避）されている。
【００４７】
次に、図６に示すように、加工前の管５を、成形工具９における各成形ロール２３の内端で形成される空間部を貫通させて、管５の一端部５ａをチャック４により保持する。
【００４８】
次に、押圧手段１３のシリンダ１４を後退作動させて、押圧部材１５を図６の左方向に移動させて、押圧部材１５により管の他端部５ｂを、管５の一端部５ａ方向（図４の左側方向）に一定の圧力で押圧して保持する。これにより、管５は、両端挟持されるとともに管軸Ｘ−Ｘ方向の定圧縮荷重が付与される。
【００４９】
この圧縮荷重に関しては、管５の材質、板厚、直径や、成形する螺旋溝３８の深さに応じて適宜設定する。例えば、管５の材質がステンレス材、管５の板厚が１．２ｍｍ、管５の直径が６５ｍｍ、成形する螺旋溝３８の深さが７．７ｍｍの場合においては、圧縮荷重を８０〜１００ＭＰａに設定するとよい。圧縮荷重が低いと螺旋溝３８の谷部における板厚減少が大きくなり、圧縮荷重が高いと管が座屈するおそれがあるからである。
【００５０】
次に、成形工具９のシリンダ３３を作動させて、前記のように開位置にある各成形ロール２３を管５の中心方向（求心方向）へ所定量移動させて管５の管壁に押し付け、この管壁を凹ませる。
【００５１】
次に、押圧部材１５により、管５に、その管軸Ｘ−Ｘ方向への圧縮荷重を付与しつつ、管回転駆動手段３を作動させて管５を所定の回転速度で一方向へ回転させるとともに、成形工具駆動手段１０を作動させて成形工具９を図６の右側方向へ所定の速度で強制的に移動させる。これにより、各成形ロール２３も同様に移動し、各成形ロール２３によって図９に示すような、管に螺旋溝３８が成形された螺旋溝付管３９を得ることができる。
【００５２】
上述のように、成形ロール２３の回転面２３ａが、フレーム１８に対して、一定角度内において方向自在（首振りフリー）となるように各アーム２４がフレーム１８に回転可能に備えられていることにより、成形工具９の管軸Ｘ−Ｘ方向への移動速度、及び管５の回転速度の所定の設定値に応じて、成形ロール２３の回転面２３ａの角度を変化させるモーメントが付与されると、これに応じて成形ロール２３の軸Ｘ−Ｘ方向に対する角度θ１が追従し、一つの値に定まる。これは、前記螺旋溝３８のリード角度θ１及びピッチの値が、成形工具９の移動速度と、管の回転速度との相対的な関係により１つの値に定まる（特許文献１の第５頁左上欄の式（１）、（２）参照）ためである。
【００５３】
そして、成形工具９が所定の右側位置まで移動すると１回のパスが終了して図７の位置に停止する。
【００５４】
この１パスによる螺旋溝３８の成形後の螺旋溝付管３９の全長Ｌ２は、螺旋溝３８の成形前、すなわち、図６の状態（素管状態）の管５の全長Ｌ１よりもΔＬ１分短くなる。
【００５５】
このように、管５の管軸Ｘ−Ｘ方向への圧縮荷重を付与しながら、螺旋溝３８を形成することにより、管５に従来技術１と同様の圧延加工に加えて、曲げ加工も施される。これにより、図１１の実線Ｂに示すように、図１１の破線Ａに示す従来技術１と比較して、谷部の溝の深さに対する板厚の減少率を低減することができる。
【００５６】
また、成形ロール２３の回転面２３ａが、フレーム１８に対して、一定角度内において方向自在となっていることにより、成形工具９の管軸Ｘ−Ｘ方向への移動速度、及び管５の回転速度に応じて、成形ロール２３の軸Ｘ−Ｘ方向に対する角度θ１が自動的に追従して変化するため、従来技術１と比較して、螺旋溝３８の形状精度、螺旋溝付管３９の生産性が向上する。
【００５７】
なお、前記押圧部材１５は、上記のような先細のテーパ部とその大径側において段部が形成された形状に限定されず、例えば、管５の他端部５ｂの管外周に嵌合するコの字断面形状としてもよい。
【００５８】
また、上記成形ロール２３の回転面２３ａが、フレーム１８に対し方向自在に回転する機構は、上記の機構に限定されるものではなく、例えば、キャスタ機構を用いて行ってもよい。
【００５９】
また、成形部２３Ａのフレーム１８に対する移動も、上記に記載した機構に限定されるものではなく、パンタグラフ式のリンク機構を用いてもよいし、４個の成形部２３Ａをアクチュエータ等により夫々独立してフレーム１８に対する移動を制御するようにしても良い。
【実施例２】
【００６０】
前記実施例１においては、螺旋溝３８を１回のパスで成形するようにしたものであるが、本実施例２は、複数パスに分けて螺旋溝３８を逐次的に成形するようにしたものである。
【００６１】
螺旋溝３８の溝が深い螺旋溝付管３９を１回のパスで成形しようとすると、管５に管軸Ｘ−Ｘ方向の圧縮荷重が付与されているとはいえ、加工負荷が高く、管の異常変形や座屈等が発生し、上手く成形されない虞がある。
【００６２】
そこで、本実施例２においては、螺旋溝３８を複数パスに分けて形成し、かつ、成形ロール２３の管５の求心方向への押し付け量をパス毎に漸次大きく設定して、螺旋溝３８を逐次的に成形することにより、管の異常変形や座屈等が発生することなく螺旋溝付管３９を製造するようにしたものである。
【００６３】
次に、この複数パスに分けた螺旋溝付管３９の成形方法について説明する。
本実施例２においても、前記実施例１と同様に、前記の螺旋溝付管の製造装置１を用いて行う。
【００６４】
パスの回数に関しては、管の材質、板厚、直径や、成形する螺旋溝３８の深さに応じて適宜設定する。
【００６５】
先ず、１パス目（一方向のみ移動）の螺旋溝を成形する際に、成形ロール２３の管５の求心方向への押し付け量を、最終完成品の螺旋溝付管３９の溝の深さよりも浅くなるように設定して、前記実施例１の場合と同様に、押圧部材１５により、管軸Ｘ−Ｘ方向への圧縮荷重を付与しつつ、管回転駆動手段３を作動させて管５を所定の回転速度で回転させるとともに、成形工具駆動手段１０を作動させて成形工具９を、図６の開始位置から右側方向へ所定の速度で強制的に、所定の位置まで移動させて、１パス目を終了し、１パスによる螺旋溝を成形する。
【００６６】
なお、後述するように各パスによる螺旋溝のピッチ及びリード角度が漸次変化するため、完成品における螺旋溝３８のピッチ及びリード角が目標形状となるように、リード角の変化を予め見込んで１パス目における成形工具９の管軸Ｘ−Ｘ方向への移動速度と、管の回転速度を設定する。
【００６７】
次に、管回転駆動手段３及び成形工具駆動手段１０を一旦停止させ、４つの成形ロール２３を、軸Ｘ−Ｘから放射方向へ退避（解放）させ、成形ロール２３を管から離反させる。
【００６８】
次に、管回転駆動手段３を、時計方向又は反時計方向に１／４回転させ、前記のようにセットされた管を１／４回転させる。
【００６９】
次に、成形ロール２３を管の求心方向へ移動させ、成形ロール２３の管の求心方向への押し付け量を、１パス目の時よりも大きく設定して、成形ロール２３を、既に形成された１パス目の螺旋溝より管の求心方向へ移動させて、螺旋溝をより深く凹ませる。
【００７０】
次に、押圧部材１５により、管に、その管軸Ｘ−Ｘ方向への圧縮荷重を付与しつつ、管回転駆動手段３を１パス目とは逆方向に回転させ、管を所定の回転速度で回転させる。これにより、成形ロール２３が、１パス目で成形された螺旋溝（１パス目の螺旋溝）をなぞって管軸Ｘ−Ｘ周りに（ねじの原理により）公転され、成形工具９が図７の右側から、図８に示すように、左側方向に自然に移動される。このとき、２パス目の螺旋溝が成形される。
【００７１】
また、２パス目の螺旋溝の成形後の管の全長Ｌ３は、図８に示すように、２パス目の螺旋溝の成形前の管の全長Ｌ２よりもΔＬ２分短くなる。
【００７２】
次に、管回転駆動手段３及び成形工具駆動手段１０を一旦停止させ、４つの成形ロール２３を、軸Ｘ−Ｘから放射方向へ退避（解放）させ、成形ロール２３を管から離反させる。
【００７３】
次に、管回転駆動手段３を、時計方向又は反時計方向に１／４回転させ、管を１／４回転させる。
【００７４】
次に、成形ロール２３を管の求心方向へ移動させ、成形ロール２３の管の求心方向への押し付け量を、２パス目の時よりも大きく設定し、既に形成された２パス目の螺旋溝をより深く凹ませる。
【００７５】
次に、押圧部材１５により、管に、その管軸Ｘ−Ｘ方向への圧縮荷重を付与しつつ、管回転駆動手段３を１パス目と同方向に回転させ、管を所定の回転速度で回転させる。これにより、成形ロール２３が、２パス目で成形された螺旋溝（２パス目の螺旋溝）をなぞって管軸Ｘ−Ｘ周りに（ねじの原理により）公転され、成形工具９が図８の左側から、右側方向に自然に移動される。このとき、３パス目の螺旋溝が成形される。
【００７６】
次に、上記２パス目と３パス目と同様の工程を交互に任意の回数ずつ繰り返し、任意のパスを終了すると目的の深さの螺旋溝３８が成形された螺旋溝付管３９を得ることができる。
【００７７】
なお、前記のパス数は任意に設定するもので、２パスや３パスで螺旋溝３８を成形するようにしてもよい。
【００７８】
また、管軸Ｘ−Ｘ方向への圧縮荷重を付与しながら螺旋溝を成形し、かつ、ｎパス目の螺旋溝の深さを、前回パス（１パス）目の螺旋溝の深さより深くすること、つまり、ｎパス目（例えば２パス目）の螺旋溝の谷部における直径を、ｎ−１パス目の螺旋溝の谷部における直径よりも漸次小さくすることにより、図１０に示すように、ｎパス目の螺旋溝のピッチ及びリード角度が漸次変化する。
【００７９】
２パス目以降においても、成形工具９の管軸Ｘ−Ｘ方向への移動を、成形工具駆動手段１０を作動して駆動制御してもよいが、螺旋溝のピッチ及びリード角度の変化に応じて成形工具９の移動速度を制御する必要が生じ煩雑であるため、２パス目以降においては、成形工具９の管軸Ｘ−Ｘ方向への移動を、成形工具駆動手段１０により駆動制御せず、管回転駆動手段３による管の回転のみ駆動制御をすることにより、前パスの螺旋溝をなぞって（ねじの原理により）成形ロール２３、つまり、成形工具９を移動させることが好ましい。これにより、従来技術１と比較して、螺旋溝３８の形状精度、螺旋溝付管３９の生産性が向上する。
【００８０】
本実施例２においても、前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。
更に、本実施例２においては、各パス終了毎に、管を１／４回転させることにより、前回パスで成形された４条の螺旋溝に対し、次回パスでは前回パスとは異なる成形ロール２３により螺旋溝を形成し、４つの成形ロール２３同士の形状、配置の微妙なバラつきによって生じる螺旋溝３８の形状のバラつきを矯正することができるため、従来技術１と比較して、螺旋溝３８の形状精度、螺旋溝付管３９の生産性が向上する。
【００８１】
また、上述したように、パス毎に螺旋溝のピッチ及びリード角度が漸次変化するが、成形ロール２３の回転面２３ａが一定角度内において方向自在と（螺旋溝のリード角が一定角度内において自由に）なっていることにより、上記変化に追従して成形ロール２３の回転面２３ａを自動的に変化させることができる。
【実施例３】
【００８２】
前記実施例１、２においては、成形部２３Ａ、すなわち成形ロール２３を４個用いたが、これらは４個に限るものではなく、２個以上の任意の複数個に設定することができる。
【００８３】
前記実施例１、２においては、押圧手段１３により管５に一定の圧縮荷重をかけたが、エンコーダ等を用いて押圧部材１５の位置に応じて圧縮荷重を変化するように制御してもよい。
【００８４】
また、前記実施例１、２においては、管回転駆動手段３により管５を回転させたが、成形工具９と管５とは相対的に回転及び管軸Ｘ−Ｘ方向に移動する関係であれば良く、成形工具９を回転駆動させ、管５を回転させることなく管軸Ｘ−Ｘ方向に移動させてもよいし、両者ともに回転駆動及び管軸Ｘ−Ｘ方向に移動させてもよい。
【００８５】
また、管５の内部にマンドレルを配置してもよい。これにより、螺旋溝３８の形状精度を向上させることができる。
【００８６】
また、前記実施例２においては、各パス終了毎に、管を１／４回転を行ったが、この管の回転を行わなくても良い。
【００８７】
なお、前記実施例２においては、２パス目以降において、その前回パスの終了位置から、前回パスの移動方向とは逆方向に成形工具９を移動させるが、１パス終了後に、成形ロール２３を管から離反させた後この離反状態で、成形工具９を図６に示す螺旋溝成形の開始位置に移動（原点復帰）させ、その後、１パス目と同一方向に管を回転させることにより２パス目以降の螺旋溝を成形するようにしてもよい。
【００８８】
また、前記実施例２においては、１パス目と２パス目において成形する螺旋溝の深さを変化させたが、１パス目と２パス目において成形する螺旋溝の深さを変えず、つまり、成形工具９が１往復する間は成形する螺旋溝の深さを変えずに行い、１往復単位で順次、成形する螺旋溝の深さを深くして成形するようにしてもよい。
【００８９】
これにより、往路（成形工具９が図の左から右側方向に移動するパス）で溝を形成したときに生じるスプリングバックを復路（成形工具９が図の右から左側方向に移動するパス）で矯正することができ、螺旋溝３８の形状精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明における螺旋溝付管の製造装置の上面図。
【図２】図１の正面図。
【図３】本発明の螺旋溝付管の製造装置に用いる成形工具の前面図。
【図４】図３を矢印Ｆ方向から見た図。
【図５】図３の成形工具に用いる成形部の斜視図。
【図６】本発明における螺旋溝付管の製造方法を説明するためのもので、螺旋溝付管の製造装置に素管を取りつけた初期状態の正面図。
【図７】図６の状態から１パス目が終了した状態を示す正面図。
【図８】図７の状態から２パス目が終了した状態を示す正面図。
【図９】本発明により製造した螺旋溝付管で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図１０】１パス目とｎパス目の螺旋溝におけるピッチ及びリード角の関係を説明する管の部分拡大側面図。
【図１１】螺旋溝の深さに対する板厚減少率を示す線図。
【図１２】（ａ）従来技術１の螺旋溝付管の側面図、（ｂ）は（ａ）における二点鎖線部の部分拡大断面図。
【符号の説明】
【００９１】
１      螺旋溝付管の製造装置
３      管回転駆動手段（管と成形ロールとの相対的な回転の駆動制御手段）
５      管
１０    成形工具駆動手段（管と成形ロールとの相対的な管軸方向の移動の駆動制御手段）
１３    押圧手段
１５    押圧部材
２３    成形ロール
３８    螺旋溝
３９    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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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