(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻き出しボビンと、
巻き取りボビンと、
第１の方向を引抜き方向とする第１の引抜きダイスと、
前記第１の方向と反対の第２の方向を引抜き方向とする第２の引抜きダイスと、
前記第２の方向と同じ第３の方向を引抜き方向とする第３の引抜きダイスと、
前記第３の方向と反対方向であり、前記第１の方向と同じ第４の方向を引抜き方向とする第４の引抜きダイスと、
前段に第１の公転キャプスタンを後段に第２の公転キャプスタンを備えてこれら第１の公転キャプスタンおよび第２の公転キャプスタンとともに同期回転し、前記第１の引抜きダイスの周りを公転して前記第１の引抜きダイスと前記第２の引抜きダイスの間において管材の管路を前記第１の方向から前記第２の方向に反転させる第１の公転フライヤと、
前段に第３の公転キャプスタンを後段に第４の公転キャプスタンを備えてこれら第３の公転キャプスタンおよび第４の公転キャプスタンとともに前記第１の公転フライヤの回転方向と逆方向に同期回転し、前記第４の引抜きダイス周りを公転して前記第３の引抜きダイスと前記第４の引抜きダイスの間において管材の管路を前記第３の方向から前記第４の方向に反転させる第２の公転フライヤと、を用いて、
巻き出しボビンから内面に長さ方向に沿う複数の直線溝が形成された直線溝付管を巻き出す工程と、
前記直線溝付管を前記第１の引抜きダイスに通過させ更に前記第１の公転キャプスタンと前記第１の公転フライヤと前記第２の公転キャプスタンに巻き掛けて公転回転させることで縮径するとともに捻りを付与し第１の中間捻り管を形成する第１の捻り引抜き工程と、
前記第１の公転キャプスタンと前記第１の公転フライヤと前記第２の公転キャプスタンともに回転する前記第１の中間捻り管を前記第２の引抜きダイスに通過させ縮径するとともに捻りを付与し第２の中間捻り管を形成する第２の捻り引抜き工程と、
前記第２の中間捻り管を前記第３の引抜きダイスに通過させ更に前記第３の公転キャプスタンと前記第２の公転フライヤと前記第４の公転キャプスタンに巻き掛けて公転回転させることで縮径するとともに捻りを付与し第３の中間捻り管を形成する第３の捻り引抜き工程と、
前記第３の公転キャプスタンと前記第２の公転フライヤと前記第４の公転キャプスタンともに回転する前記第３の中間捻り管を前記第４の引抜きダイスに通過させ縮径するとともに捻りを付与し内面螺旋溝付管を形成する第４の捻り引抜き工程と、
前記内面螺旋溝付管を前記巻き取りボビンに巻き取る巻き取り工程を有する、内面螺旋溝付管の製造方法。
【請求項２】
前記第１〜第４の捻り引抜き工程における前記管材の縮径率を、それぞれ２％以上４０％以下とする、請求項１に記載の内面螺旋溝付管の製造方法。
【請求項３】
前記第１の引抜きダイスの前段に第１のガイドキャプスタンを設け、前記第２の引抜きダイスの後段かつ前記第３の引抜きダイスの前段に第２のガイドキャプスタンを設け、前記第４の引抜きダイスの後段に第３のガイドキャプスタンを設けて前記各ガイドキャプスタンに前記管材を巻き掛ける、請求項１または請求項２に記載の内面螺旋溝付管の製造方法。
【請求項４】
前記第１の引抜きダイスの後段に駆動回転する前記第１の公転キャプスタンを設け、前記管材に張力を付与し、前記第２の引抜きダイスの後段に駆動回転する前記第２のガイドキャプスタンを設け、前記管材に張力を付与する、請求項１〜３の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管の製造方法。
【請求項５】
前記第３の引抜きダイスの前段に駆動回転する前記第２のガイドキャプスタンを設け、前記管材に前方張力を付与し、前記第４の引抜きダイスの後段に前記第３のガイドキャプスタンを設け、前記管材に張力を付与する、請求項１〜４の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管の製造方法。
【請求項６】
前記巻き出しボビンの巻き出し方向の回転を規制するブレーキ部により前記直線溝付管に後方張力を付加する、請求項１〜５の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管の製造方法。
【請求項７】
前記第２の捻り引抜き工程を経て形成された前記第２の中間捻り管にインラインで熱処理を施す熱処理工程を有する、請求項１〜６の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管の製造方法。
【請求項８】
巻き出しボビンから巻き出した管材を搬送しながら捻りを付与する第１構造部と、
前記第１構造部を通過した前記管材を前記第１構造部を通過した位置から巻き取りボビンまで搬送しながら捻りを付与する第２構造部と、を備え、
前記第１構造部は、
前記管材を巻き出す前記巻き出しボビンと、
前記巻き出しボビンの軸を該軸周りに回転自在に支持する第１の浮き枠と、
前記第１の浮き枠を軸受を介して支持し前記第１の浮き枠内の前記巻き出しボビンの軸と直交する方向に中心軸を向けて該中心軸周りに回転自在に支持された第１の回転シャフトと、
前記第１の回転シャフトの一端側と他端側との間で前記管材の管路を反転させるとともに前記第１の回転シャフトにより前記第１の浮き枠の周りを回転しながら、前記管材を前記第１の回転シャフトの一端側から他端側に案内する第１の公転フライヤと、
中心に回転軸を有し、該回転軸周りに回転自在に、かつ、前記第１の公転フライヤの管材導入側において外周の接線位置を前記第１の回転シャフトの中心軸と略一致させて前記第１の回転シャフトに支持され、前記第１の公転フライヤとともに前記第１の回転シャフト周りに同期して公転し、外周に前記管材が巻き掛けられる第１の公転キャプスタンと、
該第１の公転キャプスタンと前記巻出しボビンとの間の前記第１の浮き枠内に回転自在に支持されて前記管材が巻き掛けられる第１のガイドキャプスタンと、
中心に回転軸を有し、該回転軸周りに回転自在に、かつ、前記第１の公転フライヤの管材導出側において外周の接線位置を前記第１の回転シャフトの中心軸と略一致させて前記第１の回転シャフトに支持され、前記第１の公転フライヤとともに前記第１の回転シャフト周りに同期して公転し、外周に管材が巻き掛けられる第２の公転キャプスタンと、
前記第１のガイドキャプスタンと前記第１の公転キャプスタンの間の前記第１の浮き枠内に中心を前記第１の回転シャフトの中心軸と一致させて配置された第１の引抜きダイスと、
前記管材の管路において前記第２の公転キャプスタンの後段に、前記第１の引抜きダイスと引抜き方向を反対にして設置された第２の引抜きダイスと、を有し、
前記第２構造部は、
前記管材を巻き取る前記巻き取りボビンと、
前記巻き取りボビンの軸を該軸周りに回転自在に支持する第２の浮き枠と、
前記第２の浮き枠を軸受を介して支持し前記第２の浮き枠内の前記巻き取りボビンの軸と直交する方向に中心軸を向けて該中心軸周りに回転自在に支持された第２の回転シャフトと、
前記第２の回転シャフトの一端側と他端側との間で前記管材の管路を反転させるとともに前記第２の回転シャフトにより前記第２の浮き枠の周りを回転しながら、前記管材を前記第２の回転シャフトの一端側から他端側に案内する第２の公転フライヤと、
中心に回転軸を有し、該回転軸周りに回転自在に、かつ、前記第２の公転フライヤの管材導入側において外周の接線位置を前記第２の回転シャフトの中心軸と略一致させて前記第２の回転シャフトに支持され、前記第２の公転フライヤとともに前記第２の回転シャフト周りに同期して公転し、外周に前記管材が巻き掛けられる第３の公転キャプスタンと、
中心に回転軸を有し、該回転軸周りに回転自在に、かつ、前記第２の公転フライヤの管材導出側において外周の接線位置を前記第２の回転シャフトの中心軸と略一致させて前記第２の回転シャフトに支持され、前記第２の公転フライヤとともに前記第２の回転シャフト周りに同期して公転し、外周に前記管材が巻き掛けられる第４の公転キャプスタンと、
該第４の公転キャプスタンと前記巻き取りボビンとの間の前記第２の浮き枠内に回転自在に支持されて前記管材が巻き掛けられる第３のガイドキャプスタンと、
前記第２の引き抜きダイスと前記第３の公転キャプスタンの間に配置された第３の引き抜きダイスと、
前記第４の公転キャプスタンと前記第３のガイドキャプスタンとの間に引抜き方向を前記第３の引抜きダイスと反対にして配置された第４の引抜きダイスと、を有し、
前記第１の公転フライヤと前記第２の公転フライヤは、互いに逆方向に回転され、
前記巻き出しボビンから巻き出される前記管材が内面に長さ方向に沿う直線溝が形成された直線溝付管であり、
前記第１の引抜きダイスと前記第２の引抜きダイスにおいて前記管材を縮径するとともに前記第１の公転フライヤの回転に伴う捻りを付与し、
前記第３の引抜きダイスと前記第４の引抜きダイスにおいて前記管材を縮径するとともに前記第２の公転フライヤの回転に伴う捻りを付与し、内面螺旋溝付管を形成する、内面螺旋溝付管の製造装置。
【請求項９】
前記第１〜第４の引抜きダイスにおける前記管材の縮径率をそれぞれ２％以上４０％以下とする、請求項８に記載の内面螺旋溝付管の製造装置。
【請求項１０】
前記第２の引き抜きダイスと前記第３の引き抜きダイスの間に前記第２の引き抜きダイスを通過した管材が巻き掛けられる第２のガイドキャプスタンが設けられた、請求項８または請求項９に記載の内面螺旋溝付管の製造装置。
【請求項１１】
前記第１の公転キャプスタンを駆動回転する駆動モータが設けられ、前記第１の引抜きダイスを通過する前記管材に前方張力を付与可能にされ、前記第２のガイドキャプスタンを駆動回転する駆動モータが設けられ、前記第２の引抜きダイスを通過する前記管材に前方張力を付与可能にされた、請求項１０に記載の内面螺旋溝付管の製造装置。
【請求項１２】
前記第３の公転キャプスタンを駆動回転する駆動モータが設けられ、前記第３の引抜きダイスを通過する前記管材に前方張力を付与可能にされ、前記第３のガイドキャプスタンを駆動回転する駆動モータが設けられ、前記第４の引抜きダイスを通過する前記管材に前方張力を付与可能にされた、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の内面螺旋溝付管の製造装置。
【請求項１３】
前記第１構造部は、前記巻き出しボビンの巻き出し方向の回転を規制するブレーキ部を有し、前記ブレーキ部により前記直線溝付管に後方張力を付加する、請求項８〜１２の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管の製造装置。
【請求項１４】
前記中継点において前記管材に熱処理を施す熱処理部を備えた、請求項８〜１３の何れか一項に記載の内面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、熱交換器の伝熱管に用いられる内面螺旋溝付管の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコンや給湯器用などのフィンチューブタイプの熱交換器には、アルミニウムフィン材に冷媒を通すための伝熱管が設けられている。伝熱管は、冷媒との熱交換効率を高めるために内面に連続した螺旋溝が設けられた内面螺旋溝付管が主流となっている。
従来、伝熱管には主に銅合金が使用されてきた。しかしながら、軽量化、低コスト化およびリサイクル性改善への要求からアルミニウム合金からなる伝熱管の開発の要求が高まっている。
【０００３】
銅合金からなる内面螺旋溝付管（伝熱管）の製造方法として、管の内面に捻り溝を転造する溝転造法が知られている。しかしながら、アルミニウム合金からなる伝熱管では、耐圧性を高めるため底肉厚を厚くする必要があり、溝転造法での製造が困難であった。また、溝転造では溝プラグと管内面の摩擦によりアルミ滓が発生し、その除去に苦慮するといった問題もあった。このため、アルミニウム合金からなる内面螺旋溝付管を製造するには、溝転造法に代わる新たな製造方法が求められていた。
【０００４】
特許文献１には、巻き取りドラムと巻き戻しドラムうち何れか一方をクレードルで支持し、ドラム間で搬送される管材に一方のドラムの周りを回転するフライヤによって捻りを付与するアルミニウム合金製の内面螺旋溝付管の製造装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−２４０１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の内面螺旋溝付管の製造装置では、フライヤの回転に伴い管材に捻り応力のみを付与するために、管材に座屈が生じやすい。このため、特許文献１に記載の内面螺旋溝付管の製造装置では、１０°以下の小さな捻りしか付与できないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、底肉厚が薄肉で且つ大きなリード角を有する内面螺旋溝付管の製造方法および内面螺旋溝付管の製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の内面螺旋溝付管の製造方法は、巻き出しボビンと、巻き取りボビンと、第１の方向を引抜き方向とする第１の引抜きダイスと、前記第１の方向と反対の第２の方向を引抜き方向とする第２の引抜きダイスと、前記第２の方向と同じ第３の方向を引抜き方向とする第３の引抜きダイスと、前記第３の方向と反対方向であり、前記第１の方向と同じ第４の方向を引抜き方向とする第４の引抜きダイスと、前段に第１の公転キャプスタンを後段に第２の公転キャプスタンを備えてこれら第１の公転キャプスタンおよび第２の公転キャプスタンとともに同期回転し、前記第１の引抜きダイスの周りを公転して前記第１の引抜きダイスと前記第２の引抜きダイスの間において管材の管路を前記第１の方向から前記第２の方向に反転させる第１の公転フライヤと、前段に第３の公転キャプスタンを後段に第４の公転キャプスタンを備えてこれら第３の公転キャプスタンおよび第４の公転キャプスタンとともに前記第１の公転フライヤの回転方向と逆方向に同期回転し、前記第４の引抜きダイス周りを公転して前記第３の引抜きダイスと前記第４の引抜きダイスの間において管材の管路を前記第３の方向から前記第４の方向に反転させる第２の公転フライヤと、を用いて、巻き出しボビンから内面に長さ方向に沿う複数の直線溝が形成された直線溝付管を巻き出す工程と、前記直線溝付管を前記第１の引抜きダイスに通過させ更に前記第１の公転キャプスタンと前記第１の公転フライヤと前記第２の公転キャプスタンに巻き掛けて公転回転させることで縮径するとともに捻りを付与し第１の中間捻り管を形成する第１の捻り引抜き工程と、前記第１の公転キャプスタンと前記第１の公転フライヤと前記第２の公転キャプスタンともに回転する前記第１の中間捻り管を前記第２の引抜きダイスに通過させ縮径するとともに捻りを付与し第２の中間捻り管を形成する第２の捻り引抜き工程と、前記第２の中間捻り管を前記第３の引抜きダイスに通過させ更に前記第３の公転キャプスタンと前記第２の公転フライヤと前記第４の公転キャプスタンに巻き掛けて公転回転させることで縮径するとともに捻りを付与し第３の中間捻り管を形成する第３の捻り引抜き工程と、前記第３の公転キャプスタンと前記第２の公転フライヤと前記第４の公転キャプスタンともに回転する前記第３の中間捻り管を前記第４の引抜きダイスに通過させ縮径するとともに捻りを付与し内面螺旋溝付管を形成する第４の捻り引抜き工程と、前記内面螺旋溝付管を前記巻き取りボビンに巻き取る巻き取り工程を有する。
【０００９】
また、上述の内面螺旋溝付管の製造方法において、前記第１〜第４の捻り引抜き工程における前記管材の縮径率を、それぞれ２％以上４０％以下とする構成としてもよい。
【００１０】
また、上述の内面螺旋溝付管の製造方法において、前記第１の引抜きダイスの前段に第１のガイドキャプスタンを設け、前記第２の引抜きダイスの後段かつ前記第３の引抜きダイスの前段に第２のガイドキャプスタンを設け、前記第４の引抜きダイスの後段に第３のガイドキャプスタンを設けて前記各ガイドキャプスタンに前記管材を巻き掛けてもよい。
【００１１】
また、上述の内面螺旋溝付管の製造方法において、前記第１の引抜きダイスの後段に駆動回転する前記第１の公転キャプスタンを設け、前記管材に張力を付与し、前記第２の引抜きダイスの後段に駆動回転する前記第２のガイドキャプスタンを設け、前記管材に張力を付与してもよい。
【００１２】
また、上述の内面螺旋溝付管の製造方法において、前記第３の引抜きダイスの前段に駆動回転する前記第２のガイドキャプスタンを設け、前記管材に前方張力を付与し、前記第４の引抜きダイスの後段に前記第３のガイドキャプスタンを設け、前記管材に張力を付与してもよい。
【００１３】
また、上述の内面螺旋溝付管の製造方法において、前記巻き出しボビンの巻き出し方向の回転を規制するブレーキ部により前記直線溝付管に後方張力を付加してもよい。
【００１４】
また、上述の内面螺旋溝付管の製造方法において、前記第２の捻り引抜き工程を経て形成された前記第２の中間捻り管にインラインで熱処理を施す熱処理工程を有していてもよい。
【００１５】
本発明の内面螺旋溝付管の製造装置は、巻き出しボビンから巻き出した管材を搬送しながら捻りを付与する第１構造部と、前記第１構造部を通過した前記管材を前記第１構造部を通過した位置から巻き取りボビンまで搬送しながら捻りを付与する第２構造部と、を備え、
前記第１構造部は、前記管材を巻き出す前記巻き出しボビンと、前記巻き出しボビンの軸を該軸周りに回転自在に支持する第１の浮き枠と、前記第１の浮き枠を軸受を介して支持し前記第１の浮き枠内の前記巻き出しボビンの軸と直交する方向に中心軸を向けて該中心軸周りに回転自在に支持された第１の回転シャフトと、前記第１の回転シャフトの一端側と他端側との間で前記管材の管路を反転させるとともに前記第１の回転シャフトにより前記第１の浮き枠の周りを回転しながら、前記管材を前記第１の回転シャフトの一端側から他端側に案内する第１の公転フライヤと、中心に回転軸を有し、該回転軸周りに回転自在に、かつ、前記第１の公転フライヤの管材導入側において外周の接線位置を前記第１の回転シャフトの中心軸と略一致させて前記第１の回転シャフトに支持され、前記第１の公転フライヤとともに前記第１の回転シャフト周りに同期して公転し、外周に前記管材が巻き掛けられる第１の公転キャプスタンと、該第１の公転キャプスタンと前記巻出しボビンとの間の前記第１の浮き枠内に回転自在に支持されて前記管材が巻き掛けられる第１のガイドキャプスタンと、中心に回転軸を有し、該回転軸周りに回転自在に、かつ、前記第１の公転フライヤの管材導出側において外周の接線位置を前記第１の回転シャフトの中心軸と略一致させて前記第１の回転シャフトに支持され、前記第１の公転フライヤとともに前記第１の回転シャフト周りに同期して公転し、外周に管材が巻き掛けられる第２の公転キャプスタンと、前記第１のガイドキャプスタンと前記第１の公転キャプスタンの間の前記第１の浮き枠内に中心を前記第１の回転シャフトの中心軸と一致させて配置された第１の引抜きダイスと、前記管材の管路において前記第２の公転キャプスタンの後段に、前記第１の引抜きダイスと引抜き方向を反対にして設置された第２の引抜きダイスと、を有し、
前記第２構造部は、前記管材を巻き取る前記巻き取りボビンと、前記巻き取りボビンの軸を該軸周りに回転自在に支持する第２の浮き枠と、前記第２の浮き枠を軸受を介して支持し前記第２の浮き枠内の前記巻き取りボビンの軸と直交する方向に中心軸を向けて該中心軸周りに回転自在に支持された第２の回転シャフトと、前記第２の回転シャフトの一端側と他端側との間で前記管材の管路を反転させるとともに前記第２の回転シャフトにより前記第２の浮き枠の周りを回転しながら、前記管材を前記第２の回転シャフトの一端側から他端側に案内する第２の公転フライヤと、中心に回転軸を有し、該回転軸周りに回転自在に、かつ、前記第２の公転フライヤの管材導入側において外周の接線位置を前記第２の回転シャフトの中心軸と略一致させて前記第２の回転シャフトに支持され、前記第２の公転フライヤとともに前記第２の回転シャフト周りに同期して公転し、外周に前記管材が巻き掛けられる第３の公転キャプスタンと、中心に回転軸を有し、該回転軸周りに回転自在に、かつ、前記第２の公転フライヤの管材導出側において外周の接線位置を前記第２の回転シャフトの中心軸と略一致させて前記第２の回転シャフトに支持され、前記第２の公転フライヤとともに前記第２の回転シャフト周りに同期して公転し、外周に前記管材が巻き掛けられる第４の公転キャプスタンと、該第４の公転キャプスタンと前記巻き取りボビンとの間の前記第２の浮き枠内に回転自在に支持されて前記管材が巻き掛けられる第３のガイドキャプスタンと、前記第２の引き抜きダイスと前記第３の公転キャプスタンの間に配置された第３の引き抜きダイスと、前記第４の公転キャプスタンと前記第３のガイドキャプスタンとの間に引抜き方向を前記第３の引抜きダイスと反対にして配置された第４の引抜きダイスと、を有し、
前記第１の公転フライヤと前記第２の公転フライヤは、互いに逆方向に回転され、前記巻き出しボビンから巻き出される前記管材が内面に長さ方向に沿う直線溝が形成された直線溝付管であり、前記第１の引抜きダイスと前記第２の引抜きダイスにおいて前記管材を縮径するとともに前記第１の公転フライヤの回転に伴う捻りを付与し、前記第３の引抜きダイスと前記第４の引抜きダイスにおいて前記管材を縮径するとともに前記第２の公転フライヤの回転に伴う捻りを付与し、内面螺旋溝付管を形成する。
【００１６】
また、上述の内面螺旋溝付管の製造装置において、前記第１〜第４の引抜きダイスにおける前記管材の縮径率をそれぞれ２％以上４０％以下とする構成としてもよい。
【００１７】
また、上述の内面螺旋溝付管の製造装置において、前記第２の引き抜きダイスと前記第３の引き抜きダイスの間に前記第２の引き抜きダイスを通過した管材が巻き掛けられる第２のガイドキャプスタンが設けられた構成としてもよい。
また、上述の内面螺旋溝付管の製造装置において、前記第１の公転キャプスタンを駆動回転する駆動モータが設けられ、前記第１の引抜きダイスを通過する前記管材に前方張力を付与可能にされ、前記第２のガイドキャプスタンを駆動回転する駆動モータが設けられ、前記第２の引抜きダイスを通過する前記管材に前方張力を付与可能にされた構成としても良い。
【００１８】
また、上述の内面螺旋溝付管の製造装置において、前記第３の公転キャプスタンを駆動回転する駆動モータが設けられ、前記第３の引抜きダイスを通過する前記管材に前方張力を付与可能にされ、前記第３のガイドキャプスタンを駆動回転する駆動モータが設けられ、前記第４の引抜きダイスを通過する前記管材に前方張力を付与可能にされた構成としてもよい。
【００２０】
また、上述の内面螺旋溝付管の製造装置において、前記第１構造部は、前記巻き出しボビンの巻き出し方向の回転を規制するブレーキ部を有し、前記ブレーキ部により前記直線溝付管に後方張力を付加する構成としてもよい。
【００２１】
また、上述の内面螺旋溝付管の製造装置において、前記中継点において前記管材に熱処理を施す熱処理部を備えた構成としてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の製造方法によれば、捻りを付与すると同時に引抜きダイスにより縮径を行う複合加工により内面螺旋溝付管を製造する。すなわち、管材には、捻りによるせん断応力と引抜きによる引張応力とが同時に付与される。降伏条件一定とすると、複合応力下における捻り加工は、捻り加工のみを行う場合と比較して小さいせん断応力で捻りが可能になるため、管材の座屈応力に達する前に管材に大きな捻りを付与できる。また、本発明の製造方法によれば、捻り引抜き加工を４回に分けて行う。このため各段階で付与する捻り角度を小さくすることが可能となり、弱いせん断応力で捻りを付与できる。これにより、底肉厚の薄い管に対しても、高角の捻り角を付与できる。
【００２３】
また、本発明の製造方法においては、引抜き方向が互いに異なる第１の引抜きダイスと第２の引抜きダイスとの間で第１の公転フライヤにより管材を公転回転させるとともに搬送を逆転させる。同様に、引抜き方向が互いに異なる第３の引抜きダイスと第４の引抜きダイスとの間で第２の公転フライヤにより管材を公転回転させるとともに搬送方向を逆転させる。また、第１の公転フライヤと第２の公転フライヤとの回転方向は管の進行方向を基準にした場合に逆方向に回転する。これにより、第１〜第４の捻り引抜き工程において、捻り方向を一致させて、連続して４回の捻りを付与できる。また、それぞれの公転フライヤ内において巻き出しボビンと巻き取りボビンを回転させる必要がないため、公転回転の速度を高めることが容易であり、ラインの高速化が可能である。更に、４回の捻りに分割されるため、更に、高速化が可能となり、生産性が向上する。これにより、底肉厚が薄い管においても大きな捻り角を付与した内面螺旋溝付管を大量生産できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態の内面螺旋溝付管の製造装置の正面図。
【図２】実施形態の製造装置の第１構造部の正面図。
【図３】図２における矢印III方向から見た第１の浮き枠の平面図である。
【図４】実施形態の製造装置の第２構造部の正面図。
【図５】内面に直線溝が形成された直線溝付管を示し、図５（ａ）が正面図であり、図５（ｂ）が縦断面図である。
【図６】内面に螺旋溝が形成された内面螺旋溝付管を示す縦断面図である。
【図７】引抜き時の縮径率と限界捻り角との関係を示すグラフ。
【図８】変形例の内面螺旋溝付管の製造装置の加熱炉（熱処理部）を示す正面図である。
【図９】内面螺旋溝付管を備えた熱交換器の一例を示し、図９（ａ）は側面図であり、図９（ｂ）は斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る内面螺旋溝付管の製造装置とそれを用いた内面螺旋溝付管の製造方法の実施形態について図面を参照しながら説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示している場合がある。
【００２６】
本明細書において、「前段」および「後段」とは、管材の加工順序に沿った前後関係（すなわち、上流および下流）を意味し、装置内の各部位の配置を意味するものではない。管材は内面螺旋溝付管の製造装置において、前段（上流）側から後段（下流）側に搬送される。前段に配置される部位は、必ずしも前方に配置されるとは限らず、後段に配置される部位は、必ずしも後方に配置されるとは限らない。
【００２７】
＜＜製造装置＞＞
図１は内面螺旋溝付管の製造装置Ｄを示す正面図である。
製造装置Ｄは、第１構造部Ａと第２構造部Ｂとを備える。第１構造部Ａと第２構造部Ｂは、中継点Ｎにおいて管材５を受け渡す。
第１構造部Ａは、巻き出しボビン１１から巻き出した管材５を中継点Ｎまで搬送する。また、第１構造部Ａは、搬送途中において第１の捻り引抜き工程および第２の捻り引抜き工程を行い管材５に２回の捻りを付与する。
第２構造部Ｂは、管材５を中継点Ｎから巻き取りボビン６１まで搬送する。また、第２構造部Ｂは、搬送途中において第３の捻り引抜き工程および第４の捻り引抜き工程を行い管材５に２回の捻りを付与する。
また、第１構造部Ａは第１の公転機構３０を有し、第２構造部Ｂは第２の公転機構８０を有する。第１の公転機構３０および第２の公転機構８０は、公転回転中心軸Ｃを中心として互いに逆方向に回転する。
【００２８】
本実施形態の製造装置Ｄは、図５（ａ）、（ｂ）に示す直線溝付管５Ｂに第１〜第４の捻り引抜き工程を行うことで、図６に示す内面螺旋溝付管５Ｒを製造する装置である。図３に示す様に直線溝付管５Ｂには、内面に長さ方向に沿う複数の直線溝５ａが形成されている。また、図４に示す様に、直線溝付管５Ｂに捻りを付与した内面螺旋溝付管５Ｒには、直線溝５ａに由来する螺旋溝５ｃが形成されている。
直線溝付管５Ｂは、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる。また、直線溝付管５Ｂは、押出成形により製造された押出材であり、後述する巻き出しボビン１１にコイル状に巻き付けられている。
【００２９】
なお、本明細書において「管材」とは、直線溝付管５Ｂ、内面螺旋溝付管５Ｒおよび各段階で捻りが付与された中間成形体としての中間捻り管の上位概念であり、製造工程の段階を問わず、加工対象となる管を意味する。
また、本明細書において、第１の捻り引抜き工程を経た後の管材を第１の中間捻り管５Ｍ１と呼ぶ。第２の捻り引抜き工程を経た後の管材を第２の中間捻り管５Ｍ２と呼ぶ。第３の捻り引抜き工程を経た後の管材を第３の中間捻り管５Ｍ３と呼ぶ。完成品である内面螺旋溝付管５Ｒの捻り角度に対して、第１の中間捻り管５Ｍ１は１／４程度の捻りが付与されており、第２の中間捻り管５Ｍ２は半分程度の捻りが付与されており、第３の中間捻り管５Ｍ３は３／４程度の捻りが付与されている。
【００３０】
＜＜第１構造部＞＞
図２は、第１構造部Ａの正面図である。
第１構造部Ａは、第１の公転機構３０と、第１の浮き枠３４と、巻き出しボビン１１と、第１のガイドキャプスタン１８と、第１の引抜きダイス１と、第１の公転キャプスタン２１と、第１の公転フライヤ２３と、第２の公転キャプスタン２２と、第２の引抜きダイス２と、第２のガイドキャプスタン４１と、を有する。
【００３１】
＜第１の公転機構＞
第１の公転機構３０は、第１の回転シャフト３５と、駆動部３９と、前方スタンド３７Ａと、後方スタンド３７Ｂと、を有している。
第１の公転機構３０は、第１の回転シャフト３５において軸受３４ａを介して第１の浮き枠３４を支持する。これにより、第１の回転シャフト３５が回転しても、第１の浮き枠３４の静止状態が維持される。したがって、第１の公転機構３０は、第１の浮き枠３４に支持された巻き出しボビン１１、第１のガイドキャプスタン１８および第１の引抜きダイス１の静止状態を維持できる。
【００３２】
第１の回転シャフト３５は、駆動部３９により回転させられる。第１の回転シャフト３５は、前方シャフト３５Ａおよび後方シャフト３５Ｂを有する。前方シャフト３５Ａおよび後方シャフト３５Ｂは、ともに内部が中空の円筒形状を有する。前方シャフト３５Ａと後方シャフト３５Ｂは、ともに公転回転中心軸Ｃ（第１引抜きダイスのパスライン）を中心軸とする同軸上に配置されている。前方シャフト３５Ａは、前方スタンド３７Ａに軸受３６を介し回転自在に支持され、前方スタンド３７Ａから後方（後方スタンド３７Ｂ側）に向かって延びている。同様に、後方シャフト３５Ｂは、後方スタンド３７Ｂに軸受を介し回転自在に支持され、後方スタンド３７Ｂから前方（前方スタンド３７Ａ側）に向かって延びている。前方シャフト３５Ａと後方シャフト３５Ｂとの間には、第１の浮き枠３４が架け渡されている。
【００３３】
第１の回転シャフト３５（前方シャフト３５Ａおよび後方シャフト３５Ｂ）には、第１の公転キャプスタン２１、第２の公転キャプスタン２２および第１の公転フライヤ２３が固定されている。第１の回転シャフト３５が回転することで、第１の回転シャフト３５に固定されたこれらの部材は、公転回転中心軸Ｃを中心に公転回転する。
【００３４】
駆動部３９は、駆動モータ３９ｃと直動シャフト３９ｆとベルト３９ａ、３９ｄ、プーリ３９ｂ、３９ｅとを有している。駆動部３９は、前方シャフト３５Ａおよび後方シャフト３５Ｂを回転させる。
駆動モータ３９ｃは、直動シャフト３９ｆを回転させる。直動シャフト３９ｆは、前方スタンド３７Ａおよび後方スタンド３７Ｂの下部において前後方向に延びている。
前方シャフト３５Ａの前方の端部３５Ａｂは、前方スタンド３７Ａを貫通した先端にプーリ３９ｂが取り付けられている。プーリ３９ｂは、ベルト３９ａを介し直動シャフト３９ｆと連動する。同様に、後方シャフト３５Ｂの後方の端部３５Ｂｂは、後方スタンド３７Ｂを貫通した先端にプーリ３９ｅが取り付けられ、ベルト３９ｄを介し直動シャフト３９ｆと連動する。これにより、前方シャフト３５Ａおよび後方シャフト３５Ｂは、公転回転中心軸Ｃを中心に同期回転する。
【００３５】
＜第１の浮き枠＞
第１の浮き枠３４は、第１の回転シャフト３５の前方シャフト３５Ａおよび後方シャフト３５Ｂの互いに向かい合う端部３５Ａａ、３５Ｂａに軸受３４ａを介し支持されている。また、第１の浮き枠３４は、巻き出しボビン１１、第１のガイドキャプスタン１８および第１の引抜きダイス１を支持する。
【００３６】
図３は、図２における矢印III方向から見た第１の浮き枠３４の平面図である。図２、図３に示すように、第１の浮き枠３４は、上下に開口する箱形状を有する。第１の浮き枠３４は、前後に対向する前方壁３４ｂおよび後方壁３４ｃと、左右に対向するとともに前後方向に延びる一対の支持壁３４ｄと、を有する。
【００３７】
前方壁３４ｂおよび後方壁３４ｃには貫通孔が設けられ、それぞれ前方シャフト３５Ａおよび後方シャフト３５Ｂの端部３５Ａａ、３５Ｂａが挿入されている。端部３５Ａａ、３５Ｂａと前方壁３４ｂおよび後方壁３４ｃの貫通孔との間には、軸受３４ａが介在する。これにより、第１の浮き枠３４には、第１の回転シャフト３５（前方シャフト３５Ａおよび後方シャフト３５Ｂ）の回転が伝達され難い。第１の浮き枠３４は、第１の回転シャフト３５が回転状態にあっても地面Ｇに対する静止状態を保つ。なお、公転回転中心軸Ｃに対し第１の浮き枠３４の重心を偏らせる錘を設けて第１の浮き枠３４の静止状態を安定させてもよい。
【００３８】
図３に示すように、一対の支持壁３４ｄは、巻き出しボビン１１、第１のガイドキャプスタン１８および第１の引抜きダイス１を左右方向（図２紙面中の上下方向）両側に配置されている。一対の支持壁３４ｄは、巻き出しボビン１１を保持するボビン支持シャフト１２および第１のガイドキャプスタン１８の回転軸Ｊ１８を回転可能に支持する。また、支持壁３４ｄは、図示略のダイス支持体を介し第１の引抜きダイス１を支持する。
【００３９】
＜巻き出しボビン＞
巻き出しボビン１１には、直線溝５ａが形成された直線溝付管５Ｂ（図３参照）が巻き付けられている。巻き出しボビン１１は、直線溝付管５Ｂを巻き出して後段に供給する。巻き出しボビン１１は、ボビン支持シャフト１２に着脱可能に取り付けられている。
【００４０】
図３に示すように、ボビン支持シャフト１２は、第１の回転シャフト３５と直交する方向に延びている。また、ボビン支持シャフト１２は、第１の浮き枠３４に自転回転可能に支持されている。なお、ここで自転回転とは、ボビン支持シャフト１２自身の中心軸を中心として回転することを意味する。ボビン支持シャフト１２は、巻き出しボビン１１を保持し、巻き出しボビン１１の供給方向に自転回転することで、巻き出しボビン１１の管材５の繰り出しを補助する。
【００４１】
巻き出しボビン１１は、巻き付けられた直線溝付管５Ｂを全て供給した際に取り外され、他の巻き出しボビンに交換される。取り外された空の巻き出しボビン１１は、直線溝付管５Ｂを形成する押出装置に取り付けられ、再び直線溝付管５Ｂが巻き付けられる。巻き出しボビン１１は、第１の浮き枠３４に支持され公転回転しない。したがって、巻き出しボビン１１に直線溝付管５Ｂが乱巻されていても支障なく供給を行うことができ、巻き直しを行うことなく使用できる。また、巻き出しボビン１１の重量により製造装置Ｄにおいて管材５に捻りを付与するための公転回転の回転数は制限されない。したがって、巻き出しボビン１１に長尺の管材５が巻き付けることができる。これにより、長尺の管材５に対して、捻りを付与することができ、製造効率を高めることができる。
【００４２】
ボビン支持シャフト１２には、ブレーキ部１５が設けられている。ブレーキ部１５は、第１の浮き枠３４に対するボビン支持シャフト１２の自転回転に制動力を与える。すなわち、ブレーキ部１５は、巻き出しボビン１１の巻き出し方向の回転を規制する。ブレーキ部１５による制動力により、巻き出し方向に搬送される管材５には、後方張力が付加される。ブレーキ部１５としては、例えば、制動力としてのトルク調節が可能なパウダーブレーキ又はバンドブレーキを採用できる。
【００４３】
＜第１のガイドキャプスタン＞
第１のガイドキャプスタン１８は、円盤形状を有している。第１のガイドキャプスタン１８には、巻き出しボビン１１から繰り出された管材５が１周巻き掛けられる。第１のガイドキャプスタン１８の外周の接線方向は、公転回転中心軸Ｃと一致する。第１のガイドキャプスタン１８は、管材５を第１の方向Ｄ１に沿って公転回転中心軸Ｃ上に誘導する。第１のガイドキャプスタン１８は、自転回転自在に第１の浮き枠３４に支持されている。また第１のガイドキャプスタン１８の外周には、自転回転自在のガイドローラ１８ｂが並んで配置されている。本実施形態の第１のガイドキャプスタン１８は、自身が自転回転するとともにガイドローラ１８ｂが転動するが、何れか一方が回転すれば、管材５をスムーズに搬送できる。なお、図２において、ガイドローラ１８ｂの図示は省略されている。
【００４４】
図３に示すように、第１のガイドキャプスタン１８と巻き出しボビン１１との間には、管路誘導部１８ａが設けられている。管路誘導部１８ａは、例えば管材５を囲むように配置された複数のガイドローラである。管路誘導部１８ａは、巻き出しボビン１１から供給される管材５を第１のガイドキャプスタン１８に誘導する。
【００４５】
なお、第１のガイドキャプスタン１８に代えて、巻き出しボビン１１と第１の引抜きダイス１との間にトラバース機能を有する誘導管を設けてもよい。誘導管を設ける場合には、巻き出しボビン１１と第１の引抜きダイス１との距離を短くすることができ、工場内のスペースを有効活用できる。
【００４６】
＜第１の引抜きダイス＞
第１の引抜きダイス１は、管材５（直線溝付管５Ｂ）を縮径する。第１の引抜きダイス１は、第１の浮き枠３４に固定されている。第１の引抜きダイス１は、第１の方向Ｄ１を引抜き方向とする。第１の引抜きダイス１の中心は、第１の回転シャフト３５の公転回転中心軸Ｃと一致する。また、第１の方向Ｄ１は、公転回転中心軸Ｃと平行である。
第１の引抜きダイス１には、第１の浮き枠３４に固定された潤滑油供給装置９Ａにより潤滑油が供給される。これにより第１の引抜きダイス１における引抜き力を軽減できる。
第１の引抜きダイス１を通過した管材５は、第１の浮き枠３４の前方壁３４ｂに設けられた貫通孔を介して、前方シャフト３５Ａの内部に導入される。
【００４７】
＜第１の公転キャプスタン＞
第１の公転キャプスタン２１は、円盤形状を有している。第１の公転キャプスタン２１は、中空の前方シャフト３５Ａの内外を径方向に貫通する横孔３５Ａｃに配置されている。第１の公転キャプスタン２１は、円盤の中心を回転軸Ｊ２１として、第１の回転シャフト３５（前方シャフト３５Ａ）の外周部に固定された支持体２１ａに自転回転が自在な状態で支持されている。
【００４８】
第１の公転キャプスタン２１は、外周の接線の１つが公転回転中心軸Ｃと略一致する。第１の公転キャプスタン２１には、公転回転中心軸Ｃ上の第１の方向Ｄ１に搬送される管材５が一周以上、巻き掛けられる。第１の公転キャプスタン２１は、管材５を巻き掛けて前方シャフト３５Ａの内部から外部に引き出して第１の公転フライヤ２３に誘導する。
【００４９】
第１の公転キャプスタン２１は、公転回転中心軸Ｃの周りを前方シャフト３５Ａとともに公転回転する。公転回転中心軸Ｃは、第１の公転キャプスタン２１の自転回転の回転軸Ｊ２１と直交する方向に延びている。管材５は、第１の公転キャプスタン２１と第１の引抜きダイス１との間で捻りが付与される。これにより、管材５は、直線溝付管５Ｂから第１の中間捻り管５Ｍ１となる。
【００５０】
第１の公転キャプスタン２１とともに、前方シャフト３５Ａには駆動モータ２０が設けられている。駆動モータ２０は、第１の公転キャプスタン２１を管材５の巻き掛け方向（搬送方向）に駆動回転する。これにより、第１の公転キャプスタン２１は、管材５に第１の引抜きダイス１を通過するための前方張力を付与する。
【００５１】
第１の公転キャプスタン２１および駆動モータ２０は、前方シャフト３５Ａの公転回転中心軸Ｃに重心が位置するように公転回転中心軸Ｃに対して互いに対称の位置に配置されることが好ましい。これにより、前方シャフト３５Ａの回転のバランスを安定させることができる。なお、第１の公転キャプスタン２１と駆動モータ２０の重量差が大きい場合は、錘を設けて重心を安定させてもよい。
【００５２】
＜第１の公転フライヤ＞
第１の公転フライヤ２３は、第１の引抜きダイス１と第２の引抜きダイス２との間で、管材５の管路を反転させる。第１の公転フライヤ２３は、第１の引抜きダイス１の引抜き方向である第１の方向Ｄ１に搬送される管材５を反転させ、搬送方向を第２の引抜きダイス２の引抜き方向である第２の方向Ｄ２に向ける。より具体的には、第１の公転フライヤ２３は、第１の公転キャプスタン２１から第２の公転キャプスタン２２に管材５を誘導する。
【００５３】
第１の公転フライヤ２３は、複数のガイドローラ２３ａとガイドローラ２３ａを支持するガイドローラ支持体（図示略）とを有する。ここでは、煩雑さを解消するためガイドローラ支持体の図示を省略するが、ガイドローラ支持体は、第１の回転シャフト３５に支持されている。ガイドローラ２３ａは、公転回転中心軸Ｃに対し外側に湾曲する弓形状を形成して並んでいる。ガイドローラ２３ａ自身が転動して管材５をスムーズに搬送する。第１の公転フライヤ２３は、公転回転中心軸Ｃを中心として、第１の浮き枠３４並びに第１の浮き枠３４内に支持された第１の引抜きダイス１および巻き出しボビン１１の周りを回転する。
【００５４】
第１の公転フライヤ２３の一端は、公転回転中心軸Ｃに対し第１の公転キャプスタン２１の外側に位置している。また、第１の公転フライヤ２３の他端は、中空の後方シャフト３５Ｂの内外を径方向に貫通する横孔３５Ｂｃを通過して後方シャフト３５Ｂの内部に延びている。第１の公転フライヤ２３は、第１の公転キャプスタン２１に巻き掛けられて外側に繰り出された管材５を後方シャフト３５Ｂ側に誘導する。また、第１の公転フライヤ２３は、管材５を後方シャフト３５Ｂの内部において、第２の方向Ｄ２に沿って公転回転中心軸Ｃ上に繰り出す。
【００５５】
なお、本実施形態の第１の公転フライヤ２３（および第２の公転フライヤ７３）は、ガイドローラ２３ａにより管材５を搬送するものであるとして説明した。しかしながら第１の公転フライヤ２３を、弓状に形成した帯板から形成して、管材５を帯板の一面を滑動させて搬送してもよい。
また、図１において、管材５がガイドローラ２３ａの外側を通過する場合を例示した。しかしながら、第１の公転フライヤ２３（および第２の公転フライヤ７３）の回転速度が速い場合には、管材５が遠心力により公転フライヤから脱線するおそれがある。このような場合は、管材５の外側に更にガイドローラ２３ａを設けることが好ましい。
第１の公転フライヤ２３（および第２の公転フライヤ７３）と同等の重量を有し前方シャフト３５Ａから後方シャフト３５Ｂに延びて第１の公転フライヤ２３と同期回転するダミーフライヤを複数設けてもよい。これにより、第１の回転シャフト３５の回転を安定させることができる。
【００５６】
＜第２の公転キャプスタン＞
第２の公転キャプスタン２２は、第１の公転キャプスタン２１と同様に、円盤形状を有する。第２の公転キャプスタン２２は、後方シャフト３５Ｂの端部３５Ｂｂの先端に設けられた支持体２２ａに自転回転が自在な状態で支持されている。また、第２の公転キャプスタン２２の外周には、自転回転自在のガイドローラ２２ｃが並んで配置されている。本実施形態の第２の公転キャプスタン２２は、自身が自転回転するとともにガイドローラ２２ｃが転動するが、何れか一方が回転すれば、管材５をスムーズに搬送できる。
【００５７】
第２の公転キャプスタン２２は、外周の接線の１つが公転回転中心軸Ｃと略一致する。第２の公転キャプスタン２２には、公転回転中心軸Ｃ上の第２の方向Ｄ２に搬送される管材５が一周以上、巻き掛けられる。第２の公転キャプスタン２２は、巻き掛けられた管材を公転回転中心軸Ｃ上の第２の方向Ｄ２に繰り出す。
【００５８】
第２の公転キャプスタン２２は、公転回転中心軸Ｃの周りを後方シャフト３５Ｂとともに公転回転する。公転回転中心軸Ｃは、第２の公転キャプスタン２２の自転回転の回転軸Ｊ２２と直交する方向に延びている。第２の公転キャプスタン２２から繰り出された管材５は、第２の引抜きダイス２において縮径される。第２の引抜きダイス２は、地面Ｇに対し静止しているため、第２の公転キャプスタン２２と第２の引抜きダイス２との間で、管材５に捻りを付与できる。これにより、管材５は、第１の中間捻り管５Ｍ１から内面螺旋溝付管５Ｒとなる。
【００５９】
第２の公転キャプスタン２２を支持する支持体２２ａは、公転回転中心軸Ｃに対し第２の公転キャプスタン２２と対称の位置に錘２２ｂを支持する。錘２２ｂは、後方シャフト３５Ｂの回転のバランスを安定させる。
【００６０】
＜第２の引抜きダイス＞
第２の引抜きダイス２は、第２の公転キャプスタン２２の後段に配置される。第２の引抜きダイス２は、反対の第２の方向Ｄ２を引抜き方向とする。第２の方向Ｄ２は、公転回転中心軸Ｃと平行な方向である。第２の方向Ｄ２は、第１の引抜きダイス１の引抜き方向である第１の方向Ｄ１と反対である。管材５は、第２の方向Ｄ２に沿って第２の引抜きダイス２を通過する。第２の引抜きダイス２は、第２の引抜きダイス２は、地面Ｇに対して静止している。第２の引抜きダイス２の中心は、第１の回転シャフト３５の公転回転中心軸Ｃと一致する。
【００６１】
第２の引抜きダイス２は、例えば図示略のダイス支持体を介して架台４２に支持されている。また、第２の引抜きダイス２には、架台４２に取り付けられた潤滑油供給装置９Ｂにより潤滑油が供給される。これにより第２の引抜きダイス２における引抜き力を軽減できる。
第２の引抜きダイス２における縮径および捻り付与により、管材５は、第１の中間捻り管５Ｍ１から第２の中間捻り管５Ｍ２となる。
【００６２】
＜第２のガイドキャプスタン＞
第２のガイドキャプスタン４１は、円盤形状を有している。第２のガイドキャプスタン４１の外周の接線方向は、公転回転中心軸Ｃと一致する。第２のガイドキャプスタン４１には、公転回転中心軸Ｃ上の第２の方向Ｄ２に搬送される管材５が一周以上、巻き掛けられる。
【００６３】
第２のガイドキャプスタン４１は、回転軸Ｊ４１を中心に架台４２に回転可能に支持されている。また、第２のガイドキャプスタン４１の回転軸Ｊ４１は、駆動モータ４３と駆動ベルト等を介し接続されている。第２のガイドキャプスタン４１は、駆動モータ４３により、管材５の巻き掛け方向（搬送方向）に駆動回転する。なお、駆動モータ４３は、トルク制御可能なトルクモータを用いることが好ましい。
【００６４】
第２のガイドキャプスタン４１が駆動することによって管材５には、前方張力が付与される。これにより管材５は、第２の引抜きダイス２における加工に必要な引抜き応力が付与され前方に搬送される。
【００６５】
＜＜第２構造部＞＞
図４は、第２構造部Ｂの正面図である。
第２構造部Ｂは、第２の公転機構８０と、第２の浮き枠８４と、巻き取りボビン６１と、第３の引抜きダイス３と、第３の公転キャプスタン７２と、第２の公転フライヤ７３と、第４の公転キャプスタン７１と、第４の引抜きダイス４と、を有する。
第２構造部Ｂは、第１構造部Ａと比較して、管材５の搬送方向が逆転させた構成を有する。また、第２構造部Ｂの構成について、第１構造部Ａと共通する構成については、その詳細な説明を省略し、主に異なる箇所について説明する。
【００６６】
＜第２の公転機構＞
第２の公転機構８０は、第１の公転機構３０と同様の構成を有するが、第１の公転機構３０と逆方向に回転する。第２の公転機構８０は、前方シャフトおよび後方シャフトを含む第２の回転シャフト８５と、駆動部８９と、を有している。
【００６７】
第２の回転シャフト８５には、第３の公転キャプスタン７２、第４の公転キャプスタン７１および第２の公転フライヤ７３が固定されている。
駆動部８９は、第２の回転シャフト８５を回転させる。また、駆動部８９は、第２の回転シャフト８５を介して第３の公転キャプスタン７２、第４の公転キャプスタン７１および第２の公転フライヤ７３を回転させる。
【００６８】
第２の公転機構８０は、第２の回転シャフト８５において軸受８４ａを介して第２の浮き枠８４を支持する。これにより、第２の回転シャフト８５が回転しても、第２の浮き枠８４の静止状態が維持される。したがって、第２の公転機構８０は、第２の浮き枠８４に支持された巻き取りボビン６１、第３のガイドキャプスタン６８および第４の引抜きダイス４の静止状態を維持できる。
【００６９】
＜第３の引抜きダイス＞
第３の引抜きダイス３は、中継点Ｎの後段に配置される。第３の引抜きダイス３は、第３の方向Ｄ３を引抜き方向とする。第３の方向Ｄ３は、公転回転中心軸Ｃと平行な方向であり、第２の方向Ｄ２と同方向である。管材５は、第３の方向Ｄ３に沿って第３の引抜きダイス３を通過する。第３の引抜きダイス３の中心は、公転回転中心軸Ｃと一致する。第３の引抜きダイス３は、例えば図示略のダイス支持体を介して架台４２に支持されており地面Ｇに対して静止している。第３の引抜きダイス３には、架台４２に取り付けられた潤滑油供給装置９Ｃにより潤滑油が供給される。第３の引抜きダイス３における縮径および捻り付与により、管材５は、第２の中間捻り管５Ｍ２から第３の中間捻り管５Ｍ３となる。
なお、第３の方向Ｄ３は、第２の方向と異なる方向であってもよい。すなわち、第２の引抜きダイス２と第３の引抜きダイス３との間に、管材５を巻き掛けるキャプスタンを設けて引抜き方向を反転させてもよい。
【００７０】
＜第３の公転キャプスタン＞
第３の公転キャプスタン７２は、第２の公転キャプスタン２２と同様の構成を有するが、駆動モータ７５を有する点およびガイドローラを有さない点が異なる。第３の公転キャプスタン７２は、駆動モータ７５により、管材５の巻き掛け方向（搬送方向）に駆動回転する。第３の公転キャプスタン７２が駆動することによって管材５には、前方張力が付与され、第３の引抜きダイス３における加工に必要な引抜き応力が付与され前方に搬送される。
【００７１】
第３の公転キャプスタン７２は、第２の回転シャフト８５に固定された支持体７２ａに支持され第２の回転シャフト８５とともに公転回転する。支持体７２ａは、回転バランスを安定させるために、公転回転中心軸Ｃに対し第３の公転キャプスタン７２と対称の位置に錘７２ｂを支持する。第３の公転キャプスタン７２は、外周の接線の１つが公転回転中心軸Ｃと略一致する。第３の公転キャプスタン７２は、公転回転中心軸Ｃ上を搬送れる管材５を一周以上巻き掛けて公転回転中心軸Ｃ上に再び繰り出す。第３の公転キャプスタン７２は、管材５を第２の回転シャフト８５の内部に繰り出す。
【００７２】
＜第２の公転フライヤ＞
第２の公転フライヤ７３は、第１の公転フライヤ２３と同様の構成を有するが、管材５の搬送方向が逆転している点が異なる。また、第２の公転フライヤ７３の公転回転方向は、管材５の搬送方向に対し、第１の公転フライヤ２３の公転回転方向と逆方向である。第２の公転フライヤ７３は、第３の引抜きダイス３と第４の引抜きダイス４との間で、管材５の管路を反転させる。第２の公転フライヤ７３は、第３の引抜きダイス３の引抜き方向である第３の方向Ｄ３に搬送される管材５を反転させ、搬送方向を第４の引抜きダイス４の引抜き方向である第４の方向Ｄ４に向ける。より具体的には、第２の公転フライヤ７３は、第３の公転キャプスタン７２から第４の公転キャプスタン７１に管材５を誘導する。
【００７３】
第２の公転フライヤ７３は、公転回転中心軸Ｃに対し外側に湾曲する弓形状を形成して並ぶ複数のガイドローラ７３ａと、ガイドローラ７３ａを支持するガイドローラ支持体（図示略）と、を有する。第２の公転フライヤ７３は、公転回転中心軸Ｃを中心として、第２の浮き枠８４並びに第２の浮き枠８４内に支持された第４の引抜きダイス４および巻き取りボビン６１の周りを回転する。第２の公転フライヤ７３の一端は、第２の回転シャフト８５の内外を径方向に貫通する横孔８５ｃから外側に向かって延びている。第２の公転フライヤ７３は、管材５を第２の回転シャフト８５の内側から外側に誘導する。また、第２の公転フライヤ７３は、第４の公転キャプスタン７１に向かって延びて、管材５を第４の公転キャプスタン７１に誘導する。
【００７４】
＜第４の公転キャプスタン＞
第４の公転キャプスタン７１は、第１の公転キャプスタン２１と同様の構成を有するが、ガイドローラ７１ｂを有する点および駆動モータを有さない点が異なる。
第４の公転キャプスタン７１は、外周の接線の１つが公転回転中心軸Ｃと略一致する。また、第４の公転キャプスタン７１の外周には、自転回転自在のガイドローラ７１ｂが並んで配置されており管材５をスムーズに搬送する。第４の公転キャプスタン７１には、第２の公転フライヤ７３から誘導された管材５を巻き掛けられる。第４の公転キャプスタン７１は、巻き掛けられた管材５を公転回転中心軸Ｃ上の第４の方向Ｄ４に繰り出す。第４の公転キャプスタン７１は、第２の回転シャフト８５に支持されており、公転回転中心軸Ｃ周りを公転回転する。
【００７５】
＜第２の浮き枠＞
第２の浮き枠８４は、第１の浮き枠３４と同様の構成を有する。第２の浮き枠８４は、第２の回転シャフト８５に軸受８４ａを介し支持されている。これにより、第２の浮き枠８４には、第２の回転シャフト８５の回転が伝達され難い。第２の浮き枠８４は、第２の回転シャフト８５が回転状態にあっても地面Ｇに対する静止状態を保つ。また、第２の浮き枠８４は、巻き取りボビン６１、第３のガイドキャプスタン６８および第４の引抜きダイス４を支持する。
【００７６】
＜第４の引抜きダイス＞
第４の引抜きダイス４は、第２の浮き枠８４に固定されている。第４の引抜きダイス４は、第４の方向Ｄ４を引抜き方向とする。第４の引抜きダイス４の中心は、第２の回転シャフト８５の公転回転中心軸Ｃと一致する。また、第４の方向Ｄ４は、公転回転中心軸Ｃと平行である。
第４の引抜きダイス４には、第２の浮き枠８４に固定された潤滑油供給装置９Ｄにより潤滑油が供給される。
第４の引抜きダイス４における縮径および捻り付与により、管材５は、第３の中間捻り管５Ｍ３から内面螺旋溝付管５Ｒとなる。
【００７７】
＜第３のガイドキャプスタン＞
第３のガイドキャプスタン６８は、第１のガイドキャプスタン１８と同様の構成を有するが、駆動モータ６８ｃを有する点およびガイドローラを有さない点が異なる。第３のガイドキャプスタン６８は、駆動モータ６８ｃにより、管材５の巻き掛け方向（搬送方向）に駆動回転する。第３のガイドキャプスタン６８が駆動することによって管材５には、前方張力が付与され、第４の引抜きダイス４における加工に必要な引抜き応力が付与され前方に搬送される。
【００７８】
＜巻き取りボビン＞
巻き取りボビン６１は、管材５の管路の終端に設けられ、管材５を回収する。巻き取りボビン６１の前段には、誘導部６８ａが設けられている。誘導部６８ａは、トラバース機能を有し管材５を巻き取りボビン６１に整列巻きさせる。
【００７９】
巻き取りボビン６１は、ボビン支持シャフト６２に着脱可能に取り付けられている。ボビン支持シャフト６２は、第２の回転シャフト８５と直交する方向に延びている。また、ボビン支持シャフト６２は、駆動モータ６５に接続されている。巻き取りボビン６１は、駆動モータ６５により駆動回転され、管材５を弛ませることなく巻き取る。巻き取りボビン６１は、管材５が十分に巻き付けられた場合に取り外され、他の巻き取りボビン６１に付け替えられる。
【００８０】
＜＜内面螺旋溝付管の製造方法＞＞
上述した内面螺旋溝付管の製造装置Ｄを用いて、内面螺旋溝付管５Ｒを製造する方法について説明する。
【００８１】
まず、予備工程について説明する。
押出成形により、図５に示すように、内面に長さ方向に沿う複数の直線溝５ａが周方向に間隔をおいて形成された直線溝付管５Ｂを作製（直線溝付管押出工程）する。更に、直線溝付管５Ｂを巻き出しボビン１１にコイル状に巻き付ける。更に、巻き出しボビン１１を製造装置Ｄの第１の浮き枠３４にセットする。また、巻き出しボビン１１から管材５（直線溝付管５Ｂ）を繰り出して、予め直線溝付管５Ｂの管路をセットする。具体的には、管材５を、第１のガイドキャプスタン１８、第１の引抜きダイス１、第１の公転キャプスタン２１、第１の公転フライヤ２３、第２の公転キャプスタン２２、第２の引抜きダイス２、第２のガイドキャプスタン４１、第３の引抜きダイス３、第３の公転キャプスタン７２、第２の公転フライヤ７３、第４の公転キャプスタン７１、第４の引抜きダイス４、第３のガイドキャプスタン６８、巻き取りボビン６１の順に、通過させて、セットする。
以上の予備工程が終わった後に、内面螺旋溝付管５Ｒの製造を開始する。
【００８２】
内面螺旋溝付管５Ｒの製造工程において、管材の搬送経路に沿って説明する。
まず、巻き出しボビン１１から管材５を順次繰り出していく。
次に、巻き出しボビン１１から繰り出された管材５を、第１のガイドキャプスタン１８に巻き掛ける。第１のガイドキャプスタン１８は、管材５を公転回転中心軸Ｃ上に位置する第１の引抜きダイス１のダイス孔に誘導する（第１の誘導工程）。
【００８３】
次に、管材５を第１の引抜きダイス１に通過させる。更に、第１の引抜きダイス１の後段で管材５を第１の公転キャプスタン２１に巻き掛けて公転回転中心軸Ｃの周りを回転させる。これにより、管材５を縮径するとともに捻りを付与する（第１の捻り引抜き工程）。
【００８４】
第１の捻り引抜き工程において、管材５には第１の公転キャプスタン２１を駆動する駆動モータ２０により、前方張力が付与される。また、同時に管材５には巻き出しボビン１１のブレーキ部１５により後方張力が付与される。このため、管材５に適度な張力を付与することが可能となり、管材５に座屈・破断を生じさせることなく安定した捻り角を付与できる。
【００８５】
管材５は、第１の引抜きダイス１に通された後に、公転回転する第１の公転キャプスタン２１に巻き掛けられる。管材５は、第１の引抜きダイス１により縮径されるとともに、第１の公転キャプスタン２１により捻りが付与される。これにより、管材５（直線溝付管５Ｂ）の内面の直線溝５ａ（図３参照）に捻りが付与され内面に螺旋溝５ｃが形成される。第１の捻り引抜き工程により直線溝付管５Ｂは、第１の中間捻り管５Ｍ１となる。
【００８６】
第１の捻り引抜き工程において、管材５には、捻りが付与されると同時に引抜きダイスによる縮径が行われる。すなわち、管材５には、捻りと縮径との同時加工による複合応力が付与させる。複合応力下においては、捻り加工のみを行う場合と比較して管材５の降伏応力が小さくなり、管材５の座屈応力に達する前に、管材５に大きな捻りを付与できる。これにより、管材５の座屈の発生を抑制しつつ大きな捻りを付与できる。
【００８７】
第１の引抜きダイス１の前段には、第１のガイドキャプスタン１８が設けられており管材５の回転が規制されている。すなわち、管材５は、第１の引抜きダイス１の前段で、捻り方向の変形が拘束されている。管材５には、第１の引抜きダイス１と第１の公転キャプスタン２１との間で捻りが付与される。すなわち、第１の捻り引抜き工程において、管材５に捻りが付与される領域（加工域）は、第１の引抜きダイス１と第１の公転キャプスタン２１との間に制限される。
加工域の長さと、限界捻り角（座屈を生じないで捻ることができる最大捻り角）の関係には、相関関係があり、加工域を短くすることで、大きな捻り角を付与しても座屈が生じにくい。第１のガイドキャプスタン１８を設けることで、第１の引抜きダイス１の前段で捻りが付与されることがなく、加工域を短く設定できる。また、第１の引抜きダイス１と第１の公転キャプスタン２１との距離を近づけることで加工域を短く設定し、座屈を生じさせずに管材５に大きな捻りを付与できる。
【００８８】
第１の引抜きダイス１による管材５の縮径率は、２％以上とすることが好ましい。
図７は、引抜き時の限界捻り角と縮径率の関係を調べた予備実験の結果を示すグラフである。図７に示すように、限界捻り角と縮径率の間には相関が認められ、引抜き時の縮径率を大きくするにつれて限界捻り角が大きくなる傾向が認められる。すなわち、縮径率が小さ過ぎる場合は引抜きによる効果が乏しく、大きな捻り角を得ることが難しいので、２％以上とするのが好ましい。なお、同様の理由から縮径率を５％以上とすることがより好ましい。
一方で、縮径率が大きくなり過ぎると加工限界で破断を生じ易くなるので、４０％以下とするのが好ましい。
【００８９】
次に、第１の公転フライヤ２３に管材５を巻き掛けて、管材５の搬送方向を公転回転中心軸Ｃ上の第２の方向Ｄ２に向ける。更に、第２の公転キャプスタン２２に管材５を巻き掛けて、管材５を第２の引抜きダイス２に導入する（第２の誘導工程）。これにより、管材５の搬送方向は、第１の方向Ｄ１から第２の方向Ｄ２に反転し、第２の引抜きダイス２の中心に合わせられる。第１の公転フライヤ２３は、第１の浮き枠３４の周りを公転回転中心軸Ｃを中心として回転する。なお、第１の公転キャプスタン２１、第１の公転フライヤ２３および第２の公転キャプスタン２２は、公転回転中心軸Ｃを中心として同期回転する。したがって、第１の公転キャプスタン２１から第２の公転キャプスタン２２の間で、管材５は相対的に回転せず捻りが付与されない。
【００９０】
次に、第２の公転キャプスタン２２とともに回転する管材５を第２の引抜きダイス２に通過させる。これにより、管材５を縮径するとともに捻りを付与し、螺旋溝５ｃの捻り角を更に大きくする（第２の捻り引抜き工程）。第２の捻り引抜き工程により第１の中間捻り管５Ｍ１は、内面螺旋溝付管５Ｒとなる。
なお、第２の引抜きダイス２による管材５の縮径率は、第１の捻り引抜き工程と同様に、２％以上（より好ましくは５％以上）４０％以下とすることが好ましい。
【００９１】
第２の捻り引抜き工程において、管材５には第２のガイドキャプスタン４１を駆動する駆動モータ４３により、前方張力が付与される。駆動モータ４３としては、トルク制御可能なトルクモータを用いた場合、第２のガイドキャプスタン４１は、管材５に付与する前方張力を調整できる。第２のガイドキャプスタン４１により前方張力を調整することで、第２の捻り引抜き工程において管材５に適度な張力を付与することが可能となる。これにより、管材５に座屈・破断を生じさせることなく安定した捻り角を付与できる。
【００９２】
管材５は、公転回転する第２の公転キャプスタン２２に巻き掛けられた後に第２の引抜きダイス２を通過する。管材５は、第２の引抜きダイス２により縮径されるとともに、第２の公転キャプスタン２２により管材５に捻りを付与される。これにより、管材５の内面の螺旋溝５ｃに更に大きな捻りが付与され、螺旋溝５ｃの捻り角が大きくなる。第２の捻り引抜き工程により第１の中間捻り管５Ｍ１は、第２の中間捻り管５Ｍ２となる。
【００９３】
第２の引抜きダイス２の前段では、第２の公転キャプスタン２２に管材５が巻き掛けられている。第２の引抜きダイス２の後段では、第２のガイドキャプスタン４１が設けられ管材５の回転が規制されている。すなわち、管材５は第２の引抜きダイス２の前後で、捻り方向の変形が拘束されており、第２の公転キャプスタン２２と第２のガイドキャプスタン４１との間で、管材５に捻りが付与される。すなわち、第２の捻り引抜き工程において、管材５に捻りが付与される領域（加工域）は、第２の公転キャプスタン２２と第２の引抜きダイス２との間に制限される。上述したように、加工域を短くすることで、大きな捻り角を付与しても座屈が生じにくい。第２のガイドキャプスタン４１を設けることで、第２の引抜きダイス２の後段で捻りが付与されることがなく、加工域を短く設定できる。
【００９４】
なお、本実施形態において、第２の公転キャプスタン２２は、後方スタンド３７Ｂの後方（第２の引抜きダイス２側）に設けられているが、第２の公転キャプスタン２２は、前方スタンド３７Ａと後方スタンド３７Ｂとの間に位置していてもよい。しかしながら、第２の公転キャプスタン２２を、後方スタンド３７Ｂに対し後方に配置して第２の引抜きダイス２に近づけることで、第２の捻り引抜き工程における加工域を短くすることができる。これにより、座屈の発生をより効果的に抑制できる。
【００９５】
第１の捻り引抜き工程と同様に、第２の捻り引抜き工程において管材５には、捻りと縮径とが行われて複合応力が付与させる。これにより、管材５の座屈応力に達する前に、管材に座屈の発生を抑制しつつ大きな捻りを付与できる。
【００９６】
次に、管材５を第３の引抜きダイス３に通過させる（第３の誘導工程）。更に、第３の引抜きダイス３の後段で管材５を第３の公転キャプスタン７２に巻き掛けて公転回転中心軸Ｃの周りを回転させる。これにより、管材５を縮径するとともに螺旋溝５ｃの捻り角を更に大きくする（第３の捻り引抜き工程）。第３の捻り引抜き工程により第２の中間捻り管５Ｍ２は、第３の中間捻り管５Ｍ３となる。
なお、第３の引抜きダイス３による管材５の縮径率は、第１および第２の捻り引抜き工程と同様に、２％以上（より好ましくは５％以上）４０％以下とすることが好ましい。
【００９７】
第３の捻り引抜き工程において、管材５には第３の公転キャプスタン７２を駆動する駆動モータ７５により、前方張力が付与される。このため、管材５に適度な張力を付与することが可能となり、管材５に座屈・破断を生じさせることなく安定した捻り角を付与できる。
【００９８】
第１および第２の捻り引抜き工程と同様に、第３の捻り引抜き工程において管材５には、捻りと縮径とが行われて複合応力が付与させる。これにより、管材５の座屈応力に達する前に、管材に座屈の発生を抑制しつつ大きな捻りを付与できる。
【００９９】
第３の引抜きダイス３の前段には、第２のガイドキャプスタン４１が設けられており管材５の回転が規制されている。第３の捻り引抜き工程において、管材５に捻りが付与される領域（加工域）は、第３の引抜きダイス３と第３の公転キャプスタン７２との間に制限され加工域を短く設定できる。これにより、座屈を生じさせずに管材５に大きな捻りを付与できる。
【０１００】
次に、管材５を第２の回転シャフト８５の内部に通過させ、更に横孔８５ｃから管材５を誘導し、第２の公転フライヤ７３に管材５を巻き掛けて、管材５の搬送方向を公転回転中心軸Ｃ上の第４の方向Ｄ４に向ける。更に、第４の公転キャプスタン７１に管材５を巻き掛けて、管材５を第４の引抜きダイス４に導入する（第４の誘導工程）。また、第３の公転キャプスタン７２から第４の公転キャプスタン７１の間で、管材５は相対的に回転せず捻りが付与されない。
【０１０１】
次に、第４の公転キャプスタン７１とともに回転する管材５を第４の引抜きダイス４に通過させる。これにより、管材５を縮径するとともに捻りを付与し、螺旋溝５ｃの捻り角を更に大きくする（第４の捻り引抜き工程）。第４の捻り引抜き工程により第３の中間捻り管５Ｍ３は、内面螺旋溝付管５Ｒとなる。
【０１０２】
第４の引抜きダイス４による管材５の縮径率は、第１〜第３の捻り引抜き工程と同様に、２％以上（より好ましくは５％以上）４０％以下とすることが好ましい。
なお、第１〜第４の捻り引抜き工程において、前段で行った縮径時の加工硬化の影響で後段の捻り引抜き工程が困難となる。したがって、第１〜第４の引抜きダイス１〜４の縮径率の合計には限度があり、５０％以下とすることが好ましい。なお、第１〜第４の捻り引抜き工程の間に、インライン加熱によるひずみ除去のための中間焼鈍を行う場合（後段に説明する変形例）においては、この限りではない。
【０１０３】
第４の捻り引抜き工程において、管材５には第３のガイドキャプスタン６８を駆動する駆動モータ６８ｃにより、前方張力が付与される。これにより、管材５に座屈・破断を生じさせることなく安定した捻り角を付与できる。
【０１０４】
第４の引抜きダイス４の前段では、第４の公転キャプスタン７１に管材５が巻き掛けられている。第４の引抜きダイス４の後段では、第３のガイドキャプスタン６８が設けられ管材５の回転が規制されている。すなわち、管材５は第４の引抜きダイス４の前後で、捻り方向の変形が拘束されており、第４の公転キャプスタン７１と第３のガイドキャプスタン６８との間で、管材５に捻りが付与される。すなわち、第４の捻り引抜き工程において、管材５に捻りが付与される領域（加工域）は、第４の公転キャプスタン７１と第４の引抜きダイス４との間に制限される。上述したように、加工域を短くすることで、大きな捻り角を付与しても座屈が生じにくい。
【０１０５】
第１〜第３の捻り引抜き工程と同様に、第４の捻り引抜き工程において管材５には、捻りと縮径とが行われて複合応力が付与させる。これにより、管材５の座屈応力に達する前に、管材に座屈の発生を抑制しつつ大きな捻りを付与できる。
【０１０６】
次に、管材５は、巻き取りボビン６１に巻き付けられ回収される。巻き取りボビン６１は、駆動モータ６５により、管材５の搬送速度と同期して回転することで、管材５を弛みなく巻き取ることができる。
以上の工程を経て、製造装置Ｄを用いて、図６に示す内面螺旋溝付管５Ｒを製造することができる。
【０１０７】
＜作用効果＞
本実施形態の製造方法によれば、特許文献１に示す従来の製造方法と比較して、捻りと同時に縮径を行っているため、出発材と最終製品の外径および断面積が異なる。また、管材に捻りと縮径の複合応力を付与するために、捻り加工に必要なせん断応力を低減させることが可能となり、管材５の座屈応力に達する前に、管材５に大きな捻りを付与できる。なお、特許文献１に示す製造装置では、図７における縮径率０％の５°程度の捻りを２回行うため１０°程度の捻り角の付与が限界であると考えられる。これに対して、本実施形態の製造方法によれば、直線溝付管５Ｂに対して捻りを付与するとともに、縮径を行うため、座屈発生を抑制しつつ大きな捻り角を付与できる。なお、本実施形態において、最終品である内面螺旋溝付管５Ｒの外径に対し、素材となる直線溝付管５Ｂの外径は１．１倍以上である。
【０１０８】
本実施形態の製造方法によれば、第１の引抜きダイス１と第２の引抜きダイス２との間で、管材５を公転回転させて捻りを付与するとともに引抜き方向を反転している。これにより、第１の捻り引抜き工程と第２の捻り引抜き工程における捻り方向を一致させて、管材５に捻りを付与できる。同様に、および第３の引抜きダイス３と第４の引抜きダイス４との間で、管材５を公転回転させて捻りを付与するとともに引抜き方向を反転している。これにより、第３の捻り引抜き工程と第４の捻り引抜き工程における捻り方向を一致させて、管材５に捻りを付与できる。更に、第１の公転機構３０と第２の公転機構８０とは、逆方向に回転するため第２の捻り引抜き工程と第３の捻り引抜き工程における捻り方向を一致させることができる。
【０１０９】
また、ラインの速度は、公転回転速度に依存するため、重量物である巻き出しボビン１１又は巻き取りボビン６１を回転させない本実施形態の製造方法では、回転速度を容易に高めることができる。すなわち、本実施形態によれば容易にラインを高速化できる。
更に、本実施形態において、巻き出しボビン１１および巻き取りボビン６１を回転させることがなく、巻き出しボビン１１および巻き取りボビン６１に長尺の管材５を巻き付けることができる。このため、本実施形態の製造方法によれば、一気通貫で長尺の管材５に捻りを付与することができる。すなわち、本実施形態によれば内面螺旋溝付管５Ｒの大量生産が容易となる。
【０１１０】
本実施形態の製造方法は、４回の捻り引抜き工程を経て管材５に捻りを付与するものである。このため、各段階の捻り引抜き工程で付与する捻り角を積み上げて大きな捻り角を付与することができる。すなわち各段階の捻り引抜き工程における捻り角を小さくすることで弱いせん断応力で加工できるため、底肉厚の薄い管に対しても、高角度の捻り角を付与できる。より具体的には、本実施形態によれば、０．４ｍｍ以下の底肉厚の管材においても、１５°以上の捻り角を付与できる。
また、本実施形態によれば、捻り引抜き工程において付与する捻り角を浅くすることができるため、管材５の搬送速度（すなわちライン速度）を早くすることができる。したがって、第１構造部Ａのみからなる製造装置と比較して、約２倍のライン速度で同程度の捻り角を付与することができる。
【０１１１】
本実施形態の製造方法によれば、第１〜第４の捻り引抜き工程において、管材５には前方張力と後方張力が付与される。前方張力は、第２のガイドキャプスタン４１により管材５に付与され、後方張力は、巻き出しボビン１１を制動するブレーキ部１５によって管材５に付与される。これにより、加工対象の管材５に適切な張力を安定して付与することができる。管材５の管路に弛みが無く、直線溝付管５Ｂが芯ずれせずに引抜きダイスに入るため、管材５に座屈・破断を生じさせることなく安定した捻り角を付与できる。
【０１１２】
本実施形態において、第１および第２の引抜きダイス１、２のダイス孔の中心は、公転回転中心軸Ｃ上に位置している。同様に、第３および第４の引抜きダイス３、４のダイス孔の中心は、公転回転中心軸Ｃ上に位置している。これにより、ダイス孔を通過する管材５をダイス孔に対して直線的に配置できるため、管材５を均一に縮径して、捻り付与時の座屈を抑制できる。なお、第１および第２の引抜きダイス１、２並びに第３および第４の引抜きダイス３、４において、管材５が正常に縮径できる範囲であれば、公転回転中心軸Ｃに対するダイス孔の位置ズレは許容される。
【０１１３】
なお、上述の本実施形態において、第１〜第４の引抜きダイス１〜４の位置に、それぞれ複数の引抜きダイスを並べて配置してもよい。この場合には、第１〜第４の捻り引抜き工程において、縮径しながら多段階に捻りを付与できる。これにより、各引抜きダイスによる捻り加工により、捻り角を積み上げ大きな捻り角を付与した内面螺旋溝付管５Ｒを製造できる。
【０１１４】
また、上述の本実施形態において、第１〜第４の引抜きダイス１〜４の前段に、引抜きダイスのダイス孔の中心に管材５を誘導するダミーダイスを設けてもよい。ダミーダイスを用いることで、管材５の位置合わせをすることができ、第１〜第４の引抜きダイス１〜４のダイス孔内周面に、管材５を均一な圧力で接触させることが可能となる。これにより、管材５の縮径が均一に行われて周方向の偏肉が少ない内面螺旋溝付管を製造できる。また、管材５の捻りも周方向に均一に行い、捻り角の安定した内面螺旋溝付管５Ｒを、座屈を生じさせることなく製造できる。なお、ダミーダイスは、管材の縮径をほとんど行わない（例えば、縮径率０％〜０．３％）。ダミーダイスを構成する材料としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂が例示できる。
【０１１５】
＜＜変形例＞＞
上述した実施形態の変形例について、図８を基に説明する。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
変形例の内面螺旋溝付管の製造装置Ｄａは、上述の実施形態と比較して、中継点Ｎに加熱炉（熱処理部）６を備える点が異なる。
【０１１６】
変形例の製造装置Ｄａは、上述の実施形態と同様に、第１構造部Ａおよび第２構造部Ｂを備える。また、変形例の製造装置Ｄａは、上述の実施形態の第２のガイドキャプスタン４１に代えて、２つの中継ガイドキャプスタン４１Ａ、４１Ｂを有する。中継ガイドキャプスタン４１Ａ、４１Ｂの間には、管材５にインラインで熱処理を施す加熱炉６が設けられている。
【０１１７】
加熱炉６は、管材５の搬送方向に沿って設けられ管材５を囲む断熱筒６ｂと、断熱筒６ｂ内を加熱するヒータ６ａと、を有する。加熱炉６は、第１構造部Ａを経て捻りが付与された第２の中間捻り管５Ｍ２に対して、熱処理（焼きなまし処理）を行い、Ｏ材化する。熱処理を行うことで、第１構造部Ａにおける第１および第２の捻り引抜き工程により生じた加工硬化を除去して、第３および第４の捻り引抜き工程において大きな捻りを付与できる。これにより、例えば、４０°以上の大きな捻り角を付与した内面螺旋溝付管５Ｒを製造できる。
【０１１８】
＜＜熱交換器＞＞
図９は、本発明に係る内面螺旋溝付管を備えた熱交換器９０の一例を示す概略図であり、冷媒を通過させるチューブとして内面螺旋溝付管９１（内面螺旋溝付管５Ｒ）を蛇行させて設け、この内面螺旋溝付管９１の周囲に複数のアルミニウム合金製のフィン材９２を平行に配設した構造である。内面螺旋溝付管９１は、平行に配設したフィン材９２を貫通するように設けた複数の透孔を通過するように設けられている。
図９に示す熱交換器９０の構造において内面螺旋溝付管９１は、フィン材９２を直線状に貫通する複数のＵ字状の主管９１Ａと、隣接する主管９１Ａの隣り合う端部開口同士をＵ字形のエルボ管９１Ｂで図９（ｂ）に示すように接続してなる。また、フィン材９２を貫通している内面螺旋溝付管９１の一方の端部側に冷媒の入口部９６が形成され、内面螺旋溝付管９１の他方の端部側に冷媒の出口部９７が形成されることで図９に示す熱交換器９０が構成されている。
【０１１９】
図９に示す熱交換器９０は、フィン材９２のそれぞれに形成した透孔を貫通するように内面螺旋溝付管９１を設け、フィン材９２の透孔に挿通後、拡管プラグにより内面螺旋溝付管９１の外径を押し広げて内面螺旋溝付管９１とフィン材９２を機械的に一体化することで組み立てられている。
図９に示す熱交換器９０に内面螺旋溝付管９１を適用することで、熱交換効率の良好な熱交換器９０を提供できる。
また、例えば、内面螺旋溝付管５Ｒの外径が１０ｍｍ以下と小さく、アルミニウムあるいはアルミニウム合金からなる内面螺旋溝付管５Ｒを用いて熱交換器９０を構成すると、小型高性能であり、リサイクル時にフィン材９２と内面螺旋溝付管９１の分離が不要であって、リサイクル性に優れた熱交換器を提供できる。
【０１２０】
以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【０１２１】
１…第１の引抜きダイス、２…第２の引抜きダイス、３…第３の引抜きダイス、４…第４の引抜きダイス、５…管材、５Ｂ…直線溝付管、５Ｒ，９１…内面螺旋溝付管、６…加熱炉（熱処理部）、１１…巻き出しボビン、１５…ブレーキ部、２３…第１の公転フライヤ、３４…第１の浮き枠、３４ａ，３６，８４ａ…軸受、３５…第１の回転シャフト、５Ｍ１…第１の中間捻り管、５Ｍ２…第２の中間捻り管、５Ｍ３…第３の中間捻り管、６１…巻き取りボビン、７３…第２の公転フライヤ、８４…第２の浮き枠、８５…第２の回転シャフト、Ａ…第１構造部、Ｂ…第２構造部、Ｄ，Ｄａ…製造装置、Ｄ１…第１の方向、Ｄ２…第２の方向、Ｄ３…第３の方向、Ｄ４…第４の方向、Ｎ…中継点
【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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