(57)【要約】【課題】所望の形状に湾曲したエルボ形状を有するエルボ管を製造することが可能な、エルボ管の製造方法及び角型金属管を提供する。【解決手段】直線状の角型金属管からエルボ形状を有するエルボ管を製造する製造方法であって、前記角型金属管において前記エルボ形状に加工される加工領域の第１の面に、矩形状の開口部を形成し、前記加工領域における、前記第１の面に対向していない第２の面及び第３の面に、前記第１の面に向かって広がるＶ字形の第１の切欠をそれぞれ形成し、前記開口部が前記エルボ形状の内側に位置するように、前記角型金属管を湾曲させ、前記加工領域を溶接することを含む、エルボ管の製造方法を提供する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状の角型金属管からエルボ形状を有するエルボ管を製造する製造方法であって、
前記角型金属管において前記エルボ形状に加工される加工領域の第１の面に、矩形状の開口部を形成し、
前記加工領域における、前記第１の面に対向していない第２の面及び第３の面に、前記第１の面に向かって広がるＶ字形の第１の切欠をそれぞれ形成し、
前記開口部が前記エルボ形状の内側に位置するように、前記角型金属管を湾曲させ、
前記加工領域を溶接する、
ことを含む、エルボ管の製造方法。
【請求項２】
前記第２の面及び前記第３の面における前記第１の切欠それぞれは、前記Ｖ字形の頂点が前記第２の面及び前記第３の面において前記第１の面と接する第１の辺から所定の距離離隔するように形成され、
前記所定の距離は、前記加工領域の前記第２の面及び前記第３の面における前記第１の辺と対向しない第２の辺の長さよりも短い、
請求項１に記載のエルボ管の製造方法。
【請求項３】
前記所定の距離は、前記第２の辺の長さの３分の２以上である、請求項２に記載のエルボ管の製造方法。
【請求項４】
前記第１の切欠の形成の後に、
前記第２の面及び前記第３の面に、前記第１の切欠の前記Ｖ字形の頂点の位置を通り、前記加工領域の一方の端部から他方の端部まで延びる切込線を形成し、
前記第１の切欠における２つの辺のそれぞれについて、当該辺の一部と前記切込線とで挟まれた領域を切り取り、前記所定の距離を半径とする２つの扇形部を形成し、
２つの前記扇形部が形成された前記第２の面及び前記第３の面において、前記切込線に沿って複数の第２の切欠を形成する、
ことをさらに含む、
請求項２又は３に記載のエルボ管の製造方法。
【請求項５】
複数の前記第２の切欠は、２つの前記扇形部の円弧の長さの和と、前記切込線から形成された複数の前記第２の切欠を除いた長さとが等しくなるように形成される、請求項４に記載のエルボ管の製造方法。
【請求項６】
前記第２の切欠それぞれは、前記第１の面に向かって広がるＶ字形の形状を有する、請求項４又は５に記載のエルボ管の製造方法。
【請求項７】
前記第２の切欠それぞれの前記Ｖ字形の頂点の角度は２０°以下である、請求項６に記載のエルボ管の製造方法。
【請求項８】
前記第２の切欠それぞれは、前記第１の面に向かって広がる台形の形状を有する、請求項４又は５に記載のエルボ管の製造方法。
【請求項９】
直線状の角型金属管であって、
前記角型金属管の第１の面に設けられた、矩形状の開口部と、
前記角型金属管における、前記第１の面に対向していない第２の面及び第３の面にそれぞれ設けられた、前記第１の面に向かって広がるＶ字形の第１の切欠と、
を備える、角型金属管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エルボ管の製造方法及び角型金属管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、湾曲したエルボ形状を有するエルボ管を製造する場合、ベンダー等の装置を用いて、素材となる直線状の金属管の一方の端部を固定しつつ、当該金属管の他方の端部に大きな力を加えて、当該金属管の一部を湾曲させる曲げ加工を行うことが一般的である。例えば、下記特許文献１には、素材となる直線状の角型金属管に対して熱処理を行いながら、ベンダーを用いて曲げ加工する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１８２４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような曲げ加工を角型金属管に対して行った場合には、製造後のエルボ管のエルボ形状部（エルボ管の湾曲した曲り部）において、部分的に金属管が潰れる等の断面変化や、金属管の表面にしわ、折り目等が発生しやすい。従って、上述の方法を用いて、滑らかな表面を保ちつつ、所望の形状に湾曲したエルボ形状を有するエルボ管を得ることは、難しい。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、所望の形状に湾曲したエルボ形状を有するエルボ管を製造することが可能な、新規かつ改良されたエルボ管の製造方法及び角型金属管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、直線状の角型金属管からエルボ形状を有するエルボ管を製造する製造方法であって、前記角型金属管において前記エルボ形状に加工される加工領域の第１の面に、矩形状の開口部を形成し、前記加工領域における、前記第１の面に対向していない第２の面及び第３の面に、前記第１の面に向かって広がるＶ字形の第１の切欠をそれぞれ形成し、前記開口部が前記エルボ形状の内側に位置するように、前記角型金属管を湾曲させ、前記加工領域を溶接することを含む、エルボ管の製造方法が提供される。
【０００７】
前記第２の面及び前記第３の面における前記第１の切欠それぞれは、前記Ｖ字形の頂点が前記第２の面及び前記第３の面において前記第１の面と接する第１の辺から所定の距離離隔するように形成され、前記所定の距離は、前記加工領域の前記第２の面及び前記第３の面における前記第１の辺と対向しない第２の辺の長さよりも短くてもよい。
【０００８】
前記所定の距離は、前記第２の辺の長さの３分の２以上であってもよい。
【０００９】
前記エルボ管の製造方法は、前記第１の切欠の形成の後に、前記第２の面及び前記第３の面に、前記第１の切欠の前記Ｖ字形の頂点の位置を通り、前記加工領域の一方の端部から他方の端部まで延びる切込線を形成し、前記第１の切欠における２つの辺のそれぞれについて、当該辺の一部と前記切込線とで挟まれた領域を切り取り、前記所定の距離を半径とする２つの扇形部を形成し、２つの前記扇形部が形成された前記第２の面及び前記第３の面において、前記切込線に沿って複数の第２の切欠を形成する、ことをさらに含んでもよい。
【００１０】
複数の前記第２の切欠は、２つの前記扇形部の円弧の長さの和と、前記切込線から形成された複数の前記第２の切欠を除いた長さとが等しくなるように形成されてもよい。
【００１１】
前記第２の切欠それぞれは、前記第１の面に向かって広がるＶ字形の形状を有していてもよい。
【００１２】
前記第２の切欠それぞれの前記Ｖ字形の頂点の角度は２０°以下であってもよい。
【００１３】
前記第２の切欠それぞれは、前記第１の面に向かって広がる台形の形状を有していてもよい。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、直線状の角型金属管であって、前記角型金属管の第１の面に設けられた、矩形状の開口部と、前記角型金属管における、前記第１の面に対向していない第２の面及び第３の面にそれぞれ設けられた、前記第１の面に向かって広がるＶ字形の第１の切欠とを備える、角型金属管が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、所望の形状に湾曲したエルボ形状を有するエルボ管を製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るエルボ管９０を説明するための説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係るエルボ管９０の製造方法の流れを説明するための説明図である。
【図３】本実施形態に係る金属管１０を説明するための説明図である。
【図４】本実施形態に係るエルボ管９０の製造方法における工程を説明するための説明図（その１）である。
【図５】本実施形態に係るエルボ管９０の製造方法における工程を説明するための説明図（その２）である。
【図６】本実施形態に係るエルボ管９０の製造方法における工程を説明するための説明図（その３）である。
【図７】本実施形態に係るエルボ管９０の製造方法における工程を説明するための説明図（その４）である。
【図８】本実施形態に係るエルボ管９０の製造方法における工程を説明するための説明図（その５）である。
【図９】本実施形態に係るエルボ管９０の製造方法における工程を説明するための説明図（その６）である。
【図１０】本実施形態の変形例２に係るエルボ管９０の製造方法における工程を説明するための説明図である。
【図１１】図１０における領域Ｆを拡大した拡大図である。
【図１２】本実施形態に係る金属管２０を説明するための説明図である。
【図１３】本実施形態に係る金属管６０を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
なお、以下の説明においては、長さや角度について具体的な数値が示されるが、これら数値は、あくまでも本発明の実施形態における例示の１つであり、本発明の実施形態は、これら数値に限定されるものではない。さらに、以下の説明における長さや角度についての具体的な数値は、数学的にこの数値と一致する場合だけを意味するものではなく、これらの数値に対して、エルボ管の製造工程及び製品としてのエルボ管において工業的に許容される程度の違いがある数値も含まれていることを意味する。また、以下の説明における具体的な形状についての記載は、幾何学的にこの形状である場合だけを意味するものではなく、エルボ管の製造工程及び製品としてのエルボ管において工業的に許容される程度の違いを有する、当該形状に類似する形状も含まれていることを意味する。
【００１９】
以下に、本発明の実施形態に係るエルボ管９０の製造方法について、図１から図９を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るエルボ管９０を説明するための説明図であって、詳細には、本実施形態に係る製造方法により製造されたエルボ管９０の、上面２３側から見た上面図である。図２は、本実施形態に係るエルボ管９０の製造方法の流れを説明するための説明図である。図３は、本実施形態に係る金属管１０を説明するための説明図であって、詳細には、本実施形態に係る製造方法における素材となる金属管１０の斜視図である。さらに、図４から図９は、本実施形態に係るエルボ管９０の製造方法における各工程を説明するための説明図である。詳細には、図４は、当該製造方法のうちの１つの工程において、金属管１０を内側面２１側から見た側面図である。また、図５から図９は、当該製造方法の各工程において、金属管１０を上面２３側から見た上面図である。
【００２０】
以下に説明する本発明の実施形態は、湾曲したエルボ形状部（エルボ形状）９２を有するエルボ管９０（図１参照）を製造するためのエルボ管９０の製造方法に適用される。しかしながら、本実施形態は、上述のエルボ管９０の製造方法に適用されることに限定されるものではなく、例えば、湾曲した中実角柱の製造方法等に適用されてもよい。
【００２１】
＜エルボ管９０＞
まずは、本実施形態に係る製造方法によって製造されるエルボ管９０について、図１を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る製造方法によって製造されるエルボ管９０は、湾曲したエルボ形状部９２を有する。本実施形態の製造方法によれば、滑らかな表面を保ちつつ、所望の形状に湾曲するエルボ形状部９２を得ることができる。また、図１に示される例においては、エルボ形状部９２の曲がり角度Ｂは、９０°となっている。本実施形態においては、エルボ形状部９２の曲がり角度Ｂは、０°よりも大きく、且つ１８０°未満であれば特に限定されるものではないが、当該曲がり角度Ｂは９０°近傍であることが好ましい。
【００２２】
そして、以下の説明においては、エルボ管９０の４つの面のうち、エルボ管９０のエルボ形状部９２の湾曲の内側となる側面を内側面（第１の面）２１と称し、当該内側面２１と対向する側面を外側面２２と称し、内側面２１と対向しない面を上面（第２の面）２３及び下面（第３の面）２４と称する。なお、上面２３と下面２４とは互いに対向する。また、後述する金属管１０における４つの面についても、同様に、内側面２１、外側面２２、上面２３、下面２４と称する。
【００２３】
＜製造方法の流れ＞
次に、実施形態に係るエルボ管９０の製造方法の流れを、図２を参照して説明する。本実施形態に係る製造方法は、直線状の金属管１０（図３参照）を素材とし、当該金属管１０を加工することにより、湾曲したエルボ形状部９２を有するエルボ管９０（図１参照）を製造する。当該製造方法は、図２に示すように、直線状の金属管１０を準備する準備工程（Ｓ１１０）と、当該金属管１０に対して、開口部３０や切欠３２、３８を形成する加工工程（Ｓ１２０）と、加工した金属管１０を湾曲させる湾曲工程（Ｓ１３０）と、湾曲した金属管１０に対して溶接を行う溶接工程（Ｓ１４０）とを順次含む。以下に、各工程の詳細について説明する。
【００２４】
（準備工程Ｓ１１０）
最初に、素材となる金属管１０を準備する準備工程Ｓ１１０を行う。以下に、準備工程Ｓ１１０において準備される、素材となる金属管１０について、図３を参照して説明する。当該金属管１０は、例えば、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス鋼等の金属材料から形成された金属管である。当該金属管１０は、図３に示すように、直線状であり、その断面は矩形の形状を有し、さらに、当該矩形の４つの角は、丸みを帯びている。なお、本実施形態においては、素材となる金属管１０は、上述のような矩形状の断面を有する角型（角径）金属管であればよく、断面の矩形の４つの角は特に丸みを帯びていなくてもよい。
【００２５】
また、本実施形態においては、金属管１０の厚みは、特に限定されるものではないが、加工の容易性から、好ましくは３ｍｍから６ｍｍであることが好ましい。さらに、本実施形態においては、当該金属管１０の外径（金属管１０の内側面２１と外側面２２との間の指し渡り寸法）についても、特に限定されるものではないが、加工の容易性から、好ましくは２０ｍｍから１００ｍｍであることが好ましい。また、金属管１０の長さは、所望のエルボ管９０の長さに応じて任意に選択することが可能である。
【００２６】
なお、以下の説明においては、金属管１０のうち、エルボ管９０の湾曲したエルボ形状部９２に対応する領域、すなわち、エルボ形状に加工される加工領域を加工領域１２と称する。さらに、当該金属管１０の長さ方向において、加工領域１２の端にあたる位置を端部１４ａ及び端部１４ｂと称する。また、先に説明したように、金属管１０の４つの面のうち、エルボ管９０のエルボ形状部９２（図３参照）の湾曲の内側となる側面を内側面２１（第１の面）と称し、当該内側面２１と対向する側面を外側面２２と称し、内側面２１と対向しない面を上面（第２の面）２３及び下面（第３の面）２４と称する。
【００２７】
（加工工程Ｓ１２０）
次に、準備工程Ｓ１１０で準備した金属管１０に対して加工を行う加工工程Ｓ１２０を行う。加工工程Ｓ１２０においては、準備工程Ｓ１１０で準備した金属管１０のうち、上記加工領域１２に対して、レーザカッタ等を用いて加工を行う。以下に、加工工程Ｓ１２０の詳細を図４から図８を用いて説明する。ただし、以下の説明においては、金属管１０を上面２３側から見た上面図である図５から図８を用いて上面２３における加工について説明しているが、本実施形態においては、下面２４においても、上面２３と同様の加工が行われる。
【００２８】
まずは、図４に示すように、金属管１０の加工領域１２の内側面２１に、矩形状の開口部３０を形成する。当該開口部３０は、加工領域１２の内側面２１の全体に広がる開口として形成される。詳細には、開口部３０は、内側面２１側から見て、加工領域１２の端部１４ａと、端部１４ｂと、内側面２１において上面２３と接する辺４１と、内側面２１において下面２４と接する辺４２と、によって輪郭が定められた開口として形成される。
【００２９】
次に、図５に示すように、加工領域１２における上面２３及び下面２４のそれぞれに、当該上面２３及び下面２４側から見て、内側面２１に向かって広がるＶ字形の切欠３２（第１の切欠）を形成する。より具体的には、切欠３２のＶ字形の頂点Ｐが、上面２３及び下面２４側から見て、加工領域１２の中心を通過して金属管１０の径方向に沿って延びる中央線Ｃ上に位置し、当該頂点Ｐが、加工領域１２の上面２３及び下面２４において内側面２１と接する辺（第１の辺）４３から所定の距離ａだけ離隔して位置するように、切欠３２を形成する。なお、当該所定の距離ａは、金属管１０の外径よりも短い、すなわち、加工領域１２の上面２３及び下面２４において内側面２１と接する辺４３と対向しない辺（第２の辺）４６である、加工領域１２の端部１４ａ（１４ｂ）の長さよりも短いものであれば特に限定されるものではない。しかしながら、製造されるエルボ管９０のエルボ形状部９２が滑らかな湾曲を有するように、上記所定の距離ａは、上述の辺４３と対向しない辺（第２の辺）４６の長さの３分の２以上であることが好ましい。
【００３０】
さらに、本実施形態においては、切欠３２の頂点Ｐに位置する頂角の角度Ｄは、エルボ形状部９２の曲がり角度Ｂに応じて選択される、１８０°未満の角度であれば特に限定されるものではない。例えば、上記角度Ｄは、９０°近傍である。
【００３１】
次に、図６に示すように、上面２３及び下面２４のそれぞれに、切欠３２のＶ字形の頂点Ｐの位置を通り、内側面２１と平行に、加工領域１２の端部１４ａから端部１４ｂまで延びる切込線３４を形成する。
【００３２】
さらに、上面２３及び下面２４のそれぞれにおいて、当該上面２３及び下面２４側から見て、切欠３２における２つの辺４４、４５（図６参照）のそれぞれについて、当該辺４４、４６の一部と切込線３４とで挟まれた領域（図６における斜線で示される領域５０、５２）を切り取る。上述のように切り取ることにより、図７に示されるように、加工領域１２の端部１４ａ、１４ｂとそれぞれ接し、所定の距離ａを半径とする２つの扇形部３６を形成する。本実施形態においては、各扇形部３６の中心角の角度Ｏは、エルボ管９０のエルボ形状部９２の曲り角度Ｂに応じて選択される、９０°未満の角度であれば特に限定されるものではないが、各扇形部３６の中心角の角度Ｏは、４５°近傍であることが好ましい。
【００３３】
そして、図８に示すように、上面２３及び下面２４のそれぞれに、当該上面２３及び下面２４側から見て、切込線３４に対して、外側面２２側に位置する領域に、切込線３４に沿って複数の切欠（第２の切欠）３８を形成する。例えば、切欠３８は、切込線３４に沿って等間隔に並んでいる。さらに、各切欠３８は、上面２３及び下面２４側から見て、内側面２１に向かって広がるＶ字形の形状を有する。また、製造されるエルボ管９０のエルボ形状部９２が滑らかな湾曲を有するように、Ｖ字形の切欠３８の頂点Ｑに位置する頂角の角度Ｅは、２０°以下であることが好ましい。詳細には、２つの扇形部３６の円弧の長さの和と、切込線３４から形成された複数の切欠３８を除いた長さ（図７に示される切込線３４の長さから、各切欠３８のＶ字形の２つの辺の内側面２１側の端の間の距離の和を差し引いた長さ）とが等しくなるように、複数の切欠３８を形成する。なお、本明細書において「等しい」とは、数学的に等しい場合だけを意味するものではなく、エルボ管９０の製造工程及び製品としてのエルボ管９０において工業的に許容される程度の違いがある場合も含むことを意味する。また、製造されるエルボ管９０のエルボ形状部９２が滑らかな湾曲を有するようにしつつ、加工作業を簡素化してエルボ管９０の製造コストを抑えるために、切欠３８を４から８個程度形成することが好ましく、切欠３８を６個形成することがさらに好ましい。
【００３４】
なお、開口部３０、切欠３２、３８、切込線３４及び扇形部３６を形成するために金属管１０を切断して生じる切断面に対しては、この後に行う溶接のために、研磨等の表面処理を施すことが好ましい。また、上述した加工工程Ｓ１２０における開口部３０、切欠３２、３８、切込線３４及び扇形部３６を形成する順序は、必ずしも上述の順序に沿って形成しなくてもよい。本実施形態においては、結果的に、図８に示される形態になるように金属管１０が加工されれば、その順序については限定されない。
【００３５】
（湾曲工程Ｓ１３０）
そして、加工工程Ｓ１２０で加工した金属管１０を湾曲させる湾曲工程Ｓ１３０を行う。詳細には、湾曲工程Ｓ１３０において、図９に示すように、開口部３０、すなわち内側面２１が内側に位置するように中央線Ｃを中心にして金属管１０を湾曲させる。この際、本実施形態においては、加工工程Ｓ１２０にて金属管１０に対して上述した加工が施されているため、小さな力で、容易に金属管１０を湾曲させることができる。すなわち、本実施形態においては、従来技術のようにベンダー等の装置を用いて、金属管の一方の固定しつつ、当該金属管の他方に大きな力を加えて、当該金属管を湾曲させるような作業を行う必要はない。また、本実施形態においては、金属管１０に大きな力をかけることがないことから、製造後のエルボ管９０のエルボ形状部９２において、部分的に金属管１０が潰れる等の断面変化や、金属管１０の表面にしわ、折り目等が発生することもない。その結果、本実施形態によれば、滑らかな表面を持つ、所望の形状に湾曲したエルボ形状部９２を有するエルボ管９０を得ることができる。
【００３６】
（溶接工程Ｓ１４０）
さらに、湾曲工程Ｓ１３０で湾曲させた金属管１０の加工領域１２を溶接する溶接工程Ｓ１４０を行う。詳細には、上述の湾曲工程Ｓ１３０により互いに接するようになった、開口部３０の縁同士、扇形部３６の縁同士、切欠３８の縁同士、切込線３４と扇形部３６の円弧とを互いに溶接する。この際、アルゴン溶接等で溶接を行うことが好ましい。さらに、溶接の後に、より滑らかな表面を形成するために溶接個所を研磨することが好ましい。
【００３７】
以上のように、本実施形態に係る製造方法により、図１に示されるエルボ管９０を製造することができる。
【００３８】
＜まとめ＞
ところで、先に説明したように、従来技術においては、エルボ管を製造する場合、ベンダー等の装置を用いて、直線状の金属管の一方の端部を固定しつつ、当該金属管の他方の端部に大きな力を加えて、当該金属管を湾曲させる曲げ加工を行っていた。しかしながら、金属管に大きな力をかけて曲げ加工することから、製造後のエルボ管のエルボ形状部において、部分的に金属管が潰れる等の断面変化や、金属管の表面にしわ、折り目等が発生しやすい。従って、従来技術を用いて、滑らかな表面を保ちつつ、所望の形状に湾曲したエルボ形状部を有するエルボ管を得ることは、難しかった。
【００３９】
そこで、上述の実施形態においては、金属管１０における加工領域１２の内側面２１に、矩形状の開口部３０を形成し、加工領域１２における、内側面２１に対向していない上面２３及び下面２４に、内側面２１に向かって広がるＶ字形の切欠３２をそれぞれ形成する。本実施形態によれば、上述のように開口部３０及び切欠３２を形成することで、小さな力で、容易に金属管１０を湾曲させることができる。すなわち、本実施形態においては、従来技術のようにベンダー等の装置を用いて、金属管の一方の端部を固定しつつ、当該金属管の他方の端部に大きな力を加えて、当該金属管を湾曲させるような作業を行う必要はなくなる。その結果、本実施形態においては、製造後のエルボ管９０のエルボ形状部９２において、部分的に金属管１０が潰れる等の断面変化や、金属管１０の表面にしわ、折り目等が発生することを避けることができる。従って、本実施形態によれば、滑らかな表面を保ちつつ、所望の形状に湾曲したエルボ形状部９２を有するエルボ管９０を容易に製造することができる。
【００４０】
さらに、上述の実施形態においては、切欠３２の形成の後に、上面２３及び下面２４に、切欠３２のＶ字形の頂点Ｐの位置を通り、加工領域１２の一方の端部１４ａから他方の端部１４ｂまで延びる切込線３４を形成する。そして、本実施形態においては、切欠３２における２つの辺のそれぞれについて、当該辺の一部と切込線３４とで挟まれた領域を切り取り、所定の距離ａを半径とする２つの扇形部３６を形成する。さらには、本実施形態においては、２つの扇形部３６が形成された上面２３及び下面２４において、切込線３４に沿って複数の切欠３８を形成する。上述のように切込線３４、扇形部３６及び切欠３８を形成することにより、本実施形態によれば、より小さな力で、容易に金属管１０を滑らかに湾曲させることができる。従って、本実施形態によれば、製造後のエルボ管９０のエルボ形状部９２において、部分的に金属管１０が潰れる等の断面変化や、金属管１０の表面にしわ、折り目等が発生することを避けることができる。その結果、本実施形態によれば、滑らかな表面を保ちつつ、所望の形状に湾曲したエルボ形状部９２を有するエルボ管９０を容易に製造することができる。
【００４１】
＜変形例１＞
なお、上述の実施形態においては、加工工程Ｓ１２０において、切欠３８、切込線３４、及び扇形部３６を形成する加工作業は省略されてもよい。すなわち、本実施形態の変形例１として、加工工程Ｓ１２０において、金属管１０における加工領域１２の内側面２１に、矩形状の開口部３０を形成し、加工領域１２における、内側面２１に対向していない上面２３及び下面２４に、内側面２１に向かって広がるＶ字形の切欠３２をそれぞれ形成するだけでもよい。この場合、図５に示した状態にまで金属管１０を加工し、加工された当該金属管１０に対して、湾曲工程（Ｓ１３０）及び溶接工程（Ｓ１４０）を行うこととなる。このようにすることで、加工作業を簡素化してエルボ管９０の製造コストを抑えつつ、所望の形状に湾曲したエルボ形状部９２を有するエルボ管９０を得ることができる。しかしながら、より滑らかな表面を保ちつつ、所望の形状に湾曲したエルボ形状部９２を有するエルボ管９０を容易に製造するためには、本実施形態に係る加工工程Ｓ１２０において、切欠３８、切込線３４、及び扇形部３６を形成する加工作業が行われることが好ましい。
【００４２】
＜変形例２＞
また、上述の実施形態においては、加工工程Ｓ１２０において、上面２３及び下面２４に、内側面２１に向かって広がるＶ字形の形状を有する、切込線３４に沿って並ぶ複数の切欠３８を形成していた。しかしながら、本実施形態においては、切欠３８の形状は、Ｖ字形であることに限定されるものではなく、他の形状であってもよい。以下に、図１０及び図１１を参照して、本実施形態の変形例２としての切欠４０を説明する。図１０は、本実施形態の変形例２に係るエルボ管９０の製造方法における工程を説明するための説明図であって、詳細には、金属管１０を上面２３側から見た上面図であって、上述した図８に示される工程に対応する。また、図１１は、図１０における領域Ｆを拡大した拡大図である。
【００４３】
図１０に示すように、図８における切欠４０は、上面２３及び下面２４側から見て、内側面２１に向かって広がる台形の形状を有している。言い換えると、切欠４０は、内側面２１側に長底辺を持つ台形の形状を有している。図１１に示すように、切欠４０の上記台形の脚にあたる２つの辺がなす角度Ｇが２０°以下の角度となるように、切欠４０を形成することが好ましい。さらに、上述の実施形態と同様に、２つの扇形部３６の円弧の長さの和と、切込線３４から形成された複数の切欠４０を除いた長さ（図１０に示される切込線３４の長さから、各切欠４０の台形の長底辺の長さの和を差し引いた長さ）とが等しくなるように、複数の切欠４０を形成する。なお、製造されるエルボ管９０のエルボ形状部９２が滑らかな湾曲を有するようにしつつ、加工作業を簡素化してエルボ管９０の製造コストを抑えるために、切欠４０を４から８個程度形成することが好ましく、切欠４０を６個形成することがさらに好ましい。
【００４４】
＜補足＞
なお、上述の実施形態においては、本実施形態に係る製造方法における素材は金属材料からなる金属管１０として説明したが、素材は、金属材料からなる金属管に限定されるものではない。例えば、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等の材料からなるプラスチック管を素材として用いてもよい。
【００４５】
また、図８及び図１０に示される金属管１０、すなわち、本実施形態に係る製造方法における湾曲工程Ｓ１３０及び溶接工程Ｓ１４０を経ていない金属管を、組み立て部材もしくは建設用部材として用いることも可能である。
【００４６】
以下に、組み立て部材もしくは建設用部材としての金属管の一例を、図１２を参照して説明する。図１２は、本実施形態に係る金属管２０を説明するための説明図であって、金属管２０を上面２３側から見た上面図である。なお、当該金属管２０の下面２４側から見た場合には、金属管２０は図１２と同様に示され、さらに、当該金属管２０を内側面２１側から見た場合には、金属管２０は図４のように示される。
【００４７】
詳細には、当該金属管２０は、直線状の角型金属管であって、当該金属管２０の内側面２１に設けられた矩形状の開口部３０（図４参照）と、内側面２１に対向していない上面２３及び下面２４にそれぞれ形成された、内側面２１に向かって広がるＶ字形の切欠３２（図１２参照）とを有していてもよい。
【００４８】
さらに、組み立て部材もしくは建設用部材としての金属管の他の一例を、図１３を参照して説明する。図１３は、本実施形態に係る金属管６０を説明するための説明図であって、金属管６０を上面２３側から見た上面図である。なお、当該金属管６０の下面２４側から見た場合には、金属管６０は図１３と同様に示され、さらに、当該金属管６０を内側面２１側から見た場合には、金属管６０は図４のように示される。
【００４９】
図１３に示されるように、当該金属管６０は、上記金属管２０と同様に、開口部３０と切欠３２とを有し、切欠３２のＶ字形の頂点の位置を通り、上面２３及び下面２４において内側面２１と接する辺４３と平行に延びる切込線３４をさらに有する。また、当該金属管６０は、切欠３２における２つの辺４４、４５のそれぞれについて当該辺４４、４５の一部と切込線３４とで挟まれた領域を切り取ることにより形成された、切欠３２の各辺４４、４５の一部と接する２つの扇形部３６を有する。さらに、当該金属管６０は、切込線３４に沿って並ぶ複数の切欠３８を有する。
【００５０】
なお、当該金属管２０、６０は、その材質、厚み、外径、断面の形状等については、上述の実施形態における図８に示される金属管１０と同様である。さらに、開口部３０の開口の広さ、上記所定の距離ａ、各扇形部３６の中心角Ｏの角度、切欠３８の形状、角度、数等についても、上述の実施形態における図８に示される金属管１０と同様である。
【００５１】
そして、上述のような形態を有する金属管２０、６０は、先に説明したように、ベンダー等の装置を用いて、金属管の一方の端部を固定しつつ、当該金属管の他方の端部に大きな力を加えて、当該金属管２０を湾曲させるような作業を行うことなく、小さな力で、容易に湾曲させることができる。従って、本実施形態に係る金属管２０、６０を組み立て部材もしくは建設用部材として用いることにより、ベンダー等の特別な装置がない製造現場や建設現場で、湾曲した管を用いた組立製造作業、もしくは建設作業を容易に行うことができる。
【００５２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５３】
１０、２０、６０    金属管
１２    加工領域
１４ａ、１４ｂ    端部
２１    内側面
２２    外側面
２３    上面
２４    下面
３０、４６    開口部
３２、３８、４０    切欠
３４    切込線
３６    扇形部
４１、４２、４３、４４、４５、４６    辺
５０、５２、Ｆ    領域
９０    エルボ管
９２    エルボ形状部
ａ    距離
Ｂ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｏ    角度
Ｃ    中央線
Ｐ、Ｑ    頂点
【図１】
2017221956.tif 000003
【図２】
2017221956.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2017221956.tif 000007
【図６】
2017221956.tif 000008
【図７】
2017221956.tif 000009
【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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【図１３】
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