(57)【要約】【課題】長いパイプ素材に対しても比較的短時間で縮径加工が可能な、生産性の高い装置を提供する。【解決手段】スピニング装置１００は、少なくとも一つの加工ローラＲを有する第１ローラ部Ｆと、少なくとも一つの加工ローラＲを有し、第１ローラ部Ｆに対して中心軸方向（Ｙ方向）に離間して配置される第２ローラ部Ｓとを有し、縮径加工を行う際に、第１ローラ部Ｆの加工ローラＲと第２ローラ部Ｓの加工ローラＲとの両方がパイプ素材Ｗに接触した状態となる。【選択図】図１
2017109222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ素材と加工ローラとが接触した状態で、前記パイプ素材と前記加工ローラとを前記パイプ素材の中心軸の回りに相対回転させ、前記中心軸に沿う方向である中心軸方向に前記加工ローラを往復移動させて前記パイプ素材の縮径加工を行うスピニング装置であって、
少なくとも一つの加工ローラを有する第１ローラ部と、少なくとも一つの加工ローラを有し、前記第１ローラ部に対して前記中心軸方向に離間して配置される第２ローラ部とを有し、
前記縮径加工を行う際に、前記第１ローラ部の加工ローラと前記第２ローラ部の加工ローラとの両方が前記パイプ素材に接触した状態となるスピニング装置。
【請求項２】
前記第１ローラ部に属する加工ローラと前記第２ローラ部に属する加工ローラとの両方が配置され、前記中心軸方向に移動可能に配置されるローラ台座を有する請求項１に記載のスピニング装置
【請求項３】
前記第１ローラ部または前記第２ローラ部が、前記中心軸方向視で前記パイプ素材の周囲に配置される複数の加工ローラを有する請求項１または２に記載のスピニング装置。
【請求項４】
前記第１ローラ部により加工される第１加工領域と前記第２ローラ部により加工される第２加工領域とが、その一部が重なり合う状態にて前記縮径加工が行われる請求項１〜３のいずれか一項に記載のスピニング装置。
【請求項５】
前記パイプ素材の不支持端側から支持端側へ向かう移動を前記加工ローラが開始する前に、前記加工ローラが前記中心軸に近づく方向に移動する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のスピニング装置。
【請求項６】
前記パイプ素材の支持端側から不支持端側へ向かう移動を前記加工ローラが開始する前に、前記加工ローラが前記中心軸に近づく方向に移動する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のスピニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプ素材の縮径加工を行うスピニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パイプ素材の縮径加工を行うスピニング装置としては、例えば特許文献１に記載された装置が知られている。この装置では、回転する主軸の先端に取り付けた工具取付台に加工用工具を配設し、ワーク固定台にパイプ素材を固定する。そして主軸を回転させ、パイプ素材を主軸と平行に移動させながら、工具取付台に取り付けた対となる絞りローラ（加工ローラ）をパイプ素材の周面に当接させて、パイプ素材の直径を小さくする加工を施す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８３３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した縮径加工では、周面に当接したローラによって押されることにより、回転するパイプ素材が変形して直径が小さくなる。そのため、縮径加工を施す領域全体に渡ってローラを接触させる必要がある。そうすると、長いパイプ素材に対して広い領域に縮径加工を施す場合には、加工に要する時間が長くなって加工コストが増大し、装置の生産性も低下する。
【０００５】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、長いパイプ素材に対しても比較的短時間で縮径加工が可能な、生産性の高い装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためのスピニング装置の特徴構成は、
パイプ素材と加工ローラとが接触した状態で、前記パイプ素材と前記加工ローラとを前記パイプ素材の中心軸の回りに相対回転させ、前記中心軸に沿う方向である中心軸方向に前記加工ローラを往復移動させて前記パイプ素材の縮径加工を行うスピニング装置であって、
少なくとも一つの加工ローラを有する第１ローラ部と、少なくとも一つの加工ローラを有し、前記第１ローラ部に対して前記中心軸方向に離間して配置される第２ローラ部とを有し、
前記縮径加工を行う際に、前記第１ローラ部の加工ローラと前記第２ローラ部の加工ローラとの両方が前記パイプ素材に接触した状態となる点にある。
【０００７】
上記の特徴構成によれば、スピニング装置が第１ローラ部と第２ローラ部とを有し、
縮径加工を行う際に、第１ローラ部の加工ローラと第２ローラ部の加工ローラとの両方がパイプ素材に接触した状態となる。そして第１ローラ部と第２ローラ部とは中心軸方向に離間して配置されるから、パイプ素材において加工ローラによる縮径の加工が複数の箇所で進行することになる。これにより、縮径加工に要する時間を短縮することができ、長いパイプ素材に対しても比較的短時間で縮径加工が可能となり、装置の生産性を高めることができる。
【０００８】
本発明に係るスピニング装置の別の特徴構成は、前記第１ローラ部に属する加工ローラと前記第２ローラ部に属する加工ローラとの両方が配置され、前記中心軸方向に移動可能に配置されるローラ台座を有する点にある。
【０００９】
上記の特徴構成によれば、ローラ台座に第１ローラ部に属する加工ローラと第２ローラ部に属する加工ローラとの両方が配置され、ローラ台座が中心軸方向に移動するから、第１ローラ部と第２ローラ部とが一体的に移動してパイプ素材に接触することになる。これにより、第１ローラ部によって加工された部位と第２ローラ部によって加工された部位との間で加工の品質に差が生じにくくなり、パイプ素材全体としての縮径加工の品質を向上させ易くなる。また、第１ローラ部と第２ローラ部とを別々のローラ台座に設ける場合と比べ、スピニング装置の構造を簡素化でき、装置の信頼性を向上できる。
【００１０】
本発明に係るスピニング装置の別の特徴構成は、前記第１ローラ部または前記第２ローラ部が、前記中心軸方向視で前記パイプ素材の周囲に配置される複数の加工ローラを有する点にある。
【００１１】
上記の特徴構成によれば、第１ローラ部または第２ローラ部が、中心軸方向視でパイプ素材の周囲に配置される複数の加工ローラを有するから、パイプ素材に中心軸方向視で複数の加工ローラが当接する。これにより、加工の際にパイプ素材の位置が安定するので、スピニング装置による加工の精度を向上させることができる。
【００１２】
本発明に係るスピニング装置の別の特徴構成は、前記第１ローラ部により加工される第１加工領域と前記第２ローラ部により加工される第２加工領域とが、その一部が重なり合う状態にて前記縮径加工が行われる点にある。
【００１３】
上記の特徴構成によれば、第１ローラ部により加工される第１加工領域と第２ローラ部により加工される第２加工領域とが、その一部が重なり合う状態にて縮径加工が行われるから、第１加工領域と第２加工領域との境界が滑らかになり、縮径加工の品質を向上することができる。例えば、加工ローラによって縮径加工を行う際、加工ローラの移動方向の前方には、加工ローラによって押された材料が円環状に僅かに盛り上がった部位が生じる場合がある。第１加工領域と第２加工領域とが一部で重なり合うことで、一方の加工ローラにより盛り上がった部位が他方のローラにより平らにされて、表面を滑らかにすることができる。
【００１４】
本発明に係るスピニング装置の別の特徴構成は、前記パイプ素材の不支持端側から支持端側へ向かう移動を前記加工ローラが開始する前に、前記加工ローラが前記中心軸に近づく方向に移動する点にある。
【００１５】
上記の特徴構成によれば、パイプ素材の不支持端側から支持端側へ向かう移動を加工ローラが開始する前に、加工ローラが中心軸に近づく方向に移動するから、加工ローラがパイプ素材の不支持端側から支持端側へ向かって移動する際、パイプ素材は加工ローラに押されて変形し、パイプ素材の材料（肉）がパイプ素材の不支持端側から支持端側へ寄せられてゆく。これにより、パイプ素材の支持端側に肉を集めて肉厚（板厚）を確保することができ、加工後のパイプ素材の強度を向上させることができる。
【００１６】
本発明に係るスピニング装置の別の特徴構成は、前記パイプ素材の支持端側から不支持端側へ向かう移動を前記加工ローラが開始する前に、前記加工ローラが前記中心軸に近づく方向に移動する点にある。
【００１７】
上記の特徴構成によれば、パイプ素材の支持端側から不支持端側へ向かう移動を加工ローラが開始する前に、加工ローラが中心軸に近づく方向に移動するから、加工ローラがパイプ素材の支持端側から不支持端側へ向かって移動する際、パイプ素材は加工ローラに押されて変形し、パイプ素材の材料（肉）がパイプ素材の支持端側から不支持端側へ寄せられてゆく。これにより、パイプ素材を若干量、不支持端側に延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】スピニング装置の概要を示す正面図（一部断面図）
【図２】スピニング装置による縮径加工の一例を示す図
【図３】スピニング装置による縮径加工の一例を示す図
【図４】スピニング装置の概要を示す正面図（一部断面図）
【図５】スピニング装置の概要を示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態に係るスピニング装置１００について図面に基づいて説明する。スピニング装置１００は、パイプ素材Ｗと加工ローラＲとが接触した状態で、パイプ素材Ｗと加工ローラＲとをパイプ素材Ｗの中心軸Ｃの回りに相対回転させ、中心軸Ｃに沿う方向である中心軸方向に加工ローラＲを往復移動させてパイプ素材Ｗの縮径加工を行う装置である。
【００２０】
なお以下の説明では、図１に示すように、中心軸Ｃに沿って支持端側Ｗａから不支持端側Ｗｂへ近づく方向をＹ１方向またはＹ１側と、中心軸Ｃに沿って不支持端側Ｗｂから支持端側Ｗａへ近づく方向をＹ２方向またはＹ２側と記載する場合がある。また、中心軸Ｃから第１ローラ台座７へ近づく方向をＸ１方向またはＸ１側と、中心軸Ｃから第２ローラ台座８へ近づく方向をＸ２方向またはＸ２側と記載する場合がある。また、中心軸Ｃに沿った方向をＹ方向と、中心軸Ｃに直交する図１の上下方向をＸ方向と記載する場合がある。
【００２１】
図１は、スピニング装置１００の概要を示す正面図である。図１に示す通りスピニング装置１００は、主軸部１０と、チャック部１１と、モータ１２と、マンドレル１３と、加工ローラＲと、ローラ台座Ｂとを有する。
【００２２】
スピニング装置１００で加工されるパイプ素材Ｗは、両端が開放された中空の円筒形状の素材である。パイプ素材Ｗとしては、スピニング装置１００により加工可能なものであれば好適に用いられるが、例えばステンレスやアルミ合金製のパイプが用いられる。
【００２３】
主軸部１０は、モータ１２により主軸回りに回転駆動される。チャック部１１は主軸部１０に取り付けられており、パイプ素材Ｗの一方の端部を把持固定する。パイプ素材Ｗは、その中心軸Ｃが主軸と一致する状態でチャック部１１に固定される。よってパイプ素材Ｗは、モータ１２により中心軸Ｃの回りに回転駆動される。パイプ素材Ｗの、チャック部１１により把持された側を支持端側Ｗａといい、反対側の端部を不支持端側Ｗｂと呼ぶ。
【００２４】
マンドレル１３は、円柱状の部材であって、中心軸Ｃの回りに回転可能な状態で配置される。マンドレル１３は、パイプ素材Ｗの不支持端側Ｗｂの近傍に、その中心軸が中心軸Ｃに一致した状態で配置され、加工されて縮径したパイプ素材Ｗの不支持端側Ｗｂを内側から支持する。マンドレル１３の外径は、パイプ素材Ｗの加工が完了した際のパイプ素材Ｗの内径に合わせて選択される。
【００２５】
（加工ローラ）
図１に示すように、第１実施形態に係るスピニング装置１００は、４つの加工ローラＲと、２つのローラ台座Ｂとを有する。
【００２６】
ローラ台座Ｂは、加工ローラＲを回転可能な状態で保持する台座であって、中心軸Ｃに沿う方向（Ｙ方向）および中心軸Ｃに接近・離間する方向（Ｘ方向）に関して、図示しないモータ等により移動可能な状態で配置されている。２つのローラ台座Ｂのうち、第１ローラ台座７がパイプ素材ＷのＸ１側に配置され、第２ローラ台座８がパイプ素材ＷのＸ２側に配置されている。すなわち２つのローラ台座Ｂが、パイプ素材Ｗを挟んで対向する位置に配置されている。
【００２７】
４つの加工ローラＲのうち、第１加工ローラ１と第２加工ローラ２とが第１ローラ台座７に取り付けられて、パイプ素材ＷのＸ１側に配置されている。第３加工ローラ３と第４加工ローラ４とが第２ローラ台座８に取り付けられて、パイプ素材ＷのＸ２側に配置されている。第１加工ローラ１と第２加工ローラ２とは、中心軸Ｃに沿う方向に所定の間隔を空けて配置されている（本実施形態では、間隔の大きさをａとする）。同様に、第３加工ローラ３と第４加工ローラ４とは、中心軸Ｃに沿う方向に所定の間隔を空けて配置されている（本実施形態では、間隔の大きさをａとする）。
【００２８】
第１ローラ台座７の移動に伴って、中心軸Ｃに沿う方向（Ｙ方向）および中心軸Ｃに接近・離間する方向（Ｘ方向）に、第１加工ローラ１と第２加工ローラ２とが同期して移動する。同様に、第２ローラ台座８の移動に伴って、中心軸Ｃに沿う方向（Ｙ方向）および中心軸Ｃに接近・離間する方向（Ｘ方向）に、第３加工ローラ３と第４加工ローラ４とが同期して移動する。
【００２９】
本実施形態では、４つの加工ローラＲの直径は同じであり、第１加工ローラ１の回転軸と第２加工ローラ２の回転軸とは一致した状態で中心軸Ｃに平行であり、第３加工ローラ３の回転軸と第４加工ローラ４の回転軸とは一致した状態で中心軸Ｃに平行である。よって、ローラ台座Ｂを中心軸Ｃに接近させて加工ローラＲをパイプ素材Ｗに接触させると、第１加工ローラ１と第２加工ローラ２の両方がパイプ素材Ｗに接触した状態となり、第３加工ローラ３と第４加工ローラ４の両方がパイプ素材Ｗに接触した状態となる。そしてローラ台座Ｂが中心軸Ｃに沿って往復移動し、パイプ素材Ｗの縮径加工が行われる。
【００３０】
また本実施形態では、第１加工ローラ１と第３加工ローラ３とがＹ方向に関して同じ位置となるように、すなわち第１加工ローラ１と第３加工ローラ３とが中心軸Ｃを挟んで対向する位置となるようにローラ台座Ｂの位置が制御される。すると、パイプ素材Ｗに対して、第１加工ローラ１からＸ２方向の力が作用し、第３加工ローラ３からＸ１方向の力が作用する。そしてこれらの力の作用線が一直線上に重なるので、これらの力の合力がゼロになり得る。これにより縮径加工中にパイプ素材Ｗに作用する力が安定し、加工精度が向上する。
【００３１】
第１加工ローラ１と第３加工ローラ３とが、加工ローラＲの集合である第１ローラ部Ｆを形成する。第２加工ローラ２と第４加工ローラ４とが、加工ローラＲの集合である第２ローラ部Ｓを形成する。すなわちスピニング装置１００は、少なくとも一つの加工ローラＲを有する第１ローラ部Ｆと、少なくとも一つの加工ローラＲを有し、第１ローラ部Ｆに対して中心軸方向（Ｙ方向）に離間して配置される第２ローラ部Ｓとを有し、縮径加工を行う際に、第１ローラ部Ｆの加工ローラＲと第２ローラ部Ｓの加工ローラＲとの両方がパイプ素材Ｗに接触した状態となる。
【００３２】
さらにスピニング装置１００は、第１ローラ部Ｆに属する加工ローラＲと第２ローラ部Ｓに属する加工ローラＲとの両方が配置され、中心軸方向（Ｙ方向）に移動可能に配置されるローラ台座Ｂを有する。
【００３３】
そしてスピニング装置１００は、第１ローラ部Ｆおよび第２ローラ部Ｓが、中心軸方向視（Ｙ方向視）でパイプ素材Ｗの周囲に配置される複数の加工ローラＲを有する。すなわち第１ローラ部Ｆは第１加工ローラ１および第３加工ローラ３を有し、第２ローラ部Ｓは第２加工ローラ２および第４加工ローラ４を有する。
【００３４】
（第１縮径加工）
第１実施形態に係るスピニング装置１００では、第１縮径加工と第２縮径加工の２種類の加工が行われる。第１縮径加工では、パイプ素材Ｗの不支持端側Ｗｂから支持端側Ｗａへ向かう移動を加工ローラＲが開始する前に、加工ローラＲが中心軸Ｃに近づく方向（Ｘ方向）に移動する。この加工は、加工ローラＲがパイプ素材Ｗの不支持端側Ｗｂから支持端側Ｗａへ向かって移動する際に、パイプ素材Ｗの縮径が行われる加工である。
【００３５】
以下、図２に基づいて第１縮径加工について説明する。図２には、簡略化のため、パイプ素材Ｗ、第１加工ローラ１および第２加工ローラ２のみ記されている。以下の説明では、第１加工ローラ１および第２加工ローラ２の動きについてのみ記載するが、第３加工ローラ３および第４加工ローラ４も同様に、移動ないしパイプ素材Ｗとの接近・当接・離間を行うものとする。なお第１加工ローラ１と第２加工ローラ２とを、まとめて加工ローラＲと記載する場合がある。
【００３６】
また以下の説明では、パイプ素材Ｗの不支持端側Ｗｂから長さｋに渡って加工するものとし、縮径加工が施される領域を加工領域Ａと呼ぶ。Ｙ１方向に沿ってＹ座標軸をおき、パイプ素材Ｗの不支持端側Ｗｂから距離ｋの位置をＹ座標軸の原点として、加工ローラＲ等の位置をＹ座標で示す。加工領域ＡのＹ１側の端部、すなわちパイプ素材ＷのＹ１側の端部は、座標ｋとなる。
【００３７】
（ステップ＃２１）
パイプ素材Ｗを中心軸Ｃの回りに回転させた状態で、第２加工ローラ２が加工領域ＡのＹ１側の端部、すなわち座標ｋに配置される。第１加工ローラ１と第２加工ローラ２との間隔はａであるから、第１加工ローラ１が座標（ｋ−ａ）に配置される。その状態から、第１ローラ台座７を中心軸Ｃに近づく方向（Ｘ２方向）に移動させ、加工ローラＲをパイプ素材Ｗの周面に当接させる。加工ローラＲが当接している部位において、加工ローラＲに押されてパイプ素材Ｗが変形し、パイプ素材Ｗの直径が小さくなる。
【００３８】
（ステップ＃２２）
第１ローラ台座７をＹ２方向に移動させ、もって加工ローラＲを中心軸Ｃと平行にＹ２方向に移動させる。加工ローラＲが通過した部位（第１加工ローラ１のＹ１側、および第２加工ローラ２のＹ１側）は、パイプ素材Ｗが変形して直径が小さくなる。第１加工ローラ１の移動方向の前方（Ｙ２側）には、第１加工ローラ１によって押された材料が円環状に盛り上がって、第１盛上げ部Ｍ１が生じる。同様に、第２加工ローラ２の移動方向の前方（Ｙ２側）には、第２加工ローラ２によって押された材料が円環状に盛り上がって、第２盛上げ部Ｍ２が生じる。第１盛上げ部Ｍ１および第２盛上げ部Ｍ２は、加工ローラＲのＹ２側への移動に伴って、Ｙ２側へ移動していく。
【００３９】
（ステップ＃２３）
第１加工ローラ１が加工領域ＡのＹ２側の端部すなわち座標（０）に到達すると、加工ローラＲのＹ方向の移動を停止する。このとき、第２加工ローラ２は座標（ａ）にて停止する。第１加工ローラ１により生じた第１盛上げ部Ｍ１は、第１加工ローラ１のＹ２側、すなわち加工領域Ａの外側に位置している。第２加工ローラ２により生じた第２盛上げ部Ｍ２は、第２加工ローラ２のＹ２側に位置している。
【００４０】
（ステップ＃２４）
第１ローラ台座７をＹ１方向に移動させ、もって加工ローラＲを中心軸Ｃと平行にＹ１方向に移動させる。このとき、加工ローラＲと中心軸Ｃとの距離はステップ＃２２と同じに保たれている。そうすると、第１加工ローラ１が第２盛上げ部Ｍ２を通過する際に、第２盛上げ部Ｍ２が第１加工ローラ１によって平らにされる。第２加工ローラ２が加工領域ＡのＹ１側の端部すなわち座標（ｋ）に到達すると、加工ローラＲのＹ方向の移動を停止する。このとき、第１加工ローラ１は座標（ｋ−ａ）にて停止する。以上でステップ＃２４を終了する。
【００４１】
パイプ素材Ｗの加工領域Ａの直径が所望の大きさになるまで、ステップ＃２１〜２４が繰り返される。
【００４２】
パイプ素材Ｗの加工領域Ａは、座標０から座標ｋの領域である。第１加工ローラ１は、座標（ｋ−ａ）から座標０までの領域（第１加工領域Ａ１）を加工する。第２加工ローラ２は、座標ｋから座標ａまでの領域（第２加工領域Ａ２）を加工する。従って、座標ａから座標（ｋ−ａ）の領域は、第１加工領域Ａ１と第２加工領域Ａ２とが重複していることとなる。すなわち本実施形態に係るスピニング装置１００では、第１ローラ部Ｆにより加工される第１加工領域Ａ１と第２ローラ部Ｓにより加工される第２加工領域Ａ２とが、その一部が重なり合う状態にて縮径加工が行われる。
【００４３】
また本実施形態に係るスピニング装置１００では、ステップ＃２１および２２で説明した通り、パイプ素材Ｗの不支持端側Ｗｂから支持端側Ｗａへ向かう移動（ステップ＃２２）を加工ローラＲが開始する前に、加工ローラＲが中心軸Ｃに近づく方向に移動する（ステップ＃２１）。
【００４４】
第１縮径加工における加工時間について検討するに、第１加工ローラ１の移動距離および第２加工ローラ２の移動距離は、ともに（ｋ−ａ）である。第１ローラ台座７のＹ方向の移動速度をｖとし、ｎ回の往復を行うとすると、加工に要する時間Ｔ１は次の様に計算される。
Ｔ１＝２ｎ（ｋ−ａ）／ｖ
１つの加工ローラＲで加工領域Ａを加工する場合には、そのローラの移動距離はｋである。加工ローラＲのＹ方向の移動速度をｖとし、ｎ回の往復を行うとすると、この場合の加工に要する時間Ｔ０は次の様に計算される。
Ｔ０＝２ｎｋ／ｖ
Ｔ０とＴ１の比は、次の様に計算される。
Ｔ１／Ｔ０＝（ｋ−ａ）／ｋ
従って、ａの距離を隔てて配置された２つの加工ローラＲを用いて長さｋの加工領域Ａを縮径加工する場合の加工時間は、１つの加工ローラＲを用いる場合の加工時間の（ｋ−ａ）／ｋ倍に短縮されることになる。
【００４５】
（第２縮径加工）
第２縮径加工では、パイプ素材Ｗの支持端側Ｗａから不支持端側Ｗｂへ向かう移動を加工ローラＲが開始する前に、加工ローラＲが中心軸Ｃに近づく方向に移動する。この加工は、加工ローラＲがパイプ素材Ｗの支持端側Ｗａから不支持端側Ｗｂへ向かって移動する際に、パイプ素材Ｗの縮径が行われる加工である。
【００４６】
以下、図３に基づいて第２縮径加工について説明する。図２と同様に図３には、簡略化のため、パイプ素材Ｗ、第１加工ローラ１および第２加工ローラ２のみ記されている。以下の説明では、第１加工ローラ１および第２加工ローラ２の動きについてのみ記載するが、第３加工ローラ３および第４加工ローラ４も同様に、移動ないしパイプ素材Ｗとの接近・当接・離間を行うものとする。なお第１加工ローラ１と第２加工ローラ２とを、まとめて加工ローラＲと記載する場合がある。
【００４７】
また以下の説明では、パイプ素材Ｗの不支持端側Ｗｂから長さｋの領域に対して加工を施すものとし、縮径加工が施される領域を加工領域Ａと呼ぶ。Ｙ１方向に沿ってＹ座標軸をおき、加工開始前におけるパイプ素材Ｗの不支持端側Ｗｂから距離ｋの位置をＹ座標軸の原点として、加工ローラＲ等の位置をＹ座標で示す。加工領域ＡのＹ１側の端部、すなわちパイプ素材ＷのＹ１側の端部は、座標ｋとなる。
【００４８】
第２縮径加工においては、加工ローラＲがパイプ素材Ｗの支持端側Ｗａから不支持端側Ｗｂへ向かって移動する際、パイプ素材Ｗは加工ローラＲに押されて変形し、パイプ素材Ｗの材料（肉）がＹ１方向へ寄せられてゆく。これにより、パイプ素材ＷがＹ１方向へ延びる。例えば、加工ローラＲが座標０からパイプ素材ＷのＹ１側の端部まで移動して縮径加工を施すと、パイプ素材ＷはＹ１方向へ延びて、パイプ素材ＷのＹ１側の端部は座標ｋから座標ｋ’まで移動する。そのため第２縮径加工においては、パイプ素材Ｗが加工領域Ａの直径が所望の大きさになった際のＹ方向の延びを考慮して、加工ローラＲは座標ｋを越える位置（以下、座標ｋ”とする）まで移動される。
【００４９】
（ステップ＃３１）
パイプ素材Ｗを中心軸Ｃの回りに回転させた状態で、第１加工ローラ１が加工領域ＡのＹ２側の端部、すなわち座標０に配置される。第１加工ローラ１と第２加工ローラ２との間隔はａであるから、第２加工ローラ２が座標ａに配置される。その状態から、第１ローラ台座７を中心軸Ｃに近づく方向（Ｘ２方向）に移動させ、加工ローラＲをパイプ素材Ｗの周面に当接させる。加工ローラＲが当接している部位において、加工ローラＲに押されてパイプ素材Ｗが変形し、パイプ素材Ｗの直径が小さくなる。
【００５０】
（ステップ＃３２）
第１ローラ台座７をＹ１方向に移動させ、もって加工ローラＲを中心軸Ｃと平行にＹ１方向に移動させる。加工ローラＲが通過した部位（第１加工ローラ１のＹ２側、および第２加工ローラ２のＹ２側）は、パイプ素材Ｗが変形して直径が小さくなる。第１加工ローラ１の移動方向の前方（Ｙ１側）には、第１加工ローラ１によって押された材料が円環状に盛り上がって、第１盛上げ部Ｍ１が生じる。同様に、第２加工ローラ２の移動方向の前方（Ｙ１側）には、第２加工ローラ２によって押された材料が円環状に盛り上がって、第２盛上げ部Ｍ２が生じる。第１盛上げ部Ｍ１および第２盛上げ部Ｍ２は、加工ローラＲのＹ１側への移動に伴って、Ｙ１側へ移動していく。
【００５１】
（ステップ＃３３）
第２加工ローラ２が座標（ｋ”）に到達すると、加工ローラＲのＹ方向の移動を停止する。このとき、第１加工ローラ１は座標（ｋ”−ａ）にて停止する。第１加工ローラ１により生じた第１盛上げ部Ｍ１は、第１加工ローラ１のＹ１側に位置している。第２加工ローラ２により生じた第２盛上げ部Ｍ２は、パイプ素材ＷのＹ１側の端部に到達したことで消失している。
【００５２】
（ステップ＃３４）
第１ローラ台座７をＹ２方向に移動させ、もって加工ローラＲを中心軸Ｃと平行にＹ２方向に移動させる。このとき、加工ローラＲと中心軸Ｃとの距離はステップ＃３２と同じに保たれている。そうすると、第２加工ローラ２が第１盛上げ部Ｍ１を通過する際に、第１盛上げ部Ｍ１が第２加工ローラ２によって平らにされる。第１加工ローラ１が加工領域ＡのＹ２側の端部すなわち座標（０）に到達すると、加工ローラＲのＹ方向の移動を停止する。このとき、第２加工ローラ２は座標（ａ）にて停止する。以上でステップ＃３４を終了する。
【００５３】
パイプ素材Ｗの加工領域Ａの直径が所望の大きさになるまで、ステップ＃３１〜３４が繰り返される。
【００５４】
パイプ素材Ｗの加工領域Ａは、座標０から座標ｋ”領域である。第１加工ローラ１は、座標０から座標（ｋ”−ａ）までの領域（第１加工領域Ａ１）を加工する。第２加工ローラ２は、座標ａから座標ｋ”までの領域（第２加工領域Ａ２）を加工する。従って、座標ａから座標（ｋ”−ａ）の領域は、第１加工領域Ａ１と第２加工領域Ａ２とが重複していることとなる。すなわち本実施形態に係るスピニング装置１００では、第１ローラ部Ｆにより加工される第１加工領域Ａ１と第２ローラ部Ｓにより加工される第２加工領域Ａ２とが、その一部が重なり合う状態にて縮径加工が行われる。
【００５５】
また本実施形態に係るスピニング装置１００では、ステップ＃２１および２２で説明した通り、パイプ素材Ｗの支持端側Ｗａから不支持端側Ｗｂへ向かう移動（ステップ＃３２）を加工ローラＲが開始する前に、加工ローラＲが中心軸Ｃに近づく方向に移動する（ステップ＃３１）。
【００５６】
第２縮径加工における加工時間について検討するに、第１加工ローラ１の移動距離および第２加工ローラ２の移動距離は、ともに（ｋ”−ａ）である。第１ローラ台座７のＹ方向の移動速度をｖとし、ｎ回の往復を行うとすると、加工に要する時間Ｔ２は次の様に計算される。
Ｔ２＝２ｎ（ｋ”−ａ）／ｖ
１つの加工ローラＲで加工領域Ａを加工する場合には、そのローラの移動距離はｋ”である。加工ローラＲのＹ方向の移動速度をｖとし、ｎ回の往復を行うとすると、この場合の加工に要する時間Ｔ０は次の様に計算される。
Ｔ０＝２ｎｋ”／ｖ
Ｔ０とＴ２の比は、次の様に計算される。
Ｔ２／Ｔ０＝（ｋ”−ａ）／ｋ”
従って、ａの距離を隔てて配置された２つの加工ローラＲを用いて仕上り長さｋ”の加工領域Ａを縮径加工する場合の加工時間は、１つの加工ローラＲを用いる場合の加工時間の（ｋ”−ａ）／ｋ”倍に短縮されることになる。
【００５７】
（第２実施形態）
上述した第１実施形態では、第１加工ローラ１と第３加工ローラ３とがパイプ素材Ｗを挟んで対向して配置され、第２加工ローラ２と第４加工ローラ４とがパイプ素材Ｗを挟んで対向して配置された。すなわち第１ローラ部Ｆと第２ローラ部Ｓのそれぞれにおいて、２つの加工ローラＲがパイプ素材Ｗを挟んで縮径加工が行われる。これを変更し、１つの加工ローラＲと２つの加工ローラＲとによってパイプ素材Ｗを挟んで、縮径加工を行うように構成してもよい。
【００５８】
以下、図４および図５を参照して第２実施形態に係るスピニング装置１００を説明する。第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。図５においては、Ｘ方向に直交する紙面左右方向をＺ方向とし、右側をＺ１方向（Ｚ１側）、左側をＺ２方向（Ｚ２側）として説明する。
【００５９】
スピニング装置１００は、６つの加工ローラＲと、２つのローラ台座Ｂとを有する。６つの加工ローラＲのうち、第１加工ローラ１と第２加工ローラ２とが第１ローラ台座７に取り付けられて、パイプ素材ＷのＸ１側に配置されている。第１加工ローラ１と第２加工ローラ２とは、中心軸Ｃに沿う方向に所定の間隔を空けて配置されている（本実施形態では、間隔の大きさをａとする）。第１加工ローラ１、第２加工ローラ２および第１ローラ台座７に係る構成は第１実施形態と同様である。
【００６０】
第３加工ローラ３、第４加工ローラ４、第５加工ローラ５および第６加工ローラ６が、第２ローラ台座８に取り付けられて、パイプ素材ＷのＸ２側に配置されている。第３加工ローラ３のＺ１側に、第５加工ローラ５が配置されている。第４加工ローラ４のＺ１側に、第６加工ローラ６が配置されている。第３加工ローラ３と第４加工ローラ４とは、中心軸Ｃに沿う方向に所定の間隔（大きさａ）を空けて配置されている。第５加工ローラ５と第６加工ローラ６とは、中心軸Ｃに沿う方向に所定の間隔（大きさａ）を空けて配置されている。
【００６１】
本実施形態では、６つの加工ローラＲの直径は同じであり、第１加工ローラ１と第２加工ローラ２の回転軸は一致した状態（回転軸Ｃ１）で中心軸Ｃに平行であり、第３加工ローラ３と第４加工ローラ４の回転軸は一致した状態（回転軸Ｃ２）で中心軸Ｃに平行であり、第５加工ローラ５と第６加工ローラ６の回転軸は一致した状態（回転軸Ｃ３）で中心軸Ｃに平行である。よって、第１ローラ台座７を中心軸Ｃに接近させて加工ローラＲをパイプ素材Ｗに接触させると、第１加工ローラ１と第２加工ローラ２の両方がパイプ素材Ｗに接触した状態となる。第２ローラ台座８を中心軸Ｃに接近させて加工ローラＲをパイプ素材Ｗに接触させると、第３加工ローラ３、第４加工ローラ４、第５加工ローラ５および第６加工ローラ６の全てがパイプ素材Ｗに接触した状態となる。そしてローラ台座Ｂが中心軸Ｃに沿って往復移動し、パイプ素材Ｗの縮径加工が行われる。
【００６２】
図５に示される通り、第２実施形態に係るスピニング装置１００では、Ｙ２方向視（中心軸Ｃの方向視）で、加工ローラＲが三角形状に配置される。第１ローラ部Ｆで説明すると（第２ローラ部Ｓでも同様の説明が成り立つ）、パイプ素材ＷのＸ１側に第１加工ローラ１が配置される。そしてパイプ素材ＷのＸ２側に、第３加工ローラ３がＸ方向からＺ２側にオフセットして配置され、第５加工ローラ５がＸ方向からＺ１側にオフセットして配置される。パイプ素材Ｗは、３つの加工ローラＲすなわち第１加工ローラ１、第３加工ローラ３および第５加工ローラ５に接触し、これら３つのローラによって３点で支持されるから、縮径加工の際のパイプ素材Ｗの位置安定性に優れ、もって縮径加工の工作精度が向上する。
【００６３】
別の表現をすると、パイプ素材Ｗは、第３加工ローラ３と第５加工ローラ５とによって形成される凹状の部位に嵌まり込んでいて、かつ、第１加工ローラ１によってＸ２方向に押し付けられた状態となる。そうすると、例えばパイプ素材ＷがＺ２方向に移動しようとしても、第３加工ローラ３からＺ１方向の力を受けて適正位置に戻されることになる。このように第２実施形態に係るスピニング装置１００は、パイプ素材Ｗの位置安定性に優れている。
【００６４】
以上述べた通り本実施形態においては、第１加工ローラ１、第３加工ローラ３および第５加工ローラ５が、加工ローラＲの集合である第１ローラ部Ｆを形成する。第２加工ローラ２、第４加工ローラ４および第６加工ローラ６が、加工ローラＲの集合である第２ローラ部Ｓを形成する。すなわちスピニング装置１００は、少なくとも一つの加工ローラＲを有する第１ローラ部Ｆと、少なくとも一つの加工ローラＲを有し、第１ローラ部Ｆに対して中心軸方向（Ｙ方向）に離間して配置される第２ローラ部Ｓとを有し、縮径加工を行う際に、第１ローラ部Ｆの加工ローラＲと第２ローラ部Ｓの加工ローラＲとの両方がパイプ素材Ｗに接触した状態となる。
【００６５】
さらにスピニング装置１００は、第１ローラ部Ｆに属する加工ローラＲと第２ローラ部Ｓに属する加工ローラＲとの両方が配置され、中心軸方向（Ｙ方向）に移動可能に配置されるローラ台座Ｂを有する。
【００６６】
そしてスピニング装置１００は、第１ローラ部Ｆおよび第２ローラ部Ｓが、中心軸方向視（Ｙ方向視）でパイプ素材Ｗの周囲に配置される複数の加工ローラＲを有する。すなわち第１ローラ部Ｆは、第１加工ローラ１、第３加工ローラ３および第５加工ローラ５を有し、第２ローラ部Ｓは、第２加工ローラ２、第４加工ローラ４および第６加工ローラ６を有する。
【００６７】
（他の実施形態）
（１）上述の実施形態では、パイプ素材Ｗを回転させて加工ローラＲと接触させ縮径加工を行うよう構成した。これを変更し、パイプ素材Ｗを固定しておき、加工ローラＲを中心軸Ｃの回りに回転させてパイプ素材Ｗに接触させ、縮径加工を行うよう構成してもよい。すなわち、パイプ素材Ｗと加工ローラＲとがパイプ素材Ｗの中心軸Ｃの回りに相対回転すればよい。
【００６８】
（２）上述の実施形態では、第１ローラ部Ｆと第２ローラ部ＳとがＹ方向（中心軸Ｃの方向）に離間して配置されたが、３つ以上のローラ部がＹ方向に離間して配置されてもよい。
【００６９】
（３）上述の実施形態では、例えば第１ローラ台座７に第１加工ローラ１と第２加工ローラ２とが配置されたが、第１加工ローラ１と第２加工ローラ２とを別個のローラ台座Ｂに配置して、別個に移動可能としてもよい。
【００７０】
（４）第１ローラ部Ｆと第２ローラ部Ｓとの間隔を変更可能に構成し、加工するパイプ素材Ｗの加工領域Ａの長さに応じて間隔を変更してもよい。
【００７１】
（５）縮径加工において、パイプ素材Ｗの加工領域Ａの直径が所望の大きさになった時点で加工を終了してもよいし、パイプ素材Ｗの加工領域Ａの直径が所望の大きさになった後で、加工ローラＲにより第１盛上げ部Ｍ１または第２盛上げ部Ｍ２を平らにするステップを追加してもよい。
【００７２】
なお上述の実施形態（他の実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１００  ：スピニング装置
Ａ１    ：第１加工領域
Ａ２    ：第２加工領域
Ｂ      ：ローラ台座
Ｃ      ：中心軸
Ｆ      ：第１ローラ部
Ｒ      ：加工ローラ
Ｓ      ：第２ローラ部
Ｗ      ：パイプ素材
Ｗａ    ：支持端側
Ｗｂ    ：不支持端側
【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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