(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本管収容空間と、その本管収容空間に連なる枝管収容空間を持つ型と、その本管収容空間に収容された本管内に流動性圧力媒体を導入する手段と、
その本管収容空間に進出して本管収容空間に収容された本管の両端間長さを押し縮める進出部材と、
枝管収容空間を本管収容空間から遠ざかる側に後退して本管収容空間に連なる枝管収容空間の長さを長くする後退部材を持ち、
本管収容空間の周長に進出部材の進出速度を乗じた値と、枝管収容空間の周長に後退部材の後退速度を乗じた値がほぼ等しく設定されていることを特徴とする分枝管製造装置。
【請求項２】
本管の横断方向成分を持って伸びている第１壁と、本管の長手方向に沿って伸びている第２壁とを有する枝管を持つ分枝管の製造装置であり、
枝管の第１壁に連なる本管収容空間の周長に進出部材の進出速度を乗じた値と、枝管の第１壁の幅に後退部材の後退速度を乗じた値がほぼ等しく、かつ、  枝管の第１壁に連ならない本管収容空間の周長に進出部材の進出速度を乗じた値と、枝管の第２壁の幅に後退部材の後退速度を乗じた値がほぼ等しく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の分枝管製造装置。
【請求項３】
進出部材は本管の両端に接する１対の当接部材を持ち、それぞれの当接部材の進出速度は等しく、後退部材の後退速度は当接部材のそれぞれの進出速度の０．７０〜０．９３倍であり、後退部材の後退距離が本管収容空間の径の２倍以上に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の分枝管製造装置。
【請求項４】
本管収容空間の断面は円形であり、枝管収容空間の断面は長円形であり、その長円形の短径は本管収容空間の直径に等しく、その長円形の長径が短径の２．１６〜２．９８倍に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の分枝管製造装置。
【請求項５】
本管を、内側からは圧力で拘束し、外側からは型で拘束した状態で本管の両端間長さを押し縮め、型が本管の外側を部分的に拘束していない部分から枝管を伸ばして分枝管を製造する方法において、
本管の周長に本管の両端間距離の収縮速度を乗じた値と、枝管の周長に枝管の伸長速度を乗じた値がほぼ等しく設定されていることを特徴とする分枝管製造方法。
【請求項６】
本管の横断方向成分を持って伸びている第１壁と、本管の長手方向に沿って伸びている第２壁とを有する枝管を持つ分枝管の製造方法であり、
枝管の第１壁に連なる本管の周長に本管の一端の収縮速度を乗じた値と、枝管の第１壁の幅に枝管の伸長速度を乗じた値がほぼ等しく、かつ、枝管の第１壁に連ならない本管の周長に本管の一端の収縮速度を乗じた値と、
枝管の第２壁の幅に枝管の伸長速度を乗じた値がほぼ等しく設定されていることを特徴とする請求項５に記載の分枝管製造方法。
【請求項７】
本管から枝管が分岐して伸びている分枝管であり、枝管の周長が本管の周長の２．８６〜２．１５倍であり、しかも、枝管の長さが本管径の２倍以上である請求項５に記載の方法で製造した分枝管。
【請求項８】
本管から枝管が分岐して伸びている分枝管であり、枝管は本管の横断方向成分を持って伸びている第１壁と本管の長手方向に沿って伸びている第２壁を有し、枝管の第１壁に連なる本管の周長と第１壁の幅の比と、枝管の第１壁に連ならない本管の周長と第２壁の幅の比がほぼ等しく、しかも、枝管の長さが本管径の２倍以上である請求項５に記載の方法で製造した分枝管。
【請求項９】
本管から枝管が分岐して伸びている分枝管であり、枝管に向かい合う本管の壁に局所的肉厚部が認められず、しかも、枝管の長さが本管径の２倍以上である請求項５に記載の方法で製造した分枝管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
油圧配管にバイパス配管を設けるような場合、通常はＴ型継手が用いられる。Ｔ型継手を使わないでＴ型配管を実現する技術が開発されている。この技術では本管を加工して本管から分岐して伸びる枝管を作り出す。本発明は、本管から枝管が分岐して伸びている分枝管を製造する技術に関する。特に、長い枝管を持つ分枝管を製造する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
分枝管製造技術の一例が特開平７−１５５８５７号公報に記載されている。これを図１５を参照して説明する。
図中２は型を示し、本管収容空間１０とその本管収容空間１０に連なる枝管収容空間９を持つ。図中１２は油等の流動性圧力媒体の導入口であり、本管収容空間１０に収容された本管２１内に流動性圧力媒体を導入する。図中の４と５はピストンであり、本管収容空間１０に進出して本管２１の両端間長さを圧縮する。図中８はピストンであり、枝管収容空間９を本管収容空間１０から遠ざかる側に後退して本管収容空間１０に連なる枝管収容空間９の長さを長くする。
この装置では、本管２１を、内側からは圧力で拘束し、外部からは型２で拘束した状態で、ピストン（進出部材）４、５を進出させて本管２１の両端間長さを押し縮め、型２が本管２１を拘束していない部分、すなわち、本管収容空間１０と枝管収容空間９の連通口から枝管収容空間９内に枝管２２を伸ばしていく。
この公報記載の技術では、ピストン（後退部材）８の後退速度を制御し、枝管２２の先端に常時圧縮応力がかかるようにすることで、枝管が破壊されないようにする。具体的は、ピストン８の後退速度を、ピストン８の初期位置、左ピストン４の進出速度、右ピストン５の進出速度、本管２１内の圧力によって決定し、決定された速度でピストン８を後退させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の分枝管製造技術は、元々、長い枝管を製造することを想定しておらず、せいぜい本管径と略同じ長さの枝管を製造するに留まっていた。例えば、特公平６−５１２０９号公報の図１（Ｈ）に示される枝管長さは本管径とほぼ同一であり、又、特開昭５０−７３９６５号公報に記載の枝管長さも本管径とほぼ同一である。後者の公報には、短い枝管に延長管を接続して長さを伸ばす技術が記載されており、本管径とほぼ同一長さの枝管しか製造できないという従来常識を裏づけている。前記した特開平７−１５５８５７号公報には、枝管の長さが記載されていないが、上記した従来常識、すなわち本管径を超える長さの枝管を製造しようとするとピストン８が型２から抜け出してしまう製造装置が図示されており、従来常識を超える長さの枝管を製造するものでないことが確認される。又、前記したように、ピストン８の後退速度を、ピストン８の初期位置、左ピストン４の進出速度、右ピストン５の進出速度、本管２１内の圧力によって決定するが、後記するところから明らかに、これでは長い枝管を製造することができない。長い枝管を製造するためには、少なくとも本管と枝管の周長を考慮してピストン８の後退速度を決定する必要があるのに、そのことを全く認識していない。
【０００４】
従来の技術で製造可能な枝管の長さは、大抵の場合、本管が両端から圧縮される場合に本管の反枝管側の壁厚が厚くなりすぎて座屈等が発生することで決定されていた。
本発明者らは、この問題を解決できれば製造可能な枝管の長さを飛躍的に伸ばすことが可能となるのではないかという着想を得、幾多の実験を重ね、ついに、製造可能な枝管の長さを飛躍的に伸ばすことができる技術を開発した。
【０００５】
【課題を解決する為の手段と作用】
本発明は分枝管製造装置に具現化することができる。本発明の分枝管製造装置１００は、図１に模式的に示されるように、本管収容空間１１０とその本管収容空間１１０に連なる枝管収容空間１０９を持つ型１０２と、本管収容空間１１０に収容された本管内に流動性圧力媒体を導入する手段１１２と、その本管収容空間１１０に進出して本管収容空間１１０に収容された本管の両端間長さを押し縮める進出部材１０４、１０５と、枝管収容空間１０９を本管収容空間１１０から遠ざかる側に後退して本管収容空間１１０に連なる枝管収容空間１０９の長さを長くする後退部材１０８を備えている。
本発明の分枝管製造装置１００は、本管収容空間１１０の周長ＬＡに進出部材１０４，１０５の進出速度（Ｖ１＋Ｖ２）を乗じた値と、枝管収容空間１０９の周長ＬＢに後退部材１０８の後退速度Ｖ３を乗じた値がほぼ等しく設定されていることを特徴とする。ここで、周長とは、進出部材１０４，１０５や後退部材１０８の移動方向に直交する断面での周の長さをいう。
【０００６】
上記の関係が保たれていると、基本的には材料に圧縮変形が生じず、材料が専らせん断変形することによって枝管が製造される。このために、枝管の長さが長くなっても、本管から枝管に変形する部分の肉厚等は変形初期の状態と変わらず、製造可能な枝管の長さは理論的に無限大となる。
【０００７】
なお、図１では、本管の断面形状が円である場合を例示したが、後記するように断面形状には特段の制約がなく、正方形、菱形、六角形等の多角形、楕円、長円形等の断面を持つ本管にも適用可能なことが確認されている。
【０００８】
図２に模式的に示すように、枝管３０が、本管３６の横断方向成分（Ｙ成分）を持って伸びている第１壁３２ａ、３２ｂと、本管の長手方向（Ｘ方向）に沿って伸びている第２壁３４ａ、３４ｂとを有する場合、分枝管製造装置がさらに下記の関係を満たしていることが好ましい。なおここでいう「伸びている」とは幾何学的な形状において伸びていることを言い、時間的に伸びていくものでない。
（１）枝管３０の第１壁３２ａ、３２ｂに連なる本管収容空間の周長Ｌ０に進出部材の進出速度を乗じた値と、枝管３０の第１壁３２ａ、３２ｂの幅Ｌ３に後退部材の後退速度を乗じた値がほぼ等しい。ここでいう壁の幅とは、壁が湾曲している場合にはその湾曲に沿って計測した長さを言う。
（２）枝管３０の第１壁３２ａ、３２ｂに連ならない本管収容空間の周長Ｌ１に進出部材の進出速度を乗じた値と、枝管３０の第２壁３４ａ、３４ｂの幅Ｌ５に後退部材の後退速度を乗じた値がほぼ等しい。
【０００９】
上記の関係が満たされていると、枝管３０の第１壁３２ａ、３２ｂに連なる本管壁はせん断変形して枝管３０の第１壁３２ａ、３２ｂに変形し、連ならない本管壁はせん断変形して第２壁３４ａ、３４ｂに変形する。しかも、両者は同一速度で進行し、理論的には本管から枝管に変形する部分で材料の圧縮変形を招かない。
この関係を満たす製造装置によると理論に近い現象が起こり、長時間に亘って枝管を伸長させつづけることができ、長い枝管、具体的には本管径の２倍以上に伸びる枝管を製造することができる。
【００１０】
図１に例示したように、本管の両端に接する１対の当接部材１０４、１０５を持ち、それぞれの当接部材の進出速度を等しくする場合（Ｖ１＝Ｖ２）、後退部材１０８の後退速度Ｖ３を当接部材のそれぞれの進出速度Ｖ１の０．７０〜０．９３倍とし、後退部材１０８の後退距離を本管収容空間の径の２倍以上に設定しておくことが好ましい。
【００１１】
後退部材１０８の後退速度Ｖ３を、当接部材１０４、１０５の進出速度Ｖ１の０．７０〜０．９３倍に設定すると、本管径の２倍以上の長さを持つ枝管を製造できることが実験的に確認されている。この場合、枝管の周長ＬＢが本管の周長ＬＡの２．８６〜２．１５倍（左右両側の本管の周長であるＬＡ＋ＬＡに対しては、１．４３〜１．０７倍となる）としておけば、後退部材１０８の後退速度がそれぞれの当接部材の進出速度よりも遅くても、材料に圧縮変形現象が蓄積していくことを避けることができる。
【００１２】
特に、本管と本管収容空間の断面が円形であり、枝管と枝管収容空間の断面が長円形である場合、その長円形の短径を本管の直径に等しく、その長円形の長径を短径の２．１６〜２．９８倍に設定しておくことが好ましい。ここでいう長円形とは、陸上競技用トラックのように、１対の半円弧の間を直線で結んだ形状をいう。
【００１３】
上記関係に設定されていると、本管径の２倍以上の長さを持つ枝管を製造することができる。長円形の長径を短径の２．５７倍に設定した場合、後退部材の後退速度をそれぞれの当接部材の進出速度に等しくすることによって材料に圧縮変形現象が蓄積していくことを避けることができる。上記関係はこの条件からの許容幅に相当し、この許容幅内に入っていれば、材料に圧縮変形現象が蓄積していくことを避けながら枝管を製造することが可能であり、長さの長い枝管を製造することができる。
【００１４】
本発明は分枝管製造方法として実施することも可能である。この方法では、本管を、内側からは圧力で拘束し、外側からは型で拘束した状態で本管の両端間長さを押し縮め、型が本管の外側を部分的に拘束していない部分から枝管を伸ばして分枝管を製造する。
本発明の方法では、本管の周長に本管の両端間距離の収縮速度を乗じた値と、枝管の周長に枝管の伸長速度を乗じた値がほぼ等しく設定されていることを特徴とする。
【００１５】
この製造方法は、請求項１に記載の製造装置で実行され、前記した作用によって長い枝管を製造できることが確認されている。
【００１６】
枝管が、本管の横断方向成分を持って伸びている第１壁と、本管の長手方向に沿って伸びている第２壁とを有する場合、下記の関係を保って製造することが好ましい。
（１）枝管の第１壁に連なる本管の周長に本管の収縮速度を乗じた値と、枝管の第１壁の幅に枝管の伸長速度を乗じた値がほぼ等しく、かつ、
（２）枝管の第１壁に連ならない本管の周長に本管の収縮速度を乗じた値と、枝管の第２壁の幅に枝管の伸長速度を乗じた値がほぼ等しい。
【００１７】
この製造方法は、請求項２に記載の製造装置で実行され、前記した作用によって本管径の２倍以上の長さを持つ枝管を製造できることが確認されている。
【００１８】
この発明は、又、上記製造方法により従来には存在しない分枝管を実現した。本発明によってはじめて実現された１つの分枝管は、枝管の周長が本管の周長の２．８６〜２．１５倍であり、しかも、枝管長さが本管径の２倍以上のものである。
【００１９】
上記製造方法により製造した枝管長さが本管径の２倍以上である分枝管は、本発明の完成前には存在しなかったものであり、新規なものである。また、例えば、枝管に延長管を接続して長さを伸ばす必要を無くすことができるなど、多くの有用な用途を有している。この新規で多くの有用性を持つ分枝管は、枝管の周長を本管の周長の２．８６〜２．１５倍とすることで得られる。
【００２０】
上記製造方法により製造した本発明によってはじめて実現された他の１つの分枝管は、枝管が本管の横断方向成分を持って伸びている第１壁と本管の長手方向に沿って伸びている第２壁を有し、枝管の第１壁に連なる本管の周長と第１壁の幅の比と、枝管の第１壁に連ならない本管の周長と第２壁の幅の比がほぼ等しく、しかも、枝管長さが本管径の２倍以上であるものである。
【００２１】
図２に模式的に示すように、
（１）枝管３０の第１壁３２ａ、３２ｂに連なる本管３６の周長Ｌ０と、第１壁３２ａ、３２ｂの幅Ｌ３の比と、
（２）枝管３０の第１壁３２ａ、３２ｂに連ならない本管の周長Ｌ１と、第２壁３４ａ、３４ｂの幅Ｌ５の比が等しい場合、
枝管３０の第１壁３２ａ、３２ｂに連なる本管壁はせん断変形して枝管の第１壁３２ａ、３２ｂに変形し、連ならない本管壁はせん断変形して第２壁３４ａ、３４ｂに変形し、しかも、両者は同一速度で進行する。このために、理論的には本管から枝管に変形する部分で材料の圧縮変形を招かない。
【００２２】
上記製造方法により製造した本発明によってはじめて実現されたさらに他の１つの分枝管は、枝管に向かい合う本管の壁に局所的肉厚部が認められず、しかも、枝管長さが本管径の２倍以上であるものである。
【００２３】
従来の分枝管は、枝管に向かい合う本管の壁に局所的肉厚部が形成され、これが障害となって枝管長さを本管径の２倍以上とすることができなかった。本発明によって、上記の分枝管がはじめて実現された。
【００２４】
【発明の実施の形態】
後記する実施例の特徴を最初に列記する。
形態１：本管の肉厚と枝管の肉厚がほぼ等しい。この場合、枝管が伸びるに従って材料の圧縮変形現象が局所的に蓄積することを防止しながら枝管の製造を持続することができ、長い枝管が製造できる。
形態２：本管内圧力を、材料の圧縮変形を抑制して専らせん断変形が生じる程度に高くする。
形態３：枝管の短径は本管径に等しく、枝管の長径は本管径よりも長い。
形態４：本管の断面は円形であり、枝管の断面は長円形である。
形態５；本管の断面は菱形であり、枝管の断面は六角形である。
形態５：本管の断面は正方形であり、枝管の断面は長方形である。
形態６：形態５において、長方形の長辺と短辺の長さの比は３である。
【００２５】
【実施例】
図１は、実施例に係わる分枝管製造装置１００を模式的に示している。型１０２の内部には、本管収容空間１１０とその本管収容空間１１０に連なる枝管収容空間１０９が形成されている。本管収容空間１１０の断面形状は、本管の断面形状に等しい。本管収容空間１１０は型１０２を貫通しており、その左右からピストン１０４、１０５が進退可能に挿入されている。ピストン１０４、１０５は、本管収容空間１１０に収容された本管の端面との間に隙間が生じないように本管端面に密着する。ピストン１０５にはポンプ１２０で加圧された高圧油を本管内に導く導入口１１２が形成されている。枝管収容空間１０９には本管収容空間１１０から遠ざかる側に後退して本管収容空間１１０に連なる枝管収容空間１０９の長さを長くするピストン１０８が収容されている。ピストン１０８の可動距離は、本管収容空間１１０の直径の３倍以上が確保されている。
各ピストン１０４、１０５、１０８には図示省略されているシリンダが取付けられており、各シリンダは制御装置１２１によって、
（１）左ピストン１０４と右ピストン１０５が等しい速度Ｖ１（＝Ｖ２）で本管収容空間１１０に進出する間、ピストン１０８は速度Ｖ３で枝管収容空間１０９を本管収容空間１１０から遠ざかるように後退し（従って、ピストン１０４、１０５は進出部材であり、ピストン１０８は後退部材である）、
（２）本管収容空間１１０の周長ＬＡに進出部材１０４，１０５の進出速度（Ｖ１＋Ｖ２＝２Ｖ１）を乗じた値と、枝管収容空間１０９の周長ＬＢに後退部材１０８の後退速度Ｖ３を乗じた値が等しい、
という関係が得られように各シリンダが制御される。
【００２６】
分枝管を製造する場合、型開きされた型１０２の中に加工前の本管をセットし、型１０２を閉じ、進出部材１０４と１０５を進出させて本管端面に隙間なく当接させ、ポンプ１２０から高圧油を本管内に圧送して本管内側に圧力をかけ、この状態で一対の当接部材１０４、１０５を同じ速度Ｖ１（＝Ｖ２）でさらに進出させる。加工の開始時に後退部材１０８は本管収容空間１１０に臨んでいるが、一対の当接部材１０４、１０５が進出し始めるのにあわせて後退を始める。進出速度と後退速度は先に説明した関係に設定されている。
【００２７】
この結果、型１０２内の本管は、内側からは圧力で拘束されて潰れず、外側からは型１０２で拘束されて拡径できない状態で、両端間長さが速度Ｖ１＋Ｖ２（＝２Ｖ１）で押し縮められる。拡径も縮径もできない状態で両端間長さが押し縮められるために、本管は、型１０２が本管の外側を部分的に拘束していない部分、すなわち枝管収容空間１０９との連通部から枝管収容空間１０９に押出されていく。この結果、本管から枝管が分岐して伸びる分枝管が製造される。なお、本管内圧力は、材料の圧縮変形を抑制して専らせん断変形を生じさせる程度に高い値に設定されている。
【００２８】
前記したように、図１の製造装置では、本管収容空間の周長ＬＡに進出部材１０４、１０５の進出速度Ｖ１＋Ｖ２（＝２Ｖ１）を乗じた値と、枝管収容空間の周長ＬＢに後退部材の後退速度Ｖ３を乗じた値がほぼ等しく設定されていることから、本管の周長（ＬＡに等しい）に本管の両端間距離の収縮速度（Ｖ１＋Ｖ２＝２Ｖ１に等しい）を乗じた値と、枝管の周長（ＬＢに等しい）に枝管の伸長速度（Ｖ３に等しい）を乗じた値が等しいという条件で分枝管が製造される。
【００２９】
図２は、断面円形の本管から、断面略長円形の枝管を製造する場合を例示している。製造装置は図１のものであり、本管収容空間１１０、枝管収容空間１０９、進出部材１０４、１０５、後退部材１０８の形状は、図２に示される分枝管を受け入れるものであり、図示を省略する。
【００３０】
本管３６は半径Ｒの断面円形の管である。製造される枝管３０は、本管３６の長手方向（Ｘ方向）に沿って伸びている一対の壁３４ａと３４ｂ（第２壁という）を持つ。また、本管３６の横断方向（Ｙ方向）成分を持って伸びている一対の壁３２ａ、３２ｂ（第１壁という）を持つ。第１壁３２ａ、３２ｂはＹ方向成分とＸ方向成分の両方を持ち、断面視したときに円弧形状をしている。
【００３１】
本管３６の両端間長さが収縮するとき、本管３６の壁のうち線分３８ａ、３８ｂ間の壁４０ｌは、せん断変形して第１壁３２ａとなる。ここで、線分３８ａは壁３４ａと本管３６の境界線の延長線であり、３８ｂは壁３４ｂと本管３６の境界線の延長線である。本管３６のそれ以外の壁４２ｌのうち、紙面奥側の半分４２ａｌはせん断変形して壁３４ａの左半分３４ａｌとなる。紙面手前側の半分４２ｂｌはせん断変形して壁３４ｂの左半分３４ｂｌとなる。紙面右側に示す本管が同様に変形することから、右側の本管から、壁３２ｂと、壁３４ａと壁３４ｂの右半分が形成される。
【００３２】
ここで、枝管の第１壁３２ａに連なる本管の壁４０ｌの周長Ｌ０に一方の本管端部の収縮速度Ｖ１を乗じた値と、枝管の第１壁３２ａの幅Ｌ３（この場合、第１壁３２ａは湾曲しており、壁の幅Ｌ３は湾曲に沿って計測した長さである）に枝管３０の伸長速度Ｖ３を乗じた値が等しくされている。
また枝管の第１壁３２ａに連ならない本管の壁４２ｌの紙面奥側の半分４２ａｌの周長Ｌ２に進出速度Ｖ１を乗じた値と、枝管の第２壁３４ａの左半分３４ａｌの幅Ｌ４に枝管３０の伸長速度Ｖ３を乗じた値が等しく設定されている。
従って、枝管の第１壁３２ａに連ならない本管の壁４２ｌの紙面手前側の半分４２ｂｌの周長Ｌ２に進出速度Ｖ１を乗じた値と、枝管の第２壁３４ｂの左半分３４ｂｌの幅Ｌ４に枝管３０の伸長速度Ｖ３を乗じた値もまた等しくなる。
同様の関係が紙面右側の本管３６と、枝管３０の右半分の間にも成立する。
【００３３】
この関係が満たされていると、枝管の第１壁３２ａに連なる本管の壁４０ｌはせん断変形して第１壁３２ａとなり、枝管の第１壁３２ａに連ならない本管の壁４２ｌの紙面手前側の半分４２ｂｌはせん断変形して枝管の第２壁３４ｂの左半分３４ｂｌとなり、枝管の第１壁３２ａに連ならない本管の壁４２ｌの紙面奥側の半分４２ａｌはせん断変形して枝管の第２壁３４ａの左半分３４ａｌとなり、枝管の第１壁３２ｂに連なる本管の壁４０ｒはせん断変形して第１壁３２ｂとなり、枝管の第１壁３２ｂに連ならない本管の壁４２ｒの紙面手前側の半分４２ｂｒはせん断変形して枝管の第２壁３４ｂの右半分３４ｂｒとなり、枝管の第１壁３２ａに連ならない本管の壁４２ｒの紙面奥側の半分４２ａｒはせん断変形して枝管の第２壁３４ａの右半分３４ａｒとなる。
しかも、第１壁３２ａ、３２ｂと、第２壁３４ａ、３４ｂは同一速度で作り出される。このために、本管の壁を構成していた材料はスムースに枝管に送り込まれ、本管の壁に局所的圧縮変形現象が生じたたり、その圧縮変形現象が蓄積されていくといったことが防止される。
【００３４】
この関係に設定されているために、分枝管の製造工程では、枝管の第１壁３２ａ、３２ｂに連なる本管の周長Ｌ０に本管の一端の収縮速度Ｖ１（Ｖ２）を乗じた値と、枝管の第１壁３２ａ、３２ｂの幅Ｌ３に枝管の伸長速度Ｖ３を乗じた値が等しい。また、枝管の第１壁３２ａ、３２ｂに連ならない本管の周長Ｌ１に本管の一端の収縮速度Ｖ１（Ｖ２）を乗じた値と、枝管の第２壁３４ａ、３４ｂの幅Ｌ５に枝管の伸長速度Ｖ３を乗じた値がほぼ等しく維持される。
【００３５】
これを、分枝管製造装置からみれば、枝管の第１壁に連なる本管収容空間の周長にそれぞれの進出部材の進出速度を乗じた値と、枝管の第１壁の幅に後退部材の後退速度を乗じた値がほぼ等しく、かつ、枝管の第１壁に連ならない本管収容空間の周長にそれぞれの進出部材の進出速度を乗じた値と、枝管の第２壁の幅に後退部材の後退速度を乗じた値が等しく設定されているということになる。
【００３６】
図２に示す（１）式は、枝管の第１壁３２ａに連なる本管の壁４０ｌが速度Ｖ１で送り込まれるのに従って第１壁３２ａが速度Ｖ３で成長し、第１壁３２ａに連ならない本管の壁のうちの半分４２ｂｌが速度Ｖ１で送り込まれるのに従って第２壁３４ｂの左半分３４ｂｌが速度Ｖ３で成長する条件を示している。
（２）式は、その条件が成立するために必要な寸法関係を示している。枝管の第１壁に連なる本管の周長Ｌ０と第１壁の幅Ｌ３の比と、枝管の第１壁に連ならない本管の周長Ｌ１と第２壁の幅Ｌ５の比が等しい場合に、第１壁と第２壁が同一速度で成形されることが確認される。
（３）式は、本管が左右両側から押し縮められて枝管が成形される条件を示しており、現象が左右対称に生じることを示している。
【００３７】
本実施例で製造される分枝管は、本管３６から枝管３０が分岐して伸びている分枝管であり、枝管は本管の横断方向成分を持って伸びている第１壁３２ａ、３２ｂと本管の長手方向に沿って伸びている第２壁３４ａ、３４ｂを有し、枝管の第１壁３２ａに連なる本管の周長Ｌ０と第１壁３２ａ、３２ｂの幅Ｌ３の比と、枝管の第１壁に連ならない本管の周長Ｌ１と第２壁３４ａ、３４ｂの幅Ｌ５の比が等しく、そのために、枝管が本管径の２倍以上の長さに成形することができている。
【００３８】
上記の条件が成立する範囲内で様々な大きさの枝管を製造することができる。上記条件は、枝管３０の第１壁と第２壁の寸法比に関する条件であり、その寸法比を維持すれば、寸法そのものは固定されないからである。後退部材の後退速度を大きくとって枝管の伸長速度を大きくすれば細い枝管が製造でき、後退部材の後退速度を小さくして枝管の伸長速度を小さくすれば太い枝管が製造できる。
【００３９】
図３は、図２の場合よりも、太い枝管を製造する場合を例示している。図３の場合、本管収容空間の断面は円形であり、枝管収容空間の断面は長円形であり、その長円形の短径は本管収容空間の直径に等しい分枝管製造装置が用いられる。図３（ｃ）に明瞭に示されるように、枝管の断面は、一対の半円弧の間を直線で結んだ長円形であり、半円弧の半径Ｒは本管の半径Ｒに等しい。また半円弧の間を直線的に伸びる壁の幅はπＲに等しい。従って、枝管の短径は２Ｒであり、長径はπＲ+２Ｒである。
【００４０】
この条件が成立する場合、枝管の第１壁に連なる本管の周長はπＲであり、一方の第１壁の幅もπＲであり、枝管の第１壁に連ならない本管の周長もπＲであり、一方の第２壁の幅もπＲである。
この場合には、本管の一方の端部の収縮速度Ｖ１と枝管の伸長速度Ｖ３を等しくする。すなわち、Ｖ１＝Ｖ２＝Ｖ３とする。図３の分枝管を製造する装置では、枝管の第１壁に連なる本管収容空間の周長πＲに進出部材の進出速度（両側で進出するからＶ１＋Ｖ１）を乗じた値２πＲＶ１と、枝管の第１壁の幅（第１壁は一対存在するから２πＲ）に後退部材の後退速度（この場合Ｖ１に等しい）を乗じた値２πＲＶ１が等しく、かつ、枝管の第１壁に連ならない本管収容空間の周長πＲに進出部材の進出速度２Ｖ１を乗じた値２πＲＶ１と、枝管の第２壁の幅（第２壁は一対存在するから２πＲ）に後退部材の後退速度（この場合Ｖ１に等しい）を乗じた値２πＲＶ１が等しく設定されている。
【００４１】
当然に、本管収容空間の周長２πＲに進出部材の進出速度２Ｖ１を乗じた値４πＲＶ１と、枝管収容空間の周長（２πＲ＋２πＲ）に後退部材の後退速度Ｖ１を乗じた値４πＲＶ１が等しい。
図２に示す細い枝管も、図３に示す太い枝管も、枝管に向かい合う本管の壁に局所的肉厚部を生じさせない条件で作り分けることができる。後退部材の後退速度を大きくとって枝管の伸長速度を大きくすれば細い枝管が製造でき、後退部材の後退速度を小さくして枝管の伸長速度を小さくすれば太い枝管が製造できる。図２の細い枝間を作成する場合、素材の全部位においてせん断変形が持続されることが好ましく、第１壁３２ａ、３２ｂの曲率を本管の曲率に等しくとることが有利である。
【００４２】
図３（ｃ）の枝管断面の長円形は、短径が２Ｒであり、長径はπＲ+２Ｒである。すなわち、長円形の短径は本管の直径に等しく、長径が短径の１＋π／２倍（２．５７倍）である。この場合、先に説明した現象が理想的に得られ、枝管に向かい合う本管の壁に局所的肉厚部を生じさせないで、枝管を作りつづけることができるはずである。実際に実験してみると、上記の理想条件のみならず、長径が短径の２．１６〜２．９８倍に設定されている場合に良好な結果が得られ、本管径の２倍以上の長さを持つ枝管を製造できることが確認された。
図４がその実験結果を示し、横軸が長径を短径で除した値、縦軸が良好に製造できた枝管の長さを本管の直径で除した値を示す。長径が短径の２．１６〜２．９８倍に設定されている場合に本管径の２倍以上の長さを持つ枝管を製造できることが確認された。
【００４３】
先に説明したように、図３の場合、本管の一方端部の収縮速度Ｖ１と枝管の伸長速度Ｖ３を等しくすればよいはずである。
実験の結果、枝管の伸長速度Ｖ３を本管の一方端部の収縮速度Ｖ１よりも若干遅く（これに伴って枝管の周長を本管の周長よりも若干長くする）したときに、確実に本管径の２倍以上の長さを持つ枝管を製造できることが確認された。
図５は横軸に枝管の伸長速度Ｖ３を本管の一方端部の収縮速度Ｖ１で除した値を取り、縦軸に良好に製造できた枝管の長さを本管の直径で除した値を示す。実験の結果、枝管の伸長速度Ｖ３を本管の一方端部の収縮速度Ｖ１の０．７０〜０．９３倍に設定することで、本管径の２倍以上の長さを持つ枝管を確実に製造できることが確認された。
これを製造装置からみると、本管の両端に接する１対の当接部材の進出速度が等しい場合に、後退部材の後退速度をそれぞれの当接部材の進出速度の０．７０〜０．９３倍にすることになる。この製造装置によると、本管径の２倍以上の長さを持つ枝管を確実に製造できるのである。
なお、この数値範囲は、断面円形の本管から断面長円形の枝管を製造する場合のみならず、後記の様々な場合にも有効なことが確認されている。
【００４４】
図６は断面菱形の本管から断面六角形の枝管を製造する場合を例示している。この菱形は正方形でもある。
この場合、枝管の第１壁Ｃ１、Ｃ２の幅と、第２壁Ｄ１、Ｄ２の半幅が等しい場合に、本管の壁Ａ１が枝管の壁Ｃ１となり、本管の壁Ａ２が枝管の壁Ｃ２となり、左側の本管の壁Ｂ１が枝管の壁Ｄ１の左半分となり、左側の本管の壁Ｂ２が枝管の壁Ｄ２の左半分となり、右側の本管の壁Ｂ１が枝管の壁Ｄ１の右半分となり、右側の本管の壁Ｂ２が枝管の壁Ｄ２の右半分となる。この場合、本管のどこにも局所的圧縮変形現象が蓄積されずにスムースに枝管成形工程が持続する。
【００４５】
図７は、各種の枝管を示し、（ｂ）は後退部材の後退速度（従って枝管の伸長速度）を当接部材の進出速度（従って本管の一方端部の収縮速度）の０．６７倍としたときの枝管断面を示し、（ｃ）は枝管の伸長速度と本管の一方端部の収縮速度が等しいときの枝管断面を示し、（ｄ）は枝管の伸長速度が本管の一方端部の収縮速度の１．２５倍のときの枝管断面を示し、（ｅ）は枝管の伸長速度が本管の一方端部の収縮速度の１．４１倍のときの枝管断面を示している。（ｅ）では枝管の断面が正方形となる。
これらは一例であって、図示されている例の中間例、さらにはその延長線上で実施することができる。
明らかに、枝管の断面形状を様々に調整できることが理解される。扁平率を下げる場合には細い枝管しか製造できないように理解されるが、本管径を大きくすることで、扁平率が低くて太い枝管を製造することもできる。
【００４６】
図８は、断面正方形の本管から断面長方形の枝管を製造する場合を例示している。この場合短辺の長さがａで、長辺の長さが３ａである枝管が製造される。
図９は、断面矩形の本管から、断面矩形の枝管を製造する場合を例示しており、この場合、本管の横断方向の長さ２ｄに比して、枝管の横断方向長さｅが短い場合を例示している。
図８と図９に示すように、枝管の伸長方向に垂直な本管壁から枝管を成形し、しかも本管の収縮方向に直交する壁を持つ枝管を製造する場合、枝管の伸長速度と本管の一方端部の収縮速度を等しくする。
この場合でも、図９に示すように、本管のサイズを選定することで様々な形状、サイズの枝管を製造することができる。
【００４７】
図１０は、断面三角形の本管から断面長方形の枝管を製造する場合を例示している。この場合、扁平な二等辺三角形を用いることで、断面が正方形に近い枝管が製造される。
【００４８】
図１１は、本技術で製造される分枝管の応用例を示している。（ａ）は本管ないし加工前の素管を示し、単純な断面形状をしている。（ｂ）が本技術で枝管を製造した状態を示す。（ｃ）はそれを中央で切断した状態を示す。（ｄ）はそれぞれの方向を反転して接続した状態を示す。（ｅ）は２次加工して部材が完成した状態を示す。この部材は、車両のサスペンションメンバで、クロスメンバと、エンジンマウントメンバと、ロアアームＢＫＴメンバを兼用する部材として用いられる。
図１２も、本技術で製造される分枝管の応用例を示している。（ａ）は本管ないし加工前の素管を示し、断面円形のパイプである。（ｂ）が本技術で枝管を製造した状態を示す。（ｃ）はそれを中央で切断した状態を示す。（ｄ）は一方の部材の方向を９０度回転させた状態を示す。（ｅ）は２次加工して部材が完成した状態を示す。この部材は、（ｆ）に示すエキゾーストマニホールドのカバーであり、二重（保温）エキゾーストマニホールドを製造するために利用される。
図１３は、サスペンションアームの成形過程を示し、（ａ）に示される断面矩形の素材管から、本技術によって（ｂ）に示す分枝管が製造され、それが２次加工されて（ｃ）のサスペンションアームが完成する。
（ｂ）から明らかに、本技術で製造される枝管は、本管から直角に伸びるものに限られない。この場合、本管の一方端部の収縮速度Ｖ１と、他方の収縮速度Ｖ２を異ならせることが有効である。
【００４９】
本技術で製造された枝管をさらに変形することもできる。図１４はその一例を示し、断面ａでは長円形断面であったものが断面（ｂ）に至るまでの間に円形断面に変形される場合を示す。
このような２次加工を伴う場合、２次加工後の枝管には、特許請求の範囲に記載した特徴が残っていない場合がある。本発明は、枝管製造製造直後で２次加工前の状態を作り出すのに有効であり、２次加工前の枝管について考察すべきである。また、本管から枝官を送り出す際に、分岐と同時に２次加工することも可能であり、この場合、請求項２と６の限定が外れ、請求項１と５の限定で本発明を実施することができる。
【発明の効果】
本発明の請求項１と５の技術によると、本管を構成する材料がスムースに枝管に送り込まれ、本管に局所的な圧縮変形現象が蓄積されないようにして枝管を製造しつづけることができる。このために、長い枝管を製造することができる。
特に、請求項２と６の技術によると、材料がスムースにせん断変形して枝管に送り込まれ、持続的に枝管を製造しつづけることができる。このために、非常に長い枝管を製造することができる。
又、本発明のよって、従来存在しなかった長い枝管を持つ分枝管が製造でき、様々な部品を安価に短時間で製造できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の分枝管製造装置の実施例を模式的に示す図。
【図２】  本発明で製造可能な分枝管の一実施例を示す図。
【図３】  本発明で製造可能な分枝管の一実施例を示す図。
【図４】  本発明で製造可能な長円形断面の短径と長径の比の許容幅を示す。
【図５】  本発明で採用することが好ましい、本管一端の収縮速度と枝管の伸長速度の比を示す。
【図６】  本発明で製造可能な分枝管の一実施例を示す図。
【図７】  本発明で製造可能な分枝管の種々の実施例を示す図。
【図８】  本発明で製造可能な分枝管の一実施例を示す図。
【図９】  本発明で製造可能な分枝管の一実施例を示す図。
【図１０】  本発明で製造可能な分枝管の一実施例を示す図。
【図１１】  本発明で製造される分枝管の利用方法の一例を示す図。
【図１２】  本発明で製造される分枝管の利用方法の一例を示す図。
【図１３】  本発明で製造される分枝管の利用方法の一例を示す図。
【図１４】  ２次加工が連続的に実施される場合を模式的に示す図。
【図１５】  従来の分枝管製造装置を示す図。
【符号の説明】
１０２：型
１１０：本管収容空間
１０９：枝管収容空間
１０４、１０５：進出部材、当接部材
１０８：後退部材
Ｖ１、Ｖ２  ：進出速度
Ｖ３  ：後退速度
ＬＡ  ：本管収容空間周長
ＬＢ  ：枝管収容空間周長
３０  ：枝管
３２ａ、３２ｂ：第１壁
３４ａ、３４ｂ：第２壁
３６  ：本管
Ｌ０  ：第１壁に連接する本管の周長
Ｌ１  ：第１壁に連接しない本管の周長
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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