JP2000301246A - 金属管体の絞り加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 細い金属管体の端部を緩勾配の長い先細テー
パー状に容易に成形加工し得る絞り加工装置を提供す
る。 【解決手段】 筒状ケーシング１と、回転駆動する絞り
加工軸２と、絞り加工軸２に半径方向揺動自在に基端側
を枢着した複数本の揺動アーム３と、各揺動アーム３の
先端側に取り付けられた絞りローラー４と、絞り加工軸
２を軸方向移動させる移動手段と、金属管体Ｐのクラン
プ手段６とを備え、筒状ケーシング１は内面にテーパー
ガイド面７ａを備え、複数本の揺動アーム３はテーパー
ガイド面７ａに対する当接部３ａを備え、筒状ケーシン
グ１内に管体出入口１ａとは反対側から挿嵌しており、
筒状ケーシング１内に金属管体Ｐを絞り加工軸２の軸心
に沿って突入配置させ、金属管体Ｐの外周に絞りローラ
ー４が転接する状態で、絞り加工軸２を回転駆動させつ
つ後退移動させることにより、テーパーガイド面７ａと
当接した揺動アーム３の半径方向内側への変位に伴い、
周回半径を縮小しつつ転接する絞りローラー４にて金属
管体Ｐの端部を先細り状に成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換媒体用配管
を始めとする各種流体用配管等に使用される比較的小さ
い管径の金属管体を加工対象として、その端部を緩勾配
の長い先細テーパー状に絞り加工する絞り加工装置に関
する。

【０００２】

【従来技術とその課題】冷暖房機器、冷蔵庫、冷凍機、
ヒートポンプ等の熱交換機能を利用する各種機器に用い
られる純銅等よりなる熱交換媒体用配管では、例えば蒸
発器と凝縮器との間の管路に代表されるように、熱交換
媒体の状態変化（気液比率の変化）や流路の分岐・合流
等に対応して、流量や圧力を調整するために配管途中の
流路断面積を大小に変化させた管路構成が一般的に採用
される。そして、従来の配管構成においては、このよう
に配管途中の流路断面積を変える部分は、例えば図９
（イ）に示すように太い管体Ｐ１の縮径した端部と細い
管体Ｐ２の拡径した端部とを嵌合連結したり、同図
（ロ）に示すように各々径の異なる管体Ｐ４，Ｐ５，Ｐ
６，Ｐ７…の端部同士を順次嵌合連結して、これら連結
部を溶接によって封止している。

【０００３】しかしながら、図９（イ）のような連結構
造では、その連結部で流路断面積が急激に変化すること
から、熱交換媒体の流通に伴う音や振動の発生が顕著で
ある上、連結部に流体圧による負荷が集中して傷み易
く、特に近年においてオゾン層破壊に繋がるフロン系冷
媒に代替されつつあるアンモニア等の新冷媒を用いる場
合、概して管内圧力が大きくなるために連結部の封止信
頼性及び強度面より適用困難であった。一方、図９
（ロ）のような連結構造では、流路断面積が多段階に変
化するので各連結部における負荷は軽減するが、やはり
音や振動の発生は避けられず、しかも連結部が多くなる
ため、溶接に手間及び時間を要する上、溶接不良による
連結部からの漏れを生じる可能性が増大ことになり、と
りわけ前記の新冷媒を適用する場合は入念な溶接を必要
とし、それだけ配管の作業能率が悪くなって施工コスト
の増大を招くと共に、用いる管体の種類が多くなって材
料コストも高く付くという問題があった。

【０００４】上述のような問題を解消するには、図９
（ハ）に示すように、端部Ｔが緩勾配の長い先細テーパ
ー状である管体ＰＳを用いることが考えられる。すなわ
ち、このような管体ＰＳでは、図示仮想線で示すような
小径の管体Ｐ８と連結しても、長い先細テーパー状の端
部において流路断面積が緩やかに連続的に変化するか
ら、熱交換媒体の流通に伴う音や振動の発生が抑えら
れ、連結部に集中負荷がかからず良好な耐久性を発揮で
き、新冷媒にも充分に対応でき、しかも溶接点数が少な
くて済むから配管の作業能率を著しく向上でき、施工コ
スト及び材料コストも低減される。

【０００５】しかるに、従来では、管径が１０ｍｍ以下
といった細い金属管体については、既存のスェージング
加工やスピニング加工によって端部を短い範囲で急勾配
に縮径することはできても、緩勾配の長い先細テーパー
状に成形する適当な加工手段がないため、図９（ハ）に
示すような管体ＰＳの製作自体が不可能であった。

【０００６】本発明は、上述の情況に鑑み、管径が１０
ｍｍ以下といった細い金属管体の端部を緩勾配の長い先
細テーパー状に容易に成形加工し得る加工装置を提供
し、もって熱交換媒体用配管等において、流体の通過に
伴う音や振動を発生しにくく、連結部の良好な耐久性が
得られ、且つ配管の作業能率を著しく向上して、施工コ
スト及び材料コストを低減することを可能ならしめるも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る金属管体の絞り加工装置
は、図面の参照符号を付して示せば、一端側に管体出入
口１ａを有する筒状ケーシング１と、回転駆動する絞り
加工軸２と、この絞り加工軸２に半径方向揺動自在に基
端側を枢着した複数本の揺動アーム３と、各揺動アーム
３の先端側に回転自在に取り付けられた絞りローラー４
と、前記絞り加工軸２を軸方向移動させる移動手段１７
と、加工すべき金属管体Ｐのクランプ手段６とを備え、
前記筒状ケーシング１は、内面に管体出入口側１ａから
内奥側へ向けて漸次軸心Ｏからの距離を縮小するテーパ
ーガイド面７ａを備え、複数本の前記揺動アーム３は、
前記テーパーガイド面７ａに対する当接部３ａを備え、
筒状ケーシング１内に管体出入口１ａとは反対側から挿
嵌して絞り加工軸２の軸心Ｏ周りに等配して配置したも
のとしている。

【０００８】このような構成の絞り加工装置によれば、
前記筒状ケーシング１内に金属管体Ｐの被加工端部を絞
り加工軸２の軸心Ｏに沿って突入配置させ、この金属管
体Ｐの外周に前記絞りローラー４が転接する状態で、絞
り加工軸２を回転駆動させつつ後退移動させることによ
り、前記テーパーガイド面７ａと当接した揺動アーム３
の半径方向内側への変位に伴い、周回半径を縮小しつつ
転接する絞りローラー４にて前記金属管体Ｐの被加工端
部を先細り状に容易に成形加工できる。

【０００９】請求項２の発明は、前記請求項１の金属管
体の絞り加工装置において、筒状ケーシング１は、絞り
加工軸２とのキー係合により当該加工軸２と一体に回転
すると共に、軸方向には移動不能である構成としてい
る。この構成では、筒状ケーシング１が絞り加工軸２と
一体回転するから、加工中の絞り加工軸２の後退移動に
おいて、各揺動アーム３の当接部３ａはテーパーガイド
面７ａに対して絞り加工軸２の軸線方向にのみ低速で摺
接することになり、該当接部３ａとテーパーガイド面７
ａの磨耗が少なくなる。

【００１０】これに対し、固定型の筒状ケーシングの内
周面をテーパーガイド面とした場合は、そのテーパーガ
イド面に対して各揺動アームの当接部が押接状態で高速
で螺旋運動することになるから、その当接部に激しい磨
耗を生じる。また固定型の筒状ケーシングのテーパーガ
イド面に対し、各揺動アームの絞りローラーを当接部と
して転接させる構成では、該絞りローラーが転接するテ
ーパーガイド面と金属管体Ｐの表面との大きな周速差に
より、絞り加工中の金属管体Ｐの表面が絞りローラーと
の摺接にて削られて荒れることになる。

【００１１】請求項３の発明は、前記請求項２の金属管
体の絞り加工装置において、テーパーガイド面７ａは、
各揺動アーム３に対応して筒状ケーシング１に着脱可能
に取付けられたテーパーバー７にて構成されてなるもの
としている。この場合、テーパーバー７が交換可能であ
るから、テーパーガイド面７ａの勾配が異なるテーパー
バー７の使用により、他の構成を変えることなく同じ加
工装置により、金属管体Ｐの端部を種々異なるテーパー
角度に絞り加工することが可能になると共に、テーパー
ガイド面７ａの磨耗が許容限界に達した際にテーパーバ
ー７のみを新品と交換すればよい。

【００１２】請求項４の発明は、前記請求項１〜３のい
ずれかの金属管体の絞り加工装置において、絞りローラ
ー４が先端側から基端側へ段階的に縮径する外周形状を
有してなる構成としている。この場合、絞り加工中の金
属管体Ｐは、絞りローラー４の転接部分で段階的に押圧
変形してゆき、絞りに伴う負荷が分散して加わるために
加工部分での剪断を生じにくい。

【００１３】請求項５の発明は、前記請求項１〜４のい
ずれかの金属管体の絞り加工装置において、クランプ手
段６が金属管体Ｐの軸方向に移動するスライド台８に設
けられてなる構成としている。この場合、絞り加工中に
スライド台８を金属管体Ｐの抜き出し方向に移動させる
ことにより、絞り加工後の金属管体ＰＳの先細テーパー
状端部Ｔの長さを延ばすことができる。すなわち、この
先細テーパー状端部Ｔの長さは、加工の開始から終了ま
での絞り加工軸２の後退移動量と、これとは反対方向と
なるスライド台８の移動量との和になるから、スライド
台８の移動量（移動速度）の設定によって調整可能であ
る。なお、加工前の金属管体Ｐはスライド台８の移動量
に対応する長さだけ予め筒状ケーシング１内へ余分に入
り込ませておく。しかして、加工後の先細テーパー状端
部Ｔは、スライド台８の移動によって長くなった分だ
け、テーパー角度が小さくなる。

【００１４】請求項６の発明は、前記請求項１〜５のい
ずれかの金属管体の絞り加工装置において、先端部９ａ
の外径が金属管体Ｐの絞り加工後の先端内径に略等しい
管体支持ピン９を備え、この管体支持ピン９が先端側を
金属管体Ｐの被加工端部内に突入させて非回転状態で前
記絞り加工軸２と同期して軸方向移動するように構成さ
れたものとしている。この場合、絞り加工位置が金属管
体Ｐの先端付近まで進行しても、その絞り径が小さくな
った先端部分は管体支持ピン９の先端部９ａによって内
側から支えられているために芯振れを生じず、もって該
金属管体Ｐが純銅等の柔らかい材質であっても高い加工
精度が得られる。

【００１５】請求項７の発明は、前記請求項１〜６のい
ずれかの金属管体の絞り加工装置において、揺動アーム
３は、ばね部材１０によって先端側が絞り加工軸２の軸
心Ｏから離れる方向に付勢されてなる構成としている。
この場合、絞り加工に際して金属管体Ｐの被加工端部を
筒状ケーシング１内に突入させるとき、管体出入り口１
ａ側で複数の絞りローラー４が互いに開いて該被加工端
部の進入を妨げない形に配置することになる。

【００１６】請求項８の発明は、前記請求項１〜７のい
ずれかの金属管体の絞り加工装置において、１２０度の
位相差で配置した３本の揺動アーム３を備える構成とし
ている。この場合、金属管体Ｐの被加工端部は、三方向
から均等に押接する３つの絞りローラー４によって拘束
状態で絞り加工されることになり、押接部の逃げによる
歪みや曲がりを生じず高い加工精度が得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る金属管体の絞
り加工装置の実施例について、図面を参照して具体的に
説明する。図１〜図５は第一実施例の絞り加工装置、図
７及び図８は第二実施例の絞り加工装置を示し、両加工
装置で共通する構成要素には同じ符号を付している。

【００１８】図１に示す第一実施例の絞り加工装置にお
いて、１は軸線方向を水平とした円筒形の筒状ケーシン
グ１であり、基台１１上に設置された前後一対のコロ軸
受１２，１２とロックナット１３を介して周方向回転自
在且つ軸方向移動不能に保持されている。２は筒状ケー
シング１内に後方（図の左側）から同心状に挿嵌した略
円筒状の絞り加工軸であり、筒状ケーシング１の外側に
位置する後端部にスプライン軸１４が同軸状に連結固定
されている。しかして、基台１１上には、筒状ケーシン
グ１の前方の近接した位置に、駆動シリンダ１５を介し
てガイドレール８ａ上を前後方向に移動するスライド台
８が設置されると共に、筒状ケーシング１の後方の離れ
た位置にも、駆動シリンダ１６を介してガイドレール１
７ａ上を前後方向に移動するスライド台１７が設置され
ている。

【００１９】前部のスライド台８上には、金属管体Ｐを
筒状ケーシング１の軸線方向に沿う水平状態で保持する
クランプ装置６が搭載されている。このクランプ装置６
は、図２に示すように、スライド台８に固着された下型
６ａと、駆動シリンダ１８にて昇降する上型６ｂとの間
で、金属管体Ｐを挟み付けて固定するようになってい
る。また、後部のスライド台１７上には、スプライン軸
１４の後端部を軸受１９ａを介して回転自在に且つ軸方
向移動不能に保持する回転軸取付台１９と、管体支持ピ
ン９の後端部を固定状態に保持するピン取付台２０とが
搭載されている。

【００２０】また、基台１１上の筒状ケーシング１と後
部のスライド台１７との間には、プーリー２２を軸受２
１ａを介して回転自在に保持するプーリー取付台２１が
設置されており、前記のスプライン軸１４が該プーリー
２２のボス部２２ａを係合状態で軸方向移動自在に貫通
している。一方、図２〜図４に示すように、筒状ケーシ
ング１には内外に透通した３本の軸方向に沿うキー溝２
４が１２０度の位相差で周方向に等配して設けられ、各
キー溝２４には絞り加工軸２の前端近傍の外周面に埋設
固定された係合キー２５が内側から嵌合している。これ
により、図示省略した回転駆動装置の伝達ベルト２３を
介してプーリー２２を回転駆動させた際、スプライン軸
１４及び絞り加工軸２と筒状ケーシング１とが一体に回
転すると共に、この回転状態においてスプライン軸１４
及び絞り加工軸２が後部のスライド台１７の駆動によっ
て軸方向移動できるように構成されている。

【００２１】図２〜図５に示すように、絞り加工軸２に
は、その前端より軸方向に沿って後部２ａに達する３本
の割り溝２６が、係合キー２５と交互に配置するように
１２０度の位相差で周方向に等配して設けられている。
そして、各割り溝２ｂ内には、角棒状の揺動アーム３
が、その基端側を枢支ピン２７を介して枢着することに
よって半径方向揺動自在に、且つ基端に設けたばね保持
孔３ｂに装填したコイルスプリング１０の弾発力によっ
て先端側が絞り加工軸２の軸心から離れる方向に付勢さ
れた状態で嵌装されている。２８は絞り加工軸２の後部
２ａに外嵌固定されたばね受けリングであり、その内周
面でコイルスプリング１０の外端側を受けている。

【００２２】各揺動アーム３は、絞り加工軸２の前端よ
りも前方へ突出した先端部に、外側へ円弧状に膨出する
当接部３ａを有すると共に、先端面に超硬材料からなる
絞りローラー４が取付ねじ２９を介して取り付けられて
いる。この絞りローラー４は、図５に詳細に示すよう
に、先端側から基端側へ段階的に縮径する３つのリング
部４ａ〜４ｃが合体した形状を有しており、取付ねじ２
９との間に嵌装したブッシュ３０を介して揺動アーム３
の長手方向に沿う軸心周りに遊転自在で、且つ当該揺動
アーム３の前端内面よりも内側へはみ出すと共に当接部
３ａよりも外側へ出ない配置状態となっている。３１は
取付ねじ２９に側方から押接するセットねじである。

【００２３】筒状ケーシング１の内周には、その前端の
管体出入り口１ａ側から軸方向中間部まで凹入したバー
取付溝３２が、絞りローラー４の各揺動アーム３に対向
する３か所に等配形成されており、各バー取付溝３２に
角棒状のテーパーバー７が前後の取付ねじ３３，３４を
介して嵌合固着されている。しかして、各テーパーバー
７は、筒状ケーシング１の内側に臨む内面の前端から後
部寄り位置にわたり、管体出入口１ａ側から内奥側へ向
けて漸次筒状ケーシング１の軸心からの距離を縮小する
テーパーガイド面７ａを備えており、このテーパーガイ
ド面７ａに揺動アーム３の当接部３ａが摺接するように
設定されている。

【００２４】図２に示すようにスプライン軸１４は中心
孔１４ａを有しており、ピン取付台２０に後端部を片持
ち状に保持された管体支持ピン９が該中心孔１４ａを通
して絞り加工軸２内へ軸心に沿って突入し、この管体支
持ピン９の細径とした先端部９ａが絞りローラー４の周
面に臨むように配置している。しかして、管体支持ピン
９は、細径の先端部９ａを除く外径が金属管体Ｐの内径
よりも僅かに小さく、且つ先端部９ａの外径が絞り加工
後の金属管体ＰＳの先端内径に略等しくなるように設定
してある。図２中、３５はスプライン軸１４と揺動アー
ム３との連結部を固定するセットねじである。

【００２５】上記構成の絞り加工装置により、金属管体
Ｐの端部を先細テーパー状に絞り加工するには、まず後
部のスライド台１７を前限位置に設定し、図２に示すよ
うに絞り加工軸２を係合キー２５が筒状ケーシング１の
キー溝２４の前端にくる前限位置に配置させる。このと
き、各揺動アーム３の絞りローラー４が筒状ケーシング
１の管体出入口１ａより若干前方へ突出し、コイルスプ
リング１０の付勢によって該揺動アーム３の当接部３ａ
がテーパーガイド面７ａの低い前部位置に当接して、３
個の絞りローラー４の間に金属管体Ｐを通すための空間
が確保され、その中心位置に管体支持ピン９の先端部９
ａが配置している。次に、前部のスライド台８を筒状ケ
ーシング１側へ前進させ、クランプ装置６に保持された
金属管体Ｐの被加工端部を筒状ケーシング１内の所要位
置まで突入させる。これにより、金属管体Ｐの被加工端
部の内側に管体支持ピン９が自然に挿嵌する。

【００２６】かくして準備が完了すれば、プーリー２２
の回転駆動によって絞り加工軸２と筒状ケーシング１を
一体に回転させ、この回転状態のままで後部のスライド
台１７を一定速度で後退移動させて絞り加工を開始す
る。すなわち、スライド台１７の後退に伴って絞り加工
軸２が回転しつつ後退するが、各揺動アーム３の前端側
が当接部３ａとテーパーガイド面７ａとの摺接によって
次第に半径方向内側へ変位する。従って、金属管体Ｐの
被加工端部は、その外周面上を周回半径を縮小しつつ転
接する３つの絞りローラー４によって三方向から均等に
押圧を受け、逃げによる歪みや曲がりを生じない拘束状
態で絞り込まれ、図５の実線で示すように次第に径を縮
小するように変形してゆく。そして、絞りローラー４が
金属管体Ｐの先端を越えた段階で絞り加工は完了し、金
属管体Ｐの被加工端部は同図の仮想線で示すように先細
テーパー状に成形されたものとなる。

【００２７】上記の絞り加工においては、加工位置が金
属管体Ｐの先端に近づくほど、先端側の未加工部分と加
工部分との径差が大きくなるから、それだけ該金属管体
Ｐに加わる負荷は増大する。しかるに、この第一実施例
の構成では、絞りローラー４が先端側から基端側へ三段
階に縮径する外周形状を有するため、上記の絞り加工の
過程で、図５に示すように金属管体Ｐは絞りローラー４
の転接部分で段階的に押圧変形してゆき、絞りに伴う負
荷が分散して加わるから加工部位での剪断を生じにく
く、金属管体Ｐが熱交換媒体用配管に多用される純銅の
ような柔らかい材質であっても、絞り加工軸２の速い軸
方向移動によって高能率の絞り加工を施せる。これに対
し、例えば図６に示すように、絞りローラー４が単純な
円弧断面である場合は、金属管体Ｐは加工位置で一挙に
縮径される形になり、負荷が加工部分に集中して剪断を
生じ易いため、特に金属管体Ｐが純銅のような柔らかい
材質であれば、絞り加工軸２の軸方向移動を低速にしな
いと加工困難になる。

【００２８】また、この第一実施例の構成では、金属管
体Ｐの被加工端部に管体支持ピン９が挿嵌され、この管
体支持ピン９が非回転状態で絞り加工軸２と同期して軸
方向移動するから、絞り加工中の金属管体Ｐの先端側が
内側から支えられて芯振れを生じず、加工位置が金属管
体Ｐの先端付近まで進行して小さい絞り径となっても、
内側に最終絞り内径に略等しい管体支持ピン９の先端部
９ａが配置するため、加工終了まで曲がりや歪み等の発
生が防止され、もって該金属管体Ｐが純銅等の柔らかい
材質であっても高い加工精度を達成できる。因みに、こ
のような絞り加工によれば、金属管体Ｐとして熱交換媒
体用配管に多用される純銅製の外径８ｍｍ程度のものを
用い、先細テーパー状端部Ｔ（図９参照）が８０ｍｍ以
上の長さで先端外径を３．５ｍｍとするような絞り加工
を容易に施せる。

【００２９】しかして、上記の絞り加工装置において
は、筒状ケーシング１が絞り加工軸２と一体回転するか
ら、加工中の絞り加工軸２の後退移動の際、各揺動アー
ム３の当接部３ａとテーパーガイド面７ａとは絞り加工
軸２の軸線方向に低速で摺接するだけであり、この摺接
に伴う磨耗が少ないため、装置の耐久性が良好となる。
また、テーパーバー７は交換可能であるから、テーパー
ガイド面７ａの勾配が異なるテーパーバー７の使用によ
り、他の構成を変えることなく同じ加工装置により、金
属管体Ｐの端部を種々異なるテーパー角度に絞り加工す
ることが可能である。更に、テーパーガイド面７ａの磨
耗が許容限界に達した際にはテーパーバー７のみを新品
と交換すればよいから、加工装置全体の寿命は長くな
る。

【００３０】なお、この第一実施例で使用したテーパー
バー７は、テーパーガイド面７ａの後端より連続する非
テーパー状内面部７ｂを有するから、この非テーパー状
内面部７ｂを利用して金属管体Ｐの最先端に非テーパー
状の細径部を形成することが可能である。すなわち、上
記の絞り加工において、金属管体Ｐの被加工端部をテー
パーガイド面７ａの後端よりも内奥に先端位置がくるよ
うに配置させ、絞りローラー４が該先端位置を越えるま
で絞り加工軸２を後退移動させるようにすれば、テーパ
ーガイド面７ａの後端より内奥にある金属管体Ｐの最先
端部は、先細テーパー状に成形された最小径部分から非
テーパー状で延長する細管部となる。

【００３１】一方、前記の絞り加工では金属管体Ｐを固
定状態としているが、前部のスライド台８を利用して金
属管体Ｐを抜き出し方向に軸方向移動させつつ絞り加工
を行うことにより、絞り加工後の金属管体ＰＳの先細テ
ーパー状端部Ｔの長さを延ばすことができる。この場
合、先細テーパー状端部Ｔの長さは、加工の開始から終
了までの絞り加工軸２の後退移動量（揺動アーム３の当
接部３ａがテーパーガイド面７ａに接する状態での移動
量）と、これとは反対方向となるスライド台８の移動量
との和になり、例えば両方の移動量を等しくすればテー
パー長が金属管体Ｐを固定状態とした場合の２倍にな
る。従って、このスライド台８の移動量（移動速度）の
設定により、先細テーパー状端部Ｔの長さを調整するこ
とが可能である。ただし、このような絞り加工において
は、金属管体Ｐをスライド台８の移動量に対応する長さ
だけ予め筒状ケーシング１内へ余分に入り込ませておく
ことになる。しかして、加工後の先細テーパー状端部Ｔ
は、スライド台８の移動によって長くなった分だけ、テ
ーパー角度が小さくなる。

【００３２】図７及び図８に示す第二実施例の絞り加工
装置では、筒状ケーシング１が固定型であり、その内側
に絞り加工軸２が当該筒状ケーシング１とは非係合状態
に挿嵌している。しかして、筒状ケーシング１は管体出
入口１ａ側ほど内径が大きく、このテーパー状の内周面
がテーパーガイド面７ａとなっている。一方、絞り加工
軸２は、前記第一実施例と同様に、１２０度の位相差で
周方向に等配した３本の割り溝２６内に、それぞれ揺動
アーム３が、基端側を枢支ピン２７にて枢着して半径方
向揺動自在に且つコイルスプリング１０によって付勢さ
れた状態で嵌装されており、図示省略した回転駆動手段
及び軸方向移動手段によって第一実施例の場合と同じく
回転駆動及び軸方向移動を行うようになっている。しか
るに、各揺動アーム３は、前記第一実施例のような外側
へ円弧状に膨出する当接部３ａがなく、その代わりに先
端面に取り付けられた絞りローラー４が当該揺動アーム
３の前端よりも内外両側へはみ出す形になっている。

【００３３】この第二実施例の絞り加工装置により、金
属管体Ｐの端部を先細テーパー状に絞り加工するには、
前記第一実施例と同様に、絞り加工軸２を前限位置に配
置させる。このとき、各揺動アーム３の絞りローラー４
は、図７（ロ）の下半部に示すように、筒状ケーシング
１の内周面にて構成されるテーパーガイド面７ａに当接
している。次に、図示省略したクランプ手段に保持され
た金属管体Ｐの被加工端部を筒状ケーシング１の管体出
入口１ａより所要長さ突入させる。かくして準備が完了
すれば、絞り加工軸２を回転駆動させ、この回転状態の
ままで一定速度で後退移動させて絞り加工を開始する。

【００３４】すなわち、絞り加工軸２が回転しつつ後退
することにより、各揺動アーム３の絞りローラー４は、
テーパーガイド面７ａと金属管体Ｐの外周面との両方に
転接しつつ、テーパーガイド面７ａの傾斜によって次第
に半径方向内側へ変位する。従って、金属管体Ｐの被加
工端部は、その外周面上を周回半径を縮小しつつ転接す
る３つの絞りローラー４によって三方向から均等に押圧
を受け、拘束状態で絞り込まれてゆき、図７（ロ）の下
半部に示すように、これら絞りローラー４が金属管体Ｐ
の先端位置まで移動して絞り加工は完了し、金属管体Ｐ
の被加工端部は先細テーパー状に成形されたものとな
る。

【００３５】この第二実施例のように筒状ケーシング１
が固定型である場合、前記第一実施例のような筒状ケー
シング１の軸受１２，１２による支承構造や絞り加工軸
２とのキー係合構造が不要であるから、装置構成が簡素
になり、それだけ設備コストが低減される。ただし、絞
りローラー４が転接する筒状ケーシング１の内周面（テ
ーパーガイド面７ａ）と金属管体Ｐの外周面との間に大
きな周速差があり、絞りローラー４はテーパーガイド面
７ａ側との接触にて強制的に回転するから、金属管体Ｐ
の外周面が周速差による擦れ作用で削られて荒れ易くな
ること、ならびにテーパーガイド面７ａが磨耗した場合
に第一実施例のように交換できないことが難点となる。

【００３６】なお、第二実施例のような固定型の筒状ケ
ーシングを用いる構成において、揺動アーム３の先端部
外面側に第一実施例のような当接部３ａを設け、絞りロ
ーラー４を金属管体Ｐにのみ転接させることもできる
が、この場合には当接部３ａが筒状ケーシング１の内周
面に押接した状態での高速の螺旋運動によって激しい磨
耗を生じるため、耐久性の面で採用困難である。また、
上記当接部３ａとして硬質の球体を突出状に保持させ、
この球体をボールベアリングのように筒状ケーシング１
の内周面に転接させることも考えられるが、このような
球体でも磨耗が激しいために充分な耐久性を確保しにく
い。

【００３７】一方、第二実施例のように筒状ケーシング
が固定型である構成においても、第一実施例のような管
体支持ピン９を用いたり、絞りローラー４として先端側
から基端側へ段階的に縮径する外周形状を有するものを
用いた構造とすることが可能である。また、固定型の筒
状ケーシング１として長いものを使用すれば、前記第一
実施例において前部のスライド台８を移動させるのと同
様に、金属管体Ｐを抜き出し方向に移動させつつ絞り加
工を行ってテーパー長を調整することが可能となる。し
かして、段階的に縮径する外周形状を有する絞りローラ
ー４としては、その外径が２段又は４段以上に縮径した
ものでもよいし、また第一実施例で示したような一体物
に限らず、例えば図５で示すリング部４ａ〜４ｃのよう
な外径の異なる部分の各々が独立した環体であるものも
使用可能である。

【００３８】なお、本発明の絞り加工装置においては、
絞り加工軸２の回転駆動手段及び軸方向移動手段、金属
管体Ｐのクランプ手段及び軸方向移動手段、筒状ケーシ
ング１を回転型とする場合の保持構造、絞り加工軸２に
対する揺動アーム３の取付け構造、管体支持ピン９の保
持構造、その他の細部構成については実施例以外に種々
設計変更可能である。

【００３９】

【発明の効果】請求項１の発明に係る金属管体の絞り加
工装置によれば、管径が１０ｍｍ以下といった細い金属
管体であっても、またその材質が純銅等の柔らかい金属
材料であっても、その端部を緩勾配の長い先細テーパー
状に容易に且つ確実に成形加工することができる。従っ
て、熱交換媒体用配管等における配管途中の流路断面積
を変える部分に、この絞り加工した金属管体を用いれ
ば、従来のように径の異なる管体を順次多段階に連結す
る必要がなく、しかも流路断面積が連続的に変化するこ
とになるから、流体の通過に伴う音や振動の発生を防止
して且つ連結部の良好な耐久性を確保することができる
上、連結のための溶接点数を少なくして配管の作業能率
を著しく向上させ、施工コスト及び材料コストを低減す
ることが可能となる。

【００４０】請求項２の発明によれば、上記の絞り加工
装置として、特に高品位の加工品が得られるものが提供
される。

【００４１】請求項３の発明によれば、上記の絞り加工
装置において、絞り加工のテーパー角を定めるテーパー
ガイド面が交換可能なテーパーバーにて構成されること
から、テーパーガイド面の勾配が異なるテーパーバーの
使用により、他の構成を変えることなく同じ加工装置に
よって金属管体の端部を種々異なるテーパー角度に絞り
加工できると共に、磨耗したテーパーバーの新品との交
換によって加工装置全体を長寿命化できるという利点が
ある。

【００４２】請求項４の発明によれば、上記の絞り加工
装置として、絞り加工中の金属管体に剪断を生じにく
く、特に純銅等の柔らかい金属材料からなる管体の絞り
加工に好適なものが提供される。

【００４３】請求項５の発明によれば、上記の絞り加工
装置において、絞り加工中の金属管体の移動により、絞
り加工される先細テーパー状端部の長さを引き延ばし、
且つその引延し長さを自在に調整可能することが可能と
なる。

【００４４】請求項６の発明によれば、上記の絞り加工
装置として、加工中の金属管体に芯振れを生じず、金属
管体が純銅等の柔らかい材質であっても高い加工精度が
得られるものが提供される。

【００４５】請求項７の発明によれば、上記の絞り加工
装置において、特に加工開始時の金属管体の配置操作が
容易になるという利点がある。

【００４６】請求項８の発明によれば、上記の絞り加工
装置として、金属管体の絞り加工部分に歪みや曲がりを
生じず、高い加工精度が得られるものが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一実施例に係る絞り加工装置の側
面図である。

【図２】 同絞り加工装置の絞り加工部分の縦断側面図
である。

【図３】 図２のＡ−Ａ線の断面矢視図である。

【図４】 図２のＢ−Ｂ線の断面矢視図である。

【図５】 同絞り加工装置による絞り加工状態を示す要
部の縦断側面図である。

【図６】 同絞り加工装置における絞りローラーの外周
形状が異なる場合の絞り加工状態を示す要部の縦断側面
図である。

【図７】 本発明の第二実施例に係る絞り加工装置を示
し、（イ）は絞り加工部分の横断平面図、（ロ）は同絞
り加工部分の加工開始時と加工終了時を併せて示す横断
平面図である。

【図８】 図７（イ）のＣ−Ｃ線の断面矢視図である。

【図９】 熱交換媒体用配管の流路断面積が変わる部分
を示し、（イ）及び（ロ）は従来における管体連結によ
る構成を示す平面図、（ハ）は本発明の絞り加工装置に
て作製し得る先細テーパー状端部を有する管体による構
成を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 筒状ケーシング １ａ 管体出入口 ２ 絞り加工軸 ３ 揺動アーム ３ａ 当接部 ４ 絞りローラー ６ クランプ装置（クランプ手段） ７ テーパーバー ７ａ テーパーガイド面 ８ スライド台 ９ 管体支持ピン ９ａ 先端部 １０ コイルスプリング（ばね部材） １７ スライド台（軸方向移動手段） ２２ プーリー（回転駆動手段） ２４ キー溝 ２５ 係合キー Ｐ 金属管体 ＰＳ 加工後の金属管体 Ｔ 先細テーパー状端部 Ｏ 軸心

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側に管体出入口を有する筒状ケーシ
   ングと、回転駆動する絞り加工軸と、この絞り加工軸に
   半径方向揺動自在に基端側を枢着した複数本の揺動アー
   ムと、各揺動アームの先端側に回転自在に取り付けられ
   た絞りローラーと、前記絞り加工軸を軸方向移動させる
   移動手段と、加工すべき金属管体のクランプ手段とを備
   え、 前記筒状ケーシングは、内面に管体出入口側から内奥側
   へ向けて漸次軸心からの距離を縮小するテーパーガイド
   面を備え、 複数本の前記揺動アームは、前記テーパーガイド面に対
   する当接部を備え、筒状ケーシング内に管体出入口とは
   反対側から挿嵌して絞り加工軸の軸心周りに等配して配
   置し、 前記筒状ケーシング内に金属管体の被加工端部を絞り加
   工軸の軸心に沿って突入配置させ、この金属管体の外周
   に前記絞りローラーが転接する状態で、絞り加工軸を回
   転駆動させつつ後退移動させることにより、前記テーパ
   ーガイド面と当接した揺動アームの半径方向内側への変
   位に伴い、周回半径を縮小しつつ転接する絞りローラー
   にて前記金属管体の被加工端部を先細り状に成形するよ
   うに構成されてなる金属管体の絞り加工装置。
2. 【請求項２】 筒状ケーシングは、絞り加工軸とのキー
   係合により当該加工軸と一体に回転すると共に、軸方向
   には移動不能である請求項１記載の金属管体の絞り加工
   装置。
3. 【請求項３】 テーパーガイド面は、各揺動アームに対
   応して筒状ケーシングに着脱可能に取付けられたテーパ
   ーバーにて構成されてなる請求項２記載の金属管体の絞
   り加工装置。
4. 【請求項４】 絞りローラーが先端側から基端側へ段階
   的に縮径する外周形状を有してなる請求項１〜３のいず
   れかに記載の金属管体の絞り加工装置。
5. 【請求項５】 クランプ手段が金属管体の軸方向に移動
   するスライド台に設けられてなる請求項１〜４のいずれ
   かに記載の金属管体の絞り加工装置。
6. 【請求項６】 先端部の外径が金属管体の絞り加工後の
   先端内径に略等しい管体支持ピンを備え、この管体支持
   ピンが先端側を金属管体の被加工端部内に突入させて非
   回転状態で前記絞り加工軸と同期して軸方向移動するよ
   うに構成されてなる請求項１〜５のいずれかに記載の金
   属管体の絞り加工装置。
7. 【請求項７】 揺動アームは、ばね部材によって先端側
   が絞り加工軸の軸心から離れる方向に付勢されてなる請
   求項１〜６のいずれかに記載の金属管体の絞り加工装
   置。
8. 【請求項８】 １２０度の位相差で配置した３本の揺動
   アームを備える請求項１〜７のいずれかに記載の金属管
   体の絞り加工装置。