JP3651269B2 - 管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法及び転造加工装置のダイヘッド - Google Patents
管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法及び転造加工装置のダイヘッド Download PDFInfo
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に薄肉鋼管の管端部にＪＩＳ Ｂ ０２０３に規定される管用テーパ雄ねじを転造加工した薄肉鋼管の製造方法及びこの製造方法に使用する中子治具を備えた転造加工装置のダイヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築設備配管の中で、消火、冷却水、冷温水に使用される配管用炭素鋼鋼管（ＪＩＳ Ｇ ３４５２，ＳＧＰ）の接続に用いる継手として、転造ねじを用いた継手工法がある。
【０００３】
この転造ねじは、繊維組織がねじ山に沿って連続に形成され、また、ねじの強さの上で最も重要な谷の部分は、高度の塑性加工を受けて加工硬化し、極めて微細な硬い組織になるので、切削ねじと比べて、大幅に強度が向上する。しかも、ねじ谷底の肉厚も切削ねじよりも大きい。
【０００４】
ところで、上記したような長所を有する転造ねじを加工するに際しては、例えばボルト等は、中実の丸棒を回転させ、その丸棒に対して通常３個の回転する転造ローラを一度に寄せていく、いわゆる「寄せ転造」によってねじ部を形成している。
【０００５】
しかしながら、管端に管用テーパ雄ねじを転造加工しようとした場合、管は中空であるから、ボルト等と異なり、寄せ転造によって転造ローラを押付けていけば、転造ねじ加工は可能であるが、加工装置が複雑で大規模なものとなり、建築現場で汎用されているポータブルのねじ加工機には適用し難い。
【０００６】
そこで、図５（ａ）に示すように、例えば０．２ｍｍ程度の僅かな厚みだけ管Ｐの端部（ねじ部の約１／３程度の長さ）の表面を、真円を得るためにテーパ状に切削し、その後、管Ｐを回転させながら、管Ｐの端から徐々に例えば５個の転造ローラＲに送り込んでいく、いわゆる「歩み転造」が開発された。この歩み転造によれば、図５（ｂ）〜（ｅ）に示すように、ねじ山を管端から一山ずつ成形することになる。なお、転造加工が終了すると、管端がストッパーＳを押し、リミットスイッチＳＷが押される。リミットスイッチＳＷが押されると、管Ｐは反転し、転造ローラＲから離れる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、歩み転造において、転造加工する対象が薄肉鋼管の場合は、ｔ／Ｄ（ティーバイディ：肉厚を管外径で除した値）が小さくなる。ｔ／Ｄが小さくなると鋼管の反発力が小さいため、転造加工において転造ローラが押付けられたにも拘らず、正規のねじ山形状にねじが盛り上がらず、ねじ山不良を招く。従って、薄肉鋼管の場合には転造ねじの加工例は少なく、建設省の機械設備工事共通仕様書にも、薄肉鋼管用の転造ねじは規定されていないのが現状である。
【０００８】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、薄肉鋼管の管端部に管用テーパねじを転造加工した薄肉鋼管の製造方法及びこの製造方法に使用する中子治具を備えた転造加工装置のダイヘッドを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法は、薄肉鋼管の管端部に転造加工するに際し、薄肉鋼管の管端部に、平行雄ねじを外周に形成した中子治具を挿入した状態で管端から転造加工することとしている。そして、このようにすることで、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工した際、中子治具が存在することにより鋼管の反発力が十分に発生し、正規のねじ山形状に盛り上がることになる。加えて、管用テーパ雄ねじの転造加工後は、薄肉鋼管の転造ねじ加工用中子治具を左回りに回転させれば容易に取外すことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法は、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工するに際し、薄肉鋼管の前記管端内部に、平行雄ねじを外周に形成した中子治具を挿入した状態で管端から転造加工するものである。
【００１１】
上記した第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法において、中子治具の先端が薄肉鋼管の管端よりもねじ山が１山以上突出するように、薄肉鋼管の管端内部に挿入した後、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを管端から転造加工すれば、転造加工時、中子治具が軸方向に移動しても、薄肉鋼管の管端の保持が外れることがない。従って、転造加工時、薄肉鋼管に力が作用しても、薄肉鋼管の管端部はつぶれることがない。転造加工後は、薄肉鋼管の内面に、中子治具の平行雄ねじに沿ったねじが形成されるので、薄肉鋼管の転造ねじ加工用中子治具を左回りに回転させれば容易に取外すことができる。
【００１２】
また、第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具の平行雄ねじの形成部と連続して治具張付き部を設け、かつ、この治具張付き部の外周１箇所以上に、薄肉鋼管の内径より大きな径となるように、突出方向に付勢された球体突出部を設けた前記中子治具を、前記管端部に挿入した状態で転造加工する場合には、管用テーパ雄ねじの転造加工時、中子治具が薄肉鋼管の回転力やその他の外力によって、挿入位置から動くことを可及的に防止できる。
【００１３】
また、第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具の少なくともどちらか一方側面、或いは、平行雄ねじの形成部の側面に、中子治具の左回転用凸部又は凹部を設けた中子治具を、前記管端部に挿入した状態で転造加工する場合には、取外しの際、中子治具の回転を容易に行うことができる。
【００１４】
第２の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法は、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工するに際し、薄肉鋼管の前記管端内部に、外筒体とこの外筒体に挿入される挿入体とからなり、外筒体は、２つ以上の分割部から構成され、筒状となされた際に内部空間が截頭円錐状に形成されると共に、分割部には隙間が形成され、また、挿入体は、外筒体の内部空間と相似形の截頭円錐状に形成すると共に、治具張付き部を外筒体と連続して設け、かつ、この治具張付き部の外周１箇所以上に、薄肉鋼管の内径より大きな径となるように、突出方向に付勢された球体突出部を設けた中子治具を、挿入した状態で転造加工するものである。
【００１５】
挿入体を外筒体に対して挿入位置決めした状態の、上記した第２の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法において、薄肉鋼管の管端内部に、中子治具の先端が薄肉鋼管の管端より若干突出するようにして挿入した後、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工すれば、転造加工時、中子治具が軸方向に移動しても、薄肉鋼管の管端の保持が外れることがない。従って、転造加工時、薄肉鋼管に力が作用しても、薄肉鋼管の管端部はつぶれることがない。転造加工後は、外筒体に対する挿入体の位置決めを解除すれば、中子治具を薄肉鋼管から容易に取外すことができる。
【００１６】
また、テーパ雄ねじの転造加工時、中子治具が薄肉鋼管の回転力やその他の外力によって、挿入位置から動くこともない。
【００１７】
また、第２の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法において、外筒体から挿入体を取出した際、分割部の他方端部が、隙間を埋めるように縮径が可能なように形成した前記中子治具を、前記管端部に挿入するようにすれば、薄肉鋼管の管端部からの中子治具の取外しを、より容易に行うことができる。
【００１８】
本発明に係る転造加工装置のダイヘッドは、回転中の管を、管端から徐々に転造ローラに送り込むことで、管用テーパ雄ねじのねじ山を管端から一山ずつ成形し、成形終了後は管端がストッパーを押すことで、転造加工の終了を検知するように構成した「歩み転造」による転造加工装置のダイヘッドであって、前記ストッパーの先端に、平行雄ねじを外周に形成するとともに、治具張付き部を前記平行雄ねじの形成部と連続して設け、かつ、この治具張付き部の外周１箇所以上に、薄肉鋼管の内径より大きな径となるように、突出方向に付勢された球体突出部を設けた中子治具、或いは、前記平行雄ねじの形成部の側面に、中子治具の左回転用凸部又は凹部を設けた中子治具を突出状に取付けたものである。
本発明に係る転造加工装置のダイヘッドを使用すれば、第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具を、手作業によらず自動的に薄肉鋼管の管端部に装着することができる。
【００１９】
また、上記した本発明に係る転造加工装置のダイヘッドにおいて、ストッパーに対して、中子治具の軸方向にねじ山が１山以上移動可能なように、中子治具を取付け、かつ、中子治具が薄肉鋼管の管端に装入される際、中子治具の先端が薄肉鋼管の管端よりもねじ山が１山以上突出するように設置しておけば、転造加工時、中子治具が軸方向に移動しても、薄肉鋼管の管端の保持が外れることはない。
【００２０】
また、管端部へのテーパ雄ねじの転造加工終了時、管端によってストッパーが押され、リミットスイッチが働いて薄肉鋼管が逆回転し、薄肉鋼管とダイヘッドが離れる構成の転造加工装置において、薄肉鋼管が逆回転してダイヘッドから離反する際、中子治具が薄肉鋼管の逆回転と同調回転しないように、ストッパーに対して回転が自在なように取付けられた中子治具とストッパーとの相対回転阻止手段と、ストッパーの回転阻止手段を設けた場合には、転造加工終了後、薄肉鋼管のダイヘッドからの離反に伴って、中子治具は薄肉鋼管の管端から外れていく。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具を図１〜図３に示す一実施例に基づいて説明した後、第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具を取付けた本発明に係る転造加工装置のダイヘッドを用いて、薄肉鋼管の管端にテーパ雄ねじを転造加工する方法を、図４を用いて説明する。
【００２２】
図１は第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具の説明図、図２は２つの分割部で構成した外筒体を有する第２の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具の第１の本発明方法に使用するものと異なる構成部分の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、図３は３つの分割部で構成した外筒体を有する第２の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具の図２と同様の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は筒状となされた３つの分割部の右側面図、図４は第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具を取付けた本発明に係る転造加工装置のダイヘッドを用いて、薄肉鋼管の管端にテーパ雄ねじを転造加工する方法を順を追って説明する図である。
【００２３】
図１において、１は本発明方法に使用する中子治具であり、その外周に、薄肉鋼管の管端部に転造加工するテーパ雄ねじと同一ピッチの平行雄ねじ１ａを形成している。そして、この平行雄ねじ１ａの谷の径ｄ１は、前記テーパ雄ねじのねじ先端部（ＪＩＳ Ｂ ０２０３の基準寸法において基準径の位置からａ寸法の長さだけ管端部へ進んだ位置）における谷の径よりも小さくなされ、また、外径ｄは前記テーパ雄ねじのねじ先端部（ＪＩＳ Ｂ ０２０３の基準寸法において基準径の位置からａ寸法の長さだけ管端部へ進んだ位置）における外径よりも小さくなされている。
【００２４】
１ｂは前記平行雄ねじ１ａを形成したねじ形成部であり、このねじ形成部１ｂと連続して治具張付き部１ｃが同一軸芯に設けられている。この治具張付き部１ｃは、テーパ雄ねじを転造加工した後における薄肉鋼管の最小内径より小径に形成され、かつ、例えば円周上６等分位置における外周面に、夫々１個ずつ、計６個の球体突出部１ｄを設けている。なお、図１では判り易くするために、球体突出部１ｄは上下に２個だけ設けたものを示している。
【００２５】
そして、これら６個の球体突出部１ｄは、常時は、薄肉鋼管の内径より大きな径となるように、夫々スプリング１ｅによって外周面から突出する方向に付勢されている。なお、治具張付き部１ｃにおける球体突出部１ｄの取付け部分の表面は、例えばかしめられて、球体突出部１ｄが治具張付き部１ｃから抜け落ちないようになっている。また、前記ねじ形成部１ｂにおける治具張付き部１ｃと反対側の側面には、例えば六角穴状の凹部１ｆが形成され、転造加工後、薄肉鋼管の管端部から本発明に係る中子治具１を取出し易くなっている。
【００２６】
図１に示す本発明方法に使用する中子治具１は上記した構成であり、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工する際には、薄肉鋼管の前記管端内部に、治具張付き部１ｃが奥となるようにし、かつ、ねじ形成部１ｂにおける平行雄ねじ１ａのねじ山が１山以上薄肉鋼管の管端から突出するように、例えば作業者が手作業で挿入するものである。この挿入時、球体突出部１ｄはスプリング１ｅの付勢力に抗して、治具張付き部１ｃ内に押込まれるので、中子治具１は薄肉鋼管の管端内部に容易に挿入することができる。
【００２７】
このようにして、中子治具１を挿入した後は、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工するのであるが、この管用テーパ雄ねじの転造加工時、治具張付き部１ｃの作用によって、中子治具１が薄肉鋼管の回転力やその他の外力によって、挿入位置から動くことが可及的に防止される。
【００２８】
仮に、中子治具１がその軸方向に若干動いたとしても、予め、ねじ形成部１ｂにおける平行雄ねじ１ａのねじ山が１山以上、薄肉鋼管の管端から突出するように装着しているので、何ら問題は生じない。従って、管端内部はねじ形成部１ｂで確実に保持されているので、転造ローラの加工開始時において、薄肉鋼管の管端部はつぶれることがない。
【００２９】
管用テーパ雄ねじを転造加工した後は、薄肉鋼管の内面に、中子治具１の平行雄ねじ１ａに沿ったねじが形成され、また同時に、ｔ／Ｄの小さい薄肉鋼管であっても、中子治具１から伝わる反発力によって、薄肉鋼管の外面に転造形成される管用テーパ雄ねじのねじ山形状は正規のねじに仕上げることができるので、何ら問題は生じない。
【００３０】
そして、管用テーパ雄ねじを転造加工した後は、前記した凹部１ｆに六角レンチを嵌入させて、中子治具１を左回りに回転させれば、中子治具１は薄肉鋼管の内面に形成された前記ねじに案内されて容易に取外すことができる。
【００３１】
第１の本発明方法に使用する中子治具１は上記したものに限らないことは言うまでもない。例えば治具張付き部１ｃがないものであっても、さらに、凹部１ｆに代えて凸部を設けたものでも、凹部１ｆがないものであっても良い。
【００３２】
次に、図２及び図３に示す第２の本発明方法に使用する中子治具１１の図１に示す第１の本発明方法に使用するものと異なる構成部分について説明する。
第２の本発明方法に使用する中子治具１１は、外筒体１２とこの外筒体１２に挿入される挿入体１３とで形成されている。
【００３３】
このうち、外筒体１２は、例えば図２に示す実施例では２つの分割部１２ａで、また、図３に示す実施例では同じく３つの分割部１２ａで構成し、これら各分割部１２ａの一方端面を、例えばボルト１２ｂによって取付け板１２ｃにルーズに取付け、ボルト１２ｂを支点として各分割部１２ａの他方端部が拡縮状に揺動が自在なように形成されている。そして、外筒体１２は、前記各分割部１２ａで筒状となした際、内部空間１２ｄが截頭円錐状に形成されると共に、これらの各分割部１２ａ間は隙間１２ｅを有するようになっている。
【００３４】
また、挿入体１３は、前記した外筒体１２の内部空間１２ｄと相似形の截頭円錐状に形成され、挿入体１３が外筒体１２の内部空間１２ｄに挿入位置決めされた時に、外筒体１２は、その外周径が転造加工される管用テーパ雄ねじのねじ先端部における谷の径よりも小さい円筒状で固定されるようになっている。
【００３５】
挿入体１３の外筒体１２に対する挿入位置決め手段は特に限定されるものではないが、例えば図２に示すものでは、挿入体１３の頭部にねじ軸１３ａを突設し、このねじ軸１３ａに螺合するナット体１３ｂを締付けることにより、挿入体１３を外筒体１２の取付け板１２ｃ側に引き込み、取付け板１２ｃに設けた嵌入凹部１２ｃａに各分割部１２ａの一方端部を嵌入させることで、各分割部１２ａが円筒状に固定されるものを示している。
【００３６】
また、図３に示すものでは、挿入体１３の底部外周面に雄ねじ１３ｃを設けると共に、底部に押え蓋１３ｄを連設し、一方、外筒体１２の分割部１２ａにおける他方端部の内周には前記雄ねじ１３ｃに螺合する雌ねじ１２ａａを形成することで、挿入体１３の外筒体１２に対する挿入位置決めを行うものを示している。
【００３７】
すなわち、図３に示すものでは、押え蓋１３ｄの撮み部１３ｄａを回して、挿入体１３を回転させることで、前記雄ねじ１３ｃと雌ねじ１２ａａを螺合させ、押え蓋１３ｄに形成した嵌入凹部１３ｄｂに各分割部１２ａの他方端部を嵌入させることで、各分割部１２ａが円筒状に固定されるものを示している。
【００３８】
図２及び図３に示す本発明方法に使用する中子治具１１の図１に示す第１の本発明方法に使用するものと異なる構成部分は上記した構成であり、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工する際には、各分割部１２ａが円筒状に固定された状態で、薄肉鋼管の前記管端内部に、図２に示す実施例では、挿入体１３の底部側（図２（ａ）における紙面左側）が、また、図３に示す実施例では、挿入体１３の頭部側（図３（ａ）における紙面左側）が奥となるようにして挿入する。
【００３９】
このようにして、中子治具１１を挿入した後は、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工するのであるが、この管用テーパ雄ねじの転造加工時、管端内部は円筒状に固定された外筒体１２で確実に保持されているので、中子治具１１の反発力によってねじ山が盛り上がり、正規のねじが加工される。
【００４０】
管用テーパ雄ねじを転造加工した後は、薄肉鋼管の内面に、管端から軸方向に沿って外筒体１２の隙間１２ｅにめり込んだ凸部が、図２に示す実施例では２箇所、また、図３に示す実施例では３箇所発生するが、薄肉鋼管の外面に転造形成される管用テーパ雄ねじのねじ山形状は正規のねじに仕上げることができるので、何ら問題は生じない。
【００４１】
そして、管用テーパ雄ねじを転造加工した後は、図２に示す実施例ではナット体１３ｂを、また、図３に示す実施例では撮み部１３ｄａを回して、外筒体１２への挿入体１３の挿入位置決めを解除し、外筒体１２の分割部１２ａを揺動状態となせば、中子治具１１を容易に取外すことができる。
【００４２】
第２の本発明方法に使用する中子治具１１は上記したものに限らないことは言うまでもない。例えば分割部１２ａの他端側が隙間を埋めるように縮径が可能なように、拡縮自在に取付けられていないものでも良い。但し、この場合、図２及び図３に示したものと比べて、中子治具１１の取外しに若干時間がかかる。
【００４３】
図１に示した第１の本発明方法に使用する中子治具１は、上記したように作業者が人為的に薄肉鋼管の端部に装着しても良いが、図４に示したように、ストッパー２１の先端に突出状に取付けたダイヘッド２２を使用すれば、自動的に中子治具１の装着が行えるようになる。これが本発明に係る転造加工装置のダイヘッド２２である。
【００４４】
ストッパー２１に対する中子治具１の取付け手段は特に限定されないが、例えば図４に示す実施例では、中子治具１の一方端面に芯棒１ｇを突設し、この芯棒１ｇの先端に設けた頭部１ｈをストッパー２１の内部空間２１ａ内に収納させることで、ストッパー２１の先端に、中子治具１を相対回転が自在なように、突出状に取付けたものを示している。
【００４５】
そして、図４に示す実施例では、ストッパー２１の先端面と中子治具１の間にコイルスプリング２３を介設し、常時は、中子治具１がストッパー２１から一番突出した状態で保持されるようにしている。加えて、図４に示す実施例では、前記した頭部１ｈと、内部空間２１ａの奥部にセレーション２４を形成したものを示している。
【００４６】
このような実施例では、図４（ａ）に示したように、中子治具１における平行雄ねじ１ａのねじ山が１山以上、薄肉鋼管２５の管端から突出するように設定した開始位置から、歩み転造により、薄肉鋼管２５の端から徐々に転造ローラＲに送り込んで、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、ねじ山を管端から一山ずつ成形していけば、薄肉鋼管２５の管端内部は中子治具１で確実に保持されているので、薄肉鋼管２５の管端部はつぶれることがない。
【００４７】
そして、図４に示す実施例では、転造加工完了時には、図４（ｃ）に示すように、中子治具１はコイルスプリング２３の付勢力に抗してストッパー２１側に移動し、頭部１ｈと内部空間２１ａの奥部のセレーション２４が噛合い、中子治具１とストッパー２１との相対回転が阻止された状態になっている。
【００４８】
なお、頭部１ｈの芯棒１ｇ側の座面と内部空間２１ａの間には、Ｏリング２６が介設されているので、前記転造加工時、中子治具１を薄肉鋼管２５の奥部側に引込む力が作用しても、Ｏリング２６が圧縮されて、ストッパー２１や中子治具１に過大な力が作用することがない。また、Ｏリング２６が圧縮されて薄肉鋼管２５の奥部側に中子治具１が若干動いたとしても、予め、ねじ形成部１ｂにおける平行雄ねじ１ａのねじ山が１山以上、薄肉鋼管２５の管端から突出するように設定しているので、薄肉鋼管２５の管端の保持が外れることはなく、転造加工時、何ら問題は生じない。
【００４９】
転造加工が終了すると、薄肉鋼管２５の管端がストッパー２１を押し、リミットスイッチＳＷが押される。リミットスイッチＳＷが押されると、リミットスイッチＳＷが働いて薄肉鋼管２５が逆回転し、薄肉鋼管２５とダイヘッド２２が離れようとする。この際、前記リミットスイッチＳＷが働いた瞬間にクランプ２７でストッパー２１を拘束し、ストッパー２１が回転しないようにすれば、中子治具１とストッパー２１との相対回転が阻止されることとあいまって、薄肉鋼管２５のダイヘッド２２からの離反に伴って、中子治具１は薄肉鋼管２５の管端から外れていく。
【００５０】
本発明に係る転造加工装置のダイヘッド２２は上記した実施例に限らないことは言うまでもない。例えば、管端部へのテーパ雄ねじの転造加工終了時、管端によってストッパー２１が押され、リミットスイッチＳＷが働いて薄肉鋼管２５が逆回転し、薄肉鋼管２５とダイヘッド２２が離れる構成の転造加工装置でない場合には、前記したセレーション２４のような中子治具１とストッパー２１との相対回転阻止手段や、クランプ２７のようなストッパー２１の回転阻止手段は必要ない。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、管端部がつぶれることなく、薄肉鋼管の管端部に管用テーパねじを転造加工することができると共に、転造加工後も容易に取外すことができる。
また、本発明に係る転造加工装置のダイヘッドを使用すれば、転造加工時、第１の本発明の中子治具を自動的の薄肉鋼管の管端部に装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の本発明方法に使用する薄肉鋼管の転造ねじ加工用中子治具の説明図である。
【図２】 ２つの分割部で構成した外筒体を有する第２の本発明方法に使用する薄肉鋼管の転造ねじ加工用中子治具の第１の本発明方法に使用するものと異なる構成部分の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】 ３つの分割部で構成した外筒体を有する第２の本発明方法に使用する薄肉鋼管の転造ねじ加工用中子治具の図２と同様の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は筒状となされた３つの分割部の右側面図である。
【図４】 （ａ）〜（ｃ）は、第１の本発明方法に使用する中子治具を取付けた本発明に係る転造加工装置のダイヘッドを用いて、薄肉鋼管の管端にテーパ雄ねじを転造加工する方法を順を追って説明する図、（ｄ）は（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ図、（ｅ）は（ｃ）の矢視Ｃ−Ｃ図である。
である。
【図５】 （ａ）〜（ｅ）は歩み転造によって鋼管の管端にテーパ雄ねじを転造加工する方法を順を追って説明する図である。
【符号の説明】
１ 中子治具
１ａ 平行雄ねじ
１ｂ ねじ形成部
１ｃ 治具張付き部
１ｄ 球体突出部
１ｅ スプリング
１ｆ 凹部
１１ 中子治具
１２ 外筒
１２ａ 分割部
１２ｄ 内部空間
１２ｅ 隙間
１３ 挿入体
２１ ストッパー
２２ ダイヘッド
２４ セレーション
２５ 薄肉鋼管
２６ Ｏリング
２７ クランプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に薄肉鋼管の管端部にＪＩＳ Ｂ ０２０３に規定される管用テーパ雄ねじを転造加工した薄肉鋼管の製造方法及びこの製造方法に使用する中子治具を備えた転造加工装置のダイヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築設備配管の中で、消火、冷却水、冷温水に使用される配管用炭素鋼鋼管（ＪＩＳ Ｇ ３４５２，ＳＧＰ）の接続に用いる継手として、転造ねじを用いた継手工法がある。
【０００３】
この転造ねじは、繊維組織がねじ山に沿って連続に形成され、また、ねじの強さの上で最も重要な谷の部分は、高度の塑性加工を受けて加工硬化し、極めて微細な硬い組織になるので、切削ねじと比べて、大幅に強度が向上する。しかも、ねじ谷底の肉厚も切削ねじよりも大きい。
【０００４】
ところで、上記したような長所を有する転造ねじを加工するに際しては、例えばボルト等は、中実の丸棒を回転させ、その丸棒に対して通常３個の回転する転造ローラを一度に寄せていく、いわゆる「寄せ転造」によってねじ部を形成している。
【０００５】
しかしながら、管端に管用テーパ雄ねじを転造加工しようとした場合、管は中空であるから、ボルト等と異なり、寄せ転造によって転造ローラを押付けていけば、転造ねじ加工は可能であるが、加工装置が複雑で大規模なものとなり、建築現場で汎用されているポータブルのねじ加工機には適用し難い。
【０００６】
そこで、図５（ａ）に示すように、例えば０．２ｍｍ程度の僅かな厚みだけ管Ｐの端部（ねじ部の約１／３程度の長さ）の表面を、真円を得るためにテーパ状に切削し、その後、管Ｐを回転させながら、管Ｐの端から徐々に例えば５個の転造ローラＲに送り込んでいく、いわゆる「歩み転造」が開発された。この歩み転造によれば、図５（ｂ）〜（ｅ）に示すように、ねじ山を管端から一山ずつ成形することになる。なお、転造加工が終了すると、管端がストッパーＳを押し、リミットスイッチＳＷが押される。リミットスイッチＳＷが押されると、管Ｐは反転し、転造ローラＲから離れる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、歩み転造において、転造加工する対象が薄肉鋼管の場合は、ｔ／Ｄ（ティーバイディ：肉厚を管外径で除した値）が小さくなる。ｔ／Ｄが小さくなると鋼管の反発力が小さいため、転造加工において転造ローラが押付けられたにも拘らず、正規のねじ山形状にねじが盛り上がらず、ねじ山不良を招く。従って、薄肉鋼管の場合には転造ねじの加工例は少なく、建設省の機械設備工事共通仕様書にも、薄肉鋼管用の転造ねじは規定されていないのが現状である。
【０００８】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、薄肉鋼管の管端部に管用テーパねじを転造加工した薄肉鋼管の製造方法及びこの製造方法に使用する中子治具を備えた転造加工装置のダイヘッドを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法は、薄肉鋼管の管端部に転造加工するに際し、薄肉鋼管の管端部に、平行雄ねじを外周に形成した中子治具を挿入した状態で管端から転造加工することとしている。そして、このようにすることで、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工した際、中子治具が存在することにより鋼管の反発力が十分に発生し、正規のねじ山形状に盛り上がることになる。加えて、管用テーパ雄ねじの転造加工後は、薄肉鋼管の転造ねじ加工用中子治具を左回りに回転させれば容易に取外すことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法は、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工するに際し、薄肉鋼管の前記管端内部に、平行雄ねじを外周に形成した中子治具を挿入した状態で管端から転造加工するものである。
【００１１】
上記した第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法において、中子治具の先端が薄肉鋼管の管端よりもねじ山が１山以上突出するように、薄肉鋼管の管端内部に挿入した後、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを管端から転造加工すれば、転造加工時、中子治具が軸方向に移動しても、薄肉鋼管の管端の保持が外れることがない。従って、転造加工時、薄肉鋼管に力が作用しても、薄肉鋼管の管端部はつぶれることがない。転造加工後は、薄肉鋼管の内面に、中子治具の平行雄ねじに沿ったねじが形成されるので、薄肉鋼管の転造ねじ加工用中子治具を左回りに回転させれば容易に取外すことができる。
【００１２】
また、第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具の平行雄ねじの形成部と連続して治具張付き部を設け、かつ、この治具張付き部の外周１箇所以上に、薄肉鋼管の内径より大きな径となるように、突出方向に付勢された球体突出部を設けた前記中子治具を、前記管端部に挿入した状態で転造加工する場合には、管用テーパ雄ねじの転造加工時、中子治具が薄肉鋼管の回転力やその他の外力によって、挿入位置から動くことを可及的に防止できる。
【００１３】
また、第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具の少なくともどちらか一方側面、或いは、平行雄ねじの形成部の側面に、中子治具の左回転用凸部又は凹部を設けた中子治具を、前記管端部に挿入した状態で転造加工する場合には、取外しの際、中子治具の回転を容易に行うことができる。
【００１４】
第２の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法は、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工するに際し、薄肉鋼管の前記管端内部に、外筒体とこの外筒体に挿入される挿入体とからなり、外筒体は、２つ以上の分割部から構成され、筒状となされた際に内部空間が截頭円錐状に形成されると共に、分割部には隙間が形成され、また、挿入体は、外筒体の内部空間と相似形の截頭円錐状に形成すると共に、治具張付き部を外筒体と連続して設け、かつ、この治具張付き部の外周１箇所以上に、薄肉鋼管の内径より大きな径となるように、突出方向に付勢された球体突出部を設けた中子治具を、挿入した状態で転造加工するものである。
【００１５】
挿入体を外筒体に対して挿入位置決めした状態の、上記した第２の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法において、薄肉鋼管の管端内部に、中子治具の先端が薄肉鋼管の管端より若干突出するようにして挿入した後、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工すれば、転造加工時、中子治具が軸方向に移動しても、薄肉鋼管の管端の保持が外れることがない。従って、転造加工時、薄肉鋼管に力が作用しても、薄肉鋼管の管端部はつぶれることがない。転造加工後は、外筒体に対する挿入体の位置決めを解除すれば、中子治具を薄肉鋼管から容易に取外すことができる。
【００１６】
また、テーパ雄ねじの転造加工時、中子治具が薄肉鋼管の回転力やその他の外力によって、挿入位置から動くこともない。
【００１７】
また、第２の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法において、外筒体から挿入体を取出した際、分割部の他方端部が、隙間を埋めるように縮径が可能なように形成した前記中子治具を、前記管端部に挿入するようにすれば、薄肉鋼管の管端部からの中子治具の取外しを、より容易に行うことができる。
【００１８】
本発明に係る転造加工装置のダイヘッドは、回転中の管を、管端から徐々に転造ローラに送り込むことで、管用テーパ雄ねじのねじ山を管端から一山ずつ成形し、成形終了後は管端がストッパーを押すことで、転造加工の終了を検知するように構成した「歩み転造」による転造加工装置のダイヘッドであって、前記ストッパーの先端に、平行雄ねじを外周に形成するとともに、治具張付き部を前記平行雄ねじの形成部と連続して設け、かつ、この治具張付き部の外周１箇所以上に、薄肉鋼管の内径より大きな径となるように、突出方向に付勢された球体突出部を設けた中子治具、或いは、前記平行雄ねじの形成部の側面に、中子治具の左回転用凸部又は凹部を設けた中子治具を突出状に取付けたものである。
本発明に係る転造加工装置のダイヘッドを使用すれば、第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具を、手作業によらず自動的に薄肉鋼管の管端部に装着することができる。
【００１９】
また、上記した本発明に係る転造加工装置のダイヘッドにおいて、ストッパーに対して、中子治具の軸方向にねじ山が１山以上移動可能なように、中子治具を取付け、かつ、中子治具が薄肉鋼管の管端に装入される際、中子治具の先端が薄肉鋼管の管端よりもねじ山が１山以上突出するように設置しておけば、転造加工時、中子治具が軸方向に移動しても、薄肉鋼管の管端の保持が外れることはない。
【００２０】
また、管端部へのテーパ雄ねじの転造加工終了時、管端によってストッパーが押され、リミットスイッチが働いて薄肉鋼管が逆回転し、薄肉鋼管とダイヘッドが離れる構成の転造加工装置において、薄肉鋼管が逆回転してダイヘッドから離反する際、中子治具が薄肉鋼管の逆回転と同調回転しないように、ストッパーに対して回転が自在なように取付けられた中子治具とストッパーとの相対回転阻止手段と、ストッパーの回転阻止手段を設けた場合には、転造加工終了後、薄肉鋼管のダイヘッドからの離反に伴って、中子治具は薄肉鋼管の管端から外れていく。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具を図１〜図３に示す一実施例に基づいて説明した後、第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具を取付けた本発明に係る転造加工装置のダイヘッドを用いて、薄肉鋼管の管端にテーパ雄ねじを転造加工する方法を、図４を用いて説明する。
【００２２】
図１は第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具の説明図、図２は２つの分割部で構成した外筒体を有する第２の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具の第１の本発明方法に使用するものと異なる構成部分の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、図３は３つの分割部で構成した外筒体を有する第２の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具の図２と同様の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は筒状となされた３つの分割部の右側面図、図４は第１の本発明に係る管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法に使用する中子治具を取付けた本発明に係る転造加工装置のダイヘッドを用いて、薄肉鋼管の管端にテーパ雄ねじを転造加工する方法を順を追って説明する図である。
【００２３】
図１において、１は本発明方法に使用する中子治具であり、その外周に、薄肉鋼管の管端部に転造加工するテーパ雄ねじと同一ピッチの平行雄ねじ１ａを形成している。そして、この平行雄ねじ１ａの谷の径ｄ１は、前記テーパ雄ねじのねじ先端部（ＪＩＳ Ｂ ０２０３の基準寸法において基準径の位置からａ寸法の長さだけ管端部へ進んだ位置）における谷の径よりも小さくなされ、また、外径ｄは前記テーパ雄ねじのねじ先端部（ＪＩＳ Ｂ ０２０３の基準寸法において基準径の位置からａ寸法の長さだけ管端部へ進んだ位置）における外径よりも小さくなされている。
【００２４】
１ｂは前記平行雄ねじ１ａを形成したねじ形成部であり、このねじ形成部１ｂと連続して治具張付き部１ｃが同一軸芯に設けられている。この治具張付き部１ｃは、テーパ雄ねじを転造加工した後における薄肉鋼管の最小内径より小径に形成され、かつ、例えば円周上６等分位置における外周面に、夫々１個ずつ、計６個の球体突出部１ｄを設けている。なお、図１では判り易くするために、球体突出部１ｄは上下に２個だけ設けたものを示している。
【００２５】
そして、これら６個の球体突出部１ｄは、常時は、薄肉鋼管の内径より大きな径となるように、夫々スプリング１ｅによって外周面から突出する方向に付勢されている。なお、治具張付き部１ｃにおける球体突出部１ｄの取付け部分の表面は、例えばかしめられて、球体突出部１ｄが治具張付き部１ｃから抜け落ちないようになっている。また、前記ねじ形成部１ｂにおける治具張付き部１ｃと反対側の側面には、例えば六角穴状の凹部１ｆが形成され、転造加工後、薄肉鋼管の管端部から本発明に係る中子治具１を取出し易くなっている。
【００２６】
図１に示す本発明方法に使用する中子治具１は上記した構成であり、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工する際には、薄肉鋼管の前記管端内部に、治具張付き部１ｃが奥となるようにし、かつ、ねじ形成部１ｂにおける平行雄ねじ１ａのねじ山が１山以上薄肉鋼管の管端から突出するように、例えば作業者が手作業で挿入するものである。この挿入時、球体突出部１ｄはスプリング１ｅの付勢力に抗して、治具張付き部１ｃ内に押込まれるので、中子治具１は薄肉鋼管の管端内部に容易に挿入することができる。
【００２７】
このようにして、中子治具１を挿入した後は、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工するのであるが、この管用テーパ雄ねじの転造加工時、治具張付き部１ｃの作用によって、中子治具１が薄肉鋼管の回転力やその他の外力によって、挿入位置から動くことが可及的に防止される。
【００２８】
仮に、中子治具１がその軸方向に若干動いたとしても、予め、ねじ形成部１ｂにおける平行雄ねじ１ａのねじ山が１山以上、薄肉鋼管の管端から突出するように装着しているので、何ら問題は生じない。従って、管端内部はねじ形成部１ｂで確実に保持されているので、転造ローラの加工開始時において、薄肉鋼管の管端部はつぶれることがない。
【００２９】
管用テーパ雄ねじを転造加工した後は、薄肉鋼管の内面に、中子治具１の平行雄ねじ１ａに沿ったねじが形成され、また同時に、ｔ／Ｄの小さい薄肉鋼管であっても、中子治具１から伝わる反発力によって、薄肉鋼管の外面に転造形成される管用テーパ雄ねじのねじ山形状は正規のねじに仕上げることができるので、何ら問題は生じない。
【００３０】
そして、管用テーパ雄ねじを転造加工した後は、前記した凹部１ｆに六角レンチを嵌入させて、中子治具１を左回りに回転させれば、中子治具１は薄肉鋼管の内面に形成された前記ねじに案内されて容易に取外すことができる。
【００３１】
第１の本発明方法に使用する中子治具１は上記したものに限らないことは言うまでもない。例えば治具張付き部１ｃがないものであっても、さらに、凹部１ｆに代えて凸部を設けたものでも、凹部１ｆがないものであっても良い。
【００３２】
次に、図２及び図３に示す第２の本発明方法に使用する中子治具１１の図１に示す第１の本発明方法に使用するものと異なる構成部分について説明する。
第２の本発明方法に使用する中子治具１１は、外筒体１２とこの外筒体１２に挿入される挿入体１３とで形成されている。
【００３３】
このうち、外筒体１２は、例えば図２に示す実施例では２つの分割部１２ａで、また、図３に示す実施例では同じく３つの分割部１２ａで構成し、これら各分割部１２ａの一方端面を、例えばボルト１２ｂによって取付け板１２ｃにルーズに取付け、ボルト１２ｂを支点として各分割部１２ａの他方端部が拡縮状に揺動が自在なように形成されている。そして、外筒体１２は、前記各分割部１２ａで筒状となした際、内部空間１２ｄが截頭円錐状に形成されると共に、これらの各分割部１２ａ間は隙間１２ｅを有するようになっている。
【００３４】
また、挿入体１３は、前記した外筒体１２の内部空間１２ｄと相似形の截頭円錐状に形成され、挿入体１３が外筒体１２の内部空間１２ｄに挿入位置決めされた時に、外筒体１２は、その外周径が転造加工される管用テーパ雄ねじのねじ先端部における谷の径よりも小さい円筒状で固定されるようになっている。
【００３５】
挿入体１３の外筒体１２に対する挿入位置決め手段は特に限定されるものではないが、例えば図２に示すものでは、挿入体１３の頭部にねじ軸１３ａを突設し、このねじ軸１３ａに螺合するナット体１３ｂを締付けることにより、挿入体１３を外筒体１２の取付け板１２ｃ側に引き込み、取付け板１２ｃに設けた嵌入凹部１２ｃａに各分割部１２ａの一方端部を嵌入させることで、各分割部１２ａが円筒状に固定されるものを示している。
【００３６】
また、図３に示すものでは、挿入体１３の底部外周面に雄ねじ１３ｃを設けると共に、底部に押え蓋１３ｄを連設し、一方、外筒体１２の分割部１２ａにおける他方端部の内周には前記雄ねじ１３ｃに螺合する雌ねじ１２ａａを形成することで、挿入体１３の外筒体１２に対する挿入位置決めを行うものを示している。
【００３７】
すなわち、図３に示すものでは、押え蓋１３ｄの撮み部１３ｄａを回して、挿入体１３を回転させることで、前記雄ねじ１３ｃと雌ねじ１２ａａを螺合させ、押え蓋１３ｄに形成した嵌入凹部１３ｄｂに各分割部１２ａの他方端部を嵌入させることで、各分割部１２ａが円筒状に固定されるものを示している。
【００３８】
図２及び図３に示す本発明方法に使用する中子治具１１の図１に示す第１の本発明方法に使用するものと異なる構成部分は上記した構成であり、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工する際には、各分割部１２ａが円筒状に固定された状態で、薄肉鋼管の前記管端内部に、図２に示す実施例では、挿入体１３の底部側（図２（ａ）における紙面左側）が、また、図３に示す実施例では、挿入体１３の頭部側（図３（ａ）における紙面左側）が奥となるようにして挿入する。
【００３９】
このようにして、中子治具１１を挿入した後は、薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工するのであるが、この管用テーパ雄ねじの転造加工時、管端内部は円筒状に固定された外筒体１２で確実に保持されているので、中子治具１１の反発力によってねじ山が盛り上がり、正規のねじが加工される。
【００４０】
管用テーパ雄ねじを転造加工した後は、薄肉鋼管の内面に、管端から軸方向に沿って外筒体１２の隙間１２ｅにめり込んだ凸部が、図２に示す実施例では２箇所、また、図３に示す実施例では３箇所発生するが、薄肉鋼管の外面に転造形成される管用テーパ雄ねじのねじ山形状は正規のねじに仕上げることができるので、何ら問題は生じない。
【００４１】
そして、管用テーパ雄ねじを転造加工した後は、図２に示す実施例ではナット体１３ｂを、また、図３に示す実施例では撮み部１３ｄａを回して、外筒体１２への挿入体１３の挿入位置決めを解除し、外筒体１２の分割部１２ａを揺動状態となせば、中子治具１１を容易に取外すことができる。
【００４２】
第２の本発明方法に使用する中子治具１１は上記したものに限らないことは言うまでもない。例えば分割部１２ａの他端側が隙間を埋めるように縮径が可能なように、拡縮自在に取付けられていないものでも良い。但し、この場合、図２及び図３に示したものと比べて、中子治具１１の取外しに若干時間がかかる。
【００４３】
図１に示した第１の本発明方法に使用する中子治具１は、上記したように作業者が人為的に薄肉鋼管の端部に装着しても良いが、図４に示したように、ストッパー２１の先端に突出状に取付けたダイヘッド２２を使用すれば、自動的に中子治具１の装着が行えるようになる。これが本発明に係る転造加工装置のダイヘッド２２である。
【００４４】
ストッパー２１に対する中子治具１の取付け手段は特に限定されないが、例えば図４に示す実施例では、中子治具１の一方端面に芯棒１ｇを突設し、この芯棒１ｇの先端に設けた頭部１ｈをストッパー２１の内部空間２１ａ内に収納させることで、ストッパー２１の先端に、中子治具１を相対回転が自在なように、突出状に取付けたものを示している。
【００４５】
そして、図４に示す実施例では、ストッパー２１の先端面と中子治具１の間にコイルスプリング２３を介設し、常時は、中子治具１がストッパー２１から一番突出した状態で保持されるようにしている。加えて、図４に示す実施例では、前記した頭部１ｈと、内部空間２１ａの奥部にセレーション２４を形成したものを示している。
【００４６】
このような実施例では、図４（ａ）に示したように、中子治具１における平行雄ねじ１ａのねじ山が１山以上、薄肉鋼管２５の管端から突出するように設定した開始位置から、歩み転造により、薄肉鋼管２５の端から徐々に転造ローラＲに送り込んで、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、ねじ山を管端から一山ずつ成形していけば、薄肉鋼管２５の管端内部は中子治具１で確実に保持されているので、薄肉鋼管２５の管端部はつぶれることがない。
【００４７】
そして、図４に示す実施例では、転造加工完了時には、図４（ｃ）に示すように、中子治具１はコイルスプリング２３の付勢力に抗してストッパー２１側に移動し、頭部１ｈと内部空間２１ａの奥部のセレーション２４が噛合い、中子治具１とストッパー２１との相対回転が阻止された状態になっている。
【００４８】
なお、頭部１ｈの芯棒１ｇ側の座面と内部空間２１ａの間には、Ｏリング２６が介設されているので、前記転造加工時、中子治具１を薄肉鋼管２５の奥部側に引込む力が作用しても、Ｏリング２６が圧縮されて、ストッパー２１や中子治具１に過大な力が作用することがない。また、Ｏリング２６が圧縮されて薄肉鋼管２５の奥部側に中子治具１が若干動いたとしても、予め、ねじ形成部１ｂにおける平行雄ねじ１ａのねじ山が１山以上、薄肉鋼管２５の管端から突出するように設定しているので、薄肉鋼管２５の管端の保持が外れることはなく、転造加工時、何ら問題は生じない。
【００４９】
転造加工が終了すると、薄肉鋼管２５の管端がストッパー２１を押し、リミットスイッチＳＷが押される。リミットスイッチＳＷが押されると、リミットスイッチＳＷが働いて薄肉鋼管２５が逆回転し、薄肉鋼管２５とダイヘッド２２が離れようとする。この際、前記リミットスイッチＳＷが働いた瞬間にクランプ２７でストッパー２１を拘束し、ストッパー２１が回転しないようにすれば、中子治具１とストッパー２１との相対回転が阻止されることとあいまって、薄肉鋼管２５のダイヘッド２２からの離反に伴って、中子治具１は薄肉鋼管２５の管端から外れていく。
【００５０】
本発明に係る転造加工装置のダイヘッド２２は上記した実施例に限らないことは言うまでもない。例えば、管端部へのテーパ雄ねじの転造加工終了時、管端によってストッパー２１が押され、リミットスイッチＳＷが働いて薄肉鋼管２５が逆回転し、薄肉鋼管２５とダイヘッド２２が離れる構成の転造加工装置でない場合には、前記したセレーション２４のような中子治具１とストッパー２１との相対回転阻止手段や、クランプ２７のようなストッパー２１の回転阻止手段は必要ない。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、管端部がつぶれることなく、薄肉鋼管の管端部に管用テーパねじを転造加工することができると共に、転造加工後も容易に取外すことができる。
また、本発明に係る転造加工装置のダイヘッドを使用すれば、転造加工時、第１の本発明の中子治具を自動的の薄肉鋼管の管端部に装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の本発明方法に使用する薄肉鋼管の転造ねじ加工用中子治具の説明図である。
【図２】 ２つの分割部で構成した外筒体を有する第２の本発明方法に使用する薄肉鋼管の転造ねじ加工用中子治具の第１の本発明方法に使用するものと異なる構成部分の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】 ３つの分割部で構成した外筒体を有する第２の本発明方法に使用する薄肉鋼管の転造ねじ加工用中子治具の図２と同様の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は筒状となされた３つの分割部の右側面図である。
【図４】 （ａ）〜（ｃ）は、第１の本発明方法に使用する中子治具を取付けた本発明に係る転造加工装置のダイヘッドを用いて、薄肉鋼管の管端にテーパ雄ねじを転造加工する方法を順を追って説明する図、（ｄ）は（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ図、（ｅ）は（ｃ）の矢視Ｃ−Ｃ図である。
である。
【図５】 （ａ）〜（ｅ）は歩み転造によって鋼管の管端にテーパ雄ねじを転造加工する方法を順を追って説明する図である。
【符号の説明】
１ 中子治具
１ａ 平行雄ねじ
１ｂ ねじ形成部
１ｃ 治具張付き部
１ｄ 球体突出部
１ｅ スプリング
１ｆ 凹部
１１ 中子治具
１２ 外筒
１２ａ 分割部
１２ｄ 内部空間
１２ｅ 隙間
１３ 挿入体
２１ ストッパー
２２ ダイヘッド
２４ セレーション
２５ 薄肉鋼管
２６ Ｏリング
２７ クランプ
Claims (8)
- 管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法であって、
薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工するに際し、
薄肉鋼管の前記管端内部に、平行雄ねじを外周に形成した中子治具を挿入した状態で管端から転造加工することを特徴とする管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法。 - 管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法であって、
薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工するに際し、
薄肉鋼管の前記管端内部に、平行雄ねじを外周に形成するとともに、治具張付き部を前記平行雄ねじの形成部と連続して設け、かつ、この治具張付き部の外周１箇所以上に、薄肉鋼管の内径より大きな径となるように、突出方向に付勢された球体突出部を設けた中子治具を、前記管端部に挿入した状態で転造加工することを特徴とする管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法。 - 請求項１又は２記載の製造方法において、
前記中子治具の少なくともどちらか一方側面、或いは、平行雄ねじの形成部の側面に、中子治具の左回転用凸部又は凹部を設けた中子治具を、前記管端部に挿入した状態で転造加工することを特徴とする管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法。 - 管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法であって、
薄肉鋼管の管端部に管用テーパ雄ねじを転造加工するに際し、
薄肉鋼管の前記管端内部に、
外筒体とこの外筒体に挿入される挿入体とからなり、
外筒体は、２つ以上の分割部から構成され、筒状となされた際に内部空間が截頭円錐状に形成されると共に、分割部には隙間が形成され、
また、挿入体は、外筒体の内部空間と相似形の截頭円錐状に形成すると共に、
治具張付き部を前記外筒体と連続して設け、かつ、この治具張付き部の外周１箇所以上に、薄肉鋼管の内径より大きな径となるように、突出方向に付勢された球体突出部を設けた中子治具を、挿入した状態で転造加工することを特徴とする管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法。 - 請求項４記載の製造方法において、
外筒体から挿入体を取出した際、分割部の他方端部が、隙間を埋めるように縮径が可能なように形成した前記中子治具を、前記管端部に挿入した状態で転造加工することを特徴とする管用テーパ雄ねじ付き薄肉鋼管の製造方法。 - 回転中の管を、管端から徐々に転造ローラに送り込むことで、管用テーパ雄ねじのねじ山を管端から一山ずつ成形し、成形終了後は管端がストッパーを押すことで、転造加工の終了を検知するように構成した「歩み転造」による転造加工装置のダイヘッドであって、
前記ストッパーの先端に、
平行雄ねじを外周に形成するとともに、治具張付き部を前記平行雄ねじの形成部と連続して設け、かつ、この治具張付き部の外周１箇所以上に、薄肉鋼管の内径より大きな径となるように、突出方向に付勢された球体突出部を設けた中子治具、
或いは、前記平行雄ねじの形成部の側面に、中子治具の左回転用凸部又は凹部を設けた中子治具、
を突出状に取付けたことを特徴とする転造加工装置のダイヘッド。 - 中子治具は、転造加工開始時において、薄肉鋼管の管端部からねじ山１山以上突き出た状態で設置され、かつ、ストッパーに対して、中子治具の軸方向にねじ山が１山以上移動可能なように取付けられていることを特徴とする請求項６記載の転造加工装置のダイヘッド。
- 管端部へのテーパ雄ねじの転造加工終了時、管端によってストッパーが押され、リミットスイッチが働いて薄肉鋼管が逆回転し、薄肉鋼管とダイヘッドが離れる構成の転造加工装置において、薄肉鋼管が逆回転してダイヘッドから離反する際、中子治具が薄肉鋼管の逆回転と同調回転しないように、ストッパーに対して回転が自在なように取付けられた中子治具とストッパーとの相対回転阻止手段と、ストッパーの回転阻止手段を設けたことを特徴とする請求項６又は７記載の転造加工装置のダイヘッド。
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