JP4897266B2 - 金属管の溝加工装置、および金属管の溝加工方法 - Google Patents

金属管の溝加工装置、および金属管の溝加工方法 Download PDF

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本発明は金属管の溝加工装置、および金属管の溝加工方法に係り、例えば自動車用空気調和装置に備えられる冷凍サイクルのコンプレッサからコンデンサを経てエバポレータに到る配管内を流れる高圧冷媒と、エバポレータからコンプレッサに到る配管内を流れる低圧冷媒との熱交換効率が良く行える二重管構造の金属配管を形成するのに最適な金属管の溝加工装置、および金属管の溝加工方法に関する。
従来、例えば自動車用空気調和装置に備えられる冷凍サイクルは、コンプレッサにより圧縮される高温・高圧のガスよりなるガス冷媒をコンデンサに流して外気との熱交換を行い高圧の液冷媒又は気液混合冷媒になす。そして、この高圧冷媒を後段のリキッドタンクにて気液分離し、膨張弁で断熱膨張することにより低温低圧の液冷媒又は気液混合冷媒にする。その後、この低圧冷媒は、車内のエバポレータに流され、熱交換が行われることにより冷却し、低圧のガス冷媒になる。また、この低圧冷媒は、再びコンプレッサに供給され、１サイクルを形成する。そして、前記膨張弁とエバポレータとの間を熱伝導性の良好な外管と、該外管内に配挿される内管とよりなる二重管が配管される。また、この内管の一端は配管を介してリキッドタンクに接続され、内管の他端は膨張弁の入口に接続される。しかも、外管の一端は配管を介してコンプレッサの入口に接続され、外管の他端はエバポレータの出口に接続される構成である。そして、リキッドタンクから吐出されて内管内を通る高圧冷媒と、エバポレータにて蒸発し、外管内をコンプレッサへと通る低圧冷媒とは熱交換が行われるようにするものがある（例えば、特許文献１参照。）。
また、冷凍機やルームエアコン等の空調機用熱交換器に使用される伝熱管の製造方法として熱伝導性の良好な金属製の被加工管の内面にリード角、溝形状、溝ピッチの何れか１つが異なる第１種の溝と、第２種の溝とを、管軸に対して螺旋状にかつ交互に形成するために被加工管内に第１の溝付きプラグと第２の溝付きプラグとを所定間隔をあけて回動自在に挿入し、被加工管の外周には前記第１の溝付きプラグの周りに遊星回転する鋼球製の第１段加工ボールと、前記第２の溝付きプラグの周りに遊星回転する第２段加工ボールとを圧接しながら被加工管を引き抜き加工することにより被加工管の内周に前記第１種の溝と第２種の溝とを形成する方法、装置があった（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００４−３０６６８６号公報 特開平１０−２１１５３７号公報
しかしながら前者の特許文献１に記載の手段では、例えば自動車用空気調和装置に備えられる冷凍サイクルは、エバポレータとリキッドタンクとの間に配管される高圧冷媒を流がすための配管と、低圧冷媒を流がすための配管は外管と内管とよりなる二重管を採用しているが、小径の内管内を流れる高圧冷媒と、大径の外管内を流れる低圧冷媒との熱交換効率が充分なものとは言えない。
すなわち、熱交換効率を向上させるためには伝熱面積を増加させる必要があり、そのためには二重管構造の外管の内周面に内管を近づけるよう外管と内管とを大きく採ることが考えられるが、この方策を徹底すると、二重管構造の外管内の断面積が縮小化されて冷媒の流通抵抗が増大されることにより流れにくくなり、流量が少なくなり、熱交換効率を向上するのに効率が悪化する。しかも、二重管構造は大型化するため、設置面積が狭いエンジンルーム内を有効活用してコンパクトに配管を行うのには適さない。
また、特許文献２に記載の上記従来の伝熱管の製造方法により製造される空調機用熱交換器に使用される伝熱管では、熱伝導性の良好な金属製の被加工管の内面にリード角、溝形状、溝ピッチの何れか１つが異なる第１種の溝と、第２種の溝とを、管軸に対して螺旋状にかつ交互に形成することにより管内を流れる冷媒の乱流を活発化することにより熱伝導を良くするものである。従って、特許文献１に見られるように外管と内管とよりなる二重管であって高圧冷媒を流がすための内管と低圧冷媒を流がすための外管との相互間での熱交換効率の向上をはかるものではない。しかも、二重管構造の外管の内周面に内管を近づけるよう外管と内管とを大きく採る一方、二重管構造の外管内の断面積の縮小化を防止し、流通抵抗を少なくして冷媒を流れ易くするとともに、冷媒の流量を大きくし、熱交換効率の向上をはかることを意図したものではない。
しかも、特許文献２に記載の上記従来の空調機用熱交換器に使用される伝熱管の製造方法では、被加工管の内に配挿されるプラグと、該プラグに対応して被加工管の外側に設けられる縮径ダイスと、被加工管の内周に第１種の溝と第２種の溝とを形成するために、被加工管内に所定間隔をあけて回動自在に挿入される第１の溝付きプラグおよび第２の溝付きプラグと、被加工管の外周に前記第１の溝付きプラグの周りに遊星回転可能に圧接される鋼球製の第１段加工ボールと、前記第２の溝付きプラグの周りに遊星回転可能に圧接される第２段加工ボールとを設け、被加工管を引き抜き加工することにより被加工管の内周に前記第１種の溝と第２種の溝とを形成するので装置自体の構造も複雑化し、部品数も多くなり、製作、組立に多くの時間および手間がかかっていた。
ここに本発明者等は、二重管構造の内管の外周に種々の形状の溝を形成することに着目し、そして、外管が大径化して大型化することなくコンパクトでありながら、外管の内周側に内管を近付けても外管内の断面積が縮小化されたり、低圧冷媒の流通抵抗が増大されることなく円滑かつ迅速に大容量を流すことができ、以て内管を流れる高圧冷媒との熱交換効率が向上されることを見出した。
本発明は上記課題に鑑みなされ、外管が大径化して大型化することなくコンパクトでありながら、外管の内周側に内管を近付けても外管内の断面積が縮小化されたり、低圧冷媒の流通抵抗が増大されることなく円滑かつ迅速に大容量を流すことができ、以て内管を流れる高圧冷媒との熱交換効率の向上をはかれ、構造が簡単で製作および組立が容易な金属管の溝加工装置および溝加工方法を提供しようとすることを目的とする。
本発明の請求項１に記載の発明は、（イ）金属製の被加工管の一端を把持する第１のチャック手段および前記被加工管の他端または被加工管の外周略中腹部を選択的に把持、固定する第２のチャック手段と、前記被加工管の外周に圧接される少なくとも１個のころがり溝加工部材を前記被加工管の半径方向に進退手段を介して進退可能に設けた加工ヘッドとを備え、
（ロ）前記進退手段は、駆動源としてのシリンダと、該シリンダのロッドの伸長により枢支軸部を中心に傾動可能に設けられる支承プレートと、該支承プレートの内側に半径方向に設けた係合子と、前記支承プレートの傾動により該係合子を介して内筒部に対して軸方向に進退可能に設けられる外筒部と、該外筒部の前方内周に設けた駆動斜面部が該外筒部を進出することにより押圧可能になる受動斜面部が外周に設けられていて、正面において等角度毎に左右に対向して配した１対の案内板により半径方向に進退可能に設けられた可動駒体と、により形成され、
（ハ）前記ころがり溝加工部材は、前記可動駒体内に求心方向に設けたボルト孔内に螺挿される押ボルトと、該ボルト孔に設けた小径なセット孔から一部が臨まれ、前記ボルト孔の先端部内周に設けた内断面が球面状に形成された収容部内に回転可能に収容されるとともに前記押ボルトの先端部により押圧可能に設けられる鋼球製の加工ボールとにより形成され、
（ニ）サーボモータの回転方向、回転速度を制御して前記被加工管または前記加工ヘッドのうち何れか一方を他方に対して相対的に回転するとともに前記一方を他方に対して軸方向に所望速度にて移動することにより前記被加工管の外周に前記ころがり溝加工部材により溝を形成する
（ホ）ことを特徴とする。
また、本発明の請求項２に記載の発明は、（へ）金属製の被加工管と、該被加工管の一端を把持、固定可能に設けられた第１のチャック手段としての固定チャックと、前記被加工管の他端または被加工管の外周略中腹部を選択的に把持、固定することが可能であり、前記固定チャックに対して対向方向または離反方向に移動可能に設けられた第２のチャック手段としての移動チャックと、前記被加工管の外周に圧接される少なくとも１個のころがり溝加工部材を半径方向に進退手段を介して進退可能に設けた加工ヘッドとを備え、
（ト）前記進退手段は、駆動源としてのシリンダと、該シリンダのロッドの伸長により枢支軸部を中心に傾動可能に設けられる支承プレートと、該支承プレートの内側に半径方向に設けた係合子と、前記支承プレートの傾動により該係合子を介して内筒部に対して軸方向に進退可能に設けられる外筒部と、該外筒部の前方内周に設けた駆動斜面部が該外筒部を進出することにより押圧可能になる受動斜面部が外周に設けられていて、正面において等角度毎に左右に対向して配した１対の案内板により半径方向に進退可能に設けられた可動駒体と、により形成され、
（チ）前記ころがり溝加工部材は、前記可動駒体内に求心方向に設けたボルト孔内に螺挿される押ボルトと、該ボルト孔に設けた小径なセット孔から一部が臨まれ、前記ボルト孔の先端部内周に設けた内断面が球面状に形成された収容部内に回転可能に収容されるとともに前記押ボルトの先端部により押圧可能に設けられる鋼球製の加工ボールとにより形成され、
（リ）サーボモータの回転方向、回転速度を制御して前記加工ヘッドを前記被加工管を中心にその外周に回転するとともに前記固定チャックに対して前記移動チャックを対向方向または離反方向の軸方向に所望速度にて移動し、又は移動を停止する等して前記被加工管の外周に前記ころがり溝加工部材により溝を形成する
（ヌ）ことを特徴とする。
また、本発明の請求項３に記載の発明は、（ル）金属製の被加工管と、該被加工管の一端を把持、固定することが可能に設けられた第１のチャック手段としての固定チャックと、前記被加工管の他端をまたは被加工管の外周略中腹部を選択的に挟持、固定することが可能であり、前記固定チャックに対して対向方向に移動可能に設けられた第２のチャック手段としての移動チャックと、前記被加工管の外周に圧接される少なくとも１個のころがり溝加工部材を前記被加工管の半径方向に進退手段を介して進退可能に設けた加工ヘッドとを備え、
（オ）前記進退手段は、駆動源としてのシリンダと、該シリンダのロッドの伸長により枢支軸部を中心に傾動可能に設けられる支承プレートと、該支承プレートの内側に半径方向に設けた係合子と、前記支承プレートの傾動により該係合子を介して内筒部に対して軸方向に進退可能に設けられる外筒部と、該外筒部の前方内周に設けた駆動斜面部が該外筒部を進出することにより押圧可能になる受動斜面部が外周に設けられていて、正面において等角度毎に左右に対向して配した１対の案内板により半径方向に進退可能に設けられた可動駒体と、により形成され、
（ワ）前記ころがり溝加工部材は、前記可動駒体内に求心方向に設けたボルト孔内に螺挿される押ボルトと、該ボルト孔に設けた小径なセット孔から一部が臨まれ、前記ボルト孔の先端部内周に設けた内断面が球面状に形成された収容部内に回転可能に収容されるとともに前記押ボルトの先端部により押圧可能に設けられる鋼球製の加工ボールとにより形成され、
（カ）サーボモータの回転方向、回転速度を制御して前記加工ヘッドに対して前記被加工管を回転するとともに前記固定チャックに対して前記移動チャックを対向方向または離反方向の軸方向に所望速度にて移動し、または移動を停止して前記被加工管の外周に前記ころがり溝加工部材により溝を形成する
（ヨ）ことを特徴とする。
また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１，または請求項２,３の何れかにおいて、前記加工ヘッドは、前記固定チャックと前記移動チャックとの間において加工テーブル上を移動可能に設けられる移動ベースと、該移動ベースを加工テーブル上における長手方向に移動自在となす移動駆動手段と、前記移動ベース上に固定的に設けられた前記内筒部と、該内筒部の外周に回転可能に外装され、その前面には前記ころがり溝加工部材を半径方向に進退可能に設けた前記外筒部と、該外筒部を回転可能に支持する支承部を左右の内側に対向して突設し、下端部を枢支軸部により前記移動ベースに枢支した略枠状の前記支承プレートと、該支承プレートの上部には前記枢支軸部を中心に支承プレートを前後に傾動させる押圧手段と、前記外筒部を前記内筒部に対して回転させるサーボモータを駆動源とする回転駆動機構部とにより形成されることを特徴とする。
また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１,または請求項２,３,４の何れかにおいて、前記ころがり溝加工部材は、前記収容部内に円輪状に回転可能に収容される多数の軸受ボールと、前記軸受ボールを介して前記押ボルトの先端部により押圧可能に設けられる鋼球製の加工ボールとにより形成されることを特徴とする。
また、本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１、または２,３,４,５の何れかにおいて、前記被加工管の外周に形成される前記溝が、所望数条の同方向の螺旋溝であるか、または該螺旋溝に交叉する異方向の螺旋溝であるか、もしくは多数の環状溝に形成されることを特徴とする。
また、本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１、または２,３,４,５,６の何れかにおいて、前記被加工管の外周に形成される前記溝が、前記被加工管または前記加工ヘッドのうちの回転する何れか一方に対して他方が該回転方向と同方向に所望長さ当たりに所望の角度に回転されることにより前記被加工管の外周に前記同方向の螺旋溝および／または異方向の螺旋溝、もしくは環状溝に交叉して長いリードにて軸方向に伸びる螺旋状の長溝に形成されることを特徴とする。
また、本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１、または２,３,４,５,６,７の何れかにおいて、前記被加工管の外周に軸方向に長いリードにより形成される螺旋状の長溝が、同方向および／または異方向の前記螺旋溝、もしくは環状溝に交叉して形成される前記長溝に対しさらに周方向に細分化して形成されることを特徴とする。
また、本発明の請求項９に記載の発明は、（タ）金属製の被加工管の一端を第１のチャック手段にて把持し、被加工管の他端または被加工管の外周略中腹部を選択的に第２のチャック手段により把持する工程と、
（レ）加工ヘッドに設けた少なくとも１個のころがり溝加工部材を半径方向に進退手段を介して進退可能に前記被加工管の外周に圧接する工程と、
（ソ）前記ころがり溝加工部材は、１対の案内板により半径方向に進退可能になる可動駒体内に求心方向に設けたボルト孔に螺挿される押ボルトと、前記ボルト孔内に設けられた小径なセット孔から一部が臨まれ、前記ボルト孔の先端部内周に設けた内断面が球面状の収容部内に回転可能に収容された鋼球製の加工ボールを前記押ボルトの先端部により前記被加工管に押付ける工程と、
（ツ）前記被加工管または前記加工ヘッドのうち何れか一方を他方に対してサーボモータの回転方向、回転速度を制御することにより相対的に回転する工程と、
（ネ）前記被加工管または前記加工ヘッドのうち何れか一方を他方に対して軸方向に所望速度にて移動することにより前記被加工管の外周に前記ころがり溝加工部材により溝を形成する工程と、を含む
（ナ）ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１０に記載の発明は、（ラ）金属製の被加工管の一端を第１のチャック手段としての固定チャックにより把持、固定する工程と、
（ム）前記被加工管の他端または被加工管の外周程中程を選択的に第２のチャック手段としての移動チャックにより把持する工程と、
（ユ）加工ヘッドに設けた少なくとも１個の鋼球製のころがり溝加工部材を半径方向に進退手段を介して進退可能に前記被加工管の外周に圧接する工程と、
（ヒ）前記ころがり溝加工部材は、１対の案内板により半径方向に進退可能になる可動駒体内に求心方向に設けたボルト孔に螺挿される押ボルトと、前記ボルト孔内に設けられた小径なセット孔から一部が臨まれ、前記ボルト孔の先端部内周に設けた内断面が球面状の収容部内に回転可能に収容された鋼球製の加工ボールを前記押ボルトの先端部により前記被加工管に押付ける工程と、
（ノ）前記加工ヘッドを前記被加工管を中心にしてその外周にサーボモータの回転方向、回転速度を制御して回転するとともに加工ヘッドを加工テーブル上に所望速度にて移動する工程とにより前記被加工管の外周に前記ころがり溝加工部材により溝を形成する
（ヲ）ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１１に記載の発明は、（ク）金属製の被加工管の一端を第１のチャック手段としての固定チャックにより把持、固定する工程と、
（ヤ）前記被加工管の他端または被加工管の外周中程に選択的に第２のチャック手段としての移動チャックにより把持する工程と、
（マ）加工ヘッドに設けた少なくとも１個のころがり溝加工部材を半径方向に進退手段を介して進退可能に前記被加工管の外周に圧接する工程と、
（ケ）前記ころがり溝加工部材は、１対の案内板により半径方向に進退可能になる可動駒体内に求心方向に設けたボルト孔に螺挿される押ボルトと、前記ボルト孔内に設けられた小径なセット孔から一部が臨まれ、前記ボルト孔の先端部内周に設けた内断面が球面状の収容部内に回転可能に収容された鋼球製の加工ボールを前記押ボルトの先端部により前記被加工管に押付ける工程と、
（フ）前記加工ヘッドに対して前記被加工管をサーボモータの回転方向、回転速度を制御して回転するとともに加工ヘッドを加工テーブル上に所望速度にて移動する工程と、により前記被加工管の外周に前記ころがり溝加工部材により所望数条の溝を形成する
（コ）ことを特徴とする。
また、本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項９,または１０,１１のいずれかにおいて、
前記ころがり溝加工部材を被加工管の半径方向に進退可能にする進退手段は、駆動源としてのシリンダと、該シリンダのロッドの伸長により枢支軸部を中心に傾動可能に設けられる支承プレートと、該支承プレートの内側に半径方向に設けた係合子と、前記支承プレートの傾動により該係合子を介して前記内筒部に対して軸方向に進退可能に設けられる外筒部と、該外筒部の前方内周に設けた駆動斜面部が該外筒部を進出することにより押圧可能になる受動斜面部が外周に設けられていて、正面において等角度毎に左右に対向して配した１対の前記案内板により半径方向に進退可能に設けられた前記可動駒体と、により形成されることを特徴とする。
また、本発明の請求項１３に記載の発明は、請求項９,または請求項１０,１１,１２の何れかにおいて、前記ころがり溝加工部材は、前記収容部内に円輪状に回転可能に収容される多数の軸受ボールと、前記軸受ボールを介して前記押ボルトの先端部により押圧可能に設けられる鋼球製の加工ボールとにより形成されることを特徴とする。
また、本発明の請求項１４に記載の発明は、請求項９、または１０,１１,１２,１３の何れかにおいて、前記被加工管の外周に形成される前記溝が、所望数条の同方向の螺旋溝であるか、または該螺旋溝に交叉する異方向の螺旋溝であるか、もしくは多数の環状溝に形成されることを特徴とする。
また、本発明の請求項１５に記載の発明は、請求項９、または１０,１１,１２,１３,１４の何れかにおいて、前記被加工管の外周に形成される前記溝が、前記被加工管または加工ヘッドのうちの回転する何れか一方に対して他方が該回転方向と同方向に所望長さ当たりに所望の角度に回転されることにより前記被加工管の外周に同方向の前記螺旋溝および／または異方向の前記螺旋溝、もしくは前記環状溝に交叉して長いリードにより軸方向に伸びる螺旋状の長溝に形成されることを特徴とする。
また、本発明の請求項１６に記載の発明は、請求項９、または１０,１１,１２,１３,１４,１５の何れかにおいて、前記被加工管の外周に軸方向に長いリードにより形成される螺旋状の長溝が、被加工管の所望長さ当たりに周方向に所望角度に加工ヘッドを回転制御することにより同方向および／または異方向の前記螺旋溝、もしくは前記環状溝に交叉して軸方向に形成される前記長溝に対しさらに周方向に細分化して形成されることを特徴とする。
本発明は金属製の被加工管の外周にころがり溝加工部材により溝が形成されるので、外管が大径化して大型化することなくコンパクトでありながら、外管の内周側に内管を近付けても外管内の断面積が縮小化されたり、低圧冷媒の流通抵抗が増大されることなく円滑かつ迅速に大容量を流すことができ、以て内管を流れる高圧冷媒との熱交換効率の向上がはかれ、構造が簡単で製作および組立が容易になる。
以下、本発明の最良の実施形態を図面に従って詳細を説明する。
図１は本発明の金属管の溝加工装置の実施形態１を示し、全体構成を示す側面図、図２は同じく本発明の溝加工装置の全体構成を示す平面図、図３同じく本実施形態１を構成する固定チャック、移動チャック、加工ヘッドの装備品を省略した状態の加工テーブルを示す他側から見た拡大側面図、図４は同じく加工テーブルの拡大平面図、図５は本実施形態１を構成する固定チャックを加工ヘッド内に組み込んだ状態の拡大断面図、図６は同じく固定チャックの水平拡大断面図、図７は同じく固定チャックの拡大背面図、図８は同じく本実施形態１を構成する固定チャックの把持爪により被加工管を把持した状態の断面図、
図９は本実施形態１を構成する移動チャックを示す拡大側面図、図１０は同じく移動チャックの拡大水平断面図、図１１は同じく移動チャックの拡大正面図、図１２は同じく移動チャックにより被加工管を把持している状態を示す拡大断面図、図１３は同じく移動チャックの駆動手段を示す拡大断面図、図１４は同じく移動チャックの駆動手段を示す拡大平面図、図１５は同じく移動チャックを移動するレールを示す拡大断面図、図１６は同じく移動チャックの把持爪により被加工管を把持した状態の拡大断面図、図１７は本実施形態１を構成する加工ヘッドを示す拡大側面図、図１８は同じく加工ヘッドを説明的に示す拡大正面図、図１９は同じく加工ヘッドを説明的に示す拡大背面図、図２０は同じく加工ヘッドを説明的に示す拡大平面図、図２１は同じく加工ヘッドを示す拡大正面図、図２２は同じく加工ヘッドの拡大背面図、図２３は同じく加工ヘッドを示す拡大断面図、図２４は同じくころがり溝加工部材としての加工ボールを保持する可動駒体と案内板を部分的に示した拡大正面図、図２５は同じく加工ボールを収容する可動駒体を示した拡大断面図、図２６は加工ヘッドの移動駆動手段を示す拡大断面図、図２７は本実施形態１を構成する制御盤を示す正面図、図２８は本実施形態１の金属管の溝加工装置により溝加工される溝として同方向の螺旋溝を外周に加工した被加工管を示した拡大側面図、図２９は同じく本実施形態１の金属管の溝加工装置により溝加工される溝として同方向に形成される前記螺旋溝に交叉して異方向の螺旋溝を外周に溝加工した状態の被加工管を示す拡大側面図、図３０は同じく本実施形態１の金属管の溝加工装置により溝加工される溝として同方向の前記螺旋溝および異方向の前記螺旋溝に交叉する長溝を外周軸方向に加工した状態の被加工管を示す拡大側面図、図３１は同じく本実施形態１の金属管の溝加工装置により溝加工される溝として同方向および異方向の前記螺旋溝に交叉する長溝に対してさらに長溝を外周軸方向に加工した状態の被加工管を示す拡大側面図、図３２は被加工管の外周に同方向の螺旋溝を加工する場合の一例を示す工程図、図３３は被加工管の外周に同方向の螺旋溝を加工する場合の他例を示す工程図、図３４は被加工管の外周に同方向の螺旋溝に交叉して異方向の螺旋溝を加工する場合の一例を示す工程図、図３５は被加工管の外周に同方向の螺旋溝に交叉して異方向の螺旋溝を加工する場合の他例を示す工程図、図３６は被加工管の外周に同方向および異方向の螺旋溝に交叉して長溝を外周軸方向に加工する場合の一例を示す工程図、図３７は同じく被加工管の外周に同方向および異方向の螺旋溝に交叉して長溝を外周軸方向に加工する場合の他例を示す工程図、図３８は被加工管の外周に同方向および異方向の螺旋溝に交叉する長溝に対してさらに他の長溝を外周軸方向に加工する場合の一例を示す工程図、図３９は同じく被加工管の外周に同方向および異方向の螺旋溝に交叉して長溝に対してさらに他の長溝を外周軸方向に加工する場合の他例を示す工程図である。
図示する実施形態１では、加工テーブル１上において、金属製の被加工管２と、該被加工管２の一端２ａを把持、固定可能に設けられた第１のチャック手段としての固定チャック３と、前記被加工管２の他端２ｂまたは被加工管２の外周略中腹部を選択的に把持、固定可能であり、前記固定チャック３に対して対向方向または離反方向に移動可能に設けられた第２のチャック手段としての移動チャック４と、前記被加工管２の外周に圧接されるころがり溝加工部材としての少なくとも１個の鋼球製の加工ボールＢを前記被加工管２の半径方向Ｒに進退可能に設けた加工ヘッド５とを備え、サーボモータＭ１の回転方向、速度を制御して前記加工ヘッド５を前記被加工管２を中心にその外周に回転するとともに前記固定チャック３に対して前記移動チャック４を対向方向または離反方向の軸方向に所望速度にて移動したり、停止する等して前記被加工管２の外周に前記加工ボールＢにより溝Ｍを形成することを特徴とする。
前記被加工管２は熱伝導性が良く、圧延性が良い例えばアルミニウム、銅等の金属管が用いられる。この金属管の内径、厚み、長さは最適なものが選択される。
また、本実施形態１の溝加工装置により被加工管２の外周に形成される前記溝Ｍは、例えば図２８に示すような被加工管２の外周に同方向に形成される３条の螺旋溝ｍ１（以下、本明細書では、トリプルトルネードという）であるとか、また、図２９に示すようにこの螺旋溝ｍ１に交叉して異方向に形成される３条の螺旋溝ｍ２（以下、本明細書では、シックストルネードという）であるとか、図には示さない多数の環状溝であるとか、また、図３０に示すように同方向の前記螺旋溝ｍ１および／または異方向の前記螺旋溝ｍ２に交叉するように被加工管２の外周に長手方向Ｉに伸びて形成される長いリードの３条の螺旋状の長溝ｎ１（以下、本明細書では、トリプルレールという）に形成されるとか、さらには図３１に示すように該長溝ｎ１に対して周方向に所望角度に細分化して形成され、被加工管の長手方向Ｉに伸びる長いリードの螺旋状の長溝ｎ２（以下、本明細書では、シックスレールという）等があり、この溝Ｍは、被加工管２に溝加工後に例えば自動車用空気調和装置の冷凍サイクルに用いる二重管構造の熱交換器として、外管内に配挿される内管に使用する場合に、外管が大径化して大型化することなくコンパクトの割に、外管の内周側に内管を近付けても外管内の断面積が縮小化されたり、低圧冷媒の流通抵抗が増大されることなく円滑かつ迅速に大容量を流すことができ、内管の表面積を増大し、内管を流れる高圧冷媒との熱交換効率を向上するためである。
第１のチャック手段としての前記固定チャック３は、例えば図１乃至図４に示すように本実施形態１では前記加工テーブル１上に固定的に設けられる。そして、この固定チャック３は、加工テーブル１上に立設する支持板６に略水平に横設したシリンダＳ１,Ｓ１と、該シリンダＳ１,Ｓ１のロッド７,７の先端部が取付けられた押し込みプレート８の略中央に基端部を嵌着することにより前記シリンダＳ１,Ｓ１のロッド７,７の伸長動作により進出可能に設けられ、先端部内周には押ローラ１０を装着した先広がりの斜面部９ａが形成された押し込み外筒部９と、該押し込み外筒部９内に摺動可能に内挿され、先端には前記押し込み外筒部９の前進に伴う押ローラ１０の押し込みにより伏動することにより周囲から被加工管２の一端を把持するための複数個、図では３個の把持爪１１の基端部が枢着されるとともに前記押し込み外筒部９の後退に伴う押ローラ１０の押し込みが解放されて把持爪１１が起動する内筒部１２と、該内筒部１２と前記把持爪１１との間に係止ピン１３,１３により両端が係止されることにより縮力を発揮する引っ張りばね１４と、前記内筒部１２内に挿入された操作軸１５とにより形成される（図４、図５参照）。
１６はロック板であり、このロック板１６は一端を前記支持板６に取付板１７を介して支軸１８により回動可能に枢着され、しかも固定ハンドル１９の取付軸２０が移動可能に収容される円弧溝１６ａが略中間部に設けられて他端には前記操作軸１５に係止可能になるフック部１６ｂを形成している。
また、第２のチャック手段としての前記移動チャック４は、例えば図１乃至図４に示すように本実施形態１では前記加工テーブル１上に前記固定チャック３に対して対向方向または離反方向に移動可能に設けられる。
この移動チャック４を移動可能にするための駆動手段２１は、図１３乃至図１５に示すように加工テーブル１上に長手方向Ｉに平行に敷設されたレール２２,２２と、該レール２２,２２に摺動可能に遊嵌されるスライダー２３,２３を介して移動可能に架設された移動ベース２４と、該移動ベース２４上に搭載されたサーボモータＭ２と、該サーボモータＭ２のモータシャフト２５に装着したピニオン２６と、該ピニオン２６が噛合可能に加工テーブル１に沿って設けられたラック２７,２７とからなる。そして、サーボモータＭ２が駆動すると、ピニオン２６が正転方向または逆転方向に回転してラック２７,２７と噛合することにより移動ベース２４はレール２２,２２上を前記固定チャック３に対して対向方向または離反方向に移動可能になる。
そして、前記移動チャック４は図９乃至図１１に示すように、移動ベース２４上に立設する支持板２８に略水平に横設したシリンダＳ２,Ｓ２と、該シリンダＳ２,Ｓ２のロッド２９の先端部が取付けられた押し込みプレート３０の略中央に基端部を嵌着することにより前記シリンダＳ２,Ｓ２のロッド２９の伸長動作により進出可能に設けられ、先端部内周には押ローラ３１を装着した先広がりの斜面部３２ａが形成された押し込み外筒部３２と、該押し込み外筒部３２内に摺動可能に内挿され、先端には前記押し込み外筒部３２の前進に伴う押ローラ３１の押し込みにより伏動する受圧斜面部３３ａを先端部外周に設けて周囲から被加工管２の一端を把持するための複数個、図では３個の把持爪３３の基端部が枢着されるとともに前記押し込み外筒部３２の後退に伴う押ローラ３１の押し込みが解放されて前記把持爪３３が起動する内筒部３４と、該内筒部３４と前記把持爪３３との間に係止ピン３５,３５により両端が係止されることにより縮力を発揮する引っ張りばね３６とにより形成される。
３７は支承板であり、この支承板３７は前記被加工管２の他端２ｂ、または外周略中腹部を支承する二股状の収容溝３７ａを上端に設け、またこの支承板３７は固定ハンドル３８の支軸３９を挿入可能になすスリット３７ｂが上下方向に設けられる。しかも、この支承板３７は前記支軸３９の先端部が前記支持板２８に取付けた取付部材４０に挿入されている前記固定ハンドル３８により締付け可能に設けられる。
また、図１乃至図４に示すように前記加工ヘッド５は、前記固定チャック３と前記移動チャック４との間において加工テーブル１上を移動可能に設けられる。また、加工ヘッド５は、図１７乃至図２３、及び図２６に示すように移動ベース４１と、該移動ベース４１を加工テーブル１上において長手方向Ｉに移動自在となす移動駆動手段４２と、前記移動ベース４１上に固定的に設けられた内筒部４３と、該内筒部４３の外周に回転可能に外装され、その前面にはころがり溝加工部材としての前記加工ボールＢを被加工管２の半径方向Ｒに進退可能に設けた外筒部４４と、該外筒部４４を回転可能に支持する支承部４５を左右の内側に対向して突設し、下端部を枢支軸部４６により前記移動ベース４１に枢支した略枠状の支承プレート４７と、該支承プレート４７の上部には前記枢支軸部４６を中心に支承プレート４７を前後に傾動させる押圧手段４８と、前記外筒部４４を前記内筒部４３に対して回転させる前記サーボモータＭ１を駆動源とする回転駆動機構部４９とにより形成される。
加工ヘッド５を移動可能にするための前記移動駆動手段４２は、図２６に示すように前記加工テーブル１上に長手方向Ｉに平行に敷設された前記レール２２,２２と、該レール２２,２２に摺動可能に遊嵌されるスライダー５０,５０を介して移動可能に架設された前記移動ベース４１と、該移動ベース４１上に搭載されたサーボモータＭ３と、該サーボモータＭ３のモータシャフト５１に装着したピニオン５２と、該ピニオン５２が噛合可能に設けられたラック５３とからなる。そして、サーボモータＭ３が駆動すると、ピニオン５２が正転方向または逆転方向に回転してラック５３と噛合することにより前記移動ベース４１はレール２２,２２に沿って前記固定チャック３又は移動チャック４に対して対向方向に近接したりまたは離反方向に移動可能になる。
また、前記内筒部４３は、キー部材５４を介して前記移動ベース４１上に立設した支持枠体５５に外周基端部が支持される。
前記外筒部４４は、ころがり軸受部材５６を介して前記内筒部４３の先端部外周に回転自在に支承される。そして、この外筒部４４の先端側開口には外広がりの駆動斜面部４４ａが形成されている。
また、この外筒部４４を前記内筒部４３に対して回転させる前記回転駆動機構部４９は、駆動源としての前記サーボモータＭ１と、該サーボモータＭ１のモータシャフト５７に装設された駆動プーリ５８と、前記外筒部４４の外周に設けられた受動プーリ部５９と、前記駆動プーリ５８と前記受動プーリ部５９との間に捲回された動力伝達ベルト６０とにより形成される。
また、外筒部４４は前述のようにその下端部を枢支軸部４６により枢支した略枠状の支承プレート４７の左右の内側に対向して突設した支承部４５,４５を外筒部４４の外周に周方向に設けた環状凹部４４ｂ内に遊嵌することにより回転可能に支持される。また、後記係止部６７も前記環状凹部４４ｂ内に遊嵌される。
また、支承プレート４７を前後に傾動させるための前記押圧手段４８は、前記支承枠体５５の上部に支持軸６１により例えば図２３において略中間部が両持支持されて加工テーブル１の長手方向Ｉに向けて横設された駆動源としてのシリンダＳ３と、該シリンダＳ３のロッド６２の先端に設けたカラー６３と、該カラー６３に軸部６４を介して枢着される前記支承プレート４７の上部に対向して設けた取付壁部６５と、前記移動ベース４１に下端部を枢支した前記枢支軸部４６とにより形成される。
また、加工ヘッド５の前面に被加工管２の外周に圧接可能に半径方向Ｒに進退可能に設けられる少なくとも１個、本実施形態１では例えば図２５に図示するようにころがり溝加工部材としての３個の鋼球製の加工ボールＢを半径方向Ｒに進退可能になすための進退手段６６は、駆動源としての前記シリンダＳ３と、該シリンダＳ３のロッド６２の伸長により前記枢支軸部４６を中心に傾動可能に設けられる前記支承プレート４７と、該支承プレート４７の内側に半径方向Ｒに設けた係合子６７と、前記支承プレート４７の傾動により該係合子６７を介して前記内筒部４３に対して軸方向に進退可能に設けられる前記外筒部４４と、該外筒部４４の前方内周に設けた駆動斜面部４４ａが該外筒部４４が進出することにより押圧可能になる受動斜面部６８ａを外周に設け、正面において等角度、図示では１２０度毎に左右に配した１対の案内板６９,６９により半径方向Ｒに進退可能に設けられた図示するような３個の正面略扇形の可動駒体６８と、該可動駒体６８内において幅方向の２等分線Ｊ上に求心方向に設けたボルト孔７０内に螺挿される押ボルト７１と、該押ボルト７１の先端部に設けた球面状の収容凹部７１ａ内に上部球面部Ｂ１が収容されるとともに下部球面部Ｂ２の一部が臨まれて被加工管２の外周に圧接可能になる小径なセット孔７２ａを前記ボルト孔７０の先端部内周に設けた内断面が球面状に形成された収容部７２内に回転可能に収容される鋼球製の前記加工ボールＢとにより形成される。
ｃは前記案内板６９,６９と、前記可動駒体６８との間に半径方向Ｒに介在される復帰ばねであり、この復帰ばねｃは前記シリンダＳ３が駆動し、ロッド６２が縮小することにより外筒部４４の駆動斜面部４４ａによる可動駒体６８の半径方向Ｒへの押圧が解放されと、その附勢力により可動駒体６８を原位置に復帰させるためのものである。
図３、図４において、７３は加工テーブル１の一側に伸縮可能に設けられたケーブル運搬ケースであり、このケーブル運搬ケース７３は前記加工ヘッド５の移動ベース４１と、前記移動チャック４の移動ベース２４とが加工テーブル１上を移動する時に該移動ベース２４,４１自体や該移動ベース２４,４１に導引される電線や油圧ケーブルが周囲の障害物に邪魔されて移動に支障を来たしたり、引掛かるのを防止して円滑に引き回されるように電線や油圧ケーブルを内部に配索して自在に伸縮するように多節に形成される。すなわち、このケーブル運搬ケース７３は、左右に対向して設けられ、連結軸７５により所望長さに連結される短リンク７４,７４と、該短リンク７４,７４間において少なくとも外周側に架設される間隔保持板７６とよりなるケースユニット体を多節に連結するものである。
そして、このケーブル運搬ケース７３の具体的使用形態は、前述のように電線や油圧ケーブルを内部に配索して保護するが、本実施形態では図に示すように、長手方向に２個のケーブル運搬ケース７３,７３が設置される。このうち一方のケーブル運搬ケース７３の一端は前記移動チャック４の移動ベース２４に一端が固着され、他端は加工テーブル１の長手方向Ｉの略中程に固着される。また他方のケーブル運搬ケース７３の一端は前記加工ヘッド５の移動ベース４１に一端が固着され、他端は加工テーブル１の長手方向の略中程に固着される。
図２７において、７７は制御盤であり、ＳＢ１は該制御盤７７に設けられた固定チャック操作ボタンであり、またＳＢ２は同様に移動チャックロックボタン、ＳＢ３,ＳＢ３は両手起動ボタン、ＳＢ４は非常停止ボタンである。
＜溝加工方法１＞
本発明の金属管の溝加工装置の実施形態１は以上の構成からなり、以下熱伝導性が良く、圧延性が良い金属管、例えばアルミニウム、銅等の金属管よりなる被加工管２の外周に溝Ｍとして例えば３条の螺旋溝ｍ１よりなるトリプルトルネードを形成する場合の一例を図３２に示すように工程順に作用とともに説明する。
先ず、第１工程として、金属製の被加工管２の一端２ａを第１のチャック手段としての固定チャック３により把持、固定する。この金属製の被加工管２の一端２ａを固定チャック３により把持、固定するのには、固定チャック３の内筒部１２内に被加工管２の一端２ａを挿入する。この時、被加工管２は加工ヘッド５の内筒部４３内に挿入され、また第２のチャック手段としての移動チャック４の内筒部３４内に被加工管２をそれぞれ挿入しておく。
そして、制御盤７７に設けられている固定チャック操作ボタンＳＢ１を押圧操作すると、加工テーブル１上に立設する支持板６上に左右に略水平に横設したシリンダＳ１,Ｓ１が駆動する。そして、該シリンダＳ１,Ｓ１のロッド７,７が伸長するので、該ロッド７,７の先端部が取付けられている押し込みプレート８はロッド７,７により押込まれるため、この押し込みプレート８が基端部に嵌着されている押し込み外筒部９は引っ張りばね１４の縮力に抗して軸長方向に前方へと強制的に移動される。従って、この押し込み外筒部９の先端部内周に設けた押ローラ１０が内筒部１２の先端部に基端部を枢着している数個の把持爪１１の先端外周に設けた受圧斜面部１１ａを押し込むので、この数個、図示では３個の把持爪１１が枢着部を中心に求心方向に閉じることにより被加工管２の一端２ａを周囲から把持する。
その後、支軸１８を中心にロック板１６を図７において半時計方向に回動操作することによりロック板１６の先端側に設けたフック部１６ｂを前記被加工管２の一端２ａに係止する。しかも、固定ハンドル１９を把持してその取付軸２０をロック板１６の略中間部に設けている円弧溝１６ａ内に導入してから固定ハンドル１９を回動操作することによりロック板１６を締付けて不用意な回動を阻止するとともにフック部１６ｂを被加工管２の一端２ａに係止しておいたロック板１６を固定し、固定チャック３により被加工管２の一端２ａを把持、固定する。
次いで、第２工程として、前記被加工管２の他端２ｂを第２のチャック手段としての移動チャック４により把持するのには、作業者が手動にて移動ベース２４を押圧することにより被加工管２を内筒部３４内に配挿したまま移動チャック４を加工テーブル１上にて長手方向Ｉへ他端２ｂ側まで移動する。
その後、制御盤７７に設けられた移動チャックロックボタンＳＢ２を押圧操作すると、加工テーブル１上に立設する支持板２８に略水平に横設した左右のシリンダＳ２,Ｓ２を駆動させると、該シリンダＳ２,Ｓ２のロッド２９,２９が固定チャック3と対向する方向に伸長するので、該ロッド２９,２９の先端部が取付けられている押し込みプレート３０が押込まれる。そして、この押し込みプレート３０が基端部に嵌着されている押し込み外筒部３２は、引っ張りばね３６の縮力に抗して長手方向Ｉに固定チャック３と対向する方向へと強制的に移動される。従って、この押し込み外筒部３２の先端部内周に設けた押ローラ３１が内筒部３４の先端部に基端部を枢着している数個の把持爪３３の先端外周に設けた受圧斜面部３３ａを押し込むので、この数個の把持爪３３が枢着部を中心に求心方向に閉じることにより被加工管２の他端２ｂを周囲から把持する。
それから、固定ハンドル３８の支軸３９を支承板３７に縦長に設けたスリット３７ｂ内において摺動することにより上下動し、その後に固定ハンドル３８を回動操作して支承板３７を締付、固定することにより支承板３７の高さを調整し、その支承板３７の上端に有する二股状の収容溝３７ａ内に被加工管２の他端２ｂを支承する。このようにして、被加工管２の一端２ａを固定チャック３により固定し、また被加工管２の他端２ｂを移動チャック４により把持、固定する。
その後、第３工程として、加工ヘッド５に設けた少なくとも１個、本実施形態１では図示するように溝加工部材として３個の鋼球製の加工ボールＢを半径方向Ｒに進退可能に前記被加工管２の外周に圧接して加工時のセットを行う。これには、支持枠体５５の上部に枢支軸６１,６１により図において略中間部が両持支持されて加工テーブル１の長手方向Ｉに向けて横設された駆動源としてのシリンダＳ３が駆動されると、該シリンダＳ３のロッド６２が伸長するので、このロッド６２の先端に設けたカラー６３に軸部６４を介して枢着される支承プレート４７は移動ベース４１に下端部を枢支した枢支軸部４６を中心に図１７において前方へと想像線に示すように回動する。
そして、この支承プレート４７の内側に半径方向Ｒに設けた係合子６７を介して連繋される外筒部４４が内筒部４３に対して軸方向に進出するので、この外筒部４４の前方内周に設けた駆動斜面部４４ａが該外筒部４４の前面に正面において等角度、本実施形態１では１２０度毎に左右に配した１対の案内板６９,６９により半径方向Ｒに進退可能に設けられた本実施形態１では図示するように３個の正面略扇形の可動駒体６８の背面外周に設けた受動斜面部６８ａを押圧するため、３個の可動駒体６８は左右に配した１対の案内板６９,６９に案内されながら半径方向Ｒに移動する。
従って、３個の可動駒体６８,６８内において幅方向の２等分線Ｊ上に求心方向に設けたボルト孔７０内に螺挿される押ボルト７１の先端部に設けた球面状の収容凹部７１ａ内に上部球面部Ｂ１が収容されるとともに下部球面部Ｂ２の一部が小径なセット孔７２ａから臨まれているころがり溝加工部材としての鋼球製の加工ボールＢは被加工管２の外周に圧接される。この際、駆動源としてのシリンダＳ３のロッド６２の伸長度を加減することにより支承プレート４７の前方への回動度合いを加減して外筒部４４の進出度を加減すれば、外筒部４４の前方への押圧による可動駒体６８の半径方向Ｒへの移動は加減されて被加工管２に対する加工ボールＢの圧接度を自動的に調整することができ、加工すべき溝の大小、幅、深さを自動的に調整できる。
また、収容凹部７１ａ内に収容されて下方（内周面）に設けた小径なセット孔７２ａから臨まれるころがり溝加工部材としての鋼球製の加工ボールＢは、被加工管２の外周に形成すべき溝の大小、深さ、被加工管２の管径等を考慮してその直径の大小、素材等が好適なものが選定される。こうして、加工ヘッド５に設けた３個の鋼球製の加工ボールＢを被加工管２の外周に圧接して加工時のセット作業を行う。
それから、第４工程として、前記加工ヘッド５を前記被加工管２を中心にしてその外周にサーボモータＭ１の回転速度を所望回転速度に制御して回転する。すなわち、サーボモータＭ１が駆動されると、該サーボモータＭ１のモータシャフト５７が回転するので、このモータシャフト５７に装設された駆動プーリ５８と、前記外筒部４４の外周に設けられた受動プーリ部５９とに捲回されている動力伝達ベルト６０を介して前述のように可動駒体６８に３個の加工ボールＢを前面に備えた加工ヘッド５の外筒部４４が内筒部４３に対して回転される。この際、サーボモータＭ１の回転速度は所望回転速度に制御して回転され、回転方向も制御される。
同時に、加工ヘッド５は、移動ベース４１上に搭載されたサーボモータＭ３が駆動すると、モータシャフト５１に装設したピニオン５２がラック５３に噛合しながら正転方向に回転することにより前記移動ベース４１はスライダー５０を介してレール２２,２２に沿って移動チャック４に対して対向方向に近接して所望速度にて移動して行くので、被加工管２の外周には３個の加工ボールＢにより溝Ｍとして３条の螺旋溝ｍ１が３個の加工ボールＢ毎に形成される。
このようにして被加工管２の外周に３個の加工ボールＢにより３条の螺旋溝ｍ１が形成されると、加工ヘッド５の前記シリンダＳ３が駆動され、該シリンダＳ３のロッド６２が縮小するので、このロッド６２の先端にカラー６３を介して枢着されている支承プレート４７は枢支軸部４６を中心に旧方向へ回動して復帰する。そして、この支承プレート４７の内側に係合子６７を介して回動可能に取付けられている外筒部４４は内筒部４３に対して軸方向に旧位に後退するので、この外筒部４４の前方内周に設けた駆動斜面部４４ａによる可動駒体６８の背面外周に設けた受動斜面部６８ａへの押圧を解除して３個の可動駒体６８は左右に配した１対の案内板６９に案内されながら該案内板６９と可動駒体６８との間に介装した復帰ばねｃ,ｃの附勢力を受けて半径方向Ｒに旧位に移動するため、加工ボールＢの被加工管２の外周への圧接を解放する。
そして、加工ヘッド５は、移動ベース４１上に搭載されたサーボモータＭ３を駆動させ、モータシャフト５１に装設したピニオン５２がラック５３に噛合しながら逆転方向に回転することにより前記移動ベース４１はスライダー５０を介してレール２２,２２に沿って固定チャック３に対向方向に近接して所望速度にて旧位に移動して復帰し、１工程を終了する。
このように本発明の金属管の溝加装置、および溝加工方法によれば、加工ヘッド５の外筒部４４の前面に被加工管２に対して半径方向Ｒに進退可能に設ける加工ボールＢを被加工管２の外周に圧接し、セットを行うには、駆動源としてのシリンダＳ３を駆動してロッド６２を伸長すると、このロッド６２の先端に設けたカラー６３に軸部６４を介して枢着される支承プレート４７が枢支軸部４６を中心に前方へと回動する。そして、この支承プレート４７の内側に半径方向Ｒに設けた係合子６７を介して連繋される外筒部４４を内筒部４３に対して軸方向に進出させ、この外筒部４４の前方内周に設けた駆動斜面部４４ａにて可動駒体６８の背面外周に設けた受動斜面部６８ａを押圧するので、３個の可動駒体６８は構造簡単にして簡易な取扱操作により１対の案内板６９,６９に案内されながらそれぞれ半径方向Ｒに応答性良く円滑かつ確実に移動し、可動駒体６８の収容部７２内に収容されてセット孔７２ａから下部球面部Ｂ２の一部が臨まれる鋼球製の加工ボールＢを被加工管２の外周に圧接し、セットを行うことができる。
従って、上述のように金属製の被加工管２の一端２ａを第１のチャック手段により把持し、被加工管２の他端２ｂを第２のチャック手段により把持、固定してから加工ヘッド５の前面に被加工管２に対して半径方向Ｒに進退可能に設けたころがり溝加工部材としての鋼球製の加工ボールＢを、押圧手段４８のシリンダＳ３を駆動して支承プレート４７を回動して外筒部４４を前方へ移動するだけの簡単な取り扱い操作により被加工管２の外周に圧接してセットが行え、サーボモータＭ１の回転方向、回転速度を制御して加工ヘッド５を被加工管２を中心に回転するとともに軸方向に所望速度にて移動する等の所定の操作、手順により加工ボールＢにより例えば被加工管２の外周に同方向に形成される３条の螺旋溝ｍ１を精度が高く、生産効率良く加工することができる。
従って、例えば特許文献２に記載の発明に見られるように、被加工管の内に配挿されるプラグと、該プラグに対応して被加工管の外側に設けられる縮径ダイスと、被加工管の内周に第１種の溝と第２種の溝とを形成するために、被加工管内に所定間隔をあけて回動自在に挿入される第１の溝付きプラグおよび第２の溝付きプラグと、被加工管の外周に前記第１の溝付きプラグの周りに遊星回転可能に圧接される鋼球製の第１段加工ボールと、前記第２の溝付きプラグの周りに遊星回転可能に圧接される第２段加工ボールとを設け、被加工管を引き抜き加工することにより被加工管の内周に前記第１種の溝と第２種の溝とを形成する溝加工装置とは異なり、本実施形態１の溝加工装置では装置自体の構造は簡素化され、部品数も少なく、製作、組立に多くの時間および手間がかからず、容易に行える。
そして、このように外周に溝Ｍが加工された被加工管２は、例えば自動車用空気調和装置の冷凍サイクルに用いる二重管構造の熱交換器として、外管内に配挿する内管として使用する場合に、外管が大径化して大型化することなくコンパクトの割に、外管の内周側に内管を近付けても外管内の断面積が縮小化されずに済み、低圧冷媒の流通抵抗が増大されることなく円滑かつ迅速に大容量を流すことができ、内管の表面積を増大し、内管を流れる高圧冷媒との熱交換効率を向上することができる。
＜溝加工方法２＞
また、本実施形態１の金属管の溝加工方法につき、被加工管２の外周に螺旋溝ｍ１を溝加工する場合の他例を図３３に従い以下、工程順に作用とともに説明する。本例では前述の第１の溝加工方法を実施する場合よりも長い長さの被加工管２の外周に螺旋溝ｍ１を溝加工するのに適する。
そして、第１工程として、制御盤７７に設けられている固定チャック操作ボタンＳＢ１を押圧操作して支持板６上のシリンダＳ１,Ｓ１を駆動することにより、シリンダＳ１,Ｓ１のロッド７,７を伸長させ、該ロッド７,７の先端部が取付けられている押し込みプレート８を介して押し込み外筒部９を引っ張りばね１４,１４の縮力に抗して長手方向Ｉに前方へと強制的に移動させる。そして、固定チャック３の押し込み外筒部９の先端部内周に設けた押ローラ１０により内筒部１２の先端部に基端部を枢着している数個の把持爪１１の先端部外周に設けている受動斜面部１１ａを押し込んで、この数個の把持爪１１により被加工管２の一端２ａを周囲から把持、固定する。しかも、ロック板１６の先端側に設けたフック部１６ｂを被加工管２の一端２ａに係止し、固定ハンドル１９を回動操作することによりロック板１６を締付、固定する（図７参照）。
そして、被加工管２は加工ヘッド５の内筒部４３内に挿入され、また第２のチャック手段としての移動チャック４の内筒部４３内に被加工管２をそれぞれ挿入しておく点は前述の溝加工方法と同様の手順、操作である。
次いで、第２工程として、前記被加工管２の他側を第２のチャック手段としての移動チャック４により把持するのには、作業者が手動にて移動ベース２４を押圧することにより被加工管２を内筒部３４内に配挿したまま移動チャック４を加工テーブル１上において長手方向Ｉへ他端２ｂ側へ被加工管３の外周略中腹部まで移動する。
その後、制御盤７７に設けられている移動チャックロックボタンＳＢ２を押圧操作することにより、左右のシリンダＳ２,Ｓ２を駆動させてロッド２９,２９を伸長し、押し込みプレート３０を介して押し込み外筒部３２を引っ張りばね３６,３６の縮力に抗して長手方向Ｉに固定チャック３と対向する方向へと強制的に移動される。従って、この押し込み外筒部３２の先端部内周に設けた押ローラ３１が内筒部３４の先端部に枢着している数個の把持爪３３の先端外周に設けた受動斜面部３３ａを押し込むので、この数個の把持爪３３が枢着部を中心に求心方向に閉じることにより被加工管２の外周略中腹部の外周を周囲から把持する。それから、支承板３７の上端に有する二股状の収容溝３７ａ内に被加工管２の後部過半部の外周を支承する。このようにして、被加工管２の一端２ａを固定チャック３により固定し、また被加工管２の外周略中腹部の外周を移動チャック４により把持、固定する。
その後、第３工程として、加工ヘッド５に設けたころがり溝加工部材としての３個の鋼球製の加工ボールＢを半径方向Ｒに進退可能に前記被加工管２の外周に圧接して加工時のセットを行う。この時の操作、手順も、支承枠体５５の上部に支持軸６１,６１により図において略中腹部が両持支持されて加工テーブル１の長手方向Ｉに向けて横設されたシリンダＳ３が駆動されることにより、シリンダＳ３のロッド６２が伸長してカラー６３に軸部６４にて枢着されている支承プレート４７を移動ベース４１に下端部を枢支した枢支軸部４６を中心に図１７の想像線に示すように前方へと回動する。そして、この支承プレート４７の内側上部に半径方Ｒに設けた係合子６７を介して取付けられている外筒部４４が長手方向Ｉに前方へ進出するので、この外筒部４４の前方内周に設けた駆動斜面部４４ａが該外筒部４４の前面に正面において等角度、本実施形態では１２０度毎に半径方向Ｒに進退可能に設けられた３個の正面略扇形の可動駒体６８の背面外周に設けた受動斜面部６８ａを押圧し、３個の可動駒体６８は左右に対向して設けた案内板６９,６９に案内されながら半径方向Ｒに移動する。
そして、３個の可動駒体６８内において幅方向の２等分線Ｊ上に設けたボルト孔７０内に螺挿される押ボルト７１の先端部に設けた球面状の収容凹部７１ａ内に上部球面部Ｂ１が収容されるとともに下部球面部Ｂ２の一部が小径なセット孔７２ａから臨まれているころがり溝加工部材としての鋼球製の加工ボールＢは被加工管２の外周に圧接され、セット作業が行われる。
それから、第４工程として、前記加工ヘッド５を前記被加工管体２を中心にしてその外周にサーボモータＭ１の回転方向、回転速度を制御して回転し、モータシャフト５７に装設された駆動プーリ５８と、前記外筒部４４の外周に設けた受動プーリ部５９と、前記駆動プーリ５８と受動プーリ部５９とに捲回されている動力伝達ベルト６０等の動力伝達部品を介してころがり溝加工部材としての加工ボールＢを前面に備えた加工ヘッド５の外筒部４４を内筒部４３に対して回転させる。
同時に、第５工程として、加工ヘッド５のサーボモータＭ３を駆動し、モータシャフト５１に装設したピニオン５２がラック５３に噛合しながら正転方向に回転することにより前記移動ベース４１はスライダー５０,５０を介してレール２２,２２に沿って固定チャック３に対して対向方向に近接して所望速度にて移動して行くので、被加工管２の外周前半部にはころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより溝Ｍとして３条の螺旋溝ｍ１が３個の加工ボールＢ毎に形成される。
それから、第６工程として、加工ヘッド５のシリンダＳ３が駆動され、シリンダＳ３のロッド６２が縮小されると、このロッド６２の先端にカラー６３を介して枢着されている支承プレート４７は枢支軸部４６を中心に旧方向へ回動して復帰する。そして、この支承プレート４７の内側に係合子６７と、支承部４５,４５を介して回動可能に取付けられている外筒部４４は内筒部４３に対して長手方向Ｉに旧位に後退し、この外筒部４４の前方内周に設けた駆動斜面部４４ａによる可動駒体６８の背面外周に設けた受動斜面部６８ａへの押圧を解除するので、３個の可動駒体６８は左右に配した１対の案内板６９,６９に案内されながら半径方向Ｒに旧位に移動し、案内板６９,６９と駆動駒体６８との間に介装した復帰ばねｃ,ｃの附勢力によりころがり溝加工部材としての加工ボールＢの被加工管２の外周への圧接は解放される。
そして、第７工程として、今度は移動チャック４のサーボモータＭ２が駆動すると、ピニオン２６が正転方向に回転してラック２７,２７と噛合することにより移動チャック４の把持爪３３が被加工管２の外周略中程を把持したまま移動ベース２４はレール２２,２２に沿って加工テーブル1上を固定チャック３に対して対向方向に移動する。こうして、移動チャック４は加工ヘッド５、固定チャック３に近接するまで被加工管２を略半分程移動され、固定チャック３、加工ヘッド５、移動チャック４は初期位置に復する。
その後、前述の操作、手順を繰り返して行うことにより残っている被加工管２の後部過半部の外周の溝Ｍを加工することになる。これには、先ず前述の第１工程と同様に、制御盤７７に設けられている固定チャック操作ボタンＳＢ１を押圧操作してシリンダＳ１,Ｓ１を駆動しロッド７,７を伸長させると、該ロッド７,７の先端部が取付けられている押し込みプレート８を介して押し込み外筒部９を引っ張りばね１４,１４の縮力に抗して長手方向Ｉに前方へと移動させる。そして、この押し込み外筒部９の先端部内周に設けた押ローラ１０により内筒部１２の先端部に枢着している数個の把持爪１１の先端外周の受動斜面部１１ａを押し込み、この数個の把持爪１１により被加工管２の外周略中腹部を周囲から把持して固定チャック３により把持、固定する。
次いで、前述の第２工程と同様に、作業者が手動にて移動ベース４を押圧することにより被加工管２を内筒部３４内に配挿したまま移動チャック４を加工テーブル１上において長手方向Ｉへ他端２ｂ側へ移動し、移動チャックロックボタンＳＢ２を押圧して被加工管２の他端２ｂを移動チャック４により把持する。
このようにして、被加工管２の外周略中程を固定チャック３により固定し、また被加工管２の他端２ｂ側を移動チャック４により把持、固定する。
それから、前述の第３工程と同様に、加工ヘッド２設けたころがり溝加工部材としての３個の鋼球製の加工ボールＢを半径方向Ｒに進退可能に前記被加工管２の後部過半部に圧接して加工時のセットを行う。これには、前述の操作、手順と同様に、シリンダＳ３が駆動されると、ロッド６２が伸長してカラー６３に軸部６４を介して枢着される支承プレート４７は移動ベース４１に枢支した枢支軸部４６を中心に前方へと想像線に示すように回動される。そして、この支承プレート４７の内側に係合子６７と、支承部４５,４５を介して取付けられている外筒部４４を長手方向Ｉに進出させ、この外筒部４４の前方内周に設けた駆動斜面部４４ａにより可動駒体６８の背面外周に設けた受動斜面部６８ａを押圧し、３個の可動駒体６８を案内板６９,６９にて案内しながら半径方向Ｒに移動して鋼球製の加工ボールＢを被加工管２の外周に圧接させる。
そして、前述の第４工程と同様に、前記加工ヘッド５の外筒部４４を前記被加工管２を中心にしてサーボモータＭ１の回転方向、回転速度を所望回転速度に制御して回転し、モータシャフト５７に装設された駆動プーリ５８と、前記外筒部４４の外周に設けた受動プーリ部５９と、動力伝達ベルト６０とを介してころがり溝加工部材としての加工ボールＢの前面に備えた加工ヘッド５の外筒部４４を内筒部４３に対して回転させる。
同時に、前述の第５工程と同様に、加工ヘッド５のサーボモータＭ３を駆動し、そのモータシャフト５１に装設したピニオン５２をラック５３に噛合しながら正転方向に回転することにより前記移動ベース４１はスライダー５０,５０を介してレール２２,２２に沿って移動チャック４に対して対向方向に近接して所望速度にて移動して行くので、被加工管２の後部過半部にはころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより溝Ｍとして３条の螺旋溝ｍ１が３個の加工ボールＢ毎に形成され、結局被加工管２には外周に全体に同方向の螺旋溝ｍ１が形成される（図２８参照）。
それから、前述の第６工程と同様に、加工ヘッド５のシリンダＳ３を駆動してロッド６２を縮小すると、このロッド６２の先端にカラー６３を介して枢着されている支承プレート４７は枢支軸部４６を中心に旧方向へ回動して復帰する。そして、この支承プレート４７の内側に係合子６７と支承部４５,４５を介して回動可能に取付けられている外筒部４４は内筒部４３に対して長手方向Ｉに旧位に後退するので、この外筒部４４の前方内周に設けた駆動斜面部４４ａによる可動駒体６８の背面外周に設けた受動斜面部６８ａへの押圧は解除され、３個の可動駒体６８は復帰ばねｃ,ｃの附勢力により左右に配した１対の案内板６９,６９に案内されながら半径方向Ｒに旧位に復帰し、加工ボールＢの被加工管２の外周への圧接を解放する。
そして、前述の第７工程と同様に、今度は移動チャック４のサーボモータＭ２を駆動すると、ピニオン２６が正転方向に回転してラック２７,２７と噛合することにより移動チャック４の把持爪３３が被加工管２の他端２ｂ側の外周の把持を解放してから移動ベース４１はレール２２,２２に沿って加工テーブル１上を固定チャック３に対して対向方向に移動する。こうして、移動チャック４は加工ヘッド５、固定チャック３に近接するまで被加工管２に対し略半分程移動され、固定チャック３、加工ヘッド５、移動チャック４は初期位置に復する。こうして、長い長さの被加工管２の外周の前半部はもとより残っていた後半部に溝Ｍとして３条の螺旋溝ｍ１が３個の加工ボールＢ毎に形成されることになる。
なお、本溝加工方法２においても、加工ヘッド５の前面に半径方向Ｒに進退可能に設けた鋼球製のころがり溝加工部材としての加工ボールＢを、押圧手段４８のシリンダＳ３を駆動して支承プレート４７を回動して外筒部４４を前方へ移動するだけの簡単な取り扱い操作により被加工管２の外周に圧接してセットが行え、サーボモータＭ１の回転方向、回転速度を制御して加工ヘッド５を被加工管２を中心に回転するとともに軸方向に所望速度にて移動する等の所定の操作、手順により加工ボールＢにより例えば被加工管２の外周に同方向に形成される３条の螺旋溝ｍ１を精度が高く、生産効率良く加工することができる。また、装置自体の構造は簡素化され、部品数も少なく、製作、組立に多くの時間および手間がかからず、容易に行える。
そして、このように外周に溝Ｍが加工された被加工管２は、例えば自動車用空気調和装置の冷凍サイクルに用いる二重管構造の熱交換器として、外管内に配挿する内管として使用する場合に、外管が大径化して大型化することなくコンパクトの割に、外管の内周側に内管を近付けても外管内の断面積が縮小化されずに済み、低圧冷媒の流通抵抗が増大されることなく円滑かつ迅速に大容量を流すことができ、内管の表面積を増大し、内管を流れる高圧冷媒との熱交換効率を向上することができる等、前述の溝加工方法１と同様の作用がある。
＜溝加工方法３＞
また、本実施形態１の金属管の溝加工装置を用いて被加工管２の外周に、例えば前述の溝加工方法１および溝加工方法２を適用して形成される同方向の３条の螺旋溝ｍ１としてのトリプルトルネードに交叉する異方向の３条の螺旋溝ｍ２を形成する場合（シックストルネード）の一例を例えば図３４に従い以下、工程順に作用とともに説明する。
先ず、前述のトリプルトルネードを金属製の被加工管２の外周に形成する場合と同様に、本溝の加工方法においても、第１工程として、制御盤７７に設けている固定チャック操作ボタンＳＢ１を押圧操作してシリンダＳ１,Ｓ１を駆動すると、ロッド７が伸長して押し込みプレート８を介して押し込み外筒部９を引っ張りばね１４の縮力に抗して長手方向Ｉに前方へ移動する。そして、この押し込み外筒部９の先端部内周に設けた押ローラ１０が内筒部１２の先端部に枢着している数個の把持爪１１の受動斜面部１１ａを押し込み、把持爪１１を閉じて金属製の被加工管２の一端２ａを第１のチャック手段としての固定チャック３により把持する。
次いで、前述のトリプルトルネードを金属製の被加工管２の外周に形成する場合と同様に、第２工程として、作業者が手動にて移動ベース２４を押圧することにより被加工管２を内筒部３４内に配挿したまま移動チャック４を加工テーブル１上を長手方向Ｉへ他端側まで移動する。
その後、制御盤７７に設けた移動チャックロックボタンＳＢ２を押圧操作し、シリンダＳ２,Ｓ２を駆動させることにより、ロッド２９を固定チャック３と対向する方向に伸長し、押し込みプレート３０を押込む。そして、押し込み外筒部３２を引っ張りばね３６の縮力に抗して固定チャック３と対向する方向へ移動し、押ローラ３１にて内筒部３４の受動斜面部３３ａを押し込み、数個の把持爪３３を閉じて被加工管２の他端２ｂを第２のチャック手段としての移動チャック４により把持する。このようにして、被加工管２の一端２ａを固定チャック３により固定し、また被加工管２の他端２ｂを移動チャック４により把持、固定する。
その後、第３工程として、前述のトリプルトルネードを金属製の被加工管２の外周に形成する場合の操作、手順と同様に、加工ヘッド５に設けた図示するようなころがり溝加工部材としての３個の鋼球製の加工ボールＢが被加工管２の外周に圧接されて加工時のセットを行う。
それから、第４工程として、前述の操作手順により前記加工ヘッド５の外筒部４４を内筒部４３に対して前記被加工管２を中心にサーボモータＭ１の回転方向、回転速度を所望回転速度に制御して回転させる。
同時に、加工ヘッド５の移動ベース４１上に搭載したサーボモータＭ３を駆動し、ピニオン５２をラック５３に噛合しながら正転方向に回転することにより加工ヘッド５をスライダー５０,５０を介してレール２２,２２に沿って移動チャック４に対して近接して所望速度にて移動して行くので、被加工管２の外周にはころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより溝Ｍとして３条の螺旋溝ｍ１が３個の加工ボールＢ毎に形成される点は前述のトリプルトルネードを被加工管２の外周に形成する場合と同様の操作、手順に溝加工が行われる。
しかしながら、本溝加工方法のシックストルネードでは、被加工管２の外周に加工される同方向の３条の螺旋溝ｍ１に交叉して異方向の３条の螺旋溝ｍ２を被加工管２の外周に形成する点でトリプルトルネードによる溝加工法とは異なる。
これには、サーボモータＭ３を駆動し、ピニオン５２をラック５３に噛合しながら逆回転することにより加工ヘッド５をスライダー５０を介してレール２２,２２に沿って固定チャック３に近接して所望速度にて移動して行くことにより、被加工管２の外周にころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより同方向の螺旋溝ｍ１に対して交叉する異方向の３条の螺旋溝ｍ３をシックストルネードとして被加工管２の外周に形成する。
さらに、シリンダＳ２,Ｓ２を駆動させ、ロッド２９を小し、押し込み外筒部３２の押ローラ３１による内筒部３４の受圧斜面部３３ａへの押し込みを解放し、把持爪３３を開いて被加工管２の他端２ｂへの把持を解放し、作業者が移動チャック４を加工ヘッド５に近接するまで旧位に移動し、原点復帰させ、１工程を終了する。そして、本溝加工方法３においても前述の溝加工方法１,２と同様の作用がある。
＜溝加工方法４＞
次いで、本実施形態１の金属管の溝加工装置を用いて被加工管２の外周に溝Ｍとしてシックストルネードを形成する場合の他の溝加工方法を例えば図３５に従い以下、工程順に作用とともに説明する。この溝加工方法４は、前述の溝加工方法３に用いる被加工管２よりも長い長さの被加工管２の外周に交叉する３条づつの螺旋溝ｍ１,ｍ２を加工するのに適するものである。
そして、本溝加工方法でも先ず、前述の溝加工法３と同様に、第１工程として、固定チャック操作ボタンＳＢ1を押圧操作してシリンダＳ１,Ｓ１を駆動することによりロッド７を伸長し、押ローラ１０にて数個の把持爪１１の受圧斜面部１１ａを押し込み、把持爪１１を閉じて金属製の被加工管２の一端２ａを第１のチャック手段としての固定チャック３により把持する。
次いで、前述の溝加工方法３と同様に、第２工程として、作業者が手動にて移動ベース
２４を押圧することにより被加工管２を内筒部３４内に配挿したまま移動チャック４を加工テーブル１上を被加工管２の外周略中程まで移動する。
その後、移動チャックロックボタンＳＢ２を押圧操作し、シリンダＳ２,Ｓ２を駆動させてロッド２９を伸長し、押し込み外筒部３２を引っ張りばね３６の縮力に抗して固定チャック３と対向する方向へ移動させる。そして、この押し込み外筒部３２の押ローラ３１にて内筒部３４の受圧斜面部３３ａを押し込み、数個の把持爪３３を閉じて被加工管２の外周略中腹部を第２のチャック手段としての移動チャック４により把持、固定する。
それから、第３工程として、前述の溝加工法３と同様に、シリンダＳ３が駆動され、ロッド６２を伸長して支承プレート４７を枢支軸部４６を中心に前方へ回動することにより、この支承プレート４７の内側に半径方向Ｒに設けた係合子６７を介して内筒部４３に対して外筒部４４を進出し、この外筒部４４の駆動斜面部４４ａにより３個の正面略扇形の可動駒体６８の背面外周に設けた受動斜面部６８ａを押圧することにより３個の可動駒体６８を１対の案内板６９,６９に案内させながら半径方向Ｒに移動し、ころがり溝加工部材としての鋼球製の３個の加工ボールＢを被加工管２の外周に圧接し、被加工管２の加工時のセット作業を行う。
それから、第４工程として、前記加工ヘッド５の外筒部４４を被加工管２を中心にしてその外周にサーボモータＭ１の回転方向、回転速度を所望回転速度に制御して回転させる。
同時に、加工ヘッド５の移動ベース４１上に搭載したサーボモータＭ３を駆動し、ピニオン５２をラック５３に噛合しながら正転方向に回転することにより加工ヘッド５をレール２２,２２に沿って移動チャック４に近接して所望速度にて移動して行き、被加工管２の前部過半部にころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより溝Ｍとして同方向の３条の螺旋溝ｍ１を形成する点は前述の溝加工方法３と同様の操作、手順により行われるが、本溝加工方法４ではさらに被加工管２の後部外周部に同方向の溝Ｍとして螺旋溝ｍ１を加工する。
これには、まず、加工ヘッド５のシリンダＳ３を駆動してロッド６２を縮め、係合子６７を介して外筒体４４の駆動斜面部４４ａによる可動駒体６８の受動斜面部６８ａに対する押圧を解放し、加工ボールＢの被加工管２に対する圧接を解放し、サーボモータＭ１を駆動して回転方向と回転速度を制御することにより加工ヘッド５を固定チャック３に近接するまで移動駆動手段４２を働かせて移動し、原点に復帰させる。それから、固定チャック３のシリンダＳ１,Ｓ１を駆動して把持爪１１による被加工管２の一端２ａの把持を解放した後に、作業者は被加工管２の他端２ｂ側を把持したまま移動チャック４を加工ヘッド５に近接するまで移動させて原点復帰させる。
それから、移動チャック４のシリンダＳ２,Ｓ２を駆動させ、把持爪３３の把持を解放した後に、作業者は再び被加工管２の他端２ｂ側に移動チャック４を移動させ、シリンダＳ２,Ｓ２を駆動して被加工管２の他端２ｂを把持、固定する。
その後、再び加工ヘッド５のシリンダＳ３が駆動され、加工ボールＢが被加工管２の外周に圧接されてから移動駆動手段４２のサーボモータＭ３が駆動することにより移動ベース４１が移動チャック４に近接するまで前進することにより被加工管２の後部過半部の外周に同方向の螺旋溝ｍ１が形成される。このようにして、長い長さの被加工管２の外周全体に螺旋溝ｍ１が形成される。
それから、上述のようにして形成された同方向の３条の螺旋溝ｍ１としてのトリプルトルネードに交叉して加工ヘッド５の３個の加工ボールＢにより異方向の３条の螺旋溝ｍ２を被加工管２の外周に形成する。
これには、再び加工ヘッド５のサーボモータＭ３を駆動してモータシャフト５１に装設したピニオン５２をラック５３に噛合しながら逆転方向に回転し、加工ヘッド５をレール２２,２２に沿って固定チャック３に近接して所望速度にて移動して行くことにより、被加工管２の外周の後部過半部にころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより前述のように形成される３条の螺旋溝ｍ１に対して交叉する異なる方向の螺旋溝ｍ２をシックストルネードとして被加工管２の外周の後部過半部に形成する。この螺旋溝ｍ２の形成後は、シリンダＳ３を駆動してロッド６２を縮め、支承プレートを回動、復帰することにより外筒部４４の可動駒体６８に対する押圧を解放し、加工ボールＢの被加工管２の圧接を解除しておく。
その後、作業者は移動チャックロックボタンＳＢ２を押圧してシリンダＳ２,Ｓ２を駆動して把持爪３３による被加工管の一端２ｂの把持をを解放し、加工テーブル１上をレール２２,２２に沿って加工ヘッド５に近接するまで移動させる。
そして、移動チャックロックボタンＳＢ２を再び押圧してシリンダＳ２,Ｓ２を駆動して把持爪３３による被加工管の外周略中腹部を把持してから、作業者は被加工管２を把持したまま移動チャック４を加工テーブル１上においてレール２２,２２に沿って後方へ移動させる。
それから、固定チャック操作ボタンＳＢ１を再び押圧操作してシリンダＳ１,Ｓ１を駆動することによりロッド７を縮小し、押し込み外筒部９の先端部内周に設けた押ローラ１０により数個の把持爪１１の受圧斜面部１１ａを押し込み、把持爪１１を閉じて金属製の被加工管２の一端２ａを固定チャック３により把持、固定する。
さらに、加工ヘッド５を加工ボールＢの圧接を解放した状態にて作業者は加工テーブル１上をレール２２,２２に沿って移動チャック４に近接するまで移動する。
そして、加工ヘッド５の被加工管２に対する圧接操作、加工ヘッド５の固定チャック３方向への移動と回動操作とを経ることにより前述の螺旋溝ｍ１としてのトリプルトルネードに交叉する螺旋溝ｍ２としてのシックストルネードを被加工管２の外周の前部過半部に加工する。こうして、被加工管２の外周に全体的に同方向の螺旋溝ｍ１に交叉して異方向の螺旋溝ｍ２を形成することによりシックストルネードを溝加工することができる。
＜溝加工方法５＞
次に金属製の被加工管２の外周に形成される溝Ｍが、同方向の螺旋溝ｍ１に交叉する異方向の螺旋溝ｍ２に形成されるとともに被加工管２の外周に長いリードにより長手方向Ｉに伸びる所望数条の螺旋状の長溝ｎ１を同方向の前記螺旋溝ｍ１および/または異方向の前記螺旋溝ｍ２に交叉して形成するトリプルレールの場合の溝加工方法の一例を例えば図３６に従い工程順に作用とともに説明する。
本溝加工方法５においても、金属製の被加工管２の外周に形成される溝Ｍが、前述のシックストルネードの溝加工方法３と同様に、固定チャック３の把持爪１１による被加工管２の一端２ａの把持、固定操作、作業者による被加工管２の他端２ｂ側への移動チャック４の移動操作、移動チャック４の把持爪３３による被加工管２の他端２ｂの把持、固定操作、加工ヘッド５の被加工管２に対するころがり溝加工部材としての加工ボールＢへの圧接操作、加工ヘッド５の移動チャック４方向への移動と回動操作、加工ヘッド５の固定チャック３方向への移動と回動操作とを経ることにより被加工管２の外周に同方向の３条の螺旋溝ｍ１と、該螺旋溝ｍ１に交叉する異方向の螺旋溝ｍ２とを３個の加工ボールＢにより形成する点は同様の手順、操作により行われるので、説明を省く。
しかしながら、本溝加工方法５では、上述のように同方向の螺旋溝ｍ１に交叉する異方向の３条の螺旋溝ｍ２をころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより形成するのに加えて被加工管２の外周に長手方向Ｉに伸びる所望数条、本例では３条の螺旋状の長溝ｎ１を同方向の前記螺旋溝ｍ１および/または異方向の前記螺旋溝ｍ２に交叉して形成したトリプルレールの溝加工方法である。すなわち、螺旋状の長溝ｎ１を形成するのには、加工ヘッド５を前記被加工管２を中心にしてその外周にサーボモータＭ１の回転を被加工管２の所定長さ、例えば１５００ｍｍ当たり約９０°の回転が行われるように回転制御し、加工ヘッド５の外筒部４４を内筒部４３に対して回転させる。
同時に、加工ヘッド５の移動ベース４１上に搭載したサーボモータＭ３を駆動し、ピニオン５２をラック５３に噛合しながら正転方向に回転することにより加工ヘッド５を介してレール２２,２２に沿って移動チャック４に対して近接して所望速度にて移動して行き、被加工管２の外周にころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより長いリードにて長手方向Ｉに伸びる３条の螺旋状の長溝ｎ１を形成し、同方向の３条の螺旋溝ｍ１と、該螺旋溝ｍ１に交叉する異方向の螺旋溝ｍ２とにそれぞれ交叉して溝加工を行うものである。
＜溝加工方法６＞
次に金属製の被加工管２の外周に形成される溝Ｍが、トリプルレールの場合の溝加工方法の他例を例えば図３７に従い以下、工程順に作用とともに説明する。本溝加工方法６では、トリプルレールの前記溝加工方法５よりも長い長さの被加工管２に螺旋状の長溝ｎ１としてのトリプルレールを溝加工するのに最適である。
これには、第１工程として、先ず、前述の溝加工法５と同様に、固定チャック操作ボタンＳＢ１を押圧操作してシリンダＳ１,Ｓ１を駆動してロッド７を伸長し、押し込み外筒部９の押ローラ１０にて数個の把持爪１１の受圧斜面部１１ａを押し込み、把持爪１１を閉じて金属製の被加工管２の一端２ａを第１のチャック手段としての固定チャック３により把持、固定する。
次いで、第２工程として、作業者が手動にて移動ベース２４を押圧することにより被加工管２を内筒部３４内に配挿したまま移動チャック４を加工テーブル１上を長手方向Ｉへ被加工管２の外周略中腹部まで移動する。
その後、移動チャックロックボタンＳＢ２を押圧操作し、シリンダＳ２,Ｓ２を駆動させてロッド２９を固定チャック３と対向する方向に伸長し、押し込み外筒部３２を引っ張りばね３６の縮力に抗して長手方向Ｉに固定チャック３と対向する方向へ移動させる。そして、この押し込み外筒部３２の押ローラ３１にて内筒部３４の受圧斜面部３３ａを押し込み、数個の把持爪３３を閉じて被加工管２の外周略中腹部を第２のチャック手段としての移動チャック４により把持する。
それから、第３工程として、前述の溝加工法５と同様に、シリンダＳ３を駆動し、ロッド６２を伸長して支承プレート４７を枢支軸部４６を中心に前方へ回動する。そして、この支承プレート４７の内側に半径方向Ｒに設けた係合子６７を介して内筒部４３に対して長手方向Ｉに外筒部４４を進出し、この外筒部４４の駆動斜面部４４ａにより３個の可動駒体６８の背面外周に設けた受圧斜面部６８ａを押圧することにより３個の可動駒体６８
を１対の案内板６９,６９に案内させながら半径方向Ｒに移動し、ころがり溝加工部材としての鋼球製の加工ボールＢを被加工管２の外周に圧接し、被加工管２の加工時のセット作業を行う。
そして、第４工程として、加工ヘッド５を被加工管２を中心にしてサーボモータＭ１の回転方向、回転速度を制御させる。
同時に、加工ヘッド５のサーボモータＭ３を駆動し、ピニオン２６をラック２７,２７に噛合しながら回転することにより加工ヘッド５をレール２２,２２に沿って移動チャック４に近接して所望速度にて移動して行き、被加工管２の外周の前部過半部に３個の加工ボールＢにより溝Ｍとして３個の螺旋溝ｍ１が３個の加工ボールＢ毎に形成される点は前述のトリプルトルネードの溝加工方法５と同様である。
それから、固定チャックロックボタンＳＢ１を押圧操作してシリンダＳ１,Ｓ１を駆動することによりロッド７を縮小し、押し込み外筒部９を引っ張りばね１４の縮力を附与しながら旧位に移動し、この押し込み外筒部９の押ローラ１０による数個の把持爪１１の受圧斜面部１１ａに対する押し込みを解放し、把持爪１１を開いて金属製の被加工管２の一端２ａの固定チャック３による把持、固定を解放する。
その後、作業者は被加工管２の外周略中程を把持したまま被加工管２を被加工テーブル１上を前方へ移動し、移動チャック４を加工ヘッド５に近接する。その後、固定チャックロックボタンＳＢ１を再び押圧操作してシリンダＳ１,Ｓ１を駆動することによりロッド７を伸長し、押し込み外筒部９の押ローラ１０により数個の把持爪１１の受圧斜面部１１ａに対して押し込み、把持爪１１を閉じて金属製の被加工管２の外周略中腹部を固定チャック３により把持、固定する。
そして、外周の前部過半部に溝加工として長いリードの螺旋状の長溝ｎ１を施した被加工管２を移動チャック４にて把持したまま、作業者は被加工管２を加工ヘッド５に近接して移動することにより溝加工が残っている被加工管２の外周の後部過半部の溝加工に備える。
そして、前述の固定チャック３の把持爪１１による被加工管２の把持、固定操作、作業者による被加工管２の加工側への移動操作、移動チャック４の把持爪３３による被加工管２への把持、固定操作、被加工管２に対する加工ヘッド５の圧接操作、加工ヘッド５の移動チャック４方向への移動と回動操作により被加工管２の外周後半部に３条の螺旋溝ｍ１よりなるトリプルトルネードを溝加工する。
その後、加工ヘッド５の固定チャック３方向への移動と回動操作とを経ることにより３条の螺旋溝ｍ１としてのトリプルトルネードに交叉する螺旋溝ｍ２としてのシックストルネードを被加工管２の外周後半部に溝加工する。
それから、固定チャックロックボタンＳＢ１を押圧操作してシリンダＳ１,Ｓ１を駆動することによりロッド７,７を縮小し、押し込み外筒部９を引っ張りばね１４の縮力を附与しながら旧位に移動し、この押し込み外筒部９の先端部内周に設けた押ローラ１０による数個の把持爪１１の受圧斜面部１１ａに対する押し込みを解放し、把持爪１１を開いて金属製の被加工管２の一端の固定チャック３による把持、固定を解放する。
そして、移動チャックロックボタンＳＢ２を押圧操作して移動チャック４の把持爪３３の被加工管２の把持を解いた後に作業者は加工ヘッド５に近接する方向に加工テーブル１上を移動チャック４を移動する。それから、同方向および異方向の交叉する螺旋溝ｍ１,ｍ２を備えたシックスルトルネードを外周後半部に施した被加工管２の外周略中腹部を移動チャック４の把持爪３３にて把持、固定し、そのまま、作業者は移動チャック４毎被加工管２を移動する。
その後、作業者は加工ヘッド５を移動チャック４に近接するまで移動させる。そして、加工ヘッド５のシリンダＳ３を駆動し、ロッド６２を伸長して支承プレート４７を枢支軸部４６を中心に前方へ回動する。そして、この支承プレート４７の内側に半径方向Ｒに設けた係合子６７を介して内筒部４３に対して軸方向に外筒部４４を進出し、この外筒部４４の駆動斜面部４４ａにより３個の正面略扇形の可動駒体６８の背面外周に設けた受動斜面部６８ａを押圧することにより３個の可動駒体６８を半径方向Ｒに移動し、ころがり溝加工部材としての鋼球製の加工ボールＢを被加工管２の外周に圧接して被加工管２の加工時のセット作業を行う。
それから、サーボモータＭ１の回転方向、回転速度を制御して回転し、加工ヘッド５の外筒部４４を内筒部４３に対して回転させ、同時に、加工ヘッド５のサーボモータＭ３を駆動し、モータシャフト５１に装設したピニオン５２をラック５３に噛合しながら正転方向に回転することにより加工ヘッド５をスライダー５０,５０を介してレール２２,２２に沿って固定チャック３に対して対向方向に近接して所望速度にて移動して行き、被加工管２の外周前半部に前記同方向の螺旋溝ｍ１に交叉する異方向の螺旋溝ｍ２をころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより形成する。
また、加工ヘッド５のサーボモータＭ１の回転速度を被加工管の所定長さ、例えば１５００ｍｍ当たり約９０°の回転が行われるように回転を制御して加工ヘッド５の外筒部４４を内筒部４３に対して回転させると同時に、加工ヘッド５の移動ベース４１上に搭載したサーボモータＭ３を駆動し、モータシャフト５１に装設したピニオン５２をラック５３に噛合しながら逆転方向に回転することにより加工ヘッド５をスライダー５０,５０を介してレール２２,２２に沿って移動チャック４に対して近接して所望速度にて移動して行き、被加工管２の外周前半部にころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより軸方向に伸びる３条の螺旋状の長溝ｎ１を既に加工されている同方向の３条の前記螺旋溝ｍ１と、該螺旋溝ｍ１に交叉する異方向の前記螺旋溝ｍ２とにそれぞれ交叉して被加工管２の前半部に加工したトリプルレールの溝加工を行う。
それから、再び加工ヘッド５を固定チャック３に近接して原点復帰し、固定チャック３の把持爪１１による被加工管２の一端への把持、固定を解放し、移動チャック４の把持爪３３により外周の略中腹部を把持、固定したまま作業者は移動チャック４を加工ヘッド５に近接して移動することにより被加工管２の前半部を前方へと移動させる。
そして、被加工管２の外周略中腹部を固定チャック３の把持爪１１により把持、固定し、移動チャック４を被加工管２の他端側に移動後に把持爪３３により把持、固定する。
その後、加工ヘッド５のサーボモータＭ１の回転速度を被加工管の所定長さ、例えば１５００ｍｍ当たり約９０°の回転が行われるように回転を制御して加工ヘッド５の外筒部４４を内筒部４３に対して回転させると同時に、加工ヘッド５の移動ベース４１上に搭載したサーボモータＭ３を駆動し、モータシャフト５１に装設したピニオン５２をラック５３に噛合しながら逆転方向に回転することにより加工ヘッド５をスライダー５０,５０を介してレール２２,２２に沿って移動チャック４に対して近接して所望速度にて移動して行き、被加工管２の外周後半部にころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより長いリードをもって軸方向に伸びる３条の螺旋状の長溝ｎ１を既に加工されている同方向の３条の前記螺旋溝ｍ１および該螺旋溝ｍ１に交叉して異方向に形成した螺旋溝ｍ２に交叉して被加工管２の後部過半部に加工し、トリプルレールの溝加工を行う。
＜溝加工方法７＞
次に、金属製の被加工管２の外周に形成される溝Ｍが、同方向の螺旋溝ｍ１に交叉する異方向の螺旋溝ｍ２に形成されるとともに被加工管２の外周に長いリードにて軸方向に伸びる螺旋状の長溝ｎ２を同方向の螺旋溝ｍ１および/または異方向の螺旋溝ｍ２に交叉して形成されたトリプルレールの前記長溝ｎ１に対して周方向に所望角度変位した長いリードにて軸方向に伸びた螺旋状の長溝ｎ２としてのシックスレールについての溝加工方法の一例を例えば図３８に従い以下、工程順に作用とともに説明する。
本溝加工方法７においても、金属製の被加工管２の外周に形成される溝Ｍが、前述のシックストルネードの溝加工方法５と同様に、固定チャック３の把持爪１１による被加工管２の一端２ａの把持、固定操作、作業者による被加工管２の他端２ｂ側への移動チャック４の移動操作、移動チャック４の把持爪に３３よる被加工管２の他端２ｂの把持、固定操作、加工ヘッド５の被加工管２に対するころがり溝加工部材としての加工ボールＢへの圧接操作、加工ヘッド５の移動チャック４方向への移動と回動操作、加工ヘッド５の固定チャック３方向への移動と回動操作とを経ることにより被加工管２の外周に同方向の３条の螺旋溝ｍ１と、該螺旋溝ｍ１に交叉する異方向の螺旋溝ｍ２とを３個の加工ボールＢにより形成する点は同様の手順、操作により行われる。
しかも、本溝加工方法７では、上述のように同方向の螺旋溝ｍ１に交叉する異方向の３条の螺旋溝ｍ２をころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより形成するのに加えて被加工管２の外周には軸方向に伸びる長いリードの螺旋状の長溝ｎ２を形成するのには、同方向の前記螺旋溝ｍ１および/または異方向の前記螺旋溝ｍ２に交叉して長いリードの螺旋状の長溝ｎ１を形成する場合と同様の操作、手順の溝加工方法と同様の操作、手順により行われる。
すなわち、加工ヘッド５のサーボモータＭ１の回転を被加工管２の所定長さ、例えば１５００ｍｍ当たり約９０°の回転が行われるように回転方向、速度を制御して回転して加工ヘッド５の外筒部４４を内筒部４３に対して回転させる。
同時に、加工ヘッド５の移動ベース４１上に搭載したサーボモータＭ３を駆動し、モータシャフト５１に装設したピニオン５２をラック５３に噛合しながら正転方向に回転することにより加工ヘッド５をスライダー５０,５０を介してレール２２,２２に沿って移動チャック４に対して近接して所望速度にて移動して行き、被加工管２の外周にころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより軸方向に伸びる長い長さのリードの螺旋状の長溝ｎ１を３条形成し、同方向の３条の螺旋溝ｍ１と、該螺旋溝ｍ１に交叉する異方向の螺旋溝ｍ２とにそれぞれ交叉して溝加工を行う。
しかしながら、本溝加工方法７では、上述の手順、操作により形成されるトリプルレールの前記長溝ｎ１に対して所望角度、例えば周方向に６０°変位して長い長さのリードをもって軸方向に伸びた螺旋状の長溝ｎ２をシックスレールとして加工するものであり、加工ヘッド５のサーボモータＭ１の回転方向と、速度を所望回転速度に制御して回転し、加工ヘッド５の外筒部４４を内筒部４３に対して回転させながら、加工ヘッド５の移動ベース４１上に搭載したサーボモータＭ３を駆動し、モータシャフト５１装設したピニオン５２をラック５３に噛合しながら逆転方向に回転することにより加工ヘッド５をスライダー５０を介してレール２２,２２に沿って固定チャック３に対して近接して所望速度にて移動し、トリプルレールの前記長溝ｎ１に対して所望角度、例えば周方向に６０°変位した長いリードをもって軸方向に伸びた螺旋状の長溝ｎ２としてのシックスレールを加工する。
＜溝加工方法８＞
次に金属製の被加工管２の外周に形成される溝Ｍが、シックスレールを加工する場合の溝加工方法の他例を例えば図３９に従い以下、工程順に作用とともに説明する。本溝加工方法８では、前記溝加工方法７よりも長い長さの被加工管２に長いリードの螺旋状の長溝ｎ１,ｎ２としてのシックスレールを溝加工するのに最適なものである。
これには、先ず、前述の溝加工方法７と同様に、固定チャック操作ボタンＳＢ１を押圧操作してシリンダＳ１,Ｓ１を駆動することによりロッド７を伸長し、押し込み外筒部９の先端部内周に設けた押ローラ１０にて数個の把持爪１１の受圧斜面部１１ａを押し込み、把持爪１１を閉じて金属製の被加工管２の一端２ａを第１のチャック手段としての固定チャック３により把持、固定する。
次いで、第２工程として、作業者が手動にて移動ベース２４を押圧することにより被加工管２を内筒部３４内に配挿したまま移動チャック４を加工テーブル１上を長手方向Ｉへ被加工管２の外周略中腹部まで移動する。
その後、移動チャックロックボタンＳＢ２を押圧、操作し、シリンダＳ２,Ｓ２を駆動させてロッド２９を固定チャック３と対向する方向に伸長し、押し込み外筒部３２を引っ張りばね３６の縮力に抗して長手方向Ｉに固定チャック３と対向する方向へ移動させる。そして、この押し込み外筒部３２の押ローラ３１にて受圧斜面部３３ａを押し込み、数個の把持爪３３を閉じて被加工管２の外周略中腹部を第２のチャック手段としての移動チャック４により把持する。
それから、第３工程として、前述の溝加工法７と同様に、シリンダＳ３を駆動し、ロッド６２を伸長して支承プレート４７を枢支軸部４６を中心に前方へ回動する。そして、この支承プレート４７の内側に半径方向Ｒに設けた係合子６７を介して内筒部４３に対して軸方向に外筒部４４を進出し、この外筒部４４の駆動斜面部４４ａによりころがり溝加工部材としての３個の正面略扇形の可動駒体６８の背面外周に設けた受動斜面部６８ａを押圧することにより３個の可動駒体６８を１対の案内板６９,６９にて案内させながら半径方向Ｒに移動し、鋼球製の加工ボールＢを被加工管２の外周に圧接し、被加工管２の加工時のセット作業を行う。
それから、第４工程として、前記加工ヘッド５のサーボモータＭ１の回転方向、回転速度を制御して回転し、加工ヘッド５の外筒部４４を内筒部４３に対して回転させる。
同時に、加工ヘッド５の移動ベース４１上に搭載したサーボモータＭ３を駆動し、モータシャフト５１に装設したピニオン５２をラック５３に噛合しながら正転方向に回転することにより加工ヘッド５をスライダー５０を介してレール２２,２２に沿って移動チャック４に対して近接して所望速度にて移動し、被加工管２の外周前半部にころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより溝として３個の螺旋溝ｍ１が３個の加工ボールＢ毎に形成される点は前述の溝加工方法７と同様に螺旋溝ｍ１としてのトリプルトルネードを金属製の被加工管２の外周前半部に形成する。
それから、固定チャック操作ボタンＳＢ１を押圧、操作してシリンダＳ１,Ｓ１を駆動することによりロッド７を縮小し、押し込み外筒部９を引っ張りばね１４の縮力を附与しながら旧位に移動し、この押し込み外筒部９の先端部内周に設けた押ローラ１０による数個の把持爪１１の受圧斜面部１１ａに対する押し込みを解放し、把持爪１１を開いて金属製の被加工管２の一端の固定チャック３による把持、固定を解放する。
その後、前述のように外周前半部に溝加工としてのトリプルトルネードを施した被加工管２の外周中腹部を移動チャック４の把持爪３３により把持したまま、作業者は被加工管２を加工ヘッド５に近接するまで移動することにより溝加工が残っている被加工管２の外周後半部の溝加工に備える。
そして、前述の固定チャック３の把持爪１１による被加工管２の外周略中腹部の再度の把持、固定操作、作業者による被加工管２の他端２ｂへの移動チャック４の移動操作、移動チャック４の把持爪３３による被加工管２の他端２ｂの把持、固定操作、加工ヘッド５のころがり溝加工部材としての加工ボールＢによる被加工管２に対する圧接操作、加工ヘッド５の移動チャック４への方向への移動と回動操作により被加工管２の外周の後部過半部に３条の螺旋溝ｍ１よりなるトリプルトルネードを溝加工する。
その後、加工ヘッド５の固定チャック３方向への移動操作と回動操作とにより既設の３条の螺旋溝ｍ１とは回動方向が異なり、交叉する螺旋溝ｍ２としてのシックストルネードを被加工管２の外周後半部に溝加工する。
それから、固定チャック操作ボタンＳＢ１を押圧操作してシリンダＳ１,Ｓ１を駆動することによりロッド２９を縮小し、押し込み外筒部３２を引っ張りばね３６の縮力を附与しながら旧位に移動し、この押し込み外筒部３２の先端部内周に設けた押ローラ３１による数個の把持爪３３の受圧斜面部３３ａに対する押し込みを解放し、把持爪３３を開いて金属製の被加工管２の一端２ａの固定チャック３による把持、固定を解放する。
そして、溝加工として同方向の螺旋溝ｍ１および異方向の螺旋溝ｍ２の交叉したシックスルトルネードを外周過半部に施した被加工管２を移動チャック４の把持爪３３にて把持、固定したまま、作業者は移動チャック４を移動することにより被加工管２を後方へと移動して前半部の残っている溝加工に備える。
それから、固定チャック３の把持爪１１により被加工管２の一端２ａを把持、固定する。そして、加工ヘッド５のシリンダＳ３を駆動し、ロッド６２を伸長して支承プレート４７を枢支軸部４６を中心に前方へ回動する。そして、この支承プレート４７の内側に半径方向Ｒに設けた係合子６７を介して内筒部４３に対して軸方向に外筒部４４を進出し、この外筒部４４の駆動斜面部４４ａにより３個の正面略扇形の可動駒体６８の背面外周に設けた受動斜面部６８ａを押圧することにより３個の可動駒体６８を半径方向Ｒに移動し、鋼球製の加工ボールＢを被加工管２の外周に圧接してセット作業を行う。
そして、サーボモータＭ１の回転方向、回転速度を制御して回転し、加工ヘッド５の外筒部４４を内筒部４３に対して回転させ、同時に、加工ヘッド５のサーボモータＭ３を駆動し、モータシャフト５１に装設したピニオン５２をラック５３に噛合しながら正転方向または逆転方向に回転することにより加工ヘッド５をスライダー５０,５０を介してレール２２,２２に沿って移動チャック４に対して近接して移動することによりころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより溝として３個の同方向の螺旋溝ｍ１を被加工管２の外周の後部過半部に形成し、また、加工ヘッド５を固定チャック３に対して近接して所望速度にて移動して行き、被加工管２の外周前半部に３個の加工ボールＢにより前記螺旋溝ｍ１と交叉する異方向の３個の螺旋溝ｍ２を形成することによりシックストルネードを金属製の被加工管２の外周の後部過半部に形成する。
それから、固定チャック３の被加工管２に対する把持爪１１の把持を解放し、加工ヘッド５のころがり溝加工部材としての加工ボールＢの圧接を解放後に移動チャック４は被加工管２の外周略中腹部を把持したまま移動駆動手段４２のサーボモータＭ３が駆動することにより加工テーブル１上を後方へ移動する。
固定チャック３のシリンダＳ２,Ｓ２を駆動して把持爪１１により被加工管２の一端２ａを把持する。そして、作業者は加工ヘッド５を加工ボールＢによる被加工管２の圧接を解いたまま移動チャック４に近接するまで加工テーブル１上を移動させる。
そして、加工ヘッド５のサーボモータＭ１の回転方向、速度を制御し、移動駆動手段４２のサーボモータＭ３を駆動して固定チャック３に近接することにより被加工管２の外周の前部過半部に同方向の前記螺旋溝ｍ１に交叉する異方向の螺旋溝ｍ２を形成する。
また、加工ヘッド５のサーボモータＭ１の回転を被加工管２の所定長さ、例えば１５００ｍｍ当たり約９０°の回転が行われるように回転方向、速度を制御して加工ヘッド５の外筒部４４を内筒部４３に対して回転させると同時に、加工ヘッド５の移動ベース４１上に搭載したサーボモータＭ３を駆動し、モータシャフト５１に装設したピニオン５２をラック５３に噛合しながら逆転方向に回転することにより加工ヘッド５をスライダー５０,５０を介してレール２２,２２に沿って移動チャック４に対して近接して所望速度にて移動して行き、被加工管２の外周前半部にころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより軸方向に伸びる３条の長い長さのリードの螺旋状の長溝ｎ１を既に加工されている同方向の３条の前記螺旋溝ｍ１と、該螺旋溝ｍ１に交叉する異方向の前記螺旋溝ｍ２とにそれぞれ交叉して被加工管２の外周の前部過半部に軸方向に伸びる長いリードの螺旋状の長溝ｎ１を加工したトリプルレールの溝加工を行う。
それから、加工ヘッド５のころがり溝加工部材としての加工ボールＢの圧接を解いて加工ヘッド５を再び固定チャック３に近接して原点復帰させる。
そして、固定チャック３の把持爪１１による被加工管２の一端２ａへの把持、固定を解放し、移動チャック４は把持爪３３により外周の略中程を把持、固定したまま作業者は移動チャック４を加工ヘッド５に近接して移動することにより被加工管２の前半部を前方へと移動させる。
そして、再び被加工管２の外周略中腹部を固定チャック３の把持爪１１により把持、固定し、移動チャック４を被加工管２の他端２ｂ側に移動後に把持爪３３により把持、固定する。
その後、加工ヘッド５のサーボモータＭ１の回転方向と速度を被加工管２の所定長さ、例えば１５００ｍｍ当たり約９０°の回転が行われるように制御して加工ヘッド５の外筒部４４を内筒部４３に対して回転させると同時に、加工ヘッド５の移動ベース４１上に搭載したサーボモータＭ３を駆動し、モータシャフト５１に装設したピニオン５２をラック５３に噛合しながら逆転方向に回転することにより加工ヘッド５をスライダー５０,５０を介してレール２２,２２に沿って移動チャック４に対して近接して所望速度にて移動して行き、被加工管２の外周の後部過半部にころがり溝加工部材としての３個の加工ボールＢにより軸方向に長いリードの３条の螺旋状の長溝ｎ１を既に加工されている同方向の３条の前記螺旋溝ｍ１と、該螺旋溝ｍ１に交叉する異方向の前記螺旋溝ｍ２とにそれぞれ交叉して被加工管２の後部過半部に加工し、トリプルレールの溝加工を行う。
さらに、本溝加工方法８では、サーボモータＭ３を駆動し、モータシャフト５１に装設したピニオン５２をラック５３に噛合しながら正転方向に回転して今度は加工ヘッド５を固定チャック３に近接するまで移動することにより、ころがり溝加工部材としての加工ボールＢにて被加工管２の外周の後部過半部に前述の同方向の前記螺旋溝ｍ１および/または異方向の前記螺旋溝ｍ２に交叉して形成された既設のトリプルレールの前記長溝ｎ１に対して所望角度、例えば周方向に６０°変位して軸方向に長いリードをもって伸びる螺旋状の長溝ｎ２としてのシックスレールを溝加工する。
その後、被加工管２の外周の一端２ｂを把持、固定している把持爪３３の把持を解き、作業者は移動チャック４を加工ヘッド５および固定チャック３に近接するまで移動した後に把持爪３３にて被加工管２の外周略中腹部を把持固定する。それから、移動チャック４の把持爪３３により被加工管２を把持したまま作業者は移動チャック４を加工ヘッド５および固定チャック３に離反する方向に被加工管２の外周略中腹部まで移動して把持爪３３にて把持、固定するとともに被加工管２の他端２ｂを固定チャック３の把持爪１１により把持、固定する。
そして、加工ヘッド５のサーボモータＭ３を駆動し、モータシャフト５１に装設したピニオン５２をラック５３に噛合しながら正転方向に回転して被加工管２に対してころがり溝加工部材としての加工ボールＢの圧接が解かれている加工ヘッド５を移動チャック４に近接するまで移動する。
そして、加工ヘッド５のシリンダＳ３,Ｓ３を駆動することにより、可動駒体６８を半径方向Ｒに進出させて被加工管２の外周にころがり溝加工部材としての加工ボールＢを圧接する。その後、サーボモータＭ３を駆動させてモータシャフト５１に装設したピニオン５２をラック５３に噛合しながら逆転方向に回転して加工ヘッド５を固定チャック３に近接するまで移動することにより加工ボールＢにて被加工管２の外周の前半部に前述の同方向の前記螺旋溝ｍ１および/または異方向の前記螺旋溝ｍ２に交叉して形成された既設のトリプルレールの螺旋状の前記長溝ｎ１に対して所望角度、例えば周方向に６０°変位した軸方向に伸びる長いリードの螺旋状の長溝ｎ２としてのシックスレールを溝加工する。
以上のように本発明の金属管の溝加工方法によれば、加工ヘッド５の外筒部４４の前面に設けるころがり溝加工部材としての加工ボールＢを被加工管２の外周に圧接し、セットを行うのには、駆動源としてのシリンダＳ３を駆動してロッド６２を伸長すると、このロッド６２の先端に設けたカラー６３に軸部６４を介して枢着される支承プレート４７が枢支軸部４６を中心に前方へと回動する。そして、この支承プレート４７の内側に半径方向に設けた係合子６７を介して連繋される外筒部４４を内筒部４３に対して軸方向に進出させ、この外筒部４４の前方内周に設けた駆動斜面部４４ａにて可動駒体６８の背面外周に設けた受動斜面部６８ａを押圧するので、３個の可動駒体６８は構造簡単にして簡易な取扱操作により１対の案内板６９,６９に案内されながらそれぞれ半径方向Ｒに応答性良く円滑かつ確実に移動し、可動駒体６８の収容部７２内に収容されてセット孔７２ａから臨まれるころがり溝加工部材としての鋼球製の加工ボールＢを被加工管２の外周に圧接し、セットを行うことができる。
従って、上述のように金属製の被加工管２の一端２ａを第１のチャック手段により把持し、被加工管２の他端２ｂまたは被加工管２の外周略中腹部を第２のチャック手段により選択的に把持、固定してから加工ヘッド５に半径方向Ｒに進退可能に設けた鋼球製の加工ボールＢを被加工管２の外周に圧接してセットを行うことにより、サーボモータＭ１の回転方向、回転速度を制御して加工ヘッド５を被加工管２を中心に回転するとともに軸方向に所望速度にて移動する等の所定の操作、手順を選択することによりころがり溝加工部材としての加工ボールＢにより例えば被加工管２の外周に同方向に形成される３条の螺旋溝ｍ１であるとか、この螺旋溝ｍ１に交叉して異方向に形成される３条の螺旋溝ｍ２であるとか、図には示さない多数の環状溝であるとか、同方向の前記螺旋溝ｍ１および／または異方向の前記螺旋溝ｍ２に交叉するように被加工管２の外周に長手方向に伸びる長い長さのリードにて形成される３条の螺旋状の長溝ｎ１であるとか、さらには該長溝ｎ１に対して周方向に所望角度に細分化して形成され、被加工管２の長手方向Ｉに長い長さのリードにて伸びる螺旋状の長溝ｎ２等が組み合わされた種々な形状の溝Ｍを加工することができる。
従って、例えば特許文献２に記載の発明に見られるように、被加工管の内に配挿されるプラグと、該プラグに対応して被加工管の外側に設けられる縮径ダイスと、被加工管の内周に第１種の溝と第２種の溝とを形成するために、被加工管内に所定間隔をあけて回動自在に挿入される第１の溝付きプラグおよび第２の溝付きプラグと、被加工管の外周に前記第１の溝付きプラグの周りに遊星回転可能に圧接される鋼球製の第１段加工ボールと、前記第２の溝付きプラグの周りに遊星回転可能に圧接される第２段加工ボールとを設け、被加工管を引き抜き加工することにより被加工管の内周に前記第１種の溝と第２種の溝とを形成する溝加工装置とは異なり本実施形態１の溝加工装置では、装置自体の構造は簡素化され、部品数も少なくなり、製作、組立に多くの時間および手間がかからず、容易に行える。
図４０ないし図４２は本発明の金属管の溝加工装置の実施形態２を示す。
上記実施形態１では、被加工管２の外周に溝加工を行うためのころがり溝加工部材として、鋼球製の加工ボールＢを少なくとも１つ用いて駆動源としてのシリンダＳ３のロッド６２を伸長させて支承プレート４７の前方への回動度合を加減して外筒部４４の進出度を加減させ、外筒部４４の前方への押圧による可動駒体６８の半径方向Ｒへの移動を加減して被加工管２に対する加工ボールＢの圧接度を調整することにより上記被加工管２の外周に、同方向に３条の螺旋溝ｍ１を形成してトリプルトルネードを形成したり、また、被加工管２の外周に異方向の螺旋溝ｍ１,ｍ２を形成したシックストルネードを形成したり、また、被加工管２の外周に同方向の螺旋溝ｍ１、および異方向の螺旋溝ｍ２に交叉する長溝ｎ１を外周に長手方向Ｉに加工した状態のトリプルレールを形成したり、また被加工管の外周に同方向または異方向の螺旋溝ｍ１,ｍ２に交叉する長溝ｎ１を外周軸方向に数ピッチづつ細分化してシックスレール形成するようにしたけれども、本実施形態２では例えば被加工管２の外周に溝Ｍを形成するためのころがり溝加工部材は、前記可動駒体６８内に求心方向に設けたボルト孔７０内に螺挿される押ボルト７１と、該ボルト孔７０に設けた小径なセット孔７２ａから一部が臨まれ、前記ボルト孔７０の先端部内周に設けた内断面が球面状に形成された収容部７２内に回転可能に収容されるとともに前記押ボルト７１の先端部により押圧可能に設けられる鋼球製の前記加工ボールＢとにより形成される点は前記実施形態１と同様の構成であるが、この実施形態２では前記収容部７２内に円輪状に回転可能に収容される多数の軸受ボール１００を介して前記押ボルト７１の先端部により鋼球製の前記加工ボールＢを押圧可能に設けられるようにした点が異なる構成であり、ころがり溝加工部材としての鋼球製の加工ボールＢにより被加工管２の外周に所望の溝Ｍを形成する時に軸受ボール１００の緩衝により加工ボールＢが負荷なく如何なる方向へも自在に回転できるようにして溝を円滑かつ迅速に加工できるようにした点が異なる作用である。
そして、このように外周に溝Ｍが加工された被加工管２は、例えば自動車用空気調和装置の冷凍サイクルに用いる二重管構造の熱交換器として、外管内に配挿する内管として使用する場合に、外管が大径化して大型化することなくコンパクトの割に、外管の内周側に内管を近付けても外管内の断面積が縮小化されたり、低圧冷媒の流通抵抗が増大されることなく円滑かつ迅速に大容量を流すことができ、内管の表面積を増大し、内管を流れる高圧冷媒との熱交換効率を向上することができる。
上述の説明では、金属製の被加工管２の外周に溝Ｍを加工するのに、被加工管２の一端２ａを第１のチャック手段により把持し、しかも、被加工管２の他端２ｂまたは被加工管２の外周略中腹部を第２のチャック手段により選択的に把持、固定してから、被加工管２を中心に加工ヘッド５を回動操作するようにして溝加工を行うように説明したが、これは代表的な例示であり、加工ヘッド５が固定的に設けられ、被加工管２が加工ヘッド５の中心において回動するようにしても被加工管２の外周に溝Ｍを加工することができる。
また、加工ヘッド５に設ける加工ボールＢは、図示する実施形態に限ることなく、設置個数の増減変更、その大きさの変更は自由である。
さらには、溝Ｍの加工を行う被加工管２の長さの長短に応じて第１のチャック手段、第２のチャック手段により把持、固定する被加工管２に対する把持位置、並びに被加工管２の溝加工時の移動回数、移動ストロークの増減変更も適宜変更することができる。
本発明は金属製の被加工管の外周に溝加工部材により種々な外形の溝を形成することができ、このように溝を外周に加工した被加工管を例えば自動車用空気調和装置の冷凍サイクルに用いる二重管構造の熱交換器として、外管内に配挿する内管として使用する場合に、外管が大径化して大型化することなくコンパクトでありながら、外管の内周側に内管を近付けても外管内の断面積が縮小化されたり、低圧冷媒の流通抵抗が増大されることなく円滑かつ迅速に大容量を流すことができ、以て内管を流れる高圧冷媒との熱交換効率を向上することができ、構造が簡単で製作および組立が容易になる。
図１は本発明の金属管の溝加工装置の実施形態１を示し、全体構成を示す側面図である。 図２は同じく本発明の溝加工装置の全体構成を示す平面図である。 図３同じく本実施形態１を構成する固定チャック、移動チャック、加工ヘッドの装備品を省略した状態の加工テーブルを示す他側から見た拡大側面図である。 図４は同じく加工テーブルの拡大平面図である。 図５は本実施形態１を構成する固定チャックを加工ヘッド内に組み込んだ状態の拡大断面図である。 図６は同じく固定チャックの水平拡大断面図である。 図７は同じく固定チャックの拡大背面図である。 図８は同じく本実施形態１を構成する固定チャックの把持爪により被加工管を把持した状態の断面図である。 図９は本実施形態１を構成する移動チャックを示す拡大側面図である。 図１０は同じく移動チャックの拡大水平断面図である。 図１１は同じく移動チャックの拡大正面図である。 図１２は同じく移動チャックにより被加工管を把持している状態を示す拡大断面図である。 図１３は同じく移動チャックの駆動手段を示す拡大断面図である。 図１４は同じく移動チャックの駆動手段を示す拡大平面図である。 図１５は同じく移動チャックを移動するレールを示す拡大断面図である。 図１６は同じく移動チャックの把持爪により被加工管を把持した状態の拡大断面図である。 図１７は本実施形態１を構成する加工ヘッドを示す拡大側面図である。 図１８は同じく加工ヘッドを説明的に示す拡大正面図である。 図１９は同じく加工ヘッドを説明的に示す拡大背面図である。 図２０は同じく加工ヘッドを説明的に示す拡大平面図である。 図２１は同じく加工ヘッドを示す拡大正面図である。 図２２は同じく加工ヘッドの拡大背面図である。 図２３は同じく加工ヘッドを示す拡大断面図である。 図２４は同じく加工ボールを保持する可動駒体と案内板を部分的に示した拡大正面図である。 図２５は同じく加工ボールを収容する可動駒体を示した拡大断面図である。 図２６は加工ヘッドの移動駆動手段を示す拡大断面図である。 図２７は本実施形態１を構成する制御盤を示す正面図である。 図２８は本実施形態１の金属管の溝加工装置により溝加工される溝として同方向の螺旋溝を外周に加工した被加工管を示した拡大側面図である。 図２９は同じく本実施形態１の金属管の溝加工装置により溝加工される溝として同方向に形成される前記螺旋溝に交叉して異方向の螺旋溝を外周に溝加工した状態の被加工管を示す拡大側面図である。 図３０は同じく本実施形態１の金属管の溝加工装置により溝加工される溝として同方向の前記螺旋溝および異方向の前記螺旋溝に交叉する長溝を外周軸方向に加工した状態の被加工管を示す拡大側面図である。 図３１は同じく本実施形態１の金属管の溝加工装置により溝加工される溝として同方向および異方向の前記螺旋溝に交叉する長溝に対してさらに長溝を外周軸方向に加工した状態の被加工管を示す拡大側面図である。 図３２は被加工管の外周に同方向の螺旋溝を加工する場合の一例を示す工程図である。 図３３は被加工管の外周に同方向の螺旋溝を加工する場合の他例を示す工程図である。 図３４は被加工管の外周に同方向の螺旋溝に交叉して異方向の螺旋溝を加工する場合の一例を示す工程図である。 図３５は被加工管の外周に同方向の螺旋溝に交叉して異方向の螺旋溝を加工する場合の他例を示す工程図である。 図３６は被加工管の外周に同方向および異方向の螺旋溝に交叉して長溝を外周軸方向に加工する場合の一例を示す工程図である。 図３７は同じく被加工管の外周に同方向および異方向の螺旋溝に交叉して長溝を外周軸方向に加工する場合の他例を示す工程図である。 図３８は被加工管の外周に同方向および異方向の螺旋溝に交叉する長溝に対してさらに他の長溝を外周軸方向に加工する場合の一例を示す工程図である。 図３９は同じく被加工管の外周に同方向および異方向の螺旋溝に交叉して長溝に対してさらに他の長溝を外周軸方向に加工する場合の他例を示す工程図である。 図４０は本発明の金属管の溝加工装置の実施形態２を示し、被加工管に溝加工を施すための加工ヘッドの正面方向の拡大断面図である。 図４１は同じく拡大縦断面図である。 図４２は同じく溝加工部材の拡大断面図である。
符号の説明
１ 加工テーブル
２ 被加工管
２ａ 一端
２ｂ 他端
３ 固定チャック
４ 移動チャック
５ 加工ヘッド
９ 押し込み外筒部
９ａ 斜面部
１１ 把持爪
２１ 駆動手段
２４ 移動ベース
２６ ピニオン
２７ ラック
２８ 支持板
３１ 押ローラ
３２ 押し込み外筒部
３２ａ 斜面部
３３ 把持爪
３３ａ 受圧斜面部
３４ 内筒部
４１ 移動ベース
４２ 移動駆動手段
４３ 内筒部
４４ 外筒部
４６ 枢支軸部
４７ 支承プレート
４８ 押圧手段
４９ 回転駆動機構部
６６ 進退手段
６８ 可動駒体
６９ 案内板
７１ 押ボルト
７２ａ セット孔
１００ 軸受ボール
１１２ 加工ローラ
Ｂ 加工ボール
Ｉ 長手方向
Ｍ 溝
ｍ１ 螺旋溝
ｍ２ 螺旋溝
ｎ１ 長溝
ｎ２ 長溝
Ｍ１ サーボモータ
Ｍ２ サーボモータ
Ｍ３ サーボモータ
Ｒ 半径方向
Ｓ１ シリンダ
Ｓ２ シリンダ
Ｓ３ シリンダ

Claims (16)

  1. （イ）金属製の被加工管の一端を把持する第１のチャック手段および前記被加工管の他端または被加工管の外周略中腹部を選択的に把持、固定する第２のチャック手段と、前記被加工管の外周に圧接される少なくとも１個のころがり溝加工部材を前記被加工管の半径方向に進退手段を介して進退可能に設けた加工ヘッドとを備え、
    （ロ）前記進退手段は、駆動源としてのシリンダと、該シリンダのロッドの伸長により枢支軸部を中心に傾動可能に設けられる支承プレートと、該支承プレートの内側に半径方向に設けた係合子と、前記支承プレートの傾動により該係合子を介して内筒部に対して軸方向に進退可能に設けられる外筒部と、該外筒部の前方内周に設けた駆動斜面部が該外筒部を進出することにより押圧可能になる受動斜面部が外周に設けられていて、正面において等角度毎に左右に対向して配した１対の案内板により半径方向に進退可能に設けられた可動駒体と、により形成され、
    （ハ）前記ころがり溝加工部材は、前記可動駒体内に求心方向に設けたボルト孔内に螺挿される押ボルトと、該ボルト孔に設けた小径なセット孔から一部が臨まれ、前記ボルト孔の先端部内周に設けた内断面が球面状に形成された収容部内に回転可能に収容されるとともに前記押ボルトの先端部により押圧可能に設けられる鋼球製の加工ボールとにより形成され、
    （ニ）サーボモータの回転方向、回転速度を制御して前記被加工管または前記加工ヘッドのうち何れか一方を他方に対して相対的に回転するとともに前記一方を他方に対して軸方向に所望速度にて移動することにより前記被加工管の外周に前記ころがり溝加工部材により溝を形成する
    （ホ）ことを特徴とする金属管の溝加工装置。
  2. （ヘ）金属製の被加工管と、該被加工管の一端を把持、固定可能に設けられた第１のチャック手段としての固定チャックと、前記被加工管の他端または被加工管の外周略中腹部を選択的に把持、固定することが可能であり、前記固定チャックに対して対向方向または離反方向に移動可能に設けられた第２のチャック手段としての移動チャックと、前記被加工管の外周に圧接される少なくとも１個のころがり溝加工部材を半径方向に進退手段を介して進退可能に設けた加工ヘッドとを備え、
    （ト）前記進退手段は、駆動源としてのシリンダと、該シリンダのロッドの伸長により枢支軸部を中心に傾動可能に設けられる支承プレートと、該支承プレートの内側に半径方向に設けた係合子と、前記支承プレートの傾動により該係合子を介して内筒部に対して軸方向に進退可能に設けられる外筒部と、該外筒部の前方内周に設けた駆動斜面部が該外筒部を進出することにより押圧可能になる受動斜面部が外周に設けられていて、正面において等角度毎に左右に対向して配した１対の案内板により半径方向に進退可能に設けられた可動駒体と、により形成され、
    （チ）前記ころがり溝加工部材は、前記可動駒体内に求心方向に設けたボルト孔内に螺挿される押ボルトと、該ボルト孔に設けた小径なセット孔から一部が臨まれ、前記ボルト孔の先端部内周に設けた内断面が球面状に形成された収容部内に回転可能に収容されるとともに前記押ボルトの先端部により押圧可能に設けられる鋼球製の加工ボールとにより形成され、
    （リ）サーボモータの回転方向、回転速度を制御して前記加工ヘッドを前記被加工管を中心にその外周に回転するとともに前記固定チャックに対して前記移動チャックを対向方向または離反方向の軸方向に所望速度にて移動し、又は移動を停止する等して前記被加工管の外周に前記ころがり溝加工部材により溝を形成する
    （ヌ）ことを特徴とする金属管の溝加工装置。
  3. （ル）金属製の被加工管と、該被加工管の一端を把持、固定することが可能に設けられた第１のチャック手段としての固定チャックと、前記被加工管の他端をまたは被加工管の外周略中腹部を選択的に挟持、固定することが可能であり、前記固定チャックに対して対向方向に移動可能に設けられた第２のチャック手段としての移動チャックと、前記被加工管の外周に圧接される少なくとも１個のころがり溝加工部材を前記被加工管の半径方向に進退手段を介して進退可能に設けた加工ヘッドとを備え、
    （オ）前記進退手段は、駆動源としてのシリンダと、該シリンダのロッドの伸長により枢支軸部を中心に傾動可能に設けられる支承プレートと、該支承プレートの内側に半径方向に設けた係合子と、前記支承プレートの傾動により該係合子を介して内筒部に対して軸方向に進退可能に設けられる外筒部と、該外筒部の前方内周に設けた駆動斜面部が該外筒部を進出することにより押圧可能になる受動斜面部が外周に設けられていて、正面において等角度毎に左右に対向して配した１対の案内板により半径方向に進退可能に設けられた可動駒体と、により形成され、
    （ワ）前記ころがり溝加工部材は、前記可動駒体内に求心方向に設けたボルト孔内に螺挿される押ボルトと、該ボルト孔に設けた小径なセット孔から一部が臨まれ、前記ボルト孔の先端部内周に設けた内断面が球面状に形成された収容部内に回転可能に収容されるとともに前記押ボルトの先端部により押圧可能に設けられる鋼球製の加工ボールとにより形成され、
    （カ）サーボモータの回転方向、回転速度を制御して前記加工ヘッドに対して前記被加工管を回転するとともに前記固定チャックに対して前記移動チャックを対向方向または離反方向の軸方向に所望速度にて移動し、または移動を停止して前記被加工管の外周に前記ころがり溝加工部材により溝を形成する
    （ヨ）ことを特徴とする金属管の溝加工装置。
  4. 前記加工ヘッドは、前記固定チャックと前記移動チャックとの間において加工テーブル上を移動可能に設けられる移動ベースと、該移動ベースを加工テーブル上における長手方向に移動自在となす移動駆動手段と、前記移動ベース上に固定的に設けられた前記内筒部と、該内筒部の外周に回転可能に外装され、その前面には前記ころがり溝加工部材を半径方向に進退可能に設けた前記外筒部と、該外筒部を回転可能に支持する支承部を左右の内側に対向して突設し、下端部を枢支軸部により前記移動ベースに枢支した略枠状の前記支承プレートと、該支承プレートの上部には前記枢支軸部を中心に支承プレートを前後に傾動させる押圧手段と、前記外筒部を前記内筒部に対して回転させるサーボモータを駆動源とする回転駆動機構部とにより形成されることを特徴とする請求項１，または請求項２,３の何れかに記載の金属管の溝加工装置。
  5. 前記ころがり溝加工部材は、前記収容部内に円輪状に回転可能に収容される多数の軸受ボールと、前記軸受ボールを介して前記押ボルトの先端部により押圧可能に設けられる鋼球製の加工ボールとにより形成されることを特徴とする請求項１,または請求項２,３,４の何れかに記載の金属管の溝加工装置。
  6. 前記被加工管の外周に形成される前記溝が、所望数条の同方向の螺旋溝であるか、または該螺旋溝に交叉する異方向の螺旋溝であるか、もしくは多数の環状溝に形成されることを特徴とする請求項１、または２,３,４,５の何れかに記載の金属管の溝加工装置。
  7. 前記被加工管の外周に形成される前記溝が、前記被加工管または前記加工ヘッドのうちの回転する何れか一方に対して他方が該回転方向と同方向に所望長さ当たりに所望の角度に回転されることにより前記被加工管の外周に前記同方向の螺旋溝および／または異方向の螺旋溝、もしくは環状溝に交叉して長いリードにて軸方向に伸びる螺旋状の長溝に形成されることを特徴とする請求項１、または２,３,４,５,６の何れかに記載の金属管の溝加工装置。
  8. 前記被加工管の外周に軸方向に長いリードにより形成される螺旋状の長溝が、同方向および／または異方向の前記螺旋溝、もしくは環状溝に交叉して形成される前記長溝に対しさらに周方向に細分化して形成されることを特徴とする請求項１、または２,３,４,５,６,７の何れかに記載の金属管の溝加工装置。
  9. （タ）金属製の被加工管の一端を第１のチャック手段にて把持し、被加工管の他端または被加工管の外周略中腹部を選択的に第２のチャック手段により把持する工程と、
    （レ）加工ヘッドに設けた少なくとも１個のころがり溝加工部材を半径方向に進退手段を介して進退可能に前記被加工管の外周に圧接する工程と、
    （ソ）前記ころがり溝加工部材は、１対の案内板により半径方向に進退可能になる可動駒体内に求心方向に設けたボルト孔に螺挿される押ボルトと、前記ボルト孔内に設けられた小径なセット孔から一部が臨まれ、前記ボルト孔の先端部内周に設けた内断面が球面状の収容部内に回転可能に収容された鋼球製の加工ボールを前記押ボルトの先端部により前記被加工管に押付ける工程と、
    （ツ）前記被加工管または前記加工ヘッドのうち何れか一方を他方に対してサーボモータの回転方向、回転速度を制御することにより相対的に回転する工程と、
    （レ）前記被加工管または前記加工ヘッドのうち何れか一方を他方に対して軸方向に所望速度にて移動することにより前記被加工管の外周に前記ころがり溝加工部材により溝を形成する工程と、を含む
    （ナ）ことを特徴とする金属管の溝加工方法。
  10. （ラ）金属製の被加工管の一端を第１のチャック手段としての固定チャックにより把持、固定する工程と、
    （ム）前記被加工管の他端または被加工管の外周程中程を選択的に第２のチャック手段としての移動チャックにより把持する工程と、
    （ユ）加工ヘッドに設けた少なくとも１個の鋼球製のころがり溝加工部材を半径方向に進退手段を介して進退可能に前記被加工管の外周に圧接する工程と、
    （ヒ）前記ころがり溝加工部材は、１対の案内板により半径方向に進退可能になる可動駒体内に求心方向に設けたボルト孔に螺挿される押ボルトと、前記ボルト孔内に設けられた小径なセット孔から一部が臨まれ、前記ボルト孔の先端部内周に設けた内断面が球面状の収容部内に回転可能に収容された鋼球製の加工ボールを前記押ボルトの先端部により前記被加工管に押付ける工程と、
    （ノ）前記加工ヘッドを前記被加工管を中心にしてその外周にサーボモータの回転方向、回転速度を制御して回転するとともに加工ヘッドを加工テーブル上に所望速度にて移動する工程とにより前記被加工管の外周に前記ころがり溝加工部材により溝を形成する
    （ヲ）ことを特徴とする金属管の溝加工方法。
  11. （ク）金属製の被加工管の一端を第１のチャック手段としての固定チャックにより把持、固定する工程と、
    （ヤ）前記被加工管の他端または被加工管の外周中程に選択的に第２のチャック手段としての移動チャックにより把持する工程と、
    （マ）加工ヘッドに設けた少なくとも１個のころがり溝加工部材を半径方向に進退手段を介して進退可能に前記被加工管の外周に圧接する工程と、
    （ケ）前記ころがり溝加工部材は、１対の案内板により半径方向に進退可能になる可動駒体内に求心方向に設けたボルト孔に螺挿される押ボルトと、前記ボルト孔内に設けられた小径なセット孔から一部が臨まれ、前記ボルト孔の先端部内周に設けた内断面が球面状の収容部内に回転可能に収容された鋼球製の加工ボールを前記押ボルトの先端部により前記被加工管に押付ける工程と、
    （フ）前記加工ヘッドに対して前記被加工管をサーボモータの回転方向、回転速度を制御して回転するとともに加工ヘッドを加工テーブル上に所望速度にて移動する工程と、により前記被加工管の外周に前記ころがり溝加工部材により所望数条の溝を形成する
    （コ）ことを特徴とする金属管の溝加工方法。
  12. 前記ころがり溝加工部材を被加工管の半径方向に進退可能にする進退手段は、駆動源としてのシリンダと、該シリンダのロッドの伸長により枢支軸部を中心に傾動可能に設けられる支承プレートと、該支承プレートの内側に半径方向に設けた係合子と、前記支承プレートの傾動により該係合子を介して前記内筒部に対して軸方向に進退可能に設けられる外筒部と、該外筒部の前方内周に設けた駆動斜面部が該外筒部を進出することにより押圧可能になる受動斜面部が外周に設けられていて、正面において等角度毎に左右に対向して配した１対の前記案内板により半径方向に進退可能に設けられた前記可動駒体と、により形成されることを特徴とする請求項９,または１０,１１のいずれかに記載の金属管の溝加工方法。
  13. 前記ころがり溝加工部材は、前記収容部内に円輪状に回転可能に収容される多数の軸受ボールと、前記軸受ボールを介して前記押ボルトの先端部により押圧可能に設けられる鋼球製の加工ボールとにより形成されることを特徴とする請求項９,または請求項１０,１１,１２の何れかに記載の金属管の溝加工方法。
  14. 前記被加工管の外周に形成される前記溝が、所望数条の同方向の螺旋溝であるか、または該螺旋溝に交叉する異方向の螺旋溝であるか、もしくは多数の環状溝に形成されることを特徴とする請求項９、または１０,１１,１２,１３の何れかに記載の金属管の溝加工方法。
  15. 前記被加工管の外周に形成される前記溝が、前記被加工管または加工ヘッドのうちの回転する何れか一方に対して他方が該回転方向と同方向に所望長さ当たりに所望の角度に回転されることにより前記被加工管の外周に同方向の前記螺旋溝および／または異方向の前記螺旋溝、もしくは前記環状溝に交叉して長いリードにより軸方向に伸びる螺旋状の長溝に形成されることを特徴とする請求項９、または１０,１１,１２,１３,１４の何れかに記載の金属管の溝加工方法。
  16. 前記被加工管の外周に軸方向に長いリードにより形成される螺旋状の長溝が、被加工管の所望長さ当たりに周方向に所望角度に加工ヘッドを回転制御することにより同方向および／または異方向の前記螺旋溝、もしくは前記環状溝に交叉して軸方向に形成される前記長溝に対しさらに周方向に細分化して形成されることを特徴とする請求項９、または１０,１１,１２,１３,１４,１５の何れかに記載の金属管の溝加工方法。
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