JPH0248326B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内面に二種類の複数の溝を交差させ
て設けた金属管（以下内面二重溝付管という）の
製造に関するものである。

内面二重溝付管の主な用途としては、例えば小
径薄肉の鋼管に加工して空調機用蒸発器や、凝縮
器用の伝熱管として使用する場合がある。そのよ
うな小径薄肉管の内面に溝加工を施すとき、それ
が工業的規模で成り立つためには、コイル状の素
材を用いて高速度で連続加工することが必要であ
る。したがつて溝加工にあたつては、管内に挿入
する二個の溝付プラグをフローテイング状態で一
定の位置に保持し、管をその軸方向へ移動させつ
つ前記溝付プラグが位置する部位において管の外
周を夫々部材で押圧することが望ましい。

この場合、押圧部材として遊星回転する複数の
ロール群を二組直列に配置して使用したのでは、
管に加わる抵抗力が大きくなるため管を移動させ
る際管が破断し易くなり、管の引張強さとの関係
で適用可能な範囲が制限される恐れがある。

本発明はかかる点に鑑みなされたもので、溝付
プラグとして外周に設けられた突条の軸線に対す
る傾きが同一方向で角度が異なるものとする一
方、押圧部材として複数個の球からなる二組の球
群を用い各球群を同一方向に公転させることを特
徴としている。

以下、この発明を図面を参照して説明すると、
第１図イにおいて、素材たる金属管、例えば外径
が10mm前後の銅管は、コイルの状態から繰り出さ
れ、図示していない連続抽伸機等の引張装置によ
り矢印２の方向へ引張られて移動する。管１内に
は溝付プラグをフローテイング状態に保持するた
めのフローテイングプラグ３と溝加工用の二個の
溝付プラグ４，５をタイロツド６で結合して一体
とした治具が挿入されている。

直列に配置された溝付プラグ４及び５は、夫々
外径を異にする円筒状のものからなり、夫々の表
面には管の内面を加工しようとする二種類の溝の
内の一方に対応した螺旋状の突条が設けられてい
る。各プラグ４及び５における突条は軸線に対す
る傾きの方向が同じで、軸線に対する傾きの角度
が異つている。例えばプラグ４側は軸線に対して
25゜とし、プラグ５側は7゜となつている。しかし
て溝付プラグ４及び５は、フローテイングプラグ
３との距離が一定で、自己の軸線のまわりを夫々
自由に回転できるようにタイロツド６に取り付け
られている。

フローテイングプラグ３と関係して金属管を縮
管するダイス７は、図示していない装置によつて
軸方向へ所定の距離だけ動き得るようになつてい
て、溝加工の開始にあたつては、後退した位置か
ら徐々に前進させることにより溝付プラグ４及び
５が夫々所定の位置に移動して保持され、安定し
て溝加工の状態に入ることができるようになつて
いる。溝付プラグ４及び５が位置すべき部位の外
周には回転ヘツド８が設置されている。この回転
ヘツド８は図示していない装置により定位置に保
持され、かつ駆動されて矢印１４の方向へ回転す
る。

この回転ヘツド８の内側には転動面９及び１０
の位置が異る二条の溝が設けられており、その溝
の中には夫々同径の複数個の球からなる球群１１
及び１２が夫々遊星回転可能に配置され、内側を
通過する管１を夫々の位置において対応する溝付
プラグ４及び５上へ押圧できるようになつてい
る。この場合、球群１１及び１２の間隔は溝付プ
ラグ４及び５の間隔とほぼ等しく設定される。図
示例のように二段にわたつて外径を小さくしなが
ら溝加工を行う場合においては、前段の球群１１
の内接円径は溝付プラグ５の外径と球群１１の位
置における管の肉厚の２倍の和以上となるように
選定する必要がある。この回転ヘツド８の後には
引抜ダイス１３が設置され、回転ヘツド８を通過
して内面に溝加工が施された管１を所定の外径に
仕上げることができるようになつている。

このような構成、配置において、内部にフロー
テイングプラグ３、溝付プラグ４，５等を備えた
治具を挿入させた金属管の先端側を第１図イに示
すように、ダイス７、回転ヘツド８及び引抜ダイ
ス１３に通す。その後回転ヘツド８を矢印１４の
方向へ所定の速度で回転させ、管１を矢印２の方
向へ移動させつつダイス７を徐々に前進させて第
１図ロに示すように、溝付プラグ４及び５を夫々
回転ヘツド８の球群１１及び１２と関り合うよう
にする。これにより回転ヘツド８を通過する管は
球群１１及び１２により夫々対応する溝付プラグ
４及び５上へ押圧されるので、管内にはプラグ４
及び５に対応する傾斜角度の異なる二種類の溝が
交差した形で連続的に付設される。

管を通した状態でヘツド８を回転させると、
夫々の球群１１及び１２における各球は、管の外
面と転動面９及び１０との間で第２図に見られる
ように、矢印１５の方向へ自転しながら管１の周
りを公転する。したがつて、管１に加わる摩擦抵
抗はロールを用いた場合に比べて大幅に軽減され
る。この場合、各球群１１及び１２は回転ヘツド
８により同じ方向へ公転させられるため、二重の
溝加工を簡略化された装置で容易に行うことがで
きる。

夫々の球は隣接する球と逆方向に回転すること
になるので、相互に干渉しないように、球間に適
当なスペーサを入れておくことが肝要である。そ
の場合、スペーサは第３図に示すように、球の脱
落防止を兼ねた構造としておくことが望ましい。

なお、実際の加工においては、管の塑性変形や
各部の摩擦によつて発熱を伴うので、潤滑と冷却
を兼ねて例えば、エマルジヨン型の潤滑剤を加工
部に注ぐ等の手段が必要である。

ヘツド８の回転速度、管１の移動速度、球群１
１と１２の距離等の関係で、回転ヘツド８を通過
した管１の外面に螺旋状に連続する小さな突起が
形成されるが、この突起は続く引抜ダイス１３を
通ることによつて管内に転移されるので、管の使
用にあたつて障害となるようなことはなく、表面
が平滑で、所定の外径の内面二重溝付管となる。

第３図は、回転ヘツド８における球群１１及び
１２の保持方法の別の例を示している。

球群１１及び１２は、夫々内接円径が所要の大
きさｄ１及びｄ２に等しくなるように、夫々対を
なす円錐面１６，１７及び１８，１９で保持さ
れ、全体が管の周りを回転するとき各球がこれら
の円錐面を転動面として遊星状に回転する。内接
円径ｄ１及びｄ２は、夫々の円錐面を有する部材
２２，２３及び２４の間に挿入したシム２０，２
１の厚さｔ１，ｔ２を変えることによつて微調整
可能となり、各球の軸方向への移動も止めること
ができる。この場合、隣接する球間の干渉を防止
すると共に、各球の脱落を防止するため、各球群
１１及び１２には夫々スペーサ２５，２６が取り
付けられている。

以上の説明から明らかなように、本発明の加工
方法は、突条の傾きが同一方向で角度が異なる二
個の溝付プラグを用いる一方、溝加工時の押圧を
同一方向に回転する二組の球群で行うため、管に
加わる摩擦抵抗が軽減され、小径薄肉の長尺管で
あつても一種類の内面溝をもつ管と同様に高速度
で連続加工することができる利点があり、その工
業的価値は極めて大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図イ，ロは夫々本発明の一例における加工
開始前と加工中の状態を示す要部縦断面図、第２
図は第１図ロにおける球群部の横断面図、第３図
は球群の保持方法の他の例を示す断面図である。 １：管、３：フローテイングプラグ、４及び
５：溝付プラグ、６：タイロツド、７及び１３：
ダイス、８：回転ヘツド、９，１０，１６，１
７，１８及び１９：転動面、１１及び１２：球
群、２０及び２１：シム、２２，２３及び２４：
部材、２５及び２６：スペーサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属管内に、外周に設けた突条の軸線に対す
   る傾きが夫々同一方向で角度を異にする二個の溝
   付プラグを、夫々軸方向の位置が一定で自己の軸
   まわりを回転可能に保持し、前記金属管移動させ
   ると共に、前記溝付プラグが位置する夫々の部位
   においてそこを通過する金属管をその外周面に接
   触しつつ同一方向に遊星状に回転する球群をもつ
   て夫々対応する溝付プラグ上へ押圧して溝加工を
   行つた後、その金属を引抜ダイスに通すことを特
   徴とする内面二重溝付管の製造方法。