JPS6239856Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は伝熱管等の金属管の内面に軸方向又は
螺旋状の溝を形成する為の装置に係り、特に抽伸
力の低下を図り生産性を向上させて複雑な形状や
深い溝を形成することのできる内面溝付管の製造
装置に関するものである。

一般に管内面に軸方向（管軸に平行な方向）
の、又は螺旋状の溝を有する金属管（以下内面溝
付管という）を製造する場合には、外径の大きい
素材管を抽伸して縮径、絞り加工しつつ、絞り加
工された管の内面に軸方向又は螺旋状の連続溝を
形成するようになしているが、この様な方法では
絞り加工による抵抗力と溝加工による抵抗力とが
重合され、極めて高い抽伸力を要する為に発熱が
大きく、また厚肉材の加工や深い内面溝を形成す
ることができないという欠点があつた。これはか
かる内面溝付管の製造工程においては、縮径溝付
加工に於ける抵抗力と内面溝加工に於ける抵抗力
とが上記したように重合され、一般の縮径のみを
目的とする抽伸加工等と比べて著しく大きな抵抗
力が生じる為で、単に従来よりある抽伸技術等を
組合わせただけでは抵抗力の低下を図ることがで
きず、抽伸力の最も低下する最適の組合わせを探
す必要がある。

例えば第１図に示したように回転自在の溝付き
プラグ１に管２の内面をタツプ３によつて矢印ａ
で示す方向に衝撃的に圧迫し、管の内面に溝付き
プラグ１の突起４によつて溝を形成する方法に於
いては、管２の進行によつてプラグ１を保持する
力は生じず、従つてプラグ１をフローテイングプ
ラグとすることができないので長尺材の加工が出
来ず、生産性が悪く、小径薄肉材の加工が出来な
い等の難点がある。またタツプ３の往復運動を用
いるから、加工速度が遅い。

また、第２図に示した例では、固定のダイス５
とフローテイングプラグ６との間で縮径加工を施
しつつフローテイングプラグ６の後端に回転自在
に取り付けた溝付きプラグ８と固定のダイス５の
ベアリング部７との間で管２を挟み込んで管の内
面に溝９を施す様に成しているが、この場合、固
定のダイス５のベアリング部７と溝付きプラグ８
との間に管を挟み込んで溝加工を行うので、ベア
リング部７に於ける抵抗力が極めて大きく、固定
ダイス５のアプローチ面１０による絞り加工の抵
抗力と重合されて極めて大きな抽伸力Ｆ掛けない
と縮径加工を行うことが出来ず、その為発熱によ
つて長尺材を安定して加工することができないと
いう難点があつた。

一方、第３図に示したのは、アプローチ面１０
とベアリング面７′とを有する固定のダイス５
と、上記アプローチ面１０及びベアリング面７′
に平行のアプローチ面１０′及びベアリング面
７″を有するフローテイングプラグ６′との間で縮
径加工を施した後、フローテイングプラグ６′の
後部に軸１１によつて連結された回転自在の溝付
きプラグ１２と該溝付きプラグ１２の周りで回転
しつつその内径部に設けた不連続の突起１３に依
つて縮径された管を圧迫し、その内面を溝付きプ
ラグ１２に押圧して溝加工を施す如く成したもの
である。この場合、第２図に示した例と同様にダ
イス５のアプローチ面１０による抵抗力とベアリ
ング面７′，７″による抵抗力によつて大きな抽伸
力をかけなければ管を抽伸出来ないと共に、不連
続突起１３を管の外面に擦り付けて管の圧迫を行
つて溝加工をなすものであるから、不連続突起１
３と管外周との摩擦力が大きくその為固定のダイ
ス５及びフローテイングプラグ６′による大きな
抽伸力の上に更に不連続突起１３による抵抗力が
加重される為、抽伸力が更に大きくなり、厚肉材
の加工が出来ず複雑な形状や深い凹凸を有する溝
加工を為すことが出来ない。又、発熱の為に安定
して長尺材を加工出来ないという欠点もある。

更に他の例として第４図や第５図に示す様にベ
アリング面７′，７″とアプローチ面１０，１０′
を有する固定のダイス５とフローテイングプラグ
６′との間で管２を抽伸しつつ回転ボール１４や
回転ローラ１５を固定ダイス５に依つて縮径され
た管に圧接し、フローテイングプラグ６′の後端
に連結された回転自在の溝付きプラグ１２に管を
押し当て、管内径の溝加工を施す様に成したもの
があるが、これら何れの場合にも第３図に示した
例と同様にアプローチ面１０，１０′とベアリン
グ面７′，７″による（取分けベアリング面によ
る）縮径加工時の抵抗力が大きく、これらが重合
される為め、厚肉材の加工や深い凹凸溝を形成す
ることが出来ないと共に、固定のダイス５と溝付
きプラグ１２との間の距離が離れている為、固定
のダイス５と回転ローラ１５などとの間で薄肉材
の場合、管に捩れ等が発生し加工安定性が悪いと
いう欠点がある。

また、これらいずれの場合にもダイス５と管２
との間の潤滑や、突起１３、ローラ１５、ボール
１４と管２との間の潤滑が考慮されておらず、取
分け本考案のように回転ダイス及び回転する転接
圧迫装置を用いた場合には、遠心力による油の飛
散等のために潤滑が思い通りに行えないという問
題があり、強制的な潤滑を行うための特殊の機構
が必要となる。

従つて本考案は縮径加工時と内面溝加工時の両
加工時に於ける抵抗力を最低限にし得ると共に、
管の縮径加工及び内面溝加工の行われている部分
に強制的に潤滑剤を送り込み得る様に為す事によ
り、上記した様な従来の内面溝付管の製造装置に
内在する欠点や難問を悉く解消せんとなすもので
あり、フローテイングプラグとしてアプローチ面
だけでベアリング面の無いプラグを採用し、且つ
フローテイングプラグに対向するダイスを回転さ
せて抽伸力の低下を図ると共に、管の抽伸による
引きこみ作用によつて管の外周部分に強制的に潤
滑剤を供給し得る様に成した点を要旨とする内面
溝付管の製造装置を提供するものである。

続いて第６図以下の添付図面を参照して本考案
を具体化した実施例につき詳細に説明する。ここ
に第６図は本考案の一実施例である内面溝付管の
製造装置を示す側断面図である。

第６図に於いて、回転ダイス２０は機台２１に
軸受２２によつて回転自在に支持されたホルダ２
３の内径部に固定されており、素材管２は該回転
ダイス２０で縮径化された後、縮径後の管２′と
して力Ｆの抽伸力で力Ｆの方向に引き出される。
回転ダイス２０に依つて加工される素材管２内に
はアプローチ面２４のみを有しベアリング面を有
しないフローテイングプラグ２５が装着されてい
る。従つてフローテイングプラグ２５のアプロー
チ面２４は、回転ダイス２０のアプローチ面２６
と平行であり、この場合アプローチ面２４の後端
に当たる最小径ｄは縮径された管２′の縮径直後
の内径Ｄより小さく決定されている。フローテイ
ングプラグ２５はその中心軸上に軸２７を貫通状
に有しており、軸２７の後部には軸２７の後端の
軸頭部２８と前記フローテイングプラグ２５の後
端面２９との間にスラストベアリング３０を介し
て溝付きプラグ３１が回転自在に軸支されてい
る。軸２７の前端部にはスラスト軸受３０のスペ
ア用のスラスト軸受３０′をナツト３２によつて
取り付けておく。前記回転ダイス２０を有するホ
ルダ２３の前面には中空状のボス部３３が固着さ
れており、該ボス部３３の外周に設けたプーリ３
４に巻き掛けた図示せぬベルトによつてボス部３
３が回転ダイス２０とともに軸受２２に支承され
つつ回転する。

ボス部３３の前端面は、回転ダイス２０のアプ
ローチ面への潤滑油の流入を容易とする為にテー
パ面となす。また、回転ダイス２０又はホルダ２
３にはボス部３３の内部空間３３ａと後記する転
接ローラ３８側の空間３８ａとを連結させる油通
路２０ａが穿設されている。

回転ダイス２０とダイスホルダ２３の各後面に
は、半径方向（放射状）の突起３５が凸設されて
おり、この突起３５の側面は逆テーパ状の斜面を
構成している。前記転接ローラ３８を回転自在に
有するローラホルダ３７は複数の転接ローラ３８
毎に分割された状態で前記ダイス２０及びホルダ
２３の後面に沿つて配設され、その前面に放射状
に刻設したアリ溝３６と前記突起３５とが噛み合
つていることにより、ローラホルダ３７が半径方
向に摺動自在で、且つ軸方向には移動出来ないよ
うに回転ダイス２０の後面に取り付けられてい
る。また各ローラホルダ３７は、各々半径方向の
ボルト挿入孔３９を各１個当て有し、該ボルト挿
入孔３９に回転可能に装着されたボルト４０はそ
の頭部４１′と該ボルト４０に螺着したナツト４
１との間に、ローラホルダ３７の段部４２とワツ
シヤ４３とを挟着保持し、ナツト４１自身はロツ
クナツト４４によつてボルト４０に固定されてい
る。上記ボルト４０はさらにホルダ２３に放射状
に刻設した雌ネジ部４５と螺合し、ボルト４０に
螺着したロツクナツト４６によつてホルダ２３に
固着され、このロツクナツト４６を緩めてナツト
４１，４４によつてボルト４０を回転させること
により、ネジの運び作用に依つて転接ローラ３８
を半径方向に移動自在で、且つ任意の位置でロツ
クナツト４６を締め込んで固定しうる。

前記ボス部３３の前端を覆う様に固定されたカ
バー４７は上記ボス部３３からオーバーフローす
る潤滑油を回収する為のもので、潤滑油はカバー
４７の前方に設けた潤滑油供給装置４８から管の
外周に供給される。

尚、図に示した様にフローテイングプラグ２５
と溝付きプラグ３１とは近接して取り付けること
が望ましく、またフローテイングプラグの前後に
図に示した様な溝付きプラグを夫々スラスト軸受
を介して設け、一方の溝付きプラグが損傷した場
合にフローテイングプラグの向きを変えてそのま
ま反対側のフローテイングプラグを使用すること
ができる様に為すことも可能である。

上記した内面溝加工装置を用いて管の内面溝を
加工する場合には回転ダイス２０を高速回転させ
つつ管内部にフローテイングプラグ２５を装着し
た状態で管を抽伸力Ｆの方向に抽伸し、回転ダイ
ス２０のベアリング面のみで管の外径を規制しつ
つ縮径絞り加工を行い、回転ダイス２０を出た直
後でフローテイングプラグ２５の後端に取り付け
た溝付きプラグ３１の外周面に形成した軸方向又
は螺旋状の突起に縮径された管２′の内面を圧接
して溝付きプラグの外周突起に沿つた溝を管内面
に付与しつつ管を矢印Ｆの方向に抽伸することに
より抽伸後の管内面に溝を形成するものである。
管２′の溝付きプラグ３１への圧接は回転ダイス
２０に取り付けられた転接ローラの圧迫力により
行い、転接ローラ３８が管２′の外周に押し付け
られつつ転動し、管２′を内側の溝付きプラグ３
１の外周に圧接することによつて達成される。か
かる転接ローラ３８の管２′への圧接力の調整
は、前記したようにロツクナツト４６を緩めた上
で、ボルト４０を回転させ、ボルト４０と雌ネジ
４５との螺合による運び作用に依つて転接ローラ
３８の間隔ｌ（管２′の外径に相当）を変化させ
ることにより行う。上記抽伸溝加工の際に縮径化
される管は、フローテイングプラグ２５にベアリ
ング部が無くフローテイングプラグ２５のベアリ
ング部と回転ダイス２０との間での引抜き抵抗力
が生じないことから抽伸力Ｆが著しく低下し、し
かも溝加工時には転接ローラ３８が転動しつつ管
２′を内側へ圧迫する為、転接ローラ３８と管
２′との間の摩擦力が著しく低下し、抽伸力Ｆが
極めて低い値に設定される。又溝付きプラグの突
起が螺旋状である場合、回転ダイス２０の回転方
向は抽伸時の溝付きプラグ３１が回転する方向に
対して対向する方向にすれば材料の捩れが生じに
くい。更に、回転ダイス２０と転接ローラ３８の
間の距離をできるだけ短くすることにより両者間
の捩れが出にくくなり、薄肉材の加工が容易とな
る。

給油装置４８から縮径前の管２の外周面に供給
された潤滑油は管２の抽伸による矢印Ｆの方向へ
の進行に伴い、ボス部３３内の空間３３ａ内に引
き込まれていき、回転ダイス２０と管２との接触
面へ供給され、この部分の潤滑が行われると共
に、空間３３ａに引き込まれた潤滑油は油通路２
０ａを通つて転接ローラ３８側の空間３８ａに供
給され、転接ローラ３８と管２′との接触面を潤
滑する。かかる油通路２０ａから空間３８ａに潤
滑油を押し出す力は、管２が進行することにより
空間３３ａ内の油が管２に伴われて前進し、油通
路２０ａ内に押し込まれることにより発生する。
また、管とその内側に装着されたフローテイング
プラグ２５との間の潤滑はフローテイングプラグ
２５の前方の管２内の空間２ａに予め供給された
潤滑油が管の進行に伴つて管とフローテイングプ
ラグとの間に引き込まれて行く事により達成さ
れ、この油はさらに溝付きプラグ３１と管との間
の接触面における潤滑をも果たす。

上記実施例では管の内面を溝付きプラグの外周
に圧接する転接圧迫装置として転接ローラ３８を
用いたが、これは管の外周に転接するボール等に
依つて置き変える事も可能である。

本考案は以上述べた如く、管内面に軸方向又は
螺旋状の溝を形成した内面溝付管を製造する装置
において、機台に回転自在に支承された回転ダイ
スと、上記回転ダイスに引き込まれる管の内側に
装着され、そのアプローチ面と回転ダイスとの間
で管に縮径加工を施すベアリング面を有しないフ
ローテイングプラグと、上記フローテイングプラ
グに取り付けた軸にスラスト軸受を介して回転自
在に取り付けられた溝付きプラグであつて、その
外周に軸方向または螺旋状の複数の突起を有する
溝付きプラグと、上記回転ダイスの後部に取り付
けられ、回転ダイスによる縮径加工後の管の外周
に転接しつつ回転し管を圧迫して管の内面を上記
溝付プラグの外周に圧接する転接圧迫装置と、回
転ダイスの前方に取り付けられ、その中心部を管
が通過する中空ボス部と、該中空ボス部の内側へ
潤滑油を供給する給油装置と、中空ボス部内の空
間と前記転接圧迫装置側の空間とを連通させる油
通路とを有してなることを特徴とする内面溝付管
の製造装置であるから、従来の内面溝付管の製造
工程に於ける様な外径規制用のダイスと内径規制
用のプラグのベアリング部に於ける引き抜き摩擦
抵抗が皆無となり、必要な抽伸力が一挙に低下す
ると共に、ダイス側を回転させ、且つ溝加工用の
ダイスに換えて管の外周に沿つて転動するローラ
やボール等の抵抗力が極めて低い転接圧迫装置を
採用したので、縮径加工と溝加工とで重合される
抵抗力が著しく低下し、その分厚肉材の加工や捩
れの生じやすい薄肉材の加工にも高い生産性の下
に適用可能で、しかも溝の形状を複雑化したり、
または深くすることも容易で工程中の発熱の心配
も無く、長尺材の内面溝加工に極めて有利な装置
である。また、管の抽伸加工に伴つて潤滑剤が強
制的に回転ダイスと縮径される管との間に供給さ
れ、ダイスの摩耗や管に傷が付く様な虞れが無く
なり、又これにより縮径加工による抵抗力の低下
が図られ、更にこの潤滑油が油通路を通つて転接
圧迫装置の側に供給されるので、転接圧迫装置そ
のものの潤滑及び転接圧迫装置と管との間の潤滑
が良好に行われ、ここに於いても摩耗及び管の損
傷が解消し、且つ抵抗力の減少を達成するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は従来の内面溝付管の製造工
程を示す抽伸機構の側断面図、第６図は本考案の
一実施例である内面溝付管の製造装置を示す側断
面図である。 符号の説明、２……管、９……溝、２０……回
転ダイス、２０ａ……油通路、２４……アプロー
チ面、２５……フローテイングプラグ、２７……
軸、３０……スラスト軸受、３１……溝付きプラ
グ、３８……転接ローラ（転接圧迫装置）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 管内面に軸方向又は螺旋状の溝を形成した内面
   溝付管を製造する装置において、機台に回転自在
   に支承された回転ダイスと、上記回転ダイスに引
   き込まれる管の内側に装着され、そのアプローチ
   面と回転ダイスとの間で管に縮径加工を施すベア
   リング面を有しないフローテイングプラグと、上
   記フローテイングプラグに取り付けた軸にスラス
   ト軸受を介して回転自在に取り付けられた溝付き
   プラグであつて、その外周に軸方向または螺旋状
   の複数の突起を有する溝付きプラグと、上記回転
   ダイスの後部に取り付けられ、回転ダイスによる
   縮径加工後の管の外周に転接しつつ回転し管を圧
   迫して管の内面を上記溝付プラグの外周に圧接す
   る転接圧迫装置と、回転ダイスの前方に取り付け
   られ、その中心部を管が通過する中空ボス部と、
   該中空ボス部の内側へ潤滑油を供給する給油装置
   と、中空ボス部内の空間と前記転接圧迫装置側の
   空間とを連通させる油通路とを有してなることを
   特徴とする内面溝付管の製造装置。