内面溝付管の製造装置及び製造方法
【課題】引張り荷重の低減と安定を図ることで、長い管でも破断せずに管全長に亘って内面形状が安定した加工を行うことができる内面溝付管の製造装置及び製造方法の提供。
【解決手段】素管１１ａの引抜き方向Ｘに沿って、縮径加工部１３、中間引抜き部、溝加工部を備え、前記縮径加工部１３を、縮径ダイス２２と、該縮径ダイス２２とともに素管１１ａを縮径するフローティングプラグ２３とで構成し、前記素管１１ａの外径Ｄｏ（ｍｍ）、前記縮径ダイス２２の径Ｄ２（ｍｍ）により、ＲＤ＝｛（Ｄｏ−Ｄ２）／Ｄｏ｝×１００（％）であらわされる素管１１ａの縮径率ＲＤ（％）を、前記縮径加工部１３においてＲＤ≦３０に設定し、前記フローティングプラグ２３の外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイス２２の径Ｄ２（ｍｍ）を、Ｄ１−Ｄ２≧０．１となるよう設定した。
【解決手段】素管１１ａの引抜き方向Ｘに沿って、縮径加工部１３、中間引抜き部、溝加工部を備え、前記縮径加工部１３を、縮径ダイス２２と、該縮径ダイス２２とともに素管１１ａを縮径するフローティングプラグ２３とで構成し、前記素管１１ａの外径Ｄｏ（ｍｍ）、前記縮径ダイス２２の径Ｄ２（ｍｍ）により、ＲＤ＝｛（Ｄｏ−Ｄ２）／Ｄｏ｝×１００（％）であらわされる素管１１ａの縮径率ＲＤ（％）を、前記縮径加工部１３においてＲＤ≦３０に設定し、前記フローティングプラグ２３の外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイス２２の径Ｄ２（ｍｍ）を、Ｄ１−Ｄ２≧０．１となるよう設定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷凍機や空調機等の熱交換器用の伝熱管に使用される内面溝付管の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコンや給湯器の熱交換器に用いられる伝熱管は、熱交換性能の要求から、内面に溝のついた銅管が用いられることが多い。
近年は特に、熱交換器の軽量化や金属の省資源化のために、伝熱管用の内面溝付管は、より薄いものが求められている。
【０００３】
このような内面溝付管を製造するための内面溝付管の製造装置及び製造方法は、特許文献１，２に開示されている。
【０００４】
特許文献１の内面溝付管の製造装置は、素管を縮径するために縮径ダイスとフローティングプラグとを備えるとともに、素管の引抜き方向下流側に素管内面に多数の溝を形成する溝付プラグと押圧用工具を備えている。さらに前記縮径ダイスと前記加工ヘッドとの間には、加工途中における素管の破断を防止するため、素管の引抜き方向に沿って、ワイパー、引抜き装置（中間引抜き部）、中間整形ダイスを備えた構成である。
【０００５】
特許文献２の内面溝付管の製造装置も同様に、素管を縮径するために縮径加工部と、素管の引抜き方向下流側に素管内面に多数の溝を形成する溝加工部と、加工済みの内面溝付管を巻き取る巻取りドラムを兼ねた引抜き手段を備えている。さらに、前記引抜き手段を補助する補助引抜き装置（中間引抜き部）と、前記引抜き手段や補助引抜き装置の引き抜き力を目標範囲に収まるよう制御する制御手段を備えた構成である。
【０００６】
特許文献１，２に開示の内面溝付管の製造装置によれば、中間引抜き部によって加工時の引抜き荷重を低減させ、加工中における管の破断の抑制を図ることができる。
【０００７】
しかし、引張り荷重全体を低減することができても、引張り荷重に変動が発生した場合、このような荷重変動に対して十分に対応した加工を行うことができなかった。
【０００８】
例えば、特許文献１に開示の製造装置では、中間引抜き部に備え、素管に接触されるパッドが素管に対して滑ることを防止するためにワイパーを設けたり、パッドの溝形状を規定する対策が施されているが、それでも荷重変動は起こりうる。
【０００９】
一方、特許文献２に開示の製造装置では、制御手段により引抜き手段や補助引抜き装置の引抜き力を目標範囲内に収めるように制御を行っている。しかし、制御しきれない瞬間的な荷重変動は起こりうる。
【００１０】
このように加工中に荷重が変動すると、管内面に形成される溝の形状が変化したり、加工の際に素管が破断してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−３６６４０号公報
【特許文献２】特開２００８−８７００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで本発明では、引張り荷重の低減と安定を図ることで、長い管でも破断せずに管全長に亘って内面形状が安定した加工を実現し、優れた伝熱性能を有した内面溝付管を構成することができる内面溝付管の製造装置及び製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、素管の引抜き方向に沿って、素管を縮径させる縮径加工部と、素管内面に多数の溝を形成する溝加工部を備えるとともに、前記縮径加工部と前記溝加工部との間に前記縮径加工部で縮径した素管を引抜く中間引抜き部を備え、前記縮径加工部を、縮径ダイスと、素管内に配置され、前記縮径ダイスとともに素管を縮径するフローティングプラグとで構成し、前記溝加工部を、素管内において前記フローティングプラグと回動自在に連結され、外周に複数の溝が形成された溝付プラグと、素管の外側において該素管を前記溝付プラグの側へ押圧しながら管軸回りに公転自在に配置された押圧用工具とで構成した内面溝付管の製造装置であって、前記素管の外径Ｄｏ（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）により、ＲＤ＝｛（Ｄｏ−Ｄ２）／Ｄｏ｝×１００（％）であらわされる素管の縮径率ＲＤ（％）を、前記縮径加工部においてＲＤ≦３０に設定し、前記フローティングプラグの外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）を、Ｄ１−Ｄ２≧０．１となるよう設定したことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、素管が引抜き方向へ進む過程で、素管を縮径させる縮径加工工程と、素管内面に多数の溝を形成する溝加工工程を行い、前記縮径加工工程と前記溝加工工程とを行なう間、前記縮径加工工程で縮径した素管を引抜く中間引抜き工程を行い、前記縮径加工工程を、縮径ダイスと、素管内に配置され、前記縮径ダイスとともに素管を縮径するフローティングプラグとで行い、前記溝加工工程を、素管内において前記フローティングプラグと回動自在に連結され、外周に複数の溝が形成された溝付プラグと、素管の外側において該素管を前記溝付プラグの側へ押圧しながら管軸回りに公転自在に配置された押圧用工具とで行なう内面溝付管の製造方法であって、前記素管の外径Ｄｏ（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）により、ＲＤ＝｛（Ｄｏ−Ｄ２）／Ｄｏ｝×１００（％）であらわされる素管の縮径率ＲＤ（％）を、ＲＤ≦３０に設定し、前記フローティングプラグの外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）を、Ｄ１−Ｄ２≧０．１となるよう設定することを特徴とする。
【００１５】
前記内面溝付管の製造装置及び製造方法のように、素管の縮径率を、前記縮径加工部において３０％以下に設定することで、前記縮径加工部で縮径後に素管が微振動するいわゆるビビリ現象が抑えられ、前記中間引抜き部で引抜き荷重を補助する荷重補助を安定させることができる。
詳しくは、素管の縮径率が３０％より大きくなると、素管と前記縮径ダイスの接触面積が大きくなって摩擦抵抗が大きくなるため、前記縮径ダイスでの加工荷重が大きくなり、素管の外径が前記縮径ダイスの出口の径よりも細くなる引き細りが発生する。
【００１６】
さらに引き細りにより素管と前記縮径ダイスとの接触が安定せず、ビビリ現象が発生し易くなり、肉厚減少も生じる。ビビリ現象による振動は前記中間引抜き部まで伝わり、また引き細りで素管外径が細くなるので、前記中間引抜き部において素管を押さえるために備えたパッドの素管に対する押え力が不安定になり、その結果、前記中間引抜き部での荷重補助が不安定になる。
【００１７】
よって、加工時にこのような不具合が生じないよう、本発明では、素管の縮径率を、前記縮径加工部において３０％以下に設定している。
【００１８】
さらに、前記フローティングプラグの外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）を、Ｄ１−Ｄ２≧０．１となるよう設定することにより、より効果的にビビリ現象の発生を抑えることができる。
詳述すると、前記フローティングプラグと前記縮径ダイスの径の差（Ｄ１−Ｄ２）が０．１ｍｍ以下であると、前記フローティングプラグと前記縮径ダイスがオーバーラップする面積が小さくなる。
【００１９】
このように、前記フローティングプラグと前記縮径ダイスとがオーバーラップする面積が小さくなることで、この間に素管が引き込まれる際、前記フローティングプラグの角部、詳しくは、前記フローティングプラグの外周面における上流側の非テーパ面と下流側のテーパ面との境界部分に、管内面が強く当たることで、前記フローティングプラグでの負荷が過大になるので、さらに、引き細り、ビビリ現象による振動、肉厚減少、中間引き抜き機での荷重補助不安定が発生し易くなる。
【００２０】
よって、加工時にこのような不具合が生じないよう、本発明では、Ｄ１−Ｄ２≧０．１となるよう設定している。
【００２１】
またこの発明の態様として、前記押圧用工具の公転方向を、前記溝付プラグの回転方向と逆向き（以下、「逆方向」とする。）に設定し、前記押圧用工具の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．７の範囲になるよう設定することができる。
【００２２】
前記構成により、加工精度が高い溝を有した内面溝付管を、安定して製造できるようになる。
Ｐを０．２ｍｍより小さくすると、前記中間引抜き部による荷重補助を大きくしても、経験上、素管内面に溝が形成され難くなることが確認されているからである。一方、０．７ｍｍよりも大きくすると、引張り荷重が安定せず、変動が大きくなるからである。
【００２３】
なお、前記中間引抜き部による荷重補助をより安定させ、溝の加工精度を高くするには、前記押圧用工具の公転方向を、逆方向に設定し、加工ピッチＰを、Ｐ≧０．２を満たす範囲で小さく設定する方がよい。
詳しくは、内面溝付管の生産性よりも溝の加工精度がより高くなる加工を優先させる場合には、加工ピッチＰを、０．２≦Ｐ≦０．７の範囲の中でも、例えば、０．２≦Ｐ≦０．４に設定することがよい。
【００２４】
一方、内面溝付管の生産性を高めるためには、前記押圧用工具の公転方向を、逆方向に設定し、加工ピッチＰを、Ｐ≦０．７を満たす範囲で大きく設定する方がよい。
詳しくは、溝の加工精度がより高くなる加工よりも内面溝付管の生産性を優先させる場合には、加工ピッチＰを、０．２≦Ｐ≦０．７の範囲の中でも、例えば、０．４≦Ｐ≦０．７に設定するのがよい。
【００２５】
またこの発明の態様として、前記押圧用工具の公転方向を、前記溝付プラグの回転方向と同じ向き（以下、「正方向」とする。）に設定し、前記押圧用工具の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．４の範囲になるよう設定することができる。
【００２６】
前記構成のように、前記押圧用工具の公転方向が、正方向の場合でも、加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．４の範囲になるよう設定することで、内面フィンの裾部にエグレが生じず、溝深さが深くて加工精度が高いものを得ることができる。
【００２７】
詳しくは、管内面に深い溝を有する内面溝付管を製造するためには、前記押圧用工具の公転方向が、正方向であることが望ましいが、正方向の場合、管内面において溝と溝との間に形成されるフィンの裾部にエグレとよばれる材料の未充填部分が生じ易くなる。さらに、加工ピッチＰが大きくなるほどエグレが発生し易くなる。
【００２８】
このため、深い溝を形成しつつ、エグレを防ぐためには、前記押圧用工具の公転方向が正方向で、且つ、０．２≦Ｐ≦０．４であるのが望ましい。
【００２９】
なお、一般に、素管が薄肉になるほど、フィンを形成し難く、破断し易くなり、加工が困難になるが、本発明は、薄肉な素管も含めて素管の肉厚に関係なく適用可能であるため、素管が薄肉になるほど、本発明の製造条件がさらに有効になる。
【００３０】
また、本発明によって、長い管全長に亘って内面形状も安定し、破断せずに加工できるようになるので、素管の長さに関係なく適用可能となり、歩留まりと生産性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明では、引張り荷重の低減と安定を図ることで、長い管でも破断せずに管全長に亘って内面形状が安定した加工が可能となり、優れた伝熱性能を有した内面溝付管を構成することができる内面溝付管の製造装置及び製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図。
【図２】本実施形態の縮径加工部を一部断面で示した縮径加工部の構成説明図。
【図３】本実施形態の縮径加工部により素管を縮径する様子を示す作用説明図。
【図４】本実施形態の加工ボールの加工ピッチを説明する説明図。
【図５】エグレが発生したフィンを有する管内面の一部を示す断面図。
【図６】従来の縮径加工部により素管を縮径する様子を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
この発明の一実施形態を、以下図面を用いて説明する。
なお、図１は、本実施形態における内面溝付管の製造装置１２の説明図である。
【００３４】
本実施形態における内面溝付管の製造装置１２は、図１に示すように、素管１１ａの引抜き方向Ｘに沿って、素管１１ａを縮径させる縮径加工部１３と、素管１１ａ内面に多数の溝を形成する溝加工部１４を備えるとともに、前記縮径加工部１３と前記溝加工部１４との間に前記縮径加工部１３で縮径した素管１１ａを引抜く中間引抜き部１７を備えている。
【００３５】
前記縮径加工部１３は、縮径ダイス２２と、素管１１ａ内に配置され、前記縮径ダイス２２とともに素管１１ａを縮径するフローティングプラグ２３とで構成している。
【００３６】
前記溝加工部１４は、素管１１ａ内において連結棒２５を介して前記フローティングプラグ２３と回動自在に連結され、外周に複数の溝が形成された溝付プラグ２４と、素管１１ａの外側において該素管１１ａを前記溝付プラグ２４の側へ押圧しながら管軸回りに公転自在に配設された複数の加工ボール２６とで構成している。
【００３７】
前記製造装置１２、及び、該製造装置１２を用いた内面溝付管１１の製造方法では、図２に示すように、前記素管１１ａの外径Ｄｏ（ｍｍ）、前記縮径ダイス２２の径Ｄ２（ｍｍ）により、ＲＤ＝｛（Ｄｏ−Ｄ２）／Ｄｏ｝×１００（％）であらわされる素管１１ａの縮径率ＲＤを、前記縮径加工部１３において３０％以下に設定している。
【００３８】
さらに、前記フローティングプラグ２３の外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイス２２の径Ｄ２（ｍｍ）を、Ｄ１−Ｄ２≧０．１となるよう設定している。
【００３９】
さらにまた、前記加工ボール２６の公転方向を、逆方向に設定し、前記加工ボール２６の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．７の範囲になるよう設定している。
【００４０】
または、前記加工ボール２６の公転方向を、正方向に設定した場合には、加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．４の範囲になるよう設定している。
【００４１】
以下、本実施形態における内面溝付管の製造装置１２について詳述する。
前記製造装置１２は、引抜方向Ｘの上流側から下流側へ沿って、縮径加工部１３、中間引抜き部１７、溝加工部１４、整形ダイス１５、引抜き部１６を構成している。
【００４２】
さらに、前記製造装置１２は、固定台５０に対して引抜方向へ移動可能に、縮径部１３、中間引抜装置１７、及び、溝加工部１４を支持する可動台３３と、該可動台３３の前記固定台５０に対する移動に応じて作用する荷重Ｆを検出するロードセル２８と、該ロードセル２８により検出した前記荷重Ｆに基づいて、中間引抜き部１７、及び、引抜き部１６を制御する制御装置４５とで構成している。
【００４３】
前記縮径加工部１３は、上述したように縮径ダイス２２とフローティングプラグ２３とで構成している。
前記縮径ダイス２２は、引抜き方向Ｘへ連通した連通孔２２ａを有した筒状に構成し、連通孔２２ａは、引抜き方向Ｘの上流側部分（入口側）を下流側部分（出口側）に対して上流側へ向けて末広がり状に開口した形状で構成している。
【００４４】
前記フローティングプラグ２３は、円柱状に構成し、下流側部分の外周をテーパ状に構成している。
【００４５】
なお、図２に示すように、フローティングプラグ２３の外径をＤ１（ｍｍ）、縮径ダイス２２の出口側の内径をＤ２（ｍｍ）に設定している。
【００４６】
前記溝加工部１４は、溝付プラグ２４と複数の加工ボール２６と、加工ボール２６を外周側から保持する加工ヘッド２７とで構成している。
【００４７】
前記加工ヘッド２７は、断面半円状の加工ボール保持溝２７ａが形成されている。
複数の加工ボール２６は、前記加工ボール保持溝２７ａによって素管１１ａの表面を押圧しながら公転可自在に保持されている。複数の加工ボール２６は、前記加工ボール保持溝２７ａによって正方向、或いは、逆方向のいずれの方向にも素管１１ａの表面を押圧しながら公転速度を変更可能に保持されている。
【００４８】
前記整形ダイス１５は、内面溝付管１１が通過することにより、例えば、前記溝加工部１４における加工ボール２６の押圧により生じた管表面の歪み等を滑らかに整形する加工を行う。
【００４９】
前記引抜き部１６は、加工済みの内面溝付管１１を巻き取る巻取りドラム３６を兼ね備え、巻取りドラム３６を駆動するモータＭ１を備え、該モータＭ１の回転駆動により内面溝付管１１を引張りながら巻取りドラム３６に巻き付けている。
【００５０】
前記中間引抜き部１７は、縮径部１３と溝加工部１４との間で、素管１１ａを引抜き方向Ｘへ引き抜くことで引抜装置１６による引抜きを補助している。すなわち、前記溝加工部１４による溝加工は、素管１１ａを引抜く際の抵抗となり、この溝加工の際の引抜きの負荷が大きくなるが、中間引抜き部１７により素管１１ａにかかる前記引抜き負荷を分散させることができる。
【００５１】
前記中間引抜き部１７は、素管１１ａに対して上下各側、或いは、左右各側に配置された一対のベルト４２ａ，４２ａを備えている。各ベルト４２ａ，４２ａは、ループ状（無端状）に形成され、モータＭ２の回転駆動により回転可能にプーリー４３に張架されている。ベルト４２ａ，４２ａは、外周面に、その長さ方向に沿って複数のパッド４４を連設している。
【００５２】
前記パッド４４には、図示しないが、縮径部１３により縮径後の素管１１ａの外面との接触部分に、複数のパッド４４の連設方向に対する切断面が円弧状となるパッド溝を形成している。
【００５３】
前記中間引抜き部１７は、モータＭ３の駆動によりパッド４４を素管１１ａ表面に押し付け可能に構成している。
なお、前記中間引抜き部１７の上流側には、素管１１ａの外表面に付着した油膜や異物を除去するためのワイパー５１を設け、下流側には、中間整形ダイス５２を設けている。
【００５４】
前記ワイパー５１は、素管１１ａの外表面に付着した油膜や異物も除去するために設けられ、素管１１ａを通過させるため、該素管１１ａの外径よりも一回り小さい径の貫通穴が中央部に形成された例えば、ゴム製の筒状体である。
なお、ワイパー５１を設置しない場合、油膜や異物により、中間引抜き部１７で滑りが生じてしまい、素管１ｃの引抜きが安定せず、また断面形状が安定しないため、溝の寸法がばらつくという問題が生じてしまう。
【００５５】
中間整形ダイス５２は、前記中間引抜き部１７で扁平した素管１１ａの断面形状を真円に近い形状に戻すために設けられ、前記素管１１ａの形状に応じて、フローティングダイス２２の径と同じか小さなダイス径で構成している。
なお、前記中間整形ダイス５２は金属、セラミック等の金属素管１１ａの材質より硬質なものからなる。好ましくは超硬合金製である。
【００５６】
前記可動台３３は、固定台５０に対して引抜方向、或いは、その逆方向に平行移動可能なように複数の車輪３３ａを介して固定台５０に設置され、上述した縮径部１３、溝加工部１４、仕上げ加工部１５、中間引抜装置１７、ワイパー５１、及び、中間整形ダイス５２を、ボックス３２に収容した状態で設置している。
【００５７】
ロードセル２８は、固定台５０上であって可動台３３における引抜方向の下流側端部分に、素管１１ａの引抜き力に応じて可動台３３から受ける荷重Ｆを検出可能に設けている。
【００５８】
前記制御部４５は、ロードセル２８により検出した荷重Ｆを電気信号化した荷重検出信号Ｓｉｎが入力され、制御プログラムに従って、引抜き部１６、及び、中間引抜き部１７の各モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３の駆動を制御する制御信号Ｓｏｕｔを出力する。
【００５９】
さらに、前記制御部４５は、図示しないが信号の解析処理および演算処理を実行するための演算機（ＣＰＵ）、必要な制御プログラムを格納するためのハードディスク、及び、前記荷重検出信号Ｓｉｎを一時格納するためのメモリを備え、その他にも、制御パラメータを入力するキーボードなどの入力手段、モニタなどの表示手段を適宜、備えることができる。
【００６０】
前記制御部４５は、中間引抜き部１７のモータＭ３の駆動を制御することにより、中間引抜き部１７のパッド４４による素管１１ａに対する押し付け力を制御する。
パッド４４を素管１１ａに対して適切な押し付け力で押し付けることによって、パッド４４と素管１１ａの間のスリップを低減させ、荷重Ｆの変動が小さくなるようにする。
【００６１】
荷重Ｆの変動が大きくなると、長手方向での溝形状にばらつきが生じ、長手方向での溝の深さがばらつくと、一定の伝熱性能を確保できなくなることや、熱交換器のアルミフィンへの拡管組み込み時に拡管の度合いにばらつきが生じるため、部分的に拡管不足となり、アルミフィンとの密着不足による熱交換器性能の低下を起こすからである。
【００６２】
なお、荷重Ｆの変動を小さくするためには、中間引抜き部１７でのベルト４２ａ，４２ａの回転を制御してもよい。その際、前記制御部４５は、プーリ４３の回転トルクに限らず、回転速度や加速度など他の制御パラメータを制御する構成であってもよい。
【００６３】
続いて、上述した内面溝付管の製造装置１２を用いた内面溝付管１１の製造方法は、素管１１ａが引抜き方向Ｘへ進む過程で、素管１１ａを縮径させる縮径加工工程と、素管１１ａ内面に多数の溝を形成する溝加工工程を行い、前記縮径加工工程と前記溝加工工程とを行なう間、前記縮径加工工程で縮径した素管１１ａを引抜く中間引抜き工程を行う。
【００６４】
前記縮径加工工程では、縮径ダイス２２と、素管１１ａ内に配置され、前記縮径ダイス２２とともに素管１１ａを縮径するフローティングプラグ２３とで行う。
前記溝加工工程では、素管１１ａ内において連結棒２５を介して前記フローティングプラグ２３と回動自在に連結され、外周に複数の溝が形成された溝付プラグ２４と、素管１１ａの外側において該素管１１ａを前記溝付プラグ２４の側へ押圧しながら管軸回りに公転自在に配設された複数の加工ボール２６とで行なう。
【００６５】
前記製造装置１２、及び、製造方法は、以下のような作用効果を奏することができる。
前記製造装置１２、及び、前記製造方法は、上述したように、前記素管１１ａの外径Ｄｏ（ｍｍ）、前記縮径ダイス２２の径Ｄ２（ｍｍ）により、ＲＤ＝｛（Ｄｏ−Ｄ２）／Ｄｏ｝×１００（％）であらわされる素管１１ａの縮径率ＲＤを、前記縮径加工部１３において３０％以下に設定している。
【００６６】
このため、前記縮径加工部１３で縮径後に素管１１ａが微振動するいわゆるビビリ現象が抑えられ、前記中間引抜き部１７で引抜き荷重を補助する荷重補助を安定させることができる。
【００６７】
前記製造装置１２、及び、前記製造方法は、上述したように、前記フローティングプラグ２３の外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイス２２の径Ｄ２（ｍｍ）を、Ｄ１−Ｄ２≧０．１となるよう設定している。
【００６８】
このため、より効果的にビビリ現象の発生を抑えることができ、縮径加工工程の際に引き細り、肉厚減少を防ぐことができる。
【００６９】
前記製造装置１２、及び、前記製造方法は、上述したように、加工ボール２６の公転方向を、逆方向に設定した場合、加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．７の範囲になるよう設定している。
【００７０】
このため、溝の加工精度が高い溝付き管を、安定して製造することができる。
【００７１】
または、前記製造装置１２、及び、前記製造方法は、上述したように、加工ボール２６の公転方向を、正方向に設定した場合、加工ボール２６の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．４の範囲になるよう設定している。
【００７２】
これにより、内面フィンの裾部にエグレが生じず、溝深さが深くて加工精度が高いものを得ることができる。
【実施例】
【００７３】
続いて、前記製造装置１２、及び、前記製造方法の有効性を検証するために素管１１ａを内面溝付管１１に加工する加工実験を行なった。
実施例１では、縮径加工部１３での素管１１ａの縮径率ＲＤ、実施例２では、フローティングプラグ２３と縮径ダイス２２の噛み合せ（Ｄ１−Ｄ２）、実施例３では、加工ボール２６の加工ピッチＰ、実施例４では、溝付プラグ２４の溝深さとねじれ角、実施例５では、加工ボール２６の公転回転数、実施例６では、加工ボール２６の個数を、それぞれパラメータとして変化させ、加工の出来栄えを評価した。
【００７４】
以下、実施例１〜６のそれぞれについて詳述する。
【００７５】
（実施例１）
実施例１では、縮径加工部１３での素管１１ａの縮径率ＲＤを変化させることにより加工に及ぼす影響を調べる溝付け加工実験を行なった。
【００７６】
本加工実験では、本発明例１〜３、比較例１，２ごとに加工条件を設定して素管１１ａを加工し、内面溝付管１１を作成した。
【００７７】
本発明例１〜３、比較例１，２では、素管１１ａの肉厚（Ｔｏ）、縮径ダイス２２の径（Ｄ２）、フローティングプラグ２３の外径（Ｄ１）、溝付プラグ２４の外径、溝数、ねじれ角、溝深さ、溝頂角、加工ボール２６の数、公転回転数、加工ピッチについては、表１に示すとおり共通の条件で加工を行なった。
【００７８】
【表１】
さらに加工実験では、本発明例１〜３、比較例１，２のそれぞれについて表２に示すように、縮径ダイス２２のダイス径Ｄ２を一定とし、素管１１ａの外径Ｄｏのみを変化させることで、縮径率ＲＤを変化させた。
【００７９】
表２に示すように、本発明例１〜３では、いずれも縮径率ＲＤが３０％以下になる設定の下で、比較例１，２では、縮径率ＲＤが３０％より大きくなる設定の下で加工を行なった。
【００８０】
加工結果は、溝付加工後に素管１１ａ内面に形成される溝の長手方向での溝深さのばらつきによって評価した。
また、長手方向での溝深さのばらつき具合と、縮径加工部１３に設置したロードセル２８により縮径加工時に検出される荷重Ｆの安定の度合いとは、密接に関連している。このため、荷重変動が生じると、素管１１ａの内面に形成される溝形状（特に溝深さ）に影響し、荷重変動の大きさは、そのまま溝の長手方向での溝深さのばらつきの大きさとなって現れる。
【００８１】
このため、素管１１ａの内面に形成される溝の長手方向での溝深さのばらつきを評価することにより、縮径加工時に検出される荷重Ｆの安定の度合いについても評価することができる。
【００８２】
加工結果は、荷重の安定具合を示す長手方向での溝深さのばらつきが０〜０．０２０ｍｍである場合を「◎」とし、０．０２１〜０．０５０ｍｍである場合を「○」とし、０．０５１ｍｍ以上である場合を「×」として評価した。
【００８３】
本発明例１〜３、比較例１，２の各条件で行なった加工結果を表２に示す。
【００８４】
【表２】
表２のとおり、本発明例１は「○」、本発明例２，３は「◎」となり、本発明例１〜３は、所望の内面溝付管１１が得られたのに対して、比較例１、２は、いずれも「×」となり、所望の内面溝付管１１が得られなかった。
【００８５】
詳しくは、縮径率ＲＤが３０％より大きくなると、比較例１，２のように、溝の長手方向での溝深さのばらつきが大きくなった。
【００８６】
素管１１ａの縮径率ＲＤが３０％より大きくなると、図６（ａ）に示すように、素管１１ａと前記縮径ダイス２２Ａの接触面積Ａが大きくなって摩擦抵抗が大きくなる。そうすると、前記縮径ダイス２２Ａでの加工荷重が大きくなり、素管１１ａの外径Ｄｆが前記縮径ダイス２２Ａの出口の径Ｄ２よりも細くなる引き細りが発生してしまう（図６（ａ）の領域Ｚ１の拡大図参照）。
【００８７】
さらに引き細りにより素管１１ａと前記縮径ダイス２２Ａとの接触が安定せず、ビビリ現象が発生し易くなり、肉厚減少も生じる。
【００８８】
このように、縮径加工部１３通過後の素管１１ａの外径Ｄｆが縮径ダイス２２Ａの径Ｄ２よりも小さくなる「引き細り」や「肉厚減少」の度合いが大きくなり、中間引抜き部１７での荷重補助が不安定になった。また管が微振動するビビリ現象も発生し、それに伴って、荷重の瞬時的な変動が大きくなった。
このため、比較例１，２で溝の長手方向での溝深さのばらつきが大きくなった結果に現れたものと考えられる。
【００８９】
比較例１，２のように長手方向で溝深さのばらついた内面溝付管１１では、伝熱性能が低下する。また、熱交換器のアルミフィンへの拡管組み込み時に拡管の度合いにばらつきが生じるため、部分的に拡管不足となり、アルミフィンとの密着不足による熱交換器性能の低下を起こす。
【００９０】
さらに荷重の変動が大きい場合、加工中に破断を起こす時もあるので荷重の変動は小さい方が望ましい。
【００９１】
これに対して、表２の結果のとおり、縮径加工部１３での縮径率ＲＤが３０％以下であれば、本発明例１〜３のように長手方向での溝深さのばらつきが小さくなった。これにより、荷重Ｆの安定がよく、特に、縮径率ＲＤが小さいほど荷重Ｆの安定がよくなることを実証できた。
【００９２】
具体的には、本発明例１〜３では、図３に示すように、縮径率ＲＤが３０％以下、Ｄ１−Ｄ２≧０．１の場合、縮径加工後の素管１１ａの外径Ｄｆは、縮径ダイス２２の径Ｄ２と略同じになり、縮径加工後の素管１１ａの肉厚Ｔｆは、素管１１ａの肉厚Ｔｏと同じか若干増えるという加工を実現できた。
【００９３】
（実施例２）
実施例２では、縮径加工部１３でのフローティングプラグ２３と縮径ダイス２２の噛み合わせ（Ｄ１−Ｄ２）を変化させることにより加工に及ぼす影響を調べる溝付け加工実験を行なった。
本加工実験では、本発明例４〜８、比較例３の各条件ごとに素管１１ａを加工し、内面溝付管１１を作成した。
【００９４】
本加工実験では、本発明例４〜８、比較例３の各加工条件において、表３に示すように、一定の縮径ダイス２２のダイス径Ｄ２に対してフローティングプラグ２３の外径Ｄ１を変化させ、フローティングプラグ２３と縮径ダイス２２の噛み合わせ（Ｄ１−Ｄ２）の度合いを変化させることで加工を行なった。
【００９５】
本発明例４〜８では、いずれも（Ｄ１−Ｄ２）が０．１以上の設定の下で、比較例３では、（Ｄ１−Ｄ２）が０．１より小さくなる設定の下で加工を行なった。
【００９６】
本発明例４〜８、比較例３の各加工条件で行なった加工の結果を表３に示す。
なお、本発明例４〜８、比較例３では、素管１１ａの外径Ｄｏを９．５３ｍｍ、内径を８．９３ｍｍの共通した寸法の素管１１ａを用い、それ以外の条件についても、表１に示すように共通の条件で加工を行なった。また、加工結果は、実施例１と同様に、溝付け加工後に形成される溝の長手方向での溝深さのばらつき具合をもとに「◎」、「○」、「×」で評価した。
【００９７】
【表３】
表３から明らかなように、本発明例４〜８は、加工結果が「◎」か「○」となり所望の内面溝付管１１が得られたのに対して、比較例３では、加工結果が「×」となり所望の内面溝付管１１が得られなかった。
【００９８】
このように（Ｄ１−Ｄ２）が０．１より小さい場合、比較例１のように縮径加工部１３Ａでの荷重が不安定になった。
【００９９】
詳しくは、フローティングプラグ２３Ａと縮径ダイス２２Ａの噛み合わせ（Ｄ１−Ｄ２）が０．１０ｍｍより小さくなると、図６（ｂ）の領域Ｚ３の拡大図に示すように、フローティングプラグ２３Ａの角部Ｃ付近のみが素管１１ａの内面に接触することになり、引抜き方向Ｘにかかる荷重を角部Ｃ付近のみで受けることになる。
【０１００】
通常、縮径の際には、素管１１ａの肉厚は減肉させず、逆に０．０１ｍｍ以内で増肉することもあるのに対して、（Ｄ１−Ｄ２）が０．１より小さい場合、素管１１ａの肉厚を減肉をさせながら縮径することになり、負荷が過大にかかり過ぎて図６（ｂ）の領域Ｚ２の拡大図に示すように、管外径の引き細りが発生する。
【０１０１】
フローティングプラグ２３Ａと縮径ダイス２２Ａの噛み合わせ（Ｄ１−Ｄ２）が小さくなるほど荷重の瞬時的な変動が大きくなり、特に、（Ｄ１−Ｄ２）が０．１０ｍｍより小さくなると管が微振動するビビリ現象も発生し、それに伴って荷重の瞬時的な変動がさらに大きくなり、引き細りの程度も変動する。
これによって、縮径加工部１３Ａで素管１１ａが破断することもあった。
【０１０２】
この状態で中間引抜き部１７を備えた場合、該中間引抜き部１７でのパッド４４と素管１１ａとの接触面積が変動して接触面積を十分確保できず、中間引抜き部１７での荷重補助が不安定になる。また、中間引抜き部１７を備えた場合、パッド４４の接触個数が変化したり、パッド４４の素管１１ａに対する接触と開放の繰り返しによる振動が影響し、中間引抜き部１７を備えていない従来の加工方法に比べ、かえって荷重の瞬時的な変動が大きくなる。
【０１０３】
これに対して、（Ｄ１−Ｄ２）が０．１以上であれば、本発明例４〜８のように、縮径加工部１３での荷重の安定性がよく、特に、本発明例４〜６の加工結果より（Ｄ１−Ｄ２）が大きいほど、図３に示すように安定な荷重の下での加工を行なうことができることを実証できた。
【０１０４】
（実施例３）
実施例３では、加工ピッチＰを変化させることにより加工に及ぼす影響を調べる溝付け加工実験を行なった。
本加工実験では、表４に示す本発明例９〜３２の各条件のように、加工ボール２６の公転方向が正方向、逆方向それぞれの場合について加工ピッチＰを変化させる加工条件で内面溝付管１１の加工を行なった。
【０１０５】
本発明例９〜３２は、いずれも縮径率ＲＤが３０％以下となる本発明の条件を満たす加工条件の下で内面溝付管１１の加工を行なったものであり、表４中、太枠で囲んだ本発明例１１〜１８、発明例２３〜２５は、本発明例の中でも特に好適な加工条件で内面溝付管１１の加工を行なったものである。
【０１０６】
詳しくは、本発明例１１〜１８では、加工ボール２６の公転方向を逆方向に設定し、加工ピッチＰ（ｍｍ）が０．２ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下の設定の下で加工を行い、本発明例２３〜２５では、加工ボール２６の公転方向を正方向に設定し、加工ピッチＰ（ｍｍ）が０．２ｍｍ以上、０．４ｍｍ以下になる設定の下で加工を行なった。
【０１０７】
一方、本発明例９，１０，１９，２０では、加工ボール２６の公転方向を逆方向に設定し、加工ピッチＰ（ｍｍ）が０．２ｍｍより小さく、或いは０．７ｍｍより大きくなる設定の下で加工を行なった。本発明例２１，２２，２６〜３２では、いずれも加工ボール２６の公転方向を正方向に設定し、加工ピッチＰ（ｍｍ）が０．２ｍｍより小さく、或いは０．４ｍｍより大きくなる設定の下で加工を行なった。
【０１０８】
また、本発明例９〜３２では、素管１１ａ外径を９．５３ｍｍ、内径を８．９３ｍｍの共通した素管１１ａを用い、それ以外の条件についても、表１に示すように共通の条件で加工を行なった。
【０１０９】
ここで、加工ピッチＰ（ｍｍ）とは、素管１１ａの外周を、該外周に配置した加工ボール２６の個数で等分配した角度分だけ加工ボール２６が素管１１ａ回りを公転する間に素管１１ａが引抜き方向Ｘへ進む距離を示す。
詳しくは、実施例３では、素管１１ａの外周に加工ボール２６を４個配置しているため、図４に示すように、加工ボール２６が素管１１ａ外周を９０度回転する間に素管１１ａが引抜き方向Ｘへ進む移動距離Ｐを加工ピッチＰとしている。
【０１１０】
なお、図４は、溝加工部１４付近を一部省略して模式的に示した加工ピッチＰを説明する説明図である。また、図４中の仮想線で示したＬａ，Ｌｄ，Ｌｂは、それぞれ素管１１ａ外周に配置された４個の加工ボール２６のうち、図４中に現される３個の加工ボール２６ａ，２６ｄ，２６ｂが素管１１ａを押圧した軌跡を示す。さらにまた、図４では、前記加工ボール２６の公転方向が、逆方向（前記溝付プラグ２４の回転方向と逆向き）の場合を示している。なお、加工ボール２６が正方向である場合は、加工ボール２６の軌跡Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｄは、図４中、右下がりとなる。
【０１１１】
加工結果は、溝付け加工後に素管１１ａ内面に形成される「溝の形成」（管肉の未充填の有無）と「溝の加工精度」（エグレの発生状況）によって評価した。
【０１１２】
ここで、「エグレ」とは、図５に示すように、溝加工部１４において、内面フィン１００の裾部においてフィン１００を厚み方向に切り欠いたような形状の材料の未充填部分１０１を示す。
【０１１３】
「溝の形成」は、溝付プラグ２４の溝全体に肉が充填されたもの（所定の深さの溝が形成されたもの）を「○」とし、未充填があったもの（所定の深さの溝が形成されなかったもの）を「△」、或いは「×」として評価した。「△」は、未充填があったが、実用上、使用できる範囲内のものである。さらに、「溝の加工精度」は、エグレがない、またはエグレ深さＨｅがフィン裾幅の１０％以内であるものを「◎」とし、エグレ深さＨｅがフィン裾幅の３０％以内であるものを「○」とし、３０％以上であるものを「△」、或いは「×」として評価した。「△」は、エグレ深さＨｅがフィン裾幅の３０％以上であったが、実用上、使用できる範囲内のものである。
【０１１４】
本発明例９〜３２の各条件ごとに行なった加工の結果を表４に示す。
【０１１５】
【表４】
表４から明らかなように、本発明例９〜３２は、いずれも「◎」、「○」、「△」のいずれかとなり、「×」のものはなかった。殊に、本発明例１１〜１８，２３〜２５では、いずれも「◎」か「○」となった。
【０１１６】
詳しくは、表４に示すとおり、「溝の形成」について、本発明例９，１０，２１，２２では「△」であるのに対して、本発明例１１〜２０，２３〜３２では「○」となった。この結果より、加工ボール２６の公転方向に関らず、加工ピッチＰを０．２０ｍｍ以上にすると、内面の溝を所定の深さまで形成することができることが実証された。
【０１１７】
また、「溝の加工精度」について、本発明例２０では、「△」であるのに対して、本発明例９〜１８では「◎」或いは「○」となった。この結果より、加工ボール２６の公転方向が逆方向の場合において加工ピッチＰが０．７０ｍｍ以下であれば、内面フィンの裾部に特にエグレが生じ難いことが実証された。
【０１１８】
さらにまた、「溝の加工精度」について、本発明例２６〜３２では、「△」であるのに対して、本発明例２１〜２５では「○」、或いは「◎」となり、この結果より、加工ボール２６の公転方向が正方向の場合において加工ピッチＰが０．４０ｍｍ以下であれば、内面フィンの裾部に特にエグレが生じ難いことが実証された。
【０１１９】
このようにエグレの深さがフィン裾幅の３０％以内であれば、後加工で行なう熱交換器のアルミフィンへの拡管組み込み時に内面フィンの倒れが発生するおそれがなく、好ましい。
【０１２０】
以上より、本発明例１１〜１８、発明例２３〜２５は、「溝の形成」、「溝の加工精度」の観点で、本発明例の中でも特に好適な加工条件で内面溝付管１１の加工が可能であることを実証することができた。
【０１２１】
詳しくは、加工ボール２６の公転方向を、逆方向に設定し、加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．７の範囲になるよう設定した場合、或いは、加工ボール２６の公転方向を、正方向に設定し、加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．４の範囲になるよう設定することを特徴とする本発明の有効性を実証できた。
【０１２２】
（実施例４）
実施例４では、溝加工工程において溝付プラグ２４の溝深さとねじれ角を変えたときの加工に及ぼす影響を調べる溝付け加工実験を行なった。
本加工実験では、加工ボール２６の公転方向が、正方向、逆方向のそれぞれの場合について、加工ボール２６の加工ピッチＰを、０．２０ｍｍ、０．４０ｍｍ、０．６０ｍｍのそれぞれの場合に変更させて行なった。
また、本加工実験で行う加工では、素管１１ａの外径Ｄｏがφ９．５３ｍｍである共通の寸法の素管１１ａを用い、縮径ダイス径Ｄ２、フローティングプラグ外径Ｄ１、溝付プラグ２４の外径、溝数、溝頂角、加工ボール２６の数、公転速度については、実施例１と同様に表１に示す共通の条件で行なった。
【０１２３】
加工結果は、表５〜７に示すとおりである。
なお、表６，７は、それぞれ加工ボール２６の公転方向が正方向、逆方向の場合における溝付プラグ２４の溝深さとねじれ角、加工ボール２６の加工ピッチＰを変化させて行った実験結果を示す。
【０１２４】
さらに、表５は、表６、７における加工条件、及び、その加工結果の一部を抽出した実験結果を示す。
【０１２５】
なお、加工結果は、実施例３と同様に、「溝の形成」、「溝の加工精度」について検証し、これら全ての要素が「○」または「◎」のものを「○」、いずれかが「×」となったものを「×」、いずれかに「×」を含まずに、「△」を含むものを「△」として総合的に評価した。
【０１２６】
なお、表５〜表７に示すように、実施例４での加工実験においても、いずれも縮径率ＲＤが３０％以下となる本発明の条件を満たす加工条件の下で内面溝付管１１の加工を行なったものであるため、「×」のものはなかった。
【０１２７】
【表５】
【０１２８】
【表６】
【０１２９】
【表７】
一般に、溝が深く、ねじれ角が大きい加工が困難とされる加工条件の場合、例えば、溝深さが０．２０ｍｍよりも大きく、且つねじれ角が５５度よりも大きな加工条件の場合、加工時に大きな引抜き力を要する。
【０１３０】
表５に示すように、溝付プラグ２４の溝深さが０．２２ｍｍという０．２０ｍｍよりも深く、且つ、ねじれ角が６０度という５５度よりも大きな場合でも、加工ボール２６の公転方向が正方向で、且つ、加工ピッチが０．２０ｍｍ〜０．４０ｍｍの範囲内であれば、加工結果は「○」となり、加工可能であった（表５中の※１の欄参照）。
【０１３１】
この結果より、溝付プラグ２４の溝が深く、ねじれ角が大きい加工が困難な場合でも、加工ボール２６の公転方向が正方向であり、且つ、加工ピッチＰが大きくなりすぎない０．２ｍｍ〜０．４ｍｍであれば、加工可能であることを実証できた。
【０１３２】
一方、表５に示すように、溝付プラグ２４の溝深さが０．１８ｍｍや０．１５ｍｍという０．２０ｍｍがよりも小さく、且つ、ねじれ角が５０度という５５度よりも小さい場合でも、加工ボール２６の公転方向が逆方向であれば、加工ピッチＰの設定に関らず加工結果は全て「○」となり、加工可能であった（表５中の※２の欄参照）。
【０１３３】
この結果より、溝付プラグ２４の溝深さが小さく、ねじれ角が小さい場合には、同じ加工ピッチＰでは、加工ボール２６の公転方向が逆方向の方が、正方向の場合と比較すると、フィン内面にエグレは発生し難く、発生しても小さいので、加工ピッチＰを例えば０．６ｍｍという大きく設定することができることを実証することができた。
【０１３４】
一般に加工ピッチＰが大きいほど加工速度が速くなり、生産性が向上するので、加工ボール２６の公転方向が逆方向で加工可能な場合は、加工ボール２６の公転方向を逆方向で加工するのが好ましい。
【０１３５】
（実施例５）
実施例５では、加工ボール２６の公転回転数Ｒ（ｒｐｍ）が加工に及ぼす影響を調べる溝付け加工実験を行なった。
ここで、一般に、内面溝付管１１の加工時の引抜き速度をＶ（ｍ／ｍｉｎ）、加工ボール２６の公転回転数をＲ（ｒｐｍ）、加工ボール２６の加工ピッチをＰ（ｍｍ）、加工ボール２６の配置数をＣ（個）とした場合、引抜き速度をＶ（ｍ／ｍｉｎ）は、Ｖ＝Ｒ×Ｐ×Ｃ／１０００…式（１）であらわすことができる。この式（１）より、公転速度をＲ（ｒｐｍ）を変えても、それに応じて引抜き速度をＶ（ｍ／ｍｉｎ）を変えることで加工ピッチＰ（ｍｍ）を一定に保つことができることがわかる。
【０１３６】
そこで本加工実験では、式（１）に基づき、加工ボール２６の公転回転数を１００００ｒｐｍ、３００００ｒｐｍ、４００００ｒｐｍの各場合について、加工ボール２６の加工ピッチが一定になるよう引抜き速度をＶを設定して実施例３および実施例４と同様の加工実験を行った。
【０１３７】
この結果、加工ボール２６の公転回転数を変えても、加工ピッチＰが同じであれば、実施例３および実施例４と同じ結果であった。
【０１３８】
結局、加工ピッチＰが所定範囲に保てれば、加工ボール２６の公転回転数の違いに関らず、同様の評価結果を得ることができることが実証できる。加工ボール２６の公転回転数は、加工ボール２６等の加工工具の寿命等を考慮し適宜選択すればよい。
【０１３９】
（実施例６）
実施例６では、加工ボール２６の配置数Ｃ（個）の影響を調べる溝付け加工実験を行なった。
ここで、式（１）の関係より、加工ボール２６の配置数Ｃ（個）を変えても、それに応じて引抜き速度をＶ（ｍ／ｍｉｎ）や公転回転数Ｒ（ｒｐｍ）を変えることで加工ピッチＰ（ｍｍ）を一定に保つことができる。
【０１４０】
そこで実施例６では、加工ボール２６の配置数Ｃが３個と５個の各場合について、式（１）の関係に基づき、加工ピッチＰ（ｍｍ）を一定に保つように、引抜き速度をＶ（ｍ／ｍｉｎ）や公転速度をＲ（ｒｐｍ）をそれぞれ設定して実施例３、実施例４および実施例５と同様の加工実験を行った。
【０１４１】
この結果、加工ボール２６の公転回転数を変えても、加工ピッチＰが同じであれば、実施例３、実施例４および実施例５と同じ結果であった。
【０１４２】
結局、加工ピッチＰが所定範囲に保てれば、加工ボール２６の配置数Ｃ（個）の違いに関らず、同様の評価結果を得ることができることを実証できた。加工ボール２６の配置数は加工する内面溝付管１１により適宜選択すればよい。
【０１４３】
上述した実施形態と、この発明の構成との対応において、
加工ボール２６は、押圧用工具に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【０１４４】
例えば、押圧用工具は、加工ボール２６に限らず、ローラーなど、素管１１ａを押圧できれば、他の工具を用いてもよい。
さらにまた、素管１１ａは、銅、アルミニウム、又は、それらの合金等など熱伝導性に優れた材料で形成することができる。
【符号の説明】
【０１４５】
１１…内面溝付管
１１ａ…素管
１２…内面溝付管の製造装置
１３…縮径加工部
１４…溝加工部
１７…中間引抜き部
２２…縮径ダイス
２３…フローティングプラグ
２４…溝付プラグ
２６…加工ボール
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷凍機や空調機等の熱交換器用の伝熱管に使用される内面溝付管の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコンや給湯器の熱交換器に用いられる伝熱管は、熱交換性能の要求から、内面に溝のついた銅管が用いられることが多い。
近年は特に、熱交換器の軽量化や金属の省資源化のために、伝熱管用の内面溝付管は、より薄いものが求められている。
【０００３】
このような内面溝付管を製造するための内面溝付管の製造装置及び製造方法は、特許文献１，２に開示されている。
【０００４】
特許文献１の内面溝付管の製造装置は、素管を縮径するために縮径ダイスとフローティングプラグとを備えるとともに、素管の引抜き方向下流側に素管内面に多数の溝を形成する溝付プラグと押圧用工具を備えている。さらに前記縮径ダイスと前記加工ヘッドとの間には、加工途中における素管の破断を防止するため、素管の引抜き方向に沿って、ワイパー、引抜き装置（中間引抜き部）、中間整形ダイスを備えた構成である。
【０００５】
特許文献２の内面溝付管の製造装置も同様に、素管を縮径するために縮径加工部と、素管の引抜き方向下流側に素管内面に多数の溝を形成する溝加工部と、加工済みの内面溝付管を巻き取る巻取りドラムを兼ねた引抜き手段を備えている。さらに、前記引抜き手段を補助する補助引抜き装置（中間引抜き部）と、前記引抜き手段や補助引抜き装置の引き抜き力を目標範囲に収まるよう制御する制御手段を備えた構成である。
【０００６】
特許文献１，２に開示の内面溝付管の製造装置によれば、中間引抜き部によって加工時の引抜き荷重を低減させ、加工中における管の破断の抑制を図ることができる。
【０００７】
しかし、引張り荷重全体を低減することができても、引張り荷重に変動が発生した場合、このような荷重変動に対して十分に対応した加工を行うことができなかった。
【０００８】
例えば、特許文献１に開示の製造装置では、中間引抜き部に備え、素管に接触されるパッドが素管に対して滑ることを防止するためにワイパーを設けたり、パッドの溝形状を規定する対策が施されているが、それでも荷重変動は起こりうる。
【０００９】
一方、特許文献２に開示の製造装置では、制御手段により引抜き手段や補助引抜き装置の引抜き力を目標範囲内に収めるように制御を行っている。しかし、制御しきれない瞬間的な荷重変動は起こりうる。
【００１０】
このように加工中に荷重が変動すると、管内面に形成される溝の形状が変化したり、加工の際に素管が破断してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−３６６４０号公報
【特許文献２】特開２００８−８７００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで本発明では、引張り荷重の低減と安定を図ることで、長い管でも破断せずに管全長に亘って内面形状が安定した加工を実現し、優れた伝熱性能を有した内面溝付管を構成することができる内面溝付管の製造装置及び製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、素管の引抜き方向に沿って、素管を縮径させる縮径加工部と、素管内面に多数の溝を形成する溝加工部を備えるとともに、前記縮径加工部と前記溝加工部との間に前記縮径加工部で縮径した素管を引抜く中間引抜き部を備え、前記縮径加工部を、縮径ダイスと、素管内に配置され、前記縮径ダイスとともに素管を縮径するフローティングプラグとで構成し、前記溝加工部を、素管内において前記フローティングプラグと回動自在に連結され、外周に複数の溝が形成された溝付プラグと、素管の外側において該素管を前記溝付プラグの側へ押圧しながら管軸回りに公転自在に配置された押圧用工具とで構成した内面溝付管の製造装置であって、前記素管の外径Ｄｏ（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）により、ＲＤ＝｛（Ｄｏ−Ｄ２）／Ｄｏ｝×１００（％）であらわされる素管の縮径率ＲＤ（％）を、前記縮径加工部においてＲＤ≦３０に設定し、前記フローティングプラグの外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）を、Ｄ１−Ｄ２≧０．１となるよう設定したことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、素管が引抜き方向へ進む過程で、素管を縮径させる縮径加工工程と、素管内面に多数の溝を形成する溝加工工程を行い、前記縮径加工工程と前記溝加工工程とを行なう間、前記縮径加工工程で縮径した素管を引抜く中間引抜き工程を行い、前記縮径加工工程を、縮径ダイスと、素管内に配置され、前記縮径ダイスとともに素管を縮径するフローティングプラグとで行い、前記溝加工工程を、素管内において前記フローティングプラグと回動自在に連結され、外周に複数の溝が形成された溝付プラグと、素管の外側において該素管を前記溝付プラグの側へ押圧しながら管軸回りに公転自在に配置された押圧用工具とで行なう内面溝付管の製造方法であって、前記素管の外径Ｄｏ（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）により、ＲＤ＝｛（Ｄｏ−Ｄ２）／Ｄｏ｝×１００（％）であらわされる素管の縮径率ＲＤ（％）を、ＲＤ≦３０に設定し、前記フローティングプラグの外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）を、Ｄ１−Ｄ２≧０．１となるよう設定することを特徴とする。
【００１５】
前記内面溝付管の製造装置及び製造方法のように、素管の縮径率を、前記縮径加工部において３０％以下に設定することで、前記縮径加工部で縮径後に素管が微振動するいわゆるビビリ現象が抑えられ、前記中間引抜き部で引抜き荷重を補助する荷重補助を安定させることができる。
詳しくは、素管の縮径率が３０％より大きくなると、素管と前記縮径ダイスの接触面積が大きくなって摩擦抵抗が大きくなるため、前記縮径ダイスでの加工荷重が大きくなり、素管の外径が前記縮径ダイスの出口の径よりも細くなる引き細りが発生する。
【００１６】
さらに引き細りにより素管と前記縮径ダイスとの接触が安定せず、ビビリ現象が発生し易くなり、肉厚減少も生じる。ビビリ現象による振動は前記中間引抜き部まで伝わり、また引き細りで素管外径が細くなるので、前記中間引抜き部において素管を押さえるために備えたパッドの素管に対する押え力が不安定になり、その結果、前記中間引抜き部での荷重補助が不安定になる。
【００１７】
よって、加工時にこのような不具合が生じないよう、本発明では、素管の縮径率を、前記縮径加工部において３０％以下に設定している。
【００１８】
さらに、前記フローティングプラグの外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）を、Ｄ１−Ｄ２≧０．１となるよう設定することにより、より効果的にビビリ現象の発生を抑えることができる。
詳述すると、前記フローティングプラグと前記縮径ダイスの径の差（Ｄ１−Ｄ２）が０．１ｍｍ以下であると、前記フローティングプラグと前記縮径ダイスがオーバーラップする面積が小さくなる。
【００１９】
このように、前記フローティングプラグと前記縮径ダイスとがオーバーラップする面積が小さくなることで、この間に素管が引き込まれる際、前記フローティングプラグの角部、詳しくは、前記フローティングプラグの外周面における上流側の非テーパ面と下流側のテーパ面との境界部分に、管内面が強く当たることで、前記フローティングプラグでの負荷が過大になるので、さらに、引き細り、ビビリ現象による振動、肉厚減少、中間引き抜き機での荷重補助不安定が発生し易くなる。
【００２０】
よって、加工時にこのような不具合が生じないよう、本発明では、Ｄ１−Ｄ２≧０．１となるよう設定している。
【００２１】
またこの発明の態様として、前記押圧用工具の公転方向を、前記溝付プラグの回転方向と逆向き（以下、「逆方向」とする。）に設定し、前記押圧用工具の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．７の範囲になるよう設定することができる。
【００２２】
前記構成により、加工精度が高い溝を有した内面溝付管を、安定して製造できるようになる。
Ｐを０．２ｍｍより小さくすると、前記中間引抜き部による荷重補助を大きくしても、経験上、素管内面に溝が形成され難くなることが確認されているからである。一方、０．７ｍｍよりも大きくすると、引張り荷重が安定せず、変動が大きくなるからである。
【００２３】
なお、前記中間引抜き部による荷重補助をより安定させ、溝の加工精度を高くするには、前記押圧用工具の公転方向を、逆方向に設定し、加工ピッチＰを、Ｐ≧０．２を満たす範囲で小さく設定する方がよい。
詳しくは、内面溝付管の生産性よりも溝の加工精度がより高くなる加工を優先させる場合には、加工ピッチＰを、０．２≦Ｐ≦０．７の範囲の中でも、例えば、０．２≦Ｐ≦０．４に設定することがよい。
【００２４】
一方、内面溝付管の生産性を高めるためには、前記押圧用工具の公転方向を、逆方向に設定し、加工ピッチＰを、Ｐ≦０．７を満たす範囲で大きく設定する方がよい。
詳しくは、溝の加工精度がより高くなる加工よりも内面溝付管の生産性を優先させる場合には、加工ピッチＰを、０．２≦Ｐ≦０．７の範囲の中でも、例えば、０．４≦Ｐ≦０．７に設定するのがよい。
【００２５】
またこの発明の態様として、前記押圧用工具の公転方向を、前記溝付プラグの回転方向と同じ向き（以下、「正方向」とする。）に設定し、前記押圧用工具の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．４の範囲になるよう設定することができる。
【００２６】
前記構成のように、前記押圧用工具の公転方向が、正方向の場合でも、加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．４の範囲になるよう設定することで、内面フィンの裾部にエグレが生じず、溝深さが深くて加工精度が高いものを得ることができる。
【００２７】
詳しくは、管内面に深い溝を有する内面溝付管を製造するためには、前記押圧用工具の公転方向が、正方向であることが望ましいが、正方向の場合、管内面において溝と溝との間に形成されるフィンの裾部にエグレとよばれる材料の未充填部分が生じ易くなる。さらに、加工ピッチＰが大きくなるほどエグレが発生し易くなる。
【００２８】
このため、深い溝を形成しつつ、エグレを防ぐためには、前記押圧用工具の公転方向が正方向で、且つ、０．２≦Ｐ≦０．４であるのが望ましい。
【００２９】
なお、一般に、素管が薄肉になるほど、フィンを形成し難く、破断し易くなり、加工が困難になるが、本発明は、薄肉な素管も含めて素管の肉厚に関係なく適用可能であるため、素管が薄肉になるほど、本発明の製造条件がさらに有効になる。
【００３０】
また、本発明によって、長い管全長に亘って内面形状も安定し、破断せずに加工できるようになるので、素管の長さに関係なく適用可能となり、歩留まりと生産性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明では、引張り荷重の低減と安定を図ることで、長い管でも破断せずに管全長に亘って内面形状が安定した加工が可能となり、優れた伝熱性能を有した内面溝付管を構成することができる内面溝付管の製造装置及び製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図。
【図２】本実施形態の縮径加工部を一部断面で示した縮径加工部の構成説明図。
【図３】本実施形態の縮径加工部により素管を縮径する様子を示す作用説明図。
【図４】本実施形態の加工ボールの加工ピッチを説明する説明図。
【図５】エグレが発生したフィンを有する管内面の一部を示す断面図。
【図６】従来の縮径加工部により素管を縮径する様子を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
この発明の一実施形態を、以下図面を用いて説明する。
なお、図１は、本実施形態における内面溝付管の製造装置１２の説明図である。
【００３４】
本実施形態における内面溝付管の製造装置１２は、図１に示すように、素管１１ａの引抜き方向Ｘに沿って、素管１１ａを縮径させる縮径加工部１３と、素管１１ａ内面に多数の溝を形成する溝加工部１４を備えるとともに、前記縮径加工部１３と前記溝加工部１４との間に前記縮径加工部１３で縮径した素管１１ａを引抜く中間引抜き部１７を備えている。
【００３５】
前記縮径加工部１３は、縮径ダイス２２と、素管１１ａ内に配置され、前記縮径ダイス２２とともに素管１１ａを縮径するフローティングプラグ２３とで構成している。
【００３６】
前記溝加工部１４は、素管１１ａ内において連結棒２５を介して前記フローティングプラグ２３と回動自在に連結され、外周に複数の溝が形成された溝付プラグ２４と、素管１１ａの外側において該素管１１ａを前記溝付プラグ２４の側へ押圧しながら管軸回りに公転自在に配設された複数の加工ボール２６とで構成している。
【００３７】
前記製造装置１２、及び、該製造装置１２を用いた内面溝付管１１の製造方法では、図２に示すように、前記素管１１ａの外径Ｄｏ（ｍｍ）、前記縮径ダイス２２の径Ｄ２（ｍｍ）により、ＲＤ＝｛（Ｄｏ−Ｄ２）／Ｄｏ｝×１００（％）であらわされる素管１１ａの縮径率ＲＤを、前記縮径加工部１３において３０％以下に設定している。
【００３８】
さらに、前記フローティングプラグ２３の外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイス２２の径Ｄ２（ｍｍ）を、Ｄ１−Ｄ２≧０．１となるよう設定している。
【００３９】
さらにまた、前記加工ボール２６の公転方向を、逆方向に設定し、前記加工ボール２６の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．７の範囲になるよう設定している。
【００４０】
または、前記加工ボール２６の公転方向を、正方向に設定した場合には、加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．４の範囲になるよう設定している。
【００４１】
以下、本実施形態における内面溝付管の製造装置１２について詳述する。
前記製造装置１２は、引抜方向Ｘの上流側から下流側へ沿って、縮径加工部１３、中間引抜き部１７、溝加工部１４、整形ダイス１５、引抜き部１６を構成している。
【００４２】
さらに、前記製造装置１２は、固定台５０に対して引抜方向へ移動可能に、縮径部１３、中間引抜装置１７、及び、溝加工部１４を支持する可動台３３と、該可動台３３の前記固定台５０に対する移動に応じて作用する荷重Ｆを検出するロードセル２８と、該ロードセル２８により検出した前記荷重Ｆに基づいて、中間引抜き部１７、及び、引抜き部１６を制御する制御装置４５とで構成している。
【００４３】
前記縮径加工部１３は、上述したように縮径ダイス２２とフローティングプラグ２３とで構成している。
前記縮径ダイス２２は、引抜き方向Ｘへ連通した連通孔２２ａを有した筒状に構成し、連通孔２２ａは、引抜き方向Ｘの上流側部分（入口側）を下流側部分（出口側）に対して上流側へ向けて末広がり状に開口した形状で構成している。
【００４４】
前記フローティングプラグ２３は、円柱状に構成し、下流側部分の外周をテーパ状に構成している。
【００４５】
なお、図２に示すように、フローティングプラグ２３の外径をＤ１（ｍｍ）、縮径ダイス２２の出口側の内径をＤ２（ｍｍ）に設定している。
【００４６】
前記溝加工部１４は、溝付プラグ２４と複数の加工ボール２６と、加工ボール２６を外周側から保持する加工ヘッド２７とで構成している。
【００４７】
前記加工ヘッド２７は、断面半円状の加工ボール保持溝２７ａが形成されている。
複数の加工ボール２６は、前記加工ボール保持溝２７ａによって素管１１ａの表面を押圧しながら公転可自在に保持されている。複数の加工ボール２６は、前記加工ボール保持溝２７ａによって正方向、或いは、逆方向のいずれの方向にも素管１１ａの表面を押圧しながら公転速度を変更可能に保持されている。
【００４８】
前記整形ダイス１５は、内面溝付管１１が通過することにより、例えば、前記溝加工部１４における加工ボール２６の押圧により生じた管表面の歪み等を滑らかに整形する加工を行う。
【００４９】
前記引抜き部１６は、加工済みの内面溝付管１１を巻き取る巻取りドラム３６を兼ね備え、巻取りドラム３６を駆動するモータＭ１を備え、該モータＭ１の回転駆動により内面溝付管１１を引張りながら巻取りドラム３６に巻き付けている。
【００５０】
前記中間引抜き部１７は、縮径部１３と溝加工部１４との間で、素管１１ａを引抜き方向Ｘへ引き抜くことで引抜装置１６による引抜きを補助している。すなわち、前記溝加工部１４による溝加工は、素管１１ａを引抜く際の抵抗となり、この溝加工の際の引抜きの負荷が大きくなるが、中間引抜き部１７により素管１１ａにかかる前記引抜き負荷を分散させることができる。
【００５１】
前記中間引抜き部１７は、素管１１ａに対して上下各側、或いは、左右各側に配置された一対のベルト４２ａ，４２ａを備えている。各ベルト４２ａ，４２ａは、ループ状（無端状）に形成され、モータＭ２の回転駆動により回転可能にプーリー４３に張架されている。ベルト４２ａ，４２ａは、外周面に、その長さ方向に沿って複数のパッド４４を連設している。
【００５２】
前記パッド４４には、図示しないが、縮径部１３により縮径後の素管１１ａの外面との接触部分に、複数のパッド４４の連設方向に対する切断面が円弧状となるパッド溝を形成している。
【００５３】
前記中間引抜き部１７は、モータＭ３の駆動によりパッド４４を素管１１ａ表面に押し付け可能に構成している。
なお、前記中間引抜き部１７の上流側には、素管１１ａの外表面に付着した油膜や異物を除去するためのワイパー５１を設け、下流側には、中間整形ダイス５２を設けている。
【００５４】
前記ワイパー５１は、素管１１ａの外表面に付着した油膜や異物も除去するために設けられ、素管１１ａを通過させるため、該素管１１ａの外径よりも一回り小さい径の貫通穴が中央部に形成された例えば、ゴム製の筒状体である。
なお、ワイパー５１を設置しない場合、油膜や異物により、中間引抜き部１７で滑りが生じてしまい、素管１ｃの引抜きが安定せず、また断面形状が安定しないため、溝の寸法がばらつくという問題が生じてしまう。
【００５５】
中間整形ダイス５２は、前記中間引抜き部１７で扁平した素管１１ａの断面形状を真円に近い形状に戻すために設けられ、前記素管１１ａの形状に応じて、フローティングダイス２２の径と同じか小さなダイス径で構成している。
なお、前記中間整形ダイス５２は金属、セラミック等の金属素管１１ａの材質より硬質なものからなる。好ましくは超硬合金製である。
【００５６】
前記可動台３３は、固定台５０に対して引抜方向、或いは、その逆方向に平行移動可能なように複数の車輪３３ａを介して固定台５０に設置され、上述した縮径部１３、溝加工部１４、仕上げ加工部１５、中間引抜装置１７、ワイパー５１、及び、中間整形ダイス５２を、ボックス３２に収容した状態で設置している。
【００５７】
ロードセル２８は、固定台５０上であって可動台３３における引抜方向の下流側端部分に、素管１１ａの引抜き力に応じて可動台３３から受ける荷重Ｆを検出可能に設けている。
【００５８】
前記制御部４５は、ロードセル２８により検出した荷重Ｆを電気信号化した荷重検出信号Ｓｉｎが入力され、制御プログラムに従って、引抜き部１６、及び、中間引抜き部１７の各モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３の駆動を制御する制御信号Ｓｏｕｔを出力する。
【００５９】
さらに、前記制御部４５は、図示しないが信号の解析処理および演算処理を実行するための演算機（ＣＰＵ）、必要な制御プログラムを格納するためのハードディスク、及び、前記荷重検出信号Ｓｉｎを一時格納するためのメモリを備え、その他にも、制御パラメータを入力するキーボードなどの入力手段、モニタなどの表示手段を適宜、備えることができる。
【００６０】
前記制御部４５は、中間引抜き部１７のモータＭ３の駆動を制御することにより、中間引抜き部１７のパッド４４による素管１１ａに対する押し付け力を制御する。
パッド４４を素管１１ａに対して適切な押し付け力で押し付けることによって、パッド４４と素管１１ａの間のスリップを低減させ、荷重Ｆの変動が小さくなるようにする。
【００６１】
荷重Ｆの変動が大きくなると、長手方向での溝形状にばらつきが生じ、長手方向での溝の深さがばらつくと、一定の伝熱性能を確保できなくなることや、熱交換器のアルミフィンへの拡管組み込み時に拡管の度合いにばらつきが生じるため、部分的に拡管不足となり、アルミフィンとの密着不足による熱交換器性能の低下を起こすからである。
【００６２】
なお、荷重Ｆの変動を小さくするためには、中間引抜き部１７でのベルト４２ａ，４２ａの回転を制御してもよい。その際、前記制御部４５は、プーリ４３の回転トルクに限らず、回転速度や加速度など他の制御パラメータを制御する構成であってもよい。
【００６３】
続いて、上述した内面溝付管の製造装置１２を用いた内面溝付管１１の製造方法は、素管１１ａが引抜き方向Ｘへ進む過程で、素管１１ａを縮径させる縮径加工工程と、素管１１ａ内面に多数の溝を形成する溝加工工程を行い、前記縮径加工工程と前記溝加工工程とを行なう間、前記縮径加工工程で縮径した素管１１ａを引抜く中間引抜き工程を行う。
【００６４】
前記縮径加工工程では、縮径ダイス２２と、素管１１ａ内に配置され、前記縮径ダイス２２とともに素管１１ａを縮径するフローティングプラグ２３とで行う。
前記溝加工工程では、素管１１ａ内において連結棒２５を介して前記フローティングプラグ２３と回動自在に連結され、外周に複数の溝が形成された溝付プラグ２４と、素管１１ａの外側において該素管１１ａを前記溝付プラグ２４の側へ押圧しながら管軸回りに公転自在に配設された複数の加工ボール２６とで行なう。
【００６５】
前記製造装置１２、及び、製造方法は、以下のような作用効果を奏することができる。
前記製造装置１２、及び、前記製造方法は、上述したように、前記素管１１ａの外径Ｄｏ（ｍｍ）、前記縮径ダイス２２の径Ｄ２（ｍｍ）により、ＲＤ＝｛（Ｄｏ−Ｄ２）／Ｄｏ｝×１００（％）であらわされる素管１１ａの縮径率ＲＤを、前記縮径加工部１３において３０％以下に設定している。
【００６６】
このため、前記縮径加工部１３で縮径後に素管１１ａが微振動するいわゆるビビリ現象が抑えられ、前記中間引抜き部１７で引抜き荷重を補助する荷重補助を安定させることができる。
【００６７】
前記製造装置１２、及び、前記製造方法は、上述したように、前記フローティングプラグ２３の外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイス２２の径Ｄ２（ｍｍ）を、Ｄ１−Ｄ２≧０．１となるよう設定している。
【００６８】
このため、より効果的にビビリ現象の発生を抑えることができ、縮径加工工程の際に引き細り、肉厚減少を防ぐことができる。
【００６９】
前記製造装置１２、及び、前記製造方法は、上述したように、加工ボール２６の公転方向を、逆方向に設定した場合、加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．７の範囲になるよう設定している。
【００７０】
このため、溝の加工精度が高い溝付き管を、安定して製造することができる。
【００７１】
または、前記製造装置１２、及び、前記製造方法は、上述したように、加工ボール２６の公転方向を、正方向に設定した場合、加工ボール２６の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．４の範囲になるよう設定している。
【００７２】
これにより、内面フィンの裾部にエグレが生じず、溝深さが深くて加工精度が高いものを得ることができる。
【実施例】
【００７３】
続いて、前記製造装置１２、及び、前記製造方法の有効性を検証するために素管１１ａを内面溝付管１１に加工する加工実験を行なった。
実施例１では、縮径加工部１３での素管１１ａの縮径率ＲＤ、実施例２では、フローティングプラグ２３と縮径ダイス２２の噛み合せ（Ｄ１−Ｄ２）、実施例３では、加工ボール２６の加工ピッチＰ、実施例４では、溝付プラグ２４の溝深さとねじれ角、実施例５では、加工ボール２６の公転回転数、実施例６では、加工ボール２６の個数を、それぞれパラメータとして変化させ、加工の出来栄えを評価した。
【００７４】
以下、実施例１〜６のそれぞれについて詳述する。
【００７５】
（実施例１）
実施例１では、縮径加工部１３での素管１１ａの縮径率ＲＤを変化させることにより加工に及ぼす影響を調べる溝付け加工実験を行なった。
【００７６】
本加工実験では、本発明例１〜３、比較例１，２ごとに加工条件を設定して素管１１ａを加工し、内面溝付管１１を作成した。
【００７７】
本発明例１〜３、比較例１，２では、素管１１ａの肉厚（Ｔｏ）、縮径ダイス２２の径（Ｄ２）、フローティングプラグ２３の外径（Ｄ１）、溝付プラグ２４の外径、溝数、ねじれ角、溝深さ、溝頂角、加工ボール２６の数、公転回転数、加工ピッチについては、表１に示すとおり共通の条件で加工を行なった。
【００７８】
【表１】
さらに加工実験では、本発明例１〜３、比較例１，２のそれぞれについて表２に示すように、縮径ダイス２２のダイス径Ｄ２を一定とし、素管１１ａの外径Ｄｏのみを変化させることで、縮径率ＲＤを変化させた。
【００７９】
表２に示すように、本発明例１〜３では、いずれも縮径率ＲＤが３０％以下になる設定の下で、比較例１，２では、縮径率ＲＤが３０％より大きくなる設定の下で加工を行なった。
【００８０】
加工結果は、溝付加工後に素管１１ａ内面に形成される溝の長手方向での溝深さのばらつきによって評価した。
また、長手方向での溝深さのばらつき具合と、縮径加工部１３に設置したロードセル２８により縮径加工時に検出される荷重Ｆの安定の度合いとは、密接に関連している。このため、荷重変動が生じると、素管１１ａの内面に形成される溝形状（特に溝深さ）に影響し、荷重変動の大きさは、そのまま溝の長手方向での溝深さのばらつきの大きさとなって現れる。
【００８１】
このため、素管１１ａの内面に形成される溝の長手方向での溝深さのばらつきを評価することにより、縮径加工時に検出される荷重Ｆの安定の度合いについても評価することができる。
【００８２】
加工結果は、荷重の安定具合を示す長手方向での溝深さのばらつきが０〜０．０２０ｍｍである場合を「◎」とし、０．０２１〜０．０５０ｍｍである場合を「○」とし、０．０５１ｍｍ以上である場合を「×」として評価した。
【００８３】
本発明例１〜３、比較例１，２の各条件で行なった加工結果を表２に示す。
【００８４】
【表２】
表２のとおり、本発明例１は「○」、本発明例２，３は「◎」となり、本発明例１〜３は、所望の内面溝付管１１が得られたのに対して、比較例１、２は、いずれも「×」となり、所望の内面溝付管１１が得られなかった。
【００８５】
詳しくは、縮径率ＲＤが３０％より大きくなると、比較例１，２のように、溝の長手方向での溝深さのばらつきが大きくなった。
【００８６】
素管１１ａの縮径率ＲＤが３０％より大きくなると、図６（ａ）に示すように、素管１１ａと前記縮径ダイス２２Ａの接触面積Ａが大きくなって摩擦抵抗が大きくなる。そうすると、前記縮径ダイス２２Ａでの加工荷重が大きくなり、素管１１ａの外径Ｄｆが前記縮径ダイス２２Ａの出口の径Ｄ２よりも細くなる引き細りが発生してしまう（図６（ａ）の領域Ｚ１の拡大図参照）。
【００８７】
さらに引き細りにより素管１１ａと前記縮径ダイス２２Ａとの接触が安定せず、ビビリ現象が発生し易くなり、肉厚減少も生じる。
【００８８】
このように、縮径加工部１３通過後の素管１１ａの外径Ｄｆが縮径ダイス２２Ａの径Ｄ２よりも小さくなる「引き細り」や「肉厚減少」の度合いが大きくなり、中間引抜き部１７での荷重補助が不安定になった。また管が微振動するビビリ現象も発生し、それに伴って、荷重の瞬時的な変動が大きくなった。
このため、比較例１，２で溝の長手方向での溝深さのばらつきが大きくなった結果に現れたものと考えられる。
【００８９】
比較例１，２のように長手方向で溝深さのばらついた内面溝付管１１では、伝熱性能が低下する。また、熱交換器のアルミフィンへの拡管組み込み時に拡管の度合いにばらつきが生じるため、部分的に拡管不足となり、アルミフィンとの密着不足による熱交換器性能の低下を起こす。
【００９０】
さらに荷重の変動が大きい場合、加工中に破断を起こす時もあるので荷重の変動は小さい方が望ましい。
【００９１】
これに対して、表２の結果のとおり、縮径加工部１３での縮径率ＲＤが３０％以下であれば、本発明例１〜３のように長手方向での溝深さのばらつきが小さくなった。これにより、荷重Ｆの安定がよく、特に、縮径率ＲＤが小さいほど荷重Ｆの安定がよくなることを実証できた。
【００９２】
具体的には、本発明例１〜３では、図３に示すように、縮径率ＲＤが３０％以下、Ｄ１−Ｄ２≧０．１の場合、縮径加工後の素管１１ａの外径Ｄｆは、縮径ダイス２２の径Ｄ２と略同じになり、縮径加工後の素管１１ａの肉厚Ｔｆは、素管１１ａの肉厚Ｔｏと同じか若干増えるという加工を実現できた。
【００９３】
（実施例２）
実施例２では、縮径加工部１３でのフローティングプラグ２３と縮径ダイス２２の噛み合わせ（Ｄ１−Ｄ２）を変化させることにより加工に及ぼす影響を調べる溝付け加工実験を行なった。
本加工実験では、本発明例４〜８、比較例３の各条件ごとに素管１１ａを加工し、内面溝付管１１を作成した。
【００９４】
本加工実験では、本発明例４〜８、比較例３の各加工条件において、表３に示すように、一定の縮径ダイス２２のダイス径Ｄ２に対してフローティングプラグ２３の外径Ｄ１を変化させ、フローティングプラグ２３と縮径ダイス２２の噛み合わせ（Ｄ１−Ｄ２）の度合いを変化させることで加工を行なった。
【００９５】
本発明例４〜８では、いずれも（Ｄ１−Ｄ２）が０．１以上の設定の下で、比較例３では、（Ｄ１−Ｄ２）が０．１より小さくなる設定の下で加工を行なった。
【００９６】
本発明例４〜８、比較例３の各加工条件で行なった加工の結果を表３に示す。
なお、本発明例４〜８、比較例３では、素管１１ａの外径Ｄｏを９．５３ｍｍ、内径を８．９３ｍｍの共通した寸法の素管１１ａを用い、それ以外の条件についても、表１に示すように共通の条件で加工を行なった。また、加工結果は、実施例１と同様に、溝付け加工後に形成される溝の長手方向での溝深さのばらつき具合をもとに「◎」、「○」、「×」で評価した。
【００９７】
【表３】
表３から明らかなように、本発明例４〜８は、加工結果が「◎」か「○」となり所望の内面溝付管１１が得られたのに対して、比較例３では、加工結果が「×」となり所望の内面溝付管１１が得られなかった。
【００９８】
このように（Ｄ１−Ｄ２）が０．１より小さい場合、比較例１のように縮径加工部１３Ａでの荷重が不安定になった。
【００９９】
詳しくは、フローティングプラグ２３Ａと縮径ダイス２２Ａの噛み合わせ（Ｄ１−Ｄ２）が０．１０ｍｍより小さくなると、図６（ｂ）の領域Ｚ３の拡大図に示すように、フローティングプラグ２３Ａの角部Ｃ付近のみが素管１１ａの内面に接触することになり、引抜き方向Ｘにかかる荷重を角部Ｃ付近のみで受けることになる。
【０１００】
通常、縮径の際には、素管１１ａの肉厚は減肉させず、逆に０．０１ｍｍ以内で増肉することもあるのに対して、（Ｄ１−Ｄ２）が０．１より小さい場合、素管１１ａの肉厚を減肉をさせながら縮径することになり、負荷が過大にかかり過ぎて図６（ｂ）の領域Ｚ２の拡大図に示すように、管外径の引き細りが発生する。
【０１０１】
フローティングプラグ２３Ａと縮径ダイス２２Ａの噛み合わせ（Ｄ１−Ｄ２）が小さくなるほど荷重の瞬時的な変動が大きくなり、特に、（Ｄ１−Ｄ２）が０．１０ｍｍより小さくなると管が微振動するビビリ現象も発生し、それに伴って荷重の瞬時的な変動がさらに大きくなり、引き細りの程度も変動する。
これによって、縮径加工部１３Ａで素管１１ａが破断することもあった。
【０１０２】
この状態で中間引抜き部１７を備えた場合、該中間引抜き部１７でのパッド４４と素管１１ａとの接触面積が変動して接触面積を十分確保できず、中間引抜き部１７での荷重補助が不安定になる。また、中間引抜き部１７を備えた場合、パッド４４の接触個数が変化したり、パッド４４の素管１１ａに対する接触と開放の繰り返しによる振動が影響し、中間引抜き部１７を備えていない従来の加工方法に比べ、かえって荷重の瞬時的な変動が大きくなる。
【０１０３】
これに対して、（Ｄ１−Ｄ２）が０．１以上であれば、本発明例４〜８のように、縮径加工部１３での荷重の安定性がよく、特に、本発明例４〜６の加工結果より（Ｄ１−Ｄ２）が大きいほど、図３に示すように安定な荷重の下での加工を行なうことができることを実証できた。
【０１０４】
（実施例３）
実施例３では、加工ピッチＰを変化させることにより加工に及ぼす影響を調べる溝付け加工実験を行なった。
本加工実験では、表４に示す本発明例９〜３２の各条件のように、加工ボール２６の公転方向が正方向、逆方向それぞれの場合について加工ピッチＰを変化させる加工条件で内面溝付管１１の加工を行なった。
【０１０５】
本発明例９〜３２は、いずれも縮径率ＲＤが３０％以下となる本発明の条件を満たす加工条件の下で内面溝付管１１の加工を行なったものであり、表４中、太枠で囲んだ本発明例１１〜１８、発明例２３〜２５は、本発明例の中でも特に好適な加工条件で内面溝付管１１の加工を行なったものである。
【０１０６】
詳しくは、本発明例１１〜１８では、加工ボール２６の公転方向を逆方向に設定し、加工ピッチＰ（ｍｍ）が０．２ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下の設定の下で加工を行い、本発明例２３〜２５では、加工ボール２６の公転方向を正方向に設定し、加工ピッチＰ（ｍｍ）が０．２ｍｍ以上、０．４ｍｍ以下になる設定の下で加工を行なった。
【０１０７】
一方、本発明例９，１０，１９，２０では、加工ボール２６の公転方向を逆方向に設定し、加工ピッチＰ（ｍｍ）が０．２ｍｍより小さく、或いは０．７ｍｍより大きくなる設定の下で加工を行なった。本発明例２１，２２，２６〜３２では、いずれも加工ボール２６の公転方向を正方向に設定し、加工ピッチＰ（ｍｍ）が０．２ｍｍより小さく、或いは０．４ｍｍより大きくなる設定の下で加工を行なった。
【０１０８】
また、本発明例９〜３２では、素管１１ａ外径を９．５３ｍｍ、内径を８．９３ｍｍの共通した素管１１ａを用い、それ以外の条件についても、表１に示すように共通の条件で加工を行なった。
【０１０９】
ここで、加工ピッチＰ（ｍｍ）とは、素管１１ａの外周を、該外周に配置した加工ボール２６の個数で等分配した角度分だけ加工ボール２６が素管１１ａ回りを公転する間に素管１１ａが引抜き方向Ｘへ進む距離を示す。
詳しくは、実施例３では、素管１１ａの外周に加工ボール２６を４個配置しているため、図４に示すように、加工ボール２６が素管１１ａ外周を９０度回転する間に素管１１ａが引抜き方向Ｘへ進む移動距離Ｐを加工ピッチＰとしている。
【０１１０】
なお、図４は、溝加工部１４付近を一部省略して模式的に示した加工ピッチＰを説明する説明図である。また、図４中の仮想線で示したＬａ，Ｌｄ，Ｌｂは、それぞれ素管１１ａ外周に配置された４個の加工ボール２６のうち、図４中に現される３個の加工ボール２６ａ，２６ｄ，２６ｂが素管１１ａを押圧した軌跡を示す。さらにまた、図４では、前記加工ボール２６の公転方向が、逆方向（前記溝付プラグ２４の回転方向と逆向き）の場合を示している。なお、加工ボール２６が正方向である場合は、加工ボール２６の軌跡Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｄは、図４中、右下がりとなる。
【０１１１】
加工結果は、溝付け加工後に素管１１ａ内面に形成される「溝の形成」（管肉の未充填の有無）と「溝の加工精度」（エグレの発生状況）によって評価した。
【０１１２】
ここで、「エグレ」とは、図５に示すように、溝加工部１４において、内面フィン１００の裾部においてフィン１００を厚み方向に切り欠いたような形状の材料の未充填部分１０１を示す。
【０１１３】
「溝の形成」は、溝付プラグ２４の溝全体に肉が充填されたもの（所定の深さの溝が形成されたもの）を「○」とし、未充填があったもの（所定の深さの溝が形成されなかったもの）を「△」、或いは「×」として評価した。「△」は、未充填があったが、実用上、使用できる範囲内のものである。さらに、「溝の加工精度」は、エグレがない、またはエグレ深さＨｅがフィン裾幅の１０％以内であるものを「◎」とし、エグレ深さＨｅがフィン裾幅の３０％以内であるものを「○」とし、３０％以上であるものを「△」、或いは「×」として評価した。「△」は、エグレ深さＨｅがフィン裾幅の３０％以上であったが、実用上、使用できる範囲内のものである。
【０１１４】
本発明例９〜３２の各条件ごとに行なった加工の結果を表４に示す。
【０１１５】
【表４】
表４から明らかなように、本発明例９〜３２は、いずれも「◎」、「○」、「△」のいずれかとなり、「×」のものはなかった。殊に、本発明例１１〜１８，２３〜２５では、いずれも「◎」か「○」となった。
【０１１６】
詳しくは、表４に示すとおり、「溝の形成」について、本発明例９，１０，２１，２２では「△」であるのに対して、本発明例１１〜２０，２３〜３２では「○」となった。この結果より、加工ボール２６の公転方向に関らず、加工ピッチＰを０．２０ｍｍ以上にすると、内面の溝を所定の深さまで形成することができることが実証された。
【０１１７】
また、「溝の加工精度」について、本発明例２０では、「△」であるのに対して、本発明例９〜１８では「◎」或いは「○」となった。この結果より、加工ボール２６の公転方向が逆方向の場合において加工ピッチＰが０．７０ｍｍ以下であれば、内面フィンの裾部に特にエグレが生じ難いことが実証された。
【０１１８】
さらにまた、「溝の加工精度」について、本発明例２６〜３２では、「△」であるのに対して、本発明例２１〜２５では「○」、或いは「◎」となり、この結果より、加工ボール２６の公転方向が正方向の場合において加工ピッチＰが０．４０ｍｍ以下であれば、内面フィンの裾部に特にエグレが生じ難いことが実証された。
【０１１９】
このようにエグレの深さがフィン裾幅の３０％以内であれば、後加工で行なう熱交換器のアルミフィンへの拡管組み込み時に内面フィンの倒れが発生するおそれがなく、好ましい。
【０１２０】
以上より、本発明例１１〜１８、発明例２３〜２５は、「溝の形成」、「溝の加工精度」の観点で、本発明例の中でも特に好適な加工条件で内面溝付管１１の加工が可能であることを実証することができた。
【０１２１】
詳しくは、加工ボール２６の公転方向を、逆方向に設定し、加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．７の範囲になるよう設定した場合、或いは、加工ボール２６の公転方向を、正方向に設定し、加工ピッチＰ（ｍｍ）を、０．２≦Ｐ≦０．４の範囲になるよう設定することを特徴とする本発明の有効性を実証できた。
【０１２２】
（実施例４）
実施例４では、溝加工工程において溝付プラグ２４の溝深さとねじれ角を変えたときの加工に及ぼす影響を調べる溝付け加工実験を行なった。
本加工実験では、加工ボール２６の公転方向が、正方向、逆方向のそれぞれの場合について、加工ボール２６の加工ピッチＰを、０．２０ｍｍ、０．４０ｍｍ、０．６０ｍｍのそれぞれの場合に変更させて行なった。
また、本加工実験で行う加工では、素管１１ａの外径Ｄｏがφ９．５３ｍｍである共通の寸法の素管１１ａを用い、縮径ダイス径Ｄ２、フローティングプラグ外径Ｄ１、溝付プラグ２４の外径、溝数、溝頂角、加工ボール２６の数、公転速度については、実施例１と同様に表１に示す共通の条件で行なった。
【０１２３】
加工結果は、表５〜７に示すとおりである。
なお、表６，７は、それぞれ加工ボール２６の公転方向が正方向、逆方向の場合における溝付プラグ２４の溝深さとねじれ角、加工ボール２６の加工ピッチＰを変化させて行った実験結果を示す。
【０１２４】
さらに、表５は、表６、７における加工条件、及び、その加工結果の一部を抽出した実験結果を示す。
【０１２５】
なお、加工結果は、実施例３と同様に、「溝の形成」、「溝の加工精度」について検証し、これら全ての要素が「○」または「◎」のものを「○」、いずれかが「×」となったものを「×」、いずれかに「×」を含まずに、「△」を含むものを「△」として総合的に評価した。
【０１２６】
なお、表５〜表７に示すように、実施例４での加工実験においても、いずれも縮径率ＲＤが３０％以下となる本発明の条件を満たす加工条件の下で内面溝付管１１の加工を行なったものであるため、「×」のものはなかった。
【０１２７】
【表５】
【０１２８】
【表６】
【０１２９】
【表７】
一般に、溝が深く、ねじれ角が大きい加工が困難とされる加工条件の場合、例えば、溝深さが０．２０ｍｍよりも大きく、且つねじれ角が５５度よりも大きな加工条件の場合、加工時に大きな引抜き力を要する。
【０１３０】
表５に示すように、溝付プラグ２４の溝深さが０．２２ｍｍという０．２０ｍｍよりも深く、且つ、ねじれ角が６０度という５５度よりも大きな場合でも、加工ボール２６の公転方向が正方向で、且つ、加工ピッチが０．２０ｍｍ〜０．４０ｍｍの範囲内であれば、加工結果は「○」となり、加工可能であった（表５中の※１の欄参照）。
【０１３１】
この結果より、溝付プラグ２４の溝が深く、ねじれ角が大きい加工が困難な場合でも、加工ボール２６の公転方向が正方向であり、且つ、加工ピッチＰが大きくなりすぎない０．２ｍｍ〜０．４ｍｍであれば、加工可能であることを実証できた。
【０１３２】
一方、表５に示すように、溝付プラグ２４の溝深さが０．１８ｍｍや０．１５ｍｍという０．２０ｍｍがよりも小さく、且つ、ねじれ角が５０度という５５度よりも小さい場合でも、加工ボール２６の公転方向が逆方向であれば、加工ピッチＰの設定に関らず加工結果は全て「○」となり、加工可能であった（表５中の※２の欄参照）。
【０１３３】
この結果より、溝付プラグ２４の溝深さが小さく、ねじれ角が小さい場合には、同じ加工ピッチＰでは、加工ボール２６の公転方向が逆方向の方が、正方向の場合と比較すると、フィン内面にエグレは発生し難く、発生しても小さいので、加工ピッチＰを例えば０．６ｍｍという大きく設定することができることを実証することができた。
【０１３４】
一般に加工ピッチＰが大きいほど加工速度が速くなり、生産性が向上するので、加工ボール２６の公転方向が逆方向で加工可能な場合は、加工ボール２６の公転方向を逆方向で加工するのが好ましい。
【０１３５】
（実施例５）
実施例５では、加工ボール２６の公転回転数Ｒ（ｒｐｍ）が加工に及ぼす影響を調べる溝付け加工実験を行なった。
ここで、一般に、内面溝付管１１の加工時の引抜き速度をＶ（ｍ／ｍｉｎ）、加工ボール２６の公転回転数をＲ（ｒｐｍ）、加工ボール２６の加工ピッチをＰ（ｍｍ）、加工ボール２６の配置数をＣ（個）とした場合、引抜き速度をＶ（ｍ／ｍｉｎ）は、Ｖ＝Ｒ×Ｐ×Ｃ／１０００…式（１）であらわすことができる。この式（１）より、公転速度をＲ（ｒｐｍ）を変えても、それに応じて引抜き速度をＶ（ｍ／ｍｉｎ）を変えることで加工ピッチＰ（ｍｍ）を一定に保つことができることがわかる。
【０１３６】
そこで本加工実験では、式（１）に基づき、加工ボール２６の公転回転数を１００００ｒｐｍ、３００００ｒｐｍ、４００００ｒｐｍの各場合について、加工ボール２６の加工ピッチが一定になるよう引抜き速度をＶを設定して実施例３および実施例４と同様の加工実験を行った。
【０１３７】
この結果、加工ボール２６の公転回転数を変えても、加工ピッチＰが同じであれば、実施例３および実施例４と同じ結果であった。
【０１３８】
結局、加工ピッチＰが所定範囲に保てれば、加工ボール２６の公転回転数の違いに関らず、同様の評価結果を得ることができることが実証できる。加工ボール２６の公転回転数は、加工ボール２６等の加工工具の寿命等を考慮し適宜選択すればよい。
【０１３９】
（実施例６）
実施例６では、加工ボール２６の配置数Ｃ（個）の影響を調べる溝付け加工実験を行なった。
ここで、式（１）の関係より、加工ボール２６の配置数Ｃ（個）を変えても、それに応じて引抜き速度をＶ（ｍ／ｍｉｎ）や公転回転数Ｒ（ｒｐｍ）を変えることで加工ピッチＰ（ｍｍ）を一定に保つことができる。
【０１４０】
そこで実施例６では、加工ボール２６の配置数Ｃが３個と５個の各場合について、式（１）の関係に基づき、加工ピッチＰ（ｍｍ）を一定に保つように、引抜き速度をＶ（ｍ／ｍｉｎ）や公転速度をＲ（ｒｐｍ）をそれぞれ設定して実施例３、実施例４および実施例５と同様の加工実験を行った。
【０１４１】
この結果、加工ボール２６の公転回転数を変えても、加工ピッチＰが同じであれば、実施例３、実施例４および実施例５と同じ結果であった。
【０１４２】
結局、加工ピッチＰが所定範囲に保てれば、加工ボール２６の配置数Ｃ（個）の違いに関らず、同様の評価結果を得ることができることを実証できた。加工ボール２６の配置数は加工する内面溝付管１１により適宜選択すればよい。
【０１４３】
上述した実施形態と、この発明の構成との対応において、
加工ボール２６は、押圧用工具に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【０１４４】
例えば、押圧用工具は、加工ボール２６に限らず、ローラーなど、素管１１ａを押圧できれば、他の工具を用いてもよい。
さらにまた、素管１１ａは、銅、アルミニウム、又は、それらの合金等など熱伝導性に優れた材料で形成することができる。
【符号の説明】
【０１４５】
１１…内面溝付管
１１ａ…素管
１２…内面溝付管の製造装置
１３…縮径加工部
１４…溝加工部
１７…中間引抜き部
２２…縮径ダイス
２３…フローティングプラグ
２４…溝付プラグ
２６…加工ボール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素管の引抜き方向に沿って、素管を縮径させる縮径加工部と、素管内面に多数の溝を形成する溝加工部を備えるとともに、前記縮径加工部と前記溝加工部との間に前記縮径加工部で縮径した素管を引抜く中間引抜き部を備え、
前記縮径加工部を、縮径ダイスと、素管内に配置され、前記縮径ダイスとともに素管を縮径するフローティングプラグとで構成し、
前記溝加工部を、素管内において前記フローティングプラグと回動自在に連結され、外周に複数の溝が形成された溝付プラグと、素管の外側において該素管を前記溝付プラグの側へ押圧しながら管軸回りに公転自在に配置された押圧用工具とで構成した内面溝付管の製造装置であって、
前記素管の外径Ｄｏ（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）により、
ＲＤ＝｛（Ｄｏ−Ｄ２）／Ｄｏ｝×１００（％）
であらわされる素管の縮径率ＲＤ（％）を、前記縮径加工部において
ＲＤ≦３０
に設定し、
前記フローティングプラグの外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）を、
Ｄ１−Ｄ２≧０．１
となるよう設定した
内面溝付管の製造装置。
【請求項２】
前記押圧用工具の公転方向を、前記溝付プラグの回転方向と逆向きに設定し、
前記押圧用工具の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、
０．２≦Ｐ≦０．７
の範囲になるよう設定した
請求項１に記載の内面溝付管の製造装置。
【請求項３】
前記押圧用工具の公転方向を、前記溝付プラグの回転方向と同じ向きに設定し、
前記押圧用工具の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、
０．２≦Ｐ≦０．４
の範囲になるよう設定した
請求項１に記載の内面溝付管の製造装置。
【請求項４】
素管が引抜き方向へ進む過程で、素管を縮径させる縮径加工工程と、素管内面に多数の溝を形成する溝加工工程を行い、前記縮径加工工程と前記溝加工工程とを行なう間、前記縮径加工工程で縮径した素管を引抜く中間引抜き工程を行い、
前記縮径加工工程を、縮径ダイスと、素管内に配置され、前記縮径ダイスとともに素管を縮径するフローティングプラグとで行い、
前記溝加工工程を、素管内において前記フローティングプラグと回動自在に連結され、外周に複数の溝が形成された溝付プラグと、素管の外側において該素管を前記溝付プラグの側へ押圧しながら管軸回りに公転自在に配置された押圧用工具とで行なう内面溝付管の製造方法であって、
前記素管の外径Ｄｏ（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）により、
ＲＤ＝｛（Ｄｏ−Ｄ２）／Ｄｏ｝×１００（％）
であらわされる素管の縮径率ＲＤ（％）を、
ＲＤ≦３０に設定し、
前記フローティングプラグの外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）を、
Ｄ１−Ｄ２≧０．１
となるよう設定する
内面溝付管の製造方法。
【請求項５】
前記押圧用工具の公転方向を、前記溝付プラグの回転方向と逆向きに設定し、
前記押圧用工具の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、
０．２≦Ｐ≦０．７
の範囲になるよう設定する
請求項４に記載の内面溝付管の製造方法。
【請求項６】
前記押圧用工具の公転方向を、前記溝付プラグの回転方向と同じ向きに設定し、
前記押圧用工具の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、
０．２≦Ｐ≦０．４
の範囲になるよう設定する
請求項４に記載の内面溝付管の製造方法。
【請求項１】
素管の引抜き方向に沿って、素管を縮径させる縮径加工部と、素管内面に多数の溝を形成する溝加工部を備えるとともに、前記縮径加工部と前記溝加工部との間に前記縮径加工部で縮径した素管を引抜く中間引抜き部を備え、
前記縮径加工部を、縮径ダイスと、素管内に配置され、前記縮径ダイスとともに素管を縮径するフローティングプラグとで構成し、
前記溝加工部を、素管内において前記フローティングプラグと回動自在に連結され、外周に複数の溝が形成された溝付プラグと、素管の外側において該素管を前記溝付プラグの側へ押圧しながら管軸回りに公転自在に配置された押圧用工具とで構成した内面溝付管の製造装置であって、
前記素管の外径Ｄｏ（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）により、
ＲＤ＝｛（Ｄｏ−Ｄ２）／Ｄｏ｝×１００（％）
であらわされる素管の縮径率ＲＤ（％）を、前記縮径加工部において
ＲＤ≦３０
に設定し、
前記フローティングプラグの外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）を、
Ｄ１−Ｄ２≧０．１
となるよう設定した
内面溝付管の製造装置。
【請求項２】
前記押圧用工具の公転方向を、前記溝付プラグの回転方向と逆向きに設定し、
前記押圧用工具の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、
０．２≦Ｐ≦０．７
の範囲になるよう設定した
請求項１に記載の内面溝付管の製造装置。
【請求項３】
前記押圧用工具の公転方向を、前記溝付プラグの回転方向と同じ向きに設定し、
前記押圧用工具の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、
０．２≦Ｐ≦０．４
の範囲になるよう設定した
請求項１に記載の内面溝付管の製造装置。
【請求項４】
素管が引抜き方向へ進む過程で、素管を縮径させる縮径加工工程と、素管内面に多数の溝を形成する溝加工工程を行い、前記縮径加工工程と前記溝加工工程とを行なう間、前記縮径加工工程で縮径した素管を引抜く中間引抜き工程を行い、
前記縮径加工工程を、縮径ダイスと、素管内に配置され、前記縮径ダイスとともに素管を縮径するフローティングプラグとで行い、
前記溝加工工程を、素管内において前記フローティングプラグと回動自在に連結され、外周に複数の溝が形成された溝付プラグと、素管の外側において該素管を前記溝付プラグの側へ押圧しながら管軸回りに公転自在に配置された押圧用工具とで行なう内面溝付管の製造方法であって、
前記素管の外径Ｄｏ（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）により、
ＲＤ＝｛（Ｄｏ−Ｄ２）／Ｄｏ｝×１００（％）
であらわされる素管の縮径率ＲＤ（％）を、
ＲＤ≦３０に設定し、
前記フローティングプラグの外径Ｄ１（ｍｍ）、前記縮径ダイスの径Ｄ２（ｍｍ）を、
Ｄ１−Ｄ２≧０．１
となるよう設定する
内面溝付管の製造方法。
【請求項５】
前記押圧用工具の公転方向を、前記溝付プラグの回転方向と逆向きに設定し、
前記押圧用工具の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、
０．２≦Ｐ≦０．７
の範囲になるよう設定する
請求項４に記載の内面溝付管の製造方法。
【請求項６】
前記押圧用工具の公転方向を、前記溝付プラグの回転方向と同じ向きに設定し、
前記押圧用工具の加工ピッチＰ（ｍｍ）を、
０．２≦Ｐ≦０．４
の範囲になるよう設定する
請求項４に記載の内面溝付管の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１８８３５６（Ｐ２０１０−１８８３５６Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３２６４５（Ｐ２００９−３２６４５）
【出願日】平成２１年２月１６日（２００９．２．１６）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１６日（２００９．２．１６）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
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