内面溝付管並びにその製造方法及び製造装置
【課題】管の軸方向に対する直交断面を管軸方向において安定化することができる内面溝付管並びにその製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【解決手段】縮径工程で用いるフローティングプラグ２３と、溝付加工工程で用いる溝付プラグ３２とを連結する連結棒３４を、管軸方向沿って連続する１つの構成材料からなる剛体で形成し、連結棒３４に、フローティングプラグ２３を取り付けることを許容するフローティングプラグ取付け部３４ｆを形成するとともに、溝付プラグを取り付けることを許容する溝付プラグ取付け部を形成し、フローティングプラグ取付け部３４ｆに直接取り付けたフローティングプラグ２３を用いて縮径工程を行い、溝付プラグ取付け部３４ｇに直接取り付けた溝付プラグ３２を用いて溝付加工工程を行う内面溝付管の製造方法。
【解決手段】縮径工程で用いるフローティングプラグ２３と、溝付加工工程で用いる溝付プラグ３２とを連結する連結棒３４を、管軸方向沿って連続する１つの構成材料からなる剛体で形成し、連結棒３４に、フローティングプラグ２３を取り付けることを許容するフローティングプラグ取付け部３４ｆを形成するとともに、溝付プラグを取り付けることを許容する溝付プラグ取付け部を形成し、フローティングプラグ取付け部３４ｆに直接取り付けたフローティングプラグ２３を用いて縮径工程を行い、溝付プラグ取付け部３４ｇに直接取り付けた溝付プラグ３２を用いて溝付加工工程を行う内面溝付管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷凍機器、家庭用空調機（エアコン）、業務用空調機（パッケージエアコン）等の空調機器に備えられる熱交換器用の伝熱管として用いられる内面溝付管並びにその製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器用の伝熱管として用いられる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に開示されている。
【０００３】
詳述すると特許文献１では、ダイスとフローティングプラグとの間で管を引き抜いて縮径する縮径部と、素管の外面を管周方向に沿って転動する転動体（４個のボール）で押圧しながら該素管の内面を、管内部に備えた溝付プラグに押し付けて該素管の内面に複数の溝を形成する溝加工部とを備えた構成の製造装置が開示されている。
【０００４】
さらに特許文献１では、素管がダイスとフローティングプラグにより縮径された後、転動体と溝付プラグとで内面の溝付け加工が行われる内面溝付管の製造方法が開示されている。
【０００５】
前記製造装置は、溝付プラグとフローティングプラグとが、プラグロッドで回転自在に連結され、これら溝付プラグ、フローティングプラグ、及び、プラグロッドが、芯金として一体に構成され、管内部に配置された構成である。
【０００６】
しかし、芯金を組み立てたときに、例えば、プラグロッドや溝付プラグのフローティングプラグに対する取り付け誤差などがある場合、プラグロッドと溝付プラグとの間に軸ずれが生じ、芯金が管内部で回転したときに軸振れが生じるという難点が生じる。
【０００７】
このような軸ずれ量の大きな芯金を使用した場合、溝加工部において軸振れが大きくなるため、転動体の押圧力が安定せず、管外面のうねりが大きくなりがちである。
【０００８】
また、このような軸ずれ量の大きな芯金を使用した場合、溝付プラグによる管内面への溝加工が安定せず、管軸方向において溝の深さなど溝形状が変動することになる。
【０００９】
さらにまた、軸振れが大きい状態で溝加工を行うと、転動体の回転数を上げることで、管に捩れが発生するため、これを回避するため回転数を下げる必要があるがそのために溝付け加工速度を下げる必要があり、製造効率が低下するという難点もあった。
【００１０】
また、管外面のうねりが大きいなどにより管軸方向において管断面が安定しなければ、内面溝付管を製品として出荷時に非破壊探傷試験を行う場合に、ノイズが大きくなり、キズ（欠陥）の検出精度に悪影響を及ぼし、製品歩留りが低いという難点があった。
【００１１】
また管外面のうねりが大きい内面溝付管を伝熱管として使用して熱交換器を製造する場合に、伝熱管を、所定のピッチを隔てて並べた複数枚の放熱フィンに予め形成された孔内に挿通し、拡管したとき、放熱フィンとの密着状態にばらつきが出て所望の性能が得られないという難点も生じる。
【００１２】
さらに、管内面の溝深さが管軸方向において安定しないと、所望の優れた伝熱性能を得ることができないという難点も生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平５−５０１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで管の軸方向に対する直交断面を管軸方向において安定化することができる内面溝付管並びにその製造方法及び製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、縮径ダイスとフローティングプラグとの間で素管を引き抜いて縮径する縮径工程と、素管の外面を管軸回りに転動する転動体で押圧しながら該素管の内面を、管内部に備えた溝付プラグに押し付けて素管の内面に複数の溝を形成する溝付加工工程とを行う内面溝付管の製造方法であって、前記フローティングプラグと前記溝付プラグとを連結する連結棒を管内部に備え、前記連結棒の軸方向における前記縮径ダイスの側に、前記フローティングプラグを該連結棒に対して直接、取り付けることを許容するフローティングプラグ取付け部を形成するとともに、前記連結棒の軸方向における前記転動体の側に、前記溝付プラグを前記連結棒に対して直接、取り付けることを許容する溝付プラグ取付け部を形成し、前記フローティングプラグ取付け部に取り付けた前記フローティングプラグを用いて前記縮径工程を行い、前記溝付プラグ取付け部に取り付けた前記溝付プラグを用いて前記溝付加工工程を行うことを特徴とする。
【００１６】
この発明の態様として、前記製造方法では、前記連結棒を、前記フローティングプラグ取付け部から前記溝付プラグ取付け部まで１つの構成材料からなる剛体で形成した構成のものを用いて行うことができる。
【００１７】
またこの発明の態様として、前記製造方法は、前記フローティングプラグ取付け部を、フローティングプラグの挿着を許容するフローティングプラグ挿着許容部で構成するとともに、前記フローティングプラグに、管軸方向へスライド自在に前記フローティングプラグ挿着許容部に挿着するフローティングプラグ挿着部を構成し、前記溝付プラグ取付け部を、前記溝付プラグの挿着を許容する溝付プラグ挿着許容部で構成するとともに、前記溝付プラグに、管軸方向へスライド自在に前記溝付プラグ挿着許容部に挿着する溝付プラグ挿着部を構成し、前記連結棒における、前記フローティングプラグと前記溝付プラグとの管軸方向の間に挿着され、該フローティングプラグと該溝付プラグとを管軸方向において所定間隔に規制する間隔規制管を備えた構成のものを用いて行うことができる。
【００１８】
またこの発明の態様として、前記製造方法は、前記縮径ダイス、および、前記フローティングプラグで構成される縮径部と、前記転動体、及び、前記溝付プラグで構成される溝付加工部との管軸方向の間に素管を引抜く中間引抜き機を備え、前記縮径工程と前記溝付加工工程とを行なう間、前記中間引抜き機により、前記縮径工程で縮径した素管を引抜く中間引抜き工程を行うことができる。
【００１９】
またこの発明は、上述した内面溝付管の製造方法により製造した内面溝付管であって、管軸方向における管長さが１ｍの所定区間において、管長さが１０ｍｍ刻みごとに測定した管重量をそれぞれ１ｍあたりに換算した管重量のばらつきが±１％以下であることを特徴とする。
【００２０】
またこの発明は、縮径ダイスとフローティングプラグとの間で素管を引き抜いて管を縮径する縮径部と、前記素管の外面を管周方向に沿って転動する転動体で押圧しながら該素管の内面に、管内部に備えた溝付プラグに押し付けて複数の溝を形成する溝加工部とを備えた内面溝付管の製造装置であって、前記縮径部と前記溝加工部との間に配され、前記フローティングプラグと前記溝付プラグとを連結する連結棒を管内部に備え、前記連結棒の軸方向における前記縮径部の側に、前記フローティングプラグを該連結棒に対して直接、取り付けることを許容するフローティングプラグ取付け部を形成するとともに、前記連結棒の軸方向における前記溝加工部の側に、前記溝付プラグを該連結棒に対して直接、取り付けることを許容する溝付プラグ取付け部を形成したことを特徴とする。
【００２１】
ここで、上述した前記フローティングプラグを該連結棒に対して直接、取り付ける、または、前記溝付プラグを前記連結棒に対して直接、取り付けるとは、前記フローティングプラグや前記溝付プラグを連結棒との間に別の部材を介さずに取り付ける概念である。
【００２２】
但し、加工中に連結棒が軸回りに回転するに伴って溝付プラグが軸振れしない限り、前記フローティングプラグと連結棒との間や前記溝付プラグと連結棒との間に、例えば、潤滑油など介在させることは、上述した前記フローティングプラグを該連結棒に対して直接、取り付ける、または、前記溝付プラグを前記連結棒に対して直接、取り付ける概念に含むものとする。
【００２３】
上述した１つの構成材料からなる剛体とは、例えば、一本のピンなど、管軸方向全長に亘って同じ構成部材で連続して形成した剛体を示し、管軸方向の中途部分を螺子などで連結することにより管軸方向の中途部分において非連続な部分を有しない部材を含むものとする。
【００２４】
前記フローティングプラグ挿着許容部は、凹状、或いは、凸状に形成するとともに、前記フローティングプラグ挿着部は、前記フローティングプラグ挿着許容部に挿着可能に凸状、或いは、凹状に形成することができる。
【００２５】
同様に、前記溝付プラグ挿着許容部は、凹状、或いは、凸状に形成するとともに、前記溝付プラグ挿着部は、前記溝付プラグ挿着許容部に挿着可能に凸状、或いは、凹状に形成することができる。
【００２６】
前記素管は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、或いは、アルミニウム合金など熱伝導性に優れた金属であれば特に限定しない。
【００２７】
前記転動体は、例えば、転造ボールに限らず、ローラ、さらに、転造ボールとローラとを併用して構成することもできる。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、管の軸方向に対する直交断面を管軸方向において安定化することができる内面溝付管並びにその製造方法及び製造装置を提供することができる。
【００２９】
このような内面溝付管により、製品として出荷時のキズ検出精度の確実性を高めて製品歩留まりの向上を図ることができるとともに、伝熱性能を安定化することができ、しかも、放熱フィンとの十分な密着性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図。
【図２】第１実施形態の内面溝付管の製造装置に備えた芯金の側面図。
【図３】図２中のＡ−Ａ線断面図。
【図４】第１実施形態の内面溝付管の製造装置に備えた芯金を分解して一部断面で示した構成説明図。
【図５】第２実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図。
【図６】実験１を行っている様子を示す説明図。
【図７】転造ボールの加工ピッチを説明する説明図。
【図８】単重変化率のばらつきを確認する方法を説明するための説明図。
【図９】本発明例の芯金を用いて加工した供試管の管軸方向における単重のばらつきを示すグラフ。
【図１０】本発明例の芯金を用いて加工した供試管の管軸方向における単重変化率のばらつきを示すグラフ。
【図１１】管軸方向に対する直交断面の一部を示す断面図。
【図１２】本発明例の芯金を用いて加工した供試管の管軸方向における断面形状のばらつきを示すグラフ。
【図１３】本発明例の芯金を用いて加工した供試管おける渦流探傷試験結果を示すグラフ。
【図１４】本発明例の芯金を用いて加工した内面溝付管の外観を示す写真。
【図１５】本発明例の芯金を用いて加工した内面溝付管おける渦流探傷試験結果を示すグラフ。
【図１６】従来の内面溝付管の製造装置に備えた芯金の側面図。
【図１７】図１６中のＡ−Ａ線断面図。
【図１８】従来の内面溝付管の製造装置に備えた芯金を分解して一部断面で示した構成説明図。
【図１９】従来の芯金を用いて加工した供試管の管軸方向における単重ばらつきを示すグラフ。
【図２０】従来の芯金を用いて加工した供試管の管軸方向における単重変化率のばらつきを示すグラフ。
【図２１】従来の芯金を用いて加工した供試管の管軸方向における断面形状のばらつきを示すグラフ。
【図２２】従来の芯金を用いて加工した供試管おける渦流探傷試験結果を示すグラフ。
【図２３】従来の芯金を用いて加工した内面溝付管を示す写真。
【図２４】従来の芯金を用いて加工した内面溝付管おける渦流探傷試験結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
この発明の一実施形態を、以下図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態の内面溝付管の製造装置１０は、図１に示すように構成している。
なお、図１は、本実施形態における内面溝付管の製造装置１０の一部を示す断面図である。
【００３２】
前記製造装置１０は、引抜き方向Ｘの上流側から下流側に沿って順に配置した縮径部２１、溝加工部３１、整形ダイス１５を備えた構成であり、これら構成により素管１ａを連続加工して内面溝付管１ｅを製造している。
【００３３】
前記縮径部２１は、通過する素管１ａを縮径するための円筒状の縮径ダイス２２と、該縮径ダイス２２で絞り込まれた素管１ａの内周が押し付けられるように素管１ａの内部に挿入したフローティングプラグ２３とで構成している。
【００３４】
前記縮径ダイス２２は、上流側部分が開口したダイス孔２２ａを有している。ダイス孔２２ａは、上流側へ向けて大径となるよう円錐台状に開口している。
【００３５】
さらに、フローティングプラグ２３は、引抜き方向Ｘの下流側部分に下流側へ向けて小径となる円錐台状の外周面を有している。
【００３６】
これにより、縮径ダイス２２とフローティングプラグ２３とは、これらの間に素管１ａを挟み込むようにして互いに係合している。
【００３７】
また、前記溝加工部３１は、外周に複数の螺旋状溝３２ａが形成された溝付プラグ３２と、複数の転造ボール３３を備えている。
【００３８】
前記溝付プラグ３２は、素管１ｂの内部に挿入され、前記フローティングプラグ２３に対して連結棒３４を介して相対回転自在に連結されている。前記複数の転造ボール３３は、自転、及び、軸回りに公転しながら転動し、素管１ｂの管外側において該素管１ｂを前記溝付プラグ３２側に押圧するようそれぞれ管周方向において等間隔に配置されている。
【００３９】
前記整形ダイス１５は、内面溝付管１ｄが通過することにより、例えば、前記溝加工部３１における転造ボール３３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。
【００４０】
また、前記縮径部２１と前記溝加工部３１との間の素管１ｂの内部には、１本の芯金６０が管軸方向に沿って配置されている。
なお、管軸方向は、図１中において引抜き方向Ｘと一致している方向を示している。
【００４１】
芯金６０は、溝付プラグ３２、フローティングプラグ２３、及び、連結棒３４をその構成部品の一部として備えている。
【００４２】
芯金６０の構成について図２、図３、及び、図４を用いて説明する。
なお、図２は、第１実施形態の芯金６０の側面図、図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図であり、図４は、芯金６０を部品ごとに分解した分解断面図である。
【００４３】
芯金６０は、溝付プラグ３２、フローティングプラグ２３、及び、連結棒３４に加え、間隔規制管６１、留金６２、スペーサ６３で構成している。
【００４４】
溝付プラグ３２は、円筒状部材で構成し、連結棒３４の挿入を許容するよう中心軸に沿って貫通する溝付プラグ挿着貫通孔３２Ｈを形成している（図４参照）。
【００４５】
フローティングプラグ２３は、連結棒３４の挿入を許容するよう中心軸に沿って貫通するフローティングプラグ挿着貫通孔２３Ｈを形成している（図４参照）。
【００４６】
連結棒３４は、縮径部２１と溝加工部３１との間に相当する長さを備えた細長い丸棒状に形成し、溝付プラグ挿着貫通孔３２Ｈ、及び、フローティングプラグ挿着貫通孔２３Ｈへの挿通を許容する外径で形成している。
【００４７】
さらに連結棒３４は、管軸方向の全長に亘って接合部分を有さずに鋼材料からなる一本の剛体で形成されたピンである。連結棒３４の長さ方向の一端側（図４中の右側）には、鍔状の頭部３４ａを形成し、長さ方向の他端部（図４中の左側）には、螺子部３４ｂを形成したボルト型のピンで構成している。
【００４８】
さらにまた連結棒３４は、頭部３４ａと螺子部３４ｂとの間の外周面を、平滑な平滑外周面３４Ａとして形成している。平滑外周面３４Ａの頭部３４ａ側の端部を、溝付プラグ３２を挿着する溝付プラグ挿着部３４ｇに設定するとともに、該平滑外周面３４Ａの螺子部３４ｂ側部分を、フローティングプラグ２３を挿着するフローティングプラグ挿着部３４ｆに設定している。
【００４９】
間隔規制管６１は、縮径部２１と溝加工部３１との間に相当する長さを備え、連結棒３４の挿着を許容するよう中心軸に沿って貫通する挿着貫通孔６１Ｈが形成された円管状部材である（図４参照）。
【００５０】
留金６２は、連結棒３４の挿入を許容する挿入孔６２Ｈを有し、一端が閉塞した円筒状部材であり、その内周面には、連結棒３４の螺子部３４ｂと螺合可能に雌螺子部６２ａが形成されている（図４参照）。なお、留金６２の閉塞した一端側は、素管１ａの外面に凹みがあった場合に引っ掛かり難くするために円弧状の先細り形状で形成している。
【００５１】
スペーサ６３は、留金６２とフローティングプラグ２３との間に介在させる円管状部材であり、管長さに応じて構成したものを複数種類備えることができ、そのいずれかを取り付けるかによってフローティングプラグ２３、溝付プラグ３２、及び、間隔規制管６１の連結棒３４に対する挿着位置を一定に保つことができる。
【００５２】
上述した各部材による芯金６０の組み立て方法について説明する。
連結棒３４の軸方向の頭部３４ａ側の端部から雄螺子部３４ｂ側の端部へ溝付プラグ３２、間隔規制管６１、フローティングプラグ２３、スペーサ６３の順に挿着し、留金６２を、連結棒３４に挿着するとともに、留金６２の雌螺子部６２ａと連結棒３４の雄螺子部３４ｂとを螺合することで図２、及び、図３に示ように、芯金６０を一体に構成することができる。
【００５３】
このとき溝付プラグ３２は、連結棒３４の頭部３４ａと間隔規制管６１との間でこれら端部同士を当接させることで軸回りに回転自在であるとともに管軸方向に位置決めされ、フローティングプラグ２３は、スペーサ６３を介して留金６２と間隔規制管６１との間でこれら端部同士を当接させることで軸回りに回転自在であるとともに管軸方向に位置決めされる。
【００５４】
上述した芯金６０を備えた製造装置１０を用いた本実施形態における製造方法について説明する。
本実施形態の製造方法は、縮径工程と溝加工工程とを備えた製造方法である。
【００５５】
詳しくは、縮径工程は、素管１ａを縮径ダイス２２で絞り込んでフローティングプラグ２３に管内面を押し付けて素管１ｂを縮径する工程である。
【００５６】
溝加工工程は、溝付プラグ３２、及び、複数個の転造ボール３３により素管１ｂを縮径するとともに、複数個の転造ボール３３が管周を転動しながら溝付プラグ３２に管内面を押し付けて、該管内面に所定のリード角、及び、高さを有する螺旋状の複数の溝５（図１参照）を形成する工程である。
【００５７】
上述した製造装置１０、製造方法により、以下のような様々な作用、効果を得ることができる。
上述した製造方法は、上述した芯金６０を備えた前記製造装置１０で内面溝付管１ｅを製造する方法である。詳しくは、前記フローティングプラグ挿着部３４ｆに直接、取り付けた前記フローティングプラグ２３を用いて前記縮径工程を行い、前記溝付プラグ挿着部３４ｇに直接、取り付けた前記溝付プラグ３２を用いて前記溝付加工を行う内面溝付管１ｅの製造方法である。
【００５８】
このため、芯金６０は、前記フローティングプラグ２３、及び、前記溝付プラグ３２のそれぞれを、別の部材を介在させて連結棒３４に対して取り付けた構成でないため（図３参照）、別の部材の加工誤差の影響を受けず、芯金６０の軸ずれを防ぐことができる。
【００５９】
よって、加工中に芯金６０、すなわち、フローティングプラグ２３に対して溝付プラグ３２が軸振れすることを防ぎ、管軸方向での断面形状寸法のばらつきが小さい内面溝付管１ｅを製造することができる。
【００６０】
詳しくは、内面溝付管の製造方法に用いられていた従来の芯金１００は、図１６、図１７、図１８に示すように、溝付プラグ３２、フローティングプラグ２３、連結棒１０１、溝付プラグ挿着用ボルト１０２、フローティングプラグ挿着用ボルト１０３、及び、２つのスペーサ１０４，１０４とで構成している。
連結棒１０１は、円柱状部材であり、長さ方向の両端部の中心には管軸方向に沿って螺子孔１０１Ｈ，１０１Ｈを形成し、該螺子孔１０１Ｈ，１０１Ｈの内周面には、それぞれ雌螺子部１０１ａ，１０１ａを形成している（図１８参照）。
【００６１】
溝付プラグ挿着用ボルト１０２、及び、フローティングプラグ挿着用ボルト１０３は、いずれも長さ方向の一端側に鍔状の頭部１０２ａ，１０３ａを有し、他端側に雄螺子部１０２ｂ，１０３ｂを形成した細長い円柱状の部材で形成したボルト型のピンで形成している。
なお、溝付プラグ３２、フローティングプラグ２３、及び、スペーサ１０４（６３）については、本実施形態の構成と同じであるのでその説明を省略する。
【００６２】
このような部品で構成される従来の芯金１００の組み立て方法について説明する。
まず、連結棒１０１の一端側に溝付プラグ３２とスペーサ１０４とを管軸方向に並べ、溝付プラグ挿着用ボルト１０２に溝付プラグ３２、スペーサ１０４を挿通し、この状態で溝付プラグ挿着用ボルト１０２を螺子孔１０１Ｈに差し込みながら雄螺子部１０２ｂと連結棒１０１の雌螺子部１０１ａとを螺合することによりスペーサ１０４、溝付プラグ３２、連結棒１０１をこの順で取り付ける。
【００６３】
同様に、連結棒１０１の他端側にフローティングプラグ２３とスペーサ１０４とを管軸方向に並べ、フローティングプラグ挿着用ボルト１０３にスペーサ１０４、フローティングプラグ２３を挿通し、この状態でフローティングプラグ挿着用ボルト１０３を螺子孔１０１Ｈに差し込みながら雄螺子部１０３ｂと連結棒１０１の雌螺子部１０１ａとを螺合することによりスペーサ１０４、フローティングプラグ２３、連結棒１０１をこの順で取り付けて芯金１００を一体に組み立てることができる。
【００６４】
このように従来の芯金１００における溝付プラグ３２は、溝付プラグ挿着用ボルト１０２を介在させて連結棒１０１に対して取り付ける構成であるため（図１７参照）、溝付プラグ挿着用ボルト１０２や雌螺子部１０１ａの加工誤差が溝付プラグ３２の連結棒１０１に対する取り付け精度にも影響を及ぼすことになる。
【００６５】
特に、溝付プラグ挿着用ボルト１０２の雄螺子部１０２ｂと連結棒１０１の雌螺子部１０１ａとを螺子留めする構成であり、雄螺子部１０２ｂと雌螺子部１０１ａとの加工の際に加工精度にばらつきが生じ易く、組み立てた芯金１００での軸ずれが大きくなることがある。
【００６６】
フローティングプラグ２３についても、連結棒１０１に対してフローティングプラグ挿着用ボルト１０３を介在させて取り付ける形態であるため、溝付プラグ３２の場合と同様に、組み立てた芯金１００での軸ずれが大きくなることがある。
【００６７】
このように軸ずれが大きくなる従来の芯金１００を用いて溝付け加工を行った場合、加工中の芯金１００の軸振れが大きくなるため、溝加工部３１を通過後の内面溝付管の外面のうねりが大きくなり、また、溝５（図１参照）の深さなどの形状が安定しないと、管軸方向において断面が安定しない内面溝付管が製造されることになる。
【００６８】
また、軸ずれが大きくなる従来の芯金１００を用いて溝付け加工を行った場合、加工速度を上げるために、転造ボール３３の回転数を上げていき、転造ボール３３が所定の回転数に達すると溝加工部３１を通過した素管が捻られた形態となるいわゆる捻れ現象が発生する。
【００６９】
このように捻れ現象が発生した管の内面には溝５が適切に形成されないため、転造ボール３３の回転数を捻れ現象が発生しない回転数まで下げなければならない。また、軸振れ量が大きい芯金１００ほど転造ボール３３の回転数が低くても捻れ現象が発生する傾向があるため、溝付け加工速度を上げることができないという課題を有していた。
【００７０】
また、製造された内面溝付管の断面が管軸方向において安定しなければ、製品として出荷時に非破壊探傷試験を行う場合に、ノイズが大きくなり、キズ（欠陥）の検出精度に悪影響を及ぼし、良品であっても不良品と誤検出し、製品歩留りが低くなるという課題が生じる。
【００７１】
さらに、内面溝付管１ｅを伝熱管として組み込んで熱交換器を製造する際に、伝熱管を、放熱フィンに予め形成された孔内に挿通し、拡管したとき、放熱フィンとの密着状態にばらつきが出て所望の性能が得られないという難点も生じることなる。
【００７２】
さらにまた、管内面の溝深さが管軸方向において安定しないと、所望の優れた伝熱性能を得ることができないという難点も生じる。
【００７３】
このような課題に対して、本実施形態の製造方法は、上述したように前記フローティングプラグ挿着部３４ｆに直接、取り付けた前記フローティングプラグ２３を用いて前記縮径工程を行い、前記溝付プラグ挿着部３４ｇに直接、取り付けた前記溝付プラグ３２を用いて前記溝加工工程を行う内面溝付管の製造方法であるため、芯金６０に軸ずれが生じないため、加工中に芯金６０が軸振れすることを防ぐことができる。
【００７４】
従って、管軸方向での例えば、管外面や溝形状などの管軸方向に対する直交断面形状寸法の管軸方向におけるばらつきが小さい内面溝付管１ｅを製造することができる。
【００７５】
さらに、前記連結棒３４は、その管軸方向において前記フローティングプラグ挿着部３４ｆと前記溝付プラグ挿着部３４ｇとを含めた全長に亘って１つの鋼材料からなる剛体で形成しているため、前記連結棒３４における前記フローティングプラグ挿着部３４ｆと前記溝付プラグ挿着部３４ｇとの長さ方向の間には、例えば、ネジ留めなどによる連結部分が存在しないことになる。
【００７６】
従って、軸ずれが生じることがなく、加工中に、連結棒３４が軸回りに回転するに伴って溝付プラグ３２が軸振れする軸振れ量をより大幅に低減できる。
【００７７】
さらにまた、上述したように芯金６０は、図２及び図３に示すように、間隔規制管６１を、連結棒３４における前記フローティングプラグ２３と前記溝付プラグ３２との間に挿着した構成であるため、連結棒３４の軸方向において、スライド自在な前記フローティングプラグ２３と前記溝付プラグ３２とが所定の間隔を隔てて保たれるよう規制（位置決め）することができる。
【００７８】
しかも、前記フローティングプラグ２３と前記溝付プラグ３２との間に間隔規制管６１を備えることにより、連結棒３４を長尺状に形成した場合や小径に形成した場合などにより、該連結棒３４が撓み易くなっても、加工中に連結棒３４が撓むことを防止する補強部材としても機能し、軸振れ量を最小限に留めることができる。
【００７９】
上述した芯金６０を用いた製造装置１０により内面溝付管１ｅを製造することにより、管軸方向における管長さが１ｍの所定区間において、管長さが１０ｍｍ刻みごとに測定した管重量を１ｍあたりに換算したそれぞれの管重量のばらつきが±１％以下であるという管軸方向において断面が安定した内面溝付管１ｅを製造することができる。
【００８０】
これにより、管軸方向における管外面形状を安定化させることができるため、内面溝付管１ｅを製品として出荷時に非破壊探傷試験を行う場合に、検出信号のノイズの発生を抑制できる。
【００８１】
従って、キズ（欠陥）を確実に検出することができ、製品歩留りの向上を図ることができる。
【００８２】
さらに、内面溝付管１ｅを伝熱管として組み込んで熱交換器を製造する際に、伝熱管を、放熱フィンに予め形成された孔内に挿通し、拡管したとき、放熱フィンとの十分な密着状態を得ることができ、所望の性能を得ることができる。
【００８３】
さらに、管内面における溝５の深さなどの形状が管軸方向において安定するため、所望の優れた伝熱性能を得ることができる。
【００８４】
（第２実施形態）
第２実施形態の製造装置２０は、図５に示すように、管軸方向の縮径部２１と溝加工部３１との間に前記中間引抜き機１７を備えた構成であり、中間引抜き機１７は、素管１ａを引抜き方向Ｘへ引き抜くことで下流側に備えた引抜き装置（図示せず）による引抜きを補助している。すなわち、前記溝加工部３１による溝加工は、素管１ａ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、中間引抜き機１７により素管１ａにかかる前記引抜き負荷を分散させることができる。
【００８５】
前記中間引抜き機１７は、素管１ａの管軸方向に対する直交断面に対して上下各側、或いは、左右各側に配置された一対のベルト４２ａ，４２ｂを備えている。各ベルト４２ａ，４２ｂは、ループ状（無端状）に形成され、モータ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，４２ｂは、外周面に、その長さ方向に沿って複数のパッド４４を連設したキャタピラ式に構成している。
【００８６】
なお、前記中間引抜き機１７の上流側には、素管１ｂ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。
【００８７】
管軸方向の縮径部２１と溝加工部３１とは、この間に中間引抜き機１７を配置する分、間隔を広げてそれぞれ配置されることになる。
【００８８】
連結棒３４Ｌは、縮径部２１と溝加工部３１との間隔が広がった分、その長さを、第１実施形態の連結棒３４の長さと比較して長く形成している。
【００８９】
第２実施形態の製造装置２０は、中間引抜き機１７を備えることで連結棒３４Ｌが長くなっても加工中に芯金６０の軸振れが生じないため、安定した引抜きが可能となり管内面に形成される溝５の深さなどの形状のばらつきを大幅に抑制することができる。
【００９０】
従来の製造方法の場合、中間引抜き機１７を備えることで、管軸方向の縮径部２１と溝加工部３１との間隔が広がり、連結棒が長くなった芯金１００を用いて加工が行われるため、加工時に芯金１００の軸振れの影響が顕著にあらわれることになる。さらに、芯金１００の軸振れが大きいと引抜き力が変動し、溝付け加工中に中間引抜き機１７が引抜き力を積極的に制御しようとしてかえって荷重のばらつきが大きくなり、それに伴って管内面に形成される溝深さのばらつきも、より顕著になるという悪循環に陥るという課題があった。
【００９１】
これに対して、第２実施形態の製造装置２０は、中間引抜き機１７を備えることで連結棒３４が長くなっても加工中に軸振れが生じないため、引抜き力が変動せず、中間引抜き機１７による引抜き力も安定し、管内面に形成される溝深さのばらつきを大幅に抑制することができる。
【００９２】
以下において芯金６０の効果を確認するために実施した効果確認実験について説明する。
【００９３】
（実験１）
実験１では、第１実施形態の芯金６０と従来の芯金１００とのそれぞれの軸振れ量を測定し、比較検証した。
さらに、実験１では、図２、図３に示すように、第１，２実施形態で説明した芯金６０を、溝付プラグ３２を除いた状態で組み立てた本発明品Ｎｏ．１から５までの芯金を用いて行った。
詳しくは、図６（ａ）に示すように、本発明品Ｎｏ．１から５までの芯金６０を順にＶブロックに乗せ、軸方向の一端側の溝付プラグ挿着部３４ｇの表面にダイヤルゲージの測定子をあてた状態で芯金６０の軸方向の他端側を軸回りに回転させて溝付プラグ挿着部３４ｇにおける芯金６０の軸振れ量を順に測定した。
【００９４】
同様に、図１６、図１７に示すような従来の芯金１００を、溝付プラグ３２を除いた状態で組み立てた従来品Ｎｏ．１から５までの芯金を用いて行った。
【００９５】
詳しくは、図６（ｂ）に示すように、従来品Ｎｏ．１から５までの芯金１００を順にＶブロックに乗せ、軸方向の一端側の溝付プラグ挿着用ボルト１０２の表面にダイヤルゲージの測定子をあてた状態で芯金１００の軸方向の他端側を軸回りに回転させて溝付プラグ挿着用ボルト１０２における芯金１００の軸振れ量を順に測定した。
以下の表１中における［実験１］に測定結果を示す。
【００９６】
【表１】
この表１に示すように、従来品Ｎｏ．１から５の芯金１００の軸振れ量は、いずれも０．１００ｍｍ以上と大きく、ロット毎のばらつきも大きかった。
これに対して本発明品Ｎｏ．１から５の芯金６０は、いずれも軸振れ量が０．０１０ｍｍ以下と小さくなっており、ロット毎のばらつきも小さくなることが実証できた。
【００９７】
（実験２）
実験２では、実験１で使用した本発明品Ｎｏ．１から５までの芯金６０、及び、従来品Ｎｏ．１から５までの芯金１００のそれぞれに溝付プラグ３２を取り付け、これら芯金６０，１００を用いて実際に縮径加工、及び、溝付け加工を行い、その過程で発生した素管の捻れ現象の発生状況を検証した。
【００９８】
ここで実験２での縮径加工、及び、溝付け加工での加工条件は、表２に示すとおりである。
【００９９】
【表２】
詳しくは、実験２では、溝加工部３１での転造ボール３３を低い回転数から溝付け加工を開始し、加工速度を上げるために溝加工部３１での転造ボール３３の回転数を上げていき、その過程で発生した素管の捻れ現象の発生状況を検証した。
【０１００】
さらに、実験２で使用した溝加工部３１の転造ボール３３の性能上の限界となる最大回転数は３０，０００ｒｐｍのため、溝加工部３１での転造ボール３３が、捻れ現象が発生せずに溝付け加工を行うことができる目標とする最大回転数を３０，０００ｒｐｍに設定した。
【０１０１】
その結果、前記表１中における［実験２］に示す測定結果となった。
従来品Ｎｏ．１から５は、いずれも転造ボール３３の回転数が３０，０００ｒｐｍに達する前に捻れ現象が発生した。
詳しくは、表１中に示した回転数に達したときに捻れ現象が発生した。この結果からも明らかなとおり、従来品Ｎｏ．１から５の芯金１００の中でも、実験１で軸振れ量が大きい結果であったものほど、捻れ現象が発生する回転数が低くなっており、最も転造ボール３３の回転数が上がったものでも２５，０００ｒｐｍであった。
【０１０２】
これに対して本発明品Ｎｏ．１から５の芯金６０では、いずれも転造ボール３３の回転数を３０，０００ｒｐｍまで上げても捻れ現象が発生していなかった。
【０１０３】
なお、一般に、内面溝付管１ｅの加工時の溝付加工速度（引抜き速度）をＶ（ｍ／ｍｉｎ）、転造ボール３３の公転回転数をＲ（ｒｐｍ）、転造ボール３３の加工ピッチをＰ（ｍｍ）、転造ボール３３の配置数をＮ（個）とした場合、溝付加工速度Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）は、
Ｖ＝（Ｒ×Ｐ×Ｎ）／１０００…式（１）
であらわすことができる。
【０１０４】
ここで加工ピッチＰ（ｍｍ）とは、図７に示すように素管１ｂの外周を、該外周に配置した転造ボール３３の個数で等分配した角度分だけ転造ボール３３が素管１ｂ回りを公転する間に素管１ｂが引抜き方向Ｘへ進む距離を示す。
【０１０５】
なお、図７は、溝加工部３１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７中の仮想線で示したＬは、それぞれ素管１ｂ外周に配置された複数の転造ボール３３のそれぞれが素管１ｂの外面を押圧した軌跡を示す。
【０１０６】
この式（１）より、溝付加工速度を上げるためには、転造ボール３３の回転数を上げる必要があることがわかる。よって、捻れ現象が発生しないで転造ボール３３の回転数を上げることができれば、その分、溝付け加工速度を速くすることができる。
従って、転造ボール３３の回転数を上げることができる本発明品Ｎｏ．１から５の芯金６０を用いて内面溝付管１ｅを製造すれば、内面溝付管１ｅの生産性を大幅に向上することができることを実証することができた。
【０１０７】
（実験３）
実験３では、本発明品Ｎｏ．１から５の芯金６０、及び、従来品Ｎｏ．１から５の芯金１００を用いて溝付け加工を行い、実験２で作製した供試管（内面溝付管）のそれぞれについて単重、及び、単重変化率のばらつきの検証を行った。
【０１０８】
単重、及び、単重変化率の算出手順について説明する。まず、図８に示すように、供試管から測定サンプルとして１ｍ（１０００ｍｍ）分それぞれ取り出し、該測定サンプルを１０ｍｍ刻みで切断し、切断したサンプル片ごとの正確な長さ（ｍｍ）と重量（ｇ）を測定する。
そして、サンプル片ごとの重量を１ｍあたりの重量に換算することで単重（ｇ／ｍ）を算出することができる。
さらに、単重変化率は、算出した単重を基に、以下の（２）式を用いて算出することができる。
ΔＷ＝（Ｗｎ−Ｗａ）／Ｗａ×１００…式（２）
但し、ΔＷ：単重変化率（％）、Ｗｎ：サンプル片ごとの単重（ｇ／ｍ）、Ｗａ：サンプルの測定箇所が１００箇所分のサンプル片の平均単重（ｇ／ｍ）であらわすことができる。
【０１０９】
本発明品Ｎｏ．１から５の芯金６０、及び、従来品Ｎｏ．１から５の芯金１００のそれぞれを用いて作製した供試管の単重変化率の測定結果を表１中における［実験３］に示す。
【０１１０】
単重変化率が±１．０％以内に収まっているかを目安にして確認したところ、実験結果のとおり、従来品Ｎｏ．１から５の芯金１００を用いて作製した供試管の単重変化率は、いずれも±１．７％以上となり±１．０％より大きくなり、ばらつきの度合いが大きかった。
【０１１１】
これに対して、本発明品Ｎｏ．１から５の芯金６０を用いた作製した供試管の単重変化率は、いずれも±０．５％以下であり、±１．０％以内に十分収まっていた。
【０１１２】
具体的には、従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いた場合の実験結果として単重の測定結果を図１９に示すとともに、単重変化率の測定結果を図２０に示す。
【０１１３】
図１９及び、図２０に示すように、従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いた場合単重、及び、単重変化率のいずれの場合もばらつきの度合いが大きかった。例えば、図２０に示すように、従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いて作製した供試管は、単重変化率が±１．０％以内に収まっているかを目安にして確認したが、±１．０％以内に収まらなかった。
【０１１４】
これに対して、発明品Ｎｏ．４の芯金６０を用いた場合の実験結果として単重の測定結果を図９に示すとともに、単重変化率の測定結果を図１０に示す。
【０１１５】
図９、図１０に示すように、発明品Ｎｏ．４の芯金６０を用いた場合、従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いた場合と比較して単重、及び、単重変化率のいずれにおいてもばらつきを大幅に低減できた。例えば、図１０に示すように、発明品Ｎｏ．４の芯金６０を用いて作製した供試管は、単重変化率を、±０．５％以内に収めることができ、従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いた場合と比較して大幅にばらつきを低減できた。
【０１１６】
さらに実験３では、上述した単重変化率のばらつきの検証とともに、本発明品Ｎｏ．４の芯金６０、及び、従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いて実験２で溝付け加工を行い作製した供試管のそれぞれについて断面形状の厚み寸法の検証も行った。
【０１１７】
断面形状の厚み寸法の検証でも、単重、及び、単重変化率の検証と同様に図８に示すように、供試管から測定サンプルを１０００ｍｍ分それぞれ取り出し、該測定サンプルを１０ｍｍ刻みで切断した。さらに、断面形状の厚み寸法の検証では、切断したサンプル片ごとの断面形状として、図１１に示すように管直交断面の総肉厚（Ｔ）、底肉厚（ｔ）、溝深さ（Ｈ）の寸法を測定しグラフ化して検証を行った。
従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いた場合の管直交断面の総肉厚（Ｔ）、底肉厚（ｔ）、溝深さ（Ｈ）の測定結果を図２１に示し、発明品Ｎｏ．４の芯金６０を用いた場合の管直交断面の総肉厚（Ｔ）、底肉厚（ｔ）、溝深さ（Ｈ）の測定結果を図１２に示す。
【０１１８】
図１２、図２１に示すとおり、上述した単重、及び、単重変化率での実験結果の場合と同様に本発明品Ｎｏ．４の芯金６０は、従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いた場合と比較して、管軸方向における断面形状のばらつきの度合いを大幅に低減することが実証できた。
【０１１９】
また、上述した単重、単重変化率、及び、断面形状についての測定結果から単重と断面形状寸法は密接に関係していることが明らかとなり、単重変化率（単重）のばらつきで供試管の良否を判断しても実験精度上問題がないことがわかった。さらに、断面形状寸法の測定には時間がかかるので単重変化率をもとに供試管の良否を判断することが好ましいといえる。
【０１２０】
（実験４）
実験４では、実験１から３で用いた本発明品Ｎｏ．１から５とは異なる本発明品Ｎｏ．６から１１の芯金６０を用いて溝付け加工を行い、それぞれ供試管を作製するとともに、従来品Ｎｏ．１から５とは異なる従来品Ｎｏ．６から８の芯金１００を用いて溝付け加工を行い、それぞれ供試管を作製し、渦流探傷試験での管外面のキズ検出精度について検証した。
【０１２１】
なお、渦流探傷試験は、最初に試験材の外表面にドリルなどで人工的に穴を開けた人工欠陥に対して渦流探傷装置に備えた検出コイルで検出した信号値を基準となる信号値として設定し、その後に試験材における検出コイルを通過させた箇所から検出される信号値が基準の信号値より高い場合に、その箇所に使用上問題となるような大きなキズが有るものと判断する公知の探傷試験である。
【０１２２】
また、実験４で検証する渦流探傷試験でのキズ探査性能は、該キズ探査性能に密接に関係するといわれている渦流探傷試験で検出される信号のＳ／Ｎ比（Ｓ：人工欠陥の基準信号値、Ｎ：試験材のベースの信号値。）の比較により行った。
なお、試験材のベースの信号値（Ｎ）は、試験材においてキズの無い箇所でノイズとして検出される信号値を示す。
【０１２３】
同時に、キズ探査性能には、後述するとおり、前記Ｓ／Ｎ比の他にも単重の変化率も密接に関連し、単重変化率（単重）のばらつきを小さくすることで、前記Ｓ／Ｎ比を高くすることができ、結果的に渦流探傷試験での管外面の探傷精度を向上させることができる。
【０１２４】
よって、本実験４では、本発明品Ｎｏ．６から１１の芯金６０、及び、従来品Ｎｏ．６から８の芯金１００を用いてそれぞれ作製した供試管について単重変化率と渦流探傷試験での検出信号のＳ／Ｎ比を測定し、検証した。その結果は、表３に示すとおりである。
【０１２５】
【表３】
表３に示すとおり、従来品Ｎｏ．６から８の芯金１００を用いた場合の単重変
化率は、いずれも±１．０より大きく、前記Ｓ／Ｎ比は、２．０より小さかった。
【０１２６】
これに対して本発明品Ｎｏ．６から１１の芯金６０を用いた場合の単重変化率は、いずれも±１．０以下であり、前記Ｓ／Ｎ比は、２．０以上となった。
【０１２７】
また、一般に内面溝付管の外面のキズの数を渦流探傷試験で検査した場合、前記Ｓ／Ｎ比が２．０以上のときにキズを確実に検出できることが経験的に明らかになっている。
【０１２８】
以上より本発明品Ｎｏ．６から１１の芯金６０を用いた場合、キズを確実に検出できることが明らかとなった。
【０１２９】
併せて、キズ（欠陥）を確実に検出するためには、単重変化率を±１％以内に抑える必要があることも判った。
【０１３０】
なお、内面に形成する溝の形状、加工するサイズが違っても同様の結果であった。
【０１３１】
以下では、上述した渦流探傷試験でのキズ探査性能、単重変化率（単重）、及び、前記Ｓ／Ｎ比の関係について本発明品Ｎｏ．９の芯金６０を用いて作製した供試管、及び、従来品Ｎｏ．６の芯金１００を用いて作製した供試管に着目して説明する。同時に、本発明品Ｎｏ．９の芯金６０を用いて作製した供試管、及び、従来品Ｎｏ．６の芯金１００を用いて作製した供試管について行った渦流探傷試験でのキズ探査性能についてのより詳細な測定結果について説明する。
【０１３２】
従来品Ｎｏ．６の芯金１００を用いて作製した供試管の渦流探傷試験結果は、図２２に示すグラフのとおりであり、本発明品Ｎｏ．９の芯金６０を用いて作製した供試管の渦流探傷試験結果は、図１３に示すとおりであった。
【０１３３】
図２２、図１３中に示すように、本発明品Ｎｏ．９の芯金６０での供試管は、Ｓ／Ｎ比が２．５０であり、従来品Ｎｏ．６の芯金１００での供試管のＳ／Ｎ比（１．３０）よりも高いことから、従来品Ｎｏ．６の芯金１００での供試管よりも渦流探傷試験でキズを確実に探査することができることが明らかとなった。
さらにまた、図２２、図１３中に示すように、本発明品Ｎｏ．９の芯金６０での供試管は、従来品Ｎｏ．６の芯金１００での供試管と同様に、人工欠陥の基準信号値（Ｓ値）がいずれも１．５０Ｖであった。さらに、本発明品Ｎｏ．９の芯金６０での供試管は、ベースの信号値（Ｎ値）が０．６０Ｖであり、従来品Ｎｏ．６の芯金１００での供試管のベースの信号値（１．１５Ｖ）よりも低かった。
【０１３４】
このことから前記Ｓ／Ｎ比を高くするためには、ベースの信号値を低く抑えることが有効であることがわかる。
【０１３５】
さらに、ベース信号値を低く抑えるためには、断面形状寸法の長手方向のばらつきを小さくする、すなわち単重変化率を小さくする必要がある。
【０１３６】
詳しくは、従来品Ｎｏ．６の芯金１００を用いて製造した内面溝付管１ｅのように、渦流探傷試験時のベースの信号値が特に高かった材料を調べたところ、管外面に形成される凹凸のピッチは均一であったが、溝付け加工直後の管（最終外径に縮径する前の管）で、目視でもはっきりと確認できるうねり（図２３参照）が発生していた。
【０１３７】
さらに、このように渦流探傷試験時のベースの信号値が特に高かった材料について単重を検証したところ、上述した実験３の結果のとおり、単重のばらつきが大きく（図１９参照）、管軸方向の断面形状（総肉厚）のばらつきも大きかった（図２１参照）。
【０１３８】
これに対して本発明品Ｎｏ．９の芯金６０を用いて製造した内面溝付管１ｅのように、渦流探傷試験時のベースの信号値が低い材料については、うねりは確認できなかった（図１１参照）。さらに、渦流探傷試験時のベースの信号値が低い材料について単重を検証したところ、上述した実験３の結果のとおり、単重のばらつきが小さく（図９参照）、管軸方向の断面形状（総肉厚）のばらつきも小さかった（図１２参照）。
【０１３９】
このことから、断面形状寸法の変化が渦流探傷試験時のベースの信号値が高くなった主たる要因であることが明らであり、ベース信号値を低く抑えるためには、単重変化率を小さくすることが有効であるといえる。
【０１４０】
以上より、単重変化率（単重）のばらつきを小さくすることでベース信号値を低く抑えることができ、結果的に、前記Ｓ／Ｎ比を高くすることができるため、渦流探傷試験での管外面の探傷精度を向上させることができる。
【０１４１】
また、上述した実験４で述べたとおり、本発明品Ｎｏ．６から１１の芯金６０を用いた場合、キズを確実に検出できることが明らかとなったが、このように、キズを正確に検出することで、良品か不良品かの誤検出を防止し、製造歩留りの向上することができる。
【０１４２】
詳しくは、通常、内面溝付管１ｅは、コイル状或いは直線状の形態でユーザーに納入され、納入前に、内面溝付管１ｅの全長に亘って管外面のキズの有無について非破壊検査として渦流探傷試験を実施する工程が行われる。
【０１４３】
例えば、内面溝付管１ｅがコイル状の形態の場合、コイル部分全長でのキズ（欠陥）の数の上限が決めらており、その上限数を超えた場合は製品として出荷できずに不良品として扱われる。
【０１４４】
欠陥が多く出たコイル部分を所定の巻き数分取出し、その中からキズ有りと判断された箇所を中心に再度、渦流探傷試験を行ったところ、図２４に示すように、コイル部分のベースの信号値が、高い値を示す場合、キズありと判断された箇所で検出した信号値と、ベースの信号値との間で値に差異を見出し難いため、キズありと判断されるものが多くなっていた。すなわち、実際には問題となるような大きながキズが無いのにキズありと誤って判断されている場合が多かった。
【０１４５】
これに対して図１５に示すように、コイル部分のベースの信号値（試験材のキズがない箇所が示す信号値）が全般的に低い値を示す場合、このようなコイル部分は、キズありと判断された箇所で検出される信号値がベースの信号値に対して顕著な値となるため、確実に大きなキズを発見できる。
【０１４６】
本発明の芯金６０を使用して製造した供試管は、渦流探傷試験でのベースの信号値が低く抑えることができ、すなわち、前記Ｓ／Ｎ比の値を高くすることができるため、キズを正確に検出でき、製造歩留りの向上することができる。
【０１４７】
この発明の構成と、上述した実施形態との対応において、
溝付プラグ、フローティングプラグ及び連結棒、又は、溝付プラグ、フローティングプラグ、連結棒及び間隔規制管は、芯金１００に対応し、
フローティングプラグ挿着部は、フローティングプラグ挿着貫通孔２３Ｈに対応し、
溝付プラグ挿着部は、溝付プラグ挿着貫通孔３２Ｈに対応し、
転動体は、転造ボール３３に対応するものとする。
【符号の説明】
【０１４８】
１０…製造装置
１７…中間引抜き機
２１…縮径部
２２…縮径ダイス
２３…フローティングプラグ
２３Ｈ…フローティングプラグ挿着貫通孔
３１…溝加工部
３２…溝付プラグ
３２Ｈ…溝付プラグ挿着貫通孔
３３…転造ボール
３４，３４Ｌ…連結棒
３４ｇ…溝付プラグ挿着部
３４ｆ…フローティングプラグ挿着部
６１…間隔規制管
１ａ〜１ｃ…素管
１ｅ…内面溝付管
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷凍機器、家庭用空調機（エアコン）、業務用空調機（パッケージエアコン）等の空調機器に備えられる熱交換器用の伝熱管として用いられる内面溝付管並びにその製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器用の伝熱管として用いられる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に開示されている。
【０００３】
詳述すると特許文献１では、ダイスとフローティングプラグとの間で管を引き抜いて縮径する縮径部と、素管の外面を管周方向に沿って転動する転動体（４個のボール）で押圧しながら該素管の内面を、管内部に備えた溝付プラグに押し付けて該素管の内面に複数の溝を形成する溝加工部とを備えた構成の製造装置が開示されている。
【０００４】
さらに特許文献１では、素管がダイスとフローティングプラグにより縮径された後、転動体と溝付プラグとで内面の溝付け加工が行われる内面溝付管の製造方法が開示されている。
【０００５】
前記製造装置は、溝付プラグとフローティングプラグとが、プラグロッドで回転自在に連結され、これら溝付プラグ、フローティングプラグ、及び、プラグロッドが、芯金として一体に構成され、管内部に配置された構成である。
【０００６】
しかし、芯金を組み立てたときに、例えば、プラグロッドや溝付プラグのフローティングプラグに対する取り付け誤差などがある場合、プラグロッドと溝付プラグとの間に軸ずれが生じ、芯金が管内部で回転したときに軸振れが生じるという難点が生じる。
【０００７】
このような軸ずれ量の大きな芯金を使用した場合、溝加工部において軸振れが大きくなるため、転動体の押圧力が安定せず、管外面のうねりが大きくなりがちである。
【０００８】
また、このような軸ずれ量の大きな芯金を使用した場合、溝付プラグによる管内面への溝加工が安定せず、管軸方向において溝の深さなど溝形状が変動することになる。
【０００９】
さらにまた、軸振れが大きい状態で溝加工を行うと、転動体の回転数を上げることで、管に捩れが発生するため、これを回避するため回転数を下げる必要があるがそのために溝付け加工速度を下げる必要があり、製造効率が低下するという難点もあった。
【００１０】
また、管外面のうねりが大きいなどにより管軸方向において管断面が安定しなければ、内面溝付管を製品として出荷時に非破壊探傷試験を行う場合に、ノイズが大きくなり、キズ（欠陥）の検出精度に悪影響を及ぼし、製品歩留りが低いという難点があった。
【００１１】
また管外面のうねりが大きい内面溝付管を伝熱管として使用して熱交換器を製造する場合に、伝熱管を、所定のピッチを隔てて並べた複数枚の放熱フィンに予め形成された孔内に挿通し、拡管したとき、放熱フィンとの密着状態にばらつきが出て所望の性能が得られないという難点も生じる。
【００１２】
さらに、管内面の溝深さが管軸方向において安定しないと、所望の優れた伝熱性能を得ることができないという難点も生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平５−５０１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで管の軸方向に対する直交断面を管軸方向において安定化することができる内面溝付管並びにその製造方法及び製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、縮径ダイスとフローティングプラグとの間で素管を引き抜いて縮径する縮径工程と、素管の外面を管軸回りに転動する転動体で押圧しながら該素管の内面を、管内部に備えた溝付プラグに押し付けて素管の内面に複数の溝を形成する溝付加工工程とを行う内面溝付管の製造方法であって、前記フローティングプラグと前記溝付プラグとを連結する連結棒を管内部に備え、前記連結棒の軸方向における前記縮径ダイスの側に、前記フローティングプラグを該連結棒に対して直接、取り付けることを許容するフローティングプラグ取付け部を形成するとともに、前記連結棒の軸方向における前記転動体の側に、前記溝付プラグを前記連結棒に対して直接、取り付けることを許容する溝付プラグ取付け部を形成し、前記フローティングプラグ取付け部に取り付けた前記フローティングプラグを用いて前記縮径工程を行い、前記溝付プラグ取付け部に取り付けた前記溝付プラグを用いて前記溝付加工工程を行うことを特徴とする。
【００１６】
この発明の態様として、前記製造方法では、前記連結棒を、前記フローティングプラグ取付け部から前記溝付プラグ取付け部まで１つの構成材料からなる剛体で形成した構成のものを用いて行うことができる。
【００１７】
またこの発明の態様として、前記製造方法は、前記フローティングプラグ取付け部を、フローティングプラグの挿着を許容するフローティングプラグ挿着許容部で構成するとともに、前記フローティングプラグに、管軸方向へスライド自在に前記フローティングプラグ挿着許容部に挿着するフローティングプラグ挿着部を構成し、前記溝付プラグ取付け部を、前記溝付プラグの挿着を許容する溝付プラグ挿着許容部で構成するとともに、前記溝付プラグに、管軸方向へスライド自在に前記溝付プラグ挿着許容部に挿着する溝付プラグ挿着部を構成し、前記連結棒における、前記フローティングプラグと前記溝付プラグとの管軸方向の間に挿着され、該フローティングプラグと該溝付プラグとを管軸方向において所定間隔に規制する間隔規制管を備えた構成のものを用いて行うことができる。
【００１８】
またこの発明の態様として、前記製造方法は、前記縮径ダイス、および、前記フローティングプラグで構成される縮径部と、前記転動体、及び、前記溝付プラグで構成される溝付加工部との管軸方向の間に素管を引抜く中間引抜き機を備え、前記縮径工程と前記溝付加工工程とを行なう間、前記中間引抜き機により、前記縮径工程で縮径した素管を引抜く中間引抜き工程を行うことができる。
【００１９】
またこの発明は、上述した内面溝付管の製造方法により製造した内面溝付管であって、管軸方向における管長さが１ｍの所定区間において、管長さが１０ｍｍ刻みごとに測定した管重量をそれぞれ１ｍあたりに換算した管重量のばらつきが±１％以下であることを特徴とする。
【００２０】
またこの発明は、縮径ダイスとフローティングプラグとの間で素管を引き抜いて管を縮径する縮径部と、前記素管の外面を管周方向に沿って転動する転動体で押圧しながら該素管の内面に、管内部に備えた溝付プラグに押し付けて複数の溝を形成する溝加工部とを備えた内面溝付管の製造装置であって、前記縮径部と前記溝加工部との間に配され、前記フローティングプラグと前記溝付プラグとを連結する連結棒を管内部に備え、前記連結棒の軸方向における前記縮径部の側に、前記フローティングプラグを該連結棒に対して直接、取り付けることを許容するフローティングプラグ取付け部を形成するとともに、前記連結棒の軸方向における前記溝加工部の側に、前記溝付プラグを該連結棒に対して直接、取り付けることを許容する溝付プラグ取付け部を形成したことを特徴とする。
【００２１】
ここで、上述した前記フローティングプラグを該連結棒に対して直接、取り付ける、または、前記溝付プラグを前記連結棒に対して直接、取り付けるとは、前記フローティングプラグや前記溝付プラグを連結棒との間に別の部材を介さずに取り付ける概念である。
【００２２】
但し、加工中に連結棒が軸回りに回転するに伴って溝付プラグが軸振れしない限り、前記フローティングプラグと連結棒との間や前記溝付プラグと連結棒との間に、例えば、潤滑油など介在させることは、上述した前記フローティングプラグを該連結棒に対して直接、取り付ける、または、前記溝付プラグを前記連結棒に対して直接、取り付ける概念に含むものとする。
【００２３】
上述した１つの構成材料からなる剛体とは、例えば、一本のピンなど、管軸方向全長に亘って同じ構成部材で連続して形成した剛体を示し、管軸方向の中途部分を螺子などで連結することにより管軸方向の中途部分において非連続な部分を有しない部材を含むものとする。
【００２４】
前記フローティングプラグ挿着許容部は、凹状、或いは、凸状に形成するとともに、前記フローティングプラグ挿着部は、前記フローティングプラグ挿着許容部に挿着可能に凸状、或いは、凹状に形成することができる。
【００２５】
同様に、前記溝付プラグ挿着許容部は、凹状、或いは、凸状に形成するとともに、前記溝付プラグ挿着部は、前記溝付プラグ挿着許容部に挿着可能に凸状、或いは、凹状に形成することができる。
【００２６】
前記素管は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、或いは、アルミニウム合金など熱伝導性に優れた金属であれば特に限定しない。
【００２７】
前記転動体は、例えば、転造ボールに限らず、ローラ、さらに、転造ボールとローラとを併用して構成することもできる。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、管の軸方向に対する直交断面を管軸方向において安定化することができる内面溝付管並びにその製造方法及び製造装置を提供することができる。
【００２９】
このような内面溝付管により、製品として出荷時のキズ検出精度の確実性を高めて製品歩留まりの向上を図ることができるとともに、伝熱性能を安定化することができ、しかも、放熱フィンとの十分な密着性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図。
【図２】第１実施形態の内面溝付管の製造装置に備えた芯金の側面図。
【図３】図２中のＡ−Ａ線断面図。
【図４】第１実施形態の内面溝付管の製造装置に備えた芯金を分解して一部断面で示した構成説明図。
【図５】第２実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図。
【図６】実験１を行っている様子を示す説明図。
【図７】転造ボールの加工ピッチを説明する説明図。
【図８】単重変化率のばらつきを確認する方法を説明するための説明図。
【図９】本発明例の芯金を用いて加工した供試管の管軸方向における単重のばらつきを示すグラフ。
【図１０】本発明例の芯金を用いて加工した供試管の管軸方向における単重変化率のばらつきを示すグラフ。
【図１１】管軸方向に対する直交断面の一部を示す断面図。
【図１２】本発明例の芯金を用いて加工した供試管の管軸方向における断面形状のばらつきを示すグラフ。
【図１３】本発明例の芯金を用いて加工した供試管おける渦流探傷試験結果を示すグラフ。
【図１４】本発明例の芯金を用いて加工した内面溝付管の外観を示す写真。
【図１５】本発明例の芯金を用いて加工した内面溝付管おける渦流探傷試験結果を示すグラフ。
【図１６】従来の内面溝付管の製造装置に備えた芯金の側面図。
【図１７】図１６中のＡ−Ａ線断面図。
【図１８】従来の内面溝付管の製造装置に備えた芯金を分解して一部断面で示した構成説明図。
【図１９】従来の芯金を用いて加工した供試管の管軸方向における単重ばらつきを示すグラフ。
【図２０】従来の芯金を用いて加工した供試管の管軸方向における単重変化率のばらつきを示すグラフ。
【図２１】従来の芯金を用いて加工した供試管の管軸方向における断面形状のばらつきを示すグラフ。
【図２２】従来の芯金を用いて加工した供試管おける渦流探傷試験結果を示すグラフ。
【図２３】従来の芯金を用いて加工した内面溝付管を示す写真。
【図２４】従来の芯金を用いて加工した内面溝付管おける渦流探傷試験結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
この発明の一実施形態を、以下図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態の内面溝付管の製造装置１０は、図１に示すように構成している。
なお、図１は、本実施形態における内面溝付管の製造装置１０の一部を示す断面図である。
【００３２】
前記製造装置１０は、引抜き方向Ｘの上流側から下流側に沿って順に配置した縮径部２１、溝加工部３１、整形ダイス１５を備えた構成であり、これら構成により素管１ａを連続加工して内面溝付管１ｅを製造している。
【００３３】
前記縮径部２１は、通過する素管１ａを縮径するための円筒状の縮径ダイス２２と、該縮径ダイス２２で絞り込まれた素管１ａの内周が押し付けられるように素管１ａの内部に挿入したフローティングプラグ２３とで構成している。
【００３４】
前記縮径ダイス２２は、上流側部分が開口したダイス孔２２ａを有している。ダイス孔２２ａは、上流側へ向けて大径となるよう円錐台状に開口している。
【００３５】
さらに、フローティングプラグ２３は、引抜き方向Ｘの下流側部分に下流側へ向けて小径となる円錐台状の外周面を有している。
【００３６】
これにより、縮径ダイス２２とフローティングプラグ２３とは、これらの間に素管１ａを挟み込むようにして互いに係合している。
【００３７】
また、前記溝加工部３１は、外周に複数の螺旋状溝３２ａが形成された溝付プラグ３２と、複数の転造ボール３３を備えている。
【００３８】
前記溝付プラグ３２は、素管１ｂの内部に挿入され、前記フローティングプラグ２３に対して連結棒３４を介して相対回転自在に連結されている。前記複数の転造ボール３３は、自転、及び、軸回りに公転しながら転動し、素管１ｂの管外側において該素管１ｂを前記溝付プラグ３２側に押圧するようそれぞれ管周方向において等間隔に配置されている。
【００３９】
前記整形ダイス１５は、内面溝付管１ｄが通過することにより、例えば、前記溝加工部３１における転造ボール３３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。
【００４０】
また、前記縮径部２１と前記溝加工部３１との間の素管１ｂの内部には、１本の芯金６０が管軸方向に沿って配置されている。
なお、管軸方向は、図１中において引抜き方向Ｘと一致している方向を示している。
【００４１】
芯金６０は、溝付プラグ３２、フローティングプラグ２３、及び、連結棒３４をその構成部品の一部として備えている。
【００４２】
芯金６０の構成について図２、図３、及び、図４を用いて説明する。
なお、図２は、第１実施形態の芯金６０の側面図、図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図であり、図４は、芯金６０を部品ごとに分解した分解断面図である。
【００４３】
芯金６０は、溝付プラグ３２、フローティングプラグ２３、及び、連結棒３４に加え、間隔規制管６１、留金６２、スペーサ６３で構成している。
【００４４】
溝付プラグ３２は、円筒状部材で構成し、連結棒３４の挿入を許容するよう中心軸に沿って貫通する溝付プラグ挿着貫通孔３２Ｈを形成している（図４参照）。
【００４５】
フローティングプラグ２３は、連結棒３４の挿入を許容するよう中心軸に沿って貫通するフローティングプラグ挿着貫通孔２３Ｈを形成している（図４参照）。
【００４６】
連結棒３４は、縮径部２１と溝加工部３１との間に相当する長さを備えた細長い丸棒状に形成し、溝付プラグ挿着貫通孔３２Ｈ、及び、フローティングプラグ挿着貫通孔２３Ｈへの挿通を許容する外径で形成している。
【００４７】
さらに連結棒３４は、管軸方向の全長に亘って接合部分を有さずに鋼材料からなる一本の剛体で形成されたピンである。連結棒３４の長さ方向の一端側（図４中の右側）には、鍔状の頭部３４ａを形成し、長さ方向の他端部（図４中の左側）には、螺子部３４ｂを形成したボルト型のピンで構成している。
【００４８】
さらにまた連結棒３４は、頭部３４ａと螺子部３４ｂとの間の外周面を、平滑な平滑外周面３４Ａとして形成している。平滑外周面３４Ａの頭部３４ａ側の端部を、溝付プラグ３２を挿着する溝付プラグ挿着部３４ｇに設定するとともに、該平滑外周面３４Ａの螺子部３４ｂ側部分を、フローティングプラグ２３を挿着するフローティングプラグ挿着部３４ｆに設定している。
【００４９】
間隔規制管６１は、縮径部２１と溝加工部３１との間に相当する長さを備え、連結棒３４の挿着を許容するよう中心軸に沿って貫通する挿着貫通孔６１Ｈが形成された円管状部材である（図４参照）。
【００５０】
留金６２は、連結棒３４の挿入を許容する挿入孔６２Ｈを有し、一端が閉塞した円筒状部材であり、その内周面には、連結棒３４の螺子部３４ｂと螺合可能に雌螺子部６２ａが形成されている（図４参照）。なお、留金６２の閉塞した一端側は、素管１ａの外面に凹みがあった場合に引っ掛かり難くするために円弧状の先細り形状で形成している。
【００５１】
スペーサ６３は、留金６２とフローティングプラグ２３との間に介在させる円管状部材であり、管長さに応じて構成したものを複数種類備えることができ、そのいずれかを取り付けるかによってフローティングプラグ２３、溝付プラグ３２、及び、間隔規制管６１の連結棒３４に対する挿着位置を一定に保つことができる。
【００５２】
上述した各部材による芯金６０の組み立て方法について説明する。
連結棒３４の軸方向の頭部３４ａ側の端部から雄螺子部３４ｂ側の端部へ溝付プラグ３２、間隔規制管６１、フローティングプラグ２３、スペーサ６３の順に挿着し、留金６２を、連結棒３４に挿着するとともに、留金６２の雌螺子部６２ａと連結棒３４の雄螺子部３４ｂとを螺合することで図２、及び、図３に示ように、芯金６０を一体に構成することができる。
【００５３】
このとき溝付プラグ３２は、連結棒３４の頭部３４ａと間隔規制管６１との間でこれら端部同士を当接させることで軸回りに回転自在であるとともに管軸方向に位置決めされ、フローティングプラグ２３は、スペーサ６３を介して留金６２と間隔規制管６１との間でこれら端部同士を当接させることで軸回りに回転自在であるとともに管軸方向に位置決めされる。
【００５４】
上述した芯金６０を備えた製造装置１０を用いた本実施形態における製造方法について説明する。
本実施形態の製造方法は、縮径工程と溝加工工程とを備えた製造方法である。
【００５５】
詳しくは、縮径工程は、素管１ａを縮径ダイス２２で絞り込んでフローティングプラグ２３に管内面を押し付けて素管１ｂを縮径する工程である。
【００５６】
溝加工工程は、溝付プラグ３２、及び、複数個の転造ボール３３により素管１ｂを縮径するとともに、複数個の転造ボール３３が管周を転動しながら溝付プラグ３２に管内面を押し付けて、該管内面に所定のリード角、及び、高さを有する螺旋状の複数の溝５（図１参照）を形成する工程である。
【００５７】
上述した製造装置１０、製造方法により、以下のような様々な作用、効果を得ることができる。
上述した製造方法は、上述した芯金６０を備えた前記製造装置１０で内面溝付管１ｅを製造する方法である。詳しくは、前記フローティングプラグ挿着部３４ｆに直接、取り付けた前記フローティングプラグ２３を用いて前記縮径工程を行い、前記溝付プラグ挿着部３４ｇに直接、取り付けた前記溝付プラグ３２を用いて前記溝付加工を行う内面溝付管１ｅの製造方法である。
【００５８】
このため、芯金６０は、前記フローティングプラグ２３、及び、前記溝付プラグ３２のそれぞれを、別の部材を介在させて連結棒３４に対して取り付けた構成でないため（図３参照）、別の部材の加工誤差の影響を受けず、芯金６０の軸ずれを防ぐことができる。
【００５９】
よって、加工中に芯金６０、すなわち、フローティングプラグ２３に対して溝付プラグ３２が軸振れすることを防ぎ、管軸方向での断面形状寸法のばらつきが小さい内面溝付管１ｅを製造することができる。
【００６０】
詳しくは、内面溝付管の製造方法に用いられていた従来の芯金１００は、図１６、図１７、図１８に示すように、溝付プラグ３２、フローティングプラグ２３、連結棒１０１、溝付プラグ挿着用ボルト１０２、フローティングプラグ挿着用ボルト１０３、及び、２つのスペーサ１０４，１０４とで構成している。
連結棒１０１は、円柱状部材であり、長さ方向の両端部の中心には管軸方向に沿って螺子孔１０１Ｈ，１０１Ｈを形成し、該螺子孔１０１Ｈ，１０１Ｈの内周面には、それぞれ雌螺子部１０１ａ，１０１ａを形成している（図１８参照）。
【００６１】
溝付プラグ挿着用ボルト１０２、及び、フローティングプラグ挿着用ボルト１０３は、いずれも長さ方向の一端側に鍔状の頭部１０２ａ，１０３ａを有し、他端側に雄螺子部１０２ｂ，１０３ｂを形成した細長い円柱状の部材で形成したボルト型のピンで形成している。
なお、溝付プラグ３２、フローティングプラグ２３、及び、スペーサ１０４（６３）については、本実施形態の構成と同じであるのでその説明を省略する。
【００６２】
このような部品で構成される従来の芯金１００の組み立て方法について説明する。
まず、連結棒１０１の一端側に溝付プラグ３２とスペーサ１０４とを管軸方向に並べ、溝付プラグ挿着用ボルト１０２に溝付プラグ３２、スペーサ１０４を挿通し、この状態で溝付プラグ挿着用ボルト１０２を螺子孔１０１Ｈに差し込みながら雄螺子部１０２ｂと連結棒１０１の雌螺子部１０１ａとを螺合することによりスペーサ１０４、溝付プラグ３２、連結棒１０１をこの順で取り付ける。
【００６３】
同様に、連結棒１０１の他端側にフローティングプラグ２３とスペーサ１０４とを管軸方向に並べ、フローティングプラグ挿着用ボルト１０３にスペーサ１０４、フローティングプラグ２３を挿通し、この状態でフローティングプラグ挿着用ボルト１０３を螺子孔１０１Ｈに差し込みながら雄螺子部１０３ｂと連結棒１０１の雌螺子部１０１ａとを螺合することによりスペーサ１０４、フローティングプラグ２３、連結棒１０１をこの順で取り付けて芯金１００を一体に組み立てることができる。
【００６４】
このように従来の芯金１００における溝付プラグ３２は、溝付プラグ挿着用ボルト１０２を介在させて連結棒１０１に対して取り付ける構成であるため（図１７参照）、溝付プラグ挿着用ボルト１０２や雌螺子部１０１ａの加工誤差が溝付プラグ３２の連結棒１０１に対する取り付け精度にも影響を及ぼすことになる。
【００６５】
特に、溝付プラグ挿着用ボルト１０２の雄螺子部１０２ｂと連結棒１０１の雌螺子部１０１ａとを螺子留めする構成であり、雄螺子部１０２ｂと雌螺子部１０１ａとの加工の際に加工精度にばらつきが生じ易く、組み立てた芯金１００での軸ずれが大きくなることがある。
【００６６】
フローティングプラグ２３についても、連結棒１０１に対してフローティングプラグ挿着用ボルト１０３を介在させて取り付ける形態であるため、溝付プラグ３２の場合と同様に、組み立てた芯金１００での軸ずれが大きくなることがある。
【００６７】
このように軸ずれが大きくなる従来の芯金１００を用いて溝付け加工を行った場合、加工中の芯金１００の軸振れが大きくなるため、溝加工部３１を通過後の内面溝付管の外面のうねりが大きくなり、また、溝５（図１参照）の深さなどの形状が安定しないと、管軸方向において断面が安定しない内面溝付管が製造されることになる。
【００６８】
また、軸ずれが大きくなる従来の芯金１００を用いて溝付け加工を行った場合、加工速度を上げるために、転造ボール３３の回転数を上げていき、転造ボール３３が所定の回転数に達すると溝加工部３１を通過した素管が捻られた形態となるいわゆる捻れ現象が発生する。
【００６９】
このように捻れ現象が発生した管の内面には溝５が適切に形成されないため、転造ボール３３の回転数を捻れ現象が発生しない回転数まで下げなければならない。また、軸振れ量が大きい芯金１００ほど転造ボール３３の回転数が低くても捻れ現象が発生する傾向があるため、溝付け加工速度を上げることができないという課題を有していた。
【００７０】
また、製造された内面溝付管の断面が管軸方向において安定しなければ、製品として出荷時に非破壊探傷試験を行う場合に、ノイズが大きくなり、キズ（欠陥）の検出精度に悪影響を及ぼし、良品であっても不良品と誤検出し、製品歩留りが低くなるという課題が生じる。
【００７１】
さらに、内面溝付管１ｅを伝熱管として組み込んで熱交換器を製造する際に、伝熱管を、放熱フィンに予め形成された孔内に挿通し、拡管したとき、放熱フィンとの密着状態にばらつきが出て所望の性能が得られないという難点も生じることなる。
【００７２】
さらにまた、管内面の溝深さが管軸方向において安定しないと、所望の優れた伝熱性能を得ることができないという難点も生じる。
【００７３】
このような課題に対して、本実施形態の製造方法は、上述したように前記フローティングプラグ挿着部３４ｆに直接、取り付けた前記フローティングプラグ２３を用いて前記縮径工程を行い、前記溝付プラグ挿着部３４ｇに直接、取り付けた前記溝付プラグ３２を用いて前記溝加工工程を行う内面溝付管の製造方法であるため、芯金６０に軸ずれが生じないため、加工中に芯金６０が軸振れすることを防ぐことができる。
【００７４】
従って、管軸方向での例えば、管外面や溝形状などの管軸方向に対する直交断面形状寸法の管軸方向におけるばらつきが小さい内面溝付管１ｅを製造することができる。
【００７５】
さらに、前記連結棒３４は、その管軸方向において前記フローティングプラグ挿着部３４ｆと前記溝付プラグ挿着部３４ｇとを含めた全長に亘って１つの鋼材料からなる剛体で形成しているため、前記連結棒３４における前記フローティングプラグ挿着部３４ｆと前記溝付プラグ挿着部３４ｇとの長さ方向の間には、例えば、ネジ留めなどによる連結部分が存在しないことになる。
【００７６】
従って、軸ずれが生じることがなく、加工中に、連結棒３４が軸回りに回転するに伴って溝付プラグ３２が軸振れする軸振れ量をより大幅に低減できる。
【００７７】
さらにまた、上述したように芯金６０は、図２及び図３に示すように、間隔規制管６１を、連結棒３４における前記フローティングプラグ２３と前記溝付プラグ３２との間に挿着した構成であるため、連結棒３４の軸方向において、スライド自在な前記フローティングプラグ２３と前記溝付プラグ３２とが所定の間隔を隔てて保たれるよう規制（位置決め）することができる。
【００７８】
しかも、前記フローティングプラグ２３と前記溝付プラグ３２との間に間隔規制管６１を備えることにより、連結棒３４を長尺状に形成した場合や小径に形成した場合などにより、該連結棒３４が撓み易くなっても、加工中に連結棒３４が撓むことを防止する補強部材としても機能し、軸振れ量を最小限に留めることができる。
【００７９】
上述した芯金６０を用いた製造装置１０により内面溝付管１ｅを製造することにより、管軸方向における管長さが１ｍの所定区間において、管長さが１０ｍｍ刻みごとに測定した管重量を１ｍあたりに換算したそれぞれの管重量のばらつきが±１％以下であるという管軸方向において断面が安定した内面溝付管１ｅを製造することができる。
【００８０】
これにより、管軸方向における管外面形状を安定化させることができるため、内面溝付管１ｅを製品として出荷時に非破壊探傷試験を行う場合に、検出信号のノイズの発生を抑制できる。
【００８１】
従って、キズ（欠陥）を確実に検出することができ、製品歩留りの向上を図ることができる。
【００８２】
さらに、内面溝付管１ｅを伝熱管として組み込んで熱交換器を製造する際に、伝熱管を、放熱フィンに予め形成された孔内に挿通し、拡管したとき、放熱フィンとの十分な密着状態を得ることができ、所望の性能を得ることができる。
【００８３】
さらに、管内面における溝５の深さなどの形状が管軸方向において安定するため、所望の優れた伝熱性能を得ることができる。
【００８４】
（第２実施形態）
第２実施形態の製造装置２０は、図５に示すように、管軸方向の縮径部２１と溝加工部３１との間に前記中間引抜き機１７を備えた構成であり、中間引抜き機１７は、素管１ａを引抜き方向Ｘへ引き抜くことで下流側に備えた引抜き装置（図示せず）による引抜きを補助している。すなわち、前記溝加工部３１による溝加工は、素管１ａ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、中間引抜き機１７により素管１ａにかかる前記引抜き負荷を分散させることができる。
【００８５】
前記中間引抜き機１７は、素管１ａの管軸方向に対する直交断面に対して上下各側、或いは、左右各側に配置された一対のベルト４２ａ，４２ｂを備えている。各ベルト４２ａ，４２ｂは、ループ状（無端状）に形成され、モータ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，４２ｂは、外周面に、その長さ方向に沿って複数のパッド４４を連設したキャタピラ式に構成している。
【００８６】
なお、前記中間引抜き機１７の上流側には、素管１ｂ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。
【００８７】
管軸方向の縮径部２１と溝加工部３１とは、この間に中間引抜き機１７を配置する分、間隔を広げてそれぞれ配置されることになる。
【００８８】
連結棒３４Ｌは、縮径部２１と溝加工部３１との間隔が広がった分、その長さを、第１実施形態の連結棒３４の長さと比較して長く形成している。
【００８９】
第２実施形態の製造装置２０は、中間引抜き機１７を備えることで連結棒３４Ｌが長くなっても加工中に芯金６０の軸振れが生じないため、安定した引抜きが可能となり管内面に形成される溝５の深さなどの形状のばらつきを大幅に抑制することができる。
【００９０】
従来の製造方法の場合、中間引抜き機１７を備えることで、管軸方向の縮径部２１と溝加工部３１との間隔が広がり、連結棒が長くなった芯金１００を用いて加工が行われるため、加工時に芯金１００の軸振れの影響が顕著にあらわれることになる。さらに、芯金１００の軸振れが大きいと引抜き力が変動し、溝付け加工中に中間引抜き機１７が引抜き力を積極的に制御しようとしてかえって荷重のばらつきが大きくなり、それに伴って管内面に形成される溝深さのばらつきも、より顕著になるという悪循環に陥るという課題があった。
【００９１】
これに対して、第２実施形態の製造装置２０は、中間引抜き機１７を備えることで連結棒３４が長くなっても加工中に軸振れが生じないため、引抜き力が変動せず、中間引抜き機１７による引抜き力も安定し、管内面に形成される溝深さのばらつきを大幅に抑制することができる。
【００９２】
以下において芯金６０の効果を確認するために実施した効果確認実験について説明する。
【００９３】
（実験１）
実験１では、第１実施形態の芯金６０と従来の芯金１００とのそれぞれの軸振れ量を測定し、比較検証した。
さらに、実験１では、図２、図３に示すように、第１，２実施形態で説明した芯金６０を、溝付プラグ３２を除いた状態で組み立てた本発明品Ｎｏ．１から５までの芯金を用いて行った。
詳しくは、図６（ａ）に示すように、本発明品Ｎｏ．１から５までの芯金６０を順にＶブロックに乗せ、軸方向の一端側の溝付プラグ挿着部３４ｇの表面にダイヤルゲージの測定子をあてた状態で芯金６０の軸方向の他端側を軸回りに回転させて溝付プラグ挿着部３４ｇにおける芯金６０の軸振れ量を順に測定した。
【００９４】
同様に、図１６、図１７に示すような従来の芯金１００を、溝付プラグ３２を除いた状態で組み立てた従来品Ｎｏ．１から５までの芯金を用いて行った。
【００９５】
詳しくは、図６（ｂ）に示すように、従来品Ｎｏ．１から５までの芯金１００を順にＶブロックに乗せ、軸方向の一端側の溝付プラグ挿着用ボルト１０２の表面にダイヤルゲージの測定子をあてた状態で芯金１００の軸方向の他端側を軸回りに回転させて溝付プラグ挿着用ボルト１０２における芯金１００の軸振れ量を順に測定した。
以下の表１中における［実験１］に測定結果を示す。
【００９６】
【表１】
この表１に示すように、従来品Ｎｏ．１から５の芯金１００の軸振れ量は、いずれも０．１００ｍｍ以上と大きく、ロット毎のばらつきも大きかった。
これに対して本発明品Ｎｏ．１から５の芯金６０は、いずれも軸振れ量が０．０１０ｍｍ以下と小さくなっており、ロット毎のばらつきも小さくなることが実証できた。
【００９７】
（実験２）
実験２では、実験１で使用した本発明品Ｎｏ．１から５までの芯金６０、及び、従来品Ｎｏ．１から５までの芯金１００のそれぞれに溝付プラグ３２を取り付け、これら芯金６０，１００を用いて実際に縮径加工、及び、溝付け加工を行い、その過程で発生した素管の捻れ現象の発生状況を検証した。
【００９８】
ここで実験２での縮径加工、及び、溝付け加工での加工条件は、表２に示すとおりである。
【００９９】
【表２】
詳しくは、実験２では、溝加工部３１での転造ボール３３を低い回転数から溝付け加工を開始し、加工速度を上げるために溝加工部３１での転造ボール３３の回転数を上げていき、その過程で発生した素管の捻れ現象の発生状況を検証した。
【０１００】
さらに、実験２で使用した溝加工部３１の転造ボール３３の性能上の限界となる最大回転数は３０，０００ｒｐｍのため、溝加工部３１での転造ボール３３が、捻れ現象が発生せずに溝付け加工を行うことができる目標とする最大回転数を３０，０００ｒｐｍに設定した。
【０１０１】
その結果、前記表１中における［実験２］に示す測定結果となった。
従来品Ｎｏ．１から５は、いずれも転造ボール３３の回転数が３０，０００ｒｐｍに達する前に捻れ現象が発生した。
詳しくは、表１中に示した回転数に達したときに捻れ現象が発生した。この結果からも明らかなとおり、従来品Ｎｏ．１から５の芯金１００の中でも、実験１で軸振れ量が大きい結果であったものほど、捻れ現象が発生する回転数が低くなっており、最も転造ボール３３の回転数が上がったものでも２５，０００ｒｐｍであった。
【０１０２】
これに対して本発明品Ｎｏ．１から５の芯金６０では、いずれも転造ボール３３の回転数を３０，０００ｒｐｍまで上げても捻れ現象が発生していなかった。
【０１０３】
なお、一般に、内面溝付管１ｅの加工時の溝付加工速度（引抜き速度）をＶ（ｍ／ｍｉｎ）、転造ボール３３の公転回転数をＲ（ｒｐｍ）、転造ボール３３の加工ピッチをＰ（ｍｍ）、転造ボール３３の配置数をＮ（個）とした場合、溝付加工速度Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）は、
Ｖ＝（Ｒ×Ｐ×Ｎ）／１０００…式（１）
であらわすことができる。
【０１０４】
ここで加工ピッチＰ（ｍｍ）とは、図７に示すように素管１ｂの外周を、該外周に配置した転造ボール３３の個数で等分配した角度分だけ転造ボール３３が素管１ｂ回りを公転する間に素管１ｂが引抜き方向Ｘへ進む距離を示す。
【０１０５】
なお、図７は、溝加工部３１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７中の仮想線で示したＬは、それぞれ素管１ｂ外周に配置された複数の転造ボール３３のそれぞれが素管１ｂの外面を押圧した軌跡を示す。
【０１０６】
この式（１）より、溝付加工速度を上げるためには、転造ボール３３の回転数を上げる必要があることがわかる。よって、捻れ現象が発生しないで転造ボール３３の回転数を上げることができれば、その分、溝付け加工速度を速くすることができる。
従って、転造ボール３３の回転数を上げることができる本発明品Ｎｏ．１から５の芯金６０を用いて内面溝付管１ｅを製造すれば、内面溝付管１ｅの生産性を大幅に向上することができることを実証することができた。
【０１０７】
（実験３）
実験３では、本発明品Ｎｏ．１から５の芯金６０、及び、従来品Ｎｏ．１から５の芯金１００を用いて溝付け加工を行い、実験２で作製した供試管（内面溝付管）のそれぞれについて単重、及び、単重変化率のばらつきの検証を行った。
【０１０８】
単重、及び、単重変化率の算出手順について説明する。まず、図８に示すように、供試管から測定サンプルとして１ｍ（１０００ｍｍ）分それぞれ取り出し、該測定サンプルを１０ｍｍ刻みで切断し、切断したサンプル片ごとの正確な長さ（ｍｍ）と重量（ｇ）を測定する。
そして、サンプル片ごとの重量を１ｍあたりの重量に換算することで単重（ｇ／ｍ）を算出することができる。
さらに、単重変化率は、算出した単重を基に、以下の（２）式を用いて算出することができる。
ΔＷ＝（Ｗｎ−Ｗａ）／Ｗａ×１００…式（２）
但し、ΔＷ：単重変化率（％）、Ｗｎ：サンプル片ごとの単重（ｇ／ｍ）、Ｗａ：サンプルの測定箇所が１００箇所分のサンプル片の平均単重（ｇ／ｍ）であらわすことができる。
【０１０９】
本発明品Ｎｏ．１から５の芯金６０、及び、従来品Ｎｏ．１から５の芯金１００のそれぞれを用いて作製した供試管の単重変化率の測定結果を表１中における［実験３］に示す。
【０１１０】
単重変化率が±１．０％以内に収まっているかを目安にして確認したところ、実験結果のとおり、従来品Ｎｏ．１から５の芯金１００を用いて作製した供試管の単重変化率は、いずれも±１．７％以上となり±１．０％より大きくなり、ばらつきの度合いが大きかった。
【０１１１】
これに対して、本発明品Ｎｏ．１から５の芯金６０を用いた作製した供試管の単重変化率は、いずれも±０．５％以下であり、±１．０％以内に十分収まっていた。
【０１１２】
具体的には、従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いた場合の実験結果として単重の測定結果を図１９に示すとともに、単重変化率の測定結果を図２０に示す。
【０１１３】
図１９及び、図２０に示すように、従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いた場合単重、及び、単重変化率のいずれの場合もばらつきの度合いが大きかった。例えば、図２０に示すように、従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いて作製した供試管は、単重変化率が±１．０％以内に収まっているかを目安にして確認したが、±１．０％以内に収まらなかった。
【０１１４】
これに対して、発明品Ｎｏ．４の芯金６０を用いた場合の実験結果として単重の測定結果を図９に示すとともに、単重変化率の測定結果を図１０に示す。
【０１１５】
図９、図１０に示すように、発明品Ｎｏ．４の芯金６０を用いた場合、従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いた場合と比較して単重、及び、単重変化率のいずれにおいてもばらつきを大幅に低減できた。例えば、図１０に示すように、発明品Ｎｏ．４の芯金６０を用いて作製した供試管は、単重変化率を、±０．５％以内に収めることができ、従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いた場合と比較して大幅にばらつきを低減できた。
【０１１６】
さらに実験３では、上述した単重変化率のばらつきの検証とともに、本発明品Ｎｏ．４の芯金６０、及び、従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いて実験２で溝付け加工を行い作製した供試管のそれぞれについて断面形状の厚み寸法の検証も行った。
【０１１７】
断面形状の厚み寸法の検証でも、単重、及び、単重変化率の検証と同様に図８に示すように、供試管から測定サンプルを１０００ｍｍ分それぞれ取り出し、該測定サンプルを１０ｍｍ刻みで切断した。さらに、断面形状の厚み寸法の検証では、切断したサンプル片ごとの断面形状として、図１１に示すように管直交断面の総肉厚（Ｔ）、底肉厚（ｔ）、溝深さ（Ｈ）の寸法を測定しグラフ化して検証を行った。
従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いた場合の管直交断面の総肉厚（Ｔ）、底肉厚（ｔ）、溝深さ（Ｈ）の測定結果を図２１に示し、発明品Ｎｏ．４の芯金６０を用いた場合の管直交断面の総肉厚（Ｔ）、底肉厚（ｔ）、溝深さ（Ｈ）の測定結果を図１２に示す。
【０１１８】
図１２、図２１に示すとおり、上述した単重、及び、単重変化率での実験結果の場合と同様に本発明品Ｎｏ．４の芯金６０は、従来品Ｎｏ．３の芯金１００を用いた場合と比較して、管軸方向における断面形状のばらつきの度合いを大幅に低減することが実証できた。
【０１１９】
また、上述した単重、単重変化率、及び、断面形状についての測定結果から単重と断面形状寸法は密接に関係していることが明らかとなり、単重変化率（単重）のばらつきで供試管の良否を判断しても実験精度上問題がないことがわかった。さらに、断面形状寸法の測定には時間がかかるので単重変化率をもとに供試管の良否を判断することが好ましいといえる。
【０１２０】
（実験４）
実験４では、実験１から３で用いた本発明品Ｎｏ．１から５とは異なる本発明品Ｎｏ．６から１１の芯金６０を用いて溝付け加工を行い、それぞれ供試管を作製するとともに、従来品Ｎｏ．１から５とは異なる従来品Ｎｏ．６から８の芯金１００を用いて溝付け加工を行い、それぞれ供試管を作製し、渦流探傷試験での管外面のキズ検出精度について検証した。
【０１２１】
なお、渦流探傷試験は、最初に試験材の外表面にドリルなどで人工的に穴を開けた人工欠陥に対して渦流探傷装置に備えた検出コイルで検出した信号値を基準となる信号値として設定し、その後に試験材における検出コイルを通過させた箇所から検出される信号値が基準の信号値より高い場合に、その箇所に使用上問題となるような大きなキズが有るものと判断する公知の探傷試験である。
【０１２２】
また、実験４で検証する渦流探傷試験でのキズ探査性能は、該キズ探査性能に密接に関係するといわれている渦流探傷試験で検出される信号のＳ／Ｎ比（Ｓ：人工欠陥の基準信号値、Ｎ：試験材のベースの信号値。）の比較により行った。
なお、試験材のベースの信号値（Ｎ）は、試験材においてキズの無い箇所でノイズとして検出される信号値を示す。
【０１２３】
同時に、キズ探査性能には、後述するとおり、前記Ｓ／Ｎ比の他にも単重の変化率も密接に関連し、単重変化率（単重）のばらつきを小さくすることで、前記Ｓ／Ｎ比を高くすることができ、結果的に渦流探傷試験での管外面の探傷精度を向上させることができる。
【０１２４】
よって、本実験４では、本発明品Ｎｏ．６から１１の芯金６０、及び、従来品Ｎｏ．６から８の芯金１００を用いてそれぞれ作製した供試管について単重変化率と渦流探傷試験での検出信号のＳ／Ｎ比を測定し、検証した。その結果は、表３に示すとおりである。
【０１２５】
【表３】
表３に示すとおり、従来品Ｎｏ．６から８の芯金１００を用いた場合の単重変
化率は、いずれも±１．０より大きく、前記Ｓ／Ｎ比は、２．０より小さかった。
【０１２６】
これに対して本発明品Ｎｏ．６から１１の芯金６０を用いた場合の単重変化率は、いずれも±１．０以下であり、前記Ｓ／Ｎ比は、２．０以上となった。
【０１２７】
また、一般に内面溝付管の外面のキズの数を渦流探傷試験で検査した場合、前記Ｓ／Ｎ比が２．０以上のときにキズを確実に検出できることが経験的に明らかになっている。
【０１２８】
以上より本発明品Ｎｏ．６から１１の芯金６０を用いた場合、キズを確実に検出できることが明らかとなった。
【０１２９】
併せて、キズ（欠陥）を確実に検出するためには、単重変化率を±１％以内に抑える必要があることも判った。
【０１３０】
なお、内面に形成する溝の形状、加工するサイズが違っても同様の結果であった。
【０１３１】
以下では、上述した渦流探傷試験でのキズ探査性能、単重変化率（単重）、及び、前記Ｓ／Ｎ比の関係について本発明品Ｎｏ．９の芯金６０を用いて作製した供試管、及び、従来品Ｎｏ．６の芯金１００を用いて作製した供試管に着目して説明する。同時に、本発明品Ｎｏ．９の芯金６０を用いて作製した供試管、及び、従来品Ｎｏ．６の芯金１００を用いて作製した供試管について行った渦流探傷試験でのキズ探査性能についてのより詳細な測定結果について説明する。
【０１３２】
従来品Ｎｏ．６の芯金１００を用いて作製した供試管の渦流探傷試験結果は、図２２に示すグラフのとおりであり、本発明品Ｎｏ．９の芯金６０を用いて作製した供試管の渦流探傷試験結果は、図１３に示すとおりであった。
【０１３３】
図２２、図１３中に示すように、本発明品Ｎｏ．９の芯金６０での供試管は、Ｓ／Ｎ比が２．５０であり、従来品Ｎｏ．６の芯金１００での供試管のＳ／Ｎ比（１．３０）よりも高いことから、従来品Ｎｏ．６の芯金１００での供試管よりも渦流探傷試験でキズを確実に探査することができることが明らかとなった。
さらにまた、図２２、図１３中に示すように、本発明品Ｎｏ．９の芯金６０での供試管は、従来品Ｎｏ．６の芯金１００での供試管と同様に、人工欠陥の基準信号値（Ｓ値）がいずれも１．５０Ｖであった。さらに、本発明品Ｎｏ．９の芯金６０での供試管は、ベースの信号値（Ｎ値）が０．６０Ｖであり、従来品Ｎｏ．６の芯金１００での供試管のベースの信号値（１．１５Ｖ）よりも低かった。
【０１３４】
このことから前記Ｓ／Ｎ比を高くするためには、ベースの信号値を低く抑えることが有効であることがわかる。
【０１３５】
さらに、ベース信号値を低く抑えるためには、断面形状寸法の長手方向のばらつきを小さくする、すなわち単重変化率を小さくする必要がある。
【０１３６】
詳しくは、従来品Ｎｏ．６の芯金１００を用いて製造した内面溝付管１ｅのように、渦流探傷試験時のベースの信号値が特に高かった材料を調べたところ、管外面に形成される凹凸のピッチは均一であったが、溝付け加工直後の管（最終外径に縮径する前の管）で、目視でもはっきりと確認できるうねり（図２３参照）が発生していた。
【０１３７】
さらに、このように渦流探傷試験時のベースの信号値が特に高かった材料について単重を検証したところ、上述した実験３の結果のとおり、単重のばらつきが大きく（図１９参照）、管軸方向の断面形状（総肉厚）のばらつきも大きかった（図２１参照）。
【０１３８】
これに対して本発明品Ｎｏ．９の芯金６０を用いて製造した内面溝付管１ｅのように、渦流探傷試験時のベースの信号値が低い材料については、うねりは確認できなかった（図１１参照）。さらに、渦流探傷試験時のベースの信号値が低い材料について単重を検証したところ、上述した実験３の結果のとおり、単重のばらつきが小さく（図９参照）、管軸方向の断面形状（総肉厚）のばらつきも小さかった（図１２参照）。
【０１３９】
このことから、断面形状寸法の変化が渦流探傷試験時のベースの信号値が高くなった主たる要因であることが明らであり、ベース信号値を低く抑えるためには、単重変化率を小さくすることが有効であるといえる。
【０１４０】
以上より、単重変化率（単重）のばらつきを小さくすることでベース信号値を低く抑えることができ、結果的に、前記Ｓ／Ｎ比を高くすることができるため、渦流探傷試験での管外面の探傷精度を向上させることができる。
【０１４１】
また、上述した実験４で述べたとおり、本発明品Ｎｏ．６から１１の芯金６０を用いた場合、キズを確実に検出できることが明らかとなったが、このように、キズを正確に検出することで、良品か不良品かの誤検出を防止し、製造歩留りの向上することができる。
【０１４２】
詳しくは、通常、内面溝付管１ｅは、コイル状或いは直線状の形態でユーザーに納入され、納入前に、内面溝付管１ｅの全長に亘って管外面のキズの有無について非破壊検査として渦流探傷試験を実施する工程が行われる。
【０１４３】
例えば、内面溝付管１ｅがコイル状の形態の場合、コイル部分全長でのキズ（欠陥）の数の上限が決めらており、その上限数を超えた場合は製品として出荷できずに不良品として扱われる。
【０１４４】
欠陥が多く出たコイル部分を所定の巻き数分取出し、その中からキズ有りと判断された箇所を中心に再度、渦流探傷試験を行ったところ、図２４に示すように、コイル部分のベースの信号値が、高い値を示す場合、キズありと判断された箇所で検出した信号値と、ベースの信号値との間で値に差異を見出し難いため、キズありと判断されるものが多くなっていた。すなわち、実際には問題となるような大きながキズが無いのにキズありと誤って判断されている場合が多かった。
【０１４５】
これに対して図１５に示すように、コイル部分のベースの信号値（試験材のキズがない箇所が示す信号値）が全般的に低い値を示す場合、このようなコイル部分は、キズありと判断された箇所で検出される信号値がベースの信号値に対して顕著な値となるため、確実に大きなキズを発見できる。
【０１４６】
本発明の芯金６０を使用して製造した供試管は、渦流探傷試験でのベースの信号値が低く抑えることができ、すなわち、前記Ｓ／Ｎ比の値を高くすることができるため、キズを正確に検出でき、製造歩留りの向上することができる。
【０１４７】
この発明の構成と、上述した実施形態との対応において、
溝付プラグ、フローティングプラグ及び連結棒、又は、溝付プラグ、フローティングプラグ、連結棒及び間隔規制管は、芯金１００に対応し、
フローティングプラグ挿着部は、フローティングプラグ挿着貫通孔２３Ｈに対応し、
溝付プラグ挿着部は、溝付プラグ挿着貫通孔３２Ｈに対応し、
転動体は、転造ボール３３に対応するものとする。
【符号の説明】
【０１４８】
１０…製造装置
１７…中間引抜き機
２１…縮径部
２２…縮径ダイス
２３…フローティングプラグ
２３Ｈ…フローティングプラグ挿着貫通孔
３１…溝加工部
３２…溝付プラグ
３２Ｈ…溝付プラグ挿着貫通孔
３３…転造ボール
３４，３４Ｌ…連結棒
３４ｇ…溝付プラグ挿着部
３４ｆ…フローティングプラグ挿着部
６１…間隔規制管
１ａ〜１ｃ…素管
１ｅ…内面溝付管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縮径ダイスとフローティングプラグとの間で素管を引き抜いて縮径する縮径工程と、素管の外面を管軸回りに転動する転動体で押圧しながら該素管の内面を、管内部に備えた溝付プラグに押し付けて素管の内面に複数の溝を形成する溝付加工工程とを行う内面溝付管の製造方法であって、
前記フローティングプラグと前記溝付プラグとを連結する連結棒を管内部に備え、
前記連結棒の軸方向における前記縮径ダイスの側に、前記フローティングプラグを該連結棒に対して直接、取り付けることを許容するフローティングプラグ取付け部を形成するとともに、前記連結棒の軸方向における前記転動体の側に、前記溝付プラグを前記連結棒に対して直接、取り付けることを許容する溝付プラグ取付け部を形成し、
前記フローティングプラグ取付け部に取り付けた前記フローティングプラグを用いて前記縮径工程を行い、
前記溝付プラグ取付け部に取り付けた前記溝付プラグを用いて前記溝付加工工程を行う
内面溝付管の製造方法。
【請求項２】
前記連結棒を、前記フローティングプラグ取付け部から前記溝付プラグ取付け部まで１つの構成材料からなる剛体で形成した
請求項１に記載の内面溝付管の製造方法。
【請求項３】
前記フローティングプラグ取付け部を、フローティングプラグの挿着を許容するフローティングプラグ挿着許容部で構成するとともに、
前記フローティングプラグに、管軸方向へスライド自在に前記フローティングプラグ挿着許容部に挿着するフローティングプラグ挿着部を構成し、
前記溝付プラグ取付け部を、前記溝付プラグの挿着を許容する溝付プラグ挿着許容部で構成するとともに、
前記溝付プラグに、管軸方向へスライド自在に前記溝付プラグ挿着許容部に挿着する溝付プラグ挿着部を構成し、
前記連結棒における、前記フローティングプラグと前記溝付プラグとの管軸方向の間に挿着され、該フローティングプラグと該溝付プラグとを管軸方向において所定間隔に規制する間隔規制管を備えた
請求項１、又は、２に記載の内面溝付管の製造方法。
【請求項４】
前記縮径ダイス、および、前記フローティングプラグで構成される縮径部と、前記転動体、及び、前記溝付プラグで構成される溝付加工部との管軸方向の間に素管を引抜く中間引抜き機を備え、
前記縮径工程と前記溝付加工工程とを行なう間、前記中間引抜き機により、前記縮径工程で縮径した素管を引抜く中間引抜き工程を行う
請求項１から３のいずれかに記載の内面溝付管の製造方法。
【請求項５】
管軸方向における管長さが１ｍの所定区間において、管長さが１０ｍｍ刻みごとに測定した管重量をそれぞれ１ｍあたりに換算した管重量のばらつきが±１％以下である
請求項１から４のいずれかに記載の内面溝付管の製造方法により製造した内面溝付管。
【請求項６】
縮径ダイスとフローティングプラグとの間で素管を引き抜いて管を縮径する縮径部と、前記素管の外面を管周方向に沿って転動する転動体で押圧しながら該素管の内面を、管内部に備えた溝付プラグに押し付けて複数の溝を形成する溝加工部とを備えた内面溝付管の製造装置であって、
前記縮径部と前記溝加工部との間に配され、前記フローティングプラグと前記溝付プラグとを連結する連結棒を管内部に備え、
前記連結棒の軸方向における前記縮径部の側に、前記フローティングプラグを該連結棒に対して直接、取り付けることを許容するフローティングプラグ取付け部を形成するとともに、
前記連結棒の軸方向における前記溝加工部の側に、前記溝付プラグを該連結棒に対して直接、取り付けることを許容する溝付プラグ取付け部を形成した
内面溝付管の製造装置。
【請求項１】
縮径ダイスとフローティングプラグとの間で素管を引き抜いて縮径する縮径工程と、素管の外面を管軸回りに転動する転動体で押圧しながら該素管の内面を、管内部に備えた溝付プラグに押し付けて素管の内面に複数の溝を形成する溝付加工工程とを行う内面溝付管の製造方法であって、
前記フローティングプラグと前記溝付プラグとを連結する連結棒を管内部に備え、
前記連結棒の軸方向における前記縮径ダイスの側に、前記フローティングプラグを該連結棒に対して直接、取り付けることを許容するフローティングプラグ取付け部を形成するとともに、前記連結棒の軸方向における前記転動体の側に、前記溝付プラグを前記連結棒に対して直接、取り付けることを許容する溝付プラグ取付け部を形成し、
前記フローティングプラグ取付け部に取り付けた前記フローティングプラグを用いて前記縮径工程を行い、
前記溝付プラグ取付け部に取り付けた前記溝付プラグを用いて前記溝付加工工程を行う
内面溝付管の製造方法。
【請求項２】
前記連結棒を、前記フローティングプラグ取付け部から前記溝付プラグ取付け部まで１つの構成材料からなる剛体で形成した
請求項１に記載の内面溝付管の製造方法。
【請求項３】
前記フローティングプラグ取付け部を、フローティングプラグの挿着を許容するフローティングプラグ挿着許容部で構成するとともに、
前記フローティングプラグに、管軸方向へスライド自在に前記フローティングプラグ挿着許容部に挿着するフローティングプラグ挿着部を構成し、
前記溝付プラグ取付け部を、前記溝付プラグの挿着を許容する溝付プラグ挿着許容部で構成するとともに、
前記溝付プラグに、管軸方向へスライド自在に前記溝付プラグ挿着許容部に挿着する溝付プラグ挿着部を構成し、
前記連結棒における、前記フローティングプラグと前記溝付プラグとの管軸方向の間に挿着され、該フローティングプラグと該溝付プラグとを管軸方向において所定間隔に規制する間隔規制管を備えた
請求項１、又は、２に記載の内面溝付管の製造方法。
【請求項４】
前記縮径ダイス、および、前記フローティングプラグで構成される縮径部と、前記転動体、及び、前記溝付プラグで構成される溝付加工部との管軸方向の間に素管を引抜く中間引抜き機を備え、
前記縮径工程と前記溝付加工工程とを行なう間、前記中間引抜き機により、前記縮径工程で縮径した素管を引抜く中間引抜き工程を行う
請求項１から３のいずれかに記載の内面溝付管の製造方法。
【請求項５】
管軸方向における管長さが１ｍの所定区間において、管長さが１０ｍｍ刻みごとに測定した管重量をそれぞれ１ｍあたりに換算した管重量のばらつきが±１％以下である
請求項１から４のいずれかに記載の内面溝付管の製造方法により製造した内面溝付管。
【請求項６】
縮径ダイスとフローティングプラグとの間で素管を引き抜いて管を縮径する縮径部と、前記素管の外面を管周方向に沿って転動する転動体で押圧しながら該素管の内面を、管内部に備えた溝付プラグに押し付けて複数の溝を形成する溝加工部とを備えた内面溝付管の製造装置であって、
前記縮径部と前記溝加工部との間に配され、前記フローティングプラグと前記溝付プラグとを連結する連結棒を管内部に備え、
前記連結棒の軸方向における前記縮径部の側に、前記フローティングプラグを該連結棒に対して直接、取り付けることを許容するフローティングプラグ取付け部を形成するとともに、
前記連結棒の軸方向における前記溝加工部の側に、前記溝付プラグを該連結棒に対して直接、取り付けることを許容する溝付プラグ取付け部を形成した
内面溝付管の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１１−２２４６１３（Ｐ２０１１−２２４６１３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９６６１４（Ｐ２０１０−９６６１４）
【出願日】平成２２年４月２０日（２０１０．４．２０）
【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２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２０日（２０１０．４．２０）
【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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