JP2002282955A - パイプ体端部の拡管成形方法および拡管成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストを大幅に低減できると共に、大き
な拡管率で拡管してもパイプ体に割れが発生せず、かつ
高精度で成形でき、更に、十分な強度を有するエンドチ
ューブの成形を可能とするパイプ体端部の拡管成形方法
及び装置を提供する。 【解決手段】 パイプ体１１の端部を拡管成形する方法
であって、パイプ体１１の外側に、一端にパイプ体１１
の外径と略等しい径に形成された挿入穴１６を有すると
共に他端に拡管すべき径に形成された拡管穴１７を有す
る転写型１５を配置し、パイプ体１１の内部に液体１３
を所定圧力で充填して、その状態でパイプ体１１の拡管
側端面を蓋して軸方向に押圧しつつ液体１３を圧縮加圧
して、パイプ体１１の端部を拡管穴１７に押付けて拡管
するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パイプ体端部の拡
管成形方法及び装置に関するものであり、特に、製造コ
ストを低減できると共に、大きな拡管率で拡管しても割
れが発生せず、かつ高精度で成形できるパイプ体端部の
拡管成形方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パイプ体の端部を拡管成形する一般的な
方法を図７を用いて説明する。図７（ａ）は拡管成形前
を示し、図７（ｂ）は拡管成形後を示している。

【０００３】図に示すように、プレス装置の下台５０に
固定された載置台５１上にパイプ体５２を載置すると共
に、そのパイプ体５２の外側に、内面５３ａが所望の拡
管形状に形成された転写型５３を配置する。そして、外
面５５ａが所望の拡管形状に形成されたパンチ５５が固
定された上台５６を下降してパンチ５５をパイプ体５２
の内部に挿入させる。すると、パイプ体５２の端部がパ
ンチ５５によって押し拡げられて転写型５３の内面５３
ａに押付けられる。

【０００４】ここで、拡管前のパイプ体５２の内径をｄ
₁ 、拡管後の内径をｄ₂ とすると、拡管率λは、λ＝
（ｄ₂ −ｄ₁ ）／ｄ₁ で表される。

【０００５】上述したような従来の拡管方法では、例え
ば、パイプ体５２の材料の引っ張り強さが４００ＭＰａ
程度の場合、拡管率λが約５０％以上になると、パイプ
体５２の端部に割れ（亀裂）が発生するおそれがある。

【０００６】そこで従来、５０％以上の拡管率λで拡管
する場合、まず、パイプ体５２を５０％以下で拡管し、
その後、パイプ体５２に焼鈍を施して軟らかくした状態
で、５０％以上に拡管する方法が取られていた。

【０００７】このような拡管方法では、拡管を２回に分
けて行ううえに、中間焼鈍が必要であるため工程数が多
く、製造コストの増加につながっていた。更に、中間焼
鈍を行うことによって、成形工程を連続して流せなくな
るだけでなく、パイプ体のスケールを除去するための酸
洗いや、ボンデライト・ボンダリューベ等の潤滑処理が
必要となるため、工程数が増加し、大幅なコストアップ
につながっていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一方、端部が拡径され
たパイプ状の製品として、図８に示すようなエンドチュ
ーブ６０が知られている。図に示すエンドチューブ６０
は、その内面６１は左側端部に向かうにつれて滑らかに
拡径した形状に形成されており、外面６２は使用用途に
応じた所定形状に形成されている。即ち、外面６２に
は、右端側の小径部６３、小径部６３からほぼ９０°に
屈曲して拡径されたリング状の段差部６４、左端側の大
径部６５、及び小径部６３に形成された段付き部６６が
形成されている。このようなエンドチューブ６０は、例
えば、図９に示すように車両のディファレンシャルギヤ
が収容されるリヤアクスルケース６７の両端部に溶接さ
れ、その外周に軸受け等を介してタイヤ６９が取り付け
られる。なお、エンドチューブ６０の材質はＳ４５Ｃ〜
Ｓ５０Ｃが多く用いられる。

【０００９】従来、このエンドチューブ６０には熱間鍛
造品が用いられていた。しかしながら、熱間鍛造品は寸
法精度が悪く、鍛造後に機械加工が必要であることから
製造コストが高い。

【００１０】そのため、寸法精度の良い冷間鍛造品を用
いることもあるが、その場合、機械加工が少なくてすむ
メリットはあるが、次のような問題がある。

【００１１】即ち、冷間鍛造では１回の成形量をあまり
大きく取れないため、工程数が多くなる。また、冷間鍛
造では加工硬化が起こるため成形量が大きくなるに従っ
てパイプ体が硬くなるので、工程の途中で中間焼鈍が必
要となる。そのため、工程数が多くなり、製造コストが
増加する。更に、冷間鍛造では潤滑性を上げるために、
パイプ体の表面にボンデライト・ボンダリューベ処理が
必要となるため、その分、工程数が多くなり製造コスト
が増加する。

【００１２】そこで、図１０に示すように、ハイドロフ
ォーム工法によってエンドチューブを２個一体に成形す
る試みがなされている。図１０（ａ）は成形前を示し、
図１０（ｂ）は成形後を示している。

【００１３】この工法では、まず、パイプ体７０を上下
の割り型（金型）７１，７２内にセットする。この割り
型７１，７２は、加工中に開かないように上台７３と下
台７４との間にて締め付けられている。そして、パイプ
体７０の両端部に、パイプ体７０の軸方向（長さ方向）
に圧縮力を加える軸力パンチ７５をセットする。軸力パ
ンチ７５には、高圧ポンプ７６で加圧された液体（オイ
ル又は水）７７をパイプ体７０の内部に充填するための
充填通路７９が形成されている。軸力パンチ７５は、パ
イプ体７０の内部に充填された液体７７が漏れないよう
にパイプ体７０の端面開口部をシールする機能も備えて
いる。

【００１４】そして、軸力パンチ７５によるパイプ体７
０への圧縮力と、高圧ポンプ７６で加圧された液体７７
による内圧とにより、パイプ体７０を拡管させて割り型
７１，７２の内面に押付けて左右対称形状に成形する。
その後、成形品をその中央部から切断することで、エン
ドチューブ（製品）が２個同時に製造される。この工法
によれば、一度に製品形状まで拡管できるため製造工程
を少なくできる。また、高精度に成形できるので機械加
工を必要としないため、製造コストが低い。

【００１５】しかしながら、上記ハイドロフォーム工法
でエンドチューブを成形した場合、図１１に拡大して示
すように、小径部６３からほぼ９０°に屈曲して拡径さ
れる段差部６４の内面６４ａが外側に食い込んで座屈気
味に成形されてしまう。このため、この部分の強度が低
くなる問題があった（図中点線Ａで示すように、段差部
６４の内面６４ａは滑らかに拡径することが好まし
い）。

【００１６】特に、車両のリヤアクスルケースの両端部
に使用される場合、エンドチューブには高い強度が要求
されるため、このようなエンドチューブは安全性から使
用することができない。

【００１７】ここで、パイプ体７０の一部（成形後、段
差部６４に相当する部分）を厚肉に形成して成形すれば
段差部６４の強度を向上させることができるが、その場
合、厚肉部の剛性が高くなるため、通常の液圧では拡管
することができない。液圧を高くするためには、非常に
高価な高圧ポンプが必要となるうえ、パイプ体７０の端
面開口部のシール性等の問題がでてくるため現実的では
ない。

【００１８】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、製造コストを大幅に低減できると共に、大きな拡管
率で拡管してもパイプ体に割れが発生せず、かつ高精度
で成形でき、更に、十分な強度を有するエンドチューブ
の成形を可能とするパイプ体端部の拡管成形方法及び装
置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明に係るパイプ体端部の拡管成形方法は、パ
イプ体の外側に、一端にパイプ体の外径と略等しい径に
形成された挿入穴を有すると共に他端に拡管すべき径に
形成された拡管穴を有する転写型を配置し、上記パイプ
体の内部に液体を所定圧力で充填して、その状態でパイ
プ体の拡管側端面を蓋して軸方向に押圧しつつ上記液体
を圧縮加圧して、上記パイプ体の端部を上記転写型の拡
管穴に押付けて拡管するものである。

【００２０】この方法によれば、パイプ体端部に圧縮力
を加えつつ液体による内圧によって拡管するため、パイ
プ体の端部に割れが発生しにくい。

【００２１】第２の発明に係るパイプ体端部の拡管成形
方法は、パイプ体の一部に厚肉部を形成し、そのパイプ
体の外側に、一端にパイプ体の外径と略等しい径に形成
された挿入穴を有すると共に他端に所望の拡管外面形状
に形成された拡管穴を有する転写型を配置し、パイプ体
の内部に液体を所定圧力で充填して、その状態で外面が
所望の拡管内面形状に形成されたパンチをパイプ体の内
部に挿入してパイプ体の厚肉部を上記転写型の拡管穴に
押付けて拡管し、更に上記パンチによってパイプ体の拡
管側端面を蓋して軸方向に押圧しつつ上記液体を圧縮加
圧して、パイプ体の端部を転写型の拡管穴に押付けて拡
管するようにしたものである。

【００２２】この方法によれば、パイプ体の厚肉部はパ
ンチで拡管し、端部は液体による内圧で拡管できるた
め、液圧を高めることなく、厚肉部を有するパイプ体を
拡管できる。また、パイプ体の端部に割れが発生するこ
とを防止できる。

【００２３】第３の発明に係るパイプ体端部の拡管成形
装置は、パイプ体を載置するための載置台と、パイプ体
の外側に配置され、一端にパイプ体の外径と略等しい径
に形成された挿入穴を有すると共に他端に拡管すべき径
に形成された拡管穴を有する転写型と、上記パイプ体の
内部に液体を所定圧力で充填するための充填手段と、上
記パイプ体の内部に液体が充填された状態でパイプ体の
拡管側端面を蓋して軸方向に押圧するための軸力パンチ
とを備えたものである。この「パイプ体端部の拡管成形
装置」は、上記第１の発明に係る「パイプ体端部の拡管
成形方法」の実施に用いられる。

【００２４】第４の発明に係るパイプ体端部の拡管成形
装置は、厚肉部を有するパイプ体の端部を拡管成形する
装置であって、パイプ体を載置するための載置台と、パ
イプ体の外側に配置され、一端にパイプ体の外径と略等
しい径に形成された挿入穴を有すると共に他端に所望の
拡管外面形状に形成された拡管穴を有する転写型と、パ
イプ体の内部に液体を所定圧力で充填するための充填手
段と、上記パイプ体の内部に挿入されて上記厚肉部を上
記拡管穴に押付けて拡管する形状パンチ部と、上記パイ
プ体の拡管側端面を蓋して軸方向に押圧するための軸力
パンチ部とからなるパンチとを備えたものである。この
「パイプ体端部の拡管成形装置」は、上記第２の発明に
係る「パイプ体端部の拡管成形方法」の実施に用いられ
る。

【００２５】また、第４の発明に係るパイプ体端部の拡
管成形装置の充填手段は、液体を加圧するための加圧ポ
ンプと、加圧ポンプによって加圧された液体をパイプ体
の内部に導入するための加圧通路とを備え、その加圧通
路が、上記パンチの軸方向に形成され、パンチの先端部
に開通した軸方向通路と、その軸方向通路の一部から外
径方向に延びてパンチの外周部に開通した径方向通路と
からなっても良い。

【００２６】また、上記載置台における上記パイプ体の
端面との接触面に、成形時にパイプ体の端面に食い込ん
で、載置台とパイプ体の端面との間をシールするための
食い込み用突起部が形成されても良い。これによれば、
載置台とパイプ体とのシール性を高めることができる。

【００２７】また、上記パイプ体の上記軸力パンチ又は
パンチと接触する側の端面に接触用突起部を形成し、上
記パイプ体が上記軸力パンチ又はパンチと小さな接触面
積で接触するようにしても良い。これによれば、パイプ
体と軸力パンチ又はパンチとのシール性を高めることが
できる。

【００２８】更に本発明は、エンドチューブを成形する
方法であって、パイプ体の一部に厚肉部を形成し、その
パイプ体の外側に、一端にパイプ体の外径と略等しい径
に形成された挿入穴を有すると共に他端に所望の拡管外
面形状に形成された拡管穴を有する転写型を配置し、上
記パイプ体の内部に液体を所定圧力で充填して、その状
態で外面が所望の拡管内面形状に形成されたパンチを上
記パイプ体の内部に挿入してパイプ体の厚肉部を上記転
写型の拡管穴に押付けて拡管し、更に上記パンチによっ
てパイプ体の端面を蓋して軸方向に押圧しつつ上記液体
を圧縮加圧して、パイプ体の端部を上記転写型の拡管穴
に押付けて拡管するようにしたものである。この方法に
よれば、厚肉部を有するパイプ体を拡管してエンドチュ
ーブを成形できるため、十分な強度を有するエンドチュ
ーブを成形できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施形態
を添付図面に基づいて詳述する。

【００３０】図１は本実施形態に係るパイプ体端部の拡
管成形装置の断面図であり、図１（ａ）が拡管成形前、
図１（ｂ）が拡管成形後を示している。

【００３１】図に示すように、プレス装置の下台１０の
上面には、パイプ体１１を縦向きに載置するための載置
台１２が取り付けられている。載置台１２は、パイプ体
１１の外径とほぼ等しい径を有する円柱状に形成されて
いる。載置台１２は、後述する液体１３がパイプ体１１
内部から漏れないようにパイプ体１１の下側端面をシー
ルする機能も備えている。

【００３２】また、下台１０の上面には、載置台１２及
びその上に載置されたパイプ体１１の外側に配置させて
円筒状の転写型１５が取り付けられている。転写型１５
の内面の下端部にはパイプ体１１の外径とほぼ等しい径
を有する挿入穴１６が形成され、上端部には、挿入穴１
６から連続して、拡管すべき径と等しい径を有する拡管
穴１７が形成されている。パイプ体１１は、転写型１５
の挿入穴１６内に挿入されて載置台１２上に載置され
る。

【００３３】他方、プレス装置の上台２０の下面には、
転写型１５の拡管穴１７の内径とほぼ等しい外径を有
し、拡管穴１７内に挿入される円柱状の軸力パンチ２１
が取り付けられている。軸力パンチ２１及び上台２０に
は、パイプ体１１の内部に液体（オイル又は水）１３を
所定圧力で充填するための充填手段２６が設けられてい
る。軸力パンチ２１は、パイプ体１１の内部に充填され
た液体１３が漏れないようにパイプ体１１の上側端面を
シールする機能も備えている。従って、パイプ体１１の
上下端面は、載置台１２及び軸力パンチ２１によって蓋
されて、その内部に圧縮室２７が形成される。

【００３４】充填手段２６は、液体を加圧するための加
圧ポンプ２２と、加圧ポンプ２２で加圧された液体をパ
イプ体１１の内部に注入するための加圧通路２３と、図
示しない逆止弁とを備えている。加圧通路２３は軸力パ
ンチ２１を貫通して形成されている。なお、加圧ポンプ
２２による発生圧が十分でない場合、増圧器２５を併設
しても良い。

【００３５】また、圧縮室２７の圧力が所定圧力以上に
なったときに液体を逃がす安全弁２９を設けるようにし
ても良い。

【００３６】パイプ体１１は、上台２０を上昇させて、
軸力パンチ２１を転写型１５から上方に離間させた状態
で、転写型１５の挿入穴１６内に挿入され載置台１２上
に載置される。その後、上台２０が下降され、軸力パン
チ２１が転写型１５の拡管穴１７内に挿入されて、その
下面がパイプ体１１の上側端面に当接される。この結
果、軸力パンチ２１の下面と、パイプ体１１の内面と、
載置台１２の上面とによって圧縮室２７が形成される。

【００３７】この状態で、充填手段２６から圧縮室２７
内に液体が所定圧力で充填される。この充填圧力は、パ
イプ体１１の径、肉厚及び材質や、拡管率等を考慮して
適宜設定される。

【００３８】そして上台２０を更に下降させると、パイ
プ体１１の上側端部は、軸力パンチ２１による軸方向下
方への押圧によって座屈しようとするが、内側の圧縮室
２７内に充填されて押圧と同時に圧縮加圧される液体１
３によって、上側端面が軸力パンチ２１と接触した状態
で押し拡げられて拡管穴１７の内面に押付けられる。こ
のため、パイプ体１１の端部は、座屈することなく拡管
穴１７の内面に沿って拡管される。

【００３９】即ち、軸力パンチ２１はパイプ体１１の上
側端面を軸方向に押圧するのみならず、その押圧時に圧
縮室２７の容積を減じて液体１３を圧縮加圧することに
より、液体１３にパイプ体１１を径方向外方の拡管穴１
７に押付ける力を与える。このとき液体１３は、径方向
の液圧パンチとなる。

【００４０】本実施形態によれば、大きな拡管率で拡管
しても、パイプ体１１の端部に割れが発生することを防
止できる。即ち、図７に示したような従来の拡管方法で
は、パイプ体端部に発生する引っ張り力によって割れが
発生するが、本実施形態ではパイプ体１１端部に圧縮力
をかけつつ拡管しているため割れの発生を抑制できる。
また、パイプ体１１の端面と軸力パンチ２１の下面とが
常に接触しているため、これがパイプ体１１の端面を拘
束することになり、パイプ体１１の端面に割れ（亀裂）
が発生することを抑制できる。

【００４１】これらのことから、本実施形態によれば、
パイプ体１１の端面に割れが発生することを防止でき
る。従って、大きな拡管率で拡管する場合でも中間焼鈍
を必要とせずに一度に製品形状まで拡管できる。従っ
て、製造工程を少なくでき、コスト低減できる。上記の
ように、パイプ体１１に圧縮力をかけつつ拡管すること
や、パイプ体１１の端面を拘束しつつ拡管することは、
図７に示したような従来の金型ではその構成上不可能で
ある。

【００４２】ここで、パイプ体１１と載置台１２及び軸
力パンチ２１との間のシール性を向上させる実施例につ
いて説明する。

【００４３】まず図２に示した形態は、パイプ体１１と
載置台１２との間のシール性を高めるために、載置台１
２におけるパイプ体１１の端面との接触面にリング状の
食い込み用突起部３０を形成したものである。この形態
によれば、軸力パンチ２１が下降してパイプ体１１を軸
方向下方に押圧すると、食い込み用突起部３０がパイプ
体１１の端面に食い込むためシール性が向上し、液体１
３の漏れを確実に防止できる。

【００４４】一方、パイプ体１１と軸力パンチ２１との
間のシールについては、拡管時にパイプ体１１の端面が
軸力パンチ２１と接触したまま径方向外方に移動するた
め、軸力パンチ２１に同様の突起を設けることはできな
い。

【００４５】ここで、パイプ体１１と軸力パンチ２１と
の間を確実にシールするためには、パイプ体１１と軸力
パンチ２１との接触圧力を必要接触圧力以上にする必要
がある。この必要接触圧力はパイプ体１１の内部に充填
された液体１３の内圧に比例して大きくなる。

【００４６】パイプ体１１と軸力パンチ２１との接触面
積を小さくすれば、同じ荷重Ｆでも接触圧力を大きくで
き、シール性を高めることができる。

【００４７】そこで、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示した
形態は、パイプ体１１の上側端面に接触用突起３１を形
成して、パイプ体１１と軸力パンチ２１とが小さな接触
面積で接触するようにしたものである。

【００４８】図３（ａ）に示した形態はパイプ体１１の
端面の両端部にリング状の接触用突起３１，３１を形成
したものであり、図３（ｂ）は最外周部、図３（ｃ）は
最内周部、図３（ｄ）は中央部にそれぞれリング状の接
触用突起３１を形成したものである。

【００４９】いずれの形態においても、パイプ体１１と
軸力パンチ２１との接触圧力を大きくできるためシール
性が向上し、液体の漏れを確実に防止できる。

【００５０】図４〜図５を用いて他の実施形態を説明す
る。

【００５１】この実施形態は、図６に示すような、部分
的に増肉された厚肉部３２を有するパイプ体３３の端部
を拡管するためのものである。

【００５２】例えば、図８に示したようなエンドチュー
ブ６０等において、高い強度が要求される部分（エンド
チューブ６０では段差部６４）に相当する部分に、厚肉
部３２を形成することで、その部分の強度を向上させる
ことができる。このようなパイプ体３３は、冷間鍛造等
によって容易に成形することができる。

【００５３】さて、図４は厚肉部３２を有するパイプ体
３３を拡管成形してエンドチューブを成形する方法及び
装置を説明するための断面図であり、図４（ａ）が拡管
成形前、図４（ｂ）が拡管成形後を示している。

【００５４】この形態の拡管成形装置は、図１に示した
形態と基本的構成が同じであるので、同一の要素には同
一の符号を付してその説明を省略する。

【００５５】図に示すように、パイプ体３３の外側に配
置される転写型３５の内面の下端部にはパイプ体３３の
外径とほぼ等しい径を有する挿入穴３６が形成され、上
端部には、所望の拡管外面形状、即ち、成形すべきエン
ドチューブの外面形状に形成された拡管穴３７が形成さ
れている。図中、３７ａは、図８に示すエンドチューブ
６０の大径部６５に相当する部分であり、３７ｂは段差
部６４に相当する部分である。一方、挿入穴３６は小径
部６３に相当する部分となる。段付き部６６について
は、パイプ体３３を成形する工程で同時に成形してもよ
いし、挿入穴３６に段付き部６６に相当する部分を形成
して拡管時に成形するようにしても良い。

【００５６】パイプ体３３は、転写型３５の挿入穴３６
内に挿入されて載置台１２上に載置される。

【００５７】プレス装置の上台２０の下面にはパンチ３
９が取り付けられている。パンチ３９は、先端部がパイ
プ体３３の内径とほぼ等しい外径を有すると共に、成形
すべきエンドチューブの内面形状に倣った成形面４０を
有する形状パンチ部４１と、転写型３５の拡管穴３７の
上端部の内径とほぼ等しい外径を有し、拡管穴３７内に
挿入される軸力パンチ部４２とで構成される。

【００５８】パンチ３９及び上台２０には、パイプ体３
３の内部に液体（オイル又は水）１３を所定圧力で充填
するための充填手段２６が設けられている。パンチ３９
の軸力パンチ部４２は、パイプ体３３の内部に充填され
た液体１３が漏れないようにパイプ体３３の上側端面を
シールする機能も備えている。従って、パイプ体３３の
上下端面は、載置台１２及び軸力パンチ部４２によって
蓋されて、その内部に圧縮室４６が形成される。

【００５９】充填手段２６は、液体１３を加圧するため
の加圧ポンプ２２と、加圧ポンプ２２で加圧された液体
１３をパイプ体３３の内部に注入するための加圧通路４
３と、図示しない逆止弁を備えている。なお、加圧ポン
プ２２による発生圧が十分でない場合、増圧器２５を併
設しても良い。

【００６０】本実施形態では、加圧通路４３は、パンチ
３９を軸方向に貫通して先端部に開通した軸方向通路４
３ａと、その軸方向通路４３ａの一部から外径方向に延
びてパンチ３９の外周部に開通した径方向通路４３ｂと
を有している。径方向通路４３ｂは、パンチ３９の形状
パンチ部４１に形成され、その径方向に一か所又は複数
箇所形成される。

【００６１】本実施形態を用いて、厚肉部３２を有する
パイプ体３３を拡管する方法を図４及び図５（ａ）〜図
５（ｃ）を用いて説明する。

【００６２】パイプ体３３は、上台２０を上方に移動さ
せてパンチ３９を転写型３５から上方に離間させた状態
で、転写型３５の挿入穴３６内に挿入され載置台１２上
に載置される。その後、上台２０が下降され、図５
（ａ）に示すように形状パンチ部４１の先端部がパイプ
体３３内に挿入される。

【００６３】その後、図５（ｂ）に示すように、パンチ
３９は更に下降される。パンチ３９の下降に伴って、パ
イプ体３３の端部及び厚肉部３２は、形状パンチ部４１
の成形面４０によって径方向外方へと押し拡げられる。
厚肉部３２は剛性が高いが、形状パンチ部４１によって
強制的に変形されるため確実に拡管される。このとき、
パイプ体３３の端部は製品形状まで拡管されておらず、
拡管率が小さいので割れが発生することはない。

【００６４】そして、パンチ３９がある程度下降する
と、軸力パンチ部４２の下面がパイプ体３３の上側端面
に強く当接し、圧縮室４６が形成される。この状態で、
充填手段２６から圧縮室４６内に液体１３が所定圧力で
充填される。

【００６５】更にパンチ３９が下降すると、パイプ体３
３の上側端部は、軸力パンチ部４２により軸方向下方へ
圧縮される。

【００６６】この結果、パイプ体３３の上側端部は、軸
力パンチ部４２によって圧縮されると共に、軸力パンチ
部４２により圧縮加圧されて径方向通路４３ｂからパイ
プ体３３の上側端部の内側に流れ込む液体１３によって
径方向外方へ押し拡げられて拡管穴３７の内面に押付け
られる。このため、パイプ体３３の端部外面は、拡管穴
３７の内面形状に沿って拡管される。

【００６７】即ち、軸力パンチ部４２がパイプ体３３の
上側端面を軸方向に押圧すると、液体１３が圧縮加圧さ
れて径方向通路４３ｂからパイプ体３３の上端側に流れ
込み、パイプ体３３の端部を径方向外方の拡管穴３７に
押付ける。このとき液体１３は径方向の液圧パンチとな
る。

【００６８】このように本実施形態によれば、剛性の高
い厚肉部３２は形状パンチ４１で拡管し、割れの発生し
やすい端部は圧縮力を加えつつ液体パンチによって拡管
できるため、液圧を高めることなく拡管できる。また、
パイプ体３３の端部に割れが発生することを防止でき
る。

【００６９】また本実施形態によれば、厚肉部３２を有
するパイプ体３３を用いて成形することによって、図１
１に点線Ａで示したように、段差部６４の内面が滑らか
に拡径された強度の高いエンドチューブを成形できる。
また、パイプ体３３を転写型３５の拡管穴３７に押付け
て、その形状を正確に転写できるため精度の高い成形が
できる。従って、成形後に機械加工を必要とせず、コス
ト低減できる。

【００７０】なお、本実施形態においても、図２及び図
３に示したように、載置台１２及びパイプ体３３に、食
い込み用突起部３０あるいは接触用突起部３１を形成す
れば、パイプ体３３と軸力パンチ部４２及び載置台１２
との間のシール性を向上できることはもちろんである。

【００７１】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、以下に示
す如く優れた効果を発揮するものである。 １）大きな拡管率で拡管する場合でも、割れが発生する
ことなく一度に成形できるため、製造工程が少なく、コ
スト低減できる。 ２）高精度な成形が可能であるため、成形後に機械加工
を必要とせず、コスト低減できる。 ３）厚肉部を有するパイプ体の拡管が可能であるため、
強度の高いエンドチューブの成形が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係るパイプ体
端部の拡管成形装置の断面図であり、拡管前の状態を示
す図である。（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るパイ
プ体端部の拡管成形装置の断面図であり、拡管後の状態
を示す図である。

【図２】載置台の拡大断面図である。

【図３】（ａ）は、パイプ体の上側端部の拡大断面図で
ある。（ｂ）は、パイプ体の上側端部の拡大断面図であ
る。（ｃ）は、パイプ体の上側端部の拡大断面図であ
る。（ｄ）は、パイプ体の上側端部の拡大断面図であ
る。

【図４】（ａ）は、本発明の他の実施形態に係るパイプ
体端部の拡管成形装置の断面図であり、拡管前の状態を
示す図である。（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る
パイプ体端部の拡管成形装置の断面図であり、拡管後の
状態を示す図である。

【図５】（ａ）は、他の実施形態に係るパイプ体端部の
拡管成形装置によるパイプ体の拡管方法を説明する断面
図である。（ｂ）は、他の実施形態に係るパイプ体端部
の拡管成形装置によるパイプ体の拡管方法を説明する断
面図である。（ｃ）は、他の実施形態に係るパイプ体端
部の拡管成形装置によるパイプ体の拡管方法を説明する
断面図である。

【図６】厚肉部を有するパイプ体の断面図である。

【図７】（ａ）は、従来のパイプ体端部の拡管装置の断
面図であり、拡管前の状態を示す図である。（ｂ）は、
従来のパイプ体端部の拡管装置の断面図であり、拡管後
の状態を示す図である。

【図８】エンドチューブの断面図である。

【図９】車両のリヤアクスルケースを示す図である。

【図１０】（ａ）ハイドロフォーム工法を示す説明図で
あり、成形前の状態を示している。 （ｂ）ハイドロフォーム工法を示す説明図であり、成形
後の状態を示している。

【図１１】ハイドロフォーム工法によって成形されたエ
ンドチューブの段差部の拡大断面図である。

【符号の説明】

１１，３３ パイプ体 １２ 載置台 １５，３５ 転写型 １６，３６ 挿入穴 １７，３７ 拡管穴 ２１，３９ 軸力パンチ ２６ 充填手段 ３０ 食い込み用突起部 ３１ 接触用突起部 ３９ パンチ ４１ 形状パンチ部 ４２ 軸力パンチ部 ４３ａ 軸方向通路 ４３ｂ 径方向通路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイプ体の端部を拡管成形する方法であ
   って、パイプ体の外側に、一端にパイプ体の外径と略等
   しい径に形成された挿入穴を有すると共に他端に拡管す
   べき径に形成された拡管穴を有する転写型を配置し、上
   記パイプ体の内部に液体を所定圧力で充填して、その状
   態でパイプ体の拡管側端面を蓋して軸方向に押圧しつつ
   上記液体を圧縮加圧して、上記パイプ体の端部を上記転
   写型の拡管穴に押付けて拡管するようにしたことを特徴
   とするパイプ体端部の拡管成形方法。
2. 【請求項２】 パイプ体の端部を拡管成形する方法であ
   って、上記パイプ体の一部に厚肉部を形成し、そのパイ
   プ体の外側に、一端にパイプ体の外径と略等しい径に形
   成された挿入穴を有すると共に他端に所望の拡管外面形
   状に形成された拡管穴を有する転写型を配置し、上記パ
   イプ体の内部に液体を所定圧力で充填して、その状態で
   外面が所望の拡管内面形状に形成されたパンチを上記パ
   イプ体の内部に挿入してパイプ体の厚肉部を上記転写型
   の拡管穴に押付けて拡管し、更に上記パンチによってパ
   イプ体の拡管側端面を蓋して軸方向に押圧しつつ上記液
   体を圧縮加圧して、上記パイプ体の端部を上記転写型の
   拡管穴に押付けて拡管するようにしたことを特徴とする
   パイプ体端部の拡管成形方法。
3. 【請求項３】 パイプ体の端部を拡管成形する装置であ
   って、パイプ体を載置するための載置台と、パイプ体の
   外側に配置され、一端にパイプ体の外径と略等しい径に
   形成された挿入穴を有すると共に他端に拡管すべき径に
   形成された拡管穴を有する転写型と、上記パイプ体の内
   部に液体を所定圧力で充填するための充填手段と、上記
   パイプ体の内部に液体が充填された状態でパイプ体の拡
   管側端面を蓋して軸方向に押圧するための軸力パンチと
   を備えたことを特徴とするパイプ体端部の拡管成形装
   置。
4. 【請求項４】 厚肉部を有するパイプ体の端部を拡管成
   形する装置であって、パイプ体を載置するための載置台
   と、パイプ体の外側に配置され、一端にパイプ体の外径
   と略等しい径に形成された挿入穴を有すると共に他端に
   所望の拡管外面形状に形成された拡管穴を有する転写型
   と、上記パイプ体の内部に液体を所定圧力で充填するた
   めの充填手段と、上記パイプ体の内部に挿入されて上記
   厚肉部を上記拡管穴に押付けて拡管する形状パンチ部
   と、上記パイプ体の拡管側端面を蓋して軸方向に押圧す
   るための軸力パンチ部とからなるパンチとを備えたこと
   を特徴とするパイプ体端部の拡管成形装置。
5. 【請求項５】 上記充填手段が、液体を加圧するための
   加圧ポンプと、加圧ポンプによって加圧された液体を上
   記パイプ体の内部に導入するための加圧通路とを備え、
   該加圧通路が、上記パンチの軸方向に形成され、パンチ
   の先端部に開通した軸方向通路と、その軸方向通路の一
   部から外径方向に延びてパンチの外周部に開通した径方
   向通路とからなる請求項４記載のパイプ体端部の拡管成
   形装置。
6. 【請求項６】 上記載置台における上記パイプ体の端面
   との接触面に、成形時にパイプ体の端面に食い込んで、
   載置台とパイプ体の端面との間をシールするための食い
   込み用突起部が形成された請求項３〜５いずれかに記載
   のパイプ体端部の拡管成形装置。
7. 【請求項７】 上記パイプ体の上記軸力パンチ又はパン
   チと接触する側の端面に接触用突起部を形成し、上記パ
   イプ体が上記軸力パンチ又はパンチと小さな接触面積で
   接触するようにした請求項３〜６いずれかに記載のパイ
   プ体端部の拡管成形装置。
8. 【請求項８】 エンドチューブを成形する方法であっ
   て、パイプ体の一部に厚肉部を形成し、そのパイプ体の
   外側に、一端にパイプ体の外径と略等しい径に形成され
   た挿入穴を有すると共に他端に所望の拡管外面形状に形
   成された拡管穴を有する転写型を配置し、上記パイプ体
   の内部に液体を所定圧力で充填して、その状態で外面が
   所望の拡管内面形状に形成されたパンチを上記パイプ体
   の内部に挿入してパイプ体の厚肉部を上記転写型の拡管
   穴に押付けて拡管し、更に上記パンチによってパイプ体
   の端面を蓋して軸方向に押圧しつつ上記液体を圧縮加圧
   して、上記パイプ体の端部を上記転写型の拡管穴に押付
   けて拡管するようにしたことを特徴とするエンドチュー
   ブの成形方法。