JP2004330255A

JP2004330255A - ハイドロフォーミング装置

Info

Publication number: JP2004330255A
Application number: JP2003130755A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Ishigaki; 勝己石垣; Takumi Fukumura; 卓己福村; Masaru Haneda; 勝羽田
Original assignee: Yamamoto Suiatsu Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Yamamoto Suiatsu Kogyosho Co Ltd
Priority date: 2003-05-08
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2004-11-25

Abstract

【課題】素材チューブの材料特性に起因する成形誤差を解消し、高精度の波形断面を有するチューブを高能率に製造することができるハイドロフォーミング装置を提供する。
【解決手段】固定金型５と移動金型７との間の中間金型６に変位センサ９ａを取付け、この変位センサ９ａのセンサロッド９０を、中間金型６の孔型６０内側中央部に突出させ、中間金型６の内側にて生じる素材チューブＳの周壁の膨れ変位を検出し、例えば、検出された膨れ変位が所定量に達したことを条件として移動ヘッド４を動作させ、移動金型７を固定金型５に向けて接近移動させる構成とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波形に屈曲成形された周壁を有するチューブを製造すべく用いられるハイドロフォーミング装置に関し、特に、ランフラットタイヤに用いられるサポートチューブ等、波形の屈曲形状に高い形状精度が要求されるチューブの製造を可能とするためのハイドロフォーミング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の安全走行に寄与する重要な技術として、走行中に不可避に発生するパンク時においても一定距離の走行を可能とするタイヤ、所謂、ランフラットタイヤが実用化されつつある。
【０００３】
ランフラットタイヤは、主として、２通りの形式にて実用化が図られている。一方の形式は、タイヤのサイドウォールを内面に被着された硬質ゴムにより補強し、パンクの発生時に補強されたサイドウォールにより車重を支えて走行することができるように構成されたサイド補強式のランフラットタイヤであり、他方の形式は、タイヤの内側にホイールリムに外嵌された金属製の中子（サポートチューブ）を取付け、パンクの発生時にタイヤのトレッド部をサポートチューブにより裏側から支えて接地させ、この状態で走行を継続することができるように構成された中子式のランフラットタイヤである（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
図７は、中子式のランフラットタイヤの内部構造の一例を示す断面図である。図示の如くランフラットタイヤ１は、トレッド部１ａの両側に延設されたサイドウォール１ｂ，１ｂの基端をホイールリム１ｃに嵌着固定してなるタイヤ本体の内側にサポートチューブ２を備えて構成されている。このサポートチューブ２は、２連の波形に屈曲成形された薄肉の周壁を有する短寸の金属チューブであり、両端部に一体化された支持部材２ａ，２ａを介してホイールリム１ｃに外嵌され、波形の２つの山部をトレッド部１ａの裏面に対向させて取付けられている。
【０００５】
図７（ａ）は、通常走行時の状態を示している。本図に示す如く通常走行時のランフラットタイヤ１は、内側に加わる空気圧の作用によりトレッド部１ａの表面を路面Ｒに押し付けた状態にあり、前記空気圧により車重を支えた状態での走行がなされる。図７（ｂ）は、パンク発生後の状態を示している。本図に示す如くパンクにより内部の空気圧が失われたランフラットタイヤ１は、サポートチューブ２の山部間に裏面を支えられたトレッド部１ａの表面を路面Ｒに押し付けた状態となり、サポートチューブ２により車重を支えた状態での走行がなされる。
【０００６】
図８は、サポートチューブ２の一部破断斜視図である。本図に示す如くサポートチューブ２は、２つの山部２０，２０、及びこれらの間を連絡する谷部２１を備えると共に、夫々の山部２０，２０の他側に前記支持部材２ａ，２ａを一体化させるための短寸の直線部２２，２２を備える断面形状を有している。
【０００７】
このような断面形状を有するサポートチューブ２は、例えば、プレス加工により得られた波形の板材をチューブ形に成形し、端部を溶接により接合する手順、又はスピニングマシンを用いてチューブ材を絞り成形する手順により製造することができるが、これらの手順によった場合、多くの工数及び時間を要するという問題がある。更に、前者の手順によった場合、溶接部の信頼性の問題があり、また後者の手順によった場合、表面に成形疵が生じることが避けられないという問題があって、サポートチューブ２に要求される高い信頼性を確保することは難しい。
【０００８】
このような難点を解消し、高い信頼性を有するサポートチューブ２を製造する手段として、高圧の液体（一般的には高圧水）を利用して成形を行うハイドロフォーミングがある。本願出願人は、内部流れの作用、外部からの加振等の振動に起因する流体輸送用の配管系の破損を防止することを目的とし、この種の配管系の各部に介装して用いられるフレキシブルチューブをハイドロフォーミングにより製造する装置を、従来から実用化している（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
この装置は、同軸上に対向配置された一対の押圧ヘッドと、これらの間に並設された複数の金型とを備えてなり、素材となるチューブを押圧ヘッド間にセットし、この素材チューブの外側を囲繞するように前記金型を等間隔に並べ、素材チューブの内側に液圧を加えつつ押圧ヘッドを接近移動させて、液圧の作用により外側に膨れ出す素材チューブの周壁を押圧ヘッドの間にて相互に突き合わされる各金型の合わせ形状に沿わせて波形に屈曲成形する構成となっている。
【００１０】
この装置によれば、図８に示すような山部２０，２０、谷部２１及び直線部２２，２２に対応する合わせ形状を有する金型を用いることにより、ランフラットタイヤ１に用いられるサポートチューブ２を簡易に製造することができる。この製造においては、チューブ形の素材を用いるため溶接が不要であり、また、液圧による成形であるため成形疵が生じる虞れがなく、高い信頼性を有する良質のサポートチューブ２を高能率に製造することができる。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−８０７２９号公報
【非特許文献１】
日経メカニカル２００２年５月号，ｎｏ５７２，ｐ．５１−５６
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１に開示されたハイドロフォーミング装置においては、内側に加わる液圧の作用による素材チューブの変形状態が、使用する素材チューブの抗張力、内部応力等の材料特性のばら付きに影響されることが避けられず、金型の合わせ形状に正確に合致した成形品が得られない場合があった。
【００１３】
このように生じる成形誤差は、流体輸送用の配管系に用いられるフレキシブルチューブの製造においては問題とならない程度のわずかな誤差である。しかしながら、ランフラットタイヤ１用のサポートチューブ２の製造においては、走行中の車重を支えての走行を安定して行わせるために、山部２０，２０の高さ、谷部２１の深さ、山部２０，２０間の間隔等を含めた各部の形状寸法を高精度にて実現することが要求されており、この要求に応えるために前述した成形誤差を解消することが重要な課題となっている。
【００１４】
なおこの成形誤差は、材料特性のばら付きが小さい高品質の素材チューブを使用し、また液圧の作用下での成形時間を十分に長く確保することにより低減することができるが、高品質の素材チューブの使用は製品コストの上昇を招き、また長い成形時間は生産性の低下を招くこととなり、大量生産が必要となるランフラットタイヤ１用のサポートチューブ２の製造においては好ましい対策ではない。
【００１５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、素材チューブの材料特性に起因する成形誤差を解消し、金型の合わせ形状に合致した高精度の波形断面を有するチューブを高能率に製造することができ、ランフラットタイヤ用のサポートチューブ等、高い形状精度が要求される波形断面のチューブの製造に対応可能なハイドロフォーミング装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るハイドロフォーミング装置は、同軸上に対向配置された一対の押圧ヘッドと、これらの押圧ヘッドの間に並設された複数の金型とを備え、前記押圧ヘッドにより両端を保持され、前記金型の夫々により外側を囲繞された素材チューブの内側に液圧を加えつつ前記押圧ヘッドを接近移動させて、前記液圧の作用により外側に膨れ出す前記素材チューブの周壁を、前記押圧ヘッドの間にて相互に突き合わされる各金型に沿わせて波形に屈曲成形するハイドロフォーミング装置において、前記液圧の作用により前記金型の内側にて生じる前記素材チューブの周壁の膨れ変位を検出する変位検出手段と、該変位検出手段の検出結果に基づいて前記押圧ヘッドの移動を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、液圧の作用により外側に膨れ出す素材チューブの膨れ変位を変位検出手段により検出し、この検出結果からわかる素材チューブの材料特性の相違を加味して、複数の金型の突き合わせのためになされる押圧ヘッドの接近移動を制御することにより、金型の合わせ形状に合致した高精度の波形断面を有するチューブを成形する。押圧ヘッドの移動制御は、例えば、変位検出手段により検出される膨れ変位が所定値に達した後に接近移動を開始させることによりなされる。
【００１８】
また本発明の第２発明に係るハイドロフォーミング装置は、第１発明における変位検出手段が、前記素材チューブの軸長方向の略中央部での膨れ変位を検出すべく配してあることを特徴とする。
【００１９】
この発明においては、変位検出手段による素材チューブの膨れ変位の検出を、液圧の作用により最初に膨れ出し、材料特性の相違を反映する素材チューブの中央部において行い、この検出結果に基づく押圧ヘッドの移動制御により金型の合わせ形状に合致した高精度の波形断面を有するチューブを成形する。
【００２０】
更に本発明の第３発明に係るハイドロフォーミング装置は、第１発明又は第２発明における一対の押圧ヘッドの一方から突出され、前記素材チューブの内側に前記液圧の作用隙間を余して挿入される中子を備えることを特徴とする。
【００２１】
この発明においては、液圧の導入前に素材チューブの内側に中子を挿入し、この中子と素材チューブとの間の隙間に液圧を導入することにより、圧液の充填のために必要な時間を短くし、成形所要時間の短縮を図り、高い形状精度を有するチューブを高能率にて製造する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係るハイドロフォーミング装置の構成を模式的に示す側断面図である。これらの図に示すハイドロフォーミング装置は、図７に示すランフラットタイヤ１用のサポートチューブ２の製造に用いるべく、同軸上に対向配置された固定ヘッド３及び移動ヘッド４と、これらの間に並設された固定金型５、中間金型６及び移動金型７を備えて構成されている。
【００２３】
固定ヘッド３及び移動ヘッド４は、夫々との対向側に同径の開口を有する円筒体であり、他側の軸心部に同軸的に連結された各別の押圧シリンダ３０，４０の動作により互いに接離する向きに移動可能としてある。なお、押圧シリンダ３０の動作による固定ヘッド３の移動は、後述する素材チューブＳのセット時に限って行われ、該素材チューブＳの後述する成形は、固定ヘッド３を所定位置に固定し、長い動作ストロークを有する押圧シリンダ４０の動作により移動ヘッド４を移動せしめて行われる。
【００２４】
固定ヘッド３には、円柱形をなす中子８が内嵌保持させてある。固定ヘッド３の内部底面に対向する中子８の基端は、前記底面に固設された中子シリンダ８０の出力端に同軸的に固定され、また、固定ヘッド３の開口部から適長突出する中子８の先端側の外周面は、前記開口部の内周縁に巻着された端面シール３１により液密に封止されている。この構成により中子８は、中子シリンダ８０の動作に応じて端面シール３１による封止下にて軸長方向に移動することが可能であり、この移動は、図１中に実線により示す如く、中子８の基部が固定ヘッド３の内側に引き込まれた退入位置と、図１中に２点鎖線により示す如く、固定ヘッド３の外側への突出長さを増した進出位置との間にて行われるようになしてある。
【００２５】
移動ヘッド４の開口部の内周縁にも、前記端面シール３１と同様の端面シール４１が巻着されており、中子シリンダ８０の動作により前述した進出位置に達した中子８の先端部は、端面シール４１による封止下において移動ヘッド４の内部に適長挿入された状態となり、押圧シリンダ４０の動作による移動ヘッド４の移動は、前記端面シール４１による封止状態を保って行われるようになしてある。
【００２６】
また中子８の外周面には、前記進出位置にあるとき固定ヘッド３の外側に突出する部位に、適長に亘って窪ませた凹部８１が設けてあり、この凹部８１は、中子８の内部にクランク状に穿設された導圧孔８２により、該中子８の基端部近傍の外周面に連通されている。固定ヘッド３の内周面には、前記端面シール３１よりも内側であり、進出位置に達した中子８の導圧孔８２の他端部に連通する位置に導圧溝３２が周設されており、この導圧溝３２は、固定ヘッド３の周壁の外側に接続された導圧管３３により図示しない水圧発生源に連結されている。
【００２７】
固定金型５、中間金型６及び移動金型７は、以上の如き固定ヘッド３及び移動ヘッド４の対向面間に所定の間隔を保って並設された平板状の部材である。固定金型５の一面は、固定ヘッド３の端面に、また移動金型７の一面は、移動ヘッド４の端面に夫々当接させてあり、固定金型５及び移動金型７は、固定ヘッド３及び移動ヘッド４により押圧され、同軸上にて接離移動するようになしてある。
【００２８】
中間金型６は、固定金型５と移動金型７との間に、夫々の対応部位に挿通された複数本（図１の下半部に１本のみ図示）のガイドバー１０，１０…により、これらに沿って軸長方向への移動のみが可能に支持されている。中間金型６と固定金型５及び移動金型７との間は、夫々の対向面間に架設された各複数（図１の下半部に各１つのみ図示）の押しばね１１，１１…のばね力により互いに等しい距離に保たれている。これらの押しばね１１，１１…は、固定金型５及び移動金型７を貫通し、中間金型６に螺合する各別の調整ボルト１２，１２…に外嵌保持させてあり、中間金型６と固定金型５及び移動金型７との間の離隔距離は、前記調整ボルト１２，１２…の螺進により各別に調整可能としてある。
【００２９】
図２は、中間金型６の外観斜視図である。図示の如く中間金型６は、矩形平板の中央部に円形断面を有する孔型６０を備え、該孔型６０の軸心を通る割り面６１により２つ割り可能に構成されている。孔型６０は、成形すべきサポートチューブ２の谷部２１（図８参照）に対応する内径を有する小径部と、該小径部の厚さ方向の両側に連設され、サポートチューブ２の山部２０，２０（図８参照）の半部に対応する凹部とを備えている。
【００３０】
中間金型６の４隅には、前記ガイドバー１０，１０…の挿通孔６２，６２…が貫通形成され、これらの挿通孔６２，６２…の内側の所定の円周上に、前記調整ボルト１２，１２…をねじ込むための複数（本図においては４個）のねじ孔６３，６３…が形成されている。また中間金型６は、前記割り面６１の両側に外向きに張り出すように突設された型締め鍔６４，６４を備えており、これらの型締め鍔６４，６４を、図中に２点鎖線により示す型締め部材６５，６５により掴持して、割り面６１による２つ割り不可に一体化される構成としてある。
【００３１】
このような中間金型６には、一部を破断して示すように、厚さ方向の中央部を径方向に貫通し、孔型６０の小径部の略中央に開口するセンサ孔６６が形成されている。このセンサ孔６６には、中間金型６の外周に取付けた変位センサ９ａのセンサロッド９０が挿通されており、該センサロッド９０の先端は、孔型６０の小径部の内側に適長突出させてある。変位センサ９ａは、センサロッド９０の軸長方向変位を検出して、この変位量に対応する出力を発するセンサであり、例えば、リニアポテンシオメータ、差動トランスを用いて構成されている。
【００３２】
図３は、固定金型５の外観斜視図である。図示の如く固定金型５は、中間金型６と同様、中央に円形断面の孔型５０を備え、該孔型５０の軸心を通る割り面５１により２つ割り可能に構成された矩形平板である。固定金型５の孔型５０は、中間金型６の孔型６０とは異なり、成形すべきサポートチューブ２の山部２０（図８参照）の半部に相当する凹部を一面側に備え、この凹部の内径側にサポートチューブ２の直線部２２に対応する小径部を連設した形状を有している。
【００３３】
固定金型５の４隅には、前記ガイドバー１０，１０…の挿通孔５２，５２…が貫通形成され、また、これらの挿通孔５２，５２…の内側の所定の円周上に、前記調整ボルト１２，１２…を挿通させるための複数（本図においては４個）のボルト孔５３，５３…が貫通形成されている。また固定金型５は、割り面５１の両側に外向きに張り出すように突設された型締め鍔５４，５４を備えており、これらの型締め鍔５４，５４を、図中に２点鎖線により示す型締め部材５５，５５により掴持して、割り面５１による２つ割り不可に一体化される構成としてある。
【００３４】
このように構成された固定金型５の端面には、径方向に延設され、孔型５０の最大径部に連通するセンサ溝５６が形成されており、このセンサ溝５６には、固定金型５の外周に取付けた変位センサ９ｂのセンサロッド９１が挿通されている。図２に示す如く、中間金型６の端面にも同様のセンサ溝６７が形成されており、前記変位センサ９ｂのセンサロッド９１は、固定金型５と中間金型６との合わせ部において、センサ溝５６，６７により形成される孔を通して孔型５０，６０の最大径部の内側に適長突出させてある。
【００３５】
移動金型７は、固定金型５と同様の構成を有しており、この移動金型７の孔型７０と前記中間金型６の孔型６０との合わせ部内には、図１に示す如く、移動金型７の外側に取付けた変位センサ９ｃのセンサロッド９２が突出させてある。
【００３６】
以上の如く取付けられた変位センサ９ａ〜９ｃの出力は、制御部１３に与えられている。制御部１３は、予め定められた制御プログラムに従って本発明に係るハイドロフォーミング装置の動作を制御する動作をなすものであり、その出力は、固定ヘッド３の押圧シリンダ３０、移動ヘッド４の押圧シリンダ４０、中子８の中子シリンダ８０、導圧管３３の中途に設けられた開閉弁３４等に与えられている。
【００３７】
図４及び図５は、以上の如く構成された本発明に係るハイドロフォーミング装置によるサポートチューブ２の成形手順の説明図である。なお、これらの図中には、ガイドバー１０、押しばね１１、調整ボルト１２及び制御部１３の図示を省略してある。
【００３８】
サポートチューブ２の成形は、図１に示す如く、固定ヘッド３からの中子８の突出部に薄肉の管体である素材チューブＳを外嵌せしめた状態にセットし、移動ヘッド４との間に挾持させた後、該素材チューブＳの外側に、固定金型５、中間金型６及び移動金型７を所定の間隔を保って並べ、この状態で中子シリンダ８０の動作により中子８を進出移動させて、移動ヘッド４内に適長挿入せしめた状態にて開始される。
【００３９】
中子８への素材チューブＳのセットは、固定ヘッド３と移動ヘッド４とを離反せしめ、また、固定金型５、中間金型６及び移動金型７を、セット用の空間確保のために夫々２つ割りした状態でなされる。この後の成形は、押圧シリンダ３０の動作により固定ヘッド３を移動ヘッド４に接近移動させ、前記端面シール３１及び端面シール４１に素材チューブＳの両端面を押し当てて液密に封止すると共に、２つ割りされた固定金型５、中間金型６及び移動金型７を素材チューブＳの外側を囲繞するように一体化させ、更に、水圧発生源から送出される高圧水を導圧管３３を経て送り込むと共に、押圧シリンダ４０の動作により移動ヘッド４を固定ヘッド３に向けて接近移動させて行われる。
【００４０】
なお、固定金型５、中間金型６及び移動金型７を一体化させたとき、素材チューブＳの両端部は、図１に示す如く、内側に挿入された中子８と、固定金型５及び移動金型７の孔型５０，７０の小径部との間に挾持された状態となり、素材チューブＳの中央部は、中間金型６の孔型６０の小径部に所定の間隙を隔てて対向した状態となる。
【００４１】
このような状態で導圧管３３を経て送り込まれる高圧水は、固定ヘッド３の内周面に周設された導圧溝３２に導入され、この導圧溝３２内に前述の如く連通する導圧孔８２を経て中子８の外周に設けられた凹部８１に満たされることとなり、この高圧水の圧力が、図４中に矢符にて示す如く、端面シール３１，４１により両側を封止された素材チューブＳの内側に作用する。このような水圧の作用により素材チューブＳは、図４に示す如く外向きに膨れ出すように変形を開始する。
【００４２】
以上の如き高圧水の導入は、中子８が挿入された素材チューブＳに対して行われるから、素材チューブＳをセットした後、該素材チューブＳが変形を開始するまでの間に、凹部８１により形成される環状空間内に高圧水を満たす時間が必要となるのみであり、成形工程間の無駄時間を大幅に減じることができ、高能率での生産が可能となるという利点がある。
【００４３】
本発明に係るハイドロフォーミング装置においては、中央金型６の孔型６０内に変位センサ９ａのセンサロッド９０が突出しており、該センサロッド９０は、前述した高圧水の作用により膨れ変形する素材チューブＳの中央部に当接して押圧され、変位センサ９ａの出力が変化する。このような変位センサ９ａの出力は、素材チューブＳの軸長方向の略中央部での膨れ変位の検出結果を示す信号として制御部１３に与えられており、この検出結果を用いて制御部１３は、以下に示す如き制御動作を行う。
【００４４】
図６は、制御部１３の動作内容を示すフローチャートである。制御部１３は、例えば、素材チューブＳのセットを完了した後、成形開始のための所定の操作がなされたことを条件として動作を開始し、まず、固定ヘッド３の押圧シリンダ３０に動作指令を発し、該固定ヘッド３を所定量進出動作させて、移動ヘッド４との間に素材チューブＳを挾持せしめ、また中子シリンダ８０に動作指令を発し、中子８を所定量進出動作させて素材チューブＳ内に挿入し、更に、２つ割りされた固定金型５、中間金型６及び移動金型７の開閉手段に動作指令を発し、これらを前述の如く一体化させる成形準備動作を行う（ステップ１）。
【００４５】
このような成形準備動作を終えた後、制御部１３は成形動作を開始し、まず、導圧管３３の中途に設けられた開閉弁３４に開指令を発し、導圧管３３を開放して素材チューブＳの内部に高圧水を導入し（ステップ２）、次いで、変位センサ９ａにより検出される素材チューブＳの中央部の膨れ変位δ_１を所定のサンプリング周期にて取込み（ステップ３）、この膨れ変位δ_１が、予め設定された変位量δに達したか否かを判定し（ステップ４）、設定変位量δに達していない場合、前記膨れ変位δ_１の取込みを継続しつつ待機する。
【００４６】
一方、ステップ３において膨れ変位δ_１の検出値が設定変位量δに達したと判定された場合、制御部１３は、移動ヘッド４の押圧シリンダ４０に動作指令を発し、移動ヘッド４を固定ヘッド３に向けて移動させる（ステップ５）。
【００４７】
固定ヘッド３に向けて移動ヘッド４を移動させた場合、移動ヘッド４に当接させてある移動金型７が、固定ヘッド３に当接させてある固定金型５に接近移動せしめられ、これらの間に配された中間金型６も、前記押しばね１１，１１…の作用により固定金型５及び移動金型７と等距離を保ちつつ固定金型５に向けて接近移動せしめられる。この移動は、図５に示す如く、固定金型５、中間金型６及び移動金型７が相互に突き合わされた状態となるまで継続される。
【００４８】
この移動により素材チューブＳは、内部に加わる液圧の作用による膨れ変形を継続しつつ固定金型５と移動金型７との間にて押圧され、図５に示す如く、固定金型５、中間金型６及び移動金型７の孔型５０，６０，７０に沿うように波形に屈曲成形される。これらの孔型５０，６０，７０は、前述の如き形状を有しており、図８に示す如く、一対の山部２０，２０、これらの間の谷部２１、及び山部２０，２０の両側に連続する直線部２２，２２を備えるサポートチューブ２が得られる。
【００４９】
このような制御部１３の動作により素材チューブＳは、内部に加わる高圧水の作用による中央部の膨れ変位が所定値に達した時点、即ち、所定の初期変形が生じた時点において移動を開始する移動ヘッド４により軸長方向の押圧力を加えられることとなる。前記初期変形は、使用される素材チューブＳの抗張力、内部応力等の材料特性に応じて異なるから、このような初期変形の結果に基づいてなされる押圧開始後の素材チューブＳの変形を、材料特性の如何に拘らず略同一の状態で行わせることができ、成形完了後に得られるサポートチューブ２は、固定金型５、中間金型６及び移動金型７の合わせ形状に正確に合致した高い形状精度を有するようになる。
【００５０】
なお以上の実施の形態においては、中間金型６に１つの変位センサ９ａを備え、該変位センサ９ａの検出結果に基づいて移動ヘッド４の移動を開始させる構成としてあるが、変位センサ９ａを複数備え、これらにより素材チューブＳの中央部における膨れ変位を周方向の複数か所にて検出し、これらの検出結果に基づいて移動ヘッド４の移動を開始させる構成としてもよい。また、変位センサ９ａの検出結果は、移動ヘッド４の移動開始のみならず、移動速度等を含めた移動ヘッド４の移動全般の制御に用いることができる。更に、膨れ変位δ_１の検出値との比較に用いる設定変位量δは、材料、サイズ、厚さの異なる種々の素材チューブＳを用いた成形試験の結果に基づいて成形後に良好な形状精度を有し得るように決定すればよい。
【００５１】
制御部１３は、例えば、押圧シリンダ４０に取付けた変位センサ、圧力センサ等の検出結果に基づいて、移動ヘッド４の移動が完了したか否かを判定し（ステップ６）、移動が完了し、固定金型５、中間金型６及び移動金型７の突き合わせがなされたと判定された場合、次いで、固定金型５及び移動金型７と中間金型６との合わせ部に夫々取付けられた変位センサ９ｂ，９ｃの検出値δ_２，δ_３を取込む（ステップ７）。前述した如く変位センサ９ｂは、固定金型５と中間金型６との合わせ部において、両者の孔型５０，６０の最大径部の内側に突出するセンサロッド９１を備えており、同じく変位センサ９ｃは、移動金型７の孔型７０及び中間金型６の孔型６０の最大径部の内側に突出するセンサロッド９２を備えており。これらの変位センサ９ｂ，９ｃの検出値δ_２，δ_３は、成形により得られたサポートチューブ２の一対の山部２０，２０の実外径に夫々対応する。
【００５２】
次いで制御部１３は、変位センサ９ｂ，９ｃの検出値δ_２及びδ_３が予め設定された基準値δ_０に達しているか否かを判定し（ステップ８，９）、夫々が基準値δ_０に達していない場合、固定金型５、中間金型６及び移動金型７の合わせ状態を維持したまま水圧の印加を継続し、基準値δ_０に達した時点において一連の成形動作を終える。
【００５３】
ステップ７〜ステップ９の動作により、成形完了後に得られるサポートチューブ２を、固定金型５、中間金型６及び移動金型７の合わせ形状に一層正確に合致させることができ、高い形状精度を有するサポートチューブ２を製造することができる。
【００５４】
なおステップ８，９での判定の結果、変位センサ９ｂ，９ｃの検出値δ_２及びδ_３が基準値δ_０に達していないと判定された場合、成形を促進すべく素材チューブＳの内側に加えられる水圧を上昇させるようにしてもよい。また、以上の実施の形態においては、固定金型５及び移動金型７に各１つの変位センサ９ｂ，９ｃを設けてあるが、変位センサ９ｂ，９ｃを各複数備え、これらにより成形完了の判定を行わせるようにしてもよい。更に、ステップ７〜ステップ９の動作において、変位センサ９ａの検出結果を併せて用いてもよい。
【００５５】
また以上の実施の形態においては、ランフラットタイヤ１に用いるサポートチューブ２を製造する場合について述べたが、本発明に係るハイドロフォーミング装置は、波形に屈曲成形された周壁に高い形状精度が要求されるチューブの製造全般に適用することが可能であることは言うまでもない。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係るハイドロフォーミング装置においては、液圧の作用により生じる素材チューブの膨れ変位を検出し、この検出結果に基づいて金型を押圧する押圧ヘッドの移動を制御するから、素材チューブの材料特性に起因する成形誤差を有効に解消し、金型の合わせ形状に高精度に合致した高精度の波形断面を有するチューブを高能率に製造することができ、例えば、ランフラットタイヤに用いるサポートチューブの大量生産に、要求精度を守りつつ対応することが可能となる。
【００５７】
また、膨れ変位の検出を素材チューブの軸長方向の中央部にて行い、この検出結果を用いるから、素材チューブの材料特性に起因する成形誤差を一層確実に解消することができ、更に、素材チューブの内側に挿入される中子を備え、素材チューブの内側に加わる液圧を中子との間に導入するようにしたから、液圧導入に用する時間が大幅に削減され、より高能率での成形が可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハイドロフォーミング装置の構成を模式的に示す側断面図である。
【図２】本発明に係るハイドロフォーミング装置に用いられる中間金型の外観斜視図である。
【図３】本発明に係るハイドロフォーミング装置に用いられる固定金型の外観斜視図である。
【図４】本発明に係るハイドロフォーミング装置によるサポートチューブの成形手順の説明図である。
【図５】本発明に係るハイドロフォーミング装置によるサポートチューブの成形手順の説明図である。
【図６】制御部の動作内容を示すフローチャートである。
【図７】中子式のランフラットタイヤの内部構造の一例を示す断面図である。
【図８】サポートチューブの一部破断斜視図である。
【符号の説明】
１ランフラットタイヤ
２サポートチューブ
３固定ヘッド
４移動ヘッド
５固定金型
６中間金型
７移動金型
８中子
９ａ，９ｂ，９ｃ変位センサ
１３制御部
Ｓ素材チューブ

Claims

同軸上に対向配置された一対の押圧ヘッドと、これらの押圧ヘッドの間に並設された複数の金型とを備え、前記押圧ヘッドにより両端を保持され、前記金型の夫々により外側を囲繞された素材チューブの内側に液圧を加えつつ前記押圧ヘッドを接近移動させて、前記液圧の作用により外側に膨れ出す前記素材チューブの周壁を、前記押圧ヘッドの間にて相互に突き合わされる各金型に沿わせて波形に屈曲成形するハイドロフォーミング装置において、
前記液圧の作用により前記金型の内側にて生じる前記素材チューブの周壁の膨れ変位を検出する変位検出手段と、
該変位検出手段の検出結果に基づいて前記押圧ヘッドの移動を制御する制御手段と
を備えることを特徴とするハイドロフォーミング装置。
前記変位検出手段は、前記素材チューブの軸長方向の略中央部での膨れ変位を検出すべく配してある請求項１記載のハイドロフォーミング装置。
前記一対の押圧ヘッドの一方から突出され、前記素材チューブの内側に前記液圧の作用隙間を余して挿入される中子を備える請求項１又は請求項２記載のハイドロフォーミング装置。