JP2018061993A - 成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】素管に対して曲げ力が作用しないようにしながら、両端部の断面形状と中間部の断面形状とが異なるように成形する。【解決手段】素管Ａに凹部を成形するための上側成形型２４と、素管Ａにおける凹部の形成部位から周方向一側に離れた部位を成形する左側成形型２５と、周方向他側に離れた部位を成形する右側成形型２６と、素管Ａの一端部及び他端部にそれぞれ挿入される挿入型とを備えている。左側成形型２５及び右側成形型２６は左右方向に移動するようになっている。【選択図】図７

Description

本発明は、金属製の素管を成形する成形装置に関し、特に、両端部の断面形状と中間部の断面形状とが異なるように成形する技術分野に属する。

例えば、車両に設けられているトーションビーム型サスペンション装置は、車幅方向に延びる金属製のトーションビームと、トーションビームの両端部に固定される２本のアームとを備えている。このトーションビームの両端部の断面形状はアームが固定される部分であることから円形や四角形に近い形状とされる一方、中間部の断面形状は周壁部の一部が内方へ向けて押し潰されるように成形されており、Ｕ字状またはＶ字状に近い形状とされている。

この種のトーションビームを成形する成形装置としては、例えば特許文献１、２に開示されているものが知られている。特許文献１の成形装置はプレス上型とプレス下型とを備えており、プレス下型の両側には素管の両端部を下方から支持するフローティング型がそれぞれ設けられるとともに、素管の両端部に挿入される密封栓がそれぞれ設けられている。そして、素管を成形する際には、素管の両端部にそれぞれ密封栓を挿入するとともに、素管の両端部をフローティング型によって下方から支持した状態で、プレス上型を下降させる。プレス上型の下降動作によって素管が下方へ移動し、プレス下型の凸状型部によって素管の周壁部が下方から押圧されて素管に凹部が形成される。このとき、素管の両端部には密封栓がそれぞれ挿入されているので、両端部の断面形状は密封栓によって維持されて両端部の断面形状と中間部の断面形状とが異なるトーションビームが得られるようになっている。

また、特許文献２の成形装置は、上部金型と下部金型とを備えており、下部金型の両側には素管の両端部を成形するための上パッド金型と下パッド金型とが設けられるとともに、素管の両端部に挿入されるカムがそれぞれ設けられている。そして、素管を成形する際には、まず、素管の両端部を上パッド金型と下パッド金型によって成形し、この状態でカムを素管の両端部に挿入する。その後、上部金型を下降させることによって素管の周壁部が押圧されて素管に凹部が形成される。このとき、素管の両端部にはカムがそれぞれ挿入されているので、両端部の断面形状はカムによって維持されて両端部の断面形状と中間部の断面形状とが異なるトーションビームが得られるようになっている。

特開２００１−３２１８４６号公報 特開２００６−８９０３１号公報

ところで、特許文献１では、素管の両端部に密封栓を挿入して該両端部の断面形状を保った状態で素管の中間部の周壁部に凸状型部を下方から押し付けているので、素管の両端部が支持されて中間部に曲げ力が作用する、いわゆる３点曲げを起こすような大きな力が素管に対して作用することになる。このため、素管が成形の途中において３点曲げ変形を起こしてしまうことが考えられる。この３点曲げ変形は、成形後の製品の形状精度に悪影響を及ぼす恐れがある。

また、特許文献２では、素管の両端部を上パッド金型と下パッド金型によって成形するときに素管の両端部が上下方向に変形し、その後、素管の中間部を成形するので、素管に対して上下方向の大きな曲げ力が少なくとも２回作用することになる。このような複数回の大きな曲げ力の作用は、成形後の製品の形状精度に悪影響を及ぼす恐れがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、素管に対して曲げ力が作用しないようにしながら、両端部の断面形状と中間部の断面形状とが異なるように成形することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、素管の中心線方向中間部の外周面に凹部を成形する成形型と、素管における凹部の形成部位から周方向一側に離れた部位を成形する成形型と、素管における凹部の形成部位から周方向他側に離れた部位を成形する成形型とを設け、それぞれを駆動することにより、凹部の成形を行いながら、凹部の形成部位から周方向に離れた部位を支持可能にして大きな曲げ力が素管に作用しないようにした。

第１の発明は、
中心線方向両端部が筒状をなす一方、中心線方向中間部が凹部を有するように金属製素管を成形する成形装置において、
上記素管の中心線方向中間部の外周面に対向するように配置されて該素管の中心線方向中間部の外周面に上記凹部を成形するための第１成形型と、
上記第１成形型を上記素管の中心線方向中間部の外周面に押圧する第１成形型駆動部と、
上記素管における上記凹部の形成部位から周方向一側に離れた部位に接触するように配置され、該部位を成形する第２成形型と、
上記素管における上記凹部の形成部位から周方向他側に離れた部位に接触するように配置され、該部位を成形する第３成形型と、
上記素管の一端部及び他端部にそれぞれ挿入されて該一端部及び他端部の内形状を筒状に維持するための第１挿入型及び第２挿入型と、
上記第１挿入型及び上記第２挿入型を上記素管の中心線方向に進退させる挿入型駆動部と、
上記第２成形型を上記素管の外周面に押圧する第２成形型駆動部と、
上記第３成形型を上記素管の外周面に押圧する第３成形型駆動部とを備えていることを特徴とする。

この構成によれば、第１挿入型及び第２挿入型を挿入型駆動部によって進出させて素管の一端部及び他端部にそれぞれ挿入した状態とし、この状態で、第１成形型駆動部によって第１成形型を素管の中心線方向中間部の外周面に押圧することで、素管の一端部及び他端部の内形状が第１挿入型及び第２挿入型によって筒状に維持されて中心線方向中間部に第１成形型駆動部で凹部が成形される。

第１成形型を素管の中心線方向中間部の外周面に押圧するときに、第２成形型駆動部及び第３成形型駆動部によって第２成形型及び第３成形型を素管における凹部の形成部位から周方向一側及び他側に離れた部位にそれぞれ接触させて押圧することが可能になる。すなわち、第１成形型によって素管を押圧するときに径方向の力が作用することになるが、このとき、第２成形型及び第３成形型が素管における押圧部分から周方向に離れた部位を支持しながら当該部分を成形するので、素管に対して大きな曲げ力が作用することはない。従って、素管を成形した後の製品の形状精度に悪影響を及ぼす恐れが殆どなくなる。

第２の発明は、第１の発明において、
上記第２成形型及び上記第３成形型は上記素管に対して該素管の径方向両側から接触するように、上記第２成形型駆動部及び上記第３成形型駆動部により駆動されることを特徴とする。

この構成によれば、素管が第２成形型及び第３成形型によって径方向両側から挟まれるので、成形途中で素管が安定する。

第３の発明は、第１または２の発明において、
上記挿入型駆動部は、上記第１成形型が上記素管を成形する前に、上記第１挿入型及び上記第２挿入型を上記素管の一端部及び他端部に挿入するように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、素管の両端部が第１挿入型及び第２挿入型により保持されるので、第１成形型による成形の前に素管が確実に位置決めされる。

第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、
上記成形装置は、上記第１成形型が固定され、上記第１成形型駆動部により駆動される可動盤を備え、
上記第２成形型駆動部は、上記可動盤に設けられ、該可動盤の移動によって上記第２成形型を上記素管の外周面に接近する方向に移動させるカムを備えていることを特徴とする。

この構成によれば、第１成形型駆動部による駆動力を利用して第２成形型が駆動されることになるので、動力源の数が少なくて済む。

第５の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、
上記第２成形型駆動部は、上記第１成形型駆動部とは別に設けられた流体圧シリンダで構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１成形型が駆動されるタイミングに関わらず、第２成形型を任意のタイミングで駆動することが可能になる。

第１の発明によれば、素管の中心線方向中間部の外周面に凹部を成形する第１成形型と、素管における凹部の形成部位から周方向一側に離れた部位を成形する第２成形型と、素管における凹部の形成部位から周方向他側に離れた部位を成形する第３成形型とを設けるとともに、素管の一端部及び他端部にそれぞれ挿入される第１挿入型及び第２挿入型を設けている。そして、第１成形型により凹部の成形を行いながら、凹部の形成部位から周方向に離れた部位を第２成形型及び第３成形型により支持して当該部位を凹部の成形と同時に成形できるので、素管を成形した後の製品の形状精度に悪影響を及ぼす恐れが殆どなくなり、形状精度の高い製品を得ることができる。

第２の発明によれば、第２成形型及び第３成形型を素管に対して径方向両側から接触させることで、成形途中で素管を安定させることができる。

第３の発明によれば、第１成形型が素管を成形する前に、第１挿入型及び第２挿入型を素管の一端部及び他端部に挿入して素管を確実に位置決めできる。

第４の発明によれば、第２成形型をカムによって駆動することができるので、動力源の数が少なくて済み、構造をシンプルにすることができる。

第５の発明によれば、第１成形型駆動部とは別の流体圧シリンダで第２成形型駆動部を構成したので、第２成形型を任意のタイミングで駆動することができる。これにより、第１成形型による凹部の成形と、第２成形型による素管の外周面の成形とを容易に両立させて形状精度をより一層高めることができる。

トーションビーム型サスペンション装置の一部を示す斜視図である。 トーションビームの底面図である。 図２におけるIII−III線断面図である。 実施形態１に係る成形装置の断面図であり、トーションビームの中間部を成形する部分を示す。 各成形型が素管に接触した状態の図４相当図である。 各成形型が素管の成形を開始した状態の図４相当図である。 素管の成形が終了した状態の図４相当図である。 実施形態１に係る成形装置を示し、トーションビームの中心線方向に沿った断面図である。 素管の成形が終了した状態の図８相当図である。 実施形態２に係る図４相当図である。 実施形態２に係る図６相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態にかかる成形装置２０（図４等に示す）で成形されたトーションビーム１を有するトーションビーム型サスペンション装置の一部を示すものである。このトーションビーム型サスペンション装置は、自動車の後輪懸架装置に用いられるものであり、トーションビーム１と、該トーションビーム１の両端部に固定され、車両前後方向に延びるアーム２，２とを備えている。各アーム２の車両前端部にはブッシュ３，３が設けられており、このブッシュ３，３を介して各アーム２が車体に対し上下方向に揺動可能に取り付けられるようになっている。一方、各アーム２の車両後端部には、車輪を支持する車輪支持部材４，４が取り付けられている。また、アーム２，２には、スプリング（図示せず）を受けるスプリングサポート５，５がそれぞれ設けられている。

上記トーションビーム１は、車幅方向に延びる管状に形成された中空部材である。トーションビーム１の素材は、一般構造用炭素鋼鋼管（金属製素管）であり、この素管は図４及び図８において符号Ａで示している。

トーションビーム１の中心線方向（車両左右方向）両端部は筒状をなしている。トーションビーム１の両端部の断面は略円形、楕円形状、四角形状等にすることができる。トーションビーム１の両端部が周方向全周に亘ってそれぞれアーム２に溶接されている。一方、トーションビーム１の中心線方向中間部の下面には、上方へ窪む凹部１０が中心線方向に連続して延びるように形成されている。この凹部１０は、素管を後述する成形型により押し潰すことによって形成されており、図３に示すように、凹部１０の断面が下に開放する略Ｕ字または略Ｖ字に近い形状となっている。トーションビーム１における凹部１０が形成された箇所から両端部にかけては断面形状が徐々に変化した徐変部となっている。

（成形装置の構成）
実施形態に係る成形装置２０は、素管Ａをプレス成形することよってトーションビーム１を得るように構成されており、図４や図８に示すように、可動盤２１と、固定盤２２と、可動盤駆動装置（第１成形型駆動部）２３とを備えている。そして、可動盤２１には、上側成形型（第１成形型）２４が固定されるとともに、左側カム（第２成形型駆動部）２７と右側カム（第３成形型駆動部）２８とが固定されている。固定盤２２には、左側成形型（第２成形型）２５及び右側成形型（第３成形型）２６が設けられ、さらに、図８に示すように、一端側挿入型（第１挿入型）３０及び他端側挿入型（第２挿入型）３１と、一端側駆動装置（挿入型駆動部）３２及び他端側駆動装置（挿入型駆動部）３２とが設けられている。尚、この実施形態の説明では、成形装置２０の左右方向を図４に示す左右方向とする。

固定盤２２は例えば工場の床面等に固定されている。固定盤２２の上面は略水平方向に延びている。固定盤２２の上面には、左右方向に延びるレール２２ａが設けられている。左側成形型２５は固定盤２２の左側に設けられ、また、右側成形型２６は固定盤２２の右側に設けられている。

成形前の素管Ａは左側成形型２５と右側成形型２６との間に配置されるようになっている。左側成形型２５は、左側成形型２５と右側成形型２６との間に配置された素管Ａの周壁部のうち、左側に接触するように配置され、該左側を成形するためのものである。つまり、素管Ａにおける凹部１０の形成部位は、後述するように図４において素管Ａの周壁部の上側であり、この上側から素管Ａの周方向左側（周方向一側）に離れた部位に接触するように左側成形型２５が配置されている。

左側成形型２５の下部は、固定盤２２の上面に設けられたレール２２ａに係合するように形成されており、左側成形型２５はレール２２ａに案内されて左右方向にのみ移動可能となっている。左側成形型２５の右側面の下部は右側へ向かって突出するように形成されている。この左側成形型２５の右側への突出部分の先端面は上下方向に延びる左側接触面２５ａとされている。左側成形型２５の右側面における左側接触面２５ａよりも上側には、左側へ向かって延び、左側へ行くほど上に位置するように傾斜した下側成形面２５ｂが形成されている。下側成形面２５ｂは素管Ａの周壁部の左側における下側を成形する面である。さらに、左側成形型２５の右側面における下側成形面２５ｂよりも上側には、上方へ向かって延びる上側成形面２５ｃが形成されている。上側成形面２５ｃは素管Ａの周壁部の左側における上側を成形する面である。

図９に示すように、左側成形型２５の右側面における一端側には、左側干渉回避面２５ｅが形成されている。この左側干渉回避面２５ｅは、素管Ａの外周面における中心線方向一端部に対してプレス力を与えないように、即ち、該一端部に干渉しないようにするための面である。

また、左側成形型２５の右側面における他端側には、左側干渉回避面２５ｆが形成されている。この左側干渉回避面２５ｆは、素管Ａの外周面における中心線方向他端部に対してプレス力を与えないように、即ち、該他端部に干渉しないようにするための面である。

また、同様に、図４に破線で示すように、右側成形型２６の左側面には、素管Ａの中心線方向一端側に右側干渉回避面２６ｅが形成され、他端側に右側干渉回避面２６ｆが形成されている。右側干渉回避面２６ｅ及び右側干渉回避面２６ｆは、素管Ａの外周面における中心線方向一端部及び他端側に対してプレス力を与えないようにするための面である。

左側成形型２５の上面には、左側カム２７が接触する左側カム接触面２５ｄが形成されている。左側カム接触面２５ｄは、左側へ向かって下降傾斜している。

また、右側成形型２６は、左側成形型２５と右側成形型２６との間に配置された素管Ａの周壁部のうち、右側に接触するように配置され、該右側を成形するためのものである。つまり、素管Ａにおける凹部１０の形成部位から素管Ａの周方向右側（周方向他側）に離れた部位に接触するように右側成形型２６が配置されている。

右側成形型２６の下部も固定盤２２のレール２２ａに係合するようになっており、右側成形型２６もレール２２ａに案内されて左右方向にのみ移動可能となっている。右側成形型２６の左側面の下部は左側へ向かって突出するように形成されている。この右側成形型２６の左側への突出部分の先端面は上下方向に延びる右側接触面２６ａとされている。右側成形型２６の左側面における右側接触面２６ａよりも上側には、右側へ向かって延び、右側へ行くほど上に位置するように傾斜した下側成形面２６ｂが形成されている。下側成形面２６ｂは素管Ａの周壁部の右側における下側を成形する面である。さらに、右側成形型２６の左側面における下側成形面２６ｂよりも上側には、上方へ向かって延びる上側成形面２６ｃが形成されている。上側成形面２６ｃは素管Ａの周壁部の右側における上側を成形する面である。

右側成形型２６の上面には、右側カム２８が接触する右側カム接触面２６ｄが形成されている。右側カム接触面２６ｄは、右側へ向かって下降傾斜している。

尚、左側成形型２５及び右側成形型２６は、成形前の状態で図４に示すように素管Ａから離れたところに位置するように、図示しない付勢部材等によって左側及び右側へそれぞれ付勢されている。

図８に示すように、一端側駆動装置３２及び他端側駆動装置３２は、素管Ａを中心線方向両側から挟むように配置されている。一端側駆動装置３２及び他端側駆動装置３２は固定盤２２に固定されている。一端側駆動装置３２は、従来から周知の油圧シリンダ等からなる流体圧シリンダからなるものであり、素管Ａの中心線方向に伸縮するように構成されている。一端側駆動装置３２には、素管Ａの中心線方向に延びる柱状に形成された一端側挿入型３０が連結されており、一端側挿入型３０は一端側駆動装置３２によって素管Ａの中心線方向に進退駆動される。一端側挿入型３０は、素管Ａの中心線方向一端部に挿入されて該一端部の内形状を筒状に維持する型であり、後述する凹部１０の成形時に素管Ａの中心線方向一端部が潰れないようにするために使用される。従って、一端側挿入型３０の外面形状は、素管Ａの中心線方向一端部の内形状と略一致している。また、一端側挿入型３０は、該一端側挿入型３０の中心線と素管Ａの中心線とが略一致するように高さ調整されていて、成形中に一端側挿入型３０が上下方向に移動しないようになっている。

また、他端側駆動装置３２も素管Ａの中心線方向に伸縮するように構成された流体圧シリンダからなるものである。他端側駆動装置３２には、素管Ａの中心線方向に延びる柱状に形成された他端側挿入型３１が連結されており、他端側挿入型３１は他端側駆動装置３２によって素管Ａの中心線方向に進退駆動される。他端側挿入型３１は、素管Ａの中心線方向他端部に挿入されて該他端部の内形状を筒状に維持する型であり、後述する凹部１０の成形時に素管Ａの中心線方向他端部が潰れないようにするために使用される。従って、他端側挿入型３１の外面形状は、素管Ａの中心線方向他端部の内形状と略一致している。また、他端側挿入型３１は、該他端側挿入型３１の中心線と素管Ａの中心線とが略一致するように高さ調整されていて、成形中に他端側挿入型３１が上下方向に移動しないようになっている。

一方、図４に示すように、可動盤２１は、固定盤２２の上面から上方へ離れて配置されており、可動盤駆動装置２３によって支持されている。可動盤駆動装置２３は、従来から周知の油圧シリンダ等からなる流体圧シリンダで構成されており、作動流体の給排によって上下方向に伸縮動作するようになっている。可動盤駆動装置２３が可動盤２１に連結されていて、可動盤駆動装置２３によって可動盤２１が上下方向に移動する。尚、可動盤駆動装置２３は、図示しないが、成形装置２０の本体部分を構成している部材に対して固定されている。

可動盤２１の下面には、左右方向の中央部に上側成形型２４が下方へ突出するように固定されている。上側成形型２４は、左側成形型２５と右側成形型２６との間に配置された素管Ａの直上方に配置される。すなわち、上側成形型２４は、図８に示すように、素管Ａの中心線方向の寸法よりも短く形成されている。そして、上側成形型２４は、素管Ａの中心線方向中間部の外周面に対向するように配置されて該素管Ａの中心線方向中間部の外周面に凹部１０を成形するための型である。従って、上側成形型２４は、素管Ａの中心線方向両端部、即ち、素管Ａにおける一端側挿入型３０及び他端側挿入型３１が挿入される部分に接触しないようになっている。

上側成形型２４の上部には、固定部２４ａが設けられており、この固定部２４ａが可動盤２１の下面に固定される。上側成形型２４の固定部２４ａよりも下側には、下方へ突出して素管Ａの中心線方向に延びる突出板部２４ｂが設けられている。この突出板部２４ｂの下端面は尖った形状となっており、この下端面が凸部成形面２４ｃとされている。

可動盤２１の下面における上側成形型２４よりも左側には、左側カム２７が下方へ突出するように固定され、また、可動盤２１の下面における上側成形型２４よりも右側には、右側カム２８が下方へ突出するように固定されている。左側カム２７は、左側成形型２５の左側カム接触面２５ｄの直上方に配置されている。左側カム２７の下面には左側カム面２７ａが形成されている。左側カム面２７ａは、右側へ行くほど上に位置するように傾斜している。これにより、可動盤２１の下方への移動によって左側カム２７が下方へ移動すると、左側カム２７が左側成形型２５を右側（素管Ａの外周面に接近する方向）に移動させるように左側成形型２５に力を作用させる。

また、右側カム２８は、右側成形型２６の右側カム接触面２６ｄの直上方に配置されている。右側カム２８の下面には右側カム面２８ａが形成されている。右側カム面２８ａは、左側へ行くほど上に位置するように傾斜している。これにより、可動盤２１の下方への移動によって右側カム２８が下方へ移動すると、右側カム２８が右側成形型２６を左側（素管Ａの外周面に接近する方向）に移動させるように右側成形型２６に力を作用させる。

（素管の成形方法）
次に、上記のように構成された成形装置２０を使用して素管Ａを成形する方法について説明する。素管Ａは円筒形状である。まず、図４及び図８に示すように成形装置２０を型開き状態にする。この型開き状態では、可動盤２１が可動盤駆動装置２３によって上端位置まで上昇しており、これに伴って左側成形型２５及び右側成形型２６が互いに左右方向に離れて左側成形型２５と右側成形型２６との間には素管Ａを配置することができるスペースが形成される。また、上側成形型２４と固定盤２２の上面との間にも素管Ａを配置することができるスペースが形成される。さらに、一端側挿入型３０を一端側駆動装置３２によって後退させておくとともに、他端側挿入型３１も他端側駆動装置３２によって後退させておく。

その後、左側成形型２５及び右側成形型２６の間に素管Ａを搬入した後、一端側挿入型３０を一端側駆動装置３２によって進出させて素管Ａの中心線方向一端部に挿入し、他端側挿入型３１を他端側駆動装置３２によって進出させて素管Ａの中心線方向他端部に挿入する。これにより、素管Ａが一端側挿入型３０及び他端側挿入型３１によって支持されて所定位置で保持される。一端側挿入型３０及び他端側駆動装置３２の素管Ａへの挿入タイミングは同時にしてもよいし、一方を早くしてもよい。

次いで、図５に示すように、可動盤２１を可動盤駆動装置２３によって下降させる。すると、上側成形型２４の凸部成形面２４ｃが素管Ａの周壁部の上部に接触する。このとき、左側カム２７の左側カム面２７ａが左側成形型２５の左側カム接触面２５ｄに接触して左側成形型２５を右側へ移動させるので、下側成形面２５ｂが素管Ａの周壁部の左側下部に接触する。また、右側カム２８の右側カム面２８ａが右側成形型２６の右側カム接触面２６ｄに接触して右側成形型２６を左側へ移動させるので、下側成形面２６ｂが素管Ａの周壁部の右側下部に接触する。

可動盤２１を図５に示す位置からさらに下降させて図６に示す位置にすると、上側成形型２４の凸部成形面２４ｃが素管Ａの周壁部の上部を押圧して該上部が窪むように変形する。このとき、左側成形型２５が右側へ移動して下側成形面２５ｂにより素管Ａの周壁部の左側下部が下方から支持され、右側成形型２６が左側へ移動して下側成形面２６ｂにより素管Ａの周壁部の右側下部が下方から支持された状態になるので、素管Ａの高さは中心線方向両端部に亘って成形開始時と殆ど変化しない。また、素管Ａの中心線方向一端部及び他端部に一端側挿入型３０及び他端側挿入型３１を挿入しており、しかも、左側成形型２５の左側干渉回避面２５ｅ，２５ｆ及び右側成形型２６の右側干渉回避面２６ｅ，２６ｆによって素管Ａの両端部にはプレス力が作用しないようにしているので、素管Ａの両端部が潰れることはなく、所定形状が維持される。

そして、図７及び図９に示すように、可動盤２１を下降端位置にすると、上側成形型２４の凸部成形面２４ｃによって素管Ａに凹部１０が成形されるとともに、左側成形型２５の下側成形面２５ｂ及び上側成形面２５ｃによって素管Ａの左側が成形され、さらに、右側成形型２６の下側成形面２６ｂ及び上側成形面２６ｃによって素管Ａの右側が成形される。可動盤２１が下降端位置になると、左側成形型２５の左側接触面２５ａと、右側成形型２６の右側接触面２６ａとが接触する。その後、成形装置２０を型開き状態にすることでトーションビーム１が得られる。

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、この実施形態１によれば、一端側挿入型３０及び他端側挿入型３１を一端側駆動装置３２及び他端側駆動装置３２によって進出させて素管Ａの一端部及び他端部にそれぞれ挿入した状態とし、この状態で、可動盤駆動装置２３によって上側成形型２４を素管Ａの中心線方向中間部の外周面に押圧することで、素管Ａの一端部及び他端部の内形状を一端側挿入型３０及び他端側挿入型３１によって筒状に維持しながら、中心線方向中間部に凹部１０を成形することができる。

上側成形型２４を素管Ａの中心線方向中間部の外周面に押圧するときに、左側成形型２５及び右側成形型２６を、素管Ａにおける凹部１０の形成部位から周方向両側に離れた部位にそれぞれ接触させて押圧することができる。すなわち、上側成形型２４によって素管Ａを押圧するときに径方向の力が下向きに作用することになるが、このとき、左側成形型２５及び右側成形型２６が素管Ａにおける押圧部分から周方向に離れた部位を下方から支持しながら当該部分を成形するので、素管Ａに対して大きな曲げ力が作用することはない。従って、素管Ａを成形した後のトーションビーム１の形状精度に悪影響を及ぼす恐れが殆どなくなるので、形状精度の高いトーションビーム１を得ることができる。

また、左側カム２７によって左側成形型２５を駆動し、右側カム２８によって右側成形型２６を駆動するようにしたので、左側成形型２５及び右側成形型２６に専用の動力源を用意する必要はなく、構成をシンプルにすることができる。

（実施形態２）
図１０及び図１１は、本発明の実施形態２に係る成形装置２０を示すものである。この実施形態２では、左側成形型２５及び右側成形型２６を流体圧シリンダ４０、４１で駆動するようにした点で実施形態１と異なっており、他の部分は実施形態１と同じであるため、実施形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。

すなわち、固定盤２２には、左側成形型２５を左右方向に移動させるための左側流体圧シリンダ（第２成形型駆動部）４０と、右側成形型２６を左右方向に移動させるための右側流体圧シリンダ（第３成形型駆動部）４１とが左右方向に間隔をあけて固定されている。従って、左側流体圧シリンダ４０及び右側流体圧シリンダ４１の伸縮方向は左右方向となっている。また、固定盤２２の側方には、リミットスイッチ４２が支持部材４３を介して所定の高さに設けられている。一方、可動盤２１には、リミットスイッチ４２を操作するための操作部２１ａがリミットスイッチ４２の直上方に設けられている。

左側流体圧シリンダ４０、右側流体圧シリンダ４１及びリミットスイッチ４２は制御部４４に接続されている。制御部４４は、リミットスイッチ４２がＯＮになったことを検出すると左側流体圧シリンダ４０及び右側流体圧シリンダ４１のロッドを伸ばす一方、リミットスイッチ４２がＯＦＦになったことを検出すると左側流体圧シリンダ４０及び右側流体圧シリンダ４１のロッドを縮めるように、該左側流体圧シリンダ４０及び右側流体圧シリンダ４１を制御する。

そして、図１０に示すように、成形装置２０が型開き状態にあるときには可動盤２１が上昇端位置となり、操作部２１ａがリミットスイッチ４２から上方に離れたところに位置する。図１１に示すように、可動盤２１が下降すると、操作部２１ａがリミットスイッチ４２に接触してリミットスイッチ４２をＯＮにする。すると、左側流体圧シリンダ４０及び右側流体圧シリンダ４１のロッドが伸びて左側成形型２５及び右側成形型２６を実施形態１の場合と同様なタイミングで同様な速度でもって移動させる。

したがって、この実施形態２の成形装置２０は、実施形態１と同様な作用効果を奏することができる。また、左側成形型２５及び右側成形型２６を可動盤２１とは異なる任意のタイミングで駆動することができるので、上側成形型２４による凹部１０の成形と、左側成形型２５及び右側成形型２６による素管Ａの外周面の成形とを容易に両立させて形状精度をより一層高めることができる。

また、トーションビーム１の耐久強度は断面形状、特に凹部１０の開放側端部（下端部）の形状に左右されるが、左側成形型２５及び右側成形型２６を動かすタイミングによって凹部１０の下端部の形状を変えることができる。

尚、上記実施形態１、２では、素管Ａを成形してトーションビーム１を得る場合について説明したが、これに限らず、各種筒状部材を得る場合に成形装置２０を使用することができる。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係る成形装置は、例えば、素管を成形してトーションビームを得る場合に使用することができる。

１ トーションビーム
１０ 凹部
２０ 成形装置
２３ 可動盤駆動装置（第１成形型駆動部）
２４ 上側成形型（第１成形型）
２５ 左側成形型（第２成形型）
２６ 右側成形型（第３成形型）
２７ 左側カム（第２成形型駆動部）
２８ 右側カム（第３成形型駆動部）
３０ 一端側挿入型（第１挿入型）
３１ 他端側挿入型（第２挿入型）
３２ 駆動装置（挿入型駆動部）
４０ 左側流体圧シリンダ（第２成形型駆動部）
４１ 右側流体圧シリンダ（第３成形型駆動部）
Ａ 素管

Claims (5)

1. 中心線方向両端部が筒状をなす一方、中心線方向中間部が凹部を有するように金属製素管を成形する成形装置において、
   上記素管の中心線方向中間部の外周面に対向するように配置されて該素管の中心線方向中間部の外周面に上記凹部を成形するための第１成形型と、
   上記第１成形型を上記素管の中心線方向中間部の外周面に押圧する第１成形型駆動部と、
   上記素管における上記凹部の形成部位から周方向一側に離れた部位に接触するように配置され、該部位を成形する第２成形型と、
   上記素管における上記凹部の形成部位から周方向他側に離れた部位に接触するように配置され、該部位を成形する第３成形型と、
   上記素管の一端部及び他端部にそれぞれ挿入されて該一端部及び他端部の内形状を筒状に維持するための第１挿入型及び第２挿入型と、
   上記第１挿入型及び上記第２挿入型を上記素管の中心線方向に進退させる挿入型駆動部と、
   上記第２成形型を上記素管の外周面に押圧する第２成形型駆動部と、
   上記第３成形型を上記素管の外周面に押圧する第３成形型駆動部とを備えていることを特徴とする成形装置。
2. 請求項１に記載の成形装置において、
   上記第２成形型及び上記第３成形型は上記素管に対して該素管の径方向両側から接触するように、上記第２成形型駆動部及び上記第３成形型駆動部により駆動されることを特徴とする成形装置。
3. 請求項１または２に記載の成形装置において、
   上記挿入型駆動部は、上記第１成形型が上記素管を成形する前に、上記第１挿入型及び上記第２挿入型を上記素管の一端部及び他端部に挿入するように構成されていることを特徴とする成形装置。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の成形装置において、
   上記成形装置は、上記第１成形型が固定され、上記第１成形型駆動部により駆動される可動盤を備え、
   上記第２成形型駆動部は、上記可動盤に設けられ、該可動盤の移動によって上記第２成形型を上記素管の外周面に接近する方向に移動させるカムを備えていることを特徴とする成形装置。
5. 請求項１から３のいずれか１つに記載の成形装置において、
   上記第２成形型駆動部は、上記第１成形型駆動部とは別に設けられた流体圧シリンダで構成されていることを特徴とする成形装置。

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