JP2023059028A - 管状部材の製造方法、及び金型 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを膨張させる際に、ワークの脆弱部に損傷が生じるのを抑制する。【解決手段】脆弱部を有する管状のワークを膨張させることによる管状部材の製造方法である。この製造方法では、まず、金型の成形面により囲まれる空間に、ワークを配置する。そして、押圧部がワークの外周面における脆弱部を押圧した状態で、ワークの内周面の押圧を開始し、ワークを膨張させると共に、脆弱部の押圧と内周面の押圧とを、ワークの外周面が金型の成形面に当接するまで継続する。【選択図】図３

Description

本開示は、管状部材の製造方法と、該製造方法に用いられる金型とに関する。

液圧成形により断面が拡大するように管状のワークを膨張させる際、ワークにおける脆弱部（例えば、溶接ビード等）に割れ等の損傷が生じる場合がある。そこで、液圧成形によりワークを膨張させる場合には、ワークの両端がパンチにより押圧される。これにより、脆弱部に向けてワークを構成する材料を送ることができ、脆弱部の損傷を抑制できる。

しかし、二重管構造を有する曲がったワークにおいては、両端を押圧すると、内管と外管との間の相対的な位置が変化する恐れがある。このため、液圧成形によりこのようなワークを膨張させる場合には、両端を押圧することができず、その結果、脆弱部に損傷が生じる恐れがある。そして、脆弱部の損傷を回避しつつこのようなワークを膨張させるためには、例えば、ワークに対し複数回にわたって段階的に液圧成形を行い、ワークを少しずつ膨張させる必要があった。

これに対し、特許文献１には、液圧成形により断面が円形のワークを膨張させ、該断面を楕円形に加工する際、膨張したワークの楕円形の断面における短径の端部に脆弱部が位置するよう、液圧成形の開始前にワークの向きを調整する技術が開示されている。これにより、ワークが膨張する過程で脆弱部が早期に金型に接触し、脆弱部が金型により押圧されるため、溶接部に割れが生じるのを抑制できる。

特開２０１９－１７１４０６号公報

しかし、特許文献１に開示された技術では、ワークの脆弱部が金型に接触する前に脆弱部が伸び、溶接部に損傷が生じる恐れがある。
本開示の一態様では、ワークを膨張させる際に、ワークの脆弱部に損傷が生じるのを抑制することを目的とする。

本開示の一態様は、脆弱部を有する管状のワークを膨張させることによる管状部材の製造方法であって、金型の成形面により囲まれる空間に、ワークを配置する。そして、押圧部がワークの外周面における脆弱部を押圧した状態で、ワークの内周面の押圧を開始し、ワークを膨張させると共に、脆弱部の押圧と内周面の押圧とを、ワークの外周面が金型の成形面に当接するまで継続する。

上記構成によれば、内周面の押圧によりワークを膨張させる間、ワークの外周面の脆弱部が押圧部により押圧され、脆弱部の伸びを抑制できる。このため、ワークを膨張させる際に、ワークの脆弱部に損傷が生じるのを抑制できる。

本開示の一態様では、脆弱部とは、溶接ビードが形成された部分であってもよい。
上記構成によれば、ワークを膨張させる際、ワークの溶接ビードに損傷が生じるのを抑制できる。

本開示の一態様では、押圧部は、弾性材料により構成されていても良い。
上記構成によれば、ワークの外周面の脆弱部を良好に押圧できる。このため、より一層、ワークの脆弱部の損傷を抑制できる。

本開示の一態様では、ワークの内周面は、液圧成形により押圧されてもよい。
上記構成によれば、ワークを良好に膨張させることができる。
本開示の一態様では、ワークは、複数の管が重なるように配置された多重管として構成されており、外管と、少なくとも１つの内管とを有する。外管は、最も外側に位置する管状部材である。少なくとも１つの内管は、外管の内側に位置する。脆弱部は、外管に形成されている。また、ワークの外周面、内周面とは、それぞれ、外管の外周面、内周面である。

多重管として構成されたワークの両端を押圧すると、ワークに含まれる複数の管の相対的な位置が変化する恐れがある。これに対し、上記構成によれば、液圧成形によりワークの外管を膨張させる際、ワークの両端を押圧しなくても、脆弱部の押圧により脆弱部の損傷を抑制できる。このため、多重管であるワークの外管を膨張させる際に、ワークに含まれる複数の管の相対的な位置が変化するのを抑制しつつ、脆弱部の損傷を抑制できる。

本開示の一態様は、脆弱部を有する管状のワークの内周面を押圧することで、ワークを膨張させる際に用いられる金型であって、成形面と、押圧部と、を備える。成形面は、内周面の押圧により膨張したワークの外周面が当接するよう構成される。押圧部は、成形面に設けられる。そして、押圧部は、成形面から突出するように設けられ、外周面の脆弱部を押圧すると共に、成形面の位置まで変位可能に構成される。

上記構成によれば、内周面の押圧により、金型の成形面の内側に配置されたワークを膨張させる間、ワークの外周面の脆弱部が押圧部により押圧され、脆弱部の伸びを抑制できる。このため、ワークを膨張させる際に、ワークの脆弱部に損傷が生じるのを抑制できる。

本開示の一態様では、押圧部は、弾性材料により構成される。
上記構成によれば、ワークの外周面の脆弱部を良好に押圧できる。このため、より一層、ワークの脆弱部の損傷を抑制できる。

本開示の一態様では、脆弱部に向けて押圧部を付勢するよう構成される付勢部さらに備えていても良い。
上記構成によれば、ワークの外周面の脆弱部を良好に押圧できる。このため、より一層、ワークの脆弱部の損傷を抑制できる。

第１実施形態のワークの説明図である。 第１実施形態の液圧成形により生成された二層管の説明図である。 第１実施形態の金型の第１部材と、第１部材の溝部に配置されたワークの外管とを示す説明図である。 第１実施形態の金型の第２部材と、第２部材の溝部に配置されたワークの外管とを示す説明図である。 第１実施形態の金型の第１部材の押圧機構を透過的に示すと共に、閉塞部材及びシールパンチを示す説明図である。 押圧部が収納部（換言すれば、成形面）から突出した際の、図３におけるVI-VI断面図である。 押圧部が収納部に配置された際の、図３におけるVI-VI断面図である。 第１実施形態の閉塞部材及びワークの第１端の説明図である。 第１実施形態のシールパンチ及びワークの第２端の説明図である。 第２実施形態のワークの説明図である。 第２実施形態の液圧成形により生成された二層管の説明図である。 第２実施形態の金型の第１部材と、第１部材の溝部に配置されたワークの外管とを示す説明図である。

以下、本開示の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本開示の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

［第１実施形態］
［１．ワークの構成］
第１実施形態のワーク１は、湾曲した二層管として構成されている（図１参照）。二層管とは、間隔を開けて重なるように配置された外管と内管とを備える二重管構造の管状部材を意味する。ワーク１は、鉄等の金属により構成され、外管１０と内管１３とを備える。外管１０及び内管１３は、伸長方向に直交する断面（以後、単に断面と記載）が略円形であり、外管１０の断面の径は、内管１３の断面の径よりも大きい。また、内管１３と外管１０との間には、内管１３を囲む隙間が設けられる。

ワーク１は、次のように形成される。すなわち、矩形の板材を湾曲させて対面する縁部を突き合わせ、これらの縁部を溶接することにより、直線状に伸びる２つの管状部材が形成される。各管状部材は外管１０と内管１３とに相当し、外管１０及び内管１３には、第１端から第２端まで伸長方向に直線状に伸びる溶接ビードが形成されている。そして、外管１０及び内管１３を、断面が同芯円状となるように重ねて配置して接合した後、その中央を湾曲させることで、ワーク１が形成される。

そして、ワーク１を湾曲させることにより形成された外管１０の中央の湾曲部１２には、その外周側の部分に、扁平な形状を有する扁平部１２Ａが生じる。扁平部１２Ａは、他の部分に比べ外管１０と内管１３との間の隙間が狭くなっている。このため、第１実施形態では、後述する金型を用いた液圧成形によりワーク１の外管１０を膨張させ、該隙間を広げることで、図２に示す二層管２が製造される。二層管２は、扁平部１２Ａ以外はワーク１と同様の構成を有する。

外管１０は、断面の径が略一定となっており、中央に湾曲部１２が形成されていると共に、湾曲部１２には、上述した扁平部１２Ａが形成されている。
内管１３は、中央が湾曲しており、本体部１４と、拡径部１５と、連結部１６とを備える。

連結部１６は、内管１３の第１端１３Ａに隣接する筒状の部位であり、本体部１４よりも断面の径が大きい。また、連結部１６は、周方向に並ぶ複数の接合部１７と複数の連通部１８とを有する。接合部１７は、連通部１８よりも外側に突出しており、接合部１７及び連通部１８は、交互に配置される。

また、内管１３の第１端１３Ａは、外管１０の第１端１０Ａよりも内側に位置し、連結部１６は、外管１０の第１端１０Ａの付近に設けられる。そして、各接合部１７は、外管１０に溶接されており、外管１０と各連通部１８との間には隙間が形成されている。

本体部１４は、内管１３の第２端１３Ｂから連結部１６に向かって延びる筒状の部位であり、本体部１４と連結部１６との間には、拡径部１５が設けられる。拡径部１５は、第１端１３Ａに向かうに従い断面が拡径される。

また、内管１３の第２端１３Ｂは、外管１０の第２端１０Ｂよりも内側に位置し、本体部１４及び拡径部１５の外周面は、外管１０の内周面から離間している。つまり、本体部１４及び拡径部１５と外管１０との間には、本体部１４及び拡径部１５を囲む空間が形成されており、該空間は、外管１０と各連通部１８との間の隙間を介して外部に連通する。なお、内管１３の第２端１３Ｂは、外管１０の第２端１０Ｂよりも外側に突出していても良い。

そして、第１実施形態では、一例として、外管１０の溶接ビード１１は、軸線１Ａに対し略一定の間隔を開けて延び、軸線１Ａが水平面に沿うようにワーク１を配置した際、水平面から最も離間するように配置される。なお、軸線１Ａとは、外管１０及び内管１３の各断面の略中心を通過する線である。無論、これに限らず、外管１０の溶接ビード１１の位置は、適宜定められる。

［２．金型の構成］
ワーク１の液圧成形に用いられる金型３は、一対の第１及び第２部材３Ａ、３Ｂを備える（図３～５参照）。液圧成形の際、第１部材３Ａは下側に、第２部材３Ｂは上側に位置する状態で、これらの部材が重ねて配置される。しかし、これに限らず、液圧成形の際の第１及び第２部材３Ａ、３Ｂの位置は、適宜定められ得る。また、金型３は、１つ、又は３つ以上の部材から構成されていても良い。

第１及び第２部材３Ａ、３Ｂは、それぞれ、溝部３０と、第１及び第２端部３２、３３と、当接面３４と、側面３５と、底面３６とを備える。
当接面３４、側面３５、及び底面３６は、各部材の外面であり、底面３６は当接面３４の反対側に位置し、側面３５は、当接面３４の外縁から底面３６の外縁にわたって広がる。

溝部３０は、当接面３４に形成された溝状の部位であり、液圧成形の際にワーク１が配置される。溝部３０の断面は、略半円状である。
第１及び第２端部３２、３３は、当接面３４に形成された凹状の部位であり、それぞれ、溝部３０の第１端及び第２端に繋がる。

そして、液圧成形の際、第１及び第２部材３Ａ、３Ｂは、各部材の当接面３４が当接し、且つ、各部材の側面３５の面一となるように配置される。また、この時、各部材の溝部３０が重なるように配置され、これらの溝部３０により、湾曲した円柱状の空間（以後、成形空間）が形成される。成形空間は、二層管２と同様の形状を有する。より詳しくは、各部材の溝部３０の成形面３１は、二層管２の外管１０の外周面と同様の形状を有する。

また、この時、各部材の第１及び第２端部３２、３３も、それぞれ、重なるように配置される。重ねて配置された第１端部３２は、側面３５に開口する空間を形成し、該空間には後述する閉塞部材５が配置される。同様に、重ねて配置された第２端部３３もまた、側面３５に開口する空間を形成し、該空間にはシールパンチ６が配置される。

［３．押圧機構の構成］
第１部材３Ａには、ワーク１の外管１０の溶接ビード１１を押圧する押圧機構４が設けられる（図３、５～７参照）。一方、第２部材３Ｂには、押圧機構４は設けられていない。しかし、これに限らず、第２部材３Ｂのみに押圧機構４を設けても良いし、第１及び第２部材３Ａ、３Ｂの各々に、押圧機構４を設けても良い。

具体的には、溝部３０の底部には、伸長方向に沿って延びる溝状の部位である収容部３７が設けられている。収容部３７は、溝部３０における第１端部３２の付近から第２端部３３の付近まで延びる。

また、収容部３７の底部には、第１部材３Ａの底面３６に到達する複数の円柱状の貫通孔３８が設けられている。各貫通孔３８は、収容部３７の伸長方向に沿って略一定の間隔を開けて並ぶ。

また、押圧機構４は、押圧部４０と、複数の柱部４１と、付勢部４２とを備える。
押圧部４０は、ゴム等の弾性材料により構成される細長い部位であり、外管１０の溶接ビード１１に当接する。押圧部４０は、収容部３７に配置される。なお、押圧部４０は、弾性を有さない材料により構成されていても良い。

各柱部４１は、貫通孔３８に配置される円柱状の部位である。柱部４１の上端には、押圧部４０の底部に接合される接合部が設けられる。
付勢部４２は、押圧部４０が外管１０の溶接ビード１１を押圧するように（換言すれば、上側に変位するように）押圧部４０を付勢する。一例として、付勢部４２は、各柱部４１に対応して設けられた複数のコイルバネとして構成されており、柱部４１の外周面を囲むように配置される。各コイルバネの上端は、柱部４１の上端の接合部に接合され、下端は、収容部３７の底部に接合される。

各柱部４１は、貫通孔３８に沿って上下に変位可能となるように貫通孔３８に配置される。そして、溝部３０にワーク１が配置されていない時には、付勢部４２の各コイルバネは伸長し、各柱部４１は貫通孔３８から突出する。このため、押圧部４０は、収容部３７から（換言すれば、成形面３１）から突出する。そして、押圧部４０が下方に（換言すれば、成形面３１に向かって）押圧されると、付勢部４２の各コイルバネが収縮し、押圧部４０は下方に変位する。なお、押圧部４０は、少なくともその上面が成形面３１と面一となる位置まで、下方に変位可能である。そして、収縮した各コイルバネの弾性力により、各柱部４１は上方に付勢され、各柱部４１により押圧部４０が上方に押圧される。

［４．閉塞部材の構成］
閉塞部材５は、液圧成形の際、重ねて配置された第１及び第２部材３Ａ、３Ｂの第１端部３２により形成される空間に配置され、ワーク１の開口を塞ぐ（図３～５、８参照）。閉塞部材５は、本体部５０と、挿入部５１と、注入口５２とを備える。

本体部５０は、円盤状の部位である。
挿入部５１は、本体部５０における円形の外面の中央から突出する円盤状の部位である。挿入部５１は、液圧成形の際、外管１０の第１端１０Ａの開口に挿入され、該開口を封止する。なお、この時、挿入部５１は、内管１３の第１端１３Ａから離間する。

注入口５２は、本体部５０及び挿入部５１を貫通する穴であり、液圧成形の際、注入口５２を介してワーク１の内部に液体が注入される。注入口５２は、本体部５０及び挿入部５１における円形の外面の略中央を通過する。

［５．シールパンチの構成］
シールパンチ６は、液圧成形の際、重ねて配置された第１及び第２部材３Ａ、３Ｂの第２端部３３により形成される空間に配置され、ワーク１の開口を塞ぐ（図３～５、９参照）。シールパンチ６は、本体部６０と、挿入部６１とを備える。なお、シールパンチ６に、液圧成形の際にワーク１の内部に液体を注入するための注入口を設けても良い。

本体部６０は、円柱状の部位である。
挿入部６１は、本体部６０の円形の端面の中央から突出する円柱状の部位である。挿入部６１は、液圧成形の際、外管１０の第２端１０Ｂの開口に挿入され、該開口を封止する。挿入部６１は、外周部６２と中央部６３とを有する。

外周部６２は、挿入部６１の外周面に沿って設けられた壁状の部位であり、挿入部６１が外管１０の開口に挿入された際、外管１０と内管１３との間の空間に挿入される。
中央部６３は、外周部６２の内側に設けられた柱状の部位であり、挿入部６１が外管１０の開口に挿入された際、内管１３の第２端１３Ｂの開口に挿入される。

挿入部６１が外管１０の開口に挿入された際、内管１３の第２端１３Ｂの付近の部分は、外周部６２と中央部６３とにより挟持され、これにより内管１３の第２端１３Ｂが固定される。

［６．ワークの成形について］
上述したように、ワーク１の外管１０における湾曲部１２の外周側の部分には、扁平部１２Ａが存在する（図１参照）。そして、扁平部１２Ａを無くし、外管１０と内管１３との間の隙間を広げるため、金型３を用いた液圧成形により外管１０が膨張させられる。

すなわち、重なるように配置された第１及び第２部材３Ａ、３Ｂにおける溝部３０の成形面３１に囲まれる上述した成形空間に、ワーク１が配置される（図３、４参照）。具体的には、例えば、まず、下側に位置する第１部材３Ａの溝部３０にワーク１が配置される。この時、外管１０にける脆弱部である溶接ビード１１は、第１部材３Ａの溝部３０の底部に設けられた押圧機構４の押圧部４０に当接する。その後、溝部３０同士が重なるように、第１部材３Ａの上側に第２部材３Ｂが配置される。

この時、外管１０の第１端１０Ａは、第１及び第２部材３Ａ、３Ｂの第１端部３２の付近に位置し、第２端１０Ｂは、第２端部３３の付近に位置する。また、外管１０の湾曲部１２の扁平部１２Ａでは、外管１０の外周面は成形面３１から離間するが、他の部分では、外管１０の外周面は成形面３１に当接する。

また、この時、外管１０の外周面の溶接ビード１１は、押圧機構４の押圧部４０により押圧された状態となる。なお、第１実施形態では、一例として、押圧部４０は、内管１３の本体部１４における第１端１３Ａ側の端部から、ワーク１に挿入されたシールパンチ６の挿入部６１の端面の付近まで延びている。このため、溶接ビード１１の外管１０の両端の付近の部分は、押圧部４０により押圧されない。無論、これに限らず、溶接ビード１１が押圧される範囲は、適宜定められる。

そして、押圧部４０が溶接ビード１１を押圧した状態で、液圧成形が開始される。すなわち、外管１０の第１端１０Ａの開口に閉塞部材５の挿入部５１が挿入され、該開口が封止される（図８参照）。また、外管１０の第２端１０Ｂの開口にシールパンチ６の挿入部６１が挿入され、該開口が封止される（図９参照）。この時、挿入部６１の外周部６２は、外管１０と内管１３との間の隙間に挿入されると共に、中央部６３は、内管１３の第２端１３Ｂの開口に挿入され、その結果、内管１３の第２端１３Ｂが固定される。その後、閉塞部材５の注入口５２を介してワーク１の内部に液体が注入され、液圧成形が開始される。

これにより、内管１３の内側と、内管１３と外管１０との間とに液体が充填される。そして、内管１３は、液体により内周面と外周面とが押圧されるため、液圧成形を行っても内管１３の形状はおおむね維持される。一方、外管１０は、液体により内周面が押圧される。上述したように、扁平部１２Ａでは外管１０の外周面が成形面３１から離間しているが、他の部分では該外周面は成形面３１に当接する。このため、外管１０は、扁平部１２Ａが外側に膨張し、他の部分の形状は維持される。

そして、液圧成形は、外管１０の外周面の全域が成形面３１に当接するまで継続し、液圧成形が終了すると、二層管２（図２参照）が形成される。また、押圧部４０による外管１０の溶接ビード１１の押圧も、液圧成形が終了するまで継続する。なお、液圧成形の間、軸線１Ａに沿ったワーク１の両端の押圧は行われない。

［第２実施形態］
［７．ワークの構成］
第２実施形態のワーク７は、湾曲した密着二重管として構成されている（図１０参照）。密着二重管とは、略当接した状態で重なるように配置された外管と内管とを備える二重管構造の管状部材を意味する。なお、略当接とは、２つの部位が、当接しているか、又は、僅かな隙間を開けて配置された状態を意味する。

ワーク７は、鉄等の金属により構成され、略当接する外管７０と内管８０とを備える。外管７０及び内管８０は、断面が略円形であり、外管７０の断面の径は、内管８０の断面の径よりも大きい。また、ワーク７は、第１実施形態のワーク１と同様に形成され、外管７０及び内管８０には、溶接ビードが形成されている。

そして、第２実施形態では、第１実施形態の金型３を用いた液圧成形により、ワーク７の外管７０を膨張（換言すれば、拡径）させ、外管７０と内管８０との間に隙間を形成することで、二層管９（図１１参照）が製造される。

外管７０は、中央が湾曲しており、第１端部７２と、第１拡径部７３と、中間部７４と、第２端部７５と、第２拡径部７６とを備える（図１０参照）。
第１及び第２端部７２、７５は、それぞれ、外管７０の第１及び第２端７０Ａ、７０Ｂに隣接する筒状の部位であり、中間部７４に比べて断面の径が大きい。

第１拡径部７３は、第１端部７２と中間部７４との間に位置し、第１端７０Ａに向かうに従い断面の径が大きくなる。
第２拡径部７６は、第２端部７５と中間部７４との間に位置し、第２端７０Ｂに向かうに従い断面の径が大きくなる。

中間部７４は、第１拡径部７３と第２拡径部７６との間に位置する筒状の部位であり、その中央が湾曲している。
内管８０は、中央が湾曲しており、第１端部８１と、第１拡径部８２と、中間部８５と、第２端部８６と、第２縮径部８７とを備える（図１０参照）。

第１端部８１は、内管８０の第１端８０Ａに隣接する筒状の部位であり、中間部８５に比べて断面の径が大きい。また、第１端部８１は、第１実施形態の内管８０の連結部１６に設けられたものと同様の複数の接合部８３と複数の連通部８４とを備える。

第１拡径部８２は、第１端部８１と中間部８５との間に位置し、第１端８０Ａに向かうに従い断面の径が大きくなる。
第２端部８６は、内管８０の第２端８０Ｂに隣接する筒状の部位であり、中間部８５に比べて断面の径が小さい。

第２縮径部８７は、第２端部８６と中間部８５との間に位置し、第２端８０Ｂに向かうに従い断面の径が小さくなる。
中間部８５は、第１拡径部８２と第２縮径部８７との間に位置する筒状の部位であり、その中央が湾曲している。

そして、内管８０の第１端８０Ａは、外管７０の第１端７０Ａよりも内側に位置し、内管８０の第１端部８１は、外管７０の第１端部７２の内側に設けられる。また、各接合部８３は、外管７０の第１端部７２に溶接されており、第１端部７２と各連通部８４との間には隙間が形成されている。

また、内管８０の第２端８０Ｂは、外管７０の第２端７０Ｂよりも内側に位置し、内管８０の第２端部８６は、外管７０の第２端部７５の内側に設けられる。そして、内管８０の第２端部８６及び第２縮径部８７の外周面と、外管７０の第２端部７５及び第２拡径部７６の内周面との間には、隙間が形成される。

また、内管８０の中間部８５は、外管７０の中間部７４の内側に配置されており、内管８０の中間部８５の外周面は、外管７０の中間部７４の内周面に略当接する。
そして、外管７０の溶接ビード７１は、第１実施形態と同様、軸線７Ａが水平面に沿うようにワーク１を配置した際、水平面から最も離間するように配置される。無論、これに限らず、外管７０の溶接ビード７１の位置は、適宜定められる。

［８．ワークの成形について］
上述したように、第２実施形態では、第１実施形態の金型３を用いた液圧成形により、ワーク７の外管７０を膨張させることで、略当接している外管７０の中間部７４と内管８０の中間部８５との間に隙間が形成される。

すなわち、第１実施形態と同様にして、第１及び第２部材３Ａ、３Ｂにより形成された成形空間にワーク７が配置される（図１２参照）。具体的には、例えば、まず、下側に位置する第１部材３Ａの溝部３０にワーク７が配置される。この時、外管７０の溶接ビード７１は、押圧機構４の押圧部４０に当接する。その後、溝部３０同士が重なるように、第１部材３Ａの上側に第２部材３Ｂが配置される。

この時、中間部７４と、第１及び第２拡径部７３、７６とでは、外管７０の外周面が成形面３１から離間するが、他の部分では、該外周面は成形面３１に当接する。
また、この時、外管７０の外周面の溶接ビード７１は、押圧機構４の押圧部４０により押圧された状態となる。なお、第２実施形態では、一例として、押圧部４０は、外管７０の中間部７４における第１端７０Ａ側の端部から、中間部７４の第２端７０Ｂ側の端部まで延びている。このため、溶接ビード７１における外管７０の両端の付近の部分は、押圧されない。無論、これに限らず、溶接ビード７１が押圧される範囲は、適宜定められる。

そして、第１実施形態と同様、押圧部４０が溶接ビード７１を押圧した状態で、液圧成形が開始される。すなわち、閉塞部材５の挿入部５１により、外管７０の第１端７０Ａの開口が封止されると共に、シールパンチ６の挿入部６１により、外管７０の第２端７０Ｂの開口が封止される。また、挿入部６１の外周部６２及び中央部６３により、内管８０の第２端８０Ｂが固定される。その後、閉塞部材５の注入口５２を介してワーク７の内部に液体が注入され、液圧成形が開始される。

これにより、内管８０の内側と、内管８０と外管７０との間に液体が充填される。そして、第１実施形態と同様、液圧成形を行っても内管８０の形状はおおむね維持される。一方、外管７０は、液体により内周面が押圧されて膨張する。これにより、外管７０の中間部７４、第１拡径部７３、及び第２拡径部７６が、内管８０から離間して、外管７０の内周面と内管８０外周面との間に、内管８０を囲む隙間が生じる。

そして、液圧成形は、外管７０の外周面の全域が成形面３１に当接するまで継続され、液圧成形が終了すると二層管９が形成される。また、押圧部４０による外管７０の溶接ビード７１の押圧も、液圧成形が終了するまで継続する。なお、液圧成形の間、軸線１Ａに沿ったワーク７の両端の押圧は行われない。

［９．効果］
（１）第１及び第２実施形態によれば、液圧成形の間、外管１０、７０の外周面の溶接ビード１１、７１が押圧部４０により押圧され、溶接ビード１１、７１の伸びが抑制される。このため、外管１０、７０を膨張させる際に、溶接ビード１１、７１に損傷が生じるのを抑制できる。

（２）また、押圧部４０は弾性材料により構成されている。このため、溶接ビード１１、７１を良好に押圧でき、より一層、溶接ビード１１、７１の損傷を抑制できる。
（３）また、二重管構造を有し、湾曲しているワーク１、７の両端を押圧すると、外管１０、７０と内管１３、８０との間の相対的な位置が変化する恐れがある。これに対し、第１及び第２実施形態によれば、液圧成形の際、ワーク１、７の両端を押圧しなくても、溶接ビード１１、７１の損傷を抑制できる。このため、外管１０、７０と内管１３、８０との間の相対的な位置が変化するのを抑制しつつ、溶接ビード１１、７１の損傷を抑制できる。

（４）また、押圧部４０は、複数のコイルバネとして構成された付勢部４２の弾性力により付勢される。このため、溶接ビード１１、７１を良好に押圧でき、より一層、溶接ビード１１、７１の損傷を抑制できる。

［１０．他の実施形態］
（１）上記実施形態では、液圧成形の際、ワーク１、７の外管１０、７０の溶接ビード１１、７１が押圧部４０により押圧される。しかし、これに限らず、外管１０、７０における溶接ビード以外の脆弱部が押圧されても良い。

（２）また、上記実施形態では、金型３の第１部材３Ａにおける溝部３０の底部に１つの押圧機構４が設けられており、押圧機構４には、細長い１つの押圧部４０が設けられる。しかし、押圧機構４の数及び位置と、各押圧機構４における押圧部４０の数、位置、及び形状とは、ワークの脆弱部に応じて、適宜定められ得る。

（３）また、上記実施形態では、ワーク１、７は湾曲した二重管構造を有する。しかし、直線状に延びる二重管構造を有する管状のワークや、単一の管から構成されるワークや、３つ以上の管が重なるように配置された多重管構造を有するワークに対し、上記実施形態と同様にして、脆弱部を押圧しつつ液圧成形を行っても良い。

さらに、単一の管から構成されるワークを膨張させる場合、液圧成形以外の方法で、ワークの内周面を押圧しても良い。具体的には、例えば、内側に配置された金型により、ワークの外周面の全域が金型３の成形面３１に当接するまでワークの内周面を押圧し、ワークを膨張させても良い。この時、ワークの内周面の押圧開始から終了までの間、上記実施形態と同様にして、押圧部４０によりワークの脆弱部を押圧しても良い。

（４）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

１…ワーク、１０…外管、１１…溶接ビード、１２…湾曲部、１２Ａ…扁平部、１３…内管、２…二層管２、３…金型、３Ａ…第１部材、３Ｂ…第２部材、３０…溝部、３１…成形面、３７…収容部、４…押圧機構、４０…押圧部、４２…付勢部、５…閉塞部材、６…シールパンチ、７…ワーク、７０…外管、７１…溶接ビード、８０…内管、９…二層管。

Claims (8)

1. 脆弱部を有する管状のワークを膨張させることによる管状部材の製造方法であって、
   金型の成形面により囲まれる空間に、前記ワークを配置し、
   押圧部が前記ワークの外周面における前記脆弱部を押圧した状態で、前記ワークの内周面の押圧を開始し、前記ワークを膨張させると共に、前記脆弱部の押圧と前記内周面の押圧とを、前記ワークの前記外周面が前記金型の前記成形面に当接するまで継続する
   管状部材の製造方法。
2. 請求項１に記載の管状部材の製造方法であって、
   前記脆弱部とは、溶接ビードが形成された部分である
   管状部材の製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の管状部材の製造方法であって、
   前記押圧部は、弾性材料により構成される
   管状部材の製造方法。
4. 請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の管状部材の製造方法であって、
   前記ワークの前記内周面は、液圧成形により押圧される
   管状部材の製造方法。
5. 請求項４に記載の管状部材の製造方法であって、
   前記ワークは、複数の管が重なるように配置された多重管として構成されており、最も外側に位置する管状部材である外管と、前記外管の内側に位置する少なくとも１つの内管とを有し、
   前記脆弱部は、前記外管に形成されており、
   前記ワークの前記外周面、前記内周面とは、それぞれ、前記外管の外周面、内周面である
   管状部材の製造方法。
6. 脆弱部を有する管状のワークの内周面を押圧することで、前記ワークを膨張させる際に用いられる金型であって、
   前記内周面の押圧により膨張した前記ワークの外周面が当接するよう構成された成形面と、
   前記成形面に設けられる押圧部と、を備え、
   前記押圧部は、前記成形面から突出するように設けられ、前記外周面の前記脆弱部を押圧すると共に、前記成形面の位置まで変位可能に構成される
   金型。
7. 請求項６に記載の金型であって、
   前記押圧部は、弾性材料により構成される
   金型。
8. 請求項６又は請求項７に記載の金型であって、
   前記脆弱部に向けて前記押圧部を付勢するよう構成される付勢部さらに備える
   金型。

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