JPWO2013111308A1

JPWO2013111308A1 - 湾曲中空パイプの製造方法

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Publication number: JPWO2013111308A1
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Inventors: 正樹上野; 末永　雄二; 雄二末永
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Abstract

プレス加工完了時の両鍔部の先端の当接部位に隙間や偏肉等がない３次元的に湾曲したパイプの製造方法において、プレス加工により、前記第１方向及び前記第３方向がなす第３平面内で、前記被加工材に前記第３方向へ押し出されるとともに湾曲して伸延する押出部を形成しつつ、前記被加工材の押出部を挟む両側に互いに遠ざかって延在された延在部を形成し、かつ前記延在部の先端に前記押出部の押出方向と逆方向へ屈曲させた鍔部を形成する工程と、前記延在部と前記鍔部との間の屈曲を維持しつつ、前記押出部と前記延在部との間の屈曲部を逆方向へ屈曲させることにより、両鍔部を互いに向う方向へ成形する工程と、前記第１平面内、かつ前記第２平面内で湾曲する３次元湾曲部の両鍔部を前記３次元湾曲部以外の両鍔部より屈曲させ近づける工程と、前記鍔部の先端を突き合せる工程と、を有することを特徴とする。

Description

本発明は、湾曲中空パイプの製造方法に関し、特に、サスペンションアームの製造方法に関する。

車両用のサスペンションアームのような湾曲した中空パイプを製造する方法として、例えば特許文献１の製造方法がある。この方法は、素材である平板を、複数の成形型を用いて段階的にプレス成形して最終的に２次元的に湾曲した中空パイプに成形する方法であり、中子を用いずに成形することができる。この方法では、まず平板に互いに遠ざかる方向に延在された鍔部を形成し、次に両鍔部が略平行となるようにプレス方向へ屈曲させ、この後、成形型の内壁に沿って両鍔部を突き合わせてパイプを形成する。

特許第３１１４９１８号公報

しかし、上述のような方法によると、３次元的に湾曲したパイプを成形する場合には、両鍔部を略平行に屈曲させる際に、一部では鍔部が長くなりすぎ、また他の部位では鍔部が引き込まれて短くなりすぎ、不安定な引けが発生し、良好なパイプ成形が困難である。

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、３次元的に湾曲したパイプを成形する場合においても、プレス加工完了時の両鍔部の先端の当接部位に隙間や偏肉等がなく、当接部位の品質良好なパイプを成形可能な湾曲中空パイプの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的は、下記（１）〜（４）に記載の発明により達成される。

（１）第１方向及び前記第１方向と直交する第２方向がなす第１平面に延在する平板である被加工材を前記第１平面と直交する第３方向から複数の成形型を用いて段階的にプレス加工することにより前記被加工材の前記第２方向及び前記第３方向がなす第２平面の２側辺を突き合わせて、前記第１平面内、かつ前記第２平面内で湾曲する３次元的に湾曲して伸延する湾曲中空パイプを製造するための湾曲中空パイプの製造方法であって、プレス加工により、前記第１方向及び前記第３方向がなす第３平面内で、前記被加工材に前記第３方向へ押し出されるとともに湾曲して伸延する押出部を形成しつつ、前記被加工材の押出部を挟む両側に互いに遠ざかって延在された延在部を形成し、かつ前記延在部の先端に前記押出部の押出方向と逆方向へ屈曲させた鍔部を形成する工程と、前記延在部と前記鍔部との間の屈曲を維持しつつ、前記押出部と前記延在部との間の屈曲部を逆方向へ屈曲させることにより、両鍔部を互いに向う方向へ成形する工程と、前記第１平面内、かつ前記第２平面内で湾曲する３次元湾曲部の両鍔部を前記３次元湾曲部以外の両鍔部より屈曲させ近づける工程と、前記鍔部の先端を突き合せる工程と、を有することを特徴とする湾曲中空パイプの製造方法である。

（２）前記鍔部を突き合せる工程は、前記鍔部を成形型の内壁に沿って滑らすことにより鍔部を突き合せることを特徴とする上記（１）に記載の湾曲中空パイプの製造方法である。

（３）前記鍔部を突き合せる工程は、前記鍔部を成形型の内壁に沿って滑らすことにより鍔部を突き合せつつ、部分的に中子を用いた成形型により鍔部を突き合せることを特徴とする上記（１）に記載の湾曲中空パイプの製造方法である。

（４）前記湾曲中空パイプの断面寸法が、前記第３方向の長さに対して前記第１方向の長さが長い部位に対応する位置に、部分的に中子を適用することを特徴とする上記（３）に記載の湾曲中空パイプの製造方法である。

上記（１）に記載の発明によれば、予め延在部と鍔部の間の屈曲を形成した後に、この屈曲を維持しつつ、押出部と延在部の間の屈曲部を逆方向へ屈曲させるため、３次元的に湾曲したパイプを成形する場合において、プレス加工完了時の両鍔部の先端の当接部位に隙間や偏肉等がなく、当接部位の品質良好な湾曲中空パイプを成形することができる。さらに、３次元湾曲部の両鍔部を３次元湾曲部以外の両鍔部より屈曲させ近づける工程を有することによって、湾曲中空パイプを成形する工程において、３次元湾曲部の両鍔部の先端が最初に当接され、その後周辺部位が当接されるため、プレス加工完了時の両鍔部の先端の当接部位に隙間や偏肉等がなく、当接部位の品質良好な湾曲中空パイプを成形することができる。

また、上記（２）に記載の発明によれば、鍔部を成形型の内壁に沿って滑らすことにより鍔部を突き合せるため、湾曲中空パイプを、中子を用いずに成形することができる。

また、上記（３）に記載の発明によれば、成形型の内壁に沿って滑らすことにより鍔部を突き合せつつ、さらに部分的に中子を用いるため、中子がなければ成形できないような湾曲中空パイプであっても、成形することができる。

また、上記（４）に記載の発明によれば、断面寸法が第３方向の長さに対して第１方向の長さが長い湾曲中空パイプを成形するために、部分的に中子を適用するため、従来の方法では成形できない上述の形状を成形することができる。

湾曲中空パイプを示す図であり、図１（Ａ）は斜視図、図１（Ｂ）は正面図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う上面図、図１（Ｄ）は図１（Ｂ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図、図１（Ｅ）は図１（Ｂ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。本実施形態に係る湾曲中空パイプのプレス加工前の平板を示す斜視図である。本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法の粗成形工程を示す断面図である。図３の４−４線に沿う断面図である。粗成形工程終了時の被加工材の斜視図である。本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法のトリミング工程を示す断面図である。図６の７−７線に沿う断面図である。トリミング工程終了時の被加工材の斜視図である。本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法の屈曲工程を示す断面図である。図９の１０−１０線に沿う断面図である。屈曲工程終了時の被加工材の斜視図である。屈曲工程終了時の被加工材の上面図である。本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法の内曲げ工程を示す断面図である。図１３の１４−１４線に沿う断面図である。図１３の１５−１５線に沿う断面図である。図１３の１６−１６線に沿う断面図である。内曲げ工程終了時の被加工材の斜視図である。内曲げ工程終了時の被加工材の上面図である。本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法のＯプレス工程を示す断面図である。図１９の２０−２０線に沿う断面図である。図１９の２１−２１線に沿う断面図である。図１９の２２−２２線に沿う断面図である。図２３（Ａ）はＯプレス工程の途中における被加工材の上面図であり、図２３（Ｂ）はＯプレス工程終了時の被加工材の上面図である。Ｏプレス工程終了時の被加工材の斜視図である。本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法の当接工程を示す断面図である。図２５の２６−２６線に沿う断面図である。図２５の２７−２７線に沿う断面図である。本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法の切断工程を示す断面図である。図２８の２９−２９線に沿う断面図である。従来の湾曲中空パイプの製造方法を説明するための断面図である。

本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において平板が配置される面をＸＹ平面（第１平面）として、Ｘ方向（第１方向）と直交して平板が伸延する方向をＹ方向（第２方向）、ＸＹ平面に垂直な方向をＺ方向（第３方向）とする。本実施形態に係る湾曲中空パイプは、ＸＹ平面内及びＹＺ平面（第２平面）内で３次元的に湾曲して伸延し、ＸＺ平面（第３平面）の断面は、円形と矩形の形状を有する。

図１は湾曲中空パイプを示す図であり、図１（Ａ）は斜視図、図１（Ｂ）は正面図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う上面図、図１（Ｄ）は図１（Ｂ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図、図１（Ｅ）は図１（Ｂ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。

湾曲中空パイプ１は、例えば車両用部材として使用されるサスペンションアームであり、本実施形態では、平板をプレス加工することにより平板のＹＺ平面の２側辺を突き合わせて製造する。

湾曲中空パイプ１は、図１に示すように３次元的に湾曲して伸延しており、一方の端部では円形断面を有し、他方の端部では矩形断面を有している。また、湾曲中空パイプ１は平板から形成されるため、Ｙ方向にわたって溶接ライン２が形成されている。矩形断面で形成される矩形部３は、サスペンションアームのカラーが取り付けられる部位であり、円形のカラーを溶接等により取り付けるための切り込み部４が形成される。

矩形部３の断面形状は、溶接ライン２が設けられる辺およびその反対側の辺の２辺の長さＬ１が、他の２辺の長さＬ２よりも長く設定されている。

次に、本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法について説明する。

図２は本実施形態に係る湾曲中空パイプのプレス加工前の平板を示す斜視図である。図２において成形後、右下部が矩形部となり、左上部が円形部となる。パイプ成形後の矩形部及び円形部の外周の長さと等しくなるようにそれぞれＬ３、Ｌ４が設定される。

図３は本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法の粗成形工程を示す断面図、図４は図３の４−４線に沿う断面図、図５は粗成形工程終了時の被加工材Ｗの斜視図である。

まず、図３，４に示すように、第１成形型６により金属製の平板である被加工材Ｗを粗成形する（粗成形工程）。第１成形型６は、第１上型７と、第１上型７と対向して設けられる第１下型８およびブランクホルダ９とを有している。第１下型８には、第１上型７に向って突出すとともに第１上型７と対向する面にて伸延する凸部１０が形成され、第１上型７には、第１下型８の凸部１０に対応して窪んだ溝部１１が設けられる。第１下型８の外周にはブランクホルダ９が設けられ、ブランクホルダ９と対向して、第１上型７にホルダ面１２が形成される。ホルダ面１２は、溝部１１の外周に形成されて外周方向へ延在し、その外周においてブランクホルダ９に向かう方向へ傾斜している。また、ブランクホルダ９は、第１上型７のホルダ面１２の形状と対応する形状で形成される。

粗成形工程においては、まず第１成形型６内に被加工材Ｗを設置し、第１下型８を第１上型７から離隔した状態のままブランクホルダ９と第１上型７を近接させ、第１上型７とブランクホルダ９により被加工材Ｗを挟持する。この際に、被加工材Ｗの第１上型７とブランクホルダ９の間に挟持される部位が、ホルダ面１２の形状にしたがって、外周方向へ延在しつつその先端がブランクホルダに向かう方向へ傾斜して形成される。

この後、第１下型８を第１上型７に近接させ、被加工材Ｗに、第１上型７の溝部１１に対応して第１上型７に向かう方向に突出する押出部１３が形成される。この押出部１３は、第１上型７に向かう方向へ押し出されるとともに湾曲して伸延して形成される。

この粗成形工程の際には、ブランクホルダ９により被加工材Ｗが挟持されているため、被加工材Ｗの流入の偏りが抑制され、しわ等の発生を防止できる。

このように、粗成形工程により、被加工材Ｗには押出部１３の外側の２側辺に、互いに遠ざかって延在する延在部１５と、さらにその先端においてブランクホルダ９に向かう方向へ屈曲した鍔部１６が形成される。また、押出部１３と延在部１５の間には、第１上型７に向かう方向に屈曲した屈曲部１７が形成される（図５参照）。

次に、粗成形された被加工材Ｗの外周部の不要部分をトリミングする（トリミング工程）。

図６は本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法のトリミング工程を示す断面図、図７は図６の７−７線に沿う断面図、図８はトリミング工程終了時の被加工材Ｗの斜視図である。

粗成形された被加工材Ｗは、図６，７に示すように、第２成形型２０によりトリミングされる。この第２成形型２０は、第２上型２１と第２下型２２とを有している。第２下型２２は、第２上型２１と対向する面の外周端に下型切断刃２３が形成されている。第２上型２１には、第２下型２２と対向して設けられるとともに背面にバネが設けられて第２下型２２に向かう方向へ付勢されたホルダ部２４と、ホルダ部２４の外周に設けられて下型切断刃２３と対となる上型切断刃２５とが設けられる。このホルダ部２４と第２下型２２は、被加工材Ｗの形状に対応する形状を有している。

トリンミング工程においては、まず第２成形型２０内に粗成形された被加工材Ｗを設置し、第２上型２１と第２下型２２を近接させる。第２上型２１のホルダ部２４と第２下型２２の間に被加工材Ｗが挟まれると、ホルダ部２４がバネにより付勢されつつ後退する。ホルダ部２４が後退すると、上型切断刃２５と下型切断刃２３の間に被加工材Ｗが挟まれ、被加工材Ｗの外周部が切り落とされる（図８参照）。この後、第２上型２１と第２下型２２を離隔させると、バネの反発力により第２上型２１から被加工材Ｗが取り出される。

次に、トリミングされた被加工材Ｗを屈曲させる（屈曲工程）。

図９は本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法の屈曲工程を示す断面図、図１０は図９の１０−１０線に沿う断面図、図１１は屈曲工程終了時の被加工材Ｗの斜視図、図１２は屈曲工程終了時の被加工材Ｗの上面図である。

トリミングされた被加工材Ｗは、図９，１０に示すように、上下が反転されて第３成形型３０に設置され、屈曲される。第３成形型３０は、被加工材Ｗが嵌る溝部３３が形成された第３下型３２と、溝部３３に嵌合する凸部３４を備える第３上型３１とを有している。また、第３下型３２には、溝部３３から成形された被加工材Ｗを突き出すための突き出し部３５が備えられている。

屈曲工程では、まず第３成形型３０内にトリミングされた被加工材Ｗを上下反転して設置し、第３上型３１と第３下型３２を近接させる。第３上型３１の凸部３４と第３下型３２の溝部３３の間に被加工材Ｗが挟まれると、延在部１５と押出部１３の間の屈曲部１７が、溝部３３に沿って逆方向（第３上型３１に向かう方向）に屈曲されて、押出部１３の両側の延在部１５が第３上型３１に向かう方向に成形される。なお、溝部３３と凸部３４の側面の間には被加工材Ｗの厚さよりも広い空間が設けられており、第３成形型３０が下死点（または上死点）に達した際に、凸部３４の側面と被加工材Ｗの延在部１５の間に隙間３６が形成される。したがって、延在部１５と鍔部１６の間の屈曲は保持され、両鍔部１６が対向する方向に成形される（図１１、図１２参照）。

第３成形型３０により成形された被加工材Ｗは、溝部３３から突き出し部３５によって突き出される。

次に、屈曲工程により屈曲された被加工材Ｗを更に屈曲させ、ＸＹ平面内及びＹＺ平面内で湾曲する３次元湾曲部の両鍔部１６を３次元湾曲部以外の両鍔部１６よりも屈曲させ近づける（内曲げ工程）。

図１３は本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法の内曲げ工程を示す断面図、図１４は図１３の１４−１４線に沿う断面図、図１５は図１３の１５−１５線に沿う断面図、図１６は図１３の１６−１６線に沿う断面図、図１７は内曲げ工程終了時の被加工材Ｗの斜視図、図１８は内曲げ工程終了時の被加工材Ｗの上面図である。

屈曲工程により屈曲された被加工材Ｗは、図１３〜１６に示すように、第４成形型４０に設置されて更に屈曲される。第４成形型４０は、第４上型４１と、被加工材Ｗが嵌る溝部４３が形成された第４下型４２と、を有している。第４上型４１は、３次元湾曲部Ｐの近傍においては第４上型４１Ａ、３次元湾曲部Ｐの近傍以外においては第４上型４１Ｂによって構成される。第４上型４１Ａは、３次元湾曲部Ｐの両鍔部１６を近接させるテーパ部４７を有する。また第４上型４１Ｂは、溝部４３に嵌合する凸部４４を有する。また、第４下型４２には、溝部４３から成形された被加工材Ｗを突き出すための突き出し部４５が備えられている。

内曲げ工程では、まず第４成形型４０内に被加工材Ｗを設置し、第４上型４１と第４下型４２を近接させる。なお、３次元湾曲部Ｐの近傍以外において、溝部４３と凸部４４の側面の間には、第３成形型３０と同様に被加工材Ｗの厚さよりも広い空間が設けられており、第４成形型４０が下死点（または上死点）に達した際に、凸部４４の側面と被加工材Ｗの間に隙間４６が形成される。したがって、湾曲中空パイプ１の長手方向に渡って、延在部１５と鍔部１６の間の屈曲は保持されて成形される。また、第４成形型４０の凸部４４は、一方側では第３成形型３０の凸部３４よりも押圧方向に長く、かつ幅が狭く形成され（図１４参照）、他方側では第３成形型３０の凸部３４よりも押圧方向に短く、かつ幅が広く形成されている（図１５参照）。また、第４成形型４０の溝部４３も、凸部４４に対応して一方側では第３成形型３０の溝部３３よりも押圧方向に長く、かつ幅が狭く形成され（図１４参照）、他方側では第３成形型３０の溝部３３よりも押圧方向に短く、かつ幅が広く形成されている（図１５参照）。したがって、成形される被加工材Ｗは、一方側では押出方向に長く成形され、他方側では幅広に成形される。

また、３次元湾曲部Ｐの近傍において、テーパ部４７が第４下型４２に近接されることによって、３次元湾曲部Ｐの近傍の両鍔部１６はテーパ部４７によって屈曲されながら近づき、結果的に３次元湾曲部Ｐの近傍以外の両鍔部１６より近接される（図１６，１７，１８参照）。

第４成形型４０により成形された被加工材Ｗは、溝部４３から突き出し部４５によって突き出される。

次に、内曲げ工程により屈曲された被加工材Ｗを更に屈曲させ、全体的に両鍔部１６を近接させつつ、３次元湾曲部Ｐの近傍の両鍔部１６を当接させる（Ｏプレス工程）。

図１９は本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法のＯプレス工程を示す断面図、図２０は図１９の２０−２０線に沿う断面図、図２１は図１９の２１−２１線に沿う断面図、図２２は図１９の２２−２２線に沿う断面図、図２３（Ａ）はＯプレス工程の途中における被加工材Ｗの上面図、図２３（Ｂ）はＯプレス工程終了時の被加工材Ｗの上面図、図２４はＯプレス工程終了時の被加工材Ｗの斜視図である。

内曲げ工程により屈曲された被加工材Ｗは、図１９〜２２に示すように、第５成形型５０に設置されて更に屈曲される。第５成形型５０は、被加工材Ｗが嵌る上型溝部５３が形成された第５上型５１と、第５上型５１と対向する第５下型５２とを有している。

第５下型５２は、上型溝部５３の一端側に対応して窪んで形成される下型溝部５４と、上型溝部５３の他端側に対応して突出して形成される下型突出部５５とを備えている。下型溝部５４は、内曲げ工程において被加工材Ｗが押出方向に長く成形された部位及び３次元湾曲部Ｐの近傍に形成され、下型突出部５５は、内曲げ工程において被加工材Ｗが幅広に成形された部位に形成される。

Ｏプレス工程では、まず第５成形型５０内に被加工材Ｗを鍔部１６が設けられる側を第５上型５１に向けて設置し、被加工材Ｗの下型突出部５５に対応する部位の内側に、断面が矩形形状の中子５６を設置した後、第５上型５１と第５下型５２を近接させる。上型溝部５３と下型溝部５４の間では、被加工材Ｗが押出方向に長く成形されているため、第５上型５１と第５下型５２が近接することによって、両鍔部１６の先端が上型溝部５３の壁面に沿って移動しつつ接近する（図２０，２３，２４参照）。

上型溝部５３と下型突出部５５の間では、被加工材Ｗが幅広に成形されているため、第５上型５１と第５下型５２が近接することにより、両鍔部１６の先端は必ずしも上型溝部５３の壁面に沿って移動しないが、中子５６によって鍔部１６の内側方向への入り込みが防止される（図２１，２３，２４参照）。

また、内曲げ工程によって３次元湾曲部Ｐの近傍の両鍔部１６が予め近接されているため、第５上型５１と第５下型５２が近接することにより、３次元湾曲部Ｐの近傍の両鍔部１６が当接される（図２２，２３，２４参照）。

次に、３次元湾曲部Ｐの近傍以外の被加工材Ｗの両鍔部１６を当接させる（当接工程）。

図２５は本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法の当接工程を示す断面図、図２６は図２５の２６−２６線に沿う断面図、図２７は図２５の２７−２７線に沿う断面図である。

Ｏプレス工程により両鍔部１６が接近した３次元湾曲部Ｐの近傍以外における被加工材Ｗは、図２５〜２７に示すように、第６成形型６０に設置されて、被加工材Ｗの先端が当接するまで屈曲される。第６成形型６０は、被加工材Ｗが嵌る上型溝部６３が形成された第６上型６１と、第６上型６１と対向する第６下型６２とを有している。

第６下型６２は、上型溝部６３の一端側に対応して窪んで形成される下型溝部６４と、上型溝部６３の他端側に対応して突出して形成される下型突出部６５とを備えている。下型溝部６４は、内曲げ工程において被加工材Ｗが押出方向に長く成形された部位に設けられ、下型突出部６５は、内曲げ工程において被加工材Ｗが幅広に成形された部位に設けられる。

当接工程では、まず第６成形型６０内に被加工材Ｗを鍔部１６が設けられる側を第６上型６１に向けて設置し、被加工材Ｗの下型突出部６５に対応する部位の内側には、Ｏプレス工程において設置した中子５６を保持した状態のまま、第６上型６１と第６下型６２を近接させる。上型溝部６３と下型溝部６４の間では、被加工材Ｗが押出方向に長く成形され、かつ鍔部１６が内側に屈曲されているため、第６上型６１と第６下型６２が近接することによって、両鍔部１６の先端が上型溝部６３の壁面に沿って移動しつつ接近し、最終的に突き合わされる。ここで、第６上型６１と第６下型６２の径は、湾曲中空パイプ１の径より小さいものを使用している。よって、両鍔部１６の先端が突き合わされた後にさらに湾曲中空パイプ１に圧縮力が作用するために、第６上型６１と第６下型を離型したときに、両鍔部１６の先端が離れる現象（スプリングバック）が生じにくくなる。

上型溝部６３と下型突出部６５の間では、第６上型６１と第６下型６２が近接することにより、被加工材Ｗが上型溝部６３、下型突出部６５および中子５６の間で挟まれつつ被加工材Ｗの先端が接近し、最終的に突き合わされる。

次に、被加工材Ｗの矩形部３に、円形のカラーを取り付けるための切り込み部４を形成する（切断工程）。

図２８は本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法の切断工程を示す断面図、図２９は図２８の２９−２９線に沿う断面図である。

当接工程により鍔部１６の先端が当接した被加工材Ｗは、図２８，２９に示すように、中子５６が引き抜かれて第７成形型７０に設置される。第７成形型７０は、被加工材Ｗの形状に対応して形成され、被加工材Ｗを挟持することが可能な第７上型７１および第７下型７２を有している。

第７上型７１には、カム機構によって被加工材Ｗの矩形部３に対して進退動可能な切断部７３が設けられ、第７下型７２には、切断部７３が貫通可能な切断孔７４が設けられる。なお、切断部７３の進退動方向は、第７成形型７０の押圧方向と異なっている。

切断工程では、まず第７成形型７０内に被加工材Ｗを設置し、被加工材Ｗの矩形部３に対して切断部７３を前進させ、切断部７３と切断孔７４によって矩形部３の切断孔７４と隣接する面を切断し、被加工材Ｗの矩形部３に円形のカラーを取り付けるための切り込み部４を形成する。この後、第７成形型７０から被加工材Ｗを取り出し、両端部１６の不要部分を切り離して（不図示）、両鍔部１６の突き合わされた先端同士を溶接して成形が完了する。

このように、本実施形態に係る湾曲中空パイプの製造方法によれば、粗成形工程において延在部１５の先端に屈曲した鍔部１６を形成するため、３次元的に湾曲した湾曲中空パイプ１を成形することができる。すなわち、従来の湾曲中空パイプの製造方法を図３０に示すが、従来は、まず平板１００に互いに遠ざかる方向に延在された鍔部１０１を形成し（図３０（Ａ））、次に両鍔部１０１が略平行となるようにプレス方向へ屈曲させ（図３０（Ｂ））、この後、成形型の内壁に沿って両鍔部１０１を突き合わせてパイプを形成している（図３０（Ｃ））。この方法では、２次元的に湾曲した湾曲中空パイプを成形することはできるが、３次元的に湾曲した湾曲中空パイプを成形しようとすると、両鍔部１０１が略平行となるようにプレス方向へ屈曲させる際（図３０（Ｂ）参照）に、鍔部１０１の一方が引き込まれて短くなったり、または長くなり過ぎたりするため、成形が困難である。しかし、本実施形態では、粗成形工程において延在部１５の先端に屈曲した鍔部１６を予め形成し、屈曲工程において延在部１５と押出部１３の間の屈曲部１７を逆方向に屈曲されることで、両鍔部１６を対向する方向に湾曲させることができるため、プレス加工完了時の両鍔部１６の先端の当接部位に隙間や偏肉等がなく、当接部位の品質良好な３次元的に湾曲した湾曲中空パイプ１を成形できる。さらに、３次元湾曲部Ｐの両鍔部１６を３次元湾曲部Ｐ以外の両鍔部１６より屈曲させ近づける工程を有することによって、湾曲中空パイプ１を成形する工程において、３次元湾曲部Ｐの両鍔部１６が最初に当接され、その後周辺部位が当接されるため、プレス加工完了時の両鍔部１６の先端の当接部位に隙間や偏肉等がなく、当接部位の品質良好な湾曲中空パイプ１を成形することができる。

また、従来の方法では、中子を用いないため押圧方向の長さが短い幅広の中空部材（図１（D）参照）を形成することができなかったが、本実施形態では部分的に中子５６を用いるため、部分的に押圧方向の長さが短い幅広の中空部材を成形することができる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変することができる。例えば、トリミング工程や切断工程を省くこともできる。また、湾曲中空パイプの形状によっては、中子も用いないで実施することもできる。また、例えばサスペンションアーム以外の湾曲中空パイプに適用することもできる。

１湾曲中空パイプ、
２溶接ライン、
３矩形部、
６，２０，３０，４０，５０，６０，７０成形型、
１３押出部、
１５延在部、
１６鍔部、
１７屈曲部、
５６中子、
Ｌ１，Ｌ２矩形部の断面側辺の長さ、
Ｐ３次元湾曲部、
Ｗ被加工材。

Claims

第１方向及び前記第１方向と直交する第２方向がなす第１平面に延在する平板である被加工材を前記第１平面と直交する第３方向から複数の成形型を用いて段階的にプレス加工することにより前記被加工材の前記第２方向及び前記第３方向がなす第２平面の２側辺を突き合わせて、前記第１平面内、かつ前記第２平面内で湾曲する３次元的に湾曲して伸延する湾曲中空パイプを製造するための湾曲中空パイプの製造方法であって、
プレス加工により、前記第１方向及び前記第３方向がなす第３平面内で、前記被加工材に前記第３方向へ押し出されるとともに湾曲して伸延する押出部を形成しつつ、前記被加工材の押出部を挟む両側に互いに遠ざかって延在された延在部を形成し、かつ前記延在部の先端に前記押出部の押出方向と逆方向へ屈曲させた鍔部を形成する工程と、
前記延在部と前記鍔部との間の屈曲を維持しつつ、前記押出部と前記延在部との間の屈曲部を逆方向へ屈曲させることにより、両鍔部を互いに向う方向へ成形する工程と、
前記第１平面内、かつ前記第２平面内で湾曲する３次元湾曲部の両鍔部を前記３次元湾曲部以外の両鍔部より屈曲させ近づける工程と、
前記鍔部の先端を突き合せる工程と、を有することを特徴とする湾曲中空パイプの製造方法。
前記鍔部を突き合せる工程は、前記鍔部を成形型の内壁に沿って滑らすことにより鍔部を突き合せることを特徴とする請求項１に記載の湾曲中空パイプの製造方法。
前記鍔部を突き合せる工程は、前記鍔部を成形型の内壁に沿って滑らすことにより鍔部を突き合せつつ、部分的に中子を用いた成形型により鍔部を突き合せることを特徴とする請求項１に記載の湾曲中空パイプの製造方法。
前記湾曲中空パイプの断面寸法が、前記第３方向の長さに対して前記第１方向の長さが長い部位に対応する位置に、部分的に中子を適用することを特徴とする請求項３に記載の湾曲中空パイプの製造方法。