WO2004028720A1

WO2004028720A1 - ビード付き円筒形リングの製造方法及びその方法に用いる金型

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Publication number: WO2004028720A1
Application number: PCT/JP2003/012372
Authority: WO
Inventors: Yoshihaya Imamura; Noritake Eguchi; Takeo Sakurai; Hiroshi Tanimoto
Original assignee: Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2004-04-08
Also published as: DE60325765D1; JP2004160542A; ATE419934T1; EP1563924A4; EP1563924B1; EP1563924A1; AU2003272900A1; JP4136802B2; US20060107715A1; US7487655B2

Description

明細書ビード付き円筒形リングの製造方法及びその方法に用いる金型技術分野，

本発明は、例えばランフラットタイヤの補強リング等として利用できるビード付き円筒形リングの製造方法およびその方法に用いる金型に関する。背景技術

電磁成形は、コイルに瞬間的に大電流を流して強力な磁界を作り、その中に置いた被成形体（導体）に発生する渦電流と磁界の相互作用で成形する方法である。例えば、特開平 6— 3 1 2 2 2 6号公報、特開平 9 - 1 6 6 1 1 1号公報及び特開昭 5 8 - 4 6 0 1号公報等に記載されているように公知技術である。瞬間大電流とは、例えば 1 0 k A以上のレベルの電流値である。

特開平 6— 3 1 2 2 2 6号公報には、この電磁成形を円筒形の部材（中空素材）の加工に応用することが開示されている。その公報の記載によれば、アルミ二ゥム押出材製の中空素材の内部に電磁成形用コィルを揷入配置すると共に、電磁成形用コイルの存在範囲に対応する中空素材 Eの外周側に、拡管形状成形用型を配置し、その状態で、電磁成形用コィルに瞬間大電流を流すことにより、中空素材の外周面を上記拡管形状成形用型に押し付け、'該外周面を型に対応する形状の外周面に成形する。このようにして長さ方向に横断面が変化した中空材が製造される。し力し、上記公報に記載の方法を単にビード付き円筒形リングの製造方法に適用しても、製品の寸法精度が十分に得られず、且つ生産効率を上げることもできなかつた。電磁成形によるビード付き円筒形リングの製造方法を実用化しようとすれば、更に様々な工夫が必要とされてきた本発明は、従来のビード付き円筒形リングの製造方法の問題点に鑑みてなされたもので、精度が高いビード付き円筒形リングを、低コストで、力つ高い生産性のもとで製造することを目的とする。 ·' 発明の開示

本発明に係るビード付き円筒形リングの製造方法は、閉じた金属製の円筒形素材リングの外周側あるいは内周側に、前記円筒形素材リングに対向する側が成形面とされ前記成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成された成形用の金型を配置し、前記円筒形素材リングに対して前記金型と反対側に電磁成形用コィルを配置し、その状態で前記電磁成形用コイルに瞬間大電流を流し、前記円筒形素材リングを変形させて前記成形用金型の成形面に押し付け、前記成形面に対応した形状に竃磁成形することを基本とし、これに改良を加えたものである。

はじめに、本発明の前提となる電磁成形によるビード付き円筒形リングの製造について述べる。

本発明においてビードとは、円筒形リングの外径方向に突出する突条を意味する。本発明で言うビード付き円筒形リング、例えば、ランフラットタイヤの補強リングを含む。

前述の基本的方法は次の 2つの方法を含む。すなわち、閉じた金属製の円筒形素材リングの外周側に、内面側が成形面とされ前記成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成された金型を配置し、前記円筒形素材リングの内周側に電磁成形用コイルを配置し、その状態で前記電磁成形用コイルに瞬間大電流を流し、前記円筒形素材リングを拡径して前記成形用金型の成形面に押し付け、前記成形面に対応した形状に電磁成形する方法（いわいる拡径加工方法）、および閉じた金属製の円筒形素材リングの内周側に、外面側が成形面とされ前記成形面の周方向に沿つてビード成形用の突条が形成された金型を配置し、前記円筒形素材リングの外周側に電磁成形用コィルを配置し、その状態で前記電磁成形用コイルに瞬間大電流を流し、前記円筒形素材リングを縮径して前記成形用金型の成形面に押し付け、前記成形面に対応した形状に電磁成形方法 (いわいる縮径加工方法)。

電磁成形用金型としては、内面側がリング状の成形面とされ、該成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成された電磁成形用金型、又は外面側がリング状の成形面とされ、該成形面の周方向に沿ってビード成形用の突条が形成され、該突条の両側に溝部が形成ざれた電磁成形用金型が用いられる。

円筒形素材リングの素材の種類としては、導電性の良好な鲖又は銅合金若しくはアルミニウム又はアルミェゥム合金が望ましい。また、これらの素材の質としては、焼鈍材（アルミニウム又はアルミニウム合金であれば、 J I S H 0 0 0 1に規定される O材）や熱間,上がり材（同じく J I S H 0 0 0 1に規定される F材）が望ましい。これら焼鈍材ゃ熱間上がり材は共に導電性が良好であり、また熱間上がり材はさらに低コストで供給できる利点がある。アルミニウム合金は一般に導電率が良好で比較的比強度が高く、特に J I S 6 0 0 0系アルミニウム合金、なかでも 6 0 6 3、 6 0 6 1等が望ましい。 5 0 0 0系であれば特に 5 0 5 2 等が望ましい。

電磁成形に供される前記円筒形素材リングとして、圧延板材又は押出板材をリング状に曲げカ卩ェし、端部を接合したもの、あるいは円筒形断面に押し出し、それを所定長さ（押出軸方向の長さ）に切断したものが利用できる。押出板材の場合、断面の肉厚を任意に設定することができるため、電磁成形により拡径又は縮径したとき薄肉化する箇所'（拡径する場合はビ一ドが形成される箇所及びその近傍、縮径する場合はビードの両側の溝部が形成される箇所及びその近傍）を予め比較的肉厚としておけば、電磁成形後のビード付き円筒リングの肉厚を均一化することができる。また、圧延板材又は押出板材をスパイラル管を製造する要領で螺旋状に巻き、その継ぎ目を接合した'ものを円筒形素材リングとして利用することもできる。この場合、長尺のスパイラル管を製造し、これを円筒形素材リングとして必要な長さに切断してもよい。

溶接により円筒形リングを形成する場合、重ね溶接では板の重なり部分にどうしても微小な隙間ができ、電磁成形時にそこにスパークが発生して正常な電磁成形を妨げるおそれがあるため、重なり部分ができない突合せ溶接が望ましい。，

溶接方法として抵抗溶接、ミグ溶接、レーザ溶接、 F SW (摩擦撹拌溶接）等、各種方法を利用することができ、突合せ継手の開先形状としても各種形状が利用できるが、全周にわたり均一な厚みとすることが望ましく、特に接合後、接合部の肉厚が薄くなるのは望ましくない。逆に、余盛が余りに多い場合はそれを切除する必要がある。このため、余盛りが少ないレーザ溶接が好適である。 . 電磁成形は、ごく短時間に被加工物に繰り返し負荷がかかる特性を有するので、形状凍結性が優れ（スプリングバックが少ない）、ビード付き円筒形リングを高精度で成形することができ、真円度を精密に出しゃすい。特に放射状に拡径して成形する場合、縮径して成形する場合より高い真円度を実現できる。また、電磁成形が上記特†生を有するため、従来の加工方法に比べて加工硬ィヒが大きく、ビード（特にビード頂部）は加工硬化により強化される。ビード付き円筒形リングの用途として、ランフラットタイヤの補強リングが挙げられる。ランフラットタイヤの捕強リングは高い真円度が必要で、かつ踏面（タイヤを介して接地する部分）がビード頂部になるため、真円度が高くビードが強化された（つまり拡径により電磁成形された）ビード付き円筒形リングは、前記補強リングとして特に適する。なお、ランフラットタイヤの補強リングとして、板厚 3 mm以下のアルミ ' ニゥム又はアルミニウム合金が用いられる。

前記ビード付き円筒形リングは、素材として円筒形の押出材を用いた場合は接合部がないが、通常は少なくとも 1箇所の接合部、望ましくは突合せ溶接による接合部を有する。この接合部は、軸方向に平行又は斜めに形成される。

次に、本発明に係るビード付き円筒形リングの製造方法の特徴について述べる。

前記金型の成形面は、軸方向の中心位置における軸方向に垂直な平面を対称面として面対称とする。さらに、前記円筒形素材リングの軸方向の中心位置を前記金型の成形面の軸方向の中心位置に合わせることが望ましい。円筒形素材リングが電磁成形により拡径又は縮径して成形されるとき、軸方向長さが短縮するが（成形面の溝部に材料が引き込まれるため）、上記のような成形面にすることにより、円筒形素材リングのより均等な短縮及び成形が行われる可能性が高まるからである。なお、金型の成形面の軸方向と円筒形素材リングの軸方向は一致させる。

あるいは、本発明の金型の溝部には、溝部の外と連通する穴を設けておく。すなわち、エア抜きのための穴又はスリットを形成しておく。電磁成形は数 1 0 0 s e c前後のごく短時間で成形が完了するため、成形時に金型と円筒形素材リングの隙間に存在するエアが逃げるために十分な時間は無い。そのため、そのエアは前記溝部において金型とそこに押し付けられる材料との間に閉じ込められて高圧化する。その高圧ェァが前記溝部において材料が成形面に押し付けられるのを妨げるので、電磁成形後のビード表面に凹みが形成されるなどの問題がある。エア抜きのための穴又はスリットを形成しておくことにより、この問題が解消される。

あるいは、本発明の金型は、円周方向に分割された複数個の分割片からなる。このような構成により、成形完了後のビード付き円筒形リングを金型から取り出すことが容易となる。

あるいは、本発明の金型構造は、内面側がリング状の成形面とされ、該成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成された電磁成形用金型の場合、前記溝部において軸方向に分割された複数個の分割金型からなり.、該分割金型同士が軸方向に隙間を置いて配置されている。外面側がリング状の成形面とされ、該成形面の周方向に沿ってビード成形用の突条とその両側に'溝部が形成された電磁成形用金型の場合、前記溝部において軸方向に分割された複数個の分割金型からなり、該分割金型同士が軸方向に隙間を置いて配置されている。このような構成により、前記金型は溝部に全周に渡るスリットが形成されることになり、前記凹みの問題が完全に解消される。ここで、軸方向とは、金型の成形面（又は円筒形素材リング）の軸方向を意味する。

あるいは、電磁成形（拡径、縮径）によりビード付き円筒形リングを成形した後、仮に寸法精度が不十分であるとき、当該ビード付き円筒形リングに例えばロール矯正等の矯正工程を施し、ビード等、各部の寸法精度を向上させる。すなわち、外形が要求する精度に仕上げられた内側口ールぉよび外側ロールを用意し、前記成形面に対応した形状に電磁成形された後のビード付き円筒形リングを、前記内側口ールと前記外側口ールとの間に挟んでロールを回転させることにより矯正する。あるいは、電磁成形用コイルに瞬間大電流を流す工程を複数回繰り返すことによって寸法精度を向上させることもできる。この場合、電磁成形（拡径）を行った後、電磁成形（縮径）を行い、又はその逆の順で行うこと、あるいは拡径又は縮径の同種の電磁成形を複数回繰り返して行うことも可能である。いずれの場合も、 2回目以降の電磁成形は矯正の意味をもつ。

あるいは、金型のビード付き円筒形リングに対応する各成形面の間に、円形の切断刃を配置し、円筒形素材リングが前記金型の成形面に押し付けられた時に前記円筒形素材リングを切断可能とする。これにより、電磁成形（拡径、縮径）において、ビード付き円筒形リングの複数個取り（一度に複数個のビード付き円筒形リングを成形）が実現できる。この場合、金型はビード付き円筒形リングに対応する成形面を軸方向に複数組有する必要があり、電磁成形用コイル体もそれに対応する軸方向長さをもたなくてはならない。この場合、電磁成形と同時に各ビード付き円筒形リングに分離することが可能となり、生産性が向上される。あるいは、複数個取りを行う場合において、ビード付き円筒形リングを電磁成形金型内で分離しない場合、切断刃付きのロールを用い、口一ル矯正の要領で、ロール矯正と同時に各ビード付き円筒形リングに分離する。

あるいは、本発明において、前記円筒形素材リングとして、その周壁に多数の穴を形成したものを用いる。この穴は周壁に規則的に配置されていることが望ましい。周壁に多数の穴を形成することにより、ビード付き円筒形リングの軽量ィ匕を図ることができる。周壁のほぼ全面に規則的に穴を形成した円筒形素材リングであれば、軽量ィ匕の効果が高い。この種の円筒形素材リングとして、例えばパンチングメタルをリング状 ίこ曲げ加工して端部を接合したもの、あるいは螺旋状に巻いて継ぎ目を溶接したものが挙げられる。

電磁成形時には、円筒形素材リングの材料が金型の成形面の溝部に押し込まれ、それに伴い、円筒形素材リングの材料が金型の成形面に沿つて軸方向に移動し、このとき金型の成形面と円筒形素材リングの間に強い摩擦抵抗が生じる。前記円筒形素材リングに多数の穴を形成することにより、電磁成形時に接触する金型と円筒形素材リングの接触面積を減らしその間の摩擦抵抗を低減させることができる。この結果、金型の成形面の溝部外から溝部内への材料の流入をスムーズとし、より精度の高い成形を行うことができる。特に、円筒形素材リングの周壁のうち電磁成形時に金型の成形面の溝部外から溝部内に流入する箇所に、円周方向に沿って多数の穴を形成しておくことが有効である。この箇所は、一般には円筒形素材リングの軸方向両端部である。

あるいは、電磁成形時の位置決め用として、円筒形素材リングに穴を形成する。電磁成形による拡径によってビード付き円筒形リングを成形する場合、金型の成形面の最も内径の小さい箇所に周方向に沿って多数の突起を形成し、前記円筒形素材リングには前記突起に対応する箇所に円周方向に沿って多数の穴を形成し、金型を前記円筒形素材リングの外周側に配置したとき、前記突起が前記穴にはめ込まれるようにする。この場合、前記突起は前記金型の成形面の軸方向の中心位置で、前記成形面の隣接する溝部と溝部の間に形成され、かつ前記穴は前記円筒形素材リングの軸方向の中心位置に形成されるのが望ましい。

電磁成形による縮径によってビード付き円筒形リングを成形する場合、金型の成形面の最も外径の大きい箇所に周方向に沿って多数の突起を形成し、前記円筒形リングには前記突起に対応する箇所に円周方向に沿って多数の穴を形成し、金型を前記円筒形リングの内周側に配置したとき、前記突起が前記穴にはめ込まれるようにする。この場合、俞記突起は前記金型の成形面の軸方向の中心位置で、前記成形面の突条に形成され、力つ前記穴は前記円筒形素材リングの軸方向の中心位置に形成されるのが望ましい。

このような構成により、金型内に円筒形素材リングが正確に位置決めされ、電磁成形時にも、この位置決め用穴の位置では円筒形素材リングの材科の軸方向移動が生じない。

あるいは、金型の成形面の軸方向中心位置において、円筒形素材リングと前記金型の前記成形面とが接するようにして電磁成形を行う。すなわち、拡径による場合、前記金型の成形面の軸方向の中心位置の内径を最も小さく設定し、かつ当該箇所において前記円筒形素材リングの外周面と前記金型の成形面が接するように設定すると、円筒形素材リングは成形時に前記箇所において位置決めされた形になるので、より均等な成形が実現される。逆に縮径による場合、前記金型の成形面の軸方向の中心位置の外径を最も大きく設定し、かつ当該箇所において前記円筒形素材リングの内周面と前記金型の成形面が接するように設定すればよい。いずれの場合も、金型の成形面の軸方向の中心位置と円筒形素材リングの軸方向の中心位置を一致させることが望ましい。

一方、円筒形素材リングに形成された穴は、成形後のビード付き円筒形リングにおいて他部材との連結に利用できる。例えばランフラットタィャの補強リングであれば、該捕強リングの軸方向.両端に樹脂を取り付ける。この際に前記穴に樹脂が入り込み、前記 ¾¾虽リングと樹脂の連結がより確実に行われる。

また一方、電磁成形により成形したビード付き円筒形リングは、必要に応じて、切断して円周方向に切り離すことができる。切断の方向は、例えばビード付き円筒形リングの軸方向に平行又は前記軸方向に対し斜めが望ましい。このビード付き円筒形リングは切り離した箇所（切れ目）'を通して 2つをはめ合わせることができるので、保管や運搬の際に占有スペースが小さくなる利点がある。さらに、このビード付き円筒形リングは、必要に応じて、切り離した箇所を接合して再び閉じたリングにすることができる。接合を溶接により行う場合、突き合わせ溶接が望ましく、特に余盛りが少ないレーザ溶接が好適である図面の簡単な説明

【図 1】電磁成形前の円筒形素材リングの側面図（a) 及び正面図（b) である。

【図 2】電磁成形後のビード付き円筒形リングの断面図（ a )、側面図 '（b) 及び正面図（c) である。

【図 3】電磁成形によるビード付き円筒形リングの製造方法を説明するもので、成形前の断面図（a) 及び成形後の断面図（b) である

【図 4】電磁成形用金型の金型構造の一例を示す側面図（a)、断面図（b) 及びその一部拡大図（c) である。

【図 5】電磁成形によるビード付き円筒形リングの製造方法を説明するもので、成形前の断面図（a) 及び成形後の断面図（b) である

【図 6】ビード付き円筒形リングの矯正方法を示すもので、側面断面図（a) 及び正面断面図（b) である。

【図 7】ビード付き円筒形リングの矯正方法を示すもので、矯正前の断面図（a) 及び矯正後の断面図（b) である。

【図 8】ビード付き円筒形リングの多段階成形法を示すもので、成形前の断面図（a)、 1段成形後の断面図（b) 及び 2段成形後の断面図（c) である。【図 9】ビード付き円筒形リングの複数個取り成形方法を示す断面図である。

【図 1 0】複数個連接したビード付き円筒形リングの分離及び矯正方法を示すもので、側面断面図（a ) 及び正面断面図（b ) である。

【図 1 1】本発明に使用する他の円筒形素材リングの正面図である。 '

【図ュ 2】本発明に使用するさらに他の円筒形素材リングの正面図である。 '

【図 1 3】その円筒形素材リングを使用したビ一ド付き円筒形リングの製造方法を説明するもので、成形前の断面図（a ) 及び成形後の断面図（b ) である。

【図 1 4】本発明に使用するさらに他の円筒形素材リングの正面図である。

【図 1 5】その円筒形素材リングを使用したビード付き円筒形リングの製造方法を説明するもので、成形前の断面図（a ) 及び成形後の断面図（b ) である。

【図 1 6】本発明に使用するさら他の円筒形素材リングの正面図である。

,【図 1 7】その円筒形素材リングを使用して成形したビード付き円筒形リングの正面図（a ) 及び樹脂結合後の様子を説明する断面図（ b ) である。

【図 1 8】円周方向に切り離したビード付き円筒形リングの斜視図である。

【図 1 9】切り離し後、再び溶接により接合したビード付き円筒形リングの斜視図である。

【図 2 0】切り離し後、再びリベットにより接合したビード付き円筒形リングの側面図（a ) 及びその A - A断面図（b ) である。

【図 2 1】切り離し後、再び樹脂により接合したビード付き円筒形リングの側面図（a ) 及ぴその A-A断面図（b ) である。

【図 2 2】切り離し後、再び樹脂により接合したビード付き円筒形リングの側面図（a ) 及びその A- A断面図（b ) である。

【図 2 3】多数の穴が形成されたビード付き円筒形リングを円周方向に切り離すとき、穴の配置と穴列同士の間隔について説明する模式図である。

【図 2 4】電磁成形によるビード付き円筒形リングの製造方法を説明するもので、成形前の断面図（a ) 及び成形後の断面図（b ) である。

【図 2 5】円筒形素材リングの製造方法を説明する図である。発明を実施するための最良の形態

下、図 1〜図 2 5を参照して、本発明に係るビード付き円筒形リングの製造方法及びそれにより製造されたビード付き円筒形リングについて具体的に説明する。

図 1に示す円筒形素材リング 1は、例えばアルミニウム合金板を曲げ加工し、端部を突合せ溶接したものである。 2は突合せ接合による接合' 部である。

図 3は、この円筒形素材リング 1を電磁成形（拡径）する方法を示すもので、図 3 ( a ) において、円筒形素材リング 1の外周側に、内面側が成形面とされ該成形面の円周方向に沿ってビード成形用の溝部 3〜 5が形成された金型 6が配置され、円筒形素材リング 1の内周側に電磁成形用コィル体 7が配置されている。この金型 6の成形面は実質的に回転面をなし（後述する穴 1 1が形成されていること等もあり厳密な意味では回転面ではないが、成形面の機能として実質的に回転面とみなして差し支えない）、軸方向の中心位置における軸方向に垂直な平面を対称面として実質的に面対称である。また、金型 6の成形面の軸方向の中心位置と円筒形素材リング 1の軸方向の中心位置は一致させている。円筒形素材リング 1の外周面と金型 6の內周面の間、及び円筒形素材リング 1の内周面と電磁成形用コィル体 7の間には若干の隙間が形成されている。

金型 6は導電率の低い金属、例えばステンレス鋼等からなるのが望ましい。金属以外のネ才科、例えば繊維強化プラスチックやべ一クライトなどの導電性のない構造材を用いることもできる。金型 6の成形面に形成された各溝部 3〜 5は開口を半径方向内側に向けて互いに波形に連なり、溝部 3、 5の端部はそれぞれ成形面の端部平行部 8、 9に連なっている。また、各溝部 3〜 5の底部には、エア抜き用の穴 1 1が円周方向に沿って多数形成されている。この穴 1 1は円周方向に長く形成されたスリットでもよい。電磁成形用コィル体 7は、電気絶縁体内に成形用コィル 7 aが埋め込まれたものである。

図 3 ( a ) の状態で電磁成形用コイル体 7に瞬間大電流を流すと、円筒形素材リング 1に磁気反発力が生じ、円筒形素材リング 1は瞬間的に拡径して金型 6の成形面に押し付けられ、図 3 ( b ) に示すように、当該成形面に沿った形状に成形され、軸方向両端に短い平行部 1 2、 1 3 とその間で半径方向外側に膨出する円周方向の 3つのビード 1 4〜 1 6 (各ビード 1 4〜 1 6は波形に連なつている）からなるビード付き円筒形リング 1 7となる（詳細な形状は図 2を参照）。このビード付き円筒形リング 1 7は実質的な回転体であり、軸方向の中心位置における軸方向に垂直な平面を対称面として実質的に面対称である。電磁成形に伴い円筒形素材リング 1の材料は前記溝部 3〜5内に引き込まれ、その結果、ビード付き円筒形リング 1 7の軸方向幅は、円筒形素材リング 1の軸方向幅より小さくなっている。

なお、成形後、金型 6からビード付き円筒形リング 1 7が取り出せるように、金型 6は円周方向に分割された複数個の分割片（図 4の分割金型 2 5を構成する分割片 2 5 a、 2 5 bを参照）からなつている。図 4は、軸方向に分割された複数個の分割金型からなる金型構造の例である。この金型 2 1は、内面側が成形面とされ該成形面の周方向に沿つてビード成形用の溝部 2 2〜 2 4が形成されたもので、該溝部 2 2〜

2 4において軸方向に分割された複数個のリング状の分割金型 2 5〜 2 8力らなり、各分割金型 2 5〜 2 8はリング状のスぺーサ 2 9〜 3 1 を介して配置され、その結果、隣接する分割金型 2 5〜 2 8間には隙間

3 2〜3 4が形成される。

また、分割金型 2 5 (分割金型 2 6〜2 8も同じであるが）は、円周方向に分割された複数個の分割片 2 5 a、 2 5 b (場合によっては 2個以上の分割片）からなり、これらがボルト 3 5及び係止片 3 6により連結され分割金型 2 5を構成している。

なお、図 4において、 3 7は分割金型 2 5〜2 8を固定するボルト、 3 8はナットである。

この金型 2 1において、各分割金型 2 5〜 2 8にはそれぞれ溝部 2 2 〜 2 4の一部を構成する湾曲した成形面が形成され、当該成形面が中央部（溝部 2 2〜 2 4の底部）に位置する隙間 3 2〜 3 4とともに前記溝部 2 2〜 2 4を構成している。すなわち、溝部 2 2は隣接する分割金型 2 5、 2 6の湾曲した成形面と中央部の隙間 3 2から構成され、溝部 2 3は隣接する分割金型 2 6、 2 7の湾曲した成形面と中央部の隙間 3 3 から構成され、溝部 2 4は隣接する分割金型 2 7 , 2 8の湾曲した成形面と中央部の隙間 3 4から構成される。金型 2 1の成形面は実質的に回転面をなし、軸方向の中心位置における軸方向に垂直な平面を対称面として実質的に面対称である。隙間 3 2〜 3 4は各溝部 2 2〜 2 4の全周にわたつて存在し、電磁成形時にはエア抜き用のスリットとして機能する。

この金型 2 1の内面側に、金型 2 1の成形面の軸方向の中心位置と円筒形素材リングの軸方向の中心位置が一致するように該円筒形素材リングを配置し、さらにその内面側に電磁成形用コイル体を配置して、電磁成形を行うと、図 1及び図 3を参照して説明したと同様に、円筒形素材リングは瞬間的に拡径して金型 2 1 (分割金型 2 5 - 2 8 ) の成形面に押し付けられ、該成形面に沿った形状に成形され、一方、隙間 3 2〜 3 4 (溝部 2 2〜 2 4の底部）では、円筒形素材リングは加えられる負荷に応じて自由変形する。つまり、ビード付き円筒リングのビードの頂部はこの隙間 3 2〜 3 4 (溝部 2 2〜 2 4の底部）において成形される。前記隙間 3 2〜 3 4の幅を適正に設定することにより、エア抜きを支障なく行い、かつこの隙間 3 2〜 3 4において、該隙間 3 2〜 3 4を挟んで隣接する分割金型の成形面を外挿した曲線（図 4 ( c ) の仮想線 E 参照）にほぼ沿った形状に変形させることができる。得られたビード付き円筒形リングは実質的に回転体であり、軸方向の中心位置における軸方向に垂直な平面を対称面として実質的に面対称である。

図 5は、円筒形素材リング 1を電磁成形（縮径）する方法を示すもので、図 5 ( a ) において、円筒形素材リング 1の内周.側に、外面側が成形面とされ該成形面の円周方向に沿つてビード成形用の突条 4 1、 4 2 が形成され、その両側に溝部 4 3 a〜4 3 cが形成された金型 4 4が配置され、円筒形素材リング 1の外周側に電磁成形用コイル体 4 5が配置, されている。円筒形素材リング 1の内周面と金型 4 4の外周面の間、及び円筒形素材リング 1の外周面と電磁成形用コイル体 4 5の間には若干の隙間が形成されている。

金型 4 4の成形面に形成された各突条 4 1、 4 2は半径方向外側を向き、各溝部 4 3 a〜4 3 cは開口を半径方向外側に向け、これらの突条 4 1 , 4 2及び溝部 4 3 a〜 4 3 cは互いに波形に連なり、溝部 4 3 a 、 4 3 cの端部はそれぞれ成形面の端部平行部 4 6、 4 7に連なっている。金型 4 4の成形面は実質的に回転面をなし、かつ軸方向の中心位置における軸方向に垂直な平面を対称面として実質的に面対称である。また、金型 4 4の成形面の軸方向の中心位置と円筒形素材リング 1の軸方向の中心位置は一致させている。なお、各溝部 4 3 a〜4 3 cの底部に , は、図 3と同様にエア抜き用の穴又はスリット 4 8が形成されている。

図 5 ( a ) の状態で電磁成形用コィル体 4 5に瞬間大電流を流すと、円筒形素材リング 1に磁気反発力が生じ、円筒形素材リング 1は瞬間的に縮径して金型 4 4の成形面に押し付けられ、図 5 ( b ) に示すように、当該成形面に沿った形状に成形され、端部に短い平行部 5 1、 5 2とその間で半径方向外側に突出する円周方向の 2つのビード 5 3、 5 4 ( その両側には溝部 5 5 a〜 5 5 cが形成され、各ビード 5 3、 5 4 'と波形に連なっている）からなるビード付き円筒形リング 5 6となる。このビード付き円筒形リング 5 6は実質的に回転体であり、軸方向の中心位置における軸方向に垂直な平面を対称面として実質的に面対称である。電磁成形に伴レ、円筒形素材リング 1の材料は前記溝部 4 3 a〜 4 3 c 内に引き込まれ、その結果、ビード付き円筒形リング 5 6の軸方向幅は、円筒形素材リング 1の軸方向幅より小さくなつている。

なお、成形後、金型 4 4からビード付き円筒形リング 5 4が取り出せるように、金型 4 4は円周方向に分割された複数個の分割片からなっている。

図 6は、電磁成形（拡径、縮径）後のビード付き円筒形リング 5マの寸法精度を向上させるための口ール矯正方法を示すものである。えば

、エア抜きが不十分でビードに凹みが発生するとき、あるいは図 4に示すタイプの金型を用いて電磁成形し、自由変形したビードの頂部の精度が劣るときなどに行うとよレ、。

ビード付き円筒形リング 5 7を、外形が要求される精度に仕上げられた內側口一ル 5 8及ぴ外側口ール 5 9、 5 9の間に挟み、内側ロール 5 8の押し込み量を調整し、かつ各ロールを回転して口ール矯正を行う。図 7は、電磁成形（拡径）後のビード付き円筒形リング 6 1の寸法精度を向上させるため、さらに電磁成形（縮径）をう矯正方法を示すものである。エア抜きが不十分でビードに凹みが発生するとき、あるいは図 4に示すタイプの金型を用いて電磁成形し、自由変形したビードの頂部の精度が劣るときなどに行うとよい。この場合、ビード付き円筒形リング 6 1は最終形状よりやや拡径状態に成形されている。

図 7 ( a ) に示すように、予め電磁成形（拡径）されたビード付き円筒形リング 6 1の内周側に、外面側が前記最終形状に対応する成形面とされ該成形面の円周方向に沿って矯正用の突部 6 2〜6 4が形成された金型 6 5が配置され、ビード付き円筒形リング 6 1の外周側に電磁成形用コイル体 6 6が配置されている。金型 6 5の成形面は実質的に回転面をなす。 6 7はエア抜きのための穴又はスリットである。また、金型 6 5はこれまでの金型と同様、円周方向に分割された複数個の分割片からなっている。 ' その状態で電磁成形用コイル 6 6に瞬間大電流が流ざれると、図 ( b ) に示すように、図 5で説明したと同様に電磁成形（縮径）が行われ、ビード付き円筒形リング 6 1は金型.6 5の成形面に沿った形状に成形、すなわち矯正され、寸法精度の高いビード付き円筒形リング 6 9となる。図 8は電磁成形を繰り返すことにより、寸法精度の高いビード付き円筒形リングを得ようとしたものである。

まず、図 8 ( a ) に示すように、円筒形素材リング 1の外周側に、内面側が成形面とされ該成形面の円周方向に沿ってビード成形用の溝部' 7 1〜マ 3が形成された金型 7 4が配置され、円筒形素材リング 1の內周側に電磁成形用コイル体 7 5が配置される。金型 7 4の成形面は実質的に回転面をなす。各溝部 7 1〜7 3の底部にはエア抜き用の穴又はス 'リット 7 6が円周方向に沿って多数形成されている。また、金型 7 4は円周方向に分割された複数個の分割片からなっている。

図 8 ( a ) の状態で電磁成形用コイル体 7 5に瞬間大電流を流すと、 ' 円筒形素材リング 1は瞬間的に拡径して金型 7 4の成形面に押し付けられる。ただし、このとき電磁成形用コイル体 7 5に与えられる電気工ネルギー、すなわち円筒形素材リング 1に生じる磁気反発力は、図 8 ( b ) に示すように、該円筒形リング 1を金型 7 4の成形面（特に溝部 7 1 ~ 7 3 ) に十分沿った形状に成形するほど大きくないように設定されている。すなわち、円筒形素材リング 1は溝部 7 1〜7 3に引き込まれて月彭出するが、成形後のビード付き円筒形リング 7 7と金型 7 4の成形面（特に溝部 7 1〜 7 3 ) との間には隙間が積極的に残されて、る。そのため、仮にエア抜きが不十分で当該隙間にエアが閉じ込められたとしても、極度の高圧とならず、凹みの問題が軽減されている。

続いて、図 8 ( c ) に示すように、もう一度電磁成形を行い、今度はビード付き円筒形リング 7 7を金型 7 4の成形面（特に溝部 7 1〜 7 3 ) に沿った形状、すなわち最終形状に成形する。この成形は一種の矯正ということもできる。

この例では、コイル径が大きくされた電磁成形用コィ/レ体 7 8を用いて、より効率的に磁気反発力を生じさせている。成形後のビード付き円筒形リング 7 9は金型 7 4の成形面に沿った形状となり、両者はほぼ密着しているが、円筒形素材リング 1の状態から一気にこのビード付き円筒形リング 7 9に成形する場合に比べ、？冓部 7 1〜7 3内に閉じ込められる可能性のあるエア量自体が少ないため、仮にエア抜きが不十分であつたとしても余り高圧化せず、凹みの問題は解消される。

なお、この例では、同じ金型 7 4を用いて 2段階成形を行ったが、別の金型（予成形用金型と仕上げ金型）を用いることも'できる。その場合、 1回目の成形で予成形金型の成形面に沿った形状に成形してもよい。図 9は、複数個（この例では 2個）分のビード付き円筒形リングを一度に成形する方法を示すものである。 2個分の長さの円筒形素材リング 8 1の外周側に、内面側が成形面とされた金型 8 2が配置され、円筒形素材リング 8 1の内周側に電磁成形用コイル体 8 3が配置されている。前記金型 8 2の成形面には、円周方向に沿つてビード成形用の溝部 8 4 〜 8 6が形成され、かつその溝部 8 4〜 8 6が軸方向に並んで 2組形成され、その中間位置に内向きに円形の切断刃 8 7が形成されている。各溝部 8 4〜8 6の底部にはエア抜き用の穴又はスリット 8 8が円周方向に沿って多数形成されている。また、金型 8 2は円周方向に分割された複数個の分割片からなつている。

図 9の状態で電磁成形用コィル体 8 3に瞬間大電流を流すと、円筒形素材リング 8 1に磁気反発力が生じ、円筒形素材リング 1は瞬間的に拡径して金型 8 2の成形面に押し付けられ、当該成形面に沿った形状に成形され、同時に切断刃により中間位置で分離される。これにより、図 3 ( b ) に示すビード付き円筒形リング 1 7と同じものを 2つ同時に成形できる。

図 9に示す金型 8 2において切断刃 8 7がない場合、ビード付き円筒形リングが複数個連なったビード付き円筒形リングが形成される。

図 1 0は、このように複数個（2個）のビード付き円筒形リングが連なったビード付き円筒形リング 9 1の寸法精度を向上させ同時に複数個（2個）に分離するためのロール矯正切断方法を示すものである。口ール矯正は基本的に図 6の方法と同じ考え方であるが、この場合、内側ロール 9 2の中間位置に円形の切断刃 9 3力 S形成され、外側ロール 9 4 、 9 4の対応箇所に切断刃 9 3の受け刃 9 5が形成されている。ビード付き円筒形リング 9 1を、内側ロール 9 3及び外側ロール 9 4、 9 4の間に挟み、各ロールを回転しかつ内側ロール 9 3を押し込んで、ロール矯正及び切断を行う。

図 1 1は円筒形素材リング 1 0 1を示すもので、その周壁の全面に多数の穴 1 0 2が形成されている。この円筒形素材リング 1 0 1は、穴 1 0 2が碁盤 g状に規則的に形成された矩形状の金属板（例えばアルミエゥム合金板）、すなわちパンチングメタルを円筒状に巻き曲げ、端部を溶接等により接合して得ることができる。

円筒形素材リング 1 0 1を例えば図 3に示す金型 6及ぴ電磁成形用コイル 7を用いて電磁成形すると、より軽量なビード付き円筒形リングを成形することができる。なお、円筒形素材リング 1 0 1の周壁には多数の穴 1◦ 2が全面に形成されているため、金型 6等に形成されたエア抜き用の穴やスリット、金型 2 1 (図 4参照）に形成されたエア抜き用の隙間が不要である。

図 1 2は円筒形素材リング 1 0 3を示すもので、多数の穴 1 0 2が軸方向両端部の周壁に円周方向に沿って左右対称的に形成されている。これらの穴 1 0 2は、軸方向各端部において周壁上を一周する 2つの穴列 (外側の列が 1 0 2 a、内側の列が 1 0 2 b ) を構成し、各穴列 1◦ 2 a、 1 0 2 bにおいて各穴 1 0 2は等間隔に g&釁されている。この円简形素材リング 1 0 3は、多数の穴 1 0 2が各長辺側端縁近傍に該長辺に平行に 2列に形成された矩形状の金属板（例えばアルミニウム合金板）を円筒状に卷き曲げ、端部を溶接等により接合して得ることができる。この円筒形素材リング 1 0 3を使用した電磁成形方法を図 1 3に示す。図 1 3 ( a ) において、円筒形素材リング 1 0 3の外周側に、内面側が成形面とされ該成形面の円周方向に沿ってビード成形用の溝部 1 0 4， 1 0 5が形成された金型 1 0 6 (金型 6と同様に円周方向に分割された複数個の分割片からなる）が配置され、円筒形素材リング 1 0 3 の内周側に電磁成形用コイル体 1 0 7が配置されている。この金型 1 0 6の成形面は実質的に回転面をなし、軸方向の中心位置における軸方向に垂直な平面を対称面として実質的に面対称である。また、金型 1 0 6 の成形面の軸方向の中心位置と円筒形素材リング 1 0 3の軸方向の中心位置は一致させている。，

図 1 3 ( a ) の状態で電磁成形用コイル体 1 0 7に瞬間大電流を流すと、円筒形素材リング 1 0 3に磁気反発力が生じ、円筒形素材リング 1 0 3は瞬間的に拡径して金型 1 0 6の成形面に押し付けられ、図 1 3 ( b ) に示すように、当該成形面に沿った形状に成形され、軸方向両端に短い平行部 1 0 8、 1 0 9とその間で半径方向外側に膨出する円周方向の 2つのビード 1 1 1、 1 1 2 (両ビード 1 1 1、 1 1 2は波形に連なつている）力、らなるビード付き円筒形リング 1 1 3となる。このビード付き円筒形リング 1 1 3は実質的に回転体であり（穴 1 0 2が形成されていること等もあり、厳密な意味では回転体といえないが、円筒形リングの輪郭をみれば実質的に回転体とみて差し支えない）、軸方向の中心位置における軸方向に垂直な平面を対称面として実質的に面対称である。

電磁成形に伴い円筒形素材リング 1 0 3の材料が前記溝部 1 0 4 , 1 05内に押し込まれ、その結果、前記溝部 104、 105より軸方向外側に位置していた円筒形素材リング 103の端部の材料が、前記溝部 1 04, 105内に流入する。成形前は円筒形素材リング 103の穴 10 2は両方の穴列（穴列 102 a、 102 b) とも、金型 106の成形面の溝部 104、 105より外側に位置していたが、円筒形素材リング 1 03の端部の材料が該溝部 104、 105内に流入するのに伴い、穴列 102 bが溝部 104、 105'内に位置するようになっている。すなわち、ビード付き円筒形リング 113において、軸方向'内側の穴列 102 bはビード 1 1 1、 1 12上に位置し、軸方向外側の穴列 102 aは平行部 108、 109とビード 11 1、 1 12の境界付近に位置している円筒形素材リング 103の端部が金型 1 06の端部平行部から溝部 104、 105に流入するとき、穴が形成されていない円筒形リング 1 等に比べて、穴 102が形成されている分、金型 106の成形面と円筒形リング 103の接触面積が減って両者間の摩擦抵抗が低減され、その結果、円筒形リング 103の溝部 104、 105への流入がスムーズになり、精度よく電磁成形を行うことができる。なお、この効果は前記円筒形リング 101の成形の場合も、同様に得ることができる。

【0045】

図 14は円筒形素材リング 1 1 5を示すもので、'軸方向の中央位置に円周方向に沿って多数の穴 102力 S 1列に等間隔で形成されている。この円筒形リング素材 1 1 5は多数の穴 1 02が 1列に形成された矩形状の金属板（例えばアルミニウム合金板）を円筒状に巻き曲げ、端部を溶接等により接合して得ることができる。

この円筒形素材リング 1 15を使用した電磁成形方法を図 15に示す。図 15 (a) において、円筒形素材リング 1 15の外周側に配置された金型 1 1 6 (金型 6と同様に円周方向に分割された複数個の分割片からなる）は、内面側が成形面とされ該成形面の円周方向に沿ってビード成形用の溝部 1 1 7， 1 1 8が形成され、溝部 1 1 7， 1 1 8の中間部 1 1 9が内径側に突出して、内径が最も小さくなつているその頂点に突起 1 2 1が周方向に沿って等間隔で形成されている。この金型 1 1 6 の成形面は実質的に回転面（突起 1 2 1が形成されていること等もあり厳密な意味では回転面ではないが、成形面の機能として実質的に回転面とみなして差し支えない）をなし、軸方向の中心位置における軸方向に垂直な平面を対称面として実質的に面対称である。

金型 1 1 6の隣接する突起 1 2 1同士の間隔と円筒形素材リング 1 1 5の隣接する穴 1 0 2同士の間隔は同じとされ、かつ、円筒形素材リング 1 1 5の周囲に金型 1 1 6を配置したとき、前記中間部 1 1 9の頂点の内径が円筒形素材リング 1 1 5の外形とほぼ同じで、突起 1 2 1が穴 1 0 2にはめ込まれ、かつ前記中間部 1 1 9の頂点において金型 1 1 6の成形面と円筒形素材リング 1 1 5の外周面が接触している。

図 1 5 ( a ) の状態で電磁成形用コイル体 1 2 2に瞬間大電流を流すと、円筒形素材リング 1 1 5に磁気反発力が生じ、円筒形素材リング 1 1 5は瞬間的に拡径して金型 1 1 6の成形面に押し付けられ、図 1 5 ( b ) に示すように、当該成形面に沿った形状に成形され、軸方向両端に短い平行部 1 2 3、 1 2 4とその間で半径方向外側に膨出する円周方向の 2つのビード 1 2 5、 1 2 6 (両ビード 1 2 5、 1 2 6は波形に連なつている）からなるビード付き円筒形リング 1 2 7となる。このビード付き円筒形リング 1 2 7は実質的に回転体であり、軸方向の中心位置における軸方向に垂直な平面を対称面として実質的に面対称である。

金型 1 1 6の突起 1 2 1を円筒形素材リング 1 1 5の穴 1ひ 2にはめ込むことで、円筒形素材リング 1 1 5が金型 1 1 6内に正確に位置決めされ、電磁成形時にも、円筒形素材リング 1 1 5の中央部では材料の軸方向移動が生じないため、成形が精度よく行われる。

円筒形素材リング 1 1 5を電磁成形により縮径する場合（金型は円筒形リング 1 1 5の内側に配置される）、円筒形素材リング 1 1 5の穴 1 0 2にはまる突起は、金型の成形面の外径が最も大きくなつている箇所に形成される。その突起は前記金型 1 1 6と同様に、軸方向の中央位置に形成することが望ましい。また、円筒形素材リング 1 1 5の内側に金型を配置したとき、前記成形面の外径が円筒形素材リング 1 1 5の内径とほぼ同じとされる。

なお、円筒形素材リング 1 0 1でも、円周方向に形成した穴 1 0 2 ( 特に中央又はその近傍の穴列）を位置決めに利用することが可能である図 1 6は円筒形素材リング 1 3 1を示すもので、軸方向両端部に円周方向に沿って多数の穴 1 0 2が 1列に等間隔で形成されている。この円筒形素材リング 1 3 1を図 1 3に示す金型 1 0 6を用いて電磁成形して得たのが、図 1 7 ( a ) に示すビード付き円筒形リング 1 3 2 (実線部分）である。図 1 7 ( a ) に仮想線で示すように、この,ビード付き円筒形リング 1 3 2の軸方向両端部に樹脂 1 3 3を溶融して取り付けると、図 1 7 ( b ) に示すように樹月旨 1 3 3が穴 1 0 2に入り込み、ビード付き円筒形リング 1 3 2と樹脂 1 3 3が強固に連結される。

なお、この効果は円筒形リング 1 0 1、 1 0 3を使用した場合でも、同様に得ることができる。

図 1 8 ( a )、 ( b ) は、電磁成形により成形したビード付き円筒形リングを切断して、円周方向に切り離したものである。切断の方向は、軸方向に平行（a ) 及び前記軸方向に対し斜め（b ) 'とされている。このビード付き円筒形リング 1 3 4、 1 3 5は、それぞれ切り離した箇所（切れ目 1 3 6、 1 3 7 ) を通して 2つをはめ合わせることができる。このビード付き円筒形リング 1 3 4、 1, 3 5は、必要に応じて、切り離した箇所を溶接等により接合して再び閉じたリングにする'ことができる。溶接により接合（溶接部 1 3 8、 1 3 9 ) したビード付き円筒形リング 1 3 4、 1 3 5を図 1 9 ( a )、 ( b ) に示す。

ビード付き円筒形リング 1 3 4、 1 3 5は、円周方向に切り離した状態（図 1 8参照）、あるいは再び接合した状態（図 1 9参照）のいずれで使用してもよいが、用途によっては軸方向に対して斜めに切断することが望ましい場合がある。例えばビード付き円筒形リングをランフラットタイヤの補強リングとして用いる場合、斜めに切断したビード付き円筒形リング 1 3 5において切れ目 1 3 7又は溶接部 1 3 9の円周方向長さ t 1を、接地面の円周方向幅 t 0より大きくしておけば、比較的強度の弱い前記切れ目 1 3 7又は溶接部 1 3 9に一度に全車重がかからない。

多数の穴が形成されたビード付き円筒形リングを円周方向に切り離し、その後再び接合する場合、前記穴 1 0 2を接合に利用することができる。これを、ビード付き円筒形リング 1 3 2を例に説明する。

図' 2 0はビード付き円筒形リング 1 3 2を円周方向に切り離した後、端部を一部重ね合わせ、リベット 1 4 1により接合したものである。リベット 1 4 1は重ね合わせた穴 1 0 2を貫通し、端部を接合する。図 2 1はビード付き円筒形リング 1 3 2を円周方向に切り離した後、端部を一部重ね合わせ、そこを溶融した樹脂 1 4 2で結合したものである。樹脂 1 4 2は重ね合わせた穴 1 0 2内に入り込んで固化し、端部を接合する。

図 2 2はビード付き円筒形リング 1 3 2を円周方向に切り離した後、切れ目 1 4 3を開けた状態とし、そこを溶融した樹脂 1 4 4で結合したものである。樹脂 1 44は端部の穴 1 02内に入り込んで固化し、端部を接合する。この場合、切れ目 1 4 3を閉じた状態として樹脂 144で結合してもよい。

多数の穴が形成されたビード付き円筒形リングを円周方向に切り離す場合において、特に切断線を軸方向に対し斜めに形成する場合、多数の穴 1 02の配置は、図 23 (a) に示す碁盤目状配置（図 1 1のビード付き円筒形リング 1 0 1参照）より、図 23 (b) に示す千鳥配置（隣接する穴列において穴 1 0 2の位置が円周方向に半ピッチ分ずれている）の方が望ましいときがある。これは、図 2 3 (a), (b) に示すように、多数の穴 1 0 2によって構成される斜めの穴列をみた場合、穴列同士の間隔は、碁盤目状配置のとき（h i) より千鳥配置のとき（h

2) の方が、広くとれる (h 2 >h 1) からである。これにより、千鳥配置の方が切断しやすく、かつ再び接合する場合は溶接もしゃすくなる図 24は前記金型 1 06に類似する金型 1 56 (金型 6と同様に円周方向に分割された複数個の分割片からなる）を用いて、円筒形素材リング 1を電磁成形する方法を示すものである。金型 1 5 6は内面側が成形面とされ該成形面の円周方向に沿ってビード成形用の溝部 1 5 1、 1 5 2が形成され、両溝部 1 5 1、 1 5 2の中間部 1 5 3が内径側に突出し、該中間部 1 5 3において成形面の内径が最も小さくなつている。この金型 1 56の成形面は実質的に回転面をなし、金型 1 5 6の軸方向の中央位置における軸方向に垂直な平面を対称面として実質的に面対称である。

図 24 (a) に示すように、金型 1 06の内側に円筒形素材リング 1 が配置され、さらにその內周側に電磁成形用コィノレ体 1 5 7が配置されている。円筒形素材リング 1の外径と金型 1 06の中間部 1 5·3の内径はほぼ同じ程度で、該中間部 1 5 3·において金型 1 5 6の成形面と円筒形素材リング 1の外周面が接している。また、金型 1 5 6の成形面の軸方向の中心位置と円筒形素材リング 1の軸方向の中心位置は一致させている。'

図 2 4 ( a ) の状態で電磁成形用コイル体 1 5 7に瞬間大電流を流すと、円筒形素材リング 1に磁気反発力が生じ、円筒形素材リング 1は瞬間的に拡径して金型 1 5 6の成形面に押し付けられ、図 2 4 ( b ) に示すように、当該成形面に沿った形状に成形され、軸方向両端に短い平行部 1 5 8、 1 5 9とその間で半径方向外側に膨出する円周方向の 2つのビード 1 6 1、 1 6 2 (両ビード 1 6 1、 1 6 2は小径部 1 6 3により略波形に連なっている）力らなるビード付き円筒形リング 1 6 4となる。このビード付き円筒形リング 1 6 4は実質的に回転体であり、軸方向の中心位置における軸方向に垂直な平面を対称面として実質的に面対称である。

この方法の場合、円筒形素材リング 1の軸方向中央位置が、金型 1 5 6の成形面の最も内径が小さくなっている中間部 1 5 3の位置（前記成形面の軸方向中央位置）において、位置決めされた形になるため、より均等な成形が実現できる。

図 2 5 ( a ) 〜（d ) は円筒形素材リングの製造方法を示すもので、 ( a ) に示す円筒形素材リング 1 7 1は、先に示した円筒形素材リング 1とは、突き合わせ接合による接合部（溶接ビード） 1 7 2が軸方向に対して斜めに形成されている点で異なる。接合部 1 7 2が斜めであることにより、円筒形素材 1 7 1の周方向の重量バランスが、接合部 2が軸方向に対して平行に形成された円筒形素材 1より改善される。

図 2 5 ( b ) に示す円筒形素材リング 1 7 3は、圧延板材を螺旋状に卷いて継ぎ目を接合したもので、接合部（溶接ビード） 1 7 4が円筒をちょうど 1周している。この円筒形素材リング 173は接合部が長くなるが、周方向の重量パランスが優れている。

図 25 (c) は、圧延板材を螺旋状に卷いて継ぎ目を接合し、予めスパイラルチューブを製造し、これを所定長さに切断して（切断位置を仮想線で示す)、個々の円筒形素材リング 173を製造する方法を示す。図 25 (d) は、接合部 176が密に形成されたスパイラルチューブを製造し、これを所定長さに切断して（切断位置を仮想線で示す）、個々の円筒形素材リング 175を製造する方法を示す。この円筒形素材リング 1 75はさらに接合部 1 76が長くなる力 S、周方向の重量バランスが優れている。

【実施例】

アルミユウム合金板から図 1に示すと同様の円筒形素材リングを成形し、これを電磁成形してビード付き円筒形リングを製造した。 . 素材のアルミニウム合金板は押出板（6061— F材）であり、これを 3本ロールを用いたロール曲げ成形により、押出方向がロール曲げの送り方向になるようにして円筒形に成形し、端部を突合せ溶接した（接合部はリングの中心軸方向に平行)。円筒形リングは厚さ 2. 2 mm, 内径 494mm, 軸方向幅 222mmであった。.溶接はレーザ溶接とミグ溶接を、レーザ溶接は、出力 40 kW、速度 3 m/分、ワイヤ A 53 56WY, φ 1. 2 mm, 送給速度 4 m/分、雰囲気 A r 100%、供給量 25 Γ/分の条件で行い、ミグ溶接は、電流 80A、電圧 18 V、ワイヤ A5356WY、 φ 1 · 2 mm、送給速度 60 c mZ分、雰囲気 Ar 100%、供給量 1 5 1 /分の条件で行った。

続いて、この円筒形素材リングを図 4に示すと同様の金型及び電磁成形用コイル体を用いて電磁成形（拡径）した。金型の成形面の最小直径 (両端の平行部の直径） 504mm、電磁成形用コイル体の直径 490 mm、電磁成形用コイル体の磁場安定化領域（ほぼ同じ磁束密度が得られる領域）の長さ 2 5 O mmであり、円筒形リングはこの磁場安定化領域の中心に配置され、投入エネルギーは 4 5 k Jであった。

図 2に電磁成形されたビード付き円筒形リングを示す。いずれの溶接方法のものも、内径 5 0 0 mm、外径 5 7 0 mm、端部厚さ 2 mm、軸方向幅 1 9 2 mmとなり、ビードには凹みがなく金型の成形面に沿った形状に成形されていた。産業上の利用可能性

本発明によれば、電磁成形により精度が高いビード付き円筒形リングを低コストで、かつ高い生産性のもとで製造することができる。また、拡径により成形したビード付き円筒形リングは、特にフラットタイヤの補強リング用として優れた特性を有する。， ·

Claims

請求の範囲

1 . 閉じた金属製の円筒形素材リングの外周側あるいは内周側に、前記円筒形素材リングに対向する側が成形面とされ前記成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成された成形用の金型を配置し、前記円筒形素材リングに対して前記金型と反対側に電磁成形用コイルを配置し、

その状態で前記電磁成形用コイルに瞬間大電流を流し、

前記円筒形素材リングを変形させて前記金型の成形面に押し付け、前記成形面に対応した形状に電磁成形するビード付き円筒形リングの製造方法であって、

前記金型の成形面が、軸方向の中心位置における軸方向に垂直な平面を対称面として実質的に面対称であることを特徴とするビード付円筒形リングの製造方法。

2 .前記円筒形素材リングの軸方向の中心位置を前記金型の軸方向の中心位置に一致させることを特徴とする請求項 1に記載のビード付き円筒形リングの製造方法。

3 . 閉じた金属製の円筒形素材リングの外周側あるいは内周側に、前記円筒形素材リングに対向する側が成形面とされ前記成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成された成形用の金型を配置し、前記円筒形素材リングに対して前記金型と反対側に電磁成形用コィルを配置し、

その状態で前記電磁成形用コイルに瞬間大電流を流し、

前記円筒形素材リングを変形させて前記金型の成形面に押し付け、前記成形面に対応した形状に電磁成形するビード付き円筒形リングの製造方法であって、前記金型の前記溝部に、前記溝部の外と連通する穴が設けられていることを特徴とするビード付き円筒形リングの製造方法。

4 . 閉じた金属製の円筒形素材リングの外周側あるいは內周側に、前記円筒形素材リングに対向する側が成形面とされ前記成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成された成形用の金型を配置し、前記円筒形素材リングに対して前記金型と反対側に電磁成形用コイルを配置し、

その状態で前記電磁成形用コイルに瞬間大電流を流し、

前記金型は円周方向に分割された複数個の分割片からなることを特徴とするビード付き円筒形リングの製造方法。

5 . 閉じた金属製の円筒形素材リングの外周側あるいは内周側に、前記円筒形素材リングに対向する側が成形面とされ前記成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成された成形用の金型を配置し、前記円筒形素材リングに対して前記金型と反対側に電磁成形用コイルを配置し、

その状態で前記電磁成形用コイルに瞬間大電流を流し、

前記金型は前記溝部において軸方向に分割された複数個の分割金型からなり、前記分割金型同士が軸方向に隙間を置いて配置されていることを特徴とするビード付き円筒形リングの製造方法。

6 . 閉じた金属製の円筒形素材リングの外周側あるいは内周側に、前記円筒形素材リングに対向する側が成形面とされ前記成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成された成形用の金型を配置し、前記円筒形素材リングに対して前記金型と反対側に電磁成形用コイルを配置し、

その状態で前記電磁成形用コイルに瞬間大電流を流し、

外形が要求する精度に仕上げられた内側口ールぉよび外側口一ルを用意し、前記成形面に対応した形状に電磁成形された後のビード付き円筒形リングを、前記内側口ールと前記外側ロールとの間に挟んで口ールを回転させることにより矯正することを特徴とするビード付き円筒形リングの製造方法。 *

7 . 閉じた金属製の円筒形素材リングの外周側あるいは内周側に、前記円筒形素材リングに対向する側が成形面とされ前記成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成された成形用の金型を配置し、，前記円筒形素材リングに対して前記金型と反対側に電磁成形用コイルを配置し、

その状態で前記電磁成形用コイルに瞬間大電流を流し、

前記電磁成形用コィルに瞬間大電流を流す工程を複数回繰り返して行うことを特徴とするビード付き円筒形リングの製造方法。

8 . 閉じた金属製の円筒形素材リングの外周側あるいは内周側に、前記円筒形素材リングに対向する側が成形面とされ前記成形面の周方向に沿つてビード成形用の溝部が形成された成形用の金型を配置し、前記円筒形素材リングに対して前記金型と反対側に電磁成形用コイルを配置し、

その状態で前記電磁成形用コイルに瞬間大電流を流し、

前記金型に、その軸方向に垂直に円形の切断刃を設け、前記円筒形素材リングが前記金型の成形面に押し付けられた時に前記切断刃が前記円筒形素材リングを切断することを特徴とするビード付き円筒形リングの製造方法。

9 . 前記内側ロールと前記外側ロールの少なくとも一方に切断刃を設け、前記ビード付円筒形リングが前記切断刃を有するロールに押し付けられた時に前記切断刃が前記ビード付円筒形リングを切断することを特徴とする請求項 6に記載のビード付き円筒形リングの製造方法。

1 0 . 閉じた金属製の円筒形素材リングの外周側あるいは内周側に、前記円筒形素材リングに対向する側が成形面とされ前記成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成された成形用の金型を配置し、前記円筒形素材リングに対して前記金型と反対側に電磁成形用コイルを配置し、

その状態で前記電磁成形用コイルに瞬間大電流を流し、

前記円筒形素材リングは、その周壁に多数の穴が形成されていることを特徴とするビード付き円筒形リングの製造方法。

1 1 . 前記多数の穴が電磁成形時に前記溝部の外から前記溝部の内に流入する箇所に前記円筒形素材リングの円周方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項 1 0に記載に記載のビード付き円筒形リングの製造方法。

1 2 . 前記多数の穴が前記円筒形素材リングの軸方向两端部にその円周方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項 1 0に記載のビ一ド付き円筒形リングの製造方法。

1 3 . 閉じた金属製の円筒形素材リングの外周側あるいは内周側に、前記円筒形素材リングに対向する側が成形面とされ前記成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成された成形用の金型を配置し、前記円筒形素材リングに対して前記金型と反対側に電磁成形用コイルを配置し、

その状態で前記電磁成形用コイルに瞬間大電流を流し、 ' 前記円筒形素材リングを変形させて前記金型の成形面に押し付け、前記成形面に対応した形状に電磁成形するビード付き円筒形リングの製造方法であって、

前記金型の成形面の最も前記円筒形素材リングに近い箇所に周方向に沿って多数の突起が形成され、前記円筒形素材リングには前記突起に対応する箇所に円周方向に沿って多数の穴が形成され、前記金型が配置されたとき、前記突起が前記大にはめ込まれることを特徴とするビード付き円筒形リングの製造方法。

1 4 . 前記突起は前記金型の成形面の軸方向の中心位置で、成形面の隣接する溝部と溝部の間に形成され、かつ前記穴は前記円筒形素材リングの軸方向の中心位置に形成されていることを特徴とする請求項 1 3に記載に記載の七、'一ド付き円筒形リングの製造方法。

1 5 . 閉じた金属製の円筒形素材リングの外周側あるいは內周側に、前記円筒形素材リングに対向する側が成形面とされ前己成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成された成形用の金型を配置し、前記円筒形素材リングに対して前記金型と反対側に電磁成形用コイルを配置し、

その状態で前記電碎成形用コイルに瞬間大電流を流し、

前記金型の前記成形面の軸方向中心位置において、前記円筒形素材リングと前記金型の前記成形面とが接していることを特徴とするビード付き円筒形リングの製造方法。

1 6 . 内面側または外面側がリング状の成形面とされ、前記成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成されたビード付き円筒形リングの電磁成形用金型であって、前記金型は前記溝部に、前記溝部の外と連通する穴が設けられていることを特徴とするビード付き円筒形リングの電磁成形用金型。

1 7. 内面側または外面側がリング'状の成形面とされ、前記成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成されたビード付き円筒形リングの電磁成形用金型であって、前記金型は前記成形面の円周方向に分割された複数個の分割片からなることを特徴とするビード付き円筒形リングの電磁成形用金型。

1 8 . 内面側または外面側がリング状の成形面とされ、前記成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成されたビード付き円筒形リングの電磁成形用金型であって、前記金型は前記溝部において前記成形面の軸方向に分割された複数個の分割金型からなり、前記分割金型同士が前記成形面の軸方向に隙間を置いて配置されていることを特徴とするビード付き円筒形リングの電磁成形用金型。

1 9 . 内面側または外面側がリング状の成形面とされ、前記成形面'の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成されたビード付き円筒形リングの電磁成形用金型であって、前記金型は前記成形面の軸方向に垂直に、円形の切断刃が設けられていることを特徴とするビード付き円筒形リングの電磁成形用金型。

2 0 . 内面側または外面側がリング状の成形面とされ、前記成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成されたビード付き円筒形リングの電磁成形用金型であって、前記金型はさらに前記成形面の中で最も成形対象の円筒形素材リングに接近する箇所に、位置決め用の突起が周方向に沿って多数個形成されていることを特徴とするビード付き円筒形リングの電磁成形用金型。

2 1 . 内面側または外面側がリング状の成形面とされ、前記成形面の周方向に沿ってビード成形用の溝部が形成されたビード付き円筒形リングの電磁成形用金型であって、前記金型は前記成形面の軸方向中心位馇において、前記成形面が最も突出していることを特^^とするビード付き円筒形リングの電磁成形用金型。