(57)【要約】【課題】  管材を大きな拡管率で成形することができるハイドロフォーム装置及び方法を提供する。【解決手段】  金型４（１１）内に管材１を収容し、その管材１内に流体圧を付与して管材１の一部に拡管部５２ａを形成するハイドロフォーム装置２において、上記金型４内に上記拡管部５２ａの形状より大きな空間を区画する凹部１４を形成し、その凹部１４に、成形開始位置から成形終了位置まで成形面２５が順次傾斜する回転インサート５を設けたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内に管材を収容し、その管材内に流体圧を付与して管材の一部に拡管部を形成するハイドロフォーム装置において、
上記金型内に上記拡管部の形状より大きな空間を区画する凹部を形成し、その凹部に、成形開始位置から成形終了位置まで成形面が順次傾斜する回転インサートを設けたことを特徴とするハイドロフォーム装置。
【請求項２】
一対の回転インサートを、上記管材の軸方向に沿って互いに向かい合わせて設けた請求項１記載のハイドロフォーム装置。
【請求項３】
上記回転インサートが扇状に形成され、上記凹部が、上記扇状の回転インサートの円弧状の外周面と摺動可能な円弧状の内周面と、上記扇状の回転インサートの円心部と係合し、上記扇状の回転インサートを回転可能に支持する支持部とを有する請求項１または２記載のハイドロフォーム装置。
【請求項４】
上記管材の成形に合わせて、上記回転インサートの角度位置または、上記流体圧に対する上記回転インサートの反力を制御するための制御手段を備えた請求項１から３いずれかに記載のハイドロフォーム装置。
【請求項５】
上記制御手段は、上記回転インサートと当接してその回転を調整する油圧シリンダと、その油圧シリンダに油圧を供給するための圧力発生装置とを備えた請求項４記載のハイドロフォーム装置。
【請求項６】
金型内に管材を収容し、その管材内に流体圧を付与して管材の一部に拡管部を形成するハイドロフォーム方法において、
上記金型内に上記拡管部の形状より大きな空間を区画する凹部を形成し、その凹部に、成形開始位置から成形終了位置まで成形面が順次傾斜する回転インサートを設け、
上記管材内に流体圧を付与した状態で、上記管材の両端部を軸押しすると共に、上記回転インサートの成形面を上記管材に当接させつつ順次傾斜するように上記回転インサートを回転させて、上記管材に上記拡管部を形成することを特徴とするハイドロフォーム方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管材内に流体圧を付与して管材の一部に拡管部を形成するハイドロフォーム装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、管材（パイプ材）内に流体圧を付与して、管材の一部に拡管部を形成するハイドロフォーム（ハイドロフォーミング）装置として、例えば、図１５に示すような装置が知られている。
【０００３】
そのハイドロフォーム装置７１は、管材１を金型７２内に収容し、その管材１に流体圧を付与すると共に、軸押しパンチ７４により管材１の両端部を内側に押圧して、管材１を膨張、変形させて、管材１を成形する。
【０００４】
ところで、図１５のハイドロフォーム装置７１では、管材１の成形時に、膨張部分（拡管部となる部分）の板厚が過度に減少し、管材１がバースト（破裂）してしまい（バースト箇所を符号Ｂ１で示す）、製品（成形材、成形品）に割れが発生してしまう場合があった。この割れの発生を防止すべく、管材１の端面の軸押し量（つまり、膨張部分に送り込む材料量）を増やすと、素管部（非膨張部分）と膨張部分との境界近傍で管材１が座屈し（その座屈箇所を符号Ｂ２で示す）、製品に大きなしわが発生してしまう。
【０００５】
そこで、特許文献１では、膨張部分においてバーストが発生し易い部位（つまり、最も拡管率の大きな部位）をカウンタパンチにより押さえることが提案されている。
【０００６】
図１６および図１７に示すように、そのハイドロフォーム装置８１は、管材１を収容する金型８２と、一対の軸押しパンチ８４、８４と、管材１の長手方向中央部を外周側から各々支持し、水平方向に移動可能な二つのカウンタパンチ（可動金型）８５、８５とを備える。管材１の成形は、二つのカウンタパンチ８５を、膨張中の管材１に接触させながら、管材１の膨張に応じて水平方向に各々移動させて行われる。これにより、カウンタパンチ８５との当接面でのバーストが防止され、図１５のハイドロフォーム装置７１に比べて成形可能な拡管率の上限（成形限界）を向上させることができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２１１２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された装置８１では、例えば、拡管率が２を超える場合など、拡管率が比較的大きな場合には、カウンタパンチ８５が膨張部分の一部しか押さえないため、その近傍で管材が座屈・バーストが発生してしまうおそれがあった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、管材を大きな拡管率で成形することができるハイドロフォーム装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、管材内に流体圧を付与して管材の一部に拡管部を形成するハイドロフォーム装置において、上記金型内に上記拡管部の形状より大きな空間を区画する凹部を形成し、その凹部に、成形開始位置から成形終了位置まで成形面が順次傾斜する回転インサートを設けたものである。
【００１１】
好ましくは、一対の回転インサートを、上記管材の軸方向に沿って互いに向かい合わせて設けたものである。
【００１２】
好ましくは、上記回転インサートが扇状に形成され、上記凹部が、上記扇状の回転インサートの円弧状の外周面と摺動可能な円弧状の内周面と、上記扇状の回転インサートの円心部と係合し、上記扇状の回転インサートを回転可能に支持する支持部とを有するものである。
【００１３】
好ましくは、上記管材の成形に合わせて、上記回転インサートの角度位置または、上記流体圧に対する上記回転インサートの反力を制御するための制御手段を備えたものである。
【００１４】
好ましくは、上記制御手段は、上記回転インサートと当接してその回転を調整する油圧シリンダと、その油圧シリンダに油圧を供給するための圧力発生装置とを備えたものである。
【００１５】
上記目的を達成するために本発明は、金型内に管材を収容し、その管材内に流体圧を付与して管材の一部に拡管部を形成するハイドロフォーム方法において、上記金型内に上記拡管部の形状より大きな空間を区画する凹部を形成し、その凹部に、成形開始位置から成形終了位置まで成形面が順次傾斜する回転インサートを設け、上記管材内に流体圧を付与した状態で、上記管材の両端部を軸押しすると共に、上記回転インサートの成形面を上記管材の拡管部に当接させつつ順次傾斜するように上記回転インサートを回転させて、上記管材に上記拡管部を形成するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、管材をバーストや座屈させることなく、大きな拡管率で成形することできるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
本実施形態のハイドロフォーム装置は、金型内に管材（素管）を収容し、その管材内に流体圧（内圧）を付与して管材の一部に拡管部を形成するものである。本実施形態のハイドロフォーム装置は、例えば、図１２に示すように、管材（被成形材）の長手方向中央部を、上下方向に２を超える拡管率で拡管して、径方向両側に各々略山形状に突出する拡管部５２ａを有する製品（図例では、アクスルケース）５１を得るためのものである。
【００１９】
まず、ハイドロフォーム装置の概略構造を図１から図５に基づき説明する。なお、図４では、４つの油圧シリンダの内の一つのみが示され、図５では油圧シリンダが省略される。また、図４および図５では、軸押しパンチの下半分のみが模式的に示される。
【００２０】
図１から図５に示すように、ハイドロフォーム装置２は、管材１を収容する金型４と、その金型４内に設けられた回転インサート５と、管材１内に流体圧を付与するための流体圧付与手段と、管材１を軸方向（図１において左右方向）内側に押圧する（つまり、軸押しする）軸押し装置とを備える。
【００２１】
流体圧付与手段は、管材１内に流体（液体が好ましく、具体的には、水である）を注入して管材１に流体圧を付与するものであり、ポンプとそのポンプと管材１内とを連通させるための配管とを備える（図示せず）。
【００２２】
軸押し装置は、後述する金型４の保持穴に嵌め込まれ略円筒形状を有する一対の軸押しパンチ６、６と、それら一対の軸押しパンチ６、６を介して管材１を軸方向に圧縮するための軸押しシリンダ（図示せず）とを備える。各軸押しパンチ６には、円筒軸方向（長手方向）に突出する凸部６ａと、管材１内と流体圧付与手段とを連通するための貫通孔６ｂとが設けられる。その貫通孔６ｂを通り管材１内に流体が注入されると共に、軸押しパンチ６により管材１の両端部が封止される。
【００２３】
金型４は、略矩形体の外形形状を有し、管材１の軸方向を自身の長手方向（図１において左右方向）に一致させて、管材１を収容する。本実施形態では、金型４が、上下二分割の構成とされ、上型１０と下型１１とから構成される（図２および図３参照）。
【００２４】
まず、下型１１を図１から図７に基づき説明する。なお、図６では、第一角度位置の回転インサートを実線で示し、第二角度位置の回転インサートを仮想線で示す。
【００２５】
下型１１の上面には、下型１１の長手方向（図１において左右方向）に延出する溝部１２と、その溝部１２の長手方向中央部から下型１１の幅方向両側（図１において上下方向）に各々延出する複数の凹部１４とが形成される。凹部１４は、上面視略扇形状を有しており、溝部１２の長手方向略中央部を境に対称に配置される。つまり、凹部１４は、下型１１（溝部１２）の長手方向および幅方向に対称に、計四つ配置される。
【００２６】
図４および図５に示すように、溝部１２は、凹部１４から長手方向外側に延出する断面矩形状（本実施形態では、略長方形状）の矩形部１２ａと、その矩形部１２ａから長手方向外側に延出し、断面形状が矩形状から素管形状（本実施形態では、半円形状）へと変化する変化部１２ｂと、その変化部１２ｂから長手方向外側に下型１１の端部まで延出し、管材１の素管部分（非拡管部分）の径と略同じ径の半円状断面を有する素管形状部１２ｃとを備える。また、各凹部１４は、溝部１２の径と略同じ深さを有する。
【００２７】
図６に示すように、各凹部１４は、溝部１２の長手方向略中央部から外側に向かい、下型１１の幅方向外側に湾曲して円弧状に延出する内周面１５と、その内周面１５の端部から内周面１５の円心まで下型１１の長手方向内側に屈曲して延出する第一内面１６と、その第一内面１６の端部（内周面１５の円心）から下型１１の長手方向外側に屈曲して溝部１２に向かい延出する第二内面１７とを有する。さらに、凹部１４は、内周面１５の溝部１２側の端部から長手方向内側に延出する第三内面１９を有する。内周面１５は、その円心が、溝部１２よりも幅方向外側に位置するように形成される。内周面１５の溝部側の端部１５ａおよび第三内面１９は、溝部１２よりも幅方向外側に位置するように形成される。内周面１５は、後述する回転インサート５の外周面２１と摺動可能に形成される。第一内面１６と第二内面１７とから、凹部１４が区画する空間に向かい内周面２１の円心を頂点として山形状に突出する屈曲部１８が形成される。その屈曲部１８が、後述する回転インサート５の円心部２６と係合し、回転インサート５を回転可能に支持する支持部をなす。
【００２８】
以上の凹部１４が、本実施形態では、溝部１２に対して下型１１幅方向の各側に、互いに内周面１５側が接するよう、かつ第三内面１９を連続させて下型１１長手方向に沿って各々二つずつ設けられ、計４つ設けられる。
【００２９】
次に下型１１の凹部１４に設けられる回転インサート５について説明する。
【００３０】
回転インサート５は、下型１１の各凹部１４に各々設けられる。各回転インサート５は、略扇状の外形形状で、凹部１４の深さと略同じ厚さ（下型１１上下方向に沿った長さ）を有する。回転インサート５は、下型１１の凹部１４の内周面１５と略同じ径の円弧状の外周面２１と、その外周面２１の一端部から外周面２１の円心ＡＣまで延出する第一側面２２と、その第一側面２２の端部から径方向外側に所定長さ延出する第二側面２４と、その第二側面２４の端部から外周面２１の他端部まで延出する成形面２５とを有する。
【００３１】
本実施形態の外周面２１は、凹部１４の内周面１５と略同じ円弧長を有する。第一側面２２と第二側面２４とにより、外周面２１の円心ＡＣを頂点として回転インサート５の内側に向かい山形状に窪む屈曲部（円心部）２６が形成される。成形面２５の第二側面２４側の端部２８は、曲面形状に形成される。具体的には、成形面２５の端部２８が、円心ＡＣを中心とし第二側面２４の長さを半径として円弧状に形成される。また、外周面２１と第一側面２２とがなす角部が、丸めて形成される（アールが付けられる）。
【００３２】
以上の回転インサート５が、自身の外周面２１を凹部１４の内周面１５に当接させて凹部１４内に配置される。回転インサート５は、その円心部２６が凹部１４の支持部１８に係合して回転（回動）可能に支持される。より詳細には、回転インサート５は、その第二側面２４と凹部１４の第二内面１７とが当接する第一角度位置と、第一側面２２と凹部１４の第一内面１６とが当接する第二角度位置との間で、円心ＡＣを回転中心として回転可能に支持される。回転インサート５が第一角度位置に位置されると、成形面２５は、下型１１の長手方向（成形前の管材１の軸芯）に対する傾斜角θが最小傾斜角θｍｉｎ（図６参照）で配置される（θ＝θｍｉｎ）。回転インサート５が第二角度位置に向かい回転すると成形面２５の傾斜角θが徐々に大きくなり、回転インサート５が第二角度位置に位置されると、成形面２５は、傾斜角θが最大傾斜角θｍａｘ（図６参照）で配置される（θ＝θｍａｘ）。したがって、成形面２５は、回転インサート５の回転により、下型１１の長手方向に対して傾斜するように構成される。
【００３３】
円心部２６の角度（外周面２１の円弧長）は、所望の製品形状（拡管形状、拡管角度）に応じて適宜決定される。本実施形態では、成形面２５の最大傾斜角θｍａｘが、所望の製品における素管部と拡管部とがなす角α（図１２参照）となるように、円心部２６の角度が決定される。これにより、成形面２５が所望の製品の拡管部５２ａと同形状の空間を区画形成することができる。
【００３４】
図７に示すように、本実施形態では、上述した第二側面２４の長さ（成形面２５の端部２８の半径）が、円心ＡＣから溝部１２までの距離よりも短く形成される。これは、回転インサート５が回転する場合に、成形面２５の第二側面２４側の端部２８が溝部１２よりも幅方向内側に入り込み、端部２８と管材１とが干渉するのを防止するためである（図７において端部２８の回転軌跡を符号Ｔで示す）。
【００３５】
本実施形態の上型１０は、下型１１を上下反転した構造に、回転インサート５の落下を防止する落下防止機構（図示せず）を設けた構造を有し、上型１０の各凹部１４には、下型１１の凹部１４に設けられた回転インサート５と同様の構造を有する回転インサート５が設けられる。落下防止機構としては、例えば、扇状の回転インサート５の外周面２１に径方向外側に延出する鍔部を設けると共に、凹部の内周面１５にその鍔部と嵌合する溝を設けることが考えられる。
【００３６】
これら上型１０及び下型１１が、例えば、ボルトなどの締結部材（図示せず）になどにより互いに結合される。
【００３７】
これにより、上型１０と下型１１とに各々設けられた凹部１４、１４により、目標とする拡管部５２ａよりも大きな空間（空間部）が区画形成され、上型１０と下型１１とに各々設けられた溝部１２、１２により、管材１の素管部を保持する保持穴が形成される。
【００３８】
その空間部に、扇状の回転インサート５が回転可能に設けられることとなる。また、回転インサート５の成形面２５が、目標とする拡管部５２ａと同形状の空間を空間部内に区画形成できるように、空間部が、目標とするする拡管部５２ａよりも十分大きく形成される。空間部は、回転インサート５を設置可能で、かつその回転インサート５が少なくとも成形に必要な角度回転することを可能にする大きさに形成される。
【００３９】
本実施形態では、上型１０および下型１１ごとに、上型１０および下型１１の幅方向（管材１の径方向）各側に、保持穴の長手方向（管材１の軸方向）に沿って、互いに回転中心を外側にして向かい合う一対の回転インサート５、５が各々設けられ、合計８つの回転インサート５が設けられる。
【００４０】
また、図１に示すように、ハイドロフォーム装置２は、管材１の成形に合わせて、回転インサート５の角度位置または、流体圧に対する回転インサート５の反力を制御するための制御手段を備える。その制御手段は、回転インサート５と当接してその回転を調整する油圧シリンダ４１と、その油圧シリンダ４１に油圧を供給するための圧力発生装置（図示せず）とを備える。
【００４１】
油圧シリンダ４１は、上下方向に並ぶ回転インサート５、５ごとに共通に設けられ、合計４つ設けられる（図４参照）。各油圧シリンダ４１は、進退方向を金型４の長手方向に一致させて配置され、その先端部が摺動可能に上下の回転インサート５、５の第一側面２２に各々当接する。上下の回転インサート５、５が、共通の油圧シリンダ４１により、同時にかつ同じ回転角度だけ回転する。また、上型１０の下面および下型１１の上面には、油圧シリンダ４１を配置するために、長手方向外側の端部から凹部１４まで各々長手方向に沿って延出するシリンダ挿入溝４２が、凹部１４と略同じ深さで設けられる。なお、油圧シリンダを、各回転インサート５ごとに設け、合計８つ設けられることも考えられる。
【００４２】
次に、図１および図８から図１１に基づいて、本実施形態のハイドロフォーム装置２を用いたハイドロフォーム方法について説明する。なお、図８から図１１では、下型のみが示され、油圧シリンダが略される。
【００４３】
まず、回転インサート５の第二側面２４と凹部１４の第二内面１７とを当接させた状態で、各回転インサート５を上型１０および下型１１内に各々設置する。回転インサート５の成形面２５は、成形開始位置に位置し、成形面２５の傾斜角θが最小傾斜角θｍｉｎとなる。さらに、下型１１内に管材１（被成形材）を設置し、その下型１１と上型１０とを密着させて組付・固定する。このようにして管材１が収容された金型４の溝部１２（保持穴）に軸押しパンチ６を、管材１の軸方向両側から各々挿入し、その凸部６ａを管材１内に挿入する。
【００４４】
このとき、回転インサート５の成形面２５と成形前の管材１との間には若干の隙間が形成された状態となる（図１参照）。
【００４５】
次に、流体圧付与手段により管材１内に流体圧を付与した状態で、軸押し装置により管材１の両端部を軸押しすると共に、回転インサート５の成形面２５が管材１の所望の被成形箇所に当接しつつ順次傾斜するように回転インサート５を回転させる。本実施形態では、軸押しを開始し、成形面２５と管材１とが当接（接触）した後に、回転インサート５の回転を開始する。
【００４６】
具体的には、まず、ポンプ（図示せず）を作動させて軸押しパンチ６の貫通穴６ｂから管材１内に水を充填して流体圧を付与する。さらに、流体圧の上昇に合わせて、各軸押しパンチ６を金型４の長手方向内側に向かい各々移動させて管材１の両端面を押圧する。
【００４７】
この結果、管材１の一部（中央部）が膨張し（拡管され）、その膨張部分（形状変形部分）の外周面に回転インサート５の成形面２５が当接する（図８参照）。このとき、回転インサート５の成形面２５に作用する管材１の膨張力（すなわち、流体圧）が、回転インサート５に回転力として働く。
【００４８】
ここで、成形初期は、管材１と成形面２５の間に若干の隙間がある状態で拡管を行うことになるが、その隙間は十分小さく（つまり、拡管率の小さなハイドロフォームであり）、また成形初期は管材１の肉厚が厚いため、管材１が破裂することはない。
【００４９】
次に、軸押しパンチ６をさらに移動させると共に、油圧シリンダ４１への供給圧を調整して、回転インサート５を回転させる。回転インサート５は、油圧シリンダ４１により流体圧に対する反力が与えられながら回転する。回転インサート５の回転は、油圧シリンダ４１の位置または圧力を拡管成形に伴い制御することで、調整される。
【００５０】
この結果、回転インサート５の成形面２５が成形前位置から管材１軸方向に対して順次傾斜し（成形面２５の傾斜角θが最小傾斜角θｍｉｎから増大し）、成形面２５により区画される空間（キャビティ）が拡大する。その拡大に伴い、成形面２５が拡管率の大きな膨張部分の外周面と常に当接（接触）しつつ、管材１がさらに膨張する。
【００５１】
各回転インサート５の第一側面２２が各凹部１４の第一内面１６と当接すると、回転インサート５の回転が停止すると共に、回転インサート５の成形面２５が成形後位置に位置して、成形面２５の傾斜角θは、最大傾斜角θｍａｘとなる。したがって、キャビティの形状が目標とする拡管形状（最終製品形状）となり、これにより、管材１に目標とする拡管部５２ａが形成される。
【００５２】
また、溝部１２の矩形部１２ａおよび変化部１２ｂでは、軸押しに合わせて膨張した管材１が、矩形部１２ａおよび変化部１２ｂの形状に成形される。
【００５３】
以上により製品が得られる（図９から図１１参照）。
【００５４】
本実施形態では、流体圧と軸押し量と回転インサート５の動き（角度位置、回転速度など）とを制御して、最終形状まで成形を行う。
【００５５】
油圧シリンダ４１の移動量または供給圧は、全ての油圧シリンダ４１で同一でもよいし、各々異なってもよい。
【００５６】
以上により拡管部５２ａが形成された製品（成形品）が得られる。
【００５７】
このように、本実施形態のハイドロフォーム装置２では、成形時に管材１における拡管率が大きい膨張部分を略全域に亘り常に押さえることで、管材１のバースト（破裂）を防止することができる。これにより、ハイドロフォーム可能な最大拡管率を従来よりも向上させることができる。
【００５８】
また、バーストが発生しないので、軸押し量を適切な低い値とすることができ、管材１の座屈を防止することができる。
【００５９】
また、金型４に、成形開始時および成形終了時に回転インサート５と当接する第二内面１７および第一内面１６を形成することで、回転インサート５の位置決めを容易に行うことができ、製品の寸法精度を向上させることができる。
【００６０】
また、回転インサート５を、金型４の一部（支持部１８）に係合させて、回転可能に支持するので、軸などを用いて支持する場合に比べて支持構造が単純となり、金型４を容易かつ安価に製造することができる。
【００６１】
ここで、本実施形態による管材の破裂防止効果を検証すべく、本実施形態のハイドロフォーム装置と上述した図１５の従来の装置との比較を、成形シミュレーション（数値解析）による解析で行った。
【００６２】
本実施形態のハイドロフォーム装置では、従来の装置に比べて、成形品の最小板厚部（最も板厚が減少した部分）の板厚減少率が、従来の最小板厚部の板厚減少率に比べて約８％低い（つまり、薄肉化抑制効果が約８％向上する）という結果が得られた。この結果から、本実施形態のハイドロフォーム装置では、従来の装置と比べて管材の板厚減少を抑制でき、管材の破裂を防止できることが分かる。
【００６３】
このように、本実施形態のハイドロフォーム装置２では、従来のハイドロフォーム装置では管材がバーストや座屈してしまうような大きな拡管率でも、バーストや座屈させることなく管材を成形可能であり、割れやシワのない製品を得ることができる。
【００６４】
次に、本実施形態のハイドロフォーム装置１を用いて、アクスルケースを製造する方法の一例を説明する。
【００６５】
まず、図１２に基づきアクスルケースについて説明する。
【００６６】
図１２に示すように、アクスルケース５１は、直管状部材の長手方向中央部に、径方向両側に突出するバンジョー部（拡管部）５２ａが形成されたケース本体５２と、バンジョー部５２ａに取り付けられ、バンジョー部５２ａに形成される穴部（図示せず）を覆うカバー５４とを有する。
【００６７】
次に、図１２および図１３に基づきアクスルケース５１の製造方法を説明する。
【００６８】
まず、上述したハイドロフォーム装置１により、管材１の中央部を径方向両側に拡管し、バンジョー部５２ａを形成する。次に、そのバンジョー部５２ａの側面に、例えば、切削加工などにより、穴部５２ｂを形成する。さらに、バンジョー部５２ａに、穴部５２ｂを覆う半球状のカバー５４を、溶接などで接合する。そのカバー５４は、例えば、板材をプレス加工して形成される。
【００６９】
以上により、図１２に示すようなアクスルケース５１が得られる。
【００７０】
この方法によれば、ケース本体５２を一体的に形成することができる。
【００７１】
ところで、図１８に示すように、従来、アクスルケース５１は、板材などをプレス加工して半割のケース本体部材５５、５５とバンジョ−部材５６、５６、５６、５６とカバー５４とを形成し、それらを溶接などにより接合することで製造していた。そのため、溶接箇所が多くなると共に溶接部分が長くなってしまい、その分製造コストがかかり、強度を確保する為、板厚低下（薄肉化）ができなかった。
【００７２】
これに対して、上述したハイドロフォーム装置１を用いた製造方法によれば、ケース本体５２を一体的に形成するができ、アクスルケース５１の部品点数や溶接箇所を低減することができる。したがって、アクスルケース５１をより安価に製造することができる。また、溶接箇所が低減するのでアクスルケース５１の強度向上や軽量化を図ることができる。
【００７３】
このように、上述した実施形態のハイドロフォーム装置１を用いると、従来、数部品を溶接で製造していたものを一体または部品点数を減らし安価に提供でき、溶接部位を減らすことにより、強度向上や軽量化を図れる。
【００７４】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。
【００７５】
例えば、回転インサートの支持構造は、様々なものが考えられる。例えば、凹部に軸を設けると共に回転インサートに軸穴を設けて、回転インサートを回転自在に支持するようにしてもよい。
【００７６】
また、回転インサートの形状は、扇状に限定されず様々なものが考えられる。例えば、一面が成形面をなす板状部材でもよい。
【００７７】
また、本実施形態では、水平方向に沿って回転する回転インサートを設けたが、本発明はこれに限定されない。
【００７８】
例えば、上述した実施形態の金型に、垂直方向に沿って回転可能な回転インサートをさらに設けてハイドロフォーム装置を構成してもよい。このハイドロフォーム装置を用いてアクスルケースを製造すると、図１４に示すような、ケース本体５２とカバー５４とが一体的に成形されたアクスルケース５１を得ることができる。但し、この場合の拡管率は、水平方向のみの拡管率に比べ多少下がるおそれがある。
【００７９】
また、上述した実施形態の金型に、直線的に移動可能なカウンタパンチをさらに設けてハイドロフォーム装置を構成することも考えられる。例えば、凹部１４の第三内面１９に相当する面を、カウンタパンチにより形成することが考えられる。その追加したカウンタパンチとが回転インサートに干渉するおそれがある場合には、回転インサートとカウンタパンチとの干渉するおそれがある部分を、互いに嵌合する櫛歯状に形成することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係る一実施形態によるハイドロフォーム装置の平面断面図である。
【図２】本実施形態のハイドロフォーム装置の側面断面図である。
【図３】本実施形態のハイドロフォーム装置の正面断面図である。
【図４】本実施形態のハイドロフォーム装置の下型の斜視図であり、成形開始前の状態を示す。
【図５】本実施形態のハイドロフォーム装置の下型の斜視図であり、成形終了後の状態を示す。
【図６】図１の一部拡大図であり、凹部と回転インサートとを示す。
【図７】図６の一部拡大図であり、凹部と回転インサートとを示す。
【図８】本実施形態のハイドロフォーム装置の平面断面図であり、成形途中の状態を示す。
【図９】本実施形態のハイドロフォーム装置の平面断面図であり、成形終了後の状態を示す。
【図１０】本実施形態のハイドロフォーム装置の側面断面図であり、成形終了後の状態を示す。
【図１１】本実施形態のハイドロフォーム装置の正面断面図であり、成形終了後の状態を示す。
【図１２】アクスルケースの斜視図である。
【図１３】本実施形態のハイドロフォーム装置を用いたアクスルケースの製造方法を説明するためのアクスルケースの斜視図である。
【図１４】アクスルケースの斜視図である。
【図１５】従来のハイドロフォーム装置の平面断面図である。
【図１６】従来のハイドロフォーム装置の平面断面図であり、成形開始前の状態を示す。
【図１７】従来のハイドロフォーム装置の平面断面図であり、成形終了後の状態を示す。
【図１８】従来のアクスルケースの製造方法を説明するためのアクスルケースの斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  管材
２  ハイドロフォーム装置
４  金型
５  回転インサート
１４  凹部
２５  成形面
５１ａ  拡管部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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