(57)【要約】【課題】  製造コストが低く、汎用性に富んだ筒部材成形方法を提供する。【解決手段】  本発明の筒部材成形方法は、板材に曲げ加工を施すことにより、内径側端面７６を先端に持つ内径側端部７３と、内径側端面７６よりも外径側に配置された外径側端面７５を先端に持つ外径側端部７１と、を備え、内径側端部７３と外径側端部７１との間に、内径側端面７６と外径側端面７５とを略同径上に配置しようとすると発現する干渉代ＩＦを確保した略筒状のワーク７を作製するワーク作製工程と、内径側端部７３および外径側端部７１のうち少なくとも一方を、干渉代ＩＦを消費するように変形させることにより、内径側端面７６と外径側端面７５とを突き合わせ、干渉代ＩＦの消費に基づくスプリングバック力を利用して、内径側端面７６と外径側端面７５とを接合し、筒状の筒部材を作製する両端面接合工程と、を有する。【選択図】  図１７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材から筒部材を作製する筒部材成形方法であって、
前記板材に曲げ加工を施すことにより、内径側端面を先端に持つ内径側端部と、該内径側端面よりも外径側に配置された外径側端面を先端に持つ外径側端部と、を備え、該内径側端部と該外径側端部との間に、該内径側端面と該外径側端面とを略同径上に配置しようとすると発現する干渉代を確保した略筒状のワークを作製するワーク作製工程と、
該内径側端部および該外径側端部のうち少なくとも一方を、該干渉代を消費するように変形させることにより、該内径側端面と該外径側端面とを突き合わせ、該干渉代の消費に基づくスプリングバック力を利用して、該内径側端面と該外径側端面とを接合し、筒状の前記筒部材を作製する両端面接合工程と、
を有することを特徴とする筒部材成形方法。
【請求項２】
前記板材は、一端部と、該一端部に対向する他端部と、を持ち、
前記ワーク作製工程は、該板材の該一端部を除く部位に丸曲げ加工を施すことにより、該一端部から前記外径側端部を形成し、該他端部から前記内径側端部を形成する一端部未処理工程である請求項１に記載の筒部材成形方法。
【請求項３】
前記外径側端部の周方向長さＬと肉厚ｔとの比Ｌ／ｔは、７以上１３以下に設定されている請求項２に記載の筒部材成形方法。
【請求項４】
前記板材は、一端部と、該一端部に対向する他端部と、を持ち、
前記ワーク作製工程は、該一端部と、該板材の該一端部を除く部位と、に互いに反対方向の丸曲げ加工を施すことにより、該一端部から前記外径側端部を形成し、該他端部から前記内径側端部を形成する一端部逆曲げ工程である請求項１に記載の筒部材成形方法。
【請求項５】
さらに、前記両端面接合工程の前に、前記内径側端部の先端の外周面、および前記外径側端部の先端の内周面のうち、少なくとも一方に、面取り部を配置する面取り工程を有する請求項１に記載の筒部材成形方法。
【請求項６】
前記両端面接合工程は、前記内径側端部および前記外径側端部のうち少なくとも一方に、荷重を印加することにより、前記内径側端面と前記外径側端面との径方向位置関係を逆転する両端面逆転工程と、
該荷重を除去することで発生するスプリングバックを利用して、該内径側端面と該外径側端面とを突き合わせる両端面突き合わせ工程と、を有する請求項１に記載の筒部材成形方法。
【請求項７】
前記両端面逆転工程後において、前記外径側端部と前記内径側端部との間に、前記ワークの中心角１°以上４°以下、周方向に重複するオーバーラップ代が確保されている請求項６に記載の筒部材成形方法。
【請求項８】
内径側端面を先端に持つ内径側端部と、該内径側端面よりも外径側に配置された外径側端面を先端に持つ外径側端部と、を備え、該内径側端部と該外径側端部との間に、該内径側端面と該外径側端面とを略同径上に配置しようとすると発現する干渉代を確保した略筒状のワークから、筒状の筒部材を作製する筒部材成形型であって、
型締めの際、前記外径側端面を、前記干渉代を消費して前記内径側端面のさらに内径側にまで押し込む外周面用凸部と、
該外周面用凸部に並設され、型締めの際、該外径側端面と共に該内径側端面が内径側に押し込まれるのを抑制する外周面用凹部と、を持つ外周面成形型を備えることを特徴とする筒部材成形型。
【請求項９】
さらに、型締めの際、前記外周面用凸部により押し込まれた前記外径側端面が進入する内周面用凹部と、
該内周面用凹部に並設され、型締めの際、該外径側端面と共に前記内径側端面が該内周面用凹部に押し込まれるのを前記外周面用凹部と協働して抑制する内周面用凸部と、を持つ内周面成形型を備える請求項８に記載の筒部材成形型。
【請求項１０】
周方向一端部と、該周方向一端部に周方向に接合された周方向他端部と、を備えてなる筒状の筒部材であって、
前記周方向一端部の端面と前記周方向他端部の端面とは、スプリングバック力を利用して接合されており、
該周方向一端部の先端の外周面および該周方向他端部の先端の内周面のうち、少なくとも一方には、面取り部が形成されていることを特徴とする筒部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばピエゾアクチュエータ用の円筒ばねやステアリングロック機構用のロックホルダなどを作製する際に用いられる筒部材成形方法および筒部材成形型および筒部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、２には、複数組のプレス型を用いて板材に曲げ加工を施すことにより、円筒部材を作製する方法が紹介されている。板材から円筒部材を作製する際においては、スプリングバックが問題となる。すなわち、プレス成形の際、型締めにより板材に円筒部材の形状を付与しても、型開き後に弾性ひずみの分だけ板材の丸め方向両端部が開いてしまう。このため、型開き後、丸め方向両端部同士を溶接することにより円筒部材を作製している。
【特許文献１】特開２００３−１５４４１１号公報
【特許文献２】特開平９−２５３７５１号公報
【特許文献３】特開平１０−２４４３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、丸め方向両端部同士を溶接すると、その分工程数が多くなる。このため、円筒部材の製造コストが高くなる。また、完成した円筒部材に溶接跡が残ってしまう。このため、見栄えが悪くなる。また、溶接の場合、溶接部分の一部が剥離することも考えられるため、溶接部分全域に亘って均等な接合力を確保しにくい。言い換えると、溶接部分の接合力にばらつきが生じやすい。
【０００４】
この点に鑑み、特許文献３には、三つの分割型と芯金とにより、予備丸め品から円筒部材を作製する方法が紹介されている。同文献記載の作製方法によると、予備丸め品の丸め方向両端部同士を突き合わせる際、充分な突き合わせ荷重を確保することができる。このため、溶接工程なしに、丸め方向両端部同士を接合することができる。
【０００５】
ところが、同文献記載の作製方法の場合、上記三つの分割型と芯金という特殊な成形型が必要となる。このため、設備コスト、延いては円筒部材の製造コストが高くなる。並びに、同文献記載の作製方法は、汎用性に欠ける。
【０００６】
本発明の筒部材成形方法および筒部材成形型および筒部材は、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、筒部材の製造コストが低く、汎用性に富んだ筒部材成形方法を提供することを目的とする。また、本発明は、汎用性に富んだ筒部材成形型を提供することを目的とする。また、本発明は、寸法精度が高く、見栄えが良く、周方向両端面同士の接合力にばらつきが生じにくい筒部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記課題を解決するため、本発明の筒部材成形方法は、板材から筒部材を作製する筒部材成形方法であって、前記板材に曲げ加工を施すことにより、内径側端面を先端に持つ内径側端部と、該内径側端面よりも外径側に配置された外径側端面を先端に持つ外径側端部と、を備え、該内径側端部と該外径側端部との間に、該内径側端面と該外径側端面とを略同径上に配置しようとすると発現する干渉代を確保した略筒状のワークを作製するワーク作製工程と、該内径側端部および該外径側端部のうち少なくとも一方を、該干渉代を消費するように変形させることにより、該内径側端面と該外径側端面とを突き合わせ、該干渉代の消費に基づくスプリングバック力を利用して、該内径側端面と該外径側端面とを接合し、筒状の前記筒部材を作製する両端面接合工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
ここで、「板材」とは、平板は勿論、ある程度曲げ加工が施された変形板をも含む。また、「筒部材」とは、筒軸方向全長に亘って同径のものの他、筒軸方向に径差を有するもの（例えばテーパ状のもの）も含む。
【０００９】
本発明の筒部材成形方法は、ワーク作製工程と両端面接合工程とを有する。ワーク作製工程においては、略筒状のワークを作製する。ワークの周方向一端には内径側端部が形成される。一方、ワークの周方向他端には外径側端部が形成される。内径側端部の先端に配置された内径側端面と、外径側端部の先端に配置された外径側端面とは、互いに径方向にずれて配置される。なお、径方向とは、ワークあるいは筒部材が円形以外の形状の場合は、筒軸に対して垂直方向をいう。内径側端部と外径側端部との間には、干渉代が確保されている。干渉代は、内径側端面と外径側端面とを略同径上に配置しようとする際、発現する。ここで、ワークの内径側端部と外径側端部との間に隙間が形成されていても、両端部のうち少なくとも一方を径方向に変形させることにより、両端部を接触させることが可能であれば、干渉代は発現する。
【００１０】
ここで、接触とは、例えば、内径側端部の外周面、内径側端面、当該外周面と内径側端面との境界のうちいずれか一つと、外径側端部の内周面、外径側端面、当該内周面と外径側端面との境界のうちいずれか一つと、が接触する場合をいう。
【００１１】
両端面接合工程においては、ワークから、目的物である筒部材を作製する。具体的には、互いに径方向にずれて配置されている内径側端面と外径側端面とを、突き合わせる。前述したように、内径側端部と外径側端部との間には、干渉代が確保されている。したがって、本工程においては、干渉代の分だけ、内径側端面および外径側端面のうち少なくとも一方を、目的物である筒部材の形状に則して、径方向および周方向に、押し込むことになる。この押し込み動作により、内径側端面と外径側端面とが、周方向に突き合わされる。内径側端面と外径側端面との間には、干渉代を消費した分だけ、端面同士を近づける方向に、スプリングバック力が発生する。このスプリングバック力により、端面同士の接合を確保する。
【００１２】
本発明の筒部材成形方法によると、必ずしも、特殊な成形型を用いる必要がない（勿論、本発明の筒部材成形方法を実現するのに好適な成形型を用いてもよい。この点については後述する。）。このため、従来から筒部材の作製に用いられてきた種々の成形機（例えば、汎用プレス成形機の順送り型、単発型など）を、そのまま（あるいは成形機に適宜アドオンして）用いることができる。したがって、本発明の筒部材成形方法は、汎用性に富んでいる。並びに、従来の成形機を利用することができる分、筒部材の製造コストが低くなる。
【００１３】
また、本発明の筒部材成形方法によると、両端面接合工程後において、改めて両端面を溶接する溶接工程を設定する必要がない。この点においても、筒部材の製造コストを低くすることができる。また、溶接工程不要な分だけ、工程数を少なくすることができる。
【００１４】
好ましくは、前記両端面接合工程において、前記内径側端部の外周面と前記外径側端部の内周面とが摺接しない方がよい。こうすると、内径側端面と外径側端面との突き合わせが容易になる。
【００１５】
好ましくは、前記板材のビッカース硬さは、Ｈｖ１００以上である方がよい。Ｈｖ１００以上としたのは、Ｈｖ１００未満の場合、内径側端面と外径側端面とを接合するのに充分なスプリングバック力が得られにくいからである。好ましくは、前記板材のビッカース硬さは、Ｈｖ５００以下である方がよい。Ｈｖ５００以下としたのは、Ｈｖ５００を超える場合、曲げ加工の際の加工性が極端に悪くなるからである。さらに、好ましくは、前記板材のビッカース硬さは、Ｈｖ３００以下である方がよい。Ｈｖ３００以下としたのは、Ｈｖ３００を超える場合、曲げ加工の際の加工性が悪くなるからである。
【００１６】
好ましくは、前記板材はばね材である方がよい。ばね材としては、みがき特殊鋼板（Ｓ６０Ｃ、ＳＫ５）、ステンレス鋼板（ＳＵＳ３００系、６００系）などが挙げられる。ばね材に本発明の筒部材成形方法を用いると、比較的加工が困難なばね材から、寸法精度の高い筒状ばねを作製することができる。
【００１７】
より好ましくは、前記ばね材は、高硬度ばね材である方がよい。高硬度ばね材としては、耐熱合金鋼板（マルエージング、インコネルなど）などが挙げられる。高硬度ばね材に本発明の筒部材成形方法を用いると、とりわけ曲げ加工が困難な高硬度ばね材から、寸法精度の高い筒状ばねを作製することができる。
【００１８】
（２）好ましくは、前記板材は、一端部と、該一端部に対向する他端部と、を持ち、前記ワーク作製工程は、該板材の該一端部を除く部位に丸曲げ加工を施すことにより、該一端部から前記外径側端部を形成し、該他端部から前記内径側端部を形成する一端部未処理工程である構成とする方がよい。
【００１９】
つまり、本構成は、一端部を残して板材に丸曲げ加工を施すことにより、他端部に対して、一端部を、相対的に外径側に配置するものである。本構成によると、ワーク作製の際、一端部を変形させる必要がない。このため、比較的簡単に、外径側端部と内径側端部とを形成することができる。また、丸曲げ加工の際、一端部と他端部とが干渉しにくい。
【００２０】
（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記外径側端部の周方向長さＬと肉厚ｔとの比Ｌ／ｔは、７以上に設定されている構成とする方がよい。Ｌ／ｔを７以上としたのは、７未満の場合、内径側端面と外径側端面とを突き合わせる際のスプリングバック力が小さくなるからである。
【００２１】
また、前記外径側端部の周方向長さＬと肉厚ｔとの比Ｌ／ｔは、１３以下に設定されている構成とする方がよい。Ｌ／ｔを１３以下としたのは、１３を超える場合、一端部と他端部との径方向の位置ずれが大きくなり、両端面接合工程において、外径側端面と内径側端面との突き合わせが困難になるからである。
【００２２】
（４）好ましくは、前記板材は、一端部と、該一端部に対向する他端部と、を持ち、前記ワーク作製工程は、該一端部と、該板材の該一端部を除く部位と、に互いに反対方向の丸曲げ加工を施すことにより、該一端部から前記外径側端部を形成し、該他端部から前記内径側端部を形成する一端部逆曲げ工程である構成とする方がよい。本構成によると、丸曲げ加工の際、一端部と他端部とが干渉しにくい。また、両端面接合工程において、外径側端面と内径側端面との突き合わせが容易になる。
【００２３】
また、好ましくは、前記板材は、一端部と、該一端部に対向する他端部と、を持ち、前記ワーク作製工程は、該他端部と、該板材の該他端部を除く部位と、に同方向、異曲率の丸曲げ加工を施すことにより、曲率の大きい該他端部から前記内径側端部を形成し、該他端部よりも曲率の小さい該一端部から前記外径側端部を形成する異曲率丸曲げ工程である構成とする方がよい。
【００２４】
本構成の場合、両端面接合工程において、曲率の大きい内径側端部を外径方向に変形させることにより、内径側端面と外径側端面とを突き合わせる。本構成によると、丸曲げ加工の際、一端部と他端部とが干渉しにくい。
【００２５】
（５）好ましくは、さらに、前記両端面接合工程の前に、前記内径側端部の先端の外周面、および前記外径側端部の先端の内周面のうち、少なくとも一方に、面取り部を配置する面取り工程を有する構成とする方がよい。
【００２６】
本構成によると、両端面接合工程において、外径側端面と内径側端面との突き合わせが容易になる。面取り工程は、両端面接合工程の直前に実施してもよい。また、ワーク作製工程の前に実施してもよい。あるいは、ワーク作製工程中に実施してもよい。
【００２７】
好ましくは、前記面取り部は、平面状とする方がよい。こうすると、面取り部を容易に形成することができる。また、好ましくは、前記面取り部は、曲面状とする方がよい。こうすると、面取り部が相手側の端部（外径側端部あるいは内径側端部）に摺接する際の接触面積を小さくすることができる。このため、摺接時の摩擦力が小さくなる。
【００２８】
（６）好ましくは、前記両端面接合工程は、前記内径側端部および前記外径側端部のうち少なくとも一方に、荷重を印加することにより、前記内径側端面と前記外径側端面との径方向位置関係を逆転する両端面逆転工程と、該荷重を除去することで発生するスプリングバックを利用して、該内径側端面と該外径側端面とを突き合わせる両端面突き合わせ工程と、を有する構成とする方がよい。
【００２９】
本構成の両端面接合工程は、両端面逆転工程と両端面突き合わせ工程とを有している。両端面逆転工程においては、荷重を印加することにより、内径側端面と外径側端面との径方向の相対的な位置関係を入れ替える。具体的には、外径側端面を内径側端面の内径側に、言い換えると内径側端面を外径側端面の外径側に、相対移動させる。
【００３０】
両端面突き合わせ工程においては、両端面逆転工程の際に印加していた荷重を、除去する。荷重の除去により、荷重が印加されていた端部（内径側端部および外径側端部のうち少なくとも一方）は、スプリングバックにより、径方向（内径側端部の場合は内径方向、外径側端部の場合は外径方向）に弾性変形する。言い換えると、スプリングバックにより、内径側端面と外径側端面とは、互いに接近する。本工程では、このように、スプリングバックを利用して、内径側端面と外径側端面とを突き当てる。本構成によると、比較的簡単に内径側端面と外径側端面とを接合することができる。
【００３１】
（７）好ましくは、上記（６）の構成において、前記両端面逆転工程後において、前記外径側端部と前記内径側端部との間に、前記ワークの中心角１°以上、周方向に重複するオーバーラップ代が確保されている構成とする方がよい。オーバーラップ代を1°以上としたのは、１°未満の場合、両端面突き合わせ工程後において、所望のスプリングバック力を確保しにくいからである。
【００３２】
また、好ましくは、上記（６）の構成において、前記両端面逆転工程後において、前記外径側端部と前記内径側端部との間に、前記ワークの中心角４°以下、周方向に重複するオーバーラップ代が確保されている構成とする方がよい。オーバーラップ代を４°以下としたのは、４°を超える場合、両端面逆転工程において、内径側端面と外径側端面との径方向位置関係を逆転しにくいからである。
【００３３】
（８）また、上記課題を解決するため、本発明の筒部材成形型は、内径側端面を先端に持つ内径側端部と、該内径側端面よりも外径側に配置された外径側端面を先端に持つ外径側端部と、を備え、該内径側端部と該外径側端部との間に、該内径側端面と該外径側端面とを略同径上に配置しようとすると発現する干渉代を確保した略筒状のワークから、筒状の筒部材を作製する筒部材成形型であって、型締めの際、前記外径側端面を、前記干渉代を消費して前記内径側端面のさらに内径側にまで押し込む外周面用凸部と、該外周面用凸部に並設され、型締めの際、該外径側端面と共に該内径側端面が内径側に押し込まれるのを抑制する外周面用凹部と、を持つ外周面成形型を備えることを特徴とする。
【００３４】
本発明の筒部材成形型は、外周面成形型を備えている。外周面成形型は、外周面用凸部と外周面用凹部とを備えている。外周面用凹部は、外周面用凸部に対して、ワーク外径側に凹んでいる。
【００３５】
型締めの際、外周面用凸部は、ワークの外径側端部を内径方向に押し込む。並びに、外周面用凹部は、外径側端部と共に内径側端部が押し込まれるのを抑制する。型開きを行うと、スプリングバックにより、外径側端部が外径方向に弾性変形する。そして、内径側端面と外径側端面とが突き当たる。
【００３６】
本発明の筒部材成形型によると、比較的簡単に、外径側端面と内径側端面との径方向の位置関係を入れ替えることができる。延いては、比較的簡単に、外径側端面と内径側端面とを突き当てることができる。また、本発明の筒部材成形型は、従来の成形機（例えば、汎用プレス成形機の順送り型、単発型など）にアドオンしやすい。すなわち、従来の成形機の外周面成形型を本発明の筒部材成形型に交換することにより、従来の成形機をそのまま使用することができる。このため、本発明の筒部材成形型は、汎用性に富んでいる。なお、前述したように、本発明の筒部材成形方法は、本発明の筒部材成形型以外の一般的な成形型を用いても、勿論、実施することができる。
【００３７】
（９）好ましくは、上記（８）の構成において、さらに、型締めの際、前記外周面用凸部により押し込まれた前記外径側端面が進入する内周面用凹部と、該内周面用凹部に並設され、型締めの際、該外径側端面と共に前記内径側端面が該内周面用凹部に押し込まれるのを前記外周面用凹部と協働して抑制する内周面用凸部と、を持つ内周面成形型を備える構成とする方がよい。
【００３８】
本構成の筒部材成形型は、外周面成形型と内周面成形型とを備えている。内周面成形型は、内周面用凹部と内周面用凸部とを備えている。内周面用凸部は、内周面用凹部に対して、ワーク外径側に突出している。
【００３９】
型締めの際、内周面用凹部には、外周面用凸部により押し込まれた外径側端面が逃げ込む。内周面用凸部は、外周面用凹部と協働して、外径側端面と共に内径側端面が内周面用凹部に逃げ込むのを抑制する。
【００４０】
本構成によると、より確実に、外径側端面と内径側端面との径方向の位置関係を入れ替えることができる。延いては、より確実に、外径側端面と内径側端面とを突き当てることができる。また、本構成は、従来の成形機（例えば、汎用プレス成形機の順送り型、単発型など）にアドオンしやすい。すなわち、従来の成形機の外周面成形型を本構成の外周面成形型に、従来の成形機の内周面成形型を本構成の内周面成形型に、それぞれ交換することにより、従来の成形機をそのまま使用することができる。このため、本構成は、汎用性に富んでいる。
【００４１】
（１０）また、上記課題を解決するため、本発明の筒部材は、周方向一端部と、該周方向一端部に周方向に接合された周方向他端部と、を備えてなる筒状の筒部材であって、前記周方向一端部の端面と前記周方向他端部の端面とは、スプリングバック力を利用して接合されており、該周方向一端部の先端の外周面および該周方向他端部の先端の内周面のうち、少なくとも一方には、面取り部が形成されていることを特徴とする。
【００４２】
本発明の筒部材の周方向一端部の端面と周方向他端部の端面とは、スプリングバック力を利用して、接合されている。このため、周方向両端面（周方向一端部の端面と周方向他端部の端面）の境界に、溶接跡が発現しない。したがって、本発明の筒部材は、見栄えが良い。また、溶接跡が無い分、寸法精度が高い。
【００４３】
また、前述したように、両端面が溶接により接合されている場合、接合力にばらつきが生じやすい。この点、本発明の筒部材によると、スプリングバック力を利用して、周方向両端面が接合されている。このため、周方向両端面の接合力に、ばらつきが生じにくい。
【００４４】
好ましくは、筒部材は、軸方向に荷重が加わり、側周壁に複数の孔が配置された円筒ばねとする方がよい。円筒ばねは、例えば、予め孔が開設された板材に丸曲げ加工を施すことにより作製される。板材の裁断状況によっては、周方向一端部の端面あるいは周方向他端部の端面に、裁断により一部切除された孔が発現してしまう。当該孔は端面に開口するＣ字状を呈している。
【００４５】
ここで、両端面が溶接により接合されていると、孔のＣ字開口端と相手側の端面との溶接が剥離した場合、円筒ばねに加わる軸方向の荷重により、Ｃ字開口端は相手側の端面を引っ掻くように摺動する。このため、Ｃ字開口端付近に応力が集中しやすい。
【００４６】
この点、本発明の筒部材を、当該円筒ばねとして具現化すると、孔のＣ字開口端が端面に発現しても、スプリングバック力により、当該Ｃ字開口端は、相手側の端面に、常時圧接されている。このため、Ｃ字開口端付近に応力が集中しにくい。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によると、筒部材の製造コストが低く、汎用性に富んだ筒部材成形方法を提供することができる。また、本発明によると、汎用性に富んだ筒部材成形型を提供することができる。また、本発明によると、寸法精度が高く、見栄えが良く、周方向両端面同士の接合力にばらつきが生じにくい筒部材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明の筒部材成形方法および筒部材成形型および筒部材の実施の形態について説明する。
【００４９】
＜第一実施形態＞
【００５０】
本実施形態は、本発明の筒部材成形方法を、ピエゾアクチュエータ用の円筒ばねの作製に用いたものである。まず、本実施形態の筒部材成形方法の構成について説明する。本実施形態の筒部材成形方法は、板材作製工程と、面押し工程と、一端部未処理工程と、両端面逆転工程と、両端面突き合わせ工程と、を有している。なお、面押し工程は、本発明の面取り工程に含まれる。以下、工程毎に詳しく説明する。
【００５１】
まず、板材作製工程について説明する。本工程においては、帯材から板材を作製する。まず、マルエージング鋼製の帯材に、所定のパターンで、多数の矩形孔を穿設する。次いで、帯材を、所定の寸法に剪断する。このようにして、板材を作成する。
【００５２】
次に、面押し工程について説明する。本工程においては、板材の対向する一対の端部に面取り部を形成する。図１に、本工程後の板材の斜視図を示す。図２に、図１の円Ｉａ内の拡大図を示す。図３に、図１の円Ｉｂ内の拡大透過図を示す。
【００５３】
図１に示すように、板材２は、薄い矩形平板状を呈している。板材２には、多数の矩形孔２０が規則的に配置されている。図２に示すように、板材２の一端部２１の先端上面には、平面状の面取り部２２（説明の便宜上ハッチングを施す）が形成されている。図３に示すように、板材２の他端部２３（説明の便宜上透過して示す）の先端下面には、平面状の面取り部２４（説明の便宜上ハッチングを施す）が形成されている。すなわち、面取り部２２と面取り部２４とは、板材２の長手方向断面において、対角上に配置されている。
【００５４】
図４に、面押し工程で一端部に面取り部を形成するために用いられる金型の断面図（型締め状態）を示す。図に示すように、金型２５ａは、鋼製のパンチ２５０ａと鋼製のダイ２５１ａとを備えている。パンチ２５０ａの型面は、面取り部２２と型対称の面形状を呈している。一端部２１は、上下動するパンチ２５０ａにより押圧される。この押圧により、一端部２１の先端上面に、平面状の面取り部２２が形成される。
【００５５】
図５に、面押し工程で他端部に面取り部を形成するために用いられる金型の断面図（型締め状態）を示す。図に示すように、金型２５ｂは、鋼製のパンチ２５０ｂと鋼製のダイ２５１ｂとを備えている。ダイ２５１ｂの型面は、面取り部２４と型対称の面形状を呈している。他端部２３は、上下動するパンチ２５０ｂにより押圧される。この押圧により、他端部２３の先端下面に、平面状の面取り部２４が形成される。
【００５６】
次に、一端部未処理工程について説明する。本工程においては、板材２の一端部２１以外の部位に、第一段階〜第五段階からなる合計五段階の丸曲げ加工を施し、略筒状のワークを作製する。
【００５７】
第一段階においては、他端部２３だけに小さな曲率を付与する。図６に、本工程の第一段階で用いられる金型の断面図を示す。図に示すように、金型３ａは、鋼製のパンチ３０ａと鋼製のダイ３１ａとを備えている。板材２は、パンチ３０ａとダイ３１ａとの間に介挿されている。パンチ３０ａがダイ３１ａに圧接することにより型締めが行われる。型締めにより、板材２の他端部２３に、所望の曲率より大きな曲率で曲げ加工を施す。
【００５８】
第二段階においては、他端部２３に第一段階よりも大きな曲率を付与する。並びに、一端部２１の根本にも、第一段階と同じ曲率を付与する。図７に、本工程の第二段階で用いられる金型の断面図を示す。図に示すように、金型３ｂは、鋼製のパンチ３０ｂと鋼製のダイ３１ｂとを備えている。型締めにより、板材２の他端部２３に、第一段階と比較して、大きな曲率の曲げ加工を施す。並びに、一端部２１の根本にも曲げ加工を施す。ただし、一端部２１自体は、平板状のままである。
【００５９】
第三段階においては、一端部２１を除く他端部２３以外の部位にも、第一段階と同じ曲率を付与する。図８に、本工程の第三段階で用いられる金型の断面図を示す。図に示すように、金型３ｃは、鋼製のパンチ３０ｃと鋼製のダイ３１ｃとを備えている。パンチ３０ｃは、一端部２１と他端部２３との隙間から、板材２の内径側に対して、出し入れされる。第三段階においては、板材２の他端部２３以外の部位にも、曲げ加工を施す。ただし、一端部２１自体は、平板状のままである。
【００６０】
第四段階においては、主に、板材２の一端部２１側に、さらに曲げ加工を施す。まず、本段階で用いられる成形機の構成について説明する。図９に、本工程の第四段階で用いられる成形機の上死点位置における断面図を示す。図に示すように、成形機４は、上型ホルダ４０と下型ホルダ４１とを備えている。上死点位置においては、上型ホルダ４０と下型ホルダ４１とは、所定間隔だけ離間して、上下方向に対向配置されている。上型ホルダ４０は、上死点位置〜下死点位置間を、上下方向に移動可能である。
【００６１】
上型ホルダ４０は、上型ベース４００と一対のカムドライバ４０１ａ、４０１ｂとを備えている。カムドライバ４０１ａ、４０１ｂは、鋼製であって、板状を呈している。カムドライバ４０１ａ、４０１ｂは、水平方向に対向して配置されている。カムドライバ４０１ａの下端部の内側には、平面取り状に駆動面４０２ａが形成されている。また、カムドライバ４０１ａの下端部には、下方に開口するＵ字溝４０３ａが形成されている。同様に、カムドライバ４０１ｂの下端部の内側には、平面取り状に駆動面４０２ｂが形成されている。また、カムドライバ４０１ｂの下端部には、下方に開口するＵ字溝４０３ｂが形成されている。
【００６２】
上型ベース４００は、鋼製であって、直方体状を呈している。上型ベース４００は、一対のカムドライバ４０１ａ、４０１ｂ間を架橋するように、配置されている。上型ベース４００と一対のカムドライバ４０１ａ、４０１ｂとは、四つのボルト４０４により、固定されている。
【００６３】
下型ホルダ４１は、下型ベース４１０と、支持台４１１と、一対のバックアッププレート４１２ａ、４１２ｂと、一対のカムスライド４１３ａ、４１３ｂと、一対のシャフト４１４ａ、４１４ｂと、一対のリターンばね４１５ａ、４１５ｂと、芯金４１６と、を備えている。
【００６４】
下型ベース４１０は、鋼製であって、板状を呈している。支持台４１１は、鋼製であって、直方体状を呈している。支持台４１１は、下型ベース４１０の上面中央に搭載されている。支持台４１１の上面中央には、支持リブ４１７が突設されている。
【００６５】
芯金４１６は、鋼製であって、円柱状を呈している。芯金４１６の外周面には、軸方向に延びる段差が形成されている。芯金４１６には、前記第三段階を経た板材２が環装されている。これら芯金４１６および板材２は、支持リブ４１７に搭載されている。
【００６６】
バックアッププレート４１２ａ、４１２ｂは、鋼製であって、板状を呈している。バックアッププレート４１２ａ、４１２ｂは、支持台４１１同様に、下側ベース４１０の上面に搭載されている。並びに、バックアッププレート４１２ａ、４１２ｂは、支持台４１１の水平方向両側に配置されている。バックアッププレート４１２ａ、４１２ｂと、支持台４１１とは、二つのボルト４１８により、固定されている。バックアッププレート４１２ａには、水平方向に延びるシャフト挿入孔４１９ａが穿設されている。同様に、バックアッププレート４１２ｂには、水平方向に延びるシャフト挿入孔４１９ｂが穿設されている。
【００６７】
シャフト４１４ａ、４１４ｂは、鋼製であって、長軸ボルト状を呈している。シャフト４１４ａは、水平方向外側から内側に向かって、シャフト挿入孔４１９ａに、挿入されている。シャフト４１４ａの挿入方向端部は、シャフト挿入孔４１９ａから突出している。同様に、シャフト４１４ｂは、水平方向外側から内側に向かって、シャフト挿入孔４１９ｂに、挿入されている。シャフト４１４ｂの挿入方向端部は、シャフト挿入孔４１９ｂから突出している。
【００６８】
カムスライド４１３ａは、鋼製であって、直方体状を呈している。カムスライド４１３ａは、シャフト４１４ａの挿入方向端部に、螺着されている。カムスライド４１３ａの水平方向外面の上端部には、平面取り状に従動面４２０ａが形成されている。従動面４２０ａは、駆動面４０２ａと上下方向に対向している。一方、カムスライド４１３ａの水平方向内面には、型面４２１ａが形成されている。同様に、カムスライド４１３ｂは、鋼製であって、直方体状を呈している。カムスライド４１３ｂは、シャフト４１４ｂの挿入方向端部に、螺着されている。カムスライド４１３ｂの水平方向外面の上端部には、平面取り状に従動面４２０ｂが形成されている。従動面４２０ｂは、駆動面４０２ｂと上下方向に対向している。一方、カムスライド４１３ｂの水平方向内面には、型面４２１ｂが形成されている。型面４２１ａと型面４２１ｂとは、板材２を挟んで、水平方向両側に対向配置されている。
【００６９】
リターンばね４１５ａは、鋼製であって、コイル状を呈している。リターンばね４１５ａは、シャフト４１４ａに環装されている。リターンばね４１５ａは、シャフト４１４ａの頭部とバックアッププレート４１２ａとの間に配置されている。リターンばね４１５ａは、カムスライド４１３ａを水平方向外側に付勢している。同様に、リターンばね４１５ｂは、鋼製であって、コイル状を呈している。リターンばね４１５ｂは、シャフト４１４ｂに環装されている。リターンばね４１５ｂは、シャフト４１４ｂの頭部とバックアッププレート４１２ｂとの間に配置されている。リターンばね４１５ｂは、カムスライド４１３ｂを水平方向外側に付勢している。
【００７０】
続いて、本段階で用いられる成形機の動きについて説明する。図１０に、本工程の第四段階で用いられる成形機の上死点位置〜下死点位置移行中における断面図を示す。図に示すように、上型ホルダ４０が降下すると、駆動面４０２ａと従動面４２０ａとが摺接する。並びに、駆動面４０２ｂと従動面４２０ｂとが摺接する。摺接により、上型ホルダ４０に印加された荷重の向きが、下方向から水平方向内側に変換される。このため、カムスライド４１３ａは、リターンばね４１５ａの付勢力に抗して、水平方向内側に移動する。カムドライバ４０１ａの降下に伴い、シャフト４１４ａのカムスライド４１３ａ根本部分は、Ｕ字溝４０３ａ内に徐々に収容される。同様に、カムスライド４１３ｂは、リターンばね４１５ｂの付勢力に抗して、水平方向内側に移動する。カムドライバ４０１ｂの降下に伴い、シャフト４１４ｂのカムスライド４１３ｂ根本部分は、Ｕ字溝４０３ｂ内に徐々に収容される。
【００７１】
図１１に、本工程の第四段階で用いられる成形機の下死点位置における断面図を示す。図に示すように、下死点位置においては、板材２は、水平方向左右両側から、型面４２１ａ、４２１ｂにより、押圧されている。このようにして、型締めが行われる。
【００７２】
図１２に、図１１の円ＸＩ内の拡大図を示す。図中、細線は、型締め前の板材２の形状を示す。図に示すように、板材２の一端部２１側（左側）は、型面４２１ａと芯金４１６との間に挟持される。並びに、板材２の他端部２３側（右側）は、型面４２１ｂと芯金４１６との間に挟持される。ここで、芯金４１６の半径は、段差４１６ａを境に、左側が小さく、右側が大きく、それぞれ設定されている。板材２の一端部２１側には、第一段階と同じ曲率が付与される。このように、本段階においては、主に、板材２の一端部２１側（ただし一端部２１を除く）に、さらなる曲げ加工を施す。
【００７３】
図１１に戻って、型締め後は、上型ホルダ４０が上昇し、前出図１０に示す移行状態を介して、前出図９に示す上死点位置に復帰する。この際、カムスライド４１３ａは、リターンばね４１５ａの付勢力により、水平方向外側に移動する。並びに、カムスライド４１３ｂは、リターンばね４１５ｂの付勢力により、水平方向外側に移動する。このようにして、型開きが行われる。
【００７４】
第五段階においては、主に、板材２の他端部２３側に、さらに曲げ加工を施す。第五段階で用いられる成形機と第四段階で用いられる成形機との相違点は、芯金の形状およびカムスライドの形状のみである。したがって、ここでは、相違点についてのみ説明する。
【００７５】
図１３に、本工程の第五段階で用いられる成形機の下死点位置における断面図を示す（上死点位置および上死点〜下死点移行中における状態については、前出図９、図１０を参照）。なお、図１１と対応する部位については、同じ符号で示す。
【００７６】
図に示すように、下死点位置においては、板材２は、水平方向左右両側から、カムスライド５１３ａの型面５２１ａと、カムスライド５１３ｂの型面５２１ｂと、により、押圧されている。このようにして、型締めが行われる。
【００７７】
図１４に、図１３の円ＸＩＩＩ内の拡大図を示す。図中、細線は、型締め前の板材２の形状を示す。図に示すように、板材２の一端部２１側（左側）は、型面５２１ａと芯金５１６との間に挟持される。並びに、板材２の他端部２３側（右側）は、型面５２１ｂと芯金５１６との間に挟持される。ここで、芯金５１６の半径は、段差５１６ａを境に、左側が大きく、右側が小さく、それぞれ設定されている。板材２の他端部２３側には、一端部２１側と同じ曲率が付与される。このように、本段階においては、主に、板材２の他端部２３側に、さらなる曲げ加工を施す。型締め後は、第四段階と同様の動きにより、型開きが行われる。こうして、上記第一段階〜第五段階からなる一端部未処理工程が終了し、ワークが完成する。
【００７８】
次に、両端面逆転工程について説明する。本工程においては、ワークの外径側端部の外径側端面と、内径側端部の内径側端面と、の径方向位置関係を逆転する。本工程で用いられる成形機と、一端部未処理工程の第四段階で用いられる成形機と、の相違点は、芯金の形状およびカムスライドの形状および上型ベースの形状のみである。したがって、ここでは、相違点についてのみ説明する。
【００７９】
図１５に、本工程で用いられる成形機の上死点位置における断面図を示す。なお、図９と対応する部位については、同じ符号で示す。図に示すように、上型ベース６００の下面中央からは、下方に向かって、パンチ６００ａが突設されている。パンチ６００ａは、本発明の外周面成形型に含まれる。
【００８０】
図１６に、図１５の円ＸＶａ内の拡大図を示す。図に示すように、パンチ６００ａの下面には、段差６００ｄを境に、外周面用凸部６００ｂと、外周面用凹部６００ｃ、とが形成されている。外周面用凸部６００ｂは、外周面用凹部６００ｃよりも、下方に突出している。
【００８１】
図１５に戻って、カムスライド６１３ａは、シャフト４１４ａに螺着されている。カムスライド６１３ａの水平方向内面には、型面６２１ａが形成されている。同様に、カムスライド６１３ｂは、シャフト４１４ｂに螺着されている。カムスライド６１３ｂの水平方向内面には、型面６２１ｂが形成されている。
【００８２】
型面６２１ａと型面６２１ｂとの間には、ワーク７および芯金６１６が介挿されている。芯金６１６は、鋼製であって、円柱状を呈している。芯金６１６は、本発明の内周面成形型に含まれる。ワーク７は、略円筒状を呈している。ワーク７は、芯金６１６に環装されている。ワーク７は、下方から支持リブ４１７に支持されている。
【００８３】
図１７に、図１５の円ＸＶｂ内の拡大図を示す。図１８に、図１７の円ＸＶＩＩ内の拡大図を示す。これらの図に示すように、芯金６１６の上面には、軸方向に延びる段差６１６ｄを境に、内周面用凸部６１６ｂと、内周面用凹部６１６ｃ、とが形成されている。なお、段差６１６ｄは、筒軸Ｏから真上に延びる垂線よりも、右側に配置されている。内周面用凸部６１６ｂは、目的物である円筒ばねの内周面と略同径に設定されている。内周面用凸部６１６ｂは、外周面用凹部６００ｃと上下方向に対向している。内周面用凹部６１６ｃは、内周面用凸部６１６ｂよりも、下方に没入している。内周面用凹部６１６ｃは、外周面用凸部６００ｂと上下方向に対向している。
【００８４】
ワーク７は、外径側端部７１と内径側端部７３とを備えている。ワーク７の内径Ｒは、Ｒ＝４．３２５ｍｍに設定されている。前出図１４に示すように、外径側端部７１は、板材２の一端部２１から形成される。並びに、内径側端部７３は、板材２の他端部２３から形成される。
【００８５】
外径側端部７１は、平板状を呈している。外径側端部７１の内周面には、面取り部７２が配置されている。前出図２に示すように、面取り部７２は、面取り部２２から形成される。また、外径側端部７１の先端には、面取り部７２に屈曲して連なる外径側端面７５が配置されている。また、外径側端部７１の周方向長さＬ（＝４．３５８ｍｍ）と肉厚ｔ（＝０．４２ｍｍ）との比Ｌ／ｔは、Ｌ／ｔ＝約１０．３７６に設定されている。
【００８６】
内径側端部７３は、曲板状を呈している。内径側端部７３の外周面には、面取り部７４が配置されている。前出図３に示すように、面取り部７４は、面取り部２４から形成される。また、内径側端部７３の先端には、面取り部７４に屈曲して連なる内径側端面７６が配置されている。内径側端面７６は、筒軸Ｏから真上に延びる垂線に対して、略同位置に配置されている。つまり、内径側端面７６は、段差６１６ｄから左側に突出している。
【００８７】
ところで、仮に、ワーク７の外径側端部７１を、内径方向に変形させると、仮想形状７’（図中点線で示す）に示すように、面取り部７２と面取り部７４とが接触することになる。すなわち、外径側端部７１と内径側端部７３との間に、ワーク７の中心角（筒軸Ｏを中心とする周方向回転角）所定量だけ周方向に重なる干渉代ＩＦが発現する。
【００８８】
図１５に戻って、上死点から下死点に移行する際は、上型ホルダ４０が下降する。また、駆動面４０２ａと従動面４２０ａとの摺接により、カムスライド６１３ａが、水平方向内側に移動する。同様に、駆動面４０２ｂと従動面４２０ｂの摺接により、カムスライド６１３ｂが、水平方向内側に移動する。このため、ワーク７に対して、上方からパンチ６００ａが、左方からカムスライド６１３ａが、右方からカムスライド６１３ｂが、それぞれ接近する。
【００８９】
図１９に、本工程で用いられる成形機の下死点位置移行直前における部分拡大断面図を示す。なお、図１９は、前出図１８と対応している。図に示すように、ワーク７の外径側端部７１は、パンチ６００ａの外周面用凸部６００ｂにより下方に押圧される。このため、外径側端部７１は、外周面用凸部６００ｂの形状に沿いながら、内径方向に変形、移動する。
【００９０】
ここで、外径側端部７１と内径側端部７３との間には、前出図１７、図１８に示す干渉代ＩＦが設定されている。このため、外径側端部７１の面取り部７２は、内径側端部７３の面取り部７４に、摺接する。面取り部７２、７４は、パンチ６００ａによる荷重の印加方向（図中白抜き矢印で示す）に対して、略４５°になるように形成されている。このため、面取り部７２と面取り部７４との摺接を介して、内径側端部７３には、右方向の分力が発生する。したがって、外径側端部７１は、干渉代ＩＦを消費しながら、かつ内径側端部７３を右方向に押し出しながら、下方に移動する。
【００９１】
この際、面取り部７２と面取り部７４との間に作用する摩擦力により、外径側端部７１と共に、内径側端部７３も下方に移動しようとする。しかしながら、内径側端部７３の上方には、外周面用凹部６００ｃが確保されている。並びに、内径側端部７３の下方には、内周面用凸部６１６ｂが確保されている。このため、内径側端部７３は、外径側端部７１と分離して、外周面用凹部６００ｃと内周面用凸部６１６ｂとの間のスペースに待避する。
【００９２】
図２０に、本工程で用いられる成形機の下死点位置における断面図を示す。図に示すように、下死点位置においては、ワーク７は、水平方向左右両側から型面６２１ａ、６２１ｂにより、上方からパンチ６００ａにより、それぞれ押圧されている。このようにして、型締めが行われる。
【００９３】
図２１に、図２０の円ＸＸ内の拡大図を示す。図に示すように、外径側端部７１は、外周面用凸部６００ｂと内周面用凹部６１６ｃとの間に挟持されている。一方内径側端部７３は、外周面用凹部６００ｃと内周面用凸部６１６ｂとの間のスペースに待避している。すなわち、外径側端面７５が内径側端面７６のさらに内径側にまで押し込まれている。また、外径側端部７１と内径側端部７３との間には、ワーク７の中心角約２°だけ周方向に重複するオーバーラップ代ＯＬが確保されている。なお、オーバーラップ代ＯＬの周方向長さは０．１３３ｍｍである。
【００９４】
図２２に、図２０のワークおよび芯金の拡大図を示す。図に示すように、外径側端部７１は、ワーク７の中心角θ＝約５７°に亘って配置されている。なお、この中心角θ（＝約５７°）は、中心角α（＝５５°）と、オーバーラップ代ＯＬ（＝約２°）と、の和である。また、外径側端部７１自体は、外径側端部７１の弧中心Ｏ’を中心に、中心角α’＝６７．２５°に亘って配置されている。また、外径側端部７１自体の内径Ｒ’は、Ｒ’＝３．５ｍｍに設定されている。
【００９５】
このように、本工程では、本工程前において内径側端面７６の外径側に配置されていた外径側端面７５を、内径側端面７６の内径側まで移動させる。すなわち、外径側端面７５と内径側端面７６との径方向位置関係を逆転する。
【００９６】
次に、両端面突き合わせ工程について説明する。本工程においては、外径側端面７５と内径側端面７６とを突き合わせる。本工程は、前工程と連続して行われる。前出図２０において、上型ホルダ４０を上昇させると（型開きを行うと）、パンチ６００ａも上昇する。このため、型締め時に外周面用凸部６００ｂに押圧されていた外径側端部７１が、解放される。したがって、外径側端部７１は、弾性ひずみの分だけ、スプリングバックにより復動する。図２３に、本工程で用いられる成形機の上死点位置における部分拡大断面図を示す。なお、図２３は、前出図２１と対応している。図に示すように、外径側端部７１は、内径側端部７３の高さまで、復動する。そして、外径側端面７５と内径側端面７６とが、突き合わされる。このようにして、ワーク７から、目的物である円筒ばね１が完成する。
【００９７】
ここで、前出図１７、図１８に示すように、仮想形状７’においては、外径側端面７５と内径側端面７６との間に、干渉代ＩＦが発現する。これに対して、円筒ばね１においては、干渉代ＩＦが消費され、外径側端面７５と内径側端面７６とが接合されている。外径側端面７５と内径側端面７６との接合部分には、干渉代ＩＦの分だけ、周方向長さが短くなる方向に、スプリングバック力が作用している。このスプリングバック力により、外径側端面７５と内径側端面７６とは、互いに接近する方向に付勢されている。
【００９８】
図２４に、円筒ばね１の斜視図を示す。図に示すように、円筒ばね１は、略真円筒状を呈している。円筒ばね１には、矩形孔１０（板材２の矩形孔２０に相当）が、規則的に配置されている。また、円筒ばね１の周方向一端部１１（ワーク７の外径側端部７１に相当）内周面には、面取り部１２（ワーク７の面取り部７２に相当）が形成されている。並びに、円筒ばね１の周方向他端部１３（ワーク７の内径側端部７３に相当）外周面には、面取り部１４（ワーク７の面取り部７４に相当）が形成されている。端面１５（ワーク７の外径側端面７５に相当）と端面１６（ワーク７の内径側端面７６に相当）とは、前記スプリングバック力により、周方向に接合されている。
【００９９】
なお、円筒ばね１は、以下のようにして、ピエゾ素子と組み付けられる。まず、円筒ばね１の内径側に、短軸円柱状のピエゾ素子（図略）を複数配置する。ピエゾ素子は、円筒ばね１の筒軸に沿って、直列に並べられる。ここで、円筒ばね１の軸方向長さは、直列配置されたピエゾ素子群の軸方向長さよりも、若干短く設定されている。この状態で、円筒ばね１の上下開口を、各々カップ部材（図略）により、封止する。ピエゾ素子群は、一対のカップ部材により（円筒ばね１の付勢力により）軸方向両側から圧縮された状態で、円筒ばね１内径側に収容されることになる。このようにして、ピエゾアクチュエータが完成する。
【０１００】
ピエゾアクチュエータは、以下のようにして用いられる。ピエゾ素子群に電圧を印加すると、円筒ばね１の付勢力に抗して、ピエゾ素子群の軸方向長さが伸張する。一方、電圧を除去すると、ピエゾ素子群の軸方向長さは復元する。この際、円筒ばね１の付勢力は、当該ピエゾ素子群の復元を援助する。このように、円筒ばね１は、ピエゾ素子群の伸縮変形を援助し、駆動指令に対する応答性を高めている。
【０１０１】
次に、本実施形態の筒部材成形方法および筒部材成形型および筒部材の作用効果について説明する。本実施形態の筒部材成形方法によると、従来から用いられてきたカムスライド方式のプレス成形機をそのまま使用することができる。具体的には、例えばカムスライド４１３ａ、４１３ｂ、５１３ａ、５１３ｂ、６１３ａ、６１３ｂや、芯金４１６、５１６、６１６や、パンチ６００ａなどを、従来のカムスライド方式のプレス成形機に、適宜アドオンすることにより、本実施形態の筒部材成形方法を実施することができる。このため、汎用性に富んでいる。並びに、従来の成形機を利用することができる分、円筒ばね１の製造コストが低くなる。
【０１０２】
また、本実施形態の筒部材成形方法によると、両端面突き合わせ工程後において、改めて端面１５、１６を溶接する溶接工程を設定する必要がない。この点においても、円筒ばね１の製造コストを低くすることができる。また、溶接工程不要な分だけ、工程数を少なくすることができる。
【０１０３】
また、本実施形態の筒部材成形方法によると、前出図１８に示すような、比較的小さい干渉代ＩＦが設定されている。このため、前出図１９に示すように、両端面逆転工程において、内径側端部７３の面取り部７４と、外径側端面７１の面取り部７２と、の摺接距離が短い。
【０１０４】
また、本実施形態の筒部材成形方法によると、前出図２１に示すように、ワーク７の中心角約２°だけ周方向に重複するオーバーラップ代ＯＬが確保されている。このため、両端面突き合わせ工程において、内径側端面７６と外径側端面７５とを突き合わせる際、内径側端部７３の内周面と外径側端部７１の外周面とが、摺接しにくい。また、両端面突き合わせ工程後において、内径側端面７６と外径側端面７５とを、所望のスプリングバック力により接合することができる。
【０１０５】
また、本実施形態の板材２のビッカース硬さは、Ｈｖ３００〜３５０である。このため、内径側端面７６と外径側端面７５とを接合するのに充分なスプリングバック力を確保しやすい。
【０１０６】
また、マルエージング鋼製の板材２は、曲げ加工が困難であるにもかかわらず、本実施形態の筒部材成形方法を用いると、寸法精度および真円度の高い円筒ばね１を作製することができる。
【０１０７】
また、本実施形態の筒部材成形方法によると、ワーク作製工程として、一端部未処理工程を実施している。このため、板材２の一端部２１に丸曲げ加工を施す必要がない。このため、比較的簡単に、ワーク７を作製することができる。
【０１０８】
また、本実施形態の筒部材成形方法によると、外径側端部７１の周方向長さＬと肉厚ｔとの比Ｌ／ｔが、Ｌ／ｔ＝約１０．３７６に設定されている。このため、外径側端部７１と内径側端部７３との間の径方向の位置ずれが、比較的大きい。したがって、一端部未処理工程の第四段階（前出図１２参照）、第五段階（前出図１４参照）において、一端部２１と他端部２３とが互いに干渉しにくい。
【０１０９】
また、本実施形態の筒部材成形方法によると、板材作製工程と一端部未処理工程との間に、面押し工程が実施される。面押し工程により面取り部７２、７４を配置すると、前出図１９に示すように、両端面逆転工程において、印加される荷重の方向を、上下方向から水平方向（ワーク７の円周方向）に、変換させやすい。このため、外径側端部７１を内周面用凹部６１６ｃに没入させやすくなる。
【０１１０】
また、本実施形態の筒部材成形方法によると、面取り部７２、７４が平面状を呈している。このため、面押し工程において、比較的簡単に、面取り部７２、７４を形成することができる。
【０１１１】
また、本実施形態の筒部材成形方法は、両端面接合工程として、両端面逆転工程と両端面突き合わせ工程とを実施している。このため、前出図２１、図２３に示すように、荷重を印加、除去することにより、外径側端部７１に上方向のスプリングバックを起こすことができる。そして、当該スプリングバックを利用することにより、比較的簡単に内径側端面７６と外径側端面７５とを接合することができる。
【０１１２】
また、本実施形態の筒部材成形型のパンチ６００ａは、外周面用凸部６００ｂと外周面用凹部６００ｃとを備えている。並びに、芯金６１６は、内周面用凸部６１６ｂと内周面用凹部６１６ｃとを備えている。このため、比較的簡単に、外径側端面７５と内径側端面７６との径方向の位置関係を入れ替えることができる。延いては、比較的簡単に、外径側端面７５と内径側端面７６とを突き当てることができる。
【０１１３】
また、本実施形態の筒部材成形型は、従来の成形機にアドオンしやすい。すなわち、従来の成形機のパンチを本実施形態のパンチ６００ａに、従来の成形機の芯金を本実施形態の芯金６１６に、それぞれ交換することにより、従来の成形機をそのまま使用することができる。このため、本実施形態の筒部材成形型は、汎用性に富んでいる。
【０１１４】
また、前出図２３、図２４に示すように、本実施形態の円筒ばね１の周方向一端部１１の端面１５と周方向他端部１３の端面１６とは、スプリングバック力を利用して、接合されている。このため、端面１５、１６の境界に、溶接跡が発現しない。したがって、本実施形態の円筒ばね１は、見栄えが良い。また、溶接跡が無い分、寸法精度が高い。
【０１１５】
また、端面１５、１６が溶接により接合されている場合、接合力にばらつきが生じやすい。この点、本実施形態の円筒ばね１によると、スプリングバック力を利用して、端面１５、１６が接合されている。このため、端面１５、１６の接合力に、ばらつきが生じにくい。
【０１１６】
また、前出図２４に示すように、円筒ばね１の端面１５、１６の境界には、矩形孔１０が半分切除されてできたＣ字孔１０ａ、１０ｂが発現している。仮に、端面１５、１６が溶接により接合されていると、溶接が剥離した場合、円筒ばね１に加わる軸方向の荷重により、Ｃ字孔１０ａの開口端は端面１６を、Ｃ字孔１０ｂの開口端は端面１５を、それぞれ引っ掻くように摺動する。このため、Ｃ字孔１０ａ、１０ｂ付近に応力が集中しやすい。
【０１１７】
この点、本実施形態の円筒ばね１によると、スプリングバック力により、Ｃ字孔１０ａの開口端は端面１６に、Ｃ字孔１０ｂの開口端は端面１５に、それぞれ常時圧接されている。このため、Ｃ字孔１０ａ、１０ｂ付近に応力が集中しにくい。
【０１１８】
＜第二実施形態＞
【０１１９】
本実施形態と第一実施形態との相違点は、一端部未処理工程のみである。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。本実施形態の一端部未処理工程においては、板材の一端部以外の部位に、第一段階、第二段階からなる曲げ加工を施し、略筒状のワークを作製する。
【０１２０】
第一段階においては、複数の金型を順番に用いることにより、段階的に、平板状の板材を略Ｗ字状に成形する。図２５に、本実施形態の一端部未処理工程の第一段階で用いられる金型の断面図を示す。なお、図に示すのは、第一段階で用いられる複数の金型のうち、最後に用いられる金型である。図に示すように、金型８ａは、鋼製のパンチ８０ａと鋼製のダイ８１ａとを備えている。パンチ８０ａの型面およびダイ８１ａの型面は、共に略Ｗ字状を呈している。板材２は、パンチ８０ａとダイ８１ａとの間に介挿されている。パンチ８０ａがダイ８１ａに圧接することにより型締めが行われる。ところで、パンチ８０ａおよびダイ８１ａのＷ形状一端部には、平面区間Ｆが区画されている。当該平面区間Ｆには、板材２の一端部２１が配置される。一方、板材２の他端部２３には、所定の曲げ加工が施される。
【０１２１】
第二段階においては、略Ｗ字状の板材２から略円筒状のワークを作製する。図２６に、本実施形態の一端部未処理工程の第二段階で用いられる金型の断面図（型締め前状態）を示す。図に示すように、金型８ｂは、鋼製の芯金８０ｂと鋼製のダイ８１ｂとを備えている。芯金８０ｂは、円柱状を呈している。ダイ８１ｂの型面は、半円周面状を呈している。板材２は、芯金８０ｂとダイ８１ｂとの間に介挿されている。芯金８０ｂにより、板材２のＷ字中央の山部を押圧すると、板材２は、一端部２１と他端部２３とが接近するように（ちょうど開口が閉じるように）変形する。
【０１２２】
図２７に、本実施形態の一端部未処理工程の第二段階で用いられる金型の断面図（型締め状態）を示す。なお、図１７と対応する部位については、同じ符号で示す。図に示すように、芯金８０ｂが所定位置まで下降すると、略円筒状のワーク７が完成する。一端部２１から外径側端部７１が形成される。並びに、他端部２３から内径側端部７３が形成される。
【０１２３】
本実施形態の筒部材成形方法は、第一実施形態の筒部材成形方法と、同様の作用効果を有する。また、本実施形態の筒部材成形方法によると、従来の成形機の金型に、前出図２５に示す平面区間Ｆを設けるだけで、一端部未処理工程を実施することができる。このため、本実施形態の筒部材成形方法は、汎用性に富んでいる。
【０１２４】
＜第三実施形態＞
【０１２５】
本実施形態と第一実施形態との相違点は、一端部未処理工程のみである。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。本実施形態の一端部未処理工程においては、板材の一端部以外の部位に、ロール曲げを施し、略筒状のワークを作製する。
【０１２６】
図２８に、本実施形態の一端部未処理工程で用いられるロール成形機の断面図を示す。ロール成形機８ｃは、共に回転可能な剛体ロール８０ｃと弾性体ロール８１ｃとを備えている。
【０１２７】
剛体ロール８０ｃは、鋼製であって円柱状を呈している。弾性体ロール８１ｃは、鋼製のコア８１０と、ウレタンゴム製のロール本体８１１と、を備えている。コア８１０は、円柱状を呈している。ロール本体８１１は、コア８１０に環装されている。板材２は、これら剛体ロール８０ｃと弾性体ロール８１ｃとの間に、他端部２３を先頭に挿入される。
【０１２８】
図２９に、本実施形態の一端部未処理工程で用いられるロール成形機の板材加工中における断面図を示す。図に示すように、板材２が剛体ロール８０ｃに沿って湾曲することにより、板材２に丸曲げ加工が施される。板材２は、一端部２１のみを残して、剛体ロール８０ｃと弾性体ロール８１ｃとの間に挿入される。
【０１２９】
図３０に、本実施形態の一端部未処理工程で用いられるロール成形機の板材加工後における断面図を示す。なお、図１７と対応する部位については、同じ符号で示す。図に示すように、外径側端部７１を除く全体（内径側端部７３含む）に丸曲げ加工が施されている。このようにして、略円筒状のワーク７が完成する。
【０１３０】
本実施形態の筒部材成形方法は、第一実施形態の筒部材成形方法と、同様の作用効果を有する。また、本実施形態の筒部材成形方法によると、比較的簡単にワーク７を作製することができる。また、本実施形態の筒部材成形方法によると、従来のロール成形機をそのまま用いて、一端部未処理工程を実施することができる。このため、本実施形態の筒部材成形方法は、汎用性に富んでいる。
【０１３１】
＜第四実施形態＞
【０１３２】
本実施形態と第一実施形態との相違点は、一端部未処理工程のみである。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。本実施形態の一端部未処理工程においては、板材の一端部以外の部位に、カール曲げを施し、略筒状のワークを作製する。
【０１３３】
図３１に、本実施形態の一端部未処理工程で用いられる金型の断面図（型締め前状態）を示す。金型８ｄは、鋼製のパンチ８０ｄと鋼製のダイ８１ｄとを備えている。パンチ８０ｄの型面は、半円周面状を呈している。板材２は、パンチ８０ｄとダイ８１ｄとの間に介挿されている。他端部２３は、パンチ８０ｄに接近して配置されている。一方、一端部２１は、パンチ８０ｄから離間して配置されている。パンチ８０ｄがダイ８１ｄに挿入されると、パンチ８０ｄの型面により、板材２が、他端部２３を先頭に、徐々に丸められていく。パンチ８０ｄが下死点に到達すると、板材２の一端部２１を除く部位全体に、丸曲げ加工が施される。
【０１３４】
図３２に、本実施形態の一端部未処理工程で用いられる金型の断面図（型締め状態）を示す。なお、図１７と対応する部位については、同じ符号で示す。図に示すように、外径側端部７１を除く全体（内径側端部７３含む）に丸曲げ加工が施されている。このようにして、略円筒状のワーク７が完成する。
【０１３５】
本実施形態の筒部材成形方法は、第一実施形態の筒部材成形方法と、同様の作用効果を有する。また、本実施形態の筒部材成形方法によると、比較的簡単にワーク７を作製することができる。また、本実施形態の筒部材成形方法によると、従来のカール成形機をそのまま用いて、一端部未処理工程を実施することができる。このため、本実施形態の筒部材成形方法は、汎用性に富んでいる。
【０１３６】
＜第五実施形態＞
【０１３７】
本実施形態と第一実施形態との相違点は、面取り部の形状のみである。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。図３３に、本実施形態の両端面逆転工程で用いられる成形機の上死点位置における部分拡大断面図を示す。なお、図１８と対応する部位については同じ符号で示す。
【０１３８】
図に示すように、外径側端部７１の先端内周面には、面取り部７２ａが形成されている。面取り部７２ａは、曲面状を呈している。一方、内径側端部７３の先端外周面には、面取り部７４ａが形成されている。面取り部７４ａは、曲面状を呈している。これら面取り部７２ａ、７４ａは、面押し工程（前出図４、図５参照）により、形成される。
【０１３９】
図３４に、本実施形態の両端面逆転工程で用いられる成形機の下死点位置移行直前における部分拡大断面図を示す。なお、図１９と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、ワーク７の外径側端部７１は、パンチ６００ａの外周面用凸部６００ｂにより下方に押圧される。このため、外径側端部７１の面取り部７２ａは、内径側端部７３の面取り部７４ａに、摺接する。ここで、面取り部７２ａ、７４ａは、共に曲面状を呈している。したがって、面取り部７２ａ、７４ａは、互いに線接触する。また、面取り部７２ａ、７４ａの線接触を介して、内径側端部７３には、右方向の分力が発生する。したがって、外径側端部７１は、干渉代を消費しながら、かつ内径側端部７３を右方向に押し出しながら、下方に移動する。
【０１４０】
本実施形態の筒部材成形方法は、第一実施形態の筒部材成形方法と、同様の作用効果を有する。また、本実施形態の筒部材成形方法によると、面取り部７２ａ、７４ａが、共に曲面状を呈している。このため、両端面逆転工程において、面取り部７２ａ、７４ａ同士は線接触する。したがって、摺動時の摩擦力が小さくなる。このように、本実施形態の筒部材成形方法によると、外径側端面７５と内径側端面７６との径方向位置関係の逆転が容易になる。また、本実施形態の円筒ばねは、面取り部が目立ちにくい。このため、見栄えがよい。
【０１４１】
＜第六実施形態＞
【０１４２】
本実施形態と第一実施形態との相違点は、一端部未処理工程の代わりに、一端部逆曲げ工程が実施されている点である。並びに、板材および円筒ばねに、面取り部が形成されていない点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【０１４３】
一端部逆曲げ工程においては、一端部未処理工程において平板状であった板材の一端部に、一端部以外の部位とは逆方向の、丸曲げ加工を施す。丸曲げ加工は、上記第一〜第五実施形態にて説明したプレス成形、ロール曲げ、カール曲げなどにより行う。
【０１４４】
図３５に、本実施形態の両端面逆転工程で用いられる成形機の上死点位置における部分拡大断面図を示す。なお、図１７と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、外径側端部７１ａには、ワーク７の外径側端部７１ａ以外の部位とは逆方向の丸曲げ加工が施されている。
【０１４５】
図３６に、本実施形態の両端面逆転工程で用いられる成形機の下死点位置移行直前における部分拡大断面図を示す。なお、図１９と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、ワーク７の外径側端部７１ａは、パンチ６００ａの外周面用凸部６００ｂにより下方に押圧される。この際、外径側端部７１ａは、徐々に内周面用凹部６１６ｃの形状に沿うように、変形する。このため、外径側端部７１ａの外径側端面７５ａ付近が、徐々に反り上がってくる。言い換えると、外径側端面７５ａと内径側端面７６ａとの交角が、徐々に開いてくる。したがって、外径側端部７１ａの内周面の先端Ａが、内径側端部７３ａの内径側端面７６ａに、線接触するようになる。先端Ａは、内径側端面７６ａを下方に向かって摺動する。このように、外径側端部７１ａの内周面の先端Ａが、内径側端部７３ａの内径側端面７６ａに、接触する場合も、本発明の「干渉代」が発現する。
【０１４６】
本実施形態の筒部材成形方法は、第一実施形態の筒部材成形方法と、同様の作用効果を有する。また、本実施形態の筒部材成形方法によると、外径側端部７１ａの内周面の先端Ａが、内径側端部７３ａの内径側端面７６ａに、線接触する。このため、摺動時の摩擦力が小さくなる。したがって、本実施形態の筒部材成形方法によると、外径側端面７５ａと内径側端面７６ａとの径方向位置関係の逆転が容易になる。また、本実施形態の円筒ばねは、面取り部が無い。このため、見栄えがよい。
【０１４７】
＜その他＞
【０１４８】
以上、本発明の筒部材成形方法および筒部材成形型および筒部材の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【０１４９】
例えば、上記実施形態においては、予め帯材から剪断された板材２を用いたが、図３７に示すように、連結部９０によりつながった複数の板材２を、成形機に通過させることにより、曲げ加工を施してもよい。そして、円筒ばね作製後に、連結部９０を切除してもよい。また、図３８に示すように、板材２の表面に凹凸９１を付与してもよい。
【０１５０】
また、上記実施形態においては、本発明の筒部材成形方法をピエゾアクチュエータ用の円筒ばね１に用いたが、圧電センサ用の円筒ばねや、金型プランジャ用の円筒ばねなどに用いてもよい。また、円筒ばねに限らず、ステアリングロック機構用のロックホルダ、各種パイプ、各種カラーなど、あらゆる筒部材に用いてもよい。
【０１５１】
また、筒部材の形状は、真円形でも、楕円形でもよい。楕円形の場合、全周が曲面状でもよく、また、例えば陸上競技のトラックのように、一部平面が介在していてもよい。また、筒部材の形状は、円形に限らず、例えば長方形、五角形などの多角形でもよい。
【０１５２】
また、ワーク作製工程後のワーク７の外径側端部７１と内径側端部７３とは、径方向に接触していてもよい。また、上記実施形態における成形機は、機械的に連動してなくてもいい。例えば、油圧シリンダ式であってもよい。また、上記実施形態における金型は、鋼製に限らず、例えばゴム製、セラミック製であってもよい。また、両端面突き合わせ工程における外径側端部７１のスプリングバック量は、例えば、パンチ６００ａの荷重値の変更などにより、適宜調整することができる。また、干渉代ＩＦ（前出図１７、図１８参照）や、オーバーラップ代ＯＬ（前出図２１、図２２参照）は、板材２の硬度などにより、適宜変更することができる。
【０１５３】
また、板材２が比較的スプリングバック量の小さい材料（例えば低硬度の材料）から形成されている場合や、パンチ６００ａの荷重値が大きく外径側端部７１断面内の応力分布の不均質を是正できる場合は、両端面逆転工程は不要である。この場合は、両端面逆転工程が不要な分、工程数を減らすことができる。また、前出図２１に示すパンチ６００ａの外周面用凸部６００ｂ、外周面用凹部６００ｃ、段差６００ｄが不要になる。並びに、芯金６１６の内周面用凸部６１６ｂ、内周面用凹部６１６ｃ、段差６１６ｄが不要になる。つまり、従来の金型をそのまま使うことができる。
【０１５４】
また、上記実施形態においては、中心角α（前出図２２参照）を５５°に設定したが、中心角αは特に限定しない。好ましくは、中心角αは、４０°以上とする方がよい。中心角αを４０°以上としたのは、４０°未満の場合、両端面突き合わせ工程後において、所望のスプリングバック力を確保しにくいからである。
【０１５５】
また、好ましくは、中心角αは、７０°以下とする方がよい。中心角αを７０°以下としたのは、７０°を超える場合、両端面逆転工程において、内径側端面７６と外径側端面７５との径方向位置関係を逆転しにくいからである。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】第一実施形態の面押し工程後の板材の斜視図である。
【図２】図１の円Ｉａ内の拡大図である。
【図３】図１の円Ｉｂ内の拡大透過図である。
【図４】面押し工程で一端部に面取り部を形成するために用いられる金型の断面図（型締め状態）である。
【図５】同工程で他端部に面取り部を形成するために用いられる金型の断面図（型締め状態）である。
【図６】第一実施形態の一端部未処理工程の第一段階で用いられる金型の断面図である。
【図７】同工程の第二段階で用いられる金型の断面図である。
【図８】同工程の第三段階で用いられる金型の断面図である。
【図９】同工程の第四段階で用いられる金型の断面図である。
【図１０】同工程の第四段階で用いられる成形機の上死点位置〜下死点位置移行中における断面図である。
【図１１】同工程の第四段階で用いられる成形機の下死点位置における断面図である。
【図１２】図１１の円ＸＩ内の拡大図である。
【図１３】同工程の第五段階で用いられる成形機の下死点位置における断面図である。
【図１４】図１３の円ＸＩＩＩ内の拡大図である。
【図１５】第一実施形態の両端面逆転工程で用いられる成形機の上死点位置における断面図である。
【図１６】図１５の円ＸＶａ内の拡大図である。
【図１７】図１５の円ＸＶｂ内の拡大図である。
【図１８】図１７の円ＸＶＩＩ内の拡大図である。
【図１９】同工程で用いられる成形機の下死点位置移行直前における部分拡大断面図である。
【図２０】同工程で用いられる成形機の下死点位置における断面図である。
【図２１】図２０の円ＸＸ内の拡大図である。
【図２２】図２０のワークおよび芯金の拡大図である。
【図２３】第一実施形態の両端面突き合わせ工程で用いられる成形機の上死点位置における部分拡大断面図である。
【図２４】本実施形態の円筒ばねの斜視図である。
【図２５】第二実施形態の一端部未処理工程の第一段階で用いられる金型の断面図である。
【図２６】同工程の第二段階で用いられる金型の断面図（型締め前状態）である。
【図２７】同工程の第二段階で用いられる金型の断面図（型締め状態）である。
【図２８】第三実施形態の一端部未処理工程で用いられるロール成形機の断面図である。
【図２９】同工程で用いられるロール成形機の板材加工中における断面図である。
【図３０】同工程で用いられるロール成形機の板材加工後における断面図である。
【図３１】第四実施形態の一端部未処理工程で用いられる金型の断面図（型締め前状態）である。
【図３２】同工程で用いられる金型の断面図（型締め状態）である。
【図３３】第五実施形態の両端面逆転工程で用いられる成形機の上死点位置における部分拡大断面図である。
【図３４】同工程で用いられる成形機の下死点位置移行直前における部分拡大断面図である。
【図３５】第六実施形態の両端面逆転工程で用いられる成形機の上死点位置における部分拡大断面図である。
【図３６】同工程で用いられる成形機の下死点位置移行直前における部分拡大断面図である。
【図３７】本発明の筒部材成形方法に用いられる板材の一実施形態である。
【図３８】本発明の筒部材成形方法に用いられる板材の一実施形態である。
【符号の説明】
【０１５７】
１：円筒ばね（筒部材）、１０：矩形孔、１０ａ：Ｃ字孔、１０ｂ：Ｃ字孔、１１：周方向一端部、１２：面取り部、１３：周方向他端部、１４：面取り部、１５：端面、１６：端面、２：板材、２０：矩形孔、２１：一端部、２２：面取り部、２３：他端部、２４：面取り部、２５ａ：金型、２５ｂ：金型、２５０ａ：パンチ、２５０ｂ：パンチ、２５１ａ：ダイ、２５１ｂ：ダイ、３ａ：金型、３ｂ：金型、３ｃ：金型、３０a：パンチ、３０ｂ：パンチ、３０ｃ：パンチ、３１ａ：ダイ、３１ｂ：ダイ、３１ｃ：ダイ、４：成形機、４０：上型ホルダ、４００：上型ベース、４０１ａ：カムドライバ、４０１ｂ：カムドライバ、４０２ａ：駆動面、４０２ｂ：駆動面、４０３ａ：Ｕ字溝、４０３ｂ：Ｕ字溝、４０４：ボルト、４１：下型ホルダ、４１０：下型ベース、４１１：支持台、４１２ａ：バックアッププレート、４１２ｂ：バックアッププレート、４１３ａ：カムスライド、４１３ｂ：カムスライド、４１４ａ：シャフト、４１４ｂ：シャフト、４１５ａ：リターンばね、４１５ｂ：リターンばね、４１６：芯金、４１６ａ：段差、４１７：支持リブ、４１８：ボルト、４１９ａ：シャフト挿入孔、４１９ｂ：シャフト挿入孔、４２０ａ：従動面、４２０ｂ：従動面、４２１ａ：型面、４２１ｂ：型面、５１３ａ：カムスライド、５１３ｂ：カムスライド、５１６：芯金、５１６ａ：段差、５２１ａ：型面、５２１ｂ：型面、６００：上型ベース、６００ａ：パンチ（外周面成形型）、６００ｂ：外周面用凸部、６００ｃ：外周面用凹部、６００ｄ：段差、６１３ａ：カムスライド、６１３ｂ：カムスライド、６１６：芯金（内周面成形型）、６１６ｂ：内周面用凸部、６１６ｃ：内周面用凹部、６１６ｄ：段差、６２１ａ：型面、６２１ｂ：型面、７：ワーク、７’：仮想形状、７１：外径側端部、７１ａ：外径側端部、７２：面取り部、７２ａ：面取り部、７３：内径側端部、７３ａ：内径側端部、７４：面取り部、７４ａ：面取り部、７５：外径側端面、７５ａ：外径側端面、７６：内径側端面、７６ａ：内径側端面、８ａ：金型、８ｂ：金型、８ｃ：ロール成形機、８ｄ：金型、８０ａ：パンチ、８０ｂ：芯金、８０ｃ：剛体ロール、８０ｄ：パンチ、８１ａ：ダイ、８１ｂ：ダイ、８１ｃ：弾性体ロール、８１ｄ：ダイ、８１０：コア、８１１：ロール本体、９０：連結部、９１：凹凸９１、Ａ：先端、Ｆ：平面区間、ＩＦ：干渉代、Ｌ：外径側端部の周方向長さ、Ｏ：筒軸、Ｏ’：弧中心、ＯＬ：オーバーラップ代、Ｒ：内径、Ｒ’：内径、ｔ：外径側端部の肉厚、α：中心角、α’：中心角、θ：中心角。
【図１】
2006272457.tif 000003
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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