(57)【要約】【課題】緩衝装置の製造方法において、拡管加工における管の割れの発生を抑制する。【解決手段】金属製の素管１００（中間素管１０１）内にパンチ（第１パンチ６１，第２パンチ６２）を挿入して素管１００（中間素管１０１）の端部の内径を拡大し、衝撃を緩衝する緩衝装置を製造する製造方法であって、Ｔ８調質されたアルミニウム合金製の素管１００の端部の内径を、第１の拡管率まで拡大する第１拡管工程と、第１拡管工程により拡大された中間素管１０１の端部の内径を、第１の拡管率よりも大きい第２の拡管率までさらに拡大する第２拡管工程とを備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の素管内に工具を挿入して当該素管の端部の内径を拡大し、衝撃を緩衝する緩衝装置を製造する製造方法であって、
Ｔ８調質されたアルミニウム合金製の前記素管の端部の内径を、第１の拡管率まで拡大する第１拡管工程と、
前記第１拡管工程により拡大された前記素管の端部の内径を、前記第１の拡管率よりも大きい第２の拡管率までさらに拡大する第２拡管工程と、
を備える緩衝装置の製造方法。
【請求項２】
前記工具における前記素管との接触箇所に固体の潤滑剤を塗布する塗布工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の緩衝装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１拡管工程および前記第２拡管工程では、室温条件下での冷間加工によって前記素管の加工を行うことを特徴とする請求項１に記載の緩衝装置の製造方法。
【請求項４】
前記素管の限界拡管率は、３０パーセント未満であることを特徴とする請求項１に記載の緩衝装置の製造方法。
【請求項５】
前記工具は、内径の大きい径大部を当該素管に形成する径大形成部と、当該径大部および非加工部をつなぐテーパ状のテーパ部を前記素管に形成するテーパ形成部とを有し、
前記第１拡管工程にて前記素管に前記テーパ部を形成する第１テーパ形成部の傾斜角度は、前記第２拡管工程にて当該素管に当該テーパ部を形成する第２テーパ形成部の傾斜角度よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の緩衝装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１テーパ形成部の傾斜面の長さは、前記第２テーパ形成部の傾斜面の長さよりも長いことを特徴とする請求項５に記載の緩衝装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば二輪車等に用いられるフロントフォークや四輪車に用いられるサスペンションなどの緩衝装置においては、装置の一部に、軸方向に延びて形成され車体を支える管体が用いられる。そして、管体には、少なくとも一部の径が他の箇所よりも拡げられた径大部が形成されることがある。その管体の径大部は、例えば工具を管の内側に挿入することで径を拡げる拡管加工を用いて形成される場合がある。
【０００３】
公報記載の従来技術として、例えば特許文献１では、図８（ａ）に示すように、ダンパチューブ８１（管体）の一端をストッパにより保持する。そして、図８（ｂ）に示すように、ダンパチューブ８１の他端をダイス８４に差し込み、ダンパチューブ８１の他端にパンチ８６を挿入して推進し、ダンパチューブ８１の他端をしごき加工しながら拡管する。その結果、図８（ｃ）に示すように、ダンパチューブ８１の他端が所定の径に拡管される。
さらに、管体の材料としては、軽量化が可能であるとともに、強度が比較的に高い金属材料として、アルミニウム合金が用いられる場合がある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４２８５６号公報（図５）
【特許文献２】特開２００９−２４２８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、管体の材料としてアルミニウム合金を用いる場合に、例えば強度を確保する観点などから、Ｔ８（ＪＩＳ−Ａ６０６１）に調質された素管体を出発材料として採用することがある。しかしながら、Ｔ８に調質されたアルミニウム合金の素管体は、他の調質されたアルミニウム合金と比較して硬く加工によって延びにくい。そのため、例えば特許文献１のように、最終的な管体の内径に成形するまでに一気に内径を拡大するように拡管加工を施した場合、管体に割れが生じる可能性が高い。
そこで本発明は、緩衝装置の製造方法において、拡管加工における管の割れの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明は、金属製の素管内に工具を挿入して素管の端部の内径を拡大し、衝撃を緩衝する緩衝装置を製造する製造方法であって、Ｔ８調質されたアルミニウム合金製の素管の端部の内径を、第１の拡管率まで拡大する第１拡管工程と、第１拡管工程により拡大された素管の端部の内径を、第１の拡管率よりも大きい第２の拡管率までさらに拡大する第２拡管工程と、を備える緩衝装置の製造方法である。
このような構成とすることにより、第１拡管工程と第２拡管工程とにおける拡管率を、例えば１段階の工程によって拡管を行う場合と比較してそれぞれ小さくすることができるため、硬く拡管工程が難しいＴ８調質されたアルミニウム合金の拡管加工における管の割れの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、緩衝装置の製造方法において、拡管加工における管の割れの発生を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態のフロントフォークの全体図である。
【図２】本実施形態のアウターチューブおよび車軸ブラケットの概略構成を示す図である。
【図３】本実施形態のアウターチューブの製造工程を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、拡管加工における素管の形状の変化を説明するための図である。
【図５】本実施形態の拡管装置の概略構成を示す図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、本実施形態のダイスおよびパンチを説明するための図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態の拡管加工を説明するための図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、従来技術の拡管加工を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本実施形態のフロントフォーク１の全体図である。
本実施形態のフロントフォーク１（緩衝装置）は、図１に示すように、倒立型フロントフォークである。フロントフォーク１は、左側フロントフォーク１０Ｌと、右側フロントフォーク１０Ｒと、上部ブラケット１４Ａと、下部ブラケット１４Ｂと、ステアリングシャフト１５とを有している。そして、フロントフォーク１は、例えば二輪車や三輪車等のハンドル（不図示）と車輪１６との間を接続するように設けられ、衝撃を緩衝するとともに、ハンドルの操舵を車輪１６に伝達する。
【００１０】
左側フロントフォーク１０Ｌと右側フロントフォーク１０Ｒとは、車輪１６の左右にそれぞれ配置される。左側フロントフォーク１０Ｌおよび右側フロントフォーク１０Ｒは、インナーチューブ１１と、インナーチューブ１１の外周を覆うとともにインナーチューブ１１をスライド可能に接続するアウターチューブ１２と、インナーチューブ１１に接続するとともに車軸１６Ｓを支持する車軸ブラケット１３とを各々有する。そして、左側フロントフォーク１０Ｌおよび右側フロントフォーク１０Ｒは、インナーチューブ１１とアウターチューブ１２とがスライドすることで軸方向に伸縮可能に構成される。
【００１１】
上部ブラケット１４Ａは、下部ブラケット１４Ｂよりもハンドル（不図示）側に位置し、左側フロントフォーク１０Ｌおよび右側フロントフォーク１０Ｒの各インナーチューブ１１に取り付けられる。
下部ブラケット１４Ｂは、上部ブラケット１４Ａよりも車輪１６側に位置し、左側フロントフォーク１０Ｌおよび右側フロントフォーク１０Ｒの各インナーチューブ１１に取り付けられる。そして、下部ブラケット１４Ｂは車体に連結される。
【００１２】
ステアリングシャフト１５は、上部ブラケット１４Ａおよび下部ブラケット１４Ｂに連結している。そして、ステアリングシャフト１５にハンドル（不図示）が取り付けられる。
【００１３】
そして、左側フロントフォーク１０Ｌおよび右側フロントフォーク１０Ｒの内部には、インナーチューブ１１およびアウターチューブ１２のスライドに伴って伸縮する懸架スプリング（不図示）およびスプリングの振動の減衰を行う減衰機構（不図示）がそれぞれ設けられている。
【００１４】
図２は、本実施形態のアウターチューブ１２および車軸ブラケット１３の概略構成を示す図である。また、アウターチューブ１２は、内周部に、インナーチューブ収容部１２４とブッシュ保持部１２５とを有する。
また、本実施形態のアウターチューブ１２の材料には、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系のアルミニウム合金（ＪＩＳ−Ａ６０６１）を用いている。さらに、本実施形態では、Ｔ８（ＪＩＳ−Ｈ０００１）に調質したアルミニウム合金を採用している。これによって、本実施形態では、インナーチューブ１１をスライド支持したり、インナーチューブ１１および車軸ブラケット１３を介して車輪１６を支持したりするためのアウターチューブ１２の強度を十分に確保している。
【００１５】
インナーチューブ収容部１２４は、内径がインナーチューブ１１の外径よりも大きく形成される。インナーチューブ収容部１２４は、内径が軸方向に一定に維持される。そして、インナーチューブ収容部１２４は、インナーチューブ１１の軸方向の移動の際に、インナーチューブ１１の一部を収容する空間を形成する。
【００１６】
ブッシュ保持部１２５は、インナーチューブ収容部１２４と一体的に形成される。インナーチューブ収容部１２４の内径よりも大きい径大部１２５Ｄと、インナーチューブ収容部１２４と径大部１２５Ｄとの間に位置して両者をつなぎ、次第に内径が大きくなるテーパ部１２５Ｔとを有している。そして、図２に示すように、ブッシュ保持部１２５は、径大部１２５Ｄにおいてブッシュ２１およびオイル等の流出を抑制するオイルシール２２を取り付ける領域を形成する。
以上のように構成されるアウターチューブ１２は、ブッシュ保持部１２５に設けられたブッシュ２１を介してインナーチューブ１１をスライド可能に支持する。そして、軸方向に移動するインナーチューブ１１は、インナーチューブ収容部１２４に挿入される。
【００１７】
また、上述のインナーチューブ収容部１２４およびブッシュ保持部１２５は、金属加工をすることによって形成する。このインナーチューブ収容部１２４およびブッシュ保持部１２５の加工については、後に詳細に説明する。
【００１８】
車軸ブラケット１３は、内周部にインナーチューブ保持部１３１を有する。また、車軸ブラケット１３は、外周部に車軸受部１３２を有する。
インナーチューブ保持部１３１は、インナーチューブ１１のアウターチューブ１２に収容される側の端部とは逆側の端部を保持する。
車軸受部１３２は、車輪の車軸１６Ｓ（図１参照）を通す車軸孔１３２ｈを有する。そして、車軸受部１３２は、車軸孔１３２ｈにおいて車軸１６Ｓが貫通して取り付けられて車軸１６Ｓを受ける。
【００１９】
図３は、本実施形態のアウターチューブ１２の製造工程を示す図である。
まず、アウターチューブ１２の製造のための出発材料として、Ｔ８に調質されたアルミニウム合金の管状部材（以下、素管と呼ぶ。）を準備する準備工程を行う（ステップ３０１）。なお、Ｔ８に調質された素管の限界拡管率は３０％未満となり、他の例えばＴ４などに調質されたアルミニウム合金と比較して硬く延びにくい性質を有するものである。
【００２０】
そして、拡管加工に用いるパンチ（後述の第１パンチ６１）に潤滑剤を塗布する第１潤滑剤塗布工程を行う（ステップ３０２）。
さらに、アルミニウム合金の素管の内側にパンチ（後述の第１パンチ６１）を挿入することによって、最終目標の拡管率よりも小さい１段階目の拡管率まで素管の端部の内径を拡大する第１拡管工程を実施する（ステップ３０３）。
【００２１】
その後、拡管加工に用いるパンチ（後述の第２パンチ６２）に潤滑剤を塗布する第２潤滑剤塗布工程を行う（ステップ３０４）。
そして、第１拡管工程によって拡管された素管にパンチ（後述の第２パンチ６２）を挿入することによって、１段階目よりも大きく最終的な目標である２段階目の拡管率まで素管の端部の内径をさらに拡大する第２拡管工程を実施する（ステップ３０５）。
【００２２】
以上のように、本実施形態では、アウターチューブ１２の最終目標の拡管率よりも小さい１段階目の拡管率まで素管の端部の内径を拡大する第１拡管工程と、その後に、１段階目よりも大きく最終的な目標である２段階目の拡管率まで素管の端部の内径をさらに拡大する第２拡管工程とによって構成された拡管加工を実施し、アウターチューブ１２のブッシュ保持部１２５を形成する。
【００２３】
ここで、拡管加工の加工対象となる素管１００について具体的に説明する。
図４（ａ）〜（ｃ）は、拡管加工における素管の形状の変化を説明するための図である。
なお、図４（ａ）は拡管加工を行う前の素管１００を示し、図４（ｂ）は第１拡管工程（図３のステップ３０３）によって作成される中間素管１０１を示し、図４（ｃ）は第２拡管工程（図３のステップ３０５）によって作成される管体１０２を示す。
図４（ａ）に示すように、拡管加工を行う前の素管１００は、内径がＡ０の管状の部材である。また、素管１００の厚みは、厚さＷ０である。
【００２４】
図４（ｂ）に示すように、素管１００に対して第１拡管工程を行うことによって、素管１００の端部に、径の大きい中間素管径大部１０１Ｄと、テーパ状の中間素管テーパ部１０１Ｔとを有する中間素管１０１を作成する。なお、第１拡管工程において加工が施されない部分を非加工部１０１Ｕと呼ぶ。
本実施形態では、中間素管径大部１０１Ｄの内径を、素管１００の直径Ａ０よりも大きい直径Ａ１にする。そして、第１拡管工程と拡管加工前との比較による中間素管径大部１０１Ｄの拡管率（（Ａ１−Ａ０）／Ａ０×１００）は、ｎ１％になるように設定している。
【００２５】
また、図４（ｂ）に示すように、第１拡管工程によって、中間素管径大部１０１Ｄの厚みは、素管１００の厚さＷ０よりも薄い厚さＷ１となる。また、中間素管テーパ部１０１Ｔの厚みは、非加工部１０１Ｕ側の厚みが厚さＷ０となり、中間素管径大部１０１Ｄ側の厚みが厚さＷ１となる。
【００２６】
図４（ｃ）に示すように、中間素管１０１に対して第２拡管工程を行うことによって、径の大きい管体径大部１０２Ｄおよびテーパ状の管体テーパ部１０２Ｔを有する管体１０２を作成する。そして、管体径大部１０２Ｄがアウターチューブ１２の径大部１２５Ｄに対応し、管体テーパ部１０２Ｔがアウターチューブ１２のテーパ部１２５Ｔに対応する。なお、第２拡管工程において加工が施されない部分を非加工部１０２Ｕと呼ぶ。
本実施形態では、管体径大部１０２Ｄの内径を、中間素管径大部１０１Ｄの直径Ａ１よりも大きい直径Ａ２にする。そして、第２拡管工程と第１拡管工程との比較による管体径大部１０２Ｄの拡管率（（Ａ２−Ａ１）／Ａ１×１００）は、ｎ２％（ｎ２＜ｎ１）になるように設定している。
なお、第２拡管工程と拡管加工前との比較による管体径大部１０２Ｄの拡管率（（Ａ２−Ａ０）／Ａ０×１００）は、ｎ３％（＝ｎ１＋ｎ２）になる。
【００２７】
また、図４（ｃ）に示すように、管体径大部１０２Ｄの厚みは、厚さＷ２となる。この厚さＷ２は、中間素管径大部１０１Ｄの厚みである厚さＷ１とほぼ同じである。また、管体テーパ部１０２Ｔの厚みは、非加工部１０２Ｕ側の厚みが厚さＷ０となり、管体径大部１０２Ｄ側の厚みが厚さＷ２となる。すなわち、本実施形態では、管体径大部１０２Ｄおよび管体テーパ部１０２Ｔの管体径大部１０２Ｄ側の厚みは、第２拡管工程を経ても第１拡管工程と変わらないようにしている。
【００２８】
続いて、図３のステップ３０２〜ステップ３０５における拡管加工にて用いる拡管装置について説明する。
図５は、本実施形態の拡管装置３０の概略構成を示す図である。
拡管装置３０は、図５に示すように、架台３１と、受台３２、油圧シリンダ部３３、ピストンロッド３４およびダイス保持部３５を備えている。
架台３１は、拡管装置３０を構成する各部を支える支持部材である。本実施形態では、下側において受台３２に接続し、上側において油圧シリンダ部３３を保持する。
受台３２は、加工対象である素管１００（中間素管１０１）が載せられる台である。そして、受台３２は、加工の際に素管１００の加工される側とは逆の端部を受けて素管１００を支持する。
油圧シリンダ部３３は、油圧を駆動源としてピストンロッド３４を受台３２に対して向けて進退させる。また、油圧シリンダ部３３は、予め定めた荷重およびストロークにて、ピストンロッド３４を移動させられるように設定される。
【００２９】
ピストンロッド３４は、油圧シリンダ部３３によって軸方向に移動する部材である。ピストンロッド３４の端部には、パンチ（後述する第１パンチ６１および第２パンチ６２）が取り付けられるように構成される。そして、ピストンロッド３４は、取り付けられたパンチを保持する。
ダイス保持部３５は、ダイス（後述する第１ダイス７１および第２ダイス７２）が取り付けられるように構成される。そして、ダイス保持部３５は、受台３２とともに設置されたダイスを固定保持する。
【００３０】
引き続いて、拡管装置３０にて用いられ、拡管加工の際に素管１００（中間素管１０１）の外側に位置して素管１００（中間素管１０１）の外形を形成するダイスと、素管１００（中間素管１０１）の内側に位置して素管の内形を形成するパンチについて説明する。
【００３１】
図６（ａ）および（ｂ）は、本実施形態のダイスおよびパンチを説明するための図である。
なお、図６（ａ）は第１拡管工程にて中間素管１０１を成形するために用いる第１パンチ６１および第１ダイス７１を示し、図６（ｂ）は第２拡管工程にて管体１０２を成形するために用いる第２パンチ６２および第２ダイス７２を示す。
第１パンチ６１は、図６（ａ）に示すように、非加工部１０１Ｕ（図４（ｂ）参照）に対向する第１対向部６１Ｓと、中間素管径大部１０１Ｄ（図４（ｂ）参照）を形成するための第１径大形成部６１Ｄと、中間素管テーパ部１０１Ｔ（図４（ｂ）参照）を形成するための第１テーパ形成部６１Ｔとを有する。さらに、第１パンチ６１は、潤滑剤供給部Ｌと保護部Ｇとを備える。
【００３２】
第１対向部６１Ｓの外径は、直径Ｂ１に設定する。直径Ｂ１は、素管１００の内径の直径Ａ０（図４（ｂ）参照）よりも小さく設定している。
第１径大形成部６１Ｄの外径は、直径Ｃ１に設定する。この直径Ｃ１は、中間素管１０１の中間素管径大部１０１Ｄの直径Ａ１（図４（ｂ）参照）に対応する。
【００３３】
第１テーパ形成部６１Ｔの外径は、軸方向の一端が第１対向部６１Ｓの外径と同じ直径Ｂ１であり、他端が第１径大形成部６１Ｄと同じ直径Ｃ１である。そして、第１テーパ形成部６１Ｔは、第１対向部６１Ｓから第１径大形成部６１Ｄにかけて次第に外径が大きくなるように構成される。
また、第１テーパ形成部６１Ｔの第１径大形成部６１Ｄに対する傾斜角度は、角度Ｒ１に設定する。なお、この角度Ｒ１は、第２パンチ６２における後述の第２テーパ形成部６２Ｔの傾斜角度である角度Ｒ２よりも小さい。すなわち、第１テーパ形成部６１Ｔの第１径大形成部６１Ｄに対する傾斜角度は、第２テーパ形成部６２Ｔの第２径大形成部６２Ｄに対する傾斜角度よりも小さい。
【００３４】
さらに、第１テーパ形成部６１Ｔは、傾斜面の長さを距離Ｌ１に設定する。この第１テーパ形成部６１Ｔの長さである距離Ｌ１は、後述する第２テーパ形成部６２Ｔの傾斜面の長さである距離Ｌ２よりも長い。すなわち、この距離Ｌ１は、完成品であるアウターチューブ１２のテーパ部１２５Ｔ（内側）の斜面の長さよりも長く設定される。
【００３５】
潤滑剤供給部Ｌは、第１径大形成部６１Ｄに対して第１テーパ形成部６１Ｔとは軸方向逆側に形成される。潤滑剤供給部Ｌは、周方向に形成される溝部Ｌｔと、溝部Ｌｔの内側から第１径大形成部６１Ｄの表面に向けて貫通形成された複数の供給孔Ｌｈを有している。
溝部Ｌｔは、塗布された潤滑剤を保持したり、あるいは、潤滑剤が含浸された部材が取り付けられたりする箇所を構成する。そして、供給孔Ｌｈは、溝部Ｌｔに設けられる潤滑剤を第１径大形成部６１Ｄへと供給するための経路を形成する。
潤滑剤供給部Ｌは、第１パンチ６１において、第１径大形成部６１Ｄの表面、および第１径大形成部６１Ｄを介して第１テーパ形成部６１Ｔの表面に潤滑剤を供給するように作用する。
【００３６】
保護部Ｇは、第１パンチ６１において少なくとも素管１００と接触する第１テーパ形成部６１Ｔおよび第１径大形成部６１Ｄの表面に層状に形成される。保護部Ｇは、例えばＷ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，ＮｂおよびＴａの９種類の炭化物をＦｅ族（Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ）金属で結合した合金を例示することができる。そして、保護部Ｇは、素管１００の内径を拡げようとする際、第１パンチ６１と素管１００との間に生じる摩擦による摩耗から第１パンチ６１を保護する。
【００３７】
第１ダイス７１は、図６（ａ）に示すように非加工部１０１Ｕ（図４（ｂ）参照）に対向するダイス側第１対向部７１Ｓと、中間素管径大部１０１Ｄ（図４（ｂ）参照）を形成するためのダイス側第１径大形成部７１Ｄと、中間素管テーパ部１０１Ｔ（図４（ｂ）参照）を形成するためのダイス側第１テーパ形成部７１Ｔとを有する。
第１ダイス７１は、第１パンチ６１の外形に沿って内側の形状が構成される。そして、第１ダイス７１は、第１パンチ６１との間に素管１００を挟み込むことによって中間素管１０１の外形にする。具体的には、第１ダイス７１と第１パンチ６１とによって、中間素管径大部１０１Ｄの厚みが厚さＷ１に形成され、中間素管テーパ部１０１Ｔの中間素管径大部１０１Ｄ側の厚みが厚さＷ１（図４（ｂ）参照）に形成される。
【００３８】
第２パンチ６２は、図６（ｂ）に示すように、非加工部１０２Ｕ（図４（ｃ）参照）に対向する第２対向部６２Ｓと、管体径大部１０２Ｄ（図４（ｃ）参照）を形成するための第２径大形成部６２Ｄと、管体テーパ部１０２Ｔ（図４（ｃ）参照）を形成するための第２テーパ形成部６２Ｔとを有する。
さらに、第２パンチ６２は、潤滑剤供給部Ｌと保護部Ｇとを備える。なお、これら潤滑剤供給部Ｌおよび保護部Ｇは、第１パンチ６１に設けられるものと同様の構成および機能を有する。
【００３９】
第２対向部６２Ｓの外径は、直径Ｂ２に設定する。この直径Ｂ２は、素管１００の直径Ａ０（図４（ｃ）参照）よりも小さく設定している。
第２径大形成部６２Ｄの外径は、直径Ｃ２に設定する。この直径Ｃ２は、管体１０２の管体径大部１０２Ｄの直径Ａ２（図４（ｃ）参照）に対応する。
【００４０】
第２テーパ形成部６２Ｔの外径は、軸方向の一端が第２対向部６２Ｓの外径と同じ直径Ｂ２で、他端が第２径大形成部６２Ｄと同じ直径Ｃ２である。そして、第２テーパ形成部６２Ｔは、第２対向部６２Ｓから第２径大形成部６２Ｄにかけて次第に外径が大きくなるように構成される。
また、第２テーパ形成部６２Ｔの第２径大形成部６２Ｄに対する傾斜角度は、角度Ｒ２に設定する。この角度Ｒ２は、アウターチューブ１２のテーパ部１２５Ｔの傾斜角度と同じである。なお、角度Ｒ２は、上述した第１パンチ６１における第１テーパ形成部６１Ｔの傾斜角度である角度Ｒ１よりも大きい。
【００４１】
さらに、第２テーパ形成部６２Ｔは、傾斜面の長さを距離Ｌ２に設定する。この距離Ｌ２は、完成品となるアウターチューブ１２のテーパ部１２５Ｔ（内側）の傾斜面の長さである。
【００４２】
第２ダイス７２は、図６（ｂ）に示すように、非加工部１０２Ｕ（図４（ｃ）参照）に対向するダイス側第２対向部７２Ｓと、管体径大部１０２Ｄ（図４（ｃ）参照）を形成するためのダイス側第２径大形成部７２Ｄと、管体テーパ部１０２Ｔ（図４（ｃ）参照）を形成するためのダイス側第２テーパ形成部７２Ｔとを有する。
第２ダイス７２は、第２パンチ６２の外形に沿って内側の形状が構成される。そして、第２ダイス７２は、第２パンチ６２との間に中間素管１０１を挟み込むことによって管体１０２の外形にする。具体的には、第２ダイス７２と第２パンチ６２とによって、管体径大部１０２Ｄの厚みが厚さＷ２に形成され、管体テーパ部１０２Ｔの管体径大部１０２Ｄ側の厚みが厚さＷ２（図４（ｃ）参照）に形成される。
【００４３】
図７（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態の拡管加工を説明するための図である。
まず、第１拡管工程において、拡管装置３０のピストンロッド３４の端部に第１パンチ６１を装着し、ダイス保持部３５には第１ダイス７１を設置する（図５参照）。そして、図７（ａ）に示すように、第１ダイス７１に素管１００を取り付ける。
【００４４】
次に、第１パンチ６１において素管１００と接触する部分である第１テーパ形成部６１Ｔおよび第１径大形成部６１Ｄに固体の潤滑剤を塗布する第１潤滑剤塗布工程（図３のステップ３０２）を実施する。
本実施形態では、第１パンチ６１の表面に固体の潤滑剤を分散させた潤滑油をスプレーなどによって吹きつける。なお、固体の潤滑剤は、例えば、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）等を添加したものを用いることができる。二硫化モリブデンは、結晶構造として、ＭｏとＳとの間の結合が強固である一方で、ＳとＳ間の結合が非常に弱く、このＳとＳとの間で滑りやすく構成されると考えられる。そして、二硫化モリブデンなどの固体の潤滑剤は、本実施形態のように、高荷重などの厳しい条件下においても潤滑性が十分に発揮される。そのため、固体の潤滑剤を用いることによって、拡管加工における管の割れをより抑制できる。
また、本実施形態では、第１パンチ６１の潤滑剤供給部Ｌの溝部Ｌｔに潤滑剤を溜める。
【００４５】
そして、第１拡管工程（図３のステップ３０３）では、油圧シリンダ部３３によってピストンロッド３４（図５参照）を第１ダイス７１側に向けて移動させる。さらに、図７（ｂ）に示すように、第１パンチ６１を所定の荷重により素管１００の内側に挿入する。なお、第１拡管工程においては、室温条件下での冷間加工によって素管１００の加工を行う。
その結果、図７（ｂ）に示すように、第１パンチ６１の第１径大形成部６１Ｄおよび第１テーパ形成部６１Ｔによって、第１段階の拡管率まで素管１００の内径が拡げられる。そして、中間素管径大部１０１Ｄと中間素管テーパ部１０１Ｔとを有する中間素管１０１が形成される。
【００４６】
第２拡管工程では、まず、拡管装置３０のピストンロッド３４の端部に第２パンチ６２を装着し、ダイス保持部３５に第２ダイス７２を設置する（図５参照）。そして、図７（ｃ）に示すように、第２ダイス７２に中間素管１０１を取り付ける。
そして、第２パンチ６２の表面に固体の潤滑剤をスプレーなどによって吹きつける第２潤滑剤塗布工程を実施する（図３のステップ３０４）。
また、本実施形態では、第２パンチ６２の潤滑剤供給部Ｌの溝部Ｌｔに潤滑剤を溜める。
【００４７】
その後、第２拡管工程（図３のステップ３０５）では、油圧シリンダ部３３によってピストンロッド３４（図５参照）を第２ダイス７２側に向けて移動させる。さらに、図７（ｄ）に示すように、第２パンチ６２を所定の荷重により中間素管１０１の内側に挿入する。なお、第２拡管工程においても、室温条件下での冷間加工によって中間素管１０１の加工を行う。
その結果、図７（ｄ）に示すように、第２パンチ６２の第２径大形成部６２Ｄおよび第２テーパ形成部６２Ｔによって、最終段階である第２段階の拡管率までさらに中間素管１０１の内径が拡げられる。そして、管体径大部１０２Ｄと管体テーパ部１０２Ｔとを有する管体１０２が形成される。すなわち、アウターチューブ１２におけるブッシュ保持部１２５を構成する径大部１２５Ｄとテーパ部１２５Ｔとが形成される。
【００４８】
以上のように、本実施形態が適用される拡管加工では、Ｔ８調質されたアルミニウム合金製の素管１００の端部の内径を、所定の外径を有する第１パンチ６１を用いて１段階目の拡管率まで拡大する第１拡管工程と、第１拡管工程により素管１００を拡大して得られた中間素管１０１の端部の内径を、第２パンチ６２を用いて最終段階である第２段階目の拡管率までさらに拡大する第２拡管工程との２段階の工程を行う。
これによって、本実施形態では、第１拡管工程と第２拡管工程とにおける拡管率を、例えば１段階の工程によって一気に拡管を行う場合と比較して、それぞれ小さくすることができる。従って、本実施形態のようにＴ８調質されたアルミニウム合金の素管など限界拡管率が３０％未満であって、他の材料と比較して硬く拡管加工が難しい部材であっても管の割れの発生を抑制することが可能になる。
【００４９】
また、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、第１拡管工程にて用いられる第１テーパ形成部６１Ｔの傾斜角度は、第２拡管工程にて用いられる第２テーパ形成部６２Ｔの傾斜角度よりも小さく構成されている。そして、本実施形態では、第１径大形成部６１Ｄよりも挿入方向の先端側に位置する第１テーパ形成部６１Ｔを管内へと挿入し易くする。これによって、素管１００の径の拡げ始めとなる第１拡管工程において、素管１００の内径を徐々に拡げることができるため、管の割れをより抑制することができる。このように、本実施形態では、２段階の拡管工程を経て段階的に素管１００の内径を拡げる構成を採用しているため、第１拡管工程において、最終的なテーパ部１２５Ｔの角度よりも小さい角度でのパンチの挿入が可能になる。その結果、管の割れをより抑制することができる。
【００５０】
さらに、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、本実施形態では、第１拡管工程における第１テーパ形成部６１Ｔの長さ（距離Ｌ１）は、第２拡管工程における第２テーパ形成部６２Ｔの長さ（距離Ｌ２）よりも長くしている。そして、管体径大部１０２Ｄ（径大部１２５Ｄ）と管体テーパ部１０２Ｔ（テーパ部１２５Ｔ）の厚みが薄くなることを抑制している。
すなわち、図７（ｂ）および図７（ｄ）に示すように、第１拡管工程で形成する中間素管テーパ部１０１Ｔの長さが、第２拡管工程で形成する管体テーパ部１０２Ｔよりも長くなるようにしている。これによって、第２拡管工程において、中間素管径大部１０１Ｄおよび中間素管テーパ部１０１Ｔの内径が径方向に拡大される際に、中間素管テーパ部１０１Ｔが軸方向には縮められる。そして、軸方向に縮められることによって余った分を、管体径大部１０２Ｄおよび管体テーパ部１０２Ｔの厚みが減らないように変形の際に作用させることができる。
以上のように、本実施形態では、管体径大部１０２Ｄおよび管体テーパ部１０２Ｔにおける厚みを一定以上に確保することができるため、管体テーパ部１０２Ｔにおける管の割れを防止することができる。
【００５１】
また、管体テーパ部１０２Ｔが対応するテーパ部１２５Ｔは、図２に示すように、ブッシュ２１を保持する径大部１２５Ｄと、径大部１２５Ｄよりも内径の小さいインナーチューブ収容部１２４とを接続する箇所である。すなわち、テーパ部１２５Ｔは、ブッシュ２１を介してインナーチューブ１１からの負荷を受ける部分であるとともに、インナーチューブ収容部１２４に向けて次第に内径が細くなる部分を構成している。そのため、テーパ部１２５Ｔにおいては、特に一定以上の強度が要求される。
そして、本実施形態では、上述のとおり、管体テーパ部１０２Ｔ（テーパ部１２５Ｔ）の厚みを一定以上の厚さとなるように構成することができるため、テーパ部１２５Ｔにおける強度不足を防止することが可能になる。
【００５２】
さらにまた、本実施形態では、第１パンチ６１および第２パンチ６２に潤滑剤供給部Ｌがそれぞれ設けられている。そのため、第１拡管工程および第２拡管工程においては素管１００と第１パンチ６１との間、あるいは中間素管１０１と第２パンチ６２との間に潤滑剤が常に供給された状態で拡管工程を行うことによって、従来技術と比較して管の割れをより抑制することができる。
【００５３】
そして、本実施形態では、第１拡管工程および第２拡管工程では、室温条件下での冷間加工によって加工を行う。例えば温間加工を採用した場合、冷間加工と比較して素管１００（中間素管１０１）が変形し易くなり拡管加工し易い。これに対して、本実施形態では、室温条件下での冷間加工によって第１拡管工程および第２拡管工程を実施することで、冷間加工においても割れの発生が抑制され、かつ、表面荒れを防止した拡管加工を実現することができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、倒立型フロントフォークを例に説明を行ったが、これに限定する訳ではない。すなわち、第１拡管工程および第２拡管工程の２段階で構成された拡管加工により、正立型フロントフォークのアウターチューブにおける径大部を形成してもよい。
さらに、本実施形態では、拡管加工によって加工する対象として、フロントフォーク１のアウターチューブ１２を具体例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、四輪車等の緩衝装置に用いられるシリンダなど、他の部分よりも内径の大きい径大部を形成する必要のある部材であれば、本実施形態の第１拡管工程および第２拡管工程の２段階で構成された拡管加工を適用することで、加工の際の管の割れの発生を抑制することができる。
さらにまた、本実施形態では、第１拡管工程および第２拡管工程の２段の拡管工程によって拡管加工を行っているが、２段以上に分けて拡管工程を行っても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１…フロントフォーク、１１…インナーチューブ、１２…アウターチューブ、１３…車軸ブラケット、３０…拡管装置、６１…第１パンチ、６２…第２パンチ、７１…第１ダイス、７２…第２ダイス、１２４…インナーチューブ収容部、１２５…ブッシュ保持部、１２５Ｄ…径大部、１２５Ｔ…テーパ部
【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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