(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略Ｖ字形状または略Ｕ字形状の閉断面である中央部と、前記中央部に連なってかつ前記閉断面が異なる形状の閉断面を持つ接続領域を有する形状変化部と、を備えたトーションビームを製造する方法であって、
前記中央部及び前記形状変化部が形成されたトーションビーム素材のうちの少なくとも前記接続領域に対し、前記長手方向に沿った圧縮力を加えて少なくとも前記接続領域を増肉して、前記トーションビームを得る圧縮工程を有する
ことを特徴とするトーションビーム製造方法。
【請求項２】
前記圧縮工程で、前記接続領域よりも前記長手方向に沿った外方部分の内側を内側支持部材で支持してかつ、前記外方部分の外側を外側挟持部材により挟持した状態で、前記内側支持部材及び前記外側挟持部材を前記中央部に近づく方向に移動させることで、前記圧縮力を加える
ことを特徴とする請求項１に記載のトーションビーム製造方法。
【請求項３】
前記圧縮工程で、
前記接続領域の外側を外側支持部材で支持し、
前記内側支持部材及び前記外側挟持部材の移動と同方向にかつ同期して、前記外側支持部材を移動させる
ことを特徴とする請求項２に記載のトーションビーム製造方法。
【請求項４】
前記圧縮工程で、前記トーションビーム素材の両端間を前記長手方向に沿って相対的に接近させることで、前記圧縮力を前記トーションビーム素材の全長にわたって加える
ことを特徴とする請求項１に記載のトーションビーム製造方法。
【請求項５】
前記圧縮工程で、前記トーションビーム素材の少なくとも前記接続領域に対して前記長手方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を付与する
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のトーションビーム製造方法。
【請求項６】
前記圧縮工程の前に、素管をプレスして前記トーションビーム素材を得るプレス工程を有する
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のトーションビーム製造方法。
【請求項７】
前記圧縮工程の前に、少なくとも前記長手方向の一部において前記長手方向に沿った反りを持つ前記トーションビーム素材を用意する準備工程をさらに有し、
前記圧縮工程で、前記トーションビーム素材の両端縁間の伸びを規制した状態で、前記反りを減じる加圧力を前記トーションビーム素材に与える
ことを特徴とする請求項１に記載のトーションビーム製造方法。
【請求項８】
前記準備工程で、前記両端縁が前記長手方向に対して傾斜した前記トーションビーム素材を用意する
ことを特徴とする請求項７に記載のトーションビーム製造方法。
【請求項９】
前記圧縮工程で、前記トーションビーム素材の少なくとも前記接続領域に対して前記長手方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を付与する
ことを特徴とする請求項７または８に記載のトーションビーム製造方法。
【請求項１０】
前記圧縮工程で前記圧縮力を加える際に、少なくとも前記接続領域の外側面を支持する
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のトーションビーム製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のトーションビーム製造方法に用いられるトーションビーム製造装置であって、
長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略Ｖ字形状または略Ｕ字形状の閉断面である中央部と、前記中央部に連なってかつ前記閉断面と異なる形状の閉断面を持つ接続領域を有する形状変化部と、を備えたトーションビームを製造する装置であり、
前記中央部及び前記形状変化部が形成されたトーションビーム素材のうち、前記トーションビーム素材の長手方向に沿って見た場合に前記接続領域よりも一方側にある部分と、前記接続領域よりも他方側にある部分とを保持する一対の保持機構と；
前記各保持機構間を相対的に接近させる第１の駆動機構と；
を備える
ことを特徴とするトーションビーム製造装置。
【請求項１２】
前記各保持機構が、前記トーションビーム素材の両端を保持する
ことを特徴とする請求項１１に記載のトーションビーム製造装置。
【請求項１３】
前記中央部及び前記形状変化部に対応した形状を有する可動金型と；
前記トーションビーム素材に前記中央部及び前記形状変化部を付与する前の素管に対し、前記可動金型を押し付ける第２の駆動機構と；
をさらに備える
ことを特徴とする請求項１２に記載のトーションビーム製造装置。
【請求項１４】
前記各保持機構のうちの少なくとも一方が、
前記形状変化部の内側に挿入される内側支持部材と；
前記形状変化部の外側を挟持する外側挟持部材と；
を備える
ことを特徴とする請求項１１に記載のトーションビーム製造装置。
【請求項１５】
前記中央部及び前記形状変化部に対応した形状を有する可動金型と；
前記トーションビーム素材に前記中央部及び前記形状変化部を付与する前の素管に対し、前記可動金型を押し付ける第２の駆動機構と；
をさらに備える
ことを特徴とする請求項１４に記載のトーションビーム製造装置。
【請求項１６】
前記可動金型が、
少なくとも前記中央部に対応した形状を有する可動金型本体部と、
少なくとも前記形状変化部に対応した形状を有してかつ、前記可動金型本体部に対して移動自在に設けられた可動金型端部と、
前記可動金型本体部に対して前記可動金型端部を移動させる第３の駆動機構と、
を備え；
前記可動金型端部が、前記外側挟持部材を兼ねている；
ことを特徴とする請求項１５に記載のトーションビーム製造装置。
【請求項１７】
前記トーションビーム素材を支持する支持金型をさらに備え；
前記支持金型が、
前記トーションビーム素材を、前記中央部を含む部分において支持する支持金型本体部と、
前記支持金型本体部に対して移動自在に設けられてかつ、少なくとも前記形状変化部を支持する支持金型端部と、を備える；
ことを特徴とする請求項１１〜１６の何れか一項に記載のトーションビーム製造装置。
【請求項１８】
前記第１の駆動機構を制御する制御部をさらに備え；
前記制御部が、前記第１の駆動機構を動作させて、前記トーションビーム素材の少なくとも前記接続領域に対して前記長手方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を付与する；
ことを特徴とする請求項１１〜１７の何れか一項に記載のトーションビーム製造装置。
【請求項１９】
前記一対の保持機構に保持された前記トーションビーム素材のうち、少なくとも前記接続領域の外側面を支持する支持部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１１〜１８の何れか一項に記載のトーションビーム製造装置。
【請求項２０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載のトーションビーム製造方法に用いられるトーションビーム製造装置であって、
長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略Ｖ字形状または略Ｕ字形状の閉断面である中央部と、前記中央部に連なってかつ前記閉断面と異なる形状の閉断面を持つ接続領域を有する形状変化部と、を備えたトーションビームを製造する装置であり、
前記中央部及び前記形状変化部を有してかつ少なくとも前記長手方向の一部が前記長手方向に沿って反りを持つトーションビーム素材を受け入れる凹所を有する第１金型と、
前記凹所内に配置された前記トーションビーム素材に対して前記反りを減じる方向に沿って接近する第２金型と、
前記第１金型及び前記第２金型間を相対的に接近させる第４の駆動機構と、
を備え、
前記凹所が、前記トーションビーム素材の両端縁に対向する一対の伸び規制面を有し、前記一対の伸び規制面間の距離が、前記トーションビーム素材の前記反りに沿った全長よりも短い
ことを特徴とするトーションビーム製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車のトーションビーム式サスペンション装置に適用されて金属疲労が抑制されたトーションビームを製造する、トーションビーム製造方法及びトーションビーム製造装置に関する。
本願は、２０１７年１０月４日に日本国に出願された特願２０１７−１９４３９４号と、２０１８年３月２３日に日本国に出願された特願２０１８−０５６８６８号とに基づき優先権を主張し、これらの内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、自動車用サスペンションシステムの一形態としてトーションビーム式サスペンション装置が広く普及している。
トーションビーム式サスペンション装置は：左右の車輪を回転自在に支持する左右一対のトレーリングアームがトーションビームによって連結され、さらに、左右一対のスプリング受部がトーションビームの左右端近傍に接合されたトーションビームアッセンブリと；トーションビーム及び車体間を連結するスプリング及びアブソーバと；を備える。トーションビームは、車体の左右から中央側に向かって伸びるピボット軸を介して、車体に対して揺動可能に接続されている。【０００３】
トーションビームは、例えば、プレス成形やハイドロフォーム成形により金属管を塑性加工することで形成されており、トーションビームの長手方向に直交する断面が、略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の閉断面に形成されている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
トーションビームは、略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の略一定閉断面を有する一定形状閉断面部と、左右のトレーリングアームに接続される取付部と、一定形状閉断面部及び取付部間に位置する形状変化部（徐変部）とを備えており、車体が路面から外力を受けた場合に、主としてトーションビームの捻れ剛性により車体のロール剛性を確保している。【０００５】
一方、トーションビームが充分なロール剛性を有していたとしても、トーションビームは、車輪やトレーリングアームを介して路面から種々の外力を受けるため、このような外力に起因して複雑な応力分布が発生して、金属疲労が進展しやすい。この金属疲労は、例えば、形状変化部及び一定形状閉断面部間の接続部近傍で著しく生じやすい。【０００６】
そのため、路面から種々の外力を受けた場合でも、金属疲労の進展を抑制する必要があり、このような金属疲労を抑制するために種々の技術が開発されている（例えば、特許文献２〜６参照）。【０００７】
特許文献２に記載の技術は、トーションビームをプレス成形した後に、焼き入れ、焼き戻し、ショットピーニングを行って、トーションビームの外側表面を硬化させることにより、トーションビームの疲労特性を向上させている。【０００８】
特許文献３に記載の技術は、熱処理後に表面硬度が高くなる鋼管を用いることにより、トーションビームの表面硬度を向上させて、トーションビームの疲労特性を向上させている。【０００９】
特許文献４に記載の技術は、ハイドロフォームによって鋼管の内方から外方に向かう圧力を加えることで引張応力を付与し、その結果として、トーションビームの残留応力を低減させて疲労特性を向上させている。【００１０】
特許文献５に記載の技術は、残留応力の高い部位を面外変形させることで、引っ張り残留応力を低減して疲労特性を向上させている。面外変形させる手段としては、ハイドロフォーム加工が用いられている。【００１１】
特許文献６に記載の技術は、トーションビーム素材に対してその長手方向に沿った引っ張り力を加え、これにより、トーションビームの残留応力を低減させて疲労特性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】日本国特開２０１１−６３５号公報
【特許文献２】日本国特開２００１−１２３２２７号公報
【特許文献３】日本国特開２００８−０６３６５６号公報
【特許文献４】日本国特開２０１３−０９１４３３号公報
【特許文献５】国際公開第２０１７／１５５０５６号
【特許文献６】国際公開第２０１７／１６９７３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献２〜５に記載の技術を適用してトーションビームの疲労特性を向上させることは、必ずしも容易とは言えない上に、設備投資等のイニシャルコストや製造ランニングコストが増大する問題がある。特に、特許文献５に示されるハイドロフォーム加工は、この問題が顕著である。
特許文献６に記載の技術によれば、これらの問題を解決することができる。しかし、引っ張りを付与して残留応力を計算通りに低減させるには、製品両端の保持をしっかりと確保する手間が必須であった。そのため、この手間を省いてさらなる生産性の向上が求められている。
このように、疲労特性が優れたトーションビームをより効率的に製造することが可能なトーションビーム製造技術が望まれている。【００１４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、疲労特性に優れたトーションビームをより効率的に製造することが可能な、トーションビーム製造方法及びトーションビーム製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
（１）本発明の一態様に係るトーションビーム製造方法は、長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略Ｖ字形状または略Ｕ字形状の閉断面である中央部と、前記中央部に連なってかつ前記閉断面が異なる形状の閉断面を持つ接続領域を有する形状変化部と、を備えたトーションビームを製造する方法であって、前記中央部及び前記形状変化部が形成されたトーションビーム素材のうちの少なくとも前記接続領域に対し、前記長手方向に沿った圧縮力を加えて少なくとも前記接続領域を増肉して、前記トーションビームを得る圧縮工程を有する。
この態様に係るトーションビーム製造方法によれば、圧縮工程において少なくとも接続領域に圧縮力を加えるため、残存している残留応力の低減もしくは除去と、増肉による補強とを同時に行うことができる。
その結果、疲労特性に優れたトーションビームを製造することができる。しかも、熱処理等の後処理を必要としない上に、軸方向引っ張りを加える場合に比べて軸方向圧縮を加える方が装置構成及び製造工程がシンプルになるため、効率的に製造できる。【００１６】
（２）上記（１）に記載のトーションビーム製造方法において、前記圧縮工程で、前記接続領域よりも前記長手方向に沿った外方部分の内側を内側支持部材で支持してかつ、前記外方部分の外側を外側挟持部材により挟持した状態で、前記内側支持部材及び前記外側挟持部材を前記中央部に近づく方向に移動させることで、前記圧縮力を加えてもよい。
この場合、圧縮工程において、トーションビーム素材の外方部分の内側を内側支持部材で支持した上で、この外方部分の外側を外側挟持部材により挟持して圧縮力を加えるので、同外方部分の面外変形を抑えた上で容易に圧縮力を与えることができる。【００１７】
（３）上記（２）に記載のトーションビーム製造方法において、前記圧縮工程で、前記接続領域の外側を外側支持部材で支持し、前記内側支持部材及び前記外側挟持部材の移動と同方向にかつ同期して、前記外側支持部材を移動させてもよい。
この場合、外側支持部材が、内側支持部材及び外側挟持部材の動きと同期して移動するため、圧縮に伴うトーションビーム素材の長手方向に沿った変形を阻害しない。したがって、トーションビーム素材へ確実に圧縮力を付与できるため、確実に残留応力を低減もしくは除去することができる。【００１８】
（４）上記（１）に記載のトーションビーム製造方法において、前記圧縮工程で、前記トーションビーム素材の両端間を前記長手方向に沿って相対的に接近させることで、前記圧縮力を前記トーションビーム素材の全長にわたって加えてもよい。
この場合、トーションビーム素材をその全長にわたって長手方向内方に圧縮するため、漏れなく残留応力を低減もしくは除去することができる。【００１９】
（５）上記（１）〜（４）の何れか一項に記載のトーションビーム製造方法において、前記圧縮工程で、前記トーションビーム素材の少なくとも前記接続領域に対して前記長手方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を付与してもよい。
この場合、トーションビーム素材の残留応力を除去または低減させるのに十分な圧縮力を、座屈（ｂｕｃｋｌｉｎｇ）を生じることなく付与することができる。【００２０】
（６）上記（１）〜（５）の何れか一項に記載のトーションビーム製造方法において、前記圧縮工程の前に、素管をプレスして前記トーションビーム素材を得るプレス工程を有してもよい。
この場合、プレス工程後の時点では、トーションビーム素材に残留応力が残っているが、続く圧縮工程により、これを除去または低減することができる。【００２１】
（７）上記（１）に記載のトーションビーム製造方法において、前記圧縮工程の前に、少なくとも前記長手方向の一部において前記長手方向に沿った反りを持つ前記トーションビーム素材を用意する準備工程をさらに有し、前記圧縮工程で、前記トーションビーム素材の両端縁間の伸びを規制した状態で、前記反りを減じる加圧力を前記トーションビーム素材に与えてもよい。
この場合、より簡単な装置構成で圧縮力をトーションビーム素材に付与することができる。【００２２】
（８）上記（７）に記載のトーションビーム製造方法において、前記準備工程で、前記両端縁が前記長手方向に対して傾斜した前記トーションビーム素材を用意してもよい。
この場合、両端縁の傾斜方向及び傾斜角度により、トーションビーム素材の長手方向に交差する断面内の各部における圧縮率を変えることができる。【００２３】
（９）上記（７）または（８）に記載のトーションビーム製造方法において、前記圧縮工程で、前記トーションビーム素材の少なくとも前記接続領域に対して前記長手方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を付与してもよい。
この場合、トーションビーム素材の残留応力を除去または低減させるのに十分な圧縮力を、座屈（ｂｕｃｋｌｉｎｇ）を生じることなく付与することができる。【００２４】
（１０）上記（１）〜（９）の何れか１項に記載のトーションビーム製造方法において、前記圧縮工程で前記圧縮力を加える際に、少なくとも前記接続領域の外側面を支持してもよい。
この場合、圧縮工程で、少なくとも接続領域の外側面を支持しながら圧縮力を加えるので、加工対象が板厚の薄いトーションビーム素材であっても、その座屈（ｂｕｃｋｌｉｎｇ）を防ぐことができる。【００２５】
（１１）本発明の一態様に係るトーションビーム製造装置は、上記（１）〜（６）の何れか一項に記載のトーションビーム製造方法に用いられるトーションビーム製造装置であって、長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略Ｖ字形状または略Ｕ字形状の閉断面である中央部と、前記中央部に連なってかつ前記閉断面と異なる形状の閉断面を持つ接続領域を有する形状変化部と、を備えたトーションビームを製造する装置であり、前記中央部及び前記形状変化部が形成されたトーションビーム素材のうち、前記トーションビーム素材の長手方向に沿って見た場合に前記接続領域よりも一方側にある部分と、前記接続領域よりも他方側にある部分とを保持する一対の保持機構と；前記各保持機構間を相対的に接近させる第１の駆動機構と；を備える。
この態様に係るトーションビーム製造装置によれば、一対の保持機構及び第１の駆動機構により、トーションビーム素材のうちの少なくとも接続領域に対して長手方向の圧縮力を加えることで、トーションビーム素材に残存している残留応力の低減もしくは除去と、増肉による補強とを同時に行うことができる。
その結果、疲労特性に優れたトーションビームを製造することができる。しかも、熱処理等の後処理を必要としないため、効率的に製造することが可能である。
【００２６】
（１２）上記（１１）に記載のトーションビーム製造装置において、前記各保持機構が、前記トーションビーム素材の両端を保持してもよい。
この場合、一対の保持機構によってトーションビーム素材の両端を保持して圧縮するため、トーションビーム素材の全長にわたって圧縮力を付与することができる。従って、トーションビーム素材の全長にわたって漏れなく残留応力を低減もしくは除去することができる。【００２７】
（１３）上記（１２）に記載のトーションビーム製造装置において、前記中央部及び前記形状変化部に対応した形状を有する可動金型と；前記トーションビーム素材に前記中央部及び前記形状変化部を付与する前の素管に対し、前記可動金型を押し付ける第２の駆動機構と；をさらに備えてもよい。
この場合、第２の駆動機構によって可動金型を素管に押し付けることにより、中央部及び形状変化部を有するトーションビーム素材を得ることが出来る。【００２８】
（１４）上記（１１）に記載のトーションビーム製造装置において、前記各保持機構のうちの少なくとも一方が、前記形状変化部の内側に挿入される内側支持部材と；前記形状変化部の外側を挟持する外側挟持部材と；を備えてもよい。
この場合、トーションビーム素材の形状変化部の内側を内側支持部材で支持した上で、形状変化部の外側を外側挟持部材により挟持して圧縮力を加えことができるので、形状変化部の面外変形を抑えた上で容易に圧縮力を与えることができる。【００２９】
（１５）上記（１４）に記載のトーションビーム製造装置において、前記中央部及び前記形状変化部に対応した形状を有する可動金型と；前記トーションビーム素材に前記中央部及び前記形状変化部を付与する前の素管に対し、前記可動金型を押し付ける第２の駆動機構と；をさらに備えてもよい。
この場合、第２の駆動機構によって可動金型を素管に押し付けることにより、中央部及び形状変化部を有するトーションビーム素材を得ることが出来る。【００３０】
（１６）上記（１５）に記載のトーションビーム製造装置において、以下の構成を採用してもよい：前記可動金型が、少なくとも前記中央部に対応した形状を有する可動金型本体部と、少なくとも前記形状変化部に対応した形状を有してかつ、前記可動金型本体部に対して移動自在に設けられた可動金型端部と、前記可動金型本体部に対して前記可動金型端部を移動させる第３の駆動機構と、を備え；前記可動金型端部が、前記外側挟持部材を兼ねている。
この場合、可動金型によってプレスされる素管に対し、可動金型本体部によって少なくとも中央部に対応した形状を与えるとともに、可動金型端部によって少なくとも形状変化部に対応した形状を与える。このようにして得たトーションビーム素材の形状変化部の内側に内側支持部材を挿入し、また形状変化部の外側を可動金型端部により挟持した状態で、トーションビーム素材に圧縮力を加える。この構成によれば、可動金型端部が外側挟持部材を兼ねているので、素管をプレス加工して得たトーションビーム素材を他の装置に移し替えることなく、そのまま継続して長手方向に沿った圧縮力を加えることができる。【００３１】
（１７）上記（１１）〜（１６）の何れか一項に記載のトーションビーム製造装置において、以下の構成を採用してもよい：前記トーションビーム素材を支持する支持金型をさらに備え；前記支持金型が、前記トーションビーム素材を、前記中央部を含む部分において支持する支持金型本体部と、前記支持金型本体部に対して移動自在に設けられてかつ、少なくとも前記形状変化部を支持する支持金型端部と、を備える。
この場合、トーションビーム素材に圧縮力を加える際には、支持金型端部が支持金型本体部に対して移動自在であるため、長手方向に沿った圧縮に伴うトーションビーム素材の変形を阻害しない。したがって、トーションビーム素材へ確実に圧縮力を付与できるため、確実に残留応力を低減もしくは除去することができる。【００３２】
（１８）上記（１１）〜（１７）の何れか一項に記載のトーションビーム製造装置において、以下の構成を採用してもよい：前記第１の駆動機構を制御する制御部をさらに備え；前記制御部が、前記第１の駆動機構を動作させて、前記トーションビーム素材の少なくとも前記接続領域に対して前記長手方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を付与する。
この場合、トーションビーム素材の残留応力を除去または低減させるのに十分な圧縮力を、座屈（ｂｕｃｋｌｉｎｇ）を生じることなく付与することができる。【００３３】
（１９）上記（１１）〜（１８）の何れか一項に記載のトーションビーム製造装置において、前記一対の保持機構に保持された前記トーションビーム素材のうち、少なくとも前記接続領域の外側面を支持する支持部をさらに備えてもよい。
この場合、トーションビーム素材のうちの少なくとも接続領域に対して長手方向の圧縮力を加える際に、少なくとも接続領域の外側面を支持部で支持しながら圧縮力を加えるので、加工対象が板厚の薄いトーションビーム素材であっても、その座屈を防ぐことができる。【００３４】
（２０）本発明の他の態様に係るトーションビーム製造装置は、上記（７）〜（９）の何れか一項に記載のトーションビーム製造方法に用いられるトーションビーム製造装置であって、長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略Ｖ字形状または略Ｕ字形状の閉断面である中央部と、前記中央部に連なってかつ前記閉断面と異なる形状の閉断面を持つ接続領域を有する形状変化部と、を備えたトーションビームを製造する装置であり、前記中央部及び前記形状変化部を有してかつ少なくとも前記長手方向の一部が前記長手方向に沿って反りを持つトーションビーム素材を受け入れる凹所を有する第１金型と、前記凹所内に配置された前記トーションビーム素材に対して前記反りを減じる方向に沿って接近する第２金型と、前記第１金型及び前記第２金型間を相対的に接近させる第４の駆動機構と、を備え、前記凹所が、前記トーションビーム素材の両端縁に対向する一対の伸び規制面を有し、前記一対の伸び規制面間の距離が、前記トーションビーム素材の前記反りに沿った全長よりも短い。
この態様に係るトーションビーム製造装置によれば、トーションビーム素材を第１金型の凹所内に配置し、そして、第２金型を第４の駆動機構の駆動力により第２金型に接近させる。トーションビーム素材は第２金型から加圧されて反りを減じるが、その際、両端縁間の伸びが一対の伸び規制面によって規制されているため、トーションビーム素材のうちの少なくとも形状変化部に対して長手方向の圧縮力が加わる。この圧縮力により、トーションビーム素材に残存している残留応力の低減もしくは除去と、増肉による補強とを同時に行うことができる。その結果、疲労特性に優れたトーションビームを製造することができる。しかも、熱処理等の後処理を必要とせず、簡単な装置構成で効率的に製造することが可能である。
【００３５】
本発明は、上記態様に加えて下記態様を採用してもよい。
（ａ）本発明の他の態様は、トーションビーム式サスペンション装置に用いられ左右一対のアームが長手方向の両端部に連結され、前記長手方向と直交する断面が車体の前後方向における前端及び後端の間が上側又は下側に突出する略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の中央部と取付閉断面部と前記中央部と前記取付閉断面部との間に位置される形状変化部とを有するトーションビームを製造するトーションビーム製造方法であって、金属材料管をプレスして前記中央部と前記形状変化部とを有するトーションビーム素材を成形するプレス加工工程と、前記トーションビーム素材の少なくとも前記中央部と前記形状変化部とを接続する接続部を長手方向に圧縮する圧縮処理工程と、を備える。【００３６】
この態様に係るトーションビーム製造方法によれば、金属材料管をプレスして中央部と形状変化部とを有するトーションビーム素材を成形するプレス加工工程と、トーションビーム素材の少なくとも中央部と形状変化部とを接続する接続部を長手方向に圧縮する圧縮処理工程とを備えているので、接続部から引張残留応力を低減もしくは除去することができる。
その結果、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することができる。【００３７】
この明細書において、中央部とは、略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の略一定閉断面形状（例えば、略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の凹側を構成する壁部の谷部（底部））が長手方向に沿って連続して形成されている部分を言う。なお、略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の凹側を構成する壁部の谷部（底部）が継続して漸次浅くなる形状変化部に至るまでは、部分的に凹凸が形成されていても中央部に含まれる。【００３８】
また、中央部では、トーションビームの長手方向に沿って左右端から中心へ向かうにつれて、略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状を維持したままで、閉断面の面積が漸次変化するように構成されてもよい。このような形状のトーションビーム又はトーションビーム素材は、長手方向に沿って左右端から中心へ向かうにつれて、その径が漸次変化する金属材料管のプレス加工などにより得られる。【００３９】
また、この明細書において、形状変化部とは、略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の凹側を構成する壁部の谷部（底部）が漸次浅くなる形態が継続して形成されている部分を言う。なお、形状変化部の途中に谷部（底部）が部分的に浅くなる部分が形成されていてもよい。【００４０】
また、この明細書において、取付閉断面部とは、形状変化部の長手方向外方（車両幅方向外方）に位置されて、略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状をなす凹部が形成されていない部分を言う。【００４１】
また、この明細書において、中央部と形状変化部とを接続する接続部とは、中央部と形状変化部の境界を含む部分をいい、中央部において長手方向に沿って形成された略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の凹側を構成する壁部の谷部（底部）が、形状変化部において継続して漸次浅くなり長手方向に対して傾斜する形態に移行する部位を含む部分である。なお、接続部の範囲は、引張残留応力の分布等に基づいて任意に設定することができる。【００４２】
（ｂ）上記（ａ）に記載のトーションビーム製造方法であって、前記圧縮処理工程において、前記トーションビーム素材の形状変化部の内方に内方支持部材を挿入するとともに前記形状変化部を形状変化部支持部材により挟持して、前記接続部を長手方向に圧縮する。【００４３】
このトーションビーム製造方法によれば、圧縮処理工程において、トーションビーム素材の形状変化部の内方に内方支持部材を挿入するとともに形状変化部を形状変化部支持部材により挟持して、接続部を長手方向に圧縮するので、トーションビーム素材の接続部を容易に長手方向内方に圧縮しつつ形状変化部の変形を確実に抑制することができる。
その結果、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することができる。【００４４】
（ｃ）上記（ａ）に記載のトーションビーム製造方法であって、前記圧縮処理工程において、前記トーションビーム素材の取付閉断面部を保持して、前記接続部を長手方向に圧縮する。
このトーションビーム製造方法によれば、圧縮処理工程において、トーションビーム素材の取付閉断面部を保持して、接続部を長手方向に圧縮するので、トーションビーム素材の全長にわたって長手方向内方に圧縮することができる。
その結果、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することができる。【００４５】
（ｄ）本発明のさらに他の態様は、トーションビーム式サスペンション装置に用いられ左右一対のアームが長手方向の両端部に連結され、前記長手方向と直交する断面が車体の前後方向における前端及び後端の間が上側又は下側に突出する略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の中央部と取付閉断面部と前記中央部と前記取付閉断面部との間に位置される形状変化部とを有するトーションビームを製造するトーションビーム製造装置であって、前記形状変化部と相補的に形成された外形保持形状部を有する形状変化部外方保持部材と、前記成形型に設けられ前記形状変化部を長手方向内側から挟持して支持する形状変化部支持部材と、前記取付閉断面部保持部材をトーションビーム素材の長手方向に進退する駆動部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記トーションビーム素材を成形した後に、前記形状変化部外方保持部材と前記形状変化部支持部材により前記形状変化部を保持した状態で前記形状変化部支持部材を前記トーションビーム素材の長手方向内方に移動させるように構成されている。【００４６】
このトーションビーム装置によれば、形状変化部と相補的に形成された外形保持形状部を有する形状変化部外方保持部材と、成形型に設けられ前記形状変化部を長手方向内側から挟持して支持する形状変化部支持部材によって形状変化部を保持した状態で、形状変化部支持部材をトーションビーム素材の長手方向内方に移動して接続部を長手方向に圧縮するので、形状変化部が変形するのを抑制して安定して圧縮処理することができる。
その結果、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することができる。【００４７】
（ｅ）本発明のさらに他の態様は、トーションビーム式サスペンション装置に用いられ左右一対のアームが長手方向の両端部に連結され、前記長手方向と直交する断面が車体の前後方向における前端及び後端の間が上側又は下側に突出する略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の中央部と取付閉断面部と前記中央部と前記取付閉断面部との間に位置される形状変化部とを有するトーションビームを製造するトーションビーム製造装置であって、前記取付閉断面部を保持する取付閉断面部保持部材と、前記取付閉断面部保持部材をトーションビーム素材の長手方向に進退する駆動部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記取付閉断面部保持部材が前記取付閉断面部を保持した状態で、前記トーションビーム素材を長手方向に圧縮するように構成されている。【００４８】
このトーションビーム装置によれば、トーションビーム素材の取付閉断面部を保持して、接続部を長手方向に圧縮するので、トーションビーム素材の全長にわたって長手方向内方に圧縮することができる。
その結果、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することができる。【００４９】
（ｆ）本発明のさらに他の態様は、トーションビーム式サスペンション装置に用いられ左右一対のアームが長手方向の両端部に連結され、前記長手方向と直交する断面が車体の前後方向における前端及び後端の間が上側又は下側に突出する略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の中央部と、取付閉断面部と、前記中央部と前記取付閉断面部との間に位置される形状変化部と、を有するトーションビームを製造するトーションビーム製造装置であって、金属材料管をプレスして前記中央部と前記形状変化部とを有するトーションビーム素材を成形する成形型と、前記成形型に設けられ前記形状変化部を長手方向内側から挟持して支持する形状変化部支持部材と、前記成形型に設けられ前記形状変化部支持部材を前記長手方向に進退する形状変化部支持部材駆動部と、前記形状変化部の内方に挿入可能とされ、前記形状変化部支持部材と協働して前記形状変化部を保持する内方支持部材と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記トーションビーム素材を成形した後に、前記形状変化部支持部材と前記内方支持部材により前記形状変化部を保持した状態で前記形状変化部支持部材を前記トーションビーム素材の長手方向内方に移動させるように構成されている。【００５０】
このトーションビーム製造装置によれば、制御部は、金属材料管をプレスしてトーションビーム素材を成形した後に、形状変化部支持部材と内方支持部材が協働して形状変化部を保持した状態で、トーションビーム素材を駆動部により長手方向内方に圧縮するので、接続部から引張残留応力を低減もしくは除去することができる。
その結果、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することができる。【００５１】
（ｇ）トーションビーム式サスペンション装置に用いられ左右一対のアームが長手方向の両端部に連結され、前記長手方向と直交する断面が車体の前後方向における前端及び後端の間が上側又は下側に突出する略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の中央部と、取付閉断面部と、前記中央部と前記取付閉断面部との間に位置される形状変化部と、を有するトーションビームを製造するトーションビーム製造装置であって、金属材料管をプレスして前記中央部と前記形状変化部とを有するトーションビーム素材を成形する成形型と、前記成形型に設けられ前記形状変化部を長手方向内側から挟持して支持する形状変化部支持部材と、前記成形型に設けられ前記形状変化部支持部材を前記長手方向に進退する形状変化部支持部材駆動部と、前記形状変化部の内方に挿入可能とされ、前記形状変化部支持部材と協働して前記形状変化部を保持する内方支持部材と、を備え、前記形状変化部支持部駆動部は、前記成形型がトーションビーム素材を成形する際のストロークによって作動するカム機構により構成されている。【００５２】
このトーションビーム製造装置によれば、金属材料管をプレスしてトーションビーム素材を成形した後に、トーションビーム素材を成形する際のストロークによってカム機構が作動することにより、形状変化部支持部材と内方支持部材が協働して形状変化部を保持した状態でトーションビーム素材を駆動部により長手方向内方に圧縮するので、接続部から引張残留応力を低減もしくは除去することができる。
その結果、疲労特性が優れたトーションビームを効率的に製造することができる。【００５３】
（ｈ）上記（ｄ）〜（ｇ）のいずれか１項に記載のトーションビーム製造装置であって、前記トーションビーム素材を長手方向に圧縮する際に、長手方向の形状変化とともに変位する形状変化吸収手段を備えている。【００５４】
このトーションビーム製造装置によれば、トーションビーム素材を長手方向に圧縮する際に、長手方向の形状変化とともに変位する形状変化吸収手段を備えているので、トーションビームの長手方向中央側の形状が大きい場合であっても、容易に圧縮処理することができる。
また、圧縮処理する際にトーションビーム素材が傷つくのを抑制して、効率的に残留応力を低減することができる。
【発明の効果】
【００５５】
上記各態様に係るトーションビーム製造方法及びトーションビーム製造装置によれば、疲労特性に優れたトーションビームをより効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るトーションビーム式リアサスペンション装置の概略構成を説明する斜視図である。
【図２】同実施形態に係るトーションビームアッセンブリの概略構成を説明する図であって、下方より見た斜視図である。
【図３】同実施形態に係るトーションビームの概略構成を説明する斜視図である。
【図４】同実施形態に係るトーションビームの形状変化部の概略構成を説明する斜視図である。
【図５Ａ】同実施形態に係るトーションビームの概略構成を示す図であって、図４の矢視ＶＡ−ＶＡで見た場合の閉断面図である。
【図５Ｂ】同実施形態に係るトーションビームの概略構成を示す図であって、図４の矢視ＶＢ−ＶＢで見た場合の閉断面図である。
【図５Ｃ】同実施形態に係るトーションビームの概略構成を示す図であって、図４の矢視ＶＣ−ＶＣで見た場合の閉断面図である。
【図６】同実施形態に係るトーションビームの製造工程の一例を説明するフローチャートである。
【図７】同実施形態に係るトーションビーム製造装置の概略構成を説明する縦断面図である。
【図８】同実施形態に係るトーションビーム製造装置の要部を示す図であって、図７の矢視Ｘ１−Ｘ１で見た縦断面図である。
【図９】同実施形態に係るトーションビーム製造方法の圧縮処理工程を（Ａ）〜（Ｅ）の流れに沿って説明する図であって、図７のＡ部に相当する図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るトーションビーム製造装置の概略構成を説明する縦断面図である。
【図１１Ａ】同実施形態に係るトーションビーム製造装置の要部を示す図であって、図１０の矢視Ｘ２−Ｘ２で見た縦断面図である。
【図１１Ｂ】同実施形態に係るトーションビーム製造装置の要部を示す図であって、図１０の矢視Ｘ３−Ｘ３で見た縦断面図である。
【図１２】同実施形態に係るトーションビームの各製造工程を（Ａ）〜（Ｄ）の流れに沿って説明する図であって、図１０のＢ部に相当する図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るトーションビームの製造工程を説明するフローチャートである。
【図１４】同実施形態に係るトーションビーム製造装置の概略構成を説明する縦断面図である。
【図１５】同実施形態に係るトーションビーム製造装置を示す図であって、図１４の矢視Ｘ３Ａ−Ｘ３Ａで見た縦断面図である。
【図１６】同実施形態に係るトーションビーム製造方法の各工程を（Ａ）〜（Ｅ）の流れに沿って説明する図であって、図１４のＣ部に相当する図である。
【図１７】本発明の第４実施形態に係るトーションビーム製造装置の概略構成を説明する縦断面図である。
【図１８】同実施形態に係るトーションビーム製造方法の各工程を（Ａ）〜（Ｅ）の流れに沿って説明する図であって、図１７のＤ部に相当する図である。
【図１９】本発明の第５実施形態に係るトーションビーム製造装置の概略構成を説明する縦断面図である。
【図２０】同実施形態に係るトーションビーム製造方法の各工程を（Ａ）〜（Ｅ）の流れに沿って説明する図であって、図１９のＥ部に相当する図である。
【図２１】本発明の第６実施形態に係るトーションビーム製造方法の各工程を（Ａ）〜（Ｄ）の流れに沿って説明する図である。
【図２２】同実施形態に係るトーションビーム製造装置を示す図であって、図２１の矢視Ｘ４−Ｘ４で見た縦断面図である。
【図２３】本発明の第７実施形態に係るトーションビーム製造方法の各工程を（Ａ）〜（Ｄ）の流れに沿って説明する図である。
【図２４】同実施形態に係るトーションビーム製造装置を示す図であって、図２３の矢視Ｘ５−Ｘ５で見た縦断面図である。
【図２５】本発明の第８実施形態に係るトーションビーム製造装置の概略構成を説明する縦断面図である。
【図２６】圧縮処理ユニットの変形例の概略構成を説明する正面図である。
【図２７】カム機構を用いた、圧縮処理ユニットの変形例の概略構成を説明する正面図である。
【図２８】本発明の変形例を上記第２実施形態に適用した場合を示す図であって、図１０のＧ部に相当する部分を示す。（Ａ）が管端に段差部を形成して把持する工程を示し、（Ｂ）が把持後の管端を圧縮する工程を示している。
【図２９】実施例において、応力を測定した部位を説明する図であって、接続部の縦断面図である。
【図３０】実施例の結果を示す図であって、トーションビーム素材に対して軸押しして加えた歪み量（％）と、この軸押しによる残留応力低減量（％）との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
＜第１実施形態＞
以下、図１から図９を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るトーションビーム式リアサスペンション装置（トーションビーム式サスペンション装置）の概略構成を示す図であり、符号１はトーションビーム式リアサスペンション装置を示し、符号２はトーションビームアッセンブリを示し、符号１０はトーションビームを示している。なお、図１に示した符号Ｆは、このトーションビーム式リアサスペンション装置１が搭載される車両（不図示）の前方を示し、符号Ｒは後方を示している。
【００５８】
トーションビーム式リアサスペンション装置１は、図１に示すように、トーションビームアッセンブリ２と、トーションビームアッセンブリ２及び車体（不図示）間を連結するスプリング３及びアブソーバと４と、を備えている。
【００５９】
トーションビームアッセンブリ２は、左右の車輪ＷＬ、ＷＲを左右一対のトレーリングアーム５によって支持するとともに、前記車体の左右から少し前方中央側に向かって伸びるピボット軸ＪＬ、ＪＲを介して前記車体と連結されている。そして、トーションビームアッセンブリ２は、前記車体に対して揺動可能に構成されている。
【００６０】
トーションビームアッセンブリ２は、図２に示すように、例えば、左右一対のトレーリングアーム（アーム）５と、これらトレーリングアーム５間を連結するトーションビーム１０と、スプリング３を支持する左右一対のスプリング受部３Ａとを備えている。また、緩衝装置であるアブソーバ４の一端側が、図示しない緩衝受部に接続されている。
なお、本実施形態において、トーションビーム１０は、上側に凸とされた略Ｖ字形状の閉断面形状を有している。
【００６１】
トレーリングアーム５は、図２に示すように、例えば、トレーリングアーム本体５Ａと、トレーリングアーム本体５Ａのフロント側端に接続されてピボット軸Ｊを介して前記車体に支持されるピボット取付部材５Ｆと、トレーリングアーム本体５Ａのリア側端に連結されて車輪ＷＬ、ＷＲを支持する車輪取付部材５Ｒとを備えている。
【００６２】
スプリング受部３Ａは、トーションビーム１０を間に挟んでピボット取付部材５Ｆの反対側に配置されており、スプリング３の一端側が取付けられる。路面から受けた荷重は、車輪ＷＬ、ＷＲ、トレーリングアーム５、及びスプリング３を介して前記車両に伝達する。
【００６３】
以下、図３〜図５Ｃを参照して、本実施形態に係るトーションビーム１０について説明する。
図３は、本実施形態に係るトーションビーム１０の概略構成を説明する斜視図である。図４は、トーションビーム１０の形状変化部近傍の概略を説明する斜視図である。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃは、トーションビーム１０を示す断面図であり、図５Ａが図４における矢視ＶＡ−ＶＡでの断面図を示し、図５Ｂが図４における矢視ＶＢ−ＶＢでの断面図を示し、図５Ｃが図４における矢視ＶＣ−ＶＣにおける断面図を示している。
【００６４】
トーションビーム１０は、図３、図４に示すように、長手方向の中央側に形成され略Ｖ字形状の中央部１１と、形状変化部１２と、取付閉断面部１３と、取付閉断面部１３の外側端部に形成されて略楕円形の閉断面形状を有し、トレーリングアーム５が取付けられる取付部１４とを備えている。
【００６５】
中央部１１は、トーションビーム１０をその長手方向に垂直な断面で見た場合に、略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の略一定閉断面形状が前記長手方向に沿って連続して形成されている部分であってもよい。なお、中央部１１において、略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の凹側を構成する壁部の谷部（底部）に、部分的な凹凸が形成されていてもよい。
【００６６】
形状変化部１２は、略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の凹側を構成する壁部の谷部（底部）の深さが、長手方向外方（車両幅方向外方）に向かって漸次浅くなる部分である。なお、形状変化部１２の途中に、谷部（底部）が一段と浅くなる箇所が部分的に形成されていてもよい。
【００６７】
取付閉断面部１３は、形状変化部１２の長手方向外方（車両幅方向外方）に配置され、略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状をなす凹部が形成されていない部分を言う。
【００６８】
中央部１１、形状変化部１２、取付閉断面部１３、取付部１４は、トーションビーム１０の長手方向中央から両端に向かってこの順に配置されている。
【００６９】
中央部１１は、図３、図４に示すように、トーションビーム１０の長手方向の中央に位置していて、その長手方向両端において各形状変化部１２と接続されている。
中央部１１は、トーションビーム１０の長手方向と直交する断面が略Ｖ字形状に形成されるとともに、この実施形態では、例えば、車体前後方向で対称となる形状を有している。
【００７０】
中央部１１の断面は、例えば、図５Ａに示す略Ｖ字形状の閉断面において、凹側内面をなす第１壁部Ｓ１１０Ａと、凸側外面をなす第２壁部Ｓ１２０Ａと、これら第１壁部Ｓ１１０Ａ及び第２壁部Ｓ１２０Ａそれぞれの両端間を接続するとともに前記閉断面において外方に膨出する二つの折返し壁部Ｓ１３０Ａとを備えている。第１壁部Ｓ１１０Ａの周方向中央部は、中央部１１において略Ｖ字形状の凹側の谷部（底部）Ｓ１１１Ａとされている。
そして、第１壁部Ｓ１１０Ａと第２壁部Ｓ１２０Ａとは、密着部Ｓ１５０Ａを介して互いに接している。
【００７１】
各折返し壁部Ｓ１３０Ａは、図５Ａにおいて矢印で示す範囲であり、それぞれが第１壁部側折返し点ａと第２壁部側折返し点ｂとの間に形成されている。
第１壁部側折返し点ａは、第１壁部Ｓ１１０Ａの端縁と折返し壁部Ｓ１３０Ａの端縁との接続点である。また、第２壁部側折返し点ｂは、第２壁部Ｓ１２０Ａの端縁と折返し壁部Ｓ１３０Ａの端縁との接続点である。
【００７２】
図４に示す接続部１２Ａ（接続領域）は、形状変化部１２に含まれ、形状変化部１２において中央部１１と形状変化部１２とが接続される側に位置し、中央部１１と形状変化部１２の境界を含む部分である。すなわち、接続部１２Ａは、図４に示すように、中央部１１及び形状変化部１２間の境界である断面Ｓ１２Ａから、形状変化部１２の長手方向途中位置（例えば、形状変化部１２において略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の凹側を構成する壁部の谷部（底部）が漸次浅くなり、長手方向に対して傾斜する形態に移行する断面Ｓ１２Ｃの位置）にかけての部分である。
接続部１２Ａの範囲は、引張残留応力の分布等に基づいて任意に設定できる。例えば、接続部１２Ａは、形状変化部１２において引張残留応力が最大となる箇所を含むようにしてもよい。また、接続部１２Ａの範囲は、中央部１１と形状変化部１２の境界から所定の範囲としてもよく、形状変化部１２において引張残留応力が最大となる箇所を含みかつ、中央部１１と形状変化部１２の境界から所定の範囲としてもよい。
【００７３】
接続部１２Ａに含まれる断面Ｓ１２Ｂは、例えば図５Ｂに示すように、略Ｖ字形状の閉断面において凹側内面をなす第１壁部Ｓ１１０Ｂと、閉断面において凸側外面をなす第２壁部Ｓ１２０Ｂと、これら第１壁部Ｓ１１０Ｂ及び第２壁部Ｓ１２０Ｂの両端間を接続するとともに前記閉断面において外方に膨出する二つの折返し壁部Ｓ１３０Ｂとを備えている。また、第１壁部Ｓ１１０Ｂの周方向中央部は、接続部１２Ａにおいて略Ｖ字形状の凹側の谷部（底部）Ｓ１１１Ｂとされている。
そして、第１壁部Ｓ１１０Ｂ及び第２壁部Ｓ１２０Ｂ間には、中空部Ｓ１５０Ｂが形成されている。
【００７４】
各折返し壁部Ｓ１３０Ｂは、図５Ｂにおいて矢印で示す範囲であり、それぞれが第１壁部側折返し点ａ１と第２壁部側折返し点ｂ１との間に形成されている。
第１壁部側折返し点ａ１は、第１壁部Ｓ１１０Ｂの端縁と折返し壁部Ｓ１３０Ｂの端縁との接続点である。また、第２壁部側折返し点ｂ１は、第２壁部Ｓ１２０Ｂの端縁と折返し壁部Ｓ１３０Ｂの端縁との接続点である。
【００７５】
図４に示すように、形状変化部１２は、トーションビーム１０の長手方向中央寄りが中央部１１に接続され、長手方向外方が取付閉断面部１３に接続されている。
また、形状変化部１２は、トーションビーム１０の長手方向と直交する閉断面の形状が、中央部１１から取付閉断面部１３に向かって次第に移行するようになっている。
【００７６】
形状変化部１２は、例えば、図５Ｃに示すように、略Ｖ字形状の閉断面において凹側内面をなす第１壁部Ｓ１１０Ｃと、前記閉断面において凸側外面をなす第２壁部Ｓ１２０Ｃと、第１壁部Ｓ１１０Ｃ及び第２壁部Ｓ１２０Ｃそれぞれの両端間を接続するとともに前記閉断面において外方に膨出する二つの折返し壁部Ｓ１３０Ｃとを備えている。また、第１壁部Ｓ１１０Ｃの周方向中央部は、略Ｖ字形状の凹側の谷部（底部）Ｓ１１１Ｃとされている。
そして、第１壁部Ｓ１１０Ｃ及び第２壁部Ｓ１２０Ｃ間には、中空部Ｓ１５０Ｃが形成されている。
【００７７】
折返し壁部Ｓ１３０Ｃは、図５Ｃにおいて矢印で示す範囲であり、それぞれが第１壁部側折返し点ａ２と第２壁部側折返し点ｂ２との間に形成されている。
第１壁部側折返し点ａ２は、第１壁部Ｓ１１０Ｃの端縁と折返し壁部Ｓ１３０Ｃの端縁との接続点である。また、第２壁部側折返し点ｂ２は、第２壁部Ｓ１２０Ｃの端縁と折返し壁部Ｓ１３０Ｃの端縁との接続点である。
【００７８】
図４に示すように、取付閉断面部１３は、例えば、形状変化部１２の長手方向外方（車両幅方向外方）に位置しており、略Ｖ字形状又は略Ｕ字形状の凹部を持たない略楕円形の閉断面を有している。
【００７９】
次に、図６を参照して、第１実施形態に係るトーションビーム１０の製造工程の一例について説明する。図６は、トーションビーム１０の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【００８０】
以下、図６を参照して、トーションビーム１０の製造工程について説明する。
（１）金属材料管を準備する（ステップＳ１０１）。準備する金属材料管としては、例えば、肉厚が均一の円形鋼管を用いることが可能である。
（２）次に、プレス加工工程において、金属材料管をプレス加工する（ステップＳ１０２）。金属材料管をプレス加工することによりトーションビーム素材を成形する。プレス加工は、周知のプレス加工機を使用することが可能である。
（３）ステップＳ１０２におけるプレス加工によって、トーションビーム素材が形成される（ステップＳ１０３）。トーションビーム素材は、中央部と、形状変化部と、取付閉断面部とを有し、中央部と形状変化部とを接続する接続部（接続領域）が形成されている。
（４）次いで、圧縮処理工程において、トーションビーム素材の内部に液圧をかけない状態で軸方向に圧縮することで、トーションビーム素材を圧縮処理する（ステップＳ１０４）。この圧縮処理では、トーションビーム素材に、その軸方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を与えることで、座屈（ｂｕｃｋｌｉｎｇ）を生じることなく、板厚方向の表裏面における残留応力を解除することが可能となる。なお、圧縮力は、トーションビーム素材の長手方向で、特に残留応力を低減させたい部位のみに加えてもよいが、本実施形態のように全長にわたって加えた方が、残留応力を全体的に漏れなく低減できる点でより好ましい。
（５）ステップＳ１０４においてトーションビーム素材を圧縮処理することにより、トーションビーム１０が成形される（ステップＳ１０５）。
【００８１】
次に、図７及び図８を参照して、第１実施形態に係るトーションビーム製造装置の概略構成について説明する。図７は、第１実施形態に係るトーションビーム製造装置１００の概略構成を説明する縦断面図である。また、図８は、同実施形態に係るトーションビーム製造装置を示す図であって、図７の矢視Ｘ１−Ｘ１で見た縦断面図である。
【００８２】
トーションビーム製造装置１００は、トーションビーム素材Ｗ１０を載置するトーションビーム素材支持台１１０と、トーションビーム素材Ｗ１０をその長手方向に圧縮する二つの圧縮処理ユニット１２０と、制御部（不図示）とを備えている。
【００８３】
トーションビーム素材支持台１１０は、上部にトーションビーム素材Ｗ１０の外形に対応する凹部１１０Ｕが形成されていて、この凹部１１０Ｕ上に載置されたトーションビーム素材Ｗ１０を安定して支持する。
なお、以下のトーションビーム素材Ｗ１０に関する説明では、トーションビーム１０と区別するために、トーションビーム１０の中央部１１、形状変化部１２、取付閉断面部１３、取付部１４の各部位に対応する部位を、それぞれ、中央部１１Ｗ、形状変化部１２Ｗ、取付閉断面部１３Ｗ、取付部１４Ｗと符号を変えて説明する。
【００８４】
図８に示すように、凹部１１０Ｕは、その長手方向の任意位置における断面形状が略Ｖ字形状または略Ｕ字形状をなしている。この断面形状は、トーションビーム素材Ｗ１０の中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗの縦断面形状と合致している。より具体的には、中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗそれぞれの外側面ｗａを支持する支持面１１０Ｕ１と、中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗそれぞれの外側面ｗｂを支持する支持面１１０Ｕ２とが、凹部１１０Ｕに形成されている。これら支持面１１０Ｕ１，１１０Ｕ２は、これらの下端縁において互いに繋がっている。
図７に示すように、トーションビーム素材支持台１１０の凹部１１０Ｕは、取付閉断面部１３Ｗ及び取付部１４Ｗは支持していない。これは、後述の取付閉断面部保持部材１２１によってトーションビーム素材Ｗ１０の両端を保持するためである。
【００８５】
圧縮処理ユニット１２０は、図７に示すように、トーションビーム素材Ｗ１０の取付閉断面部１３Ｗを保持する取付閉断面部保持部材１２１と、取付閉断面部保持部材１２１を矢印Ｔ１２０に沿ってトーションビーム素材Ｗ１０の長手方向に進退させる油圧シリンダ（第１の駆動機構）１２５と、前記制御部とを備えている。圧縮処理ユニット１２０の動作は、前記制御部によって制御される。
【００８６】
取付閉断面部保持部材１２１は、凹部１２１Ｕの底部からトーションビーム素材Ｗ１０の長手方向に沿って取付閉断面部１３Ｗの内部形状に対応する形状の凸部が形成された取付閉断面部保持部材本体１２１Ａと、互いに対向配置された複数組のクランプ部材１２１Ｂ及びクランプ部材１２１Ｃと、を備えている。
【００８７】
クランプ部材１２１Ｂは、アクチュエータ等の駆動部（不図示）に接続されていて、取付閉断面部保持部材本体１２１Ａの壁部から内方に向かって進退可能である。
【００８８】
クランプ部材１２１Ｃは、アクチュエータ等の駆動部（不図示）に接続されていて、取付閉断面部保持部材本体１２１Ａの前記凸部から外方に向かって進退可能である。
【００８９】
クランプ部材１２１Ｂとクランプ部材１２１Ｃは、トーションビーム素材Ｗ１０の取付閉断面部１３Ｗの取付部１４Ｗ近傍を、その外方及び内方から協働して挟んで保持する。このように保持することにより、取付部１４Ｗの中心軸線と取付閉断面部保持部材本体１２１Ａの中心軸線とを一致させることができる。すなわち、取付閉断面部１３Ｗを取付閉断面部保持部材１２１により同軸に保持することができる。しかも、この時の取付部１４Ｗは、凹部１２１Ｕの底部に当接している。
【００９０】
油圧シリンダ（第１の駆動機構）１２５は、前記制御部からの指示を受けた場合に、取付閉断面部保持部材１２１を、矢印Ｔ１２０に沿ってトーションビーム素材Ｗ１０の長手方向に進退させる。
【００９１】
すなわち、前記制御部により、一対の取付閉断面部保持部材１２１がトーションビーム素材Ｗ１０の両端にある取付閉断面部１３Ｗをそれぞれ保持した状態で、凹部１２１Ｕの底部により長手方向に圧縮する。この時、中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗは、凹部１１０Ｕによって支持された状態で圧縮力を受けるので、座屈を生じない。また、取付閉断面部１３Ｗも取付閉断面部保持部材１２１によってその内面及び外面の両方が支持されているので、同様に座屈を生じない。このように座屈を防いだ状態でトーションビーム素材Ｗ１０に圧縮力が付与され、少なくとも中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗの残留応力を除去または低減することができる。加えて、少なくとも中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗの増肉も同時に行える。この増肉では、中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗの外側面ｗａ，ｗｂが支持されているため、断面外形寸法が維持された状態で内形寸法が縮むように増肉する。したがって、外形寸法を設計寸法通りに維持した上で増肉を行える。
【００９２】
なお、本実施形態では、トーションビーム素材Ｗ１０の両端より圧縮力を加える形態としたが、この形態のみに限らず、一対の取付閉断面部保持部材１２１がトーションビーム素材Ｗ１０の両端にある取付閉断面部１３Ｗをそれぞれ保持した後、一対の取付閉断面部保持部材１２１のうちの一方の位置を固定し、他方を前記一方に対して相対的に接近させることで、トーションビーム素材Ｗ１０を圧縮する形態も採用可能である。この点は、他の実施形態も同様である。
【００９３】
次に、図９（Ａ）〜図９（Ｅ）を参照して、トーションビーム製造装置１００を用いた圧縮処理工程の概略を説明する。図９（Ａ）〜図９（Ｅ）は、トーションビーム製造方法における圧縮処理工程を図９（Ａ）〜図９（Ｅ）の流れに沿って説明する図であって、図７のＡ部に相当する図である。なお、下記の圧縮処理工程は、前記制御部により全て自動的に行われるようにしても良い。
【００９４】
（１）まず、トーションビーム素材Ｗ１０を前記トーションビーム素材支持台１１０上に配置して支持した後、図９（Ａ）に示すように、取付閉断面部保持部材１２１を矢印Ｔ１２０Ｆ方向に前進させる。
（２）次に、図９（Ｂ）に示すように、凹部１２１Ｕの底部に取付閉断面部１３Ｗの取付部１４Ｗが当接したら、取付閉断面部保持部材１２１を停止させる。
そして、クランプ部材１２１Ｂ及びクランプ部材１２１Ｃを矢印に示すように突出させて、取付閉断面部１３Ｗを保持する。
【００９５】
（３）次いで、図９（Ｃ）に示すように、クランプ部材１２１Ｂ及びクランプ部材１２１Ｃにより取付閉断面部１３Ｗを保持したら、油圧シリンダ（不図示）を作動させてトーションビーム素材Ｗ１０をその長手方向に沿って矢印Ｔ１２０Ｐ方向に圧縮する。この圧縮処理では、トーションビーム素材Ｗ１０に、その軸方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を与えることで、座屈を生じることなく、板厚方向の表裏面における残留応力を解除させることが可能となる。また、この軸押しに際し、取付閉断面部１３Ｗをクランプ部材１２１Ｂ及びクランプ部材１２１Ｃによって挟み込んでいるため、取付閉断面部１３Ｗの面外変形が抑制されている。
（４）トーションビーム素材Ｗ１０の圧縮が終了したら、トーションビーム１０が出来上がっている。その後、図９（Ｄ）に示すように、クランプ部材１２１Ｂ及びクランプ部材１２１Ｃを矢印に示すように後退させる。これにより、取付閉断面部保持部材１２１による取付閉断面部１３Ｗの保持が解除される。
（５）クランプ部材１２１Ｂ及びクランプ部材１２１Ｃが所定の位置まで後退したら、図９（Ｅ）に示すように、取付閉断面部保持部材１２１を矢印Ｔ１２０Ｒ方向に後退させて、圧縮処理が完了する。
【００９６】
第１実施形態に係るトーションビーム製造方法、及びトーションビーム製造装置１００によれば、疲労特性が優れたトーションビーム１０を効率的に製造することができる。圧縮により残留応力の低減効果が得られるため、車両走行中にトーションビームに発生する（負荷される）応力が低減される効果があり、疲労特性のさらなる向上が期待できる。なおかつ、圧縮により増肉効果も同時に得られるので、トーションビームの構造強度をより高めることも可能になっている。
【００９７】
また、第１実施形態に係るトーションビーム製造方法、及びトーションビーム製造装置１００によれば、トーションビーム素材Ｗ１０の取付閉断面部１３Ｗを保持して、接続部１２Ａを長手方向に圧縮するので、トーションビーム素材Ｗ１０の全長にわたって圧縮できる。その結果、トーションビーム素材Ｗ１０の中央部１１Ｗ、形状変化部１２Ｗの全範囲で漏れなく引張残留応力を除去することができる。
【００９８】
＜第２実施形態＞
次に、図１０〜図１２を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第２実施形態に係るトーションビーム製造装置１００Ａの概略構成を説明する縦断面図である。図１１Ａは、同トーションビーム製造装置１００Ａの要部を示す図であって、図１０の矢視Ｘ２−Ｘ２で見た縦断面図である。図１１Ｂは、同トーションビーム製造装置１００Ａの要部を示す図であって、図１０の矢視Ｘ３−Ｘ３で見た縦断面図である。図１２は、同実施形態に係るトーションビームの各製造工程を（Ａ）〜（Ｄ）の流れに沿って説明する図であって、図１０のＢ部に相当する図である。
第２実施形態が第１実施形態と異なるのは、トーションビーム素材Ｗ１０を圧縮処理する際のトーションビーム素材Ｗ１０の保持方法が異なる点である。
【００９９】
以下、図１０〜図１１Ｂを参照して、第２実施形態に係るトーションビーム製造装置１００Ａの概略構成について説明する。
トーションビーム製造装置１００Ａは、図１０に示すように、トーションビーム素材Ｗ１０を載置するトーションビーム素材支持台１２１３と、トーションビーム素材Ｗ１０を長手方向に圧縮する一対の圧縮処理ユニット１２０Ａと、制御部（不図示）とを備えている。
【０１００】
トーションビーム素材支持台１２１３は、上部にトーションビーム素材Ｗ１０の外形に対応する凹部１２１３Ｕが形成されていて、この凹部１２１３Ｕ上に載置されたトーションビーム素材Ｗ１０を安定して支持する。ただし、凹部１２１３Ｕは、中央部１１Ｗ及びその両端近傍部分のみを支持している。これは、後述の形状変化部外方保持部材１２１０によってトーションビーム素材Ｗ１０の両端を保持するためである。
【０１０１】
図１１Ａに示すように、凹部１２１３Ｕは、その長手方向の任意位置における断面形状が略Ｖ字形状または略Ｕ字形状をなしている。この断面形状は、トーションビーム素材Ｗ１０の中央部１１Ｗ及びその両端近傍部分の下側断面形状と合致している。より具体的には、中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗの一部のそれぞれの外側面ｗａを支持する支持面１２１３Ｕ１と、中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗの一部のそれぞれの外側面ｗｂを支持する支持面１２１３Ｕ２とが、凹部１２１３Ｕに形成されている。これら支持面１２１３Ｕ１，１２１３Ｕ２は、これらの下端縁において互いに繋がっている。
【０１０２】
圧縮処理ユニット１２０Ａは、図１０に示すように、形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗを外方から保持する形状変化部外方保持部材１２１０と、形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗを内方から支持する形状変化部支持ポンチ（内側支持部材）１２２と、形状変化部支持ポンチ１２２をトーションビーム素材Ｗ１０の長手方向に沿って矢印Ｔ１２０方向に進退させる油圧シリンダ１２５とを備えている。
【０１０３】
形状変化部外方保持部材１２１０は、トーションビーム素材Ｗ１０の形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗの上側外形に対応して形成された上側外形保持部１２１１と、形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗの下側外部形状に対応して形成された下側外形保持部１２１２と、これら上側外形保持部１２１１及び下側外形保持部１２１２を矢印Ｔ１２１Ｙ方向（圧縮方向）及び矢印Ｔ１２１Ｚ（保持方向）に進退させるアクチュエータ等の駆動部（不図示）とを備えている。
【０１０４】
図１１Ｂに示すように、上側外形保持部１２１１は、形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗの上側外形と相補的に形成された上側支持面１２１１ｐを備え、駆動部（不図示）に接続されている。
上側支持面１２１１ｐは、形状変化部１２Ｗに対応する位置では略Ｖ字形状または略Ｕ字形状の縦断面を有している。また、上側支持面１２１１ｐは、取付閉断面部１３Ｗに対応する位置では凹型半円形状の縦断面を有している。従って、上側支持面１２１１ｐの縦断面形状は、トーションビーム素材Ｗ１０の形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗの上側断面形状と合致している。そして、上側支持面１２１１ｐは、トーションビーム素材Ｗ１０のうち、第１壁部Ｓ１１０Ｂ及び一対の折返し壁部Ｓ１３０Ｂをそれらの上方より支持する。
【０１０５】
図１１Ｂに示すように、下側外形保持部１２１２は、形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗの下側外形と相補的に形成された下側支持面１２１２ｐを備え、駆動部（不図示）に接続されている。
下側支持面１２１２ｐは、その長手方向の任意位置における縦断面形状が略Ｖ字または略Ｕ字の凹型形状をなしている。この縦断面形状は、トーションビーム素材Ｗ１０の形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗの下側断面形状と合致している。より具体的には、形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗそれぞれの外側面ｗａを支持する支持面１２１２ｐ１と、形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗそれぞれの外側面ｗｂを支持する支持面１２１２ｐ２とが、下側支持面１２１２ｐに形成されている。これら支持面１２１２ｐ１，１２１２ｐ２は、これらの下端縁において互いに繋がっている。
【０１０６】
図１０に戻り、形状変化部支持ポンチ１２２は、例えば、形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗの内方形状に対応して形成されていて、形状変化部１２Ｗの内方に挿入可能であるとともに形状変化部１２Ｗをその内方から支持する。
具体的には、形状変化部支持ポンチ１２２は、形状変化部１２Ｗの内方形状と相補的に形成された形状変化部内方側保持形状を有している。
【０１０７】
圧縮処理ユニット１２０Ａは、制御部（不図示）によって制御される。具体的には、油圧シリンダ１２５は、前記制御部からの指示を受けて、形状変化部支持ポンチ１２２を矢印Ｔ１２０方向に進退させる。
なお、形状変化部支持ポンチ１２２、上側外形保持部１２１１および下側外形保持部１２１２は、形状変化部１２Ｗにおいて引張残留応力が最大となる箇所よりも取付閉断面部１３Ｗ側を保持してもよい。
【０１０８】
以下、図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）を参照して、トーションビーム製造装置１００Ａによるトーションビーム製造工程の概略の一例について説明する。図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）は、第２実施形態に係るトーションビームの製造工程の概略を説明する図である。
【０１０９】
（１）まず、図１０及び図１２（Ａ）に示すように、トーションビーム素材Ｗ１０をトーションビーム素材支持台１１０上に配置して支持し、形状変化部外方保持部材１２１０を所定位置に配置させる。
（２）次に、図１２（Ｂ）に示すように、形状変化部支持ポンチ１２２を矢印Ｔ１２０Ｆ方向に前進させて形状変化部１２Ｗの内方まで挿入し、形状変化部支持ポンチ１２２が形状変化部１２Ｗを内方から支持したら停止させる。
（３）次いで、図１２（Ｃ）に示すように、駆動部（不図示）によって、上側外形保持部１２１１及び下側外形保持部１２１２を矢印Ｔ１２１Ｚ方向に前進させて、これら上側外形保持部１２１１及び下側外形保持部１２１２によって形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗを上下方向から保持する。
（４）次いで、図１２（Ｄ）に示すように、形状変化部支持ポンチ１２２によって形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗを内方から支持するとともに、上側外形保持部１２１１及び下側外形保持部１２１２によって形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗを保持した状態で矢印Ｔ１２１Ｐ方向に圧縮し、トーションビーム１０を形成する。この時、形状変化部支持ポンチ１２２は、上側外形保持部１２１１及び下側外形保持部１２１２と同期又は追従して矢印Ｔ１２０Ｒ方向に移動する。この圧縮処理では、トーションビーム素材Ｗ１０に、その軸方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を与えることで、座屈を生じることなく、板厚方向の表裏面における引張残留応力を解除することが可能となる。
【０１１０】
第２実施形態に係るトーションビーム製造方法及びトーションビーム製造装置１００Ａによれば、接続部１２Ａの残留応力を低減して、疲労特性が優れたトーションビーム１０を効率的に製造することができる。
【０１１１】
また、トーションビーム製造装置１００Ａによれば、形状変化部支持ポンチ１２２を形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗの内方に挿入することで、形状変化部支持ポンチ１２２によって形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗをその内方から支持する。そして、上側外形保持部１２１１及び下側外形保持部１２１２によって形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗを保持した状態で、トーションビーム素材Ｗ１０をその長手方向に圧縮するので、形状変化部１２Ｗが潰れるように変形するのを抑制して安定した圧縮処理を行える。
【０１１２】
＜第３実施形態＞
次に、図１３〜図１６を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。
図１３は、本発明の第３実施形態に係るトーションビームの製造工程を説明するフローチャートである。また、図１４は、本実施形態に係るトーションビーム製造装置１００Ｂの概略構成を説明する縦断面図である。図１５は、図１４の矢視Ｘ３Ａ−Ｘ３Ａで見た縦断面図である。図１６（Ａ）〜図１６（Ｅ）は、本実施形態に係るトーションビームの製造工程の概略を説明する図である。
【０１１３】
上記第１実施形態では、予めプレス加工工程を行ってトーションビーム素材Ｗ１０を成形しておき、その後に、トーションビーム製造装置１００によりトーションビーム素材Ｗ１０を圧縮処理してトーションビーム１０を製造していた。これに対し、本実施形態では、プレス加工と圧縮処理との両方をトーションビーム製造装置１００Ｂによって実施する。なお、本実施形態のその他の点については、上記第１実施形態と同様である。
【０１１４】
以下、図１３を参照して、本実施形態に係るトーションビーム製造工程について説明する。
（１）金属材料管を準備する（ステップＳ２０１）。準備する金属材料管としては、例えば、肉厚が均一の円形鋼管を用いることが可能である。
（２）次に、プレス加工・圧縮処理工程において、金属材料管をプレス加工及び圧縮処理をする（ステップＳ２０２）。プレス加工・圧縮処理工程では、金属材料管をプレス加工することによりトーションビーム素材Ｗ１０を成形し、その後、その設置状態のまま、引き続きトーションビーム素材Ｗ１０を圧縮処理する。この圧縮処理では、トーションビーム素材Ｗ１０に、その軸方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を与えることで、座屈（ｂｕｃｋｌｉｎｇ）を生じることなく、板厚方向の表裏面における引張残留応力を解除させることが可能となる。なお、この時のトーションビーム素材Ｗ１０は、その内部に液圧をかけない状態で軸方向に圧縮する。
（３）ステップＳ２０２においてプレス加工・圧縮処理をすることにより、トーションビーム１０が成形される（ステップＳ２０３）。
【０１１５】
次に、図１４及び図１５を参照して、本実施形態に係るトーションビーム製造装置１００Ｂの概略構成について説明する。
トーションビーム製造装置１００Ｂは、図１４に示すように、プレス成形固定型１１０Ａと、一対の圧縮処理ユニット１２０と、プレス成形可動型駆動装置１３０Ａと、制御部（不図示）とを備えている。
トーションビーム製造装置１００Ｂにおいて、プレス成形固定型１１０Ａとプレス成形可動型駆動装置１３０Ａはプレス加工機を構成し、一対の圧縮処理ユニット１２０は圧縮処理加工機を構成している。
圧縮処理ユニット１２０の構成及び動作については、第１実施形態と同様であるので、同じ符号を付して重複説明を省略する。
【０１１６】
プレス成形固定型（成形型）１１０Ａは、金属材料管をプレス加工してトーションビーム素材Ｗ１０を得る際に用いられる凹部１１０ＡＵが形成されている。すなわち、プレス成形固定型１１０Ａには、トーションビーム素材Ｗ１０の下面に対応した形状の凹部１１０ＡＵが、上方を向いて形成されている。
また、プレス成形固定型１１０Ａは、一対の圧縮処理ユニット１２０によりトーションビーム素材Ｗ１０を圧縮処理する際に、このトーションビーム素材Ｗ１０を支持するトーションビーム素材支持台を兼ねている。
【０１１７】
図１５に示すように、凹部１１０ＡＵは、その長手方向の任意位置における縦断面形状が略Ｖ字または略Ｕ字の凹型形状をなしている。この縦断面形状は、トーションビーム素材Ｗ１０の中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗの下側断面形状と合致している。より具体的には、中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗそれぞれの外側面ｗａを支持する支持面１１０Ａ１と、中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗそれぞれの外側面ｗｂを支持する支持面１１０Ａ２とが、凹部１１０ＡＵに形成されている。これら支持面１１０Ａ１，１１０Ａ２は、これらの下端縁において互いに繋がっている。
図１４に示すように、プレス成形固定型１１０Ａの凹部１１０ＡＵは、取付閉断面部１３Ｗ及び取付部１４Ｗは支持していない。これは、取付閉断面部保持部材１２１によってトーションビーム素材Ｗ１０の両端を保持するためである。
【０１１８】
プレス成形可動型駆動装置１３０Ａは、プレス成形可動型（可動金型）１３１と、プレス成形可動型１３１を矢印Ｔ１３０方向に進退（昇降）させる油圧シリンダ（第２の駆動機構）１３５とを備えている。
図１５に示すように、プレス成形可動型１３１は、トーションビーム素材Ｗ１０を成形するための形状をその下面に有し、プレス成形固定型１１０Ａと協働してトーションビーム素材Ｗ１０を成形する。プレス成形可動型１３１の下面には、トーションビーム素材Ｗ１０の上面に対応した形状の上側支持面１３１Ａが、下方を向いて形成されている。
【０１１９】
上側支持面１３１Ａは、略Ｖ字形状または略Ｕ字形状の凸型断面を有している。上側支持面１３１Ａの縦断面形状は、トーションビーム素材Ｗ１０の形状変化部１２Ｗ及び中央部１１Ｗの上側断面形状と合致している。そして、上側支持面１３１Ａは、トーションビーム素材Ｗ１０のうち、第１壁部Ｓ１１０Ｂ及び一対の折返し壁部Ｓ１３０Ｂをそれらの上方より支持する。
【０１２０】
前記制御部（不図示）は、各圧縮処理ユニット１２０及びプレス成形可動型駆動装置１３０Ａに、プレス加工及び圧縮処理に関する動作を指示する。
【０１２１】
以下、図１６（Ａ）〜図１６（Ｅ）を参照して、トーションビーム製造装置１００Ｂによるトーションビーム製造工程の概略について説明する。図１６（Ａ）〜図１６（Ｅ）は、本実施形態に係るトーションビームの製造工程を図１６（Ａ）〜図１６（Ｅ）の流れに沿って説明する図であって、図１４のＣ部に相当する図である。
【０１２２】
（１）まず、図１６（Ａ）に示すように、金属材料管Ｗ０をプレス成形固定型１１０Ａ上に載置し、プレス成形可動型１３１を矢印Ｔ１３０Ｆ方向（下方）に移動させる。
（２）次に、図１６（Ｂ）に示すように、トーションビーム素材Ｗ１０が成形されたら、プレス成形可動型１３１を矢印Ｔ１３０Ｒ方向（上方）に移動させる。そして、取付閉断面部保持部材１２１を矢印Ｔ１２０Ｆ方向に前進させる。
（３）次いで、図１６（Ｃ）に示すように、凹部１２１Ｕの底部が取付閉断面部１３Ｗの取付部１４Ｗ近傍に当接したら、取付閉断面部保持部材１２１の前進を停止させる。そして、クランプ部材１２１Ｂ及びクランプ部材１２１Ｃを、互いに接近するように矢印方向に突出させる。
（４）次いで、図１６（Ｄ）に示すように、クランプ部材１２１Ｂ及びクランプ部材１２１Ｃにより取付閉断面部１３Ｗを挟むことで、トーションビーム素材Ｗ１０の取付部１４Ｗ近傍を保持する。
（５）次いで、図１６（Ｅ）に示すように、クランプ部材１２１Ｂ及びクランプ部材１２１Ｃにより取付閉断面部１３Ｗを保持した状態のまま、油圧シリンダ（図１４に示す油圧シリンダ１２５）を作動させてトーションビーム素材Ｗ１０をその長手方向に沿って矢印Ｔ１２０Ｐ方向に圧縮処理してトーションビーム１０を形成する。この圧縮処理では、トーションビーム素材Ｗ１０に、その軸方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を与えることで、座屈を生じることなく、板厚方向の表裏面における引張残留応力を解除させることが可能となる。
トーションビーム１０を形成した後は、第１実施形態において図９（Ｄ）、図９（Ｅ）を用いて説明した動作と同様であるので、ここでは重複説明を省略する。
【０１２３】
本実施形態に係るトーションビーム製造方法、トーションビーム製造装置１００Ｂによれば、疲労特性が優れたトーションビーム１０を効率的に製造することができる。
【０１２４】
また、本実施形態に係るトーションビーム製造装置１００Ｂによれば、金属材料管Ｗ０をプレスしてトーションビーム素材Ｗ１０を成形した後に、このトーションビーム素材Ｗ１０を他の装置に移し替えずに、引き続きトーションビーム素材Ｗ１０を圧縮してトーションビーム１０を製造するので、生産性を向上させることができる。
【０１２５】
＜第４実施形態＞
次に、図１７及び図１８を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。
図１７は、本実施形態に係るトーションビーム製造装置１００Ｃの概略構成を説明する縦断面図である。図１８（Ａ）〜図１８（Ｅ）は、本実施形態に係るトーションビームの製造工程の概略を図１８（Ａ）〜図１８（Ｅ）の流れに沿って説明する図であって、図１７のＤ部に相当する図である。
【０１２６】
以下、図１７を参照して、本実施形態に係るトーションビーム製造装置１００Ｃの概略構成について説明する。
トーションビーム製造装置１００Ｃは、プレス成形固定型（成形型）１１０Ｂと、一対の圧縮処理ユニット１２０Ｂと、プレス成形可動型駆動装置１３０Ｂと、制御部（不図示）とを備えている。
トーションビーム製造装置１００Ｃにおいて、プレス成形固定型１１０Ｂとプレス成形可動型駆動装置１３０Ｂはプレス加工機を構成し、一対の圧縮処理ユニット１２０Ｂは圧縮処理加工機を構成している。
【０１２７】
プレス成形固定型（成形型）１１０Ｂは、金属材料管Ｗ０をプレス加工してトーションビーム素材Ｗ１０を得る際に用いられる凹部１１０ＢＵが形成されている。すなわち、プレス成形固定型１１０Ｂには、トーションビーム素材Ｗ１０の下面に対応した形状の凹部１１０ＢＵが、上方を向いて形成されている。この凹部１１０ＢＵの詳細な断面形状については、第３実施形態で説明した前記凹部１１０ＡＵと同じであるので、ここではその説明を省略する。
また、プレス成形固定型１１０Ｂは、一対の圧縮処理ユニット１２０Ｂによりトーションビーム素材Ｗ１０を圧縮処理する際に、このトーションビーム素材Ｗ１０を支持するトーションビーム素材支持台を兼ねている。
【０１２８】
プレス成形固定型１１０Ｂは、トーションビーム素材Ｗ１０の中央部１１Ｗに対応した形状を有する第１支持部１１１Ｂと、形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗに対応した形状を有する一対の第２支持部１１２Ｂと、第１支持部１１１Ｂ内に配置され、第１支持部１１１Ｂに対して第２支持部１１２Ｂを矢印Ｔ１１２方向に進退させる油圧シリンダ等のアクチュエータ（形状変化吸収手段）１１３Ｂとを備えている。アクチュエータ１１３Ｂは、各第２支持部１１２Ｂのそれぞれに一つずつ設けられている。
【０１２９】
プレス成形可動型駆動装置１３０Ｂは、プレス成形可動型（可動金型）１３２と、プレス成形可動型１３２を矢印Ｔ１３０方向に進退（昇降）させる油圧シリンダ（第２の駆動機構）１３５とを備えている。
プレス成形可動型１３２の下面には、トーションビーム素材Ｗ１０の上部形状に対応した形状が形成されていて、プレス成形固定型１１０Ｂと協働して金属材料管Ｗ０をプレス加工してトーションビーム素材Ｗ１０を得る。なお、プレス成形可動型１３２の下面形状は、第３実施形態で説明した前記プレス成形可動型１３１の下面形状と同じであるので、ここではその説明を省略する。例えば、図１７のＸ６−Ｘ６矢視図における断面形状は、第３実施形態の図１５で説明した断面形状と同じである。
【０１３０】
各圧縮処理ユニット１２０Ｂは、それぞれ、図１７に示すように、形状変化部支持ポンチ（内側支持部材）１２２と、形状変化部支持ポンチ１２２をトーションビーム素材Ｗ１０の長手方向に沿った矢印Ｔ１２０方向に進退させる油圧シリンダ１２５とを備えている。
【０１３１】
各形状変化部支持ポンチ１２２は、それぞれ、形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗの内部形状に対応する形状に形成されていて、形状変化部１２Ｗの内方に挿入されて形状変化部１２Ｗをその内方から支持する。
具体的には、各形状変化部支持ポンチ１２２は、形状変化部１２Ｗの内部形状と相補的に形成された形状変化部内方側保持形状部をそれぞれ備えている。
【０１３２】
各油圧シリンダ１２５は、それぞれ、前記制御部（不図示）からの指示によって、形状変化部支持ポンチ１２２を矢印Ｔ１２０方向に進退させる。
【０１３３】
プレス成形可動型１３２は、図１７に示すように、第１成形部１３２Ａと、第１成形部１３２Ａの長手方向両側にそれぞれ配置された２つの第２成形型（形状変化部支持部材）１３２Ｂと、これら第２成形部１３２Ｂを矢印Ｔ１３２方向に進退させる一対の油圧シリンダ（形状変化部支持部材駆動部）１３２Ｃとを備えている。
プレス成形可動型１３２の下面には、トーションビーム素材Ｗ１０の上部形状に対応した形状が形成されていて、プレス成形固定型１１０Ｂと協働してトーションビーム素材Ｗ１０をプレス成形する。
【０１３４】
前記制御部（不図示）は、プレス成形固定型１１０Ｂの各アクチュエータ１１３Ｂ、各圧縮処理ユニット１２０Ｂ、及びプレス成形可動型駆動装置１３０Ｂに対し、プレス加工及び圧縮処理に関する動作を指示する。
【０１３５】
各アクチュエータ１１３Ｂは、トーションビーム素材Ｗ１０の成形過程に伴う長手方向の形状変化（縮み）に対応して変位する。具体的には、各油圧シリンダ（形状変化部支持部材駆動部）１３２Ｃの動きと同期又は追従して作動する。
【０１３６】
前記制御部は、プレス成形固定型１１０Ｂの各アクチュエータ１１３Ｂと、プレス成形可動型１３２に配置された各油圧シリンダ（形状変化部支持部材駆動部）１３２Ｃとを同期して進退させる。
各油圧シリンダ１２５は、各アクチュエータ１１３Ｂ及び各油圧シリンダ１３２Ｃと同期又は追従して作動する。
【０１３７】
第４実施形態に係るトーションビーム製造装置１００Ｃを用いることで、トーションビーム素材Ｗ１０の任意の部位を部分的に圧縮することができ、圧縮によって得られる効果を特定の部位に集中させることができる。
【０１３８】
以下、図１８（Ａ）〜図１８（Ｅ）を参照して、トーションビーム製造装置１００Ｃによるトーションビーム製造工程の概略について説明する。図１８（Ａ）〜図１８（Ｅ）は、本実施形態に係るトーションビームの各製造工程を図１８（Ａ）〜図１８（Ｅ）の流れに沿って説明する図であって、図１７のＤ部に相当する図である。
【０１３９】
（１）まず、図１８（Ａ）に示すように、金属材料管Ｗ０をプレス成形固定型１１０Ｂ上に載置し、プレス成形可動型１３２を矢印Ｔ１３０Ｆ方向に移動させる。
（２）そして、図１８（Ｂ）に示すように、プレス成形固定型１１０Ｂ及びプレス成形可動型１３２間に金属材料管Ｗ０を挟み込むことによってトーションビーム素材Ｗ１０がプレス成形される。
（３）次に、図１８（Ｃ）に示すように、形状変化部支持ポンチ１２２を矢印Ｔ１２０Ｆ方向に前進させて形状変化部１２Ｗの内部に至るまで挿入する。その結果、形状変化部支持ポンチ１２２がトーションビーム素材Ｗ１０の形状変化部１２Ｗに当接し、形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗをそれらの内方から支持する。
【０１４０】
（４）そして、図１８（Ｄ）に示すように、油圧シリンダ１３２Ｃ及びアクチュエータ１１３Ｂを協働させて、第２成形部１３２Ｂを矢印Ｔ１３２Ｐ方向に後退させて、形状変化部支持ポンチ１２２と第２成形部１３２Ｂにより形状変化部１２Ｗを支持した状態でトーションビーム素材Ｗ１０を長手方向に圧縮する。また、第２支持部１１２Ｂが第２成形部１３２Ｂと同期して矢印Ｔ１１２Ｐ方向に後退してトーションビーム１０を形成する。このとき、形状変化部支持ポンチ１２２を、第２成形部１３２Ｂ及び第２支持部１１２Ｂと同期して矢印Ｔ１２０Ｆ方向にさらに前進させる。
この圧縮処理では、トーションビーム素材Ｗ１０に、その軸方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を与えることで、座屈を生じることなく、板厚方向の表裏面における引張残留応力を解除させることが可能となる。加えて、トーションビーム素材Ｗ１０の中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗそれぞれの外側面ｗａ，ｗｂを支持した上で圧縮をかけていることからも、座屈が生じにくくなっている。
（５）トーションビーム１０を形成したら、図１８（Ｅ）に示すように、形状変化部支持ポンチ１２２を矢印Ｔ１２０Ｒ方向に後退させる。また、プレス成形可動型１３２を矢印Ｔ１３０Ｒ方向に移動（上昇）させる。
【０１４１】
上記の（２）から（４）すなわち、図１８（Ｂ）から図１８（Ｄ）の状態では、第１成形部１３２Ａと第１支持部１１１Ｂによりトーションビーム素材Ｗ１０の中央部１１Ｗが保持されている。また、形状変化部支持ポンチ１２２、第２成形部１３２Ｂ及び第２支持部１１２Ｂによって、トーションビーム素材Ｗ１０の形状変化部１２Ｗが保持された状態で圧縮が行われる。これにより、トーションビーム素材Ｗ１０のうちで、保持されていない部位が部分的に圧縮されることになる。
【０１４２】
本実施形態に係るトーションビーム製造方法、トーションビーム製造装置１００Ｃによれば、疲労特性が優れたトーションビーム１０を効率的に製造することができる。さらに、トーションビーム素材Ｗ１０のうちで金型により保持しない部位が部分的に圧縮されることにより、部分的な増肉が得られるため、トーションビームの構造強度をより高めることも可能になっている。
【０１４３】
また、トーションビーム製造装置１００Ｃによれば、形状変化部支持ポンチ１２２と第２成形部１３２Ｂが協働して形状変化部１２Ｗを保持した状態でトーションビーム素材Ｗ１０をその長手方向に圧縮するので、接続部１２Ａの引張残留応力を低減もしくは除去することができ、かつ寸法精度の高いトーションビームを得ることができる。
【０１４４】
また、トーションビーム製造装置１００Ｃによれば、トーションビーム素材Ｗ１０を長手方向に圧縮する際に、トーションビーム素材Ｗ１０の圧縮加工に伴う長手方向への形状変化とともに変位するアクチュエータ１１３Ｂを備えているので、トーションビームＷ１０の長手方向中央側の外形状がその両隣より小さい場合であっても、容易に圧縮処理することができる。
【０１４５】
また、トーションビーム製造装置１００Ｃによれば、アクチュエータ１１３Ｂを備えているので、圧縮処理する際にトーションビーム素材Ｗ１０が傷つくのを抑制して、効率的に残留応力を低減することができる。
【０１４６】
また、トーションビーム製造装置１００Ｃによれば、金属材料管Ｗ０をプレス加工してトーションビーム素材Ｗ１０を成形した後に、他の装置に移し替えることなく引き続きトーションビーム素材Ｗ１０を圧縮してトーションビーム１０を製造できるので、生産性を向上することができる。
【０１４７】
また、トーションビーム製造装置１００Ｃによれば、油圧シリンダ（形状変化部支持部材駆動部）１３２Ｃにより第２成形部１３２Ｂを矢印Ｔ１３２方向に進退させるので、第２成形部１３２Ｂの移動速度や移動タイミングを容易かつ効率的に制御することができる。
【０１４８】
＜第５実施形態＞
次に、図１９及び図２０を参照して、本発明の第５実施形態について説明する。
図１９は、本実施形態に係るトーションビーム製造装置１００Ｄの概略構成を説明する縦断面図である。図２０（Ａ）〜図２０（Ｅ）は、本実施形態に係るトーションビームの製造工程を図２０（Ａ）〜図２０（Ｅ）の流れに沿って説明する図であって、図１９のＥ部に相当する図である。
【０１４９】
以下、図１９を参照して、本実施形態に係るトーションビーム製造装置１００Ｄの概略構成について説明する。
トーションビーム製造装置１００Ｄは、プレス成形固定型（成形型）１１０Ａと、一対の圧縮処理ユニット１２０Ｂと、プレス成形可動型駆動装置１３０Ｃと、制御部（不図示）とを備えている。
トーションビーム製造装置１００Ｄにおいて、プレス成形固定型１１０Ａとプレス成形可動型駆動装置１３０Ｃはプレス加工機を構成し、一対の圧縮処理ユニット１２０Ｂは圧縮処理加工機を構成している。
なお、プレス成形固定型１１０Ａの構成及び動作については第３実施形態と同様であり、また、圧縮処理ユニット１２０Ｂの構成及び動作については第４実施形態と同様であるので、同じ符号を付して重複説明を省略する。
【０１５０】
プレス成形可動型駆動装置１３０Ｃは、プレス成形可動型（可動金型）１３３と、プレス成形可動型１３３を矢印Ｔ１３０方向に進退（昇降）させる油圧シリンダ（第２の駆動機構）１３５とを備えている。
【０１５１】
プレス成形可動型１３３は、図１９に示すように、第１成形部１３３Ａと、第１成形部１３３Ａの長手方向両側にそれぞれ配置された２つの第２成形部（形状変化部支持部材）１３３Ｂと、カム面（カム機構）１３３Ｃと、ばね１３３Ｄと、を備えている。また、第２成形部１３３Ｂが第１成形部１３３Ａに対して水平方向に移動するのをガイドするガイド部材をさらに備えていてもよい。
また、プレス成形可動型１３３の下面には、トーションビーム素材Ｗ１０の上部形状に対応した形状が形成されていて、プレス成形固定型１１０Ａと協働してトーションビーム素材Ｗ１０をプレス成形する。なお、プレス成形可動型１３３の下面形状は、第３実施形態で説明した前記プレス成形可動型１３１の下面形状と略同じであるので、ここではその説明を省略する。例えば、図１９のＸ７−Ｘ７矢視図における断面形状は、第３実施形態の図１５で説明した断面形状と同じである。
【０１５２】
カム面１３３Ｃは、第２成形部１３３Ｂの内側面に形成され、第１成形部１３３Ａの下面に向かうにつれて、第１成形部１３３Ａの側面に近づくように傾斜する傾斜面である。そして、このカム面１３３Ｃ及びその対向面間に形成される隙間が、プレス成形可動型１３３のプレス方向に向かって先細りとなっている。
【０１５３】
第１成形部１３３Ａと第２成形部１３３Ｂとの間は、ばね１３３Ｄによって、外力が加わらない状態で、所定の距離を保つように維持されている。ばね１３３Ｄに外力が加わった場合、カム面１３３Ｃが第１成形部１３３Ａ側に近づき、第２成形部１３３Ｂをトーションビーム素材Ｗ１０の長手方向に移動させるカム機構を構成している。
制御部（不図示）は、圧縮処理ユニット１２０Ｂ及びプレス成形可動型駆動装置１３０Ｃに、プレス加工及び圧縮処理に関する動作を指示する。
【０１５４】
以下、図２０（Ａ）〜図２０（Ｅ）を参照して、トーションビーム製造装置１００Ｄによるトーションビーム製造工程の概略について説明する。図２０（Ａ）〜図２０（Ｅ）は、第５実施形態に係るトーションビームの各製造工程を図２０（Ａ）〜図２０（Ｅ）の流れに沿って説明する図であって、図１９のＥ部に相当する図である。
【０１５５】
（１）まず、図２０（Ａ）に示すように、金属材料管Ｗ０をプレス成形固定型１１０Ａ上に配置し、プレス成形可動型１３３を矢印Ｔ１３０Ｆ方向に移動させる。
（２）図２０（Ｂ）に示すように、プレス成形固定型１１０Ａ及びプレス成形可動型１３３を用いたプレス成形により、トーションビーム素材Ｗ１０が成形される。
（３）次に、図２０（Ｃ）に示すように、形状変化部支持ポンチ１２２を矢印Ｔ１２０Ｆ方向に前進させる。
（４）次いで、図２０（Ｄ）に示すように、形状変化部支持ポンチ１２２をさらに矢印Ｔ１２０Ｆ方向に前進させる。
このとき、ばね１３３Ｄが縮み、第２成形部１３３Ｂが矢印Ｔ１３２Ｆ方向に移動する。その結果、形状変化部支持ポンチ１２２と第２成形部１３３Ｂにより形状変化部１２Ｗを支持した状態でトーションビーム素材Ｗ１０をその長手方向に圧縮してトーションビーム１０を形成する。この圧縮処理では、トーションビーム素材Ｗ１０に、その軸方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を与えることで、座屈を生じることなく、板厚方向の表裏面における引張残留応力を解除させることが可能となる。加えて、トーションビーム素材Ｗ１０の中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗそれぞれの外側面ｗａ，ｗｂを支持した上で圧縮をかけていることからも、座屈が生じにくくなっている。
（５）トーションビーム１０を形成したら、図２０（Ｅ）に示すように、プレス成形可動型１３３を矢印Ｔ１３０Ｒ方向に上昇させる。これにより、ばね１３３Ｄの復元力によって、第２成形型が矢印Ｔ１３２Ｒ方向に移動する。
また、形状変化部支持ポンチ１２２を矢印Ｔ１２０Ｒ方向に後退させる。
【０１５６】
第５実施形態に係るトーションビーム製造方法、トーションビーム製造装置１００Ｄによれば、疲労特性が優れたトーションビーム１０を効率的に製造することができる。
【０１５７】
また、トーションビーム製造装置１００Ｄによれば、形状変化部支持ポンチ１２２と第２成形部１３３Ｂにより形状変化部１２Ｗを保持した状態でトーションビーム素材Ｗ１０を長手方向内方に圧縮するので、接続部１２Ａから効率的に残留応力を低減もしくは除去することができる。
【０１５８】
また、トーションビーム製造装置１００Ｄによれば、金属材料管Ｗ０をプレスしてトーションビーム素材Ｗ１０を成形した後に、他の装置に移し替えることなく引き続きトーションビーム素材Ｗ１０を圧縮できるので、トーションビーム１０を製造する際の生産性を向上することができる。
【０１５９】
＜第６実施形態＞
次に、図２１及び図２２を参照して、本発明の第６実施形態について説明する。図２１は、本実施形態に係るトーションビームの製造工程を（Ａ）〜（Ｄ）の流れに沿って説明する縦断面図である。また、図２２は、本実施形態に係るトーションビーム製造装置の要部を示す図であって、図２１の矢視Ｘ４−Ｘ４で見た縦断面図である。
【０１６０】
図２１（Ａ）は、図６でステップＳ１０１に示した準備工程に対応する。この工程では、中心軸線ＣＬに沿って真っ直ぐでかつ、肉厚が均一な円形鋼管である金属材料管ＳＰ（素管）を準備する。この金属材料管ＳＰの両端縁ｅ１，ｅ２は、回転軸線ＣＬを含む縦断面で見た場合に、回転軸線ＣＬに対して垂直をなしている。なお、破線ＣＦについては後述する。
【０１６１】
続く図２１（Ｂ）は、図６でステップＳ１０２に示したプレス加工工程に対応する。この工程では、プレス加工機（不図示）により、金属材料管ＳＰをプレス加工して、ボトムｅｂ及び耳部ｅｒを有するトーションビーム素材Ｗ１０を得る。ボトムｅｂは、例えば図５Ｃに示す第２壁部Ｓ１２０Ｃの最下端にある折り返し部分であり、中心軸線ＣＬに沿って延在するように形成されている。また、耳部ｅｒは、例えば図５Ｃに示す一対の折返し壁部Ｓ１３０Ｃであり、中心軸線ＣＬに沿って延在するように形成されている。
プレス加工の際、図２１（Ｂ）に示すように、ボトムｅｂでは凹円弧形状をなし、耳部ｅｒでは凸円弧形状をなすように反らせておく。このときの両端縁ｅ１，ｅ２は、中心軸線ＣＬに対して垂直を保つため、鉛直方向に対しては傾斜した状態になる。そこで、トーションビーム素材Ｗ１０の両端縁ｅ１’，ｅ２’が鉛直方向に沿うように、両端縁ｅ１，ｅ２を含む余長部分を切り落とす。図２１（Ｂ）において、切り落とした余長部分を破線で示す。このようにして、トーションビーム素材Ｗ１０が得られる（図６のステップＳ１０３に対応）。
【０１６２】
続く図２１（Ｃ）及び（Ｄ）は、図６でステップＳ１０４に示した圧縮処理工程に対応する。この工程では、トーションビーム素材Ｗ１０に圧縮処理を行って、軸方向で０．５％以上２．０％以下の圧縮歪み量を与える。これにより、トーションビーム素材Ｗ１０の板厚方向の表裏面における残留応力を座屈が生じることなく解除して、トーションビーム１０を得ることが出来る（図６のステップＳ１０５に対応）。
【０１６３】
上記の圧縮歪み量は、図２１（Ｂ）に示す凸型円弧状に沿った全長と、図２１（Ｄ）に示す直線状に沿った全長とに基づいて設定することができる。具体的に言うと、例えば耳部ｅｒの位置における圧縮歪み量ε（％）は、図２１（Ｂ）に示す凸型円弧状に沿った全長Ｌ１（ｍｍ）と、図２１（Ｄ）に示す直線状に沿った全長Ｌ２（ｍｍ）とを用いて、ε＝（（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１）×１００により算出できる。そして、このεが、０．５≦ε≦２．０を満たすことが好ましい。
【０１６４】
本工程で用いられるトーションビーム製造装置は、図２１（Ｂ）に示したプレス加工工程を行う前記プレス加工機と、図２１（Ｃ）及び（Ｄ）に示す工程を行う圧縮処理加工機２００とを備えている。
【０１６５】
圧縮処理加工機２００は、凹所２１１が形成された固定型２１０と、固定型２１０の凹所２１１に対して進退する可動型２２０と、可動型２２０を駆動する駆動部（不図示）と、制御部（不図示）とを備えている。
固定型２１０の凹所２１１は、トーションビーム１０のボトム形状に合致した形状を有する底壁面２１１ａと、トーションビーム１０の側面形状に合致した形状を有する一対の側壁面２１１ｂと、トーションビーム１０の両端縁ｅ１’，ｅ２’に対向する一対の端壁面２１１ｃとによって区画形成されている。図２１（Ｄ）に示すように、一対の端壁面２１１ｃ間の間隔は、製造するトーションビーム１０の長さに等しくなるよう設定されている。また、各端壁面２１１ｃは、それぞれ、トーションビーム１０の中心軸線ＣＬに対して直交する。さらに、底壁面２１１ａには、図示されない型抜きピンが複数本設けられており、成形後のトーションビーム１０を凹所２１１外に排出させる。
【０１６６】
図２２に示すように、凹所２１１は、その長手方向の中央部分における縦断面形状が略Ｖ字形状または略Ｕ字形状をなしている。この縦断面形状は、トーションビーム素材Ｗ１０の中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗの縦断面形状と合致している。より具体的には、前記一対の側壁面２１１ｂの縦断面形状が、中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗそれぞれの外側面ｗａ，ｗｂの縦断面形状と一致している。外側面ｗａ，ｗｂは、圧縮を行う図２１（Ｃ）の段階では、一対の側壁面２１１ｂに対しそれらの上方に離間している。
一方、凹所２１１は、その長手方向の両端部分における縦断面形状が半円形をなしている。この縦断面形状は、トーションビーム素材Ｗ１０の取付閉断面部１３Ｗの縦断面形状と合致している。
【０１６７】
図２２に示すように、可動型２２０の下面２２０ａは、中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗに対応する位置では略Ｖ字形状または略Ｕ字形状の凸型断面を有している。また、下面２２０ａは、取付閉断面部１３Ｗに対応する位置では半円形状の凹型断面を有している。下面２２０ａは、圧縮を開始する図２１（Ｃ）の段階では、その長手方向中央位置を除き、一対の側壁面２１１ｂに対して上方に離間している。
【０１６８】
以上説明の圧縮処理加工機２００を用いた圧縮処理工程では、まず、図２１（Ｃ）に示すように、トーションビーム素材Ｗ１０を、そのボトムｅｂが鉛直下方で耳部ｅｒが鉛直上方を向くように、凹所２１１内に配置する。このように配置されたトーションビーム素材Ｗ１０の各端縁ｅ１’，ｅ２’は、それぞれ、端壁面２１１ｃに対向する。
トーションビーム素材Ｗ１０を配置した後、前記制御部からの指示を受けた前記駆動部は、図２１（Ｄ）に示すように、可動型２２０をその下死点位置まで凹所２１１内に押し込んでいく。すると、トーションビーム素材Ｗ１０は、可動型２２０による押圧力を耳部ｅｒ側で受け、その反りを減じる方向に変形されていく。すなわち、中心軸線ＣＬが緩やかな円弧をなすように反ったトーションビーム素材Ｗ１０をプレス加工して、中心軸線ＣＬが直線をなすトーションビーム１０を得る。
【０１６９】
このプレス加工の間、トーションビーム素材Ｗ１０の両端縁ｅ１’，ｅ２’間の間隔が、一対の端壁面２１１ｃの間隔に等しくなるよう一定に保たれている。そのため、湾曲形状に沿った全長が徐々に短縮されるように、トーションビーム素材Ｗ１０に対して、中心軸線ＣＬに沿った圧縮力が加えられる。この圧縮力は、ボトムｅｂから耳部ｅｒにかけての鉛直方向全範囲において加わるが、図２１（Ｂ）に示したように、両端縁ｅ１，ｅ２を予め斜めに切り落とした分、ボトムｅｂの方が耳部ｅｒよりも若干、圧縮量が大きくなる。その結果、ボトムｅｂの方が耳部ｅｒよりも若干、圧縮率が高くなる。
【０１７０】
以上説明のように、トーションビーム素材Ｗ１０に対してその軸方向に反った圧縮力による圧縮歪みを与えることができる。しかも、本実施形態では、ボトムｅｂに沿った部分と耳部ｅｒに沿った部分とを比較した場合、図２１（Ｂ）において端部を切り落とした際に、耳部ｅｒ側よりもボトムｅｂ側の方を長めに残している分、ボトムｅｂ側の圧縮率をより高めにしてより増肉することが出来る。このように、本実施形態によれば、残留応力が低減または除去されてかつ全体的に増肉され、しかも、耳部ｅｒよりもボトムｅｂ側を厚めにしたトーションビーム１０を得ることが可能である。
【０１７１】
なお、本実施形態では、図２１（Ｂ）に示したプレス加工工程後に、両端縁ｅ１，ｅ２を斜めに切り落としたが、この形態のみに限られない。例えば図２１（Ａ）に示すように、プレス加工工程前の金属材料管ＳＰの時点で、破線ＣＦにおいて両端縁ｅ１，ｅ２を含む部分を斜めに切り落としておき、その後にプレス加工工程を行ってもよい。この場合も、両端縁ｅ１’，ｅ２’を有するトーションビーム素材Ｗ１０を得ることが出来る。
【０１７２】
以下に、本実施形態の骨子を纏める。
本実施形態のトーションビーム製造方法では、図２１（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、圧縮工程の前に、前記接続部１２Ａ（接続領域）を含む全長に渡って、長手方向に沿った反りを持つトーションビーム素材Ｗ１０を用意する準備工程を有する。しかも、この準備工程では、両端縁ｅ１’，ｅ２’が前記長手方向に対して傾斜したトーションビーム素材Ｗ１０を用意している。
そして、図２１（Ｃ）及び（Ｄ）に示したように、圧縮工程で、トーションビーム素材Ｗ１０の両端縁ｅ１’，ｅ２’間の直線距離の伸びを規制した状態で、前記反りを減じる加圧力をトーションビーム素材Ｗ１０に与える。この圧縮工程により、トーションビーム素材Ｗ１０の、前記接続部１２Ａ（接続領域）を含む全長に渡って、長手方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を付与する。
【０１７３】
本実施形態の圧縮処理加工機２００（トーションビーム製造装置）は、長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略Ｖ字形状または略Ｕ字形状の閉断面である前記中央部１１と、中央部１１に連なってかつ前記閉断面と異なる形状の閉断面を持つ前記接続部１２Ａ（接続領域）を有する形状変化部１２と、を備えたトーションビーム１０を製造する。
そして、この圧縮処理加工機２００は、中央部１１及び形状変化部１２を有してかつ、前記接続部１２Ａ（接続領域）を含む全長に渡って、前記長手方向に沿った反りを持つトーションビーム素材Ｗ１０を受け入れる凹所２１１を有する固定型２１０（第１金型）と、凹所２１１内に配置されたトーションビーム素材Ｗ１０に対して前記反りを減じる方向より接近する可動型２２０（第２金型）と、これら固定型２１０及び可動型２２０間を相対的に接近させる前記駆動部（第４の駆動機構）と、を備える。
凹所２１１は、トーションビーム素材Ｗ１０の両端縁ｅ１’，ｅ２’に対向する一対の端壁面２１１ｃ（伸び規制面）を有している。そして、一対の端壁面２１１ｃ間の距離（全長Ｌ２）が、トーションビーム素材Ｗ１０の反りに沿った曲線の全長Ｌ１よりも短くなっている。
【０１７４】
＜第７実施形態＞
次に、図２３及び図２４を参照して、本発明の第７実施形態について説明する。図２３は、本実施形態に係るトーションビームの製造工程を（Ａ）〜（Ｄ）の流れに沿って説明する縦断面図である。また、図２４は、本実施形態に係るトーションビーム製造装置を示す図であって、図２３（Ｃ）の矢視Ｘ５−Ｘ５で見た縦断面図である。
本実施形態は、上記第６実施形態の変形例に相当するため、以下の説明では、特に上記第６実施形態との相違点を中心に説明し、その他は上記第６実施形態と同様であるとして説明を省略する。
【０１７５】
図２３（Ａ）では、図２１（Ａ）と同様に、金属材料管ＳＰを準備する。なお、破線ＣＦについては後述する。
続く図２３（Ｂ）は、図６でステップＳ１０２に示したプレス加工工程に対応する。この工程では、プレス加工機（不図示）により、金属材料管ＳＰをプレス加工して、ボトムｅｂ及び耳部ｅｒを有するトーションビーム素材Ｗ１０を得る。このプレス加工の際、図２３（Ｂ）に示すように、ボトムｅｂでは凸円弧形状をなし、耳部ｅｒでは凹円弧形状をなすように反らせておく。このときの両端縁ｅ１，ｅ２は、中心軸線ＣＬに対して垂直を保つため、鉛直方向に対しては傾斜した状態になる。そこで、トーションビーム素材Ｗ１０の両端縁ｅ１’，ｅ２’が鉛直方向に沿うように、両端縁ｅ１，ｅ２を含む余長部分を切り落とす。図２３（Ｂ）に、切り落とした余長部分を破線で示す。このようにして、トーションビーム素材Ｗ１０が得られる（図６のステップＳ１０３に対応）。
【０１７６】
続く図２３（Ｃ）及び（Ｄ）は、図６でステップＳ１０４に示した圧縮処理工程に対応する。この工程では、トーションビーム素材Ｗ１０に圧縮処理を行って、軸方向で０．５％以上２．０％以下の圧縮歪み量を与える。これにより、トーションビーム素材Ｗ１０の板厚方向の表裏面における残留応力を、座屈を生じることなく解除して、トーションビーム１０を得ることが出来る（図６のステップＳ１０５に対応）。
【０１７７】
上記の圧縮歪み量は、図２３（Ｂ）に示す凸型円弧状に沿った全長と、図２３（Ｄ）に示す直線状に沿った全長とに基づいて設定することができる。具体的に言うと、例えば耳部ｅｒの位置における圧縮歪み量ε（％）は、図２３（Ｂ）に示す凸型円弧状に沿った全長Ｌ１（ｍｍ）と、図２３（Ｄ）に示す直線状に沿った全長Ｌ２（ｍｍ）とを用いて、ε＝（（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１）×１００により算出できる。そして、このεが、０．５≦ε≦２．０を満たすことが好ましい。
【０１７８】
本工程で用いられるトーションビーム製造装置は、図２３（Ｂ）に示したプレス加工工程を行う前記プレス加工機と、図２３（Ｃ）及び（Ｄ）に示す工程を行う圧縮処理加工機３００とを備えている。
【０１７９】
圧縮処理加工機３００は、凹所３１１が形成された固定型３１０と、固定型３１０の凹所３１１に対して進退する可動型３２０と、可動型３２０を駆動する駆動部（不図示）と、制御部（不図示）とを備えている。
固定型３１０の凹所３１１は、トーションビーム１０の耳部ｅｒの形状に合致した形状を有する底壁面３１１ａと、トーションビーム１０の側面形状に合致した形状を有する一対の側壁面３１１ｂと、トーションビーム１０の両端縁ｅ１’，ｅ２’に対向する一対の端壁面３１１ｃとによって区画形成されている。図２３（Ｄ）に示すように、一対の端壁面３１１ｃ間の間隔は、製造するトーションビーム１０の長さに等しくなるよう設定されている。また、各端壁面３１１ｃは、それぞれ、トーションビーム１０の中心軸線ＣＬに対して直交する。さらに、底壁面３１１ａには、図示されない型抜きピンが複数本設けられており、成形後のトーションビーム１０を凹所３１１外に排出させる。
【０１８０】
図２４に示すように、凹所３１１は、その長手方向の中央部分における断面形状が略逆Ｖ字形状または略逆Ｕ字形状をなしている。この断面形状は、トーションビーム素材Ｗ１０の中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗの上側断面形状と合致している。
一方、凹所３１１は、その長手方向の両端部分における断面形状が半円形をなしている。この断面形状は、トーションビーム素材Ｗ１０の取付閉断面部１３Ｗの断面形状と合致している。
【０１８１】
図２４に示すように、可動型３２０の下面３２０ａは、その長手方向の中央部分における断面形状が略逆Ｖ字形状または略逆Ｕ字形状をなしている。この断面形状は、トーションビーム素材Ｗ１０の中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗの下側断面形状と合致している。
一方、下面３２０ａは、その長手方向の両端部分における断面形状が半円形をなしている。この断面形状は、トーションビーム素材Ｗ１０の取付閉断面部１３Ｗの断面形状と合致している。
【０１８２】
以上説明の圧縮処理加工機３００を用いた圧縮処理工程では、まず、図２３（Ｃ）に示すように、トーションビーム素材Ｗ１０を、そのボトムｅｂが鉛直上方で耳部ｅｒが鉛直下方を向くように、凹所２１１内に配置する。このように配置されたトーションビーム素材Ｗ１０の各端縁ｅ１’，ｅ２’は、それぞれ、端壁面３１１ｃに対向する。
トーションビーム素材Ｗ１０を配置した後、前記制御部からの指示を受けた前記駆動部は、図２３（Ｄ）に示すように、可動型３２０をその下死点位置まで凹所３１１内に押し込んでいく。すると、トーションビーム素材Ｗ１０は、可動型３２０による押圧力を受け、その反りを減じる方向に変形されていく。すなわち、中心軸線ＣＬが緩やかな円弧をなすように反ったトーションビーム素材Ｗ１０をプレス加工することにより、中心軸線ＣＬが直線をなすトーションビーム１０を得る。
【０１８３】
このプレス加工の間、トーションビーム素材Ｗ１０の両端縁ｅ１’，ｅ２’間の間隔が、一対の端壁面３１１ｃの間隔によって一定に保たれている。そのため、全長が徐々に短縮されるように、トーションビーム素材Ｗ１０に、その軸方向に反った圧縮力が加えられる。この圧縮力は、ボトムｅｂから耳部ｅｒにかけての鉛直方向全範囲において加わるが、図２３（Ｂ）に示したように、両端縁ｅ１，ｅ２を含む部分を予め斜めに切り落とした分、ボトムｅｂよりも耳部ｅｒの方が、若干、圧縮量が大きくなる。その結果、ボトムｅｂよりも耳部ｅｒの方が、若干、圧縮率が高くなる。
【０１８４】
以上説明のように、トーションビーム素材Ｗ１０に対してその軸方向に反った圧縮力による圧縮歪みを与えることができる。しかも、本実施形態では、ボトムｅｂに沿った部分と耳部ｅｒに沿った部分とを比較した場合、図２３（Ｂ）において端部を切り落とした際に、耳部ｅｒ側の方をボトムｅｂ側よりも長めに残している分、耳部ｅｒ側の圧縮率をより高めにしてより増肉することが出来る。このように、本実施形態によれば、残留応力が低減または除去されてかつ全体的に増肉され、しかも、ボトムｅｂ側よりも耳部ｅｒ側を厚めにしたトーションビーム１０を得ることが可能としている。
【０１８５】
本実施形態では、図２３（Ｂ）に示したプレス加工工程後に、両端縁ｅ１，ｅ２を斜めに切り落としたが、この形態のみに限られない。例えば図２３（Ａ）に示すように、プレス加工工程前の金属材料管ＳＰの時点で、破線ＣＦにおいて両端縁ｅ１，ｅ２を含む部分を斜めに切り落としておき、その後にプレス加工工程を行ってもよい。この場合も、両端縁ｅ１’，ｅ２’を有するトーションビーム素材Ｗ１０を得ることが出来る。
【０１８６】
＜第８実施形態＞
次に、図２５を参照して、本発明の第８実施形態について説明する。図２５は、本実施形態に係るトーションビーム製造装置４００の概略構成を説明する縦断面図である。
トーションビーム製造装置４００は、プレス成形固定型（成形型）４１０Ｂと、一対の圧縮処理ユニット４２０Ｂと、プレス成形可動型駆動装置４３０Ｂと、制御部（不図示）とを備えている。
トーションビーム製造装置４００において、プレス成形固定型４１０Ｂとプレス成形可動型駆動装置４３０Ｂはプレス加工機を構成し、一対の圧縮処理ユニット４２０Ｂは圧縮処理加工機を構成している。
【０１８７】
プレス成形固定型（成形型）４１０Ｂは、金属材料管Ｗ０をプレス加工してトーションビーム素材Ｗ１０を得る際に用いられる凹部４１０ＢＵが形成されている。すなわち、プレス成形固定型４１０Ｂには、トーションビーム素材Ｗ１０の下面に対応した形状の凹部４１０ＢＵが、上方を向いて形成されている。この凹部４１０ＢＵの詳細な断面形状については、第３実施形態で説明した前記凹部１１０ＡＵと同じであるので、ここではその説明を省略する。
また、プレス成形固定型４１０Ｂは、一対の圧縮処理ユニット４２０Ｂによりトーションビーム素材Ｗ１０を圧縮処理する際に、このトーションビーム素材Ｗ１０を支持するトーションビーム素材支持台を兼ねている。
【０１８８】
プレス成形可動型駆動装置４３０Ｂは、プレス成形可動型（成形型）４３２と、プレス成形可動型４３２を矢印Ｔ４３０方向に進退（昇降）させる油圧シリンダ（駆動部）４３５とを備えている。
プレス成形可動型４３２の下面には、トーションビーム素材Ｗ１０の上部形状に対応した形状が形成されていて、プレス成形固定型４１０Ｂと協働して金属材料管Ｗ０をプレス加工してトーションビーム素材Ｗ１０を得る。なお、プレス成形可動型４３２の下面形状は、第３実施形態で説明した前記プレス成形可動型１３１の下面形状と略同じであるので、ここではその説明を省略する。例えば、図２５のＸ７−Ｘ７矢視図における断面形状は、第３実施形態の図１５で説明した断面形状と同じである。
【０１８９】
各圧縮処理ユニット４２０Ｂは、それぞれ、図２５に示すように、形状変化部支持ポンチ（内側支持部材）４２２と、形状変化部支持ポンチ４２２をトーションビーム素材Ｗ１０の長手方向に沿った矢印Ｔ４２０方向に進退させる油圧シリンダ（不図示）とを備えている。
各形状変化部支持ポンチ４２２は、それぞれ、形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗの内部形状に対応する形状に形成されている。各形状変化部支持ポンチ４２２は、それぞれ、金属材料管Ｗ０をプレス加工してトーションビーム素材Ｗ１０を得た後、このトーションビーム素材Ｗ１０の各端部に押し込まれ、各端部をそれらの内側より挟持する。前記各油圧シリンダは、それぞれ、前記制御部（不図示）からの指示によって、形状変化部支持ポンチ４２２を矢印Ｔ４２０方向に進退させる。
前記制御部（不図示）は、各圧縮処理ユニット４２０Ｂ及びプレス成形可動型駆動装置４３０Ｂに対し、プレス加工及び圧縮処理に関する動作を指示する。
【０１９０】
続いて、トーションビーム製造装置４００によるトーションビーム製造工程の概略について以下に説明する。
（１）まず、金属材料管Ｗ０をプレス成形固定型４１０Ｂ上に載置し、プレス成形可動型４３２を下降させる。
（２）そして、プレス成形固定型４１０Ｂ及びプレス成形可動型４３２間に金属材料管Ｗ０を挟み込むことによって、トーションビーム素材Ｗ１０がプレス成形される。この時点では、中央部１１Ｗの形成に際してその両隣にある形状変化部１２Ｗが引っ張られるため、形状変化部１２Ｗの断面形状が最終形状よりもやや細くなっている。
【０１９１】
（３）次に、形状変化部支持ポンチ４２２を前進させて形状変化部１２Ｗの内部に押し込んでいく。その結果、形状変化部支持ポンチ４２２がトーションビーム素材Ｗ１０の形状変化部１２Ｗをその内方より挟持するので、形状変化部１２Ｗの断面形状が最終形状になる。
【０１９２】
（４）さらに形状変化部支持ポンチ４２２を押し込んでいくと、その外周面に形成された段差４２２ａがトーションビーム素材Ｗ１０の取付部１４Ｗに係止し、そしてトーションビーム素材Ｗ１０をその長手方向に沿って圧縮する。
この圧縮処理では、トーションビーム素材Ｗ１０に、その軸方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を与えることで、座屈を生じることなく、板厚方向の表裏面における引張残留応力を解除させることが可能となる。加えて、トーションビーム素材Ｗ１０の中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗそれぞれの外側面を支持した上で圧縮をかけていることからも、座屈が生じにくくなっている。
（５）トーションビーム１０を形成したら、形状変化部支持ポンチ４２２を後退させる。また、プレス成形可動型４３２上昇させる。
【０１９３】
本実施形態に係るトーションビーム製造方法、トーションビーム製造装置４００によれば、疲労特性が優れたトーションビーム１０を効率的に製造することができる。
また、トーションビーム製造装置４００によれば、金属材料管Ｗ０をプレス加工してトーションビーム素材Ｗ１０を成形した後に、他の装置に移し替えることなく引き続きトーションビーム素材Ｗ１０を圧縮してトーションビーム１０を製造できるので、生産性を向上することができる。
【０１９４】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、上記の各実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
【０１９５】
例えば、第１実施形態においては、トーションビーム製造装置１００が取付閉断面部保持部材１２１により取付閉断面部１３Ｗの取付部１４Ｗ近傍を保持してトーションビーム素材Ｗ１０を長手方向に圧縮する場合について説明した。しかしながら、この形態のみに限るものではなく、取付閉断面部保持部材１２１の構成、トーションビーム素材Ｗ１０を保持する位置については、接続部１２Ａを圧縮可能な範囲で任意に設定できる。
【０１９６】
また、上記各実施形態においては、プレス成形可動型（可動金型）１３１、１３２、１３３が油圧シリンダ１３５により進退する場合について説明したが、例えば、クランク機構や油圧シリンダ以外のアクチュエータにより進退する構成（不図示）を採用してもよい。
【０１９７】
また、上記第１、第３実施形態においては、トーションビーム製造装置１００、１００Ｂが取付閉断面部保持部材１２１により取付閉断面部１３Ｗを保持して油圧シリンダ（第１の駆動機構）１２５によりトーションビーム素材Ｗ１０を長手方向に圧縮する場合について説明した。しかしながら、この形態のみに限らず、取付閉断面部保持部材１２１の構成、取付閉断面部保持部材１２１により保持する位置、駆動部の構成については、接続部１２Ａを圧縮可能であれば任意に設定できる。
【０１９８】
また、上記第２、第４実施形態においては、トーションビーム製造装置１００Ａ、１００Ｃが第２成形部１３２Ｂ、１３３Ｂと形状変化部支持ポンチ（内側支持部材）１２２により形状変化部１２Ｗを保持して、トーションビーム素材Ｗ１０を長手方向に圧縮する場合について説明した。また、トーションビーム製造装置１００Ｂが、形状変化部外方保持部材１２１０と形状変化部支持ポンチ（内側支持部材）１２２とによって形状変化部１２Ｗを保持して、トーションビーム素材Ｗ１０を長手方向に圧縮する場合について説明した。しかしながら、これら形態のみに限らず、形状変化部１２Ｗを保持するための保持部材の構成、トーションビーム素材Ｗ１０を保持する位置、駆動部の構成については、接続部１２Ａを圧縮可能であれば任意に設定できる。
【０１９９】
また、上記第２実施形態においては、形状変化部外方保持部材１２１０が、上側外形保持部１２１１と下側外形保持部１２１２とを備えている場合について説明したが、例えば、トーションビーム素材Ｗ１０の長手方向に沿って見たときに３つ以上に分割されていてもよい。
また、上記第２実施形態においては、形状変化部外方保持部材１２１０が形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗを保持する場合について説明したが、接続部１２Ａを圧縮可能であれば形状変化部１２Ｗだけを保持してもよい。
【０２００】
また、上記第２実施形態においては、上側外形保持部１２１１、下側外形保持部１２１２が、それぞれ形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗの双方と相補的に形成された外形保持形状を備える場合について説明した。しかしながら、この形態のみに限らず、接続部１２Ａを圧縮可能な範囲で、形状変化部１２Ｗ及び取付閉断面部１３Ｗの外形形状の一部のみと相補的に形成してもよく、外形保持形状部については任意に設定できる。
【０２０１】
また、上記第４実施形態においては、トーションビーム製造装置１００Ｃがアクチュエータ（形状変化吸収手段）１１３Ｂを備えている場合について説明したが、アクチュエータ１１３Ｂを備えるかどうかは任意に設定できる。また、他の実施形態のトーションビーム製造装置に、アクチュエータ１１３Ｂを備えてもよい。
【０２０２】
また、上記第１実施形態又は第３実施形態の圧縮処理ユニット１２０に替えて、図２６に示すような圧縮処理ユニット１２０Ｃを採用してもよい。この場合、圧縮処理ユニット１２０、１２０Ａ又は１２０Ｂを除く上記第１実施形態から第５実施形態のいずれかの構成と圧縮処理ユニット１２０Ｃとを組み合わせることができる。以下の説明では、上記第１実施形態の構成を引用して説明する。
油圧シリンダ（第１の駆動機構）１２５は、制御部（不図示）からの指示を受けた場合に、取付閉断面部押込み部材１２３を、矢印Ｔ１２３に沿って進退させる。これにより、トーションビーム素材Ｗ１０の長手方向に圧縮することができる。
【０２０３】
取付閉断面部押込み部材１２３の、トーションビーム素材Ｗ１０の両端の取付部１４Ｗと接する面には、取付部１４Ｗの断面形状に応じた凹部（不図示）が設けられていてもよい。例えば、取付部１４Ｗの断面形状が円形のパイプ状であれば、この外径よりも若干大きい内径の円形の凹部が設けられてもよい。これにより、トーションビーム素材Ｗ１０を確実に保持できる。あるいは、このような凹部が無ければ、単一の取付閉断面部押込み部材１２３で、種々のサイズのトーションビーム素材Ｗ１０にも対応することができる。
【０２０４】
また、一対の取付閉断面部押込み部材１２３のうちの一方の位置を固定し、他方を前記一方に対して相対的に接近させることで、トーションビーム素材Ｗ１０に圧縮を加える形態も採用可能である。
【０２０５】
このような、単純な構造の取付閉断面部押込み部材１２３を採用することにより、トーションビーム製造装置１００自体を、より安価かつ簡易な構造とすることができる。
【０２０６】
また、上記第１実施形態から第５実施形態の圧縮処理ユニット１２０，１２０Ａ又は１２０Ｂは、油圧シリンダ（第１の駆動機構）１２５によって駆動させている。しかし、この油圧シリンダ１２５に替えて、カム機構を採用してもよい。
【０２０７】
図２７に、カム機構を用いた圧縮処理ユニット１２０Ｄの概略構成を示す。圧縮処理ユニット１２０Ｄは、第１カム１２４Ａ、第２カム１２４Ｂを含む。第２カム１２４Ｂが矢印Ｔ１２４Ｂに沿って上下動することで、第１カム１２４Ａは矢印Ｔ１２４Ａに沿って進退させることができる。
第１カム１２４Ａの進退によって、第１カム１２４Ａの取付閉断面部押込み面１２４Ｃが、トーションビーム素材Ｗ１０の両端の取付部１４Ｗを押圧し、トーションビーム素材Ｗ１０に圧縮を加えることができる。
【０２０８】
図２７に示す圧縮処理ユニット１２０Ｄは、上記第１実施形態から第５実施形態の圧縮処理ユニット１２０，１２０Ａ又は１２０Ｂとして用いることができる。
【０２０９】
なお、本発明においては、歪み量は、圧縮前のトーションビームの全長と圧縮後のトーションビームの全長の差を、圧縮前のトーションビーム素材の全長で除算し、その結果に１００を掛け算した値と定義できる。例えば、全長が１０００ｍｍであるトーションビーム素材を長手方向において片側で４ｍｍ圧縮すると、歪み量は０．８％となる。
歪み量の下限は０．５％であることが好ましい。また、安定的な製造の観点からは、歪み量の下限は０．８％が好ましい。一方、歪み量の上限は、座屈やしわ発生等の寸法精度悪化の防止の観点から、２．０％が好ましい。また、安定的な製造の観点からは、歪み量の上限は１．７％であることがより好ましい。
【０２１０】
また、形状変化部支持ポンチ（内側支持部材）１２２、アクチュエータ１１３Ｂ、油圧シリンダ（形状変化部支持部材駆動部）１３２Ｃの相互の作動を同期させるか追従させるかは、任意に設定できる。
【０２１１】
また、上記各実施形態においては、中央部１１を構成する第１壁部Ｓ１１０Ａと第２壁部Ｓ１２０の閉断面における内方側とが密着して形成されている場合について説明したが、第１壁部Ｓ１１０Ａと第２壁部Ｓ１２０の内方側とを密着させるかどうかは任意に設定できる。
【０２１２】
また、上記各実施形態においては、トーションビーム１０が、車体に搭載した場合に上側に凸とされた略Ｖ字形状である場合について説明したが、略Ｕ字形状に形成されたトーションビームに適用してもよいし、車体に対して下側に突出する構成であってもよい。
【０２１３】
また、上記各実施形態においては、トーションビーム素材Ｗ１０を形成する際に用いる金属材料管Ｗ０が、均一な肉厚の丸鋼管である場合について説明した。この金属材料管Ｗ０（または金属材料管ＳＰ）としては、例えば、疲労緩和厚肉形状対応部が形成された鋼板（金属材料板）をプレス成形やロールフォーミングして形成した溶接管を塑性加工して形成した金属管や、押出し成形、引抜き成形により形成した金属管を用いてもよい。
【０２１４】
また、上記各実施形態においては、トーションビーム１０の製造に用いる金属材料管が鋼管である場合について説明したが、鋼管以外の金属管であってもよい。
【０２１５】
また、上記各実施形態においては、図４に示したように、取付閉断面部１３の形状が長手方向にストレートである場合について説明したが、段差付き形状としてもよい。すなわち、取付閉断面部１３に対し、まず段差を形成し、続いてこの段差を形状変化部外方保持部材１２１０により挟持した状態で圧縮力を加える変形例を採用してもよい。
【０２１６】
この変形例を上記第２実施形態に対して適用した場合について説明すると、まず図２８（Ａ）に示すように、形状変化部支持ポンチ１２２Ａ（内側支持部材）をトーションビーム素材Ｗ１０の端部内に押し込んでいく。形状変化部支持ポンチ１２２Ａは、相対的に外径寸法が小さい先端部１２２Ａ１と、相対的に外径寸法が大きい基端部１２２Ａ２と、これら先端部１２２Ａ１及び基端部１２２Ａ２間に形成された段差部１２２Ａ３とを有している。先端部１２２Ａ１の外径寸法は取付閉断面部１３内に挿通可能な寸法である一方、基端部１２２Ａ２の外径寸法は取付閉断面部１３の内径寸法よりも少し大きめになっている。
【０２１７】
形状変化部支持ポンチ１２２Ａがこのような段付形状であるため、上述したように取付閉断面部１３Ｗに対して押し込んだ際、取付閉断面部１３Ｗの管端である取付部１４Ｗが、段差部１２２Ａ３及び基端部１２２Ａ２によって拡径される。その結果、図２８（Ａ）に示すように、取付閉断面部１３Ｗのうちの取付部１４Ｗの部分の外径寸法が他の部分よりも大きくなり、係止部ｓｔが形成される。
続いて、上側外形保持部１２１１と下側外形保持部１２１２とによって取付閉断面部１３を上下より挟み込む。その際、上側外形保持部１２１１及び下側外形保持部１２１２が係止部ｓｔを潰さぬように予め位置決めされている。
【０２１８】
続いて、図２８（Ｂ）に示すように、上側外形保持部１２１１及び下側外形保持部１２１２と形状変化部支持ポンチ１２２Ａとを、中央部１１Ｗに近づく方向に同期して移動させる。すると、係止部ｓｔが取付部１４Ｗを介して上側外形保持部１２１１及び下側外形保持部１２１２それぞれの側端面１２１１ａ，１２１２ａに係止するため、形状変化部支持ポンチ１２２Ａによる圧縮力を確実にトーションビーム素材Ｗ１０の少なくとも接続部１２Ａに付与することが可能となる。
【０２１９】
さらに言うと、上記第２実施形態では、トーションビーム素材Ｗ１０を圧縮する際に、トーションビーム素材Ｗ１０に対して滑らないよう、上側外形保持部１２１１及び下側外形保持部１２１２による把持力を強めに設定していた。そして、この把持力を受けても過度に変形しないよう、形状変化部支持ポンチ１２２を中子として併用していた。これに対し、本変形例では、摩擦ではなく主に係止により取付閉断面部１３Ｗを圧縮するため、上側外形保持部１２１１及び下側外形保持部１２１２による把持力を比較的弱めにしても確実に圧縮力を加えられる。したがって、上側外形保持部１２１１及び下側外形保持部１２１２の使用を省略することが可能である。なお、係止部ｓｔの形成は、トーションビーム製造装置上で行っても良いし、または、トーションビーム製造装置に載せる前に予め行っておいても良い。
なお、以上説明では、本変形例を上記第２実施形態に適用した場合について説明したが、その他の実施形態に適用してもよいことは勿論である。
【０２２０】
上記第３実施形態では、圧縮処理ユニット１２０によりトーションビーム素材Ｗ１０を圧縮する際に、プレス成形可動型１３１を待機位置（上方）に戻している。しかし、形状変化部１２Ｗにおいて、形状変化部１２Ｗの第１壁部Ｓ１１０Ｃとプレス成形可動型１３１との間は完全に密着しているわけではない。このため、プレス成形可動型１３１によってトーションビーム素材Ｗ１０を保持したままで図１６（Ｃ）〜図１６（Ｅ）の圧縮処理を行ってもよい。
【０２２１】
また、上記第３実施形態のトーションビーム製造装置１００Ｂにおいて、圧縮処理ユニット１２０に替えて、上記第１実施形態又は第４実施形態の圧縮処理ユニット１２０Ａ又は１２０Ｂを採用してもよい。
【０２２２】
以上説明の各実施形態に基づく本発明の骨子を、以下に纏める。
（１）本発明の一態様に係るトーションビーム製造方法は、長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略Ｖ字形状または略Ｕ字形状の閉断面である中央部１１と、中央部１１に連なってかつ前記閉断面が異なる形状の閉断面を持つ接続部１２Ａ（接続領域）を有する形状変化部１２と、を備えたトーションビーム１０を製造する方法である。そして、例えば図９（Ａ）〜図９（Ｅ）に示すように、中央部１１及び形状変化部１２が形成されたトーションビーム素材Ｗ１０のうちの少なくとも接続部１２Ａに対し、前記長手方向に沿った圧縮力を加えてトーションビーム１０を得る圧縮工程を有する。
この態様に係るトーションビーム製造方法によれば、圧縮工程において少なくとも接続部１２Ａに圧縮力を加えるため、残存している残留応力を低減もしくは除去することができる。
その結果、疲労特性に優れたトーションビーム１０を製造することができる。しかも、熱処理等の後処理を必要としないため、効率的に製造することが可能である。
【０２２３】
（２）例えば図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）に示したように、前記圧縮工程で、接続部１２Ａよりも前記長手方向に沿った外方部分の内側を形状変化部支持ポンチ１２２（内側支持部材）で支持してかつ、前記外方部分の外側を上側外形保持部１２１１（外側挟持部材）により挟持した状態で、形状変化部支持ポンチ１２２及び上側外形保持部１２１１を中央部１１Ｗに近づく方向に移動させることで、前記圧縮力を加えてもよい。
この場合、圧縮工程において、トーションビーム素材Ｗ１０の外方部分の内側を形状変化部支持ポンチ１２２で支持した上で、この外方部分の外側を上側外形保持部１２１１により挟持して圧縮力を加えるので、同外方部分の変形を抑えた上で容易に圧縮力を与えることができる。
【０２２４】
（３）例えば図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）に示したように、前記圧縮工程で、接続部１２Ａの外側を下側外形保持部１２１２（外側支持部材）で支持し、形状変化部支持ポンチ１２２及び上側外形保持部１２１１の移動と同方向にかつ同期して、下側外形保持部１２１２を移動させてもよい。
この場合、下側外形保持部１２１２が、形状変化部支持ポンチ１２２及び上側外形保持部１２１１の動きと同期して移動するため、圧縮に伴うトーションビーム素材Ｗ１０の変形を阻害しない。したがって、トーションビーム素材Ｗ１０へ確実に圧縮力を付与できるため、確実に残留応力を低減もしくは除去することができる。
【０２２５】
（４）例えば図９（Ａ）〜図９（Ｅ）に示したように、前記圧縮工程で、トーションビーム素材Ｗ１０の両端間を前記長手方向に沿って相対的に接近させることで、前記圧縮力を前記トーションビーム素材Ｗ１０の全長にわたって加えてもよい。
この場合、トーションビーム素材Ｗ１０をその全長にわたって長手方向内方に圧縮するため、漏れなく残留応力を低減もしくは除去することができる。
【０２２６】
（５）上記各実施形態で述べたように、前記圧縮工程で、トーションビーム素材Ｗ１０の少なくとも接続部１２Ａに対して前記長手方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を付与してもよい。
この場合、トーションビーム素材Ｗ１０の残留応力を除去または低減させるのに十分な圧縮力を、座屈を生じることなく付与することができる。
【０２２７】
（６）例えば図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に示したように、前記圧縮工程の前に、金属材料管Ｗ０（素管）をプレスしてトーションビーム素材Ｗ１０を得るプレス工程を有してもよい。
この場合、このプレス工程後の時点では、トーションビーム素材Ｗ１０に残留応力が残っているが、続く圧縮工程により、これを除去することができる。
【０２２８】
（７）例えば図１４に示したように、本発明の一態様に係るトーションビーム製造装置１００Ｂは、長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略Ｖ字形状または略Ｕ字形状の閉断面である中央部１１と、中央部１１に連なってかつ前記閉断面と異なる形状の閉断面を持つ接続部１２Ａ（接続領域）を有する形状変化部１２と、を備えたトーションビーム１０を製造する装置である。そして、中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗが形成されたトーションビーム素材Ｗ１０のうち、トーションビーム素材Ｗ１０の長手方向に沿って見た場合に接続部１２Ａ（接続領域）よりも一方側にある部分と、接続部１２Ａよりも他方側にある部分とを保持する一対の圧縮処理ユニット１２０（保持機構）と；各圧縮処理ユニット１２０間を相対的に接近させる油圧シリンダ１２５（第１の駆動機構）と；を備える。
この態様に係るトーションビーム製造装置１００Ｂによれば、一対の圧縮処理ユニット１２０及び油圧シリンダ１２５により、トーションビーム素材Ｗ１０のうちの少なくとも接続部１２Ａ（接続領域）に対して長手方向の圧縮力を加えることで、トーションビーム素材Ｗ１０に残存している残留応力を低減もしくは除去することができる。
その結果、疲労特性に優れたトーションビーム１０を製造することができる。しかも、熱処理等の後処理を必要としないため、効率的に製造することが可能である。
【０２２９】
（８）例えば図１４に示したトーションビーム製造装置１００Ｂのように、各圧縮処理ユニット１２０が、トーションビーム素材Ｗ１０の両端を保持してもよい。
この場合、一対の圧縮処理ユニット１２０によってトーションビーム素材Ｗ１０の両端を保持して圧縮するため、トーションビーム素材Ｗ１０の全長にわたって圧縮力を付与することができる。従って、トーションビーム素材Ｗ１０の全長にわたって漏れなく残留応力を低減もしくは除去することができる。
【０２３０】
（９）例えば図１４に示したトーションビーム製造装置１００Ｂのように、中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗに対応した形状を有するプレス成形可動型１３１（可動金型）と；トーションビーム素材Ｗ１０に中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗを付与する前の金属材料管Ｗ０（素管）に対し、プレス成形可動型１３１を押し付ける油圧シリンダ１３５（第２の駆動機構）と；をさらに備えてもよい。
この場合、油圧シリンダ１３５によってプレス成形可動型１３１を金属材料管Ｗ０に押し付けることにより、中央部１１Ｗ及び形状変化部１２Ｗを有するトーションビーム素材Ｗ１０を得ることが出来る。
【０２３１】
（１０）例えば図１７に示したトーションビーム製造装置１００Ｃのように、圧縮処理ユニット１２０（各保持機構）のうちの少なくとも一方が、形状変化部１２Ｗの内側に挿入される形状変化部支持ポンチ１２２（内側支持部材）と；形状変化部１２Ｗの外側を挟持する第２成形部１３２Ｂ（外側挟持部材）と；を備えてもよい。
この場合、トーションビーム素材Ｗ１０の形状変化部１２Ｗの内側を形状変化部支持ポンチ１２２で支持した上で、形状変化部１２Ｗの外側を第２成形部１３２Ｂにより挟持して圧縮力を加えことができるので、形状変化部１２Ｗの変形を抑えた上で容易に圧縮力を与えることができる。
【０２３２】
（１１）例えば図１７に示したトーションビーム製造装置１００Ｃのように、以下の構成を採用してもよい：プレス成形可動型１３２（可動金型）が、少なくとも中央部１１Ｗに対応した形状を有する第１成形部１３２Ａ（可動金型本体部）と、少なくとも形状変化部１２Ｗに対応した形状を有してかつ、第１成形部１３２Ａに対して移動自在に設けられた第２成形型１３２Ｂ（可動金型端部）と、第１成形部１３２Ａに第２成形型１３２Ｂを接近させる油圧シリンダ１３２Ｃ（第３の駆動機構）と、を備え；第２成形型１３２Ｂが、前記外側挟持部材を兼ねている。
この場合、プレス成形可動型１３２によってプレスされる金属材料管Ｗ０（素管）に対し、第１成形部１３２Ａによって少なくとも中央部１１Ｗに対応した形状を与えるとともに、第２成形型１３２Ｂによって少なくとも形状変化部１２Ｗに対応した形状を与える。このようにして得たトーションビーム素材Ｗ１０の形状変化部１２Ｗの内側に形状変化部支持ポンチ１２２を挿入し、また形状変化部１２Ｗの外側を第２成形型１３２Ｂにより挟持した状態で、トーションビーム素材Ｗ１０に圧縮力を加える。この構成によれば、第２成形型１３２Ｂが前記外側挟持部材を兼ねているので、トーションビーム素材Ｗ１０を他の装置に移し替えることなくそのまま継続して圧縮力を加えることができる。
【０２３３】
（１２）例えば図１７に示したトーションビーム製造装置１００Ｃのように、以下の構成を採用してもよい：トーションビーム素材Ｗ１０を支持するプレス成形固定型１１０Ｂ（支持金型）をさらに備え；プレス成形固定型１１０Ｂが、トーションビーム素材Ｗ１０を、中央部１１を含む部分において支持する第１支持部１１１Ｂ（支持金型本体部）と、第１支持部１１１Ｂに対して移動自在に設けられてかつ、少なくとも形状変化部１２Ｗを支持する第２支持部１１２Ｂ（支持金型端部）と、を備える。
この場合、トーションビーム素材Ｗ１０に圧縮力を加える際には、第２支持部１１２Ｂが第１支持部１１１Ｂに対して移動自在であるため、圧縮に伴うトーションビーム素材Ｗ１０の変形を阻害しない。したがって、トーションビーム素材Ｗ１０へ確実に圧縮力を付与できるため、確実に残留応力を低減もしくは除去することができる。
【０２３４】
（１３）上記各実施形態において、以下の構成を採用してもよい：油圧シリンダ１２５を制御する制御部をさらに備え；前記制御部が、油圧シリンダ１２５を動作させて、トーションビーム素材Ｗ１０の少なくとも接続部１２Ａに対して前記長手方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量を付与する。
この場合、トーションビーム素材Ｗ１０の残留応力を除去または低減させるのに十分な圧縮力を、座屈を生じることなく付与することができる。
【実施例】
【０２３５】
以下に、本発明に係るトーションビームに関する実施例を示すが、本発明が当実施例に限定されないことは自明である。【０２３６】
本実施例では、図２９のＸ点における残留応力を測定対象とした。図２９は、接続部１２Ａの断面を示す概略図である。図２９のＸ点は、第２壁部側折返し点ｂ１がある外周面の裏面（中空部Ｓ１５０Ｂ側の面）上の対向位置にある点である。
図２９のＸ点では高い残留応力が発生しやすく、疲労特性の低減の原因になりやすい。よって、この部位の残留応力を評価することで、トーションビームの疲労特性を評価することができる。なお、この部位は、プレス成形後のスプリングバックによって、引張残留応力が生じる。【０２３７】
Ｘ点はトーションビーム１０の内部にあって直接的な実測が難しいため、残留応力の測定は、トーションビーム１０の外周面に貼った歪みゲージにより求める。具体的には、図２９の第２壁部側折返し点ｂ１に歪みゲージ（不図示）を貼り付ける。そして、この第２壁部側折返し点ｂ１及びＸ点を含む測定部位をトーションビーム１０から切り出す。その結果、測定部位がその周囲より受けていた拘束が解かれるため、測定部位内の残留応力によって微少な変形を起こす。この微少な変形に伴う歪み量が歪みゲージにより測定され、歪み量から残留応力が算出される。この測定された残留応力は、トーションビーム１０の外周面における数値であるが、測定された残留応力からＸ点における残留応力を推定できる。また、鋼管の変形を模擬したＦＥＭシミュレーションによっても、Ｘ点における残留応力を計算できる。【０２３８】
図３０に、トーションビーム素材Ｗ１０に対する軸方向圧縮の歪み量を０〜４％で変化させた場合の残留応力低減量（％）を調べた、鋼管のＦＥＭシミュレーションの結果を示す。なお、図３０に示す４本の線は、それぞれが図３のＶＯ−ＶＯ，図４のＶＡ−ＶＡ，ＶＢ−ＶＢ，ＶＣ−ＶＣの各位置における結果を示す。残留応力低減量（％）は、軸方向圧縮前の残留応力に対する、軸方向圧縮前後における残留応力の差分の比率として定義した。例えば、軸方向圧縮前の残留応力が５００ＭＰａであり、軸方向圧縮後の残留応力が１５０ＭＰａとすると、残留応力低減量は７０％となる。【０２３９】
図３０の結果によれば、歪み量が０．５％〜２．０％の間にピークが見られた。すなわち、歪み量が０．５％以上になると残留応力低減量が大幅に増加し、そして歪み量が２．０％を超えると一定値に落ち着くようになる。歪み量がピークを迎えた後に下がる理由は、軸押しをし過ぎてトーションビーム素材Ｗ１０に座屈が生じているためである。
以上より、トーションビーム素材Ｗ１０の少なくとも接続部に対して、長手方向で０．５％以上２．０％以下の歪み量（％）の歪みを付与することで、座屈を生じることなくＸ点の残留応力を低減させることができると判明した。
【産業上の利用可能性】
【０２４０】
本発明に係るトーションビーム製造方法及びトーションビーム製造装置によれば、疲労特性が優れたトーションビームをより効率的に製造することができるので、産業上の利用可能性は大である。
【符号の説明】
【０２４１】
１０  トーションビーム
１１，１１Ｗ  中央部
１２，１２Ｗ  形状変化部
１２Ａ  接続部（接続領域）
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ  トーションビーム製造装置
１１０Ｂ  プレス成形固定型（支持金型）
１１１Ｂ  第１支持部（支持金型本体部）
１１２Ｂ  第２支持部（支持金型端部）
１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ  圧縮処理ユニット（保持機構）
１２１Ｂ，１２１Ｃ  クランプ部材（挟持部）
１２２  形状変化部支持ポンチ（内側支持部材）
１２５  油圧シリンダ（第１の駆動機構）
１３１，１３２，１３３  プレス成形可動型（可動金型）
１３２Ａ  第１成形部（可動金型本体部）
１３２Ｂ  第２成形部（外側挟持部材，可動金型端部）
１３３Ｄ  ばね
１３５  油圧シリンダ（第２の駆動機構）
２１０，３１０  第１金型
２１１，３１１  凹所
２１１ｃ，３１１ｃ  端壁面（伸び規制面）
２２０，３２０  第２金型
１２１１  上側外形保持部（外側挟持部材）
１２１２  下側外形保持部（外側支持部材）
ｅ１’，ｅ２’  端縁
Ｗ０  金属材料管（素管）
Ｗ１０  トーションビーム素材
ｗａ，ｗｂ  外側面
【要約】
このトーションビーム製造方法は、長手方向に直交する断面が前記長手方向の任意位置において略Ｖ字形状または略Ｕ字形状の閉断面である中央部と、前記中央部に連なってかつ前記閉断面が異なる形状の閉断面を持つ接続領域を有する形状変化部と、を備えたトーションビームを製造する方法である。そして、このトーションビーム製造方法は、前記中央部及び前記形状変化部が形成されたトーションビーム素材のうちの少なくとも前記接続領域に対し、前記長手方向に沿った圧縮力を加えて少なくとも前記接続領域を増肉して、前記トーションビームを得る圧縮工程を有する。【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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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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