(57)【要約】【課題】所定の寸法精度を確保できる、ランフラットタイヤに用いられる金属製中子の製造方法を得ることを目的とする。【解決手段】まず金属プレートの全体の幅を設定寸法にし、次にプレート長の方向へ曲げ加工する。第１乃至第４工程では、プレートの全体の幅を設定寸法にするために一度に湾曲させずに、プレートの全体の幅を、設定寸法となるように次第に湾曲させることで、前記プレートをプレート長の方向へ曲げ加工した後、フランジ部等にしわ等が発生することを防ぐ。第１乃至第５工程を経て金属製中子を作成することで、しわ等によって寸法の狂いが発生することを防ぎ、所定の寸法精度を確保する。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の金属プレートの幅方向中央部を板厚方向へ湾曲させプレート長に沿って延びる第１湾曲部を形成する第１工程と、
プレートの幅方向両端部を第１湾曲部と同一方向へ湾曲させプレート長に沿って延びる第２湾曲部を形成すると共に第１湾曲部と第２湾曲部との間に第１湾曲部と第２湾曲部と反対方向へ湾曲しプレート長に沿って延びる一対の第３湾曲部を形成する第２工程と、
湾曲した金属プレートの全体の幅を設定寸法より狭める第３工程と、
湾曲した金属プレートの全体の幅を設定寸法にする第４工程と、
金属プレートをプレート長の方向へ曲げ加工してリング状とする第５工程と、を有することを特徴とするランフラットタイヤに用いられる金属製中子の製造方法。
【請求項２】
第１乃至第４工程のうち少なくとも１つの工程において、少なくとも一対の成形ロールで前記金属プレートを挟持して湾曲させることを特徴とする請求項１記載のランフラットタイヤに用いられる金属製中子の製造方法。
【請求項３】
第５工程において、リング状に成形するための少なくとも一対の曲げロールを用いることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のランフラットタイヤに用いられる金属製中子の製造方法。
【請求項４】
第４工程において、湾曲した金属プレートの全体の幅を設定寸法にすると共に第３湾曲部の前記幅方向外側にプレート長に沿って延びるフランジ部を形成するランフラットタイヤに用いられる金属製中子の製造方法において、
前記湾曲した金属プレートを挟持して曲げ加工する一対の曲げロールのニップ面に形成され前記第１湾曲部、前記第３湾曲部、及び前記フランジ部がはまるクリアランスのうち、前記フランジ部がはまるクリアランスのプレート板厚方向の大きさをｔ２、前記第３湾曲部がはまるクリアランスのプレート板厚方向の大きさをｔ１、リング状とされた金属製中子の第３湾曲部の頂部から回転中心までの距離をＢ、リング状とされた金属製中子のフランジ部から回転中心までの距離をＡとしたとき、
ｔ１、ｔ２、Ａ、Ｂの関係が、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項３記載のランフラットタイヤに用いられる金属製中子の製造方法。
ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×０．２≦ｔ２−ｔ１≦ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×５
【請求項５】
ｔ１、ｔ２、Ａ、Ｂの関係が以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項３又は請求項４記載のランフラットタイヤに用いられる金属製中子の製造方法。
ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×０．４≦ｔ２−ｔ１≦ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×３
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランフラットタイヤに用いられる金属製中子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−２９７２２６号公報（以下、先行技術１という。）、Ｗ０９９／１９１５８号公報（以下、先行技術２という。）、Ｗ０９９／６４２６０号公報（以下、先行技術３という。）、及び特開平２００１−１６３０２０号公報（以下、先行技術４という。）には、ランフラットタイヤに用いられる金属製中子が記載されている。
【０００３】
先行技術１乃至先行技術４に記載されている金属製中子を構成する金属部には、一般的に５０ｋｇｆ／ｍｍ２以上の引張強さを有する高張力鋼が使用されている。
【０００４】
しかしながら、高張力鋼は、他の金属よりも高い強度を有するため、先行技術１乃至先行技術４に記載されている形状に精度良く成形することが困難であった。
【０００５】
ここで、従来より、先行技術１乃至先行技術４が示す形状に高張力鋼を成形する際には、ヘラ絞り加工（スピニング加工）、ハイドロフォーム加工、ロールフォーミング等の方法が用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ヘラ絞り加工では、成形後の寸法精度及び製品としての強度特性は十分であるが、その反面、１つ１つが手作りであるため、ヘラ絞りを行う作業者によって、寸法精度及び強度特性にばらつきが生じてしまう。すなわち、ヘラ絞り加工は、量産安定性に問題があり、量産するには不向きである。
【０００７】
また、ハイドロフォーム加工では、金属製中子を成形した後、非常に高い寸法精度を得ることが可能であるが、寸法精度は金属製中子の製造時のバルジ圧に大きく依存しており、成形する高張力鋼に対するバルジ圧のコントロールが困難であるという問題がある。また、パンチング加工を施した金属（パンチングメタル）を成形することは、製造上不可能であるという問題がある。
【０００８】
また、ロールフォーミングは、コストパフォーマンスの良い金属製中子の製法であり、かつパンチングメタルを成形することにも適しているが、目的とする製品形状に成形するためには、高張力鋼をリング状に成形する曲げ工程が必要であり、金属製中子の製造精度（寸法精度）を確保することが困難であった。このため、金属製中子の所望の性能が十分には得られないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、所定の寸法精度を確保できる、ランフラットタイヤに用いられる金属製中子の製造方法を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、長尺状の金属プレートの幅方向中央部を板厚方向へ湾曲させプレート長に沿って延びる第１湾曲部を形成する第１工程と、プレートの幅方向両端部を第１湾曲部と同一方向へ湾曲させプレート長に沿って延びる第２湾曲部を形成すると共に第１湾曲部と第２湾曲部との間に第１湾曲部と第２湾曲部と反対方向へ湾曲しプレート長に沿って延びる一対の第３湾曲部を形成する第２工程と、湾曲した金属プレートの全体の幅を設定寸法より狭める第３工程と、湾曲した金属プレートの全体の幅を設定寸法にする第４工程と、金属プレートをプレート長の方向へ曲げ加工してリング状とする第５工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、まず金属プレート（以下、単に「プレート」という。）の全体の幅を設定寸法にし、次にプレート長の方向へ曲げ加工する。なお、「プレート」には、平板とパンチングメタルとが含まれる。ここで、第１乃至第４工程では、プレートの全体の幅を設定寸法にするために一度に湾曲させずに、プレートの全体の幅を、設定寸法となるように次第に湾曲させることで、前記プレートをプレート長の方向へ曲げ加工した後、プレートの側面部にしわ等が発生することを防ぐ。ここで、「側面部」とは、山形状の断面を有するプレートをプレート長の方向へ曲げ加工する際、前記プレートにおいて径の大きくなる山の頂部に対して径の小さくなる部分であって、プレート長に沿って延びるように形成された部分をいう。また、曲げ加工の対象となるプレートは幅方向に湾曲しているため、いわゆるバネの如く弾性を有する。このため、プレートの全体の幅が設定寸法となるように一遍に成形した場合では、成形後のプレートの全体の幅が設定寸法よりも大きくなってしまい、寸法に狂いが発生してしまう。そこで、本発明では、第３工程で、一旦プレートの全体の幅を設定寸法より狭くし、第４工程で、プレートの全体の幅を設定寸法に合わせるようにしている。これにより、プレートの全体の幅が設定寸法よりも大きくなることが無くなり、寸法に狂いが発生することを防ぐ。上述した如く、第１乃至第５工程を経て金属製中子を作成することで、しわ等によって寸法の狂いが発生することを防ぎ、所定の寸法精度を確保できる。なお、所定の湾曲部（第１乃至第３湾曲部のうち何れか）を形成する際には、プレートを段階的に湾曲させるようにしてもよい。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、第１乃至第４工程のうち少なくとも１つの工程において、少なくとも一対の成形ロールで前記金属プレートを挟持して湾曲させることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、第１乃至第４工程のうち少なくとも１つの工程において、少なくとも一対の成形ロールを用いてプレートの幅方向に湾曲部を形成した後、前記プレートをプレート長の方向へ曲げ加工してリングを作ることで、プレートの側面部にしわ等が発生することを防ぎ、所定の寸法精度を確保できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は前記請求項２に記載の発明において、第５工程において、リング状に成形するための少なくとも一対の曲げロールを用いることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、第５工程において、リング状に成形するための少なくとも一対の曲げロールを用いることによって、曲げ加工を連続的に行うことができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の発明において、第４工程において、湾曲した金属プレートの全体の幅を設定寸法にすると共に第３湾曲部の前記幅方向外側にプレート長に沿って延びるフランジ部を形成するランフラットタイヤに用いられる金属製中子の製造方法において、ｔ１、ｔ２、Ａ、Ｂの関係が、
ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×０．２≦ｔ２−ｔ１≦ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×５
を満たすことを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、
ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×０．２≦ｔ２−ｔ１≦ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×５
で示される関係式を満たすようにクリアランスを設けることで、プレートをプレート長の方向へ曲げ加工した後、フランジ部等の側面部にしわが発生することを防ぐ。これにより、しわ等によって寸法の狂いが発生することを防ぎ、所定の寸法精度を確保できる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、前記請求項３又は前記請求項４に記載の発明において、ｔ１、ｔ２、Ａ、Ｂの関係が、
ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×０．４≦ｔ２−ｔ１≦ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×３
を満たすことを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、
ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×０．４≦ｔ２−ｔ１≦ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×３
で示される関係式を満たすようにクリアランスを設けることがより好ましい。前記関係式を満たすようにクリアランスを設けることで、プレートをプレート長の方向へ曲げ加工した後、フランジ部等の側面部にしわが発生することを一層良好に防ぐことができる。これにより、所定の寸法精度を確保できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２１】
図１には、本実施の形態に係る、ランフラットタイヤに用いられる金属性中子の製造装置（以下、「中子製造装置」という。）１０を構成する湾曲装置１１の概略構成が示されている。ここで、中子製造装置１０は、湾曲装置１１と曲げロール２６（後述）とから構成されている。
【００２２】
湾曲装置１１は、プレートの幅方向中央部等を板厚方向に湾曲させプレート長に沿って延びる湾曲部を設けるものである。以下、平板１２をプレートとして扱うものとして説明する。
【００２３】
湾曲装置１１には、前記平板１２の搬送方向上流側から下流側に向かってロール１４〜２４が順に設けられている。
【００２４】
ロール１４は、上ロール１４Ａと下ロール１４Ｂとから構成されている。
【００２５】
図２（Ａ）に示される如く、上ロール１４Ａの周面の回転軸方向中央部には、第１凸部５０Ａが形成されている。
【００２６】
一方、下ロール１４Ｂの周面の回転軸方向中央部には、第１凹部５０Ｂが形成されている。
【００２７】
すなわち、この下ロール１４Ｂの第１凹部５０Ｂに上ロール１４Ａの第１凸部５０Ａが進入するように上ロール１４Ａと下ロール１４Ｂとが対向配置されることによって、上ロール１４Ａと下ロール１４Ｂとの間にギャップ２００が形成されているロール１４が構成されているものである。
【００２８】
また、これら上ロール１４Ａ及び下ロール１４Ｂは、図示しない駆動装置によって矢印方向に回転されるようになっている。
【００２９】
ロール１４は、上ロール１４Ａと下ロール１４Ｂとでギャップ２００に進入した平板１２を挟持しながら搬送することで、平板１２の幅方向中央部を板厚方向へ湾曲させるものである。これにより、平板１２には、プレート長に沿って延びる浅めの第１湾曲部８０が形成されるようになっている（図３（Ａ）を参照）。
【００３０】
図１に示される如く、ロール１６は、上ロール１６Ａと下ロール１６Ｂとから構成されている。
【００３１】
図２（Ｂ）に示される如く、上ロール１６Ａの周面の回転軸方向中央部には、上ロール１４Ａに形成された第１凸部５０Ａよりも起伏の大きい第２凸部５２Ａが形成されている。
【００３２】
一方、下ロール１６Ｂの周面の回転軸方向中央部には、下ロール１４Ｂに形成された第１凹部５０Ｂよりも起伏の大きい第２凹部５２Ｂが形成されている。
【００３３】
すなわち、この下ロール１６Ｂの第２凹部５２Ｂに上ロール１６Ａの第２凸部５２Ａが進入するように上ロール１６Ａと下ロール１６Ｂとが対向配置されることによって、上ロール１６Ａと下ロール１６Ｂとの間にギャップ２０２が形成されているロール１６が構成されているものである。
【００３４】
また、これら上ロール１６Ａ及び下ロール１６Ｂは、図示しない駆動装置によって矢印方向に回転されるようになっている。
【００３５】
ロール１６は、上ロール１６Ａと下ロール１６Ｂとでギャップ２０２に進入した平板１２を挟持しながら搬送することで、平板１２の幅方向中央部を板厚方向へ湾曲させるものである。これにより、平板１２には、プレート長に沿って延びる深めの第１湾曲部８２が形成されるようになっている（図３（Ｂ）を参照）。
【００３６】
すなわち、ロール１４とロール１６とが平板１２を挟持しながら搬送することで、平板１２の幅方向中央部を板厚方向へ段階的に湾曲させプレート長に沿って延びる第１湾曲部８２を形成するようになっている。
【００３７】
図１に示される如く、ロール１８は、上ロール１８Ａと下ロール１８Ｂとから構成されている。
【００３８】
図２（Ｃ）に示される如く、上ロール１８Ａの周面の回転軸方向中央部には、第２凸部５２Ａが形成されている。上ロール１８Ａの周面の回転軸方向両端部には、第３凸部５４Ａが第２凸部５２Ａの起伏方向と同一方向に形成されている。上ロール１８Ａの周面の回転軸方向において、第２凸部５２Ａと第３凸部５４Ａとの間には、第２凸部５２Ａ及び第３凸部５４Ａの起伏方向と反対方向に一対の第４凹部５６Ａが形成されている。
【００３９】
一方、下ロール１８Ｂの周面の回転軸方向中央部には、第２凹部５２Ｂが形成されている。下ロール１８Ｂの周面の回転軸方向両端部には、第３凹部５４Ｂが第２凹部５２Ｂの起伏方向と同一方向に形成されている。下ロール１８Ｂの周面の回転軸方向において、第２凹部５２Ｂと第３凹部５４Ｂとの間には、第２凹部５２Ｂ及び第３凹部５４Ｂの起伏方向と反対方向に一対の第４凸部５６Ｂが形成されている。
【００４０】
すなわち、この下ロール１８Ｂの第２凹部５２Ｂ、第３凹部５４Ｂ、又は第４凸部５６Ｂに上ロール１８Ａの第２凸部５２Ａ、第３凸部５４Ａ、又は第４凹部５６Ａが進入するように上ロール１８Ａと下ロール１８Ｂとが対向配置されることによって、上ロール１８Ａと下ロール１８Ｂとの間にギャップ２０４が形成されているロール１８が構成されているものである。
【００４１】
また、これら上ロール１８Ａ及び下ロール１８Ｂは、図示しない駆動装置によって矢印方向に回転されるようになっている。
【００４２】
ロール１８は、上ロール１８Ａと下ロール１８Ｂとでギャップ２０４に進入し平板１２を挟持しながら搬送することで、第１湾曲部８２を除く平板１２の幅方向両端部を第１湾曲部８２と同一方向へ湾曲させ、平板１２には、プレート長に沿って延びる浅めの第２湾曲部８４が形成されると共に第１湾曲部８２と第２湾曲部８４との間に第１湾曲部８２と第２湾曲部８４と反対方向へ湾曲しプレート長に沿って延びる一対の浅めの第３湾曲部８６が形成されるものである（図３（Ｃ）を参照）。
【００４３】
図１に示される如く、ロール２０は、上ロール２０Ａと下ロール２０Ｂとから構成されている。
【００４４】
図２（Ｄ）に示される如く、上ロール２０Ａの周面の回転軸方向中央部には、第２凸部５２Ａが形成されている。上ロール２０Ａの周面の回転軸方向両端部には、第３凸部５４Ａよりも起伏の大きい第５凸部５８Ａが第３凸部５４Ａの起伏方向と同一方向に形成されている。上ロール２０Ａの周面の回転軸方向において、第２凸部５２Ａと第５凸部５８Ａとの間には、第２凸部５２Ａ及び第５凸部５８Ａの起伏方向と反対方向に一対の第６凹部６０Ａが形成されている。
【００４５】
一方、下ロール２０Ｂの周面の回転軸方向中央部には、第２凹部５２Ｂが形成されている。下ロール２０Ｂの周面の回転軸方向両端部には、第３凹部５４Ｂよりも起伏の大きい第５凹部５８Ｂが第３凹部５４Ｂの起伏方向と同一方向に形成されている。下ロール２０Ｂの周面の回転軸方向において、第２凹部５２Ｂと第５凹部５８Ｂとの間には、第２凹部５２Ｂ及び第５凹部５８Ｂの起伏方向と反対方向に一対の第６凸部６０Ｂが形成されている。
【００４６】
すなわち、この下ロール２０Ｂの第２凹部５２Ｂ、第５凹部５８Ｂ、又は第６凸部６０Ｂに上ロール２０Ａの第２凸部５２Ａ、第５凸部５８Ａ、又は第６凹部６０Ａが進入するように上ロール２０Ａと下ロール２０Ｂとが対向配置されることによって、上ロール２０Ａと下ロール２０Ｂとの間にギャップ２０６が形成されているロール２０が構成されているものである。
【００４７】
また、これら上ロール２０Ａ及び下ロール２０Ｂは、図示しない駆動装置によって矢印方向に回転されるようになっている。
【００４８】
ロール２０は、上ロール２０Ａと下ロール２０Ｂとでギャップ２０６に進入した平板１２を挟持しながら搬送することで、第１湾曲部８２を除く平板１２の幅方向両端部を第１湾曲部８２と同一方向へ湾曲させ、平板１２には、プレート長に沿って延びる深めの第２湾曲部８８が形成されると共に第１湾曲部８２と第２湾曲部８８との間に第１湾曲部８２と第２湾曲部８８と反対方向へ湾曲する一対の深めの第３湾曲部９０が形成されるものである（図３（Ｄ）を参照）。
【００４９】
すなわち、ロール１８とロール２０とが平板１２を挟持しながら搬送することで、平板１２の幅方向両端部を第１湾曲部８２と同一方向へ段階的に湾曲させプレート長に沿って延びる第２湾曲部８８を形成すると共に第１湾曲部８２と第２湾曲部８８との間に第１湾曲部８２と第２湾曲部８８と反対方向へ湾曲しプレート長に沿って延びる一対の第３湾曲部９０を形成するようになっている。
【００５０】
図１に示される如く、ロール２２は、上ロール２２Ａと下ロール２２Ｂとから構成されている。
【００５１】
図２（Ｅ）に示される如く、上ロール２２Ａの周面の回転軸方向中央部には、第７凸部６２Ａが形成されている。上ロール２２Ａの周面の回転軸方向両端部には、第８凸部６４Ａが形成されている。上ロール２２Ａの周面の回転軸方向において、第７凸部６２Ａと第８凸部６４Ａとの間には、第７凸部６２Ａ及び第８凸部６４Ａの起伏方向と反対方向に一対の第９凹部６６Ａが形成されている。
【００５２】
一方、下ロール２２Ｂの周面の回転軸方向中央部には、第７凹部６２Ｂが形成されている。下ロール２２Ｂの周面の回転軸方向両端部には、第８凹部６４Ｂが形成されている。下ロール２２Ｂの周面の回転軸方向において、第７凹部６２Ｂと第８凹部６４Ｂとの間には、第７凹部６２Ｂ及び第８凹部６４Ｂの起伏方向と反対方向に一対の第９凸部６６Ｂが形成されている。
【００５３】
すなわち、この下ロール２２Ｂの第７凹部６２Ｂ、第８凹部６４Ｂ、又は第９凸部６６Ｂに上ロール２２Ａの第７凸部６２Ａ、第８凸部６４Ａ、又は第９凹部６６Ａが進入するように上ロール２２Ａと下ロール２２Ｂとが対向配置されることによって、上ロール２２Ａと下ロール２２Ｂとの間にギャップ２０８が形成されているロール２２が構成されているものである。
【００５４】
また、これら上ロール２２Ａ及び下ロール２２Ｂは、図示しない駆動装置によって矢印方向に回転されるようになっている。
【００５５】
ロール２２は、上ロール２２Ａと下ロール２２Ｂとでギャップ２０８に進入した平板１２を挟持しながら搬送することで、湾曲した平板１２の全体の幅を設定寸法よりも狭めるものである。より詳細には、平板１２の幅方向中央部には、第１湾曲部８２と同一方向に湾曲しプレート長に沿って延びる第１湾曲部９２が形成されるようになっている。平板１２の幅方向両端部には、第１湾曲部９２と同一方向に湾曲しプレート長に沿って延びる第２湾曲部９４が形成されるようになっている。第２湾曲部９４の前記幅方向エッジ側は、プレート長に沿って延びる略平坦な第１フランジ部９４Ａとなっている。平板１２には、第１湾曲部９２と第２湾曲部９４との間に第１湾曲部９２及び第２湾曲部９４と反対方向へ湾曲しプレート長に沿って延びる一対の第３湾曲部９６が形成されるようになっている（図３（Ｅ）を参照）。
【００５６】
図１に示される如く、ロール２４は、上ロール２４Ａと下ロール２４Ｂとから構成されている。
【００５７】
図２（Ｆ）に示される如く、上ロール２４Ａの周面の回転軸方向中央部には、第２凸部５２Ａが形成されている。上ロール２４Ａの周面の回転軸方向両端部には、第１０凸部６８Ａが形成されている。上ロール２４Ａの周面の回転軸方向において、第２凸部５２Ａと第１０凸部６８Ａとの間には、第２凸部５２Ａ及び第１０凸部６８Ａの起伏方向と反対方向に一対の第１１凹部７０Ａが形成されている。
【００５８】
一方、下ロール２４Ｂの周面の回転軸方向中央部には、第２凹部５２Ｂが形成されている。下ロール２４Ｂの周面の回転軸方向両端部には、第１０凹部６８Ｂが形成されている。下ロール２４Ｂの周面の回転軸方向において、第２凹部５２Ｂと第１０凹部６８Ｂとの間には、第２凹部５２Ｂ及び第１０凹部６８Ｂの起伏方向と反対方向に一対の第１１凸部７０Ｂが形成されている。
【００５９】
すなわち、この下ロール２４Ｂの第２凹部５２Ｂ、第１０凹部６８Ｂ、又は第１１凸部７０Ｂに上ロール２４Ａの第２凸部５２Ａ、第１０凸部６８Ａ、又は第１１凹部７０Ａが進入するように上ロール２４Ａと下ロール２４Ｂとが対向配置されることによって、上ロール２４Ａと下ロール２４Ｂとの間にギャップ２１０が形成されているロール２４が構成されているものである。
【００６０】
また、これら上ロール２４Ａ及び下ロール２４Ｂは、図示しない駆動装置によって矢印方向に回転されるようになっている。
【００６１】
ロール２４は、上ロール２４Ａと下ロール２４Ｂとでギャップ２１０に進入し平板１２を挟持しながら搬送することで、平板１２の全体の幅を設定寸法に合わせるように湾曲させることができるものである。より詳細には、平板１２の幅方向中央部には、第１湾曲部８２が再び形成されるようになっている。平板１２の幅方向両端部には、第１湾曲部８２と同一方向に湾曲しプレート長に沿って延びる第２湾曲部９８が形成されるようになっている。第２湾曲部９８の前記幅方向エッジ側は、プレート長に沿って延びる略平坦な第２フランジ部９８Ａとなっている。平板１２には、第１湾曲８２と第２湾曲部９８との間に第１湾曲部８２及び第２湾曲部９８と反対方向へ湾曲しプレート長に沿って延びる一対の第３湾曲部１００が形成されるようになっている（図３（Ｆ）を参照）。
【００６２】
すなわち、曲げ加工の対処となる平板１２は幅方向に湾曲しているため、いわゆるバネの如く弾性を有する。このため、平板１２の全体の幅が設定寸法となるように一遍に成形した場合では、成形後の平板１２の全体の幅が設定寸法よりも大きくなってしまい、寸法に狂いが発生してしまう。そこで、本実施の形態では、ロール２２により一旦平板１２の全体の幅を設定寸法より狭くし、ロール２４により平板１２の全体の幅を設定寸法に合わせるようにしている。
【００６３】
図４には、平板１２の幅方向中央部に第１湾曲部８２が、また、第１湾曲部８２の両側に第１湾曲部８２と反対側へ湾曲する第３湾曲部１００が、さらに、第３湾曲部１００の外側に第２フランジ部９８Ａを含む第２湾曲部９８が形成された湾曲プレート１２Ａの斜視図が示されている。
【００６４】
湾曲プレート１２Ａをプレート長方向へ曲げ加工してリング状とすることで、金属製中子１２Ｂが製造される（図５を参照）。
【００６５】
図５には、湾曲プレート１２Ａをプレート長方向へ曲げ加工する曲げロール２２６の斜視図が示されている。
【００６６】
曲げロール２６は、内側ロール２６Ａと、外側ロール２６Ｂと、外側ロール２６Ｃと、から構成されている。
【００６７】
図６に示される如く、内側ロール２６Ａの周面の回転軸方向中央部には、第２凹部５２Ｂが形成されている。内側ロール２６Ａの周面の回転軸方向両端部には、第１２凹部１０２Ａが形成されている。内側ロール２６Ａの周面の回転軸方向において、第２凹部５２Ｂと第１２凹部１０２Ａとの間には、第２凹部５２Ｂ及び第１２凹部１０２Ａの起伏方向と反対方向に一対の第１１凸部７０Ｂが形成されている。
【００６８】
一方、外側ロール２６Ｂ（外側ロール２６Ｃ）の周面の回転軸方向中央部には、第２凸部５２Ａが形成されている。外側ロール２６Ｂの周面の回転軸方向両端部には、第１２凸部１０２Ｂが形成されている。外側ロール２６Ｂの周面の回転軸方向において、第２凸部５２Ａと第１２凸部１０２Ｂとの間には、第２凸部５２Ａ及び第１２凸部１０２Ｂの起伏方向と反対方向に一対の第１１凹部７０Ａが形成されている。
【００６９】
すなわち、この内側ロール２６Ａの第２凹部５２Ｂ、第１１凸部７０Ｂ、又は第１２凹部１０２Ａに外側ロール２６Ｂ（又は外側ロール２６Ｃ）の第２凸部５２Ａ、第１１凹部７０Ａ、又は第１２凸部１０２Ｂが進入するように内側ロール２６Ａと外側ロール２６Ｂ（外側ロール２６Ｃ）とが対向配置されることによって、内側ロール２６Ａと外側ロール２６Ｂ（外側ロール２６Ｃ）との間にギャップ２１２が形成されている曲げロール２６が構成されているものである。
【００７０】
曲げロール２６は、内側ロール２６Ａと外側ロール２６Ｂ（外側ロール２６Ｃ）とでギャップ２１２に進入した平板１２を挟持しながら搬送することで、湾曲プレート１２Ｂの全体の幅を設定寸法に保ったままプレート長の方向へ曲げ加工するものである。
【００７１】
また、これら内側ロール２６Ａ及び外側ロール２６Ｂ（又は外側ロール２６Ｃ）は、図示しない駆動装置によって矢印方向に回転されるようになっている。ここで、内側ロール２６Ａの回転周速と外側ロール２６Ｂの回転周速とが異なる。互いに回転周速の異なる２つのロールによって挟持し搬送されることで、湾曲プレート１２Ａがプレート長の方向に曲げ加工される。
【００７２】
また、リング状に成形するための曲げロール２６を用いることによって、湾曲プレート１２Ａの曲げ加工を連続的に行うことができる。
【００７３】
ここで、内側ロール２６Ａと、外側ロール２６Ｂ（又は外側ロール２６Ｃ）と、から構成される一対の曲げロールのニップ面に形成される、第１湾曲部８２、第３湾曲部１００、及び第２フランジ部９８Ａがはまるクリアランスのうち、金属製中子１２Ｂの第２フランジ部９８Ａがはまるクリアランスのプレート板厚方向の大きさがｔ２、第３湾曲部１００がはまるクリアランスのプレート板厚方向の大きさがｔ１となっている。
【００７４】
一方、図７に示される如く、湾曲プレート１２Ａをリング状に曲げ加工することで得られる金属製中子１２Ｂの第３湾曲部１００の頂部から回転中心（図７における想像線を参照）までの距離をＢ、金属製中子１２Ｂの第２フランジ部９８Ａから回転中心までの距離をＡとするとき、ｔ１、ｔ２、Ａ、Ｂの関係が、以下の関係式（式▲１▼）を満たしている。
【００７５】
ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×０．２≦ｔ２−ｔ１≦ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×５…▲１▼
ここで、ｔ１、ｔ２、Ａ、Ｂの関係が、以下の関係式（式▲２▼）を満たしていることがより好ましい。
【００７６】
ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×０．４≦ｔ２−ｔ１≦ｔ１×｛（Ｂ−Ａ）／Ａ｝×３…▲２▼
上述の式▲１▼又は式▲２▼を満たすように、クリアランスを設けることで、湾曲プレート１２Ａをプレート長の方向へ曲げ加工した後、金属製中子１２Ｂの第２フランジ部９８Ａ等の側面部にしわが発生することを防ぎ、所定の寸法精度を確保できる。なお、この側面部には、第２湾曲部９８のうち第２フランジ部以外の領域も含まれる。
【００７７】
上述の式▲１▼又は式▲２▼を満たすようにクリアランスが設けられた内側ロール２６Ａと外側ロール２６Ｂと外側ロール２６Ｃとが、湾曲プレート１２Ａを挟持しながら搬送することで、湾曲プレート１２Ａを曲げ加工することができるようになっている。これにより、図８に示される如く、第２フランジ部９８Ａ等の側面部にしわ等が発生しない、所定の寸法の金属製中子１２Ｂを得ることができる。
【００７８】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００７９】
平板１２が中子製造装置１０に搬送されると、ロール１４が、平板１２の幅方向中央部にプレート長に沿って浅めの第１湾曲部８０を形成する。
【００８０】
ロール１４によって浅めの第１湾曲部８０が形成されると、ロール１６が、平板１２の幅方向中央部にプレート長に沿って形成された浅めの第１湾曲部８０を深めの第１湾曲部８２にする。
【００８１】
ロール１６によって深めの第１湾曲部８２が形成されると、ロール１８が、平板１２の幅方向両端部にプレート長に沿って浅めの第２湾曲部８４を形成すると共に第１湾曲部８２と第２湾曲部８４との間に一対の浅めの第３湾曲部８６を形成する。
【００８２】
ロール１８によって浅めの第２湾曲部８４と一対の浅めの第３湾曲部８６とが形成されると、ロール２０が、平板１２の幅方向両端部にプレート長に沿って形成された浅めの第２湾曲部８４を深めの第２湾曲部８８にすると共に一対の浅めの第３湾曲部を深めの第３湾曲部９０にする。
【００８３】
ロール２０によって深めの第２湾曲部８８と深めの第３湾曲部９０とが形成されると、ロール２２が、平板１２の全体の幅を設定寸法より狭める。
【００８４】
ロール２２によって平板１２の全体の幅が設定寸法より狭められると、ロール２４が、平板１２の全体の幅を設定寸法にする。
【００８５】
平板１２の幅方向中央部に第１湾曲部８２が、また、第１湾曲部の両側に第１湾曲部８２と反対側へ湾曲する第３湾曲部１００が、さらに、第３湾曲部１００の外側に第２フランジ部９８Ａを含む第２湾曲部９８が形成された湾曲プレート１２Ａが製造される。
【００８６】
湾曲プレート１２Ａをプレート長方向へ曲げ加工してリング状とすることで、金属製中子１２Ｂが曲げロール２６によって製造される。
【００８７】
ここで、上述したｔ１、ｔ２、Ａ、Ｂの関係が、式▲１▼、より好ましくは式▲２▼を満たしている。式▲１▼又は式▲２▼を満たすようにクリアランスを設けていることで、平板１２をプレート長へ曲げ加工した後、金属製中子１２Ｂの第２フランジ部９８Ａ等の側面部にしわが発生することを防ぎ、所定の寸法精度を確保する。
【００８８】
上述した如く、平板１２の全体の幅を設定寸法となるように一度に湾曲させずに、ロール１４〜２４を順に用いて平板１２の全体の幅を設定寸法となるように次第に湾曲させることで、前記平板１２をプレート長の方向へ曲げ加工した後、金属製中子１２Ｂの第２フランジ部９８Ａ等の側面部にしわ等が発生することを防ぎ、所定の寸法精度を確保できる。
（金属製中子を製造する工程の順序の比較）
次に、金属製中子１２Ｂを製造する工程の順序について比較する。
【００８９】
成形前の平板１２（プレート）を用いて金属性中子１２Ｂを製造する工程には、次の３つが考えられる。
【００９０】
▲１▼平板１２の幅方向断面を湾曲させる工程を行った後、プレート長の方向へ曲げ加工してリングを作る工程を行う。
【００９１】
▲２▼プレート長の方向へ曲げ加工してリングを作る工程を行った後、平板１２の幅方向断面を湾曲させる工程を行う。
【００９２】
▲３▼プレート長の方向へ曲げ加工してリングを作る工程と、平板１２の幅方向断面を湾曲させる工程と、を１つの工程で行う。
【００９３】
▲１▼は、本実施の形態で用いた工程である。
【００９４】
▲２▼は、平板１２の幅方向断面を湾曲させる工程でいわゆる曲げＲが大きく変化してしまう。このため、設計通りの寸法に平板１２を成形することができない。
【００９５】
▲３▼は、▲２▼に比して平板１２を成形することが難しく、平板１２を設計通りの寸法に成形することができない。
【００９６】
以上の事実から、ロールフォーミングで平板１２（プレート）を精度良く成形するには、本実施の形態で用いた▲１▼の工程が最良かつ最適である。なお、▲１▼では、平板１２の幅方向断面を湾曲させる工程を行った後に、プレート長の方向へ曲げ加工してリングを作る工程を連続して行うライン作業も可能である。
（プレートの幅方向断面を湾曲させる手順）
次に、平板１２（プレート）の幅方向断面を湾曲させる手順について説明する。
【００９７】
本実施の形態では、ロール１４〜２４を平板１２の搬送方向上流側から下流側に沿って配置し、ロール１４〜２４を順に用いて平板１２の幅方向断面を湾曲させている。
【００９８】
ここで、仮にロール１４〜２４のうち少なくともいずれか１つを湾曲装置１１の構成に欠いた場合、あるいは平板１２の搬送方向上流側から下流側に沿ってロール１４〜２４を配置する順序を変更した場合、成形した後の平板１２に「ねじれ」が生じてしまう。
【００９９】
「ねじれ」が生じた平板１２を、プレート長の方向へ曲げ加工してリングを作る工程で処理すると、金属製中子１２Ｂにしわが発生してしまう。特に径の小さい金属製中子１２Ｂでは第２フランジ部９８Ａ等の側面部にしわ（波打ち）が集中して現れてしまう。
【０１００】
金属製中子１２Ｂの第２フランジ部９８Ａ等の側面部にしわが発生することを防ぎ、所定の寸法精度を確保するには、本実施の形態で実行した、平板１２の断面を湾曲させる手順が最良かつ最適である。
（曲げロールのクリアランスの設定）
次に、曲げロール２６のクリアランスの設定について説明する。
【０１０１】
上述したｔ１、ｔ２、Ａ、Ｂの関係が、式▲１▼又は式▲２▼を満たすように曲げロール２６のクリアランスを設定しない場合、金属製中子１２Ｂの第２フランジ部９８Ａ等の側面部にしわが発生し、特に径の小さい金属製中子１２Ｂでは第２フランジ部９８Ａ等の側面部にしわが集中的に発生して所定の寸法精度が得られなくなる。
【０１０２】
しわの発生は、山形状の断面を有する平板１２（プレート）をプレート長の方向へ曲げ加工する際、径の大きくなる山の頂部に対して径の小さな金属製中子１２Ｂの第２フランジ部９８Ａ等の側面部の材料が余ることに起因する。
【０１０３】
そこで、径が小さくなる部分（金属製中子１２Ｂの第２フランジ部９８Ａ等）の材料を余らせないために、ｔ１に対してｔ２を式▲１▼又は式▲２▼を満たす範囲で大きくすることが必要となる。なお、ｔ１は、平板１２の板厚寸法と同じ、あるいは前記板厚寸法以下でなくてはならない。
【０１０４】
また、式▲１▼及び式▲２▼は、平板１２の板厚寸法が０．５ｍｍ以上である場合の平板１２の成形に限ったものである。なお、前記板厚寸法が０．５ｍｍ未満である場合、曲げロール２６のクリアランスに勾配を設けなくても、金属製中子１２Ｂのフランジ部等の側面部にはしわ（波打ち）が発生しないが、前記板厚寸法が０．５ｍｍ未満の平板１２を用いた場合では、ランフラットタイヤに用いられる金属製中子としては、強度不足で実用的ではない。このため、ここでは、前記板厚寸法が０．５ｍｍ未満の平板１２を用いた場合を考慮の対象とはしていない。
（金属製中子の仕上がり精度の測定）
以下、金属製中子１２Ｂの仕上がり精度（寸法精度）の測定について説明する。
【０１０５】
図９には、金属製中子１２Ｂの内周部での第２フランジ部９８Ａの精度を測るゲージ２８の上面図が示されている。
【０１０６】
ゲージ２８は、内径ゲージ２８Ａと外径ゲージ２８Ｂとから構成されている。
【０１０７】
内側ゲージ２８Ａと外径ゲージ２８Ｂとの間には、リング状の切欠き２８Ｃが設けられている。
【０１０８】
図１０には、金属製中子１２Ｂと、ゲージ２８と、の斜視図が示されている。
【０１０９】
金属製中子１２Ｂをゲージ２８に設けられた切欠き２８Ｃに嵌入できるか否かによって、金属製中子１２Ｂの寸法精度を測ることができるようになっている。すなわち、金属製中子１２Ｂがゲージ２８に設けられた切欠き２８に嵌入できるか否かによって、金属製中子１２Ｂの内周部の第２フランジ部９８Ａ（径の最も小さい箇所）のしわ（波打ち）の発生具合を評価している。
【０１１０】
ここでは、引張強さ８０ｋｇｆ／ｍｍ２であって、かつ板厚寸法が１．０ｍｍの金属からなる平板１２を使用した場合が以下の表１に示されている。
【０１１１】
【表１】
2004001047.tif 000003
ここでは、金属製中子１２Ｂの内周部の第２フランジ部９８Ａで形成される円の直径が、設計寸法に対して±１ｍｍの誤差までを許容範囲とした。
【０１１２】
表１の「寸法精度」欄において、「◎」及び「○」は「金属製中子１２Ｂが切欠き２８Ｃに嵌入できる」ことを示し、「×」は「金属製中子１２Ｂが切欠き２８Ｃに嵌入できない」ことを示す。また、「◎」は、「○」に比して寸法精度が良いことを示す。
【０１１３】
「実験１」では、ｔ１、ｔ２、Ａ、Ｂの関係が、式▲２▼を満たさないが、式▲１▼を満たしている。
【０１１４】
「実験２」では、ｔ１、ｔ２、Ａ、Ｂの関係が、式▲１▼及び式▲２▼を満たしている。
【０１１５】
「比較１」及び「比較２」では、ｔ１、ｔ２、Ａ、Ｂの関係が、式▲１▼及び式▲２▼の何れも満たさない。
【０１１６】
表１に示されるデータによれば、ｔ１、ｔ２、Ａ、Ｂの関係が式▲１▼、より好ましくは式▲２▼を満たしている場合に、金属製中子１２Ｂをゲージ２８に設けられた切欠き２８Ｃに嵌入することができ、設計寸法に対して仕上がり精度が良いことがわかる。換言すれば、ｔ１、ｔ２、Ａ、Ｂの関係が式▲２▼を満たす場合の方が、式▲１▼を満たす場合に比して、設計寸法に対して仕上がり精度が良い。ｔ１、ｔ２、Ａ、Ｂの関係が式▲２▼を満たすことが最良かつ最適であり、フランジ部９８Ａにしわが発生することを一層良好に防ぐことができる。
【０１１７】
なお、本実施の形態では、平板１２をプレートとして用いた場合について説明したが、これに限らない。図１１に示される如く、平板１２に代えて、パンチングメタル３０を用いた場合であっても、中子製造装置１０によって金属製中子を製造することができる。ここで、パンチングメタル３０に形成された孔の形状は、四角、六角、丸型等、如何なる形状でもよいが、丸型の孔が形成されたパンチングメタルの強度が最も強く、金属製中子の製造に適している。また、パンチングメタル３０を用いることで、金属製中子の軽量化を行うことができる。
【０１１８】
また、プレートの材料として用いられる金属として特に制限はしていないが、一般的に使用される高張力鋼の他にＳＵＳ又は超強力鋼と呼ばれる合金などをプレートの材料として用いても良い。
【０１１９】
本発明の実施の形態によれば、平板１２（プレート）の全体の幅を設定寸法となるように一度に湾曲させずに、ロール１４〜２４を順に用いて平板１２の全体の幅を設定寸法となるように次第に湾曲させることで、平板１２をプレート長の方向へ曲げ加工した後、第２フランジ部９８Ａ等の側面部にしわ等が発生することを防ぎ、所定の寸法精度を確保できる。
【０１２０】
【発明の効果】
本発明によれば、金属プレートの全体の幅を設定寸法となるように一度に湾曲させずに、成形ロールを順に用いてプレートの全体の幅を設定寸法となるように次第に湾曲させることで、前記プレートをプレート長の方向へ曲げ加工した後、プレートの側面部にしわ等が発生することを防ぎ、所定の寸法精度を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る、金属製中子の製造装置を構成する湾曲装置の概略構成図である。
【図２】（Ａ）は本発明の実施の形態に係る第１ロールの回転軸方向断面図、（Ｂ）は第２ロールの回転軸方向断面図、（Ｃ）は第３ロールの回転軸方向断面図、（Ｄ）は第４ロールの回転軸方向断面図、（Ｅ）は第５ロールの回転軸方向断面図、（Ｆ）は第６ロールの回転軸方向断面図である。
【図３】（Ａ）は本発明の実施の形態に係る第１ロールによって湾曲した平板の幅方向断面図、（Ｂ）は第２ロールによって湾曲した平板の幅方向断面図、（Ｃ）は第３ロールによって湾曲した平板の幅方向断面図、（Ｄ）は第４ロールによって湾曲した平板の幅方向断面図、（Ｅ）は第５ロールによって湾曲した平板の幅方向断面図、（Ｆ）は第６ロールによって湾曲した平板の幅方向断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る湾曲プレートの斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る、金属製中子の製造装置を構成する曲げロールの斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る曲げロールの回転軸方向断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る金属製中子の回転軸方向断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る金属製中子の側面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るゲージの上面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る、金属製中子と、ゲージと、の斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る、パンチングメタルを加工している場合における湾曲装置の斜視図である。
【符号の説明】
１０　　　金属製中子の製造装置
１１　　　湾曲装置
１２　　　平板（金属プレート）
１２Ａ　　湾曲プレート
１２Ｂ　　金属製中子
１４　　　ロール（成形ロール）
１６　　　ロール（成形ロール）
１８　　　ロール（成形ロール）
２０　　　ロール（成形ロール）
２２　　　ロール（成形ロール）
２４　　　ロール（成形ロール）
２６　　　曲げロール
３０　　　パンチングメタル（金属プレート）
８０　　　第１湾曲部
８２　　　第１湾曲部
８４　　　第２湾曲部
８６　　　第３湾曲部
８８　　　第２湾曲部
９０　　　第３湾曲部
９２　　　第１湾曲部
９４　　　第２湾曲部
９４Ａ　　第１フランジ部
９６　　　第３湾曲部
９８　　　第２湾曲部
９８Ａ　　第２フランジ部（フランジ部）
１００　　第３湾曲部
【図１】
2004001047.tif 000004
【図２】
2004001047.tif 000005
【図３】
2004001047.tif 000006
【図４】
2004001047.tif 000007
【図５】
2004001047.tif 000008
【図６】
2004001047.tif 000009
【図７】
2004001047.tif 000010
【図８】
2004001047.tif 000011
【図９】
2004001047.tif 000012
【図１０】
2004001047.tif 000013
【図１１】
2004001047.tif 000014