(57)【要約】【課題】  低コストかつ良好な生産性を有する液圧成形用管材を提供する。【解決手段】  両端部１６Ａ，１６Ｂを密閉し、液圧を内部に付加することで液圧成形が施される液圧成形用管材１０であって、液圧成形用管材１０は、板材１１の端部１２Ａ，１２Ｂが重なり合うように板材１１を管状に成形して、重ね合わせ部１２を溶接接合してなり、液圧成形用管材１０の長手方向両端部付近の、重ね合わせ部の内側に生じる段差部１７は、貫通溶接により滑らかに形成されていることを特徴とする。【選択図】            図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部を密閉し、液圧を内部に付加することにより液圧成形が施される液圧成形用管材であって、
板材の端部が相互に重なり合うように管状に成形し、前記端部の重ね合わせ部を接合することにより管体を形成し、当該管体の長手方向両端部付近の段差部を滑らかに成形したことを特徴とする液圧成形用管材。
【請求項２】
前記重ね合わせ部は、前記管体の外側の段差部を重ね隅肉溶接し、前記管体の長手方向両端部付近の内側の段差部を貫通溶接により滑らかに成形したことを特徴とする請求項１に記載の液圧成形用管材。
【請求項３】
前記貫通溶接は、前記管体の周方向に沿って行うことを特徴とする請求項２に記載の液圧成形用管材。
【請求項４】
前記重ね合わせ部は、前記管体の外側から貫通溶接し、前記管体の長手方向両端部付近の内側の段差部を滑らかに成形したことを特徴とする請求項１に記載の液圧成形用管材。
【請求項５】
前記貫通溶接は、レーザー溶接であることを特徴とする請求項２〜４項のいずれかに記載の液圧成形用管材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧成形に使用される液圧成形用管材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液圧成形においては、電縫鋼管やアルミニウム合金押出し材などの管材が使用され、また、管材の端面からの液漏れを防ぐために、特殊な液圧付加ノズルを使用している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−７１４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、電縫鋼管やアルミニウム合金押出し材などの管材は、高価であり、コストを増加させるという問題を有している。
【０００４】
一方、管材に比べて安価である板材を、筒状に成形し、端面を突合わせ溶接することで、液圧成形を行なうことも可能である。しかし、板厚が薄くなると、突合わせ溶接が困難となり、また、突合わせ溶接する端面の加工に高い精度が要求される。さらに、板材を所望の断面形状にするために、極めて高度な成形技術が要求される。
【０００５】
そこで、板材を筒状に成形し、端部を重ね合わせて、重ね合わせ部を接合する方法により管材とすることもできる。
【０００６】
しかし、この方法では、重ね合わせ部に段差が生じるため、液圧シールすることが難しい。つまり、管材に比べて安価である板材を使用しても、全体としては、生産性の低下やコスト増加の要因となる問題を有している。
【０００７】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、低コストかつ良好な生産性を有する液圧成形用管材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための発明は、
両端部を密閉し、両端部を密閉し、液圧を内部に付加することにより液圧成形が施される液圧成形用管材であって、板材の端部が相互に重なり合うように管状に成形し、前記端部の重ね合わせ部を接合することにより管体を形成し、当該管体の長手方向両端部付近の段差部を滑らかに成形したことを特徴とする液圧成形用管材である。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成した本発明によれば、管材に比べて安価である板材を使用して液圧成形用管材を得ることができる。また、管材の接合部は、重ね合わせ部であり、突合わせ部を接合する方法と異なり、高度な位置精度および端面の加工精度が不要であり、特に、板厚が薄い場合であっても、溶接が容易である。さらに、重ね合わせ部の内側段差部を、貫通溶接により滑らかに形成すれば、液圧成形時の開口部からの液漏れを防止することが可能で、低コストでかつ良好な生産性の液圧成形用管材となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１は実施の形態１の液圧成形用管材を説明するための斜視図、図２は図１の液圧成形用管材の長手方向端部外面の部分拡大図、図３は図１の液圧成形用管材の長手方向端部内面の部分拡大図である。
【００１２】
実施の形態１に係る液圧成形用管材１０は、管材に比べて安価な金属板材を丸め、軸直角断面が略円形の管体１１に溶接を施すことにより形成されている。
【００１３】
ここで使用される板材としては、例えば、０．５ｍｍ〜５ｍｍの板厚を有する鋼板や高強度鋼板が用いられる。しかし、板材は、鋼板や高強度鋼板に限定されず、ステンレス鋼板、アルミニウム板等の他の金属材料を用いることも可能である。
【００１４】
板材は、長手方向と交差する方向の端部１２Ａ，１２Ｂが重なり合うように、略円形の管状に成形され、管体１１としている。したがって、ここで形成された重ね合わせ部１２は、外側と内側に段差部１７Ａ，１７Ｂが生じることになる。この外側の段差部１７Ａには、外側からの隅肉溶接（重ね隅肉溶接）が施され、接合部１３が形成されるが、この溶接方法は、液圧成形用管材１０の長手方向に関する液漏れを引き起こす穴や隙間が生じなければ、特に限定されない。
【００１５】
板材の成形に関しては、例えば、断面周長のみを管理し、真円度や重ね合わせ代などは高度な精度を必要としない。つまり、溶接される板材の端部１２Ａ，１２Ｂは、重ね合わせ部１２であり、突合わせ溶接とは異なり、高度な位置精度および端面の加工精度が不要で、板厚が薄い場合であっても、溶接が容易である。また、重ね合わせによる液圧成形用管材１０の成形は、高度な成形技術を要求しない。
【００１６】
重ね合わせ部１２の内側の段差部１７Ｂには、管体１１の長手方向の両端部付近を、重ね合わせ部１２を含む所定の範囲にわたり外側から管材の周方向にレーザー溶接により貫通溶接を施すことにより貫通溶接部１４が形成されている。このようにすれば、内側段差部１７Ｂの貫通溶接された部位（内側貫通溶接部）１４ａは、一旦溶融するために角がとれて滑らかとなる。管体１１の内側の段差部１７Ｂを滑らかにすると、液圧成形時に液圧付加ノズル（後述）と当該液圧成形用管材１０の両端の開口部との間の密閉性が高まり、液漏れを防止できる。
【００１７】
なお、貫通溶接部１４は、管の端部から長手方向に多少の距離が離れていても、後述する液圧成形用ノズルが挿入された際に、内側貫通溶接部１４ａがノズルと接することができる位置にあれば良い。
【００１８】
また、貫通溶接を使用すれば、管体１１の重ね合わせ部１２を外側から溶接でき、管の成形と同時に溶接することができ、製造時間と製造コストの増加は僅かであり生産性が向上する。
【００１９】
次に、液圧成形装置を説明する。
【００２０】
図４は実施の形態１の液圧成形装置を説明するための断面図、図５は図４の液圧成形装置における液圧付加ノズルを説明するための斜視図、図６は図４の液圧成形装置における固定リングを説明するための斜視図である。
【００２１】
液圧成形装置１００は、金型（上型１０１および下型１０２）、液圧付加ノズル１１０、液圧発生装置１２０、固定リング１３０を有している。
【００２２】
上型１０１および下型１０２は、液圧成形用管材１０がセットされるキャビティ１０３，１０４を有し、互いに近接離間自在に配置されており、型締めすることが可能である。
【００２３】
液圧付加ノズル１１０は、先細りの円柱形状であり、内部に液圧発生装置１２０に連結される液体注入穴１１１が設けられている（図５参照）。また、液圧付加ノズル１１０は、上型１０１および下型１０２の側方から互いに近接離間自在に配置されている。したがって、液圧付加ノズル１１０を、液圧成形用管材１０の端部１６Ａ，１６Ｂに挿入し、液体注入穴１１１から液体（液圧媒体）を注入することで、液圧成形用管材１０の内部に液圧を付加することが可能である。
【００２４】
固定リング１３０は、液圧成形用管材１０の端部１６Ａ，１６Ｂの外周に配置され、内側に部分的な切り欠き部１３１を有している（図６参照）。切り欠き部１３１は、液圧成形用管材１０の重ね合わせ部１２と対応しており、重ね合わせ部１２と嵌合することで、液圧成形用管材１０を位置決めすることが可能である。
【００２５】
なお、切り欠き部１３１は、固定リング１３０に形成することに限定されるものではなく、例えば、上型１０１あるいは下型１０２に形成することも可能で、この場合は、固定リング１３０を省略できる。
【００２６】
次に、液圧成形方法を説明する。
【００２７】
図７は図４の液圧成形装置における固定リングのセットを説明するための断面図、図８は図４の液圧成形装置における液圧付加ノズルの挿入を説明するための断面図である。
【００２８】
まず、図６に示されるように、液圧成形用管材１０の端部１６Ａ，１６Ｂの外周に、固定リング１３０をセットする。この際、固定リング１３０の切り欠き部１３１と、液圧成形用管材１０の重ね合わせ部１２が嵌合し、液圧成形用管材１０が位置決めされる（図７参照）。
【００２９】
次に、固定リング１３０が所定位置にセットされた液圧成形用管材１０を、型開きされている上型１０１および下型１０２のキャビティ１０３，１０４に配置する。そして、上型１０１および下型１０２の型締め後、液圧付加ノズル１１０を、液圧成形用管材１０の端部１６Ａ，１６Ｂに挿入する（図４参照）。
【００３０】
この際、液圧付加ノズル１１０は、液圧成形用管材１０の内側端部の段差部１７Ｂを変形させる。この変形後の内側端部の段差部１７Ｂは、図８に示すように、液圧付加ノズル１１０との間に隙間がある。しかし、図示しないが、端部のうち貫通溶接が内側段差部１７Ｂを横切る内側貫通溶接部１４ａを含む断面では、貫通溶接により段差のない、滑らかな状態になっているため、ノズル挿入時に変形したりあるいはノズルにより削りとられ、液圧付加ノズル１１０と管材１０との隙間が良好に埋められ、密閉性が確実に確保される。
【００３１】
その後、液圧発生装置１２０を稼動させ、液圧付加ノズル１１０の液体注入穴１１１から液体を、液圧成形用管材１０の内部に供給し、液圧を付加する。そして、必要に応じて、例えば、上型１０１および／又は下型１０２を近接離間させたり、液圧付加ノズル１１０による軸押しを加えることで、液圧成形用管材１０は所望の形状に液圧成形される。
【００３２】
なお、液圧成形用管材１０の長手方向に関する液漏れは、隅肉接合部１３により、また、液圧成形用管材１０の両端部１６Ａ，１６Ｂに関する液漏れは、内側貫通溶接部１４ａにより、それぞれ確実に防止される。
【００３３】
このように実施の形態１においては、管材に比べて安価である板材を使用して液圧成形用管材１０を得ることができる。また、溶接される板材の端部は、重ね合わせ部１２であり、突合わせ溶接とは異なり、高度な位置精度および端面の加工精度が不要であり、板厚が薄い場合であっても、溶接が容易である。さらに、成形後の管材は、開口部からの液漏れも確実に抑制できることになる。この結果、板材を使用しても、全体としての生産性の低下およびコストの増加を抑制することが可能となり、低コストで良好な生産性の液圧成形用管材を提供できる。
【００３４】
次に、実施の形態２を説明する。
【００３５】
図９は実施の形態２の液圧成形用管材を示す斜視図、図１０は図９の液圧成形用管材の長手方向端部外面の部分拡大図、図１１は図９の液圧成形用管材の長手方向端部内面の部分拡大図である。
【００３６】
実施の形態２と実施の形態１とは、管材２０を液圧成形する場合の密閉状態を得るための溶接方法が異なる。
【００３７】
実施の形態２の管体２１は、長手方向と交差する方向の端部２２Ａ，２２Ｂが重なり合うように、略円形状の管状に成形され、重ね合わせ部２２の内側には、管体２１の端部２２Ａ，２２Ｂによる内側段差部２７Ｂが形成されている。
【００３８】
この液圧成形用管材２０は、重ね合わせ部２２を管体２１の外側からレーザー溶接により貫通溶接することにより貫通溶接部２４が形成されている。貫通溶接部２４は、重ね合わせ部２２の両端部２６Ａ，２６Ｂから所定長Ｌを除く部分では、重ね合わせ部２２に沿って直線的に接合され、両端部２６Ａ，２６Ｂから所定長Ｌの部分では、内側段差部２７の段差を解消する所定角度の傾斜部が形成されるように接合され、これにより、液圧成形用管材２０は、長手方向に亘って接合された状態になっている。
【００３９】
貫通溶接部２４は、液圧成形用管材２０の内側まで完全に溶融される条件で溶接されており、内側段差部２７Ｂは、溶接時に溶融され、滑らかになっている。
【００４０】
液圧成形用管材２０の両端部では、内側段差部２７Ｂの位値に貫通溶接する必要があるため、該両端部での位置精度は要求されるが、両端部以外の溶接は重ね合わせ部２２内であればよく、比較的低い精度での溶接でよい。この方法によれば、１回の重ね貫通溶接で接合作業が完了するため、工程数、製造時間および製造コストの面で極めて有利となる。
【００４１】
液圧成形用管材２０は、上述したように管端部の内側段差部２７Ｂが滑らかに成形されているため、液圧付加ノズルを該液圧成形用管材２０の両端部２６Ａ，２６Ｂの開口部より挿入して、液圧を付加した際に、ノズルと該液圧成形用管材２０との隙間が密閉され、内側段差部２７Ｂからの液漏れを防止し、液圧成形することができる。
【００４２】
なお、実施の形態２の液圧成形装置および方法は、実施の形態１と同様であり、重複を避けるため、その説明を省略する。
【００４３】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変する事ができる。例えば、重ね合わせ部の接合部は、重ね隅肉溶接や貫通溶接以外のシーム溶接を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施の形態１の液圧成形用管材を説明するための斜視図である。
【図２】図１の液圧成形用管材の長手方向端部外面の部分拡大図である。
【図３】図１の液圧成形用管材の長手方向端部内面の部分拡大図である。
【図４】実施の形態１の液圧成形装置を説明するための断面図である。
【図５】図４の液圧成形装置における液圧付加ノズルを説明するための斜視図である。
【図６】図４の液圧成形装置における固定リングを説明するための斜視図である。
【図７】図４の液圧成形装置における固定リングのセットを説明するための斜視図である。
【図８】図４の液圧成形装置における液圧付加ノズルの挿入を説明するための斜視図である。
【図９】実施の形態２の液圧成形用管材を説明するための斜視図である。
【図１０】図９の液圧成形用管材の長手方向端部外面の部分拡大図である。
【図１１】図９の液圧成形用管材の長手方向端部内面の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０，２０…液圧成形用管材、
１１，２１…管体、
１２，２２…重ね合わせ部、
１３…隅肉接合部、
１４，２４…貫通溶接部、
１４ａ…内側貫通溶接部、
１６Ａ，１６Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ…端部、
１７Ｂ，２７Ｂ…内側段差部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005271053.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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