(57)【要約】【課題】  材料歩留まりを向上しつつ消費エネルギーを低減する部材の製造方法を提供する。【解決手段】  被加工部材の外径に比べ小さい外径を有する小径部と被加工部材の径方向に突出する突出部とを有する部材の製造方法では、Ｓ１０３において、被加工部材が有する小径部成形部位の外周壁面の一部に第一当接板及び第二当接板を押し付けつつ被加工部材を転がす。これにより、小径部成形部位の材料が被加工部材の中心軸に沿う方向に移動し、小径部が成形される。また、Ｓ１０４において、ローラを被加工部材が有する突出部成形部位の外周壁面の一部に押し付けつつ被加工部材に対し径方向へ相対移動する。これにより、突出部成形部位の材料が被加工部材の径外方向に移動し、突出部が成形される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられている被加工部材（１８）の第一外周壁面（１１０、１３０、１５０、１７０）の一部に第一工具（２１、２２、４１、４２）を押し付け、前記被加工部材の外径に比べ小さい外径を有する小径部（１１、１３、１５、１７）を成形する第一成形工程と、
第二工具（３１、３２）を前記被加工部材の第二外周壁面（１２０、１４０、１６０）の一部に押し付けつつ前記被加工部材に対し径方向へ相対移動し、前記被加工部材の径方向に突出する突出部（１２、１４、１６）を成形する第二成形工程と、
を含む部材の製造方法。
【請求項２】
前記第一成形工程において、前記被加工部材の中心軸（Ｃ１８）を挟む位置に設けられる複数の前記第一工具を前記被加工部材の前記第一外周壁面の一部に押し付ける請求項１に記載の部材の製造方法。
【請求項３】
前記第一成形工程において、複数の前記第一工具を前記被加工部材の前記第一外周壁面の一部に押し付けつつ前記被加工部材を前記被加工部材の中心軸を回転中心として回転する請求項２に記載の部材の製造方法。
【請求項４】
前記第一成形工程において、前記被加工部材を前記被加工部材の中心軸を回転中心として所定の角度（θ）回転するたびに複数の前記第一工具を前記被加工部材の前記第一外周壁面の一部に押し付ける請求項２に記載の部材の製造方法。
【請求項５】
前記第二成形工程において、前記被加工部材の中心軸を挟む位置に設けられる複数の前記第二工具を前記被加工部材の前記第二外周壁面の一部に押し付けつつ前記被加工部材に対し径方向へ相対移動する請求項１〜４のいずれか一項に記載の部材の製造方法。
【請求項６】
前記第二成形工程の前に、前記第二外周壁面の一部に材料寄せ工具（５１）を押し付け、前記突出部が突出する側とは反対側（Ａ１２１）と前記突出部が突出する側との間の領域（Ａ１２２、Ａ１２３）に前記突出部が突出する側とは反対側の前記被加工部材の材料を移動する材料寄せ工程をさらに含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の部材の製造方法。
【請求項７】
前記第二成形工程において、前記被加工部材の前記第二外周壁面を有する部位に形成されるファイバーフロー（Ｆｆ１０）が全て当該第二外周壁面を有する部位に隣り合う前記被加工部材の前記第一外周壁面を有する部位に形成されるファイバーフローに連続するよう前記突出部を成形する請求項１〜６のいずれか一項に記載の部材の製造方法。
【請求項８】
複数の前記小径部を有する部材を成形するとき、複数回の前記第一成形工程によって複数の前記小径部を全て成形した後に前記第二成形工程によって前記突出部を成形、または、前記第二成形工程によって前記突出部を成形した後に複数回の前記第一成形工程によって複数の前記小径部を全て成形する請求項１〜７のいずれか一項に記載の部材の製造方法。
【請求項９】
複数の前記突出部を有する部材を成形するとき、複数回の前記第二成形工程によって複数の前記突出部を全て成形した後に前記第一成形工程によって前記小径部を成形、または、前記第一成形工程によって前記小径部を成形した後に複数回の前記第二成形工程によって複数の前記突出部を全て成形する請求項１〜８のいずれか一項に記載の部材の製造方法。
【請求項１０】
前記部材は、燃料噴射弁が噴射する燃料を貯留することが可能なコモンレールである請求項１〜９のいずれか一項に記載の部材の製造方法。
【請求項１１】
回転可能に設けられている被加工部材（１８）の第一外周壁面（Ａ１１０）の一部に押し付け可能な第一工具（２１、２２、４１、４２）を有し、前記被加工部材の外径より小さい外径を有する小径部（１１、１３、１５、１７）を成形可能な小径部成形装置（２０、４０）と、
前記被加工部材（１８）の第二外周壁面（Ａ１２０）の一部に押し付けられつつ前記被加工部材に対し径方向へ相対移動可能な第二工具（３１、３２）を有し、前記被加工部材の径方向に突出する突出部（１２、１４、１６）を成形可能な突出部成形装置（３０）と、
を備える部材の製造システム。
【請求項１２】
前記小径部成形装置は、複数の前記第一工具を有し、
複数の前記第一工具の少なくとも二つは、前記被加工部材の中心軸（Ｃ１８）を挟む位置に設けられる請求項１１に記載の部材の製造システム。
【請求項１３】
前記突出部成形装置は、複数の前記第二工具を有し、
複数の前記第二工具の少なくとも二つは、前記被加工部材の中心軸を挟む位置に設けられる請求項１１または１２に記載の部材の製造システム。
【請求項１４】
前記被加工部材の前記第二外周壁面の一部に押し付け可能な材料寄せ工具（５１）を有し、前記突出部が突出する側とは反対側（Ａ１２１）の前記被加工部材の材料を前記突出部が突出する側とは反対側と前記突出部が突出する側（Ａ１２０）との間の領域（Ａ１２２、Ａ１２３）に移動可能な材料寄せ装置（５０）をさらに備える請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の部材の製造システム。
【請求項１５】
前記部材は、燃料噴射弁が噴射する燃料を貯留することが可能なコモンレールである請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の部材の製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部材の製造方法、及び、部材の製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属からなる被加工部材に圧力を加え所望の形状とする鍛造加工方法が知られている。鍛造加工方法の一つである熱間鍛造加工方法では、再結晶温度以上に加熱された被加工部材がセットされた鍛造用金型に圧力を加え、鍛造用金型の内部空間と同じ形状の部材を成形する。このとき、鍛造用金型の内部空間には、成形される部材に空隙ができないよう内部空間の容積より大きい体積の被加工部材がセットされる。鍛造用金型に圧力を加えたとき内部空間からはみ出す被加工部材の材料の一部は成形された部材のバリとなるため、熱間鍛造加工における材料歩留まりは比較的低くなる。
そこで、例えば、特許文献１には、被加工部材に当接可能な環状突起を有する二本の転造ローラ及び二本のフラットローラを備え、転造ローラによって被加工部材の外周面に環状の突出部を成形すると同時にフラットローラによって当該突出部の径方向外側の外壁を平坦にする部材の製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２７１８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、鍛造加工において被加工部材に作用させる成形荷重は、被加工部材と当該被加工部材に当接する工具との接触面積に比例して大きくなる。特許文献１に記載の部材の製造方法では、被加工部材の中心軸に平行に設けられる二本の転造ローラ及び二本のフラットローラが被加工部材の径方向外側の外壁に押し付けられている。このため、二本の転造ローラ及び二本のフラットロールと被加工部材との接触面積は比較的大きい。当該接触面積が大きくなると、二本の転造ローラ及び二本のフラットロールが被加工部材に作用させる成形荷重が大きくなり、鍛造加工における消費エネルギーが増大するおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、材料歩留まりを向上しつつ部材の製造に必要なエネルギーを低減する部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は部材の製造方法であって、第一成形工程と第二成形工程とを含む。
第一成形工程は、回転可能に設けられている被加工部材の第一外周壁面の一部に第一工具を押し付け、被加工部材の外径に比べ小さい外径を有する小径部を成形する。
第二成形工程は、第二工具を被加工部材の第二外周壁面の一部に押し付けつつ被加工部材に対し径方向へ相対移動し、被加工部材の径方向に突出する突出部を成形する。
【０００７】
本発明の部材の製造方法では、第一成形工程において、回転可能に設けられている被加工部材の第一外周壁面に第一加工具を押し付けると、被加工部材の第一外周壁面を有する部位の材料が被加工部材の中心軸に沿う方向に移動する。これにより、被加工部材の外径より小さい外径を有する小径部が被加工部材に成形される。
第二成形工程においては、被加工部材の第二外周壁面の一部に押し付けられている第二工具を被加工部材に対し被加工部材の径方向へ相対移動すると、被加工部材の第二外周壁面を有する部位の材料が被加工部材の径方向に移動し、被加工部材の径方向に突出する突出部が被加工部材に形成される。
このように、本発明の部材の製造方法では、第一工具及び第二工具を被加工部材の外周壁面に押し付けることによって被加工部材内で材料を移動し、小径部及び突出部を有する部材を成形する。これにより、被加工部材の材料を全て部材の材料とすることできる。したがって、本発明の部材の製造方法は、材料歩留まりを向上することができる。
【０００８】
また、本発明の部材の製造方法では、被加工部材の第一外周壁面の一部に第一工具を押し付けることで小径部を成形する。被加工部材の第二外周壁面の一部に第二工具を押し付けることで突出部を成形する。すなわち、小径部または突出部のそれぞれを別々の工程において成形する。これにより、被加工部材の全体を一度に成形する場合に比べて被加工部材に作用させる成形荷重を小さくすることができる。
また、本発明の部材の製造方法では、第一工具及び第二工具は、被加工部材の所定の部位の外周壁面の一部に押し付けられる。これにより、第一工具と被加工部材との接触面積、及び、第二工具と被加工部材との接触面積は、被加工部材の全体を一度に成形する場合に比べて小さくなるため、成形荷重がさらに小さくなる。したがって、部材の製造に必要なエネルギーを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一実施形態による部材の製造システムの模式図である。
【図２】本発明の第一実施形態による部材の製造システムが備える小径部成形装置の模式図である。
【図３】本発明の第一実施形態による部材の製造システムが備える突出部成形装置の模式図である。
【図４】本発明の第一実施形態による部材の製造方法によって成形される被加工部材及び製造された部材の斜視図である。
【図５】本発明の第一実施形態による部材の製造方法のフローチャートである。
【図６】本発明の第一実施形態による部材の製造方法における小径部成形工程を説明する模式図である。
【図７】本発明の第一実施形態による部材の製造方法における突出部成形工程を説明する模式図である。
【図８】本発明の第一実施形態による部材の製造方法における被加工部材の形状の変化を説明する模式図である。
【図９】本発明の第一実施形態による部材の製造方法の効果を説明する模式図である。
【図１０】本発明の第二実施形態による部材の製造システムが備える小径部成形装置の模式図である。
【図１１】本発明の第二実施形態による部材の製造方法における小径部成形工程を説明する模式図である。
【図１２】本発明の第二実施形態による部材の製造方法における小径部成形工程を説明する模式図であって、図１１の続きを説明する模式図である。
【図１３】本発明の第三実施形態による部材の製造システムの模式図である。
【図１４】本発明の第三実施形態による部材の製造システムが備える材料寄せ装置の模式図である。
【図１５】本発明の第三実施形態による部材の製造方法のフローチャートである。
【図１６】本発明の第三実施形態による部材の製造方法における材料寄せ工程を説明する模式図である。
【図１７】本発明の第三実施形態による部材の製造方法における材料寄せ工程の効果を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１１】
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態による部材の製造システムを図１〜３に示す。「部材の製造システム」としての鍛造加工システム１は、図４（ａ）に示す被加工部材１８を鍛造加工し、図４（ｂ）に示す「部材」としての加工済部材１０を成形する。加工済部材１０は、例えば、燃料噴射弁が噴射する燃料を蓄えることが可能なコモンレールである。
【００１２】
最初に、加工済部材１０と被加工部材１８との形状の違いについて図４に基づいて説明する。
図４（ａ）に被加工部材１８の斜視図を示す。被加工部材１８は、鍛造加工システム１において成形される前の断面が略円形状の柱状の部材である。被加工部材１８は、例えば、金属から形成されている。
【００１３】
加工済部材１０は、図４（ｂ）に示すように、柱状に形成されている複数の小径部と小径部に隣り合うよう設けられる複数の突出部とから構成されている。第一実施形態では、加工済部材１０は、四個の小径部と三個の突出部とが交互に組み合わせられている。便宜的に、加工済部材１０が有する小径部を図４（ｂ）の紙面手前側から順に小径部１１、１３、１５、１７とする。また、加工済部材１０が有する突出部を図４（ｂ）の紙面手前側から順に突出部１２、１４、１６とする。
【００１４】
小径部１１、１３、１５、１７は、軸方向の断面が四個とも同じ外径Ｄ１０を有する円形状となる円柱状に形成されている。小径部１１、１３、１５、１７の中心軸は、四個とも同軸上に設けられている。ここで、小径部１１、１３、１５、１７の中心軸を加工済部材１０の中心軸Ｃ１０とする。小径部１１、１３、１５、１７の外径Ｄ１０は、被加工部材１８の外径Ｄ１８に比べ小さい。
【００１５】
突出部１２、１４、１６は、中心軸Ｃ１０に垂直な断面が矩形状となる直方体状に形成されている。突出部１２、１４、１６は、小径部１１、１３、１５、１７の中心軸Ｃ１０に対して径方向に突出するよう形成されている。第一実施形態では、図４（ｂ）に示すように、突出部１２、１４、１６は、全て図４（ｂ）の紙面の上側に突出するよう形成されている。
【００１６】
次に、鍛造加工システム１の構成について図１に基づいて説明する。鍛造加工システム１は、図１に示すように、制御部８、小径部成形装置２０、及び、突出部成形装置３０などから構成されている。
制御部８は、内部にいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えている。制御部８は、小径部成形装置２０及び突出部成形装置３０のそれぞれと信号線Ｌ２０、Ｌ３０によって電気的に接続している。制御部８は、外部から入力される加工済部材１０の形状に関する情報に基づいて小径部成形装置２０及び突出部成形装置３０の作動を制御する。
【００１７】
小径部成形装置２０は、「第一工具」としての第一当接板２１、「第一工具」としての第二当接板２２、ベース２３、駆動板２４、加圧部２５、駆動部２６などを有する。小径部成形装置２０では、被加工部材１８は、回転可能に設けられている。なお、説明の便宜上、図２の上側を「天側」、図２の下側を「地側」とするが、小径部成形装置２０が設置される向きはこれに限定されない。
【００１８】
第一当接板２１は、小径部成形装置２０にセットされる被加工部材１８の天側に位置する。第一当接板２１は、駆動板２４に支持されている。第一当接板２１は、被加工部材１８の外周壁面、例えば、被加工部材１８が有する小径部成形部位Ａ１１（図４参照）の「第一外周壁面」としての外周壁面１１０の一部に当接可能に設けられる。第一当接板２１は、小径部成形装置２０にセットされている被加工部材１８の中心軸Ｃ１８方向の長さが加工済部材１０の小径部１１、１３、１５、１７の中心軸Ｃ１０方向の長さ以下となるよう形成されている。
【００１９】
第二当接板２２は、小径部成形装置２０にセットされる被加工部材１８の地側であって第一当接板２１と被加工部材１８の中心軸Ｃ１８を挟む位置に設けられる。第二当接板２２は、水平面上に固定されているベース２３上に固定されている。第二当接板２２は、被加工部材１８の地側の外周壁面、例えば、小径部成形部位Ａ１１の外周壁面１１０の一部に当接可能に設けられる。第二当接板２２は、小径部成形装置２０にセットされている被加工部材１８の中心軸Ｃ１８方向の長さが第一当接板２１の中心軸Ｃ１８方向の長さと同じ長さになるよう形成されている。
【００２０】
駆動板２４は、一方の端部に第一当接板２１が設けられる。他方の端部は、駆動部２６に連結している。駆動板２４は、小径部成形装置２０にセットされている被加工部材１８の中心軸Ｃ１８に対して垂直な方向（図２に示す実線矢印Ｆ２１）に移動可能に設けられている。これにより、第一当接板２１は、中心軸Ｃ１８に対して垂直な方向に移動可能である。このとき、被加工部材１８は、第一当接板２１の動きに合わせて図２に示す実線矢印Ｆ２２の方向に転がりながら移動する。
【００２１】
加圧部２５は、駆動板２４の天側に設けられる。加圧部２５は、駆動板２４を介して第一当接板２１を被加工部材１８に押し付け可能である。
【００２２】
駆動部２６は、信号線Ｌ２０によって制御部８と電気的に接続している。また、駆動部２６は、信号線Ｌ２１によって加圧部２５と電気的に接続している。駆動部２６は、制御部８が出力する制御信号に応じて、第一当接板２１を被加工部材１８に押し付けつつ駆動板２４を実線矢印Ｆ２１の方向に駆動させることが可能である。
【００２３】
突出部成形装置３０は、「第二工具」としての二つのローラ３１、３２、上ベース３３１、下ベース３３２、支持シャフト３４、加圧部３５、駆動部３６などを有する。なお、説明の便宜上、図３の上側を「天側」、図３の下側を「地側」とするが、突出部成形装置３０が設置される向きはこれに限定されない。
【００２４】
二つのローラ３１、３２は、被加工部材１８の径方向外側に中心軸Ｃ１８を挟む位置に設けられる。二つのローラ３１、３２は、それぞれ上ベース３３１、下ベース３３２に回転可能に支持されている。二つのローラ３１、３２は、被加工部材１８の外周壁面、例えば、被加工部材１８が有する突出部成形部位Ａ１２（図４参照）の「第二外周壁面」としての外周壁面１２０の一部に当接可能である。
【００２５】
上ベース３３１及び下ベース３３２は、被加工部材１８の天側及び地側に設けられる。上ベース３３１及び下ベース３３２は、複数の支柱３３３によって天地方向の間隔を変更可能なよう連結されている。
【００２６】
支持シャフト３４は、一方の端部に被加工部材１８が接続する。他方の端部は、駆動部３６に連結している。支持シャフト３４は、突出部成形装置３０にセットされている被加工部材１８に対して被加工部材１８の径方向（図３に示す実線矢印Ｆ３１）に移動可能に設けられている。
【００２７】
加圧部３５は、上ベース３３１の天側に設けられる。加圧部３５は、上ベース３３１を介してローラ３１を被加工部材１８に押し付け可能である。
【００２８】
駆動部３６は、信号線Ｌ３０によって制御部８と電気的に接続している。また、駆動部３６は、信号線Ｌ３１によって加圧部３５と電気的に接続している。駆動部３６は、制御部８が出力する制御信号に応じてローラ３１を被加工部材１８に押し付けつつ被加工部材１８を実線矢印Ｆ３１の方向に移動させる。これにより、被加工部材１８の径方向外側の外壁に当接している二つのローラ３１、３２は、回転（図３（ａ）の実線矢印Ｆ３２、Ｆ３３）しながら被加工部材１８に押し付けられる。
【００２９】
次に、第一実施形態による「部材の製造方法」としての被加工部材１８の鍛造加工について、図４〜８に基づいて説明する。被加工部材１８の鍛造加工は、図５に示すフローチャートに沿って進められる。
【００３０】
最初に、ステップ１０１（以下、単に「Ｓ」と標記する）において、加工済部材１０の形状に基づいて小径部が成形される小径部成形部位または突出部が成形される突出部成形部位のいずれかを被加工部材１８に設定する。具体的には、Ｓ１０１では、図４（ａ）に示すように、加工済部材１０と被加工部材１８との関係から被加工部材１８に小径部１１、１３、１５、１７が成形される部位を小径部成形部位Ａ１１、Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７、及び、突出部１２、１４、１６が成形される部位を突出部成形部位Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６を設定する。
【００３１】
次に、Ｓ１０２において、これから成形する予定の被加工部材１８の部位が小径部成形部位Ａ１１、Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７であるか、または、突出部成形部位Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６であるかを判定する。これから成形する予定の被加工部材１８の部位が小径部成形部位Ａ１１、Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７である場合、Ｓ１０３に移行する。これから成形する予定の被加工部材１８の部位が突出部成形部位Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６である場合、Ｓ１０４に移行する。第一実施形態の鍛造加工では、被加工部材１８が四個の小径部成形部位と三個の突出部成形部位とから構成されていることから、後述するＳ１０３またはＳ１０４において、それぞれ四個の小径部成形部位または三個の突出部成形部位をまとめて連続して成形する。
【００３２】
Ｓ１０２に続く「第一成形工程」としてのＳ１０３において、被加工部材１８を小径部成形装置２０にセットし、小径部成形部位を小径部に成形する。ここで、図６に基づいて、Ｓ１０３における小径部の成形方法を小径部成形部位Ａ１１の成形を例として説明する。
【００３３】
図６は、Ｓ１０３における小径部の成形方法を説明する模式図である。小径部成形装置２０にセットされた被加工部材１８が有する小径部成形部位Ａ１１の外周壁面１１０の一部には、第一当接板２１及び第二当接板２２が当接する。第一当接板２１は、駆動板２４によって実線矢印Ｆ２１の方向に往復移動しながら加圧部２５によって外周壁面１１０の一部に押し付けられる（図６（ｂ）参照）。これにより、被加工部材１８は、第一当接板２１によって第二当接板２２に押し付けられつつ、第一当接板２１と第二当接板２２との間を転がる。このとき、小径部成形部位Ａ１１の材料の一部は、中心軸Ｃ１８に沿った方向に移動するため、小径部成形部位Ａ１１の外径が被加工部材１８の外径より小さくなる。（図６（ｃ）参照）。また、小径部成形装置２０によって成形された小径部１１は、小径部成形部位Ａ１１に比べて中心軸Ｃ１８の方向の長さが長くなる。Ｓ１０３では、小径部成形部位Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７についてもそれぞれの「第一外周壁面」としての外周壁面１３０、１５０、１７０に第一当接板２１及び第二当接板２２を押し付けつつ被加工部材１８を転がし、小径部１３、１５、１７を成形する。
【００３４】
Ｓ１０２に続く「第二成形工程」としてのＳ１０４において、被加工部材１８を突出部成形装置３０にセットし、突出部成形部位を突出部に成形する。ここで、図７に基づいて、Ｓ１０４における突出部の成形方法を突出部成形部位Ａ１２の成形を例として説明する。
【００３５】
図７は、Ｓ１０４における突出部の成形方法を説明する模式図である。突出部成形装置３０にセットされた被加工部材１８（図７（ａ）参照）が有する突出部成形部位Ａ１２の外周壁面１２０の一部には、二つのローラ３１、３２が当接する。二つのローラ３１、３２は、外周壁面１２０に押し付けられつつ、突出部１２が突出する予定の方向（図７（ｂ）に示す白抜き矢印Ｆ１８２の方向）に突出部成形部位Ａ１２の材料を寄せるよう実線矢印Ｆ３２、Ｆ３３の方向に移動する。これにより、突出部成形部位Ａ１２は、白抜き矢印Ｆ１８２の方向に突出した突出部１２となる（図７（ｃ）参照）。Ｓ１０４では、突出部成形部位Ａ１４、Ａ１６についてもそれぞれの「第二外周壁面」としての外周壁面１４０、１６０に二つのローラ３１、３２を押し付けつつ突出部１４、１６が突出する予定の方向を移動し、突出部１４、１６を成形する。
【００３６】
Ｓ１０３またはＳ１０４の次にＳ１０５において、直前のステップにおいて成形した被加工部材１８の部位が最後の部位であるか否かを判定する。直前のステップにおいて成形した被加工部材１８の部位が最後の部位でない場合、Ｓ１０６に移行する。直前のステップにおいて成形した被加工部材１８の部位が最後の部位である場合、今回の鍛造加工を終了する。
第一実施形態では、この後、加工済部材１０の内部に燃料を導入可能な燃料流路を形成し、コモンレールが完成する。
【００３７】
Ｓ１０５の次にＳ１０６において、被加工部材１８の成形する部位を変更する。
次に、Ｓ１０２に戻り、当該変更された成形する部位が小径部成形部位であるか突出部成形部位であるかを判定する。以下、Ｓ１０２の判定に基づいてＳ１０３またはＳ１０４を行い、被加工部材１８を加工済部材１０の形状となるよう成形する。
【００３８】
ここで、被加工部材１８の鍛造加工における被加工部材１８の形状の変化を図８に示す。
図８（ａ）には、図４（ａ）に示す被加工部材１８と同じ状態、すなわち、成形される前の被加工部材１８の形状を示す。図８（ｂ）〜（ｄ）には、鍛造加工システム１によって成形される順に変化する被加工部材１８の形状を示している。図８（ｅ）には、図４（ｂ）に示す加工済部材１０の形状を示す。なお、図８（ｂ）〜（ｅ）には、便宜的に、被加工部材１８の外径がわかるよう二点鎖線Ｌ１８を示してある。
【００３９】
最初に、被加工部材１８の一端に位置する小径部成形部位Ａ１１のみを小径部成形装置２０によって加工する。これにより、図８（ａ）に示す円柱状の被加工部材１８は、外径が他の小径部成形部位Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７や突出部成形部位Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６の外径に比べ小さい小径部１１を有する一次成形品１０１となる（図８（ｂ）参照）。その後、一次成形品１０１の小径部成形部位Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７を小径部成形装置２０によって成形すると、図８（ｂ）に示す一次成形品１０１は、外径が突出部成形部位Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６の外径に比べ小さい小径部１１、１３、１５、１７を有する二次成形品１０２となる（図８（ｃ）参照）。
【００４０】
次に、二次成形品１０２の突出部成形部位Ａ１２のみを突出部成形装置３０によって成形すると、図８（ｃ）に示す二次成形品１０２は、小径部１１と小径部１３との間に位置し径方向に突出部１２を有する三次成形品１０３となる（図８（ｄ）参照）。その後、三次成形品１０３の突出部成形部位Ａ１４、Ａ１６を突出部成形装置３０によって成形すると、小径部１１、１３、１５、１７、及び、被加工部材１８の径方向に突出する突出部１２、１４、１６を有する加工済部材１０となる。
【００４１】
第一実施形態による部材の製造方法では、加工済部材１０を構成する小径部１１、１３、１５、１７及び突出部１２、１４、１６の形状及び位置にあわせて被加工部材１８を成形する。
Ｓ１０３では、被加工部材１８は、小径部成形部位Ａ１１、Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７の外周壁面１１０、１３０、１５０、１７０に第一当接板２１及び第二当接板２２が押し付けられつつ、第一当接板２１と第二当接板２２との間を転がる。これにより、小径部成形部位Ａ１１、Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７の材料の一部が中心軸Ｃ１８に沿った方向に移動するため、小径部成形部位Ａ１１、Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７の外径が被加工部材１８の外径より小さくなり、小径部１１、１３、１５、１７が成形される。
【００４２】
また、Ｓ１０４では、被加工部材１８は、突出部成形部位Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６の外周壁面１２０、１４０、１６０に二つのローラ３１、３２が押し付けられつつ突出部が突出する予定の方向に往復移動する。これにより、突出部成形部位Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６の材料の一部が被加工部材１８の径方向に移動するため、被加工部材１８の径方向に突出する突出部１２、１４、１６が成形される。
【００４３】
このように、第一実施形態による部材の製造方法では、被加工部材１８が加工済部材１０の小径部１１、１３、１５、１７または突出部１２、１４、１６を有するよう被加工部材１８内での材料の移動を第一当接板２１及び第二当接板２２並びに二つのローラ３１、３２の押し付けによって行う。これにより、第一実施形態による部材の製造方法では、被加工部材１８の材料を全て加工済部材１０の材料とすることができる。したがって、第一実施形態による部材の製造方法は、材料歩留まりを向上することができる。
【００４４】
また、第一実施形態による部材の製造方法では、Ｓ１０１において被加工部材１８を構成する部位が小径部成形部位Ａ１１、Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７または突出部成形部位Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６のいずれかに設定される。すなわち、被加工部材１８が小径部成形部位Ａ１１、Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７または突出部成形部位Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６のいずれかに分割設定される。分割設定されたそれぞれの部位は、小径部成形装置２０または突出部成形装置３０において別々に加工される。これにより、小径部成形装置２０における第一当接板２１及び第二当接板２２と被加工部材１８との接触面積、及び、突出部成形装置３０における二つのローラ３１、３２と被加工部材１８との接触面積は、比較的小さくなるため、第一当接板２１及び第二当接板２２または二つのローラ３１、３２に作用させる成形荷重を小さくすることができる。
【００４５】
また、小径部１１、１３、１５、１７を成形するとき、第一当接板２１及び第二当接板２２は、小径部成形部位Ａ１１、Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７の外周壁面１１０、１３０、１５０、１７０の一部に当接する。また、突出部１２、１４、１６を成形するとき、二つのローラ３１、３２は、突出部成形部位Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６の外周壁面１２０、１４０、１６０の一部に当接する。これにより、小径部成形装置２０における第一当接板２１及び第二当接板２２と被加工部材１８との接触面積、及び、突出部成形装置３０における二つのローラ３１、３２と被加工部材１８との接触面積は、被加工部材の外壁全面に接触する場合に比べて小さくなるため、成形荷重をさらに小さくすることができる。したがって、加工済部材１０の成形に必要な消費エネルギーを小さくすることができる。
【００４６】
また、第一実施形態による部材の製造方法によって製造された加工済部材１０は、例えば、熱間鍛造加工方法によって製造される加工済部材に比べて強度が向上している。この点について、図９を参照して説明する。
【００４７】
図９に加工済部材の断面図を示す。図９は、加工済部材の断面に現れるファイバーフローを示している。ここで、ファイバーフローとは、金属の結晶粒が比較的密な状態となっている部位が連続することで部材内に現れる線である。図９（ａ）は、第一実施形態による部材の製造方法によって製造された加工済部材１０の断面図を示す。図９（ｂ）には、比較例として、熱間鍛造加工方法によって製造された加工済部材９０の断面図を示す。
【００４８】
比較例の加工済部材９０を加工するとき、鍛造用金型の内部空間に内部空間の容積より大きい体積の被加工部材をセットし鍛造用金型に圧力をかけるため、内部空間からはみ出る被加工部材の材料はバリとなる。このバリは、鍛造用金型から取り出した後、切削などによって加工済部材９０から除去される。このため、図９（ｂ）に示すように、突出部９２の当該突出部９２に隣り合う小径部９１、９３から突出している部位の側面９２１、９２２には、切削によって切断されたファイバーフローＦｆ９０の端部ｅＦ９が露出することとなる。露出しているファイバーフローＦｆ９０の端部ｅＦ９に外力が加わると、端部ｅＦ９を起点として突出部９２が破損するおそれがある。
【００４９】
一方、加工済部材１０は、上述したように被加工部材１８の材料を移動させて突出部１２、１４、１６を成形するため、突出部１２、１４、１６に形成されているファイバーフローＦｆ１０が切断されることはない。このため、図９（ａ）に示すように、突出部１２の側面１２１、１２２にファイバーフローＦｆ１０の端部が露出することはないため、突出部１２の側面１２１、１２２に外力が加わっても突出部１２は破損しにくい。これは、他の突出部１４、１６についても同様である。
【００５０】
このように、加工済部材１０は、突出部１２、１４、１６のファイバーフローＦｆ１０の全てが突出部１２、１４、１６に隣り合う小径部１１、１３、１５、１７のファイバーフローＦｆ１０と連続しているため、ファイバーフローＦｆ１０の端部が突出部１２、１４、１６の側面に露出しない。これにより、加工済部材１０は、ファイバーフローの露出する端部を起点として破損することがなくなるため、比較例の加工済部材９０に比べて外力に対する強度を向上することができる。第一実施形態では、加工済部材１０をコモンレールとして使用する。コモンレールでは、突出部１２、１４、１６の突出した先端に燃料噴射弁が組み付けられ、内部に燃料噴射弁が噴射可能な程度の比較的高圧の燃料が蓄えられる。第一実施形態による部材の製造方法で製造されたコモンレールでは、突出部１２、１４、１６の強度が熱間比鍛造加工方法によって成形された加工済部材９０に比べて大きいため、外力によって突出部１２、１４、１６が破損し燃料が外部に流出することを防止することができる。
【００５１】
また、第一実施形態による部材の製造方法では、Ｓ１０１において加工済部材１０の形状に基づいて小径部成形部位Ａ１１、Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７または突出部成形部位Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６のいずれかを設定するため、加工済部材１０の形状の変更に対応することができる。したがって、形状の自由度を大きくすることができる。
【００５２】
第一実施形態による部材の製造方法では、被加工部材１８が複数の小径部成形部位または複数の突出部成形部位を有する場合、Ｓ１０３またはＳ１０４において、それぞれ複数の小径部成形部位または複数の突出部成形部位を連続加工することができる。これにより、加工済部材１０の製造時間を短縮することができる。
【００５３】
第一実施形態による鍛造加工システム１では、小径部成形装置２０は、小径部成形部位Ａ１１、Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７の材料の一部を中心軸Ｃ１８に沿った方向に移動し小径部１１、１３、１５、１７を成形する。また、突出部成形装置３０は、突出部成形部位Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６の材料を被加工部材１８の径方向に移動し、突出部１２、１４、１６を成形する。これにより、鍛造加工システム１は、被加工部材１８の材料を全て加工済部材１０の材料とすることができるため、バリなどの不要な部分が発生せず材料歩留まりを向上することができる。また、不要な部分が発生しないため、製造後の部材からバリを取り除くための工数が不要となる。これにより、加工済部材１０の製造時間を短縮することができる。
【００５４】
また、鍛造加工システム１では、小径部成形装置２０または突出部成形装置３０のいずれかが設定された被加工部材１８のそれぞれの部位の加工を別々に行う。また、第一当接板２１及び第二当接板２２並びに二つのローラ３１、３２は、被加工部材１８の外周壁面１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０の一部に当接する。これにより、第一当接板２１及び第二当接板２２と被加工部材１８との接触面積は、比較的小さくなるため、第一当接板２１及び第二当接板２２に作用させる成形荷重を小さくすることができる。また、二つのローラ３１、３２と被加工部材１８との接触面積は、比較的小さくなるため、二つのローラ３１、３２に作用させる成形荷重を小さくすることができる。したがって、鍛造加工システム１の体格を小さくすることができる。
【００５５】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態による部材の製造方法及び部材の製造システムを図１０〜１２に基づいて説明する。第二実施形態は、小径部成形装置の構成及び小径部成形工程の内容が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５６】
第二実施形態による鍛造加工システムが備える小径部成形装置４０の模式図を図９に示す。
小径部成形装置４０は、「第一工具」としての第一パンチ４１、「第一工具」としての第二パンチ４２、ベース４３、駆動板４４１、支持シャフト４４２、加圧部４５、駆動部４６などを有する。なお、説明の便宜上、図９の上側を「天側」、図９の下側を「地側」とするが、小径部成形装置４０が設置される向きはこれに限定されない。
【００５７】
第一パンチ４１は、小径部成形装置４０にセットされる被加工部材１８の天側に位置する。第一パンチ４１は、駆動板４４に支持されている。第一パンチ４１は、被加工部材１８の外周壁面、例えば、小径部成形部位Ａ１１の外周壁面１１０に当接可能に設けられる。第一パンチ４１は、小径部成形装置４０にセットされている被加工部材１８の中心軸Ｃ１８方向の長さが加工済部材１０の小径部１１、１３、１５、１７の中心軸Ｃ１０方向の長さより短くなるよう形成されている。
【００５８】
第二パンチ４２は、小径部成形装置４０にセットされる被加工部材１８の地側に位置する。すなわち、第二パンチ４２は、被加工部材１８の中心軸Ｃ１８を挟んで第一パンチ４１の反対側に位置している。第二パンチ４２は、水平面上に固定されているベース４３上に固定されている。第二パンチ４２は、被加工部材１８の外周壁面、例えば、小径部成形部位Ａ１１の外周壁面１１０に当接可能に設けられる。第二パンチ４２は、小径部成形装置４０にセットされている被加工部材１８の中心軸Ｃ１８方向の長さが第一パンチ４１の中心軸Ｃ１８方向の長さと同じ長さになるよう形成されている。
【００５９】
駆動板４４１は、一方の端部に第一パンチ４１が設けられている。他方の端部は、駆動部４６に連結している。駆動板４４１は、天地方向（図１０に示す実線矢印Ｆ１０１）に移動可能に設けられている。これにより、第一パンチ４１は、天地方向に移動可能である。
【００６０】
支持シャフト４４２は、一方の端部に被加工部材１８が固定されている。他方の端部は、駆動部４６に回転可能に連結している。支持シャフト４４２は、被加工部材１８を天地方向に移動可能（図１０に示す実線矢印Ｆ１０２）、かつ、中心軸Ｃ１８を中心として回転可能（図１０に示す実線矢印Ｆ１０３）に設けられている。
【００６１】
加圧部４５は、駆動板４４の天側に設けられている。加圧部４５は、駆動板４４を介して第一パンチ４１を被加工部材１８に押し付け可能である。
【００６２】
駆動部４６は、信号線Ｌ２０によって制御部８と電気的に接続している。また、駆動部４６は、信号線Ｌ４１によって加圧部４５と電気的に接続している。駆動部４６は、制御部８が出力する制御信号に応じて、第一パンチ４１を被加工部材１８に押し付けることが可能である。また、駆動部４６は、制御部８が出力する制御信号に応じて、支持シャフト４４２を実線矢印Ｆ１０２の方向に駆動可能であるとともに、実線矢印Ｆ１０３の方向に回転可能である。
【００６３】
次に、第二実施形態による部材の製造方法について、図１１、１２に基づいて説明する。図１１、１２は、図１０（ｂ）に示した断面における第一パンチ４１、第二パンチ４２、及び、被加工部材１８の位置関係を示した模式図である。図１１（ａ）〜（ｃ）、及び、図１２（ａ）〜（ｃ）は、小径部成形装置４０における「小径部成形工程」としてのＳ１０３（図５参照）における工程の内容を時間に沿って示している。
【００６４】
最初に、小径部成形装置４０にセットされた被加工部材１８の小径部成形部位Ａ１１を第二パンチ４２に当接するよう移動する（図１１（ａ）の実線矢印Ｆ１１１）。次に、中心軸Ｃ１８を挟んで小径部成形部位Ａ１１の第二パンチ４２が当接する外周壁面１１０とは反対側の外周壁面１１０に第一パンチ４１が当接するよう第一パンチ４１を移動する（図１１（ａ）の実線矢印Ｆ１１２）。
【００６５】
第一パンチ４１が小径部成形部位Ａ１１に当接すると、加圧部４５によって第一パンチ４１を外周壁面１１０に押し付け、小径部成形部位Ａ１１の外周壁面１１０に加工溝１１１、１１２を形成する（図１１（ｂ）参照）。
次に、第一パンチ４１を小径部成形部位Ａ１１から離間させた後、小径部成形部位Ａ１１を第二パンチ４２から離間させる。小径部成形部位Ａ１１から第一パンチ４１及び第二パンチ４２が離間した後、中心軸Ｃ１８を中心として被加工部材１８を実線矢印Ｆ１１３の方向に所定の角度θだけ回転する。（図１１（ｃ）参照）
【００６６】
次に、回転が停止した被加工部材１８の小径部成形部位Ａ１１が第二パンチ４２に当接するよう移動する（図１２（ａ）の実線矢印Ｆ１２１）。このとき、第二パンチ４２は、加工溝１１２の近傍の外壁に当接させる。次に、中心軸Ｃ１８を挟んで小径部成形部位Ａ１１の第二パンチ４２が当接する外周壁面１１０とは反対側の外周壁面１１０に第一パンチ４１が当接するよう第一パンチ４１を移動する（図１２（ａ）の実線矢印Ｆ１２２）。このとき、第一パンチ４１は、外周壁面１１０の加工溝１１１が形成されている近傍に当接させる。すなわち、所定の角度θは、図１２（ａ）に示すように、第一パンチ４１を加工溝１１１が形成されている近傍に当接可能な回転角度である。
第一パンチ４１が小径部成形部位Ａ１１に当接すると、加圧部４５によって第一パンチ４１を外周壁面１１０に押し付け、小径部成形部位Ａ１１の外周壁面１１０に加工溝１１３、１１４を形成する（図１２（ｂ）参照）。
以降、第一パンチ４１及び第二パンチ４２によって小径部成形部位Ａ１１の外周壁面１１０に加工溝を形成すると被加工部材１８を所定の角度θだけ回転し、小径部成形部位Ａ１１の外周壁面１１０の全てに加工溝を形成する。これを複数回繰り返すことによって、図１２（ｃ）に示すように、被加工部材１８の外径Ｄ１８より小さい外径Ｄ１０を有する小径部１１が形成される。小径部成形部位Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７についても同様の成形を行う。
【００６７】
第二実施形態による部材の製造方法では、Ｓ１０３において、小径部成形部位Ａ１１、Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７の外周壁面１１０、１３０、１５０、１７０の一部に第一パンチ４１及び第二パンチ４２を当接させ、複数の加工溝を形成する。複数の加工溝は、その底面が加工済部材１０の小径部１１、１３、１５、１７の外壁となるよう形成される。また、加工溝の形成によって小径部成形部位から押し出される小径部成形部位の材料は中心軸Ｃ１８に沿った方向に移動する。これにより、第一パンチ４１及び第二パンチ４２によって複数の加工溝が形成された小径部成形部位Ａ１１、Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７は、成形前に比べて外径が小さくなり、所望の外径を有する小径部１１、１３、１５、１７を成形することができる。したがって、第二実施形態による部材の製造方法は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
【００６８】
また、第二実施形態による鍛造加工システムでは、第一パンチ４１及び第二パンチ４２は、小径部成形部位Ａ１１、Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７の外周壁面１１０、１３０、１５０、１７０の一部に当接する。これにより、第二実施形態による鍛造加工システムは、第一実施形態と同じ効果を奏する。
【００６９】
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態による部材の製造方法及び部材の製造システムを図１３〜１７に基づいて説明する。第三実施形態は、第二成形工程の前に材料寄せ工程を行う点が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７０】
第三実施形態による部材の製造システムを図１３、１４に示す。「部材の製造システム」としての鍛造加工システム３は、制御部８、小径部成形装置２０、突出部成形装置３０、及び、材料寄せ装置５０などから構成されている。
【００７１】
材料寄せ装置５０は、「材料寄せ工具」としての材料寄せパンチ５１、支持板５２、ベース５３、駆動板５４、加圧部５５、駆動部５６などを有する。なお、説明の便宜上、図１４の上側を「天側」、図１３の下側を「地側」とするが、材料寄せ装置５０が設置される向きはこれに限定されない。
【００７２】
材料寄せパンチ５１は、断面形状が略Ｌ字状の部材である。材料寄せパンチ５１は、パンチ本体部５１１、第一当接部５１２、第二当接部５１３などから構成されている。なお、図１４には、被加工部材１８の二つの小径部成形部位Ａ１１、Ａ１３と二つの突出部成形部位Ａ１２、Ａ１４とが材料寄せ装置５０にセットされている状態を示しているが、材料寄せ装置５０では、材料寄せ装置５０にセットされる被加工部材の長さに応じて材料寄せパンチ５１のパンチ本体部５１１の長さを変更し、所望の部位の加工を行うことが可能である。
【００７３】
パンチ本体部５１１は、天地方向に延びるよう形成されている略平板状の部位である。パンチ本体部５１１の一方の端部は、駆動板５４に支持されている。他方の端部には、第一当接部５１２及び第二当接部５１３が設けられている。
【００７４】
第一当接部５１２は、パンチ本体部５１１の被加工部材１８側の側壁から被加工部材１８の方向に延びるよう形成されている。第一当接部５１２の地側の端面５１４は、地側に向かうに従って被加工部材１８の中心軸Ｃ１８から離れるよう形成されている。第三実施形態では、端面５１４は、突出部成形部位の側壁、例えば、図１４では、突出部成形部位Ａ１４の天側の側壁１４１に当接可能なよう設けられている。
【００７５】
第二当接部５１３は、パンチ本体部５１１及び第一当接部５１２の地側に設けられている。第二当接部５１３の被加工部材１８側の端面５１５は、被加工部材１８に接触するよう形成されている。第三実施形態では、端面５１５は、突出部成形部位の外周壁面、例えば、図１４では、突出部成形部位Ａ１４の外周壁面１４０に当接可能なよう設けられている。
【００７６】
支持板５２は、材料寄せ装置５０にセットされる被加工部材１８において材料寄せパンチ５１とは反対側に位置する。支持板５２は、ベース５３に固定されている。ベース５３は、材料寄せパンチ５１が押し付けられる被加工部材１８の移動を規制する。
【００７７】
駆動板５４は、材料寄せパンチ５１を支持しつつ、駆動部５６に連結している。駆動板５４は、材料寄せ装置５０にセットされている被加工部材１８の中心軸Ｃ１８に対して垂直な方向（図１４に示す実線矢印Ｆ５１）に移動可能に設けられている。これにより、駆動板５４に支持されている材料寄せパンチ５１は、中心軸Ｃ１８に対して垂直な方向に移動可能である。
【００７８】
加圧部５５は、駆動板５４の天側に設けられている。加圧部５５は、駆動板５４を介して材料寄せパンチ５１を被加工部材１８に押し付け可能である。
【００７９】
駆動部５６は、信号線Ｌ５０によって制御部８と電気的に接続している。また、駆動部５６は、信号線Ｌ５１によって加圧部５５と電気的に接続している。駆動部５６は、制御部８が出力する制御信号に応じて、材料寄せパンチ５１を被加工部材１８に押し付けつつ駆動板５４を実線矢印Ｆ５１の方向に駆動させることが可能である。これにより、被加工部材１８は、支持板５２の材料寄せパンチ５１側の側壁に沿いながら転がりつつ移動する。
【００８０】
次に、第三実施形態による部材の製造方法について、図１５、１６に基づいて説明する。第三実施形態の鍛造加工は、図１５に示すフローチャートに基づいて進められる。
【００８１】
最初に、Ｓ３０１において、第一実施形態のＳ１０１と同様に加工済部材１０の形状に基づいて小径部が成形される小径部成形部位または突出部が成形される突出部成形部位のいずれかの部位を被加工部材１８に設定する。
次に、「小径部成形工程」としてのＳ３０２において、第一実施形態のＳ１０３と同様に被加工部材１８を小径部成形装置２０にセットし、小径部成形部位を小径部に成形する。
【００８２】
次に、「材料寄せ工程」としてのＳ３０３において、被加工部材１８を材料寄せ装置５０にセットし、突出部成形部位に材料寄せ加工を施す。ここで、Ｓ３０３における材料寄せ加工について図１６に基づいて説明する。
【００８３】
図１６には、小径部成形部位Ａ１１側から中心軸Ｃ１８方向にみた被加工部材１８の模式図を示す。図１６には、Ｓ３０２における小径部成形部位Ａ１１の加工における形状の変化（図１６（ａ）と図１６（ｂ））、Ｓ３０３における突出部成形部位Ａ１２の材料寄せ加工における形状の変化（図１６（ｂ）と図１６（ｃ））、及び、次のＳ３０４における突出部成形部位Ａ１２の加工における形状の変化（図１６（ｃ）と図１６（ｄ））を模式図で示している。
【００８４】
図１６（ａ）に示す小径部成形部位Ａ１１にＳ３０２における加工を行う。これにより、小径部１１が成形される（図１５（ｂ）参照）。このとき、他の小径部成形部位Ａ１３、Ａ１５、Ａ１７も同様に成形しておいてもよい。
【００８５】
次に、図１６（ｂ）に示す突出部成形部位Ａ１２にＳ３０３における材料寄せ加工を施す。このとき、突出部成形部位Ａ１２は、白抜き矢印Ｆ１８２の方向に突出するよう成形される。
Ｓ３０３では、突出部成形部位Ａ１２の「突出部が突出する側とは反対側」としての領域Ａ１２１にある材料を突出部成形部位Ａ１２の「突出部が突出する側とは反対側と突出部が突出する側との間」としての領域Ａ１２２、Ａ１２３に移動するよう材料寄せパンチ５１を駆動する。第四実施形態では、突出部成形部位Ａ１２の領域Ａ１２２、Ａ１２３とは、中心軸Ｃ１８上の点からみて領域Ａ１２１に対して略９０度の位置にある領域であって、領域Ａ１２１に比べて「突出部が突出する側」としての領域Ａ１２０に近い領域である。
【００８６】
材料寄せパンチ５１が突出部成形部位Ａ１２の外周壁面１２０に押し付けられつつ白抜き矢印Ｆ１８２の方向に移動すると、領域Ａ１２１の材料は、図１６（ｃ）に示す実線矢印Ｆ１５１、Ｆ１５２のように、領域Ａ１２２、Ａ１２３に移動する。これにより、領域Ａ１２２、Ａ１２３の肉厚は、材料寄せ加工を施される前の突出部成形部位Ａ１２（図１５（ｃ）の二点鎖線で示す突出部成形部位Ａ１２）の肉厚に比べて厚くなる。このとき、他の突出部成形部位Ａ１４、Ａ１６も同様の肉寄せ加工を施してもよい。
【００８７】
図１５に戻り、Ｓ３０３の次に、「突出部成形工程」としてのＳ３０４において、第一実施形態のＳ１０４と同様に被加工部材１８を突出部成形装置３０にセットし、突出部成形部位を突出部に成形する。
このとき、図１６（ｄ）に示すように、突出部成形部位Ａ１２の領域Ａ１２２、Ａ１２３の材料は、二つのローラ３１、３２によって図１６（ｄ）に示す実線矢印Ｆ１５３、Ｆ１５４にように、白抜き矢印Ｆ１８２の方向に移動し、突出部１２が成形される。このとき、他の突出部成形部位Ａ１４、Ａ１６も同様の肉寄せ加工を施してもよい。
【００８８】
第三実施形態による部材の製造方法の作用について、図１７に基づいて説明する。図１７には、突出部成形部位を突出部に成形するときの材料の移動を示している。図１７（ａ）には、第三実施形態による部材の製造方法において突出部成形部位を突出部に成形するときの材料の移動を示している。また、図１７（ｂ）には、比較例として、材料寄せ工程を含まない鍛造加工方法において突出部成形部位を突出部に成形するときの材料の移動を示している。
【００８９】
最初に、比較例の鍛造加工方法における材料の移動を説明する。比較例において突出部成形部位Ａ９２から白抜き矢印Ｆ９８２の方向に突出する突出部９２を成形する場合、突出部成形部位Ａ９２の白抜き矢印Ｆ９８２の方向とは反対側の領域Ａ９２１の材料を白抜き矢印Ｆ９８２の方向に一度に移動させる必要がある（図１７（ｂ）に示す実線矢印Ｆ１６１、Ｆ１６２）。しかしながら、一回の成形における材料の移動距離が長くなるため、移動する材料による他の部位の材料の巻き込みやせん断が発生するおそれがあり、突出部９２の強度が低下するおそれがある。
【００９０】
一方、第三実施形態の鍛造加工方法では、Ｓ３０３において突出部成形部位Ａ１２の白抜き矢印Ｆ１８２の方向とは反対側の領域Ａ１２１の材料を一旦、突出部成形部位Ａ１２の領域Ａ１２２、Ａ１２３に移動させる（図１７（ａ）に示す実線矢印Ｆ１５１、Ｆ１５２）。その後、Ｓ３０４において領域Ａ１２２、Ａ１２３の材料を領域Ａ１２０に移動させ（図１７（ａ）に示す実線矢印Ｆ１５３、Ｆ１５４）、突出部１２を成形する。
【００９１】
第三実施形態による部材の製造方法では、最初に、突出部成形部位Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６の突出部１２、１４、１６が突出する方向とは反対側の材料を突出部１２、１４、１６が突出する側とは反対側と突出部１２、１４、１６が突出する側との間の領域に移動する。その後、突出部１２、１４、１６が突出する側とは反対側と突出部１２、１４、１６が突出する側との間に移動させた材料を突出部１２、１４、１６が突出する側に改めて移動する。これにより、移動する材料によって他の部位の材料の巻き込みやせん断が発生することを防止することができる。したがって、第三実施形態による部材の製造方法及び部材の製造システムは、第一実施形態と同じ効果を奏するとともに、突出部の強度を向上することができる。
また、第三実施形態による部材の製造方法及び部材の製造システムでは、突出部成形部位Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６の突出部１２、１４、１６が突出する方向とは反対側の材料を一度に比較的長い距離移動させなくてもよいため、突出部の成形を容易に行うことができる。
【００９２】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、加工済部材は、柱状に形成されている複数の小径部と小径部に隣り合うよう設けられ被加工部材の径方向に突出している複数の突出部と、から構成されているとした。しかしながら、小径部と突出部との関係はこれに限定されない。加工済部材が複数の小径部を有する場合、小径部の断面の大きさは被加工部材の外径より小さければよい。また、加工済部材が複数の突出部を有する場合、突出部が突出している方向は、異なっていてもよい。
【００９３】
上述の実施形態では、小径部成形装置は、複数の「第一工具」を有し、当該複数の第一工具は、被加工部材の中心軸を挟む位置に設けられるとした。しかしながら、小径部成形装置が有する第一工具は一つであってもよいし、複数ある場合でも被加工部材の中心軸を挟む位置に設けられなくてもよい。
また、上述の実施形態では、突出部成形装置は、複数の「第二工具」を有し、当該複数の第二工具は、被加工部材の中心軸を挟む位置に設けられるとした。しかしながら、突出部成形装置が有する第二工具は一つであってもよいし、複数ある場合でも被加工部材の中心軸を挟む位置に設けられなくてもよい。
【００９４】
上述の実施形態では、被加工部材は、一方の端部側から加工されるとした。しかしながら、被加工部材を加工する順番はこれに限定されない。
【００９５】
上述の実施形態では、加工済部材は、四個の小径部と三個の突出部とから構成されているとした。しかしながら、加工済部材を構成する小径部及び突出部の数はこれに限定されない。一個以上の小径部と一個以上の突出部とから構成されればよい。
【００９６】
第一実施形態では、複数の小径部成形部位及び複数の突出部成形部位を有する被加工部材に対して、複数の小径部成形部位または複数の突出部成形部位のいずれかを先にまとめて加工するとした。しかしながら、小径部成形部位及び突出部成形部位の加工順序はこれに限定されない。被加工部材の一方の端部側から小径部成形部位及び突出部成形部を交互に加工してもよい。
【００９７】
第一、二実施形態では、小径部成形装置の地側には、被加工部材に当接する第二当接板または第二パンチ及びベースが設けられるとした。しかしながら、小径部成形装置の地側の構成はこれに限定されない。被加工部材に当接する第二当接板または第二パンチ、これらを指示するベースに加えて第二当接板または第二パンチを被加工部材に押し付ける加圧部を有していてもよい。
【００９８】
第二実施形態では、第一パンチ及び第二パンチによって小径部成形部位の外周壁面に加工溝を形成した後、被加工部材の中心軸を中心として第一パンチを直前に第一パンチが形成した加工溝が形成されている近傍に当接可能な程度の所定の角度だけ回転するとした。しかしながら、所定の回転角度はこれに限定されない。被加工部材の回転のたびに第一パンチ及び第二パンチによって形成される加工溝によって小径部成形部位の外周壁面の全面に加工溝が形成されるよう回転すればよい。
【００９９】
上述の実施形態では、本願の部材の製造方法によって製造された部材はコモンレールとして使用するとした。しかしながら、部材が適用される例はこれに限定されない。クランクシャフトやカムシャフトなど柱状または筒状に形成されている小径部と当該小径部から径方向に突出する突出部とを有する部材であればよい。
【０１００】
上述の実施形態では、最初に、加工済部材の形状に基づいて小径部が成形される小径部成形部位または突出部が成形される突出部成形部位のいずれかを被加工部材に設定することとした。しかしながら、この工程はなくてもよい。
【０１０１】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０・・・加工済部材（部材）
１１、１３、１５、１７・・・小径部、
１２、１４、１６・・・突出部
１８・・・被加工部材
２１・・・第一当接板（第一工具）
２２・・・第二当接板（第一工具）
３１、３２・・・ローラ（第二工具）
４１・・・第一パンチ（第一工具）
４２・・・第二パンチ（第二工具）
１１０、１３０、１５０、１７０・・・外周壁面（第一外周壁面）
１２０、１４０、１６０・・・外周壁面（第二外周壁面）
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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