(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出方向に重合されて重合面に沿って設定方向に相対移動自在な第１ダイスおよび第２ダイスを備えた管材押出成形用ダイスを使用し、前記第１ダイスに形成された第１ダイス孔と前記第２ダイスに形成された第２ダイス孔との前記押出方向での重なりにより形成される開口部を通して素材を押し出すことにより管材を成形すると共に、前記第１ダイスおよび前記第２ダイスを前記設定方向に相対移動させることにより前記管材の断面形状を前記押出方向に変化させる異形断面を有する管材の押出成形方法において、
前記開口部は、管壁用開口部と、該管壁用開口部にその内側で連続すると共に、前記押出方向と直交する直交平面へ前記設定方向を投影したときの方向である第１方向で所定幅を有しかつ該第１方向と前記直交平面上で交差する第２方向に延びる少なくとも１つの中間壁用開口部とを有し、前記素材を前記開口部から押し出しつつ、前記第１ダイスおよび前記第２ダイスを前記設定方向へ相対移動させて、前記管壁用開口部により前記第１方向での幅が長手方向に変化する前記管材の管壁を成形すると同時に、前記中間壁用開口部により前記第１方向で前記所定幅の一定の肉厚を有して前記長手方向に延びると共に前記管壁に連続する中間壁を前記管材の内側空間に成形することを特徴とする異形断面を有する管材の押出成形方法。
【請求項２】
前記中間壁は、前記管壁のうち前記第２方向で対向する２つの管壁部を連結して、前記管材の断面において内側空間を複数の独立した部分空間に区画する連結壁であり、前記第１ダイスおよび前記第２ダイスの前記設定方向への相対移動の移動量に応じて前記中間壁用開口部の少なくとも１つを開閉することにより、前記管材の前記長手方向での前記連結壁の数を変更することを特徴とする請求項１記載の異形断面を有する管材の押出成形方法。
【請求項３】
押出方向に重合されて重合面に沿って設定方向に相対移動自在な第１ダイスおよび第２ダイスを備える管材押出成形用ダイスであって、前記第１ダイスは、該第１ダイスに形成された第１孔の第１周壁面と該第１孔内に配置されて前記第１ダイスと一体化された第１コアとの間の空隙により形成される第１ダイス孔を有し、前記第２ダイスは、該第２ダイスに形成された第２孔の第２周壁面と該第２孔内に配置されて前記第２ダイスと一体化された第２コアとの間の空隙により形成される第２ダイス孔を有し、前記第１ダイス孔および前記第２ダイス孔の前記押出方向での重なりにより形成される開口部が、成形される管材の素材の流出通路を形成する管材押出成形用ダイスにおいて、
前記第１コアは、前記押出方向と直交する直交平面へ前記設定方向を投影したときの方向である第１方向で所定幅を有しかつ該第１方向と前記直交平面上で交差する第２方向に延びる少なくとも１つの第１コア間空隙を形成して並んで配置された複数の子コアから構成され、前記開口部は、前記第１周壁面または前記第２周壁面と前記第１コアまたは前記第２コアとの間の空隙により形成される管壁用開口部と、前記第１コア間空隙により規定されて前記管壁用開口部に連続する第１中間壁用開口部とを有し、前記第１ダイスおよび前記第２ダイスは、該第１ダイスおよび該第２ダイスの前記設定方向への相対移動の移動量に応じて、前記管壁用開口部の前記第１方向での最大間隔を変更可能とすると共に、前記第２コアが前記第１中間壁用開口部の少なくとも１つを前記所定幅の開状態および閉状態に維持するように重合されることを特徴とする管材押出成形用ダイス。
【請求項４】
前記第１コア間空隙は、第２方向に連続して延び、前記第２コアは、前記第１方向で所定幅を有しかつ前記第２方向に連続して延びる少なくとも１つの第２コア間空隙を形成して並んで配置された複数の子コアから構成され、前記開口部は、第２コア間空隙により規定されて前記管壁用開口部に連続する第２中間壁用開口部を有し、前記第１ダイスおよび前記第２ダイスは、該第１ダイスおよび該第２ダイスの前記設定方向への相対移動の移動量に応じて、前記第１コアが前記第２中間壁用開口部の少なくとも１つを前記所定幅の開状態および閉状態に維持するように重合されることを特徴とする請求項３記載の管材押出成形用ダイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長手方向に異形断面を有する管材の押出成形方法および管材を押出成形する際に使用される管材押出成形用ダイスに関し、該管材は、例えば車両用、特に自動２輪車の車体フレームに使用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動２輪車等の車両の車体構成部材に使用される管材であって、長手方向に可変断面を有する管材の押出成形方法および該押出成形に使用される押出用ダイスとして、特開平１０−２８６６１９号公報（図１１参照）に開示されたものが知られている。この押出用ダイスは、固定ダイス孔が設けられた固定メスダイスと、固定ダイス孔と同形のスライドダイス孔が設けられて、固定メスダイスの下面で摺動自在とされるスライドダイスとを備える。固定ダイス孔には間隙を介して２つまたは３つ固定コアが並列的に配置され、スライドダイス孔にも間隙を介して、スライドダイスと一体の２つまたは３つのスライドコアが並列的に配置される。スライドコアは固定コアに積層状に配設され、固定コアに対して摺動自在である。そして、この押出用ダイスにより、スライドコアおよび固定コアと、固定ダイス孔およびスライドダイス孔との連通部分から素材を押し出しつつ、スライドダイスを押出方向と直交する方向に移動させることで、内部中央に補強用のリブが形成され、かつ長手方向に断面形状が変化する「日」字状または「目」字状の管状部材（以下、単に管材という）が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば自動２輪車のメインパイプのように、長手方向に幅が変化する管材であって、管材の幅が変化する方向から作用する荷重に対して高い剛性が必要となる部分に管材が使用される場合、前記従来の管材では、補強用のリブは管材の幅が変化する方向に延びて形成されるため、該リブによる剛性の向上は十分とはいえないものであった。
【０００４】
また、他の部材に管材が接続されて、管材の接続部に大きな荷重が作用する場合、軽量化を考慮すると、管材の全体を補強して剛性を高めるのではなく、管材の該接続部の近傍のみを補強して高剛性とすることが望まれる。しかしながら、前記従来の管材では、補強用のリブが、管材の長手方向の全長に渡って形成されるため、本来、剛性を高める必要がない部分にも該リブが形成されることになり、該管材を使用した製品、例えば車両の重量が増大するうえ、管材に使用される素材の量が必要以上に多くなって材料費が嵩み、該管材を使用した製品がコスト高となる難点があった。
【０００５】
一方、管材の一部分の剛性を高めるために、該部分に補強部材を溶接することも考えられるが、その場合には、製造工数の増加および溶接によるコストの増加を招来する問題がある。
【０００６】
また、前記メインパイプでは、ヘッドパイプとの接続部の剛性を高める共に、その他の部分は、剛性をある程度低下させることで生じる弾力性を利用して、乗り心地性を向上させることが望ましい。しかしながら、前記従来の押出用ダイスを使用したものでは、そのような要求を満たす管材を押出成形するのは困難である。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１および請求項２記載の発明は、管材の幅が変化する方向に対して交差する方向に延びる中間壁を有する管材を、容易にしかも低コストで成形できる押出成形方法を提供することを共通の目的とし、さらに、請求項２記載の発明は、中間壁により必要な部分のみ剛性が高められた管材を容易に成形できる押出成形方法を提供することを目的とする。また、請求項３および請求項４記載の発明は、請求項１および請求項２記載の発明の実施に好適な管材押出成型用ダイスを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、押出方向に重合されて重合面に沿って設定方向に相対移動自在な第１ダイスおよび第２ダイスを備えた管材押出成形用ダイスを使用し、前記第１ダイスに形成された第１ダイス孔と前記第２ダイスに形成された第２ダイス孔との前記押出方向での重なりにより形成される開口部を通して素材を押し出すことにより管材を成形すると共に、前記第１ダイスおよび前記第２ダイスを前記設定方向に相対移動させることにより前記管材の断面形状を前記押出方向に変化させる異形断面を有する管材の押出成形方法において、前記開口部は、管壁用開口部と、該管壁用開口部にその内側で連続すると共に、前記押出方向と直交する直交平面へ前記設定方向を投影したときの方向である第１方向で所定幅を有しかつ該第１方向と前記直交平面上で交差する第２方向に延びる少なくとも１つの中間壁用開口部とを有し、前記素材を前記開口部から押し出しつつ、前記第１ダイスおよび前記第２ダイスを前記設定方向へ相対移動させて、前記管壁用開口部により前記第１方向での幅が長手方向に変化する前記管材の管壁を成形すると同時に、前記中間壁用開口部により前記第１方向で前記所定幅の一定の肉厚を有して前記長手方向に延びると共に前記管壁に連続する中間壁を前記管材の内側空間に成形する異形断面を有する管材の押出成形方法である。
【０００９】
この請求項１記載の発明によれば、開口部から素材を押し出しつつ、第１，第２ダイスを設定方向に相対移動させることにより、管壁用開口部により成形される管壁の幅が第１方向で変化する管材の内側空間に、中間壁用開口部により、第１方向と交差する第２方向に延びる１つ以上の中間壁を容易に成形することができるので、管材の幅が変化する方向と交差する方向に成形される１つ以上の中間壁を有することで剛性が高められた管材の生産性が向上すると共に、そのコストを削減できる。しかも、中間壁は、管材の幅が変化する場合にも、長手方向に所定幅に対応した一定の肉厚を有するものとすることができるので、中間壁を形成したことによる管材の重量増を抑制できる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の異形断面を有する管材の押出成形方法において、前記中間壁は、前記管壁のうち前記第２方向で対向する２つの管壁部を連結して、前記管材の断面において内側空間を複数の独立した部分空間に区画する連結壁であり、前記第１ダイスおよび前記第２ダイスの前記設定方向への相対移動の移動量に応じて前記中間壁用開口部の少なくとも１つを開閉することにより、前記管材の前記長手方向での前記連結壁の数を変更するものである。
【００１１】
この請求項２記載の発明によれば、管壁の幅が変化する第１方向と交差する第２方向で対向する２つの管壁部を連結する連結壁が成形されることにより、高剛性の管材が得られると共に、第１，第２ダイスの相対移動の移動量を制御することにより、長手方向に、１つ以上の連結壁を有する部分および連結壁を有していない部分の組合せから構成される管材を容易に成形できるので、必要な剛性の大きさに応じて異なる数の連結壁を有する部分から構成される管材の生産性が向上すると共に、そのコストを削減できるうえ、連結壁は、管材の高剛性が必要となる部分のみに成形されるため、連結壁が管材の長手方向の全長に渡って成形されるものに比べて、重量増を抑制できる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、押出方向に重合されて重合面に沿って設定方向に相対移動自在な第１ダイスおよび第２ダイスを備える管材押出成形用ダイスであって、前記第１ダイスは、該第１ダイスに形成された第１孔の第１周壁面と該第１孔内に配置されて前記第１ダイスと一体化された第１コアとの間の空隙により形成される第１ダイス孔を有し、前記第２ダイスは、該第２ダイスに形成された第２孔の第２周壁面と該第２孔内に配置されて前記第２ダイスと一体化された第２コアとの間の空隙により形成される第２ダイス孔を有し、前記第１ダイス孔および前記第２ダイス孔の前記押出方向での重なりにより形成される開口部が、成形される管材の素材の流出通路を形成する管材押出成形用ダイスにおいて、前記第１コアは、前記押出方向と直交する直交平面へ前記設定方向を投影したときの方向である第１方向で所定幅を有しかつ該第１方向と前記直交平面上で交差する第２方向に延びる少なくとも１つの第１コア間空隙を形成して並んで配置された複数の子コアから構成され、前記開口部は、前記第１周壁面または前記第２周壁面と前記第１コアまたは前記第２コアとの間の空隙により形成される管壁用開口部と、前記第１コア間空隙により規定されて前記管壁用開口部に連続する第１中間壁用開口部とを有し、前記第１ダイスおよび前記第２ダイスは、該第１ダイスおよび該第２ダイスの前記設定方向への相対移動の移動量に応じて、前記管壁用開口部の前記第１方向での最大間隔を変更可能とすると共に、前記第２コアが前記第１中間壁用開口部の少なくとも１つを前記所定幅の開状態および閉状態に維持するように重合される管材押出成形用ダイスである。
【００１３】
この請求項３記載の発明によれば、設定方向に相対移動自在に重合される第１，第２ダイスの第１，第２ダイス孔により形成される管壁用開口部と第２コアにより開閉される１つ以上の第１中間壁用開口部とを有する開口部により、管材の管壁の第１方向での幅を変化させることができると共に、第１中間壁用開口部により、管材の内側空間に、第２方向に延びる１つ以上の、しかも長手方向に第１コア間空隙の所定幅に対応した一定の肉厚を有して延びる中間壁を有する高剛性の管材を成形できる。さらに、長手方向に１つ以上の中間壁を有する部分および中間壁を有していない部分の組合せから構成される管材を、第１，第２ダイスの相対移動の移動量を制御することにより容易に成形できる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の管材押出成形用ダイスにおいて、前記第１コア間空隙は、第２方向に連続して延び、前記第２コアは、前記第１方向で所定幅を有しかつ前記第２方向に連続して延びる少なくとも１つの第２コア間空隙を形成して並んで配置された複数の子コアから構成され、前記開口部は、第２コア間空隙により規定されて前記管壁用開口部に連続する第２中間壁用開口部を有し、前記第１ダイスおよび前記第２ダイスは、該第１ダイスおよび該第２ダイスの前記設定方向への相対移動の移動量に応じて、前記第１コアが前記第２中間壁用開口部の少なくとも１つを前記所定幅の開状態および閉状態に維持するように重合されるものである。
【００１５】
この請求項４記載の発明によれば、開口部は、第２コアにより開閉されると共に第２方向に連続して延びて管壁用開口部に連続する１つ以上の第１中間壁用開口部と、第１コアにより開閉されると共に第２方向に連続して延びて管壁用開口部に連続する１つ以上の第２中間壁用開口部を有するので、管材の内側空間に、第２方向に延びる２つ以上の、しかも長手方向に第２コア間空隙の所定幅に対応した一定の肉厚を有して延びて、第２方向で管壁を連結する中間壁である連結壁を有する高剛性の管材を成形できる。さらに、管材の長手方向での部分毎に必要とされる剛性の大きさに応じて、長手方向に２つ以上の連結壁を有する部分、１つの連結壁を有する部分および連結壁を有していない部分の組合せから構成される管材を、第１，第２ダイスの相対移動の移動量を制御することにより容易に成形できる。
【００１６】
なお、この明細書において、重合するとは、重ね合わせることを意味する。また、管材の「断面」とは、管材の押出方向または長手方向と直交する平面での断面を意味する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１ないし図１５を参照して説明する。
図１ないし図１０は、本発明の第１実施例を示し、図１は、本発明に係る管材押出成形用ダイスを使用した押出成形方法により成形された管材がメインパイプに使用された自動２輪車Ｖの概略左側面図である。自動２輪車Ｖにおいて、ヘッドパイプ１に回動自在に支持されたフロントフォーク２の上端にハンドルバー３が設けられ、その下端に前輪４が軸支される。前端部がヘッドパイプ１に接続された左右１対のメインパイプ５は、左右対称に左右方向に拡がりながら車体の後方斜め下方に延びて、その後端部寄りがクロスパイプ（図示されず）により連結される。両メインパイプ５の後端部には、左右１対のピボットプレート６がそれぞれ接続され、両ピボットプレート６に支持されたピボット軸７には、後輪９を軸支したリヤフォーク８が上下方向に揺動自在に支持される。内燃機関10は、その前部が左右１対のエンジンハンガ11を介して支持され、その後部が両ピボットプレート６を介して、両メインパイプ５に支持される。
なお、この第１実施例において、「上下、前後、左右」は、車両を基準としたときの「上下、前後、左右」を意味するものとする。
【００１８】
各メインパイプ５は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の、図２に図示される押出成形により成形された管材20に、曲げ加工等の諸加工を施して構成される。断面形状が長手方向（成形時の押出方向）に変化する管材20は、第１管壁部21a、第２管壁部21b、第３管壁部21c、および第４管壁部21dからなる管壁21を有し、その管壁21は、所定の肉厚を有し上下方向に長いほぼ長方形の閉断面を有する。各メインパイプ５には、フロントフォーク２やピボット軸７等から上下方向の荷重が作用するため、ヘッドパイプ１との接続部5aを有する各メインパイプ５の前部には、前記荷重、該荷重に基づく曲げモーメントおよび捩りモーメントが作用するので、該接続部5aを含むメインパイプ５の前部は高い剛性が必要となる部分である。そのため、管材20の内側空間には、第３管壁部21cおよび第４管壁部21dを連結する２つの連結壁22，23が、第１管壁部21aおよび第２管壁部21bの間に上下方向の間隔をおいて、補強壁として成形される。それゆえ、両連結壁22，23を有する部分の管材20の断面形状は「目」字状とされて、断面において、内側空間が相互に独立した３つの部分空間に区画される。また、各メインパイプ５の後部を構成する管材20の後部には連結壁22，23が成形されておらず、そこでは、管材20の管壁21により単一の内側空間が形成される。
【００１９】
次に、図３を参照して、管材20を押出成形するための押出成形装置30について説明する。押出成形装置30は、管材20の素材31（ビレット）であるアルミニウムまたはアルミニウム合金が収容されるコンテナ32、管材押出成形用ダイス33、素材31をコンテナ32から押し出すダミーブロック34、およびラムが発生する力をダミーブロック34に伝達するステム35を備える。そして、管材押出成形用ダイス33は、コンテナ32に対して固定された固定オスダイス36と、固定オスダイス36に重合して固定される固定メスダイス37と、固定メスダイス37に重合すると共に、重合面に沿って摺動自在とされる可動ダイス39とを備え、これらのダイス36，37，39が素材31の押出方向A0に順次配置される。そして、相互に結合されて一体化された固定オスダイス36と固定メスダイス37とが固定ダイス38を構成し、また可動ダイス39は、押出方向A0と交差する方向、この第１実施例では直交方向である設定方向に、固定ダイス38に対して前記重合面に沿って、駆動装置40により移動される。なお、41は、固定オスダイス36に複数個設けられて、後述する開口部に素材31を導く流路である。
【００２０】
図４ないし図９を参照すると、固定メスダイス37には、図９（Ａ）に図示されるように、押出方向A0と直交する直交平面へ前記設定方向を投影したときの方向である第１方向A1（この第１実施例では、設定方向は、押出方向A0と直交する方向であるので、第１方向A1は設定方向と一致する。）に平行な長辺を有するほぼ長方形の断面を有する貫通孔42が形成され、該貫通孔42の周壁面43は押出方向A0と平行に形成される。図４を参照すると、貫通孔42内には、固定オスダイス36に支持部36a，36bを介して設けられて、第１方向A1に並んで配置される第１子コア44aと第２子コア44bとから構成される固定コア44が、周壁面43との間に空隙を形成して配置される。周壁面43は、断面において長方形の平行な短辺を形成して第１方向A1で対向する第１周壁面部43aおよび第２周壁面部43bと、平行な長辺を形成して、断面上（すなわち、前記直交平面上）で第１方向A1と直交する第２方向A2で対向する第３周壁面部43cおよび第４周壁面部43dを有する。
【００２１】
断面がほぼ正方形で第１方向A1での１対の辺が第１，第２周壁面部43a，43bと平行な第１子コア44aは、第１方向A1で第１周壁面部43aとの間および第２方向A2で第３，第４周壁面部43c，43dとの間に、それぞれ所定幅t1の空隙d1，d3，d4を形成し、断面がほぼ長方形で、第１方向A1での１対の長辺が、第１，第２周壁面部43a，43bと平行で、かつ第１子コア44aの前記１対の辺と等しい長さの第２子コア44bは、第２方向A2で第３，第４周壁面部43c，43dとの間にそれぞれ前記所定幅t1の空隙d5，d6を形成し、第１方向A1で第２周壁面部43bとの間に前記所定幅t1よりも大きな所定幅t2の空隙d2を形成する。さらに、第１，第２子コア44a，44bの間には、第１方向A1で所定幅t1を有し、かつ第２方向A2に所定幅t1で連続して延びて空隙d5，d6に連続するコア間空隙d7が形成される。そして、これら空隙d1〜d7を含んで貫通孔42内に配置される第１，第２子コア44a，44bと周壁面43との間に形成される空隙により固定ダイス孔45が構成される。
【００２２】
一方、可動ダイス39は、固定メスダイス37の貫通孔42と同一形状の貫通孔46を有し、該貫通孔46内に配置される可動コア47を構成する第１子コア47aと第２子コア47bとが、図４ないし図８に図示されるように、可動ダイス39の一部から延びて、固定オスダイス36の両支持部36a，36bおよび固定メスダイス37に形成された各支持孔に摺動自在に嵌合して第１方向A1に直線状に延びる棒状の連結部材39aに支持部47a1，47b1を介して一体に固定される。なお、支持部36bおよび第２子コア44bに形成されて、第２子コア44bの端面で開口する空洞36cは、支持部47b1の移動を許容するためのものである。そして、図９（Ｂ）を参照すると、貫通孔46内での第１，第２子コア47a，47bの配置は、固定ダイス38のそれを第１方向A1で１８０度回転させたものに相当し、第１，第２子コア47a，47bと周壁面48を構成する第１，第２，第３，第４周壁面部48a，48b，48c，48dとの間に形成される各空隙d8〜d13、および第１，第２子コア47a，47bとの間に形成されるコア間空隙d14の形態および幅も、固定ダイス38のそれと同様に設定される。そして、これら空隙d8〜d13を含んで貫通孔46内に配置される第１，第２子コア47a，47bと周壁面43との間に形成される空隙により可動ダイス孔49が構成される。
【００２３】
そして、図１０の（Ａ）に図示されるように、両貫通孔42，46の周壁面43，48が一致する状態で固定ダイス38および可動ダイス39が位置決めされて、固定ダイス38と可動ダイス39とが重合面で重合されたとき、固定コア44と可動コア47との重合部分では両者が面接触し（図４参照）、さらに固定ダイス孔45および可動ダイス孔49の押出方向A0での重なりにより開口部50が形成され、この開口部50が素材31の流出通路を形成する。開口部50は、所定幅t1を有するほぼ長方形の形状であって、管材20の管壁21を形成するための開口部である管壁用開口部51と、管壁用開口部51に第２方向A2での両端で連続すると共に、第１方向A1で所定幅t1を有して第２方向A2に連続して直線状に延び、管材20の内側空間に形成される中間壁としての連結壁22，23を形成するための開口部である中間壁用開口部52とを有する。
【００２４】
具体的には、管壁用開口部51は、第１管壁用開口部51aと、第１管壁用開口部51aと第１方向A1で対向する第２管壁用開口部51bと、第３管壁用開口部51cと、第３管壁用開口部51cと第２方向A2で対向する第４管壁用開口部51dとからなる。一方、中間壁用開口部52は、コア間空隙d7により規定されて第３，第４管壁用開口部51c，51dに連続する第１中間壁用開口部52aと、コア間空隙d14により規定され、第１中間壁用開口部52aに対して平行にかつ第１方向A1で間隔をおいて形成されて第３，第４管壁用開口部51c，51dに連続する第２中間壁用開口部52bとからなる。ここで、両第２子コア44b，47bの、断面における第１方向A1での長さである短辺の長さは、第２子コア47bの第１中間壁用開口部52a側の辺が、第１中間壁用開口部52aとの間に第１方向A1での所定間隔H1を形成するように、また第２子コア44bの第２中間壁用開口部52b側の辺が、第２中間壁用開口部52bとの間に第１方向A1での所定間隔H2を形成するようにそれぞれ設定される。そして、子のだ１実施例では等しい値に設定されるこれら所定間隔H1，H2は、成形される管材20の断面形状が長手方向に変化するとき、管材20の特定の部分に必要とされる剛性の大きさの観点から、連結壁22，23の成形が不要となる部分の、第１方向A1での幅に応じて適宜設定される。
【００２５】
次に、図２，図９および図１０を参照して、前述の管材押出成形用ダイス33を使用した押出成形装置30により、管材20を成形する方法について説明する。なお、図１０において、固定ダイス38および可動ダイス39を異なるハッチングで示し、白抜きで示される部分は開口部50を示し、両ハッチングが重なる部分は、固定ダイス38および可動ダイス39が重合する部分を示す。また、図９および図１０においては、空洞36cは省略してある。
【００２６】
先ず、図１０（Ａ）に図示される状態から、押出速度に対する可動ダイス39の移動速度の速度比を所定速度比に設定し、ラムにより開口部50から素材31を押し出しつつ、駆動装置40が可動ダイス39を重合面に沿って設定方向の一方（図１０では上方）に連続的に移動させる。これにより、管壁用開口部51により成形される所定幅t1の肉厚の管壁21と、第１，第２中間壁用開口部52a，52bにより成形される所定幅t1の肉厚の連結壁22，23とを有する管材20が成形される（図２参照）。可動ダイス39の移動量が増加するにつれて、開口部50の形状は図１０（Ｂ）に図示されるように、両第２子コア44b，47b同士の重なり部分の第１方向A1での幅が増加し、第１方向A1で対向する第１周壁面43aおよび第２周壁面48bの間の幅が減少して、第１方向A1で対向する第１，第２管壁部用開口部51a,51bの間の最大間隔が減少して、管材20の押出方向A0での断面形状が変化する。そのため、図２に図示されるように、管材20の第１方向A1（上下方向）での管壁21の幅および両連結壁22，23の第１方向A1での間隔が徐々に狭くなる一方で、この（Ａ）から（Ｂ）に至るまでの可動ダイス39の移動量では、第１，第２中間壁用開口部52a，52bは所定幅t1で開いた状態が維持され、所定幅t1に対応する一定の肉厚を有する連結壁22，23が管材20の長手方向（押出方向A0）に延びて形成される。
【００２７】
さらに、前記所定速度比で、素材31が押し出されつつ、可動ダイス39がさらに移動すると、図１０（Ｃ）に図示されるように、第１中間壁用開口部52aが第２子コア47bにより、また第２中間壁用開口部52bが第２子コア44bによりそれぞれ同時に閉られた状態になり（図４の二点鎖線で示される可動ダイス39の位置参照）、可動ダイス39のそれ以上の移動量では両中間壁用開口部52a，52bの閉状態が維持される。なお、第２子コア47bが第１中間壁用開口部52aを、また第２子コア44bが第２中間壁用開口部52bを閉じ始めた直後から図１０（Ｃ）に至るまでは、連結壁22，23の肉厚が所定幅t1からゼロになる肉厚変化部が成形される。
【００２８】
両中間壁用開口部52a，52bの閉状態開始時点における管材20の第１方向A1での幅、すなわち第１方向A1で対向する管壁21の１対の管壁部である第１管壁部21aと第２管壁部21bとの間の幅は、第２方向A2で対向する管壁21の１対の管壁部である第３管壁部21cと第４管壁部21dとを連結する連結壁22，23による剛性の増加が不要となるときの幅として、管材20の使用箇所に応じて適宜設定される。
【００２９】
その結果、図２に図示されるように、第２管壁部21bは、押出方向A0に平行である第１管壁部21aに対して、第１管壁部21aに徐々に近づくように傾斜するテーパ壁となって、管材20は、第２方向A2での幅が長手方向に等しく、第１方向A1での幅が、長手方向に押出開始端（前端）20aから押出終了端（後端）20bに向かうにつれて徐々に小さくなるテーパ管となり、しかも、第１方向A1での幅が大きい前部は、２つの連結壁22，23を有し、後部では連結壁22，23がないため、長手方向において、成形される連結壁の数が異なる管材20となる。
【００３０】
次に、前述のように構成された第１実施例の作用および効果について説明する。
押出成形装置30において、開口部50から素材31を押し出しつつ、固定ダイス38に対して可動ダイス39を設定方向に移動させることにより、管壁21の幅が変化する第１方向A1と直交する第２方向A2で対向する第３管壁部21cおよび第４管壁部21dを連結する連結壁22，23が成形されることにより、高剛性の管材20が容易に成形される。
【００３１】
その際、可動ダイス39の移動量に応じて第２子コア47bにより開閉される第１中間壁用開口部52aおよび第２子コア44bにより開閉される第２中間壁用開口部52bを有する開口部50が形成される管材押出成形用ダイス33を使用することにより、管材20の長手方向での部分毎に必要とされる剛性の大きさに応じて、長手方向に２つの連結壁22，23を有する部分および連結壁22，23を有していない部分から構成される管材20を、可動ダイス39の移動量を制御することで、押出成形により容易に製造できるので、必要となる剛性の大きさに応じて異なる数の連結壁22，23を有する部分および連結壁22，23を有していない部分から構成されて、剛性が長手方向に異なる管材20の生産性が向上すると共に、そのコストを削減できる。さらに、連結壁22，23は、管材20の高剛性が必要となる部分のみに成形されるため、連結壁が管材の長手方向の全長に渡って成形されるものに比べて、重量増を抑制できる。
【００３２】
自動２輪車Ｖのヘッドパイプ１が管材20から構成されるので、ヘッドパイプ１との接続部5aを含む前部は、２つの連結壁22，23を有していることから高剛性となり、メインパイプ５の後部は、連結壁22，23を有していないことから比較的低剛性となるので、接続部5aは高剛性となり、後部は比較的低剛性であることにより、弾性力が生じるようにできるので、自動２輪車Ｖの乗り心地性が向上する。しかも、メインパイプ５を構成する管材20は押出成形により製造されるので、生産性が向上すると共に、そのコストを削減できて、ひいては自動２輪車Ｖのコスト削減ができる。
【００３３】
両中間壁用開口部52a，52bは、両第２子コア44b，47bによりそれぞれ可動ダイス39の移動量に応じて所定幅t1を維持する開状態と、閉状態を維持する状態にされるため、管材20の幅が第１方向A1に変化する場合、特に管材20の幅が第１方向A1に大きくなる場合にも、連結壁22，23は、管材20の内側空間に、長手方向に所定幅t1に対応した一定の肉厚を有するものとすることができるので、連結壁22，23を形成したことによる管材20の重量増を抑制できる。
【００３４】
次に、図１１ないし図１３を参照して、本発明の第２実施例を説明する。この第２実施例は、第１実施例とは、可動ダイス39の第２子コア47bの第１方向A1での幅のみが相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第１実施例の部材と同一の部材または対応する部材については、同一の符号を使用した。
【００３５】
図１１に図示されるように、第２実施例において、第２子コア47bの第１方向A1での幅は、固定ダイス38の第２子コア44bの第１方向A1での幅よりも大きく設定される。したがって、図１２（Ａ）に図示されるように、両貫通孔42，46の周壁面43，48が一致するように固定ダイス38および可動ダイス39が位置決めされた状態では、第２子コア47bと第１中間壁用開口部52aとの間の第１方向A1での所定間隔H1が、第１実施例に比べて小さくなる。この状態から、開口部50から素材31を押し出しつつ、駆動装置40が可動ダイス39を重合面に沿って設定方向の一方（図１２では上方）に連続的に移動させと、管壁用開口部51により成形される所定幅t1の肉厚の管壁61と、両中間壁用開口部52a，52bにより成形される所定幅t1の肉厚の２つの連結壁62，63とを有する管材60が成形される（図１３参照）。
【００３６】
可動ダイス39の移動量が増加して、図１２（Ｂ）に図示される状態になると、図１３に図示されるように、管材60の第１方向A1での管壁61の幅および両連結壁62，63の第１方向A1での間隔が徐々に狭くなると同時に、両第２子コア44b，47b同士の重なり部分の第１方向A1での幅が増加して、第１中間壁用開口部52aが第２子コア47bにより閉られた状態になり、可動ダイス39のそれ以上の移動量では第１中間壁用開口部52aの閉状態が維持される一方で、第２中間壁用開口部52bは所定幅t1で開いた状態が維持される。そのため、（Ａ）から（Ｂ）に至る前の可動ダイス39の移動量では、両中間壁用開口部52a，52bは所定幅t1で開いた状態が維持され、所定幅t1に対応する一定の肉厚を有する連結壁62，63が管材60の長手方向に延びる部分が成形され、第２子コア47bが第２中間壁用開口部52bを閉じ始めた直後から図１２（Ｂ）に至るまでは、連結壁62の肉厚が所定幅t1からゼロになる肉厚変化部が成形される。
【００３７】
さらに、素材31が押し出されつつ、可動ダイス39がさらに移動すると、図１２（Ｃ）に図示されるように、第２中間壁用開口部52bが第２子コア44bにより閉られた状態になり、可動ダイス39のそれ以上の移動量では第２中間壁用開口部52bの閉状態が維持される。
【００３８】
その結果、図１３に図示されるように、管材60は、その管壁61が第１実施例と同様のテーパ管となり、しかも第１方向A1での幅が大きい前部は、２つの連結壁62,63を有し、その後方で１つの連結壁63を有し、後部では連結壁62，63がないため、長手方向において成形される連結壁の数が異なる管材となる。なお、両中間壁用開口部52a，52bの閉状態開始時点は、第１実施例と同様に、管材60の特定の部分に必要とされる剛性の大きさの観点から、管材60の使用箇所に応じて適宜設定される。
【００３９】
この第２実施例によれば、第１実施例と同様の作用および効果が奏されるほか、長手方向に異なる長さで延びる連結壁62，63を有する管材60は、２つの連結壁62，63を有する部分、１つの連結壁63を有する部分、連結壁を有していない部分から構成されるので、管材60の剛性の大きさが第１実施例に比べて緩やかに低くなる管材が得られる。
【００４０】
次に、図１４および図１５を参照して、本発明の第３実施例を説明する。この第３実施例は、第１実施例とは、固定コア44および可動コア47のみが相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第１実施例の部材と同一の部材または対応する部材については、同一の符号を使用した。
【００４１】
図１４に図示されるように、第３実施例において、コア間空隙d7が貫通孔42の第１方向A1でのほぼ中央に位置するように、第１実施例に比べて、固定コア44の第１子コア44aの第１方向A1での幅が大きくされる。一方、可動コア47は、単一のコアから構成される。
【００４２】
そして、両貫通孔42，46の周壁面43，48が一致するように固定ダイス38および可動ダイス39が位置決めされた状態では、可動コア47とコア間空隙d7により規定される中間壁用開口部との間に第１方向A1での所定間隔が形成されて、前記中間壁用開口部が所定幅t1で開いた状態にある。この状態から、第１実施例と同様に、開口部から素材31を押し出しつつ、可動ダイス39が重合面に沿って設定方向の一方に連続的に移動させられると、図１５に図示されるように、管壁用開口部により成形される所定幅t1の肉厚の管壁71と、中間壁用開口部により成形される所定幅t1の肉厚の連結壁72とを有する管材70が成形される。
【００４３】
可動ダイス39の移動量が増加すると、前記中間壁用開口部が可動コア47により閉られた状態になり、可動ダイス39のそれ以上の移動量では前記中間壁用開口部の閉状態が維持される。その結果、図１５に図示されるように、管材70は、その管壁71が第１実施例と同様のテーパ管となり、しかも第１方向A1での幅が大きい前部は、１つの連結壁72を有し、後部では連結壁72がないため、長手方向において成形される連結壁の数が異なる管材となる。
この第３実施例によれば、管材70の剛性の大きさが第１実施例に比べてやや低くなる点を除いて、第１実施例と同様の作用および効果が奏される。
【００４４】
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
固定ダイス孔45および可動ダイス孔49のうち、少なくとも一方のダイス孔に３以上の子コアを配置することにより、３つ以上の連結壁を有する管材とすることもできる。また、管材押出成形用ダイスが複数のコア間空隙を有する場合は、そのうちの１つがコアにより閉状態にされることがないようにすることもできる。
【００４５】
前記各実施例では、固定ダイス38はコンテナ32に対して固定されていたが、固定ダイスをコンテナ32に対して移動自在に構成して、両ダイスを可動ダイスとすることにより、両ダイスを駆動装置によりそれぞれ反対方向に移動させて、管材の、第１方向A1で対向する管壁部が長手方向に傾斜するテーパ壁となるようにすることもできる。
【００４６】
前記各実施例では、管材の第１方向A1での幅が、押出開始端から長手方向に連続的に単調に減少するものであったが、長手方向に増減するものであってもよい。また、素材31が押し出されている途中で前記速度比を変更することにより、テーパ部の傾斜角度が異なる部分を有する管材を成形できるうえ、連結壁の長手方向での長さも調整できる。さらに、速度比をゼロとして、一定断面を有する部分を成形することもできる。
【００４７】
前記設定方向は、押出方向A0と直交する方向とされたが、押出方向A0と直交しない平面状にある方向であってもよい。また、固定ダイス孔45と可動ダイス孔49の第１方向A1での幅は等しくなくてもよい。
【００４８】
前記各実施例では、中間壁は第２方向A2で対向する１対の管壁部を連結する連結壁であったが、固定コア44の複数の子コア同士、そして可動コア47の複数の子コア同士を、それぞれ第２方向A2での中間位置で接続することにより、中間壁が、前記１対の管壁部を連結することなく、該１対の管壁部の中間部分において第２方向A2で分離され、その部分に長手方向に延びる空隙を形成するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示し、本発明に係る管材押出成形用ダイスを使用して押出成形された管材で構成されたメインパイプを備えた自動２輪車の概略左側面図である。
【図２】図１のメインパイプを構成する管材の斜視図である。
【図３】図２の管材を成形する押出成形装置の要部断面図である。
【図４】図３の押出成形装置の管材押出成型用ダイスの要部拡大断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】（Ａ）は、固定ダイスにおける固定ダイス孔および固定コアの位置関係を、（Ｂ）は、可動ダイスにおける可動ダイス孔および可動コアの位置関係を、それぞれ説明する平面図である。
【図１０】固定ダイスと可動ダイスを重合して、可動ダイスを移動させたときの固定ダイスおよび可動ダイスの位置関係を説明する平面図である。
【図１１】本発明の第２実施例を示し、第１実施例の図９に対応する図である。
【図１２】第２実施例の、第１実施例の図１０に対応する図である。
【図１３】第２実施例により成形された管材の斜視図である。
【図１４】本発明の第３実施例を示し、第１実施例の図９に対応する図である。
【図１５】第３実施例により成形された管材の斜視図である。
【符号の説明】
１…ヘッドパイプ、２…フロントフォーク、３…ハンドルバー、４…前輪、５…メインパイプ、６…ピボットプレート、７…ピボット軸、８…リヤフォーク、９…後輪、10…内燃機関、11…エンジンハンガ、
20…管材、21…管壁、21a〜21d…管壁部、22，23…連結壁、
30…押出成形装置、31…素材、32…コンテナ、33…管材押出成形用ダイス、34…ミーブロック、35…ステム、36…固定オスダイス、37…固定メスダイス、38…固定ダイス、39…可動ダイス、40…駆動装置、41…流路、42…貫通孔、43…周壁面、43a〜43d…周壁面部、44…固定コア、45…固定ダイス孔、46…貫通孔、47…可動コア、48…周壁面、49…可動ダイス孔、50…開口部、51…管壁用開口部、52…中間壁用開口部、
60…管材、61…管壁、62，63…連結壁、
70…管材、71…管壁、72…連結壁、
Ｖ…自動２輪車、A0…押出方向、A1…第１方向、A2…第２方向、d1〜d14…空隙、H1，H2…間隔。
【図１】
0004386321.tif 000002
【図２】
0004386321.tif 000003
【図３】
0004386321.tif 000004
【図４】
0004386321.tif 000005
【図５】
0004386321.tif 000006
【図６】
0004386321.tif 000007
【図７】
0004386321.tif 000008
【図８】
0004386321.tif 000009
【図９】
0004386321.tif 000010
【図１０】
0004386321.tif 000011
【図１１】
0004386321.tif 000012
【図１２】
0004386321.tif 000013
【図１３】
0004386321.tif 000014
【図１４】
0004386321.tif 000015
【図１５】
0004386321.tif 000016