(57)【要約】  継目のない支持部材の製造方法、継目のない支持部材およびその支持部材を備える空気入りランフラットタイヤを得る。  深絞り加工により金属板から底部３６Ｂのある円筒材３６を成形し、この円筒材３６の開口部３６Ｄ側および底部３６Ｂ側を取り除いた後、円筒材３６の軸方向中間部が径方向外側に突出した凸部２６Ａを備える形状にこの円筒材３６を湾曲させてシェル２６を成形する。これにより、継目のないシェル２６を得ることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランフラット走行時に荷重を支持可能なランフラットタイヤ用支持体の製造方法であって、
深絞り加工により平板金属材料から底部のある円筒材を成形する工程と、
前記円筒材の開口部側および底部側を取り除く工程と、
前記円筒材の軸方向中間部が径方向外側に突出した突出部を備える形状に前記円筒材を湾曲させる成形工程と、
を有することを特徴とするランフラットタイヤ用支持体の製造方法。
【請求項２】
ランフラット走行時に荷重を支持可能なランフラットタイヤ用支持体の製造方法であって、
深絞り加工により平板金属材料から底部のある円筒材を成形する工程と、
前記円筒材の軸方向中間部が径方向外側に突出した突出部を備える形状に前記円筒材を湾曲させる成形工程と、
突出部を備える形状に湾曲された前記円筒材の開口部側および底部側を取り除く工程と、
を有することを特徴とするランフラットタイヤ用支持体の製造方法。
【請求項３】
前記成形工程では、前記円筒材を、内周面が前記突出部に対応する面形状を有する成形面とされた円筒状の成形型の内周側に挿入すると共に、該円筒材の内周側に液体を充填した後、該液体を加圧して液体の液圧により円筒材を、前記成形面に沿って湾曲させることを特徴とする請求項１又は２記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法。
【請求項４】
前記成形工程では、前記円筒材の内周側に弾性を有する袋体内に封入された液体を充填した後、該袋体と共に該液体を加圧し、前記袋体を介して液体の液圧を円筒材に作用させることを特徴とする請求項３記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法。
【請求項５】
前記成形工程では、前記円筒材の内周側に充填された液体が円筒材へ作用させる液圧の最大値であるバルジ圧をＰ（Ｋｇｆ／ｍｍ2）、円筒材の肉厚をＴ（ｍｍ）、円筒材を形成した金属材料の引張強さをＳ（Ｋｇｆ／ｍｍ2）、前記バルジ圧Ｐを決定するための定数をＫ（Ｋは正の実数）とした場合、
前記定数Ｋとして１．５以上で、２０以下の範囲内任意の値を選択し、前記バルジ圧Ｐを下記（１）式の算出値に設定することを特徴とする請求項３又は４記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法。
Ｐ＝Ｋ×Ｓ×Ｔ・・・（１）
【請求項６】
ランフラット走行時に荷重を支持可能なランフラットタイヤ用支持体であって、継目のない円筒材の軸方向中間部を湾曲させて径方向外側に突出した突出部が形成されたことを特徴とするランフラットタイヤ用支持体。
【請求項７】
一対のビードコア間にわたってトロイド状に形成されたカーカスと、前記カーカスのタイヤ軸方向外側に配置されてタイヤサイド部を構成するサイドゴム層と、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されてトレッド部を構成するトレッドゴム層と、を備えるタイヤと、
前記タイヤを装着するタイヤサイズ装着用のリムと、
前記タイヤの内側に配設され、前記タイヤとともにリムに組み付けられる支持体とを有し、
前記ランフラットタイヤ用支持体が請求項３に記載のランフラットタイヤ用支持体であることを特徴とする空気入りランフラットタイヤ。
【請求項８】
空気入りタイヤの内部に配設されると共に、該空気入りタイヤと共にリムに組み付けられる環状のランフラットタイヤ用支持体を製造するための製造装置であって、
前記支持体の径方向断面の形状に対応する面形状を有する加圧成形部が内周面に形成されると共に、該加圧成形部の内周側に前記支持体の成形素材である金属製の筒材が挿入される中空部が設けられた環状の成形型と、
弾性及び伸縮性を有する膜状材料により形成されると共に内部に液体が充填され、前記中空部内における筒材の内周側に挿入される袋体と、
前記袋体内の液体を加圧して該袋体を外周側へ膨張させつつ、袋体を介して筒材に液圧を作用させて該筒材を前記加圧成形部に沿って塑性変形させる加圧手段と、
を有することを特徴とするランフラットタイヤ用支持体の製造装置。
【請求項９】
請求項８記載のランフラットタイヤ用支持体の製造装置を用いてランフラットタイヤ用支持体を製造するための製造方法であって、
前記中空部内へ金属製の筒材を挿入した後、前記袋体を前記中空部内における筒材の内周側に挿入し、前記中空部内へ挿入された前記袋体内の液体又は前記中空部内へ充填された液体を前記加圧手段により加圧し、該液体の液圧により筒材を前記加圧成形部に沿って塑性変形させる成形工程を含むことを特徴とするランフラットタイヤ用支持体の製造方法。
【請求項１０】
空気入りタイヤの内部に配設されると共に、該空気入りタイヤと共にリムに組み付けられる環状のランフラットタイヤ用支持体を製造するための製造方法であって、
前記支持体の径方向断面の形状に対応する面形状を有する加圧成形部が内周面に形成された環状の成形型における前記加圧成形部の内周側に設けられた中空部内に前記支持体の成形素材である金属製の筒材を挿入し、前記中空部内における筒材の内周側に、弾性及び伸縮性を有する膜状材料により形成されて内部に液体が充填された袋体を挿入すると共に、該袋体内の液体を加圧手段により加圧し、前記袋体を介して該液体の液圧を筒材に作用させ、筒体を前記加圧成形部に沿って筒材を塑性変形させる成形工程を含み、
前記成形工程では、前記加圧手段により加圧された液体が前記袋体を介して筒材へ作用させる液圧の最大値であるバルジ圧をＰ（Ｋｇｆ／ｍｍ2）、筒材の肉厚をＴ（ｍｍ）、筒材を形成した金属材料の引張強さをＳ（Ｋｇｆ／ｍｍ2）、前記バルジ圧Ｐを決定するための定数をＫ（Ｋは正の実数）とした場合、
前記定数Ｋとして１．５以上で、２０以下の範囲内任意の値を選択し、前記バルジ圧Ｐを前記加圧手段により前記加圧手段により下記（１）式の算出値に制御することを特徴とするランフラットタイヤ用支持体の製造方法。
Ｐ＝Ｋ×Ｓ×Ｔ・・・（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパンク等により内部空気圧が減った場合にも、その状態のまま相当の距離を走行し得るようにタイヤの内部に配設されるランフラットタイヤ支持体の製造方法、ランフラットタイヤ支持体および空気入りランフラットタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤでランフラット走行が可能、即ち、パンクしてタイヤ内圧が０Ｐａになっても、ある程度の距離を安心して走行が可能なタイヤ（以後、ランフラットタイヤと呼ぶ。）として、タイヤの空気室内におけるリムの部分に、中子（支持体）を取り付けた中子タイプのランフラットタイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
このような中子（支持体）の主要構成部材は、環状の支持部材（シェル）である。支持部材（シェル）の製造では、金属製の板状素材を所定長さに切断した後、リング状にベンディング加工し、長手方向の両端部を溶接により互いに接合して円筒材にし、この金属製の円筒材にヘラ絞り加工等の加工を施す場合がある。【０００４】
ここで、支持部材（シェル）は、ランフラット走行時に大きな荷重が作用するため、溶接部及び溶接部近傍の特性変化による強度低下が起こると、加工や取付後の強度管理が煩雑であった。
【特許文献１】特開平１０−２９７２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、継目のないランフラットタイヤ支持体の製造方法、継目のないランフラットタイヤ支持体およびそのランフラットタイヤ支持体を備える空気入りランフラットタイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載する本発明のランフラットタイヤ支持体の製造方法は、ランフラット走行時に荷重を支持可能なランフラットタイヤ支持体の製造方法であって、深絞り加工により平板金属材料から底部のある円筒材を成形する工程と、前記円筒材の開口部側および底部側を取り除く工程と、前記円筒材の軸方向中間部が径方向外側に突出した突出部を備える形状に前記円筒材を湾曲させる湾曲工程と、を有することを特徴とする。【０００７】
請求項１に記載する本発明のランフラットタイヤ支持体の製造方法によれば、深絞り加工により平板金属材料から底部のある円筒材を成形し、この円筒材の開口部側および底部側を取り除いた後、円筒材の軸方向中間部が径方向外側に突出した突出部を備える形状にこの円筒材を湾曲させてランフラットタイヤ支持体を成形する。このように、深絞り加工後に円筒材の開口部側および底部側を取り除くことで、継目のない円筒材を得ることができ、継目のないランフラットタイヤ支持体を成形することができる。【０００８】
請求項２に記載する本発明のランフラットタイヤ支持体の製造方法は、ランフラット走行時に荷重を支持可能なランフラットタイヤ支持体の製造方法であって、深絞り加工により平板金属材料から底部のある円筒材を成形する工程と、前記円筒材の軸方向中間部が径方向外側に突出した突出部を備える形状に前記円筒材を湾曲させる湾曲工程と、突出部を備える形状に湾曲された前記円筒材の開口部側および底部側を取り除く工程と、を有することを特徴とする。【０００９】
請求項２に記載する本発明のランフラットタイヤ支持体の製造方法によれば、深絞り加工により平板金属材料から底部のある円筒材を成形し、この円筒材の軸方向中間部が径方向外側に突出した突出部を備える形状に円筒材を湾曲させた後、突出部を備える円筒材の開口部側および底部側を取り除いてランフラットタイヤ支持体を成形する。このように、深絞り加工後に円筒材の開口部側および底部側を取り除くことで、継目のない円筒材を得ることができ、継目のないランフラットタイヤ支持体を成形することができる。【００１０】
請求項３に記載する本発明のランフラットタイヤ用支持体の製造方法は、請求項１又は２記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法において、前記成形工程では、前記円筒材を、内周面が前記突出部に対応する面形状を有する成形面とされた円筒状の成形型の内周側に挿入すると共に、該円筒材の内周側に液体を充填した後、該液体を加圧して液体の液圧により円筒材を、前記成形面に沿って湾曲させることを特徴とする。【００１１】
請求項３に記載する本発明のランフラットタイヤ用支持体の製造方法では、特に請求項２に係る円筒材を支持体の成形素材として用いた場合には、すなわち、深絞り加工後における円筒材から開口部側および底部側を取り除くことなく、この円筒材に軸方向中間部が径方向外側に突出した突出部を液体の液圧により形成することにより、液体による加圧時に円筒材の内周側へ充填される液体が円筒材の底面側から洩れることを確実に阻止できるので、円筒材内に充填される液体に対するシール作業又は支持体にと突出部を成形するための装置におけるシール構造を簡略化できる。【００１２】
請求項４に記載する本発明のランフラットタイヤ用支持体の製造方法は、請求項３記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法において、前記成形工程では、前記円筒材の内周側に弾性を有する袋体内に封入された液体を充填した後、該袋体と共に該液体を加圧し、前記袋体を介して液体の液圧を円筒材に作用させることを特徴とする。【００１３】
請求項５に記載する本発明のランフラットタイヤ用支持体の製造方法は、請求項３又は４記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法において、前記成形工程では、前記円筒材の内周側に充填された液体が円筒材へ作用させる液圧の最大値であるバルジ圧をＰ（Ｋｇｆ／ｍｍ2）、円筒材の肉厚をＴ（ｍｍ）、円筒材を形成した金属材料の引張強さをＳ（Ｋｇｆ／ｍｍ2）、前記バルジ圧Ｐを決定するための定数をＫ（Ｋは正の実数）とした場合、前記定数Ｋとして１．５以上で、２０以下の範囲内任意の値を選択し、前記バルジ圧Ｐを下記（１）式の算出値に設定することを特徴とする。【００１４】
Ｐ＝Ｋ×Ｓ×Ｔ・・・（１）
請求項６に記載する本発明のランフラットタイヤ支持体は、ランフラット走行時に荷重を支持可能なランフラットタイヤ支持体であって、継目のない円筒材の軸方向中間部を湾曲させて径方向外側に突出した突出部が形成されたことを特徴とする。【００１５】
請求項６に記載する本発明のランフラットタイヤ支持体によれば、継目のない円筒材の軸方向中間部を湾曲させて径方向外側に突出した突出部が形成されているため、継目のないランフラットタイヤ支持体を提供することができる。このため、ランフラットタイヤ支持体の周上の強度が均一となり、継目のあるランフラットタイヤ支持体で必要となる強固な溶接をしなくても、通常のランフラット走行では不自然な変形や破断は生じない。【００１６】
請求項７に記載する本発明の空気入りランフラットタイヤは、一対のビードコア間にわたってトロイド状に形成されたカーカスと、前記カーカスのタイヤ軸方向外側に配置されてタイヤサイド部を構成するサイドゴム層と、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されてトレッド部を構成するトレッドゴム層と、を備えるタイヤと、前記タイヤを装着するタイヤサイズ装着用のリムと、前記タイヤの内側に配設され、前記タイヤとともにリムに組み付けられる支持体とを有し、前記ランフラットタイヤ用支持体が請求項３に記載のランフラットタイヤ用支持体であることを特徴とする。【００１７】
請求項７に記載する本発明の空気入りランフラットタイヤによれば、空気入りタイヤの内圧低下時には、空気入りタイヤの内部に配設された支持体がサイドゴム層に代わってトレッド部を支持することによって、ランフラット走行が可能となる。ランフラット走行の際、路面からの衝撃は、トレッド部、支持体、リムを介して車体に伝達される。このように、ランフラット走行時には、ランフラットタイヤ支持体に荷重及び振動が作用するが、本発明では、継目のないランフラットタイヤ支持体を用いているため、ランフラットタイヤ支持体の周上の強度が均一となり、継目のあるランフラットタイヤ支持体で必要となる強固な溶接をしなくても、通常のランフラット走行では不自然な変形や破断は生じない。【００１８】
請求項８に記載する本発明のランフラットタイヤ支持体の製造装置は、空気入りタイヤの内部に配設されると共に、該空気入りタイヤと共にリムに組み付けられる環状のランフラットタイヤ用支持体を製造するための製造装置であって、前記支持体の径方向断面の形状に対応する面形状を有する加圧成形部が内周面に形成されると共に、該加圧成形部の内周側に前記支持体の成形素材である金属製の筒材が挿入される中空部が設けられた環状の成形型と、弾性及び伸縮性を有する膜状材料により形成されると共に内部に液体が充填され、前記中空部内における筒材の内周側に挿入される袋体と、前記袋体内の液体を加圧して該袋体を外周側へ膨張させつつ、袋体を介して筒材に液圧を作用させて該筒材を前記加圧成形部に沿って塑性変形させる加圧手段と、を有することを特徴とする。【００１９】
請求項８に記載する本発明のランフラットタイヤ用支持体の製造装置では、弾性及び伸縮性を有する膜状材料により形成された袋体内に液体を充填し、この袋体を中空部内における筒材の内周側に挿入した後、袋体内の液体を加圧手段により加圧して袋体を外周側へ膨張させつつ、袋体を介して筒材に液圧を作用させることにより、液体を支持体への成形素材である筒材に接触させることなく、筒材を成形型における加圧成形部に沿って塑性変形できるので、筒材から成形（ハイドロフォーム成形）された支持体から液体を除去する作業を不要にできる。【００２０】
また上記製造装置では液体が袋体内に封入されていることから、成形型の中空部内に直接液体が充填されるものと比較して、中空部内からの液体の漏洩を防止するためのシール部材を不要にできるので、シール部材の劣化に伴う部品交換を不要にできる。【００２１】
また請求項９に記載する本発明のランフラットタイヤ用支持体の製造方法は、請求項８記載のランフラットタイヤ用支持体の製造装置を用いてランフラットタイヤ用支持体を製造するための製造方法であって、前記中空部内へ金属製の筒材を挿入した後、前記袋体を前記中空部内における筒材の内周側に挿入し、前記中空部内へ挿入された前記袋体内の液体又は前記中空部内へ充填された液体を前記加圧手段により加圧し、該液体の液圧により筒材を前記加圧成形部に沿って塑性変形させる成形工程を含むことを特徴とする。【００２２】
請求項９に記載する本発明のランフラットタイヤ用支持体の製造方法によれば、液体を支持体への成形素材である筒材に接触させることなく、筒材を成形型における加圧成形部に沿って塑性変形できるので、筒材から成形（ハイドロフォーム成形）された支持体への液体の付着を完全に防止できるので、付着した液体の影響により支持体表面に錆が発生したり化学変化が生じることを防止できる。【００２３】
また請求項１０に記載する本発明のランフラットタイヤ用支持体の製造方法は、空気入りタイヤの内部に配設されると共に、該空気入りタイヤと共にリムに組み付けられる環状のランフラットタイヤ用支持体を製造するための製造方法であって、前記支持体の径方向断面の形状に対応する面形状を有する加圧成形部が内周面に形成された環状の成形型における前記加圧成形部の内周側に設けられた中空部内に前記支持体の成形素材である金属製の筒材を挿入し、前記中空部内における筒材の内周側に、弾性及び伸縮性を有する膜状材料により形成されて内部に液体が充填された袋体を挿入すると共に、該袋体内の液体を加圧手段により加圧し、前記袋体を介して該液体の液圧を筒材に作用させ、筒体を前記加圧成形部に沿って筒材を塑性変形させる成形工程を含み、前記成形工程では、前記加圧手段により加圧された液体が前記袋体を介して筒材へ作用させる液圧の最大値であるバルジ圧をＰ（Ｋｇｆ／ｍｍ2）、筒材の肉厚をＴ（ｍｍ）、筒材を形成した金属材料の引張強さをＳ（Ｋｇｆ／ｍｍ2）、前記バルジ圧Ｐを決定するための定数をＫ（Ｋは正の実数）とした場合、前記定数Ｋとして１．５以上で、２０以下の範囲内任意の値を選択し、前記バルジ圧Ｐを前記加圧手段により前記加圧手段により（Ｋ×Ｓ×Ｔ）の算出値に制御することを特徴とする。【００２４】
請求項１０に記載する本発明のランフラットタイヤ用支持体の製造方法によれば、筒材の素材として特に高張力鋼、ステンレス、超高張力鋼等の高強度の金属材料を用いた場合に、筒材へ作用させるバルジ圧Ｐを加圧手段により（Ｋ×Ｓ×Ｔ）の算出値に制御することにより、筒材を成形型の加圧成形部の形状に精度良く倣うように塑性変形させ、所要の寸法精度及び機械的性能の支持体を安定的に製造でき、かつ支持体に過度の歪みを発生させて機械的特性が低下することを防止できる。【００２５】
このとき、液体を支持体への成形素材である筒材に接触させることなく、筒材を成形型における加圧成形部に沿って塑性変形できるので、筒材から成形（ハイドロフォーム成形）された支持体への液体の付着を完全に防止できるので、付着した液体の影響により支持体表面に錆が発生したり化学変化が生じることを防止できる。【００２６】
また、支持体を成形するための加圧成形装置等の製造装置として適正出力のものを的確に選択可能になるので、支持体の製造装置として必要以上に高出力のものを選択することで、支持体の製造コストの増加を効果的に抑制できる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明のランフラットタイヤ支持体の製造方法、ランフラットタイヤ支持体および空気入りランフラットタイヤによれば、継目のないランフラットタイヤ支持体を製造でき、継目のないランフラットタイヤ支持体およびそのランフラットタイヤ支持体を備えた空気入りランフラットタイヤを提供できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る、空気入りランフラットタイヤのリム装着時におけるタイヤ回転軸に沿って切断した端面図である。（タイヤ回転軸Ｏに沿った端面のうち、上側部分のみを示す。）
【図２】本発明の実施形態に係る支持体を図１のタイヤ回転軸Ｏに沿って切断した斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る、支持部材の製造方法において、ポンチとダイスとによる深絞り工程を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る、支持部材の製造方法において、深絞り加工により成形された円筒材の斜視図である。
【図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）】本発明の第１の実施形態に係る支持部材の製造方法における製造段階を示す図である。（Ａ）深絞り工程により成形された円筒材を示す斜視図である。（Ｂ）切断工程により開口部側および底部側が切断された円筒材を示す斜視図である。（Ｃ）湾曲工程により成形されたシェル（支持部材）を示す斜視図である。
【図６（Ａ）（Ｂ）】本発明の第１の実施形態に係る支持部材の製造方法において、ハイドロフォーム加工によりシェル（支持部材）を製造するための加圧成形装置の構成を示す図である。（Ａ）シェル（支持部材）のハイドロフォーム加工開始前の装置状態を示す断面図である。（Ｂ）シェル（支持部材）のハイドロフォーム加工中の装置状態を示す断面図である。
【図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）】本発明の第２の実施形態に係る支持部材の製造方法における製造段階を示す図である。（Ａ）深絞り工程により成形された円筒材を示す斜視図である。（Ｂ）切断工程により開口部側および底部側が切断された円筒材を示す斜視図である。（Ｃ）湾曲工程により成形されたシェル（支持部材）を示す斜視図である。
【図８（Ａ）（Ｂ）】本発明の第２の実施形態に係る支持部材の製造方法において、ハイドロフォーム加工によりシェル（支持部材）を製造するための加圧成形装置の構成を示す図である。（Ａ）シェル（支持部材）のハイドロフォーム加工開始前の装置状態を示す断面図である。（Ｂ）シェル（支持部材）のハイドロフォーム加工中の装置状態を示す断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る、支持部材の製造方法において、ポンチと液圧とによる深絞り工程を示す模式的断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る加圧成形装置の構成を示す斜視図である。
【図１１（Ａ）（Ｂ）】図１に示される加圧成形装置の構成を示す断面図であり、支持リングのハイドロフォーム成形開始前及びハイドロフォーム成形中の装置状態をそれぞれ示している。
【図１２（Ａ）（Ｂ）】本発明の第４の実施形態に係る加圧成形装置によりハイドロフォーム成形された支持リングを示す斜視図である。
【図１３（Ａ）（Ｂ）】比較例に係る支持部材の製造工程を示す図である。（Ａ）リング状にした素材の両端部を溶接して得た円筒材を示す斜視図である。（Ｂ）図８（Ａ）の円筒材から成形されたシェル（支持部材）を示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
〔第１の実施形態〕
本発明の第１の実施形態に係る支持部材を備えたランフラットタイヤおよびその支持部材の製造方法を図面に基づき説明する。
（支持部材を備えたランフラットタイヤの構成）
ランフラットタイヤ１０とは、図１に示すように、一般的なホイルリム１２に空気入りタイヤ１４と支持体１６とを組み付けたものをいう。【００３０】
図１に示すように、支持体１６を組み付けるリム１２は、空気入りタイヤ１４のサイズに対応した標準リムである。この実施形態における空気入りタイヤ１４は、一対のビード部１８と、両ビード部１８に跨がって延びるトロイド状のカーカス２０と、カーカス２０のクラウン部に位置する複数（本実施形態では２枚）のベルト層２２と、ベルト層２２の上部に形成されたトレッド部２４と、カーカス２０のタイヤ軸方向外側をゴム層により覆って構成したタイヤサイド部２５とを備える。この実施形態で示したタイヤは、一般的なタイヤ形状であるが、本発明は各種のタイヤ形状に適用できる。なお、図中「Ｏ」は、タイヤの回転軸心を、「ＣＬ」はタイヤ幅方向の中央で回転軸心Ｏに垂直であるタイヤ赤道面を示している。【００３１】
図２には、ランフラットタイヤ１０に用いられる支持体１６の回転軸心Ｏに沿った断面で切断した径方向半断面の斜視図が示されている。空気入りタイヤ１４（図１参照）の内部に配設される支持体１６は、図２に示すように、全体としてリング状に形成されており、環状の支持部材であるシェル２６と、このシェル２６の両端部にそれぞれ接着された加硫済みゴム製の脚部２８とを備える。【００３２】
弾性体である脚部２８は、長手方向がリング状とされ、回転軸心Ｏに沿った長手方向直角断面形状は、略矩形となっている。この脚部２８は、図１に示すように、支持体１６のリム組み時に空気入りタイヤ１４の内側でリム１２の外周にゴム弾性を利用して圧入等により組み付けられる。【００３３】
一方、シェル２６は、図１に示す断面形状を有する薄肉プレートが、図２に示すように、リング状（環状）に形成されている。シェル２６には、径方向外側に凸となる突出部としての凸部２６Ａと、その間に形成された径方向内側に凸となる凹部２６Ｂ、さらには凸部２６Ａの幅方向外側（凹部２６Ｂと反対側）に荷重を支持するサイド部２６Ｃが一体的に形成されている。サイド部２６Ｃの径方向内側の部分（リム側部分）には略タイヤ回転軸方向に延在する筒状からなるフランジ部２６Ｄが形成されている。【００３４】
（シェルの製造方法）
次に、上記のように構成されたランフラットタイヤ１０におけるシェル２６の製造方法について説明する。【００３５】
シェル２６は、金属材料を素材として一体的に成形されている。シェル２６の素材となる金属材料としては、アルミニウム系、鉄系、マグネシウム系、チタン系の金属材料を用いることができる。ここで、「〜系」とは、かかる金属自体の他、かかる金属を基合金とするもの、かかる金属がメッキされたもの、および、かかる金属を基合金とする材料がメッキされたもの等を含む概念である。例えば、「鉄系」というときは、鉄自体の他、炭素鋼、および鉄−亜鉛合金、さらに、亜鉛メッキ鋼板や、鉄−亜鉛合金でメッキされた鋼板等が含まれる。【００３６】
なお、アルミニウム系材料を用いる場合には、強度および成形性の観点からＪＩＳに規定される合金番号５０００番台、６０００番台、７０００番台のアルミニウム合金が好ましい。また、鉄系材料で高張力鋼を用いる場合には、成形性の観点から３８０Ｎ／ｍｍ2以下の引張り強さのものが好ましい。
−深絞り工程−
深絞り工程は、深絞り加工により平板状の金属材料から底部のある円筒材を成形する工程である。【００３７】
図３には、深絞り加工により底部のある円筒材を成形する状態が示されている。図３に示すように、素材となる金属材料には、平板状の金属板３０が用いられる。深絞り加工時には、金属板３０は、固定側金型としてのダイス３２のダイス面３２Ａ上に載置される。ダイス３２には、底付き円柱状の穴３２Ｂが形成されており、この穴３２Ｂが雌型とされる。ダイス面３２Ａに載置された金属板３０の中央上方からは、可動側金型としてのポンチ３４が矢印Ａ方向に押し下げられる。ポンチ３４は、円柱状の凸部３４Ａを備えており、この凸部３４Ａが雄型とされる。凸部３４Ａの図中上方側には、張出し部３４Ｂが形成されている。【００３８】
ポンチ３４が押し下げられて凸部３４Ａが穴３２Ｂに押し込まれることで、はじめにダイス面３２Ａ上にあった金属板３０の部分が筒状に絞り込まれ、深絞り成形加工される。凸部３４Ａが所定の深さまで押し込まれると、凸部３４Ａは、金属板３０を介して穴３２Ｂの底面３２Ｃに当接し、金属板３０は、図４に示されるような底板部３６Ｂのある円筒材３６となる。このとき、図３に示される金属板３０の端部は、ポンチ張出し部３４Ｂとダイス面３２Ａとに挟まれるので、金属板３０は、図４に示すように、開口部３６Ｄ側にフランジ部３６Ｃの付いた有底円筒材３６となる。【００３９】
ここで、図４に示す円筒材３６の円筒部３６Ａは、図３に示す金属板３０が筒状に絞り込まれた部分であり、図４に示す円筒材３６の底板部３６Ｂは、図３に示すポンチ凸部３４Ａとダイス底面３２Ｃに挟まれて形成された部分である。また、図４に示す円筒材３６のフランジ部３６Ｃは、図３に示すポンチ張出し部３４Ｂとダイス面３２Ａに挟まれて形成された部分である。【００４０】
なお、図３に示す深絞り加工においては、深絞り加工時にしわが発生しないように、金属板３０を介してダイス面３２Ａに対向する位置にしわ押え部材を配置して金属板３０を押えてもよい。また、図３のように一対のダイス３２とポンチ３４とで一回の絞り加工で円筒材３６（図４参照）を成形する場合に限らず、絞り加工を２回（２工程）以上にして再絞り加工で所望の円筒材３６を成形してもよい。
−切断工程−
切断工程は、円筒材の開口部側および底部側を取り除く工程である。【００４１】
図５（Ａ）には、深絞り加工で成形された円筒材３６が示されている。この円筒材３６の開口部３６Ｄ側（図中の上部）および底板部３６Ｂ側（図中の下部）にて円筒材３６の中心軸Ｄに垂直な面、すなわち、点線３８、３９に沿った面をレーザカッター等の切断手段で切断する。これにより、図５（Ｂ）に示すような薄肉パイプ状の円筒材３６を得ることができる。この円筒材３６は、全周にわたって継目のない一体的に連続した材料構造となっている。
−湾曲工程−
湾曲工程は、円筒材の軸方向中間部が径方向外側に突出した突出部を備える形状に円筒材を湾曲させる工程である。【００４２】
この工程では、ハイドロフォーム加工、ヘラ絞り加工（スピニング加工）等の方法により、図５（Ｂ）に示す円筒材３６から図５（Ｃ）に示されるような軸方向中間部が径方向外側に突出した２個の凸部２６Ａを備えるシェル２６を成形する。【００４３】
図６には、ハイドロフォーム加工によりシェル２６を製造するための加圧成形装置４０が示されている。この加圧成形装置４０は、図５（Ｂ）に示す薄肉パイプ状の円筒材３６を成形素材として、図５（Ｃ）に示すシェル２６を成形するためのものである。【００４４】
加圧成形装置４０には、肉厚円筒状の成形型４２が設けられており、この成形型４２には、その内周面にシェル２６（図５（Ｃ）参照）の形状に対応する面形状を有する加圧成形部１４２Ａが形成されている。この成形型４２の中空部１４４内には、図６（Ａ）に示されるように円筒材３６が挿入され、この円筒材３６の外周面は、成形型４２の内周面（加圧成形部１４２Ａの両サイド部分４２Ｂ）に密着する。【００４５】
加圧成形装置４０には、成形型４２の下方に固定基台４６が配置されており、この固定基台４６の上面部からは固定プランジャ４８が突出している。この固定プランジャ４８は、中空部１４４内における円筒材３６の内周側に嵌挿される。固定プランジャ４８の外周面先端部には、円筒材３６内周面との間をシールするためにゴム製のシールリング５０が取り付けられている。これにより、円筒材３６の下部側の開口が封止される。この状態で、中空部１４４内には、水、オイル等の液体Ｌが充填される。【００４６】
また、加圧成形装置４０には、成形型４２の上方に高さ方向（図中の上下方向）に沿って移動可能な昇降基台５２が配置されている。昇降基台５２の下面部からは加圧プランジャ５４が突出している。この加圧プランジャ５４の外周面先端部にも、円筒材３６内周面との間をシールするためにゴム製のシールリング５６が取り付けられている。【００４７】
円筒材３６からシェル２６（図５（Ｃ）参照）を成形する際には、図６（Ａ）に示される待機位置にある昇降基台５２が下降し、加圧プランジャ５４が中空部１４４内における円筒材３６の内周側に挿入される。これにより、円筒材３６の上部側の開口が封止されると共に、円筒材３６内に充填されている液体Ｌが圧縮されて液圧が上昇する。このとき、加圧プランジャ５４は、図６（Ｂ）に示される加圧位置まで下降し、円筒材３６内の液体Ｌを所定圧力になるまで加圧する。この圧力を受けた円筒材３６は、その軸方向中間部が加圧成形部１４２Ａに沿って塑性変形し、円筒材３６の軸方向中間部には、径方向外側（外周側）に突出する２個の凸部２６Ａ、２６Ａが形成される。【００４８】
一方、ヘラ絞り加工（スピニング加工）で図５（Ｂ）に示されるような円筒材３６から図５（Ｃ）に示されるようなシェル２６を成形する場合は、ヘラ絞り盤（図示省略）の主軸に取り付けられた成形型の外周に円筒材３６を装着し、円筒材３６を成形型と共に回転させ、円筒材３６の外周へ作業者がヘラを押し付けて成形型の面に馴染むまで成形することで、加工する。なお、ヘラ絞り加工で使用する成形型には、完成品のシェル２６と同様に軸方向中間部に径方向外側に突出する突出部（本実施例では、２個の凸部）が形成されている。
（シェルおよびランフラットタイヤの作用）
次に、上記のように製造されたシェル２６およびこのシェル２６を備えたランフラットタイヤ１０の作用について説明する。【００４９】
図１に示すランフラットタイヤ１０では、空気入りタイヤ１４の内圧が低下した場合、空気入りタイヤ１４のトレッド部２４を支持体１６の凸部２６Ａが支持して走行する。この際、路面からの衝撃は、トレッド部２４、支持体１６、リム１２を介して車体に伝達される。このように、ランフラット走行時には、支持体１６のシェル２６に荷重及び振動が作用するが、本実施形態では、継目のないシェル２６を用いているため、シェル２６の周上の強度が均一となり、継目のあるシェルで必要となる強固な溶接をしなくても、通常のランフラット走行では不自然な変形や破断は生じない。
〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態に係る支持部材の製造方法を図面に基づき説明する。【００５０】
（シェルの製造方法）
−深絞り工程−
本実施形態に係る支持部材の製造方法でも、第１の実施形態の場合と同様に、金属板３０（図３参照）を深絞り加工することにより、図７（Ａ）に示される円筒材３６が成形される。この円筒材３６の成形方法及び形状については、基本的に第１の実施形態の場合と同一であるので、説明を省略する。
−湾曲工程−
湾曲工程は、円筒材３６の軸方向中間部の二箇所を、ハイドロフォーム加工により外周側へ突出するように湾曲させ、２個の凸部２６Ａ、２６Ａを備える円筒材８０を成形する工程である。【００５１】
図８には、底板部３６Ｂ及びフランジ部３６Ｃを有する円筒材３６をハイドロフォーム加工により２個の凸部２６Ａ、２６Ａを備える円筒材８０に成形するための加圧成形装置８２が示されている。この加圧成形装置８２は、図７（Ｂ）に示す底板部３６Ｂ及びフランジ部３６Ｃを備える円筒材３６を成形素材として、図７（Ｃ）に示す２個の凸部２６Ａ、２６Ａを備える円筒材８０を成形するためのものである。【００５２】
加圧成形装置８２には、図８に示されるように、肉厚円筒状の成形型８４が設けられており、この成形型８４には、その内周面に２個の凸部２６Ａ、２６Ａの形状に対応する面形状を有する加圧成形部８６が形成されている。この成形型８４の中空部８８内には、図８（Ａ）に示されるように底板部３６Ｂ及びフランジ部３６Ｃを備える円筒材３６が挿入され、この円筒材３６の外周面は、成形型８４の内周面（加圧成形部８６の両サイド部分９０）に密着する。【００５３】
加圧成形装置８２には、成形型８４の下方に固定基台１０２が配置されており、この固定基台１０２の上面部からは固定プランジャ１０４が突出している。この固定プランジャ１０４は、その上面部を中空部８８内に挿入された円筒材３６の底面部に当接させる。この状態で円筒材３６内には、水、オイル等の液体Ｌが充填される。【００５４】
加圧成形装置８２には、成形型８４の上方に油圧シリンダ等により高さ方向（図中の上下方向）に沿って移動可能な昇降基台９４が配置されている。昇降基台９４の下面部からは加圧プランジャ９６が突出している。また加圧成形装置８２には、加圧プランジャ９６の外周側にリング状のシール・押え部材９８が配置されており、このシール・押え部材９８も油圧シリンダ等により高さ方向に沿って移動可能とされている。シール・押え部材９８の内周面には、加圧プランジャ９６との間をシールするためにゴム製のシールリング１００が取り付けられている。【００５５】
円筒材３６から２個の凸部２６Ａ、２６Ａを備える円筒材８０（図７（Ｂ）参照）を成形する際には、先ず、図８（Ａ）に示される待機位置にあるシール・押え部材９８が下降し、このシール・押え部材９８が成形型８４の上面部８５上に載置された円筒材８０のフランジ部３６Ｃに圧接する。このとき、成形型８４の上面部８５より下方から支持されたフランジ部３６Ｃにシール・押え部材９８を十分に大きな加圧力で、押し付ける。これにより、フランジ部３６Ｃとシール・押え部材９８との間からの液体Ｌの漏洩が確実に防止できる。【００５６】
次いで、昇降基台９４を下降し、加圧プランジャ９６が中空部８８内における円筒材３６の内周側に挿入される。これにより、円筒材３６の上部側の開口が封止されると共に、円筒材３６内に充填されている液体Ｌが圧縮されて液圧が上昇する。このとき、加圧プランジャ９６は、図８（Ｂ）に示される加圧位置まで下降し、円筒材３６内の液体Ｌを所定圧力になるまで加圧する。この圧力を受けた円筒材３６は、その軸方向中間部が加圧成形部８６に沿って外周側へ塑性変形する。これにより、円筒材３６の軸方向中間部が外周側へ突出するように湾曲し、径方向外側（外周側）に突出する２個の凸部２６Ａ、２６Ａを備える円筒材８０が形成される。
−切断工程−
切断工程は、２個の凸部２６Ａ、２６Ａを備える円筒材８０の開口部側および底板部側を取り除く工程である。【００５７】
図７（Ｂ）に示される円筒材８０の開口部３６Ｄ側（図中の上部）および底板部３６Ｂ側（図中の下部）にて円筒材３６の中心軸Ｄに垂直な面、すなわち、点線３８、３９に沿った面をレーザカッター等の切断手段で切断する。これにより、図７（Ｃ）に示すようなシェル１０６が製造される。このシェル１０６は、第１の実施形態に係る製造方法により得られたシェル２６と同一形状となる。
（製造方法に係る作用）
次に、上記のような第２の実施形態に係る支持部材の製造方法による作用を説明する。【００５８】
本実施形態に係る支持部材の製造方法によっても、第１の実施形態に係る支持部材の製造方法と同様に、継目のない円筒材８０を得ることができ、この継目のない円筒材８０をシェル１０６に成形することができる。【００５９】
このとき、深絞り加工後における円筒材３６から開口部側および底部側を取り除くことなく、円筒材３６に軸方向中間部が径方向外側に突出した２個の凸部２６Ａ、２６Ａをハイドロフォーム加工により形成することにより、第１の実施形態の製造方法と比較し、ハイドロフォーム加工時に円筒材３６の内周側へ充填される液体Ｌが円筒材３６の底面側から洩れることを確実に阻止できるので、ハイドロフォーム加工時に円筒材３６内に充填された液体Ｌに対するシール作業及び加圧成形装置８２のシール構造を簡略化できる。
（第３の実施形態）
次に、シェル（支持部材）の製造方法の第３の実施形態を図９に基づき説明する。第１の実施形態では、図３に示すように、ポンチ３４の押し下げによって金属板３０が深絞り加工される場合について説明したが、第３の実施形態は、液圧を加えて金属板３０を深絞り加工する態様である。なお、第３の実施形態に係るシェルの製造方法の構成は、ダイス３２の代わりに液圧を用いる点が特徴であり、他の構成については、第１の実施形態とほぼ同様の構成であるので、同一符号を付して説明を省略する。【００６０】
図９に示すように、ポンチ３４の周囲（図中では、左右）には、金属板３０の周囲を押圧保持する押え部材５８が設けられている。金属板３０を介してポンチ３４及び押え部材５８に対向する位置には、液圧槽６０が配置されている。液圧槽６０の開口上面は、保持面６０Ａとされ、深絞り加工時には、押え部材５８との間に金属板３０を挟めるようになっている。液圧槽６０の中央部には、ポンチ凸部３４Ａに対応して略円柱形状の液圧室６０Ｂが形成されている。液圧室６０Ｂ内には、水、オイル等の液体Ｌが充填される。液圧室６０Ｂの底面には、管路６０Ｃが形成されており、管路６０Ｃは、液圧槽６０外のポンプ６２に接続されている。このポンプ６２は、液体Ｌの液圧を調節する。【００６１】
金属板３０を円筒状に深絞り加工する際には、まず、保持面６０Ａ上に金属板３０が配置され、金属板３０の周囲が押え部材５８により押圧されて保持される。次に、ポンチ３４が降下され、金属板３０を液圧室６０Ｂ側に押し込む。このとき、ポンプ６２により液圧室６０Ｂ内の液体Ｌの液圧が調節される。金属板３０は、液圧室６０Ｂ内の液圧により、ポンチ３４の外周面に押し付けられるため、ポンチ３４の外周形状に沿って成形されることになる。これにより、金属板３０は、図５（Ａ）に示される継目のない円筒材３６となる。この後、成形された円筒材３６を図５（Ｃ）に示すシェル２６に加工する方法は、第１の実施形態又は第２の実施形態と同様である。【００６２】
本実施例の方法（対向液圧法）や図３に示されるポンチ３４の代わりに液圧を用いる方法のように、型の一方に液圧を用いて成形する方法では、この一方の型が汎用型（型の形状を他方の型の形状に対応させる必要のない型）となるので、型の簡易化を図れる。なお、本実施例では、金属板３０に直接液圧を加えているが、ゴム状の膜等を介して金属板３０に液圧を加えてもよい。【００６３】
〔第４の実施形態〕
次に、本実施形態に係る支持体１６のシェル２６を製造するための加圧成形装置１３４の構成について説明する。【００６４】
図１０及び図１１には、本発明の実施形態に係る加圧成形装置３４の一例が示されている。この加圧成形装置１３４は、第１の実施形態の場合と共通の工程を経て製造された円筒材３６を成形素材として、支持体１６のシェル２６をハイドロフォーム成形するためのものである。【００６５】
図１０に示されるように、加圧成形装置１３４には、全体として肉厚円筒状に形成された成形型１３８が設けられている。成形型１３８は、その軸心Ｓを中心とする径方向に沿って分割型１３９と分割型１４０とに２分割された構造とされ、これらの分割型１３９，１４０の一端部はヒンジ部１４１を介して連結されている。これにより、成形型１３８を構成した分割型１３９，１４０はヒンジ部１４１を中心として開閉可能とされている。ここで、成形型１３８の分割型１３９，１４０に開閉機構（図示省略）が連結されており、この開閉機構は、ハイドロフォーム成形時には、分割型１３９，１４０を図１０に示される成形位置に保持し、成形完了したシェル２６を成形型１３８から取り出す時には、分割型１３９，１４０を互いに離間する開放位置へ移動させる。【００６６】
図１１に示されるように、成形型１３８は、その内周面がシェル２６の径方向断面に対応する面形状とされており、内周面における軸方向中間部には、シェル２６の凸部２６Ａ及び凹部２６Ｂの断面形状に対応する凹状の加圧成形部１４２が形成されている。また成形型１３８における加圧成形部１４２の内周側の空間は、シェル２６の成形素材である円筒材３６が挿入される中空部１４４とされている。【００６７】
本実施形態では、円筒材３６が高張力鋼、ステンレス、超高張力鋼等の金属材料からなり、シェル２６の最大径に対応する一定径を有する薄肉円筒状に形成されている。具体的には、円筒材３６は、例えば、引張強さが５０Ｋｇｆ／ｍｍ2以上の高張力鋼からなり、その肉厚が０．８ｍｍ〜１．８ｍｍ程度とされる。この円筒材３６は、図１１（Ａ）に示されるように成形型１３８の中空部１４４内に挿入され、その外周面が成形型１３８の内周面に密着する状態にセットされる。【００６８】
図１０に示されるように、加圧成形装置１３４には、成形型１３８の下方に固定基台１４６が配置されており、この固定基台１４６の上面部からは、円柱状に形成された固定プランジャ１４８が突出している。この固定プランジャ１４８は、その外径が円筒材３６の内径よりも僅かに小径とされている。成形型１３８は、ハイドロフォーム成形の開始時には、図１１（Ａ）に示されるように固定基台１４６の上面部に載置される。このとき、固定プランジャ１４８が中空部１４４内に挿入された円筒材３６の内周側に嵌挿される。【００６９】
図１１（Ａ）に示されるように、加圧成形装置１３４には、成形型１３８の上方に装置フレーム部（図示省略）により高さ方向に沿って移動可能に支持された昇降基台１５０が配置されており、この昇降基台１５０には、高さ方向を作動方向とする油圧シリンダ（図示省略）が連結されている。昇降基台１５０の下面部からは、円柱状に形成された加圧プランジャ１５２が突出している。この加圧プランジャ１５２の外径は中空部１４４の内径よりも僅かに小径とされている。加圧プランジャ１５２の先端面には、内部に液体Ｌが充填された袋体１５４が取り付けられている。袋体１５４は、その外殻形状が上方へ向って開いた略カップ状に形成されており、その開口端部（上端部）が全周に亘って加圧プランジャ１５２の先端面に固着され、加圧プランジャ１５２の先端面により外部から密閉されている。【００７０】
ここで、袋体１５４は、例えば、ＮＲ、ＮＢＲ、ＢＲ、ＩＲ、ＩＩＲ、ＮＯＲ、ＥＰＤＭ等の加硫ゴムを素材とする膜状材料により形成されており、十分な弾性及び伸縮性を有している。また液体Ｌとしては、水、オイル等の各種の液体が使用可能であるが、袋体１５４を形成する加硫ゴムに対する親和性が低いものが選択される。袋体１５４は、液体Ｌが充填されて静圧及び重力により弾性変形した状態で、その外径が円筒材３６の内径よりも小径となり、かつ体積が円筒材３６の内容積よりも所定量以上、大きくなるように形状及び寸法が設定されている。具体的には、袋体１５４の体積と円筒材３６の内容積との差は、後述するハイドロフォーム成形時のバルジ圧の大きさに応じて設定される。なお、袋体１５４の素材は、十分な弾性及び伸縮性を有していれば、加硫ゴム以外のものでも良く、例えば、ウレタンエラストマーを用いても良い。また袋体１５４は、厚さ方向に沿って複数種類の素材を積層して成形するようにしても良い。【００７１】
（加圧成形装置の動作及び作用）
上記のように構成された本実施形態に係る加圧成形装置１３４の動作及び作用について説明する。【００７２】
円筒材３６からシェル２６を成形する際には、オペレータは、成形型１３８の分割型１３９，１４０を開閉機構により成形位置に拘束すると共に、この成形型１３８の中空部１４４内に円筒材３６をセットし、シェル２６の成形準備を完了させる。成形準備が完了すると、加圧成形装置１３４は、油圧シリンダにより図１１（Ａ）に示される待機位置にある昇降基台５０を下降させ、加圧プランジャ１５２に取り付けられた袋体１５４を中空部１４４内における円筒材３６の内周側に挿入する。これにより、液体Ｌが充填された袋体１５４は、円筒材３６内で固定プランジャ４８と加圧プランジャ１５２との間に挟持された状態となる
加圧成形装置１３４は、袋体１５４が円筒材３６内へ挿入された後、油圧シリンダにより加圧プランジャ１５２を更に下降させ、この加圧プランジャ１５２により袋体１５４内の液体Ｌを圧縮して液体Ｌの液圧を上昇させる。このとき、加圧された液体Ｌは、その液圧上昇に伴って袋体１５４を外周側へ膨張するように弾性変形させ、袋体１５４の外周面部を円筒材３６の内周面に均一に圧接させると共に、この袋体１５４を介して円筒材３６へ液圧を作用させる。【００７３】
加圧成形装置１３４は、油圧シリンダにより袋体１５４内の液圧が所定のバルジ圧Ｐになる加圧位置（図１１（Ｂ）参照）まで加圧シリンダを下降させる。このとき、円筒材３６には袋体１５４を介して液体Ｌからのバルジ圧Ｐが作用し、このバルジ圧Ｐを受けた円筒材３６は、加圧成形部１４２に面した軸方向中間部が外周側へ膨出するように塑性変形し、加圧成形部１４２の内面に隙間なく密着する。これにより、円筒材３６には、その軸方向中間部に加圧成形部１４２の形状が転写され、一対の凸部２６Ａ及び凹部２６Ｂがそれぞれ連続的に形成される。このように円筒材３６に凸部２６Ａ及び凹部２６Ｂがそれぞれ形成されることにより、円筒材３６は、図５（Ａ）に示されるようなシェル２６に成形（ハイドロフォーム成形）される。【００７４】
加圧成形装置１３４は、油圧シリンダにより加圧プランジャ１５２を加圧位置に一定時間に亘って保持した後、図１１（Ａ）に示される待機位置に復帰させる。これに連動し、加圧成形装置１３４は開閉機構により分割型１３９，１４０を開放位置へ移動させて成形型１３８を開放する。分割型１３９，１４０を開放位置に移動することにより、成形されたシェル２６を取り出す。【００７５】
次に、上記したシェル２６の成形工程における袋体１５４を介して円筒材３６に作用するバルジ圧Ｐ（Ｋｇｆ／ｍｍ2）の適正値について説明する。ここで、円筒材３６の肉厚をＴ（ｍｍ）、円筒材３６を形成した高張力鋼の引張強さをＳ（Ｋｇｆ／ｍｍ2）、バルジ圧Ｐを決定するための定数をＫ（Ｋは正の実数）とした場合、バルジ圧Ｐの適正値は下記（１）式により求められる。【００７６】
Ｐ＝Ｋ×Ｓ×Ｔ・・・（１）
ここで、定数Ｋとしては、１．５以上で、２０以下の範囲内から任意の値を選択することができるが、この定数Ｋは、２．０以上で、１５以下の範囲内から選択することが好ましく、２．０以上で、１０以下が更に好ましい。この定数Ｋは、シェル２６の成形素材となる金属が高張力鋼以外の金属、例えば、ステンレス、超高張力鋼であっても、上記範囲内から任意に選択することで、上記（１）式に基づいてバルジ圧Ｐの適正値を算出できる。【００７７】
すなわち、上記定数Ｋを１．５未満の値に設定した場合には、成形工程におけるバルジ圧Ｐが不足し、円筒材３６を加圧成形部１４２の形状に精度良く倣うように塑性変形することが困難になるため、円筒材３６から成形されたシェル２６を安定的に所要の寸法精度で製造できなくなくなる。またシェル２６の寸法精度の低下に伴って凸部２６Ａ及び凹部２６Ｂの形状的な補強作用が低下し、シェル２６の径方向や捻れ方向に沿った強度が不足するおそれがある。【００７８】
一方、上記定数Ｋを２０より大きい値に設定した場合には、成形工程におけるバルジ圧Ｐが過大になり、円筒材３６から成形されたシェル２６に大きな内部歪みが発生する。【００７９】
またバルジ圧Ｐの設定値に応じて、設定値以上の加圧能力を有する加圧成形装置１３４をシェル２６の製造ラインに設置する必要があることから、バルジ圧を過度に大きなものに設定すると、加圧成形装置１３４の規模が過度に大きくなるため、加圧成形装置１３４の設置コストが高くなってシェル２６の製造コストの増加原因となり得る。この観点からは定数Ｋは、シェル２６の品質に悪影響を与えない範囲で、可能な限り小さい値に設定することが好ましい。【００８０】
以上説明した本実施形態に係る加圧成形装置１３４では、弾性及び伸縮性を有する膜状材料により形成された袋体１５４内に液体Ｌを充填し、この袋体１５４を成形型１３８の中空部１４４内における円筒材３６の内周側に挿入した後、袋体１５４内の液体Ｌを加圧プランジャ１５２により加圧して袋体１５４を外周側へ膨張させつつ、袋体１５４を介して円筒材３６に所定のバルジ圧を作用させることにより、液体Ｌをシェル２６への成形素材である円筒材３６に接触させることなく、円筒材３６を成形型１３８における加圧成形部１４２に沿って塑性変形できるので、円筒材３６から成形されたシェル２６から液体Ｌを除去する作業を不要にできる。【００８１】
この結果、円筒材３６から成形されたシェル２６への液体Ｌの付着を完全に防止できるので、付着した液体Ｌの影響によりシェル２６の表面に錆が発生したり化学変化が生じることを防止できる。【００８２】
また本実施形態に係る加圧成形装置１３４では、液体Ｌが袋体１５４内に封入されていることから、成形型内に直接液体が充填される加圧成形装置（例えば、図６参照）と比較して、中空部１４４内からの液体Ｌの漏洩を防止するためのシール部材を不要にできるので、シール部材の劣化に伴う部品交換を不要にでき、さらに多数の貫通穴２７Ａが穿設されたパンチングメタルを素材とする支持リング２７（図１２（Ｂ）参照）や、有端帯状の金属板を素材として一対の切断端を有する支持リングを成形することも可能になる。【００８３】
また本実施形態に係る加圧成形装置１３４において、円筒材３６の素材として高張力鋼、ステンレス、超高張力鋼等の高強度の金属材料を用いた場合に、円筒材３６へ作用させるバルジ圧Ｐを（Ｋ×Ｓ×Ｔ）の算出値に制御することにより、円筒材３６を成形型１３８の加圧成形部１４２の形状に精度良く倣うように塑性変形させ、所要の寸法精度及び機械的性能のシェル２６を安定的に製造でき、かつシェル２６に過度の歪みを発生させて機械的特性が低下することを防止できる。また、シェル２６をハイドロフォーム成形するための加圧成形装置１３４として適正出力のものを的確に選択可能になるので、シェル２６の製造コストの増加を効果的に抑制できる。【００８４】
また、本実施形態に係る加圧成形装置１３４では、袋体１５４内の液体Ｌを加圧する手段として加圧プランジャ１５２を油圧シリンダにより中空部１４４内へ挿入する加圧手段を用いたが、このようなもの以外にも、例えば、中空部１４４内へ予め挿入された袋体１５４内へ高圧ポンプ等により加圧された液体Ｌを供給するものでも良い。このとき、袋体１５４内の液体Ｌの液圧を圧力センサーにより測定し、この測定結果に基づいて液圧をフィードバック制御することにより、袋体１５４内の液圧を精度良く（Ｋ×Ｓ×Ｔ）の算出値に制御できる。
【実施例１】
【００８５】
（第１の比較試験）
本発明の製造方法によるシェルの製造効率を確認するために、以下に示す実施例と比較例との比較試験を行った。【００８６】
実施例および比較例で製造するシェルの素材としては、板厚が２．３ｍｍのアルミ合金（ＪＩＳ合金番号６０６１−Ｏ材）を用いた。【００８７】
実施例に係るシェルの製造では、この素材を第３実施形態の方法を用いて図５（Ａ）に示す円筒材３６を成形し、円筒材３６の高さＨは、２００ｍｍとし、円筒材３６の内径Ｓは、４５０ｍｍとした。次に、この円筒材３６の開口部３６Ｄ側（図中の上部）および底板部３６Ｂ側（図中の下部）をレーザカッターで切断して図５（Ｂ）のパイプ状の円筒材３６を得た後、ヘラ絞り加工で図５（Ｃ）に示す２個の凸部２６Ａ、２６Ａ（２山形状）を成形し、Ｔ６熱処理を施してシェル２６を得た。【００８８】
一方、比較例に係るシェルの製造では、図１３（Ａ）に示すように、上記素材をリング状にベンディング加工し、長手方向の両端部７０Ａ、７０ＢをＴＩＧ溶接により互いに接合して円筒材７０にした。その後、ヘラ絞り加工で図１３（Ｂ）に示すように、実施例と同様の形状に成形し、Ｔ６熱処理を施してシェル７２を得た。【００８９】
ここで、実施例に係るシェル２６（図５（Ｃ）参照）の１個当りの製造時間と、比較例に係るシェル７２（図１３（Ｂ）参照）の１個当りの製造時間とを比較したところ、実施例では、比較例に比べて１個当りの製造時間を短縮することができた。【００９０】
なお、上記の第１、第２の実施形態にて、深絞り加工後のフランジ部３６Ｃが最小限となるように、素材となる金属板３０の形状および寸法を定めておいてもよい。【００９１】
また、上記の実施形態における深絞り加工による円筒材３６の成形は、いわゆる多数個取りとしてもよい。シェル２６の製造段階で円筒材３６を多数個取りできると、１個当りの製造時間を一層短縮することができる。【００９２】
さらに、上記の実施形態では、２個の凸部２６Ａ、２６Ａを備えるシェル２６を成形しているが、成形するシェル２６の形状は、これに限定されず、軸方向中間部が径方向外側に突出した突出部を備える形状であればよい。
（第２の比較試験）
図１０及び図１１に示される本発明に係る加圧成形装置１３４を用いてハイドロフォーム成形されたシェルを実施例Ａ１とし、液体Ｌにより直接バルジ圧Ｐを作用させる加圧成形装置（図６参照）を用いてハイドロフォーム成形されたシェルを実施例Ａ２とし、また内部に液体が封入されていない弾性体であるゴムバルジによりバルジ圧Ｐを作用させる従来の加圧成形装置を用いてゴムバルジ成形されたシェルを比較例Ａ３として、これらの加圧成形装置により成形されたシェルの寸法の検査結果をそれぞれ下記（表１）に示した。ここで、各加圧成形装置のバルジ圧としては、それぞれ定数Ｋを２．０以上で、２０以下の範囲内で適宜選択し、前記（１）式により算出された値を用いた。なお、寸法検査では、シェルの各部の寸法を測定し、設計寸法に対して測定寸法の誤差が±５％以下のものを合格とし、測定寸法の誤差が±５％を超えたものを不合格とした。【００９３】
【表１】
2005046976.tif 000002
【００９４】
上記（表１）から明らかなように、ハイドロフォーム成形された実施例Ａ１及び実施例Ａ２に係るシェルについては、全数（１０個）寸法検査を合格したが、ゴムバルジ成形された比較例Ａ３に係るシェルについては、全数（１０個）寸法検査が不合格になった。但し、実施例Ａ２に係るシェルについては、実施例Ａ１及び比較例Ａ３に係るシェルと比較し、成形完了後に放置しておくと錆発生等の品質上の問題が発生するため、シェルの表面から液体Ｌを乾燥、洗浄等により除去する必要がある。【００９５】
（第３の比較試験）
次に、加圧成形装置１３４を用い、定数Ｋを１．５以上で、２０以下の範囲内で選択し、バルジ圧Ｐを前記（１）式の算出値に制御しハイドロフォーム成形したシェルを実施例Ｂ１〜Ｂ６とし、また本発明の実施形態に係る加圧成形装置１３４を用い、定数Ｋを２．０未満で、２０．０を超える範囲内で選択し、バルジ圧Ｐを前記（１）式の算出値に制御しハイドロフォーム成形したシェルを比較例Ｂ７〜Ｂ１０とし、これらのシェル２６についての寸法精度及び圧縮強度の評価結果をそれぞれ下記（表２）に示した。ここで、寸法精度の評価結果としては、設計値に対する寸法誤差が２％未満である場合には記号“◎”を、設計値に対する寸法誤差が５％未満である場合には記号“〇”を、寸法誤差が５％以上で１０％未満である場合には記号“△”を、寸法誤差が１０％以上の場合には記号“×”をそれぞれ記入した。また圧縮強度の評価結果としては、実施例Ｂ１〜Ｂ６にて最大強度を示したものに対し、９０％より大きく１００％以下の圧縮強度を示した場合には記号“◎”を、８０％以上より大きく９０％未満の圧縮強度を示した場合には記号“〇”を、６０％以上で８０％未満の圧縮強度を示した場合には記号“△”を、６０％以下の圧縮強度を示した場合には記号“×”をそれぞれ記入した。【００９６】
【表２】
2005046976.tif 000003
【００９７】
上記（表２）から明らかなように、定数Ｋを２．０以上で、１０以下の範囲内から５．０及び８．３に選択した場合、バルジ圧Ｐを前記（１）式による算出値に制御した実施例Ｂ２、Ｂ３及びＢ６に係るシェル２６については、寸法精度及び圧縮強度の評価が共に“◎”であった。【００９８】
また定数Ｋを１．５以上で、２．０未満の範囲内から１．５に選択した実施例Ｂ１に係るシェル２６並びに、定数Ｋを１０より大きく、２０以下の範囲内から１６．７及び２０．０に選択した実施例Ｂ４及びＢ５に係るシェル２６については、それぞれ寸法精度及び圧縮強度の評価が共に“〇”であった。【００９９】
一方、定数Ｋを２．０未満で、２０．０を超える範囲内で選択し、バルジ圧Ｐを前記（１）式の算出値に制御した比較例Ｂ７〜Ｂ１０に係るシェル２６については、寸法精度及び圧縮強度の評価が双方とも“〇”になったものが存在しなかった。
【図１】
2005046976.tif 000004
【図２】
2005046976.tif 000005
【図３】
2005046976.tif 000006
【図４】
2005046976.tif 000007
【図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）】
2005046976.tif 000008
【図６（Ａ）（Ｂ）】
2005046976.tif 000009
【図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）】
2005046976.tif 000010
【図８（Ａ）（Ｂ）】
2005046976.tif 000011
【図９】
2005046976.tif 000012
【図１０】
2005046976.tif 000013
【図１１（Ａ）（Ｂ）】
2005046976.tif 000014
【図１２（Ａ）（Ｂ）】
2005046976.tif 000015
【図１３（Ａ）（Ｂ）】
2005046976.tif 000016
【国際調査報告】
2005046976.tif 000017
2005046976.tif 000018
2005046976.tif 000019
2005046976.tif 000020
2005046976.tif 000021
2005046976.tif 000022