インナーチューブ製造装置及びインナーチューブ製造方法

【課題】熱処理を施した場合であっても、外径・肉厚とも均一で、振れが少ないインナーチューブを製造する。
【解決手段】金属材製のチューブＣを支持する支持部１１と、支持部１１に対向配置され、チューブＣ内にチューブＣの内径より大きい外径を有し、チューブＣの素材よりも硬い金属材製の球体Ｄを圧入・通過させる圧入部１２とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車のフロントフォーク等に用いられるショックアブソーバのインナーチューブを製造するためのインナーチューブ製造装置及びインナーチューブ製造方法に関し、特に真円度を矯正する手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車Ｍのフロントフォークにはショックアブソーバ１００が取り付けられている（図２参照）。このショックアブソーバ１００は、アウターチューブ１１０とインナーチューブ１２０とを組み合わせて構成されている。インナーチューブ製造方法では、素管から芯引きにより加工されたチューブを高周波焼入れ、焼き戻し（炉戻し・高周波）をする。このとき、チューブが変形して真円度が低下する。このときの変形量は外径が例えば５０ｍｍの場合で０．１〜０．３ｍｍ程度である。この変形を修正するため、外周を研削して外径を整える外径研削工程を実施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６４７９６４号公報
【特許文献２】特開昭５９−１３０６３３号公報
【特許文献３】特開２００７−０６１８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したインナーチューブ製造方法では、次のような問題があった。すなわち、外周面を研削するため、外径は一定になるが、研削後の肉厚が均一とならない。また、変形量を見越した研削代が必要となり、素管の外径が大きくなると同時に研削工程（研削回数）も多くなる。また、外周面に傷が残るため、ショックアブソーバとしての機能に影響する虞がある。
【０００５】
そこで本発明は、熱処理を施したチューブであっても、外径・肉厚とも均一で、しかも、研削代が不均一な場合、外周面に傷が生じないインナーチューブ製造方法及びインナーチューブ製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明のインナーチューブ製造装置及びインナーチューブ製造方法は次のように構成されている。
【０００７】
金属材製のチューブを支持する支持部と、この支持部に対向配置され、上記チューブ内に上記チューブの内径より大きい外径を有し、上記チューブの素材よりも硬い金属材製の球体を圧入・通過させる圧入部とを備えている。
【０００８】
素管を芯引き加工によりチューブを形成し、上記チューブを熱処理し、上記チューブ内に上記チューブの内径より大きい外径を有する金属材製の球体を圧入・通過させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、熱処理を施したチューブであっても、外径・肉厚とも均一で、しかも、外周面に傷が生じないインナーチューブを製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るインナーチューブ製造装置を模式的に示す側面図。
【図２】同インナーチューブ製造装置により製造されるインナーチューブが組み込まれたショックアブソーバ装置を模式的に示す斜視図。
【図３】同インナーチューブ製造装置により製造されるインナーチューブのボールサイジング（圧入加工）の前後、自動矯正後の内径を示すグラフ。
【図４】同インナーチューブ製造装置により製造されるインナーチューブのボールサイジング（圧入加工）の前後、自動矯正後の外径を示すグラフ。
【図５】同インナーチューブ製造装置により製造されるインナーチューブのボールサイジング（圧入加工）の前後、自動矯正後の全長を示すグラフ。
【図６】同インナーチューブ製造装置により製造されるインナーチューブのボールサイジング（圧入加工）の前後、自動矯正後の振れ（曲がり）を示すグラフ。
【図７】同インナーチューブ製造装置により製造されるインナーチューブの熱処理後、ボールサイジング（圧入加工）の前における内径寸法・真円度を示すグラフ。
【図８】同インナーチューブ製造装置により製造されるインナーチューブのボールサイジング（圧入加工）の後における内径寸法・真円度を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施の形態に係るインナーチューブ製造装置１０を模式的に示す側面図、図２はインナーチューブ製造装置１０により製造されるインナーチューブ１２０が組み込まれたショックアブソーバ装置１００を模式的に示す斜視図である。また、図３〜図６はインナーチューブ製造装置１０によるインターチューブ１２０のボールサイジング（圧入加工）の前後、自動矯正後の各測定値を示すグラフである。
【００１２】
図１に示すように、インナーチューブ製造装置１０は、金属材製のチューブＣを支持する有底筒状の支持部１１と、チューブＣ内にチューブＣの内径より大きい外径を有し、チューブＣの素材よりも硬い金属材製の球体Ｄを圧入・通過させる圧入部１２とを備えている。圧入部１２は、油圧シリンダ１３と、この油圧シリンダ１３によって動作するロッド１４とを備えている。ロッド１４の先端には金属材製の球体Ｄが着脱自在に配置されている。球体Ｄは、チューブＣの材質よりも硬い金属で形成されるとともに、チューブＣの内径よりも僅かに大きい外径を有している。
【００１３】
図２は、このインナーチューブ製造装置１０によって製造されるインナーチューブ１２０が使用されるショックアブソーバ１００の概略を示している。すなわち、ショックアブソーバ１００は、自動二輪車Ｍのフロントフォーク等に用いられており、アウターチューブ１１０とインナーチューブ１２０とが同軸的に配置され、軸方向に摺動可能に構成されている。
【００１４】
インナーチューブ製造装置１０を用いて、次のようにしてインナーチューブ１２０を製造する。なお、熱処理を行う場合を除き、常温下（１０〜４０℃）で処理が進められる。インナーチューブ製造方法では、素管を芯引加工によりチューブＣを塑性加工する。次に、高周波焼入れ、焼き戻し（炉戻し・高周波）等の所定の熱処理を行い、金属組織を形成する。このとき、チューブが変形して真円度が低下する。
【００１５】
次に、インナーチューブ製造装置１０の支持部１１の開口部にチューブＣを挿入し、外周面を固定する。次に、チューブＣの上端部に球体Ｄを載せる。そして、油圧シリンダ１３を作動させてロッド１４を伸長させる。これにより、球体ＤはチューブＣの内部に圧入される。ロッド１４の伸長速度は例えば、秒速１５ｍｍ程度である。このようにして、球体ＤをチューブＣ内を通過させて処理を完了する。
【００１６】
次に、自動曲がり矯正機を用いてチューブＣの振れ（曲がり）を矯正する。
【００１７】
さらに、チューブＣの外周面の研削や探傷試験等を行い、インナーチューブ１２０が完成する。
【００１８】
ここで、具体的なチューブＣ及びインナーチューブ１２０の寸法等に基づいて説明する。例えば、熱処理前において、軸方向の長さが６０３ｍｍ、内径４５ｍｍ、外径４８．５ｍｍ、肉厚１．７５ｍｍのチューブＣを用いる。次に、熱処理を行うと、内径、外径、全長、振れがそれぞれ図３〜図６に示すように変化する。ここで、振れとは、外径基準で測定した中央部の曲り量をＴ．Ｉ．Ｒ（軸偏心量：Total Indicator Reading）で示している。
【００１９】
次に、インナーチューブ製造装置１０を用いて、直径４８．５ｍｍの球体ＤをチューブＣに圧入して、チューブＣの矯正、すなわち、ボールサイジングを行う。ボールサイジング後には、内径、外径、全長、振れがそれぞれ図３〜図６に示すように変化する。すなわち、内径・外径が大きくなり、全長は短くなる。但し、振れに関しては同じ変化はせず、大きくなったり、小さくなったりする。これは焼入れ後の初期の曲り量に影響される。
【００２０】
すなわち、内径・外径・全長はほとんど変わらず、内径寸法のばらつきが解消され、振れが小さくなる。このような傾向は、チューブＣの両端部及び中央部においても同様である。
【００２１】
また、図７はインナーチューブ製造装置１０により製造されるインナーチューブの熱処理後、ボールサイジング（圧入加工）の前における内径寸法・真円度を示すグラフ、図８はインナーチューブ製造装置１０により製造されるインナーチューブのボールサイジング（圧入加工）の後における内径寸法・真円度を示すグラフである。
【００２２】
このようにして、チューブＣを熱処理後、球体Ｄを用いて矯正することで、外径・肉厚ともに均一で、インナーチューブ１２０の真円度が良くなり、ショックアブソーバ１００に組み込んだ場合であっても、所望の性能を得ることができる。
【００２３】
また、外周面の削り代を最小限に抑えることができるので、材料を節約することも可能となる。
【００２４】
上述したように、このインナーチューブ製造装置１０によれば、熱処理を施したチューブＣであっても、外径・肉厚とも均一で、しかも、外周面に傷が生じないインナーチューブ１２０を製造することが可能となる。
【００２５】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
【符号の説明】
【００２６】
１０…インナーチューブ製造装置、１１…支持部、１２…圧入部、１３…油圧シリンダ、１４…ロッド、Ｃ…チューブ、Ｄ…球体。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材製のチューブを支持する支持部と、
この支持部に対向配置され、上記チューブ内に上記チューブの内径より大きい外径を有し、上記チューブの素材よりも硬い金属材製の球体を圧入・通過させる圧入部とを備えていることを特徴とするインナーチューブ製造装置。
【請求項２】
素管を芯引き加工によりチューブを形成し、
上記チューブを熱処理し、
上記チューブ内に上記チューブの内径より大きい外径を有する金属材製の球体を圧入・通過させることを特徴とするインナーチューブ製造方法。

【図１】