特許 6375266 電磁成形コイル並びにこれを用いた自動車用バンパーステイの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6375266

(24)【登録日】2018年7月27日

(45)【発行日】2018年8月15日

(54)【発明の名称】電磁成形コイル並びにこれを用いた自動車用バンパーステイの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 39/08 20060101AFI20180806BHJP

   B21D 26/14 20060101ALI20180806BHJP

   B21D 47/01 20060101ALI20180806BHJP

   B21D 53/88 20060101ALI20180806BHJP

   B60R 19/24 20060101ALI20180806BHJP

【ＦＩ】

   B21D39/08 C

   B21D26/14

   B21D47/01 Z

   B21D53/88 E

   B60R19/24 N

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-124915(P2015-124915)

(22)【出願日】2015年6月22日

(65)【公開番号】特開2017-6948(P2017-6948A)

(43)【公開日】2017年1月12日

【審査請求日】2017年9月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100120329

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 一規

(74)【代理人】

【識別番号】100146112

【弁理士】

【氏名又は名称】亀岡 誠司

(74)【代理人】

【識別番号】100167335

【弁理士】

【氏名又は名称】武仲 宏典

(74)【代理人】

【識別番号】100164998

【弁理士】

【氏名又は名称】坂谷 亨

(72)【発明者】

【氏名】細井 寛哲

(72)【発明者】

【氏名】石飛 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】橋本 成一

(72)【発明者】

【氏名】下赤 真吾

【審査官】 村上 聡

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−３１２２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１００８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８７５０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ３９／０８

Ｂ２１Ｄ ２６／１４

Ｂ２１Ｄ ４７／０１

Ｂ２１Ｄ ５３／８８

Ｂ６０Ｒ １９／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

略楕円断面形状の金属製素管を拡管成形するための略楕円柱形状の電磁成形コイル、または、前記金属製素管を縮管成形するための略楕円の孔を持つ筒形状の電磁成形コイルであって、
これらの電磁成形コイルの巻線部は、それぞれ断面形状が円、四角または中空部を有した円または四角の内のいずれか１つの導体素線が前記各電磁成形コイルの軸のまわりを螺旋状に巻かれたものであり、
前記巻線部の軸直交方向の断面形状は、それぞれ略楕円形状であり、これらの略楕円形状の寸法は、それぞれ長径がa_１（ｍｍ）、短径がｂ_１（ｍｍ）をなし、
前記各導体素線の平面視厚さｔ_１（ｍｍ）は、下記式（１）を満足することを特徴とする電磁成形コイル。

【数4】

【請求項2】

略矩形断面形状の金属製素管を拡管成形するための略矩形柱形状の電磁成形コイル、または、前記金属製素管を縮管成形するための略矩形の孔を持つ筒形状の電磁成形コイルであって、
これらの電磁成形コイルの巻線部は、それぞれ断面形状が円、四角または中空部を有した円または四角の内のいずれか１つの導体素線が前記各電磁成形コイルの軸のまわりを周回しながら軸方向と平行な方向に進むように巻かれたものであり、
前記巻線部の軸直交方向の断面形状は、それぞれ略矩形状であり、これらの略矩形状の寸法は、それぞれ長辺がa_２（ｍｍ）、短辺がｂ_２（ｍｍ）をなし、
前記各導体素線の平面視厚さｔ_２（ｍｍ）は、下記式（２）を満足することを特徴とする電磁成形コイル。

【数5】

【請求項3】

前記導体素線は、良導体であることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁成形コイル。

【請求項4】

請求項１に記載の略楕円柱形状の電磁成形コイルまたは請求項２に記載の略矩形柱形状の電磁成形コイルを用いて、略楕円断面形状または略矩形断面形状のアルミニウム合金製素管をそれぞれ拡管成形することを特徴とする自動車用バンパーステイの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、略楕円断面形状および略矩形断面形状の金属製素管をそれぞれ拡管および縮管成形できる電磁成形コイル並びにこれを用いた自動車用バンパーステイの製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

電磁成形は、管成形および板成形等さまざまな分野への適用が研究されている。近年では、アルミニウム合金製素管を電磁成形で拡管し、矩形断面形状をした部材（例えば、自動車用フロントバンパーステイ）を製造する技術も開示されている(特許文献１参照)。

【0003】

上記特許文献１に記載された電磁成形においては、導体素線を螺旋状に巻いた円柱状の電磁成形用コイルと特殊な形状に予備整形された略矩形断面形状のアルミニウム合金製素管が採用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−７３５０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本来ならば、矩形断面形状をした自動車用フロントバンパーステイを電磁成形で製造するのであれば、略矩形柱形状の電磁成形コイルを用いて、略矩形断面形状のアルミニウム合金製素管を単純に拡管成形したいところである。

【0006】

しかし、電磁成形コイルの巻線部は、導体素線が前記電磁成形コイルの軸のまわりを螺旋状に巻かれたものであり、この巻線部の平面視は、耐久性能の観点から、これまで略真円でなければならないという制約があった。

【0007】

したがって、このような巻線部の平面視が略真円である電磁成形コイルを用いて、矩形断面形状をした自動車用フロントバンパーステイを製造するためには、試行錯誤を重ね、断面形状を特殊な形状に予備整形した略矩形断面形状のアルミニウム合金製素管を準備しなければならないという問題があった。

【0008】

このような問題は、巻線部の平面視が略真円である電磁成形コイルを用いて、略楕円断面形状をした部材を製造する際の金属製素管についても同様なことが言える。

【0009】

本発明の目的は、略楕円断面形状および略矩形断面形状の金属製素管をそれぞれ拡管および縮管成形できる、十分な耐久性を有した電磁成形コイル並びにこれを用いた自動車用バンパーステイ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】

【0010】

この目的を達成するために、第１発明に係る電磁成形コイルは、
略楕円断面形状の金属製素管を拡管成形するための略楕円柱形状の電磁成形コイル、または、前記金属製素管を縮管成形するための略楕円の孔を持つ筒形状の電磁成形コイルであって、
これらの電磁成形コイルの巻線部は、それぞれ断面形状が円、四角または中空部を有した円または四角の内のいずれか１つの導体素線が前記各電磁成形コイルの軸のまわりを螺旋状に巻かれたものであり、
前記巻線部の軸直交方向の断面形状は、それぞれ略楕円形状であり、これらの略楕円形状の寸法は、それぞれ長径がa_１（ｍｍ）、短径がｂ_１（ｍｍ）をなし、
前記各導体素線の平面視厚さｔ_１（ｍｍ）は、下記式（１）を満足することを特徴とする電磁成形コイルである。

【数4】

【0011】

また、第２発明に係る電磁成形コイルは、
略矩形断面形状の金属製素管を拡管成形するための略矩形柱形状の電磁成形コイル、または、前記金属製素管を縮管成形するための略矩形の孔を持つ筒形状の電磁成形コイルであって、
これらの電磁成形コイルの巻線部は、それぞれ断面形状が円、四角または中空部を有した円または四角の内のいずれか１つの導体素線が前記各電磁成形コイルの軸のまわりを周回しながら軸方向と平行な方向に進むように巻かれたものであり、
前記巻線部の軸直交方向の断面形状は、それぞれ略矩形状であり、これらの略矩形状の寸法は、それぞれ長辺がa_２（ｍｍ）、短辺がｂ_２（ｍｍ）をなし、
前記各導体素線の平面視厚さｔ_２（ｍｍ）は、下記式（２）を満足することを特徴とする電磁成形コイルである。

【数5】

【0012】

また、第３発明に係る電磁成形コイルは、第１または第２発明に係る電磁成形コイルにおいて、前記導体素線は、良導体であることを特徴とする。

【0013】

また、第４発明に係る自動車用バンパーステイの製造方法は、
第１発明に係る略楕円柱形状の電磁成形コイルまたは第２発明に係る略矩形柱形状の電磁成形コイルを用いて、略楕円断面形状または略矩形断面形状のアルミニウム合金製素管をそれぞれ拡管成形することを特徴とする自動車用バンパーステイの製造方法である。

【発明の効果】

【0014】

第１発明に係る電磁成形コイルは、
略楕円断面形状の金属製素管を拡管成形するための略楕円柱形状の電磁成形コイル、または、前記金属製素管を縮管成形するための略楕円の孔を持つ筒形状の電磁成形コイルであって、
これらの電磁成形コイルの巻線部は、それぞれ断面形状が円、四角または中空部を有した円または四角の内のいずれか１つの導体素線が前記各電磁成形コイルの軸のまわりを螺旋状に巻かれたものであり、
前記巻線部の軸直交方向の断面形状は、それぞれ略楕円形状であり、これらの略楕円形状の寸法は、それぞれ長径がa_１（ｍｍ）、短径がｂ_１（ｍｍ）をなし、
前記各導体素線の平面視厚さｔ_１（ｍｍ）は、上記式（１）を満足することを特徴とする構成であるため、
略楕円断面形状の金属製素管を拡管および縮管成形できる、十分な耐久性を有した（巻線部に働く最大ミーゼス応力σ_１が降伏点を超えない）電磁成形コイルを提供することができる。

【0015】

また、第２発明に係る電磁成形コイルは、
略矩形断面形状の金属製素管を拡管成形するための略矩形柱形状の電磁成形コイル、または、前記金属製素管を縮管成形するための略矩形の孔を持つ筒形状の電磁成形コイルであって、
これらの電磁成形コイルの巻線部は、それぞれ断面形状が円、四角または中空部を有した円または四角の内のいずれか１つの導体素線が前記各電磁成形コイルの軸のまわりを周回しながら軸方向と平行な方向に進むように巻かれたものであり、
前記巻線部の軸直交方向の断面形状は、それぞれ略矩形状であり、これらの略矩形状の寸法は、それぞれ長辺がa_２（ｍｍ）、短辺がｂ_２（ｍｍ）をなし、
前記各導体素線の平面視厚さｔ_２（ｍｍ）は、上記式（２）を満足することを特徴とする構成であるため、
略矩形断面形状の金属製素管を拡管および縮管成形できる、十分な耐久性を有した（巻線部に働く最大ミーゼス応力σ_２が降伏点を超えない）電磁成形コイルを提供することができる。

【0016】

また、第４発明に係る自動車用バンパーステイの製造方法は、
第１発明に係る略楕円柱形状の電磁成形コイルまたは第２発明に係る略矩形柱形状の電磁成形コイルを用いて、略楕円断面形状または略矩形断面形状のアルミニウム合金製素管をそれぞれ拡管成形することを特徴とする構成であるため、
試行錯誤を重ね、断面形状を特殊な形状に予備整形した略楕円断面形状または略矩形断面形状のアルミニウム合金製素管をわざわざ準備する必要がなく、単純な形状の略楕円断面形状または略矩形断面形状のアルミニウム合金製素管をそのまま用いて、楕円断面形状または矩形断面形状をした自動車用バンパーステイを製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態１の楕円柱形状の電磁成形コイルであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。

【図2】同楕円柱形状の電磁成形コイルにおける、長径a_１と短径ｂ_１に基づき式（１）から算出された導体素線の平面視厚さｔ_１のコンター図である。

【図3】本発明の実施形態２の楕円筒形状の電磁成形コイルであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。

【図4】本発明の実施形態３の長円柱形状の電磁成形コイルであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。

【図5】本発明の実施形態４の長円筒形状の電磁成形コイルであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。

【図6】本発明の実施形態５の矩形柱形状の電磁成形コイルであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。

【図7】本発明の実施形態６の別の矩形柱形状の電磁成形コイルであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。

【図8】本発明の実施形態７のさらに別の矩形柱形状の電磁成形コイルであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１の楕円柱形状の電磁成形コイルであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。

【0019】

図１において、１１は断面形状が四角形状の純銅製の導体素線、１２は導体素線１１の周囲にＦＲＰ樹脂を含浸して空隙部を補強するための絶縁性補強材、１３は電磁成形コイル１４のＦＲＰ製ボビン（図示せず）の軸のまわりを螺旋状に巻かれた巻線部である。なお、楕円柱形状の電磁成形コイル１４は、巻線部１３と絶縁性補強材１２から構成されている。

【0020】

本発明者らは、如何にすれば、断面形状を特殊な形状に予備整形した略矩形断面形状のアルミニウム合金製素管を用いず、断面形状が単純な略矩形断面形状のアルミニウム合金製素管を用いて、単純に矩形柱形状の電磁成形コイルによる拡管成形で矩形断面形状をした自動車用バンパーステイができないか鋭意検討した。

【0021】

それには、まず初めに、耐久性能の観点から、これまで円柱形状の電磁成形コイル（図示せず）を用いなければならない原因について、市販の汎用構造解析ソフトＡＢＡＱＵＳを用い、電磁力を想定した径方向の分布荷重を与えたときの応力挙動を図１に示す楕円柱形状の電磁成形コイル１４の場合と比較することで究明した。

【0022】

例えば、円柱形状の電磁成形コイルの巻線部の軸直交方向の断面形状は、直径が１６０ｍｍ、この巻線部における導体素線の平面視での厚さが６ｍｍの円断面に内圧５ＭＰａを与えた場合、応力は断面内で一様に分布し、最大ミーゼス応力は約６０ＭＰａとなった。

【0023】

―方、図１に示す楕円柱形状の電磁成形コイル１４の巻線部１３の軸直交方向の断面形状は、長径ａ_１が１６０ｍｍ、短径ｂ_１が１２０ｍｍの楕円状をなし、この巻線部１３における導体素線１１の平面視での厚さｔ_１が６ｍｍの楕円断面に内圧５ＭＰａを与えた楊合、応力は断面内で不均等に分布するように変化し、長径ａ_１の先端部｛図１（ａ）に示す符号アの位置｝で最大ミーゼス応力σ_１が約５９７ＭＰａとなった。また、長径ａ_１の先端部（符号ア）付近において応力分布が導体素線１１の平面視厚さｔ_１の方向に直線的に変化した。つまり、このような楕円柱形状の電磁成形コイル１４が短寿命で破損する原因（耐久性能の観点から問題となる原因）は、長径ａ_１の先端部（符号ア）周辺では、非常に高い曲げ応力が生じることで導体素線１１が降伏点を超え、塑性変形するためであると分かった。

【0024】

したがって、次に、楕円柱形状の電磁成形コイル１４の場合でも、巻線部１３の長径ａ_１の先端部｛図１（ａ）に示す符号アの位置｝での最大ミーゼス応力σ_１が降伏点を超えない条件は、どこにあるのかさらに詳細に検討した。

【0025】

この検討にあたっては、上記汎用構造解析ソフトＡＢＡＱＵＳを用い、下記８０条件の形状の組合せで、最大ミーゼス応力σ_１の計算を行った。

【0026】

巻線部１３の短径ｂ_１がそれぞれ５０、１００、１５０、２００ｍｍの４水準、長径ａ_１が短径ｂ_１よりそれぞれ０（すなわち、真円）、２５、５０、７５、１００ｍｍ大きな５水準、巻線部１３における導体素線１１の平面視厚さｔ_１がそれぞれ３、６、９、１２ｍｍの４水準変化させた８０条件の形状の組合せで、上記最大ミーゼス応力σ_１の計算を行った。なお、この計算の前提として、上述した場合と同様に、電磁力を想定し、楕円断面に内圧ｐ_１＝５ＭＰａが加えられる場合に固定した。上記８０条件の形状の組合せで計算した結果を分析すると、巻線部１３の長径ａ_１の先端部｛図１（ａ）に示す符号アの位置｝での最大ミーゼス応力σ_１、長径ａ_１、短径ｂ_１、導体素線１１の平面視厚さｔ_１と内圧Ｐ_１との間の関係は、下記式（Ａ１）で表せることが判明した。

【数1】

ここで、ａ_０＝ｂ_０、ｔ_０は、それぞれ円柱形状の電磁成形コイルの巻線部の平面視円断面に内圧ｐ_０（これは、例えば、被加工材としてのアルミニウム合金製素管を電磁拡管成形するために必要な電磁力に相当）を与えた場合に巻線部に発生する最大ミーゼス応力σ_０が降伏点を超えない基準条件下における値であり、ａ_０＝ｂ_０、ｔ_０の単位はｍｍである。なお、ａ_０＝ｂ_０、ｔ_０の定義は下記の通りである。
ａ_０＝ｂ_０ ： 円柱形状の電磁成形コイルの巻線部の平面視での直径
ｔ_０ ： 円柱形状の電磁成形コイルの巻線部において、導体素線１１の 断面形状と同一の四角形状の導体素線の平面視での厚さ

【0027】

また、上記式（Ａ１）中のｐ_１／ｐ_０は、電磁成形を行なう対象としての被加工材（金属製素管）の寸法や材料強度によって変化する。通常の薄肉円管の降伏条件式（すなわち、金属製素管の降伏に必要な内圧（電磁力）≧金属製素管の耐力×金属製素管の肉厚／金属製素管の断面の半径）を考慮すると、前記被加工材（金属製素管）の塑性変形に必要な電磁力は前記被加工材（金属製素管）の半径に反比例する。したがって、ｐ_１／ｐ_０も、電磁成形コイルの巻線部の平面視での径に反比例すると推定できる。よって、下記式（Ｂ１）が成立する。

【数2】

【0028】

上記式（Ｂ１）を上記式（Ａ１）に代入し、σ_１／σ_０＝１（すなわち、降伏点を超えない基準条件下の最大ミーゼス応力σ_０と同等となる最大ミーゼス応力σ_１）とおき、ｔ_１に対する２次方程式を解くことで、図１に示す楕円柱形状の電磁成形コイル１４の十分な耐久性を有した（巻線部１３に働く最大ミーゼス応力σ_１が降伏点を超えない）巻線部１３における導体素線１１の平面視厚さｔ_１を算出可能な下記式（Ｃ１）が得られる。

【数3】

【0029】

現在使用され、十分な耐久性を有する円柱形状の電磁成形コイル（基準条件）の巻線部の平面視での直径ａ_０＝ｂ_０＝９０ｍｍ、導体素線の平面視での厚さｔ_０＝２ｍｍを上記式（Ｃ１）に代入し整理すると下記式（１）が得られる。

【数4】

【0030】

図２は、図１に示す楕円柱形状の電磁成形コイル１４における、長径a_１と短径ｂ_１を上記式（１）にそれぞれ代入して算出された導体素線１１の平面視厚さｔ_１のコンター図である。図２の意味するところは、長径a_１と短径ｂ_１を有する楕円柱形状の電磁成形コイル１４において、コンター図に示された導体素線１１の平面視厚さｔ_１以上の平面視厚さを採用すれば、十分な耐久性を有した（巻線部１３に働く最大ミーゼス応力σ_１が降伏点を超えない）楕円柱形状の電磁成形コイル１４を実現できるということである。

【0031】

本実施形態においては、円柱形状の電磁成形コイルの巻線部の平面視での直径ａ_０＝ｂ_０＝９０ｍｍ、導体素線の平面視での厚さｔ_０＝２ｍｍを十分な耐久性を有するための基準条件として具体的に採用したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、ａ_０＝ｂ_０、ｔ_０としては、円柱形状の電磁成形コイルの巻線部の平面視円断面に内圧ｐ_０を与えた場合に巻線部に発生する最大ミーゼス応力σ_０が降伏点を超えない基準条件を満足するものであればよい。

【0032】

また、本実施形態においては、導体素線１１の断面形状として、四角形状の場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、円または中空部を有した円または四角の内のいずれか１つの断面形状を有するものでもよい。また、本実施形態においては、導体素線１１の材質として、純銅製の場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、銅合金をはじめとした導電率の高い良導体であればよい。

【0033】

また、本実施形態においては、楕円柱形状の電磁成形コイルの場合を例に説明したが、本発明のメカニズムに立脚するならば、楕円筒形状の電磁成形コイル（詳細は、後記実施形態２参照）、長円柱形状の電磁成形コイル（詳細は、後記実施形態３参照）、長円筒形状の電磁成形コイル（詳細は、後記実施形態４参照）にも適用可能である。この場合は、上記式（１）を満足していればよい。本発明において、略楕円柱形状の定義は、数学的に言う楕円柱、この数学的な楕円柱に近い楕円柱および前記長円柱（後記実施形態３参照）を含めた総称である。また、略楕円筒形状の定義は、数学的に言う楕円筒、この数学的な楕円筒に近い楕円筒および前記長円筒（後記実施形態４参照）を含めた総称である。

【0034】

さらに、本発明のメカニズムに立脚するならば、矩形柱形状の電磁成形コイル（詳細は、後記実施形態５参照）、別の矩形柱形状の電磁成形コイル（詳細は、後記実施形態６参照）およびさらに別の矩形柱形状の電磁成形コイル（詳細は、後記実施形態７参照）にも適用可能である。図示はされないが、矩形筒形状の電磁成形コイルにも適用可能である。これらの場合は、上述した式（２）を満足していればよい。また、本発明において、略矩形柱形状の定義は、四角柱、長方形断面の柱（後記実施形態５参照）、後記実施形態６に記載された断面形状の柱および後記実施形態７に記載された断面形状の柱を含めた総称である。また、略矩形筒形状の定義は、前記略矩形柱形状に定義された立体から中が貫通された筒を含めた総称である。

【実施例】

【0035】

図１に示す楕円柱形状の電磁成形コイル１４において、長径a_１が１５０ｍｍ、短径ｂ_１が１００ｍｍ、断面形状が四角形状の純銅製の導体素線１１の平面視厚さｔ_１が１０ｍｍ、巻線長さが３００ｍｍであり、導体素線１１をＦＲＰ製ボビンに巻きつけて製造した。巻線後、絶縁性補強材としてのＦＲＰ樹脂１２を含浸して空隙部を補強した。このようにして製造された楕円柱形状の電磁成形コイル１４を用いて、肉厚３ｍｍ、長径１７０ｍｍ、短径１２０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの金属製素管としての６０００系アルミニウム合金製押出素管の電磁拡管成形を行なった。電磁拡管成形を行なった対象は、自動車用のフロントバンパーステイである。この電磁拡管成形により、所望の形状へ成形することができ、且つ、電磁成形コイルの導体素線にも異常は認められず、実用に十分な耐久性能を有することが確認された。本実施例においては、楕円柱形状の電磁成形コイルを用いて、楕円断面形状をした自動車用フロントバンパーステイに電磁拡管成形する例について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、矩形柱形状の電磁成形コイルを用いて、この電磁成形コイルに対応した矩形断面形状の金属製素管から矩形断面形状をした自動車用フロントバンパーステイに電磁拡管成形することも可能である。また、本実施例においては、電磁成形の対象とする金属製素管として、６０００系アルミニウム合金製を例にして説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、その他のアルミニウム合金、銅合金、マグネシウム合金、金、銀、あるいは、白金等も適する。すなわち、導電率が高く、且つ、比透磁率が低い金属製素管がより好適である。

【0036】

（実施形態２）
図３は本発明の実施形態２の楕円筒形状の電磁成形コイルであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。

【0037】

図３において、２１は導体素線、２２は絶縁性補強材としてのＦＲＰ樹脂、２３は巻線部、２４は楕円筒形状の電磁成形コイルであり、楕円筒形状の電磁成形コイル２４は絶縁性補強材としてのＦＲＰ樹脂２２と巻線部２３から構成される。また、ａ_１は楕円筒形状の電磁成形コイル２４の巻線部２３の軸直交方向の断面形状の長径、ｂ_１はその短径であり、ｔ_１は巻線部２３における導体素線２１の平面視での厚さである。

【0038】

図３に示すような楕円筒形状の電磁成形コイル２４を用いたならば、この電磁成形コイル２４に対応した楕円断面形状の金属製素管からそのまま所望の楕円断面形状へ電磁縮管成形でき、且つ、電磁成形コイル２４の導体素線２１にも異常は認められず、実用に十分な耐久性能を有する。

【0039】

（実施形態３）
図４は本発明の実施形態３の長円柱形状の電磁成形コイルであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。

【0040】

図４において、３１は導体素線、３２は絶縁性補強材としてのＦＲＰ樹脂、３３は巻線部、３４は長円柱形状の電磁成形コイルであり、長円柱形状の電磁成形コイル３４は絶縁性補強材としてのＦＲＰ樹脂３２と巻線部３３から構成される。また、ａ_１は長円柱形状の電磁成形コイル３４の巻線部３３の平面視での長径、ｂ_１はその短径であり、ｔ_１は巻線部３３における導体素線３１の平面視での厚さである。

【0041】

図４に示すような長円柱形状の電磁成形コイル３４を用いたならば、この電磁成形コイル３４に対応した長円断面形状の金属製素管からそのまま所望の長円断面形状へ電磁拡管成形でき、且つ、電磁成形コイル３４の導体素線３１にも異常は認められず、実用に十分な耐久性能を有する。

【0042】

（実施形態４）
図５は本発明の実施形態４の長円筒形状の電磁成形コイルであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。

【0043】

図５において、４１は導体素線、４２は絶縁性補強材としてのＦＲＰ樹脂、４３は巻線部、４４は長円筒形状の電磁成形コイルであり、長円筒形状の電磁成形コイル４４は絶縁性補強材としてのＦＲＰ樹脂４２と巻線部４３から構成される。また、ａ_１は長円筒形状の電磁成形コイル４４の巻線部４３の軸直交方向の断面形状の長径、ｂ_１はその短径であり、ｔ_１は巻線部４３における導体素線４１の平面視での厚さである。

【0044】

図５に示すような長円筒形状の電磁成形コイル４４を用いたならば、この電磁成形コイル４４に対応した長円断面形状の金属製素管からそのまま所望の長円断面形状へ電磁縮管成形でき、且つ、電磁成形コイル４４の導体素線４１にも異常は認められず、実用に十分な耐久性能を有する。

【0045】

（実施形態５）
図６は本発明の実施形態５の矩形柱形状の電磁成形コイルであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。

【0046】

図６において、５１は導体素線、５２は絶縁性補強材としてのＦＲＰ樹脂、５３は巻線部、５４は矩形柱形状としての長方形柱形状の電磁成形コイルであり、長方形柱形状の電磁成形コイル５４は絶縁性補強材としてのＦＲＰ樹脂５２と巻線部５３から構成される。また、ａ_２は長方形柱形状の電磁成形コイル５４の巻線部５３の軸直交方向の断面形状の長辺５１ｂの長さ、ｂ_２はその短辺５１ａの長さであり、ｔ_２は巻線部５３における導体素線５１の平面視での厚さである。

【0047】

本実施形態に関しても、上述したように、本発明のメカニズムに立脚するため、上述した式（１）における長径ａ_１、短径ｂ_１をそれぞれ長辺ａ_２、短辺ｂ_２と読み替えることにより、そのまま成立し、これを上記式（２）とした。

【0048】

図６に示すような長方形柱形状の電磁成形コイル５４を用いたならば、この電磁成形コイル５４に対応した長方形断面形状の金属製素管からそのまま所望の長方形断面形状へ電磁拡管成形でき、且つ、電磁成形コイル５４の導体素線５１にも異常は認められず、実用に十分な耐久性能を有する。

【0049】

（実施形態６）
図７は本発明の実施形態６の別の矩形柱形状の電磁成形コイルであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。

【0050】

図７において、６１は導体素線、６２は絶縁性補強材としてのＦＲＰ樹脂、６３は巻線部、６４は別の矩形柱形状の電磁成形コイルであり、この電磁成形コイル６４は絶縁性補強材としてのＦＲＰ樹脂６２と巻線部６３から構成される。また、ａ_２は電磁成形コイル６４の巻線部６３の軸直交方向の断面形状の長辺６１ｂの長さ、ｂ_２はその短辺６１ａの長さであり、ｔ_２は巻線部６３における導体素線６１の平面視での厚さである。

【0051】

本実施形態に関しても、上述したように、本発明のメカニズムに立脚するため、上述した式（１）における長径ａ_１、短径ｂ_１をそれぞれ長辺ａ_２、短辺ｂ_２と読み替えることにより、そのまま成立し、これを上記式（２）とした。

【0052】

図７に示すような電磁成形コイル６４を用いたならば、この電磁成形コイル６４に対応した断面形状の金属製素管からそのまま所望の対応した断面形状へ電磁拡管成形でき、且つ、電磁成形コイル６４の導体素線６１にも異常は認められず、実用に十分な耐久性能を有する。

【0053】

（実施形態７）
図８は本発明の実施形態７のさらに別の矩形柱形状の電磁成形コイルであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。

【0054】

図８において、７１は導体素線、７２は絶縁性補強材としてのＦＲＰ樹脂、７３は巻線部、７４はさらに別の矩形柱形状の電磁成形コイルであり、この電磁成形コイル７４は絶縁性補強材としてのＦＲＰ樹脂７２と巻線部７３から構成される。また、ａ_２は電磁成形コイル７４の巻線部７３の平面視での長辺７１ｂの長さ、ｂ_２はその短辺７１ａの長さであり、ｔ_２は巻線部７３における導体素線７１の平面視での厚さである。

【0055】

本実施形態に関しても、上述したように、本発明のメカニズムに立脚するため、上述した式（１）における長径ａ_１、短径ｂ_１をそれぞれ長辺ａ_２、短辺ｂ_２と読み替えることにより、そのまま成立し、これを上記式（２）とした。

【0056】

図８に示すような電磁成形コイル７４を用いたならば、この電磁成形コイル７４に対応した断面形状の金属製素管からそのまま所望の対応した断面形状へ電磁拡管成形でき、且つ、電磁成形コイル７４の導体素線７１にも異常は認められず、実用に十分な耐久性能を有する。

【符号の説明】

【0057】

１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１ 導体素線
１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２ 絶縁性補強材としてのＦＲＰ樹脂
１３、２３、３３、４３、５３、６３、７３ 巻線部
１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４ 電磁成形コイル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】