JP2003285128A - 中空部材及びその端部成形方法 - Google Patents
中空部材及びその端部成形方法Info
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- JP2003285128A JP2003285128A JP2002085143A JP2002085143A JP2003285128A JP 2003285128 A JP2003285128 A JP 2003285128A JP 2002085143 A JP2002085143 A JP 2002085143A JP 2002085143 A JP2002085143 A JP 2002085143A JP 2003285128 A JP2003285128 A JP 2003285128A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 端部を中間部と一体的に成形して意匠性に優
れるとともに、安価な中空部材及びその端部成形方法を
提供すること 【解決手段】 金属素材より周壁を内側に折りたたんだ
ヒダ形状である凹部５を有した中空管１６を成形し、該
中空管１６の端部１６ａにポンチ１９を挿入して端部１
６ａを拡張する工程と、その後に端部１６ａの断面形状
が端面に向かって徐々に小さくなるよう成形する工程と
を備えるようにした。
れるとともに、安価な中空部材及びその端部成形方法を
提供すること 【解決手段】 金属素材より周壁を内側に折りたたんだ
ヒダ形状である凹部５を有した中空管１６を成形し、該
中空管１６の端部１６ａにポンチ１９を挿入して端部１
６ａを拡張する工程と、その後に端部１６ａの断面形状
が端面に向かって徐々に小さくなるよう成形する工程と
を備えるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一定の断面形状で
延在する中空管の端部を徐変させて成形した中空部材及
びその端部成形方法に関する。
延在する中空管の端部を徐変させて成形した中空部材及
びその端部成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、車両のルーフレール等に用い
られる中空部材を、液圧により端部を徐変させて成形す
る方法が知られている。例えば、特開２００１−１５８
３０４号公報には、とい状の溝を有する押出材を曲げ加
工した後に外部形状を成形する型に挿入し、水を圧力媒
体として押出材内部に高圧を負荷して中間部であるレー
ル部と両端部のレッグ部を一体で成形する車両のルーフ
レールの製造方法が記載されている。
られる中空部材を、液圧により端部を徐変させて成形す
る方法が知られている。例えば、特開２００１−１５８
３０４号公報には、とい状の溝を有する押出材を曲げ加
工した後に外部形状を成形する型に挿入し、水を圧力媒
体として押出材内部に高圧を負荷して中間部であるレー
ル部と両端部のレッグ部を一体で成形する車両のルーフ
レールの製造方法が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の技術においては、高圧を負荷するための装置と
中空部材全体が挿入できる程の大掛かりな型が必要であ
るので、製造コストの上昇に繋がるものであった。更
に、中空部材の全体に高圧が負荷されるために中空部材
の全体にわたって型のあたり傷が発生する恐れがあっ
た。
た従来の技術においては、高圧を負荷するための装置と
中空部材全体が挿入できる程の大掛かりな型が必要であ
るので、製造コストの上昇に繋がるものであった。更
に、中空部材の全体に高圧が負荷されるために中空部材
の全体にわたって型のあたり傷が発生する恐れがあっ
た。
【０００４】また、ただ中空パイプの端部を液圧やポン
チで拡張するだけでは、拡張した端部の肉圧が部分的に
薄くなり、強度が低下する恐れがあった。
チで拡張するだけでは、拡張した端部の肉圧が部分的に
薄くなり、強度が低下する恐れがあった。
【０００５】それゆえ、本発明は、以上の事情を背景に
なされたものであり、端部を中間部と一体的に成形して
意匠性に優れるとともに、安価な中空部材及びその端部
成形方法を提供することを、その技術的課題とする。
なされたものであり、端部を中間部と一体的に成形して
意匠性に優れるとともに、安価な中空部材及びその端部
成形方法を提供することを、その技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した技術的課題を解
決するため、本発明は、請求項１に記載のように、金属
素材より凹部を有した一定の断面形状で延在する中空管
を成形し、該中空管の端部にポンチを挿入して端部を拡
張する工程と、その後に前記端部の断面形状が端面に向
かって徐々に小さくなるよう成形する工程とを備えるこ
とを特徴とする中空部材の端部成形方法とした。
決するため、本発明は、請求項１に記載のように、金属
素材より凹部を有した一定の断面形状で延在する中空管
を成形し、該中空管の端部にポンチを挿入して端部を拡
張する工程と、その後に前記端部の断面形状が端面に向
かって徐々に小さくなるよう成形する工程とを備えるこ
とを特徴とする中空部材の端部成形方法とした。
【０００７】本発明に係る中空部材の端部成形方法によ
れば、中空管の端部にポンチを挿入して端部を拡張する
設備としては一般的なプレス装置で可能であり、製造コ
ストの上昇を押さえることができる。また、予め凹部を
有した一定の断面形状で延在する中空管の端部を拡張し
て成形するので、全体的に略一定の肉厚とすることがで
き、端部を成形することによる強度低下を防止すること
ができる。
れば、中空管の端部にポンチを挿入して端部を拡張する
設備としては一般的なプレス装置で可能であり、製造コ
ストの上昇を押さえることができる。また、予め凹部を
有した一定の断面形状で延在する中空管の端部を拡張し
て成形するので、全体的に略一定の肉厚とすることがで
き、端部を成形することによる強度低下を防止すること
ができる。
【０００８】好ましくは、請求項２に記載のように、前
記凹部は、中空管の周壁を内側に折りたたんだヒダ形状
であることが望ましい。これによれば、より自由度の大
きな形状に中空管の端部を拡張して成形することが可能
となる。
記凹部は、中空管の周壁を内側に折りたたんだヒダ形状
であることが望ましい。これによれば、より自由度の大
きな形状に中空管の端部を拡張して成形することが可能
となる。
【０００９】また、本発明は、請求項３に記載のよう
に、請求項１又は２に記載の成形方法により両端部が成
形され、中間部は前記凹部を有した一定の断面形状であ
ることを特徴とする中空部材とした。このように、中空
部材の両端部を中間部と一体的に成形することにより、
意匠性に優れたものとすることができる。更に、中間部
は凹部を有した一定の断面形状がそのまま残っているの
で、この凹部がリブとしての機能を果たして強度を向上
することができる。
に、請求項１又は２に記載の成形方法により両端部が成
形され、中間部は前記凹部を有した一定の断面形状であ
ることを特徴とする中空部材とした。このように、中空
部材の両端部を中間部と一体的に成形することにより、
意匠性に優れたものとすることができる。更に、中間部
は凹部を有した一定の断面形状がそのまま残っているの
で、この凹部がリブとしての機能を果たして強度を向上
することができる。
【００１０】好ましくは、請求項４に記載のように、本
発明に係る中空部材は、両端部は車両のルーフに取り付
けられるとともに、前記凹部は前記ルーフ側に位置する
ことが望ましい。このように、凹部をルーフ側、つまり
視界から見えにくい位置とすることができるので、車両
のルーフレールに適用することも可能となる。
発明に係る中空部材は、両端部は車両のルーフに取り付
けられるとともに、前記凹部は前記ルーフ側に位置する
ことが望ましい。このように、凹部をルーフ側、つまり
視界から見えにくい位置とすることができるので、車両
のルーフレールに適用することも可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。
面を用いて説明する。
【００１２】図１〜図５は、本発明に係る中空部材の一
実施形態を示した図である。図１は側面図、図２〜図４
は拡大した横断面図であり図１のそれぞれＡ−Ａ断面、
Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、図５は（図１における左側
の）レッグ部を拡大した縦断面図を示している。
実施形態を示した図である。図１は側面図、図２〜図４
は拡大した横断面図であり図１のそれぞれＡ−Ａ断面、
Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面、図５は（図１における左側
の）レッグ部を拡大した縦断面図を示している。
【００１３】本実施形態における中空部材１は、図１に
示すように、車両のルーフ４に取り付けられるルーフレ
ールとして使用されるのものである。このルーフレール
（中空部材１）は、中間部であるレール部３と、両端部
である２つのレッグ部２によって構成されている。
示すように、車両のルーフ４に取り付けられるルーフレ
ールとして使用されるのものである。このルーフレール
（中空部材１）は、中間部であるレール部３と、両端部
である２つのレッグ部２によって構成されている。
【００１４】ルーフレール１は、図４に示すように、レ
ッグ部２の下面部７を車両のルーフ４に、樹脂プレート
１３を介して固定部材であるボルト１５とナット１４に
より固定されている。実際には、２つのルーフレール１
が車両のルーフ上の左右に設けられている。
ッグ部２の下面部７を車両のルーフ４に、樹脂プレート
１３を介して固定部材であるボルト１５とナット１４に
より固定されている。実際には、２つのルーフレール１
が車両のルーフ上の左右に設けられている。
【００１５】レール部３は、図２に示すように、２つの
凹部５を有した一定の断面形状で延在する中空管状を呈
している。凹部５は、レール部３の周壁８の下面（図２
における下方向）を内側に折りたたんだヒダ形状となっ
ている。つまり、車両のルーフに取り付けられたルーフ
レール１では、凹部５がルーフ側に位置している。
凹部５を有した一定の断面形状で延在する中空管状を呈
している。凹部５は、レール部３の周壁８の下面（図２
における下方向）を内側に折りたたんだヒダ形状となっ
ている。つまり、車両のルーフに取り付けられたルーフ
レール１では、凹部５がルーフ側に位置している。
【００１６】レッグ部２は、レール部３から滑らかに徐
変されて拡張され、下曲部１７が形成されている。図３
に示すように、レール部３における凹部５は、内側から
押し広げられて深さが浅くなった凹部６となっている。
この凹部６は、下曲部１７ではルーフレール１の端面に
向かって徐々に浅くなっており、下面部７では凹形状が
無くなって、図４に示すように平らな面となっている。
変されて拡張され、下曲部１７が形成されている。図３
に示すように、レール部３における凹部５は、内側から
押し広げられて深さが浅くなった凹部６となっている。
この凹部６は、下曲部１７ではルーフレール１の端面に
向かって徐々に浅くなっており、下面部７では凹形状が
無くなって、図４に示すように平らな面となっている。
【００１７】凹部６の深さが浅くなるに伴って、ルーフ
レール１の中空断面積は、徐々に大きくなっている。つ
まり、Ａ−Ａ断面における周壁８で囲まれる中空断面積
よりも、Ｂ−Ｂ断面における周壁９で囲まれる断面積が
大きく、更にＣ−Ｃ断面における周壁１０で囲まれる断
面積がより大きくなっている。このとき、それぞれの断
面における周壁８、９、１０の周長は、略一定となって
いる。
レール１の中空断面積は、徐々に大きくなっている。つ
まり、Ａ−Ａ断面における周壁８で囲まれる中空断面積
よりも、Ｂ−Ｂ断面における周壁９で囲まれる断面積が
大きく、更にＣ−Ｃ断面における周壁１０で囲まれる断
面積がより大きくなっている。このとき、それぞれの断
面における周壁８、９、１０の周長は、略一定となって
いる。
【００１８】図２に示すように、凹部５の側面５ａは、
押し広げられる方向に平行としてあり、２つの凹部５の
深さは同じとしてある。これにより、滑らかに押し広げ
られて、凹部６や下面部７とすることができる。
押し広げられる方向に平行としてあり、２つの凹部５の
深さは同じとしてある。これにより、滑らかに押し広げ
られて、凹部６や下面部７とすることができる。
【００１９】図１及び図５に示すように、レッグ部２の
周壁の上面は、ルーフレール１の端面に向かって徐々に
ルーフ側に曲げられた上曲部１８が形成されている。つ
まり、レッグ部２の上曲部１８における断面形状は、ル
ーフレール１の端面に向かって徐々に小さくなってい
る。従って、レッグ部２の中空断面積は、ルーフレール
１の端面に向かって、下曲部１７では大きくなってお
り、上曲部１８では小さくなっている。
周壁の上面は、ルーフレール１の端面に向かって徐々に
ルーフ側に曲げられた上曲部１８が形成されている。つ
まり、レッグ部２の上曲部１８における断面形状は、ル
ーフレール１の端面に向かって徐々に小さくなってい
る。従って、レッグ部２の中空断面積は、ルーフレール
１の端面に向かって、下曲部１７では大きくなってお
り、上曲部１８では小さくなっている。
【００２０】尚、下曲部１７と上曲部１８は、鉛直方向
（図５における上下方向）に関してオーバーラップして
もよい。また、ルーフレール１の（図１における上方か
ら見た）上面視では、レッグ部２はレール部３に対して
広がった形状となっている。
（図５における上下方向）に関してオーバーラップして
もよい。また、ルーフレール１の（図１における上方か
ら見た）上面視では、レッグ部２はレール部３に対して
広がった形状となっている。
【００２１】次に、図１〜図５に示したルーフレール
（中空部材１）の製造方法を、図６〜図９を用いて説明
する。図６〜図９は、図１における左側のレッグ部２の
成形方法を示す縦断面図である。
（中空部材１）の製造方法を、図６〜図９を用いて説明
する。図６〜図９は、図１における左側のレッグ部２の
成形方法を示す縦断面図である。
【００２２】まず、アルミニウム合金の金属素材（ビレ
ット）を押出加工することにより、図６に示すように、
成形粗材である中空管１６を成形する。中空管１６の横
断面形状（図６のＤ−Ｄ断面）は、図２（図１のＡ−Ａ
断面）と同形状となっている。つまり、中空管１６は、
２つの凹部５を有した一定の断面形状で延在している。
ット）を押出加工することにより、図６に示すように、
成形粗材である中空管１６を成形する。中空管１６の横
断面形状（図６のＤ−Ｄ断面）は、図２（図１のＡ−Ａ
断面）と同形状となっている。つまり、中空管１６は、
２つの凹部５を有した一定の断面形状で延在している。
【００２３】この中空管１６を、外型２０に挿入した
後、先端が尖っているとともに下曲部１７に対応する曲
部１９ａが形成されたポンチ１９を中空管１６の端部１
６ａの中空部に挿入して（図７において右方向へ）押し
込んでいくと、端部１６ａは押し広げられて、下曲部１
７と下面部７が成形されて、図７に示す状態となる。
後、先端が尖っているとともに下曲部１７に対応する曲
部１９ａが形成されたポンチ１９を中空管１６の端部１
６ａの中空部に挿入して（図７において右方向へ）押し
込んでいくと、端部１６ａは押し広げられて、下曲部１
７と下面部７が成形されて、図７に示す状態となる。
【００２４】ポンチ１９を抜いた後、図８に示すよう
に、下面２２と、側面２１を（端部１６ａの端面と下面
２２で囲まれる）三角形状で切除される。その後、図９
に示すように、端部１６ａの中空部に中子２５を挿入
し、端部１６を下型２４に固定した状態でロール成形治
具２６により曲げ加工されて、上曲部１８が形成され
る。
に、下面２２と、側面２１を（端部１６ａの端面と下面
２２で囲まれる）三角形状で切除される。その後、図９
に示すように、端部１６ａの中空部に中子２５を挿入
し、端部１６を下型２４に固定した状態でロール成形治
具２６により曲げ加工されて、上曲部１８が形成され
る。
【００２５】他方の（図１における右側の）レッグ部２
も同様に成形される。このとき、両端の２つのレッグ部
２を、同じに成形できる設備を採用してもよい。また、
ポンチ１９や中子２５を異なる形状のものを使用するこ
とによって、ルーフレール１の両端を、異なる形状のレ
ッグ部２とすることも可能である。
も同様に成形される。このとき、両端の２つのレッグ部
２を、同じに成形できる設備を採用してもよい。また、
ポンチ１９や中子２５を異なる形状のものを使用するこ
とによって、ルーフレール１の両端を、異なる形状のレ
ッグ部２とすることも可能である。
【００２６】以上のように、本発明においては、中空管
１６の端部１６ａにポンチ１９を挿入して端部を拡張す
る設備としては一般的なプレス装置で可能であり、製造
コストの上昇を押さえることができる。また、予め凹部
５を有した一定の断面形状で延在する中空管１６の端部
を拡張して成形するので、全体的に略一定の肉厚とする
ことができ、端部を成形して肉厚が薄くなることによる
強度低下を防止することが可能となる。更に、凹部５
は、中空管１６の周壁を内側に折りたたんだヒダ形状と
したので、より自由度の大きな形状に中空管１６の端部
１６ａを拡張して成形することが可能となる。
１６の端部１６ａにポンチ１９を挿入して端部を拡張す
る設備としては一般的なプレス装置で可能であり、製造
コストの上昇を押さえることができる。また、予め凹部
５を有した一定の断面形状で延在する中空管１６の端部
を拡張して成形するので、全体的に略一定の肉厚とする
ことができ、端部を成形して肉厚が薄くなることによる
強度低下を防止することが可能となる。更に、凹部５
は、中空管１６の周壁を内側に折りたたんだヒダ形状と
したので、より自由度の大きな形状に中空管１６の端部
１６ａを拡張して成形することが可能となる。
【００２７】また、本発明は、両端のレッグ部２が成形
され、中間のレール部３は凹部５を有した一定の断面形
状であるルーフレール（中空部材１）としたので、ルー
フレール１の両端のレッグ部２をレール部３と一体的に
成形することにより意匠性に優れたものとすることがで
きる。更に、レール部３は凹部５を有した一定の断面形
状がそのまま残っているので、この凹部５がリブとして
の機能を果たして強度を向上することができる。このよ
うに、本発明に係る中空部材を車両のルーフレール１に
適用することができ、このとき、レッグ部２は車両のル
ーフ４に取り付けられるとともに、凹部５はルーフ４側
に位置することによって、凹部５をルーフ４側、つまり
視界から見えにくい位置とすることも可能となる。
され、中間のレール部３は凹部５を有した一定の断面形
状であるルーフレール（中空部材１）としたので、ルー
フレール１の両端のレッグ部２をレール部３と一体的に
成形することにより意匠性に優れたものとすることがで
きる。更に、レール部３は凹部５を有した一定の断面形
状がそのまま残っているので、この凹部５がリブとして
の機能を果たして強度を向上することができる。このよ
うに、本発明に係る中空部材を車両のルーフレール１に
適用することができ、このとき、レッグ部２は車両のル
ーフ４に取り付けられるとともに、凹部５はルーフ４側
に位置することによって、凹部５をルーフ４側、つまり
視界から見えにくい位置とすることも可能となる。
【００２８】尚、上記した実施形態では、成形粗材が２
つの凹部５を有した一定の断面形状で延在した中空管１
６の例を示したが、本発明の実施にあたっては、凹部が
１つや３つ以上の中空管であっても、上記した実施形態
と同様の効果を得ることができる。つまり、レール部の
断面形状にあわせて中空管を成形し、中空管にはレッグ
部の形状に拡張して成形できるよう余剰部としての凹部
が設けられていればよい。また、レール部と両端のレッ
グ部とによって構成されている本発明に係る中空部材
は、ルーフレールの他にも、車両のバックドアに取り付
けられて開閉時に使用されるドアグリップ等にも適用可
能である。
つの凹部５を有した一定の断面形状で延在した中空管１
６の例を示したが、本発明の実施にあたっては、凹部が
１つや３つ以上の中空管であっても、上記した実施形態
と同様の効果を得ることができる。つまり、レール部の
断面形状にあわせて中空管を成形し、中空管にはレッグ
部の形状に拡張して成形できるよう余剰部としての凹部
が設けられていればよい。また、レール部と両端のレッ
グ部とによって構成されている本発明に係る中空部材
は、ルーフレールの他にも、車両のバックドアに取り付
けられて開閉時に使用されるドアグリップ等にも適用可
能である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
端部を中間部と一体的に成形することができるので、意
匠性に優れるとともに安価な中空部材及びその端部成形
方法を提供することが可能となる。
端部を中間部と一体的に成形することができるので、意
匠性に優れるとともに安価な中空部材及びその端部成形
方法を提供することが可能となる。
【図１】本発明に係る中空部材の一実施形態を示した断
面図である。
面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】図１におけるレッグ部を拡大した縦断面図であ
る。
る。
【図６】成形粗材である中空管を示す縦断面図である。
【図７】レッグ部の成形中を示した縦断面図である。
【図８】レッグ部の成形中を示した縦断面図である。
【図９】レッグ部の成形中を示した縦断面図である。
１ ルーフレール（中空部材）
２ レッグ部
３ レール部
４ ルーフ
５ 凹部
７ 下面部
１６ 中空管
１６ａ 端部
１７ 下曲部
１８ 上曲部
１９ ポンチ
２０ 外型
２５ 中子
２６ ロール成形治具
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ６０Ｒ 9/04 Ｂ６０Ｒ 9/04
Claims (4)
- 【請求項１】 金属素材より凹部を有した中空管を成形
し、該中空管の端部にポンチを挿入して端部を拡張する
工程と、その後に前記端部の断面形状が端面に向かって
徐々に小さくなるよう成形する工程とを備えることを特
徴とする中空部材の端部成形方法。 - 【請求項２】 前記凹部は、前記中空管の周壁を内側に
折りたたんだヒダ形状であることを特徴とする請求項１
に記載の中空部材の端部成形方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の成形方法により
両端部が成形され、中間部は前記凹部を有した一定の断
面形状であることを特徴とする中空部材。 - 【請求項４】 前記両端部は車両のルーフに取り付けら
れるとともに、前記凹部は前記ルーフ側に位置すること
を特徴とする請求項３に記載の中空部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002085143A JP2003285128A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 中空部材及びその端部成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002085143A JP2003285128A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 中空部材及びその端部成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003285128A true JP2003285128A (ja) | 2003-10-07 |
Family
ID=29232204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002085143A Pending JP2003285128A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 中空部材及びその端部成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003285128A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009298230A (ja) * | 2008-06-11 | 2009-12-24 | Faltec Co Ltd | ルーフレールの取付構造 |
| US10473290B2 (en) | 2016-12-21 | 2019-11-12 | Wkw Erbsloeh Automotive Gmbh | Motor vehicle component |
| US10953806B2 (en) | 2017-10-20 | 2021-03-23 | Wkw Engineering Gmbh | Roof rack for a motor vehicle |
-
2002
- 2002-03-26 JP JP2002085143A patent/JP2003285128A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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