JP2012250261A - ドア補強部材の製造方法及びドア補強部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 容易かつ安価な、閉断面を有するドア補強部材に供給する。
【解決手段】 本発明は、折り曲げ線上に複数のスリットを備える金属板に対して、折り曲げ線に沿って閉断面とは反対側に折り曲げる工程と、折り曲げ線上に複数のスリットを備える金属板に対して、プレス加工により、折り曲げ線と略平行に、多角形のすべての角を形成する工程と、折り曲げる工程及びすべての角を形成する工程の後に、人力により折り曲げ線に沿って閉断面側に折り曲げることにより、閉断面を形成する工程と、を含むドア補強部材の製造方法に係る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ドア補強部材の製造方法及びドア補強部材に関し、特に、キャビネットやラックにおける多角形の閉断面を有するドア補強部材の製造方法及びドア補強部材に関する。

一般に、長尺薄肉の金属平板から、多角形の閉断面を有する部材を製造するには、直列に配置された複数組の成形ロールを用い、漸進的かつ連続的に幅方向の曲げ加工を加えて、平坦な素板から目的とする断面形状を有する部材を製造するロールフォーミング法や、対となった金型の間に素材をはさみ、多角形の頂点となる部分に対して金型を通して強い力を加え、すべての頂点を金型の形に成形することにより、平坦な素板から目的とする断面形状を有する部材を製造するプレス加工がある。

ロールフォーミング法では、Ｖ字状の凹部を形成する一方のロールと、Ｖ字状の凸部を形成する他方のロールとから成る一対のロールによって、多角形の各頂点として、被成形材の曲げ部の左右表裏の４面を拘束して曲げ成形を行う。そして、最後に、閉断面を得るために、突合せた両端縁部を溶接し、矩形断面を有したパイプ状に加工する。例えば、特許文献１では、帯材をほぼ矩形断面状に折り曲げた後、両端縁部を突合せ溶接するとき、外方に凸となる曲面部を溶接線の両側に設け、曲面部を拘束しながら溶接することが開示されている。

また、プレス加工では、プレス加工だけでは閉断面の形成が困難なので、２枚の板材を、それぞれ横断面をコの字状に曲げ加工してから突合せ、突合せ部を溶接して角パイプを製造する方法が従来から知られている。さらには、特許文献２では、一枚の板材をパンチとダイの間において曲げ加工をくり返すことによって溶接すべき突合せ端部が一本の成形部材を形成する角パイプが開示されている。

また、特許文献３では、矩形状の金属プレートにおける幅方向両端部を屈曲させて第１の中間成形体を形成する第１加工工程と、第１の中間成形体の底面における幅方向両側を屈曲させることによって第２の中間成形体を形成する第２加工工程と、フランジ部，フランジ部を底壁面に向けて押圧して側壁面を幅方向外側に凸状に湾曲させたのち、この湾曲した側壁面を幅方向内側に押圧した第３の中間成形体を得る第３加工工程と、第３の中間成形体のそれぞれの角部を圧壊変形させる第４加工工程と、を含んでなる角パイプの製造方法が開示されている。

特公昭６０−１９９５２３号公報 特開平７−８０５５３号公報 特開２０１０−１７９３３５号公報

しかし、ロールフォーミング方法で部材を形成することは、ロールフォーミングを行う工作機械が大掛かりで高価であり、結果として部材自体も割高となる。また、プレス加工のみで閉断面を有するドア補強部材を形成しようとすると、部材に内部応力が残るために精度が落ち、精度を上げようとすると複雑な工程を行う必要があり、これも結果として、部材自体が割高となる。

さらに、ドア補強部材においては、強度を向上させるための角菅状部（パイプ状部）だけでなく、ドアに取り付けるための角菅を形成しない部分（取付部）も必要である。そうすると、プレス加工のみで角菅状部と取付部の両方を形成しようとすると、さらに複雑な工程が必要となり、実質的にプレス加工のみで、かかるドア補強部材を製造することは困難である。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、高価なロールフォーミング方法や、複雑なプレス加工を行う必要がなく、強度を弱めることなく、容易かつ安価な、閉断面を有するドア補強部材の製造方法及びその製造方法により製造されたドア補強部材を提供することである。

上記課題を解決するために、多角形の閉断面を有する金属製のドア補強部材の製造方法であって、折り曲げ線上に複数のスリットを備える金属板に対して、前記折り曲げ線に沿って閉断面とは反対側に折り曲げる工程と、折り曲げ線上に複数のスリットを備える金属板に対して、プレス加工により、前記折り曲げ線と略平行に、前記多角形のすべての角を形成する工程と、前記折り曲げる工程及び前記すべての角を形成する工程の後に、人力により前記折り曲げ線に沿って閉断面側に折り曲げることにより、前記閉断面を形成する工程と、を含むドア補強部材の製造方法が提供される。
これによれば、すべての角をプレス加工により加工する工程を含み、角を形成しない部分に人力により曲げ加工を行う工程を含むことにより、容易かつ安価な閉断面を有するドア補強部材の製造方法を提供できる。また、スリットが角には位置せず、角をすべてプレス加工により形成することができるので、さらに高い精度でドア補強部材を形成することができる。

別の観点によれば、上記課題を解決するために、多角形の閉断面を有する金属製のドア補強部材の製造方法であって、折り曲げ線上に複数のスリットを備える金属板に対して、プレス加工により、前記折り曲げ線と略平行に、前記多角形の他の角を形成する工程と、前記他の角を形成後、人力により前記多角形の一の角を前記折り曲げ線に沿って折り曲げることにより、前記閉断面を形成する工程と、を含むドア補強部材の製造方法が提供される。
これによれば、一部の角に人力により曲げ加工を行う工程を含むことにより、容易かつ安価な閉断面を有するドア補強部材の製造方法を提供できる。

別の観点によれば、上記課題を解決するために、上記の製造方法により製造されたドア補強部材が提供される。
これによれば、一部に人力により曲げ加工を行う工程を含む製造方法により、容易かつ安価な閉断面を有するドア補強部材を提供できる。

以上説明したように、本発明によれば、一部に人力により曲げ加工を行う工程を含むことにより、容易かつ安価な閉断面を有するドア補強部材の製造方法、及びその製造方法により製造されたドア補強部材を提供することができる。この製造方法によれば、ドア補強部材に内部応力が残らず、ひずみが生じないので、高い精度でドア補強部材を形成することができる。

本発明に係る製造方法の第一実施例の製造工程を示す図。（Ａ）各製造工程を示す図、（Ｂ）製造工程を終えた最終形を示す図。 本発明に係る製造方法の第二実施例の製造工程を示す図。（Ａ）各製造工程を示す図、（Ｂ）製造工程を終えた最終形を示す図。 本発明に係る製造方法により製造されたドア補強部材及びドア補強部材を備えるドアを示す図。（Ａ）ドアの分解図、（Ｂ）組立図、（Ｃ１）正面図、（Ｃ２）上面図、（Ｄ１）第一実施例の製造工程を適用したドア補強部材、（Ｄ２）第二実施例の製造工程を適用したドア補強部材。

以下では、図面を参照しながら、本発明に係る各実施例について説明する。
《製造方法》
＜第一実施例＞
図１は、本発明に係る製造方法の第一実施例の各製造工程を示し（Ａ）、また、本実施例の製造工程を終えたドア補強部材の最終形を示す（Ｂ）。なお、図中の丸印付きの数字は、プレス曲げ加工の順番を示す。

まず、ドア補強部材１の素材となる長尺の金属製平板に対して、所定の位置に所定のスリット２を設ける。本実施例の場合、矩形閉断面ＣのたてをＸセンチメートル（ｃｍ）、よこをＹｃｍ、スポット溶接のためのスポット溶接部５の巾をＺ２ｃｍとすると、所定の位置とは、金属製平板の端Ｅから（Ｚ２＋Ｘ）ｃｍより大きくかつ（Ｚ２＋Ｘ＋Ｙ）ｃｍより小さい距離である。また、所定のスリット２は、金属製平板の端Ｅから上記距離に長尺長手方向に設けられる折り曲げ線として、その折り曲げ線上にほぼ一定間隔に設けられる。

スポット溶接部５から離れた方の端面からの距離（Ｚ１）は、多角形の頂点から適宜離れた距離であり、かつ、スポット溶接部５に近い方の端面からの距離（Ｙ−Ｚ１）に比し小さいことが好ましい。多角形の頂点から近すぎて適宜離れた距離になければ、多角形の頂点をプレス曲げ加工する際にスリット２の曲げに影響を与えることがあり、また、スポット溶接部５に近い方の端面からの距離に比し大きければ、プレス曲げ加工により多角形の頂点を形成する際に、作業性が悪くなるからである。好ましくは、スポット溶接部５から離れた方の端面からの距離（Ｚ１）は、プレス機械のパンチとダイの間に挟まれない程度に離れた距離であり、スポット溶接部５に近い方の端面からの距離（Ｙ−Ｚ１）は、矩形閉断面ＣのよこＹｃｍの半分（Ｙ／２ｃｍ）以上の距離である。

所定のスリット２とは、そのスリット２により、折り曲げ線に沿って人力により折り曲げることができる程度に設けられたものである。スリット２が少ないと曲げ強度が強すぎ人力では折り曲げることができず、スリット２が多すぎると強度が弱くなりすぎ、そこから破断してしまう。典型的には、所定のスリット２とは、一定巾、一定長さのスリットであり、一定長さのスリット間の部材により形成され、それらは、金属製平板の肉厚に依存する。例えば、金属製平板の肉厚が１．２ｍｍ〜１．５ｍｍ（ミリメートル）の場合、スリットは２ｍｍ×３０ｍｍであり、スリット間の部材の長さは１．５ｍｍである。

例えば、長さが１メートル、板厚１．２ｍｍのスリットの無い鉄板をプレス加工により折り曲げる場合、１０数トンの力が必要であるが、上記のスリットを設けた場合、容易に人力で折り曲げることが可能となる。但し、板厚が厚くなると、スリットを入れても人力では容易に折り曲げられなくなる。

まず、金属製平板の端Ｅからスポット溶接部５の巾Ｚ２ｃｍ離れた位置を、スリット２による折り曲げ線とほぼ平行に（長手方向に）、プレス曲げ加工により、最終的に形成される閉断面Ｃとは反対側に直角に折り曲げる（１）。その位置から、閉断面ＣのたてＸｃｍ離れた位置を、スリット２による折り曲げ線とほぼ平行に、プレス曲げ加工により、最終的に形成される閉断面Ｃと同じ側に直角に折り曲げ、矩形の頂点の一つを形成する（２）。

（２）で折り曲げた位置からＹｃｍ離れた位置を、スリット２による折り曲げ線とほぼ平行に、プレス曲げ加工により、最終的に形成される閉断面Ｃと同じ側に少し（鈍角に）折り曲げる（３）。また、（２）で折り曲げた位置から、（Ｙ−Ｚ１）ｃｍ離れた位置にスリットにより形成された折り曲げ線が存在するが、その折り曲げ線に沿ってその折り曲げ線をプレス曲げ加工又は人力により閉断面Ｃとは反対側に折り曲げる（４）。折り曲げる角度は、本図では約４５度であるが、これに限定されず、後工程のプレス曲げ加工が行いやすい程度の角度である。

その折り曲げ線の位置からＺ１ｃｍ離れた位置、即ち、（３）において鈍角に折り曲げた位置を、スリット２による折り曲げ線とほぼ平行に、プレス曲げ加工により、最終的に形成される閉断面Ｃと同じ側に直角に折り曲げ、矩形の頂点の一つを形成する（５）。このように、（３）と（５）において、同じ位置を２回に分けて折り曲げることにより、プレス加工における突き当てが行い易くなる。その位置から、閉断面ＣのたてＸｃｍ離れた位置を、スリット２による折り曲げ線とほぼ平行に、プレス曲げ加工により、最終的に形成される閉断面Ｃと同じ側に直角に折り曲げ、矩形の頂点の一つを形成する（６）。

ドア補強部材１の中間形成物は、ここまでの工程により、本図（Ａ）に示す状態に形成されている。この状態から、（４）で折り曲げた折り曲げ線を逆側、即ち、最終的に形成される閉断面Ｃと同じ側に人力により折り曲げ、折り曲げ線において多角形の頂点を形成しないよう、即ち平坦になるように伸ばす（７）。その結果、スポット溶接部５は、取付部４に当接し、閉断面Ｃが形成される。

そして、スポット溶接部５を、取付部４にスポット溶接により結合する。これにより、すべての角をプレス曲げ加工により加工する工程を含むが、角を形成しない部分に人力により曲げ加工を行う工程を含むことにより、容易かつ安価な閉断面を有するドア補強部材の製造方法を提供できる。この製造方法によれば、ドア補強部材に内部応力が残らず、ひずみが生じないので、高い精度で形成することができる。また、スリットが角には位置せず、角をすべてプレス加工により形成することにより、さらに高い精度でドア補強部材を形成することができる。

なお、本実施例では、（３）と（５）の工程の間にプレス加工又は人力で閉断面とは反対側に折り曲げる工程（４）を行ったが、これに限定されず、例えば、（５）と（６）の工程の間にプレス加工又は人力で折り曲げる工程を行ってもよい。即ち、プレス曲げ加工の作業性が悪くならない範囲で、どこで工程（４）を行ってもよい。
また、本実施例では、スリットがある折り曲げ線が多角形の頂点を形成していないが、これに限定されず、例えば、（３）や（５）の工程において折り曲げた位置に、即ち、多角形の頂点の位置に、スリットがあってもよい。

＜第二実施例＞
図２は、本発明に係る製造方法の第二実施例の各製造工程を示し（Ａ）、また、本実施例を終えたドア補強部材の最終形を示す（Ｂ）。なお、図中の丸印付きの数字は、曲げ加工の順番を示す。

まず、ドア補強部材１Ａの素材となる長尺の金属製平板に対して、所定の位置に所定のスリット２Ａを設ける。本実施例の場合、スリット２Ａは、金属製平板の端Ｅから４つ目の頂点に位置するので、端Ｅから１つ目の頂点までの距離と、１つ目の頂点から２つ目の頂点までの距離と、２つ目の頂点から３つ目の頂点までの距離と、３つ目の頂点から４つ目の頂点までの距離とを合計した距離に位置する。

また、スリット２Ａは、第一実施例と同様、上記距離に長尺長手方向に設けられる折り曲げ線として、その折り曲げ線上にほぼ一定間隔に設けられ、折り曲げ線に沿って人力により折り曲げることができる程度に設けられたものである。

まず、金属製平板の端Ｅから所定の距離離れた位置を、スリット２Ａによる折り曲げ線とほぼ平行に（長手方向に）、プレス曲げ加工により、所定の側に直角に折り曲げる（１）。その位置から、所定の距離離れた位置を、スリット２Ａによる折り曲げ線とほぼ平行に、プレス曲げ加工により、（１）の折り曲げ方向とは逆の方向へ直角に折り曲げる（２）。また、その位置から、所定の距離離れた位置を、スリット２Ａによる折り曲げ線とほぼ平行に、プレス曲げ加工により、最終的に形成される閉断面Ｃと反対側に所定の角度折り曲げる（３）。

さらに、金属製平板の端Ｆから所定の距離離れた位置を、スリット２Ａによる折り曲げ線とほぼ平行に（長手方向に）、プレス曲げ加工により、所定の側に所定の角度に折り曲げる（４）。また、その位置から、所定の距離離れた位置を、スリット２Ａによる折り曲げ線とほぼ平行に、プレス曲げ加工により、所定の側に所定の角度折り曲げる（５）。また、その位置から、所定の距離離れた位置を、スリット２による折り曲げ線とほぼ平行に、プレス曲げ加工により、最終的に形成される閉断面Ｃと同じ側に所定の角度折り曲げ、多角形の頂点の一つを形成する（６）。（６）で折り曲げた位置から、所定の距離離れた位置を、スリット２Ａによる折り曲げ線とほぼ平行に、プレス曲げ加工により、最終的に形成される閉断面Ｃと同じ側に直角に折り曲げ、多角形の頂点の一つを形成する（７）。

ドア補強部材１Ａの中間形成物は、ここまでの工程により、本図（Ａ）に示す状態に形成されている。この状態から、スリット２Ａが設けられた折り曲げ線を、その折り曲げ線に沿って、最終的に形成される閉断面Ｃと同じ側に人力により折り曲げ、折り曲げ線において多角形の頂点の一つを形成する（８）。その結果、スポット溶接部５Ａは、取付部４Ａに当接し、閉断面Ｃが形成される。

そして、スポット溶接部５Ａを、取付部４Ａにスポット溶接により結合する。これにより、一部の角に人力により曲げ加工を行う工程を含むことにより、容易かつ安価な閉断面を有するドア補強部材の製造方法を提供できる。この製造方法によれば、ドア補強部材に内部応力が残らず、ひずみが生じないので、高い精度で形成することができる。

なお、本実施例では、（８）の位置で最終的に形成される閉断面Ｃと同じ側に人力により折り曲げたが、これに限定されず、例えば、（６）や（７）の位置で最終的に形成される閉断面Ｃと同じ側に人力により折り曲げてもよい。

《ドア補強部材》
図３は、本発明に係る製造方法により製造されたドア補強部材及びこのドア補強部材を備えるドアを示す図である。第一実施例の製造方法により製造されたドア補強部材１は、ドア１０の上端と下端を補強する桟として使用される。図３（Ｄ１）に示されるように、スリット２は、ドア補強部材１の角（多角形の頂点）ではなく、平面部に備えられている。また、第二実施例の製造方法により製造されたドア補強部材１Ａは、ドア１０の左右端を補強する柱部材として使用される。図３（Ｄ２）に示されるように、スリット２Ａは、ドア補強部材１Ａの平面部ではなく、角（多角形の頂点）に備えられている。

図３（Ａ）に示すように、ドア１０は、２本のドア補強部材１、２本のドア補強部材１Ａ、２枚のドア平板部１１から組み立てられ、図３（Ｂ）に示すように、ドアの上端と下端にドア補強部材１が取付部４を介してドア平板部１１に結合され、また、ドアの右端と左端にドア補強部材１Ａが取付部４Ａを介してドア平板部１１に結合され、ドア補強部材１とドア補強部材１Ａは、ドア平板部を補強し、軽くて強固なドアをキャビネットやラックに提供することができる。なお、いずれも、ドア補強部材の強度に影響を与えない範囲でスリットを設けており、ドア補強部材をドア１０に取り付けることにより、ドア１０は補強される。

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。例えば、第一実施例の製造方法と第二実施例の製造方法を組み合わせてもよい。

１ ドア補強部材
２ スリット
３ 角菅状部
４ 取付部
５ スポット溶接部
１０ ドア
１１ ドア平板部
Ｃ 閉断面

Claims (3)

1. 多角形の閉断面を有する金属製のドア補強部材の製造方法であって、
   折り曲げ線上に複数のスリットを備える金属板に対して、前記折り曲げ線に沿って閉断面とは反対側に折り曲げる工程と、
   折り曲げ線上に複数のスリットを備える金属板に対して、プレス加工により、前記折り曲げ線と略平行に、前記多角形のすべての角を形成する工程と、
   前記折り曲げる工程及び前記すべての角を形成する工程の後に、人力により前記折り曲げ線に沿って閉断面側に折り曲げることにより、前記閉断面を形成する工程と、
   を含むドア補強部材の製造方法。
2. 多角形の閉断面を有する金属製のドア補強部材の製造方法であって、
   折り曲げ線上に複数のスリットを備える金属板に対して、プレス加工により、前記折り曲げ線と略平行に、前記多角形の他の角を形成する工程と、
   前記他の角を形成後、人力により前記多角形の一の角を前記折り曲げ線に沿って折り曲げることにより、前記閉断面を形成する工程と、
   を含むドア補強部材の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の製造方法により製造されたドア補強部材。