JP3828412B2 - 閉断面部付きパネル部材の成形方法及び閉断面部付きパネル部材の成形装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、閉断面部付きパネル部材を構成するパネル及び閉断面部を一体の状態で所望形状に成形することができる閉断面部付きパネル部材の成形方法及び閉断面部付きパネル部材の成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のダッシュボードパネルやフロアパネルは、平板を所望の形状にプレス成形したパネルを備え、このパネルを補強するために、パネルの一端に中空部を備える。以下、パネルに中空部を備えた中空部付きパネル部材の製造方法を、ダッシュボードパネルを例に挙げて次図で説明する。
【０００３】
図１５（ａ），（ｂ）は従来のダッシュボードパネルを製造する例を説明する図である。
（ａ）において、パネル１００と閉断面部（中空部）１０１とを別々に準備し、パネル１００をプレス装置で所望の形状にプレス成形するとともに、中空部１０１を曲げ装置で所望の形状に曲げ成形する。
このように、パネル１００及び中空部１０１をそれぞれ個別にプレス成形や曲げ成形することで、パネル１００や中空部１０１を所望の形状に成形することができる。
【０００４】
（ｂ）において、個別に成形したパネル１００と中空部１０１とを、一例としてスポット溶接１０２・・・によりパネル１００に中空部１０１を固定して、自動車のダッシュボードパネル１０３を得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１５（ｂ）のダッシュボードパネル１０３はパネル１００と中空部１０１とを個別に成形した後、一体に連結するので部品点数が多くなり、そのことが部材の管理の簡素を妨げる要因になっていた。
【０００６】
また、パネル１００と中空部１０１とを個別に成形するので、パネル１００のプレス工程と中空部１０１の曲げ工程とを個別に実施する必要があり、そのことが生産性を高める妨げる要因になっていた。
【０００７】
さらに、パネル１００と中空部１０１とを個別に成形するために、パネル１００をプレス成形するプレス装置と、中空部１０１を曲げ加工する曲げ装置との二種の装置を備える必要がある。
加えて、パネル１００に中空部１０１をスポット溶接１０３するための溶接設備を備える必要があり、そのことが設備費を抑える妨げる要因になっていた。
【０００８】
一方、中空部付きパネル部材のパネル及び中空部を一体にした状態で、パネルと中空部とを所望の形状に成形させる例が、特開平７−４７４２０号公報「自動車用フレームの製造方法」に開示されている。
この技術によれば、パネルに閉断面部を一体形成した閉断面部付きパネル部材を所望の形状にプレス成形する内容が提案されている。
【０００９】
しかし、この技術は、パネルに閉断面部を一体形成した閉断面部付きパネル部材を構成するパネルと閉断面部とを比較的緩やかな湾曲状にプレス成形するものである。
これに対して、ダッシュボードパネルはパネルと中空部とをそれぞれ別々の形状に形成する必要があり、上記公報の技術をダッシュボードパネルに適用することはできない。
【００１０】
一方、特開昭５８−８４６２０号公報「絞りプレス型」には、パネルを絞り成形する際に、上型の昇降動作に対応させてポンチを上下動させ、このポンチでパネルの端部にフランジを成形する技術が提案されている。
この技術はパネルを絞り成形する際に、併せてパネルの端部にフランジを成形するという、２種の成形を可能にしている。
【００１１】
この技術を流用すれば、中空部付きパネル部材のパネルをプレス成形するとともに、中空部を曲げ加工してダッシュボードパネルを成形することが可能なように思われる。
しかし、この公報には、パネルのプレス成形と中空部の曲げ加工とを同時におこなう内容について記載はなく、この技術からパネルのプレス成形と中空部の曲げ加工とを同時に実施してダッシュボードパネルを成形することはできない。
【００１２】
このため、自動車用のダッシュボードパネルやフロアパネルは、図１４で説明したように、パネル１００と中空部１０１とを別々に準備し、パネル１００をプレス装置で所望の形状にプレス成形するとともに、中空部１０１を曲げ装置で所望の形状に曲げ成形し、個別に成形したパネル１００と中空部１０１とをスポット溶接１０３・・・で固定する方法を採用している。
この方法を採用すると、上述したように部品点数、成形工程、設備が多くなるため、ダッシュボードパネル１０３やフロアパネルなどを部品点数、成形工程、設備を少なくした状態で成形することができる技術の実用化が望まれている。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、部品点数を減らすことができ、また成形工程を減らすことができ、さらに設備を減らすことができる閉断面部付きパネル部材の成形方法及び閉断面部付きパネル部材の成形装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
閉断面部付きパネル部材を構成するパネル部材と閉断面部を併せて成形する方法として、パネルをプレス成形する際に、併せて閉断面部もプレス成形するという方法が考えられる。
【００１５】
しかしながら、この方法で閉断面部付きパネル部材を成形してみると、閉断面部からプレス力を除去した際に、閉断面部がプレス成形した状態からプレス成形前の状態に戻ってしまうという弾性的はね返り（以下、「スプリングバック」という）が発生し、この方法は採用できないことが判明した。
閉断面部にスプリングバックが発生する理由を次図で説明する。
【００１６】
図１（ａ）〜（ｃ）は中空部をプレス成形する例を示した図である。
（ａ）は、プレス成形型１０で中空部１１をプレス成形した状態を示す。プレス成形型１０の上型１２を矢印の如く下降して、上型１２と下型１３とで中空部１１を湾曲状にプレス成形する。
中空部１１を湾曲状にプレス成形した後、上型１２を上昇させて型開きすると、中空部１１にスプリングバックが発生して中空部１１の両端１１ａ，１１ｂが想像線で示す状態から、実線で示す状態に矢印の如く弾性的にはね返る。
【００１７】
（ｂ）は、プレス成形型１０でプレス成形した中空部１１の拡大図を示す。プレス成形型１０で中空部１１を湾曲状にプレス成形すると、中空部１１は、中立軸１１ｃにおいて歪みが０になり、この中立軸１１ｃを境界として外周側（上半分）に引張り応力σｔが発生し、内周側（下半分）に圧縮応力σｃが発生する。
【００１８】
（ｃ）は、プレス成形型１０でプレス成形した際に中空部１１に発生した応力と歪みの関係をグラフで示し、縦軸を応力σ、横軸を歪みεとしたものである。このグラフＧ１は、中空部１１の外周側に発生する引張り応力σｔを縦軸の＋側に示し、中空部１１の内周側に発生する圧縮応力σｃを縦軸の−側に示したものである。
このグラフＧ１によれば、中空部１１をプレス成形した際に中空部１１の上半分に引張り応力σｔが発生し、中空部１１の下半分に圧縮応力σｃが発生して、比較的大きな弾性歪みε１が発生することが判る。
【００１９】
このように、除荷前（すなわち、プレス圧を除去する前）の中空部１１に比較的大きな弾性歪みε１が発生するので、中空部１１からプレス力を除去した際に、弾性歪みε１が０に近づこうとして比較的大きなスプリングバックが発生する。このスプリングバックが比較的大きいことが、中空部１１の両端１１ａ，１１ｂが弾性的にはね返る要因になる。
【００２０】
図２（ａ）〜（ｃ）は中空部の両端に引張り力を作用させながら曲げ成形する例を示した図である。
（ａ）は、曲げ型１５で中空部１１を曲げ成形した状態を示す。中空部１１の両端１１ａ，１１ｂをチャック１６，１６で把持し、チャック１６，１６で中空部１１の両端１１ａ，１１ｂに引張り力をかけながら、中空部１１を曲げ型１５に押し付けることにより中空部１１を曲げ加工する。
【００２１】
（ｂ）は、曲げ型１５で曲げ加工した中空部１１の拡大図を示す。中空部１１の曲げ加工をおこなう際に中空部１１の両端１１ａ，１１ｂに引張り力を付加することで、中空部１１の応力の中立軸１１ｃが中空部１１の内周側に移動する。これにより、中空部１１における引張り応力σｔの占める領域が圧縮応力σｃより大きくなる。
【００２２】
（ｃ）は、曲げ型１５で曲げ加工した際に中空部１１に発生した応力と歪みの関係をグラフで示し、縦軸を応力σ、横軸を歪みεとしたものである。グラフＧ１は、図１（ｃ）に示す引張り力を付加しない場合の応力と歪みとの関係を示し、グラフＧ２は、中空部１１の両端１１ａ，１１ｂに引張り力を付加した場合の応力と歪みとの関係を示す。
中空部１１の両端１１ａ，１１ｂに引張り力を付加することにより、中空部１１に引張り歪みｄεが発生する。このため、中空部１１に発生する応力σと歪みεとの関係はグラフＧ１からグラフＧ２に変化する。
【００２３】
このように、グラフＧ１をグラフＧ２に変えることで、グラフＧ２の弾性歪みε２をグラフＧ１の弾性歪みε１より小さく抑えることができる。ここで、弾性歪みが大きいことがスプリングバックの発生要因になるので、グラフＧ２のように弾性歪みε２を小さく抑えることにより、中空部１１に発生するスプリングバック量を低減することがきることが判明した。
【００２４】
このことから、閉断面部付きパネル部材を成形する際に、平板状のパネルをプレス成形で加工し、中空部などの閉断面部の両端に引張り力をかけながら、閉断面部曲げ加工することで課題が解決できるとの見通しを得た。
【００２５】
具体的には請求項１は、平板状のパネルに中空部などの閉断面部を一体形成した閉断面部付きパネル部材を準備し、この準備した閉断面部付きパネル部材を型開きした成形装置内に配置し、この成形装置の型締めにより、前記閉断面部の両端を把持した状態で閉断面部の両端に引張り力をかけながら前記閉断面部を曲げ成形し、この曲げ成形時あるいは曲げ成形後に、前記型締めを継続しておこなうことにより前記平板状のパネルをプレス成形することを特徴とする。
【００２６】
閉断面部の両端を把持した状態で閉断面部を曲げ成形することで、閉断面部の両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形（引張り曲げ成形）する。このように、両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形することにより、曲げ成形した後に、閉断面部の両端から引張り力を除去しても、スプリングバックにより閉断面部がはね返ることを防止して、閉断面部を所定の曲げ形状に保つことができる。
続いて、閉断面部の曲げ成形時あるいは曲げ成形後にパネルをプレス成形する。これにより、閉断面部付きパネル部材の閉断面部とパネルとをそれぞれ所望の形状に成形することができる。
【００２７】
また、閉断面部とパネルとを一体にまとめた閉断面部付きパネル部材の状態で成形することができるので、閉断面部の成形とパネルの成形とを同じ成形作業でおこなうことができる。
加えて、プレス成形装置で閉断面部を曲げ成形するとともに、パネルをプレス成形することができるので、従来技術のように、閉断面部の成形型とパネルの成形型とを個別に備える必要はない。
また、閉断面部付きパネル部材の状態で閉断面部とパネルとを成形することができるので、閉断面部とパネルとを成形した後、各部材を溶接などで一体に形成する必要がない。
【００３０】
請求項２は、パネルに中空部などの閉断面部を一体成形した閉断面部付きパネル部材を成形するプレス成形装置において、このプレス成形装置は、前記パネルを型締めによりプレス成形する上型及び下型と、上型及び下型間に設けられ前記上型とともに前記パネルを挟むブランクホルダと、このブランクホルダに設けられ、前記閉断面部を曲げ成形するための曲げ型と、この曲げ型に対向させて前記閉断面部を配置可能に閉断面部の両端を把持するチャック部と、このチャック部を曲げ型に向けて移動自在に支えるガイド手段と、前記上型に設けられ、前記ガイド手段に押圧力をかけてチャック手段を曲げ型に向けて移動させる上カムドライバと、を備え、前記型締めの際に、前記上カムドライバで前記チャック手段を前記曲げ型に向けて移動させて曲げ型に前記閉断面部を押し付けることで、前記チャック手段で閉断面部の両端に引張り力をかけながら前記閉断面部を曲げ型で曲げ成形し、この閉断面部の曲げ成形時あるいは曲げ成形後に、前記型締めを継続しておこなうことにより前記上型及び下型で前記パネルをプレス成形することを特徴とする。
【００３１】
プレス成形装置のブランクホルダに、曲げ型、チャック手段及びガイド手段を備え、ガイド手段でチャック手段を支え、チャック手段で閉断面部の両端を挟持するように構成した。これにより、上型をブランクホルダまで移動することにより、上型のカムドライバでチャック手段を移動して、チャック手段で両端を把持した閉断面部を曲げ型に押し付けることができる。
よって、閉断面部の両端をチャック手段で把持した状態で閉断面部を曲げ成形することで、閉断面部の両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形することができる。
【００３２】
このように、両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形することにより、曲げ成形した後に、閉断面部の両端から引張り力を除去しても、スプリングバックにより閉断面部がはね返ることを防止することができる。
これにより、閉断面部付きパネル部材の閉断面部をプレス成形装置を使用して成形することができるので、閉断面部とパネルとを２部品に分ける必要がなく、部品点数を減らすことができる。
【００３３】
また、プレス成形装置を型締めすることにより、閉断面部付きパネル部材の閉断面部を曲げ成形するとともに、パネルをプレス成形することができるので、従来技術のように、閉断面部とパネルとをそれぞれ個別に成形する必要はない。
加えて、プレス成形装置で閉断面部を曲げ成形するとともに、パネルをプレス成形することができるので、従来技術のように、閉断面部の成形型とパネルの成形型とを個別に備える必要はない。
さらに、閉断面部付きパネル部材の状態で閉断面部とパネルとを成形することができるので、閉断面部とパネルとを成形した後、各部材を溶接などで一体に形成する必要はない。
請求項３は、前記下型に下カムドライバを設け、前記上型および前記下型で前記パネルにゆとりをもたせて成形するために、この下カムドライバで前記ガイド手段および前記曲げ型を移動させることを特徴とする。
これにより、パネルに亀裂が発生することや、パネルが破損することを防ぐことができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図３は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の側面図である。
閉断面部付きパネル部材の成形装置２０は、上型２１と下型２４との間にブランクホルダ２７を設け、ブランクホルダ２７に曲げ加工用ユニット３０を設け、曲げ加工用ユニット３０で閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８を曲げ加工し、上型２１と下型２４とで閉断面部付きパネル部材１７のパネル１９をプレス成形する装置である。
【００３５】
図４は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の斜視図である。
閉断面部付きパネル部材の成形装置２０は、ブランクホルダ２７に、閉断面部を曲げ成形するための曲げ型３３と、この曲げ型３３に対向させて閉断面部を配置可能に閉断面部の両端を把持するチャック手段３５と、このチャック手段３５を曲げ型３３に向けて移動自在に支えるガイド手段４０とを備え、上型２１にチャック手段３５を移動させるための一対の上カムドライバ（カムドライバ）５０，５０を備え、下型２４に曲げ型３３、チャック手段３５及びガイド手段４０を一体にまとめた曲げ加工用ユニット３０を移動する一対の下カムドライバ５２，５２を備える。
【００３６】
上型２１は、ブランクホルダ２７に対向する面に上成形面２２を形成し、上成形面２２の後方に凹部２３を形成し、凹部２３に上カムドライバ５０，５０を前後方向にスライド自在に取付け、上カムドライバ５０，５０を押圧開始位置Ｐ１（図１に示す）に保持する圧縮スプリング５１ａ，５１ａを備える。圧縮スプリング５１ａ，５１ａは、引きボルト５１ｂ，５１ｂに取付けられている。
下型２４は、上成形面２２に対向する部位に下成形面２５を備え、下成形面２５の後方に一対の下カムドライバ５２，５２を備える。
【００３７】
ブランクホルダ２７は、下成形面２５に対向する部位に下成形面２５を嵌入可能な嵌入孔２８を備え、嵌入孔２８の後方に曲げ加工用ユニット３０を備え、曲げ加工用ユニット３０の後方に下カムドライバ５２が挿入可能な一対のガイド溝２９，２９を備える。
【００３８】
曲げ加工用ユニット３０は、ブランクホルダ２７に形成した凹部２７ａに基台３１を前後方向にスライド自在に取付け、基台３１の前端に曲げ型３３を備え、曲げ型３３の後方にガイド手段４０を備え、ガイド手段４０でチャック手段３５を支えるように構成したものである。
【００３９】
基台３１は後端部を後方に向けて上り勾配となるテーパ面３２に形成する。これにより、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を型締めすることにより、基台３１のテーパ面３２に、下型２４の下カムドライバ５２，５２に形成したテーパ面５３，５３を当接することにより、下カムドライバ５２，５２で基台３１を前方に向けて移動することができる。
【００４０】
曲げ型３３は、後方に向けて湾曲した水平曲げ成形面３４ａを備え、水平曲げ成形面３４ａの上方に向けて湾曲した鉛直曲げ成形面３４ｂ（図７に示す）を備える。
ガイド手段４０は、曲げ型３３の左右端側にそれぞれ左右のガイド部４１，４２を備え、チャック手段３５は、左右のガイド部４１，４２に支えられた左右のチャック部３６，３７を備える。
【００４１】
図５は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の要部を示す要部拡大図である。
右ガイド部４２は、基台３１に固定した固定ガイド部材４３を備え、固定ガイド部材４３の前面に後方に向けて上り勾配に形成したガイド面４３ａを備え、ガイド面４３ａに湾曲状のカム溝４３ｂを形成し、カム溝４３ｂにカムフォロア４４及び補助ローラ４５を配置し、これらカムフォロア４４及び補助ローラ４５を支え部材４６に取付け、支え部材４６の上端に押圧部材４７をボルト４７ｂを介して揺動自在に取付け、支え部材４６の下端に支え部材４６を把持位置Ｐ２に戻すとともに、支え部材４６を把持位置Ｐ２に保持する支えシリンダ４８をボルト４８ａを介して備える。
【００４２】
支え部材４６には、チャックホルダ４９を介して右チャック部３７を備える。右チャック部３７は、チャック３８を閉じることで閉断面部の右端を把持することができ、チャック３８を開くことで閉断面部の把持を解除することができるように構成したものである。
【００４３】
右ガイド部４２をこのように構成することにより、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を型締めした際に、上型２１の上カムドライバ５０の下面５０ａ（図１に示す）が押圧部材４７の上面４７ａに当接し、上カムドライバ５０で押圧部材４７を押し下げることにより、カム溝４３ｂに沿ってカムフォロア４４及び補助ローラ４５が移動する。
【００４４】
これにより、支え部材４６がカムフォロア４４及び補助ローラ４５と一緒にカム溝４３ｂに沿って湾曲状に下降するとともに、支え部材４６が固定ガイド部材４３のガイド面４３ａに沿って曲げ型３３（図１に示す）に向けて移動する。
よって、右チャック部３７が支え部材４６と一緒にカム溝４３ｂに沿って湾曲状に下降するとともに、ガイド面４３ａに沿って曲げ型３３に向けて移動する。
【００４５】
図６は図５の６−６線断面図であり、固定ガイド部材４３の前面に上り勾配のガイド面４３ａを備え、ガイド面４３ａに湾曲状のカム溝４３ｂを形成し、カム溝４３ｂにカムフォロア４４及び補助ローラ４５を配置し、これらカムフォロア４４及び補助ローラ４５を支え部材４６に取付け、支え部材４６の上端に押圧部材４７をボルト４７ｂを介して揺動自在に取付け、支え部材４６の下端に支えシリンダ４８をボルト４８ａを介して備えた状態を示す。
【００４６】
カムフォロア４４は、ボルト４４ａで支え部材４６に取付け、このボルト４４ａでローラ４４ｂを回転自在に支え、鍔４４ｃでローラ４４ｂがカム溝４３ｂから抜け出すことを阻止するように構成した部材である。
補助ローラ４５は、ボルト４５ａで支え部材４６に取付け、このボルト４５ａでローラ４５ｂを回転自在に支え、鍔４５ｃでローラ４５ｂがカム溝４３ｂから抜け出すことを阻止するように構成した部材である。
【００４７】
なお、カムフォロア４４のローラ４４ｂはカム溝４３ｂの両側壁に接触するように、ローラ４４ｂの外径をカム溝４３ｂの幅より僅かに小さく形成したもので、補助ローラ４５のローラ４５ｂはカム溝４３ｂの内側壁のみに接触するように、ローラ４５ｂの外径をローラ４４ｂの外径より小径に形成したものである。
【００４８】
図７は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の要部を示す要部拡大図である。
曲げ型３３は、後方に向けて水平方向に湾曲した水平曲げ成形面３４ａを備え、水平曲げ成形面３４ａの後方に、上方に向けて鉛直方向に湾曲した鉛直曲げ成形面３４ｂを備える。
水平曲げ成形面３４ａは、半径Ｒ１の湾曲形状に形成した成形面であり、鉛直曲げ成形面３４ｂは、半径Ｒ２の湾曲形状に形成した成形面である。
【００４９】
水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに、閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８を押し付けることにより、所望の形状に曲げ加工する。
ここで、閉断面部１８は、鉛直曲げ成形面３４ｂで主曲げ加工をおこない、水平曲げ成形面３４ａで付加的な曲げをおこなう。
なお、水平曲げ成形面３４ａで主曲げをおこない、鉛直曲げ成形面３４ｂで付加的な曲げをおこなうことも可能である。
【００５０】
次に、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を使用した閉断面部付きパネル部材の成形方法を図８〜図１２に基づいて説明する。
図８（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第１作用説明図である。
（ａ）において、平板状のパネル１９に中空部などの閉断面部１８を一体形成した閉断面部付きパネル部材１７を準備する。
ここで、閉断面部１８を、一例として５角形の中空部材として説明するが、閉断面部１８の形状は任意であり、五角形の中空部材の他に四角形の中空部材などを使用することも可能である。
【００５１】
（ｂ）において、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を型開きした状態で、ブランクホルダ２７に閉断面部付きパネル部材１７を載せる。
（ｃ）において、閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８の両端１８ａ，１８ｂを左右のチャック部３６，３７で把持する。
【００５２】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第２作用説明図である。
（ａ）において、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を型開きした状態から上型２１を矢印▲１▼の如く下降する。
【００５３】
（ｂ）において、上型２１に備えた上カムドライバ５０の下面５０ａ（（ａ）に示す）が押圧部材４７の上面４７ａに当接し、上カムドライバ５０で押圧部材４７を押し下げることにより、カム溝４３ｂに沿ってカムフォロア４４及び補助ローラ４５（図６に示す）が移動する。
これにより、曲げ型３３の水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂ（図７に示す）に閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８を押し付ける。
【００５４】
図１０（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第３作用説明図である。
（ａ）において、上型２１を引続き下降させることにより、上型２１をブランクホルダ２７に当接する。
【００５５】
（ｂ）において、上カムドライバ５０で押圧部材４７を所定位置まで押し下げる。これにより、曲げ型３３の水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８を押し付ける。
ここで、水平曲げ成形面３４ａに押し付ける閉断面部１８の部位１８ｃ（（ａ）も参照）は、図示の上では幅狭に示してあるが、部位１８ｃの幅は水平曲げ成形面３４ａに十分にかかる広さに形成されているものとする。部位１８ｃの幅を広く確保することで、閉断面部１８を水平曲げ成形面３４ａに十分に押し付けることが可能になる。
【００５６】
このように、水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに閉断面部１８を押し付けることで、閉断面部１８の両端１８ａ，１８ｂを左右のチャック部３６，３７で把持しているので、左右のチャック部３６，３７で閉断面部１８の両端１８ａ，１８ｂに引張り力Ｆ，Ｆをかけながら、閉断面部１８を曲げ型３３の水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに押し付ける。
【００５７】
（ｃ）において、閉断面部１８の両端１８ａ，１８ｂに引張り力Ｆ，Ｆをかけながら水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂで曲げ加工することで、閉断面部１８の両端１８ａ，１８ｂがスプリングバックで弾性的はね返りが発生することを防止できる。
（ａ）に戻って、上型２１をブランクホルダ２７に当接することで、閉断面部付きパネル部材１７のパネル１９を上型２１とブランクホルダ２７とで挟持する。
【００５８】
図１１（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第４作用説明図である。
（ａ）において、上型を継続してさらに下降することにより、ブランクホルダを下型に当接する。これにより、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０が型締めした状態になり、閉断面部付きパネル部材１７のパネル１９を上型２１の上成形面２２と下型２４の下成形面２５とで所定の形状にプレス成形する。
【００５９】
ここで、閉断面部付きパネル部材１７のパネル１９をプレス成形する際にゆとりを持たせるために、ブランクホルダ２７に備えた曲げ加工用ユニット３０を下型２４から下カムドライバ５２，５２で前方向にスライドさせる。
これにより、パネル１９に亀裂が発生することや、パネル１９が破損することを防ぐことができる。
【００６０】
（ｂ）において、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を型締めすることで、パネル１９をプレス成形した後、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を型開きする。
（ｃ）において、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を型開きした後、閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８を曲げ加工し、パネル１９をプレス成形してダッシュボードパネル５５とした製品を閉断面部付きパネル部材の成形装置２０から取り出す。
ここで、閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８は、水平方向に半径Ｒ１の湾曲状に曲げ成形され、鉛直方向に半径Ｒ２で曲げ形成されている。
【００６１】
図１２（ａ）〜（ｂ）は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置のカム溝の曲げ形状（曲率）を決める方法を説明する図である。
（ａ）において、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０（図４に示す）で閉断面部１８を矢印の如く曲げ型３３の水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに押し付ける。曲げ加工する際に、閉断面部１８の両端１８ａ，１８ｂを左右のチャック部３６，３７で把持することにより、閉断面部１８に白抜き矢印の如く引張り力をかけることができる。
【００６２】
ここで、曲げ加工の際の、曲げ開始位置をＰ１、曲げ終了位置をＰ３とし、曲げ開始位置Ｐ１から曲げ終了位置Ｐ３までのスライドストロークをＬ１とする。本実施形態では、一例としてスライドストロークＬ１を２００ｍｍとして説明する。なお、スライドストロークＬ１の値は任意に変えることが可能である。
【００６３】
（ｂ）において、カム溝４３ｂ（図５も参照）の湾曲形状の例を、第１カム溝Ａ１、第２カム溝Ａ２、第３カム溝Ａ３として説明する。
なお、湾曲形状Ａは閉断面部１８の両端１８ａ，１８ｂに引張り力をかけないで曲げ成形した場合の右端１８ｂの軌跡を示す。
【００６４】
湾曲Ａの曲げ終了位置Ｐ３と、第１〜第３のカム溝Ａ１〜Ａ３の曲げ終了位置Ｐ３とを比較すると、第１〜第３のカム溝Ａ１〜Ａ３の曲げ終了位置Ｐ３は、湾曲Ａの曲げ終了位置Ｐ３より距離Ｌ２だけ外側に位置する。
これにより、第１〜第３のカム溝Ａ１〜Ａ３を採用することで、閉断面部１８が距離Ｌ２だけ伸ばすことができ、その伸びに対応する引張り力を閉断面部１８にかけることができる。
【００６５】
（ｃ）は、第１〜第３のカム溝Ａ１〜Ａ３を採用して閉断面部１８に引張り力をかけた場合の、引張り力ＦとスライドストロークＬ１との関係を示したグラフであり、縦軸に引張り力Ｆ、横軸にスライドストロークＬ１（２００ｍｍ）を示す。
【００６６】
第１カム溝Ａ１は、曲げ終了位置Ｐ３から１００ｍｍ手前の位置で最終引張り力Ｆの２５％の引張り力（０．２５×Ｆ）をかけるように曲げ加工するカム溝形状を示す。
第２カム溝Ａ２は、曲げ終了位置Ｐ３から１００ｍｍ手前の位置で最終引張り力Ｆの５０％の引張り力（０．５×Ｆ）をかけるように曲げ加工するカム溝形状を示す。
【００６７】
第３カム溝Ａ３は、曲げ終了位置Ｐ３から１４０ｍｍ手前の位置（すなわち、曲げ開始位置Ｐ１から６０ｍｍの位置）で最終引張り力Ｆをかけるようにし、この位置から曲げ終了位置Ｐ３まで最終引張り力Ｆをかけた状態を保つように曲げ加工するカム溝形状を示す。
【００６８】
次に、第１〜第３のカム溝Ａ１〜Ａ３の湾曲形状を決める方法を説明する。
（ｂ）に戻って、第１カム溝Ａ１の湾曲形状は、曲げ開始位置Ｐ１から中間位置Ａ１（Ｐ２）までを単一半径の円弧で結び、中間位置Ａ１（Ｐ２）から曲げ最終位置Ｐ３までを単一半径の円弧で結ぶことにより得ることができる。
【００６９】
また、第２カム溝Ａ２の湾曲形状は、曲げ開始位置Ｐ１から中間位置Ａ２（Ｐ２）までを単一半径の円弧で結び、中間位置Ａ２（Ｐ２）から曲げ最終位置Ｐ３までを単一半径の円弧で結ぶことにより得ることができる。
【００７０】
さらに、第３カム溝Ａ３の湾曲形状は、曲げ開始位置Ｐ１から中間位置Ａ３（Ｐ２）までを単一半径の円弧で結び、中間位置Ａ３（Ｐ２）から曲げ最終位置Ｐ３までを単一半径の円弧で結ぶことにより得ることができる。
なお、第１〜第３のカム溝Ａ１〜Ａ３の湾曲形状を決める方法は、この方法に限らないで適宜決めることができる。
【００７１】
次に、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０でその他の部材を成形する例を図１３に基づいて説明する。
図１３は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置で製造したリアパーセルシェルフを示す斜視図である。なお、リアパーセルシェルフは自動車のリヤトランクルームと室内とを仕切る部材である。
第１実施形態では閉断面部付きパネル部材の成形装置２０でダッシュボードパネルを成形する例について説明したが、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０はダッシュボードパネル５５に限らないで、リアパーセルシェルフ５７などのその他の部材を成形することも可能である。
【００７２】
閉断面部付きパネル部材の成形装置２０でリアパーセルシェルフ５７を成形する際には、第１実施形態のダッシュボードパネル５５と同様に、閉断面部５９の両端をチャック手段で把持することにより、閉断面部５９に引張り力をかけた状態で閉断面部５９を曲げ加工する。これにより、閉断面部５９がスプリングバックによる弾性的はね返りの発生を防いで所望の形状に曲げ加工することができる。
閉断面部５９を曲げ加工した後、パネル５８をプレス成形することで、リアパーセルシェルフ５７を得ることができる。
なお、閉断面部付きパネル部材の成形方法及び閉断面部付きパネル部材の成形装置２０によれば、ダッシュボードパネルやリアパーセルシェルフに限らないで、その他の部材を成形することも可能である。
【００７３】
続いて、第２実施形態を図１４に基づいて説明する。
図１４（ａ），（ｂ）は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の第２実施形態を示す説明図である。なお、第２実施形態において第１実施形態と同一部材については同じ符号を付して説明を省略する。
【００７４】
（ａ）に示すブランクホルダ６０は、第１実施形態のブランクホルダ２７に代えて使用するもので、第１実施形態の曲げ加工用ユニット３０（図３に示す）に相当する曲げ加工用ユニット６１の後端に備えた曲げ型３３の曲げ型３３の水平曲げ成形面３４ａを前向きに配置するとともに、水平曲げ成形面３４ａの前方に鉛直曲げ成形面３４ｂを上向きに配置し、水平曲げ成形面３４ａの前方に備えたガイド手段４０のガイド面４３ｂを水平曲げ成形面３４ａに対向するように後向きに配置した。
これにより、ガイド手段４０で支えたチャック手段３５（図４に示す）で閉断面部を把持することにより、この閉断面部を水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに対向させることができる。
【００７５】
すなわち、ブランクホルダ６０は、曲げ型３３の水平曲げ成形面３４ａを前向きに配置するとともに、水平曲げ成形面３４ａの前方に鉛直曲げ成形面３４ｂを上向きに配置し、ガイド手段４０のガイド面４３ａを後向きに配置した点で第１実施形態のブランクホルダ２７と異なるだけで、その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００７６】
このブランクホルダ６０を上型と下型との間にセットして、プレス成形を実施することにより、上型の上カムドライバでガイド手段４０に備えた押圧部材４７の上面４７ａを白抜き矢印の如く押圧することにより、支え部材４６をガイド面４３ａに沿って矢印の如く移動する。
支え部材４６を矢印の如く移動することで、チャック手段３５（図４に示す）で把持した閉断面部を曲げ型３３の水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに押し付けることができる。この際に、第１実施形態と同様に、閉断面部の両端に引張り力をかけることができる。
【００７７】
（ｂ）は、ブランクホルダ６０を使用して成形したダッシュボードパネル６５を示す。第１実施形態のブランクホルダ２７に代えてブランクホルダ６０を使用することにより、閉断面部６７を水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに押し付けることで、閉断面部６７の曲げを第１実施形態の閉断面部１８の曲げと逆向きに曲げ加工することができる。閉断面部６７を曲げ加工した後、第１実施形態と同様にパネル６６をプレス成形する。
【００７８】
このように、第２実施形態のブランクホルダ６０を使用することで、閉断面部６７の曲げを、第実施形態の閉断面部１８の曲げと逆向きに変えることができるので、閉断面部付きパネル部材の成形装置の適用範囲の拡大を図ることができる。
【００７９】
なお、前記実施形態では、閉断面部付きパネル部材１７のパネル１９をプレス成形する際にゆとりを持たせるために、ブランクホルダ２７に備えた曲げ加工用ユニット３０をスライド自在に構成した例について説明したが、これに限らないで、ブランクホルダ２７に曲げ加工用ユニット３０を固定させることも可能である。この場合には、下型２４から下カムドライバ５２，５２を除去することができる。
この構成によれば、装置２０の構成を簡素化できるので、設備費をより一層抑えることができる。
【００８０】
また、前記実施形態では、図５に示すようにガイド面４３ａを平坦な上り勾配の傾斜面とした例について説明したが、これに限らないで、ガイド面４３ａを途中から平面視で水平曲げ成形面３４ａに合せて湾曲させることも可能である。
このように、ガイド面４３ａを途中から平面視で水平曲げ成形面３４ａに合せて湾曲させることにより、水平曲げ成形面３４ａに閉断面部１８を押し付けた際に左右のチャック部３６，３７を水平曲げ成形面３４ａと略平行に配置することができる。このため、水平曲げ成形面３４ａに閉断面部１８をより一層効率よく押し付けることができる。
【００８１】
さらに、前記実施形態では、閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８を曲げ成形した後、パネル１９をプレス成形した例について説明したが、これに限らないで、閉断面部１８を曲げ成形するとともに、閉断面部１８の曲げ成形にオーバーラップさせてパネル１９をプレス成形することも可能である。
【００８２】
また、前記実施形態では、閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８とパネル１９とを、押出し成形などで一体形成し、この閉断面部付きパネル部材１７を使用して閉断面部１８の曲げ成形やパネル１９のプレス成形を実施する例について説明したが、これに限らないで、閉断面部１８とパネル１９とをそれぞれ個別に成形した後、それぞれの部材１８，１９を溶接などで接合して閉断面部付きパネル部材１７とし、前記実施形態の成形方法で閉断面部１８の曲げ成形やパネル１９のプレス成形を実施することも可能である。
【００８３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、閉断面部の両端を把持した状態で閉断面部を曲げ成形することで、閉断面部の両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形することができる。このように、両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形することにより、曲げ成形した後に、閉断面部の両端から引張り力を除去しても、スプリングバックにより閉断面部がはね返ることを防止して、閉断面部を所定の曲げ形状に保つことができる。
【００８４】
続いて、閉断面部の曲げ成形時あるいは曲げ成形後にパネルをプレス成形することができる。これにより、閉断面部付きパネル部材の閉断面部とパネルとをそれぞれ所望の形状に成形することができる。
従って、閉断面部とパネルとを一体にまとめた閉断面部付きパネル部材の状態で成形することが可能になり、部品点数を減らすことができる。
【００８５】
また、閉断面部とパネルとを一体にまとめた閉断面部付きパネル部材の状態で成形することができるので、閉断面部の成形とパネルの成形とを同じ成形作業でおこなうことができる。これにより、従来技術のように、閉断面部とパネルとをそれぞれ個別に成形する必要がなく、成形作業の簡素化を図ることができる。
【００８６】
加えて、プレス成形装置で閉断面部を曲げ成形するとともに、パネルをプレス成形することができるので、従来技術のように、閉断面部の成形型とパネルの成形型とを個別に備える必要がなく、設備を減らすことができる。
【００８７】
また、閉断面部付きパネル部材の状態で閉断面部とパネルとを成形することができるので、閉断面部とパネルとを成形した後、各部材を溶接などで一体に形成する必要がない。このため、溶接装置などの設備を不要にできるので、設備をさらに減らすことができる。
【００８９】
請求項２は、上型をブランクホルダまで移動することにより、上型のカムドライバでチャック手段を移動して、チャック手段で両端を把持した閉断面部を曲げ型に押し付けることができる。よって、閉断面部の両端をチャック手段で把持した状態で閉断面部を曲げ成形することで、閉断面部の両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形することができる。
【００９０】
このように、両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形することにより、曲げ成形した後に、閉断面部の両端から引張り力を除去しても、スプリングバックにより閉断面部がはね返ることを防止して、閉断面部を所定の曲げ形状に保つことができる。
これにより、閉断面部付きパネル部材の閉断面部をプレス成形装置を使用して成形することができるので、閉断面部とパネルとを２部品に分ける必要がなく、部品点数を減らすことができる。
【００９１】
また、プレス成形装置を型締めすることにより、閉断面部付きパネル部材の閉断面部を曲げ成形するとともに、パネルをプレス成形することができるので、従来技術のように、閉断面部とパネルとをそれぞれ個別に成形する必要がなく、成形作業の簡素化を図ることができる。
【００９２】
加えて、プレス成形装置で閉断面部を曲げ成形するとともに、パネルをプレス成形することができるので、従来技術のように、閉断面部の成形型とパネルの成形型とを個別に備える必要がなく、設備を減らすことができる。
【００９３】
さらに、閉断面部付きパネル部材の状態で閉断面部とパネルとを成形することができるので、閉断面部とパネルとを成形した後、各部材を溶接などで一体に形成する必要がない。このため、溶接装置などの設備を不要にできるので、設備をさらに減らすことができる。
請求項３は、下型に下カムドライバを設け、上型および下型でパネルにゆとりをもたせて成形するために、この下カムドライバでガイド手段および曲げ型を移動させる。
これにより、パネルに亀裂が発生することや、パネルが破損することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】中空部をプレス成形する例を示した図
【図２】中空部の両端に引張り力を作用させながら曲げ成形する例を示した図
【図３】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の側面図
【図４】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の斜視図
【図５】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の要部を示す要部拡大図
【図６】図５の６−６線断面図
【図７】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の要部を示す要部拡大図
【図８】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第１作用説明図
【図９】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第２作用説明図
【図１０】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第３作用説明図
【図１１】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第４作用説明図
【図１２】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置のカム溝の形状を決める方法を説明する図
【図１３】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置で製造したリアパーセルシェルフを示す斜視図
【図１４】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の第２実施形態を示す説明図
【図１５】従来のダッシュボードパネルを製造する例を説明する図
【符号の説明】
１７…閉断面部付きパネル部材、１８…閉断面部、１８ａ，１８ｂ…両端、１９…パネル、２０…閉断面部を有するパネル部材の成形装置、２１…上型、２４…下型、２７、６０…ブランクホルダ、３３…曲げ型、３４…曲げ成形面、３５…チャック手段、３６…左チャック手段、３７…右チャック手段、４０…ガイド手段、４１…左ガイド部、４２…右ガイド部、５０…上カムドライバ（カムドライバ）、５２…下カムドライバ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、閉断面部付きパネル部材を構成するパネル及び閉断面部を一体の状態で所望形状に成形することができる閉断面部付きパネル部材の成形方法及び閉断面部付きパネル部材の成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のダッシュボードパネルやフロアパネルは、平板を所望の形状にプレス成形したパネルを備え、このパネルを補強するために、パネルの一端に中空部を備える。以下、パネルに中空部を備えた中空部付きパネル部材の製造方法を、ダッシュボードパネルを例に挙げて次図で説明する。
【０００３】
図１５（ａ），（ｂ）は従来のダッシュボードパネルを製造する例を説明する図である。
（ａ）において、パネル１００と閉断面部（中空部）１０１とを別々に準備し、パネル１００をプレス装置で所望の形状にプレス成形するとともに、中空部１０１を曲げ装置で所望の形状に曲げ成形する。
このように、パネル１００及び中空部１０１をそれぞれ個別にプレス成形や曲げ成形することで、パネル１００や中空部１０１を所望の形状に成形することができる。
【０００４】
（ｂ）において、個別に成形したパネル１００と中空部１０１とを、一例としてスポット溶接１０２・・・によりパネル１００に中空部１０１を固定して、自動車のダッシュボードパネル１０３を得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１５（ｂ）のダッシュボードパネル１０３はパネル１００と中空部１０１とを個別に成形した後、一体に連結するので部品点数が多くなり、そのことが部材の管理の簡素を妨げる要因になっていた。
【０００６】
また、パネル１００と中空部１０１とを個別に成形するので、パネル１００のプレス工程と中空部１０１の曲げ工程とを個別に実施する必要があり、そのことが生産性を高める妨げる要因になっていた。
【０００７】
さらに、パネル１００と中空部１０１とを個別に成形するために、パネル１００をプレス成形するプレス装置と、中空部１０１を曲げ加工する曲げ装置との二種の装置を備える必要がある。
加えて、パネル１００に中空部１０１をスポット溶接１０３するための溶接設備を備える必要があり、そのことが設備費を抑える妨げる要因になっていた。
【０００８】
一方、中空部付きパネル部材のパネル及び中空部を一体にした状態で、パネルと中空部とを所望の形状に成形させる例が、特開平７−４７４２０号公報「自動車用フレームの製造方法」に開示されている。
この技術によれば、パネルに閉断面部を一体形成した閉断面部付きパネル部材を所望の形状にプレス成形する内容が提案されている。
【０００９】
しかし、この技術は、パネルに閉断面部を一体形成した閉断面部付きパネル部材を構成するパネルと閉断面部とを比較的緩やかな湾曲状にプレス成形するものである。
これに対して、ダッシュボードパネルはパネルと中空部とをそれぞれ別々の形状に形成する必要があり、上記公報の技術をダッシュボードパネルに適用することはできない。
【００１０】
一方、特開昭５８−８４６２０号公報「絞りプレス型」には、パネルを絞り成形する際に、上型の昇降動作に対応させてポンチを上下動させ、このポンチでパネルの端部にフランジを成形する技術が提案されている。
この技術はパネルを絞り成形する際に、併せてパネルの端部にフランジを成形するという、２種の成形を可能にしている。
【００１１】
この技術を流用すれば、中空部付きパネル部材のパネルをプレス成形するとともに、中空部を曲げ加工してダッシュボードパネルを成形することが可能なように思われる。
しかし、この公報には、パネルのプレス成形と中空部の曲げ加工とを同時におこなう内容について記載はなく、この技術からパネルのプレス成形と中空部の曲げ加工とを同時に実施してダッシュボードパネルを成形することはできない。
【００１２】
このため、自動車用のダッシュボードパネルやフロアパネルは、図１４で説明したように、パネル１００と中空部１０１とを別々に準備し、パネル１００をプレス装置で所望の形状にプレス成形するとともに、中空部１０１を曲げ装置で所望の形状に曲げ成形し、個別に成形したパネル１００と中空部１０１とをスポット溶接１０３・・・で固定する方法を採用している。
この方法を採用すると、上述したように部品点数、成形工程、設備が多くなるため、ダッシュボードパネル１０３やフロアパネルなどを部品点数、成形工程、設備を少なくした状態で成形することができる技術の実用化が望まれている。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、部品点数を減らすことができ、また成形工程を減らすことができ、さらに設備を減らすことができる閉断面部付きパネル部材の成形方法及び閉断面部付きパネル部材の成形装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
閉断面部付きパネル部材を構成するパネル部材と閉断面部を併せて成形する方法として、パネルをプレス成形する際に、併せて閉断面部もプレス成形するという方法が考えられる。
【００１５】
しかしながら、この方法で閉断面部付きパネル部材を成形してみると、閉断面部からプレス力を除去した際に、閉断面部がプレス成形した状態からプレス成形前の状態に戻ってしまうという弾性的はね返り（以下、「スプリングバック」という）が発生し、この方法は採用できないことが判明した。
閉断面部にスプリングバックが発生する理由を次図で説明する。
【００１６】
図１（ａ）〜（ｃ）は中空部をプレス成形する例を示した図である。
（ａ）は、プレス成形型１０で中空部１１をプレス成形した状態を示す。プレス成形型１０の上型１２を矢印の如く下降して、上型１２と下型１３とで中空部１１を湾曲状にプレス成形する。
中空部１１を湾曲状にプレス成形した後、上型１２を上昇させて型開きすると、中空部１１にスプリングバックが発生して中空部１１の両端１１ａ，１１ｂが想像線で示す状態から、実線で示す状態に矢印の如く弾性的にはね返る。
【００１７】
（ｂ）は、プレス成形型１０でプレス成形した中空部１１の拡大図を示す。プレス成形型１０で中空部１１を湾曲状にプレス成形すると、中空部１１は、中立軸１１ｃにおいて歪みが０になり、この中立軸１１ｃを境界として外周側（上半分）に引張り応力σｔが発生し、内周側（下半分）に圧縮応力σｃが発生する。
【００１８】
（ｃ）は、プレス成形型１０でプレス成形した際に中空部１１に発生した応力と歪みの関係をグラフで示し、縦軸を応力σ、横軸を歪みεとしたものである。このグラフＧ１は、中空部１１の外周側に発生する引張り応力σｔを縦軸の＋側に示し、中空部１１の内周側に発生する圧縮応力σｃを縦軸の−側に示したものである。
このグラフＧ１によれば、中空部１１をプレス成形した際に中空部１１の上半分に引張り応力σｔが発生し、中空部１１の下半分に圧縮応力σｃが発生して、比較的大きな弾性歪みε１が発生することが判る。
【００１９】
このように、除荷前（すなわち、プレス圧を除去する前）の中空部１１に比較的大きな弾性歪みε１が発生するので、中空部１１からプレス力を除去した際に、弾性歪みε１が０に近づこうとして比較的大きなスプリングバックが発生する。このスプリングバックが比較的大きいことが、中空部１１の両端１１ａ，１１ｂが弾性的にはね返る要因になる。
【００２０】
図２（ａ）〜（ｃ）は中空部の両端に引張り力を作用させながら曲げ成形する例を示した図である。
（ａ）は、曲げ型１５で中空部１１を曲げ成形した状態を示す。中空部１１の両端１１ａ，１１ｂをチャック１６，１６で把持し、チャック１６，１６で中空部１１の両端１１ａ，１１ｂに引張り力をかけながら、中空部１１を曲げ型１５に押し付けることにより中空部１１を曲げ加工する。
【００２１】
（ｂ）は、曲げ型１５で曲げ加工した中空部１１の拡大図を示す。中空部１１の曲げ加工をおこなう際に中空部１１の両端１１ａ，１１ｂに引張り力を付加することで、中空部１１の応力の中立軸１１ｃが中空部１１の内周側に移動する。これにより、中空部１１における引張り応力σｔの占める領域が圧縮応力σｃより大きくなる。
【００２２】
（ｃ）は、曲げ型１５で曲げ加工した際に中空部１１に発生した応力と歪みの関係をグラフで示し、縦軸を応力σ、横軸を歪みεとしたものである。グラフＧ１は、図１（ｃ）に示す引張り力を付加しない場合の応力と歪みとの関係を示し、グラフＧ２は、中空部１１の両端１１ａ，１１ｂに引張り力を付加した場合の応力と歪みとの関係を示す。
中空部１１の両端１１ａ，１１ｂに引張り力を付加することにより、中空部１１に引張り歪みｄεが発生する。このため、中空部１１に発生する応力σと歪みεとの関係はグラフＧ１からグラフＧ２に変化する。
【００２３】
このように、グラフＧ１をグラフＧ２に変えることで、グラフＧ２の弾性歪みε２をグラフＧ１の弾性歪みε１より小さく抑えることができる。ここで、弾性歪みが大きいことがスプリングバックの発生要因になるので、グラフＧ２のように弾性歪みε２を小さく抑えることにより、中空部１１に発生するスプリングバック量を低減することがきることが判明した。
【００２４】
このことから、閉断面部付きパネル部材を成形する際に、平板状のパネルをプレス成形で加工し、中空部などの閉断面部の両端に引張り力をかけながら、閉断面部曲げ加工することで課題が解決できるとの見通しを得た。
【００２５】
具体的には請求項１は、平板状のパネルに中空部などの閉断面部を一体形成した閉断面部付きパネル部材を準備し、この準備した閉断面部付きパネル部材を型開きした成形装置内に配置し、この成形装置の型締めにより、前記閉断面部の両端を把持した状態で閉断面部の両端に引張り力をかけながら前記閉断面部を曲げ成形し、この曲げ成形時あるいは曲げ成形後に、前記型締めを継続しておこなうことにより前記平板状のパネルをプレス成形することを特徴とする。
【００２６】
閉断面部の両端を把持した状態で閉断面部を曲げ成形することで、閉断面部の両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形（引張り曲げ成形）する。このように、両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形することにより、曲げ成形した後に、閉断面部の両端から引張り力を除去しても、スプリングバックにより閉断面部がはね返ることを防止して、閉断面部を所定の曲げ形状に保つことができる。
続いて、閉断面部の曲げ成形時あるいは曲げ成形後にパネルをプレス成形する。これにより、閉断面部付きパネル部材の閉断面部とパネルとをそれぞれ所望の形状に成形することができる。
【００２７】
また、閉断面部とパネルとを一体にまとめた閉断面部付きパネル部材の状態で成形することができるので、閉断面部の成形とパネルの成形とを同じ成形作業でおこなうことができる。
加えて、プレス成形装置で閉断面部を曲げ成形するとともに、パネルをプレス成形することができるので、従来技術のように、閉断面部の成形型とパネルの成形型とを個別に備える必要はない。
また、閉断面部付きパネル部材の状態で閉断面部とパネルとを成形することができるので、閉断面部とパネルとを成形した後、各部材を溶接などで一体に形成する必要がない。
【００３０】
請求項２は、パネルに中空部などの閉断面部を一体成形した閉断面部付きパネル部材を成形するプレス成形装置において、このプレス成形装置は、前記パネルを型締めによりプレス成形する上型及び下型と、上型及び下型間に設けられ前記上型とともに前記パネルを挟むブランクホルダと、このブランクホルダに設けられ、前記閉断面部を曲げ成形するための曲げ型と、この曲げ型に対向させて前記閉断面部を配置可能に閉断面部の両端を把持するチャック部と、このチャック部を曲げ型に向けて移動自在に支えるガイド手段と、前記上型に設けられ、前記ガイド手段に押圧力をかけてチャック手段を曲げ型に向けて移動させる上カムドライバと、を備え、前記型締めの際に、前記上カムドライバで前記チャック手段を前記曲げ型に向けて移動させて曲げ型に前記閉断面部を押し付けることで、前記チャック手段で閉断面部の両端に引張り力をかけながら前記閉断面部を曲げ型で曲げ成形し、この閉断面部の曲げ成形時あるいは曲げ成形後に、前記型締めを継続しておこなうことにより前記上型及び下型で前記パネルをプレス成形することを特徴とする。
【００３１】
プレス成形装置のブランクホルダに、曲げ型、チャック手段及びガイド手段を備え、ガイド手段でチャック手段を支え、チャック手段で閉断面部の両端を挟持するように構成した。これにより、上型をブランクホルダまで移動することにより、上型のカムドライバでチャック手段を移動して、チャック手段で両端を把持した閉断面部を曲げ型に押し付けることができる。
よって、閉断面部の両端をチャック手段で把持した状態で閉断面部を曲げ成形することで、閉断面部の両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形することができる。
【００３２】
このように、両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形することにより、曲げ成形した後に、閉断面部の両端から引張り力を除去しても、スプリングバックにより閉断面部がはね返ることを防止することができる。
これにより、閉断面部付きパネル部材の閉断面部をプレス成形装置を使用して成形することができるので、閉断面部とパネルとを２部品に分ける必要がなく、部品点数を減らすことができる。
【００３３】
また、プレス成形装置を型締めすることにより、閉断面部付きパネル部材の閉断面部を曲げ成形するとともに、パネルをプレス成形することができるので、従来技術のように、閉断面部とパネルとをそれぞれ個別に成形する必要はない。
加えて、プレス成形装置で閉断面部を曲げ成形するとともに、パネルをプレス成形することができるので、従来技術のように、閉断面部の成形型とパネルの成形型とを個別に備える必要はない。
さらに、閉断面部付きパネル部材の状態で閉断面部とパネルとを成形することができるので、閉断面部とパネルとを成形した後、各部材を溶接などで一体に形成する必要はない。
請求項３は、前記下型に下カムドライバを設け、前記上型および前記下型で前記パネルにゆとりをもたせて成形するために、この下カムドライバで前記ガイド手段および前記曲げ型を移動させることを特徴とする。
これにより、パネルに亀裂が発生することや、パネルが破損することを防ぐことができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図３は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の側面図である。
閉断面部付きパネル部材の成形装置２０は、上型２１と下型２４との間にブランクホルダ２７を設け、ブランクホルダ２７に曲げ加工用ユニット３０を設け、曲げ加工用ユニット３０で閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８を曲げ加工し、上型２１と下型２４とで閉断面部付きパネル部材１７のパネル１９をプレス成形する装置である。
【００３５】
図４は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の斜視図である。
閉断面部付きパネル部材の成形装置２０は、ブランクホルダ２７に、閉断面部を曲げ成形するための曲げ型３３と、この曲げ型３３に対向させて閉断面部を配置可能に閉断面部の両端を把持するチャック手段３５と、このチャック手段３５を曲げ型３３に向けて移動自在に支えるガイド手段４０とを備え、上型２１にチャック手段３５を移動させるための一対の上カムドライバ（カムドライバ）５０，５０を備え、下型２４に曲げ型３３、チャック手段３５及びガイド手段４０を一体にまとめた曲げ加工用ユニット３０を移動する一対の下カムドライバ５２，５２を備える。
【００３６】
上型２１は、ブランクホルダ２７に対向する面に上成形面２２を形成し、上成形面２２の後方に凹部２３を形成し、凹部２３に上カムドライバ５０，５０を前後方向にスライド自在に取付け、上カムドライバ５０，５０を押圧開始位置Ｐ１（図１に示す）に保持する圧縮スプリング５１ａ，５１ａを備える。圧縮スプリング５１ａ，５１ａは、引きボルト５１ｂ，５１ｂに取付けられている。
下型２４は、上成形面２２に対向する部位に下成形面２５を備え、下成形面２５の後方に一対の下カムドライバ５２，５２を備える。
【００３７】
ブランクホルダ２７は、下成形面２５に対向する部位に下成形面２５を嵌入可能な嵌入孔２８を備え、嵌入孔２８の後方に曲げ加工用ユニット３０を備え、曲げ加工用ユニット３０の後方に下カムドライバ５２が挿入可能な一対のガイド溝２９，２９を備える。
【００３８】
曲げ加工用ユニット３０は、ブランクホルダ２７に形成した凹部２７ａに基台３１を前後方向にスライド自在に取付け、基台３１の前端に曲げ型３３を備え、曲げ型３３の後方にガイド手段４０を備え、ガイド手段４０でチャック手段３５を支えるように構成したものである。
【００３９】
基台３１は後端部を後方に向けて上り勾配となるテーパ面３２に形成する。これにより、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を型締めすることにより、基台３１のテーパ面３２に、下型２４の下カムドライバ５２，５２に形成したテーパ面５３，５３を当接することにより、下カムドライバ５２，５２で基台３１を前方に向けて移動することができる。
【００４０】
曲げ型３３は、後方に向けて湾曲した水平曲げ成形面３４ａを備え、水平曲げ成形面３４ａの上方に向けて湾曲した鉛直曲げ成形面３４ｂ（図７に示す）を備える。
ガイド手段４０は、曲げ型３３の左右端側にそれぞれ左右のガイド部４１，４２を備え、チャック手段３５は、左右のガイド部４１，４２に支えられた左右のチャック部３６，３７を備える。
【００４１】
図５は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の要部を示す要部拡大図である。
右ガイド部４２は、基台３１に固定した固定ガイド部材４３を備え、固定ガイド部材４３の前面に後方に向けて上り勾配に形成したガイド面４３ａを備え、ガイド面４３ａに湾曲状のカム溝４３ｂを形成し、カム溝４３ｂにカムフォロア４４及び補助ローラ４５を配置し、これらカムフォロア４４及び補助ローラ４５を支え部材４６に取付け、支え部材４６の上端に押圧部材４７をボルト４７ｂを介して揺動自在に取付け、支え部材４６の下端に支え部材４６を把持位置Ｐ２に戻すとともに、支え部材４６を把持位置Ｐ２に保持する支えシリンダ４８をボルト４８ａを介して備える。
【００４２】
支え部材４６には、チャックホルダ４９を介して右チャック部３７を備える。右チャック部３７は、チャック３８を閉じることで閉断面部の右端を把持することができ、チャック３８を開くことで閉断面部の把持を解除することができるように構成したものである。
【００４３】
右ガイド部４２をこのように構成することにより、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を型締めした際に、上型２１の上カムドライバ５０の下面５０ａ（図１に示す）が押圧部材４７の上面４７ａに当接し、上カムドライバ５０で押圧部材４７を押し下げることにより、カム溝４３ｂに沿ってカムフォロア４４及び補助ローラ４５が移動する。
【００４４】
これにより、支え部材４６がカムフォロア４４及び補助ローラ４５と一緒にカム溝４３ｂに沿って湾曲状に下降するとともに、支え部材４６が固定ガイド部材４３のガイド面４３ａに沿って曲げ型３３（図１に示す）に向けて移動する。
よって、右チャック部３７が支え部材４６と一緒にカム溝４３ｂに沿って湾曲状に下降するとともに、ガイド面４３ａに沿って曲げ型３３に向けて移動する。
【００４５】
図６は図５の６−６線断面図であり、固定ガイド部材４３の前面に上り勾配のガイド面４３ａを備え、ガイド面４３ａに湾曲状のカム溝４３ｂを形成し、カム溝４３ｂにカムフォロア４４及び補助ローラ４５を配置し、これらカムフォロア４４及び補助ローラ４５を支え部材４６に取付け、支え部材４６の上端に押圧部材４７をボルト４７ｂを介して揺動自在に取付け、支え部材４６の下端に支えシリンダ４８をボルト４８ａを介して備えた状態を示す。
【００４６】
カムフォロア４４は、ボルト４４ａで支え部材４６に取付け、このボルト４４ａでローラ４４ｂを回転自在に支え、鍔４４ｃでローラ４４ｂがカム溝４３ｂから抜け出すことを阻止するように構成した部材である。
補助ローラ４５は、ボルト４５ａで支え部材４６に取付け、このボルト４５ａでローラ４５ｂを回転自在に支え、鍔４５ｃでローラ４５ｂがカム溝４３ｂから抜け出すことを阻止するように構成した部材である。
【００４７】
なお、カムフォロア４４のローラ４４ｂはカム溝４３ｂの両側壁に接触するように、ローラ４４ｂの外径をカム溝４３ｂの幅より僅かに小さく形成したもので、補助ローラ４５のローラ４５ｂはカム溝４３ｂの内側壁のみに接触するように、ローラ４５ｂの外径をローラ４４ｂの外径より小径に形成したものである。
【００４８】
図７は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の要部を示す要部拡大図である。
曲げ型３３は、後方に向けて水平方向に湾曲した水平曲げ成形面３４ａを備え、水平曲げ成形面３４ａの後方に、上方に向けて鉛直方向に湾曲した鉛直曲げ成形面３４ｂを備える。
水平曲げ成形面３４ａは、半径Ｒ１の湾曲形状に形成した成形面であり、鉛直曲げ成形面３４ｂは、半径Ｒ２の湾曲形状に形成した成形面である。
【００４９】
水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに、閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８を押し付けることにより、所望の形状に曲げ加工する。
ここで、閉断面部１８は、鉛直曲げ成形面３４ｂで主曲げ加工をおこない、水平曲げ成形面３４ａで付加的な曲げをおこなう。
なお、水平曲げ成形面３４ａで主曲げをおこない、鉛直曲げ成形面３４ｂで付加的な曲げをおこなうことも可能である。
【００５０】
次に、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を使用した閉断面部付きパネル部材の成形方法を図８〜図１２に基づいて説明する。
図８（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第１作用説明図である。
（ａ）において、平板状のパネル１９に中空部などの閉断面部１８を一体形成した閉断面部付きパネル部材１７を準備する。
ここで、閉断面部１８を、一例として５角形の中空部材として説明するが、閉断面部１８の形状は任意であり、五角形の中空部材の他に四角形の中空部材などを使用することも可能である。
【００５１】
（ｂ）において、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を型開きした状態で、ブランクホルダ２７に閉断面部付きパネル部材１７を載せる。
（ｃ）において、閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８の両端１８ａ，１８ｂを左右のチャック部３６，３７で把持する。
【００５２】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第２作用説明図である。
（ａ）において、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を型開きした状態から上型２１を矢印▲１▼の如く下降する。
【００５３】
（ｂ）において、上型２１に備えた上カムドライバ５０の下面５０ａ（（ａ）に示す）が押圧部材４７の上面４７ａに当接し、上カムドライバ５０で押圧部材４７を押し下げることにより、カム溝４３ｂに沿ってカムフォロア４４及び補助ローラ４５（図６に示す）が移動する。
これにより、曲げ型３３の水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂ（図７に示す）に閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８を押し付ける。
【００５４】
図１０（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第３作用説明図である。
（ａ）において、上型２１を引続き下降させることにより、上型２１をブランクホルダ２７に当接する。
【００５５】
（ｂ）において、上カムドライバ５０で押圧部材４７を所定位置まで押し下げる。これにより、曲げ型３３の水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８を押し付ける。
ここで、水平曲げ成形面３４ａに押し付ける閉断面部１８の部位１８ｃ（（ａ）も参照）は、図示の上では幅狭に示してあるが、部位１８ｃの幅は水平曲げ成形面３４ａに十分にかかる広さに形成されているものとする。部位１８ｃの幅を広く確保することで、閉断面部１８を水平曲げ成形面３４ａに十分に押し付けることが可能になる。
【００５６】
このように、水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに閉断面部１８を押し付けることで、閉断面部１８の両端１８ａ，１８ｂを左右のチャック部３６，３７で把持しているので、左右のチャック部３６，３７で閉断面部１８の両端１８ａ，１８ｂに引張り力Ｆ，Ｆをかけながら、閉断面部１８を曲げ型３３の水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに押し付ける。
【００５７】
（ｃ）において、閉断面部１８の両端１８ａ，１８ｂに引張り力Ｆ，Ｆをかけながら水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂで曲げ加工することで、閉断面部１８の両端１８ａ，１８ｂがスプリングバックで弾性的はね返りが発生することを防止できる。
（ａ）に戻って、上型２１をブランクホルダ２７に当接することで、閉断面部付きパネル部材１７のパネル１９を上型２１とブランクホルダ２７とで挟持する。
【００５８】
図１１（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第４作用説明図である。
（ａ）において、上型を継続してさらに下降することにより、ブランクホルダを下型に当接する。これにより、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０が型締めした状態になり、閉断面部付きパネル部材１７のパネル１９を上型２１の上成形面２２と下型２４の下成形面２５とで所定の形状にプレス成形する。
【００５９】
ここで、閉断面部付きパネル部材１７のパネル１９をプレス成形する際にゆとりを持たせるために、ブランクホルダ２７に備えた曲げ加工用ユニット３０を下型２４から下カムドライバ５２，５２で前方向にスライドさせる。
これにより、パネル１９に亀裂が発生することや、パネル１９が破損することを防ぐことができる。
【００６０】
（ｂ）において、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を型締めすることで、パネル１９をプレス成形した後、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を型開きする。
（ｃ）において、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０を型開きした後、閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８を曲げ加工し、パネル１９をプレス成形してダッシュボードパネル５５とした製品を閉断面部付きパネル部材の成形装置２０から取り出す。
ここで、閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８は、水平方向に半径Ｒ１の湾曲状に曲げ成形され、鉛直方向に半径Ｒ２で曲げ形成されている。
【００６１】
図１２（ａ）〜（ｂ）は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置のカム溝の曲げ形状（曲率）を決める方法を説明する図である。
（ａ）において、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０（図４に示す）で閉断面部１８を矢印の如く曲げ型３３の水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに押し付ける。曲げ加工する際に、閉断面部１８の両端１８ａ，１８ｂを左右のチャック部３６，３７で把持することにより、閉断面部１８に白抜き矢印の如く引張り力をかけることができる。
【００６２】
ここで、曲げ加工の際の、曲げ開始位置をＰ１、曲げ終了位置をＰ３とし、曲げ開始位置Ｐ１から曲げ終了位置Ｐ３までのスライドストロークをＬ１とする。本実施形態では、一例としてスライドストロークＬ１を２００ｍｍとして説明する。なお、スライドストロークＬ１の値は任意に変えることが可能である。
【００６３】
（ｂ）において、カム溝４３ｂ（図５も参照）の湾曲形状の例を、第１カム溝Ａ１、第２カム溝Ａ２、第３カム溝Ａ３として説明する。
なお、湾曲形状Ａは閉断面部１８の両端１８ａ，１８ｂに引張り力をかけないで曲げ成形した場合の右端１８ｂの軌跡を示す。
【００６４】
湾曲Ａの曲げ終了位置Ｐ３と、第１〜第３のカム溝Ａ１〜Ａ３の曲げ終了位置Ｐ３とを比較すると、第１〜第３のカム溝Ａ１〜Ａ３の曲げ終了位置Ｐ３は、湾曲Ａの曲げ終了位置Ｐ３より距離Ｌ２だけ外側に位置する。
これにより、第１〜第３のカム溝Ａ１〜Ａ３を採用することで、閉断面部１８が距離Ｌ２だけ伸ばすことができ、その伸びに対応する引張り力を閉断面部１８にかけることができる。
【００６５】
（ｃ）は、第１〜第３のカム溝Ａ１〜Ａ３を採用して閉断面部１８に引張り力をかけた場合の、引張り力ＦとスライドストロークＬ１との関係を示したグラフであり、縦軸に引張り力Ｆ、横軸にスライドストロークＬ１（２００ｍｍ）を示す。
【００６６】
第１カム溝Ａ１は、曲げ終了位置Ｐ３から１００ｍｍ手前の位置で最終引張り力Ｆの２５％の引張り力（０．２５×Ｆ）をかけるように曲げ加工するカム溝形状を示す。
第２カム溝Ａ２は、曲げ終了位置Ｐ３から１００ｍｍ手前の位置で最終引張り力Ｆの５０％の引張り力（０．５×Ｆ）をかけるように曲げ加工するカム溝形状を示す。
【００６７】
第３カム溝Ａ３は、曲げ終了位置Ｐ３から１４０ｍｍ手前の位置（すなわち、曲げ開始位置Ｐ１から６０ｍｍの位置）で最終引張り力Ｆをかけるようにし、この位置から曲げ終了位置Ｐ３まで最終引張り力Ｆをかけた状態を保つように曲げ加工するカム溝形状を示す。
【００６８】
次に、第１〜第３のカム溝Ａ１〜Ａ３の湾曲形状を決める方法を説明する。
（ｂ）に戻って、第１カム溝Ａ１の湾曲形状は、曲げ開始位置Ｐ１から中間位置Ａ１（Ｐ２）までを単一半径の円弧で結び、中間位置Ａ１（Ｐ２）から曲げ最終位置Ｐ３までを単一半径の円弧で結ぶことにより得ることができる。
【００６９】
また、第２カム溝Ａ２の湾曲形状は、曲げ開始位置Ｐ１から中間位置Ａ２（Ｐ２）までを単一半径の円弧で結び、中間位置Ａ２（Ｐ２）から曲げ最終位置Ｐ３までを単一半径の円弧で結ぶことにより得ることができる。
【００７０】
さらに、第３カム溝Ａ３の湾曲形状は、曲げ開始位置Ｐ１から中間位置Ａ３（Ｐ２）までを単一半径の円弧で結び、中間位置Ａ３（Ｐ２）から曲げ最終位置Ｐ３までを単一半径の円弧で結ぶことにより得ることができる。
なお、第１〜第３のカム溝Ａ１〜Ａ３の湾曲形状を決める方法は、この方法に限らないで適宜決めることができる。
【００７１】
次に、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０でその他の部材を成形する例を図１３に基づいて説明する。
図１３は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置で製造したリアパーセルシェルフを示す斜視図である。なお、リアパーセルシェルフは自動車のリヤトランクルームと室内とを仕切る部材である。
第１実施形態では閉断面部付きパネル部材の成形装置２０でダッシュボードパネルを成形する例について説明したが、閉断面部付きパネル部材の成形装置２０はダッシュボードパネル５５に限らないで、リアパーセルシェルフ５７などのその他の部材を成形することも可能である。
【００７２】
閉断面部付きパネル部材の成形装置２０でリアパーセルシェルフ５７を成形する際には、第１実施形態のダッシュボードパネル５５と同様に、閉断面部５９の両端をチャック手段で把持することにより、閉断面部５９に引張り力をかけた状態で閉断面部５９を曲げ加工する。これにより、閉断面部５９がスプリングバックによる弾性的はね返りの発生を防いで所望の形状に曲げ加工することができる。
閉断面部５９を曲げ加工した後、パネル５８をプレス成形することで、リアパーセルシェルフ５７を得ることができる。
なお、閉断面部付きパネル部材の成形方法及び閉断面部付きパネル部材の成形装置２０によれば、ダッシュボードパネルやリアパーセルシェルフに限らないで、その他の部材を成形することも可能である。
【００７３】
続いて、第２実施形態を図１４に基づいて説明する。
図１４（ａ），（ｂ）は本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の第２実施形態を示す説明図である。なお、第２実施形態において第１実施形態と同一部材については同じ符号を付して説明を省略する。
【００７４】
（ａ）に示すブランクホルダ６０は、第１実施形態のブランクホルダ２７に代えて使用するもので、第１実施形態の曲げ加工用ユニット３０（図３に示す）に相当する曲げ加工用ユニット６１の後端に備えた曲げ型３３の曲げ型３３の水平曲げ成形面３４ａを前向きに配置するとともに、水平曲げ成形面３４ａの前方に鉛直曲げ成形面３４ｂを上向きに配置し、水平曲げ成形面３４ａの前方に備えたガイド手段４０のガイド面４３ｂを水平曲げ成形面３４ａに対向するように後向きに配置した。
これにより、ガイド手段４０で支えたチャック手段３５（図４に示す）で閉断面部を把持することにより、この閉断面部を水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに対向させることができる。
【００７５】
すなわち、ブランクホルダ６０は、曲げ型３３の水平曲げ成形面３４ａを前向きに配置するとともに、水平曲げ成形面３４ａの前方に鉛直曲げ成形面３４ｂを上向きに配置し、ガイド手段４０のガイド面４３ａを後向きに配置した点で第１実施形態のブランクホルダ２７と異なるだけで、その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００７６】
このブランクホルダ６０を上型と下型との間にセットして、プレス成形を実施することにより、上型の上カムドライバでガイド手段４０に備えた押圧部材４７の上面４７ａを白抜き矢印の如く押圧することにより、支え部材４６をガイド面４３ａに沿って矢印の如く移動する。
支え部材４６を矢印の如く移動することで、チャック手段３５（図４に示す）で把持した閉断面部を曲げ型３３の水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに押し付けることができる。この際に、第１実施形態と同様に、閉断面部の両端に引張り力をかけることができる。
【００７７】
（ｂ）は、ブランクホルダ６０を使用して成形したダッシュボードパネル６５を示す。第１実施形態のブランクホルダ２７に代えてブランクホルダ６０を使用することにより、閉断面部６７を水平曲げ成形面３４ａ及び鉛直曲げ成形面３４ｂに押し付けることで、閉断面部６７の曲げを第１実施形態の閉断面部１８の曲げと逆向きに曲げ加工することができる。閉断面部６７を曲げ加工した後、第１実施形態と同様にパネル６６をプレス成形する。
【００７８】
このように、第２実施形態のブランクホルダ６０を使用することで、閉断面部６７の曲げを、第実施形態の閉断面部１８の曲げと逆向きに変えることができるので、閉断面部付きパネル部材の成形装置の適用範囲の拡大を図ることができる。
【００７９】
なお、前記実施形態では、閉断面部付きパネル部材１７のパネル１９をプレス成形する際にゆとりを持たせるために、ブランクホルダ２７に備えた曲げ加工用ユニット３０をスライド自在に構成した例について説明したが、これに限らないで、ブランクホルダ２７に曲げ加工用ユニット３０を固定させることも可能である。この場合には、下型２４から下カムドライバ５２，５２を除去することができる。
この構成によれば、装置２０の構成を簡素化できるので、設備費をより一層抑えることができる。
【００８０】
また、前記実施形態では、図５に示すようにガイド面４３ａを平坦な上り勾配の傾斜面とした例について説明したが、これに限らないで、ガイド面４３ａを途中から平面視で水平曲げ成形面３４ａに合せて湾曲させることも可能である。
このように、ガイド面４３ａを途中から平面視で水平曲げ成形面３４ａに合せて湾曲させることにより、水平曲げ成形面３４ａに閉断面部１８を押し付けた際に左右のチャック部３６，３７を水平曲げ成形面３４ａと略平行に配置することができる。このため、水平曲げ成形面３４ａに閉断面部１８をより一層効率よく押し付けることができる。
【００８１】
さらに、前記実施形態では、閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８を曲げ成形した後、パネル１９をプレス成形した例について説明したが、これに限らないで、閉断面部１８を曲げ成形するとともに、閉断面部１８の曲げ成形にオーバーラップさせてパネル１９をプレス成形することも可能である。
【００８２】
また、前記実施形態では、閉断面部付きパネル部材１７の閉断面部１８とパネル１９とを、押出し成形などで一体形成し、この閉断面部付きパネル部材１７を使用して閉断面部１８の曲げ成形やパネル１９のプレス成形を実施する例について説明したが、これに限らないで、閉断面部１８とパネル１９とをそれぞれ個別に成形した後、それぞれの部材１８，１９を溶接などで接合して閉断面部付きパネル部材１７とし、前記実施形態の成形方法で閉断面部１８の曲げ成形やパネル１９のプレス成形を実施することも可能である。
【００８３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、閉断面部の両端を把持した状態で閉断面部を曲げ成形することで、閉断面部の両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形することができる。このように、両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形することにより、曲げ成形した後に、閉断面部の両端から引張り力を除去しても、スプリングバックにより閉断面部がはね返ることを防止して、閉断面部を所定の曲げ形状に保つことができる。
【００８４】
続いて、閉断面部の曲げ成形時あるいは曲げ成形後にパネルをプレス成形することができる。これにより、閉断面部付きパネル部材の閉断面部とパネルとをそれぞれ所望の形状に成形することができる。
従って、閉断面部とパネルとを一体にまとめた閉断面部付きパネル部材の状態で成形することが可能になり、部品点数を減らすことができる。
【００８５】
また、閉断面部とパネルとを一体にまとめた閉断面部付きパネル部材の状態で成形することができるので、閉断面部の成形とパネルの成形とを同じ成形作業でおこなうことができる。これにより、従来技術のように、閉断面部とパネルとをそれぞれ個別に成形する必要がなく、成形作業の簡素化を図ることができる。
【００８６】
加えて、プレス成形装置で閉断面部を曲げ成形するとともに、パネルをプレス成形することができるので、従来技術のように、閉断面部の成形型とパネルの成形型とを個別に備える必要がなく、設備を減らすことができる。
【００８７】
また、閉断面部付きパネル部材の状態で閉断面部とパネルとを成形することができるので、閉断面部とパネルとを成形した後、各部材を溶接などで一体に形成する必要がない。このため、溶接装置などの設備を不要にできるので、設備をさらに減らすことができる。
【００８９】
請求項２は、上型をブランクホルダまで移動することにより、上型のカムドライバでチャック手段を移動して、チャック手段で両端を把持した閉断面部を曲げ型に押し付けることができる。よって、閉断面部の両端をチャック手段で把持した状態で閉断面部を曲げ成形することで、閉断面部の両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形することができる。
【００９０】
このように、両端に引張り力をかけながら閉断面部を曲げ成形することにより、曲げ成形した後に、閉断面部の両端から引張り力を除去しても、スプリングバックにより閉断面部がはね返ることを防止して、閉断面部を所定の曲げ形状に保つことができる。
これにより、閉断面部付きパネル部材の閉断面部をプレス成形装置を使用して成形することができるので、閉断面部とパネルとを２部品に分ける必要がなく、部品点数を減らすことができる。
【００９１】
また、プレス成形装置を型締めすることにより、閉断面部付きパネル部材の閉断面部を曲げ成形するとともに、パネルをプレス成形することができるので、従来技術のように、閉断面部とパネルとをそれぞれ個別に成形する必要がなく、成形作業の簡素化を図ることができる。
【００９２】
加えて、プレス成形装置で閉断面部を曲げ成形するとともに、パネルをプレス成形することができるので、従来技術のように、閉断面部の成形型とパネルの成形型とを個別に備える必要がなく、設備を減らすことができる。
【００９３】
さらに、閉断面部付きパネル部材の状態で閉断面部とパネルとを成形することができるので、閉断面部とパネルとを成形した後、各部材を溶接などで一体に形成する必要がない。このため、溶接装置などの設備を不要にできるので、設備をさらに減らすことができる。
請求項３は、下型に下カムドライバを設け、上型および下型でパネルにゆとりをもたせて成形するために、この下カムドライバでガイド手段および曲げ型を移動させる。
これにより、パネルに亀裂が発生することや、パネルが破損することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】中空部をプレス成形する例を示した図
【図２】中空部の両端に引張り力を作用させながら曲げ成形する例を示した図
【図３】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の側面図
【図４】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の斜視図
【図５】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の要部を示す要部拡大図
【図６】図５の６−６線断面図
【図７】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の要部を示す要部拡大図
【図８】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第１作用説明図
【図９】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第２作用説明図
【図１０】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第３作用説明図
【図１１】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形方法を示す第４作用説明図
【図１２】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置のカム溝の形状を決める方法を説明する図
【図１３】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置で製造したリアパーセルシェルフを示す斜視図
【図１４】本発明に係る閉断面部付きパネル部材の成形装置の第２実施形態を示す説明図
【図１５】従来のダッシュボードパネルを製造する例を説明する図
【符号の説明】
１７…閉断面部付きパネル部材、１８…閉断面部、１８ａ，１８ｂ…両端、１９…パネル、２０…閉断面部を有するパネル部材の成形装置、２１…上型、２４…下型、２７、６０…ブランクホルダ、３３…曲げ型、３４…曲げ成形面、３５…チャック手段、３６…左チャック手段、３７…右チャック手段、４０…ガイド手段、４１…左ガイド部、４２…右ガイド部、５０…上カムドライバ（カムドライバ）、５２…下カムドライバ。
Claims (3)
- 平板状のパネルに中空部などの閉断面部を一体形成した閉断面部付きパネル部材を準備し、
この準備した閉断面部付きパネル部材を型開きした成形装置内に配置し、
この成形装置の型締めにより、前記閉断面部の両端を把持した状態で閉断面部の両端に引張り力をかけながら前記閉断面部を曲げ成形し、
この曲げ成形時あるいは曲げ成形後に、前記型締めを継続しておこなうことにより前記平板状のパネルをプレス成形することを特徴とする閉断面部付きパネル部材の成形方法。 - パネルに中空部などの閉断面部を一体成形した閉断面部付きパネル部材を成形するプレス成形装置において、
このプレス成形装置は、
前記パネルを型締めによりプレス成形する上型及び下型と、
上型及び下型間に設けられ前記上型とともに前記パネルを挟むブランクホルダと、
このブランクホルダに設けられ、前記閉断面部を曲げ成形するための曲げ型と、
この曲げ型に対向させて前記閉断面部を配置可能に閉断面部の両端を把持するチャック部と、
このチャック部を曲げ型に向けて移動自在に支えるガイド手段と、
前記上型に設けられ、前記ガイド手段に押圧力をかけてチャック手段を曲げ型に向けて移動させる上カムドライバと、を備え、
前記型締めの際に、前記上カムドライバで前記チャック手段を前記曲げ型に向けて移動させて曲げ型に前記閉断面部を押し付けることで、前記チャック手段で閉断面部の両端に引張り力をかけながら前記閉断面部を曲げ型で曲げ成形し、この閉断面部の曲げ成形時あるいは曲げ成形後に、前記型締めを継続しておこなうことにより前記上型及び下型で前記パネルをプレス成形することを特徴とする閉断面部を有するパネル部材の成形装置。 - 前記下型に下カムドライバを設け、前記上型および前記下型で前記パネルにゆとりをもたせて成形するために、この下カムドライバで前記ガイド手段および前記曲げ型を移動させることを特徴とする請求項２記載の閉断面部を有するパネル部材の成形装置。
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