JPH08206741A - 車体構造用筒状部材及びその曲げ加工方法 - Google Patents
車体構造用筒状部材及びその曲げ加工方法Info
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- JPH08206741A JPH08206741A JP1544295A JP1544295A JPH08206741A JP H08206741 A JPH08206741 A JP H08206741A JP 1544295 A JP1544295 A JP 1544295A JP 1544295 A JP1544295 A JP 1544295A JP H08206741 A JPH08206741 A JP H08206741A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フランジの曲げ加工すべき部分に割れや亀裂
等が発生すること無く、筒状部分の曲げ加工部分にしわ
等が発生することがなく、しかも、曲率半径の小さな曲
げ加工を施すことができる車体構造用筒状部材及びその
曲げ加工方法を提供する。 【構成】 略多角形状の断面を有し、かつ、その外側に
フランジ３が一体に設けられ、さらに前記フランジ３が
外側になる様に湾曲された筒状部材３１において、前記
フランジ３の少なくとも曲げ中心部を含む部分３ａが除
去されていることを特徴とする。
等が発生すること無く、筒状部分の曲げ加工部分にしわ
等が発生することがなく、しかも、曲率半径の小さな曲
げ加工を施すことができる車体構造用筒状部材及びその
曲げ加工方法を提供する。 【構成】 略多角形状の断面を有し、かつ、その外側に
フランジ３が一体に設けられ、さらに前記フランジ３が
外側になる様に湾曲された筒状部材３１において、前記
フランジ３の少なくとも曲げ中心部を含む部分３ａが除
去されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の車体を構成す
べき筒状の構造部材を２次元または３次元に曲げ加工す
る車体構造用筒状部材及びその曲げ加工方法に係り、さ
らに詳しくは、曲げ加工度を大きく取ることができ、か
つ、筒状部材の曲げ加工部分にフランジの割れや亀裂が
発生するのを防止する車体構造用筒状部材及びその曲げ
加工方法に関するものである。
べき筒状の構造部材を２次元または３次元に曲げ加工す
る車体構造用筒状部材及びその曲げ加工方法に係り、さ
らに詳しくは、曲げ加工度を大きく取ることができ、か
つ、筒状部材の曲げ加工部分にフランジの割れや亀裂が
発生するのを防止する車体構造用筒状部材及びその曲げ
加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車の車体は、鋼板にプレス成
形加工を施したり、押し出し成形した鋼管を折曲げ加工
して得られた様々な形状の車体部材を組み合わせ、スポ
ット溶接等を用いて各車体部材を接合し一体化すること
により製造されているが、近年、車体のより軽量化を図
るために、鋼板の替わりにアルミニウム合金やチタン合
金等の軽合金を使用することが検討されている。例え
ば、車体前方のエンジンルーム下部から後方に向かって
延び客室前方フロアの構造部材に接続されるフロントサ
イドフレームメンバー、客室後方フロアの構造部材から
後方に延びトランクルーム下部に達するリヤサイドフレ
ームメンバー等の構造部材は、その長手方向の全長にわ
たってほぼ一定の断面形状の筒状部材とする必要があ
る。
形加工を施したり、押し出し成形した鋼管を折曲げ加工
して得られた様々な形状の車体部材を組み合わせ、スポ
ット溶接等を用いて各車体部材を接合し一体化すること
により製造されているが、近年、車体のより軽量化を図
るために、鋼板の替わりにアルミニウム合金やチタン合
金等の軽合金を使用することが検討されている。例え
ば、車体前方のエンジンルーム下部から後方に向かって
延び客室前方フロアの構造部材に接続されるフロントサ
イドフレームメンバー、客室後方フロアの構造部材から
後方に延びトランクルーム下部に達するリヤサイドフレ
ームメンバー等の構造部材は、その長手方向の全長にわ
たってほぼ一定の断面形状の筒状部材とする必要があ
る。
【０００３】図５は、従来の曲げ加工が施される直線状
の筒状部材を示す斜視図である。図において、１はアル
ミ材を押し出し成形した長尺の筒状部材であり、肉厚一
定の矩形状の断面を有する中空の筒部２と、該筒部２の
外側の一側面２ａに長手方向に沿って一体に立設された
肉厚一定のフランジ３とから構成されている。
の筒状部材を示す斜視図である。図において、１はアル
ミ材を押し出し成形した長尺の筒状部材であり、肉厚一
定の矩形状の断面を有する中空の筒部２と、該筒部２の
外側の一側面２ａに長手方向に沿って一体に立設された
肉厚一定のフランジ３とから構成されている。
【０００４】この筒状部材１に所定形状、例えば、図６
に示す様にフランジ３が外向きに凸とされる曲げ加工を
施すには、曲げ加工用プレスの上下金型間にフランジ３
が外向きになる様に筒状部材１を装填し、把持具等を用
いて該筒状部材１の両端部を挟持し、該筒状部材１の断
面形状が変形しないように筒部２の内部に図示しない中
子を挿通する。そして、前記把持具等により該筒状部材
１の長手方向に引張力を付与しながら前記上金型をゆっ
くり下降させ、フランジ３が外向きに凸になる様に該筒
部２及びフランジ３の曲げ加工すべき部分３ａを湾曲さ
せる。この様にして、フランジ３が外側になる様に湾曲
させた筒状部材１１が得られる。
に示す様にフランジ３が外向きに凸とされる曲げ加工を
施すには、曲げ加工用プレスの上下金型間にフランジ３
が外向きになる様に筒状部材１を装填し、把持具等を用
いて該筒状部材１の両端部を挟持し、該筒状部材１の断
面形状が変形しないように筒部２の内部に図示しない中
子を挿通する。そして、前記把持具等により該筒状部材
１の長手方向に引張力を付与しながら前記上金型をゆっ
くり下降させ、フランジ３が外向きに凸になる様に該筒
部２及びフランジ３の曲げ加工すべき部分３ａを湾曲さ
せる。この様にして、フランジ３が外側になる様に湾曲
させた筒状部材１１が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この曲げ加
工時に曲げの外側にあるフランジ３に引張力が生じ、曲
げ加工すべき部分３ａが長手方向へ引き伸ばされるた
め、該フランジ３が曲げ加工により発生する引張強度に
耐えられなくなり、例えば、図７に示す様に、該曲げ加
工部分３ａに引張応力に起因する中空部に達する割れ４
や亀裂等が発生するという問題点があった。その理由
は、フランジ３の曲げ加工すべき部分３ａは、外側にな
ればなる程引張応力が高くなり、この引張応力に応じて
材料も引き伸ばされるのであるが、フランジ３の側部は
端部の拘束が無いことにより破断の発生点になるためで
ある。
工時に曲げの外側にあるフランジ３に引張力が生じ、曲
げ加工すべき部分３ａが長手方向へ引き伸ばされるた
め、該フランジ３が曲げ加工により発生する引張強度に
耐えられなくなり、例えば、図７に示す様に、該曲げ加
工部分３ａに引張応力に起因する中空部に達する割れ４
や亀裂等が発生するという問題点があった。その理由
は、フランジ３の曲げ加工すべき部分３ａは、外側にな
ればなる程引張応力が高くなり、この引張応力に応じて
材料も引き伸ばされるのであるが、フランジ３の側部は
端部の拘束が無いことにより破断の発生点になるためで
ある。
【０００６】このフランジ３に曲率半径の小さな曲げ加
工を行なおうとすると、曲げ加工部分３ａに割れ４や亀
裂が生じ易くなるので、この曲げ加工部分３ａの曲げ加
工度を小さくするしかなく、前記フランジ３に曲率半径
の小さな曲げ加工を施すことが困難であった。そして、
この割れが発生するのを事前の設計段階で正確に予測す
ることも困難であった。また、曲げ加工時に圧縮応力が
大きくなると該筒状部材に座屈が生じ、曲げ加工された
該筒状部材の内側にしわが発生するという問題点もあ
る。
工を行なおうとすると、曲げ加工部分３ａに割れ４や亀
裂が生じ易くなるので、この曲げ加工部分３ａの曲げ加
工度を小さくするしかなく、前記フランジ３に曲率半径
の小さな曲げ加工を施すことが困難であった。そして、
この割れが発生するのを事前の設計段階で正確に予測す
ることも困難であった。また、曲げ加工時に圧縮応力が
大きくなると該筒状部材に座屈が生じ、曲げ加工された
該筒状部材の内側にしわが発生するという問題点もあ
る。
【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であって、フランジの曲げ加工すべき部分に割れや亀裂
等が発生すること無く、筒状部分の曲げ加工部にしわ等
が発生することがなく、しかも、曲率半径の小さな曲げ
加工を施すことができる車体構造用筒状部材及びその曲
げ加工方法を提供することを目的とする。
であって、フランジの曲げ加工すべき部分に割れや亀裂
等が発生すること無く、筒状部分の曲げ加工部にしわ等
が発生することがなく、しかも、曲率半径の小さな曲げ
加工を施すことができる車体構造用筒状部材及びその曲
げ加工方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様な車体構造用筒状部材及びその曲げ
加工方法を採用した。すなわち、請求項１記載の車体構
造用筒状部材は、略多角形状の断面を有し、かつ、その
外側にフランジが一体に設けられ、さらに前記フランジ
が外側になる様に湾曲された筒状部材において、前記フ
ランジの少なくとも曲げ中心部を含む部分を除去したこ
とを特徴としている。
に、本発明は次の様な車体構造用筒状部材及びその曲げ
加工方法を採用した。すなわち、請求項１記載の車体構
造用筒状部材は、略多角形状の断面を有し、かつ、その
外側にフランジが一体に設けられ、さらに前記フランジ
が外側になる様に湾曲された筒状部材において、前記フ
ランジの少なくとも曲げ中心部を含む部分を除去したこ
とを特徴としている。
【０００９】請求項２記載の車体構造用筒状部材は、略
多角形状の断面を有し、かつ、その外側にフランジが一
体に設けられ、さらに前記フランジが外側になる様に湾
曲された筒状部材において、前記フランジの湾曲部に複
数の切欠部を形成したことを特徴としている。
多角形状の断面を有し、かつ、その外側にフランジが一
体に設けられ、さらに前記フランジが外側になる様に湾
曲された筒状部材において、前記フランジの湾曲部に複
数の切欠部を形成したことを特徴としている。
【００１０】請求項３記載の車体構造用筒状部材の曲げ
加工方法は、略多角形状の断面を有し、かつ、その外側
にフランジが一体に設けられた筒状部材を、前記フラン
ジが外側になる様に湾曲させる筒状部材の曲げ加工方法
において、予め、前記フランジの曲げ加工すべき部分を
除去しておくことを特徴としている。
加工方法は、略多角形状の断面を有し、かつ、その外側
にフランジが一体に設けられた筒状部材を、前記フラン
ジが外側になる様に湾曲させる筒状部材の曲げ加工方法
において、予め、前記フランジの曲げ加工すべき部分を
除去しておくことを特徴としている。
【００１１】請求項４記載の車体構造用筒状部材の曲げ
加工方法は、略多角形状の断面を有し、かつ、その外側
にフランジが一体に設けられた筒状部材を、前記フラン
ジが外側になる様に湾曲させる筒状部材の曲げ加工方法
において、予め、前記フランジの曲げ加工すべき部分に
複数の切欠部を形成したことを特徴としている。
加工方法は、略多角形状の断面を有し、かつ、その外側
にフランジが一体に設けられた筒状部材を、前記フラン
ジが外側になる様に湾曲させる筒状部材の曲げ加工方法
において、予め、前記フランジの曲げ加工すべき部分に
複数の切欠部を形成したことを特徴としている。
【００１２】請求項５記載の車体構造用筒状部材の曲げ
加工方法は、請求項３または４記載の車体構造用筒状部
材の曲げ加工方法において、前記筒状部材の図心を曲げ
の中立軸として算出したフランジ端部の曲げ加工による
伸びをＡ、該筒状部材の引張試験による伸びをＢとし、
Ａ／Ｂの値が２．０以下となるようにフランジの曲げ加
工すべき部分を除去しておくことを特徴としている。こ
こで、Ａ／Ｂの値を２．０以下と限定した理由は、この
値が２．０を越えると、筒状部材よりフランジ端部の伸
びの方が大きくなり、該フランジに引張力に起因する割
れが発生するからである。
加工方法は、請求項３または４記載の車体構造用筒状部
材の曲げ加工方法において、前記筒状部材の図心を曲げ
の中立軸として算出したフランジ端部の曲げ加工による
伸びをＡ、該筒状部材の引張試験による伸びをＢとし、
Ａ／Ｂの値が２．０以下となるようにフランジの曲げ加
工すべき部分を除去しておくことを特徴としている。こ
こで、Ａ／Ｂの値を２．０以下と限定した理由は、この
値が２．０を越えると、筒状部材よりフランジ端部の伸
びの方が大きくなり、該フランジに引張力に起因する割
れが発生するからである。
【００１３】請求項６記載の車体構造用筒状部材の曲げ
加工方法は、請求項３または４記載の車体構造用筒状部
材の曲げ加工方法において、前記筒状部材の曲げ加工時
に該筒状部材の長手方向に引張力を付与した場合の、該
筒状部材の図心を曲げの中立軸として算出したフランジ
端部の曲げ加工による伸びをＡ、該筒状部材の引張試験
による伸びをＢ、該筒状部材に前記引張力により生じる
伸びをＣとし、（Ａ＋Ｃ）／Ｂの値が２．０以下となる
ようにフランジを除去しておくことを特徴としている。
ここで、（Ａ＋Ｃ）／Ｂの値を２．０以下と限定した理
由は、この値が２．０を越えると、引張力により生じる
筒状部材及びフランジ端部の伸びが大きくなり、該フラ
ンジに引張力に起因する割れが発生するからである。
加工方法は、請求項３または４記載の車体構造用筒状部
材の曲げ加工方法において、前記筒状部材の曲げ加工時
に該筒状部材の長手方向に引張力を付与した場合の、該
筒状部材の図心を曲げの中立軸として算出したフランジ
端部の曲げ加工による伸びをＡ、該筒状部材の引張試験
による伸びをＢ、該筒状部材に前記引張力により生じる
伸びをＣとし、（Ａ＋Ｃ）／Ｂの値が２．０以下となる
ようにフランジを除去しておくことを特徴としている。
ここで、（Ａ＋Ｃ）／Ｂの値を２．０以下と限定した理
由は、この値が２．０を越えると、引張力により生じる
筒状部材及びフランジ端部の伸びが大きくなり、該フラ
ンジに引張力に起因する割れが発生するからである。
【００１４】
【作用】本発明の請求項１記載の車体構造用筒状部材で
は、前記フランジの少なくとも曲げ中心部を含む部分を
除去したことにより、このフランジに割れが発生するお
それがなくなり、フランジの曲率半径が小さくなる。こ
れより、曲率半径のより小さな筒状部材が得られる。
は、前記フランジの少なくとも曲げ中心部を含む部分を
除去したことにより、このフランジに割れが発生するお
それがなくなり、フランジの曲率半径が小さくなる。こ
れより、曲率半径のより小さな筒状部材が得られる。
【００１５】請求項２記載の車体構造用筒状部材では、
前記フランジの湾曲部に複数の切欠部を形成したことに
より、前記湾曲部に部分的に残されたフランジに割れが
発生するおそれがなくなり、フランジの曲率半径が小さ
くなる。これより、曲率半径のより小さな筒状部材が得
られる。
前記フランジの湾曲部に複数の切欠部を形成したことに
より、前記湾曲部に部分的に残されたフランジに割れが
発生するおそれがなくなり、フランジの曲率半径が小さ
くなる。これより、曲率半径のより小さな筒状部材が得
られる。
【００１６】請求項３記載の車体構造用筒状部材の曲げ
加工方法では、予め、前記フランジの曲げ加工すべき部
分を除去しておくことにより、フランジが外側になる様
に該筒状部材に曲げ加工を施した場合、この除去した部
分によりフランジに働く引張力が分断され、最も破断の
生じ易いフランジ先端部に引張強さを越えるような荷重
が発生しなくなり、その結果、該フランジに引張応力に
起因する割れや亀裂が生じるおそれが無くなり、該筒状
部材に曲率半径の小さな曲げ加工を施すことが可能にな
る。
加工方法では、予め、前記フランジの曲げ加工すべき部
分を除去しておくことにより、フランジが外側になる様
に該筒状部材に曲げ加工を施した場合、この除去した部
分によりフランジに働く引張力が分断され、最も破断の
生じ易いフランジ先端部に引張強さを越えるような荷重
が発生しなくなり、その結果、該フランジに引張応力に
起因する割れや亀裂が生じるおそれが無くなり、該筒状
部材に曲率半径の小さな曲げ加工を施すことが可能にな
る。
【００１７】請求項４記載の車体構造用筒状部材の曲げ
加工方法では、予め、前記フランジの曲げ加工すべき部
分に複数の切欠部を形成したことにより、フランジが外
側になる様に該筒状部材に曲げ加工を施した場合、複数
の前記切欠部によりフランジの外側に掛かる引張応力が
分断され、該フランジに引張応力に起因する割れや亀裂
が生じるおそれが無くなり、該筒状部材に曲率半径の小
さな曲げ加工を施すことが可能になる。
加工方法では、予め、前記フランジの曲げ加工すべき部
分に複数の切欠部を形成したことにより、フランジが外
側になる様に該筒状部材に曲げ加工を施した場合、複数
の前記切欠部によりフランジの外側に掛かる引張応力が
分断され、該フランジに引張応力に起因する割れや亀裂
が生じるおそれが無くなり、該筒状部材に曲率半径の小
さな曲げ加工を施すことが可能になる。
【００１８】請求項５記載の車体構造用筒状部材の曲げ
加工方法では、前記筒状部材の図心を曲げの中立軸とし
て算出したフランジ端部の曲げ加工による伸びをＡ、該
筒状部材の引張試験による伸びをＢとし、Ａ／Ｂの値が
２．０以下となるようにフランジの曲げ加工すべき部分
を除去しておくことにより、該筒状部材に曲げ加工を施
す際のフランジの除去量を予め想定し、フランジに割れ
のない筒状部材を製造することが可能になる。
加工方法では、前記筒状部材の図心を曲げの中立軸とし
て算出したフランジ端部の曲げ加工による伸びをＡ、該
筒状部材の引張試験による伸びをＢとし、Ａ／Ｂの値が
２．０以下となるようにフランジの曲げ加工すべき部分
を除去しておくことにより、該筒状部材に曲げ加工を施
す際のフランジの除去量を予め想定し、フランジに割れ
のない筒状部材を製造することが可能になる。
【００１９】請求項６記載の車体構造用筒状部材の曲げ
加工方法では、前記筒状部材の曲げ加工時に該筒状部材
の長手方向に引張力を付与した場合の、該筒状部材の図
心を曲げの中立軸として算出したフランジ端部の曲げ加
工による伸びをＡ、該筒状部材の引張試験による伸びを
Ｂ、該筒状部材に前記引張力により生じる伸びをＣと
し、（Ａ＋Ｃ）／Ｂの値が２．０以下となるようにフラ
ンジを除去しておくことにより、該筒状部材に曲げ加工
を施す際のフランジの除去量を予め想定し、フランジに
割れのない筒状部材を製造することが可能になる。
加工方法では、前記筒状部材の曲げ加工時に該筒状部材
の長手方向に引張力を付与した場合の、該筒状部材の図
心を曲げの中立軸として算出したフランジ端部の曲げ加
工による伸びをＡ、該筒状部材の引張試験による伸びを
Ｂ、該筒状部材に前記引張力により生じる伸びをＣと
し、（Ａ＋Ｃ）／Ｂの値が２．０以下となるようにフラ
ンジを除去しておくことにより、該筒状部材に曲げ加工
を施す際のフランジの除去量を予め想定し、フランジに
割れのない筒状部材を製造することが可能になる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の車体構造用筒状部材の曲げ加
工方法の各実施例について、図面に基づいて説明する。
工方法の各実施例について、図面に基づいて説明する。
【００２１】「第１実施例」図１は、曲げ加工を施すこ
とによりフロントサイドフレームメンバーとなる長尺の
筒状部材２１（ＪＩＳ，Ａ７００３−Ｔ５）を示す図で
あり、該筒状部材２１のフランジ３の曲げ加工すべき部
分（曲げ中心部を含む部分）３ａは、筒部２との接合面
が若干残された状態で除去されている。曲げ加工すべき
部分３ａの除去手段としては、プレスによるせん断加工
の他、レーザやプラズマによる溶断、ウォータジェット
による切断、切削加工等が好適に用いられ、フランジ３
の形状及び曲げ加工すべき部分３ａの除去量等を考慮し
て適宜選択することができる。
とによりフロントサイドフレームメンバーとなる長尺の
筒状部材２１（ＪＩＳ，Ａ７００３−Ｔ５）を示す図で
あり、該筒状部材２１のフランジ３の曲げ加工すべき部
分（曲げ中心部を含む部分）３ａは、筒部２との接合面
が若干残された状態で除去されている。曲げ加工すべき
部分３ａの除去手段としては、プレスによるせん断加工
の他、レーザやプラズマによる溶断、ウォータジェット
による切断、切削加工等が好適に用いられ、フランジ３
の形状及び曲げ加工すべき部分３ａの除去量等を考慮し
て適宜選択することができる。
【００２２】この筒状部材２１に所定形状、例えば、図
２に示す様にフランジ３が外向きに凸とされる例えば、
曲げ半径が２００ｍｍの曲げ加工を施す方法について説
明する。ここでは、予め、筒状部材２１の図心を曲げの
中立軸として算出したフランジ３端部の曲げ加工による
伸びをＡ、該筒状部材２１の引張試験による伸びをＢ、
該筒状部材２１に前記引張力により生じる伸びをＣとし
た場合、 Ａ／Ｂ≦２．０ ……（１） または、 （Ａ＋Ｃ）／Ｂ≦２．０ ……（２） となるようにフランジ３の曲げ加工すべき部分３ａを除
去しておく。
２に示す様にフランジ３が外向きに凸とされる例えば、
曲げ半径が２００ｍｍの曲げ加工を施す方法について説
明する。ここでは、予め、筒状部材２１の図心を曲げの
中立軸として算出したフランジ３端部の曲げ加工による
伸びをＡ、該筒状部材２１の引張試験による伸びをＢ、
該筒状部材２１に前記引張力により生じる伸びをＣとし
た場合、 Ａ／Ｂ≦２．０ ……（１） または、 （Ａ＋Ｃ）／Ｂ≦２．０ ……（２） となるようにフランジ３の曲げ加工すべき部分３ａを除
去しておく。
【００２３】ここで、曲げ加工すべき部分３ａのフラン
ジ高さを求める方法について説明する。伸びＡは、筒状
部材の断面形状及び曲げ半径により幾何学的に決定され
るものであり、図心、すなわち中立軸における曲げ半径
をｒ、曲げ加工すべき部分３ａを除去した後の中立軸か
らフランジ３端部までの距離をｈとすると、前記伸びＡ
は、 Ａ＝（ｒ＋ｈ−ｒ）×１００／ｒ ＝１００×ｈ／ｒ ……（３） と表される。
ジ高さを求める方法について説明する。伸びＡは、筒状
部材の断面形状及び曲げ半径により幾何学的に決定され
るものであり、図心、すなわち中立軸における曲げ半径
をｒ、曲げ加工すべき部分３ａを除去した後の中立軸か
らフランジ３端部までの距離をｈとすると、前記伸びＡ
は、 Ａ＝（ｒ＋ｈ−ｒ）×１００／ｒ ＝１００×ｈ／ｒ ……（３） と表される。
【００２４】したがって、Ａ／Ｂ≦２．０となるような
フランジ高さを得るには、 ｈ≦２Ｂ・ｒ／１００ ……（４） となるように、また、（Ａ＋Ｃ）／Ｂ≦２．０となるよ
うなフランジ高さを得るには、 ｈ≦（２Ｂ−Ｃ）・ｒ／１００ ……（５） となるように、フランジを除去すればよい。このように
して、割れの発生しないフランジ高さを予め設計段階で
予測することができる。
フランジ高さを得るには、 ｈ≦２Ｂ・ｒ／１００ ……（４） となるように、また、（Ａ＋Ｃ）／Ｂ≦２．０となるよ
うなフランジ高さを得るには、 ｈ≦（２Ｂ−Ｃ）・ｒ／１００ ……（５） となるように、フランジを除去すればよい。このように
して、割れの発生しないフランジ高さを予め設計段階で
予測することができる。
【００２５】次に、曲げ加工用プレスの上下金型間にフ
ランジ３が外向きになる様に筒状部材２１を装填し、把
持具等を用いて該筒状部材２１の両端部を挟持し、該筒
状部材２１の断面形状が変形しないように筒部２の内部
に図示しない中子を挿通する。そして、前記把持具等に
より該筒状部材２１の長手方向に引張力を付与しながら
前記上金型をゆっくり下降させ、フランジ３が外向きに
凸になる様に該筒部２及びフランジ３を湾曲させる。
ランジ３が外向きになる様に筒状部材２１を装填し、把
持具等を用いて該筒状部材２１の両端部を挟持し、該筒
状部材２１の断面形状が変形しないように筒部２の内部
に図示しない中子を挿通する。そして、前記把持具等に
より該筒状部材２１の長手方向に引張力を付与しながら
前記上金型をゆっくり下降させ、フランジ３が外向きに
凸になる様に該筒部２及びフランジ３を湾曲させる。
【００２６】ここでは、予め、フランジ３の曲げ加工す
べき部分３ａが除去されているので、フランジ３が外側
になる様に該筒状部材２１に曲げ加工を施した場合、フ
ランジ３に引張応力に起因する割れや亀裂が生じるおそ
れが無く、該筒状部材２１に曲率半径の小さな曲げ加工
を施すことが可能になる。また、筒状部材２１の曲げ加
工時に該筒状部材２１の長手方向に引張力を付与するこ
とにより、該筒状部材２１に曲げ加工を施した場合にお
いても、筒部２にしわ等の不具合が生じるおそれが無
い。以上により、フランジ３が外側になる様に湾曲させ
た筒状部材３１が得られ、この筒状部材３１の両端部を
切断して所定の長さとすれば、フロントサイドフレーム
メンバーとすることができる。また、リヤサイドフレー
ムメンバーも、全く同一の製造方法で製造することがで
きる。
べき部分３ａが除去されているので、フランジ３が外側
になる様に該筒状部材２１に曲げ加工を施した場合、フ
ランジ３に引張応力に起因する割れや亀裂が生じるおそ
れが無く、該筒状部材２１に曲率半径の小さな曲げ加工
を施すことが可能になる。また、筒状部材２１の曲げ加
工時に該筒状部材２１の長手方向に引張力を付与するこ
とにより、該筒状部材２１に曲げ加工を施した場合にお
いても、筒部２にしわ等の不具合が生じるおそれが無
い。以上により、フランジ３が外側になる様に湾曲させ
た筒状部材３１が得られ、この筒状部材３１の両端部を
切断して所定の長さとすれば、フロントサイドフレーム
メンバーとすることができる。また、リヤサイドフレー
ムメンバーも、全く同一の製造方法で製造することがで
きる。
【００２７】表１は、Ａ／Ｂの値をさまざまに変化させ
た場合のフランジ３の割れの有無を検討した結果を示し
たものである。 表１：フランジの除去量を変化させた場合の曲げ加工実
験の結果
た場合のフランジ３の割れの有無を検討した結果を示し
たものである。 表１：フランジの除去量を変化させた場合の曲げ加工実
験の結果
【表１】
【００２８】表１によれば、Ａ／Ｂの値が２．０以下で
は、割れが全く発生しなかったのに対し、Ａ／Ｂの値が
２．０を越えると割れが発生することがわかる。これよ
り、Ａ／Ｂの値を２．０以下とすれば、筒状部材２１に
曲率半径のより小さな曲げ加工を施すことができること
が明かである。
は、割れが全く発生しなかったのに対し、Ａ／Ｂの値が
２．０を越えると割れが発生することがわかる。これよ
り、Ａ／Ｂの値を２．０以下とすれば、筒状部材２１に
曲率半径のより小さな曲げ加工を施すことができること
が明かである。
【００２９】表２は、略多角形状の断面を有し、かつ、
その外側にフランジが一体に設けられた筒状部材の材
料、断面形状、曲げ半径をさまざまに変化させた場合
の、Ａ／Ｂ及び（Ａ＋Ｃ）／Ｂの関係を検討した実験結
果を示したものである。 表２：筒状部材の材料、断面形状、曲げ半径とＡ／Ｂ及
び（Ａ＋Ｃ）／Ｂとの関係
その外側にフランジが一体に設けられた筒状部材の材
料、断面形状、曲げ半径をさまざまに変化させた場合
の、Ａ／Ｂ及び（Ａ＋Ｃ）／Ｂの関係を検討した実験結
果を示したものである。 表２：筒状部材の材料、断面形状、曲げ半径とＡ／Ｂ及
び（Ａ＋Ｃ）／Ｂとの関係
【表２】
【００３０】表２によれば、Ａ／Ｂ及び（Ａ＋Ｃ）／Ｂ
は、筒状部材の材料、断面形状、曲げ半径に関係なく、
２．０以下となることが明かである。
は、筒状部材の材料、断面形状、曲げ半径に関係なく、
２．０以下となることが明かである。
【００３１】以上説明した様に、この第１実施例の筒状
部材２１によれば、フランジ３の曲げ加工すべき部分３
ａを除去したので、フランジ３に割れが発生するおそれ
がなく、フランジの曲率半径を小さくすることができ、
したがって、曲率半径のより小さな筒状部材を得ること
ができる。
部材２１によれば、フランジ３の曲げ加工すべき部分３
ａを除去したので、フランジ３に割れが発生するおそれ
がなく、フランジの曲率半径を小さくすることができ、
したがって、曲率半径のより小さな筒状部材を得ること
ができる。
【００３２】また、この第１実施例の筒状部材の曲げ加
工方法によれば、フランジ３の曲げ加工すべき部分３ａ
が除去された筒状部材２１を用い、曲げ加工により、こ
の筒状部材２１の両端部を拘束した状態で該筒状部材２
１を湾曲させるので、前記フランジ３に引張応力に起因
する割れや亀裂が生じるおそれが無くなり、該筒状部材
２１に曲率半径のより小さな曲げ加工を施すことができ
る。したがって、生産性が向上し、得られた該筒状部材
３１の工業的価値が向上する効果がある。
工方法によれば、フランジ３の曲げ加工すべき部分３ａ
が除去された筒状部材２１を用い、曲げ加工により、こ
の筒状部材２１の両端部を拘束した状態で該筒状部材２
１を湾曲させるので、前記フランジ３に引張応力に起因
する割れや亀裂が生じるおそれが無くなり、該筒状部材
２１に曲率半径のより小さな曲げ加工を施すことができ
る。したがって、生産性が向上し、得られた該筒状部材
３１の工業的価値が向上する効果がある。
【００３３】「第２実施例」図３は、曲げ加工を施すこ
とによりフロントサイドフレームメンバーとなる長尺の
筒状部材４１を示す図であり、該筒状部材４１のフラン
ジ３の曲げ加工すべき部分（曲げ中心部を含む部分）３
ａには、半楕円状の切欠部４２が複数個（この場合は４
個）形成されている。
とによりフロントサイドフレームメンバーとなる長尺の
筒状部材４１を示す図であり、該筒状部材４１のフラン
ジ３の曲げ加工すべき部分（曲げ中心部を含む部分）３
ａには、半楕円状の切欠部４２が複数個（この場合は４
個）形成されている。
【００３４】この筒状部材４１に所定形状、例えば、図
４に示す様にフランジ３が外向きに凸とされる曲げ加工
を施すには、曲げ加工用プレスの上下金型間にフランジ
３が外向きになる様に筒状部材４１を装填し、把持具等
を用いて該筒状部材４１の両端部を挟持し、該筒状部材
４１の断面形状が変形しないように筒部２の内部に図示
しない中子を挿通する。そして、前記把持具等により該
筒状部材４１の長手方向に引張力を付与しながら前記上
金型をゆっくり下降させ、フランジ３が外向きに凸にな
る様に該筒部２及びフランジ３を湾曲させる。
４に示す様にフランジ３が外向きに凸とされる曲げ加工
を施すには、曲げ加工用プレスの上下金型間にフランジ
３が外向きになる様に筒状部材４１を装填し、把持具等
を用いて該筒状部材４１の両端部を挟持し、該筒状部材
４１の断面形状が変形しないように筒部２の内部に図示
しない中子を挿通する。そして、前記把持具等により該
筒状部材４１の長手方向に引張力を付与しながら前記上
金型をゆっくり下降させ、フランジ３が外向きに凸にな
る様に該筒部２及びフランジ３を湾曲させる。
【００３５】ここでは、予め、フランジ３の曲げ加工す
べき部分３ａには、半楕円状の切欠部４２が４個形成さ
れているので、フランジ３が外側になる様に該筒状部材
４１に曲げ加工を施した場合、これらの切欠部４２，４
２，…によりフランジ３の外側に掛かる引張応力が分断
され、該フランジ３に引張応力に起因する割れや亀裂が
生じるおそれが無くなり、該筒状部材４１に曲率半径の
小さな曲げ加工を施すことが可能になる。
べき部分３ａには、半楕円状の切欠部４２が４個形成さ
れているので、フランジ３が外側になる様に該筒状部材
４１に曲げ加工を施した場合、これらの切欠部４２，４
２，…によりフランジ３の外側に掛かる引張応力が分断
され、該フランジ３に引張応力に起因する割れや亀裂が
生じるおそれが無くなり、該筒状部材４１に曲率半径の
小さな曲げ加工を施すことが可能になる。
【００３６】また、筒状部材４１の曲げ加工時に該筒状
部材４１の長手方向に引張力を付与することにより、該
筒状部材４１に曲げ加工を施した場合においても、筒部
２にしわ等の不具合が生じるおそれが無い。以上によ
り、フランジ３が外側になる様に湾曲させた筒状部材５
１が得られ、この筒状部材５１の両端部を切断して所定
の長さとすれば、フロントサイドフレームメンバーとす
ることができる。また、リヤサイドフレームメンバー
も、全く同一の製造方法で製造することができる。
部材４１の長手方向に引張力を付与することにより、該
筒状部材４１に曲げ加工を施した場合においても、筒部
２にしわ等の不具合が生じるおそれが無い。以上によ
り、フランジ３が外側になる様に湾曲させた筒状部材５
１が得られ、この筒状部材５１の両端部を切断して所定
の長さとすれば、フロントサイドフレームメンバーとす
ることができる。また、リヤサイドフレームメンバー
も、全く同一の製造方法で製造することができる。
【００３７】以上説明した様に、この第２実施例の車体
構造用筒状部材によれば、フランジ３の曲げ加工すべき
部分３ａ（湾曲部）に半楕円状の切欠部４２が複数個形
成されているので、該湾曲部に部分的に残されたフラン
ジに割れが発生するおそれがなく、フランジの曲率半径
を小さくすることができる。したがって、曲率半径のよ
り小さな筒状部材を得ることができる。
構造用筒状部材によれば、フランジ３の曲げ加工すべき
部分３ａ（湾曲部）に半楕円状の切欠部４２が複数個形
成されているので、該湾曲部に部分的に残されたフラン
ジに割れが発生するおそれがなく、フランジの曲率半径
を小さくすることができる。したがって、曲率半径のよ
り小さな筒状部材を得ることができる。
【００３８】また、この第２実施例の車体構造用筒状部
材の曲げ加工方法によれば、フランジ３の曲げ加工すべ
き部分３ａに半楕円状の切欠部４２が複数個形成された
筒状部材４１を用い、曲げ加工により、この筒状部材４
１の両端部を拘束した状態で該筒状部材４１を湾曲させ
るので、これらの切欠部４２，４２，…によりフランジ
３の外側に掛かる引張応力を分断することができ、該フ
ランジ３に引張応力に起因する割れや亀裂が生じるおそ
れが無くなり、該筒状部材４１に曲率半径の小さな曲げ
加工を施すことができる。したがって、生産性が向上
し、得られた該筒状部材５１の工業的価値が向上する効
果がある。
材の曲げ加工方法によれば、フランジ３の曲げ加工すべ
き部分３ａに半楕円状の切欠部４２が複数個形成された
筒状部材４１を用い、曲げ加工により、この筒状部材４
１の両端部を拘束した状態で該筒状部材４１を湾曲させ
るので、これらの切欠部４２，４２，…によりフランジ
３の外側に掛かる引張応力を分断することができ、該フ
ランジ３に引張応力に起因する割れや亀裂が生じるおそ
れが無くなり、該筒状部材４１に曲率半径の小さな曲げ
加工を施すことができる。したがって、生産性が向上
し、得られた該筒状部材５１の工業的価値が向上する効
果がある。
【００３９】なお、本第２実施例では、フランジ３の曲
げ加工すべき部分３ａに半楕円状の切欠部４２を４個形
成した構成としたが、切欠部４２の形状及び数は上記第
２実施例に限定されることなく様々な形状及び数が可能
である。例えば、切欠部４２の形状を略矩形状としても
よく、また櫛形状としてもよい。
げ加工すべき部分３ａに半楕円状の切欠部４２を４個形
成した構成としたが、切欠部４２の形状及び数は上記第
２実施例に限定されることなく様々な形状及び数が可能
である。例えば、切欠部４２の形状を略矩形状としても
よく、また櫛形状としてもよい。
【００４０】
【発明の効果】本発明の請求項１記載の車体構造用筒状
部材によれば、前記フランジの少なくとも曲げ中心部を
含む部分を除去したので、フランジに割れが発生するお
それがなく、該フランジの曲率半径を小さくすることが
でき、したがって、曲率半径のより小さな筒状部材を得
ることができる。
部材によれば、前記フランジの少なくとも曲げ中心部を
含む部分を除去したので、フランジに割れが発生するお
それがなく、該フランジの曲率半径を小さくすることが
でき、したがって、曲率半径のより小さな筒状部材を得
ることができる。
【００４１】請求項２記載の車体構造用筒状部材によれ
ば、前記フランジの湾曲部に複数の切欠部を形成したの
で、該湾曲部に部分的に残されたフランジに割れが発生
するおそれがなく、フランジの曲率半径を小さくするこ
とができる。したがって、曲率半径のより小さな筒状部
材を得ることができる。
ば、前記フランジの湾曲部に複数の切欠部を形成したの
で、該湾曲部に部分的に残されたフランジに割れが発生
するおそれがなく、フランジの曲率半径を小さくするこ
とができる。したがって、曲率半径のより小さな筒状部
材を得ることができる。
【００４２】請求項３記載の車体構造用筒状部材の曲げ
加工方法によれば、予め、前記フランジの曲げ加工すべ
き部分を除去しておくので、前記フランジに引張応力に
起因する割れや亀裂が生じるおそれが無くなり、該筒状
部材に曲率半径のより小さな曲げ加工を施すことができ
る。したがって、生産性が向上し、得られた該筒状部材
の工業的価値が向上する。
加工方法によれば、予め、前記フランジの曲げ加工すべ
き部分を除去しておくので、前記フランジに引張応力に
起因する割れや亀裂が生じるおそれが無くなり、該筒状
部材に曲率半径のより小さな曲げ加工を施すことができ
る。したがって、生産性が向上し、得られた該筒状部材
の工業的価値が向上する。
【００４３】請求項４記載の車体構造用筒状部材の曲げ
加工方法によれば、予め、前記フランジの曲げ加工すべ
き部分に複数の切欠部を形成したので、これらの切欠部
によりフランジの外側に掛かる引張応力を分断すること
ができ、該フランジに引張応力に起因する割れや亀裂が
生じるおそれが無くなり、該筒状部材に曲率半径の小さ
な曲げ加工を施すことができる。したがって、生産性が
向上し、得られた該筒状部材の工業的価値が向上する。
加工方法によれば、予め、前記フランジの曲げ加工すべ
き部分に複数の切欠部を形成したので、これらの切欠部
によりフランジの外側に掛かる引張応力を分断すること
ができ、該フランジに引張応力に起因する割れや亀裂が
生じるおそれが無くなり、該筒状部材に曲率半径の小さ
な曲げ加工を施すことができる。したがって、生産性が
向上し、得られた該筒状部材の工業的価値が向上する。
【００４４】請求項５記載の車体構造用筒状部材の曲げ
加工方法によれば、前記筒状部材の図心を曲げの中立軸
として算出したフランジ端部の曲げ加工による伸びを
Ａ、該筒状部材の引張試験による伸びをＢとし、Ａ／Ｂ
の値が２．０以下となるようにフランジの曲げ加工すべ
き部分を除去しておくので、該筒状部材に曲げ加工を施
す際のフランジの除去量を予め想定することができ、フ
ランジに割れのない筒状部材を製造することができる。
加工方法によれば、前記筒状部材の図心を曲げの中立軸
として算出したフランジ端部の曲げ加工による伸びを
Ａ、該筒状部材の引張試験による伸びをＢとし、Ａ／Ｂ
の値が２．０以下となるようにフランジの曲げ加工すべ
き部分を除去しておくので、該筒状部材に曲げ加工を施
す際のフランジの除去量を予め想定することができ、フ
ランジに割れのない筒状部材を製造することができる。
【００４５】請求項６記載の車体構造用筒状部材の曲げ
加工方法によれば、前記筒状部材の曲げ加工時に該筒状
部材の長手方向に引張力を付与した場合の、該筒状部材
の図心を曲げの中立軸として算出したフランジ端部の曲
げ加工による伸びをＡ、該筒状部材の引張試験による伸
びをＢ、該筒状部材に前記引張力により生じる伸びをＣ
とし、（Ａ＋Ｃ）／Ｂの値が２．０以下となるようにフ
ランジを除去しておくので、該筒状部材に曲げ加工を施
す際のフランジの除去量を予め想定することができ、フ
ランジに割れのない筒状部材を製造することができる。
加工方法によれば、前記筒状部材の曲げ加工時に該筒状
部材の長手方向に引張力を付与した場合の、該筒状部材
の図心を曲げの中立軸として算出したフランジ端部の曲
げ加工による伸びをＡ、該筒状部材の引張試験による伸
びをＢ、該筒状部材に前記引張力により生じる伸びをＣ
とし、（Ａ＋Ｃ）／Ｂの値が２．０以下となるようにフ
ランジを除去しておくので、該筒状部材に曲げ加工を施
す際のフランジの除去量を予め想定することができ、フ
ランジに割れのない筒状部材を製造することができる。
【００４６】以上により、例えば自動車車体のフロント
サイドフレームメンバーやリヤサイドフレームメンバー
のような、２次元または３次元に湾曲した略多角形状の
断面を有する筒状部材であっても、そのフランジに引張
応力に起因する割れや亀裂が発生するおそれが無く、該
筒状部材に曲率半径のより小さな曲げ加工を施すことが
でき、車体の重量軽減に大きく寄与することができる。
サイドフレームメンバーやリヤサイドフレームメンバー
のような、２次元または３次元に湾曲した略多角形状の
断面を有する筒状部材であっても、そのフランジに引張
応力に起因する割れや亀裂が発生するおそれが無く、該
筒状部材に曲率半径のより小さな曲げ加工を施すことが
でき、車体の重量軽減に大きく寄与することができる。
【図１】本発明の第１実施例の曲げ加工すべき車体構造
用筒状部材を示す斜視図である。
用筒状部材を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例の曲げ加工が施された車体
構造用筒状部材を示す斜視図である。
構造用筒状部材を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２実施例の曲げ加工すべき車体構造
用筒状部材を示す斜視図である。
用筒状部材を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２実施例の曲げ加工が施された車体
構造用筒状部材を示す斜視図である。
構造用筒状部材を示す斜視図である。
【図５】従来の曲げ加工すべき車体構造用筒状部材を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図６】従来の曲げ加工が施された車体構造用筒状部材
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図７】従来の車体構造用筒状部材の不具合の一例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
２ 筒部 ２ａ 一側面 ３ フランジ ３ａ 曲げ加工すべき部分（曲げ中心部を含む部分） ２１，２１，４１，５１ 筒状部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 成幸 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 金森 謙二 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 略多角形状の断面を有し、かつ、その外
側にフランジが一体に設けられ、さらに前記フランジが
外側になる様に湾曲された筒状部材において、 前記フランジの少なくとも曲げ中心部を含む部分が除去
されていることを特徴とする車体構造用筒状部材。 - 【請求項２】 略多角形状の断面を有し、かつ、その外
側にフランジが一体に設けられ、さらに前記フランジが
外側になる様に湾曲された筒状部材において、 前記フランジの湾曲部に複数の切欠部が形成されたこと
を特徴とする車体構造用筒状部材。 - 【請求項３】 略多角形状の断面を有し、かつ、その外
側にフランジが一体に設けられた筒状部材を、前記フラ
ンジが外側になる様に湾曲させる筒状部材の曲げ加工方
法において、 予め、前記フランジの曲げ加工すべき部分を除去してお
くことを特徴とする車体構造用筒状部材の曲げ加工方
法。 - 【請求項４】 略多角形状の断面を有し、かつ、その外
側にフランジが一体に設けられた筒状部材を、前記フラ
ンジが外側になる様に湾曲させる筒状部材の曲げ加工方
法において、 予め、前記フランジの曲げ加工すべき部分に複数の切欠
部を形成したことを特徴とする車体構造用筒状部材の曲
げ加工方法。 - 【請求項５】 前記筒状部材の図心を曲げの中立軸とし
て算出したフランジ端部の曲げ加工による伸びをＡ、該
筒状部材の引張試験による伸びをＢとし、Ａ／Ｂの値が
２．０以下となるようにフランジの曲げ加工すべき部分
を除去しておくことを特徴とする請求項３または４記載
の車体構造用筒状部材の曲げ加工方法。 - 【請求項６】 前記筒状部材の曲げ加工時に該筒状部材
の長手方向に引張力を付与した場合の、該筒状部材の図
心を曲げの中立軸として算出したフランジ端部の曲げ加
工による伸びをＡ、該筒状部材の引張試験による伸びを
Ｂ、該筒状部材に前記引張力により生じる伸びをＣと
し、（Ａ＋Ｃ）／Ｂの値が２．０以下となるようにフラ
ンジを除去しておくことを特徴とする請求項３または４
記載の車体構造用筒状部材の曲げ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1544295A JPH08206741A (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | 車体構造用筒状部材及びその曲げ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1544295A JPH08206741A (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | 車体構造用筒状部材及びその曲げ加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08206741A true JPH08206741A (ja) | 1996-08-13 |
Family
ID=11888931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1544295A Pending JPH08206741A (ja) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | 車体構造用筒状部材及びその曲げ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08206741A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6365771B1 (en) | 1998-09-11 | 2002-04-02 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Alicyclic compound and curable resin composition |
| WO2003000441A1 (de) * | 2001-06-26 | 2003-01-03 | Magna Ihv Gesellschaft Für | Verfahren zur herstellung eines strukturteiles eines kraftfahrzeugkörpers und strukturteil |
| US8894080B2 (en) | 2008-05-12 | 2014-11-25 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Press-forming method of tubular part having cross section of irregular shape, and tubular part having cross section of irregular shape formed by the press-forming method |
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-
1995
- 1995-02-01 JP JP1544295A patent/JPH08206741A/ja active Pending
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| US11097788B2 (en) | 2016-10-07 | 2021-08-24 | Interactive Fully Electrical Vehicles S.R.L. | Electric vehicle with segmented frame and auxiliary frame in lattice structure |
| CN109890687B (zh) * | 2016-10-07 | 2021-10-26 | 互动的全电动汽车有限责任公司 | 具有成栅格结构的分段框架和辅助框架的电动车辆 |
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| A02 | Decision of refusal |
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