(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押し出し成形にて形成された押し出し成形部材（５・５ａ）を曲折し、当該曲折部分を車体の表面に露出させて車体表面の曲面部の一部として用いる車体フレームを構成する押し出し成形部材の断面構造であって、
前記押し出し成形部材（５・５ａ）の前記曲折部分の断面形状が、前記車体表面（５）の曲面部の一部として用いる外壁部（１０ａ）と、前記車体の内部に位置する内壁部（１０ｂ）と、前記内壁部（１０ｂ）から前記外壁部（１０ａ）の中間部に至る波形の側壁部（１０ｄ）と、前記外壁部（１０ａ）の前記側壁部（１０ｄ）との連結部より外方に延出して形成された治具当て部（１５）とを有し、
前記治具当て部（１５）が、前記押し出し成形部材（５・５ａ）の矯正曲げ加工時に矯正治具を当てる部分であることを特徴とする車体フレームを構成する押し出し成形部材の断面構造。
【請求項２】
押し出し成形にて形成された押し出し成形部材（５・５ａ）を曲折し、当該曲折部分を車体の表面に露出させて車体表面の曲面部の一部として用いる車体フレームを構成する押し出し成形部材の曲げ加工方法であって、
前記押し出し成形部材（５・５ａ）の前記曲折部分の断面形状が、前記車体表面（５）の曲面部の一部として用いる外壁部（１０ａ）と、前記車体の内部に位置する内壁部（１０ｂ）と、前記内壁部（１０ｂ）から前記外壁部（１０ａ）の中間部に至る波形の側壁部（１０ｄ）と、前記外壁部（１０ａ）の前記側壁部（１０ｄ）との連結部より外方に延出して形成された治具当て部（１５）とを有し、
前記治具当て部（１５）に矯正治具を当てながら前記押し出し成形部材（５・５ａ）を矯正曲げ加工することを特徴とする車体フレームを構成する押し出し成形部材の曲げ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体フレームを構成するために押し出し成形部材を用いた自動車における車体フレームを構成する押し出し成形部材の断面構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の車体構造には、薄鋼板をプレス加工して形成した板状部品を溶接または組み付けたモノコックボディにて構成したものがある。また、軽量化のために材料にアルミニウム合金材を用いたものがあるが、さらにアルミニウム合金材の特徴である押し出し成形部材にて多くの部位を構成しようとすると、棒状部材や管状部材を組み合わせたスペースフレーム構造にしたものが好ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記アルミニウム合金材または他の軽金属材の押し出し成形部材を用いたスペースフレーム構造にあっては、例えばピラー回りの様に車体の表面に露出する部分に用いた場合には、車体デザインに合わせて曲面を形成するべく２次元あるいは３次元の曲げ加工を行うことになる。そのような曲げ加工を行った場合には、曲げ加工が大きいと曲折部分の断面形状に変形が生じて、その曲折部分の外面に曲率の違いによる歪みが生じ、車体表面となる意匠面を押し出し成形部材の外面で構成することができないという問題がある。そのため、曲折部分の断面形状に変形が生じないようにするべく、従来は、その断面内に一定のリブや仕切壁を設けたりして、変形を生じる部分の剛性を高めるようにしたものがあった。
【０００４】
しかしながら、上記した曲げ加工による変形を防ぐためのリブや仕切壁の位置が本来の剛性や強度で必要な位置と異なる場合には重量の増加や断面形状が複雑化してコストアップまたは曲げ加工自体をできなくなるという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、押し出し成形部材を車体の曲面形成部分に用いた際の曲面を形成する部分の断面内にリブや仕切壁を必要とせずに曲折部分の断面形状の変形による外面となる曲面への影響を防止することを実現するために、本発明に於いては、押し出し成形にて形成された押し出し成形部材を曲折し、当該曲折部分を車体の表面に露出させて車体表面の曲面部の一部として用いる車体フレームを構成する押し出し成形部材の断面構造であって、前記押し出し成形部材の前記曲折部分の断面形状が、前記車体表面の曲面部の一部として用いる外壁部と、前記車体の内部に位置する内壁部と、前記内壁部から前記外壁部の中間部に至る波形の側壁部と、前記外壁部の前記側壁部との連結部より外方に延出して形成された治具当て部とを有し、前記治具当て部が、前記押し出し成形部材の矯正曲げ加工時に矯正治具を当てる部分であるもの、あるいは、押し出し成形にて形成された押し出し成形部材を曲折し、当該曲折部分を車体の表面に露出させて車体表面の曲面部の一部として用いる車体フレームを構成する押し出し成形部材の曲げ加工方法であって、前記押し出し成形部材の前記曲折部分の断面形状が、前記車体表面の曲面部の一部として用いる外壁部と、前記車体の内部に位置する内壁部と、前記内壁部から前記外壁部の中間部に至る波形の側壁部と、前記外壁部の前記側壁部との連結部より外方に延出して形成された治具当て部とを有し、前記治具当て部に矯正治具を当てながら前記押し出し成形部材を矯正曲げ加工するものとした。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【０００７】
図１は、本発明が適用された自動車の車体フレームの要部を示している。この車体フレームは、アルミニウム等の軽金属材料にて押し出し成形されたパイプ状の中空部材を互いに溶接接続することにより構成されている。
【０００８】
車体中間部から後部に至る車室は、図１に示すように押し出し成形部材としての各フレーム構成部材をそれぞれ互いに結合して形成されている。本車体構造にあっては、フロアの側縁部を構成するサイドシル１の上面に、車室のサイドフレーム構造体の下部を構成するサイド下部フレーム２が積層状態に結合されており、サイドシル１の車両前方側端部に、フロントフェンダーとドアとの境界に位置するフロントピラーロア３が立設している。そのフロントピラーロア３の上端部には、その上端部に固着されたフロントピラーアッパーノード４を介して、押し出し成形部材としてのサイド上部フレーム５のフロントピラー部５ａの前端が結合されている。このサイド上部フレーム５は、車体の屋根の側縁部を構成するべく車体の後端部まで延出している。
【０００９】
サイド下部フレーム２の車両前後方向中間部には、サイド上部フレーム５の車両前後方向中間部とを連結するセンターピラー６が立設している。なお、サイド下部フレーム２の車両後方側端部は、フロアパネル構成フレーム７の車両後端部から上方に延出して上記サイド上部フレーム５の車両後端部に至るように立設しかつ両者に結合されたリアメンバ８の中間部に結合されている。
【００１０】
このようして構成された車体フレームにあっては、サイド上部フレーム５やサイド下部フレーム２やセンターピラー６及びリアメンバ８などが、それぞれアルミニウム等の軽金属材料にて押し出し成形された棒状の中空部材を車体形状に応じて適所で曲折して形成されている。そして、上記したサイド上部フレーム５にあっては、車体の表面に露出する部分をそのまま車体の外面として用いることができ、その場合には、ボディパネルを上記露出部分を除いて貼り合わせることになる。従って、上記露出部分の表面には曲げ加工による歪みなどが表れないようにする必要がある。
【００１１】
本発明によれば、例えばサイド上部フレーム５の少なくともフロントピラー部５ａの曲折部に対応する部分の断面形状を、図２に示されるように、大筒状部９と小筒状部１０とを連設し一体化した形状にしている。その大筒状部９が車体内側に位置し、小筒状部１０が車体外方に臨むようにされている。
【００１２】
なお、図２において、大筒状部９の上側に位置する肩部にフロントウィンド１１の端縁部が固着されており、そのフロントウィンド１１の端縁部には小筒状部１０との隙間を遮蔽するウィンドモール１２が取り付けられている。また、大筒状部９の車室内側には、その表面を覆うように内装材１３が取り付けられている。そして、フロントピラー部５ａの車体側面側にはドア枠１４が位置している。
【００１３】
ところで、小筒状部１０は、外方に露出する外壁部１０ａと、大筒状部９との境界壁となる内壁部１０ｂと、それら外壁部１０ａ及び内壁部１０ｂ間を連結する両側壁部１０ｃ・１０ｄとにより変形矩形断面形状に形成されていると共に、フロントウィンド１１側の側壁部１０ｄが波形になるように押し出し加工にて形成されている。
【００１４】
外壁部１０ａには、側壁部１０ｄとの結合部よりも外方（フロントウィンド１１側）に延出するフランジ状の治具当て部１５が形成されている。この治具当て部１５の裏面に図示されない治具を押し当てて曲げ加工を行うことにより、矯正しながら、または矯正用の型を当てながら曲げ加工を行うことができ、設計通りの曲面を形成することが可能になる。
【００１５】
また、フロントピラー部５ａの小筒状部１０が車体外方に臨むようにされており、その外方に露出する外壁部１０ａには、曲げ加工時に小筒状部１０の断面形状や内壁部１０ｂに生じる変形による歪みなどの影響が表れないようにする必要がある。本発明によれば、側壁部１０ｄを波形に形成して曲げ加工時に変形し易くしており、上記矯正曲げ加工時に断面に生じる変形を波形の側壁部１０ｄにより好適に吸収し得るため、外壁部１０ａの表面に歪みなどが生じることを防止し得る。
【００１６】
なお、サイド上部フレーム５が押し出し加工されていることから、上記治具当て部１５はフロントウィンド横側から屋根の全長に渡って延在しており、前記したようにフランジ状の治具当て部１５にドリップ機能をもたせることができ、従来のようにウィンドモール１２をドリップ機能を有する形状にする必要が無く、他の部位に用いられるモールと同一断面形状にすることができ、部品を好適に共用化し得る。
【００１７】
また、上記具体例ではフロントピラー部の曲折部について示したが、フロントピラー部に限るものではなく、他の種々の曲折部を有するフレーム（サイド下部フレーム２・センターピラー６・リアメンバ８など）にも適用可能である。
【００１８】
【発明の効果】
このように本発明によれば、波形の側壁部と曲げ加工時に治具を当て得る治具当て部とを設けたことから、曲げ加工時の変形を治具当て部に治具を当てて矯正することができ、曲げ加工性を損ねることがない。また、波形の側壁部により変形を吸収し得るため、押し出し成形部材の曲げ加工時の変形による影響を外壁に及ぼさないようにすることができると共に、外壁部の曲面を高精度に形成することができ、外壁部をそのまま車体の表面として用いることができるため、構造を簡略化して重量の低下かつ製造コストを低廉化し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された自動車の車体フレームの要部を示す斜視図。
【図２】図１の矢印ＩＩ−ＩＩ線について見た要部拡大断面図。
【符号の説明】
１  サイドシル
２  サイド下部フレーム
３  フロントピラーロア
４  フロントピラーアッパーノード
５  サイド上部フレーム
５ａ  フロントピラー部
６  センターピラー
７  フロアパネル構成フレーム
８  リアメンバ
９  大筒状部
１０  小筒状部
１０ａ  外壁部
１０ｂ  内壁部
１０ｃ・１０ｄ  側壁部
１１  フロントウィンド
１２  ウィンドモール
１３  内装材
１４  ドア枠
１５  治具当て部
【図１】
0003559366.tif 000002
【図２】
0003559366.tif 000003