(57)【要約】【課題】意匠性の低下等を招くことなく、リペア時にヘミング加工しても割れが発生しない程度の曲げＲ部を簡単に成形することができる。【解決手段】金属板の曲げ加工工具１０は、第１壁部２８及び第２壁部３０を含む本体部２４を備えている。本体部２４のスリット２６には、アルミニウム合金製のドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂが挿入されるようになっている。第２壁部３０の先端部３０Ａは凸湾曲形状とされており、フランジ１４Ｂの隣接部位３４に当てて、本体部２４を回動させることにより、曲げＲ部３６の板外側の表面の割れが抑制される。【選択図】図１
2018023996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取っ手と、
前記取っ手から一体に又は一体的に延出された延出部と、
前記延出部の延出方向側の端部に一体に又は一体的に設けられ、金属板の端部が挿入可能な所定幅のスリットを介してスリット幅方向に対向して配置された第１壁部及び第２壁部と、前記第１壁部と前記第２壁部とを前記スリットの奥側にて繋ぐ接続部と、を含んで構成された本体部と、
を有し、
前記第２壁部の先端部の厚さは前記金属板の板厚よりも厚く、かつ、当該第２壁部の先端部は前記スリットの側方から見て凸湾曲形状に形成されている、
金属板の曲げ加工工具。
【請求項２】
前記第２壁部の先端部を加熱する加熱手段をさらに備えている、
請求項１記載の金属板の曲げ加工工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板の曲げ加工工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体の軽量化の観点から、車体の外板、例えばサイドドアのドアアウタパネルにアルミニウム合金板を使用することがある。一例として、下記特許文献１に記載されたサイドドアでは、ドアインナパネルには炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）を用い、ドアアウタパネルにはアルミニウム合金板を用い、ドアアウタパネルの外周縁部をヘミング加工で接合している（明細書の段落［００２０］、［００２１］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−４９９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記構成を採る場合、アルミニウム合金板の延性が低いという特性に起因して、リペア時にヘミング部の折曲げ部（以下、「曲げＲ部」という。）の板外側に割れが発生する場合がある。つまり、サイドドアの生産時には、コイル状に巻かれたアルミニウム合金板を引き出して必要長さにカットしたものをドアアウタパネルに加工し、ドアインナパネルにヘミング加工するため、ヘミング加工しても曲げＲ部の板外側に割れは生じない。しかし、リペア時は生産時とは異なり、電着塗装時の熱や自然時効等で時効硬化した補給品をハンマーで叩いてヘミング加工することになる。ハンマーで叩いて緩やかな曲率半径の曲げＲ部を作ることは技能的に難しく、ハンマーで叩かれて急な曲率半径の曲げＲ部になってしまい、板内側に比べてより大きく引っ張られる板外側に割れが発生してしまう。
【０００５】
上記割れが生じないようにするために、ヘミング部の曲げＲ部の曲率半径を大きくして玉縁ヘムにすることがあるが、玉縁ヘムにした場合、意匠性の低下や他部品との干渉（以下、両者をまとめて「意匠性の低下等」と称す。）といった問題が生じる。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、意匠性の低下等を招くことなく、リペア時にヘミング加工しても割れが発生しない程度の曲げＲ部を簡単に成形することができる金属板の曲げ加工工具を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の本発明に係る金属板の曲げ加工工具は、取っ手と、前記取っ手から一体に又は一体的に延出された延出部と、前記延出部の延出方向側の端部に一体に又は一体的に設けられ、金属板の端部が挿入可能な所定幅のスリットを介してスリット幅方向に対向して配置された第１壁部及び第２壁部と、前記第１壁部と前記第２壁部とを前記スリットの奥側にて繋ぐ接続部と、を含んで構成された本体部と、を有し、前記第２壁部の先端部の厚さは前記金属板の板厚よりも厚く、かつ、当該第２壁部の先端部は前記スリットの側方から見て凸湾曲形状に形成されている。
【０００８】
以下、アルミニウム合金製のドアアウタパネルをリペアする場合を例にして本発明の作用を説明する。
【０００９】
まず、補給品であるアルミニウム合金板は、ヘミング加工しやすいように一般部に対して端部が直角に屈曲された状態で供給される。アルミニウム合金板が加工位置に供給されたら、金属板の曲げ加工工具の取っ手を持ち、本体部の第２壁部の先端部がドアアウタパネルのフランジの隣接部位に当接されるまで、本体部のスリット内へアルミニウム合金板の端部を挿入させる。なお、スリットのスリット幅は金属板（補給品であるアルミニウム合金板）の端部が挿入可能な所定幅とされているので、アルミニウム合金板の端部はスムーズにスリット内へ挿入可能である。
【００１０】
次に、第２壁部の先端部を回動中心として取っ手を折り曲げ側へ回動させる。これにより、アルミニウム合金板の端部が第１壁部に押圧されて折り曲げられる。ここで、本発明では、第２壁部の先端部の厚さをアルミニウム合金板の板厚よりも厚くし、かつ、第２壁部の先端部をスリットの側方から見て凸湾曲形状に形成したので、アルミニウム合金板の端部は当該先端部の凸湾曲形状に倣って曲げられていく。このため、緩やかな曲率半径の曲げＲ部が形成される。よって、時効硬化しているアルミニウム合金板の端部をヘミング加工しても、曲げＲ部の板外側と板内側の曲率半径差が大きくなることが回避され、曲げＲ部の板外側が過度に引っ張られることが抑制される。
【００１１】
また、第２壁部の厚さは金属板の端部の板厚よりも厚く設定されるため、ドアインナパネルの板厚に応じた厚さに設定することも当然可能である。このため、曲げＲ部の壁外側での割れを避けるために意図的に玉縁ヘムにする必要性も当然生じない。
【００１２】
請求項２記載の本発明に係る金属板の曲げ加工工具は、請求項１に記載の発明において、前記第２壁部の先端部を加熱する加熱手段をさらに備えている。
【００１３】
請求項２記載の本発明によれば、加熱手段により第２壁部の先端部を加熱することで、先端部に当接されたアルミニウム合金板の曲げＲ部が加熱される。時効硬化しているアルミニウム合金板であっても、所定温度に加熱することで軟化する。これにより、アルミニウム合金板の延性が向上し、曲げＲ部の板外側での延びが増大される。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る金属板の曲げ加工工具は、意匠性の低下等を招くことなく、リペア時にヘミング加工しても割れが発生しない程度の曲げＲ部を簡単に成形することができるという優れた効果を有する。
【００１５】
請求項２記載の本発明に係る金属板の曲げ加工工具は、金属板が電着塗装時の熱や自然硬化等により時効硬化している場合でも、割れの発生を効果的に抑制することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る金属板の曲げ加工工具を示す全体斜視図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は図１に示される金属板の曲げ加工工具が適用されたヘミング加工工程を示す概念図である。
【図３】第２実施形態に係る金属板の曲げ加工工具を示す全体斜視図である。
【図４】図３に示される金属板の曲げ加工工具の使用状態を示す縦断面図である。
【図５】第３実施形態に係る金属板の曲げ加工工具を表す全体斜視図である。
【図６】図５に示される金属板の曲げ加工工具の使用状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１実施形態＞
以下、図１及び図２を用いて、本発明に係る金属板の曲げ加工工具の第１実施形態について説明する。
【００１８】
（金属板の構成）
図１を用いて、本実施形態に係る金属板の曲げ加工工具１０が適用される金属板の構成について説明する。
【００１９】
本実施形態に係る金属板の曲げ加工工具１０は、金属板としてのドアアウタパネル１４を曲げ加工する際に適用されるものであり、具体的には車両用のドアアウタパネル１４をヘミング加工することにより、車両用のドアインナパネル１６と結合する際に適用される。
【００２０】
ドアアウタパネル１４は、アルミニウム合金板をプレス成形することにより形成されている。一方、ドアインナパネル１６は、一例として普通鋼板をプレス成形することにより形成されている。ドアアウタパネル１４及びドアインナパネル１６は、それぞれ一枚の板材として形成されており、サイドドアパネルとして車体側部に、又はバックドアパネルとして車両後部に、それぞれ対向して配設されている。ドアアウタパネル１４を、鋼板より比重の軽いアルミニウム合金板により形成することで、車両の軽量化を図る一方、ドアインナパネル１６を普通鋼板により形成することで、強度及び断面剛性の確保と低コストを実現している。なお、アルミニウム合金板は普通鋼板に比べて延性が低い。
【００２１】
上述したドアアウタパネル１４は、意匠面を形成する一般部１４Ａと、一般部１４Ａの外周縁に形成されたフランジ１４Ｂとを備えている。なお、図１に示されるフランジ１４Ｂはヘミング加工前の状態を図示したものであるため、ドアアウタパネル１４の一般部１４Ａに対してフランジ１４Ｂが直角に曲げ起こされた状態となっている。この状態のドアアウタパネル１４にドアインナパネル１６を重ね合わせ、フランジ１４Ｂをドアインナパネル１６の外周縁１６Ａ側に１８０度折り曲げて、当該外周縁１６Ａをフランジ１４Ｂと一般部１４Ａとの間に挟持することにより、ドアアウタパネル１４及びドアインナパネル１６が接合されている。
【００２２】
なお、ドアインナパネル１６は、金属材料の他、非金属材料、例えば、繊維強化樹脂材料（ＦＲＰ）によって形成されていてもよい。
【００２３】
（金属板の曲げ加工工具１０の構成）
次に、本実施形態に係る金属板の曲げ加工工具１０の構成について説明する。
【００２４】
本実施形態に係る金属板の曲げ加工工具１０は、取っ手２０と、取っ手２０から一体的に延出された延出部２２と、延出部２２の延出方向側の端部に一体に設けられた本体部２４と、によって構成されている。なお、延出部を加工して取っ手となる部分を形成する等して取っ手と延出部とを一体に形成してもよい。また、延出部の延出方向側の端部に本体部を着脱可能に取り付ける等して、延出部の延出方向側の端部に本体部を一体的に設けてもよい。
【００２５】
本体部２４は、ドアアウタパネル１４の端部としてのフランジ１４Ｂが挿入可能な所定幅のスリット２６を介してスリット幅方向に対向して配置された第１壁部２８及び第２壁部３０と、第１壁部２８と第２壁部３０とをスリット２６の奥側にて繋ぐ接続部３２と、を含んで構成されており、全体としては逆Ｕ字状に形成されている。
【００２６】
第１壁部２８は第２壁部３０よりも長く形成されており、第１壁部２８におけるスリット２６側の内面がドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂを押圧する押圧面３３とされている。
【００２７】
第２壁部３０の先端部３０Ａの厚さＴ１（図２（Ａ）参照）はドアアウタパネル１４の板厚Ｔ２（図２（Ａ）参照）よりも厚く、かつ、第２壁部３０の先端部３０Ａはスリット２６の側方から見て凸湾曲形状に形成されている。先端部３０Ａの外周面の曲率半径Ｒ（図１参照）は、アルミニウム合金製とされたドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂをヘミング加工した際に、後述する曲げＲ部３６の板外側の表面に割れが生じない程度の緩やかな円弧面が曲げＲ部３６の板外側の表面に形成される長さに設定されている。
【００２８】
すなわち、第２壁部３０の先端部３０Ａをドアアウタパネル１４において曲げ変形が生じる部位であるフランジ１４Ｂの隣接部位３４に当接させ、取っ手２０を介して本体部２４に操作力を加えることにより、先端部３０Ａの外周面の形状に倣って曲げＲ部３６を成形することができる。
【００２９】
また、取っ手２０を持って本体部２４を回動させた結果、ドアインナパネル１６と第２壁部３０とが干渉する場合には、干渉物であるドアインナパネル１６の形状に沿って、第２壁部３０に切欠部４６（図２（Ｂ）参照）を形成すればよい。
【００３０】
なお、本実施形態では、第１壁部２８、第２壁部３０及び接続部３２が一体に形成されていたが、これに限らず、第２壁部を第１壁部及び接続部に対して着脱可能に構成してもよい。このように構成すれば、第２壁部を予め数種類用意しておき、金属板の性質及び板厚に応じて最適な第２壁部に付け替えてヘミング加工を実施することができる。
【００３１】
（作用及び効果）
次に、図２を用いて、金属板の曲げ加工工具１０を用いたドアアウタパネル１４のヘミング加工の手順について説明し、この説明を通して本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３２】
まず、補給品であるアルミニウム合金製のドアアウタパネル１４は、ヘミング加工しやすいように一般部１４Ａに対して端部が直角に屈曲されてフランジ１４Ｂが形成された状態で供給される。この工程が、ヘミング加工の第１工程である「フランジ形成工程」に相当する。次に、ドアアウタパネル１４が加工位置に供給されたら、図２（Ａ）に示されるように、金属板の曲げ加工工具１０の取っ手２０を持ち、本体部２４の第２壁部３０の先端部３０Ａがドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂの隣接部位３４に当接されるまで、本体部２４のスリット２６内へドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂを挿入させる。なお、スリット２６のスリット幅はドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂが挿入可能な所定幅とされているので、ドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂはスムーズにスリット２６内へ挿入可能である。
【００３３】
次に、図２（Ｂ）に示されるように、第２壁部３０の先端部３０Ａを回動中心として、取っ手２０をフランジ１４Ｂの折り曲げ側であるドアインナパネル１６側へ所定角度回動させる。これにより、ドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂが第１壁部２８の押圧面３３に押圧されて折り曲げられる。この工程が、ヘミング加工の第２工程である「プレヘム工程」に相当する。なお、本体部２４の奥行方向の形状を雲形定規のような曲線形状にして、加工対象となるドアアウタパネルの外形形状に合わせてもよい。
【００３４】
ここで、本実施形態では、第２壁部３０の先端部３０Ａの厚さＴ１をドアアウタパネル１４の板厚Ｔ２よりも厚くし、かつ、第２壁部３０の先端部３０Ａをスリット２６の側方から見て凸湾曲形状に形成したので、ドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂは当該先端部３０Ａの凸湾曲形状に倣って曲げられていく。このため、緩やかな曲率半径の曲げＲ部３６が形成される。よって、時効硬化しているドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂをヘミング加工しても、曲げＲ部３６の板外側と板内側の曲率半径差が大きくなることが回避され、曲げＲ部３６の板外側が過度に引っ張られることが抑制される。
【００３５】
最後に、図２（Ｃ）に示されるように、ハンマー等の工具で、プリヘム工程により折り曲げられたフランジ１４Ｂを打撃してさらに数十度折り曲げる。これにより、ドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂがドアインナパネル１６の外周縁１６Ａ上に１８０度折り返されてフラットヘムが形成される。この工程が、ヘミング加工の第３工程である「本ヘム工程」に相当する。
【００３６】
このように本実施形態に係る金属板の曲げ加工工具１０を用いてドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂをヘミング加工すれば、ドアアウタパネル１４のリペア時にヘミング加工しても割れが発生しない程度の曲げＲ部３６を簡単に成形することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、第２壁部３０の厚さＴ１はドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂの板厚Ｔ２よりも厚く設定されるため、第２壁部３０の先端部３０Ａの厚さをドアインナパネル１６の板厚に応じた厚さに設定することも当然可能である。このため、曲げＲ部３６の壁外側での割れを避けるために意図的に玉縁ヘムにする必要性も当然生じない。その結果、ドアアウタパネル１４の意匠性の低下等を招くこともない。
【００３８】
以上を総括すると、本実施形態に係る金属板の曲げ加工工具１０を用いてドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂをヘミング加工すれば、ドアアウタパネル１４の意匠性の低下等を招くことなく、ドアアウタパネル１４のリペア時にヘミング加工しても割れが発生しない程度の曲げＲ部３６を簡単に成形することができる。
【００３９】
＜第２実施形態＞
次に、図３及び図４を用いて、本発明に係る金属板の曲げ加工工具の第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一の番号を付しその説明を省略する。
【００４０】
（金属板の曲げ加工工具５０の構成）
図３及び図４に示されるように、本実施形態に係る金属板の曲げ加工工具５０は、第２壁部３０の先端部３０Ａを加熱する加熱手段５２をさらに備えている点に特徴がある。
【００４１】
具体的には、第２壁部３０の先端部３０Ａの軸芯部には所定径寸法の円柱形状の貫通孔５４が形成されている。貫通孔５４の内部には、コイル５６が装着されている。コイル５６の両端部は貫通孔５４から引き出されて、図示しない熱源に接続されている。熱源のスイッチを入れると、コイル５６に通電されてコイル５６が発熱するようになっている。
【００４２】
（作用及び効果）
上記構成によれば、加熱手段５２により第２壁部３０の先端部３０Ａを加熱することで、先端部３０Ａに当接されたドアアウタパネル１４の曲げＲ部３６が加熱される。時効硬化しているドアアウタパネル１４であっても、所定温度に加熱することで軟化する。これにより、ドアアウタパネル１４の延性が向上し、曲げＲ部３６の板外側での延びが増大される。その結果、本実施形態によれば、ドアアウタパネル１４が電着塗装時の熱や自然硬化等により時効硬化している場合でも、割れの発生を効果的に抑制することができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、加熱手段としてコイル５６を使用したが、これに限らず、他の構成を用いてもよい。例えば、第２壁部３０の先端部３０Ａの側面に面状のヒータを取り付けるようにしてもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、第２壁部３０に加熱手段としてコイル５６を配設したが、これに限らず、延出部２２を加熱する構成を採用してもよい。延出部２２が加熱されることにより、その熱が本体部２４に伝達され、第２壁部３０の先端部３０Ａが加熱される。
【００４５】
＜第３実施形態＞
次に、図５及び図６を用いて、本発明に係る金属板の曲げ加工工具の第３実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態及び第２実施形態と同一構成部分については、同一の番号を付しその説明を省略する。
【００４６】
図５及び図６に示されるように、本実施形態に係る金属板の曲げ加工工具６０は、延出部６４及び取っ手６２の向きを本体部２４に対して直交する方向に延出させた点に特徴がある。
【００４７】
具体的には、本体部２４の接続部３２の上面に対して矩形平板状の延出部６４が平伏状態で固定されている。このため、延出部６４の先端部に設けられた取っ手６２も本体部２４に対して直交する方向に存在している。
【００４８】
（作用及び効果）
上記構成によれば、本体部２４の回動方向に障害物が存在する場合に、この金属板の曲げ加工工具６０を用いることにより、延出部６４及び取っ手６２が障害物に干渉することなく、フランジ１４Ｂを曲げることができる。
【００４９】
＜本実施形態の補足説明＞
【００５０】
なお、上述した実施形態では、金属板としてアルミニウム合金製のドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂをヘミング加工する場合に、金属板の曲げ加工工具１０、５０、６０を使用するものとして説明したが、これに限らず、他の金属板に対して本発明に係る金属板の曲げ加工工具を用いてもよい。すなわち、金属板の曲げ加工工具はアルミニウム合金製の外板のフランジをヘミング加工する場合に本来的な効果を発揮するが、スリットに挿入可能な金属板であれば、本発明に係る金属板の曲げ加工工具を使用することは可能である。
【００５１】
また、本実施形態では、第１壁部２８の方が第２壁部３０よりも長かったが、これに限らず、第１壁部の長さを第２壁部３０と同等の長さにしてもよいし、第１壁部の長さを第２壁部３０よりも多少短くしてもよい。つまり、第１壁部は、金属板の曲げ加工工具を用いてヘミング加工する際に、第１壁部の内面（押圧面）がフランジに面当たりする程度の長さを有していればよい。
【００５２】
さらに、本実施形態では、アルミニウム合金板を使ったドアアウタパネル１４のフランジ１４Ｂをヘミング加工する場合を例にして説明したが、これに限らず、他の車体外板に対して本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１０    金属板の曲げ加工工具
１４    ドアアウタパネル（金属板）
１４Ｂ  フランジ（金属板の端部）
２０    取っ手
２４    本体部
２６    スリット
２８    第１壁部
３０    第２壁部
３０Ａ  先端部
３２    接続部
５０    金属板の曲げ加工工具
５２    加熱手段
６０    金属板の曲げ加工工具
６２    取っ手
【図１】
2018023996.tif 000003
【図２】
2018023996.tif 000004
【図３】
2018023996.tif 000005
【図４】
2018023996.tif 000006
【図５】
2018023996.tif 000007
【図６】
2018023996.tif 000008