(57)【要約】【課題】  複数の位置決め穴の穴位置を異種車両のサイドメンバで共通にすることで、製造コストの削減を図る。【解決手段】  梯子形車両フレームのサイドメンバ１０をプレス成形により製造する方法であって、長手方向に延出された板材１２に、位置決めピン２４を差し込むための複数の位置決め穴１１を上記長手方向に沿って間隔を隔てて設ける工程と、その板材１２の複数の位置決め穴１１に位置決めピン２４をそれぞれ差し込む工程と、その差込み状態で板材１２を金型２０内で所定の断面形状に成形する工程とを備え、板材１２に前車軸位置１３と後車軸位置１４と設け、これら前車軸位置１３と後車軸位置１４との間隔を、予め設定された基準ホイールベースＷＢに、予め設定された基準ピッチＰの整数倍を加えた値に設定し、複数の位置決め穴１１の間隔を、基準ピッチＰの正の整数倍に設定する。【選択図】  図３
2005254846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
梯子形車両フレームのサイドメンバをプレス成形により製造する方法であって、長手方向に延出された板材に、位置決めピンを差し込むための複数の位置決め穴を上記長手方向に沿って間隔を隔てて設ける工程と、その板材の上記複数の位置決め穴に上記位置決めピンをそれぞれ差し込む工程と、その差込み状態で上記板材を金型内で所定の断面形状に成形する工程とを備え、上記板材に前車軸位置と後車軸位置とを設け、これら前車軸位置と後車軸位置との間隔を、予め設定された基準ホイールベースに、予め設定された基準ピッチの整数倍を加えた値に設定し、上記複数の位置決め穴の間隔を、上記基準ピッチの正の整数倍に設定することを特徴とするサイドメンバの製造方法。
【請求項２】
上記基準ホイールベースを上記基準ピッチの正の整数倍に設定する請求項１記載のサイドメンバの製造方法。
【請求項３】
上記前車軸位置又は上記後車軸位置に隣接する位置決め穴が、上記前車軸位置又は上記後車軸位置と間隔を隔てて設けられるように、上記複数の位置決め穴の穴位置を設定する請求項１又は２記載のサイドメンバの製造方法。
【請求項４】
上記複数の位置決め穴を上記板材の幅の中心に設ける請求項１から３いずれか記載のサイドメンバの製造方法。
【請求項５】
上記複数の位置決め穴の穴径を全て同一とする請求項１から４いずれか記載のサイドメンバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、梯子形車両フレームのサイドメンバをプレス成形により製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に示すように、トラック等の車両に用いられる梯子形車両フレーム５１は、左右一対のサイドメンバ５２と、これらサイドメンバ５２間に架け渡された複数のクロスメンバ５３とから構成される（特許文献１及び２等参照）。
【０００３】
サイドメンバ５２のプレス成形は、先ず、板材に穴明・形状切りを行い、次に、その板材に形状成形を行うのが一般的な工程である。
【０００４】
図８（ａ）に示すように、穴明工程においては、サスペンションやエンジン等の各種装置を取り付けるための複数の装置取付穴５７、及び位置決めピン（ロケーションピン）を差し込むための複数の位置決め穴（ロケーションホール）５８が、板材５５に設けられる。複数の位置決め穴５８は、板材５５の長手方向に沿って間隔を隔てて設けられる。また、形状切り工程においては、板材５５の外縁の全部又は一部（例えば、図８（ａ）中に、ハッチングで示す部分）が切断される。
【０００５】
ところで、板材５５に穴を明けたり、板材５５の外縁を切断すると、鋼材を圧延した際の残留応力のバランスが崩れ、図８（ａ）の矢印Ｃで示すような横曲りが発生する。この横曲り量Ｃは、生産ロットによりバラツキはあるが、最大３ｍｍ程度である。形状成形する際に、板材５５の横曲り量Ｃがゼロでないと、装置取付穴５７の穴位置精度が十分に確保出来ない。そこで、位置決めピンを板材５５の位置決め穴５８に差し込むことにより、板材５５の横曲りを矯正している。
【０００６】
図８（ｂ）に示すように、形状成形工程においては、穴明・形状切りが完了した板材５５を、金型を用いて所定の断面形状の加工品５６に成形する。この形状成形の際に、金型に設けられた位置決めピンを、板材５５の複数の位置決め穴５８にそれぞれ差し込むことで、板材５５を金型に設置したときの位置ズレが矯正されると共に、加工のときの左右ズレが防止される。これにより、加工品５６に設けられた装置取付穴５７の穴位置精度が十分に確保される。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−７８９６１号公報
【特許文献２】特開２０００−３２６８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、異種車両のホイールベースには、規則性がなく、各種車両のサイドメンバ毎に、装置取付穴の穴位置が異なる。一方、各種車両のサイドメンバ毎に、位置決め穴を、装置取付穴と干渉しないように設定する必要がある。従って従来は、各種車両のサイドメンバ毎に位置決め穴の穴位置を変えなければならず、よって、この位置決め穴を明けるピアスパンチの位置を変え、形状成形工程においても位置決めピンの位置を替える段替え作業を行う必要があった。この段替え作業は、製造時間の増加を招き、この製造時間の増加は、製造コストの増加に繋がる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、複数の位置決め穴の穴位置を異種車両のサイドメンバで共通にすることで、製造コストの削減を図ることができるサイドメンバの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、梯子形車両フレームのサイドメンバをプレス成形により製造する方法であって、長手方向に延出された板材に、位置決めピンを差し込むための複数の位置決め穴を上記長手方向に沿って間隔を隔てて設ける工程と、その板材の上記複数の位置決め穴に上記位置決めピンをそれぞれ差し込む工程と、その差込み状態で上記板材を金型内で所定の断面形状に成形する工程とを備え、上記板材に前車軸位置と後車軸位置とを設け、これら前車軸位置と後車軸位置との間隔を、予め設定された基準ホイールベースに、予め設定された基準ピッチの整数倍を加えた値に設定し、上記複数の位置決め穴の間隔を、上記基準ピッチの正の整数倍に設定することを特徴とするサイドメンバの製造方法である。
【００１１】
請求項２の発明は、上記基準ホイールベースを上記基準ピッチの正の整数倍に設定する請求項１記載のサイドメンバの製造方法である。
【００１２】
請求項３の発明は、上記前車軸位置又は上記後車軸位置に隣接する位置決め穴が、上記前車軸位置又は上記後車軸位置と間隔を隔てて設けられるように、上記複数の位置決め穴の穴位置を設定する請求項１又は２記載のサイドメンバの製造方法である。
【００１３】
請求項４の発明は、上記複数の位置決め穴を上記板材の幅の中心に設ける請求項１から３いずれか記載のサイドメンバの製造方法である。
【００１４】
請求項５の発明は、上記複数の位置決め穴の穴径を全て同一とする請求項１から４いずれか記載のサイドメンバの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の位置決め穴の穴位置を異種車両のサイドメンバで共通にすることで、製造コストの削減を図ることができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
本実施の形態のサイドメンバの製造方法は、梯子形車両フレームのサイドメンバをプレス成形により製造する方法に関する。先ず、本実施の形態に係るサイドメンバについて、図１及び図２を用いて説明する。図１は、サイドメンバの側面図である。図２は、図１の２−２線断面図である。なお、図中、装置取付穴は省略されている。
【００１８】
図１及び図２に示すように、サイドメンバ１０は、前後方向に延出されている。サイドメンバ１０の前端部は、その他の部分に比べて上縁が低く、高さ方向の中心に対して上下方向に非対称に形成されている。サイドメンバ１０は、断面コ字形状に形成されている。
【００１９】
サイドメンバ１０には、サスペンションやエンジン等の各種装置を取り付けるための複数の装置取付穴（図７の符号５７参照）が設けられている。また、サイドメンバ１０には、サイドメンバ１０の前後方向に沿って間隔を隔てて、プレス成形の際に位置決めピンを差し込むための複数の位置決め穴１１が設けられている。
【００２０】
次に、図３を用いて、サイドメンバ１０をプレス成形により製造する方法を説明する。図３は、素材としての板材の平面図である。
【００２１】
図３に示すように、板材１２は、長手方向に延出されている。板材１２の幅は、Ｗａであるとする。
【００２２】
先ず、異種車両のサイドメンバに共通に適用される、車両の基準ホイールベースＷＢ及び基準ピッチＰを設定する。これら基準ホイールベースＷＢ及び基準ピッチＰは、製造対象となる全ての車種、車型及びその用途（ダンプ、タンクローリー、平ボディ等）のホイールベース及び装置取付状態等を、総合的或いは統計的に考慮して設定される。例えば、基準ピッチＰを３００ｍｍとする。そして、好ましくは、基準ホイールベースＷＢを、基準ピッチＰの正の整数（自然数）倍とする。例えば、基準ホイールベースＷＢを基準ピッチＰの９倍である２７００ｍｍとする。
【００２３】
次に、このように設定した基準ホイールベースＷＢ及び基準ピッチＰに基づいて、前車軸位置１３及び後車軸位置１４を設定する。これら前車軸位置１３及び後車軸位置１４は、各種車両のサイドメンバ毎に適用される、装置取付穴の基準となる。
【００２４】
ここで、前車軸位置１３と後車軸位置１４との間隔を、基準ホイールベースＷＢに、基準ピッチＰの整数倍（ｍ倍）を加えた値（つまり、ＷＢ＋ｍ×Ｐ）に設定する。ｍは、正の整数（自然数）、負の整数、及び０（ゼロ）のいずれかであるとする。図示例は、ｍ＝１であるが、２又は３等であっても良い。
【００２５】
次に、製造対象となる車両の装置取付状態に従って、装置取付穴の穴位置を設定する。車両の前方側に配置される装置としては、フロントサスペンション、エンジン、ミッション、エアータンク及びバッテリー等があり、これらの装置取付穴は、前車軸位置１３を基準に決定できる場合が多い。また、車両の後方側に配置される装置としては、リヤサスペンション、燃料タンク及びスペアタイヤ等があり、これらの装置取付穴は、後車軸位置１４を基準に決定できる場合が多い。
【００２６】
次に、基準ピッチＰに基づいて、複数の位置決め穴１１の穴位置を設定する。ここで、複数の位置決め穴１１の間隔を、基準ピッチＰの正の整数（自然数）倍（ｎ倍）（つまり、ｎ×Ｐ）に設定する。本実施の形態においては、複数の位置決め穴１１の間隔を、全て等しい値Ｐ（即ち、ｎ＝１）に設定している。また、前車軸位置１３又は後車軸位置１４に隣接する位置決め穴１１が、前車軸位置１３又は後車軸位置１４と間隔を隔てて設けられるように、複数の位置決め穴１１の穴位置を設定している。好ましくは、前車軸位置１３又は後車軸位置１４に隣接する位置決め穴１１と、前車軸位置１３又は後車軸位置１４との間隔を、基準ピッチＰの半分（Ｐ／２）に設定する。
【００２７】
このように、本実施の形態においては、板材１２に前車軸位置１３及び後車軸位置１４を設け、これら前車軸位置１３と後車軸位置１４との間隔と、複数の位置決め穴１１の間隔とを、基準ピッチＰで関連付けて設定するようにしている。よって、前車軸位置１３と後車軸位置１４との間隔或いは複数の位置決め穴１１の間隔を変更しても、装置取付穴が位置決め穴１１に干渉する可能性は低い。ここで、装置取付穴が位置決め穴１１に干渉する場合は、その位置決め穴１１を省略するものとする。このようにすることで、異種車両のサイドメンバの複数の位置決め穴１１を共通な位置に容易に設定することが出来る。これにより、各種車両のサイドメンバ毎に、位置決め穴を明けるためのピアスパンチ及び位置決めピンの段替え作業を皆無又は大幅に省略することができる。このようにすることで、製造機械（プレス機械）の汎用性が増大し、製造コストを削減することが可能となる。
【００２８】
次に、板材１２をプレス成形する手順について説明する。
【００２９】
先ず、板材１２に穴明・形状切りを行う。図示省略するが、穴明工程に用いる金型は、板材１２を設置するためのダイと、上下動自在に設けられたピアスパンチとを備えている。板材１２に穴明けする際には、板材１２をダイの上に設置した状態で、ピアスパンチを下降させることにより、板材１２に、複数の装置取付穴及び複数の位置決め穴１１が加工される。
【００３０】
図示省略するが、形状切り工程に用いる金型は、板材１２を設置するためのダイと、上下動自在に設けられ板材１２をダイ上に押えるためのパッドと、このパッドの側方に上下動自在に設けられた切刃とを備えている。板材１２に形状切りする際には、板材１２をダイの上に設置した状態で、パッド及び切刃を下降させることにより、板材１２の外縁の一部（図３中のハッチングで示す部分）を切断する。なお、これら穴明工程と形状切り工程とを１回の工程で行っても良い。
【００３１】
次に、穴明・形状切りが完了した板材１２に形状成形を行う。図４（ａ）に示すように、形状成形工程に用いる金型２０は、上型２１と下型２２とを備えている。上型２１は、上下動自在に設けられたパンチ２３と、パンチ２３に設けられた位置決めピン２４とからなる。下型２２は、溝２５が形成されたダイ２６と、ダイ２６の溝２５間に上下動自在に設けられたクッションパッド２７とからなる。
【００３２】
先ず、板材１２をダイ２６の上に設置する。このとき、板材１２の位置決め穴１１と位置決めピン２４との間に、矢印Ａで示すような位置ズレがあるとする。図４（ｂ）に示すように、パンチ２３を下降させて、位置決めピン２４を、板材１２の複数の位置決め穴１１にそれぞれ差し込むと、位置ズレＡが矯正される。次に、図４（ｃ）に示すように、位置決めピン２４を板材１２の位置決め穴１１に差し込んだ状態で、パンチ２３をさらに下降させると、板材１２がダイ２６の溝２５間に押し込まれて、板材１２が曲がり始める。このとき、位置決めピン２４が板材１２の位置決め穴１１に差し込まれているため、矢印Ｂで示すような左右ズレが防止される。そして、図４（ｄ）に示すように、パンチ２３をダイ２６の溝２５間にさらに下降させると、板材１２が断面コ字形状に成形される。
【００３３】
このように、板材１２に位置決め穴１１を設けておくことで、形状成形の際に、板材１２を金型２０のダイ２６の上に設置した時の位置ズレＡを矯正することができると共に、加工時の板材１２の左右ズレＢを防止することができる。これにより、サイドメンバ１０に設けられる装置取付穴の穴位置精度を十分に確保することができる。
【００３４】
以上、本実施の形態のサイドメンバの製造方法によれば、複数の位置決め穴１１の穴位置を、異種車両のサイドメンバで共通に設定することが出来る。そのため、位置決め穴１１を明けるためのピアスパンチ及び位置決めピン２４の段替え作業を皆無又は大幅に省略することが可能となり、製造コストの削減を図ることが出来る。
【００３５】
ここで、複数の位置決め穴１１の穴径を全て同一（例えば、φ３０ｍｍ）に設定すると良い。このようにすると、穴明工程で用いるピアスパンチ、及び形状成形工程で用いる位置決めピン２４が全て同一となり、金型の低廉化、さらにはサイドメンバ１０の低廉化を図ることができる。
【００３６】
また、複数の位置決め穴１１を板材１２の幅Ｗａの中心（つまり、板材１２の外縁からＷａ／２の位置）に設けると良い。このようにすると、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、板材１２の表裏を入れ替えても、複数の位置決め穴１１は板材１２の幅Ｗａの中心に変わらず位置される。そのため、左右のサイドメンバ１０を製造するに際し、穴明・形状切り工程では、同じ形状の板材１２を加工し、形状成形工程で、板材１２の表裏を入れ替えることで、左右いずれかのサイドメンバ１０を加工することができる。例えば、図示されるように、サイドメンバ１０の前端部を加工するダイと、前端部を除く部分を加工するダイとが分割されている場合、前端部のダイを右用２６ｂと左用２６ｃとに別々に設け、右用２６ｂと左用２６ｃとを入れ替えて形状成形することで、左右のサイドメンバ１０を製造することができる。この場合、前端部を除く部分のダイ（図５（ａ）及び図５（ｂ）の符号２６ａ参照）を、左右のサイドメンバ１０で共通に使用することができるので、金型コストの削減及び製造コストの低廉化が図れる。
【００３７】
なお、上述の実施の形態においては、サイドメンバ１０の断面形状が、断面コ字形状であるとして説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、サイドメンバ１０の断面形状が、断面Ｃ字形状等の他の断面形状であっても適用が可能である。
【００３８】
また、上述の実施の形態においては、プレス成形により穴明・形状切り工程を行うとして説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の手段により穴明・形状切り工程を行っても良い。しかしながら、製造コストや加工精度（特に、装置取付穴の穴位置精度）の点で、プレス成形は、他の手段に比べて有利である。
【００３９】
また、上述の実施の形態においては、複数の位置決め穴１１の間隔を、全て等しい値に設定するとして説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、複数の位置決め穴１１の間隔を、部分的に基準ピッチＰの１倍としたり、基準ピッチＰの２倍としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】サイドメンバの側面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】板材の平面図である。
【図４】（ａ）から（ｄ）は、形状成形工程の手順を示す概略図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、板材を形状成形工程に用いる金型のダイの上に設置した状態を示す平面図である。
【図６】板材の平面図である。
【図７】梯子形車両フレームの斜視図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、プレス成形の手順の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  サイドメンバ
１１  位置決め穴（ロケーションホール）
１２  板材
１３  前車軸位置
１４  後車軸位置
２０  金型
２４  位置決めピン（ロケーションピン）
Ｗａ  幅
ＷＢ  基準ホイールベース
Ｐ  基準ピッチ
【図１】
2005254846.tif 000003
【図２】
2005254846.tif 000004
【図３】
2005254846.tif 000005
【図４】
2005254846.tif 000006
【図５】
2005254846.tif 000007
【図６】
2005254846.tif 000008
【図７】
2005254846.tif 000009
【図８】
2005254846.tif 000010