(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚の金属板を折り曲げることにより、荷重入力方向に対して複数の閉断面が併設された状態で形成されている車両のレインフォースメント構造であって、
前記金属板の面部に折り曲げラインに平行に形成されたところの、車体外側方向に開口部を有する溝部が１つ形成され、その溝部に前記金属板の両方の端部が挿入されることにより、前記複数の閉断面が形成されていることを特徴とする車両のレインフォースメント構造。
【請求項２】
前記溝部を含む面部が、前記レインフォースメント構造の車体外側方向の外縁部より内側の、該外縁部近傍に形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両のレインフォースメント構造。
【請求項３】
１枚の金属板を折り曲げることにより、荷重入力方向に対して複数の閉断面が併設された状態で形成されている車両のレインフォースメント構造であって、
前記金属板の面部に折り曲げラインに平行に形成されたところの、車体外側方向に開口部を有する溝部が２つ形成され、それらの溝部に前記金属板の端部が片方ずつ挿入されることにより、前記複数の閉断面が形成されていることを特徴とする車両のレインフォースメント構造。
【請求項４】
前記２つの溝部の間の面部が、前記レインフォースメント構造の車体外側方向の外縁部より内側の、該外縁部近傍に形成されていることを特徴とする請求項３記載の車両のレインフォースメント構造。
【請求項５】
前記複数の閉断面は、前記荷重入力方向に対して上下に形成されていることを特徴とする請求項１又は３記載の車両のレインフォースメント構造。
【請求項６】
前記レインフォースメント構造は、バンパーであることを特徴とする請求項１又は３記載の車両のレインフォースメント構造。
【請求項７】
ロール成型機を用いて１枚の金属板を連続的に折り曲げることにより、荷重入力方向に対して複数の閉断面を併設させた状態で形成する車両のレインフォースメント構造の製造方法であって、
前記金属板の面部中央に溝部を形成する第１工程と、
前記第１工程で形成した溝部を含む面部を突出させる第２工程と、
前記第２工程で突出させた面部両側の複数箇所を、前記溝部と平行に折り曲げる第３工程と、
前記第３工程で折り曲げられた前記金属板の両端部を、前記溝部に挿入することにより、前記複数の閉断面を形成する第４工程と、
を有することを特徴とする車両のレインフォースメント構造の製造方法。
【請求項８】
前記第３工程において、前記金属板の両端部近傍にそれぞれスロープ状の折り曲げ部分を形成することにより、前記第４工程における前記金属板の両端部の前記溝部への挿入を容易にすることを特徴とする請求項７記載の車両のレインフォースメント構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のレインフォースメント構造及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両においては、外部からの荷重入力を受け止めるべく、車体のフロント及びリアに、図１２に示すようなレインフォースメントが備えられており、そのレインフォースメントのＣ−Ｃ断面図を図１３に示すように、荷重入力方向に対して２つの閉断面が形成されていることにより、従来の□（四角）形状のレインフォースメントと比較して優れた剛性を有する。
【０００３】
このような構造を有するレインフォースメントは、図１３に矢印で示すように従来は予め折り曲げた複数の部材を溶接することによって製造していたが、近年においては、所謂ロール成型機に設けられた複数の加工ローラを用いて１枚の金属板を連続的に折り曲げることにより、図１３に示すような２つの閉断面を形成し、その後、折り曲げた金属板の両端部と中央部分とが接触する位置（図１３の溶接位置Ｐに相当）において溶接する方法が、特開平９−１４１３２９号に提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例に提案されている方法によれば、予め折り曲げられている複数の部材を図１３に示すごとく複数箇所で溶接する方法と比較して製造コストを軽減することができる。
【０００５】
しかしながら、係る製造法においては、ロール成型機による成型が完了した後で、図１３の溶接位置Ｐに相当する位置を溶接する工程が必要が有る。即ち、当該位置における溶接のために、数十メートルにも及ぶロール成型機を含むレインフォースメントの製造ラインから溶接機を撤去することができず、生産性が良くない。
【０００６】
そこで本発明は、折り曲げ加工のみによって形成された高剛性の車両のレインフォースメント構造及びその製造方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る車両のレインフォースメント構造は、以下の構成を特徴とする。
【０００８】
即ち、１枚の金属板を折り曲げることにより、荷重入力方向に対して複数の閉断面が併設された状態で形成されている車両のレインフォースメント構造であって、
前記金属板の面部に折り曲げラインに平行に形成されたところの、車体外側方向に開口部を有する溝部が１つ形成され、その溝部に前記金属板の両方の端部が挿入されることにより、前記複数の閉断面が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、１枚の金属板を折り曲げることにより、荷重入力方向に対して複数の閉断面が併設された状態で形成されている車両のレインフォースメント構造であって、前記金属板の面部に折り曲げラインに平行に形成されたところの、車体外側方向に開口部を有する溝部が２つ形成され、それらの溝部に前記金属板の端部が片方ずつ挿入されることにより、前記複数の閉断面が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明に係る車両のレインフォースメント構造の製造方法は、以下の構成を特徴とする。
【００１１】
即ち、ロール成型機を用いて１枚の金属板を連続的に折り曲げることにより、荷重入力方向に対して複数の閉断面を併設させた状態で形成する車両のレインフォースメント構造の製造方法であって、前記金属板の面部中央に溝部を形成する第１工程と、前記第１工程で形成した溝部を含む面部を突出させる第２工程と、
前記第２工程で突出させた面部両側の複数箇所を、前記溝部と平行に折り曲げる第３工程と、前記第３工程で折り曲げられた前記金属板の両端部を、前記溝部に挿入することにより、前記複数の閉断面を形成する第４工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両のレインフォースメント構造及びその製造方法を、代表的な車両である自動車のフロント及びリアのバンパーに適用した一実施形態として、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態におけるレインフォースメントの外形形状を示す斜視図である。また、図２は、図１に示すレインフォースメントの構造を示す断面図である。
【００１４】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るレインフォースメント１は、１枚の金属板（例えば、高張力鋼板等）を複数箇所で折り曲げることによって形成されており、想定される荷重入力方向に対して、上下方向に２つの閉断面１３及び１４が形成された構造を有する。
【００１５】
溝部１１には、レインフォースメント１を構成する１枚の金属板の両端部が挿入されている。本実施形態において、この部分には溶接は行われておらず、当該金属板の両端部が溝部１１に挿入されているだけであるが、レインフォースメント１に対して当該荷重入力方向の外力が加えられたときには、当該両端部がより溝部１１の底方向に当接されることになるため、その挿入部分から当該両端部が外れることを防止することができる。
【００１６】
また、溝部１１を含む面部は、図１及び図２に示すように、レインフォースメント１の車体外側方向の外縁部側（当該荷重入力側）より内側の、該外縁部近傍まで突き出した形状に形成されており、これにより外力に対する剛性を高めている。
【００１７】
また、スロープ１２は、レインフォースメント１を後述する方法で複数箇所で折り曲げる際に、当該金属板の両端部を溝部１１に挿入し易くするために設けられたものである。
【００１８】
図１及び図２に示す如く完成したレインフォースメント１の実装方法は、従来構造のレインフォースメントの実装方法と同様であるが、ここで、このような構造を有するレインフォースメント１を、自動車のフロント及びリアのバンパーに適用した実装例について概説する。
【００１９】
図３は、本実施形態におけるレインフォースメントを使用した自動車の前部構造を示す図であり、レインフォースメント１（フロント用）は、車体フレーム２の端部にボルト３を用いた一般的な手法によって締結される。
【００２０】
また、図４は、図３に示すレインフォースメント１のＡ−Ａ断面と共に、自動車のフロントバンパーの断面構造を示す図であり、レインフォースメント１の車両外側方向には、樹脂製の衝撃吸収部材４、そしてその表面を覆うバンパーカバー５が実装される。
【００２１】
図５は、本実施形態におけるレインフォースメントを使用した自動車の後部構造を示す図であり、レインフォースメント１（リア用）は、車両のリアエンドパネル６の端部にボルト３を用いた一般的な手法によって締結される。
【００２２】
また、図６は、図５に示すレインフォースメント１のＢ−Ｂ断面と共に、自動車のリアバンパーの断面構造を示す図であり、レインフォースメント１の車両外側方向には、樹脂製の衝撃吸収部材７、そしてその表面を覆うバンパーカバー８が実装される。
【００２３】
次に、上述したレインフォースメント１の製造方法について説明する。本実施形態では、図７に示すような設備を利用して、１枚の金属板を連続的に折り曲げ加工を施すことにより、図１及び図２に示す構造のレインフォースメント１を成型する。
【００２４】
図７は、本実施形態で採用可能なロール加工機を備える製造設備を説明する図である。
【００２５】
同図において、１０１は、帯状の金属板がロール状に巻かれた金属ロールである。１０２は、金属ロール１０１から帯状の金属板を連続的に同図右方向にフィードするフィーダである。１０３は、ロール加工機であり、フィーダ１０２によって送られてくる帯状の金属板に対して徐々に曲げ加工を施す複数の加工ローラを備える。そして、１０４は、閉断面が形成された金属板に対して、車体のフロント側またはリア側の形状に併せて曲げ加工を施すと共に、所定のサイズに切断する仕上加工機である。
【００２６】
次に、ロール加工機１０３の複数の加工ローラによって行われる曲げ加工の工程についいて説明する。
【００２７】
図８から図１０は、本実施形態におけるレインフォースメントの製造工程を示す図であり、同図の前後方向が金属板の搬送方向である。
【００２８】
本実施形態では、ロール加工機１０３を用いて、１枚の金属平板に対して、図８から図１０に示すＮｏ０からＮｏ２３までの曲げ加工工程を徐々に施すことにより、図２に示したレインフォースメント１の断面形状を得る。この曲げ加工の各工程は、金属板の搬送方向に沿ってロール加工機１０３に設けられた２３種類の加工ローラにより行われる。ここで、各工程を大きく４つに分けて説明する。
【００２９】
第１工程（Ｎｏ０〜Ｎｏ４）：帯状の１枚の金属平板の面部の長手方向中央に、Ｎｏ０〜Ｎｏ４に示すごとく徐々に溝部を形成する。この溝部は、図２に示す溝部１１に相当する。
【００３０】
第２工程（Ｎｏ５〜Ｎｏ８）：第１工程で形成した溝部を含む面部を、Ｎｏ５〜Ｎｏ８に示すごとく徐々に突出させる。
【００３１】
第３工程（Ｎｏ９〜Ｎｏ２０）：第２工程で突出させた面部両側の複数箇所を、第１工程で形成した溝部と平行に徐々に折り曲げる。この第３工程には、当該金属板の両端部近傍に、図２に示すスロープ１２に相当する傾斜部分を設ける工程Ｎｏ１２〜Ｎｏ１３が含まれる。
【００３２】
第４工程（Ｎｏ２１〜Ｎｏ２３）：第３工程で折り曲げられた当該金属板の両端部を、第１工程で形成した溝部に挿入することにより、２つの閉断面を形成する。これらの閉断面は、図２に示す閉断面１３及び１４に相当する。挿入に際しては、上述した第３工程の工程Ｎｏ１２〜Ｎｏ１３において当該金属板の両端部近傍に傾斜部を設けてあるため、加工ローラのみによっても工程Ｎｏ２０〜Ｎｏ２３において当該両端部を溝部１１に容易に挿入することができる。
【００３３】
ロール加工機１０３によって当該２つの閉断面が形成された金属板は、更に仕上加工機１０４に送られ、所定のＲ（円弧）形状に曲げられると共に、所定のサイズに切断され、これにより、図１に示すレインフォースメント１が完成する。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、上述した各曲げ加工工程をロール加工機１０３によって実現することにより、上述した従来例と同様な高剛性のレインフォースメントを、製造ラインに溶接工程を組み込まずに、曲げ加工のみによって製造することができる。これにより、生産性の向上と、限られた生産スペースの有効活用が図れる。
【００３５】
＜実施形態の変形例＞
上述した実施形態では、図２に示すように溝部１１に金属板の両端部を挿入さたが、これに限られるものではなく、本変形例のように、溝部を平行に２つ設け、それぞれの溝部に当該金属板の端部を片方ずつ挿入させるように構成しても良い。この場合も製造工程の流れは上記の図８から図１０の各工程と略同様であり、第１工程において帯状の金属板の長手方向の中心線に平行に２本の溝部を形成する点が多少異なる。
【００３６】
図１１は、本実施形態の変形例としてのレインフォースメントの断面図である。
【００３７】
同図において、レインフォースメント９には、２つの溝部９１及び９２が形成されており、それらの溝部に折り曲げられた金属板の端部が片方ずつ挿入されることにより、閉断面９３及９４が形成されている。また、溝部９１と溝部９２との間の面部が、レインフォースメント９の車体外側方向の外縁部側（当該荷重入力側）より内側の、該外縁部近傍まで突き出した形状に形成されており、これにより外力に対する剛性を高めている。
【００３８】
このような本変形例によっても、上述した実施形態と同様に高剛性のレインフォースメントを、曲げ加工のみによって製造することができる。
【００３９】
尚、上述した実施形態においては、本実施形態に係るレインフォースメントを、自動車のフロント及びリアのバンパーに適用したが、これに限られるものではなく、例えば、ドア内部に設けられるインパクトバーとして採用しても良い。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、折り曲げ加工のみによって形成された高剛性の車両のレインフォースメント構造及びその製造方法の提供が実現する。
【００４１】
即ち、請求項１の発明によれば、金属板に溝部を１つ形成し、その溝部に両端部を挿入することにより、折り曲げ加工のみによって高剛性のレインフォースメントが実現する。また、請求項３の発明によれば、金属板に溝部を２つ形成し、それらの溝部に片方ずつ端部を挿入することにより、折り曲げ加工のみによって高剛性のレインフォースメントが実現する。
【００４２】
また、請求項２または請求項４の発明によれば、更に高剛性のレインフォースメントを実現することができる。
【００４３】
また、請求項７の発明によれば、折り曲げ加工のみによって高剛性のレインフォースメントを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態におけるレインフォースメントの外形形状を示す斜視図である。
【図２】図１に示すレインフォースメントの構造を示す断面図である。
【図３】本実施形態におけるレインフォースメントを使用した自動車の前部構造を示す図である。
【図４】図３に示すレインフォースメント１のＡ−Ａ断面と共に、自動車のフロントバンパーの断面構造を示す図である。
【図５】本実施形態におけるレインフォースメントを使用した自動車の後部構造を示す図である。
【図６】図５に示すレインフォースメント１のＢ−Ｂ断面と共に、自動車のリアバンパーの断面構造を示す図である。
【図７】本実施形態で採用可能なロール加工機を備える製造設備を説明する図である。
【図８】本実施形態におけるレインフォースメントの製造工程を示す図である。
【図９】本実施形態におけるレインフォースメントの製造工程を示す図である。
【図１０】本実施形態におけるレインフォースメントの製造工程を示す図である。
【図１１】本実施形態の変形例としてのレインフォースメントの断面図である。
【図１２】従来例としてのレインフォースメント構造を示す図である。
【図１３】図１２に示すレインフォースメントのＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
１，９，１１０：レインフォースメント，
２：車両フレーム，
３：ボルト，
４，７：衝撃吸収部材，
５，８：バンパーカバー，
６：リアエンドパネル，
１１，９１，９２：溝部，
１３，１４，９３，９４：閉断面，
１０１：金属ロール，
１０２：フィーダ，
１０３：ロール加工機，
１０４：仕上加工機，
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004193157.tif 000008
【図８】
0004193157.tif 000009
【図９】
0004193157.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0004193157.tif 000012
【図１２】
0004193157.tif 000013
【図１３】
0004193157.tif 000014