(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形を前提とした車体パネル用ブランク材若しくは車両部品用ブランク材を準備する工程と、このブランク材の断面係数より、等しいか若しくは小さい断面係数になるように孔加工を施した当て板を準備する工程と、前記ブランク材に当て板を接合する接合工程と、前記当て板に開けた孔の箇所で成形するようにしてブランク材と共に当て板を成形する成形工程と、からなる車体パネル若しくは車両部品の製造方法。
【請求項２】
成形前のブランク材に当て板を添え、前記ブランク材と共に当て板に成形を施してなる車体パネル若しくは車両部品において、前記当て板は、ブランク材の断面係数より、等しいか若しくは小さい断面係数になるように孔加工を施した孔開き板であると共に、開けた孔の箇所で成形した孔開き板であることを特徴とする車体パネル若しくは車両部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車体パネル若しくは車両部品の製造技術の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平１０−１２９５２７号公報「自動車用合成樹脂製パネル」の図２にはボンネット１（符号は公報記載のものを記載する。）が図示され、このボンネット１の主体部６と両側端部７とを繋ぐ繋ぎ部８の断面が図３で示され、この図３によれば繋ぎ部８はスチフナ３から延ばした補強リブ４をアウタスキン２に「溶着」した構造を採用している。この補強リブ４でボンネット１の剛性を高めることができる。
【０００３】
上記公報のボンネット１は樹脂製パネルであるから、樹脂成形の際に前記溶着を実施すること、や成形後に２部材（補強リブ４をアウタスキン２）を加熱融着することに困難さはない。しかし、ボンネットはブランク材を曲げ成形することで得る鋼製パネルのが、樹脂性パネルより格段に多く採用されている。鋼製ボンネットでは樹脂とは別の課題が発生する。特に、ヒンジやストライカを取付けるために、当て板と称する補強板を薄い鋼製パネルに添える構造はごく普通に採用されているが、この当て板が湾曲板である場合には当て板の取付けに際しては次の様な課題が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図１１（ａ），（ｂ）は従来の車体パネルの製造要領図である。
（ａ）において、鋼製ブランク材を曲げ成形してなるフードフレーム１０１と、このフードフレーム１０１の曲げ形状に倣った形状に曲げ成形してなる鋼製当て板１０２を準備し、矢印▲１▼，▲１▼の如くフードフレーム１０１に当て板１０２を添える。
（ｂ）において、当て板１０２の縁を溶接ビード１０３にて接合する。この様な当て板の取付け法は広く普及している。
【０００５】
この取付け法においては、先ずフードフレーム１０１と当て板１０２とを各々ベンディングプレス若しくはベンディングマシンにて曲げるので、曲げ工程が２つになる。
【０００６】
フードフレーム１０１の板厚に対して多くの場合当て板１０２を厚くするが、薄くするときもあり、一般にフードフレーム１０１の板厚と当て板１０２の板厚とは等しくない。板厚及び曲げ半径に応じてスプリングバック（プレス後にプレス材が若干元に戻る現象）が異なるため、フードフレーム１０１と当て板１０２とには僅かであるが湾曲形状に差が発生する。この様に湾曲形状に差があるもの同士を合せると、（ｂ）に示すコーナー１０４，１０５で隙間が発生しやすい。当て板１０２は薄いフードフレーム１０１を局部的に補強するものであるが、隙間が空くと補強作用が低下する。
【０００７】
この様に図１１に説明した従来の方法では、曲げ工程が２つ必要であり加工費が嵩むこと、及び隙間があるため当て板の補強効果が低下する。
本発明の目的は、成形工程の１工程化及び前記隙間の解消を目指すものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の車体パネル若しくは車両部品の製造方法は、成形を前提とした車体パネル用ブランク材若しくは車両部品用ブランク材を準備する工程と、このブランク材の断面係数より、等しいか若しくは小さい断面係数になるように孔加工を施した当て板を準備する工程と、前記ブランク材に当て板を接合する接合工程と、前記当て板に開けた孔の箇所で成形するようにしてブランク材と共に当て板を成形する成形工程と、からなる。
【０００９】
「成形」は曲げ、絞り、張出しなどの塑性成形加工を意味する。以下、成形を曲げを例に説明する。
孔の開いた当て板を採用することにより、当て板を接合した後でブランク材を曲げ加工することができる。当て板をブランク材と同時に曲げるので、曲げ工程は１回で済む。当て板とブランク材とを別々に曲げるのに比べて、請求項１によれば曲げ加工費を半減させることができる。
【００１０】
請求項２の車体パネル若しくは車両部品は、成形前のブランク材に当て板を添え、前記ブランク材と共に当て板に成形を施してなる車体パネル若しくは車両部品において、前記当て板は、ブランク材の断面係数より、等しいか若しくは小さい断面係数になるように孔加工を施した孔開き板であると共に、開けた孔の箇所で成形した孔開き板であることを特徴とする。
【００１１】
当て板に孔開き板を採用したので、当て板を良好にブランク材に馴染ませることができる。すなわち、当て板がブランク材から局部的に遊離し、隙間があくという心配は無く、車体パネル若しくは車両部品の仕上り品質を高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係るボンネットの分解斜視図であり、ボンネット１０は、アウタスキン１１にインナスキン１２を最中（もなか）状に重ねた二重板構造体であり、インナスキン１２の上面に当て板１３，１３を添え、これらの当て板１３，１３にヒンジ、電装小部品などを取付けるためのブラケット１４，１５をボルト１６・・・（・・・は複数個を示す。以下同様。）で取付けることができる構造体でもある。すなわち、比較的薄いインナスキン１２に局部荷重を掛けるとインナスキン１２が局部変形する虞れがあるため、局部的補強を目的に当て板１３，１３を添えた。
【００１３】
これらの当て板１３，１３を添えたインナスキン１２が、本発明の車体パネルの一具体例となる。車体パネルとしてのインナスキン１２の製造方法を以下に詳しく説明する。
【００１４】
図２（ａ），（ｂ）は本発明の製造方法における準備工程の説明図である。
（ａ）に示す通りに、一対の孔開き板形状の当て板１３，１３を準備する。孔１７・・・の開け方については後述する。
また（ｂ）に示す通りに、ブランク材１８を準備する。
孔開き板形状の当て板１３，１３の準備と、ブランク材１８の準備は双方同時もしくは何れか一方を先行することは差支えなく、要は次に説明する接合工程までに間に合えばよい。
【００１５】
図３（ａ），（ｂ）は本発明の製造方法における接合工程及び曲げ工程の説明図である。
（ａ）に示す通りに、ブランク材１８の所定箇所に当て板１３，１３を、接着剤、溶接法又はこれに類する方法で接合する。
次に（ｂ）において、ほぼ孔１７・・・を通る山折り線２１や谷折り線２２に沿って、当て板１３，１３並びにブランク材１８を曲げる。出来上がった曲げ成形品が図１に示したインナスキン１２である。
【００１６】
次に孔開き板形状の当て板の作用及び構造を詳しく説明する。
図４は本発明に係る当て板の斜視図であり、ブランク材１８に接合した状態の当て板１３を示す。説明を容易にするために３個の孔１７・・・を横１列に開けた。
図５（ａ）は図４の５ａ−５ａ断面図、図５（ｂ）は曲げ成形イメージ図である。すなわち、（ａ）に示した平坦なブランク材１８並びに当て板１３を、一括して曲げると（ｂ）に示す形状になり、この際に孔１７がＶ字状に広がった若しくは変形したことを示す。この様な広がり若しくは変形を前提とした孔１７の構造力学的説明を次図で行う。
【００１７】
図６は図４の６−６線断面図であり、ブランク材１８の幅をｂ１、厚さをｈ１、この断面における断面係数をＺ１とすれば、Ｚ１＝（ｂ１）・（ｈ１）2／６となる。この断面係数Ｚ１は曲げ剛性の程度を表わし、大きいほど曲り難くなる。
【００１８】
同様に、当て板１３の幅をｂ２、孔１７の径をｄ、孔１７の数をｎ（この例ではｎ＝３））、厚さをｈ２、この断面における断面係数をＺ２とすれば、Ｚ２＝（ｂ２−ｎ・ｄ）・（ｈ２）2／６となる。この断面係数Ｚ２も曲げ剛性の程度を表わし、大きいほど曲り難くなる。
【００１９】
当て板１３は補強材として使用するときには、ブランク材１８より厚くする。すなわち、ｈ１＜ｈ２の関係が成立するようにする。当て板１３の方が厚く、且つ孔１７が無ければ当然Ｚ１＜Ｚ２となり、当て板１３が成形を妨げることになる。
そこで、ｈ１＜ｈ２のときには、Ｚ１＝Ｚ２が成立するように（ｎ・ｄ）、すなわち孔１７の径と孔１７の数とを決定する。
この処理が、ブランク材の特性に合せるべく当て板に孔加工を施すことに相当する。
【００２０】
次に、ｈ１≧ｈ２の場合を説明する。ブランク材１８より当て板１３の曲げ剛性が小さければ当て板１３は容易に曲り且つ曲りに伴なう伸びや縮みも容易に発生する。この様な当て板１３に更に孔１７・・・を開ければ、剛性が更に小さくなり且つ伸縮性が高まる。この結果、ブランク材１８の曲げ加工性はより良好となる。
従って、ブランク材１８より薄い当て板１３においても、当て板１３に孔１７・・・を開けることは有効である。
【００２１】
図７（ａ）〜（ｃ）は当て板に設けた孔の形状変化説明図である。
（ａ）は曲げる前のブランク材１８及び当て板１３の断面を示し、この時には孔１７は上から見ると正円２３になる。
（ｂ）は上に凸に曲げたブランク材１８及び当て板１３の断面を示し、この時には孔１７は上から見ると軸２４に沿って長く伸びる楕円２５になる。
（ｃ）は下に凸に曲げたブランク材１８及び当て板１３の断面を示し、この時には孔１７は上から見ると軸２６に沿って長く伸びる楕円２７になる。
（ｄ）は張出し成形若しくは絞り成形されたブランク材１８及び当て板１３を示し、この時には孔１７は上から見ると径外方へ、すなわち放射方向外方へ延びた増径孔２８となる。
【００２２】
この様に孔１７は正円２３が横（又は縦）長楕円２５若しくは縦（又は横）長楕円２７又は増径孔２８に変化することにより、ブランク材１８の曲りに当て板１３が馴染む、すなわちブランク材１８の曲りに当て板１３の曲りが同期するとも言える。
この種の孔１７が無ければ、すなわち孔無しの当て板であれば、この孔無し当て板はブランク材１８の曲げ及び延びに追従せずに破断することになる。孔１７を開けることにより、そのような不都合を解消することに成功したものである。
【００２３】
図８（ａ）〜（ｉ）は各種の当て板の例を示す図である。
（ａ）は、大径の正円孔１７ａを開けた当て板１３を示す。
（ｂ）は、小径の正円孔１７ｂ・・・を千鳥配置した当て板１３を示す。
（ｃ）は、小さな角孔１７ｃ・・・を千鳥配置した当て板１３を示す。
（ｄ）は、長円孔１７ｄ・・・を開けた当て板１３を示す。
（ｅ）は、長円孔１７ｅ・・・を千鳥配置した当て板１３を示す。
（ｆ）は、長方形孔１７ｆ・・・を開けた当て板１３を示す。
（ｇ）は、長方形孔１７ｇ・・・を千鳥配置した当て板１３を示す。
（ｈ）は、格子状に孔１７ｈ・・・を開けた当て板１３を示す。
（ｉ）は、任意の形状の雲形孔１７ｉを開けた当て板１３を示す。
この様に、成形部に開ける孔の形状は自由に決定することができる。
【００２４】
図９はフロア・ダンパ・ハウジングの斜視図であり、フロア・ダンパ・ハウジング３０は車輪懸架装置のうちのストラットダンパを受けるダンパ受け座３１を上部に備えた筒状の車両部品であり、複数の鋼板を重ねてなる成形品でもある。
図１０はフロア・ダンパ・ハウジングの部分断面図であり、筒体３２に当て板１３を重ね、一括プレス成形することで仕上げるが、当て板１３は薄く且つ曲げ箇所、すなわちコーナーに孔１７・・・を開けることで、厚肉の筒体３２に当て板１３を馴染ませたことを特徴とする。
【００２５】
すなわち、孔１７・・・を開けた当て板１３を、筒体３２とともにプレス成形するが、当て板１３は薄い上に孔１７・・・を有するので、十分に延びて筒体３２の成形に同期して曲る。この結果、当て板１３を筒体３２に十分に密着させることができる。
【００２６】
尚、実施の形態ではボンネットのインナスキン（ステフナ）を例に「車体パネル」を説明したが、車体パネルはドア、フロア、ルーフなど車体を構成するパネルであれば用途は自由である。
また、実施の形態ではフロ・ダンパ・ハウジングを例に「車両部品」を説明したが、ブランク材（金属板）を複数枚重ねて曲げなどの塑性成形品で且つ車両に付属する部品であれば種類を限定するものではない。すなわち、本発明は曲げ加工及び曲げ成形品に好適であるが、絞りや張出し成形を含む「成形」に広く適用できる。
従って、本発明技術は、広い意味の車体パネルや広い意味の車両部品に適用できる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の車体パネル若しくは車両部品の製造方法は、孔の開いた当て板を採用することにより、当て板を接合した後でブランク材を成形することができる。すなわち、当て板をブランク材と同時に成形するので、成形工程は１回で済む。
当て板とブランク材とを別々に成形するのに比べて、請求項１によれば成形加工費を半減させることができる。加えて、当て板をブランク材と同時に成形するので、当て板とブランク材との間で発生しやすい隙間の発生を防止することができる。
【００２８】
請求項２の車体パネル若しくは車両部品は、孔加工を施した当て板をブランク材に添えたことを特徴とする。当て板に孔開き板を採用したので、当て板を良好にブランク材に馴染ませることができる。すなわち、当て板がブランク材から局部的に遊離し、隙間があくという心配は無く、車体パネル若しくは車両部品の仕上り品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るボンネットの分解斜視図
【図２】本発明の製造方法における準備工程の説明図
【図３】本発明の製造方法における接合工程及び曲げ工程の説明図
【図４】本発明に係る当て板の斜視図
【図５】（ａ）は図４の５ａ−５ａ断面図、（ｂ）は曲げ成形イメージ図
【図６】図４の６−６線断面図
【図７】当て板に設けた孔の形状変化説明図
【図８】各種の当て板の例を示す図
【図９】フロア・ダンパ・ハウジングの斜視図
【図１０】フロア・ダンパ・ハウジングの部分断面図
【図１１】従来の車体パネルの製造要領図
【符号の説明】
１２…車体パネルとしてのインナスキン、１３…当て板、１７…孔、３０…車両部品としてのフロア・ダンパ・ハウジング。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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