(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材の折り曲げによって形成された閉断面の長尺材であり、この長尺材は長手方向に湾曲形成し、衝突エネルギーが作用する自動車用バンパビームに用いる閉断面湾曲長尺材であって、
この閉断面湾曲長尺材は、前記板材のうち四角形の閉断面に折れ曲がった突き合せ部分をカシメ継手にて接合した構成であり、
四角形の閉断面を構成する複数の長手方向面のうち、前記衝突エネルギーの作用方向に直交する上面の幅中央部にだけ又は下面の幅中央部にだけ、閉断面の内方に前記カシメ継手を形成し、
このカシメ継手は、前記長尺材の長手方向に連続していることを特徴とした閉断面湾曲長尺材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は閉断面湾曲長尺材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
閉断面湾曲長尺材は、例えば、自動車用バンパビーム等の自動車用構造材として用いる材料である。バンパビームは、車幅方向に延びてバンパフェイスで覆われた部材として、知られている。
ところで、閉断面湾曲長尺材を生産する方法には、プレス成形法やロール成形法がある。一般に、ロール成形法はプレス成形法よりも生産性が高いので、近年多く採用されている。ロール成形法による、閉断面湾曲長尺材の製造方法や製造設備としては、例えば、特開平９−１４１３２９号公報「車両用バンパ装置の補強部材の製造方法」がある。
【０００３】
上記従来の技術は、その公報の図２及び図４によれば、アンコイラ８（番号は公報に記載されたものを引用した。以下同じ。）から板材２を巻戻し、次の（１）〜（４）の工程によって、バンパリインフォースメント１を製造するというものである。
（１）第１ロール成形工程Ａにおいて、多段のローラユニット３１・・・からなるロール成形機３で板材２を略閉断面に成形するとともに、各ローラユニット３１・・・を通過させる毎に、板材２の移動方向に沿って徐々に湾曲化し、
（２）次のレーザ溶接工程Ｂにおいて、突き合せられた両端部２ａ，２ｂをレーザ溶接機４で溶接することによって、筒体９を得て、
（３）次の第２ロール成形工程Ｃにおいて、三点ロール曲げ成形機５で筒体９を更に湾曲化し、
（４）最後に、切断工程Ｄにおいて、切断機６で筒体９を所定の長さに切断することによって、バンパリインフォースメント１を完成させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術は、バンパリインフォースメント１に閉断面湾曲長尺材を採用したので、開断面湾曲長尺材を採用した場合に比べて、曲げ剛性や捩り剛性が大きくなり、耐衝撃性も高まる。しかしながら、上記従来の技術は、突き合せた両端部２ａ，２ｂを溶接することから、高価なレーザ溶接機４を必要とするので、設備費が嵩むとともに、製造設備全体が複雑になり得る。しかも、レーザ溶接機４の保守・点検作業も面倒である。さらには、板材２に高張力鋼板を使用した場合には、溶接した部分の脆性が低下するために、局部的に焼き鈍しをする工程が必要になることもあり、そのときには、更にコストが嵩む。
【０００５】
そこで本発明の目的は、閉断面湾曲長尺材を簡便に且つ大量生産することができる技術を提供することにある。
【０００６】
【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は、板材の折り曲げによって形成された閉断面の長尺材であり、この長尺材は長手方向に湾曲形成し、衝突エネルギーが作用する自動車用バンパビームに用いる閉断面湾曲長尺材であって、この閉断面湾曲長尺材は、板材のうち四角形の閉断面に折れ曲がった突き合せ部分をカシメ継手にて接合した構成であり、四角形の閉断面を構成する複数の長手方向面のうち、衝突エネルギーの作用方向に直交する上面の幅中央部にだけ又は下面の幅中央部にだけ、閉断面の内方にカシメ継手を形成し、このカシメ継手は、長尺材の長手方向に連続していることを特徴とする。
【０００７】
衝突エネルギーが作用する自動車用バンパビームに用いる閉断面湾曲長尺材であって、四角形の閉断面を構成する複数の長手方向面のうち、衝突エネルギーの作用方向に直交する上面の幅中央部にだけ又は下面の幅中央部にだけ、閉断面の内方にカシメ継手を形成した閉断面湾曲長尺材であるから、溶接接合による閉断面湾曲長尺材と同等以上の剛性並びに寸法精度にすることができる。しかも、衝突エネルギーの吸収性、車体へのエネルギー伝達性の点から、極めて優れている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１（ａ），（ｂ）は本発明に係る閉断面湾曲長尺材の構成図であり、（ａ）は全体を示す斜視図、（ｂ）は一部拡大した図である。
（ａ）に示すように閉断面湾曲長尺材１は、所定の曲げ半径にて長手方向に全体的に湾曲している、概ね四角形の中空断面、すなわち、閉断面の長尺材料であって、例えば自動車用構造材として用いるのに適しており、特に、自動車用バンパビームに好適である。バンパビームに使用した閉断面湾曲長尺材１（以下、単に「長尺材１」と言う。）は、車幅方向に延びて図示せぬバンパフェイスで覆われた補強部材となる。
【０００９】
このような長尺材１は、（ｂ）に示すように１枚の板材を折り曲げて、概ね四角形の中空断面を形成し、突き合せ部分をカシメにて接合することによって、中空体に形成したものである。さらに具体的には、長尺材１は、長方形や正方形等の四角形断面をなすべく連続した４つの平坦な板（上板２、下板３、左・右の側板４，５）と、これら上板２、下板３、左・右の側板４，５のいずれかの面、例えば、面の中央部分に形成したカシメ継手１０とからなる。
【００１０】
カシメ継手１０は、折れ曲がった板材の突き合せ部分１１，１２から長尺材１の外方へ、互いに重なり合った状態で延び、その一方の延長部１３で他方の延長部１４の先端を包み込み、これらの延長部１３，１４同士をカシメにて接合したものである。カシメ継手１０は、４つの平坦な板２〜５のいずれかの中央部分の面から長尺材１の外方へほぼ直角に延び、さらに、長尺材１の長手方向に連続した継手である。このようなカシメ継手１０は、継手が延びる方向（図左右方向）に長尺材１を補強するためのリブの役割を果たすことができる。この結果、長尺材１の剛性は高まる。
【００１１】
さらには、長尺材１を高張力鋼板製中空体とすることで、衝突エネルギーの吸収性、車体へのエネルギー伝達性を高めるとともに、軽量化を図っている。高張力鋼板は引張り強さの大きい鋼材であり、しかも、溶接性や加工性等も重視して製造されるものである。高張力鋼板としては、例えば自動車用加工性熱間圧延高張力鋼板（JIS G 3134，記号；ＳＰＦＨ）、自動車用加工性冷間圧延高張力鋼板（JIS G 3135，記号；ＳＰＦＣ）がある。
【００１２】
次に、上記図１の長尺材１を製造するための、閉断面湾曲長尺材製造設備について説明する。
図２は本発明に係る閉断面湾曲長尺材製造設備の側面図である。
閉断面湾曲長尺材製造設備２０（以下、単に「製造設備２０」と言う。）は、帯板ＰＬを巻き戻すためのアンコイラ２１と、巻戻した帯板ＰＬを四角形の閉断面の途中まで成形（半完成長尺材に成形）する前段ロール成形装置２２と、半完成長尺材を帯板ＰＬの移動方向Ｘに沿って圧延することで湾曲化する圧延装置２３と、圧延した後の半完成長尺材をカシメ可能な程度の四角形の閉断面長尺材まで成形する後段ロール成形装置２４と、圧延した後に板の突き合せ部分を連続的にカシメ接合するカシメ用ロール装置２５と、カシメによって得られた閉断面長尺材を帯板ＰＬの移動方向Ｘに沿って更に湾曲化するロール曲げ装置２６と、湾曲化が完成した閉断面湾曲長尺材を所定の長さで切断する切断装置２７とを、この順に配置した設備である。
【００１３】
この製造設備２０は、前段ロール成形装置２２と後段ロール成形装置２４とによって、１組のロール成形装置を成し、これらの前・後段ロール成形装置２２，２４間に圧延装置２３を介在させたことを特徴とする。このように各装置２２〜２４を組合せることによって、帯板ＰＬから閉断面を成形する工程の末期に、湾曲成形を開始することができる。
前段ロール成形装置２２は、多段の成形ローラ２２Ａ・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）からなり、成形ローラ２２Ａは上下１対のローラ２２ａ，２２ｂや図示せぬ左右１対のローラ等の組合せからなる装置である。
図中、２８はフレームである。
【００１４】
図３は本発明に係る閉断面湾曲長尺材製造設備の後段部を示す側面図である。
圧延装置２３は、上下の圧延ローラ２３ａ，２３ｂ等の組合せからなり、これらの圧延ローラ２３ａ，２３ｂが接触している部分の材料の圧延量を調節することにより、材料を所定の曲げ半径Ｒ１に湾曲化する装置である。半完成長尺材（成形途中の閉断面）のうち、底の部分が圧延ローラ２３ａ，２３ｂに接触するので、底の部分を所定の曲げ半径Ｒ１に湾曲化することができる。
後段ロール成形装置２４は、前後２段の成形ローラ２４Ａ，２４Ａからなり、成形ローラ２４Ａは上下１対のローラ２４ａ，２４ｂや図示せぬ左右１対のロール等の組合せからなる装置である。
【００１５】
ロール曲げ装置２６は、小径の曲げローラ（成形ローラ）２６ａ・・・を側面視において、３個１組として多数組を配列したものであり、そのうちの最初の１組が、カシメ用ロール装置２５を兼ねる。
ロール曲げ装置２６の前半部で、閉断面長尺材を上記曲げ半径Ｒ１から所定の曲げ半径Ｒ２まで徐々に湾曲化し、更に、ロール曲げ装置２６の後半部で、閉断面長尺材を曲げ半径Ｒ２から所定の曲げ半径Ｒ３まで徐々に湾曲化することになる。従って、ロール曲げ装置２６によって、曲げ半径Ｒ１から曲げ半径Ｒ３になるまで、連続的に曲げ加工することができる。
曲げ半径Ｒ１よりも曲げ半径Ｒ２が小さく、さらに、曲げ半径Ｒ２よりも曲げ半径Ｒ３が小さい。従って、帯板ＰＬの移動方向Ｘ（図左から右への方向）に沿って、閉断面長尺材を所定の曲げ半径を有する湾曲したものに仕上げることができる。
【００１６】
図４は本発明に係るカシメ用ロール装置の断面図であり、接合前の閉断面長尺材４４が、図手前から裏面方向へ移動する間に、カシメ用ロール装置２５によって、四角形の閉断面のカシメ接合をすることを示す。
カシメ用ロール装置２５は閉断面長尺材４４、すなわち、閉断面の下面を支える下ローラ３１と、閉断面の上方でカシメ接合するカシメ用ローラ（上ローラ）３２と、閉断面の左右の面を支える左ローラ３３並びに右ローラ３４と、閉断面をカシメ接合する際に上面の潰れを防止する補助ローラ機構３５とからなる。
【００１７】
カシメ用ローラ３２は、閉断面長尺材４４における閉断面の、一方の延長部１３と他方の延長部１４とをカシメ接合するべく、外周面に所定の凹形状からなるカシメ溝３２ａを有する溝付きローラである。すなわち、カシメ溝３２ａの両壁で、延長部１３，１４同士を圧着することによって、カシメ接合する。
補助ローラ機構３５は、上下の補助ローラ３６，３６と、これらの補助ローラ３６，３６を支持する支持リンク３７，３７とからなり、閉断面のカシメ前の開口部分から閉断面内へ挿入した図示せぬ支持ロッドに連結したものである。
図中、３８・・・は軸受である。
【００１８】
次に、上記構成の長尺材１の製造方法を、図５に基づき説明する。
図５（ａ）〜（ｇ）は本発明に係る閉断面湾曲長尺材製造方法を示す説明図であり、１〜７の工程の手順で長尺材１を製造することを示す。以下、各工程を上記図２を参照しつつ説明する。
１．（ａ）において、アンコイラ２１から帯板ＰＬを巻戻して準備する（準備工程）。
２．（ｂ）〜（ｃ）にかけて、前段ロール成形装置２２で帯板ＰＬから略四角形の閉断面の途中まで成形した、半完成長尺材４１にする（第１成形工程）。
【００１９】
３．（ｄ）において、第１成形工程の後、すなわち、成形工程の末期に半完成長尺材４１の湾曲成形を開始する（第１湾曲成形工程）。具体的には、四角形の閉断面の底４２を、圧延装置２３における上・下のローラ２３ａ，２３ｂによって、曲げ半径Ｒ１に湾曲化、すなわち、曲げ加工をする。この結果得られたものが閉断面長尺材４３である。
【００２０】
４．（ｅ）において、後段ロール成形装置２４により、閉断面長尺材４３をカシメが可能な程度の略四角形の閉断面になるように成形する（第２成形工程）。この結果得られたものが閉断面長尺材４４である。
５．（ｆ）において、閉断面長尺材４４における突き合せ部分１１，１２の延長部１３，１４同士を、カシメ用ロール装置２５でカシメ接合する（カシメ工程）。この工程においても、閉断面長尺材４４を曲げ半径Ｒ１から曲げ半径Ｒ２に湾曲化、すなわち、曲げ加工をする（第２湾曲成形工程）。この結果得られたものが閉断面長尺材４５である。
【００２１】
６．（ｇ）において、上記（ｆ）で得られた閉断面長尺材４５を、帯板の移動方向Ｘに沿って、ロール曲げ装置２６で曲げ半径Ｒ２から曲げ半径Ｒ３に湾曲化、すなわち、曲げ加工をする（第３湾曲成形工程）。この結果得られたものが閉断面湾曲長尺材４６である。
７．（ｈ）において、閉断面湾曲長尺材４６を切断装置２７で所定の長さに切断する（切断工程）。以上で、所定長さの閉断面湾曲長尺材１が完成する。この閉断面湾曲長尺材１は、上記図１に示す長尺材１相当品である。
以上の説明から明らかなように、湾曲化する工程は、略四角形の閉断面に成形する工程の末期で、湾曲成形を開始することになる。
【００２２】
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る閉断面湾曲長尺材（第１変形例）の構成図であり、（ａ）は全体を示す斜視図、（ｂ）は一部拡大した図である。
第１変形例の閉断面湾曲長尺材１は、この長尺材１の内方にカシメ継手１０を設けたことを特徴とする。カシメ継手１０が、長尺材１の内方に延びる構造であるため、継手部分が見えないので、製品としての見栄えが良好となる。
【００２３】
具体的には、カシメ継手１０は、折れ曲がった板材の突き合せ部分１１，１２から長尺材１の内方へ、互いに重なり合った状態で延び、その一方の延長部１３で他方の延長部１４の先端を包み込み、これらの延長部１３，１４同士をカシメにて接合したものである。さらに詳しくは、カシメ継手１０は、４つの平坦な板２〜５のいずれかの中央部分の面から長尺材１の内方へほぼ直角に延び、さらに、長尺材１の長手方向に連続した継手である。
長尺材１のこれ以外の構成並びに材質については、上記図１に示す長尺材１と同一であり、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２４】
次に、上記図６に示す第１変形例の長尺材１の、曲げ試験を実施した結果について、図７〜図１２に基づき説明する。
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る長尺材（第１変形例）の曲げ試験方法説明図であり、（ａ）は試験設備の平面構成を示し、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面構成を示す。
この曲げ試験方法は、（ａ）に示すように、左右の支持治具にて四角形の閉断面長尺材としての試験材料の両端部を支持し、この試験材料の長手中央を前面（図左方向）から押し治具で局部的に静押しして、試験材料の曲げ強度を試験する方法である。押し治具の押し力をＦとし、そのときの押し治具のストロークをＳとする。ストロークＳは、試験材料の変形量に相当する。
試験材料は（ｂ）に示すように、カシメ継手を内側に形成した正方形断面並びに寸法のものであり、その材質は、ＳＰＦＣ５９０（自動車用加工性冷間圧延高張力鋼板）である。この試験結果について、以下説明する。
【００２５】
図８（ａ），（ｂ）は第１の曲げ試験結果を示す説明図である。
第１の曲げ試験は（ａ）のように、試験材料の上面の中央部にカシメ継手を設けて、曲げ試験を実施し、その試験結果を示したのが（ｂ）の試験成績グラフである。このグラフは、縦軸を押し力Ｆとし、横軸をストロークＳとして表す。
試験結果によれば、最大押し力Ｆはほぼ３０ｋＮであり、その後、ほぼ最大押し力ＦによってストロークＳが変化する特性であった。
【００２６】
図９（ａ），（ｂ）は第２の曲げ試験結果を示す説明図である。
第２の曲げ試験は（ａ）のように、試験材料の前面の中央部にカシメ継手を設けて、曲げ試験を実施し、その試験結果を示したのが（ｂ）の試験成績グラフである。このグラフは、縦軸を押し力Ｆとし、横軸をストロークＳとして表す。
試験結果によれば、矢印Ａ並びに矢印Ｂでカシメ継手に緩みを生じた。この結果、最大押し力Ｆはほぼ３０ｋＮであった。
【００２７】
図１０（ａ），（ｂ）は第３の曲げ試験結果を示す説明図である。
第３の曲げ試験は（ａ）のように、試験材料の下面の中央部にカシメ継手を設けて、曲げ試験を実施し、その試験結果を示したのが（ｂ）の試験成績グラフである。このグラフは、縦軸を押し力Ｆとし、横軸をストロークＳとして表す。
試験結果によれば、最大押し力Ｆはほぼ３０ｋＮであり、その後、ほぼ最大押し力ＦによってストロークＳが変化する特性であった。このように、上記図８に示す第１の曲げ試験結果と同様の結果が得られた。
【００２８】
図１１（ａ），（ｂ）は第４の曲げ試験結果を示す説明図である。
第４の曲げ試験は（ａ）のように、試験材料の下面の中央部にカシメ継手を設けて、曲げ試験を実施し、その試験結果を示したのが（ｂ）の試験成績グラフである。このグラフは、縦軸を押し力Ｆとし、横軸をストロークＳとして表す。
試験結果によれば、矢印Ｄで試験材料の取付け部分に変形を生じた。この結果、最大押し力Ｆはほぼ３５ｋＮであった。
【００２９】
図１２（ａ），（ｂ）は第５の曲げ試験結果を示す説明図である。
第５の曲げ試験は、比較例の試験材料を曲げ試験したものである。詳しくは、（ａ）のように、比較例の試験材料の上面の中央部を溶接し、上記図７に示す試験方法によって、曲げ試験を実施し、その試験結果を示したのが（ｂ）の試験成績グラフである。このグラフは、縦軸を押し力Ｆとし、横軸をストロークＳとして表す。
試験結果によれば、最大押し力Ｆはほぼ３０ｋＮであった。
【００３０】
以上の結果から、四角形の閉断面長尺材をなす上板、下板、左の側板、右の側板のいずれかの面にカシメ継手を形成すれば、カシメ接合であっても、溶接接合とほぼ同等の曲げ強度を達成できたことが判明した。特に、カシメ継手を試験材料の上面又は下面に配置した場合には、概ね一定の押し力ＦによってストロークＳが変化する特性が、溶接接合の場合よりも顕著であった。
これらの結果から、カシメ継手を有する閉断面湾曲長尺材が、自動車用構造材に適し、特に、自動車用バンパビームに好適であることが判る。さらには、衝突エネルギーが前面から作用するバンパビームとして使用する場合には、衝突エネルギーの作用方向に直交する上面又は下面に、カシメ継手を設けることが好ましいことが判るであろう。
従って、上記図６に示す長尺材１を自動車用バンパビームとして使用し、カシメ継手１０を上又は下に配置することが、特に有効である。
【００３１】
ところで、上記図６に示す第１変形例の長尺材１を製造するための、閉断面湾曲長尺材製造設備は、上記図２〜図３に示す製造設備のうち、カシメ用ロール装置２５を、後述する第１変形例のカシメ用ロール装置５０に置換するだけでよい。また、第１変形例の長尺材１の製造方法は、上記図５に示す製造方法でよい。次に、上記図６に示す長尺材１にカシメ継手１０を設けるための、カシメ用ロール装置５０について、図１３に基づき説明する。
【００３２】
図１３は本発明に係るカシメ用ロール装置（第１変形例）の断面図であり、接合前の閉断面長尺材４４が、図手前から裏面方向へ移動する間に、カシメ用ロール装置５０によって、四角形の閉断面のカシメ接合をすることを示す。
カシメ用ロール装置５０は閉断面長尺材４４、すなわち、閉断面の下面を支える下ローラ５１と、閉断面の上面を支える上ローラ５２と、閉断面の左右の面を支える左ローラ５３並びに右ローラ５４と、閉断面の内方でカシメ接合するカシメ機構５５とからなる。
【００３３】
カシメ機構５５は、閉断面のカシメ前の開口部分から閉断面内へ挿入した図示せぬ支持ロッドに連結したものであり、カシメ用ローラ５６と、カシメ用ローラ５６を支持する支持台５７と、支持台５７に回転可能に取付けた車輪５８，５８とからなる。
カシメ用ローラ５６は、閉断面長尺材４４における閉断面の、一方の延長部１３と他方の延長部１４とをカシメ接合するべく、外周面に所定の凹形状からなるカシメ溝５６ａを有する溝付きローラである。すなわち、カシメ溝５６ａの両壁で、延長部１３，１４同士を圧着することによって、カシメ接合する。カシメ用ローラ５６でカシメ接合する際の反力を、車輪５８，５８を介して閉断面の下面に伝達することができる。この結果、閉断面をカシメ接合する際に上面の潰れを防止することができる。
【００３４】
図１４（ａ），（ｂ）は本発明に係る閉断面湾曲長尺材（第２変形例）の構成図であり、（ａ）は全体を示す斜視図、（ｂ）は一部拡大した図である。
第２変形例の閉断面湾曲長尺材１は、上記図１に示す長尺材１を変形したものであり、カシメ継手１０がギャザリングによるカシメ接合であることを特徴とする。すなわち、第２変形例のカシメ継手１０は、一方の延長部１３で他方の延長部１４の先端を包み込み、これら重なり合った延長部１３，１４に小さな「ひだ」を形成、すなわち、山折り部１０ａ・・・と谷折り部１０ｂ・・・とを、長尺材１の長手方向へ交互に形成するように、カシメ接合したものである。
長尺材１のこれ以外の構成並びに材質については、上記図１に示す長尺材１と同一であり、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３５】
ところで、上記図１４に示す第２変形例の長尺材１を製造するための、閉断面湾曲長尺材製造設備は、上記図２〜図３に示す製造設備のうち、カシメ用ロール装置２５を、後述する第２変形例のギャザリング装置６０に置換するだけでよい。また、第２変形例の長尺材１の製造方法は、上記図５に示す製造方法でよい。次に、上記図１４に示す長尺材１にカシメ継手１０を設けるための、ギャザリング装置６０について、図１５に基づき説明する。
【００３６】
図１５は本発明に係る閉断面湾曲長尺材製造設備（第２変形例）の後段部を示す側面図である。
第２変形例の閉断面湾曲長尺材製造設備２０は、後段ロール成形装置２４とロール曲げ装置２６との間に、別装置からなるギャザリング装置６０を介在させたことを特徴とする。
【００３７】
図１６（ａ），（ｂ）は本発明に係るギャザリング装置（第２変形例）の構成図であり、（ａ）は断面構成を示し、（ｂ）は平面構成を示す。
（ａ）は、接合前の閉断面長尺材４４が、図手前から裏面方向へ移動する間に、ギャザリング装置６０によって、四角形の閉断面のカシメ接合をすることを示す。
ギャザリング装置６０は閉断面長尺材４４、すなわち、閉断面の下面を支える下ローラ６１と、閉断面の左右の面を支える左ローラ６２並びに右ローラ６３と、閉断面の上方でカシメ接合する左右１対のギャザリング用ローラ６４，６５と、閉断面をカシメ接合する際に上面の潰れを防止する補助ローラ機構６６とからなる。
【００３８】
１対のギャザリング用ローラ６４，６５は、閉断面長尺材４４における閉断面の、一方の延長部１３と他方の延長部１４とを挟み込んで圧着することにより、ギャザリングによるカシメ接合するべく、（ｂ）のように、外周面に所定ピッチで形成した歯６４ａ・・・，６５ａ・・・を有するローラである。
補助ローラ機構６６は、上下の補助ローラ６７，６７と、これらの補助ローラ６７，６７を支持する支持リンク６８，６８とからなり、閉断面のカシメ前の開口部分から閉断面内へ挿入した図示せぬ支持ロッドに連結したものである。
図中、６９・・・は軸受である。
【００３９】
図１７（ａ），（ｂ）は本発明に係る閉断面湾曲長尺材（第３変形例）の構成図であり、（ａ）は全体を示す斜視図、（ｂ）は一部拡大した図である。
第３変形例の閉断面湾曲長尺材１は、上記図６に示す長尺材１を変形したものであり、カシメ継手１０がギャザリングによるカシメ接合であることを特徴とする。すなわち、第３変形例のカシメ継手１０は、一方の延長部１３で他方の延長部１４の先端を包み込み、これら重なり合った延長部１３，１４に小さな「ひだ」を形成、すなわち、山折り部１０ａ・・・と谷折り部１０ｂ・・・とを、長尺材１の長手方向へ交互に形成するように、カシメ接合したものである。
長尺材１のこれ以外の構成並びに材質については、上記図１に示す長尺材１と同一であり、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】
ところで、上記図１７に示す第３変形例の長尺材１を製造するための、閉断面湾曲長尺材製造設備は、上記図２〜図３に示す製造設備のうち、カシメ用ロール装置２５を、後述する第３変形例のギャザリング装置７０に置換するだけでよい。また、第３変形例の長尺材１の製造方法は、上記図５に示す製造方法でよい。次に、上記図１７に示す長尺材１にカシメ継手１０を設けるための、ギャザリング装置７０について、図１８に基づき説明する。
【００４１】
図１８は本発明に係るギャザリング装置（第３変形例）の断面図であり、接合前の閉断面長尺材４４が、図手前から裏面方向へ移動する間に、ギャザリング装置７０によって、四角形の閉断面のカシメ接合をすることを示す。
ギャザリング装置７０は閉断面長尺材４４、すなわち、閉断面の下面を支える下ローラ７１と、閉断面の上面を支える上ローラ７２と、閉断面の左右の面を支える左ローラ７３並びに右ローラ７４と、閉断面の内方でカシメ接合するカシメ機構７５とからなる。
【００４２】
カシメ機構７５は、閉断面のカシメ前の開口部分から閉断面内へ挿入した図示せぬ支持ロッドに連結したものであり、支持台７６と、支持台７６に取付けて閉断面の内方でカシメ接合する左右１対のギャザリング用ローラ７７，７８と、支持台７６に回転可能に取付けた車輪７９，７９とからなる。
１対のギャザリング用ローラ７７，７８は、上記図１６に示すギャザリング用ローラ６４，６５と同構成である。詳しくは、ギャザリング用ローラ７７，７８は、閉断面長尺材４４における閉断面の、一方の延長部１３と他方の延長部１４とを挟み込んで圧着することにより、ギャザリングによるカシメ接合するべく、外周面に所定ピッチで形成した歯を有するローラである。ギャザリング用ローラ７７，７８でカシメ接合する際の反力を、車輪７９，７９を介して閉断面の下面に伝達することができる。この結果、閉断面をカシメ接合する際に上面の潰れを防止することができる。
【００４３】
以上の説明から明らかなように、上記本発明の実施の形態及び変形例における長尺材１を、特に、自動車用バンパビームとして使用することが有効である。さらには、長尺材１の上板又は下板の面の中央部分にカシメ継手１０を設け、前面に衝突エネルギーを受けるようにすることが、衝突エネルギーの吸収性、車体へのエネルギー伝達性の点から、極めて優れていることが判る。
【００４４】
さらにまた、カシメ継手１０の形状や配置を、より適切に設定することによって、長尺材１の剛性を、より一層高めることができ、この結果、溶接による接合に比べて剛性の大きい長尺材１を提供することができる。従って、溶接による接合に比べて、リブ等の補強材を付設する必要がないので、加工工程の簡略化、製造費の低減化を図ることができる。
また、長尺材１を製造するのに、板材をカシメにて接合するので、高価な溶接機を必要とせず、閉断面湾曲長尺材製造設備の設備費を低減することができる。
【００４５】
なお、上記本発明の実施の形態及び変形例において、閉断面湾曲長尺材１は、閉断面を構成する複数面のいずれかの長手方向面にカシメ継手１０を形成したものであればよい。上記実施の形態及び変形例においては、四角形断面をなす複数面（上板２、下板３、左・右の側板４，５）のいずれかの長手方向面に、カシメ継手１０を形成したものであるが、例えば、三角形断面をなす複数面のいずれかの長手方向面に、カシメ継手１０を形成してもよい。また、閉断面湾曲長尺材１は、長手方向に全体的に湾曲したものに限定するものではなく、長手方向の一部を湾曲したものであってもよい。
さらには、閉断面湾曲長尺材１の製造方法における、長尺材１を湾曲化する工程は、カシメ接合する工程で、湾曲成形を開始するものであってもよい。
また、ロール曲げ装置２６は、カシメ用ロール装置２５，５０を兼ねずに、分離、独立させた構成であってもよい。
【００４６】
本発明によれば、上記構成により次の効果を発揮する。
すなわち、本発明は、閉断面を構成する複数面のいずれかの長手方向面にカシメ継手を形成するとともに、長手方向に湾曲形成した閉断面湾曲長尺材であるから、溶接接合による閉断面湾曲長尺材と同等以上の剛性並びに寸法精度にすることができる。従って、閉断面湾曲長尺材にリブ等の補強材を付設する必要がないので、加工工程の簡略化、製造費の低減化を図り、安価な閉断面湾曲長尺材を簡便に且つ大量生産することができる。
【００４７】
さらに本発明は、閉断面湾曲長尺材製造方法を、帯板を多段の成形ローラで略閉断面に成形する工程と、突き合せ部分をカシメ用ローラでカシメ接合する工程と、得られた閉断面長尺材を帯板の移動方向に沿って多数の曲げローラで湾曲化する工程としたことにより、帯板の幅方向の突き合せ部分を、カシメだけで接合することができ、溶接による接合が不要である。しかも、閉断面長尺材のカシメ接合と湾曲化とを連続的に行うことができる。
従って、閉断面湾曲長尺材を簡単で安価な製造設備で大量生産することができる。この結果、溶接接合にて形成した閉断面湾曲長尺材と同等以上の剛性並びに寸法精度で、安価な閉断面湾曲長尺材を得ることができる。
【００４８】
さらに本発明は、閉断面湾曲長尺材製造方法において、閉断面長尺材を成形する工程の末期又はカシメ接合する工程で、湾曲成形を開始するので、カシメ接合する工程によって、閉断面長尺材を湾曲化する工程の一部も同時に実施することができる。従って、多数の曲げローラで湾曲化する工程が短くて済み、製造工程を全体的に短縮することができる。
【００４９】
さらに本発明は、閉断面湾曲長尺材製造設備が、帯板を略閉断面に成形する多段の成形ローラからなるロール成形装置と、成形途中の閉断面を帯板の移動方向に沿って湾曲化するべく閉断面の底を圧延する圧延装置と、圧延した後に突き合せ部分を連続的にカシメ接合するカシメ用ロール装置と、得られた閉断面長尺材を帯板の移動方向に沿って更に湾曲化するべく多数の曲げローラからなるロール曲げ装置とを、この順に配置したことにより、突き合せ部分をカシメ用ロール装置で連続的にカシメ接合するので、溶接機は不要である。しかも、閉断面長尺材のカシメ接合と湾曲化とを連続的に行うことができる。従って、閉断面湾曲長尺材を簡単で安価な製造設備で大量生産することができる。
さらには、多数の曲げローラからなるロール曲げ装置によって、最終的な曲げ半径を設定するので、多数の曲げローラの配置や組数、曲げローラの溝深さ等を適宜調整することによって、種々の曲げ半径を有する閉断面湾曲長尺材を、容易に製造することができる。
【００５０】
さらに本発明は、閉断面湾曲長尺材製造設備が、帯板を略閉断面に成形する多段の成形ローラからなるロール成形装置と、成形途中の閉断面を帯板の移動方向に沿って湾曲化するべく閉断面の底を圧延する圧延装置と、圧延した後に突き合せ部分を連続的にギャザリングにてカシメ接合するギャザリング装置と、得られた閉断面長尺材を帯板の移動方向に沿って更に湾曲化するべく多数の曲げローラからなるロール曲げ装置とを、この順に配置したことにより、突き合せ部分をギャザリング装置で連続的にカシメ接合するので、溶接機は不要である。しかも、閉断面長尺材のカシメ接合と湾曲化とを連続的に行うことができる。従って、閉断面湾曲長尺材を簡単で安価な製造設備で大量生産することができる。
さらには、ギャザリングによるカシメであるから、接合強度は一層高めることができる。
さらにまた、多数の曲げローラからなるロール曲げ装置によって、最終的な曲げ半径を設定するので、多数の曲げローラの配置や組数、曲げローラの溝深さ等を適宜調整することによって、種々の曲げ半径を有する閉断面湾曲長尺材を、容易に製造することができる。
【００５１】
【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は、衝突エネルギーが作用する自動車用バンパビームに用いる閉断面湾曲長尺材であって、四角形の閉断面を構成する複数の長手方向面のうち、衝突エネルギーの作用方向に直交する上面の幅中央部にだけ又は下面の幅中央部にだけ、閉断面の内方にカシメ継手を形成するとともに、長手方向に湾曲形成した閉断面湾曲長尺材であるから、溶接接合による閉断面湾曲長尺材と同等以上の剛性並びに寸法精度にすることができる。従って、閉断面湾曲長尺材にリブ等の補強材を付設する必要がないので、加工工程の簡略化、製造費の低減化を図り、安価な閉断面湾曲長尺材を簡便に且つ大量生産することができる。しかも、衝突エネルギーの吸収性、車体へのエネルギー伝達性の点から、極めて優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る閉断面湾曲長尺材の構成図
【図２】  本発明に係る閉断面湾曲長尺材製造設備の側面図
【図３】  本発明に係る閉断面湾曲長尺材製造設備の後段部を示す側面図
【図４】  本発明に係るカシメ用ロール装置の断面図
【図５】  本発明に係る閉断面湾曲長尺材製造方法を示す説明図
【図６】  本発明に係る閉断面湾曲長尺材（第１変形例）の構成図
【図７】  本発明に係る長尺材（第１変形例）の曲げ試験方法説明図
【図８】  第１の曲げ試験結果を示す説明図
【図９】  第２の曲げ試験結果を示す説明図
【図１０】  第３の曲げ試験結果を示す説明図
【図１１】  第４の曲げ試験結果を示す説明図
【図１２】  第５の曲げ試験結果を示す説明図
【図１３】  本発明に係るカシメ用ロール装置（第１変形例）の断面図
【図１４】  本発明に係る閉断面湾曲長尺材（第２変形例）の構成図
【図１５】  本発明に係る閉断面湾曲長尺材製造設備（第２変形例）の後段部を示す側面図
【図１６】  本発明に係るギャザリング装置（第２変形例）の構成図
【図１７】  本発明に係る閉断面湾曲長尺材（第３変形例）の構成図
【図１８】  本発明に係るギャザリング装置（第３変形例）の断面図
【符号の説明】
１…閉断面湾曲長尺材、２〜５…閉断面を構成する上板、下板、左・右の側板、１０…カシメ継手、１１，１２…板の突き合せ部分、１３…一方の延長部、１４…他方の延長部、２０…閉断面湾曲長尺材製造設備、２２，２４…ロール成形装置（前段ロール成形装置及び後段ロール成形装置）、２２Ａ，２４Ａ…成形ローラ、２３…圧延装置、２５，５０…カシメ用ロール装置、２６…ロール曲げ装置、２６ａ…曲げローラ、２７…切断装置、３２…カシメ用ローラ、３２ａ，５６ａ…カシメ溝、４２…閉断面の底、６０，７０…ギャザリング装置、６４，６５，７７，７８…ギャザリングローラ、ＰＬ…帯板、Ｘ…帯板の移動方向。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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