(57)【要約】本発明は、自動車のボディの剛性を向上させたり衝突時のエネルギを吸収することにより、自動車の安全性を高めるため使用されるバンパーリィンホースに係り、軽量で安全性の高い概略Ｂ字形の閉断面を有するバンパーリィンホースを提供することを目的とした。本発明は、高張力鋼板を深絞りし断面中央にハット形を形成する工程と、不要な部分を取り除く外形トリム加工工程と、断面両端に立ち上がりをプレス加工する工程と、断面両側にＬ字形状の斜立上をプレス加工する工程と、断面両側からプレス加工しさらに上からプレス加工する工程と、接合部を溶接する工程などにより製造することを特徴とする。また、長手方向の中央部における全幅の寸法を最大とし両端部に向かって全福の寸法を徐々に小さくしたバンパーリィンホースや、平面視の長手方向において滑らかな曲面を有するバンパーリィンホースとした。
2002064284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高張力鋼板からなるバンパーリィンホースであって、高張力鋼板を深絞り加工し断面中央にハット形を形成する工程と、不要な部分を取り除く外形トリム加工工程と、断面両端に立上をプレス加工する工程と、断面両側にＬ字形状の斜立上をプレス加工する工程と、断面を両側からプレス加工しさらに上からプレス加工する工程と、接合部を本溶接する工程とにより製造された、概略Ｂ字形の閉断面を有するバンパーリィンホース。
【請求項２】
高張力鋼板からなるバンパーリィンホースであって、高張力鋼板を深絞りし断面中央にハット形を形成しつつハット形上面を平面視において曲面形状にプレス加工する工程と、不要な部分を取り除く外形トリム加工工程と、断面両端に立上をプレス加工する工程と、断面両側にＬ字形状の斜立上をプレス加工する工程と、断面を両側からプレス加工しさらに上から外側面を曲面形状にプレス加工する工程と、接合部を本溶接する工程とにより製造された、概略Ｂ字形の閉断面を有し、かつ、外側面が滑らかな曲面を有することを特徴とするバンパーリィンホース。
【請求項３】
高張力鋼板からなるバンパーリィンホースであって、高張力鋼板を深絞りし断面中央にハット形を形成しつつハット形上面とハット形下面の両方を平面視において曲面形状にプレス加工する工程と、不要な部分を取り除く外形トリム加工工程と、断面両端に立上をプレス加工する工程と、断面両側にＬ字形状の斜立上をプレス加工する工程と、断面を両側からプレス加工しさらに上から外側面を曲面形状にプレス加工する工程と、接合部を本溶接する工程とにより製造された、概略Ｂ字形の閉断面を有し、かつ、外側面と取付面の両方が滑らかな曲面を有することを特徴とするバンパーリィンホース。
【請求項４】
請求の範囲１乃至請求の範囲３のいずれかに記載したバンパーリィンホースであって、断面両側にＬ字形状の斜立上をプレス加工する工程が、その一部に切欠を設けたプレス型を使用し、プレスした後にキッカによりワークを押しながらプレス型を戻す工程であることを特徴とするバンパーリィンホース。
【請求項５】
請求の範囲１乃至請求の範囲３のいずれかに記載したバンパーリィンホースであって、長手方向の中央部における全幅の寸法を最大とし、両端部に向かって全幅の寸法を徐々に小さくしたことを特徴とするバンパーリィンホース。
【請求項６】
請求の範囲４に記載したバンパーリィンホースであって、長手方向の中央部における全幅の寸法を最大とし、両端部に向かって全幅の寸法を徐々に小さくしたことを特徴とするバンパーリィンホース。
【請求項７】
高張力鋼板を深絞り加工し断面中央にハット形を形成する第１工程と、不要な部分を取り除く外形トリム加工を行う第２工程と、断面両端に立上をプレス加工する第３工程と、断面両側にＬ字形状の斜立上をプレス加工する第４工程と、断面を両側からプレス加工しさらに上からプレス加工する第５工程と、接合部を本溶接する第６工程とからなる、概略Ｂ字形の閉断面を有するバンパーリィンホースを製造する方法。
【請求項８】
高張力鋼板を深絞りし断面中央にハット形を形成しつつハット形上面を平面視において曲面形状にプレス加工する第１工程と、不要な部分を取り除く外形トリム加工を行う第２工程と、断面両端に立上をプレス加工する第３工程と、断面両側にＬ字形状の斜立上をプレス加工する第４工程と、断面を両側からプレス加工しさらに上からプレス加工して外側面を平面視において曲面形状にする第５工程と、接合部を本溶接する第６工程とからなる、概略Ｂ字形の閉断面を有するバンパーリィンホースを製造する方法。
【請求項９】
高張力鋼板を深絞りし断面中央にハット形を形成しつつハット形上面とハット形下面の両方を平面視において曲面形状にプレス加工する第１工程と、不要な部分を取り除く外形トリム加工を行う第２工程と、断面両端に立上をプレス加工する第３工程と、断面両側にＬ字形状の斜立上をプレス加工する第４工程と、断面を両側からプレス加工しさらに上からプレス加工して外側面を平面視において曲面形状にする第５工程と、接合部を本溶接する第６工程とからなる、概略Ｂ字形の閉断面を有するバンパーリィンホースを製造する方法。
【請求項１０】
請求の範囲７乃至請求の範囲９のいずれかの発明において、断面両側にＬ字形状の斜立上をプレス加工する第４工程が、その一部に切欠を設けたプレス型を使用し、プレスした後にキッカによりワークを押しながらプレス型を戻す工程であることを特徴とする、概略Ｂ字形の閉断面を有するバンパーリィンホースを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は自動車のボディの剛性を向上させたり、衝突時のエネルギを吸収することにより、自動車の安全性を高めるため使用されるバンパーリィンホースに係り、深絞り工程を有するプレス成形により概略Ｂ字形の閉断面を有するバンパーリィンホースとすることにより、軽量でかつ安全性の高いバンパーリィンホースを提供することに関する。
背景技術
従来のバンパーリィンホースは厚肉の概略Ｃ字形断面のものを使用する場合が多かった。また高張力鋼板を使用し閉断面に加工した発明としては、日本国特許番号第２８４６９８３号が知られている。
厚肉の概略Ｃ字形断面のものは断面強度を確保するため重量的に重くせざるを得ず、これを使用すると自動車に要求される加速性能や燃費の経済性を低下させるだけでなく、燃料エネルギを多量に消費することに伴い大気汚染物質を多量に排出し、地球環境を保全しようとする現代の社会的要請に反していた。
また、厚肉の概略Ｃ字形断面のものは水平フランジ部が挫屈すると急激に破壊するため、正常にエアーバックを作動させるため高度の配慮を要し、適正に構成されなかった場合には、自動車が衝突したときに充分その性能が発揮できなかった。
一方、日本国特許番号第２８４６９８３号はロール成形で概略Ｄ字形の閉断面を有するバンパーリィンホースを提供するが、概略Ｄ字形の閉断面では前面と後面を繋ぐ部材が２本しかなく断面強度が低くなる。そのため、同じ断面強度のバンパーリィンホースを得るためには、板厚の厚い素材を使用する必要があり、重量的に重いものにせざるを得なかった。
またバンパーリィンホースには、必要な強度を有しつつ衝突時のエネルギを吸収する機能、例えば正面衝突した場合に大きな曲げモーメントのかかる中央部では大きな断面２次モーメントを有する断面とし、比較的小さな曲げモーメントのかかる両端部では小さな断面２次モーメントを有する断面として衝突時に適度な荷重で挫屈させるなど、乗員を保護する機能を満足しつつ自動車の走行性能や燃費性能を向上するため、さらなる軽量化の要請があったがなかなか達成できなかった。
また、一旦Ｂ字形の閉断面をプレス加工した後に長手方向のキャンバー曲げ加工を行う発明も考えたが、この方法では長手方向のキャンバー曲げを行うときに断面形状を維持するため両端部から芯金を差し込む必要がある。両端部から芯金を差し込む方法では、両端部の全幅を小さくしたバンパーリィンホースは製造することができないという問題があった。
また、長手方向のキャンバー曲げ加工方法ではなだらかな曲げ加工が困難であり、複数の折れ曲がりを有するバンパーリィンホースしか製造することができなかった。このようなバンパーリィンホースではバンパーカバとの間に隙間ができてしまい、自動車のバンパーカバが衝突し変形してもバンパーリィンホースが変形し始めるまでは衝突のエネルギーを吸収しないという問題があった。
さらに、長手方向のキャンバー曲げ加工方法では曲げの内側にあたる面にしわ状の変形が生じる問題もあった。
本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためなされたものであって、その目的とするところは、高張力鋼板を使用し所定の工程により製造された、軽量で安全性の高い概略Ｂ字形の閉断面を有する、バンパーリィンホースを提供することにある。
また、例えば正面衝突した場合に大きな曲げモーメントのかかる中央部では大きな断面２次モーメントを有する断面とし、比較的小さな曲げモーメントのかかる両端部では小さな断面２次モーメントを有する断面とした、バンパーリィンホースを提供することにある。
さらに、平面視の長手方向において滑らかな曲り形状を有し、曲げの内側にあたる面にしわ状の変形の生じないバンパーリィンホースを提供する、と共に、バンパーカバとの間に隙間ができず、自動車のバンパーカバが衝突し変形した場合にバンパーリィンホースが同時に変形し始め直ちに衝突のエネルギーを吸収できるようにすることにある。
発明の開示
本発明は高張力鋼板を使用し、鋼板を深絞り加工し断面中央にハット形を形成する工程と、不要な部分を取り除く外形トリム加工工程と、断面両端に立上をプレス加工する工程と、断面両側にＬ字形状の斜立上をプレス加工する工程と、断面を両側からプレス加工しさらに上からプレス加工する工程とにより成形された概略Ｂ字形の閉断面を有するバンパーリィンホースを提供すること、及びそのようなバンパーリィンホースを製造する方法であることを特徴とする。
また、高張力鋼板を深絞り加工し断面中央にハット形を形成しつつハット形上面とハット形下面を平面視において曲面形状にプレス加工する工程と、不要な部分を取り除く外形トリム加工工程と、断面両端に立上をプレス加工する工程と、断面両側にＬ字形状の斜立上をプレス加工する工程と、断面を両側からプレス加工しさらに上からプレス加工して外側面を平面視において曲面形状にする工程とにより成形された、概略Ｂ字形の閉断面を有するバンパーリィンホースを提供すること、及びそのようなバンパーリィンホースを製造する方法であることを特徴とする。
また、概略Ｂ字形の閉断面を有するバンパーリィンホースであって、長手方向の中央部における全幅の寸法を最大とし、両端部に向かって全幅の寸法を徐々に小さくしたバンパーリィンホースであることを特徴とする。
さらに、その一部に切欠を設けたプレス型を使用し、ワークをプレスした後にキッカによりワークを押しながらプレス型を引上げ、ワークを切り離すことを特徴としたプレス加工方法を含む工程により成形されたバンパーリィンホースを提供すること、及びそのようなバンパーリィンホースを製造する方法であることを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
本発明に係る概略Ｂ字形の閉断面を有するバンパーリィンホース１は、高張力鋼板を材料としプレス工程により製造された、概略Ｂ字形の閉断面を有するものである。
鋼板を深絞り加工し断面中央にハット形２２を形成する工程は、ハット形２２の外幅と同じ幅ｂ３であってハット形２２の高さと同じ深さｈ１の溝２５を持つ上型２４と、ハット形２２の内幅と同じ幅ｂ４であってハット形２２の高さと同じ高さｈ２の突起２８を持つ下型２７との間に鋼板をはさみ、上型２４を押し下げプレス加工し深絞断面２０に加工する。
平面視の長手方向において外側面６１や取付面６５に滑らかな曲面形状を与える場合は、ハット形上面２３とハット形下面１９とがそれぞれ曲面となるように、上型２４の下面２４ａと下型２７の上面２７ａ及び溝２５の底面２５ａと突起２８の先端面２８ａの形状をそれぞれ曲面形状とする。
また、ｈ１とｈ２は全幅の寸法Ｈより板厚ｔの２倍の寸法だけ小さくする。長手方向中央部における全幅の寸法Ｈを最大とし両端部における全幅の寸法Ｈを小さくする場合は、長手方向の位置により変化するＨ寸法に合わせｈ１及びｈ２寸法も変化させる。
深絞断面２０を外形トリム加工する工程では、ＦＩＧ．４のＤ−Ｄで切断すること、ハット形下面１９に工具穴、配線取付け穴、自動車のボディへの取付け穴、バンパーカバの取付け穴などをあけること、板幅寸法ｂ８が全幅の寸法Ｈの変化に応じた適切な寸法になるように切断することなどを行い、トリム断面２１に加工する。
断面両端に立上３２をプレス加工する工程は、立上３２の下部の内幅と同じ幅の寸法ｂ５を持ち溝３５を有する上型３４と、立上３２下部の外幅と同じ幅寸法ｂ６の溝であってその中央に突起３８ｃを有する溝３８を持つ下型３７との間にトリム断面２１をはさみ、上型３４を押し下げプレス加工し立上断面３１に加工する。
ここで、溝３８の立上面３８ｂの角度Ｅは３５度から９０度の範囲の適当な値とする。ＦＩＧ．８に示すようにバンパーリィンホースの高さ寸法Ｂに対し全幅の寸法Ｈが大きい場合は角度Ｅを９０度にしても上型４４と斜立上４２は干渉しないが、高さ寸法Ｂに対し全幅の寸法Ｈが小さくなると角度Ｅを小さくしないと上型４４と斜立上４２は干渉するからである。なおＦＩＧ．１の実施例ではバンパーリィンホース１の中央部において角度Ｅを８０度とし端部において角度Ｅを４５度とした。
平面視の長手方向において外側面６１と取付面６５に滑らかな曲面形状を与える場合は、溝３５の底面３５ａと突起３８ｃの先端面３８ｄ及び上型３４の下面３４ａと溝３８の底面３８ａをそれぞれ曲面形状とする。
また、長手方向中央部における全幅の寸法Ｈを最大とし両端部における全幅の寸法Ｈを小さくする場合は、ｂ５寸法とｂ６寸法とを全幅の寸法Ｈの変化に対応して変化させる。
断面両側にＬ字形状の斜立上４２をプレス加工する工程は、溝４５を有する上型４４と、底面４７ａと傾斜面４７ｂとからなる溝であってその中央に突起４７ｃを有する溝４７を持つ下型４６との間に立上断面３１をはさみ、上型４４を押し下げプレス加工しＬ斜断面４１に加工する。
ここで溝４７の斜面４７ｂの角度ＦはＦＩＧ．１０に示す断面両側からプレス加工し始めるときに右型５４の押面５４ａ、左型５５の押面５５ａに対して斜立上４２の接触面４２ｂが矢印Ｊ方向へ滑る角度とする。
この角度の下限値は型や鋼板の材質、表面硬度、表面粗さ、油脂の有無と種類などにより変化するので実験して決定する必要がある。なおＦＩＧ．１の実施例では角度Ｆを６０度とした。
平面視の長手方向において外側面６１と取付面６５に滑らかな曲面形状を与える場合は、溝４５の底面４５ａと突起４７ｃの先端面４７ｄ及び上型４４の下面４４ａと溝４７の底面４７ａをそれぞれ曲面形状とする。
上型４３の移動する軌跡とワークの一部である斜立上４２の先端４２ａとが干渉する場合における、断面両側にＬ字形状の斜立上４２をプレス加工するプレス型とプレス加工方法についての発明の１実施例をＦＩＧ．９に示し説明する。
まず、上型４３に切欠４３ａを設けプレス加工を行ったときに上型４３と斜立上４２の先端４２ａが干渉しないようにする。さらにキッカ４８を設けてプレス型を構成する。
このようなプレス型を使用し、上型４３を押下げてプレス加工するときは上型４３と、ワークの一部である斜立上４２の先端４２ａは干渉しない。また、キッカ４８の先端を押出しながらワークの一部たるハット形上面２３を押しつつ上型４３を引上げると、Ｌ斜断面４１を上型から容易に分離させることができる。
断面両側からプレス加工しさらに上からプレスする工程は、右型５４と左型５５との間にＬ斜断面４１をはさみ断面両側からプレス加工した後に、上型５６により上からプレス加工する。
平面視の長手方向において外側面６１や取付面６５に滑らかな曲面形状を与える場合は、上型５６の下面５６ａと右型５４と左型５５の受面５４ｂ、５５ｂをそれぞれ曲面形状とする。
また、長手方向中央部における全幅の寸法Ｈを最大とし両端部における全幅の寸法Ｈを小さくする場合は、上型５６を押下げた位置における下面５６ａと受面５４ｂ、５５ｂとの寸法ｈ３を全幅の寸法Ｈの変化に対応して変化させる。
接合部５２を仮溶接する場合は断面形状がくずれないようにクランプした状態でスポット溶接をする。また、接合部５２を本溶接する工程はシーム溶接、レーザー溶接、プラズマ溶接などが好ましい。これにより概略Ｂ字型の閉断面５１を有するバンパーリィンホース１は完成する。
なお、高張力鋼板としては引張強さ４４１〜１１７７Ｎ／ｍｍ２のものが適当であるが、特に引張強さ９８１〜１１７７Ｎ／ｍｍ２のものが軽量化の要求に応えるため及び経済性の理由から好ましい。高張力鋼板の板厚は０．７〜１．６ｍｍのものが適当であるが、特に板厚０．９〜１．４ｍｍのものが軽量化の要求に応えるため及び経済性の理由から好ましい。
以上の実施例では、プレス方向を上下あるいは左右に記載したが、これに限定されるものではなく、上下を逆にしても、上下を左右にあるいは左右を上下に変更しても構わない。またプレスの型についても図示したものはあくまでも１実施例にすぎず、図示したプレス型の形状に限定するものではない。
また、上記実施例では言及していないが、必要に応じプレス加工後に生じるスプリングバックを考慮したプレス型を使用する。
また本実施例では、概略Ｂ字形の閉断面５１の外側面６１を自動車の外側とし取付面６５を車体へ取付けるように構成したが、これに限定するものではなく逆の構成も考えられる。
産業上の利用可能性
本発明に係るバンパーリィンホースは、高張力鋼板を使用し断面係数が高く強度上優れた形状となっているため、より薄い高張力鋼板を使用することができる。従って、必要な強度と衝突時のエネルギ吸収などの機能を満足しつつ、軽量化の要請に応えたバンパーリィンホースとすることができたので産業上の利用性は高い。
また、正面衝突した場合に大きな曲げモーメントのかかる中央部では大きな断面２次モーメントを有する断面とし、比較的小さな曲げモーメントのかかる両端部では小さな断面２次モーメントを有する断面とした、バンパーリィンホースを提供することができたので産業上の利用性は高い。
さらに、平面視の長手方向において滑らかな曲り形状を有したバンパーリィンホースを提供しバンパーカバとの間に隙間ができないようにした。このため、自動車のバンパーカバが衝突し変形した場合にすぐにバンパーリィンホースが変形し始め、衝突のエネルギーを吸収するようにしたバンパーリィンホースを提供することができたので産業上の利用性は高い。
また、高張力鋼板を深絞り加工し断面中央にハット形を形成する第１工程と、不要な部分を取り除く外形トリム加工を行う第２工程と、断面両端に立上をプレス加工する第３工程と、断面両側にＬ字形状の斜立上をプレス加工する第４工程と、断面を両側からプレス加工しさらに上からプレス加工する第５工程と、接合部を本溶接する第６工程とにより製造された、概略Ｂ字形の閉断面を有するバンパーリィンホースを製造する方法は、新たな製造方法を提供するものであって産業上の利用性は高い。
さらに、高張力鋼板を深絞りし断面中央にハット形を形成しつつハット形上面とハット形下面を平面視において曲面形状にプレス加工する第１工程と、不要な部分を取り除く外形トリム加工を行う第２工程と、断面両端に立上をプレス加工する第３工程と、断面両側にＬ字形状の斜立上をプレス加工する第４工程と、断面両側からプレス加工しさらに上からプレス加工して外側面を平面視において曲面形状にする第５工程と、接合部を本溶接する第６工程とからなる、概略Ｂ字形の閉断面を有するバンパーリィンホースを製造する方法は、新たな製造方法を提供するものであって産業上の利用性は高い。
また、上型の移動軌跡と、ワークの一部とが干渉する場合における、その一部に切欠を設けたプレス型とキッカとからなるプレス型を使用して、ワークをプレスした後にキッカによりワークを押しながらプレス型を引き上げる工程を有する製造方法の発明は、安全設計の考え方の違いや顧客の好みの違いなどに応じていろんな形状が求められるバンパーリィンホースにおいては特に有用であり産業上の利用性は高い。
【図面の簡単な説明】
ＦＩＧ．１は本発明にかかるバンパーリィンホースの１実施例の右半分平面図である。ＦＩＧ．２はＦＩＧ．１のＡ−Ａ矢視断面図である。
ＦＩＧ．３は鋼板を深絞り加工し断面中央にハット形を形成しつつハット形上面とハット形下面を平面視において曲面形状にプレス加工する工程の１実施例を示す図である。ＦＩＧ．４はＦＩＧ．３の深絞断面のＣ−Ｃ矢視の右半分断面図である。
ＦＩＧ．５は外形トリム加工後であるトリム断面の断面図である。ＦＩＧ．６は断面両側に立上をプレス加工する工程の１実施例を示す図である。
ＦＩＧ．７は断面両側にＬ字形状の斜立上をプレス加工する工程の１実施例を示す図である。ＦＩＧ．８は断面の高さ寸法Ｂに対し全幅Ｈの寸法が大きな場合における、断面両側にＬ字形状の斜立上をプレス加工する工程の１実施例を示す図である。
ＦＩＧ．９はその一部に切欠を設けたプレス型とキッカとからなるプレス型の発明におけるプレス加工工程の１実施例を示す図である。
ＦＩＧ．１０は断面両側からプレス加工し始める状態の１実施例を示す図である。ＦＩＧ．１１は断面を両側からプレス加工しさらに上からプレス加工する工程の１実施例を示す図である。
【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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【国際調査報告】
2002064284.tif 000014
2002064284.tif 000015