JP2005177852A

JP2005177852A - 自動車用バンパービームの曲げ加工装置及び曲げ加工方法

Info

Publication number: JP2005177852A
Application number: JP2003426009A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Kabetani; 勝彦壁谷
Original assignee: Chubu Engineering Kk
Current assignee: Chubu Engineering Kk
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】自動車用バンパービームを小さな曲率半径で曲げ加工をすることが可能な自動車用バンパービームの曲げ加工装置及び曲げ加工方法を提供する。
【解決手段】先ず、自動車用バンパービーム１の車体取付面３を該下型３６の受部４０及び曲げロール４１に載置すると共に、該自動車用バンパービーム１の各凸部８よりも引き抜き方向前側の部分を第１凸潰しロール４５の外周面に当接する。そして、上型３７が下側方向に移動されて、第２凸潰しロール４６及び各第３凸潰しロール４７が各管状部５の各凸部８、２３よりも引き抜き方向前側の部分に当接される。続いて、引き抜き曲げ型３８が各管状部５の端縁部を把持し、自動車用バンパービーム１を引き抜くと共に、自動車バンパービーム１の引き抜きに従って引き抜き側方向に回転する曲げロール４１の外周面部４２に車体取付面３を押し当てるように下側方向に移動される。
【選択図】図８

Description

本発明は、所定断面形状の自動車用バンパービームを引き抜き曲げ加工する自動車用バンパービームの曲げ加工装置及び曲げ加工方法に関するものである。

従来より、所定断面形状の自動車用バンパービームを曲げ加工する自動車用バンパービームの曲げ加工装置及び曲げ加工方法に関し種々提案されている。
例えば、４１３．７ＭＰａ以上の強度と２．５４ｍｍ未満の厚さの高張力強度鋼板をロール成形により連続的に成形し、一端を接合してチューブ形状にすると共に、大きな曲率半径（例えば、約１．６７ｍ以上の曲率半径である。）で湾曲状に形成する自動車用バンパービームの曲げ加工装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平７−２４６８９４号公報（詳細な説明段落（００２５）〜（００３０）、図２〜図４）

しかしながら、上述した従来の自動車用バンパービームの曲げ加工装置では、全長に渡って一定の湾曲状に形成することができるが、自動車用バンパービームの所定箇所を小さな曲率半径で曲げ加工することは困難であるという問題がある。また、高張力強度鋼で形成された自動車用バンパービームを小さな曲率半径で曲げ加工すると曲率半径方向の外側壁面部や内側壁面部に延び皺や収縮皺が発生し、亀裂が生じてしまうという問題がある。更に、自動車用バンパービームの内部に芯金を入れて小さな曲率半径で曲げ加工する場合には、該芯金を自動車用バンパービーム内部にセットし、曲げ加工後取り外さなければならず、曲げ加工作業が煩雑であるという問題がある。

そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、高張力強度鋼等の鋼板で成形した所定断面形状の自動車用バンパービームを、その内部に芯金を入れずに小さな曲率半径で曲げ加工をすることが可能な自動車用バンパービームの曲げ加工装置及び曲げ加工方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため請求項１に係る自動車用バンパービームの曲げ加工装置は、所定断面形状の自動車用バンパービームを曲げ加工する自動車用バンパービームの曲げ加工装置において、前記自動車用バンパービームは、曲げられる部分の曲率半径方向外側の外側壁面部と該曲率半径方向の各側壁部とに長手方向に対して略垂直に所定間隔で形成される外側方向に突出する複数の略縦長凸部を有し、前記外側壁面部と各側壁部とに当接して前記複数の略縦長凸部を押しつぶす複数の凸部潰しロールと、前記複数の凸部潰しロールに対向する位置から引出方向奥側の外周面が、前記自動車用バンパービームの曲げる部分の曲率半径方向内側の内側壁面部の形状になるように形成されて、該自動車用バンパービームの引き抜きに伴って該内側壁面部に当接しつつ引き抜き方向に回転するように配設される曲げロールと、前記自動車用バンパービームの一端部を把持して該自動車用バンパービームを前記曲げロールの外周面に押し当てつつ引き抜き曲げる引き抜き曲げ手段と、を備えたことを特徴とする。

このような特徴を有する請求項１に係る自動車用バンパービームの曲げ加工装置では、所定断面形状の自動車用バンパービームは、曲げられる部分の曲率半径方向外側の外側壁面部と該曲率半径方向の各側壁部とに、長手方向に対して略垂直に所定間隔で外側方向に突出する複数の略縦長凸部が予め形成されている。一方、自動車用バンパービームの曲げ加工装置には、自動車用バンパービームの外側壁面部と各側壁部とに当接して前記複数の略縦長凸部を押しつぶす複数の凸部潰しロールと、この複数の凸部潰しロールに対向する位置から引出方向奥側の外周面が、自動車用バンパービームの曲げる部分の曲率半径方向内側の内側壁面部の形状になるように形成されて、該自動車用バンパービームの引き抜きに伴って該内側壁面部に当接しつつ引き抜き方向に回転するように配設される曲げロールと、自動車用バンパービームの一端部を把持して該自動車用バンパービームをこの曲げロールの外周面に押し当てつつ引き抜き曲げる引き抜き曲げ手段とが設けられている。従って、自動車用バンパービームを引出方向奥側から複数の凸潰しロールと曲げロールとの間に挿入し、引き抜き曲げ手段を介して該自動車用バンパービームの一端部を把持して、曲げロールに押し当てつつ引き抜くことによって、この自動車用バンパービームの曲げられる部分に形成された複数の略縦長凸部が押しつぶされると共に、自動車用バンパービームの曲げられる部分が曲げロールの外周部に沿って所定曲率半径に曲げられる。

また、請求項２に係る自動車用バンパービームの曲げ加工装置は、請求項１に記載の自動車用バンパービームの曲げ加工装置において、前記外側壁面部に形成される略縦長凸部は、正面視幅方向に長い略長四角形状に形成され、前記各側壁部に形成される略縦長凸部は、正面視曲率半径方向外側が広い略幅狭な扇形状に形成されていることを特徴とする。

このような特徴を有する請求項２に係る自動車用バンパービームの曲げ加工装置では、自動車用バンパービームの外側壁面部に予め形成される略縦長凸部は、正面視幅方向に長い略長四角形状に形成され、該略縦長凸部を凸潰しロールで押しつぶすことによって、該外側壁面部は長手方向に全幅に渡って一様に延ばされる。また、各側壁部に予め形成される略縦長凸部は、正面視曲率半径方向外側が広い略幅狭な扇形状に形成され、該略縦長凸部を凸潰しロールで押しつぶすことによって曲率半径方向外側がより大きく延ばされる。

また、請求項３に係る自動車用バンパービームの曲げ加工装置は、請求項１または請求項２に記載の自動車用バンパービームの曲げ加工装置において、前記自動車用バンパービームは、４００ＭＰａ以上の高張力強度鋼の鋼板によって形成されていることを特徴とする。

また、請求項４に係る自動車用バンパービームの曲げ加工装置は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自動車用バンパービームの曲げ加工装置において、前記所定断面形状は略Ｂ字状に形成されていることを特徴とする。

また、請求項５に係る自動車用バンパービームの曲げ加工方法は、所定断面形状の自動車用バンパービームを曲げ加工する自動車用バンパービームの曲げ加工方法において、前記自動車用バンパービームは、曲げられる部分の曲率半径方向外側の外側壁面部と該曲率半径方向の各側壁部とに長手方向に対して略垂直に所定間隔で形成される外側方向に突出する複数の略縦長凸部を有し、前記複数の略縦長凸部を前記外側壁面部と各側壁部とに当接する複数の凸部潰しロールによって押しつぶしつつ該自動車用バンパービームを引き抜くと共に、前記複数の凸部潰しロールに対向する位置から引出方向奥側の外周面が、前記自動車用バンパービームの曲げる部分の曲率半径方向内側の内側壁面部の形状になるように形成されて、該自動車用バンパービームの引き抜きに伴って該内側壁面部に当接しつつ引き抜き方向に回転可能に配設された曲げロールに該自動車用バンパービームを押し付けるようにして引き抜き曲げる工程、を備えたことを特徴とする。

このような特徴を有する請求項５に係る自動車用バンパービームの曲げ加工方法では、所定断面形状の自動車用バンパービームは、曲げられる部分の曲率半径方向外側の外側壁面部と該曲率半径方向の各側壁部とに、長手方向に対して略垂直に所定間隔で外側方向に突出する複数の略縦長凸部を予め形成している。そして、自動車用バンパービームを引出方向奥側から複数の凸潰しロールと曲げロールとの間に挿入し、複数の略縦長凸部を該自動車用バンパービームの外側壁面部と各側壁部とに当接する複数の凸部潰しロールによって押しつぶしつつ該自動車用バンパービームを引き抜くと共に、複数の凸部潰しロールに対向する位置から引出方向奥側の外周面が、自動車用バンパービームの曲げる部分の曲率半径方向内側の内側壁面部の形状になるように形成されて、該自動車用バンパービームの引き抜きに伴って該内側壁面部に当接しつつ引き抜き方向に回転可能に配設された曲げロールに該自動車用バンパービームを押し付けるようにして引き抜き曲げることによって、この自動車用バンパービームの曲げられる部分に形成された複数の略縦長凸部が押しつぶされると共に、自動車用バンパービームの曲げられる部分が曲げロールの外周部に沿って所定曲率半径に曲げられる。

また、請求項６に係る自動車用バンパービームの曲げ加工方法は、請求項５に記載の自動車用バンパービームの曲げ加工方法において、前記外側壁面部に形成される略縦長凸部は、正面視幅方向に長い略長四角形状に形成され、前記各側壁部に形成される略縦長凸部は、正面視曲率半径方向外側が広い略幅狭な扇形状に形成されることを特徴とする。

このような特徴を有する請求項６に係る自動車用バンパービームの曲げ加工方法では、自動車用バンパービームの外側壁面部に予め形成される略縦長凸部は、正面視幅方向に長い略長四角形状に形成され、該略縦長凸部を凸潰しロールで押しつぶすことによって、該外側壁面部は長手方向に全幅に渡って一様に延ばされる。また、各側壁部に予め形成される略縦長凸部は、正面視曲率半径方向外側が広い略幅狭な扇形状に形成され、該略縦長凸部を凸潰しロールで押しつぶすことによって曲率半径方向外側がより大きく延ばされる。

また、請求項７に係る自動車用バンパービームの曲げ加工方法は、請求項５又は請求項６に記載の自動車用バンパービームの曲げ加工方法において、前記自動車用バンパービームは、４００ＭＰａ以上の高張力強度鋼の鋼板によって形成されていることを特徴とする。

更に、請求項８に係る自動車用バンパービームの曲げ加工方法は、請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の自動車用バンパービームの曲げ加工方法において、前記所定断面形状は略Ｂ字状に形成されていることを特徴とする。

請求項１に係る自動車用バンパービームの曲げ加工装置では、自動車用バンパービームを引出方向奥側から複数の凸潰しロールと曲げロールとの間に挿入し、引き抜き曲げ手段を介して該自動車用バンパービームの一端部を把持して、曲げロールに押し当てつつ引き抜くことによって、この自動車用バンパービームの曲げられる部分に形成された複数の略縦長凸部が押しつぶされて、小さな曲率半径で曲げ加工しても曲率半径方向の外側壁面部や各側壁部は、引き抜き方向、即ち自動車用バンパービームの長手方向に延ばされるため、この外側壁面部や各側壁部に延び皺や亀裂が発生するのを確実に防止して、容易に小さな曲率半径で曲げ加工をすることができる。また、自動車用バンパービームの内部に芯金を入れずに小さな曲率半径で曲げ加工をすることが可能となり、曲げ加工の作業効率の向上及び製造コストの削減化を図ることができる。また、自動車用バンパービームを小さな曲率半径で曲げ加工できるため、車体コーナ部をカバーして、該車体コーナ部の外力に対する強度を大きく向上させることができる自動車用バンパービーム容易に作製することができる。

また、請求項２に係る自動車用バンパービームの曲げ加工装置では、自動車用バンパービームの曲げられる部分の外側壁面部は、一様に延ばされ、また、この曲げられる部分の各側壁部は、曲率半径方向外側がより大きく延ばされるため、複数の略縦長凸部が形成される部分を小さな曲率半径で曲げても、外側壁面部や各側壁部に延び皺や亀裂が発生するのを確実に防止できると共に、自動車用バンパービームの曲げられる部分の外側壁面部や各側壁部を平滑な表面に容易に形成できる。

また、請求項３に係る自動車用バンパービームの曲げ加工装置では、自動車用バンパービームは、４００ＭＰａ以上の高張力強度鋼の鋼板によって形成されているため、軽量で高い強度を得ることができる。また、自動車用バンパービームの外側壁面部や各側壁部には、複数の略縦長凸部が形成され、引き抜き曲げる際に、この各略縦長凸部は凸潰しロールによって押しつぶされるため、高張力強度鋼で形成された自動車用バンパービームを小さな曲率半径で曲げ加工しても、スプリングバックや反り等を確実に防止することができ、高張力強度鋼で形成された自動車用バンパービームの曲げ加工精度の向上を図ることができる。

また、請求項４に係る自動車用バンパービームの曲げ加工装置では、自動車用バンパービームは、略Ｂ字状の断面形状に形成されており、断面が単なる四角形で形成された自動車用バンパービームと比較して、より高い機械的強度を有する自動車用バンパービームを小さな曲率半径で曲げ加工することができる。また、断面形状が略Ｂ字状の自動車用バンパービームを小さな曲率半径で曲げ加工して車体コーナ部をカバーできるため、車体コーナ部の外力に対する強度を飛躍的に向上させることができる。

また、請求項５に係る自動車用バンパービームの曲げ加工方法では、自動車用バンパービームを引出方向奥側から複数の凸潰しロールと曲げロールとの間に挿入し、曲げロールに押し当てつつ引き抜くことによって、この自動車用バンパービームの曲げられる部分に形成された複数の略縦長凸部が押しつぶされて、小さな曲率半径で曲げ加工しても曲率半径方向の外側壁面部や各側壁部は、引き抜き方向、即ち自動車用バンパービームの長手方向に延ばされるため、この外側壁面部や各側壁部に延び皺や亀裂が発生するのを確実に防止して、容易に小さな曲率半径で曲げ加工をすることができる。また、自動車用バンパービームの内部に芯金を入れずに小さな曲率半径で曲げ加工をすることが可能となり、曲げ加工の作業効率の向上及び製造コストの削減化を図ることができる。また、自動車用バンパービームを小さな曲率半径で曲げ加工できるため、車体コーナ部をカバーして、該車体コーナ部の外力に対する強度を大きく向上させることができる自動車用バンパービーム容易に作製することができる。

また、請求項６に係る自動車用バンパービームの曲げ加工方法では、自動車用バンパービームの曲げられる部分の外側壁面部は、一様に延ばされ、また、この曲げられる部分の各側壁部は、曲率半径方向外側がより大きく延ばされるため、複数の略縦長凸部が形成される部分を小さな曲率半径で曲げても、外側壁面部や各側壁部に延び皺や亀裂が発生するのを確実に防止できると共に、自動車用バンパービームの曲げられる部分の外側壁面部や各側壁部を平滑な表面に容易に形成できる。

また、請求項７に係る自動車用バンパービームの曲げ加工方法では、自動車用バンパービームは、４００ＭＰａ以上の高張力強度鋼の鋼板によって形成されているため、軽量で高い強度を得ることができる。また、自動車用バンパービームの外側壁面部や各側壁部には、複数の略縦長凸部が形成され、引き抜き曲げる際に、この各略縦長凸部は凸潰しロールによって押しつぶされるため、高張力強度鋼で形成された自動車用バンパービームを小さな曲率半径で曲げ加工しても、スプリングバックや反り等を確実に防止することができ、高張力強度鋼で形成された自動車用バンパービームの曲げ加工精度の向上を図ることができる。

更に、請求項８に係る自動車用バンパービームの曲げ加工方法では、自動車用バンパービームは、略Ｂ字状の断面形状に形成されており、断面が単なる四角形で形成された自動車用バンパービームと比較して、より高い機械的強度を有する自動車用バンパービームを小さな曲率半径で曲げ加工することができる。また、断面形状が略Ｂ字状の自動車用バンパービームを小さな曲率半径で曲げ加工して車体コーナ部をカバーできるため、車体コーナ部の外力に対する強度を飛躍的に向上させることができる。

以下、本発明に係る自動車用バンパービームの曲げ加工装置及び曲げ加工方法について具体化した一実施形態に基づいて図面を参照しつつ説明する。

先ず、本実施形態に係る自動車用バンパービームの概略構成について図１及び図２に基づき説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る自動車用バンパービーム１は、車体フレーム２の前部又は後部に取り付けられている。この自動車用バンパービーム１は、高張力強度鋼（本実施形態では、４００ＭＰａ以上の強度を有し、望ましくは９００ＭＰａ〜１２００ＭＰａの強度の高張力強度鋼である。）の鋼板で形成され、ほぼ全長に渡って一定の湾曲状に形成されている。また、自動車用バンパービーム１の断面形状は、上下の車体取付面３が車体フレーム２側に突出する略Ｂ字状に形成さている。また、自動車用バンパービーム１の左右両端縁部（図１中、上下両端縁部）は、後述のように小さな曲率半径で曲げ加工されている。

次に、自動車用バンパービーム１の左右両端縁部の曲げ加工について図３乃至図９に基づいて説明する。尚、自動車用バンパービーム１は、図３及び図４に示すように、１枚の長尺状の高張力強度鋼の鋼板からほぼ全長に渡って大きな曲率半径Ｒ（本実施形態では、曲率半径Ｒは、約１．６ｍ〜３ｍである。）の湾曲状で、断面略Ｂ字状のチューブ形状にロール成形によって成形されている。
そして、図５（Ｂ１）、（Ｂ２）に示すように、このロール成形後の自動車用バンパービーム１は、先ず、左右両端縁部の小さな曲率半径（本実施形態では、曲率半径は約１０ｃｍ〜３０ｃｍである。）で曲げられる部分において、断面略Ｂ字状を構成する左右の断面略四角形の各管状部５の各側壁部６、７に、一定間隔Ｌで外側方向に突出する曲率半径Ｒ方向（図５（Ｂ１）、（Ｂ２）中、上下方向）に略縦長の複数の凸部８を形成する。この各凸部８は、正面視曲率半径Ｒ方向外側が広い略幅狭な扇形状に形成されている。

ここで、この各側壁部６、７に各凸部８を形成する側面凸部形成装置１１について図６に基づいて説明する。
図６に示すように、各側壁部６、７に各凸部８を形成する側面凸部形成装置１１は、本体部１２と、この本体部１２に一端部が固定されて自動車用バンパービーム１の各管状部５内に一端側から嵌挿される断面略四角形の一対のパンチホルダー１３と、各パンチホルダー１３の他端部に一端部が回動可能に取り付けられる一対のパンチ１４と、各パンチ１４の他端部に対して略垂直に対向配置されて該パンチ１４に対して前後に移動可能に構成される各ダイス１５と、各管状部５内に挿通されて該各パンチ１４の他端部の間に押し込み可能に構成され、先端部が軸断面略三角形状に形成されるスライド芯金１６と、各パンチホルダー１３の外周部に嵌挿されて長手方向に移動可能に構成されるワーク位置決め部材１７と、各ダイス１５、各スライド芯金１６、及び各ワーク位置決め部材１７の駆動機構を駆動制御する不図示の制御部と、から構成されている。
この各パンチ１４の他端部は、略直角外側方向に延出され、正面視上側（図６中、紙面に垂直手前側）が広い略幅狭な扇形状に形成されている。また、この各パンチ１４の他端部の相対向する端縁部は、スライド芯金１６の先端部に沿うように面取がされている。これにより、スライド芯金１６の先端部が各パンチ１４の他端部間にスムーズに挿入される。また、各ダイス１５のパンチ１４に対向する部分には、正面視上側（図６中、紙面に垂直手前側）が広い略幅狭な扇形状の凹部１５Ａが形成されている。

また、このように構成された側面凸部形成装置１１の作用について説明する。
図６に示すように、先ず、ワーク位置決め部材１７の駆動機構を駆動して該ワーク位置決め部材１７を本体部１２側の原点位置（図６中、一点鎖線で示す位置）に移動させる。また、各ダイス１５を外側方向に移動させる。
そして、自動車用バンパービーム１の各管状部５の各側壁部６、７が各ダイス１５に対向するように、この各ダイス１５の間から各管状部５を各パンチホルダー１３の外周部に嵌挿して、ワーク位置決め部材１７に当接させて初期位置にセットする。また、各管状部５内にスライド芯金１６を挿通して、該スライド芯金１６の先端部を各パンチ１４の奥側近傍位置にセットする。

続いて、制御部を介して、ワーク位置決め部材１７が、各パンチ１４側に所定距離移動されて、各管状部５の各側壁部６、７の曲げる部分の長手方向内側の端縁部分が各ダイス１５に対向する位置で停止する。そして、制御部を介して、各ダイス１５が内側方向に移動されて各側壁部６、７に当接されると共に、スライド芯金１６の先端部が各パンチ１４の他端部間に押し込められ、各側壁部６、７の曲げる部分の長手方向内側の端縁部分に外側方向に突出する各凸部８が形成される。
その後、制御部を介して、再度、各ダイス１５が外側方向に移動されると共に、スライド芯金１６が長手方向内側に移動されて各パンチ１４の先端部が各側壁部６、７から離間される。
そして、制御部を介して、ワーク位置決め部材１７が所定距離Ｌだけ繰り返し移動されつつ、順次上記のように各ダイス１５とスライド芯金１６が駆動されて、各側壁部６、７の曲げる部分の長手方向に５個の各凸部８が形成される。尚、各凸部８の個数は任意である。

次に、図５（Ｃ１）、（Ｃ２）に示すように、自動車用バンパービーム１の左右両端縁部の小さな曲率半径で曲げられる部分において、外側壁面部２１の各管状部５の車体取付け面に相対向する天井部２２に、一定間隔Ｌで外側方向に突出する該天井部２２の幅方向（図５（Ｃ１）中、左右方向）に略縦長の複数の凸部２３を形成する。また、各凸部２３は、各天井部２２の各凸部８間の略中央位置に対向する位置のほぼ全幅に渡って、正面視幅方向に長い略長四角形状に形成されている。

ここで、この各天井部２２に各凸部２３を形成する外側壁面凸部形成装置２５について図７に基づいて説明する。
図７に示すように、各天井部２２に各凸部２３を形成する外側壁面凸部形成装置２５は、本体部２６と、この本体部２６に一端部が固定されて自動車用バンパービーム１の各管状部５内に一端側から嵌挿される断面略四角形の一対のパンチホルダー２７と、各パンチホルダー２７の側面視略Ｌ字状に切り欠かれた他端部の該切り欠かれた部分の上端縁部に一端部が回動可能に取り付けられるパンチ２８と、各パンチ２８の他端部に対して略垂直に対向配置されて該パンチ２８に対して前後に移動可能に構成されるダイス２９と、各管状部５内に挿通されて該パンチ２８の他端部とパンチホルダー２７の他端部との間に押し込み可能に構成され、先端部が軸断面略三角形状に形成されるスライド芯金３０と、各パンチホルダー２７の外周部に嵌挿されて長手方向に移動可能に構成されるワーク位置決め部材３１と、各ダイス２９、各スライド芯金３０、及び各ワーク位置決め部材３１の駆動機構を駆動制御する不図示の制御部と、から構成されている。
この各パンチ２８の他端部は、略直角外側方向に延出され、正面視上下方向（図７中、紙面に垂直方向）に長い略長四角形状に形成されている。また、この各パンチ２８の他端部と各パンチホルダー２７の相対向する他端部の各端縁部は、スライド芯金３０の先端部に沿うように面取がされている。これにより、スライド芯金３０の先端部が各パンチ２８と各パンチホルダー２７との他端部間にスムーズに挿入される。また、各ダイス２９のパンチ２８に対向する部分には、正面視上下方向（図７中、紙面に垂直方向）に長い略長四角形状の凹部２９Ａが形成されている。

また、このように構成された外側壁面凸部形成装置２５の作用について説明する。
図７に示すように、先ず、ワーク位置決め部材３１の駆動機構を駆動して該ワーク位置決め部材３１を本体部２６側の原点位置（図７中、一点鎖線で示す位置）に移動させる。また、各ダイス２９を外側方向に移動させる。
そして、自動車用バンパービーム１の各管状部５の天井部２２が各ダイス２９に対向するように、この各ダイス２９の間から各管状部５を各パンチホルダー２７の外周部に嵌挿して、ワーク位置決め部材３１に当接させて初期位置にセットする。また、各管状部５内にスライド芯金３０を挿通して、該スライド芯金３０の先端部を各パンチ２８の奥側近傍位置にセットする。

続いて、制御部を介して、ワーク位置決め部材３１が、各パンチ２８側に所定距離移動されて、各管状部５の長手方向最も内側の各凸部８間の略中央位置に対向する各天井部２２が各ダイス２９に対向する位置で停止する。そして、制御部を介して、各ダイス２９が内側方向に移動されて各天井部２２に当接されると共に、スライド芯金３０の先端部が各パンチ２８と各パンチホルダー２７の他端部間に押し込められ、各天井部２２の曲げる部分の長手方向内側の端縁部分に外側方向に突出する各凸部２３が形成される。
その後、制御部を介して、再度、各ダイス２９が外側方向に移動されると共に、スライド芯金３０が長手方向内側に移動されて各パンチ２８の先端部が各天井部２２から離間される。
そして、制御部を介して、ワーク位置決め部材３１が所定距離Ｌだけ繰り返し移動されつつ、順次上記のように各ダイス２９とスライド芯金３０が駆動されて、各天井部２２の曲げる部分の長手方向に４個の各凸部２３が形成される。尚、各凸部２３の個数は任意である。

次に、上記のように各凸部８、２３が両端縁部に形成された自動車用バンパービーム１の該各凸部８、２３が形成される部分を小さな曲率半径で曲げる曲げ加工について図８及び図９に基づいて説明する。
図８（Ａ）及び図９に示すように、各凸部８、２３が形成される長手方向各端縁部を小さな曲率半径で曲げ加工する自動車用バンパービーム１の曲げ加工装置３５は、自動車用バンパービーム１の車体取付面３を受ける下型３６と、この下型３６の側方部（図８（Ａ）中、紙面垂直方向手前側）から自動車用バンパービーム１をセットできるように上下動可能に設けられた上型３７と、該下型３６と上型３７に自動車用バンパービーム１がセットされた場合に、自動車用バンパービーム１の引き抜き側端縁部を把持する引き抜き曲げ型３８と、この上型３７及び引き抜き曲げ型３８の駆動機構を駆動制御する不図示の制御部と、から構成されている。この引き抜き曲げ型３８は、引き抜き曲げ手段として機能する。

また、この下型３６は、自動車用バンパービーム１の車体取付面３を受ける受部４０と、自動車用バンパービーム１の引き抜き側端縁部の各車体取付面３が当接されて、該自動車用バンパービーム１の引き抜き曲げに従って回転軸４３を中心として引き抜き方向（図８（Ａ）中、反時計方向）に回転する一対の曲げロール４１と、この一対の曲げロール４１間に配置されて、自動車用バンパービーム１の各管状部５の相対する各側壁面部７、６（図５参照）に当接する円筒状の第１凸潰しロール４５が設けられている。この曲げロール４１の自動車用バンパービーム１側の各車体取付面３に当接する外周面部４２は、この自動車用バンパービーム１の各凸部８、２３が形成される部分を小さな曲率半径で曲げた場合の、曲率半径方向内側の車体取付面３（内側壁面部）の形状になるように形成されている。また、この第１凸潰しロール４５の外周面は、各凸部８を押しつぶして平面状にするように形成されている。

また、上型３７は、上記曲げロール４１の回転軸４３に対向するように配置され、自動車用バンパービーム１の長手方向に対して直角水平に軸支されて該自動車用バンパービーム１の外側壁面部２１に当接して回転する円筒状の第２凸潰しロール４６が設けられている。この第２凸潰しロール４６の外周面は、各凸部２３を押しつぶして平面状にするように形成されている。また、この第２凸潰しロール４６の左右には、それぞれ自動車用バンパービーム１の各管状部５の外側の各側壁面部６、７（図５参照）に当接して回転する一対の軸断面台形状の第３凸潰しロール４７が設けられている。この各第１凸潰しロール４５の外周面は、各凸部８を押しつぶして平面状にするように形成されている。また、下型３６の受部４０に対向するように配置され、自動車用バンパービーム１の外側壁面部２１に当接して案内する案内型４８が設けられている。
そして、この上型３７は、不図示の駆動機構を介して、上下動可能に構成されている。また、上型３７が下側方向に移動した場合には、第２凸潰しロール４６の外周面が自動車用バンパービーム１の外側壁面部２１に当接すると共に、各第３凸潰しロール４７が各管状部５の外側方向の各側壁面部６、７に当接し、案内型４８が自動車用バンパービーム１の外側壁面部２１に当接する。一方、この上型３７が上側方向に移動した場合には、下型３６との間に自動車用バンパービーム１を側方から着脱できる隙間が形成される。

また、引き抜き曲げ型３８には、下型３６及び上型３７側の側面部に立設されて各管状部５の端縁部に嵌挿される断面略四角形状の一対の軸部４９が設けられている。また、この各軸部４９の上下側面部に対して垂直方向に移動可能に設けられ、該各軸部４９が嵌挿された各管状部５の天井部２２と車体取付面３（図５参照）とを押圧して自動車用バンパービーム１の引き抜き側端縁部を把持することが可能な各チャック５０が設けられている。そして、この引き抜き曲げ型３８は、不図示の駆動機構を介して、自動車用バンパービーム１の引き抜き側端縁部をチャック後、外側方向に移動しつつ下側方向に移動可能に設けられている。

次に、このように構成された自動車用バンパービーム１の曲げ加工装置３５の作用について図８に基づいて説明する。
図８（Ａ）に示すように、先ず、不図示の制御部を介して、上型３７の駆動機構を駆動して該上型３７を上側方向に移動させると共に、引き抜き曲げ型３８の駆動機構を駆動して該引き抜き曲げ型３８を原点位置（図８（Ａ）に示す位置）にセットして、各チャック５０を外側方向に移動させる。
そして、下型３６の側方部から自動車用バンパービーム１の車体取付面３を該下型３６の受部４０及び曲げロール４１に載置すると共に、該自動車用バンパービーム１の各管状部５の一方の端縁部を各軸部４９に嵌挿する。これにより、各管状部５の相対する各側壁部７、６の各凸部８よりも引き抜き方向前側の部分が第１凸潰しロール４５の外周面に当接される。

続いて、不図示の制御部を介して、上型３７が下側方向に移動されてセットされ、第２凸潰しロール４６が自動車用バンパービーム１の外側壁面部２１の各凸部２３よりも引き抜き方向前側の部分に当接されると共に、各第３凸潰しロール４７が各管状部５の各側壁面部７、６の各凸部８よりも引き抜き方向前側の部分に当接される。また、案内型４８が自動車用バンパービーム１の外側壁面部２１に当接され、自動車用バンパービーム１の車体取付面３が下型３６の案内部４０に押しつけられる。
その後、不図示の制御部を介して、引き抜き曲げ型３８の各チャック５０が内側方向に移動されて各管状部５の端縁部が把持される。
そして、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、引き抜き曲げ型３８は、自動車用バンパービーム１を引き抜く（矢印５３方向に移動する）と共に、自動車バンパービーム１の引き抜きに従って引き抜き側方向に回転する曲げロール４１の外周面部４２に車体取付面３を押し当てるように下側方向（矢印５４方向）に移動される。

これにより、自動車用バンパービーム１の各凸部８、２３は、該自動車用バンパー１の引き抜きに伴って各第１凸潰しロール４５乃至第３凸潰しロール４７によって押しつぶされつつ、該各凸部８、２３が形成される端縁部分は、各車体取付面３が各曲げロール４１の外周面部４２に沿うように小さな曲率半径で曲げられる。また、自動車用バンパービーム１の他方の端縁部も上記と同様にして、各凸部８、２３が形成される端縁部分は、各車体取付面３が各曲げロール４１の外周面部４２に沿うように小さな曲率半径で曲げられる。

そして、不図示の制御部を介して、引き抜き曲げ型３８の各チャック５０を外側方向に移動させると共に、上型３７を上方に移動させて、この自動車用バンパービーム１を取り外す。その後、上記の手順を再度繰り返すことによって、自動車用バンパービーム１の他側の端縁部も同様に小さな曲率半径で曲げられる。

従って、本実施形態に係る自動車用バンパービーム１の曲げ加工装置１では、４００ＭＰａ以上の高張力強度鋼の鋼板によって形成されている自動車用バンパービーム１の外側壁面部２１や各側壁部６、７には、複数の各凸部８、２３が形成され、該自動車用バンパービーム１を引出方向奥側から第１凸潰しロール４５乃至第３凸潰しロール４７と曲げロール４１との間に挿入し、引き抜き曲げ型３８を介して該自動車用バンパービーム１の一端部を把持して、曲げロール４１に押し当てつつ引き抜くことによって、この自動車用バンパービーム１の曲げられる部分に形成された各凸部８、２３は、第１凸潰しロール４５乃至第３凸潰しロール４７によって押しつぶされる。これにより、自動車用バンパービーム１の曲げられる部分の外側壁面部２１は、長手方向に一様に延ばされ、また、この曲げられる部分の各側壁部６、７は、曲率半径方向外側がより大きく延ばされるため、小さな曲率半径で曲げ加工しても、この外側壁面部２１や各側壁部６、７に延び皺や亀裂が発生するのを確実に防止して、容易に小さな曲率半径で曲げ加工をすることができると共に、自動車用バンパービームの曲げられる部分の外側壁面部２１や各側壁部６、７を平滑な表面に容易に形成できる。また、自動車用バンパービーム１の内部に芯金を入れずに小さな曲率半径で曲げ加工をすることが可能となり、曲げ加工の作業効率の向上及び製造コストの削減化を図ることができる。また、自動車用バンパービーム１の端縁部を小さな曲率半径で曲げ加工できるため、車体コーナ部をカバーして、該車体コーナ部の外力に対する強度を大きく向上させることができる自動車用バンパービーム１容易に作製することができる。

また、自動車用バンパービーム１は、４００ＭＰａ以上の高張力強度鋼の鋼板によって形成されているため、軽量で高い強度を得ることができる。また、高張力強度鋼で形成された自動車用バンパービーム１を小さな曲率半径で曲げ加工しても、スプリングバックや反り等を確実に防止することができ、高張力強度鋼で形成された自動車用バンパービーム１の曲げ加工精度の向上を図ることができる。
また、自動車用バンパービーム１は、略Ｂ字状の断面形状に形成されており、断面が単なる四角形で形成された自動車用バンパービームと比較して、より高い機械的強度を有する自動車用バンパービーム１を小さな曲率半径で曲げ加工することができる。また、断面形状が略Ｂ字状の自動車用バンパービーム１を小さな曲率半径で曲げ加工して車体コーナ部をカバーできるため、車体コーナ部の外力に対する強度を飛躍的に向上させることができる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。

本実施形態に係る自動車用バンパービームを車体フレームに取り付けた状態を模式的に示す平面図である。図１のＸ１−Ｘ１矢視断面図である。本実施形態に係る自動車用バンパービームの両端縁部曲げ加工前の状態を示す側面図である。図３のＡ矢視側面図である。本実施形態に係る自動車用バンパービームの両端縁部の曲げる部分に複数の略縦長凸部を形成する順序を示す図で、（Ａ１）は初期状態を示す断面図、（Ａ２）は初期状態を示す側面図、（Ｂ１）は各管状部の各側壁部に複数の凸部を形成した状態を示す断面図、（Ｂ２）は各管状部の各側壁部に複数の凸部を形成した状態を示す側面図、（Ｃ１）は各管状部の外側壁面部に複数の凸部を形成した状態を示す断面図、（Ｃ２）は各管状部の外側壁面部に複数の凸部を形成した状態を示す一部切欠側面図である。本実施形態に係る自動車用バンパービームの各管状部の各側壁部に複数の凸部を形成する側面凸部形成装置を説明する一部切欠平面図である。本実施形態に係る自動車用バンパービームの各管状部の外側壁面部に複数の凸部を形成する外側壁面凸部形成装置を説明する一部切欠側面図である。本実施形態に係る自動車用バンパービームの両端縁部を小さな曲率半径で曲げ加工する自動車用バンパービームの曲げ加工装置を説明する図で、（Ａ）は自動車用バンパービームをセットした状態を示す断面図、（Ｂ）は自動車用バンパービームを引き抜き曲げ加工した状態を示す断面図である。図８（Ａ）のＸ２−Ｘ２矢視断面図である。

符号の説明

１自動車用バンパービーム、２車体フレーム、３車体取付面
５管状部、６、７側壁部、８、２３凸部
１１側面凸部形成装置、１２、２６本体部、１４、２８パンチ
１５、２９ダイス、１６、３０スライド芯金
１７、３１ワーク位置決め部材、２１外側壁面部、２２天井部
２５外側壁面凸部形成装置、３５曲げ加工装置、３６下型
３７上型、３８引き抜き曲げ型、４１曲げロール、４２外周面
４３回転軸、４５第１凸潰しロール、４６第２凸潰しロール
４７第３凸潰しロール、４９軸部、５０チャック

Claims

所定断面形状の自動車用バンパービームを曲げ加工する自動車用バンパービームの曲げ加工装置において、
前記自動車用バンパービームは、曲げられる部分の曲率半径方向外側の外側壁面部と該曲率半径方向の各側壁部とに長手方向に対して略垂直に所定間隔で形成される外側方向に突出する複数の略縦長凸部を有し、
前記外側壁面部と各側壁部とに当接して前記複数の略縦長凸部を押しつぶす複数の凸部潰しロールと、
前記複数の凸部潰しロールに対向する位置から引出方向奥側の外周面が、前記自動車用バンパービームの曲げる部分の曲率半径方向内側の内側壁面部の形状になるように形成されて、該自動車用バンパービームの引き抜きに伴って該内側壁面部に当接しつつ引き抜き方向に回転するように配設される曲げロールと、
前記自動車用バンパービームの一端部を把持して該自動車用バンパービームを前記曲げロールの外周面に押し当てつつ引き抜き曲げる引き抜き曲げ手段と、を備えたことを特徴とする自動車用バンパービームの曲げ加工装置。
前記外側壁面部に形成される略縦長凸部は、正面視幅方向に長い略長四角形状に形成され、
前記各側壁部に形成される略縦長凸部は、正面視曲率半径方向外側が広い略幅狭な扇形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用バンパービームの曲げ加工装置。
前記自動車用バンパービームは、４００ＭＰａ以上の高張力強度鋼の鋼板によって形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車用バンパービームの曲げ加工装置。
前記所定断面形状は略Ｂ字状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自動車用バンパービームの曲げ加工装置。
所定断面形状の自動車用バンパービームを曲げ加工する自動車用バンパービームの曲げ加工方法において、
前記自動車用バンパービームは、曲げられる部分の曲率半径方向外側の外側壁面部と該曲率半径方向の各側壁部とに長手方向に対して略垂直に所定間隔で形成される外側方向に突出する複数の略縦長凸部を有し、
前記複数の略縦長凸部を前記外側壁面部と各側壁部とに当接する複数の凸部潰しロールによって押しつぶしつつ該自動車用バンパービームを引き抜くと共に、前記複数の凸部潰しロールに対向する位置から引出方向奥側の外周面が、前記自動車用バンパービームの曲げる部分の曲率半径方向内側の内側壁面部の形状になるように形成されて、該自動車用バンパービームの引き抜きに伴って該内側壁面部に当接しつつ引き抜き方向に回転可能に配設された曲げロールに該自動車用バンパービームを押し付けるようにして引き抜き曲げる工程、
を備えたことを特徴とする自動車用バンパービームの曲げ加工方法。
前記外側壁面部に形成される略縦長凸部は、正面視幅方向に長い略長四角形状に形成され、
前記各側壁部に形成される略縦長凸部は、正面視曲率半径方向外側が広い略幅狭な扇形状に形成されることを特徴とする請求項５に記載の自動車用バンパービームの曲げ加工方法。
前記自動車用バンパービームは、４００ＭＰａ以上の高張力強度鋼の鋼板によって形成されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の自動車用バンパービームの曲げ加工方法。
前記所定断面形状は略Ｂ字状に形成されていることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の自動車用バンパービームの曲げ加工方法。