JP2010105024A - 金属板の積層体の製造方法及び該金属板の積層体の製造方法により製造される金属板の積層体 - Google Patents

Abstract

【課題】例えばアルミニウム合金板等の金属板の積層体において、アウターパネルのフランジ部により挟持して一体に固定されるインナーパネルの固定不良を防止する。
【解決手段】アルミニウム合金板のインナーパネル２とアウターパネル３とから構成され、該インナーパネル２は、各辺縁部２ｂのうち少なくとも２以上において同一辺縁部２ｂで重複しないように位置決め孔２ｃを穿設した上で、インナーパネル２をアウターパネル３に積層し、アウターパネル３の各辺縁部３ｂを折曲してフランジ部３ｃを形成してインナーパネル２の各辺縁部２ｂを挟持して、フランジ部３ｃにおいて突出して形成する係止突起３ｄをインナーパネル２の位置決め孔２ｃ内に密嵌するので、インナーパネルは強固に、しかも正確に固定される。
【選択図】図３

Description

本願発明は、例えば自動車用エンジンフード等のように複数の金属板から構成される金属板の積層体の製造方法及び該金属板の積層体の製造方法により製造される金属板の積層体に関する。

従来、自動車用エンジンフード等のように、インナーパネルとアウターパネルとを積層して一体に構成する積層体では、積層したインナーパネルとアウターパネルとを、アウターパネルの周縁部を構成する各辺縁部をインナーパネル方向へ折曲してフランジ部を形成した上で、インナーパネルの周縁部を構成する各辺縁部を挟持することで一体に固定する、即ち、ヘム加工を行うものが一般的である。
特開２００４−９８１５４

しかしながら、上記自動車用エンジンフードを構成するインナーパネルやアウターパネルをなす金属板は、該金属板の有する弾性に起因する加工終了時のはね返りによる形状の変化、すなわちスプリングバックが生じてしまう。
従って、上記金属板を積層し、辺縁部にヘム加工を施して構成する自動車用エンジンフードでは、インナーパネルの辺縁部を挟持して一体に固定するアウターパネルの辺縁部に形成されるフランジ部においてスプリングバックが発生すると、アウターパネルのフランジ部によるインナーパネルの挟持、固定が不十分となる。
その結果、パネルの品質不良を招くおそれがあり、又最悪の場合にはインナーパネルやアウターパネルの破損を招くおそれがある。

そこで、本願発明は、金属板からなるインナーパネル及びアウターパネルによって構成する金属板の積層体において、アウターパネルのフランジ部において発生するスプリングバックによって、該アウターパネルのフランジ部によって挟持し、一体に固定されるインナーパネルの固定不良を防止するものである。

第１の特徴として、
金属板からなるインナーパネルとアウターパネルとから構成され、
該インナーパネルは、インナーパネルの周縁部を構成する各辺縁部のうち少なくとも２以上において同一辺縁部で重複しないように、又はインナーパネルの周縁部を構成する各辺縁部の交差する隅部のうち少なくとも２以上において位置決め孔を穿設し、
該アウターパネルの周縁部はインナーパネルの周縁部よりも拡張しているものであって、
該インナーパネルとアウターパネルとを積層し、
該アウターパネルの周縁部を構成する各辺縁部をインナーパネル方向へ折曲して形成するフランジ部によって該インナーパネルを各辺縁部を挟持し、
該アウターパネルのフランジ部を尖突してインナーパネル側へ係止突起を突出、形成し、
該係止突起をインナーパネルの位置決め孔内に密嵌させ、
インナーパネルとアウターパネルとを一体に固定するものである。

そのため、インナーパネルはアウターパネルの各辺縁部を折曲して形成されるフランジ部により挟持されるとともに、該フランジ部から突出して形成される係止突起が、インナーパネルの位置決め孔に対して密嵌してフランジ部のスプリングバックの発生を防止するので、アウターパネルとインナーパネルとを強固に固定することができる。

その上、アウターパネルのフランジ部に形成される係止突起が密嵌するインナーパネルの位置決め孔は、インナーパネルの各辺縁部のうち少なくとも２以上において同一辺縁部で重複しないように、又はインナーパネルの各辺縁部の交差する隅部のうち少なくとも２以上に穿設されている。その結果、インナーパネルはアウターパネルに対して正確な位置に固定されるものである。

さらに、インナーパネルとアウターパネルとを一体に固定する際に、係止突起の位置決め孔への密嵌に従ってアウターパネルに対するインナーパネルの固定位置は徐々に修正されるので、アウターパネルに対してインナーパネルが多少ずれて積層されていてもインナーパネルを正確な位置に固定することもできる。

第２の特徴として、第１の特徴を踏まえて、
上記金属板をアルミニウム合金板としてなるものである。

本願発明においては、自動車用エンジンフード等に使用される金属板であれば、どのような材質でも適用可能である。自動車用エンジンフード材としては、従来より冷延鋼板（ＳＰＣ）が用いられているが、近年の軽量化の要求から、アルミニウム合金板も用いられるようになってきた。ところがアルミニウム合金板は冷延鋼板よりもスプリングバックが大きい。そのため、本願発明は、スプリングバックの大きいアルミニウム合金板を使用しても、該アウターパネルのフランジ部に形成される係止突起とインナーパネルの位置決め孔との密嵌によりアウターパネルのフランジ部において発生する多大なスプリングバックを防止できるので、アウターパネルに対してインナーパネルを強固に、しかも正確な位置に固定することができる。

なお、インナーパネル及びアウターパネルをなす金属板の板厚ｔは０．５≦ｔ≦２．５ｍｍであることが好適である。すなわち、該金属板の板厚ｔが０．５ｍｍ未満であるとアウターパネルのヘム加工時にヘム割れが発生し易くなるためである。一方金属板の板厚ｔが２．５ｍｍ超であると自動車用エンジンフードの重量が増加し、軽量化効果が発揮されにくくなるためである（図４参照）。

次に、上記インナーパネルの各辺縁部において穿設される位置決め孔はアウターパネルのフランジ部に形成される係止突起が密嵌できればその形状を問うものではないが、例えば係止突起の横断面形状を円形状や楕円形状とすると、係止突起と位置決め孔との嵌合の際に自由度が大きいので迅速に両者を密嵌させることができる〔図５（イ）（ロ）参照〕。一方例えば係止突起の横断面形状を正方形状や長方形状とすると係止突起と位置決め孔との嵌合の際に自由度が小さくなるため両者の密嵌が複雑になる反面、一旦両者が密嵌してしまえば両者の密嵌は複雑であるため外れにくくすることができる〔図５（ハ）（ニ）参照〕。

更に、インナーパネルの位置決め孔とアウターパネルのフランジ部の係止突起との密嵌の際の強度を確保するために、上記位置決め孔の断面形状が円形状の場合はその直径α、楕円形状の場合はその短軸径α、正方形状の場合はその一辺の長さα、及び長方形状の場合はその短辺の長さαは、インナーパネルの板厚をｔとしたときに、α≧２ｔを満たすものとすることが好適である（図４及び図５参照）。

その上、上記インナーパネルの周縁部を構成する各辺縁部において穿設される位置決め孔の穿設位置は、アウターパネルのフランジ部に形成される係止突起が密嵌する位置決め孔を穿設するインナーパネルの辺縁部や隅部の変形を防止するために、インナーパネルの辺縁部端縁から該辺縁部端縁に最も近接する位置決め孔の端縁までの距離Ｌは、アウターパネルの各辺縁部に形成されるフランジの幅をβとしたときに、０＜Ｌ≦０．８βを満たすものとし、具体的には１〜１０ｍｍとすることが好適であり、できれば２〜５ｍｍが最適である（図２参照）。

また、インナーパネルの位置決め孔とアウターパネルのフランジ部の係止突起との密嵌を外れにくくして強度を確保するために、上記位置決め孔に密嵌すべくフランジ部に突出、形成される係止突起の突起高ｈは、図２において示すように、インナーパネルの板厚をｔとしたときに、０．１ｔ≦ｈ＜１．０ｔを満たすものとすることが好適である。すなわち、アウターパネルのフランジ部に形成される係止突起の突起高ｈが０．１ｔｍｍ未満であっては、係止突起とインナーパネルの位置決め孔との密嵌が不十分となって容易に係止突起と位置決め孔との密嵌が離脱してしまうためである。一方係止突起の突起高ｈが１．０ｔｍｍ超であってはアウターパネルに係止突起の跡がついてしまい、アウターパネルの外観性が低下するためである。

本願発明は、例えばアルミニウム合金板等の金属板の積層体において、アウターパネルはインナーパネルを強固に、しかも正確な位置に固定することができるので、該積層体の製造作業の効率を向上させるとともに、インナーパネルやアウターパネルの破損をも防止することができる優れた効果を有するものである。

以下において、本願発明の実施例について説明する。
なお、この実施例は、本願発明の好ましい一実施態様を説明するためのものであって、これにより本願発明が制限されるものでない。

図１において示す１は、本願発明である金属板の積層体の製造方法によって製造される自動車用エンジンフードであって、該自動車用エンジンフード１は、金属板の一例としてＡＡ６０１６−Ｔ４のアルミニウム合金板からなるインナーパネル２（板厚１．０ｍｍ）及びアウターパネル３（板厚１．０ｍｍ）を積層し、一体に固定してなるものである（図１参照）。
なお、本願発明の金属板としては、前述のとおりその材質が限定されるものではないが、例えば冷延鋼板（ＳＰＣ）やアルミニウム合金板が挙げられる。そのため実施例では上述のようにアルミニウム合金板を例として説明をするが、本願発明において金属板がアルミニウム合金板に限定されるものではない。

そして、上記アルミニウム合金板からなるインナーパネル２とアウターパネル３の積層体である自動車用エンジンフード１は次のように製造するものである。
ここで、インナーパネル２においては、該インナーパネル２の周縁部２ａを構成する各辺縁部２ｂのうち少なくとも２以上において同一辺縁部２ｂで重複しないように位置決め孔２ｃ（径α＝２．０ｍｍ、距離Ｌ＝１．５ｍｍ）を穿設する。なおインナーパネル２に穿設される位置決め孔２ｃはインナーパネル２の周縁部２ａを構成する各辺縁部２ｂの交差する隅部２ｄのうち少なくとも２以上において穿設するものであっても良いものである。
一方、アウターパネル３は、その周縁部３ａがインナーパネル２の周縁部２ａよりも拡張しているものである。
そこで、該インナーパネル２はアウターパネル３上に積層する。
そして、該アウターパネル３の周縁部３ａを構成する各辺縁部３ｂをインナーパネル２方向へ折曲してフランジ部３ｃを形成するとともに、該フランジ部３ｃによってインナーパネル２の各辺縁部２ｂを挟持する。
更に、アウターパネル３のフランジ部３ｃにおいてインナーパネル２の位置決め孔２ｃに対応する位置を尖突してインナーパネル２側へ係止突起３ｄを突出、形成するとともに、インナーパネル２の位置決め孔２ｃ内に該係止突起３ｄを密嵌させる。
その結果、インナーパネル２はアウターパネル３のフランジ部３ｃ及び該フランジ部３ｃに形成される係止突起３ｄとインナーパネル２の位置決め孔２ｃとの密嵌によって、インナーパネル２はアウターパネル３に対して一体に挟持され、固定されるものである（図２及び図３参照）。

上記自動車用エンジンフード１は本願発明である金属板の積層体の製造方法によって製造されているので、インナーパネル２は、各辺縁部２ｂをアウターパネル３のフランジ部３ｃによって挟持されるとともに、該アウターパネル３のフランジ部３ｃに突出、形成される係止突起３ｄとインナーパネル２の位置決め孔２ｃとを密嵌させているので、フランジ部３ｃのスプリングバックの発生を防止し、該インナーパネル２とアウターパネル３との固定は著しく強固になるものである。

その上、アウターパネル３のフランジ部３ｃにおいて突出して形成される係止突起３ｄは、インナーパネル２の位置決め孔２ｃに対して徐々に挿嵌されるものである。その結果、インナーパネル２がアウターパネル３に対する固定位置よりが多少ずれていても、該係止突起３ｄの位置決め孔２ｃへ密嵌するに至るまで固定位置は徐々に修正され、インナーパネルの固定位置は正確になる。

以上のとおり、本願発明の金属板の積層体の製造方法により、実際に以下の条件の下で金属板としてアルミニウム合金を使用した自動車用エンジンフード１を製造した。
そのため、アルミニウム合金板の積層体である自動車用エンジンフード１を構成する、インナーパネル２及びアウターパネル３は、板厚２ｍｍのらなるものとした。
ここでインナーパネル２では、該インナーパネル２の各辺縁部２ｂにおいて同一辺縁部２ｂで重複しないように直径α４ｍｍの横断面形状が円形状の位置決め孔２ｃを、インナーパネル２の辺縁部２ｂ端縁から該辺縁部２ｂ端縁に最も近接する位置決め孔２ｃの端縁までの距離Ｌを４ｍｍとして穿設した。
そこで、該インナーパネル２をアウターパネル３上に積層した上で、該アウターパネル３の各辺縁部３ｂをインナーパネル２方向へ折曲して幅β５ｍｍのフランジ部３ｃを形成し、インナーパネル２の各辺縁部２ｂを挟持するものとした。
更に、アウターパネル３のフランジ部３ｃにおいてインナーパネル２の位置決め孔２ｃに対応する位置を尖突してインナーパネル２側へ横断面形状が円形状である突起高ｈ０．２ｍｍの係止突起３ｄを突出、形成するとともに、該係止突起３ｄをインナーパネル２の位置決め孔２ｃ内に密嵌させて両者を一体に固定して自動車用エンジンフード１を構成した。
その結果、該自動車用エンジンフード１は、インナーパネル２はアウターパネル３のフランジ部３ｃによる挟持及び該フランジ部３ｃに形成される係止突起３ｄとインナーパネル２の位置決め孔２ｃとの密嵌によって一体に固定されているので、アウターパネル３に対してインナーパネル２は強固に、しかも正確に固定することができる効果が確認された。

本願発明は、例えば積層するアルミニウム合金板の辺縁部に対してヘム加工を施して構成する金属板の積層体の製造方法及び該金属板の積層体の製造方法により製造される金属板の積層体であるので、アルミニウム合金板のみならず冷延鋼板などの他の金属板を積層して構成する積層体であれば広く適用することができる。

本願発明の金属板の積層体の製造方法により製造された自動車用フードの斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ拡大断面図である。 本願発明の金属板の積層体の製造方法により製造された自動車用フードの製造方法を示した模式図である。 インナーパネルに穿設される位置決め孔に関する寸法関係を示す模式図である。 インナーパネルに穿設される位置決め孔の種類を示す模式図である。

符号の説明

１ 自動車用エンジンフード
２ インナーパネル
２ａ 周縁部
２ｂ 辺縁部
２ｃ 位置決め孔
２ｄ 隅部
３ アウターパネル
３ａ 周縁部
３ｂ 辺縁部
３ｃ フランジ部
３ｄ 係止突起

Claims (3)

1. 金属板からなるインナーパネルとアウターパネルとから構成され、
   該インナーパネルは、インナーパネルの周縁部を構成する各辺縁部のうち少なくとも２以上において同一辺縁部で重複しないように、又はインナーパネルの周縁部を構成する各辺縁部の交差する隅部のうち少なくとも２以上において位置決め孔を穿設し、
   該アウターパネルの周縁部はインナーパネルの周縁部よりも拡張しているものであって、
   該インナーパネルとアウターパネルとを積層し、
   該アウターパネルの周縁部を構成する各辺縁部をインナーパネル方向へ折曲して形成するフランジ部によって該インナーパネルを各辺縁部を挟持し、
   該アウターパネルのフランジ部を尖突してインナーパネル側へ係止突起を突出、形成し、
   該係止突起をインナーパネルの位置決め孔内に密嵌させ、
   インナーパネルとアウターパネルとを一体に固定することを特徴とする金属板の積層体の製造方法。
2. 上記請求項１の金属板をアルミニウム合金板とすることを特徴とする請求項１記載の金属板の積層体の製造方法。
3. 上記請求項１又は請求項２記載の金属板の積層体の製造方法により製造されたことを特徴とする金属板の積層体。

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