JP2015081036A - Frame member and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平板に曲げ加工を施すことにより形成されるフレーム部材及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a frame member formed by bending a flat plate and a manufacturing method thereof.
例えば、自動車の車体構成部材に採用されるフレーム部材として、断面ハット形状のフレーム本体の軸線方向縁部に突き当てフランジ部を折り曲げ形成したものがある。このフレーム部材は、前記突き当てフランジ部を車体パネルに当接させて溶接により、あるいはボルト等の締結部材により固定される。 For example, there is a frame member employed in a vehicle body constituting member of an automobile in which an abutting flange portion is bent at an axial edge portion of a frame main body having a hat-shaped cross section. The frame member is fixed by welding with the abutting flange portion in contact with the vehicle body panel or by a fastening member such as a bolt.
このようなフレーム部材を曲げ加工により製造する場合、突き当てフランジ部とフレーム本体の稜線部及び側辺フランジ部との接続部分にそれぞれ割れや皺が発生する問題があり、この問題を回避するために、加工前に予め各接続部分に切り欠きを形成するようにしている(例えば、特許文献1参照)。 When manufacturing such a frame member by bending, there is a problem that cracks and wrinkles occur at the connection portion between the abutting flange portion and the ridge line portion and side flange portion of the frame body, in order to avoid this problem In addition, notches are formed in each connecting portion in advance before processing (see, for example, Patent Document 1).
ところで、前記従来のフレーム部材のように、突き当てフランジ部に切り欠きを形成する構造とした場合、例えば車体パネルに突き当てフランジ部を接続固定する際の補強強度あるいは接続強度が低下するという懸念がある。このような強度不足を補うには、突き当てフランジ部を全域に渡って連続させることが有効であるが、このようにすると、曲げ加工時にフレーム本体に割れや皺が発生し、フレーム部材としての機能,品質に対する信頼性が低下するという問題が生じる。 By the way, when the notch is formed in the abutting flange portion as in the conventional frame member, for example, there is a concern that the reinforcing strength or connection strength when the abutting flange portion is connected and fixed to the vehicle body panel is lowered. There is. In order to make up for such a lack of strength, it is effective to make the abutting flange part continuous over the entire area, but if this is done, cracks and wrinkles will occur in the frame body during bending, and it will be used as a frame member. There arises a problem that reliability in function and quality is lowered.
本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、割れや皺を発生させることなく、補強強度,接続強度を高めることができるフレーム部材及びその製造方法を提供することを課題としている。 This invention is made | formed in view of the said conventional situation, and makes it a subject to provide the frame member which can raise reinforcement intensity | strength and connection intensity | strength, and its manufacturing method, without generating a crack and a wrinkle.
請求項1の発明は、左,右側壁部及び底壁部からなる断面略コ字形状をなすフレーム本体と、該フレーム本体の少なくとも一方の前記側壁部に続いて該フレーム本体の幅方向に延びるように屈曲形成された側辺フランジ部と、前記フレーム本体の軸線方向端部に続いて該フレーム本体から拡がるように屈曲形成された突き当てフランジ部とを有するフレーム部材であって、
前記突き当てフランジ部は、平板に予め波形状をなすように屈曲形成されたギャザー部を引き延ばすことにより前記フレーム本体から側辺フランジ部に渡って連続するように形成されていることを特徴としている。
According to the first aspect of the present invention, a frame main body having a substantially U-shaped cross section composed of a left wall portion, a right wall portion, and a bottom wall portion, and extending in the width direction of the frame main body following at least one of the side wall portions of the frame main body. A frame member having a side flange portion formed to be bent as described above, and an abutting flange portion formed to be bent so as to expand from the frame main body following the axial end portion of the frame main body,
The abutting flange portion is formed so as to be continuous from the frame main body to the side flange portion by extending a gathered portion that is bent in advance so as to form a wave shape on a flat plate. .
請求項2の発明は、左,右側壁部及び底壁部からなる断面略コ字形状をなすフレーム本体と、該フレーム本体の少なくとも一方の前記側壁部に続いて該フレーム本体の幅方向に延びるように屈曲形成された側辺フランジ部と、前記フレーム本体の軸線方向端部に続いて該フレーム本体から拡がるように屈曲形成された突き当てフランジ部とを有するフレーム部材の製造方法であって、
平板の前記側辺フランジ部に相当する一側辺部分を、略フラットな中途側辺フランジ部となるよう屈曲形成するとともに、前記平板の前記突き当てフランジ部に相当する他側辺部分を、波形状をなすギャザー部を有する中途突き当てフランジ部となるよう屈曲形成する第1工程と、
前記平板の前記中途側辺フランジ部と中途突き当てフランジ部とを除く前記フレーム本体に相当する部分を、前記コ字形状の稜線を有する中途フレーム本体部となるよう屈曲形成する第2工程と、
前記中途フレーム本体部の屈曲形成の進行に伴って前記ギャザー部が引き延ばされることにより前記突き当てフランジ部が前記フレーム本体から側辺フランジ部に渡って連続するように形成される第3工程とを備えたことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a frame main body having a substantially U-shaped cross section composed of a left wall portion, a right wall portion and a bottom wall portion, and extending in the width direction of the frame main body following at least one of the side wall portions of the frame main body. A side flange portion that is bent as described above, and an abutting flange portion that is bent and formed so as to expand from the frame main body following the axial end portion of the frame main body.
One side portion corresponding to the side flange portion of the flat plate is bent so as to become a substantially flat intermediate side flange portion, and the other side portion corresponding to the abutting flange portion of the flat plate is waved. A first step of bending to form a midway abutting flange portion having a gathered portion having a shape;
A second step of bending and forming a portion corresponding to the frame main body excluding the halfway side flange portion and the halfway abutting flange portion of the flat plate to become a middle frame main body portion having the U-shaped ridgeline;
A third step in which the abutting flange portion is formed so as to continue from the frame main body to the side flange portion by extending the gather portion with the progress of the bending formation of the midway frame main body portion; It is characterized by having.
請求項1の発明に係るフレーム部材によれば、フレーム本体に形成される突き当てフランジ部を、平板に予め形成した波形状のギャザー部を引き延ばすことによりフレーム本体から側辺フランジ部に渡って連続するように形成したので、曲げ加工時に波形状のギャザー部によって材料流入を助けることができ、材料が縮む部分での皺や割れの発生を防止することができる。これにより、従来のような切欠きを不要にでき、突き当てフランジ部を接続固定する際の補強強度,接続強度を高めることができ、フレーム部材としての機能,品質に対する信頼性を向上できる。 According to the frame member of the first aspect of the present invention, the abutting flange portion formed on the frame main body is continuously extended from the frame main body to the side flange portion by extending the corrugated gather portion previously formed on the flat plate. Since it was formed in such a manner, the inflow of the material can be aided by the corrugated gather portion during bending, and the occurrence of wrinkles and cracks at the portion where the material shrinks can be prevented. Thereby, the conventional notch can be made unnecessary, the reinforcement strength and the connection strength when the abutting flange portion is connected and fixed can be increased, and the function and quality of the frame member can be improved.
請求項2の発明による製造方法によれば、第1工程で、中途側辺フランジ部を屈曲形成するとともに、波形状をなすギャザー部を有する中途突き当てフランジ部を屈曲形成し、第2工程において、コ字形状の稜線を有する中途フレーム本体部を屈曲形成し、さらに第3工程で中途フレーム本体部の屈曲形成が進行するに伴って前記ギャザー部が引き延ばされることにより突き当てフランジ部が前記フレーム本体から側辺フランジ部に渡って連続するように形成したので、皺や割れのない突き当てフランジ部及び側辺フランジ部を同時に形成することができ、フレーム部材としての機能,品質に対する信頼性を向上できる。
According to the manufacturing method of the invention of
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1ないし図3は、本発明の実施例1によるフレーム部材を説明するための図である。本実施例では、自動車の後部車体に採用されるフレーム部材を例に採って説明する。 1 to 3 are views for explaining a frame member according to a first embodiment of the present invention. In the present embodiment, a description will be given taking a frame member employed in the rear body of an automobile as an example.
図において、1はバックドア開口1aが形成された自動車の後部車体を示している。この後部車体1は、左,右のクォータパネル2,2と、該左,右のクォータパネル2の上端間に配設されたルーフパネル3と、下端間に配設されたロアバックパネル4とを有し、これらの各パネル2,3,4により前記バックドア開口1aが形成されている。
In the figure,
前記後部車体1内には、リヤフロアパネル5が配設されている。このリヤフロアパネル5の下面には、車両前後方向に延びる上向き断面ハット形状の左,右のサイドメンバ6,6が配設されている。
A
前記左,右のサイドメンバ6の後端部には、本実施例1に係るフレーム部材8の前端部が固定されており、該フレーム部材8の後端部は前記ロアバックパネル4に接続固定されている。
A front end portion of the
前記フレーム部材8は、後述する製造方法により矩形状の平板10を曲げ加工することにより形成されたものであり、図3に示すように、底壁部8dと、該平壁部8dの左,右縁部に続いて屈曲して延びる左,右側壁部8e,8fとを有する断面略コ字形状をなすフレーム本体8aと、前記左側壁8eに続いて車幅方向に延びるように屈曲形成された側辺フランジ部8bと、前記フレーム本体8aの軸線a方向後端部に該フレーム本体8aから拡がるように屈曲形成された突き当てフランジ部8cとを有する。なお、右側壁部8fに続くように側辺フランジ部を形成しても勿論構わない。
The
前記突き当てフランジ部8cは、前記フレーム本体8aの端部から側辺フランジ部8bに渡って連続する大略円弧状をなすようにこれらと一体的に形成されている。なお、前記突き当てフランジ部8cと前記側辺フランジ部8bとは略同じ幅寸法に設定されている。
The abutting
前記突き当てフランジ部8cは、前記平板10に曲げ加工を施す前に予め波形状をなすギャザー部10cを形成し、曲げ加工により前記フレーム本体8aを曲げ加工により形成する際にギャザー部10cを扇状に広がるよう引き延ばすことにより形成されたものである。
The abutting
そして前記フレーム部材8は、突き当てフランジ部8cをロアバックパネル4に当接させた状態で該ロアバックパネル4に溶接により接合固定されている。
The
本実施例によれば、フレーム本体8aの軸線a方向端部に拡がるように形成された突き当てフランジ部8cを、平板10にフレーム本体への曲げ加工を施す前に予め波形状のギャザー部10cを形成し、フレーム本体への曲げ加工時にギャザー部10cを引き延ばすことにより形成したので、該突き当てフランジ部8cを、フレーム本体8aから側辺フランジ部8bに渡って連続するように一体に形成でき、曲げ加工時に波形状のギャザー部10cによって材料流入が可能となり、皺や割れの発生を防止することができる。これにより、従来のような切欠きを不要にでき、突き当てフランジ部8cをロアバックパネル4に接続固定する際の補強強度,接続強度を高めることができ、ひいては車両用フレーム部材8として採用する場合の機能及び品質に対する信頼性を向上できる。
According to the present embodiment, the
なお、前記実施例では、突き当てフランジ部8cをフレーム本体8aの一縁部に形成したが、本発明では、フレーム本体の両端縁に突き当てフランジ部を形成してもよい。
In the above embodiment, the
前記実施例では、フレーム部材8をサイドメンバ6とロアバックパネル4との結合部に設けた場合を説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、左,右のロッカパネルに架け渡して結合されるクロスメンバとロッカパネルとの結合部に設けてもよい。
In the above embodiment, the case where the
また本発明のフレーム部材の用途は、自動車に限るものではなく、建築物等のフレーム部材にも適用可能である。 The use of the frame member of the present invention is not limited to automobiles, and can be applied to frame members such as buildings.
図4〜図7は、前記フレーム部材の製造方法を説明するための図である。 4-7 is a figure for demonstrating the manufacturing method of the said frame member.
[第1工程]
第1工程では、図4(a)〜(c)に示すように、押え治具11と曲げエッジ治具12とを用いる。
[First step]
In the first step, as shown in FIGS. 4A to 4C, a
前記押え治具11は、矩形状の平板10を上方から移動不能に位置決め固定するものである。また前記押え治具11の、前記平板10の後述する一側辺部分10a及び他側辺部分10bに対応する縁部には、フランジ成形部11aが上向きに折り曲げ形成されており、該フランジ成形部11aの、前記平板10に形成されるギャザー部10cに対応する部分には該ギャザー部10cの形状に対応する凹凸部11bが形成されている。
The holding
前記曲げエッジ治具12は、平板10の下面に当接するように、かつ昇降可能に配設されている。この曲げエッジ治具12の、前記平板10の前記一側辺部分10a及び他側辺部分10bに対応する縁部には、フランジ成形部12aが下向きに折り曲げ形成され、該フランジ成形部12aにも、前記ギャザー部10cに対応する凹凸部12bが形成されている。
The bending
そして第1工程では、フレーム部材8の側辺フランジ部8bに相当する平板10の一側辺部分10a及び突き当てフランジ部8cに相当する他側辺部分10bを曲げエッジ治具12の上面に位置させるとともに、平板10の平面部10dの上面を押え治具11により押圧固定する(図4(a),(c)参照)。
In the first step, one
この状態で曲げエッジ治具12を上昇させることにより、一側辺部分10a及び他側辺部分10bを上向きに曲げ加工する(図4(b)参照)。
By raising the bending
これにより側辺フランジ部8bに相当する平板10の一側辺部分10aには、略フラットな中途側辺フランジ部8b′が屈曲形成され、突き当てフランジ部8cに相当する他側辺部分10bには、曲げエッジにより波形状をなすギャザー部10cを有する中途突き当てフランジ部8c′が屈曲形成される。これにより中間品としての中途フレーム本体部10′が形成される(図5参照)。
As a result, a substantially flat intermediate
[第2工程]
第2工程では、図6(a),(b)に示すように、下型15,上型16及び押え部材17を用いる。
[Second step]
In the second step, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
前記下型15は、前記フレーム本体8aに対応した形状を有し、前記中途フレーム本体部10′の平面部10dが配置される凸部15aと、前記中途突き当てフランジ部10cが当接配置される突き当て成形部15bとを有する。
The
前記上型16は、前記下型15に対して昇降可能に配置され、前記中途フレーム本体部10′の平面部10dの左,右側辺部分10e,10eを押圧する一対の押圧部16a,16aを有する。
The
そして第2工程では、下型15の凸部15a上に中途フレーム本体部10′のの平面部10dを配置するとともに、他側辺部分10bを突き当て成形部15bに当接させ、前記押え部材17により前記平面部10dの中央部分10fを押圧固定する。
In the second step, the
この状態で上型16を下降させ、各押圧部16aにより平面部10dの左,右側辺部分10e,10eを押し下げる。すると、平面部10dのフレーム本体8aの稜線b,bに相当する部分を起点に左,右側辺部分10eが折り曲げられる。
In this state, the
[第3工程]
第3工程では、前記折り曲げ加工の進行に伴って、他側辺部分10bのギャザー部10cが扇状に広がるように引き延ばされることとなる。これによりフレーム本体8aが形成されるとともに、該フレーム本体8aから側辺フランジ部8bの全縁部に渡って連続するように突き当てフランジ部8cが略同時に一体形成される。
[Third step]
In the third step, as the bending process proceeds, the gathered
このように本実施例の製造方法では、第1工程で、中途側辺フランジ部8b′を屈曲形成するとともに、波形状をなすギャザー部10bを有する中途突き当てフランジ部8c′を屈曲形成し、第2工程において、コ字形状の稜線bを有する中途フレーム本体部8a′を屈曲形成し、さらに第3工程で中途フレーム本体部8a′の屈曲形成が進行するに伴って前記ギャザー部10bが引き延ばされることにより突き当てフランジ部8cが前記フレーム本体8aから側辺フランジ部8bに渡って連続するように形成したので、皺や割れのない突き当てフランジ部8c及び側辺フランジ部8bを同時に形成することができ、フレーム部材8としての機能,品質に対する信頼性を向上できる。
Thus, in the manufacturing method of the present embodiment, in the first step, the
8 フレーム部材
8a フレーム本体
8b 側辺フランジ部
8b 中途側辺フランジ部
8c 突き当てフランジ部
8b,8f 左,右側壁部
8c 中途突き当てフランジ部
8d 底壁部
10 平板
10′ 中途フレーム本体部
10a 一側辺部分
10b 他側辺部分
10c ギャザー部
10d 平面部
a 軸線
b 稜線
8
Claims (2)
前記突き当てフランジ部は、平板に予め波形状をなすように屈曲形成されたギャザー部を引き延ばすことにより前記フレーム本体から側辺フランジ部に渡って連続するように形成されている
ことを特徴とするフレーム部材。 A frame main body having a substantially U-shaped cross section including a left wall portion, a right wall portion, and a bottom wall portion, and a side bent to extend in the width direction of the frame main body following at least one of the side wall portions of the frame main body. A frame member having a side flange portion and an abutting flange portion bent and formed so as to extend from the frame main body following the axial end portion of the frame main body,
The abutting flange portion is formed to extend from the frame main body to the side flange portion by extending a gathered portion that is bent in advance so as to form a wave shape on a flat plate. Frame member.
平板の前記側辺フランジ部に相当する一側辺部分を、略フラットな中途側辺フランジ部となるよう屈曲形成するとともに、前記平板の前記突き当てフランジ部に相当する他側辺部分を、波形状をなすギャザー部を有する中途突き当てフランジ部となるよう屈曲形成する第1工程と、
前記平板の前記中途側辺フランジ部と中途突き当てフランジ部とを除く前記フレーム本体に相当する部分を、前記コ字形状の稜線を有する中途フレーム本体部となるよう屈曲形成する第2工程と、
前記中途フレーム本体部の屈曲形成の進行に伴って前記ギャザー部が引き延ばされることにより前記突き当てフランジ部が前記フレーム本体から側辺フランジ部に渡って連続するように形成される
ことを特徴とするフレーム部材の製造方法。 A frame main body having a substantially U-shaped cross section including a left wall portion, a right wall portion, and a bottom wall portion, and a side bent to extend in the width direction of the frame main body following at least one of the side wall portions of the frame main body. A manufacturing method of a frame member having a side flange portion and an abutting flange portion formed to bend so as to expand from the frame main body following the axial end portion of the frame main body,
One side portion corresponding to the side flange portion of the flat plate is bent so as to become a substantially flat intermediate side flange portion, and the other side portion corresponding to the abutting flange portion of the flat plate is waved. A first step of bending to form a midway abutting flange portion having a gathered portion having a shape;
A second step of bending and forming a portion corresponding to the frame main body excluding the halfway side flange portion and the halfway abutting flange portion of the flat plate to become a middle frame main body portion having the U-shaped ridgeline;
The abutting flange portion is formed so as to be continuous from the frame body to the side flange portion by extending the gather portion with the progress of the bending formation of the midway frame main body portion. A method for manufacturing a frame member.
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