JP2021070040A

JP2021070040A - パイプの製造方法

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Publication number: JP2021070040A
Application number: JP2019197191A
Authority: JP
Inventors: 裕隆新家; Hirotaka Niinomi
Original assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Current assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2021-05-06
Anticipated expiration: 2039-10-30
Also published as: CN112743294A; US11426779B2; US20210129200A1; CN112743294B; JP7050737B2

Abstract

【課題】ＵＯ曲げ製法によるパイプの製造において、大径部における座屈の発生を抑制する技術を提供する。【解決手段】大径部と、小径部と、大径部及び小径部を繋ぐ縮径部と、を有するパイプの製造方法であって、金属板材をＵ字状断面を有するＵ字状部材に成形することと、Ｕ字状部材をパイプの形状に成形することと、を含む。Ｕ字状部材は、Ｕ字状断面の両端の間の開口に対面する湾曲部と、湾曲部に続く対向する一対の側壁と、を有しており、小径部を形成するための部分の対向する一対の側壁の開き度合いが、大径部を形成するための部分の対向する一対の側壁の開き度合いよりも大きい。【選択図】図１０

Description

本開示は、パイプの製造方法に関する。

大径部及び小径部が長手方向に沿って並び、大径部と小径部との間に、大径部側から小径部側に向かって漸次縮径する縮径部が形成されるパイプが知られている。

特許文献１には、大径及び小径のストレート部と、両ストレート部を繋ぐコーン状部と、を有する金属管を、ＵＯ曲げ製法で製造する方法が記載されている。ＵＯ曲げ製法は、金属平板を断面Ｕ字状に曲げるＵ曲げ工程、及び、Ｕ曲げした金属平板の両端部である突合せ部を突き合わせるように曲げてパイプの形状に成形するＯ曲げ工程を経て、パイプを製造する製造方法である。金属平板は、大径のストレート部を形成するための板幅が略一定の部分と、当該部分に続く、コーン状部を形成するための板幅が漸次縮小するように変化した部分と、当該部分に続く、小径のストレート部を形成するための板幅が略一定の部分と、を有する。

特許第６３２７３１９号公報

上記パイプの用途によっては、縮径部を短くすることが求められている。しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、縮径部を短くした場合、下記の理由から、大径部に座屈が生じやすくなるという課題が見出された。

特許文献１のように大径部、小径部及び縮径部を有するパイプをＵＯ曲げ製法により製造する場合、金属板材における縮径部を形成するための部分は台形状であるため、当該台形状の部分においては、突合せ部の縁に沿った長さが中央部分の軸方向の長さと比較して長くなっている。このため、Ｏ曲げの際に、縮径部の突合せ部において生じた板材の余剰部分が大径部の方向へ流入することにより、大径部に座屈が生じる場合がある。

縮径部を短くすると、金属板材における上記台形状の部分において、突合せ部の縁に沿った長さが中央部分の軸方向の長さと比較してより長くなる。これにより、Ｏ曲げの際に、縮径部の突合せ部においてより多くの板材の余剰部分が生じるため、大径部に座屈が生じやすくなる。座屈が生じた場合、パイプが衝撃を受けると座屈部分で折れやすくなるためパイプの強度が下がる他、溶接もしづらくなること等が問題となる。

本開示の一局面は、ＵＯ曲げ製法によるパイプの製造において、大径部における座屈の発生を抑制する技術を提供する。

本開示の一態様は、大径部と、小径部と、大径部及び小径部を繋ぐ縮径部と、を有するパイプの製造方法であって、金属板材をＵ字状断面を有するＵ字状部材に成形することと、Ｕ字状部材をパイプの形状に成形することと、を含む。Ｕ字状部材は、Ｕ字状断面の両端の間の開口に対面する湾曲部と、湾曲部に続く対向する一対の側壁と、を有しており、小径部を形成するための部分の対向する一対の側壁の開き度合いが、大径部を形成するための部分の対向する一対の側壁の開き度合いよりも大きい。
このような構成によれば、ＵＯ曲げ製法によるパイプの製造において、大径部における座屈の発生を抑制できる。

本開示の一態様では、金属板材は、長幅部と、短幅部と、縮幅部と、を有していてもよい。長幅部は、大径部を形成するための部分である。短幅部は、小径部を形成するための部分であって長幅部よりも板幅が短い。縮幅部は、縮径部を形成するための部分であって長幅部と短幅部とを繋ぐように板幅が変化する。
このような構成によれば、長幅部と、短幅部と、縮幅部と、を有する金属板材からＵＯ曲げ製法によりパイプを製造する場合に、大径部における座屈の発生を抑制できる。

本開示の一態様では、Ｕ字状部材は、小径部を形成するための部分及び大径部を形成するための部分の対向する一対の側壁が平板状であってもよい。
このような構成によれば、小径部を形成するための部分及び大径部を形成するための部分の対向する一対の側壁が平板状であるＵ字状部材からパイプを製造する場合に、大径部における座屈の発生を抑制できる。

本開示の一態様では、パイプは車両のインパネリインフォースメントに用いられてもよい。
このような構成によれば、大径部における座屈の発生を抑制できるため、縮径部の短いインパネリインフォースメント用のパイプを製造できる。

本実施形態のパイプを用いたインパネリインフォースメントの構造を示す正面図である。本実施形態のパイプの正面図である。金属板材の平面図である。本実施形態のパイプの製造方法の各工程を示したフロー図である。本実施形態のパイプの製造方法の各工程における金属板材、Ｕ字状部材又はパイプの斜視図である。本実施形態のパイプの製造方法の各工程における金属板材、Ｕ字状部材又はパイプの断面図である。図７ＡはＵ曲げ工程前のダイ、パンチ及び金属板材の断面図、図７ＢはＵ曲げ工程後のダイ、パンチ及びＵ字状部材の断面図である。図８ＡはＯ曲げ工程前のダイ及びＵ字状部材の断面図、図８ＢはＯ曲げ工程後のダイ及びパイプの断面図である。Ｕ曲げ工程後のＵ字状部材を側壁側から見た図である。図１０Ａは図９のＸＡ−ＸＡ断面図、図１０Ｂは図９のＸＢ−ＸＢ断面図、図１０Ｃは図１０Ａ及び図１０Ｂの断面図を重ねて示した図である。図１１Ａは本実施形態のＵ字状部材を開口側から見た平面図、図１１Ｂは比較例のＵ字状部材を開口側から見た平面図である。比較例のパイプを用いたインパネリインフォースメントの構造を示す正面図である。Ｕ字状断面において複数の湾曲部を有するＵ字状部材の断面図である。

以下、本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
［１．構成］
図１に示すように、本実施形態のパイプ１０は、インパネリインフォースメント１に用いられる。インパネリインフォースメント１は、車両のインストルメントパネル内において車両の幅方向に沿って配設される長尺円筒状の部品である。インパネリインフォースメント１は、ステアリングコラム及びインストルメントパネル等を支持するとともに、衝突時における乗員保護の機能を有する。

図１は車両に設置された状態のインパネリインフォースメント１を運転者側から見た図である。図１において、車両の左右方向、上下方向をそれぞれ矢印にて示してある。左右方向とは車両の幅方向のことであり、上下方向とは車両の高さ方向である。なお、本実施形態の車両は、左ハンドルの車両である。

インパネリインフォースメント１は、パイプ１０と、パイプ８０と、を備える。また、インパネリインフォースメント１には、骨格ブラケット２が取り付けられている。骨格ブラケット２は、上端部がパイプ１０に接続され、下端部が車両のアンダーボディに固定されている。インパネリインフォースメント１は、骨格ブラケット２によって車両の下方側から支持されている。インパネリインフォースメント１には骨格ブラケット２以外にも様々な部品が取り付けられているが、図１では省略している。

図２に示すように、パイプ１０は、全体に円筒状に形成されている。なお、パイプ１０の断面形状は真円状である。ここでいう「真円」とは、必ずしも厳密な真円を意味するものではなく、楕円と区別した図形の分類を意味する。パイプ１０は、大径部１１と、小径部１２と、縮径部１３と、を有する。大径部１１は、外径が略一定の部分である。小径部１２もまた、外径が略一定の部分である。小径部１２の外径は、大径部１１の外径よりも小さい。縮径部１３は、大径部１１と小径部１２とを繋ぐ部分である。縮径部１３の外径は、大径部１１の側から小径部１２の側に向かって漸次縮径する。本実施形態では、縮径部１３の外径は一定の割合で縮径する。このため、縮径部１３は、パイプ１０をパイプ１０の軸方向に垂直な方向から見たとき、台形状に見える。なお、本実施形態では、大径部１１、小径部１２及び縮径部１３におけるパイプ１０の厚みは一定である。

図２では、パイプ１０の中心軸を一点鎖線で示している。パイプ１０は、大径部１１、小径部１２及び縮径部１３の中心軸が同一の直線上に位置する同芯パイプである。
図１に示すように、インパネリインフォースメント１は、パイプ１０及びパイプ８０が接続されて形成されている。パイプ１０は、インパネリインフォースメント１において、大径部１１が左側に位置し、小径部１２が右側に位置するように配置される。パイプ８０は、外径が略一定のパイプである。また、パイプ８０の外径は、小径部１２の内径よりも小さい。パイプ１０及びパイプ８０は、パイプ１０の右端部にパイプ８０の左端部が挿入されて溶接等されることにより接続されている。

次に、パイプ１０の製造方法について、図３〜図１０を用いて説明する。
パイプ１０は、図３に示す金属板材２０を後述するＵＯ曲げ製法でプレス成形することにより製造される。なお、図３では、金属板材２０におけるパイプ１０の軸方向に沿った中心線を一点鎖線で示している。

ＵＯ曲げ製法は、図４に示すように、（１）ブランク工程、（２）Ｕ曲げ工程、（３）端曲げ工程、（４）Ｏ曲げ工程、及び（５）溶接工程を有する。（１）〜（５）は、図４において示す製造工程の順番を示すものである。

なお、図５の（１）〜（４）は、製造工程（１）〜（４）に対応しており、各製造工程における金属板材２０、Ｕ字状部材３０又はパイプ１０の斜視図を示している。また、図６の（１）〜（４）は、製造工程（１）〜（４）に対応しており、各製造工程における金属板材２０、Ｕ字状部材３０又はパイプ１０をパイプ１０の軸方向に垂直な平面で切った断面図を示している。

（１）ブランク工程
ブランク工程では、平板状の金属材料から、図３及び図５の（１）に示す形状の平板状の金属板材２０が切り出される。

金属板材２０は、長幅部２１と、短幅部２２と、縮幅部２３と、を有する。長幅部２１は、大径部１１を形成するための部分である。短幅部２２は、小径部１２を形成するための部分である。縮幅部２３は、縮径部１３を形成するための部分である。

長幅部２１は板幅が略一定の部分である。ここで、板幅とは、パイプ１０の軸方向に沿った中心線に直交する方向の金属板材２０の長さである。短幅部２２もまた、板幅が略一定の部分である。短幅部２２の板幅は、長幅部２１の板幅よりも短い。縮幅部２３は、長幅部２１と短幅部２２とを繋ぐように板幅が変化する部分である。すなわち、縮幅部２３の板幅は、長幅部２１の側から短幅部２２の側に向かって漸次短くなる。本実施形態では、縮幅部２３の板幅は一定の割合で短くなる。このため、縮幅部２３の両端部は直線状となっている。

（２）Ｕ曲げ工程
Ｕ曲げ工程では、図７Ａ及び図７Ｂに示すプレス成形により、金属板材２０がＵ曲げされる。

Ｕ曲げは、図７Ａ及び図７Ｂに示すダイ４０及びパンチ５０を用いたプレス成形により実行される。パンチ５０は、Ｕ字状に湾曲した凸部を有する。ダイ４０にはＵ字状に湾曲した凹状の枠型４１が形成されており、枠型４１にパンチ５０の凸部が係合する。パンチ５０の凸部及びダイ４０の枠型４１は、パイプ１０の軸方向に沿った長尺状に形成されている。図７Ａ及び図７Ｂは、ダイ４０及びパンチ５０等を、パイプ１０の軸方向に垂直な平面で切った断面図で示している。

Ｕ曲げが実行される場合、まず、図７Ａに示すように、金属板材２０がパンチ５０上に設置される。そして、図７Ｂに示すように、ダイ４０に形成された枠型４１内にパンチ５０の凸部が金属板材２０ごと押し込まれる。すると、金属板材２０が断面Ｕ字状に曲げられて、図５の（２）に示すＵ字状部材３０が形成される。Ｕ字状部材３０は、図６の（２）に示すように、Ｕ字状断面を有する。なお、金属板材２０は、図３に一点鎖線で示す中心線がＵ字状部材３０の底部、すなわち、Ｕ字状断面において後述する底点３１１で表される部分となるようにＵ曲げされる。また、図９に示すように、Ｕ字状部材３０を後述する側壁３２側から見たときに、長幅部２１、短幅部２２及び縮幅部２３のパイプ１０の軸方向に沿った中心線が略同一線上に位置するように、金属板材２０がＵ曲げされる。なお、成形方法はこれに限定されず、例えばパンチとダイとが入れ替わってもよい。

Ｕ字状部材３０は、図５の（２）及び図６の（２）に示すように、Ｕ字状断面の両端の間の開口に対面する湾曲部３１と、湾曲部３１に続く互いに対向する一対の側壁３２と、を有する。Ｕ字状断面において、湾曲部３１における開口から最も離間した位置を底点３１１とし、開口の中心と底点３１１とを通る仮想的な線をＵ字中心線とする。図６の（２）及び（３）において、Ｕ字中心線を一点鎖線で示す。Ｕ字状断面は、Ｕ字中心線を対称軸とした略線対称の形状である。

一対の側壁３２のそれぞれは、長幅部２１及び短幅部２２において平面状である。すなわち、一対の側壁３２は、長幅部２１及び短幅部２２のそれぞれにおいて、互いに対向する平面を有する。図６の（２）に示すように、Ｕ字状断面で見ると、一対の側壁３２のそれぞれは直線状となる。

一対の側壁３２の開き度合いは、長幅部２１と短幅部２２とで異なっている。本実施形態では、一対の側壁３２の開き度合いとは、互いに対向する平面のなす角の大きさである。すなわち、互いに対向する平面のなす角が大きいほど一対の側壁３２の開き度合いは大きくなる。また、互いに対向する平面が平行である場合は、なす角は０°とする。長幅部２１及び短幅部２２の一対の側壁３２の開き度合いについて、図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃを用いて説明する。

図１０Ａは図９のＸＡ−ＸＡでの切断面のみを示した断面図であり、図１０Ｂは図９のＸＢ−ＸＢでの切断面のみを示した断面図である。すなわち、図１０Ａは長幅部２１におけるＵ字状断面を、図１０Ｂは短幅部２２におけるＵ字状断面を示している。長幅部２１及び短幅部２２において、一対の側壁３２は、互いに対向する平面が平行となる位置よりも外側へ開いている。

また、短幅部２２の一対の側壁３２の開き度合いは、長幅部２１の一対の側壁３２の開き度合いよりも大きい。これについて、以下に説明する。

図１０Ａに示すように、長幅部２１の互いに対向する平面のなす角をθ１とし、図１０Ｂに示すように、短幅部２２の互いに対向する平面のなす角をθ２とする。図１０Ｃは、長幅部２１のＵ字状断面及び短幅部２２のＵ字状断面がパイプ１０の軸方向に沿って見た際に実際の位置関係となるように、図１０Ａ及び図１０Ｂを重ねて示したものである。

図１０Ｃに示すように、短幅部２２の互いに対向する平面のなす角θ２は、長幅部２１の互いに対向する平面のなす角θ１よりも大きい。すなわち、短幅部２２の一対の側壁３２の開き度合いは、長幅部２１の一対の側壁３２の開き度合いよりも大きい。

一対の側壁３２の開き度合いは、パンチ５０の凸部及びダイ４０の枠型４１の傾斜の設計角度により調整できる。例えば、短幅部２２をプレスする部分の傾斜角度が長幅部２１をプレスする部分の傾斜角度よりも大きくなるようにパンチ５０の凸部及びダイ４０の枠型４１を設計することで、当該パンチ５０及びダイ４０を用いて、短幅部２２の一対の側壁３２の開き度合いが長幅部２１の一対の側壁３２の開き度合いよりも大きいＵ字状部材３０を成形できる。

（３）端曲げ工程
端曲げ工程では、図５の（３）及び図６の（３）に示すように、Ｕ字状部材３０の端曲げが実行される。

端曲げは、長幅部２１における縮幅部２３に隣接する部分、縮幅部２３及び短幅部２２について、Ｕ字状部材３０のＵ字の端部を内側に傾けて曲げる作業により実行される。すなわち、長幅部２１における縮幅部２３に隣接する部分、縮幅部２３及び短幅部２２におけるパイプ１０の軸方向に平行な両端部が、Ｕ字状部材３０の内部に向けて曲げられる。なお、Ｕ字状部材３０におけるパイプ１０の軸方向に平行な両端部は、後述するＯ曲げにより突き合わされる部分であるため、以降、突合せ部という。端曲げは、Ｕ字の端部が内側に傾いた形状を有するパンチ及びこれに対応する形状の型枠を有するダイ等を用いて、プレス成形により実行される。

端曲げを行うことにより、Ｕ字状部材３０における突合せ部の剛性が上がり、材料の動きが抑制されることで、後述するＯ曲げ工程でＵ字状部材３０をＯ曲げした際に生じる縮径部１３のしわが生じにくくなる。本実施形態では、しわが生じやすい縮径部１３を形成する部分である縮幅部２３と、その近傍にある短幅部２２及び長幅部２１における縮幅部２３に隣接する部分とについて端曲げを行っているため、Ｏ曲げの際の縮径部１３におけるしわの発生を抑制できる。

（４）Ｏ曲げ工程
Ｏ曲げ工程では、図８Ａ及び図８Ｂに示すプレス成形により、端曲げされた状態のＵ字状部材３０がＯ曲げされ、パイプ１０が形成される。

Ｏ曲げは、図８Ａ及び図８Ｂに示すダイ６０及びダイ７０を用いたプレス成形により実行される。ダイ６０には、パイプ１０の上方側の形状を象った枠型６１が形成されている。また、ダイ７０には、パイプ１０の下方側の形状を象った枠型７１が形成されている。枠型６１及び枠型７１は、パイプ１０の軸方向に沿った長尺状に形成される。図８Ａ及び図８Ｂは、ダイ６０及びダイ７０等を、パイプ１０の軸方向に垂直な平面で切った断面図で示している。

Ｏ曲げを実行する場合、まず、端曲げされた状態のＵ字状部材３０が、枠型７１内に入るように下方のダイ７０に載せられる。そして、枠型６１内にＵ字状部材３０が入るように、ダイ７０にダイ６０が被せられる。すると、端曲げがなされた部分も含め、Ｕ字状部材３０の突合せ部が突き合わされてＵ字状部材３０が断面Ｏ字状となり、図５の（４）に示すパイプ１０が形成される。

（５）溶接工程
溶接工程では、Ｏ曲げにより突き合わされたＵ字状部材３０の突合せ部が溶接される。この溶接が終了すると、パイプ１０が完成する。

［２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（２ａ）Ｕ字状部材３０は、短幅部２２の一対の側壁３２の開き度合いが、長幅部２１の一対の側壁３２の開き度合いよりも大きい。このため、Ｕ字状部材３０は、短幅部の一対の側壁の開き度合いと長幅部の一対の側壁の開き度合いとが同一である場合と比較して、縮幅部２３におけるパイプ１０の軸方向に平行な両端部、すなわち、縮幅部２３の側縁の長さが短くなる。これについて、図１１Ａ及び図１１Ｂを用いて説明する。

図１１Ａは、本実施形態のＵ字状部材３０を開口側から見た平面図である。図１１Ｂは、比較例のＵ字状部材１１０を開口側から見た平面図である。図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、平面図におけるＵ字状部材のパイプ軸方向に沿った中心線を一点鎖線で示している。

Ｕ字状部材１１０は、短幅部１１２の一対の側壁の開き度合いと長幅部１１１の一対の側壁の開き度合いとが同一である。なお、Ｕ字状部材３０及びＵ字状部材１１０は、同じ金属板材２０をＵ曲げして成形されており、一対の側壁の開き度合いのみが異なるものである。

図１１Ａでは、Ｕ字状部材３０における、中心線から長幅部２１の側縁までの平面視での距離と中心線から短幅部２２の側縁までの平面視での距離との差Ｘ１（以下「長幅部と短幅部との距離の差Ｘ１」という。）を示している。また、図１１Ｂでは、Ｕ字状部材１１０における、中心線から長幅部１１１の側縁までの平面視での距離と中心線から短幅部１１２の側縁までの平面視での距離との差Ｘ２（以下「長幅部と短幅部との距離の差Ｘ２」という。）を示している。ここでいう距離とは、最短距離を意味する。

Ｕ字状部材３０のように短幅部２２の一対の側壁３２の開き度合いが長幅部２１の一対の側壁３２の開き度合いよりも大きい場合の長幅部と短幅部との距離の差Ｘ１は、Ｕ字状部材１１０のように短幅部１１２の一対の側壁の開き度合いが長幅部１１１の一対の側壁の開き度合いと同じ場合の長幅部と短幅部との距離の差Ｘ２と比較して、小さくなる。

縮幅部の側縁は長幅部の側縁と短幅部の側縁とを繋ぐため、Ｕ字状部材を開口側から見た平面図において、長幅部と短幅部との距離の差が小さくなるほど、縮幅部の側縁の長さは短くなる。Ｕ字状部材３０の長幅部と短幅部との距離の差Ｘ１は、Ｕ字状部材１１０の長幅部と短幅部との距離の差Ｘ２よりも小さいことから、平面図において、Ｕ字状部材３０の縮幅部２３の側縁の長さは、Ｕ字状部材１１０の縮幅部１１３の側縁の長さよりも短くなる。

なお、ここでは、理解を容易にするために、Ｕ字状部材３０を開口側から見た平面図において縮幅部２３の側縁の長さが短くなることを説明した。実際には、立体形状において縮幅部２３の側縁の長さが短くなるように、Ｕ字状部材３０の短幅部２２の一対の側壁３２の開き度合い及び長幅部２１の一対の側壁３２の開き度合いが設計されている。

このように、本実施形態のパイプ１０の製造方法によれば、短幅部の一対の側壁の開き度合いと長幅部の一対の側壁の開き度合いとが同一のＵ字状部材が成形される製造方法と比較して、Ｕ字状部材３０における縮幅部２３の側縁の長さを短くできる。このため、Ｏ曲げによって縮幅部２３の側縁が突き合わされた際に生じる板材の余剰部分を低減でき、当該余剰部分の流入により生じる大径部１１における座屈の発生を抑制できる。

（２ｂ）本実施形態のパイプ１０の製造方法によれば、大径部１１における座屈の発生を抑制できるため、縮径部１３の短いパイプ１０を製造することが容易となる。これにより、例えば、縮径部１３を短くした分だけ大径部１１を長くしたパイプ１０を製造できる。このようなパイプ１０を用いることで、インパネリインフォースメント１への骨格ブラケット２の取付位置の設計自由度が高くなり、骨格ブラケット２をより剛性の高い形状にすることができる。これについて、図１及び図１２を用いて説明する。

図１に示すように、本実施形態では、骨格ブラケット２は、上端部が大径部１１における縮径部１３に隣接する部分に接続され、下端部がアンダーボディに固定される。
図１２は車両に設置された状態の比較例のインパネリインフォースメント４００を運転者側から見た図である。図１２において、車両の左右方向、上下方向をそれぞれ矢印にて示してある。比較例のインパネリインフォースメント４００は、パイプ１０の代わりにパイプ４１０を備える点で、本実施形態のインパネリインフォースメント１と相違する。パイプ４１０は、大径部４１１と、小径部４１２と、縮径部４１３と、を有する。パイプ４１０は、縮径部４１３が縮径部１３よりも長く、大径部４１１が大径部１１よりも短い点で、本実施形態のパイプ１０と相違する。換言すれば、本実施形態のパイプ１０は、比較例のパイプ４１０に対し、小径部の長さを維持したまま大径部を長くしたものである。

比較例のインパネリインフォースメント４００では、骨格ブラケット５００の上端部の取付位置と下端部の固定位置との間の左右方向の開きが大きい。このため、骨格ブラケット５００を曲げて両端部を接合する必要が生じ、剛性が低下してしまう。なお、骨格ブラケット５００の上端部の取付位置をより右側にずらすために、小径部４１２を短くすることが考えられるが、小径部４１２に取り付けられる部品等の位置の関係から、小径部４１２を短くすることは難しい。

これに対して、図１に示すように、本実施形態のインパネリインフォースメント１では、骨格ブラケット２の上端部の取付位置が比較例のインパネリインフォースメント４００よりも右側となる。つまり、インパネリインフォースメント１では、骨格ブラケット２の上端部の固定位置と下端部の固定位置との間の左右方向の開きが小さくなる。このため、骨格ブラケット２を曲げずに両端部を接合することができ、骨格ブラケット２の剛性を上げることができる。

［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（３ａ）上記実施形態では、金属板材をＵ字状部材に成形するＵ曲げ工程として、平板状の金属板材２０に１回のプレス成形を実施することでＵ字状部材３０を形成する工程を例示したが、Ｕ曲げ工程はこれに限定されない。例えば、金属板材として、少なくとも一部が平板状でない金属板材、例えば一部が曲げられた金属板材が用いられてもよい。また例えば、金属板材をＵ字状部材に成形するまでに、複数回のプレス成形を実施してもよい。また例えば、金属板材をＵ字状部材に成形するまでに、切断加工等のプレス成形以外の加工が含まれてもよい。

（３ｂ）上記実施形態では、Ｕ字状部材３０はＵ字状断面において１つの湾曲部３１を有するが、Ｕ字状部材はＵ字状断面において複数の湾曲部を有していてもよい。例えば、図１３に示すＵ字状部材６００は、Ｕ字状断面の外側に膨らむように湾曲した５つの湾曲部６０１，６０２，６０３，６０４，６０５を有する。Ｕ字状断面の外側に膨らむように湾曲するとは、Ｕ字状断面において、Ｕ字状部材６００の内側に位置する点を中心とする弧を描くように湾曲することを意味する。具体的には、湾曲部の１つとして、Ｕ字状断面における開口に対面する位置に、中央湾曲部６０１が設けられている。Ｕ字状断面において、中央湾曲部６０１における開口から最も離間した位置である底点６０１１と開口の中心とを通る仮想的な線をＵ字中心線とする。なお、図１３において、Ｕ字中心線を一点鎖線で示す。また、Ｕ字中心線の一方の側を右側とするとともに、他方の側を左側とする。Ｕ字中心線の右側には、中央湾曲部６０１に近い側から順に、右第１湾曲部６０２と、右第２湾曲部６０３とが設けられている。また、Ｕ字中心線の左側には、中央湾曲部６０１に近い側から順に、左第１湾曲部６０４と、左第２湾曲部６０５とが設けられている。Ｕ字状部材６００のＵ字状断面は、Ｕ字中心線を対称軸とした略線対称の形状である。また、Ｕ字状部材６００において、長幅部におけるＵ字状断面と短幅部におけるＵ字状断面とは略相似形である。

なお、長幅部における各湾曲部の曲率半径を、中央湾曲部６０１の曲率半径Ｒ１、右第１湾曲部６０２の曲率半径Ｒ２、右第２湾曲部６０３の曲率半径Ｒ３、左第１湾曲部６０４の曲率半径Ｒ４、及び、左第２湾曲部６０５の曲率半径Ｒ５とする。また、短幅部における各湾曲部の曲率半径を、中央湾曲部６０１の曲率半径Ｒ６、右第１湾曲部６０２の曲率半径Ｒ７、右第２湾曲部６０３の曲率半径Ｒ８、左第１湾曲部６０４の曲率半径Ｒ９、及び、左第２湾曲部６０５の曲率半径Ｒ１０とする。

この場合、長幅部及び短幅部の対応する湾曲部のすべてにおいて、短幅部における曲率半径が長幅部における曲率半径以上となる場合に、短幅部の一対の側壁の開き度合いが長幅部の一対の側壁の開き度合いよりも大きいものとする。具体的には、Ｒ１≦Ｒ６、Ｒ２≦Ｒ７、Ｒ３≦Ｒ８、Ｒ４≦Ｒ９、及び、Ｒ５≦Ｒ１０、となる場合である。ただし、対応する湾曲部のすべてにおいて曲率半径が同一となる場合は除く。

また、長幅部におけるＵ字状断面と短幅部におけるＵ字状断面とが略相似形である場合、Ｕ字状断面において両端点６０６，６０７のそれぞれと底点６０１１とを結ぶ線分のなす角の大きさを一対の側壁の開き度合いとして、長幅部及び短幅部の一対の側壁の開き度合いを比較してもよい。

（３ｃ）上記実施形態では、１枚の金属板材２０をＵＯ曲げ製法でプレス成形することによりパイプ１０を製造しており、パイプ１０は全ての部分が同一の金属材料で形成されているが、パイプ１０が複数の材料で形成されていてもよい。例えば、パイプ１０は、大径部１１の一部（例えば縮径部１３から所定距離以上離れた部分）が他の部分と異なる材料で形成されていてもよい。

（３ｄ）上記実施形態では、パイプ１０の厚みは一定であるが、パイプ１０の厚みは一定でなくてもよい。例えば、パイプ１０は、大径部１１の一部（例えば縮径部１３から所定距離以上離れた部分）が他の部分よりも厚みが大きく形成されていてもよい。

（３ｅ）上記実施形態では、パイプ１０の断面形状は真円状であるが、パイプ１０の断面形状はこれに限定されるものではない。例えば、パイプ１０の断面形状は楕円状であってもよい。

（３ｆ）上記実施形態では、パイプ１０は同芯パイプであるが、パイプ１０は偏芯パイプでもよい。なお、偏芯パイプとは、大径部１１、小径部１２及び縮径部１３の中心軸が同一の直線上に位置しないパイプである。

（３ｇ）上記実施形態のＵＯ曲げ製法は一例であり、例えば、端曲げ工程を有しなくてもよい。

（３ｈ）上記実施形態のパイプ１０の外表面には、平面部分が形成されてもよい。当該平面部分は、例えば、インパネリインフォースメント１に取り付けられる部品が接続される部分である。当該平面部分の大きさ及び個数は任意に設計できる。

（３ｉ）上記実施形態では、インパネリインフォースメント１に用いられるパイプ１０を例示したが、パイプの用途は他の用途であってもよい。

（３ｊ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。

１０…パイプ、１１…大径部、１２…小径部、１３…縮径部、２０…金属板材、２１…長幅部、２２…短幅部、２３…縮幅部、３０…Ｕ字状部材、３１…湾曲部、３２…一対の側壁。

Claims

大径部と、小径部と、前記大径部及び前記小径部を繋ぐ縮径部と、を有するパイプの製造方法であって、
金属板材をＵ字状断面を有するＵ字状部材に成形することと、
前記Ｕ字状部材を前記パイプの形状に成形することと、
を含み、
前記Ｕ字状部材は、前記Ｕ字状断面の両端の間の開口に対面する湾曲部と、前記湾曲部に続く対向する一対の側壁と、を有しており、前記小径部を形成するための部分の前記対向する一対の側壁の開き度合いが、前記大径部を形成するための部分の前記対向する一対の側壁の開き度合いよりも大きい、パイプの製造方法。
請求項１に記載のパイプの製造方法であって、
前記金属板材は、前記大径部を形成するための長幅部と、前記小径部を形成するための部分であって前記長幅部よりも板幅の短い短幅部と、前記縮径部を形成するための部分であって前記長幅部と前記短幅部とを繋ぐように板幅が変化する縮幅部と、を有する、パイプの製造方法。
請求項１又は請求項２に記載のパイプの製造方法であって、
前記Ｕ字状部材は、前記小径部を形成するための部分及び前記大径部を形成するための部分の前記対向する一対の側壁が平板状である、パイプの製造方法。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のパイプの製造方法であって、
前記パイプは車両のインパネリインフォースメントに用いられる、パイプの製造方法。