JP2846983B2 - 自動車用バンパーバーとその製造装置及び形成方法 - Google Patents
自動車用バンパーバーとその製造装置及び形成方法Info
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- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/03—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by material, e.g. composite
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
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- B60R2019/1806—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing
- B60R2019/1813—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of metal
- B60R2019/1826—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of metal of high-tension steel
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S138/00—Pipes and tubular conduits
- Y10S138/11—Shape
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のバンパー
バーに関し、特に高い耐衝撃性と小重量で比較的製造コ
ストの低い特性を有した０．１００インチ（２．５４ｍ
ｍ）未満の厚さの高張力鋼板から作られたロール成形さ
れたチューブ状のバンパーバーに関する。
バーに関し、特に高い耐衝撃性と小重量で比較的製造コ
ストの低い特性を有した０．１００インチ（２．５４ｍ
ｍ）未満の厚さの高張力鋼板から作られたロール成形さ
れたチューブ状のバンパーバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のバンパーバーは、消費者の要求
や、官公庁の規則や、産業上の競争等によって種々の上
の要求を受けている。バンパーバーは、低速の乗物の衝
撃に関する購買者の期待や官公庁の規則をかなえるため
に高レベルの強度と損傷抵抗力を維持しなければならな
い。しかしながらバンパーバーは更に燃料走行距離を減
らしてサスペンションの要求項目を増やすことになる乗
物の自重を最小限にするように重量が軽くなければなら
ない。更にバンパーバーは、産業上の競争力が与える低
い製造コストと高い寸法上の調和を有するものでなけれ
ばならない。かくして重量に対する大きな強度比や製造
の容易性は、現在のバンパーバーシステムを成功に導く
上で重要である。
や、官公庁の規則や、産業上の競争等によって種々の上
の要求を受けている。バンパーバーは、低速の乗物の衝
撃に関する購買者の期待や官公庁の規則をかなえるため
に高レベルの強度と損傷抵抗力を維持しなければならな
い。しかしながらバンパーバーは更に燃料走行距離を減
らしてサスペンションの要求項目を増やすことになる乗
物の自重を最小限にするように重量が軽くなければなら
ない。更にバンパーバーは、産業上の競争力が与える低
い製造コストと高い寸法上の調和を有するものでなけれ
ばならない。かくして重量に対する大きな強度比や製造
の容易性は、現在のバンパーバーシステムを成功に導く
上で重要である。
【０００３】これらの要請は、更に自動車の前方部を横
切って大きなスイープ（湾曲）を要求する現在の空気力
学的設計傾向によって複雑化されている。そのようなス
イープは、バンパーバーの強度とそのはね戻り特性に更
に貢献している。
切って大きなスイープ（湾曲）を要求する現在の空気力
学的設計傾向によって複雑化されている。そのようなス
イープは、バンパーバーの強度とそのはね戻り特性に更
に貢献している。
【０００４】各種の設計や方法が、バンパーバーを改良
するために試されてきた。それらの多くは新しい金属材
料（アルミニウムや熱処理可能な鋼合金等）や工業用樹
脂（ウレタンやエラストマー等）等を使用しており、色
々な程度の成功をおさめている。しかしながらこれら新
しい材料の多くは、有用性とコスト上の問題があり、又
特別な処理上の問題がある。更にそれら材料を組合わし
て使う場合、組立時間が増大する。又自動車産業は、重
量に対するより高い強度比を要求し続けている。
するために試されてきた。それらの多くは新しい金属材
料（アルミニウムや熱処理可能な鋼合金等）や工業用樹
脂（ウレタンやエラストマー等）等を使用しており、色
々な程度の成功をおさめている。しかしながらこれら新
しい材料の多くは、有用性とコスト上の問題があり、又
特別な処理上の問題がある。更にそれら材料を組合わし
て使う場合、組立時間が増大する。又自動車産業は、重
量に対するより高い強度比を要求し続けている。
【０００５】従来のバンパーは、比較的低い強度で厚い
鋼材から形成されたＣ形状を有している。そのようなＣ
形状のバンパーバーの多くは、ロール成形されており、
又あるものはマンドレル上を通すことによってロール成
形作業の終りにスイープを形成している。
鋼材から形成されたＣ形状を有している。そのようなＣ
形状のバンパーバーの多くは、ロール成形されており、
又あるものはマンドレル上を通すことによってロール成
形作業の終りにスイープを形成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の広く使用されて
いた『Ｃ』断面バンパーバーの問題は、水平方向のフラ
ンジが外れると変形中に突然つぶれるのが経験される点
である。その突然の破損は、乗物の衝突中に二次衝撃か
ら搭乗者を守るべくクッションを与えるためのエアーバ
ックの膨張を正しく開始するのを困難にする。最近、バ
ンパーバー強度の増大に伴って、バンパーバー取付け方
法もより重要になって来ている。
いた『Ｃ』断面バンパーバーの問題は、水平方向のフラ
ンジが外れると変形中に突然つぶれるのが経験される点
である。その突然の破損は、乗物の衝突中に二次衝撃か
ら搭乗者を守るべくクッションを与えるためのエアーバ
ックの膨張を正しく開始するのを困難にする。最近、バ
ンパーバー強度の増大に伴って、バンパーバー取付け方
法もより重要になって来ている。
【０００７】かくして、本発明の意図するところは、信
頼性が高く且つコスト効果の高い製造に有効な素材を利
用しながら、現在のバンパーバーシステムを凌いで大幅
に強度を改善し且つ重量を軽減するものである。
頼性が高く且つコスト効果の高い製造に有効な素材を利
用しながら、現在のバンパーバーシステムを凌いで大幅
に強度を改善し且つ重量を軽減するものである。
【０００８】本発明の更に別の意図は、広く採用されて
いた従来の『Ｃ』断面バンパーバーによって経験される
突然の破損を受けない延長された撓みサイクルを凌ぐ強
度と衝撃抵抗を呈するバンパーバーを提供するものであ
る。
いた従来の『Ｃ』断面バンパーバーによって経験される
突然の破損を受けない延長された撓みサイクルを凌ぐ強
度と衝撃抵抗を呈するバンパーバーを提供するものであ
る。
【０００９】更に、本発明の意図は、バンパーバーの長
手方向長さに沿って大きなスイープを付与し、かくして
最新の傾向に要求されている空気力学的に大いに優れた
設計にかなった設計を可能し且つ更に改良されたはねっ
帰り特性を備えたより強度の大きいバンパーを提供する
製造方法を提供するものである。
手方向長さに沿って大きなスイープを付与し、かくして
最新の傾向に要求されている空気力学的に大いに優れた
設計にかなった設計を可能し且つ更に改良されたはねっ
帰り特性を備えたより強度の大きいバンパーを提供する
製造方法を提供するものである。
【００１０】更に、本発明の意図は、そのような高強度
バンパーバーの要請にかなうユニークな取付手段を提供
するものである。
バンパーバーの要請にかなうユニークな取付手段を提供
するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、高張力鋼から
つくられ且つチューブ状横断面にロール成形される自動
車用バンパーバーと、そのようなバンパーバーをつくる
方法を提供するものである。本バンパーバーは、各種の
厚さの各種の高張力鋼からつくられ且つ各種のチューブ
状横断面形状にロールされるものである。
つくられ且つチューブ状横断面にロール成形される自動
車用バンパーバーと、そのようなバンパーバーをつくる
方法を提供するものである。本バンパーバーは、各種の
厚さの各種の高張力鋼からつくられ且つ各種のチューブ
状横断面形状にロールされるものである。
【００１２】本発明は、少なくとも６０ＫＳＩ（４．２
×１０７ｋｇ／ｍ２）で０．１００インチ（２．５４ｍ
ｍ）の最大厚さの高張力鋼板から閉じたチューブ状横断
面をロール成形することによって上記問題点を解決す
る。閉じた断面を形成することによって、バンパーバー
の強度は、大幅に増大されている。このことで、材料厚
さを減少させたものを使用して重量軽減ができるように
している。閉じた設計は、更にフランジが外れて従来の
『Ｃ』断面バンパーバーで経験される突然の潰れを回避
することによって撓みカーブを改善することになる。
×１０７ｋｇ／ｍ２）で０．１００インチ（２．５４ｍ
ｍ）の最大厚さの高張力鋼板から閉じたチューブ状横断
面をロール成形することによって上記問題点を解決す
る。閉じた断面を形成することによって、バンパーバー
の強度は、大幅に増大されている。このことで、材料厚
さを減少させたものを使用して重量軽減ができるように
している。閉じた設計は、更にフランジが外れて従来の
『Ｃ』断面バンパーバーで経験される突然の潰れを回避
することによって撓みカーブを改善することになる。
【００１３】本発明のより狭い、しかし重要な局面は、
ロール成形加工中におけるスイープの形成である。この
スイープは、最新の空気力学的設計を満足し且つ更にバ
ンパーバーの強度を増大すると共にそのはね帰り特性を
改良するバンパーバーの製造ができるようにするもので
ある。
ロール成形加工中におけるスイープの形成である。この
スイープは、最新の空気力学的設計を満足し且つ更にバ
ンパーバーの強度を増大すると共にそのはね帰り特性を
改良するバンパーバーの製造ができるようにするもので
ある。
【００１４】本発明の更により狭い局面は、バンパーバ
ー上の衝撃によって生じた力に対抗できる取付面の形成
ができるようにしている点である。
ー上の衝撃によって生じた力に対抗できる取付面の形成
ができるようにしている点である。
【００１５】
【実施例】本発明のバンパーバーは、図１、図２、図２
Ａ及び図３に最も良く開示されている。これらの図は、
前方側面２、後方側面３、頂部側面４及び底部側面５を
有したバンパーバー１を開示している。前方側面２は、
上方出っ張り７、下方出っ張り８及び中央部分９を有し
たくぼみ６を含んでいる。後方側面３は、更に上方出っ
張り１１と下方出っ張り１２から成るくぼみ１０を含ん
でいる。これらくぼみ６、１０は、次の２つの理由によ
って設けられている。くぼみ６、１０は、バンパーバー
１の強度に寄与して増大し、更に、以下に説明するスイ
ープ形成マンドレル上でのバンパーバーの移動に寄与す
るユニークな働きを行うものである。バンパーバー１
は、相互に端縁を当接するようにロール成形される高張
力鋼板から構成されている。これらの端縁は、溶接され
たシーム１３によって開示されているように永久的に誘
導溶接されている。バンパーバー１は、図２に開示され
ているように通常でない大きな半径のスイープ（湾曲）
を形成するべく以下に開示されるように独特に改造され
るロール成形装置２０の従来の構成部材を使用して、図
４に概略示されている装置によってロール成形されてい
る。
Ａ及び図３に最も良く開示されている。これらの図は、
前方側面２、後方側面３、頂部側面４及び底部側面５を
有したバンパーバー１を開示している。前方側面２は、
上方出っ張り７、下方出っ張り８及び中央部分９を有し
たくぼみ６を含んでいる。後方側面３は、更に上方出っ
張り１１と下方出っ張り１２から成るくぼみ１０を含ん
でいる。これらくぼみ６、１０は、次の２つの理由によ
って設けられている。くぼみ６、１０は、バンパーバー
１の強度に寄与して増大し、更に、以下に説明するスイ
ープ形成マンドレル上でのバンパーバーの移動に寄与す
るユニークな働きを行うものである。バンパーバー１
は、相互に端縁を当接するようにロール成形される高張
力鋼板から構成されている。これらの端縁は、溶接され
たシーム１３によって開示されているように永久的に誘
導溶接されている。バンパーバー１は、図２に開示され
ているように通常でない大きな半径のスイープ（湾曲）
を形成するべく以下に開示されるように独特に改造され
るロール成形装置２０の従来の構成部材を使用して、図
４に概略示されている装置によってロール成形されてい
る。
【００１６】自動車産業で使用されているようなスイー
プは、バンパーバー１の湾率を説明するために使用され
る要語である。スイープの計測は、バンパーバー１の最
も前方の点に配置され且つ自動車の長手方向軸線に直交
する垂直面『Ｐ』から図５に開示されているようにバン
パーバー１に沿った種々の点までの距離計測を含んだ下
に開示されているような表１が得られる。
プは、バンパーバー１の湾率を説明するために使用され
る要語である。スイープの計測は、バンパーバー１の最
も前方の点に配置され且つ自動車の長手方向軸線に直交
する垂直面『Ｐ』から図５に開示されているようにバン
パーバー１に沿った種々の点までの距離計測を含んだ下
に開示されているような表１が得られる。
【００１７】 表１ 点 位 置 と ス イ ー プ スイープ 半径 **Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ No. (30) (25) (20) (15) (10) (5) C/L 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 3600 0.125 0.087 0.056 0.031 0.014 0.004 0 5 720 0.625 0.434 0.278 0.156 0.070 0.017 0 10 360 1.250 0.868 0.555 0.312 0.139 0.35 0 20 181 2.500 1.733 1.107 0.622 0.276 0.069 0 40 92.50 5.000 3.443 2.188 1.224 0.542 0.135 0 60 63.75 7.500 5.107 3.219 1.790 0.789 0.196 0 ＊ 全てのデイジットはインチ表示であり、別に注記が
無ければ３デイジットに丸められている。 ＊＊ 文字は、図５に図示されているように中心線Ｃ／
Ｌから５．０インチ（１２７ｍｍ）づつ増して配置され
た点を示している。例えば、点ＦはＣ／Ｌから５．０イ
ンチ（１２７ｍｍ）、点ＥはＣ／Ｌから１０．０インチ
（２５４ｍｍ）、点ＤはＣ／Ｌから１５．０インチ（３
８１ｍｍ）・・・点ＡはＣ／Ｌから３０．０インチ（７
６２ｍｍ）である。
無ければ３デイジットに丸められている。 ＊＊ 文字は、図５に図示されているように中心線Ｃ／
Ｌから５．０インチ（１２７ｍｍ）づつ増して配置され
た点を示している。例えば、点ＦはＣ／Ｌから５．０イ
ンチ（１２７ｍｍ）、点ＥはＣ／Ｌから１０．０インチ
（２５４ｍｍ）、点ＤはＣ／Ｌから１５．０インチ（３
８１ｍｍ）・・・点ＡはＣ／Ｌから３０．０インチ（７
６２ｍｍ）である。
【００１８】上記表１及び図５を参照すると、種々の点
の相対位置は容易に決定される。例えば＃５スイープ
（即ち、７２０インチ（１８．３ｍ）の半径を有した曲
率）において自動車の長手方向中心線（Ｃ／Ｌ）から３
０．０インチ（７６２ｍｍ）である点Ａは、バンパーバ
ー１の前方面『Ｐ』の後方０．６２５インチ（１５．８
７５ｍｍ）（距離『ｄ』）になっている。同様にして＃
６０スイープ（即ち、６３．７５インチ＝１．６１９ｍ
の半径を有している）においては、点Ａはバンパーバー
１の前方面『Ｐ』の後方７．５００インチ（１９０．５
ｍｍ、距離『ｄ』）になっている。今日のバンパーバー
１のスイープはそのようなバンパーバー１の構造設計や
該バンパーバー１の構造、方法及び装置によって非常に
制限されている。結果的にスイープは、ほぼ＃３０スイ
ープ以下となっていた。本発明によって構成されたバン
パーバー１は、自動車産業においていまだ聞いた事のな
い＃３０〜６０のスイープの範囲内に収まっている。
の相対位置は容易に決定される。例えば＃５スイープ
（即ち、７２０インチ（１８．３ｍ）の半径を有した曲
率）において自動車の長手方向中心線（Ｃ／Ｌ）から３
０．０インチ（７６２ｍｍ）である点Ａは、バンパーバ
ー１の前方面『Ｐ』の後方０．６２５インチ（１５．８
７５ｍｍ）（距離『ｄ』）になっている。同様にして＃
６０スイープ（即ち、６３．７５インチ＝１．６１９ｍ
の半径を有している）においては、点Ａはバンパーバー
１の前方面『Ｐ』の後方７．５００インチ（１９０．５
ｍｍ、距離『ｄ』）になっている。今日のバンパーバー
１のスイープはそのようなバンパーバー１の構造設計や
該バンパーバー１の構造、方法及び装置によって非常に
制限されている。結果的にスイープは、ほぼ＃３０スイ
ープ以下となっていた。本発明によって構成されたバン
パーバー１は、自動車産業においていまだ聞いた事のな
い＃３０〜６０のスイープの範囲内に収まっている。
【００１９】バンパーバー１が、高張力鋼板から形成さ
れても、その高張力鋼の特定のグレードとタイプは、問
題になっている特定の適用に応じてパラメータの或る範
囲内において変わり得るものである。この範囲は、本発
明の具体的構成に対応して本発明にとって重要な２つの
特定パラメータ、具体的には、ＫＳＩ（平方インチ当り
の１０００ポンドの力）の単位で一般に計測される張力
強度と、１／１０００インチ又はミリメータ（ｍｍ）で
一般に計測される厚さを含んでいる。本発明のより具体
的構成に応じて、たとえより高強度な鋼材が入手可能に
なって使用されることがあっても、現在利用可能な鋼材
のＫＳＩ範囲は６０〜１２０である。従って、ＫＳＩの
範囲は、少なくとも６０ＫＳＩ（４．２×１０７ｋｇ／
ｍ２）でなければならないと理解されるものである。厚
さの範囲は、０．０４８〜０．１００インチ（１．２２
〜２．５４ｍｍ）であるが、これも、もし１２０ＫＳＩ
（８．４×１０７ｋｇ／ｍ２）以上のより高強度な鋼材
が利用可能であれば、厚さは、０．０４８インチ（１．
２２ｍｍ）未満であってもよいと理解される。いずれの
場合も、本発明の長所を最大限享受するために、厚さは
０．１００インチ（２．５４ｍｍ）未満でなければなら
ない。
れても、その高張力鋼の特定のグレードとタイプは、問
題になっている特定の適用に応じてパラメータの或る範
囲内において変わり得るものである。この範囲は、本発
明の具体的構成に対応して本発明にとって重要な２つの
特定パラメータ、具体的には、ＫＳＩ（平方インチ当り
の１０００ポンドの力）の単位で一般に計測される張力
強度と、１／１０００インチ又はミリメータ（ｍｍ）で
一般に計測される厚さを含んでいる。本発明のより具体
的構成に応じて、たとえより高強度な鋼材が入手可能に
なって使用されることがあっても、現在利用可能な鋼材
のＫＳＩ範囲は６０〜１２０である。従って、ＫＳＩの
範囲は、少なくとも６０ＫＳＩ（４．２×１０７ｋｇ／
ｍ２）でなければならないと理解されるものである。厚
さの範囲は、０．０４８〜０．１００インチ（１．２２
〜２．５４ｍｍ）であるが、これも、もし１２０ＫＳＩ
（８．４×１０７ｋｇ／ｍ２）以上のより高強度な鋼材
が利用可能であれば、厚さは、０．０４８インチ（１．
２２ｍｍ）未満であってもよいと理解される。いずれの
場合も、本発明の長所を最大限享受するために、厚さは
０．１００インチ（２．５４ｍｍ）未満でなければなら
ない。
【００２０】バンパーバー１は、以下により具体的に説
明するＡＳＴＭ Ａ６０６−８５とＡＳＴＭ Ａ７１５
−８７の選定によりオーダされた鋼材から本発明によっ
て成功裏に形成されている。しかし、経験上材料は、こ
れら２つの材料に限定されるものではない。マルテンサ
イト（１５０〜２００ＫＳＩの超高強度材）のようなよ
り高い強度材の使用も考えられる。『ＡＳＴＭ』は、ア
メリカ材料試験協会に対して広く認識された略語である
と認識すべきであり、サフイクスの『８５』は、その基
準がそれを管轄しているＡＳＴＭ委員会によって１９８
５年に再承認されたものであることを意味している。Ａ
ＳＴＭ仕様と指定の詳細については、当産業で広く知ら
れているように、ＡＳＴＭ協会から入手できる。従っ
て、概略的情報だけが以下に採用されている。
明するＡＳＴＭ Ａ６０６−８５とＡＳＴＭ Ａ７１５
−８７の選定によりオーダされた鋼材から本発明によっ
て成功裏に形成されている。しかし、経験上材料は、こ
れら２つの材料に限定されるものではない。マルテンサ
イト（１５０〜２００ＫＳＩの超高強度材）のようなよ
り高い強度材の使用も考えられる。『ＡＳＴＭ』は、ア
メリカ材料試験協会に対して広く認識された略語である
と認識すべきであり、サフイクスの『８５』は、その基
準がそれを管轄しているＡＳＴＭ委員会によって１９８
５年に再承認されたものであることを意味している。Ａ
ＳＴＭ仕様と指定の詳細については、当産業で広く知ら
れているように、ＡＳＴＭ協会から入手できる。従っ
て、概略的情報だけが以下に採用されている。
【００２１】『ＡＳＴＭ Ａ６０６−８５』は、約７０
ＫＳＩ（４．９×１０７ｋｇ／ｍ２）にも達する張力強
度と改良された耐候腐食性を備えた高強度、低合金、圧
延鋼を要求しているＡＳＴＭ指定である。この材料は、
重量の軽減と耐久性の付加が重要な構造物の用途向けと
なっている。例えば、普通の炭素鋼の耐触性の千倍とな
っている『タイプ４』のような各種の『タイプ』がオー
ダされる。圧延のタイプ（熱間圧延又は冷間圧延）や特
別の必要事項等の各種のオーダ情報が必要とされる。化
学成分もユーザの特定強度や成形性の要望事項をかなえ
るために鋼材メーカによって変えられる。
ＫＳＩ（４．９×１０７ｋｇ／ｍ２）にも達する張力強
度と改良された耐候腐食性を備えた高強度、低合金、圧
延鋼を要求しているＡＳＴＭ指定である。この材料は、
重量の軽減と耐久性の付加が重要な構造物の用途向けと
なっている。例えば、普通の炭素鋼の耐触性の千倍とな
っている『タイプ４』のような各種の『タイプ』がオー
ダされる。圧延のタイプ（熱間圧延又は冷間圧延）や特
別の必要事項等の各種のオーダ情報が必要とされる。化
学成分もユーザの特定強度や成形性の要望事項をかなえ
るために鋼材メーカによって変えられる。
【００２２】『ＡＳＴＭ Ａ７１５−８７』はＡＳＴＭ
Ａ６０６の材料よりも成形性が改善されている高強度
低合金圧延鋼を要求しているＡＳＴＭ指定である。この
鋼材は、微細粒鋼を形成するために脱酸剤が加えられて
おり、コロンビウム、チタニウム、バナジウム、ジルコ
ニウム及び他の元素等の特別の微小合金元素の各種の組
合せを含んでいる。ＡＳＴＭ Ａ７１５は、改良された
成形性と改良された溶接性を供するものであり、また９
０ＫＳＩ（６．３×１０７ｋｇ／ｍ２）にも達する引張
り強度を有することができるものである。
Ａ６０６の材料よりも成形性が改善されている高強度
低合金圧延鋼を要求しているＡＳＴＭ指定である。この
鋼材は、微細粒鋼を形成するために脱酸剤が加えられて
おり、コロンビウム、チタニウム、バナジウム、ジルコ
ニウム及び他の元素等の特別の微小合金元素の各種の組
合せを含んでいる。ＡＳＴＭ Ａ７１５は、改良された
成形性と改良された溶接性を供するものであり、また９
０ＫＳＩ（６．３×１０７ｋｇ／ｍ２）にも達する引張
り強度を有することができるものである。
【００２３】本願発明者は、更にＡＩＳＩ ０５０ＷＫ
やＡＩＳＩ１２０ＸＦの材料を成功裏に使用してきた。
『ＡＩＳＩ』は、アメリカ鉄鋼協会に対して産業界で広
く認められている略語である。ＡＩＳＩの仕様は、一般
には、最も類似したＡＳＴＭ指定にクロス参照される
が、若干異なった分類技法を採用している。例えば、Ａ
ＩＳＩ ０５０ＷＫは、最小引張り降伏強度（ＫＳＩ
で）を表す『０５０』と、耐候性の『Ｗ』と、鋼が脱酸
処理されていることを表わす『Ｋ』を伴ってＡＳＴＭ
Ａ６０６−８５に相当している。ＡＩＳＩ １２０ＸＦ
は、現在のところＡＳＴＭに相当するものが無いが、Ａ
ＩＳＩ １２０ＸＦは、高い最小降伏強度（最小限、１
２０ＫＳＩ＝８．４×１０７ｋｇ／ｍ２）を有し、低合
金（『Ｘ』）であり、含有物制御の加えて脱酸処理され
ている（『Ｆ』）ことより、ＡＳＴＭＡ７１５−８７に
類似している。ＡＩＳＩ １２０ＸＦは、Ｇ６０の最少
スパングルのメッキ鋼板として供給されたり、又は供給
されないこともある。
やＡＩＳＩ１２０ＸＦの材料を成功裏に使用してきた。
『ＡＩＳＩ』は、アメリカ鉄鋼協会に対して産業界で広
く認められている略語である。ＡＩＳＩの仕様は、一般
には、最も類似したＡＳＴＭ指定にクロス参照される
が、若干異なった分類技法を採用している。例えば、Ａ
ＩＳＩ ０５０ＷＫは、最小引張り降伏強度（ＫＳＩ
で）を表す『０５０』と、耐候性の『Ｗ』と、鋼が脱酸
処理されていることを表わす『Ｋ』を伴ってＡＳＴＭ
Ａ６０６−８５に相当している。ＡＩＳＩ １２０ＸＦ
は、現在のところＡＳＴＭに相当するものが無いが、Ａ
ＩＳＩ １２０ＸＦは、高い最小降伏強度（最小限、１
２０ＫＳＩ＝８．４×１０７ｋｇ／ｍ２）を有し、低合
金（『Ｘ』）であり、含有物制御の加えて脱酸処理され
ている（『Ｆ』）ことより、ＡＳＴＭＡ７１５−８７に
類似している。ＡＩＳＩ １２０ＸＦは、Ｇ６０の最少
スパングルのメッキ鋼板として供給されたり、又は供給
されないこともある。
【００２４】上記よりわかるように、上記の範囲以内に
おいて、高張力鋼の特定のタイプとグレードは、用途に
応じて変わるものである。材料の厚さ、化学成分及び引
張り強度は、全て横断面の成形性とスイープ形成能力に
影響する。本願発明者は、０．７２インチ（１８．３ｍ
ｍ）の厚さと８０〜１２０ＫＳＩ（５．６〜８．４×１
０７ｋｇ／ｍ２）の引張り強度を有した鋼材を＃４０の
スイープに成功裏に成形した。０．７２インチ（１８．
３ｍｍ）の厚さと８０ＫＳＩ（５．６×１０７ｋｇ／ｍ
２）の引張り強度とを有した鋼材は、＃６０のスイープ
に成功裏に成形された。しかし、経験によって我々は、
マンガンを含む鋼材の使用に際して最大限１．２パーセ
ント（１．２％）のマンガン含有量が、より大きいマン
ガン含有量の鋼材は『シエルビング』と云う問題を生ず
ることになることから本願発明の処理に好適であること
を知見した。シエルビングは、鋼材が成形の高い剪断と
応力によって層状の『棚板』に分離する圧延成形におい
て経験される問題である。シエルビングは、材料の分離
を引き起こして大幅にバンパーバーの強度と信頼性を減
じるので望ましくない。好ましくは、スイープは、少な
くとも＃３０であり、＃３０のスイープの、前記表１に
相当する値は、半径１２１．９（３．０ｍ）、点Ａ（３
０）で３．７５０、点Ｂ（２５）で２．５９２、点Ｃ
（２０）で１．６５２、点Ｄ（１５）で０．９２７、点
Ｅ（１０）で０．４１１、点Ｆ（５）で０．１０３であ
る。
おいて、高張力鋼の特定のタイプとグレードは、用途に
応じて変わるものである。材料の厚さ、化学成分及び引
張り強度は、全て横断面の成形性とスイープ形成能力に
影響する。本願発明者は、０．７２インチ（１８．３ｍ
ｍ）の厚さと８０〜１２０ＫＳＩ（５．６〜８．４×１
０７ｋｇ／ｍ２）の引張り強度を有した鋼材を＃４０の
スイープに成功裏に成形した。０．７２インチ（１８．
３ｍｍ）の厚さと８０ＫＳＩ（５．６×１０７ｋｇ／ｍ
２）の引張り強度とを有した鋼材は、＃６０のスイープ
に成功裏に成形された。しかし、経験によって我々は、
マンガンを含む鋼材の使用に際して最大限１．２パーセ
ント（１．２％）のマンガン含有量が、より大きいマン
ガン含有量の鋼材は『シエルビング』と云う問題を生ず
ることになることから本願発明の処理に好適であること
を知見した。シエルビングは、鋼材が成形の高い剪断と
応力によって層状の『棚板』に分離する圧延成形におい
て経験される問題である。シエルビングは、材料の分離
を引き起こして大幅にバンパーバーの強度と信頼性を減
じるので望ましくない。好ましくは、スイープは、少な
くとも＃３０であり、＃３０のスイープの、前記表１に
相当する値は、半径１２１．９（３．０ｍ）、点Ａ（３
０）で３．７５０、点Ｂ（２５）で２．５９２、点Ｃ
（２０）で１．６５２、点Ｄ（１５）で０．９２７、点
Ｅ（１０）で０．４１１、点Ｆ（５）で０．１０３であ
る。
【００２５】図４は、本発明のバンパーバー１を形成す
るユニークな装置の概要を開示しており、かくしてバン
パーバー１を形成する過程を図解している。図４におい
て、符号２０は、装置全体を示しており、図の左側から
始まって、上記鋼材から構成された平坦な鋼片Ｓを取容
し且つ一連のローラ組立体２３〜２９、２９Ａ、２９Ｂ
に伸びた鋼製ロール２２を回転可能に支持した鋼製ロー
ルホルダ２１を開示している。これらローラは、鋼片が
通過されるに従って鋼片が序々に図３に示すような形状
に成形する形状を有している。当方は図解目的だけに９
ケのローラ組立体を開示しているが、その数は実質的に
増加され得、また或る形状に対しては事実上減少される
ものである。本装置２０の端近くには、図９に示してい
るように端縁が相互に当接された後これら２つの端縁３
１、３２を共に溶接する公知の型式の誘導溶接器３０が
配置されている。当接端縁の溶接に際して、誘導溶接３
０は、溶接近くのチューブ域に実質的な局部的な熱を発
生させ、これから説明するようなチューブのスイープ形
成を補助する。
るユニークな装置の概要を開示しており、かくしてバン
パーバー１を形成する過程を図解している。図４におい
て、符号２０は、装置全体を示しており、図の左側から
始まって、上記鋼材から構成された平坦な鋼片Ｓを取容
し且つ一連のローラ組立体２３〜２９、２９Ａ、２９Ｂ
に伸びた鋼製ロール２２を回転可能に支持した鋼製ロー
ルホルダ２１を開示している。これらローラは、鋼片が
通過されるに従って鋼片が序々に図３に示すような形状
に成形する形状を有している。当方は図解目的だけに９
ケのローラ組立体を開示しているが、その数は実質的に
増加され得、また或る形状に対しては事実上減少される
ものである。本装置２０の端近くには、図９に示してい
るように端縁が相互に当接された後これら２つの端縁３
１、３２を共に溶接する公知の型式の誘導溶接器３０が
配置されている。当接端縁の溶接に際して、誘導溶接３
０は、溶接近くのチューブ域に実質的な局部的な熱を発
生させ、これから説明するようなチューブのスイープ形
成を補助する。
【００２６】誘導溶接器３０の下流側には、図２に示さ
れているようなバンパーバー１のスイープ（スイープ形
成）を形成するユニークな手段が設けられている。この
スイープ形成手段は、図４、図１０及び図１１に開示さ
れており、ローラ２３〜２９ｂ及び溶接器３０によって
成形されたチューブが間を通る一連の対になった内側及
び外側マンドレル３４ａ、３５ａ，３４ｂ，３５ｂ等を
有したスイープ形成箱３３から構成されている。これら
のマンドレルは、それらの間にチューブ１を案内するの
を補助するために図示の如く端部を丸めている。各外側
マンドレルは、安定具３７によって水平方向中心点にお
いて止着されたマンドレルフレーム３７（図１１）によ
って保持されている。チューブのスイーブは、スイーブ
調節具３８ａ，３８ｂ、３８ｃ等の垂直方向の調節によ
って増大される。例えば、調節具３８ａが上方に調節さ
れるに従って安定具３７ａも持上げられ、かくしてマン
ドレルフレーム３６ａと外側マンドレル３５ａを上方に
力を加えることになる。明かに内側マンドレル３４ａ
は、その横断面形状がバンパー１の横断面にほぼ同じに
なっているためこの動きに追従するように力を受ける。
従って、ローラ成形されたチューブはその上を通過する
に従ってマンドレルのスイープをとる。
れているようなバンパーバー１のスイープ（スイープ形
成）を形成するユニークな手段が設けられている。この
スイープ形成手段は、図４、図１０及び図１１に開示さ
れており、ローラ２３〜２９ｂ及び溶接器３０によって
成形されたチューブが間を通る一連の対になった内側及
び外側マンドレル３４ａ、３５ａ，３４ｂ，３５ｂ等を
有したスイープ形成箱３３から構成されている。これら
のマンドレルは、それらの間にチューブ１を案内するの
を補助するために図示の如く端部を丸めている。各外側
マンドレルは、安定具３７によって水平方向中心点にお
いて止着されたマンドレルフレーム３７（図１１）によ
って保持されている。チューブのスイーブは、スイーブ
調節具３８ａ，３８ｂ、３８ｃ等の垂直方向の調節によ
って増大される。例えば、調節具３８ａが上方に調節さ
れるに従って安定具３７ａも持上げられ、かくしてマン
ドレルフレーム３６ａと外側マンドレル３５ａを上方に
力を加えることになる。明かに内側マンドレル３４ａ
は、その横断面形状がバンパー１の横断面にほぼ同じに
なっているためこの動きに追従するように力を受ける。
従って、ローラ成形されたチューブはその上を通過する
に従ってマンドレルのスイープをとる。
【００２７】内側のマンドレルは、支持体４３に、それ
から伸びるように取付けられた２本のロッド４１、４２
を有した支持組立体４０（図６）によって支持されてい
る。支持体４３の配置は、それが図６によって図解され
ているようにチューブ内に下方向に伸びることができる
位置に選定されている。この位置に於いて、鋼片は、圧
延されて前方側面２、２、の頂部及び底部側面４、５を
形成し、後方側面は、未だ成形されておらず、支持体４
３が通って伸びる開口１４を残している。
から伸びるように取付けられた２本のロッド４１、４２
を有した支持組立体４０（図６）によって支持されてい
る。支持体４３の配置は、それが図６によって図解され
ているようにチューブ内に下方向に伸びることができる
位置に選定されている。この位置に於いて、鋼片は、圧
延されて前方側面２、２、の頂部及び底部側面４、５を
形成し、後方側面は、未だ成形されておらず、支持体４
３が通って伸びる開口１４を残している。
【００２８】鋼片は、支持体４０の下流側へローラ２
７、２８、２９を通って連続して通るに従って図８に示
されているような形状にローラ２７、２８、２９によっ
て序々に成形されるものと理解すべきである。図９は、
端縁３１、３２が当接した所望の形状にローラ成形され
たチューブの形状を示している。かくして形成されたチ
ューブが誘導溶接器３０を通過するに従って、端縁３、
３２は共に溶接される。次いでチューブは、バンパーバ
ー１の内側横断面（図９）に形状が同じの内側マンドレ
ル２９ｃ（図９と図１２）に向って押すローラ２９ａ、
２９ｂを通り続ける。これによって、バンパーバー１の
横断面を潰ぶしたり歪めたりせずにスイープ形成箱３３
を横切ってバンパーバー１を前方に加力する充分な力を
これらローラ２９ａ、２９ｂに発生させる。
７、２８、２９を通って連続して通るに従って図８に示
されているような形状にローラ２７、２８、２９によっ
て序々に成形されるものと理解すべきである。図９は、
端縁３１、３２が当接した所望の形状にローラ成形され
たチューブの形状を示している。かくして形成されたチ
ューブが誘導溶接器３０を通過するに従って、端縁３、
３２は共に溶接される。次いでチューブは、バンパーバ
ー１の内側横断面（図９）に形状が同じの内側マンドレ
ル２９ｃ（図９と図１２）に向って押すローラ２９ａ、
２９ｂを通り続ける。これによって、バンパーバー１の
横断面を潰ぶしたり歪めたりせずにスイープ形成箱３３
を横切ってバンパーバー１を前方に加力する充分な力を
これらローラ２９ａ、２９ｂに発生させる。
【００２９】以前に参照されたように、バンパーバー１
の前方側面２に、２つの理由からくぼみが設けられてい
る。それは、バンパーバー１に付加強度を与え、更にマ
ンドレル３４、３５、３６上にバンパーチューブを移動
させる手段を提供する。図９に図解されているように、
くぼみ６は、ローラ２９ｂから半径方向外側に伸びた突
出した側面４５、４６によって係合される出っ張り７、
８を含んでいる。更に、くぼみ１０は、ローラ２９ｂか
ら半径方向外側に伸びた突出した側面４７、４８によっ
て係合される出っ張り１１、１２を含んでいる。ローラ
組立体２９ｂの出っ張り７と側面４５、出っ張り８と側
面４６、出っ張り１１と側面４７及び出っ張り１２と側
面４８によって形成されたエッジとその上流側の他方の
ローラ組立体のいずれかとの間のこの種の係合は、バン
パーバー１をスイープ箱３３内のマンドレル３４、３５
上に駆動することになる。その場合、くぼみ６、１０は
既に形成されてしまっている。この時の駆動力も、ロー
ラ２９ａによってつくられている。
の前方側面２に、２つの理由からくぼみが設けられてい
る。それは、バンパーバー１に付加強度を与え、更にマ
ンドレル３４、３５、３６上にバンパーチューブを移動
させる手段を提供する。図９に図解されているように、
くぼみ６は、ローラ２９ｂから半径方向外側に伸びた突
出した側面４５、４６によって係合される出っ張り７、
８を含んでいる。更に、くぼみ１０は、ローラ２９ｂか
ら半径方向外側に伸びた突出した側面４７、４８によっ
て係合される出っ張り１１、１２を含んでいる。ローラ
組立体２９ｂの出っ張り７と側面４５、出っ張り８と側
面４６、出っ張り１１と側面４７及び出っ張り１２と側
面４８によって形成されたエッジとその上流側の他方の
ローラ組立体のいずれかとの間のこの種の係合は、バン
パーバー１をスイープ箱３３内のマンドレル３４、３５
上に駆動することになる。その場合、くぼみ６、１０は
既に形成されてしまっている。この時の駆動力も、ロー
ラ２９ａによってつくられている。
【００３０】図４に示されているように、切断装置５０
が適切な長さでバンパーバー１を切断するためにマンド
レル３４、３５の下流側に設けられている。かくして切
断されたバンパーバー１は、乗物へバンパーバー１を取
付けるための取付け手段を提供するような更に次の作業
に対して用意ができている。
が適切な長さでバンパーバー１を切断するためにマンド
レル３４、３５の下流側に設けられている。かくして切
断されたバンパーバー１は、乗物へバンパーバー１を取
付けるための取付け手段を提供するような更に次の作業
に対して用意ができている。
【００３１】運転 装置２０とこれによって形成されるバンパーバー１につ
いて説明してきたので、本装置２０の運転とバンパーバ
ー１の新規性は明らかである。ロール２２から繰り出さ
れた鋼片Ｓは、その端縁３１、３２を相互に当接させな
がら図９に示されているようなチューブを形成するため
にロール組立体を通過する誘導溶接器３０は、図１０に
示されているような一様な一体のチューブ１３を形成す
るため溶接シーム１３を形成し、かくして形成されたチ
ューブは、まっすぐになっている。
いて説明してきたので、本装置２０の運転とバンパーバ
ー１の新規性は明らかである。ロール２２から繰り出さ
れた鋼片Ｓは、その端縁３１、３２を相互に当接させな
がら図９に示されているようなチューブを形成するため
にロール組立体を通過する誘導溶接器３０は、図１０に
示されているような一様な一体のチューブ１３を形成す
るため溶接シーム１３を形成し、かくして形成されたチ
ューブは、まっすぐになっている。
【００３２】かくして形成されたチューブは、実質的に
改良された特性を有したまっすぐなバンパーバー１とし
て使用されるもので、本発明のより広い曲面の企図内に
入っている。低速度乗物の衝撃に関する購買者の期待と
公官庁の規則にかなうようにそれは実質的により高いレ
ベルの強度と損傷抵抗力を有している。それは更に乗物
の自重を最小にする軽重量と低い製造コストとなってい
る。重量に対する高い強度比と製造の容易さは本バンパ
ーバー１の優位性に寄与している。そのような優位性は
通常の厚さよりもより薄く上述のようにロール成形され
た高張力鋼板からバンパーバー１を形成することによっ
て可能となる。
改良された特性を有したまっすぐなバンパーバー１とし
て使用されるもので、本発明のより広い曲面の企図内に
入っている。低速度乗物の衝撃に関する購買者の期待と
公官庁の規則にかなうようにそれは実質的により高いレ
ベルの強度と損傷抵抗力を有している。それは更に乗物
の自重を最小にする軽重量と低い製造コストとなってい
る。重量に対する高い強度比と製造の容易さは本バンパ
ーバー１の優位性に寄与している。そのような優位性は
通常の厚さよりもより薄く上述のようにロール成形され
た高張力鋼板からバンパーバー１を形成することによっ
て可能となる。
【００３３】本発明の好適なより狭い曲面によると、ロ
ーラー組立体２３〜２９によって形成されたチューブ
は、０〜６０のスイープを有したバンパーバー１を形成
するためにれ又はスイープ加工される。スイープが大き
くなればなる程バンパーバー１の強度も大きくなり且つ
バンパーバー１のはね返りも大きくなる。そのようなス
イープは、誘導溶接器からチューブを湾曲したマンドレ
ルの対３４、３５上に通すことによって形成され１つ又
は複数のマンドレルが使用されるものと理解される。チ
ューブは、誘導溶接器３０によって溶接シーム１３が形
成された直後にマンドレル上に通される。かくして鋼材
は、その構造に悪影響を与えずに容易にチューブを湾曲
したリスイープ成形するのを補助する局部的に加熱され
た状態にある。スイープが形成された後は、バンパーバ
ー１は、切断装置５０（図４）によって切断される。
ーラー組立体２３〜２９によって形成されたチューブ
は、０〜６０のスイープを有したバンパーバー１を形成
するためにれ又はスイープ加工される。スイープが大き
くなればなる程バンパーバー１の強度も大きくなり且つ
バンパーバー１のはね返りも大きくなる。そのようなス
イープは、誘導溶接器からチューブを湾曲したマンドレ
ルの対３４、３５上に通すことによって形成され１つ又
は複数のマンドレルが使用されるものと理解される。チ
ューブは、誘導溶接器３０によって溶接シーム１３が形
成された直後にマンドレル上に通される。かくして鋼材
は、その構造に悪影響を与えずに容易にチューブを湾曲
したリスイープ成形するのを補助する局部的に加熱され
た状態にある。スイープが形成された後は、バンパーバ
ー１は、切断装置５０（図４）によって切断される。
【００３４】チューブが溶接器３０を離れた後のそのス
イープ形成は、ユニークな支持組立体４０（図６、図１
７）によって可能とされる。この組立体４０は、支持体
４３が開口１４を通ってチューブ内に伸び、ロッド４
１、４２によって下流側においてマンドレルを支えるよ
うに複数のローラー組立体の上流側に配置されている。
イープ形成は、ユニークな支持組立体４０（図６、図１
７）によって可能とされる。この組立体４０は、支持体
４３が開口１４を通ってチューブ内に伸び、ロッド４
１、４２によって下流側においてマンドレルを支えるよ
うに複数のローラー組立体の上流側に配置されている。
【００３５】スイープ形成箱３３を通るようにバンパー
バー１を駆動するのは、ローラー２９ａ、２９ｂとくぼ
み６、１０によって可能とされ、それらの形状はバンパ
ーバー１をスイープ形成箱３３に通すのに十分な力を発
生させる。
バー１を駆動するのは、ローラー２９ａ、２９ｂとくぼ
み６、１０によって可能とされ、それらの形状はバンパ
ーバー１をスイープ形成箱３３に通すのに十分な力を発
生させる。
【００３６】変形態様 上述したような本ロール成形されたバンパーバー１は、
それを乗物に支持するための新規な手段の提供を可能に
する。図１３と図１４は、乗物から伸びたブラケット５
３のような支持体上の平担面にバンパーバー１を搭載す
るためにボルト５２（図１３）のような取付手段が取付
られる平担坦面５１を提供するようにつぶされ又変形さ
れたバンパーバー１の端部を含む手段を示している。
それを乗物に支持するための新規な手段の提供を可能に
する。図１３と図１４は、乗物から伸びたブラケット５
３のような支持体上の平担面にバンパーバー１を搭載す
るためにボルト５２（図１３）のような取付手段が取付
られる平担坦面５１を提供するようにつぶされ又変形さ
れたバンパーバー１の端部を含む手段を示している。
【００３７】より具体的には図１３、図１４及び図１５
に示しているように平担坦面５１とその支持ブラケット
５３に対する向きは、バンパーバー１の吊された又は変
形された外側端部によって提供されている。図１５に最
もよく示されているように後方側面３は、前方側面２に
傾斜されており、これによって側面４、５につぶした部
分４ａ，５ａを作り出している。これらつぶされた側方
部分４ａ、５ａは、乗物から伸びたブラケット５３に対
して合うように面Ｐ′Ｐ（図１４）上に配置された面５
１が当接できるようにする所定の向きを有した傾斜した
平担面５１を提供している。穴が各端部（ただ一方端の
みが図示されている）に設けられている。穴５４は、前
方側面２と後方側面３と面５１と貫通して伸びており、
取付ボルト５２を収容している。バンパーバー１の変形
された端部とボルト５２とはブラケット５３のような乗
物の位置にバンパーバー１の取付構造を形成している。
に示しているように平担坦面５１とその支持ブラケット
５３に対する向きは、バンパーバー１の吊された又は変
形された外側端部によって提供されている。図１５に最
もよく示されているように後方側面３は、前方側面２に
傾斜されており、これによって側面４、５につぶした部
分４ａ，５ａを作り出している。これらつぶされた側方
部分４ａ、５ａは、乗物から伸びたブラケット５３に対
して合うように面Ｐ′Ｐ（図１４）上に配置された面５
１が当接できるようにする所定の向きを有した傾斜した
平担面５１を提供している。穴が各端部（ただ一方端の
みが図示されている）に設けられている。穴５４は、前
方側面２と後方側面３と面５１と貫通して伸びており、
取付ボルト５２を収容している。バンパーバー１の変形
された端部とボルト５２とはブラケット５３のような乗
物の位置にバンパーバー１の取付構造を形成している。
【００３８】当方は、本発明の好適な実施例について開
示してきたが、本発明の新規な着想の精神と範囲から逸
脱しない限り多くの変形例を取り得ることを理解すべき
である。
示してきたが、本発明の新規な着想の精神と範囲から逸
脱しない限り多くの変形例を取り得ることを理解すべき
である。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明のバンパーバ
ーとその製造方法に依れば、信頼性が高く且つコスト効
果の高い製造に有効な材料を利用して在来のバンパーシ
ステムを凌ぐ大幅に強度を改善し且つ重量を軽減でき、
従来の『Ｃ』断面バンパーバーによって経験された突然
の破損を受けたりより延長された撓みサイクルを凌ぐ強
度と衝撃抵抗を呈するバンパーバーが提供され、バンパ
ーバーの長方方向長さに沿って大きなスイープを付与し
て最新の傾向の空気力学的に大いに優れた設計にかなう
ように且つ更に改良されたはねっ帰り特性を備えたより
強度の大きいバンパーバーを提供する製造法を享受で
き、更に、そのような高強度バンパーバーの要請にかな
ったユニークな取付手段が提供される。
ーとその製造方法に依れば、信頼性が高く且つコスト効
果の高い製造に有効な材料を利用して在来のバンパーシ
ステムを凌ぐ大幅に強度を改善し且つ重量を軽減でき、
従来の『Ｃ』断面バンパーバーによって経験された突然
の破損を受けたりより延長された撓みサイクルを凌ぐ強
度と衝撃抵抗を呈するバンパーバーが提供され、バンパ
ーバーの長方方向長さに沿って大きなスイープを付与し
て最新の傾向の空気力学的に大いに優れた設計にかなう
ように且つ更に改良されたはねっ帰り特性を備えたより
強度の大きいバンパーバーを提供する製造法を享受で
き、更に、そのような高強度バンパーバーの要請にかな
ったユニークな取付手段が提供される。
【図１】本発明のロール成形されたバンパーバーの正面
図である。
図である。
【図２】スイープを備えた本発明のロール成形されたバ
ンパーバーの平面図である。
ンパーバーの平面図である。
【図２Ａ】図２の平面図の拡大部分である。
【図３】図２のバンパーバーの横断面図で、図４のＩＩ
Ｉ−ＩＩＩ面に沿って取り出されたものである。
Ｉ−ＩＩＩ面に沿って取り出されたものである。
【図４】本発明のロール成形装置の概要図で、本発明の
処理を実行するためのものである。
処理を実行するためのものである。
【図５】スイープを計測するために採用された方法を図
解したスケッチである。
解したスケッチである。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ面に沿って取り出された斜視
横断面図である。
横断面図である。
【図７】図６のＶＩ−ＶＩ面に沿って取り出された横断
面図である。
面図である。
【図８】図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ面に沿って取り出さ
れた斜視横断面図である。
れた斜視横断面図である。
【図９】図４のＩＸ−ＩＸに沿って取り出された横断面
図である。
図である。
【図１０】スイープ形成マンドレルと止着ロッドを示し
ているスイープ形成手段の側面の切欠き概略図である。
ているスイープ形成手段の側面の切欠き概略図である。
【図１１】バンパーに湾曲を形成するマンドレルを開示
したスイープ形成ステーションの正面図である。
したスイープ形成ステーションの正面図である。
【図１２】最後の２つのローラにおけるマンドレル位置
を図示したロール成形装置の断面概略図である。
を図示したロール成形装置の断面概略図である。
【図１３】バンパーバーの変更された端部の後方側の図
である。
である。
【図１４】乗物上の支持体にバンパーバーの変更された
端部の取付けを図示した同端部の平面図である。
端部の取付けを図示した同端部の平面図である。
【図１５】図１３と図１４に示されているようなバンパ
ーバーの端部の部分斜視図である。
ーバーの端部の部分斜視図である。
１ バンパーバー ２ 前方側面 ３ 後方側面 ４ 頂部側面 ５ 底部側面 ６、１０ くぼみ １３ 一体のチューブ １４ 開口 ２０ バンパーバー形成装置 ２１ ロールホルダー ２２ ロール ２３〜２９ｂ ローラ（組立体） ３０ 溶接器 ３１、３２ 側端縁 ３４〜３６ マンドレル ４１、４２ ロッド ４３ 支持体 Ｓ 鋼片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−140318（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−32531（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−29452（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−43666（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−169683（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−5052（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−17442（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−83769（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−182856（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭61−17576（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−42568（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭39−27733（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許4599843（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60R 19/00 B21D 53/86 B21H 8/00
Claims (25)
- 【請求項１】 車輛の端に取付けられて車輛の中心線の
長手方向軸に沿った方向で対象物と衝突するときの車輛
に与えられる損傷に抵抗するための自動車用バンパーバ
ーであって、 引張り強度が少なくとも４．２×１０７Ｋｇ／ｍ２で
２．５４ｍｍ未満の厚さの高張力鋼から成ると共に両側
端縁を有し且つこれら両側端縁を互いに当接させるよう
にロール成形されたシート材を備え、 前記両側端縁は共に熔接されて、前方壁と、熔接された
両側端縁が位置する後方壁と、これら前方壁及び後方壁
を連結する側壁とを有する一体のチューブを形成し、 前記チューブはスイープを有し、前記前方壁及び後方壁
の少なくとも一方はスイープが形成されるときにローラ
ーに係合して前記チューブを前進させるためのローラー
係合部を有することを特徴とする自動車用バンパーバ
ー。 - 【請求項２】 前記高張力鋼は１．２％の最大マンガン
含有率を有していることを特徴とする請求項１に記載の
バンパーバー。 - 【請求項３】 前記チューブのスイープは３．０ｍ以下
の曲率半径を有していることを特徴とする請求項１また
は２に記載のバンパーバー。 - 【請求項４】 前記後方壁は、車輛に取付けるためのほ
ぼ平坦な表面を提供するように変形された端部を有する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の
バンパーバー。 - 【請求項５】 前記前方壁にくぼみが形成され、これに
よりローラー係合部を形成することを特徴とする請求項
１〜４のいずれか一項に記載のバンパーバー。 - 【請求項６】 前記後方壁にくぼみが形成され、これに
よりローラー係合部を形成することを特徴とする請求項
１〜５のいずれか一項に記載のバンパーバー。 - 【請求項７】 両側端縁を有する高張力鋼のシートをロ
ール形成して両側端縁を互いに当接させるための第１の
ローラー手段と、 前記両側端縁を共に熔接して、前方壁と、熔接された両
側端縁が位置する後方壁と、これら前方壁及び後方壁を
連結する側壁とを有する一体のチューブを形成する熔接
手段と、 前記第１のローラー手段の下流側に配置されると共に前
記チューブの中に受け入れられるよう適合されたマンド
レル手段を含み且つ前記前方壁及び後方壁の少なくとも
一方がローラー係合部を有するように前記一体のチュー
ブにスイープを形成するためのスイープ形成手段と、 前記両側端縁が互いに間隔をおかれている、前記熔接手
段の上流側の所定の位置まで延びると共に前記一体のチ
ューブ内に前記マンドレル手段を支持する支持手段と、 前記支持手段を前記所定の位置に支持する止着構造体
と、 前記第１のローラー手段の下流側で且つ前記スイープ形
成手段の上流側に位置し且つ前記チューブのローラー係
合部に係合して前記チューブを前記スイープ形成手段内
へ前進させるように形成された第２のローラー手段とを
備えたことを特徴とする自動車用バンパーバーの製造装
置。 - 【請求項８】 前記熔接手段は、前記一体のチューブ内
において前記スイープ形成手段の上流側に位置する誘導
熔接機であり、この誘導熔接機はスイープの形成時に前
記スイープ形成手段を補助する熱を前記チューブ内に発
生することを特徴とする請求項７に記載の製造装置。 - 【請求項９】 前記マンドレル手段は、互いに間隔をあ
けているが共に連結されている一連の短いマンドレルを
含むことを特徴とする請求項７または８に記載の製造装
置。 - 【請求項１０】 前記スイープ形成手段は、曲線状の外
部マンドレル手段と曲線状の内部マンドレル手段とを有
し、 前記支持手段は、前記一体のチューブを受け入れるため
の通路をその間に形成するために互いに一定の間隔を隔
てて前記外部マンドレル手段と内部マンドレル手段とを
支持し、 前記支持手段は、前記シートの両側端縁が当接していな
い前記スイープ形成手段の上流側に位置する開口を通っ
て延出する支持部材まで延び且つ前記内部マンドレル手
段に固定された細長い部材を含み、 前記外部マンドレル手段及び内部マンドレル手段は、前
記チューブが前記通路を通るときに前記通路の形状によ
り決定される所定のスイープを前記チューブに形成する
ことを特徴とする請求項７または８に記載の製造装置。 - 【請求項１１】 前記スイープ形成手段の下流側に位置
すると共にスイープが形成された前記一体のチューブを
所定の長さに切断する切断手段を備え、前記スイープ形
成手段の上流側で前記シートをロール形成する一方で一
連のバンパーバーが連続して形成されることを特徴とす
る請求項１０に記載の製造装置。 - 【請求項１２】 前記外部マンドレル手段及び内部マン
ドレル手段の上流側における前記シートのロール形成に
より一体のチューブに接続される上流側のシートがロー
ル形成されている間、前記一体のチューブを前記通路に
通過させる手段を備えたことを特徴とする請求項１０ま
たは１１に記載の製造装置。 - 【請求項１３】 前記外部マンドレル手段及び内部マン
ドレル手段は互いに間隔をあけているが共に連結されて
いる一連の短いマンドレルを含むことを特徴とする請求
項１０〜１２のいずれか一項に記載の製造装置。 - 【請求項１４】 前記内部マンドレル手段は前記第２の
ローラー手段に位置し、前記チューブは前記第２のロー
ラー手段と前記内部マンドレル手段の直線状部分との間
でチューブを前記スイープ形成手段を通して押し進める
ために締めつけられることを特徴とする請求項１０〜１
３のいずれか一項に記載の製造装置。 - 【請求項１５】 前記スイープ形成手段は、前記チュー
ブの前方壁にくぼみを形成し、これによりローラー係合
部を形成することを特徴とする請求項７〜１４のいずれ
か一項に記載の製造装置。 - 【請求項１６】 前記スイープ形成手段は、前記チュー
ブの後方壁にくぼみを形成し、これによりローラー係合
部を形成することを特徴とする請求項７〜１５のいずれ
か一項に記載の製造装置。 - 【請求項１７】 両側端縁を有する高張力鋼のシートを
連続的にロール成形して両側端縁を互いに当接させる工
程と、 両側端縁を共に熔接して、前方壁と、熔接された両側端
縁が位置する後方壁と、これら前方壁及び後方壁を連結
する側壁とを有する一体のチューブを形成する工程と、 一体のチューブを受け入れるための通路をその間に形成
するために互いに一定の間隔を隔てられた外部マンドレ
ル手段と内部マンドレル手段とを有するスイープ形成手
段を設ける工程と、 外部マンドレル手段及び内部マンドレル手段の上流側に
おけるシートのロール形成により一体のチューブに接続
される上流側のシートがロール形成されている間、一体
のチューブを前記通路に通過させて前記通路の形状によ
り決定される所定のスイープをチューブに形成し、チュ
ーブを通過させる間、外部マンドレル手段及び内部マン
ドレル手段は一定の位置に支持され、内部マンドレル手
段は、シートの両側端縁がまだ互いに当接されずに開口
を形成しているスイープ形成手段の上流側に位置し且つ
その先端部が前記シートの開口を通る支持部材とこの支
持部材の先端部から内部マンドレル手段にまで延びる細
長い部材とを有する支持手段によって支持された、チュ
ーブを通路に通過させる工程と、 チューブにスイープが形成された後にスイープが形成さ
れた一体のチューブを所定の長さに切断して、スイープ
形成手段の上流側でシートをロール形成する一方で一連
のバンパーバーを連続的に形成する工程とを備えたこと
を特徴とする自動車用バンパーバーの形成方法。 - 【請求項１８】 鋼のシートは２．５４ｍｍ未満の厚さ
と少なくとも４．２×１０７Ｋｇ／ｍ２の抗張力を有す
ることを特徴とする請求項１７に記載の方法。 - 【請求項１９】 熔接工程はスイープ形成工程に先立っ
て、形成されたチューブを加熱する誘導熔接によって行
われ、形成されたチューブの加熱がチューブへのスイー
プの形成を補助することを特徴とする請求項１７または
１８に記載の方法。 - 【請求項２０】 鋼のシートは１．２％の最大のマンガ
ン成分を有していることを特徴とする請求項１７〜１９
のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項２１】 バンパーバーには３．０ｍ以下の曲率
半径を有するスイープが形成されていることを特徴とす
る請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項２２】 直線状の内部のマンドレルが内部マン
ドレル及び外部マンドレルの上流に設けられ、スイープ
を形成する前で且つシートが一体のチューブに形成され
た後に、一体のチューブが直線状態のマンドレルの上を
通り、ローラー手段がこのローラー手段と直線状のマン
ドレルとの間に位置する一体のチューブに係合し作用し
て形成された部分がスイープ形成手段を通過するように
進められることを特徴とする請求項１７〜２１のいずれ
か一項に記載の方法。 - 【請求項２３】 直線状のマンドレルは前記支持手段に
よって支持されていることを特徴とする請求項２２に記
載の方法。 - 【請求項２４】 チューブの前方壁はくぼみを含み、ロ
ーラー手段はこのくぼみの中に延びてくぼみに係合する
突出部を有し、この係合によりスイープ形成手段を通過
する一体のチューブの前進を助力することを特徴とする
請求項１７〜２３のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項２５】 チューブの後方壁はくぼみを含み、ロ
ーラー手段はこのくぼみの中に延びてくぼみに係合する
突出部を有し、この係合によりスイープ形成手段を通過
する一体のチューブの前進を助力することを特徴とする
請求項１７〜２３のいずれか一項に記載の方法。
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