JP4301442B2 - 車両用ドアのインナパネルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、端部寸法の異なる２種以上の車両用ドアのインナパネルの製造方法の共通化を可能とする車両用ドアのインナパネルの製造方法に関する。

大型トラック、中型トラックには車体のドアに、タイヤを転舵させた場合に、タイヤとドア下端のコーナ部との干渉を避けるため、円弧状の切欠き部、所謂「ホイールアーチ」が形成されている。

車両製造メーカでは、大型トラックと中型トラックのデザインの統一、及び車体（ドア）の型費の節約のために、車両用ドアのインナパネルの共通化が行われる場合がある。

大型トラックと中型トラックとでは、図１５に示すように、ドアの後端Ｄｅと車輪（タイヤＴａ、Ｔｂ）中心との相対位置（車輪中心までの距離Ｌ１、Ｌ２）が異なる。
即ち、大型トラックにおいてはドア後端に対する車輪中心までの距離（Ｌ１）は中型の車輪中心（Ｌ２）に対して後方に位置する（Ｌ２＞Ｌ１）場合がある。そのような場合、ドアのホイールアーチは車輪の転舵が容易に行え、且つ降雨時のスプラッシュを最小限に抑制するために大型トラックではＡ、中型トラックではＢ、と異ならざるを得ない。

上述したような配置関係の大型トラック、中型トラックのドアのインナパネルのプレス型を共通化する場合のドアインナパネルの立体形状及び製造工法（工順）を図１６〜図２２に示す。

図１６は、大型トラックのドアのインナパネル１Ａを斜め下方上方より見た図で、図１７は、中型トラックのドアのインナパネル１Ｂを斜め下方上方より見た図である。
また、図１８〜図２２は、絞り成形以降の大型トラックのドアのインナパネルの加工工程を示した加工工程図である。

図１６において、大型トラックのドアのインナパネル１Ａは、輪郭部（縁部）１０Ａを含むヘム面１１Ａと、そのヘム面１１Ａに隣接する縁部平坦面１２Ａと、その縁部平坦面１２Ａから斜めに立ち上がる斜面部１３Ａと、その斜面部１３Ａから前記縁部平坦面１２Ａに対して再び平行となり、パネル中最大面積を占める中央平坦部１４Ａと、前記縁部平坦面１２Ａからの高さが、縁部平坦面１２Ａと前記中央平坦面１４Ａとの間にある中間平坦部１５Ａ、とで構成されている。
尚、縁部１０Ａの内、ホイールアーチ（図１５のＡ及びＢで示した領域）部を特に符号１０Ａｒを付して、識別する。

ここで、ヘム面１１Ａとは、図２２で示されるように、アウタパネル５０Ａを端部で折り返し、その折り返し部分５２と折り返してない部分５１の隙間にインナパネルの先端部を挟み込む、所謂「ヘミング加工」を行う際の、インナパネル１Ａの、アウタパネル５０の折り返し部分の裏面に当接する面を示す。

図１７で示す中型トラックのドア１Ｂの各部位の符号は、図１６の大型トラックの各符号の末尾のＡをＢと置き換えている。
大型車のインナパネル１Ａと、中型者のインナパネル１Ｂの違いは、前記縁部平坦面１２Ａ、１２Ｂの長さが異なることである。

図１８は、大型及び中型トラックの共通のインナパネル１のプレス加工による絞り成形後の図１６、図１７の夫々Ａ−Ａ断面に相当する断面形状を示しており、剪断、所謂「トリムカット」前のプレス機に投入されたままの余肉を含んでいる。
即ち、図１８で示す工程では、平板である鋼板を絞り加工したままの状態で、板端（右端側）には未だヘム面が形成されていない。
図１８は、大型、中型共通の１次加工品であるため、各部位の符号の末尾にはＡ、Ｂを付さない。即ち、符号１２は縁部平坦面、符号１３は斜面部、符号１４は中央平坦部を示す。

図１９に示す工程では、ヘム面を含む板端１１０Ａをプレスによって２次加工する。図中、破線はプレス加工によって形成されたヘム面を含む板端１１０Ａを示している。

次の図２０の工程では、インナパネル１Ａの輪郭と同形状の工具（カッタ）Ｔｃによって余肉部１６Ａを剪断除去（トリムカット）する。板端にはヘム面１１Ａが形成される。

図２１の工程では、インナパネル１Ａの車室外方側の面（前記ヘム面１１Ａの裏面）に、予め輪郭部に直角の折り曲げ（ヘムフランジ５０ｆ）を施したアウタパネル５０Ａを重ねる。そしてアウタパネル５０Ａのヘムフランジ５０ｆをＪ字状に元の面に対して３６０度折り返す（図２１から図２２にかけての工程）。

図２２では、インナパネル１Ａとアウタパネル５０Ａがヘミング加工によって一体化された状態が示されている。図２２の各部位の符号は、図１及び図３と一致させている。

中型トラック用のインナパネルの製造工程は、上述した大型トラック用のインナパネルの製造工程に対して、図１８の工程の後、図１９においてヘム面１１Ａを含む板端１１０Ａの領域を右方まで延長し、且つ、トリムカット位置を図２０に対して、右方に所定量ずらすことのみが異なる。

ここで、ドアの端部は上述したヘミング加工をしなくてはならないので、ホイールアーチ部１０Ａｒ（図１６参照）、１０Ｂｒ（図１７参照）を含むドアの下端コーナ部（縁部平坦面）１２Ａ（図１６参照）、１２Ｂ（図１７参照）は、ともにヘム面１１Ａ、１１Ｂ確保のため、平坦な形状とならざるを得ない。
即ち、縁部平坦面１２Ａ、１２Ｂは平面となり、強度上及び剛性面で、係る平面を大きくはとれず、インナパネルの共通化を行う上で、大きな制約を受けていた。

その他の従来技術として、安価な金型を用いて小さな工程で製造できる技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
然るに、その提案された技術は、車両外装用パネルとその製造方法に関するものであって、対象パネルが樹脂製に限定されており、上述したような、特に金属性パネルを用いた大型トラック及び中型トラックの技術的問題点を解決するものではない。
特開２００１−１９１３４４号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、外形形状が異なる複数のドアにおいて、複数のドアが共に端部のヘミング加工を可能とし、且つ、ドアのインナパネルに十分な剛性及び強度が確保出来る車両用ドアのインナパネルの製造方法の提供を目的としている。

本発明の車両用ドアのインナパネルの製造方法は、ホイールアーチを形成する輪郭部（２０Ａ）を含むヘム面（２１Ａ）と、そのヘム面（２１Ａ）に隣接する縁部平坦面（２２Ａ）と、その縁部平坦面（２２Ａ）から斜めに立ち上がる斜面部（２３Ａ）と、その斜面部（２３Ａ）に隣接して前記縁部平坦面（２２Ａ）と平行な中央平坦部（２４Ａ）とを有する車両用ドアのインナパネルの製造方法において、余肉部のあるヘム面が形成される領域（２１０）を治具によって抑えて絞りによって前記縁部平坦面（２２Ａ）を形成する領域（２２０）を前記ヘム面が形成される領域（２１０）より高く形成し、その高く形成した領域（２２０）から連続して斜面部（２３Ａ）および中央平坦部（２４Ａ）を形成し、次いでプレス加工により中央平坦部（２４）を固定してヘム面が形成される領域（２１０）を下方に変形させてホイールアーチを形成する輪郭部（２０Ａ）に対して法線方向に配置されるビード（３０）を形成し、そして前記高く形成された領域（２２０）は一部がビード（３０）の頂部（３０ｔ）として残り、その他を押し下げて縁部平坦面（２２Ａ）を形成し、ヘム面が形成される領域（２１０）を剪断してインナパネルの輪郭部（２０Ａ）およびヘム面（２１Ａ）を形成する。

ここで、前記ビード（３０）は、ホイールアーチ（２０Ａｒ）を形成する輪郭部（２０Ａ）に対して、凡そ法線方向に配置されることが、強度上好ましい。

本発明の車両用ドアのインナパネルの製造方法はホイールアーチを形成する輪郭部（２０Ｂ）を含むヘム面（２１Ｂ）と、そのヘム面（２１Ｂ）に隣接する縁部平坦面（２２Ｂ）と、その縁部平坦面（２２Ｂ）から斜めに立ち上がる斜面部（２３Ｂ）と、その斜面部（２３Ｂ）に隣接して前記縁部平坦面（２２Ｂ）と平行な中央平坦部（２４Ｂ）とを有する車両用ドアのインナパネルの製造方法において、余肉部のあるヘム面（２１Ｂ）が形成される領域（２１０）を治具によって抑えて絞りによって前記縁部平面端（２２Ｂ）を形成する領域（２２０）を前記ヘム面（２１Ｂ）が形成する領域（２１０）より高く形成し、その高く形成する領域（２２０）から連続して斜面部（２３Ｂ）および中央平坦部（２４Ｂ）を形成し、次いで中央平坦部（２４Ｂ）を固定し、前記ヘム面（２１Ｂ）が形成される領域（２１０）とそのヘム面（２１Ｂ）が形成される領域（２１０）に隣接する高く形成する領域（２２０）の一部がプレス加工によって下方に押圧されて変形部（２１Ｄ）を形成し、その変形部（２１Ｄ）を剪断してインナパネルの輪郭部（２０Ｂ）を形成する。

上述する構成及び製造方法を具備する本発明の車両用ドアのインナパネルの製造方法によれば、インナパネル（２Ａ）の縁部平坦面（２２Ａ）に形成されるビード（３０）を成形することによって、その縁部平坦面（２２Ａ）の強度及び剛性が向上する。

縁部平坦面（２２Ａ）の強度及び剛性が向上することによって、縁部平坦面（２２Ａ）のホイールアーチに向う長さが延長出来る。

縁部平坦面（２２Ａ）のホイールアーチに向う長さが延長出来ることによって、複数種類のドアのインナパネルに対応させることが出来、複数種類のドアのインナパネルの製造が可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、インナパネルが中型トラックと共通化された大型トラックのドアのインナパネル２Ａの正面図であり、図２は、大型トラックと中型トラックの共通化可能な絞り工程が完了した時点のインナパネル２Ｍの斜視図を示す。また、図３は大型トラックのドアのインナパネル２Ａを立体的に表した斜視図である。
尚、図２において２点差線で示す２０Ａは、大型トラック用の輪郭部、２０Ｂは中型トラック用の輪郭部を示す。

図１〜図３において、大型トラックのドアのインナパネル２Ａ（図２の絞り加工完了時ではインナパネル１次加工品２Ｍ）は、ホイールアーチ２０Ａｒを形成する輪郭部２０Ａを含むヘム面２１Ａと、そのヘム面２１Ａに隣接する縁部平坦面２２Ａ（図２における符号２２）と、その縁部平坦面２２Ａから斜めに立ち上がる斜面部２３Ａ（図２における符号２３）と、その斜面部２３Ａから前記縁部平坦面２２Ａに対して再び平行となり、パネル中最大面積を占める中央平坦部２４Ａ（図２における符号２４）と、前記縁部平坦面２２Ａからの高さが、縁部平坦面２２Ａと前記中央平坦面２４Ａとの間にある中間平坦面２５Ａ（図２における符号２５）と、で構成されている。

図３において、ホイールアーチ２０Ａｒを形成する輪郭部２０Ａを含む前記縁部平坦面２２Ａには、ビード３０が形成されている。前記ビード３０は、ホイールアーチ２０Ａｒを形成する輪郭２０Ａに対して、凡そ法線方向に配置されている。そして、そのビード３０は、１００ｍｍ以上の長さを有しているとともに、ヘム面２１Ａを介して輪郭部２０Ａとは離隔して形成されている。

図２において、前記大型トラックのドアのインナパネル２Ａの素形材である、絞り加工完了時のインナパネル１次加工品２Ｍは、輪郭部２０Ａよりも外方であって、輪郭取りの剪断「トリムカット」前の余肉部２００を含んでいる。
尚、インナパネル１次加工品２Ｍは、大型及び中型の双方に対して共通であるので、図２においては、各部位の符号の末尾には大型を表すＡの符合、或いは、中型を表す符号Ｂは付していない。

次に、図５〜図９を参照して、大型トラックのドアのインナパネル２Ａの製造工程について、工程順に説明する。

図５は、図２と同様、絞り加工が完了した時点のインナパネル１次加工品２Ｍの状態が示されている。
即ち、１次加工（絞り加工工程）では、２点差線が、材料である鋼板の加工前の状態を示している。図５において白抜きの矢印は、プレス加工方向を示す。

図５において、ベースとなる領域、即ち、余肉部２００の端末２００Ｅから所定の長さの領域（次工程においてヘム面が形成される領域）２１０が図示しない治具によって押さえつけられて、絞りによって、そのヘム面が形成される領域２１０の図示の右隣の領域２２０が前記ベース領域２１０よりもやや高く形成され、前記領域２２０から連続して斜面部２３が、また斜面部２３に連続して中央平坦部２４がプレスによる絞り加工によって形成される。

前記ヘム面が形成される領域２１０の図示の右隣の領域２２０の１部分は、次工程においてビード３０が形成された際に、そのビード３０の頂部として残る。

図６で示す２次成形加工工程では、先ず、中央平坦部２４が固定され（変形しない側）、前記ヘム面が形成される領域２１０がプレス加工によって、白抜きの矢印で示すように、図示の下方に押圧され破線のように変形２１Ｃする。
一方、前記ヘム面が形成される領域２１０の図示の右隣の領域２２０は、１部がそのままビード３０の頂部３０ｔとして変形せずに残るが、その他は図示の破線のように押し下げられ、変形して、縁部平坦面２２Ａが形成される。

図７で示す剪断工程では、前記ヘム面が形成される領域２１０の所定の位置で、「トリムカット」用工具Ｔｃによって剪断され、インナパネル２Ａの輪郭２０Ａ及びヘム面２１Ａが形成される。
尚、図７におけるＸ−Ｘ断面（ビード３０の断面）を図１０に示す。

図８の工程では、インナパネル２Ａの車室外方側の面（前記ヘム面２１Ａの裏面）に、予め輪郭部に直角の折り曲げ（ヘムフランジ５０ｆ）を施したアウタパネル５０Ａを重ねる。そしてアウタパネル５０Ａのヘムフランジ５０ｆをＪ字状に元の面に対して３６０度折り返す（図８から図９にかけての工程）。

図９では、インナパネル２Ａとアウタパネル５０Ａがヘミング加工によって一体化された状態が示されている。

図１１〜図１４は、図５で示した大型トラック用ドアのインナパネルと中型トラック用ドアのインナパネルの共通の素形材（１次加工品）２Ｍから、中型トラック用ドアのインナパネル２Ｂを製造する工程を、工順に従って説明する工程図である。

図１１の２次成形加工工程では、先ず、中央平坦部２４が固定され（変形しない側）、前記ヘム面が形成される領域２１０、及び前記ヘム面が形成される領域２１０の図示の右隣の領域２２０の一部がプレス加工によって、白抜きの矢印で示すように、図示の下方に押圧され、破線のように変形２１Ｄする。
前記ヘム面が形成される領域２１０の図示の右隣の領域２２０の残りの部分は、図示の破線のように押し下げられ、変形して、縁部平坦面２２Ｂが形成される。

図１２で示す剪断工程では、前記変形部２１Ｄであって、インナパネル２Ｂの輪郭部２０Ｂとなる所定の位置で、「トリムカット」用工具Ｔｃによって剪断され、インナパネルの輪郭２０Ｂが形成される。

図１３の工程では、インナパネル２Ｂの車室外方側の面（前記ヘム面２１Ｂの裏面）に、予め輪郭部に直角の折り曲げ（ヘムフランジ５０ｆ）を施したアウタパネル５０Ｂを重ねる。そしてアウタパネル５０Ｂのヘムフランジ５０ｆをＪ字状に元の面に対して３６０度折り返す（図１３から図１４にかけての工程）。

図１４では、インナパネル２Ｂとアウタパネル５０Ｂがヘミング加工によって一体化された状態が示されている。

上述する構成及び製造方法を具備する本実施形態の車両用ドアのインナパネル及びその製造方法によれば、インナパネル２Ａの縁部平坦面２２Ａに形成されるビード３０を成形することによって、その縁部平坦面２２Ａの強度及び剛性が向上する。

縁部平坦面２２Ａの強度及び剛性が向上することによって、縁部平坦面２２Ａのホイールアーチに向う長さが延長出来る。

縁部平坦面２２Ａ、２２Ｂのホイールアーチに向う長さが延長出来ることによって、複数種類のドアのインナパネルに対応させることが出来、複数種類のドアのインナパネルの共通化が可能となる。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではなく、例えば、図５では、ヘム面が形成される領域２１０を固定側としているが、中央平坦部２４を固定側とし、領域２１０、２２０を絞り形成される側としても良い。

本発明の実施形態に関わる大型トラック用インナパネルの正面図。 本発明の実施形態に関わるインナパネルで、１次加工完了時の素形材の部分斜視図。 本発明の実施形態に関わる大型トラック用インナパネルの斜視図。 本発明の実施形態に関わる中型トラック用インナパネルの斜視図。 本発明の実施形態に関わるインナパネルの１次成形加工工程を説明する工程図。 本発明の実施形態に関わる大型トラック用インナパネルの２次成形加工工程を説明する工程図。 本発明の実施形態に関わる大型トラック用インナパネルの剪断工程を説明する工程図。 本発明の実施形態に関わる大型トラック用ドアパネルのヘミング加工工程を説明する工程図。 本発明の実施形態に関わる大型トラック用ドアパネルのヘミング加工完了時の状態を示した部分断面図。 図７のＸ−Ｘ面図。 本発明の実施形態に関わる中型トラック用インナパネルの２次成形加工工程を説明する工程図。 本発明の実施形態に関わる中型トラック用インナパネルの剪断工程を説明する工程図。 本発明の実施形態に関わる中型トラック用ドアパネルのヘミング加工工程を説明する工程図 本発明の実施形態に関わる中型トラック用ドアパネルのヘミング加工完了時の状態を示した部分断面図。 大型トラック及び中型トラックのドア後端から車輪中心までの位置関係を示す配置図。 従来技術による大型トラックのインナパネルの斜視図。 従来技術による中型トラックのインナパネルの斜視図。 従来技術におけるインナパネルの１次成形加工工程を説明する工程図。 従来技術におけるインナパネルの２次成形加工工程を説明する工程図。 従来技術におけるインナパネルの剪断工程を説明する工程図。 従来技術におけるドアパネルのヘミング加工工程を説明する工程図。 従来技術におけるドアパネルのヘミング加工完了時の状態を示した部分断面図。

符号の説明

２Ａ、２Ｂ・・・インナパネル
２０Ａ、２０Ｂ・・・輪郭部／縁部
２１Ａ、２１Ｂ・・・ヘム面
２２Ａ、２２Ｂ・・・縁部平坦面
２３Ａ、２３Ｂ・・・斜面部
２４Ａ、２４Ｂ・・・中央平坦部
３０・・・ビード
５０Ａ・・・アウタパネル
２００・・・余肉部

Claims (2)

1. ホイールアーチを形成する輪郭部（２０Ａ）を含むヘム面（２１Ａ）と、そのヘム面（２１Ａ）に隣接する縁部平坦面（２２Ａ）と、その縁部平坦面（２２Ａ）から斜めに立ち上がる斜面部（２３Ａ）と、その斜面部（２３Ａ）に隣接して前記縁部平坦面（２２Ａ）と平行な中央平坦部（２４Ａ）とを有する車両用ドアのインナパネルの製造方法において、余肉部のあるヘム面（２１Ａ）が形成される領域（２１０）を治具によって抑えて絞りによって前記縁部平坦面（２２Ａ）を形成する領域（２２０）を前記ヘム面（２１Ａ）が形成される領域（２１０）より高く形成し、その高く形成した領域（２２０）から連続して斜面部（２３Ａ）および中央平坦部（２４Ａ）を形成し、次いでプレス加工により中央平坦部（２４）を固定してヘム面（２１Ａ）が形成される領域（２１０）を下方に変形させてホイールアーチを形成する輪郭部（２０Ａ）に対して法線方向に配置されるビード（３０）を形成し、そして前記高く形成された領域（２２０）は一部がビード（３０）の頂部（３０ｔ）として残り、その他を押し下げて縁部平坦面（２２Ａ）を形成し、ヘム面（２１Ａ）が形成される領域（２１０）を剪断してインナパネルの輪郭部（２０Ａ）およびヘム面（２１Ａ）を形成することを特徴とする車両用ドアのインナパネルの製造方法。
2. ホイールアーチを形成する輪郭部（２０Ｂ）を含むヘム面（２１Ｂ）と、そのヘム面（２１Ｂ）に隣接する縁部平坦面（２２Ｂ）と、その縁部平坦面（２２Ｂ）から斜めに立ち上がる斜面部（２３Ｂ）と、その斜面部（２３Ｂ）に隣接して前記縁部平坦面（２２Ｂ）と平行な中央平坦部（２４Ｂ）とを有する車両用ドアのインナパネルの製造方法において、余肉部のあるヘム面（２１Ｂ）が形成される領域（２１０）を治具によって抑えて絞りによって前記縁部平面端（２２Ｂ）を形成する領域（２２０）を前記ヘム面（２１Ｂ）が形成する領域（２１０）より高く形成し、その高く形成する領域（２２０）から連続して斜面部（２３Ｂ）および中央平坦部（２４Ｂ）を形成し、次いで中央平坦部（２４Ｂ）を固定し、前記ヘム面（２１Ｂ）が形成される領域（２１０）とそのヘム面（２１Ｂ）が形成される領域（２１０）に隣接する高く形成する領域（２２０）の一部がプレス加工によって下方に押圧されて変形部（２１Ｄ）を形成し、その変形部（２１Ｄ）を剪断してインナパネルの輪郭部（２０Ｂ）を形成することを特徴とする車両用ドアのインナパネルの製造方法。

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