JPH07328735A - フランジ付きフレーム部材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ３次元に湾曲したフレーム部材を曲げ加工に
よって製造するに際して、溶接等を施すフランジの特定
部分に変形を生じることなく、容易に曲げ加工を行うこ
とができて所望の形状精度を保持することができるフラ
ンジ付きフレーム部材及びその製造方法を提供すること
を目的とする。 【構成】 部材本体１１の長さ方向に沿って形成された
フランジ１２の所定箇所に、その長さ方向に略直交する
方向に沿って形成された溝１３によって、曲げ加工時に
フランジ１２に生じる変形（しわ）を溝１３部分に集中
させることにより、フランジ１２の他の部分が変形する
ことがないと共に、所望の寸法精度及び形状の製品を円
滑にかつ確実に得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば自動車車体を構成
する筒状のフレーム部材のような３次元に湾曲した矩形
断面を有するフランジ付きフレーム部材及びその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車の車体は、鋼板をプレス
成形して得られた様々なフレーム部材をスポット溶接等
を用いて組み合わせることにより製造されているが、近
年においては車体の軽量化を図るために、アルミ材を使
用する例が多くなってきている。例えば、車体前方のエ
ンジンルーム下部から後方に延びて客室フロアのフレー
ム部材に接続されるフロントサイドメンバーは、一定の
矩形断面を有する筒状の部材であるため、押出成形した
アルミの角管から効率よく成形できる部材として以前よ
り着目されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図７に示す
ように、上記フロントサイドメンバー１は、タイヤとの
当たりを避けながら客室フロアのフレーム部材に接続す
るために、後方に延びる途中で下方かつ外側に向かって
３次元に曲げられていると共に、ホイールエプロン等の
パネル部材と接続するために、垂直方向に延びるフラン
ジが一体に立設されている。従って、このフロントサイ
ドメンバーをアルミ材で成形するには、フランジを有す
る矩形断面に押出成形されたアルミの角管を、プレス加
工等により曲げ加工する方法が最も効率が良い。しかし
ながら、アルミの角管は鋼製の角管と違って強度や剛性
が低いため、単に曲げ加工を施したのではフランジが大
きく変形してしわが生じてしまう。これでは、パネル部
材と溶接するための形状精度が求められるフロントサイ
ドメンバーの製造方法としては不適切であり、従来より
改善が強く望まれていた。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、上記フロントサイドメン
バーのように、３次元に湾曲したフレーム部材を曲げ加
工によって製造するに際して、溶接等を施すフランジの
特定部分に変形を生じることなく、容易に曲げ加工を行
うことができて所望の形状精度を保持することができる
フランジ付きフレーム部材及びその製造方法を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、部材本体の長さ方向に車体パ
ネルを接合するためのフランジが形成された押出材フレ
ーム部材に曲げ加工を施してなるフランジ付きフレーム
部材において、前記フランジの所定箇所に、フランジの
車体パネル取付面と逆側に突出可能な易変形部が形成さ
れたことを特徴とする。請求項２は、請求項１におい
て、前記易変形部は前記フランジに形成されたノッチで
あることを特徴とする。請求項３は、請求項１におい
て、前記易変形部はビードであることを特徴とする。請
求項４は、請求項１において、車体パネルとの接合のた
めのスポット溶接の溶接点の間に前記易変形部を設けた
ことを特徴とする。請求項５は、請求項２において、前
記易変形部が前記フランジの車体パネル取り付け面側に
形成されたノッチと該ノッチの両側で車体パネル取り付
け面と反対側に形成されたノッチとからなることを特徴
とする。請求項６は、請求項１において、前記易変形部
が前記フランジの車体パネル取付面側に凹となるように
形成されたビードと、このビードの両側で車体パネル取
り付け面側に凸となるように形成されたビードとからな
ることを特徴とする。請求項７は、部材本体の長さ方向
に車体パネルを接合するためのフランジが形成された押
出材フレーム部材に曲げ加工を施してなるフランジ付き
フレーム部材の製造方法において、前記フランジの所定
箇所に、フランジの車体パネル取付面と逆側に突出可能
な易変形部を形成した後、曲げ加工することを特徴とす
る。請求項８は、請求項７において、前記易変形部をコ
イニング加工にり形成することを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明のフランジ付きフレーム部材及びその製
造方法にあっては、フランジの所定箇所にその長さ方向
に略直交する方向または所定の傾きをもった方向に沿っ
て形成された凹凸条によって、曲げ加工時にフランジに
生じる変形（しわ）を該凹凸条部分に集中させることに
より、湾曲部分を無理なくかつ容易に曲げることがで
き、凹凸条部分の変形が目立ちにくくなり、しかもフラ
ンジの他の部分が変形することがないと共に、所望の寸
法精度及び形状の製品を円滑にかつ確実に得ることがで
きる。また、易変形部は、必要に応じて、ビード、ノッ
チなどで形成することができる。さらに、ノッチあるい
はビードを請求項５あるいは６の如く所定の配置とする
ことにより、この配置に応じた方向へしわの発生方向を
コントロールすることができる。

【０００７】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。

【０００８】図１ないし図３は本発明の一実施例を示す
もので、これらの図において符号１０はアルミ製のフラ
ンジ付きフレーム部材である。このフランジ付きフレー
ム部材１０は、４角筒状の部材本体１１と、この部材本
体１１の稜線に沿って形成されたフランジ１２とを主体
として構成されたものである。そして、このフランジ１
２の所定箇所（スポット溶接等の接合に必要な部位Ａに
関係しない箇所）には、コイニング加工などにより、フ
ランジ１２の長さ方向に直交する方向に沿って多数の溝
１３が形成されている。

【０００９】上記のように構成されたフランジ付きフレ
ーム部材１０は、まず、押出成形により、部材本体１１
とフランジ１２とが一体的に成形された後、このフラン
ジ１２の所定箇所にコイニング加工により多数の溝１３
が形成される。次いで、曲げ加工を施し、上記フランジ
付きフレーム部材１０を、例えば、図５に示すフロント
サイドメンバー１のように３次元形状に湾曲させる。こ
の場合、上述したように、フランジ１２の所定箇所に多
数の溝１３が形成されているから、フランジ付きフレー
ム部材１０に、図１において矢印で示すような曲げ加工
の力が加わると、上記溝１３が形成されている部位に集
中的にしわが形成されて、容易に曲げ加工を施すことが
できると共に、スポット溶接等の接合に必要な部位Ａに
は、しわが発生せずに所望の平坦面が確保される。従っ
て、上記フロントサイドメンバーとして他の部材とスポ
ット溶接により接合される場合に、上記接合に必要な部
位Ａが所望の平坦面とされているから、容易にかつ確実
にスポット溶接を行うことができる。

【００１０】なお、第１実施例においては、図２に示す
ように、凹凸条として、フランジ１２の所定箇所の一方
の表面に多数の溝１３を形成した構成で説明したが、こ
れに限らず、図４に示す第２実施例のように、フランジ
１２の所定箇所に、例えばプレス加工などにより、対向
する一対の表面にわたる断面３角波形等の凹凸条１４を
形成したものでもよい。

【００１１】さらに、図５および図６は本発明の第３実
施例を示すものである。この実施例では、フランジ１２
の一方の面（車体パネルが取り付けられる面と反対側の
面）にノッチ２０を形成し、フランジ１２の他方の面
（車体パネルが取り付けられる側の面）における前記一
対のノッチ２０の間の位置にノッチ２０より幾分大きく
成形したノッチ２１を形成している。すなわち一方の面
の二つの小さなノッチ２０と他方の面の一つの大きなノ
ッチ２１とを一組として、フランジ１２の所定箇所に設
けておくことにより、この部分に積極的にしわを発生さ
せるようにしたものである。

【００１２】このような構成であると、図６（ａ）のよ
うな状態から曲げ加工を行うことにより、図６（ｂ）に
示すように他方の面のノッチ２１を頂点とし、一方の面
の二つのノッチ２０を裾の部分として、車体パネル取り
付け面と反対側の面へ凸となった山形の断面状にしわが
発生する。したがって、ノッチ２０，２１の配置に応じ
て、任意の部分にしわを発生させることができる。

【００１３】さらに、図５におけるノッチの位置に、ノ
ッチに代えて第２実施例のようなビードを形成してもよ
い。すなわち、車体パネルが取り付けられる面の側に凹
となるように形成された大きいビードと、このビードの
両側でそれぞれ車体パネル取り付け面側に凸となるよう
に形成された小さいビードとを設けることにより、前記
第３実施例のノッチと同様に、任意の部分にしわを発生
させることができる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
は、部材本体の長さ方向にフランジが形成されたフレー
ム部材に曲げ加工を施してなるフランジ付きフレーム部
材において、上記フランジの所定箇所に、その長さ方向
に略直交する方向、または所定の傾きをもった方向に沿
って凹凸条が形成されたものであるから、フランジの所
定箇所に形成された凹凸条によって、曲げ加工時にフラ
ンジに生じる変形（しわ）を該凹凸条部分に集中させる
ことにより、湾曲部分を無理なくかつ容易に曲げること
ができ、凹凸条部分の変形が目立ちにくくなり、しかも
フランジの他の部分が変形することがないと共に、所望
の寸法精度及び形状の製品を円滑にかつ確実に得ること
ができる。また請求項２および３では、請求項１におい
て、前記易変形部として、前記フランジに形成されたノ
ッチやビードを用いているので、前記凹凸条を容易に形
成することができる。請求項４は、請求項１において、
車体パネルとの接合のためのスポット溶接の溶接点の間
に前記易変形部を設けたから、曲げにより発生したしわ
により、車体パネル取り付けのためのスポット溶接点の
選択が制限されることがない。請求項５は、請求項２に
おいて、前記易変形部が前記フランジの車体パネル取り
付け面側に形成されたノッチと該ノッチの両側で車体パ
ネル取り付け面と反対側に形成されたノッチとからなる
ことを特徴とし、さらに、請求項６は、請求項１により
積極的にしわを発生させることのできるフレーム部材を
曲げ加工するから、フロントサイドメンバーのように、
二次元あるいは三次元に湾曲したフレーム部材を曲げ加
工によって製造するに際して、溶接等を施すフランジの
特定部分に変形を生じることなく、容易に曲げ加工を行
うことができて所望の形状精度を保持することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す正面図である。

【図２】図１の下面図である。

【図３】図１の側面図である。

【図４】本発明の第２実施例を示す下面図である。

【図５】本発明の第３実施例を示す上面図である。

【図６】曲げ加工前後におけるフランジの形状の説明図
である。

【図７】自動車のフロントサイドメンバーを示す斜視図
である。

【符号の説明】

１ フロントサイドメンバー １０ フランジ付きフレーム部材 １１ 部材本体 １２ フランジ １３ 溝 １４ 凹凸条 ２０，２１ ノッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 成幸 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 金森 謙二 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部材本体の長さ方向に車体パネルを接合
   するためのフランジが形成された押出材フレーム部材に
   曲げ加工を施してなるフランジ付きフレーム部材におい
   て、前記フランジの所定箇所に、フランジの車体パネル
   取付面と逆側に突出可能な易変形部が形成されたことを
   特徴とするフランジ付きフレーム部材。
2. 【請求項２】 前記易変形部は前記フランジに形成され
   たノッチであることを特徴とする請求項１に記載のフラ
   ンジ付きフレーム部材。
3. 【請求項３】 前記易変形部はビードであることを特徴
   とする請求項１に記載のフランジ付きフレーム部材。
4. 【請求項４】 車体パネルとの接合のためのスポット溶
   接の溶接点の間に前記易変形部を設けたことを特徴とす
   る請求項１に記載のフランジ付きフレーム部材。
5. 【請求項５】 前記易変形部が前記フランジの車体パネ
   ル取り付け面側に形成されたノッチと該ノッチの両側で
   車体パネル取り付け面と反対側に形成されたノッチとか
   らなることを特徴とする請求項２に記載のフランジ付き
   フレーム部材。
6. 【請求項６】 前記易変形部が前記フランジの車体パネ
   ル取付面側に凹となるように形成されたビードと、この
   ビードの両側で車体パネル取り付け面側に凸となるよう
   に形成されたビードとからなることを特徴とする請求項
   １に記載のフランジ付きフレーム部材。
7. 【請求項７】 部材本体の長さ方向に車体パネルを接合
   するためのフランジが形成された押出材フレーム部材に
   曲げ加工を施してなるフランジ付きフレーム部材の製造
   方法において、前記フランジの所定箇所に、フランジの
   車体パネル取付面と逆側に突出可能な易変形部を形成し
   た後、曲げ加工することを特徴とするフランジ付きフレ
   ーム部材の製造方法。
8. 【請求項８】 前記易変形部をコイニング加工により形
   成することを特徴とする請求項７に記載のフランジ付き
   フレーム部材の製造方法。