JPH0930345A - 車体構造用筒状部材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 重量を増加させることなく、所望する部位の
強度，剛性を向上させることができ、直線状あるいは曲
率半径の大きな車体構造部材にも非圧壊部としての十分
な強度および剛性を付与することのできる車体構造用筒
状部材およびその製造方法を提供する。 【構成】 内面の所定位置に凸部を備えた金型４０内
に、押出し成形したのち、必要に応じて曲げ加工した筒
状素材１をセットし、筒状素材１の中空部内に圧力を負
荷することによって筒状素材１の壁面を金型４０に密着
させ、筒状部材１０の非圧壊部１０ｂに凹部１１を形成
する。

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、自動車ボディ
の前部あるいは後部の構造に利用される筒状の構造部材
に係わり、自動車の衝突時に積極的に潰れることにより
衝突エネルギーを吸収してキャビンへの衝撃を緩和する
圧壊部と車体を支持する構造部材としての高い強度およ
び剛性を備えた非圧壊部とを一体的に備えた車体構造用
筒状部材と、このような車体構造用筒状部材を製造する
のに利用される車体構造用筒状部材の製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】上記のような車体構造用筒状部材とし
て、例えばフロントサイドメンバーは、車体Ｂの前部
に、図１０に示すように配置されており、このうち、車
体右側のフロントサイドメンバー１００には、車輪Ｗと
の干渉を避けるために、直線状の前端部分１００ａから
同じく直線状の後端部分１００ｂに向かうにつれて、車
体Ｂの下方かつ外側に湾曲する３次元形状の湾曲部１０
０ｃが形成されている。

【０００３】従来、このような構造のフロントサイドメ
ンバー１００は、例えば、特開平７−３２０７６号公報
に記載された方法により製造されていた。

【０００４】すなわち、まず、アルミニウム合金材料を
押出し加工することによって、図１１（ａ）に示すよう
に、接合用フランジとなるフィン１０１ａを長手方向に
備えた円形断面を有する筒状素材１０１が得られる。

【０００５】そして、この筒状素材１０１には、適当な
曲げ装置、例えば回転曲げ装置によって、図中の鉛直面
内における２次元的な曲げ加工が施され、筒状素材１０
１は、図１１（ｂ）に示すようなほぼＳ字形に成形され
る。

【０００６】さらに、このようなＳ字形に成形された筒
状素材１０１は、図１１（ｃ）に示すように、筒状素材
１０１のＳ字形状に合わせて形成された金型空間１０２
ａを備えた固定金型１０２ｂと、図中下向きに移動する
移動金型１０２ｃと、図中左側から右方向に移動する移
動金型１０２ｄからなる金型１０２にセットされ、金型
空間１０２ａ内において、移動金型１０２ｃおよび１０
２ｄによって鉛直方向および水平方向に押圧されること
により、図１２（ａ）に示すように、筒状素材１０１の
円形断面が略矩形状断面に変形される。

【０００７】そして、最終工程において、略矩形状断面
を備えた筒状素材１０１は、３次元形状を備えた金型１
０３内において、図１２（ｂ）に示すように、その波形
壁面を張り出させて矩形断面に矯正する膨出加工と、水
平方向に湾曲させる第２次曲げ加工とが同時に施され
る。 すなわち、金型１０３は、フロントサイドメンバ
ー１００の最終形状に対応する３次元形状の金型空間１
０３ａを備えた固定金型１０３ｂと、図中下向きに移動
する移動金型１０３ｃと、図中左側から右方向に移動す
る移動金型１０３ｄからなり、金型１０２によって略矩
形状断面に変形された筒状素材１０１は、第２の金型１
０３にセットされ、その金型空間１０３ａ内において、
移動金型１０３ｃおよび１０３ｄの作動によって水平方
向に曲げ加工され、目的の３次元形状に変形されると共
に、筒状素材１０１の中空部内に負荷されている液圧を
さらに高めることによって筒状素材１０１の波形壁面が
膨出して金型１０３の内面に密着し、略矩形状断面の筒
状素材１０１が矩形断面に矯正され、これによって、図
１２（ｃ）に示すように、前端直線部１００ａ，後端直
線部１００ｂおよび湾曲部１００ｃからなるフロントサ
イドメンバー１００が完成する。

【０００８】このようなサイドメンンバーは、車体の骨
格となる構造部材であり、車体構造部材としての十分な
強度，剛性が必要である一方、自動車が衝突した場合に
は、衝突エネルギーを効率良く吸収して、キャビンへの
衝撃を緩和する機能をも要求される。つまり、サイドメ
ンンバーは、衝突エネルギーを吸収するために他の部分
よりも強度が低く、衝突によって積極的に潰れる部分と
なる圧壊部と、車体構造部材として高い強度および剛性
を備えた非圧壊部とを併せ持つことが必要となる。

【０００９】上記した加工方法により成形されたフロン
トサイドメンンバー１００、すなわち車体構造用筒状部
材においては、曲げ変形時の加工硬化によって強度が向
上した湾曲部１００ｃと、曲げ加工を受けず、素材強度
をほぼそのまま維持する直線部１００ａおよび１００ｂ
から構成され、湾曲部１００ｃは強度，剛性の高い非圧
壊部として、直線部１００ａおよび１００ｂはそれより
も強度の低い圧壊部としてそれぞれ機能するようになっ
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の加工方法によって成形された車体構造用筒状部
材においては、曲げ加工による加工硬化によって非圧壊
部の強度および剛性を得るようにしているので、湾曲部
の曲率半径が小さい場合には、十分な強度，剛性が得ら
れるものの、湾曲部の曲率半径が比較的大きい場合や、
曲げ加工を施さない直線状部材の場合には、非圧壊部と
しての十分な強度および剛性を得ることができないとい
う問題点があり、このような問題点を解決することが従
来の車体構造用筒状部材およびその製造方法における課
題となっていた。なお、このような場合、図１３に示す
ように、車体構造用筒状部材１１０の湾曲部１１０ｃに
補強材１１１を溶接することにより、非圧壊部としての
強度および剛性を向上させることもできなくはないが、
部品点数の増加によりコストや車体重量が増加するばか
りでなく、工数増加による生産性の低下という新たな問
題が生じることになる。

【００１１】

【発明の目的】本発明は、従来の車体構造用筒状部材お
よびその製造方法における上記課題に着目してなされた
ものであって、所望部分の強度および剛性を重量の増加
を伴うことなく向上させることができ、直線状あるいは
曲率半径の大きな車体構造部材にも非圧壊部としての十
分な強度および剛性を付与することのできる車体構造用
筒状部材およびその製造方法を提供することを目的とし
ている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
る車体構造用筒状部材は、筒状をなし、衝突エネルギー
を吸収して潰れやすい圧壊部と強度，剛性の高い非圧壊
部とを長手方向に一体的に備えた車体構造用筒状部材で
あって、長手方向所定位置に凹部あるいは凸部が形成さ
れている構成としたことを特徴としており、上記車体構
造用筒状部材の実施態様として請求項２に係わる筒状部
材は、前記凹部あるいは凸部が少なくとも非圧壊部の長
手方向全長にわたって形成されている構成、同じく実施
態様として請求項３に係わる筒状部材は、湾曲形状をな
し、前記凹部あるいは凸部が少なくとも湾曲部に形成さ
れている構成としたことを特徴としており、このような
車体構造用筒状部材の構成を前述した従来の課題を解決
するための手段としている。

【００１３】本発明の請求項４に係わる車体構造用筒状
部材の製造方法は、上記請求項１あるいは請求項２記載
の車体構造用筒状部材の製造に適したものであって、筒
状素材を押出し成形したのち、この筒状素材を所定位置
内面に凸部あるいは凹部を備えた金型内に保持した状態
で筒状素材の内部に圧力を負荷し、該筒状素材の壁面を
膨出させて前記金型に密着させる構成としたことを特徴
としており、本発明の請求項５に係わる車体構造用筒状
部材の製造方法は、上記請求項３記載の車体構造用筒状
部材の製造に適したものであって、筒状素材を押出し成
形したのち曲げ加工を施し、この筒状素材を所定位置内
面に凸部あるいは凹部を備えた金型内に保持した状態で
筒状素材の内部に圧力を負荷し、該筒状素材の壁面を膨
出させて前記金型に密着させる構成としたことを特徴と
しており、車体構造用筒状部材の製造方法におけるこの
ような構成を前述した従来の課題を解決するための手段
としている。

【００１４】本発明の請求項６に係わる車体構造用筒状
部材は、筒状をなし、衝突エネルギーを吸収して潰れや
すい圧壊部と強度，剛性の高い非圧壊部とを長手方向に
一体的に備えた車体構造用筒状部材であって、長手方向
所定位置に予歪が付加されている構成としたことを特徴
としており、上記車体構造用筒状部材の実施態様として
請求項７に係わる筒状部材は、少なくとも非圧壊部の長
手方向全長にわたって予歪が付加されている構成とし、
同じく実施態様として請求項８に係わる筒状部材は、湾
曲形状をなし、少なくとも湾曲部に予歪が付加されてい
る構成としたことを特徴としており、このような車体構
造用筒状部材の構成を前述した従来の課題を解決するた
めの手段としている。

【００１５】本発明の請求項９に係わる車体構造用筒状
部材の製造方法は、上記請求項６あるいは請求項７記載
の車体構造用筒状部材の製造に適したものであって、筒
状素材を押出し成形すると共に、この筒状素材の長手方
向所定位置に予歪を付加したのち、この筒状素材を金型
内に保持した状態で筒状素材の内部に圧力を負荷し、該
筒状素材の壁面を膨出させて前記金型に密着させる構成
としたことを特徴としており、本発明の請求項１０に係
わる車体構造用筒状部材の製造方法は、上記請求項８記
載の車体構造用筒状部材の製造に適したものであって、
筒状素材を押出し成形すると共に、この筒状素材の長手
方向所定位置に予歪を付加したのち曲げ加工を施し、こ
の筒状素材を金型内に保持した状態で筒状素材の内部に
圧力を負荷し、該筒状素材の壁面を膨出させて前記金型
に密着させる構成としたことを特徴としており、車体構
造用筒状部材の製造方法におけるこのような構成を前述
した従来の課題を解決するための手段としている。

【００１６】

【発明の作用】本発明の請求項１に係わる車体構造用筒
状部材は、長手方向の所定位置に凹部あるいは凸部が形
成されているので、この凹部あるいは凸部が加工硬化す
ることから、車体構造用筒状部材の全体形状に係わりな
く凹部あるいは凸部形成位置の強度，剛性が向上するこ
ととなる。

【００１７】上記車体構造用筒状部材の実施態様として
請求項２に係わる車体構造用筒状部材は、少なくとも非
圧壊部に凹部あるいは凸部が形成されているので、加工
硬化により非圧壊部の強度，剛性が向上することにな
り、同じく実施態様として請求項３に係わる車体構造用
筒状部材は、湾曲形状をなし、湾曲部に凹部あるいは凸
部が形成されているので、非圧壊部としての湾曲部の強
度，剛性がさらに向上することとなる。

【００１８】本発明の請求項４に係わる車体構造用筒状
部材の製造方法においては、内面の所定位置に凸部ある
いは凹部を備えた金型内に押出し成形された筒状素材を
保持した状態で、この筒状素材の中空部内に圧力を負荷
することにより筒状素材の壁面を膨出させて金型に密着
させようにしているので、金型の凸部あるいは凹部に相
当する凹部あるいは凸部が所定位置に形成され、上記請
求項１あるいは請求項２記載の車体構造用筒状部材が効
率的に製造される。また、本発明の請求項５に係わる車
体構造用筒状部材の製造方法においては、押出し成形し
た筒状素材に曲げ加工を施したのち、金型内で筒状素材
の壁面を金型に密着させるようにしているので、上記請
求項３記載の車体構造用筒状部材が効率的に製造される
ことになる。

【００１９】本発明の請求項６に係わる車体構造用筒状
部材は、長手方向の所定位置に予歪が付加されているの
で、加工硬化により、車体構造用筒状部材の全体形状に
係わりなく予歪を付加した部分の強度，剛性が向上する
こととなる。

【００２０】上記車体構造用筒状部材の実施態様として
請求項７に係わる車体構造用筒状部材は、少なくとも非
圧壊部に予歪が付加されているので、加工硬化により非
圧壊部の強度，剛性が向上することとなり、同じく実施
態様として請求項８に係わる車体構造用筒状部材は、湾
曲形状をなし、湾曲部に予歪が付加されているので、非
圧壊部としての湾曲部の強度，剛性がさらに向上するこ
とになる。

【００２１】本発明の請求項９に係わる車体構造用筒状
部材の製造方法においては、押出し成形した筒状素材の
長手方向所定位置に予歪を付加したのち、この筒状素材
を金型内に保持し、この状態で筒状素材の中空部内に圧
力を負荷することにより筒状素材の壁面を膨出させて金
型に密着させようにしているので、予歪を付加した部位
の強度，剛性が他の部分に較べて向上し、上記請求項６
あるいは請求項７記載の車体構造用筒状部材が効率的に
製造されることになる。また、本発明の請求項１０に係
わる車体構造用筒状部材の製造方法は、筒状素材の長手
方向所定位置に予歪を付与したのち、金型内での膨出加
工に先立って筒状素材に曲げ加工を施すようにしている
ので、上記請求項８記載の車体構造用筒状部材の製造に
適したものとなっている。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。

【００２３】実施例１ 図１ないし図４は、本発明の第１の実施例に係わる車体
構造用筒状部材およびその製造要領を説明するためのも
のである。

【００２４】すなわち、図１（ａ）ないし（ｄ）は、車
体構造用筒状部材の成形過程を順次示す工程図であっ
て、この実施例では、車体構造用筒状部材として、図１
０に示したものと同様な形状であって、湾曲部の曲率半
径が比較的大きいフロントサイドメンバーの製造要領に
ついて説明する。

【００２５】まず、アルミニウム合金材料を押出し成形
することにより、図１（ａ）に示すように、中空円筒状
をなし、完成状態において他部材と接合するためのフラ
ンジとなるフィン１ａを一体的に備えた筒状素材１を得
る。

【００２６】次に、軟質状態（Ｏ材−焼きなまし材−相
当）の前記筒状素材１の２箇所に、図２に示す回転曲げ
装置２０を用いて、同一平面（図中鉛直面）内で、それ
ぞれ逆方向の曲げ加工を施すことにより、図１（ｂ）に
示すように、筒状素材１をＳ字状に成形する。

【００２７】この回転曲げ装置２０は、図２（ａ）およ
び（ｂ）に示すように、円板状をなし、周囲に筒状素材
１の径に一致する半円形の溝２１ａを備えた回転曲げ型
２１と、この回転曲げ型２１に固定された固定型２２
と、この固定型２２との間で筒状素材１を固定する締付
け型２３とから主に構成されており、筒状素材１の一端
を固定型２２と締付け型２３との間に挟持した状態で前
記回転曲げ型２１をその軸Ｃを中心として、図中右方向
（時計回り方向）に回転させることによって、筒状素材
１に曲げ加工が施されるようになっている。

【００２８】次いで、図３に示す第１の金型３０内で、
Ｓ字状に成形された前記筒状素材１の壁面を鉛直方向お
よび水平方向に押し潰すことにより、図１（ｃ）に示す
ように、筒状素材１の円形断面を略矩形状断面に変形さ
せる。

【００２９】この金型３０は、図３に示すように、前記
筒状素材１のＳ字形状に合致する金型空間３０ａを備
え、筒状素材１を保持する固定金型３１と、鉛直方向に
作動する移動金型３２と、水平方向に作動する移動金型
３３からなり、金型空間３０ａ内にＳ字状に成形された
筒状素材１をセットしたのち、移動金型３２および３３
を作動させることによって筒状素材１の壁面を水平・鉛
直方向に押圧する仕組みとなっている。

【００３０】そして、略矩形状断面となった筒状素材１
は、図４に示すように、３次元形状の金型空間４０ａを
備えた第２の金型４０内において、水平方向への曲げ加
工と、第１の金型３０により押し潰された筒状素材１の
波形壁面を張り出させて矩形断面に矯正するとともに筒
状素材１の非圧壊部相当部分に凹部を形成させる膨出加
工とが同時に施され、これによって、図１（ｄ）に示す
ように、直線状の圧壊部１０ａと、湾曲部近傍の非圧壊
部１０ｂの各面に凹部１１を備えたフロントサイドメン
バー１０、つまり車体構造用筒状部材が得られる。

【００３１】図４は、このとき用いられる第２の金型４
０の形状を示す断面図であって、図４（ａ）はフロント
サイドメンバー１０の圧壊部１０ａに相当する部分にお
ける断面図、図４（ｂ）は非圧壊部１０ｂに相当する部
分の断面図である。すなわち、図に示す第２の金型４０
は、目的とするフロントサイドメンバー１０の湾曲形状
に対応する３次元形状の金型空間４０ａを備えた固定金
型４１と、鉛直方向に作動する移動金型４２と、水平方
向に作動する移動金型４３からなり、各金型の非圧壊部
１０ｂに相当する部分の内面には、図４（ｂ）に示すよ
うに、フロントサイドメンバー１０の非圧壊部１０ｂに
形成される凹部１１の形状に対応する突部４４がそれぞ
れ形成されている。

【００３２】このような構造の金型４０の金型空間４０
ａ内に筒状素材１をセットしたのち、筒状素材１の中空
部内に液圧を負荷しながら、移動金型４２および４３を
作動させることによって、筒状素材１は水平方向に曲げ
加工され、３次元形状の湾曲部を備えた目的の形状に成
形される。そして、筒状素材１の中空部内に負荷されて
いる液圧をさらに高めることによって、筒状素材１の壁
面が膨出して金型４０の内面に密着することから、フロ
ントサイドメンバー１０の圧壊部１０ａに相当する位置
においては、筒状素材１の略矩形状断面が矩形断面に整
形されると共に、フロントサイドメンバー１０の非圧壊
部１０ｂに相当する位置においては、金型４０の凸部４
４によって凹部１１が形成される。

【００３３】図５は、このようにして成形したフロント
サイドメンバー１０の部位による強度変化を図示したも
のであって、直線状をなす圧壊部１０ａの強度を素材の
軟質状態（Ｏ材相当）にほぼ維持する一方、曲率半径が
大きい湾曲部であるにもかかわらず、非圧壊部１０ｂの
強度を凹部１１の形成に基づく加工硬化によってＴ６
（溶体化処理後人工時効処理）材と同等のレベルにまで
向上させることができることが確認された。

【００３４】実施例２ 図６および図７は、本発明の第２の実施例に係わる車体
構造用筒状部材およびその製造要領を説明するためのも
のであって、この実施例では、衝突時のエネルギーが最
も集中しやすい直線部から湾曲部への移行部分に凹部を
形成した例について説明する。

【００３５】すなわち、図６に示すフロントサイドメン
バー１３は、実施例１に係わるフロントサイドメンバー
１０と同様の３次元の湾曲形状を有し、前端側直線部１
３ａから湾曲部１３ｂへの移行部分、および湾曲部１３
ｂから後端側直線部１３ｃへの移行部分の各面に凹部１
４が形成されている。

【００３６】このような形状のフロントサイドメンバー
１３は、上記した実施例１に係わるフロントサイドメン
バー１０と基本的に同様の手順によって製造される。

【００３７】すなわち、図２に示した回転曲げ装置２０
を用いて、図１（ａ）に示した軟質状態の筒状素材１を
Ｓ字状に曲げ加工したのち、図３に示した金型３０によ
って図１（ｃ）に示したような略矩形状断面に変形さ
せ、第２の金型４５内において、この筒状素材１に水平
方向への曲げ加工と、筒状素材１の壁面を張り出させる
膨出加工とが同時に施される。

【００３８】図７（ａ）および（ｂ）は、第２の実施例
に用いられる第２の金型４５の形状を示す断面図であっ
て、第２の金型４５は、第１の実施例で使用した金型４
０と同様の３次元形状の金型空間４５ａを備えた固定金
型４６と、鉛直方向に作動する移動金型４７と、水平方
向に作動する移動金型４９からなり、金型空間４５ａの
直線部から湾曲部への移行部分には、図７（ｂ）に示す
ように、フロントサイドメンバー１３に形成される凹部
１４の形状に対応する突部４９がそれぞれ形成されてい
る。

【００３９】金型３０内で押し潰され、略矩形状断面と
なった筒状素材１は、上記第２の金型４５にセットさ
れ、移動金型４７および４９の作動によって目的の３次
元湾曲形状に成形される。同時に、筒状素材１の中空部
内の液圧を高めることによって、筒状素材１の壁面が膨
出して金型４５の内面に密着し、フロントサイドメンバ
ー１３の直線部１３ａ，１３ｃ、および湾曲部１３ｂ中
央に相当する位置においては、筒状素材１の略矩形状断
面が矩形断面に整形されると共に、直線部から湾曲部へ
の移行部分に相当する位置においては、金型４５の凸部
４９によって凹部１４が形成される。

【００４０】このようにして成形されたフロントサイド
メンバー１３においては、前端および後端側直線部１３
ａ，１３ｃの強度をＯ材に相当する軟質状態に維持する
と共に、衝突エネルギーが最も集中しやすい直線部１３
ａ，１３ｃから湾曲部１３ｂへの移行部分の強度を凹部
１４の形成に基づく加工硬化によってＴ６材と同等のレ
ベルにまで向上させることができ、フロントサイドメン
バー１３の強度特性を効率的に改善することができる。

【００４１】上記両実施例においては、フロントサイド
メンバーの４面すべてに凹部を形成した例を示したが、
凸部を形成しても同様の効果が得られると共に、構造部
材として要求される強度に応じて、凹部を形成する面の
数を増減したり、凹部の幅や深さを調整したりすること
も可能である。また、フロントサイドメンバーの壁面の
みならず、稜線部分を変形させることによって当該部分
を加工硬化させるようにしてもよい。なお、形成された
凸部は、車体組立時の位置決め部として、あるいは他部
材の取付面として、凹部は、他部材との干渉の逃げ部と
してそれぞれ活用することができると共に、湾曲部の内
側に凹部を形成したときには曲げ加工時のしわを防止す
るという効果をも得ることができる。

【００４２】また、上記実施例のような湾曲形状の構造
部材のみならず、直線状の部材においても、凹部や凸部
を形成することによって非圧壊部としての強度，剛性を
向上させることができることは言うまでもない。

【００４３】実施例３ 図８および図９は、本発明の第３の実施例に係わる車体
構造用筒状部材およびその製造要領を説明するためのも
のであって、この実施例では、非圧壊部となる湾曲部に
あらかじめ歪みを与えることによって当該部分を補強す
る例について説明する。

【００４４】すなわち、図８に示すフロントサイドメン
バー１７は、実施例１に係わるフロントサイドメンバー
１０と同様の３次元の湾曲形状を有し、前端側直線部１
７ａ，湾曲部１７ｂおよび後端側直線部１７ｃからなる
一体構造のものである。

【００４５】このようなフロントサイドメンバー１７を
製造するに際しては、まず、アルミニウム合金材料を押
出し成形することにより、図１（ａ）に示したような軟
質状態の筒状素材１を得たのち、図９に示すストレッチ
ャー５０のクランプ５１および５２により、筒状素材１
の湾曲部に相当し、非圧壊部となる位置の両端を保持し
た状態でクランプ５１，５１を相対向する方向に作動さ
せ、筒状素材１の非圧壊部相当部分に引っ張り力を負荷
することによって、当該部分に予歪みを与え、筒状素材
１の非圧壊部相当部分を加工硬化させる。

【００４６】次に、非圧壊部相当部分を加工硬化させた
筒状素材１を図２に示した回転曲げ装置２０を用いてＳ
字状に曲げ加工したのち、図３に示した金型３０によっ
て、筒状素材１を押し潰して円形断面を略矩形状断面に
変形させる。

【００４７】そして、最後に、略矩形状断面の筒状素材
１を３次元形状の金型空間を備えた図示しない第２の金
型内にセットし、水平方向への曲げ加工と、筒状素材１
の壁面を張り出させる膨出加工とを同時に施すことによ
り、筒状素材１が目的の３次元湾曲形状に成形されると
共に、略矩形状断面が矩形断面に整形される。

【００４８】このように成形されたフロントサイドメン
バー１７においては、前端および後端側直線部１７ａ，
１７ｃの強度をほぼ軟質状態に維持することができると
共に、湾曲部１７ｂについては、予歪の付加によって加
工硬化しているので、曲率半径が比較的大きいにもかか
わらず、非圧壊部としての強度をＴ６材と同等のレベル
にまで向上させることができる。

【００４９】なお、この実施例においては、筒状素材１
の非圧壊部相当部分にストレッチャー５０による引っ張
り歪を付加した例を示したが、圧縮加工や引き抜き加工
によって予歪を付加しても同様な効果を得ることがで
き、湾曲形状の構造部材のみならず、直線状の部材の非
圧壊部の強度，剛性を向上させるのに利用することもで
きる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係わる車体構造用筒状部材は、長手方向の所定位置に
凹部あるいは凸部が形成されている構成としたものであ
るから、当該部分が加工硬化しており、車体構造部材の
全体形状に係わりなく、しかも補強材を用いることなく
所望部位の強度を向上させることができるという極めて
優れた効果をもたらすものである。

【００５１】上記車体構造用筒状部材の実施態様として
請求項２に係わる車体構造用筒状部材においては、凹部
あるいは凸部が非圧壊部に形成されているので、直線状
や曲率半径の大きい車体構造部材においても、非圧壊部
の強度を向上させることができ、同じく実施態様として
請求項３に係わる車体構造用筒状部材は、湾曲形状をな
し、この湾曲部に凹部あるいは凸部が形成されているの
で、曲率半径の大きい車体構造部材においても、湾曲部
の強度を非圧壊部としてさらに向上させることができる
という効果がもたらされる。

【００５２】本発明の請求項４に係わる車体構造用筒状
部材の製造方法においては、所定位置に凸部あるいは凹
部を備えた金型内に押出し成形された筒状素材を保持し
た状態で、この筒状素材の中空部内に圧力を負荷するこ
とにより筒状素材の壁面を膨出させるようにしているの
で、凹部あるいは凸部を目的の位置に容易に形成するこ
とができ、上記請求項１あるいは請求項２記載の車体構
造用筒状部材を効率的に製造することができる。また、
本発明の請求項５に係わる車体構造用筒状部材の製造方
法においては、押出し成形した筒状素材に曲げ加工を施
したのち、金型内で筒状素材の中空部内に圧力を負荷す
ることによって筒状素材の壁面を膨出させるようにして
いるので、湾曲形状を備えた上記請求項３記載の車体構
造用筒状部材を効率的に製造することができるという優
れた効果がもたらされる。

【００５３】本発明の請求項６に係わる車体構造用筒状
部材は、長手方向の所定位置に予歪が付加されている構
成としたものであるから、予歪を付加した部分が加工硬
化しており、上記請求項１に係わる車体構造用筒状部材
と同様に、車体構造部材の全体形状に係わりなく、しか
も補強材を用いることなく、所望部位の強度を向上させ
ることができるという極めて優れた効果がもたらされ
る。

【００５４】上記車体構造用筒状部材の実施態様として
請求項７に係わる車体構造用筒状部材においては、予歪
が非圧壊部に付加されているので、請求項２に係わる車
体構造用筒状部材と同様に、直線状や曲率半径の大きい
車体構造部材においても、非圧壊部の強度を向上させる
ことができ、同じく実施態様として請求項８に係わる車
体構造用筒状部材は、湾曲形状をなし、この湾曲部に予
歪が付加されているので、非圧壊部としての湾曲部の強
度をさらに向上させることができるという効果がもたら
される。

【００５５】本発明の請求項９に係わる車体構造用筒状
部材の製造方法においては、押出し成形した筒状素材の
長手方向所定位置に予歪を付加したのち、この筒状素材
を金型内に保持し、この状態で筒状素材の中空部内に圧
力を負荷することにより筒状素材の壁面を膨出させるよ
うにしているので、予歪を付加した部位の強度を他の部
分に較べて向上させることができ、上記請求項６あるい
は請求項７記載の車体構造用筒状部材を効率的に製造す
ることができる。また、本発明の請求項１０に係わる車
体構造用筒状部材の製造方法は、筒状素材の長手方向所
定位置に予歪を付与したのち、金型内での膨出加工に先
立って筒状素材に曲げ加工を施すようにしているので、
湾曲形状を備えた上記請求項８記載の車体構造用筒状部
材を効率的に製造することができるという優れた効果が
もたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）ないし（ｄ）は本発明の第１実施例に係
わる車体構造用筒状部材の製造過程を示す工程図であ
る。

【図２】（ａ） 本発明に係わる車体構造用筒状部材の
製造に用いる回転曲げ装置の構造を示す水平断面図であ
る。 （ｂ） 図２（ａ）の線IIｂ−IIｂについての縦断面図
である。

【図３】本発明に係わる車体構造用筒状部材の製造に用
いる第１の金型の構造を示す断面図である。

【図４】（ａ） 本発明の第１実施例に係わる車体構造
用筒状部材の製造に用いる第２の金型の圧壊部相当位置
における断面図である。 （ｂ） 図４（ａ）に示した金型の非圧壊部相当位置に
おける断面図である。

【図５】本発明の第１実施例に係わる車体構造用筒状部
材の位置による強度変化を示すグラフである。

【図６】本発明の第２実施例に係わる車体構造用筒状部
材の外観形状を示す斜視図である。

【図７】（ａ） 本発明の第２実施例に係わる車体構造
用筒状部材の製造に用いる第２の金型の直線部相当位置
における断面図である。 （ｂ） 図７（ａ）に示した金型の直線部から湾曲部へ
の移行部分相当位置における断面図である。

【図８】本発明の第３実施例に係わる車体構造用筒状部
材の外観形状を示す斜視図である。

【図９】本発明の第３実施例に係わる車体構造用筒状部
材の製造に用いるストレッチャーの構造を示す概略図で
ある。

【図１０】車体構造用筒状部材としてのフロントサイド
メンバーの適用位置を示す車体の斜視図である。

【図１１】（ａ）ないし（ｂ）は従来の車体構造用筒状
部材の製造過程前半を示す工程図である。

【図１２】（ａ）ないし（ｂ）は従来の車体構造用筒状
部材の製造過程後半を示す工程図である。

【図１３】従来の車体構造用筒状部材における補強材の
溶接要領を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 筒状素材 １０，１３，１７ フロントサイドメンバー（車体構造
用筒状部材） １０ａ，１３ａ １７ａ 圧壊部 １０ｂ，１３ｂ １７ｂ 非圧壊部 １１，１４ 凹部 ４０ 金型

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状をなし、衝突エネルギーを吸収して
   潰れやすい圧壊部と強度，剛性の高い非圧壊部とを長手
   方向に一体的に備えた車体構造用筒状部材であって、長
   手方向所定位置に凹部あるいは凸部が形成されているこ
   とを特徴とする車体構造用筒状部材。
2. 【請求項２】 前記凹部あるいは凸部が少なくとも非圧
   壊部の長手方向全長にわたって形成されていることを特
   徴とする請求項１記載の車体構造用筒状部材。
3. 【請求項３】 湾曲形状をなし、前記凹部あるいは凸部
   が少なくとも湾曲部に形成されていることを特徴とする
   請求項１記載の車体構造用筒状部材。
4. 【請求項４】 筒状素材を押出し成形したのち、この筒
   状素材を所定位置内面に凸部あるいは凹部を備えた金型
   内に保持した状態で筒状素材の内部に圧力を負荷し、該
   筒状素材の壁面を膨出させて前記金型に密着させること
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の車体構造用
   筒状部材の製造方法。
5. 【請求項５】 筒状素材を押出し成形したのち曲げ加工
   を施し、この筒状素材を所定位置内面に凸部あるいは凹
   部を備えた金型内に保持した状態で筒状素材の内部に圧
   力を負荷し、該筒状素材の壁面を膨出させて前記金型に
   密着させることを特徴とする請求項３記載の車体構造用
   筒状部材の製造方法。
6. 【請求項６】 筒状をなし、衝突エネルギーを吸収して
   潰れやすい圧壊部と強度，剛性の高い非圧壊部とを長手
   方向に一体的に備えた車体構造用筒状部材であって、長
   手方向所定位置に予歪が付加されていることを特徴とす
   る車体構造用筒状部材。
7. 【請求項７】 少なくとも非圧壊部の長手方向全長にわ
   たって予歪が付加されていることを特徴とする請求項６
   記載の車体構造用筒状部材。
8. 【請求項８】 湾曲形状をなし、少なくとも湾曲部に予
   歪が付加されていることを特徴とする請求項６記載の車
   体構造用筒状部材。
9. 【請求項９】 筒状素材を押出し成形すると共に、この
   筒状素材の長手方向所定位置に予歪を付加したのち、こ
   の筒状素材を金型内に保持した状態で筒状素材の内部に
   圧力を負荷し、該筒状素材の壁面を膨出させて前記金型
   に密着させることを特徴とする請求項６または請求項７
   記載の車体構造用筒状部材の製造方法。
10. 【請求項１０】 筒状素材を押出し成形すると共に、こ
    の筒状素材の長手方向所定位置に予歪を付加したのち曲
    げ加工を施し、この筒状素材を金型内に保持した状態で
    筒状素材の内部に圧力を負荷し、該筒状素材の壁面を膨
    出させて前記金型に密着させることを特徴とする請求項
    ８記載の車体構造用筒状部材の製造方法。