JP2000219162A - 自動車の車体メンバー部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の車体メンバーに比して、コスト上昇を
抑えるべくハイスチール材を使用したとしても、スプリ
ングバックや口開き・反りが抑制される。 【解決手段】 板材を断面コの字状に形成した本体部１
３の両側に外向きのフランジ部１４を設けて、断面略ハ
ット型に形成することによって、一方の部材１０を構成
し、フランジ部１４を板材から成る他方の部材の両側端
部に溶着することによって、閉断面形状の車体メンバー
を構成する車体メンバー部材であって、一方の部材１０
の本体部１３とフランジ部１４とが連続形成する角部１
５に、間欠的にビード１６を形成し、プレス成形時に、
ビード部１６に大きな残留歪が発生するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のサイドメ
ンバー、クロスメンバーフードレッチ或いはサイドシル
等の車体メンバーを構成する自動車の車体メンバー部材
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車体メンバー部材は、図６に示
すように、一対の部材１と２とを重合して閉断面形状に
形成して構成している。

【０００３】このために、一方の部材１は、平板材を略
コの字状の折曲形成した本体部３と本体部３の互いに対
向する両側部に外向きに一体に形成したフランジ部４と
を断面略ハット形に形成して構成しており、フランジ部
４を、略平板状の他方の部材２の両側端部に溶着するこ
とによって、車体メンバーを構成している。

【０００４】そして、一方の部材１は、図７に示すよう
に、平板材を凹部５ａを有するダイ５上に載せ、押え部
材７により平板材の周囲を強く押えて固定することによ
って皺押えを施し、パンチ６を凹部５ａ内に挿入して、
平板材をパッド８に圧接しながら押圧することによって
プレス成形し、形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように形成する
一方の部材１は、最近、他方の部材２とともに、自動車
の衝突事故に対する車体強化対策と軽量化を果たすため
に、高張力材を使用し、板厚を下げるようになってきて
いる。

【０００６】しかしながら、一方の部材１に高張力材を
使用した場合、プレス成形時に、ある程度の残留歪を発
生させつつ曲げ荷重によってプレス成形を行う必要があ
る。このために、従来では、ＮＣダイクッションシステ
ムを使用し、プレス成形における下支点寸前で特殊なモ
ジュールの下でパッド８（ダイクッション）による部材
１のはさみ込みにより、図７における部材１の垂直部１
ａを図中下方に引張り込み、スプリングバックや口開き
及び反りを改善したり、通常のプレスモジュールを使用
する場合には、複数回のプレス成形により対処してい
た。

【０００７】このために、ＮＣダイクッションシステム
においては、特殊なモジュールを要して、高価な設備と
なり、又、通常による複雑モジュールによる複数回プレ
ス成形では、その分のコストアップを免れない。しか
も、一方の部材１が、パンチ６とパッド８との間に挟着
されている間はよいのであるが、一旦パンチ６を上動さ
せて、ダイ５の凹部５ａより、取出すと、前記残留歪に
より、図８に示すように、角度θ分のスプリングバック
や図９に示すようなＰを中心とする所謂口開きや反りが
発生してしまい、所望の屈曲形状に成形されないことが
ある。

【０００８】上記のスプリングバック等を防止して、所
望の屈曲形状にするために、スプリングバックの量を見
込んだ金型を作成する必要があるが、この金型の玉成の
ための工数が大となり、金型製作費用が嵩む。又、通常
鋼材からなる板材を使用して、これを成形した後、焼入
れ処理をすることにより、高強度の車体メンバー部材を
構成することも考えられるが、焼入れ処理によって、高
コスト化してしまうことになる。

【０００９】そこで、本発明は、従来の車体メンバーに
比して、コスト上昇を抑えるべく高張力材を使用したと
しても、スプリングバックや口開き・反りが抑制される
自動車の車体メンバー部材を提供することを目的として
いる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による自動車の車体メンバー部材は、板材を断
面コの字状に形成した本体部の両側に外向きのフランジ
部を設けて、断面略ハット型に形成することによって、
一方の部材を構成し、該一方の部材の前記フランジ部を
板材から成る他方の部材の両側端部に溶着することによ
って、閉断面形状の車体メンバーを構成する車体メンバ
ー部材であって、前記一方の部材の前記本体部とフラン
ジ部とが連続形成する角部に、間欠的にビードを形成し
たことを特徴とするものである。

【００１１】上記構成によって、本体部とフランジ部と
が連続形成する角部に間欠的なビードが形成されている
ために、プレス成形の際に、ビードとビードとの間が延
び成形となって、この結果、ビードが形成されている部
位において、成形時に発生する歪が非常に大となって残
留応力が発生して、この残留応力によりスプリングバッ
クや口開き或いは反りの発生を抑え、所望の屈曲形状を
有する車体メンバー部材を得ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施の形
態について、図を用いて説明する。

【００１３】図１は本発明の実施の形態を示す自動車の
車体メンバー部材を構成する一方の部材を示す斜視図で
ある。

【００１４】図において、一方の部材１０は、不図示の
他方の部材とともに、閉断面形状の自動車の車体メンバ
ー部材を構成しており、板材を断面コの字状に形成した
本体部１３と、本体部１３の長手方向両側に外向きに一
体に形成したフランジ部１４とからなる断面略ハット型
に形成されている。

【００１５】この一方の部材１０は、フランジ部１４
を、板材から成る他方の部材の両側端部に溶着すること
によって、前記閉断面形状の車体メンバーを構成する。

【００１６】そして、本体部１３とフランジ部１４とが
連続形成する角部１５に、間欠的にビード１６、１６、
…を形成されている。

【００１７】そして、一方の部材１０は、図２に示すよ
うなプレス成形によって成形する。

【００１８】すなわち、図２において、一方の部材１０
は、平板材を凹部２５ａを有するダイ２５上に載せ、押
え部材２７により平板材の周囲を強く押えて固定するこ
とによって皺押えを施し、パンチ２６を凹部２５ａ内に
挿入して、平板材をパッド２８に圧接しながら押圧する
ことによってプレス成形し、形成される。

【００１９】ダイ２５の角部には、ビード形状１６に対
応する肉盗み部２５ｂが間欠的に形成されている。

【００２０】従って、一方の部材１０を図２に示す成形
方によるプレス成形にて成形した場合、本体部１３とフ
ランジ部１４とが連続形成する角部１５に、間欠的にビ
ード１６が形成されることになる。

【００２１】上記のようなプレス成形の過程において、
図１において、互いに隣り合うビード１６の間１６ａ
は、延び成形となって、必然的に荷重が上がり、ビード
１６のところに、歪が非常に大となって、大きな残留歪
が発生することになる。この大きな残留歪により、角部
１５の形状が所望の形状となって、押え部材２７をによ
る押えを外した後でも、当該角部１５を構成する本体部
１３の壁部１３ａにスプリングバックや口開き或いは反
りの発生を抑え、所望の屈曲形状を有する車体メンバー
部材を得ることができ、量産時の形状のばらつき量が減
少する。

【００２２】次に、上記実施の形態についての実験例を
従来品と比較して説明する。実験に使用した材料は、板
厚１．０ｍｍのＤＰ５９０ハイスチール材（ＪＩＳ規
格）を使用し、ポンチ速度７ｍ／秒とした。この結果、
図３及び図４に示すように結果を得た。

【００２３】すなわち、図３はスプリングバッグを説明
するための線図であって、Ｙ座標（単位ｍｍ）とＸ座標
（単位ｍｍ）との関係を示しており、（１）は従来品の
場合、（２）は本発明による場合を示している。これに
より、スプリングバック量は、図３（１）に示す従来品
に比して、図３（２）で示す本発明における実施の形態
品が著しく改善され（引張強さ６０ｋｇ／ｍｍ²、板厚
ｔ＝１．０ｍｍ高張力材による実験例によれば、スプリ
ングバック量７０％の改善を見た）、量産品のばらつき
量を減少することができた。

【００２４】また、図４によれば、口開き量（単位ｍ
ｍ）は、従来品Ｃ１に対して、本発明における実施の形
態品Ｃ２が、略１／４になっている。なお、口開き量
は、図５に示すように、スプリングバック後の間隙
（Ｗ）−スプリングバック前の間隙（Ｗ０）によって求
めた。

【００２５】

【発明の効果】以下のように本発明による自動車の車体
メンバーは、その一方の部材の本体部とフランジ部とが
連続形成する角部に間欠的なビードが形成されているた
めに、プレス成形の際に、このビードが形成されている
部位において、成形時に発生する歪が非常に大となって
残留歪を発生させて、この残留歪によりスプリングバッ
クや口開き或いは反りの発生を抑え、所望の屈曲形状を
得ることができ、量産品のばらつき量を減少させると共
に品質を安定させ、金型の玉成工数を減らすことがで
き、コスト低減が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す自動車の車体メンバ
ー部材を構成する一方の部材を示す斜視図である。

【図２】図１における一方の部材を成形するためのプレ
ス型を示す縦断面図である。

【図３】スプリングバッグを説明するための線図で、
（１）は従来品、（２）は本発明品をそれぞれ示す。

【図４】口開き量を示すグラフである。

【図５】口開き量の説明図である。

【図６】従来における自動車の車体メンバー部材を示す
分解斜視図である。

【図７】図６に示す自動車の車体メンバー部材のうち、
一方の部材を成形するためのプレス型を示す縦断面図で
ある。

【図８】図６における従来品のスプリングバック量を説
明するための図である。

【図９】図６における従来品の口開き量を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１０ 一方の部材（車体メンバー部材） １３ 本体部 １４ フランジ部 １５ 角部 １６ ビード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材を断面コの字状に形成した本体部の
   両側に外向きのフランジ部を設けて、断面略ハット型に
   形成することによって、一方の部材を構成し、該一方の
   部材の前記フランジ部を板材から成る他方の部材の両側
   端部に溶着することによって、閉断面形状の車体メンバ
   ーを構成する車体メンバー部材であって、前記一方の部
   材の前記本体部とフランジ部とが連続形成する角部に、
   間欠的にビードを形成したことを特徴とする自動車の車
   体メンバー部材。