JPH07246894A - ロール成形された自動車用バンパーと、その製造方法 - Google Patents

ロール成形された自動車用バンパーと、その製造方法

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JPH07246894A
JPH07246894A JP3216692A JP21669291A JPH07246894A JP H07246894 A JPH07246894 A JP H07246894A JP 3216692 A JP3216692 A JP 3216692A JP 21669291 A JP21669291 A JP 21669291A JP H07246894 A JPH07246894 A JP H07246894A
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 〔目的〕 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する。 〔構成〕 圧延鋼板から成形された乗物用バンパーバー
は、高い耐衝撃性と、重量に対して高い強度比と、低い
製造コストを有するように設計された閉じたチューブ状
形状を有している。バンパーバーは、最新の自動車設計
と適合した湾曲を形成するためにその長手方向軸線に沿
ってうまくスイープ成形されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】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インチ未満の厚さの高強
度鋼板から作られたロール成形されたチューブ状バンパ
ーに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のバンパーは、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設計上
の要求を受けている。バンパーは、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。
【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
ー強度の増大に伴って、バンパ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を提供するものである。
【０００９】更に、本発明の意図は、バンパーの長手方
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り帰り
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、高強度鋼から
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をつくる方法
を提供するものである。本バンパーは、各種の厚さの各
種の高強度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、少なくても６０ＫＳＩで０．１
００インチの最大厚さの高強度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強度鋼板から
構成されている。これら端縁は、溶接されたシーム１３
によって開示されているよう永久的に誘導溶接されてい
る。バンパーは、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】 ＊ 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インチづつ増して配置された点を示してい
る。例えば、点下はＣ／Ｌから５．０インチ、点ＥはＣ
／Ｌから１０．０インチ、点ＤはＣ／Ｌから１５．０イ
ンチ．．．．点ＡはＣ／Ｌから３０．０インチである。
【００１８】上記表１及び図５を参照にすると、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３０．０インチで
ある点Ａは、バンパーの前方面『Ｐ』の後方０．６２５
インチ（距離『ｄ』）になっている。同様にして＃６０
スイープ（即ち、６３．７５インチの半径を有してい
る）においては、点Ａはバンパーの前方面『Ｐ』の後方
７．５００インチ（距離『ｄ』）になっている。今日の
バンパーのスイープはそのようなバンパーの構造設計や
該バンパー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】バンパーバーが、高強度鋼板から形成され
ても、その高強度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
の狭い局面に対応して本発明にとって重要な２つの特定
ばパラメータ、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。本発明のより狭い局
面に応じて、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Ｋ
ＳＩ範囲は６０〜１２０である。従って、ＫＳＩの範囲
は、少なくても６０ＫＳＩ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、０．０４８〜０．１０
０インチであるが、これも、もし１２０ＫＳＩ以上のよ
り高強度な鋼材が利用可能であれば、厚さは、０．０４
８インチ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インチ未満でなければばらない。
【００２０】バンパーは、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１９８５年
に再承認されたものであることを意味している。ＡＳＴ
Ｍ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にも達する張力強度と改良された耐候腐蝕性を備
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
素鋼の耐蝕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、ＡＳＴ
Ｍ 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
９０ＫＳＩ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、若干異った分類技法を採用している。例えば、ＡＩ
ＳＩ ０５０ＷＫは、最小引張り降伏強度（ＫＳＩで）
を表わす『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 Ａ
６０６−８５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）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、
ＡＳＴＭ Ａ７１５−８７に類似している。ＡＩＳ１
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、高強度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インチの厚さと８０
〜１２０ＫＳＩ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インチの厚さと８
０ＫＳＩ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。シェルビングは、材料の
分離を引き起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。
【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を収容
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。チューブのスイープは、スイープ
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湾曲又はスイープをとる。
【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。
【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
１、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２９
ａ、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。
【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。
【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。
【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強度鋼板
からバンパー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を形成するた
めに湾曲さ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強度も大きくなり且つバンパー
のはね返りも大きくなる。そのような湾曲又はスイープ
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。
【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。
【００３６】変更 上述したような本ロール成形されたバンパーは、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５３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４
ａ，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５１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。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明のバンパーと
その製造方法に依れば、信頼姓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が提供され、バンパーの長方方向
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
ーを提供する製造法を享受でき、更に、そのような高強
度バンパーの要請にかなったユニークな取付手段が提供
される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロール成形されたバンパーの正面図で
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のバンパーの横断面図で、図４のＩＩＩ−
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。
【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。
【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。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ面に沿って取り出された
横断面図である。
【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。
【図９】図４のＩＸ−ＩＸ面に沿って取り出された横断
面図である。
【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。
【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。
【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。
【図１３】バンパーの変更された端部の後方側の図であ
る。
【図１４】乗物上の支持体にバンパ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。
【図１５】図１３と図１４に示されているようなバンパ
ーの端部の部分斜視図である。
【符号の説明】
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
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年３月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチヤード ハインツ アメリカ合衆国 ミシガン州 48417 グ ランド ヘイヴン ジヨンソン ストリー ト 11014

Claims (35)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくても６０ＫＳＩで且つ０．１００
    インチ未満の厚さの高張力強度鋼から成る成形されたシ
    ート材から構成されており、上記成形されたシート材
    は、側端縁を有し、該側端縁を相互に当接させるように
    ロール成形されており、また上記側端縁は、共に溶接さ
    れて一体のチューブを形成していることを特徴とする乗
    物用バンパーバー。
  2. 【請求項２】 上記チューブは、少なくても＃３０のス
    イープ（長く緩やかな曲がり）を有している請求項に記
    載１のバンパーバー。
  3. 【請求項３】 上記チューブは、側方壁によって共に連
    結された前壁及び後方壁を有すると共に、スイープが形
    成される時ローラーがチューブを前進させる手段を提供
    するくぼみを上記前方壁を有している請求項に記載上の
    バンパーバー。
  4. 【請求項４】 上記高張力強度鋼は、１．２％の最大マ
    ンガン含有率を有している請求項１に記載のバンパーバ
    ー。
  5. 【請求項５】 上記チューブは、少なくとも＃３０のス
    イープを有している請求項４に記載のバンパーバー。
  6. 【請求項６】 上記バーの端部は、取付け構造を提供す
    るため変形されている請求項１に記載のバンパーバー。
  7. 【請求項７】 チューブを形成するようにロール成形さ
    れた高張力強度鋼のシート材から構成されており、上記
    引張り強度は、少なくとも６０ＫＳＩであり、上記チュ
    ーブはスイープを有してあり、又上記チューブは側方壁
    によって共に連結された前方壁及び後方壁を有すると共
    にスイープが形成される時ローラーがチューブを前進さ
    せる手段を提供するくぼみを有していることを特徴とす
    る乗物用バンパーバー。
  8. 【請求項８】 側端縁を有した高張力強度鋼のシート材
    をロール成形して該側端縁を相互に当接させる工程と、
    上記側端縁を相互に溶接して一体のチューブを形成する
    工程とから構成されていることを特徴とする乗物用バン
    パーバーを形成する方法。
  9. 【請求項９】 側端縁を有した高張力強度鋼のシート材
    をロール成形して該側端縁を相互に当接させる工程と、
    上記側端縁を相互に溶接して一体のチューブを形成する
    工程と、その後スイープ形成手段を用意してそれに上記
    チューブを通し上記一体のチューブにスイープを形成す
    る工程とから構成されていることを特徴とする乗物用バ
    ンパーバーを形成する方法。
  10. 【請求項１０】 上記細長い鋼片は、０．１００インチ
    未満の厚さを有すると共に、少なくとも６０ＫＳＩの張
    力強度を有している請求鋼８に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 上記細長い鋼片は、０．１００インチ
    未満の厚さを有すると共に、少なくとも６０ＫＳＩの張
    力強度を有している請求鋼９に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 上記細長い鋼片のチューブ部分が上記
    一体のチューブへ成形され、該成形されたチューブ部分
    を上記スイープ形成手段に向って前進させ且つ通した後
    一体のチューブに係合して作用するロール手段が設けら
    れており、又上記スイープ形成手段は上記成形された部
    分が所望のスイープに湾曲されるようにする請求項９に
    記載の方法。
  13. 【請求項１３】 マンドレル手段が上記スイープ形成手
    段に設けられており、上記成形されたチューブ部分は、
    未成形部分が成形されるに従って上記一体のチューブを
    上記マンドレル手段上を通過させることによって所望の
    スイープに湾曲される請求項９に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 マンドレル手段が上記スイープ形成手
    段に設けられており、上記成形されたチューブ部分は、
    未成形部分が成形されるに従って上記一体のチューブを
    上記マンドレル手段上を通過させることによって所望の
    スイープに湾曲される請求項１２に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 上記溶接工程は、上記スイープ形成工
    程に先立って上記形成されたチューブ部分を加熱する誘
    導溶接によって達成され、これによって上記成形された
    チューブ部分の加熱は上記チューブ部分のスイープ形成
    を補助する請求項９に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 上記溶接工程は、上記スイープ形成工
    程に先立って上記形成されたチューブ部分を加熱する誘
    導溶接によって達成され、これによって上記成形された
    チューブ部分の加熱は上記チューブ部分のスイープ形成
    を補助する請求項１３に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 スイープ形成工程中、上記マンドレル
    手段は、囲まれたチューブの内側を通って細長い手段の
    支持体を受けるために部分的に成形された細長い鋼片が
    開いている位置に向って上流側に伸びた細長い手段によ
    って支持されている請求項１３に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 スイープ形成工程中、上記マンドレル
    手段は、囲まれたチューブの内側を通って細長い手段の
    支持体を受けるために部分的に成形された細長い鋼片が
    開いている位置に向って上流側に伸びた細長い手段によ
    って支持されている請求項１４に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 スイープ形成工程中、上記マンドレル
    手段は、囲まれたチューブの内側を通って細長い手段の
    支持体を受けるために部分的に成形された細長い鋼片が
    開いている位置に向って上流側に伸びた細長い手段によ
    って支持されている請求項１６に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 上記用意された細長い鋼片は、１．２
    ％の最大マンガン含有率を有している請求鋼９に記載の
    方法。
  21. 【請求項２１】 上記バーは、＃３０より大きなスイー
    プが与えられている請求項９に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 上記用意された細長い鋼片は、少なく
    ても６０ＫＳＩの高い張力強度と、１．１００インチ未
    満の厚さを有している請求項９に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 上記チューブ部分をロール成形するた
    めにローラが用意され、上記ローラは、側方壁によって
    共に前方壁と後方壁を連結したチューブ部分を形成し、
    該壁の少なくても一つの壁手段は、スイープ成形される
    チューブ部分を進める手段を提供している請求項１２に
    記載の方法。
  24. 【請求項２４】 上記壁手段は、くぼみを有しており、
    該くぼみ内に伸びる突起を有したローラを用意し、壁の
    くぼみを上記突起に係合させ、該係合によって上記チュ
    ーブを上記スイープ形成手段内を進めるようにしている
    請求項２３に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 側端縁を有した高張力強度鋼のシート
    材をロール成形して該側端縁を相互に当接させる手段
    と、上記側端縁を共に溶接して一体のチューブを形成す
    る手段と、上記一体のチューブにスイープを形成する手
    段とから構成されていることを特徴としているバンパー
    製造装置。
  26. 【請求項２６】 上記溶接をする手段は、上記一体のチ
    ューブにスイープを形成する手段の上流側に配置されて
    おり、これによって溶接手段によって生成されるチュー
    ブ内の熱は、スイープ形成においてスイープ形成手段を
    補助するものである請求項２５に記載の装置。
  27. 【請求項２７】 上記側端縁が一方が他方から隔設され
    ている所定位置に溶接手段の上流側に域る距離伸びた細
    長い支持手段が用意されており、該細長い支持手段は、
    上記一体のチューブにスイープを形成する手段を支持し
    ており、止着構造体は、上記位置において上記細長い支
    持体を支持している請求項２５に記載の装置。
  28. 【請求項２８】 第１ローラ手段が、上記チューブを形
    成するために設けられており、上記ローラは、上記チュ
    ーブに少なくとも１つのくぼみを形成するようになって
    おり、更に第１ローラー手段の下流側でスイープを形成
    する手段の上流側に第２ローラー手段が設けられてお
    り、この第２ローラー手段は、チューブの壁の１つにお
    いて、上記くぼみの少なくとも一部分内に伸び且つ係合
    する形状を成しており、上記くぼみの少なくとも一部分
    に係合するローラーの形状は、スイープを形成する手段
    においてチューブを進めるようになっている請求項２５
    に記載の装置。
  29. 【請求項２９】 溶接をする手段は、溶接されるチュー
    ブにおいて熱を発生させ、これによって該チューブのス
    イープ形成を補助する誘導溶接器である請求項２６に記
    載の装置。
  30. 【請求項３０】 上記チューブを形成するために第１ロ
    ーラー手段が設けられており、該ローラーは、上記手段
    の上流側に配置され且つチューブの壁の１つにくぼみを
    形成する形状を成しており、第２ローラー手段は、上記
    くぼみの少なくとも一部分に係合し、これによってチュ
    ーブをスイープ形成手段内に進める形状を成している請
    求項２７に記載の装置。
  31. 【請求項３１】 上記チューブを形成するために第１ロ
    ーラー手段が設けられており、該ローラーは、上記スイ
    ープを形成する手段の上流側に配置され且つチューブの
    壁の１つにくぼみを形成する形状を成しており、第２ロ
    ーラー手段は、上記くぼみの少なくとも一部分に係合
    し、これによってチューブをスイープ形成手段内に進め
    る形状を成している請求項２９に記載の装置。
  32. 【請求項３２】 スイープを形成する手段は、上記チュ
    ーブが上を通過するマンドレル手段を有している請求項
    ３５に記載の装置。
  33. 【請求項３３】 上記マンドレル手段は、隔設されてい
    るが共に連結されている一連の短いマンドレルを有して
    いる請求項３２に記載の装置。
  34. 【請求項３４】 細長い支持手段が、上記側端縁が他方
    から一方が隔設されている所定の位置まで上記溶接手段
    の上流側において伸びるように設けられており、該細長
    い手段は上記マンドレルを上記一体のチューブにおいて
    支持しており、また止着構造体が上記位置に該細長い支
    持手段を支持している請求項２５に記載の装置。
  35. 【請求項３５】 マンドレル手段は、隔設されているが
    共に連結されている一連の短いマンドレルを有している
    請求項３４に記載の装置。
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