JPS6256817B2

JPS6256817B2 -

Info

Publication number: JPS6256817B2
Application number: JP57221342A
Authority: JP
Inventors: Takuro Endo
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1982-12-16
Filing date: 1982-12-16
Publication date: 1987-11-27
Also published as: JPS59109466A; DE3343709A1

Description

【発明の詳細な説明】この発明はサイドメンバ、クロスメンバ等の主
として曲げ荷重を受ける部位に用いられる自動車
用メンバの製造方法に関する。

従来の自動車用メンバとしては例えば第１図〜
第３図に示すようなサイドメンバ１〔或いはクロ
スメンバ２〕がある。このサイドメンバ１はウエ
ブ３とこれに続くフランジ部４，４とを帯状平板
５から塑性加工することによつて形成される。具
体的には第３図イ，ロ，ハに示すように、圧延ロ
ーラ６，６によつて圧延形成された帯状平板５に
エツジベンド加工を施した後プレス成形するか、
または、第３図ニ，ホ，ヘに示すように、幅広の
帯状平板５ａを圧延ローラ６，６によつて圧延形
成した後、トリムダイを用いて帯状平板５a₁，５
a₂，５a₃のごとくに切断し、それらの切断された
ものをプレス成形するものである。

これらの帯状平板５又は５a₁等は板厚t₅が均一
であるため、でき上がつたサイドメンバ１の断面
は第２図及び第３図に示す如く、そのウエブ３の
板厚t₃とフランジ部４，４の板厚t₄とが全て等し
くなつている。これは、例えば自動車工学全書14
巻トラツク、バスの車体構造〔昭和55年２月20日
(株)山海堂発行の２，１，１フレームの項目（P27
〜43）における表２，２〕に開示されているもの
である。

一方、このようなサイドメンバ１は主に曲げ荷
重を受けることになる。ここにおける「曲げ荷
重」とは、第２図中上下方向からフランジ部４，
４に垂直方向で加わる荷重であるが、このサイド
メンバ１が意図する所定の曲げ荷重に耐え得るよ
うにするためには一番過酷な条件の下に位置する
フランジ部４，４及びコーナー部Ｃ，Ｃでの応力
を考慮して全体の板厚t₃，t₄、即ちこれに相当す
る帯状平板５の板厚t₅が決定されることになる。

しかしながら、上記の如き曲げ荷重に対して、
強度上必要なのはフランジ部４，４であり、この
ことはウエブ３、特にウエブ３の所謂中立軸３_０
付近に着目するならば、それだけ不必要な厚さを
呈していたことを意味し、その分材料の無駄及び
重量の増大を招く原因となつていたものであつ
た。尚、このことは、上記の如き開断面構造のメ
ンバに限らず、閉断面構造のメンバについても同
様である。

この発明はこのような従来の不具合な点に着目
して為されたものであつて、ウエブ等の板厚がフ
ランジ部等のそれに比して合理的なバランスを保
つている。主として曲げ荷重を受ける部位に用い
られる自動車用メンバの製造方法を提供せんとす
るものである。

そしてこの発明はこの意図の下に、帯状平板
に、板厚大なる部分と小なる部分を同時に複数条
圧延形成して、一面側が凹凸面、多面側が平坦面
となるようにし、そして板厚大なる部分と小なる
部分を各々任意数包含せしめるべく切断して１単
位の中間素材を形成し、この１単位毎切断せしめ
られた中間素材を、凹凸面が内側、平坦面が外側
となるようにして開又は閉断面構造に曲折形成す
るものであつて、前記中間素材の板厚大なる部分
を互いに対向させ、且つ板厚小なる部分でそれら
を結ぶようにしたことをその構成の特徴としてい
るものである。

以下本発明を図面に基づいて説明する。

第４図及び第５図はこの発明の一実施例を示す
図である。

この自動車用メンバとしてのサイドメンバ１０
は、帯状平板５０より１単位毎に切断して形成さ
れる中間素材６０を曲折加工してなるもので、第
４図で示す如く、帯状平板５０に「板厚大なる部
分」としてのフランジ部相当部位５４と、「板厚
小なる部分」としてのウエブ相当部位５３を同時
に複数条圧延形成して、一面側が凹凸面、他面側
が平坦面となるようにし、その後両端の２箇所の
フランジ部相当部位５４と中央の１箇所のウエブ
相当部位５３を、包含するように第４図の切断線
Ｋに沿つて切断し１単位の中間素材６０とする。
この曲げ荷重を受ける部位に用いられる自動車用
メンバとしてのサイドメンバ１はそのウエブ３０
とフランジ部４０，４０、更にはコーナー部Ｃ，
Ｃとでバランスのとれた板厚とするべく、基礎と
なる中間素材６０〔帯状平板５０〕のウエブ相当
部位５３の板厚t₅₃をフランジ部相当部位５４の
板厚t₅₄に比して薄く形成してある。具体的に
は、t₅₄−t₅₃／t₅₄＝0.2〜0.6程度が好ましい。形
成形状は第５図イのようなものが考えられる。こ
の中間素材６０を凹凸面側（矢示Ａ）が内側に、
そして平坦面側（矢示Ｂ）が外側になるように
し、塑性加工（具体的にはプレス加工）してフラ
ンジ部相当部位５４をフランジ部４０に、又ウエ
ブ相当部位５３をウエブ３０にすべく開断面構造
に曲折形成するとフランジ部４０，４０が互いに
対向し、ウエブ３０がこれらを結ぶ状態となり第
５図ロのようになる。即ち、ウエブ３０の板厚
t₃₀がフランジ部４０の板厚t₄₀よりも薄くなるも
のである。

また、帯状平板５０のウエブ相当部位５３の板
厚t₅₃の設定の際には座屈を起こしたりしないよ
うに配慮する必要があるのは言うまでもない。ウ
エブ相当部位５３中央の最小板厚部には例えば
100mmＲ以上のＲを付けることが望ましい。また
凹凸面側（矢示Ａ）は内側にくるようにしブラケ
ツト類（図示せず）の取付面には平坦面側（矢示
Ｂ）を当てるようにする。尚、エツジベンド成形
時のシワ防止パツドを、異形に圧延された帯状平
板５０に合わせた形状で板厚クリアランスが保持
可能で、且つエツジベンド成形ストロークに合わ
せて移動可能なものとすることによりシワの発生
を防止できる。更に、エツジベンド成形後のフラ
ツトコイニング等のシワ消去工法により平坦面側
（矢示Ｂ）をより平滑にすることができる。

尚、塑性加工の手法としてはこのようにエツジ
ベンド成形の後プレス成形するもののほか、先ず
型ベンドし、その後大曲率形状部のベンド成形
をするもの等種々の方法が採用できる。また、本
明細書において、「ウエブ」とは曲げ荷重を受け
る方向と同一平面に配された部分、「フランジ
部」とはこのウエブから略垂直に連続する部分を
いうことにする。そして、板厚大なる「フランジ
部」に対して垂直方向に加わる荷重が「曲げ荷
重」である。

第６図及び第７図にこの発明の他の実施例を２
例示す。各サイドメンバ２１０，３１０に於い
て、２３０，３３０がウエブで、２４０，３４０
がフランジ部である。そして２５０，３５０が
夫々の帯状平板で、２５３，３５３がウエブ相当
部位で、２５４，３５４がフランジ部相当部位
で、そして更に２６０，３６０が各々１単位の中
間素材である。

いずれも「板厚小なる部分」としてのウエブ相
当部位２５３，３５３の板厚、t₂₅₃，t₃₅₃を、「板
厚大なる部分」としてのフランジ部相当部位２５
４，３５４の板厚t₂₅₄，t₃₅₄よりも薄く形成し、
各々凹凸面側（矢示Ａ）は内側に、そして平坦面
側（矢示Ｂ）は外側になるようにして開断面構造
としたものである。

第６図のサイドメンバ２１０の中間素材２６０
（帯状平板２５０）にあつては中立軸２５３_０付
近を特に薄くして合理的な材料節減を可能とした
ことを特徴とし、第７図のサイドメンバ３１０の
中間素材３６０（帯状平板３５０）にあつては、
均一な板厚t₃₅₄のウエブ３３０を有し、共に形状
をコ字形に形成して種々の場所に適用できるよう
にしてあり、全体的に開断面構造とした点を夫々
特徴としているものである。尚、その他の内容に
ついては先の実施例と同様につき同一部分を同一
符号で示すに止め、重複する説明を省略する。

次に、第８図及び第９図に、閉断面形状の自動
車用メンバに係る本発明の他の実施例を２例示
す。各サイドメンバ４１０，５１０には、それぞ
れ対向する一対の平板部分４３０，５３０と４４
０，５４０があり、一方の平板部分４３０，５３
０は板厚小とされ、他方の平板部分４４０，５４
０は板厚大とされている。即ち、互いに対向する
平板部分４４０，５４０を他の平板部分４３０，
５３０で結んだ状態としている。また、４５０，
５５０が夫々帯条平板で、４５３，５５３が前記
一対の平板部分４３０，５３０に相当する平板相
当部位で、４５４，５５４が前記一対の平板部分
４４０，５４０に相当する平板相当部位で、そし
て更に４６０，５６０が各々１単位の中間素材で
ある。いずれも「板厚小なる部分」としての平板
部分相当部位４５３，５５３の板厚、t₄₅₃，t₅₅₃
を、また「板厚大なる部分」としての平板部分相
当部位４５４，５５４の板厚t₄₅₄，t₅₅₄よりも薄く
形成している。そしてこれらの中間素材４６０，
５６０（帯状平板４５０，５５０）を、凹凸面側
〔矢示Ａ〕が内側に、そして平坦面側（矢示Ｂ）
が外側になるようにして角パイプ状に形成した
後、継ぎ目を熔接Ｗして、高い剛性を得るように
したものである。このようにして形成されたサイ
ドメンバ４１０，５１０は、板厚大なる一対の平
板部分４４０，５４０に垂直に加わる曲げ荷重に
対して十分な強度を備えるものである。

以上説明して来た如くこの発明によれば上述の
如き構成としたため、大小の板厚の帯状平板を、
一度で容易に形成することができ、この帯状平板
を１単位毎に切断することで、目的・用途に応じ
た各種の中間素材を容易に且つ効率良く得ること
ができ、更に中間素材を曲折形成して閉又は開断
面構造にすることによつて主として曲げ荷重を受
ける部位に用いられる各種の自動車用メンバを形
成でき、又、該自動車用メンバのウエブ等とフラ
ンジ部等との板厚のバランスを良好に維持しつ
つ、必要にして十分な量の材料を使用すればよ
く、強度上の要請を確実に満足しつつ材料節減及
び重量軽減ができるという効果が得られる。そし
て、製造工程数が特に増加することがないという
有益な効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の従来例を示す自動車用メン
バの斜視図、第２図は第１図中―線に沿う断
面図、第３図イ，ロ，ハ，ニ，ホ，ヘは成形説明
図で、イは帯状平板を圧延成形する状態、ロはこ
れにエツジベンドを施した状態、ハはプレス成形
を行なつた状態を示したもの、ニ巾広の帯状平板
を圧延成形する状態、ホはこれを切断した状態、
ヘは切断したもののプレス成形を行なつた状態を
示したもの、第４図及び第５図イ，ロは、各々こ
の発明の一実施例を示すもので、第４図は帯状平
板の圧延成形説明図、第５図イは帯状平板の断面
図、ロはそのプレス成形後の断面図、そして、第
６図イ，ロ、第７図イ，ロ、第８図イ，ロ、第９
図イ，ロは、各々この発明の他の実施例を示すも
ので各図イは帯状平板の断面図、各図ロはそのプ
レス成形後の断面図である。１，１０，２１０，３１０，４１０，５１０…
サイドメンバ、３，３０，２３０，３３０…ウエ
ブ、４３０，５３０…板厚小なる平板部分、４，
４０，２４０，３４０…フランジ部、４４０，５
４０…板厚大なる平板部分、５，５０，２５０，
３５０，４５０，５５０…帯状平板、５３，２５
３，３５３…ウエブ相当部位、４５３，５５３…
板厚小なる平板部分相当部位、t₅₃，t₂₅₃，t₃₅₃，
t₄₅₃，t₅₅₃…同部位の板厚、５４，２５４，３５４
…フランジ部相当部位、４５４，５５４…板厚大
なる平板部分相当部位、t₅₄，t₂₅₄，t₃₅₄，t₄₅₄，
t₅₅₄…同部位の板厚、６０，２６０，３６０，４
６０，５６０…中間素材。

Claims

【特許請求の範囲】１帯状平板に、板厚大なる部分と小なる部分を
同時に複数条圧延形成して、一面側が凹凸面、多
面側が平坦面となるようにし、そして板厚大なる
部分と小なる部分を各々任意数包含せしめるべく
切断して１単位の中間素材を形成し、この１単位毎切断せしめられた中間素材を、凹
凸面が内側、平坦面が外側となるようにして開又
は閉断面構造に曲折形成するものであつて、前記中間素材の板厚大なる部分を互いに対向さ
せ、且つ板厚小なる部分でそれらを結ぶようにし
たことを特徴とする主として曲げ荷重を受ける部
位に用いられる自動車用メンバの製造方法。