取付穴等を有する溝形部材及びその成形法

【課題】個々に金型が不要で、取付穴等の位置を変えずにウエブ高さを変更できる、溝形部材とその成形法の提供。
【解決手段】ウエブ（Ｗ）の上下にフランジ（Ｆ）を形成し取付穴等を設定する溝形部材で、Ｗ面の穴を、ａ：上Ｆ面基準の寸法の穴とｂ：下Ｆ面基準の寸法の穴とに分けて設定し、Ｗ高さに拘らずａ、ｂの寸法を一定に保つ上記溝形部材の発明と、この溝形部材用ブランク（Ｂ）の加工を、下Ｆ相当部分に開ける穴と成形後の下Ｆ面基準の寸法で開ける穴を加工するステージ（段）と所要のＷ高さを得んとＢを送る段と上Ｆ相当部分に開ける穴と成形後の上Ｆ面基準の寸法で開ける穴を加工する段から成る前記溝形部材の成形法の発明から成る。前者は取付穴の正確な加工が可。後者はＢ加工後の穴開け加工が不要で、金型用具費と加工費が削減可。Ｗ高さの異なる溝形部材が同一のＢ型で製作可で、金型用具費の削減と金型の入替え不要。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、取付穴等を有する溝形部材、例えばトラックのシャシフレーム等に多用されるクロスメンバとその成形法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前記溝形部材、例えばクロスメンバ（以下クロスメンバに例をとって話を進める）は、図１０に示すように、トラックのシャシフレーム１のサイドメンバ２、２’間を連結し構造材を構成している。
【０００３】
クロスメンバ３は、エンジン前部を支持するもの（３−１）、エンジン後部及び変速機等を支持するもの（３−２）、シャシフレーム１の中間に設けたもの（３−３）、後部懸架装置付近に設けたもの（３−４）及びシャシフレーム１の後部に設けたもの（３−５）などがある。
【０００４】
そして、図１１から図１３に示すクロスメンバ３−３、３−４、３−５が一般的なものであるが、３−３はアリゲータ形、３−４、３−５は溝形（コ字形）と呼ばれるもので、３−４は２本のクロスメンバのウエブを背中合わせに結合し、しかもガセット４によりサイドメンバ２、２’に連結している。
【０００５】
前記３−４に示す溝形クロスメンバの詳細を図８に示すが、溝形クロスメンバ３−４は、そのウエブ３−４−１の上、下端にそれぞれ一体的にフランジ３−４−２、３−４−３が形成されており、ウエブ３−４−１には軽量化のための穴５及び配管、配線用切欠き６が、また上、下のフランジ３−４−２、３−４−３には強度に影響を与えない程度の大きさに円滑な切欠き７が形成され、更にサイドメンバ２、２’へ取り付けるための取付穴８、９が各々形成されている。
なお後記するように、ウエブ３−４−１には前記軽量化のための穴５、切欠き６等のほかに部品取付用の穴を形成する場合もある。
【０００６】
クロスメンバ３−４のウエブ３−４−１の高さ（断面高さ）、即ち正確には上フランジ３−４−２の上面から、下フランジ３−４−３の下面までの距離は、組み付けるべきサイドメンバ２（２’）の上下のフランジ２ａ、２ｂの内法より同一か僅かに小さく設定したものを用いることが必要である（図９及び図１１〜１３参照）。
【０００７】
このようなクロスメンバ３−４をサイドメンバ２（２’）に組み付けるときは、図９に示すように、所定の位置においてクロスメンバ３−４の端部を内側を向い合わせたサイドメンバ２（２’）の上下フランジ２ａ、２ｂ間に挿入し、そこに開けられた、クロスメンバ３−４の取付穴８（９）と対応する穴１０に取付穴８（９）を合わせ、リベット等でサイドメンバ２（２’）に固着する。
【０００８】
ところで、前記サイドメンバ２（２’）は、これを用いる車両に要求される剛性、耐久強度等に応じていくつかの断面高さのものを必要とし、このサイドメンバの高さに合致するクロスメンバ３−４を準備する必要がある。
【０００９】
板金製のクロスメンバでは通常ブランク型で板材から打ち抜いた後にフォーム成形を行うが、その断面高さが異なるとブランク形状も異なるため、各々専用のブランク型が必要となり、このために高額の金型用具費が掛かっており、また断面高さ違いのクロスメンバを製作する度に金型の入替えが必要で、その段取り替えに時間が掛かるため生産効率が低下していた。
【００１０】
そこで、従来上記のようにクロスメンバ３−４の高さ、正確には上フランジ３−４−２の上面から、下フランジ３−４−３の下面までの距離の大きいものが必要なとき、これに低価格で対応できる例えば次のようなクロスメンバ等が案出されている。
【００１１】
即ち、（１）特開平９−３０８９２３号公報には、平板素材の所定長さに亘ってＵ字状スリットを連続して形成し、次にこのような板を、前記Ｕ字状スリットと直角方向に引張して幅を拡大する板部材の拡幅成形法に関する第１の発明と、第１の発明により拡幅成形したものを折曲げてチャンネル状に成形する、チャンネル状板部材の拡幅成形法に関する第２の発明とからなるクロスメンバが示されており、両発明は、大きな力の掛からない板部材または飾り板等において材料の節約と軽量化が同時に図れるとともに、クロスメンバ等のチャンネル状板部材を、従来の丸穴と異なるデザイン上の新鮮さをもったものとすることができるとしている。
【００１２】
（２）特開２０００−２５６４６号公報には、断面が「Ｌ」の字状であって同一形状をした第１部材及び第２部材のそれぞれの第１及び第２ウエブの幅方向の一端部同士をリベットで締結して一体にすることでクロスメンバを製造する方法が示され、軽量且つ低コストでウエブ高さを調節し得るとしている。
【００１３】
（３）特開２００５−１７８５４２号公報には、クロスメンバにおける、その両端付近のウェブに上下動可能にＬ型スライドプレートを装着し、クロスメンバの少なくとも上下の一方は、前記プレートを介してサイドメンバの上フランジ、又は下フランジと接続するクロスメンバが示され、断面高さの小さなクロスメンバをサイドメンバの断面高さに応じて容易且つ確実に装着することができ、クロスメンバ等の金型代、加工費を大幅に節減できるとしている。
【００１４】
（４）また、これはクロスメンバではないが、上記クロスメンバと類似する技術思想をもつものとして、特開２００５−１５３８１０号公報には、サイドメンバの長手方向全域で上下フランジ及びウエブに開ける穴のうち、断面の縦方向にて用途別に分類される穴群の、断面の縦方向端部付近を含めてパターンを複数車種で共通化し、サイドメンバの加工時、当該サイドメンバ用ブランクの縦方向一端部から他端部に向っての所定の穴群を先行加工し、そのサイドメンバのウエブの必要長さに応じブランクの送りピッチを変えて送りを行い、その後残りの穴群の加工と端部の切断を行うようにした車両用サイドメンバの製作方法が示され、断面高さの異なるサイドメンバを同一のブランク型で製作できて金型費が大幅に低減、金型の入替えもなく、高生産稼働率となるとしている。
【００１５】
しかしながら、上記（１）はウエブに開けられる穴（スリット）が多いため捩じり剛性が低いほか、上記穴（スリット）は近接する上または下のフランジとの距離が一定のため、ウエブの高さが変わるごとに上下穴ピッチが変化し、そのため同一物品を同一位置に装着するためにウエブの高さの変わるごとに取付穴を変えなければならないという不具合がある。
【００１６】
上記（２）は、ウエブ連結用のリベットの穴が近接する上または下のフランジとの距離を一定とするため、ウエブの高さが変わるごとに取付穴の位置を変えなければならないほか、ウエブが分割構造のため一体構造のものに比して耐久強度が低いという不具合がある。
【００１７】
上記（３）は、ウエブが分割構造であるため、耐久強度が低いほか、フランジ面が連続していないため、捩じり剛性も低いという不具合がある。
【００１８】
上記（４）は、穴群の設定の基準が明確でないため、ウエブにおける部品取付用の穴の上下方向ピッチを正確に保持し難い不具合がある。
【００１９】
【特許文献１】特開平９−３０８９２３号公報
【特許文献２】特開２０００−２５６４６号公報
【特許文献３】特開２００５−１７８５４２号公報
【特許文献４】特開２００５−１５３８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明が解決しようとする課題は、個々に金型を要せずに且つ取付穴等の位置を変えずにウエブ高さ（断面高さ）を変更できる、取付穴等を有する溝形部材とその成形法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記課題を解決するための本発明は、ウエブの上下に一体的にフランジを形成し、取付穴等を設定する溝形部材において、前記ウエブ面に設定する穴を、ａ．上フランジ面を基準とした寸法にて開けられる穴と、ｂ．下フランジ面を基準とした寸法にて開けられる穴とに分けて設定し、前記ウエブの高さにかかわらず前記ａ、ｂの寸法を一定に保つことを特徴とする取付穴等を有する溝形部材の発明及び前記溝形部材のためのブランクの加工において、下フランジに相当する部分に開けられる穴及び成形後の下フランジ面を基準とした寸法にて開けられる穴を加工する第１のステージと、前記第１のステージと所定の間隔で隣接し、上フランジに相当する部分に開けられる穴及び成形後の上フランジ面を基準とした寸法にて開けられる穴を加工する第２のステージと、所要のウエブ高さを得るようにブランクを送る第３のステージとから成ることを特徴とする取付穴等を有する溝形部材の成形法の発明とから成る。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、ウエブの上下に一体的にフランジを形成し、取付穴等を設定する溝形部材において、前記ウエブ面に設定する穴を、ａ．上フランジ面を基準とした寸法にて開けられる穴と、ｂ．下フランジ面を基準とした寸法にて開けられる穴とに分けて設定し、前記ウエブの高さにかかわらず前記ａ、ｂの寸法を一定に保つことを特徴とする取付穴等を有する溝形部材の発明及び前記溝形部材のためのブランクの加工において、下フランジに相当する部分に開けられる穴及び成形後の下フランジ面を基準とした寸法にて開けられる穴を加工する第１のステージと、前記第１のステージと所定の間隔で隣接し、上フランジに相当する部分に開けられる穴及び成形後の上フランジ面を基準とした寸法にて開けられる穴を加工する第２のステージと、所要のウエブ高さを得るようにブランクを送る第３のステージとから成ることを特徴とする取付穴等を有する溝形部材の成形法の発明とから成るので、上記取付穴等を有する溝形部材の発明では、該溝形部材のウエブの高さを変更するときも、前記ウエブ面に設定する穴を、ａ．上フランジ面を基準とした寸法にて開けられる穴と、ｂ．下フランジ面を基準とした寸法にて開けられる穴とに分けて設定し、前記ウエブの高さにかかわらず前記ａ、ｂの寸法を一定に保つようにしたので、ウエブ面に配置する部品取付穴の上下ピッチを一定に保つことができ、正確な加工が成される効果がある。
【００２３】
また、取付穴等を有する溝形部材の成形法の発明では、前記穴について上フランジ面を基準とするか下フランジ面を基準とするかを任意に選択して加工することができ、ブランク加工後の穴開け加工が不要または少数となり、金型用具費とプレス加工費の削減が可能となる。
【００２４】
本発明の上記取付穴等を有する溝形部材及びその成形法によって、ウエブ高さ（断面高さ）の異なる溝形部材が同一のブランク型で製作でき、金型用具費が削減できるほか、従来ウエブ高さ（断面高さ）の異なる溝形部材を製作する度にプレス機から金型を入れ替える必要がなくなり、段取り替え工数の削減によって生産効率が向上できる。
【００２５】
更に、本発明溝形部材では、参考文献に示した例に比較して多くの穴を開けず、また分割することなくウエブ高さ（断面高さ）の異なる溝形部材を製作できるから、強度、耐久性、捩じり剛性が低下することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の好ましい実施の形態を図１乃至図７により説明すると、本発明はウエブ３１の上下に一体的にフランジ３２、３３を形成し、取付穴３４等を設定する溝形部材３０において、前記ウエブ３１面に設定する穴３４を、ａ．下フランジ３３面を基準とした寸法にて開けられる穴３４−１と、ｂ．上フランジ３２面を基準とした寸法にて開けられる穴３４−２に分けて設定し、前記ウエブ３１の高さにかかわらず前記ａ、ｂの寸法を一定に保つことを特徴とする取付穴等を有する溝形部材３０の発明及び前記溝形部材３０のためのブランク４０の加工において、下フランジ３３に相当する部分４３に開けられる穴４３−１及び成形後の下フランジ３３面を基準とした寸法にて開けられる穴３４−１を加工する第１のステージと、上フランジ３２に相当する部分４２に開けられる穴４２−１及び成形後の上フランジ３２面を基準とした寸法にて開けられる穴３４−２を加工する第２のステージと、所要のウエブ４１の高さＨを得るようにブランク４０を送る第３のステージとから成ることを特徴とする取付穴等を有する溝形部材の成形法とから成る。
【実施例１】
【００２７】
図に示す実施例について更に詳細に説明すると、図１、図２は前記クロスメンバに例をとった溝形部材で、以下クロスメンバ３０Ａ、３０Ｂとして説明するが、図１はウエブの高さが最も低いタイプのクロスメンバ３０Ａ、図２はウエブの高さを高いものとしたタイプのクロスメンバ３０Ｂの半裁正面図であり、両者ともウエブ３０Ａ−１、３０Ｂ−１には軽量化のための穴５及び配管、配線用切欠き６が、また上、下のフランジ３０Ａ−２、３０Ｂ−２には図示していないが円滑な切欠きが形成され、更にサイドメンバへ取り付けるための取付穴が各々形成されている。
【００２８】
図３及び図４は、各々上記クロスメンバ３０Ａ、３０Ｂのブランク４０Ａ、４０Ｂの送り工程のレイアウトを示す半裁平面図で、矢印で示すように右から左に送るよう構成されている。なお、図中２点鎖線はブランク４０における上、下フランジ相当部分４２、４３とウエブ相当部分４１の境界（折れ目）を示すものである。
【００２９】
所要寸法の帯状鋼板は図の右から左へ送られ、先ず下フランジ３３に相当する部分４３に開けられる、線４３−１で囲まれた穴（サイドメンバへの取付穴）９及び成形後の下フランジ３３面を基準とした寸法にて開けられる、線３４−１で囲まれた穴１１、１２（図５参照）を加工する第１のステージを行う。
【００３０】
次に上フランジ３２に相当する部分４２に開けられる、線４２−１で囲まれた穴（サイドメンバへの取付穴）８及び成形後の上フランジ面を基準とした寸法にて開けられる、線３４−２で囲まれた穴１３、１４を加工する第２のステージを行い、更に前記軽量化のための穴５、配管、配線用切欠き６及び円滑な切欠き７を形成し、更に所要のウエブ高さを得るようにブランクを送る第３のステージを行う。
【００３１】
前記ブランク４０の加工において、図３に示すものでは、第３のステージにおける鋼板の送り量は小さいが、図４に示すものでは、その送り量はウエブにおける高さ調整エリアに応じて大きくとるものとする。
【００３２】
上記のように加工して得られたクロスメンバについて、図６に示すウエブの高さの低いもの３０Ａも、図７に示すウエブの高さの高いもの３０Ｂも、上フランジ３２を基準とした寸法にて開けられる穴１３，１４までの寸法Ａ、Ｂ及び下フランジ３３を基準とした寸法にて開けられる穴１１、１２までの寸法Ｃ、Ｄは変らないが、図７に示すウエブの高さの高いもの３０Ｂでは、結果的にｅ、ｆに示す寸法が変動するのみである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は前記トラックのシャシフレームにおけるクロスメンバに適用されるだけでなく、建築構造材にも応用できる。
【００３４】
また、前記トラックのシャシフレームにおけるクロスメンバであっても、前述したアリケータ型に本発明を応用すれば、前後方向の幅違いのものも同一ブランク型で製作でき経済効果が高い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る溝形部材としてのクロスメンバの半裁正面図で、ウエブ高さの低いものである。
【図２】本発明に係る溝形部材としてのクロスメンバの半裁正面図で、ウエブ高さの高いものである。
【図３】本発明に係る溝形部材としてのクロスメンバのブランクの半裁平面図で、ウエブ高さの低いものである。
【図４】本発明に係る溝形部材としてのクロスメンバのブランクの半裁平面図で、ウエブ高さの高いものである。
【図５】本発明に係る溝形部材としてのクロスメンバのブランクの半裁平面図で、ブランクに開けられる穴の基準を示すものである。
【図６】本発明により製作された溝形部材としてのクロスメンバを示すもので、ウエブ高さの低いものである。
【図７】本発明により製作された溝形部材としてのクロスメンバを示すもので、ウエブ高さの高いものである。
【図８】従来の一般的なクロスメンバの斜視図である。
【図９】図８のクロスメンバをサイドメンバに組み付ける状態を示す斜視図である。
【図１０】車両用シャシフレームの一例を示す平面図である。
【図１１】図１０に使用されたクロスメンバの一例である。
【図１２】図１０に使用されたクロスメンバの他の一例である。
【図１３】図１０に使用されたクロスメンバの更に他の一例である。
【符号の説明】
【００３６】
１シャシフレーム、２、２’ サイドメンバ、２ａ、２ｂサイドメンバのフランジ、
３、３−１、３−２、３−３、３−４、３−５、３０Ａ、３０Ｂクロスメンバ、
３−４−１クロスメンバ３−４のウエブ、３−４−２同クロスメンバの上フランジ、３−４−３同クロスメンバの下フランジ、
４ガセット、５軽量化のための穴、６切欠き、７大きな円滑な切欠き、
８、９取付穴、１０、１１、１２、１３、１４サイドメンバの穴、
３０、３０Ａ、３０Ｂ溝形部材（クロスメンバ）、
３０Ａ−１、３０Ｂ−１、３１ウエブ、
３０Ａ−２、３２上フランジ、３０Ｂ−２、３３下フランジ、
３４、３４−１、３４−２、４２−１、４３−１穴、
４０、４０Ａ、４０Ｂブランク、４１ウエブ相当部分、
４２上フランジ３２に相当する部分、４３下フランジ３３に相当する部分。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエブの上下に一体的にフランジを形成し、取付穴等を設定する溝形部材において、前記ウエブ面に設定する穴を、ａ．上フランジ面を基準とした寸法にて開けられる穴と、ｂ．下フランジ面を基準とした寸法にて開けられる穴とに分けて設定し、前記ウエブの高さにかかわらず前記ａ、ｂの寸法を一定に保つことを特徴とする取付穴等を有する溝形部材。
【請求項２】
前記溝形部材のためのブランクの加工において、下フランジに相当する部分に開けられる穴及び成形後の下フランジ面を基準とした寸法にて開けられる穴を加工する第１のステージと、前記第１のステージと所定の間隔で隣接し、上フランジに相当する部分に開けられる穴及び成形後の上フランジ面を基準とした寸法にて開けられる穴を加工する第２のステージと、所要のウエブ高さを得るようにブランクを送る第３のステージとから成ることを特徴とする取付穴等を有する溝形部材の成形法。
【請求項３】
前記溝形部材が自動車のクロスメンバ及び／又はサイドフレームであることを特徴とする請求項１記載の取付穴等を有する溝形部材。
【請求項４】
前記溝形部材が自動車のクロスメンバ及び／又はサイドフレームであることを特徴とする請求項２記載の取付穴等を有する溝形部材の成形法。

【図１】