車体フレーム製造方法
【課題】外形デザインの異なる車両を多種類生産する場合に、三次元曲げ加工装置の数を低減することが可能な車体フレーム製造方法を提供する。
【解決手段】車体フレーム製造方法は、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両のそれぞれの車体フレーム１について、車体フレーム１の各部位を構成するフレーム部材２の断面形状を同一の形状に設定するフレーム断面形状設定工程Ｓ１と、フレーム部材２毎に、前記工程Ｓ１で設定した断面形状で、フレーム部材２の元となる直線状の中間部材３を製造する中間部材製造工程Ｓ２と、三次元曲げ加工装置５０を用いて、中間部材３に、車体フレーム２の各部位の形状に応じて三次元曲げ加工を施すことにより、フレーム部材２を形成する三次元曲げ加工工程Ｓ３と、前記工程Ｓ３で形成したフレーム部材２を用いて、複数の車両に対応する車体フレーム１をそれぞれ組み立てる車体フレーム組立工程Ｓ４と、を備える。
【解決手段】車体フレーム製造方法は、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両のそれぞれの車体フレーム１について、車体フレーム１の各部位を構成するフレーム部材２の断面形状を同一の形状に設定するフレーム断面形状設定工程Ｓ１と、フレーム部材２毎に、前記工程Ｓ１で設定した断面形状で、フレーム部材２の元となる直線状の中間部材３を製造する中間部材製造工程Ｓ２と、三次元曲げ加工装置５０を用いて、中間部材３に、車体フレーム２の各部位の形状に応じて三次元曲げ加工を施すことにより、フレーム部材２を形成する三次元曲げ加工工程Ｓ３と、前記工程Ｓ３で形成したフレーム部材２を用いて、複数の車両に対応する車体フレーム１をそれぞれ組み立てる車体フレーム組立工程Ｓ４と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両の車体フレーム製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の車体フレームは、複数のフレーム部材を溶接などで繋ぎ合わせることで構成されている。フレーム部材の製造方法としては、ロールフォーム成形や引き抜き成形やＵＯ成形などの成形方法によって同一の断面形状が長手方向に連続するように直線状の部材（管材等）を形成した後に、三次元曲げ加工装置を用いて、車体の形状に合わせて直線状の部材に曲げ加工を施す方法がある。
【０００３】
特許文献１には、支持ガイドで回転可能に保持された被加工材を上流側から逐次または連続的に押し出しながら、支持ガイドの下流側で曲げ加工を行う三次元曲げ加工装置が開示されている。このような三次元曲げ加工装置では、支持ガイドの下流側に設けられた可動ローラダイスで被加工材をクランプし、当該可動ローラダイスの位置や移動速度を制御しつつ、可動ローラダイスの入り側であり被加工材の外周に配置した高周波加熱装置を用いて、被加工材を局部的に塑性変形が可能な温度域でかつ焼入が可能な温度域に加熱し、加熱部に曲げモーメントを付与した後、急冷することにより、三次元曲げ加工を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−８３３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の自動車は、小型車、中型車、大型車等のように大きさが異なると、同じ部位（例えばピラーやサイドシル）を構成するフレーム部材であっても、フレーム部材の断面形状や長さや曲げ角度等が異なるのが通常であった。
さらに、小型車、中型車、大型車毎に外形デザイン（凹凸や丸み、角張ったり、湾曲する輪郭）が異なる複数の自動車（車種）を設定することが通常であり、同じ部位を構成するフレーム部材であっても、その外形デザインに対応したフレーム部材の断面形状や長さや曲げ角度等が異なるのが通常であった。
このように、自動車には、大きさが異なる場合のみならず、同じ大きさであっても外形デザインの異なる多数の車種が存在し、同じ部位を構成するフレーム部材が、車種の数だけ存在した。
【０００６】
前記した三次元曲げ加工装置は、支持ガイドや可動ローラダイスを、加工する部材の断面形状に合わせる必要があるため、同一の大きさでも外形デザインの異なる車両を多種類生産する場合には、多数の三次元曲げ加工装置を用意する必要があり、生産コストの増大を招いていた。
【０００７】
本発明は、これらの問題に鑑みて成されたものであり、同一の大きさで外形デザインの異なる車両を多種類生産する場合に、三次元曲げ加工装置の数を低減することが可能な車体フレーム製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る車体フレーム製造方法は、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両のそれぞれの車体フレームについて、前記車体フレームの各部位を構成するフレーム部材毎に、前記フレーム部材の断面形状を同一の形状に設定するフレーム断面形状設定工程と、前記フレーム部材毎に、前記フレーム断面形状設定工程で設定した断面形状で、前記フレーム部材の元となる直線状の中間部材を製造する中間部材製造工程と、三次元曲げ加工装置を用いて、前記直線状の中間部材に、前記車体フレームの各部位の形状に応じて三次元曲げ加工を施すことにより、前記フレーム部材を形成する三次元曲げ加工工程と、前記三次元曲げ加工工程で形成したフレーム部材を用いて、前記複数の車両に対応する前記車体フレームをそれぞれ組み立てる車体フレーム組立工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、「同一の大きさ」とは、一般的な車体サイズの区分であり、目安として、排気量が１５００ｃｃ未満の大きさの車種を小型車、２５００ｃｃ未満を中型車、それ以上を大型車とし、具体的な排気量が異なっていても、排気量の区分が同じであれば「同一の大きさ」とする。
本発明によれば、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両のそれぞれの車体フレームについて、前記車体フレームの各部位を構成するフレーム部材毎に、前記フレーム部材の断面形状を同一の形状に設定するので、直線状の中間部材に曲げ加工を施して各フレーム部材を形成する際に、共通の三次元曲げ加工装置を用いることができる。そのため、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両を、低投資で製造することが可能になる。
【００１０】
また、前記三次元曲げ加工工程には、前記直線状の中間部材の所定部位に対する焼入工程が含まれるのが好ましい。
【００１１】
このようにすれば、三次元曲げ加工の際に、同時に焼入を行うことができるので、生産効率を向上させることができる。また、所望の部位の強度を焼入によって強化することができるので、生産するフレーム部材のバリエーションを増やすことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、同一の大きさで外形デザインの異なる車両を多種類生産する場合に、三次元曲げ加工装置の数を低減することが可能な車体フレーム製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】中型車の車体フレームの斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線における概略断面図である。
【図３】本実施形態に係る車体フレーム製造方法のフロー図である。
【図４】同一の大きさで外形デザインの異なる車両毎に、車体フレームの各部位において設定されたフレーム部材の断面形状を示す表である。
【図５】引き抜き成形装置の概略断面図である。
【図６】引き抜き工法を説明するための図面であり、（ａ）は図５のII−II線断面図、（ｂ）は図５のIII−III線断面図である。
【図７】三次元曲げ加工装置の斜視図である。
【図８】フロントピラー乃至ルーフレールに対応する第１フレーム部材の側面図であり、（ａ）はセダンタイプ、（ｂ）はワゴンタイプ、（ｃ）はハッチバックタイプ、にそれぞれ対応している。
【図９】（ａ）は第１フレーム部材の変形例を示す断面図であり、（ｂ）は第４フレーム部材の変形例を示す断面図である。
【図１０】参考例であって、大きさの異なる車両毎に、車体フレームの各部位について設定されたフレーム部材の断面形状を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態では、同一の大きさで、外形デザインが、例えばセダンタイプ、ワゴンタイプ、ハッチバックタイプ、のように異なる複数の車両の車体フレームを製造する場合を例にとって説明する。
【００１５】
はじめに、本実施形態に係る車体フレーム製造方法によって製造する車体フレームの一例として、セダンタイプの車体フレームの構造を説明する。
図１は、セダンタイプの車体フレームの斜視図である。図２は、図１のＩ−Ｉ線における概略断面図である。
なお、図２では、説明の便宜上、ルーフパネルＲＰと、フロントドアＦＤと、フロアパネルＦＰと、その他のガーニッシュ及びシール部材と、を描き加えている。
【００１６】
図１に示すように、車体フレーム１は、自動車の骨格をなす骨組部材であり、複数のフレーム部材２を組み合わせて構成されている。
車体フレーム１には、図示は省略するが、エンジン、トランスミッション、ドライブシャフト、タイヤなどの駆動機構が設置されるとともに、アウタパネル、ウィンドシールドなどの外装部材やシートなどの内装部材が設置される。
図１及び図２に示すように、車体フレーム１は、例えば、フロントウィンドウの左右両側に設置されるフロントピラー４、ルーフパネルＲＰの左右両側に設置されるルーフレール６、ドア開口部の下側に設置されるサイドシル８、フロアパネルＦＰの上方に設置されるフロアフレーム１０、などの部位を有している。
【００１７】
図２に示すように、フロントピラー４及びルーフレール６は、一本の長尺部材である第１フレーム部材２１によって連続的に構成されている。第１フレーム部材２１は、中空状の閉断面部２１ａと、この閉断面部２１ａから下方に突出する突条部２１ｂと、を備えている。
第１フレーム部材２１は、フロントピラー４及びルーフレール６の形状、つまり、自動車の外形形状に沿うように、前端部が側面視で上方に向かって凸となるように湾曲している（図８（ｂ）参照）。
【００１８】
また、サイドシル８は、サイドシルインナを構成する第２フレーム部材２２と、サイドシルレインフォースメントを構成する第３フレーム部材２３と、の２部材を組み合わせて構成されている。
第２フレーム部材２２及び第３フレーム部材２３は、両方とも、断面視で略コ字状に形成されており、その両端縁にはフランジ部２２ａ，２３ａが形成されている。第２フレーム部材２２及び第３フレーム部材２３は、互いの開口部が向かい合わせになる状態で、フランジ部２２ａ，２３ａ同士を溶接固定することにより、全体形状として中空部材を構成している。
なお、第２フレーム部材２２の底部２２ｂには、車外側に向かってコ字状に突出する突部２２ｃが長手方向に沿って延設されている。
【００１９】
また、フロアフレーム１０は、中空の長尺部材である第４フレーム部材２４によって構成されている。
第４フレーム部材２４は、断面視で略矩形状の中空部材である。第４フレーム部材２４の上壁２４ａには、下方に向かって凹む凹部２４ｂが長手方向に沿って延設されている。
なお、車体フレーム１のその他の部位も、他のフレーム部材２によって、所定の断面形状に形成されている。
【００２０】
つぎに、本実施形態に係る車体フレーム製造方法について、図３乃至図８を参照して詳細に説明する。
図３は、本実施形態に係る車体フレーム製造方法のフロー図である。
本実施形態に係る車体フレーム製造方法は、同一の大きさ（例えば、排気量が１５００ｃｃ未満の小型車）で外形デザインの異なる複数の自動車を、少ない装置で効率的に製造することを特徴としている。
図３に示すように、本実施形態に係る車体フレーム製造方法は、フレーム断面形状設定工程Ｓ１と、中間部材製造工程Ｓ２と、三次元曲げ加工工程Ｓ３と、車体フレーム組立工程Ｓ４と、を備えている。
【００２１】
フレーム断面形状設定工程Ｓ１は、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の自動車のそれぞれの車体フレーム１について、車体フレーム１の各部位を構成するフレーム部材２毎に、フレーム部材２の断面形状を同一の形状に設定する工程である。
【００２２】
図４は、大きさの異なる車両毎に、車体フレームの各部位において設定されたフレーム部材の断面形状を示す表である。
例えば、排気量が１５００ｃｃ未満の小型車において、セダンタイプの自動車とワゴンタイプの自動車とハッチバックタイプの自動車とを造り分けるに当たって、まず、セダンタイプのフロントピラー４及びルーフレール６に相当する部位の断面形状を、図２に示すように、前記した第１フレーム部材２１の形状に設定する。
【００２３】
つぎに、ワゴンタイプのフロントピラー４及びルーフレール６に相当する部位の断面形状を、図４に示すように、前記したセダンタイプの第１フレーム部材２１と同一の断面形状に設定する。
【００２４】
また、ハッチバックタイプのフロントピラー４及びルーフレール６に相当する部位の断面形状を、図４に示すように、前記したセダンタイプの第１フレーム部材２１と同一の断面形状に設定する。
【００２５】
そして、フロントピラー４及びルーフレール６と同様に、サイドシル８やフロアフレーム１０などの他の部位を構成するフレーム部材２（第２乃至第ｎフレーム部材２２，２３，２４・・・）についても、図４に示すように、セダンタイプのフレーム部材２の断面形状を設定し、さらに、セダンタイプの断面形状と同一の断面形状を、ワゴンタイプ及びハッチバックタイプに設定する。
これにより、同一の大きさで外形デザインの異なる自動車について、複数のフレーム部材２の基本的な断面形状の統一化（カタログ化）が図られる。
なお、本実施形態では、セダンタイプのフレーム部材２の断面形状を基本としたが、ワゴンタイプ又はハッチバックタイプのフレーム部材２の断面形状を基本にしてもよい。
【００２６】
中間部材製造工程Ｓ２は、車体フレーム１の各部位を構成するフレーム部材２毎に、フレーム断面形状設定工程Ｓ１で設定した断面形状で、各フレーム部材２の元となる直線状の中間部材３を製造する工程である。
ここでは、第１フレーム部材２１の中間部材３となる第１中間部材３１を、引き抜き工法で製造する場合を例にとって説明する。
【００２７】
図５は、引き抜き成形装置の概略断面図である。図６は、引き抜き工法を説明するための図面であり、（ａ）は図５のII−II線断面図、（ｂ）は図５のIII−III線断面図である。
初めに、図５に示すように、引き抜き成形装置（図示省略）に、フレーム断面形状設定工程Ｓ１で設定した第１フレーム部材２１の断面形状の外形に対応した挿通孔４１ａを有する超硬ダイス４１をセットするとともに、断面円形状の管状部材３’（図６（ａ）参照）の内部に、フレーム断面形状設定工程Ｓ１で設定した第１フレーム部材２１の断面形状の内形に対応した外周面を有する超硬プラグ４２を、をセットする。
超硬ダイス４１の挿通孔４１ａには、中間部材３の進行方向（引き抜き方向）に向かうほど狭くなるようにテーパが設けられている。また、超硬プラグ４２は、中間部材３の進行方向に向かうほど細くなるテーパ形状に形成されている。
【００２８】
次に、断面円形状の管状部材３’の内部に超硬プラグ４２を設置した状態で、超硬ダイス４１の挿通孔４１ａに管状部材３’を挿通する。
この状態で、超硬ダイス４１の挿通孔４１ａから管状部材３’を引き抜くと、図５に示すように、超硬プラグ４２が超硬ダイス４１の挿通孔４１ａのテーパ部分に係止される。
そして、図６（ｂ）に示すように、管状部材３’が、超硬ダイス４１と超硬プラグ４２との隙間から、フレーム断面形状設定工程Ｓ１で設定した第１フレーム部材２１の断面形状となって直線状に引き出される。これを所定の長さで切断することにより、直線状の第１中間部材３１を得る。第１中間部材３１には、第１フレーム部材２１の閉断面部２１ａに対応する閉断面部３１ａと、第１フレーム部材２１の突条部２１ｂに対応する突条部３１ｂと、が形成されている。
【００２９】
そして、同様の方法で、他のフレーム部材２に対応する中間部材３も作製する。
なお、フレーム部材２に対応する中間部材３の作製方法は、引き抜き工法に限定されるものではなく、ロールフォーム成形やＵＯ成形や押し出し成形など、他の公知の成形方法を用いることができる。
また、中間部材３の断面形状が、溝方形状などの開断面形状である場合は、プレス成形などの成形方法を用いてもよい。
【００３０】
本実施形態では、フレーム断面形状設定工程Ｓ１において、セダンタイプ、ワゴンタイプ、ハッチバックタイプ、のすべてのフレーム部材２の断面形状が部位毎に同一に設定されているので、製造される中間部材３は、車種（タイプ）によらず部位ごとに同一形状になる。
【００３１】
図７は、三次元曲げ加工装置の斜視図である。なお、図７においては、作図の都合上、中間部材３及びフレーム部材２を円柱状に描いている。
三次元曲げ加工工程Ｓ３は、図７に示す三次元曲げ加工装置５０を用いて、中間部材製造工程Ｓ２で製造した直線状の中間部材３に、車体フレーム１の各部位の形状に応じて三次元曲げ加工を施すことにより、フレーム部材２を形成する工程である。
【００３２】
三次元曲げ加工装置５０は、回転可能に保持された中間部材３を上流側から逐次または連続的に押し出しながら、下流側で曲げ加工を行う装置である。
図７に示すように、三次元曲げ加工装置５０は、支持ガイド５１と、可動ローラダイス５２と、高周波加熱装置５３と、冷却装置５４と、を備えている。
【００３３】
支持ガイド５１は、中間部材３を回転可能に支持する装置である。支持ガイド５１は、一対のガイドローラ５１ａを２組有しており、このガイドローラ５１ａの間に中間部材３を挟んで支持している。
【００３４】
可動ローラダイス５２は、中間部材３を所望の曲率に湾曲させる装置であり、支持ガイド５１の下流側に配置されている。可動ローラダイス５２は、中間部材３を挟持する一対のローラ５２ａと、この一対のローラ５２ａを支持するロボットアーム５２ｂと、を有している。ロボットアーム５２ｂによって、ローラ５２ａの向きを変化させることにより、中間部材３に曲げモーメントが付与されて、中間部材３が支持ガイド５１を支点にして所望の方向に湾曲することとなる。
【００３５】
高周波加熱装置５３は、中間部材３を局部的に塑性変形が可能な温度域でかつ焼入が可能な温度域に加熱する装置である。高周波加熱装置５３は、支持ガイド５１と可動ローラダイス５２との間に配置されている。高周波加熱装置５３は、環状の加熱部５３ａと、加熱部５３ａを支持するロボットアーム５３ｂと、を有している。支持ガイド５１から下流側に送られてきた中間部材３を加熱部５３ａで加熱することにより、可動ローラダイス５２の向きを変化させたときに加熱した部分が塑性変形し、所望の形状に湾曲する。
なお、高周波加熱装置５３によって、中間部材３の任意の部分（例えばフロントピラー部分など）に焼入を行い、後述する冷却装置５４で急冷することにより、フレーム部材２の強度を部分的に増加させることができる。
【００３６】
冷却装置５４は、中間部材３を冷却する装置であり、可動ローラダイス５２の近傍に配置されている。加熱されて曲げ加工された中間部材３を冷却装置５４で冷却（急冷）する熱処理を施すことによって、任意の形状に三次元曲げ加工されたフレーム部材２が完成する。
【００３７】
図８は、フロントピラー乃至ルーフレールに対応する第１フレーム部材の側面図であり、（ａ）はセダンタイプ、（ｂ）はワゴンタイプ、（ｃ）はハッチバックタイプ、にそれぞれ対応している。
三次元曲げ加工工程Ｓ３では、図８（ａ）乃至（ｃ）に示すように、三次元曲げ加工装置５０を用いて、第１中間部材３１（図６参照）に曲げ加工を施して、第１フレーム部材２１を製造する。
例えば、セダンタイプの小型車に対応する第１フレーム部材２１Ａは、図８（ａ）に示すように、前端側から後端側にかけて、上方に凸となるように全体的に湾曲した状態に曲げ加工される。
【００３８】
また、例えばワゴンタイプの小型車に対応する第１フレーム部材２１Ｂは、図８（ｂ）に示すように、前端側だけが下方に向かって湾曲するように曲げ加工され、後端側はほとんど直線状に形成される。また、中型車の第１フレーム部材２１Ｂは、大型車の第１フレーム部材２１Ａに比較して若干短く形成されている。
【００３９】
また、例えばハッチバック式の小型車に対応する第１フレーム部材２１Ｃは、図８（ｃ）に示すように、大型車の第１フレーム部材２１Ａよりも大きな曲率で、上方に凸となるように全体的に湾曲した状態に曲げ加工される。また、小型車の第１フレーム部材２１Ｃは、中型車の第１フレーム部材２１Ｂに比較して若干短く形成されている。
【００４０】
ここで、三次元曲げ加工装置５０の支持ガイド５１のガイドローラ５１ａ及び可動ローラダイス５２のローラ５２ａは、中間部材３をしっかりと挟持できるように、中間部材３の外形に対応した形状に形成されている。そのため、仮に、外形デザインの異なる自動車の車体フレーム１の各部位を構成するフレーム部材２の断面形状が共通に形成されていなければ、外形デザインの異なる自動車ごとに、三次元曲げ加工装置５０を用意するか、もしくは、支持ガイド５１のガイドローラ５１ａ及び可動ローラダイス５２のローラ５２ａを外形デザインの異なる自動車ごとに取り替える必要がある。
しかしながら、本実施形態に係る車体フレーム製造方法においては、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の自動車において、車体フレーム１の部位毎に、フレーム部材２の断面形状が同一の形状に設定されているので、外形デザインの異なる自動車の車体フレーム１を製造する際に、三次元曲げ加工装置５０を新たに用意したり、ローラ５１ａ，５２ａを交換する必要がない。
【００４１】
このような方法により、各フレーム部材２に対応する断面形状に形成した中間部材３に、曲げ加工を施すことにより、セダンタイプ、ワゴンタイプ、ハッチバックタイプのそれぞれに対応した複数のフレーム部材２を製造する。
【００４２】
車体フレーム組立工程Ｓ４は、三次元曲げ加工工程Ｓ３で製造した複数のフレーム部材２を用いて、図１に示すような車体フレーム１を組み立てる工程である。
すなわち、複数のフレーム部材２を、スポット溶接などによって互いに溶接接合することによりセダンタイプ、ワゴンタイプ、ハッチバックタイプに対応する車体フレーム１をそれぞれ製造する。
【００４３】
以上より、本実施形態に係る車体フレーム製造方法によれば、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の自動車のそれぞれの車体フレーム１について、車体フレーム１の各部位を構成するフレーム部材２毎に、フレーム部材２の断面形状を同一の形状に設定するので、直線状の中間部材３に曲げ加工を施して各フレーム部材２を形成する際に、共通の三次元曲げ加工装置５０を用いることができる。そのため、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の自動車を、金型レスで、低投資で製造することが可能になる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４５】
例えば、本実施形態では、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両のフレーム部材２の断面形状を同一の形状に設定したが、三次元曲げ加工装置５０によって、フレーム部材２を製造した後に、断面形状を変更することも可能である。
【００４６】
図９は、フレーム部材の変形例を示す断面図である。
例えば、図９（ａ）に示すように、第１フレーム部材２１の突条部２１ｂを、垂直になるように変形してもよい。
また、図９（ｂ）に示すように、第４フレーム部材２４の底壁２４ｃに、上向きに凹む（内側に凸となる）凹部２４ｄを形成してもよい。
これにより、基本断面をベースにして設備投資をほとんど必要とすることなく断面形状をアレンジすることができ、設計自由度が向上する。
【００４７】
また、本発明は、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両を製造する場合に適用されるが、若干の変更を加えることにより、大きさの異なる複数の車両を製造する場合にも適用することが可能である。
【００４８】
図１０は、参考例であって、大きさの異なる車両毎に、車体フレームの各部位について設定されたフレーム部材の断面形状を示す表である。
参考例に係る車体フレーム製造方法は、フレーム断面形状設定工程が、前記した実施形態と異なっている。以下、前記した実施形態と異なる部分について主に説明する。
【００４９】
例えば、互いに大きさの異なる小型車と中型車と大型車とを製造するに際して、まず、中型車のフロントピラー４及びルーフレール６（図１参照）に相当する部位の断面形状を、図１０に示すように、前記した第１フレーム部材２１（図２参照）の形状に設定する。
つぎに、小型車のフロントピラー４及びルーフレール６に相当する部位の断面形状を、図１０に示すように、前記した中型車の第１フレーム部材２１と相似形状であって、縮小した形状に設定する。
また、大型車のフロントピラー４及びルーフレール６に相当する部位の断面形状を、図１０に示すように、前記した中型車の第１フレーム部材２１と相似形状であって、拡大した形状に設定する。
【００５０】
そして、フロントピラー４及びルーフレール６と同様に、サイドシル８やフロアフレーム１０などの他の部位を構成するフレーム部材２（第２乃至第ｎフレーム部材２２，２３，２４・・・）についても、図１０に示すように、中型車のフレーム部材２の断面形状を設定し、さらに、中型車の断面形状と共通の断面形状を、小型車及び大型車に設定する。
これにより、大きさの異なる自動車について、複数のフレーム部材２の基本的な断面形状の統一化（カタログ化）が図られる。
なお、本実施形態では、中型車のフレーム部材２の断面形状を基本としたが、小型車又は大型車のフレーム部材２の断面形状を基本にしてもよい。
【００５１】
なお、参考例における「相似」には、図９に示すように、突条部２１ｂを曲げたり、凹部２４ｄを設けたりして、断面形状を微小に変化させることも含む。
【００５２】
このように、小型車、中型車、大型車のフレーム部材２の断面形状を相似形状にすることにより、部位ごとに相似形状に形成した直線状の中間部材３に、共通の三次元曲げ加工装置を用いて三次元曲げ成形を施すことができるようになり、車体フレーム１を製造する工程が簡略化され、金型投資を著しく削減することができる。
【００５３】
さらに他の参考例としては、小型車又は中型車の車体フレーム１のうち、強度・剛性を必要とする部位を、大型車の断面形状と置換して成形してもよい。また、大型車又は中型車の車体フレームのうちの一部を、レイアウト的な理由によって、小型車の断面形状と置換して成形してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ 車体フレーム
２ フレーム部材
２１ 第１フレーム部材
２２ 第２フレーム部材
２３ 第３フレーム部材
２４ 第４フレーム部材
３ 中間部材
５０ 三次元曲げ加工装置
Ｓ１ フレーム断面形状設定工程
Ｓ２ 中間部材製造工程
Ｓ３ 加工工程
Ｓ４ 車体フレーム組立工程
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両の車体フレーム製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の車体フレームは、複数のフレーム部材を溶接などで繋ぎ合わせることで構成されている。フレーム部材の製造方法としては、ロールフォーム成形や引き抜き成形やＵＯ成形などの成形方法によって同一の断面形状が長手方向に連続するように直線状の部材（管材等）を形成した後に、三次元曲げ加工装置を用いて、車体の形状に合わせて直線状の部材に曲げ加工を施す方法がある。
【０００３】
特許文献１には、支持ガイドで回転可能に保持された被加工材を上流側から逐次または連続的に押し出しながら、支持ガイドの下流側で曲げ加工を行う三次元曲げ加工装置が開示されている。このような三次元曲げ加工装置では、支持ガイドの下流側に設けられた可動ローラダイスで被加工材をクランプし、当該可動ローラダイスの位置や移動速度を制御しつつ、可動ローラダイスの入り側であり被加工材の外周に配置した高周波加熱装置を用いて、被加工材を局部的に塑性変形が可能な温度域でかつ焼入が可能な温度域に加熱し、加熱部に曲げモーメントを付与した後、急冷することにより、三次元曲げ加工を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−８３３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の自動車は、小型車、中型車、大型車等のように大きさが異なると、同じ部位（例えばピラーやサイドシル）を構成するフレーム部材であっても、フレーム部材の断面形状や長さや曲げ角度等が異なるのが通常であった。
さらに、小型車、中型車、大型車毎に外形デザイン（凹凸や丸み、角張ったり、湾曲する輪郭）が異なる複数の自動車（車種）を設定することが通常であり、同じ部位を構成するフレーム部材であっても、その外形デザインに対応したフレーム部材の断面形状や長さや曲げ角度等が異なるのが通常であった。
このように、自動車には、大きさが異なる場合のみならず、同じ大きさであっても外形デザインの異なる多数の車種が存在し、同じ部位を構成するフレーム部材が、車種の数だけ存在した。
【０００６】
前記した三次元曲げ加工装置は、支持ガイドや可動ローラダイスを、加工する部材の断面形状に合わせる必要があるため、同一の大きさでも外形デザインの異なる車両を多種類生産する場合には、多数の三次元曲げ加工装置を用意する必要があり、生産コストの増大を招いていた。
【０００７】
本発明は、これらの問題に鑑みて成されたものであり、同一の大きさで外形デザインの異なる車両を多種類生産する場合に、三次元曲げ加工装置の数を低減することが可能な車体フレーム製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る車体フレーム製造方法は、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両のそれぞれの車体フレームについて、前記車体フレームの各部位を構成するフレーム部材毎に、前記フレーム部材の断面形状を同一の形状に設定するフレーム断面形状設定工程と、前記フレーム部材毎に、前記フレーム断面形状設定工程で設定した断面形状で、前記フレーム部材の元となる直線状の中間部材を製造する中間部材製造工程と、三次元曲げ加工装置を用いて、前記直線状の中間部材に、前記車体フレームの各部位の形状に応じて三次元曲げ加工を施すことにより、前記フレーム部材を形成する三次元曲げ加工工程と、前記三次元曲げ加工工程で形成したフレーム部材を用いて、前記複数の車両に対応する前記車体フレームをそれぞれ組み立てる車体フレーム組立工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、「同一の大きさ」とは、一般的な車体サイズの区分であり、目安として、排気量が１５００ｃｃ未満の大きさの車種を小型車、２５００ｃｃ未満を中型車、それ以上を大型車とし、具体的な排気量が異なっていても、排気量の区分が同じであれば「同一の大きさ」とする。
本発明によれば、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両のそれぞれの車体フレームについて、前記車体フレームの各部位を構成するフレーム部材毎に、前記フレーム部材の断面形状を同一の形状に設定するので、直線状の中間部材に曲げ加工を施して各フレーム部材を形成する際に、共通の三次元曲げ加工装置を用いることができる。そのため、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両を、低投資で製造することが可能になる。
【００１０】
また、前記三次元曲げ加工工程には、前記直線状の中間部材の所定部位に対する焼入工程が含まれるのが好ましい。
【００１１】
このようにすれば、三次元曲げ加工の際に、同時に焼入を行うことができるので、生産効率を向上させることができる。また、所望の部位の強度を焼入によって強化することができるので、生産するフレーム部材のバリエーションを増やすことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、同一の大きさで外形デザインの異なる車両を多種類生産する場合に、三次元曲げ加工装置の数を低減することが可能な車体フレーム製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】中型車の車体フレームの斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線における概略断面図である。
【図３】本実施形態に係る車体フレーム製造方法のフロー図である。
【図４】同一の大きさで外形デザインの異なる車両毎に、車体フレームの各部位において設定されたフレーム部材の断面形状を示す表である。
【図５】引き抜き成形装置の概略断面図である。
【図６】引き抜き工法を説明するための図面であり、（ａ）は図５のII−II線断面図、（ｂ）は図５のIII−III線断面図である。
【図７】三次元曲げ加工装置の斜視図である。
【図８】フロントピラー乃至ルーフレールに対応する第１フレーム部材の側面図であり、（ａ）はセダンタイプ、（ｂ）はワゴンタイプ、（ｃ）はハッチバックタイプ、にそれぞれ対応している。
【図９】（ａ）は第１フレーム部材の変形例を示す断面図であり、（ｂ）は第４フレーム部材の変形例を示す断面図である。
【図１０】参考例であって、大きさの異なる車両毎に、車体フレームの各部位について設定されたフレーム部材の断面形状を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態では、同一の大きさで、外形デザインが、例えばセダンタイプ、ワゴンタイプ、ハッチバックタイプ、のように異なる複数の車両の車体フレームを製造する場合を例にとって説明する。
【００１５】
はじめに、本実施形態に係る車体フレーム製造方法によって製造する車体フレームの一例として、セダンタイプの車体フレームの構造を説明する。
図１は、セダンタイプの車体フレームの斜視図である。図２は、図１のＩ−Ｉ線における概略断面図である。
なお、図２では、説明の便宜上、ルーフパネルＲＰと、フロントドアＦＤと、フロアパネルＦＰと、その他のガーニッシュ及びシール部材と、を描き加えている。
【００１６】
図１に示すように、車体フレーム１は、自動車の骨格をなす骨組部材であり、複数のフレーム部材２を組み合わせて構成されている。
車体フレーム１には、図示は省略するが、エンジン、トランスミッション、ドライブシャフト、タイヤなどの駆動機構が設置されるとともに、アウタパネル、ウィンドシールドなどの外装部材やシートなどの内装部材が設置される。
図１及び図２に示すように、車体フレーム１は、例えば、フロントウィンドウの左右両側に設置されるフロントピラー４、ルーフパネルＲＰの左右両側に設置されるルーフレール６、ドア開口部の下側に設置されるサイドシル８、フロアパネルＦＰの上方に設置されるフロアフレーム１０、などの部位を有している。
【００１７】
図２に示すように、フロントピラー４及びルーフレール６は、一本の長尺部材である第１フレーム部材２１によって連続的に構成されている。第１フレーム部材２１は、中空状の閉断面部２１ａと、この閉断面部２１ａから下方に突出する突条部２１ｂと、を備えている。
第１フレーム部材２１は、フロントピラー４及びルーフレール６の形状、つまり、自動車の外形形状に沿うように、前端部が側面視で上方に向かって凸となるように湾曲している（図８（ｂ）参照）。
【００１８】
また、サイドシル８は、サイドシルインナを構成する第２フレーム部材２２と、サイドシルレインフォースメントを構成する第３フレーム部材２３と、の２部材を組み合わせて構成されている。
第２フレーム部材２２及び第３フレーム部材２３は、両方とも、断面視で略コ字状に形成されており、その両端縁にはフランジ部２２ａ，２３ａが形成されている。第２フレーム部材２２及び第３フレーム部材２３は、互いの開口部が向かい合わせになる状態で、フランジ部２２ａ，２３ａ同士を溶接固定することにより、全体形状として中空部材を構成している。
なお、第２フレーム部材２２の底部２２ｂには、車外側に向かってコ字状に突出する突部２２ｃが長手方向に沿って延設されている。
【００１９】
また、フロアフレーム１０は、中空の長尺部材である第４フレーム部材２４によって構成されている。
第４フレーム部材２４は、断面視で略矩形状の中空部材である。第４フレーム部材２４の上壁２４ａには、下方に向かって凹む凹部２４ｂが長手方向に沿って延設されている。
なお、車体フレーム１のその他の部位も、他のフレーム部材２によって、所定の断面形状に形成されている。
【００２０】
つぎに、本実施形態に係る車体フレーム製造方法について、図３乃至図８を参照して詳細に説明する。
図３は、本実施形態に係る車体フレーム製造方法のフロー図である。
本実施形態に係る車体フレーム製造方法は、同一の大きさ（例えば、排気量が１５００ｃｃ未満の小型車）で外形デザインの異なる複数の自動車を、少ない装置で効率的に製造することを特徴としている。
図３に示すように、本実施形態に係る車体フレーム製造方法は、フレーム断面形状設定工程Ｓ１と、中間部材製造工程Ｓ２と、三次元曲げ加工工程Ｓ３と、車体フレーム組立工程Ｓ４と、を備えている。
【００２１】
フレーム断面形状設定工程Ｓ１は、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の自動車のそれぞれの車体フレーム１について、車体フレーム１の各部位を構成するフレーム部材２毎に、フレーム部材２の断面形状を同一の形状に設定する工程である。
【００２２】
図４は、大きさの異なる車両毎に、車体フレームの各部位において設定されたフレーム部材の断面形状を示す表である。
例えば、排気量が１５００ｃｃ未満の小型車において、セダンタイプの自動車とワゴンタイプの自動車とハッチバックタイプの自動車とを造り分けるに当たって、まず、セダンタイプのフロントピラー４及びルーフレール６に相当する部位の断面形状を、図２に示すように、前記した第１フレーム部材２１の形状に設定する。
【００２３】
つぎに、ワゴンタイプのフロントピラー４及びルーフレール６に相当する部位の断面形状を、図４に示すように、前記したセダンタイプの第１フレーム部材２１と同一の断面形状に設定する。
【００２４】
また、ハッチバックタイプのフロントピラー４及びルーフレール６に相当する部位の断面形状を、図４に示すように、前記したセダンタイプの第１フレーム部材２１と同一の断面形状に設定する。
【００２５】
そして、フロントピラー４及びルーフレール６と同様に、サイドシル８やフロアフレーム１０などの他の部位を構成するフレーム部材２（第２乃至第ｎフレーム部材２２，２３，２４・・・）についても、図４に示すように、セダンタイプのフレーム部材２の断面形状を設定し、さらに、セダンタイプの断面形状と同一の断面形状を、ワゴンタイプ及びハッチバックタイプに設定する。
これにより、同一の大きさで外形デザインの異なる自動車について、複数のフレーム部材２の基本的な断面形状の統一化（カタログ化）が図られる。
なお、本実施形態では、セダンタイプのフレーム部材２の断面形状を基本としたが、ワゴンタイプ又はハッチバックタイプのフレーム部材２の断面形状を基本にしてもよい。
【００２６】
中間部材製造工程Ｓ２は、車体フレーム１の各部位を構成するフレーム部材２毎に、フレーム断面形状設定工程Ｓ１で設定した断面形状で、各フレーム部材２の元となる直線状の中間部材３を製造する工程である。
ここでは、第１フレーム部材２１の中間部材３となる第１中間部材３１を、引き抜き工法で製造する場合を例にとって説明する。
【００２７】
図５は、引き抜き成形装置の概略断面図である。図６は、引き抜き工法を説明するための図面であり、（ａ）は図５のII−II線断面図、（ｂ）は図５のIII−III線断面図である。
初めに、図５に示すように、引き抜き成形装置（図示省略）に、フレーム断面形状設定工程Ｓ１で設定した第１フレーム部材２１の断面形状の外形に対応した挿通孔４１ａを有する超硬ダイス４１をセットするとともに、断面円形状の管状部材３’（図６（ａ）参照）の内部に、フレーム断面形状設定工程Ｓ１で設定した第１フレーム部材２１の断面形状の内形に対応した外周面を有する超硬プラグ４２を、をセットする。
超硬ダイス４１の挿通孔４１ａには、中間部材３の進行方向（引き抜き方向）に向かうほど狭くなるようにテーパが設けられている。また、超硬プラグ４２は、中間部材３の進行方向に向かうほど細くなるテーパ形状に形成されている。
【００２８】
次に、断面円形状の管状部材３’の内部に超硬プラグ４２を設置した状態で、超硬ダイス４１の挿通孔４１ａに管状部材３’を挿通する。
この状態で、超硬ダイス４１の挿通孔４１ａから管状部材３’を引き抜くと、図５に示すように、超硬プラグ４２が超硬ダイス４１の挿通孔４１ａのテーパ部分に係止される。
そして、図６（ｂ）に示すように、管状部材３’が、超硬ダイス４１と超硬プラグ４２との隙間から、フレーム断面形状設定工程Ｓ１で設定した第１フレーム部材２１の断面形状となって直線状に引き出される。これを所定の長さで切断することにより、直線状の第１中間部材３１を得る。第１中間部材３１には、第１フレーム部材２１の閉断面部２１ａに対応する閉断面部３１ａと、第１フレーム部材２１の突条部２１ｂに対応する突条部３１ｂと、が形成されている。
【００２９】
そして、同様の方法で、他のフレーム部材２に対応する中間部材３も作製する。
なお、フレーム部材２に対応する中間部材３の作製方法は、引き抜き工法に限定されるものではなく、ロールフォーム成形やＵＯ成形や押し出し成形など、他の公知の成形方法を用いることができる。
また、中間部材３の断面形状が、溝方形状などの開断面形状である場合は、プレス成形などの成形方法を用いてもよい。
【００３０】
本実施形態では、フレーム断面形状設定工程Ｓ１において、セダンタイプ、ワゴンタイプ、ハッチバックタイプ、のすべてのフレーム部材２の断面形状が部位毎に同一に設定されているので、製造される中間部材３は、車種（タイプ）によらず部位ごとに同一形状になる。
【００３１】
図７は、三次元曲げ加工装置の斜視図である。なお、図７においては、作図の都合上、中間部材３及びフレーム部材２を円柱状に描いている。
三次元曲げ加工工程Ｓ３は、図７に示す三次元曲げ加工装置５０を用いて、中間部材製造工程Ｓ２で製造した直線状の中間部材３に、車体フレーム１の各部位の形状に応じて三次元曲げ加工を施すことにより、フレーム部材２を形成する工程である。
【００３２】
三次元曲げ加工装置５０は、回転可能に保持された中間部材３を上流側から逐次または連続的に押し出しながら、下流側で曲げ加工を行う装置である。
図７に示すように、三次元曲げ加工装置５０は、支持ガイド５１と、可動ローラダイス５２と、高周波加熱装置５３と、冷却装置５４と、を備えている。
【００３３】
支持ガイド５１は、中間部材３を回転可能に支持する装置である。支持ガイド５１は、一対のガイドローラ５１ａを２組有しており、このガイドローラ５１ａの間に中間部材３を挟んで支持している。
【００３４】
可動ローラダイス５２は、中間部材３を所望の曲率に湾曲させる装置であり、支持ガイド５１の下流側に配置されている。可動ローラダイス５２は、中間部材３を挟持する一対のローラ５２ａと、この一対のローラ５２ａを支持するロボットアーム５２ｂと、を有している。ロボットアーム５２ｂによって、ローラ５２ａの向きを変化させることにより、中間部材３に曲げモーメントが付与されて、中間部材３が支持ガイド５１を支点にして所望の方向に湾曲することとなる。
【００３５】
高周波加熱装置５３は、中間部材３を局部的に塑性変形が可能な温度域でかつ焼入が可能な温度域に加熱する装置である。高周波加熱装置５３は、支持ガイド５１と可動ローラダイス５２との間に配置されている。高周波加熱装置５３は、環状の加熱部５３ａと、加熱部５３ａを支持するロボットアーム５３ｂと、を有している。支持ガイド５１から下流側に送られてきた中間部材３を加熱部５３ａで加熱することにより、可動ローラダイス５２の向きを変化させたときに加熱した部分が塑性変形し、所望の形状に湾曲する。
なお、高周波加熱装置５３によって、中間部材３の任意の部分（例えばフロントピラー部分など）に焼入を行い、後述する冷却装置５４で急冷することにより、フレーム部材２の強度を部分的に増加させることができる。
【００３６】
冷却装置５４は、中間部材３を冷却する装置であり、可動ローラダイス５２の近傍に配置されている。加熱されて曲げ加工された中間部材３を冷却装置５４で冷却（急冷）する熱処理を施すことによって、任意の形状に三次元曲げ加工されたフレーム部材２が完成する。
【００３７】
図８は、フロントピラー乃至ルーフレールに対応する第１フレーム部材の側面図であり、（ａ）はセダンタイプ、（ｂ）はワゴンタイプ、（ｃ）はハッチバックタイプ、にそれぞれ対応している。
三次元曲げ加工工程Ｓ３では、図８（ａ）乃至（ｃ）に示すように、三次元曲げ加工装置５０を用いて、第１中間部材３１（図６参照）に曲げ加工を施して、第１フレーム部材２１を製造する。
例えば、セダンタイプの小型車に対応する第１フレーム部材２１Ａは、図８（ａ）に示すように、前端側から後端側にかけて、上方に凸となるように全体的に湾曲した状態に曲げ加工される。
【００３８】
また、例えばワゴンタイプの小型車に対応する第１フレーム部材２１Ｂは、図８（ｂ）に示すように、前端側だけが下方に向かって湾曲するように曲げ加工され、後端側はほとんど直線状に形成される。また、中型車の第１フレーム部材２１Ｂは、大型車の第１フレーム部材２１Ａに比較して若干短く形成されている。
【００３９】
また、例えばハッチバック式の小型車に対応する第１フレーム部材２１Ｃは、図８（ｃ）に示すように、大型車の第１フレーム部材２１Ａよりも大きな曲率で、上方に凸となるように全体的に湾曲した状態に曲げ加工される。また、小型車の第１フレーム部材２１Ｃは、中型車の第１フレーム部材２１Ｂに比較して若干短く形成されている。
【００４０】
ここで、三次元曲げ加工装置５０の支持ガイド５１のガイドローラ５１ａ及び可動ローラダイス５２のローラ５２ａは、中間部材３をしっかりと挟持できるように、中間部材３の外形に対応した形状に形成されている。そのため、仮に、外形デザインの異なる自動車の車体フレーム１の各部位を構成するフレーム部材２の断面形状が共通に形成されていなければ、外形デザインの異なる自動車ごとに、三次元曲げ加工装置５０を用意するか、もしくは、支持ガイド５１のガイドローラ５１ａ及び可動ローラダイス５２のローラ５２ａを外形デザインの異なる自動車ごとに取り替える必要がある。
しかしながら、本実施形態に係る車体フレーム製造方法においては、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の自動車において、車体フレーム１の部位毎に、フレーム部材２の断面形状が同一の形状に設定されているので、外形デザインの異なる自動車の車体フレーム１を製造する際に、三次元曲げ加工装置５０を新たに用意したり、ローラ５１ａ，５２ａを交換する必要がない。
【００４１】
このような方法により、各フレーム部材２に対応する断面形状に形成した中間部材３に、曲げ加工を施すことにより、セダンタイプ、ワゴンタイプ、ハッチバックタイプのそれぞれに対応した複数のフレーム部材２を製造する。
【００４２】
車体フレーム組立工程Ｓ４は、三次元曲げ加工工程Ｓ３で製造した複数のフレーム部材２を用いて、図１に示すような車体フレーム１を組み立てる工程である。
すなわち、複数のフレーム部材２を、スポット溶接などによって互いに溶接接合することによりセダンタイプ、ワゴンタイプ、ハッチバックタイプに対応する車体フレーム１をそれぞれ製造する。
【００４３】
以上より、本実施形態に係る車体フレーム製造方法によれば、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の自動車のそれぞれの車体フレーム１について、車体フレーム１の各部位を構成するフレーム部材２毎に、フレーム部材２の断面形状を同一の形状に設定するので、直線状の中間部材３に曲げ加工を施して各フレーム部材２を形成する際に、共通の三次元曲げ加工装置５０を用いることができる。そのため、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の自動車を、金型レスで、低投資で製造することが可能になる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４５】
例えば、本実施形態では、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両のフレーム部材２の断面形状を同一の形状に設定したが、三次元曲げ加工装置５０によって、フレーム部材２を製造した後に、断面形状を変更することも可能である。
【００４６】
図９は、フレーム部材の変形例を示す断面図である。
例えば、図９（ａ）に示すように、第１フレーム部材２１の突条部２１ｂを、垂直になるように変形してもよい。
また、図９（ｂ）に示すように、第４フレーム部材２４の底壁２４ｃに、上向きに凹む（内側に凸となる）凹部２４ｄを形成してもよい。
これにより、基本断面をベースにして設備投資をほとんど必要とすることなく断面形状をアレンジすることができ、設計自由度が向上する。
【００４７】
また、本発明は、同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両を製造する場合に適用されるが、若干の変更を加えることにより、大きさの異なる複数の車両を製造する場合にも適用することが可能である。
【００４８】
図１０は、参考例であって、大きさの異なる車両毎に、車体フレームの各部位について設定されたフレーム部材の断面形状を示す表である。
参考例に係る車体フレーム製造方法は、フレーム断面形状設定工程が、前記した実施形態と異なっている。以下、前記した実施形態と異なる部分について主に説明する。
【００４９】
例えば、互いに大きさの異なる小型車と中型車と大型車とを製造するに際して、まず、中型車のフロントピラー４及びルーフレール６（図１参照）に相当する部位の断面形状を、図１０に示すように、前記した第１フレーム部材２１（図２参照）の形状に設定する。
つぎに、小型車のフロントピラー４及びルーフレール６に相当する部位の断面形状を、図１０に示すように、前記した中型車の第１フレーム部材２１と相似形状であって、縮小した形状に設定する。
また、大型車のフロントピラー４及びルーフレール６に相当する部位の断面形状を、図１０に示すように、前記した中型車の第１フレーム部材２１と相似形状であって、拡大した形状に設定する。
【００５０】
そして、フロントピラー４及びルーフレール６と同様に、サイドシル８やフロアフレーム１０などの他の部位を構成するフレーム部材２（第２乃至第ｎフレーム部材２２，２３，２４・・・）についても、図１０に示すように、中型車のフレーム部材２の断面形状を設定し、さらに、中型車の断面形状と共通の断面形状を、小型車及び大型車に設定する。
これにより、大きさの異なる自動車について、複数のフレーム部材２の基本的な断面形状の統一化（カタログ化）が図られる。
なお、本実施形態では、中型車のフレーム部材２の断面形状を基本としたが、小型車又は大型車のフレーム部材２の断面形状を基本にしてもよい。
【００５１】
なお、参考例における「相似」には、図９に示すように、突条部２１ｂを曲げたり、凹部２４ｄを設けたりして、断面形状を微小に変化させることも含む。
【００５２】
このように、小型車、中型車、大型車のフレーム部材２の断面形状を相似形状にすることにより、部位ごとに相似形状に形成した直線状の中間部材３に、共通の三次元曲げ加工装置を用いて三次元曲げ成形を施すことができるようになり、車体フレーム１を製造する工程が簡略化され、金型投資を著しく削減することができる。
【００５３】
さらに他の参考例としては、小型車又は中型車の車体フレーム１のうち、強度・剛性を必要とする部位を、大型車の断面形状と置換して成形してもよい。また、大型車又は中型車の車体フレームのうちの一部を、レイアウト的な理由によって、小型車の断面形状と置換して成形してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１ 車体フレーム
２ フレーム部材
２１ 第１フレーム部材
２２ 第２フレーム部材
２３ 第３フレーム部材
２４ 第４フレーム部材
３ 中間部材
５０ 三次元曲げ加工装置
Ｓ１ フレーム断面形状設定工程
Ｓ２ 中間部材製造工程
Ｓ３ 加工工程
Ｓ４ 車体フレーム組立工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両のそれぞれの車体フレームについて、前記車体フレームの各部位を構成するフレーム部材毎に、前記フレーム部材の断面形状を同一の形状に設定するフレーム断面形状設定工程と、
前記フレーム部材毎に、前記フレーム断面形状設定工程で設定した断面形状で、前記フレーム部材の元となる直線状の中間部材を製造する中間部材製造工程と、
三次元曲げ加工装置を用いて、前記直線状の中間部材に、前記車体フレームの各部位の形状に応じて三次元曲げ加工を施すことにより、前記フレーム部材を形成する三次元曲げ加工工程と、
前記三次元曲げ加工工程で形成したフレーム部材を用いて、前記複数の車両に対応する前記車体フレームをそれぞれ組み立てる車体フレーム組立工程と、
を備えることを特徴とする車体フレーム製造方法。
【請求項２】
前記三次元曲げ加工工程には、前記直線状の中間部材の所定部位に対する焼入工程が含まれることを特徴とする請求項１に記載の車体フレーム製造方法。
【請求項１】
同一の大きさで外形デザインの異なる複数の車両のそれぞれの車体フレームについて、前記車体フレームの各部位を構成するフレーム部材毎に、前記フレーム部材の断面形状を同一の形状に設定するフレーム断面形状設定工程と、
前記フレーム部材毎に、前記フレーム断面形状設定工程で設定した断面形状で、前記フレーム部材の元となる直線状の中間部材を製造する中間部材製造工程と、
三次元曲げ加工装置を用いて、前記直線状の中間部材に、前記車体フレームの各部位の形状に応じて三次元曲げ加工を施すことにより、前記フレーム部材を形成する三次元曲げ加工工程と、
前記三次元曲げ加工工程で形成したフレーム部材を用いて、前記複数の車両に対応する前記車体フレームをそれぞれ組み立てる車体フレーム組立工程と、
を備えることを特徴とする車体フレーム製造方法。
【請求項２】
前記三次元曲げ加工工程には、前記直線状の中間部材の所定部位に対する焼入工程が含まれることを特徴とする請求項１に記載の車体フレーム製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１２６３０３（Ｐ２０１１−１２６３０３Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８３７３１（Ｐ２００９−２８３７３１）
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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