特開 2025-5275 車両用フロアパネルの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025005275

(43)【公開日】2025-01-16

(54)【発明の名称】車両用フロアパネルの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 22/26 20060101AFI20250108BHJP

   B62D 25/20 20060101ALI20250108BHJP

【ＦＩ】

B21D22/26 D

B62D25/20 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023105416

(22)【出願日】2023-06-27

(71)【出願人】

【識別番号】000110321

【氏名又は名称】トヨタ車体株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 健治

(72)【発明者】

【氏名】川居 宥斗

(72)【発明者】

【氏名】原田 將義

【テーマコード（参考）】

3D203

4E137

【Ｆターム（参考）】

3D203AA02

3D203BB04

3D203CA62

3D203CA73

4E137AA01

4E137AA18

4E137BB01

4E137CA03

4E137CA09

4E137EA01

4E137GA01

4E137GA15

4E137GB02

(57)【要約】

【課題】ブランク材のプレス加工によって車両用フロアパネルにパネル搬送用の吸着座面を平坦化して設けることができ且つ材料歩留まりを向上させることができる、車両用フロアパネルの製造方法を提供する。
【解決手段】車両用フロアパネル１０の製造方法は、製品形状部位のみからなるブランク材１を車両用フロアパネル１０に成形するものである。この製造方法では、車両用フロアパネル１０に、パネル補強用の溝形状のビードと、吸着座面１３が立設壁１４で囲まれてなるパネル搬送用の吸着部１２と、を互いに近接させて配置するように、ブランク材１をプレス加工する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

製品形状部位のみからなるブランク材を車両用フロアパネルに成形する、車両用フロアパネルの製造方法であって、
前記車両用フロアパネルに、パネル補強用の溝形状のビードと、吸着座面が立設壁で囲まれてなるパネル搬送用の吸着部と、を互いに近接させて配置するように、前記ブランク材をプレス加工する、車両用フロアパネルの製造方法。

【請求項2】

前記ビードを前記吸着部に繋げるように前記ブランク材をプレス加工する、請求項１に記載の、車両用フロアパネルの製造方法。

【請求項3】

前記車両用フロアパネルは、車幅方向の左右両側を車長方向に延びるサイドメンバー溶接領域と、左右両側の前記サイドメンバー溶接領域の間を前記車幅方向に延びるクロスメンバー溶接領域と、を有し、
前記サイドメンバー溶接領域のうち前記クロスメンバー溶接領域との交差領域に前記吸着部を設けるように前記ブランク材をプレス加工する、請求項１または２に記載の、車両用フロアパネルの製造方法。

【請求項4】

前記サイドメンバー溶接領域のうち前記吸着部の前記車長方向の両側に前記ビードを設けるように前記ブランク材をプレス加工する、請求項３に記載の、車両用フロアパネルの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用フロアパネルの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、自動車のフロア構造が開示されている。このフロア構造を構成するフロアパネルは、平面部と該平面から下方に膨出した曲面部とを有するものであり、金属製のブランク材のプレス加工によって成形される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－３４７２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種のフロアパネルを搬送するとき、バキュームカップをフロアパネルの吸着面に押し当てて吸着保持する作業を行うことがある。フロアパネルの吸着面を凸面すると、吸着面が作業者の足で踏まれて凹んだ後に元の形状に復帰するときに異音が発生するという問題が生じ得る。このような問題をフロアパネルの板厚を増やすことなく解消するためには、フロアパネルに平坦化された吸着座面を設けるのが有効である。

【0005】

そこで、フロアパネルの成形にあわせて平坦な吸着座面を形成するように金型を準備して、ブランク材をプレス加工することができる。ところが、プレス加工ではブランク材が塑性変形するときの肉余りが原因で、吸着座面のまわりにしわが発生することが起こり得る。このため、フロアパネルに最終的に形成される吸着座面を所望の形状に平坦化するのが難しい。

【0006】

ブランク材に、製品形状部位よりも外側に張り出した部分であるつかみ代を設けて、このつかみ代を外側に引っ張りつつプレス加工を行う工法を採用すれば、吸着座面とその周辺部との間で生じる断面線長差を解消することで吸着座面まわりに肉余りが発生するのを防ぐことが可能になる。したがって、吸着座面のまわりにしわが発生するのを抑制できる。しかしながら、ブランク材につかみ代を設けると、つかみ代の分の余分な材料が必要になるため、材料歩留まりが低下する。そこで、材料歩留まりの向上を図るためには、ブランク材に上記つかみ代を設けることなくプレス加工を行う工法を採用するのが好ましいが、この場合には上記断面線長差を解消することができず、フロアパネルに設ける吸着座面を平坦化するのが難しくなる。

【0007】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ブランク材のプレス加工によって車両用フロアパネルにパネル搬送用の吸着座面を平坦化して設けることができ且つ材料歩留まりを向上させることができる、車両用フロアパネルの製造方法を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、
製品形状部位のみからなるブランク材を車両用フロアパネルに成形する、車両用フロアパネルの製造方法であって、
前記車両用フロアパネルに、パネル補強用の溝形状のビードと、吸着座面が立設壁で囲まれてなるパネル搬送用の吸着部と、を互いに近接させて配置するように、前記ブランク材をプレス加工する、車両用フロアパネルの製造方法、
にある。

【発明の効果】

【0009】

上述の態様の製造方法によれば、製品形状部位のみからなるブランク材がプレス加工によって車両用フロアパネルに成形される。この場合、ブランク材自体が車両用フロアパネルの最終製品になる。したがって、従来のブランク材のつかみ代のような余分な材料が不要になり、これにより材料歩留まりが低下するのを防ぐことができる。

【0010】

また、上述の態様の製造方法によれば、ブランク材のプレス加工によって、パネル補強用のビードとパネル搬送用の吸着部とが車両用フロアパネルに互いに近接して設けられる。ビードと吸着部を互いに近接させるように成形すれば、ブランク材がプレス加工時に塑性変形するときにビード側から吸着部の吸着座面側に肉余り部分が侵入するのを、吸着部の立設壁によって抑制することができ、これによりブランク材のプレス加工時に生じる肉余りを吸着部の周辺に分散化できる。その結果、製品形状部位のみからなるブランク材をプレス加工する工法を採用した場合であっても、吸着部の吸着座面が肉余りによって最終的に平坦化できなくなるのを抑制できる。

【0011】

吸着部の吸着座面を平坦化することによって、吸着座面が作業者の足で踏まれても凹みにくくなり、このときの吸着座面の形状変化に伴う異音の発生を防ぐことが可能になる。また、吸着部の吸着座面を平坦化できれば、バキュームカップによる吸着座面の吸着保持性能を高めることができ、車両用フロアパネルの搬送作業の円滑化を図ることが可能になる。

【0012】

以上のごとく、上述の態様によれば、ブランク材のプレス加工によって車両用フロアパネルにパネル搬送用の吸着座面を平坦化して設けることができ且つ材料歩留まりを向上させることができる、車両用フロアパネルの製造方法を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態１にかかる車両ボディーの後部を斜め上方後側からみた斜視図。

【図2】実施形態１の車両用フロアパネルを上方からみた概略平面図。

【図3】ブランク材のプレス加工時の様子を模式的に示す断面図。

【図4】図１中の車両用フロアパネルのＡ領域を斜め上方前側からみた斜視図。

【図5】図４のV-V線矢視断面図。

【図6】図４のVI-VI線矢視断面図。

【図7】図４のVII-VII線矢視断面図。

【図8】図４のVIII-VIII線矢視断面図。

【図9】実施形態２の車両用フロアパネルの図４に対応した斜視図。

【図10】図９のX-X線矢視断面図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

上述の態様の好ましい実施形態について以下に説明する。

【0015】

上述の態様の、車両用フロアパネルの製造方法において、前記ビードを前記吸着部に繋げるように前記ブランク材をプレス加工するのが好ましい。

【0016】

この製造方法によれば、吸着部に繋がるビードの溝形状を適宜に設定することによって、吸着部の吸着座面とその周辺部との間に断面線長差が残るのを抑制することができる。これにより、ブランク材のプレス加工時の肉余りの発生自体を抑えることができ、車両用フロアパネルに最終的に形成される吸着座面の平坦度合いを高めることができる。

【0017】

上述の態様の、車両用フロアパネルの製造方法において、前記車両用フロアパネルは、車幅方向の左右両側を車長方向に延びるサイドメンバー溶接領域と、左右両側の前記サイドメンバー溶接領域の間を前記車幅方向に延びるクロスメンバー溶接領域と、を有し、前記サイドメンバー溶接領域のうち前記クロスメンバー溶接領域との交差領域に前記吸着部を設けるように前記ブランク材をプレス加工するのが好ましい。

【0018】

この製造方法によれば、車両用フロアパネルのサイドメンバー溶接領域のうちクロスメンバー溶接領域との交差領域に吸着部を設けることができる。

【0019】

上述の態様の、車両用フロアパネルの製造方法において、前記サイドメンバー溶接領域のうち前記吸着部の前記車長方向の両側に前記ビードを設けるように前記ブランク材をプレス加工するのが好ましい。

【0020】

この製造方法によれば、車両用フロアパネルのサイドメンバー溶接領域のうちクロスメンバー溶接領域との交差領域に吸着部を設け、且つ、車長方向についてこの吸着部の両側にビードを設けることができる。

【0021】

以下、上述の態様の、車両用フロアパネルの製造方法の具体的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0022】

なお、本明細書及び図面では、特に断わらない限り、車幅方向をＸ軸方向とし、車長方向をＹ軸方向とし、車高方向をＺ軸方向としている。

【0023】

（実施形態１）
１．車両用フロアパネル１０の構造
図１に示されるように、実施形態１にかかる車両用フロアパネル（以下、単に「フロアパネル」という。）１０は、車両ボディーＢの後席側フロアパネルに相当する。フロアパネル１０には、パネル補強用の複数のビード１１と、複数の吸着部１２と、が設けられている。吸着部１２は、フロアパネル１０の搬送時にバキュームカップ（図示省略）を押し当てて吸着保持するのに使用される。

【0024】

図２に示されるように、フロアパネル１０は、サイドメンバー溶接領域１０ａとクロスメンバー溶接領域１０ｂを有する。サイドメンバー溶接領域１０ａは、車幅方向Ｘの左右両側を車長方向Ｙに延びる領域である。このサイドメンバー溶接領域１０ａにサイドメンバー２１が溶接される。クロスメンバー溶接領域１０ｂは、左右両側のサイドメンバー溶接領域１０ａの間を車幅方向Ｘに延びる領域である。このクロスメンバー溶接領域１０ｂにクロスメンバー２２が溶接される。

【0025】

本形態では、ブランク材１（図３を参照）のプレス加工によって、フロアパネル１０のサイドメンバー溶接領域１０ａのうちクロスメンバー溶接領域１０ｂとの交差領域１０ｃに吸着部１２が設けられている。また、サイドメンバー溶接領域１０ａのうち吸着部１２の車長方向Ｙの両側にビード１１が設けられている（図１及び図２を参照）。ビード１１は、車長方向Ｙに延びる溝形状をなしている。クロスメンバー溶接領域１０ｂには、複数の凹部及び凸部を適宜に組み合わせてなる補強部１８が設けられている。

【0026】

図３に示されるように、本形態の製造方法では、下側の金型Ｄ１と上側の金型Ｄ２を有するプレス加工機で金属製の板状部材であるブランク材１をプレス加工する。なお、図３では、便宜上、フロアパネル１０の形状を模式的に示している。金型Ｄ１，Ｄ２は、フロアパネル１０の最終形状に応じて予め準備される。ブランク材１を金型Ｄ１で下側から支持した状態で、ブランク材１の上方から金型Ｄ２を下降させる。これにより、ブランク材１がフロアパネル１０に成形される。この製造方法によれば、フロアパネル１０のサイドメンバー溶接領域１０ａのうちクロスメンバー溶接領域１０ｂとの交差領域１０ｃに吸着部を設け、且つ、車長方向Ｙについてこの吸着部１２の両側にビード１１を設けることができる。

【0027】

本形態の製造方法では、最終的にフロアパネル１０となる製品形状部位のみからなるブランク材１をプレス加工する工法を採用している。すなわち、ブランク材１には、製品形状部位よりも車幅方向Ｘの両側に張り出したつかみ代２（図３中の二点鎖線で示される）が設けられていない。このような工法は「製品内プロファイル工法」とも称される。

【0028】

上記工法を採用することにより、ブランク材１のプレス加工後に、つかみ代２に相当する部位を除去する必要がなく、つかみ代２の分の余分な材料が不要になる。一方で、上記工法を採用すると、つかみ代を外側に引っ張りつつプレス加工を行う工法に比べて、パネル搬送用の吸着部１２とその周辺部との間に断面線長差が残り易くなる。この場合には、肉余りが原因で、吸着部１２のまわりにしわが発生することが起こり得る。そこで、本形態では、上記工法を採用した場合でも、吸着部１２のまわりにしわが発生するのを抑制できる技術を構築している。

【0029】

ここで、図１中のフロアパネル１０のＡ領域を拡大して示す図４と、図４に関連する図５を参照しながら、ビード１１と吸着部１２のそれぞれの構造について説明する。

【0030】

２．吸着部１２の構造
図４及び図５に示されるように、吸着部１２は、吸着座面１３及び立設壁１４を有し、全体としては、フロアパネル１０の基準面１０ｄよりも車高方向Ｚの上方へ突出するように設けられている。吸着座面１３は、吸着部１２を車高方向Ｚの上方からみた平面視が略円形である。吸着座面１３の大きさは、パネル搬送時に使用するバキュームカップのカップ径を上回るように寸法設定されている。また、吸着座面１３の中央部には、プレス加工時の形状変化を抑制するための凹部１３ａが設けられている。凹部１３ａは必要に応じて省略しても良い。立設壁１４は、吸着座面１３を周りの囲むように基準面１０ｄから立設している。

【0031】

３．ビード１１の構造
図４及び図５に示されるように、ビード１１は、フロアパネル１０の基準面１０ｄよりも下方に凹んだ溝形状をなしている。このビード１１は、下底面１１ａと、下底面１１ａよりも高所に位置する上底面１１ｂと、を有する二段溝になっている。本形態では、フロアパネル１０にビード１１と吸着部１２が互いに近接して配置されており、特に、フロアパネル１０にビード１１が吸着部１２に繋がるように配置されている。すなわち、ビード１１は、車幅方向Ｘの両側に上底面１１ｂよりも上方に位置する側壁面１１ｃを有し、この側壁面１１ｃが吸着部１２の立設壁１４まで延びて突き当たるように成形されている。これにより、ビード１１が吸着部１２に繋がる形状が実現される。

【0032】

ビード１１が吸着部１２に繋がる形状を採用すれば、吸着部１２とその周辺部との間での車幅方向Ｘの断面線長差を解消することができる。例えば、図４において、吸着部１２を含む第１領域１５と、第１領域１５よりも車長方向Ｙの前方に位置する第２領域１６及び第３領域１７を想定する。３つの領域１５，１６，１７は、車幅方向Ｘに互いに平行に延びる領域であり、且つ、車幅方向Ｘの平面視寸法が同一の領域である。

【0033】

本形態では、第１領域１５の断面線長Ｌ１（図６を参照）を、第２領域１６の断面線長Ｌ２（図７を参照）、および第３領域１７の断面線長Ｌ３（図８を参照）のそれぞれと概ね一致させるように、ビード１１の溝形状を設定している。すなわち、吸着部１２に繋がるビード１１の溝形状を適宜に設定すれば、吸着部１２の吸着座面１３とその周辺部との間に断面線長差が残るのを抑制することができる。これにより、ブランク材１のプレス加工時の肉余りの発生自体を抑えることができ、その結果、フロアパネル１０に最終的に形成される吸着座面１３の平坦度合いを高めることができる。

【0034】

４．作用効果
上述の実施形態１により、以下のような作用効果が得られる。

【0035】

実施形態１の製造方法によれば、製品形状部位のみからなるブランク材１がプレス加工によってフロアパネル１０に成形される。この場合、ブランク材１自体がフロアパネル１０の最終製品になる。したがって、従来のブランク材のつかみ代２のような余分な材料が不要になり、これにより材料歩留まりが低下するのを防ぐことができる。

【0036】

また、実施形態１の製造方法によれば、ブランク材１のプレス加工によって、パネル補強用のビード１１とパネル搬送用の吸着部１２とがフロアパネル１０に互いに近接して設けられる。ビード１１と吸着部１２を互いに近接させるように成形すれば、ブランク材１がプレス加工時に塑性変形するときにビード１１側から吸着部１２の吸着座面１３側に肉余り部分が侵入するのを、吸着部１２の立設壁１４によって抑制することができ、これによりブランク材１のプレス加工時に生じる肉余りを吸着部１２の周辺に分散化できる。その結果、製品形状部位のみからなるブランク材１をプレス加工する工法を採用した場合であっても、吸着部１２の吸着座面１３が肉余りによって最終的に平坦化できなくなるのを抑制できる。

【0037】

吸着部１２の吸着座面１３を平坦化することによって、吸着座面１３が作業者の足で踏まれても凹みにくくなり、このときの吸着座面１３の形状変化に伴う異音の発生を防ぐことが可能になる。また、吸着部１２の吸着座面１３を平坦化できれば、バキュームカップによる吸着座面１３の吸着保持性能を高めることができ、フロアパネル１０の搬送作業の円滑化を図ることが可能になる。なお、ここでいう「平坦化」とは、吸着座面１３を完全な平らな面とすることは勿論、吸着座面１３を微小な凹凸を含む面とすることをも含む主旨である。

【0038】

したがって、実施形態１の製造方法によれば、製品内プロファイル工法を採用した場合でも、ブランク材１のプレス加工によってフロアパネル１０にパネル搬送用の吸着座面１３を平坦化して設けることができ且つ材料歩留まりを向上させることができる。

【0039】

（実施形態２）
図９及び図１０に示されるように、実施形態２にかかるフロアパネル１０Ａは、実施形態１にかかるフロアパネル１０と同様に、車両ボディーＢの後席側フロアパネルに相当する。このフロアパネル１０Ａは、ビード１１と吸着部１２が互いに近接して配置されている点でフロアパネル１０と一致しているが、ビード１１が吸着部１２に繋がるように配置されていない点でフロアパネル１０と相違している。すなわち、フロアパネル１０Ａのビード１１は、車幅方向Ｘの両側に上底面１１ｂよりも上方に位置する側壁面１１ｃ（図５を参照）を有していない。その他は、フロアパネル１０と同様である。実施形態２では、実施形態１と同様の製造方法を使用し、ブランク材１をプレス加工によってフロアパネル１０Ａに成形する。

【0040】

実施形態２の製造方法によれば、製品内プロファイル工法を採用した場合でも、ブランク材１のプレス加工時に生じる肉余りを吸着部１２の周辺に分散化できる。これにより、ブランク材１のプレス加工によってフロアパネル１０Ａにパネル搬送用の吸着座面１３を平坦化して設けることができ且つ材料歩留まりを向上させることができる。

【0041】

その他、実施形態１の場合と同様の作用効果を奏する。

【0042】

５．変更例
本発明は、上述の典型的な形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変更が考えられる。例えば、上述の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

【0043】

上述の形態では、フロアパネル１０，１０Ａのサイドメンバー溶接領域１０ａのうちクロスメンバー溶接領域１０ｂとの交差領域１０ｃに吸着部１２を設ける場合について例示したが、これに代えて、フロアパネル１０，１０Ａのうちの交差領域１０ｃとは別の部位に吸着部１２を設けるようにしても良い。

【0044】

上述の形態では、フロアパネル１０，１０Ａの吸着部１２の車長方向Ｙの両側にビード１１を設ける場合について例示したが、これに代えて、吸着部１２の車長方向Ｙの片側のみにビード１１を設けるようにしても良い。

【0045】

上述の形態では、車両ボディーＢの後席側フロアパネルを製造する製造方法について例示したが、この製造方法を、必要に応じて、後席側フロアパネル以外のフロアパネルの製造方法に適用することもできる。

【符号の説明】

【0046】

１…ブランク材、 １０，１０Ａ…車両用フロアパネル、 １０ａ…サイドメンバー溶接領域、 １０ｂ…クロスメンバー溶接領域、 １０ｃ…交差領域、 １１…ビード、 １２…吸着部、 １３…吸着座面、 １４…立設壁、 Ｘ…車幅方向、 Ｙ…車長方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】