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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-01-06
(45)【発行日】2025-01-15
(54)【発明の名称】ロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法
(51)【国際特許分類】
B21D 5/08 20060101AFI20250107BHJP
B21J 15/00 20060101ALI20250107BHJP
B23K 26/21 20140101ALI20250107BHJP
B62D 21/02 20060101ALI20250107BHJP
【ＦＩ】
B21D5/08 P
B21J15/00 P
B23K26/21 G
B62D21/02 Z
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2024001888
(22)【出願日】2024-01-10
【審査請求日】2024-02-01
(73)【特許権者】
【識別番号】591214527
【氏名又は名称】株式会社ジーテクト
(74)【代理人】
【識別番号】100098394
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】糸井 宏樹
(72)【発明者】
【氏名】市村 康
【審査官】飯田 義久
(56)【参考文献】
【文献】特表２００７－５３５４０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００２／０６４２８４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許第０６１４１９３５（ＵＳ，Ａ）
【文献】特表２０２２－５０７９５９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２１Ｄ ５／０８
Ｂ２１Ｊ １５／００
Ｂ２３Ｋ ２６／２１
Ｂ６２Ｄ ２１／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属からなる板材を予め定めた長さに切断する切断工程と、前記板材にこの板材の一端を囲むようにロールフォーム成形を施すことにより、前記一端が突き当てられた断面Ｔ字状のＴ字接合部と、このＴ字接合部を挟む２つの閉断面部を含む少なくとも２つの閉断面部とを有するフレーム部品を成形する成形工程と、
前記フレーム部品に形状が保持される仮接合処理を行う仮接合工程と、
前記仮接合処理が終了した前記フレーム部品を待機させる待機工程と、
前記待機工程で待機している前記フレーム部品を一貫して溶接する本接合工程とを有し、
前記成形工程は、前記板材の前記一端を有する壁が前記２つの閉断面部で共有されて前記２つの閉断面部の境界となるように実施され、
前記仮接合工程で実施する前記仮接合処理は、互いに重なり合う板材どうしを、溶融して混ざり合うことなく密着する状態に保持する接合処理であり、
前記本接合工程においては、前記板材の前記一端を含む壁の一部と、前記一端が突き当てられた前記板材の壁の一部とが溶融して混ざり合う溶接が実施され、
前記切断工程は、前記成形工程より前と、前記仮接合工程より後であって前記待機工程より前とのいずれか一方に実施され、
前記成形工程で前記フレーム部品が成形されているときに、前記待機工程にある他の前記フレーム部品に前記本接合工程の前記溶接が施されることを特徴とするロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法。
【請求項2】
請求項１に記載のロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記フレーム部品は、断面柄杓状に形成されて前記一端が柄杓の開口端に位置する柄杓状部と、前記柄杓を収容する断面カップ状に形成され、前記柄杓と協働して前記Ｔ字接合部を挟む２つの前記閉断面部を形成する外枠部とを有し、
前記仮接合工程は、少なくとも、前記柄杓の底に前記外枠部が重なる部分と、前記柄杓の柄に前記外枠部が重なる部分とに前記仮接合処理を行うことにより実施されることを特徴とするロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法。
【請求項3】
請求項２に記載のロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、さらに、前記成形工程より前に前記板材における前記仮接合処理が行われる位置にリベット孔を穿設する穿孔工程が実施され、
前記仮接合工程は、前記成形工程を実施するロール成形装置より前記フレーム部品の送り方向下流側に設置されたリベット打ち込み装置を用いて前記リベット孔にリベットを打ち込むことにより実施されることを特徴とするロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法。
【請求項4】
請求項３に記載のロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記成形工程における前記ロールフォーム成形は、前記フレーム部品が圧縮変形するように成形応力が付与され、
前記仮接合工程における前記仮接合処理は、前記フレーム部品が前記成形応力に起因するスプリングバックにより正規の形状に復元したときに実施されることを特徴とするロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法。
【請求項5】
請求項４に記載のロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記成形工程で前記板材にロールフォーム成形が実施されるより前に、前記板材に前記一端が嵌合する溝を形成する溝形成工程が実施され、
前記成形工程において、前記溝に前記一端が嵌合することにより前記Ｔ字接合部が最終形状に形成されることを特徴とするロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法。
【請求項6】
請求項４に記載のロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記成形工程で前記板材にロールフォーム成形が実施されるより前に、前記板材にその一部が厚み方向の一方へ偏って位置するように段部を形成する段部形成工程が実施され、
前記成形工程において、前記段部に前記一端が係合することにより前記Ｔ字接合部が最終形状に形成されることを特徴とするロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法。
【請求項7】
請求項５または請求項６に記載のロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記仮接合工程における前記仮接合処理は、前記Ｔ字接合部が前記最終形状に形成されている状態で実施されることを特徴とするロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法。
【請求項8】
請求項７に記載のロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記本接合工程は、前記Ｔ字接合部を前記フレーム部品の外側からレーザー溶接によって溶接することにより実施されることを特徴とするロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法。
【請求項9】
請求項８に記載のロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記レーザー溶接は、前記仮接合工程で前記リベット打ち込み装置により打ち込まれたリベットと前記フレーム部品の長手方向に隣接する位置にも実施されることを特徴とするロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法。
【請求項10】
請求項１に記載のロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記切断工程は、前記成形工程が実施されるより前に実施され、
前記仮接合工程で実施する前記仮接合処理は、前記フレーム部品の長手方向の両端部において前記板材どうしが重ね合わされる部分をクランプによって挟持することにより実施されることを特徴とするロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法。
【請求項11】
請求項１に記載のロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記仮接合工程で実施する前記仮接合処理は、前記フレーム部品の一方の外端部と他方の外端部とを前記板材の他端部が挟まれるように挟圧部材によって挟んで緊縛することにより実施されることを特徴とするロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両に搭載される部品は、強固なフレーム部品に支持させる必要がある。フレーム部品の剛性を高くするためには、フレーム部品に複数の断面四角形の枠が連続して並ぶ閉断面部を設けることが考えられる。このようなフレーム部品は、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１に開示されたフレーム部品は、上述した閉断面部を形成するにあたり、複数の板材を使用して行っている。すなわち、このフレーム部品は、断面Ｓ字状の成形部を有する第１の板材と、この第１の板材の両側に溶接された第２、第３の板材とによって形成されている。
【0003】
一方、複数の断面四角形の枠を有するフレーム部品としては、例えば特許文献２に記載されたものがある。特許文献２に開示されているフレーム部品は、ロールフォーム成形によって１枚の板材を断面略Ｂ字状に曲げて形成されている。板材の一端と他端は、Ｂ字の最下部において突き合わせられており、高周波溶接によって溶接されている。また、Ｂ字の上下方向の中間部は、Ｂ字の左側に向けて解放される凹部となるように形成されている。この凹部の底部分は板材どうしが重ねられており、スポット溶接が施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１９－９６３８５号公報
【文献】米国特許第７１９７８２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に開示されたフレーム部品では、断面日の字状や目の字状の閉断面部のように隣接する複数の断面四角形の枠が連続して並ぶ閉断面部を形成するにあたって、複数の板材の位置決め、溶接などの製造ステップの数が多く、生産性が低いという問題があった。
特許文献２に開示されたフレーム部品は、Ｂ字の上下方向の中間部に凹部が形成されているために、剛性が不十分で、自動車のバッテリーを収容するフレームには適用することができない。
特許文献２に開示されたフレーム部品は、Ｂ字の上下方向の中間部に凹部が形成されているために、剛性が不十分で、自動車のバッテリーを収容するフレームには適用することができない。
【0006】
また、特許文献２に示すフレーム部品の板材の一端と他端とを高周波溶接により溶接するにあたっては、スプリングバックによって一端と他端とが離れることを防いで溶接精度を高くするために、治具が必要になることがある。この治具としては、フレーム部品をＢ字の左右両側から挟むような箱型の溶接治具が考えられる。このため、ロールフォーム成形によってフレーム部品を製造するにあたっては、スプリングバックを簡単な手法で抑制して溶接精度を高くすることが要請されている。
【0007】
本発明の目的は、複数の閉断面部を有する剛性が高いフレーム部品を生産性よく製造できるとともに、スプリングバックを簡単な手法で抑制して溶接精度を高くすることが可能なロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この目的を達成するために本発明に係るロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法は、金属からなる板材を予め定めた長さに切断する切断工程と、前記板材にこの板材の一端を囲むようにロールフォーム成形を施すことにより、前記一端が突き当てられた断面Ｔ字状のＴ字接合部と、このＴ字接合部を挟む２つの閉断面部を含む少なくとも２つの閉断面部とを有するフレーム部品を成形する成形工程と、前記フレーム部品に形状が保持される仮接合処理を行う仮接合工程と、前記仮接合処理が終了した前記フレーム部品を待機させる待機工程と、前記待機工程で待機している前記フレーム部品を一貫して溶接する本接合工程とを有し、前記切断工程は、前記成形工程より前と、前記仮接合工程より後であって前記待機工程より前とのいずれか一方に実施され、前記成形工程で前記フレーム部品が成形されているときに、他の前記フレーム部品に前記本接合が施される方法である。
【0009】
本発明は、前記ロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記フレーム部品は、断面柄杓状に形成されて前記一端が柄杓の開口端に位置する柄杓状部と、前記柄杓を収容する断面カップ状に形成され、前記柄杓と協働して前記Ｔ字接合部を挟む２つの前記閉断面部を形成する外枠部とを有し、前記仮接合工程は、少なくとも、前記柄杓の底に前記外枠部が重なる部分と、前記柄杓の前記柄に前記外枠部が重なる部分とに前記仮接合処理を行うことにより実施されてもよい。
【0010】
本発明は、前記ロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、さらに、前記成形工程より前に前記板材における前記仮接合処理が行われる位置にリベット孔を穿設する穿孔工程が実施され、前記仮接合工程は、前記成形工程を実施するロール成形装置より前記フレーム部品の送り方向下流側に設置されたリベット打ち込み装置を用いて前記リベット孔にリベットを打ち込むことにより実施されてもよい。
【0011】
本発明は、前記ロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記成形工程における前記ロールフォーム成形は、前記フレーム部品が圧縮変形するように成形応力が付与され、前記仮接合工程における前記仮接合処理は、前記フレーム部品が前記成形応力に起因するスプリングバックにより正規の形状に復元したときに実施されてもよい。
【0012】
本発明は、前記ロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記成形工程で前記板材にロールフォーム成形が実施されるより前に、前記板材に前記一端が嵌合する溝を形成する溝形成工程が実施され、前記成形工程において、前記溝に前記一端が嵌合することにより前記Ｔ字接合部が最終形状に形成されてもよい。
【0013】
本発明は、前記ロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記成形工程で前記板材にロールフォーム成形が実施されるより前に、前記板材にその一部が厚み方向の一方へ偏って位置するように段部を形成する段部形成工程が実施され、前記ロールフォーム成形工程において、前記段部に前記一端が係合することにより前記Ｔ字接合部が最終形状に形成されてもよい。
【0014】
本発明は、前記ロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記仮接合工程における前記仮接合処理は、前記Ｔ字接合部が前記最終形状に形成されている状態で実施されてもよい。
【0015】
本発明は、前記ロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記本接合工程は、前記Ｔ字接合部を前記フレーム部品の外側からレーザー溶接によって溶接することにより実施されてもよい。
【0016】
本発明は、前記ロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記レーザー溶接は、前記仮接合工程で前記リベット打ち込み装置により打ち込まれたリベットと前記フレーム部品の長手方向に隣接する位置にも実施されてもよい。
【0017】
本発明は、前記ロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記切断工程は、前記成形工程が実施されるより前に実施され、前記仮接合工程で実施する前記仮接合処理は、前記フレーム部品の長手方向の両端部において前記板材どうしが重ね合わされる部分をクランプによって挟持することにより実施されてもよい。
【0018】
本発明は、前記ロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法において、前記仮接合工程で実施する前記仮接合処理は、前記フレーム部品の一方の外端部と他方の外端部とを前記板材の他端部が挟まれるように挟圧部材によって挟んで緊縛することにより実施されてもよい。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、複数の閉断面部を有する剛性が高いフレーム部品を生産性よく製造できるとともに、スプリングバックを簡単な手法で抑制して溶接精度を高くすることが可能なロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【発明を実施するための形態】
【0021】
（第１の実施の形態）
以下、本発明に係るロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法を図１～図２３を参照して詳細に説明する。
(フレーム部品の製造方法の概略の説明）
この実施の形態によるロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法は、図１のフローチャートで示すように、切断工程Ｓ１と、成形工程Ｓ２と、仮接合工程Ｓ３と、待機工程Ｓ４と、本接合工程Ｓ５とをこの順序で実施する方法である。この製造方法によって製造するフレーム部品は、図示していない自動車等の車載部品を支持するための部品や、車体の骨格の一部を構成する部品などとして使用することができるものである。
以下、本発明に係るロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法を図１～図２３を参照して詳細に説明する。
(フレーム部品の製造方法の概略の説明）
この実施の形態によるロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法は、図１のフローチャートで示すように、切断工程Ｓ１と、成形工程Ｓ２と、仮接合工程Ｓ３と、待機工程Ｓ４と、本接合工程Ｓ５とをこの順序で実施する方法である。この製造方法によって製造するフレーム部品は、図示していない自動車等の車載部品を支持するための部品や、車体の骨格の一部を構成する部品などとして使用することができるものである。
【0022】
切断工程Ｓ１と、成形工程Ｓ２と、仮接合工程Ｓ３は、図２に示すロールフォーミング成形機１によって実施する。待機工程Ｓ４は保管場所２（図３参照）で実施し、本接合工程Ｓ５は、本溶接機３（図３参照）によって実施する。
ロールフォーミング成形機１は、図２において最も左に位置する切断装置４から金属製の板材５を図１において右側に送り、所定の形状の製品を製造するものである。切断装置４は、切断工程Ｓ１を実施するための装置である。この切断装置４は、所定の幅を有する金属製の板材５を予め定めた長さに切断する機能と、板材５に穿孔加工や溝加工、プレス加工などを行う機能と、板材５を送り方向の下流側に送る機能などを有している。
ロールフォーミング成形機１は、図２において最も左に位置する切断装置４から金属製の板材５を図１において右側に送り、所定の形状の製品を製造するものである。切断装置４は、切断工程Ｓ１を実施するための装置である。この切断装置４は、所定の幅を有する金属製の板材５を予め定めた長さに切断する機能と、板材５に穿孔加工や溝加工、プレス加工などを行う機能と、板材５を送り方向の下流側に送る機能などを有している。
【0023】
切断装置４より板材５の送り方向下流側には多段ロール成形機６が配置され、多段ロール成形機６より板材５の送り方向下流側には仮接合装置７が配置されている。
多段ロール成形機６は、成形工程Ｓ２を実施するための装置である。この実施の形態においては、多段ロール成形機６が本発明でいう「ロール成形装置」に相当する。この多段ロール成形機６は、多数のロール６ａを使用してロールフォーミング成形により板材５を所定の形状に曲げ、図４および図５に示すフレーム部品８を成形する。図４は図５に示す仮想平面Ａでフレーム部品８を切断したときの断面図を示す。図５に示す仮想平面Ａには左下がりのハッチングを施してある。ロールフォーミング成形の説明は後述する。
多段ロール成形機６は、成形工程Ｓ２を実施するための装置である。この実施の形態においては、多段ロール成形機６が本発明でいう「ロール成形装置」に相当する。この多段ロール成形機６は、多数のロール６ａを使用してロールフォーミング成形により板材５を所定の形状に曲げ、図４および図５に示すフレーム部品８を成形する。図４は図５に示す仮想平面Ａでフレーム部品８を切断したときの断面図を示す。図５に示す仮想平面Ａには左下がりのハッチングを施してある。ロールフォーミング成形の説明は後述する。
【0024】
仮接合装置７は、仮接合工程Ｓ３を実施するための装置である。この仮接合装置７は、多段ロール成形機６によって形成されたフレーム部品８に形状が保持される仮接合処理を行う。この実施の形態による仮接合装置７は、リベット打ち込み装置９によって構成される。この実施の形態による仮接合処理は、板材５どうしが重ね合わされた部分のリベット接合である。仮接合処理の詳細な説明は後述する。
【0025】
仮接合装置７による仮接合処理が終了した後、フレーム部品８はロールフォーミング成形機１から取り出され、保管場所２に移される。多段ロール成形機６は、仮接合処理が終了したフレーム部品８を連続して作成する。このため、図３に示すように、保管場所２には、次工程である本接合工程Ｓ５による処理を待機するために、複数のフレーム部品８が保管されるようになる。このように保管場所２でフレーム部品８が次の処理を待機する工程が待機工程Ｓ４となる。
本接合工程Ｓ５においては、保管場所２で待機しているフレーム部品８を本溶接機３に供給し、フレーム部品８に形状の変化を規制する本接合を施す。この実施の形態による本接合工程Ｓ５は、レーザー溶接が実施される。レーザー溶接の詳細な説明は後述する。
本接合工程Ｓ５においては、保管場所２で待機しているフレーム部品８を本溶接機３に供給し、フレーム部品８に形状の変化を規制する本接合を施す。この実施の形態による本接合工程Ｓ５は、レーザー溶接が実施される。レーザー溶接の詳細な説明は後述する。
【0026】
（フレーム部品の製造方法の具体的な説明）
（成形工程Ｓ２の説明）
図４に示すフレーム部品８は、板材５にこの板材５の一端１１を囲むようにロールフォーム成形を施すことによって成形されている。このようにロールフォーム成形を行うことにより、板材５の一端１１が突き当てられた断面Ｔ字状のＴ字接合部１２が形成される。Ｔ字接合部１２は、詳細は後述するが、本接合工程Ｓ５でレーザー溶接が施される。なお、フレーム部品８の各部の説明を行うに当たっては、便宜上、図４の上側をフレーム部品８の上部とし、図４の左側をフレーム部品８の左側部として行う。
（成形工程Ｓ２の説明）
図４に示すフレーム部品８は、板材５にこの板材５の一端１１を囲むようにロールフォーム成形を施すことによって成形されている。このようにロールフォーム成形を行うことにより、板材５の一端１１が突き当てられた断面Ｔ字状のＴ字接合部１２が形成される。Ｔ字接合部１２は、詳細は後述するが、本接合工程Ｓ５でレーザー溶接が施される。なお、フレーム部品８の各部の説明を行うに当たっては、便宜上、図４の上側をフレーム部品８の上部とし、図４の左側をフレーム部品８の左側部として行う。
【0027】
この実施の形態によるロールフォーム成形は、Ｔ字接合部１２を挟む第１の閉断面部１３および第２の閉断面部１４と、図４に示すフレーム部品８の下側に位置する第３の閉断面部１５とが形成されるように実施している。第１～第３の閉断面部１３～１５を成形するにあたっては、先ず、ロールフォーム成形の初期に板材５の一端１１を含む断面柄杓状の柄杓状部１６を成形する。
柄杓状部１６は、板材５の一端１１を有し、一端１１から図４において左側に延びる第１の横壁２１と、第１の横壁２１の左端から下方に延びる第１の縦壁２２と、第１の縦壁２２の下端から右側に延びる第２の横壁２３と、第２の横壁２３の右端から下方に延びる第２の縦壁２４とによって構成されている。柄杓状部１６は、板材５の一端１１が柄杓の開口端に位置し、第１の縦壁２２が柄杓の底となり、第２の縦壁２４が柄杓の柄となるように形成されている。
柄杓状部１６は、板材５の一端１１を有し、一端１１から図４において左側に延びる第１の横壁２１と、第１の横壁２１の左端から下方に延びる第１の縦壁２２と、第１の縦壁２２の下端から右側に延びる第２の横壁２３と、第２の横壁２３の右端から下方に延びる第２の縦壁２４とによって構成されている。柄杓状部１６は、板材５の一端１１が柄杓の開口端に位置し、第１の縦壁２２が柄杓の底となり、第２の縦壁２４が柄杓の柄となるように形成されている。
【0028】
この実施の形態によるフレーム部品８は３つの閉断面部（第１～第３の閉断面部１３～１５）を有しているために、柄杓状部１６を成形した後に柄杓状部１６と協働して第１～第３の閉断面部１３～１５が形成されるように外周枠１７を成形する。外周枠１７は、柄杓状部１６の柄杓を収容する断面カップ状の外枠部１８を含んでいる。外枠部１８は、柄杓状部１６の柄杓と協働して、Ｔ字接合部を挟む２つの閉断面部（第１、第２の閉断面部１３，１４）を形成する部分である。
【0029】
外周枠１７は、第２の縦壁２４の下端（柄杓の柄の先端）から柄杓の底側と柄杓の開口側とを経て柄杓状部１６を囲むように成形されている。詳述すると、外周枠１７は、第２の縦壁２４の下端から左側に延びる第３の横壁２５と、第３の横壁２５の左端から上方に延びて第１の縦壁２２と重なる第３の縦壁２６と、第３の縦壁２６の上端から右側に延びる第４の横壁２７と、第４の横壁２７の右端から下方に延びて板材５の一端１１と第２の縦壁２４とに重なる第４の縦壁２８とによって形成されている。
外枠部１８は、第３の縦壁２６と、第４の横壁２７と、第４の縦壁２８とによって構成されている。
外枠部１８は、第３の縦壁２６と、第４の横壁２７と、第４の縦壁２８とによって構成されている。
【0030】
図４に示すフレーム部品８をロールフォーミング成形法によって成形する際の成形順序は、例えば図６（Ａ）～（Ｇ）、図７（Ａ）～（Ｄ）および図８（Ａ）～（Ｄ）に示すようになる。ロールフォーム成形は、図１に示すロールフォーミング成形機１の多段ロール成形機６によって行う。図６（Ａ）～（Ｇ）、図７（Ａ）～（Ｄ）および図８（Ａ）～（Ｄ）は板材５の長手方向から見た断面図である。
【0031】
フレーム部品８を成形するためには、先ず、図６(Ａ)～図７（Ｂ）に示すように柄杓状部１６が成形される。すなわち、平板状態の板材５の一端１１を含む第１の横壁２１が曲げられ、第１の縦壁２２、第２の横壁２３、第２の縦壁２４がこの順序で成形される。各壁どうしの間の湾曲部２９（図４参照）の曲率半径は、剛性や衝突性能に応じて多段ロール成形機６によって調整できる。そして、図７（Ｃ）～図８（Ｄ）に示すように、第３の横壁２５、第３の縦壁２６、第４の横壁２７、第４の縦壁２８がこの順序で成形される。
【0032】
詳述すると、図７（Ｄ）に示す工程で第３の縦壁２６と第１の縦壁２２とが２重壁を形成するように重ねられる。そして、図８（Ａ）～（Ｂ）に示す工程で第３の縦壁２６が湾曲部２９を形成しながら曲げられて第４の横壁２７が形成される。その後、図８（Ｃ）～（Ｄ）に示す工程で第４の縦壁２８が板材５の一端１１と第２の縦壁２４とに重ねられてＴ字接合部１２が形成される。なお、図７（Ｄ）に示す工程で第３の縦壁２６を第１の縦壁２２に重ねた後、図７（Ｅ）に示すように第３の縦壁２６を図において左側に曲げ、図において外周枠１７の左側の上部に断面四角形の枠１７ａを形成する工程を追加することができる。
【0033】
この断面四角形の枠１７ａは、第３の縦壁２６を図において時計方向に曲げて成形され、最終的に第３の縦壁２６が下方に向けて延びる状態で上記の左側に曲げた部分と重なるように成形して、外側にも閉断面を追加する。このように断面四角形の枠１７ａを成形した後、第３の縦壁２６を先端が図において右方を指向するように曲げ、図８（Ｂ）に示す状態とする。
このようにロールフォーミング成形を行うと、湾曲部２９にスプリングバックが生じ、成形後にフレーム部品８が図９に示すように変形することがある。スプリングバックが生じると、第４の縦壁２８が板材５の一端１１および第２の縦壁２４から離れ、第１の縦壁２２が第３の縦壁２６から離れる。このように変形すると、後工程でＴ字接合部１２にレーザー溶接を行うことができなくなってしまう。このようなスプリングバックによる変形を防ぐために、成形工程Ｓ２の後に仮接合工程Ｓ３を実施する。
このようにロールフォーミング成形を行うと、湾曲部２９にスプリングバックが生じ、成形後にフレーム部品８が図９に示すように変形することがある。スプリングバックが生じると、第４の縦壁２８が板材５の一端１１および第２の縦壁２４から離れ、第１の縦壁２２が第３の縦壁２６から離れる。このように変形すると、後工程でＴ字接合部１２にレーザー溶接を行うことができなくなってしまう。このようなスプリングバックによる変形を防ぐために、成形工程Ｓ２の後に仮接合工程Ｓ３を実施する。
【0034】
（仮接合工程Ｓ３の説明）
仮接合工程Ｓ３は、少なくとも、柄杓状部１６における柄杓の底（第１の縦壁２２）に外枠部１８（第３の縦壁２６）が重なる第１の重なり部分３１（図４参照）と、柄杓の柄（第２の縦壁２４）に外枠部１８（第４の縦壁２８）が重なる第２の重なり部分３２とに仮接合処理を行うことにより実施される。この実施の形態においては、仮接合工程Ｓ３は、成形工程Ｓ２を実施する多段ロール成形機６よりフレーム部品８の送り方向下流側に設置されたリベット打ち込み装置９を用いて実施される。
仮接合工程Ｓ３は、少なくとも、柄杓状部１６における柄杓の底（第１の縦壁２２）に外枠部１８（第３の縦壁２６）が重なる第１の重なり部分３１（図４参照）と、柄杓の柄（第２の縦壁２４）に外枠部１８（第４の縦壁２８）が重なる第２の重なり部分３２とに仮接合処理を行うことにより実施される。この実施の形態においては、仮接合工程Ｓ３は、成形工程Ｓ２を実施する多段ロール成形機６よりフレーム部品８の送り方向下流側に設置されたリベット打ち込み装置９を用いて実施される。
【0035】
リベット打ち込み装置９は、図１０に示すように、ブラインドリベット３３によってリベット接合を行うものである。図１０は、図５に示すフレーム部品８を仮想平面Ｂで切断したときの断面図である。図５に示す仮想平面Ｂには右下がりのハッチングを施してある。リベット接合は、ブラインドリベット３３をフレーム部品８の外側からフレーム部品８のリベット孔３４に挿入してリベット接合を行うものである。リベット孔３４は、板材５の所定の位置に切断装置４によって穿設することができる。すなわち、この実施の形態による切断工程Ｓ１は、図１１に示すように、リベット孔３４を穿設する穿孔工程Ｓ１Ａを含んで実施される。
【0036】
リベット孔３４は、フレーム部品８の外枠部１８（第３、第４の縦壁２６，２８）に形成される外側のリベット孔３４ａと、第１、第２の縦壁２２，２４に形成される内側のリベット孔３４ｂとによって構成されている。外側のリベット孔３４ａの孔径は、内側のリベット孔３４ｂの孔径より大きい。
ブラインドリベット３３は、図１２（Ａ）～（Ｃ）に示すように、筒状の本体部３５と、本体部３５の中に移動自在に挿入されたシャフト部３６とによって構成されている。本体部３５の一端にはフランジ３５ａが設けられている。シャフト部３６は、本体部３５を貫通している。シャフト部３６における、本体部３５のフランジ３５ａとは反対側に突出した端部には、外径が本体部３５の外径と同等の頭部３６ａが設けられている。
ブラインドリベット３３は、図１２（Ａ）～（Ｃ）に示すように、筒状の本体部３５と、本体部３５の中に移動自在に挿入されたシャフト部３６とによって構成されている。本体部３５の一端にはフランジ３５ａが設けられている。シャフト部３６は、本体部３５を貫通している。シャフト部３６における、本体部３５のフランジ３５ａとは反対側に突出した端部には、外径が本体部３５の外径と同等の頭部３６ａが設けられている。
【0037】
このブラインドリベット３３を用いて仮接合工程Ｓ３を実施するためには、先ず、図１２（Ａ）に示すようにブラインドリベット３３をフレーム部品８の外側からリベット孔３４に挿入し、フランジ３５ａを第３、第４の縦壁２６，２８に押し付けた状態でシャフト部３６をフレーム部品８の外側に向けて引く。このようにシャフト部３６が引かれることにより、図１２（Ｂ）に示すように本体部３５の先端３５ｂが頭部３６ａによって押し広げられる。その後、シャフト部３６をさらに所定の長さだけ引いて本体部３５の先端３５ｂが図１２（Ｃ）に示すように大きく変形した状態で、シャフト部３６をフランジ３５ａから突出した部分で切断する。
このように仮接合処理が行われることにより、それ以降のスプリングバックによる変形が規制されることになり、Ｔ字接合部１２において板材５の一端１１が第４の縦壁２８に突き当てられた状態で保持されるようになる。
このように仮接合処理が行われることにより、それ以降のスプリングバックによる変形が規制されることになり、Ｔ字接合部１２において板材５の一端１１が第４の縦壁２８に突き当てられた状態で保持されるようになる。
【0038】
スプリングバックは、多段ロール成形機６による成形が終了したときから始まる。このため、仮接合処理が実施されるまでの間に生じたスプリングバックが原因で外側のリベット孔３４ａと内側のリベット孔３４ｂとが位置ずれを起こす可能性がある。この実施の形態による外側のリベット孔３４ａは、内側のリベット孔３４ｂより孔径が大きくなるように形成されているから、スプリングバックによる位置ずれに対して許容範囲を広くとることができる。
【0039】
仮接合処理が実施されるより前に生じたスプリングバックで外側のリベット孔３４ａが内側のリベット孔３４ｂに対して位置ずれを起こすことを防ぐためには、ロールフォーム成形をフレーム部品８が正規の形状より圧縮変形されるように成形応力を付与することが考えられる。すなわち、フレーム部品８の外周枠１７を成形する際にフレーム部品８の一部を図１３に示すように弾性変形させ、成形後の応力開放によるスプリングバックの過程で正規形状になるように成形を行う。図１３に示すフレーム部品８は、柄杓状部１６の第１、第２の横壁２１，２３が右下がりに傾斜し、フレーム部品８の下部が圧縮により左右方向に潰れたように変形している。図１３は、変形を理解し易くするために、フレーム部品８を実際より大きく変形させて描いてある。
【0040】
このように成形後の応力開放を考慮したロールフォーム成形が実施されることにより、フレーム部品８は、成形後に応力開放に起因するスプリングバックにより正規の形状、すなわち図４に示す形状に復元する。ロールフォーム成形でフレーム部品８が圧縮変形される場合、成形直後は図１４（Ａ）に示すように外側のリベット孔３４ａと内側のリベット孔３４ｂとが位置ずれを起こしている。しかし、スプリングバックによりフレーム部品８が正規の形状に復元すると、図１４（Ｂ）に示すように外側のリベット孔３４ａと内側のリベット孔３４ｂとの位置ずれが解消される。このときに仮接合処理を行うことにより、ブラインドリベット３３によるリベット接合が正しく実施される。
【0041】
このようにリベット接合を行うためには、フレーム部品８が多段ロール成形機６から仮接合装置７に送られる間に正規の形状に復元するように仮接合装置７を配置すればよい。これを実現するためには、多段ロール成形機６と仮接合装置７との間隔Ｄ（図２参照）を、フレーム部品８が成形後に正規の形状に復元するまでの間に移動する距離とすることが考えられる。この構成を採ることにより、ロールフォーム成形で圧縮変形されたフレーム部品８が応力開放に起因するスプリングバックにより正規の形状に復元したときに、仮接合処理が実施されるようになる。
【0042】
ロールフォーム成形でフレーム部品８を圧縮変形させる場合、フレーム部品８が復元する過程でＴ字接合部１２において板材５の一端１１が第４の縦壁２８に必ず突き当てられるようにするためには、図１５および図１６に示す構成を採ることが考えられる。
図１５に示すＴ字接合部１２は、第４の縦壁２８に形成された溝３７に板材５の一端１１が嵌合する構造が採られている。図１５に示す溝３７は、第４の縦壁２８の内側の側面２８ａに連なる案内形状部３８と、案内形状部３８に接続された溝底部３９とによって形成されている。案内形状部３８は、側面２８ａから溝３７の中に向けて延びる傾斜面によって形成されている。傾斜面は、溝３７の外に向かうにしたがって次第に溝３７の開口幅が広くなるように傾斜している。溝底部３９は、溝３７の深さ方向に延びる側面３９ａと、溝底となる底面３９ｂとによって構成されており、断面形状が角張ったＣ字状の溝となるように形成されている。溝底部３９の溝幅は、板材５の一端１１が嵌合する幅である。
図１５に示すＴ字接合部１２は、第４の縦壁２８に形成された溝３７に板材５の一端１１が嵌合する構造が採られている。図１５に示す溝３７は、第４の縦壁２８の内側の側面２８ａに連なる案内形状部３８と、案内形状部３８に接続された溝底部３９とによって形成されている。案内形状部３８は、側面２８ａから溝３７の中に向けて延びる傾斜面によって形成されている。傾斜面は、溝３７の外に向かうにしたがって次第に溝３７の開口幅が広くなるように傾斜している。溝底部３９は、溝３７の深さ方向に延びる側面３９ａと、溝底となる底面３９ｂとによって構成されており、断面形状が角張ったＣ字状の溝となるように形成されている。溝底部３９の溝幅は、板材５の一端１１が嵌合する幅である。
【0043】
図１５に示す溝３７は、切削や成形によって形成することができる。溝３７を第４の縦壁２８に切削あるいは成形により形成する溝形成工程は、成形工程Ｓ２で板材５にロールフォーム成形が実施されるより前に実施される。例えば、図１７に示すように、切断工程Ｓ１と成形工程Ｓ２との間で溝形成工程Ｓ６を実施することができる。
溝３７を切削によって形成する場合は、図１８（Ａ）に示すように回転する切削ツール４１を板材５に押し付けて実施する。切削ツール４１は切断装置４に設けることができるし、切断装置４と多段ロール成形機６との間に配置することもできる。
溝３７を切削によって形成する場合は、図１８（Ａ）に示すように回転する切削ツール４１を板材５に押し付けて実施する。切削ツール４１は切断装置４に設けることができるし、切断装置４と多段ロール成形機６との間に配置することもできる。
【0044】
溝３７を成形によって形成する場合は、図１８（Ｂ）に示すように溝形成用のロール４２を板材５に押し付けて実施する。溝形成用のロール４２は、多段ロール成形機６のロールフォーム成形が実施される前の位置に設けることができる。ロール４２の外周部には溝加工部４３が設けられている。このロール４２を板材５に押し付けて回転させることにより、溝加工部４３の形状が板材５に転写されて溝３７が形成される。なお、溝３７は、第４の縦壁２８の内面（側面２８ａ）の一部が凹む形状に形成されているが、この凹みが形成される部位の外面には、凸形状が露出してもよい。このように凸形状が露出すると、レーザー溶接の目印になる。
【0045】
図１５に示すＴ字接合部１２においては、ロールフォーム成形により第４の縦壁２８が板材５の一端１１に接近する過程で図１９に示すように一端１１の角部分４４が案内形状部３８を通過した直後に、溝底部３９の隅部分４５に嵌まるようになる。そして、この隅部分４５を中心にして第４の縦壁２８が図において時計方向に傾くようになり、板材５の一端１１が溝底部３９に嵌合する。このように溝３７に板材５の一端１１が嵌合することにより、最終形状のＴ字接合部１２が形成される。
【0046】
図１６に示すＴ字接合部１２は、第４の縦壁２８に形成された段部４６に板材５の一端１１が係合する構造が採られている。段部４６は、第４の縦壁２８にその一部が厚み方向の一方に偏って位置するように形成されている。図１６に示す段部４６は、第４の縦壁２８における板材５の一端１１より上に位置する部分が左方に偏って位置するように形成されている。この段部４６は、切断装置４のプレス機能を用いてプレス成形により形成することができる。
【0047】
段部４６を第４の縦壁２８に形成する段部形成工程は、成形工程Ｓ２で板材５にロールフォーム成形が実施されるより前に実施される。例えば、図２０に示すように切断工程Ｓ１と成形工程Ｓ２との間で段部形成工程Ｓ７を実施することができる。第４の縦壁２８に形成された段部４６に板材５の一端１１が係合することにより、最終形状のＴ字接合部１２が形成される。
【0048】
（本接合工程Ｓ５の説明）
本接合工程Ｓ５は、仮接合処理が施されて保管場所２に移されたフレーム部品８を順次本溶接機３に投入して実施される。すなわち、本接合工程Ｓ５においては、成形工程Ｓ２でフレーム部品８が成形されているときに、待機工程Ｓ４で待機している他のフレーム部品８（待機工程Ｓ４にある他のフレーム部品８）にレーザー溶接が施される。レーザー溶接は、待機工程Ｓ４で待機しているフレーム部品８について、同一の溶接で一貫して行われる。
本接合工程Ｓ５は、複数の本溶接機３を使用して複数のフレーム部品８に同時にレーザー溶接を施すことが望ましい。この理由は、Ｔ字接合部の両側に２つの閉断面を設けたフレーム部品の断面形状を規制する接合（レーザー溶接）は、ロールフォーム成形に較べると作業時間が長く必要で、複数のフレーム部品８に同時にレーザー溶接を実施することにより生産性を高くすることができるからである。
レーザー溶接は、図２１に示すように、Ｔ字接合部１２にフレーム部品８の外方から（第１の横壁２１とは反対側から）レーザー光Ｌを照射して実施する。図２１は溝３７を使用する場合のＴ字接合部１２を示しているが、溝３７を使用しない場合であっても同様である。
本接合工程Ｓ５は、仮接合処理が施されて保管場所２に移されたフレーム部品８を順次本溶接機３に投入して実施される。すなわち、本接合工程Ｓ５においては、成形工程Ｓ２でフレーム部品８が成形されているときに、待機工程Ｓ４で待機している他のフレーム部品８（待機工程Ｓ４にある他のフレーム部品８）にレーザー溶接が施される。レーザー溶接は、待機工程Ｓ４で待機しているフレーム部品８について、同一の溶接で一貫して行われる。
本接合工程Ｓ５は、複数の本溶接機３を使用して複数のフレーム部品８に同時にレーザー溶接を施すことが望ましい。この理由は、Ｔ字接合部の両側に２つの閉断面を設けたフレーム部品の断面形状を規制する接合（レーザー溶接）は、ロールフォーム成形に較べると作業時間が長く必要で、複数のフレーム部品８に同時にレーザー溶接を実施することにより生産性を高くすることができるからである。
レーザー溶接は、図２１に示すように、Ｔ字接合部１２にフレーム部品８の外方から（第１の横壁２１とは反対側から）レーザー光Ｌを照射して実施する。図２１は溝３７を使用する場合のＴ字接合部１２を示しているが、溝３７を使用しない場合であっても同様である。
【0049】
レーザー光Ｌは、第４の縦壁２８の外側面２８ｂであって、第１の横壁２１（板材５の一端１１）と対応する位置に照射する。このようにレーザー光ＬがＴ字接合部１２に照射されることにより、第４の縦壁２８の一部と第１の横壁２１の一部とが溶融して混ざり合い、これらが溶接される。レーザー溶接が行われることにより、図２１中に左下がりのハッチングを施して示す弾頭形状の溶け込み部分４７が生成される。溶け込み部分４７の弾頭形状は、レーザー照射面（外側面２８ｂ）から第１の横壁２１に向けて延びる凸形状である。弾頭形状の溶け込み部分によりレーザー照射方向からの荷重に対して第１の横壁２１は倒れ易くなり、第１の横壁２１が倒れることにより湾曲部２９に荷重が集中し易くなって衝撃吸収量が増加する。
【0050】
レーザー溶接は、図２２において溶接部を符号４８で示すように、フレーム部品８の長手方向の一端部から他端部まで連続的に実施される。
本接合工程Ｓ５が終了することにより、形状の変化が規制された最終形状のフレーム部品５１が完成する。なお、レーザー溶接は、図２３に示すように、仮接合工程Ｓ３でリベット打ち込み装置９により打ち込まれたブラインドリベット３３とフレーム部品８の長手方向に隣接する位置にも実施することができる。図２３に示すフレーム部品８には、長手方向に所定の間隔をおいて並ぶ複数の仮接合処理部（ブラインドリベット３３）どうしの間に直線状に溶接部５２が形成されるようにレーザー溶接が実施されている。
本接合工程Ｓ５が終了することにより、形状の変化が規制された最終形状のフレーム部品５１が完成する。なお、レーザー溶接は、図２３に示すように、仮接合工程Ｓ３でリベット打ち込み装置９により打ち込まれたブラインドリベット３３とフレーム部品８の長手方向に隣接する位置にも実施することができる。図２３に示すフレーム部品８には、長手方向に所定の間隔をおいて並ぶ複数の仮接合処理部（ブラインドリベット３３）どうしの間に直線状に溶接部５２が形成されるようにレーザー溶接が実施されている。
【0051】
（第１の実施の形態による効果の説明）
この実施の形態によるロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法は、金属からなる板材５を予め定めた長さに切断する切断工程Ｓ１と、板材５にロールフォーム成形を施して断面Ｔ字状のＴ字接合部１２およびこのＴ字接合部１２を挟む第１、第２の閉断面部１３，１４および第３の閉断面部１５を有するフレーム部品８を成形する成形工程Ｓ２と、フレーム部品８に形状が保持される仮接合処理を行う仮接合工程Ｓ３と、フレーム部品８を待機させる待機工程Ｓ４と、待機工程Ｓ４で待機しているフレーム部品８に一貫して本溶接を施す本接合工程Ｓ５とを有し、成形工程Ｓ２でフレーム部品８が成形されているときに、待機工程Ｓ４にある他のフレーム部品８に本溶接が施される方法である。
この実施の形態によるロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法は、金属からなる板材５を予め定めた長さに切断する切断工程Ｓ１と、板材５にロールフォーム成形を施して断面Ｔ字状のＴ字接合部１２およびこのＴ字接合部１２を挟む第１、第２の閉断面部１３，１４および第３の閉断面部１５を有するフレーム部品８を成形する成形工程Ｓ２と、フレーム部品８に形状が保持される仮接合処理を行う仮接合工程Ｓ３と、フレーム部品８を待機させる待機工程Ｓ４と、待機工程Ｓ４で待機しているフレーム部品８に一貫して本溶接を施す本接合工程Ｓ５とを有し、成形工程Ｓ２でフレーム部品８が成形されているときに、待機工程Ｓ４にある他のフレーム部品８に本溶接が施される方法である。
【0052】
この製造方法によれば、Ｔ字接合部１２を挟むように互いに隣り合う複数の閉断面（第１、第２の閉断面部１３，１４）を形成できるため、剛性が高いフレーム部品５１を製造することができる。このフレーム部品５１は、電動自動車用バッテリーを収容するバッテリーケースのサイドフレームとして使用できる。
ロールフォーム成形の後に仮接合処理を行っているから、ロール成形後に待機工程Ｓ４を実施してもスプリングバックでフレーム部品８が変形するようなことはない。このため、ロール成形後の本溶接精度を箱型溶接治具などを使わない、簡素な手法により向上できる。
ロールフォーム成形の後に仮接合処理を行っているから、ロール成形後に待機工程Ｓ４を実施してもスプリングバックでフレーム部品８が変形するようなことはない。このため、ロール成形後の本溶接精度を箱型溶接治具などを使わない、簡素な手法により向上できる。
【0053】
ロール成形に要する時間よりもＴ字接合部の両側に２つの閉断面を設けたフレーム部品の断面形状を規制する接合（レーザー溶接）時間は長くなるので、待機工程Ｓ４を設けることで、ロール成形速度を落とさずに生産が可能になり、生産性を向上できる。
したがって、この実施の形態によれば、複数の閉断面部を有する剛性が高いフレーム部品を生産性よく製造できるとともに、スプリングバックを簡単な手法で抑制して溶接精度を高くすることが可能なロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法を提供することができる。
したがって、この実施の形態によれば、複数の閉断面部を有する剛性が高いフレーム部品を生産性よく製造できるとともに、スプリングバックを簡単な手法で抑制して溶接精度を高くすることが可能なロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法を提供することができる。
【0054】
この実施の形態によるフレーム部品の製造方法によって成形されたフレーム部品８は、断面柄杓状に形成されて板材５の一端１１が柄杓の開口端に位置する柄杓状部１６と、柄杓を収容する断面カップ状に形成され、柄杓と協働してＴ字接合部を挟む２つの閉断面部（第１、第２の閉断面部１３，１４）を形成する外枠部１８とを有している。仮接合工程Ｓ３は、少なくとも、柄杓の底に外枠部１８が重なる部分と、柄杓の柄に外枠部１８が重なる部分とに仮接合処理を行うことにより実施される。
【0055】
この実施の形態においては、成形工程Ｓ２より前に板材５における仮接合処理が行われる位置にリベット孔３４を穿設する穿孔工程Ｓ１Ａが実施される。仮接合工程Ｓ３は、成形工程Ｓ２を実施する多段ロール成形機６よりフレーム部品８の送り方向下流側に設置されたリベット打ち込み装置９を用いてリベット孔３４にブラインドリベット３３を打ち込むことにより実施される。
ロールフォーム成形は複雑な閉断面を形成できるので、Ｔ字接合部１２を含んだ複雑な閉断面を容易に作れる。しかし、オーバーベンドできない部位は、断面の圧縮変形の状態であるため、スプリングバックで戻ってしまう。したがって、その部位を仮接合処理によって仮結合する。すなわち、Ｔ字接合部１２周辺の折り曲げ点（第２の縦壁２４と第３の横壁２５との接続部分、第４の横壁２７と第４の縦壁２８との接続部分）は、Ｔ字接合部１２を形成した後、オーバーベンドできないため、スプリングバックにより正規位置よりも開口した状態になる可能性がある。そこで、柄杓の開口部がＴ字接合部１２となる構成とし、柄杓の底となる部分と柄となる部分とに仮接合処理を施すことで、スプリングバックを抑制できる。
Ｔ字接合部１２を含んだ複雑な閉断面は、挟みスポット溶接による仮接合ができないが、リベットを使用することによって片側接合ができる。また、仮接合処理をフレーム部品８の両側で行う場合であっても、リベット打ち込み装置９によってフレーム部品８の両側からリベットを打ち込むことができるから、仮接合処理に要する時間が短くてよい。仮接合をフレーム部品８の両側に行うことにより、仮接合の強度が安定する。
ロールフォーム成形は複雑な閉断面を形成できるので、Ｔ字接合部１２を含んだ複雑な閉断面を容易に作れる。しかし、オーバーベンドできない部位は、断面の圧縮変形の状態であるため、スプリングバックで戻ってしまう。したがって、その部位を仮接合処理によって仮結合する。すなわち、Ｔ字接合部１２周辺の折り曲げ点（第２の縦壁２４と第３の横壁２５との接続部分、第４の横壁２７と第４の縦壁２８との接続部分）は、Ｔ字接合部１２を形成した後、オーバーベンドできないため、スプリングバックにより正規位置よりも開口した状態になる可能性がある。そこで、柄杓の開口部がＴ字接合部１２となる構成とし、柄杓の底となる部分と柄となる部分とに仮接合処理を施すことで、スプリングバックを抑制できる。
Ｔ字接合部１２を含んだ複雑な閉断面は、挟みスポット溶接による仮接合ができないが、リベットを使用することによって片側接合ができる。また、仮接合処理をフレーム部品８の両側で行う場合であっても、リベット打ち込み装置９によってフレーム部品８の両側からリベットを打ち込むことができるから、仮接合処理に要する時間が短くてよい。仮接合をフレーム部品８の両側に行うことにより、仮接合の強度が安定する。
【0056】
この実施の形態による成形工程Ｓ２におけるロールフォーム成形は、フレーム部品８が圧縮変形されるように成形応力を付与することが考えられる。仮接合工程Ｓ３における仮接合処理は、フレーム部品８が応力開放に起因するスプリングバックにより正規の形状に復元したときに実施される。
この実施の形態によれば、本接合工程Ｓ５において正規の形状のフレーム部品８についてレーザー溶接を実施できるから、品質が高いフレーム部品を製造できる。
この実施の形態によれば、本接合工程Ｓ５において正規の形状のフレーム部品８についてレーザー溶接を実施できるから、品質が高いフレーム部品を製造できる。
【0057】
この実施の形態において、板材５に一端１１が嵌合する溝３７を形成し、成形工程Ｓ２で溝３７に板材５の一端１１を嵌合させる場合は、スプリングバックによりＴ字接合部１２が接合されないことを防ぐことができる。また、閉断面内でロールフォーム成形を行いながらの嵌合が可能となる。
【0058】
この実施の形態において、板材５にその一部が厚み方向の一方へ偏って位置するように段部４６を形成し、成形工程Ｓ２で段部４６に板材５の一端１１を係合させる場合は、スプリングバックによりＴ字接合部１２が接合されないことを防ぐことができる。また、閉断面内でロールフォーム成形を行いながらの係合が可能となる。
【0059】
この実施の形態において、仮接合工程Ｓ３における仮接合処理は、Ｔ字接合部１２が最終形状に形成されている状態で実施される。
このため、Ｔ字接合部１２に隣接する閉断面の製品形状を維持できる。
このため、Ｔ字接合部１２に隣接する閉断面の製品形状を維持できる。
【0060】
この実施の形態による本接合工程Ｓ５は、Ｔ字接合部１２をフレーム部品８の外側からレーザー溶接によって溶接することにより実施される。
Ｔ字接合部１２は、閉断面の内側にあるが、レーザー溶接であればフレーム部品８の片側から溶接が可能となる。したがって、剛性の高いフレーム部品を製造できる。
Ｔ字接合部１２は、閉断面の内側にあるが、レーザー溶接であればフレーム部品８の片側から溶接が可能となる。したがって、剛性の高いフレーム部品を製造できる。
【0061】
この実施の形態において、レーザー溶接をリベットとフレーム部品８の長手方向に隣接する位置にも実施する場合は、最終製品の形状が変化することを確実に防ぐことができる。
【0062】
（第２の実施の形態）
切断工程Ｓ１は成形工程Ｓ２の後に実施することができる。この構成を採る場合の一実施の形態を図２４および図２５によって説明する。図２４および図２５において、図１～図２３によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
切断工程Ｓ１は成形工程Ｓ２の後に実施することができる。この構成を採る場合の一実施の形態を図２４および図２５によって説明する。図２４および図２５において、図１～図２３によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0063】
この実施の形態を採る場合のロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法は、図２４に示すロールフォーミング成形機６１を使用し、図２５のフローチャートに示すように実施される。
ロールフォーミング成形機６１は、図２４において最も左に位置するアンコイラ６２から金属製の板材５を図２４において右側に送り、所定の形状の製品を製造するものである。アンコイラ６２には、金属製の板材５がコイル状に巻かれた状態で装着されている。
ロールフォーミング成形機６１は、図２４において最も左に位置するアンコイラ６２から金属製の板材５を図２４において右側に送り、所定の形状の製品を製造するものである。アンコイラ６２には、金属製の板材５がコイル状に巻かれた状態で装着されている。
【0064】
アンコイラ６２より板材５の送り方向の下流側には、先穴プレス６３、多段ロール成形機６４、仮接合装置６５および切断機６６などの装置がこの順序で並べて配置されている。
先穴プレス６３は、板材５に穴開け加工、切削加工、プレス加工などの機械加工を施す。リベット孔３４や溝３７、段部４６などは、この先穴プレス６３によって形成することができる。
先穴プレス６３は、板材５に穴開け加工、切削加工、プレス加工などの機械加工を施す。リベット孔３４や溝３７、段部４６などは、この先穴プレス６３によって形成することができる。
【0065】
切断機６６は、筒状に成形された板材５を仮接合処理の後に所定の長さとなるように切断する。切断機６６で板材５が切断されることにより、フレーム部品５１となるフレーム部品８が形成される。フレーム部品８は、図３に示す保管場所２に送られ、順次本溶接機３に投入される。
この構成を採る場合は、図２３に示すように、成形工程Ｓ２と仮接合工程Ｓ３とが終了した後に切断工程Ｓ１が実施され、その後、待機工程Ｓ４と本接合工程Ｓ５とが順次実施される。すなわち、切断工程Ｓ１は、この実施の形態に示すように仮接合工程Ｓ３より後であって待機工程Ｓ４より前と、上述した実施の形態のように成形工程Ｓ２より前とのいずれか一方に実施される。
切断工程Ｓ１を仮接合工程Ｓ３の後に実施することにより、筒状に成形された板材５をスプリングバックによる変形が抑制された状態で切断することができる。
この構成を採る場合は、図２３に示すように、成形工程Ｓ２と仮接合工程Ｓ３とが終了した後に切断工程Ｓ１が実施され、その後、待機工程Ｓ４と本接合工程Ｓ５とが順次実施される。すなわち、切断工程Ｓ１は、この実施の形態に示すように仮接合工程Ｓ３より後であって待機工程Ｓ４より前と、上述した実施の形態のように成形工程Ｓ２より前とのいずれか一方に実施される。
切断工程Ｓ１を仮接合工程Ｓ３の後に実施することにより、筒状に成形された板材５をスプリングバックによる変形が抑制された状態で切断することができる。
【0066】
（仮接合処理の他の実施の形態）
第１の実施の形態を採る場合の仮接合処理はブラインドリベット３３によって実施されている。しかし、仮接合処理は、図２６～図２８に示すようにクランプ７１，７２によって実施することができる。図２６～図２８において、図１～図２３によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
第１の実施の形態を採る場合の仮接合処理はブラインドリベット３３によって実施されている。しかし、仮接合処理は、図２６～図２８に示すようにクランプ７１，７２によって実施することができる。図２６～図２８において、図１～図２３によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【0067】
図２６に示すフレーム部品８は、成形工程Ｓ２が実施されるより前に所定の長さに切断された板材５が成形工程Ｓ２で成形されたもので、長手方向の両端部にそれぞれクランプ７１が取付けられている。クランプ７１は、図２７に示すように、板材５どうしが重ね合わされる部分を厚み方向に挟持し、板材５どうしが密着する状態に保持するものである。図２７に示すクランプ７１は、フレーム部品８の第１の縦壁２２と第３の縦壁２６とが重なる部分と、フレーム部品８の第２の縦壁２４と第４の縦壁２８とが重なる部分とにそれぞれ取付けられている。
【0068】
図２８に示すクランプ７２は、本発明でいう「挟圧部材」に相当するもので、フレーム部品８の一方の外端部８ａ（左側の端部）と他方の外端部８ｂ（右側の端部）とを板材５の他端部７３（第４の縦壁２８の下端部）が挟まれるように挟んで緊縛する構造が採られている。図２８に示すクランプ７２による仮接合処理は、板材５が個々のフレーム部品８に切断されていない状態であっても実施できるし、板材５が個々のフレーム部品８に切断された後であっても実施することができる。すなわち、図２８に示す大型のクランプ７２による仮接合処理は、切断工程Ｓ１が成形工程Ｓ２より前に実施される場合と、切断工程Ｓ１が仮接合工程Ｓ３より後であって待機工程Ｓ４より前に実施される場合とのいずれであっても実施することが可能である。
【0069】
（フレーム部品８の変形例）
上述した各実施の形態においては、第１～第３の閉断面部１３～１５を有するフレーム部品８をロールフォーム成形により成形する例を示した。しかし、本発明は、図２９～図３１に示すように、Ｔ字接合部１２の両側に位置する第１、第２の閉断面部８１，８２のみを有するフレーム部品８３をロールフォーム成形により成形する場合にも適用可能である。図２９～図３１において、図１～図２３によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
上述した各実施の形態においては、第１～第３の閉断面部１３～１５を有するフレーム部品８をロールフォーム成形により成形する例を示した。しかし、本発明は、図２９～図３１に示すように、Ｔ字接合部１２の両側に位置する第１、第２の閉断面部８１，８２のみを有するフレーム部品８３をロールフォーム成形により成形する場合にも適用可能である。図２９～図３１において、図１～図２３によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【0070】
図２９～図３１に示すフレーム部品８３は、第１の横壁２１から第１の縦壁２２、第２の横壁２３を成形した後、第１の横壁２１の先端（板材５の一端１１）と重なるように板材５を上に曲げて第５の縦壁８４を成形する。そして、第１の横壁２１と平行に第５の横壁８５を成形した後、下方に延びる第６の縦壁８６を成形する。第６の縦壁８６の下端が板材５の他端になる。この第６の縦壁８６は、第１の縦壁２２に重なるように成形される。この実施の形態においては、第１の縦壁２２と第６の縦壁８６とが重なり合う重なり部分８７に仮接合工程Ｓ３で仮接合処理が施される。
【0071】
図３０に示すフレーム部品８３の第５の縦壁８４には、板材５の一端１１が嵌合する溝３７が形成されている。図３１に示すフレーム部品８３の第５の縦壁８４には、板材５の一端１１が係合する段部４６が形成されている。
図２９～図３１に示すように第１、第２の閉断面部８１，８２のみを有するフレーム部品８３を成形する場合であっても、図１～図２８に示す実施の形態と同様に複数の閉断面部を有する剛性が高いフレーム部品を生産性よく製造できるとともに、スプリングバックを簡単な手法で抑制して溶接精度を高くすることが可能なロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法を提供することができる。
図２９～図３１に示すように第１、第２の閉断面部８１，８２のみを有するフレーム部品８３を成形する場合であっても、図１～図２８に示す実施の形態と同様に複数の閉断面部を有する剛性が高いフレーム部品を生産性よく製造できるとともに、スプリングバックを簡単な手法で抑制して溶接精度を高くすることが可能なロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法を提供することができる。
【0072】
仮接合処理は、上述したようにブラインドリベット３３やクランプ７１，７２によって実施する他に、接着剤（図示せず）を使用して行うことができる。
一貫して溶接する本接合工程は、レーザー溶接以外にMIG溶接や摩擦攪拌接合などでもよい。
なお、上述した実施の形態においてフレーム部品８は、柄杓の柄の先端から柄杓の底側と柄杓の開口側とを経て柄杓状部１６を囲むように成形された外周枠１７を有するが、柄杓の開口側と柄杓の底側とを経て柄杓状部１６を囲むようにしてもよく、外周枠１７に限定されず、開口があってもよい。例えば、杓状部１６を成形した後に第４の縦壁２８→第４の横壁２７→第３の縦壁２６という順序でロールフォーム成形を行うことにより、外枠部１８を形成する。この外枠部１８は、柄杓状部１６の柄杓を収容する、下方に向けて開口する断面カップ状に形成され、柄杓と協働してＴ字接合部１２を挟む２つの閉断面部（第１、第２の閉断面部１３，１４）を形成することになる。
前記実施の形態では、第３の閉断面部１５を柄杓の柄（第２の縦壁２４）の左側に設けたが、柄杓の柄の右側に設けてもよく、第４、第５の閉断面部を上下または左右に設けてもよい。また、柄杓状部１６に対して、時計回りにロールフォーム成形したが、反時計回りにロールフォーム成形してもよい。
一貫して溶接する本接合工程は、レーザー溶接以外にMIG溶接や摩擦攪拌接合などでもよい。
なお、上述した実施の形態においてフレーム部品８は、柄杓の柄の先端から柄杓の底側と柄杓の開口側とを経て柄杓状部１６を囲むように成形された外周枠１７を有するが、柄杓の開口側と柄杓の底側とを経て柄杓状部１６を囲むようにしてもよく、外周枠１７に限定されず、開口があってもよい。例えば、杓状部１６を成形した後に第４の縦壁２８→第４の横壁２７→第３の縦壁２６という順序でロールフォーム成形を行うことにより、外枠部１８を形成する。この外枠部１８は、柄杓状部１６の柄杓を収容する、下方に向けて開口する断面カップ状に形成され、柄杓と協働してＴ字接合部１２を挟む２つの閉断面部（第１、第２の閉断面部１３，１４）を形成することになる。
前記実施の形態では、第３の閉断面部１５を柄杓の柄（第２の縦壁２４）の左側に設けたが、柄杓の柄の右側に設けてもよく、第４、第５の閉断面部を上下または左右に設けてもよい。また、柄杓状部１６に対して、時計回りにロールフォーム成形したが、反時計回りにロールフォーム成形してもよい。
【符号の説明】
【0073】
５…板材、８，５１，８３…フレーム部品、９…リベット打ち込み装置、１１…一端、１２…Ｔ字接合部、１３…第１の閉断面部、１４…第２の閉断面部、１５…第３の閉断面部、１６…柄杓状部、１７…外周枠、１８…外枠部、３１…第１の重なり部分、３２…第２の重なり部分、３３…ブラインドリベット、３４…リベット孔、３７…溝、４６…段部、７１…クランプ、７２…クランプ（挟圧部材）、Ｓ１…切断工程、Ｓ１Ａ、穿孔工程、Ｓ２…成形工程、Ｓ３…仮接合工程、Ｓ４…待機工程、Ｓ５…本接合工程、Ｓ６…溝形成工程、Ｓ７…段部形成工程。
【要約】
【課題】複数の閉断面部を有する剛性が高いフレーム部品を生産性よく製造できるとともに、スプリングバックを簡単な手法で抑制して溶接精度を高くできるロールフォーム成形で成形されたフレーム部品の製造方法を提供する。
【解決手段】金属からなる板材５を切断する切断工程Ｓ１と、断面Ｔ字状のＴ字接合部１２および少なくとも２つの閉断面部を有するフレーム部品を成形する成形工程Ｓ２と、仮接合工程Ｓ３と、待機工程Ｓ４と、本接合工程Ｓ５とを有する。切断工程Ｓ１は、成形工程Ｓ２より前と、仮接合工程Ｓ３より後であって待機工程Ｓ４より前とのいずれか一方に実施される。成形工程Ｓ２でフレーム部品が成形されているときに、他のフレーム部品に本接合が施される。
【選択図】 図１
【解決手段】金属からなる板材５を切断する切断工程Ｓ１と、断面Ｔ字状のＴ字接合部１２および少なくとも２つの閉断面部を有するフレーム部品を成形する成形工程Ｓ２と、仮接合工程Ｓ３と、待機工程Ｓ４と、本接合工程Ｓ５とを有する。切断工程Ｓ１は、成形工程Ｓ２より前と、仮接合工程Ｓ３より後であって待機工程Ｓ４より前とのいずれか一方に実施される。成形工程Ｓ２でフレーム部品が成形されているときに、他のフレーム部品に本接合が施される。
【選択図】 図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】