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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Säulenstruktur eines Fahrzeugs.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Das
EP-Patent Nr. 1912849 zeigt eine Konfiguration einer Außenversteifung einer Mittelsäule, die in der Auf-/Abrichtung des Fahrzeugs eine unterschiedliche Dicke hat. Bei der Mittelsäule in dem
EP-Patent Nr. 1912849 haben ihre Endabschnitte in der Auf-/Abrichtung des Fahrzeugs eine dünnere Plattendicke und ihr Zwischenabschnitt in der Auf-/Abrichtung des Fahrzeugs hat eine dickere Dicke. Auf diese Weise haben entsprechende Bereiche in der Auf-/Abrichtung des Fahrzeugs unterschiedliche Dicken, die in Abhängigkeit ihrer erforderlichen Festigkeiten geändert werden, um dadurch eine Dicke eines Abschnitts zu reduzieren, in dem keine große Festigkeit erforderlich ist, während eine erforderliche Festigkeit sichergestellt wird, wobei dadurch eine Gewichtsreduzierung der Mittelsäule begünstigt wird.
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Indes ist eine Mittelsäule konfiguriert, indem eine Außenversteifung mit einem Säuleninnenpaneel verbunden wird. Die Außenversteifung wird mit dem Säuleninnenpaneel durch Schweißen oder dergleichen mit ihren entsprechenden Endabschnitten in der Richtung kürzerer Länge verbunden, die einander überlagert werden. Allerdings, wenn eine Gesamtdicke der beiden Dicken dicker ist, wenn sie überlagert werden, wird es schwieriger, das Schweißen auszuführen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Säulenstruktur bereit, die ein Schweißen zwischen einer Außenversteifung und einem Säuleninnenpaneel erleichtert, während sie eine erforderliche Festigkeit sicherstellt.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Säulenstruktur bereit. Die Säulenstruktur umfasst: ein Säuleninnenpaneel, das sich in einer Auf-/Abrichtung des Fahrzeugs an einem Seitenteil des Fahrzeugs erstreckt; und eine Außenversteifung. Die Außenversteifung umfasst einen Flanschabschnitt, der an einer am Fahrzeug weiter außenliegenden Position angeordnet ist als das Säuleninnenpaneel und an das Säuleninnenpaneel geschweißt ist, einen Außenabschnitt (äußeren Abschnitt), der an einer am Fahrzeug weiter außenliegenden Position angeordnet ist als der Flanschabschnitt, sowie einen Kupplungsabschnitt, der den Flanschabschnitt mit dem Außenabschnitt kuppelt. Der Außenabschnitt hat eine Dicke, die sich in der Auf-/Abrichtung des Fahrzeugs verändert. Die Außenversteifung bildet einen geschlossenen Querschnitt mit dem Säuleninnenpaneel aus. Die Außenversteifung hat einen Bereich einer sich allmählich ändernden Plattendicke, in dem sich die Dicke der Außenversteifung in der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs allmählich ändert, sodass eine Dicke des Flanschabschnitts gleich einer oder kleiner als eine Dicke des Bereichs einer dicken Platte zwischen einem Bereich einer dicken Platte, in dem eine Dicke des Außenabschnitts größer ist als eine vorbestimmte Dicke, und dem Flanschabschnitt wird.
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Gemäß diesem Aspekt ist die Dicke des Flanschabschnitts in diesem Teil nicht größer als die vorbestimmte Dicke, auch in dem Teil, in dem der Außenabschnitt eine größere Dicke hat; daher ist es möglich, die Dicke des mit dem Säuleninnenpaneel verbundenen Abschnitts festzulegen, um nicht größer zu sein als die vorbestimmte Dicke, die für das Schweißen geeignet ist. Es ist auch möglich, die erforderliche Festigkeit für den Außenabschnitt sicherzustellen.
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In diesem Aspekt kann der Kupplungsabschnitt flach sein und kann den Bereich einer sich allmählich ändernden Plattendicke umfassen. In dem Bereich einer sich allmählich ändernden Plattendicke kann sich eine Dicke des Kupplungsabschnitts von einem ersten Ende des Kupplungsabschnitts auf einer Seite des Außenabschnitts in Richtung eines zweiten Endes des Kupplungsabschnitts auf einer Seite des Flanschabschnitts allmählich reduzieren.
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Gemäß diesem Aspekt wird die Verschiebung des Kupplungsabschnitts in dem Bereich einer sich allmählich ändernden Dicke von dem Außenabschnitt zu dem Flanschabschnitt abgemildert, und somit ist es möglich, eine Spannungskonzentration zu dem Zeitpunkt einer Kollision zu unterbinden. Zusätzlich ist es möglich, eine Energieabsorptionsfähigkeit zu verbessern, indem die Spannungskonzentration zu dem Kollisionszeitpunkt unterbunden wird.
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In diesem Aspekt kann die Dicke des Flanschabschnitts in der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs konstant sein.
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Gemäß diesem Aspekt ist es möglich, den Wärmeeintrag während des Schweißens einzustellen, weil die Dicke in der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs des Flanschabschnitts konstant ist. Zusätzlich kann der Wärmeeintrag einfach eingestellt werden, und daher ist es möglich, die Außenversteifung und das Säuleninnenpaneel aneinander einfach zu schweißen.
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In diesem Aspekt kann die Außenversteifung aus einer einzelnen Platte aus hochfestem Stahl bestehen.
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Gemäß diesem Aspekt ist es möglich, den Außenabschnitt herzustellen, der verschiedene Dickenabschnitte umfasst. Außerdem ist es möglich, die Außenversteifung einfach herzustellen.
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In diesem Aspekt kann der Bereich einer dicken Platte eine Mitte der Außenversteifung in der Auf-/Abrichtung des Fahrzeugs umfassen.
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In diesem Aspekt kann der Außenabschnitt den Bereich einer sich allmählich ändernden Plattendicke haben.
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Wie vorstehend beschrieben wurde, ist es gemäß der Säulenstruktur der vorliegenden Erfindung möglich, ein Schweißen zwischen der Außenversteifung und dem Säuleninnenpaneel zu erleichtern, während die erforderliche Festigkeit sichergestellt wird.
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Figurenliste
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Merkmale, Vorteile und technische und gewerbliche Bedeutung der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
- 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs ist, bei dem eine Mittelsäule gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird;
- 2 eine Schnittansicht der Mittelsäule gemäß der ersten Ausführungsform, entlang einer Linie II-II der 3 betrachtet, ist;
- 3 eine Vorderansicht einer Außenversteifung der Mittelsäule gemäß der ersten Ausführungsform ist;
- 4 eine Schnittansicht der in 2 gezeigten Außenversteifung ist;
- 5 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Walzschritt bei einem Herstellungsverfahren einer Metallplatte mit unterschiedlichen Dicken (eines Plattenzuschnitts) erläutert;
- 6 eine Seitenansicht ist, die den Walzschritt erläutert;
- 7 ein Diagramm ist, das eine Beziehung zwischen einer vertikalen Position der Mittelsäule und einem Moment zum Zeitpunkt einer Seitenkollision einer bewegbaren verformbaren Sperre ist; und
- 8 eine Schnittansicht einer Außenversteifung der Mittelsäule gemäß einer zweiten Ausführungsform ist.
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GENAUE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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[Erste Ausführungsform]
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Nachstehend wird die erste Ausführungsform einer Fahrzeugseitenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben. Wie entsprechend in jeder Zeichnung gezeigt ist, bezeichnet ein Pfeil FR eine Fahrzeugvorwärtsrichtung (Fahrtrichtung), ein Pfeil OBEN zeigt eine Fahrzeughöhenrichtung und ein Pfeil AUSSEN zeigt eine Außenrichtung in einer Fahrzeugbreitenrichtung. Nachstehend, wenn die Beschreibung unter schlichter Verwendung der Vorwärts-Rückwärts-, Vertikal- und Links-Rechts-Richtungen erfolgt, bedeuten sie vorne-hinten bezüglich der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs, oben-unten bezüglich der Auf-/Abrichtung des Fahrzeugs und links-rechts bezüglich der Fahrzeugbreitenrichtung, in Richtung der Fahrtrichtung betrachtet, es sei denn, es wird etwas Anderes gesagt. Jedes Zeichen × in der Zeichnung bezeichnet eine Position, an der eine Punktschweißung ausgeführt wurde.
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1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 10. Das Fahrzeug 10 ist in 1 gezeigt. Das Fahrzeug 10 hat eine Fahrzeugkarosserie 18, die Mittelsäulen 12, Frontsäulen 13, Hecksäulen 14, Dachseitenschienen 15 und Schweller 16 umfasst.
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Jede Mittelsäule 12 ist an einem Seitenteil des Fahrzeugs in einer Weise vorgesehen, um sich in der vertikalen Richtung zu erstrecken. Jede Frontsäule 13 ist an einer weiter frontwärtigen Position vorgesehen, als jede Mittelsäule 12, jede Hecksäule 14 ist an einer weiter heckwärtigen Position vorgesehen als jede Mittelsäule 12. Jede Dachseitenschiene 15 ist vorgesehen, um sich in der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs an einer oberen Fahrzeugposition der Fahrzeugkarosserie 18 zu erstrecken. Jeder Schweller 16 ist vorgesehen, um sich in der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs an einer unteren Fahrzeugposition der Fahrzeugkarosserie 18 zu erstrecken.
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Wie in 2 gezeigt ist, umfasst jede Mittelsäule 12: ein Außenpaneel 20, das an einer Außenposition (äußeren Position) in der Fahrzeugbreitenrichtung vorgesehen ist; ein Säuleninnenpaneel 24, das an einer weiter innen liegenden Position in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist als das Außenpaneel 20; eine Außenversteifung 30 (nachstehend als eine „Außen-R/F30“ bezeichnet), die zwischen dem Außenpaneel 20 und dem Säuleninnenpaneel 24 vorgesehen ist.
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Das Außenpaneel 20 ist in einer Hutform ausgebildet, deren Querschnitt sich etwas öffnet und sich in der Fahrzeugbreitenrichtung nach innen öffnet. Das Außenpaneel 20 umfasst einen Basisabschnitt 20A, Längswandabschnitte 20B und einen Flanschabschnitt 20C. Der Basisabschnitt 20A bildet einen Zwischenabschnitt in der Längsrichtung des Außenpaneels 20 und ist in einer plattenartigen Form ausgebildet, die sich in der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs erstreckt, um eine Außenverkleidung des Fahrzeugs 10 zu bilden. Ein Paar von Längswandabschnitten 20B erstreckt sich von den entsprechenden Enden in der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs des Basisabschnitts 20A zu einer Einwärtsrichtung in der Fahrzeugbreitenrichtung. Das Paar von Längswandabschnitten 20B ist bezüglich der Fahrzeugbreitenrichtung so geneigt, dass sich ein Abstand dazwischen allmählich vergrößert, wenn sie sich von dem Basisabschnitt 20A entfernen. Der Flanschabschnitt 20C erstreckt sich von jedem Innenende in der Fahrzeugbreitenrichtung von jedem Längswandabschnitt 20B in der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs. Als ein Beispiel ist das Außenpaneel 20 durch eine normale Stahlplatte ausgebildet.
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Das Säuleninnenpaneel 24 öffnet sich nach außen in der Fahrzeugbreitenrichtung und umfasst einen Basisabschnitt 24A, einen Längswandabschnitt 24B und einen Flanschabschnitt 24C. Der Basisabschnitt 24A bildet einen Zwischenabschnitt des Säuleninnenpaneels 24, und wobei ein Zwischenabschnitt in der Längsrichtung des Basisabschnitts 24A mit einem Vorsprung 24D ausgebildet ist, der in der Fahrzeugbreitenrichtung nach außen vorspringt. Das Paar von Längswandabschnitten 24B erstreckt sich von beiden Enden in der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs des Basisabschnitts 24A in der Auswärtsrichtung in der Fahrzeugbreitenrichtung. Das Paar von Längswandabschnitten 24B ist bezüglich der Fahrzeugbreitenrichtung so geneigt, dass sich ein Abstand dazwischen allmählich vergrößert, wenn sie sich von dem Basisabschnitt 24A entfernen. Der Flanschabschnitt 24C steht aus den Außenenden in der Fahrzeugbreitenrichtung der Längswandabschnitte 24B in Richtung der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs vor. Das Säuleninnenpaneel 24 ist, als ein Beispiel, aus einer normalen Stahlplatte ausgebildet.
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Die Außen-R/F30 ist zu einer Hutform ausgebildet, deren Querschnitt sich etwas öffnet und öffnet sich in der Fahrzeugbreitenrichtung nach innen. Die Außen-R/F30 umfasst einen Außenabschnitt 32, Kupplungsabschnitte 34 und einen Flanschabschnitt 36. Der Außenabschnitt 32 bildet einen Zwischenabschnitt in der Längsrichtung der Außen-R/F30 und ist entlang der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs angeordnet. Ein Paar von Kupplungsabschnitten 34 erstreckt sich aus beiden Enden in der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs des Außenabschnitts 32 in Richtung einer Einwärtsrichtung in der Fahrzeugbreitenrichtung. Das Paar von Kupplungsabschnitten 34 ist bezüglich der Fahrzeugbreitenrichtung so geneigt, dass sich ein Abstand dazwischen allmählich vergrößert, wenn sie sich von dem Außenabschnitt 32 entfernen. Jeder der Kupplungsabschnitte 34 bei dem Paar ist in einer flachen Form ausgebildet. Hier bedeutet die flache Form, dass es auf der Fläche des Kupplungsabschnitts 34 keine Vertiefung und keinen Vorsprung gibt. Der Flanschabschnitt 36 steht in der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs aus den Innenenden in der Fahrzeugbreitenrichtung der Kupplungsabschnitte 34 vor. Das Paar von Kupplungsabschnitten 34 kuppelt das Außenende in der Längsrichtung des Außenabschnitts 32 mit dem Innenende in der Längsrichtung des Flanschabschnitts 36. Die Außen-R/F30 ist, als ein Beispiel, durch eine hochfeste Stahlplatte ausgebildet. Die Außen-R/F30 ist so vorgesehen, dass eine Dicke des Außenabschnitts 32 dicker ist als entsprechende Dicken des Außenpaneels 20 und des Säuleninnenpaneels 24.
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Entsprechende Längen von den Frontenden zu den Heckenden in der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs des Außenpaneels 20, des Säuleninnenpaneels 24 und der Außen-R/F30 sind konfiguriert, um im Wesentlichen dieselben zu sein. In einer Reihenfolge von der Außenseite der Fahrzeugbreitenrichtung sind der Flanschabschnitt 20C des Außenpaneels 20, der Flanschabschnitt 36 der Außen-R/F30 und der Flanschabschnitt 24C des Säuleninnenpaneels 24 einander überlagert und dann miteinander durch Punktschweißen verbunden. Dadurch wird, in der Auf-/Abrichtung des Fahrzeugs betrachtet, ein geschlossener Querschnitt 26 durch die Außen-R/F30 und das Säuleninnenpaneel 24 ausgebildet.
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Wie in 3 gezeigt ist, hat die Außen-R/F30 eine kleinere Breite an ihrer oberen Position als die an ihrer unteren Position. Die Außen-R/F30 besteht aus einem ersten Bereich A, einem zweiten Bereich B und einem dritten Bereich C, einem vierten Bereich D, und einem fünften Bereich E in einer Reihenfolge von oben in der vertikalen Richtung, und wobei diese Bereiche entsprechend verschiedene Dicken des Außenabschnitts 32 haben. Nachstehend wird jeder Außenabschnitt 32 in dem ersten Bereich A bis zu dem fünften Bereich E als die „Außenabschnitte 32A bis 32E“ bezeichnet, um voneinander unterschieden zu werden, indem Buchstaben A bis E nach dem Bezugszeichen 32 hinzugefügt werden.
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Eine Dicke des Außenabschnitts 32A in dem ersten Bereich ist als T1 definiert, eine Dicke des Außenabschnitts 32B in dem zweiten Bereich B ist als T2 definiert, eine Dicke des Außenabschnitts 32C in dem dritten Bereich C ist als T3 definiert, eine Dicke des Außenabschnitts 32D in dem vierten Bereich D ist als T4 definiert und eine Dicke des Außenabschnitts 32E in dem fünften Bereich E ist als T5 definiert. Eine Beziehung unter den Dicken T1 bis T5 ist T5<T1≤T4≤T2≤T3. Als ein Beispiel können sie so konfiguriert sein, dass T5 etwa 1,6 mm ist, T1 etwa 1,8 mm ist beziehungsweise T3 etwa 2,8 mm ist. Sowohl die Dicke T2 als auch die Dicke T4 ist so konfiguriert, dass sich eine Dicke in einem benachbarten Bereich in Richtung einer Dicke in dem anderen benachbarten Bereich allmählich ändert. Das heißt, der Außenabschnitt 32B hat eine allmähliche Erhöhung der Dicke von einer Grenze zu dem Außenabschnitt 32A in Richtung einer Grenze zu dem Außenabschnitt 32C; und der Außenabschnitt 32D hat eine allmähliche Abnahme der Dicke von einer Grenze zu dem Außenabschnitt 32C in Richtung einer Grenze zu dem Außenabschnitt 32E.
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Hier wird, wenn das Außenpaneel 20 und das Säuleninnenpaneel 24 eine konstante Dicke haben, Punktschweißen an all den drei Flanschabschnitten 20C, 24C, 36 ausgeführt, die gestapelt sind, und ihre Verbindung kann durch das Punktschweißen einfach ausgeführt werden, wobei ein oberer Grenzwert der Dicke des Flanschabschnitts 36 als TH definiert ist. Beispielsweise kann die Dicke TH definiert sein, um 2,2 mm zu sein. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Dicke T2D näher an dem dritten Bereich C angeordnet als eine Grenzlinie L2 des zweiten Bereichs B, wobei die Dicke T3 des dritten Bereichs C und die Dicke T4D, die näher an dem dritten Bereich C angeordnet ist als die Grenzlinie L4 des vierten Bereichs D, jeweils größer sind als die vorbestimmte Dicke TH, und wobei diese Bereiche einen Bereich ET einer dicken Platte bilden.
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4 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II des dritten Bereichs C in dem Bereich ET einer dicken Platte der Außen-R/F30. Der Außenabschnitt 32C ist definiert, um die Dicke T3 zu haben, und die Dicke T3 ist im Wesentlichen in der Längsrichtung konstant. Die Dicke T3 des Außenabschnitts 32C ist größer als die Dicke TH, die der vorstehend genannte obere Grenzwert ist. Die Dicke eines Flanschabschnitts 36C in dem dritten Bereich C ist definiert, um eine Dicke T3F zu haben. Die Dicke T3F ist definiert, um in der Längsrichtung im Wesentlichen konstant zu sein.
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Jeder Kupplungsabschnitt 34C hat in dem dritten Bereich C (Bereich einer sich allmählich ändernden Plattendicke) eine allmähliche Verringerung einer Dicke von der Dicke T3 zu der Dicke T3F von einem Endabschnitt 34C-OUT auf der Seite des Außenabschnitts 32C zu dem anderen Endabschnitt 34C-IN auf der Seite des Flanschabschnitts 36C. Das heißt, die Dicke von jedem Kupplungsabschnitt 34C ändert sich allmählich in der Fahrzeugbreitenrichtung und in der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs.
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Die Dicke der Kupplungsabschnitte 34B, 34D in dem zweiten Bereich B und dem vierten Bereich D, die in dem Bereich ET einer dicken Platte umfasst sind, ändern sich auch allmählich, wie bei dem dritten Bereich C.
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Der Außenabschnitt 32A, die Kupplungsabschnitte 34A und der Flanschabschnitt 36C in dem ersten Bereich A sind konfiguriert, um eine konstante Dicke zu haben. Der Außenabschnitt 32E, die Kupplungsabschnitte 34E und der Flanschabschnitt 36E in dem fünften Bereich E sind auch konfiguriert, um eine konstante Dicke zu haben.
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Falls sie ausgebildet wird, um metallisch zu sein, kann die Außen-R/F30 der vorliegenden Ausführungsform, die die Bereiche (den ersten Bereich A bis zu dem fünften Bereich E) hat, deren Dicken verschieden sind, unter Verwendung des folgenden Herstellungsverfahrens einer metallischen Platte verschiedener Dicken hergestellt werden.
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Zunächst wird in einem Schneidschritt eine Stahlplatte (metallische Platte), die eine konstante Plattendicke hat, in eine vorbestimmte Form (eine Form, die eine Außenform der Mittelsäule 12 vor dem Walzschritt abdecken kann), mittels Pressen oder dergleichen geschnitten, um ein Rohmaterial (zu walzende Platte) BB herzustellen, das in 5 und 6 gezeigt ist.
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Als Nächstes wird in dem Walzschritt das Rohmaterial BB durch eine Walzmaschine in einen Plattenzuschnitt TB1 gewalzt (siehe 5 und 6). In diesem Walzschritt wird das Rohmaterial BB durch eine (eine einzelne) Walzmaschine 50 gewalzt, um einen Plattenzuschnitt TB1 herzustellen. Diese Walzmaschine 50 ist eine Zweistufen-Walzmaschine und umfasst ein Paar von im Wesentlichen säulenförmigen Arbeitswalzen 52, die in zwei Etagen in der vertikalen Richtung parallel zueinander angeordnet sind. Diese Arbeitswalzen 52 sind eingerichtet, um durch ein nicht gezeigtes Gehäuse drehbar gehalten zu sein, und um im Gleichlauf miteinander durch eine nicht gezeigte Antriebseinheit drehbar angetrieben zu werden. Ein bestimmter Spalt (ein Spalt, der kleiner ist als die Plattendicke des Rohmaterials BB) ist zwischen dem Paar von Arbeitswalzen 52 vorgesehen. In 5 und 6 ist aus Gründen einer Einfachheit der Darstellung, das Paar Arbeitswalzen 52 weiter voneinander weg dargestellt, als es tatsächlich der Fall ist.
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Wie in 5 und 6 gezeigt ist, ist eine Außenumfangsfläche (Arbeitsfläche) von jeder von dem Paar von Arbeitswalzen 52 mit einem Vertiefungsabschnitt (Ausbildungsfläche) 52A ausgebildet, zum Anbringen einer Plattendickenänderung (einer Form mit verschiedenen Dicken) auf das Rohmaterial BB. Der Vertiefungsabschnitt 52A ist in einer Form ausgebildet, die einer Zielform des Plattenzuschnitts TB1 entspricht, der in dem Walzschritt hergestellt werden soll. Die Zielform ist definiert, um eine Form zu sein, die der Plattendickenänderung (der Form mit verschiedenen Dicken) entspricht, die für die Mittelsäule 12 erforderlich ist, die unter Verwendung des Plattenzuschnitts TB1 hergestellt werden soll. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die vorstehende Zielform die Form mit verschiedenen Dicken, die in dem ersten Bereich A bis zu dem fünften Bereich E der Mittelsäue 12 ausgebildet ist, sowie die Form, deren Dicke sich von dem Bereich ET einer dicken Platte zu dem Flanschabschnitt 36 allmählich ändert. In 5 und 6 ist die Form des Vertiefungsabschnitts 52A in einer einfachen Weise aus Gründen einer Einfachheit der Darstellung dargestellt, und daher ist die Form von einer Form mit verschiedenen Dicken, die tatsächlich für die Mittelsäule 12 erforderlich ist, abweichend dargestellt.
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Der vorstehende Vertiefungsabschnitt 52A ist in einem Umfangsteil von jeder Außenumfangsfläche von dem Paar von Arbeitswalzen 52 ausgebildet. Daher hat jede Arbeitswalze 52 einen Radius in einem Umfangsbereich, in dem der Vertiefungsabschnitt 52A vorgesehen ist, der weiter reduziert ist als ein Radius in einem Umfangsbereich, in dem der Vertiefungsabschnitt 52A nicht vorgesehen ist. Der Vertiefungsabschnitt 52A hat eine tiefere Tiefe an einer axialen Mitte von jeder der Arbeitswalzen 52, und der Radius von jeder Arbeitswalze 52 ist in diesem tiefer vertieften Bereich weiter reduziert. Dadurch ist jede Arbeitswalze 52 eingerichtet, eine Änderung des Radius' sowohl in der Umfangsrichtung als auch der Axialrichtung zu haben. Die Arbeitswalzen 52 sind eingerichtet, um im Gleichlauf miteinander auf eine Weise drehbar angetrieben zu sein, um die vertikal symmetrische Drehstellung die ganze Zeit beizubehalten (siehe Pfeile R in 5 und 6).
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Bei dem Walzschritt, der die wie vorstehend konfigurierte Walzmaschine 50 verwendet, wird das Rohmaterial BB eingesetzt und zwischen dem Paar von Arbeitswalzen 52 der Walzmaschine 50 gewalzt (siehe Pfeile RM in 5 und 6), um die Formen der Arbeitsflächen des Paars von Arbeitswalzen 52 auf das Rohmaterial BB zu übertragen. Dadurch wird der Plattenzuschnitt TB1 (siehe 5 und 6) ausgebildet, dessen Plattendicke in zwei verschiedenen Richtungen geändert wird, die senkrecht zu der Plattendickenrichtung sind.
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In der vorstehenden Beschreibung ist es eingerichtet, dass die Form jeder Arbeitsfläche von dem Paar von Arbeitswalzen 52 definiert ist, um der Plattenzuschnitt TB1 zu sein, dessen Plattendicke in zwei verschiedenen Richtungen geändert wird, die senkrecht zu der Plattendickenrichtung sind, aber es kann auch eingerichtet sein, dass das Rohmaterial BB der Reihe nach durch verschiedene Walzmaschinen gewalzt wird, um den Plattenzuschnitt TB1 zu erzeugen. Beispielsweise, wenn drei Walzmaschinen verwendet werden, kann es eingerichtet sein, dass jede Walzmaschine eine unterschiedliche Form des Vertiefungsabschnitts von jeder Arbeitswalze hat, wobei das Rohmaterial BB zwischen die entsprechenden Arbeitswalzen der ersten Maschine, der zweiten Maschine und der dritten Maschine eingesetzt wird und zwischen diesen gewalzt wird, um drei verschiedene Formen auf das Rohmaterial BB zu übertragen, um dadurch eine Form zu erlangen, die der Plattendickenänderung (der Form mit verschiedenen Dicken) entspricht, die für die Mittelsäule 12 erforderlich ist.
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Nach dem vorstehenden Walzschritt, wird der Plattenzuschnitt TB1 in einem Pressschritt einem Biegen unterzogen, um in einer vorbestimmten Form ausgebildet zu sein. Allerdings wird bei diesem Plattenzuschnitt TB1 eine Kaltumformung an Abschnitten bewirkt, die gewalzt wurden, und dadurch wird es schwierig, in diesem Zustand ein nachfolgendes verformendes Bearbeiten auszuführen. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform der Plattenzuschnitt TB1 nach dem Walzschritt einer Wärmebehandlung unterzogen.
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Insbesondere ist beispielsweise der Pressschritt nach dem Walzschritt ein Warmpressschritt. Bei dem Warmpressschritt wird der Plattenzuschnitt TB1 vor einem Pressen auf eine vorbestimmte Temperatur aufgewärmt, beispielsweise mittels einer dielektrischen Hochfrequenzerwärmung. Während dieser Erwärmung wird eine Kaltumformung aufgrund des Walzens (der Bearbeitung mit verschiedenen Dicken) entfernt.
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Beispielsweise, wenn der Pressschritt nach dem Walzschritt festgelegt wird, um ein Kaltpressschritt zu sein, wird vor dem Kaltpressschritt ein Ausglühschritt hinzugefügt, um die Plattenzuschnitte TB1, TB2 auszuglühen. In dem Ausglühschritt wird die vorstehend genannte Kaltverformung entfernt. Auf diese Weise ist es möglich, obwohl die Anzahl von Schritten erhöht wird, wenn der Ausglühschritt hinzugefügt wird, die Plattenzuschnitte als normale Kaltpresskomponenten zu verwenden.
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Als Nächstes wird ein Betrieb und Wirkungen der Mittelsäule 12 der ersten Ausführungsform beschrieben.
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7 zeigt eine Beziehung zwischen einer vertikalen Position der Mittelsäule 12 und einem Zeitpunkt einer Seitenkollision einer bewegbaren verformbaren Sperre. Weil ein großes Moment auf den Zwischenabschnitt in der vertikalen Richtung der Mittelsäule 12 wirkt, ist es erforderlich, dass dieser Abschnitt eine große Festigkeit hat.
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Bei der Mittelsäule 12 der vorliegenden Ausführungsform ist der Bereich ET einer dicken Platte in dem Zwischenabschnitt in der vertikalen Richtung angeordnet, und in dem Bereich ET der dicken Platte hat ein Außenabschnitt 32 eine dickere Dicke und eine größere Festigkeit als die der anderen Abschnitte; daher ist es möglich, eine Verformung der Mittelsäule 12 in Richtung des Fahrzeuginneren zu unterbinden.
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Weil die Dicke des Flanschabschnitts 36 definiert ist, um nicht mehr als die Dicke TH auch in dem Bereich ET der dicken Platte zu sein, ist es möglich, das Säuleninnenpaneel 24, die Außen-R/F30 und das Außenpaneel 20 miteinander durch Punktschweißen in einem Zustand zu verbinden, in dem sie gestapelt sind.
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In den anderen Abschnitten als dem Außenabschnitt 32 in dem Bereich ET einer dicken Platte, die die Festigkeit sicherstellt, hat die Außen-R/F30 eine dünnere Dicke, wobei dadurch eine Gewichtsreduktion der Außen-R/F30 begünstigt wird.
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In dem Bereich ET einer dicken Platte der Außen-R/F30 werden die Dicken der Kupplungsabschnitte 34 allmählich geändert. Auf diese Weise, durch Abmildern der Auslenkung der Kupplungsabschnitte 34, ist es möglich, eine Spannungskonzentration zum Zeitpunkt einer Kollision zu unterbinden.
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In dem Bereich ET einer dicken Platte der Außen-R/F30 ist die Dicke des Flanschabschnitts 36 konstant. Entsprechend ist es möglich, einen Wärmeeintrag zu dem Zeitpunkt eines Schweißens einfach anzupassen.
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Die Außen-R/F30 ist durch eine hochfeste Stahlplatte ausgebildet, wobei es dadurch möglich ist wird, die Außen-R/F30 einfach herzustellen, indem das Rohmaterial verwendet wird.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Außenpaneel 20 außerhalb der Außen-R/F30 in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet, aber das Außenpaneel 20 kann weggelassen werden. In diesem Fall bildet die Außen-R/F30 die Außenverkleidung des Fahrzeugs.
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[Zweite Ausführungsform]
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Als Nächstes wird die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Form des Bereichs ET einer dicken Platte der Außen-R/F30 von der in der ersten Ausführungsform verschieden.
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Wie in 8 gezeigt ist, ist bei einer Mittelsäule 40 der vorliegenden Ausführungsform die Form des Außenabschnitts 32 in dem Bereich (nachstehend als „zweiter Bereich E2 einer sich allmählich ändernden Plattendicke“ bezeichnet), der dem Bereich ET einer dicken Platte der Außen-R/F30 entspricht, von der der ersten Ausführungsform verschieden. In dem zweiten Bereich E2 einer sich allmählich ändernden Plattendicke der Außen-R/F30 wird die Dicke in der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs des Außenabschnitts 32 am dicksten, wobei seine Dicke allmählich in Richtung der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung reduziert wird. Eine durchschnittliche Plattendicke des Außenabschnitts 32 in dem zweiten Bereich E2 einer sich allmählich ändernden Plattendicke ist als T3 definiert. In dem Außenabschnitt 32 in dem zweiten Bereich E2 einer sich allmählich ändernden Plattendicke sind die Plattendicken an den beiden Längsenden dicker als die Dicke TH.
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Bei der Mittelsäule 40 der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Bereich E2 einer sich allmählich ändernden Plattendicke an dem Zwischenabschnitt in der vertikalen Richtung angeordnet, und wobei in dem zweiten Bereich E2 einer sich allmählich ändernden Plattendicke der Außenabschnitt 32 eine dickere Dicke und eine größere Festigkeit hat als die in den anderen Abschnitten, und es ist daher möglich, eine Verformung der Mittelsäule 12 in Richtung des Fahrzeuginneren zu unterbinden.
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Derweil ist auch in dem zweiten Bereich E2 einer sich allmählich ändernden Plattendicke die Dicke des Flanschabschnitts 36 definiert, um nicht mehr als die Dicke TH zu sein; daher ist es möglich, das Säuleninnenpaneel 24, die Außen-R/F30 und das Außenpaneel 20 miteinander durch Punktschweißen einfach zu verbinden, während sie gestapelt sind.
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In der ersten und der zweiten Ausführungsform werden die Plattendicken der Kupplungsabschnitte 34 geändert, aber lediglich die Plattendicke des Außenabschnitts 32 kann geändert werden, oder sowohl die Plattendicke der Kupplungsabschnitte 34 als auch die Plattendicke des Außenabschnittes 32 können geändert werden.
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Die erste und die zweite Ausführungsform wurden durch Veranschaulichen der Mittelsäule beschrieben, aber die vorliegende Erfindung kann auf andere Säulen als die Mittelsäule, wie etwa Frontsäulen und Hecksäulen angewandt werden.
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Eine Säulenstruktur umfasst: ein Säuleninnenpaneel (24); und eine Außenversteifung (30), die einen Flanschabschnitt (36), der an das Säuleninnenpaneel (24) geschweißt ist, einen Außenabschnitt (32), der an einer am Fahrzeug weiter außenliegenden Position als der Flanschabschnitt (36) angeordnet ist und eine Dicke hat, die sich in der Auf-/Abrichtung des Fahrzeugs ändert, sowie einen Kupplungsabschnitt (34) umfasst, der den Flanschabschnitt (36) mit dem Außenabschnitt (32) kuppelt. Die Außenversteifung (30) hat einen Bereich einer sich allmählich änderten Plattendicke, in dem sich eine Dicke der Außenversteifung in der Front-/Heckrichtung des Fahrzeugs allmählich ändert, sodass eine Dicke des Flanschabschnitts (36) gleich einer oder kleiner als eine Dicke des Bereichs einer dicken Platte zwischen einem Bereich einer dicken Platte, in dem eine Dicke des Außenabschnitts (32) größer ist als eine vorbestimmte Dicke, und dem Flanschabschnitt (36) wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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