JP2004168141A - Load receiving member for vehicle, and its manufacturing method and device - Google Patents

Load receiving member for vehicle, and its manufacturing method and device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a load receiving member for a vehicle, and its manufacturing method and device, which increases the energy absorption to the total weight. <P>SOLUTION: The impact beam 1 of a door as the load receiving member for the vehicle has two uprising parts 6 raised from a bottom part 3, and the uprising parts 6 in parallel with or approximately in parallel with the load acting direction in side collision have a length in the direction at right angle to the load acting direction. Further, a longitudinal central part or an approximately longitudinal central part of the uprising part 6 is configurated as the bottom part 3 or a thick part 6A thicker than the other longitudinal part of the uprising part 6. As the uprising part 6 contributing on the absorption of energy by allowing the impact beam 1 receiving the load to deflect, is configurated as the thick part, the energy absorption to the total weight, of the impact beam 1 is increased. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷重を受けるために車両に設けられる車両用荷重受け物品、及びその車両用荷重受け物品を製造するための方法、並びにその車両用荷重受け物品を製造するための装置に関し、例えば、ドアのインパクトビームや、バンパービーム等の車両用荷重受け物品に利用できるものである。
【0002】
【背景技術】
四輪車両の側面に設けられるドアには、従来より、側面衝突による荷重を受けるためのインパクトビームが配置され、車両用荷重受け物品となっていて、長さ方向が車両前後方向となって配置されるこのインパクトビームにより、側面衝突に対するドア全体の耐力を向上させることが行われている。
【0003】
このようなインパクトビームの従来例として、長さ方向と直交する断面の形状が、ハット形状のように、一方の端部と他方の端部とが接続されていないために開いているオープン形状になっているもの(例えば、下記の特許文献1)と、長さ方向と直交する断面の形状が、パイプのように、一方の端部と他方の端部とが接続されているために閉じているクローズ形状になっているもの(例えば、特許文献2)と、がある。
【0004】
これらのインパクトビームは、側面衝突による荷重の作用方向と平行する成分を有して他の部分から起立している起立部を備え、この起立部は、荷重の作用方向と直角をなす成分を有する方向となっている車両前後方向への長さを有しており、また、長さ方向における起立部の任意な一部と、この一部と長さ方向の同じ箇所における上記他の部分とは、同じ厚さになっている。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−166860(図1及び図2)
【0006】
【特許文献2】
特開平11−129756(図1、図3及び図5)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
近年、車両の燃費を向上させるために、車両を構成する部材の重量を軽くし、これにより車両全体を軽量化することが求められるようになっている。このような要望に応えるためには、インパクトビーム等の車両用荷重受け物品の重量も軽量化しなければならないが、この軽量化は、衝突荷重等の荷重を受けたときに吸収できるエネルギー吸収量を低減することなく実現できるものでなければならず、車両用荷重受け物品の全体重量に対するエネルギー吸収量を増加させることが求められる。従来技術の車両用荷重受け物品は、このように全体重量に対するエネルギー吸収量を増加させるという観点で設計、製造されていなかった。
【0008】
本発明の目的は、全体重量に対するエネルギー吸収量を増加させることができる車両用荷重受け物品、及びその製造方法、並びにその製造装置を提供するところにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両用荷重受け物品は、荷重の作用方向と平行する成分を有して他の部分から起立している起立部を備え、この起立部が前記荷重の作用方向と直角をなす成分を有する方向への長さを有している車両用荷重受け物品において、前記起立部の長さ方向における少なくとも一部が、この少なくとも一部と前記長さ方向の同じ箇所における前記他の部分よりも厚さが大きい厚肉部となっていることを特徴とするものである。
【0010】
この車両用荷重受け物品によると、起立部は、荷重の作用方向と平行する成分を有して他の部分から起立しているとともに、この起立部の長さ方向における少なくとも一部が、この少なくとも一部と前記長さ方向の同じ箇所における前記他の部分よりも厚さが大きい厚肉部となっているため、車両用荷重受け物品が荷重を受けたときにおける変形に対する起立部の耐力が、起立部が厚肉部となっていない場合と比較して大きくなっている。
【0011】
このため、荷重を受けることにより車両用荷重受け物品に撓みが生じた場合において、起立部が大きく変形して座屈状態になるまでの撓み量を大きくでき、これにより、衝突荷重等の荷重を受けたときに吸収できるエネルギー吸収量を大きくできる。
【0012】
言い換えると、本発明では、エネルギー吸収量に貢献する起立部の厚さが車両用荷重受け物品の他の部分よりも大きくなっており、荷重を受けたために車両用荷重受け物品が撓み始めたとき、この撓み量が大きくなるまで、起立部は大きく変形して座屈状態になることはない。このため、起立部と他の部分とが同じ厚さになっていて、本発明に係る車両用荷重受け物品と同じ重量となっている車両用荷重受け物品と比較した場合には、エネルギー吸収量を大きくできる。あるいは、起立部と他の部分とが同じ厚さになっていて、本発明に係る車両用荷重受け物品よりも大きい重量を有している車両用荷重受け物品と比較した場合には、エネルギー吸収量を同じ又は大きくできる。
【0013】
したがって、本発明によると、従来よりも車両用荷重受け物品の全体重量に対するエネルギー吸収量を増加させることができ、車両用荷重受け物品の軽量化とエネルギー吸収量の増大という互いに相反する2つの課題を解決することもできる。
【0014】
以上の本発明に係る車両用荷重受け物品において、厚肉部の個数は、1個でもよく、厚肉部の厚さ方向に離れた複数個でもよい。すなわち、後者の場合には、前記起立部は、この起立部の厚さ方向に離れた複数個設けられ、これらの起立部の全部又はこれらの起立部のうちの複数個について、厚肉部が設けられる。
【0015】
厚肉部の個数が、この厚肉部の厚さ方向に離れた複数個になっていると、それだけ起立部の変形に対する耐力が向上するため、エネルギー吸収量を一層増大させることができる。
【0016】
また、車両用荷重受け物品が長さ方向に離れた複数箇所で車体又は車体構成部材に取り付けられる場合には、互いに隣接する2つの取付箇所の間の中央部分又は略中央部分を厚肉部とすることが好ましい。これによると、車両用荷重受け物品が荷重を受けたときの曲げモーメントが最大となる部分を厚肉部とすることができる。また、厚肉部は起立部の長さ方向の一部だけとなるため、それだけ車両用荷重受け物品の全体重量を軽量化できる。
【0017】
このように、互いに隣接する2つの取付箇所の間の中央部分又は略中央部分を厚肉部とする場合であって、取付箇所が3個以上ある場合には、それぞれの中央部分又は略中央部分を厚肉部としてもよく、特定の中央部分又は略中央部分だけを厚肉部としてもよい。
【0018】
また、厚肉部が、この厚肉部の厚さ方向に離れた複数個設けられ、かつ、車両用荷重受け物品が長さ方向に離れた複数箇所で車体又は車体構成部材に取り付けられ、互いに隣接する2つの取付箇所の間の中央部分又は略中央部分が厚肉部となっている場合には、複数個の厚肉部のうち、少なくとも互いに隣接している2個の厚肉部をこれらの厚肉部の起立方向の端部において連結し、これらの厚肉部が設けられている前記長さ方向の部分についての厚肉部の厚さ方向の寸法を、厚肉部となっていない前記長さ方向の部分についての前記厚肉部の厚さ方向の寸法よりも大きくすることが好ましい。
【0019】
これによると、車両用荷重受け物品が荷重を受けたときの曲げモーメントが最大となる部分での断面係数を大きくでき、曲げモーメントに有効に対処できることになる。
【0020】
なお、車両用荷重受け物品における車体又は車体構成部材に取り付けられる部分は、ブラケット部材のように、車両用荷重受け物品とは別に生産され、車両用荷重受け物品とスポット溶接やボルト、ナット等の結合具で結合される部材となっていてもよく、あるいは、車両用荷重受け物品の一部となっていて、車両用荷重受け物品の本体と一体に形成されるものとなっていてもよい。
【0021】
本発明に係る車両用荷重受け物品の製造方法は、荷重の作用方向と平行する成分を有して他の部分から起立している起立部を備え、この起立部が前記荷重の作用方向と直角をなす成分を有する方向への長さを有しており、前記起立部の長さ方向における少なくとも一部が、この少なくとも一部と前記長さ方向の同じ箇所における前記他の部分よりも厚さが大きい厚肉部となっている車両用荷重受け物品を製造するための方法であって、板材における前記厚肉部となるべき部分をこの厚肉部の厚さ方向に湾曲突出した湾曲部に形成するための湾曲部形成工程と、この湾曲部形成工程の後に実施され、前記湾曲部の湾曲突出側の面を湾曲突出側とは反対側へ加圧することにより、この湾曲部を、直線的又は略直線的な形状となっていて増肉された厚さとなっている厚肉部へと変形させるための増肉工程と、を有することを特徴するものである。
【0022】
この製造方法によると、湾曲部を直線的又は略直線的な形状に変形させるときに寸法が短縮されるため、この短縮した寸法分だけ厚さが増加することになり、これにより、増肉された厚肉部を得ることができる。
【0023】
このように、湾曲部を直線的又は略直線的な形状に変形させることによって増肉された厚肉部を得るための増肉工程は、1回だけ実施してもよく、複数回実施してもよい。
【0024】
増肉工程を複数回実施する車両用荷重受け物品の製造方法は、第1回目増肉工程となっている上記増肉工程の後に実施され、この第1回目増肉工程で得られた前記厚肉部を、前記増肉された厚さと同じ又は略同じ厚さを維持しながら起立部となるべき部分の起立方向の寸法を小さくすることにより、湾曲させるための湾曲工程と、この湾曲工程の後に実施され、湾曲された前記厚肉部の湾曲突出側の面を湾曲突出側とは反対側へ加圧することにより、この厚肉部を直線的又は略直線的な形状にしてさらに増肉させるための第2回目増肉工程と、を有するものとなる。
【0025】
増肉工程を複数回行うと、厚肉部の厚さをその回数に応じた分だけ増加させることができる。
【0026】
以上の製造方法において、前記湾曲突出側の面を湾曲突出側とは反対側へ加圧することは、プレス型によるプレス力により行ってもよく、袋内に封入された液体による液圧力により行ってもよく、弾性変形自在な弾性部材による弾性力により行ってもよい。
【0027】
また、本発明に係る車両用荷重受け物品の製造方法は、荷重の作用方向と平行する成分を有して他の部分から起立している起立部を備え、この起立部が前記荷重の作用方向と直角をなす成分を有する方向への長さを有しており、前記起立部の長さ方向における少なくとも一部が、この少なくとも一部と前記長さ方向の同じ箇所における前記他の部分よりも厚さが大きい厚肉部となっている車両用荷重受け物品を製造するための方法であって、板材における前記厚肉部となるべき部分に他の板材を接合することにより、この部分の厚さを前記他の部分となるべき部分の厚さよりも大きくするための増厚工程と、この増厚工程の後に実施され、前記他の板材を含めて前記板材をプレス成形することにより、厚さの大きい前記部分を前記厚肉部とするためのプレス成形工程と、を有することを特徴するものである。
【0028】
この製造方法によると、板材における厚肉部となるべき部分に他の板材を接合するという簡単な作業によって実質的に厚肉部と同じ厚さとなった部分を設けることができ、この後は、前記他の板材を含めて前記板材をプレス成形すればよいため、製造作業の容易化と製造作業効率の向上を達成できる。
【0029】
さらに、本発明に係る車両用荷重受け物品の製造方法は、荷重の作用方向と平行する成分を有して他の部分から起立している起立部を備え、この起立部が前記荷重の作用方向と直角をなす成分を有する方向への長さを有しており、前記起立部の長さ方向の全部が、前記他の部分よりも厚さが大きい厚肉部となっている車両用荷重受け物品を製造する方法であって、板材をロールフォーミング成形することにより、この板材の幅方向の一部に前記厚肉部となるべき厚さの大きい部分を形成するためのロールフォーミング成形工程と、このロールフォーミング成形工程の後に実施され、前記板材をプレス成形することにより厚さの大きい前記部分を前記厚肉部とするためのプレス成形工程と、を有することを特徴するものである。
【0030】
この製造方法では、板材をロールフォーミング成形することによってこの板材の幅方向の一部に厚肉部となるべき厚さの大きい部分を形成するため、この製造方法は、厚肉部が起立部の長さ方向全長に亘って設けられる場合に好適である。そして、車両用荷重受け物品の材料となる板材は、連続的にロールフォーミング成形されるコイル材であるため、ロールフォーミング成形後のコイル材を所定長さ寸法に切断することにより、多数の車両用荷重受け物品をプレス成形で生産するための多数の材料を容易に得られる。
【0031】
本発明に係る車両用荷重受け物品の製造装置は、荷重の作用方向と平行する成分を有して他の部分から起立している起立部を備え、この起立部が前記荷重の作用方向と直角をなす成分を有する方向への長さを有しており、前記起立部の長さ方向における少なくとも一部が、この少なくとも一部と前記長さ方向の同じ箇所における前記他の部分よりも厚さが大きい厚肉部となっている車両用荷重受け物品を製造するための装置であって、前記他の部分となるべき部分を挟着する挟着部材と、前記厚肉部となるべき部分であって前記厚肉部の厚さ方向に湾曲突出している湾曲部を、この湾曲部の湾曲突出側の面を湾曲突出側とは反対側へ加圧することにより、直線的又は略直線的な形状となっていて増肉された厚さとなっている前記厚肉部へと変形させるための加圧部材と、を備えていることを特徴とするものである。
【0032】
この製造装置によると、増肉されない前記他の部分となるべき部分は挟着部材で挟着されて不動となっており、増肉されて厚肉部となるべき湾曲部は、加圧部材によって湾曲突出側の面を湾曲突出側とは反対側へ加圧されるため、この湾曲部は圧縮されながら直線的又は略直線的な形状へ変形し、この圧縮によって増肉された厚肉部を形成できることになる。
【0033】
この製造装置における加圧部材は、プレス型でもよく、袋内に封入された液体でもよく、弾性変形自在な弾性部材でもよい。
【0034】
また、以上説明した本発明は、任意な車両用荷重受け物品に適用でき、その代表的な例はドアのインパクトビームであり、他の例は、バンパービームである。これに以外に、本発明は、センターピラーや、フロアパネルに配置されるサイドシル等にも適用できる。本発明がバンパービームに適用される場合には、このバンパービームは、フロントバンパービームでもよく、リヤバンパービームでもよい。
【0035】
さらに、本発明は、長さ方向と直交する断面の形状が、一方の端部と他方の端部とが接続されていないために開いているオープン形状になっている車両用荷重受け物品と、一方の端部と他方の端部とが接続されているために閉じているクローズ形状になっている車両用荷重受け物品との両方に適用できる。クローズ形状は、四角形等の多角形状でもよく、円形でもよく、長円形でもよく、楕円形でもよく、任意である。
【0036】
また、本発明に係る車両用荷重受け物品の材料は、高張力鋼の鋼板でもよく、高張力鋼よりも引っ張り強さが小さい鋼板でもよい。
【0037】
また、所定値以上の硬度が一部又は全体に必要な車両用荷重受け物品については、高周波誘導電流、ガス火炎、レーザー等によって高温に加熱した後に急冷することにより、焼入れ処理を行ってもよい。さらに、焼入れ処理は、材料から所定形状となった車両用荷重受け物品が形成された後に行ってもよく、所定形状の車両用荷重受け物品が形成される前の材料のときに行ってもよい。また、プレス成形される車両用荷重受け物品については、高温に加熱された材料をプレス成形するときに急冷してもよく、高温への加熱と急冷とをプレス成形するときに行ってもよい。すなわち、ホットプレスによる焼入れ処理を行ってもよい。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態に係る車両用荷重受け物品は、四輪車両の側面のドアに配置されるインパクトビームである。
【0039】
図1には、このインパクトビーム1が示されている。インパクトビーム1は、車両内側のインナーパネル10と、スキンパネルとも称される車両外側のアウターパネルとを含んで形成されるドアにおけるこれらのインナーパネル10とアウターパネルとの間に配置され、図1には、インパクトビーム1とインナーパネル10が示されている。鋼板を材料として形成されているインパクトビーム1は、インナーパネル10に車両前後方向となっている長さ方向の両端の2箇所、又は一方の端部と他方の端部の近傍との2箇所で取り付けられ、この取り付けは、インパクトビーム1に結合されたブラケット部材11,12をインナーパネル10にスポット溶接で接合することよりなされる。
【0040】
図2には、インナーパネル10に取り付けられる前であって、ブラケット部材11,12を除いたインパクトビーム1の全体が斜視図として示されている。図3には、図2のS3−S3断面図が、図4には、図2のS4−S4断面図が、図5には、図2のS5−S5断面図が、それぞれ示されている。これらの図で示されているように、車両前後方向に延びる細長い形状となっているインパクトビーム1の幅方向中央又は略中央には、隆起した隆起部2が形成され、この隆起部2の幅方向両側は底部3となっており、これらの底部3の幅方向外側の端部は、隆起部2と同じ側へ立ち上ったフランジ部4となっている。また、隆起部2の幅方向中央又は略中央には、隆起部2の隆起方向とは反対側へ窪んだ谷部5が設けられている。
【0041】
これらの隆起部2、底部3、フランジ部4及び谷部5は、図2で示されているとおり、インパクトビーム1の長さ方向の一端から他端まで連続して形成されている。また、長さ方向と直交するインパクトビーム1の断面を示している図3〜図5のとおり、インパクトビーム1は、幅方向の一方の端部と他方の端部とが接続されていないために開いているオープン断面の形状を有している。
【0042】
図1に示すとおり、ブラケット部材11,12を介したインパクトビーム1のインナーパネル10への取り付けは、隆起部2を車両外側に向けて行われる。このため、ドアに側面衝突の荷重が作用したときにおけるこの荷重の作用方向は、図3で示すA方向である。したがって、隆起部2の幅方向両側の面は、荷重の作用方向Aと平行する成分を有して底部3から起立した起立部6となっており、図面で示された実施形態では、これらの起立部6は、底部3から直線的又は略直線的に起立していて、荷重の作用方向Aと平行又は略平行となっている。
【0043】
図3で示すように、インパクトビーム1の長さ方向の中央又は略中央におけるインパクトビーム1の幅寸法はW1であり、図4で示すように、インパクトビーム1の長さ方向の中央又は略中央から長さ方向の一方の端部に少し寄った箇所におけるインパクトビーム1の幅寸法はW2であり、図5で示すように、インパクトビーム1の長さ方向の中央又は略中央からさらに長さ方向の一方の端部に寄った箇所におけるインパクトビーム1の幅寸法はW3である。W3よりもW2は大きく、W2よりもW1は大きい。このように、インパクトビーム1の幅寸法は、このインパクトビーム1の長さ方向の中央又は略中央において最も大きくなっており、そして中央又は略中央から長さ方向の両端に向かって幅寸法は次第に小さくなり、中央又は略中央から所定距離離れた箇所からは、最小の幅寸法が長さ方向の両端まで連続している。
【0044】
このため、インパクトビーム1の幅方向両側に2個ある底部3の間隔、2個あるフランジ部4の間隔、2個ある起立部6の間隔は、インパクトビーム1の長さ方向中央又は略中央で最大となっているとともに、これらの間隔は、インパクトビーム1の長さ方向中央又は略中央からインパクトビーム1の両端に向かって次第に小さくなり、このように間隔が次第に小さくなることは、長さ方向の両端から中央又は略中央に向かって一定距離にある箇所まで続いている。
【0045】
また、2個の起立部6が互いに連結されている部分である谷部5の幅寸法も、インパクトビーム1の幅寸法と同様に、インパクトビーム1の長さ方向に変化しており、谷部5の深さも、インパクトビーム1の長さ方向の中央又は略中央で最大であり、この深さは、インパクトビーム1の長さ方向中央又は略中央からインパクトビーム1の両端に向かって次第に小さくなり、このように深さが次第に小さくなることは、長さ方向の両端から中央又は略中央に向かって一定距離にある箇所まで続いている。
【0046】
そして、前述したように、インパクトビーム1はドアに車両前後方向を長さ方向として配置されるため、インパクトビーム1の幅方向に2個ある起立部6は、ドアに直角又は角度をなして作用する側面衝突荷重の作用方向Aと直角をなす成分を有する方向への長さを有しており、側面衝突荷重がドアに直角に作用したとには、それぞれの起立部6は、インパクトビーム1の長さ方向の中央部分又は略中央部分の湾曲した部分を有しながらも、この荷重の作用方向Aと直角又は略直角をなす方向に延びる長さを有していることになる。
【0047】
また、インパクトビーム1の全長に亘って延びているそれぞれの起立部6には、起立部6が起立している底部3よりも厚さが大きくなっている厚肉部6Aが、インパクトビーム1の長さ方向の中央又は略中央を含む起立部の長さ方向の一部に設けられている。この厚肉部6Aの範囲は、図2の2点鎖線Bで示された範囲である。この厚肉部6Aの厚さは、フランジ部4及び谷部5の厚さよりも大きく、また、フランジ部4及び谷部5の厚さは、厚肉部6Aを除くインパクトビーム1の各部分の厚さと同じである。言い換えると、底部3の厚さと、フランジ部4の厚さと、谷部5の厚さと、厚肉部6Aとなってない起立部6の各部分の厚さは、同じであり、厚肉部6Aの厚さと、この厚肉部6Aとインパクトビーム1の長さ方向の同じ箇所における底部3、フランジ部4、谷部5の厚さとを比較した場合、厚肉部6Aの厚さが大きい。
【0048】
厚肉部6Aを備えたインパクトビーム1を図6で示された板材20から形成するための各作業工程は、図7、図9、図10、図11の順序で実施され、図8には、図9の作業工程で用いられるプレスダイセットが示されている。
【0049】
先ず、図7で示されているように、プレス装置に装着された上型30と下型31により板材20をプレス成形する。この板材20は、厚肉部6Aを除くインパクトビーム1の各部分と同じ厚さ又はこれよりも若干大きい厚さを有しており、プレス成形は板材20の厚さを維持又は若干小さくしながら行われる。このプレス成形により、板材20は、おおむね前記隆起部2と類似した部分を有する形状に形成されるとともに、厚肉部6Aとなるべき部分は、厚肉部6Aの厚さ方向外向きに湾曲突出した湾曲部21とされる。したがって、図7で示された作業工程は、板材20に湾曲部21を形成するための湾曲部形成工程である。
【0050】
次いで、板材20は図8で示すプレスダイセット40を用いてプレスされる。このプレスダイセット40は、上下動する上型41と、下型42と、下型42側に配置され、ばね等の弾性部材43A,44Aで上向きに弾性付勢されているブランクホルダー43,44とを備えている。また、上型41と下型42における湾曲部21と対応する部分は、直線的又は略直線な成形部41A,42Aとなっている。上型41と下型42が型合せされたときにこれらの成形部41Aと42Aとの間にできる隙間の容量は、湾曲部21の体積と同じに設定されている。
【0051】
図9は、上型41が下降して上型41と下型42で板材20がプレスされたときを示している。上型41が下降する途中において、図8で示されたブランクホルダー43と上型41とによって板材20における谷部5となるべき部分22が挟着され、ブランクホルダー44と上型41とによって板材20における底部3とフランジ部4とになるべき部分23が挟着される。このように、ブランクホルダー43,44が、上型41と共に板材20の所定部分22,23を挟着してこれらの部分22,23を不動とする挟着部材となりながら、図9で示すように、板材20の湾曲部21が成形部41A,42Aで成形される。
【0052】
この成形により、上型41の成形部41Aは、湾曲部21の湾曲突出側の面を下型42の成形部42A側へ加圧し、これらの成形部41Aと42Aにより、湾曲部21は直線的又は略直線的な形状の部分24へと変形する。この変形により、部分24は湾曲部21よりも寸法が短くなる分だけ圧縮されるため、この圧縮された後の部分24は、板材20の本来の厚さよりも増肉されて厚さが大きくなった厚肉部となる。
【0053】
このため、図9で示された作業工程は、厚肉部24を増肉によって得るための増肉工程となっている。
【0054】
この後、図10の作業工程が実施される。この作業工程では、上型51と、下型52と、ブランクホルダー53,54とを備えるプレスダイセット50が用いられる。上側51の成形部51Aと下型52の成形部52Aは湾曲しているとともに、これらの成形部51A,52Aの上下寸法は厚肉部24の上下寸法よりも小さい。上型51の下降により、板材20における谷部5となるべき部分22が上型51とブランクホルダー53とで挟着され、底部3とフランジ部4とになるべき部分23が上型51とブランクホルダー54とで挟着された後、上型51で板材20は下型52側へ加圧され、これにより、前記起立部6となるべき部分である厚肉部24の起立方向の寸法が小さくなる。この寸法短縮作業は、上側51の成形部51Aと下型52の成形部52Aとにより、厚肉部24の厚さを同じ又は略同じに維持しながら、厚肉部24を、この厚肉部24の厚さ方向外向きに湾曲突出した湾曲部25に変形させて行われる。
【0055】
このため、図10の作業工程は、湾曲部25を得るための湾曲工程になっている。
【0056】
次いで、図11の作業工程が実施される。この作業工程では、上型61と、下型62と、ブランクホルダー63,64を備えるプレスダイセット60が用いられる。上型61の成形部61Aと下型62の成形部62Aは、直線的又は略直線的な形状となっている。上型61の下降により、板材20における谷部5となるべき部分22が上型61とブランクホルダー63とで挟着され、底部3とフランジ部4とになるべき部分23が上型61とブランクホルダー64とで挟着された後、湾曲部25は、上型61の成形部61Aと下型62の成形部62Aとより直線又は略直線な形状に成形される。
【0057】
すなわち、この作業工程でも、湾曲部25は、湾曲突出側の面が上型61の成形部61Aで下型62の成形部62A側に加圧され、この結果、湾曲部25は直線的又は略直線的な形状の部分26へと変形し、この変形により、部分26は湾曲部25よりも寸法が短くなる分だけ圧縮される。この圧縮により、部分26はさらに増肉された厚肉部となる。
【0058】
このため、図11示された作業工程は、さらに増肉された厚肉部26を得るための第2回目増肉工程となっている。
【0059】
この後、以上のように成形された板材20について、2個の厚肉部26における部分23側の端部の間隔を小さくするプレス成形や、部分23を折り曲げ加工することによって部分23を底部3とフランジ部4とにするプレス成形、さらには、板材20の全体をトリミング加工する等の所要の作業を行うことにより、板材20から図2で示したインパクトビーム1が製造される。このインパクトビーム1は、硬度が必要とされる全体又は一部について高周波誘導電流等による高温加熱と急冷によって焼入れ処理される。
【0060】
以上述べたようにプレス成形によって板材20からインパクトビーム1を製造する作業は、それぞれのプレス成形作業ごとに用意されたプレス装置で行ってもよく、トランスファプレス装置によって一連の作業として行ってもよい。
【0061】
図12は、インパクトビームの長さ方向の両端を支持し、インパクトビームの長さ方向の中央部に荷重を作用させることによってその中央部に撓み量を生じさせたときのグラフであり、縦軸は荷重の大きさで、横軸は撓み量の大きさである。シミュレーションによって得たこのグラフにおいて、実線Cと破線Dは、同じ材料により厚さを除いて同じ寸法及び形状に形成された2個のインパクトビームについて示している。実線Cは、図2〜図5で示したように起立部6の一部が厚肉部6Aとなっていて、全体重量が1365.15グラムとなっているインパクトビームの場合であり、破線Dは、全体が同じ厚さとなっていて、全体重量が1429.30グラムとなっているインパクトビームの場合である。実線Cのインパクトビームの重量は、破線Dのインパクトビームよりも4.5%軽量である。
【0062】
なお、実線Cのインパクトビームの厚肉部6Aの厚さは1.65mmであって、他の部分の厚さは1.5mmである。また、破線Dのインパクトビームの厚さは1.6mmである。
【0063】
図12のグラフから分かるように、両方のインパクトビームが支持できる最大荷重は殆ど同じであるが、この最大荷重に達するまでの撓み量は、実線Cのインパクトビームの方が破線Dのインパクトビームよりも大きい。このことは、荷重によってインパクトビームが撓み変形しているときにおいて、荷重の増大のために起立部6が大きく変形して図13で示す座屈状態になるまでの撓み量を、破線Dのインパクトビームよりも実線Cのインパクトビームについて大きくできることを意味している。このように最大荷重時における実線Cのインパクトビームの撓み量が大きくなっている理由は、破線Dのインパクトビームの起立部の厚さよりも実線Cのインパクトビームの起立部の厚さが大きくなっているからである。
【0064】
また、図12のグラフにおいて、実線Cと横軸とで囲まれた面積は、実線Cのインパクトビームが撓むことによってこのインパクトビームが吸収するエネルギー量を表し、また、破線Dと横軸とで囲まれた面積は、破線Dのインパクトビームが撓むことによってこのインパクトビームが吸収するエネルギー量を表している。実線Cのインパクトビームの方が破線Dのインパクトビームよりもエネルギー吸収量が大きくなっている。
【0065】
以上のように、本実施形態のインパクトビーム1では、エネルギー吸収量に貢献する起立部6に厚肉部6Aが設けられているため、荷重を受けたインパクトビーム1が撓んだ場合において、この撓み量が大きくなるまで、起立部6は大きく変形して座屈状態になることはない。このため、本実施形態のインパクトビーム1よりも全体重量が4.5%も重くなっていて起立部と他の部分とが同じ厚さになっているインパクトビームと比較した場合に、エネルギー吸収量を大きくできる。
【0066】
したがって、本実施形態によると、インパクトビーム1の軽量化を図りながらも、側面衝突時における大きなエネルギー吸収量を確保でき、インパクトビームの全体重量に対するエネルギー吸収量を増加させることができる。
【0067】
また、厚肉部6Aは、インパクトビーム1の長さ方向の一部である中央部分又は略中央部分だけに設けられているため、この点でもインパクトビーム1を軽量化できる。また、この中央部分又は略中央部分は、図1で示したブラケット部材11,12でドアのインナーパネル10に取り付けられるインパクトビーム1が受ける側面衝突荷重によって起立部6を座屈させようとする大きな曲げモーメントによる圧縮応力が生ずる箇所であるため、インパクトビーム1の軽量化を図りつつ、エネルギー吸収量の増大を有効に達成できる。
【0068】
また、この実施形態によると、厚肉部6Aの個数は、厚肉部6Aの厚さ方向に離れた2個となっているため、この点でもエネルギー吸収量の増大が図られている。
【0069】
さらに、2個の厚肉部6A同士は、厚肉部6Aの起立方向の端部において谷部5で連結され、しかも、これらの厚肉部6Aが設けられているインパクトビーム1の長さ方向の中央又は略中央についての厚肉部6Aの厚さ方向の寸法は、言い換えると、図3で示した幅寸法W1は、インパクトビーム1の長さ方向の他の部分についての幅寸法よりも大きいため、インパクトビーム1が荷重を受けたときの曲げモーメントが最大となる部分での断面係数を大きくできる。これにより、起立部6が座屈する撓み量までインパクトビーム1が撓むときの最大荷重を増大させることができる。
【0070】
図9と図11の作業工程において、湾曲部21,25の湾曲突出側の面をこの湾曲突出側とは反対側へ加圧することにより湾曲部21,25を厚肉部24,26とする加圧部材は、湾曲部21,25にプレス力を作用させるプレス型となっている上型41,61であったが、図14及び図15は、加圧部材を別の部材とした実施形態を示す。
【0071】
図14の加圧部材は、袋70の内部に封入された水、油等の液体71である。シリンダ等の駆動手段で下方へ移動する駆動カム72により、スライドカム73はスライドして液体71を加圧し、この液体71の液圧力が袋70を介して湾曲部21,25に作用する。これにより、湾曲部21,25は、型74に直線的又は略直線的に形成されている成形部74Aに押し付けられて厚肉部24,26となる。このときの液体71は、湾曲部21,25が直線的又は略直線的な厚肉部24,26へ変形するに伴い、自由に倣い変形する。
【0072】
図15の加圧部材は、シリコンゴム等で形成された弾性変形自在な弾性部材75である。駆動カム72が下方へ移動すると、スライドするスライドカム73によって弾性部材75が加圧され、この弾性部材75の弾性力で湾曲部21,25が型74の成形部74Aに押し付けられることにより、湾曲部21,25は厚肉部24,26となる。このときの弾性部材75は、倣い弾性変形する、
これらの実施形態において、液体71、弾性部材75には、型74と共に板材20の前述した部分22,23を挟着するための挟着部分が設けられている。このような挟着部分は、型等による部材としてもよい。
【0073】
以上の実施形態における車両用荷重受け物品はドアのインパクトビームであったが、図16の実施形態で示した車両用荷重受け物品は、フロントバンパービーム81である。このフロントバンパービーム81には、FF(フロントエンジン、フロントドライブ)やFR(フロントエンジン、リヤドライブ)の四輪車両におけるエンジンルーム等の運転席前方の車両内空間に配置される左右一対のフロントサイドフレーム82の先端が結合される。前方であるA方向からの衝突荷重を受けるフロントバンパービーム81は、鉛直方向を幅方向とするウェブ部81Aと、このウェブ81Aの上下端から後方へ延びる上下のフランジ部81B,81Cとからなるチャンネル形状となっている。フランジ部81B,81Cは、荷重の作用方向Aと平行又は略平行になっているとともに、ウェブ部81Aと同じく、A方向と直角をなす成分を有して左右方向へ延びる長さを備えている。
【0074】
ウェブ部81Aから後方へ起立した起立部であるフランジ部81B,81Cは、ウェブ部81Aよりも大きい厚さの厚肉部となっている。このため、前述した実施形態のインパクトビーム1と同じく、フロントバンパービーム81は、軽量化が図られながらも、衝突荷重のエネルギー吸収量が増大されたものとなっている。
【0075】
この実施形態において、フランジ部81B,81Cの長さ方向の全長を厚肉部としてもよく、2箇所あるフロントサイドフレーム82との結合箇所の間、言い換えると、2箇所ある車体との結合箇所の間の中央部分又は略中央部分のみを厚肉部としてもよい。
【0076】
図17は、車両用荷重受け物品の材料である板材90の一部に厚肉部90Aを設けるための別実施形態を示す。この実施形態では、板材90の厚肉部90Aとなるべき一部に補助板材91をスポット溶接又はレーザー溶接等で接合する。これにより、板材90の一部は増厚され、この増厚作業工程の後、補助板材91を含めて板材90をプレス成形することにより、一部に厚肉部が設けられた所定形状の車両用荷重受け物品を製造する。
【0077】
図18〜図20は、ロールフォーミング成形工程により、車両用荷重受け物品の材料である板材の幅方向の一部に厚肉部を設ける実施形態を示す。ロールフォーミング成形工程は、図18で示すロールフォーミング成形装置101を用いてなされ、この装置101は、車両用荷重受け物品の材料の板材であるコイル材100を繰り出すアンコイラー102と、コイル材100の送り出し方向に複数個並べられた成形ローラ装置103とを有する。それぞれの成形ローラ装置103は、上下からコイル材100を加圧する一対のローラ104,105を備えている。
【0078】
図19は、成形ローラ装置103で成形される前のコイル材100の断面を示す図18のS19−S19線断面図で、図20は、それぞれの成形ローラ装置103で成形された後のコイル材100の断面を示す図18のS20−S20線断面図である。図20で示されているように、ロールフォーミング成形後のコイル材100の幅方向の一部には、増肉された厚肉部100Aが形成されている。
【0079】
このコイル材100を所定の長さ寸法に切断することにより、車両用荷重受け物品となる所定長さの板材が生産され、この板材を所定形状にプレス成形することにより、一部が厚肉部となった車両用荷重受け物品を製造する。
【0080】
この実施形態は、幅方向の一部に設けられる厚肉部が長さ方向の全長に亘って連続している車両用荷重受け物品を製造する場合に適している。また、車両用荷重受け物品の材料となる所定長さの板材は、ロールフォーミング成形されたコイル材100を所定の長さ寸法に切断することによって多数の生産できるため、この板材を効率的に生産できる。
【0081】
以上説明したそれぞれの実施形態の車両用荷重受け物品は、長さ方向と直交する断面の形状が、一方の端部と他方の端部とが接続されていないために開いているオープン形状になっているものであったが、図21で示した車両用荷重受け物品111は、長さ方向と直交する断面の形状が、一方の端部と他方の端部とが接続されているために閉じているクローズ形状になっているものである。具体的には、この車両用荷重受け物品111は、荷重の作用方向Aと平行又は略平行になっている2つの辺112,113と、A方向と直角又は略直角になっている2つの辺114,115とにより、長さ方向と直交する断面の形状が四角形になっているものであり、一方の端部111Aと他方の端部111Bとが溶接部116で溶接されている。
【0082】
4つの辺112〜115のうち、辺114,115から起立した起立部となっている辺112,113は、厚さが大きい厚肉部となっている。このため、車両用荷重受け物品111がA方向の荷重を受けて撓んだときのエネルギー吸収量が大きくなっているとともに、このエネルギー吸収量の増大は、辺114,115の厚さを辺112,113の厚さよりも小さくして実現されているため、車両用荷重受け物品111の全体重量に対するエネルギー吸収量の増加が達成されている。
【0083】
辺112,113の厚さを辺114,115の厚さよりも大きくすることは、車両用荷重受け物品111の長さ方向の一部だけについて行ってもよく、車両用荷重受け物品111の全長に亘って行ってもよい。
【0084】
図21の実施形態は、ドアのインパクトビームやフロントバンパービーム、リヤバンパービームを含む各種の車両用荷重受け物品に適用できる。
【0085】
【発明の効果】
本発明によると、車両用荷重受け物品の全体重量に対するエネルギー吸収量を増加させることができるという効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る車両用荷重受け物品となっているドアのインパクトビームを、ドアを形成するインナーパネルにブラケット部材で取り付けた状態を示す側面図である。
【図2】図1で示されたブラケット部材を除いて示すインパクトビームの全体斜視図である。
【図3】図2のS3−S3線断面図である。
【図4】図2のS4−S4線断面図である。
【図5】図2のS5−S5線断面図である。
【図6】インパクトビームの材料である板材の断面図である。
【図7】図6の板材に厚肉部を形成するための作業のうち、第1工程を示す断面図である。
【図8】図6の板材に厚肉部を形成するための作業で用いるプレスダイセットを示す断面図である。
【図9】図6の板材に厚肉部を形成するための作業のうち、図8のプレスダイセットを使用する第2工程を示す断面図である。
【図10】図6の板材に厚肉部を形成するための作業のうち、第3工程を示す断面図である。
【図11】図6の板材に厚肉部を形成するための作業のうち、第4工程を示す断面図である。
【図12】起立部の一部に厚肉部を設けたインパクトビームと、全体を同じ厚さとしたインパクトビームとに荷重を作用させたときにおいて、その荷重とインパクトビームの撓み量との関係を示すグラフである。
【図13】荷重を受けたインパクトビームが撓み変形しているときに、起立部が大きく変形して座屈状態になることを示す断面図である。
【図14】湾曲部を加圧する加圧部材が液体となっている実施形態を示す断面図である。
【図15】湾曲部を加圧する加圧部材が弾性部材となっている実施形態を示す断面図である。
【図16】車両用荷重受け物品となっているフロントバンパービームを示す斜視図である。
【図17】板材に別の板材を接合して厚肉部を設ける実施形態を示す断面図である。
【図18】車両用荷重受け物品の材料となる板材の幅方向の一部に厚肉部をロールフォーミング成形で形成するためのロールフォーミング成形装置を示す側面図である。
【図19】図18のS19−S19線断面図である。
【図20】図18のS20S−20線断面図である。
【図21】長さ方向と直交する断面の形状がクローズ形状になっている車両用荷重受け物品の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 車両用荷重受け物品であるドアのインパクトビーム
3 他の部分である底部
6 起立部
6A 厚肉部
10 ドアのインナーパネル
20,90、100 車両用荷重受け物品の材料である板材
21,25 湾曲部
24,26 厚肉部
41,61 加圧部材である上型
43,44,63,64 挟着部材であるブランクホルダー
71 加圧部材である液体
75 加圧部材である弾性部材
100 コイル材
101 ロールフォーミング成形装置
111 車両用荷重受け物品
A 荷重の作用方向
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a load receiving article for a vehicle provided on a vehicle to receive a load, a method for manufacturing the load receiving article for a vehicle, and an apparatus for manufacturing the load receiving article for a vehicle. It can be used for load receiving articles for vehicles such as impact beams of doors and bumper beams.
[0002]
[Background Art]
Conventionally, an impact beam for receiving the load due to a side collision has been placed on the door provided on the side of the four-wheeled vehicle, and it has become a load receiving article for vehicles. With this impact beam, the overall resistance of the door to side collisions is improved.
[0003]
As a conventional example of such an impact beam, the cross-sectional shape orthogonal to the length direction has an open shape that is open because one end and the other end are not connected, such as a hat shape. (For example, Patent Literature 1 below) and the shape of the cross section orthogonal to the length direction are closed because one end and the other end are connected like a pipe. And a closed shape (for example, Patent Document 2).
[0004]
These impact beams have an upright portion that has a component parallel to the direction of the load due to the side impact and that stands up from another portion, and this upright portion has a component perpendicular to the direction of the load. Has a length in the vehicle front-rear direction that is the direction, and any part of the upright part in the length direction and the other part at the same position in the length direction as this part , The same thickness.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-10-166860 (FIGS. 1 and 2)
[0006]
[Patent Document 2]
JP-A-11-129756 (FIGS. 1, 3 and 5)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, in order to improve the fuel efficiency of a vehicle, it has been required to reduce the weight of members constituting the vehicle, thereby reducing the weight of the entire vehicle. To meet such demands, the weight of load receiving articles for vehicles, such as impact beams, must also be reduced.However, this reduction in the amount of energy that can be absorbed when a load such as a collision load is received. It must be realized without reduction, and it is required to increase the amount of energy absorption with respect to the total weight of the load receiving article for a vehicle. Prior art load receiving articles for vehicles have not been designed and manufactured from the viewpoint of increasing the amount of energy absorption with respect to the total weight.
[0008]
An object of the present invention is to provide a load receiving article for a vehicle that can increase the amount of energy absorbed with respect to the total weight, a method for manufacturing the same, and a device for manufacturing the same.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The load receiving article for a vehicle according to the present invention includes an upright portion having a component parallel to the direction in which the load is applied and rising from another portion, and the upright portion is perpendicular to the direction in which the load is applied. In the vehicle load receiving article having a length in the direction having, at least a part of the upright portion in the length direction is at least a part of the upright portion and the other portion at the same position in the length direction. Is characterized by being a thick portion having a large thickness.
[0010]
According to the load receiving article for a vehicle, the upright portion has a component parallel to the direction in which the load is applied and rises from another portion, and at least a part of the upright portion in the length direction thereof has at least a part thereof. Because the thick portion is thicker than the other portion at the same portion in the length direction as a part, the strength of the upright portion against deformation when the vehicle load receiving article receives a load, It is larger than when the upright portion is not a thick portion.
[0011]
Therefore, when the load receiving article for a vehicle is bent by receiving a load, the amount of bending until the standing portion is largely deformed and becomes a buckled state can be increased, thereby reducing a load such as a collision load. The amount of energy absorption that can be absorbed when received can be increased.
[0012]
In other words, in the present invention, when the thickness of the upright portion contributing to the energy absorption is larger than other portions of the vehicle load receiving article, and when the vehicle load receiving article starts to bend due to receiving the load. Until the amount of deflection increases, the upright portion does not deform significantly and become buckled. For this reason, when compared with a vehicle load receiving article having the same weight as the vehicle load receiving article according to the present invention in which the upright portion and the other portions have the same thickness, the energy absorption amount Can be increased. Alternatively, when compared with a load receiving article for a vehicle in which the upright portion and the other portion have the same thickness and have a larger weight than the load receiving article for a vehicle according to the present invention, the energy absorption may be reduced. The amount can be the same or larger.
[0013]
Therefore, according to the present invention, it is possible to increase the amount of energy absorption with respect to the entire weight of the load receiving article for a vehicle as compared with the related art, and there are two conflicting problems of reducing the weight of the load receiving article for a vehicle and increasing the amount of energy absorption. Can also be solved.
[0014]
In the above-described load receiving article for a vehicle according to the present invention, the number of the thick portions may be one or a plurality of the thick portions separated in the thickness direction of the thick portions. That is, in the latter case, a plurality of the upright portions are provided apart from each other in the thickness direction of the upright portions, and a thick portion is provided for all of the upright portions or a plurality of the upright portions. Provided.
[0015]
If the number of the thick portions is a plurality of portions separated in the thickness direction of the thick portions, the resistance to deformation of the upright portions is improved accordingly, so that the energy absorption amount can be further increased.
[0016]
In addition, when the vehicle load receiving article is attached to the vehicle body or the vehicle body component at a plurality of locations separated in the length direction, a central portion or a substantially central portion between two adjacent attaching portions is a thick portion. Is preferred. According to this, a portion where the bending moment when the load receiving article for a vehicle receives a load is maximized can be a thick portion. Further, since the thick portion is only a part of the upright portion in the length direction, the overall weight of the vehicle load receiving article can be reduced accordingly.
[0017]
In this manner, when the central portion or the substantially central portion between two adjacent mounting portions is a thick portion, and when there are three or more mounting portions, the respective central portions or substantially central portions are provided. May be a thick portion, or only a specific central portion or a substantially central portion may be a thick portion.
[0018]
In addition, a plurality of thick portions are provided in the thickness direction of the thick portion, and a plurality of the load receiving articles for a vehicle are attached to the vehicle body or the vehicle body constituent members at a plurality of locations separated in the length direction. In the case where the central portion or approximately the central portion between the two adjacent mounting portions is a thick portion, at least two thick portions adjacent to each other among the plurality of thick portions are used. Are connected at the ends of the thick portions in the rising direction, and the dimension of the thick portion in the thickness direction with respect to the length portion where these thick portions are provided is not a thick portion. It is preferable that the length of the thick portion is larger than the dimension of the thick portion in the thickness direction.
[0019]
According to this, the section modulus at the portion where the bending moment becomes maximum when the load receiving article for a vehicle receives a load can be increased, and the bending moment can be effectively dealt with.
[0020]
In addition, the portion of the vehicle load receiving article that is attached to the vehicle body or the vehicle body constituent member is manufactured separately from the vehicle load receiving article, such as a bracket member, and is used for spot welding, bolts, nuts, and the like with the vehicle load receiving article. It may be a member that is connected by a coupler, or may be a part of the vehicle load receiving article and formed integrally with the main body of the vehicle load receiving article.
[0021]
The method of manufacturing a load receiving article for a vehicle according to the present invention includes an upright portion having a component parallel to a direction in which the load acts and rising from another portion, and the upright portion is perpendicular to the direction in which the load acts. Has a length in the direction having the component, and at least a part in the length direction of the upright portion is thicker than at least a part of the upright portion and the other portion at the same position in the length direction. A method for manufacturing a load receiving article for a vehicle having a large thick portion, wherein a portion of the plate material to be the thick portion is formed into a curved portion which is curved and protrudes in a thickness direction of the thick portion. The step of forming a curved portion for forming and the step of forming the curved portion are performed, and the surface of the curved portion on the curved protruding side is pressed toward the side opposite to the curved protruding side, so that the curved portion is linearly formed. Or it has a substantially linear shape and is thickened Is to wherein a, a thickening step for deforming to thick portion that is To be.
[0022]
According to this manufacturing method, the dimensions are shortened when the curved portion is deformed into a linear or substantially linear shape, so that the thickness is increased by the shortened dimensions, thereby increasing the wall thickness. A thick part can be obtained.
[0023]
As described above, the thickening step for obtaining the thickened portion increased in thickness by deforming the curved portion into a linear or substantially linear shape may be performed only once, or may be performed a plurality of times. Is also good.
[0024]
A method of manufacturing a load receiving article for a vehicle in which the thickening step is performed a plurality of times is performed after the thickening step as the first thickening step, and the thickness obtained in the first thickening step is obtained. A bending step for bending the meat portion by reducing the dimension in the rising direction of the portion to be the rising portion while maintaining the same or substantially the same thickness as the increased thickness, The thickness of the thick portion is further increased by forming the thick portion into a linear or substantially linear shape by pressing the surface of the curved thick portion on the curved protruding side to the side opposite to the curved protruding side. And a second thickening step.
[0025]
When the thickening step is performed a plurality of times, the thickness of the thick portion can be increased by an amount corresponding to the number of times.
[0026]
In the above manufacturing method, pressing the surface of the curved protruding side to the side opposite to the curved protruding side may be performed by a pressing force of a press mold, or performed by a liquid pressure of a liquid sealed in a bag. Alternatively, it may be performed by an elastic force of an elastic member capable of elastic deformation.
[0027]
Further, the method of manufacturing a load receiving article for a vehicle according to the present invention includes an upright portion having a component parallel to the direction of application of the load and rising from another portion. And a length in a direction having a component perpendicular to the vertical direction, and at least a part in the length direction of the upright portion is at least part of the upright portion and the other portion at the same position in the length direction. A method for manufacturing a load receiving article for a vehicle having a thick portion having a large thickness, wherein another portion of the plate material is joined to a portion to be the thick portion to thereby increase the thickness of the portion. The thickness is increased by making the thickness larger than the thickness of the portion to be the other portion, and the thickness is increased by pressing the plate including the other plate, which is performed after the thickening. The part with the larger diameter is the thick part. Is to wherein a, a press molding process for.
[0028]
According to this manufacturing method, a portion having substantially the same thickness as the thick portion can be provided by a simple operation of joining another plate material to a portion to be a thick portion in the plate material, and thereafter, Since it is sufficient to press-mold the plate material including the other plate material, it is possible to achieve simplification of the manufacturing operation and improvement of the manufacturing operation efficiency.
[0029]
Further, the method for manufacturing a load receiving article for a vehicle according to the present invention includes an upright portion having a component parallel to the load application direction and rising from another portion, and the upright portion acts in the load application direction. The load receiver for a vehicle has a length in a direction having a component at right angles to the vertical direction, and the entire length of the upright portion in the length direction is a thick portion having a thickness greater than that of the other portion. A method of manufacturing an article, by roll forming a plate material, a roll forming process for forming a thick portion to be the thick portion on a part of the width of the plate material, And a press forming step performed after the roll forming step to press-mold the plate material so that the thick portion becomes the thick portion.
[0030]
In this manufacturing method, a thick portion to be a thick portion is formed in a part of the width direction of the plate material by roll forming the plate material. It is suitable when provided over the entire length in the length direction. And since the plate material used as the material of the load receiving article for vehicles is a coil material formed by continuous roll forming, by cutting the coil material formed by roll forming into a predetermined length, a large number of vehicle materials are cut. Numerous materials for press-formed production of load-bearing articles are readily available.
[0031]
An apparatus for manufacturing a load receiving article for a vehicle according to the present invention includes an upright portion having a component parallel to the load application direction and rising from another portion, and the upright portion is perpendicular to the load application direction. Has a length in the direction having the component, and at least a part in the length direction of the upright portion is thicker than at least a part of the upright portion and the other portion at the same position in the length direction. Is a device for manufacturing a load receiving article for a vehicle having a large thick part, a clamping member for clamping the part to be the other part, and a part to be the thick part. The curved portion which is curved and protruded in the thickness direction of the thick portion is pressurized on the surface of the curved portion on the curved protruding side to the side opposite to the curved protruding side, thereby forming a linear or substantially linear shape. To the thicker part, which has increased thickness. And it is characterized in that it comprises a, a pressure member for causing.
[0032]
According to this manufacturing apparatus, the other portion that is not to be increased in thickness is to be immobilized by being sandwiched by the sandwiching member, and the curved portion to be increased in thickness to be a thick portion is pressed by the pressing member. Since the surface of the curved protruding side is pressed to the side opposite to the curved protruding side, the curved portion is deformed into a linear or substantially linear shape while being compressed, and the thick portion increased in thickness by this compression is removed. It can be formed.
[0033]
The pressurizing member in this manufacturing apparatus may be a press type, a liquid sealed in a bag, or an elastically deformable elastic member.
[0034]
The present invention described above can be applied to any load receiving article for a vehicle, a typical example is an impact beam of a door, and another example is a bumper beam. In addition, the present invention can be applied to a center pillar, a side sill arranged on a floor panel, and the like. When the present invention is applied to a bumper beam, the bumper beam may be a front bumper beam or a rear bumper beam.
[0035]
Furthermore, the present invention provides a load receiving article for a vehicle in which the shape of a cross section orthogonal to the length direction has an open shape that is open because one end and the other end are not connected, The present invention can be applied to both a load receiving article for a vehicle having a closed shape which is closed because one end and the other end are connected. The closed shape may be a polygon such as a quadrangle, a circle, an oval, an ellipse, or any other shape.
[0036]
Further, the material of the load receiving article for a vehicle according to the present invention may be a steel plate of high-tensile steel or a steel plate having a lower tensile strength than the high-tensile steel.
[0037]
In addition, for a vehicle load receiving article having a hardness equal to or more than a predetermined value, a quenching treatment may be performed by rapidly cooling after heating to a high temperature by high-frequency induction current, gas flame, laser, or the like. . Further, the quenching process may be performed after the vehicle load receiving article having the predetermined shape is formed from the material, or may be performed on the material before the vehicle load receiving article having the predetermined shape is formed. . Further, as for the load receiving article for a vehicle to be press-formed, the material heated to a high temperature may be quenched when the material is pressed, or the heating to a high temperature and the quenching may be performed when the material is pressed. That is, a quenching process by a hot press may be performed.
[0038]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The vehicle load receiving article according to the present embodiment is an impact beam arranged on a door on a side surface of a four-wheeled vehicle.
[0039]
FIG. 1 shows the impact beam 1. The impact beam 1 is arranged between the inner panel 10 and the outer panel in a door formed including an inner panel 10 on the inside of the vehicle and an outer panel on the outside of the vehicle, also referred to as a skin panel. 1 shows an impact beam 1 and an inner panel 10. The impact beam 1 made of a steel plate is formed on the inner panel 10 at two locations at both ends in the longitudinal direction of the vehicle in the longitudinal direction of the vehicle, or at two locations at one end and near the other end. The bracket members 11 and 12 connected to the impact beam 1 are attached to the inner panel 10 by spot welding.
[0040]
FIG. 2 is a perspective view of the entire impact beam 1 before being attached to the inner panel 10 and excluding the bracket members 11 and 12. 3 is a cross-sectional view of S3-S3 in FIG. 2, FIG. 4 is a cross-sectional view of S4-S4 in FIG. 2, and FIG. 5 is a cross-sectional view of S5-S5 in FIG. . As shown in these figures, a raised ridge 2 is formed at the center or substantially the center in the width direction of the impact beam 1 having an elongated shape extending in the vehicle front-rear direction. Both sides in the direction are bottoms 3, and the outer ends in the width direction of these bottoms 3 are flanges 4 rising to the same side as the ridges 2. At the center or substantially the center of the raised portion 2 in the width direction, a valley portion 5 which is depressed toward the side opposite to the raised direction of the raised portion 2 is provided.
[0041]
As shown in FIG. 2, the raised portion 2, the bottom portion 3, the flange portion 4, and the valley portion 5 are formed continuously from one end to the other end in the length direction of the impact beam 1. Also, as shown in FIGS. 3 to 5 showing the cross section of the impact beam 1 orthogonal to the length direction, the impact beam 1 is not connected to one end and the other end in the width direction. It has an open cross-sectional shape.
[0042]
As shown in FIG. 1, the mounting of the impact beam 1 to the inner panel 10 via the bracket members 11 and 12 is performed with the raised portion 2 facing the outside of the vehicle. For this reason, when the load of the side collision is applied to the door, the acting direction of the load is the direction A shown in FIG. Therefore, the surfaces on both sides in the width direction of the raised portion 2 are the raised portions 6 rising from the bottom portion 3 having a component parallel to the load application direction A, and in the embodiment shown in the drawings, these raised portions 6 are provided. The upright portion 6 rises linearly or substantially linearly from the bottom portion 3 and is parallel or substantially parallel to the load application direction A.
[0043]
As shown in FIG. 3, the width dimension of the impact beam 1 at the center or substantially the center in the length direction of the impact beam 1 is W1, and as shown in FIG. The width dimension of the impact beam 1 at a position slightly closer to one end in the length direction from W is W2, and as shown in FIG. The width dimension of the impact beam 1 at a position near one end is W3. W2 is larger than W3, and W1 is larger than W2. As described above, the width dimension of the impact beam 1 is largest at the center or substantially the center in the length direction of the impact beam 1, and the width dimension gradually increases from the center or the approximate center toward both ends in the length direction. From a location that is smaller than a predetermined distance from the center or substantially the center, the minimum width dimension continues to both ends in the length direction.
[0044]
Therefore, the interval between the two bottom portions 3 on both sides in the width direction of the impact beam 1, the interval between the two flange portions 4, and the interval between the two upright portions 6 are set at the center or substantially the center in the length direction of the impact beam 1. In addition to being the maximum, these intervals gradually become smaller from the center or substantially the center in the longitudinal direction of the impact beam 1 toward both ends of the impact beam 1, and the gradually decreasing interval is such that the lengthwise direction From both ends to a position at a certain distance toward the center or substantially the center.
[0045]
Also, the width of the valley 5, which is a portion where the two upstanding portions 6 are connected to each other, changes in the length direction of the impact beam 1 like the width of the impact beam 1. The depth of the impact beam 1 is also maximum at the center or substantially the center in the length direction of the impact beam 1, and this depth gradually decreases from the length center or the substantially center of the impact beam 1 toward both ends of the impact beam 1. The gradually decreasing depth continues from both ends in the longitudinal direction to a center or a substantially central position at a certain distance.
[0046]
As described above, since the impact beam 1 is disposed on the door in the longitudinal direction of the vehicle in the longitudinal direction, the two upright portions 6 in the width direction of the impact beam 1 act at a right angle or at an angle to the door. Has a length in a direction having a component perpendicular to the direction of action A of the side impact load, and when the side impact load acts on the door at right angles, the respective upright portions 6 Has a length that extends in a direction that is perpendicular or substantially perpendicular to the direction of action A of the load, while having a curved portion that is a central portion or a substantially central portion in the length direction.
[0047]
In each of the upright portions 6 extending over the entire length of the impact beam 1, a thick portion 6A having a thickness larger than that of the bottom portion 3 on which the upright portions 6 are upright is attached. It is provided at a part in the length direction of the upright portion including the center or substantially the center in the length direction. The range of the thick portion 6A is a range indicated by a two-dot chain line B in FIG. The thickness of the thick portion 6A is larger than the thickness of the flange portion 4 and the valley portion 5, and the thickness of the flange portion 4 and the valley portion 5 is the thickness of each portion of the impact beam 1 excluding the thick portion 6A. Same as thickness. In other words, the thickness of the bottom 3, the thickness of the flange 4, the thickness of the valley 5, and the thickness of each portion of the upright portion 6 which is not the thick portion 6 </ b> A are the same, and the thick portion 6 </ b> A When the thickness of the thick portion 6A is compared with the thickness of the bottom portion 3, the flange portion 4, and the valley portion 5 at the same position in the length direction of the impact beam 1, the thickness of the thick portion 6A is large.
[0048]
Each operation process for forming the impact beam 1 having the thick portion 6A from the plate 20 shown in FIG. 6 is performed in the order of FIGS. 7, 9, 10, and 11, and FIG. 10, a press die set used in the working process of FIG. 9 is shown.
[0049]
First, as shown in FIG. 7, the plate material 20 is press-formed by an upper die 30 and a lower die 31 mounted on a press device. The plate member 20 has the same thickness as or a slightly larger thickness than each portion of the impact beam 1 except for the thick portion 6A, and the press forming is performed while maintaining or slightly reducing the thickness of the plate member 20. Done. By this press molding, the plate member 20 is formed into a shape having a portion substantially similar to the raised portion 2, and the portion to be the thick portion 6A is curved outwardly in the thickness direction of the thick portion 6A. Curved portion 21. Therefore, the work process shown in FIG. 7 is a curved portion forming process for forming the curved portion 21 on the plate 20.
[0050]
Next, the plate material 20 is pressed using a press die set 40 shown in FIG. The press die set 40 includes blank holders 43, 44 which are arranged on the upper die 41, the lower die 42, and the lower die 42 which move up and down, and which are elastically urged upward by elastic members 43A, 44A such as springs. And Further, portions corresponding to the curved portion 21 in the upper die 41 and the lower die 42 are linear or substantially linear forming portions 41A and 42A. When the upper mold 41 and the lower mold 42 are mated, the capacity of the gap formed between these molded portions 41A and 42A is set to be the same as the volume of the curved portion 21.
[0051]
FIG. 9 shows a state where the plate material 20 is pressed by the upper die 41 and the upper die 41 and the lower die 42. During the lowering of the upper mold 41, the blank holder 43 and the upper mold 41 shown in FIG. 8 sandwich the portion 22 to be the valley portion 5 in the plate 20, and the blank holder 44 and the upper mold 41 sandwich the plate 22. A portion 23 to be the bottom portion 3 and the flange portion 4 in 20 is clamped. As described above, the blank holders 43 and 44 serve as a holding member that holds the predetermined portions 22 and 23 of the plate 20 together with the upper die 41 and makes the portions 22 and 23 immovable, as shown in FIG. The curved portion 21 of the plate 20 is formed by the forming portions 41A and 42A.
[0052]
Due to this molding, the molding portion 41A of the upper mold 41 presses the surface of the curved portion 21 on the curved projecting side toward the molding portion 42A of the lower mold 42, and the curved portion 21 is linearly moved by these molded portions 41A and 42A. Or, it is deformed into a substantially linear portion 24. Due to this deformation, the portion 24 is compressed by an amount that is shorter than the curved portion 21, so that the compressed portion 24 becomes thicker than the original thickness of the plate 20 and becomes thicker. Thick part.
[0053]
Therefore, the work process shown in FIG. 9 is a thickening process for obtaining the thick portion 24 by thickening.
[0054]
Thereafter, the work process of FIG. 10 is performed. In this work process, a press die set 50 including an upper die 51, a lower die 52, and blank holders 53 and 54 is used. The molded portion 51A of the upper side 51 and the molded portion 52A of the lower mold 52 are curved, and the vertical dimension of these molded portions 51A, 52A is smaller than the vertical dimension of the thick portion 24. As the upper die 51 descends, the portion 22 of the plate 20 that is to be the valley 5 is sandwiched between the upper die 51 and the blank holder 53, and the portion 23 that is to be the bottom 3 and the flange 4 is formed of the upper die 51 and the blank. After being clamped by the holder 54, the plate 20 is pressed toward the lower mold 52 by the upper mold 51, whereby the dimension of the thick portion 24, which is to be the upright portion 6, in the upright direction is reduced. Become. This dimension shortening operation is performed by forming the thick portion 24 by the forming portion 51A of the upper side 51 and the forming portion 52A of the lower mold 52 while maintaining the thickness of the thick portion 24 to be the same or substantially the same. This is performed by deforming into a curved portion 25 which protrudes outward in the thickness direction 24.
[0055]
For this reason, the working process of FIG. 10 is a bending process for obtaining the bending portion 25.
[0056]
Next, the work process of FIG. 11 is performed. In this work process, a press die set 60 including an upper die 61, a lower die 62, and blank holders 63 and 64 is used. The molded portion 61A of the upper die 61 and the molded portion 62A of the lower die 62 have a linear or substantially linear shape. As the upper die 61 descends, the portion 22 of the plate 20 that is to be the valley 5 is sandwiched between the upper die 61 and the blank holder 63, and the portion 23 that is to be the bottom 3 and the flange portion 4 is formed of the upper die 61 and the blank. After being clamped by the holder 64, the curved portion 25 is formed into a straight or substantially straight shape by the forming portion 61A of the upper die 61 and the forming portion 62A of the lower die 62.
[0057]
That is, also in this work process, the curved portion 25 has its curved protruding surface pressed by the molded portion 61A of the upper die 61 toward the molded portion 62A of the lower die 62, and as a result, the curved portion 25 is linearly or substantially linearly. It deforms into a linearly shaped portion 26, which compresses the portion 26 by a smaller dimension than the curved portion 25. Due to this compression, the portion 26 becomes a thicker portion having a further increased thickness.
[0058]
For this reason, the work process shown in FIG. 11 is a second thickening process for obtaining a thicker portion 26 with a further increased thickness.
[0059]
Thereafter, with respect to the plate member 20 formed as described above, the bottom portion 3 is formed by press-forming to reduce the interval between the ends of the two thick portions 26 on the side of the portion 23 or by bending the portion 23. The impact beam 1 shown in FIG. 2 is manufactured from the plate material 20 by performing a required operation such as press forming to form the metal plate and the flange portion 4 and further trimming the entire plate material 20. The impact beam 1 is hardened by high-temperature heating and rapid cooling by high-frequency induction current or the like for the whole or part of the impact beam 1 requiring hardness.
[0060]
As described above, the operation of manufacturing the impact beam 1 from the plate material 20 by press molding may be performed by a press device prepared for each press molding operation, or may be performed as a series of operations by a transfer press device. .
[0061]
FIG. 12 is a graph in which both ends in the longitudinal direction of the impact beam are supported, and a load is applied to a central portion in the longitudinal direction of the impact beam to generate a deflection amount in the central portion. Is the magnitude of the load, and the horizontal axis is the magnitude of the amount of deflection. In the graph obtained by the simulation, a solid line C and a broken line D show two impact beams formed of the same material and having the same size and shape except for the thickness. A solid line C is a case of an impact beam in which a part of the upright portion 6 is a thick portion 6A as shown in FIGS. 2 to 5 and the total weight is 1365.15 g. Shows the case of an impact beam having the same thickness and a total weight of 1429.30 grams. The impact beam indicated by the solid line C is 4.5% lighter than the impact beam indicated by the broken line D.
[0062]
The thickness of the thick portion 6A of the impact beam indicated by the solid line C is 1.65 mm, and the thickness of the other portions is 1.5 mm. The thickness of the impact beam indicated by the broken line D is 1.6 mm.
[0063]
As can be seen from the graph of FIG. 12, the maximum load that both impact beams can support is almost the same, but the amount of deflection before reaching this maximum load is greater for the solid beam C impact beam than for the dashed D impact beam. Is also big. This means that when the impact beam is flexed and deformed due to the load, the amount of flexing until the upright portion 6 is greatly deformed due to an increase in the load to the buckling state shown in FIG. This means that the impact beam of the solid line C can be made larger than the beam. The reason why the deflection amount of the impact beam of the solid line C at the maximum load is large is that the thickness of the upright portion of the impact beam of the solid line C is larger than the thickness of the upright portion of the impact beam of the broken line D. Because there is.
[0064]
In the graph of FIG. 12, the area surrounded by the solid line C and the horizontal axis represents the amount of energy absorbed by the impact beam of the solid line C due to the deflection of the impact beam. The area surrounded by represents the amount of energy absorbed by the impact beam indicated by the broken line D when the impact beam is bent. The energy absorption amount of the impact beam indicated by the solid line C is larger than that of the impact beam indicated by the broken line D.
[0065]
As described above, in the impact beam 1 of the present embodiment, since the thick portion 6A is provided in the upright portion 6 that contributes to the amount of energy absorption, when the impact beam 1 under load is bent, Until the amount of flexure increases, the upright portion 6 does not deform significantly and become buckled. For this reason, when compared with the impact beam 1 whose overall weight is 4.5% heavier than the impact beam 1 of the present embodiment and the upright portion and other portions have the same thickness, the energy absorption amount Can be increased.
[0066]
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to secure a large amount of energy absorption at the time of a side collision while increasing the weight of the impact beam 1, and to increase the amount of energy absorption with respect to the total weight of the impact beam.
[0067]
In addition, since the thick portion 6A is provided only at the central portion or substantially the central portion which is a part in the length direction of the impact beam 1, the impact beam 1 can be reduced in weight also in this regard. In addition, the central portion or the substantially central portion has a large size that causes the upright portion 6 to buckle due to a side impact load received by the impact beam 1 attached to the inner panel 10 of the door by the bracket members 11 and 12 shown in FIG. Since the compressive stress is generated due to the bending moment, it is possible to effectively increase the energy absorption while reducing the weight of the impact beam 1.
[0068]
Further, according to this embodiment, the number of the thick portions 6A is two separated in the thickness direction of the thick portion 6A, so that the energy absorption amount is also increased at this point.
[0069]
Further, the two thick portions 6A are connected to each other at a valley portion 5 at the end of the thick portion 6A in the rising direction, and the length direction of the impact beam 1 provided with these thick portions 6A. In other words, the dimension in the thickness direction of the thick portion 6A at the center or substantially the center of the impact beam 1 is larger than the width dimension of the other portion in the length direction of the impact beam 1. Therefore, it is possible to increase the section modulus at the portion where the bending moment when the impact beam 1 receives a load is maximized. Thereby, it is possible to increase the maximum load when the impact beam 1 bends up to the amount of bending that the upright portion 6 buckles.
[0070]
In the working steps of FIGS. 9 and 11, the surfaces of the curved portions 21 and 25 on the curved protruding side are pressed toward the side opposite to the curved protruding side to make the curved portions 21 and 25 into the thick portions 24 and 26. The pressing members are the upper dies 41 and 61 which are press dies for applying a pressing force to the curved portions 21 and 25. FIGS. 14 and 15 show an embodiment in which the pressing member is another member. Show.
[0071]
The pressurizing member in FIG. 14 is a liquid 71 such as water or oil sealed inside the bag 70. The slide cam 73 slides and pressurizes the liquid 71 by the driving cam 72 which is moved downward by driving means such as a cylinder, and the liquid pressure of the liquid 71 acts on the curved portions 21 and 25 via the bag 70. As a result, the curved portions 21 and 25 are pressed against the molded portion 74A formed linearly or substantially linearly on the mold 74 to become the thick portions 24 and 26. At this time, the liquid 71 freely follows and deforms as the curved portions 21 and 25 are linearly or substantially linearly deformed into the thick portions 24 and 26.
[0072]
The pressing member in FIG. 15 is an elastic member 75 made of silicon rubber or the like and capable of elastic deformation. When the driving cam 72 moves downward, the elastic member 75 is pressed by the sliding cam 73 that slides, and the bending force of the bending portions 21 and 25 is pressed against the forming portion 74 </ b> A of the mold 74 by the elastic force of the elastic member 75. The parts 21 and 25 become the thick parts 24 and 26. At this time, the elastic member 75 undergoes elastic deformation by copying.
In these embodiments, the liquid 71 and the elastic member 75 are provided with a holding portion for holding the above-described portions 22 and 23 of the plate 20 together with the mold 74. Such a sandwiched portion may be a member such as a mold.
[0073]
Although the vehicle load receiving article in the above embodiment is an impact beam of a door, the vehicle load receiving article shown in the embodiment of FIG. 16 is a front bumper beam 81. The front bumper beam 81 includes a pair of left and right front side frames disposed in a space in the front of a driver's seat such as an engine room in a four-wheel vehicle such as an FF (front engine, front drive) or FR (front engine, rear drive). The tips of 82 are joined. The front bumper beam 81 which receives a collision load from the front A direction has a channel shape including a web portion 81A having a width in the vertical direction and upper and lower flange portions 81B and 81C extending rearward from the upper and lower ends of the web 81A. It has become. The flange portions 81B and 81C are parallel or substantially parallel to the load application direction A, and have a length extending in the left-right direction having a component perpendicular to the A direction, similarly to the web portion 81A. .
[0074]
The flange portions 81B and 81C, which are upright portions that stand rearward from the web portion 81A, are thick portions having a thickness larger than that of the web portion 81A. For this reason, like the impact beam 1 of the above-described embodiment, the front bumper beam 81 has an increased amount of energy absorption of a collision load while reducing the weight.
[0075]
In this embodiment, the entire length in the length direction of the flange portions 81B and 81C may be a thick portion, and between the two connection portions with the front side frame 82, in other words, the two connection portions with the vehicle body. Only a central portion or a substantially central portion between them may be a thick portion.
[0076]
FIG. 17 shows another embodiment for providing a thick portion 90A in a part of a plate material 90 which is a material of a load receiving article for a vehicle. In this embodiment, the auxiliary plate 91 is joined to a part of the plate 90 that is to be the thick portion 90A by spot welding or laser welding. As a result, a part of the plate member 90 is thickened, and after this thickening operation step, the plate member 90 including the auxiliary plate member 91 is press-formed, so that a vehicle of a predetermined shape partially provided with a thick portion is provided. For manufacturing load receiving articles.
[0077]
18 to 20 show an embodiment in which a thick portion is provided in a part of a width direction of a plate material which is a material of a load receiving article for a vehicle by a roll forming process. The roll forming step is performed by using a roll forming apparatus 101 shown in FIG. 18. The apparatus 101 includes an uncoiler 102 that feeds a coil material 100 that is a plate material of a load receiving article for a vehicle, and an unwinding coil material 100. And a plurality of forming roller devices 103 arranged in the direction. Each forming roller device 103 includes a pair of rollers 104 and 105 for pressing the coil material 100 from above and below.
[0078]
FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line S19-S19 of FIG. 18 showing a cross section of the coil material 100 before being formed by the forming roller device 103. FIG. FIG. 19 is a sectional view taken along line S20-S20 of FIG. As shown in FIG. 20, a thick portion 100A having an increased thickness is formed in a part of the coil material 100 after roll forming in the width direction.
[0079]
By cutting the coil material 100 into a predetermined length, a plate material of a predetermined length to be a load receiving article for a vehicle is produced, and by pressing the plate material into a predetermined shape, a part of a thick portion is formed. To manufacture the load receiving article for vehicles.
[0080]
This embodiment is suitable for manufacturing a load receiving article for a vehicle in which a thick portion provided in a part in the width direction is continuous over the entire length in the length direction. In addition, since a large number of plate materials having a predetermined length as a material of the load receiving article for a vehicle can be produced by cutting the roll-formed coil material 100 into a predetermined length, the plate material can be efficiently produced. it can.
[0081]
The vehicle load receiving article of each of the embodiments described above has an open shape in which the shape of the cross section orthogonal to the length direction is open because one end and the other end are not connected. However, the load receiving article 111 for a vehicle shown in FIG. 21 has a cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction, and is closed because one end and the other end are connected. It has a closed shape. Specifically, the vehicle load receiving article 111 has two sides 112 and 113 which are parallel or substantially parallel to the load application direction A, and two sides which are perpendicular or substantially perpendicular to the direction A. The shape of the cross section orthogonal to the length direction is rectangular due to 114 and 115, and one end 111 </ b> A and the other end 111 </ b> B are welded by the welding portion 116.
[0082]
Out of the four sides 112 to 115, the sides 112 and 113 which are standing portions rising from the sides 114 and 115 are thick portions having a large thickness. For this reason, the amount of energy absorption when the vehicle load receiving article 111 bends by receiving a load in the direction A increases, and the increase in the amount of energy absorption reduces the thickness of the sides 114 and 115 to the side 112. , 113 are realized to be smaller than the thickness of the load receiving article 111, so that the energy absorption amount with respect to the entire weight of the vehicle load receiving article 111 is increased.
[0083]
The thickness of the sides 112 and 113 may be made larger than the thickness of the sides 114 and 115 only for a part of the length of the load receiving article 111 for the vehicle. You may go over.
[0084]
The embodiment of FIG. 21 is applicable to various load receiving articles for vehicles including an impact beam of a door, a front bumper beam, and a rear bumper beam.
[0085]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the effect that the amount of energy absorption with respect to the whole weight of the load receiving article for vehicles can be increased is acquired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a state in which an impact beam of a door serving as a load receiving article for a vehicle according to an embodiment of the present invention is attached to an inner panel forming the door with a bracket member.
FIG. 2 is an overall perspective view of the impact beam excluding a bracket member shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a sectional view taken along line S3-S3 of FIG. 2;
FIG. 4 is a sectional view taken along line S4-S4 of FIG. 2;
FIG. 5 is a sectional view taken along line S5-S5 of FIG. 2;
FIG. 6 is a cross-sectional view of a plate material that is a material of the impact beam.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a first step in an operation for forming a thick portion on the plate member of FIG. 6;
8 is a cross-sectional view showing a press die set used in an operation for forming a thick portion on the plate material of FIG.
9 is a cross-sectional view showing a second step of using the press die set of FIG. 8 in the operation for forming a thick portion on the plate material of FIG. 6;
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a third step of the operation for forming a thick portion on the plate member of FIG. 6;
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a fourth step in the operation for forming a thick portion on the plate member of FIG. 6;
FIG. 12 shows the relationship between the load and the amount of deflection of the impact beam when a load is applied to an impact beam having a thick portion in a part of an upright portion and an impact beam having the same thickness as a whole. It is a graph shown.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing that when the impact beam under load is flexed and deformed, the upright portion is greatly deformed and becomes buckled.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing an embodiment in which a pressure member for pressing a curved portion is liquid.
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating an embodiment in which a pressing member that presses a curved portion is an elastic member.
FIG. 16 is a perspective view showing a front bumper beam serving as a load receiving article for a vehicle.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing an embodiment in which another plate material is joined to a plate material to provide a thick portion.
FIG. 18 is a side view showing a roll forming apparatus for forming a thick portion in a width direction of a plate material to be a material of a load receiving article for a vehicle by roll forming.
19 is a sectional view taken along line S19-S19 of FIG.
20 is a sectional view taken along line S20S-20 of FIG.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing an embodiment of a load receiving article for a vehicle in which a cross section orthogonal to the length direction has a closed shape.
[Explanation of symbols]
1 Impact beams of doors as load receiving articles for vehicles
3 Bottom part, other part
6 standing part
6A Thick part
10 Door inner panel
20,90,100 Plate material as a material for load receiving articles for vehicles
21, 25 curved part
24,26 Thick part
41,61 Upper die that is a pressing member
43,44,63,64 Blank holder as clamping member
71 Liquid as a pressing member
75 Elastic member that is a pressing member
100 coil material
101 Roll forming equipment
111 Load receiving articles for vehicles
A Load acting direction

Claims (19)

  1. 荷重の作用方向と平行する成分を有して他の部分から起立している起立部を備え、この起立部が前記荷重の作用方向と直角をなす成分を有する方向への長さを有している車両用荷重受け物品において、前記起立部の長さ方向における少なくとも一部が、この少なくとも一部と前記長さ方向の同じ箇所における前記他の部分よりも厚さが大きい厚肉部となっていることを特徴とする車両用荷重受け物品。An upright portion having a component parallel to the load application direction and having an upright portion rising from another portion, the upright portion having a length in a direction having a component perpendicular to the load application direction. In the load receiving article for a vehicle, at least a portion in the length direction of the upright portion is a thick portion having a thickness greater than that of the other portion at the same portion as the at least a portion in the length direction. A load receiving article for a vehicle.
  2. 請求項1に記載の車両用荷重受け物品において、前記厚肉部は、この厚肉部の厚さ方向に離れた複数個設けられていることを特徴する車両用荷重受け物品。The vehicle load receiving article according to claim 1, wherein a plurality of the thick portions are provided apart from each other in a thickness direction of the thick portion.
  3. 請求項1又は2に記載の車両用荷重受け物品において、前記長さ方向に離れた複数箇所で車体又は車体構成部材に取り付けられ、互いに隣接する2つの取付箇所の間の中央部分又は略中央部分が前記厚肉部となっていることを特徴とする車両用荷重受け物品。3. The load receiving article for a vehicle according to claim 1, which is attached to the vehicle body or the vehicle body component at the plurality of locations separated in the length direction, and a central portion or a substantially central portion between two adjacent attaching portions. A load receiving article for a vehicle, wherein
  4. 請求項2に記載の車両用荷重受け物品において、前記長さ方向に離れた複数箇所で車体又は車体構成部材に取り付けられ、互いに隣接する2つの取付箇所の間の中央部分又は略中央部分が前記厚肉部となっており、前記複数個の厚肉部のうち、少なくとも互いに隣接している2個の厚肉部は、これらの厚肉部の前記起立方向の端部において連結され、これらの厚肉部が設けられている前記長さ方向の部分についての前記厚肉部の厚さ方向の寸法は、前記厚肉部となっていない前記長さ方向の部分についての前記厚肉部の厚さ方向の寸法よりも大きくなっていることを特徴する車両用荷重受け物品。The vehicle load-receiving article according to claim 2, wherein the vehicle-mounted or vehicle-body-constituting member is attached to the vehicle body or the vehicle-body-constituting member at a plurality of locations separated in the length direction, and a central portion or a substantially central portion between two adjacent attachment portions is the said It is a thick part, of the plurality of thick parts, at least two thick parts adjacent to each other are connected at ends of the thick parts in the rising direction, and The thickness dimension of the thick portion with respect to the length portion where the thick portion is provided is the thickness of the thick portion with respect to the length portion that is not the thick portion. A load receiving article for a vehicle, wherein the load receiving article is larger than a dimension in a vertical direction.
  5. 請求項1〜4のいずれかに記載の車両用荷重受け物品において、前記長さ方向と直交する断面の形状は、一方の端部と他方の端部とが接続されていないために開いているオープン形状になっていることを特徴とする車両用荷重受け物品。The vehicle load-receiving article according to any one of claims 1 to 4, wherein a cross-sectional shape orthogonal to the length direction is open because one end and the other end are not connected. A load receiving article for a vehicle, wherein the load receiving article has an open shape.
  6. 請求項1〜4のいずれかに記載の車両用荷重受け物品において、前記長さ方向と直交する断面の形状は、一方の端部と他方の端部とが接続されているために閉じているクローズ形状になっていることを特徴とする車両用荷重受け物品。5. The load receiving article for a vehicle according to claim 1, wherein a shape of a cross section orthogonal to the length direction is closed because one end and the other end are connected. A load receiving article for a vehicle, wherein the load receiving article has a closed shape.
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載の車両用荷重受け物品は、ドアのインパクトビームであること。The load receiving article for a vehicle according to any one of claims 1 to 6, is an impact beam of a door.
  8. 請求項1〜6のいずれかに記載の車両用荷重受け物品は、バンパービームである。The vehicle load receiving article according to any one of claims 1 to 6 is a bumper beam.
  9. 請求項1に記載の車両用荷重受け物品を製造する方法であって、
    板材における前記厚肉部となるべき部分をこの厚肉部の厚さ方向に湾曲突出した湾曲部に形成するための湾曲部形成工程と、
    この湾曲部形成工程の後に実施され、前記湾曲部の湾曲突出側の面を湾曲突出側とは反対側へ加圧することにより、この湾曲部を、直線的又は略直線的な形状となっていて増肉された厚さとなっている厚肉部へと変形させるための増肉工程と、
    を有することを特徴する車両用荷重受け物品の製造方法。
    A method for manufacturing the vehicle load receiving article according to claim 1,
    A curved portion forming step of forming a portion to be the thick portion in the plate material into a curved portion that protrudes in a thickness direction of the thick portion;
    The curved portion is formed after the curved portion forming step, and the curved portion is formed into a linear or substantially linear shape by pressing the surface of the curved portion on the curved projecting side to the side opposite to the curved projecting side. A thickening step for deforming into a thickened portion having a thickened thickness,
    A method for manufacturing a load receiving article for a vehicle, comprising:
  10. 請求項9に記載の車両用荷重受け物品の製造方法において、 前記増肉工程の後に実施され、この増肉工程で得られた前記厚肉部を、前記増肉された厚さと同じ又は略同じ厚さを維持しながら前記起立部となるべき部分の起立方向の寸法を小さくすることにより、湾曲させるための湾曲工程と、
    この湾曲工程の後に実施され、湾曲された前記厚肉部の湾曲突出側の面を湾曲突出側とは反対側へ加圧することにより、この厚肉部を直線的又は略直線的な形状にしてさらに増肉させるための第2回目増肉工程と、
    を有することを特徴する車両用荷重受け物品の製造方法。
    The method for manufacturing a load receiving article for a vehicle according to claim 9, wherein the thick part is performed after the thickening step, and the thick part obtained in the thickening step has the same or substantially the same thickness as the increased thickness. A bending step for bending by reducing the dimension of the portion to be the rising portion in the rising direction while maintaining the thickness;
    It is performed after this bending step, and by pressing the curved protruding side surface of the curved thick portion to the side opposite to the curved protruding side, the thick portion is formed into a linear or substantially linear shape. A second meat increasing step for further increasing meat,
    A method for manufacturing a load receiving article for a vehicle, comprising:
  11. 請求項9又は10に記載の車両用荷重受け物品の製造方法において、前記湾曲突出側の面を湾曲突出側とは反対側へ加圧することは、プレス型によるプレス力によってなされることを特徴とする車両用荷重受け物品の製造方法。The method for manufacturing a load receiving article for a vehicle according to claim 9 or 10, wherein the pressing of the surface on the curved protruding side to a side opposite to the curved protruding side is performed by a pressing force of a press die. Of manufacturing a load receiving article for a vehicle.
  12. 請求項9又は10に記載の車両用荷重受け物品の製造方法において、前記湾曲突出側の面を湾曲突出側とは反対側へ加圧することは、袋内に封入された液体による液圧力によってなされることを特徴とする車両用荷重受け物品の製造方法。The method for manufacturing a load receiving article for a vehicle according to claim 9 or 10, wherein the pressing of the surface on the curved protruding side to the side opposite to the curved protruding side is performed by liquid pressure by a liquid sealed in a bag. A method for manufacturing a load receiving article for a vehicle, comprising:
  13. 請求項9又は10に記載の車両用荷重受け物品の製造方法において、前記湾曲突出側の面を湾曲突出側とは反対側へ加圧することは、弾性変形自在な弾性部材による弾性力によってなされることを特徴とする車両用荷重受け物品の製造方法。In the method for manufacturing a load receiving article for a vehicle according to claim 9 or 10, the pressing of the surface on the curved protruding side to a side opposite to the curved protruding side is performed by an elastic force of an elastic member capable of elastic deformation. A method for manufacturing a load receiving article for a vehicle, comprising:
  14. 請求項1に記載の車両用荷重受け物品を製造する方法であって、
    板材における前記厚肉部となるべき部分に他の板材を接合することにより、この部分の厚さを前記他の部分となるべき部分の厚さよりも大きくするための増厚工程と、
    この増厚工程の後に実施され、前記他の板材を含めて前記板材をプレス成形することにより、厚さの大きい前記部分を前記厚肉部とするためのプレス成形工程と、
    を有することを特徴する車両用荷重受け物品の製造方法。
    A method for manufacturing the vehicle load receiving article according to claim 1,
    By joining another plate material to the portion to be the thick portion in the plate material, a thickness increasing step for making the thickness of this portion larger than the thickness of the portion to be the other portion,
    A press forming step performed after this thickening step, and press forming the plate material including the other plate material to make the thick portion the thick portion.
    A method for manufacturing a load receiving article for a vehicle, comprising:
  15. 荷重の作用方向と平行する成分を有して他の部分から起立している起立部を備え、この起立部が前記荷重の作用方向と直角をなす成分を有する方向への長さを有しており、前記起立部の長さ方向の全部が、前記他の部分よりも厚さが大きい厚肉部となっている車両用荷重受け物品を製造する方法であって、
    板材をロールフォーミング成形することにより、この板材の幅方向の一部に前記厚肉部となるべき厚さの大きい部分を形成するためのロールフォーミング成形工程と、
    このロールフォーミング成形工程の後に実施され、前記板材をプレス成形することにより厚さの大きい前記部分を前記厚肉部とするためのプレス成形工程と、
    を有することを特徴する車両用荷重受け物品の製造方法。
    An upright portion having a component parallel to the load application direction and having an upright portion rising from another portion, the upright portion having a length in a direction having a component perpendicular to the load application direction. A method for manufacturing a load receiving article for a vehicle, wherein the entire length of the upright portion is a thick portion having a greater thickness than the other portion,
    By roll forming the plate material, a roll forming process for forming a thick portion to be the thick portion in a part of the width of the plate material,
    A press forming step is performed after the roll forming step, and the thick part is formed into the thick part by press forming the plate material.
    A method for manufacturing a load receiving article for a vehicle, comprising:
  16. 請求項1に記載の車両用荷重受け物品を製造する装置であって、
    前記他の部分となるべき部分を挟着する挟着部材と、
    前記厚肉部となるべき部分であって前記厚肉部の厚さ方向に湾曲突出している湾曲部を、この湾曲部の湾曲突出側の面を湾曲突出側とは反対側へ加圧することにより、直線的又は略直線的な形状となっていて増肉された厚さとなっている前記厚肉部へと変形させるための加圧部材と、
    を備えていることを特徴とする車両用荷重受け物品の製造装置。
    An apparatus for manufacturing the vehicle load receiving article according to claim 1,
    A clamping member for clamping the part to be the other part,
    By pressing a curved portion which is a portion to be the thick portion and which is curved and protruded in the thickness direction of the thick portion, the surface of the curved portion on the curved protruding side is pressed against the side opposite to the curved protruding side. A pressing member for deforming into the thick portion having a linear or substantially linear shape and a thickened thickness,
    An apparatus for manufacturing a load receiving article for a vehicle, comprising:
  17. 請求項16に記載の車両用荷重受け物品の製造装置において、加圧部材はプレス型であることを特徴とする車両用荷重受け物品の製造装置。17. The apparatus for manufacturing a load receiving article for a vehicle according to claim 16, wherein the pressing member is a press type.
  18. 請求項16に記載の車両用荷重受け物品の製造装置において、加圧部材は袋内に封入された液体であることを特徴とする車両用荷重受け物品の製造装置。17. The manufacturing apparatus for a vehicle load receiving article according to claim 16, wherein the pressing member is a liquid sealed in a bag.
  19. 請求項16に記載の車両用荷重受け物品の製造装置において、加圧部材は弾性変形自在な弾性部材であることを特徴とする車両用荷重受け物品の製造装置。17. The manufacturing apparatus for a load receiving article for a vehicle according to claim 16, wherein the pressing member is an elastic member that is elastically deformable.
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