JP2006007911A

JP2006007911A - 自動車用補強部材

Info

Publication number: JP2006007911A
Application number: JP2004186274A
Authority: JP
Inventors: Taku Motoyoshi; 卓本吉; Hiroto Tanabe; 弘人田邉
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2006-01-12

Abstract

【課題】十分な強度を保証することができることは勿論のこと、遅れ破壊の危険性もなく薄肉軽量化も図ることができ、また生産性にも優れかつ任意の形状に加工することができる自動車用補強部材を提供すること。
【解決手段】鋼管１の長手方向に焼入れ部２と未焼入れ部３を交互に形成し、未焼入れ部３を曲げ加工したものとした。なお、前記未焼入れ部３の引張強度が４００〜７００Ｎ／ｍｍ^２、伸びが２０％以上のものとすることが好ましく、また曲げ加工する未焼入れ部３に形状凍結性等を付与する目的で潰し加工や凹み加工を施すことも好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、十分な強度を保証することができ、また遅れ破壊の危険性もなく薄肉軽量化も図ることができる自動車用補強部材に関するものである。

従来から、インパクトビームと称される側面衝突時に対する車体強度アップを目的とした補強部材や、バンパー補強部材等の自動車用補強部材は、種々のものが提案されている。例えばインパクトビームとしては、特許文献１に示されるような高強度鋼管を用い、１本の鋼管を曲げ加工して両端部を突き合わせ、この突き合わせ部を溶接接合して四角枠状体としたり、あるいは４本の鋼管をそれぞれ端部同士を溶接接合して四角枠状体としてドアパネルに取り付け利用していた。

しかしながら、高強度鋼管を曲げ加工すると水素による遅れ破壊の危険性があり、長期間にわたって十分な強度を保証することが難しいという問題点や、単純な形状にしか加工することができないという問題点があった。また、複数本の鋼管のそれぞれ端部同士を溶接接合し任意の矩形枠状体として利用する場合は、溶接に長時間要するため生産性に劣るという問題点や、部品点数が増え管理が煩雑化するという問題点があった。
特公昭５６−４６５３８号公報

本発明は上記のような従来の問題点を解決して、十分な強度を保証することができることは勿論のこと、遅れ破壊の危険性もなく薄肉軽量化も図ることができ、また生産性にも優れかつ任意の形状に加工することができる自動車用補強部材を提供することを目的として完成されたものである。

上記課題を解決するためになされた本発明の自動車用補強部材は、鋼管の長手方向に焼入れ部と未焼入れ部を交互に形成し、未焼入れ部を曲げ加工したことを特徴とするものである。

本発明の自動車用補強部材は、鋼管の長手方向に焼入れ部と未焼入れ部を交互に形成し、未焼入れ部を曲げ加工したものとしたので、曲げ加工が容易なうえに遅れ破壊の危険性も解消できることとなる。また、鋼管全体的には焼入れした薄肉の高強度鋼管で大部分が構成されているので、十分な軽量化を図れることとなり、更には未焼入れ部を任意の個所に設けることが可能でいかなる形状の補強部材にも加工できることとなる。

以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい形態を示す。
図１は、本発明を自動車のドアインパクトビームに適用した場合の一例を示すものであって、（ａ）は焼入れ処理した鋼管を示す正面図、（ｂ）は曲げ加工した状態を示す正面図、（ｃ）は溶接処理してインパクトビームとした状態を示す正面図である。

図において、１は鋼管であり、この鋼管１の長手方向には焼入れ部２と未焼入れ部３が交互に形成されたものとなっている（図１（ａ）参照）。そして、この未焼入れ部３に曲げ加工を施すことにより所望の四角枠状のもの（図１（ｂ）参照）とした後、更に両端部を突き合わせて、この突き合わせ部を溶接接合して四角枠状体としたインパクトビームとなっている。なお、４は溶接部である。

本発明では、未焼入れ部３は曲げ加工する個所として利用するために形成するものであり、未焼入れ部３の引張強度は４００〜７００Ｎ／ｍｍ^２、伸びは２０％以上であることが好ましい。この範囲外では曲げ加工処理が難しくなるからである。一方、焼入れ部２の引張強度は９８０Ｎ／ｍｍ^２以上、伸びは５％以上であることが好ましく、これによりインパクトビームとしての十分な強度を保証するとともに、部材としての薄肉軽量化も図ることができるのである。
なお、曲げ加工される未焼入れ部３は、補強部材としての使用の際にはモーメントがほとんどかからない場所であるので、焼入れ処理による超高強度は要求されない個所である。

また、焼入れ部２と未焼入れ部３の温度傾斜部分は３０ｍｍ以内とすることが好ましい。これは、オーステナイト−フェライトの２相域の領域が長いと、加工不安定になって割れを生じるおそれがあり、前記温度傾斜部分は３０ｍｍ以内として加工の安定性を図るためである。なお、鋼管の成分としては、少なくとも０．１≦Ｃ≦０．３重量％、Ｓｉ≦０．４重量％、Ｍｎ≦１．５重量％の３成分を含有し、残部をＦｅとするものを用いることができる。

更に、前記未焼入れ部３に潰し加工や凹み加工を施すことも好ましい。これにより、曲げ加工後における未焼入れ部３に形状凍結性を持たせて耐衝撃性に優れた補強部材とすることができる。

本発明の自動車用補強部材は、図１に示されるように、１本の鋼管１を曲げ加工してその両端部を一辺の中間部で突き合わせ、この突き合わせ部をアーク溶接等で溶接接合して四角枠状のものとして得ることができる。あるいは、図２に示されるように、角部を突き合わせ部として溶接接合し四角枠状のものとすることもできる。
その他、２本以上の鋼管の端部同士を溶接接合して枠状体とすることもできる。例えば、Ｌ字状に曲げ加工した２本の鋼管の端部同士を溶接接合して四角枠状のものとすることや（図３参照）、コ字状に曲げ加工した鋼管と直線状の鋼管とを溶接接合して四角枠状のものとすることや（図４参照）、コ字状に曲げ加工した２つの鋼管の端部同士を溶接接合して四角枠状のものとすること（図５参照）等、様々なパターンを採用することができる。また、枠状体としては図示のような四角枠状に限定されるものではなく、あらゆる形状の多角形に適用できることは勿論である。
更には、図６に示されるように、バンパー補強材として、コ字状に曲げ加工した開ループのものにも適用することが可能である。

以上の説明からも明らかなように、本発明の自動車用補強部材は鋼管１の長手方向に焼入れ部２と未焼入れ部３を交互に形成し、未焼入れ部３を曲げ加工したものとしたので、曲げ加工が容易なうえに遅れ破壊の危険性も解消できることとなる。また、鋼管全体的には焼入れした薄肉の高強度鋼管で大部分が構成されているので、十分な軽量化を図れることとなり、更には未焼入れ部３を任意の個所に設けることが可能でいかなる形状の補強部材にも加工できることとなる。

本発明を自動車のドアインパクトビームに適用した場合の一例を示すものであって、（ａ）は焼入れ処理した鋼管を示す正面図、（ｂ）は曲げ加工した状態を示す正面図、（ｃ）は溶接処理してインパクトビームとした状態を示す正面図である。その他の実施の形態を示す正面図である。その他の実施の形態を示す正面図である。その他の実施の形態を示す正面図である。その他の実施の形態を示す正面図である。その他の実施の形態を示す正面図である。

符号の説明

１鋼管
２焼入れ部
３未焼入れ部
４溶接部

Claims

鋼管の長手方向に焼入れ部と未焼入れ部を交互に形成し、未焼入れ部を曲げ加工したことを特徴とする自動車用補強部材。
未焼入れ部の引張強度が４００〜７００Ｎ／ｍｍ^２、伸びが２０％以上である請求項１に記載の自動車用補強部材。
未焼入れ部に潰し加工や凹み加工が施されている請求項１または２に記載の自動車用補強部材。
１本の鋼管の両端部を突き合わせ、この突き合わせ部を溶接接合し、あるいは２本以上の鋼管の端部同士を溶接接合して枠状体とした請求項１〜３のいずれかに記載の自動車用補強部材。