JP2006248328A - Vehicle body structure member and its manufacturing method - Google Patents

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Fumihiko Motojima
文彦 源島
Kenji Kanamori
謙二 金森
Takashi Miyamoto
隆司 宮本
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lightweight vehicle body structure member having sufficient strength and moldability. <P>SOLUTION: The vehicle body structure member 40 applied with bending load has a cylindrical side wall 41 and wire materials 47, 48, 49 joined to the side wall 41. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車体構造部材およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a vehicle body structural member and a method for manufacturing the same.

曲げ荷重が作用する車体構造部材は、例えば、円管状素材に液圧成形を適用することで製造されており、素材の強度を上げるか、素材の板厚を増加させることで、荷重に対する部材強度を向上させている。   Body structure members that are subjected to bending load are manufactured by applying hydraulic forming to a tubular material, for example, and by increasing the strength of the material or increasing the plate thickness of the material, the member strength against the load is increased. Has improved.

しかし、素材の強度向上は、成形性を悪化させる問題があり、所望の形状に成形することが困難である。また、素材の板厚増加は、製造される製品の重量増を伴うため、車両動力性能を悪化させる問題を有する。   However, improving the strength of the material has a problem of deteriorating moldability, and it is difficult to form the material into a desired shape. Moreover, since the increase in the thickness of the material is accompanied by an increase in the weight of the manufactured product, it has a problem of deteriorating the vehicle power performance.

本発明は、前記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、良好な強度および成形性を有しかつ軽量の車体構造部材およびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the problems associated with the prior art, and an object of the present invention is to provide a lightweight vehicle body structural member having good strength and formability and a method for manufacturing the same.

前記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、
曲げ荷重が作用する車体構造部材であって、
筒状の側壁、および、
前記側壁に接合された線材
を有することを特徴とする車体構造部材である。
In order to achieve the object, the invention according to claim 1 provides:
A vehicle body structural member on which a bending load acts,
A cylindrical side wall, and
A vehicle body structural member having a wire joined to the side wall.

前記目的を達成するための請求項7に記載の発明は、
曲げ荷重が作用する筒状の車体構造部材の製造方法であって、
平板状素材に、線材を接合するための接合工程、
前記線材が接合された素材に対して、曲げ加工を施しかつ端面を接合することで、中空状の予備成形体を形成するための曲げ加工工程、および、
前記予備成形体の内部に液圧を付与し、膨出させることで、前記車体構造部材に対応する筒状の液圧成形品を形成するための液圧成形工程を有し、
前記線材は、前記液圧成形品の筒状の側壁に配置されるように、前記接合工程において位置決めされる
ことを特徴とする製造方法である。
The invention according to claim 7 for achieving the object is as follows.
A method of manufacturing a tubular vehicle body structure member on which a bending load acts,
A joining process for joining a wire to a flat material,
A bending process for forming a hollow preform by applying bending to the material to which the wire is bonded and bonding the end faces; and
A hydraulic forming step for forming a cylindrical hydraulic molded product corresponding to the vehicle body structural member by applying a hydraulic pressure to the interior of the preform and causing the preform to bulge;
In the manufacturing method, the wire is positioned in the joining step so as to be arranged on a cylindrical side wall of the hydroformed product.

前記のように構成した本発明は、以下の効果を奏する。   The present invention configured as described above has the following effects.

請求項1に記載の発明によれば、車体構造部材の側壁に接合された線材は、強度を補強する。そのため、側壁素材の強度を増加させることなく、曲げ荷重の入力に対し、より大きな荷重に耐えることが可能であり、側壁素材の成形性の悪化を、抑制することができる。また、線材は、局所的に配置されるため、側壁素材の板厚を増加させる場合に比べ、製造される製品の重量増および車両動力性能の悪化を、抑制することが可能である。つまり、良好な強度および成形性を有しかつ軽量の車体構造部材を提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, the wire joined to the side wall of the vehicle body structural member reinforces the strength. Therefore, it is possible to withstand a larger load with respect to the input of the bending load without increasing the strength of the side wall material, and deterioration of the formability of the side wall material can be suppressed. Moreover, since the wire is locally disposed, it is possible to suppress an increase in the weight of the manufactured product and a deterioration in the vehicle power performance as compared with the case where the thickness of the side wall material is increased. That is, it is possible to provide a light-weight vehicle body structural member having good strength and formability.

請求項7に記載の発明によれば、筒状の側壁に接合された線材を有する車体構造部材を製造することが可能である。線材は、強度を補強するため、側壁素材の強度を増加させることなく、曲げ荷重の入力に対し、より大きな荷重に耐えることが可能であり、側壁素材の成形性の悪化を、抑制することができる。また、線材は、局所的に配置されるため、側壁素材の板厚を増加させる場合に比べ、製造される部材の重量増および車両動力性能の悪化を、抑制することが可能である。つまり、良好な強度および成形性を有しかつ軽量の車体構造部材の製造方法を提供することができる。   According to invention of Claim 7, it is possible to manufacture the vehicle body structural member which has the wire joined to the cylindrical side wall. Since the wire reinforces the strength, it can withstand a larger load with respect to the input of the bending load without increasing the strength of the side wall material, and can suppress the deterioration of the formability of the side wall material. it can. Further, since the wire is locally disposed, it is possible to suppress an increase in the weight of the manufactured member and a deterioration in the vehicle power performance as compared with the case where the thickness of the sidewall material is increased. That is, it is possible to provide a method for manufacturing a light-weight vehicle body structural member having good strength and formability.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1および図2は、本発明の実施の形態に係る車体構造部材を説明するための斜視図および断面図である。   1 and 2 are a perspective view and a cross-sectional view for explaining a vehicle body structural member according to an embodiment of the present invention.

車体構造部材40は、曲げ荷重が作用するメンバーやピラーなどの自動車車体を構成する筒状(中空状)部品に適用される。荷重の作用方向は、車体構造部材40の軸方向Xに略直交する交差方向Yである。   The vehicle body structural member 40 is applied to a cylindrical (hollow) component that constitutes an automobile body such as a member or a pillar to which a bending load acts. The acting direction of the load is an intersecting direction Y substantially orthogonal to the axial direction X of the vehicle body structural member 40.

車体構造部材40の筒状の側壁41は、略矩形断面を有し、4つの側壁面42〜45を有する。側壁面42,43は、荷重の入力方向に対して略直角であり、側壁面42は、荷重の入力面を構成する。側壁面44,45は、側壁面42,43に対して略直角であり、荷重の入力方向に対して略平行な面を構成する。   The cylindrical side wall 41 of the vehicle body structural member 40 has a substantially rectangular cross section and has four side wall surfaces 42 to 45. The side wall surfaces 42 and 43 are substantially perpendicular to the load input direction, and the side wall surfaces 42 constitute a load input surface. The side wall surfaces 44 and 45 are substantially perpendicular to the side wall surfaces 42 and 43 and constitute a surface substantially parallel to the load input direction.

側壁41の素材は、適当な強度を有していれば特に限定されないが、例えば、鋼、アルミニウム合金、マグネシウム合金等からなる金属板が適用可能である。   The material of the side wall 41 is not particularly limited as long as it has an appropriate strength. For example, a metal plate made of steel, an aluminum alloy, a magnesium alloy, or the like is applicable.

車体構造部材40は、側壁41に接合された線材47〜49を有する。線材47〜49は、側壁素材よりも相対的に高強度であることが好ましく、例えば、カーボンファイバやピアノ線などの高強度の線材や、金属線材が適用可能である。線材47〜49の接合方法は、特に限定されないが、接合が容易である点で、溶接が好ましい。   The vehicle body structural member 40 includes wire rods 47 to 49 joined to the side wall 41. It is preferable that the wire rods 47 to 49 have relatively higher strength than the side wall material. For example, a high-strength wire rod such as a carbon fiber or a piano wire, or a metal wire can be applied. The method for joining the wires 47 to 49 is not particularly limited, but welding is preferable because joining is easy.

線材47は、側壁面42の内面に並置され、軸方向Xに沿って位置決めされており、荷重の入力方向に略平行である交差方向Yに対して、略直角である。線材48,49は、側壁面44,45の内面にそれぞれ並置され、交差方向Yに沿って位置決めされており、荷重の入力方向に略平行である。   The wire 47 is juxtaposed on the inner surface of the side wall surface 42, is positioned along the axial direction X, and is substantially perpendicular to the crossing direction Y that is substantially parallel to the load input direction. The wire rods 48 and 49 are juxtaposed on the inner surfaces of the side wall surfaces 44 and 45, positioned along the intersecting direction Y, and substantially parallel to the load input direction.

線材47〜49は、車体構造部材40の強度を補強するため、側壁素材の強度を増加させることなく、曲げ荷重の入力に対し、より大きな荷重に耐えることが可能であり、側壁素材の成形性の悪化を、抑制することができる。   Since the wires 47 to 49 reinforce the strength of the vehicle body structural member 40, the wire rods 47 to 49 can withstand a larger load with respect to the input of the bending load without increasing the strength of the side wall material. Can be suppressed.

また、線材47〜49は、局所的(部分的)に配置されるため、側壁素材の板厚を増加させる場合に比べ、製造される製品(車体構造部材)40の重量増および車両動力性能の悪化を、抑制することが可能である。例えば、側壁素材の板厚を薄肉化した場合であっても、従来の車体構造部材と同程度の強度を確保できるため、車体構造部材の軽量化を図ることが可能である。   Moreover, since the wire rods 47 to 49 are locally (partially) arranged, the weight of the manufactured product (vehicle body structural member) 40 and the vehicle power performance are improved as compared with the case where the thickness of the side wall material is increased. Deterioration can be suppressed. For example, even when the thickness of the side wall material is reduced, the strength comparable to that of the conventional vehicle body structural member can be ensured, so that the vehicle body structural member can be reduced in weight.

なお、本実施の形態においては、線材47,48,49は、側壁面42,44,45にそれぞれ3本配置されている。しかし、必要に応じて、配置方向、配置本数、配置面などを、適宜変更することが可能である。例えば、必要に応じ、線材47,48,49を、側壁41の外面に配置することも可能である。   In the present embodiment, three wire rods 47, 48, and 49 are disposed on the side wall surfaces 42, 44, and 45, respectively. However, the arrangement direction, the number of arrangements, the arrangement surface, and the like can be appropriately changed as necessary. For example, the wire rods 47, 48, and 49 can be disposed on the outer surface of the side wall 41 as necessary.

次に、車体構造部材40の製造方法を説明する。図3は、接合工程を説明するための斜視図、図4は、図3に続く、曲げ加工工程を説明するための斜視図、図5は、本発明の実施の形態に係る液圧成形装置を説明するための断面図、図6は、図5の線VI−VIに関する断面図、図7は、図4に続く、液圧成形工程を説明するための断面図、図8は、液圧成形工程から産出される液圧成形品を説明するため斜視図である。   Next, a method for manufacturing the vehicle body structural member 40 will be described. 3 is a perspective view for explaining a joining process, FIG. 4 is a perspective view for explaining a bending process following FIG. 3, and FIG. 5 is a hydraulic forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5, FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the hydraulic forming step following FIG. 4, and FIG. It is a perspective view for demonstrating the hydraulic pressure molded product produced from a shaping | molding process.

車体構造部材40の製造方法は、接合工程、曲げ加工工程および液圧成形工程を有する。   The manufacturing method of the vehicle body structural member 40 includes a joining process, a bending process, and a hydraulic forming process.

接合工程においては、図3に示されるように、車体構造部材40の側壁41を構成することとなる板材(側壁素材)10の一方の面11に、線材17〜19が接合される。   In the joining step, as shown in FIG. 3, the wires 17 to 19 are joined to one surface 11 of the plate material (sidewall material) 10 that constitutes the side wall 41 of the vehicle body structural member 40.

線材17〜19は、側壁41に接合された線材47〜49を構成することとなる。そのため、線材17は、板材10の略中央に平行に配置され、線材18,19は、線材17が接合される部位を挟み、線材17の配置方向に対して略直角となる方向に配置される。線材17〜19は、筒状部材ではなく、板材10に接合されるため、接合作業が容易である。   The wire rods 17 to 19 constitute the wire rods 47 to 49 joined to the side wall 41. Therefore, the wire rod 17 is arranged in parallel to the approximate center of the plate member 10, and the wire rods 18 and 19 are arranged in a direction substantially perpendicular to the arrangement direction of the wire rod 17 with the portion to which the wire rod 17 is joined. . Since the wires 17 to 19 are joined to the plate member 10 instead of the cylindrical member, the joining work is easy.

曲げ加工工程においては、図4に示されるように、線材17〜19が接合された板材10に対して、曲げ加工を施しかつ端面13,14を接合することで、略円形断面を有する中空状の予備成形体20が形成される。   In the bending process, as shown in FIG. 4, a hollow shape having a substantially circular cross section is obtained by bending the plate member 10 to which the wire rods 17 to 19 are bonded and bonding the end surfaces 13 and 14. The preform 20 is formed.

この際、線材17〜19が接合された面11が、内側に面するように、曲げ方向が制御される。板材10の外面12には、線材が接合されていないため、予備成形体20の外面は、突出部を有せず、滑らかである。必要に応じ、曲げ方向を逆向きに変更し、線材17〜19が接合された面11が、外側に面するように設定することも可能である。   At this time, the bending direction is controlled so that the surface 11 to which the wire rods 17 to 19 are joined faces inward. Since no wire is joined to the outer surface 12 of the plate member 10, the outer surface of the preform 20 has no protrusions and is smooth. If necessary, the bending direction can be changed to the opposite direction, and the surface 11 to which the wires 17 to 19 are joined can be set to face the outside.

曲げ加工は、例えば、ロール成形である。端面13,14の接合は、例えば、突き合せレーザー溶接である。   The bending process is, for example, roll forming. The joining of the end faces 13 and 14 is, for example, butt laser welding.

液圧成形工程においては、予備成形体20の内部に液圧を付与し、膨出させることで、車体構造部材40に対応する筒状の液圧成形品30が形成される。   In the hydraulic molding step, a cylindrical hydraulic molded product 30 corresponding to the vehicle body structural member 40 is formed by applying a hydraulic pressure to the inside of the preform 20 and causing the preform 20 to bulge.

液圧成形工程に適用される液圧成形装置100は、液圧供給手段および成形型を有する(図5および図6参照)。   The hydraulic molding apparatus 100 applied to the hydraulic molding process has a hydraulic pressure supply means and a molding die (see FIGS. 5 and 6).

液圧供給手段は、予備成形体20の開口部21,22に挿入され、開口部21,22を密閉するノズル110,120を有する。ノズル110は、例えば、増圧シリンダを利用する圧力発生装置や成形媒体源から延長する配管125が接続されている。配管125は、ノズル110の内部を延長しかつノズル110の先端に開口部116を有する流路115に、連結されている。成形媒体は、配管125および流路115を経由し、開口部116から、予備成形体20の内部に導入される。成形媒体は、例えば、水である。   The hydraulic pressure supply means includes nozzles 110 and 120 that are inserted into the openings 21 and 22 of the preform 20 and seal the openings 21 and 22. For example, the nozzle 110 is connected to a pressure generator using a pressure-increasing cylinder and a pipe 125 extending from a forming medium source. The pipe 125 is connected to a flow path 115 that extends inside the nozzle 110 and has an opening 116 at the tip of the nozzle 110. The forming medium is introduced into the preform 20 from the opening 116 via the pipe 125 and the flow path 115. The forming medium is, for example, water.

成形型は、上型130、下型135、側方型140,145、補助型150,155,160,165を有する。上型130および下型135は、互いに近接離間自在に配置され、車体構造部材40の側壁面42,43に対応するキャビティを有する。側方型140,145は、互いに近接離間自在に配置され、車体構造部材40の側壁面44,45に対応するキャビティを有する。上型130、下型135および側方型140,145は、全体として、車体構造部材40の側壁41に対応するキャビティを構成する。   The mold includes an upper mold 130, a lower mold 135, side molds 140 and 145, and auxiliary molds 150, 155, 160 and 165. The upper mold 130 and the lower mold 135 are disposed so as to be close to and away from each other, and have cavities corresponding to the side wall surfaces 42 and 43 of the vehicle body structural member 40. The side molds 140 and 145 are arranged so as to be close to and away from each other, and have cavities corresponding to the side wall surfaces 44 and 45 of the vehicle body structural member 40. The upper mold 130, the lower mold 135, and the lateral molds 140 and 145 constitute a cavity corresponding to the side wall 41 of the vehicle body structural member 40 as a whole.

補助型150,155は、予備成形体20の肉厚およびノズル110の外周形状を考慮した半円形状の凹部を有し、互いに近接離間自在に配置され、ノズル110が挿入された予備成形体20の開口部21を上下方向から押圧し、ノズル110と開口部21との間の密閉を確実とするために使用される。補助型160,165は、予備成形体20の肉厚およびノズル120の外周形状を考慮した半円形状の凹部を有し、互いに近接離間自在に配置され、ノズル120が挿入された予備成形体20の開口部22を上下方向から押圧し、ノズル120と開口部22との間の密閉を確実とするために使用される。   The auxiliary molds 150 and 155 have semicircular concave portions taking into consideration the thickness of the preformed body 20 and the outer peripheral shape of the nozzle 110, are arranged so as to be close to and away from each other, and the preformed body 20 into which the nozzle 110 is inserted. The opening 21 is pressed from above and below to ensure the sealing between the nozzle 110 and the opening 21. The auxiliary molds 160 and 165 have semicircular concave portions in consideration of the thickness of the preformed body 20 and the outer peripheral shape of the nozzle 120, are arranged so as to be close to and away from each other, and the preformed body 20 into which the nozzle 120 is inserted. It is used to press the opening 22 from above and below to ensure sealing between the nozzle 120 and the opening 22.

図7を参照し、液圧成形工程を詳述する。   With reference to FIG. 7, the hydraulic forming process will be described in detail.

下型135に予備成形体20が載置される。この際、板材10の接合された端面13,14が、下型135に相対し、線材17が接合された部位が、上型130に相対するように位置決めされる。   The preform 20 is placed on the lower mold 135. At this time, the end surfaces 13 and 14 to which the plate material 10 is bonded are positioned so as to face the lower mold 135, and the portion to which the wire 17 is bonded is positioned to face the upper mold 130.

予備成形体20の両端の開口部21,22に、ノズル110,120が挿入される。   The nozzles 110 and 120 are inserted into the openings 21 and 22 at both ends of the preform 20.

補助型150,155は、近接することで、予備成形体20の開口部21を、上下方向から押圧し、開口部21の内面と、ノズル110の外周との間を密着させる。補助型160,165は、同様に、開口部22の内面と、ノズル120の外周との間を密着させる。これによって、予備成形体20の機密性が確保される。   When the auxiliary molds 150 and 155 are close to each other, the opening 21 of the preform 20 is pressed from above and below to closely contact the inner surface of the opening 21 and the outer periphery of the nozzle 110. Similarly, the auxiliary molds 160 and 165 closely contact the inner surface of the opening 22 and the outer periphery of the nozzle 120. Thereby, the confidentiality of the preform 20 is ensured.

この際、予備成形体20の開口部21,22は、強制的に変形させられるため、曲げ加工工程における予備成形体20の真円度は、高度なものを要求されない。   At this time, since the openings 21 and 22 of the preform 20 are forcibly deformed, the roundness of the preform 20 in the bending process is not required to be high.

その後、配管125および流路115を経由し、成形媒体が、ノズル110の先端の開口部116から、予備成形体20の内部に導入され、予備成形体20の内部に液圧が付与される。   Thereafter, the molding medium is introduced into the preform 20 from the opening 116 at the tip of the nozzle 110 via the pipe 125 and the flow path 115, and a hydraulic pressure is applied to the preform 20.

予備成形体20の内部液圧が、上昇し、予備成形体20の膨出が開始すると共に、側方型140,145は近接し、予備成形体20を側方向から押圧する。続いて、上型130および下型135は近接し、予備成形体20を上下方向から押圧する。予備成形体20の内部液圧は、上型130、下型135および側方型140,145による押圧によって、座屈しないように、制御される。   The internal hydraulic pressure of the preform 20 rises and the preform 20 starts to bulge, and the side molds 140 and 145 come close to press the preform 20 from the side. Subsequently, the upper die 130 and the lower die 135 are close to each other and press the preform 20 from the up and down direction. The internal hydraulic pressure of the preform 20 is controlled so as not to buckle by the pressing by the upper mold 130, the lower mold 135, and the side molds 140 and 145.

予備成形体20の内部が、所定の最終液圧に到達すると、成形媒体の供給が停止され、所定時間保持される。そして、除圧した後、型開し、液圧成形品30が取り出される。液圧成形品30の端部は、略円筒状であるため、トリミングすることで、車体構造部材40が得られる。   When the inside of the preform 20 reaches a predetermined final hydraulic pressure, the supply of the forming medium is stopped and held for a predetermined time. Then, after releasing the pressure, the mold is opened, and the hydroformed product 30 is taken out. Since the end of the hydroformed product 30 is substantially cylindrical, the vehicle body structural member 40 is obtained by trimming.

以上のように、本実施の形態に係る製造方法は、筒状の側壁に接合された線材を有する車体構造部材を製造することが可能である。   As described above, the manufacturing method according to the present embodiment can manufacture a vehicle body structural member having a wire joined to a cylindrical side wall.

なお、予備成形体に接合される線材が、内側に配置されることは、上型、下型および側方型のキャビティが、損傷を受けず、また、従来の成形型を流用することで、コストの増加を抑制でき、さらに、従来の車体構造部材と同一の外観形状が得られるため、締結される他の部品の設計変更が不要でありかつ、外観も良好であるため、好ましい。   It should be noted that the wire rod to be joined to the preform is arranged on the inner side so that the upper mold, the lower mold and the side mold cavity are not damaged, and the conventional mold is diverted. Since the increase in cost can be suppressed and the same external shape as that of the conventional vehicle body structural member can be obtained, it is not necessary to change the design of other parts to be fastened, and the external appearance is also favorable, which is preferable.

しかし、必要に応じ、予備成形体の外側に線材を配置することも可能である。この場合、上型、下型および側方型を、線材によって損傷を受け難い素材で構成したり、線材が直接当接するキャビティの部位に、線材の形状に対応する凹部を形成したりすることが好ましい。凹部は、例えば、切削によって形成することが可能である。   However, it is also possible to arrange the wire on the outside of the preform as necessary. In this case, the upper mold, the lower mold, and the side mold may be made of a material that is not easily damaged by the wire, or a recess corresponding to the shape of the wire may be formed in a cavity portion that directly contacts the wire. preferable. The recess can be formed by cutting, for example.

図9は、曲げ試験を説明するための斜視図、図10は、曲げ試験に適用された試験体S1〜S8の作成条件を説明するための図表、図11、図12、図13および図14は、実施例に係る試験体S2、試験体S3、試験体S4および試験体S5を説明するための斜視図である。   FIG. 9 is a perspective view for explaining the bending test, FIG. 10 is a chart for explaining the preparation conditions of the test bodies S1 to S8 applied to the bending test, FIG. 11, FIG. 12, FIG. 13 and FIG. These are the perspective views for demonstrating test body S2, test body S3, test body S4, and test body S5 which concern on an Example.

曲げ試験においては、試験体S(S1〜S8)を、受け台200,210に載置し、ストライカ220を落下させた際の、反力を計測し、変位50mmにおけるエネルギ吸収量で評価した。試験体Sの軸線方向の長さは、900mmであり、軸線方向に直角な断面は、50mm×50mmの矩形形状を有する。試験体Sに対する受け台200,210の支点間隔は、700mmである。試験体Sの軸線方向に関するストライカ220の幅は、70mmであり、重量は、500kg、また、落下速度は、7.67m/秒である。   In the bending test, the specimen S (S1 to S8) was placed on the cradle 200, 210, the reaction force when the striker 220 was dropped was measured, and the energy absorption amount at a displacement of 50 mm was evaluated. The length of the test body S in the axial direction is 900 mm, and the cross section perpendicular to the axial direction has a rectangular shape of 50 mm × 50 mm. The fulcrum interval of the cradle 200, 210 with respect to the test body S is 700 mm. The width of the striker 220 in the axial direction of the test body S is 70 mm, the weight is 500 kg, and the dropping speed is 7.67 m / sec.

実施例に係る試験体S1〜S5において、側壁素材は共通であり、線材の本数および配置位置を変更している。側壁素材は、約590MPaの引張強度を有する1mm厚の鋼板であり、線材は、鉄を主成分とする素材から構成され、直径3mmであり、約1.5GPaの引張強度を有する。   In the test bodies S1 to S5 according to the examples, the side wall material is common, and the number of wires and the arrangement position are changed. The side wall material is a 1 mm thick steel plate having a tensile strength of about 590 MPa, and the wire is made of a material mainly composed of iron, has a diameter of 3 mm, and has a tensile strength of about 1.5 GPa.

試験体S1は、車体構造部材40に対応し、図1に示されるように、荷重の入力面である側壁面42の内面には、3本の線材47が接合され、荷重の入力方向に対して略平行な面である側壁面44,45の内面には、3本の線材48,49がそれぞれ、接合されており、その重量は、1.47kgである。   The test body S1 corresponds to the vehicle body structural member 40, and as shown in FIG. 1, three wire rods 47 are joined to the inner surface of the side wall surface 42, which is the load input surface, with respect to the load input direction. In addition, three wire rods 48 and 49 are respectively joined to the inner surfaces of the side wall surfaces 44 and 45, which are substantially parallel surfaces, and the weight thereof is 1.47 kg.

試験体S2は、図11に示される車体構造部材40Aに対応し、側壁面42の内面にのみ、3本の線材47が接合されており、その重量は、1.46kgである。試験体S3は、図12に示される車体構造部材40Bに対応し、側壁面44,45の内面にのみ、3本の線材48,49がそれぞれ接合されており、その重量は、1.43kgである。   The test body S2 corresponds to the vehicle body structural member 40A shown in FIG. 11, and the three wire rods 47 are joined only to the inner surface of the side wall surface 42, and its weight is 1.46 kg. The test body S3 corresponds to the vehicle body structural member 40B shown in FIG. 12, and three wire rods 48 and 49 are joined only to the inner surfaces of the side wall surfaces 44 and 45, respectively, and the weight is 1.43 kg. is there.

試験体S4は、図13に示される車体構造部材40Cに対応し、側壁面42の内面には、2本の線材47が接合され、側壁面44,45の内面には、3本の線材48,49がそれぞれ、接合されており、その重量は、1.46kgである。試験体S5は、図14に示される車体構造部材40Dに対応し、側壁面42の内面には、1本の線材47が接合され、側壁面44,45の内面には、3本の線材48,49がそれぞれ、接合されており、その重量は、1.44kgである。   The test body S4 corresponds to the vehicle body structural member 40C shown in FIG. 13, and two wire rods 47 are joined to the inner surface of the side wall surface 42, and three wire rods 48 are bonded to the inner surfaces of the side wall surfaces 44 and 45. , 49 are joined, and their weight is 1.46 kg. The test body S5 corresponds to the vehicle body structural member 40D shown in FIG. 14, and one wire 47 is joined to the inner surface of the side wall surface 42, and three wires 48 are attached to the inner surfaces of the side wall surfaces 44 and 45. , 49 are joined, and their weight is 1.44 kg.

試験体S6は、比較例に係り、線材が接合されてない点を除けば、試験体S1〜S5と同一であり、その重量は、1.42kgである。試験体S7、S8は、比較例に係り、板厚および重量が関し、試験体S6と異なる。試験体S7の板厚および重量は、1.2mmおよび1.70kgであり、試験体S8の板厚および重量は、1.4mmおよび1.98kgである。   The test body S6 is related to the comparative example, and is the same as the test bodies S1 to S5 except that the wire is not joined, and its weight is 1.42 kg. The test bodies S7 and S8 are related to the comparative example, and are different from the test body S6 in terms of plate thickness and weight. The plate thickness and weight of the specimen S7 are 1.2 mm and 1.70 kg, and the plate thickness and weight of the specimen S8 are 1.4 mm and 1.98 kg.

図15は、曲げ試験の試験結果を説明するための図表、図16は、実施例に係る試験体S1〜S5と比較例に係る試験体S6〜S8との差異を説明するためのグラフである。図16のグラフの縦軸および横軸は、試験体S1〜S8のエネルギ吸収量[J]および重量[kg]を示している。   FIG. 15 is a chart for explaining the test results of the bending test, and FIG. 16 is a graph for explaining the differences between the test bodies S1 to S5 according to the example and the test bodies S6 to S8 according to the comparative example. . The vertical axis and horizontal axis of the graph of FIG. 16 indicate the energy absorption [J] and weight [kg] of the test bodies S1 to S8.

試験体S1〜試験体S5のエネルギ吸収量は、365J〜491Jである。一方、板厚が同一である比較例に係る試験体S6のエネルギ吸収量は、305Jである。したがって、試験体S1〜試験体S5は、線材が接合されることに基づいて、吸収エネルギ量つまり強度が向上していることが確認された。なお、試験体S6〜S8は、板厚(重量)の増加に対応し、305J〜480Jのエネルギ吸収量を有する。   The energy absorption amounts of the test bodies S1 to S5 are 365J to 491J. On the other hand, the energy absorption amount of the specimen S6 according to the comparative example having the same plate thickness is 305J. Therefore, it was confirmed that the amount of absorbed energy, that is, the strength of the test bodies S1 to S5 was improved based on the joining of the wires. Note that the specimens S6 to S8 have an energy absorption amount of 305J to 480J corresponding to an increase in plate thickness (weight).

また、試験体S1および試験体S4のエネルギ吸収量は、491Jおよび489Jである。試験体S1および試験体S4と比較し、重量が略同一である試験体S6のエネルギ吸収量は、305Jである。したがって、吸収エネルギ量が、1.6倍に向上している。   Moreover, the energy absorption amount of the test body S1 and the test body S4 is 491J and 489J. Compared with the test body S1 and the test body S4, the energy absorption amount of the test body S6 having substantially the same weight is 305J. Therefore, the amount of absorbed energy is improved 1.6 times.

試験体S1および試験体S4と比較し、吸収エネルギ量が略同一である試験体S8の重量は、1.98kgである。試験体S1および試験体S4の重量は、1.47kgおよび1.46kgであるため、25%以上の軽量化が図れる。   Compared with the test body S1 and the test body S4, the weight of the test body S8 having substantially the same amount of absorbed energy is 1.98 kg. Since the weights of the test body S1 and the test body S4 are 1.47 kg and 1.46 kg, the weight can be reduced by 25% or more.

以上のように、本実施の形態は、良好な強度および成形性を有しかつ軽量の車体構造部材およびその製造方法を提供することが可能である。   As described above, the present embodiment can provide a light-weight vehicle body structural member having good strength and formability and a method for manufacturing the same.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims.

例えば、車体構造部材の断面形状は、矩形以外を適用することも可能である。また、線材を同一面に複数配置する場合、交差するように配置したり、軸方向に離間して配置したりすることも可能である。   For example, the vehicle body structural member may have a cross-sectional shape other than a rectangle. Further, when a plurality of wire rods are arranged on the same surface, they can be arranged so as to intersect with each other or arranged apart from each other in the axial direction.

本発明の実施の形態に係る車体構造部材を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the vehicle body structural member which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る車体構造部材を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the vehicle body structural member which concerns on embodiment of this invention. 図3に示される車体構造部材の製造方法を説明するための斜視図であり、接合工程を示している。It is a perspective view for demonstrating the manufacturing method of the vehicle body structural member shown by FIG. 3, and has shown the joining process. 図3に続く、曲げ加工工程を説明するための斜視図である。FIG. 4 is a perspective view for explaining a bending process following FIG. 3. 本発明の実施の形態に係る液圧成形装置を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the hydraulic forming apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図5の線VI−VIに関する断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5. 図4に続く、液圧成形工程を説明するための断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a hydraulic forming process following FIG. 4. 液圧成形工程から産出される液圧成形品を説明するため斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the hydraulic molding product produced from a hydraulic molding process. 曲げ試験を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating a bending test. 曲げ試験に適用された試験体S1〜S8の作成条件を説明するための図表である。It is a chart for demonstrating the creation conditions of the test bodies S1-S8 applied to the bending test. 実施例に係る試験体S2を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating test body S2 which concerns on an Example. 実施例に係る試験体S3を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating test body S3 which concerns on an Example. 実施例に係る試験体S4を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating test body S4 which concerns on an Example. 実施例に係る試験体S5を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating test body S5 which concerns on an Example. 曲げ試験の試験結果を説明するための図表である。It is a chart for demonstrating the test result of a bending test. 実施例に係る試験体S1〜S5と比較例に係る試験体S6〜S8との差異を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the difference with test body S1-S5 which concerns on an Example, and test body S6-S8 which concerns on a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

10・・板材、
11・・面、
12・・外面、
13,14・・端面、
17〜19・・線材、
20・・予備成形体、
21,22・・開口部、
30・・液圧成形品、
40,40A,40B,40C,40D・・車体構造部材、
41・・側壁、
42〜45・・側壁面、
47,48,49・・線材、
100・・液圧成形装置、
110,120・・ノズル、
115・・流路、
116・・開口部、
125・・配管、
130・・上型、
135・・下型、
140,145・・側方型、
150,155,160,165・・補助型、
200,210・・受け台、
220・・ストライカ、
S,S1〜S5・・試験体(実施例)、
S6〜S8・・試験体(比較例)、
X・・軸方向、
Y・・交差方向。
10. Plate material,
11 ..
12. The outer surface,
13, 14, ... end face,
17-19 ... Wires,
20. Pre-formed body,
21, 22 ··· opening,
30 ・ ・ Hydraulic molded products,
40, 40A, 40B, 40C, 40D .. body structure member,
41 .. Side wall,
42 to 45 .. side wall surface,
47, 48, 49 ... Wire
100 ・ ・ Hydraulic molding equipment,
110, 120 .. nozzle
115..
116 .. opening,
125 ... Piping
130 ... upper mold,
135 ... lower mold,
140,145 ... side type,
150, 155, 160, 165 .. auxiliary type,
200,210 .. cradle,
220 ... striker,
S, S1 to S5 .. Specimen (Example),
S6 to S8 .. test body (comparative example),
X ... Axial direction,
Y ... Cross direction.

Claims (8)

曲げ荷重が作用する車体構造部材であって、
筒状の側壁、および、
前記側壁に接合された線材
を有することを特徴とする車体構造部材。
A vehicle body structural member on which a bending load acts,
A cylindrical side wall, and
A vehicle body structural member having a wire joined to the side wall.
前記線材は、前記筒状の側壁の内面に、配置されていること特徴とする請求項1に記載の車体構造部材。   The vehicle body structure member according to claim 1, wherein the wire is disposed on an inner surface of the cylindrical side wall. 前記線材は、前記筒状の側壁における荷重の入力面に、配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車体構造部材。   The vehicle body structure member according to claim 1, wherein the wire is disposed on a load input surface of the cylindrical side wall. 前記線材は、前記筒状の側壁における荷重の入力方向に対して略平行な面に、配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車体構造部材。   The vehicle body structure member according to claim 1, wherein the wire is disposed on a surface substantially parallel to an input direction of a load on the cylindrical side wall. 前記線材は、前記筒状の側壁における荷重の入力面および荷重の入力方向に対して略平行な面に、配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車体構造部材。   The vehicle body structure member according to claim 1, wherein the wire is disposed on a load input surface and a surface substantially parallel to a load input direction on the cylindrical side wall. . 前記接合は、溶接が適用されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の車体構造部材。   The vehicle body structural member according to claim 1, wherein welding is applied to the joining. 曲げ荷重が作用する筒状の車体構造部材の製造方法であって、
平板状素材に、線材を接合するための接合工程、
前記線材が接合された素材に対して、曲げ加工を施しかつ端面を接合することで、中空状の予備成形体を形成するための曲げ加工工程、および、
前記予備成形体の内部に液圧を付与し、膨出させることで、前記車体構造部材に対応する筒状の液圧成形品を形成するための液圧成形工程を有し、
前記線材は、前記液圧成形品の筒状の側壁に配置されるように、前記接合工程において位置決めされる
ことを特徴とする製造方法。
A method of manufacturing a tubular vehicle body structure member on which a bending load acts,
A joining process for joining a wire to a flat material,
A bending process for forming a hollow preform by applying bending to the material to which the wire is bonded and bonding the end faces; and
A hydraulic forming step for forming a cylindrical hydraulic molded product corresponding to the vehicle body structural member by applying a hydraulic pressure to the interior of the preform and causing the preform to bulge;
The said wire is positioned in the said joining process so that it may be arrange | positioned at the cylindrical side wall of the said hydraulic pressure molded product. The manufacturing method characterized by the above-mentioned.
前記曲げ加工工程において、前記素材における前記線材が接合された面が、内側に面するように、曲げ加工が施されること特徴とする請求項7に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 7, wherein in the bending process, bending is performed so that a surface of the material to which the wire is bonded faces inward.
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