JP2009523653A - ブラケット一体型自動車用インパクトビーム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

自動車に取り付けられるブラケット一体型自動車用インパクトビーム及びその製造方法を開示する。本発明の自動車用インパクトビームは，中空鋼管体の中央領域をなす本体部と，前記本体部の両側から延長される前記中空鋼管体の両側端部から平坦化加工されて一体型の平面状に形成されるブラケットとを含む。本発明は，インパクトビームの製造及び車両への装着の容易性，車両の軽量化，並びに運転者及び乗客の安定性を図る。
【選択図】図３

Description

本発明は，自動車用インパクトビームに関し，より詳しくは，自動車に取り付けられるブラケット一体型自動車用インパクトビーム及びその製造方法に関する。

最近，全世界的に自動車メーカーは，自動車の安全性を向上させるためにドアの内部に，例えばインパクトビームなどの鋼鉄製補強材を設置している。

上述した自動車用鋼鉄製補強材の中で，インパクトビームは，図１に示すように，主に車両のドア５の内板と外板との間に取り付けられる。このように取り付けられたインパクトビームは，車両の側面衝突事故の際に衝撃力による車体の変形破損を最小限にすることにより，車両の搭乗者又は運転者の人命への被害を最小限とする機能を奏する。

上述したような自動車用インパクトビームは，高張力鋼板を波形状に成形した材料が主に採用されてきたが，近年では，車両の軽量化及び自動車の燃費向上などの目的で，優れた耐衝撃性及び耐衝撃吸収性を有するように中空鋼管体から製造されている。

図２は，上述したような従来の技術のインパクトビームとして韓国特許公告特許１９９４−３２４８号に開示されたインパクトビームの斜視図である。

図２に示すように，中空鋼管体から製造された従来技術によるインパクトビーム１は，中空鋼管体の本体２の両側に，ドア５の内板又は外板の内側面に固着されるブラケット３，４が構成された形態を有する。上述した構成において，前記ブラケット３，４は別途に製造加工された後，前記本体２に溶接によって取り付けられることが一般的である。

すなわち，従来の自動車用インパクトビーム１は，車両ドア５の内側に固着するために少なくとも２つのブラケット３，４を別途に製造して使用しなければならないため，車両の製造部品点数，及びブラケットを組み立てる溶接工程の工程数の増加を招く。さらに，従来の自動車用インパクトビームは，溶接による変形が製品の品質安定性に影響を与えるうえ，ブラケット３，４が別途に設置されることにより車両の重量が増加するという問題点を有する。

そこで，本発明は，上述した従来技術の問題点を解決するためになされたもので，その目的は，中空鋼管体のブラケット形成領域をプレス加工又はハイドロフォーミングによって拡管した後，プレス加工することにより，ブラケットがインパクトビームの本体部と一体になって形成されるようにして，インパクトビームの強度を向上させ，車両の軽量化を図るうえ，容易に製造することを可能にする，ブラケット一体型自動車用インパクトビーム及びその製造方法を提供することにある。

技術的解決方法
上記目的を達成するために，本発明は，中空鋼管体の中央領域に形成される本体部と，前記本体部の両側から延長される前記中空鋼管体の両側端部で平坦に加工されて一体型の平面状に形成されたブラケットを含むブラケット一体型自動車用インパクトビームを提供する。

前記各ブラケットは，前記中空鋼管体の両側端部に一定の長さのせん断部を形成した後，拡張具を中空鋼管体の両端部の開口部に挿入して拡張することにより形成してもよい。

前記各ブラケットは，前記本体部の両側から延長される前記中空鋼管体の両端部をプレス加工して形成してもよい。

前記本体部は，強度を向上させるための熱処理を行ってもよい。

前記中空鋼管体は，断面が円形又は楕円形であってもよい。

前記ブラケットには，車両への固着力を向上させるための支持リブを取り付けてもよい。

上記目的を達成するために，本発明は，両側端部がブラケットを形成し，ブラケットの間の領域が本体部を形成する中空鋼管体の本体部領域に対して熱処理を行う熱処理工程と，前記熱処理工程の後，前記中空鋼管体の両側端部を平坦化加工して一体型のブラケットを形成するブラケット形成工程とを含むブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法を提供する。

前記ブラケット形成工程は，前記熱処理工程の後，前記中空鋼管体の両側端部に一定の長さのせん断部を形成するせん断工程と，該せん断工程によって形成されたせん断部を有する両側の開口部に拡張具を挿入して拡張することにより，ブラケットを形成する拡張工程とを含むことができる。

前記ブラケット形成工程は，前記熱処理工程の後，前記中空鋼管体の両側端部をプレス加工によって平坦化させることにより，ブラケットを形成する平坦化工程を含むことができる。

前記ブラケット形成工程は，前記ブラケットの一面に支持リブを形成する支持リブ形成工程をさらに含む。

上記目的を達成するために，本発明は，中空鋼管体から熱処理によって製造され，自動車用インパクトビームの中央領域をなす本体部と，前記中空鋼管体の熱処理領域の両端部の非熱処理領域が拡管された後，プレス加工によって前記本体部の両端部に一体に形成されるブラケットとを含むブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法を提供する。

前記各ブラケットは，前記中空鋼管体の非熱処理領域でハイドロフォーミングによって拡管された後，プレス加工によって形成されてもよい。

前記中空鋼管体は，断面が円形又は楕円形であってもよい。

前記各ブラケットには，前記インパクトビームの車両への固着力を向上させるための支持リブが取り付けられてもよい。

上記目的を達成するために，本発明は，中空鋼管体のインパクトビームの本体部として加工される領域に対して熱処理を行う熱処理工程と，前記熱処理工程で前記本体部を形成する熱処理済み領域以外の前記中空鋼管体の領域を拡管する拡管工程と，前記拡管工程によって拡管された領域をプレス加工し，前記熱処理部に一体型に取り付けられるブラケットに加工するブラケット形成工程とを含むブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法を提供する。

前記ブラケット形成工程は，前記中空鋼管体の熱処理が少なくとも２つの領域で行われ，前記熱処理が行われた領域の間の領域としてのブラケット領域が拡管された場合，前記拡管されたブラケット領域を切断する切断工程をさらに含むことができる。

前記ブラケット形成工程は，前記プレス加工によって形成されたブラケットの一面に支持リブを形成する支持リブ形成工程をさらに含むことができる。

有利な効果
前述のように，本発明は，車両用（自動車用）インパクトビームの製造の際にブラケットを形成する部材の領域を切開した後でプレス加工し，或いはハイドロフォーミングによって拡管した後で切断してプレス加工することにより，前記インパクトビームに一体型にブラケットを形成する。その結果，別途に製造されたブラケットを本体部に組み立てる工程を行わないため，自動車用インパクトビームの製造及び取り付けに必要な部品数及び作業工数を最小限とする効果を奏する。

また，本発明に係る自動車用インパクトビームは，中空鋼管体を熱処理加工することにより強度，耐衝撃性及び衝撃吸収性を向上させて安定性を向上させるうえ，軽量化を達成することにより燃費効率を極めて大きく向上させる効果を奏する。

以下，添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。

図３は，本発明の一実施例に係るブラケット一体型自動車用インパクトビームの斜視図である。

図３に示すように，本発明の一実施例に係る自動車用インパクトビーム１０は，中空鋼管体であって，両側端部にブラケット１２’，１３’がそれぞれ一体型に取り付けられ，ブラケット１２’１３’の間の領域が本体部１１を形成する構造を有する。

前記インパクトビーム１０を中空鋼管体から製造することは，軽量化のためのものであって，その断面形状は制限がないが，円形又は楕円形が好ましい。特に，耐衝撃性及び耐衝撃吸収性を持たせるために，前記断面は楕円形であることがさらに好ましい。そして，前記本体部１１は，剛性と衝撃吸収能力を極めて大きく向上するために熱処理される。

次に，前記ブラケット１２’，１３’は，中空鋼管体状態で平坦化加工が行われることにより，本体部１１と一体型に形成される。前記平坦化加工は，次のように行われる。ブラケット１２’，１３’は，本体部１１の長手方向に一定の長さを有するせん断部１４（図４〜図７参照）がそれぞれ形成されて拡張具１５（図７参照）によって拡張された後，鍛造加工されることにより形成される。これとは異なり，前記ブラケットは，図９に示すように，せん断部１４を形成せずにプレス加工によって形成されてもよい。

前記ブラケット１２’，１３’は，上述したような平坦化加工を容易にするために熱処理を行わないことが好ましい。これに反して，熱処理が必要な場合にはブラケット加工の後に熱処理を行うことが好ましい。

この際，上述したブラケット１２’，１３’には，インパクトビーム１０の車両（自動車）への取付を容易にしかつ，取付状態を強固に維持するために，車両（自動車）の取付面の形状に対応する支持リブ１６が取り付けられてもよい。

図４は，本発明の一実施例に係るブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法におけるせん断部の形成による処理工程を示す工程図，図５〜図８は，図４の各処理工程による加工中のインパクトビームの状態を示す斜視図である。

次に，図３及び図５〜図８を参照して，本発明のせん断部の形成によるブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法について説明する。

本発明のせん断部１５の形成によるブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法は，図５に示すように，熱処理工程；Ｓ１において，インパクトビーム１０の本体部１１を形成する中空鋼管体の中央領域に対して剛性と衝撃吸収能力を極めて大きく向上するために，熱処理を行う。この場合，中空鋼管体の両側端部１２，１３の領域には続く平坦化加工のために熱処理を行わないことが好ましい。

次に，図６に示すように，ブラケットせん断工程；Ｓ２において，ブラケットとして設けられた中空鋼管体の両側端部１２，１３それぞれに，中空鋼管体の長手方向に沿って一定の長さを有するせん断部(sheared area)１４を形成する。この際，せん断部１４は，中空鋼管体の内部にせん断部１４の形状に対応する凹部を有する治具を挿入した後，外側で前記凹部に対応する凸部を加圧して中空鋼管体の一部を除去することによって形成する。

Ｓ２工程によってせん断部１４が形成された後には，図７に示すように，楔形拡張具１５を，中空鋼管体のせん断部１４が形成された両側端部１２，１３それぞれの開口部に挿入した後，加圧してせん断部１４を両側に拡張することにより，ブラケット１２’，１３’を形成する。その後，ブラケット拡張工程；Ｓ３において表面を均一にする鍛造加工などがさらに行われてもよい。

Ｓ３工程によってブラケット１２’，１３’が形成された後には，図８に示すように，支持リブ形成工程；Ｓ４において，ブラケット１２’，１３’の表面に支持リブ１６を固着させる。前記支持リブ１６は，自動車におけるインパクトビーム１０の取付状態を強固にするためのものである。よって，その形状は自動車のインパクトビーム１０のブラケット１２’，１３’が取り付けられる表面に対応する形状を有し，その形状は図８に限定されない。

図９は，本発明の変形例に係るインパクトビーム１０’の斜視図である。

図９を参照すると，ブラケット１３ａが，中空鋼管体の外周面にせん断部を形成することなくプレス加工することにより形成される。この場合，中空鋼管体の外周面が二重に重なり合って形成されることにより，強度を倍加させることができる。

図９のインパクトビーム１０’の場合，強度，耐衝撃性及び衝撃吸収性を向上させるために，本体部１１は，図４の説明と同様に熱処理工程が行われる。また，プレス加工の後，さらに平坦面を形成するための鍛造加工，熱処理加工及び支持リブ取付工程などが行われてもよい。

図１０は，本発明の他の実施例に係る拡管及びプレス加工されたブラケットを備えたブラケット一体型自動車用インパクトビームの斜視図である。

図１０に示すように，本発明の他の実施例に係る自動車用インパクトビーム１００は，中空鋼管体であって，熱処理領域が本体部１１１をなし，本体部１１１の両側端部に拡管の後にプレス加工されて形成されたブラケット１１２’，１１３’がそれぞれ一体型に形成された構造を有する。

この際，前記インパクトビーム１００を中空鋼管体から製造することは，軽量化のためのものであって，その断面形状は制限がないが，円形又は楕円形が好ましい。特に，耐衝撃性及び耐衝撃吸収性を持たせるために楕円形にすることがさらに好ましい。そして，中空鋼管体の前記本体部１１１の領域は，剛性と衝撃吸収能力を極めて大きく向上するために熱処理される。

次に，前記構成において熱処理が行われていない領域は，拡管された後でプレス加工されることにより，本体部１１１に一体型にブラケット１１２’，１１３’ が形成される。

より詳細には，前記拡管は，ブラケット１１２’，１１３’を形成する中空鋼管体の両端部１１２，１１３と中空鋼管体の熱処理領域との間に形成される非熱処理領域としてのブラケット領域１１４をハイドロフォーミング方式で加工することにより行われる。拡管の後，拡管されたブラケット領域１１４を切断線１１５に沿って切断した後，熱処理領域の両端部１１２，１１３を形成する拡管領域をプレス加工してブラケット１１２’，１１３’に加工形成する。

前記ブラケット１１２’，１１３’は，プレス加工の後，剛性及び衝撃吸収能力を極めて大きく向上するために熱処理が行われてもよい。ブラケット１１２’，１１３’にはインパクトビーム１００の車両（自動車）への取付を容易にしかつ，取付状態を強固に維持するために，車両（自動車）の取付面に対応する支持リブ１１６が取り付けられてもよい。

図１１は，本発明の他の実施例に係る拡管及びプレス加工されたブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法の処理工程を示す工程図，図１２〜図１５は，図１１の各処理工程によるインパクトビームへの加工中の中空鋼管体の状態を示す部分斜視図である。

次に，図１０及び図１２〜図１５を参照して，図１１の本発明の他の実施例に係る拡管及びプレス加工されたブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法について説明する。

本発明の拡管及びプレス加工されたブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法は，図１１に示すように，熱処理工程；Ｓ１０１において，インパクトビーム１００の本体部１１１を形成する中空鋼管体の領域に対して剛性と衝撃吸収能力を極めて大きく向上するために熱処理を行う。この場合，上述したように，中空鋼管体の両側端部１１２，１１３領域と熱処理領域間の非熱処理領域としてのブラケット領域１１４は，続く拡管加工のために熱処理を行わないことが好ましい。

図１２は，前記Ｓ１０１工程によって熱処理された状態の中空鋼管体を示す図であって，図１２ａは，中空鋼管体の中央領域が本体部１１１を形成する場合の熱処理状態を示し，図１２ｂは，中空鋼管体の中央領域がブラケット領域１１４を形成し，ブラケット領域１１４の両側が本体部１１１を形成する場合の熱処理状態を示す。

上述した熱処理工程Ｓ１０１の後，拡管工程；Ｓ１０２において，中空鋼管体の熱処理されていない両端部１１２，１１３とブラケット領域１１４をハイドロフォーミングなどの拡管加工法を用いて拡管する。

図１３は，上述したＳ１０２工程によって拡管された中空鋼管体の非熱処理領域としての両側端部１１２，１１３または，ブラケット領域１１４を示す図である。ここで，図１３ａは，中空鋼管体の端部１１３が拡管された状態を示す。図１３ｂは，中空鋼管体の両端部１１２，１１３と中央のブラケット領域１１４が拡管された状態を示す。

上述したＳ１０２工程によって拡管が行われた後には，拡管された端部１１２，１１３領域に対してプレス加工してブラケット１１２’，１１３’に形成する（ブラケット形成工程）。この際，拡管されたブラケット領域がある場合，ブラケット領域１１４の中心部の切断線１１５に沿って切断する工程を行う。この工程によって拡管されたブラケット領域１１４が，熱処理された本体部１１１の両端部の拡管された端部１１２，１１３を形成するように，切断が行われる。この場合，ブラケット領域１１４は，ブラケット１１２’又は１１３’の長さの２倍として，切断によって熱処理された本体部１１１の両端部に形成されるブラケットの長さが同一となるようにすることが好ましい。ここで，前記切断工程は，前記拡管されたブラケット領域１１４に対するＳ１０３工程におけるプレス加工の後に行われてもよい。

図１４は，上述したＳ１０３工程のプレスによって本体部１１１に一体に形成されたブラケット１１３’を示す図である。

前記Ｓ１０３工程のブラケット形成工程によって本体部１１１の両端部にブラケット１１２’，１１３’が形成された後には，図１５に示すように，支持リブ形成工程；Ｓ１０４において，ブラケット１１２’，１１３’の表面に支持リブ１１６を固着させる。前記支持リブ１１６は，自動車へのインパクトビーム１００の取付状態を強固にするためのものである。このため，支持リブ１１６の形成は，自動車のインパクトビーム１００のブラケット１１２’，１１３’が取り付けられる表面の形状に対応する形状を有する。したがって，支持リブ１１６の形状は，図１５によって限定されず，多様な形状を有することができる。

上述した本発明は，車両の外部衝撃に対して耐衝撃性及び衝撃吸収性を向上させるために，ドアに取り付けられるインパクトビームの製造を容易に行うことができるようにするものであって，自動車関連産業などに有用に適用できる。

従来技術に係る自動車用インパクトビームが自動車のドアに取り付けられた状態を示す図である。 従来技術の自動車用インパクトビームを示す斜視図である。 本発明の一実施例に係るブラケット一体型自動車用インパクトビームを示す斜視図である。 本発明の一実施例に係るブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法の処理工程を示す工程図である。 図４の熱処理後のインパクトビームを示す斜視図である。 図４のせん断後のインパクトビームを示す斜視図である。 図４のブラケット拡張工程を示す図である。 加工済みのブラケットに支持リブを取り付けた状態を示すインパクトビームの斜視図である。 本発明の別の構成を有するブラケット一体型自動車用インパクトビームの斜視図である。 本発明の他の実施例に係る拡管及びプレス加工されたブラケット一体型自動車用インパクトビームの斜視図である。 本発明の他の実施例に係る拡管及びプレス加工されたブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法の処理工程を示す工程図である。 図１１の熱処理後のインパクトビームのための中空鋼管体を示す斜視図である。 図１１の熱処理後の中空鋼管体のブラケットを拡管した状態を示す図である。 図１３の処理工程後にプレス加工されたブラケットが形成されたインパクトビームの部分斜視図である。 加工済みのブラケットに支持リブを取り付けた状態を示すインパクトビームの斜視図である。

Claims (17)

1. 中空鋼管体の中央領域をなす本体部と，
   前記本体部の両側から延長される前記中空鋼管体の両側端部で平坦化加工されて一体型の平面状に形成されるブラケットとを含むことを特徴とするブラケット一体型自動車用インパクトビーム。
2. 前記ブラケットは，
   前記中空鋼管体の両側端部に一定の長さのせん断部を形成した後，拡張具を中空鋼管体の両端部の開口部に挿入して拡張することにより形成されることを特徴とする請求項１記載のブラケット一体型自動車用インパクトビーム。
3. 前記ブラケットは，
   前記本体部の両側から延長される前記中空鋼管体の両端部をプレス加工して形成されることを特徴とする請求項１記載のブラケット一体型自動車用インパクトビーム。
4. 前記本体部は，強度を向上させるための熱処理が行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のブラケット一体型自動車用インパクトビーム。
5. 前記中空鋼管体は，断面が円形又は楕円形であることを特徴とする請求項４記載のブラケット一体型自動車用インパクトビーム。
6. 前記ブラケットには，車両の固着力を向上させるための支持リブが取り付けられることを特徴とする請求項５記載のブラケット一体型自動車用インパクトビーム。
7. 両側端部がブラケットを形成し，前記ブラケットの間の領域が本体部を形成する中空鋼管体の本体部領域に対する熱処理を行う熱処理工程と，
   前記熱処理工程の後，前記中空鋼管体の両側端部を平坦化加工して一体型のブラケットを形成するブラケット形成工程とを含むことを特徴とするブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法。
8. 前記ブラケット形成工程は，
   前記熱処理工程の後，前記中空鋼管体の両側端部に一定の長さのせん断部を形成するせん断工程と，
   前記せん断工程によって形成されたせん断部を有する両側の開口部に拡張具を挿入して拡張することによりブラケットを形成する拡張工程とを含むことを特徴とする請求項７記載のブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法。
9. 前記ブラケット形成工程は，前記熱処理工程の後，前記中空鋼管体の両側端部をプレス加工によって平坦化させることによりブラケットを形成する平坦化工程であることを特徴とする請求項７記載のブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法。
10. 前記ブラケット形成工程は，前記ブラケットの一面に支持リブを形成する支持リブ形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項８又は９記載のブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法。
11. 中空鋼管体から熱処理によって製造され，自動車用インパクトビームの中央領域をなす本体部と，
    前記中空鋼管体の熱処理領域の両端部の非熱処理領域が拡管された後，プレス加工によって前記本体部の両端部に一体に形成されるブラケットとを含むことを特徴とするブラケット一体型自動車用インパクトビーム。
12. 前記ブラケットは，前記中空鋼管体の熱処理されていない領域でハイドロフォーミングによって拡管された後，プレス加工によって形成されることを特徴とする請求項１１記載のブラケット一体型自動車用インパクトビーム。
13. 前記中空鋼管体は，断面が円形又は楕円形であることを特徴とする請求項１２記載のブラケット一体型自動車用インパクトビーム。
14. 前記ブラケットには，車両の固着力を向上させるための支持リブが取り付けられることを特徴とする請求項１３記載のブラケット一体型自動車用インパクトビーム。
15. 中空鋼管体のインパクトビームの本体部として加工される領域に対して熱処理を行う熱処理工程と，
    前記熱処理工程で前記本体部を形成する熱処理済み領域以外の前記中空鋼管体の領域を拡管する拡管工程と，
    前記拡管工程によって拡管された領域をプレス加工して前記熱処理部に一体型に取り付けられるブラケットに加工するブラケット形成工程とを含むことを特徴とするブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法。
16. 前記ブラケット形成工程は，
    前記中空鋼管体の熱処理が少なくとも２つの領域で行われ，前記熱処理が行われた領域の間の領域としてのブラケット領域が拡管された場合，前記拡管されたブラケット領域を切断する切断工程をさらに含むことを特徴とする請求項１５記載のブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法。
17. 前記ブラケット形成工程は，前記プレス加工によって形成されたブラケットの一面に支持リブを形成する支持リブ形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項１５又は１６記載のブラケット一体型自動車用インパクトビームの製造方法。

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