JP2015168349A - Door impact beam and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車のドアの内部に配置されるドアインパクトビームおよびその製造法に関する。 The present invention relates to a door impact beam disposed inside a door of an automobile and a manufacturing method thereof.
自動車のドアは、外観を創出するアウターパネルと、ドアの骨組みを成して強度を主に維持するインナーパネルとを、ヘム加工（１８０度曲げ加工）により組み立てることにより、構成される。アウターパネルとインナーパネルとの間には、ドアロック機構、ドアガラス、ウインドウレギュレータ等のドア構成部品が収容される。 A door of an automobile is configured by assembling an outer panel that creates an appearance and an inner panel that forms a framework of the door and mainly maintains strength by hemming (180-degree bending). Door components such as a door lock mechanism, a door glass, and a window regulator are accommodated between the outer panel and the inner panel.
近年の自動車には、側面衝突時の安全性向上を図るため、自動車前後方向へ向けてその両端を固定して配置される長尺の補強部材であるドアインパクトビームを、アウターパネルとインナーパネルとの間に備えることが多い。ドアインパクトビームは、例えば丸パイプを素材とする閉断面型と、例えばハット形の横断面を有する開断面型とに大別される。いずれのタイプのドアインパクトビームも側面衝突による衝撃荷重を負荷されると、衝撃荷重入力位置を作用点とする三点曲げ変形を生じることによって衝撃エネルギーを吸収する。 In recent automobiles, in order to improve safety in a side collision, a door impact beam, which is a long reinforcing member arranged with both ends thereof fixed in the front-rear direction of the automobile, is provided with an outer panel and an inner panel. It is often prepared in between. Door impact beams are roughly classified into, for example, a closed cross-section type made of a round pipe, and an open cross-section type having a hat-shaped cross section, for example. When any type of door impact beam is subjected to an impact load due to a side collision, the impact energy is absorbed by generating a three-point bending deformation with the impact load input position as an action point.
近年、ハット形の横断面を有する開断面型のドアインパクトビームに関して、自動車車体の軽量化の一環として、引張強度が例えば５９０ＭＰａ以上の高張力鋼板を用いることによる薄肉化・軽量化が推進されている。しかし、開断面型のドアインパクトビームを薄肉化すると剛性が低下する傾向にあるため、ドアインパクトビームの断面寸法を拡大する必要を生じる。しかし、ドアインパクトビームは、アウターパネルとインナーパネルとの間の狭い空間に上述の各種のドア構成部品との干渉を避けて配置されるために、小断面であることが求められる。このため、開断面型のドアインパクトビームの断面寸法の拡大は難しい。 In recent years, with regard to open-section door impact beams having a hat-shaped cross section, as a part of weight reduction of automobile bodies, thinning and weight reduction have been promoted by using high-tensile steel plates with a tensile strength of, for example, 590 MPa or more. Yes. However, since the rigidity of the open impact type door impact beam tends to decrease when the door impact beam is thinned, it is necessary to enlarge the cross sectional dimension of the door impact beam. However, the door impact beam is required to have a small cross section in order to be disposed in a narrow space between the outer panel and the inner panel while avoiding interference with the various door components described above. For this reason, it is difficult to enlarge the cross-sectional dimension of the open-section door impact beam.
ドアの設計を工夫することにより開断面型のドアインパクトビームの薄肉化や断面寸法の拡大を図れたとしても、衝突時の開断面型のドアインパクトビームの圧潰挙動が変化するおそれがある。特に、ハット形の横断面における平面の幅Ｗと板厚ｔの比（＝Ｗ／ｔ）が大きな面部（例えば天板部）では、衝突後にたわみや座屈といった面外変形が早期に発生し易い。この傾向は、ドアインパクトビームの強度が高い場合に顕著になる。このため、衝突による圧潰時にこの面外変形が発生すると、高強度のドアインパクトビームであっても、十分なせん断変形が導入されなくなり、所望の圧潰荷重や吸収エネルギーを得られない。 Even if the open-section door impact beam is thinned and the cross-sectional dimensions are increased by devising the door design, the crushing behavior of the open-section door impact beam at the time of collision may change. In particular, in a surface portion (for example, a top plate portion) having a large ratio (= W / t) of the plane width W to the plate thickness t in the hat-shaped cross section, out-of-plane deformation such as deflection or buckling occurs early. easy. This tendency becomes remarkable when the strength of the door impact beam is high. For this reason, if this out-of-plane deformation occurs during crushing due to a collision, even a high-strength door impact beam will not introduce sufficient shear deformation, and the desired crushing load and absorbed energy cannot be obtained.
例えば特許文献１には、天板部と、この天板部に連続する２つの稜線部と、これら２つの稜線部にそれぞれ連続する２つの縦壁部と、これら２つの縦壁部にそれぞれ連続する２つの曲線部と、これら２つの曲線部にそれぞれ連続する２つのフランジとを有するハット型の開断面形状を有する薄鋼板製のドアインパクトビームにおいて、一方の縦壁部の一部〜一方の稜線部〜天板部〜他方の稜線部〜他方の縦壁部の一部に補強板を配置して、天板部の平面〜稜線部間を部分的に強化することによって、衝突時のハット形の開断面形状の断面崩れを抑制して衝突エネルギーの吸収性能を向上させる発明が開示される。 For example, in Patent Document 1, a top plate portion, two ridge line portions continuous to the top plate portion, two vertical wall portions continuous to the two ridge line portions, and continuous to the two vertical wall portions, respectively. In a door impact beam made of a thin steel plate having a hat-shaped open cross-sectional shape having two curved portions to be formed and two flanges respectively continuous with the two curved portions, a part of one vertical wall portion to one of the vertical wall portions A hat at the time of collision by arranging a reinforcing plate in a part of the ridge line part-top plate part-the other ridge line part-the other vertical wall part and partially strengthening between the plane of the top plate part-the ridge line part Disclosed is an invention that improves the collision energy absorption performance by suppressing the collapse of the cross section of the shape of the open cross section.
しかし、特許文献１により開示されたドアインパクトビームの場合、衝突による曲げ圧潰時に、ハット型の開断面における天板部に過大な量のたわみが発生する。そして、過大な量の天板部のたわみにより、縦壁部が早期に倒れ込んでしまう。このため、縦壁部に発生するせん断変形が減少し、結果として、圧潰荷重や吸収エネルギーが低下する。したがって、ドアインパクトビームのたわみ量を抑制して縦壁部が倒れ込まないようにする必要がある。 However, in the case of the door impact beam disclosed in Patent Document 1, an excessive amount of deflection occurs in the top plate portion of the hat-shaped open section during bending crushing due to a collision. And a vertical wall part will fall down early by the bending of an excessive amount of top-plate parts. For this reason, the shear deformation which generate | occur | produces in a vertical wall part reduces, As a result, a crushing load and absorbed energy fall. Therefore, it is necessary to suppress the amount of deflection of the door impact beam so that the vertical wall portion does not fall down.
本発明は、従来の技術が有するこの課題に鑑みてなされたものであり、引張強度が５９０ＭＰａ以上の高張力鋼板からなるハット形の横断面を有する開断面型のドアインパクトビームであって、衝突による曲げ圧潰時に所望の圧潰荷重や衝撃エネルギーの吸収量を得られるドアインパクトビームを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this problem of the prior art, and is an open-section door impact beam having a hat-shaped cross section made of a high-tensile steel plate having a tensile strength of 590 MPa or more, An object of the present invention is to provide a door impact beam capable of obtaining a desired crushing load and an absorbed amount of impact energy at the time of bending crushing.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、引張強度が５９０ＭＰａ以上の高張力鋼板からなる開断面型のドアインパクトビームにおいて、ドアインパクトビームの本体の稜線部および縦壁部の引張強度に対して天板部の引張強度を低下（低降伏点化）することにより、天板部に生じるたわみ量を抑制でき、これにより、所望の圧潰荷重や衝撃エネルギーの吸収量を得られることを知見し、さらに検討を重ねて本発明を完成した。本発明は、以下に列記の通りである。 As a result of intensive studies in order to solve the above problems, the inventors of the present invention have developed an open-section type door impact beam made of a high-tensile steel plate having a tensile strength of 590 MPa or more. By reducing the tensile strength of the top plate (lower yield point) relative to the tensile strength of the wall, the amount of deflection that occurs in the top plate can be suppressed, which allows the desired amount of crushing load and impact energy to be absorbed. As a result, the present invention was completed. The present invention is listed below.
（１）引張強度が５９０ＭＰａ以上の単一の鋼板の成形体である長尺の本体を少なくとも一つ有し、前記本体は、長手方向の両端部側にそれぞれ形成される２つのドア取付け部と、該２つのドア取付け部の間に配置される曲げ変形発生部とを有するとともに、曲げ変形発生部は、天板部と、該天板部に連続する２つの稜線部と、該２つの稜線部にそれぞれ連続する２つの縦壁部と、該２つの縦壁部にそれぞれ連続する２つの曲線部と、該２つの曲線部にそれぞれ連続する２つのフランジとを有するハット形の開断面形状を有するドアインパクトビームにおいて、
前記天板部の幅方向の全部または一部の領域の引張強度が前記稜線部および前記縦壁部のいずれの引張強度よりも低いこと
を特徴とするドアインパクトビーム。
(1) It has at least one long main body which is a single steel sheet compact having a tensile strength of 590 MPa or more, and the main body includes two door attachment portions respectively formed on both ends in the longitudinal direction. And a bending deformation generating portion disposed between the two door mounting portions, the bending deformation generating portion including a top plate portion, two ridge line portions continuous to the top plate portion, and the two ridge lines. A hat-shaped open cross-sectional shape having two vertical wall portions that are continuous with each other, two curved portions that are respectively continuous with the two vertical wall portions, and two flanges that are respectively continuous with the two curved portions. In the door impact beam that has
The door impact beam, wherein the tensile strength of all or part of the width direction of the top plate portion is lower than the tensile strength of either the ridge line portion or the vertical wall portion.
（２）前記稜線部および前記縦壁部はいずれも焼入れ組織を有するとともに、前記天板部の全部または一部は非焼入れ組織を有する（１）項に記載されたドアインパクトビーム。 (2) The door impact beam described in (1), wherein both the ridge line portion and the vertical wall portion have a quenched structure, and all or a part of the top plate portion has a non-quenched structure.
（３）前記稜線部および前記縦壁部の引張強度はいずれも１１８０ＭＰａ以上であるとともに、前記天板部の全部または一部の引張強度は９００ＭＰａ以下である（１）項または（２）項に記載されたドアインパクトビーム。 (3) The tensile strength of each of the ridge line portion and the vertical wall portion is 1180 MPa or more, and the tensile strength of all or part of the top plate portion is 900 MPa or less. The listed door impact beam.
（４）前記天板部の幅方向の全部または一部の領域の幅（Ｌｈ）は、該天板部の幅（Ｌ）に対して、２／３Ｌ≦Ｌｈ≦Ｌの関係を満足する（１）項から（３）項までのいずれか１項に記載されたドアインパクトビーム。 (4) The width (Lh) of all or part of the width direction of the top plate portion satisfies the relationship of 2 / 3L ≦ Lh ≦ L with respect to the width (L) of the top plate portion ( The door impact beam described in any one of items 1) to (3).
（５）前記本体を前記天板の幅方向へ並んで複数有することを特徴とする（１）項から（４）項までのいずれか１項に記載されたドアインパクトビーム。 (5) The door impact beam according to any one of items (1) to (4), wherein a plurality of the main bodies are arranged side by side in the width direction of the top plate.
（６）（１）項から（５）項までのいずれか１項に記載されたドアインパクトビームを製造する方法であって、
単一の鋼板からなるブランクをＡｃ３点以上に加熱する工程と、ブランクを金型で冷却しながらプレス成形する工程とを備え、
前記金型による冷却により、前記稜線部および前記縦壁部に成形される部分は焼入れされ、前記天板部の前記全部または一部の領域は焼入れされないようにすること
を特徴とするドアインパクトビームの製造法。
(6) A method of manufacturing a door impact beam described in any one of items (1) to (5),
A step of heating a blank made of a single steel plate to Ac 3 points or more, and a step of press forming while cooling the blank with a mold,
The door impact beam is characterized in that the ridge line portion and the portion formed on the vertical wall portion are quenched by cooling by the mold, and the whole or a part of the top plate portion is not quenched. Manufacturing method.
本発明における「天板部の幅方向の全部の領域」とは、横断面において、天板部における２つの稜線部との会合部である２つのＲ止まりの間の領域を意味する。 The “entire region in the width direction of the top plate portion” in the present invention means a region between two R stops, which is a meeting portion between two ridge line portions in the top plate portion, in the cross section.
本発明により、高張力鋼板からなるハット形の横断面を有する開断面型のドアインパクトビームであって、衝突による曲げ圧潰時に所望の圧潰荷重や衝撃エネルギーの吸収量を得られるドアインパクトビームが得られるようになる。 According to the present invention, a door impact beam having an open cross section having a hat-shaped cross section made of a high-strength steel sheet, which can obtain a desired crushing load and absorption amount of impact energy at the time of bending crushing due to a collision, is obtained. Be able to.
本発明を、添付図面を参照しながら、詳細に説明する。
１．ドアインパクトビーム
図１は、本発明に係るドアインパクトビームの一例の断面図である。
The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1. Door Impact Beam FIG. 1 is a sectional view of an example of a door impact beam according to the present invention.
ドアインパクトビーム１は、本体２を少なくとも一つ有する。本体２は、単一の鋼板の成形体である。本体２は、図１の紙面と直交する方向へ延びる長尺の外形を有する。 The door impact beam 1 has at least one main body 2. The main body 2 is a single steel sheet compact. The main body 2 has a long outer shape extending in a direction perpendicular to the paper surface of FIG.
「単一の鋼板」とは、テーラーウェルドブランクのように複数枚の鋼板を接合したものではなく、一枚の鋼板からなることを意味する。ドアインパクトビーム１の本体２が単一の鋼板から構成されることで、例えば本体がテーラーウェルドブランクからなる場合と比較して、多くの場合コスト面で有利であるだけでなく、衝突時に複数の鋼板の溶接部周辺を起点とする割れを生じるおそれがない。 The “single steel plate” means that a plurality of steel plates are not joined as in the tailor weld blank, but consists of a single steel plate. Since the main body 2 of the door impact beam 1 is composed of a single steel plate, for example, compared to a case where the main body is made of a tailor weld blank, in many cases, not only is advantageous in terms of cost but also a plurality of times at the time of collision. There is no risk of cracking starting from the periphery of the welded portion of the steel plate.
本体２を構成する鋼板の板厚は、１．４〜２．３ｍｍ程度であることが例示される。
本体２は、長手方向へ２つのドア取付け部（図示しない）と曲げ変形発生部３とを有する。２つのドア取付け部は、本体２の長手方向（図１の紙面と直交する方向）の両端部側にそれぞれ形成される。２つのドア取付け部は、ドアインナーパネルにおける所定の取付け位置へ適宜手段（例えばボルト及びナットを用いる締結等）により固定するための部分であり、ドアインナーパネルにおける自動車前後方向の前端側、及び後端側の所定の位置に固定される。
The plate thickness of the steel plate constituting the main body 2 is exemplified to be about 1.4 to 2.3 mm.
The main body 2 has two door mounting portions (not shown) and a bending deformation generating portion 3 in the longitudinal direction. The two door attachment portions are respectively formed on both end portions in the longitudinal direction of the main body 2 (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1). The two door mounting portions are portions for fixing to a predetermined mounting position on the door inner panel by appropriate means (for example, fastening using bolts and nuts, etc.). It is fixed at a predetermined position on the end side.
曲げ変形発生部３は、これら２つのドア取付け部の間に配置される。すなわち、図１は、曲げ変形発生部３における本体２の横断面形状を示す。なお、２つのドア取付け部の横断面形状は、ドアインナーパネルにおける所定の取付け位置へ確実に取り付けることができる形状であればよく、特定の形状には制限されない。 The bending deformation generating part 3 is arranged between these two door attaching parts. That is, FIG. 1 shows the cross-sectional shape of the main body 2 in the bending deformation generating portion 3. In addition, the cross-sectional shape of two door attachment parts should just be a shape which can be reliably attached to the predetermined attachment position in a door inner panel, and is not restrict | limited to a specific shape.
曲げ変形発生部３は、天板部４と、２つの稜線部５ａ，５ｂと、２つの縦壁部６ａ，６ｂと、２つの曲線部７ａ，７ｂと、２つのフランジ８ａ，８ｂとを有する。 The bending deformation generating part 3 has a top plate part 4, two ridge line parts 5a, 5b, two vertical wall parts 6a, 6b, two curved parts 7a, 7b, and two flanges 8a, 8b. .
天板部４は、Ｒ止まり９‐１，９−２間に平面状に形成される。
２つの稜線部５ａ，５ｂは、それぞれ、Ｒ止まり９−１，９−２を介して、天板部４に連続して曲面状に形成される。
The top plate portion 4 is formed in a planar shape between the R stops 9-1 and 9-2.
The two ridge line portions 5a and 5b are formed in a curved surface continuously from the top plate portion 4 via R stops 9-1 and 9-2, respectively.
２つの縦壁部６ａ，６ｂは、それぞれ、Ｒ止まり１０−１，１０−２を介して、２つの稜線部５ａ，５ｂに連続して平面状に形成される。 The two vertical wall portions 6a and 6b are formed in a planar shape continuously to the two ridge line portions 5a and 5b via R stops 10-1 and 10-2, respectively.
２つの曲線部７ａ，７ｂは、それぞれ、Ｒ止まり１１−１、１１−２を介して、２つの縦壁部６ａ，６ｂに連続して曲面状に形成される。 The two curved portions 7a and 7b are formed in a curved surface continuously from the two vertical wall portions 6a and 6b via R stops 11-1 and 11-2, respectively.
さらに、２つのフランジ８ａ，８ｂは、それぞれ、Ｒ止まり１２−１，１２−２を介して、２つの曲線部７ａ，７ｂに連続して平面状に形成される。 Further, the two flanges 8a and 8b are formed in a planar shape continuously to the two curved portions 7a and 7b via the R stops 12-1 and 12-2, respectively.
このように、本体２における曲げ変形発生部３は、天板部４と、２つの稜線部５ａ，５ｂと、２つの縦壁部６ａ，６ｂと、２つの曲線部７ａ，７ｂと、２つのフランジ８ａ，８ｂとにより構成されるハット形の開断面形状を有する。 Thus, the bending deformation generating part 3 in the main body 2 includes the top plate part 4, the two ridge line parts 5a and 5b, the two vertical wall parts 6a and 6b, the two curved parts 7a and 7b, and two It has a hat-shaped open cross section formed by the flanges 8a and 8b.
稜線部５ａ，５ｂおよび縦壁部６ａ，６ｂは、いずれも、焼入れ組織（マルテンサイト）を有する。稜線部５ａ，５ｂおよび縦壁部６ａ，６ｂの引張強度は、いずれも１１８０ＭＰａ以上であり、１４７０ＭＰａ以上であることが望ましい。 Each of the ridge portions 5a and 5b and the vertical wall portions 6a and 6b has a quenched structure (martensite). The tensile strengths of the ridge portions 5a and 5b and the vertical wall portions 6a and 6b are all 1180 MPa or more, and preferably 1470 MPa or more.
天板部４の全部の領域または一部の領域１３は、非焼入れ組織（フェライトーパーライト（または、これらに焼入れ組織であるマルテンサイトが混在する組織であってもよい））を有する。 The entire region or a partial region 13 of the top plate portion 4 has a non-quenched structure (ferrite-perlite (or a structure in which martensite, which is a hardened structure, may be mixed).
この領域１３の引張強度は、稜線部５ａ，５ｂや縦壁部６ａ，６ｂの引張強度の２０〜６０％の範囲であることが好ましい。具体的には、稜線部５ａ，５ｂや縦壁部６ａ，６ｂの引張強度が１５００〜１８００ＭＰａ程度の場合には、天板部４での領域１３の引張強度は３９０〜９００ＭＰａ程度、より望ましくは４４０〜７８０ＭＰａ程度である。 It is preferable that the tensile strength of this area | region 13 is the range of 20 to 60% of the tensile strength of the ridgeline parts 5a and 5b and the vertical wall parts 6a and 6b. Specifically, when the tensile strengths of the ridge portions 5a and 5b and the vertical wall portions 6a and 6b are about 1500 to 1800 MPa, the tensile strength of the region 13 in the top plate portion 4 is about 390 to 900 MPa, more preferably It is about 440-780 MPa.
ここで、天板部４の一部の領域１３は、天板部４の幅（Ｌ）に対して、２／３Ｌ以上Ｌ以下となる関係を満足する領域を意味する。 Here, the partial region 13 of the top plate portion 4 means a region that satisfies a relationship of 2 / 3L or more and L or less with respect to the width (L) of the top plate portion 4.
このように、ドアインパクトビーム１では、本体２を構成する天板部４の全部の領域または一部の領域１３の引張強度が、稜線部５ａ，５ｂおよび縦壁部６ａ，６ｂのいずれの引張強度よりも低い。 As described above, in the door impact beam 1, the tensile strength of the entire region 13 or the partial region 13 of the top plate portion 4 constituting the main body 2 is the tensile strength of any of the ridge line portions 5a, 5b and the vertical wall portions 6a, 6b. Lower than strength.
このため、衝突による３点曲げ圧潰時における天板部４のたわみ量が低減され、これにより、縦壁部６ａ，６ｂが倒れることが防止される。このため、縦壁部６ａ，６ｂにせん断変形を十分に発生させることができ、これにより、所望の圧潰荷重や衝撃エネルギーの吸収量を得られる。 For this reason, the amount of deflection of the top plate portion 4 at the time of three-point bending crushing due to a collision is reduced, thereby preventing the vertical wall portions 6a and 6b from falling down. For this reason, it is possible to sufficiently generate shear deformation in the vertical wall portions 6a and 6b, whereby a desired crushing load and impact energy absorption amount can be obtained.
図２は、ドアインパクトビーム１の衝突による３点曲げ圧潰時における変形形態（ひずみ分布）を示す説明図である。図２（ａ）は天板部４、稜線部５ａ，５ｂおよび縦壁部６ａ，６ｂがいずれも同じ引張強度（１５００ＭＰａ）の場合（比較例）を示し、図２（ｂ）は天板部４が５９０ＭＰａ，稜線部５ａ，５ｂおよび縦壁部６ａ，６ｂがいずれも１５００ＭＰａである場合（本発明例）を示す。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing a deformation mode (strain distribution) at the time of three-point bending crushing due to the collision of the door impact beam 1. 2A shows a case (comparative example) in which the top plate portion 4, the ridge portions 5a and 5b and the vertical wall portions 6a and 6b all have the same tensile strength (1500 MPa), and FIG. 2B shows the top plate portion. 4 shows a case where 590 MPa, and the ridge portions 5a and 5b and the vertical wall portions 6a and 6b are all 1500 MPa (example of the present invention).
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、本発明例は、比較例よりも、ひずみ量が低い範囲がドアインパクトビーム１の長手方向に拡がり、比較例のようにひずみ量が高い範囲が狭い範囲に集中することが抑制される。これにより、縦壁部６ａ，６ｂが早期に倒れることが防止される。このため、縦壁部６ａ，６ｂに十分なせん断変形を発生させることができ、これにより、所望の圧潰荷重や衝撃エネルギーの吸収量を得られる。 As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, in the example of the present invention, the range in which the amount of distortion is lower than that in the comparative example extends in the longitudinal direction of the door impact beam 1, and the amount of distortion is the same as in the comparative example. Concentration of a high range in a narrow range is suppressed. Thereby, it is prevented that the vertical wall parts 6a and 6b fall down early. For this reason, sufficient shear deformation can be generated in the vertical wall portions 6a and 6b, and thereby a desired crushing load and impact energy absorption can be obtained.
なお、図２（ａ）および図２（ｂ）については実施例の欄で詳細に説明する。
本体２の長手方向について、天板部４の全部の領域または一部の領域１３の引張強度を、稜線部５ａ，５ｂおよび縦壁部６ａ，６ｂのいずれの引張強度よりも低くする範囲は、曲げ変形発生部３の長手方向のほぼ全長に形成されることが望ましいが、全ての領域に限定されるものではない。例えば曲げ変形発生部３の長手方向の中央部に，全長の５％以上にわたる範囲に形成されていればよく、さらに、ドア取付け部にかかる範囲に形成されていてもよい。
2 (a) and 2 (b) will be described in detail in the column of the embodiment.
About the longitudinal direction of the main body 2, the range in which the tensile strength of the entire region or a partial region 13 of the top plate portion 4 is lower than any of the tensile strengths of the ridge line portions 5a and 5b and the vertical wall portions 6a and 6b is: Although it is desirable to form the entire length of the bending deformation generating portion 3 in the longitudinal direction, it is not limited to the entire region. For example, it may be formed in the center of the longitudinal direction of the bending deformation generating part 3 in a range extending over 5% of the entire length, and may be formed in a range covering the door mounting part.
ドアインパクトビーム１は、図１中の白抜き矢印で示すように、天板部４に衝撃荷重Ｆが入力されるように、すなわち、ドアインパクトビーム１の本体２における天板部４がドアウターパネル側に位置するとともに２つのフランジ８ａ，８ｂがドアインナーパネル側に位置するように、ドアアウターパネルとドアインナーパネルとの間の所定の位置に配置される。 As shown by a white arrow in FIG. 1, the door impact beam 1 is configured so that an impact load F is input to the top plate portion 4, that is, the top plate portion 4 in the main body 2 of the door impact beam 1 is It arrange | positions in the predetermined position between a door outer panel and a door inner panel so that it may be located in the panel side and two flanges 8a and 8b may be located in the door inner panel side.
図３は、本発明に係るドアインパクトビームの他の一例の断面図である。
ドアインパクトビーム１−１は、二つの本体２−１，２−２を、天板４の幅方向（図３における左右方向）へ並んで有する。これにより、圧潰荷重や衝撃エネルギーの吸収量を高めることができる。
FIG. 3 is a cross-sectional view of another example of a door impact beam according to the present invention.
The door impact beam 1-1 has two main bodies 2-1 and 2-2 aligned in the width direction of the top plate 4 (left and right direction in FIG. 3). Thereby, the absorption amount of crushing load and impact energy can be increased.
２．ドアインパクトビーム１の製造法
ドアインパクトビーム１は、如何なる製造法により製造しても構わないが、所望の寸法精度や生産性を高めるために、いわゆるホットスタンプにより製造することが好ましい。
2. Manufacturing Method of Door Impact Beam 1 The door impact beam 1 may be manufactured by any manufacturing method, but is preferably manufactured by a so-called hot stamp in order to improve desired dimensional accuracy and productivity.
すなわち、Ａｃ３点以上に加熱された引張強度が５９０ＭＰａ以上のブランク（鋼板）を金型（パンチおよびダイ）で冷却しながらプレス成形することにより、ドアインパクトビーム１を製造する。 That is, the door impact beam 1 is manufactured by press-molding a blank (steel plate) having a tensile strength of 590 MPa or more heated to Ac 3 points or more while cooling with a die (punch and die).
この際、金型による、ブランクにおける稜線部５ａ，５ｂおよび縦壁部６ａ，６ｂに成形される部分の冷却速度を、金型による天板部４の全部の領域または一部の領域１３に成形される部分の冷却速度よりも大きくする。このような冷却速度の調整により、稜線部５ａ，５ｂおよび縦壁部６ａ、６ｂに成形される部分が焼き入れされ、前記天板部４の前記全部または一部の領域１３は焼き入れされないようにする。 Under the present circumstances, the cooling rate of the part shape | molded in the ridgeline part 5a, 5b and vertical wall part 6a, 6b in a blank by a metal mold | die is shape | molded in the whole area | region or the one part area | region 13 of the top plate part 4 by a metal mold | die. Increase the cooling rate of the part to be By such adjustment of the cooling rate, the portions formed in the ridge portions 5a and 5b and the vertical wall portions 6a and 6b are quenched, and the whole or part of the region 13 of the top plate portion 4 is not quenched. To.
縦壁部６ａ，６ｂに成形される部分の冷却速度を、金型による天板部４の領域１３に成形される部分の冷却速度よりも大きくするには、例えば、
（ｉ）パンチおよびダイの内部又は表面に冷却水の流路を有する金型の場合には、ブランクにおける稜線部５ａ，５ｂおよび縦壁部６ａ，６ｂに成形される部分に接触する部分の冷却水の流量を、ブランクにおける天板部４の領域１３に成形される部分に接触する部分の冷却水の流量よりも増加することや、
（ｉｉ）図４に例示するように、ブランク２２の天板部４の領域１３に成形される部分に、接触するパンチ２０およびダイ２１に、切り欠きや凹み２０ａ，２１ａ等を形成することにより、天板部４の領域１３に成形される部分の冷却速度を低下すること
等が例示される。
In order to make the cooling rate of the portion formed in the vertical wall portions 6a, 6b larger than the cooling rate of the portion formed in the region 13 of the top plate portion 4 by the mold, for example,
(I) In the case of a mold having a flow path of cooling water inside or on the surface of the punch and die, cooling of the portion in contact with the portions formed on the ridge portions 5a and 5b and the vertical wall portions 6a and 6b in the blank Increasing the water flow rate more than the flow rate of the cooling water in the part that contacts the part formed in the region 13 of the top plate part 4 in the blank,
(Ii) As illustrated in FIG. 4, by forming notches and recesses 20 a, 21 a and the like in the punch 20 and the die 21 that are in contact with the portion formed in the region 13 of the top plate portion 4 of the blank 22. For example, reducing the cooling rate of the portion formed in the region 13 of the top plate portion 4 is exemplified.
コンピュータを用いた数値解析を行うことにより、本発明の効果を確認した。
図５は、数値解析の対象としたドアインパクトビーム１の各部寸法を示す説明図である。
The effect of the present invention was confirmed by performing numerical analysis using a computer.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the dimensions of each part of the door impact beam 1 that is the subject of numerical analysis.
本発明例および比較例ともに、ドアインパクトビーム１に用いる鋼板の板厚は１．２ｍｍとした。 In both the inventive example and the comparative example, the plate thickness of the steel plate used for the door impact beam 1 was 1.2 mm.
本発明例では、天板４の幅方向の全部の領域の引張強度を５９０ＭＰａとし、この領域以外は引張強度を１５００ＭＰａとした。これは、例えば図４に示す切り欠きや凹み２０ａ，２１ａ等を形成されたパンチ２０およびダイ２１を用いて鋼板（ブランク）をホットスタンプし、縦壁部及ぶ稜線部を焼入れ天板部を焼入れしない場合を想定したものである。 In the example of the present invention, the tensile strength of the entire region in the width direction of the top plate 4 was 590 MPa, and the tensile strength was 1500 MPa except for this region. For example, a steel plate (blank) is hot stamped using a punch 20 and a die 21 formed with notches and recesses 20a, 21a, etc. shown in FIG. It is assumed that no.
比較例では、引張強度を１５００ＭＰａとした。これは、ドアインパクトビーム１全体が焼き入れられた場合を想定した。 In the comparative example, the tensile strength was 1500 MPa. This assumed the case where the door impact beam 1 whole was hardened.
本発明例および比較例のドアインパクトビームについて、以下に示す解析条件で数値解析を行った。 The door impact beams of the present invention example and the comparative example were numerically analyzed under the following analysis conditions.
図６は、解析条件を示す説明図である。
図６に示すように、この解析では、本発明例，比較例のドアインパクトビーム３１それぞれを、半径１５ｍｍの円柱状の支点３０，３０により支点間距離１０００ｍｍで、天板部が衝突面側に位置するとともにフランジが反衝突面側に位置するようにして固定支持し、ドアインパクトビームの長手方向の中央位置に、半径１５０ｍｍのインパクター３２を衝突速度１．８ｋｍ／ｈで衝突させる条件とした。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing analysis conditions.
As shown in FIG. 6, in this analysis, each of the door impact beams 31 of the present invention example and the comparative example is provided with a columnar fulcrum 30 and 30 having a radius of 15 mm and a distance between the fulcrums of 1000 mm, and the top plate portion is on the collision surface side. The impactor 32 having a radius of 150 mm is caused to collide at a collision speed of 1.8 km / h at the center position in the longitudinal direction of the door impact beam. .
図７は、比較例Ａ、本発明例Ｂの数値解析の結果を示すグラフであり、変形時の変位量と荷重との関係、および衝撃エネルギー吸収量ＥＡを示す。 FIG. 7 is a graph showing the results of numerical analysis of Comparative Example A and Invention Example B, showing the relationship between the amount of displacement and the load during deformation, and the impact energy absorption amount EA.
また、既に参照した図２は、ドアインパクトビームの衝突による３点曲げ圧潰時における変形形態（ひずみ分布）を示す説明図であり、図２（ａ）は比較例を示し、図２（ｂ）は本発明例を示す。 Moreover, FIG. 2 already referred to is an explanatory view showing a deformation mode (strain distribution) at the time of three-point bending crushing due to a collision with a door impact beam, FIG. 2A shows a comparative example, and FIG. Shows examples of the present invention.
図７、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、本発明例は、比較例よりも、ひずみ量が低い範囲がドアインパクトビームの長手方向に拡がり、従来例のようにひずみ量が高い範囲が狭い範囲に集中することが抑制された。 As shown in FIG. 7, FIG. 2 (a) and FIG. 2 (b), in the example of the present invention, the range in which the amount of distortion is lower than that in the comparative example spreads in the longitudinal direction of the door impact beam. Concentration of the high range in a narrow range was suppressed.
これにより、縦壁部が早期に倒れることが防止され、縦壁部６ａ，６ｂにせん断変形を十分発生させることができた。このため、本発明例は比較例に対して、圧潰荷重が７％向上し、衝撃エネルギーの吸収量が１０％向上した。 As a result, the vertical wall portion was prevented from falling down early, and the vertical wall portions 6a and 6b were able to generate sufficient shear deformation. For this reason, the example of the present invention improved the crush load by 7% and the impact energy absorption by 10% compared to the comparative example.
１ ドアインパクトビーム
２ 本体
３ 曲げ変形発生部
４ 天板部
５ａ，５ｂ 稜線部
６ａ，６ｂ 縦壁部
７ａ，７ｂ 曲線部
８ａ，８ｂ フランジ
１３ 天板部の一部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Door impact beam 2 Main body 3 Bending deformation generation part 4 Top plate part 5a, 5b Edge line part 6a, 6b Vertical wall part 7a, 7b Curved part 8a, 8b Flange 13 A part of top plate part
Claims (6)
前記天板部の幅方向の全部または一部の領域の引張強度が前記稜線部および前記縦壁部のいずれの引張強度よりも低いこと
を特徴とするドアインパクトビーム。 It has at least one long main body which is a molded body of a single steel plate having a tensile strength of 590 MPa or more, and the main body includes two door attachment portions respectively formed on both end sides in the longitudinal direction, A bending deformation generating portion disposed between the two door mounting portions, and the bending deformation generating portion includes a top plate portion, two ridge line portions continuous to the top plate portion, and the two ridge line portions, respectively. Door impact having a hat-shaped open cross-sectional shape having two continuous vertical wall portions, two curved portions continuous to the two vertical wall portions, and two flanges respectively continuous to the two curved portions. In the beam
The door impact beam, wherein the tensile strength of all or part of the width direction of the top plate portion is lower than the tensile strength of either the ridge line portion or the vertical wall portion.
単一の鋼板からなるブランクをＡｃ３点以上に加熱する工程と、ブランクを金型で冷却しながらプレス成形する工程とを備え、
前記金型による冷却により、前記稜線部および前記縦壁部に成形される部分は焼入れされ、前記天板部の前記全部または一部の領域は焼入れされないようにすること
を特徴とするドアインパクトビームの製造法。 A method for manufacturing a door impact beam according to any one of claims 1 to 5,
A step of heating a blank made of a single steel plate to Ac 3 points or more, and a step of press forming while cooling the blank with a mold,
The door impact beam is characterized in that the ridge line portion and the portion formed on the vertical wall portion are quenched by cooling by the mold, and the whole or a part of the top plate portion is not quenched. Manufacturing method.
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