JP3015836B2 - 衝撃吸収特性に優れたドア補強部材 - Google Patents
衝撃吸収特性に優れたドア補強部材Info
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- JP3015836B2 JP3015836B2 JP2310259A JP31025990A JP3015836B2 JP 3015836 B2 JP3015836 B2 JP 3015836B2 JP 2310259 A JP2310259 A JP 2310259A JP 31025990 A JP31025990 A JP 31025990A JP 3015836 B2 JP3015836 B2 JP 3015836B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、衝撃吸収特性に優れたドア補強部材に係
り、より詳しくは、特定の形状を有し、引張強さ60kgf/
mm2以上の鋼板を使用し、衝撃吸収特性に優れると共に
軽量なドア補強部材に関するものである。
り、より詳しくは、特定の形状を有し、引張強さ60kgf/
mm2以上の鋼板を使用し、衝撃吸収特性に優れると共に
軽量なドア補強部材に関するものである。
（従来の技術及び解決しようとする課題） 近年、自動車業界において、自動車への安全性の要求
の高まりにより、高強度鋼板を用い、衝突時に乗員を保
護するための補強部材の採用が進められている。この中
で、自動車側面への衝突に対する乗員の保護のために
は、ドア内部に第２図に示すような補強部材の装着が進
められている。
の高まりにより、高強度鋼板を用い、衝突時に乗員を保
護するための補強部材の採用が進められている。この中
で、自動車側面への衝突に対する乗員の保護のために
は、ドア内部に第２図に示すような補強部材の装着が進
められている。
従来、ドア補強部材には、引張り強さ60〜100kgf/mm2
の高強度鋼板を用い、第３図に示すような断面形状の３
山タイプが使用されてきた。このタイプは、３山の形状
をプレス加工により成形し、その上下面に当板をスポッ
ト溶接により接合したものである。
の高強度鋼板を用い、第３図に示すような断面形状の３
山タイプが使用されてきた。このタイプは、３山の形状
をプレス加工により成形し、その上下面に当板をスポッ
ト溶接により接合したものである。
しかし、このような高強度鋼板を用いた３山タイプの
ドア補強部材であっても、第４図に示すような圧壊試験
を行った場合、最高荷重に達した後、急激に荷重が低下
し、衝撃吸収特性が低下するという問題があり、更には
重量が大きいという問題がある。
ドア補強部材であっても、第４図に示すような圧壊試験
を行った場合、最高荷重に達した後、急激に荷重が低下
し、衝撃吸収特性が低下するという問題があり、更には
重量が大きいという問題がある。
一方、自動車の燃費規制により自動車車体の軽量化へ
の要求が高まっているが、このような補強部材に対して
も軽量化を進めることが強く求められている。
の要求が高まっているが、このような補強部材に対して
も軽量化を進めることが強く求められている。
軽くて衝撃特性に優れた製品として、最近、例えば特
公昭63−37167号公報に提案されているように、成分調
整された鋼帯を電縫溶接後、管全体に焼入、焼戻しを行
った高強度パイプ材がある。しかし、このようなパイプ
材においては、造管後の高周波熱処理で反りが発生し易
い。また、全長にわたり同一形状であるため、強度があ
まり要求されない管端部で余肉があり、軽量化に限度が
ある。更に軽量化を図るため、管端部のみ径を小さくし
た場合には、熱処理時の反りが大きくなる問題がある。
公昭63−37167号公報に提案されているように、成分調
整された鋼帯を電縫溶接後、管全体に焼入、焼戻しを行
った高強度パイプ材がある。しかし、このようなパイプ
材においては、造管後の高周波熱処理で反りが発生し易
い。また、全長にわたり同一形状であるため、強度があ
まり要求されない管端部で余肉があり、軽量化に限度が
ある。更に軽量化を図るため、管端部のみ径を小さくし
た場合には、熱処理時の反りが大きくなる問題がある。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決して、衝撃吸
収特性に優れると共に軽量なドア補強部材を提供するこ
とを目的とするものである。
収特性に優れると共に軽量なドア補強部材を提供するこ
とを目的とするものである。
（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するため、本発明者らは、剛性、強度
が高く、衝撃吸収特性に優れ、かつ軽量なドア補強部材
を得るべく鋭意研究した結果、第１図に示すような断面
形状の１山タイプのドア補強部材で、素材強度、板厚及
び形状（H/W）や寸法を調整することにより、衝撃時の
座屈部位を分散させることができ、従来品より軽量で、
かつ同等以上の衝撃吸収特性を有することを見い出し、
ここに本発明をなしたものである。
が高く、衝撃吸収特性に優れ、かつ軽量なドア補強部材
を得るべく鋭意研究した結果、第１図に示すような断面
形状の１山タイプのドア補強部材で、素材強度、板厚及
び形状（H/W）や寸法を調整することにより、衝撃時の
座屈部位を分散させることができ、従来品より軽量で、
かつ同等以上の衝撃吸収特性を有することを見い出し、
ここに本発明をなしたものである。
すなわち、本発明は、要するに、逆凸形状の凸部とそ
の両側のフランジ部とからなる横断面形状の本体と、該
本体のフランジ部に接合された当板を有し、本体底部の
幅Ｗと本体全長０との関係が（１）式を満足し、本体
高さとの比が（２）式を満足し、 0.02×０≦Ｈ ……（１） 0.5≦H/W≦3.0 ……（２） かつ、本体と当板の強度、板厚及び長さの関係が（３）
式及び（４）式を満足し、 1.1TS0×t0≦TSp×tp2 ≦2.0TS0×t0 ……（３） 0.25０≦ｐ≦0.80０ ……（４） ここで、 TS0:本体の引張強度（kgf/mm2） t0:本体の板厚（mm） TSp:当板の引張強度（kgf/mm2） tp:当板の板厚（mm） 0:本体の長さ（mm） p:当板の長さ（mm） しかも、本体及び当板として引張強度60kgf/mm2以上で
降伏比0.65以上の鋼板が使用されていることを特徴とす
る衝撃吸収特性に優れたドア補強部材を要旨とするもの
である。
の両側のフランジ部とからなる横断面形状の本体と、該
本体のフランジ部に接合された当板を有し、本体底部の
幅Ｗと本体全長０との関係が（１）式を満足し、本体
高さとの比が（２）式を満足し、 0.02×０≦Ｈ ……（１） 0.5≦H/W≦3.0 ……（２） かつ、本体と当板の強度、板厚及び長さの関係が（３）
式及び（４）式を満足し、 1.1TS0×t0≦TSp×tp2 ≦2.0TS0×t0 ……（３） 0.25０≦ｐ≦0.80０ ……（４） ここで、 TS0:本体の引張強度（kgf/mm2） t0:本体の板厚（mm） TSp:当板の引張強度（kgf/mm2） tp:当板の板厚（mm） 0:本体の長さ（mm） p:当板の長さ（mm） しかも、本体及び当板として引張強度60kgf/mm2以上で
降伏比0.65以上の鋼板が使用されていることを特徴とす
る衝撃吸収特性に優れたドア補強部材を要旨とするもの
である。
以下に本発明を更に詳述する。
（作用） まず、本発明においては、本体として引張強さ60kgf/
mm2以上の高強度鋼板を用い、これをプレス加工により
第１図に示す断面形状の本体を成形する。本体１の横断
面形状は、１山タイプで、逆凸状の凸部11とその両側の
フランジ部12とからなる形状である。
mm2以上の高強度鋼板を用い、これをプレス加工により
第１図に示す断面形状の本体を成形する。本体１の横断
面形状は、１山タイプで、逆凸状の凸部11とその両側の
フランジ部12とからなる形状である。
なお、本体及び当板の引張強さが60kgf/mm2未満で
は、ドア補強材として、乗員保護のために要求される強
度レベルを満足することができない結果となり、また降
伏比が0.65未満では、圧壊時に小さい変位で補強部材が
塑性領域に入るため、座屈開始が早まり、その結果、強
度・衝撃吸収特性が低下することとなるので、好ましく
ない。
は、ドア補強材として、乗員保護のために要求される強
度レベルを満足することができない結果となり、また降
伏比が0.65未満では、圧壊時に小さい変位で補強部材が
塑性領域に入るため、座屈開始が早まり、その結果、強
度・衝撃吸収特性が低下することとなるので、好ましく
ない。
その際、ドア補強部材の高さＨ、及びこの高さＨと本
体凸部の幅Ｗの比、H/Wが次式を満足するように調整す
ることが必要である。
体凸部の幅Ｗの比、H/Wが次式を満足するように調整す
ることが必要である。
0.02×０≦Ｈ ……（１） 0.5≦H/W≦3.0 ……（２） ここで、０はドア補強部材の全長であり、この値は
装着されるドアの寸法によって規制されるものである。
そして、高さＨが（１）式の左辺より小さいときには、
圧壊荷重が低くなり、ドア補強部材として要求される強
度を満足することができない。なお、高さＨは特に上限
の規定はしないが、ドア内部に装着できる範囲で最も大
きな値を選択することが望ましい。
装着されるドアの寸法によって規制されるものである。
そして、高さＨが（１）式の左辺より小さいときには、
圧壊荷重が低くなり、ドア補強部材として要求される強
度を満足することができない。なお、高さＨは特に上限
の規定はしないが、ドア内部に装着できる範囲で最も大
きな値を選択することが望ましい。
また、H/Wが（２）式の左辺より小さいときには、同
様に、要求される強度を満足することができず、他方、
右辺より大きいときにはプレス加工が困難になると共に
圧壊時にバー自体の横倒れが生じ、吸収エネルギーが不
足する。
様に、要求される強度を満足することができず、他方、
右辺より大きいときにはプレス加工が困難になると共に
圧壊時にバー自体の横倒れが生じ、吸収エネルギーが不
足する。
また、本発明において、当板の引張強度TSp、板厚tp
及び長さｐを、第１図に示すように、本体の引張強度
TS0、板厚t0及び長さ０との関係で次式を満足するよ
うに調整することが必要である。
及び長さｐを、第１図に示すように、本体の引張強度
TS0、板厚t0及び長さ０との関係で次式を満足するよ
うに調整することが必要である。
1.1TS0×t0≦TSp×tp2 ≦2.0TS0×t0 ……（３） 0.25０≦ｐ≦0.80０ ……（４） すなわち、当板のTSp×tp2の値が（３）式の左辺より
小さいときは、当板の強さが低いため、負荷点直下のR1
で局所的な座屈が生じ、所定の吸収エネルギーが得られ
ない。また、TSp×tp2の値が（３）式の右辺より高いと
きは、当板の強さが高すぎるため、負荷点下の本体底部
側ａで破断が生じ、吸収エネルギーが低くなる。TSp×t
p2が本発明の範囲内であれば、当板の剛性が適正である
ため、負荷点直下のR1での変形領域が広くなり、座屈開
始時の変位が大きくなって、高い吸収エネルギーが得ら
れる。
小さいときは、当板の強さが低いため、負荷点直下のR1
で局所的な座屈が生じ、所定の吸収エネルギーが得られ
ない。また、TSp×tp2の値が（３）式の右辺より高いと
きは、当板の強さが高すぎるため、負荷点下の本体底部
側ａで破断が生じ、吸収エネルギーが低くなる。TSp×t
p2が本発明の範囲内であれば、当板の剛性が適正である
ため、負荷点直下のR1での変形領域が広くなり、座屈開
始時の変位が大きくなって、高い吸収エネルギーが得ら
れる。
また、当板の長さｐが（４）式の左辺より小さいと
きは、座屈が当板の接合されていない領域で発生するた
め、吸収エネルギーは低くなる。また、右辺よりも長い
場合には、座屈点が負荷直下のみとなって吸収エネルギ
ーが低い。しかし、（４）式を満足する範囲であれば、
負荷時の座屈が負荷点及び当板の両端部の３個所に分散
されるために高い吸収エネルギーを得ることができる。
きは、座屈が当板の接合されていない領域で発生するた
め、吸収エネルギーは低くなる。また、右辺よりも長い
場合には、座屈点が負荷直下のみとなって吸収エネルギ
ーが低い。しかし、（４）式を満足する範囲であれば、
負荷時の座屈が負荷点及び当板の両端部の３個所に分散
されるために高い吸収エネルギーを得ることができる。
なお、本発明による１山タイプのドア補強部材を成形
する場合、第１図に示すＡ−Ａ断面の横断面形状が部材
長手方向に一様に延在する形状でも何ら問題はないが、
軽量化を行う場合、第１図に示すように部材の長さ方向
の両端を絞った形状にすることが望ましい。この絞りの
長さについては特に制限されるものではない。
する場合、第１図に示すＡ−Ａ断面の横断面形状が部材
長手方向に一様に延在する形状でも何ら問題はないが、
軽量化を行う場合、第１図に示すように部材の長さ方向
の両端を絞った形状にすることが望ましい。この絞りの
長さについては特に制限されるものではない。
また、本体と当板を接合する方法は、スポット溶接、
TIG溶接、レーザー溶接等、どのような溶接方法を用い
ても問題はないが、工業的に最も利用されるスポット溶
接を用いる場合は、圧壊時の本体と当板の口開きによる
強度低下を防止するために、その溶接ピッチを50mm以下
とすることが望ましい。
TIG溶接、レーザー溶接等、どのような溶接方法を用い
ても問題はないが、工業的に最も利用されるスポット溶
接を用いる場合は、圧壊時の本体と当板の口開きによる
強度低下を防止するために、その溶接ピッチを50mm以下
とすることが望ましい。
以下に本発明の実施例を示す。
（実施例） 第１表に種々の寸法緒元を有するドア補強部材を示
す。
す。
これらのドア補強部材についての機械的性質及び重
量、並びに第４図の試験方法で圧壊した場合の吸収エネ
ルギーを第１表に併記する。
量、並びに第４図の試験方法で圧壊した場合の吸収エネ
ルギーを第１表に併記する。
第１表より以下の如く考察される。
従来例１はH/Wの値が小さく、また従来例２はH/Wの値
が高いため、圧壊時、横にねじれ、いずれもH/Wの値が
適正な本発明例３よりも吸収エネルギーが低い。
が高いため、圧壊時、横にねじれ、いずれもH/Wの値が
適正な本発明例３よりも吸収エネルギーが低い。
従来例４は、当板の長さが短かく、p/０の値が小
さいために、座屈が負荷点近傍に集中し、本発明例５よ
りも吸収エネルギーが低い。
さいために、座屈が負荷点近傍に集中し、本発明例５よ
りも吸収エネルギーが低い。
従来例９、13はいずれも、当板の板厚tp又は強度TSp
が本発明で規定された値よりも低いため、負荷点直下で
局所的な座屈が発生し、本発明例11よりも吸収エネルギ
ーが低い。
が本発明で規定された値よりも低いため、負荷点直下で
局所的な座屈が発生し、本発明例11よりも吸収エネルギ
ーが低い。
従来例10、12はいずれも当板の板厚tp又は強度TSpが
本発明で規定された値よりも大きいために、圧壊途中に
本体底部（第１図中のａ部）で破断し、吸収エネルギー
が低い。
本発明で規定された値よりも大きいために、圧壊途中に
本体底部（第１図中のａ部）で破断し、吸収エネルギー
が低い。
本発明例５〜８は、いずれも適正な形状を有し、高い
吸収エネルギーが得られている。
吸収エネルギーが得られている。
（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、逆凸形状の１
山タイプのドア補強部材において、本体の形状を調整す
ると共に、当板を適正な強度、板厚とする等により、衝
撃吸収特性に優れると共に軽量なドア補強部材を得るこ
とができる。したがって、自動車の安全性、軽量化に寄
与するところが大きい。
山タイプのドア補強部材において、本体の形状を調整す
ると共に、当板を適正な強度、板厚とする等により、衝
撃吸収特性に優れると共に軽量なドア補強部材を得るこ
とができる。したがって、自動車の安全性、軽量化に寄
与するところが大きい。
第１図は本発明による１山タイプのドア補強部材の形状
を説明する図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）の
Ａ−Ａ断面図であり、 第２図はドア補強部材を自動車ドアに装着した状態を示
す説明図、 第３図は従来の３山タイプのドア補強部材の横断面を示
す図、 第４図はドア補強部材の圧壊試験の要領を示す説明図で
ある。 １……本体、11……本体凸部、12……本体フランジ部、
２……当板、３……パッチ。
を説明する図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）の
Ａ−Ａ断面図であり、 第２図はドア補強部材を自動車ドアに装着した状態を示
す説明図、 第３図は従来の３山タイプのドア補強部材の横断面を示
す図、 第４図はドア補強部材の圧壊試験の要領を示す説明図で
ある。 １……本体、11……本体凸部、12……本体フランジ部、
２……当板、３……パッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−42216（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−17719（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−60725（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−183635（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−37417（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭63−37167（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60J 5/00 B21D 53/86
Claims (1)
- 【請求項１】自動車のドア補強部材において、逆凸形状
の凸部とその両側のフランジ部とからなる横断面形状の
本体と、該本体のフランジ部に接合された当板を有し、
本体底部の幅Ｗと本体全長０との関係が（１）式を満
足し、本体高さとの比が（２）式を満足し、 0.02×０≦Ｈ ……（１） 0.5≦H/W≦3.0 ……（２） かつ、本体と当板の強度、板厚及び長さの関係が（３）
式及び（４）式を満足し、 1.1TS0×t0≦TSp×tp2 ≦2.0TS0×t0 ……（３） 0.25０≦ｐ≦0.80０ ……（４） ここで、 TS0:本体の引張強度（kgf/mm2） t0:本体の板厚（mm） TSp:当板の引張強度（kgf/mm2） tp:当板の板厚（mm）0 :本体の長さ（mm） p:当板の長さ（mm） しかも、本体及び当板として引張強度60kgf/mm2以上で
降伏比0.65以上の鋼板が使用されていることを特徴とす
る衝撃吸収特性に優れたドア補強部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2310259A JP3015836B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 衝撃吸収特性に優れたドア補強部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2310259A JP3015836B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 衝撃吸収特性に優れたドア補強部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04208634A JPH04208634A (ja) | 1992-07-30 |
| JP3015836B2 true JP3015836B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=18003096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2310259A Expired - Fee Related JP3015836B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 衝撃吸収特性に優れたドア補強部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3015836B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006056387A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Aisin Takaoka Ltd | ドアインパクトビーム及びその取り付け構造 |
| BR112019001079A2 (pt) * | 2016-07-28 | 2019-04-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | elemento de absorção de impacto |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP2310259A patent/JP3015836B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04208634A (ja) | 1992-07-30 |
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