JP6284899B2 - バンパリインフォースメント - Google Patents

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Description

本発明は、車両衝突時の安全性を確保するためのバンパリインフォースメントに関するものである。
従来より、バンパリインフォースメントには、車両衝突時の安全性を確保するため、高張力鋼板が使用される。高張力鋼板をバンパリインフォースメントに成形する際には、高い寸法精度を満たすため、熱間プレス加工が行われる。
焼き入れ後の引張強度が1800MPa以上となる高張力鋼板を熱間プレス加工することにより製造されたバンパリインフォースメントでは、伸び率が極度に低くなるので、衝突時に割れが発生し、ピーク荷重が急激に落ち込んでしまう。
衝突時の割れ対策としては、下記特許文献1に記載されたバンパー補強部材の製造方法がある。その製造方法は、中央部の比較的直線形状の部位に対して両端が屈曲し、さらに屈曲後の最端部までの間に車体構造への取り付け部が位置し、断面が一定であるバンパー補強部材の製造方法において、高強度鋼板からなる金属板を加熱した後に金型を用いて成形しながら焼入れを行う加工を施すバンパー補強部材の製造方法であって、バンパー補強部材の屈曲部となる金型と金属板との間に板厚の110〜500%の空隙を保つことでバンパー補強部材の屈曲部に334〜410Hvの軟質なフェライト+パーライト組織かベイナイト組織である強度低下部位を形成することを特徴とする。
特許第5137323号公報
しかしながら、その製造方法で強度低下部位が形成されたバンパリインフォースメントでは、強度低下部位の断面耐力が極めて小さく、強度低下部位で局所変形が起きるため、衝突時の割れは発生しないが、強度低下部位が先行して塑性変形するので、ピーク荷重が減少する問題があった。
そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止したバンパリインフォースメントを提供することを課題とする。
この課題を解決するためになされた請求項1に係るバンパリインフォースメントは、鋼板の強度が高い高強度部位と鋼板の強度が低い低強度部位を有し、一面が開放された断面が長尺方向に沿って同一に形成されたバンパリインフォースメントであって、前記断面は、内側へ窪むビードの底壁を挟んで一対の突出部を有すると共に、前記一対の突出部のそれぞれの外側の端部から前記長尺方向に対して直角方向外側に延設された一対のフランジを有し、前記低強度部位は、前記底壁に設けられると共に、一対の前記フランジのそれぞれから前記突出部の外側に位置する外壁の一部にかけて設けられ、前記高強度部位及び低強度部位を有する第1断面の耐力を前記高強度部位のみを有する第2断面の耐力と同一にする耐力補強手段を備えたことを特徴とする。
請求項2に係るバンパリインフォースメントは、請求項1に記載するバンパリインフォースメントであって、前記耐力補強手段は、前記第1断面を閉じるとともに第1断面の低強度部位に接合された蓋材からなることを特徴とする。
請求項3に係るバンパリインフォースメントは、請求項1に記載するバンパリインフォースメントであって、前記耐力補強手段は、前記第1断面の低強度部位に重ね合わされて接合された板材からなることを特徴とする。
請求項4に係るバンパリインフォースメントは、請求項1に記載するバンパリインフォースメントであって、前記耐力補強手段は、前記第1断面を形成する厚板と前記第2断面を形成する薄板であり、2枚の薄板の間に1枚の厚板が接合されたことを特徴とする。
請求項5に係るバンパリインフォースメントは、請求項1に記載するバンパリインフォースメントであって、前記耐力補強手段は、前記第1断面に詰め込まれるとともに第1断面の低強度部位に接合されたバルク体からなることを特徴とする。
請求項6に係るバンパリインフォースメントは、請求項1に記載するバンパリインフォースメントであって、前記耐力補強手段は、前記第1断面の低強度部位に重ね合わされて一体化された炭素繊維強化プラスチックからなることを特徴とする。
請求項7に係るバンパリインフォースメントは、鋼板の強度が高い高強度部位と鋼板の強度が低い低強度部位を有し、一面が開放された断面が長尺方向に沿って同一に形成されたバンパリインフォースメントであって、前記高強度部位及び低強度部位を有する第1断面の耐力を前記高強度部位のみを有する第2断面の耐力と同一にする耐力補強手段を備え、前記耐力補強手段は、前記第1断面を形成する厚板と前記第2断面を形成する薄板であり、2枚の薄板の間に1枚の厚板が接合されたことを特徴とする。
請求項1に係るバンパリインフォースメントは、鋼板の強度が高い高強度部位と鋼板の強度が低い低強度部位を有し、一面が開放された断面が長尺方向に沿って同一に形成される。この断面は、内側へ窪むビードの底壁を挟んで一対の突出部を有すると共に、一対の突出部のそれぞれの外側の端部から長尺方向に対して直角方向外側に延設された一対のフランジを有し、略M字形状に形成されている。そして、低強度部位は、ビードの底壁に設けられると共に、一対のフランジのそれぞれから突出部の外側に位置する外壁の一部にかけて設けられている。また、高強度部位及び低強度部位を有する第1断面の耐力は、高強度部位のみを有する第2断面の耐力と同一である。従って、請求項1に係るバンパリインフォースメントでは、第1断面や第2断面の高強度部位に先行して第1断面の低強度部位が塑性変形することがないので、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することが可能である。
請求項2に係るバンパリインフォースメントでは、第1断面を閉じる蓋材が第1断面の低強度部位に接合されたことにより、第1断面や第2断面の高強度部位に先行して第1断面の低強度部位が塑性変形しないことを実現し、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することを可能にする。
請求項3に係るバンパリインフォースメントでは、板材が第1断面の低強度部位に重ね合わされて接合されたことにより、第1断面や第2断面の高強度部位に先行して第1断面の低強度部位が塑性変形しないことを実現し、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することを可能にする。
請求項3に係るバンパリインフォースメントでは、板材及びその板材が重ね合わされた第1断面の低強度部位は、熱容量が局所的に大きく、鋼板の焼入れ時に加熱温度を抑えることができるので、冷却速度を制御することなく低強度部位が実現される。
請求項4に係るバンパリインフォースメントでは、2枚の薄板の間に1枚の厚板が接合されており、厚板で第1断面を形成するとともに薄板で第2断面を形成されたことにより、第1断面や第2断面の高強度部位に先行して第1断面の低強度部位が塑性変形しないことを実現し、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することを可能にする。
請求項5に係るバンパリインフォースメントでは、第1断面に詰め込まれたバルク体が第1断面の低強度部位に接合されたことにより、第1断面や第2断面の高強度部位に先行して第1断面の低強度部位が塑性変形しないことを実現し、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することを可能にする。
請求項6に係るバンパリインフォースメントでは、炭素繊維強化プラスチックが第1断面の低強度部位に重ね合わされて一体化されたことにより、第1断面や第2断面の高強度部位に先行して第1断面の低強度部位が塑性変形しないことを実現し、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することを可能にする。
請求項7に係るバンパリインフォースメントでは、鋼板の強度が高い高強度部位と鋼板の強度が低い低強度部位を有し、一面が開放された断面が長尺方向に沿って同一に形成される。高強度部位及び低強度部位を有する第1断面の耐力は、高強度部位のみを有する第2断面の耐力と同一である。従って、2枚の薄板の間に1枚の厚板が接合されており、厚板で第1断面を形成するとともに薄板で第2断面を形成されたことにより、第1断面や第2断面の高強度部位に先行して第1断面の低強度部位が塑性変形しないことを実現し、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することを可能にする。
第1実施形態に係るバンパリインフォースメントを表した斜視図である。 同バンパリインフォースメントを表した平面図である。 同バンパリインフォースメントを図2の線A−Aで切断した断面図である。 図3の断面図から同バンパリインフォースメントの長尺状蓋材を除いて、長尺状本体のみを表した図である。 同バンパリインフォースメントを表した底面図である。 第2実施形態に係るバンパリインフォースメントを表した斜視図である。 同バンパリインフォースメントを表した平面図である。 同バンパリインフォースメントを図7の線B−Bで切断した断面図である。 図8の断面図から同バンパリインフォースメントの長尺状板材を除いて、長尺状本体のみを表した図である。 同バンパリインフォースメントを表した底面図である。 第3実施形態に係るバンパリインフォースメントを表した斜視図である。 同バンパリインフォースメントを表した平面図である。 同バンパリインフォースメントを図12の線C−Cで切断した断面図である。 同バンパリインフォースメントを図12の線C−Cで切断した断面図である。 同バンパリインフォースメントを図12の線D−Dで切断した断面図である。 同バンパリインフォースメントを図12の線E−Eで切断した断面図である。 同バンパリインフォースメントを表した底面図である。 第4実施形態に係るバンパリインフォースメントを表した斜視図である。 同バンパリインフォースメントを表した平面図である。 同バンパリインフォースメントを図19の線F−Fで切断した断面図である。 図20の断面図から同バンパリインフォースメントのバルク体を除いて、長尺状本体のみを表した図である。 同バンパリインフォースメントを表した底面図である。 第5実施形態に係るバンパリインフォースメントを図7の線B−Bに相当する箇所で切断した断面図である。 図23の断面図から同バンパリインフォースメントの炭素繊維強化プラスチックを除いて、長尺状本体のみを表した図である。
本発明に係るバンパリインフォースメントについて、第1乃至第5実施形態に基づき、図面を参照しつつ詳細に説明する。
[1.第1実施形態]
先ず、第1実施形態を説明する。図1の斜視図や図2の平面図に表されたように、第1実施形態に係るバンパリインフォースメント1は、湾曲形状を有し、長尺状本体2と長尺状蓋材3を備える。
長尺状本体2は、引張強度が1800MPa以上の高張力鋼板を材料とし、熱間プレス加工により成形される。
長尺状本体2は、図3の断面図に表されたように、開放された開口後面4と、開口後面4に対向して設けられた前面5と、前面5の上側から開口後面4に向かって延設された上面6と、前面5の下側から開口後面4に向かって延設された下面7と、上面6の開口後面4側から上方に向かって延設された上側フランジ8と、下面7の開口後面4側から下方に向かって延設された下側フランジ9を有する。前面5の中央には、ビード10が成形される。
これに対して、長尺状蓋材3は、溶接時のHAZ破断を防止するために引張強度が980MPa以下の高張力鋼板を材料とし、プレス加工により成形される。
長尺状蓋材3は、図3に表されたように、中央に成形されたビード11と、ビード11の上方に設けられた上端面12と、ビード11の下方に設けられた下端面13を有する。
長尺状蓋材3の上下端面12,13が長尺状本体2の上側及び下側フランジ8,9に接合されることにより、長尺状本体2の断面が長尺状蓋材3で閉じられる。その接合には、溶接箇所14,15でのスポット溶接が用いられる。
熱間プレス加工時の長尺状本体2では、冷却速度を遅くすることやA3変態点まで加熱しないことが局所的に行われることにより、図4に表されたように、焼入れが起きていない部位(以下、「非焼入れ部位」という)16,17,18が設けられる。
非焼入れ部位16,17,18のうち、非焼入れ部位16は、ビード10に設けられる。非焼入れ部位17は、上側フランジ8から上面6の一部にかけて設けられる。非焼入れ部位18は、下側フランジ9から下面7の一部にかけて設けられる。
非焼入れ部位17,18は、衝突時に大きな歪みが発生しやすい箇所であり、溶接箇所14,15を含む(図3,図4参照)。
長尺状本体2のうち、非焼入れ部位16,17,18は、焼入れが起きていないので、軟質で強度が低い低強度部位である。非焼入れ部位16,17,18以外の部位は、焼入れが起きているので、硬質で強度が高い高強度部位である。
図4に表された長尺状本体2の断面は、開口後面4が開放されており、長尺状本体2の長尺方向に沿って同一に設けられる。
このようにして、第1実施形態では、長尺状本体2の断面を閉じる長尺状蓋材3が長尺状本体2の非焼入れ部位17,18にスポット溶接されたことによって、図3に表されたバンパリインフォースメント1の断面耐力が、焼入れが全体になされた場合の長尺状本体2の断面耐力と同一にされる。
そのため、第1実施形態に係るバンパリインフォースメント1では、図5に表されたように、長尺状本体2の前面5に対し長尺方向中心付近で衝撃荷重Rが作用しても、長尺状本体2のうち、非焼入れ部位16,17,18(図4参照)は、焼入れが起きた部位に先行して塑性変形することがないので、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することが可能である。
尚、第1実施形態に係るバンパリインフォースメント1では、衝撃荷重Rが作用する長尺方向中心付近を含む所定範囲だけに、長尺状蓋材3が長尺状本体2にスポット溶接されてもよい。
[2.第2実施形態]
次に、第2実施形態を説明する。図6の斜視図や図7の平面図に表されたように、第2実施形態に係るバンパリインフォースメント51は、湾曲形状を有し、長尺状本体52を備える。
長尺状本体52は、引張強度が1800MPa以上の高張力鋼板を材料とし、熱間プレス加工により成形される。
長尺状本体52は、図8の断面図に表されたように、開放された開口後面53と、開口後面53に対向して設けられた前面54と、前面54の上側から開口後面53に向かって延設された上面55と、前面54の下側から開口後面53に向かって延設された下面56と、上面55の開口後面53側から上方に向かって延設された上側フランジ57と、下面56の開口後面53側から下方に向かって延設された下側フランジ58を有する。前面54の中央には、ビード59が成形される。
長尺状本体52には、長尺状板材60,61,62が重ね合わされる。長尺状板材60,61,62は、引張強度が1800MPa以上の高張力鋼板を材料とし、長尺状本体52の熱間プレス加工前に、長尺状本体52となるブランク材に予めスポット溶接される(以下、「プレスポット溶接」という)。
長尺状板材60は、長尺状本体52となるブランク材のうちビード10が成形される領域に重ね合わされ、溶接箇所63でプレスポット溶接される。長尺状板材61は、長尺状本体52となるブランク材のうち上側フランジ57から上面55の一部が成形される領域に重ね合わされ、溶接箇所64,65でプレスポット溶接される。長尺状板材62は、長尺状本体52となるブランク材のうち下側フランジ58から下面56の一部が成形される領域に重ね合わされ、溶接箇所66,67でプレスポット溶接される。
長尺状本体52となるブランク材のうち、長尺状板材60,61,62及び長尺状板材60,61,62が重ね合わされた部位は、板厚すなわち、熱容量が局所的に大きい。そこで、熱間プレス加工時の長尺状本体2では、熱容量の相違を利用して、A3変態点まで加熱しないことが局所的に行われることにより、図9に表されたように、非焼入れ部位68,69,70が設けられる。
非焼入れ部位68,69,70のうち、非焼入れ部位68は、ビード59に設けられ、長尺状板材60が重ね合わされた部位と一致する。非焼入れ部位69は、上側フランジ57から上面55の一部にかけて設けられ、長尺状板材61が重ね合わされた部位と一致する。非焼入れ部位70は、下側フランジ58から下面56の一部にかけて設けられ、長尺状板材62が重ね合わされた部位と一致する。
非焼入れ部位69,70は、衝突時に大きな歪みが発生しやすい箇所であり、溶接箇所64,65,66,67を含む(図8,図9参照)。
長尺状本体52のうち、非焼入れ部位68,69,70は、焼入れが起きていないので、軟質で強度が低い低強度部位である。非焼入れ部位68,69,70以外の部位は、焼入れが起きているので、硬質で強度が高い高強度部位である。
図9に表された長尺状本体52の断面は、開口後面53が開放されており、長尺状本体52の長尺方向に沿って同一に設けられる。
このようにして、第2実施形態では、長尺状本体52の断面一部に重ね合わされた長尺状板材60,61,62が長尺状本体52の非焼入れ部位68,69,70に接合されたことによって、図8に表されたバンパリインフォースメント51の断面耐力が、焼入れが全体になされた場合の長尺状本体52の断面耐力と同一にされる。
そのため、第2実施形態に係るバンパリインフォースメント51では、図10に表されたように、長尺状本体52の前面54に対し長尺方向中心付近で衝撃荷重Rが作用しても、長尺状本体52のうち、非焼入れ部位68,69,70(図9参照)は、焼入れが起きた部位に先行して塑性変形することがないので、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することが可能である。
尚、第2実施形態に係るバンパリインフォースメント51では、衝撃荷重Rが作用する長尺方向中心付近を含む所定範囲だけに、長尺状板材60,61,62が長尺状本体52となるブランク材にプレスポット溶接されてもよい。
[3.第3実施形態]
次に、第3実施形態を説明する。図11の斜視図や図12の平面図に表されたように、第3実施形態に係るバンパリインフォースメント101は、湾曲形状を有し、長尺状本体102を備える。
長尺状本体102は、1枚の厚板103が2枚の薄板104,105の間に接合されたテーラードブランク材を材料とし、熱間プレス加工により成形される。厚板103と薄板104,105は、引張強度が1800MPa以上の高張力鋼板である。
厚板103は、図13の断面図に表されたように、開放された開口後面106と、開口後面106に対向して設けられた前面107と、前面107の上側から開口後面106に向かって延設された上面108と、前面107の下側から開口後面106に向かって延設された下面109と、上面108の開口後面106側から上方に向かって延設された上側フランジ110と、下面109の開口後面106側から下方に向かって延設された下側フランジ111を有する。前面107の中央には、ビード112が成形される。
熱間プレス加工時の厚板103では、冷却速度を遅くすることやA3変態点まで加熱しないことが局所的に行われることにより、図14に表されたように、非焼入れ部位113,114,115が設けられる。
非焼入れ部位113,114,115のうち、非焼入れ部位113は、ビード112に設けられる。非焼入れ部位114は、上側フランジ110から上面108の一部にかけて設けられる。非焼入れ部位115は、下側フランジ111から下面109の一部にかけて設けられる。
非焼入れ部位114,115は、衝突時に大きな歪みが発生しやすい箇所である。
厚板103のうち、非焼入れ部位113,114,115は、焼入れが起きていないので、軟質で強度が低い低強度部位である。非焼入れ部位113,114,115以外の部位は、焼入れが起きているので、硬質で強度が高い高強度部位である。
薄板104は、図15の断面図に表されたように、開放された開口後面116と、開口後面116に対向して設けられた前面117と、前面117の上側から開口後面116に向かって延設された上面118と、前面117の下側から開口後面116に向かって延設された下面119と、上面118の開口後面116側から上方に向かって延設された上側フランジ120と、下面119の開口後面116側から下方に向かって延設された下側フランジ121を有する。前面117の中央には、ビード122が成形される。
薄板104は、熱間プレス加工されることにより、焼入れされることから、その全体が硬質で強度が高い高強度部位である。
薄板105は、図16の断面図に表されたように、開放された開口後面123と、開口後面123に対向して設けられた前面124と、前面124の上側から開口後面123に向かって延設された上面125と、前面124の下側から開口後面123に向かって延設された下面126と、上面125の開口後面123側から上方に向かって延設された上側フランジ127と、下面126の開口後面123側から下方に向かって延設された下側フランジ128を有する。前面124の中央には、ビード129が成形される。
薄板105は、熱間プレス加工されることにより、焼入れされることから、その全体が硬質で強度が高い高強度部位である。
図13乃至図16に表された厚板103及び薄板104,105の各断面は、開口後面106,116,123が開放され、長尺状本体102の長尺方向に沿って同一に設けられる。
このようにして、第3実施形態では、非焼入れ部位113,114,115と焼入れが起きた部位を有する厚板103で図13及び図14に表された断面が形成されるとともに、全体に焼入れが起きた薄板104,105で図15又は図16に表された断面が形成されることにより、厚板103の断面耐力が薄板104,105の各断面耐力と同一にされる。
そのため、第3実施形態に係るバンパリインフォースメント101の長尺状本体102では、図17に表されたように、厚板103の前面107に対し長尺方向中心付近で衝撃荷重Rが作用しても、長尺状本体102のうち、厚板103の非焼入れ部位113,114,115(図14参照)は、厚板103の焼入れが起きた部位に先行して塑性変形することがないので、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することが可能である。
[4.第4実施形態]
次に、第4実施形態を説明する。図18の斜視図や図19の平面図に表されたように、第4実施形態に係るバンパリインフォースメント151は、湾曲形状を有し、長尺状本体152と、長尺状本体152の長尺方向中心付近に詰め込まれたバルク体153を備える。
長尺状本体152は、引張強度が1800MPa以上の高張力鋼板を材料とし、熱間プレス加工により成形される。
長尺状本体152は、図20の断面図に表されたように、開放された開口後面154と、開口後面154に対向して設けられた前面155と、前面155の上側から開口後面154に向かって延設された上面156と、前面155の下側から開口後面154に向かって延設された下面157と、上面156の開口後面154側から上方に向かって延設された上側フランジ158と、下面157の開口後面154側から下方に向かって延設された下側フランジ159を有する。前面155の中央には、ビード160が成形される。
これに対して、バルク体153は、鉄粉が押し固められることにより成形され、引張強度が590MPaである。バルク体153は、図20に表されたように、長尺状本体152の断面にいっぱいに詰め込まれており、長尺状本体152のビード160、上面156及び下面157に接合される。その接合には、溶接箇所161,162,163でのアーク溶接が用いられる。
熱間プレス加工時の長尺状本体152では、冷却速度を遅くすることやA3変態点まで加熱しないことが局所的に行われることにより、図21に表されたように、非焼入れ部位164,165,166が設けられる。
非焼入れ部位164,165,166のうち、非焼入れ部位164は、ビード160に設けられる。非焼入れ部位165は、上側フランジ158から上面156の一部にかけて設けられる。非焼入れ部位166は、下側フランジ159から下面157の一部にかけて設けられる。尚、非焼入れ部位164,165,166は、バルク体153が詰め込まれる長尺状本体152の断面のみに設けられる。
非焼入れ部位165,166は、衝突時に大きな歪みが発生しやすい箇所であり、溶接箇所162,163を含む(図20,図21参照)。非焼入れ部位164は、溶接箇所161を含む(図20,図21参照)。非焼入れ部位164,165,166が溶接箇所161,162,163を含むことにより、溶接箇所162,163のHAZ破断が防止される。
長尺状本体152のうち、非焼入れ部位164,165,166は、焼入れが起きていないので、軟質で強度が低い低強度部位である。非焼入れ部位164,165,166以外の部位は、焼入れが起きているので、硬質で強度が高い高強度部位である。
図21に表された長尺状本体152の断面は、開口後面154が開放されており、長尺状本体152の長尺方向に沿って同一に設けられる。
このようにして、第4実施形態では、長尺状本体152の断面に詰め込まれたバルク体153が長尺状本体152の非焼入れ部位164,165,166にアーク溶接されたことによって、図20に表された長尺状本体152の断面耐力が、焼入れが全体になされた場合の長尺状本体152の断面耐力と同一にされる。
そのため、第4実施形態に係るバンパリインフォースメント151では、図22に表されたように、長尺状本体152の前面155に対し長尺方向中心付近で衝撃荷重Rが作用しても、長尺状本体152のうち、非焼入れ部位164,165,166(図21参照)は、焼入れが起きた部位に先行して塑性変形することがないので、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することが可能である。
尚、第4実施形態に係るバンパリインフォースメント151では、長尺方向全域に渡ってバルク体153が長尺状本体152に詰め込まれてもよい。そのような場合には、非焼入れ部位164,165,166が長尺方向全域に渡って長尺状本体152に設けられ、バルク体153が長尺方向全域に渡って長尺状本体152の非焼入れ部位164,165,166にアーク溶接される。
[5.第5実施形態]
次に、第5実施形態を説明する。以下では、図23及び図24の断面図を用いて第5実施形態を説明するが、第2実施形態と実質的に共通する第5実施形態の構成については、第2実施形態の図面を参照して説明する。
第5実施形態に係るバンパリインフォースメント201は、第2実施形態と同様にして(図6及び図7参照)、湾曲形状を有し、長尺状本体202を備える。
長尺状本体202は、引張強度が1800MPa以上の高張力鋼板を材料とし、熱間プレス加工により予め成形される。
長尺状本体202は、図23の断面図に表されたように、開放された開口後面203と、開口後面203に対向して設けられた前面204と、前面204の上側から開口後面203に向かって延設された上面205と、前面204の下側から開口後面203に向かって延設された下面206と、上面205の開口後面203側から上方に向かって延設された上側フランジ207と、下面206の開口後面203側から下方に向かって延設された下側フランジ208を有する。前面204の中央には、ビード209が成形される。
長尺状本体202のビード209、上側フランジ207及び下側フランジ208に対しては、長尺状本体202の長尺方向の全域に渡って、炭素繊維強化プラスチック210,211,212がインサート成形により一体化される。インサート成形では、熱間プレス加工で予め成形された長尺状本体202が金型に挿入された後、炭素繊維強化プラスチック210,211,212が注入され、長尺状本体202のビード209、上側フランジ207及び下側フランジ208に対して炭素繊維強化プラスチック210,211,212が重ね合わされる。炭素繊維強化プラスチック210,211,212は、約350℃に維持される。
これにより、炭素繊維強化プラスチック210は、長尺状本体202のビード209に対して一体化される。炭素繊維強化プラスチック211は、長尺状本体202の上側フランジ207に対して一体化される。炭素繊維強化プラスチック212は、長尺状本体202の下側フランジ208に対して一体化される。
さらに、インサート成形時の長尺状本体202では、炭素繊維強化プラスチック210,211,212が約350℃に維持されることにより、熱間プレス加工からインサート成形にかけての冷却がゆっくりとなり焼き鈍しが行われるので、図24に表されたように、焼き鈍し部位213,214,215が設けられる。
焼き鈍し部位213,214,215のうち、焼き鈍し部位213は、ビード209に設けられる。焼き鈍し部位214は、上側フランジ207から上面205の一部にかけて設けられる。焼き鈍し部位215は、下側フランジ208から下面206の一部にかけて設けられる。
焼き鈍し部位214,215は、衝突時に大きな歪みが発生しやすい箇所であり、上側及び下側フランジ207,208に対して炭素繊維強化プラスチック211,212が一体化された箇所を含む(図23,図24参照)。
長尺状本体202のうち、焼き鈍し部位213,214,215は、インサート成形時に軟化されるので、軟質で強度が低い低強度部位である。焼き鈍し部位213,214,215以外の部位は、熱間プレス加工からインサート成形にかけての冷却により焼入れが起きているので、硬質で強度が高い高強度部位である。
図24に表された長尺状本体202の断面は、開口後面203が開放されており、長尺状本体202の長尺方向に沿って同一に設けられる。
このようにして、第5実施形態では、長尺状本体202の断面一部に重ね合わされた炭素繊維強化プラスチック210,211,212が長尺状本体202の焼き鈍し部位213,214,215に一体化されたことによって、図23に表されたバンパリインフォースメント201の断面耐力が、焼入れが全体になされた場合の長尺状本体202の断面耐力と同一にされる。
そのため、第5実施形態に係るバンパリインフォースメント201では、第2実施形態と同様にして(図10参照)、長尺状本体202の前面204に対し長尺方向中心付近で衝撃荷重Rが作用しても、長尺状本体202のうち、焼き鈍し部位213,214,215(図24参照)は、焼入れが起きた部位に先行して塑性変形することがないので、衝突時の割れ発生及びピーク荷重減少を防止することが可能である。
尚、第5実施形態に係るバンパリインフォースメント201では、衝撃荷重Rが作用する長尺方向中心付近を含む所定範囲だけに、炭素繊維強化プラスチック210,211,212が長尺状本体202のビード209、上側フランジ207及び下側フランジ208に対して一体化されてもよい。
[6.その他]
尚、本発明は上記各実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、第1乃至第4の各実施形態では、非焼入れ部位に代えて焼き鈍し部位を設けてもよい。そのような場合には、第2実施形態では、熱間プレス加工後の長尺状本体52に対して長尺状板材60,61,62をスポット溶接させてもよい。第5実施形態では、焼き鈍し部位に代えて非焼入れ部位を設けてもよい。
1 バンパリインフォースメント
2 長尺状本体
3 長尺状蓋材
14,15 溶接箇所
16,17,18 非焼入れ部位
51 バンパリインフォースメント
52 長尺状本体
60,61,62 長尺状板材
63,64,65,66,67 溶接箇所
68,69,70 非焼入れ部位
101 バンパリインフォースメント
102 長尺状本体
103 厚板
104,105 薄板
113,114,115 非焼入れ部位
151 バンパリインフォースメント
152 長尺状本体
153 バルク体
161,162,163 溶接箇所
164,165,166 非焼入れ部位
201 バンパリインフォースメント
202 長尺状本体
210,211,212 炭素繊維強化プラスチック
213,214,215 焼き鈍し部位

Claims (7)

  1. 鋼板の強度が高い高強度部位と鋼板の強度が低い低強度部位を有し、一面が開放された断面が長尺方向に沿って同一に形成されたバンパリインフォースメントであって、
    前記断面は、内側へ窪むビードの底壁を挟んで一対の突出部を有すると共に、前記一対の突出部のそれぞれの外側の端部から前記長尺方向に対して直角方向外側に延設された一対のフランジを有し、
    前記低強度部位は、前記底壁に設けられると共に、一対の前記フランジのそれぞれから前記突出部の外側に位置する外壁の一部にかけて設けられ、
    前記高強度部位及び低強度部位を有する第1断面の耐力を前記高強度部位のみを有する第2断面の耐力と同一にする耐力補強手段を備えたことを特徴とするバンパリインフォースメント。
  2. 請求項1に記載するバンパリインフォースメントであって、
    前記耐力補強手段は、前記第1断面を閉じるとともに第1断面の低強度部位に接合された蓋材からなることを特徴とするバンパリインフォースメント。
  3. 請求項1に記載するバンパリインフォースメントであって、
    前記耐力補強手段は、前記第1断面の低強度部位に重ね合わされて接合された板材からなることを特徴とするバンパリインフォースメント。
  4. 請求項1に記載するバンパリインフォースメントであって、
    前記耐力補強手段は、前記第1断面を形成する厚板と前記第2断面を形成する薄板であり、2枚の薄板の間に1枚の厚板が接合されたことを特徴とするバンパリインフォースメント。
  5. 請求項1に記載するバンパリインフォースメントであって、
    前記耐力補強手段は、前記第1断面に詰め込まれるとともに第1断面の低強度部位に接合されたバルク体からなることを特徴とするバンパリインフォースメント。
  6. 請求項1に記載するバンパリインフォースメントであって、
    前記耐力補強手段は、前記第1断面の低強度部位に重ね合わされて一体化された炭素繊維強化プラスチックからなることを特徴とするバンパリインフォースメント。
  7. 鋼板の強度が高い高強度部位と鋼板の強度が低い低強度部位を有し、一面が開放された断面が長尺方向に沿って同一に形成されたバンパリインフォースメントであって、
    前記高強度部位及び低強度部位を有する第1断面の耐力を前記高強度部位のみを有する第2断面の耐力と同一にする耐力補強手段を備え、
    前記耐力補強手段は、前記第1断面を形成する厚板と前記第2断面を形成する薄板であり、2枚の薄板の間に1枚の厚板が接合されたことを特徴とするバンパリインフォースメント。
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