JP6285675B2 - Center pillar reinforcement member - Google Patents
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Description
本発明は、車両(例えばセダン型乗用車)が備えるセンターピラーを補強するためのセンターピラー補強部材に関する。 The present invention relates to a center pillar reinforcing member for reinforcing a center pillar included in a vehicle (for example, a sedan type passenger car).
従来、車両の側面における衝突の際に搭乗者の安全性を高めるため、センターピラーの内部にセンターピラー補強部材が挿入されている。このセンターピラー補強部材は、軽量でかつ高強度なものが求められている。 Conventionally, a center pillar reinforcing member has been inserted into the center pillar in order to increase the safety of the passenger in the event of a collision on the side of the vehicle. The center pillar reinforcing member is required to be lightweight and have high strength.
軽量でかつ高強度なセンターピラー補強部材を製造する方法の一つとして、加熱した鋼板を、その鋼板とは相対的に低温のプレス型を用いてプレス加工する、いわゆる熱間プレス成形法(「ダイクエンチ工法」ともいう)が用いられている。この熱間プレス成形法を用いることにより、オーステナイト変態温度Ac3以上に加熱された鋼板はプレス加工により急冷されて焼入れ硬化するため、強度が大幅に向上したセンターピラー補強部材を得ることができる。そのため、センターピラー補強部材の製造に用いる鋼板の板厚を薄くすることができ、軽量のセンターピラー補強部材を得ることができる。 As one of the methods for manufacturing a lightweight and high-strength center pillar reinforcing member, a so-called hot press forming method (“ Also called “die quench method”. By using this hot press forming method, the steel plate heated to the austenite transformation temperature Ac 3 or higher is quenched by press working and hardened by hardening, so that a center pillar reinforcing member having greatly improved strength can be obtained. Therefore, the plate thickness of the steel plate used for manufacturing the center pillar reinforcing member can be reduced, and a lightweight center pillar reinforcing member can be obtained.
また、車両の側面衝突の際に搭乗者の安全性を高めるため、センターピラー(センターピラー補強部材)を単に高強度化するだけでなく、側面衝突時にセンターピラーの変形モードを適切にコントロールすることも提唱されている。センターピラーの変形モードをコントロールする方法としては、例えばセンターピラー補強部材の強度を部分的に変える方法があり、このような部分的に強度を変えたセンターピラー補強部材は、例えば特許文献1および特許文献2に開示されている。
In addition, in order to increase the safety of passengers in the event of a side collision of the vehicle, not only the center pillar (center pillar reinforcing member) is simply strengthened, but also the deformation mode of the center pillar is appropriately controlled during a side collision. Has also been proposed. As a method for controlling the deformation mode of the center pillar, for example, there is a method of partially changing the strength of the center pillar reinforcing member. Such a partially changed center pillar reinforcing member is disclosed in, for example, Patent Document 1 and Patent It is disclosed in
特許文献1は、引張強度の異なる複数の鋼板を一体的に溶接接合した結合鋼板(一般に「テーラードブランク材」と呼ばれる)を、プレス加工によって所定の形状に成形したセンターピラー補強部材について開示する(特許文献1の請求項1、段落0030および0031、並びに図1参照)。なお、特許文献1の技術は、冷間プレス加工および熱間プレス加工のいずれにも適用可能とされている(例えば段落0013、0017参照)。 Patent Document 1 discloses a center pillar reinforcing member in which a bonded steel plate (generally referred to as a “tailored blank material”) obtained by integrally welding a plurality of steel plates having different tensile strengths is formed into a predetermined shape by press working ( (See claim 1 of patent document 1, paragraphs 0030 and 0031, and FIG. 1). The technique of Patent Document 1 can be applied to both cold pressing and hot pressing (see, for example, paragraphs 0013 and 0017).
特許文献2は、オーステナイト変態温度Ac3以上融点未満の温度に加熱された鋼板を、金型を用いて成形しながら金型内部で焼入れ処理を行う際に、鋼板の少なくとも一部における冷却速度をその他の部位よりも低速とすることで、センターピラー補強部材の一部を軟化部位として形成したセンターピラー補強部材について開示する。具体的には、軟化部位としたい箇所では、鋼板と金型との間にクリアランスを設けることによって、金型による抜熱が行われずに緩冷となるため、軟化部位が形成されるというものである(特許文献2の請求項8、段落0050、段落0061および図3参照)。
ところで、センターピラー補強部材においては、当該補強部材の基本な骨格/形状をプレス加工で形作った後に、穴あけ加工やトリミング(トリム加工)などの後加工(二次又は三次加工)を施すことが多い。しかしながら、センターピラー補強部材の全部または大半の部分が熱間プレスによって予め焼入れ硬化されていると、事後的な加工に支障を来たす。具体的には、穴あけ加工やトリミング時に、穴あけ用のパンチ型やトリミング用の型が破損するという問題がある。また、焼入れ硬化された部位に無理に穴あけやトリミングを施すと、当該切断面での残留応力が高くなることによって遅れ破壊(被加工部位が時間遅れで自己崩壊する現象)が発生しやすくなるという問題がある。 By the way, in the center pillar reinforcing member, after the basic skeleton / shape of the reinforcing member is formed by pressing, post-processing (secondary or tertiary processing) such as drilling or trimming is often performed. . However, if all or most of the center pillar reinforcing member is pre-quenched and hardened by hot pressing, the subsequent processing is hindered. Specifically, there is a problem that a punching die for punching or a die for trimming is damaged during drilling or trimming. Also, if forcibly drilling or trimming the hardened part, the residual stress at the cut surface will increase, and delayed fracture (a phenomenon where the part to be processed self-collapses with a time delay) is likely to occur. There's a problem.
この点、特許文献1のテーラードブランク材を採用する技術は、熱間プレス加工後の後加工が抱える問題について、特に解決策を示すものではない。 In this regard, the technique that employs the tailored blank material of Patent Document 1 does not particularly indicate a solution for the problem of post-processing after hot pressing.
他方、特許文献2の技術は、基本的に焼き入れ硬化されるセンターピラー補強部材の一部を意図的に軟化部位(つまり、非焼き入れ部位または焼き入れ不完全部位)とするものであるため、穴あけ等の後加工を配慮しているのかもしれない。しかしながら、特許文献2に開示された方法では、軟化部位は抜熱が行われないため成形終了後でも製品に熱がそのまま残り、その結果、金型から外した後に熱収縮することで製品が変形してしまうおそれがある。そのため、あらかじめ熱収縮を見越した製品設計が必要となったり、あるいは熱収縮した製品の再加工が必要になったりするという別の課題が浮上する。
On the other hand, the technique of
本発明の目的は、鋼板のプレス加工によって製造可能なセンターピラー補強部材であって、強度確保のために局部的な熱間プレス加工により焼入れ硬化された部位と、二次加工等を容易にするために焼入れ硬化されていない部位とを併せ持ったセンターピラー補強部材を提供することにある。 An object of the present invention is a center pillar reinforcing member that can be manufactured by pressing a steel plate, facilitating secondary hardening and the like, a part that has been hardened and hardened by local hot pressing to ensure strength Accordingly, it is an object of the present invention to provide a center pillar reinforcing member having a portion not quenched and hardened.
本発明のセンターピラー補強部材は、
柱状部と、ルーフサイドレールに連結されるべく前記柱状部の上端において車両前後方向に形成された上側取付け部と、サイドシルに連結されるべく前記柱状部の下端において車両前後方向に形成された下側取付け部と、を備え、
前記柱状部、前記上側取付け部および前記下側取付け部が、鋼板のプレス加工によって一体成形されると共に、前記柱状部、前記上側取付け部および前記下側取付け部の各部には、それぞれの少なくとも一部において、アウタ板部、腹板部およびフランジ部からなるクランク状の横断面形状が前記プレス加工により付与されてなるセンターピラー補強部材であって、
前記アウタ板部と前記腹板部との境界には、アウタ稜線部が形成されると共に、
前記腹板部と前記フランジ部との境界には、フランジ稜線部が形成されており、
前記上側取付け部のアウタ稜線部は、車両前後方向から車両高さ方向に次第に向きを変えるように湾曲しながら延びると共に、車両高さ方向に延びる前記柱状部のアウタ稜線部と連続しており、
前記上側取付け部のフランジ稜線部は、車両前後方向から車両高さ方向に次第に向きを変えるように湾曲しながら延びると共に、車両高さ方向に延びる前記柱状部のフランジ稜線部と連続しており、
前記上側取付け部および前記柱状部におけるアウタ稜線部およびフランジ稜線部は局部的な熱間プレス加工によって焼入れ硬化されており、前記上側取付け部および前記柱状部におけるアウタ板部、腹板部およびフランジ部は焼入れ硬化されていない、ことを特徴としている。
The center pillar reinforcing member of the present invention is
A columnar portion, an upper mounting portion formed in the vehicle front-rear direction at the upper end of the columnar portion to be connected to the roof side rail, and a lower portion formed in the vehicle front-rear direction at the lower end of the columnar portion to be connected to the side sill. A side mounting portion,
The columnar portion, the upper mounting portion, and the lower mounting portion are integrally formed by pressing a steel plate, and at least one of each of the columnar portion, the upper mounting portion, and the lower mounting portion is provided. In the portion, a center pillar reinforcing member formed by the press working with a crank-shaped cross-sectional shape composed of an outer plate portion, a belly plate portion and a flange portion,
At the boundary between the outer plate portion and the abdominal plate portion, an outer ridge line portion is formed,
At the boundary between the abdominal plate portion and the flange portion, a flange ridge line portion is formed,
The outer ridge line portion of the upper mounting portion extends while curving so as to gradually change the direction from the vehicle longitudinal direction to the vehicle height direction, and is continuous with the outer ridge line portion of the columnar portion extending in the vehicle height direction,
The flange ridge line portion of the upper mounting portion extends while curving so as to gradually change the direction from the vehicle longitudinal direction to the vehicle height direction, and is continuous with the flange ridge line portion of the columnar portion extending in the vehicle height direction,
The upper mounting portion and the outer ridge portion and the flange ridge of the columnar portion localized hot are quench hardened by press working, the outer plate portion of the upper mounting portion and the columnar portion, webs portion and the flange portion Is characterized by not being hardened by hardening .
上記特徴によれば、一般に、鋼板のプレス加工によって柱状部、上側取付け部および下側取付け部を一体成形すると共に、各部にクランク状の横断面形状を付与した場合、クランク状断面の折り曲げ点にあたるアウタ稜線部(アウタ板部と腹板部との境界部位)およびフランジ稜線部(腹板部とフランジ部との境界部位)が、他の平面状部位(アウタ板部、腹板部およびフランジ部)に比べて相対的に強度的な弱点となる。本発明では、この強度的な弱点となるアウタ稜線部およびフランジ稜線部を、局部的な熱間プレス加工によって選択的に焼入れ硬化することにより、センターピラー補強部材に必要な強度を確保している。その一方で、アウタ稜線部およびフランジ稜線部以外の部位は、基本的に熱間プレス加工ではなく温間プレス加工によって付形されるため、焼入れ硬化はなく、したがって穴あけ加工やトリミング等の後加工において支障をきたさない。 According to the above feature, generally, when the columnar portion, the upper mounting portion, and the lower mounting portion are integrally formed by pressing a steel plate, and a crank-shaped cross-sectional shape is given to each portion, it corresponds to a bending point of the crank-shaped cross section. The outer ridge line part (boundary part between the outer plate part and the abdomen plate part) and the flange ridge line part (boundary part between the abdomen plate part and the flange part) are other planar parts (the outer plate part, the abdominal plate part and the flange part). It is a relatively weak point compared to. In the present invention, the strength required for the center pillar reinforcing member is ensured by selectively quenching and hardening the outer ridge line portion and the flange ridge line portion, which are weak points of strength, by local hot pressing. . On the other hand, parts other than the outer ridge line part and flange ridge line part are basically shaped by warm press work rather than hot press work, so there is no quench hardening, and therefore post-processing such as drilling and trimming. Will not cause any trouble.
また、柱状部のアウタおよびフランジ稜線部が上側取付け部のアウタおよびフランジ稜線部にそれぞれ連続すると共に、当該上側取付け部のアウタおよびフランジ稜線部が上述のように次第に向きを変えるように湾曲していることで、柱状部の上端域及びその近傍(つまり、概ね、柱状部の上端と上側取付け部との境界領域)には、各稜線にとっての端点や折れ点となる箇所が存在しない。従って、これらの端点や折れ点が過負荷時における亀裂等の発生開始点となることが回避されることで、センターピラー補強部材の総合的な強化向上が図られている。 Further, the outer and flange ridge line portions of the columnar portion are continuous with the outer and flange ridge line portions of the upper mounting portion, respectively, and the outer and flange ridge line portions of the upper mounting portion are curved so as to gradually change the direction as described above. As a result, there are no end points or break points for each ridge line in the upper end region of the columnar portion and in the vicinity thereof (that is, in general, the boundary region between the upper end of the columnar portion and the upper mounting portion). Therefore, it is avoided that these end points and break points become starting points of occurrence of cracks and the like at the time of overload, thereby improving the overall strengthening of the center pillar reinforcing member.
前記柱状部におけるアウタ稜線部およびフランジ稜線部は車両高さ方向全長にわたって焼入れ硬化されており、前記下側取付け部におけるアウタ稜線部およびフランジ稜線部も、局部的な熱間プレス加工によって焼入れ硬化されており、焼入れ硬化された前記柱状部におけるアウタ稜線部およびフランジ稜線部は焼入れ硬化された前記下側取付け部におけるアウタ稜線部およびフランジ稜線部とそれぞれ連続していることが好ましい。
なお、前記下側取付け部のアウタ稜線部が、車両高さ方向に延びる前記柱状部のアウタ稜線部と連続すると共に、車両高さ方向から車両前後方向に次第に向きを変えるように湾曲しながら延びており、且つ、前記下側取付け部のフランジ稜線部が、車両高さ方向に延びる前記柱状部のフランジ稜線部と連続すると共に、車両高さ方向から車両前後方向に次第に向きを変えるように湾曲しながら延びていることは、更に好ましい。
The outer ridge line part and the flange ridge line part in the columnar part are hardened and hardened over the entire length in the vehicle height direction, and the outer ridge line part and the flange ridge line part in the lower attachment part are also hardened and hardened by local hot pressing. It is preferable that the outer ridge line portion and the flange ridge line portion in the quench-hardened columnar portion are respectively continuous with the outer ridge line portion and the flange ridge line portion in the quench-hardened lower attachment portion .
The outer ridge line portion of the lower mounting portion is continuous with the outer ridge line portion of the columnar portion extending in the vehicle height direction, and extends while curving so as to gradually change the direction from the vehicle height direction to the vehicle front-rear direction. And the flange ridge line portion of the lower mounting portion is continuous with the flange ridge line portion of the columnar portion extending in the vehicle height direction and is curved so as to gradually change the direction from the vehicle height direction to the vehicle longitudinal direction. However, it is more preferable that it extends.
下側取付け部におけるアウタ稜線部およびフランジ稜線部も、局部的な熱間プレス加工によって焼入れ硬化されていることによって、より強度の高いセンターピラー補強部材を提供することができる。 Since the outer ridge line portion and the flange ridge line portion in the lower attachment portion are also hardened and hardened by local hot pressing, a center pillar reinforcing member having higher strength can be provided.
前記柱状部には、前側のフランジ部から、前側の腹板部、中央のアウタ板部および後側の腹板部を経由して後側のフランジ部に到る横断線に沿って、局部的な熱間プレス加工により焼入れ硬化された線状または帯状の横断焼入れ硬化部が形成されており、
前記線状または帯状の横断焼入れ硬化部は、焼入れ硬化された前記柱状部におけるアウタ稜線部およびフランジ稜線部と交差していることが好ましい。
また、前記柱状部のアウタ稜線部およびフランジ稜線部のうち、前記横断焼入れ硬化部よりも下側の部位、並びに、前記下側取付け部のアウタ稜線部およびフランジ稜線部は、焼入れ硬化されていないことが好ましい。
The columnar portion includes a local line along a transverse line from the front flange portion to the rear flange portion via the front abdominal plate portion, the central outer plate portion, and the rear abdominal plate portion. A linear or belt-like transverse quenching hardened part that is hardened and hardened by hot pressing is formed,
It is preferable that the linear or belt-like transverse quenching and hardening portion intersects the outer ridge line portion and the flange ridge line portion in the quench-hardened columnar portion.
Of the outer ridge line part and the flange ridge line part of the columnar part, the part below the transverse quenching hardening part and the outer ridge line part and flange ridge line part of the lower mounting part are not hardened by hardening. It is preferable.
線状または帯状の横断焼入れ硬化部と、柱状部におけるアウタ稜線部およびフランジ稜線部とが交差していることで、線状または帯状の横断焼入れ硬化部に沿った領域は、当該補強材中でも強度が最も高い部位となる。なお、下側取付け部のアウタおよびフランジ稜線部を焼入れ硬化させていない場合には、当該下側取付け部を含む、横断焼入れ硬化部よりも下方の部位がセンターピラー補強部材の中でも相対的に脆弱な部位になると共に、当該部位と上記線状または帯状の横断焼入れ硬化部との間の強度差が顕著になる。その結果、車両の側面衝突時には、柱状部の中でも、上記横断焼入れ硬化部の下側近傍に位置する部位が相対的に折れ易くなる。このような設計は、センターピラーの変形モードを適切にコントロールするための一手法として極めて有用である。 The region along the linear or belt-like cross-curing hardening part is strong even in the reinforcing material by crossing the linear or belt-like cross-hardening hardening part with the outer ridge line part and flange ridge line part in the columnar part. Is the highest part. In addition, when the outer side of the lower mounting portion and the flange ridge line portion are not hardened by hardening, the portion below the transverse hardening hardened portion including the lower mounting portion is relatively weak among the center pillar reinforcing members. together it becomes a site, the intensity difference between the site and the linear or strip-shaped transverse quench hardened portion becomes remarkable. As a result, at the time of a side collision of the vehicle, a portion of the columnar portion located near the lower side of the transverse quenching and hardening portion is relatively easily broken. Such a design is extremely useful as a technique for appropriately controlling the deformation mode of the center pillar.
好ましくは、前記局部的な熱間プレス加工は、プレス加工される前の鋼板の焼入れ予定部位に対する近赤外線照射による局部的な加熱と、局部的に加熱された鋼板のプレス加工とによって達成される。 Preferably, the localized hot pressing is accomplished with local heating by NIR irradiation for hardening the proposed site of the previous steel sheet stamping, by the pressing of the locally heated steel sheet .
近赤外線は、光の照射領域を制限しやすく、かつ、高速加熱が可能である。そのため、各稜線部や柱状部を横断する横断線のような幅狭であるが線状に延びる部位だけを選択して局所加熱を短時間で行うことができる。 Near-infrared rays can easily limit the light irradiation region and can be heated at high speed. Therefore, it is possible to perform local heating in a short time by selecting only a portion that is narrow but has a linear shape such as a transverse line that crosses each ridge line portion or columnar portion.
本発明によれば、強度確保のために局部的な熱間プレス加工により焼入れ硬化された部位と、二次加工等を容易にするために焼入れ硬化されていない部位とを併せ持ったセンターピラー補強部材を提供できる。 According to the present invention, a center pillar reinforcing member having both a part that has been hardened by local hot pressing to ensure strength and a part that has not been hardened to facilitate secondary processing or the like. Can provide.
本発明のセンターピラー補強部材を、図面を参照しながら説明する。 The center pillar reinforcing member of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第一実施形態]
図1に示すように、本発明のセンターピラー補強部材1は、紙面の上下方向(即ち車両の高さ方向)に延びる柱状部2と、車両のルーフサイドレール(図示略)に連結されるべく柱状部2の上端において車両前後方向(紙面の左右方向)に張り出し形成された上側取付け部3と、車両のサイドシル(図示略)に連結されるべく柱状部2の下端において車両前後方向(紙面の左右方向)に張り出し形成された下側取付け部4とを備えている。なお、柱状部2、上側取付け部3および下側取付け部4は、単一の鋼板6(図2(a)参照)をプレス加工することで一体成形されている。また本実施形態では、柱状部2及び下側取付け部4において、例えばドアストライカーやドアヒンジやハーネスなどの他の部品を取り付けるための貫通孔5が複数設けられている。鋼板6としては、亜鉛やアルミニウム等のメッキ鋼板を使用することもできる。
[First embodiment]
As shown in FIG. 1, the center pillar reinforcing member 1 of the present invention is to be connected to a
図1及び図2(a)〜(c)に示すように、柱状部2、上側取付け部3および下側取付け部4には、鋼板6をプレス加工することによって、アウタ板部7、一対の腹板部8(前側腹板部8a、後側腹板部8b)、および一対のフランジ部9(前側フランジ部9a、後側フランジ部9b)から形成されるクランク状の横断面形状がそれぞれ付与されている。ここで、本明細書において「クランク状」とは、腹板部8とフランジ部9とが略L字状の連結関係にあり、腹板部8とアウタ板部7とが略逆L字状の連結関係にあり、腹板部8の両端にそれぞれ位置するフランジ部9とアウタ板部7とが互いに反対方向を向いているような、三者(アウタ板部7、腹板部8、フランジ部9)間の横断面形状をいう。
As shown in FIG. 1 and FIGS. 2A to 2C, the
そして、アウタ板部7と一対の腹板部8との境界には一対のアウタ稜線部10が形成されているとともに、一対の腹板部8と一対のフランジ部9との境界には一対のフランジ稜線部11が形成されている。
A pair of outer
上側取付け部3のアウタ稜線部10aは、車両前後方向から車両の高さ方向に次第に向きを変えるように湾曲しながら延びており、車両の高さ方向に延びる柱状部2のアウタ稜線部10bと連続している。そして、下側取付け部4のアウタ稜線部10cは、柱状部2のアウタ稜線部10bと連続しており、車両の高さ方向から車両の前後方向に次第に向きを変えるように湾曲しながら延びている。
The outer
また、アウタ稜線部10aと同様に、上側取付け部3のフランジ稜線部11aも、車両前後方向から車両の高さ方向に次第に向きを変えるように湾曲しながら延びており、車両の高さ方向に延びる柱状部2のフランジ稜線部11bと連続している。そして、下側取付け部4のフランジ稜線部11cは、柱状部2のフランジ稜線部11bと連続しており、車両の高さ方向から車両の前後方向に次第に向きを変えるように湾曲しながら延びている。
Similarly to the outer
本実施形態のセンターピラー補強部材1のアウタ稜線部10(10a、10b、10c)とフランジ稜線部11(11a、11b、11c)とは、熱間プレス加工により焼入れ硬化されているが、その一方で、それ以外の部位であるアウタ板部7、腹板部8およびフランジ部9は焼入れされていない。アウタ稜線部10およびフランジ稜線部11は、クランク状断面の折り曲げ点にあたる部位であり、他の平面状部位であるアウタ板部7、腹板部8およびフランジ部9に比べて相対的に強度が弱くなる部位である。特に、アウタ稜線部10a、アウタ稜線部10c、フランジ稜線部11aおよびフンラジ稜線部11cにおける湾曲部位は強度的に弱くなる部位であり、強度を向上させることが求められる部位である。本発明では、この強度的に弱点となるアウタ稜線部10(10a、10b、10c)およびフランジ稜線部11(11a、11b、11c)を、局部的な熱間プレス加工によって選択的に焼入れ硬化することにより、センターピラー補強部材に必要な強度が確保されている。なお、アウタ稜線部10(10a、10b、10c)およびフランジ稜線部11(11a、11b、11c)は、所定の幅(例えば5〜10mm)を持った焼入れ硬化された部位であってもよい。
The outer ridge line portion 10 (10a, 10b, 10c) and the flange ridge line portion 11 (11a, 11b, 11c) of the center pillar reinforcing member 1 of the present embodiment are hardened and hardened by hot pressing, one of them. Thus, the
[センターピラー補強部材1の製造方法]
次に、本発明のセンターピラー補強部材1の製造方法について説明する。本発明のセンターピラー補強部材1は、主として鋼板6の加熱工程、プレス成形工程、穴あけ・トリミング工程を経て製造される。そして、プレス成形工程においては、熱間プレス成形法が用いられている。
[Method of Manufacturing Center Pillar Reinforcing Member 1]
Next, the manufacturing method of the center pillar reinforcement member 1 of this invention is demonstrated. The center pillar reinforcing member 1 of the present invention is manufactured mainly through a heating process, a press forming process, a drilling / trimming process of the
鋼板6の加熱工程においては、図3(a)に示すように、上部に加熱源として複数の近赤外線ランプ20が配置された加熱装置21内に鋼板6が配置され、そして近赤外線ランプ20と鋼板6との間に熱遮蔽プレート22が配置された状態で加熱(即ち近赤外線の照射)が行われる。近赤外線ランプ20の数や強度は特に限定されないが、少なくとも鋼板6の焼入れ予定部位をオーステナイト変態温度Ac3(例えば900℃)以上に加熱できるように設定されている。なお、近赤外線の波長λの範囲は、好ましくは0.76〜3マイクロメートルであり、より好ましくは0.8〜2マイクロメートルである。
In the heating process of the
図3(b)に示すように、熱遮蔽プレート22は、焼入れ予定部位以外の部位をオーステナイト変態温度Ac3以上に加熱しないようにするための熱遮蔽部22aと、熱遮蔽プレート22を貫通する平面視線状の切欠き部22bおよび切欠き部22cと、から構成されている。そして、切欠き部22bおよび切欠き部22cは、焼入れ予定部位であるアウタ稜線部10およびフランジ稜線部11の形状に合わせてそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 3 (b), the
近赤外線ランプ20から発せされた近赤外線は、切欠き部22bおよび切欠き部22cを通過し、プレス加工前の鋼板6のうち、焼入れ予定部位であるアウタ稜線部10およびフランジ稜線部11に相当する位置に照射される。その結果、焼入れ予定部位のみを局部的にオーステナイト変態温度Ac3以上に加熱することができる。
Near-infrared rays emitted from the near-
ここで、熱遮蔽プレート22は、例えばセラミックス(網目状多孔質セラミックス)や石英ガラスなどのような近赤外線ランプ20から発せられた近赤外線を部分的に透過又は吸収する材料で作製されていることが好ましい。熱遮蔽プレート22がこのような材料で構成されていることで、近赤外線ランプ20から発せられた近赤外線の一部は、熱遮蔽プレート22(熱遮蔽部22a)を透過し、鋼板6の焼入れ予定部位以外の部位に照射される。即ち、熱遮蔽部22aが近赤外線の二次放射源となる。近赤外線ランプ20から発せられた近赤外線のうち、一部は熱遮蔽部22aによって反射および/または吸収されるため、熱遮蔽部22aから焼入れ予定部位以外の部位に対して二次放射される近赤外線の強度は、切欠き部22bおよび切欠き部22cを通過して鋼板6に照射される近赤外線の強度よりも弱くなっている。その結果、プレス加工前の鋼板6のうち焼入れ予定部位以外の部位は、オーステナイト変態温度Ac3未満の温度(例えば600℃)に加温される。したがって、焼入れ予定部位以外の部位は、焼入れには至らない加温状態でのプレス加工を受けることになる。なお、この焼入れ予定部位以外の部位は、例えば600℃といったある程度加温された状態でプレス加工が行われるため、プレス加工後におけるスプリングバックなどの問題が発生しなくなる。
Here, the
プレス成形工程においては、加熱された鋼板6を、加熱された鋼板6よりも低温(例えば室温〜200℃程度)であるプレス型を用いて、プレス加工を行う。このプレス加工により、柱状部2、上側取付け部3および下側取付け部4には、アウタ板部7、腹板部8およびフランジ部9からなるクランク状の断面形状がそれぞれ付与される。そして、アウタ板部7と腹板部8との境界にアウタ稜線部10が形成され、腹板部8とフランジ部9との境界にフランジ稜線部11が形成される。このアウタ稜線部10およびフランジ稜線部11は、熱間プレス加工によるオーステナイト変態温度Ac3以上からの急冷によって焼入れ硬化されることにより、強度が向上する。
In the press forming step, the
穴あけ・トリミング工程においては、図3(c)に示すように、穴あけ用のパンチ型を用いて穴あけ加工を行うとともに、トリミング用の型を用いて不要な部分(図中、仮想線で示す部分)を切除する。このとき、アウタ稜線部10およびフランジ稜線部11以外の部位は焼入れされていないため、穴あけ加工やトリミングを施しても支障をきたさない。
In the drilling / trimming step, as shown in FIG. 3 (c), drilling is performed using a punching die for punching and unnecessary portions (portions indicated by phantom lines in the drawing) are used using the trimming die. ). At this time, since parts other than the outer
[第二実施形態]
本発明のセンターピラー補強部材1の第二実施形態について説明する。なお、第一実施形態と同一の構成については説明を省略する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the center pillar reinforcing member 1 of the present invention will be described. In addition, description is abbreviate | omitted about the structure same as 1st embodiment.
図4および図5に示すように、本実施形態のセンターピラー補強部材1は、柱状部2において、前側のフランジ部9aから、前側の腹板部8a、中央のアウタ板部7および後側の腹板部8bを経由して後側のフランジ部9bに到る横断線に沿って線状に焼入れされた横断焼入れ硬化部12が形成されている。なお、この横断焼入れ硬化部12は、一定の幅(例えば5〜10mm)を持った帯状の部位であってもよい。
As shown in FIGS. 4 and 5, the center pillar reinforcing member 1 according to the present embodiment includes, in the
上側取付け部3のアウタ稜線部10aとフランジ稜線部11a、並びに、柱状部2のアウタ稜線部10bおよびフランジ稜線部11bのうち横断焼入れ硬化部12よりも上側の部位は、焼入れ硬化されている。その一方で、柱状部2のアウタ稜線部10bおよびフランジ稜線部11bのうち横断焼入れ硬化部12よりも下側の部位、並びに、下側取付け部4のアウタ稜線部10cとフランジ稜線部11cは焼入れ硬化されていない。なお、図4において焼入れ硬化されていないアウタ稜線部10およびフランジ稜線部11は破線で示されている。
Of the outer
上記のような構成により、本実施形態のセンターピラー補強部材1では、横断焼入れ硬化部12よりも上側の部位は高強度部位となり、一方、横断焼入れ硬化部12よりも下側の部位は相対的に低強度部位となる。そして、焼入れ硬化されたアウタ稜線部10bおよびフランジ稜線部11bと、横断焼入れ硬化部12とが交差・連結していることで、この交差連結部分を含む横断焼入れ硬化部12に沿った領域がセンターピラー補強部材1の中で最も強度が高くなる。このため、車両の側面衝突時には、柱状部2の中でも、上記横断焼入れ硬化部12の下側近傍に位置する部位が相対的に折れ易くなる。すなわち、この横断焼入れ硬化部12を適切な位置に設けることにより、車両の側面衝突時におけるセンターピラーの変形モードをコントロールすることができる。さらに、本実施形態のセンターピラー補強部材であれば、溶接が必要となるテーラードブランク材と比較して低コストで製造することができる。
With the configuration as described above, in the center pillar reinforcing member 1 of the present embodiment, the portion above the transverse hardening and hardening
第二実施形態のセンターピラー補強部材1の製造方法は、概ね第一実施形態のセンターピラー補強部材1の製造方法と同じである。図6には、第二実施形態のセンターピラー補強部材1の製造に用いられる熱遮蔽プレート22が示されている。第二実施形態で使用される熱遮蔽プレート22は、焼入れ予定部位以外の部位をオーステナイト変態温度Ac3(例えば900℃)以上に加熱しないようにするための熱遮蔽部22aと、熱遮蔽プレート22を貫通する平面視線状の切欠き部22b、切欠き部22cおよび切欠き部22dとから構成されている。切欠き部22b、切欠き部22cおよび切欠き部22dは、焼入れ予定部位であるアウタ稜線部10、フランジ稜線部11および横断焼入れ硬化部12の形状に合わせてそれぞれ設けられている。
The manufacturing method of the center pillar reinforcing member 1 of the second embodiment is substantially the same as the manufacturing method of the center pillar reinforcing member 1 of the first embodiment. FIG. 6 shows a
近赤外線ランプ20から発せられた近赤外線は、切欠き部22b、切欠き部22cおよび切欠き部22dを通過し、プレス加工前の鋼板6のうち、焼入れ予定部位であるアウタ稜線部10、フランジ稜線部11および横断焼入れ硬化部12に相当する位置に照射される。その結果、焼入れ予定部位のみを局部的にオーステナイト変態温度Ac3以上に加熱することができる。そして、それらの各部位は、熱間プレス加工によるオーステナイト変態温度Ac3以上からの急冷によって焼入れ硬化されることにより、強度が向上する。
Near-infrared rays emitted from the near-
[その他の実施形態]
鋼板6の加熱工程において、焼入れ予定部位とそれ以外の部位との温度差を大きくすることで、熱が高温側(焼入れ予定部位側)から低温側(焼入れ予定部位以外の部位側)へ移動し、それに伴って温度徐変部位が広くなる。その結果、成形加工後におけるセンターピラー補強部材1の強度変遷部位も広くなる。このように、鋼板6の加熱の際に、焼入れ予定部位とそれ以外の部位との温度差を適宜調節することにより、所望の強度分布を有するセンターピラー補強部材1を製造することが可能となる。
[Other Embodiments]
In the heating process of the
上記実施形態では、上側取付け部3および下側取付け部4を柱状部2に対して車両前後方向に張り出し形成したが、上側取付け部3および/または下側取付け部4を張り出さないように形成してもよい。
In the above embodiment, the upper mounting portion 3 and the lower mounting
本発明は上記実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
1 センターピラー補強部材
2 柱状部
3 上側取付け部
4 下側取付け部
5 貫通孔
6 鋼板
7 アウタ板部
8 腹板部
9 フランジ部
10 アウタ稜線部
10a 上側取付け部のアウタ稜線部
10b 柱状部のアウタ稜線部
10c 下側取付け部のアウタ稜線部
11 フランジ稜線部
11a 上側取付け部のフランジ稜線部
11b 柱状部のフランジ稜線部
11c 下側取付け部のフランジ稜線部
12 横断焼入れ硬化部
20 近赤外線ランプ
21 加熱装置
22 熱遮蔽プレート
22a 熱遮蔽部
22b 切欠き部
22c 切欠き部
22d 切欠き部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Center
Claims (5)
前記柱状部、前記上側取付け部および前記下側取付け部が、鋼板のプレス加工によって一体成形されると共に、前記柱状部、前記上側取付け部および前記下側取付け部の各部には、それぞれの少なくとも一部において、アウタ板部、腹板部およびフランジ部からなるクランク状の横断面形状が前記プレス加工により付与されてなるセンターピラー補強部材であって、
前記アウタ板部と前記腹板部との境界には、アウタ稜線部が形成されると共に、
前記腹板部と前記フランジ部との境界には、フランジ稜線部が形成されており、
前記上側取付け部のアウタ稜線部は、車両前後方向から車両高さ方向に次第に向きを変えるように湾曲しながら延びると共に、車両高さ方向に延びる前記柱状部のアウタ稜線部と連続しており、
前記上側取付け部のフランジ稜線部は、車両前後方向から車両高さ方向に次第に向きを変えるように湾曲しながら延びると共に、車両高さ方向に延びる前記柱状部のフランジ稜線部と連続しており、
前記上側取付け部および前記柱状部におけるアウタ稜線部およびフランジ稜線部は局部的な熱間プレス加工によって焼入れ硬化されており、前記上側取付け部および前記柱状部におけるアウタ板部、腹板部およびフランジ部は焼入れ硬化されていない、ことを特徴とするセンターピラー補強部材。 A columnar portion, an upper mounting portion formed in the vehicle front-rear direction at the upper end of the columnar portion to be connected to the roof side rail, and a lower portion formed in the vehicle front-rear direction at the lower end of the columnar portion to be connected to the side sill. A side mounting portion,
The columnar portion, the upper mounting portion, and the lower mounting portion are integrally formed by pressing a steel plate, and at least one of each of the columnar portion, the upper mounting portion, and the lower mounting portion is provided. In the portion, a center pillar reinforcing member formed by the press working with a crank-shaped cross-sectional shape composed of an outer plate portion, a belly plate portion and a flange portion,
At the boundary between the outer plate portion and the abdominal plate portion, an outer ridge line portion is formed,
At the boundary between the abdominal plate portion and the flange portion, a flange ridge line portion is formed,
The outer ridge line portion of the upper mounting portion extends while curving so as to gradually change the direction from the vehicle longitudinal direction to the vehicle height direction, and is continuous with the outer ridge line portion of the columnar portion extending in the vehicle height direction,
The flange ridge line portion of the upper mounting portion extends while curving so as to gradually change the direction from the vehicle longitudinal direction to the vehicle height direction, and is continuous with the flange ridge line portion of the columnar portion extending in the vehicle height direction,
The upper mounting portion and the outer ridge portion and the flange ridge of the columnar portion localized hot are quench hardened by press working, the outer plate portion of the upper mounting portion and the columnar portion, webs portion and the flange portion Is a center pillar reinforcing member, which is not hardened by hardening .
前記線状または帯状の横断焼入れ硬化部は、焼入れ硬化された前記柱状部におけるアウタ稜線部およびフランジ稜線部と交差している、ことを特徴とする請求項1に記載のセンターピラー補強部材。 The columnar portion includes a local line along a transverse line from the front flange portion to the rear flange portion via the front abdominal plate portion, the central outer plate portion, and the rear abdominal plate portion. A linear or belt-like transverse quenching hardened part that is hardened and hardened by hot pressing is formed,
2. The center pillar reinforcing member according to claim 1, wherein the linear or belt-like transverse quenching and hardening portion intersects the outer ridge line portion and the flange ridge line portion in the quench-hardened columnar portion.
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