JPH04118115A - 高強度角管の製造設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、高強度角管、詳しくは自動車のドア補強材
等に使われる高強度角管を製造するための設備に関する
。

（従来の技術） 自動車のドア補強材とは、側面衝突時の乗員保護を目的
としてドアの内部に設置される鋼鉄製緩衝材であり、既
に一部の自動車には装着されている。また、近年の交通
事故の増加による自動車の安全対策の強化をはかるため
、今後販売される全自動車に標準装着することが検討さ
れている。

このドア補強材は、前記のような目的で自動車のドア内
部に設置されるため、特性として高い曲げ強度が求めら
れる。このため、ドア補強材は高強度鋼板や高強度鋼管
からつくられているが、最近では自動車の軽量化の動向
に対応して１５０ｋｇｆ／ａｍ”以上の引張強度を有す
る高強度鋼管が使用される傾向にある。このような高強
度のドア補強材用鋼管は、一般に電気抵抗溶接鋼管、い
わゆる電縫鋼管を短管に切断し、これを電気抵抗溶接鋼
管製造ラインとは別のラインで焼入れ或いは焼入れと焼
戻しすることにより製造している。

ところが、ドア補強材はドアの内板と外板との間の限ら
れたスペースに設置されるため、できるだけ小さな断面
で高い曲げ強度を有するものが求められている。設置ス
ペースが一定で、鋼材の強度が同じである場合、断面が
円形の鋼管より断面が四角の角管の方が高い曲げ強度が
得られる。また、両者の断面積が同しである場合も同様
である。

角管は円形断面の鋼管をロール等で加工することにより
製造することができる。このような円形断面の鋼管から
角管を製造する設備として、電気抵抗溶接鋼管製造ライ
ンの後に、角成形スタンドを配置し、電縫鋼管を角成形
スタンドで角管に成形するようになした角管製造設備は
既に知られている。角管はこのような製造設備で得るこ
とはできるが、この製造設備で得られた角管をドア補強
材として使うためには、オフラインで焼入れ、または焼
入れと焼戻しの熱処理を施して引張強度を１５０ｋｇｆ
／■−２以上に高めてやる必要がある。このように従来
の設備では高強度の角管を連続して製造することができ
ないため、生産効率が低く、製造コストも嵩む。

（発明が解決しようとする課題） この発明の課題は、自動車のドア補強材に使われる高強
度角管を品質よく、且つ経済的に製造することのできる
設備を提供することにある。

（！Ｗ題を解決するための手段） この発明の要旨は下記の高強度角管の製造設備にある。

（１）　　ｉｉｔ気抵抗抵抗溶接鋼管製造ラインき、角
成形スタンド、焼入れ用加熱装置、冷却装置およびピン
チロールスタンドを順次配置したことを特徴とする高強
度角管の製造設備。

（２）請求項（１）記載の冷却装置とピンチロールスタ
ンドとの間に焼戻し用加熱装置を配置したことを特徴と
する高強度角管の製造設備。

（作用） 以下、添付図面に示した実施例に基づき本発明の詳細な
説明する。

第１図は本発明の高強度角管の製造設備の一例を示した
ものである。第２図は本発明の設備に使用する角成形ス
タンドの他の例を示したものである。

第１図の製造設備では、レヘラー１、シャー２、溶接１
１３、ルーパー４、フォーミングロール群５、高周波溶
接ａ６、スクイズロール７および溶接ビード除去装置８
からなる通常の電気抵抗溶接鋼管製造ラインの後に、角
成形スタンド９、焼入れ用加熱装置１０、冷却装置１１
およびピンチロールスタンド１２が順次配置されている
。なお、１３は溶接部の探傷装置、１４はマーキング装
置、１５は走間切断機である。

前記角成形スタンド９は、電気抵抗溶接鋼管製造ライン
で得られた円形断面の電縫鋼管を、引き続き角形断面に
成形するものである。この角成形スタンド９は、第１図
に示すように左右一対のサイジングロール９１と上下一
対の水平ロール９２とから構成されている。或いは第２
図に示すような形状をした上下一対で複数組みの凹型ク
ラウンロール９３と、左右一対で複数組みの孔型ロール
９４と、上下一対の水平ロール９５と左右一対の竪ロー
ル９６とから構成された角成形スタンド９でもｔＵ鋼管
を角形断面にすることができる。

焼入れ用加熱装置１０は、成形後の角管をオーステナイ
ト域に加熱するためのものであり、オンラインで短時間
のうちにオーステナイト域に加熱できるものであればど
のような加熱装置でもよい。

例えば高周波誘導加熱装置などが使用することができる
。また冷却装置１１も短時間で急冷することができるも
のであればどのような冷却装置を配置してもよい０例え
ば水冷ノズル式の冷却装置を配置することができる。

ピンチロールスタンド１２は、成形後の角管を焼入れま
たは焼入れと焼戻し等の熱処理したときに発生する曲が
りを抑制するために、角管に引張力を付与するためのも
のである。このピンチロールスタンド１２は、左右一対
のサイジングロール１２１と上下一対の水平ロール】２
２とから構成されている。

コイルから巻き戻されたスリット鋼帯Ｓは、白抜き矢印
方向に送られてレヘラー１で巻きぐせが矯正され、シ＋
−２で先端および後端が切断され、溶接機３で先行スリ
ット鋼帯Ｓと後行スリット鋼帯Ｓが接合され、ルーパー
４を介してフォーミングロール５に入り、オープン管Ｏ
Ｐに成形される。

オープン管ＯＰは、次いで、高周波溶接１１６で相対す
るエツジが加熱され、スクイズロール７で加熱されたエ
ツジが加圧されて電縫鋼管Ｐとなる。

電縫鋼管Ｐは引き続き角成形スタンド９で角管Ａに形成
され、焼入れ用加熱装置１０で所定温度に加熱され、冷
却装置１１で急冷されてピンチロールスタンド１２に入
る。角管Ａの先端がピンチロールスタンド１２に入ると
、角管Ａに引張応力が作用するので、熱処理による角管
の曲がりが抑えられる。

なお、角管にはピンチロールにより１〜５　ｋｇｆ／ａ
ｍ”の引張応力を付与するようにするのがよい、付与す
る引張応力が小さいと曲がりの発生を抑止することがで
きず、過度に大きいと角管が伸びるだけである。

第３図は、もう一つの本発明の高強度角管の製造設備を
示したものである。なお、角成形スタンド９までは第１
図と同じであるので省略した。

この製造設備は、冷却装置１１とピンチロールスタンド
１２との間に、例えば高周波誘導加熱方式の焼戻し用加
熱装置１６が配置されている。従って、この製造設備で
は、同一ラインで角管Ａに焼入れと焼戻しの両方の熱処
理を施すことができる。

（実施例） 第１図および第３図に示す本発明の製造設備でドア補強
材用高強度角管を製造した。焼入れ用加熱装置および焼
戻し用加熱装置としては高周波誘導加熱方式のもの、冷
却装置としては水冷ノズル方式のものを配置した。

素材には、Ｃ：　０．２３％、Ｓｉ　：　０．３３％、
Ｍｎ　：　１．１８％、Ｃｒ　：　０．２０％、Ｓｏｌ
、Ａ］　：　０．０３７％、Ｔｉ　：　０．０２３％、
Ｂ　：　０．００１８％、残り二Ｆｅおよび不可避不純
物からなるスリット鋼帯（２ＩＩＩｌ厚）を用い、電気
抵抗溶接鋼管製造ラインで電縫鋼管に製管した。引き続
き、これらの電縫鋼管を角成形スタンドで角管に成形し
、第１表に示す条件の熱処理を施した０本発明例はピン
チロールで角管に３　ｋｇｆ／ａｍ”の引張応力を付与
しつつ熱処理を行った。比較例はピンチロールの間隙を
角管より拡げ、角管に引張応力を付与しないで熱処理を
行った。

熱処理後の角管より引張試験片と曲げ試験片を切り出し
、機械的性質を調べた。参考として熱処理前の角管の機
械的性質と、従来例として電気抵抗溶接鋼管製造ライン
で得られた前記ｔｕｉｇ管の一部を別のオフラインで熱
処理したものについても機械的性質を調べた。これらの
結果も同じく第１表に示す。

第１表から、本発明の製造設備で製造された本発明例漱
３〜隘６の角管は、曲がりが小さく、熱処理後の機械的
性質（降伏強さ、引張強さ、曲げ最大荷重）は、従来の
オフラインで熱処理した階１１および弘１２の電縫鋼管
の機械的性質と同しか優れていることがわかる。これに
対して、ピンチロールを使用せず角管に引張応力を付与
しないで熱処理を行った比較例Ｎα７〜阻１０は、角管
に大きな曲がりが発生している。

（以下、余白） （発明の効果） 本発明の製造設備によれば曲がりの少ない、強度の高い
自動車のドア補強材用等の高強度角管を経済的に製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の高強度角管の製造設備の一例を示す
図、 第２図は、本発明で使用する角成形スタンドの他の例を
示す図、 第３図は、もう一つの本発明の高強度角管の製造設備を
示す図、である。 １ニレベラ−１２：シャー、３：溶接機、４ニル−バー
、５：フォーミングロール群、６：高周波溶接機、７：
スクイズロール、８：溶接ビード除去装置、９：角成形
スタンド、ｌ旧焼入れ用加熱装置、１１：冷却装置、１
２：ピンチロールスタンド、１３：溶接部の探傷装置、
１４：マーキング装置、１５：走間切断機、１６：焼戻
し用加熱装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気抵抗溶接鋼管製造ラインに続き、角成形スタ
   ンド、焼入れ用加熱装置、冷却装置およびピンチロール
   スタンドを順次配置したことを特徴とする高強度角管の
   製造設備。（２）請求項（１）記載の冷却装置とピンチ
   ロールスタンドとの間に焼戻し用加熱装置を配置したこ
   とを特徴とする高強度角管の製造設備。