JPH04208634A - 衝撃吸収特性に優れたドア補強部材 - 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） 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
／ａｍ”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。

従来、ドア補強部材には、引張り強さ６０〜１００ｋｇ
ｆ／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。

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。

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。

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
分調整された銅帯を電縫溶接後。

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。

（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
部材を得るへ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Ｑ。どの関係が（１）式を満足し、本体高
さとの比が（２）式を満足し、 ０．０２　Ｘ　Ｑ、≦Ｈ＝−（１） ０．５≦Ｈ／Ｗ≦３．０　　　　　　　−４２）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、 １．１ＴＳ、ｘｔ０≦ＴＳｐｘｔｐ２ ≦２．０ＴＳ、ｘｔｏ　　−（３） Ｑ、２５Ｑ、≦Ｑｐ≦０．８０　Ｑ、　　　−（４）こ
こで、 ＴＳｏ：本体の引張強度（ｋｇｆ／　ｌ１ｍ２）ｔｏ：
本体の板厚（Ｉｆｉｍ） ＴＳｐ：当板の引張強度（ｋｇｆ／ｍｍ２）ｔＰ二場当
板板厚（ｍｎａ） Ｑｏ＝本体の長さ（ｎｍ） Ｑｐ＝当板の長さ（ｍｍ） しかも、本体及び当板として引張強度６０ｋｇｆ／１１
１１１”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１本体として引張強さ６０　ｋ
ｇｆ／　Ｉｍｍ”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１
１とその両側のフランジ部１□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／ａｍ２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・衝撃吸取持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Ｈｌ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。

０．０２ＸＱ、≦Ｉ−（＝・（１） ０．５≦Ｈ／Ｗ≦３．０　　　　　　　・・・（２）こ
こで、Ｍｏ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。

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。

また、本発明において、当板の引張強度ＴＳＰ、板厚ｔ
ｐ及び長さＱＰを、第１図に示すように９本体の引張強
度ＴＳ、、板厚ｔ。及び長さｆｌａ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、ＩＴＳ、Ｘｔ、≦ＴＳｐＸｔｐ２ ≦２．０ＴＳ、Ｘ　ｔ、　　−（３） ０．２５Ｑ０≦αｐ≦０．８０　Ｑｌ、　　　・・（４
）すなわち、当板のＴＳｐｘｔｐ２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、ＴＳｐＸｔ　ｐｌ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。ＴＳＦＸｔｐ２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Ｑｐ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。

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。

また、本体と当板を接合する方法は、スポット溶接、Ｔ
ＩＧ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５０１１
ＩＩ１１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表に種々の寸法諸元を有するドア補強部材を示す。

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。

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。

従来例４は、当板の長さが短かく、Ｑρ／Ｑｏ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。

従来例９．１３はいずれも、当板の板厚ｔｐ又は強度Ｔ
ＳＰ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１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ｔ、又は強度Ｔ
Ｓｐ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。

【以下余白１ （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。

【図面の簡単な説明】

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、１□・本体凸部、１□　本体フランジ部、２
　当板、３　バッチ。 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図（Ｑ） □文。−一一一一一一一 第１図（ｂ） １＝−ｗ−＝−１ 第２図 第３図 第４図 手続補正書 平成フ年１１月２０日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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ｌ＿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×ｌ＿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、 １．１ＴＳ＿０×ｔ＿０≦ＴＳｐ×ｔｐ＾２≦２．０Ｔ
   Ｓ＿０×ｔ＿０・・・（３） ０．２５ｌ＿０≦ｌｐ≦０．８０ｌ＿０・・・（４）こ
   こで、 ＴＳ＿０：本体の引張強度（ｋｇｆ／ｍｍ＾２）ｔ＿０
   ：本体の板厚（ｍｍ） ＴＳｐ：当板の引張強度（ｋｇｆ／ｍｍ＾２）ｔｐ：当
   板の板厚（ｍｍ） ｌ＿０：本体の長さ（ｍｍ） ｌｐ：当板の長さ（ｍｍ） しかも、本体及び当板として引張強度６０ｋｇｆ／ｍｍ
   ＾２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。