JPH0478393A - 車体補強用鋼管 - Google Patents
車体補強用鋼管Info
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- JPH0478393A JPH0478393A JP2188032A JP18803290A JPH0478393A JP H0478393 A JPH0478393 A JP H0478393A JP 2188032 A JP2188032 A JP 2188032A JP 18803290 A JP18803290 A JP 18803290A JP H0478393 A JPH0478393 A JP H0478393A
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- JP
- Japan
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- strength
- length
- steel pipe
- end parts
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- Pending
Links
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
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。
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）
本発明は特に高強度を必要とする鋼管、例えば、自動車
側面衝突時の運転者の安全性を確保するためのドア補強
用鋼管であるドアインパクトバーあるいはバンパー用芯
材等の曲げ変形を受けた時に高い吸収エネルギーを要求
される車体補強用鋼管に関するものである。
側面衝突時の運転者の安全性を確保するためのドア補強
用鋼管であるドアインパクトバーあるいはバンパー用芯
材等の曲げ変形を受けた時に高い吸収エネルギーを要求
される車体補強用鋼管に関するものである。
（従来の技術）
自動車車体補強用部材たとえば、自動車の側面衝突に対
しての車体強度向上を目的としたインパクトビームとし
ては、従来高張力鋼板のプレス成形品が用いられてきた
が、該成形品は車体の重量を大きく増加させるため、よ
り軽量化が図れ、かつより大きな塑性変形領域まで高い
引張応力・曲げ応力を確保できる材料・形状へのニーズ
には高いものがあった。
しての車体強度向上を目的としたインパクトビームとし
ては、従来高張力鋼板のプレス成形品が用いられてきた
が、該成形品は車体の重量を大きく増加させるため、よ
り軽量化が図れ、かつより大きな塑性変形領域まで高い
引張応力・曲げ応力を確保できる材料・形状へのニーズ
には高いものがあった。
また、高強度な鋼管の製造方法としては、特公昭５Ｇ−
４０５３８号公報に記載された高張力電縫鋼管の製造方
法が知られているが、単に＾強度鋼管の製法を提案した
にすぎず、車体補強用としての使用性能などについては
何ら考慮されていなかった。
４０５３８号公報に記載された高張力電縫鋼管の製造方
法が知られているが、単に＾強度鋼管の製法を提案した
にすぎず、車体補強用としての使用性能などについては
何ら考慮されていなかった。
すなわち、実際に車体に取り付けるには、両端部に加工
を施した方が容易であるが、従来の高強度鋼管では加工
が難しく、両端の加工には耐えられないというのが実状
であった。
を施した方が容易であるが、従来の高強度鋼管では加工
が難しく、両端の加工には耐えられないというのが実状
であった。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、インパクトビームのように、大変形領域にお
いても、高い曲げ強度・引張り強度特性を確保し、車体
衝突によって受ける大変形に至るまでに衝突エネルギー
を効果的に吸収することを要求される補強材において、
吸収エネルギー特性を落とさずに実使用上の問題点、す
なわち両端の加工ができないなどの問題点を解決した車
体補強用鋼管を提供するものである。
いても、高い曲げ強度・引張り強度特性を確保し、車体
衝突によって受ける大変形に至るまでに衝突エネルギー
を効果的に吸収することを要求される補強材において、
吸収エネルギー特性を落とさずに実使用上の問題点、す
なわち両端の加工ができないなどの問題点を解決した車
体補強用鋼管を提供するものである。
（課題をｊｌＶ決するための手段）
本発明の要旨は、鋼管長さしに対し、中央部１／４Ｌ〜
５／８Ｌの長さの部分の強度が両端部の強度よりも高く
、かつ該強度が８０ｋｇ／＋＋＋ｄ以上あり、さらに中
央部と両端部の間の強度が変化する領域の強度の変化勾
配が０．２〜２．０ｋｇ／ｍ＋ｉ／ｍｍの範囲にある車
体補強用鋼管である。
５／８Ｌの長さの部分の強度が両端部の強度よりも高く
、かつ該強度が８０ｋｇ／＋＋＋ｄ以上あり、さらに中
央部と両端部の間の強度が変化する領域の強度の変化勾
配が０．２〜２．０ｋｇ／ｍ＋ｉ／ｍｍの範囲にある車
体補強用鋼管である。
（作 用）
本発明は、管体の中央部の強度を高く、両端部の強度を
低くすることによって、十分な吸収エネルギーを確保し
つつ、かつ両端部の加工を容ｇにすることができる。さ
らに、このように管体に強度差を付けた場合、強度差の
ある部分に変形が集中し、この部分が破断してしまい、
かえって曲げ強度あるいは吸収エネルギーを低下させて
しまうので、この問題を回避するためになされたもので
ある。
低くすることによって、十分な吸収エネルギーを確保し
つつ、かつ両端部の加工を容ｇにすることができる。さ
らに、このように管体に強度差を付けた場合、強度差の
ある部分に変形が集中し、この部分が破断してしまい、
かえって曲げ強度あるいは吸収エネルギーを低下させて
しまうので、この問題を回避するためになされたもので
ある。
以下本発明における機械的性質の限定理由について述べ
る。
る。
まず、管体中央の高強度部分の範囲の限定理由であるが
、ビームは北米安全規定（ＭＶＳＳＮｏ、２１４）に準
拠した荷重を受けると、３点曲げ状態となり、負荷子直
ド部でモーメント最大となって、局部的な変形を受ける
。このため、中央部分を高強度化すれば高い曲げ強度と
吸収エネルギーが得られる。しかし、該高強度部の長さ
が少ないと、高強度部に隣接する部分で曲がりが生じ、
高い曲げ強度および吸収エネルギーが得られない。
、ビームは北米安全規定（ＭＶＳＳＮｏ、２１４）に準
拠した荷重を受けると、３点曲げ状態となり、負荷子直
ド部でモーメント最大となって、局部的な変形を受ける
。このため、中央部分を高強度化すれば高い曲げ強度と
吸収エネルギーが得られる。しかし、該高強度部の長さ
が少ないと、高強度部に隣接する部分で曲がりが生じ、
高い曲げ強度および吸収エネルギーが得られない。
このため、必要な長さについて詳細に検討した結果、鋼
管全体の長さＬに対して、１／４Ｌ以上あれば良いこと
がわかった。このため、中央高強度部の長さを１／４Ｌ
以上とする。また、５／８Ｌを超えると、両端部の長さ
が短くなり車体に取付けに（くなるので、これを上限と
する。
管全体の長さＬに対して、１／４Ｌ以上あれば良いこと
がわかった。このため、中央高強度部の長さを１／４Ｌ
以上とする。また、５／８Ｌを超えると、両端部の長さ
が短くなり車体に取付けに（くなるので、これを上限と
する。
中央の高強度部はかならずしも完全に左右対称にある必
要はなく、中心からのずれが高強度部の長さの３０％以
内であれば効果は変わらない。
要はなく、中心からのずれが高強度部の長さの３０％以
内であれば効果は変わらない。
中央高強度部の引張強さは８０ｋｇ／ｍＪ以上必要であ
る。これ未満では、必要な曲げ強度、吸収エネルギーが
得られないので、８０ｋｇ／ｍＪを下限とする。
る。これ未満では、必要な曲げ強度、吸収エネルギーが
得られないので、８０ｋｇ／ｍＪを下限とする。
次に、中央高強度部と両端低強度部の間で強度が変化す
る領域において、強度の変化勾配の限定理由について述
べる。この強度変化勾配を規定したことが、本発明の特
長である。
る領域において、強度の変化勾配の限定理由について述
べる。この強度変化勾配を規定したことが、本発明の特
長である。
種々の曲げ試験を実施し、強度変化勾配と変形状態、曲
げ強度、吸収エネルギーについて詳細に検討した結果、
強度変化勾配が管体長手方向て２、Ｏｋｇ／ｌｌｌ１／
關を超えると、第１図に示すごとく、強度差のある墳界
領域に変形が集中し、この部分が大きく曲がって高い曲
げ強度、高い吸収エネルギーが得られない。
げ強度、吸収エネルギーについて詳細に検討した結果、
強度変化勾配が管体長手方向て２、Ｏｋｇ／ｌｌｌ１／
關を超えると、第１図に示すごとく、強度差のある墳界
領域に変形が集中し、この部分が大きく曲がって高い曲
げ強度、高い吸収エネルギーが得られない。
これに対し、２．０ｋｇ／ ｍＪ／ ｗ以下であると、
第２図に示すように変形が全体におよび、高い曲げ強度
と高い吸収エネルギーが得られる。
第２図に示すように変形が全体におよび、高い曲げ強度
と高い吸収エネルギーが得られる。
このため、強度の変化勾配の上限を２．０ｋｇ／ｎ＋＋
！／ｍ＋ｍとする。また、０．２ｋｙ／ｍｌＩ／ｉｎ未
満では、いたずらに強度変化領域が長くなり、両端の低
強度部の長さが確保できなくなるので、これを下限とす
る。
！／ｍ＋ｍとする。また、０．２ｋｙ／ｍｌＩ／ｉｎ未
満では、いたずらに強度変化領域が長くなり、両端の低
強度部の長さが確保できなくなるので、これを下限とす
る。
両端の低強度部の強度はとくに規定はしないが、加工性
を確保するためには、７０ｋｇ／＋＋Ｊ以下が好ましい
。
を確保するためには、７０ｋｇ／＋＋Ｊ以下が好ましい
。
中央の高強度部と両端の低強度部の間で強度変化を付け
る方法は、高周波焼き入れを施す際に、入力をユリ整し
加熱温度を徐々に変化させるか、あるいは、冷却水量を
変化させることにより行う。
る方法は、高周波焼き入れを施す際に、入力をユリ整し
加熱温度を徐々に変化させるか、あるいは、冷却水量を
変化させることにより行う。
（実 施 例）
第１表に示す各種の鋼管を製造した。化学成分は、Ｃ；
０．０１２〜０．２６％、Ｓ １．０．２０〜０．３０
％、Ｍｎ・０．５０〜１．５０、Ｐ ； ＜ ０．０２
０、Ｓ ； ＜０．０１０ＳＮｂ；０〜０．５０、Ｍｏ
； Ｏ〜０．３０である。話調を鋼管製造の常法に従い
、転炉にて溶製し、熱延後そのまま造管するか、あるい
は冷延後進管し、種々の材質の鋼管を製造した。
０．０１２〜０．２６％、Ｓ １．０．２０〜０．３０
％、Ｍｎ・０．５０〜１．５０、Ｐ ； ＜ ０．０２
０、Ｓ ； ＜０．０１０ＳＮｂ；０〜０．５０、Ｍｏ
； Ｏ〜０．３０である。話調を鋼管製造の常法に従い
、転炉にて溶製し、熱延後そのまま造管するか、あるい
は冷延後進管し、種々の材質の鋼管を製造した。
該鋼管の中央部を高周波加熱焼き入れ法により、種々の
強度とした。この際、加熱温度と冷却速度を制御するこ
とにより、中央の高強度部に隣接する部分の強度変化勾
配を種々変えた。
強度とした。この際、加熱温度と冷却速度を制御するこ
とにより、中央の高強度部に隣接する部分の強度変化勾
配を種々変えた。
該鋼管の機械的性質および諸特性を第１表に示す。
引張試験はＪＩＳＩｉ号試験片により実施した。
曲げ試験は、半径１５０ｍｍの半円形圧子を１２０ｍｍ
／ｌｌ１ｎの速度で押し込む３点曲げ方式により行った
。
／ｌｌ１ｎの速度で押し込む３点曲げ方式により行った
。
スパンは９００ｍｍとし、両端は自由とした。吸収エネ
ルギーは、変位−荷重曲線を測定し、この曲線の下側の
面積として求めた。
ルギーは、変位−荷重曲線を測定し、この曲線の下側の
面積として求めた。
第１表に示す吸収エネルギーは変位１５０Ｉｌｆｆｉま
での値である。また、最高荷重の値を曲げ強度とした。
での値である。また、最高荷重の値を曲げ強度とした。
両端の加工性は、偏平試験を行い、どこまでの偏平が可
能であるかで評価した。
能であるかで評価した。
第１表から分かるように、本発明範囲内の鋼管は、両端
の高い加工性を確保しつつ、高い曲げ強度と高い吸収エ
ネルギーが得られている。
の高い加工性を確保しつつ、高い曲げ強度と高い吸収エ
ネルギーが得られている。
（発明の効果）
本発明によれば従来品に比べて、管端の加工性が良く、
かつ高い曲げ強度と高い吸収エネルギーが得られる。
かつ高い曲げ強度と高い吸収エネルギーが得られる。
第１図は、強度差のある領域の強度変化勾配が大きい鋼
管を曲げたときの変形の模式図、第２図は、強度変化勾
配が本発明範囲内の鋼管を曲げたときの変形の模式図で
ある。 代 理 人 弁理士 茶野木 立 夫第２図
管を曲げたときの変形の模式図、第２図は、強度変化勾
配が本発明範囲内の鋼管を曲げたときの変形の模式図で
ある。 代 理 人 弁理士 茶野木 立 夫第２図
Claims (1)
- 鋼管長さＬに対し、中央部１／４Ｌ〜５／８Ｌの長さの
部分の強度が両端部の強度よりも高く、かつ該強度が８
０ｋｇ／ｍｍ＾２以上あり、さらに中央部と両端部間の
強度が変化する領域の強度の変化勾配が０．２〜２．０
ｋｇ／ｍｍ＾２／ｍｍの範囲にある車体補強用鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2188032A JPH0478393A (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 車体補強用鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2188032A JPH0478393A (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 車体補強用鋼管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0478393A true JPH0478393A (ja) | 1992-03-12 |
Family
ID=16216474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2188032A Pending JPH0478393A (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 車体補強用鋼管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0478393A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0693339A (ja) * | 1992-07-27 | 1994-04-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度高延性電縫鋼管の製造方法 |
| US5374322A (en) * | 1992-07-09 | 1994-12-20 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of manufacturing high strength steel member with a low yield ratio |
-
1990
- 1990-07-18 JP JP2188032A patent/JPH0478393A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5374322A (en) * | 1992-07-09 | 1994-12-20 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of manufacturing high strength steel member with a low yield ratio |
| JPH0693339A (ja) * | 1992-07-27 | 1994-04-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度高延性電縫鋼管の製造方法 |
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