JPH0958386A - 車両用緩衝部材及びその製造方法 - Google Patents

車両用緩衝部材及びその製造方法

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JPH0958386A
JPH0958386A JP7243669A JP24366995A JPH0958386A JP H0958386 A JPH0958386 A JP H0958386A JP 7243669 A JP7243669 A JP 7243669A JP 24366995 A JP24366995 A JP 24366995A JP H0958386 A JPH0958386 A JP H0958386A
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Hiroyuki Yamashita
浩之 山下
Akira Miyagami
晃 宮上
Masakazu Hirano
正和 平野
Sunao Aiura
直 相浦
Kazuhiro Kaita
一浩 貝田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 長尺の押出形材からの短尺切断が容易で、車
両への取り付け部加工も容易な車両用緩衝部材を得る。 【構成】 中空押出形材10の両端部10aをプレスで
つぶして取り付け部分としたドアビーム。熱間押出加工
された長尺の中空形材の両端部相当位置をつぶして短尺
切断を行うことで得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は衝突時の乗員にかか
る衝撃を緩衝する車両用緩衝部材及びその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】車両には、安全対策の一貫として、衝突
時の衝撃から乗員を保護する各種の緩衝部材が装着され
ているが、近年自動車用の緩衝部材として、例えば側面
からの衝突の衝撃から乗員を保護するため、ドア内部に
補強用の横梁(ドアビーム)が装着されるようになって
きた。ドアビームは主にドアの内側への障害物の侵入を
極力防止しようというもので、高剛性で衝突時のエネル
ギを吸収する能力の高いことが要求され、軽量化の要請
もあり、一般的にはアルミニウム合金の中空押出形材が
適用されている。
【0003】現在ドアビームのドアへの装着は一般的に
ブラケット方式で行われている。これは図7に例示する
ように、押出形材1の両端に鉄製のブラケット2を固定
し、ブラケット2を介してボルト3によりドアへ装着す
る方式である。しかし、この方式では部品点数が多くな
り、ブラケット2の加工も必要であるので製造工程が多
くなり、それがドアビームのトータルコストを押し上げ
ているのが現状である。
【0004】一方、上記ドアビームだけでは高速衝突時
の人体への衝撃を緩衝する作用が十分でないとして、自
動車の側面衝突においてより積極的に乗員を保護するた
めの緩衝部材(ドアダメージャ)が、例えば米国では9
4年モデルから順次投入されるようになっている。その
ドアダメージャとしてアルミ押出形材を用いた好適なも
のが、例えば特願平6ー225234号に記載されてい
る。当該出願におけるドアダメージャは、円筒又は楕円
筒の形状を有するアルミ又はアルミ合金押出材(JI
S:H0001のF材)か、これを焼きなまし処理した
もの(JIS:H0001のO材)であり、肉厚tが2
mm未満、かつ肉厚tと外径D(楕円筒の場合は短径)
との比t/Dが0.03〜0.08と規定され、例えば
図8に図示するようなものである。
【0005】上記ドアダメージャ4は、断面形状が円形
又は楕円形の長尺の押出形材から所定長さに切断して製
造されるが、他の自動車用部材(ドアビーム、バンパー
ビーム、シートレール等)に比べ著しく材料強度、形状
強度が低いため、押出素材のままで切断しようとすると
図9に示すように切断部の断面形状が変形しやすく、熱
間加工現場において切断面を元の断面形状を保ったまま
短尺切断することは非常に難しいという問題がある。ま
た、上記ドアダメージャ4は、図10に例示するよう
に、部材長に短尺切断した後に新たに端部加工を行い、
そのうえで車両側取付部5(例えばドアパネル)にビス
やボルト6で取り付けられるが、円形又は楕円形断面は
一般に平面との接地面積が少なくなるため取付強度が弱
く、そのため部材の本来の役割を発揮できなくなる恐れ
がある。さらに、工程が多いことがコスト増の原因とも
なっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ドアビーム
やドアダメージャ等の車両用緩衝部材に関する上記問題
点に鑑みてなされたものであって、取付用のブラケット
等を別途必要とせず、車両への好適な取り付け部加工を
容易に行うことができ、また、部品長への短尺切断が容
易であり、さらに車両への必要な取り付け強度を確保で
きる車両用緩衝部材及びその製造方法を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に関わる車両用緩
衝部材は、両端部をつぶした中空押出形材からなり、当
該両端部を取り付け部分として用いることを特徴とし、
例えばドアダメージャ、ドアビーム、バンパーステイ等
の車両用緩衝部材として用いられる。本発明に関わる車
両用緩衝部材の製造方法は、熱間押出加工された中空形
材の車両用緩衝部材の両端部相当位置をつぶして短尺切
断を行うことを特徴とする。中空押出形材の素材として
は、アルミニウム又はアルミニウム合金が好適に使用さ
れる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明では、車両用緩衝部材とし
て両端部をつぶした中空押出形材を用い、当該両端部を
取り付け部分として利用する。図1及び図2は本発明を
ドア用緩衝部材に適用したもので、図1は両端部10a
をつぶした中空押出形材10をドアビームとした例であ
り、図2は両端部11aをつぶした断面円筒状の押出形
材11をドアダメージャとした例であり、いずれも両端
にボルト取付穴が形成され、ボルト12又は13により
ドアの取り付け部分へ取り付けられるようになってい
る。ドアビームの例では取付用のブラケット等を別途必
要とせず、ドアダメージャの例では車両側の取付部との
接地面積を大きくとれるため取付強度が大幅に向上す
る。
【0009】なお、図1又は図2に示したものは、両端
部を完全につぶし切った例であるが、完全につぶし切る
前で止めておいてもよい。つぶし切る方が、つぶれ量の
コントロールが簡単であるし、取り付け時に座屈(つぶ
れて変形すること)しないので、ドア等への取り付けも
簡単である。また、切断の際切断部断面形状の変形が起
こりにくい。しかし、つぶし切らない方が断面係数が大
きく、剛性が高くなることもあるので、つぶし切るか、
つぶし切る前で止めるかは、つぶれ量のコントロール、
取り付けや切断の容易さ等を総合的に考慮して決めれば
よい。
【0010】このような車両用緩衝部材は、図3に例示
するように、熱間押出加工した長尺の中空形材14の、
車両用緩衝部材の両端部相当位置14aをプレス型15
で押しつぶし、破線Xの位置を切断することで個々の短
尺の車両用緩衝部材とすることができる。プレス型15
による押しつぶしは、熱間押出プレスから長尺の中空型
材14を切り離した後、すなわちオフラインで行っても
よいし、切り離すことなくそのままオンラインで行って
もよい。また、切断は押しつぶした後行ってもよいし、
押しつぶしと同時に行うこともできる。さらに、図4に
例示するように、車両用緩衝部材の両端部の形状を例え
ばドア等の取り付け部分の形状に合わせた形状とするた
め、相応する端面形状を備えるプレス型15aを使用す
ることも自在である。なお、熱間押出加工したままの長
尺の素材を定長に切断した後、その両端部をプレスで押
しつぶすようにしてもよい。
【0011】
【実施例】以下、本発明をドアビームとドアダメージャ
に適用した場合を例にとり、本発明の効果を説明する。
【0012】はじめにドアビームの例(試験番号1〜
5)について説明する。試験番号1〜5の製造手順は以
下の通りである。なお、このドアビームは図5に示す断
面形状をもち、素材はJIS7N01である。 試験番号1・・熱間押出したアルミニウム合金中空形材
を定寸に切断後、両端を揃えて多数本を並列に並べ、そ
れらの両端部を多数本同時にプレスで平に押しつぶし、
各々の両端部に取り付け用のボルト穴を明ける。これは
本発明例に相当する。 試験番号2・・熱間押出したアルミニウム合金中空形材
を長尺のままドアビームの両端部相当位置を一定間隔で
プレスで平に押しつぶした後、一本づつ定寸に切断し、
両端部に取り付け用のボルト穴を明ける。これは本発明
例に相当する。 試験番号3・・熱間押出したアルミニウム合金中空形材
を定寸に切断し、鉄製のブラケットを装着する。これは
先に示した図7の例に相当する。 試験番号4・・熱間押出したアルミニウム合金中空形材
を定寸に切断し、切削により両端部を加工してそこに取
り付け用のボルト穴を明ける。 試験番号5・・熱間押出したアルミニウム合金形材を定
寸に切断し、そのまま両端部に取り付け用のボルト穴を
明ける。
【0013】上記試験番号1〜5のドアビームの部品点
数(ドアに取り付ける状態になるまでに必要な部品点
数)、製造コスト及び曲げ性能(両端を固定した3点曲
げテストによる曲げ強度)の評価を下記表1に示す。表
1において、部品点数の評価は比較例3を×、比較例3
より大きく改善されたものを○とし、カッコ内に部品点
数を記載した。製造コストは概略見積値であり、その評
価は比較例3及びそれと同等のものを×、比較例3より
大きく改善されたものを○とし、カッコ内に試験番号3
の製造コストを100としたときの比を記載した。曲げ
性能の評価は比較例3及びそれと同等のものを○、比較
例より劣るものを△、大きく劣るものを×とし、カッコ
内に試験番号3の曲げ強度を100としたときの比を記
載した。
【0014】
【表1】
【0015】表1に示すように、本発明例である試験番
号1及び2のドアビームは、曲げ性能は従来例である試
験番号3と同等であり、部品点数及び製造コストで優っ
ている。
【0016】次にドアダメージャの例(試験番号6〜
9)について説明する。試験番号6〜9の製造手順とそ
の特徴は以下の通りである。なお、このドアダメージャ
は断面形状20φ×0.75tの円筒状形材であり、素
材はJIS6063である。 試験番号6・・熱間押出したアルミニウム合金の円筒状
形材をオフラインで長尺のまま焼入れ→時効硬化処理を
行い部材をいったん硬化(耐力20kg/mm2)さ
せ、短尺切断後改めて焼き鈍し処理(耐力6kg/mm
2)を行い、その後改めて端部加工を行うものである。
ここで、いったん時効硬化処理を行ったのは切断に際し
断面形状の変形を防止するためである。端部の取付形状
は元の円筒状を保ったままであるので、ドア側取り付け
部分との接地面積が少なく取付強度が小さい。また、押
出後の工程は、押出プレスからの切断→焼入れ→時効硬
化処理→短尺切断→焼き鈍し処理→端部加工の6工程が
必要となる。 試験番号7・・熱間押出したアルミニウム合金の円筒状
形材をオフラインで長尺のまま砥石切断機を用い、断面
精度を保ちうる程に切断スピードを調節して短尺切断を
行うものである。試験番号6のようにあらためて焼き鈍
し処理を行う必要はないものの、砥石交換工程が発生す
る。その後端部加工工程が必要となる点及び取付強度が
小さい点は比較例1と同様であり、押出後の工程は、押
出プレスからの切断→短尺切断→砥石交換→端部加工の
4工程となる。 試験番号8・・熱間押出したアルミニウム合金の円筒状
形材をオフラインで長尺のまま、あらかじめ決定したド
アダメージャの両端部相当位置を一定間隔でプレスで平
に押しつぶした後、電動ノコギリにより図4に示す×の
位置で短尺切断を行う。これは本発明例に相当し、焼き
鈍し処理、端部加工工程は省略できる。取付部強度は接
地面積が大幅にかせげるため向上する。押出後の工程
は、押出プレスからの切断→端部プレス→短尺切断の3
工程である。 試験番号9・・熱間押出したアルミニウム合金の円筒状
形材をオンラインで両端部相当位置をプレスで平に押し
つぶすと同時に短尺切断を行う。これは本発明例に相当
し、取付部強度は実施例1と同等であり、押出のオンラ
インであるため押出プレスからの切断工程が省略でき
る。押出後の工程は、端部プレス→短尺切断の2工程と
なる。
【0017】上記試験番号6〜9のドアダメージャの取
付部強度、工程数及び総合評価を下記表2に示す。表2
において、取付部強度は、図6(a)、(b)に示すよ
うに、供試材17と平面18との1軸方向引張試験の剥
離強度で見積り、比較例6を1としたときの比を記載し
た。工程数は、ビレットを熱間押出するまではいずれも
同一であるため、その後工程の比較とした。また、総合
評価は取付部強度と工程数が比較例6及びそれと同等の
ものを×、両方とも比較例6より大きく改善されたもの
を○とした。
【0018】
【表2】
【0019】表2に示すように、本発明例である試験番
号8及び9のドアダメージャは、いずれも取付強度が高
く、工程数も少なくなっており、総合的にみても比較例
6又は7より大きく改善されている。
【0020】なお、以上の説明は主としてドアダメージ
ャとドアビームを例に挙げて説明したが、本発明は、バ
ンパーとサイドメンバーを接続するバンパーステイ等、
他の車両用緩衝部材にも適用できる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る緩衝
部材は、取付用のブラケット等を別途必要とせず、車両
への好適な取り付け部加工を容易に行うことができ、ま
た、部品長への短尺切断が容易であり、さらに車両への
必要な取り付け強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両用緩衝部材(ドアビーム)の側面
図(a)、平面図(b)、断面図(c)及び正面図
(d)である。
【図2】本発明の車両用緩衝部材(ドアダメージャ)の
側面図(a)及び平面図(b)である。
【図3】本発明における押出形材のプレスによる押しつ
ぶし及び切断を説明する模式図である。
【図4】本発明の車両用緩衝部材の両端取付部の形状例
とプレス型の模式図である。
【図5】実施例に使用したドアビームの断面形状を示す
図である。
【図6】ドアダメージャの取付部強度を評価する試験方
法である。
【図7】従来のドアビームの平面図(a)及び断面図
(b)である。
【図8】従来のドアダメージャの断面図(a)、(b)
及び全体図(c)である。
【図9】従来の方法によるドアダメージャ切断時の断面
変形を示す模式図である。
【図10】従来のドアダメージャの取付形状及び取付方
法を示す図である。
【符号の説明】
10 ドアビーム 10a その取付部分 11 ドアダメージャ 11a その取付部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相浦 直 山口県下関市長府港町14番1号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内 (72)発明者 貝田 一浩 山口県下関市長府港町14番1号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両端部をつぶした中空押出形材からな
    り、当該両端部を取り付け部分としたことを特徴とする
    車両用緩衝部材。
  2. 【請求項2】 自動車のドアに内装されるドアダメージ
    ャであることを特徴とする請求項1に記載された車両用
    緩衝部材。
  3. 【請求項3】 熱間押出加工された中空形材の車両用緩
    衝部材の両端部相当位置をつぶして短尺切断を行うこと
    を特徴とする車両用緩衝部材の製造方法。
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