JPH0967657A - 車両用緩衝部材の製造方法 - Google Patents

車両用緩衝部材の製造方法

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JPH0967657A
JPH0967657A JP7243668A JP24366895A JPH0967657A JP H0967657 A JPH0967657 A JP H0967657A JP 7243668 A JP7243668 A JP 7243668A JP 24366895 A JP24366895 A JP 24366895A JP H0967657 A JPH0967657 A JP H0967657A
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浩之 山下
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晃 宮上
Toshinori Meki
利教 目木
Masakazu Hirano
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 押出素材から部品長への短尺切断を容易に、
かつ安価に行うとともに、圧壊荷重のバラツキが小さく
安定した性能を備えた車両用緩衝部材、例えばドアダメ
ージャを製造する。 【構成】 アルミ押出パイプを抽伸加工して寸法精度を
向上させ、これを部材長へ短尺切断した後に当該部材を
焼きなまし処理する。焼きなましは、ドアダメージャ1
を専用の箱2の中に垂直に立てて整列させ、炉3内に置
いて他の様々な部材4と同一チャンスで行うとよい。

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、例えば自動車のド
ア内に装着され側面衝突において乗員にかかる衝撃を緩
衝するドアダメージャ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、近時、自動車用の緩衝部材として、側面衝突
の衝撃から乗員を保護するため、ドア内部にドアビーム
が装着されるようになってきた。ドアビームは、衝突し
た物体が内部へ侵入(一次衝突)するのを阻止する目的
をもち、曲げ剛性の高い構造の部材が用いられるが、こ
れでは物体が車両に衝突したとき乗員に伝搬する衝撃
(二次衝突)を緩衝するには十分でない。そこで、二次
衝突を緩衝し、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ドアダメージャが、例えば米国で
は94年度モデルから順次投入されるようになってい
る。
【0003】物体が車両に衝突したとき乗員に伝搬する
衝撃(二次衝突)を一定値以下に抑えるためには、衝突
時の負荷物体侵入量−抵抗荷重関係において急激な加速
度変化を起こさないようにすることが望ましい。このよ
うなドアダメージャの作用は、実車に組み込まれた状態
での緩衝効果に関わるものであるため、ドアダメージャ
単品としてどのような性能がよいかは車種(車体の剛
性、ドアの剛性、ドアダメージャの組込み位置等)によ
って変わるものと考えられるが、一般的には、静的圧壊
試験における圧壊荷重(P)−変位(x)関係が、図1
のような矩形型又は図2のような単調増加型であるドア
ダメージャが望ましいとされている。
【0004】ドアダメージャとしてアルミ押出材を用い
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。これは、図3に示すような円筒又は楕円
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と規定されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記ドア
ダメージャは第一に非常に薄肉であるため、押出素材管
に当該部材の所定の性能に対して悪影響を及ぼす程度の
肉厚寸法のばらつきが生じやすい。すなわち、肉厚寸法
のばらつきにより、各ドアダメージャ毎に圧壊荷重が大
きくばらつくことになる。
【0006】また、当該部材は非常に低強度であるた
め、熱間加工現場において押出素材管(F材)又は焼き
なまし材(O材)のままで切断しようとしても、図4に
示すように切断断面が変形しやすく、その断面形状を保
ったまま短尺切断することは非常に難しい。切断面が元
の断面形状を保たなければドアダメージャとして所定の
性能を満足せず、さらに部材に疵が生じやすくそれも性
能に悪影響を与えることになる。なお、砥石切断機を使
用して切断断面の変形が生じないほどのゆっくりした速
度で切断することで、断面形状を保ったまま短尺切断す
ることは可能であるが、その場合、砥石交換に要するロ
スタイム及び砥石の消耗費が余分に発生するという難点
がある。また、低強度の押出素材管を時効硬化させいっ
たん適当な強度とした後短尺切断を行い、しかる後再度
焼き鈍し処理を行うことも考えられるが、これは非常に
コストアップにつながる。
【0007】本発明は、ドアダメージャ等の車両用緩衝
部材の上記問題点に鑑みてなされたものであって、押出
素材から部品長への短尺切断を容易に、かつ安価に行う
とともに、圧壊荷重のバラツキが小さく安定した性能を
備えた車両用緩衝部材を製造することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、アル
ミ押出パイプからなる車両用緩衝部材の製造方法におい
て、熱間押出加工後に抽伸加工して寸法精度を向上させ
ることを特徴とする。また、請求項2の発明は、アルミ
押出パイプからなる車両用緩衝部材の製造方法におい
て、熱間押出加工後に抽伸加工して寸法精度を向上さ
せ、これを部材長へ短尺切断した後に当該部材を焼きな
まし処理(JIS:H0001のO材処理)することを
特徴とする。本発明は、ドアダメージャのほか、例えば
バンパーステイ等の他の車両用緩衝部材一般に適用する
ことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明において抽伸加工とは、芯
棒又はプラグを素材パイプに挿入し、当該素材パイプを
より小径のダイスに通して引き抜き、パイプの内外径及
び肉厚を減少させる引き抜き加工を意味する。本発明で
は、アルミ押出素材管に抽伸加工を施す過程を設けるこ
とで、当該部材の肉厚及び内外径寸法の精度がかなり向
上し、圧壊荷重のバラツキが縮小される。加えて、アル
ミ押出素材管は、抽伸加工により加工硬化し、短尺切断
時に必要な強度を保持し、断面の変形が抑制されるの
で、安定した性能を備えたドアダメージャ等の車両用緩
衝部材を得ることができるようになる。短尺切断後の焼
きなまし処理は、抽伸加工により上がりすぎた抗張力
を、改めて車両用緩衝部材に要求される抗張力に戻す作
用を持つ。
【0010】押出後の抽伸工程において、抽伸後のパイ
プに対しオンライン(同一加工ライン上)で短尺切断を
行うことで生産効率を挙げることができる。また、例え
ばドアダメージャの場合比較的小形で(高々外径30m
m、長さ300mm程度)スペースを取らないため、図
5に例示するように、ドアダメージャ1を専用の箱2等
の中に垂直に立てて整列させ、炉3内に置いて他の様々
な部材4と同一チャンスでO材処理を行えば低コスト化
につながる。なお、ドアダメージャは薄肉であるため熱
容量が小さく炉温ベースで温度管理できるので、実物ベ
ースで温度モニターするなどの特別な温度管理の必要が
なく、他の部材と一緒に炉内に入れておくだけでO材処
理ができる。ここで、ドアダメージャ1を垂直に立てる
のは、O材処理時の自重による変形防止を考慮したもの
である。
【0011】
【実施例】ここでは異なるいくつかの製造手順(試験番
号1〜6)にてドアダメージャの供試材を作製し、作製
した供試材に対し圧壊試験を行い、各製造手順毎の評価
を行った。作製した供試材の形状は、いずれも外径20
mm、厚み0.75mm、長さ150mmで、材質はJ
IS6063である。試験番号1〜6の製造手順は次の
通りである。
【0012】試験番号1・・熱間押出後の長尺の押出パ
イプを、丸鋸で所定長に短尺切断する方法である。この
方法では、部材が極端に低強度であるため切断時に断面
をゆがんだ形に切ってしまい、この部分では所定の性能
を発揮できなくなるという問題がある。 試験番号2・・熱間押出後の長尺の押出パイプを、焼入
れ→時効処理を行って部材をいったん硬化させた後短尺
切断し、その後改めてO材処理を行う方法である。この
方法では、断面切断時の変形の問題は解決できるが、寸
法精度が押出素材管と同等のままか又は焼入れ時のひず
みにより同等以下となるという問題がある。 試験番号3・・熱間押出後の長尺の押出パイプを、砥石
切断機を用い断面形状を元に保ちうる程に切断スピード
を調節して短尺切断を行う方法である。この方法では、
試験番号1のような断面切断に関する問題点及び試験番
号2のようにあらためてO材処理をする問題点はない
が、砥石交換に要する切断のロスタイム及び砥石の消耗
費が余分に発生する。また、肉厚、外径の寸法公差の向
上は望めない。 試験番号4・・熱間押出後の長尺の押出パイプに対し抽
伸加工を行い、その後オフラインで短尺に切断後O材処
理を行う方法である。これは本発明例に相当する。 試験番号5・・熱間押出後の押出パイプに対し抽伸加工
を行う際、オンライン(同一加工ライン上)で短尺切断
を行い、その後O材処理を行う方法である。これは本発
明例に相当する。 試験番号6・・試験番号5の方法に従って短尺切断した
部材を箱の中に垂直方向に立てて整列させ、他の部材と
同一チャンスでO材処理(図5参照)を行う方法であ
る。これは本発明例に相当する。
【0013】各試験番号毎に50本の供試材を作製し、
図6に示すように、供試材1に対し負荷治具5により一
方向から圧縮する圧壊試験を行い、荷重(P)−変位
(x)関係を測定した。次いで、図7に示すように、各
試験番号の供試材の荷重(P)−変位(x)関係図にお
いて、50本の供試材のなかでx=10mmにおける荷
重の最小値(Pa)を示すものと最大値(Pb)を示す
ものを各試験番号毎に求め、(Pa〜Pb)を各試験番
号毎の圧壊荷重のバラツキとした。
【0014】各試験番号毎に、圧壊荷重のバラツキ(P
a〜Pb)と、そのバラツキの評価、切断部断面形状の
評価、及びそれらを総合したときの評価(部材性能評
価)を下記表1に示す。表1において、試験番号3の圧
壊荷重のバラツキ(Pa〜Pb)は中心値から±15%
で、ぎりぎり許容範囲に入るといってよいが、試験番号
1及び2はバラツキが大きい。一方、本発明例に入る試
験番号1〜3は±7%であり、圧壊荷重のバラツキが小
さくなっている。また、切断部断面形状は試験番号1で
は変形が生じていた。トータルとしての部材性能でみて
も、本発明例である試験番号4〜6の評価は高い。
【0015】
【表1】
【0016】下記表2に、各試験番号毎の部材性能(表
1に記載したもの)、ドアダメージャを量産ベースで製
造する場合の見積コスト、及び総合評価を示す。ここ
で、コストは試験番号3を1.0としたときの比であ
り、総合評価は、部材性能が○以上でかつコストが1.
0未満のものを○とした。表2に示すように、本発明例
である試験番号4〜6はいずれもコストが低く、総合評
価も高い。なお、試験番号1では、切断部断面の変形に
よる不良割合を見込むため、試験番号3よりコストが高
くなっている。
【0017】
【表2】
【0018】なお、これまでの説明は主としてドアダメ
ージャを例に挙げて説明したが、本発明の方法は、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。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、ドアダメージャ等の車
両用緩衝部材の寸法精度が改善され、圧壊荷重のバラツ
キが小さく安定した性能を備え、押出素材から部品長へ
の短尺切断も容易であり、製造コストも安価な車両用緩
衝部材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ドアダメージャの望ましいとされる荷重(P)
−変位(x)関係の模式図である。
【図2】ドアダメージャの望ましいとされる荷重(P)
−変位(x)関係の模式図である。
【図3】ドアダメージャの断面(a)、(b)及び全体
(c)を示す図である。
【図4】ドアダメージャの切断時の断面変形を説明する
図である。
【図5】ドアダメージャのO材処理の例を説明する模式
図である。
【図6】実施例のドアダメージャの圧壊試験を説明する
模式図である。
【図7】実施例のドアダメージャの性能評価方法を説明
する模式図である。
【符号の説明】
1 ドアダメージャ 2 O材処理の専用箱 3 熱処理炉 4 他の部材(ビレット等の大型材) 5 負荷治具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F16F 7/00 F16F 7/00 J (72)発明者 平野 正和 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 (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミ押出パイプからなる車両用緩衝部
    材の製造方法において、熱間押出加工後に抽伸加工して
    寸法精度を向上させることを特徴とする車両用緩衝部材
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 アルミ押出パイプからなる車両用緩衝部
    材の製造方法において、熱間押出加工後に抽伸加工して
    寸法精度を向上させ、これを部材長へ短尺切断した後に
    当該部材を焼きなまし処理(JIS:H0001のO材
    処理)することを特徴とする車両用緩衝部材の製造方法
JP24366895A 1995-08-28 1995-08-28 車両用緩衝部材の製造方法 Expired - Fee Related JP3858946B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0974495A3 (en) * 1998-07-22 2001-10-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Impact energy absorbing structure in upper vehicle body portion, and impact energy absorbing component
CN115044755A (zh) * 2022-06-28 2022-09-13 陕西大工旭航电磁科技有限公司 一种基于电磁力的孔动态冷挤压装置及其冷挤压方法

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US6554350B2 (en) 1998-07-22 2003-04-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Impact energy absorbing structure in upper vehicle body portion, and impact energy absorbing component
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CN115044755B (zh) * 2022-06-28 2023-12-15 陕西大工旭航电磁科技有限公司 一种基于电磁力的孔动态冷挤压装置及其冷挤压方法

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