JPH10296360A - 一部範囲に多板構造を有する成形部品 - Google Patents

一部範囲に多板構造を有する成形部品

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JPH10296360A
JPH10296360A JP10024783A JP2478398A JPH10296360A JP H10296360 A JPH10296360 A JP H10296360A JP 10024783 A JP10024783 A JP 10024783A JP 2478398 A JP2478398 A JP 2478398A JP H10296360 A JPH10296360 A JP H10296360A
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reinforcing plates
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plate
projections
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Juergen Dr Hillmann
ユルゲン・ヒルマン
Klaus-Dieter Morsch
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形部品の負荷分布に多板構造体を充分に適
合させ、製作コストを低減する。 【解決手段】 本発明は、基板と、この基板上に固定さ
れた複数の補強板とによって形成された、一部範囲に多
板構造を有する成形部品に関する。補強板２，３の厚さ
または強度は、成形部品の予め定めることができる負荷
構造に依存して異なっており、補強板２，３が互いに形
状補完的に配置され、補強板の互いに向き合った縁部が
成形され、ほぼ規則的に配置された突起４，５を備え、
この突起が互いに係合している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板と、この基板
上に固定された複数の補強板とによって形成された、一
部範囲に多板構造を有する成形部品に関し、特に例えば
深絞り、折り曲げまたは型押しのような成形を受ける車
両または車体のための成形部品に係る。
【０００２】
【従来の技術】成形される板構造部品の厚さを、機械的
な最大負荷を有する範囲に従って設計するという全く普
通の方法のほかに、例えばヒンジ受け、ショックアブソ
ーバ受け、ドアやフラップのストッパー、桁または他の
支持要素用アタッチメント範囲のためのこのような板構
造部品の局部的な範囲の厚さを、成形部品の使用時に発
生する予め充分に定めることができる負荷に適合させる
ことが知られている。それによって、不要な材料コスト
が回避され、重量が低減され、更に、薄い基板の使用に
よってこのような板構造部品の初期厚さを薄くすること
ができる。厚い板は大きな板強度、特にねじり強度、曲
げ強度、圧縮強度および引張り強度を生じる。
【０００３】目的に合わせて作られた公知のブランク
（テーラードブランク）の場合には、そのために、異な
る厚さの帯状板が組み合わせられる。例えば、続いて一
緒に成形するために、厚い帯状板の間に薄い帯状板が配
置される。このようなテーラードブランクの場合には、
車両で使用される成形部品のそれぞれの負荷分布に材料
の厚さを適合させるのに限界がある。すなわち、補強し
なくてもよい範囲においても成形部品が補強される。そ
れによって、テーラードブランクを使用する場合、重量
の低減にも限界がある。
【０００４】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３０７
５６３号公報には、部分的に二重板構造部品を有する深
絞りまたは型押しされる板構造部品と、その製作方法が
記載されている。この板構造部品は基板とこの基板上の
一部範囲に設けられた補強板とによって多層状に形成さ
れている。この板構造部品の製作は、一緒に成形する前
に補強板の少なくとも一部を基板に固定し、成形した後
補強板を基板に取外し不能に連結することよって行われ
る。上記の板構造部品は、基板上に第１の補強板が配置
され、予め定めた範囲においてこの第１の補強板上に他
の補強板が配置されるいわゆる多板構造である。第１の
補強板上の一部範囲に、複数の他の補強板を配置するこ
ともできる。このような多板構造によって、板構造部品
の厚さを成形部品の負荷分布に充分に適合させることが
でき、補強板の空間的なひずみを最小限に抑えることが
でき、必須の場所だけを補強することができる。その際
基本的には、異なる材料または異なる品質の材料を互い
に組み合わせることができ、例えば基板よりも大きな強
度を有する補強板を、強度的に適切な範囲または力を加
える個所の範囲に使用し、機械的な要求の観点や見栄え
やコストの観点から、最適な結果を得ることができる。
しかし、多板構造の製作は方法技術的にコストがかか
り、成形プロセスに問題がある。なぜなら、上下に設け
られ一部だけが固定された少なくとも３枚の板を一緒に
成形しなければならないからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、厚さ
分布と強度分布が、規定通りの使用時に生じる負荷分布
に充分に適合し、製作コストが低減される、請求項１の
上位概念に記載した、一部範囲に多板構造を有する成形
部品を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、当該の成形
部品において、請求項１記載の特徴によって解決され
る。強く負荷される範囲において基板上に補強板が配置
され、しかも成形されて使用される成形部品の予め定め
ることができる負荷に応じて配置され、互いに形状補完
的に（確動的にまたは形と形でかみ合うように）接する
ように配置されるので、一種のパッチワークカーペット
（パッチワーク技術）のような形成物が生じる。その
際、補強板の厚さと曲げ強度と膜強度と数は本発明に従
い、負荷構造に依存して異なる。所定の範囲内でこの負
荷構造が異なれば異なるほど、形状補完的に配置された
補強板は小さくおよび厚さが異なるように形成される。
補強板の互いに向き合った縁部は上から見て成形され、
ほぼ規則的に配置された突起を備えている。この突起に
よって補強板は互いに係合している。異なる厚さまたは
異なる硬さの板のこの成形部と縁範囲に設けられた相互
の侵入部によって、有効的な板厚から他の板厚へのスム
ースな移行および或る強度から他の強度へのスムースな
移行が得られるので、例えば加えられる曲げモーメント
によって生じる成形部品の曲げ応力が、両板の厚さまた
は強度に依存してスムースに変化し、補強板の相互係合
範囲の成形部の形状が直線的にまたは非直線的にスムー
スに変化する。
【０００７】本発明による成形部品は、与えられた負荷
構造に適合可能である。基板の厚さも同様に、この負荷
構造に依存して最小化することができる。それによっ
て、成形すべき板構造部品は少ない材料使用によって製
作可能であり、これは最終的に重量の低減をもたらす。
補強板は、高エネルギービーム、特にレーザービームに
よって生じる連続したエッジ継ぎ目としての溶接継ぎ目
によって、その縁部を基板に固定可能である。この溶接
継ぎ目によって、互いに係合する補強板が１つの継ぎ目
によって基板に有利に連結可能である。
【０００８】補強板の成形突起を、それぞれ１個の溶接
個所によって基板に固定すると有利である。他の固定方
法として勿論、打ち曲げ継ぎ、鋲打ちまたは接着のよう
な、供される他の継ぎ合わせ方法を使用することができ
る。この場合、それぞれの継ぎ合わせ方法は自動車にお
ける成形部品の使用場所と外見に依存して用いることが
できる。
【０００９】突起は丸められた側面を備えていてもよい
し、真っ直ぐな側面を備えていてもよい。突起は好まし
くはすべての形状において互いに形状補完的に係合す
る。それによって、段差のある厚さ変化または強度変化
が発生しない。補強板は、厚さの違いを低減するためま
たはほぼ除去するために、異なる強度を有する異なる材
料からなっていると有利である。
【００１０】更に、互いに連結すべき板が継手側にそれ
ぞれ耐食性層を備えていると合目的である。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、実施の形態に基づいて本発
明を説明する。図１，２，３は、金属製の基板１と金属
製の２枚の補強板（鋼板）２，３を備えた成形部品が示
してある。この補強板は基板上に配置され、同じ強度特
性を有する材料からなっている。両補強板２，３のそれ
ぞれの厚さは、成形部品の負荷構造に依存して予め決定
され、図２から判るように異なっている。両補強板２，
３は互いに向き合った縁部が同じように鋸刃状に成形さ
れている。この場合、形成された歯状の突起４，５は真
っ直ぐな側面を有し、互いにかみ合っている。少なくと
も一部がオーバーラップしている形状補完的なこの構造
では、補強板２，３が溶接個所６によって基板に固定さ
れている。図２，３から判るように、突起４，５の相互
のかみ合いにより、強度、特に曲げ強度を決定する材料
厚さがエッジＤからエッジＥへの真っ直ぐな線Ｃ（図３
参照）に沿って連続的に薄くなっている範囲Ｂが形成さ
れている。補強板の材料厚さの実際の差は、範囲Ｂの中
心、すなわち基板１と垂直に交叉する平面Ａ内で半分に
なる。線Ｃに沿った材料厚さの実際の変化、ひいては強
度変化により、成形部品に加えられる範囲Ｂの曲げモー
メントが同様に、負荷される成形部品のエッジＤからエ
ッジＥへの線Ｃの経過に相応して変換される。
【００１２】図４，５には、基板７とこの基板上に設け
られた３枚の補強板８，９，１０を備えた成形部品が示
してある。この補強板は同じ強度特性の材料からなり、
成形部品の負荷構造に依存して異なる厚さを有する。補
強板８と９および９と１０の互いに向き合った縁部が波
形に成形されているので、突起１１，１２または１３，
１４は丸くなった側面を有し、この側面によって互いに
係合している。その際、突起１３，１４の形成は突起１
１，１２の形成と異なっていてもよい。補強板８，９，
１０はそれぞれ連続したレーザー溶接継ぎ目によって、
それぞれの接触線および外側の縁部に沿って、基板７に
連結されている。図５には、補強板８と９および９と１
０の間における板構造体すなわち成形部品の厚さの変
化、ひいては強度の変化が、曲線Ｆによって示してあ
る。この変化は図１，２，３の実施の形態と異なり、直
線ではない。
【００１３】図６には、異なる強度特性を有する３枚の
補強板１２，１３，１４が基板１１上に固定されている
成形部品が示してある。この場合、成形部品の負荷構造
は図５の実施の形態の場合の負荷構造に一致している。
中央の補強板１３は他の両補強板１２，１４よりも大き
な材料強度を有し、補強板１２は補強板１４よりも大き
な材料強度を有する。従って、補強板１２，１３は図５
の補強板８，９よりも薄くなっていて、隣接する補強板
１４と同じ厚さを有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】二重板構造の本発明による成形部品の平面図で
ある。
【図２】この成形部品のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図で
ある。
【図３】図２の断面図の部分Ｅの詳細図である。
【図４】本発明による成形部品の他の実施の形態の平面
図である。
【図５】図４の成形部品のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図
である。
【図６】本発明による成形部品の他の実施の形態の側面
図である。
【符号の説明】 １ 基板 ２，３ 補強板 ８，９，１０ 補強板 １２，１３，１４ 補強板 ４，５，７，１１ 突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス− デイーター・モルシユ ドイツ連邦共和国、38124 ブラウンシユ ヴアイク、フアルケンベルクストラーセ、 10

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板と、この基板上に固定された複数の
    補強板とによって形成された、一部範囲に多板構造を有
    する成形部品において、補強板（２，３；８，９，１
    ０；１２，１３，１４）の厚さまたは強度が、成形部品
    の予め定めることができる負荷構造に依存して異なって
    おり、補強板（２，３；８，９；９，１０；１２，１
    ３；１３，１４）の少なくとも一部分が相互の係合のた
    めに互いに形状補完的に配置されていることを特徴とす
    る成形部品。
  2. 【請求項２】 補強板の互いに向き合った縁部が成形さ
    れ、実質的に突起（４，５；１１，１２；１３，１４）
    を備え、この突起がかみあうようにおよびまたはオーバ
    ーラップするように互いに係合していることを特徴とす
    る請求項１記載の成形部品。
  3. 【請求項３】 補強板（８，９，１０；１２，１３，１
    ４）の縁部が、特に高エネルギービームによる溶接によ
    って、基板（７；１１）に固定されていることを特徴と
    する請求項１記載の成形部品。
  4. 【請求項４】 補強板（２，３）の突起（４，５）が基
    板（１）に固定されていることを特徴とする請求項１記
    載の成形部品。
  5. 【請求項５】 突起（１１，１２）が丸められた側面を
    有することを特徴とする請求項１記載の成形部品。
  6. 【請求項６】 突起（４，５）が真っ直ぐな側面を有す
    ることを特徴とする請求項１記載の成形部品。
  7. 【請求項７】 補強板（１２，１３，１４）が異なる曲
    げ強度および膜強度の材料からなっていることを特徴と
    する請求項１〜３のいずれか一つに記載の成形部品。
  8. 【請求項８】 互いに連結される板（１と２，３；７と
    ８，９，１０；１１と１２，１３，１４）が互いに向き
    合った面に、それぞれ耐食性層を備えていることを特徴
    とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の成形部品。
JP10024783A 1997-02-08 1998-02-05 一部範囲に多板構造を有する成形部品 Withdrawn JPH10296360A (ja)

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