WO2018143070A1 - 車両用ピラー構成部材 - Google Patents

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pillar
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洋康 小坂
義之 永山
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豊田鉄工株式会社
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    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle pillar component manufactured using a tailored blank.
  • Structural members such as pillars constituting the skeleton of an automobile are manufactured by, for example, processing a steel plate into various three-dimensional shapes by press forming.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-1121 discloses a center pillar reinforcing member manufactured from a blank material formed by welding steel plates having different tensile strengths at the upper part, the central part, and the lower part.
  • a blank material for pressing in which different types of steel plates are combined in this manner is generally called a tailored blank material.
  • the structural members used in automobiles are more advantageous in terms of fuel consumption performance as they are lighter.
  • Using a partially light steel plate using the tailored blank material as described above is one method for reducing the weight.
  • a longitudinal member fixed at both ends tends to bend at the center of the length when subjected to a lateral load, and tends to bend or break there. If the pillar bends into a square shape at the center during a side collision, the possibility of threatening the living space increases. Therefore, it is desirable to be able to obtain a pillar component member for a vehicle that can improve collision safety performance in consideration of weight reduction.
  • One aspect of the present invention is a pillar component member for a vehicle.
  • This vehicle pillar component has a longitudinal shape, and is formed by welding a plurality of steel plates with at least one joining line that crosses the longitudinal direction, and the strength of the steel plates on the upper and lower sides of each joining line is different. Yes.
  • at least one joining line includes one or more first joining lines that are inclined with respect to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle pillar component member. By doing so, the substantial strength of the vehicle pillar component member gradually changes between the upper and lower steel plates of the inclined first joining line, and the first joining is performed even if a force is applied from the side.
  • the pillar can be made difficult to break with a line.
  • the thicknesses of the steel plates on the upper and lower sides are different for each joining line including the first joining line.
  • a second joining line along a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction is included in at least one of the upper and lower ends of the vehicle pillar component member, and the strength of the steel plate outside the second joining line is included. Is smaller than the inner steel plate.
  • two first joining lines are included, and the strength of the two steel plates immediately outside the uppermost first joining line and the lowermost first joining line are both in between. It is smaller than the strength of the steel plate. Thereby, intensity
  • the steel plate having the highest strength is arranged so as to include the center of the longitudinal length of the vehicle pillar component.
  • the pillar can be prevented from breaking into a large square shape and invading the occupant's living space.
  • the lower end point of the upper first joining line is higher than the upper end point of the lower first joining line for at least two adjacent first joining lines.
  • At least two first joining lines are parallel. Thereby, it becomes possible to weld two joining lines simultaneously, feeding a steel plate using two fixed welding electrodes and laser sources.
  • Another aspect of the present invention is a blank material used for manufacturing any one of the above-described vehicle pillar components.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the pillar taken along line II-II schematically showing deformation of the pillar of FIG. 1 during a side collision.
  • the blank material as various embodiments of the present invention is a substantially flat tailored (weld) blank material for forming a component member of a pillar disposed on a side portion of a vehicle such as an automobile by press molding.
  • the pillars are, for example, a front pillar (A pillar) located in front of the front door, a center pillar (B pillar) located between the front door and the rear door, and a rear pillar (C pillar) located after the rear door. May be.
  • a pillar is comprised so that a closed outer surface may be combined with an elongate outer member and an inner member, and an outer member shall be a hat-shaped cross section which has a flange.
  • a reinforcing member having a similar hat-shaped cross section may be disposed inside the pillar on the side close to the outer member.
  • the blank material of the various Examples of this invention can be used in order to manufacture the outer member and reinforcement member of this pillar by press molding, for example.
  • FIG. 1 shows an outer member 12 of a center pillar 10 as one embodiment of the present invention.
  • the outer member 12 has upper and lower attachment portions 14 and 18 and an intermediate beam portion 16, and is joined to a roof 20 and a side sill (rocker panel) 30 by the attachment portions 14 and 18.
  • the mounting portions 14 and 18 are formed in a T shape in order to increase the coupling area with the roof 20 and the side sill 30 and have a complicated shape such as a diaphragm, while the intermediate beam portion 16 is relatively simple. Have a different shape.
  • the blanks 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 are at least one joining line 110, 210, 310, 410, 510 across the longitudinal direction 102. , 610, 710 (each distinguished by a small letter), and a plurality of steel plates 120, 220, 320, 420, 520, 620, 720 (each distinguished by a capital letter) are welded.
  • FIG. 3 shows a blank material 100 that can be used for press molding of the outer member of the center pillar of FIG. 1, and FIGS. 4 to 9 show a blank material of an embodiment different from FIG. In the embodiment of FIGS.
  • FIG. 3 and 4 the blank is constructed by welding five steel plates along four joining lines 110a-d, 210a-d in a direction transverse to the longitudinal direction 102.
  • FIGS. 5, 6, and 7 show a four-sheet configuration including three bonding lines 310 a to c, 410 a to c, and 510 a to c
  • FIG. 9 is an example of a blank material having a two-piece structure including one joining line 710a.
  • Any appropriate method such as laser welding, plasma welding, (mash) seam welding, or the like can be used as a method for welding the steel plates at each joining line.
  • the steel plates can be welded in a state where the ends are butted or overlapped.
  • Each joining line can also be straight to facilitate welding.
  • the strength (or proof stress) of the steel sheets on the upper and lower sides (adjacent to each other across the joining line) shall be different. Since the strength of the steel sheet depends on the tensile strength of the material itself (after quenching) and the thickness of the steel sheet, those skilled in the art want the strength (or proof stress) of each part in the pillar component by changing the material and thickness. Can be adjusted to the value of As an example, the steel plate having the highest strength can be designed to include the exact center of the longitudinal length L of the blank material. For example, in the blank member 100 of FIG.
  • the strength of the central steel plate 120A is maximized and the exact center of the longitudinal length L of the blank member 100 (a portion at a distance L / 2 from the end) is included. By doing so, it is possible to prevent the pillar from breaking into a large “U” shape when it receives a lateral force (FIG. 2). Further, the steel plates (for example, 120C and E in FIG. 1) at the ends including the attachment portions 14 and 18 of the pillar component members make it easier to form a complicated shape including a diaphragm by making the strength smaller than other steel plates. You can also. Furthermore, by reducing the strength stepwise from the strongest steel plate toward the steel plates at both ends, it is possible to prevent a sudden strength difference from occurring across the joining line.
  • the intermediate steel plates 120B, D, 220B, D connecting the central steel plates 120A, 220A and the end steel plates 120C, E, 220C, E have intermediate strength.
  • A> B> C, A> D> E even when there is another steel plate between the strongest steel plate and the end steel plate, the strength of the intermediate steel plate can be set to an intermediate strength ( That is, in FIG. 5, A> B> C, A> D, and in FIG. 6, A> B, A> C> D).
  • At least one or more joining lines (for example, the first joining lines 110a and 110c in FIG. 3) inclined with respect to the direction orthogonal to the longitudinal direction 102 are provided as the joining lines of the blank material.
  • the substantial strength of the blank material gradually changes along the longitudinal direction between the steel plates on both sides of the first joint line, and even if it receives a force from the side, it is difficult to break at the joint line. be able to.
  • the first joining line may be at least one, preferably one or two.
  • the first joining lines 310a, 410b, and 710a can be made one.
  • the first joining line is arranged so as to avoid the exact center of the length L in the longitudinal direction, and the steel plates 320A, 420A, and 720A including the center of the length L in the longitudinal direction have the highest strength. preferable.
  • three or more first joining lines may be included.
  • the strength of the steel sheet including the center of the length L in the longitudinal direction is the largest, and the steel sheet is gradually reduced in strength toward the steel sheets at both ends. Is preferred. However, the strength of the steel sheet other than the center of the length L in the longitudinal direction may be maximized depending on the purpose.
  • each first joint line may be either right-up or left-up.
  • the upper first joining line 210c of the blank material 200 in FIG. 4 is raised to the right, while the lower first joining line 210a is raised to the left.
  • the first joining line preferably forms an angle ⁇ of 30 degrees or more and 60 degrees or less with respect to the straight lines 131 and 132 orthogonal to the longitudinal direction 102, and preferably forms an angle ⁇ of about 45 degrees. Is more preferred (FIG. 3).
  • first joining lines 110a, c, 510a, c, 610a, and b it is preferable to make the first joining lines 110a, c, 510a, c, 610a, and b parallel to each other as shown in FIGS. If it does in this way, two fixed welding electrodes and a laser source (not shown) can be used, and two joining lines can be welded simultaneously, feeding a steel plate.
  • the two first joining lines 210a and 210c may be arranged in a square shape so that the strength differs between the front side and the rear side of the pillar with respect to the automobile.
  • the lower end point of the upper 1st joining lines 110c, 510c, 610b is located above the upper end point (114a in FIG. 3) of the lower first joining lines 110a, 510a, and 610a.
  • the blank material is divided by straight lines (for example, 130 to 133 in FIG. 3) that pass through the end points of the first joint line and are orthogonal to the longitudinal direction 102 of the blank material, the sections 116a corresponding to the respective first joint lines. , C are preferably not overlapped with each other.
  • the transition regions of the intensity generated by the plurality of joining lines do not overlap each other. Therefore, if this condition is satisfied for the joint lines on both sides of the steel plate having the highest strength, the pillar can be made more difficult to break at the location of the steel plate.
  • FIG. 2 schematically shows a state in which the center pillar 10 according to one embodiment of the present invention is bent by receiving a force F from the side due to a side collision of the automobile.
  • the pillar breaks and enters the passenger compartment. At this time, if the pillar breaks near the center of the length L in the longitudinal direction, the possibility of hitting a passenger sitting on the seat increases.
  • the intermediate portion (beam portion) is almost bent toward the vehicle interior. Since the intruders will invade without any difficulty, the pillars will not easily hit the passengers and it will be easy to secure a living space for the passengers.
  • the second joining line that is substantially orthogonal to the longitudinal direction, when there is a certain degree of strength difference between the steel plates on both sides, it is considered that the weak steel plate tends to break near the joining line when subjected to a lateral load.
  • the strength of the steel plates 120C, E on the outer side is made smaller than the inner steel plates 120B, D for each of the upper and lower second joining lines 110b, d.
  • the upper second joining line 110d can be set at a position where the pillar can be bent almost near the ceiling while avoiding the passenger's head.
  • these second joining lines need not be exactly perpendicular to the longitudinal direction of the blank.
  • the pillar component member manufactured from the blank material may be attached to the vehicle body with the longitudinal direction slightly inclined from the vertical direction. In that case, the second joining line may be substantially horizontal with the pillar attached to the automobile.
  • the first joining line described above needs to be sufficiently inclined with respect to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the blank material, it can be understood that the first joining line is also inclined with respect to the second joining line.
  • the second joining line that is not inclined may be provided only at one end of the blank material.
  • the second joining line 510b is provided only at the lower end.
  • the second joining line that is not inclined may not be provided at either end of the blank as shown in FIGS.
  • FIG. 8 shows an example in which there are two inclined first joining lines and FIG. 9 shows one.
  • the second joining line is included at both ends of the blank material, it is preferable to make the joining lines parallel as shown in FIGS. If it does in this way, two joining lines can be welded simultaneously, sending a plurality of related steel plates in the state where two welding electrodes and a laser source (not shown) were fixed, and production efficiency increases.
  • the tensile strengths of the steel plates 120E, D, A, B, and C are respectively (from top to bottom).
  • F) 590MPa, 980MPa, 1180MPa, 980MPa, 440MPa, and all plate thicknesses can be made constant.
  • the tensile strength of the material is the same as described above, and the thicknesses of the steel plates 120E, D, A, B, and C are 1.6 mm, 2.0 mm, 2.3 mm, and 2.0 mm, respectively. 1.8 mm.
  • the tensile strengths of the steel plate materials on both sides of the part or all of the joining lines may be the same, and only the plate thickness may be different.
  • the plate thicknesses of 120E, D, A, B, and C can be set to 590 MPa, 1180 MPa, 1180 MPa, 1180 MPa, and 440 MPa, respectively, and the plate thickness can be changed stepwise as described above.
  • various other plate thickness and tensile strength patterns can be considered for the blank material of FIG. 3 depending on the vehicle type.
  • various plate thickness and tensile strength patterns can be considered for the blanks 200, 300, 400, 500, 600, and 700 shown in FIGS.
  • the completed blanks 100, 200, 300, 400, 500, 600, and 700 are subjected to press molding such as hot pressing, warm pressing, cold pressing, etc. to have a desired three-dimensional shape, and components such as outer members of pillars. Can be manufactured.
  • press molding such as hot pressing, warm pressing, cold pressing, etc.
  • a blank material using a quenching steel plate is heated to a high temperature such as 900 ° C. and then sandwiched between low-temperature molds and then pressed to form a desired shape and rapidly cool.
  • Harden and harden are examples of a blank material using a quenching steel plate is heated to a high temperature such as 900 ° C. and then sandwiched between low-temperature molds and then pressed to form a desired shape and rapidly cool.

Abstract

車両用ピラー構成部材（１２）であって、長手形状であり、長手方向を横切る少なくとも１本の接合線（１１０ａ～ｄ）で複数の鋼板（１２０Ａ～Ｅ）が溶接されて構成されており、この接合線それぞれについてその上下両側の鋼板の強度が異なっている。また、少なくとも１本の接合線のうちには車両用ピラー構成部材（１２）の長手方向の直交方向に対して傾斜した第一接合線（１１０ａ、１１０ｃ）が１本以上含まれている。

Description

車両用ピラー構成部材
　本発明はテーラードブランク材を用いて製造する車両用ピラー構成部材に関するものである。
　自動車の骨格を構成するピラーなどの構造部材は、例えば、鋼板をプレス成形で様々な立体的形状に加工することによって製造される。例えば特開２００９－１１２１号公報には、センターピラーの補強部材において上部、中央部、下部で引張強度の異なる鋼板を溶接して構成したブランク材から製造したものが開示されている。このように異なる種類の鋼板を組み合わせたプレス用のブランク材は一般にテーラードブランク材と呼ばれている。
　自動車に用いる構造部材は軽量なほど燃費性能の観点で有利である。上述のようなテーラードブランク材を利用して部分的に軽量な鋼板を用いることは軽量化のための一つの方法である。一方で、衝突安全性能の観点からは、衝突時に車体骨格が変形しても車室内に乗員の生存空間を確保できるようにする必要がある。一般に、両端が固定された長手形状の部材は強度が一定であれば横荷重を受けたときに長さの中央で撓みが大きくなり、そこで曲がったり折れたりしやすい傾向にある。側面衝突時にピラーが中央でくの字に折れ曲がると、生存空間を脅かす可能性が高まる。したがって、軽量化を考慮しつつ衝突安全性能を向上させることができるような車両用ピラー構成部材を得ることができると望ましい。
　本発明のひとつの態様は、車両用ピラー構成部材である。この車両用ピラー構成部材は長手形状であり、長手方向を横切る少なくとも１本の接合線で複数の鋼板が溶接されて構成されており、この接合線それぞれについてその上下両側の鋼板の強度が異なっている。また、少なくとも１本の接合線のうちには車両用ピラー構成部材の長手方向の直交方向に対して傾斜した第一接合線が１本以上含まれている。こうすることで、傾斜している第一接合線の上下の鋼板の間で車両用ピラー構成部材の実質的な強度が徐々に変化するようにし、側方から力を受けてもその第一接合線でピラーが折れにくくなるようにできる。
　好ましい実施例では、第一接合線を含む接合線それぞれについてその上下両側の鋼板の板厚が異なっている。接合線に対して片側の鋼板を従来より薄くすることにより、必要な領域の強度を保ったままピラーを軽量化できる。
　別の好ましい実施例では、車両用ピラー構成部材の上下両端の少なくとも一方において長手方向に実質直交する方向に沿った第二接合線が含まれており、この第二接合線の外側の鋼板の強度が内側の鋼板よりも小さくなっている。こうすることにより、ピラーが側方から力を受けたときに第二接合線の両側の鋼板のうち強度が弱い方の鋼板が接合線の付近で折れるような折れモードを意図的に誘起し、ピラーの中央部での折れを抑制することができる。
　別の好ましい実施例では、第一接合線が２本含まれており、最も上側の第一接合線及び最も下側の第一接合線のすぐ外側の２枚の鋼板の強度がいずれもその間の鋼板の強度よりも小さくなっている。これにより２本の第一接合線の間の鋼板を中心として上下両方向に強度を段階的に変化させられる。
　別の好ましい実施例では、最も強度の大きい鋼板が車両用ピラー構成部材の長手方向長さの中央を含むように配置されている。これによりピラーが大きくくの字に折れて乗員の生存空間を侵すのを防ぐことができる。
　別の好ましい実施例では、少なくとも２本の隣り合う第一接合線についてその上側の第一接合線の下側の端点が下側の第一接合線の上側の端点よりも上になっている。これによりその２本の接合線によってそれぞれ生じる強度の遷移領域が重複しない。したがって、特に最も強度の大きい鋼板の両側の接合線についてこの条件を満たすようにすれば、ピラーをその鋼板の箇所で一層折れにくくすることができる。
　別の好ましい実施例では、少なくとも２本の第一接合線が平行になっている。これにより、二つの固定した溶接電極やレーザー源を用い、鋼板を送りながら２本の接合線を同時に溶接することが可能となる。
　本発明の別の態様は、上記のいずれかの車両用ピラー構成部材の製造に用いるブランク材である。
本発明のひとつの実施例としてのセンターピラーの外側部材を示す斜視図である。 側面衝突時の図１のピラーの変形を模式的に示すＩＩ－ＩＩ線におけるピラーの断面図である。 図１のピラーの外側部材の製造に用いることのできる本発明のひとつの実施例としてのブランク材を示す平面図である。 本発明の別の実施例としてのブランク材を示す平面図である。 本発明のさらに別の実施例としてのブランク材を示す平面図である。 本発明のさらに別の実施例としてのブランク材を示す平面図である。 本発明のさらに別の実施例としてのブランク材を示す平面図である。 本発明のさらに別の実施例としてのブランク材を示す平面図である。 本発明のさらに別の実施例としてのブランク材を示す平面図である。
　以下、本発明の各種実施例について図面を参照しながら説明する。本発明の各種実施例としてのブランク材は、自動車等の車両の側部に配置されるピラーの構成部材をプレス成形により形成するための実質平坦なテーラード（ウェルド）ブランク材である。ピラーは例えば、前側ドアの前に位置するフロントピラー（Ａピラー）、前側ドアと後側ドアの間に位置するセンターピラー（Ｂピラー）、後側ドアの後に位置するリアピラー（Ｃピラー）であってもよい。通常、ピラーは長手形状の外側部材と内側部材を組み合わせて閉断面を成すように構成され、外側部材はフランジを有するハット型断面とされる。ピラーの内部には外側部材に近い側に同様のハット型断面をした補強部材が配置されることもある。本発明の各種実施例のブランク材は、例えば、このピラーの外側部材や補強部材をプレス成形により製造するために用いることができる。
　図１は本発明のひとつの実施例としてのセンターピラー１０の外側部材１２を示す。この外側部材１２は上下端の取り付け部１４、１８と中間の梁部１６を有しており、取り付け部１４、１８でルーフ２０とサイドシル（ロッカーパネル）３０とに接合される。なお、通常、取り付け部１４、１８はルーフ２０やサイドシル３０との結合面積を広くとるためにＴ字形状に形成され、絞りなどの複雑な形状を有する一方、中間の梁部１６は比較的単純な形状を有する。
　図３～９の様々な実施例に示すように、ブランク材１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００は長手方向１０２を横切る少なくとも１本の接合線１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０（それぞれ英小文字を付して区別する）で複数の鋼板１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０（それぞれ英大文字を付して区別する）を溶接して構成する。図３は、図１のセンターピラーの外側部材のプレス成形に用いることのできるブランク材１００を示しており、図４～９は図３とは異なる実施例のブランク材を示している。図３と図４の実施例では、ブランク材は長手方向１０２を横切る方向の４本の接合線１１０ａ～ｄ、２１０ａ～ｄに沿って５枚の鋼板を溶接することによって構成されている。同様に、図５、６、７は３本の接合線３１０ａ～ｃ、４１０ａ～ｃ、５１０ａ～ｃを含む４枚構成、図８は２本の接合線６１０ａ～ｂを含む３枚構成、図９は１本の接合線７１０ａを含む２枚構成のブランク材の実施例である。各接合線での鋼板の溶接方法は、レーザー溶接、プラズマ溶接、（マッシュ）シーム溶接など、任意の適切な方法を用いることができる。鋼板は端どうしを突き合わせた状態、あるいは重ね合わせた状態で溶接することができる。各接合線は溶接を容易にするために直線状とすることもできる。
　各接合線について、その上下両側にある（接合線を挟んで隣り合う）鋼板の強度（あるいは耐力）は異なるものとする。鋼板の強度は材料自体の（焼き入れ後の）引張強度や鋼板の厚さに依存するため、当業者は材料や厚さを変えることによってピラー構成部材中の各部の強度（あるいは耐力）を所望の値に調節することができる。ひとつの実施例として、強度の最も大きい鋼板がブランク材の長手方向長さＬのちょうど中央を含むように設計することができる。例えば図３のブランク材１００において、中央の鋼板１２０Ａの強度を最も大きくするとともにブランク材１００の長手方向長さＬのちょうど中央（端から距離Ｌ／２の箇所）を含むようにする。こうすることにより、横方向の力を受けたときにピラーが大きくくの字に折れて乗員の生存空間を侵すのを防ぐようにすることができる（図２）。また、ピラー構成部材の取り付け部１４、１８を含む末端の鋼板（例えば図１の１２０Ｃ、Ｅ）は、他の鋼板よりも強度を小さくすることにより、絞りを含む複雑な形状を成形しやすくすることもできる。さらに、最も強い鋼板から両端の鋼板に向かって段階的に強度を小さくしていくことにより、接合線を跨いで急激な強度差が生じないようにすることもできる。したがって、図３や図４に示す実施例では、中央の鋼板１２０Ａ、２２０Ａと端の鋼板１２０Ｃ、Ｅ、２２０Ｃ、Ｅを繋ぐ中間の鋼板１２０Ｂ、Ｄ、２２０Ｂ、Ｄは中間的な強度とするのが好ましい（Ａ＞Ｂ＞Ｃ、Ａ＞Ｄ＞Ｅ）。図５、６に示すような４枚構成の実施例でも、最も強い鋼板と端の鋼板の間に他の鋼板がある場合はその中間の鋼板の強度を中間的な強度とすることができる（つまり図５ではＡ＞Ｂ＞Ｃ、Ａ＞Ｄ、図６ではＡ＞Ｂ、Ａ＞Ｃ＞Ｄ）。
　本発明の各種実施例では、ブランク材の接合線として、長手方向１０２の直交方向に対して傾斜した接合線（例えば図３では第一接合線１１０ａ、ｃ）を少なくとも１本以上設ける。これにより、その第一接合線の両側の鋼板の間で長手方向に沿ってブランク材の実質的な強度が徐々に変化するようにし、側方から力を受けてもその接合線で折れにくくすることができる。
　第一接合線は少なくとも１本あればよいが、好ましくは１本または２本である。例えば、図５、６、９に示すように第一接合線３１０ａ、４１０ｂ、７１０ａを１本とすることもできる。この場合、第一接合線は長手方向長さＬのちょうど中央を避けるように配置し、長手方向長さＬの中央を含む方の鋼板３２０Ａ、４２０Ａ、７２０Ａを強度の最も大きいものとするのが好ましい。そして、この鋼板から両端の鋼板に向かって段階的に強度の小さな鋼板とするのが好ましい。あるいは別の実施例として、図示しないが、第一接合線は３本以上含めてもよい。この場合も、前述の２本の場合と同様に、長手方向長さＬの中央を含む鋼板の強度を最も大きいものとし、そこから両端の鋼板に向かって段階的に強度の小さな鋼板とするのが好ましい。しかし、目的に応じて、長手方向長さＬの中央以外の鋼板の強度を最も大きいものとしてもよい。
　第一接合線それぞれの傾斜方向は右上がりと左上がりのどちらでもよい。例えば、図３のブランク材１００の第一接合線１１０ａ、１１０ｃはいずれも右上がりである。また、図４のブランク材２００の上側の第一接合線２１０ｃは右上がりであるが、下側の第一接合線２１０ａは左上がりである。また、第一接合線は長手方向１０２に直交する直線１３１、１３２に対して３０度以上６０度以下の角度θを成すようにするのが好ましく、４５度程度の角度θを成すようにするのがさらに好ましい（図３）。
　第一接合線が２本以上ある実施例では、図３、７、８に示すようにそれらの第一接合線１１０ａ、ｃ、５１０ａ、ｃ、６１０ａ、ｂを平行にするのが好ましい。このようにすれば、二つの固定した溶接電極やレーザー源（図示せず）を用い、鋼板を送りながら２本の接合線を同時に溶接することができる。しかし、図４に示すように２本の第一接合線２１０ａ、ｃはハの字配置にし、自動車に対してピラーの前側と後側で強度が異なるようにすることもできる。
　また、第一接合線が２本ある実施例では、図３、７、８に示すように２本の第一接合線について、上側の第一接合線１１０ｃ、５１０ｃ、６１０ｂの下側の端点（例えば図３の１１２ｃ）が下側の第一接合線１１０ａ、５１０ａ、６１０ａの上側の端点（図３の１１４ａ）よりも上にくるようにするのが好ましい。言い換えれば、第一接合線の各端点を通りブランク材の長手方向１０２に直交する直線（例えば図３の１３０～１３３）でブランク材を分けたとき、それぞれの第一接合線に対応する区間１１６ａ、ｃが互いに重複しないようにするのが好ましい。このようにすれば、複数の接合線によってそれぞれ生じる強度の遷移領域が重複しない。したがって、特に最も強度の大きい鋼板の両側の接合線についてこの条件を満たすようにすれば、ピラーをその鋼板の箇所で一層折れにくくすることができる。なお、第一接合線が３本以上ある実施例でも任意の隣り合う２本の第一接合線について上記と同様にするのが好ましい。
　図３～７に示すように、ブランク材には、上述の第一接合線とは別の接合線として、ブランク材の長手方向１０２に実質直交した方向の接合線（例えば図３では第二接合線１１０ｂ、ｄ）をブランク材の上下端の少なくとも一方に設けることもできる。図２は、本発明のひとつの実施例としてのセンターピラー１０が自動車の側面衝突で側方から力Ｆを受けて折れ曲がった様子を模式的に示している。ピラーは自動車が側突を受けると折れて車室内に侵入してくるが、このときピラーが長手方向長さＬの中央付近で折れると座席に座った乗員に当たる可能性が高まる。一方、図２に示すようにセンターピラー１０ができるかぎり上下端付近（主に図１の取り付け部１４、１８）で折れてくれれば、中間部（梁部）が車室内に向けてほとんど屈曲することなく侵入してくるためピラーが乗員に当たりにくく、乗員の生存空間を確保しやすい。長手方向に実質直交する第二接合線では、その両側の鋼板にある程度の強度差がある場合、横荷重を受けると弱い側の鋼板が接合線の付近で折れる傾向にあると考えられる。このことを利用して、側突時のピラーの折れモードを制御して自動車の安全性能を高めることができる。具体的には、図２に示すように上下の第二接合線１１０ｂ、ｄそれぞれについてその外側（ピラーの末端に近い側）の鋼板１２０Ｃ、Ｅの強度を内側の鋼板１２０Ｂ、Ｄよりも小さくすることで、センターピラー１０が末端近くで折れるような破壊モードを意図的に誘起することができる。通常、ピラーの下部には乗員のための座席が隣接して配置されるため、センターピラー１０が下端近くで折れてもその侵入を座席で阻止することができる。また、上側の第二接合線１１０ｄはピラーが乗員の頭を避けてほぼ天井近くで折れるような位置に設定することができる。
　当業者であれば理解していることであろうが、これらの第二接合線はブランク材の長手方向に対して正確に直交している必要はない。ブランク材から製造されたピラー構成部材は長手方向を鉛直方向から若干傾けた状態で車体に取り付けられることもある。その場合はさらに、ピラーが自動車に取り付けられた状態で第二接合線が実質的に水平になるようにすることもできる。一方、前述の第一接合線はブランク材の長手方向の直交方向に対して十分傾斜している必要があるため、第二接合線に対しても傾斜していることになると理解できる。
　別の実施例として、傾斜していない第二接合線はブランク材のいずれか一方の端のみに設けてもよい。図７のブランク材５００では下端のみに第二接合線５１０ｂが設けられている。さらに別の実施例として、傾斜していない第二接合線は図８、９に示すようにブランク材のいずれの端にも設けなくてもよい。図８は傾斜した第一接合線が２本、図９は１本の場合の例である。
　第二接合線をブランク材の両端それぞれに含む実施例では、図３～６に示すようにそれらの接合線を平行にするのが好ましい。このようにすれば、二つの溶接電極やレーザー源（図示せず）を固定した状態で関係する複数の鋼板を送りながら２本の接合線を同時に溶接することができ、生産効率が高まる。
　ひとつの具体的な実施例として、図３の実施例のように５枚の鋼板を組み合わせたブランク材１００において、鋼板１２０Ｅ、Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃの材料の引張強度はそれぞれ（上から下へ）５９０ＭＰａ、９８０ＭＰａ、１１８０ＭＰａ、９８０ＭＰａ、４４０ＭＰａとし、板厚はすべて一定とすることができる。あるいは別の実施例として、材料の引張強度は上記と同様にしたうえで、さらに鋼板１２０Ｅ、Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃの厚みをそれぞれ１．６ｍｍ、２．０ｍｍ、２．３ｍｍ、２．０ｍｍ、１．８ｍｍとすることもできる。またさらに別の実施例として、一部あるいは全部の接合線についてその両側の鋼板の材料の引張強度を同じとし、板厚のみを異なるようにしてもよい。たとえば、１２０Ｅ、Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃの板厚をそれぞれ５９０ＭＰａ、１１８０ＭＰａ、１１８０ＭＰａ、１１８０ＭＰａ、４４０ＭＰａとし、板厚は上記と同様に段階的に変化させることもできる。これらはあくまでも例であり、図３のブランク材には車種に応じて他にも様々な板厚と引張強度のパターンが考えられる。図４～９のブランク材２００、３００、４００、５００、６００、７００についても同様に様々な板厚と引張強度のパターンが考えられる。
　完成したブランク材１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００は熱間プレス、温間プレス、冷間プレスなどのプレス成形を経て目的の立体的形状にし、ピラーの外側部材などの構成部材を製造することができる。例えば、熱間プレス加工の場合、焼き入れ用鋼板を用いたブランク材を９００度等の高温に加熱してから低温の金型に挟んでプレスすることにより、目的の形状に成形すると同時に急冷して焼き入れ硬化する。
　以上、本発明の各種実施例を具体的な構造や数値を用いて説明したが、当業者であれば本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な置換、改良、変更を施すことが可能である。

                                                                                

Claims (7)

  1. 　車両用ピラー構成部材であって、長手形状であり、長手方向を横切る少なくとも１本の接合線で複数の鋼板が溶接されて構成されており、この接合線それぞれについてその上下両側の鋼板の強度が異なっており、車両用ピラー構成部材の長手方向の直交方向に対して傾斜した第一接合線が１本以上含まれている、車両用ピラー構成部材。
  2. 　請求項１の車両用ピラー構成部材であって、接合線それぞれについてその上下両側の鋼板の板厚が異なっている、車両用ピラー構成部材。
  3. 　請求項１または２の車両用ピラー構成部材であって、車両用ピラー構成部材の上下両端の少なくとも一方において長手方向に実質直交する方向に沿った第二接合線が含まれており、この第二接合線の外側の鋼板の強度が内側の鋼板よりも小さくなっている、車両用ピラー構成部材。
  4. 　請求項１～３のいずれかの車両用ピラー構成部材であって、第一接合線が２本含まれており、最も上側の第一接合線及び最も下側の第一接合線のすぐ外側の２枚の鋼板の強度がいずれもその間の鋼板の強度よりも小さくなっている、車両用ピラー構成部材。
  5. 　請求項１～４のいずれかの車両用ピラー構成部材であって、最も強度の大きい鋼板が車両用ピラー構成部材の長手方向長さの中央を含むように配置されている、車両用ピラー構成部材。
  6. 　請求項１～５のいずれかの車両用ピラー構成部材であって、少なくとも２本の隣り合う第一接合線についてその上側の第一接合線の下側の端点が下側の第一接合線の上側の端点よりも上になっている、車両用ピラー構成部材。
  7. 　請求項１～６のいずれかの車両用ピラー構成部材であって、少なくとも２本の第一接合線が平行になっている、車両用ピラー構成部材。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7346377B2 (ja) 2020-12-25 2023-09-19 豊田鉄工株式会社 車両用センターピラー部材とその製造法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009001121A (ja) 2007-06-20 2009-01-08 Toyoda Iron Works Co Ltd 車両用センターピラーの補強部材
JP2009019229A (ja) * 2007-07-11 2009-01-29 Mazda Motor Corp 車体閉断面構造部材の製造方法
JP2015510453A (ja) * 2012-12-03 2015-04-09 ヒュンダイ ハイスコ カンパニー リミテッド テーラードブランク、その製造方法及びこれを用いたホットスタンピング部品

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3159419A (en) * 1961-10-30 1964-12-01 Budd Co Die-formed sheet metal structures and method of making the same
JPS6144076A (ja) * 1984-08-09 1986-03-03 Nissan Motor Co Ltd 自動車のセンタピラ−結合構造
WO2011030463A1 (ja) * 2009-09-14 2011-03-17 トヨタ自動車株式会社 車体構造
US20170247774A1 (en) * 2016-02-26 2017-08-31 GM Global Technology Operations LLC Continuous tailor heat-treated blanks

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009001121A (ja) 2007-06-20 2009-01-08 Toyoda Iron Works Co Ltd 車両用センターピラーの補強部材
JP2009019229A (ja) * 2007-07-11 2009-01-29 Mazda Motor Corp 車体閉断面構造部材の製造方法
JP2015510453A (ja) * 2012-12-03 2015-04-09 ヒュンダイ ハイスコ カンパニー リミテッド テーラードブランク、その製造方法及びこれを用いたホットスタンピング部品

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110234562B (zh) 2022-05-03

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