JPH05311309A - アルミニウム合金製自動車サイドドアインパクトビーム - Google Patents
アルミニウム合金製自動車サイドドアインパクトビームInfo
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- JPH05311309A JPH05311309A JP11635692A JP11635692A JPH05311309A JP H05311309 A JPH05311309 A JP H05311309A JP 11635692 A JP11635692 A JP 11635692A JP 11635692 A JP11635692 A JP 11635692A JP H05311309 A JPH05311309 A JP H05311309A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 軽量かつ高強度の自動車サイドドアインパク
トビームを提供することを目的とする。 【構成】 Ｚｎ：５．５重量％、Ｍｇ：１．５重量％、
Ｃｕ：０．１５重量％、Ｍｎ：０．２重量％、Ｚｒ：
０．１６重量％からなるアルミニウム合金インゴット
を、押出温度５００℃、押出比２０なる条件にて、ソリ
ッド形状に押出を行った。次いで、ソリッド形状押出材
に４７５℃×１ｈ→水冷→１２０℃×１２ｈなるＴ６処
理を施し、アルミニウム合金製自動車サイドドアインパ
クトビームを得た。主成分がアルミニウムであるために
軽量化されており、かつ上記金属元素の各々の作用及び
Ｔ６処理によって、強度が極めて向上されている。
トビームを提供することを目的とする。 【構成】 Ｚｎ：５．５重量％、Ｍｇ：１．５重量％、
Ｃｕ：０．１５重量％、Ｍｎ：０．２重量％、Ｚｒ：
０．１６重量％からなるアルミニウム合金インゴット
を、押出温度５００℃、押出比２０なる条件にて、ソリ
ッド形状に押出を行った。次いで、ソリッド形状押出材
に４７５℃×１ｈ→水冷→１２０℃×１２ｈなるＴ６処
理を施し、アルミニウム合金製自動車サイドドアインパ
クトビームを得た。主成分がアルミニウムであるために
軽量化されており、かつ上記金属元素の各々の作用及び
Ｔ６処理によって、強度が極めて向上されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のサイドドア内
に取り付けられる乗員保護のためのインパクトビームに
関する。
に取り付けられる乗員保護のためのインパクトビームに
関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のサイドドア内部には、側部衝突
時の乗員保護を目的として、インパクトビームが装着さ
れつつある。インパクトビームは、衝突時のエネルギー
吸収量が高いことが要求されるため、従来、通常１００
ｋｇｆ／ｍｍ2 級の高張力鋼パイプ（以後、ハイテンパ
イプと呼ぶ）、あるいは１５０ｋｇｆ／ｍｍ2 級のハイ
テンパイプが用いられている。
時の乗員保護を目的として、インパクトビームが装着さ
れつつある。インパクトビームは、衝突時のエネルギー
吸収量が高いことが要求されるため、従来、通常１００
ｋｇｆ／ｍｍ2 級の高張力鋼パイプ（以後、ハイテンパ
イプと呼ぶ）、あるいは１５０ｋｇｆ／ｍｍ2 級のハイ
テンパイプが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ハイテンパ
イプでは、インパクトビームの質量が大きく（約１．５
ｋｇ／ｍ）、車体質量軽量化に対して問題となってい
る。さらに、ＦＭＶＳＳＮｏ．２１４（Ｓide Ｄoor Ｓ
trength ）に準拠した曲げ試験において、負荷子直下部
で局部的に座屈して急激な荷重低下を示すといった問題
があった。
イプでは、インパクトビームの質量が大きく（約１．５
ｋｇ／ｍ）、車体質量軽量化に対して問題となってい
る。さらに、ＦＭＶＳＳＮｏ．２１４（Ｓide Ｄoor Ｓ
trength ）に準拠した曲げ試験において、負荷子直下部
で局部的に座屈して急激な荷重低下を示すといった問題
があった。
【０００４】本発明は、上記課題を解決し、軽量かつ高
強度の自動車サイドドアインパクトビームを提供するこ
とを目的とする。
強度の自動車サイドドアインパクトビームを提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明のアルミ
ニウム合金製自動車サイドドアインパクトビームは、Ｚ
ｎ：４．０〜８．０重量％、Ｍｇ：０．５〜２．５重量
％、及びＣｕ：０．０１〜０．５重量％を含有し、さら
に、Ｔｉ：０．００５〜０．３０重量％、Ｍｎ：０．０
５〜０．７重量％、Ｃｒ：０．０１〜０．５重量％、Ｚ
ｒ：０．０５〜０．３重量％、及びＶ：０．０１〜０．
１５重量％からなる群から選ばれる少なくとも１種を含
有し、残部がＡｌ及び不純物からなるアルミニウム合金
を押出した後に、Ｔ６処理を施してなることを特徴とす
る。
ニウム合金製自動車サイドドアインパクトビームは、Ｚ
ｎ：４．０〜８．０重量％、Ｍｇ：０．５〜２．５重量
％、及びＣｕ：０．０１〜０．５重量％を含有し、さら
に、Ｔｉ：０．００５〜０．３０重量％、Ｍｎ：０．０
５〜０．７重量％、Ｃｒ：０．０１〜０．５重量％、Ｚ
ｒ：０．０５〜０．３重量％、及びＶ：０．０１〜０．
１５重量％からなる群から選ばれる少なくとも１種を含
有し、残部がＡｌ及び不純物からなるアルミニウム合金
を押出した後に、Ｔ６処理を施してなることを特徴とす
る。
【０００６】Ｔ６処理とは、溶体化処理、焼き入れ、及
び焼き戻しを順次施すことによって時効硬化を生じさせ
て強度を向上させる、即ちＴ６の調質を得る処理を意味
する。この場合、焼き入れは水冷で行ない、焼き戻しは
最高強度が得られる条件で行なうとよい。
び焼き戻しを順次施すことによって時効硬化を生じさせ
て強度を向上させる、即ちＴ６の調質を得る処理を意味
する。この場合、焼き入れは水冷で行ない、焼き戻しは
最高強度が得られる条件で行なうとよい。
【０００７】上記構成を有する本発明のアルミニウム合
金製自動車サイドドアインパクトビームの組成、及びそ
の割合の限定理由は、次の通りである。 Ｚｎ：室温における強度を上昇させる。４．０重量％未
満ではＴ６処理において高い強度が得られず、８．０重
量％を越えると応力腐蝕割れが発生しやすくなる。
金製自動車サイドドアインパクトビームの組成、及びそ
の割合の限定理由は、次の通りである。 Ｚｎ：室温における強度を上昇させる。４．０重量％未
満ではＴ６処理において高い強度が得られず、８．０重
量％を越えると応力腐蝕割れが発生しやすくなる。
【０００８】Ｍｇ：室温における強度を上昇させる。
０．５重量％未満ではＴ６処理において高い強度が得ら
れず、２．５重量％を越えると熱間加工性即ち押出性を
劣化させ、また、応力腐蝕割れが発生しやすくなる。 Ｃｕ：応力腐蝕割れ性を改善する。０．０１重量％未満
では効果が少なく、０．５重量％を越えてもその改善効
果は飽和するため、工業上メリットは少なく、また、溶
接性を劣化させる。
０．５重量％未満ではＴ６処理において高い強度が得ら
れず、２．５重量％を越えると熱間加工性即ち押出性を
劣化させ、また、応力腐蝕割れが発生しやすくなる。 Ｃｕ：応力腐蝕割れ性を改善する。０．０１重量％未満
では効果が少なく、０．５重量％を越えてもその改善効
果は飽和するため、工業上メリットは少なく、また、溶
接性を劣化させる。
【０００９】Ｔｉ：鋳造組織の微細化及び鋳造時の鋳塊
割れの防止に効果がある。また、結晶粒微細化及び応力
腐蝕割れ性の改善に効果がある。０．００５重量％未満
では効果が少なく、０．３重量％を越えると巨大な金属
間化合物が晶出し、好ましくない。
割れの防止に効果がある。また、結晶粒微細化及び応力
腐蝕割れ性の改善に効果がある。０．００５重量％未満
では効果が少なく、０．３重量％を越えると巨大な金属
間化合物が晶出し、好ましくない。
【００１０】Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｖ：これらの元素は、
結晶微細化及び応力腐蝕割れ性の改善に効果がある。そ
れぞれの下限値未満では効果が少なく、上限値を越えて
添加すると、一般に工業的に用いられるＤＣ鋳造の時に
巨大な晶出物を形成し、好ましくない。
結晶微細化及び応力腐蝕割れ性の改善に効果がある。そ
れぞれの下限値未満では効果が少なく、上限値を越えて
添加すると、一般に工業的に用いられるＤＣ鋳造の時に
巨大な晶出物を形成し、好ましくない。
【００１１】本発明のアルミニウム合金製自動車サイド
ドアインパクトビームは、上記の金属元素から構成され
るアルミニウム合金を押しだした後に、Ｔ６処理を施し
てなる。上記各々特徴的な作用を有する元素からなるア
ルミニウム合金に、Ｔ６処理を施すことによって、極め
て機械的強度の向上されたアルミニウム合金製自動車サ
イドドアインパクトビームが得られる。これら元素は、
互いに関与しあい、機械的性質を向上させているものと
考えられる。しかもアルミニウムを主成分とするため、
かなり軽量なものとなる。
ドアインパクトビームは、上記の金属元素から構成され
るアルミニウム合金を押しだした後に、Ｔ６処理を施し
てなる。上記各々特徴的な作用を有する元素からなるア
ルミニウム合金に、Ｔ６処理を施すことによって、極め
て機械的強度の向上されたアルミニウム合金製自動車サ
イドドアインパクトビームが得られる。これら元素は、
互いに関与しあい、機械的性質を向上させているものと
考えられる。しかもアルミニウムを主成分とするため、
かなり軽量なものとなる。
【００１２】
【実施例】以上説明した本発明の構成・効果を一層明ら
かにするために、以下本発明の好適な実施例を説明す
る。尚、組成割合は、合金全体の重量に基づくものであ
る。Ｚｎ：５．５重量％、Ｍｇ：１．５重量％、Ｃｕ：
０．１５重量％、Ｍｎ：０．２重量％、Ｚｒ：０．１６
重量％からなるアルミニウム合金インゴットを、押出温
度５００℃、押出比２０なる条件にて、断面を図１に示
し、各寸法を表１に示すような２種の所謂ソリッド形状
に押出を行った。
かにするために、以下本発明の好適な実施例を説明す
る。尚、組成割合は、合金全体の重量に基づくものであ
る。Ｚｎ：５．５重量％、Ｍｇ：１．５重量％、Ｃｕ：
０．１５重量％、Ｍｎ：０．２重量％、Ｚｒ：０．１６
重量％からなるアルミニウム合金インゴットを、押出温
度５００℃、押出比２０なる条件にて、断面を図１に示
し、各寸法を表１に示すような２種の所謂ソリッド形状
に押出を行った。
【００１３】
【表１】
【００１４】ここでは、高さＨを２５〜３２ｍｍの範囲
とする。高さが２５ｍｍ未満では曲げ強度不足となり、
３２ｍｍを超えるとドア内部に入らなくなるからであ
る。次いで、ソリッド形状押出材に４７５℃×１ｈ→水
冷→１２０℃×１２ｈなるＴ６処理を施し、インパクト
ビームを得た。このインパクトビームの衝突時のエネル
ギー吸収量を調べるために、インパクトビーム又はパイ
プ１の端部２点Ａ，Ｂを支持させ、中央部Ｃに荷重Ｐを
負荷させる３点曲げ試験（第３図）を行い、従来のハイ
テンパイプと比較した。尚、ここで、ハイテンパイプ
は、通常の外径３１．８ｍｍ、肉厚２．０ｍｍなる形状
のものを用いた。曲げ試験結果を図４及び表１に示す。
とする。高さが２５ｍｍ未満では曲げ強度不足となり、
３２ｍｍを超えるとドア内部に入らなくなるからであ
る。次いで、ソリッド形状押出材に４７５℃×１ｈ→水
冷→１２０℃×１２ｈなるＴ６処理を施し、インパクト
ビームを得た。このインパクトビームの衝突時のエネル
ギー吸収量を調べるために、インパクトビーム又はパイ
プ１の端部２点Ａ，Ｂを支持させ、中央部Ｃに荷重Ｐを
負荷させる３点曲げ試験（第３図）を行い、従来のハイ
テンパイプと比較した。尚、ここで、ハイテンパイプ
は、通常の外径３１．８ｍｍ、肉厚２．０ｍｍなる形状
のものを用いた。曲げ試験結果を図４及び表１に示す。
【００１５】図４及び表１から明らかなように、本発明
によるソリッド形状アルミニウム合金押出材は、最大荷
重についてはハイテンパイプのそれに極僅か劣るものの
ほぼ同じであり、しかもハイテンパイプのように局部座
屈が生じず、負荷点変位１４０ｍｍまでの吸収エネルギ
は、ハイテンパイプにくらべ向上され、それぞれ１２％
及び５％大きかった。また、質量もハイテンパイプにく
らべて著しく減少され、それぞれ２９％及び１２％軽量
となった。
によるソリッド形状アルミニウム合金押出材は、最大荷
重についてはハイテンパイプのそれに極僅か劣るものの
ほぼ同じであり、しかもハイテンパイプのように局部座
屈が生じず、負荷点変位１４０ｍｍまでの吸収エネルギ
は、ハイテンパイプにくらべ向上され、それぞれ１２％
及び５％大きかった。また、質量もハイテンパイプにく
らべて著しく減少され、それぞれ２９％及び１２％軽量
となった。
【００１６】上記各実施例によれば、アルミニウム合金
の組成及び押出形状をうまく選択し、Ｔ６処理をうまく
施すことによって、従来用いられてきた高強度の材料よ
りも高強度かつ軽量のアルミニウム合金製自動車サイド
ドアインパクトビームを得ることができる。
の組成及び押出形状をうまく選択し、Ｔ６処理をうまく
施すことによって、従来用いられてきた高強度の材料よ
りも高強度かつ軽量のアルミニウム合金製自動車サイド
ドアインパクトビームを得ることができる。
【００１７】従って、自動車サイドドアインパクトビー
ムでは、高強度である必要に加えて、ドア内部に装着さ
れるために、寸法及び重量に制限があるが、本発明のア
ルミニウム合金製自動車サイドドアインパクトビームに
よって適当なものを得ることができる。
ムでは、高強度である必要に加えて、ドア内部に装着さ
れるために、寸法及び重量に制限があるが、本発明のア
ルミニウム合金製自動車サイドドアインパクトビームに
よって適当なものを得ることができる。
【００１８】尚、上記各実施例では、押出形状を、断面
係数を高めて強度を高めたソリッド形状としているが、
図２に示すような強度の高いホロー形状にすることもで
きる。但し、ソリッド形状の押出速度は、ホロー形状
（約５ｍ／ｍｉｎ ）の３倍（約１５ｍ／ｍｉｎ）であ
り、極めて速いため、素材コストがより低減されてい
る。 さらに、上記実施例においては、金属の組成割合
を一つしか示していないけれども、本発明の範囲内の他
の組成でも軽量かつ高強度の合金が得られた。また、Ｍ
ｎ、ＺｒのかわりにＴｉ、Ｃｒ、Ｖを用いた場合にも同
様に軽量かつ高強度の合金が得られた。
係数を高めて強度を高めたソリッド形状としているが、
図２に示すような強度の高いホロー形状にすることもで
きる。但し、ソリッド形状の押出速度は、ホロー形状
（約５ｍ／ｍｉｎ ）の３倍（約１５ｍ／ｍｉｎ）であ
り、極めて速いため、素材コストがより低減されてい
る。 さらに、上記実施例においては、金属の組成割合
を一つしか示していないけれども、本発明の範囲内の他
の組成でも軽量かつ高強度の合金が得られた。また、Ｍ
ｎ、ＺｒのかわりにＴｉ、Ｃｒ、Ｖを用いた場合にも同
様に軽量かつ高強度の合金が得られた。
【００１９】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のアルミニ
ウム合金製自動車サイドドアインパクトビームによれ
ば、軽量で、かつ極めて高強度にさせることができると
いう優れた効果を奏する。しかも、アルミニウム合金製
自動車サイドドアインパクトビームをソリッド形状にて
形成させた場合には、軽量高強度である上に、押出速度
が速く、コストも低減できる。
ウム合金製自動車サイドドアインパクトビームによれ
ば、軽量で、かつ極めて高強度にさせることができると
いう優れた効果を奏する。しかも、アルミニウム合金製
自動車サイドドアインパクトビームをソリッド形状にて
形成させた場合には、軽量高強度である上に、押出速度
が速く、コストも低減できる。
【図１】 本実施例のアルミニウム合金製自動車サイド
ドアインパクトビームのソリッド形状を表す断面図であ
る。
ドアインパクトビームのソリッド形状を表す断面図であ
る。
【図２】 他の形状の例としてのホロー形状を表す断面
図である。
図である。
【図３】 本実施例において用いられた３点曲げ試験法
を説明する説明図である。
を説明する説明図である。
【図４】 本実施例におけるアルミニウム合金製自動車
サイドドアインパクトビーム及び比較のためのハイテン
パイプ自動車サイドドアインパクトビームの負荷点変位
に対する曲げ荷重を表すグラフである。
サイドドアインパクトビーム及び比較のためのハイテン
パイプ自動車サイドドアインパクトビームの負荷点変位
に対する曲げ荷重を表すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｚｎ：４．０〜８．０重量％、Ｍｇ：
０．５〜２．５重量％、及びＣｕ：０．０１〜０．５重
量％を含有し、さらに、Ｔｉ：０．００５〜０．３０重
量％、Ｍｎ：０．０５〜０．７重量％、Ｃｒ：０．０１
〜０．５重量％、Ｚｒ：０．０５〜０．３重量％、及び
Ｖ：０．０１〜０．１５重量％からなる群から選ばれる
少なくとも１種を含有し、残部がＡｌ及び不純物からな
るアルミニウム合金を押出した後に、Ｔ６処理を施して
なることを特徴とするアルミニウム合金製自動車サイド
ドアインパクトビーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11635692A JP3539980B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | アルミニウム合金製自動車サイドドアインパクトビーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11635692A JP3539980B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | アルミニウム合金製自動車サイドドアインパクトビーム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05311309A true JPH05311309A (ja) | 1993-11-22 |
| JP3539980B2 JP3539980B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=14684936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11635692A Expired - Fee Related JP3539980B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | アルミニウム合金製自動車サイドドアインパクトビーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3539980B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6231995B1 (en) * | 1997-06-07 | 2001-05-15 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Aluminum extruded door beam material |
| KR100793697B1 (ko) * | 2006-02-24 | 2008-01-10 | 보원경금속(주) | 가공성이 향상된 고강도 알루미늄 합금 소재 및 그 제조방법과 이를 이용하여 제작된 자동차용 헤드레스트 프레임 |
| JP2011144396A (ja) * | 2010-01-12 | 2011-07-28 | Kobe Steel Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高強度アルミニウム合金押出材 |
| JP2013100604A (ja) * | 2012-12-27 | 2013-05-23 | Kobe Steel Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れたバンパーレインフォース用高強度アルミニウム合金押出材 |
| CN109355538A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-02-19 | 辽宁忠旺集团有限公司 | 一种高强7系铝合金管材生产工艺 |
| KR20190130695A (ko) * | 2018-05-14 | 2019-11-25 | (주)알루코 | 아노다이징 및 성형이 우수한 고광택 고강도 알루미늄 합금 |
| US10697047B2 (en) | 2011-12-12 | 2020-06-30 | Kobe Steel, Ltd. | High strength aluminum alloy extruded material excellent in stress corrosion cracking resistance |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP11635692A patent/JP3539980B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6231995B1 (en) * | 1997-06-07 | 2001-05-15 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Aluminum extruded door beam material |
| US6338817B2 (en) | 1997-06-07 | 2002-01-15 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Aluminum extruded door beam material |
| KR100793697B1 (ko) * | 2006-02-24 | 2008-01-10 | 보원경금속(주) | 가공성이 향상된 고강도 알루미늄 합금 소재 및 그 제조방법과 이를 이용하여 제작된 자동차용 헤드레스트 프레임 |
| JP2011144396A (ja) * | 2010-01-12 | 2011-07-28 | Kobe Steel Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れた高強度アルミニウム合金押出材 |
| US10697047B2 (en) | 2011-12-12 | 2020-06-30 | Kobe Steel, Ltd. | High strength aluminum alloy extruded material excellent in stress corrosion cracking resistance |
| JP2013100604A (ja) * | 2012-12-27 | 2013-05-23 | Kobe Steel Ltd | 耐応力腐食割れ性に優れたバンパーレインフォース用高強度アルミニウム合金押出材 |
| KR20190130695A (ko) * | 2018-05-14 | 2019-11-25 | (주)알루코 | 아노다이징 및 성형이 우수한 고광택 고강도 알루미늄 합금 |
| CN109355538A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-02-19 | 辽宁忠旺集团有限公司 | 一种高强7系铝合金管材生产工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3539980B2 (ja) | 2004-07-07 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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