JPH1017933A - プレス成形品及びその強化方法 - Google Patents
プレス成形品及びその強化方法Info
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- JPH1017933A JPH1017933A JP8170210A JP17021096A JPH1017933A JP H1017933 A JPH1017933 A JP H1017933A JP 8170210 A JP8170210 A JP 8170210A JP 17021096 A JP17021096 A JP 17021096A JP H1017933 A JPH1017933 A JP H1017933A
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- C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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- B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
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- B62D25/04—Door pillars ; windshield pillars
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Abstract
(57)【要約】
【課題】一層の強化に貢献できるプレス成形品及びその
強化方法を提供すること。 【解決手段】プレス成形品は所定の強度分布が要請され
る。プレス成形品に形成された焼入層である焼入領域
は、その要請される強度分布に対応する硬度変化を呈す
る強度分布を備えている。例えばプレス成形品は一端部
及び他端部を備えるものである。焼入領域は一端部側か
ら他端部側にかけて連続的にのびており、焼入領域の硬
度分布は、一端部と他端部との間の中央領域が高強度と
なり、中央領域から一端部及び他端部に向かうにつれて
硬度が次第に低下する。
強化方法を提供すること。 【解決手段】プレス成形品は所定の強度分布が要請され
る。プレス成形品に形成された焼入層である焼入領域
は、その要請される強度分布に対応する硬度変化を呈す
る強度分布を備えている。例えばプレス成形品は一端部
及び他端部を備えるものである。焼入領域は一端部側か
ら他端部側にかけて連続的にのびており、焼入領域の硬
度分布は、一端部と他端部との間の中央領域が高強度と
なり、中央領域から一端部及び他端部に向かうにつれて
硬度が次第に低下する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプレス成形品及びそ
の強化方法に関する。
の強化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】特開平6−116630号公報には、高
周波焼入コイルを用いて、自動車ボテーのうち強度必要
部分に焼入処理を施す自動車ボデーの焼入技術が開示さ
れている。この技術によれば、自動車ボデーのうち強度
必要部分が焼入により強化される。
周波焼入コイルを用いて、自動車ボテーのうち強度必要
部分に焼入処理を施す自動車ボデーの焼入技術が開示さ
れている。この技術によれば、自動車ボデーのうち強度
必要部分が焼入により強化される。
【0003】更に特開平4−72010号公報には、車
両のボデーパネル等のようなプレス成形品のうち、強度
が要請される部位にレーザビーム等の高密度エネルギ源
を照射して、複数のビード状の焼入部をプレス成形品に
形成してこれを強化する技術が開示されている。またプ
レス成形品の強化技術として、車両の分野では、ボデー
のうち強化が要請される部位に使用する板材の肉厚を部
分的に増したり、或いは、補強材として機能するリンフ
ォース(reinforce)をスポット溶接等により
部分的に重ねる技術が知られている。
両のボデーパネル等のようなプレス成形品のうち、強度
が要請される部位にレーザビーム等の高密度エネルギ源
を照射して、複数のビード状の焼入部をプレス成形品に
形成してこれを強化する技術が開示されている。またプ
レス成形品の強化技術として、車両の分野では、ボデー
のうち強化が要請される部位に使用する板材の肉厚を部
分的に増したり、或いは、補強材として機能するリンフ
ォース(reinforce)をスポット溶接等により
部分的に重ねる技術が知られている。
【0004】またプレス成形品ではないが、車両のドア
内部に、ドアを補強するために設置されるパイプ状のド
アインパクトビームの中央部付近を高周波焼入れにより
強化し、両端は未熱処理部としたものが実開平6−12
137号公報に開示されている。ところで車両の側面衝
突に対する保護性が近年一層要請されている。そのた
め、車両のボデーの側面のうち前席と後席との間に配置
されているBピラーとも呼ばれるセンターピラー付近の
強化が図られている。図11に示すようにセンターピラ
ー100はボデーの側面のうち前席と後席との間に位置
する支柱である。車両の側面衝突に対する保護性を高め
るために、センターピラー100付近を強化することが
有効である。そこで従来より、センターピラー100に
第1のリンフォースを重ねたり、更には、第1のリンフ
ォースの他に第2のリンフォースを重ねたりする多積層
構造が実行されている。
内部に、ドアを補強するために設置されるパイプ状のド
アインパクトビームの中央部付近を高周波焼入れにより
強化し、両端は未熱処理部としたものが実開平6−12
137号公報に開示されている。ところで車両の側面衝
突に対する保護性が近年一層要請されている。そのた
め、車両のボデーの側面のうち前席と後席との間に配置
されているBピラーとも呼ばれるセンターピラー付近の
強化が図られている。図11に示すようにセンターピラ
ー100はボデーの側面のうち前席と後席との間に位置
する支柱である。車両の側面衝突に対する保護性を高め
るために、センターピラー100付近を強化することが
有効である。そこで従来より、センターピラー100に
第1のリンフォースを重ねたり、更には、第1のリンフ
ォースの他に第2のリンフォースを重ねたりする多積層
構造が実行されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記した特開
平6−116630号公報、特開平4−72010号公
報公報に係る技術によれば、焼入により強化を図り得る
ものの、単に一様に焼入処理する技術である。また実開
平6−12137号公報に係る技術においても、熱入部
では一様である。従って、焼入処理された焼入領域にお
ける硬度分布は基本的には一様であり、強化としては必
ずしも充分ではない。
平6−116630号公報、特開平4−72010号公
報公報に係る技術によれば、焼入により強化を図り得る
ものの、単に一様に焼入処理する技術である。また実開
平6−12137号公報に係る技術においても、熱入部
では一様である。従って、焼入処理された焼入領域にお
ける硬度分布は基本的には一様であり、強化としては必
ずしも充分ではない。
【0006】また強化が要請される部位の肉厚を増す上
記従来技術によれば、軽量化の面で不利である。また、
リンフォースを追加して重ねる従来技術によれば、補強
材を設けた部位で強度が急激に変化し、強度分布が不連
続な形態を呈する。故に、リンフォースを追加するだけ
では、強化としては必ずしも充分ではない。
記従来技術によれば、軽量化の面で不利である。また、
リンフォースを追加して重ねる従来技術によれば、補強
材を設けた部位で強度が急激に変化し、強度分布が不連
続な形態を呈する。故に、リンフォースを追加するだけ
では、強化としては必ずしも充分ではない。
【0007】本発明は上記した実情に鑑みなされたもの
であり、一層の強化に貢献できるプレス成形品及びその
強化方法を提供することを課題とする。
であり、一層の強化に貢献できるプレス成形品及びその
強化方法を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係るプレス成
形品は、焼入処理された焼入領域を備えると共に所定の
強度分布が要請されるプレス成形品であって、焼入領域
は、その要請される強度分布に対応する硬度変化を呈す
る強度分布を備えていることを特徴とするものである。
形品は、焼入処理された焼入領域を備えると共に所定の
強度分布が要請されるプレス成形品であって、焼入領域
は、その要請される強度分布に対応する硬度変化を呈す
る強度分布を備えていることを特徴とするものである。
【0009】請求項2に係るプレス成形品は、請求項1
において、プレス成形品は一端部及び他端部を備えるも
のであって、焼入領域は一端部側から他端部側にかけて
連続的にのびており、焼入領域の硬度分布は、一端部と
他端部との間の中央領域が高強度となり、中央領域から
一端部及び他端部に向かうにつれて硬度が次第に低下す
ることを特徴とするものである。
において、プレス成形品は一端部及び他端部を備えるも
のであって、焼入領域は一端部側から他端部側にかけて
連続的にのびており、焼入領域の硬度分布は、一端部と
他端部との間の中央領域が高強度となり、中央領域から
一端部及び他端部に向かうにつれて硬度が次第に低下す
ることを特徴とするものである。
【0010】請求項3に係るプレス成形品の強化方法
は、所定の強度分布が要請されるプレス成形品を用い、
プレス成形品に、プレス成形品に要請される強度分布に
対応する硬度変化を呈する硬度分布を備えた焼入領域を
形成することを特徴とするものである。請求項4に係る
プレス成形品の強化方法は、請求項3において、硬度分
布は高周波焼入の加熱・冷却条件を調節することで得る
ものであることを特徴とするものである。
は、所定の強度分布が要請されるプレス成形品を用い、
プレス成形品に、プレス成形品に要請される強度分布に
対応する硬度変化を呈する硬度分布を備えた焼入領域を
形成することを特徴とするものである。請求項4に係る
プレス成形品の強化方法は、請求項3において、硬度分
布は高周波焼入の加熱・冷却条件を調節することで得る
ものであることを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】プレス成形品は、プレス成形され
た或いはプレス成形される部材であり、その形態は薄板
状でも厚板状でも盤状でも良いし、或いは、チャンネル
状でもアングル状でも良い。車両においては、プレス成
形品としては、ボデーに接合される補強材として機能す
るリンフォースでも良いし、あるいは、ボデーそのもの
でも良い。
た或いはプレス成形される部材であり、その形態は薄板
状でも厚板状でも盤状でも良いし、或いは、チャンネル
状でもアングル状でも良い。車両においては、プレス成
形品としては、ボデーに接合される補強材として機能す
るリンフォースでも良いし、あるいは、ボデーそのもの
でも良い。
【0012】プレス成形品としては、センターピラーリ
ーンフォースを採用できる。センターピラーリーンフォ
ースは、車両の前席と後席との間に位置する支柱として
機能するBピラーとも呼ばれるセンターピラーを補強す
る補強材である。また車両の場合には、プレス成形品と
しては、センターピラーリーンフォース付近に設けられ
るルーフサイドレールリーンフォースでも良いし、或い
は、センターピラーリーンフォースの下部を支持するロ
ッカーパネル等でも良い。更に上記した部材に限らず、
車両以外の他の用途に用いられるものでも良い。
ーンフォースを採用できる。センターピラーリーンフォ
ースは、車両の前席と後席との間に位置する支柱として
機能するBピラーとも呼ばれるセンターピラーを補強す
る補強材である。また車両の場合には、プレス成形品と
しては、センターピラーリーンフォース付近に設けられ
るルーフサイドレールリーンフォースでも良いし、或い
は、センターピラーリーンフォースの下部を支持するロ
ッカーパネル等でも良い。更に上記した部材に限らず、
車両以外の他の用途に用いられるものでも良い。
【0013】プレス成形品の材質は焼入可能なものであ
り、一般的には、カーボンを含む鋼系が採用される。カ
ーボン含有量としては、例えば0.07〜0.2%にで
きる。なお本明細書及び図面では特に断らないかぎり、
%は重量%を意味する。焼入領域はプレス成形品の深さ
方向では表面部から裏面部にまで形成されるのが一般的
であるが、厚肉の場合には表面部近傍のみ焼入領域とな
ることもあり得る。焼入領域とは焼入処理された部分を
いう。
り、一般的には、カーボンを含む鋼系が採用される。カ
ーボン含有量としては、例えば0.07〜0.2%にで
きる。なお本明細書及び図面では特に断らないかぎり、
%は重量%を意味する。焼入領域はプレス成形品の深さ
方向では表面部から裏面部にまで形成されるのが一般的
であるが、厚肉の場合には表面部近傍のみ焼入領域とな
ることもあり得る。焼入領域とは焼入処理された部分を
いう。
【0014】焼入領域の組織は、カーボン含有量や加熱
温度等によっても異なるが、高硬度の領域とするにはベ
イナイト及びマルテンサイトの少なくとも一方の割合が
増した組織となり、硬度があまり高くない領域ではベイ
ナイト及びマルテンサイトの少なくとも一方にパーライ
トやフェライトが混在した組織となるのが一般的であ
る。
温度等によっても異なるが、高硬度の領域とするにはベ
イナイト及びマルテンサイトの少なくとも一方の割合が
増した組織となり、硬度があまり高くない領域ではベイ
ナイト及びマルテンサイトの少なくとも一方にパーライ
トやフェライトが混在した組織となるのが一般的であ
る。
【0015】請求項2によれば、プレス成形品は一端部
及び他端部を備えている。このようなプレス成形品は比
較的長めのものを採用できる。この場合には焼入領域
は、一端部側から他端部側にかけて連続してのびるよう
に形成されている。このように連続する焼入領域では、
一端部側と他端部側との間の中央領域が高強度となると
共に、中央領域から一端部及び他端部に向かうにつれて
硬度が次第に低下するような硬度分布が形成されてい
る。
及び他端部を備えている。このようなプレス成形品は比
較的長めのものを採用できる。この場合には焼入領域
は、一端部側から他端部側にかけて連続してのびるよう
に形成されている。このように連続する焼入領域では、
一端部側と他端部側との間の中央領域が高強度となると
共に、中央領域から一端部及び他端部に向かうにつれて
硬度が次第に低下するような硬度分布が形成されてい
る。
【0016】このようにすれば、プレス成形品に衝撃が
作用した場合において、硬度が高い領域では強度が確保
されて変形阻止性が確保されると共に、硬度が高くない
領域では衝撃エネルギの吸収性が確保される。すなわ
ち、プレス成形品の変形を阻止しつつ、衝撃エネルギの
吸収性を高めるのに有利である。なおプレス成形品の種
類によっても相違するが、高硬度領域ではその硬度は例
えば300〜500Hv、特に350〜450Hvにで
きる。高硬度でない領域ではその硬度は例えば150〜
350Hv、特に200〜350Hvにできる。
作用した場合において、硬度が高い領域では強度が確保
されて変形阻止性が確保されると共に、硬度が高くない
領域では衝撃エネルギの吸収性が確保される。すなわ
ち、プレス成形品の変形を阻止しつつ、衝撃エネルギの
吸収性を高めるのに有利である。なおプレス成形品の種
類によっても相違するが、高硬度領域ではその硬度は例
えば300〜500Hv、特に350〜450Hvにで
きる。高硬度でない領域ではその硬度は例えば150〜
350Hv、特に200〜350Hvにできる。
【0017】請求項3に係る方法によれば、所定の強度
分布が要請されるプレス成形品を用い、プレス成形品
に、プレス成形品に要請される強度分布に対応する硬度
変化を呈する硬度分布を備えた焼入領域を形成すること
を特徴とするものである。焼入はプレス成形した後に行
うのが一般的である。焼入手段としては、高周波電流に
基づく加熱手段と、プレス成形品に冷却剤を接触させる
冷却手段とをもつ構成にできる。高周波電流の周波数は
プレス成形品の種類によっても相違するが、例えば10
〜450kHzにできる。冷却剤としては水が一般的で
あるが、プレス成形品によっては油等でも良い。
分布が要請されるプレス成形品を用い、プレス成形品
に、プレス成形品に要請される強度分布に対応する硬度
変化を呈する硬度分布を備えた焼入領域を形成すること
を特徴とするものである。焼入はプレス成形した後に行
うのが一般的である。焼入手段としては、高周波電流に
基づく加熱手段と、プレス成形品に冷却剤を接触させる
冷却手段とをもつ構成にできる。高周波電流の周波数は
プレス成形品の種類によっても相違するが、例えば10
〜450kHzにできる。冷却剤としては水が一般的で
あるが、プレス成形品によっては油等でも良い。
【0018】プレス成形品の焼入領域に硬度分布を形成
するにあたっては、プレス成形品を焼入する際の加熱温
度を調整することにより行い得る。プレス成形品のうち
高硬度とする領域では加熱温度は950〜1200°C
程度、高硬度を必要としない領域では加熱温度は800
〜950°C程度にできる。プレス成形品の加熱温度を
調整するには、プレス成形品に対する焼入手段の相対移
動速度を調整して行い得る。具体的には、高硬度とする
領域では、相対移動速度を低速としてプレス成形品の加
熱温度を上げ、一方、硬度が余り必要とされない領域で
は、相対移動速度を高速としてプレス成形品の加熱温度
を下げることにより、硬度分布は実現できる。
するにあたっては、プレス成形品を焼入する際の加熱温
度を調整することにより行い得る。プレス成形品のうち
高硬度とする領域では加熱温度は950〜1200°C
程度、高硬度を必要としない領域では加熱温度は800
〜950°C程度にできる。プレス成形品の加熱温度を
調整するには、プレス成形品に対する焼入手段の相対移
動速度を調整して行い得る。具体的には、高硬度とする
領域では、相対移動速度を低速としてプレス成形品の加
熱温度を上げ、一方、硬度が余り必要とされない領域で
は、相対移動速度を高速としてプレス成形品の加熱温度
を下げることにより、硬度分布は実現できる。
【0019】硬度分布の変化勾配、つまり強度分布の変
化勾配としては、急激に増減するよりも、できるだけな
だらかに増減する方が一般的には好ましい。硬度分布を
形成するにあたっては、相対移動速度ばかりでなく、誘
導コイルに通電する高周波電流の周波数や電流値、ひい
てはプレス成形品の加熱部分に流す誘導電流を調整する
ことにより行っても良い。即ち、誘導電流が増加すれ
ば、ジュール熱が増加し、誘導加熱の程度が増加し、加
熱温度が高温となり、焼入効果が確保され、焼入硬度が
高くなり易い。一方、プレス成形品の加熱部分に流す誘
導電流が減少すれば、ジュール熱が減少し、誘導加熱の
程度が低下し、プレス成形品の加熱温度が低めとなり、
焼入効果が低下しがちで、焼入硬度が低下する。
化勾配としては、急激に増減するよりも、できるだけな
だらかに増減する方が一般的には好ましい。硬度分布を
形成するにあたっては、相対移動速度ばかりでなく、誘
導コイルに通電する高周波電流の周波数や電流値、ひい
てはプレス成形品の加熱部分に流す誘導電流を調整する
ことにより行っても良い。即ち、誘導電流が増加すれ
ば、ジュール熱が増加し、誘導加熱の程度が増加し、加
熱温度が高温となり、焼入効果が確保され、焼入硬度が
高くなり易い。一方、プレス成形品の加熱部分に流す誘
導電流が減少すれば、ジュール熱が減少し、誘導加熱の
程度が低下し、プレス成形品の加熱温度が低めとなり、
焼入効果が低下しがちで、焼入硬度が低下する。
【0020】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。本実施例は、車両のボデーに装備されるプレス成
形品としてのセンターピラーリーンフォース1を強化す
る例である。図1の右側に、実施例品に係るセンターピ
ラーリーンフォース1の正面図が模式的に記載されてい
る。センターピラーリーンフォース1の横断面はほぼ
『コの字』形状である。
する。本実施例は、車両のボデーに装備されるプレス成
形品としてのセンターピラーリーンフォース1を強化す
る例である。図1の右側に、実施例品に係るセンターピ
ラーリーンフォース1の正面図が模式的に記載されてい
る。センターピラーリーンフォース1の横断面はほぼ
『コの字』形状である。
【0021】センターピラーリーンフォース1は、前述
したように、車両の前席と後席との間に位置する支柱と
して機能するBピラーとも呼ばれる前記したセンターピ
ラー100に重ねられて、センターピラー100を補強
するリーンフォースである。従って本実施例は、車両の
側面での側突、例えば、他車や壁体が車両の側面に衝突
する場合に保護構造として効果的である。
したように、車両の前席と後席との間に位置する支柱と
して機能するBピラーとも呼ばれる前記したセンターピ
ラー100に重ねられて、センターピラー100を補強
するリーンフォースである。従って本実施例は、車両の
側面での側突、例えば、他車や壁体が車両の側面に衝突
する場合に保護構造として効果的である。
【0022】図1に示すようにセンターピラーリーンフ
ォース1は、上側の一端部11と下側の他端部12とを
備えている。センターピラーリーンフォース1は、上下
方向にのびる比較的長目のものである。センターピラー
リーンフォース1の下端部は、室2aをもつロッカーパ
ネル2を利用して支持される。一般的な側突が発生する
場合には、図1の中央図に示すように、センターピラー
リーンフォース1’の長さ方向のほぼ中央領域に入力集
中荷重FINが作用し、センターピラーリーンフォース
1’の一端部11’及び他端部12’に向かうにつれて
入力荷重が次第に少なくなると考えることができる。
ォース1は、上側の一端部11と下側の他端部12とを
備えている。センターピラーリーンフォース1は、上下
方向にのびる比較的長目のものである。センターピラー
リーンフォース1の下端部は、室2aをもつロッカーパ
ネル2を利用して支持される。一般的な側突が発生する
場合には、図1の中央図に示すように、センターピラー
リーンフォース1’の長さ方向のほぼ中央領域に入力集
中荷重FINが作用し、センターピラーリーンフォース
1’の一端部11’及び他端部12’に向かうにつれて
入力荷重が次第に少なくなると考えることができる。
【0023】即ち、車両の側突の際において予想される
衝突荷重分布は、基本的には図1に示すA1であらわさ
れるように、中央領域が高く、また上端及び下端に向か
うにつれて次第に減少する『山形』の形態をなしてい
る。従って、衝突荷重分布A1を上回るような強度を備
えている強度モーメント線図B1が得られるように、セ
ンターピラーリーンフォース1の断面形状、材質、肉厚
を設定する必要がある。しかし車両の場合には、センタ
ーピラーリーンフォース1の断面形状の選択の自由度
は、制約されている。またセンターピラーリーンフォー
ス1の肉厚の増加についても、軽量化の面から制約され
ている。
衝突荷重分布は、基本的には図1に示すA1であらわさ
れるように、中央領域が高く、また上端及び下端に向か
うにつれて次第に減少する『山形』の形態をなしてい
る。従って、衝突荷重分布A1を上回るような強度を備
えている強度モーメント線図B1が得られるように、セ
ンターピラーリーンフォース1の断面形状、材質、肉厚
を設定する必要がある。しかし車両の場合には、センタ
ーピラーリーンフォース1の断面形状の選択の自由度
は、制約されている。またセンターピラーリーンフォー
ス1の肉厚の増加についても、軽量化の面から制約され
ている。
【0024】そこで従来技術によれば、図1の中央図に
示すように、従来に係るセンターピラーリーンフォース
1’の長さ方向の略中央領域に、別体の第2リーンフォ
ース17’(長さLW )を重ねてスポット溶接などで添
設しているのが実情である。この場合には第2リーンフ
ォース17’によりセンターピラーリーンフォース1’
が強化される。
示すように、従来に係るセンターピラーリーンフォース
1’の長さ方向の略中央領域に、別体の第2リーンフォ
ース17’(長さLW )を重ねてスポット溶接などで添
設しているのが実情である。この場合には第2リーンフ
ォース17’によりセンターピラーリーンフォース1’
が強化される。
【0025】しかしセンターピラーリーンフォース1’
に第2リーンフォース17’が重ねられて添設されてい
るため、図1に示す強度分布C1から理解できるよう
に、強度が急激に立ち上がる立ち上がり部分Cw、Cv
が生じる。その結果、不連続な強度分布しか得られず、
センターピラーリーンフォース1’の強化としては必ず
しも充分ではない。即ち、単に衝突荷重を上回っていれ
ば良いというものではなく、不連続な部分に不均一な応
力がかかり、不均一な変形をするため、期待する程の強
化は得られない。
に第2リーンフォース17’が重ねられて添設されてい
るため、図1に示す強度分布C1から理解できるよう
に、強度が急激に立ち上がる立ち上がり部分Cw、Cv
が生じる。その結果、不連続な強度分布しか得られず、
センターピラーリーンフォース1’の強化としては必ず
しも充分ではない。即ち、単に衝突荷重を上回っていれ
ば良いというものではなく、不連続な部分に不均一な応
力がかかり、不均一な変形をするため、期待する程の強
化は得られない。
【0026】仮に連続的な強度変化をもつ強度分布を得
ようとすると、第2リーンフォース17’の上側に別の
第3リーンフォースが添設されると共に、第2リーンフ
ォース17’の下側に更に別の第4リーンフォースが添
設されるというように、何重にも細かくリーンフェース
を重ねる必要がある。結果として、重量増加が誘発さ
れ、軽量化の面で不利である。
ようとすると、第2リーンフォース17’の上側に別の
第3リーンフォースが添設されると共に、第2リーンフ
ォース17’の下側に更に別の第4リーンフォースが添
設されるというように、何重にも細かくリーンフェース
を重ねる必要がある。結果として、重量増加が誘発さ
れ、軽量化の面で不利である。
【0027】これに対して本実施例に係るセンターピラ
ーリーンフォース1によれば、図1の右図から理解でき
るように、第2リーンフォース17’を重ねる構造が廃
止されている。即ち、センターピラーリーンフォース1
(肉厚:例えば1.4mm)を所望の形状にプレス成形
した後に、センターピラーリーンフォース1の一端部1
1から他端部12にかけて、焼入領域3がセンターピラ
ーリーンフォース1の長さ方向に沿って連続的に形成さ
れている。この焼入領域3は、図1に示す『山形』の強
度分布D1を備えている。
ーリーンフォース1によれば、図1の右図から理解でき
るように、第2リーンフォース17’を重ねる構造が廃
止されている。即ち、センターピラーリーンフォース1
(肉厚:例えば1.4mm)を所望の形状にプレス成形
した後に、センターピラーリーンフォース1の一端部1
1から他端部12にかけて、焼入領域3がセンターピラ
ーリーンフォース1の長さ方向に沿って連続的に形成さ
れている。この焼入領域3は、図1に示す『山形』の強
度分布D1を備えている。
【0028】図1から理解できるように、焼入領域3で
得た強度分布D1は、衝突荷重分布A1にほぼ対応しつ
つ、衝突荷重分布A1を上回る形態とされている。即
ち、センターピラーリーンフォース1に第2リーンフォ
ース17’を添設したため、急激な立ち上がり部分C
w、Cvが生じる強度分布C1とは異なり、本実施例に
よれば、焼入領域3で得た強度分布D1は、衝突荷重分
布A1にほぼ対応しつつ、所定の安全率を見込んで衝突
荷重分布A1を上回る形態とされている。
得た強度分布D1は、衝突荷重分布A1にほぼ対応しつ
つ、衝突荷重分布A1を上回る形態とされている。即
ち、センターピラーリーンフォース1に第2リーンフォ
ース17’を添設したため、急激な立ち上がり部分C
w、Cvが生じる強度分布C1とは異なり、本実施例に
よれば、焼入領域3で得た強度分布D1は、衝突荷重分
布A1にほぼ対応しつつ、所定の安全率を見込んで衝突
荷重分布A1を上回る形態とされている。
【0029】図1の右図に示すようにセンターピラーリ
ーンフォース1において焼入領域3の範囲はLaで示さ
れる。この焼入領域3は、車両における側突に対して最
も強化が要請される中央領域3aと、中央領域3aの上
方の一方領域3bと、中央領域3aの下方の他方領域3
cとに大別できる。中央領域3aにおける強度は、衝突
荷重分布A1に対してΔMの強度上の余裕があるように
設定されている。従ってセンターピラーリーンフォース
1の中央領域3aでは、側突の際における変形阻止性が
確保されている。
ーンフォース1において焼入領域3の範囲はLaで示さ
れる。この焼入領域3は、車両における側突に対して最
も強化が要請される中央領域3aと、中央領域3aの上
方の一方領域3bと、中央領域3aの下方の他方領域3
cとに大別できる。中央領域3aにおける強度は、衝突
荷重分布A1に対してΔMの強度上の余裕があるように
設定されている。従ってセンターピラーリーンフォース
1の中央領域3aでは、側突の際における変形阻止性が
確保されている。
【0030】換言すれば本実施例によれば、焼入領域3
のうち最も高強度な部分は、センターピラーリーンフォ
ース1の長さ方向のほぼ中央に位置する中央領域3aで
ある。中央領域3aの高さ位置は、入力集中荷重FINの
高さ位置に対応している。故に、側突に対して乗員保護
性が一層高まる効果を期待できる。乗員が着座するシー
ト4の高さ位置は、センターピラーリーンフォース1の
他方領域3cの付近に対応する。
のうち最も高強度な部分は、センターピラーリーンフォ
ース1の長さ方向のほぼ中央に位置する中央領域3aで
ある。中央領域3aの高さ位置は、入力集中荷重FINの
高さ位置に対応している。故に、側突に対して乗員保護
性が一層高まる効果を期待できる。乗員が着座するシー
ト4の高さ位置は、センターピラーリーンフォース1の
他方領域3cの付近に対応する。
【0031】図1に示す強度分布D1から理解できるよ
うに、他方領域3cの強度レベルを、中央領域3aの強
度レベルよりも下げている。更に中央領域3aの安全率
を大きく、他方領域3cの安全率を低めに設定してい
る。即ち、衝突荷重分布A1から上回る程度が中央領域
3aでは比較的大きく、他方領域3cでは衝突荷重分布
A1にほぼ近い強度とされている。従って側突の場合
に、センターピラーリーンフォース1のうち他方領域3
cが中央領域3aよりも優先的に変形して衝突の際の衝
撃エネルギを、他方領域3cの変形により吸収すること
を期待できる。一方領域3bについても同様である。
うに、他方領域3cの強度レベルを、中央領域3aの強
度レベルよりも下げている。更に中央領域3aの安全率
を大きく、他方領域3cの安全率を低めに設定してい
る。即ち、衝突荷重分布A1から上回る程度が中央領域
3aでは比較的大きく、他方領域3cでは衝突荷重分布
A1にほぼ近い強度とされている。従って側突の場合
に、センターピラーリーンフォース1のうち他方領域3
cが中央領域3aよりも優先的に変形して衝突の際の衝
撃エネルギを、他方領域3cの変形により吸収すること
を期待できる。一方領域3bについても同様である。
【0032】即ち本実施例によれば、側突に対するセン
ターピラーリーンフォース1の強化を図りつつ、側突の
際の衝撃エネルギ吸収に効果的である。換言すれば、単
一の部材が、変形を阻止する部分と、変形させて衝撃エ
ネルギを吸収する部分とに分けられている。これにより
センターピラーリーンフォース1に第2のリーンフォー
スや第3のリーンフォースを重ねることなく、車両の衝
突安全性が向上する。更に言えば、第2、第3のリンフ
ォースを重ねても、場所により要求される安全率を含ん
だ強度分布に決め細かく対応することはできず、場所に
より過剰な強度となったり、不充分な強度となったりす
るが、本実施例では強度分布を調整可能である。
ターピラーリーンフォース1の強化を図りつつ、側突の
際の衝撃エネルギ吸収に効果的である。換言すれば、単
一の部材が、変形を阻止する部分と、変形させて衝撃エ
ネルギを吸収する部分とに分けられている。これにより
センターピラーリーンフォース1に第2のリーンフォー
スや第3のリーンフォースを重ねることなく、車両の衝
突安全性が向上する。更に言えば、第2、第3のリンフ
ォースを重ねても、場所により要求される安全率を含ん
だ強度分布に決め細かく対応することはできず、場所に
より過剰な強度となったり、不充分な強度となったりす
るが、本実施例では強度分布を調整可能である。
【0033】本実施例ではセンターピラーリーンフォー
ス1の肉厚は一般的には0.8〜1.5mm程度であ
り、例えば1.4mmを採用できる。このような厚みで
あれば、センターピラーリーンフォース1の厚み方向の
全体に焼入処理が行われる。車両のボデー用鋼板として
一般的に規格化されている鋼種の特性を図2に示す。図
2の第1象限(I)は、鋼種とそれに含有されているカ
ーボン含有量との関係を示す。図2の第2象限(II)
は、鋼種と成形加工度との関係を示す。図2の第4象限
(IV)は、カーボン含有量と焼入後の強度(降伏強
度、引張強度)との関係を示す。
ス1の肉厚は一般的には0.8〜1.5mm程度であ
り、例えば1.4mmを採用できる。このような厚みで
あれば、センターピラーリーンフォース1の厚み方向の
全体に焼入処理が行われる。車両のボデー用鋼板として
一般的に規格化されている鋼種の特性を図2に示す。図
2の第1象限(I)は、鋼種とそれに含有されているカ
ーボン含有量との関係を示す。図2の第2象限(II)
は、鋼種と成形加工度との関係を示す。図2の第4象限
(IV)は、カーボン含有量と焼入後の強度(降伏強
度、引張強度)との関係を示す。
【0034】図2の第1象限(I)から理解できるよう
に、JIS−SPFC440またはSAPH440で
は、カーボン含有量がK1の範囲であり、特に良く採用
されるものはK2の範囲である。またJIS−SPFC
390またはSAPH400では、カーボン含有量がK
3の範囲であり、特に良く採用されるものはK4の範囲
である。またJIS−SPFC370またはSAPH3
70では、カーボン含有量がK5の範囲である。JIS
−SPFC340Hでは、カーボン含有量がK6の範囲
であり、JIS−SPCCでは、カーボン含有量がK7
の範囲である。なお上記した鋼板を素材とした表面処理
鋼板についても同様である。
に、JIS−SPFC440またはSAPH440で
は、カーボン含有量がK1の範囲であり、特に良く採用
されるものはK2の範囲である。またJIS−SPFC
390またはSAPH400では、カーボン含有量がK
3の範囲であり、特に良く採用されるものはK4の範囲
である。またJIS−SPFC370またはSAPH3
70では、カーボン含有量がK5の範囲である。JIS
−SPFC340Hでは、カーボン含有量がK6の範囲
であり、JIS−SPCCでは、カーボン含有量がK7
の範囲である。なお上記した鋼板を素材とした表面処理
鋼板についても同様である。
【0035】図2の第1象限(I)及び第2象限(I
I)から理解できるように、カーボン含有量が低い場合
には成形加工度が大きく、成形加工度が高い加工形態で
ある深絞り加工も可能であるが、カーボン含有量が増加
するにつれて成形加工度が低下する。例えばボデー用鋼
板としてはカーボン含有量が多めのJIS−SPFC4
40によれば、成形加工度が高い深絞り加工ではなく、
曲げ加工要素が主体のプレス加工が一般的に行われる。
また図2の第4象限(IV)から理解できるように、カ
ーボン含有量が増加するにつれて、焼入後の強度(降伏
強度、引張強度)が次第に増加する傾向が得られる。故
に、焼入後の状態における必要強度、成形加工度を考慮
して、センターピラーリーンフォース1に含まれるカー
ボン含有量の上限値と下限値とを規定する必要がある。
I)から理解できるように、カーボン含有量が低い場合
には成形加工度が大きく、成形加工度が高い加工形態で
ある深絞り加工も可能であるが、カーボン含有量が増加
するにつれて成形加工度が低下する。例えばボデー用鋼
板としてはカーボン含有量が多めのJIS−SPFC4
40によれば、成形加工度が高い深絞り加工ではなく、
曲げ加工要素が主体のプレス加工が一般的に行われる。
また図2の第4象限(IV)から理解できるように、カ
ーボン含有量が増加するにつれて、焼入後の強度(降伏
強度、引張強度)が次第に増加する傾向が得られる。故
に、焼入後の状態における必要強度、成形加工度を考慮
して、センターピラーリーンフォース1に含まれるカー
ボン含有量の上限値と下限値とを規定する必要がある。
【0036】本実施例のように車両のセンターピラーリ
ーンフォース1の強化に適用する場合には、その成形形
状を考慮すれば、カーボン含有量の上限は0.20%が
好ましく、場合によっては0.25%にできる。また焼
入後におけるセンターピラーリーンフォース1としての
必要強度を考慮すれば、カーボン含有量の下限は0.1
0%とすることが好ましく、場合によっては0.05%
にできる。
ーンフォース1の強化に適用する場合には、その成形形
状を考慮すれば、カーボン含有量の上限は0.20%が
好ましく、場合によっては0.25%にできる。また焼
入後におけるセンターピラーリーンフォース1としての
必要強度を考慮すれば、カーボン含有量の下限は0.1
0%とすることが好ましく、場合によっては0.05%
にできる。
【0037】故にセンターピラーリーンフォース1に適
用する場合には、センターピラーリーンフォース1のカ
ーボン含有量は、0.05〜0.25%、特に0.10
〜0.20%にできる。上記したカーボン含有量に設定
されているセンターピラーリーンフォース1によれば、
焼入領域3の組織のうち、硬度が高い領域ではマルテン
サイトあるいはベイナイトが主体となり、硬度の低い領
域ではマルテンサイトあるいはベイナイトにパーライ
ト、フェライトが混在したものとなる。
用する場合には、センターピラーリーンフォース1のカ
ーボン含有量は、0.05〜0.25%、特に0.10
〜0.20%にできる。上記したカーボン含有量に設定
されているセンターピラーリーンフォース1によれば、
焼入領域3の組織のうち、硬度が高い領域ではマルテン
サイトあるいはベイナイトが主体となり、硬度の低い領
域ではマルテンサイトあるいはベイナイトにパーライ
ト、フェライトが混在したものとなる。
【0038】ところで一般的には、焼入後の強度と焼入
後の硬度とには相関関係がある。例えばボデー用鋼板と
して一般的に使用されているJIS−SPFC440を
試験片として用いた場合において、焼入後の強度と焼入
後の硬度との関係を図3に示す。図3に示すように、焼
入後の硬度が増加するにつれて、焼入後の強度、即ち、
降伏強度、引張強度が共に増加する傾向が得られる。従
って焼入領域3における強度分布を把握するには、焼入
領域3の硬度分布を把握することが重要である。
後の硬度とには相関関係がある。例えばボデー用鋼板と
して一般的に使用されているJIS−SPFC440を
試験片として用いた場合において、焼入後の強度と焼入
後の硬度との関係を図3に示す。図3に示すように、焼
入後の硬度が増加するにつれて、焼入後の強度、即ち、
降伏強度、引張強度が共に増加する傾向が得られる。従
って焼入領域3における強度分布を把握するには、焼入
領域3の硬度分布を把握することが重要である。
【0039】必要な焼入硬度を得るためのパラメータに
ついては、図5に示されている。この場合には、誘導コ
イルをもつ高周波焼入装置をセンターピラーリーンフォ
ース1に対して相対移動させて行った。この試験例では
高周波焼入装置に400kHzの高周波電流が通電さ
れ、センターピラーリーンフォース1と誘導コイルとの
間の隙間は、約3mmに設定されている。
ついては、図5に示されている。この場合には、誘導コ
イルをもつ高周波焼入装置をセンターピラーリーンフォ
ース1に対して相対移動させて行った。この試験例では
高周波焼入装置に400kHzの高周波電流が通電さ
れ、センターピラーリーンフォース1と誘導コイルとの
間の隙間は、約3mmに設定されている。
【0040】図5の第1象限(I)は、移動速度と誘導
加熱の加熱温度との関係を示す。図5の第2象限(I
I)は、加熱温度とカーボン含有量と焼入硬度との関係
を示す。図5の第3象限(III)は、加熱後の冷却速
度とカーボン含有量と焼入硬度との関係を示す。図5の
第1象限(I)から理解できるように、高周波焼入装置
とセンターピラーリーンフォース1との相対移動速度が
低速になるにつれて、加熱温度が高温となり、移動速度
が高速になるにつれて、加熱温度が低くなる。また図5
の第2象限(II)から理解できるように、加熱温度が
同一であれば、カーボン含有量が多い程、焼入硬度は高
くなる傾向が得られる。また図5の第3象限(III)
から理解できるように、冷却速度が速くなるにつれて焼
入硬度は増加する傾向にある。しかし、冷却速度がある
値以上となれば、例えば850〜950〔°C/s〕を
超えれば、焼入硬度は飽和する。なおセンターピラーリ
ーンフォース1を水冷する場合には、冷却速度は一般的
には500〜2000〔°C/s〕となる。
加熱の加熱温度との関係を示す。図5の第2象限(I
I)は、加熱温度とカーボン含有量と焼入硬度との関係
を示す。図5の第3象限(III)は、加熱後の冷却速
度とカーボン含有量と焼入硬度との関係を示す。図5の
第1象限(I)から理解できるように、高周波焼入装置
とセンターピラーリーンフォース1との相対移動速度が
低速になるにつれて、加熱温度が高温となり、移動速度
が高速になるにつれて、加熱温度が低くなる。また図5
の第2象限(II)から理解できるように、加熱温度が
同一であれば、カーボン含有量が多い程、焼入硬度は高
くなる傾向が得られる。また図5の第3象限(III)
から理解できるように、冷却速度が速くなるにつれて焼
入硬度は増加する傾向にある。しかし、冷却速度がある
値以上となれば、例えば850〜950〔°C/s〕を
超えれば、焼入硬度は飽和する。なおセンターピラーリ
ーンフォース1を水冷する場合には、冷却速度は一般的
には500〜2000〔°C/s〕となる。
【0041】前述したように本実施例によれば、センタ
ーピラーリーンフォース1に形成した焼入領域3におい
ては、その長さ方向の中央領域3aが最も高硬度となる
ように強化されており、中央領域3aから一端部11及
び他端部12に向かうにつれて硬度が次第に低下してい
る。即ち、側突が生じた場合を考慮して、センターピラ
ーリーンフォース1として要請される強度分布に対応す
るように、焼入領域3はその長さ方向に沿って『山形』
の硬度変化を呈する硬度分布をもつものである。
ーピラーリーンフォース1に形成した焼入領域3におい
ては、その長さ方向の中央領域3aが最も高硬度となる
ように強化されており、中央領域3aから一端部11及
び他端部12に向かうにつれて硬度が次第に低下してい
る。即ち、側突が生じた場合を考慮して、センターピラ
ーリーンフォース1として要請される強度分布に対応す
るように、焼入領域3はその長さ方向に沿って『山形』
の硬度変化を呈する硬度分布をもつものである。
【0042】このような硬度分布を得るにあたっては、
誘導コイルと冷却水噴出手段とを備えた高周波焼入装置
を用い、高周波焼入装置とセンターピラーリーンフォー
ス1とをセンターピラーリーンフォース1の長さ方向に
相対移動させる際に、相対移動速度を適宜調整する方式
を採用できる。例えば、図4から理解できるように、誘
導コイル60とこれに一体に接合されたパイプ状の冷却
水噴出手段62とを備えた高周波焼入装置6を可動式と
し、そして誘導コイル60に高周波電流を流しつつ、そ
の高周波焼入装置6をセンターピラーリーンフォース1
の長さ方向に沿って所定の速度で矢印N方向に移動さ
せ、これによりセンターピラーリーンフォース1を誘導
コイル60で高温に誘導加熱する。そして、高温に加熱
された部分に、冷却水噴出手段62の噴出孔62rから
冷却水を噴出して加熱部分を強制冷却することにより、
焼入領域3を形成することができる。またセンターピラ
ーリーンフォース1の裏面に対し、冷却を促進させるた
めに冷却噴出手段62’を必要に応じて設けても良い。
誘導コイルと冷却水噴出手段とを備えた高周波焼入装置
を用い、高周波焼入装置とセンターピラーリーンフォー
ス1とをセンターピラーリーンフォース1の長さ方向に
相対移動させる際に、相対移動速度を適宜調整する方式
を採用できる。例えば、図4から理解できるように、誘
導コイル60とこれに一体に接合されたパイプ状の冷却
水噴出手段62とを備えた高周波焼入装置6を可動式と
し、そして誘導コイル60に高周波電流を流しつつ、そ
の高周波焼入装置6をセンターピラーリーンフォース1
の長さ方向に沿って所定の速度で矢印N方向に移動さ
せ、これによりセンターピラーリーンフォース1を誘導
コイル60で高温に誘導加熱する。そして、高温に加熱
された部分に、冷却水噴出手段62の噴出孔62rから
冷却水を噴出して加熱部分を強制冷却することにより、
焼入領域3を形成することができる。またセンターピラ
ーリーンフォース1の裏面に対し、冷却を促進させるた
めに冷却噴出手段62’を必要に応じて設けても良い。
【0043】このようにすれば高周波焼入装置6の移動
速度の大小により、焼入領域3の硬度分布を調整でき
る。具体的には、焼入領域3の硬度を高くする領域で
は、高周波焼入装置6を低速で移動させる。このように
すれば誘導加熱の程度が増加し、センターピラーリーン
フォース1の加熱温度が高温となり、強制水冷による焼
入効果が確保され、焼入硬度が高くなる。一方、焼入領
域3の硬度を低くする領域では、高周波焼入装置6を高
速で移動させる。このようにすれば誘導加熱の程度が低
下し、センターピラーリーンフォース1の加熱温度が低
めとなり、強制水冷による焼入効果が低下し、焼入硬度
が低下する。
速度の大小により、焼入領域3の硬度分布を調整でき
る。具体的には、焼入領域3の硬度を高くする領域で
は、高周波焼入装置6を低速で移動させる。このように
すれば誘導加熱の程度が増加し、センターピラーリーン
フォース1の加熱温度が高温となり、強制水冷による焼
入効果が確保され、焼入硬度が高くなる。一方、焼入領
域3の硬度を低くする領域では、高周波焼入装置6を高
速で移動させる。このようにすれば誘導加熱の程度が低
下し、センターピラーリーンフォース1の加熱温度が低
めとなり、強制水冷による焼入効果が低下し、焼入硬度
が低下する。
【0044】図6は、センターピラーリーンフォース1
(材質:JIS−SPFC440、カーボン含有量:
0.15%)を用いて焼入した試験例を示す。この図6
は、焼入範囲Laを備えた焼入領域3における焼入硬度
と移動速度との関係を示す。特性線Sは移動速度の分布
を示し、特性線Tは焼入硬度〔Hv〕の分布を示す。特
性線Sに示すように、センターピラーリーンフォース1
の中央領域3aにおいては移動速度は低速であり、セン
ターピラーリーンフォース1の一方領域3bにおける移
動速度、他方領域3cにおける移動速度は速くされてい
る。
(材質:JIS−SPFC440、カーボン含有量:
0.15%)を用いて焼入した試験例を示す。この図6
は、焼入範囲Laを備えた焼入領域3における焼入硬度
と移動速度との関係を示す。特性線Sは移動速度の分布
を示し、特性線Tは焼入硬度〔Hv〕の分布を示す。特
性線Sに示すように、センターピラーリーンフォース1
の中央領域3aにおいては移動速度は低速であり、セン
ターピラーリーンフォース1の一方領域3bにおける移
動速度、他方領域3cにおける移動速度は速くされてい
る。
【0045】また図6において硬度分布を示す特性線T
から理解できるように、センターピラーリーンフォース
1の中央領域3aの硬度がHv420〜440程度とな
り最も高硬度となり、一端部11に向かうにつれて硬度
が次第に低下する下降傾斜部Tb、他端部12に向かう
につれて硬度が次第に低下する下降傾斜部Tcが得ら
れ、結果として、『山形』をなす硬度分布が得られた。
から理解できるように、センターピラーリーンフォース
1の中央領域3aの硬度がHv420〜440程度とな
り最も高硬度となり、一端部11に向かうにつれて硬度
が次第に低下する下降傾斜部Tb、他端部12に向かう
につれて硬度が次第に低下する下降傾斜部Tcが得ら
れ、結果として、『山形』をなす硬度分布が得られた。
【0046】上側の下降傾斜部Tbにおける強度勾配
(硬度から換算した強度勾配)としては、センターピラ
ー補強板1の長さ方向の1mmあたり、0.5〜4〔k
g/mm2 〕、特に0.5〜2〔kg/mm2 〕にでき
る。下側の下降傾斜部Tcにおける強度勾配としては、
センターピラー補強板1の長さ方向の1mmあたり、
0.1〜3〔kg/mm2 〕、特に0.1〜0.5〔k
g/mm2 〕にできる。
(硬度から換算した強度勾配)としては、センターピラ
ー補強板1の長さ方向の1mmあたり、0.5〜4〔k
g/mm2 〕、特に0.5〜2〔kg/mm2 〕にでき
る。下側の下降傾斜部Tcにおける強度勾配としては、
センターピラー補強板1の長さ方向の1mmあたり、
0.1〜3〔kg/mm2 〕、特に0.1〜0.5〔k
g/mm2 〕にできる。
【0047】なおセンターピラーリーンフォース1のう
ち焼入されていない領域では、硬度はHv150〜23
0程度であった。 (適用例)図7は適用例1に係る分解斜視図を示す。こ
の例では、車内側にはルーフサイドレールインナ70、
センターピラーインナ71が設けられている。車外側に
はセンターピラーアウタ73が設けられている。そして
両者の間に、センターピラーリーンフォース1、断面ほ
ぼコの字形状をなすロッカーパネル2、バルクヘッド2
8が設けられている。ロッカーパネル2はセンターピラ
ーリーンフォース1の下部の支持性を高めるものであ
る。バルクヘッド28は、ロッカーパネル2に固定され
て竹の節に近似した強化を図るものである。
ち焼入されていない領域では、硬度はHv150〜23
0程度であった。 (適用例)図7は適用例1に係る分解斜視図を示す。こ
の例では、車内側にはルーフサイドレールインナ70、
センターピラーインナ71が設けられている。車外側に
はセンターピラーアウタ73が設けられている。そして
両者の間に、センターピラーリーンフォース1、断面ほ
ぼコの字形状をなすロッカーパネル2、バルクヘッド2
8が設けられている。ロッカーパネル2はセンターピラ
ーリーンフォース1の下部の支持性を高めるものであ
る。バルクヘッド28は、ロッカーパネル2に固定され
て竹の節に近似した強化を図るものである。
【0048】センターピラーリーンフォース1の一端部
11には、変形強度を確保するために、ルーフサイドの
方向つまり車体の前後方向に沿って延設された横長部1
kが一体的に設けられている。従ってセンターピラーリ
ーンフォース1は全体として『T字』形状をなしてい
る。この例ではセンターピラーリーンフォース1にはこ
れの長さ方向に沿って焼入領域3が形成されている。こ
の焼入領域3によれば、前述同様に、センターピラーリ
ーンフォース1の長さ方向の中央領域3aで硬度が最も
高くなり、一端部11及び他端部12に向かうにつれて
硬度が次第に下降傾斜する『山形』の硬度分布が形成さ
れている。
11には、変形強度を確保するために、ルーフサイドの
方向つまり車体の前後方向に沿って延設された横長部1
kが一体的に設けられている。従ってセンターピラーリ
ーンフォース1は全体として『T字』形状をなしてい
る。この例ではセンターピラーリーンフォース1にはこ
れの長さ方向に沿って焼入領域3が形成されている。こ
の焼入領域3によれば、前述同様に、センターピラーリ
ーンフォース1の長さ方向の中央領域3aで硬度が最も
高くなり、一端部11及び他端部12に向かうにつれて
硬度が次第に下降傾斜する『山形』の硬度分布が形成さ
れている。
【0049】従来技術によれば、センターピラーリーン
フォース1(材質がJIS−SPFC440、目標カー
ボン含有量が0.1%)に別体の第2リーンフォース
(降伏強度レベルが300MPa、板厚が1.4mm、
重量1.4kg)が重ねられていた。これに対して本例
のように、センターピラーリーンフォース1(材質がJ
IS−SPFC440、降伏強度レベルが300MP
a、目標カーボン含有量が0.15%)を用い、上記し
た『山形』の硬度分布を備えている焼入処理すれば、降
伏強度が約3倍(1000MPa)となり、従来より使
用されていた第2リーンフォースを廃止でき、軽量化に
貢献できた。
フォース1(材質がJIS−SPFC440、目標カー
ボン含有量が0.1%)に別体の第2リーンフォース
(降伏強度レベルが300MPa、板厚が1.4mm、
重量1.4kg)が重ねられていた。これに対して本例
のように、センターピラーリーンフォース1(材質がJ
IS−SPFC440、降伏強度レベルが300MP
a、目標カーボン含有量が0.15%)を用い、上記し
た『山形』の硬度分布を備えている焼入処理すれば、降
伏強度が約3倍(1000MPa)となり、従来より使
用されていた第2リーンフォースを廃止でき、軽量化に
貢献できた。
【0050】更にこのセンターピラーリーンフォース1
をセンターピラーに組込んだ車両を用い、側面衝突させ
る試験を行ったところ、ボデーの変形量は、センターピ
ラーリーンフォース1の他に第2リーンフォースを装備
した従来技術と同等またはそれ以上であった。従って、
軽量化を図りつつボデー強度を確保できることが確認で
きた。
をセンターピラーに組込んだ車両を用い、側面衝突させ
る試験を行ったところ、ボデーの変形量は、センターピ
ラーリーンフォース1の他に第2リーンフォースを装備
した従来技術と同等またはそれ以上であった。従って、
軽量化を図りつつボデー強度を確保できることが確認で
きた。
【0051】図8は適用例2に係る分解斜視図を示す。
この例は適用例1と基本的には同様の構成である。本例
のセンターピラーリーンフォース1は『Iの字』形状を
なす。そしてセンターピラーリーンフォース1の一端部
11には、長さLkを備えた別体のルーフサイドレール
リーンフォース18が固定される。この例ではセンター
ピラーリーンフォース1には、上記した『山形』の硬度
分布を備えている焼入領域3が形成されている。
この例は適用例1と基本的には同様の構成である。本例
のセンターピラーリーンフォース1は『Iの字』形状を
なす。そしてセンターピラーリーンフォース1の一端部
11には、長さLkを備えた別体のルーフサイドレール
リーンフォース18が固定される。この例ではセンター
ピラーリーンフォース1には、上記した『山形』の硬度
分布を備えている焼入領域3が形成されている。
【0052】更にルーフサイドレールリーンフォース1
8にも焼入領域3が形成されている。この焼入領域3に
よれば、ルーフサイドレールリーンフォース18の長さ
方向の中央領域18aで硬度が最も高くなり、一端部1
8b及び他端部18cに向かうにつれて硬度が次第に下
降傾斜する『山形』の硬度分布Paが形成されている。
従ってルーフサイドレールリーンフォース18の強度も
増加している。
8にも焼入領域3が形成されている。この焼入領域3に
よれば、ルーフサイドレールリーンフォース18の長さ
方向の中央領域18aで硬度が最も高くなり、一端部1
8b及び他端部18cに向かうにつれて硬度が次第に下
降傾斜する『山形』の硬度分布Paが形成されている。
従ってルーフサイドレールリーンフォース18の強度も
増加している。
【0053】図9はもう一つの適用例2に係る分解斜視
図を示す。この例に対応する従来例によれば、強度確保
のために横長部1kを備えたT字形状をなすセンターピ
ラーリーンフォース1に、強化のために長さLm のルー
フサイドレールリーンフォース19が重ねられていた。
しかし本例ではT字形状をなすセンターピラーリーンフ
ォース1の横長部1kにこれの長さ方向に沿って『山
形』の硬度分布Pbが形成されて強化されている。従っ
て従来例とは異なり、ルーフサイドレールリーンフォー
ス19を廃止できる。
図を示す。この例に対応する従来例によれば、強度確保
のために横長部1kを備えたT字形状をなすセンターピ
ラーリーンフォース1に、強化のために長さLm のルー
フサイドレールリーンフォース19が重ねられていた。
しかし本例ではT字形状をなすセンターピラーリーンフ
ォース1の横長部1kにこれの長さ方向に沿って『山
形』の硬度分布Pbが形成されて強化されている。従っ
て従来例とは異なり、ルーフサイドレールリーンフォー
ス19を廃止できる。
【0054】図10は適用例3に係る分解斜視図を示
す。この例は適用例1と基本的には同様の構成である。
図10の仮想線で示すように従来例ではロッカーパネル
2に強化のために別体のリーンフォース28’が重ねら
れていた。しかし本例ではセンターピラーリーンフォー
ス1に『山形』の硬度分布が形成されている他に、ロッ
カーパネル2にも、『山形』の硬度分布Pcを備えてい
る焼入領域3が形成されている。
す。この例は適用例1と基本的には同様の構成である。
図10の仮想線で示すように従来例ではロッカーパネル
2に強化のために別体のリーンフォース28’が重ねら
れていた。しかし本例ではセンターピラーリーンフォー
ス1に『山形』の硬度分布が形成されている他に、ロッ
カーパネル2にも、『山形』の硬度分布Pcを備えてい
る焼入領域3が形成されている。
【0055】即ち、ロッカーパネル2に形成されている
焼入領域3は、前述同様に、ロッカーパネル2の長さ方
向の中央領域2aで硬度が最も高くなり、一端部2b及
び他端部2cに向かうにつれて硬度が次第に下降傾斜す
る硬度分布が得られている。従って従来より使用されて
いるリーンフォース28’を廃止でき、軽量化に貢献で
きる。
焼入領域3は、前述同様に、ロッカーパネル2の長さ方
向の中央領域2aで硬度が最も高くなり、一端部2b及
び他端部2cに向かうにつれて硬度が次第に下降傾斜す
る硬度分布が得られている。従って従来より使用されて
いるリーンフォース28’を廃止でき、軽量化に貢献で
きる。
【0056】(付記)上記した実施例から次の技術的思
想も把握できる。 ○各請求項において、プレス成形品のカーボン含有量の
上限は0.25%、0.2%であり、下限は0.05
%、0.1%である。 ○各請求項において、プレス成形品はプレス成形板であ
る。 ○各請求項において、プレス成形品はセンターピラーリ
ーンフォースである。 ○各請求項において、プレス成形品はセンターピラーリ
ーンフォースであり、センターピラーリーンフォースの
下部の支持性を高めるパネルを備え、そのパネルに焼入
領域が形成されており、その焼入領域は、パネルの長さ
方向の中央領域で硬度が高くなり、パネルの長さ方向の
一端部及び他端部に向かうにつれて硬度が次第に低下す
る硬度分布をもつ。 ○各請求項において、焼入領域の硬度分布は、焼入領域
の中央領域で硬度が高く、端側に向かうにつれて硬度が
低下する『山形』をなしている。
想も把握できる。 ○各請求項において、プレス成形品のカーボン含有量の
上限は0.25%、0.2%であり、下限は0.05
%、0.1%である。 ○各請求項において、プレス成形品はプレス成形板であ
る。 ○各請求項において、プレス成形品はセンターピラーリ
ーンフォースである。 ○各請求項において、プレス成形品はセンターピラーリ
ーンフォースであり、センターピラーリーンフォースの
下部の支持性を高めるパネルを備え、そのパネルに焼入
領域が形成されており、その焼入領域は、パネルの長さ
方向の中央領域で硬度が高くなり、パネルの長さ方向の
一端部及び他端部に向かうにつれて硬度が次第に低下す
る硬度分布をもつ。 ○各請求項において、焼入領域の硬度分布は、焼入領域
の中央領域で硬度が高く、端側に向かうにつれて硬度が
低下する『山形』をなしている。
【0057】
【発明の効果】請求項1によれば、プレス成形品に形成
された焼入領域は、その要請される強度分布に対応する
硬度変化を呈する硬度分布を備えている。従ってそのプ
レス成形品に要請される強度を確保するのに有利であ
る。また他の物体がプレス成形品に衝突した場合におい
て、硬度が高い領域では強度が確保されて変形阻止性が
確保されると共に、硬度が高くない領域では衝撃エネル
ギの吸収性が確保される。そのため、焼入領域の硬度が
一様である硬度分布を備えるプレス成形品に比較して、
プレス成形品の変形を阻止しつつ、衝撃エネルギの吸収
性を高めるのに有利である。
された焼入領域は、その要請される強度分布に対応する
硬度変化を呈する硬度分布を備えている。従ってそのプ
レス成形品に要請される強度を確保するのに有利であ
る。また他の物体がプレス成形品に衝突した場合におい
て、硬度が高い領域では強度が確保されて変形阻止性が
確保されると共に、硬度が高くない領域では衝撃エネル
ギの吸収性が確保される。そのため、焼入領域の硬度が
一様である硬度分布を備えるプレス成形品に比較して、
プレス成形品の変形を阻止しつつ、衝撃エネルギの吸収
性を高めるのに有利である。
【0058】請求項2によれば、焼入領域では、一端部
側と他端部側との間の中央領域が高強度となると共に、
中央領域から一端部及び他端部に向かうにつれて硬度が
低下するような硬度分布、つまり『山形』の硬度分布が
形成されている。そのためプレス成形品に衝撃が作用し
た場合において、硬度が高い領域では強度が確保されて
変形阻止性が確保されると共に、硬度が高くない領域で
は衝撃エネルギの吸収性が確保される。すなわち、プレ
ス成形品の変形を阻止しつつ、衝撃エネルギの吸収性を
高めるのに有利である。そのため車両の側面構造の強
化、例えばセンターピラー付近の強化に好適である。
側と他端部側との間の中央領域が高強度となると共に、
中央領域から一端部及び他端部に向かうにつれて硬度が
低下するような硬度分布、つまり『山形』の硬度分布が
形成されている。そのためプレス成形品に衝撃が作用し
た場合において、硬度が高い領域では強度が確保されて
変形阻止性が確保されると共に、硬度が高くない領域で
は衝撃エネルギの吸収性が確保される。すなわち、プレ
ス成形品の変形を阻止しつつ、衝撃エネルギの吸収性を
高めるのに有利である。そのため車両の側面構造の強
化、例えばセンターピラー付近の強化に好適である。
【0059】請求項3によれば、上記した効果を奏する
プレス成形品を得ることができる。
プレス成形品を得ることができる。
【図1】センターピラーリーンフォースと、センターピ
ラーリーンフォースにおける曲げモーメント線図とを示
す構成図である。
ラーリーンフォースにおける曲げモーメント線図とを示
す構成図である。
【図2】カーポン含有量、鋼種、成形加工度、焼入後の
硬度の関係を示すグラフである。
硬度の関係を示すグラフである。
【図3】焼入後の硬度と焼入後の強度との関係を示すク
ラフである。
ラフである。
【図4】センターピラーリーンフォースを高周波焼入装
置で焼入する形態を示す部分構成図である。
置で焼入する形態を示す部分構成図である。
【図5】移動速度、加熱温度、カーボン含有量、冷却速
度、焼入後の硬度の関係を示すグラフである。
度、焼入後の硬度の関係を示すグラフである。
【図6】センターピラーリーンフォースにおいて移動速
度と焼入後の硬度との関係を示すグラスである。
度と焼入後の硬度との関係を示すグラスである。
【図7】適用例を示す部分分解斜視図である。
【図8】適用例を示す部分分解斜視図である。
【図9】適用例を示す部分分解斜視図である。
【図10】適用例を示す部分分解斜視図である。
【図11】センターピラーを備えた車両のボデーの概略
斜視図である。
斜視図である。
図中、1はセンターピラーリーンフォース(プレス成形
品)、11は一端部、12は他端部、3は焼入領域、3
aは中央領域を示す。
品)、11は一端部、12は他端部、3は焼入領域、3
aは中央領域を示す。
フロントページの続き (72)発明者 槇野 浩司 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】焼入処理された焼入領域を備えると共に所
定の強度分布が要請されるプレス成形品であって、 前記焼入領域は、その要請される前記強度分布に対応す
る硬度変化を呈する硬度分布を備えていることを特徴と
するプレス成形品。 - 【請求項2】請求項1において、前記プレス成形品は一
端部及び他端部を備えるものであって、 前記焼入領域は前記一端部側から前記他端部側にかけて
連続的にのびており、前記焼入領域の硬度分布は、前記
一端部側と前記他端部側との間の中央領域が高硬度とな
り、前記中央領域から前記一端部及び前記他端部に向か
うにつれて硬度が次第に低下することを特徴とするプレ
ス成形品。 - 【請求項3】所定の強度分布が要請されるプレス成形品
を用い、 前記プレス成形品に、前記プレス成形品に要請される強
度分布に対応する硬度変化を呈する硬度分布を備えた焼
入領域を形成することを特徴とするプレス成形品の強化
方法。 - 【請求項4】請求項3において、前記硬度分布は高周波
焼入の加熱・冷却条件を調節することで得るものである
ことを特徴とするプレス成形品の強化方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17021096A JP3305952B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | センターピラーリーンフォースの高周波焼入れ強化方法 |
US08/878,627 US6059899A (en) | 1996-06-28 | 1997-06-19 | Press-formed article and method for strengthening the same |
DE69707066T DE69707066T2 (de) | 1996-06-28 | 1997-06-27 | Pressformteile und Verfahren zu deren Verfestigung |
KR1019970027930A KR100228061B1 (ko) | 1996-06-28 | 1997-06-27 | 프레스 성형품 및 그 강화방법 |
CN97113524A CN1046963C (zh) | 1996-06-28 | 1997-06-27 | 压制成形件及其增强该成形件的方法 |
EP97110562A EP0816520B1 (en) | 1996-06-28 | 1997-06-27 | Press-formed article and method for strengthening the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17021096A JP3305952B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | センターピラーリーンフォースの高周波焼入れ強化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1017933A true JPH1017933A (ja) | 1998-01-20 |
JP3305952B2 JP3305952B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=15900718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17021096A Expired - Fee Related JP3305952B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | センターピラーリーンフォースの高周波焼入れ強化方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6059899A (ja) |
EP (1) | EP0816520B1 (ja) |
JP (1) | JP3305952B2 (ja) |
KR (1) | KR100228061B1 (ja) |
CN (1) | CN1046963C (ja) |
DE (1) | DE69707066T2 (ja) |
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