JPH11278055A - 衝突時の吸収エネルギーに優れた自動車ドア補強材 - Google Patents
衝突時の吸収エネルギーに優れた自動車ドア補強材Info
- Publication number
- JPH11278055A JPH11278055A JP10078699A JP7869998A JPH11278055A JP H11278055 A JPH11278055 A JP H11278055A JP 10078699 A JP10078699 A JP 10078699A JP 7869998 A JP7869998 A JP 7869998A JP H11278055 A JPH11278055 A JP H11278055A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、衝突時の吸収エネルギーに優れた
自動車ドア補強材を提供する。 【解決手段】 横断面をほぼ円形とする管５の一部に対
向する内向きの彎曲縁辺部６、６ａを形成し、該両彎曲
縁辺部６、６ａと連続一体化して管５内に凹部７を形成
した衝突時の吸収エネルギーに優れた自動車ドア補強材
である。
自動車ドア補強材を提供する。 【解決手段】 横断面をほぼ円形とする管５の一部に対
向する内向きの彎曲縁辺部６、６ａを形成し、該両彎曲
縁辺部６、６ａと連続一体化して管５内に凹部７を形成
した衝突時の吸収エネルギーに優れた自動車ドア補強材
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、衝突時の吸収エネ
ルギーに優れた自動車ドア補強材に関するものである。
ルギーに優れた自動車ドア補強材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のごとく、自動車ドア補強材とし
て、衝突時のエネルギーを吸収して安全を確保するた
め、自動車のドア内に補強材として丸型鋼管または角型
鋼管あるいはＨ型鋼管を装着することが知られている。
て、衝突時のエネルギーを吸収して安全を確保するた
め、自動車のドア内に補強材として丸型鋼管または角型
鋼管あるいはＨ型鋼管を装着することが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、自動車
ドア補強材に丸型鋼管または角型鋼管を用いると、鋼管
横断面の偏平変形により荷重負荷量が低下して、吸収エ
ネルギーを低下させることになる。このような現象は、
鋼管の板厚（肉厚）が外径に比べて小さくなるに従い、
断面の偏平化が早期（荷重負荷量の発生初期）に発生す
る。即ち、一般に用いられている自動車ドア補強材の試
験方法として図６に示すごとく、支点柱１、１ａ（頂部
Ｒ１２．５）間距離Ｌ６００ｍｍで、支点柱１、１ａ上
に鋼管２（外径３１．８ｍｍの丸型鋼管、降伏応力Ｙ
Ｓ：１２００Ｍｐａ）を載置し、支点柱１、１ａ間中央
部の鋼管２上からポンチ３のストローク（鋼管への押し
込み量）を変化すると、図７に示すごとく鋼管の板厚ｔ
が小さくなるほど、横断面の偏平変形が早期（ポンチ３
のストローク量が少ないうちに）に発生し、その後の荷
重に耐えられない。従って、衝突時の吸収エネルギーを
低下させることになる課題がある。また、角型鋼管また
はＨ型鋼管においては、搬送及びドア内への取り付け、
熱処理等を施すときに鋼管の外径等に応じた処理が必要
になる。従って、コスト、生産性、作業性等において不
利である等の課題もある。
ドア補強材に丸型鋼管または角型鋼管を用いると、鋼管
横断面の偏平変形により荷重負荷量が低下して、吸収エ
ネルギーを低下させることになる。このような現象は、
鋼管の板厚（肉厚）が外径に比べて小さくなるに従い、
断面の偏平化が早期（荷重負荷量の発生初期）に発生す
る。即ち、一般に用いられている自動車ドア補強材の試
験方法として図６に示すごとく、支点柱１、１ａ（頂部
Ｒ１２．５）間距離Ｌ６００ｍｍで、支点柱１、１ａ上
に鋼管２（外径３１．８ｍｍの丸型鋼管、降伏応力Ｙ
Ｓ：１２００Ｍｐａ）を載置し、支点柱１、１ａ間中央
部の鋼管２上からポンチ３のストローク（鋼管への押し
込み量）を変化すると、図７に示すごとく鋼管の板厚ｔ
が小さくなるほど、横断面の偏平変形が早期（ポンチ３
のストローク量が少ないうちに）に発生し、その後の荷
重に耐えられない。従って、衝突時の吸収エネルギーを
低下させることになる課題がある。また、角型鋼管また
はＨ型鋼管においては、搬送及びドア内への取り付け、
熱処理等を施すときに鋼管の外径等に応じた処理が必要
になる。従って、コスト、生産性、作業性等において不
利である等の課題もある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、横断面をほぼ円形とする管の一部に対向する内向
きの彎曲縁辺部を形成し、該両彎曲縁辺部と連続一体化
して管内に凹部を形成したことを特徴とする衝突時の吸
収エネルギーに優れた自動車ドア補強材に関するもので
ある。
ろは、横断面をほぼ円形とする管の一部に対向する内向
きの彎曲縁辺部を形成し、該両彎曲縁辺部と連続一体化
して管内に凹部を形成したことを特徴とする衝突時の吸
収エネルギーに優れた自動車ドア補強材に関するもので
ある。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明者等は、自動車ドア補強材
として重負荷時（衝突時）に発生する最高荷重点以降の
負荷荷重低下を抑制する形状について、種々検討した結
果、最高荷重を抑えかつ、座屈後の耐荷重能力を向上す
ること、つまり座屈後の形状変化の少ない横断面形状に
することが、高い吸収エネルギーをもつ自動車ドア補強
材の条件であることが明らかになった。その形状として
は、図１のような横断面形状が最も高い吸収エネルギー
をもつ自動車ドア補強材になる得ることを見出した。こ
の自動車ドア補強材４は、横断面をほぼ円形とする管５
の一部に対向する内向きの彎曲縁辺部６、６ａを形成す
る。このような両彎曲縁辺部６、６ａと連続一体化して
管５内に凹部７を形成する。上記のごとき凹部７の底部
は、管５の内側直上に位置させ若干の間隙を形成するご
とく成形することによって、前記のごとく、衝突による
座屈後の耐荷重の低下を抑制して、衝突エネルギーを確
実に吸収することができるものである。即ち、本発明の
自動車ドア補強材は、図示のごとくａの部位に衝突（曲
げ荷重方向）による座屈発生後に、図２にようにｂの部
位とｃの部位とが接触して、衝突による荷重を確実に支
え荷重に対して安定な形状となるため座屈後の耐荷重の
低下を著しく抑制し、衝突時にエネルギーの吸収を高め
安全性を確実に保持することができるものである。
として重負荷時（衝突時）に発生する最高荷重点以降の
負荷荷重低下を抑制する形状について、種々検討した結
果、最高荷重を抑えかつ、座屈後の耐荷重能力を向上す
ること、つまり座屈後の形状変化の少ない横断面形状に
することが、高い吸収エネルギーをもつ自動車ドア補強
材の条件であることが明らかになった。その形状として
は、図１のような横断面形状が最も高い吸収エネルギー
をもつ自動車ドア補強材になる得ることを見出した。こ
の自動車ドア補強材４は、横断面をほぼ円形とする管５
の一部に対向する内向きの彎曲縁辺部６、６ａを形成す
る。このような両彎曲縁辺部６、６ａと連続一体化して
管５内に凹部７を形成する。上記のごとき凹部７の底部
は、管５の内側直上に位置させ若干の間隙を形成するご
とく成形することによって、前記のごとく、衝突による
座屈後の耐荷重の低下を抑制して、衝突エネルギーを確
実に吸収することができるものである。即ち、本発明の
自動車ドア補強材は、図示のごとくａの部位に衝突（曲
げ荷重方向）による座屈発生後に、図２にようにｂの部
位とｃの部位とが接触して、衝突による荷重を確実に支
え荷重に対して安定な形状となるため座屈後の耐荷重の
低下を著しく抑制し、衝突時にエネルギーの吸収を高め
安全性を確実に保持することができるものである。
【０００６】このような自動車ドア補強材の材質として
は、鋼の他硬質アルミニウム、チタン合金等の非鉄合金
等を用いることができるが、コスト的には鋼が最も有利
である。鋼を素材とする場合は、車種等によって若干異
なるが降伏応力５００〜１３００Ｍｐａ、引張強度６０
０〜１６００Ｍｐａ、肉厚１．０〜３．０ｍｍで十分で
ある。また、鋼板等の鋼材を用いる場合には、鋼の鋼組
織やミクロ組織によらず、前記のごとき形状からなる補
強材によれば、確実に衝突時のエネルギーを吸収するこ
とのできる自動車ドア補強材となる。更に、鋼板を用い
る場合は、例えば熱延鋼板、冷延鋼板を用いることがで
きる。
は、鋼の他硬質アルミニウム、チタン合金等の非鉄合金
等を用いることができるが、コスト的には鋼が最も有利
である。鋼を素材とする場合は、車種等によって若干異
なるが降伏応力５００〜１３００Ｍｐａ、引張強度６０
０〜１６００Ｍｐａ、肉厚１．０〜３．０ｍｍで十分で
ある。また、鋼板等の鋼材を用いる場合には、鋼の鋼組
織やミクロ組織によらず、前記のごとき形状からなる補
強材によれば、確実に衝突時のエネルギーを吸収するこ
とのできる自動車ドア補強材となる。更に、鋼板を用い
る場合は、例えば熱延鋼板、冷延鋼板を用いることがで
きる。
【０００７】次に、本発明の自動車ドア補強材の一例を
挙げる。図３において、まず、鋼板（帯）を素材とし
て、一般に製造されている例えば電縫鋼管を用い、この
横断面鋼管（イ）を成形ロールによって（イ）から順次
成形して（ヘ）のごとく成形して自動車ドア補強材とす
る。
挙げる。図３において、まず、鋼板（帯）を素材とし
て、一般に製造されている例えば電縫鋼管を用い、この
横断面鋼管（イ）を成形ロールによって（イ）から順次
成形して（ヘ）のごとく成形して自動車ドア補強材とす
る。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の実施例による自動車ドア補強
材とともに比較例を挙げる。 実施例１ 図４に示す補強材形状 １）サイズ：外径３６．０ｍｍ、肉厚：２．０ｍｍ
（ａ：１０ｍｍ、ｂ：５ｍｍ、ｃ：１ｍｍ）。 ２）材質：降伏応力ＹＰ５００Ｍｐａ、引張強度ＴＳ６
００Ｍｐａ（熱延鋼板）。
材とともに比較例を挙げる。 実施例１ 図４に示す補強材形状 １）サイズ：外径３６．０ｍｍ、肉厚：２．０ｍｍ
（ａ：１０ｍｍ、ｂ：５ｍｍ、ｃ：１ｍｍ）。 ２）材質：降伏応力ＹＰ５００Ｍｐａ、引張強度ＴＳ６
００Ｍｐａ（熱延鋼板）。
【０００９】実施例２ 図４に示す補強材形状 １）サイズ：外径３６．０ｍｍ、肉厚：２．０ｍｍ
（ａ：１０ｍｍ、ｂ：５ｍｍ、ｃ：１ｍｍ）。 ２）材質：降伏応力ＹＰ５００Ｍｐａ、引張強度ＴＳ６
００Ｍｐａ（冷延鋼板）。
（ａ：１０ｍｍ、ｂ：５ｍｍ、ｃ：１ｍｍ）。 ２）材質：降伏応力ＹＰ５００Ｍｐａ、引張強度ＴＳ６
００Ｍｐａ（冷延鋼板）。
【００１０】比較例 １）サイズ：外径５０．８ｍｍ、肉厚：２．０ｍｍ丸型
鋼管。 ２）材質：降伏応力ＹＰ５００Ｍｐａ、引張強度ＴＳ６
００Ｍｐａ（熱延鋼板）。 このような本発明の自動車ドア補強材と比較例の丸型鋼
管を前記図６に示す試験方法により荷重試験を行ったと
ころ、図５に示すごとくポンチストローク（ポンチ押し
込み量）と曲げ荷重は、図示のように、本発明の自動車
ドア補強材においては、ポンチ押し込み量が多くなって
も大きな曲げ荷重に耐えることができ、衝突時の吸収エ
ネルギーに優れた自動車ドア補強材であることが明らか
である。これに対して、比較例の丸型鋼管は、ポンチ押
し込み量が２０〜３０ｍｍの時点で急速に大きな荷重に
耐えられなくなっている。このことは、丸型鋼管のポン
チ当接部の横断面方向で大きく偏平変形して座屈が発生
し、本発明の自動車ドア補強材に比べ著しく吸収エネル
ギーが低下していることが明らかである。
鋼管。 ２）材質：降伏応力ＹＰ５００Ｍｐａ、引張強度ＴＳ６
００Ｍｐａ（熱延鋼板）。 このような本発明の自動車ドア補強材と比較例の丸型鋼
管を前記図６に示す試験方法により荷重試験を行ったと
ころ、図５に示すごとくポンチストローク（ポンチ押し
込み量）と曲げ荷重は、図示のように、本発明の自動車
ドア補強材においては、ポンチ押し込み量が多くなって
も大きな曲げ荷重に耐えることができ、衝突時の吸収エ
ネルギーに優れた自動車ドア補強材であることが明らか
である。これに対して、比較例の丸型鋼管は、ポンチ押
し込み量が２０〜３０ｍｍの時点で急速に大きな荷重に
耐えられなくなっている。このことは、丸型鋼管のポン
チ当接部の横断面方向で大きく偏平変形して座屈が発生
し、本発明の自動車ドア補強材に比べ著しく吸収エネル
ギーが低下していることが明らかである。
【００１１】
【発明の効果】本発明の自動車ドア補強材によれば、衝
突時（荷重負荷時）の吸収エネルギーを向上して安全性
を高めることができる。また、補強材を薄肉化しても確
実に衝突時のエネルギーを吸収ができるので、車体の軽
量化を図ることができる。更に補強材の形状によって衝
突時のエネルギーを吸収ができるので、高強度金属によ
る補強材を必要とせず、低コストの自動車ドア補強材を
提供することができる。更にまた、製造に際しては、通
常鋼管製造工程に成形ロール群を連設付加することによ
って、製造することができ設備的に安価にしかも作業能
率を向上し、高い生産性を維持しつつ製造することがで
きる等の優れた効果が得られる。
突時（荷重負荷時）の吸収エネルギーを向上して安全性
を高めることができる。また、補強材を薄肉化しても確
実に衝突時のエネルギーを吸収ができるので、車体の軽
量化を図ることができる。更に補強材の形状によって衝
突時のエネルギーを吸収ができるので、高強度金属によ
る補強材を必要とせず、低コストの自動車ドア補強材を
提供することができる。更にまた、製造に際しては、通
常鋼管製造工程に成形ロール群を連設付加することによ
って、製造することができ設備的に安価にしかも作業能
率を向上し、高い生産性を維持しつつ製造することがで
きる等の優れた効果が得られる。
【図１】本発明による自動車ドア補強材の一例を示す横
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明による自動車ドア補強材の座屈状態を示
す側面図である。
す側面図である。
【図３】本発明による自動車ドア補強材の製造方法の一
例を示す工程図である。
例を示す工程図である。
【図４】本発明による自動車ドア補強材の実施例のサイ
ズを示す横断面図である。
ズを示す横断面図である。
【図５】本発明の実施例による自動車ドア補強材と比較
例の自動車ドア補強材曲げ荷重とポンチ押し込み量との
関係を示す図表である。
例の自動車ドア補強材曲げ荷重とポンチ押し込み量との
関係を示す図表である。
【図６】自動車ドア補強材の試験方法を示す側面図であ
る。
る。
【図７】ポンチ押し込み量と曲げ荷重と試験材板厚との
関係を示す図表である。
関係を示す図表である。
４ 自動車ドア補強材 ５ 管 ６ 彎曲縁辺部 ６ａ 彎曲縁辺部 ７ 凹部
Claims (3)
- 【請求項１】 横断面をほぼ円形とする管の一部に対向
する内向きの彎曲縁辺部を形成し、該両彎曲縁辺部と連
続一体化して管内に凹部を形成したことを特徴とする衝
突時の吸収エネルギーに優れた自動車ドア補強材。 - 【請求項２】 鋼板によって形成したことを特徴とする
請求項１に記載の衝突時の吸収エネルギーに優れた自動
車ドア補強材。 - 【請求項３】 板厚１．０〜３．０ｍｍの鋼板によって
形成したことを特徴とする請求項１に記載の衝突時の吸
収エネルギーに優れた自動車ドア補強材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07869998A JP4054101B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 衝突時の吸収エネルギーに優れた自動車ドア補強材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07869998A JP4054101B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 衝突時の吸収エネルギーに優れた自動車ドア補強材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11278055A true JPH11278055A (ja) | 1999-10-12 |
| JP4054101B2 JP4054101B2 (ja) | 2008-02-27 |
Family
ID=13669127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07869998A Expired - Fee Related JP4054101B2 (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 衝突時の吸収エネルギーに優れた自動車ドア補強材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4054101B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007191122A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-02 | Nippon Steel Corp | 衝突特性に優れた自動車用強度部材 |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP07869998A patent/JP4054101B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007191122A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-02 | Nippon Steel Corp | 衝突特性に優れた自動車用強度部材 |
| JP4734129B2 (ja) * | 2006-01-23 | 2011-07-27 | 新日本製鐵株式会社 | 衝突特性に優れた自動車用強度部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4054101B2 (ja) | 2008-02-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| A977 | Report on retrieval |
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|
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|
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