HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich auf einen durch Pressformgebung
ausgebildeten Gegenstand und auf ein Verfahren zum Verstärken
desselben.
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Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik
Die ungeprüfte Japanische Patentoffenlegungsschrift (KOKAI) Nr.
6-116,630 (1994) offenbart eine Technik, bei der zu verstärkende
Abschnitte durch einen Induktionshärtevorgang abgeschreckt
werden, um so Fahrzeugkarosserien zu verstärken.
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Außerdem offenbart die ungeprüfte Japanische
Patentoffenlegungsschrift (KOKAI) Nr. 4-72,010 (1992) eine
Technik, bei der zu verstärkende Abschnitte durch hochdichte
Energiestrahlen wie zum Beispiel Laserstrahlen bestrahlt werden,
um sie so zu einer Vielzahl sickenförmige abgeschreckte
Abschnitte an durch Pressformgebung ausgebildete Gegenstände wie
zum Beispiel Abschnitte von Fahrzeugkarosserien zu ändern.
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Außerdem sind auf dem Gebiet des Fahrzeugbaus Techniken zum
Verstärken des durch Pressformgebung ausgebildeten Gegenstands
bekannt - eine Technik, bei der einige Abschnitte von
Stahlblechen gemäß dem erforderlichen Niveau der Festigkeit
teilweise verdickt werden, und eine andere Technik, bei der
Armierungselemente mit den Fahrzeugkarosserien durch einen
Punktschweißvorgang teilweise verbunden bzw. an diese gesteckt
werden.
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Die ungeprüfte Japanische Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift
(KOKAI) Nr. 6-12,137 (1994) offenbart eine Technik, bei der ein
zum Armieren einer Fahrzeugtür im Inneren der Tür vorgesehener
mittlerer Abschnitt eines durch einen Induktionshärtevorgang
selbst verstärkten röhrenförmigen Seitenaufprallschutzes
abgeschreckt wird, während die beiden Enden des
Seitenaufprallschutzes nicht abgeschreckt werden.
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Seit neuester Zeit wird der Fahrzeuginsassenschutz immer
wichtiger hinsichtlich eines Seitenaufpralls an dem Fahrzeug,
der eine Beschädigung an einer Fahrzeugseite bewirkt. Daher
wurde die Umgebung einer Mittelsäule verstärkt. Die Mittelsäule
wird auch als "B-Säule" bezeichnet, die sich zwischen einer
Vordertür und einer Hintertür an einer Fahrzeugseite befindet.
Fig. 11 zeigt die Mittelsäule 100, die als eine zwischen der
Vordertür und der Hintertür an der Fahrzeugseite angeordnete
Stütze fungiert. Zum Fahrzeuginsassenschutz gegen den
Seitenaufprall des Fahrzeugs ist es wirkungsvoll, dass die
Umgebung der Mittelsäule verstärkt ist. Daher wurde ein
herkömmlicher mehrlagiger Aufbau verwendet - ein Aufbau, bei dem
ein erstes Armierungselement an der Mittelsäule 100 gesteckt
ist, und ein anderer Aufbau, bei dem ein erstes
Armierungselement und ein zweites Armierungselement an der
Mittelsäule 100 gesteckt sind.
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Die vorstehend genannte ungeprüfte Japanische
Patentoffenlegungsschrift (KOKAI) Nr. 6-116,630 (1994) und die
vorstehend genannte ungeprüfte Japanische
Patentoffenlegungsschrift (KOKAI) Nr. 4-72,010 (1992)
verwirklichen eine Armierung, die aus einem Abschreckvorgang
resultiert; jedoch zeigen die Offenlegungsschriften lediglich
die Technik, bei dem ein Abschreckvorgang einheitlich an den
Gegenständen ausgeführt wird. Außerdem zeigt die ungeprüfte
Japanische Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift (KOKAI) Nr. 6-
12,137 (1994), dass der abgeschreckte Abschnitt einheitlich ist.
Somit ist dessen Härteverteilung in dem abgeschreckten Bereich
im Wesentlichen einheitlich, so dass die Verstärkung nicht immer
ausreichend ist.
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Des weiteren ist die vorstehend genannte herkömmliche Technik,
bei der der zu verstärkende Abschnitt verdickt wird, nachteilig
in Bezug auf dessen Gewichtsreduzierung.
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Außerdem ändert sich bei der vorstehend genannten herkömmlichen
Technik mit dem zusätzlich gesteckten Armierungselement die
Festigkeit plötzlich, so dass sie eine nicht-stetige
Härteverteilung bildet. Demgemäß ist das bloße Hinzufügen der
Armierungselemente nicht immer ausreichend, um den Gegenstand zu
verstärken.
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Schließlich, beschreibt die Druckschrift JP 06 330165 A einen
Prozess zum Verbessern der Steifigkeit eines gewünschten
Bereiches eines durch Pressformgebung ausgebildeten Gegenstands.
Gemäß dieser Druckschrift wird ein eben bearbeiteter Abschnitt
mit energiereichen Strahlen zum Abschreckhärten bestrahlt, und
anschließend wird der Gegenstand durch einen Pressformvorgang
ausgebildet. Bei diesem Prozess wird ein Synergieeffekt zwischen
einem Härtevorgang durch einen Pressformvorgang und einem
Abschreckvorgang durch eine Bestrahlung mit hochdichten
energiereichen Strahlen erzielt.
Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen durch Pressformgebung
ausgebildeten Gegenstand und ein Verfahren zum Verstärken eines
derartigen Gegenstands vorzusehen, um eine gewünschte Härte- und
Festigkeitsverteilung zu erzielen, damit das
Verformungsverhalten des durch Pressformgebung ausgebildeten
Gegenstands beim Aufbringen einer äußeren Last verbessert ist.
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Hinsichtlich des Gegenstands wird diese Aufgabe durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, und hinsichtlich des Verfahrens
wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 3 gelöst.
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Der durch Pressformgebung ausgebildete Gegenstand kann auch ein
Element sein, das vor dem Abschrecken gepresst wird. Der durch
Pressformgebung ausgebildete Gegenstand kann die Gestalt eines
dünnen Blechs, eines dicken Blechs, einer Tafel, eines Kanals
oder eines Winkels haben. Bei Fahrzeugen kann der durch
Pressformgebung ausgebildete Gegenstand ein Armierungselement
zum Verstärken einer Fahrzeugkarosserie sein. Außerdem kann der
durch Pressformgebung ausgebildete Gegenstand selbst eine
Fahrzeugkarosserie sein.
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Was den durch Pressformgebung ausgebildeten Gegenstand bei
Fahrzeugen betrifft, kann ein Mittelsäulenarmierungselement
verwendet werden. Das Mittelsäulenarmierungselement ist ein
Element zum Verstärken einer Mittelsäule, die als eine zwischen
einer Vordertür und einer Hintertür an einem Fahrzeug
angeordnete Stütze fungiert und manchmal als eine "B-Säule"
bezeichnet wird.
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Was den durch Pressformgebung ausgebildeten Gegenstand bei
Fahrzeugen betrifft, so kann des weiteren Folgendes verwendet
werden: - ein dachseitiges Schienenarmierungselement, das in der
Umgebung des Mittelsäulenarmierungselements anzuordnen ist, oder
eine Schwenktafel zum Stützen eines unteren Abschnitts des
Mittelsäulenarmierungselements. Außerdem kann der durch
Pressformgebung ausgebildete Gegenstand nicht nur die vorstehend
genannten Elemente sein, sondern auch andere Elemente, die bei
anderen Anwendungen außer Fahrzeugen verwendet werden.
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Der durch Pressformgebung ausgebildete Gegenstand ist aus einem
Material geschaffen, das abgeschreckt werden kann; demnach kann
der durch Pressformgebung ausgebildete Gegenstand eine
kohlenstoffhaltige Stahlsorte sein. Der Kohlenstoffgehalt kann
zum Beispiel in einen Bereich von 0,07 bis 0,2% festgelegt sein.
Auch wenn in der folgenden Beschreibung und den beigefügten
Zeichnungen nicht darauf hingewiesen wird, meint "%"
Gewichtsprozente.
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Im Allgemeinen kann der abgeschreckte Bereich von seiner
Oberfläche bis 2u seiner Rückseite in seiner Tiefenrichtung
ausgebildet werden. In dem Fall, bei dem der durch
Pressformgebung ausgebildete Gegenstand dick ist, kann der
abgeschreckte Bereich manchmal nur in der Umgebung der
Oberfläche des durch Pressformgebung ausgebildeten Gegenstands
ausgebildet werden. Der abgeschreckte Bereich impliziert den
Abschnitt, an dem der Abschreckvorgang ausgeführt wurde.
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Die metallische Struktur des abgeschreckten Bereiches ist in
Abhängigkeit des darin enthaltenen Kohlenstoffgehaltes, der
daran wirkenden Heiztemperatur und so weiter unterschiedlich. Im
Allgemeinen kann der abgeschreckte Bereich, der eine große Härte
erfordert, eine metallische Struktur dergestalt haben, dass
zumindest Bainit oder Martensit vermehrt auftritt: der
abgeschreckte Bereich, der keine große Härte erfordert, kann
eine metallische Struktur dergestalt haben, dass Pearlit oder
Ferrit mit zumindest dem Bainit oder dem Martensit gemischt ist.
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Der durch Pressformgebung ausgebildete Gegenstand kann einen
Endabschnitt und einen anderen Endabschnitt haben; demnach kann
der durch Pressformgebung ausgebildete Gegenstand eine relativ
lange Größe haben. In solch einem Fall kann sich der
abgeschreckte Bereich kontinuierlich von dem einen Endabschnitt
zu dem anderen Endabschnitt erstrecken. Somit hat der sich
kontinuierlich erstreckende abgeschreckte Bereich eine
Härteverteilung in einem Zustand, bei dem die Härte in dem
mittleren Bereich zwischen dem einen Endabschnitt und dem
anderen Endabschnitt am größten ist, so dass sich die Härte von
dem mittleren Bereich zu dem einen Endabschnitt und zu dem
anderen Endabschnitt allmählich verringert.
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Dies hat die nachfolgend beschriebene Wirkung in dem Fall, bei
dem eine Stoßlast auf den durch Pressformgebung ausgebildeten
Gegenstand aufgebracht wird. An dem stark gehärteten Bereich des
abgeschreckten Bereichs wird durch seine verbesserte Festigkeit
ein Verformungswiderstand sichergestellt: an einem Bereich, der
nicht stark gehärtet ist, ist eine Stoßabsorption
sichergestellt. Und zwar stellt der zweite Aspekt der
vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise sowohl die
Funktion der Stoßabsorption als auch die Funktion des
Verformungswiderstands sicher.
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Die Härte ändert sich in Abhängigkeit der Arten des durch
Pressformgebung ausgebildeten Gegenstands; an dem stark
gehärteten Bereich des abgeschreckten Bereichs kann eine Härte
zum Beispiel in einem Bereich von Hv 300 bis 500 und
insbesondere in einem Bereich von Hv 350 bis 450 festgelegt
sein. Außerdem kann die Härte in einem Bereich, der nicht stark
gehärtet ist, zum Beispiel in einem Bereich von Hv 150 bis 350
und insbesondere in einem Bereich von Hv 200 bis 350 festgelegt
sein.
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Der Abschreckvorgang wird im Allgemeinen nach dem
Pressformvorgang ausgeführt. Eine Abschreckvorrichtung kann eine
Heizvorrichtung zum Zuführen eines hochfrequenten Stroms in eine
Induktionsspule und eine Kühlvorrichtung zum In-Kontakt-Bringen
eines Kühlmittels mit dem durch Pressformgebung ausgebildeten
Gegenstands haben. Eine Frequenz des hochfrequenten Stroms kann
in Abhängigkeit der Art des durch Pressformgebung ausgebildeten
Gegenstands geändert werden. Die Frequenz kann in einem Bereich
von 10 bis 450 kHz festgelegt sein. Das Kühlmittel kann im
Allgemeinen Wasser sein, und manchmal kann es Öl oder
dergleichen in Abhängigkeit der Art des durch Pressformgebung
ausgebildeten Gegenstands sein.
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Eine Steuerung der Abschrecktemperatur kann eine Härteverteilung
in dem abgeschreckten Bereich des durch Pressformgebung
ausgebildeten Gegenstands ausbilden. Für den Bereich des durch
Pressformgebung ausgebildeten Gegenstands, der eine große Härte
erfordert, kann die Abschrecktemperatur ungefähr auf 950 bis
1200ºC festgelegt sein. Außerdem kann die Abschrecktemperatur
für den Bereich, der keine große Härte erfordert, ungefähr auf
800 bis 950ºC festgelegt sein.
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Um die Abschrecktemperatur des durch Pressformgebung
ausgebildeten Gegenstands zu steuern, kann die relative
Bewegungsgeschwindigkeit einer Induktionsspule hinsichtlich des
durch Pressformgebung ausgebildeten Gegenstands gesteuert
werden. Genauer gesagt kann an dem Bereich, der eine große Härte
erfordert, die relative Bewegungsgeschwindigkeit der
Induktionsspule auf eine geringere Geschwindigkeit festgelegt
sein, um die Abschrecktemperatur des durch Pressformgebung
ausgebildeten Gegenstands zu erhöhen. Außerdem kann die relative
Bewegungsgeschwindigkeit der Induktionsspule an einem Bereich,
der keine große Härte erfordert, auf eine höhere Geschwindigkeit
festgelegt sein, um die Abschrecktemperatur des durch
Pressformgebung ausgebildeten Gegenstands zu verringern. Dadurch
wird die vorstehend beschriebenen Härteverteilung verwirklicht.
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Was die Steigungsrate der Härteverteilung betrifft, das heißt
eine Steigungsrate der Festigkeitsverteilung, ist es im
Allgemeinen wünschenswert, dass sich die Härte nicht plötzlich
ändert, sondern dass sie sich so sanft wie möglich vergrößert
oder verringert.
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Um die vorstehend beschriebene Härteverteilung auszubilden,
können neben der relativen Bewegungsgeschwindigkeit der
Abschreckvorrichtung die folgenden Faktoren verwendet werden:
ein Frequenzwert und ein Stromwert eines hochfrequenten Stroms,
der einer Induktionsspule zugeführt wird, und ferner ein
Induktionsstrom, der in den erwärmten Abschnitten des durch
Pressformgebung ausgebildeten Gegenstands fließt. Das heißt,
dass ein Anstieg eines Induktionsstroms die Joule'sche-Wärme
erhöht, um den Grad der Induktionswärme zu erhöhen und um die
Abschrecktemperatur zu erhöhen, wodurch die Abschreckwirkung
gewährleistet ist und die Abschreckhärte größer ist.
Andererseits reduziert eine Verringerung eines Induktionsstroms
in den erwärmten Abschnitten des durch Pressformgebung
ausgebildeten Gegenstands die Joule'sche-Wärme, um den Grad der
Induktionswärme zu vermindern und um die Abschrecktemperatur zu
verringern, wodurch die Abschreckwirkung vermindert ist und die
Abschreckhärte verringert ist.
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Wenn andere Objekte gegen den durch Pressformgebung
ausgebildeten Gegenstand stoßen, so ist bezüglich des gehärteten
Bereichs des durch Pressformgebung ausgebildeten Gegenstands der
Verformungswiderstand des durch Pressformgebung ausgebildeten
Gegenstands sichergestellt. Außerdem kann bezüglich des
Bereichs, der nicht stark gehärtet ist, eine Stoßabsorption
sichergestellt werden. Daher hat der durch Pressformgebung
ausgebildete Gegenstand sowohl die Funktion der Stoßabsorption
als auch die Funktion des Verformungswiderstands verglichen mit
einem herkömmlichen durch Pressformgebung ausgebildeten
Gegenstand mit einheitlicher Härte.
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Bei dem durch Pressformgebung ausgebildeten Gegenstand hat eine
Härteverteilung ein Erhebungsprofil, deren Härte an dem
mittleren Bereich am größten ist, der sich zwischen dem einen
Endabschnitt und dem anderen Endabschnitt befindet, und deren
Härte sich beim Nähern zu dem einen Endabschnitt und zu dem
anderen Endabschnitt allmählich verringert.
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Wenn auf den durch Pressformgebung ausgebildeten Gegenstand eine
Stoßlast aufgebracht wird, ist demnach an dem gehärteten Bereich
der Verformungswiderstand sichergestellt, da dessen Festigkeit
verbessert ist. Außerdem kann eine Stoßabsorption in dem Bereich
sichergestellt werden, der nicht stark gehärtet ist. Und zwar
hat der durch Pressformgebung ausgebildete Gegenstand sowohl die
Funktion der Stoßabsorption als auch die Funktion des
Verformungswiderstands. Daher wird an dem Seitenaufbau von
Fahrzeugen wie zum Beispiel die Mittelsäule von Fahrzeugen das
Verstärken in vorteilhafter Weise erreicht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und von
vielen ihrer Vorteile wird unter Bezugnahme auf die folgende
detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen leicht erreicht, die alle Bestandteil der
Offenbarung sind:
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Fig. 1 zeigt eine Darstellung eines Aufbaus eines
Mittelsäulenarmierungselementes und eine grafische Darstellung
einer Biegemomentbelastung an diesem
Mittelsäulenarmierungselement;
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Fig. 2 zeigt eine grafische Darstellung einer Beziehung von
kohlenstoffhaltigen Stahlsorten, der Verarbeitbarkeit von Stahl
und der Festigkeit nach dem Abschrecken;
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Fig. 3 zeigt eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen
der Härte nach dem Abschrecken und der Festigkeit nach dem
Abschrecken;
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Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Aufbaus zum
Abschrecken eines Mittelsäulenarmierungselementes unter
Verwendung eines Induktionshärtegeräts;
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Fig. 5 zeigt eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen
einer Bewegungsgeschwindigkeit, einer Heiztemperatur, einem
Kohlenstoffgehalt, einer Abkühlgeschwindigkeit beim Abschrecken
und einer Härte nach dem Abschrecken;
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Fig. 6 zeigt eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen
der Bewegungsgeschwindigkeit und der Härte nach dem Abschrecken;
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Fig. 7 zeigt ausschnittartig eine perspektivische Ansicht eines
Anwendungsbeispiels;
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Fig. 8 zeigt ausschnittartig eine perspektivische Ansicht eines
anderen Anwendungsbeispiels;
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Fig. 9 zeigt ausschnittartig eine perspektivische Ansicht eines
anderen Anwendungsbeispiels;
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Fig. 10 zeigt ausschnittartig eine perspektivische Ansicht des
anderen Anwendungsbeispiels; und
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Fig. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen
Fahrzeugkarosserie mit einer Mittelsäule.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nachfolgend
bevorzugte Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
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Das gegenwärtige Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel eines
Verstärkens eines Mittelsäulenarmierungselements 1, das als ein
durch Pressformgebung ausgebildeter Gegenstand an einer
Fahrzeugkarosserie fungiert.
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Die Zeichnung an der rechten Seite der Fig. 1 zeigt eine
Vorderansicht des Mittelsäulenarmierungselements 1 gemäß dem
gegenwärtigen Ausführungsbeispiel. Das
Mittelsäulenarmierungselement 1 hat einen annähernd
kanalförmigen Querschnitt.
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Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist das
Mittelsäulenarmierungselement 1 an einer Mittelsäule 100 gemäß
der Fig. 11 gesteckt, um die Mittelsäule 100 zu verstärken, die
die sogenannte "B-Säule" zwischen einer Vordertür und einer
Hintertür an einer Fahrzeugseite ist und als eine Stütze
fungiert, die einen Boden und ein Dach verbindet. Daher sieht
das gegenwärtige Ausführungsbeispiel einen
verformungsbeständigen Aufbau hinsichtlich des Seitenaufpralls
eines Fahrzeugs zum Beispiel für den Fall vor, bei dem andere
Fahrzeuge und Wände gegen eine Seite des Fahrzeugs stoßen.
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Die Zeichnung an der linken Seite der Fig. 1 zeigt, dass das
Mittelsäulenarmierungselement 1 einen an der oberen Seite
angeordneten Endabschnitt 11 und einen an der unteren Seite
angeordneten anderen Endabschnitt 12 hat. Das
Mittelsäulenarmierungselement 1 ist in der Höhenrichtung des
Fahrzeugs relativ lang. Das Mittelsäulenarmierungselement 1 ist
an dem Fahrzeug unter Verwendung einer Schwenktafel 2 mit einem
Zwischenraum 2a zu stützen.
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Wie dies in der mittleren Zeichnung der Fig. 1 gezeigt ist, wird
bei einem allgemeinen Seitenaufprall eines Fahrzeugs die
konzentrierte Eingabelast FIN im Allgemeinen an dem mittleren
Bereich des Mittelsäulenarmierungselements 1' aufgebracht.
Hierbei verringert sich eine derartige Eingabelast immer mehr,
während sie zu dem einen Endabschnitt 11' und zu dem anderen
Endabschnitt 12' des Mittelsäulenarmierungselements 1' wandert.
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Wie dies durch das Bezugszeichen "A1" in der Fig. 1 bezeichnet
ist, zeigt eine Stoßlastverteilung grundsätzlich ein Profil mit
einer Erhebungsstruktur, deren Eingabelast an dem mittleren
Bereich des Mittelsäulenarmierungselements 1' hoch ist und deren
Eingabelast sich immer mehr verringert, während sie zu dem
oberen Abschnitt und zu dem unteren Abschnitt des
Mittelsäulenarmierungselements 1' wandert.
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Demgemäß erfordert das Mittelsäulenarmierungselement 1 bei dem
gegenwärtigen Ausführungsbeispiel einen gegliederten Aufbau und
eine derartige Materialdicke, dass das
Mittelsäulenarmierungselement 1 eine Festigkeitsmomentverteilung
"B1" mit einer Festigkeit hat, die die vorstehend beschriebene
Stoßlastverteilung "A1" überschreitet.
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Jedoch ist bei Fahrzeugen das Mittelsäulenarmierungselement 1 in
seiner Wahl eines gegliederten Aufbaus beschränkt, und es ist
außerdem ein Vergrößern seiner Dicke aufgrund einer
Gewichtsreduzierung beschränkt.
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Demgemäß wurde die herkömmliche Technik in der Praxis so
umgesetzt, dass ein anderes zweites Armierungselement 17'
(Länge: Lw) an den mittleren Bereich des
Mittelsäulenarmierungselements 1' gesteckt und durch einen
Punktschweißvorgang mit diesem verbunden wurde. Auf diese Weise
wird das Mittelsäulenarmierungselement 1' mit der herkömmlichen
Technik durch das zweite Armierungselement 17' verstärkt. Bei
der herkömmlichen Technik steigt die Festigkeit an
Steigungsabschnitten "Cw" und "Cv" plötzlich unstetig an, wie
dies durch die Festigkeitsverteilung "C1" in der Fig. 1 gezeigt
ist, da das zweite Armierungselement 17' an das -
Mittelsäulenarmierungselement 1' gesteckt ist. Bei dieser
herkömmlichen Technik ist die Festigkeit des
Mittelsäulenarmierungselements 1' nicht immer ausreichend, da
die Festigkeitsverteilung eine Unstetigkeit zeigt. Und zwar
reicht jene Festigkeit nicht aus, die die Stoßlast
überschreitet: in dem Fall, bei dem die Festigkeit nur die
Stoßlast überschreitet, werden Spannungen ungleichmäßig in
nicht-zusammenhängenden Abschnitten erzeugt, so dass
uneinheitliche Verformungen auftreten; auf diese Weise wird eine
verlangte Festigkeit nicht erreicht.
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Damit sich die Festigkeitsverteilung kontinuierlich ändert, ist
es erforderlich, dass ein paar Armierungselemente überall so
gesteckt werden, dass ein drittes Armierungselement an der
oberen Seite des zweiten Armierungselements 17' angebracht wird
und dass ein viertes Armierungselement des weiteren an der
unteren Seite des zweiten Armierungselements 17' angebracht
wird. Dies verursacht eine Gewichtszunahme.
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Gemäß dem Mittelsäulenarmierungselement 1 des gegenwärtigen
Ausführungsbeispiels kann unterdessen aus der Zeichnung an der
rechten Seite der Fig. 1 entnommen werden, dass das zweite
Armierungselement 17' abgeschafft wurde. Das bedeutet für das
gegenwärtige Ausführungsbeispiel, dass ein abgeschreckter
Bereich 3 kontinuierlich zwischen dem einen Endabschnitt 11 und
dem anderen Endabschnitt 12 des Mittelsäulenarmierungselements 1
entlang dessen Längsrichtung vorgesehen wird, nachdem das
Mittelsäulenarmierungselement 1 (Dicke: zum Beispiel 1,4 mm) so
ausgebildet wurde, dass es durch einen Pressformvorgang einen
gewünschten Aufbau erhalten hat. Dieser abgeschreckte Bereich 3
besitzt eine in der Fig. 1 gezeigte Festigkeitsverteilung "D1"
mit einem Profil, das eine Erhebungsstruktur zeigt.
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Wie dies der Fig. 1 entnommen werden kann, entspricht die durch
den abgeschreckten Bereich 3 erhaltene Festigkeitsverteilung
"D1" fast der Stoßlastverteilung "A1" bei dem Seitenaufprall des
Fahrzeugs, und die Festigkeitsverteilung "D1" ist eine
Verteilung, die die Stoßlastverteilung "A1" überschreitet. Und
zwar zeigt das Mittelsäulenarmierungselement 1 des gegenwärtigen
Ausführungsbeispiels, dass die durch den abgeschreckten Bereich
3 erhaltene Festigkeitsverteilung "D1" die Stoßlastverteilung
"A1" mit einem Sicherheitsfaktor im Unterschied zu der
herkömmlichen Technik überschreitet, bei der Anstiegsabschnitte
"Cw" und "Cv" plötzlich ansteigen, da das zweite
Armierungselement 17' an dem Mittelsäulenarmierungselement 1'
angebracht ist.
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Die Zeichnung an der rechten Seite der Fig. 1 zeigt, dass der
abgeschreckte Bereich 3 an dem Mittelsäulenarmierungselement 1
mit "La" bezeichnet ist. Dieser abgeschreckte Bereich 3 ist
annähernd in einen mittleren Bereich 3a, der die höchste
Festigkeit hinsichtlich des Seitenaufpralls des Fahrzeugs
erfordert, einen Bereich 3b, der an dem oberen Abschnitt des
mittleren Bereichs 3a vorgesehen ist, und einen anderen Bereich
3c unterteilt, der an dem unteren Abschnitt des mittleren
Bereichs 3a vorgesehen ist. Die Festigkeit an dem mittleren
Bereich 3a gewährt die überschüssige Festigkeit ΔM (in der Fig.
1 gezeigt) beim Vergleich mit der Stoßlastverteilung "A1". Somit
hat der mittlere Bereich 3a des Mittelsäulenarmierungselements 1
einen Verformungswiderstand für den Seitenaufprall des
Fahrzeugs.
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Anders gesagt ist bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel der
Abschnitt mit der größten Festigkeit an dem abgeschreckten
Bereich 3 der mittlere Bereich 3a, der sich annähernd an der
Mitte des Mittelsäulenarmierungselements 1 in dessen
Längsrichtung befindet. Eine Höhenposition des mittleren
Bereichs 3a stimmt mit der Höhenposition der konzentrierten
Eingabelast Fin überein; auf diese Weise wird des weiteren
hinsichtlich des Fahrzeuginsassenschutzes eine verbesserte
Wirkung erzielt. Die Höhenposition des Sitzes 4 für einen
sitzenden Insassen stimmt mit der Umgebung des anderen Bereiches
3c des Mittelsäulenarmierungselements 1 überein.
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Die Festigkeitsverteilung "D1" in der Fig. 1 zeigt, dass das
Festigkeitsniveau des anderen Bereiches 3c stärker verringert
ist als das Festigkeitsniveau des mittleren Bereichs 3a. Und
zwar zeigt die Festigkeitsverteilung "D1", dass der
Sicherheitsfaktor des Festigkeitsniveaus des mittleren Bereichs
3a groß ist und dass der Sicherheitsfaktor des
Festigkeitsniveaus des anderen Bereichs 3c ausreichend ist.
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Und zwar überschreitet die Festigkeit des mittleren Bereichs 3a
die Stoßlastverteilung "A1" wesentlich, und die Festigkeit des
anderen Bereiches 3c ist annähernd gleich wie die
Stoßlastverteilung "A1". Infolgedessen kann sich der andere
Bereich 3c des Mittelsäulenarmierungselements 1 bei dem
Seitenaufprall des Fahrzeugs vor der Verformung des mittleren
Bereichs 3a selbst verformen; daher kann der andere Bereich 3c
die Stoßenergie des Seitenaufpralls des Fahrzeugs aufgrund der
Verformung des anderen Bereichs 3c absorbieren.
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Darüber hinaus zeigt der eine Bereich 3b des
Mittelsäulenarmierungselements 1 ähnlich wie der andere Bereich
3c dieses Verformungsphänomen.
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Das bedeutet, dass das gegenwärtige Ausführungsbeispiel für das
Absorbieren der Energie des Seitenaufpralls sorgt, während das
Mittelsäulenarmierungselement 1 hinsichtlich des Seitenaufpralls
verstärkt ist. Anders gesagt hat ein einziges Element sowohl
einen Verformungswiderstandsabschnitt als auch einen
Stoßabsorptionsabschnitt. Somit ist das Sicherheitsverhalten
hinsichtlich des Seitenaufpralls des Fahrzeugs verbessert, ohne
dass das zweite Armierungselement oder das dritte
Armierungselement an das Mittelsäulenarmierungselement 1
gesteckt ist.
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Außerdem kann das gegenwärtige Ausführungsbeispiel die
Festigkeitsverteilung in Abhängigkeit des Orts an dem durch
Pressformgebung ausgebildeten Gegenstand einstellen.
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Andererseits kann das Stecken des zweiten Armierungselements
oder des dritten Armierungselements nicht die erforderliche
Ausbildung der Festigkeitsverteilung erzielen.
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Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke des
Mittelsäulenarmierungselements 1 im Allgemeinen ungefähr 0,8 bis
1,5 mm, wie zum Beispiel 1,4 mm. Eine derartige Dicke kann das
Ausführen des Abschreckhärtevorgangs durchgehend von der
Oberfläche des Mittelsäulenarmierungselements 1 bis zu der
Rückseite in der Dickenrichtung bewirken.
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Die Fig. 2 zeigt die spezifischen Eigenschaften der Stahlsorten,
die im Allgemeinen als Stahlbleche für Fahrzeuge standardisiert
sind. Die erste Koordinate (I) der Fig. 2 zeigt eine Beziehung
zwischen der Stahlsorte und dem Kohlenstoffgehalt. Die zweite
Koordinate (II) zeigt eine Beziehung zwischen der Stahlsorte und
der Verformbarkeit. Die vierte Koordinate (IV) zeigt eine
Beziehung zwischen dem Kohlenstoffgehalt und der Festigkeit
(konventionelle Streckgrenze, Zugfestigkeit) nach dem
Abschreckhärten.
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Die erste Koordinate (I) der Fig. 2 zeigt, dass der
Kohlenstoffgehalt von JIS-SPFC 440 oder SAPH 440 in dem Bereich
"K1" und insbesondere in dem Bereich "K2" festgelegt ist. Der
Kohlenstoffgehalt von JIS-SPFC 390 oder SAPH 400 ist in dem
Bereich "K3" und insbesondere in dem Bereich "K4" festgelegt.
Der Kohlenstoffgehalt von JIS-SPFC 370 oder SAPH 370 ist in dem
Bereich "K5" festgelegt, der Kohlenstoffgehalt von JIS-SPFC 340H
ist in dem Bereich "K6" festgelegt und der Kohlenstoffgehalt von
JIS-SPCC ist in dem Bereich "K7" festgelegt. Dies ist bei einem
verzinkten Stahlblech ähnlich, das aus einem derartigen Material
geschaffen ist.
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Wie dies aus der ersten Koordinate (I) und der zweiten
Koordinate (II) der Fig. 2 ersichtlich ist, hat das Stahlblech
mit geringerem Kohlenstoffgehalt eine bessere Verformbarkeit für
einen Tiefziehformvorgang. Jedoch verringert sich die
Verformbarkeit allmählich mit dem Anstieg des
Kohlenstoffgehalts. Zum Beispiel ist mit dem JIS-SPFC 440 kein
Tiefziehvorgang sondern ein Biegevorgang auszuführen, um einen
geringen Umformgrad zu erreichen.
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Wie dies aus der vierten Koordinate (IV) der Fig. 2 ersichtlich
ist, erhöht sich eine Abschreckfestigkeit (konventionelle
Streckgrenze, Zugfestigkeit), die die Festigkeit nach dem
Abschrecken darstellt, allmählich mit dem Anstieg des
Kohlenstoffgehalts. Es ist daher erforderlich, dass die obere
Grenze und die untere Grenze des Kohlenstoffgehalts des
Mittelsäulenarmierungselements unter Berücksichtigung sowohl der
erforderlichen Festigkeit nach dem Abschrecken als auch der
Verformbarkeit begrenzt werden.
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In dem Fall, bei dem das Mittelsäulenarmierungselement 1 durch
Abschrecken verstärkt wird, beträgt die obere Grenze des
Kohlenstoffgehalts vorzugsweise 0,20% hinsichtlich der
Verformbarkeit, und sie kann manchmal 0,25% betragen. Die
untere Grenze des Kohlenstoffgehalts beträgt vorzugsweise 0,10%
angesichts der erforderlichen Festigkeit des
Mittelsäulenarmierungselements 1, und sie kann manchmal 0,05%
betragen.
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In dem Fall des Mittelsäulenarmierungselements 1 kann der
Kohlenstoffgehalt des Mittelsäulenarmierungselements 1 demgemäß
in einem Bereich von 0,05 bis 0,25% und insbesondere in einem
Bereich von 0,10 bis 0,20% festgelegt sein.
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Gemäß dem Mittelsäulenarmierungselement 1, dessen
Kohlenstoffgehalt durch den vorstehend genannten Bereich
begrenzt ist, wird die metallurgische Struktur von Abschnitten
mit großer Härte hauptsächlich aus Martensit oder Bainit
gebildet, und die metallurgische Struktur von Abschnitten mit
geringer Härte wird durch die Struktur gebildet, bei der Pearlit
und Ferrit mit Martensit oder Bainit gemischt sind.
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Im Allgemeinen besteht eine relative Beziehung zwischen der
Festigkeit nach dem Abschrecken und der Härte nach dem
Abschrecken. Zum Beispiel zeigt die Fig. 3 gemäß den aus JIS-
SPFC 440 geschaffenen Teststücken, die als ein Stahlblech für
Fahrzeugkarosserien verwendet werden, eine Beziehung zwischen
der Festigkeit nach dem Abschrecken und der Härte nach dem
Abschrecken. Die Fig. 3 zeigt eine Tendenz, dass die Festigkeit
nach dem Abschrecken, das heißt sowohl die konventionelle
Streckgrenze als auch die Zugfestigkeit, mit der Härte nach dem
Abschrecken größer ist. Somit ist für das Verständnis der
Festigkeitsverteilung des abgeschreckten Bereichs 3 das
Verständnis der Härteverteilung des abgeschreckten Bereichs 3
wichtig.
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Die Fig. 5 zeigt Parameter zum Erhalten der erforderlichen
Abschreckhärte von Testbeispielen. Bei den Testbeispielen wurde
ein Hochfrequenz-Induktionshärtegerät mit einer Induktionsspule
relativ entlang des Mittelsäulenarmierungselements 1 bewegt. Bei
den Testbeispielen wurde ein hochfrequenter Strom mit 400 kHz in
die Induktionsspule des Hochfrequenz-Induktionshärtegerätes
eingespeist, und ein Zwischenraum zwischen der Oberfläche des
Mittelsäulenarmierungselements 1 und der Induktionsspule wurde
auf ungefähr 3 mm festgelegt.
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Die erste Koordinate (I) der Fig. 5 zeigt eine Beziehung
zwischen der Bewegungsgeschwindigkeit der Induktionsspule und
der Heiztemperatur. Die zweite Koordinate (II) der Fig. 5 zeigt
eine Beziehung zwischen der Heiztemperatur, dem
Kohlenstoffgehalt und der Härte nach dem Abschrecken. Die dritte
Koordinate (III) der Fig. 5 zeigt eine Beziehung zwischen einer
Abkühlgeschwindigkeit nach dem Erwärmen, dem Kohlenstoffgehalt
und der Härte nach dem Abschrecken.
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Wie dies der ersten Koordinate (I) der Fig. 5 entnommen werden
kann, wird die Heiztemperatur bei einer Verringerung der
relativen Bewegungsgeschwindigkeit zwischen der Induktionsspule
und dem Mittelsäulenarmierungselement 1 höher, und die
Heiztemperatur wird bei einer Erhöhung der relativen
Bewegungsgeschwindigkeit niedriger.
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Wie dies der zweiten Koordinate (II) der Fig. 5 entnommen werden
kann, hat die Härte nach dem Abschrecken eine Tendenz
dahingehend, dass sie bei einem Anstieg des Kohlenstoffgehalts
größer wird, unter der Annahme, dass die Teststücke dieselbe
Temperatur haben.
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Wie dies der dritten Koordinate (III) der Fig. 5 entnommen
werden kann, hat die Härte nach dem Abschrecken eine Tendenz
dahingehend, dass sie bei einem Anstieg der
Abkühlgeschwindigkeit größer wird. Jedoch ist die Härte nach dem
Abschrecken gesättigt unter der Annahme, dass die
Abkühlgeschwindigkeit eine bestimmte Geschwindigkeit hat, die
zum Beispiel einen Geschwindigkeitsbereich von 850 bis 950 [ºC/s]
überschreitet. Falls das Mittelsäulenarmierungselement 1 mit
Wasser gekühlt wird, ist die Abkühlgeschwindigkeit im
Allgemeinen in einem Bereich von 500 bis 2000 [ºC/s] festgelegt.
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Gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, bei dem der
abgeschreckte Bereich 3 an dem Mittelsäulenarmierungselement 1
vorgesehen ist, ist der an dem mittleren Abschnitt in der
Längsrichtung vorgesehene mittlere Bereich 3a so verstärkt, dass
er die größte Härte hat; dessen Härte verringert sich allmählich
beim Nähern von dem mittleren Bereich 3a zu dem einen
Endabschnitt 11 und zu dem anderen Endabschnitt 12.
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Das bedeutet, dass hinsichtlich des Seitenaufprallschutzes des
Fahrzeugs der abgeschreckte Bereich 3 eine Härteverteilung hat,
dessen Härteübergang eine Erhebungsstruktur entlang der
Längsrichtung zeigt, um der Festigkeitsverteilung zu
entsprechen, die bei dem Mittelsäulenarmierungselement 1
erforderlich ist.
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Um diese Härteverteilung unter Verwendung eines Hochfrequenz-
Induktionshärtegerätes mit einer Induktionsspule und einer
Wasserspritzvorrichtung zu erreichen, kann, wenn das
Hochfrequenz-Induktionshärtegerät und das
Mittelsäulenarmierungselement 1 in der Längsrichtung des
Mittelsäulenarmierungselements 1 relativ zueinander bewegt
werden, die relative Bewegungsgeschwindigkeit passend
eingestellt werden.
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Wie dies der Fig. 4 entnommen werden kann, kann das
Hochfrequenz-Induktionshärtegerät 6 zum Beispiel eine
Induktionsspule 60 und eine Wasserspritzvorrichtung 62
aufweisen, die eine röhrenartige Gestalt hat und mit der
Induktionsspule 60 verbunden ist. Hierbei ist das Hochfrequenz-
Induktionshärteqerät 6 als ein bewegbares System aufgebaut.
Demnach wird das Hochfrequenz-Induktionshärtegerät 6 entlang der
Längsrichtung des Mittelsäulenarmierungselements 1 mit einer
bestimmten Geschwindigkeit in der Pfeilrichtung "N" bewegt,
während ein hochfrequenter Strom in die Induktionsspule 60
eingespeist wird. Somit wird das Mittelsäulenarmierungselement 1
unter Verwendung der Induktionsspule 60 auf eine hohe Temperatur
mittels Induktion erwärmt. Des weiteren wird aus
Ausspritzlöchern 62r der Wasserspritzvorrichtung 62
ausgelassenes Kühlwasser auf die Abschnitte gespritzt, die auf
eine hohe Temperatur erwärmt sind, um so die erwärmten
Abschnitte aktiv zu kühlen, wodurch der abgeschreckte Bereich 3
vorgesehen wird.
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Wie dies in der Fig. 4 gezeigt ist, ist es hierbei
wünschenswert, dass eine Wasserspritzvorrichtung 62' zum
Abkühlen der Rückseite des Mittelsäulenarmierungselements 1
vorgesehen ist.
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Dies ermöglicht ein Einstellen der Härteverteilung des
abgeschreckten Bereiches 3 in Abhängigkeit der
Bewegungsgeschwindigkeit des Hochfrequenz-Induktionshärtegerätes
6. Genauer gesagt kann die Geschwindigkeit des Hochfrequenz-
Induktionshärtegerätes 6 an, jenem Bereich des abgeschreckten
Bereichs 3 niedrig eingestellt sein, der eine große Härte
erfordert. Demnach bewirkt dies einen Anstieg der
Induktionswärme, wodurch die Heiztemperatur des
Mittelsäulenarmierungselements 1 so erhöht ist, dass die
Abschreckwirkung mit einer größeren Abschreckhärte gewährleistet
ist.
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Andererseits kann die Geschwindigkeit des Hochfrequenz-
Induktionshärtegerätes 6 an dem Bereich des abgeschreckten
Bereichs 3 hoch festgelegt sein, der eine niedrige Härte
erfordert. Demnach bewirkt dies eine Verringerung der
Induktionswärme, wodurch die Heiztemperatur des
Mittelsäulenarmierungselements 1 verringert wird, so dass die
Abschreckwirkung mit niedriger Abschreckhärte vermindert ist.
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Die Fig. 6 zeigt Testbeispiele, bei denen eine
Abschreckbehandlung an einem Mittelsäulenarmierungselement 1
durchgeführt wird (Material: JIS-SPFC 440, Kohlenstoffgehalt:
0,15%). Die Fig. 6 zeigt eine Beziehung zwischen der Härte und
der Bewegungsgeschwindigkeit an dem abgeschreckten Bereich 3 mit
einer abgeschreckten Fläche "La". Die charakteristische Linie
"S" in der Fig. 6 stellt die Bewegungsgeschwindigkeit dar, und
die charakteristische Linie "T" stellt die Härte dar. Die
charakteristische Linie "S" zeigt, dass die
Bewegungsgeschwindigkeit in dem mittleren Bereich 3a des
Mittelsäulenarmierungselementes 1 niedriger ist und dass die
Bewegungsgeschwindigkeit an dem einen Bereich 3b und an dem
anderen Bereich 3c des Mittelsäulenarmierungselements 1 höher
ist.
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Wie dies außerdem der charakteristischen Linie "T" der Fig. 6
entnommen werden kann, die die Härteverteilung zeigt, beträgt
die Härte des mittleren Bereiches 3a ungefähr Hv 420 bis 440,
und dies ist die größte Härte des
Mittelsäulenarmierungselementes 1; somit wird eine abfallende
Steigung "Tb" erzeugt, um dessen Härte beim Nähern zu dem einen
Endabschnitt 11 allmählich zu verringern. Außerdem wird eine
abfallende Steigung "Tc" erzeugt, um dessen Härte beim Nähern zu
dem anderen Endabschnitt 12 allmählich zu verringern. Hierbei
wird die Härteverteilung mit einer Erhebungsstruktur
verwirklicht.
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Eine Festigkeitssteigungsrate (eine aus der Härte hergeleitete
Festigkeitssteigungsrate) der abfallenden Steigung "Tb", die
sich an der oberen Seite befindet, kann in einen Bereich Von 0,5
bis 4 [kgf/mm²] und insbesondere in einen Bereich von 0,5 bis 2
[kgf /mm²] pro 1 [mm] in der Längsrichtung des
Mittelsäulenarmierungselements 1 fallen. Eine
Festigkeitssteigungsrate der abfallenden Steigung "Tc", die sich
an der unteren Seite befindet, kann in einen Bereich von 0,1 bis
3 [kgf/mm²] und insbesondere in einen Bereich von 0,1 bis 0,5
[kgf/mm²] pro 1 [mm] in der Längsrichtung des
Mittelsäulenarmierungselements 1 fallen.
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Was den nicht abgeschreckten Bereich des
Mittelsäulenarmierungselements 1 betrifft, so beträgt die Härte
hierbei ungefähr Hv 150 bis 230.
Anwendungsbeispiel 1
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Die Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht gemäß dem
Anwendungsbeispiel 1. Bei dem Anwendungsbeispiel 1 sind ein
dachseitiges inneres Schienenelement 70 und ein inneres
Mittelsäulenelement 71 im Inneren eines Fahrzeugs angeordnet.
Außerdem ist ein äußeres Mittelsäulenelement 73 zur Außenseite
vom Fahrzeug angeordnet. Zwischen den beiden sind ein
Mittelsäulenarmierungselement 1, eine Schwenktafel 2 mit einer
annähernd kanalförmigen Gestalt und ein Trennwandelement 28
angeordnet. Die Schwenktafel 2, die manchmal als Seitenschwelle
bezeichnet wird, soll die Stützfähigkeit zum Stützen des unteren
Abschnitts des Mittelsäulenarmierungselements 1 erhöhen. Das
Trennwandelement 28, das etwa wie eine Bambusfuge wirkt, ist an
der Schwenktafel 2 so befestigt, dass es die Schwenktafel 2
verstärkt.
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Wie dies in der Fig. 7 gezeigt ist, ist an dem einen
Endabschnitt 11 des Mittelsäulenarmierungselementes 1 ein
seitlicher Abschnitt 1k in dem Mittelsäulenarmierungselement 1
integriert, um die Verformungsfestigkeit zu gewährleisten. Der
seitliche Abschnitt 1k erstreckt sich entlang der Dach-Richtung,
nämlich entlang der Bug-Heck-Richtung der Fahrzeugkarosserie.
Daher hat das Mittelsäulenarmierungselement 1 insgesamt eine "T-
förmige" Gestalt.
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Bei dem Anwendungsbeispiel 1 ist ein abgeschreckter Bereich 3
des Mittelsäulenarmierungselementes 1 entlang dessen
Längsrichtung vorgesehen. Der abgeschreckte Bereich 3 besitzt
eine Härteverteilung mit einer Erhebungsstruktur, deren Härte an
dem mittleren Abschnitt 3a am größten ist, der sich in der
Längsrichtung an der Mitte befindet, und deren Härte sich beim
Nähern zu dem einen Endabschnitt 11 und zu dem anderen
Endabschnitt 12 allmählich verringert.
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Gemäß der herkömmlichen Technik entsprechend dem
Anwendungsbeispiel 1 ist ein zweites Armierungselement mit einer
konventionellen Streckgrenze von 300 MPa, einer Dicke von 1,4 mm
und einem Gewicht von 1,4 kgf unabhängig an ein
Mittelsäulenarmierungselement (Material: JIS-SPFC 440, Soll-
Kohlenstoffgehalt: 0,1%) gesteckt. Andererseits ist bei dem
Anwendungsbeispiel 1 angesichts dessen, dass die die vorstehend
beschriebene Härteverteilung bewirkende Abschreckbehandlung
hinsichtlich des Mittelsäulenarmierungselements 1 mit einer
konventionellen Streckgrenze von 300 MPa und einem Soll-
Kohlenstoffgehalt von 0,15% ausgeführt wurde, die
konventionelle Streckgrenze nach der Abschreckbehandlung
ungefähr dreimal so groß als vor der Abschreckbehandlung. Das
Mittelsäulenarmierungselement 1 hat nämlich nach dem Abschrecken
eine konventionelle Streckgrenze von 1000 MPa bei dem
Anwendungsbeispiel 1; folglich wurde das bei der herkömmlichen
Technik verwendete zweite Armierungselement abgeschafft und eine
Gewichtsreduzierung wurde erreicht.
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Des weiteren haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung unter
Verwendung jenes Fahrzeugs, bei dem dieses
Mittelsäulenarmierungselement 1 an der Mittelsäule gehalten ist,
das Fahrzeug bei einem Seitenaufprall des Fahrzeugs getestet.
Die Erfinder haben auf diese Weise bestätigt, dass ein
Verformungsbetrag der Fahrzeugkarosserie gleich wie oder besser
als bei der herkömmlichen Technik war, und sie haben bestätigt,
dass die Festigkeit der Fahrzeugkarosserie mit einer
Gewichtsreduzierung sichergestellt ist.
Anwendungsbeispiel 2
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Die Fig. 8 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht gemäß
dem Anwendungsbeispiel 2. Das gegenwärtige Anwendungsbeispiel 2
ist grundsätzlich gleich wie das Anwendungsbeispiel 1. Ein
Mittelsäulenarmierungselement 1 des Anwendungsbeispiels 2 hat
eine "I-förmige" Gestalt. Außerdem ist ein dachseitiges
Schienenarmierungselement 18 mit einer Länge "Lk" an dem einen
Endabschnitt 11 des Mittelsäulenarmierungselements 1 befestigt.
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Bei dem Anwendungsbeispiel 2 ist ein abgeschreckter Bereich 3
mit einer Erhebungsstruktur der Härte an dem
Mittelsäulenarmierungselement 1 vorgesehen.
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Außerdem ist ein abgeschreckter Bereich 3 an dem dachseitigen
Schienenarmierungselement 18 vorgesehen. Dieser abgeschreckte
Bereich 3 hat eine Erhebungsstruktur der Härteverteilung "Pa",
deren Härte an einem mittleren Bereich 18a am größten ist, der
sich an der Mitte des dachseitigen Schienenarmierungselements 18
befindet, und deren Härte sich beim Nähern zu dem einen
Endabschnitt 18b und zu dem anderen Endabschnitt 18c allmählich
verringert. Somit ist die Festigkeit des dachseitigen
Schienenarmierungselementes 18 erhöht.
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Die Fig. 9 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht gemäß
einem anderen Anwendungsbeispiel 2. Gemäß einer herkömmlichen
Technik entsprechend dem Anwendungsbeispiel 2 wurde ein
dachseitiges Schienenarmierungselement 19 mit einer Länge "Lm"
an einen oberen Abschnitt eines Mittelsäulenarmierungselementes
1 mit einer "T-förmigen" Gestalt gesteckt, das einen seitlichen
Abschnitt 1k zu dessen Verstärkung aufweist. Jedoch ist bei dem
Anwendungsbeispiel 2 in dem seitlichen Abschnitt 1k des
Mittelsäulenarmierungselementes 1 eine Erhebungsstruktur der
Härteverteilung "Pb" entlang der Längsrichtung des seitlichen
Abschnitts 1k vorgesehen, um den seitlichen Abschnitt 1k zu
verstärken. Somit kann bei dem Anwendungsbeispiel 2 das
dachseitige Schienenarmierungselement 19 im Unterschied zu der
herkömmlichen Technik abgeschafft werden, bei der das
dachseitige Schienenarmierungselement 19 erforderlich ist.
Anwendungsbeispiel 3
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Die Fig. 10 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht gemäß
einem Anwendungsbeispiel 3. Gemäß einer herkömmlichen Technik
entsprechend dem Anwendungsbeispiel 3 ist ein Armierungselement
28' an einer Schwenktafel 2 zum Verstärken der Schwenktafel 2
gesteckt, wie dies durch die gestrichelten Linien in der Fig. 10
gezeigt ist.
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Bei dem Anwendungsbeispiel 3 ist jedoch eine Erhebungsstruktur
der Härteverteilung an einem Mittelsäulenarmierungselement 1
vorgesehen. Außerdem ist ein anderer abgeschreckter Bereich 3
mit einer Erhebungsstruktur der Härteverteilung "Pc" an der
Schwenktafel 2 vorgesehen.
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Das bedeutet, dass der an der Schwenktafel 2 vorgesehene
abgeschreckte Bereich 3 eine Erhebungsstruktur der
Härteverteilung hat, deren Härte an einem mittleren Bereich 2a
am größten ist, der sich an der Mitte der Schwenktafel 2
befindet, und deren Härte sich beim Nähern zu dem einen
Endabschnitt 2b und zu dem anderen Endabschnitt 2c allmählich
verringert. Dadurch kann das herkömmlich verwendete
Armierungselement 28' abgeschafft werden, was einer
Gewichtsreduzierung zugute kommt.
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Ein durch Pressformgebung ausgebildeter Gegenstand hat einen
abgeschreckten Bereich und eine erforderliche
Festigkeitsverteilung. Der abgeschreckte Bereich hat eine
Härteverteilung, die einen Härteübergang entsprechend der
erforderlichen Festigkeitsverteilung zeigt. Der durch
Pressformgebung ausgebildete Gegenstand kann den einen
Endabschnitt, den anderen Endabschnitt und den einen zwischen
dem einen Endabschnitt und dem anderen Endabschnitt vorgesehenen
mittleren Bereich aufweisen. Der abgeschreckte Bereich erstreckt
sich von dem einen Endabschnitt zu dem anderen Endabschnitt. Die
Härteverteilung des abgeschreckten Bereiches zeigt einen
Zustand, bei dem die Härte an dem mittleren Bereich am größten
ist, so dass sich die Härte von dem mittleren Bereich zu dem
einen Endabschnitt und zu dem anderen Endabschnitt allmählich
verringert.