JPH0691325A - 自動車ドア補強材用鋼管 - Google Patents
自動車ドア補強材用鋼管Info
- Publication number
- JPH0691325A JPH0691325A JP8913892A JP8913892A JPH0691325A JP H0691325 A JPH0691325 A JP H0691325A JP 8913892 A JP8913892 A JP 8913892A JP 8913892 A JP8913892 A JP 8913892A JP H0691325 A JPH0691325 A JP H0691325A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel pipe
- reinforcing material
- bending
- present
- automobile door
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 本発明は、自動車の側面からの衝突事故にお
いて、車両内の乗員の安全を確保するために、曲げ負荷
点で座屈しにくい自動車ドア補強材用鋼管を提案する。 【構成】 本発明の自動車ドア補強材用鋼管３は、中実
部２を長さ方向中央部に有することを特徴とする。 【効果】 本発明の自動車ドア補強材用鋼管は、曲げ荷
重負荷点で座屈しにくいため、曲げ荷重は低下すること
なく、最終的な曲げ吸収エネルギーが増加する。即ち、
同一曲げ吸収エネルギーを持つインパクト・バーで比較
した場合、従来の全長中空な鋼管よりも軽量化すること
ができる。
いて、車両内の乗員の安全を確保するために、曲げ負荷
点で座屈しにくい自動車ドア補強材用鋼管を提案する。 【構成】 本発明の自動車ドア補強材用鋼管３は、中実
部２を長さ方向中央部に有することを特徴とする。 【効果】 本発明の自動車ドア補強材用鋼管は、曲げ荷
重負荷点で座屈しにくいため、曲げ荷重は低下すること
なく、最終的な曲げ吸収エネルギーが増加する。即ち、
同一曲げ吸収エネルギーを持つインパクト・バーで比較
した場合、従来の全長中空な鋼管よりも軽量化すること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、側面衝突を受けた際に
乗員を保護するために自動車ドア内部に装備される補強
材（以下、ドア・インパクト・バーと称する）に関す
る。
乗員を保護するために自動車ドア内部に装備される補強
材（以下、ドア・インパクト・バーと称する）に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】最近の自動車業界では、側面衝突に対す
る安全性を重視しており、輸出用のみならず国内向けの
乗用車にもほぼ全車両のドアにインパクト・バーを装備
している。一方、環境問題の観点から自動車の燃費向上
が指向されており、車両の軽量化が大きな課題となって
きている。而して、ドア・インパクト・バーも可及的に
軽量化することが望まれている。ドア・インパクト・バ
ーの軽量化という観点からすると、従来の、たとえば特
開昭５６−５０８１３号公報に開示されているような板
材よりも管材の方が有利である処から、最近ではドア・
インパクト・バーとして鋼管が多用されるようになって
きている。さらに、たとえば特開平０１−２０５０３２
号公報に開示されているように、鋼管を高強度化し、薄
肉化することが企図されている。
る安全性を重視しており、輸出用のみならず国内向けの
乗用車にもほぼ全車両のドアにインパクト・バーを装備
している。一方、環境問題の観点から自動車の燃費向上
が指向されており、車両の軽量化が大きな課題となって
きている。而して、ドア・インパクト・バーも可及的に
軽量化することが望まれている。ドア・インパクト・バ
ーの軽量化という観点からすると、従来の、たとえば特
開昭５６−５０８１３号公報に開示されているような板
材よりも管材の方が有利である処から、最近ではドア・
インパクト・バーとして鋼管が多用されるようになって
きている。さらに、たとえば特開平０１−２０５０３２
号公報に開示されているように、鋼管を高強度化し、薄
肉化することが企図されている。
【０００３】また、特開昭５１−４２２１６号公報に開
示されているドア・インパクト・バーにおいては、両端
より中央の断面係数を段階的に増大し、曲げ荷重負荷時
に段階的に座屈するようにしているため、一様断面のバ
ーより軽量化が可能になっている。即ち、図２に示すよ
うにドア・インパクト・バー・インナー・ビーム５の長
さ方向中央に補強材としてアウター・ビーム６を追加
し、その両端を外板４に溶接した構造になっており、ア
ウター・ビーム６がない場合の支点間距離ＡＡよりアウ
ター・ビーム６が有る場合の支点間距離ＢＢの方が短く
なり、曲げモーメントが小さくなる分、軽量化が可能に
なっている。
示されているドア・インパクト・バーにおいては、両端
より中央の断面係数を段階的に増大し、曲げ荷重負荷時
に段階的に座屈するようにしているため、一様断面のバ
ーより軽量化が可能になっている。即ち、図２に示すよ
うにドア・インパクト・バー・インナー・ビーム５の長
さ方向中央に補強材としてアウター・ビーム６を追加
し、その両端を外板４に溶接した構造になっており、ア
ウター・ビーム６がない場合の支点間距離ＡＡよりアウ
ター・ビーム６が有る場合の支点間距離ＢＢの方が短く
なり、曲げモーメントが小さくなる分、軽量化が可能に
なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の特開昭５１−４
２２１６号公報に開示されている断面係数を変化させた
ドア・インパクト・バーでは、断面係数を変化させた箇
所を外板に溶接することによって曲げモーメントを小さ
くしているが、ドア・インパクト・バーが鋼管のような
形状の場合、溶接施工上、断面係数を変化させた箇所を
溶接することは難しく、またドア内のスペース的にも鋼
管の外部に他の補強材を追加することは難しい。仮に補
強材を取り付け、その両端を外板に溶接することができ
ても、外板はドア・インパクト・バーに比べて非常に薄
肉であるため、ドア・インパクト・バーが変形する際に
は外板の影響はないに等しく、支点はＢＢ点にはなら
ず、実際にはＡＡ点のままである。従って、上記ほどの
効果は期待できない。
２２１６号公報に開示されている断面係数を変化させた
ドア・インパクト・バーでは、断面係数を変化させた箇
所を外板に溶接することによって曲げモーメントを小さ
くしているが、ドア・インパクト・バーが鋼管のような
形状の場合、溶接施工上、断面係数を変化させた箇所を
溶接することは難しく、またドア内のスペース的にも鋼
管の外部に他の補強材を追加することは難しい。仮に補
強材を取り付け、その両端を外板に溶接することができ
ても、外板はドア・インパクト・バーに比べて非常に薄
肉であるため、ドア・インパクト・バーが変形する際に
は外板の影響はないに等しく、支点はＢＢ点にはなら
ず、実際にはＡＡ点のままである。従って、上記ほどの
効果は期待できない。
【０００５】支点は常にドア・インパクト・バーの両端
の位置だとすると、任意の断面で同一応力にするには、
図３に示すような断面係数分布になっていれば最も軽量
化できる。しかしながら、実際には、最終的に負荷点で
座屈してしまい、その後は、座屈部分のみに変形が集中
し、他の部分はほとんど変形しない。従って、負荷点が
座屈しないようにすることが非常に重要である。
の位置だとすると、任意の断面で同一応力にするには、
図３に示すような断面係数分布になっていれば最も軽量
化できる。しかしながら、実際には、最終的に負荷点で
座屈してしまい、その後は、座屈部分のみに変形が集中
し、他の部分はほとんど変形しない。従って、負荷点が
座屈しないようにすることが非常に重要である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とする処
は、中実部を長さ方向の中央部に有する自動車ドア補強
材用鋼管にある。
は、中実部を長さ方向の中央部に有する自動車ドア補強
材用鋼管にある。
【０００７】以下本発明の詳細を説明する。ドア・イン
パクト・バーの形状が中空の鋼管である場合、長さ方向
中央の負荷点での座屈は、その点での断面の偏平に起因
している。本発明のドア・インパクト・バーは、図１に
示すように、鋼管１の長さ方向中心部分に、たとえば棒
鋼２を挿入することによって長さ方向中央部のみを中実
にしてあるため、中央部の偏平を防止でき、即ち、座屈
を防止できる。従って、本発明のドア・インパクト・バ
ーは、多大な曲げ変形時において曲げ荷重は低下するこ
となく、最終的な曲げ吸収エネルギーが増加するため、
同一曲げ吸収エネルギーを持つインパクトバーで比較し
た場合、従来の全長中空な鋼管よりも軽量化することが
できる。
パクト・バーの形状が中空の鋼管である場合、長さ方向
中央の負荷点での座屈は、その点での断面の偏平に起因
している。本発明のドア・インパクト・バーは、図１に
示すように、鋼管１の長さ方向中心部分に、たとえば棒
鋼２を挿入することによって長さ方向中央部のみを中実
にしてあるため、中央部の偏平を防止でき、即ち、座屈
を防止できる。従って、本発明のドア・インパクト・バ
ーは、多大な曲げ変形時において曲げ荷重は低下するこ
となく、最終的な曲げ吸収エネルギーが増加するため、
同一曲げ吸収エネルギーを持つインパクトバーで比較し
た場合、従来の全長中空な鋼管よりも軽量化することが
できる。
【０００８】中実にする方法は、もとの鋼管１を加熱
し、その中に棒鋼２を押し込む、いわゆる焼き嵌め方法
等がある。また、中実にする部分の長さ方向の長さは、
鋼管１の肉厚−外径比（ｔ／Ｄ）によって異なるが、最
低２Ｄ以上は必要である。
し、その中に棒鋼２を押し込む、いわゆる焼き嵌め方法
等がある。また、中実にする部分の長さ方向の長さは、
鋼管１の肉厚−外径比（ｔ／Ｄ）によって異なるが、最
低２Ｄ以上は必要である。
【０００９】
【実施例】現在、ドア・インパクト・バーとして一般的
なサイズである外径３１．８mm、肉厚２．８mmの鋼管を
用いて、内部に同一材料でるある長さ６５mmの中実の棒
鋼を焼き嵌めによって嵌め込んだ。製品（鋼管３）（表
１のＡ）の機械的性質および３点曲げ試験（図４）結果
を表１に示す。試験条件を以下に示す。 支点８間距離 ：９５０mm ポンチ７半径 ：１５０mm ポンチ７負荷速度： ２mm／sec 尚、比較のため、同一材料で同一肉厚の鋼管（Ｂ）と、
肉厚３．６mmの鋼管（Ｃ）の場合の結果も合わせて示
す。
なサイズである外径３１．８mm、肉厚２．８mmの鋼管を
用いて、内部に同一材料でるある長さ６５mmの中実の棒
鋼を焼き嵌めによって嵌め込んだ。製品（鋼管３）（表
１のＡ）の機械的性質および３点曲げ試験（図４）結果
を表１に示す。試験条件を以下に示す。 支点８間距離 ：９５０mm ポンチ７半径 ：１５０mm ポンチ７負荷速度： ２mm／sec 尚、比較のため、同一材料で同一肉厚の鋼管（Ｂ）と、
肉厚３．６mmの鋼管（Ｃ）の場合の結果も合わせて示
す。
【００１０】
【表１】
【００１１】これより、同一鋼管で中央を中実にした場
合（Ａ）と中空のままの場合（Ｂ）とを比較した場合、
中実にした鋼管の方が曲げ最大荷重も吸収エネルギーも
極端に高くなることが判る。また、吸収エネルギーがほ
とんど同じ場合、中央が中実な鋼管（Ａ）と中空な鋼管
（Ｃ）では、中実な場合の方が約１０％重量が軽減でき
ることが判る。
合（Ａ）と中空のままの場合（Ｂ）とを比較した場合、
中実にした鋼管の方が曲げ最大荷重も吸収エネルギーも
極端に高くなることが判る。また、吸収エネルギーがほ
とんど同じ場合、中央が中実な鋼管（Ａ）と中空な鋼管
（Ｃ）では、中実な場合の方が約１０％重量が軽減でき
ることが判る。
【００１２】
【発明の効果】本実施例では中実にする際、内部にもと
の鋼管と同一材料を使用したが、内部の材料はもとの鋼
管の偏平を防ぐためのものであるため、他の材料になっ
てもその効果はほとんど変わらない。従って、例えば高
強度ではないが、靭性に優れた棒鋼を使用すれば、衝撃
曲げ荷重負荷の際に中央で完全に破断することなく、車
両内部の乗員の安全性を高めることができる。また、棒
鋼である必要もなく、比重の小さい材料、例えばアルミ
ニウム等を使用すれば、より軽量化に貢献できる。
の鋼管と同一材料を使用したが、内部の材料はもとの鋼
管の偏平を防ぐためのものであるため、他の材料になっ
てもその効果はほとんど変わらない。従って、例えば高
強度ではないが、靭性に優れた棒鋼を使用すれば、衝撃
曲げ荷重負荷の際に中央で完全に破断することなく、車
両内部の乗員の安全性を高めることができる。また、棒
鋼である必要もなく、比重の小さい材料、例えばアルミ
ニウム等を使用すれば、より軽量化に貢献できる。
【図１】本発明で得られたドア・インパクト・バーの縦
断面図。
断面図。
【図２】特開昭５１−４２２１６号公報に記載されてい
るドア・インパクト・バーの説明図。
るドア・インパクト・バーの説明図。
【図３】座屈等を無視した場合の理想の断面係数分布
図。
図。
【図４】３点曲げ試験の説明図。
１ 鋼管 ２ 中実な材料（例えば棒鋼） ３ ドア・インパクト・バー ４ ドア外板 ５ ドア・インパクト・バー・インナー・ビーム ６ ドア・インパクト・バー・アウター・ビーム ７ ポンチ ８ 支点
Claims (1)
- 【請求項１】 中実部を長さ方向中央部に有することを
特徴とする自動車ドア補強材用鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8913892A JPH0691325A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 自動車ドア補強材用鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8913892A JPH0691325A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 自動車ドア補強材用鋼管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0691325A true JPH0691325A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=13962521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8913892A Withdrawn JPH0691325A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 自動車ドア補強材用鋼管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691325A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0882640A2 (en) | 1997-06-06 | 1998-12-09 | KYOHO MACHINE WORKS Ltd. | Reinforcement for vehicle hollow structural member, having decreasing thickness end portions |
| WO1999050127A1 (en) * | 1998-03-31 | 1999-10-07 | Mazda Motor Corporation | Frame structure for vehicle body |
-
1992
- 1992-04-09 JP JP8913892A patent/JPH0691325A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0882640A2 (en) | 1997-06-06 | 1998-12-09 | KYOHO MACHINE WORKS Ltd. | Reinforcement for vehicle hollow structural member, having decreasing thickness end portions |
| US6082811A (en) * | 1997-06-06 | 2000-07-04 | Kyoho Machine Works, Ltd. | Reinforcement for vehicle hollow structural member, having decreasing-thickness end portions |
| EP1142739A1 (en) | 1997-06-06 | 2001-10-10 | KYOHO MACHINE WORKS Ltd. | Vehicle reinforcement for hollow structural member, having decreasing-thickness end portions |
| WO1999050127A1 (en) * | 1998-03-31 | 1999-10-07 | Mazda Motor Corporation | Frame structure for vehicle body |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |