专利名称：冲击吸收部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过激光进行了热处理的冲击吸收部件。本申请基于2010年08月26日在日本申请的日本特愿2010-189737号及2010年08月26日在日本申请的日本特愿2010-189502号并主张优先权，并将其内容援用于本申请。
背景技术：
作为汽车等的冲击吸收部件，多使用具有多边形截面的管状的冲压成型品等。当大致进行区分时，冲击吸收部件用于两个用途。一个为，例如构成发动机舱、行李室等，以在汽车等进行了碰撞时压溃而吸收冲击能量的方式起作用的冲击吸收部件。另一个为，例如构成车厢等，即使在汽车等进行了碰撞时、也从乘员的生存空间确保的观点出发来抑制变形那样的冲击吸收部件。作为提高这些冲击吸收部件的强度的方法，可以列举增大冲击吸收部件的截面尺寸、壁厚的方法。但是在该情况下，与冲击吸收部件的体积、重量的增加相联系，不仅导致燃料消耗率的恶化，还会导致车辆彼此碰撞时给对方车辆带来的损伤的增大。另一方面，提出有对作为冲压成型品等的冲击吸收部件部分地实施激光热处理、而部分地提高冲击吸收部件的强度的各种方法(例如专利文献f 4)。此处，所谓激光热处理意味着，首先对未处理的冲击吸收部件照射能量密度较高的激光束，而将冲击吸收部件局部地加热到相变温度或熔点以上，之后，通过自冷却作用来进行淬火硬化。例如，专利文献I中公开了通过激光对冲压成型品进行局部的热处理来实现冲压成型品的强度上升的方法。具体地，在专利文献I中，在将钢板冷轧成型后，通过激光束以条纹状或格子状快速加热到规定温度以上。之后进行冷却，由此强化所冷轧成型的冲压成型品。通过采用这种方法，与将冲压成型品整体一致地进行了热处理的情况相比，能够抑制热处理后的应变的发生。尤其是，在专利文献I所公开的方法中，在冲压成型品的外面上沿长度方向以条纹状、或者在冲压成型品的整个外面上以格子状进行激光热处理。此外，在专利文献2所公开的方法中，也公开了以在抑制发生应变的同时提高冲压成型品的强度为目的而对冲压成型品进行局部的热处理的内容。尤其是，在专利文献2所公开的方法中，对冲压成型品的需要强度的部位、例如通过车辆碰撞试验、有限元法等而解析出的高应力部进行热处理。具体地，以遍及冲压成型品的长度方向全长而延伸的条状或格子状进行激光热处理。并且，专利文献3中公开了在使进行激光热处理的钢板的含有成分成为特定成分的基础上进行激光热处理的方法，由此在维持钢板的加工性的同时提高被激光热处理的部位的强度。在专利文献3所公开的方法中，也是对需要使强度上升的部位进行激光热处理，具体地，以遍及冲压成型品的长度方向全长而延伸的直线状进行激光热处理。专利文献4中公开了以提高冲压成型品的冲击能量吸收能力为目的、而沿着压缩载荷的负荷方向以线状对冲压成型品的外周面进行激光热处理的方法。根据该方法，朝向与冲击载荷的输入方向相同的方向进行激光热处理。由此，能够增大对于变形的阻力，并且能够使压溃模式变得规则。尤其是，在专利文献4所公开的方法中，沿着压缩载荷的负荷方向、遍及冲压成型品的长度方向全长而连续地通过激光进行热处理。总之，在专利文献f 4所公开的方法中，均是对冲压成型品的外面中需要强度的部分进行激光热处理，具体地，以遍及冲压成型品的长度方向全长而连续地延伸的线状进行激光热处理、或遍及冲压成型品的外面整体而以格子状等通过激光进行热处理。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开昭61-99629号公报专利文献2 :日本特开平4-72010号公报专利文献3 :日本特开平6-73439号公报专利文献4 :日本特开2004-108541号公报
发明内容
发明要解决的课题如上所述，通过对冲击吸收部件进行激光热处理，能够局部地强化冲击吸收部件。但是，对冲击吸收部件进行激光热处理的区域越大，则导致激光热处理所需要的成本越增大。因此，例如在施加了上述那样的冲击能量时能够抑制变形的那种冲击吸收部件中，需要使进行激光热处理的区域变窄、并且冲击吸收部件的变形量被抑制得较小。然而，在能够抑制变形的冲击吸收部件中，在沿压缩方向(冲击吸收部件的长度方向)对冲击吸收部件施加了冲击能量时，根据压溃变形的变形模式而压缩方向的变形量较大地变化。作为这种变形模式，大致区分可以列举紧凑模式(compact mode)和非紧凑模式(non-compact mode)这两个变形模式。在被称为所谓紧凑模式的变形模式中，在对冲击吸收部件施加了冲击能量时弯曲应变变大，不产生局部的折断。结果，整体以被折叠的方式进行变形。另一方面，在被称为所谓非紧凑模式的变形模式中，在对冲击吸收部件施加了冲击能量时，当与此相伴随而发生压曲时，产生局部的折断，并且在这些产生了折断的部位之间、冲击吸收部件几乎不变形而维持平板状。此处，在非紧凑模式中，维持平板状的部分不对抗冲击能量地进行压溃变形。因此，相对于沿压缩方向施加的冲击能量的压缩变形量会变大。另一方面，在紧凑模式中，不存在维持平板状的部位，因此冲击吸收部件的全部部位都对抗冲击能量，因此与沿压缩方向施加的冲击能量相对的压缩变形量比较小。此外，对于冲击吸收部件的冲击能量不限于沿压缩方向施加，施加压缩方向成分和剪切方向(相对于冲击吸收部件的长度方向垂直的方向)成分双方的情况也较多。作为如此地对冲击吸收部件施加含有压缩方向和剪切方向的两个成分的冲击能量的情况，例如可以列举对冲击吸收部件倾斜地施加冲击能量的情况、冲击吸收部件本身部分地弯曲的情况等。如此，在对冲击吸收部件施加冲击能量的方向具有压缩方向和剪切方向的两个成分的情况下，冲击吸收部件示出比上述紧凑模式中的变形更复杂的变形举动。此处，为了使进行激光热处理的区域变窄并且将冲击吸收部件的变形量抑制得较小，需要考虑这些冲击吸收部件的变形举动来特定进行激光热处理的部位。但是，在上述专利文献广4中，在特定进行激光热处理的部位时，基本上未考虑冲击吸收部件的变形举动，因此未有效地进行激光热处理。因此，鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种冲击吸收部件，通过对冲击吸收部件的变形举动进行考虑而进行激光热处理，由此即使激光热处理量较少，也能够将施加了冲击能量时的变形量抑制得较小。用于解决课题的手段本发明人研究了对冲击吸收部件施加了含有压缩方向和剪切方向的两个成分的冲击能量时的冲击吸收部件的变形举动，并且根据该变形举动研究了对未处理的冲击吸收部件进行激光热处理的部位和施加了冲击能量时的冲击吸收部件的变形量之间的关系。结果，当对冲击吸收部件施加含有压缩方向(冲击吸收部件的延伸方向)和剪切方向的两个成分的冲击能量时，通过压缩方向的冲击能量来进行上述那样的紧凑模式的压缩变形。并且，发现如下情况，通过剪切方向的冲击能量，对应于紧凑模式中的变形周期而在结构件的表面上产生折皱状的压曲。并且，发现如下情况，为了抑制在冲击吸收部件的表面上产生折皱状的压曲，考虑上述变形周期来进行激光热处理是有效的。本发明是根据上述见解而进行的，其主旨如下所述。(I)本发明一个方案的冲击吸收部件为，具备管状体，该管状体具有多个平板部和设置在上述多个平板部之间的多个角部，且与长度方向垂直的截面形状为多边形，在上述多个平板部中的至少一个上，通过激光进行了热处理的热处理部变形O. I度以上3. O度以下而形成。(2)根据上述(I)所述的冲击吸收部件，优选为，在设上述管状体的上述长度方向的端部的构成上述多边形的全部边的平均边长为L，从上述管状体的、相对于上述端部为沿着上述长度方向的规定位置的垂直截面起，在上述长度方向上以L/2间隔通过与上述长度方向垂直的截面进行分隔时，上述多个平板部分别被分为相互邻接的多个四边形的部分平板部，沿着上述多个部分平板部中至少一个部分平板部的至少一个对角方向形成有上述热处理部。(3)根据上述(2)所述的冲击吸收部件，优选为，上述规定位置为上述端部。(4)根据上述(2)所述的冲击吸收部件，优选为，上述规定位置为沿着上述长度方向离上述端部为L/4的位置。(5)根据上述(2)至(4)中任一项所述的冲击吸收部件，优选为，在上述多个部分平板部中相互邻接的至少两个部分平板部的每个上，以相对于邻接的上述部分平板部之间的边界线成为线对称的方式形成有上述热处理部。(6)根据上述(2)至(4)中任一项所述的冲击吸收部件，优选为，沿着上述多个部分平板部中至少一个部分平板部的两个对角方向形成有两个上述热处理部。(7)根据上述(I)至(4)中任一项所述的冲击吸收部件，优选为，在上述多个角部，进一步形成有沿着上述管状体的上述长度方向通过激光进行了热处理的其他的热处理部。(8)根据上述(I)至(4)中任一项所述的冲击吸收部件，优选为，沿着上述多个平板部中至少一个平板部的上述长度方向形成有上述热处理部。(9)根据上述(8)所述的冲击吸收部件，优选为，沿着上述长度方向通过多束上述激光来形成上述热处理部。(10)根据上述(8)所述的冲击吸收部件，优选为，上述热处理部从上述平板部的表面形成到上述平板部的板厚的3/4以下的深度。(11)根据上述(8)所述的冲击吸收部件，优选为，上述热处理部从上述平板部的表面形成到上述平板部的板厚的1/2以上的深度。发明效果根据本发明，对冲击吸收部件的变形举动进行考虑而通过激光进行热处理，由此能够将激光热处理量抑制得较少并且将施加了冲击能量时的冲击吸收部件的变形量抑制
得较小。
图IA是表示本发明第一实施方式的冲击吸收部件的立体图。图IB是图IA的冲击吸收部件的主要部分放大截面图。图2A表示该冲击吸收部件的截面图。图2B表示第一实施方式的变形例的冲击吸收部件的截面图。图2C表示第一实施方式的其他变形例的冲击吸收部件的截面图。图3A是用于说明变形模式的图。图3B是用于说明变形模式的图。图4是表示图I所示的冲击吸收部件以紧凑模式进行变形的情形的图。图5A是表示该冲击吸收部件受到剪切方向的冲击能量之前的情形的图。图5B是表示该冲击吸收部件受到剪切方向的冲击能量而进行变形的情形的图。图6是表示沿着图5B的线VI-VI的截面的图。图7是表示本发明第二实施方式的冲击吸收部件的图。图8是表示本发明第三实施方式的冲击吸收部件的图。图9是表示本发明第四实施方式的冲击吸收部件的图。图10是表示第一实施方式的冲击吸收部件的变形例的图。图11是表示本发明第五实施方式的冲击吸收部件以紧凑模式进行变形的情形的图。图12是表示第五实施方式的冲击吸收部件的立体图。图13A是表示在实施例中使用的冲击吸收部件等的制造过程的图。图13B是表示在实施例中使用的冲击吸收部件等的制造过程的图。图13C是表示在实施例中使用的冲击吸收部件等的制造过程的图。图13D是表示在实施例中使用的冲击吸收部件等的制造过程的图。图14A是在实施例中使用的结构件组装体等的侧视图。图14B是在实施例中使用的结构件组装体等的平面图。图15是表示在实施例中使用的结构件组装体和钢板的焊接部位的图。图16是表示实施例I及比较例I的结构件组装体的立体图。图17是表示比较例2及比较例5的结构件组装体的立体图。图18是表示比较例3及实施例2的结构件组装体的立体图。
图19是表示实施例3的结构件组装体的立体图。图20是表示本发明第六实施方式的冲击吸收部件的一例的立体图。图21是该冲击吸收部件的端面图。图22是将该冲击吸收部件的热硬化区域扩大了的局部截面图。图23是表示基于紧凑模式的冲击吸收部件的压溃的照片。图24是表示基于非紧凑模式的冲击吸收部件的压溃的照片。图25A是该冲击吸收部件的热处理部的放大图。图25B是表示该冲击吸收部件的热处理部的变形的图。图26A是表示图21的冲击吸收部件的详细情况的截面图。图26B是图26A的冲击吸收部件的主要部分放大截面图。图27是表示平均边长的变化导致的压溃时压曲波长的变化的曲线图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，在以下的说明中，对同样的构成要素赋予相同的参照符号。[第一实施方式]图IA是表示本发明的冲击吸收部件的第一实施方式的立体图。如图IA所示，结构件组装体I具备相互连结的冲击吸收部件10和追加结构件20。冲击吸收部件10具备部分管状体(管状体)11和凸缘部15。部分管状体11为，平板状的多个平板部12在设置在这些平板部12之间的多个角部13相互连结。在图IA所示的例子中，部分管状体11具有三个平板部12a 12c，这些平板部12a 12c经由两个角部13a及13b而相互连结。图2A是图IA所示的结构件组装体I的相对于长度方向垂直的面的截面图。如根据图IA及图2A可知的那样，冲击吸收部件10的部分管状体11为，在相对于其长度方向垂直的面的截面(以下称为“垂直截面”)中，是由一边开放了的开口截面构成的四边形状(多边形状)。即，部分管状体11的三个平板部12a 12c对应于部分管状体11的截面中的四边形的三个边。冲击吸收部件10的凸缘部15具有从部分管状体11的截面中的两边缘延伸的两个平板部16a及16b。这两个平板部16a及16b通过角部17a及17b与部分管状体11连结。凸缘部15的两个平板部16a及16b形成为，从部分管状体11的一边开放了的四边形状的两边缘，在该四边形的开放的一边所位于的平面上朝向外侧延伸。此外，如图IA及图2A所示，配置有平板状的追加结构件20，该追加结构件20被配置为，与冲击吸收部件10的凸缘部15对置，且将部分管状体11的四边形截面中的开放的一边封闭。通过将冲击吸收部件10的凸缘部15和与其面对的追加结构件20的部分进行焊接，由此追加结构件20与冲击吸收部件10结合。该冲击吸收部件10及追加结构件20为，在相互结合了的状态下作为结构件组装体1，被用于车辆的框架等。该冲击吸收部件10及追加结构件20，例如由钢材等、通过激光热处理能够得到局部的淬火硬化的材料构成。激光热处理为，首先对未处理的冲击吸收部件照射能量密度较高的激光束，而将未处理的冲击吸收部件局部加热到相变温度或熔点以上。之后，通过自冷却作用进行淬火硬化。此外，冲击吸收部件10及追加结构件20向上述那种形状的成型，通过冲压成型等一般的成型方法来进行。在上述实施方式中，冲击吸收部件10的部分管状体11的垂直截面的截面形状为一边开放了的四边形状，但只要是一边开放了的多边形状、则可以是任何的形状。因此，例如，可以是图2B所示那样的一边开放了的三角形状，也可以是图2C所示那样的一边开放了的五边形状。在部分管状体的垂直截面的截面形状为图2B所示那样的一边开放了的三角形状的情况下，冲击吸收部件110具备部分管状体111，具有通过一个角部连结的两个平板部；以及凸缘部115，具有通过两个角部与该部分管状体111连结的两个平板部。另一方面，在部分管状体的垂直截面的截面形状为图2C所示那样的一边开放了的五边形状的情况下，冲击吸收部件210具备部分管状体211，具有通过三个角部连结的四个平板部；以及凸缘部215，具有通过两个角部与该部分管状体211连结的两个平板部。在本发明的实施方式中，对形成为上述那种形状的未处理的冲击吸收部件10的特定部位进行激光热处理。以下，说明进行激光热处理的部位。在本实施方式中，根据冲击吸收部件10的长度方向上的一方的端部(以下称为“长边端部”)14的多边形截面中的平均边长L，来决定进行激光热处理的部位。尤其是，在本实施方式中优选为，上述一方的长边端部14是假设为在实际使用了结构件组装体I的情况下被施加冲击能量的一侧的端部。因此，例如，在结构件组装体I被用作为汽车的发动机舱用的侧架(沿车辆的前后方向延伸的框架)的情况下，该侧架的位于车辆前侧的端部相当于上述一方的长边端部。在结构件组装体I被用作为汽车的行李室用的侧架的情况下，该侧架的位于车辆后侧的端部相当于上述一方的长边端部。在本实施方式中，由于如此地根据平均边长L来决定进行激光热处理的部位，因此首先对平均边长L进行说明。图IA所示的冲击吸收部件10的部分管状体11为，在其一方的长边端部14，具有如图2A所示那样的一边开放了的四边形截面。因此，将构成该四边形截面的各边(包括开放的一边)的长度设为If 14。即，将假定为冲击吸收部件10的部分管状体11具有封闭的四边形截面的情况下的各边的长度设为If 14。将该情况下的各边的长度If 14的平均长度作为平均边长L (L= (11+12+13+14) /4)。因此，例如在冲击吸收部件的截面形状为图2B所示那样的形状的情况下，当将对冲击吸收部件110进行截面观察时的、部分管状体111的平板部112a的边的长度设为11、平板部112b的边的长度设为12、从角部117a到角部117b的长度设为13时，平均边长L、即三个边的长度If 13的平均长度L为(I 1+12+13)/3。此外，在冲击吸收部件210的截面形状为图2C所示那样的形状的情况下，当将对冲击吸收部件210进行截面观察时的、部分管状体211的平板部212a的边的长度设为11、平板部212b的边的长度设为12、平板部212c的边的长度设为13、平板部212d的边的长度设为14、从角部217a到角部217b的长度设为15时，平均边长L、即五个边的长度If 15的平均长度 L 为(11+12+13+14+15)/5。因此，当将这些情况总结地进行表现时，平均边长L意味着，在具有一边开放了的多边形状截面的冲击吸收部件的部分管状体的一方的长边端部、构成多边形截面形状的全部边的平均长度。在本实施方式中，从包含一方的长边端部14在内的沿着长度方向的规定位置(在本实施方式中为长边端部14)的垂直截面起，在长度方向上以L/2间隔通过与长度方向垂直的截面(图IA的包含虚线的垂直截面)来分隔冲击吸收部件10。在如此地进行了分隔时，位于相邻的垂直截面之间的各平板部12a 12c分别被分为相互邻接的多个四边形的部分平板部19。S卩，当设a为整数时，将距离一方的长边端部14的长度方向的距离(以下称为“长边方向距离”)x为(a-l)L/2的垂直截面和X为aL/2的垂直截面之间的各平板部的四边形的部分，称为部分平板部19。因此，各部分平板部19意味着在图IA中由点划线表示的部分。在图IA中，仅示出了多个部分平板部19中的三个部分平板部19a 19c。而且，在本实施方式中，在四边形的各部分平板部19的外面侧，沿对角方向进行激光热处理，并形成沿对角方向延伸的热处理部A。尤其是，在图IA所示的例子中，从四边形的各部分平板部19的一个角到处于其对角侧的角为止、直线地进行激光热处理，并形成有与其对应的热处理部A。本实施方式中的基于激光的热处理，使用YAG激光器或光纤激光器。此外，在本实施方式中，设置在相邻的部分平板部19上的、沿对角方向延伸的热处理部A，被配置为相对于这些部分平板部19之间的直线成为线对称。例如，当对图IA的相邻的部分平板部19a和部分平板部19b进行考虑时，设置在这些部分平板部19a、19b上的热处理部A被配置(形成)为，以这些部分平板部19a、19b之间的直线(即长边方向距离X为L/2的垂直截面平面和平板部12c的交线)为中心成为线对称。此外，当对图IA的相邻的部分平板部19a和部分平板部19c进行考虑时，设置在这些部分平板部19a、19c上的热处理部A被配置(形成)为，以这些部分平板部19a、19b之间的直线(即沿着角部13b的直线)为中心成为线对称。此外，如图IB所示，当对平板部12a 12c进行上述那样的激光淬火时，冲击吸收部件10朝向中央变形(弯曲)。在图IB中，以虚线表示进行热处理之前的平板部18，以实线表示进行了热处理之后的平板部12a 12c。如图IB所示，平板部18与平板部12a 12c所成的角度α I (热处理部A的变形角度)为O. I度以上3.0度以下。优选为，变形O. I度以上O. 6度以下。热处理部的宽度优选为O. 4tmnTl. 6tmm，热处理部的深度优选为在厚度方向上至少为O. 2tmnT0. 8tmm(t为冲击吸收部件10的板厚)。结果，在本实施方式的冲击吸收部件10中，沿着在部分平板部19上在对角方向上延伸地形成的热处理部A，而冲击吸收部件10的强度提高。以下，对如此部分地强化冲击吸收部件10的效果进行说明。然而，如上所述，作为在冲击吸收部件的长度方向(延伸方向)、即冲击吸收部件的压缩方向上施加了冲击能量时的冲击吸收部件的变形模式，可以列举图3A所示那样的紧凑模式和图3B所示那样的非紧凑模式。其中，从抑制冲击吸收部件的压缩量这种观点出发，需要以紧凑模式来进行压溃变形。作为使压溃变形以紧凑模式来进行的方法，一直以来采用了使用压溃加强筋的方法等各种方法，也可以采用任意的方法。此处，在压溃变形以紧凑模式来进行时，冲击吸收部件向内侧凹陷地变形的部位和向外侧鼓起地变形的部位交替地存在。而且，发明人发现如下情况冲击吸收部件从向内侧凹陷一次到向外侧鼓起而复原为止的长度周期，与冲击吸收部件的端部的平均边长L大致一致。关于该情况，使用图4进行说明。图4表示在图IA所示的冲击吸收部件10的一方的长边端部14被固定在某个其他部件上的情况下，在沿图中的箭头方向施加了冲击能量时，该冲击吸收部件10以紧凑模式进行变形的情形。尤其是，图中的点划线表示平板部12b的中央及角部17b的变形方式。根据图4可知，在冲击吸收部件10以紧凑模式进行变形时，在长度方向的距离为0气/2的区域中冲击吸收部件10向内侧凹陷，在L/2 L的区域中冲击吸收部件10向外侧鼓起。而且，在L 3L/2的区域中冲击吸收部件10向内侧凹陷，在3L/2 2L的区域中冲击吸收部件10向外侧鼓起，其以后同样地反复凹凸。因此，在冲击吸收部件10以紧凑模式进行变形时，可以说以周期L反复进行向内侧的凹陷和向外侧的鼓起。另一方面，在对图IA所示那样的冲击吸收部件10施加压缩方向的冲击能量、并施加剪切方向的冲击能量(即与冲击吸收部件的长度方向垂直的方向的冲击能量)的情况下，在冲击吸收部件10中，除了上述的紧凑模式的变形以外，在各部分平板部19上还产生折皱状的压曲。使用图5A、图5B及图6对该情况进行说明。图5A及图5B是冲击吸收部件10的一个平板部12b的平面图。尤其是，图5A表示施加剪切方向的冲击能量之前的状态的平板部12b，图5B表示施加了剪切方向的冲击能量之后的状态的平板部12b。图6是图5B的平板部12b的沿着VI-VI的截面图。当沿着图5A中由箭头所示的方向、即剪切方向对冲击吸收部件10的平板部12b施加冲击能量时，平板部12b如图5B所示那样地进行变形。此时，在通过与剪切方向的冲击能量同时施加的压缩方向的冲击能量、而冲击吸收部件10以图4所示那样的紧凑模式进行变形的情况下，如图5B所示那样，在平板部12b上以L/2周期产生折皱状的压曲Z。换言之，在各部分平板部19上产生沿对角方向延伸的折皱状的压曲Z。此处，在产生折皱状的压曲Z的对角方向(图5B中的箭头Yl)上，在部分平板部19的面内作用最大的拉伸应力，在与产生折皱状的压曲Z的对角方向不同的对角方向(图5B中的箭头Y2)上，在部分平板部19的面内作用最大的压缩应力。相对于此，在本实施方式的冲击吸收部件10中，沿着对角方向对各部分平板部19进行激光热处理，而形成有在对角方向上延伸的热处理部A。因此，在产生折皱状的压曲Z时、作用最大的拉伸应力或最大的压缩应力的方向上，进行部分平板部19的强化。因此，根据本实施方式，能够抑制这种折皱状的压曲Z的产生。因此，能够抑制冲击吸收部件10的变形。在图IA所示的例子中，各部分平板部19上所形成的热处理部A从部分平板部19的一个角延伸到另一个角。但是，热处理部A只要在四边形的各部分平板部19的对角方向上延伸，则不一定需要从角延伸到角。因此，热处理部A仅在各部分平板部19的中央区域中部分地沿着对角方向延伸即可。此外，通过使激光光线的照射部位沿着各部分平板部19的对角方向移动，由此对于未处理的冲击吸收部件10进行激光热处理。因此，在各部分平板部19的对角方向上以线状进行激光热处理。此外，线状的激光光线向各部分平板部19的照射束数，只要是一束以上则几束都可以，因此，热处理部A也可以由被激光照射的多条线来构成。并且，在图IA所示的例子中，在全部的部分平板部19上设置有热处理部A。但是，不一定需要在全部的部分平板部19上设置热处理部A，在至少一个部分平板部上设置热处理部A即可。此外，在上述实施方式中，热处理部A形成在冲击吸收部件10的外侧，但也可以形成在冲击吸收部件10的内侧(与追加结构件20对置的一侧)。
[第二实施方式]此外，在上述第一实施方式中，对于四边形的各部分平板部19仅在一个对角方向上进行激光热处理，并形成有在对角方向上延伸的热处理部A。如图7所示那样，第二实施方式的冲击吸收部件30为，对于各部分平板部19在两个对角方向上进行激光热处理，并形成有在两个对角方向上延伸的两个热处理部A、A1。由此，能够进一步抑制冲击吸收部件30相对于剪切方向的碰撞能量的变形。此外，在本实施方式中，虽然未图示，但与图IB所示的冲击吸收部件10同样，平板部12a 12c也变形(弯曲)。[第三实施方式]并且，在上述第一实施方式中，在各部分平板部19上沿对角方向形成有热处理部A。第三实施方式的冲击吸收部件40为，除了热处理部A以外，例如图8所示那样，还形成有在冲击吸收部件10的长度方向上延伸的热处理部B、C的至少一方。具体地，热处理部(其他热处理部)B可以形成在冲击吸收部件40的沿长度方向延伸的一部分或全部的角部
13、17，热处理部C可以形成在平板部12、16的一部分上。由此，不仅能够抑制冲击吸收部件40相对于剪切方向的碰撞能量的变形,还能够抑制冲击吸收部件40相对于压缩方向的碰撞能量的变形。此外，在本实施方式中，虽然未图示，但与图IB所示的冲击吸收部件10同样，平板部12也变形(弯曲)。[第四实施方式]此外，在上述第一实施方式中，冲击吸收部件10的部分管状体11的截面形状成为由一边开放了的开口截面构成的多边形状，但如图9所示那样，即使是截面形状为由封闭的封闭截面构成的多边形状的冲击吸收部件50，也能够同样地进行基于激光的热处理。即，冲击吸收部件50除了上述第一实施方式中的部分管状体51以外，还具备平板部26，将该部分管状体51的多边形截面形状的开放的一边封闭；以及设置在该平板部26与构成部分管状体51的平板部12a之间的角部27a和设置在平板部26与构成部分管状体51的平板部12c之间的角部27b。该冲击吸收部件50也与上述的冲击吸收部件10同样，能够通过激光对平板部12a 12c进行热处理。此外，如图9所示，在平板部26上进行了激光热处理，并形成有热处理部D。此处，图9的点划线意味着对平板部的相反侧进行激光热处理。此外，在本实施方式中，虽然未图示，但与图IB所示的冲击吸收部件10同样，平板部12a 12c也变形(弯曲)。并且，在上述各实施方式中，冲击吸收部件在长度方向上具有大致相同的截面形状。但是，冲击吸收部件也可以不必在长度方向上具有大致相同的截面形状。例如，也能够应用于截面形状从一方的长边端部14开始逐渐变大那样、即随着从长边端部14离开而逐渐向外侧扩展那样的冲击吸收部件。此外，也能够应用于截面形状从一方的长边端部14开始逐渐变小那样、即随着从长边端部14离开而逐渐向内侧收缩那样的冲击吸收部件。或者，也可以如图10所示的例子那样，冲击吸收部件60在途中弯曲或折曲。在该情况下，长度方向意味着沿着冲击吸收部件60的中心线W的方向，根据该中心线W的长度来决定L/2间隔。尤其是，在冲击吸收部件60具有这种形状的情况下，即使在对冲击吸收部件60的长边端部14施加了长度方向的冲击能量的情况下，也会对冲击吸收部件60施加剪切方向的力。[第五实施方式]接着，对本发明的第五实施方式进行说明。图4所示的变形的情形表示的情况为，冲击吸收部件10的一方的长边端部14、即结构件组装体I的长边端部被固定在某个其他部件上。但是，在冲击吸收部件10的一方的长边端部14未被固定在其他部件上而成为自由端的情况下，冲击吸收部件10以紧凑模式进行变形时的模式形态变得不同。图11表示该情形。图11表示在冲击吸收部件70的一方的长边端部14成为自由端的情况下，在沿图11中的箭头方向施加了冲击能量时，该冲击吸收部件70以紧凑模式变形的情形。根据图11可知，在冲击吸收部件70的一方的长边端部14成为自由端的情况下，在冲击吸收部件70以紧凑模式进行变形时，在长度方向的距离X为0气/4的区域中冲击吸收部件70向外侧鼓起，在距离X为L/4 3L/4的区域中冲击吸收部件70向内侧凹陷。而且，在距离X为3L/4 5L/4的区域中冲击吸收部件70向外侧鼓起，在距离X为5L/4 7L/4的区域中冲击吸收部件70向内侧凹陷，其以后同样以周期L反复凹凸。因此，在本实施方式中，在与上述各实施方式不同的位置上形成热处理部E。在本实施方式中，从长边方向距离X为L/4的垂直截面起，在长度方向上通过L/2间隔的垂直截面(图12的包含虚线的垂直截面)来分隔冲击吸收部件70。在如此地进行了分隔时，将位于相邻的垂直截面之间的各平板部12a 12c的四边形的部分称为部分平板部79。S卩，当设a为整数时，将长度方向的距离X为(a/2-1/4)L的垂直截面和距离X为(a/2+1/4)的垂直截面之间的各平板部的四边形的部分称为部分平板部79。因此，各部分平板部79意味着在图12中由点划线表示的部分。另外，在图12中，仅示出了多个部分平板部19中的三个部分平板部79a、79b、79c。而且，在本实施方式中，在四边形的各部分平板部79的外面侧，沿对角方向进行激光热处理，并形成沿对角方向延伸的热处理部E。尤其是，在图12所示的例子中，从四边形的各部分平板部79的一个角到处于其对角侧的角为止直线地进行激光热处理，并形成有与其对应的热处理部E。此外，在本实施方式中，设置在相邻的部分平板部79上的、沿对角方向延伸的热处理部E被配置为，相对于这些部分平板部79之间的直线成为线对称。在本实施方式中，也能够与上述各实施方式同样地变更通过激光进行热处理的位置。此外，在本实施方式中，虽然未图示，但与图IB所示的冲击吸收部件10同样，平板部12a 12c也变形(弯曲)。总之，当将上述第一 第五实施方式总结地进行表现时，如以下所述。在本发明中，在多个平板部中的至少一个上，通过激光进行了热处理的热处理部变形O. I度以上3. O度以下而形成。并且，可以说，当将构成冲击吸收部件的一方的长边端部14的多边形截面形状的全部边的平均边长设为L，并将在从规定的垂直截面起在长度方向上通过L/2间隔的垂直截面来分隔了冲击吸收部件时、位于相邻的垂直截面之间的各平板部的四边形的部分作为部分平板部时，在至少一个部分平板部上设置有至少在其一个对角方向上延伸、通过激光进行了热处理的热处理部。实施例(比较例I)
比较例I的冲击吸收部件83是如图13A所示那样的一张780MPa级钢板BP。该钢板BP的厚度为I. 6mm,屈服应力为493MPa，抗拉强度为844MPa，伸长率为27%，含碳率为O. 19%，含硅率为I. 20%，含锰率为I. 84%。将该钢板BP进行弯曲加工，而制作了如图13B所示那样的形状的未处理的冲击吸收部件83。未处理的冲击吸收部件83具备部分管状体81，该部分管状体81具有一边开放了的四边形截面，构成部分管状体81的三个平板部的垂直截面中的边长为，如图14A所示那样，平板部82a的长度为50mm，平板部82b的长度为70mm，平板部82c的长度为50mm，冲击吸收部件83的开放的一边为70mm。因此，未处理的冲击吸收部件83的平均边长L为60mm。此外，如图14B的俯视图所示那样，在从一方的端部84a朝向端部84b而朝向长度方向(延伸方向)将冲击吸收部件83分隔为三个部分时，中央部分相对于两端部分倾斜。此时，中央部分和两个两端部分之间以50R弯曲。并且，两个两端部分的长度方向的长度为100mm，中央部分的长度(两端部分的长度方向上的长度)为110mm。相对于如此制作的未处理的冲击吸收部件83的凸缘部85，将平板状的追加结构件82进行点焊，而制作了图13C所示那样的结构件组装体80。在构成凸缘部85的平板部的宽度方向中央，以长度方向的间隔30mm来进行点焊S。此外，从长度方向的端部84a (施加冲击一侧的端部。以下称为“附加冲击侧端部”)到最初的点焊为止为10mm。在如此制作的结构件组装体80的另一方的端部84b (与施加冲击一侧相反侧的端部。以下称为“非附加冲击侧端部”)上，将厚度为I. 6mm、一边的长度为250mm的钢板SP进行金属极惰性气体保护焊。结构件组装体80和钢板SP之间的焊接，不是在结构件组装体I的端面整面上进行，而是在结构件组装体80的端面中构成上述四边形截面的各边的中央附近进行。对于边长为50mm的平板部82a、82c，在该平板部82a、82c的端面的中央20mm进行了金属极惰性气体保护焊，对于边长为70_的平板部62b及追加结构件20，在该平板部62b的端面的中央30mm及追加结构件82的端面的中央30mm进行了金属极惰性气体保护焊(表示图13D的结构件组装体的侧视图的图15中的涂黑部)。此外，在本比较例I中，在结构件组装体80的附加冲击侧端部，也同样地金属极惰性气体保护焊了钢板。以如此制作的结构件组装体80的长度方向成为铅垂方向、且其附加冲击侧端部成为向上的方式设置结构件组装体80，使位于其正上方的300kg的落锤从高度2m落下而进行了冲击试验。此时，通过落锤对结构件组装体80投入的能量为5880J。在进行冲击试验时，在结构件组装体80的正下方设置吨位计(测力传感器)，而对落锤与结构件组装体80接触之后的载荷履历进行计测。此外，同时，还通过激光位移计对落锤与结构件组装体80接触之后的落锤的位移履历(落锤与结构件组装体I接触之后的落锤的下降量的时间履历)进行计测。根据如此计测的载荷履历及位移履历，将落锤与结构件组装体80接触之后到向铅垂方向下方位移50mm为止的载荷-位移线图进行积分，而计算结构件组装体I的吸收能量。比较例I中的吸收能量为1920J。此外，对冲击试验后的结构件组装体80的长度方向的全长进行计测，并且将从冲击试验前的结构件组装体80的长度方向的全长(344_)中减去冲击试验后的结构件组装体80的长度方向的全长而得到结果，计算作为压溃量。比较例I中的压溃量为155mm。此外，在冲击试验后的结构件组装体80上，在上述的中央部分和两端部分之间的弯曲部发生了折断。(实施例I)对于上述比较例I的冲击吸收部件83，通过二氧化碳激光器进行了激光热处理。激光输出为5kW，热处理速度为15m/min。激光热处理的激光输出及热处理速度在以下的实施例以及比较例中也相同。在本实施例中，在图16中由热处理部A表示的位置上进行了激光热处理，即在将从附加冲击侧端部94a朝向附加冲击侧端部94b而在长度方向上通过L/2间隔的垂直截面来分隔了冲击吸收部件93时、位于相邻的垂直截面之间的各平板部的四边形的部分作为部分平板部时，在各部分平板部的一个对角方向上进行了激光热 处理。对进行了激光热处理的部位进行了维氏硬度的测定。未处理的冲击吸收部件83的维氏硬度为230，相对于此，激光热处理后的冲击吸收部件93成为468，确认了被充分地淬火硬化的情况。对于如此制作的结构件组装体90，与上述比较例I同样地进行了冲击试验，结果，吸收能量为3916J,压溃量为74mm,冲击试验后的结构件组装体90未发生折断。(比较例2)对于上述比较例I的冲击吸收部件83，在图17中由热处理部F所示的位置上进行了激光热处理，即在构成冲击吸收部件86的部分管状体88的各平板部的宽度方向中央、从端部87a到端部87b以沿长度方向延伸的直线状进行了激光热处理。对如此制作的结构件组装体89进行了上述冲击试验,结果，吸收能量为2058J,压溃量为121mm,冲击试验后的结构件组装体89发生了折断。(比较例3)对上述比较例I的冲击吸收部件83，在图18中由热处理部E所示的位置上进行了激光热处理。即，在从位于在长度方向上从附加冲击侧端部104a离开L/4的位置的垂直截面起、朝向附加冲击侧端部104b在长度方向上通过L/2间隔的垂直截面分隔了冲击吸收部件103时，将位于相邻的垂直截面之间的各平板部的四边形的部分作为部分平板部。此时，沿着各部分平板部的一个对角方向进行了激光热处理。对如此制作的结构件组装体100进行了上述冲击试验，结果，吸收能量为3815J,压溃量为80mm,冲击试验后的结构件组装体100未发生折断。(比较例4)在上述比较例I中，在冲击吸收部件83的附加冲击侧端部84b也金属极惰性气体保护焊了钢板，但在比较例4中，在结构件组装体的附加冲击侧端部未焊接钢板而使其成为自由端。对如此制作的结构件组装体进行了上述冲击试验，结果，吸收能量为2011J，压溃量为161mm，冲击试验后的结构件组装体I发生了折断。(实施例2)对上述比较例4的冲击吸收部件进行了激光热处理。在图18中由热处理部E所示的位置上进行了激光热处理。即，在从位于在长度方向上从附加冲击侧端部104a离开L/4的位置的垂直截面起、在长度方向上通过L/2间隔的垂直截面来分隔了冲击吸收部件103时，将位于相邻的垂直截面之间的各平板部的四边形的部分作为部分平板部。此时，沿着各部分平板部的一个对角方向通过激光进行了热处理。对如此制作的结构件组装体100进行了上述冲击试验。结果，吸收能量为3921J，压溃量为74mm，冲击试验后的结构件组装体100未发生折断。(比较例5)对于上述比较例4的冲击吸收部件，在图17中由热处理部F所示的位置上进行了激光热处理，即在构成冲击吸收部件86的部分管状体88的各平板部的宽度方向中央、从端部87a到端部87b以沿长度方向延伸的直线状进行了激光热处理。对如此制作的结构件组装体89进行了上述冲击试验，结果，吸收能量为2018J，压溃量为118mm，冲击试验后的结构件组装体89发生了折断。(比较例6)对于上述比较例3的冲击吸收部件10，在图16中由A所示的位置上进行了激光热处理，即在将从附加冲击侧端部起在长度方向上通过L/2间隔的垂直截面来分隔了冲击吸收部件10时、位于相邻的垂直截面之间的各平板部的四边形的部分作为部分平板部时，沿 着各部分平板部的一个对角方向进行了激光热处理。对如此制作的结构件组装体I进行了上述冲击试验，结果，吸收能量为3795J,压溃量为81mm,冲击试验后的结构件组装体I未发生折断。(实施例3)对于上述比较例I的冲击吸收部件83，在图19中由热处理部A、A1所示的位置上进行了激光热处理，即在将从附加冲击侧端部124a朝向附加冲击侧端部124b而在长度方向上通过L/2间隔的垂直截面来分隔了冲击吸收部件10时、位于相邻的垂直截面之间的各平板部的四边形的部分作为部分平板部时，沿着各部分平板部的两个对角方向进行了激光热处理。对如此制作的结构件组装体120进行了上述冲击试验，结果，吸收能量为4350J，压溃量为58mm,冲击试验后的结构件组装体I未发生折断。将以上的结果总结为下述表I。[表 I]试验结果
权利要求
1.一种冲击吸收部件，其特征在于，具备管状体，该管状体具有多个平板部和设置在上述多个平板部之间的多个角部，且与长度方向垂直的截面形状为多边形，在上述多个平板部中的至少一个上，通过激光进行了热处理的热处理部变形O. I度以上3. O度以下而形成。
2.如权利要求I所述的冲击吸收部件，其特征在于，在设上述管状体的上述长度方向的端部的构成上述多边形的全部边的平均边长为L，从上述管状体的、相对于上述端部为沿着上述长度方向的规定位置的垂直截面起，在上述长度方向上以L/2间隔通过与上述长度方向垂直的截面进行分隔时，上述多个平板部分别被分为相互邻接的多个四边形的部分平板部，沿着上述多个部分平板部中至少一个部分平板部的至少一个对角方向形成有上述热处理部。
3.如权利要求2所述的冲击吸收部件，其特征在于，上述规定位置为上述端部。
4.如权利要求2所述的冲击吸收部件，其特征在于，上述规定位置为沿着上述长度方向离上述端部为L/4的位置。
5.如权利要求2至4中任一项所述的冲击吸收部件，其特征在于，在上述多个部分平板部中相互邻接的至少两个部分平板部的每个上，以相对于邻接的上述部分平板部之间的边界线成为线对称的方式形成有上述热处理部。
6.如权利要求2至4中任一项所述的冲击吸收部件，其特征在于，沿着上述多个部分平板部中至少一个部分平板部的两个对角方向形成有两个上述热处理部。
7.如权利要求I至4中任一项所述的冲击吸收部件，其特征在于，在上述多个角部，进一步形成有沿着上述管状体的上述长度方向通过激光进行了热处理的其他的热处理部。
8.如权利要求I至4中任一项所述的冲击吸收部件，其特征在于，沿着上述多个平板部中至少一个平板部的上述长度方向形成有上述热处理部。
9.如权利要求8所述的冲击吸收部件，其特征在于，沿着上述长度方向通过多束上述激光来形成上述热处理部。
10.如权利要求8所述的冲击吸收部件，其特征在于，上述热处理部从上述平板部的表面形成到上述平板部的板厚的3/4以下的深度。
11.如权利要求8所述的冲击吸收部件，其特征在于，上述热处理部从上述平板部的表面形成到上述平板部的板厚的1/2以上的深度。
全文摘要
一种冲击吸收部件，具备管状体，该管状体具有多个平板部和设置在上述多个平板部之间的多个角部，且与长度方向垂直的截面形状为多边形；在上述多个平板部中的至少一个上，通过激光进行了热处理的热处理部变形0.1度以上3.0度以下而形成。
文档编号B62D21/15GK102959271SQ20118002910
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者桑山卓也, 铃木规之, 宫崎康信, 川崎薰, 米村繁 申请人:新日铁住金株式会社