(57)【要約】【課題】係合ロッドの引張強度を高めることにより、その太さを可能な限り小とし、小型、軽量化が図れるようにするとともに、強度の高いストライカを提供する。【解決手段】車両の取付面に固定されるベースプレート２と、このベースプレート２に両端部が固着されるほぼコ字状の係合ロッド３とを備えるストライカ１において、前記係合ロッド３を、オーステナイト系ステンレス鋼からなるものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の取付面に固定されるベースプレートと、このベースプレートに両端部が固着されるほぼコ字状の係合ロッドとを備えるストライカにおいて、
前記係合ロッドを、オーステナイト系ステンレス鋼からなるものとすることを特徴とするストライカ。
【請求項２】
車両の取付面に固定されるベースプレートと、このベースプレートに両端部が固着されるほぼコ字状の係合ロッドとを備えるストライカにおいて、
前記係合ロッドは、残留オーステナイトの変態誘起塑性を有するTRIP鋼を、ほぼコ字状に折曲して形成したものであることを特徴とするストライカ。
【請求項３】
前記TRIP鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼であることを特徴とする請求項２に記載のストライカ。
【請求項４】
前記オーステナイト系ステンレス鋼は、JISにおけるSUS３０４であることを特徴とする請求項１または３に記載のストライカ。
【請求項５】
前記ベースプレートを、普通鋼により形成してあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のストライカ。
【請求項６】
前記係合ロッドの両端部は、前記ベースプレートに、熱間カシメまたは冷間カシメにより固着されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のストライカ。
【請求項７】
前記ベースプレートにおける前記係合ロッドの両端部が固着される固着部を、前記取付面に対し離間するように折曲し、前記取付面と前記固着部との間に、前記係合ロッドの両端部を結ぶ線上において両方向に連続して開口する変形許容空間が形成されるようにしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のストライカ。
【請求項８】
車両の取付面に固定されるベースプレートと、このベースプレートに両端部が固着されるほぼコ字状の係合ロッドとを備えるストライカの製造方法であって、
普通鋼により前記ベースプレートを形成する工程と、
残留オーステナイトの変態誘起塑性を有するTRIP鋼からなる棒状素材により、所定長さの棒状ロッドを形成する工程と、
前記棒状ロッドをほぼコ字状に塑性変形させて、前記ほぼコ字状の係合ロッドを形成する工程と、
前記係合ロッドの両端部を前記ベースプレートに固着する工程
とを備えることを特徴とするストライカの製造方法。
【請求項９】
前記係合ロッドの両端部を、前記ベースプレートに、熱間カシメまたは冷間カシメにより固着することを特徴とする請求項８に記載のストライカの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用開閉体のストライカに係り、特に強度を向上させたストライカ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用開閉体のストライカは、ベースプレートと、ベースプレートに両端部が固着されるコ字状の係合ロッドとから構成され、自動車のサイドドアに適用されるストライカにおいては、サイドドアに設けられるドアラッチ装置のラッチに係合ロッドが係合しうるように、車体側に取付けられるのが一般的である。
自動車のサイドドアに適用されるストライカには、側面衝突等によりサイドドアが開かないようにするために、高い強度が要求される。これは、ストライカの強度が不足していると、側面衝突等によりサイドドアが変形し、ラッチと係合している係合ロッドに過大な引張荷重が作用した際に、係合ロッドやベースプレートが破損したり、係合ロッドのカシメ部がベースプレートより外れたりして、ラッチとストライカとの係合が解除され、ドアが開いてしまうおそれがあるからである。
【０００３】
このような事情に鑑み、例えば特許文献１には、係合ロッドにおけるベースプレートへの固定側である根本部分を、他の部分よりも大径の大径補強部とすることにより、強度を向上させたストライカが開示されている。
また、特許文献２には、係合ロッド(ループ)を、クロムモリブデン鋼等の高強度鋼材に熱処理を施したものとし、この係合ロッドを、熱間圧延鋼板等の一般鋼材よりなるベースプレートに、冷間カシメをもって固定することにより、強度を向上させたストライカが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０１８３０号公報
【特許文献２】特許第２９３５８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動車のサイドドアに適用されるストライカにおいては、側面衝突時等においても、ラッチとの係合状態が維持されるようにするために、内外国の自動車関係の規格に規定されている横方向の引張荷重に耐えうる強度が要求される。
上記特許文献１に記載のストライカは、係合ロッドにおけるベースプレートに固定される根本部分に大径補強部を設けてあるので、その部分の引張強度や曲げ強度、及びベースプレートへのカシメ部の強度は大となる。しかし、根本部以外の部分の直径は小さいので、材質によってはその部分が強度不足となり、上記の要求を満たさなくなるおそれがある。
上記の要求を満たすストライカとするためには、係合ロッド全体の直径を大とすればよいが、このようにすると、ストライカが大型化して、質量が嵩むようになるとともに、係合ロッドに係合するラッチを含むドアラッチ装置も大型化するという問題がある。
【０００６】
一方、特許文献２に記載されているストライカのように、係合ロッドを、クロムモリブデン鋼等の高強度鋼材に熱処理を施したものにおいては、一般鋼材により形成したものに比して、高い強度を有するが、次のような課題もある。
上記のように、自動車関係の規格に規定される横方向の引張荷重に耐えうる強度を得るためには、係合ロッドの直径をある程度太くする必要がある(例えば８mm)。また、係合ロッドの直径をある程度太くしないと、係合ロッドに過大な引張荷重が作用した際、係合ロッドは応力が集中し易いコ字状の折曲部において破断したり、係合ロッドに加わる横方向の引張荷重によって、そのカシメ部が塑性変形してベースプレートより外れたりすることがある。
【０００７】
そのため、係合ロッドを、クロムモリブデン鋼等の高強度鋼材に熱処理を施してなるストライカにおいても、上記の要求を満たす引張強度を得るためには、係合ロッドの直径をある程度太くする必要があり、係合ロッドの直径を大とすることは、ストライカ及びドアラッチ装置の一層の小型、軽量化が求められている現状において好ましくない。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑み、係合ロッドの引張強度を高めることにより、その直径を可能な限り小とし、小型、軽量化が図れるようにするとともに、強度の高いストライカ及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によると、上記課題は、次の各発明により解決される。
第１の発明は、車両の取付面に固定されるベースプレートと、このベースプレートに両端部が固着されるほぼコ字状の係合ロッドとを備えるストライカにおいて、前記係合ロッドを、オーステナイト系ステンレス鋼からなるものとしたことを特徴としている。
【００１０】
第２の発明は、車両の取付面に固定されるベースプレートと、このベースプレートに両端部が固着されるほぼコ字状の係合ロッドとを備えるストライカにおいて、前記係合ロッドは、残留オーステナイトの変態誘起塑性を有するTRIP鋼を、ほぼコ字状に折曲して形成したものであることを特徴としている。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明において、前記TRIP鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼であることを特徴としている。
【００１２】
第４の発明は、第１または第３の発明において、前記オーステナイト系ステンレス鋼は、JISにおけるSUS３０４であることを特徴とする。
【００１３】
第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれかにおいて、前記ベースプレートを、普通鋼により形成してあることを特徴としている。
【００１４】
第６の発明は、第１〜第５の発明のいずれかにおいて、前記係合ロッドの両端部は、前記ベースプレートに、熱間カシメまたは冷間カシメにより固着されることを特徴としている。
【００１５】
第７の発明は、第１〜第６の発明のいずれかにおいて、前記ベースプレートにおける前記係合ロッドの両端部が固着される固着部を、前記取付面に対し離間するように折曲し、前記取付面と前記固着部との間に、前記係合ロッドの両端部を結ぶ線上において両方向に連続して開口する変形許容空間が形成されるようにしたことを特徴としている。
【００１６】
第８の発明は、車両の取付面に固定されるベースプレートと、このベースプレートに両端部が固着されるほぼコ字状の係合ロッドとを備えるストライカの製造方法であって、普通鋼により前記ベースプレートを形成する工程と、残留オーステナイトの変態誘起塑性を有するTRIP鋼からなる棒状素材により、所定長さの棒状ロッドを形成する工程と、前記棒状ロッドをほぼコ字状に塑性変形させて、前記ほぼコ字状の係合ロッドを形成する工程と、前記係合ロッドの両端部を前記ベースプレートに固着する工程とを備えることを特徴としている。
【００１７】
第９の発明は、第８の発明において、前記係合ロッドの両端部を、前記ベースプレートに、熱間カシメまたは冷間カシメにより固着することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のストライカによると、係合ロッドに作用する引張荷重により応力集中部が変形するのに伴い、残留オーステナイトの変態誘起塑性効果により硬質のマルテンサイト相に変態するので、係合ロッドの引張強度及び靭性が高まる。その結果、係合ロッドの直径を小とすることが可能となり、ストライカの小型、軽量化が図れる。
また、本発明のストライカの製造方法によると、係合ロッドの引張強度及び靭性を高めたストライカを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るストライカの一実施例の斜視図である。
【図２】同じく、ストライカの平面図である。
【図３】図２のIII−III線縦断面図である。
【図４】同じく、ストライカの側面図である。
【図５】本発明に係るストライカの製造方法の実施形態を示す工程図である。
【図６】引張試験時におけるストライカの破損状態を示す概略図である。
【図７】従来のストライカを引張試験したときの破損状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１〜図４は、本発明に係る自動車のサイドドアに適用されるストライカを示すもので、ストライカ１は、自動車の車体の取付面Ｄに固定されるベースプレート２と、ドアに取り付けられるドアラッチ装置のラッチ(図示略)に係合可能なほぼコ字状の係合ロッド３とからなり、この係合ロッド３における１対の脚部３１、３１の下端部は、カシメによってベースプレート２に固着されている。
【００２１】
ベースプレート２は、所定の厚さの熱間圧延鋼板等の普通鋼により、平面視概ね楕円形に形成され、係合ロッド３の両脚部３１の固着部である短径側の中央部を、側面視ほぼ下向きコ字状をなすように上向きに折曲することにより、この上向折曲部２１と取付面Ｄとの間には、両脚部３１の両端部を結ぶ線上において、左右両方向に連続して開口する変形許容空間Ｓが形成されている(図３、図４参照)。ベースプレート２の短径側の両端部、すなわち折曲部２１の両端部には、両脚部３１の下端部を嵌合して固定するための脚部固定孔４、４が、また、ベースプレート２の長径側の両端部には、取付面Ｄに固定するための皿ねじ(図示略)が挿入される取付孔５、５が、それぞれ穿設されている。
【００２２】
係合ロッド３は、残留オーステナイトの変態誘起塑性(TRIP：Transformation Induced Plasticity)を有する低合金TRIP鋼、例えば比較的安価で準安定オーステナイト系ステンレス鋼であるJISにおけるSUS３０４により形成されている。すなわち、後述するように、SUS３０４よりなる棒状ロッドを、プレス加工等によりほぼコ字状に折曲して形成されている。なお、JISにおけるSUS３０４よりなるステンレス鋼は、国際規格(ISO):TS15510L-No6に対応する。
【００２３】
次に、上記ストライカ１の製造方法を、図５に示す工程図を参照して説明する。
図５(ａ)に示すように、まず、SUS３０４よりなる棒状素材を所定長さに切断することにより、棒状ロッド６を形成する。棒状ロッド６の寸法は、上記の係合ロッド３の長さに、カシメによって短縮する長さ分を加算した寸法としてある。なお、棒状素材は、円形断面の外、楕円形等の非円形断面をなす素材を使用することもある。
【００２４】
次いで、図５(ｂ)に示すように、棒状ロッド６を、プレス加工等によりほぼコ字状に塑性変形させることにより、ほぼコ字状に折曲された係合ロッド３を形成する。このように、棒状ロッド６をプレス加工等によりコ字状に塑性変形させると、SUS３０４に含まれる残留オーステナイトの変態誘起塑性効果により、係合ロッド３の折曲部３２、３２の残留オーステナイトの一部が、硬質のマルテンサイトに変態して、その部分の引張強度が高まるが、折曲部３２のオーステナイト相は一部残存しているので、折曲部３２は延性も有している。
なお、図５(ｃ)に示すように、コ字状に折曲された係合ロッド３における脚部３１、３１の下端部に、カシメ加工に必要な大径鍔部３３、３３を、冷間によるヘッダー加工等により予め形成しておいてもよい。
【００２５】
次いで、図５(ｄ)に示すように、係合ロッド３の脚部３１、３１の下端部を、熱間圧延鋼材等の普通鋼により予め製作しておいた上記と同形のベースプレート２の脚部固定孔４、４に嵌合し、両脚部３１における脚部固定孔４より貫通する上下部を熱間カシメ加工することにより、大径鍔部３３及び拡径鍔部３４を形成する。なお、上記図５(ｃ)の工程において予め大径鍔部３３を形成したときには、拡径鍔部３４のみを熱間カシメ加工すればよい。これにより、図１〜図４に示すようなストライカ１が製造される。なお、このカシメ作業は、上記のように熱間カシメ加工により行うのが好ましいが、冷間カシメ加工により行ってもよい。
【００２６】
以上説明したように、上記実施形態のストライカ１においては、係合ロッド３を、残留オーステナイトの変態誘起塑性を有する低合金TRIP鋼、すなわちオーステナイト系ステンレス鋼であるJISにおけるSUS３０４からなるものとし、かつプレス加工等によりコ字状に折曲したことにより、係合ロッド３の折曲部３２、３２が、残留オーステナイトの変態誘起塑性効果により、一部が硬質のマルテンサイト相に変態するが、一部オーステナイトが残存するため、係合ロッド３の引張強度及び靭性が高まる。
また、上記実施形態のストライカの製造方法によると、係合ロッド３の引張強度及び靭性を高めたストライカ１を容易に製造することができる。
【００２７】
図６と図７は、それぞれ、上記実施形態のストライカと、係合ロッド５０をクロムモリブデン鋼に熱処理を施して形成した従来のストライカとを引張試験したときの概略図を示す。なお、本実施形態のベースプレート２と従来のベースプレート６０は、共に熱間圧延鋼板よりなるものとした。また、従来のストライカのベースプレート６０においては、係合ロッド５０の固着部の両端部が取付面Ｄに当接するように、すなわち、本実施形態のような左右両方向に連続して開口する変形許容空間Ｓが形成されないように固定した。
【００２８】
引張試験の結果を比較すると、従来のストライカの係合ロッド５０は、引張方向と反対側の折曲部がくびれて破断するのに対し、本実施形態の係合ロッド３は、引張方向側の脚部３１の中間部がくびれて破断している。
【００２９】
このように、SUS３０４により形成した係合ロッド３が高い引張強度を有するのは、上述したように、プレス加工等によりほぼコ字状に折曲された折曲部３２が、残留オーステナイトの変態誘起塑性効果により、一部が硬質のマルテンサイト相に変態すること、及び係合ロッド３の塑性変形が進行するのに伴って、残留オーステナイトのマルテンサイトへの変態が進行し、これが徐々に周囲に伝播していって、係合ロッド３全体の靭性(延性)が高まるためと考えられる。
【００３０】
また、上記の従来のストライカを含む一般的なストライカは、応力が集中し易い係合ロッドの折曲部３２で破断する場合が多いのに対し、上記実施形態のストライカにおいては、係合ロッド３の脚部３１の中間部が徐々にくびれて破断に至っているが、これは、折曲部３２の一部にオーステナイト相が残存するため、応力集中部の変形に伴い、高い延性を示した後マルテンサイトに変態することにより、係合ロッド３の折曲部３２が、引張荷重方向に対し延性を有するためと考えられる。
【００３１】
さらに、係合ロッド３が高い引張強度を有するのは、ベースプレート２の形状、すなわち、ベースプレート２における係合ロッド３の両脚部３１の固着部である短径側の中央部を上向きに折曲し、この上向折曲部２１と取付面Ｄとの間に、両脚部３１の両端部を結ぶ線上において、左右両方向に連続して開口する変形許容空間Ｓが形成されるようにしたことにも起因している。
このような変形許容空間Ｓが形成されていると、図６に示すように、係合ロッド３に矢印方向の引張荷重が作用した際に、ベースプレート２が、変形許容空間Ｓを押しつぶして下方に変形し、これに伴って、ベースプレート２全体の変形が促進される。その結果、TRIP鋼の高い延性と相俟って、より係合ロッド３に作用する引張応力が緩和され、係合ロッド３が破断しにくくなる。これに対し、図７に示す従来のストライカのベースプレート６０のように、係合ロッド５０の固着部の両端部を取付面Ｄに当接させると、引張方向側のベースプレート６０が下方へ変形しにくくなるので、係合ロッド５０に大きな引張応力が作用する。
【００３２】
係合ロッド３を、ベースプレート２に熱間カシメにより固着すると、拡径鍔部３４を含むカシメ部付近は、引張荷重により塑性変形が進行するのに伴って、残留オーステナイトのマルテンサイトへの変態が進行して靭性が高まるので、図６に示すように、係合ロッド３がカシメ部において破断したり、拡径鍔部３４がベースプレート２の脚部固定孔４より外れたりするおそれもなくなる。
【００３３】
以上説明したように、上記実施形態に係るストライカ及びその製造方法によれば、従来のストライカよりも高い強度及び靭性が得られるので、係合ロッド３の直径を小とすることが可能となり、その結果、ストライカ１及びそれに係合されるドアラッチ装置の小型、軽量化が図れる。
【００３４】
以上、本発明を実施形態について説明したが、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内で、上記の実施形態に対して、次のような変形や変更を施すことが可能である。
上記実施形態では、係合ロッド３を、残留オーステナイトの変態誘起塑性を有するTRIP鋼、すなわち、比較的安価な準安定オーステナイト系ステンレス鋼であるSUS３０４により形成したが、例えば他の準安定オーステナイト系ステンレス鋼であるJISにおけるSUS３０１Lや、安定オーステナイト系ステンレス鋼であるJISにおけるSUS３１０S等により形成してもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、ベースプレート２を、普通鋼である熱間圧延鋼板により形成したが、例えば冷間圧延鋼板や亜鉛めっき鋼板等により形成してもよい。
【００３６】
さらに、係合ロッド３の加工方法は、折曲部３２にオーステナイトを残存できるものであれば、冷間、温間、熱間プレス加工のいずれであってもよい。
【００３７】
本発明に係るストライカは、上記のサイドドアの外、バックドア、ボンネット、トランクリッド等のストライカにも適用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  ストライカ
２  ベースプレート
３  係合ロッド
４  脚部固定孔
５  取付孔
６  棒状ロッド
２１  上向折曲部
３１  脚部
３２  折曲部
３３  大径鍔部
３４  拡径鍔部
５０  係合ロッド
６０  ベースプレート
Ｄ  取付面
Ｓ  変形許容空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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