(57)【要約】【課題】優れた疲労耐久強度を持たせた自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネル、及び鋳造欠陥がなく高圧鋳造ができる自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルの成形方法を提供する。【解決手段】本発明による自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルは、応力集中に脆弱なパネルハウジングの所定部位に応力集中解消のための補強手段を鋳造成形した。具体的には、屈曲部位にラウンド形態の補強部を成形し、また、Ｓばね取り付け部位に両側閉鎖型の支持構造を有するばね掛け部を成形した。スイッチブラケットの固定方式は、クリップ型嵌め構造方式とした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルにおいて、
応力集中に脆弱なパネルハウジング（１０）の所定部位に応力集中解消のための補強手段を鋳造成形したことを特徴とする自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネル。
【請求項２】
前記補強手段は、前記パネルハウジング（１０）の屈曲部位にラウンド形態の補強部（１１）を成形し、Ｓばね取り付け部位に両側閉鎖型の支持構造からなるばね掛け部（１２）を成形したことを特徴とする請求項１記載の自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネル。
【請求項３】
電動式シートに固定されるスイッチブラケット（１３）に対する前記パネルハウジング（１０）の固定方式がクリップ型嵌め構造方式であることを特徴とする請求項１記載の自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネル。
【請求項４】
自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルを成形するにおいて、
ダイキャスト法を用いた鋳造の際、溶湯が四方に分散されて注入されるように金型の中間部に鋳造ゲート（２０）を設け、前記鋳造ゲート（２０）を通じた溶湯の注入速度を４．０〜５．０ｍ／ｓｅｃ、加圧力を６００ｂａｒとし、そのスリーブの直径を１００ｍｍに形成することを特徴とする自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルおよびその成形方法に係り、さらに詳細には、従来のスチールプレスシートクッションパネルに対比されるマグネシウム合金の特性のうち、特に剛性などの短所を補完するとともに、長所である軽量性と、鋳造性の良さとを画期的に向上させた自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルおよびその成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、自動車の高級化に伴い、シートは法規制限、安全度および便宜性の向上に対する要求によって、重量が次第に増加する傾向にある。このため軽量化の案として、従来のスチール材からより軽量な材料に変えたシートフレームが拡大適用される趨勢にある。特に、高圧鋳造法を用いて製造したマグネシウム合金シートフレームは、反復的な大量生産が容易であり、寸法の正確度が高いため、製造誤差によるノイズなどを最小化できるという長所がある。
【０００３】
特に、シートクッションパネルについては、車両のベース上に取り付けられ、シートの安全評価には大きな影響を及ぼさず、形状が相対的に単純な部品であり、ほとんどはスチール板材からプレスして作られる。また、周辺部品がここに溶接される構造である。そのため、シートクッションパネルに、スチール板材に比べて基本的な物性が劣るマグネシウム合金を適用する場合、これを考慮した概念設計を必ず行なわれなければならないが、鋳造的な側面を考慮するならば、スチールプレス製品よりも優れた構造にできる。
【０００４】
しかし、図５に示すように、スチール材プレス工法のシートクッションパネルは、パネルハウジング１００の屈曲部位を成形する際、必ず切欠き部分を必要とする。このような切欠き部１１０は、応力集中に脆弱なため、裂けが発生するという問題がある。図６は、従来の自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルで、Ｓばね（鋼線を波状に加工したクッション用のばね）取り付け部を示すが、ここで、一側開放型支持構造で形成されたばね掛け部１２０は、Ｓばねが脱離する可能性があり、疲労耐久強度に劣るという問題がある。特に、自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルを成形するに当たって、一般的なマグネシウム合金材の厚さは２．０ｍｍ程度と薄いため、その製造方案は、新しく設計された製品の完成度を高めるため最も重要な段階であることは自明である。したがって、メーカは、その方案を未公開としているのが実情である。
【０００５】
一方、図７は、従来の一般的な自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネル鋳造時の、鋳造ゲート２００の設置位置および溶湯の流れの経時変化を示す図である。ここで、時間６９ｍｓでは、鋳造ゲート２００から入った溶湯（色の濃い部分）が、図面右上方に広がってゆくのがわかる。時間７３ｍｓ、時間７６ｍｓでは、溶湯が左右に分かれて進み、時間７８ｍｓでは、左右の２つの流れが、図面右上方で出会う形になる。このように金型１５０の一端部の鋳造ゲート２００から流し込まれた溶湯は、２つの領域に流れに両分化され、奥の互いに出会う部分にガスが閉じ込まれる。また、乱流による鋳造欠陥が発生するという問題もある。したがって、従来のスチールプレス製品に比べて、基本的な物性に劣る高圧鋳造法を用いてマグネシウム合金をシートクッションパネルに適用するには、これを考慮した概念設計が必要である。
【特許文献１】特許公表２００１−５０１８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するために創出されたもので、本発明の目的は、シートクッションパネルの成形時、プレス成形工程で反映される応力集中部位である切欠き部分を除去する代わりに、高圧鋳造工程においてのみ実現可能なラウンド形態に設計することによって、商品性の向上を図り、電動式シートに固定されるスイッチブラケットの取り付けにおいて、従来の溶接方式を排除し、クリップ型嵌め構造方式として、成形工程の工数を低減するとともに、Ｓばね取り付け部分を従来の一側開放型から両側閉鎖型の支持構造とすることによって、ばねの脱離防止はもちろん、優れた疲労耐久強度を持たせた自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルを提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルが、ダイキャスト法を用いた鋳造で成形される際に、注入された溶湯が四方に分散されるように金型の中間部に鋳造ゲートを設け、鋳造欠陥がなく高圧鋳造ができるようにした自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルの成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルは、応力集中に脆弱なパネルハウジング（１０）の所定部位に応力集中解消のための補強手段を鋳造成形したことを特徴とする。
【０００９】
前記補強手段は、前記パネルハウジング（１０）の屈曲部位にラウンド形態の補強部（１１）を成形し、Ｓばね取り付け部位に両側閉鎖型の支持構造からなるばね掛け部（１２）を成形することが好ましい。
【００１０】
電動式シートに固定されるスイッチブラケット（１３）に対する前記パネルハウジング（１０）の固定方式は、クリップ型嵌め構造方式であることが好ましい。
【００１１】
本発明による自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルの成形方法は、ダイキャスト法を用いた鋳造の際、溶湯が四方に分散されて注入されるように金型の中間部に鋳造ゲート（２０）を設け、前記鋳造ゲート（２０）を通じた溶湯の注入速度を４．０〜５．０ｍ／ｓｅｃ、加圧力を６００ｂａｒとし、そのスリーブの直径を１００ｍｍに形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルおよびその成形方法によれば、成形時、プレス成形工程で反映される応力集中部位である切欠き部分を除去する代わりに、高圧鋳造工程においてのみ実現可能なラウンド形態に設計することによって、商品性の向上を図り、電動式シートに固定されるスイッチブラケットの取り付けにおいて、従来の溶接方式を排除し、その代わりに、クリップ型嵌め構造方式として、成形工程の工数を低減し、特に、Ｓばね取り付け部分を従来の一側開放型から両側閉鎖型の支持構造とすることによって、ばねの脱離防止はもちろん優れた疲労耐久強度を持たせることができるという効果がある。
【００１３】
また、自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルを成形するにおいて、ダイキャスト法を用いた鋳造の際、溶湯が四方に分散されて注入されるように金型の中間部に鋳造ゲートを設けることによって、金型内にガスが閉じ込められることや乱流による鋳造欠陥の発生が未然に防止できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を添付の図面に基づいて詳しく説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明による自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルで、従来のスチールプレス製品の切欠き部位を排除し、ラウンド形態に処理した図である。図２は、本発明による自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルで、従来の一側開放型Ｓばねの取り付け部位を排除し、両側閉鎖型に処理した図である。図３は、本発明による自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルで、スイッチブラケットのクリップ型嵌め構造を示す図である。
【００１６】
図１に示すように、このマグネシウム合金材シートクッションパネルは、従来のスチール材プレス工法によって成形された、シートクッションパネルに使用されている関連部品すべてをそのまま使用できる。特に、従来のシートクッションパネルと同じ剛性を保持できるように形状変更を行なった。従来のシートクッションパネル部において、プレス工法による成形時、応力集中に脆弱な部位、すなわち、屈曲部位の切欠き（ｎｏｔｃｈ）部は削除した。その代わり、本発明では、通常の鋳造工法に対する金型１５の設計時、前記切欠き部の成形位置のような応力集中に脆弱な位置に、応力集中解消のためのラウンド形態の補強部１１を形成した。
【００１７】
また、電動式シートに固定されるスイッチブラケット１３の取り付けにおいて、従来のスチール材製品同士の好適な固定方式である溶接方式を排除し、マグネシウム合金材製品において好適なクリップ１４を使用したクリップ型嵌め構造方式に変更した。これによって、組立工程時、工数低減が図れることはもちろん、溶接工程の削除によるコスト節減も図れる。なお、シートクッションパネルに適用されるＳばねの、取り付け部分であるばね掛け部１２は、従来の一側開放型支持構造ではなく、両側閉鎖型の支持構造とすることによって、ばねの脱離防止はもちろん、疲労耐久強度をより向上させた。したがって、このようなマグネシウム合金からなるシートクッションパネルの形状変更、および補強手段の追加などを通じて、スチール材のシートクッションパネルと同じ機械的物性を確保するとともに、軽量化を達成することができる。
【００１８】
一方、シートクッションパネルの成形段階は、最適化した設計を製品に最大限反映するための最も重要な段階である。特に、鋳造段階を最適化することが本発明の最も重要な核心の一つであって、マグネシウム合金を用いたシートクッションパネルの成形時、ゲート方案を最適にするととともに、速い凝固のできる高速ダイキャスト法で鋳造を行なう。そのため、流動解釈を通じた鋳造ゲート２０の設置位置を設定することが何よりも重要である。すなわち、限定された空間内に設けられた複雑な通路に溶湯が流れ込む場合、鋳造ゲート２０の位置によって、注入された溶湯の埋まり方が変化する。これを応用して本発明の好ましい具現例をなすことができる。
【００１９】
図４は、本発明による自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネル鋳造時の、鋳造ゲート２０の設置位置と、溶湯の流れの経時変化を示す図である。このようなシートクッションパネルの成形工法は、図４に示すように、溶湯は、相対的に近い領域を均一に埋めてゆくことがわかる。鋳造ゲート２０が金型１５の中間位置に設けられるので、これを通じて金型１５内に注入される溶湯の流れが四方に分散される。溶湯は、中間部で互いに出会うことなく、最終的に端部を埋めるから、鋳造欠陥の発生を減らすことができる。
【００２０】
特に、従来の成形法よりも金型に対する溶湯の注入完了時間が短いため、迅速に凝固するマグネシウム合金材に肯定的に符合する。このような成形工法を用いて鋳造工程を行なう場合、鋳造ゲート２０を通じた溶湯の注入速度は現在のマグネシウム鋳造特性を考慮して４．０〜５．０ｍ／ｓｅｃ以上とし、加圧力は６００ｂａｒ、そのスリーブの直径は１００ｍｍに形成することが好ましい。
【００２１】
ここでの最適の成形条件は、パラメーターを異ならせて実験的に得られたものである。他の条件での好ましいゲート方案では、未成形がなく良質の製品が得られにくい。したがって、本発明の好ましい具現例を通じた鋳造方案によれば、溶湯が互いに出会って金型１５内にガスが閉じ込められることや、乱流による鋳造欠陥の発生が未然に防止できるので、自動車用シートクッションパネルの成形時、最適な成形を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、車両のマグネシウム合金材を用いたシートクッションパネルに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルで、従来のスチールプレス製品での切欠き部位をラウンド形態に処理した図である。
【図２】本発明による自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルで、従来の一側開放型Ｓばね取り付け部位を両側閉鎖型に処理した図である。
【図３】本発明による自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルで、スイッチブラケットのクリップ型嵌め構造を示す図である。
【図４】本発明による自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネル鋳造時の、鋳造ゲート設置位置と溶湯の流れの経時変化を示す図である。
【図５】従来の自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルで、屈曲部位の切欠き部を示す図である。
【図６】従来の自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネルで、Ｓばね取り付け部を示す図である。
【図７】従来の自動車用マグネシウム合金材シートクッションパネル鋳造時の鋳造ゲート設置位置と溶湯の流れの経時変化を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０    パネルハウジング
１１    補強部
１２    ばね掛け部
１３    スイッチブラケット
１４    クリップ
１５    金型
２０    鋳造ゲート
【図１】
2005319281.tif 000003
【図２】
2005319281.tif 000004
【図３】
2005319281.tif 000005
【図５】
2005319281.tif 000006
【図６】
2005319281.tif 000007
【図４】
2005319281.tif 000008
【図７】
2005319281.tif 000009