(57)【要約】【課題】わずかな手間により、複数の薄板エレメントの内部に異なった剛性を有する薄板エレメントを提供する。【解決手段】薄板エレメント（１０）が、圧延方向Ａに沿って変化する薄板厚さを有する、柔軟に圧延された薄板から成る少なくとも１つの部分（１１，２１）と、一定不変の厚さを有する圧延された薄板から成る少なくとも１つの部分（１２）とから接合されているようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に半製品の形の薄板エレメント（１０，２０，４０）において、該薄板エレメント（１０，２０，４０）が、圧延方向Ａに沿って変化する薄板厚さを有する、柔軟に圧延された薄板から成る少なくとも１つの部分（１１，２１，２２，４１）と、一定不変の厚さを有する圧延された薄板から成る少なくとも１つの部分（１２，２３，４２）とから接合されていることを特徴とする、薄板エレメント（１０，２０，４０）。
【請求項２】
特に半製品の形の薄板エレメント（３０）において、該薄板エレメント（３０）が、圧延方向Ａ１，Ａ２に沿って変化する薄板厚さを有する、柔軟に圧延された薄板から成る少なくとも２つの部分（３１，３２）から接合されていることを特徴とする、薄板エレメント（３０）。
【請求項３】
特に半製品の形の薄板エレメントを形成する方法において、圧延方向Ａに沿って変化する薄板厚さを有する、柔軟に圧延された薄板から成る少なくとも１つのベルトと、一定不変の薄板厚さを有する圧延された薄板から成る少なくとも１つのベルトとを、前記圧延方向に対して平行に、エンドレスに１つのベルトの形に接合し、次いで柔軟に圧延されたベルトから成る少なくとも１つの部分と、一定不変の薄板厚さを有する薄板から成る少なくとも１つの部分とから成る薄板エレメントを分離することを特徴とする、薄板エレメントを形成する方法。
【請求項４】
特に半製品の形の薄板エレメントを形成する方法において、圧延方向Ａ１，Ａ２に沿って変化する薄板厚さを有する、柔軟に圧延された薄板から成る少なくとも２つのベルトを、前記圧延方向に対して平行に、エンドレスに１つのベルトの形に接合し、次いで少なくとも２つの種々異なった部分から成る薄板エレメントをベルトから分離することを特徴とする、薄板エレメントを形成する方法。
【請求項５】
特に半製品の形の薄板エレメントを形成する方法において、圧延方向Ａ，Ａ１，Ａ２に沿って変化する薄板厚さを有する、柔軟に圧延された薄板から成る部分と、一定不変の薄板厚さを有する圧延された薄板からとから成る部分とを、交互に、それぞれ前記圧延方向に対して横方向に、エンドレスに１つのベルトの形に互いに接合し、次いでそれぞれ柔軟に圧延された薄板から成る少なくとも１つの部分と、一定不変の厚さを有する薄板からなる少なくとも１つの部分とを有する薄板エレメントを分離することを特徴とする、薄板エレメントを形成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に車両車体の異形材又は薄板としてさらに使用するために続いて変形するための半製品の形の、複数部分から接合された薄板エレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記用途のために種々異なった厚さの薄板を突合せ溶接で溶接し、これにより、段階的な剛性を有する異形材又はブランクを形成することが既に公知となっている。このような段階的な剛性は、しばしば特別な車両車体部分のクラッシュ特性に関して望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、わずかな手間により、複数の薄板エレメントの内部に異なった剛性を有する薄板エレメントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、圧延方向に沿って変化する薄板厚さを有する、柔軟に圧延された薄板から成る少なくとも１つの部分と、一定不変の薄板厚さを有する圧延された薄板から成る少なくとも１つの部分とから接合された薄板エレメントにより解決される。別の解決手段が、柔軟に圧延された薄板から成る少なくとも２つの部分から接合された薄板エレメントである。
【発明の効果】
【０００５】
この場合に、有利には接合箇所では、少なくとも部分的に種々異なった薄板厚さが出合う。これにより、個別薄板の溶接によっては形成することができないか、又は高い手間をかけてしか形成することができず、柔軟な圧延のみによっては同じく形成することができないか又は望ましい寸法に形成することのできない厚さ変化を形成することが可能である。この場合に、同じ厚さの大きい薄板領域を、一定不変の薄板厚さのユニット式に圧延された汎用の薄板から形成し、著しい薄板厚さ変化を有する領域のみを、圧延方向に変化する薄板厚さを有する、柔軟に圧延された薄板から形成することは特に有利である。
【０００６】
第１の択一的な構成によれば、接合箇所は前記圧延方向に対してほぼ平行に延びており、前記圧延方向に沿って、柔軟に圧延された材料の薄板厚さを変化させることができる。このような構造を有する薄板エレメントを、個別エレメントの溶接によってのみ形成することはかなりの手間をかけてしか行うことができないことは明らかであり、たいていの場合には互いに垂直な軸線に沿った溶接継ぎ目が必要となるであろう。
【０００７】
第２の択一的な構成によれば、接合箇所が、前記圧延方向に対してほぼ横方向に延びており、前記圧延方向に沿って、柔軟に圧延された材料の内部で薄板厚さを変化させることができる。この場合には、接合したい部分のそれぞれ一定不変の薄板厚さを有する接合箇所が生じる。
【０００８】
特別な構成では、本発明による薄板エレメントに複数の接合箇所が設けられており、この場合にこれらの接合箇所は有利には互いに平行に延びている。この場合に、第１の構成では、柔軟に圧延された薄板から成る部分が、一定不変の厚さを有する薄板から成る２つの部分の間に位置している。これとは反対に、一定不変の厚さを有する薄板から成る部分が、柔軟に圧延された薄板から成る２つの部分の間に位置していることも可能である。この場合、有利には薄板厚さシンメトリは中央軸線に沿って形成することができる。
【０００９】
接合は有利には溶接により行うことができる。この場合に接合箇所は突合わせ継手で、又はオーバラップして取り付けられていてよい。この場合、公知の溶接法、例えばレーザ溶接、磁気アーク溶接などを使用することができる。しかしながら、択一的には個々の部分が互いにオーバラップされクリンチされるか、又はリベット留めされるか、又は個々の部分が互いにオーバラップされて接着されるようにすることも可能である。さらに個々の部分をマッシュシームにより互いに結合することも可能である。
【００１０】
次に本発明による薄板エレメントを形成するための特に好都合な方法を説明する。
【００１１】
本発明による薄板エレメントを形成するための第１の方法が、圧延方向に沿って変化する薄板厚さを有する、柔軟に圧延された薄板から成る少なくとも１つのベルトと、一定不変の薄板厚さを有する圧延された薄板から成るベルトとが、前記圧延方向に対して平行にエンドレスに１つのベルトの形に接合され、次いで柔軟に圧延されたベルトから成る少なくとも１つの部分と、一定不変の薄板厚さを有する薄板から成る少なくとも１つの部分とが分離されることを特徴とする。すなわち、接合されたベルトは、異形材の形に分離されるまえに変形される。
【００１２】
本発明による薄板エレメントを形成するための択一的な方法が、圧延方向Ａ１，Ａ２に沿って変化する薄板厚さを有する、柔軟に圧延された薄板から成る少なくとも２つのベルトが、このようにして前記圧延方向に対して平行にエンドレスに１つのベルトの形に接合され、次いで少なくとも２つの種々異なった部分から成る薄板エレメントがベルトから分離され、この場合に有利にはベルトが接合箇所で種々異なった薄板厚さが出合うように接合されることを特徴とする。すなわち、薄板エレメントはベルトの分離後に変形される。この場合に、柔軟に圧延されたベルトと一定不変の薄板厚さを有するベルトとから成る２つのベルトロール（コイル）、若しくは互いに異なった厚さ連続部を有するそれぞれ柔軟に圧延されたベルトから成る２つのベルトロールが同時的に巻き取られ、これらのベルトロールの長手方向縁部に沿って互いに接合することができるようにひとつにまとめられる。このプロセスは何重にも繰り返すことができる。そののちにはじめて個々の部分がベルトから分離される。この場合に、個々の部分は別の形式ではほとんど形成することのできない薄板厚さ構造を有しており、例えばより大きい厚さの、周囲に延びる縁領域を、わずかな薄板厚さの内側領域と組み合わせることができる。この場合に、ここでもまず接合されたベルト巻き取り、熱処理又は表面処理のための別の処理ステップを行い、そののちにようやく個々の薄板エレメントが分離されなければならない。
【００１３】
第３の方法が、圧延方向に沿って変化する薄板厚さを有する、柔軟に圧延された薄板と、一定不変の薄板厚さを有する圧延された薄板とから成る部分が、交互にそれぞれ前記圧延方向に対して横方向に並べて、エンドレスに１つのベルトの形に互いに接合され、次いで柔軟に圧延された薄板から成る少なくとも１つの部分と、一定不変の薄板厚さを有する薄板から成る少なくとも１つの部分とを有する薄板エレメントが分離される。これにより、まず形成されたベルトはベルト長手方向に対して横方向の厚さ飛躍部のみを有しており、この限りでは柔軟に圧延されたベルトに類似している。しかしながら、接合により、薄板厚さの、柔軟な圧延のみにより形成可能であるよりも大きい広がりが可能である。すなわち、まず柔軟に圧延されたベルト及び／又は一定不変の薄板厚さにより圧延されたベルトから、個々の部分が分離され、これらの部分が、次いで交互の順序で、１つのベルトの形に接合され、このベルトで、有利な形式でベルトロール（コイル）に施すことのができるさらなる処理ステップが施される。これらの処理ステップは、特に熱処理及び表面処理のステップである。これらの処理ステップののちにようやく、ベルトは次のように、すなわち、異なった形で圧延された少なくとも２つの部分成るそれぞれ接合された個々の薄板エレメントが生じるように分離される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に本発明の有利な実施例を図面につき説明する。
【００１５】
図１には、本発明による薄板エレメント１０が示されている。この薄板エレメント１０は、一定不変の厚さＳ１を有する薄板１１と柔軟に圧延された薄板１２とから接合されている。接合箇所としては溶接継ぎ目１３が示されている。前記柔軟に圧延された領域１２は、圧延方向Ａで見て直列に位置する、次第に減少する厚さＳ２，Ｓ３，Ｓ４を有する３つの薄板１４，１５，１６を有している。この場合に移行領域１７，１８が平面図で見て斜線で示されている。
【００１６】
図２には、本発明による薄板エレメント２０が示されている。この薄板エレメント２０は、一定不変の厚さＳ１の外側に位置する２つの部分２１，２２と、種々異なった厚さＳ１，Ｓ２を有する３つの区分２４，２５，２６を備えた、柔軟に圧延された部分２３とから成っている。厚さは圧延方向Ａに変化する。移行領域２７，２８が、平面図に斜線により示されている。接合箇所は溶接継ぎ目２９の形で形成されている。これにより、中央の厚さＳ２が減じられたほぼカップ状の部分が形成されており、この場合に、区分２５は、周囲の縁区分２１，２２，２３，２６に比べて、ここに示したよりもより大きく形成されていてよい。
【００１７】
図３には、本発明による薄板エレメント２０′が示されている。この薄板エレメント２０′は、一定不変の厚さＳ１の中央の区分２１′並びに圧延方向Ａ１，Ａ２に柔軟に圧延された薄板から成る外側の２つの部分２３′，２３″とから接合されている。外側の部分は、それぞれ種々異なった厚さＳ２，Ｓ３の３つの区分２４′，２５′，２６′，２４″，２５″，２６″を有している。この場合に移行領域２７′，２８′，２７″，２８″は平面図に斜線で示されている。接合箇所は溶接継ぎ目２９′，２９″の形で構成されている。
【００１８】
図４には本発明による薄板エレメント３０が示されている。この薄板エレメント３０は、柔軟に圧延された薄板から成る２つの部分３１，３２から接合されており、この場合に前記部分はそれぞれ種々異なった厚さＳ１，Ｓ２の区分３４，３５，３６，３７を有している。移行領域３８，３９は、平面図で見て斜線で示されている。圧延方向Ａ１，Ａ２に対して平行に延びる接合箇所が、溶接継ぎ目３３の形で形成されている。前記部分３１，３２は次のように、すなわち、大部分が異なった薄板厚さが、溶接継ぎ目で互いに突き合わされているように接合されている。
【００１９】
図１〜図４による全ての実施例では、まずエンドレスな接合箇所を備えた、圧延された２つのベルトから成る１つのエンドレスベルトを圧延方向に接合し、次いで個々の部分１０，２０，３０を、場合によっては裁ち屑を考慮した上で圧延方向に対して横方向に分離することができる。
【００２０】
図５には、本発明による薄板エレメント４０が示されている。この薄板エレメント４０は、一定不変の薄板厚さＳ１の部分４１並びに圧延方向Ａに種々異なった厚さＳ１，Ｓ２の区分４４，４５を有する、柔軟に圧延された部分４２から組み立てられている。移行区分４６は平面図で見て斜線で示されている。溶接継ぎ目４８の形で構成された接合箇所では、種々異なった薄板厚さが境界を接している。これらの薄板厚さは、柔軟な圧延のみによってはその形状及び／又は大きさを形成することができないであろう厚さ飛躍部を有している。
【００２１】
図６には、本発明による薄板エレメント４０′が示されている。この薄板エレメント４０′は、一定不変の厚さＳ３の部分４１′並びに２つの柔軟に圧延された部分４２′，４２″から接合されており、この場合に、前記部分４２′，４２″は、それぞれ種々異なった厚さＳ１，Ｓ２の区分４４′，４５′，４４″，４５″を有している。移行領域４６′は平面図で見て斜線で示されている。接合箇所は、溶接継ぎ目４８′，４９′の形で形成されており、柔軟に圧延された部分の圧延方向Ａ１，Ａ２に対して横方向に延びている。図５に類似に、接合箇所には、柔軟な圧延によっては形成不能であろう厚さ飛躍部が位置している。破断線により明確化したように、一定不変の厚さの部分４１′は、柔軟に圧延された部分に比べてより大きい延びを有していてよい。
【００２２】
図７には、本発明による薄板エレメント４０″が示されている。この薄板エレメント４０″は、一定不変の厚さＳ１の２つの部分４１″，４１″′並びに柔軟に圧延された部分４３″から接合されている。この部分４３″は、種々異なった厚さＳ１，Ｓ２の区分４４″，４５″，４４″′を有している。移行領域４６″，４７″は、平面図では斜線で示されている。接合箇所は溶接継ぎ目４８″，４９″の形で形成されており、圧延方向Ａに対して横方向に延びている。図６に類似に、接合箇所には、柔軟な圧延によっては形成不能であろう厚さ飛躍部が位置している。
【００２３】
図５〜図７によるエレメントは、圧延された薄板より分離された個々の部分から接合されており、この場合には、ここでもまずベルトを形成し、このベルトをさらなる処理ステップの後に再び接合された薄板エレメントの形に分割することができる。
【００２４】
図１〜図７までにより示した全ての実施例では、接合箇所の延びはそれぞれの圧延方向に対して傾斜して延びていてもよく、これにより、０°又は９０°とは異なる角度が、圧延方向Ａと接合箇所１３，２９，３３，４８，４９との間に形成される。
【００２５】
全ての図面では、図ａ）では薄板の延びがむしろ短縮して示されており、かつ図面ｂ）では、厚さＳが、長手方向延びに比べて著しく誇張されて示されている。
【００２６】
図１〜図７までによる薄板エレメントの接合は、部材のための種々異なった材料の使用可能性を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一方の薄板エレメントが柔軟に圧延された薄板から成る、２つの部分から接合された薄板エレメントを示すａ）平面図とｂ）図ａ）による横断面図である。
【図２】中央の薄板エレメントが柔軟に圧延された薄板から成る、３つの部分から接合された薄板エレメントを示すａ）平面図とｂ）図ａ）による横断面図である。
【図３】外側の薄板エレメントが柔軟に圧延された薄板から成る、３つの部分から接合された薄板エレメントを示すａ）平面図とｂ）図ａ）による横断面図である。
【図４】両方の薄板エレメントが柔軟に圧延された薄板から成る、２つの部分から接合された薄板エレメントを示すａ）平面図とｂ）図ａ）による横断面図である。
【図５】一方の部分が柔軟に圧延された薄板から成る、２つの部分から接合された、圧延方向に対して横方向に位置する接合箇所を有する薄板エレメントを示すａ）平面図とｂ）図ａ）による横断面図である。
【図６】外側の薄板エレメントが柔軟に圧延された薄板から成る、３つの部分から接合された、圧延方向に対して横方向に延びる接合部を有する薄板エレメントを示すａ）平面図とｂ）図ａ）による横断面図である。
【図７】中央の薄板エレメントが柔軟に圧延された薄板から成る、３つの部分から接合された、圧延方向に対して横方向に延びる接合部を有する薄板エレメントを示すａ）平面図とｂ）図ａ）による横断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  薄板エレメント、  １１  薄板（一定不変の厚さ）、  １３  溶接継ぎ目、  １４，１５，１６  区分，  １７，１８  移行部、  ２０  薄板エレメント、  ２１，２２，２３  薄板（一定不変の厚さ）、  ２４，２５，２６  区分、  ２７，２８  移行部、  ２９  溶接継ぎ目、  ３０  薄板エレメント、  ３１，３２  薄板（柔軟に圧延された）、  ３３  溶接継ぎ目、  ３４，３５，３６，３７  区分、  ３８，３９  移行部、  ４０  薄板エレメント、  ４１  薄板（一定不変の厚さ）  ４２，４３  薄板（柔軟に圧延された）  ４４，４５  区分、  ４６，４７  移行部、  ４８，４９  溶接継ぎ目
【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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