CN116157318A - 汽车车身的结构构件 - Google Patents

Abstract

该汽车车身的结构构件包括帽型构件和接合构件，该帽型构件具有顶板部、经由第一角部延伸的一对侧壁部、以及经由第二角部延伸的一对凸缘部，该接合构件具有一对接合部及顶板相对部；在顶板相对部，形成有沿长度方向延伸的第一突条，在一对侧壁部，形成有两根以上的第二突条，该第二突条沿与长度方向交叉的方向延伸。

Description

汽车车身的结构构件

技术领域

本发明涉及一种汽车车身的结构构件。本申请于2020年7月31日，基于在日本申请的日本特愿2020-130554号来主张优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

近年来，以汽车的碰撞安全性能的提高及车身轻量化为目的，高张力钢板向汽车部件的应用正在扩大。通过适用高张力钢板，能够得到具有更为优异的碰撞安全性能的部件，或是能够兼顾碰撞安全性能与基于薄壁化的轻量化。

然而，当原材料的板厚变薄时，不仅加工前的钢板的刚性会降低，加工后的部件的刚性也会降低。因此，若仅单纯地使用强度较高且板厚较薄的钢板，有时会无法得到作为碰撞安全性能足够的高强度化的效果。

作为汽车车身部件的碰撞安全性能，存在侧面碰撞(侧碰)中的下纵梁或B柱、以及前面碰撞(前碰)中的保险杠等的弯曲压溃特性。作为这些部件的弯曲压溃特性，希求提高局部屈曲模式的3点弯曲特性，且即使使用薄板厚的原材料也会发挥更高的碰撞安全性能。

在专利文献1中，公开了一种耐屈曲性优异的车辆用耐碰撞加强材料，其被设计为：以沿主体部的长度方向在主体部的宽度方向中央延伸的方式设置凹突条。

在专利文献2中，公开了一种车辆用金属制减震器，其在上部腹板、下部腹板中的一者或两者上，具有与车辆的前后方向大致平行的凹状或凸状的突条。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特许第5119477号公报

专利文献2：日本国特许第4330652号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，在专利文献1、2的技术中，无法充分地发挥所需的更高的弯曲压溃部件的局部屈曲模式的3点弯曲特性。

本发明鉴于上述问题而完成，本发明的目的在于提供一种能够通过提高局部屈曲模式的变形的行程初期的耐载荷来发挥优异的碰撞安全性能的结构构件。

用于解决技术问题的技术手段

本发明的具体方案如下。

(1)本发明的第一方案为一种汽车车身的结构构件，包括帽型构件和接合构件，所述帽型构件具有顶板部、一对侧壁部及一对凸缘部，该顶板部沿长度方向延伸，该一对侧壁部经由被形成于所述顶板部的宽度方向的两端部的第一角部延伸，该一对凸缘部经由被形成于所述一对侧壁部中的所述第一角部的相反侧的端部的第二角部延伸；所述接合构件具有一对接合部和顶板相对部，该一对接合部被与所述帽型构件的所述一对凸缘部接合，该顶板相对部与所述帽型构件的所述顶板部相对；在所述顶板相对部，形成有沿所述长度方向延伸的第一突条，在所述一对侧壁部，形成有两根以上的第二突条，该第二突条沿与所述长度方向交叉的方向延伸。

(2)也可以是，在如上述(1)所述的汽车车身的结构构件中，沿所述宽度方向排列形成两根以上所述第一突条。

(3)也可以是，在如上述(2)所述的汽车车身的结构构件中，所述第一突条被形成为：在垂直于所述长度方向的截面中，所述第一突条的所述宽度方向的中心位于从所述接合构件的所述接合部的内侧的端部起，到在所述宽度方向上成为所述顶板相对部的宽度的1/4的分离距离的点为止的区域。

(4)也可以是，在如上述(2)所述的汽车车身的结构构件中，所述第一突条被形成为：在垂直于所述长度方向的截面中，所述第一突条与所述接合构件的分界点位于从所述接合构件的所述接合部的内侧的端部起，到成为20mm的分离距离的点为止的区域。

(5)也可以是，在如上述(1)～(4)的任意一项所述的汽车车身的结构构件中，所述第二突条从所述第二角部延伸。

(6)也可以是，在如上述(1)～(5)的任意一项所述的汽车车身的结构构件中，所述第二突条延伸到所述第一角部。

(7)也可以是，在如上述(1)～(6)的任意一项所述的汽车车身的结构构件中，所述第一突条的宽度为5mm～20mm，所述第一突条的深度为5mm～20mm。

(8)也可以是，在如上述(1)～(7)的任意一项所述的汽车车身的结构构件中，以所述第一突条的深度/宽度算出的深宽比为0.25～4.0。

(9)也可以是，在如上述(1)～(8)的任意一项所述的汽车车身的结构构件中，所述第二突条的宽度为10mm～60mm，所述第二突条的深度为2mm～10mm。

(10)也可以是，在如上述(1)～(9)的任意一项所述的汽车车身的结构构件中，以所述第二突条的深度/宽度算出的深宽比为0.05～1.0。

(11)也可以是，在如上述(1)～(10)的任意一项所述的汽车车身的结构构件中，所述帽型构件的所述顶板部由板厚1.2mm以下的钢板形成。

(12)也可以是，在如上述(1)～(11)的任意一项所述的汽车车身的结构构件中，所述帽型构件的所述顶板部由拉伸强度980MPa以上的钢板形成。

(13)也可以是，在如上述(1)～(12)的任意一项所述的汽车车身的结构构件中，所述帽型构件为淬火构件。

(14)也可以是，在如上述(1)～(13)的任意一项所述的汽车车身的结构构件中，所述接合构件为板厚1.2mm以下的钢板。

(15)也可以是，在如上述(1)～(14)的任意一项所述的汽车车身的结构构件中，所述接合构件为拉伸强度980MPa以上的钢板。

(16)也可以是，在如上述(1)～(15)的任意一项所述的汽车车身的结构构件中，所述接合构件为淬火构件。

发明效果

根据本发明，关于弯曲压溃部件的局部屈曲模式的3点弯曲特性，会提高相对于部件中产生的长度方向的应力及高度方向的应力各自的变形阻力，即使使用薄板厚的原材料，也能够得到高碰撞安全性能。

附图说明

图1的(a)是用于对局部屈曲模式的3点弯曲特性进行说明的示意图，图1的(b)是用于对壁面屈曲模式的3点弯曲特性进行说明的示意图，图1的(c)是用于对力矩弯曲特性进行说明的示意图。

图2是表示第一实施方式的结构构件100的立体图。

图3是图2的A－A’剖视图。

图4是第一实施方式的结构构件100的概略仰视图。

图5是图4的部分B的放大图。

图6是表示第一实施方式的结构构件100的变形后的状态的立体图。

图7是表示第一变形例的结构构件100A的立体图。

图8是表示第二变形例的结构构件100B的立体图。

图9是表示第三变形例的结构构件100C的立体图。

图10是表示本发明的第二实施方式的结构构件200的立体图。

图11是图10的B－B’剖视图。

图12是表示第二实施方式的结构构件200的变形后的状态的立体图。

图13是用于对三点弯曲条件进行说明的示意图。

图14是表示实施例的结果的图。

具体实施方式

汽车部件的弯曲压溃特性大致分为碰撞的冲击直接施加于部件的压溃部而变形的情况下的3点弯曲特性、以及碰撞的冲击间接地施加于部件的压溃部而变形的情况下的力矩弯曲特性。

其中，3点弯曲特性被分类为局部屈曲模式的3点弯曲特性和壁面屈曲模式的3点弯曲特性。

局部屈曲模式的3点弯曲特性及壁面屈曲模式的3点弯曲特性如图1的(a)及图1的(b)所示，多根据通过进行冲击器直接碰撞部件的3点弯曲试验得到的3点弯曲特性来进行评价。

在局部屈曲模式的3点弯曲特性中，在3点弯曲试验中支撑载荷的支点间的距离较长的条件下，冲击器所导致的载荷负荷位置处的屈曲变形会成为主体。

在壁面屈曲模式的3点弯曲特性中，在3点弯曲试验中支撑载荷的支点间的距离较短的条件下，以冲击器所导致的载荷负荷位置为中心，侧壁被沿部件高度方向压溃的变形会成为主体。

此外，力矩弯曲特性如图1的(c)所示，多以通过进行冲击器等不会接触到部件的压溃部的力矩弯曲试验得到的力矩弯曲特性来进行评价。

本发明人针对用于提高针对如图1的(a)所示的局部屈曲模式的变形的碰撞安全性能的部件形状进行研究，得到了下述认识。

(A)在压溃部接触到冲击器的3点弯曲中，除了部件的长度方向的弯曲内侧的压缩应力与弯曲外侧的拉伸应力以外，还会在部件的高度方向产生压缩应力。

(B)由于部件的高度方向的压缩应力在部件的侧壁上产生，因此尤其是在原材料的板厚较薄的情况下，侧壁容易因高度方向的压缩应力而屈曲变形，即使是设想了局部屈曲模式的部件，有时也会在变形的初期成为接近壁面屈曲模式的变形状态。

(C)在成为了接近壁面屈曲模式的变形状态的情况下，当侧壁的屈曲变形容易发生时，不仅得不到作为壁面屈曲模式的良好的3点弯曲特性，压溃部的部件高度也会因侧壁压溃而减少，与长度方向交叉的截面的高度方向的弯曲刚性也会降低，因此在之后的变形中，即使认为其成为了局部屈曲模式的变形状态，有时也得不到作为局部屈曲模式的良好的3点弯曲特性。

(D)因此，通过设为可同时提高相对于弯曲内侧的压缩应力的变形阻力、相对于弯曲外侧的拉伸应力的变形阻力、以及相对于高度方向的压缩应力的变形阻力的部件形状，能够提高局部屈曲模式的变形中的、尤其是行程初期的耐载荷，并能够发挥比以往更加优异的碰撞安全性能。

以下，针对基于上述认识而完成的本发明，基于实施方式，详细进行说明。另外，在本说明书及附图中，针对实质上具有相同功能构成的构成要素，标注相同的附图标记，由此来省略重复说明。

在以下的说明中，将结构构件的轴向，即，轴线所延伸的方向称呼为长度方向Z。

此外，将垂直于长度方向Z的面中的、与顶板部平行的方向称呼为宽度方向X，将垂直于长度方向Z和宽度方向X的方向称呼为高度方向Y。

将远离结构构件的轴线的方向称呼为外侧，将其相反方向称呼为内侧。

(第一实施方式)

以下，针对本发明的第一实施方式的汽车车身的结构构件100(以下，称呼为结构构件100)进行说明。

首先，参照图2，针对结构构件100的概略构成进行说明。

如图2所示，结构构件100为由帽(hat)型构件110和接合构件120构成的闭合截面结构的构件。作为结构构件100的适用例，可举出保险杠加强件等。

本实施方式的结构构件100假定为如下的部件：被以帽型构件110与车内侧相对，接合构件120与车外侧相对的姿态设置于汽车。

(帽型构件)

图3是图2的A－A’剖视图。如图3所示，帽型构件110具有：顶板部111，其沿长度方向Z延伸；一对侧壁部115、115，其经由第一角部113、113延伸，该第一角部113、113被形成于顶板部111的宽度方向X的两端；以及一对凸缘部119、119，其经由第二角部117、117延伸，该第二角部117、117被形成于一对侧壁部115、115中的第一角部113、113的相反侧的端部。

帽型构件110可以为由树脂板、CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic：碳纤维增强塑料)板、或金属板(铝板、铝合金板、不锈钢板、钛板、或钢板等)构成的构件。

帽型构件110例如能够通过对板材实施冷压加工或温压加工而容易地成形。

此外，也可以是，帽型构件110通过热冲压加工来成形，在该热冲压加工中，将钢板加热到奥氏体区域的高温后以模具实施冲压成形，与此同时，在该模具内实施淬火处理。因此，帽型构件110也可以为淬火构件。

(顶板部)

顶板部111相当于图1所示的局部屈曲模式的3点弯曲试验中的、冲击器所直接接触的部位的相反侧。

本实施方式的结构构件100被以帽型构件110与车内侧相对的姿态设置于汽车。因此，当来自车外侧的冲击载荷被输入到接合构件120而在结构构件100上发生弯曲变形时，在顶板部111中，会产生沿着长度方向Z的拉伸应力。因此，能够通过顶板部111来提高相对于沿着长度方向Z的拉伸应力的变形阻力，因此能够发挥较高的碰撞安全性能。

从轻量化的观点出发，顶板部111优选由板厚1.2mm以下的钢板形成，更优选的是，由板厚1.0mm以下的钢板形成。另外，顶板部111的板厚的下限并不被特别地限定，为0.3mm以上即可。

进而，从碰撞安全性能的观点出发，顶板部111优选由拉伸强度为980MPa以上的钢板形成，更优选的是，由拉伸强度为1470MPa以上的钢板形成。

顶板部111的宽度可以考虑到后述的接合构件120的顶板相对部123的宽度W来适当设计。

(侧壁部)

一对侧壁部115、115经由第一角部113、113延伸，该第一角部113、113被形成于顶板部111的宽度方向X的两端部。另外，第一角部113、113例如具有1mm～10mm的曲率半径的圆弧部。

本实施方式的结构构件100被以帽型构件110与车内侧相对的姿态设置于汽车，因此来自车外侧的冲击载荷被输入到接合构件120而在结构构件100上发生弯曲变形时，在一对侧壁部115、115中，会产生沿着与长度方向Z交叉的方向的压缩应力，即，垂直于结构构件100的长度方向Z的截面中的、沿着侧壁部115的压缩应力。

针对被形成于侧壁部115的第二突条160，在后面进行叙述。

侧壁部115的板厚及拉伸强度可以与顶板部111的拉伸强度及板厚相同。

侧壁部115的高度H可以为20mm以上150mm以下。侧壁部115的高度H，如图3所示，为垂直于结构构件100的长度方向Z的截面中的、侧壁部115和第一角部113的分界点与侧壁部115和第二角部117的分界点之间的、高度方向Y的分离距离。另外，第二角部117、117例如具有1mm～10mm的曲率半径的R部。

(凸缘部)

如图2～图5所示，在一对侧壁部115、115中的、第一角部113、113的相反侧的端部，形成有第二角部117、117。一对凸缘部119、119被形成为从第二角部117、117向外侧延伸。

在凸缘部119，沿长度方向Z以预定的节距形成有点焊部170，该点焊部170用于与接合构件120接合。另外，点焊仅为用于接合的手段的一例，也可以是激光焊接或钎焊。

(接合构件)

以下，针对接合构件120进行说明。

接合构件120相当于图1所示的局部屈曲模式的3点弯曲试验中的、冲击器所直接接触的部位。

接合构件120为与帽型构件110接合的构件。本实施方式的结构构件100被以接合构件120与车外侧相对的姿态设置于汽车，因此当来自车外侧的冲击载荷被输入到接合构件120而在结构构件100上发生弯曲变形时，在接合构件120中，会产生沿着长度方向Z的压缩应力。

因此，通过接合构件120，能够提高相对于沿着长度方向Z的压缩应力的变形阻力，故而能够发挥较高的碰撞安全性能。

此外，接合构件120能够通过与帽型构件110接合来防止以下情况：在结构构件100发生弯曲变形时，侧壁部115在宽度方向X上打开。因此，能够防止3点弯曲特性的降低，并发挥高碰撞安全性能。

如图2、图3所示，在本实施方式的结构构件100中，将一张板材用作接合构件120，该板材形成有后述的两根第一突条150、150。

接合构件120可以为由树脂板、CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic：碳纤维增强塑料)板、或金属板(铝板、铝合金板、不锈钢板、钛板、或钢板等)构成的构件。

关于接合构件120的拉伸强度及板厚，从轻量化的观点出发，优选由板厚1.2mm以下的钢板形成，更优选的是，由板厚1.0mm以下的钢板形成。

另外，接合构件120的板厚的下限并不被特别地限定，为0.3mm以上即可。

进而，从碰撞安全性能的观点出发，接合构件120优选由拉伸强度为980MPa以上的钢板形成，更优选的是，由拉伸强度为1470MPa以上的钢板形成。

接合构件120也可以为淬火构件。

如图3所示，接合构件120具有：一对接合部121、121，其被设置于宽度方向X的两端；以及顶板相对部123，其被设置于宽度方向X的中央。

一对接合部121、121为以点焊等接合的帽型构件110的一对凸缘部119、119所面接触的部位。

顶板相对部123为接合构件120的除接合部121外的部位，且为与帽型构件110的顶板部111相对的部位。顶板部111并非从内侧支撑顶板相对部123的结构。即，顶板部111未与顶板相对部123的内侧的表面接触。因为能够使由结构构件100的闭合截面包围的每单位面积的截面周长变小，所以能够有效地提高以每个构件重量得到的3点弯曲特性(例如最大载荷)。即，能够实现轻量化。

在本实施方式的结构构件100中，接合构件120由一张板状的钢板构成，因此接合部121与顶板相对部123为共面且彼此相邻的区域。

针对被形成于顶板相对部123的第一突条150，在后面进行叙述。

顶板相对部123的宽度W可以为40mm以上200mm以下。顶板相对部123的宽度W优选大于顶板部111的宽度。在该情况下，一对侧壁部115、115从第一角部113、113向第二角部117、117，沿向外侧扩展的方向倾斜。在来自车外侧的冲击载荷被输入到接合构件120的情况下，在第二突条160被配置于侧壁部115的条件下，一对侧壁部115、115会易于沿接近第一角部113、113的侧的方向倒下，但顶板部111能够经由第一角部113、113对其进行支承。因此，会得到如下这样的效果：帽型构件110的垂直于长度方向Z的截面难以压溃。此外，在对帽型构件110进行冲压成形的情况下，能够使以高度方向Y为冲压方向时的负角(底切(undercut))消失，因此也会得到成形加工变得容易这样的效果。此外，本实施方式的结构构件100由帽型构件110和接合构件120构成，因此也会得到以下这样的效果：能够使由闭合截面包围的每单位面积的截面周长变小，并能够有效地提高以单位构件重量得到的3点弯曲特性(例如最大载荷)。

以下，针对第一突条和第二突条进行说明。

(第一突条)

在顶板相对部123，沿长度方向Z并排形成有两根第一突条150、150。

如图3所示，第一突条150被形成为：在顶板相对部123的宽度方向X的中央部分处，从顶板相对部123向内侧膨出。

第一突条150有时会在顶板相对部123侧的端部具有预定的曲率半径的R部。在该情况下，第一突条150经由第一突条150的圆弧部而连接于顶板相对部123。

通过设置这样的第一突条150，能够提高对于在接合构件120上产生的沿着长度方向Z的压缩应力的变形阻力。由此，在弯曲变形被赋予结构构件100时，接合构件120中的早期屈曲变形的发生会被抑制，最大载荷会増加。

第一突条150能够通过对板材进行冲压成形来成形。

如图3所示，第一突条150由一对突条侧壁151、151、以及突条底板152形成。

一对突条侧壁151、151从顶板相对部123屈曲地向内侧延伸。

突条底板152以连接一对突条侧壁151、151中的顶板相对部123的相反侧的端部间的方式延伸。

如图3所示，第一突条150具有预定的深度d1和预定的宽度w1。

第一突条150的深度d1为从第一突条150中的、顶板相对部123的外侧的表面到突条底板152的外侧的表面为止的高度方向Y的分离距离。在第一突条150为深度会沿长度方向Z变化的形状的情况下，将从顶板相对部123到突条底板152为止的高度方向Y的分离距离的最大值记为深度d1。

第一突条150的深度d1越大，就越能够提高对于在接合构件120上产生的沿着长度方向Z的压缩应力的变形阻力，接合构件120中的早期屈曲变形会被抑制，最大载荷会増加。因此，第一突条150的深度d1优选为5mm以上，进一步优选的是，为8mm以上。

另一方面，当第一突条150的深度d1过大时，在第一突条150的宽度w1相对较小的情况下，第一突条150的成形加工有时也会变得困难。因此，优选的是，第一突条150的深度d1为20mm以下，进一步优选的是，为16mm以下。

第一突条150的宽度w1为垂直于长度方向Z的截面的顶板相对部123的外侧的表面中的、将第一突条150的一个突条侧壁151延长得到的虚拟直线与将顶板相对部123延长得到的虚拟直线的交点、以及将第一突条150的另一个突条侧壁151延长得到的虚拟直线与将顶板相对部123延长得到的虚拟直线的交点之间的分离距离。

在第一突条150为宽度会沿长度方向Z变化的形状的情况下，将上述分离距离成为最大的截面中的分离距离记为宽度w1。

第一突条150的宽度w1越小，就越能够提高对于在接合构件120上产生的沿着长度方向Z的压缩应力的变形阻力，接合构件120中的早期屈曲变形会被抑制，最大载荷会増加。因此，优选的是，第一突条150的宽度w1为20mm以下，进一步优选的是，为15mm以下。

另一方面，当第一突条150的宽度w1过小时，在第一突条150的深度d1相对较大的情况下，第一突条150的成形加工有时会变得困难。因此，优选的是，第一突条150的宽度w1为5mm以上，进一步优选的是，为8mm以上。

另外，第一突条150不一定需要被形成在顶板相对部123的长度方向Z的全长，也可以在顶板相对部123的全长的一部分上被形成。作为形成第一突条150的位置，也可以选择作为结构构件100的弯曲压溃特性最应强化的位置，例如，冲击器所接触的位置(碰撞载荷所输入的位置)及其附近。此外，第一突条150也可以被形成于长度方向Z的多处。

如上所述，第一突条150的深度d1和宽度w1会影响对于在接合构件120上产生的沿着长度方向Z的压缩应力的变形阻力。在以深度d1相对于第一突条150的宽度w1(深度d1/宽度w1)求得的深宽比A1为0.25以上4.0以下的情况下，能够更可靠地发挥提高对于在接合构件120上产生的沿着长度方向Z的压缩应力的变形阻力的效果，因此是优选的。进一步优选的是，深宽比A1为0.5以上2.0以下。

(第二突条)

在一对侧壁部115、115，沿着与长度方向Z交叉的方向，并排形成有多个第二突条160。

图4是本实施方式的结构构件100的概略仰视图，图5是图4的部分B的放大图。

如图4及图5所示，第二突条160被形成为从侧壁部115向内侧膨出。

第二突条160有时会在侧壁部115侧的端部具有预定的曲率半径的圆弧部。在该情况下，第二突条160经由第二突条160的圆弧部而连接于侧壁部115。

通过设置这样的第二突条160，能够提高对于在侧壁部115上产生的沿着与长度方向Z交叉的方向的压缩应力的变形阻力。由此，侧壁部115中的早期屈曲变形会被抑制，最大载荷会増加。

第二突条160优选被形成于一对侧壁部115、115各自的侧壁部115。由此，与第二突条160仅被形成于一个侧壁部115的情况相比，能够进一步提高对于在侧壁部115上产生的沿着与长度方向Z交叉的方向的压缩应力的变形阻力。

在本实施方式的结构构件100中，第二突条160被形成为从第二角部117延伸到第一角部113。

由于第二突条160被形成为从第二角部117延伸，因此第二突条160也会对第二角部117的高度方向Y的变形阻力做出贡献，第二角部117会难以压溃。由于第二角部117及侧壁部115会难以压溃，因而能够抑制结构构件100的高度减少所伴随的、与长度方向Z交叉的截面的高度方向Y的弯曲刚性的降低，并防止局部屈曲模式的3点弯曲特性的降低，因此是优选的。

进而，由于第二突条160被形成为从第二角部117延伸到第一角部113，因而第二突条160也会对第一角部113的高度方向Y的变形阻力做出贡献，第一角部113也会难以压溃。因此，因为第一角部113、侧壁部115及第二角部117难以压溃，所以能够进一步抑制结构构件100的高度减少所伴随的、与长度方向Z交叉的截面的高度方向Y的弯曲刚性的降低，并进一步防止局部屈曲模式的3点弯曲特性的降低，因此是优选的。另外，如此，在第二突条160被形成为延伸到第一角部113的情况下，第一角部113会沿着长度方向Z形成有台阶，该台阶由后述的第二突条160的突条底板162的部位与未形成第二突条160的侧壁部115的部位构成。

第二突条160既可以在对顶板部111、侧壁部115及凸缘部119进行冲压成形时，以同一模具同时成形，也可以在对顶板部111、侧壁部115及凸缘部119进行冲压成形前，以别的模具或工具来成形。

如图5所示，第二突条160由一对突条侧壁161、161、以及突条底板162形成。

一对突条侧壁161、161从侧壁部115屈曲并向内侧延伸。

突条底板162以连接一对突条侧壁161、161中的侧壁部115的相反侧的端部间的方式延伸。

如图5所示，第二突条160具有预定的深度d2和预定的宽度w2。

第二突条160的深度d2为第二突条160中的、从侧壁部115的外侧的表面到突条底板162的外侧的表面为止的宽度方向X的分离距离。在第二突条160为深度会沿着与长度方向Z交叉的方向变化的形状的情况下，将从侧壁部115到突条底板162为止的宽度方向X的分离距离的最大值记为深度d2。

第二突条160的深度d2越大，就越能够进一步提高对于在侧壁部115上产生的沿着与长度方向Z交叉的方向的压缩应力的变形阻力。因此，优选的是，第二突条160的深度d2为2mm以上，更优选的是，为4mm以上。

另一方面，当第二突条160的深度d2过大时，有时会存在以下情况：结构构件100的宽度方向X的尺寸会局部地成为较小的值，与长度方向Z交叉的截面中的弯曲刚性过于变小，从而会得不到所期望的3点弯曲特性。此外，如后所述，在将第一突条150形成于顶板相对部123的宽度方向X的端部附近部分的构成中，当第二突条160的深度d2过大时，有时会存在以下情况：无法在所期望的位置形成第一突条150。进而，当第二突条160的深度d2过大时，在第二突条160的宽度w2相对较小的情况下，第二突条160的成形加工有时也会变得困难。因此，优选的是，第二突条160的深度d2为10mm以下，更优选的是，为8mm以下。

多个第二突条160优选被沿侧壁部115的长度方向Z以50mm以下的突条间距离来形成，更优选的是，以30mm以下的突条间距离来形成。在该情况下，能够进一步提高对于在侧壁部115上产生的沿着与长度方向Z交叉的方向的压缩应力的变形阻力。另外，所谓突条间距离，如图5所示，意味着第二突条160的一个端部与相邻的第二突条160的另一个端部之间的分离距离。

另外，多个第二突条160无需被遍及侧壁部115的全长地形成，在侧壁部115的全长的一部分上被形成即可。作为形成有多个第二突条160的位置，也可以选择作为结构构件100的弯曲压溃特性最应强化的位置，例如，冲击器所接触的位置及其附近。

此外，多个第二突条160无需被以均等的突条间距离并排形成于侧壁部115，例如，在形成有三根第二突条160的情况下，两个突条间距离可以为不同的值。

进而，多个第二突条160在一对侧壁部115、115中，未必需要被形成于长度方向Z的相同位置。例如也可以是，在与被形成于一个侧壁部115的第二突条160相同的长度方向Z的位置处，在另一个侧壁部115，未形成第二突条160。

第二突条160的宽度w2为垂直于高度方向Y的截面的侧壁部115的外侧的表面中的、将第二突条160的一个突条侧壁161延长得到的虚拟直线与将侧壁部115延长得到的虚拟直线的交点、以及将第二突条160的另一个突条侧壁161延长得到的虚拟直线与将侧壁部115延长得到的虚拟直线的交点之间的分离距离。

在第二突条160为宽度会沿着与长度方向Z交叉的方向变化的形状的情况下，将上述分离距离成为最大的截面中的分离距离记为宽度w2。

第二突条160的宽度w2越小，就越能够进一步提高对于在侧壁部115上产生的沿着与长度方向Z交叉的方向的压缩应力的变形阻力。因此，优选的是，第二突条160的宽度w2为60mm以下，进一步优选的是，为40mm以下。

另一方面，当第二突条160的宽度w2过小时，在第二突条160的深度d2相对较大的情况下，第二突条160的成形加工有时会变得困难。因此，优选的是，第二突条160的宽度w2为10mm以上，进一步优选的是，为15mm以上。

如上所述，第二突条160的深度d2和宽度w2会影响对于在侧壁部115上产生的沿着与长度方向Z交叉的方向的压缩应力的变形阻力。在以深度d2相对于第二突条160的宽度w2(深度d2/宽度w2)求得的深宽比A2为0.05以上1.0以下的情况下，能够更可靠地发挥提高对于在侧壁部115上产生的沿着与长度方向Z交叉的方向的压缩应力的变形阻力的效果，因此是优选的。进一步优选的是，深宽比A2为0.1以上0.5以下。

以上说明的本实施方式的结构构件100在垂直于长度方向Z的截面中，具有垂直截面部位，该垂直截面部位形成第一突条150、150，并在一对侧壁部115、115中的至少一者，形成第二突条160。根据本实施方式的结构构件100，在来自车外侧的冲击载荷被输入到接合构件120而结构构件100发生弯曲变形时，如图6所示，能够复合地发挥对于在接合构件120上产生的沿着长度方向Z的压缩应力(A)的变形阻力、对于在侧壁部115上产生的沿着与长度方向Z交叉的方向的压缩应力(B)的变形阻力、以及对于在顶板部111上产生的沿着长度方向Z的拉伸应力(C)的变形阻力。由此，尤其是行程初期的耐载荷会提高，并能够提高碰撞安全性能。

另外，因为板材越薄，变形阻力就会越低，所以以往，薄壁化所导致的变形阻力的减少成为了薄壁高强度的材料利用所带来的轻量化的阻碍之一。即，例如即使通过高强度化或部件形状的努力等进一步对接合构件120的长度方向Z上的变形阻力进行了提高，在薄壁化导致侧壁部115会因挠曲变形等而容易地屈曲变形时，结构构件100无法发挥良好的3点弯曲特性。此外，相反，即使通过高强度化或部件形状的努力等，进一步对侧壁部115的与长度方向Z交叉的方向上的变形阻力进行了提高，在薄壁化导致接合构件120会因挠曲变形等而容易地屈曲变形时，结构构件100无法发挥良好的3点弯曲特性。根据本实施方式的结构构件100，如上所述，能够复合地发挥顶板部111、侧壁部115及接合构件120中的变形阻力，因此即使利用薄壁高强度的材料，也能够发挥优异的碰撞安全性能。

(第一变形例)

在第一实施方式的结构构件100中，两根第一突条被形成于顶板相对部123，但也可以是，像图7所示的第一变形例的结构构件100A那样，一根第一突条150A被形成于顶板相对部123。

(第二变形例)

在第一实施方式的结构构件100中，第二突条160被从第二角部117起达到第一角部113地形成，但也可以是，像图8所示的第二变形例的结构构件100B那样，仅在侧壁部115的高度方向的中央形成有第二突条160B。

此外，第二突条160既可以从第二角部117延伸到侧壁部115的高度方向的中途，也可以从第一角部113延伸到侧壁部115的高度方向的中途。

(第三变形例)

在第一实施方式的结构构件100中，将在一张钢板上形成有第一突条的构件用作接合构件120，但也可以是，像图9所示的第三变形例的结构构件100C那样，将帽型构件用作接合构件120C，该帽型构件具有：作为接合部的一对凸缘部121C,121C；作为形成有第一突条的顶板相对部的顶板部123C；以及被形成于凸缘部121C与顶板部123C之间的侧壁部。在该情况下，接合构件120C的顶板部123C与第一实施方式的结构构件100中的顶板相对部123对应。另外，在图9所示的例子中，接合构件120C的侧壁部为平面，但也可以是，形成有沿高度方向延伸的突条。

另外，在图9所示的例子中，被形成为：在作为顶板相对部的顶板部123C，存在各第一突条的宽度方向X的两端部，但也可以是，各第一突条的宽度方向X的一个端部存在于作为顶板相对部的顶板部123C，另一个端部存在于侧壁部。即，也可以是，第一突条的宽度方向X的仅一部分存在于作为顶板相对部的顶板部123C。

本实施方式的结构构件100沿着长度方向Z具有一样的截面，但也可以是，沿着长度方向Z具有不同的截面。例如，关于结构构件100，既可以是，沿长度方向Z弯曲，也可以是，垂直于长度方向Z的截面会变化。

在本实施方式的结构构件100中，第一突条150及第二突条160的截面为梯形形状，但也可以是，截面为矩形状、半圆形状或楔形状。

(第二实施方式)

以下，针对本发明的第二实施方式的结构构件200进行说明。

在第一实施方式的结构构件100中，设为了如下构成：在接合构件120的顶板相对部123的宽度方向X的中央部分，形成第一突条150。

在本实施方式的结构构件200中，在将第一突条形成于接合构件的顶板相对部的宽度方向X的端部附近部分这点上，与第一实施方式的结构构件100不同。

针对帽型构件110等与第一实施方式中的说明重复的构成，用相同的附图标记来省略说明。

首先，参照图10，针对本实施方式的结构构件200的概略构成进行说明。

如图10所示，结构构件200为由帽(hat)型构件110和接合构件220构成的闭合截面结构的构件。作为结构构件200的适用例，可举出保险杠加强件等。

本实施方式的结构构件200与第一实施方式的结构构件100同样，为设想了以下情况的部件：被以帽型构件110与车内侧相对且接合构件220与车外侧相对的姿态设置于汽车。

(接合构件)

图11是图10的B－B’剖视图。如图11所示，接合构件220具有：一对接合部221、221，其被设置于宽度方向X的两端；以及顶板相对部223，其被设置于宽度方向X的中央。

(第一突条)

在顶板相对部223，沿着长度方向Z，在宽度方向X上并排形成有两根第一突条250、250。

如图11所示，各第一突条250、250被形成为：在顶板相对部223的宽度方向X的两端的附近部分P处，配置有第一突条250的宽度方向的中心，且从顶板相对部223向内侧膨出。

更具体而言，附近部分P为从结构构件200的垂直于长度方向Z的截面中的、从接合构件220的接合部221的内侧的端部起，到在宽度方向X上成为顶板相对部223的宽度W的1/4的分离距离的点为止的区域。另外，所谓接合部221的内侧的端部，是指结构构件200的垂直于长度方向Z的截面中的、接合部221的宽度方向X的2个端部中的、靠近结构构件200的轴线的端部。

从別的观点出发，也可以是，各第一突条250、250被形成为：从顶板相对部223向内侧膨出，使得在垂直于长度方向Z的截面中，第一突条250与接合构件220的分界点位于从接合构件220的接合部221的内侧的端部起到成为20mm的分离距离的点为止的区域。

(第二突条)

像第一实施方式中的说明那样，在帽型构件110的一对侧壁部115、115，沿与长度方向Z交叉的方向，并排形成有多个第二突条160。

以上说明的本实施方式的结构构件200在垂直于长度方向Z的截面中，具有垂直截面部位，该垂直截面部位形成第一突条250、250，并在一对侧壁部115、115中的至少一者上形成第二突条160。根据本实施方式的结构构件200，在来自车外侧的冲击载荷被输入到接合构件220而结构构件200发生弯曲变形时，如图12所示，能够复合地发挥对于在接合构件220上产生的沿着长度方向Z的压缩应力(A)的变形阻力、对于在侧壁部115上产生的沿着与长度方向Z交叉的方向的压缩应力(B)的变形阻力、以及对于在顶板部111上产生的沿着长度方向Z的拉伸应力(C)的变形阻力。

尤其是，由于第一突条250被形成在顶板相对部223的宽度方向X的两端的附近部分P处，因此第二角部117和第一突条250被近距离地配置。因此，能够在从第二角部117到第一突条250的区域中，有效地提高与长度方向Z交叉的截面的高度方向Y的弯曲刚性。此外，第二角部117与接合构件220同样地，为在结构构件200发生弯曲变形时产生长度方向Z的压缩应力的部位，因此在被形成于侧壁部115的第二突条160延伸到第二角部117的附近的情况下，第二角部117对长度方向Z的压缩应力的变形阻力会变弱。然而，根据本实施方式的结构构件200，由于第一突条250被形成于第二角部117的附近，因而能够有效地弥补第二角部117对长度方向Z的压缩应力的变形阻力变弱的情况。因此，如图12所示，不会使接合构件220提前产生较大的挠曲变形，进一步还能够抑制侧壁部115的挠曲。因此，能够飞跃性地提高行程初期的耐载荷，且与第一实施方式的结构构件100相比，能够进一步提高碰撞安全性能。

(实施例)

以下，通过实施例，具体对本发明的效果进行说明。另外，以下说明的实施例仅为本发明的一例，并不对本发明进行限定。

作为实施例1～7，准备出了由帽型构件和接合构件构成的结构构件的仿真模型，该帽型构件适用了板厚0.8mm、拉伸强度2.5GPa级的钢板，该接合构件适用了板厚0.8mm，拉伸强度2.5GPa级的钢板。

针对结构构件的仿真模型，适当赋予第一突条和第二突条，通过假定了3点弯曲的仿真，对行程初期的最大载荷进行了评价。基本条件如下。另外，在本实施例中，第一突条的突条侧壁的倾斜角设为与帽型构件的侧壁部的倾斜角相同的角度。

顶板相对部的宽度W：130mm

侧壁部的高度H：60mm

第一角部的曲率半径(弯曲内侧)：5mm

第二角部的曲率半径(弯曲内侧)：5mm

结构构件的全长L：800mm

点焊：40mm节距

顶板部的宽度：90mm

3点弯曲条件如图13所示，将冲击器的曲率半径设定为50mm，将支撑台的分离距离设定为700mm。将突条赋予条件和行程初期的最大载荷的评价结果在表1中示出。

[表1]

在实施例1～4中，未使第一突条与第二突条复合地形成，因此无法发挥变形阻力的提高效果。

另一方面，在复合地形成了第一突条与第二突条的实施例5～7中，复合地发挥了对于在接合构件上产生的沿着长度方向Z的压缩应力的变形阻力、对于在侧壁部上产生的沿着与长度方向Z交叉的方向的压缩应力的变形阻力、以及对于在顶板部上产生的沿着长度方向Z的拉伸应力的变形阻力，行程初期的耐载荷提高。

进而，当将实施例6与实施例7进行比较时，示出了：在两端部各配置了一根第一突条的实施例7中，与在中央部配置了两根第一突条的实施例6相比，行程初期的耐载荷会提高1.2倍以上。

进而，作为实施例1A，针对将实施例1的帽型构件和接合构件变更为适用了板厚1.6mm、拉伸强度2.5GPa的钢板的帽型构件的结构构件的仿真模型，通过假定3点弯曲的仿真，对行程初期的最大载荷进行了评价。

同样，作为实施例4A、6A、7A，针对将实施例4、6、7的帽型构件和接合构件变更为适用了板厚1.6mm、拉伸强度2.5GPa的钢板的帽型构件的结构构件的仿真模型，通过假定3点弯曲的仿真，对行程初期的最大载荷进行了评价。

然后，算出了将实施例1A中得到的最大载荷作为基准值1.0的情况下的、在实施例4A、6A、7A中得到的最大载荷的比率。

进而，作为实施例1B，针对将实施例1的帽型构件和接合构件变更为适用了板厚0.8mm、拉伸强度1.5GPa的钢板的帽型构件的结构构件的仿真模型，通过假定3点弯曲的仿真，对行程初期的最大载荷进行了评价。

同样，作为实施例4B、6B、7B，针对将实施例4、6、7的帽型构件和接合构件变更为适用了板厚0.8mm、拉伸强度1.5GPa的钢板的帽型构件的结构构件的仿真模型，通过假定3点弯曲的仿真，对行程初期的最大载荷进行了评价。

然后，算出了将实施例1B中得到的最大载荷作为基准值1.0的情况下的、在实施例4B、6B、7B中得到的最大载荷的比率。

进而，作为实施例1C，针对将实施例1的帽型构件和接合构件变更为适用了板厚1.6mm、拉伸强度1.5GPa的钢板的帽型构件的结构构件的仿真模型，通过假定3点弯曲的仿真，对行程初期的最大载荷进行了评价。

同样，作为实施例4C、6C、7C，针对将实施例4、6、7的帽型构件和接合构件变更为适用了板厚1.6mm、拉伸强度1.5GPa的钢板的帽型构件的结构构件的仿真模型，通过3点弯曲，对行程初期的最大载荷进行了评价。

然后，算出了将实施例1C中得到的最大载荷作为基准值1.0的情况下的、在实施例4C、6C、7C中得到的最大载荷的比率。

将评价结果在表2中示出。

[表2]

图14为总结表示表2的结果的图。由该图示出：根据本发明，能够不依赖于板厚及强度，在行程初期中发挥优异的耐载荷，且在顶板相对部的两端部各配置了一根第一突条的情况下，能够在薄壁化的情况下发挥更高的耐载荷。

此外，示出了：即使在将帽型构件和接合构件薄壁化的情况下，也能够抑制板厚降低所导致的变形阻力的减少，即使使用薄壁高强度的原材料，也能够发挥优异的碰撞安全性能。

进而，示出了：在顶板相对部的两端部各配置一根第一突条的实施例7和实施例7B中，在将帽型构件和接合构件薄壁化的情况下抑制变形阻力减少的效果是显著的。

工业可利用性

根据本发明，能够提供一种可通过提高局部屈曲模式的变形的行程初期的耐载荷来发挥优异的碰撞安全性能的结构构件。

附图标记说明

100、100A、100B、100C、200结构构件

110 帽型构件

111 顶板部

113 第一角部

115 侧壁部

117 第二角部

119 凸缘部

120、120C接合构件

121、221 接合部

121C 凸缘部

123、223 顶板相对部

123C 顶板部

150、150A、250第一突条

160、160B第二突条

Claims (16)

1.一种汽车车身的结构构件，其特征在于，

包括帽型构件和接合构件，

所述帽型构件具有：

顶板部，其沿长度方向延伸，

一对侧壁部，其经由第一角部延伸，该第一角部被形成于所述顶板部的宽度方向的两端部，以及

一对凸缘部，其经由第二角部延伸，该第二角部被形成于所述一对侧壁部中的所述第一角部的相反侧的端部；

所述接合构件具有：

一对接合部，其被与所述帽型构件的所述一对凸缘部接合，以及

顶板相对部，其与所述帽型构件的所述顶板部相对；

在所述顶板相对部，形成有沿所述长度方向延伸的第一突条；

在所述一对侧壁部，形成有两根以上的第二突条，该第二突条沿与所述长度方向交叉的方向延伸。

2.如权利要求1所述的汽车车身的结构构件，其特征在于，

沿所述宽度方向排列形成两根以上所述第一突条。

3.如权利要求2所述的汽车车身的结构构件，其特征在于，

所述第一突条被形成为：在垂直于所述长度方向的截面中，所述第一突条的所述宽度方向的中心位于从所述接合构件的所述接合部的内侧的端部起，到在所述宽度方向上成为所述顶板相对部的宽度的1/4的分离距离的点为止的区域。

4.如权利要求2所述的汽车车身的结构构件，其特征在于，

所述第一突条被形成为：在垂直于所述长度方向的截面中，所述第一突条与所述接合构件的分界点位于从所述接合构件的所述接合部的内侧的端部起，到成为20mm的分离距离的点为止的区域。

5.如权利要求1～4的任意一项所述的汽车车身的结构构件，其特征在于，

所述第二突条从所述第二角部延伸。

6.如权利要求1～5的任意一项所述的汽车车身的结构构件，其特征在于，

所述第二突条延伸到所述第一角部。

7.如权利要求1～6的任意一项所述的汽车车身的结构构件，其特征在于，

所述第一突条的宽度为5mm～20mm，

所述第一突条的深度为5mm～20mm。

8.如权利要求1～7的任意一项所述的汽车车身的结构构件，其特征在于，

以所述第一突条的深度/宽度算出的深宽比为0.25～4.0。

9.如权利要求1～8的任意一项所述的汽车车身的结构构件，其特征在于，

所述第二突条的宽度为10mm～60mm，

所述第二突条的深度为2mm～10mm。

10.如权利要求1～9的任意一项所述的汽车车身的结构构件，其特征在于，

以所述第二突条的深度/宽度算出的深宽比为0.05～1.0。

11.如权利要求1～10的任意一项所述的汽车车身的结构构件，其特征在于，

所述帽型构件的所述顶板部由板厚1.2mm以下的钢板形成。

12.如权利要求1～11的任意一项所述的汽车车身的结构构件，其特征在于，

所述帽型构件的所述顶板部由拉伸强度980MPa以上的钢板形成。

13.如权利要求1～12的任意一项所述的汽车车身的结构构件，其特征在于，

所述帽型构件为淬火构件。

14.如权利要求1～13的任意一项所述的汽车车身的结构构件，其特征在于，

所述接合构件为板厚1.2mm以下的钢板。

15.如权利要求1～14的任意一项所述的汽车车身的结构构件，其特征在于，

所述接合构件为拉伸强度980MPa以上的钢板。

16.如权利要求1～15的任意一项所述的汽车车身的结构构件，其特征在于，

所述接合构件为淬火构件。

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