CN117222571A

CN117222571A - 骨架部件

Info

Publication number: CN117222571A
Application number: CN202280029280.1A
Authority: CN
Inventors: 相藤孝博; 户田由梨; 田畑亮
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2021-05-06
Filing date: 2022-04-26
Publication date: 2023-12-12
Also published as: EP4335563A1; JPWO2022234792A1; WO2022234792A1

Abstract

本发明提供一种骨架部件，通过对钢板进行热冲压而形成。骨架部件具有与长度方向垂直的截面为闭合截面的闭合截面部，闭合截面部具有：至少两个平坦部位，是曲率半径大于该截面的最大外形尺寸的部位；以及凹加强筋部位，形成在两个平坦部位之间。凹加强筋部位具有一对壁部，所述一对壁部的曲率半径为50mm以上，从两个平坦部位中的相互对置的端部经由朝向闭合截面内部弯曲的一对弯曲部而朝向闭合截面部的内侧突出。壁部中的板厚中心部的维氏硬度为520Hv以上，壁部的宽度为有效宽度(W_e)的0.5倍以上2.5倍以下，壁部的表层部的硬度频率分布的标准偏差除以壁部的板厚中心部的硬度频率分布的标准偏差而得的标准偏差比小于1.0。

Description

骨架部件

技术领域

本发明涉及一种能量吸收效率优异的骨架部件。

本申请基于2021年5月6日在日本提交的特愿2021-078463号并主张优先权，将其内容援用于此。

背景技术

以往，作为汽车的骨架部件，使用将钢板加工成规定的闭合截面形状的中空部件。这种骨架部件被要求在实现轻量化的同时，在因碰撞而施加了弯曲载荷时发挥充分的屈服强度以及能量吸收性能。

作为为了实现轻量化而主要使用的手段，可举出通过钢板的高强度化来提高屈服强度以及能量吸收性能，相应地使部件薄壁化而轻量化的方法。因此，近年来，有时将能够发挥超过1.8GPa的抗拉强度的钢板用作为骨架部件的材料。

在专利文献1中公开了一种车辆用耐碰撞加强件，其以提高耐压曲性为目的而由成型加工的薄板构成，至少具备主体部以及经由折弯部而与主体部一体化的一对侧壁部，在主体部设置有沿着其长度方向延伸到主体部的宽度方向中央的凹加强筋，凹加强筋被设置为使得凹加强筋与折弯部之间的距离成为有效宽度c’且满足特定的范围。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-286351号公报

发明内容

发明要解决的课题

根据专利文献1的技术，通过考虑有效宽度来设置加强筋，由此能够抑制弹性压曲且能够提高屈服强度。但是，为了通过进一步薄壁化来实现轻量化，要求对进一步提高骨架部件的每单位截面积的能量吸收量即能量吸收效率进行研究。

本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种能量吸收效率优异的骨架部件。

用于解决课题的手段

本发明的具体方案如下所述。

(1)本发明的第1方案为一种骨架部件，通过对钢板进行热冲压而形成，其中，上述骨架部件具有与长度方向垂直的截面为闭合截面的闭合截面部，上述闭合截面部具有：至少两个平坦部位，是曲率半径大于该截面的最大外形尺寸的部位；以及凹加强筋部位，形成在上述两个平坦部位之间，上述凹加强筋部位具有一对壁部，所述一对壁部的曲率半径为50mm以上，从上述两个平坦部位中的相互对置的端部经由朝向闭合截面内部弯曲的一对弯曲部朝向上述闭合截面部的内侧突出，上述壁部中的板厚中心部的维氏硬度为520Hv以上，上述壁部的宽度为根据卡尔曼的有效宽度公式求出的有效宽度(W_e)的0.5倍以上2.5倍以下，上述壁部的表层部的硬度频率分布的标准偏差除以上述壁部的板厚中心部的硬度频率分布的标准偏差而求出的标准偏差比小于1.0。

(2)在上述(1)所记载的骨架部件中也可以为，上述闭合截面部存在于上述骨架部件的上述长度方向的全长的50％以上。

(3)在上述(1)或(2)所记载的骨架部件中也可以为，上述闭合截面部通过多个部件接合而构成。

(4)在上述(1)～(3)任一项所记载的骨架部件中也可以为，上述凹加强筋部位的板厚为1.2mm以下。

(5)在上述(1)～(4)任一项所记载的骨架部件中也可以为，具有两个以上的上述凹加强筋部位。

(6)在上述(1)～(5)任一项所记载的骨架部件中也可以为，上述标准偏差比小于0.8。

发明的效果

根据上述方案，通过将凹加强筋部位的壁部的宽度以及硬度标准偏差比控制在适当的范围内，由此能够抑制弹性压曲并且防止弯曲断裂。由此，即使在使用了高强度的薄壁部件的情况下，也能够得到高度的能量吸收性能。因而，能够发挥优异的能量吸收效率。

附图说明

图1是表示本发明的1个实施方式的骨架部件的立体图。

图2是图1的切断线A1-A1的截面图。

图3是图2的由A包围的区域的放大图。

图4是对于2.0GPa级材料示出硬度标准偏差比与VDA弯曲试验中的弯曲角度比之间的关系的曲线图。

图5是表示变形例的骨架部件的立体图。

图6是图5的切断线A2-A2的截面图。

图7是图6的由B包围的区域的放大图。

图8是表示骨架部件的变形例的截面图。

图9是表示凹加强筋部位的变形例的示意图。

图10是表示凹加强筋部位的其他变形例的示意图。

图11是表示作为应用骨架部件的一例的汽车骨架的立体图。

图12是用于说明第1实施例中使用的方筒部件的截面形状的示意图。

图13是对于第1实验例对有效宽度比与能量吸收效率之间的关系进行描绘而得到的曲线图。

图14是用于说明第2实施例中使用的方筒部件的截面形状的示意图。

具体实施方式

本发明人对能够发挥优异的能量吸收效率的骨架部件的构成进行了深刻研究。

首先，为了发挥优异的能量吸收效率，重要的是具有一定以上的弯曲屈服强度。通过沿着部件的长度方向形成加强筋，能够提高因碰撞而向弯曲方向施加了输入载荷时的弯曲屈服强度，但是当在变形初期在加强筋壁面上产生弹性压曲(挠曲)时，有时无法得到所需要的弯曲屈服强度，无法发挥优异的能量吸收效率。

此外，为了发挥优异的能量吸收效率，在因碰撞而施加了弯曲载荷紧后通过骨架部件以所希望的变形模式实现变形来有效地吸收冲击能量也是较重要的。尤其是，当在变形开始后的弯曲部产生断裂时，有时无法发挥优异的能量吸收效率。

因而，如果成为在形成有加强筋的面中难以产生弹性压曲的截面设计，并且赋予难以断裂的较高的弯曲性能，则可以说能够发挥优异的能量吸收效率。

此处，在作为用于实现轻量化的手段而使部件高强度化来薄壁化的情况下，产生下述的问题点。

·由于薄壁化而容易产生弹性压曲，因此难以得到所需要的屈服强度。

·由于高强度化而钢板的弯曲性能降低，在变形开始后的弯曲部容易产生断裂，因此难以有效地吸收冲击能量。

本发明人着眼于上述问题点成为妨碍高强度钢板进一步高强度化以及薄壁化的原因的情况。

本发明人通过进一步进行研究发现，通过将凹加强筋的壁部的宽度以及硬度标准偏差比控制在适当的范围内，能够抑制弹性压曲并且防止弯曲断裂。通过这种控制，能够解决在使用高强度钢板的情况下担心的上述问题点，能够发挥优异的能量吸收效率，从而完成了本发明。

(第1实施方式)

以下，对本发明的第1实施方式的骨架部件1进行说明。

首先，对本说明书中的语句进行说明。

“长度方向”是指骨架部件的材料轴向、即轴线所延伸的方向。

“弯曲压缩假想面”是指骨架部件中的、假想为在骨架部件因碰撞等而受到弯曲载荷时产生长度方向的压缩应力的部位。

“平坦部位”是指在与骨架部件的长度方向垂直的截面中呈直线状的部位，具体而言是指曲率半径比截面的最大外形尺寸大的部位。所谓最大外形尺寸是指该截面中的任意两点的端部间距离成为最大的直线的长度。构成凹加强筋部位的部位中的直线状的部位不视为平坦部位。

“凹加强筋部位”是指与骨架部件的长度方向垂直的截面中的从弯曲压缩假想面朝向闭合截面部内侧突出的部位。

“拐角部位”是指与骨架部件的长度方向垂直的截面中的除了平坦部位与凹加强筋部位以外的非直线状的部位。

“宽度”是指沿着闭合截面部的周向的线长，例如“壁部的宽度”是指壁部中的一端与另一端之间的线长。

“有效宽度”是根据基于卡尔曼的有效宽度理论的以下的(1)式、即卡尔曼的有效宽度公式求出的有效宽度W_e。

【数式1】

此处，

σy：壁部的屈服应力(MPa)

E：壁部的杨氏模量(MPa)

t：壁部的板厚(mm)

ν：壁部的泊松比

此外，在钢板中，上述壁部的杨氏模量、壁部的泊松比只要使用一般的物理参数即可，通过进一步将壁部的屈服应力置换成板厚中心部的维氏硬度，还能够根据W_e＝577t/√h的公式来求出有效宽度W_e。

此处，

t：壁部的板厚(mm)

h：壁部的板厚中心部的维氏硬度(Hv)

在通过(1)式难以求出有效宽度W_e的情况下，能够通过上述式来求出。

“有效宽度比”是凹加强筋部位的壁部的宽度H₀相对于有效宽度W_e的比例，是通过H₀/W_e计算出的值。可以说，有效宽度比的值越小，则是越难以产生壁部的弹性压曲的截面形状。

“表层部”是指从钢板的表面向板厚方向的分离距离为钢板板厚的1％的深度位置与从钢板的表面向板厚方向的分离距离为钢板板厚的5％的深度位置之间的区域。

“板厚中心部”是指从钢板的表面向钢板的板厚方向的分离距离为板厚3/8的深度位置。

作为深度位置的基准的“钢板的表面”是指母材钢板的表面。例如，在进行镀敷或者涂装的情况、形成有锈等的情况下，将除去了镀敷、涂装以及锈之后的状态的钢板的表面作为深度位置的基准。另外，在母材钢板的表面形成有镀敷、涂装、锈等表层被膜的情况下，该表层被膜与母材钢板的表面之间的边界能够通过各种公知手段容易地识别。

“能量吸收量”是指根据在完全约束了骨架部件的两端的状态下使刚性平面冲击器碰撞弯曲压缩假想面时的冲击器反作用力(载荷)与行程之间的关系计算出的能量吸收量。

“能量吸收效率”是骨架部件的每单位截面积的能量吸收量。在骨架部件在长度方向上不具有均匀的截面的情况下，是指与部件长度方向垂直的闭合截面中的截面积最小的闭合截面的每单位截面积的能量吸收量。

图1是骨架部件1的立体图。图2是图1的切断线A1-A1的截面图、且是与骨架部件1的长度方向垂直的截面图。图3是图2的由A包围的区域的放大图。

如图1以及图2所示，骨架部件1由沿着长度方向延伸的中空筒状的主体10构成。即，骨架部件1是与长度方向垂直的截面作为整体形成为闭合截面的部件。

骨架部件1被配置成弯曲压缩假想面朝向车身外侧，由此在受到碰撞时在弯曲压缩假想面中发挥针对压缩应力的耐载荷性。

在弯曲压缩假想面中，夹在两个第1平坦部位11、11之间地设置有凹加强筋部位100。

假设在弯曲压缩假想面仅由平坦部位构成的情况下，有时当受到压缩载荷时由于平坦部位的挠曲而无法完全发挥耐载荷性，通过如骨架部件1那样配置夹在两个第1平坦部位11、11之间的凹加强筋部位100，由此能够得到耐载荷性的提高效果。

在各个第1平坦部位11、11的外侧端部形成有第1拐角部位C1、C1。并且，从第1拐角部位C1、C1中的与第1平坦部位11、11相反侧的端部延伸出彼此的面相面对的两个第2平坦部位13、13。

进而，在各个第2平坦部位13、13中的与第1拐角部位C1、C1相反侧的端部形成有朝向相互接近的方向弯曲的第2拐角部位C2、C2。并且，第2拐角部位C2、C2中的与第2平坦部位13相反侧的端部彼此通过第3平坦部位15连接。

因而，本实施方式的骨架部件1通过凹加强筋部位100、第1平坦部位11、11、第2平坦部位13、13、第3平坦部位15、第1拐角部位C1、C1以及第2拐角部位C2、C2形成闭合截面部。

如图3所示，在与骨架部件1的长度方向垂直的截面中，凹加强筋部位100由第1弯曲部121、121、壁部123、123、第2弯曲部125、125以及底部127构成。

第1弯曲部121、121是从两个第1平坦部位11、11中的相互对置的端部朝向闭合截面内部弯曲的部分。由于曲率半径为50mm以上的部分被视为壁部的一部分，所以第1弯曲部121的曲率半径小于50mm。第1弯曲部121的曲率半径例如只要为3mm～5mm即可。

壁部123、123是经由第1弯曲部121、121朝向闭合截面部的内侧突出的部分。壁部123、123是曲率半径为50mm以上的直线状的部分。

第2弯曲部125、125是从壁部123、123中的与第1弯曲部121、121相反侧的端部向彼此相面对的方向弯曲的部分。由于曲率半径为50mm以上的部分被视为壁部123的一部分或者底部127的一部分，所以第2弯曲部125的曲率半径小于50mm。第2弯曲部125的曲率半径例如只要为3mm～5mm即可。

底部127是将第2弯曲部125、125中的与壁部123、123相反侧的端部之间呈直线状相连的部分。

如果凹加强筋部位100的壁部123的宽度H₀过大，则当骨架部件1受到弯曲载荷时，在变形初期容易产生弹性压曲，无法得到所需要的屈服强度。因此，骨架部件1难以发挥优异的能量吸收效率。因而，壁部123的宽度H₀被设定为有效宽度W_e的2.5倍以下。

另一方面，如果壁部123的宽度H₀过小，则通过赋予凹加强筋而产生的弯曲屈服强度的提高效果变小。因而，宽度H₀被设定为有效宽度W_e的0.5倍以上。

另外，为了得到所需要的屈服强度，有效宽度W_e的上限优选为60mm以下。

从轻量化的观点出发，凹加强筋部位100的板厚优选为1.2mm以下。

另一方面，在凹加强筋部位100的板厚小于0.4mm的情况下，凹加强筋部位100的壁部123容易产生弹性压曲，因此宽度H₀的设定范围的限制变大。因而，凹加强筋部位100的板厚优选为0.4mm以上。

将热冲压用钢板加热到奥氏体区域，在保持于规定温度区域的状态下，一边通过具有急冷机构的冲压模具进行淬火处理一边通过进行冲压加工的热冲压来成型为规定的形状，之后将端面接合，由此形成骨架部件1。如此形成的骨架部件1按照抗拉强度具有超过1.8GPa的强度。此外，通过如此形成，在按照JIS Z 2244：2009所记载的方法实施的硬度试验中，在将试验载荷设为300gf(2.9N)的情况下，骨架部件1中的凹加强筋部位100的壁部123的板厚中心部的维氏硬度成为520Hv以上。

在本申请中，以高强度化为前提来提高变形能力而发挥优异的能量吸收效率，因此凹加强筋部位100的壁部123中的板厚中心部的硬度按照维氏硬度被设定为520Hv以上。

板厚中心部的硬度的上限没有特别规定，但按照维氏硬度也可以为850Hv以下。

凹加强筋部位100的壁部123中的板厚中心部的硬度的测定方如以下所述。

从凹加强筋部位100的壁部123采集具有与板面垂直的截面的试样，将该截面制备为测定面，并将该测定面用于硬度试验。

虽然也基于测定装置，但测定面的尺寸可以为10mm×10mm左右。

测定面的制备方法基于JIS Z 2244：2009来实施。

在使用#600至#1500的碳化硅纸研磨了测定面之后，使用使粒度1μm至6μm的金刚石粉末分散在醇类等的稀释液、纯水中而得到的液体，将测定面精加工为镜面。

通过JIS Z 2244：2009所记载的方法对如此精加工成镜面的测定面实施硬度试验。

使用显微维氏硬度试验机，在试样的板厚3/8位置处，以载荷300gf、以压痕的3倍以上的间隔测定30个点，将它们的平均值作为板厚中心部的硬度。

如上所述，在壁部123的宽度H₀为有效宽度W_e的2.5倍以下的情况下，能够抑制壁部123的弹性压曲。但是，在高强度材、例如超过1.8GPa的热冲压材中，即使能够通过控制有效宽度W_e而抑制了弹性压曲，如果弯曲性能不充分，则由于弯曲载荷而在变形中途产生断裂，由此也无法得到优异的能量吸收效率。

但是，在本实施方式的骨架部件1中，通过适当地控制凹加强筋部位100中的壁部123的板厚中心部的硬度频率分布的标准偏差与表层部的硬度频率分布的标准偏差之比，由此提高弯曲性能。

因而，在本实施方式的骨架部件1中，即使应用高强度材料也能够抑制变形中途的断裂，与以往相比能够发挥格外优异的能量吸收效率。

具体而言，在本实施方式的骨架部件1中，在凹加强筋部位100的壁部123，将表层部的硬度频率分布的标准偏差除以板厚中心部(板厚3/8的深度位置)的硬度频率分布的标准偏差而得到的值即硬度标准偏差比被控制为小于1.0的值。

本发明人通过实验发现，在应用超过1.8GPa的热冲压材的情况下，当将硬度标准偏差比设为小于1.0的值时，基于由德国汽车工业协会规定的VDA基准(VDA238-100)的VDA弯曲试验中的最大弯曲角度能够大幅度提高。

图4是表示使用了厚度1.4mm的2.0GPa级材料的钢板的情况下的VDA弯曲试验的结果的曲线图，可知硬度标准偏差比越小于1.0，则VDA弯曲试验中的最大弯曲角(°)越高，弯曲角度比越高。即，在硬度标准偏差比小于1.0的情况下，难以由于轴向的载荷而在变形中途产生断裂，能够发挥优异的能量吸收效率。标准偏差比优选小于0.8。

此处，通过维氏硬度试验取得板厚中心部的硬度频率分布和表层部的硬度频率分布。

首先，从凹加强筋部位100的包括壁部123的任意位置切出具有与板面垂直的截面的试样，将该截面制备为测定面，将该测定面用于硬度试验。

虽然也基于测定装置，但测定面的尺寸可以为10mm×10mm左右。

测定面的制备方法基于JIS Z 2244：2009来实施。

在使用#600至#1500的碳化硅纸研磨了测定面之后，使用使粒度1μm至6μm的金刚石粉末分散到醇类等的稀释液、纯水中而得到的液体将测定面精加工为镜面。

通过JIS Z 2244：2009所记载的方法对如此精加工为镜面的测定面实施硬度试验。

使用显微维氏硬度试验机测定表层部的硬度。

以载荷300gf、以压痕的3倍以上的间隔测定30个点，求出表层部的硬度频率分布。

同样，在板厚中心部(板厚3/8的深度位置)，以载荷300gf、以压痕的3倍以上的间隔测定30个点，求出板厚中心部的硬度频率分布。

在作为上述维氏硬度试验的结果而得到的板厚中心部的硬度频率分布和表层部的硬度频率分布中，为了求出标准偏差而使用公知的统计学方法。

如以往那样，在热冲压用钢板的板厚中心部和表层部的金属组织相同的情况下，表层部的硬度频率分布与板厚中心部的硬度频率分布相同，硬度标准偏差比成为1.0。

另一方面，在仅对表层部及其附近的金属组织进行了改性的情况下，硬度标准偏差比成为与1.0不同的值。

在由本实施方式的热冲压用钢板形成的骨架部件1中，通过仅对表层部及其附近的金属组织进行改性，能够抑制表层部的硬度的分布、偏差，能够使表层部与板厚中心部的硬度标准偏差比小于1.0。

具体而言，能够通过公知技术即调整热冲压用钢板的脱碳退火时的最高加热温度与保持时间来控制硬度标准偏差比。脱碳退火的条件优选为，在含有氢、氮或者氧的湿润气氛中，将脱碳退火温度(钢板的最高到达温度)设为700～950℃，将在700～950℃温度区域中的滞留时间设为5秒～1200秒。

此外，通过在该条件范围内将退火温度设为更高的温度范围，并将滞留温度限制在更长的时间范围内，由此能够使硬度标准偏差比小于0.8。

另外，只要壁部123的至少一方的表层部满足硬度标准偏差比的上述条件即可。但是，优选壁部123两侧的表层部满足上述硬度标准偏差比的条件。

如此，根据本实施方式的骨架部件1，能够通过控制凹加强筋部位100的壁部123的宽度H₀来抑制弹性压曲，并且通过控制硬度标准偏差比来抑制变形时的断裂。

因而，能够具有凹加强筋部位100的壁部123的板厚中心部的维氏硬度为520Hv以上这样的充分硬度，同时还能够格外提高能量吸收效率。

(第2实施方式)

以下，对本发明的第2实施方式的骨架部件2进行说明。

第2实施方式的骨架部件2与第1实施方式的骨架部件1的不同点在于，与长度方向垂直的截面通过两个部件形成闭合截面。即，在骨架部件2中，闭合截面部由被接合在一起的两个部件构成。

对于具有与在第1实施方式中说明过的功能构成实质上相同的功能构成的构成要素，省略重复说明。

图5是骨架部件2的立体图。图6是图5的切断线A2-A2的截面图、且是与骨架部件2的长度方向垂直的截面图。图7是图6的由B包围的区域的放大图。

如图5以及图6所示，骨架部件2通过接合第1骨架部件20与第2骨架部件30而形成闭合截面部。即，闭合截面部包括第1骨架部件20以及第2骨架部件30而构成。

第1骨架部件20是具有帽型截面的部件，其顶板面作为弯曲压缩假想面发挥功能。

在弯曲压缩假想面中，凹加强筋部位200夹在两个第1平坦部位21、21之间。

在各个第1平坦部位21、21的外侧端部形成有第1拐角部位C1、C1。并且，从第1拐角部位C1、C1中的与第1平坦部位21、21相反侧的端部延伸出彼此的面相面对的两个第2平坦部位23、23。

进而，在各个第2平坦部位23、23中的与第1拐角部位C1、C1相反侧的端部形成有朝向相互分离的方向弯曲的第2拐角部位C2、C2。并且，从第2拐角部位C2、C2中的与第2平坦部位23相反侧的端部朝向相互分离的方向延伸出第3平坦部位25、25。

第2骨架部件30是平板状的钢板，具有与第1骨架部件20的第3平坦部位25、25面接触并通过点焊等而接合的一对接合部位31、31、以及夹在一对接合部位31、31之间的平坦部位33。

因而，本实施方式的骨架部件2通过第1骨架部件20中的凹加强筋部位200、第1平坦部位21、21、第2平坦部位23、23、第1拐角部位C1、C1、第2拐角部位C2、C2、以及第2骨架部件30中的平坦部位33形成闭合截面部。

如图7所示，在与骨架部件2的长度方向垂直的截面中，凹加强筋部位200由第1弯曲部221、221、壁部223、223、第2弯曲部225、225以及底部227构成。

凹加强筋部位200的构成是与在第1实施方式中说明过的凹加强筋部位100相同的构成，因此省略详细的说明。

如此，在由被接合在一起的两个部件构成了闭合截面部的骨架部件2中，也与骨架部件1同样，能够通过控制凹加强筋部位200的壁部223的宽度H₀来抑制弹性压曲，并且通过控制硬度标准偏差比来抑制变形时的断裂。另外，闭合截面部也可以由被接合在一起的两个以上的部件构成。

以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于该例子。

只要是具有本发明所属技术领域的通常知识的人员，便能够显而易见地在专利请求范围所记载的技术思想范围内想到各种变形例或者修正例，应当理解这些当然也属于本发明的技术范围。

例如，在第1实施方式的骨架部件1中构成为，在弯曲压缩假想面上设置1个凹加强筋部位，但也可以在弯曲压缩假想面上形成两个以上的凹加强筋部位。即，也可以如图8所示的第1变形例的骨架部件1A那样，在弯曲压缩假想面上形成两个凹加强筋部位100A、100A。在该情况下，通过满足两个凹加强筋部位100A、100A的壁部123A的宽度H₀为根据卡尔曼的有效宽度公式计算出的有效宽度W_e的0.5倍以上2.5倍以下的条件，能够发挥更优异的能量吸收效率。

此外，平坦部位的数量没有特别限定，只要至少存在与凹加强筋部位的弯曲部相连的两个平坦部位即可。

此外，例如，上述凹加强筋部位100具有相互相面对地延伸的一对壁部123、123，但也可以如图9所示的第2变形例的凹加强筋部位100B那样，具有相互倾斜地延伸的一对壁部123B、123B。

更详细来说，该变形例的凹加强筋100B由朝向闭合截面内部弯曲的第1弯曲部121B、121B、经由第1弯曲部121B、121B朝向闭合截面部内侧相互倾斜地突出的壁部123B、123B、从壁部123B、123B中的与第1弯曲部121B、121B相反侧的端部向相互相面对的方向弯曲的第2弯曲部125B、125B、以及将第2弯曲部125B、125B中的与壁部123B、123B相反侧的端部之间呈直线状相连的底部127B构成。

此外，例如，上述凹加强筋部位100具有一对第2弯曲部125、125以及底部127，但也可以如图10所示的第3变形例的凹加强筋部位100C那样，是将相互倾斜地延伸的一对壁部123C、123C通过单个第2弯曲部125C连接的方式。

更详细来说，该变形例的凹加强筋100C由朝向闭合截面内部弯曲的第1弯曲部121C、121C、经由第1弯曲部121C、121C朝向闭合截面部内侧相互倾斜地突出的壁部123C、123C、以及将壁部123C、123C中的与第1弯曲部121C、121C相反侧的端部彼此相连的第2弯曲部125C构成。即，凹加强筋100C不具有第1实施方式中所示的直线状的底部27那样的构成。

此外，在上述实施方式的骨架部件1、2中，遍及全长具有均匀的截面形状，但也可以不遍及全长具有均匀的截面形状，只要在长度方向的全长的一部分存在上述闭合截面部即可。但是，上述闭合截面部优选存在于长度方向的全长的50％以上、更优选为80％以上。

另外，骨架部件1、2被应用于汽车车身的构造部件中的预计在碰撞时主要在轴向上负载压缩输入的部件。图11是表示作为应用骨架部件1、2的一例的汽车骨架300的图。

参照该图，骨架部件1、2能够应用于汽车车身的构造部件中的前侧梁301、后侧梁303、下纵梁305、A柱307、B柱309、车顶纵梁311、地板横梁313、车顶横梁315以及下加强件317等。

以下，基于实施例对本发明的效果进行更具体的说明。但是，实施例中的条件只不过是为了确认本发明的可实施性以及效果而采用的条件例。本发明并不限定于这些条件例。本发明只要不脱离本发明的主旨且实现本发明的目的，便可以采用各种条件。

(第1实施例)

准备板厚0.5mm的钢板A以及钢板B。

钢板A以及钢板B均是用于热冲压的热冲压用钢板。

在钢板B中，在脱碳退火时，在混合了氢与氮的湿润气氛中，将脱碳退火温度(钢板的最高到达温度)设为750℃，将在700～750℃温度区域的滞留时间设为300秒，由此仅使表层部及其附近的金属组织改性。

将这些钢板A、钢板B加热到奥氏体区域，且保持于900～950℃的温度区域，通过具有急冷机构的冲压模具进行热冲压。然后，将热冲压后的部件的端面彼此进行焊接，由此得到长度296mm的方筒部件。

图12是用于说明各实验例的方筒部件的截面形状的示意图。如图12所示，无论在哪个实验例中，都将一边为74mm的大致正方形的截面设计作为基本设计。

在实验例1A以及实验例1B中采用了该基本设计的方筒部件。

在实验例2A～实验例7B中，通过变更在热冲压成型中使用的冲压模具的形状，由此对基本设计的方筒部件的一边赋予具有规定的宽度H₀的凹加强筋部位。

另外，4个拐角部位C的曲率半径均设计为5mm，凹加强筋部位中的弯曲部的曲率半径均设定为3mm。

在表1中示出热冲压后的方筒部件的平坦部位的材料特性。

【表1】

在使用了钢板A的方筒部件中，由于板厚中心部与表层部的金属组织相同，因此平坦部位的硬度标准偏差比为1.0。即，在赋予了凹加强筋部位的实验例2A、3A、4A、5A、6A、7A中，凹加强筋部位的壁部的硬度标准偏差比为1.0。

另一方面，在使用了钢板B的方筒部件中，由于未使板厚中心部的金属组织改性而使表层部的金属组织改性，因此平坦部位的硬度标准偏差比为0.65。即，在赋予了凹加强筋部位的实验例2B、3B、4B、5B、6B、7B中，凹加强筋部位的壁部的硬度标准偏差比为0.65。

对于这些方筒部件，在完全约束了长度方向的两端的状态下，使刚性平面冲击器以时速80km碰撞弯曲压缩假想面。根据此时的变形状态、断裂产生状况、冲击器反作用力(载荷)以及行程来计算出吸收能量，并进行比较。

在表2中示出每个实验例的设定条件及其结果。

【表2】

在实验例1A、2A、3A、4A、5A、6A、7A中，由于硬度标准偏差比为1.0，因此无法得到良好的弯曲性，在变形中途产生了裂纹贯通。由此，能量吸收效率较差。

实验例1B是虽然硬度标准偏差比被适当地控制但未形成凹加强筋部位的比较例。在该比较例中，无法得到通过赋予凹加强筋部位而带来的屈服强度提高效果，能量吸收效率较差。

此外，实验例2B是虽然硬度标准偏差比被适当地控制且形成有凹加强筋部位但有效宽度比较低的比较例。在该比较例中，由于有效宽度比较低而产生早期压曲，因此吸收能量较低，能量吸收效率较差。

另一方面，在实验例3B、4B、5B、6B、7B中，硬度标准偏差比被适当地控制，且有效宽度比也适当。因此，即使是1800MPa级的热冲压部件，也不会产生断裂以及弹性压曲，能够发挥优异的能量吸收效率。

另外，图13是对于表2所示的实验结果将相对于有效宽度比的能量吸收效率进行了比较的曲线图。如该曲线图所示那样，可知通过在成为有效宽度比为适当范围的加强筋形状的基础上适当地控制硬度标准偏差比，由此能量吸收效率格外提高。

(第2实施例)

进而，作为第2实施例，使用与第1实施例相同的钢板A、钢板B，进行了用于验证通过赋予多个凹加强筋部位而能够发挥优异的能量吸收效率的实验。

在实验例8A、8B、9A、9B中，对于与方筒部件的长度方向垂直的截面，如图14所示，将一边为74mm的大致正方形且在一边具有3个宽度H₀的凹加强筋部位的截面设计作为基本设计，在每个实验例中变更壁部的宽度H₀。

4个拐角部位C的曲率半径均设计为5mm，凹加强筋部位的曲率半径均设定为3mm。

在表3中示出每个实验例的设定条件及其结果。

【表3】

在实验例8A、9A中，由于硬度标准偏差比为1.0，所以无法得到良好的弯曲性，在变形中途产生了裂纹贯通。由此，能量吸收效率较差。

此外，实验例8B是虽然硬度标准偏差比被适当地控制但有效宽度比为0的比较例。在该比较例中，由于早期压曲而吸收能量较低，能量吸收效率较差。

另一方面，在实验例9B中，硬度标准偏差比被适当地控制且有效宽度比也适当，因此即使是1800MPa级的热冲压部件，也不会产生断裂以及弹性压曲，能够发挥优异的能量吸收效率。

尤其是，当与形成有1个凹加强筋部位的表2的实验例4B进行比较时，在赋予3个凹加强筋部位的表3的实验例9B中，能量吸收效率增加到1.74倍。即，可以说通过赋予多个凹加强筋部位而能够发挥优异的能量吸收效率。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提供能量吸收效率优异的骨架部件。

符号的说明

1、2 骨架部件

20 第1骨架部件

30 第2骨架部件

100、100A、100B、200 凹加强筋部位

123、123A、123B、223 壁部

Claims

1.一种骨架部件，通过对钢板进行热冲压而形成，其特征在于，

上述骨架部件具有与长度方向垂直的截面为闭合截面的闭合截面部，

上述闭合截面部具有：

至少两个平坦部位，是曲率半径大于该截面的最大外形尺寸的部位；以及

凹加强筋部位，形成在上述两个平坦部位之间，

上述凹加强筋部位具有一对壁部，所述一对壁部的曲率半径为50mm以上，从上述两个平坦部位中的相互对置的端部经由朝向闭合截面内部弯曲的一对弯曲部而朝向上述闭合截面部的内侧突出，

上述壁部中的板厚中心部的维氏硬度为520Hv以上，

上述壁部的宽度为根据卡尔曼的有效宽度公式求出的有效宽度(W_e)的0.5倍以上2.5倍以下，

上述壁部的表层部的硬度频率分布的标准偏差除以上述壁部的板厚中心部的硬度频率分布的标准偏差而求出的标准偏差比小于1.0。

2.根据权利要求1所述的骨架部件，其特征在于，

上述闭合截面部存在于上述骨架部件的上述长度方向的全长的50％以上。

3.根据权利要求1或2所述的骨架部件，其特征在于，

上述闭合截面部通过多个部件接合而构成。

4.根据权利要求1或2所述的骨架部件，其特征在于，

上述凹加强筋部位的板厚为1.2mm以下。

5.根据权利要求1或2所述的骨架部件，其特征在于，

具有两个以上的上述凹加强筋部位。

6.根据权利要求1或2所述的骨架部件，其特征在于，

上述标准偏差比小于0.8。