JP2005104335A - サイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量でかつ衝撃により生ずるエネルギをより多く吸収し、又は過度に潰れ過ぎない限度において均等に潰れ、軽量で、しかも成形容易で生産性に優れる利点を併せ持つ、自動車車体の前部の両サイド又は後部の両サイドに用いられるサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材を提供する。
【解決手段】サイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材１は、車体１０１の前部の両サイド又は後部の両サイドに用いられる。チューブハイドロフォーミング部材１の長手方向の一部には、該チューブハイドロフォーミング部材１の長手方向に延びるビード６が、該チューブハイドロフォーミング部材の断面で見て、対向する部位を含む少なくとも２つ以上の部位に設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車が何かに衝突した際に、衝撃により生ずるエネルギを吸収するための、自動車車体の前部又は後部のサイドメンバに用いられるサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材に関する。

一般に、図９に示すように、自動車車体１０１の前部の両サイドには１対のフロントサイドメンバ１０２が配置され（図中には片サイドしか図示していないが、実際には両サイドにある）、あるいは、自動車車体１０１の後部の両サイドにも図示しない１対のリアサイドメンバが配置される。自動車車体のフレーム構造部品の中で、これらフロントサイドメンバ１０２やリアサイドメンバなどのサイドメンバは、自動車の衝突時の衝撃吸収部材として重要な役割を果たす。自動車が何かに衝突した際に、フロントサイドメンバ１０２あるいはリアサイドメンバが変形して衝撃により生ずるエネルギを吸収し、キャビン内の乗員の生存空間をある程度以上確保する役割を果たすからである。その目的からすると、フロントサイドメンバ１０２あるいはリアサイドメンバは衝突時に過度に圧縮変形して潰れ過ぎても、左右あるいは上下に蛇腹状に均等に潰れなくても、乗員の生存空間が確保できないことになる。図９の場合を例にとると、前方からの衝突時には、図中矢印で示した衝撃荷重（衝撃により生ずるエネルギ）が、バンパ１０３を介してフロントサイドメンバ１０２へと伝達されるわけであるが、フロントサイドメンバ１０２が過度に潰れ過ぎない限度において均等に潰れれば、衝撃により生ずるエネルギをうまく吸収できる。しかし、フロントサイドメンバ１０２が潰れ過ぎるか、あるいは均等に潰れないで、そのエネルギをうまく吸収できないと、衝撃荷重（衝撃により生ずるエネルギ）がさらに後方のキャビン１０４に伝達され、その影響が乗員に及ぶことになる。

このようなことから、フロントサイドメンバ１０２等の衝撃吸収用部材には、衝撃により生ずるエネルギを吸収する能力の高い部材あるいは衝撃を受けた際に過度に潰れ過ぎない限度において均等に潰れる部材が望まれ、開発が進められてきた。
例えば、特許文献１には、軽金属により閉断面構造に成形した基本メンバとこの基本メンバ内に嵌合し略同じ長さの補強メンバとで二重構造を形成し、補強メンバの圧縮荷重を受ける少なくとも先端部に圧縮変形促進部を設けた車両のサイドメンバが提案されている。

また、特許文献２には、軽金属材料で形成した自動車の車体フレーム構造であって、軸方向についての塑性変形で衝突時の衝撃吸収を行う部材を中空材で形成し、中空材の中心軸を通る面上に中空材の内面に接続するリブを設けた自動車の車体フレーム構造が提案されている。
さらに、特許文献３には、外周部とその外周部に接続する内側のリブを有するアルミニウム合金の中空押出部材からなり、リブと外周部が接続する部位のコーナーＲをリブの厚さの１／２以下としたエネルギ吸収部材が提案されている。

この衝撃吸収用部材において求められる性能としては、圧縮変形して衝撃を吸収する際の全吸収エネルギが可能な限り大きいこと、そして、圧縮変形が進行する際に、圧縮変形して衝撃を吸収する部分（以下、クラッシャブルゾーンと称呼する。）と、衝撃吸収用部材の圧縮変形が進行する際に、剛性を確保して（衝撃により圧縮変形するのを抑制して）、乗員の生存を確保する部分（以下、リジッドゾーンと称呼する。）の両方ができることが要求されているが、このようにすれば、衝撃により生ずるエネルギを吸収する能力が高く、過度に潰れることなく均等に潰れる。

一方、この衝撃吸収用部材（衝撃により生ずるエネルギを吸収する部材）についても、昨今、需要家の技術的要求から、軽量化が指向され、高張力鋼板の採用やチューブハイドロフォーミング部材の採用が試みられつつある。
ところで、金属チューブ内部に液圧をかけ、外部に配置した金型に沿わせるように成形する、チューブハイドロフォーミングという成形方法がある。これによって成形されたチューブハイドロフォーミング部材は、プレスした部材をスポット溶接して組み上げた部材に比較して、溶接のためのフランジがない分、軽量化を図れることと、完全な閉断面構造ゆえ、衝撃により生ずるエネルギを吸収する能力が高く、かつ、成形も容易である、等の利点が多い。

しかしながら、チューブハイドロフォーミング部材は、前述のクラッシャブルゾーンとリジッドゾーンとの造り分けが困難であるという問題を抱えている。
この問題を解決するため、例えば、公知技術として、テイラードチューブをハイドロフォーミング用素材に用いることが知られている。
また、通常の電縫鋼管等を用いてチューブハイドロフォーミングし、その後、補強部材を溶接するという方法も知られている。

さらに、チューブハイドロフォーミング部材のうちの、クラッシャブルゾーンにしたい部位が優先的に圧縮変形するように、同部位の外周領域にわたって、長さ方向に波形になるように成形する方法も知られている。
また、特許文献４には、自動車の前側又は後側に、図９のように、衝突時に加わる衝撃荷重の方向とほぼ直交するように取り付けられるバンパ１０３用のビームであって、その構造上、図９に示すように、左右に延びる断面凹み形状のビード１０５を有するものが提案されている。
特開平４−３１０４７７号公報 特開平１１−２０８５１９号公報 特開平１１−２９０６４号公報 特開２００３−１０４１４０号公報

しかしながら、テイラードチューブをハイドロフォーミング用素材に用いる方法では、通常の電縫鋼管等を用いてハイドロフォーミングする方法に比べて明らかにコストアップに繋がってしまうという問題がある。
また、通常の電縫鋼管等を用いてチューブハイドロフォーミングし、その後、補強部材を溶接する方法では、特に、内部に補強部材を溶接する必要がある場合に、チューブハイドロフォーミング部材が完全な閉断面構造であるという利点が逆に邪魔をして、溶接の能率が低下するという問題がある。

さらに、クラッシャブルゾーンが優先的に圧縮変形するように、クラッシャブルゾーンの外周全域にわたって、長手方向に波形に成形する方法は、チューブハイドロフォーミング部材を用いて同じことをしようとすると、ハイドロフォーミング用素材（管）のクラッシャブルゾーンにしたい部位に、ハイドロフォーミングに先立ってその外周全域にわたり、波形の形状を形成しておく必要が生じ、この形状特異部分が、ハイドロフォーミング時の軸押し効果を妨げるため、座屈が生じるなど、所望の形状にうまく成形できない場合が出てくるという問題がある。ハイドロフォーミング後に波形の形状特異部分を形成しようとしても、チューブハイドロフォーミング部材すなわちハイドロフォーミング後の部材の形状はもはや円筒状ではないため、１本１本手作業によらざるを得なくなり、これも著しいコストアップに繋がってしまうという問題がある。

また、特許文献４に開示された自動車用バンパビームは、チューブハイドロフォーミングにより形成された管状構造の片側に左右に延びるビードを有する構造をしているが、ビードが延びる方向に衝撃を受けた際に、圧縮変形して衝撃を吸収する構造にはなっておらず、本発明の目的とする意味において衝撃により生ずるエネルギを吸収するものではない。
本発明は上述のような種々の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、軽量でかつ衝撃により生ずるエネルギを多く吸収し、又は、過度に潰れ過ぎない限度において均等に潰れ、軽量で、しかも成形容易で生産性に優れる利点も併せ持つ、自動車車体の前部の両サイド又は後部の両サイドに用いられるサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材を提供することにある。

上記諸問題を解決するため、本発明のうち請求項１に係るサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材は、車体の前側又は後側に使用されるサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材であって、該チューブハイドロフォーミング部材の長手方向の一部に、前記チューブハイドロフォーミング部材の長手方向に延びるビードを、該チューブハイドロフォーミング部材の断面で見て、対向する部位を含む少なくとも２つ以上の部位設けたことを特徴としている。
また、本発明のうち請求項２に係るサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材は、請求項１記載の発明において、前記チューブハイドロフォーミング部材の断面で見て、前記ビードの幅が前記ビードが形成される部位の前記チューブハイドロフォーミング部材の前記ビードの幅方向の幅に対して１６％以上、及び前記ビードの深さが前記ビードが形成される部位の前記チューブハイドロフォーミング部材の前記ビードの深さ方向の幅に対して８％以上、の２つの条件の少なくともどちらか一方を満たすことを特徴としている。

本発明のうち請求項１に係るサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材によれば、チューブハイドロフォーミング部材の長手方向の一部に、前記チューブハイドロフォーミング部材の長手方向に延びるビードを、該チューブハイドロフォーミング部材の断面で見て、対向する部位を含む少なくとも２つ以上の部位設けたので、軽量でかつ衝撃により生ずるエネルギを多く吸収し、又は、過度に潰れ過ぎない限度において均等に潰れ、軽量で、しかも成形容易で生産性に優れる利点を併せ持つ、自動車車体の前部の両サイド又は後部の両サイドに用いられるサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材を提供できる。

また、本発明のうち請求項２に係るサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材によれば、請求項１記載の発明において、前記チューブハイドロフォーミング部材の断面で見て、前記ビードの幅が前記ビードが形成される部位の前記チューブハイドロフォーミング部材の前記ビードの幅方向の幅に対して１６％以上、及び前記ビードの深さが前記ビードが形成される部位の前記チューブハイドロフォーミング部材の前記ビードの深さ方向の幅に対して８％以上、の２つの条件の少なくともどちらか一方を満たすため、衝撃により生ずるエネルギをより多く吸収できる。

次に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係るサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の１−１線に沿う断面図である。図２は各ビードの幅及び深さの測定方法を示す説明図である。図３はサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材の変形例の斜視図である。
図１に示すサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材（以下、単にハイドロフォーミング部材という）１は、図９に示す車体１０１の前部の両サイド又は後部の両サイドに用いられるサイドメンバ（図９においてはフロントサイドメンバ１０２のみが示されている）に使用されるものであって、電縫鋼管等の金属管をチューブハイドロフォーミングして成形されたものである。

ハイドロフォーミング部材１は、上壁部４ａ，下壁部４ｂ及び左壁部５ａ，右壁部５ｂで構成され、左右方向の幅Ｗ₁ 及び上下方向の幅Ｗ₂ の矩形の閉断面構造をしている。ハイドロフォーミング部材１の４つの角部はＲ形状に成形されている。そして、ハイドロフォーミング部材１は、長手方向に直線的に延びる形状を有し、自動車が何かに衝突した際に、長手方向に圧縮変形して衝撃により生ずるエネルギを吸収するクラッシャブルゾーン２と、剛性を確保して（衝撃により圧縮変形するのを抑制して）、乗員の安全を確保するリジッドゾーン３とを備えている。

そして、リジッドゾーン３の左右壁部５ａ，５ｂには、リジッドゾーン３の一端部（ハイドロフォーミング部材１の一開放端部）からほぼリジッドゾーン３の他端部に至るまで長手方向に延びるビード６がそれぞれ形成されている。左右壁部５ａ，５ｂのそれぞれに形成されたビード６は、図１（Ｂ）に示したように、図１（Ａ）中のチューブハイドロフォーミング部材１の１−１で示した断面で見て、対向する２つの部位に形成されている。ビード６の形状は、互いに内側に突出する凹形状で形成されているが、互いに外側に突出する凸形状でもよい。また、各ビード６の幅Ｗ₆ は、図２（ａ）に示すような場合は、角部から角部まで、図２（ｂ）に示すような場合は、曲率の始端部から終端部までとし、ハイドロフォーミング部材１のビード６が形成される各左右壁部５ａ，５ｂの幅（上下方向の幅）Ｗ₂ に対して１６％以上１００％以下とするのが好ましい。さらに、各ビード６の深さＤ₆ は、図２（ｃ）に示すようにハイドロフォーミング部材表層からビードを形成している凹部の表層までとし、ハイドロフォーミング部材１のビード６が形成される上下壁部４ａ，４ｂの幅Ｗ₁ に対して８％以上とするのが好ましい。なお、対向するビード６同士が干渉しない限度において、上限はとくに規定するものではない。

このような構成のハイドロフォーミング部材１を自動車車体１０１の前部の両サイド又は後部の両サイドに用いられるサイドメンバとして使用し、クラッシャブルゾーン２の端部側からハイドロフォーミング部材１の長手方向に衝撃が加わると、クラッシャブルゾーン２が圧縮変形し、リジッドーゾーン３は比較的圧縮変形が小さくなる。これにより、衝撃により生ずるエネルギが吸収されるとともにキャビン内の乗員の生存空間と安全も確保できる。

このように、チューブハイドロフォーミングしたハイドロフォーミング部材１を用いて、リジッドゾーン３にしたい長手方向の部位に、ビード６を形成することにより、リジッドゾーン３の剛性が高くなり、補強部材を溶接しなくても、あるいはクラッシャブルゾーン２を長手方向に波形に成形しなくても、クラッシャブルゾーン２とリジッドゾーン３とを造り分けることができる。これにより、軽量でかつ衝撃により生ずるエネルギを多く吸収し、しかも成形容易で生産性に優れる利点も併せ持つ、自動車車体の前部の両サイド又は後部の両サイドに用いられるサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材を提供できる。

ここで、ビード６は、ハイドロフォーミング部材１の前出図１（Ａ）に１−１で示した断面で見て、左右壁部５ａ，５ｂの対向する部位に形成されているので、このハイドロフォーミング部材１の長手方向に衝撃が加わった際のリジッドゾーン３の剛性は左右ほぼ均等になる。このため、クラッシャブルゾーン２の圧縮変形は左右ほぼ均等に起こる。
この作用をより確実なものとするためには、各ビード６の幅Ｗ₆ を、ハイドロフォーミング部材１のビード６が形成される各左右壁部５ａ，５ｂの幅Ｗ₂ に対して１６％以上、各ビード６の深さＤ₆ を、ハイドロフォーミング部材１のビード６が形成される上下壁部４ａ，４ｂの幅Ｗ₁ に対して８％以上とするのが好ましい。このようにすれば、クラッシャブルゾーン２とリジッドゾーン３の造り分けも容易にできると共に、これらの値が大きいほど、リジッドゾーン３の見かけ上の剛性が大きくなるため、衝撃により生ずるエネルギをより多く吸収することができる。

各ビード６の幅Ｗ₆ 及び深さＤ₆ が、それぞれビード６が形成される各左右壁部５ａ，５ｂの幅Ｗ₂ 、各上下壁部４ａ，４ｂの幅Ｗ₁ に対してそれぞれ１６％未満、８％未満であると、クラッシャブルゾーンとリジッドゾーンの造り分けは可能なものの、衝撃により生ずるエネルギを吸収する能力が十分でないため、それぞれ１６％以上、８％以上とすることが好ましい。これらはその少なくとも片方の条件を満たせばよい。
どちらの条件も満たさないビードを形成すると、わずかではあるが、衝撃により生ずるエネルギを吸収する能力がビードを形成しない場合に比べ、却って低下する傾向がある。ただ、本発明はこのような場合もこれを排除するものではなく、過度に潰れ過ぎない限度において均等に潰れれば、これも発明の範囲内に含む。

また、ハイドロフォーミング部材１は、閉断面構造であれば、断面形状は矩形に限らず、円形、楕円形、あるいは多角形等であってもよい。また、ビード６を形成する位置は、断面で見て、対向する部位を含む少なくとも２つ以上の部位にあればよい。これらの意味からすると、図１（Ｃ）に示すように対向する部位の他にもう１つビード６がある場合や、図１（Ｄ）に示すように対向する部位が２ペアある場合、あるいは図１（Ｅ）に示すように、対向する部位が３つとかそれ以上ある場合でももちろんよい。図１（Ｂ）の例では、断面で見て、対向する部位に２つのビード６を形成するようにしてあれば、必ずしも左右壁部５ａ，５ｂに形成する必要はなく、上下壁部４ａ，４ｂに形成してもよい。ハイドロフォーミング部材１の断面形状が円形、楕円形、あるいは多角形等の場合でも、ビード６を形成する部位は、断面で見て、対向する部位を含む２つ以上の部位にあればよい。図１（Ｅ）の例では、壁部の幅Ｗ₁ 、Ｗ₂ は、図中に示したように定義され、ビードの幅Ｗ₆ 、深さＤ₆ の比率はそれぞれＷ₂ 、Ｗ₁ に対してのそれとする。図中ではＷ₂ ＝Ｗ₃ の場合を示すが、Ｗ₂ ≠Ｗ₃ の場合、Ｗ₂ 、Ｗ₃ のうちの長い方をＷ₂ と置き換えて、その比率とする。また、三角形以上の多角形の場合、Ｗ₁ がその長さに相当する辺に隣接する２つの辺の長さをＷ₂ 、Ｗ₃ と見做して同様にする。

このように、２つ以上のビード６をリジッドゾーン３に形成することにより、衝撃により生ずるエネルギを多く吸収でき、クラッシャブルゾーン２がより均等に圧縮変形するようになり、リジッドゾーン３の圧縮変形を抑制して乗員の生存空間と安全をより確実に確保することができるようになる。
また、各ビード６は、リジッドゾーン３にしたい部位の長手方向に該リジッドゾーン３にしたい部位の一端部（図１（Ａ）の例でいうハイドロフォーミング部材１の一方の開放端部）からほぼ他端部に至るまで延びるようにすればよく、ハイドロフォーミング部材１のもう一方の開放端部まで延びている必要はない。

また、図３（Ａ）に示すように、ハイドロフォーミング部材１は、長手方向に湾曲して延びる形状を有するものであってもよい。あるいは、図３（Ｂ）に示すように、ビード６は、ハイドロフォーミング部材１の開放端部にかからないものであってもよい。これらのような場合でも、ハイドロフォーミング部材１のリジッドゾーン３に、長手方向に延びるビード６が、断面で見て、対向する部位を含んで少なくとも２つ以上の部位に形成されるようにする。

試験片として、本発明例に該当する図１（Ａ）、（Ｂ）に示す形状のハイドロフォーミング部材１と、比較例に該当する図４に示す形状のサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材１１と、比較例に該当する図５に示すハット形の断面形状を有するハット形材２１とを用意し、高速圧潰試験機にかけて時速５０ｋｍ/ ｈの速度でクラッシャブルゾーン側を長手方向に２５０ｍｍ潰したところ、それぞれ図６、図７及び図８に示すように変形した。そして、その際の吸収エネルギ及び潰れずに残った部分の長さを測定した。

本発明例に該当する図１（Ａ）、（Ｂ）に示す形状のハイドロフォーミング部材１としては、左右方向の幅Ｗ₁ を７３．５ｍｍ、上下方向の幅Ｗ₂ を７３．５ｍｍ、板厚ｔを２ｍｍ、角部のＲを１０ｍｍ、長さｌ₁ を４５０ｍｍ、ビードの長さｌ₆ を１５０ｍｍに固定し、ビードの幅Ｗ₆ 及び深さＤ₆ を表１に示すように変化させて試験を行なった（本発明例１〜５）。
本発明例１の場合はビードの幅Ｗ₆ が３０ｍｍでハイドロフォーミング部材の上下方向の幅Ｗ₂ ７３．５ｍｍに対して４０％であり、かつ、ビードの深さＤ₆ が１５ｍｍでハイドロフォーミング部材の左右方向の幅Ｗ₁ ７３．５ｍｍに対して２０％であり、請求項２に規定したビード幅及びビード深さの両条件を満たし、請求項１の要件のみならず、請求項２の要件をも満たしている。

本発明例２の場合はビードの幅Ｗ₆ が１２ｍｍでハイドロフォーミング部材の上下方向の幅Ｗ₂ ７３．５ｍｍに対して１６％であり、かつ、ビードの深さＤ₆ が６ｍｍでハイドロフォーミング部材の左右方向の幅Ｗ₁ ７３．５ｍｍに対して８％であり、請求項２に規定したビード幅及びビード深さの両条件を満たし、請求項１の要件のみならず、請求項２の要件をも満たしている。
本発明例３の場合はビードの幅Ｗ₆ が１２ｍｍでハイドロフォーミング部材の上下方向の幅Ｗ₂ ７３．５ｍｍに対して１６％であり、ビードの深さＤ₆ が５ｍｍでハイドロフォーミング部材の左右方向の幅Ｗ₁ ７３．５ｍｍに対して７％であり、請求項２に規定し たビードの深さの条件の方を満たしていないが、ビードの幅の条件の方を満たしているため、請求項２の要件を満たしていると言える。

本発明例４の場合はビードの幅Ｗ₆ が１０ｍｍでハイドロフォーミング部材の上下方向の幅Ｗ₂ ７３．５ｍｍに対して１３％であり、ビードの深さＤ₆ が６ｍｍでハイドロフォーミング部材の左右方向の幅Ｗ₁ ７３．５ｍｍに対して８％であり、請求項２に規定したビード幅の条件を満たしていないが、ビードの深さの条件の方を満たしているため、請求項２の要件を満たしていると言える。
本発明例５の場合はビードの幅Ｗ₆ が１０ｍｍでハイドロフォーミング部材の上下方向の幅Ｗ₂ ７３．５ｍｍに対して１３％であり、ビードの深さＤ₆ が５ｍｍでハイドロフォーミング部材の左右方向の幅Ｗ₁ ７３．５ｍｍに対して７％であり、請求項２に規定したビードの幅及び深さの両条件のいずれも満たしていないため、請求項１の要件だけを満たしていると言える。

次に、比較例の方であるが、図１（Ａ）、（Ｂ）に示す形状の本発明例１のハイドロフォーミング部材１に対して、１つのビード６のみを壁部に形成した点だけが相違するものを比較例１とした。
また、図４に示すハイドロフォーミング部材１１を比較例２とした。ハイドロフォーミング部材１１は、電縫鋼管等の金属管をチューブハイドロフォーミングして成形されるものであり、上下壁部１４ａ，１４ｂ及び左右壁部１５ａ，１５ｂで構成され、左右方向の幅Ｗ₁₁及び上下方向の幅Ｗ₂₁の矩形の閉断面構造をしており、長手方向に直線的に延びる形状をしている。但し、図１（Ａ）、（Ｂ）に示す本発明例１のハイドロフォーミング部材１と異なり、ビードは形成されていない。試験片の各寸法は、左右方向の幅Ｗ₁₁を７３．５ｍｍ、上下方向の幅Ｗ₂₁を７３．５ｍｍ、角部のＲを１０ｍｍ、板厚ｔを２ｍｍ、長さｌ₁₁を４５０ｍｍとした。

さらに、図５に示すハット形部材２１を比較例３とした。ハット形部材２１は、長手方向に延びる頂壁部２２ａと、頂壁部２２ａの両側部からＲ形状の角部を介して下に延びる１対の側壁部２２ｂ、２２ｃと、側壁部２２ｂ、２２ｃのそれぞれからＲ形状の角部を介して外方に延びるフランジ部２２ｄ、２２ｅとを備えた断面ハット形の本体と、この本体のフランジ部２２ｄ、２２ｅの下面にスポット溶接により接合された底壁部２３とを備えて構成されている。底壁部２３を除いた本体の側はプレス成形により成形される。試験片の各寸法は、頂壁部２２ａの幅Ｗ₂₁を７３．５ｍｍ，フランジ部２２ｄ、２２ｅの幅Ｗ_22d 、Ｗ_22e を１３ｍｍ、頂壁部２２ａの両側部の角部のＲ₁ を６ｍｍ、側壁部２２ｂ、２２ｃの下端部のＲ₂ を６ｍｍ、側壁部２２ｂ、２２ｃの上下方向の幅Ｗ₂₂を７３．５ｍｍ、本体の板厚ｔ₂₂を２ｍｍ、底壁部２３の板厚ｔ₂₃を０．８ｍｍ、長さｌ₂₁を４５０ｍｍとした。
表１に試験結果である吸収エネルギ及び潰れずに残った部分の長さを示す。

表１からわかるように、少なくとも２つ以上のビードを形成した請求項１の要件を満たす本発明例１〜５のハイドロフォーミング部材の重量は、１．７ｋｇであり、比較例３のハット形部材の重量１．８ｋｇに比べて軽量化が図れている。
また、少なくとも２つ以上のビードを形成した請求項１の要件を満たす本発明例１〜５のハイドロフォーミング部材の吸収エネルギは、本発明例１の場合が３１４０２Ｊ、本発明例２の場合が２９６４１Ｊ、本発明例３の場合が２９６３５Ｊ、本発明例４の場合が２９６３０Ｊ、本発明例５の場合が２９５９９Ｊであり、いずれも比較例３のハット形部材の吸収エネルギ２２３１０Ｊよりも高くなっている。

また、請求項２の要件も満たす本発明例１〜４のハイドロフォーミング部材の吸収エネルギは、２９６３０Ｊ以上であり、ビードを１つ形成した比較例１のハイドロフォーミング部材の吸収エネルギ２９１８６Ｊ、ビードを形成しない比較例２のハイドロフォーミング部材の吸収エネルギ２９６３０Ｊと同等かあるいは大きくなっている。

更に、少なくとも２つ以上のビードを形成した請求項１の要件を満たす本発明例１〜５のハイドロフォーミング部材における潰れずに残った部分の長さは、本発明例１の場合が開放端部側から見て左１３４ｍｍ、右１３８ｍｍ、本発明例２の場合が左１２９ｍｍ、右１２８ｍｍ、本発明例３の場合が左１２７ｍｍ、右１３２ｍｍ、本発明例４の場合が左１２８ｍｍ、右１０７ｍｍ、本発明例５の場合が左１２５ｍｍ、右１００ｍｍであり、いずれも、比較例１の場合の左５３ｍｍ、右９９ｍｍ、比較例２の場合の左７７ｍｍ、右７５ｍｍ、比較例３の場合の左３ｍｍ、右５ｍｍよりもはるかに長い。本発明例５は、ビードを形成しない比較例２に比べ、わずかに吸収エネルギが小さいが、比較例１に比べ、潰れずに残った部分の長さやその左右の差はずっと小さい。以上のことから、本発明例１〜５はどれも、乗員の安全をより確実に確保でき、衝突安全性に優れていると言える。

本発明の一実施形態に係るサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の１−１線に沿う断面図である。（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は本発明の別の実施形態である。 各ビードの幅及び深さの測定方法を示す説明図である。 サイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材の変形例の斜視図である。 比較例として示したサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の２−２線に沿う断面図である。 比較例として示したハット形部材を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の３−３線に沿う断面図である。 図１（Ａ）、（Ｂ）に示すサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材を高速圧潰試験機にかけて時速５０ｋｍ/ ｈの速度でクラッシャブルゾーン側を長手方向に２５０ｍｍ潰した際の潰れ状況を示す図である。 図４に示すサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材を高速圧潰試験機にかけて時速５０ｋｍ/ ｈの速度で長手方向に２５０ｍｍ潰した際の潰れ状況を示す図である。 図５に示すハット形部材を高速圧潰試験機にかけて時速５０ｋｍ/ ｈの速度で長手方向に２５０ｍｍ潰した際の潰れ状況を示す図である。 自動車車体の前部のフレーム構造の概略図である。 従来技術に係る自動車用バンパビームの構造の概略図である。

符号の説明

１ サイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材（ハイドロフォーミング部材）
２ クラッシャブルゾーン
３ リジッドゾーン
４ａ 上壁部
４ｂ 下壁部
５ａ 左壁部
５ｂ 右壁部
６ ビード
１１ サイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材
１２ クラッシャブルゾーン
１３ リジッドゾーン
１４ａ 上壁部
１４ｂ 下壁部
１５ａ 左壁部
１５ｂ 右壁部
２１ ハット形部材
２２ａ 頂壁部
２２ｂ，２２ｃ 側壁部
２２ｄ，２２ｅ フランジ部
２３ 底壁部

Claims (2)

1. 車体の前側又は後側に使用されるサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材であって、
   該チューブハイドロフォーミング部材の長手方向の一部に、前記チューブハイドロフォーミング部材の長手方向に延びるビードを、該チューブハイドロフォーミング部材の断面で見て、対向する部位を含む少なくとも２つ以上の部位設けたことを特徴とするサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材。
2. 前記チューブハイドロフォーミング部材の断面で見て、前記ビードの幅が前記ビードが形成される部位の前記チューブハイドロフォーミング部材の前記ビードの幅方向の幅に対して１６％以上、及び前記ビードの深さが前記ビードが形成される部位の前記チューブハイドロフォーミング部材の前記ビードの深さ方向の幅に対して８％以上、の２つの条件の少なくともどちらか一方を満たすことを特徴とする請求項１記載のサイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材。

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