JPWO2018207668A1 - 構造部材、車体構造及びバンパリインフォースメント - Google Patents

Abstract

構造部材１０は、ハット部材１と、クロージングプレート２とを揺する閉断面構造材と補強部材４とを備える。ハット部材１の２つの側壁１１、１２のそれぞれは、降伏強度が５００ＭＰａ以上の高強度部１１Ａ、１２Ａと高強度部の降伏強度の６０〜８５％の降伏強度を有する低強度部１１Ｂ、１２Ｂとを有する。ハット部材の稜線１２３の延在方向において、補強部材４の両端は、側壁１１、１２の高強度部１１Ａ、１２Ｂと重なる。補強部材４の両端のうち少なくとも一方の端から稜線１２３の延在方向に補強部材４から離れる方向に向かって側壁１１の高さＨの１／３〜３／２倍離間した領域に高強度部１１Ａ、１２Ａと低強度部１１Ｂ、１２Ｂの境界が配置される。

Description

本開示は、耐衝撃性を有する構造部材、並びにそれを用いた車体構造及びバンパ部材に関する。

断面がハット形状のハット部材と、ハット部材に接合されるクロージングプレートで形成される管状部を有する構造部材は、様々な用途に用いられる。用途には、例えば、車両、建物、大型容器の構造部材が挙げられる。特に自動車に用いられる構造部材には、耐衝撃性が求められる。

例えば、国際公開２００５／０５８６２４号（特許文献１）には、耐衝撃用として、自動車の車体に両端支持の構造で装着された金属管が開示されている。この金属管は、全長又は部分的に曲がり部を有する。曲がり部の外周側が車体に加わる衝撃方向に略合致するよう配置される。この金属管は、真直管を用いた補強部材に比べ、車体補強用として優れた耐衝撃性を有する。

国際公開２００５／０５８６２４号

管状部を有する構造部材は、降伏強度を超える衝撃を受けると折れ曲がり、折れ曲がり部が突出する。この構造部材を軽量化のために薄肉化すると、衝撃で折れたときの突出度合いが大きくなりやすい。例えば、自動車に用いられる構造部材は、車両外側から衝撃を受けた時の内側への突出度合いが小さいことが好ましい。このように、構造部材において、衝突による衝撃で変形した部分が突出する度合いは、より小さいことが好ましい場合がある。

構造部材の強度確保のために、補強部材が構造部材の一部に配置される場合がある。このように、補強部材が配置された構造部材において、衝撃で変形した部分の突出度合いをより小さくするための構成は、上記従来技術で教示されていない。

そこで、本願は、補強部材が配置された構造部材において、衝撃による変形時の突出度合いをより小さくできる技術を開示する。

本開示の１つの観点による構造部材は、閉断面構造材と、前記閉断面構造材に取り付けられる補強部材とを備える。前記閉断面構造材は、少なくとも１枚のクロージングプレートと、ハット部材とを有する。前記ハット部材は、頂面部と、前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、それぞれが前記クロージングプレートに接合された２つのフランジと、前記２つのフランジの端部にある２つの第２の稜線と、前記２つの第１の稜線と前記２つの第２の稜線の間にそれぞれ位置する２つの側壁を有する。前記２つの側壁の前記頂面部に垂直な方向における高さは、それぞれＨ１、Ｈ２である。前記２つの側壁のそれぞれは、高強度部と低強度部を有する。前記高強度部の降伏強度は、５００ＭＰａ以上である。前記低強度部は、前記高強度部と前記第１の稜線の延在方向において隣り合って配置される。前記低強度部の降伏強度は、前記高強度部の降伏強度の６０〜８５％である。前記補強部材は、前記ハット部材の前記頂面部の少なくとも一部に隣接して設けられる。前記第１の稜線の延在方向において、前記補強部材の両端は、前記側壁の前記高強度部と重なる位置に配置される。前記補強部材の両端のうち少なくとも一方の端から前記第１の稜線の延在方向に前記補強部材から離れる方向に向かって前記Ｈ１の１／３〜３／２倍離間した領域と前記Ｈ２の１／３〜３／２倍離間した領域との重複した範囲に前記高強度部と前記低強度部の境界が配置される。

本願開示によれば、補強部材が配置された構造部材において、衝撃による変形時の突出度合いをより小さくできる。

両端部が支持された構造部材の構成例を示す図である。 図１Ａに示す構造部材の変形挙動例を示す図である。 本実施形態における構造部材の構成を示す斜視図である。 図２Ａに示す構造部材をｙ方向から見た正面図である。 図２Ａに示す構造部材をｘ方向から見た側面図である。 図２Ｄは、高強度部及び低強度部の配置の変形例を示す側面図である。 一様な強度分布を持つ構造部材の変形挙動を説明するための図である。 高強度部を挟む低強度部を有する構造部材の変形挙動を説明するための図である。 図２Ａに示す構造部材をｚ方向から見た構成を示す上面図である。 図２Ａに示す構造部材の高強度部及び低強度部の配置の変形例を示す図である。 図２Ａに示す構造部材の低強度部の配置の変形例を示す図である。 図２Ａに示す構造部材の低強度部の配置の変形例を示す図である。 図２Ａに示す構造部材の低強度部の配置の変形例を示す図である。 構造部材の断面形状の変形例を示す断面図である。 構造部材の断面形状の他の変形例を示す断面図である。 側壁の高さ方向を説明するための図である。 ２つの側壁の高さが異なる場合の高強度部、低強度部及び補強部材の配置を説明するための図である。 構造部材の変形例を示す断面図である。 構造部材の他の変形例を示す断面図である。 構造部材のさらに他の変形例を示す断面図である。 図１０Ｂに示す構造部材をｚ方向から見た上面図である。 湾曲した構造部材の例を示す側面図である。 湾曲した構造部材の例を示す側面図である。 湾曲した構造部材の例を示す側面図である。 湾曲した構造部材の例を示す側面図である。 補強部材の配置の変形例を示す図である。 補強部材の配置の変形例を示す図である。 補強部材の配置の変形例を示す図である。 補強部材の配置の変形例を示す図である。 補強部材の配置の変形例を示す図である。 補強部材の配置の変形例を示す図である。 補強部材の配置の変形例を示す図である。 補強部材の配置の変形例を示す図である。 補強部材の配置の変形例を示す図である。 補強部材の配置の変形例を示す図である。 補強部材の配置の変形例を示す図である。 車両に配置される構造部材の一例を示す図である。 バンパリインフォースメントの構成例を示す図である。 ロッカー、Ｂピラー及びルーフレールの構成例を示す図である。 低強度部と高強度部の境界を含む構造部材の部分の降伏強度の分布の一例を示す図である。 シミュレーションにおける解析モデルの構成を示す図である。 図１７Ａのモデルをｙ方向から見た構成を示す図である。 図１７Ａの点線で示す領域Ｓの拡大図である。 シミュレーションにおける解析モデルの構成を示す図である。 構造部材の変形のシミュレーション結果を示す図である。 低強度部と高強度部の強度比を変えて衝撃荷重を入力した場合の、曲げ変形による変形量を示すグラフである。

発明者は、断面がハット形状の部材（以降、ハット部材という）と、ハット部材に接合されるクロージングプレートと、で形成される管状部すなわち閉断面構造材に、補強部材を配置した構造部材の衝撃に対する挙動について調べた。図１Ａは、ハット部材とクロージングプレートで形成される閉断面構造材５５と、補強部材４５とを含む構造部材５の例を示す図である。図１Ａでは、閉断面構造材５５の長手方向の両端部が台６０に支持される。閉断面構造材５５の長手方向中央に補強部材４５が配置される。このように、構造部材５は、長手方向の両端部が支持された状態で、構造物（例えば、車両、建物又は容器等）の一部を構成することが多い。

そこで、発明者は、両端部が支持された構造部材の長手方向中央に、長手方向に垂直な方向（図１Ａの例では、矢印ｙ１の方向）の衝撃を加えた場合の構造部材の変形挙動を調べた。図１Ｂは、図１Ａに示す構造部材５に矢印ｙ１の方向の衝撃を加えた場合の変形の様子を示す図である。図１Ｂに示す例では、閉断面構造材５５において、補強部材４５の両端付近ＲＴで、折れが発生している。このように、閉断面構造材５５に補強部材４５を配置した場合、補強部材４５の際で折れやすくなる。この補強部材４５の両端付近の折れによって、構造部材５の衝撃方向における変形による突出度合いが大きくなる傾向があることがわかった。

発明者は、補強部材の両端の部分の折れを抑えるための構成について検討した。検討の中で、閉断面構造材５５の強度分布を変えることを思い付いた。そこで、発明者は、構造部材の強度分布を変化させることで、補強部材の周辺における折れ変形を抑えることをさらに検討した。

発明者は、構造部材の材料強度及び強度分布について、鋭意検討した結果、構造部材の側壁に、降伏強度が５００ＭＰａ以上の高強度部と、高強度部より強度が低い低強度部を長手方向に並べて配置する構成に想到した。この構成において、側壁の高強度部に対応する位置に補強部材を配置し、補強部材と低強度部との距離を適切に設定することで、補強部材の端部付近における折れ変形が抑えられることを見出した。この知見に基づき、下記実施形態の構造部材に想到した。

（構造１）
本発明の実施形態における構造１の構造部材は、閉断面構造材と、前記閉断面構造材に取り付けられる補強部材とを備える。前記閉断面構造材は、少なくとも１枚のクロージングプレートと、ハット部材とを有する。前記ハット部材は、頂面部と、前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、それぞれが前記クロージングプレートに接合された２つのフランジと、前記２つのフランジの端部にある２つの第２の稜線と、前記２つの第１の稜線と前記２つの第２の稜線の間にそれぞれ位置する２つの側壁を有する。前記２つの側壁の前記頂面部に垂直な方向における高さは、それぞれＨ１、Ｈ２である。前記２つの側壁のそれぞれは、高強度部と低強度部を有する。前記高強度部の降伏強度は、５００ＭＰａ以上である。前記低強度部は、前記高強度部と前記第１の稜線の延在方向において隣り合って配置される。前記低強度部の降伏強度は、前記高強度部の降伏強度の６０〜８５％である。前記補強部材は、前記ハット部材の前記頂面部の少なくとも一部に隣接して設けられる。前記第１の稜線の延在方向において、前記補強部材の両端は、前記側壁の前記高強度部と重なる位置に配置される。前記補強部材の両端のうち少なくとも一方の端から前記第１の稜線の延在方向に前記補強部材から離れる方向に向かって前記Ｈ１の１／３〜３／２倍離間した領域と前記Ｈ２の１／３〜３／２倍離間した領域との重複した範囲に前記高強度部と前記低強度部の境界が配置される。

上記構造１において、前記頂面部に垂直な方向における前記側壁の長さＨ１、Ｈ２は、前記頂面部に垂直な方向における各側壁の前記第１の稜線と前記第２の稜線との間の距離と定義する。なお、２つのフランジは、第２の稜線に垂直な面における断面において、第２の稜線のそれぞれから互いに離れる方向へ延びる。また、頂面部に垂直な方向は、頂面部の表面に垂直な方向、すなわち、頂面に垂直な方向である。構造１では、頂面部に垂直な方向を、側壁の高さ方向と定義する。

上記構造１では、ハット部材の２つの側壁のそれぞれにおいて、高強度部と低強度部が、第１の稜線の延在方向に並んで配置される。また、第１の稜線の延在方向において、補強部材の両端は、側壁の高強度部と重なる。ここでは、２つの側壁の高強度部のいずれもが補強部材の両端と重なるものとする。このように、補強部材は、側壁の高強度部に対応する位置に配置される。さらに、第１の稜線の延在方向において、補強部材の両端の少なくとも一方から、（Ｈ１）／３〜３（Ｈ１）／２かつ（Ｈ２）／３〜３（Ｈ２）／２の範囲に高強度部と低強度部の境界が配置される。これにより、構造部材の補強部材が配置された部分において、頂面部側から頂面部に垂直な方向に衝撃が加わった場合、補強部材の両端の少なくとも一方の付近における側壁の変形を、早期に低強度部へ分散することができる。その結果、補強部材の周辺における衝撃方向の折れの度合いが抑制される。すなわち、構造１の構造部材は、ハット材の頂面部から加えられた衝撃に対して変形度合いが小さい。

（構造２）
本発明の実施形態における構造２の構造部材は、閉断面構造材と、前記閉断面構造材に取り付けられる補強部材とを備える。前記閉断面構造材は、少なくとも１枚のクロージングプレートと、ハット部材とを有する。前記ハット部材は、頂面部と、前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、それぞれが前記クロージングプレートに接合された２つのフランジと、前記２つのフランジの端部にある２つの第２の稜線と、前記２つの第１の稜線と前記２つの第２の稜線の間にそれぞれ位置する２つの側壁を有する。前記２つの側壁の前記クロージングプレートに垂直な方向における高さは、それぞれＨ１、Ｈ２である。前記２つの側壁のそれぞれは、高強度部と低強度部を有する。前記高強度部の降伏強度は、５００ＭＰａ以上である。前記低強度部は、前記高強度部と前記第１の稜線の延在方向において隣り合って配置される。前記低強度部の降伏強度は、前記高強度部の降伏強度の６０〜８５％である。前記補強部材は、前記クロージングプレートの少なくとも一部又は、前記ハット部材の前記２つの側壁の少なくとも一部に隣接して設けられる。前記第１の稜線の延在方向において、前記補強部材の両端は、前記側壁の前記高強度部と重なる位置に配置される。前記補強部材の両端のうち少なくとも一方の端から前記第１の稜線の延在方向に前記補強部材から離れる方向に向かって前記Ｈ１の１／３〜３／２倍離間した領域と前記Ｈ２の１／３〜３／２倍離間した領域との重複した範囲に前記高強度部と前記低強度部の境界が配置される。

上記構造２において、前記クロージングプレートに垂直な方向における前記側壁の長さＨ１、Ｈ２は、前記クロージングプレートに垂直な方向における各側壁の前記第１の稜線と前記第２の稜線との距離と定義する。なお、２つのフランジは、第２の稜線に垂直な面における断面において、第２の稜線のそれぞれから互いに離れる方向へ延びる。また、クロージングプレートに垂直な方向は、クロージングプレートの表面に垂直な方向である。構造２では、クロージングプレートに垂直な方向を、側壁の高さ方向と定義する。

構造２では、ハット部材の２つの側壁のそれぞれにおいて、高強度部と低強度部が、第１の稜線の延在方向に並んで配置される。また、第１の稜線の延在方向において、補強部材の両端は、側壁の高強度部と重なる。さらに、第１の稜線の延在方向において、補強部材の両端の少なくとも一方から、Ｈ１／３〜３Ｈ１／２かつＨ２／３〜３Ｈ２／２の範囲に高強度部と低強度部の境界が配置される。これにより、構造部材の補強部材が配置された部分において、クロージングプレート側からクロージグプレートに垂直な方向に衝撃が加わった場合、補強部材の両端の少なくとも一方の付近における側壁の変形を、早期に低強度部へ分散することができる。その結果、補強部材の周辺における衝撃方向の折れの度合いが抑制される。すなわち、構造２の構造部材は、クロージングプレートから加えられた衝撃に対して変形度合いが小さい。

上記構造２において、補強部材が、クロージングプレートの少なくとも一部に隣接される形態には、補強部材がクロージングプレートの少なくとも一部に接する形態の他、補強部材とクロージングプレートの少なくとも一部との距離が、フランジと側壁の間の湾曲部の高さ以下である形態も含む。補強部材が２つの側壁の少なくとも一部に隣接される形態には、補強部材が２つの側壁の少なくとも一部に接する形態の他、補強部材と２つの側壁の少なくとも一部との距離が、フランジと側壁の間の湾曲部の高さ以下である形態も含む。補強部材が配置された部分は、クロージングプレートから加えられた衝撃に対してより変形度合いが小さくなる。なお、構造２において、湾曲部の高さは、クロージングプレートに垂直な方向における高さとする。

上記構造２における補強部材は、例えば、２つの側壁の少なくとも一部から第２の稜線を経てフランジに至るまでの領域に隣接して設けられてもよい。また、補強部材は、２つの側壁において、第２の稜線から第１の距離の範囲の領域に隣接してもよい。ここで、第１の距離は、フランジと側壁の間の湾曲部の曲率半径である。

また、上記構造２における補強部材は、クロージングプレートと側壁の双方に隣接してもよい。一例として、クロージングプレートが閉断面構造材の内側へ凹む凹部を有してもよい。この場合、補強部材を、閉断面構造材の内部において、クロージングプレートの凹部と２つ側壁の双方に隣接するよう設けてもよい。この構成において、凹部のクロージングプレートに垂直な方向の深さは、２つの側壁の第１の稜線と第２の稜線の間の長さのうち短い方の２／５すなわち４０％以下とする。

（構造３）
本発明の実施形態における構造３の構造部材は、閉断面構造材と、前記閉断面構造材に取り付けられる補強部材とを備える。前記閉断面構造材は、少なくとも１枚のクロージングプレートと、溝型部材とを有する。前記溝型部材は、頂面部と、前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、それぞれが前記クロージングプレートに接合される２つの接合部と、前記２つの第１の稜線と前記２つの接合部との間に、それぞれ位置する２つの側壁を有する。前記２つの側壁の前記頂面部に垂直な方向における高さは、それぞれＨ１、Ｈ２である。前記２つの側壁のそれぞれは、高強度部と低強度部を有する。前記高強度部の降伏強度は、５００ＭＰａ以上である。前記低強度部は、前記高強度部と前記第１の稜線の延在方向において隣り合って配置される。前記低強度部の降伏強度は、前記高強度部の降伏強度の６０〜８５％である。前記補強部材は、前記ハット部材の前記頂面部の少なくとも一部に隣接して設けられる。前記第１の稜線の延在方向において、前記補強部材の両端は、前記側壁の前記高強度部と重なる位置に配置される。前記補強部材の両端のうちすくなくとも一方の端から前記第１の稜線の延在方向に前記補強部材から離れる方向に向かって前記Ｈ１の１／３〜３／２倍離間した領域と前記Ｈ２の１／３〜３／２倍離間した領域との重複した範囲に前記高強度部と前記低強度部の境界が配置される。

上記構造３において、前記頂面部に垂直な方向における前記側壁の長さＨ１、Ｈ２は、前記頂面部に垂直な方向における各側壁の前記第１の稜線と、前記接合部を前記第１稜線の延在方向に結ぶ接合線（仮想線）との距離と定義する。構造３では、頂面部に垂直な方向を、側壁の高さ方向と定義する。

構造３の構造部材は、フランジが無い点が構造１と相違する。すなわち、構造１のハット材が、構造３の溝型材に対応する。構造３の構造部材も、構造１の構造部材と同様に、溝型材の頂面部から加えられた衝撃に対して変形度合いが小さい。

（構造４）
本発明の実施形態における構造４の構造部材は、閉断面構造材と、前記閉断面構造材に取り付けられる補強部材とを備える。前記閉断面構造材は、少なくとも１枚のクロージングプレートと、溝型部材とを有する。前記溝型部材は、１つの頂面部と、前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、前記クロージングプレートに接合されたフランジと、前記フランジの端部にある１つの第２の稜線と、前記第１の稜線と前記第２の稜線の間に位置する第１の側壁と、前記クロージングプレートに接合される接合部と、前記第１の稜線と前記接合部との間に位置する第２の側壁とを有する。前記第１の側壁の前記頂面部に垂直な方向における高さは、Ｈ１である。前記第２の側壁の前記頂面部に垂直な方向における高さは、Ｈ２である。前記第１の側壁及び前記第２の側壁のそれぞれは、高強度部と低強度部を有する。前記高強度部の降伏強度は、５００ＭＰａ以上である。前記低強度部は、前記高強度部と前記第１の稜線の延在方向において隣り合って配置される。前記低強度部の降伏強度は、前記高強度部の降伏強度の６０〜８５％である。前記補強部材は、前記ハット部材の前記頂面部の少なくとも一部に隣接して設けられる。前記第１の稜線の延在方向において、前記補強部材の両端は、前記第１の側壁及び前記第２の側壁の前記高強度部と重なる位置に配置される。前記補強部材の両端の少なくとも一方の端から前記第１の稜線の延在方向に前記補強部材から離れる方向に向かって前記Ｈ１の１／３〜３／２倍離間した領域と前記Ｈ２の１／３〜３／２倍離間した領域との重複した範囲に前記高強度部と前記低強度部の境界が配置される。

上記構造４において、前記側壁の長さＨ１は、前記頂面部に垂直な方向における前記第１の側壁の前記第１の稜線と前記第２の稜線との距離と定義すれる。前記側壁の長さＨ２は、前記第２の側壁の前記接合部を前記第１稜線の延在方向に結ぶ接合線（仮想線）と、前記第１の稜線との前記頂面部に垂直な方向における距離と定義する。構造３では、頂面部に垂直な方向を、側壁の高さ方向と定義する。

構造４の構造部材は、構造３の変形例である。構造３は溝型材の両端にフランジが無いのに対して、構造４は溝型材の両端のうち一方の端部にはフランジがあり、他方の端部にフランジがない。構造４の構造部材は、構造１や構造３と同様に、溝型材の頂面部から加えられた衝撃に対して変形度合いが小さい。

上記構造１、３及び４において、補強部材が、頂面部の少なくとも一部に隣接する形態には、補強部材が頂面部の少なくとも一部接する形態の他、補強部材と頂面部の少なくとも一部との距離が、前記頂面部と前記側壁の間の湾曲部の高さ以下である形態も含む。補強部材が配置された部分は、頂面部から加えられた衝撃に対してより変形度合いが小さくなる。構造１、３及び４において、湾曲部の高さは、頂面部に垂直な方向における湾曲部の高さとする。

また、上記構造１、３及び４において、補強部材は、頂面部と側壁の双方に隣接してもよい。一例として、頂面部が閉断面構造材の内側へ凹む凹部を有してもよい。この場合、補強部材を、閉断面構造材の内部において、頂面部の凹部と２つ側壁に隣接するよう設けてもよい。この構成において、頂面部の凹部の頂面部に垂直な方向における深さは、２つの側壁の第１の稜線と第２の稜線の間の長さのうち短い方の２／５すなわち４０％以下とする。

（構造５）
次に構造５について説明する。上記構造１〜４のいずれかにおいて、前記第１の稜線の延在方向における前記低強度部の寸法は、Ｈ１の３／５倍以上かつ、Ｈ２の３／５倍以上であることが好ましい。これにより、さらに、高強度部への衝撃による構造部材の変形度合いをより抑えることができる。

（構造６）
次に構造６について説明する。上記構造１〜５のいずれかにおいて、前記第１の稜線の延在方向において、前記低強度部は前記高強度部の両隣に配置されることが好ましい。構造部材に衝撃が加わった場合、補強部材の両端における側壁の変形を、早期に低強度部へ分散することができる。

上記構造６において、前記補強部材は、前記２つの側壁それぞれにおける高強度部の両隣に配置された前記低強度部の中央と、前記第１の稜線の延在方向において重なる位置に配置されてもよい。

（構造７）
次に構造７について説明する。上記構造１〜６のいずれかにおいて、前記補強部材は、前記閉断面構造材の前記第１の稜線の延在方向における中央に配置されることが好ましい。前記閉断面構造材の第１の稜線の延在方向の中央は、衝撃によるモーメントが大きくなりやすい。構造７のように、第１の稜線の延在方向の中央に高強度部を配置し、その両側に低強度を配置することで、衝撃による構造部材の変形を効率良く抑えることができる。

（構造８）
次に構造８について説明する。上記構造１、３及び４のいずれかにおいて、前記側壁の前記第１の稜線側の一方端と前記第１の稜線と反対側の他方端の間において、前記側壁の前記一方端から前記他方端に向かって、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの１／４の位置までの間の領域に、前記低強度部の前記一方端側の端部があってもよい。前記低強度部の前記一方端から前記他方端に向かう方向の長さは、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの１／５以上である。この場合、前記低強度部の前記一方端側の端部と前記側壁の前記一方端の間の側壁の降伏強度は、５００ＭＰａ以上かつ前記低強度部より高い。

上記構造８によれば、頂面部への衝撃に対する構造部材の変形を効率良く抑えることができる。

上記構造８において、側壁が第１の稜線と第２の稜線との間に位置する場合は、第１の稜線が側壁の一方端となり、第２の稜線が側壁の他方端となる。そのため、側壁の一方端と他方端の間の長さは、第１の稜線と第２の稜線の間隔（距離）となる。側壁が第１の稜線と接合部の間に位置する場合は、第１の稜線が一方端となり、接合部を第１の稜線の延在方向に結んだ接合線が他方端となる。そのため、側壁の一方端と他方端の間の長さは、第１の稜線と接合線との間隔（距離）で定義する。

（構造９）
次に構造９について説明する。上記構造２において、前記側壁の前記第１の稜線側と反対側の一方端と前記第１の稜線側の他方端の間において、前記側壁の前記一方端から前記他方端に向かって、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの１／４の位置までの間の領域に、前記低強度部の前記一方端側の端部があってもよい。前記低強度部の前記一方端から前記他方端に向かう方向の長さは、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの１／５以上であってもよい。この場合、前記低強度部の前記一方端側の端部と前記側壁の前記一方端の間の側壁の降伏強度は、５００ＭＰａ以上かつ前記低強度部より高い。

上記構造９によれば、クロージングプレートへの衝撃に対する構造部材の変形を効率良く抑えることができる。

上記構造９において、側壁が第１の稜線と第２の稜線との間に位置する場合は、第２の稜線が側壁の一方端となり、第１の稜線が側壁の他方端となる。そのため、側壁の一方端と他方端の間の長さは、第１の稜線と第２の稜線の間隔（距離）となる。側壁が第１の稜線と接合部の間に位置する場合は、接合部を第１の稜線の延在方向に結んだ接合線が一方端となり、第１の稜線が他方端となる。そのため、側壁の一方端と他方端の間の長さは、第１の稜線と接合線との間隔（距離）と定義する。

（構造１０）
次に構造１０について説明する。上記構造１、３、４、及び８のいずれかにおいて、前記構造部材は、前記頂面部側に凸となるよう湾曲することが好ましい。これにより、頂面部への衝撃に対して構造部材が変形しにくくなる。

（構造１１）
次に構造１１について説明する。上記構造２、又は１０において、前記構造部材は、前記クロージングプレート側に凸となるよう湾曲することが好ましい。これにより、クロージングプレートへの衝撃に対して構造部材が変形しにくくなる。

（構造１２）
次に構造１２について説明する。上記構造１〜１１のいずれかにおいて、前記第１の稜線の延在方向に垂直な面の断面において、前記クロージングプレートが前記ハット部材又は前記溝側部材と接合される部分を結ぶ仮想線分の少なくとも一部は、前記頂面部と前記クロージングプレートの間にある態様としてもよい。構造１２では、前記クロージングプレートは、前記ハット部材又は前記溝型部材と重ねられる一対の重ね合わせ部及び前記一対の重ね合わせ部の間の中間部を含む。この中間部は、前記重ね合わせ部に対して前記ハット部材又は溝型部材から離れる方向へ突出して形成される。

（構造１３）
次に構造１３について説明する。構造１３は、上記構造１〜１２のいずれかの構造部材を含む車体構造である。構造１３において、前記補強部材は、センターピラーであり、前記閉断面構造材は、ロッカー又はルーフレールである。構造１３の車体構造も、本発明の実施形態の一例である。

（構造１４）
次に構造１４について説明する。構造１４は、上記構造１〜１２のいずれかの構造部材で形成されるバンパリインフォースメントである。構造１４のバンパリインフォースメントも、本発明の実施形態の一例である。

上記構造１〜１２のいずれかの構造部材は、例えば、他の部材（例えば、車体を構成する部材）に取り付けられてもよい。この場合、前記頂面部又は前記クロージングプレートは、前記第１の稜線の延在方向に離間した２箇所に設けられる２つの連結部であって、他の部材に連結される２つの連結部を含んでもよい。この場合、２つの連結部の間の前記第１の稜線の延在方向における距離は、Ｈ１の６倍以上かつＨ２の６倍としてもよい。この場合、高強度部は、前記２つの連結部の間の中央に配置されることが好ましい。この場合、補強部材も、前記２つの連結部の間の中央に配置される。これにより、衝撃による構造部材の変形を効率良く抑えることができる。具体的には、２つの連結部の間の長さが、側壁の高さＨ１の６倍以上かつＨ２の６倍以上の場合に、１つの連結部の中央の構造部材に衝撃が加わった場合に最もモーメントの負荷が高くなることが発明者によって見出された。上記構造によれば、モーメントの負荷が大きくなる部分を高強度部及び補強部材で補強し、かつ、補強部材周辺の衝撃に対する変形度合いを抑えることができる。

また、構造部材は、閉断面構造材の両端が他の部材に支持された状態で使用されることが多い。そのため、閉断面構造材の第１の稜線の延在方向における長さを、側壁の高さＨ１の６倍以上かつＨ２の６倍以上とし、閉断面構造材の第１の稜線の延在方向における中央に、高強度部及び補強部材を配置することが好ましい。これにより、モーメントの負荷が大きくなる部分を高強度部及び補強部材で補強し、かつ、補強部材周辺の衝撃に対する変形度合いを抑えることができる。

上記構造１〜１２のいずれかの構造部材において、前記補強部材の両端のうちすくなくとも一方の端から前記第１の稜線の延在方向に前記補強部材から離れる方向に向かって前記Ｈ１の１／３〜１倍離間した領域と前記Ｈ２の１／３〜１倍離間した領域との重複した範囲に前記高強度部と前記低強度部の境界が配置されることが好ましい。これにより、補強部材の周辺における衝撃方向の折れの度合いがより抑制される。

上記構造１〜１２において、補強部材は、閉断面構造材の外部又は内部、もしくは、その両方に配置されてもよい。また、補強部材全体のうち少なくとも両端の部分が、第１の稜線の延在方向において、高強度部と重なっていればよい。例えば、補強部材の両端以外の部分と第１の稜線の延在方向において重なる位置の側壁に、高強度部より降伏強度が低い部分があってもよい。なお、補強部材は、閉断面構造材に固定される。例えば、溶接（スポット溶接、レーザー溶接その他の溶接を含む）、接着剤、又は、ろう付け等により、補強部材が、閉断面構造材に固定される。

上記構造１、３及び４の構造部材は、ハット材の頂面部に加えられた衝撃に対して変形度合いが小さい。そのため、頂面部を衝撃入力面とする構造部材（以下、順ハット部材と称する）に好適に用いられる。上記構造２の構造部材は、クロージングプレートに加えられた衝撃に対して変形度合いが小さい。そのため、クロージングプレートを衝撃入力面とする構造部材（以下、逆ハット部材と称する）に好適に用いられる。

［実施形態］
図２Ａは、本実施形態における構造部材１０の構成を示す斜視図である。図２Ｂは、図２Ａに示す構造部材１０を長手方向（ｙ方向）から見た側面図である。図２Ｃは、図２Ａに示す構造部材１０を長手方向に垂直な方向（ｘ方向）から見た側面図である。

図２Ａ〜図２Ｃに示す構造部材１０は、ハット型の断面を有するハット部材１と、ハット部材１に接合されるクロージングプレート２を備える。ハット部材１とクロージングプレート２は、管状の閉断面構造材を形成する。閉断面構造材には、補強部材４が配置される。図２Ａ〜図２Ｃに示す例では、補強部材４は、ハット部材１に取り付けられる。すなわち、構造部材１０は、ハット部材１とクロージングプレート２で形成される閉断面構造材と、補強部材４とを備える。

図２Ａに示すように、ハット部材１は、頂面部１３と、一対の側壁１１，１２と、一対のフランジ１４を有する。一対の側壁１１，１２は、頂面部１３の両端から延び、互いに対向する。一対のフランジ１４は、一対の側壁１１，１２それぞれにおいて、側壁１１，１２の頂面部１３側の一方端部とは反対側の他方端部から一対の側壁１１，１２の対向方向外側へ延びる。クロージングプレート２は、一対のフランジ１４に接合して設けられる。

頂面部１３と一対の側壁１１，１２との境界部分（肩部）１２３は、閉断面構造材の長手方向に延びる第１の稜線１２３を形成する。閉断面構造材の長手方向は、第１の稜線１２３の延在方向である。フランジ１４と一対の側壁１１，１２との境界部分（肩部）１２４は、閉断面構造材の長手方向に延びる第２の稜線１２４を形成する。本例では、閉断面構造材の長手方向は、第２の稜線１２４の延在方向と同じである。なお、閉断面構造材の長手方向と、第２の稜線１２４の延在方向は、同じでなくてもよい。

一対の側壁１１、１２のうち一方の側壁１１の高さ及び他方の側壁１２の高さはいずれもＨである。ここで、側壁１１、１２の高さは、頂面部１３に垂直な方向（ｚ方向）における第１の稜線１２３と第２の稜線１２４の間の距離とする。

閉断面構造材（管状部）の長手方向は、管状部の軸方向又は管状部の長さ方向と称することもできる。図２Ａに示す例では、閉断面構造材の長手方向は、ｙ方向であり、構造部材１０の長手方向と同じである。また、閉断面構造材の長手方向は、管状部の中心軸（軸心）の方向と同じである。

第１の稜線１２３及び第２の稜線１２４の延在方向（ｙ方向）における構造部材１０の寸法は、一対の側壁１１，１２が互いに対向する方向（ｘ方向）における構造部材１０の寸法より長くなっている。また、ハット部材１とクロージングプレート２で形成される閉断面構造材の長さ（長手方向の全長）ＬＹは、側壁１１、１２の高さＨの６倍以上すなわち６Ｈ以上である（ＬＹ≧６Ｈ）。

一対の側壁１１、１２のそれぞれは、高強度部１１Ａ、１２Ａと低強度部１１Ｂ、１２Ｂを備える。側壁１１、１２のそれぞれにおいて、高強度部１１Ａ、１２Ａと低強度部１１Ｂ、１２Ｂは、第１の稜線１２３の延在方向（ｙ方向）に並んで配置される。本例では、側壁１１、１２それぞれにおいて、第１の稜線１２３の延在方向（ｙ方向）に並ぶ２つの低強度部１１Ｂの間に高強度部１１Ａ、１２Ａが配置される。

一対の側壁１１、１２の互いに対向する部分に高強度部１１Ａ、１２Ａが設けられる。すなわち、一対の側壁１１、１２のうち一方の側壁１１の高強度部１１Ａと、他方の側壁１２の高強度部１２Ａは、互いに対向する位置に設けられる。低強度部１１Ｂ、１２Ｂも、一対の側壁１１、１２のそれぞれにおいて、互いに対向する部分に設けられる。すなわち、一方の側壁１１の低強度部１１Ｂと、他方の側壁１２の低強度部１２Ｂは、互いに対向する部分に設けられる。

補強部材４は、第１の稜線１２３の延在方向（ｙ方向）において、一対の側壁１１、１２の高強度部１１Ａ、１２Ａと重なる位置に配置される。補強部材４は、頂面部１３と一対の側壁１１、１２に接するよう設けられる。また、補強部材４は、頂面部１３の両端の第１の稜線１２３にも接していてもよいし、接していなくてもよい。補強部材４は、第１の稜線１２３と同じ方向の２本の線に沿って屈曲した板で形成される。補強部材４の屈曲部は稜線４１となる。すなわち、補強部材４は２つの稜線４１を有する。補強部材４の２つの稜線は、ハット部材１の２つの第１の稜線１２３に接してもよいし、接していなくてもよい。

第１の稜線１２３の延在方向（ｙ方向）において、補強部材４の両端４ａは、側壁１１、１２の高強度部１１Ａ、１２Ａと重なる。すなわち、補強部材４は、第１の稜線１２３の延在方向において高強度部１１Ａ、１２Ａと重なる領域に配置される。図２Ａ〜図２Ｃに示す例では、側壁１１、１２の表面に垂直な方向（ｘ方向）から見て、補強部材４の両端４ａと側壁１１、１２の高強度部１１Ａ、１２Ａが重なっている。また、側壁１１、１２の高強度部１１Ａ、１２Ａの一部に、補強部材４の一部が接している。補強部材４は、低強度部１１Ｂ、１２Ｂに接していない。補強部材４は、例えば、スポット溶接により、閉断面構造材に固定される。

図２Ｃに示すように、補強部材４の第１の稜線１２３の延在方向の両端４ａから第１の稜線１２３の延在方向（ｙ方向）に補強部材４から離れる方向に向かってＨの１／３倍離間した位置からＨの３／２倍離間した位置までの範囲に高強度部１１Ａと低強度部１１Ｂの境界１１ＡＢが配置される。すなわち、補強部材４の両端のそれぞれから、第１の稜線１２３の延在方向に補強部材４から離れる方向に向かって境界１１ＡＢに達するまでの距離Ｌａｂが、（１／３）Ｈ≦Ｌａｂ≦（３／２）Ｈとなっている。言い換えれば、補強部材４の縁から閉断面構造材の長手方向に補強部材４の外側に向かって、（１／３）Ｈ〜（３／２）Ｈの距離の範囲に、高強度部１１Ａと低強度部１１Ｂの境界１１ＡＢが配置される。

なお、図２Ｃには示していない他方の側壁１２における高強度部１２Ａ及び低強度部１２Ｂの境界の位置も、側壁１１と同様に、補強部材４の両端４ａから第１の稜線１２３の方向に補強部材４から（１／３）Ｈ〜（３／２）Ｈの範囲に配置される。

上記のように、補強部材４と、側壁１１、１２の高強度部１１Ａ、１２Ａ及び低強度部１１Ｂ、１２Ｂとを配置することにより、衝撃荷重による変形を補強部材４の両端４ａ付近に集中させることなく、低強度部１１Ｂ、１２Ｂに分散させることができる。この場合、高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度を、５００ＭＰａ（引張強度の場合は９８０ＭＰａ）以上として、低強度部１１Ｂ、１１Ｂの高強度部１１Ａ、１２Ａに対する強度比を６０〜８５％とすることで、高強度部１１Ａ、１２Ａへの衝撃による変形を、早期に、低強度部１１Ｂ、１２Ｂに分散することができる。その結果、衝撃による構造部材１０の折れ変形を抑えることができる。

上記図２Ｃに示す例において、距離Ｌａｂを、（１／３）Ｈ≦Ｌａｂ≦Ｈとすることで、衝撃による構造部材の折れ変形をより抑えることができる。

なお、図２Ａ〜図２Ｃにおいて、フランジ１４の強度と強度の分布については特に制限しない。なぜなら、フランジ１４の強度は構造部材１０の性能に特に大きな影響を及ぼさないからである。

図２Ａ〜図２Ｃに示す例では、補強部材４の両端４ａの第１の稜線１２３の延在方向の外側に低強度部１１Ｂ、１２Ｂが設けられる。すなわち、低強度部１１Ｂ、１２Ｂは、２つの側壁１１、１２それぞれにおいて、対になっている。すなわち、２つの側壁のうち一方の側壁１１において、一対の低強度部１１Ｂが、高強度部１１Ａの両側に設けられる。２つの側壁１１、１２のうち他方の側壁１２において、一対の低強度部１２Ｂが、高強度部１２Ａの両側に設けられる。

低強度部の配置例は、図２Ａ〜図２Ｃに示す上記例に限られない。例えば、２つの側壁１１、１２の少なくとも一方において、高強度部１１Ａ、１２Ａの片側に低強度部を配置してもよい。図２Ｄは、高強度部１１Ａの片側に低強度部１１Ｂが設けられる場合の例を示す側面図である。図２Ｄに示すように、補強部材４の両端４ａの一方の端から（１／３）Ｈ〜（３／２）Ｈの範囲にのみ低強度部が設けられる構成であってもよい。この場合も、補強部材４の一方の端付近の変形度合いを抑えることができる。

低強度部１１Ｂ、１２Ｂの降伏強度は、高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度の６０〜８５％（６０％以上８５％以下）である。なお、低強度部１１Ｂ、１２Ｂの引張強度も、同様に、高強度部１１Ａ、１２Ａの引張強度の６０〜８５％にすることが好ましい。これにより、変形による強度増加（加工硬化）を加味した場合でも衝撃による変形度合いをより抑えることができる。

高強度部１１Ａ、１２Ａ及び低強度部１１Ｂ、１２Ｂ以外の側壁１１、１２の部分１１Ｃ、１２Ｃすなわち、低強度部１１Ｂ、１２Ｂの第１の稜線１２３の延在方向（ｙ方向）における外側の部分１１Ｃ、１２Ｃの降伏強度は、低強度部１１Ｂ、１２Ｂ以上である。例えば、これらの部分１１Ｃ、１２Ｃの降伏強度は、低強度部１１Ｂ、１２Ｂの降伏強度と同じでもよい。または、これらの部分１１Ｃ、１２Ｃの降伏強度は、高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度と同じでよい。本例では、低強度部１１Ｂ、１２Ｂは、その周りよりも降伏強度が低い部分である。

また、第１の稜線１２３の延在方向（ｙ方向）において、補強部材４と重なる側壁１１、１２の部分のうち補強部材４の両端４ａの間の部分は、高強度部でなくてもよい。すなわち、閉断面構造材の長手方向（ｙ方向）において、補強部材４の両端４ａより内側の中央部分と重なる側壁１１、１２の部分の降伏強度は、高強度部の降伏強度以下でもよいし、低強度部の降伏強度以下でもよい。

上記構造部材１０において、ハット部材１とクロージングプレート２の長手方向（ｙ方向）すなわち第１の稜線１２３の延在方向における寸法は同じである。また、ハット部材１とクロージングプレート２の長手方向の端部の位置はそろっている。この場合、閉断面構造材の長手方向（ｙ方向）の長さと、構造部材１０の長手方向（ｙ方向）の長さは等しい。これに対して、閉断面構造材の長手方向において、ハット部材１の寸法とクロージングプレート２の寸法が異なっていてもよい。また、ハット部材１とクロージングプレート２の長手方向の端部の位置がそろっていなくてもよい。すなわち、閉断面構造材の長手方向における、構造部材１０の長さと閉断面構造材の長さは異なっていてもよい。

図３及び図４は、閉断面構造材と補強部材を有する構造部材の長手方向に垂直な方向に圧子を衝突させた場合の変形挙動を説明するための図である。図３に示す構造部材５の閉断面構造材は、一様な強度分布のハット部材とクロージングプレートで形成される。図４に示す構造部材１０の閉断面構造材は、図２Ａ〜図２Ｃに示すような低強度部１１Ｂ、１２Ｂを有するハット部材とクロージングプレートで形成される。図３及び図４は、圧子の衝突の方向及び閉断面構造材の長手方向に垂直な方向から見た構造部材の側面の変形挙動を示す。

図３に示すように、一様な強度分布のハット部材を持つ構造部材５では、衝撃により、曲げ変形起点Ｐである補強部材４の端部付近の側壁及び頂面部で発生した変形は、側面視でくさび状になるように進行する。その結果、構造部材５は、曲げ方向（衝撃の方向）に鋭く突出するように折れ曲がる。場合によっては、構造部材５にひびが入ることもある。

図４に示すように、高強度部１１Ａの両側に低強度部１１Ｂ（図４ではドットで示される領域）を有する構造部材１０では、高強度部１１Ａの曲げ変形起点Ｐから内側へ進行する変形は、高強度部１１Ａと低強度部１１Ｂの境界に達すると、比較的強度の低い横方向（構造部材１０の長手方向）に進行しやすくなる。そのため、変形は長手方向に広がり、曲げ方向（衝撃方向）の変形度合いが小さくなる。

なお、図３及び図４に示す変形挙動は、圧子を構造部材に衝突させた場合に限られない。例えば、構造部材を長手方向に圧縮する軸力により曲げ変形する場合や、３点曲げ試験のように、構造部材に圧子を押し付けて長手方向に垂直な方向の力を静的に加えたときの曲げ変形も、同様の変形挙動となり得る。また、構造部材の頂面部に圧子を衝突させた場合及び、クロージングプレートに圧子を衝突させた場合のいずれにおいても、図３及び図４と同様の変形挙動となる。

例えば、構造部材１０は、長手方向に離間した２箇所で支持された状態で用いられることもある。この場合、構造部材１０は、他の部材に連結される部分である連結部を２つ有する。すなわち、構造部材１０は、連結部において他の部材に支持される。連結部は、支持部と称することもある。連結部は、側壁１１、１２、頂面部１３及びクロージングプレート２の少なくとも１つに設けられる。

連結部では、構造部材１０は、他の部材に対して固定される。構造部材１０の連結部は、例えば、締結部材又は溶接により他の部材と接合される。なお、連結部は、３つ以上であってもよい。

２つの連結部は、構造部材１０の長手方向において互いに６Ｈ以上離れた位置に配置することもある。すなわち、２つの連結部の間隔ＫＹは、側壁１１、１２の高さＨの６倍以上（ＫＹ≧６Ｈ）とすることもある。このように、構造部材の衝撃が加わる方向の寸法（図２Ａの例では、側壁１１の高さＨ）に対して、２つの連結部の長手方向の寸法ＫＹが、６倍程度以上（ＫＹ≧６Ｈ）の場合、長手方向中央の部分への衝撃による構造部材の変形度合いが大きくなる事態が発生し得ることが発明者により見出されている。

対策として、高強度部１１Ａ、１２Ａ及び低強度部１１Ｂ、１２Ｂは、２つの連結部の間に設けられる。さらに、高強度部１１Ａ、１２Ａと長手方向において重なる部分に補強部材が配置される。この構成により、２つの連結部の間に衝撃が加わった場合に、構造部材１０の変形による突出度合いをより小さくすることができる。

構造部材１０を車両用構造部材として用いる場合は、例えば、構造部材１０は、閉断面構造材の長手方向に離間した少なくとも２つの連結部で支持した状態で車両に取り付けられる。この際、車両の外側に頂面部１３を配置し、車両の内側にクロージングプレート２を配置するように、構造部材１０を車両が取り付けられる。或いは、車両の外側にクロージングプレートを配置し、車両の内側に頂面部１３を配置するように、構造部材１０が車両に取り付けられる。何れの場合でも補強部材４は車両の外側にある頂面部１３あるいはクロージングプレート２に配置される。これにより、構造部材１０が、車両外部からの衝撃を受けた場合に、折れて車両内部へ突出する度合いを小さくすることができる。

連結部の有無にかかわらず、図２Ａ〜図２Ｃに示す構造部材１０において、低強度部１１Ｂ、１２Ｂの第１の稜線１２３の延在方向における寸法ＬＢは、（３／５）Ｈ以上（（３／５）Ｈ≦ＬＢ）であることが好ましい。これにより、衝撃に対する変形の抑制効果をより高めることができる。低強度部１１Ｂ、１２Ｂの寸法ＬＢは、構造部材１０の強度確保の観点から、２Ｈ以下とすることが望ましい。更に好ましくは、低強度部１１Ｂの寸法ＬＢを、Ｈ以下とすることが望ましい。

また、連結部の有無にかかわらず、高強度部１１Ａ、１２Ａ及び補強部材４を閉断面構造材の長手方向における中央に配置する事が好ましい。すなわち、高強度部１１Ａ、１２Ａの少なくとも一部と補強部材４の少なくとも一部が、閉断面構造材の長手方向中央の部分に位置するよう構成することが望ましい。閉断面構造材の長手方向における中央は、構造部材１０の折れ易い箇所の一例である。或いは、上記のように、構造部材１０を２つの連結部において他の部材と連結する場合、２つの連結部の間の中央に、高強度部１１Ａ、１２Ａを配置することが望ましい。すなわち、高強度部１１Ａ、１２Ａの少なくとも一部が、２つの連結部の間の中央の部分に位置するよう構成することが望ましい。これにより、連結部が有る場合とない場合のいずれの場合においても、構造部材１０において、衝撃によるモーメントが最も大きくなり折れ易い箇所(部材中央あるいは連結部間の中間箇所)の折れ変形を効果的に抑えることができる。

なお、補強部材４の両端４ａから高強度部１１Ａと低強度部１１Ｂの境界１１ＡＢまでの距離Ｌａｂと、側壁１１の高さＨとの関係は、上記の関係、すなわち、（（１／３）Ｈ≦Ｌａｂ≦（３／２）Ｈ）、より好ましくは、（（１／３）Ｈ≦Ｌａｂ≦Ｈ）を厳密に満たす場合に限られない。上記関係を満たすと見なせる程度の誤差を含む場合も含まれる。側壁の高さＨに対する構造部材１０の長さＬＹも、上記の関係（６Ｈ≦ＬＹ）を厳密に満たす場合に限られない。側壁の高さＨのおよそ６倍程度の構造部材を、上記関係（６Ｈ≦ＬＹ）を有する構造部材と見なすことができる。例えば、低強度部と高強度部の境界は、閉断面構造材の長手方向に垂直ではなく蛇行していてもよい。この場合、蛇行する境界のうち最も低強度部寄りの位置と最も高強度部寄りの位置の中間を通り上記長手方向に垂直な仮想面内に、低強度部と高強度部の境界が位置するとみなす。

図５Ａは、図２Ａに示す構造部材１０を上（頂面部１３、ｚ方向）から見た構成を示す上面図である。図５Ａでは、頂面部１３を透視して見える側壁１１、１２の部分を破線で示している。図５Ａに示す例では、２つの側壁１１、１２の互いに対向する高強度部１１Ａ、１２Ａ及び低強度部１１Ｂ、１２Ｂは、２つの側壁１１、１２の対向方向（ｘ方向）から見て完全に重なるよう配置される。すなわち、一方の側壁１１における高強度部１１Ａの全体と他方の側壁１２における高強度部１２Ａの全体は、対向方向から見て重なっている。一方の側壁１１における一対の低強度部１１Ｂの全体と他方の側壁１２における一対の低強度部１２Ｂの全体は、対向方向から見て重なっている。これにより、衝撃により構造部材１０がねじれて折れ曲がるのが抑えられる。なお、図５Ａに示す例では、２つの側壁１１、１２の対向方向は、閉断面構造材の長手方向（すなわち中心軸Ｙ１）に垂直な方向となっている。

図５Ａでは、２つの側壁１１、１２のうち一方の側壁１１の強度分布と、他方の側壁１２の強度分布とが、互いに鏡像関係にある構成である。すなわち、一対の側壁１１、１２それぞれの高強度部１１Ａ、１２Ａ及び低強度部１１Ｂ、１２Ｂは、一対の側壁１１、１２の中央仮想面Ｙ１に対して対称に配置される。これにより、一対の側壁１１、１２のうちどちらか片方が先に潰れてしまう可能性がより低くなる。側壁１１、１２の中央仮想面Ｙ１は、閉断面構造材の長手方向に垂直な断面における頂面部１３の垂直二等分線Ａに相当する（図２Ｂ参照）。

例えば、図２Ａ〜２Ｃ、図５Ａに示す例では、一対の側壁１１、１２は、同じ高さである。側壁１１と頂面部１３との角度と、側壁１２と頂面部１３との角度も同じである。そのため、管状部の長手方向に垂直な断面において、頂面部１３の垂直二等分線Ａを軸として、構造部材１０の断面形状は、左右対称となっている。また、構造部材１０の上記断面における強度分布も、垂直二等分線Ａを軸として左右対称となっている。これにより、衝撃による応力の偏りが少なくなる。

図５Ｂは、図２Ａに示す構造部材１０の高強度部１１Ａ、１２Ａ及び低強度部１１Ｂ、１２Ｂの配置の変形例を示す図である。図５Ｂに示す例では、２つの側壁１１、１２において、一方の側壁１１の高強度部１１Ａの一部と、他方の側壁１２の高強度部１２Ａの全体が、対向方向（ｘ方向）から見て重なるよう配置される。一方の側壁１１の低強度部１１Ｂと、他方の側壁１２の低強度部１２Ｂは、対向方向（ｘ方向）から見て重ならない位置に配置される。なお、２つの側壁１１、１２のそれぞれにおいて、高強度部１１Ａ、１２Ａと低強度部１１Ｂ、１２Ｂの境界１１ＡＢ、１２ＡＢは、補強部材４の両端から第１の稜線１２３の延在方向に補強部材４から（１／３）Ｈ〜（３／２）Ｈの距離だけ離れた範囲に配置される。なお、一方の側壁１１における低強度部１１Ｂの少なくとも一部が、他方の側壁１２における低強度部１２Ｂと、対向方向から見て重なるよう配置してもよい。

図５Ｂに示す例では、一方の側壁１１の低強度部１１Ｂの第１の稜線１２３の延在方向における長さは、他方の側壁１２の低強度部１２Ｂの第１の稜線１２３の延在方向の長さと異なっている。この例の他に、一方の側壁１１の低強度部１１Ｂと他方の側壁１２の低強度部１２Ｂの第１の稜線１２３の延在方向における長さは同じであってもよい。

図６Ａは、図２Ａに示す構造部材１０の低強度部１１Ｂ、１２Ｂの配置の変形例を示す図である。図６Ａに示す例では、側壁１１の高さ方向（ｚ方向）における一部に、低強度部１１Ｂが設けられる。すなわち、側壁１１において、頂面部１３側の端部からフランジ１４側の端部に至るまでの間の一部に、低強度部１１Ｂが設けられる。低強度部１１Ｂは、側壁１１の高さ方向において、側壁１１の一方端１１ａ（頂面部１３）から距離ｈの位置から、他方端１１ｂ（フランジ１４）から距離ｈｂの位置までの間に設けられる。すなわち、低強度部１１Ｂの一方端１１ａに近い方（一方端側）の端部１１Ｂａは、一方端１１ａから距離ｈの位置にあり、低強度部１１Ｂの他方端１１ｂに近い方（他方端側）の端部１１Ｂｂは、他方端１１ｂから距離ｈｂの位置にある。低強度部１１Ｂは、一方端１１ａ（頂面部１３）及び他方端１１ｂ（フランジ１４）いずれにも接していない。なお、図示しないが、低強度部１１Ｂに対向する側壁１２における低強度部１２Ｂも、側壁１２の高さ方向の一部に設けられている。すなわち、一対の側壁１１、１２の各々は、高さ方向の一部に低強度部１１Ｂ、１２Ｂを有することが許容される。図６Ａに示す変形例であっても、衝撃を受けた構造部材１０の変形による突出度合いを抑えることができる。

この場合、変形度合いを抑えるために、側壁１１の一方端１１ａから低強度部１１Ｂの一方端１１ａに近い方の端部１１Ｂａまでの側壁１１の高さ方向における距離ｈは、側壁１１の一方端１１ａから他方端１１ｂまでの長さＳＬ（図６Ａの例ではＳＬ＝Ｈ）の１／４以下とすることが望ましい（ｈ≦ＳＬ／４）。すなわち、一方端１１ａから側壁の高さ方向において（１／４）ＳＬの距離の領域に、低強度部１１Ｂの一方端１１ａ側の端部１１Ｂａを配置することが望ましい。変形度合いを抑える観点から、距離ｈを（１／５）ＳＬ以下とすることがより望ましい（ｈ≦ＳＬ／５）。低強度部１１Ｂの一方端１１ａに近い方の端部１１Ｂａと一方端１１ａとの間の降伏強度は、５００ＭＰａ以上かつ低強度部１１Ｂより高い。例えば、側壁１１の一方端１１ａと低強度部１１Ｂの端部１１Ｂａとの間の降伏強度を高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度と同じとしてもよい。

変形度合いを抑えるために、側壁１１、１２の他方端１１ｂから低強度部１１Ｂ、１２Ｂまでの側壁１１、１２の高さ方向における距離ｈｂは、（４／５）ＳＬ以下（ｈｂ≦４ＳＬ／５）とすることが望ましい。更に変形度合いを抑えるために、距離ｈｂは、（１／２）ＳＬ以下（ｈｂ≦ＳＬ／２）とすることが望ましい。

但し、上述したｈとｈｂが許容されるいかなる値をとっても、変形度合いを抑えるために、低強度部１１Ｂ、１２Ｂの側壁１１、１２の高さ方向（ｚ方向）の寸法ｈｃは、必ず（１／５）ＳＬ以上とすることが必要である（（ＳＬ／５≦ｈｃ）。更に変形度合いを抑えるためには、寸法ｈｃは、（１／４）ＳＬ以上とすることが望ましい（（ＳＬ／４≦ｈｃ）。

図６Ｂは、上述した図６Ａにおいて、ｈ＝０とした変形例を示す図である。図６Ｂに示す例では、側壁１１の一方端１１ａが、低強度部１１Ｂの一方端１１ａ側の端部１１Ｂａとなっている。

図６Ｃは、上述した図６Ａにおいて、ｈｂ＝０とした変形例を示す図である。図６Ｃに示す例では、側壁１１の他方端１１Ｂｂが、低強度部１１Ｂの他方端１１ｂ側の端部１１Ｂｂとなっている。

図６Ａ〜図６Ｃに例示したように、側壁の高さ方向の両端のうち一方端から（１／４）ＳＬ迄の領域に、低強度部の一方端側の端部が位置するよう低強度部を形成する。すなわち、側壁の一方端から（１／４）ＳＬの距離だけ離れた側壁上の位置から側壁の一方端に至るまでの領域の少なくとも一部に低強度部が形成される。これにより、側壁の一方端側から衝撃が加わった場合に、構造部材１０の変形度合いを小さくすることができる。また、側壁の高さ方向の両端のうち他方端から（４／５）ＳＬ迄の領域に低強度部の他方端側の端部が位置するよう、低強度部を形成することが許容される。但し、変形度合いを抑えるために、低強度部の側壁の高さ方向の寸法は、少なくとも１/５ＳＬ以上とすることが必要である。

上記図６Ａ〜図６Ｃに示す例では、側壁１１、１２の両端のうち、頂面部１３に接している方を一方端とし、フランジ１４に接している方を他方端として、距離ｈ、ｈｂ、ｈｃを設定した。この場合、上記のように距離ｈ、ｈｂ、ｈｃの値を設定することにより、頂面部１３に衝撃が加わった場合の構造部材１０の変形度合いを小さくすることができる。すなわち、図６Ａ〜図６Ｃに示す構造部材１は、頂面部を衝撃入力面とする順ハット部材に好適に用いられる。これに対して、側壁１１、１２の高さ方向の両端のうち、フランジ１４に接している方を一方端とし、頂面部１３に接している方を他方端として、距離ｈ、ｈｂ、ｈｃを設定することもできる。この場合、上記例と同様に、距離ｈ、ｈｂ、ｈｃの値を設定することができる。これにより、クロージングプレート２に衝撃が加わった時の構造部材１０の変形度合いをより小さくすることができる。この場合、構造部材１は、クロージングプレートを衝撃入力面とする逆ハット部材に好適に用いられる。

図７Ａは、上記の構造部材１０の断面形状の変形例を示す断面図である。図７Ａに示す構造部材１０は、形状の異なる一対の側壁１１、１２を有する。一対の側壁１１、１２は、フランジ１４、１４に対する角度及び、高さＨＲ、ＨＬが互いに異なる。そのため、一対のフランジ１４、１４の高さ方向における位置が異なっている。このように、構造部材１０の断面が左右対称でない場合、一対の側壁１１、１２それぞれの高さＨ１、Ｈ２は、別々に定義する。

図７Ａに示す例では、一対の側壁１１、１２のうち一方の側壁１１は、段差を有する。このように、側壁１１に段差がある場合も、側壁１１の頂面部１３側に接する一方端から、フランジ１４に接する他方端までの高さ方向の寸法を、側壁１１の高さＨ１とする。すなわち、高さ方向において、側壁１１の最も低い位置から最も高い位置までの寸法を、側壁１１の高さＨ１とする。側壁１１に、凹凸又は孔がある場合も同様である。この場合、高さ方向は、頂面部１３に垂直な方向である。

一対の側壁１１、１２のうち他方の側壁１２と頂面部１３の境界部分にＲ（湾曲部）が形成されている。すなわち、側壁１２の一方端に接続される部分は、丸く湾曲した形状となっている。これにより、側壁１２と頂面部１３との境界の第１の稜線１２３（肩部）の表面は、曲面になる。このＲ（湾曲部）は、側壁１２の一部であるとして、側壁１２の高さＨ２が決定される。すなわち、Ｒ（湾曲部）の頂面部１３側の端をＲ境界（Ｒ止まり）とする。このＲ境界を側壁１１の高さ方向の一方の端として側壁の高さＨが決定される。

また、図示しないが、側壁１２とフランジ１４の境界部分にＲ（湾曲部）が形成されてもよい。この場合、側壁１２とフランジ１４との境界の第２の稜線１２４の表面は、曲面になる。この側壁１２とフランジ１４と間のＲ（湾曲部）も、側壁１２の一部として、側壁１２の高さ１２が決定される。すなわち、Ｒ（湾曲部）のフランジ１４側の端をＲ境界（Ｒ止まり）とする。このＲ境界を側壁１１の高さ方向の他方の端として側壁の高さＨが決定される。

また、図示しないが、頂面部１３、側壁１１、１２、フランジ１４及びクロージングプレート２の少なくとも１つの表面は、平面でなく曲面としてもよい。すなわち、頂面部１３、側壁１１、１２、フランジ１４及びクロージングプレート２の少なくとも１つは、湾曲していてもよい。

図７Ｂは、クロージングプレート２の変形例を示す断面図である。図７Ｂに示す例では、クロージングプレート２は、ハット部材１から離れる方向に突出する形状を有する。具体的には、クロージングプレート２は、ハット部材１のフランジ１４と接合される接合部２ｂと、接合部の間の中間部２ａを含む。中間部２ａは、ハット部材１から離れる方向に突出する形状となっている。クロージングプレートの接合部２ｂを結ぶ仮想線分Ｋ１は、頂面部１３とクロージングプレート２の間にある。この例では、クロージングプレート２の断面形状がハット型になっている。中間部２ａの外面は、接合部２ｂの外面と略平行となっていてもよい。

このように、クロージングプレート２をハット部材１から離れる方向へ突出させた形状とすることで、構造部材１０の高さ方向の寸法を調整することができる。なお、低強度部及び高強度部の配置の基準とする側壁の高さ（Ｈ、Ｈ１、Ｈ２）の値は、クロージングプレート２の高さ方向の寸法によって変わるものではない。また、仮想線分Ｋ１の一部が、頂面部１３とクロージングプレート２の間に位置するように、ハット部材１及びクロージングプレート２を形成してもよい。

以上、図７Ａ及び図７Ｂを参照して、ハット部材１の非対称形状、段差、側壁端部のＲ、クロージングプレート２の形状、等の複数の特徴について説明した。上記複数の特徴の全てを組み合わせた形態（図７Ａ又は図７Ｂに示す例）の他、上記複数の特徴の少なくとも１つを採用した構造部材１０も本発明の実施形態に含まれる。

図８は、頂面部１３が傾いている場合の側壁１１、１２の高さ方向を説明するための図である。図８は、頂面部１３に衝撃を受けることが想定された構造部材１０の高さ方向を示す図である。図８に示す構造部材１０において、ハット部材１の頂面部１３と、フランジ１４、１４は、平行でない。また、一方の側壁１１と他方の側壁１２のｚ方向の長さは異なる。頂面部１３が衝撃を受けることが想定される場合、側壁１１、１２の高さ方向は、頂面部１３に垂直な方向とする。各側壁１１、１２の高さＨ１、Ｈ２は、側壁１１、１２の高さ方向を基準として決められる。なお、クロージングプレート２が衝撃を受けることが想定される場合は、クロージングプレートに垂直な方向を、側壁１１、１２の高さ方向とする。

図９は、２つの側壁１１、１２の高さＨ１、Ｈ２が異なる場合（Ｈ１≠Ｈ２）の高強度部１１Ａ、１２Ａ、低強度部１１Ｂ、１２Ｂ及び補強部材４の配置を説明するための図である。図９は、高さＨ１、Ｈ２が異なる２つの側壁１１、１２を有する構造部材１０を頂面部１３側（ｚ方向）から見た図である。図９では、頂面部１３を透視して見える側壁１１、１２の部分を破線で示している。

図９に示す例では、第１の稜線１２３の延在方向（ｙ方向）において、補強部材４の両端４ａは、側壁１１、１２の高強度部１１Ａ、１２Ｂと重なる。補強部材４の両端４ａから第１の稜線１２３の延在方向（ｙ方向）に補強部材４から離れる方向に向かってＨ１の１／３〜３／２倍離間した領域Ｌ１と、Ｈ２の１／３〜３／２倍離間した領域Ｌ２との重複した範囲に、側壁１１、１２それぞれの高強度部１１Ａ、１２Ａと低強度部１１Ｂ、１２Ｂの境界１１ＡＢ、１２ＡＢが配置される。すなわち、補強部材４の両端４ａからの第１の稜線１２３の延在方向における距離Ｌａｂが、（１／３）Ｈ１≦Ｌａｂ≦（３／２）、且つ、（１／３）Ｈ２≦Ｌａｂ≦（３／２）Ｈ２である領域に、側壁１１、１２それぞれの高強度部１１Ａ、１２Ａと低強度部１１Ｂ、１２Ｂの境界１１ＡＢ、１２ＡＢが配置される。

図９に示す例では、２つの側壁１１、１２のそれぞれの低強度部１１Ｂ、１２Ｂは、いずれも、補強部材４の両端４ａから第１の稜線１２３の延在方向（ｙ方向）に補強部材４から離れる方向に向かってＨ１の１／３〜３／２倍離間した領域Ｌ１と、Ｈ２の１／３〜３／２倍離間した領域Ｌ２との重複した範囲内に配置される。すなわち、第１の稜線１２３の延在方向における低強度部１１Ｂ、１２Ｂの両端のうち補強部材４から遠い方の端は、上記の領域Ｌ１、Ｌ２の中になる。これに対して、低強度部１１Ｂ、１２Ｂの一部が、上記の領域Ｌ１、Ｌ２の外に配置されていてもよい。

図１０Ａ〜図１０Ｃは、本実施形態における構造部材の変形例を示す断面図である。図１０Ａ〜図１０Ｃは、構造部材の長手方向（ｙ方向）に垂直な面における断面形状を示す。図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例は、上記構造４の一例である。図１０Ｃに示す例は、上記構造３の一例である。図１０Ｄは、図１０Ｂに示す構造部材をｚ方向から見た上面図である。

図１０Ａ〜図１０Ｃに示す変形例では、２つのフランジを備えるハット部材の代わりに、フランジのない溝型部材又は１つのフランジを含む溝型部材が用いられる。図２Ａ〜図２Ｃに示す構造部材１０は、側壁１１の両端の第１の稜線１２３及び第２の稜線１２４が、頂面部１３に垂直な方向の荷重に対する変形のしにくさ（曲げ剛性）に寄与する構造である。これに対して、図１０Ａ〜図１０Ｃに示す変形例では、２つの側壁のうち少なくとも一方では、側壁の両端の第１の稜線及び接合部が曲げ剛性に寄与する構造となっている。

図１０Ａ〜図１０Ｃに示す構造部材１０ｇ、１０ｈ、１０ｉは、いずれも、溝型の溝型部材３１と、溝型部材３１に接合されるクロージングプレート２と、補強部材４とを備える。図１０Ａ〜図１０Ｃに示す溝型部材３１は、頂面部１３と、頂面部１３の両端から延びる２つの側壁１１、１２と、溝型部材３１とクロージングプレート２を接合する２つの接合部３ｒ、３ｈを備える。２つの側壁１１、１２は、互いに対向する。２つの接合部３ｒ、３ｈは、溝型部材３１の一部とクロージングプレート２とが重ね合わされた部分に設けられる。接合部３ｒ、３ｈは、例えば、スポット溶接部又はレーザー溶接部である。接合部が溝型部材３１の長手方向（すなわち第１の稜線１２３の延在方向）に不連続（断続的）に配置されている場合、接合部は不連続な接合部を結んだ位置にあるとみなす。すなわち、断続的に配置される複数の接合部の間を結ぶ線上に接合部があるとみなす。接合部と第１の稜線の間が側壁となる。頂面部１３と２つの側壁１１、１２との間には、それぞれ、第１の稜線１２３、１２３がある。例えば、図１０Ｄに示す例では、複数の接合部３ｈがｙ方向（第１の稜線１２３の延在方向）に並んで配置される。複数の接合部を結ぶｙ方向（第１の稜線１２３の延在方向）の仮想線３００が、接合線となる。

補強部材４は、頂面部１３の少なくとも一部に隣接する。図１０Ａ〜図１０Ｃに示す例では、補強部材４は、溝型部材３１とクロージングプレート２で構成される閉断面構造材の外側に配置される。補強部材４は、閉断面構造材の内側に配置されてもよい。また、補強部材４は、頂面部１３の一部に接していてもよいし、接していなくてもよい。

図１０Ａ及び図１０Ｂに示す溝型部材３１において、２つの側壁１１、１２は、第１の側壁１１と第２の側壁１２を含む。第１の側壁１１の頂面部１３側の一方端部とは反対側の他方端部は屈曲している。この第１の側壁１１の他方端部の屈曲部からフランジ１４が延びる。フランジ１４は、クロージングプレート２と重ね合わされる。フランジ１４は、クロージングプレート２と接触する接触面を有する。フランジ１４とクロージングプレート２は、接合部３ｒにおいて互いに接合される。

第１の側壁１１は、２つの第１の稜線１２３、１２３のうち一方の第１の稜線１２３とフランジ１４との間に位置する。フランジ１４と第１の側壁１１との間には第２の稜線１２４がある。第２の稜線１２４は、フランジ１４の端部である。第２の稜線１２４は、第１の稜線１２３と同じ方向すなわち溝型部材３１の長手方向（ｙ方向）に延在する。

第１の側壁１１の高さＨ１は、頂面部１３に垂直な方向における第１の側壁１１の高さ、すなわち、第１の稜線１２３と第２の稜線１２４との頂面部１３に垂直な方向における距離である。

第２の側壁１２は、２つの第１の稜線１２３、１２３のうち他方の第１の稜線１２３と接合部３ｈとの間に位置する。第２の側壁１２は、屈曲していない。第２の側壁１２の接合部３ｈ側の一部は、クロージングプレート２と重ね合わされる。すなわち、第２の側壁１２の接合部３ｈ側の一部は、クロージングプレート２と接触する接触面１ｄｈを有する。第２の側壁１２は、接触面１ｄｈと同じ方向に延びる。

第２の側壁１２の高さＨ２は、頂面部１３に垂直な方向における第１の稜線１２３と接合部３ｈの間の距離である。

図１０Ｃに示す溝型部材３１において、２つの側壁１１、１２は、２つの第１の稜線１２３、１２３と、２つの接合部３ｒ、３ｈとの間に、それぞれ位置する。２つの側壁のうち一方の側壁１１の高さＨ１は、第１の稜線１２３と接合部３ｒとの間の頂面部１３に垂直な方向における距離である。２つの側壁のうち他方の側壁１２の高さＨ２は、第１の稜線１２３と接合部３ｈとの間の頂面部１３に垂直な方向における距離である。

図１０Ａ〜図１０Ｃに示す溝型部材３１において、第１の側壁１１及び第２２の側壁１２それぞれにおいて、高強度部１１Ａと低強度部１１Ｂが第１の稜線１２３の延在方向に並んで配置される。第１の稜線１２３の延在方向において、高強度部１１Ａと重なる領域に補強部材４が配置される（一例として、図１０Ｄ参照）。第１の稜線１２３の延在方向において、補強部材４の両端４ａは、第１の側壁１１の高強度部１１Ａ及び第２の側壁１２の高強度部１２Ａと重なる。補強部材４の両端４ａから第１の稜線１２３の延在方向に第１の側壁１１の高さＨ１の１／３〜３／２倍離間した位置までの領域と、補強部材４の両端４ａから第１の稜線１２３の延在方向に第２の側壁１１の高さＨ２の１／３〜３／２倍離間した位置までの領域との重複した範囲に、高強度部１１Ａと低強度部１１Ｂの境界１１ＡＢが配置される。高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度は、５００ＭＰａ以上である。低強度部１１Ｂ、１２Ｂの降伏強度は、高強度部１１Ａ、１２Ａの６０〜８５％である。なお、溝型部材３１における高強度部及び低強度部は、上記図２、図５、図６、及び図９に示した構造部材の高強度部及び低強度部のいずれかと同様に構成することができる。

図１０Ａに示す例では、第１の側壁１１と第２の側壁１２は互いに平行である。これに対して、図１０Ｂに示す例では、第１の側壁１１と第２の側壁１２は互いに平行ではない。図１０Ｂに示す例では、第１の側壁１１と第２の側壁１２は、頂面部１３から離れるにしたがって、互いの間隔が大きくなるように延びている。この例では、第１の側壁１１は頂面部１３に垂直な方向に延びる。第２の側壁１２は、頂面部１３に垂直な軸に対して角度を有する方向に延びる。第１の側壁１１のクロージングプレート２側の他方端部からフランジ１４が外側に延びる。図１０Ａ〜図１０Ｃに示すような断面を有する構造部材は、例えば、Ａピラー等の車両用構造部材に適用できる。

図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、クロージングプレート２は面外に屈曲する屈曲部を有する。クロージングプレート２の屈曲部に形成される稜線２ａｂｈの延在方向（ｙ方向）は、側壁１２におけるクロージングプレート２と接触する接触面１ｄｈとクロージングプレート２と接触しない面との境界線の延在方向と同じである。クロージングプレート２の屈曲部に形成される稜線２ａｂｈの延在方向は、第１の稜線１２３の延在方向と同じとしてもよい。

図１０Ｃに示す例では、２つの側壁１１、１２は、いずれも、屈曲していない。すなわち、側壁１１がクロージングプレート２と接触する接触面１ｄｒは、側壁１１と同じ方向に延びる。側壁１２がクロージングプレート２と接触する接触面１ｄｈは、側壁１２と同じ方向に延びる。

クロージングプレート２は、溝型部材３１と重ね合わされて接触する２つの接触部分２ｂｒ、２ｂｈと、２つの接触部分２ｂｒ、２ｂｈの間の中間部２ａを含む。中間部２ａと、２つの接触部分２ｂｒ、２ｂｈの間は、屈曲している。中間部２ａと、２つの接触部分２ｂｒ、２ｂｈの間に形成される稜線２ａｂｒ、２ａｂｈの延在方向は、各側壁１１、１２におけるクロージングプレート２と接触する接触面１ｄｒ、１ｄｈと各側壁１１、１２におけるクロージングプレート２と接触しない面との境界線の延在方向と同じである。

図１０Ａ〜図１０Ｃに示す構造部材１０ｇ、１０ｈ、１０ｉにおいても、上記の図２Ａ〜図２Ｃに示す構造部材１０と同様の効果が得られる。なお、接合部３ｒ、３ｈは、溶接部に限らない。例えば、ねじ等の締結具、接着剤、又は、ろう付け等の接着部を接合部としてもよい。また、上記例では、側壁１１、１２の高さＨ１、Ｈ２の基準とする方向は、頂面部１３に垂直な方向である。この場合、構造部材は、頂面部１３に衝撃を受ける場合の変形がより抑えられる。なお、図２Ａ〜図２Ｃに示す構造部材１０と同様に、図１０Ａ、図１０Ｂに示す構造部材１０ｇ、１０ｈにおいても、フランジ１４の強度と強度の分布については特に制限しない。また、図１０Ａ〜図１０Ｃに示す構造部材１０ｇ、１０ｈ、１０ｉにおいて溝型部材３１の接合部３ｈより端に近い部分もまた、強度と強度の分布については特に制限しない。この部分はフランジ１４に相当し、この部分の強度と強度の分布が構造部材１０ｇ、１０ｈ、１０ｉの性能に特に大きな影響を及ぼさないからである。

図２Ａ〜図２Ｃに示す例では、構造部材１０は、長手方向に直線状に延びて形成される。これに対して、構造部材１０は、湾曲していてもよい。例えば、構造部材１０は、頂面部１３側又はクロージングプレート２側に凸となるよう湾曲した形状にしてもよい。すなわち、頂面部１３の外面又はクロージングプレート２の外面が凸となるように構造部材１０を湾曲してもよい。頂面部側に凸となるように湾曲した構造部材は、順ハット部材に好適に用いられる。クロージングプレート側に凸となるように湾曲した構造部材は、逆ハット部材に好適に用いられる。

図１１Ａ〜図１１Ｄは、長手方向において湾曲した構造部材１０の例を示す側面図である。図１１Ａ〜図１１Ｄに示す例では、構造部材１０は、頂面部１３側に凸となるよう湾曲している。図１１Ａでは、構造部材１０は、長手方向全体にわたって一定の曲率で湾曲している。図１１Ｂ及び図１１Ｃでは、構造部材１０の閉断面構造材の長手方向（第１の両線の延在方向）の位置に応じて曲率が変化している。図１１Ｄでは、構造部材１０は、長手方向の一部において湾曲している。図１１Ａ及び図１１Ｄに示す例では、構造部材１０は、側壁１１、１２に垂直な方向（ｘ方向）から見て左右対称となるよう湾曲している。図１１Ｂ、図１１Ｃ、及び図１１Ｄの構造部材１０は、湾曲している部分（湾曲部）と、直線上に延びる部分（直線部）とを有する。図１１Ｃに示す例では、直線部の長手方向両側に湾曲部が配置される。すなわち、湾曲部の間に直線部が配置される。図１１Ｄに示す例では、湾曲部の長手方向両側に直線部が配置される。

このように、構造部材１０を湾曲させることで、湾曲の凸方向に対向する向きの衝撃に対する耐衝撃性を向上させることができる。例えば、湾曲した構造部材１０の両端部を支持してなる構造部材は、湾曲の凸方向に対向する向きの衝撃に対して、高い耐衝撃性を有する。従って、構造部材１０を自動車に適用する場合、凸方向が車体の外側に向かうように構造部材１０は配置される。

図１１Ａ及び図１１Ｄに示す例では、側壁１１における一対の低強度部１１Ｂとその間の高強度部１１Ａは、いずれも構造部材１０の湾曲部に配置される。図１１Ｂ及び図１１Ｃに示す例では、側壁１１における一対の低強度部１１Ｂとその間の高強度部１１Ａは、いずれも構造部材１０の直線部に配置される。低強度部１１Ｂと高強度部１１Ａを直線部に配置する場合、直線部の中央に高強度部１１Ａを配置することが望ましい。これにより、衝撃を受けたときのモーメントが高くなる部分に高強度部１１Ａが配置され、高い耐衝撃性が得られる。

構造部材における補強部材の配置は、上記例に限られない。図１２Ａ〜図１２Ｄは、補強部材４の配置の変形例を示す図である。上記の上記図２、図５、図６、及び図９に示した例では、補強部材４は、側壁１１、１２の高さ方向の一方の端部（第１の稜線１２３）から他方の端部（第２の稜線１２４）までの領域の一部に接するよう配置される。これに対して、図１２Ａに示す例では、補強部材４は、側壁１１、１２の高さ方向の一方の端部（第１の稜線１２３）から他方の端部（第２の稜線１２４）の全体にわたって接するように配置される。また、補強部材４は、例えば、図１２Ｂに示すように、側壁１１、１２に接し、頂面部１３には接しないよう配置されてもよい。図１２Ａに示す構造部材は、順ハット部材及び逆ハット部材の双方に好適に用いられる。図１２Ｂに示す構造部材は、逆ハット部材に好適に用いられる。また、図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて、フランジ１４にも接するように補強部材４を配置してもよい。すなわち、補強部材４は、側壁１１、１２及びフランジ１４の双方に接してもよい。

上記図２、図５、図６、及び図９に示した構造部材では、補強部材４は、閉断面構造材の外側の面に接するよう配置される。これに対して、例えば、図１２Ｃに示すように、補強部材４を、閉断面構造材の内側の面に接するよう配置してもよい。図１２Ｃに示す例では、補強部材４は、頂面部１３の閉断面構造材の内側の面と、側壁１１、１２の閉断面構造材の内側の面に接するように配置される。この場合、補強部材４は、第１の稜線１２３と同じ方向の２本の線に沿って屈曲した板で形成される。補強部材４の屈曲部は稜線４１となる。すなわち、補強部材４は２つの稜線４１を有する。補強部材４の２つの稜線は、ハット部材１の２つの第１の稜線１２３に接していてもよいし、接していなくてもよい。

例えば、図１２Ｄに示すように、補強部材４は、クロージングプレート２に配置されてもよい。この場合、補強部材４は、クロージングプレート２への衝撃に対する構造部材１０の剛性の向上に貢献する。

また、図１２Ｅに示す例のように、補強部材４は、クロージングプレート２及び閉断面構造材の内側に接するように配置してもよい。図１２Ｅは、構造部材１０のｙ方向に垂直な面における断面を示す図である。図１２Ｅに示す例では、クロージングプレート２が貫通孔を有する。クロージングプレート２の貫通孔に補強部材４が挿入される。補強部材４は、クロージングプレート２と、ハット部材１の頂面部１３及び側壁１１、１２に接するよう配置される。この例では、補強部材４の断面は、ハット型である。補強部材４は、頂面部４３、２つの側壁４１、４２、及び２つのフランジ４４を有する。２つの側壁４１、４２は、頂面部４３の両端から延びる。２つのフランジ４４は、２つの側壁４１、４２の頂面部４３と反対側の端部から互いに離れる方向へ延びる。補強部材４の頂面部４３は、ハット部材１の頂面部１３に接する。補強部材の側壁４１、４２は、ハット部材の側壁１１、１２に接する。補強部材４のフランジ４４は、クロージングプレート２に接する。図１２に示す例では、補強部材４は、頂面部１３への衝撃及びクロージングプレート２の衝撃の双方に対する構造部材１０の剛性の向上に貢献する。

図１２Ｆに示す例では、補強部材４は、頂面部１３の両端の第１の稜線１２３の一方における端部に設けられる。具体的には、補強部材４は、閉断面構造材の長手方向（ｙ方向）から見た場合に、頂面部１３の中央よりも２つの第１の稜線１２３のうち一方に近い部分に接した状態で、閉断面構造材に固定される。補強部材４は、頂面部１３の第１の稜線１２３に近い端部から２つの側壁１１、１２のうち一方の側壁１２にわたって延びて形成される。このように、頂面部１３の中央よりも２つの第１の稜線１２３のうち一方に近い部分に接するよう補強部材４を配置することでも、頂面部への衝撃に対する構造部材の剛性が向上する。

図１２Ｇに示す例では、閉断面構造材の内部に、管状の補強部材４が配置される。管状の補強部材４は、２つの側壁１１、１２の内面に接した状態で、側壁１１、１２に固定されている。管状の補強部材４の軸方向（長手方向）は、閉断面構造材の長手方向と同じである。図１２Ｇに示す例では、管状の補強部材４は、頂面部１３及びクロージングプレート２のいずれにも接していない。さらなる変形例として、管状の補強部材４は、頂面部１３及びクロージングプレート２のいずれにも接していてもよい。

図１２Ｈに示す例では、閉断面構造材の内部に、板状の補強部材４が配置される。板状の補強部材４の両端は、２つの側壁１１、１２の内面に接した状態で、側壁１１、１２に固定されている。板状の補強部材４は、頂面部１３及びクロージングプレート２のいずれにも接していない。板状の補強部材４とクロージングプレート２の距離ＳＡは、距離ＫＡ以下である。ここで、距離ＫＡは、側壁１１、１２とフランジ１４との境界における湾曲部（Ｒ）のクロージングプレート２に垂直な方向における高さとする。言い換えれば、距離ＫＡは、側壁１１、１２とフランジ１４との境界における湾曲部（Ｒ）の側壁１１、１２側のＲ境界（Ｒ止まり）Ｒｄ１と、クロージングプレート２の内面との距離とする。

クロージングプレート２に垂直な方向の荷重に対して、側壁１１、１２とフランジ１４との境界における湾曲部は潰れやすく、側壁１１、１２の湾曲部以外の部分は耐力が高い。例えば、補強部材４がない構成において、クロージングプレート２に衝撃が入力された場合、湾曲部が潰れて、側壁１１、１２のＲ境界から第１の稜線１２３までの部分で衝撃に耐える構造となりやすい。図１２Ｈに示すように、補強部材４とクロージングプレート２の距離ＳＡを距離ＫＡ以下すなわち湾曲部の高さ以下にすることで、衝撃入力時の湾曲部の変形を抑えることができる。その結果、クロージングプレート２への衝撃に対する構造部材の剛性が向上する。

図１２Ｉに示す例では、補強部材４は、閉断面構造の外側において、フランジ１４と側壁１１、１２の双方に接する。補強部材４は、フランジ１４及び側壁１１、１２の双方に固定される。補強部材４は、フランジ１４から側壁１１、１２のクロージングプレート２から距離ＫＡ以上離れた領域まで延びて形成される。すなわち、補強部材４は、フランジ１４と、側壁１１、１２のクロージングプレート２から距離ＫＡ以上離れた部分とに接し、かつ固定される。距離ＫＡは、側壁１１、１２とフランジ１４との境界における湾曲部（Ｒ）のクロージングプレート２に垂直な方向における高さとする。補強部材４の最も第１の稜線１２３に近い端からクロージングプレート２までの距離ＫＢは、距離ＫＡより長い（ＫＢ＞ＫＡ）。このように、フランジ１４及び側壁１１、１２に接する補強部材４を設けることで、側壁１１、１２とフランジ１４の間の湾曲部（Ｒ）が、クロージングプレート２に対する衝撃により変形するのを抑えることができる。その結果、クロージングプレート２への衝撃に対する構造部材の剛性が向上する。

図１２Ｊに示す例では、クロージングプレート２は、２つのフランジ１４と接する部分の間において、閉断面構造材の内部へ凹む凹部２ｄを有する。補強部材４は、閉断面構造材の内部において、凹部２ｄに接するよう配置される。補強部材４の両端は２つの側壁１１、１２に接した状態で、２つの側壁１１、１２に固定される。図１２Ｊに示す補強部材４は、板状である。なお、補強部材４は、管状であってもよい。凹部２ｄのクロージングプレート２に垂直な方向（ｚ方向）における深さＤＡは、側壁１１、１２の第１の稜線１２３から第２の稜線１２４までの長さの２／５すなわち４０％以下とする。

なお、補強部材４は、凹部２ｄに接していなくてもよい。この場合、補強部材４と凹部２ｄとの間のクロージングプレート２に垂直な方向における距離を、距離ＫＡ以下とする。ここで、距離ＫＡは、側壁１１、１２とフランジ１４との境界における湾曲部のクロージングプレート２に垂直な方向の高さとする。湾曲部の高さは、クロージングプレート２から側壁１１、１２側のＲ止まりＲｄ１までの距離である。補強部材４と凹部２ｄとの間の距離を距離ＫＡ以下とすることで、フランジ１４と側壁１１、１２との境の湾曲部の衝撃による変形を抑えることができる。このように、閉断面構造材の内部において、クロージングプレート２の凹部に隣接するように補強部材４を設けることで、クロージングプレート２への衝撃に対する構造部材の剛性が向上する。

図１２Ｋに示す例では、頂面部１３は、閉断面構造材の内部へ凹む凹部１３ｄを有する。補強部材４は、閉断面構造材の内部において、凹部１３ｄに接するよう配置される。補強部材４の両端は２つの側壁１１、１２に接した状態で、２つの側壁１１、１２に固定される。図１２Ｋに示す補強部材４は、板状である。なお、補強部材４は、管状であってもよい。補強部材４の両端は２つの側壁１１、１２に接した状態で、２つの側壁１１、１２に固定される。凹部１３ｄの頂面部１３に垂直な方向（ｚ方向）における深さＤＢは、側壁１１、１２の第１の稜線１２３から第２の稜線１２４までの長さの２／５すなわち４０％以下とする。

なお、補強部材４は、凹部１３ｄに接していなくてもよい。この場合、補強部材４と凹部１３ｄとの間の頂面部１３に垂直な方向における距離を、距離ＫＡ以下とする。ここで、距離ＫＡは、側壁１１、１２と頂面部１３との境界における湾曲部の頂面部１３に垂直な方向の高さとする。頂面部１３に垂直な方向の荷重に対して、側壁１１、１２と頂面部１３との境界における湾曲部は潰れやすく、側壁１１、１２の湾曲部以外の部分は耐力が高い。例えば、補強部材４がない構成において、頂面部１３に衝撃が入力された場合、湾曲部が潰れて、側壁１１、１２のＲ境界から第２の稜線１２４までの部分で、衝撃に耐える構造となりやすい。図１２Ｋに示す構成において、補強部材４と頂面部１３の凹部１３ｄとの距離を距離ＫＡすなわち湾曲部の高さ以下にすることで、衝撃入力時の湾曲部の変形を抑えることができる。このように、閉断面構造材の内部において、頂面部１３の凹部に隣接するように補強部材４を設けることで、頂面部１３への衝撃に対する構造部材の剛性が向上する。

［車両への適用例］
上述したように、構造部材１０を車両用構造部材として用いる場合、構造部材１０を、管状部の長手方向に離間した２つの連結部で支持した状態で車両に取り付けられることがある。構造部材１０は、例えば、車体、バンパ又は車両ドアの構造部材として使用される。そのため、構造部材１０を備える車体、バンパ又は車両ドアも、本発明の実施形態に含まれる。

２つ連結部で支持された構造部材１０の側壁１１において、２つの連結部の間に、長手方向に離間した２つの低強度部１１Ｂと、その間の高強度部１１Ａが配置される。側壁１１、１２に対向する他方の側壁１２にも同様に、高強度部１２Ａ及び低強度部１２Ｂが配置される。これにより、構造部材１０において、衝撃が加わった場合のモーメントが大きくなる部分を折れにくくすることができる。その結果、耐衝撃性が高い構造部材が得られる。

特に部材の中央部は衝撃が加わった場合にモーメントが大きくなりやすい。そこで、２つの連結部から等しい距離の部分（２つの連結部の間の中央）に高強度部１１Ａ、１２Ａを配置することが望ましい。また、管状部の長手方向中央に高強度部１１Ａ、１２Ａが配置された構造部材１０の両端部を支持する構成とすることが望ましい。ここで、両端部を支持する構成には、構造部材１０の両端を支持する態様に加え、及び構造部材１０の両端の近傍の部分を支持する態様も含まれる。

構造部材１０を車両に取り付ける場合、構造部材１０の管状部長手方向が車両の外形に沿うよう構造部材１０を配置することが多い。すなわち、車両が衝突した場合の衝撃が構造部材１０の長手方向に垂直な方向となるように、構造部材１０が車両に取り付けられることが多い。また、頂面部１３が車両の外側に、クロージングプレート２が車両の内側に配置されるように、構造部材１０が車両に取り付けられることがある。この場合、構造部材１０の連結部の間の中央に高強度部１１Ａが配置され、その両側に低強度部１１Ｂが配置される。これにより、構造部材１０に車両の外側から衝撃を受けた場合に、構造部材１０が車両の内側へ突出する度合が小さくなる。逆にクロージングプレート２が車両の外側に配置されることもある。この場合も、構造部材１０の連結部の間の中央に高強度部１１Ａが配置され、その両側に低強度部１１Ｂが配置される。クロージングプレート２が車両の外側に配置された場合も、構造部材１０に車両の外側から衝撃を受けた場合に、構造部材１０が車両の内側へ突出する度合が小さくなる。

構造部材１０は、上記のように、湾曲していてもよい。この場合、構造部材１０は、車両の外側に向かって凸となるよう車両に取り付けられる。これにより、車両の外側から衝撃を受けた場合に、構造部材１０をより折れにくくすることができる。

構造部材１０は、車体、バンパ又は車両ドアの一部を構成する構造部材とすることができる。例えば、Ａピラー、Ｂピラー、サイドシル、ロッカー、ルーフレール、フロアメンバー、フロントサイドメンバーといった車体を構成する部材に構造部材１０を用いることができる。或いは、ドアインパクトビームやバンパリインフォースメントといった車体に取り付けられ、外部からの衝撃から車両内の装置や乗員を守る部材に構造部材１０を用いることもできる。

図１３は、モノコック構造の車両に配置される構造部材の一例を示す図である。図１３に示す例では、Ａピラー１５、Ｂピラー１６、ロッカー１７、ルーフレール１８、バンパリインフォースメント１９、フロントサイドメンバー２０、ドアインパクトビーム２１、フロアメンバー２２、及び、リアサイドメンバー２３が車両用構造部材として用いられる。これらの車両用構造部材の少なくとも１つを、上記の構造部材１０で構成することができる。

図１４は、構造部材１０をバンパリインフォースメント１９に適用した場合の構成例を示す図である。図１４に示すパンパ−リインフォースメント１９は、上述した構造部材１０により構成される。構造部材１０の側壁１１には、高強度部１１Ａと低強度部１１Ｂが長手方向に並んで配置される。バンパリインフォースメント１９に構造部材１０を適用する場合、構造部材１０の両端部をフロントサイドメンバー２０で支持する構成になる。なお、バンパリインフォースメント１９とフロントサイドメンバー２０の間にクラッシュボックスを設けても良い。この場合、構造部材１０の両端部は、クラッシュボックスで支持される構成になる。

すなわち、構造部材１０の閉断面構造材は、長手方向に離間した２つの連結部１６０において、他の部材すなわち支持部材６と連結される。支持部材６は、例えば、フロントサイドメンバー２０又はクラッシュボックス等となる。図１４に示す例では、車両外側に頂面部１３が配置され、車両外側にクロージングプレート２が配置される。補強部材４は、頂面部１３の車両外側を覆い、かつ、側壁１１の一部を覆う。図１４に示す構成では、バンパリインフォースメント１９の長手方向中央に衝撃が加わった場合に、荷重のモーメントが最大となる。バンパリインフォースメント１９の長手方向中央に高強度部１１Ａ、１２Ａが配置され、その両側に低強度部１１Ｂ、１２Ｂが配置される。高強度部１１Ａと長手方向において重なる部分に補強部材４が配置される。これにより、車両外側からバンパリインフォースメント１９の中央への衝撃による折れ変形が抑えられる。

図１５は、ロッカー１７及びルーフレール１８それぞれに構造部材１０を適用した場合の構成例を示す図である。図１５において、矢印Ｆは、車両の前方向を示している。矢印Ｂは、車両の後方向を示している。矢印Ｕは、車両の上方向を示している。矢印Ｄは、車両の下方向を示している。車両の図１５に示す例では、ロッカー１７及びルーフレール１８は、それぞれ、上述した構造部材１０により構成される。これらの構造部材１０は、長手方向が車両の前後方向となるように配置される。これらの構造部材１０の頂面部１３が車両の外側に配置される。これらの構造部材１０のクロージングプレート２（図１５では図示せず）は、車両の内側に配置される。

ロッカー１７及びルーフレール１８それぞれの構造部材１０の側壁１１には、高強度部１１Ａと低強度部１１Ｂが長手方向に並んで配置される。ロッカー１７の高強度部１１Ａには、Ｂピラー１６の一方端が連結される。ルーフレール１８の他方端には、Ｂピラー１６の他方端が連結される。Ｂピラー１６のロッカー１７に連結された部分は、ロッカー１７を形成する構造部材１０の補強部材４となる。Ｂピラー１６のルーフレール１８に連結された部分は、ルーフレール１８を構成する構造部材１０の補強部材４となる。

Ｂピラー１６は、閉断面構造材を含む管状部材で構成される。Ｂピラー１６の一方端は、ロッカー１７を構成する構造部材１０の頂面部１３及び側壁１２に連結される。Ｂピラー１６の他方端は、ルーフレール１８を構成する構造部材１０の頂面部１３及び側壁１１に連結される。なお、構造部材１０の頂面部１３の配置は、図１５に示す例に限られない。例えば、ロッカー１７を構成する構造部材１０の頂面部１３を車両の上下方向の上側に配置し、クロージングプレート２を車両の上下方向の下側に配置してもよい。ルーフレール１８を構成する構造部材１０の頂面部１３を車両の上下方向の下側に配置し、クロージングプレート２を車両の上下方向の上側に配置してもよい。

図１５に示す構成では、ロッカー１７及びルーフレール１８は、Ｂピラーが連結された部分に対する車両外側からの衝撃による折れ変形が抑えられる。

車両の構造部材を構成する構造部材１０の材料として、引張強度（低強度部１１Ｂ、１２Ｂ以外の部分の引張強度）が７８０ＭＰａ以上（降伏強度４００Ｍｐａ以上）の超高強度鋼を用いると、上記の効果が顕著に現れる。さらには、構造部材１０の低強度部１１Ｂ、１２Ｂ以外の領域の強度を、引張強度で９８０ＭＰａ以上（降伏強度で５００Ｍｐａ以上）とすることで、より効果を奏することができる。

なお、構造部材１０を適用できる車両は、図１３に示す自動車のような４輪車両に限られない。例えば、二輪車両の構造部材に構造部材１０を用いてもよい。また、構造部材１０は、モノコック構造の車両のみならず、フレーム構造の車体に適用することもできる。また、構造部材１０で構成される構造部材の用途は、車両用に限られない。例えば、耐衝撃性容器、建築物、船舶、又は、航空機等の構造部材として、構造部材１０を用いることができる。

また、構造部材１０を用いる態様は、構造部材１０の両端部を他の部材に連結する態様に限られない。構造部材１０の閉断面構造材の長手方向に６Ｈ以上離れた任意の２つの位置で、他の部材を連結してもよい。すなわち、２つの連結部は、両端に限らずに、構造部材１０の任意の位置に配置してもよい。

［製造工程］
構造部材１０は、全体を同一素材で形成してもよい。構造部材１０は、例えば、鋼板から形成される。構造部材１０の製造工程には、低強度部１１Ｂ、１２Ｂ及び高強度部１１Ａ、１２Ａを有するハット部材１を作製する工程と、クロージングプレート２を作製する工程と、ハット部材１とクロージングプレート２を接合する工程と、ハット部材１とクロージングプレート２で形成される閉断面構造材と補強部材を接合する工程が含まれる。閉断面構造材と補強部材４とは、例えば、溶接により接合される。ハット部材１の作製工程では、素材に強度差を与え、低強度領域を形成する工程が含まれる。また、ハット部材１及びクロージングプレート２を湾曲させる工程が製造工程に含まれてもよい。ハット部材１及びクロージングプレート２を湾曲させる場合は、例えば、プレス曲げ、引張り曲げ、圧縮曲げ、ロール曲げ、押し通し曲げ、又は偏心プラグ曲げ等の曲げ加工方法が用いられる。

構造部材１０の製造工程には、素材に低強度部を形成する工程が含まれる。低強度部を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、ロールフォーミングにより鋼板を断面ハット型に変形加工し、レーザー又は高周波加熱等の方法で、材料を局所的に加熱、焼き入れを行うことで、硬化領域を含むハット部材１を作り出すことができる。この場合、焼き入れを行わない領域が、相対的に強度が低い低強度部となる。また、調質処理を行ってハット部材１の全体を強化した後に、部分的に焼鈍処理を行って低強度部を形成することもできる。

或いは、熱間プレス（ホットスタンピング）技術を用いて構造部材１０を作製することもできる。熱間プレスの工程において、加熱又は冷却の条件を同一素材において部分的に異ならせることで、素材中に低強度領域を形成することができる。例えば、鋼板を用いて、鋼がオーステナイト単相域となる温度（Ａｃ３温度）以上に加熱し、金型を用いて成形を行いつつ焼き入れを行う。この際に、冷却速度に差をつけることにより、急冷部は概ね硬質なマルテンサイト組織とし、緩冷部は、軟質なフェライトとパーライトの混相組織又はベイナイト組織とする。これにより、緩冷部を、低強度領域とすることができる。また、熱間プレスにより部材全体をマルテンサイト組織の高強度部とした後、部分的に焼戻して低強度部を形成してもよい。

なお、構造部材１０の製造方法は、上記例に限られない。例えば、テーラードブランク等、その他公知の方法を用いて、低強度部を有する構造部材１０を形成してもよい。

上記の構造部材１０においては、高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度の分布が一様でない場合がある。定常域では、降伏強度のばらつきは、±１０％以内となることが多い。ここでは、高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度の最大値Ｓｍａｘの９０％を、高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度ＳＡ（基準強度）と定義する（ＳＡ＝０．９Ｓｍａｘ）。降伏強度が０．８５ＳＡより大きく０．９ＳＡより小さい（ＳＡの８５％〜９０％）領域（遷移域）は、高強度部１１Ａ、１２Ａの一部とみなす。高強度部１１Ａ、１２Ａにおける降伏強度は、０．８５ＳＡ（ＳＡの８５％）より大きい。すなわち、降伏強度が０．８５ＳＡより大きい領域が高強度部１１Ａ、１２Ａである。

図１６は、低強度部１１Ｂ、１２Ｂと高強度部１１Ａ、１２Ａの境界を含む部分の降伏強度の分布の一例を示す図である。図１６において、縦軸は降伏強度、横軸はｙ方向の位置を示す。図１６に示す例では、高強度部の降伏強度の最大値Ｓｍａｘの９０％（０．９Ｓｍａｘ）を、高強度部の降伏強度ＳＡと定義する。高強度部において、降伏強度が０．９ＳＡ以上の領域は、定常域と称する。また、降伏強度が０．８５ＳＡより大きく０．９ＳＡより小さい領域は、低強度部から高強度部の定常域に至るまでの遷移域である。遷移域は高強度部とみなされ、降伏強度が０．８５Ａの位置が、低強度部と高強度部との境界となる。すなわち、降伏強度が０．８５ＳＡより大きい領域は、高強度部となり、降伏強度が０．８５ＳＡ以下の領域は、低強度部である。

低強度部の降伏強度は、０．６ＳＡ以上０．８５ＳＡ以下（ＳＡの６０〜８５％）である。なお、構造部材１０の低強度部で囲まれる部分に０．６ＳＡ以下の部分が含まれていても、その部分が構造部材１０の変形挙動への影響を無視できる程度に小さい場合は、低強度部１１Ｂ、１２Ｂの一部と見なすことができる。

本実施例では、ハット部材とクロージングプレートで形成される閉断面構造材に補強部材を配置した構造部材に圧子を衝突させた場合の構造部材の変形をシミュレーションで解析した。図１７Ａは、シミュレーションにおける解析モデルの構成を示す図である。本シミュレーションでは、構造部材１００を２つの台３０に架け渡した状態で、構造部材１００の長手方向の中央部に、圧子（インパクタ）５０を、衝突させた場合の変形挙動を解析した。

図１７Ｂは、図１７Ａに示す構造部材１００をｙ方向から見た構成を示す図である。構造部材１００は、ハット部材１０１と、クロージングプレート１０２を含む。ハット部材１０１は、頂面部１１３、頂面部１１３の両端から延び互いに対向する一対の側壁１１１、１１２、及び側壁１１１、１１２の頂面部１１３とは反対側の端部から対向方向外側に延びるフランジ１１４を含む。クロージングプレート１０２は、フランジ１１４に接合される。ハット部材１０１の長手方向（ｙ方向）の中央に、補強部材４０が配置される。補強部材４０は、ハット部材１０１の頂面部１１３及び側壁１１１、１１２の一部を覆う。図１７Ａ及び図１７Ｂに示すモデルにおいて、圧子５０が、ｚ方向に移動して頂面部１１３に衝突する場合と、圧子５０がｚ方向に移動してクロージングプレート１０２に衝突する場合のシミュレーションを行った。

圧子５０の質量は３５０ｋｇとし、圧子４のＹ方向の幅ＷＩは１６０ｍｍ、圧子５０の衝突面４ｓの曲率半径Ｒ１は１５０ｍｍとし、圧子５０の初速度は、４ｍ／秒とした。摩擦係数は、０．１とした。構造部材１００の管状部長手方向（ｙ方向）の長さＬＹは１０００ｍｍとした。台３０間の距離ＬＳは４００ｍｍとした。台３０の高さＤ１は、１４５ｍｍとした。構造部材１００の断面（図１７Ｂ参照）において、頂面部１１３の幅Ｗ２を５０ｍｍ、フランジ１１４の幅Ｗ３を４０ｍｍとした。２つのフランジ１４の間の幅Ｗ４を６５ｍｍとした。一対の側壁１１１、１１２のそれぞれの高さＨを５０ｍｍとした。ハット部材１０１及びクロージングプレート１０２の板厚ｔは１．４ｍｍ、頂面部１１３と側壁１１１、１１２の間のＲ（角部の曲率半径すなわちコーナーＲ）は５ｍｍとした。補強部材４０の板厚は、２．０ｍｍとした。高強度部１０Ａの強度は、ＹＰ１２００ＭＰａ相当とした。低強度部１０Ｂの強度は、ＹＰ１０００ＭＰａ相当とした。補強部材４０の強度は、ＹＰ１２００ＭＰａとした。

一対の側壁１１１、１１２に、高強度部１０Ａを配置し、高強度部１０Ａのｙ方向両側に低強度部１０Ｂを配置した。高強度部１０Ａは、構造部材１０の長さ方向中央に配置した。ｙ方向において、高強度部１０Ａが形成される領域に補強部材４０を配置した。補強部材４０に覆われた頂面部１１３に圧子４が衝突する。構造部材１００のｙ方向の長さＬＹは、側壁１１１、１１２の高さＨの６倍以上である（ＬＹ≧６Ｈ）。

図１７Ｃは、図１７Ａにおける点線で示す領域Ｓの拡大図である。本解析では、補強部材４０の端から高強度部１０Ａと低強度部１０Ｂの境界までのｙ方向における寸法Ｌｈ及び、低強度部１０Ｂのｙ方向における寸法Ｌｓを変化させて、衝突シミュレーションを行った。

図１８は、シミュレーションにおける解析モデルの他の構成を示す図である。図１８に示す例では、構造部材１００の両端が２つの台３０に接合されている。図１８に示す解析モデルのシミュレーションの結果は、図１７Ａに示す解析モデルのシミュレーションの結果と同様であった。また、頂面部１１３に圧子４を衝突させるシミュレーションに加えて、クロージングプレート１０２に圧子４を衝突させるシミュレーションも行った。

下記表１は、上記強度比を０．８３（低強度部１０Ｂの降伏強度を、ＹＰ１０００ＭＰａ、高強度部１０Ａを含むその他の部分の降伏強度を、ＹＰ１２００ＭＰａ）とし、寸法Ｌｓ及びＬｈを変化させた場合のシミュレーション結果から得られる変形挙動を示す。表１において、変形挙動欄のExcellentは非常に良好、Goodは良好、Poorは、不良を示す。これらの変形挙動の評価は、折れが発生する時の圧子の侵入量に基づいて判断した。圧子の侵入量は、インパクタストローク又は圧子変位とも称する。下記表１は、圧子４を頂面部１１３に衝突させた場合の解析結果である。これに対して、圧子４をクロージングプレート１０２に衝突させた場合も、下記表１と略同様の解析結果が得られた。

図１９は、表１におけるＣａｓｅ１〜１０における、折れ曲がり時のインパクタストロークのシミュレーション結果を示すグラフである。図１９におけるＣａｓｅ１〜１０の寸法Ｌｈ、Ｌｓの条件は、表１に示すＣａｓｅ１〜１０の寸法Ｌｈ、Ｌｓの条件と同じである。

図１９に示す結果では、Ｃａｓｅ３〜７、１０では、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ３より、折れ曲がり時のインパクタストロークが小さくなっている。これにより、Ｃａｓｅ３〜７、１０の場合には、Ｃａｓｅ１〜Ｃａｓｅ３の場合より折れが発生しにくいことがわかった。すなわち、Ｈ／３≦Ｌｈ≦３Ｈ／２の場合に、折れが発生しにくい。Ｈ／３≦Ｌｈ≦Ｈの場合、さらに折れが発生しにくくなる。また、低強度部１０Ｂのｙ方向の寸法Ｌｓが、３Ｈ／５≦Ｌｓの場合、折れが発生しにくくなることがわかった。

また、低強度部１０Ｂの強度と、高強度部１０Ａを含むその他の部分の強度との強度比を変化させて、衝突シミュレーションを行った。図２０は、低強度部１０Ｂと、高強度部１０Ａを含む他の部分の強度比を変えて衝撃荷重を入力した場合の、曲げ変形による変形量を示すグラフである。図２０において、縦軸は、衝撃方向（ｚ方向）における構造部材１０の侵入量（突出量）を示す。横軸は、低強度部１０Ｂの強度の、高強度部１０Ａの強度に対する比（強度比＝低強度部の強度／高強度部の強度）を示す。

強度比が、０．６０〜０．８５の区間では、強度比の増加に伴って侵入量は減少している（矢印Ｙ１）。この区間では、構造部材１０の変形モードは、断面潰れとなっている。この区間において、低強度部１０Ｂの強度が低い(強度比が０．６０以下)場合、断面潰れの変形になるものの、侵入量が大きくなり、強度比が０．８５を越える場合の侵入量と略同じとなった。強度比が０．８５を超えると、侵入量は、急激に増加した（矢印Ｙ２）。さらに、強度比０．８５以上で強度比を増やすと、侵入量は、強度比の増加に応じて大きくなった（矢印Ｙ３）。これは、強度比０．８５を境に、変形モードが、断面潰れから、折れに変化したためと考えられる。このように、低強度部１０Ｂの強度が高すぎる(強度比が高い)と折れ曲がって変形し、侵入量が大きくなった。図１６の結果により、衝撃による曲げ変形の侵入量を少なくする観点から、強度比は６０〜８５％が好ましく、強度比は７０〜８５％がより好ましいことが確認された。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。

１：構造部材
２：クロージングプレート
１１、１２：側壁
１３：頂面部
１４：フランジ
１１Ａ、１２Ａ：高強度部
１１Ｂ、１２Ｂ：低強度部

Claims (14)

1. 構造部材であって、
   少なくとも１枚のクロージングプレートと、ハット部材とを有する閉断面構造材と、
   前記閉断面構造材に取り付けられる補強部材とを備え、
   前記ハット部材は、
   頂面部と、
   前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、
   それぞれが前記クロージングプレートに接合された２つのフランジと、
   前記２つのフランジの端部にある２つの第２の稜線と、
   前記２つの第１の稜線と前記２つの第２の稜線の間にそれぞれ位置し、前記頂面部に垂直な方向における高さがそれぞれＨ１、Ｈ２である、２つの側壁と、を有し、
   前記２つの側壁のそれぞれは、降伏強度が５００ＭＰａ以上の高強度部と、前記高強度部と前記第１の稜線の延在方向において隣り合って配置され、前記高強度部の降伏強度の６０〜８５％の降伏強度を有する低強度部とを有し、
   前記補強部材は、前記ハット部材の前記頂面部の少なくとも一部に隣接して設けられ、前記第１の稜線の延在方向において、前記補強部材の両端は、前記側壁の前記高強度部と重なり、前記補強部材の両端のうち少なくとも一方の端から前記第１の稜線の延在方向に前記補強部材から離れる方向に向かって前記Ｈ１の１／３〜３／２倍離間した領域と前記Ｈ２の１／３〜３／２倍離間した領域との重複した範囲に前記高強度部と前記低強度部の境界が配置される、構造部材。
2. 構造部材であって、
   少なくとも１枚のクロージングプレートと、ハット部材とを有する閉断面構造材と、
   前記閉断面構造材に取り付けられる補強部材とを備え、
   前記ハット部材は、
   頂面部と、
   前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、
   それぞれが前記クロージングプレートに接合された２つのフランジと、
   前記２つのフランジの端部にある２つの第２の稜線と、
   前記２つの第１の稜線と前記２つの第２の稜線の間にそれぞれ位置し、前記クロージングプレートに垂直な方向における高さがそれぞれＨ１、Ｈ２である、２つの側壁と、を有し、
   前記２つの側壁のそれぞれは、降伏強度が５００ＭＰａ以上の高強度部と、前記高強度部と前記第１の稜線の延在方向において隣り合って配置され、前記高強度部の降伏強度の６０〜８５％の降伏強度を有する低強度部とを有し、
   前記補強部材は、前記クロージングプレートの少なくとも一部又は前記ハット部材の前記２つの側壁の少なくとも一部に隣接して設けられ、前記第１の稜線の延在方向において、前記補強部材の両端は、前記側壁の前記高強度部と重なり、前記補強部材の両端のうち少なくとも一方の端から前記第１の稜線の延在方向に前記補強部材から離れる方向に向かって前記Ｈ１の１／３〜３／２倍離間した領域と前記Ｈ２の１／３〜３／２倍離間した領域との重複した範囲に前記高強度部と前記低強度部の境界が配置される、構造部材。
3. 構造部材であって、
   少なくとも１枚のクロージングプレートと、溝型部材とを有する閉断面構造材と、
   前記閉断面構造材に取り付けられる補強部材とを備え、
   前記溝型部材は、
   頂面部と、
   前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、
   それぞれが前記クロージングプレートに接合される２つの接合部と、
   前記２つの第１の稜線と前記２つの接合部との間に、それぞれ位置し、前記頂面部に垂直な方向における高さがそれぞれＨ１、Ｈ２である２つの側壁と、を有し、
   前記２つの側壁のそれぞれは、降伏強度が５００ＭＰａ以上の高強度部と、前記高強度部と前記第１の稜線の延在方向において隣り合って配置され、前記高強度部の降伏強度の６０〜８５％の降伏強度を有する低強度部とを有し、
   前記補強部材は、前記ハット部材の前記頂面部の少なくとも一部に隣接して設けられ、前記第１の稜線の延在方向において、前記補強部材の両端は、前記側壁の前記高強度部と重なり、前記補強部材の両端のうちすくなくとも一方の端から前記第１の稜線の延在方向に前記補強部材から離れる方向に向かって前記Ｈ１の１／３〜３／２倍離間した領域と前記Ｈ２の１／３〜３／２倍離間した領域との重複した範囲に前記高強度部と前記低強度部の境界が配置される、構造部材。
4. 構造部材であって、
   少なくとも１枚のクロージングプレートと、溝型部材とを有する閉断面構造材と、
   前記閉断面構造材に取り付けられる補強部材とを備え、
   前記溝型部材は、
   １つの頂面部と、
   前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、
   前記クロージングプレートに接合されたフランジと、
   前記フランジの端部にある１つの第２の稜線と、
   前記第１の稜線と前記第２の稜線の間に位置し、前記頂面部に垂直な方向における高さがＨ１である前記第１の側壁と、
   前記クロージングプレートに接合される接合部と、
   前記第１の稜線と前記接合部との間に位置し、前記頂面部に垂直な方向における高さがＨ２である第２の側壁と、を有し、
   前記第１の側壁及び前記第２の側壁のそれぞれは、降伏強度が５００ＭＰａ以上の高強度部と、前記高強度部と前記第１の稜線の延在方向において隣り合って配置され、前記高強度部の降伏強度の６０〜８５％の降伏強度を有する低強度部とを有し、
   前記補強部材は、前記ハット部材の前記頂面部の少なくとも一部に隣接して設けられ、前記第１の稜線の延在方向において、前記補強部材の両端は、前記第１の側壁及び前記第２の側壁の前記高強度部と重なり、前記補強部材の両端の少なくとも一方の端から前記第１の稜線の延在方向に前記補強部材から離れる方向に向かって前記Ｈ１の１／３〜３／２倍離間した領域と前記Ｈ２の１／３〜３／２倍離間した領域との重複した範囲に前記高強度部と前記低強度部の境界が配置される、構造部材。
5. 前記第１の稜線の延在方向における前記低強度部の寸法は、Ｈ１の３／５倍以上かつ、Ｈ２の３／５倍以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の構造部材。
6. 前記第１の稜線の延在方向において、前記低強度部は前記高強度部の両隣に配置される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の構造部材。
7. 前記補強部材は、前記閉断面構造材の前記第１の稜線の延在方向における中央に配置される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の構造部材。
8. 前記側壁の前記第１の稜線側の一方端と前記第１の稜線と反対側の他方端の間において、前記側壁の前記一方端から前記他方端に向かって、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの１／４の位置までの間の領域に、前記低強度部の前記一方端側の端部があり、
   前記低強度部の前記一方端から前記他方端に向かう方向の長さは、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの１／５以上であり、
   前記低強度部の前記一方端側の端部と前記側壁の前記一方端の間の側壁の降伏強度は、５００ＭＰａ以上かつ前記低強度部より高い、請求項１、３及び４のいずれか１項に記載の構造部材。
9. 前記側壁の前記第１の稜線側と反対側の一方端と前記第１の稜線側の他方端の間において、前記側壁の前記一方端から前記他方端に向かって、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの１／４の位置までの間の領域に、前記低強度部の前記一方端側の端部があり、
   前記低強度部の前記一方端から前記他方端に向かう方向の長さは、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの１／５以上であり、
   前記低強度部の前記一方端側の端部と前記側壁の前記一方端の間の側壁の降伏強度は、５００ＭＰａ以上かつ前記低強度部より高い、請求項２に記載の構造部材。
10. 前記頂面部側に凸となるよう湾曲した請求項１、３、４、及び８のいずれか１項に記載の構造部材。
11. 前記クロージングプレート側に凸となるよう湾曲した請求項２又は１０に記載の構造部材。
12. 前記第１の稜線の延在方向に垂直な面の断面において、前記クロージングプレートが前記ハット部材又は前記溝型部材と接合される部分を結ぶ仮想線分の少なくとも一部は、前記頂面部と前記クロージングプレートの間にある、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の構造部材。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の構造部材を含む車体構造であって、
    前記補強部材は、センターピラーであり、
    前記閉断面構造材は、ロッカー又はルーフレールである、車体構造。
14. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の構造部材で形成されるバンパリインフォースメント。

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