WO2018131516A1 - 構造部材及び車両用構造部材 - Google Patents

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WO2018131516A1
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strength
structural member
side wall
low
ridge line
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智史 広瀬
石森 裕一
弘 福地
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新日鐵住金株式会社
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    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members

Definitions

  • the present invention relates to a structural member having impact resistance and a structural member for a vehicle using the structural member.
  • the structural member having a tubular portion formed by a hat member having a hat-shaped cross section and a closing plate joined to the hat member is used in various applications.
  • Applications include, for example, structural members of vehicles, buildings, and large containers. Particularly, structural members used in automobiles are required to have impact resistance.
  • Patent Document 1 discloses a metal tube attached to the body of an automobile in a structure that supports both ends for impact resistance.
  • This metal tube has a full length or a partially bent portion. It arrange
  • This metal pipe has excellent impact resistance for reinforcing the vehicle body as compared with a reinforcing member using a straight pipe.
  • the structural member having a tubular part is bent when subjected to an impact exceeding the yield strength, and the bent part protrudes.
  • this structural member is thinned for weight reduction, the degree of protrusion when it is broken by an impact tends to increase.
  • a structural member used in an automobile has a small degree of protrusion inward when an impact is applied from the outside of the vehicle.
  • the degree of protrusion of the portion deformed by the impact of the collision in the structural member is smaller.
  • the present application discloses a structural member that can further reduce the degree of protrusion during deformation due to impact, and a vehicle structural member using the structural member.
  • the structural member according to one aspect of the present invention includes at least one closing plate and a hat member.
  • the hat member includes a top surface portion, two first ridge lines at both ends of the top surface portion, two flanges each joined to the closing plate, and two at the end portions of the two flanges. A second ridge line; and two sidewalls positioned between the two first ridge lines and the two second ridge lines.
  • the length in the extending direction of the first ridge line of the tubular part formed by the hat member and the closing plate is the longer of the two side walls in the direction perpendicular to the top surface part. It is 6 times or more of H.
  • Each of the two side walls includes a high strength portion and a low strength portion.
  • the high-strength portion is formed in a portion opposite to the two side walls over a distance of 2/3 times or more and 3 times or less of H in the extending direction of the first ridgeline.
  • the yield strength of the high strength portion is 500 MPa or more.
  • the low strength portion is disposed on both sides of the high strength portion in the extending direction of the first ridge line.
  • the yield strength of the low strength portion is 60 to 85% of that of the high strength portion.
  • FIG. 1A It is a figure which shows the structural example of the structural member by which both ends were supported. It is a figure which shows the example of a deformation
  • FIG. 15A is a graph showing a simulation result of the impactor stroke when a fold occurs.
  • FIG. 15B is a graph showing a simulation result of the impactor stroke when a fold occurs. It is a graph which shows the deformation
  • the inventor examined the behavior of a structural member having a tubular portion formed by a member having a hat-shaped cross section (hereinafter referred to as a hat member) and a closing plate joined to the hat member with respect to impact.
  • the structural member 5 is formed extending in the longitudinal direction of the tubular portion.
  • the structural member 5 often constitutes a part of a structure (for example, a vehicle, a building, a container, or the like) in a state where both ends in the longitudinal direction of the tubular portion are supported. Therefore, the inventor examined the behavior of the structural member supported at both ends against impact.
  • the dimension (length) in the longitudinal direction of the tubular portion of the structural member is about 6 times or more than the dimension of the structural member in the direction in which the impact is applied, the degree of deformation due to the impact may increase. I understood.
  • the structural member 5 breaks and deforms early after the impact is applied. (See FIG. 1B).
  • the structural member 5 is also deformed when an impact is applied to the position (y2 in FIG. 1A) between the longitudinal center of the structural member 5 and the one support portion 32 (see FIG. 1C).
  • the impact is applied to the center (y1) in the longitudinal direction of the structural member 5, the degree of protrusion of the early bending deformation is greater than when the impact is applied to y2.
  • the moment load was highest when an impact was applied to the longitudinal center of the structural member 5 supported at both ends.
  • the inventor examined reducing the degree of deformation of the structural member due to impact by increasing the strength of the structural member. However, even if the strength of the structural member is increased, it is difficult to reduce the degree of protrusion due to deformation. This is because, when the strength of the structural member is increased, it becomes difficult to deform with respect to the impact, but the degree of protrusion when deformed by the impact does not change much. Therefore, the inventor further studied to suppress the bending deformation by changing the strength distribution of the structural member.
  • the inventor has come up with a configuration in which low strength portions having lower strength than other portions are arranged side by side in the longitudinal direction on the side wall of the structural member. That is, the present inventors have conceived a configuration in which low strength portions having lower strength than the high strength portions are arranged on both sides of the high strength portion. In other words, the high strength portion is sandwiched between the low strength portions in the longitudinal direction of the structural member. In this configuration, it was found that a load due to an impact applied to the high strength portion is transmitted to the low strength portion, and bending deformation is suppressed.
  • the degree of deformation due to impact on the high strength portion can be set. It has been found that it can be effectively reduced. Based on this knowledge, the inventors arrived at the structural member of the following embodiment.
  • the structural member of the structure 1 in the embodiment of the present invention includes at least one closing plate and a hat member.
  • the hat member includes a top surface portion, two first ridge lines at both ends of the top surface portion, two flanges each joined to the closing plate, and two at the end portions of the two flanges. A second ridge line; and two sidewalls positioned between the two first ridge lines and the two second ridge lines.
  • the length in the extending direction of the first ridge line of the tubular part formed by the hat member and the closing plate is the longer of the two side walls in the direction perpendicular to the top surface part. It is 6 times or more of H.
  • Each of the two side walls includes a high strength portion and a low strength portion.
  • the high-strength portion is formed in a portion opposite to the two side walls over a distance of 2/3 times or more and 3 times or less of H in the extending direction of the first ridgeline.
  • the yield strength of the high strength portion is 500 MPa or more.
  • the low strength portion is disposed on both sides of the high strength portion in the extending direction of the first ridge line.
  • the yield strength of the low strength portion is 60 to 85% of that of the high strength portion.
  • the length H of the side wall in the direction perpendicular to the top surface portion is defined by the distance between the first ridge line and the second ridge line of each side wall in the direction perpendicular to the top surface portion. The longer of the lengths.
  • the two flanges extend in directions away from each of the second ridge lines.
  • the direction perpendicular to the top surface portion is a direction perpendicular to the surface of the top surface portion, that is, a vertical direction of the top surface.
  • the structural member of the structure 1 has a small degree of deformation with respect to the impact applied from the top surface portion of the hat material.
  • the structural member of the structure 2 in the embodiment of the present invention includes at least one closing plate and a hat member.
  • the hat member includes a top surface portion, two first ridge lines at both ends of the top surface portion, two flanges each joined to the closing plate, and two at the end portions of the two flanges. A second ridge line; and two sidewalls positioned between the two first ridge lines and the two second ridge lines.
  • the length in the extending direction of the first ridge line of the tubular portion formed by the hat member and the closing plate is the longer one of the lengths of the two side walls in the direction perpendicular to the closing plate. It is 6 times or more of H.
  • Each of the two side walls includes a high strength portion and a low strength portion.
  • the high-strength portion is formed in a portion opposite to the two side walls over a distance of 2/3 times or more and 3 times or less of H in the extending direction of the first ridgeline.
  • the yield strength of the high strength portion is 500 MPa or more.
  • the low strength portion is disposed on both sides of the high strength portion in the extending direction of the first ridge line.
  • the yield strength of the low strength portion is 60 to 85% of that of the high strength portion.
  • the length H of the side wall in the direction perpendicular to the closing plate is defined by the distance between the first ridge line and the second ridge line of each side wall in the direction perpendicular to the closing plate. The longer of the lengths. Note that the two flanges extend in directions away from each of the second ridge lines.
  • the direction perpendicular to the closing plate is the direction perpendicular to the surface of the closing plate.
  • the structural member of the structure 2 has a small degree of deformation with respect to the impact applied from the closing plate.
  • the structural member of the structure 3 in the embodiment of the present invention includes at least one closing plate and a groove member.
  • the groove member includes a top surface portion, two first ridgelines at both ends of the top surface portion, two joint portions each joined to the closing plate, the two first ridgelines, and the Between the two joints, there are two side walls located respectively.
  • the length in the extending direction of the first ridge line of the tubular portion formed by the groove member and the closing plate is the longer length of the side walls in the direction perpendicular to the top surface portion. It is more than 6 times the height H.
  • Each of the two side walls includes a high strength portion and a low strength portion.
  • the high-strength portion is formed in a portion opposite to the two side walls over a distance of 2/3 times or more and 3 times or less the length H in the extending direction of the first ridgeline.
  • the yield strength of the high strength portion is 500 MPa or more.
  • the low strength portion is disposed on both sides of the high strength portion in the extending direction of the first ridge line.
  • the yield strength of the low strength portion is 60 to 85% of that of the high strength portion.
  • the length H of the side wall in the direction perpendicular to the top surface portion is set such that the first ridge line of each side wall in the direction perpendicular to the top surface portion and the first ridge line extend through the joint portion.
  • the structural member of structure 3 is different from structure 1 in that there is no flange. That is, the hat material of structure 1 is a groove type material in structure 3.
  • the structural member of the structure 3 has a small degree of deformation with respect to the impact applied from the top surface portion of the grooved material.
  • the structural member of the structure 4 in the embodiment of the present invention includes at least one closing plate and a groove member.
  • the groove member has one top surface portion, two first ridgelines at both ends of the top surface portion, a flange joined to the closing plate, and one second surface at the end of the flange.
  • the length in the extending direction of the first ridge line of the tubular portion formed by the groove member and the closing plate is the length of the first side wall or the second length in the direction perpendicular to the top surface portion.
  • the first side wall includes a high strength portion and a low strength portion.
  • the high-strength portion of the first side wall is not less than 2/3 times and not more than 3 times the H in the extending direction of the first ridge line of the tubular portion at a portion facing the second side wall. Formed over distance.
  • the yield strength of the high strength portion is 500 MPa or more.
  • the low strength portion is disposed on both sides of the high strength portion in the extending direction of the first ridge line. The yield strength of the low strength portion is 60 to 85% of that of the high strength portion.
  • the second side wall includes a high strength portion and a low strength portion.
  • the high-strength portion of the second side wall is 2/3 times or more than the length H in the extending direction of the first ridge line of the tubular portion at a portion facing the first side wall. It is formed over the following distance.
  • the yield strength of the high strength portion is 500 MPa or more.
  • the low strength part. It arrange
  • the yield strength of the low strength portion is 60 to 85% of that of the high strength portion.
  • the length H is a length defined by a distance between the first ridge line and the second ridge line of the first side wall in a direction perpendicular to the top surface portion, and is perpendicular to the top surface portion.
  • the structural member of the structure 4 is a modification of the structure 3.
  • the structure 3 is different in that there is no flange at both ends of the channel material, whereas the structure 4 has a flange at one end.
  • the structural member of the structure 4 has a small degree of deformation with respect to the impact applied from the top surface portion of the grooved material.
  • the deformation due to the load due to the impact on the high strength portion can be dispersed to the low strength portion at an early stage.
  • bending deformation of the structural member due to impact can be suppressed.
  • the deformation of the structural member is further suppressed.
  • the deformation of the structural member is further suppressed when an impact is applied to the closing plate.
  • the length H is the height of the side wall.
  • the direction perpendicular to the top surface portion is defined as the height direction of the side wall.
  • the direction perpendicular to the closing plate is the height direction of the side wall.
  • the length of the low-strength portion in the extending direction of the first ridge line is not less than 3/5 times and not more than twice the length H. This further suppresses the degree of deformation of the structural member due to the impact on the high-strength portion.
  • the structure 6 will be described.
  • the high-strength portion between the low-strength portions is disposed at the center in the extending direction of the first ridge line in the tubular portion.
  • the moment due to impact tends to increase.
  • the high strength portion is arranged at the center in the extending direction of the first ridge line and the low strength is arranged on both sides thereof, whereby deformation of the structural member due to impact can be efficiently suppressed.
  • the low-strength portion of the low-strength portion is in a region up to (4/5) of the length between the one end and the other end of the side wall An end portion on the other end side may be located.
  • the length of the low-strength portion in the direction from the one end to the other end is 1/5 or more of the length between the one end and the other end of the side wall.
  • the structure 7 or 8 may include a region adjacent to an end of the low strength portion between the one end and the other end of the side wall and having a higher yield stress than the low strength portion.
  • the deformation of the structural member against the impact on the top surface portion can be efficiently suppressed.
  • the first ridge line becomes one end of the side wall
  • the second ridge line becomes the other end of the side wall.
  • the length between one end and the other end of the side wall is the interval (distance) between the first ridge line and the second ridge line.
  • the first ridge line is one end
  • the joint line connecting the joint portion in the extending direction of the first ridge line is the other end. Therefore, the length between the one end and the other end of the side wall is defined by the interval (distance) between the first ridge line and the joining line.
  • the side wall is disposed between the one end of the side wall opposite to the first ridge line side and the other end of the first ridge line side from the one end of the side wall toward the other end. There may be an end portion on the one end side of the low-strength portion in a region up to a position of 1 ⁇ 4 of the length between the one end and the other end.
  • the length between the one end and the other end of the side wall is defined by the interval (distance) between the first ridge line and the second ridge line. Is done.
  • the length between the one end and the other end of the side wall connects the first ridge line and the joint in the extending direction of the first ridge line. It is defined by the distance (distance) from the joint line.
  • the structure 12 Next, the structure 12 will be described.
  • the low strength An end portion on the other end side of the portion may be located.
  • the length of the low-strength portion in the direction from the one end to the other end is 1/5 or more of the length between the one end and the other end of the side wall.
  • the structure 11 or 12 may include a region adjacent to an end of the low-strength portion between the one end and the other end of the side wall and having a higher yield stress than the low-strength portion.
  • the structure 14 will be described.
  • the end portion on the one end side of the high-strength portion located between the low-strength portions may be located in a region between the positions of (2/5) of the length from to the other end. .
  • an end portion on the other end side of the high strength portion is located at the other end of the side wall.
  • An additional low-strength portion having a yield strength of 60 to 85% of the high-strength portion is provided from the end portion on the one end side of the high-strength portion to one end of the side wall.
  • the deformation of the structural member against the impact on the closing plate can be efficiently suppressed.
  • the length between one end and the other end of the side wall is the interval (distance) between the first ridge line and the second ridge line.
  • the joint line connecting the joint portion in the extending direction of the first ridge line is one end, and the first ridge line is the other end. Therefore, the length between the one end and the other end of the side wall is defined by the interval (distance) between the first ridge line and the joining line.
  • the structural member is preferably curved so as to be convex toward the closing plate. Thereby, it becomes difficult for a structural member to deform
  • the closing plate includes a pair of overlapping portions that are overlapped with the hat member or the groove member and an intermediate portion between the pair of overlapping portions. The intermediate portion is formed so as to protrude in a direction away from the hat member or the groove member with respect to the overlapping portion.
  • the structural member of the structure 18 is obtained by attaching any one of the structural members 1 to 17 to the vehicle.
  • the top surface part or the closing plate is two connecting parts provided at two locations separated by 6H or more in the extending direction of the first ridge line, and two connecting parts connected to other members including.
  • FIG. 2A is a perspective view showing a configuration of the structural member 10 in the present embodiment.
  • FIG. 2B is a side view of the structural member 10 shown in FIG. 2A as viewed from the longitudinal direction (y direction).
  • FIG. 2C is a side view of the structural member 10 shown in FIG. 2A viewed from a direction perpendicular to the longitudinal direction (x direction).
  • a structural member 10 shown in FIGS. 2A to 2C includes a hat member 1 having a hat-shaped cross section, and a closing plate 2 joined to the hat member 1.
  • the structural member 10 has a tubular portion formed by the hat member 1 and the closing plate 2.
  • the tubular portion has a space surrounded by the hat member 1 and the closing plate 2 inside. That is, the tubular portion has a closed cross-sectional structure.
  • the hat member 1 has a top surface portion 13, a pair of side walls 11 and 12, and a pair of flanges 14.
  • the pair of side walls 11 and 12 extend from both ends of the top surface portion 13 and face each other.
  • the pair of flanges 14 extend outward in the opposing direction of the pair of side walls 11, 12 from the other end of the pair of side walls 11, 12 opposite to the one end on the side of the top surface 13 of the side walls 11, 12.
  • the closing plate 2 is provided by being joined to a pair of flanges 14.
  • a boundary portion (shoulder portion) 123 between the top surface portion 13 and the pair of side walls 11 and 12 forms a first ridge line 123.
  • the longitudinal direction of the tubular portion is the extending direction of the first ridge line 123, but the longitudinal direction of the tubular portion and the extending direction of the first ridge line 123 may not be the same.
  • the longitudinal direction of a tubular part be the central axis (axial center) which connects the gravity center of the cross section of a tubular part.
  • a boundary portion (shoulder portion) 124 between the flange 14 and the pair of side walls 11 and 12 forms a second ridgeline 124 extending in the longitudinal direction of the tubular portion.
  • the extending direction of the second ridge line 124 may not be the same as the longitudinal direction of the tubular portion.
  • the longitudinal direction of the tubular portion is the y direction, which is the same as the longitudinal direction of the structural member 10.
  • the dimension in the extending direction (y direction) of the ridge formed at the boundary portion between the top surface portion 13 and the pair of side walls 11 and 12 is in the direction (x direction) in which the pair of side walls 11 and 12 face each other. It is longer than the dimensions.
  • the length LY in the extension phrase of the first ridgeline 123 of the tubular portion formed by the hat member 1 and the closing plate 2 is 6 times or more the height H of the side walls 11 and 12, that is, 6H or more ( LY ⁇ 6H).
  • the extending direction of the first ridge line 123 and the extending direction of the second ridge line 124 may be different.
  • Each of the pair of side walls 11 and 12 includes high-strength portions 11A and 12A and low-strength portions 11B and 12B.
  • High strength portions 11 ⁇ / b> A and 12 ⁇ / b> A are provided at portions of the pair of side walls 11 and 12 that face each other. That is, of the pair of side walls 11 and 12, the high strength portion 11A of one side wall 11 and the high strength portion 12A of the other side wall 12 are provided at positions facing each other.
  • the low-strength portions 11B and 12B are also provided in portions of the pair of side walls 11 and 12 that face each other. That is, the low strength portion 11B of one side wall 11 and the low strength portion 12B of the other side wall 12 are provided in portions facing each other.
  • the dimension LA in the extending direction of the first ridgeline 123 of the high-strength portions 11A and 12A facing each other is (2/3) H or more and 3H or less (2H / 3 ⁇ LA ⁇ 3H ).
  • the yield strength of the high strength portions 11A and 12A is 500 MPa (980 MPa in the case of tensile strength) or more.
  • the low strength portions 11B and 12B are disposed on both sides in the extending direction of the first ridgeline 123 of the high strength portions 11A and 12A. That is, in the longitudinal direction of the tubular portion, the high strength portions 11A and 12A are disposed between the low strength portions 11B and 12B.
  • the yield strength of the low strength portions 11B and 12B is 60 to 85% (60% to 85%) of the yield strength of the high strength portions 11A and 12A.
  • the tensile strength of the low strength portions 11B and 12B is desirably 60 to 85% of the tensile strength of the high strength portions 11A and 12A.
  • the low strength portions 11B and 12B are paired in the pair of side walls 11 and 12, respectively. That is, in one side wall 11 of the pair of side walls, a pair of low strength portions 11B are provided on both sides of the high strength portion 11A. In the other side wall 12 of the pair of side walls, a pair of low strength portions 12B are provided on both sides of the high strength portion 12A.
  • Yields of outer portions 11C and 12C in the extending direction of the first ridgeline 123 of the low strength portions 11B and 12B that is, the portions 11C and 12C of the side walls 11 and 12 other than the high strength portions 11A and 12A and the low strength portions 11B and 12B.
  • the strength is higher than that of the low strength portions 11B and 12B.
  • the yield strength of these portions 11C and 12C may be the same as that of the high strength portions 11A and 12A.
  • the low strength portions 11B and 12B are portions where the yield strength is lower than the surroundings.
  • the low strength portions 11B and 12B are arranged on both sides of the high strength portions 11A and 12A, thereby the impact load. Can be dispersed in the low-strength portions 11B and 12B without concentrating the deformation by the high-strength portions 11A and 12A.
  • the yield strength of the high strength portions 11A and 12A is 500 MPa (980 MPa in the case of tensile strength) or more, the strength ratio of the low strength portions 11B and 11B to the high strength portions 11A and 12A is 60 to 85%,
  • the dimension LA of the opposing high-strength portions 11A and 12A is (2/3) H or more and 3H or less, the deformation due to the load due to the impact on the high-strength portions 11A and 12A can be brought about at an early stage. , 12B.
  • the strength of the flange 14 and the strength distribution are not particularly limited. This is because the strength of the flange 14 does not particularly affect the performance of the structural member 10.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the deformation behavior of the structural member 5 composed of a hat member having a uniform strength distribution and a closing plate.
  • FIG. 4 is a view for explaining the deformation behavior of the structural member 10 having the low strength portions 11B and 12B as shown in FIGS. 2A to 2C. 3 and 4 show the deformation behavior when the indenter collides in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the tubular portion of the structural member. 3 and 4 show the deformation behavior of the side surface of the structural member as seen from the direction of impact of the indenter and the direction perpendicular to the longitudinal direction of the tubular portion.
  • the deformation generated at the bending deformation starting point P due to the impact proceeds in a wedge shape in a side view.
  • the structural member 5 is bent so as to protrude sharply in the bending direction (impact direction). In some cases, the structural member 5 may crack.
  • the deformation progresses inward from the bending deformation starting point P of the high-strength portion 11A.
  • the deformation spreads in the longitudinal direction, and the degree of deformation in the bending direction (impact direction) becomes small.
  • the deformation behavior shown in FIGS. 3 and 4 is not limited to when the indenter collides with the structural member.
  • a structural member is bent and deformed by an axial force compressing in the longitudinal direction, or when a force perpendicular to the longitudinal direction is applied statically by pressing an indenter against the structural member as in a three-point bending test. Bending deformation can also have similar deformation behavior. Further, in both cases where the indenter collides with the top surface portion of the structural member and when the indenter collides with the closing plate, the deformation behavior is the same as in FIGS.
  • the structural member 10 may be used in a state where the structural member 10 is supported at two locations separated in the longitudinal direction.
  • the structural member 10 has two connection parts which are parts connected to other members. That is, the structural member 10 is supported by another member at the connecting portion.
  • the connecting portion may be referred to as a support portion.
  • the connecting portion is provided on at least one of the side walls 11, 12, the top surface portion 13 and the closing plate 2.
  • the structural member 10 is fixed to other members.
  • the connecting portion of the structural member 10 is joined to another member by, for example, a fastening member or welding. Note that the number of connecting portions may be three or more.
  • the two connecting portions may be arranged at positions separated from each other by 6H or more in the extending direction of the first ridgeline 123. That is, the interval KY between the two connecting portions may be 6 times or more the height H of the side walls 11 and 12 (KY ⁇ 6H). In this case, the problem described with reference to FIGS. 1A to 1C similarly occurs. That is, the dimension KY between the two connecting portions is about 6 times or more (KY ⁇ 6H) with respect to the dimension in the direction in which the impact of the structural member is applied (in the example of FIG. 2A, the height H of the side wall 11). In some cases, the degree of deformation due to impact may increase.
  • the high-strength portions 11A and 12A and the low-strength portions 11B and 12B are provided between the two connecting portions.
  • the degree of protrusion due to the deformation of the structural member 10 can be reduced.
  • the structural member 10 when the structural member 10 is used as a vehicle structural member, the structural member 10 is attached to the vehicle in a state where the structural member 10 is supported by at least two connecting portions spaced apart in the longitudinal direction of the tubular portion. At this time, the structural member 10 is attached to the vehicle so that the top surface portion 13 is disposed outside the vehicle and the closing plate 2 is disposed inside the vehicle.
  • the structural member 10 can be attached to the vehicle so that the closing plate is disposed outside the vehicle and the top surface portion 13 is disposed inside the vehicle. Thereby, when the structural member 10 receives an impact from the outside of the vehicle, the degree to which the structural member 10 breaks and protrudes into the vehicle can be reduced.
  • the dimension LA in the extending direction of the first ridge line 123 of the high strength portions 11A and 12A is relative to the height H of the side walls 11 and 12, regardless of the presence or absence of the connecting portion. 2 / 3H or more and 3H or less (2 / 3H ⁇ LA ⁇ 3H).
  • the degree of deformation due to the impact on the high-strength portions 11A and 12A can be further suppressed.
  • the dimension LA to be greater than or equal to H and less than or equal to (4/3) H (H ⁇ LA ⁇ (4/3) H)
  • the degree of deformation due to impact can be further suppressed.
  • the dimension LA in the extending direction of the first ridgeline 123 of the high-strength portions 11A and 12A is (2/3) H or more, preferably H or more. Further, the dimension LA in the extending direction of the first ridgeline 123 of the high-strength portions 11A and 12A is 3H or less, preferably (4/3) H or less.
  • the dimension LB in the extending direction of the first ridgeline 123 of the low strength portions 11B and 12B is (3/5) H or more ((3/5) H ⁇ LB).
  • the dimension LB of the low-strength portion 11B is desirably 2H or less from the viewpoint of securing the strength of the structural member 10. More preferably, the dimension LB of the low-strength portion 11B is desirably H or less.
  • the dimension LA of the high-strength portion and the dimension LB of the low-strength portion with respect to the height H of the side wall are the above relationships, that is, ((2/3) H ⁇ LA ⁇ 3H), (H ⁇ LA ⁇ (4 / 3) H) or ((3/5) H ⁇ LB etc.) is not strictly limited.
  • the case where an error that can be regarded as satisfying the above relationship is included is also included.
  • the length LY of the structural member 10 with respect to the height H of the side wall is not limited to the case where the above relationship (6H ⁇ LY) is strictly satisfied.
  • a structural member having about 6 times the height H of the side wall is regarded as a structural member having the above relationship (6D ⁇ LY).
  • the boundary between the low strength portion 11B and the high strength portion 11A and the boundary between the low strength portion 12B and the high strength portion 12A are on a plane perpendicular to the longitudinal direction of the tubular portion.
  • the form of the boundary between the low strength portion and the high strength portion is not limited to this.
  • the boundary between the low-strength portion and the high-strength portion may not be on a plane perpendicular to the longitudinal direction of the tubular portion.
  • the boundary between the low-strength portion and the high-strength portion may be inclined with respect to a plane perpendicular to the longitudinal direction of the tubular portion, or may meander.
  • the boundary between the low-strength portion and the high-strength portion is assumed to be located between the position closest to the low-strength portion and the position closest to the high-strength portion among the inclined or meandering boundaries.
  • the high-strength portions 11A and 12A may be arranged at a position where the structural member 10 is easily broken in the extending direction of the first ridge line 123, for example, at the center. desirable. That is, it is desirable that at least a part of the high-strength portions 11 ⁇ / b> A and 12 ⁇ / b> A is configured to be located at the center of the extending direction of the first ridge line 123 of the structural member 10. Or as mentioned above, when connecting the structural member 10 with another member in two connection parts, it is desirable to arrange
  • the high-strength portions 11A and 12A is located in the central portion between the two connecting portions.
  • FIG. 5A is a top view showing a configuration of the structural member 10 shown in FIG. 2A as viewed from above (top surface portion 13, z direction).
  • the portions of the side walls 11 and 12 seen through the top surface portion 13 are indicated by broken lines.
  • the high-strength portions 11A and 12A facing each other in the pair of side walls 11 and 12 are opposed to the pair of side walls 11 and 12, as in the example shown in FIG. It is desirable that they are arranged so as to completely overlap when viewed from the direction (x direction).
  • the entire high-strength portion 11 ⁇ / b> A on one side wall 11 and the entire high-strength portion 12 ⁇ / b> A on the other side wall 12 overlap each other when viewed from the facing direction.
  • the low-strength portions 11B and 12B facing each other in the pair of side walls 11 and 12 are also arranged so as to completely overlap when viewed from the facing direction (x direction). That is, the entire pair of low-strength portions 11B on one side wall 11 and the entire pair of low-strength portions 12B on the other side wall 12 overlap each other when viewed from the opposing direction.
  • the opposing direction of the pair of side walls 11 and 12 is a direction perpendicular to the longitudinal direction of the tubular portion (that is, the central axis Y1).
  • 5A shows a configuration in which the intensity distribution of one side wall 11 of the pair of side walls 11 and 12 and the intensity distribution of the other side wall 12 are mirror images of each other. That is, the high-strength portions 11A and 12A and the low-strength portions 11B and 12B of the pair of side walls 11 and 12 are arranged symmetrically with respect to the central virtual plane Y1 of the pair of side walls 11 and 12, respectively. Thereby, the possibility that either one of the pair of side walls 11 and 12 will be crushed first becomes lower.
  • the central virtual surface Y1 of the side walls 11 and 12 corresponds to the perpendicular bisector A of the top surface portion 13 in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the tubular portion (see the difference in FIG. 2B).
  • the pair of side walls 11 and 12 have the same height.
  • the angle between the side wall 11 and the top surface portion 13 and the angle between the side wall 12 and the top surface portion 13 are also the same. Therefore, in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the tubular portion, the cross-sectional shape of the structural member 10 is symmetrical with respect to the vertical bisector A of the top surface portion 13 as an axis.
  • the intensity distribution in the cross section of the structural member 10 is also symmetric with respect to the vertical bisector A. This reduces stress bias due to impact.
  • FIG. 5B is a diagram showing a modification of the arrangement of the high strength portions 11A and 12A and the low strength portions 11B and 12B of the structural member 10 shown in FIG. 2A.
  • the high-strength portions 11A and 12A facing each other are arranged so as to partially overlap each other when viewed from the facing direction (x direction).
  • at least a part of the high-strength portion 11A on the one side wall 11 may be disposed so as to overlap the high-strength portion 12A on the other side wall 12 when viewed from the opposing direction.
  • the low-strength portions 11B and 12B facing each other in the pair of side walls 11 and 12 are also arranged so as to partially overlap each other when viewed from the facing direction (x direction). In this manner, at least a part of the pair of low strength portions 11B on the one side wall 11 may be arranged so as to overlap with the pair of low strength portions 12B on the other side wall 12 when viewed from the opposing direction.
  • the top surface portion 13 is easily bent obliquely with respect to the central virtual surface Y1. Since the top surface portion 13 is not easily bent at the shortest distance, the impact absorption energy is increased.
  • the dimension LA in the extending direction of the first ridgeline 123 of the high-strength portion 11A and the high-strength portion 12A facing each other is the same.
  • the dimension LA of the high strength portion 11A of the one side wall 11 and the dimension LA in the extending direction of the first ridge line 123 of the high strength portion 12A of the other side wall 12 satisfy 2 / 3H ⁇ LA ⁇ 3H. As long as it meets, it may be different.
  • the dimension LB in the extending direction of the first ridgeline 123 of the low-strength portion 11B and the low-strength portion 12B facing each other is the same.
  • the dimension LB in the extending direction of the first ridgeline 123 of the low strength portion 11A and the low strength portion 12A facing each other in the facing direction of the pair of side walls 11 and 12 may be different.
  • the dimension LB of the pair of low strength portions 11B sandwiching the high strength portion 11A may be different.
  • the dimension LB of the pair of low strength portions 12B sandwiching the high strength portion 12A may be different.
  • each LB satisfies 3 / 5H ⁇ LB. Thereby, the deformation of the low-strength portion can be promoted, and as a result, the degree of deformation due to impact can be further suppressed.
  • a ridge is formed at the boundary between the top surface portion 13 and the pair of side walls 11 and 12.
  • a ridge is formed at the boundary between the flange 14 and the pair of side walls 11 and 12.
  • These ridges extend in the longitudinal direction of the tubular portion.
  • the ridge increases the strength of the structural member 10 against impact.
  • High-strength portions 11A and 12A and low-strength portions 11B and 12B are arranged on the side walls 11 and 12 connected via a ridge to the top surface portion 13 that is a surface that receives an impact. Thereby, the bending deformation of the structural member 10 due to the impact on the top surface portion 13 can be suppressed.
  • FIG. 6A is a diagram showing a modification of the arrangement of the low strength portions 11B and 12B of the structural member 10 shown in FIG. 2A.
  • the low-strength portion 11B is provided in a part of the side wall 11 in the height direction (z direction). That is, in the side wall 11, the low strength portion 11 ⁇ / b> B is provided in a part from the end portion on the top surface portion 13 side to the end portion on the flange 14 side.
  • the low-strength portion 11B is provided in the height direction of the side wall 11 from a position h from the one end 11a (top surface portion 13) of the side wall 11 to a position hb from the other end 11b (flange 14). .
  • the end portion 11Ba closer to the one end 11a (one end side) of the low strength portion 11B is located at a distance h from the one end 11a, and is closer to the other end 11b of the low strength portion 11B (the other end side). ) Is at a distance hb from the other end 11b.
  • the low strength portion 11B is not in contact with either the one end 11a (top surface portion 13) or the other end 11b (flange 14).
  • the low-strength portion 12B in the side wall 12 facing the low-strength portion 11B is also provided in a part of the side wall 12 in the height direction.
  • each of the pair of side walls 11 and 12 is allowed to have the low strength portions 11B and 12B in a part in the height direction. Even in the modification shown in FIG. 6A, the degree of protrusion due to the deformation of the structural member 10 that has received an impact can be suppressed.
  • the distance h in the height direction of the side walls 11 and 12 from the one end 11a of the side walls 11 and 12 to the end 11Ba closer to the one end 11a of the low strength portions 11B and 12B is , (1/4) H or less is desirable (h ⁇ H / 4). That is, it is desirable to dispose the end portion 11Ba of the low strength portion 11B in a region having a distance of (1/4) H from the one end 11a in the height direction of the side wall.
  • the distance h is preferably set to (1/5) H or less (h ⁇ H / 5).
  • the yield strength between the end 11Ba closer to the one end 11a of the low strength portions 11B and 12B and the one end 11a may be the same as the yield strength of the high strength portions 11A and 12A.
  • the distance hb in the height direction of the side walls 11, 12 from the other end 11b of the side walls 11, 12 to the low strength portions 11B, 12B is equal to or less than (4/5) H (hb ⁇ 4H / 5). ) Is desirable.
  • the distance hb is preferably (1/2) H or less (hb ⁇ H / 2).
  • the height h (z direction) dimension hc of the side walls 11 and 12 of the low strength portions 11B and 12B is always (1) in order to suppress the degree of deformation whatever h and hb are allowed. / 5) It is necessary to set to H or more ((H / 5 ⁇ hc). In order to further suppress the degree of deformation, the dimension hc is preferably set to (1/4) H or more ((H / 4 ⁇ hc).
  • the low strength portion is positioned so that the end portion on the one end side of the low strength portion is located in the region from one end to (1/4) H of both ends in the height direction of the side wall. Forming part. That is, the low-strength portion is formed in at least a part of the region from the position on the side wall that is a distance of (1/4) H from one end of the side wall to the one end of the side wall. Thereby, when an impact is applied from one end side of the side wall, the degree of deformation of the structural member 10 can be reduced.
  • the low-strength portion so that the end portion on the other end side of the low-strength portion is located in the region from the other end to (4/5) H among both ends in the height direction of the side wall. .
  • the dimension in the height direction of the side wall of the low-strength portion needs to be at least 1 / 5H or more.
  • the distances h, hb, and the both ends of the side walls 11 and 12 are defined as one end that is in contact with the top surface portion 13 and the other end is in contact with the flange 14.
  • hc was set.
  • the values of the distances h, hb, and hc as described above, the degree of deformation of the structural member 10 when an impact is applied to the top surface portion 13 can be reduced.
  • the one in contact with the flange 14 is one end and the one in contact with the top surface portion 13 is the other end, and the distances h, hb, hc are It can also be set.
  • the values of the distances h, hb, and hc can be set as in the above example. Thereby, the deformation degree of the structural member 10 when an impact is applied to the closing plate 2 can be further reduced.
  • FIG. 6D is a diagram illustrating another modification of the arrangement of the high-strength portions 11A and 12A of the structural member 10 illustrated in FIG. 2A.
  • the high-strength portion 11A between the low-strength portions 11B is provided from the other end (flange 14) to a position ha in the height direction of the side wall 11.
  • an additional low strength portion 11D is provided from the high strength portion 11A to one end (top surface portion 13) of the side wall 11.
  • the yield strength of the additional low strength portion 11D is 60 to 85% of the yield strength of the high strength portion 11A.
  • the high-strength portion 11 ⁇ / b> A sandwiched between the low-strength portions 11 ⁇ / b> B in the extending direction of the first ridgeline 123 may be provided in a part of the side wall 11 in the height direction.
  • the distance ha is, for example, (3/5) H or more.
  • the distance ha is preferably set to (4/5) H or more.
  • the high-strength portion 12A of the side wall 12 may also be provided from the other end (flange 14) to a position ha in the height direction of the side wall 12. In this case, an additional low-strength portion is provided from the high-strength portion 12A to one end (top surface portion 13) of the side wall 12 in the height direction of the side wall.
  • the end portion on the one end side of the high strength portion is arranged in the region from one end of the side wall to (2/5) H, and the end portion on the other end side of the high strength portion is disposed on the other end of the side wall. Place.
  • an additional low-strength portion is provided between one end of the high-strength portion and one end of the side wall.
  • one end of the side wall 11 is in contact with the top surface portion 13 and the other end is in contact with the flange 14.
  • the degree of deformation of the structural member 10 when an impact is applied to the top surface portion 13 can be reduced.
  • the one in contact with the flange 14 is one end and the one in contact with the top surface portion 13 is the other end. May be set. In this case, the degree of deformation of the structural member 10 when an impact is applied to the closing plate 2 can be further reduced.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view showing a modification of the cross-sectional shape of the structural member 10 described above.
  • a structural member 10 shown in FIG. 7A has a pair of side walls 11 and 12 having different shapes.
  • the pair of side walls 11 and 12 have different angles with respect to the flanges 14 and 14 and heights HR and HL. Therefore, the positions in the height direction of the pair of flanges 14 and 14 are different.
  • the position in the height direction of a position 11mid that is a half of the height HR of one side wall 11 and a position 12mid that is a half of the height HL of the other side wall 12 are different.
  • the heights HR and HL and the center positions 11mid and 12mid in the height direction are defined separately for the pair of side walls 11 and 12, respectively.
  • the high-strength portions 11A and 12A of the pair of side walls 11 and 12 are disposed at positions facing each other at least partially.
  • the low-strength portions 11B and 12B of the pair of side walls 11 and 12 are also arranged at positions facing each other at least partially.
  • the low strength portions 11B and 12B or the high strength portions 11A and 12A may be provided in a part of the side walls 11 and 12 in the height direction. For example, as shown in FIG.
  • one side wall 11 of the pair of side walls 11 and 12 has a step.
  • the height direction dimension from one end in contact with the top surface portion 13 side of the side wall 11 to the other end in contact with the flange 14 is defined as the height HR of the side wall 11. That is, the dimension from the lowest position of the side wall 11 to the highest position in the height direction is defined as the height HR of the side wall 11.
  • the height direction is a direction perpendicular to the top surface portion 13.
  • the distances h, ha, hb, and hc shown in FIGS. 6A to 6D are also set based on the distance in the height direction.
  • the other side wall 12 of the pair of side walls 11 and 12 has an R (curved portion) formed at a portion connected to one end. That is, the portion connected to one end of the side wall 12 has a round and curved shape. Thereby, the surface of the boundary part (direction part) of the side wall 12 and the top surface part 13 becomes a curved surface.
  • the height HL and the distance h of the side wall 12 are determined with the portion farthest from the position 12mid at the center in the height direction of the side wall 12 being the end of the side wall 12 among the portions where R is formed.
  • At least one surface of the top surface portion 13, the side walls 11, 12, the flange 14, and the closing plate 2 may be a curved surface instead of a flat surface. That is, at least one of the top surface portion 13, the side walls 11, 12, the flange 14, and the closing plate 2 may be curved.
  • the dimensions of the hat member 1 and the tubular portion of the closing plate 2 in the longitudinal direction are the same. Further, the positions of the end portions in the longitudinal direction of the hat member 1 and the closing plate 2 are aligned. In this case, the length in the longitudinal direction of the tubular portion is equal to the length in the longitudinal direction of the structural member 10.
  • the dimension of the hat member 1 and the dimension of the closing plate 2 may be different in the longitudinal direction of the tubular portion.
  • the position of the edge part of the longitudinal direction of the hat member 1 and the closing plate 2 does not need to align. That is, the length of the structural member 10 and the length of the tubular portion in the longitudinal direction of the tubular portion may be different.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view showing a modified example of the closing plate 2.
  • the closing plate 2 has a shape protruding in a direction away from the hat member 1.
  • the closing plate 2 includes a joint portion 2a joined to the flange 14 of the hat member 1 and an intermediate portion 2b between the joint portions.
  • the intermediate portion 2b has a shape protruding in a direction away from the hat member 1.
  • the cross-sectional shape of the closing plate 2 is a hat shape.
  • the outer surface of the intermediate part 2b may be substantially parallel to the outer surface of the joint part 2a.
  • the dimension in the height direction of the structural member 10 can be adjusted.
  • the side wall height (H, HL, HR) as a reference for the arrangement of the low-strength portion and the high-strength portion does not vary depending on the dimension of the closing plate 2 in the height direction.
  • FIGS. 7A and 7B a plurality of features such as the asymmetric shape of the hat member 1, the step, the R at the side wall end, and the shape of the closing plate 2 have been described.
  • the structural member 10 that employs at least one of the plurality of features is also included in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining the height direction of the side walls 11 and 12 when the top surface portion 13 is inclined.
  • FIG. 8 is a diagram showing the height direction of the structural member 10 assumed to receive an impact on the top surface portion 13.
  • the top surface portion 13 of the hat member 1 and the flanges 14 and 14 are not parallel.
  • the length of the one side wall 11 and the other side wall 12 in the z direction is different.
  • the height direction of the side walls 11 and 12 is set to a direction perpendicular to the top surface portion 13.
  • the heights HL and HR of the side walls 11 and 11 are determined based on the height direction of the side walls 11 and 12.
  • the direction perpendicular to the closing plate is the height direction of the side walls 11 and 12.
  • FIGS. 9A and 9B are cross-sectional views showing modifications of the structural member in the present embodiment.
  • 9A to 9C show cross-sectional shapes in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the structural member.
  • the example illustrated in FIGS. 9A and 9B is an example of the configuration 4 described above.
  • the example illustrated in FIG. 9C is an example of the configuration 3 described above.
  • FIG. 9D is a top view of the structural member shown in FIG. 9B as viewed from the z direction.
  • a groove member that does not include a flange or a groove member that includes one flange is used instead of a hat member including two flanges.
  • the first ridge line 123 and the second ridge line 124 at both ends of the side wall 11 are difficult to be deformed (bending rigidity) with respect to a load in a direction perpendicular to the top surface portion 13. It is a contributing structure.
  • at least one of the two side walls has a structure in which the first ridge line and the joint at both ends of the side wall contribute to the bending rigidity.
  • Each of the structural members 10g, 10h, and 10i shown in FIGS. 9A to 9C includes a groove-type groove member 31 and a closing plate 2 joined to the groove member 31.
  • the groove member 31 shown in FIGS. 9A to 9C includes a top surface portion 13, two side walls 11 and 12 extending from both ends of the top surface portion 13, and two joint portions 3 r that join the groove member 13 and the closing plate 2. 3h.
  • the two side walls 11 and 12 face each other.
  • the two joint portions 3r and 3h are provided in a portion where a part of the groove member 31 and the closing plate 2 are overlapped.
  • the joint portions 3r and 3h are, for example, spot weld portions or laser weld portions.
  • the joint portion When the joint portion is discontinuously (intermittently) arranged in the extending direction of the first ridge line 123 of the groove member 31, the joint portion is considered to be at a position where the discontinuous joint portion is connected. That is, it is considered that there is a joint on a line connecting a plurality of joints intermittently arranged.
  • a side wall is formed between the joint portion and the first ridge line.
  • the plurality of joint portions 3h are arranged in the y direction (the extending direction of the first ridgeline 123).
  • An imaginary line 300 in the y direction (the extending direction of the first ridgeline 123) connecting the plurality of joint portions becomes a joint line.
  • the two side walls 11 and 12 include the first side wall 11 and the second side wall 12.
  • the other end portion of the first side wall 11 opposite to the one end portion on the top surface portion 13 side is bent.
  • a flange 14 extends from the bent portion.
  • the flange 14 is overlapped with the closing plate 2.
  • the flange 14 has a contact surface that contacts the closing plate 2.
  • the flange 14 and the closing plate 2 are joined to each other at the joint 3r.
  • the first side wall 11 is located between the first ridge line 123 of the two first ridge lines 123 and 123 and the flange 14. There is a second ridge 124 between the flange 14 and the first sidewall 11.
  • the second ridge line 124 is an end portion of the flange 14.
  • the second ridge line 124 extends in the same direction as the first ridge line 123, that is, in the longitudinal direction (y direction) of the groove member 31.
  • the height HR of the first side wall 11 is the height of the first side wall 123 in the direction perpendicular to the top surface portion 13, that is, the direction perpendicular to the top surface portion 13 between the first ridge line 123 and the second ridge line 124. The distance at.
  • the second side wall 12 is positioned between the other first ridge line 123 of the two first ridge lines 123 and 123 and the joint 3h.
  • the second side wall 12 is not bent.
  • a part of the second side wall 12 on the side of the joint 3 h is overlapped with the closing plate 2.
  • a part of the second side wall 12 on the side of the joint 3 h has a contact surface 1 dh that contacts the closing plate 2.
  • the second side wall 12 extends in the same direction as the contact surface 1dh.
  • the height HL of the second side wall 12 is a distance between the first ridgeline 123 and the joint 3h in a direction perpendicular to the top surface portion 13.
  • the two side walls 11 and 12 are positioned between the two first ridgelines 123 and 123 and the two joint portions 3r and 3h, respectively.
  • the height HR of one of the two side walls 11 is a distance in a direction perpendicular to the top surface portion 13 between the first ridgeline 123 and the joint portion 3r.
  • the height HL of the other side wall 12 of the two side walls is a distance in a direction perpendicular to the top surface portion 13 between the first ridgeline 123 and the joint portion 3h.
  • the first side wall 11 has a height HR in the extending direction (y direction) of the first ridgeline 123 at a portion facing the second side wall 12. It includes a high-strength portion 11A formed over a distance of 2/3 times or more and 3 times or less.
  • the low-strength portions 11B are arranged on both sides in the extending direction (y direction) of the first ridge line of the high-strength portions 11A.
  • the second side wall 12 is formed in a portion facing the first side wall 11 in the extending direction (y direction) of the first ridgeline 123 over a distance of 2/3 times or more and 3 times or less HL.
  • the strength portion 12A is included.
  • the low strength portions 12B are disposed on both sides in the extending direction of the first ridgeline 123 of the high strength portion 12A (see, for example, FIG. 9D).
  • the yield strength of the high strength portions 11A and 12A is 500 MPa or more.
  • the yield strength of the low strength portions 11B and 12B is 60 to 85% of that of the high strength portions 11A and 12A.
  • the high-strength portion and the low-strength portion in the groove-type member 31 can be configured in the same manner as any of the high-strength portion and the low-strength portion of the structural member 10 shown in FIGS.
  • the first side wall 11 and the second side wall 12 are parallel to each other.
  • the first side wall 11 and the second side wall 12 are not parallel to each other.
  • the first side wall 11 and the second side wall 12 extend so that the distance from each other increases as the distance from the top surface portion 13 increases.
  • the first side wall 11 extends in a direction perpendicular to the top surface portion 13.
  • the second side wall 12 extends in a direction having an angle with respect to an axis perpendicular to the top surface portion 13.
  • a flange 14 extends outward from the other end of the first side wall 11 on the closing plate 2 side.
  • a structural member having a cross section as shown in FIG. 9A can be applied to an A-pillar, for example.
  • the closing plate 2 has a bent portion that bends out of the plane.
  • the extending direction (y direction) of the ridge line 2abh formed in the bent portion of the closing plate 2 is the extending direction of the boundary line between the contact surface 1dh that contacts the closing plate 2 and the surface that does not contact the closing plate 2 in the side wall 12. Is the same.
  • the extending direction of the ridge line 2abh formed in the bent portion of the closing plate 2 may be the same as the extending direction of the first ridge line 123.
  • the two side walls 11 and 12 are not bent. That is, the contact surface 1dr where the side wall 11 contacts the closing plate 2 extends in the same direction as the side wall 11. A contact surface 1dh where the side wall 12 contacts the closing plate 2 extends in the same direction as the side wall 12.
  • the closing plate 2 includes two contact portions 2br and 2bh which are overlapped with and contacted with the groove member 31, and an intermediate portion 2a between the two contact portions 2br and 2bh.
  • the intermediate portion 2a is bent between the two contact portions 2br and 2bh.
  • the extending directions of the ridgelines 2abr and 2abh formed between the intermediate part 2a and the two contact parts 2br and 2bh are the contact surfaces 1dr and 1dh that are in contact with the closing plate 2 on the side walls 11 and 12, and the side walls 11 and 12, respectively. 12 is the same as the extending direction of the boundary line with the surface not contacting the closing plate 2.
  • the same effect as that of the structural member 10 shown in FIGS. 2A to 2C can be obtained.
  • the junction parts 3r and 3h are not restricted to a welding part.
  • a fastener such as a screw, an adhesive, or an adhesive part such as brazing may be used as the joint part.
  • the reference directions of the heights HR and HL of the side walls 11 and 12 are directions perpendicular to the top surface 13. In this case, the structural member is further prevented from being deformed when the top surface portion 13 receives an impact. Similar to the structural member 10 shown in FIGS.
  • the strength and distribution of strength of the flange 14 are not particularly limited in the structural members 10g and 10h shown in FIGS. 9A to 9B. Further, in the structural members 10g, 10h, and 10i shown in FIGS. 9A to 9C, the portion closer to the end than the joint portion 3h of the groove member 31 is not particularly limited in terms of strength and strength distribution. This is because this portion corresponds to the flange 14, and the strength and the distribution of strength in this portion do not particularly affect the performance of the structural members 10g, 10h, and 10i.
  • the structural member 10 is formed to extend linearly in the longitudinal direction.
  • the structural member 10 may be curved.
  • the structural member 10 may have a curved shape that is convex toward the top surface portion 13 side or the closing plate 2 side. That is, the structural member 10 may be curved so that the outer surface of the top surface portion 13 or the outer surface of the closing plate 2 is convex.
  • FIGS. 10A to 10D are side views showing examples of the structural member 10 curved in the longitudinal direction.
  • the structural member 10 is curved so as to be convex toward the top surface portion 13 side.
  • the structural member 10 is curved with a constant curvature over the entire longitudinal direction.
  • 10B and 10C the curvature changes according to the position in the longitudinal direction of the tubular portion of the structural member 10.
  • the structural member 10 is curved in a part in the longitudinal direction.
  • the structural member 10 is curved so as to be symmetric when viewed from the direction perpendicular to the side walls 11 and 12 (x direction).
  • FIG. 10B, FIG. 10C, and FIG. 10D has a curved part (curved part) and a part (straight part) extended on a straight line.
  • curved portions are arranged on both sides of the straight portion in the longitudinal direction. That is, a linear part is arrange
  • straight portions are arranged on both sides in the longitudinal direction of the curved portion.
  • a structural member formed by supporting both ends of the curved structural member 10 has high impact resistance against an impact in a direction facing the convex direction of the curve.
  • the pair of low-strength portions 11B on the side wall 11 and the high-strength portion 11A therebetween are both arranged in the curved portion of the structural member 10.
  • the pair of low-strength portions 11 ⁇ / b> B and the high-strength portion 11 ⁇ / b> A between them are disposed on the straight portion of the structural member 10.
  • the high-strength portion 11A is arranged in the center of the straight portion.
  • the high-strength portion 11A is arranged in a portion where the moment when receiving an impact is high, and high impact resistance is obtained.
  • the structural member 10 when used as a vehicle structural member, the structural member 10 may be attached to the vehicle in a state in which the structural member 10 is supported by two connecting portions spaced apart in the longitudinal direction of the tubular portion.
  • the structural member 10 is used as a structural member of a vehicle body, a bumper, or a vehicle door, for example. Therefore, a vehicle body, a bumper, or a vehicle door including the structural member 10 is also included in the embodiment of the present invention.
  • two low strength portions 11B spaced apart in the longitudinal direction and a high strength portion 11A therebetween are disposed between the two connecting portions.
  • the high-strength portion 12A and the low-strength portion 12B are arranged on the other side wall 12 facing the side walls 11 and 12 as well.
  • the moment tends to increase when an impact is applied. Therefore, it is desirable to dispose the high-strength portions 11A and 12A at a portion (the center between the two connecting portions) at an equal distance from the two connecting portions. In addition, it is desirable to support both end portions of the structural member 10 in which the high-strength portions 11A and 12A are arranged at the center in the extending direction of the first ridgeline 123.
  • the aspect which supports the part of the vicinity of the both ends of the structural member 10 is also included.
  • the structural member 10 When attaching the structural member 10 to a vehicle, the structural member 10 is often arranged such that the longitudinal direction of the tubular portion of the structural member 10 follows the outer shape of the vehicle. That is, the structural member 10 is often attached to the vehicle so that the impact when the vehicle collides is in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the structural member 10. Further, the structural member 10 may be attached to the vehicle such that the top surface portion 13 is disposed outside the vehicle and the closing plate 2 is disposed inside the vehicle. In this case, the high-strength portion 11A is disposed at the center between the connecting portions of the structural member 10, and the low-strength portions 11B are disposed on both sides thereof.
  • the closing plate 2 may be disposed outside the vehicle.
  • the high-strength portion 11A is disposed at the center between the connecting portions of the structural member 10, and the low-strength portions 11B are disposed on both sides thereof. Even when the closing plate 2 is disposed outside the vehicle, when the structural member 10 receives an impact from the outside of the vehicle, the degree to which the structural member 10 protrudes toward the inside of the vehicle is reduced.
  • the structural member 10 may be curved as described above.
  • the structural member 10 is attached to the vehicle so as to be convex toward the outside of the vehicle. Thereby, when the impact is received from the outer side of the vehicle, the structural member 10 can be made more difficult to break.
  • the structural member 10 can be a structural member constituting a part of a vehicle body, a bumper, or a vehicle door.
  • the structural member 10 can be used as a member constituting the vehicle body such as an A pillar, a B pillar, a side sill, a roof rail, a floor member, and a front side member.
  • the structural member 10 can be used as a member that is attached to a vehicle body such as a door impact beam or a bumper, and protects a device or an occupant in the vehicle from an external impact.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a structural member arranged in a monocoque structure vehicle.
  • the A pillar 15, B pillar 16, side sill 17, roof rail 18, bumper beam 19, front side member 20, door impact beam 21, floor member 22, and rear side member 23 are used as structural members for the vehicle. It is done.
  • At least one of these structural members for a vehicle can be constituted by the structural member 10 described above.
  • both ends of the structural member 10 are supported by the front side member 20.
  • the moment of load is maximized.
  • the high-strength portions 11A and 12A are disposed at the center in the longitudinal direction of the bumper beam 19, and the low-strength portions 11B and 12B are disposed on both sides thereof. Thereby, the bending deformation by the impact to the center of the bumper beam 19 is suppressed.
  • brackets may be provided at both ends of the structural member 10.
  • the structural member 10 may be attached to the door frame via brackets at both ends.
  • the high-strength portions 11A and 12A are arranged at the center in the longitudinal direction of the structural member 10, that is, at the center of both ends that are the joint portions of the structural member 10 constituting the door impact beam 21, the high-strength portion 11A.
  • 12A is arranged, it is possible to suppress the bending deformation at the portion where the moment when receiving an impact is greatest.
  • the material of the structural member 10 constituting the structural member of the vehicle when an ultra-high strength steel having a tensile strength (tensile strength of portions other than the low strength portions 11B and 12B) of 780 MPa or more (yield strength of 400 Mpa or more) is used, The effect is noticeable. Furthermore, the effect of the region other than the low-strength portions 11B and 12B of the structural member 10 can be further improved by setting the tensile strength to 980 MPa or more (yield strength of 500 Mpa or more).
  • the material of the structural member 10 is not limited to steel. For example, aluminum or another metal may be used as the material of the structural member 10.
  • the vehicle to which the structural member 10 can be applied is not limited to a four-wheel vehicle such as the automobile shown in FIG.
  • the structural member 10 may be used as a structural member for a two-wheeled vehicle.
  • the structural member 10 can be applied not only to a monocoque structure vehicle but also to a frame structure vehicle body.
  • the use of the structural member comprised by the structural member 10 is not restricted to the object for vehicles.
  • the structural member 10 can be used as a structural member such as an impact resistant container, a building, a ship, or an aircraft.
  • the aspect using the structural member 10 is not limited to the aspect in which both ends of the structural member 10 are connected to other members.
  • Another member may be connected at any two positions separated by 6H or more in the extending direction of the first ridgeline 123 of the structural member 10. That is, the two connecting portions may be arranged at any position of the structural member 10 without being limited to both ends.
  • the structural member 10 may be entirely formed of the same material.
  • the structural member 10 is formed from, for example, a steel plate.
  • the manufacturing process of the structural member 10 includes a step of manufacturing the hat member 1 having the low strength portions 11B and 12B and the high strength portions 11A and 12A, a step of manufacturing the closing plate 2, and the hat member 1 and the closing plate 2. Joining.
  • the manufacturing process of the hat member 1 includes a process of giving a strength difference to the material and forming a low strength region.
  • the process of bending the hat member 1 and the closing plate 2 may be included in the manufacturing process.
  • a bending method such as press bending, tensile bending, compression bending, roll bending, push-through bending, or eccentric plug bending is used.
  • the manufacturing process of the structural member 10 includes a process of forming a low strength portion in the material.
  • the method for forming the low-strength portion is not particularly limited.
  • the steel sheet is deformed into a cross-sectional hat shape by roll forming, and the material is locally heated and quenched by a method such as laser or high-frequency heating.
  • the hat member 1 including the cured region can be created.
  • a region where no quenching is performed becomes a low strength portion having a relatively low strength.
  • the annealing process may be partially performed to form the low-strength portion.
  • the structural member 10 can be manufactured using a hot press (hot stamping) technique.
  • the hot pressing step the low strength region can be formed in the material by partially changing the heating or cooling conditions in the same material. For example, using a steel plate, the steel is heated to a temperature at which the steel becomes an austenite single phase region (Ac3 temperature) or higher, and quenching is performed while forming using a mold. At this time, by making a difference in the cooling rate, the quenching portion is made into a generally hard martensite structure, and the slow cooling portion is made into a mixed phase structure of soft ferrite and pearlite or a bainite structure. Thereby, a slow cooling part can be made into a low intensity
  • the manufacturing method of the structural member 10 is not restricted to the said example.
  • the yield strength distribution of the high strength portions 11A and 12A may not be uniform. In the steady region, the variation in yield strength is often within ⁇ 10%.
  • SA reference strength
  • a region (transition region) having a yield strength greater than 0.85 SA and less than 0.9 SA (85% to 90% of SA) is regarded as a part of the high strength portions 11A and 12A.
  • the yield strength in the high-strength portions 11A and 12A is greater than 0.85 SA (85% of SA). That is, the regions where the yield strength is greater than 0.85 SA are the high strength portions 11A and 12A.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the distribution of the yield strength of the portion including the boundary between the low strength portions 11B and 12B and the high strength portions 11A and 12A.
  • the vertical axis indicates the yield strength
  • the horizontal axis indicates the position in the y direction.
  • 90% (0.9Smax) of the maximum value Smax of the yield strength of the high strength portion is defined as the yield strength SA of the high strength portion.
  • a region where the yield strength is 0.9 SA or more is called a steady region.
  • the region where the yield strength is larger than 0.85 SA and smaller than 0.9 SA is a transition region from the low strength portion to the steady region of the high strength portion.
  • the transition region is regarded as a high-strength part, and the position where the yield strength is 0.85 A is the boundary between the low-strength part and the high-strength part. That is, a region where the yield strength is greater than 0.85 SA is a high strength portion, and a region where the yield strength is 0.85 SA or less is a low strength portion.
  • the yield strength of the low strength part is 0.6 SA or more and 0.85 SA or less (60 to 85% of SA). Even if the portion surrounded by the low strength portion of the structural member 10 includes a portion of 0.6 SA or less, if the portion is small enough to ignore the influence on the deformation behavior of the structural member 10, the strength is low. It can be regarded as a part of the parts 11B and 12B.
  • FIG. 13A is a diagram illustrating a configuration of an analysis model in simulation. In this simulation, the deformation behavior when the indenter (impactor) 4 collides with the central portion in the longitudinal direction of the structural member 100 in a state where the structural member 100 is stretched over the two platforms 33 was analyzed.
  • FIG. 13B is a diagram showing a configuration of the structural member 100 shown in FIG. 13A as viewed from the y direction.
  • the structural member 100 includes a hat member 101 and a closing plate 102.
  • the hat member 101 includes a top surface 113, a pair of side walls 111 and 112 extending from both ends of the top surface 113 and facing each other, and a flange 114 extending outward in the opposite direction from an end opposite to the top surface 113 of the side walls 111 and 112. including.
  • the closing plate 102 is joined to the flange 114.
  • FIGS. 13A and 13B a simulation was performed when the indenter 4 moved in the z direction and collided with the top surface portion 113 and when the indenter 4 moved in the z direction and collided with the closing plate 102. .
  • the mass of the indenter 4 was 350 kg, the width WI in the Y direction of the indenter 4 was 160 mm, the radius of curvature R of the collision surface 4s of the indenter 4 was 150 mm, and the initial speed of the indenter 4 was 4 m / sec.
  • the friction coefficient was set to 0.1.
  • the width W2 of the top surface portion was 50 mm, and the height H of each of the pair of side surfaces 111 and 112 was 50 mm.
  • the thickness t of the structural member 100 is 1.4 mm
  • the R of the structural member 100 is 5 mm
  • the length LY in the extending direction (y direction) of the first ridge line that is the boundary between the side wall 111 and the top surface portion 113 of the structural member 100 is It was set to 1000 mm.
  • the distance LS between the tables 3 was 400 mm.
  • the high-strength portion 10A is disposed on the pair of side walls 111 and 112, and the low-strength portions 10B are disposed on both sides in the y direction of the high-strength portion 10A.
  • the high-strength portion 10 ⁇ / b> A was disposed at the center in the length direction of the structural member 10.
  • the indenter 4 collides with the top surface portion 113.
  • the length LY in the y direction of the structural member 100 is at least six times the height H of the side walls 111 and 112 (LY ⁇ 6H).
  • FIG. 13C is a diagram showing another configuration of the analysis model in the simulation.
  • both ends of the structural member 100 are joined to the two platforms 33.
  • the simulation result of the analysis model shown in FIG. 13C was the same as the simulation result of the analysis model shown in FIG. 13A.
  • a simulation of causing the indenter 4 to collide with the closing plate 102 was also performed.
  • the yield strength of the low strength portion 10B is 100 kgf / mm 2
  • the yield strength of other regions including the high strength portion 10A is 120 kgf / mm 2 (the strength ratio of the low strength portion 10B to the high strength portion 10A is about 0.83).
  • the collision simulation was performed by changing the dimension LA of the high-strength portion 10A and the dimension LB of the low-strength portion 10B.
  • Table 1 below shows that the strength ratio is 0.83 (the yield strength of the low-strength portion 10B is YP100 kgf / mm 2 , and the yield strength of other portions including the high-strength portion 10A is YP120 kgf / mm 2 ).
  • board thickness t of the structural member 100 is shown.
  • Excellent in the deformation behavior column is very good, Good is good, Poor is poor. These deformation behaviors were evaluated based on the amount of indenter penetration. Poor means it broke in the early stages of deformation. In addition, the meaning of evaluation of Excellent, Good, Poor is the same also in Table 5 shown later.
  • the intrusion amount of the indenter is also referred to as an impactor stroke or an indenter displacement.
  • Table 1 below shows analysis results when the indenter 4 is caused to collide with the top surface portion 113. On the other hand, when the indenter 4 was made to collide with the closing plate 102, an analysis result substantially similar to Table 1 below was obtained.
  • FIG. 14 is a diagram showing a simulation result of deformation of the structural member 10 when the intrusion amount of the indenter 4 is 40 mm.
  • FIG. 14 shows the deformation of the structural member 100 for Cases 1 to 3, 5, and 7 to 9 shown in Table 1. From the results shown in FIG. 14, Cases 2, 3, 5, and 7, that is, in the case of 2H / 3 ⁇ LA ⁇ 3H, the range of the portion deformed by impact becomes wider than in the other Cases 1, 8, and 9. Yes. That is, in the case of Cases 1, 8, and 9, a deformation mode of “folding” in which the bent portion is bent so as to protrude sharply occurred. In Cases 2, 3, 5, and 7, a deformation mode of “cross-sectional collapse” in which a part of the top surface portion and the side wall subjected to the impact was crushed by the impact occurred.
  • FIG. 15A is a graph showing a simulation result of the impactor stroke at the time of bending in Cases 1 to 12 in Table 1.
  • FIG. 15A shows a simulation result when the indenter 4 collides with the top surface portion 113.
  • FIG. 15B is a simulation result when the indenter 4 collides with the closing plate 102.
  • the conditions of dimension LA and thickness t of Cases 1 to 12 in FIG. 15B are the same as the conditions of dimension LA and thickness t of Cases 1 to 12 shown in Table 1.
  • the impactor stroke (FIG. 15B) when an impact is applied to the closing plate 102 is larger than the impactor stroke (FIG. 15A) when an impact is applied to the top surface portion 113.
  • the flange 114 is on the bending inner side (folding start side) of the structural member 100, compared to the case of FIG. 15A, the rigidity reduction due to bending deformation of the structural member 100 is suppressed. .
  • FIG. 16 is a graph showing the amount of deformation due to bending deformation when an impact load is input by changing the strength ratio of the low strength portion 10B and other portions including the high strength portion 10A.
  • the vertical axis indicates the amount of penetration (projection amount) of the structural member 10 in the impact direction (z direction).
  • the rhombus plot shows the results when the yield strength of the high strength portion is YS120 kgf / mm 2
  • the square plot shows the results when the yield strength of the high strength portion is 145 kgf / mm 2. Results are shown.
  • the intrusion amount decreases as the intensity ratio increases (arrow Y1).
  • the deformation mode of the structural member 10 is crushed in cross section.
  • the intensity ratio exceeded 0.85, the amount of penetration increased rapidly (arrow Y2).
  • the intensity ratio was increased at an intensity ratio of 0.85 or more, the amount of penetration increased with increasing intensity ratio (arrow Y3). This is presumably because the deformation mode changed from cross-sectional crushing to folding at the intensity ratio of 0.85.
  • the strength ratio is preferably 60 to 85% and the strength ratio is more preferably 70 to 85% from the viewpoint of reducing the amount of bending deformation intrusion due to impact.
  • Table 2 below shows the deformation behavior obtained from the simulation results when the low-strength portion 10B is provided in a part of the side wall in the height direction of the side wall as shown in FIG. 6A.
  • the distance h from the top surface portion in the height direction of the side wall to the low strength portion 10B was changed stepwise, and the indenter 4 was made to collide with the top surface portion 113 for the distance h at each step.
  • Table 2 when the distance h from the top surface portion to the low strength portion 10B in the height direction of the side wall is 0 and H / 5, the deformation behavior becomes very good, and the distance h is Deformation behavior was good at H / 4.
  • the high-strength portion 10A is provided from the flange to the position ha in the height direction of the side wall, and the low-strength portion is provided from the high-strength portion 10A to the top surface portion.
  • Deformation behavior obtained from simulation results is shown.
  • the dimension LB in the extending direction of the first ridge line of the low-strength portion 10B is set. (3/5) H.
  • the distance ha in the height direction of the side wall of the high-strength portion 10A was changed stepwise, and the indenter 4 was made to collide with the top surface portion 113 for each step distance ha.
  • Table 3 the deformation behavior was very good when the distance ha was 4H / 5 or more, and the deformation behavior was good when the distance ha was 3H / 5.
  • Table 4 below shows the deformation behavior obtained from the simulation results when the low-strength portion 10B is provided in a part of the side wall in the height direction of the side wall as shown in FIG. 6B.
  • the low-strength portion 10B was provided in contact with the top surface portion.
  • the distance hb from the flange to the low-strength portion 10B was changed stepwise, and the indenter 4 was made to collide with the top surface portion 113 for each step distance hb.
  • Table 4 when the distance hb from the flange in the height direction of the side wall to the low strength portion 10B is H / 7, H / 5, and H / 2, the deformation behavior becomes very good, The deformation behavior was good when the distance hb was 4H / 5.
  • Table 5 shows the analysis result of the deformation behavior of the structural member when the dimension LB in the extending direction of the first ridge line of the low-strength portion 10B is changed in the simulation using the model shown in FIG. 13C.
  • the graph shown in FIG. 17 is a graph showing the final impactor intrusion amount in each of Cases 13 to 16 in Table 5 above.
  • the intrusion amount of the impactor is small.
  • the protrusion degree can be further reduced by setting LB ⁇ (3/5) H.
  • Structural member 2 Closing plate 11, 12: Side wall 13: Top surface portion 14: Flange 11A, 12A: High strength portion 11B, 12B: Low strength portion

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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を備える。ハット部材1とクロージングプレート2により形成される管状部の長さLYは、一対の側壁11、12の高さHの6倍以上である。一対の側壁11、12の各々は、高強度部11A、12Aと低強度部11B、12Bを含む。高強度部の降伏強度は、500MPa以上である。低強度部の降伏強度は、高強度部の降伏強度の60~85%である。高強度部は、稜線の延在方向における寸法(2/3)H以上、3H以下の部分であって一対の側壁の互いに対向する部分に形成される。低強度部は、高強度部の両側に配置される。

Description

構造部材及び車両用構造部材
 本発明は、耐衝撃性を有する構造部材及びそれを用いた車両用構造部材に関する。
 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。
 そこで、本願は、衝撃による変形時の突出度合いをより小さくできる構造部材及びそれを用いた車両用構造部材を開示する。
 本発明の1つの観点による構造部材は、少なくとも1枚のクロージングプレートと、ハット部材とを備える。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つの側壁とを有する。前記ハット部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第1の稜線の延在方向の長さは、前記頂面部に垂直な方向における前記2つ側壁の長さのうち長い方の長さHの6倍以上である。前記2つの側壁のそれぞれは、高強度部と低強度部を含む。前記高強度部は、前記2つの側壁の対向する部分に、前記第1の稜線の延在方向に、前記Hの2/3倍以上3倍以下の距離にわたって形成される。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、前記高強度部の前記第1の稜線の延在方向の両側に配置される。前記低強度部の降伏強度は、前記高強度部の60~85%である。
 本願開示によれば、衝撃による変形時の突出度合いをより小さくできる構造部材及びそれを用いた車両用構造部材を提供することができる。
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。 図1Aに示す構造部材の他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方向から見た側面図である。 図2Aに示す構造部材をx方向から見た側面図である。 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。 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。 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9B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。 車両に配置される構造部材の一例を示す図である。 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。 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。 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。 図15Aは、折れ発生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15Bは、折れ発生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。 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。 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。
 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を有する構造部材の衝撃に対する挙動について調べた。例えば、図1Aに示すように、構造部材5は、管状部の長手方向に延びて形成される。構造部材5は、管状部の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衝撃に対する挙動を調べた。その結果、構造部材の衝撃が加わる方向の寸法に対して、構造部材の管状部の長手方向の寸法(長さ)が6倍程度以上の場合、衝撃による変形度合いが大きくなる事態が発生することがわかった。
 例えば、両端部が2つの支持部32に支持された構造部材5の長手方向中央(図1Aのy1)に衝撃が加わった場合、構造部材5は、衝撃が加わった後早期に折れて変形する(図1B参照)。構造部材5の長手方向中央と一方の支持部32との間の位置(図1Aのy2)に衝撃が加わった場合も、構造部材5は変形する(図1C参照)。構造部材5の長手方向中央(y1)に衝撃が加わった場合の方が、y2に衝撃が加わった場合より、早期折れ変形の突出度合いが大きくなる。解析の結果、両端部が支持された構造部材5の長手方向中央へ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わかった。
 発明者は、構造部材の強度を上げることで、衝撃による構造部材の変形度合いを小さくすることを検討した。しかし、構造部材の強度を上げても変形による突出度合いを小さくするのは難しい。なぜなら、構造部材の強度を上げると衝撃に対して変形しにくくなるが、衝撃で変形した際の突出度合いはあまり変わらないからである。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、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、他の部分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。すなわち、高強度部の両側に高強度部より強度の低い低強度部を配置する構成に想到した。言い換えると、構造部材の長手方向に高強度部を低強度部でサンドイッチする構成である。この構成において、高強度部に加わった衝撃による荷重が低強度部に伝達し、折れ変形が抑えられることを見出した。そして、さらなる試行錯誤の結果、高強度部の強度、低強度部の高強度部に対する強度比、高強度部の長手方向の寸法を適切に設定することにより、高強度部に対する衝撃による変形度合いを効果的に低減できることを見出した。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、少なくとも1枚のクロージングプレートと、ハット部材とを備える。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つの側壁とを有する。前記ハット部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第1の稜線の延在方向の長さは、前記頂面部に垂直な方向における前記2つ側壁の長さのうち長い方の長さHの6倍以上である。前記2つの側壁のそれぞれは、高強度部と低強度部を含む。前記高強度部は、前記2つの側壁の対向する部分に、前記第1の稜線の延在方向に、前記Hの2/3倍以上3倍以下の距離にわたって形成される。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、前記高強度部の前記第1の稜線の延在方向の両側に配置される。前記低強度部の降伏強度は、前記高強度部の60~85%である。
 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H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の稜線との距離で定義される長さのうち長い方の長さとする。なお、2つのフランジは、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、頂面の垂直方向である。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、少なくとも1枚のクロージングプレートと、ハット部材とを備える。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つの側壁とを有する。前記ハット部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第1の稜線の延在方向の長さは、前記クロージングプレートに垂直な方向における前記2つ側壁の長さのうち長い方の長さHの6倍以上である。前記2つの側壁のそれぞれは、高強度部と低強度部を含む。前記高強度部は、前記2つの側壁の対向する部分に、前記第1の稜線の延在方向に、前記Hの2/3倍以上3倍以下の距離にわたって形成される。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、前記高強度部の前記第1の稜線の延在方向の両側に配置される。前記低強度部の降伏強度は前記高強度部の60~85%である。
 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H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の稜線との距離で定義される長さのうち長い方の長さとする。なお、2つのフランジは、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。
 (構造3)
 本発明の実施形態における構造3の構造部材は、少なくとも1枚のクロージングプレートと、溝型部材とを備える。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つの側壁とを有する。前記溝型部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第1の稜線の延在方向の長さは、前記頂面部に垂直な方向における、前記各側壁の長さのうち長い方の長さHの6倍以上である。前記2つの側壁のそれぞれは、高強度部と低強度部を含む。前記高強度部は、前記2つの側壁の対向する部分に、前記第1の稜線の延在方向に、前記長さHの2/3倍以上3倍以下の距離にわたって形成される。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、前記高強度部の前記第1の稜線の延在方向の両側に配置される。前記低強度部の降伏強度は、前記高強度部の60~85%である。
 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H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んで定義される接合線との距離で定義される長さのうち長い方の長さとする。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では溝型材である。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、少なくとも1枚のクロージングプレートと、溝型部材とを備える。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の稜線の間にある第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ある第2の側壁とを備える。前記溝型部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第1の稜線の延在方向の長さは、前記頂面部に垂直な方向における前記第1の側壁の長さ又は前記第2の側壁の長さのうち長い方の長さHの6倍以上である。前記第1の側壁は、高強度部と低強度部を含む。前記第1の側壁の前記高強度部は、前記第2の側壁と対向する部分に、前記管状部の前記第1の稜線の延在方向に、前記Hの2/3倍以上3倍以下の距離にわたって形成される。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、前記高強度部の前記第1の稜線の延在方向の両側に配置される。前記低強度部の降伏強度は、前記高強度部の60~85%である。前記第2の側壁は、高強度部と低強度部を含む。前記第2の側壁の前記高強度部は、前記第1の側壁と対向する部分に、前記管状部の前記第1の稜線の延在方向に、前記長さHの2/3倍以上3倍以下の距離にわたって形成される。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。前記高強度部の前記第1の稜線の延在方向の両側に配置される。前記低強度部の降伏強度は、前記高強度部の60~85%である。
 上記構造4において、長さH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の稜線との距離で定義される長さと、前記頂面部に垂直な方向における前記第2の側壁の前記接合部を前記第1稜線の延在方向に結んで定義される接合線と、前記第1の稜線との距離で定義される長さのうち長い方である。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は片方の端部にはフランジがあることが相違する。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1~4によれば、高強度部への衝撃による荷重による変形を、早期に、低強度部に分散することができる。その結果、衝撃による構造部材の折れ変形を抑えることができる。上記構造1、3及び4では、頂面部へ衝撃が加わった場合に、より構造部材の変形が抑えられる。上記構造2では、クロージングプレートに衝撃が加わった場合に、より構造部材の変形が抑えられる。
 上記構造1~4において、長さHは、側壁の高さである。構造1、3、4では、頂面部に垂直な方向を側壁の高さ方向とする。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、前記低強度部の前記第1の稜線の延在方向における長さは、前記長さHの3/5倍以上且つ2倍以下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、前記低強度部の間の前記高強度部は前記管状部における第1の稜線の延在方向の中央に配置されることが好ましい。前記管状部の第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5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7)
 次に構造7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から前記他方端まで長さの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。
 (構造8)
 次に構造8について説明する。上記構造7において、前記側壁の他方端から前記一方端に向かって、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの(4/5)の位置まで領域に、前記低強度部の前記他方端側の端部が位置してもよい。この場合、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。
 (構造9)
 次に構造9について説明する。上記構造7又は8において、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間にある前記低強度部の端部に隣接し、前記低強度部より降伏応力が高い領域を含んでもよい。
 (構造10)
 次に構造10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(2/5)の位置の間の領域に、前記低強度部の間にある前記高強度部の前記一方端側の端部が位置してもよい。この場合、前記側壁の前記他方端に、前記高強度部の他方端側の端部が位置する。前記高強度部の前記一方端側の端部から前記側壁の一方端までの間にわたって、降伏強度が前記高強度部の60~85%の追加低強度部が設けられる。
 上記構造7~10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7~10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)で定義される。
 (構造11)
 次に構造11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。
 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、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)で定義される。側壁が第1の稜線と接合部の間に位置する場合は、側壁の一方端と他方端の間の長さは、第1の稜線と、接合部を第1の稜線の延在方向に結んだ接合線との間隔(距離)で定義される。
 (構造12)
 次に構造12について説明する。上記構造11において、前記側壁の他方端から前記一方端に向かって、前記側壁の前記一方端から前記他方端までの長さの(4/5)の位置までの間の領域に、前記低強度部の前記他方端側の端部が位置してもよい。この場合、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。
 (構造13)
 次に構造13について説明する。上記構造11又は12において、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間にある前記低強度部の端部に隣接し、前記低強度部より降伏応力が高い領域を含んでもよい。
 (構造14)
 次に構造14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から前記他方端までの間の長さの(2/5)の位置の間の領域に、前記低強度部の間にある前記高強度部の前記一方端側の端部が位置してもよい。この場合、前記側壁の前記他方端に、前記高強度部の他方端側の端部が位置する。前記高強度部の前記一方端側の端部から前記側壁の一方端までの間にわたって、降伏強度が前記高強度部の60~85%の追加低強度部が設けられる。
 上記構造11~14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11~14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)で定義される。
 (構造15)
 次に構造15について説明する。上記構造1、3、4、7~10のいずれかにおいて、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16)
 次に構造16について説明する。上記構造2、11~14のいずれかにおいて、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17)
 次に構造17について説明する。上記構造1~16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態様としてもよい。構造17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に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前記溝型部材から離れる方向へ突出して形成される。
 (構造18)
 次に構造18について説明する。構造18の構造部材は、上記構造1~17のいずれかの構造部材を車両に取り付けたものである。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おいて6H以上離れた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つの連結部を含む。
 (構造19)
 次に、構造19について説明する。上記構造18において、前記高強度部は、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。
 [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。構造部材10は、ハット部材1とクロージングプレート2で形成される管状部を有する。管状部は、ハット部材1とクロージングプレート2で囲まれる空間を内部に有する。すなわち、管状部は、閉断面構造を有する。
 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、第1の稜線123を形成する。本例では、管状部の長手方向は、第1の稜線123の延在方向であるが、管状部の長手方向と第1の稜線123の延在方向は同じでなくてもよい。なお、管状部の長手方向は、管状部の断面の重心を結ぶ中心軸(軸心)とする。フランジ14と一対の側壁11,12との境界部分(肩部)124は、管状部の長手方向に延びる第2の稜線124を形成する。なお、第2の稜線124の延在方向は、管状部の長手方向と同じでなくてもよい。図2Aに示す例では、管状部の長手方向は、y方向であり、構造部材10の長手方向と同じである。構造部材10において、頂面部13と一対の側壁11,12の境界部分で形成される稜の延びる方向(y方向)における寸法は、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で形成される管状部の第1の稜線123の延在方句における長さ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)。なお、第1の稜線123の延在方向と、第2の稜線124の延在方向は、異なっていてもよい。
 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。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。
 図2Cに示すように、互いに対向する高強度部11A、12Aの第1稜線123の延在方向の寸法LAは、(2/3)H以上、3H以下である(2H/3≦LA≦3H)。高強度部11A、12Aの降伏強度は500MPa(引張強度の場合は、980MPa)以上である。低強度部11B、12Bは、高強度部11A、12Aの第1稜線123の延在方向両側に配置される。すなわち、管状部の長手方向において、高強度部11A、12Aは、低強度部11B、12Bに挟まれて配置される。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%にすることが望ましい。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。
 低強度部11B、12Bは、一対の側壁11、12それぞれにおいて、対になっている。すなわち、一対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。一対の側壁のうち他方の側壁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。
 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稜線123の延在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より高い。例えば、これらの部分11C、12Cの降伏強度は、高強度部11A、12A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。
 図2A~図2Cに示すように、衝撃荷重を受ける頂面部13を支える一対の側壁11、12において、高強度部11A、12Aの両側に低強度部11B、12Bを配置することで、衝撃荷重による変形を高強度部11A、12A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%とし、互いに対向する高強度部11A、12Aの寸法LAを、(2/3)H以上、3H以下とすることで、高強度部11A、12Aへの衝撃による荷重による変形を、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。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3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構成される構造部材5の変形挙動を説明するための図である。図4は、図2A~図2Cに示すような低強度部11B、12Bを有する構造部材10の変形挙動を説明するための図である。図3及び図4は、構造部材の管状部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示す。図3及び図4は、圧子の衝突の方向及び管状部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、一様な強度分布を持つ構造部材5では、衝撃により、曲げ変形起点P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、第1稜線123の延在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。この場合、図1A~図1Cを参照して説明した課題が同様に発生する。すなわち、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つの連結部の間の寸法KYが、6倍程度以上(KY≧6H)の場合、衝撃による変形度合いが大きくなる事態が発生し得る。
 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。この構成において、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小さくすることができる。
 例えば、構造部材10を車両用構造部材として用いる場合は、構造部材10を、管状部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を車両に取り付けられる。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を車両に取り付けられる。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、高強度部11A、12Aの第1稜線123の延在方向の寸法LAは、側壁11、12の高さHに対して、2/3H以上、3H以下(2/3H≦LA≦3H)とする。これにより、さらに、高強度部11A、12Aへの衝撃による変形度合いをより抑えることができる。さらに、上記寸法LAをH以上、(4/3)H以下(H≦LA≦(4/3)H)とすることで、衝撃による変形度合いをより抑えることができる。すなわち、高強度部11A、12Aの第1稜線123の延在方向における寸法LAは、(2/3)H以上、好ましくは、H以上とする。また、高強度部11A、12Aの第1稜線123の延在方向における寸法LAは、3H以下、好ましくは、(4/3)H以下とする。
 また、低強度部11B、12Bの第1稜線123の延在方向の寸法LBは、それぞれ(3/5)H以上((3/5)H≦LB)とすることが望ましい。これにより、高強度部11Aへの衝撃による変形度合いをより抑えることができる。低強度部11B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。
 なお、側壁の高さHに対する高強度部の寸法LA及び低強度部の寸法LBは、上記の関係、すなわち、((2/3)H≦LA≦3H)、(H≦LA≦(4/3)H)又は、((3/5)H≦LB等)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(6D≦LY)を有する構造部材と見なす。
 また、図2A~図2Cに示す例では、低強度部11Bと高強度部11Aの境界及び低強度部12Bと高強度部12Aの境界は、管状部の長手方向に垂直な面上にある。低強度部と高強度部の境界の形態はこれに限られない。低強度部と高強度部の境界が管状部の長手方向に垂直な面上になくてもよい。例えば、低強度部と高強度部の境界は、管状部の長手方向に垂直な面に対して傾いていてもよいし、蛇行していてもよい。この場合、傾く又は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に、低強度部と高強度部の境界が位置するとみなす。低強度部11B、12Bの管状部の長手方向における外側の部分11Cと、低強度部11B、12Bとの境界についても同様である。
 また、図1A~図1Cを参照して説明した課題に対応するため、高強度部11A、12Aを第1稜線123の延在方向における構造部材10の折れ易い箇所、例えば中央に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、構造部材10の第1稜線123の延在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。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。
 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。構造部材10がねじれて折れ曲がるのを避けるためには、図5Aに示す例のように、一対の側壁11、12において、互いに対向する高強度部11A、12Aは、一対の側壁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ことが望ましい。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。一対の側壁11、12における互いに対向する低強度部11B、12Bも、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。なお、図5Aに示す例では、一対の側壁11、12の対向方向は、管状部の長手方向(すなわち中心軸Y1)に垂直な方向となっている。
 図5Aでは、一対の側壁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、管状部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差参照)。
 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、一対の側壁11、12において、互いに対向する高強度部11A、12Aは、対向方向(x方向)から見て一部が重なるよう配置される。このように、一方の側壁11における高強度部11Aの少なくとも一部が、他方の側壁12における高強度部12Aと、対向方向から見て重なるよう配置してもよい。一対の側壁11、12における互いに対向する低強度部11B、12Bも、対向方向(x方向)から見て一部が重なるよう配置される。このように、一方の側壁11における一対の低強度部11Bの少なくとも一部が、他方の側壁12における一対の低強度部12Bと対向方向から見て重なるよう、配置してもよい。図5Bの場合、頂面部13が中央仮想面Y1に対して斜めに折れ曲がりやすい。頂面部13が最短距離で折れ曲がりにくいため、衝撃吸収エネルギーは高くなる。
 図5A及び図5Bに示す例では、互いに対向する高強度部11A及び高強度部12Aの第1稜線123の延在方向における寸法LAは、同じである。これに対して、一方の側壁11の高強度部11Aの寸法LAと、他方の側壁12の高強度部12Aの第1稜線123の延在方向における寸法LAは、2/3H≦LA≦3Hを満たす限り、異なっていてもよい。
 また、図5A及び図5Bに示す例では、互いに対向する低強度部11B及び低強度部12Bの第1稜線123の延在方向における寸法LBは、同じである。これに対して、一対の側壁11、12の対向方向において互いに対向する低強度部11A及び低強度部12Aの第1稜線123の延在方向における寸法LBは、異なっていてもよい。また、一方の側壁11において、高強度部11Aを挟む一対の低強度部11Bの寸法LBが異なっていてもよい。他方の側壁12においても、高強度部12Aを挟む一対の低強度部12Bの寸法LBが異なっていてもよい。但し、いずれの場合でも、それぞれのLBの寸法が、3/5H≦LBを満たしていることが望ましい。これにより低強度部の変形を促進し結果として衝撃による変形度合いをより抑えることができる。
 構造部材10においては、頂面部13と一対の側壁11、12との境界に稜が形成される。同様に、フランジ14と一対の側壁11、12との境界に稜が成される。これらの稜は、管状部の長手方向に延びる。稜は、構造部材10の衝撃に対する強度を高める。衝撃を受ける面である頂面部13に稜を介して接続される側壁11、12に、高強度部11A、12Aと低強度部11B、12Bが配置される。これにより、頂面部13への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。
 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、12の一方端11aから低強度部11B、12Bの一方端11aに近い方の端部11Baまでの側壁11、12の高さ方向における距離hは、(1/4)H以下とすることが望ましい(h≦H/4)。すなわち、一方端11aから側壁の高さ方向において(1/4)Hの距離の領域に、低強度部11B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ために、好ましくは距離hは、(1/5)H以下とすることが望ましい(h≦H/5)。低強度部11B、12B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、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)H以下(hb≦4H/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)H以下(hb≦H/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)H以上とすることが必要である((H/5≦hc)。更に変形度合いを抑えるためには、寸法hcは、(1/4)H以上とすることが望ましい((H/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)H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)H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)H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1/5H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。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。
 図6Dは、図2Aに示す構造部材10の高強度部11A、12Aの配置の他の変形例を示す図である。図6Dに示す例では、低強度部11Bの間の高強度部11Aは、側壁11の高さ方向において他方端(フランジ14)から距離haの位置まで設けられる。側壁の高さ方向において、高強度部11Aから側壁11の一方端(頂面部13)までの間にわたって追加低強度部11Dが設けられる。追加低強度部11Dの降伏強度は、高強度部11Aの降伏強度の60~85%である。このように、第1稜線123の延在方向において低強度部11Bに挟まれる高強度部11Aは、側壁11の高さ方向の一部に設けられてもよい。変形度合いを抑えるために、距離haは、例えば、(3/5)H以上である。更に変形度合いを抑えるために、距離haを(4/5)H以上とすることが望ましい。なお、図示しないが、側壁12の高強度部12Aも同様に、側壁12の高さ方向において、他方端(フランジ14)から距離haの位置まで設けてもよい。この場合、側壁の高さ方向において、高強度部12Aから側壁12の一方端(頂面部13)までの間にわたって追加低強度部が設けられる。
 このように、側壁の一方端から(2/5)H迄の領域に高強度部の一方端側の端部を配置し、側壁の他方端に、高強度部の他方端部側の端部を配置する。この場合、高強度部の一方端側の端部から側壁の一方端までの間に追加低強度部が設けられる。これにより、一方端から衝撃が加わった場合に、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。
 なお、図6Dに示す例では、側壁11の一方端が頂面部13に接し、他方端がフランジ14に接している。この場合、頂面部13に衝撃が加わった時の構造部材10の変形度合いを小さくすることができる。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、上記例と同様に距離haの値を設定してもよい。この場合、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。
 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。また、一方の側壁11の高さHRの2分の1の位置11midと、他方の側壁12の高さHLの2分の1の位置12midの高さ方向の位置も異なっている。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それぞれにおいて、高さHR、HL、高さ方向中央の位置11mid、12mid、別々に定義される。
 図7Aに示すように、構造部材10の断面が左右対称でない場合においても、一対の側壁11、12の高強度部11A、12Aは、少なくとも一部において互いに対向する位置に配置される。一対の側壁11、12の低強度部11B、12Bも、同様に、少なくとも一部において互いに対向する位置に配置される。また、図6A~図6Dに示すように、側壁11、12の高さ方向の一部に低強度部11B、12B又は高強度部11A、12Aを設けてもよい。例えば、図6A又は図6Cのように、側壁11の一方端11aから距離hの位置より他方端11b側に低強度部11B、12Bを設ける場合、一対の側壁11、12のうち一方の側壁11における距離hと、他方の側壁12における距離hは、それぞれHR、HLを基準に考慮するため異なることがある。
 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HR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HR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。図6A~図6Dに示す距離h、ha、hb、hcも、高さ方向における距離に基づき設定される。
 一対の側壁11、12のうち他方の側壁12は、一方端に接続される部分に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との境界部分(方部)の表面は、曲面になる。この例では、Rが形成された部分のうち、側壁12の高さ方向中央の位置12midから最も遠い部分を側壁12の端部として、側壁12の高さHL及び距離hが決定される。
 なお、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。
 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の管状部の長手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、管状部の長手方向の長さと構造造部材10の長手方向の長さは等しい。これに対して、管状部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、管状部の長手方向における、構造部材10の長さと管状部の長さは異なっていてもよい。
 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2aと、接合部の間の中間部2bを含む。中間部2b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。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2bの外面は、接合部2a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、HL、HR)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。
 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、11の高さHL、HR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9A~図9C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9A~図9Cは、構造部材の長手方向に垂直な面における断面形状を示す。図9A及び図9Bに示す例は、上記構成4の一例である。図9Cに示す例は、上記構成3の一例である。図9Dは、図9Bに示す構造部材をz方向から見た上面図である。
 図9A~図9C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、フランジを含まない溝型部材又は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9A~図9C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9A~図9C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を備える。図9A~図9C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13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の第1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9D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。
 図9A及び図9B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。本例では、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HRは、頂面部13に垂直な方向における第1の側壁123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。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HL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9C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HR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HL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9A~図9Cに示す溝型部材31において、第1の側壁11は、第2の側壁12と対向する部分に、第1の稜線123の延在方向(y方向)に、高さHRの2/3倍以上3倍以下の距離にわたって形成される高強度部11Aを含む。高強度部11Aの第1の稜線の延在方向(y方向)の両側に低強度部11Bが配置される。第2の側壁12は、第1の側壁11と対向する部分に、第1の稜線123の延在方向(y方向)に、HLの2/3倍以上3倍以下の距離にわたって形成される高強度部12Aを含む。高強度部12Aの第1の稜線123の延在方向の両側に低強度部12Bが配置される(例えば、図9D参照)。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8に示した構造部材10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9A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9B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9B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9Aに示すような断面を有する構造部材は、例えば、Aピラーに適用できる。
 図9A及び9B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9C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の間の中間部分2aを含む。中間部分2aと、2つの接触部分2br、2bhの間は、屈曲している。中間部分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9A~図9C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HR、HLの基準とする方向は、頂面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9A~図9B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9A~図9C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。
 図10A~図10D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10A~図10D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10A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10B及び図10Cでは、構造部材10の管状部の長手方向の位置に応じて曲率が変化している。図10D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10A及び図10D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10B、図10C、及び図10D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10C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10D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。
 図10A及び図10D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10B及び図10C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。
 [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、第1稜線123の延在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、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11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11に示す例では、Aピラー15、Bピラー16、サイドシル17、ルーフレール18、バンパビーム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。
 バンパビーム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。この構成では、バンパビーム19の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。バンパビーム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。これにより、バンパビーム19の中央への衝撃による折れ変形が抑えられる。
 ドアインパクトビーム21に構造部材10を適用する場合、構造部材10の両端部にブラケットを設けることがある。構造部材10は、両端部のブラケットを介してドアフレームに取り付けてもよい。この場合も、高強度部11A、12Aを構造部材10の長手方向中央に配置した場合、すなわち、ドアインパクトビーム21を構成する構造部材10の結合部である両端部の中央に、高強度部11A、12Aを配置した場合、衝撃を受けた際のモーメントが最も大きくなる部分での折れ変形を抑えることができる。
 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の材料は、鋼に限らない。例えば、アルミニウムその他の金属を構造部材10の材料としてもよい。
 なお、構造部材10を適用できる車両は、図11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の第1稜線123の延在方向に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を接合する工程とが含まれる。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12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12において、縦軸は降伏強度、横軸はy方向の位置を示す。図12に示す例では、高強度部の降伏強度の最大値Smaxの90%(0.9Smax)が、高強度部の降伏強度SAと定義される。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構成される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13A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33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)4を、衝突させた場合の変形挙動を解析した。
 図13Bは、図13A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。図13A及び図13Bに示すモデルにおいて、圧子4が、z方向に移動して頂面部113に衝突する場合と、圧子4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4の質量は350kgとし、圧子4のY方向の幅WIは160mm、圧子4の衝突面4sの曲率半径Rは150mmとし、圧子4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の断面において、頂面部の幅W2を50mmとし、一対の側面111、112のそれぞれの高さHを50mmとした。構造部材100の板厚tは1.4mm、構造部材100のRは5mm、構造部材100の側壁111と頂面部113の境界である第1稜線の延在方向(y方向)の長さLYは1000mmとした。台3間の距離LSは400mm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。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13C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13Cに示す例では、構造部材100の両端が2つの台33に接合されている。図13Cに示す解析モデルのシミュレーションの結果は、図13A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。
 低強度部10Bの降伏強度を100kgf/mm、高強度部10Aを含むその他の領域の降伏強度を120kgf/mm(高強度部10Aに対する低強度部10Bの強度比を約0.83)として、高強度部10Aの寸法LA及び低強度部10Bの寸法LBを変化させて、衝突シミュレーションを行った。
 下記表1は、上記強度比を0.83(低強度部10Bの降伏強度を、YP100kgf/mm、高強度部10Aを含むその他の部分の降伏強度を、YP120kgf/mm)とし、高強度部10Aの寸法LA及び構造部材100の板厚t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、圧子の侵入量に基づいて判断した。Poorは、変形の初期段階で折れてしまったことを意味する。なお、Excellent、Good、Poorの評価の意味は、後に示す表5においても同様である。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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 図14は、圧子4の侵入量が40mmの時の構造部材10の変形のシミュレーション結果を示す図である。図14では、表1に示すCase1~3、5、7~9について、それぞれ構造部材100の変形の様子を示している。図14に示す結果から、Case2、3、5、7、すなわち2H/3≦LA≦3Hの場合、衝撃により変形する部分の範囲が、その他のCase1、8、9の場合に比べて広くなっている。すなわち、Case1、8、9の場合は、折れ曲がる箇所が、鋭く突出するように折れ曲がる「折れ」の変形モードが発生した。Case2、3、5、7の場合は、衝撃を受けた頂面部と側壁の一部が衝撃によりつぶれる「断面潰れ」の変形モードが発生した。
 図15Aは、表1におけるCase1~12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15Aは、頂面部113に圧子4を衝突させた場合のシミュレーション結果である。図15Bは、クロージングプレート102に圧子4を衝突させた場合のシミュレーション結果である。図15BにおけるCase1~12の寸法LA、厚みtの条件は、表1に示すCase1~12の寸法LA、厚みtの条件と同じである。
 図15A及び図15Bに示す結果では、Case2~7、10~12では、Case1(すなわち低強度部10Bを設けない場合)より、折れ曲がり時のインパクタストロークが大きくなっている。これにより、Case2~7、10~12の場合には、低強度部10Bを設けない場合に比べて、折れが発生しにくいことがわかった。また、Case3~7すなわちH≦LA≦3Hの場合は、折れ曲がり時のインパクタストロークが他よりも大きくなっている。これにより、Case3~7の場合は、特に、折れが発生しにくくなることがわかった。さらに、Case3、4すなわちH≦LA≦4H/3の場合は、インパクタストロークがさらに大きくなっているため、より折れが発生にくくなることがわかった。
 また、クロージングプレート102に衝撃を加えた場合のインパクタストローク(図15B)の方が、頂面部113に衝撃を加えた場合のインパクタストローク(図15A)より大きくなっている。図15Bの場合、構造部材100の曲げ内側(折れ開始側)にフランジ114があるため、図15Aの場合に比べて、構造部材100の曲げ変形による剛性低下を抑制するため、折れにくくなっている。
 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16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16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。図16のグラフでは、ひし形のプロットは、高強度部の降伏強度をYS120kgf/mmとした場合の結果を示し、四角のプロットは、高強度部の降伏強度を145kgf/mmとした場合の結果を示す。
 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。
 下記表2は、低強度部10Bを、図6Aに示すように、側壁の高さ方向において、側壁の一部に設け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。このシミュレーションは、第1稜線の延在方向における高強度部10Aの寸法LAを側壁の高さHと同じとし(LA=H)、低強度部10Bの第1稜線の延在方向の寸法LBを(3/5)Hとし、フランジから低強度部10Bまでの側壁の高さ方向における距離hbをH/5とした。側壁の高さ方向における頂面部から低強度部10Bまでの距離hを段階的に変化させ、各段階の距離hについて、頂面部113に圧子4を衝突させた。下記表2に示す結果では、側壁の高さ方向における頂面部から低強度部10Bまでの距離hが、0の時及び、H/5の時に、変形挙動が非常に良好になり、距離hがH/4の時に変形挙動が良好となった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 下記表3は、図6Dに示すように、高強度部10Aを、側壁の高さ方向において、フランジから距離haの位置まで設け、高強度部10Aから頂面部まで低強度部を設け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。このシミュレーションは、第1稜線の延在方向における高強度部10Aの寸法LAを側壁の高さHと同じとし(LA=H)、低強度部10Bの第1稜線の延在方向の寸法LBを(3/5)Hとした。高強度部10Aの側壁の高さ方向の距離haを段階的に変化させ、各段階の距離haについて、頂面部113に圧子4を衝突させた。下記表3に示す結果では、距離haが、4H/5以上の時に、変形挙動が非常に良好になり、距離haが3H/5の時に変形挙動が良好となった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 下記表4は、低強度部10Bを、図6Bに示すように、側壁の高さ方向において、側壁の一部に設け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。低強度部10Bは、頂面部に接するよう設けた。このシミュレーションは、第1稜線の延在方向における高強度部10Aの寸法LAを側壁の高さHと同じとし(LA=H)、低強度部10Bの第1稜線の延在方向の寸法LBを(3/5)Hとした。フランジから低強度部10Bまでの距離hbを段階的に変化させ、各段階の距離hbについて、頂面部113に圧子4を衝突させた。下記表4に示す結果では、側壁の高さ方向におけるフランジから低強度部10Bまでの距離hbが、H/7、H/5、及びH/2の時に、変形挙動が非常に良好になり、距離hbが4H/5の時に変形挙動が良好となった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 下記表5は、図13Cに示すモデルを用いたシミュレーションにおいて、低強度部10Bの第1稜線の延在方向の寸法LBを変化させた場合の構造部材の変形挙動の解析結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 図17に示すグラフは、上記表5におけるCase13~16それぞれにおける最終的なインパクタの侵入量を示すグラフである。図17に示すグラフにより、Case14~16の場合、すなわち、低強度部の第1稜線の延在方向の寸法LBが(3/5)H、H、2Hの場合は、LBが(2/5)Hの場合に比べて、インパクタの侵入量が小さくなっている。これにより、LB≧(3/5)Hとすることで、突出度合をより小さくできることがわかった。また、(3/5)H≦LB≦2Hの範囲では、LB=(2/5)Hの場合に比べて、インパクタの侵入量が小さくなり、突出度合いが小さくなることがわかった。
 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 (19)

  1.  少なくとも1枚のクロージングプレートと、ハット部材とを備える構造部材であって、
     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つの側壁とを有し、
     前記ハット部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第1の稜線の延在方向の長さは、前記頂面部に垂直な方向における前記2つ側壁の長さのうち長い方の長さHの6倍以上であり、
     前記2つの側壁のそれぞれは、前記2つの側壁の対向する部分に、前記第1の稜線の延在方向に、前記長さHの2/3倍以上3倍以下の距離にわたって形成され、降伏強度が500MPa以上である高強度部と、前記高強度部の前記第1の稜線の延在方向の両側に配置され、降伏強度が前記高強度部の60~85%である低強度部と、を含む、
    構造部材。
  2.  少なくとも1枚のクロージングプレートと、ハット部材とを備える構造部材であって、
     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つの側壁とを有し、
     前記ハット部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第1の稜線の延在方向の長さは、前記クロージングプレートに垂直な方向における前記2つ側壁の長さのうち長い方の長さHの6倍以上であり、
     前記2つの側壁のそれぞれは、前記2つの側壁の対向する部分に、前記第1の稜線の延在方向に、前記長さHの2/3倍以上3倍以下の距離にわたって形成され、降伏強度が500MPa以上である高強度部と、前記高強度部の前記第1の稜線の延在方向の両側に配置され、降伏強度が前記高強度部の60~85%である低強度部と、を含む、
    構造部材。
  3.  少なくとも1枚のクロージングプレートと、溝型部材とを備える構造部材であって、
     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つの側壁とを有し、
     前記溝型部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第1の稜線の延在方向の長さは、前記頂面部に垂直な方向における、前記各側壁の長さのうち長い方の長さHの6倍以上であり、
     前記2つの側壁のそれぞれは、前記2つの側壁の対向する部分に、前記第1の稜線の延在方向に、前記長さHの2/3倍以上3倍以下の距離にわたって形成され、降伏強度が500MPa以上である高強度部と、前記高強度部の前記第1の稜線の延在方向の両側に配置され、降伏強度が前記高強度部の60~85%である低強度部と、を含む、
    構造部材。
  4.  少なくとも1枚のクロージングプレートと、溝型部材とを備える構造部材であって、
     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の稜線の間にある第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ある第2の側壁と、
    を備え、
     前記溝型部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第1の稜線の延在方向の長さは、前記頂面部に垂直な方向における前記第1の側壁の長さ又は前記第2の側壁の長さのうち長い方の長さHの6倍以上であり、
     前記第1の側壁は、前記第2の側壁と対向する部分に、前記管状部の前記第1の稜線の延在方向に、前記長さHの2/3倍以上3倍以下の距離にわたって形成され、降伏強度が500MPa以上である高強度部と、前記高強度部の前記第1の稜線の延在方向の両側に配置され、降伏強度が前記高強度部の60~85%である低強度部を含み、
     前記第2の側壁は、前記第1の側壁と対向する部分に、前記管状部の前記第1の稜線の延在方向に、前記長さHの2/3倍以上3倍以下の距離にわたって形成され、降伏強度が500MPa以上である高強度部と、前記高強度部の前記第1の稜線の延在方向の両側に配置され、降伏強度が前記高強度部の60~85%である低強度部とを含む、
    構造部材。
  5.  前記低強度部の前記第1の稜線の延在方向における長さは、前記長さHの3/5倍以上且つ2倍以下である請求項1~4のいずれか1項に記載の構造部材。
  6.  前記低強度部の間の前記高強度部は前記管状部における第1の稜線の延在方向の中央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から前記他方端まで長さの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る、請求項1、3及び4のいずれか1項に記載の構造部材。
  8.  前記側壁の他方端から前記一方端に向かって、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの(4/5)の位置まで領域に、前記低強度部の前記他方端側の端部が位置し、
     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、請求項7に記載の構造部材。
  9.  前記側壁の前記一方端と前記他方端の間にある前記低強度部の端部に隣接し、前記低強度部より降伏応力が高い領域を含む、請求項7又は8に記載の構造部材。
  10.  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(2/5)の位置の間の領域に、前記低強度部の間にある前記高強度部の前記一方端側の端部が位置し、前記側壁の前記他方端に、前記高強度部の他方端側の端部が位置し、前記高強度部の前記一方端側の端部から前記側壁の一方端までの間にわたって、降伏強度が前記高強度部の60~85%の追加低強度部が設けられる、請求項1、3及び4のいずれか1項に記載の構造部材。
  11.  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る、請求項2に記載の構造部材。
  12.  前記側壁の他方端から前記一方端に向かって、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの(4/5)の位置まで領域に、前記低強度部の前記他方端側の端部が位置し、
     前記低強度部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、請求項11に記載の構造部材。
  13.  前記側壁の前記一方端と前記他方端の間にある前記低強度部の端部に隣接し、前記低強度部より降伏応力が高い領域を含む、請求項11又は12に記載の構造部材。
  14.  前記側壁の前記第1の稜線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(2/5)の位置の間の領域に、前記低強度部の間にある前記高強度部の前記一方端側の端部が位置し、前記側壁の前記他方端に、前記高強度部の他方端側の端部が位置し、前記高強度部の前記一方端側の端部から前記側壁の一方端までの間にわたって、降伏強度が前記高強度部の60~85%の追加低強度部が設けられる、請求項2に記載の構造部材。
  15.  前記頂面部側に凸となるよう湾曲した請求項1、3、4、7~10のいずれか1項に記載の構造部材。
  16.  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、11~14のいずれか1項に記載の構造部材。
  17.  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1~16のいずれか1項に記載の構造部材。
  18.  車両に取り付けられる請求項1~17にいずれか1項に記載の構造部材であって、
     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おいて6H以上離れた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つの連結部を含む、車両用の構造部材。
  19.  前記高強度部は、前記2つの連結部の間の中央に配置される、請求項18に記載の構造部材。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111791960A (zh) * 2019-04-03 2020-10-20 丰田自动车株式会社 车身侧部结构

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016107048B4 (de) * 2016-04-15 2021-06-24 Saf-Holland Gmbh Rahmeneinheit
US11279408B2 (en) * 2017-09-01 2022-03-22 Nippon Steel Corporation Hollow member
DE102018129724B4 (de) * 2018-11-26 2022-08-04 Benteler Automobiltechnik Gmbh Fahrzeugbauteil für ein Fahrzeug
CN115087586A (zh) * 2020-05-14 2022-09-20 日本制铁株式会社 柱状部件

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07310156A (ja) * 1994-05-12 1995-11-28 Mitsubishi Alum Co Ltd 自動車のフレーム構造およびその製造方法
JP2004182189A (ja) * 2002-12-06 2004-07-02 Honda Motor Co Ltd 車体フレーム
WO2005058624A1 (ja) 2003-12-17 2005-06-30 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 車体補強用金属管およびこれを用いた車体補強用部材
JP2007126093A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Fuji Heavy Ind Ltd 車両用フレーム構造
JP2013052871A (ja) * 2007-04-04 2013-03-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 自動車車体用強度部材
JP2017001601A (ja) * 2015-06-15 2017-01-05 本田技研工業株式会社 車体用サイドフレーム

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE976332C (de) * 1940-08-02 1963-07-04 Budd Co Fahrzeugunterrahmen, insbesondere kombinierter Fahrgestell- und Wagenkasten-Unterrahmen
JPH07119892A (ja) 1993-10-27 1995-05-12 Nissan Motor Co Ltd 強度部材
JP2004114912A (ja) * 2002-09-27 2004-04-15 Sumitomo Metal Ind Ltd 耐軸圧潰特性に優れた成形部材
KR20050058624A (ko) 2003-12-12 2005-06-17 한국전자통신연구원 가상 인터페이스를 이용한 서로 다른 가상랜간의 라우팅방법
US6971691B1 (en) * 2004-06-25 2005-12-06 Shape Corporation Vehicle bumper beam
US6986536B1 (en) * 2004-06-25 2006-01-17 Shape Corporation Vehicle bumper beam
GB0600901D0 (en) * 2006-01-17 2006-02-22 L & L Products Inc Improvements in or relating to reinforcement of hollow profiles
JP5137322B2 (ja) 2006-04-26 2013-02-06 新日鐵住金株式会社 バンパー補強部材
KR20110123255A (ko) * 2009-03-05 2011-11-14 헨켈 아게 운트 코. 카게아아 길이방향 공동을 밀봉 및 음향 감쇠하는 방법 및 따라서 사용되는 인서트
JP2010236560A (ja) 2009-03-30 2010-10-21 Nisshin Steel Co Ltd 衝撃吸収特性に優れた構造部材の製造方法
WO2011030453A1 (ja) * 2009-09-14 2011-03-17 トヨタ自動車株式会社 衝撃吸収構造
JP5310950B2 (ja) * 2010-08-26 2013-10-09 新日鐵住金株式会社 衝撃吸収部材
JP5601143B2 (ja) * 2010-10-20 2014-10-08 マツダ株式会社 車両用フレーム構造
RU2585198C1 (ru) * 2012-06-04 2016-05-27 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Структура рамного элемента транспортного средства с отличными характеристиками устойчивости к удару
JP5971004B2 (ja) 2012-07-24 2016-08-17 新日鐵住金株式会社 低強度部を有する熱間プレス成形品及びその製造方法
RU2649613C2 (ru) * 2013-09-20 2018-04-04 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Отформованное прессованием изделие, способ изготовления отформованного прессованием изделия и устройство для изготовления отформованного прессованием изделия
JP6354729B2 (ja) * 2015-10-22 2018-07-11 トヨタ自動車株式会社 車両床部構造
RU2701889C1 (ru) * 2016-04-01 2019-10-02 Ниппон Стил Корпорейшн Металлическая труба и конструктивный элемент кузова транспортного средства, использующий металлическую трубу
JP2019209767A (ja) * 2018-06-01 2019-12-12 本田技研工業株式会社 車両用構造体

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07310156A (ja) * 1994-05-12 1995-11-28 Mitsubishi Alum Co Ltd 自動車のフレーム構造およびその製造方法
JP2004182189A (ja) * 2002-12-06 2004-07-02 Honda Motor Co Ltd 車体フレーム
WO2005058624A1 (ja) 2003-12-17 2005-06-30 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 車体補強用金属管およびこれを用いた車体補強用部材
JP2007126093A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Fuji Heavy Ind Ltd 車両用フレーム構造
JP2013052871A (ja) * 2007-04-04 2013-03-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 自動車車体用強度部材
JP2017001601A (ja) * 2015-06-15 2017-01-05 本田技研工業株式会社 車体用サイドフレーム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3569482A4

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111791960A (zh) * 2019-04-03 2020-10-20 丰田自动车株式会社 车身侧部结构
EP3730387A1 (en) * 2019-04-03 2020-10-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle body side structure
CN111791960B (zh) * 2019-04-03 2022-04-26 丰田自动车株式会社 车身侧部结构

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