WO2020013303A1 - 自動車用構造部材および車体 - Google Patents

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WO2020013303A1
WO2020013303A1 PCT/JP2019/027613 JP2019027613W WO2020013303A1 WO 2020013303 A1 WO2020013303 A1 WO 2020013303A1 JP 2019027613 W JP2019027613 W JP 2019027613W WO 2020013303 A1 WO2020013303 A1 WO 2020013303A1
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WO
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wall portion
auxiliary
structural member
main
main wall
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PCT/JP2019/027613
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English (en)
French (fr)
Inventor
伊藤　泰弘
Original Assignee
日本製鉄株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/02—Side panels
    • B62D25/025—Side sills thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/04—Door pillars ; windshield pillars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B60R2019/1806—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing

Definitions

  • the present invention relates to an automobile structural member and a vehicle body provided with the same.
  • the center pillar disclosed in Patent Document 1 has a center pillar inner, a center pillar outer, and a patch member.
  • the patch member is joined to the outer surface of the outer center pillar.
  • Patent Document 1 describes that by joining a patch member to a center pillar outer so as to satisfy predetermined requirements, the center pillar outer can be reinforced and energy absorption efficiency at the time of collision can be improved. Have been.
  • an object of the present invention is to provide a structural member for a vehicle which is lightweight and has excellent strength against collision.
  • the present invention provides the following automobile structural member and vehicle body.
  • One of the two auxiliary wall portions is provided so as to rise from one edge of the two through holes in the thickness direction of the main wall portion, and the other of the two auxiliary wall portions is It is provided so as to rise in the thickness direction from the other edge of the two through holes,
  • a structural member for an automobile wherein a distance between the two auxiliary walls in the longitudinal direction is equal to or less than 1.4 times a width of the main wall between the two auxiliary walls.
  • the auxiliary wall portion When viewed from the thickness direction of the main wall portion, the auxiliary wall portion is a straight line passing through the center of the through hole and parallel to the longitudinal direction on one side and the other side of the through hole in the longitudinal direction.
  • each of the first wall portion and the second wall portion has the main wall portion and the at least two auxiliary wall portions.
  • the at least two auxiliary walls of the first wall are provided so as to rise toward the second wall, and the at least two auxiliary walls of the second wall are the first wall.
  • the structural member for an automobile according to the above (4) which is provided so as to stand up on the part side.
  • each of the at least two auxiliary walls has a cylindrical shape.
  • the length of the auxiliary wall in the width direction of the main wall is 0.2 times to 1.times.
  • the auxiliary wall portion includes at least two walls provided apart from each other in a circumferential direction of the through hole, One of the two walls is provided on one side of the through hole in the longitudinal direction, and the other of the two walls is provided on the other side of the through hole in the longitudinal direction,
  • the length of each of the two walls in the width direction of the main wall portion is 0.2 to 1.0 times the width of the main wall portion in a cross section passing through the center of the through hole and orthogonal to the longitudinal direction.
  • the first wall portion and the second wall portion face each other in the front-rear direction, and the longitudinal direction is closer to the vertical direction than the vehicle width direction and the front-rear direction.
  • the structural member for automobiles according to any one of the above.
  • the first wall portion and the second wall portion vertically oppose each other, and the longitudinal direction is closer to the vehicle width direction and the front-rear direction than the vertical direction.
  • the structural member for automobiles according to any one of the above.
  • a vehicle body comprising the automobile structural member according to any one of (1) to (14).
  • a structural member for a vehicle that is lightweight and has excellent strength against collisions can be obtained.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the analysis model.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a cross section of the analysis model.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an analysis model to be compared.
  • FIG. 4 is a diagram showing an analysis result.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a deformation behavior when the analysis model is buckled.
  • FIG. 6 is a diagram showing an analysis result.
  • FIG. 7 is a diagram showing an analysis result.
  • FIG. 8 is a diagram showing an analysis result.
  • FIG. 9 is a diagram showing an analysis result.
  • FIG. 10 is a diagram showing an analysis result.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an analysis result.
  • FIG. 12 is a diagram showing an analysis result.
  • FIG. 13 is a perspective view showing another example of the analysis model.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the analysis model.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a cross section of the analysis model.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an analysis model to be compared.
  • FIG. 15 is a perspective view showing an automobile structural member according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic sectional view of a portion corresponding to line AA in FIG.
  • FIG. 17 is a diagram of a portion where a through hole is formed in the front wall portion, as viewed from the inside of the center pillar.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining a modified example of the center pillar.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining another modified example of the center pillar.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining another modification of the center pillar.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining another modification of the center pillar.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining another modification of the center pillar.
  • FIG. 23 is a perspective view showing an automobile structural member according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a schematic sectional view of a portion corresponding to line AA in FIG.
  • FIG. 25 is a view of a portion where a through hole is formed in a vertical wall portion, as viewed from the inside of a structural member for an automobile.
  • FIG. 26 is a view for explaining a modification of the structural member for an automobile.
  • FIG. 27 is a view for explaining another modification of the structural member for an automobile.
  • FIG. 28 is a diagram for explaining another modification of the structural member for an automobile.
  • FIG. 29 is a perspective view showing an automobile structural member according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 30 is a perspective view showing a structural member for an automobile according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 31 is a schematic sectional view of a portion corresponding to line BB in FIG.
  • FIG. 32 is a schematic perspective view showing a part of the vehicle body.
  • the present inventor has conducted various studies in order to achieve both high strength and light weight of structural members for automobiles.
  • the inventor of the present invention considered that by performing burring on a tubular automobile structural member, it is possible to achieve both high strength and light weight of the automobile structural member. Therefore, the present inventors investigated the effect of burring on the strength of a structural member for an automobile by numerical analysis (computer simulation) using the finite element method. Hereinafter, numerical analysis performed by the inventor will be described.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of an analysis model of an automobile structural member used in the numerical analysis
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a part corresponding to the line II-II in FIG. 1 in the analysis model. 1 and 2 show arrows indicating an X direction, a Y direction, and a Z direction, which are orthogonal to each other.
  • the analysis model 100 has a rectangular tube shape extending in the X direction, and has four walls 102, 104, 106, and 108.
  • the wall 102 and the wall 104 are provided so as to face each other in the Z direction, and the wall 106 and the wall 108 are provided so as to face each other in the Y direction.
  • the analysis model 100 is assumed to be formed of a steel plate having a thickness of 0.8 mm and a tensile strength of 980 MPa class.
  • the length of the analysis model 100 in the X direction is 1000 mm, and the lengths in the Y direction and the Z direction are 100 mm, respectively.
  • the wall portion 102 includes a plate-shaped main wall portion 102b having a pair of through holes 102a formed therein and a pair of auxiliary wall portions 102c provided for each of the pair of through holes 102a.
  • the wall portion 104 has a plate-shaped main wall portion 104b having a pair of through holes 104a formed therein, and a pair of auxiliary wall portions 104c provided for each of the pair of through holes 104a.
  • the auxiliary wall portion 102c is formed by burring
  • the auxiliary wall portion 102c has a cylindrical shape and is formed so as to rise from the edge of the through hole 102a toward the inside of the analysis model 100.
  • the auxiliary wall portion 104c is formed by burring
  • the auxiliary wall portion 104c has a cylindrical shape and is formed so as to rise from the edge of the through hole 104a toward the inside of the analysis model 100.
  • a pair of through holes 102a are respectively formed at the center of the main wall portion 102b in the Y direction.
  • each of the pair of through holes 104a is formed at the center of the main wall portion 104b in the Y direction.
  • the position of the pair of through holes 102a in the X direction is equal to the position of the pair of through holes 104a in the X direction.
  • the intermediate position of the pair of through holes 102a in the X direction coincides with the center of the wall 102 in the X direction, and the intermediate position of the pair of through holes 104a in the X direction coincides with the center of the wall 104 in the X direction.
  • the diameter of each of the through hole 102a and the through hole 104a is 60 mm.
  • the distance W in the X direction between the pair of through holes 102a (the shortest distance between the edge of one through hole 102a and the edge of the other through hole 102a) is 80 mm. Similarly, the distance in the X direction between the pair of through holes 104a is 80 mm.
  • the Y direction is defined as the vertical direction. More specifically, in the Y direction, the side of the wall 106 is set to the upper side, and the side of the wall 108 is set to the lower side.
  • three-point bending is performed by applying a load F to the wall 106 while the wall 108 is supported from below by a pair of support members 200 having an arc-shaped support surface. went.
  • the pressing member having an arc-shaped pressing surface extending in the Z direction is moved downward, so that the wall portion 106 is moved in the X direction. was pressed downward at the center.
  • the relationship between the downward displacement amount of the pressing member and the load F was investigated, and the deformation behavior when the analysis model 100 was buckled was also investigated.
  • the present inventor shows analysis models 100 a, 100 b, and 100 c (hereinafter, also referred to as comparison models 100 a, 100 b, and 100 c) to be compared shown in FIG.
  • Numerical analysis was performed in the same manner as in the analysis model 100, and the relationship between the amount of downward displacement of the pressing member and the load F was investigated.
  • the comparative model 100a has the same configuration as the above-described analysis model 100 except that the comparative model 100a does not include a pair of through holes 102a, a pair of through holes 104a, a pair of auxiliary wall portions 102c, and a pair of auxiliary wall portions 104c. have.
  • the comparative model 100b has the same configuration as the above-described analysis model 100 except that the comparative model 100b does not include the pair of auxiliary wall portions 102c and the pair of auxiliary wall portions 104c.
  • the comparative model 100c has the same configuration as the above-described analysis model 100 except that the number of the through-hole 102a, the through-hole 104a, the auxiliary wall 102c, and the auxiliary wall 104c is one each.
  • the through-hole 102a, the auxiliary wall 102c, the through-hole 104a (not shown), and the auxiliary wall 104c (not shown) are provided at the center of the comparative model 100c in the X direction. I have.
  • Fig. 4 shows the analysis results.
  • the heights h (see FIG. 2) of the auxiliary wall portions 102c and 104c of the analysis model 100 are each set to 7.2 mm, and the radius of curvature R of the portion shown by the dashed circle in FIG. It is an analysis result when it is set to.
  • the height h of the auxiliary walls 102c, 104c is the distance between the tips of the auxiliary walls 102c, 104c and the main walls 102b, 104b in the thickness direction of the main walls 102b, 104b.
  • 0 mm means that the inner surface of the main wall portion 102b intersects the outer peripheral surface of the auxiliary wall portion 102c at right angles and the main wall portion 104b And the outer peripheral surface of the auxiliary wall portion 104c intersect at a right angle.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing a deformation behavior when the analysis model 100 is buckled.
  • the analysis model 100 before deformation is shown by a broken line. Further, in order to avoid complicating the drawing, FIG. 5 does not show a through hole and an auxiliary wall portion.
  • each of the wall portions 102 and 104 buckled so as to protrude outward at the center in the Y direction (vertical direction). That is, wall buckling occurred.
  • the present inventor also investigated the effect of the height h (see FIG. 2) of the auxiliary wall portions 102c and 104c of the analysis model 100 on the strength of the analysis model 100. Specifically, the height h of the auxiliary wall portions 102c and 104c was set to 3.0 mm, 4.0 mm, and 7.2 mm, and a numerical analysis was performed under the same conditions as those described above.
  • FIG. 6 shows the analysis results.
  • FIG. 6 also shows the analysis results of the comparative models 100a and 100b shown in FIG. 4 for reference.
  • the inventor has determined that the height h of the auxiliary wall portions 102c and 104c of the analysis model 100 and the maximum load in the Y direction that the analysis model 100 can bear (when the above-described pressing member is moved 70 mm downward, the analysis model 100 (The maximum value of the load applied to).
  • the analysis was performed using the analysis model 100 having a thickness of 0.4 mm in addition to the analysis model 100 having a thickness (plate thickness of the material) of 0.8 mm.
  • the distance W between the pair of through holes 102a in the X direction and the distance between the pair of through holes 104a in the X direction were set to 60 mm.
  • the height h of the auxiliary wall portions 102c, 104c was set to 2.8 mm, 3.0 mm, 4.0 mm, and 7.2 mm.
  • the height h of the auxiliary wall portions 102c and 104c was set to 2.8 mm, 3.0 mm, 3.2 mm, 3.4 mm, and 7.6 mm. Except for these analysis conditions, the same conditions as in the above analysis were used.
  • FIG. 7 shows an analysis result of the analysis model 100 having a thickness of 0.8 mm
  • FIG. 8 shows an analysis result of the analysis model 100 having a thickness of 0.4 mm
  • the maximum load ratio on the vertical axis is the maximum load in the Y direction that the comparative model 100a (0.8 mm thick) can bear (the load applied to the comparative model 100a when the above-described pressing member is moved downward by 70 mm). It shows the ratio of the maximum load in the Y direction that the analysis model 100 can bear to the maximum value).
  • the maximum load ratio on the vertical axis indicates the ratio of the maximum load in the Y direction that the analysis model 100 can bear to the maximum load in the Y direction that the comparative model 100a (0.4 mm in thickness) can bear.
  • the maximum load that the analysis model 100 can bear can be increased by increasing the height h of the auxiliary wall portions 102c and 104c. Also, regardless of the thickness of the analysis model 100, the comparative model 100a (see FIG. 3) can bear the maximum load that the analysis model 100 can bear by appropriately setting the height h of the auxiliary wall portions 102c and 104c. It was found that it could be larger than the maximum load.
  • the inventor further investigated the influence of the relationship between the width (length in the Y direction) of the main wall portions 102b and 102c and the length in the Y direction of the auxiliary wall portions 102c and 104c on the strength of the analysis model 100.
  • the analysis was performed by applying a load to the analysis model 100 in the same manner as the above analysis, using the analysis model 100 having a thickness h of 0.8 mm and a height h of the auxiliary wall portions 102c and 104c of 7.2 mm.
  • the length of the auxiliary wall portions 102c, 104c in the Y direction is substantially equal to the diameter of the through holes 102a, 104a.
  • the ratio of the diameter of the through holes 102a, 104a to the width (length in the Y direction) of the main wall portions 102b, 104b was changed, and how the maximum load in the Y direction that the analysis model 100 could bear was determined.
  • the distance between the centers of the pair of through holes 102a in the X direction and the distance between the centers of the pair of through holes 104a in the X direction were each set to 140 mm.
  • Fig. 9 shows the analysis results.
  • the maximum load ratio on the vertical axis indicates the ratio of the maximum load in the Y direction that the analysis model 100 can bear to the maximum load in the Y direction that the comparative model 100a (thickness 0.8 mm) can bear.
  • the comparative model 100a (see FIG. 3) can bear the maximum load that the analysis model 100 can bear regardless of the ratio of the diameter of the through holes 102a and 104a to the width of the main wall portions 102b and 104b. It was found that it could be larger than the maximum load. Note that the results shown in FIG. 9 indicate that the ratio of the diameter of the through holes 102a and 104a to the width of the main wall portions 102b and 104b is set to 0.3 or more and 1.0 or less, so that the analysis model 100 can bear the maximum. It can be seen that the load can be increased sufficiently.
  • the length in the Y direction of the auxiliary wall portions 102c, 104c with respect to the width (length in the Y direction) of the main wall portions 102b, 104b is preferably set to 0.2 to 1.0, and 0.3 It can be seen that it is more preferable to set the value to 1.0.
  • the present inventor further investigated the influence of the relationship between the width of the main wall (the length in the Y direction) and the distance of the auxiliary wall on the strength of the analysis model 100.
  • the analysis model 100 is 0.8 mm thick and the height h of the auxiliary wall portions 102c and 104c is 7.2 mm, and the height h of the 0.4 mm thick auxiliary wall portions 102c and 104c is 7.2 mm.
  • a load was applied to the analysis model 100 in the same manner as in the above-described analysis, and the analysis was performed.
  • the distance between the pair of auxiliary wall portions 102c is substantially equal to the distance W between the pair of through holes 102a, and the distance between the pair of auxiliary wall portions 104c is substantially equal to the distance between the pair of through holes 104a. Therefore, in the present investigation, the ratio of the distance between the pair of through holes to the width of the main wall portion was changed to investigate how the maximum load in the Y direction that the analysis model 100 can bear changes.
  • the diameter of the through holes 102a and 104a was set to 60 mm.
  • the ratio of the distance between the pair of through holes to the width of the main wall is set to 0.2, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8, 1 0.0, 1.2, 1.4, 1.5 and 1.6.
  • the ratio of the distance between the pair of through holes to the width of the main wall portion is set to 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2. , 1.4, 1.5 and 1.6.
  • FIG. 10 shows an analysis result of the analysis model 100 having a thickness of 0.8 mm
  • FIG. 11 shows an analysis result of the analysis model 100 having a thickness of 0.4 mm
  • the maximum load ratio on the vertical axis indicates the ratio of the maximum load in the Y direction that can be borne by the analysis model 100 to the maximum load in the Y direction that can be borne by the comparative model 100a (thickness 0.8 mm).
  • the maximum load ratio on the vertical axis indicates the ratio of the maximum load in the Y direction that the analysis model 100 can bear to the maximum load in the Y direction that the comparative model 100a (0.4 mm in thickness) can bear.
  • the analysis model 100 can be borne by setting the ratio of the distance between the pair of through holes to the width of the main wall portion to 1.4 or less. It can be seen that the maximum load can be made larger than the maximum load that the comparative model 100a (see FIG. 3) can bear. In other words, it can be understood that the maximum load that the analysis model 100 can bear can be sufficiently increased by setting the ratio of the distance between the pair of auxiliary wall portions to the width of the main wall portion to be 1.4 or less. From the results shown in FIGS. 10 and 11, it is understood that the ratio of the distance between the pair of auxiliary wall portions to the width of the main wall portion is preferably set to 0.2 or more.
  • the inventor further investigated the influence of the shape of the boundary between the main wall portion 102b and the auxiliary wall portion 102c and the shape of the boundary portion between the main wall portion 104b and the auxiliary wall portion 104c on the strength of the analysis model 100. did. Specifically, the analysis was performed under the same conditions as the analysis described with reference to FIG. 4 by setting the curvature radii R of the portions indicated by the dashed circles in FIG. 2 to 0 mm, 1 mm, and 2 mm. FIG. 12 shows the analysis result. FIG. 12 also shows an analysis result of the comparative model 100a shown in FIG. 4 for reference.
  • the shape of the boundary between the main wall portion 102b and the auxiliary wall portion 102c and the shape of the boundary portion between the main wall portion 104b and the auxiliary wall portion 104c indicate the strength of the analysis model 100 with respect to the load in the Y direction. Was found to have little effect.
  • FIG. 13A is a perspective view showing the analysis model 110
  • FIG. 13B is a cross-sectional view of the analysis model 110 corresponding to a line bb in FIG.
  • the analysis model 110 has the same configuration as the above-described analysis model 100 except that the analysis model 110 does not include the wall 108 (see FIG. 1).
  • the height h of the auxiliary wall portions 102c and 104c was set to 7.2 mm.
  • the comparative model 110a has the same configuration as the above-described analysis model 110 except that the comparative model 110a does not include a pair of through holes 102a, a pair of through holes 104a, a pair of auxiliary wall portions 102c, and a pair of auxiliary wall portions 104c. are doing.
  • the maximum load that the analysis model 110 can bear is 1.45 kN.
  • the maximum load that the comparative model 110a can bear was 1.25 kN. From this result, not only in the tubular automobile structural member, but also in the automobile structural member having a U-shaped cross section, by providing a plurality of auxiliary wall portions on the wall portions extending substantially parallel to the load direction, It was found that the strength could be improved.
  • the present invention has been made based on the above findings.
  • the structural member for an automobile includes a plate-shaped first wall, a plate-shaped second wall opposed to the first wall in the thickness direction of the first wall, A plate-shaped third wall connecting the first wall and the second wall; At least one of the first wall portion and the second wall portion has a longitudinal direction in a direction along a connecting portion with the third wall portion (extending direction of the connecting portion) and at least two through holes arranged in the longitudinal direction. And a at least two auxiliary wall portions provided so as to rise from the main wall portion.
  • One of the two auxiliary wall portions is provided so as to rise from one edge of the two through holes in the thickness direction of the main wall portion, and the other of the two auxiliary wall portions is provided with the two through holes. From the other edge of the main wall in the thickness direction of the main wall portion.
  • the distance between the two auxiliary walls in the longitudinal direction of the main wall is not more than 1.4 times the width of the main wall between the two auxiliary walls.
  • the shortest distance between the two auxiliary walls is set to be 1.4 times or less the width of the main wall between the two auxiliary walls.
  • an automobile structure is defined by using a vertical direction, a vehicle width direction, and a front-rear direction defined on the basis of a state in which an automobile structural member is used as a constituent member of an automobile body stopped on a horizontal plane. The configuration of each part of the member will be described.
  • the automobile structural member according to the embodiment of the present invention is formed using, for example, a material (plate material) having a thickness of 0.4 mm to 4.0 mm and a tensile strength of 980 MPa or higher.
  • a material plate material
  • metals such as steel and aluminum, carbon fiber reinforced plastic (CFRP), resins, and the like can be used as materials for structural members for automobiles.
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • the present invention is preferably used in a structural member for an automobile using a material having a thickness of 0.4 to 2.0 mm.
  • the present invention is preferably used in a structural member for automobiles using a material having a tensile strength of 980 MPa or more, but can also be used in a structural member for automobiles using a material having a tensile strength of less than 980 MPa.
  • the tensile strength of a raw material can be measured by extracting a tensile test piece based on JIS Z # 2201 from the raw material and performing a tensile test based on JIS Z # 2241.
  • the automotive structural member according to the first embodiment of the present invention is a member in which, when used as a component of a vehicle body, a first wall portion and a second wall portion face each other in the front-rear direction. Further, when the structural member for an automobile according to the first embodiment is used, for example, as a constituent member of a vehicle body, a longitudinal direction of a main wall portion described later is closer to a vertical direction than a vehicle width direction and a front-rear direction. It is a member.
  • the fact that the longitudinal direction is closer to the up-down direction than the vehicle width direction and the front-rear direction means that the angle (acute angle) between the longitudinal direction and the up-down direction is less than 45 °.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a structural member for an automobile according to the first embodiment of the present invention.
  • the vehicle structural member 10 according to the present embodiment is a center pillar.
  • the vehicle structural member 10 according to the present embodiment will be referred to as a center pillar 10.
  • FIG. 16 is a diagram showing a schematic cross section (a cross section orthogonal to the vertical direction) of a portion corresponding to line AA in FIG.
  • the center pillar 10 extends vertically and is formed in a cylindrical shape.
  • the center pillar 10 includes a plate-shaped front wall portion 12, a plate-shaped rear wall portion 14 facing the front wall portion 12 in the thickness direction of the front wall portion 12 (see FIG. 16), It has a side wall portion 16 connecting the wall portion 12 and the rear wall portion 14, and a side wall portion 18 (see FIG. 16) connecting the front wall portion 12 and the rear wall portion 14.
  • the front wall portion 12 and the rear wall portion 14 face each other in the front-rear direction (the front-back direction of the vehicle body), and the side wall portions 16 and 18 face each other in the vehicle width direction.
  • the front wall portion 12 corresponds to the first wall portion
  • the rear wall portion 14 corresponds to the second wall portion
  • the side wall portion 16 corresponds to the third wall portion.
  • the front wall portion 12, the rear wall portion 14, the side wall portion 16, and the side wall portion 18 each have an elongated shape and are formed to extend in the up-down direction.
  • the side wall portion 16 is formed so as to connect one edge (outside) of the front wall portion 12 in the vehicle width direction to one edge (outside) of the rear wall portion 14 in the vehicle width direction.
  • the side wall portion 18 is formed so as to connect the other side (inside) edge of the front wall portion 12 in the vehicle width direction and the other side (inside) edge of the rear wall portion 14 in the vehicle width direction. I have.
  • the center pillar 10 has a first member 10a having a hat-shaped cross section and a plate-shaped second member 10b.
  • the first member 10a is a center pillar outer
  • the second member 10b is a center pillar inner 10b.
  • the first member 10a is described as a center pillar outer 10a
  • the second member 10b is described as a center pillar inner 10b.
  • the center pillar outer 10a and the center pillar inner 10b are welded to each other.
  • the center pillar outer 10a has a hat-shaped cross-sectional shape, and includes a pair of vertical wall portions (a front wall portion 12 and a rear wall portion 14), a top plate portion (a side wall portion 16), and a pair of flanges. Parts 20 and 22.
  • the flange portions 20, 22 and the center pillar inner 10b are welded.
  • the front wall portion 12 and the rear wall portion 14 are connected via the flange portions 20, 22 and the center pillar inner 10b. That is, in the present embodiment, the side walls 18 connecting the front wall 12 and the rear wall 14 are formed by the flanges 20 and 22 and the center pillar inner 10b.
  • the configuration of the center pillar to which the present invention can be applied is not limited to the above configuration.
  • INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to various shapes of center pillars having a front wall portion and a rear wall portion facing each other in the front-rear direction of the vehicle body, and a pair of side wall portions facing each other in the vehicle width direction. Therefore, a detailed description of the entire configuration of the center pillar 10 is omitted.
  • a state in which the inner surface of the first wall portion faces the second wall portion and the inner surface of the second wall portion faces the first wall portion is defined as a first wall portion and a second wall portion. It is defined that the portions face each other in the thickness direction of the first wall portion.
  • the inner surface of one side wall in the vehicle width direction faces the other side in the vehicle width direction
  • the inner surface of the other side wall in the vehicle width direction faces one side in the vehicle width direction. Is defined as a state in which the pair of side walls face each other in the vehicle width direction.
  • the front wall portion 12 includes a plate-shaped main wall portion 12b having a plurality of through holes 12a formed therein, and a plurality of auxiliary wall portions 12c provided for each of the plurality of through holes 12a. have.
  • the direction along the connecting portion 17a between the main wall portion 12b and the side wall portion 16 is the longitudinal direction of the main wall portion 12b.
  • the plurality of through holes 12a are formed so as to be arranged along the longitudinal direction of the main wall portion 12b.
  • four through holes 12a and four auxiliary wall portions 12c are formed.
  • the auxiliary wall portion 12c can be formed by, for example, a known burring method. The same applies to the later-described auxiliary wall portion 14c.
  • the plurality of auxiliary wall portions 12c are provided so as to rise from the edge of the through hole 12a toward the rear wall portion 14 respectively. That is, each of the plurality of auxiliary wall portions 12c is provided so as to rise rearward.
  • distance H1 between the tip of auxiliary wall portion 12c and main wall portion 12b is preferably at least 2.8 mm, and preferably at least 3.0 mm. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 4.0 mm or more.
  • the rear wall portion 14 includes a plate-shaped main wall portion 14b in which a plurality of through holes 14a (only one through hole 14a is shown in FIG. 16) and a plurality of through holes. It has a plurality of auxiliary wall portions 14c provided for each of the 14a.
  • the direction along the connecting portion 17b between the main wall portion 14b and the side wall portion 16 is the longitudinal direction of the main wall portion 14b.
  • the plurality of through holes 14a are formed so as to be arranged along the longitudinal direction of the main wall portion 14b. In the present embodiment, for example, four through holes 14a and four auxiliary wall portions 14c are formed.
  • the plurality of auxiliary wall portions 14c are provided so as to rise from the edge of the through hole 14a toward the front wall portion 12 side. That is, the plurality of auxiliary wall portions 14c are provided so as to rise forward.
  • the distance H2 between the tip of the auxiliary wall portion 14c and the main wall portion 14b is preferably 2.8 mm or more, more preferably 3.0 mm or more, and more preferably 4.0 mm. More preferably, it is the above.
  • a direction perpendicular to the longitudinal direction of the main wall portion 12b (a direction perpendicular to the extending direction of the connecting portion 17a) is defined as the width direction of the main wall portion 12b.
  • the width (length in the width direction) of the main wall portion 12b is set, for example, to 50 mm to 200 mm.
  • a direction perpendicular to the longitudinal direction of the main wall portion 14b (a direction perpendicular to the extending direction of the connecting portion 17b) is defined as a width direction of the main wall portion 14b.
  • the width (length in the width direction) of the main wall portion 14b is set to, for example, 50 mm to 200 mm.
  • the main wall portion 12b may buckle at a portion between the adjacent auxiliary wall portions 12c at the time of crush.
  • buckling of the main wall portion 12b can be effectively suppressed by appropriately bringing the auxiliary wall portions 12c closer to each other. Therefore, in the present embodiment, the distance between two adjacent auxiliary wall portions 12c (the distance in the longitudinal direction of the main wall portion 12b) is 1.4 times the width of the main wall portion 12b between the two auxiliary wall portions 12c. Set to less than double.
  • the distance between two adjacent auxiliary wall portions 14c (the distance in the longitudinal direction of the main wall portion 14b) is set to be 1.4 times or less the width of the main wall portion 14b between the two auxiliary wall portions 14c. Is done.
  • the shortest distance between the two auxiliary wall portions 12c is set to be 1.4 times or less the width of the main wall portion 12b between the two auxiliary wall portions 12c, and the shortest distance between the two auxiliary wall portions 14c is set. Is set to be 1.4 times or less the width of the main wall portion 14b between the two auxiliary wall portions 14c.
  • the distance between the two auxiliary wall portions is determined based on the base of the auxiliary wall portion (the boundary portion with the main wall portion). Therefore, as shown in FIG. 18 described later, even when the auxiliary wall portion is inclined with respect to the main wall portion, the distance between the two auxiliary wall portions is not the distance between the tips of the two auxiliary wall portions, It means the distance between the bases of the two auxiliary walls.
  • the distance between two adjacent through holes 12a (the distance in the longitudinal direction of the main wall portion 12b) is also 1.4 times the width of the main wall portion 12b between the two through holes 12a. Set to less than double.
  • the distance between two adjacent through holes 14a (the distance in the longitudinal direction of the main wall portion 14b) is set to be 1.4 times or less the width of the main wall portion 14b between the two through holes 14a.
  • the distance in the longitudinal direction between two adjacent auxiliary wall portions 12c is set to be 0.2 times or more the width of the main wall portion 12b between the two auxiliary wall portions 12c. Is preferably set to 0.4 times or more, more preferably 0.6 times or more. Similarly, the distance in the longitudinal direction between two adjacent auxiliary wall portions 14c is preferably set to be 0.2 times or more the width of the main wall portion 14b between the two auxiliary wall portions 14c. It is more preferably set to 0.4 times or more, and further preferably set to 0.6 times or more.
  • the distance between two adjacent through holes 12a in the longitudinal direction is preferably set to be 0.2 times or more, and more preferably 0.4 times, the width of the main wall portion 12b between the two through holes 12a. More preferably, it is set to be at least 0.6 times, more preferably at least 0.6 times.
  • the distance between the two adjacent through holes 14a in the longitudinal direction is preferably set to be 0.2 times or more the width of the main wall portion 14b between the two through holes 14a. More preferably, it is set to be at least 0.6 times, more preferably, at least 0.6 times.
  • the “width of the main wall between the two auxiliary walls (through holes)” is 2 It means the maximum value of the width of the main wall between two auxiliary walls (through holes).
  • the distance (the distance in the longitudinal direction of the main wall or the shortest distance) between two adjacent auxiliary walls (through holes) is the minimum width of the main wall between the two auxiliary walls (through holes). It may be set to 1.4 times or less of the value, or may be set to 0.2 times or more of the minimum value of the width of the main wall portion between the two auxiliary wall portions (through holes).
  • the plurality of auxiliary walls 12c and the plurality of auxiliary walls 14c are provided below the center of the center pillar 10 in the vertical direction.
  • the numbers of the through holes 12a and the auxiliary wall portions 12c are not limited to four, and may be two or three, or may be five or more. The same applies to the through hole 14a and the auxiliary wall portion 14c.
  • FIG. 17 is a view of a portion of the front wall 12 where the through hole 12a is formed, as viewed from the inside of the center pillar 10.
  • a virtual straight line L passing through the center of the through-hole 12a and parallel to the longitudinal direction of the main wall portion 12b when viewed from the thickness direction of the main wall portion 12b is indicated by a dashed line.
  • the auxiliary wall portion 12c has a straight line L on one side and the other side of the through hole 12a in the longitudinal direction of the main wall portion 12b when viewed from the thickness direction of the main wall portion 12b. Are provided so as to intersect.
  • each through-hole 12a has a circular shape
  • each auxiliary wall portion 12c has a cylindrical shape (in the present embodiment, a cylindrical shape).
  • each through hole 14a has a circular shape
  • each auxiliary wall portion 14c has a cylindrical shape (in the present embodiment, a cylindrical shape).
  • the length of auxiliary wall portion 12c in the width direction of main wall portion 12b passes through the center of through hole 12a corresponding to auxiliary wall portion 12c and is orthogonal to the longitudinal direction of main wall portion 12b. It is preferably at least 0.2 times the width of the main wall portion 12b in the cross section, and more preferably at least 0.3 times the width.
  • the length of the auxiliary wall portion 12c in the width direction of the main wall portion 12b is the main wall portion in a cross section passing through the center of the through hole 12a corresponding to the auxiliary wall portion 12c and orthogonal to the longitudinal direction of the main wall portion 12b. It is preferably not more than 1.0 times the width of 12b, and more preferably not more than 0.9 times.
  • the length of the auxiliary wall portion 14c in the width direction of the main wall portion 14b is the main wall in a cross section passing through the center of the through hole 14a corresponding to the auxiliary wall portion 14c and orthogonal to the longitudinal direction of the main wall portion 14b. It is preferably at least 0.2 times the width of the portion 14b, more preferably at least 0.3 times.
  • the length of the auxiliary wall portion 14c in the width direction of the main wall portion 14b is the main wall portion in a cross section passing through the center of the through hole 14a corresponding to the auxiliary wall portion 14c and orthogonal to the longitudinal direction of the main wall portion 14b. It is preferably not more than 1.0 times the width of 14b, and more preferably not more than 0.9 times.
  • the length of the through hole 12a and the auxiliary wall portion 12c in the width direction of the main wall portion 12b is set.
  • the height is set to, for example, 0.4 to 0.7 times the width of the main wall portion 12b.
  • the lengths of the through hole 14a and the auxiliary wall portion 14c in the width direction of the main wall portion 14b are, for example, Is set to be 0.4 to 0.7 times the width of the main wall portion 14b.
  • the length of the through holes 12a, 14a (the length in the width direction of the main wall portions 12b, 14b) is too small, the length of the auxiliary wall portions 12c, 14c (the main wall portion 12b , 14b in the width direction) is also reduced, and the buckling suppressing effect may be reduced.
  • the lengths of the through holes 12a and 14a and the auxiliary wall portions 12c and 14c are, for example, the main wall portion 12b. , 14b is set to be 0.4 times or more the width of each of them.
  • the lengths of the through holes 12a and 14a are, for example, the main wall portion 12b. , 14b is set to 0.7 times or less.
  • a plurality of auxiliary wall portions 12c are formed on the front wall portion 12, and a plurality of auxiliary wall portions 14c are formed on the rear wall portion 14.
  • the strength of the center pillar 10 can be improved with respect to the load in the vehicle width direction. Therefore, for example, even when another vehicle or the like collides with the side surface of the vehicle provided with the center pillar 10, a sufficient load can be received by the center pillar 10, and the collision energy can be sufficiently absorbed. Thereby, safety in the cabin at the time of a side collision can be improved.
  • the weight of the center pillar 10 can be reduced.
  • the center pillar 10 (a structural member for an automobile) that is lightweight and has excellent strength against side collisions can be obtained.
  • the plurality of auxiliary walls 12c and the plurality of auxiliary walls 14c are provided below the center of the center pillar 10 in the vertical direction. Therefore, when another vehicle or the like collides with the lower portion of the center pillar 10 from the outside in the vehicle width direction, the collision energy can be sufficiently absorbed. Thereby, the safety in the cabin at the time of a side collision can be sufficiently improved.
  • the auxiliary wall portion 12c rises perpendicularly to the main wall portion 12b.
  • the auxiliary wall portion 12c is inclined with respect to the main wall portion 12b. Is also good.
  • the distance H1 between the tip of the auxiliary wall portion 12c and the main wall portion 12b is preferably 2.8 mm or more, more preferably 3.0 mm or more. And more preferably 4.0 mm or more.
  • the distance H2 between the tip of the auxiliary wall portion 14c and the main wall portion 14b is preferably 2.8 mm or more, more preferably 3.0 mm or more, and more preferably 4 mm or more. More preferably, it is not less than 0.0 mm.
  • the auxiliary wall portion 12c is formed to have a smaller diameter toward the distal end (toward the center of the center pillar 10), but is formed to have a larger diameter toward the distal end. Is also good. The same applies to the auxiliary wall portion 14c.
  • the angle theta 1 and the main wall portion 12b and the auxiliary wall section 12c is closer to 90 °, the bending rigidity of the front wall portion 12 is increased.
  • the main wall portion 12b to the case and small auxiliary wall 12c is large angle theta 1 is flexural rigidity of the front wall 12 is reduced. Therefore, in order to sufficiently exhibit the bending rigidity improving effect by the auxiliary wall section 12c is an angle theta 1 with the main wall portion 12b and the auxiliary wall section 12c is preferably be set to 50 ⁇ 130 °, It is more preferably set to 70 to 110 °, and further preferably set to 80 to 100 °.
  • angle ⁇ 2 formed between the main wall portion 14b and the auxiliary wall portion 14c is preferably set to 50 to 130 °, more preferably to 70 to 110 °, and more preferably to 80 to 100 °. More preferably, it is set.
  • the angle formed by the main wall and the auxiliary wall is the angle formed by the main wall and the auxiliary wall in a cross section passing through the center of the through hole and orthogonal to the longitudinal direction of the main wall.
  • angle theta 1 in this embodiment is an angle formed between the main wall portion 12b and the auxiliary wall section 12c in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the center and through the main wall portion 12b of the through hole 12a.
  • angle theta 2 in the present embodiment is an angle formed between the main wall portion 14b and the auxiliary wall section 14c in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the center and through the main wall portion 14b of the through hole 14a.
  • the through hole 12a has a circular shape and the auxiliary wall portion 12c has a cylindrical shape has been described, but the shapes of the through hole 12a and the auxiliary wall portion 12c are limited to the above-described example. Not done.
  • the through hole 12a may have a polygonal shape (in FIG. 19, a rectangular shape), and the auxiliary wall portion 12c may have a rectangular tube shape.
  • the auxiliary wall portions 12c and 14c having a cylindrical shape have been described, but the shapes of the auxiliary wall portions 12c and 14c are not limited to the cylindrical shape.
  • the auxiliary wall portion passes through the center of the through hole on one side and the other side of the through hole in the longitudinal direction of the main wall portion and is parallel to the longitudinal direction of the main wall portion. It is preferable to be provided so as to intersect a straight line (virtual line).
  • the auxiliary wall 12c may be formed so as to extend in the vehicle width direction at least at the upper end and the lower end of the through hole 12a. Therefore, as shown in FIG. 20, the auxiliary wall portion 12c may be constituted by a plurality of walls 12d and 12e formed apart from each other in the circumferential direction of the through hole 12a.
  • the wall 12d is provided on one side of the through hole 12a in the longitudinal direction of the main wall portion 12b, and the wall 12e is provided on the other side of the through hole 12a in the longitudinal direction.
  • Each of the walls 12d and 12e is provided so as to pass through the center of the through hole 12a and intersect a straight line L parallel to the longitudinal direction of the main wall portion 12b when viewed from the thickness direction of the main wall portion 12b.
  • the wall 12d is formed along the edge of the through hole 12a so as to extend at the upper end of the through hole 12a in the vehicle width direction
  • the wall 12e is formed along the edge of the through hole 12a. The lower end is formed to extend in the vehicle width direction.
  • the angle between the wall 12d and the main wall 12b and the angle between the wall 12e and the main wall 12b are preferably set to 50 to 130 °, and are set to 70 to 110 °. It is more preferable that the angle is set to 80 to 100 °.
  • the auxiliary wall portion 14c may be configured by a plurality of walls.
  • the length of each wall in the width direction of the main wall portion is the width of the main wall portion in a cross section passing through the center of the through hole corresponding to the wall and orthogonal to the longitudinal direction of the main wall portion.
  • each wall in the width direction of the main wall portion is, for example, 0.4 to 0 of the width of the main wall portion in a cross section passing through the center of the through hole corresponding to the wall and orthogonal to the longitudinal direction of the main wall portion. .7 times larger. The same applies to the embodiments described later.
  • the auxiliary wall portion 12c may be composed of a plurality of walls even when the through hole 12a is polygonal as shown in FIG. In this case, two walls of the plurality of walls intersect, for example, a straight line L passing through the center of the through hole 12a and parallel to the longitudinal direction of the main wall portion 12b when viewed from the thickness direction of the main wall portion 12b. It is provided as follows. Although not shown, the auxiliary wall portion 14c may also be formed of a plurality of walls when the through hole 14a has a polygonal shape.
  • the auxiliary wall portion 12c rises from the edge of the through hole 12a toward the rear wall portion 14
  • the auxiliary wall portion 12c is opposite to the rear wall portion 14 from the edge of the through hole 12a. It may be formed so as to rise toward the side. That is, the auxiliary wall portion 12c may be formed so as to rise forward from the edge of the through hole 12a.
  • the case where the auxiliary wall portion 14c rises from the edge of the through hole 14a toward the front wall portion 12 has been described. May be formed so as to rise toward the opposite side. That is, the auxiliary wall portion 14c may be formed so as to rise rearward from the edge of the through hole 14a.
  • the auxiliary wall portion may be provided so as to protrude inside the vehicle structural member, or may be provided so as to protrude outside the vehicle structural member.
  • the plurality of through holes 12a are formed so as to line up along the longitudinal direction (the vertical direction in the present embodiment) of the main wall portion 12b when viewed from the front of the vehicle.
  • the plurality of through holes 12a may be arranged so as to be arranged in a staggered manner along the longitudinal direction of the main wall portion 12b.
  • the front wall portion and the rear wall portion are provided with a plurality of through holes and a plurality of auxiliary wall portions, respectively.
  • the front wall portion 12 may not be provided with a plurality of through holes and a plurality of auxiliary wall portions. That is, in the automobile structural member according to the present invention, at least one of the front wall portion and the rear wall portion may be provided with a plurality of through holes and a plurality of auxiliary wall portions.
  • the effect of improving the strength of the front wall portion or the rear wall portion by the auxiliary wall portion is obtained, and the amount of collision energy absorption can be improved.
  • the deformation modes with respect to the load can be aligned between the front wall and the rear wall. Can be further improved.
  • the present invention is applied to a tubular automobile structural member (center pillar) having a front wall portion, a rear wall portion, and a pair of side wall portions has been described. May be one. That is, the present invention can be applied to an automobile structural member having a front wall portion and a rear wall portion facing each other in the vehicle front-rear direction, and a side wall portion connecting the front wall portion and the rear wall portion. Specifically, for example, the present invention can be applied to an automobile structural member having a U-shaped cross section as shown in FIG.
  • the front wall portion, the rear wall portion, and the side wall portion are formed so as to extend in the vertical direction, but the front wall portion, the rear wall portion, and the side wall portion are formed in the vehicle width direction. It may be formed to extend.
  • the side wall portion may be formed so as to connect the upper edge portion of the front wall portion and the upper edge portion of the rear wall portion, and the lower edge portion of the front wall portion and the lower edge portion of the rear wall portion may be formed. May be formed.
  • the automotive structural member according to the second embodiment of the present invention is a member in which, when used as a component of a vehicle body, the first wall portion and the second wall portion face each other in the vertical direction.
  • the longitudinal direction of a main wall portion described later is closer to the vehicle width direction and the front-rear direction than the vertical direction. It is a member.
  • the longitudinal direction is closer to the vehicle width direction and the front-rear direction than the vertical direction means that the angle (acute angle) between the longitudinal direction and the vehicle width direction and the angle (acute angle) between the longitudinal direction and the front-rear direction are less than 45 °. It means that
  • FIG. 23 is a perspective view showing a structural member for an automobile according to the second embodiment of the present invention. Note that FIG. 23 shows arrows indicating a vertical direction, a first direction, and a second direction that are orthogonal to each other.
  • FIG. 24 is a diagram showing a schematic cross section (a cross section orthogonal to the first direction) of a portion corresponding to line AA in FIG.
  • the structural member 10 for an automobile (hereinafter, abbreviated as the structural member 10) according to the present embodiment is formed in a cylindrical shape so as to extend in a first direction perpendicular to the vertical direction.
  • the structural member 10 includes a plate-shaped vertical wall portion 12, a plate-shaped vertical wall portion 14 facing the vertical wall portion 12 in the thickness direction of the vertical wall portion 12, a vertical wall portion 12, and a vertical wall portion.
  • the vertical wall portion 12 corresponds to the first wall portion
  • the vertical wall portion 14 corresponds to the second wall portion
  • the top plate portion 16 corresponds to the third wall portion.
  • a member extending in the first direction means a member whose longitudinal direction coincides with the first direction in plan view, and whose longitudinal direction is closer to the first direction than the vertical direction when viewed from the second direction. I do.
  • a member extending in the first direction means that the longitudinal direction coincides with the first direction in a plan view, and the angle (acute angle) between the longitudinal direction and the first direction when viewed from the second direction is less than 45 °.
  • the member extending in the first direction is not limited to a member whose longitudinal direction coincides with the first direction when viewed from the second direction.
  • the structural member 10 includes a first member 10a having a hat-shaped cross section and a plate-shaped second member 10b.
  • the first member 10a has a pair of vertical wall portions 12 and 14, a top plate portion 16, and a pair of flange portions 18 and 20.
  • each part (the vertical wall parts 12, 14, the top plate part 16, and the flange parts 18, 20) of the first member 10a and the second member 10b have an elongated shape and extend in the first direction. It is formed as follows.
  • the vertical wall portion 12 and the vertical wall portion 14 are provided so as to oppose each other in the vertical direction.
  • the top plate portion 16 is provided so as to connect one edge of the vertical wall portion 12 in the second direction to one edge of the vertical wall portion 14 in the second direction.
  • the flange portion 18 is provided so as to extend upward from an edge of the vertical wall portion 12 opposite to the top plate portion 16 in the second direction, and the flange portion 20 is provided in the second direction of the vertical wall portion 14. It is provided so as to extend downward from the edge opposite to the top plate 16.
  • the flange portions 18, 20 and the second member 10b are welded.
  • the second member 10b connects the vertical wall portion 12 and the vertical wall portion 14 via the flange portions 18 and 20.
  • the second member 10b is provided so as to face the top plate 16 in the second direction.
  • the vertical wall portion 12 functions as an upper wall portion of the structural member 10
  • the vertical wall portion 14 functions as a lower wall portion of the structural member 10.
  • the top plate 16 functions as a side wall in the structural member 10 that connects one edge of the vertical wall 12 in the second direction and one edge of the vertical wall 14 in the second direction.
  • the flanges 18, 20 and the second member 10b connect the other edge of the vertical wall 12 in the second direction and the other edge of the vertical wall 14 in the second direction. It functions as a side wall 22 to be connected.
  • a state in which the inner surface of the upper wall portion faces downward and the inner surface of the lower wall portion faces upward is defined as a state in which the upper wall portion and the lower wall portion face each other in the vertical direction. I do. Therefore, the vertical wall portion 12 (upper wall portion) and the vertical wall portion 14 (lower wall portion) shown in FIGS. 23 and 24 are not parallel to each other, but face each other in the vertical direction. Further, in the present specification, the inner surface of one side wall in the second direction faces the other side in the second direction, and the inner surface of the other side wall in the second direction faces one side in the second direction.
  • the state of being defined is defined as a state in which the pair of side walls face each other in the second direction.
  • the vertical wall portion 12 includes a plate-shaped main wall portion 12b having a plurality of through holes 12a formed therein, and a plurality of auxiliary wall portions 12c provided for each of the plurality of through holes 12a. have.
  • the direction along the connecting portion 17a between the main wall portion 12b and the top plate portion 16 is the longitudinal direction of the main wall portion 12b.
  • the plurality of through holes 12a are formed so as to be arranged along the longitudinal direction of the main wall portion 12b.
  • the plurality of through holes 12a are formed so as to be arranged in the first direction.
  • FIG. 23 shows two through holes 12a and two auxiliary wall portions 12c.
  • the auxiliary wall portion 12c can be formed by, for example, a known burring method. The same applies to the later-described auxiliary wall portion 14c.
  • the plurality of auxiliary wall portions 12c are provided so as to rise from the edge of the through hole 12a toward the vertical wall portion 14 side. That is, each of the plurality of auxiliary wall portions 12c is provided so as to rise downward.
  • distance H1 between the tip of auxiliary wall portion 12c and main wall portion 12b is preferably at least 2.8 mm, and preferably at least 3.0 mm. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 4.0 mm or more.
  • the vertical wall portion 14 includes a plate-shaped main wall portion 14b having a plurality of through holes 14a formed therein, and a plurality of auxiliary wall portions 14c provided for each of the plurality of through holes 14a. have.
  • the direction along the connecting portion 17b between the main wall portion 14b and the top plate portion 16 is the longitudinal direction of the main wall portion 14b.
  • the plurality of through holes 14a are formed so as to be arranged along the longitudinal direction of the main wall portion 14b.
  • the plurality of through holes 14a are formed so as to be arranged in the first direction.
  • the plurality of auxiliary wall portions 14c are provided so as to rise from the edge of the through hole 14a toward the vertical wall portion 12 side. That is, the plurality of auxiliary wall portions 14c are provided so as to rise upward.
  • the distance H2 between the tip of the auxiliary wall portion 14c and the main wall portion 14b is preferably 2.8 mm or more, more preferably 3.0 mm or more, and more preferably 4.0 mm. More preferably, it is the above.
  • a direction perpendicular to the longitudinal direction of the main wall portion 12b (a direction perpendicular to the extending direction of the connecting portion 17a) is defined as the width direction of the main wall portion 12b.
  • the width (length in the width direction) of the main wall portion 12b is set, for example, to 50 mm to 200 mm.
  • a direction perpendicular to the longitudinal direction of the main wall portion 14b (a direction perpendicular to the extending direction of the connecting portion 17b) is defined as a width direction of the main wall portion 14b.
  • the width (length in the width direction) of the main wall portion 14b is set to, for example, 50 mm to 200 mm.
  • the distance between two adjacent auxiliary wall portions 12c (the distance in the longitudinal direction of the main wall portion 12b) is equal to 1 times the width of the main wall portion 12b between the two auxiliary wall portions 12c. It is set to four times or less.
  • the distance between two adjacent auxiliary wall portions 14c (the distance in the longitudinal direction of the main wall portion 14b) is set to be 1.4 times or less the width of the main wall portion 14b between the two auxiliary wall portions 14c. Is done.
  • the shortest distance between the two auxiliary wall portions 12c is set to be 1.4 times or less the width of the main wall portion 12b between the two auxiliary wall portions 12c, and the shortest distance between the two auxiliary wall portions 14c is set. Is set to be 1.4 times or less the width of the main wall portion 14b between the two auxiliary wall portions 14c.
  • the distance between the two auxiliary wall portions is determined based on the base of the auxiliary wall portion (boundary portion with the main wall portion). Therefore, as shown in FIG. 26 described below, even when the auxiliary wall is inclined with respect to the main wall, the distance between the two auxiliary walls is not the distance between the tips of the two auxiliary walls, but It means the distance between the bases of the two auxiliary walls.
  • the distance between two adjacent through holes 12a (the distance in the longitudinal direction of the main wall portion 12b) is 1.4 times the width of the main wall portion 12b between the two through holes 12a. It is set as follows. Similarly, the distance between two adjacent through holes 14a (the distance in the longitudinal direction of the main wall portion 14b) is set to be 1.4 times or less the width of the main wall portion 14b between the two through holes 14a. You.
  • the distance in the longitudinal direction between two adjacent auxiliary wall portions 12c is set to be 0.2 times or more the width of the main wall portion 12b between the two auxiliary wall portions 12c. Is preferably set to 0.4 times or more, more preferably 0.6 times or more.
  • the distance in the longitudinal direction between two adjacent auxiliary wall portions 14c is preferably set to be 0.2 times or more the width of the main wall portion 14b between the two auxiliary wall portions 14c. It is more preferably set to 0.4 times or more, and further preferably set to 0.6 times or more.
  • the distance between two adjacent through holes 12a in the longitudinal direction is preferably set to be 0.2 times or more, and more preferably 0.4 times, the width of the main wall portion 12b between the two through holes 12a. More preferably, it is set to be at least 0.6 times, more preferably at least 0.6 times.
  • the distance between the two adjacent through holes 14a in the longitudinal direction is preferably set to be 0.2 times or more the width of the main wall portion 14b between the two through holes 14a. More preferably, it is set to be at least 0.6 times, more preferably, at least 0.6 times.
  • the main wall portion between the two auxiliary wall portions (through holes) is used.
  • “Width” means the maximum value of the width of the main wall between two auxiliary walls (through holes).
  • the distance (the distance in the longitudinal direction of the main wall or the shortest distance) between two adjacent auxiliary walls (through holes) is the minimum width of the main wall between the two auxiliary walls (through holes). It may be set to 1.4 times or less of the value, or may be set to 0.2 times or more of the minimum value of the width of the main wall portion between the two auxiliary wall portions (through holes).
  • the numbers of the through holes 12a and the auxiliary wall portions 12c are not limited to two, and may be three or more. The same applies to the through hole 14a and the auxiliary wall portion 14c.
  • FIG. 25 is a view of a portion of the vertical wall portion 12 where the through hole 12 a is formed, as viewed from the inside of the structural member 10.
  • an imaginary straight line L passing through the center of the through hole 12a and parallel to the longitudinal direction of the main wall portion 12b when viewed from the thickness direction of the main wall portion 12b is indicated by a one-dot chain line.
  • the auxiliary wall portion 12c is formed by a straight line L on one side and the other side of the through hole 12a in the longitudinal direction of the main wall portion 12b when viewed from the thickness direction of the main wall portion 12b. Are provided so as to intersect.
  • each through-hole 12a has a circular shape
  • each auxiliary wall portion 12c has a cylindrical shape (in the present embodiment, a cylindrical shape).
  • each through hole 14a has a circular shape
  • each auxiliary wall portion 14c has a cylindrical shape (in the present embodiment, a cylindrical shape).
  • the length of auxiliary wall portions 12c, 14c in the width direction of main wall portions 12b, 14b is 0.2 times the width of main wall portions 12b, 14b. It is preferably at least 0.3 times, more preferably at least 0.3 times.
  • the length of the auxiliary wall portions 12c, 14c in the width direction of the main wall portions 12b, 14b is preferably not more than 1.0 times the width of the main wall portions 12b, 14b, and is not more than 0.9 times. Is more preferable.
  • the lengths of the through-holes 12a and the auxiliary wall portions 12c in the width direction of the main wall portion 12b are, for example, 0.1 mm of the width of the main wall portion 12b.
  • the size is set to 4 to 0.7 times.
  • the lengths of the through-hole 14a and the auxiliary wall 14c in the width direction of the main wall 14b are set to, for example, 0.4 to 0.7 times the width of the main wall 14b.
  • auxiliary wall portions 12c are formed on the vertical wall portion 12, and a plurality of auxiliary wall portions 14c are formed on the vertical wall portion 14.
  • the strength of the structural member 10 with respect to the load in the second direction can be improved. Therefore, for example, in a vehicle provided with the structural member 10, even when another vehicle or the like collides from the second direction, the structural member 10 can receive a sufficient load and can sufficiently absorb the collision energy. . Thereby, safety in the cabin at the time of a side collision can be improved.
  • the weight of the structural member 10 can be reduced. As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain the structural member 10 for a vehicle that is lightweight and has excellent strength against collision.
  • the auxiliary wall portion 12c rises perpendicularly to the main wall portion 12b has been described.
  • the auxiliary wall portion 12c is inclined with respect to the main wall portion 12b. Is also good.
  • the distance H1 between the tip of the auxiliary wall portion 12c and the main wall portion 12b is preferably 2.8 mm or more, more preferably 3.0 mm or more. And more preferably 4.0 mm or more.
  • the distance H2 between the tip of the auxiliary wall portion 14c and the main wall portion 14b is preferably 2.8 mm or more, more preferably 3.0 mm or more, and more preferably 4 mm or more. More preferably, it is not less than 0.0 mm.
  • the auxiliary wall portion 12c is formed to have a smaller diameter toward the distal end (toward the center of the structural member 10), but is formed to have a larger diameter toward the distal end. Is also good. The same applies to the auxiliary wall portion 14c.
  • the angle formed by the main wall portion and the auxiliary wall portion is preferably set to 50 to 130 °, and is set to 70 to 110 °. It is more preferable that the angle is set to 80 to 100 °.
  • the through hole 12a may have a polygonal shape (in FIG. 27, a rectangular shape), and the auxiliary wall portion 12c may have a rectangular tube shape. .
  • the auxiliary wall portion 12c has a plurality of walls 12d, which are formed apart from each other in the circumferential direction of the through hole 12a. 12e.
  • the auxiliary wall portion 14c passes through the center of the through hole on one side and the other side of the through hole in the longitudinal direction of the main wall portion when viewed from the thickness direction of the main wall portion, and passes through the main wall portion. Is preferably provided so as to intersect a straight line (virtual line) parallel to the longitudinal direction.
  • a straight line virtual line
  • the wall 12d is formed so as to extend in the second direction at one end of the through hole 12a in the first direction along the edge of the through hole 12a. Along the edge, the other end of the through hole 12a in the first direction is formed to extend in the second direction.
  • the auxiliary wall portion 12c may be configured by a plurality of walls.
  • two walls of the plurality of walls intersect, for example, a straight line L passing through the center of the through hole 12a and parallel to the longitudinal direction of the main wall portion 12b when viewed from the thickness direction of the main wall portion 12b.
  • the auxiliary wall portion 14c may also be formed of a plurality of walls when the through hole 14a has a polygonal shape.
  • the auxiliary wall portion may be provided so as to protrude inside the automobile structural member, or protrude outside the automobile structural member. May be provided.
  • a plurality of through holes may be arranged in a staggered manner.
  • the present invention provides an upper wall portion and a lower wall portion that are opposed in the vertical direction and extend in the first direction.
  • the present invention can be applied to various automobile structural members having a side wall connecting an upper wall and a lower wall.
  • the structural member 10 may not have the second member 10b.
  • the top plate 16 and the side wall 22 are arranged parallel to the vertical direction, but the top plate 16 and the side wall 22 may be inclined with respect to the vertical direction.
  • FIG. 29 is a perspective view showing an automobile structural member according to the third embodiment of the present invention.
  • the structural member 30 for an automobile according to the present embodiment (hereinafter, abbreviated as the structural member 30) extends in the first direction similarly to the structural member 10 shown in FIG. It is formed in a tubular shape.
  • the structural member 30 according to the present embodiment is different from the structural member 10 shown in FIG. 23 in that a second member 10c is provided instead of the second member 10b.
  • the second member 10c has a hat-shaped cross-sectional shape like the first member 10a, and has a pair of vertical wall portions 32 and 34, a top plate portion 36, and flange portions 38 and 40.
  • Each part (the vertical wall parts 32, 34, the top plate part 36, and the flange parts 38, 40) of the second member 10c has an elongated shape, and is formed to extend in the first direction.
  • the vertical wall portion 32 and the vertical wall portion 34 are provided so as to face each other in the vertical direction.
  • the top plate portion 36 has an edge portion of the vertical wall portion 32 opposite to the first member 10a in the second direction and an edge portion of the vertical wall portion 34 opposite to the first member 10a in the second direction. Are connected to each other.
  • the flange portion 38 is provided so as to extend upward from an edge of the vertical wall portion 32 on the first member 10a side in the second direction, and the flange portion 40 is provided with a first member in the second direction of the vertical wall portion 34 in the second direction. It is provided to extend downward from the edge on the 10a side.
  • the flange portions 18, 20 of the first member 10a and the flange portions 38, 40 of the second member 10c are welded.
  • the vertical wall portion 32 and the vertical wall portion 34 are not formed with a through-hole and an auxiliary wall portion.
  • the first wall portion (upper wall portion) of the structural member 30 is constituted by the vertical wall portion 12 and the vertical wall portion 32
  • the second wall of the structural member 30 is constituted by the vertical wall portion 14 and the vertical wall portion 34.
  • a wall (lower wall) is configured.
  • the top plate 16 and the top plate 36 each function as a third wall (side wall) of the structural member 30.
  • the structural member 30 according to the present embodiment is lightweight and has excellent strength against a load in the second direction.
  • the vertical wall portion 32 and the vertical wall portion 34 do not have a through hole and an auxiliary wall portion, but like the vertical wall portion 12 and the vertical wall portion 14,
  • a plurality of through holes and a plurality of auxiliary wall portions may be formed in each of the wall portion 32 and the vertical wall portion.
  • a plurality of through holes and a plurality of auxiliary wall portions are formed in a first wall portion (upper wall portion) constituted by the vertical wall portion 12 and the vertical wall portion 32, and the vertical wall portion 14 and the vertical wall portion are formed.
  • a plurality of through-holes and a plurality of auxiliary walls may be formed in the second wall (lower wall) constituted by the wall.
  • a plurality of through holes and a plurality of auxiliary wall portions are formed only in one of the vertical wall portion 12 and the vertical wall portion 32, and a plurality of through holes are formed in only one of the vertical wall portion 14 and the vertical wall portion 34. And a plurality of auxiliary walls may be formed.
  • the top plates 16 and 36 may be inclined with respect to the horizontal direction.
  • FIG. 30 is a perspective view showing a structural member for an automobile according to a fourth embodiment of the present invention. Note that FIG. 30 shows arrows indicating a vertical direction, a first direction, and a second direction that are orthogonal to each other.
  • FIG. 31 is a diagram showing a schematic cross section (a cross section orthogonal to the first direction) of a portion corresponding to line BB in FIG.
  • the automobile structural member 50 (hereinafter, abbreviated as the structural member 50) according to the present embodiment is formed in a cylindrical shape so as to extend in a first direction perpendicular to the vertical direction. Have been.
  • the structural member 50 includes a first member 50a having a hat-shaped cross-sectional shape and a plate-shaped second member 50b.
  • the first member 50a has a pair of vertical wall portions 52, 54, a top plate portion 56, and flange portions 58, 60.
  • each part of the first member 50a (the vertical wall parts 52 and 54, the top plate part 56, and the flange parts 58 and 60) and the second member 50b have an elongated shape and extend in the first direction. It is formed as follows.
  • the vertical wall portion 52 and the vertical wall portion 54 are provided so as to face each other in the second direction.
  • the top plate 56 is provided so as to connect the upper edge of the vertical wall 52 and the upper edge of the vertical wall 54.
  • the flange portion 58 is provided to extend from the lower edge of the vertical wall portion 52 to the outside of the structural member 50 in the second direction, and the flange portion 60 extends from the lower edge of the vertical wall portion 54 to the outside of the structural member 50. It is provided to extend.
  • the flange portions 58, 60 and the second member 50b are welded.
  • the second member 50b is provided so as to face the top plate 56 in the thickness direction (vertical direction) of the top plate 56.
  • the top plate 56 functions as an upper wall of the structural member 50
  • the second member 50b functions as a lower wall of the structural member 50
  • the vertical wall portion 52 and the flange portion 58 are formed in the structural member 50 by a side wall portion connecting the one edge of the top plate portion 56 in the second direction and the one edge of the second member 50b in the second direction. Functions as 62.
  • the vertical wall portion 54 and the flange portion 60 connect the other edge of the top plate portion 56 in the second direction and the other edge of the second member 50b in the second direction. It functions as the side wall part 64.
  • the top plate 56 corresponds to the first wall
  • the second member 50b corresponds to the second wall
  • the side walls 62 and 64 each correspond to the third wall.
  • the top plate portion 56 includes a plate-shaped main wall portion 72b having a plurality of through holes 72a formed therein, and a plurality of auxiliary wall portions 72c provided for each of the plurality of through holes 72a. have.
  • the direction along the connecting portion 77a between the main wall portion 72b and the side wall portion 62 is the longitudinal direction of the main wall portion 72b.
  • the longitudinal direction of the main wall 72b may be a direction along the connecting portion 77b between the main wall 72b and the side wall 64.
  • the plurality of through holes 72a are formed so as to be arranged along the longitudinal direction of the main wall 72b.
  • the plurality of through holes 72a are formed so as to be arranged in the first direction.
  • Each of the plurality of auxiliary wall portions 72c is provided so as to rise downward from the edge of the through hole 72a.
  • the second member 50b is provided for each of the plate-shaped main wall portion 74b in which a plurality of through holes 74a (only one through hole 74a is shown in FIGS. 30 and 31) and the plurality of through holes 74a. And a plurality of auxiliary wall portions 74c.
  • the direction along the connecting portion 77c between the main wall portion 74b and the side wall portion 62 is the longitudinal direction of the main wall portion 74b.
  • the direction along the connecting portion 77d between the main wall portion 74b and the side wall portion 64 may be the longitudinal direction of the main wall portion 74b.
  • the plurality of through holes 74a are formed so as to be aligned along the longitudinal direction of the main wall portion 74b.
  • the plurality of through holes 74a are formed so as to be arranged in the first direction.
  • Each of the plurality of auxiliary wall portions 74c is provided so as to rise upward from the edge of the through hole 74a.
  • a direction orthogonal to the longitudinal direction of the main wall portion 72b (a direction orthogonal to the extending direction of the connection portion 77a or the connection portion 77b) is defined by the direction of the main wall portion 72b.
  • the width direction when viewed from the thickness direction of the main wall portion 74b, a direction orthogonal to the longitudinal direction of the main wall portion 74b (a direction orthogonal to the extending direction of the connection portion 77c or the connection portion 77d) is defined as the main wall portion. 74b.
  • the width (length in the width direction) of each of the main wall portions 72b and 74b is set to, for example, 50 mm to 200 mm.
  • the distance between two adjacent auxiliary wall portions 72c (the distance in the longitudinal direction of main wall portion 72b) is the same as that of the two auxiliary wall portions.
  • the width is set to 1.4 times or less of the width of the main wall portion 72b between 72c.
  • the distance between two adjacent auxiliary wall portions 74c (the distance in the longitudinal direction of the main wall portion 74b) is set to be 1.4 times or less the width of the main wall portion 74b between the two auxiliary wall portions 74c. Is done.
  • the shortest distance between the two auxiliary wall portions 72c is set to be 1.4 times or less the width of the main wall portion 72b between the two auxiliary wall portions 72c, and the shortest distance between the two auxiliary wall portions 74c. Is set to be 1.4 times or less the width of the main wall portion 74b between the two auxiliary wall portions 74c.
  • the distance in the longitudinal direction between two adjacent auxiliary wall portions 72c is equal to 0 which is the width of the main wall portion 72b between the two auxiliary wall portions 72c. It is preferably set to at least 2 times, more preferably at least 0.4 times, and even more preferably at least 0.6 times.
  • the distance in the longitudinal direction between two adjacent auxiliary wall portions 74c is preferably set to 0.2 times or more the width of the main wall portion 74b between the two auxiliary wall portions 74c. It is more preferably set to 0.4 times or more, and further preferably set to 0.6 times or more.
  • the distance in the longitudinal direction between two adjacent through holes 72a is preferably set to be 0.2 times or more, and more preferably 0.4 times, the width of the main wall portion 72b between the two through holes 72a. More preferably, it is set to be more than 0.6 times.
  • the distance in the longitudinal direction between two adjacent through-holes 74a is preferably set to be 0.2 times or more the width of the main wall portion 74b between the two through-holes 74a. More preferably, it is set to be at least 0.6 times, and even more preferably, it is set to be at least 0.6 times.
  • the length of the auxiliary wall portion in the width direction of the main wall portion is preferably 0.2 times or more, more preferably 0.3 times or more the width of the main wall portion. Is more preferred. Further, the length of the auxiliary wall portion in the width direction of the main wall portion is preferably not more than 1.0 times the width of the main wall portion, and more preferably not more than 0.9 times. Also in the present embodiment, the lengths of the through hole and the auxiliary wall in the width direction of the main wall are set to, for example, 0.4 to 0.7 times the width of the main wall.
  • the distance H1 between the tip of the auxiliary wall 72c in the thickness direction of the main wall 72b and the main wall 72b, and the distance H2 between the tip of the auxiliary wall 74c in the thickness direction of the main wall 74b and the main wall 74b are:
  • the distance is set in the same manner as the distances H1 and H2 in the above-described embodiment.
  • the angle ⁇ 1 between the main wall 72b and the auxiliary wall 72c and the angle ⁇ 2 between the main wall 74b and the auxiliary wall 74c are set in the same manner as in the above-described embodiment.
  • various through-holes and various auxiliary wall portions can be used. Omitted.
  • a plurality of through holes may be arranged in a staggered manner.
  • the structural member 50 according to this embodiment is lightweight and has excellent strength against a load in the second direction.
  • the first member 50a is disposed above the second member 50b, but the second member 50b is disposed above the first member 50a. Is also good.
  • the structural member 50 shown in FIGS. 30 and 31 may be used upside down.
  • the top plate 56 of the first member 50a functions as a lower wall
  • the second member 50b functions as an upper wall.
  • the main wall 72b and the main wall 74b are arranged horizontally, but the main wall 72b and the main wall 74b may be inclined with respect to the horizontal direction.
  • the upper wall portion and the lower wall portion are provided with the plurality of through holes and the plurality of auxiliary wall portions, respectively, but one of the upper wall portion and the lower wall portion has the plurality of through holes.
  • the hole and the plurality of auxiliary walls may not be provided. That is, in the automotive structural member according to the present invention, at least one of the upper wall portion and the lower wall portion may be provided with a plurality of through holes and a plurality of auxiliary wall portions. Even in this case, the effect of improving the strength of the upper wall portion or the lower wall portion by the auxiliary wall portion can be obtained, and the amount of collision energy absorption can be improved.
  • a plurality of through holes and a plurality of auxiliary walls are provided in both the upper wall and the lower wall, the deformation modes with respect to the load can be aligned in the upper wall and the lower wall. Can be further improved.
  • FIG. 32 is a schematic perspective view showing a part of a vehicle body provided with the automobile structural member according to the present embodiment
  • FIG. 33 is a schematic bottom view showing a part of the vehicle body.
  • the vehicle structural member according to the present embodiment can be used by, for example, arranging the main wall portion in a longitudinal direction (first direction) closer to the front-rear direction of the vehicle body than the vehicle width direction in a plan view.
  • the structural member for an automobile according to the present embodiment is arranged such that the angle (acute angle) between the longitudinal direction (first direction) of the main wall portion and the front-rear direction of the vehicle body is less than 45 ° in plan view. Available.
  • the longitudinal direction (first direction) of the main wall portion is the vehicle width direction. It can be used as a side sill 82 so as to be closer to the front and rear direction of the vehicle body.
  • the second direction is closer to the vehicle width direction than the front-rear direction of the vehicle body.
  • the side sill 82 when the vehicle collides sideways, a load in the vehicle width direction acts on the side sill 82.
  • the vehicle structural member according to the present embodiment when the vehicle collides with the vehicle, the vehicle slashes in the second direction (the vehicle sill 82) with respect to the vehicle structural member (side sill 82). Load in the width direction).
  • the structural member for an automobile according to the present embodiment has excellent strength against a load in the second direction. Therefore, by using the structural member for a vehicle according to the present embodiment as the side sill 82, the collision energy can be sufficiently absorbed by the side sill 82 even when the vehicle collides with the side. Thereby, safety in the cabin at the time of a side collision can be improved.
  • the structural member for an automobile according to the present embodiment can be used, for example, by arranging such that the longitudinal direction (first direction) of the main wall portion is closer to the vehicle width direction than the front-rear direction of the vehicle body in plan view. .
  • the structural member for an automobile according to the present embodiment is arranged such that the angle (acute angle) between the longitudinal direction (first direction) of the main wall portion and the vehicle width direction is less than 45 ° in plan view. Available.
  • the longitudinal direction (first direction) of the main wall portion is the front and rear of the vehicle body. It can be used as a bumper beam (a front bumper beam 84 and a rear bumper beam 86) so as to be closer to the vehicle width direction than the direction.
  • the structural member 10 shown in FIG. 23 includes a cross member (e.g., a cross member (e.g., It can also be used as a dash cross member (not shown).
  • a cross member e.g., a cross member (e.g., It can also be used as a dash cross member (not shown).
  • a dash panel can be used as the second member 10b (see FIG. 23).
  • the longitudinal direction (first direction) of the main wall portion is wider than the longitudinal direction of the vehicle body. It can be used as a cross member (such as a floor cross member 88 and a rear cross member 90) or a torque box 92 so as to be close to the direction.
  • a dash panel may be used as the second member 50b, and the first member 50a may be welded to the lower surface of the dash panel. That is, the structural member 50 may be provided so that the top plate portion 56 of the first member 50a functions as a lower wall portion and the second member 50b (dash panel) functions as an upper wall portion.
  • the structural member for an automobile is arranged such that the longitudinal direction (first direction) of the main wall portion is closer to the vehicle width direction than the front-rear direction of the vehicle body, the second direction (FIGS. 23, 29, 30) ) Is closer to the front-rear direction of the vehicle body than to the vehicle width direction.
  • the vehicle structural member according to this embodiment is described as the front bumper beam 84, the rear bumper beam 86, the rear cross member 90, the dash cross member, and the torque box 92 (hereinafter, referred to as a bumper beam, etc.).
  • a load in the second direction acts on a structural member for a vehicle (such as a bumper beam) when the vehicle collides forward or rearward.
  • a structural member for a vehicle such as a bumper beam
  • the structural member for an automobile according to the present embodiment has excellent strength against a load in the second direction. Therefore, by using the structural member for a vehicle according to the present embodiment as a bumper beam or the like, even when the vehicle has a frontal collision or a rear collision, the collision energy can be sufficiently absorbed by the bumper beam or the like. Thereby, the safety in the cabin at the time of a front collision or a rear collision can be improved.
  • the floor cross member 88 when the vehicle collides sideways, a bending load in the front-rear direction is applied to the floor cross member 88 from the side sill 82.
  • the automobile structural member according to the present embodiment when the automobile collides with the automobile structural member (floor cross member 88), Loads in two directions (front-back direction) will act.
  • the structural member for an automobile according to the present embodiment has excellent strength against a load in the second direction. Therefore, by using the structural member for a vehicle according to the present embodiment as the floor cross member 88, the floor cross member 88 can sufficiently absorb the collision energy even when the vehicle has a side collision. Thereby, safety in the cabin at the time of a side collision can be improved.
  • the structural member for an automobile is composed of one (first member) or two members (a first member and a second member). May be composed of three or more members.
  • a structural member for a vehicle that is lightweight and has excellent strength against collisions can be obtained.

Abstract

自動車用構造部材は、第１壁部と、第１壁部に対向する第２壁部と、第１壁部および第２壁部を接続する第３壁部とを有する。第１壁部および第２壁部の少なくとも一方は、２つの貫通孔が形成された主壁部と、主壁部から立ち上がるように設けられた少なくとも２つの補助壁部とを有する。補助壁部は、貫通孔の縁から主壁部の厚み方向に立ち上がるように設けられる。主壁部の長手方向における２つの補助壁部の距離は、２つの補助壁部の間における主壁部の幅の１．４倍以下である。

Description

自動車用構造部材および車体
　本発明は、自動車用構造部材およびそれを備えた車体に関する。
　自動車の車体には、他の自動車等に衝突された場合でもキャビン内の安全性を十分に確保することが求められる。このため、従来、キャビン内の安全性を確保するために種々の自動車用構造部材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　特許文献１に開示されたセンターピラーは、センターピラーインナーと、センターピラーアウターと、パッチ部材とを有している。パッチ部材は、センターピラーアウターの外面に接合されている。
　特許文献１には、所定の要件を満たすようにパッチ部材をセンターピラーアウターに接合することによって、センターピラーアウターを補強することができ、かつ衝突時のエネルギー吸収効率を向上させることができることが記載されている。
国際公開第２０１７／０３０１９１号
　ところで、自動車業界では、燃費向上の観点から、自動車部品のさらなる軽量化が求められている。この点に関して、特許文献１に記載されているようにパッチ部材を設ける場合、センターピラーの重量が増加するという問題が生じる。
　そこで、本発明は、軽量でかつ衝突に対して優れた強度を有する自動車用構造部材を提供することを目的としている。
　本発明は、下記の自動車用構造部材および車体を要旨とする。
（１）板状の第１壁部と、前記第１壁部の厚み方向において前記第１壁部に対向する板状の第２壁部と、前記第１壁部および前記第２壁部を接続する板状の第３壁部とを有する自動車用構造部材であって、
　前記第１壁部および前記第２壁部の少なくとも一方は、前記第３壁部との接続部に沿う方向が長手方向となりかつ少なくとも２つの貫通孔が前記長手方向に沿って並ぶように形成された板状の主壁部と、前記主壁部から立ち上がるように設けられた少なくとも２つの補助壁部とを有し、
　前記２つの補助壁部のうちの一方は、前記２つの貫通孔のうちの一方の縁から前記主壁部の厚み方向に立ち上がるように設けられ、前記２つの補助壁部のうちの他方は、前記２つの貫通孔のうちの他方の縁から前記厚み方向に立ち上がるように設けられ、
　前記長手方向における前記２つの補助壁部の距離は、前記２つの補助壁部の間における前記主壁部の幅の１．４倍以下である、自動車用構造部材。
（２）前記主壁部の厚み方向から見て、前記補助壁部は、前記長手方向における前記貫通孔の一方側および他方側において、前記貫通孔の中心を通りかつ前記長手方向に平行な直線に交差する、上記（１）に記載の自動車用構造部材。
（３）前記２つの補助壁部の距離は、前記２つの補助壁部の間における前記主壁部の幅の０．２倍以上である、上記（１）または（２）に記載の自動車用構造部材。
（４）前記第１壁部および前記第２壁部のそれぞれが、前記主壁部および前記少なくとも２つの補助壁部を有する、上記（１）から（３）のいずれかに記載の自動車用構造部材。
（５）前記第１壁部の前記少なくとも２つの補助壁部は、前記第２壁部側に立ち上がるように設けられ、前記第２壁部の前記少なくとも２つの補助壁部は、前記第１壁部側に立ち上がるように設けられる、上記（４）に記載の自動車用構造部材。
（６）前記主壁部の厚み方向において、前記補助壁部の先端と前記主壁部との距離は、２．８ｍｍ以上である、上記（１）から（５）のいずれかに記載の自動車用構造部材。
（７）前記少なくとも２つの補助壁部はそれぞれ筒形状を有している、上記（１）から（６）のいずれかに記載の自動車用構造部材。
（８）前記主壁部の幅方向における前記補助壁部の長さは、前記貫通孔の中心を通りかつ前記長手方向に直交する断面における前記主壁部の幅の０．２倍～１．０倍である、上記（１）から（７）のいずれかに記載の自動車用構造部材。
（９）前記補助壁部は、前記貫通孔の周方向に互いに離隔して設けられる少なくとも２つの壁を含み、
　前記２つの壁のうちの一方は、前記長手方向において前記貫通孔の一方側に設けられ、前記２つの壁のうちの他方は、前記長手方向において前記貫通孔の他方側に設けられ、
　前記主壁部の幅方向における前記２つの壁それぞれの長さは、前記貫通孔の中心を通りかつ前記長手方向に直交する断面における前記主壁部の幅の０．２倍～１．０倍である、請求項（１）から（６）のいずれかに記載の自動車用構造部材。
（１０）車体において、前記第１壁部と前記第２壁部とは前後方向に対向し、かつ前記長手方向は車幅方向および前後方向よりも上下方向に近い、上記（１）から（９）のいずれかに記載の自動車用構造部材。
（１１）センターピラーである、上記（１０）に記載の自動車用構造部材。
（１２）上下方向における中心よりも下方に前記少なくとも２つの補助壁部が設けられている、上記（１１）に記載の自動車用構造部材。
（１３）車体において、前記第１壁部と前記第２壁部とは上下方向に対向し、かつ前記長手方向は上下方向よりも車幅方向および前後方向に近い、上記（１）から（９）のいずれかに記載の自動車用構造部材。
（１４）サイドシル、バンパービーム、クロスメンバ、またはトルクボックスである、上記（１３）に記載の自動車用構造部材。
（１５）上記（１）から（１４）のいずれかに記載の自動車用構造部材を備えた、車体。
　本発明によれば、軽量でかつ衝突に対して優れた強度を有する自動車用構造部材が得られる。
図１は、解析モデルの一例を示す斜視図である。 図２は、解析モデルの断面を示す図である。 図３は、比較対象の解析モデルを示す図である。 図４は、解析結果を示す図である。 図５は、解析モデルを座屈させた場合の変形挙動を模式的に示す図である。 図６は、解析結果を示す図である。 図７は、解析結果を示す図である。 図８は、解析結果を示す図である。 図９は、解析結果を示す図である。 図１０は、解析結果を示す図である。 図１１は、解析結果を示す図である。 図１２は、解析結果を示す図である。 図１３は、解析モデルの他の例を示す斜視図である。 図１４は、比較対象の解析モデルを示す図である。 図１５は、本発明の一実施形態に係る自動車用構造部材を示す斜視図である。 図１６は、図１５のＡ－Ａ線に対応する部分の概略断面図である。 図１７は、前壁部において貫通孔が形成された部分をセンターピラーの内側から見た図である。 図１８は、センターピラーの変形例を説明するための図である。 図１９は、センターピラーの他の変形例を説明するための図である。 図２０は、センターピラーのその他の変形例を説明するための図である。 図２１は、センターピラーのその他の変形例を説明するための図である。 図２２は、センターピラーのその他の変形例を説明するための図である。 図２３は、本発明の第２実施形態に係る自動車用構造部材を示す斜視図である。 図２４は、図２３のＡ－Ａ線に対応する部分の概略断面図である。 図２５は、縦壁部において貫通孔が形成された部分を自動車用構造部材の内側から見た図である。 図２６は、自動車用構造部材の変形例を説明するための図である。 図２７は、自動車用構造部材の他の変形例を説明するための図である。 図２８は、自動車用構造部材のその他の変形例を説明するための図である。 図２９は、本発明の第３実施形態に係る自動車用構造部材を示す斜視図である。 図３０は、本発明の第４実施形態に係る自動車用構造部材を示す斜視図である。 図３１は、図３０のＢ－Ｂ線に対応する部分の概略断面図である。 図３２は、車体の一部を示す概略斜視図である。 図３３は、車体の一部を示す概略底面図である。
（本発明者による検討）
　本発明者は、自動車用構造部材の高強度化および軽量化の両立を実現するために、種々の検討を行ってきた。そして、本発明者は、筒状の自動車用構造部材にバーリング加工を施すことによって、自動車用構造部材の高強度化および軽量化を両立できると考えた。そこで、本発明者は、有限要素法を用いた数値解析（コンピュータ・シミュレーション）によって、バーリング加工が自動車用構造部材の強度に与える影響を調査した。以下、本発明者が行った数値解析について説明する。
　図１は、数値解析で用いた自動車用構造部材の解析モデルの一例を示す斜視図であり、図２は、解析モデルのうち図１のII－II線に対応する部分の断面図である。なお、図１および図２には、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を示す矢印が示されている。
　図１に示すように、解析モデル１００は、Ｘ方向に延びる角筒形状を有し、４つの壁部１０２，１０４，１０６，１０８を有している。壁部１０２と壁部１０４とはＺ方向において対向するように設けられ、壁部１０６と壁部１０８とはＹ方向において対向するように設けられている。なお、解析モデル１００は、厚みが０．８ｍｍで引張強さが９８０ＭＰａ級の鋼板によって形成されているものとする。また、解析モデル１００のＸ方向の長さは１０００ｍｍであり、Ｙ方向およびＺ方向における長さはそれぞれ１００ｍｍである。
　図１および図２に示すように、壁部１０２は、一対の貫通孔１０２ａが形成された板状の主壁部１０２ｂと、一対の貫通孔１０２ａごとに設けられる一対の補助壁部１０２ｃとを有している。同様に、壁部１０４は、一対の貫通孔１０４ａが形成された板状の主壁部１０４ｂと、一対の貫通孔１０４ａごとに設けられる一対の補助壁部１０４ｃとを有している。補助壁部１０２ｃは、バーリング加工によって形成することを想定して、円筒形状を有しかつ貫通孔１０２ａの縁から解析モデル１００の内側に向かって立ち上がるように形成されている。同様に、補助壁部１０４ｃは、バーリング加工によって形成することを想定して、円筒形状を有しかつ貫通孔１０４ａの縁から解析モデル１００の内側に向かって立ち上がるように形成されている。
　一対の貫通孔１０２ａはそれぞれ、主壁部１０２ｂのＹ方向における中心に形成されている。同様に、一対の貫通孔１０４ａはそれぞれ、主壁部１０４ｂのＹ方向における中心に形成されている。一対の貫通孔１０２ａのＸ方向における位置と、一対の貫通孔１０４ａのＸ方向における位置とは互いに等しい。一対の貫通孔１０２ａのＸ方向における中間位置は、Ｘ方向における壁部１０２の中心に一致し、一対の貫通孔１０４ａのＸ方向における中間位置は、Ｘ方向における壁部１０４の中心に一致する。貫通孔１０２ａおよび貫通孔１０４ａの直径はそれぞれ６０ｍｍである。また、一対の貫通孔１０２ａのＸ方向における距離Ｗ（一方の貫通孔１０２ａの縁と他方の貫通孔１０２ａの縁との最短距離）は８０ｍｍである。同様に、一対の貫通孔１０４ａのＸ方向における距離は８０ｍｍである。
　なお、以下においては、Ｙ方向を上下方向とする。より具体的には、Ｙ方向において壁部１０６側を上方とし、壁部１０８側を下方とする。図１に示すように、数値解析では、円弧状の支持面を有する一対の支持部材２００によって壁部１０８を下方から支持した状態で、壁部１０６に荷重Ｆを付加することによって３点曲げを行った。なお、図面が煩雑になることを避けるために図示は省略するが、３点曲げでは、Ｚ方向に延びる円弧状の押圧面を有する押圧部材を下方に移動させることによって、壁部１０６のＸ方向における中心を下方に押圧した。数値解析では、押圧部材の下方への変位量と荷重Ｆとの関係について調査するとともに、解析モデル１００を座屈させた場合の変形挙動についても調査した。
　また、本発明者は、図１に示した解析モデル１００に加えて、図３に示す比較対象となる解析モデル１００ａ，１００ｂ，１００ｃ（以下、比較モデル１００ａ，１００ｂ，１００ｃとも記載する。）を用いて、解析モデル１００と同様に数値解析を行い、押圧部材の下方への変位量と荷重Ｆとの関係について調査した。なお、比較モデル１００ａは、一対の貫通孔１０２ａ、一対の貫通孔１０４ａ、一対の補助壁部１０２ｃおよび一対の補助壁部１０４ｃを有していない点を除いて上述の解析モデル１００と同様の構成を有している。比較モデル１００ｂは、一対の補助壁部１０２ｃおよび一対の補助壁部１０４ｃを有していない点を除いて上述の解析モデル１００と同様の構成を有している。比較モデル１００ｃは、貫通孔１０２ａ、貫通孔１０４ａ、補助壁部１０２ｃおよび補助壁部１０４ｃの数がそれぞれ１つである点を除いて上述の解析モデル１００と同様の構成を有している。なお、比較モデル１００ｃにおいては、貫通孔１０２ａ、補助壁部１０２ｃ、貫通孔１０４ａ（図示せず）、および補助壁部１０４ｃ（図示せず）は、比較モデル１００ｃのＸ方向における中心に設けられている。
　図４に解析結果を示す。なお、図４は、解析モデル１００の補助壁部１０２ｃ，１０４ｃの高さｈ（図２参照）をそれぞれ７．２ｍｍに設定し、図２において破線の円で示した部分の曲率半径Ｒを０ｍｍに設定した場合の解析結果である。なお、補助壁部１０２ｃ，１０４ｃの高さｈとは、主壁部１０２ｂ，１０４ｂの厚み方向における、補助壁部１０２ｃ，１０４ｃの先端と主壁部１０２ｂ，１０４ｂとの距離である。なお、図２において破線の円で示した部分の曲率半径Ｒを０ｍｍに設定した場合とは、主壁部１０２ｂの内面と補助壁部１０２ｃの外周面とが直角に交わり、かつ主壁部１０４ｂの内面と補助壁部１０４ｃの外周面とが直角に交わっていることを意味する。
　図４に示した結果から、解析モデル１００では、比較モデル１００ａ，１００ｂ，１００ｃに比べて、より大きな荷重を受けることができたことが分かる。すなわち、解析モデル１００は、比較モデル１００ａ，１００ｂ，１００ｃに比べて、Ｙ方向の荷重に対して優れた強度を有していることが分かった。
　図５は、解析モデル１００を座屈させた場合の変形挙動を模式的に示す図である。なお、図５においては、変形前の解析モデル１００が破線で示されている。また、図面が煩雑になることを避けるために、図５においては、貫通孔および補助壁部は示していない。
　図５に示すように、本発明者が行った数値解析では、壁部１０２，１０４それぞれが、Ｙ方向（上下方向）における中央部において外側に向かって凸となるように座屈した。すなわち、壁面座屈が生じた。
　以上の結果から、衝突時に壁面座屈が生じるように車両に設置される自動車用構造部材において、座屈が生じる壁部に上記のように複数の補助壁部を設けることによって、衝突に対する自動車用構造部材の強度を向上させることができることが分かった。これは、複数の補助壁部を壁部に形成することによって、当該壁部の曲げ剛性が増加し、座屈しにくくなるためだと考えられる。
　また、本発明者は、解析モデル１００の補助壁部１０２ｃ，１０４ｃの高さｈ（図２参照）が解析モデル１００の強度に与える影響についても調査した。具体的には、補助壁部１０２ｃ，１０４ｃの高さｈを、３．０ｍｍ、４．０ｍｍ、および７．２ｍｍに設定して、上述の解析と同様の条件で数値解析を行った。解析結果を図６に示す。なお、図６には、参考のために、図４に示した比較モデル１００ａ，１００ｂの解析結果も示している。
　図６に示す結果から、補助壁部１０２ｃ，１０４ｃの高さｈを、好ましくは３．０ｍｍ以上、より好ましくは４．０ｍｍ以上に設定することによって、解析モデル１００が負担できるＹ方向の荷重を十分に大きくできることが分かった。
　また、本発明者は、解析モデル１００の補助壁部１０２ｃ，１０４ｃの高さｈと、解析モデル１００が負担できるＹ方向の最大荷重（上述の押圧部材を下方に７０ｍｍ移動させる際に解析モデル１００にかかる荷重の最大値）との関係を調査した。この調査では、厚み（素材の板厚）が０．８ｍｍの解析モデル１００に加えて、厚みが０．４ｍｍの解析モデル１００を用いて解析を行った。なお、一対の貫通孔１０２ａのＸ方向における距離Ｗおよび一対の貫通孔１０４ａのＸ方向における距離は、６０ｍｍに設定した。厚みが０．８ｍｍの解析モデル１００では、補助壁部１０２ｃ，１０４ｃの高さｈを、２．８ｍｍ、３．０ｍｍ、４．０ｍｍ、および７．２ｍｍに設定した。また、厚みが０．４ｍｍの解析モデル１００では、補助壁部１０２ｃ，１０４ｃの高さｈは、２．８ｍｍ、３．０ｍｍ、３．２ｍｍ、３．４ｍｍおよび７．６ｍｍに設定した。なお、これらの解析条件以外については、上述の解析と同様の条件とした。
　図７に、厚みが０．８ｍｍの解析モデル１００における解析結果を示し、図８に、厚みが０．４ｍｍの解析モデル１００における解析結果を示す。なお、図７において縦軸の最大荷重比は、比較モデル１００ａ（厚み０．８ｍｍ）が負担できるＹ方向の最大荷重（上述の押圧部材を下方に７０ｍｍ移動させる際に比較モデル１００ａにかかる荷重の最大値）に対する、解析モデル１００が負担できるＹ方向の最大荷重の割合を示す。同様に、図８において縦軸の最大荷重比は、比較モデル１００ａ（厚み０．４ｍｍ）が負担できるＹ方向の最大荷重に対する、解析モデル１００が負担できるＹ方向の最大荷重の割合を示す。
　図７および図８に示す結果から、補助壁部１０２ｃ，１０４ｃの高さｈを高くすることによって、解析モデル１００が負担できる最大荷重を大きくできることが分かった。また、解析モデル１００の厚みに関わらず、補助壁部１０２ｃ，１０４ｃの高さｈを適切に設定することにより、解析モデル１００が負担できる最大荷重を、比較モデル１００ａ（図３参照）が負担できる最大荷重に比べて大きくできることが分かった。
　本発明者はさらに、主壁部１０２ｂ，１０２ｃの幅（Ｙ方向における長さ）と補助壁部１０２ｃ，１０４ｃのＹ方向における長さとの関係が解析モデル１００の強度に与える影響についても調査した。この調査では、厚みが０．８ｍｍで補助壁部１０２ｃ，１０４ｃの高さｈが７．２ｍｍの解析モデル１００を用いて、上述の解析と同様に解析モデル１００に荷重を負荷させて解析を行った。なお、補助壁部１０２ｃ，１０４ｃのＹ方向における長さは貫通孔１０２ａ，１０４ａの直径に略等しい。そこで、本調査では、主壁部１０２ｂ，１０４ｂの幅（Ｙ方向における長さ）に対する貫通孔１０２ａ，１０４ａの直径の割合を変えて、解析モデル１００が負担できるＹ方向の最大荷重がどのように変化するのかを調査した。なお、Ｘ方向における一対の貫通孔１０２ａの中心間距離およびＸ方向における一対の貫通孔１０４ａの中心間距離をそれぞれ１４０ｍｍに設定した。
　図９に解析結果を示す。なお、図９において縦軸の最大荷重比は、比較モデル１００ａ（厚み０．８ｍｍ）が負担できるＹ方向の最大荷重に対する、解析モデル１００が負担できるＹ方向の最大荷重の割合を示す。
　図９に示す結果から、主壁部１０２ｂ，１０４ｂの幅に対する貫通孔１０２ａ，１０４ａの直径の割合に関わらず、解析モデル１００が負担できる最大荷重を、比較モデル１００ａ（図３参照）が負担できる最大荷重に比べて大きくできることが分かった。なお、図９に示す結果からは、主壁部１０２ｂ，１０４ｂの幅に対する貫通孔１０２ａ，１０４ａの直径の割合を０．３以上１．０以下に設定することによって、解析モデル１００が負担できる最大荷重を十分に大きくできることが分かる。言い換えると、主壁部１０２ｂ，１０４ｂの幅（Ｙ方向における長さ）に対する補助壁部１０２ｃ，１０４ｃのＹ方向における長さを、０．２～１．０に設定することが好ましく、０．３～１．０に設定することがより好ましいことが分かる。
　上記の結果を踏まえて、本発明者はさらに、主壁部の幅（Ｙ方向における長さ）と補助壁部の距離との関係が解析モデル１００の強度に与える影響についても調査した。この調査では、厚みが０．８ｍｍで補助壁部１０２ｃ，１０４ｃの高さｈが７．２ｍｍの解析モデル１００、および厚みが０．４ｍｍで補助壁部１０２ｃ，１０４ｃの高さｈが７．２ｍｍの解析モデル１００を用いて、上述の解析と同様に解析モデル１００に荷重を負荷させて解析を行った。なお、一対の補助壁部１０２ｃの距離は、一対の貫通孔１０２ａの距離Ｗに略等しく、一対の補助壁部１０４ｃの距離は、一対の貫通孔１０４ａの距離に略等しい。そこで、本調査では、主壁部の幅に対する一対の貫通孔の距離の割合を変えて、解析モデル１００が負担できるＹ方向の最大荷重がどのように変化するのかを調査した。なお、貫通孔１０２ａ，１０４ａの直径は６０ｍｍに設定した。また、厚みが０．８ｍｍの解析モデル１００では、主壁部の幅に対する一対の貫通孔の距離の割合を、０．２、０．４、０．５、０．６、０．８、１．０、１．２、１．４、１．５および１．６に設定した。厚みが０．４ｍｍの解析モデル１００では、主壁部の幅に対する一対の貫通孔の距離の割合を、０．２、０．４、０．６、０．８、１．０、１．２、１．４、１．５および１．６に設定した。
　図１０に、厚みが０．８ｍｍの解析モデル１００における解析結果を示し、図１１に、厚みが０．４ｍｍの解析モデル１００における解析結果を示す。なお、図１０において縦軸の最大荷重比は、比較モデル１００ａ（厚み０．８ｍｍ）が負担できるＹ方向の最大荷重に対する、解析モデル１００が負担できるＹ方向の最大荷重の割合を示す。同様に、図１１において縦軸の最大荷重比は、比較モデル１００ａ（厚み０．４ｍｍ）が負担できるＹ方向の最大荷重に対する、解析モデル１００が負担できるＹ方向の最大荷重の割合を示す。
　図１０および図１１に示す結果から、解析モデル１００の厚みに関わらず、主壁部の幅に対する一対の貫通孔の距離の割合を１．４以下に設定することによって、解析モデル１００が負担できる最大荷重を、比較モデル１００ａ（図３参照）が負担できる最大荷重に比べて大きくできることが分かる。言い換えると、主壁部の幅に対する一対の補助壁部の距離の割合を、１．４以下に設定することによって、解析モデル１００が負担できる最大荷重を十分に大きくできることが分かる。また、図１０および図１１に示す結果からは、主壁部の幅に対する一対の補助壁部の距離の割合を、０．２以上に設定することが好ましいことが分かる。
　本発明者はさらに、主壁部１０２ｂと補助壁部１０２ｃとの境界部の形状および主壁部１０４ｂと補助壁部１０４ｃとの境界部の形状が、解析モデル１００の強度に与える影響についても調査した。具体的には、図２において破線の円で示した部分の曲率半径Ｒを、０ｍｍ、１ｍｍおよび２ｍｍに設定して、図４で説明した解析と同様の条件で解析を行った。解析結果を図１２に示す。なお、図１２には、参考のために、図４に示した比較モデル１００ａの解析結果も示している。
　図１２に示す結果から、主壁部１０２ｂと補助壁部１０２ｃとの境界部の形状および主壁部１０４ｂと補助壁部１０４ｃとの境界部の形状は、Ｙ方向の荷重に対する解析モデル１００の強度にほとんど影響しないことが分かった。
　さらに、本発明者は、図１３に示す解析モデル１１０および図１４に示す比較モデル１１０ａを用いて、図４で説明した解析と同様の条件で数値解析を行い、押圧部材の下方への変位量と荷重との関係について調査した。なお、図１３において、（ａ）は、解析モデル１１０を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ－ｂ線に対応する部分の解析モデル１１０の断面図である。解析モデル１１０は、壁部１０８（図１参照）を有していない点を除いて上述の解析モデル１００と同様の構成を有している。なお、補助壁部１０２ｃ，１０４ｃの高さｈ（図１３（ｂ）参照）は、それぞれ７．２ｍｍに設定した。比較モデル１１０ａは、一対の貫通孔１０２ａ、一対の貫通孔１０４ａ、一対の補助壁部１０２ｃおよび一対の補助壁部１０４ｃを有していない点を除いて上述の解析モデル１１０と同様の構成を有している。
　数値解析を行った結果、解析モデル１１０が負担できる最大荷重は１．４５ｋＮであった。一方、比較モデル１１０ａが負担できる最大荷重は、１．２５ｋＮであった。この結果から、筒状の自動車用構造部材だけでなく、断面Ｕ字形状の自動車用構造部材においても、荷重方向に対して略平行に延びる壁部にそれぞれ複数の補助壁部を設けることによって、強度を向上させることができることが分かった。
　本発明は、上記の知見に基づいてなされたものである。
（本発明の実施形態の説明）
　詳細は後述するが、本発明に係る自動車用構造部材は、板状の第１壁部と、第１壁部の厚み方向において第１壁部に対向する板状の第２壁部と、第１壁部および第２壁部を接続する板状の第３壁部とを有する。第１壁部および第２壁部の少なくとも一方は、第３壁部との接続部に沿う方向（接続部の延伸方向）が長手方向となりかつ少なくとも２つの貫通孔が長手方向に沿って並ぶように形成された板状の主壁部と、主壁部から立ち上がるように設けられた少なくとも２つの補助壁部とを有している。２つの補助壁部のうちの一方は、２つの貫通孔のうちの一方の縁から主壁部の厚み方向に立ち上がるように設けられ、２つの補助壁部のうちの他方は、２つの貫通孔のうちの他方の縁から主壁部の厚み方向に立ち上がるように設けられる。主壁部の長手方向における２つの補助壁部の距離は、２つの補助壁部の間における主壁部の幅の１．４倍以下である。なお、本発明に係る自動車用構造部材では、好ましくは、２つの補助壁部の最短距離が、２つの補助壁部の間における主壁部の幅の１．４倍以下に設定される。以下、本発明の実施形態に係る自動車用構造部材について詳細に説明する。なお、本明細書においては、水平面上で停止した自動車の車体の構成部材として自動車用構造部材を用いた状態を基準として規定される上下方向、車幅方向および前後方向を用いて、自動車用構造部材の各部の構成を説明する。
　本発明の実施形態に係る自動車用構造部材は、例えば、厚みが０．４ｍｍ～４．０ｍｍで、引張強さが９８０ＭＰａ級以上の素材（板材）を用いて形成される。具体的には、自動車用構造部材の素材としては、鋼およびアルミニウム等の金属、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、または樹脂等を用いることができる。なお、本発明は、厚みが０．４～２．０ｍｍの素材を用いた自動車用構造部材において好ましく利用される。また、本発明は、引張強さが９８０ＭＰａ以上の素材を用いた自動車用構造部材において好ましく利用されるが、引張強さが９８０ＭＰａ未満の素材を用いた自動車用構造部材においても利用できる。なお、素材の引張強さは、素材から、ＪＩＳ　Ｚ　２２０１に準拠した引張試験片を採取し、ＪＩＳ　Ｚ　２２４１に準拠した引張試験を行うことによって測定することができる。
（第１実施形態）
　本発明の第１実施形態に係る自動車用構造部材は、車体の構成部材として用いられた場合に、第１壁部と第２壁部とが前後方向において対向する部材である。また、第１実施形態に係る自動車用構造部材は、例えば、車体の構成部材として用いられた場合に、後述する主壁部の長手方向が、車幅方向および前後方向よりも上下方向に近に部材である。なお、長手方向が車幅方向および前後方向よりも上下方向に近いとは、長手方向と上下方向とのなす角（鋭角）が４５°未満であることを意味する。
　図１５は、本発明の第１実施形態に係る自動車用構造部材を示す斜視図である。図１５に示すように、本実施形態に係る自動車用構造部材１０は、センターピラーである。以下の第１実施形態の説明では、本実施形態に係る自動車用構造部材１０を、センターピラー１０と記載する。また、図１６は、図１５のＡ－Ａ線に対応する部分の概略断面（上下方向に対して直交する断面）を示す図である。
　図１５および図１６に示すように、本実施形態に係るセンターピラー１０は、上下方向に延びかつ筒状に形成されている。詳細は後述するが、センターピラー１０は、板状の前壁部１２と、前壁部１２の厚み方向において前壁部１２に対向する板状の後壁部１４（図１６参照）と、前壁部１２および後壁部１４を接続する側壁部１６と、前壁部１２および後壁部１４を接続する側壁部１８（図１６参照）とを有している。本実施形態では、前壁部１２と後壁部１４とは、前後方向（車体の前後方向）において対向し、側壁部１６と側壁部１８とは、車幅方向において対向している。本実施形態では、前壁部１２が第１壁部に対応し、後壁部１４が第２壁部に対応し、側壁部１６が第３壁部に対応する。
　本実施形態では、前壁部１２、後壁部１４、側壁部１６および側壁部１８はそれぞれ長尺形状を有し、上下方向に延びるように形成されている。側壁部１６は、前壁部１２の車幅方向における一方側（外側）の縁部と、後壁部１４の車幅方向における一方側（外側）の縁部とを接続するように形成されている。側壁部１８は、前壁部１２の車幅方向における他方側（内側）の縁部と、後壁部１４の車幅方向における他方側（内側）の縁部とを接続するように形成されている。
　なお、本実施形態では、センターピラー１０は、ハット形の断面形状を有する第１部材１０ａと、板状の第２部材１０ｂとを有している。本実施形態では、第１部材１０ａはセンターピラーアウターであり、第２部材１０ｂはセンターピラーインナー１０ｂである。以下の第１実施形態の説明では、第１部材１０ａをセンターピラーアウター１０ａと記載し、第２部材１０ｂをセンターピラーインナー１０ｂと記載する。センターピラーアウター１０ａおよびセンターピラーインナー１０ｂは、互いに溶接されている。本実施形態では、センターピラーアウター１０ａはハット形の断面形状を有し、一対の縦壁部（前壁部１２および後壁部１４）と、天板部（側壁部１６）と、一対のフランジ部２０，２２とを有している。本実施形態では、フランジ部２０，２２とセンターピラーインナー１０ｂとが溶接されている。これにより、前壁部１２と後壁部１４とは、フランジ部２０，２２およびセンターピラーインナー１０ｂを介して接続されている。すなわち、本実施形態では、フランジ部２０，２２およびセンターピラーインナー１０ｂによって、前壁部１２と後壁部１４とを接続する側壁部１８が形成されている。
　なお、本発明を適用できるセンターピラーの構成は上述の構成に限定されない。本発明は、車体の前後方向において対向する前壁部および後壁部と、車幅方向において対向する一対の側壁部とを有する種々の形状のセンターピラーに適用できる。したがって、センターピラー１０の全体構成の詳細な説明は省略する。なお、本明細書においては、第１壁部の内面が第２壁部側を向き、第２壁部の内面が第１壁部側を向いている状態を、第１壁部および第２壁部が第１壁部の厚み方向において対向している状態と規定する。また、本実施形態では、前壁部の内面が後方を向き、後壁部の内面が前方を向いている状態を、前壁部および後壁部が車体の前後方向において対向している状態と規定する。したがって、図１６に示す前壁部１２および後壁部１４は互いに平行ではないが、車体の前後方向において対向している。また、本明細書においては、車幅方向における一方側の側壁部の内面が車幅方向における他方側を向き、車幅方向における他方側の側壁部の内面が車幅方向における一方側を向いている状態を、一対の側壁部が車幅方向において対向している状態と規定する。
　図１５および図１６に示すように、前壁部１２は、複数の貫通孔１２ａが形成された板状の主壁部１２ｂと、複数の貫通孔１２ａごとに設けられる複数の補助壁部１２ｃとを有している。本実施形態では、主壁部１２ｂと側壁部１６との接続部１７ａに沿う方向が、主壁部１２ｂの長手方向となる。複数の貫通孔１２ａは、主壁部１２ｂの長手方向に沿って並ぶように形成されている。本実施形態では、４つの貫通孔１２ａおよび４つの補助壁部１２ｃが形成されている。補助壁部１２ｃは、例えば、公知のバーリング加工方法によって形成することができる。後述の補助壁部１４ｃについても同様である。
　複数の補助壁部１２ｃはそれぞれ、貫通孔１２ａの縁から後壁部１４側に向かって立ち上がるように設けられている。すなわち、複数の補助壁部１２ｃはそれぞれ、後方に立ち上がるように設けられている。図１６を参照して、主壁部１２ｂの厚み方向において、補助壁部１２ｃの先端と主壁部１２ｂとの距離Ｈ１は、２．８ｍｍ以上であることが好ましく、３．０ｍｍ以上であることがより好ましく、４．０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
　図１６に示すように、後壁部１４は、複数の貫通孔１４ａ（図１６においては、一つの貫通孔１４ａのみ図示。）が形成された板状の主壁部１４ｂと、複数の貫通孔１４ａごとに設けられる複数の補助壁部１４ｃとを有している。本実施形態では、主壁部１４ｂと側壁部１６との接続部１７ｂに沿う方向が、主壁部１４ｂの長手方向となる。複数の貫通孔１４ａは、主壁部１４ｂの長手方向に沿って並ぶように形成されている。本実施形態では、例えば、４つの貫通孔１４ａおよび４つの補助壁部１４ｃが形成される。
　複数の補助壁部１４ｃはそれぞれ、貫通孔１４ａの縁から前壁部１２側に向かって立ち上がるように設けられている。すなわち、複数の補助壁部１４ｃはそれぞれ、前方に立ち上がるように設けられている。主壁部１４ｂの厚み方向において、補助壁部１４ｃの先端と主壁部１４ｂとの距離Ｈ２は、２．８ｍｍ以上であることが好ましく、３．０ｍｍ以上であることがより好ましく、４．０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
　本実施形態では、主壁部１２ｂの厚み方向から見て、主壁部１２ｂの長手方向に直交する方向（接続部１７ａの延伸方向に直交する方向）を、主壁部１２ｂの幅方向とする。主壁部１２ｂの幅（幅方向における長さ）は、例えば、５０ｍｍ～２００ｍｍに設定される。また、本実施形態では、主壁部１４ｂの厚み方向から見て、主壁部１４ｂの長手方向に直交する方向（接続部１７ｂの延伸方向に直交する方向）を、主壁部１４ｂの幅方向とする。主壁部１４ｂの幅（幅方向における長さ）は、例えば、５０ｍｍ～２００ｍｍに設定される。
　図１５を参照して、補助壁部１２ｃ同士が離れ過ぎていると、圧壊時に、主壁部１２ｂが隣り合う補助壁部１２ｃの間の部分で座屈するおそれがある。言い換えると、補助壁部１２ｃ同士を適度に近づけることによって、主壁部１２ｂの座屈を効果的に抑制できる。そこで、本実施形態では、隣り合う２つの補助壁部１２ｃの距離（主壁部１２ｂの長手方向における距離）は、当該２つの補助壁部１２ｃの間における主壁部１２ｂの幅の１．４倍以下に設定される。同様に、隣り合う２つの補助壁部１４ｃの距離（主壁部１４ｂの長手方向における距離）は、当該２つの補助壁部１４ｃの間における主壁部１４ｂの幅の１．４倍以下に設定される。なお、好ましくは、２つの補助壁部１２ｃの最短距離が、２つの補助壁部１２ｃの間における主壁部１２ｂの幅の１．４倍以下に設定され、２つの補助壁部１４ｃの最短距離が、２つの補助壁部１４ｃの間における主壁部１４ｂの幅の１．４倍以下に設定される。
　本実施形態では、２つの補助壁部の距離は、補助壁部の基部（主壁部との境界部）を基準として決定される。したがって、後述する図１８に示すように、補助壁部が主壁部に対して傾斜している場合でも、２つの補助壁部の距離は、２つの補助壁部の先端同士の距離ではなく、２つの補助壁部の基部同士の距離を意味する。
　なお、本実施形態では、隣り合う２つの貫通孔１２ａの距離（主壁部１２ｂの長手方向における距離）も同様に、当該２つの貫通孔１２ａの間における主壁部１２ｂの幅の１．４倍以下に設定される。また、隣り合う２つの貫通孔１４ａの距離（主壁部１４ｂの長手方向における距離）も同様に、当該２つの貫通孔１４ａの間における主壁部１４ｂの幅の１．４倍以下に設定される。
　なお、隣り合う２つの補助壁部（貫通孔）の距離が近過ぎると、自動車用構造部材の成形が難しくなるおそれがある。そこで、本実施形態では、隣り合う２つの補助壁部１２ｃの上記長手方向における距離は、当該２つの補助壁部１２ｃの間における主壁部１２ｂの幅の０．２倍以上に設定されることが好ましく、０．４倍以上に設定されることがより好ましく、０．６倍以上に設定されることがさらに好ましい。同様に、隣り合う２つの補助壁部１４ｃの上記長手方向における距離も、当該２つの補助壁部１４ｃの間における主壁部１４ｂの幅の０．２倍以上に設定されることが好ましく、０．４倍以上に設定されることがより好ましく、０．６倍以上に設定されることがさらに好ましい。また、隣り合う２つの貫通孔１２ａの上記長手方向における距離は、当該２つの貫通孔１２ａの間における主壁部１２ｂの幅の０．２倍以上に設定されることが好ましく、０．４倍以上に設定されることがより好ましく、０．６倍以上に設定されることがさらに好ましい。同様に、隣り合う２つの貫通孔１４ａの上記長手方向における距離も、当該２つの貫通孔１４ａの間における主壁部１４ｂの幅の０．２倍以上に設定されることが好ましく、０．４倍以上に設定されることがより好ましく、０．６倍以上に設定されることがさらに好ましい。
　なお、２つの補助壁部（貫通孔）の間において主壁部の幅が一定ではない場合には、「２つの補助壁部（貫通孔）の間における主壁部の幅」とは、２つの補助壁部（貫通孔）の間における主壁部の幅の最大値を意味する。ただし、隣り合う２つの補助壁部（貫通孔）の距離（主壁部の長手方向における距離または最短距離）は、当該２つの補助壁部（貫通孔）の間における主壁部の幅の最小値の１．４倍以下に設定されてもよく、当該２つの補助壁部（貫通孔）の間における主壁部の幅の最小値の０．２倍以上に設定されてもよい。
　本実施形態では、複数の補助壁部１２ｃおよび複数の補助壁部１４ｃは、上下方向におけるセンターピラー１０の中心よりも下方に設けられている。
　なお、貫通孔１２ａおよび補助壁部１２ｃの数はそれぞれ４つに限定されず、２つまたは３つであってもよく、５つ以上であってもよい。貫通孔１４ａおよび補助壁部１４ｃについても同様である。
　図１７は、前壁部１２において貫通孔１２ａが形成された部分をセンターピラー１０の内側から見た図である。なお、図１７には、主壁部１２ｂの厚み方向から見て貫通孔１２ａの中心を通りかつ主壁部１２ｂの長手方向に平行な仮想的な直線Ｌが一点鎖線で示されている。図１７に示すように、本実施形態では、補助壁部１２ｃは、主壁部１２ｂの厚み方向から見て、主壁部１２ｂの長手方向における貫通孔１２ａの一方側および他方側において、直線Ｌに交差するように設けられる。図示は省略するが、補助壁部１４ｃも同様に、主壁部１４ｂの厚み方向から見て、主壁部１４ｂの長手方向における貫通孔１４ａの一方側および他方側において、貫通孔１４ａの中心を通りかつ主壁部１４ｂの長手方向に平行な直線（仮想線）に交差するように設けられる。本実施形態では、各貫通孔１２ａは円形状を有し、各補助壁部１２ｃは、筒形状（本実施形態では、円筒形状）を有している。同様に、本実施形態では、各貫通孔１４ａは円形状を有し、各補助壁部１４ｃは筒形状（本実施形態では、円筒形状）を有している。
　図１６を参照して、主壁部１２ｂの幅方向における補助壁部１２ｃの長さは、その補助壁部１２ｃに対応する貫通孔１２ａの中心を通りかつ主壁部１２ｂの長手方向に直交する断面における主壁部１２ｂの幅の０．２倍以上であることが好ましく、０．３倍以上であることがより好ましい。また、主壁部１２ｂの幅方向における補助壁部１２ｃの長さは、その補助壁部１２ｃに対応する貫通孔１２ａの中心を通りかつ主壁部１２ｂの長手方向に直交する断面における主壁部１２ｂの幅の１．０倍以下であることが好ましく、０．９倍以下であることがより好ましい。
　同様に、主壁部１４ｂの幅方向における補助壁部１４ｃの長さは、その補助壁部１４ｃに対応する貫通孔１４ａの中心を通りかつ主壁部１４ｂの長手方向に直交する断面における主壁部１４ｂの幅の０．２倍以上であることが好ましく、０．３倍以上であることがより好ましい。また、主壁部１４ｂの幅方向における補助壁部１４ｃの長さは、その補助壁部１４ｃに対応する貫通孔１４ａの中心を通りかつ主壁部１４ｂの長手方向に直交する断面における主壁部１４ｂの幅の１．０倍以下であることが好ましく、０．９倍以下であることがより好ましい。
　なお、本実施形態では、貫通孔１２ａの中心を通りかつ主壁部１２ｂの長手方向に直交するセンターピラー１０の断面において、主壁部１２ｂの幅方向における貫通孔１２ａおよび補助壁部１２ｃの長さは、例えば、主壁部１２ｂの幅の０．４～０．７倍の大きさに設定される。同様に、貫通孔１４ａの中心を通りかつ主壁部１４ｂの長手方向に直交するセンターピラー１０の断面において、主壁部１４ｂの幅方向における貫通孔１４ａおよび補助壁部１４ｃの長さは、例えば、主壁部１４ｂの幅の０．４～０．７倍の大きさに設定される。
　なお、図１６に示す断面において、貫通孔１２ａ，１４ａの長さ（主壁部１２ｂ，１４ｂの幅方向における長さ）が小さ過ぎると、補助壁部１２ｃ，１４ｃの長さ（主壁部１２ｂ，１４ｂの幅方向における長さ）も小さくなり、座屈抑制効果が低下するおそれがある。このような座屈抑制効果の低下を確実に防止するために、本実施形態では、上記のように、貫通孔１２ａ，１４ａおよび補助壁部１２ｃ，１４ｃの長さは、例えば、主壁部１２ｂ，１４ｂの幅の０．４倍以上に設定される。一方、貫通孔１２ａ，１４ａの長さが大き過ぎると、主壁部１２ｂ，１４ｂにおいて荷重を受け持つ領域が小さくなり、座屈抑制効果が低下するおそれがある。このような座屈抑制効果の低下を確実に防止するために、本実施形態では、上記のように、貫通孔１２ａ，１４ａおよび補助壁部１２ｃ，１４ｃの長さは、例えば、主壁部１２ｂ，１４ｂの幅の０．７倍以下に設定される。
　（本実施形態の効果）
　本実施形態に係るセンターピラー１０では、前壁部１２に複数の補助壁部１２ｃが形成され、後壁部１４に複数の補助壁部１４ｃが形成されている。これにより、車幅方向における荷重に対して、センターピラー１０の強度を向上させることができる。したがって、例えば、センターピラー１０を備えた自動車の側面に、他の自動車等が衝突した場合でも、センターピラー１０において十分な荷重を受けることができ、衝突エネルギーを十分に吸収することができる。これにより、側突時のキャビン内の安全性を向上させることができる。また、本実施形態では、前壁部１２に複数の貫通孔１２ａが形成され、後壁部１４に複数の貫通孔１４ａが形成されるので、センターピラー１０を軽量化することができる。このように、本実施形態によれば、軽量でかつ側突に対して優れた強度を有するセンターピラー１０（自動車用構造部材）が得られる。
　また、本実施形態では、複数の補助壁部１２ｃおよび複数の補助壁部１４ｃは、上下方向におけるセンターピラー１０の中心よりも下方に設けられている。これにより、車幅方向における外側からセンターピラー１０の下部に他の自動車等が衝突した場合に、衝突エネルギーを十分に吸収することができる。これにより、側突時のキャビン内の安全性を十分に向上させることができる。
（変形例）
　上述の実施形態では、補助壁部１２ｃが主壁部１２ｂに対して垂直に立ち上がる場合について説明したが、図１８に示すように、補助壁部１２ｃが主壁部１２ｂに対して傾斜していてもよい。補助壁部１４ｃについても同様である。この場合も、主壁部１２ｂの厚み方向において、補助壁部１２ｃの先端と主壁部１２ｂとの距離Ｈ１は、２．８ｍｍ以上であることが好ましく、３．０ｍｍ以上であることがより好ましく、４．０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。また、主壁部１４ｂの厚み方向において、補助壁部１４ｃの先端と主壁部１４ｂとの距離Ｈ２は、２．８ｍｍ以上であることが好ましく、３．０ｍｍ以上であることがより好ましく、４．０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。なお、図１８に示す例では、補助壁部１２ｃは、先端側（センターピラー１０の中心側）ほど直径が小さくなるように形成されているが、先端側ほど直径が大きくなるように形成されてもよい。補助壁部１４ｃについても同様である。
　なお、主壁部１２ｂと補助壁部１２ｃとがなす角θ１が９０°に近いほど、前壁部１２の曲げ剛性が高くなる。一方、主壁部１２ｂと補助壁部１２ｃとがなす角θ１が大きい場合および小さい場合には、前壁部１２の曲げ剛性が低下する。このため、補助壁部１２ｃによる曲げ剛性向上効果を十分に発揮するためには、主壁部１２ｂと補助壁部１２ｃとがなす角θ１は、５０～１３０°に設定されることが好ましく、７０～１１０°に設定されることがより好ましく、８０～１００°に設定されることがさらに好ましい。同様に、主壁部１４ｂと補助壁部１４ｃとがなす角θ２は、５０～１３０°に設定されることが好ましく、７０～１１０°に設定されることがより好ましく、８０～１００°に設定されることがさらに好ましい。なお、本明細書において、主壁部と補助壁部とがなす角とは、貫通孔の中心を通りかつ主壁部の長手方向に直交する断面における主壁部と補助壁部とのなす角を意味する。したがって、本実施形態において角θ１は、貫通孔１２ａの中心を通りかつ主壁部１２ｂの長手方向に直交する断面における主壁部１２ｂと補助壁部１２ｃとのなす角である。同様に、本実施形態において角θ２は、貫通孔１４ａの中心を通りかつ主壁部１４ｂの長手方向に直交する断面における主壁部１４ｂと補助壁部１４ｃとのなす角である。
　上述の実施形態では、貫通孔１２ａが円形状を有し、補助壁部１２ｃが円筒形状を有している場合について説明したが、貫通孔１２ａおよび補助壁部１２ｃの形状は上述の例に限定されない。例えば、図１９に示すように、貫通孔１２ａが多角形状（図１９では、矩形状）を有していてもよく、補助壁部１２ｃが角筒形状を有していてもよい。詳細な説明は省略するが、貫通孔１４ａおよび補助壁部１４ｃについても同様である。
　上述の実施形態では、筒形状を有する補助壁部１２ｃ，１４ｃについて説明したが、補助壁部１２ｃ，１４ｃの形状は筒形状に限定されない。ただし、補助壁部は、主壁部の厚み方向から見て、主壁部の長手方向における貫通孔の一方側および他方側において、貫通孔の中心を通りかつ主壁部の長手方向に平行な直線（仮想線）に交差するように設けられることが好ましい。本実施形態では、補助壁部１２ｃは、少なくとも貫通孔１２ａの上端部および下端部において車幅方向に延びるように形成されていればよい。したがって、図２０に示すように、補助壁部１２ｃが、貫通孔１２ａの周方向において互いに離隔して形成された複数の壁１２ｄ，１２ｅによって構成されていてもよい。
　なお、図２０の例では、壁１２ｄは、主壁部１２ｂの長手方向において貫通孔１２ａの一方側に設けられ、壁１２ｅは、上記長手方向において貫通孔１２ａの他方側に設けられている。壁１２ｄ，１２ｅはそれぞれ、主壁部１２ｂの厚み方向から見て、貫通孔１２ａの中心を通りかつ主壁部１２ｂの長手方向に平行な直線Ｌに交差するように設けられている。言い換えると、壁１２ｄは、貫通孔１２ａの縁に沿って、貫通孔１２ａの上端部を車幅方向に延びるように形成され、壁１２ｅは、貫通孔１２ａの縁に沿って、貫通孔１２ａの下端部を車幅方向に延びるように形成されている。本実施形態では、壁１２ｄと主壁部１２ｂとがなす角および壁１２ｅと主壁部１２ｂとがなす角がそれぞれ、５０～１３０°に設定されることが好ましく、７０～１１０°に設定されることがより好ましく、８０～１００°に設定されることがさらに好ましい。詳細な説明は省略するが、補助壁部１２ｃと同様に、補助壁部１４ｃが複数の壁によって構成されていてもよい。なお、本実施形態では、主壁部の幅方向における各壁の長さが、その壁に対応する貫通孔の中心を通りかつ主壁部の長手方向に直交する断面における主壁部の幅の０．２倍以上１．０倍以下であることが好ましく、０．３倍以上０．９倍以下であることがより好ましくい。主壁部の幅方向における各壁の長さは、例えば、その壁に対応する貫通孔の中心を通りかつ主壁部の長手方向に直交する断面における主壁部の幅の０．４～０．７倍の大きさに設定される。後述の実施形態でも同様である。
　また、詳細な説明は省略するが、図１９に示したように貫通孔１２ａが多角形状である場合でも、補助壁部１２ｃが複数の壁によって構成されてもよい。この場合、複数の壁のうちの２つの壁が、例えば、主壁部１２ｂの厚み方向から見て、貫通孔１２ａの中心を通りかつ主壁部１２ｂの長手方向に平行な直線Ｌに交差するように設けられる。また、図示は省略するが、貫通孔１４ａが多角形状である場合も同様に、補助壁部１４ｃが複数の壁によって構成されていてもよい。
　上述の実施形態では、補助壁部１２ｃが貫通孔１２ａの縁から後壁部１４側に向かって立ち上がる場合について説明したが、補助壁部１２ｃが貫通孔１２ａの縁から後壁部１４とは反対側に向かって立ち上がるように形成されてもよい。すなわち、補助壁部１２ｃが貫通孔１２ａの縁から前方に立ち上がるように形成されてもよい。また、上述の実施形態では、補助壁部１４ｃが貫通孔１４ａの縁から前壁部１２側に向かって立ち上がる場合について説明したが、補助壁部１４ｃが貫通孔１４ａの縁から前壁部１２とは反対側に向かって立ち上がるように形成されてもよい。すなわち、補助壁部１４ｃが貫通孔１４ａの縁から後方に立ち上がるように形成されてもよい。以上のように、補助壁部は、自動車用構造部材の内側に突出するように設けられてもよく、自動車用構造部材の外側に突出するように設けられてもよい。
　また、上述の実施形態では、複数の貫通孔１２ａが車両前方から見て主壁部１２ｂの長手方向（本実施形態では上下方向）に沿って一列に並ぶように形成される場合について説明したが、複数の貫通孔１２ａが主壁部１２ｂの長手方向に沿って千鳥状に並ぶように配置されてもよい。複数の貫通孔１４ａについても同様である。
　上述の実施形態では、前壁部および後壁部にそれぞれ、複数の貫通孔および複数の補助壁部が設けられているが、例えば、図２１に示すセンターピラー１０のように、後壁部１４に複数の貫通孔および複数の補助壁部が設けられていなくてもよい。また、図２２に示すセンターピラー１０のように、前壁部１２に複数の貫通孔および複数の補助壁部が設けられていなくてもよい。すなわち、本発明に係る自動車用構造部材では、前壁部および後壁部のうちの少なくとも一方に、複数の貫通孔および複数の補助壁部が設けられていればよい。この場合であっても、補助壁部による前壁部または後壁部の強度向上効果が得られ、衝突エネルギーの吸収量を向上させることができる。なお、前壁部および後壁部の両方に複数の貫通孔および複数の補助壁部を設けた場合には、荷重に対する変形モードを前壁部および後壁部で揃えることができるので、衝突エネルギーの吸収効果をさらに向上させることができる。
　また、上述の実施形態では、前壁部、後壁部、および一対の側壁部を有する筒状の自動車用構造部材（センターピラー）に本発明を適用する場合について説明したが、側壁部の数は１つであってもよい。すなわち、本発明は、車両前後方向において対向する前壁部および後壁部と、前壁部および後壁部を接続する側壁部とを有する自動車用構造部材に適用できる。具体的には、例えば、図１３に示したような、断面Ｕ字形状を有する自動車用構造部材にも本発明を適用できる。また、上述の実施形態では、前壁部、後壁部、および側壁部が上下方向に延びるように形成される場合について説明したが、前壁部、後壁部および側壁部が車幅方向に延びるように形成されてもよい。この場合、側壁部は、前壁部の上縁部と後壁部の上縁部とを接続するように形成されてもよく、前壁部の下縁部と後壁部の下縁部とを接続するように形成されてもよい。
（第２実施形態）
　本発明の第２実施形態に係る自動車用構造部材は、車体の構成部材として用いられた場合に、第１壁部と第２壁部とが上下方向において対向する部材である。また、第２実施形態に係る自動車用構造部材は、例えば、車体の構成部材として用いられた場合に、後述する主壁部の長手方向が、上下方向よりも車幅方向および前後方向に近に部材である。後述の第３実施形態および第４実施形態に係る自動車用構造部材についても同様である。なお、長手方向が上下方向よりも車幅方向および前後方向に近いとは、長手方向と車幅方向とのなす角（鋭角）および長手方向と前後方向とのなす角（鋭角）が４５°未満であることを意味する。
　図２３は、本発明の第２実施形態に係る自動車用構造部材を示す斜視図である。なお、図２３には、互いに直交する上下方向、第１方向および第２方向を示す矢印が示されている。図２４は、図２３のＡ－Ａ線に対応する部分の概略断面（第１方向に対して直交する断面）を示す図である。
　図２３および図２４に示すように、本実施形態に係る自動車用構造部材１０（以下、構造部材１０と略記する。）は、上下方向に直交する第１方向に延びるようにかつ筒状に形成されている。詳細は後述するが、構造部材１０は、板状の縦壁部１２と、縦壁部１２の厚み方向において縦壁部１２に対向する板状の縦壁部１４と、縦壁部１２および縦壁部１４を接続する天板部１６とを有している。本実施形態では、縦壁部１２が第１壁部に対応し、縦壁部１４が第２壁部に対応し、天板部１６が第３壁部に対応する。
　なお、本明細書において第１方向に延びる部材とは、平面視において長手方向が第１方向に一致し、かつ第２方向から見て長手方向が上下方向よりも第１方向に近い部材を意味する。言い換えると、第１方向に延びる部材とは、平面視において長手方向が第１方向に一致し、かつ第２方向から見て長手方向と第１方向とのなす角（鋭角）が４５°未満である部材を意味する。したがって、第１方向に延びる部材は、第２方向から見て長手方向が第１方向に一致する部材に限定されない。
　本実施形態では、構造部材１０は、ハット形の断面形状を有する第１部材１０ａと、板状の第２部材１０ｂとを有している。第１部材１０ａは、一対の縦壁部１２，１４と、天板部１６と、一対のフランジ部１８，２０とを有している。本実施形態では、第１部材１０ａの各部（縦壁部１２，１４、天板部１６、およびフランジ部１８，２０）および第２部材１０ｂはそれぞれ長尺形状を有し、第１方向に延びるように形成されている。
　縦壁部１２と縦壁部１４とは、上下方向において対向するように設けられている。天板部１６は、縦壁部１２の第２方向における一方側の縁部と縦壁部１４の第２方向における一方側の縁部とを接続するように設けられている。フランジ部１８は、縦壁部１２のうち第２方向において天板部１６とは反対側の縁部から上方に延びるように設けられ、フランジ部２０は、縦壁部１４のうち第２方向において天板部１６とは反対側の縁部からから下方に延びるように設けられている。本実施形態では、フランジ部１８，２０と第２部材１０ｂとが溶接されている。これにより、第２部材１０ｂは、フランジ部１８，２０を介して縦壁部１２と縦壁部１４とを接続している。第２部材１０ｂは、第２方向において天板部１６に対向するように設けられている。
　本実施形態では、縦壁部１２が構造部材１０の上壁部として機能し、縦壁部１４が構造部材１０の下壁部として機能する。天板部１６は、構造部材１０において、縦壁部１２の第２方向における一方側の縁部と縦壁部１４の第２方向における一方側の縁部とを接続する側壁部として機能する。また、フランジ部１８，２０および第２部材１０ｂは、構造部材１０において、縦壁部１２の第２方向における他方側の縁部と縦壁部１４の第２方向における他方側の縁部とを接続する側壁部２２として機能する。
　なお、本明細書においては、上壁部の内面が下方を向き、下壁部の内面が上方を向いている状態を、上壁部および下壁部が上下方向において対向している状態と規定する。したがって、図２３および図２４に示す縦壁部１２（上壁部）および縦壁部１４（下壁部）は互いに平行ではないが、上下方向において対向している。また、本明細書においては、第２方向における一方側の側壁部の内面が第２方向における他方側を向き、第２方向における他方側の側壁部の内面が第２方向における一方側を向いている状態を、一対の側壁部が第２方向において対向している状態と規定する。
　図２３および図２４に示すように、縦壁部１２は、複数の貫通孔１２ａが形成された板状の主壁部１２ｂと、複数の貫通孔１２ａごとに設けられる複数の補助壁部１２ｃとを有している。本実施形態では、主壁部１２ｂと天板部１６との接続部１７ａに沿う方向が、主壁部１２ｂの長手方向となる。複数の貫通孔１２ａは、主壁部１２ｂの長手方向に沿って並ぶように形成されている。本実施形態では、複数の貫通孔１２ａは、第１方向に並ぶように形成されている。図２３においては、２つの貫通孔１２ａおよび２つの補助壁部１２ｃが示されている。補助壁部１２ｃは、例えば、公知のバーリング加工方法によって形成することができる。後述の補助壁部１４ｃについても同様である。
　複数の補助壁部１２ｃはそれぞれ、貫通孔１２ａの縁から縦壁部１４側に向かって立ち上がるように設けられている。すなわち、複数の補助壁部１２ｃはそれぞれ、下方に立ち上がるように設けられている。図２４を参照して、主壁部１２ｂの厚み方向において、補助壁部１２ｃの先端と主壁部１２ｂとの距離Ｈ１は、２．８ｍｍ以上であることが好ましく、３．０ｍｍ以上であることがより好ましく、４．０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
　図２３および図２４に示すように、縦壁部１４は、複数の貫通孔１４ａが形成された板状の主壁部１４ｂと、複数の貫通孔１４ａごとに設けられる複数の補助壁部１４ｃとを有している。本実施形態では、主壁部１４ｂと天板部１６との接続部１７ｂに沿う方向が、主壁部１４ｂの長手方向となる。複数の貫通孔１４ａは、主壁部１４ｂの長手方向に沿って並ぶように形成されている。本実施形態では、複数の貫通孔１２ａと同様に、複数の貫通孔１４ａは、第１方向に並ぶように形成されている。
　複数の補助壁部１４ｃはそれぞれ、貫通孔１４ａの縁から縦壁部１２側に向かって立ち上がるように設けられている。すなわち、複数の補助壁部１４ｃはそれぞれ、上方に立ち上がるように設けられている。主壁部１４ｂの厚み方向において、補助壁部１４ｃの先端と主壁部１４ｂとの距離Ｈ２は、２．８ｍｍ以上であることが好ましく、３．０ｍｍ以上であることがより好ましく、４．０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
　本実施形態では、主壁部１２ｂの厚み方向から見て、主壁部１２ｂの長手方向に直交する方向（接続部１７ａの延伸方向に直交する方向）を、主壁部１２ｂの幅方向とする。主壁部１２ｂの幅（幅方向における長さ）は、例えば、５０ｍｍ～２００ｍｍに設定される。また、本実施形態では、主壁部１４ｂの厚み方向から見て、主壁部１４ｂの長手方向に直交する方向（接続部１７ｂの延伸方向に直交する方向）を、主壁部１４ｂの幅方向とする。主壁部１４ｂの幅（幅方向における長さ）は、例えば、５０ｍｍ～２００ｍｍに設定される。
　図２３を参照して、上述の第１実施形態と同様に、補助壁部１２ｃ同士が離れ過ぎていると、圧壊時に、主壁部１２ｂが隣り合う補助壁部１２ｃの間の部分で座屈するおそれがある。そこで、本実施形態においても、隣り合う２つの補助壁部１２ｃの距離（主壁部１２ｂの長手方向における距離）は、当該２つの補助壁部１２ｃの間における主壁部１２ｂの幅の１．４倍以下に設定される。同様に、隣り合う２つの補助壁部１４ｃの距離（主壁部１４ｂの長手方向における距離）は、当該２つの補助壁部１４ｃの間における主壁部１４ｂの幅の１．４倍以下に設定される。なお、好ましくは、２つの補助壁部１２ｃの最短距離が、２つの補助壁部１２ｃの間における主壁部１２ｂの幅の１．４倍以下に設定され、２つの補助壁部１４ｃの最短距離が、２つの補助壁部１４ｃの間における主壁部１４ｂの幅の１．４倍以下に設定される。
　なお、本実施形態においても、２つの補助壁部の距離は、補助壁部の基部（主壁部との境界部）を基準として決定される。したがって、後述する図２６に示すように、補助壁部が主壁部に対して傾斜している場合でも、２つの補助壁部の距離は、２つの補助壁部の先端同士の距離ではなく、２つの補助壁部の基部同士の距離を意味する。
　また、本実施形態においても、隣り合う２つの貫通孔１２ａの距離（主壁部１２ｂの長手方向における距離）は、当該２つの貫通孔１２ａの間における主壁部１２ｂの幅の１．４倍以下に設定される。また、隣り合う２つの貫通孔１４ａの距離（主壁部１４ｂの長手方向における距離）も同様に、当該２つの貫通孔１４ａの間における主壁部１４ｂの幅の１．４倍以下に設定される。
　なお、上述の第１実施形態と同様に、隣り合う２つの補助壁部（貫通孔）の距離が近過ぎると、自動車用構造部材の成形が難しくなるおそれがある。そこで、本実施形態では、隣り合う２つの補助壁部１２ｃの上記長手方向における距離は、当該２つの補助壁部１２ｃの間における主壁部１２ｂの幅の０．２倍以上に設定されることが好ましく、０．４倍以上に設定されることがより好ましく、０．６倍以上に設定されることがさらに好ましい。同様に、隣り合う２つの補助壁部１４ｃの上記長手方向における距離も、当該２つの補助壁部１４ｃの間における主壁部１４ｂの幅の０．２倍以上に設定されることが好ましく、０．４倍以上に設定されることがより好ましく、０．６倍以上に設定されることがさらに好ましい。また、隣り合う２つの貫通孔１２ａの上記長手方向における距離は、当該２つの貫通孔１２ａの間における主壁部１２ｂの幅の０．２倍以上に設定されることが好ましく、０．４倍以上に設定されることがより好ましく、０．６倍以上に設定されることがさらに好ましい。同様に、隣り合う２つの貫通孔１４ａの上記長手方向における距離も、当該２つの貫通孔１４ａの間における主壁部１４ｂの幅の０．２倍以上に設定されることが好ましく、０．４倍以上に設定されることがより好ましく、０．６倍以上に設定されることがさらに好ましい。
　なお、本実施形態においても、２つの補助壁部（貫通孔）の間において主壁部の幅が一定ではない場合には、「２つの補助壁部（貫通孔）の間における主壁部の幅」とは、２つの補助壁部（貫通孔）の間における主壁部の幅の最大値を意味する。ただし、隣り合う２つの補助壁部（貫通孔）の距離（主壁部の長手方向における距離または最短距離）は、当該２つの補助壁部（貫通孔）の間における主壁部の幅の最小値の１．４倍以下に設定されてもよく、当該２つの補助壁部（貫通孔）の間における主壁部の幅の最小値の０．２倍以上に設定されてもよい。
　なお、貫通孔１２ａおよび補助壁部１２ｃの数はそれぞれ２つに限定されず、３つ以上であってもよい。貫通孔１４ａおよび補助壁部１４ｃについても同様である。
　図２５は、縦壁部１２において貫通孔１２ａが形成された部分を構造部材１０の内側から見た図である。なお、図２５には、主壁部１２ｂの厚み方向から見て貫通孔１２ａの中心を通りかつ主壁部１２ｂの長手方向に平行な仮想的な直線Ｌが一点鎖線で示されている。図２５に示すように、本実施形態では、補助壁部１２ｃは、主壁部１２ｂの厚み方向から見て、主壁部１２ｂの長手方向における貫通孔１２ａの一方側および他方側において、直線Ｌに交差するように設けられる。図示は省略するが、補助壁部１４ｃも同様に、主壁部１４ｂの厚み方向から見て、主壁部１４ｂの長手方向における貫通孔１４ａの一方側および他方側において、貫通孔１４ａの中心を通りかつ主壁部１４ｂの長手方向に平行な直線（仮想線）に交差するように設けられる。本実施形態では、各貫通孔１２ａは円形状を有し、各補助壁部１２ｃは、筒形状（本実施形態では、円筒形状）を有している。同様に、本実施形態では、各貫通孔１４ａは円形状を有し、各補助壁部１４ｃは筒形状（本実施形態では、円筒形状）を有している。
　図２４を参照して、上述の第１実施形態と同様に、主壁部１２ｂ，１４ｂの幅方向における補助壁部１２ｃ，１４ｃの長さは、主壁部１２ｂ，１４ｂの幅の０．２倍以上であることが好ましく、０．３倍以上であることがより好ましい。また、主壁部１２ｂ，１４ｂの幅方向における補助壁部１２ｃ，１４ｃの長さは、主壁部１２ｂ，１４ｂの幅の１．０倍以下であることが好ましく、０．９倍以下であることがより好ましい。
　なお、上述の第１実施形態と同様に、本実施形態においても、主壁部１２ｂの幅方向における貫通孔１２ａおよび補助壁部１２ｃの長さは、例えば、主壁部１２ｂの幅の０．４～０．７倍の大きさに設定される。同様に、主壁部１４ｂの幅方向における貫通孔１４ａおよび補助壁部１４ｃの長さは、例えば、主壁部１４ｂの幅の０．４～０．７倍の大きさに設定される。
　（第２実施形態の効果）
　本実施形態に係る構造部材１０では、縦壁部１２に複数の補助壁部１２ｃが形成され、縦壁部１４に複数の補助壁部１４ｃが形成されている。これにより、第２方向における荷重に対して、構造部材１０の強度を向上させることができる。したがって、例えば、構造部材１０を備えた自動車において、他の自動車等が第２方向から衝突した場合でも、構造部材１０において十分な荷重を受けることができ、衝突エネルギーを十分に吸収することができる。これにより、側突時のキャビン内の安全性を向上させることができる。また、本実施形態では、縦壁部１２に複数の貫通孔１２ａが形成され、縦壁部１４に複数の貫通孔１４ａが形成されるので、構造部材１０を軽量化することができる。このように、本実施形態によれば、軽量でかつ衝突に対して優れた強度を有する自動車用構造部材１０が得られる。
（第２実施形態の変形例）
　上述の実施形態では、補助壁部１２ｃが主壁部１２ｂに対して垂直に立ち上がる場合について説明したが、図２６に示すように、補助壁部１２ｃが主壁部１２ｂに対して傾斜していてもよい。補助壁部１４ｃについても同様である。この場合も、主壁部１２ｂの厚み方向において、補助壁部１２ｃの先端と主壁部１２ｂとの距離Ｈ１は、２．８ｍｍ以上であることが好ましく、３．０ｍｍ以上であることがより好ましく、４．０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。また、主壁部１４ｂの厚み方向において、補助壁部１４ｃの先端と主壁部１４ｂとの距離Ｈ２は、２．８ｍｍ以上であることが好ましく、３．０ｍｍ以上であることがより好ましく、４．０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。なお、図２６に示す例では、補助壁部１２ｃは、先端側（構造部材１０の中心側）ほど直径が小さくなるように形成されているが、先端側ほど直径が大きくなるように形成されてもよい。補助壁部１４ｃについても同様である。
　なお、上述の第１実施形態と同様に、本実施形態においても、主壁部と補助壁部とがなす角は、５０～１３０°に設定されることが好ましく、７０～１１０°に設定されることがより好ましく、８０～１００°に設定されることがさらに好ましい。
　本実施形態においても、図２７に示すように、貫通孔１２ａが多角形状（図２７では、矩形状）を有していてもよく、補助壁部１２ｃが角筒形状を有していてもよい。詳細な説明は省略するが、貫通孔１４ａおよび補助壁部１４ｃについても同様である。
　また、上述の第１実施形態と同様に、本実施形態においても、図２８に示すように、補助壁部１２ｃが、貫通孔１２ａの周方向において互いに離隔して形成された複数の壁１２ｄ，１２ｅによって構成されてもよい。補助壁部１４ｃについても同様である。ただし、本実施形態においても、補助壁部は、主壁部の厚み方向から見て、主壁部の長手方向における貫通孔の一方側および他方側において、貫通孔の中心を通りかつ主壁部の長手方向に平行な直線（仮想線）に交差するように設けられることが好ましい。なお、図２８の例では、壁１２ｄは、貫通孔１２ａの縁に沿って、貫通孔１２ａの第１方向における一端部を第２方向に延びるように形成され、壁１２ｅは、貫通孔１２ａの縁に沿って、貫通孔１２ａの第１方向における他端部を第２方向に延びるように形成されている。
　また、上述の第１実施形態と同様に、貫通孔１２ａが多角形状である場合（図２７参照）でも、補助壁部１２ｃが複数の壁によって構成されてもよい。この場合、複数の壁のうちの２つの壁が、例えば、主壁部１２ｂの厚み方向から見て、貫通孔１２ａの中心を通りかつ主壁部１２ｂの長手方向に平行な直線Ｌに交差するように設けられる。また、図示は省略するが、貫通孔１４ａが多角形状である場合も同様に、補助壁部１４ｃが複数の壁によって構成されていてもよい。
　また、上述の第１実施形態と同様に、本実施形態においても、補助壁部は、自動車用構造部材の内側に突出するように設けられてもよく、自動車用構造部材の外側に突出するように設けられてもよい。
　また、上述の第１実施形態と同様に、本実施形態においても、複数の貫通孔が千鳥状に配置されてもよい。
　また、上述の実施形態では、筒状の構造部材１０に本発明を適用する場合について説明したが、本発明は、上下方向において対向しかつ第１方向に延びる上壁部および下壁部と、上壁部および下壁部を接続する側壁部とを有する種々の自動車用構造部材に適用できる。具体的には、例えば、構造部材１０が第２部材１０ｂを有していなくてもよい。
　上述の実施形態では、天板部１６および側壁部２２が上下方向に対して平行に配置されているが、天板部１６および側壁部２２が上下方向に対して傾いていてもよい。
（第３実施形態）
　図２９は、本発明の第３実施形態に係る自動車用構造部材を示す斜視図である。図２９に示すように、本実施形態に係る自動車用構造部材３０（以下、構造部材３０と略記する。）は、図２３に示した構造部材１０と同様に、第１方向に延びるようにかつ筒状に形成されている。本実施形態に係る構造部材３０が図２３に示した構造部材１０と異なるのは、第２部材１０ｂの代わりに第２部材１０ｃを備えている点である。
　第２部材１０ｃは、第１部材１０ａと同様にハット形の断面形状を有し、一対の縦壁部３２，３４と、天板部３６と、フランジ部３８，４０とを有している。第２部材１０ｃの各部（縦壁部３２，３４、天板部３６、およびフランジ部３８，４０）はそれぞれ長尺形状を有し、第１方向に延びるように形成されている。
　縦壁部３２と縦壁部３４とは、上下方向において対向するように設けられている。天板部３６は、縦壁部３２のうち第２方向において第１部材１０ａとは反対側の縁部と縦壁部３４のうち第２方向において第１部材１０ａとは反対側の縁部とを接続するように設けられている。フランジ部３８は、縦壁部３２のうち第２方向において第１部材１０ａ側の縁部から上方に延びるように設けられ、フランジ部４０は、縦壁部３４のうち第２方向において第１部材１０ａ側の縁部からから下方に延びるように設けられている。本実施形態では、第１部材１０ａのフランジ部１８，２０と第２部材１０ｃのフランジ部３８，４０とが溶接されている。なお、本実施形態では、縦壁部３２および縦壁部３４には、貫通孔および補助壁部が形成されていない。
　本実施形態では、縦壁部１２と縦壁部３２とによって構造部材３０の第１壁部（上壁部）が構成され、縦壁部１４と縦壁部３４とによって構造部材３０の第２壁部（下壁部）が構成されている。また、天板部１６および天板部３６はそれぞれ、構造部材３０の第３壁部（側壁部）として機能する。
　本実施形態に係る構造部材３０においても、上述の第２実施形態に係る構造部材１０と同様の作用効果が得られる。すなわち、本実施形態に係る構造部材３０は、軽量でかつ第２方向の荷重に対して優れた強度を有する。
　なお、図２９に示した構造部材３０では、縦壁部３２および縦壁部３４には貫通孔および補助壁部が形成されていないが、縦壁部１２および縦壁部１４と同様に、縦壁部３２および縦壁部３４のそれぞれに複数の貫通孔および複数の補助壁部が形成されてもよい。なお、本実施形態では、縦壁部１２および縦壁部３２によって構成される第１壁部（上壁部）に複数の貫通孔および複数の補助壁部が形成され、縦壁部１４および縦壁部３４によって構成される第２壁部（下壁部）に複数の貫通孔および複数の補助壁部が形成されていればよい。したがって、縦壁部１２および縦壁部３２のうちの一方のみに複数の貫通孔および複数の補助壁部が形成され、縦壁部１４および縦壁部３４のうちの一方のみに複数の貫通孔および複数の補助壁部が形成されてもよい。
　なお、本実施形態に係る構造部材３０においても、上述の第２実施形態およびその変形例と同様に、種々の貫通孔および種々の補助壁部を利用することができる。
　また、本実施形態に係る構造部材３０においても、天板部１６，３６が水平方向に対して傾いていてもよい。
（第４実施形態）
　図３０は、本発明の第４実施形態に係る自動車用構造部材を示す斜視図である。なお、図３０には、互いに直交する上下方向、第１方向および第２方向を示す矢印が示されている。図３１は、図３０のＢ－Ｂ線に対応する部分の概略断面（第１方向に直交する断面）を示す図である。
　図３０および図３１に示すように、本実施形態に係る自動車用構造部材５０（以下、構造部材５０と略記する。）は、上下方向に直交する第１方向に延びるようにかつ筒状に形成されている。
　本実施形態では、構造部材５０は、ハット形の断面形状を有する第１部材５０ａと、板状の第２部材５０ｂとを有している。第１部材５０ａは、一対の縦壁部５２，５４と、天板部５６と、フランジ部５８，６０とを有している。本実施形態では、第１部材５０ａの各部（縦壁部５２，５４、天板部５６、およびフランジ部５８，６０）および第２部材５０ｂはそれぞれ長尺形状を有し、第１方向に延びるように形成されている。
　縦壁部５２と縦壁部５４とは、第２方向において対向するように設けられている。天板部５６は、縦壁部５２の上縁部と縦壁部５４の上縁部とを接続するように設けられている。フランジ部５８は、縦壁部５２の下縁部から第２方向において構造部材５０の外側に延びるように設けられ、フランジ部６０は、縦壁部５４の下縁部から構造部材５０の外側に延びるように設けられている。本実施形態では、フランジ部５８，６０と第２部材５０ｂとが溶接されている。第２部材５０ｂは、天板部５６の厚み方向（上下方向）において天板部５６に対向するように設けられている。
　本実施形態では、天板部５６が構造部材５０の上壁部として機能し、第２部材５０ｂが構造部材５０の下壁部として機能する。縦壁部５２およびフランジ部５８は、構造部材５０において、天板部５６の第２方向における一方側の縁部と第２部材５０ｂの第２方向における一方側の縁部とを接続する側壁部６２として機能する。また、縦壁部５４およびフランジ部６０は、構造部材５０において、天板部５６の第２方向における他方側の縁部と第２部材５０ｂの第２方向における他方側の縁部とを接続する側壁部６４として機能する。本実施形態では、天板部５６が第１壁部に対応し、第２部材５０ｂが第２壁部に対応し、側壁部６２，６４がそれぞれ第３壁部に対応する。
　図３０および図３１に示すように、天板部５６は、複数の貫通孔７２ａが形成された板状の主壁部７２ｂと、複数の貫通孔７２ａごとに設けられる複数の補助壁部７２ｃとを有している。本実施形態では、主壁部７２ｂと側壁部６２との接続部７７ａに沿う方向が、主壁部７２ｂの長手方向となる。なお、主壁部７２ｂと側壁部６４との接続部７７ｂに沿う方向を主壁部７２ｂの長手方向としてもよい。複数の貫通孔７２ａは、主壁部７２ｂの長手方向に沿って並ぶように形成されている。本実施形態では、複数の貫通孔７２ａは、第１方向に並ぶように形成されている。複数の補助壁部７２ｃはそれぞれ、貫通孔７２ａの縁から下方に立ち上がるように設けられている。
　第２部材５０ｂは、複数の貫通孔７４ａ（図３０および図３１においては、一つの貫通孔７４ａのみ図示。）が形成された板状の主壁部７４ｂと、複数の貫通孔７４ａごとに設けられる複数の補助壁部７４ｃとを有している。本実施形態では、主壁部７４ｂと側壁部６２との接続部７７ｃに沿う方向が、主壁部７４ｂの長手方向となる。なお、主壁部７４ｂと側壁部６４との接続部７７ｄに沿う方向を主壁部７４ｂの長手方向としてもよい。複数の貫通孔７４ａは、主壁部７４ｂの長手方向に沿って並ぶように形成されている。本実施形態では、複数の貫通孔７４ａは、第１方向に並ぶように形成されている。複数の補助壁部７４ｃはそれぞれ、貫通孔７４ａの縁から上方に立ち上がるように設けられている。
　本実施形態では、主壁部７２ｂの厚み方向から見て、主壁部７２ｂの長手方向に直交する方向（接続部７７ａまたは接続部７７ｂの延伸方向に直交する方向）を、主壁部７２ｂの幅方向とする。また、本実施形態では、主壁部７４ｂの厚み方向から見て、主壁部７４ｂの長手方向に直交する方向（接続部７７ｃまたは接続部７７ｄの延伸方向に直交する方向）を、主壁部７４ｂの幅方向とする。主壁部７２ｂ，７４ｂの幅（幅方向における長さ）はそれぞれ、例えば、５０ｍｍ～２００ｍｍに設定される。
　図３１を参照して、上述の実施形態と同様に、本実施形態においても、隣り合う２つの補助壁部７２ｃの距離（主壁部７２ｂの長手方向における距離）は、当該２つの補助壁部７２ｃの間における主壁部７２ｂの幅の１．４倍以下に設定される。同様に、隣り合う２つの補助壁部７４ｃの距離（主壁部７４ｂの長手方向における距離）は、当該２つの補助壁部７４ｃの間における主壁部７４ｂの幅の１．４倍以下に設定される。なお、好ましくは、２つの補助壁部７２ｃの最短距離が、２つの補助壁部７２ｃの間における主壁部７２ｂの幅の１．４倍以下に設定され、２つの補助壁部７４ｃの最短距離が、２つの補助壁部７４ｃの間における主壁部７４ｂの幅の１．４倍以下に設定される。
　また、上述の実施形態と同様に、本実施形態においても、隣り合う２つの補助壁部７２ｃの上記長手方向における距離は、当該２つの補助壁部７２ｃの間における主壁部７２ｂの幅の０．２倍以上に設定されることが好ましく、０．４倍以上に設定されることがより好ましく、０．６倍以上に設定されることがさらに好ましい。同様に、隣り合う２つの補助壁部７４ｃの上記長手方向における距離も、当該２つの補助壁部７４ｃの間における主壁部７４ｂの幅の０．２倍以上に設定されることが好ましく、０．４倍以上に設定されることがより好ましく、０．６倍以上に設定されることがさらに好ましい。また、隣り合う２つの貫通孔７２ａの上記長手方向における距離は、当該２つの貫通孔７２ａの間における主壁部７２ｂの幅の０．２倍以上に設定されることが好ましく、０．４倍以上に設定されることがより好ましく、０．６倍以上に設定されることがさらに好ましい。同様に、隣り合う２つの貫通孔７４ａの上記長手方向における距離も、当該２つの貫通孔７４ａの間における主壁部７４ｂの幅の０．２倍以上に設定されることが好ましく、０．４倍以上に設定されることがより好ましく、０．６倍以上に設定されることがさらに好ましい。
　また、上述の実施形態と同様に、主壁部の幅方向における補助壁部の長さは、主壁部の幅の０．２倍以上であることが好ましく、０．３倍以上であることがより好ましい。また、主壁部の幅方向における補助壁部の長さは、主壁部の幅の１．０倍以下であることが好ましく、０．９倍以下であることがより好ましい。本実施形態においても、主壁部の幅方向における貫通孔および補助壁部の長さは、例えば、主壁部の幅の０．４～０．７倍の大きさに設定される。
　主壁部７２ｂの厚み方向における補助壁部７２ｃの先端と主壁部７２ｂとの距離Ｈ１、および主壁部７４ｂの厚み方向における補助壁部７４ｃの先端と主壁部７４ｂとの距離Ｈ２は、上述の実施形態の距離Ｈ１，Ｈ２と同様に設定される。また、主壁部７２ｂと補助壁部７２ｃとがなす角θ１、および主壁部７４ｂと補助壁部７４ｃとがなす角θ２についても、上述の実施形態と同様に設定される。なお、本実施形態に係る構造部材５０においても、上述の実施形態と同様に、種々の貫通孔および種々の補助壁部を利用することができるので、貫通孔および補助壁部の詳細な説明は省略する。また、本実施形態においても、複数の貫通孔が千鳥状に配置されてもよい。
　本実施形態に係る構造部材５０においても、上述の実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、本実施形態に係る構造部材５０は、軽量でかつ第２方向の荷重に対して優れた強度を有する。
　なお、図３０および図３１に示した構造部材５０では、第１部材５０ａが第２部材５０ｂよりも上方に配置されているが、第２部材５０ｂが第１部材５０ａよりも上方に配置されてもよい。言い換えると、図３０および図３１に示した構造部材５０を、上下反転させて利用してもよい。この場合、第１部材５０ａの天板部５６が下壁部として機能し、第２部材５０ｂが上壁部として機能する。
　また、上述の構造部材５０では、主壁部７２ｂおよび主壁部７４ｂが水平に配置されているが、主壁部７２ｂおよび主壁部７４ｂが水平方向に対して傾いていてもよい。
（第２～第４実施形態の変形例）
　上述の実施形態では、上壁部および下壁部にそれぞれ、複数の貫通孔および複数の補助壁部が設けられているが、上壁部および下壁部のうちの一方には、複数の貫通孔および複数の補助壁部が設けられていなくてもよい。すなわち、本発明に係る自動車用構造部材では、上壁部および下壁部のうちの少なくとも一方に、複数の貫通孔および複数の補助壁部が設けられていればよい。この場合であっても、補助壁部による上壁部または下壁部の強度向上効果が得られ、衝突エネルギーの吸収量を向上させることができる。なお、上壁部および下壁部の両方に複数の貫通孔および複数の補助壁部を設けた場合には、荷重に対する変形モードを上壁部および下壁部で揃えることができるので、衝突エネルギーの吸収効果をさらに向上させることができる。
（車体における利用例）
　以下、第２～第４実施形態に係る自動車用構造部材の利用例について説明する。図３２は、本実施形態に係る自動車用構造部材を備えた車体の一部を示す概略斜視図であり、図３３は、車体の一部を示す概略底面図である。
　本実施形態に係る自動車用構造部材は、例えば、平面視において、主壁部の長手方向（第１方向）が車幅方向よりも車体の前後方向に近くなるように配置して利用できる。言い換えると、本実施形態に係る自動車用構造部材は、平面視において、主壁部の長手方向（第１方向）と車体の前後方向とのなす角（鋭角）が４５°未満となるように配置して利用できる。
　図３２および図３３を参照して、例えば、図２３に示した構造部材１０および図２９に示した構造部材３０は、車体８０において、主壁部の長手方向（第１方向）が車幅方向よりも車体の前後方向に近くなるように、サイドシル８２として利用できる。この場合、平面視において、第２方向（図２３，２９参照）は、車体の前後方向よりも車幅方向に近くなる。
　ここで、自動車が側突した場合には、サイドシル８２に車幅方向の荷重が作用する。この点に関して、本実施形態に係る自動車用構造部材を上記のようにサイドシル８２として用いる場合には、自動車が側突した際に、自動車用構造部材（サイドシル８２）に対して第２方向（車幅方向）の荷重が作用することになる。上述したように、本実施形態に係る自動車用構造部材は第２方向の荷重に対して優れた強度を有している。したがって、本実施形態に係る自動車用構造部材をサイドシル８２として利用することによって、自動車が側突した場合でも、サイドシル８２において衝突エネルギーを十分に吸収することができる。これにより、側突時のキャビン内の安全性を向上させることができる。
　また、本実施形態に係る自動車用構造部材は、例えば、平面視において、主壁部の長手方向（第１方向）が車体の前後方向よりも車幅方向に近くなるように配置して利用できる。言い換えると、本実施形態に係る自動車用構造部材は、平面視において、主壁部の長手方向（第１方向）と車幅方向とのなす角（鋭角）が４５°未満となるように配置して利用できる。
　図３２および図３３を参照して、例えば、図２３に示した構造部材１０および図２９に示した構造部材３０は、車体８０において、主壁部の長手方向（第１方向）が車体の前後方向よりも車幅方向に近くなるように、バンパービーム（フロントバンパービーム８４およびリアバンパービーム８６）として利用できる。
　また、例えば、図２３に示した構造部材１０は、車体８０において、主壁部の長手方向（第１方向）が車体の前後方向よりも車幅方向に近くなるように、クロスメンバ（例えば、図示しないダッシュクロスメンバ）としても利用できる。なお、図２３に示した構造部材１０をダッシュクロスメンバとして用いる場合には、例えば、ダッシュパネルを第２部材１０ｂ（図２３参照）として利用することができる。
　また、図３２および図３３を参照して、例えば、上述の構造部材５０（図３０参照）は、車体８０において、主壁部の長手方向（第１方向）が車体の前後方向よりも車幅方向に近くなるように、クロスメンバ（フロアクロスメンバ８８およびリアクロスメンバ９０等）またはトルクボックス９２として利用できる。なお、図３０に示した構造部材５０をトルクボックス９２として用いる場合には、例えば、ダッシュパネルを第２部材５０ｂとして利用し、ダッシュパネルの下面に第１部材５０ａを溶接してもよい。すなわち、第１部材５０ａの天板部５６が下壁部として機能し、第２部材５０ｂ（ダッシュパネル）が上壁部として機能するように、構造部材５０が設けられてもよい。
　上記のように、主壁部の長手方向（第１方向）が車体の前後方向よりも車幅方向に近くなるように自動車用構造部材を配置する場合、第２方向（図２３，２９，３０参照）は、車幅方向よりも車体の前後方向に近くなる。
　ここで、自動車が前突または後突した場合には、フロントバンパービーム８４またはリアバンパービーム８６に前後方向の荷重が作用する。さらに、自動車が前突した場合には、トンネル部９４からリアクロスメンバ９０に前後方向の荷重が与えられ、フロントサイドメンバ９６からダッシュクロスメンバ（図示せず）およびトルクボックス９２に対して前後方向の曲げ荷重が与えられる。これらの点に関して、本実施形態に係る自動車用構造部材を上記のようにフロントバンパービーム８４、リアバンパービーム８６、リアクロスメンバ９０、ダッシュクロスメンバ、およびトルクボックス９２（以下、バンパービーム等と記載する。）として用いる場合には、自動車が前突または後突した際に、自動車用構造部材（バンパービーム等）に対して第２方向（車体の前後方向）の荷重が作用することになる。上述したように、本実施形態に係る自動車用構造部材は第２方向の荷重に対して優れた強度を有している。したがって、本実施形態に係る自動車用構造部材をバンパービーム等として利用することによって、自動車が前突または後突した場合でも、バンパービーム等において衝突エネルギーを十分に吸収することができる。これにより、前突時または後突時のキャビン内の安全性を向上させることができる。
　さらに、自動車が側突した場合には、サイドシル８２からフロアクロスメンバ８８に対して前後方向の曲げ荷重が与えられる。この点に関して、本実施形態に係る自動車用構造部材を上記のようにフロアクロスメンバ８８として用いる場合には、自動車が側突した際に、自動車用構造部材（フロアクロスメンバ８８）に対して第２方向（前後方向）の荷重が作用することになる。上述したように、本実施形態に係る自動車用構造部材は第２方向の荷重に対して優れた強度を有している。したがって、本実施形態に係る自動車用構造部材をフロアクロスメンバ８８として利用することによって、自動車が側突した場合でも、フロアクロスメンバ８８において衝突エネルギーを十分に吸収することができる。これにより、側突時のキャビン内の安全性を向上させることができる。
　なお、上述の実施形態では、自動車用構造部材が１つ（第１部材）または２つの部材（第１部材および第２部材）からなる場合について説明したが、自動車用構造部材は、車体の構造に応じて３つ以上の部材から構成されてもよい。
　本発明によれば、軽量でかつ衝突に対して優れた強度を有する自動車用構造部材が得られる。
　１０，３０，５０　自動車用構造部材
　８０　車体
　１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ　解析モデル

Claims (15)

  1. 　板状の第１壁部と、前記第１壁部の厚み方向において前記第１壁部に対向する板状の第２壁部と、前記第１壁部および前記第２壁部を接続する板状の第３壁部とを有する自動車用構造部材であって、
    　前記第１壁部および前記第２壁部の少なくとも一方は、前記第３壁部との接続部に沿う方向が長手方向となりかつ少なくとも２つの貫通孔が前記長手方向に沿って並ぶように形成された板状の主壁部と、前記主壁部から立ち上がるように設けられた少なくとも２つの補助壁部とを有し、
    　前記２つの補助壁部のうちの一方は、前記２つの貫通孔のうちの一方の縁から前記主壁部の厚み方向に立ち上がるように設けられ、前記２つの補助壁部のうちの他方は、前記２つの貫通孔のうちの他方の縁から前記厚み方向に立ち上がるように設けられ、
    　前記長手方向における前記２つの補助壁部の距離は、前記２つの補助壁部の間における前記主壁部の幅の１．４倍以下である、自動車用構造部材。
  2. 　前記主壁部の厚み方向から見て、前記補助壁部は、前記長手方向における前記貫通孔の一方側および他方側において、前記貫通孔の中心を通りかつ前記長手方向に平行な直線に交差する、請求項１に記載の自動車用構造部材。
  3. 　前記２つの補助壁部の距離は、前記２つの補助壁部の間における前記主壁部の幅の０．２倍以上である、請求項１または２に記載の自動車用構造部材。
  4. 　前記第１壁部および前記第２壁部のそれぞれが、前記主壁部および前記少なくとも２つの補助壁部を有する、請求項１から３のいずれかに記載の自動車用構造部材。
  5. 　前記第１壁部の前記少なくとも２つの補助壁部は、前記第２壁部側に立ち上がるように設けられ、前記第２壁部の前記少なくとも２つの補助壁部は、前記第１壁部側に立ち上がるように設けられる、請求項４に記載の自動車用構造部材。
  6. 　前記主壁部の厚み方向において、前記補助壁部の先端と前記主壁部との距離は、２．８ｍｍ以上である、請求項１から５のいずれかに記載の自動車用構造部材。
  7. 　前記少なくとも２つの補助壁部はそれぞれ筒形状を有している、請求項１から６のいずれかに記載の自動車用構造部材。
  8. 　前記主壁部の幅方向における前記補助壁部の長さは、前記貫通孔の中心を通りかつ前記長手方向に直交する断面における前記主壁部の幅の０．２倍～１．０倍である、請求項１から７のいずれかに記載の自動車用構造部材。
  9. 　前記補助壁部は、前記貫通孔の周方向に互いに離隔して設けられる少なくとも２つの壁を含み、
    　前記２つの壁のうちの一方は、前記長手方向において前記貫通孔の一方側に設けられ、前記２つの壁のうちの他方は、前記長手方向において前記貫通孔の他方側に設けられ、
    　前記主壁部の幅方向における前記２つの壁それぞれの長さは、前記貫通孔の中心を通りかつ前記長手方向に直交する断面における前記主壁部の幅の０．２倍～１．０倍である、請求項１から６のいずれかに記載の自動車用構造部材。
  10. 　車体において、前記第１壁部と前記第２壁部とは前後方向に対向し、かつ前記長手方向は車幅方向および前後方向よりも上下方向に近い、請求項１から９のいずれかに記載の自動車用構造部材。
  11. 　センターピラーである、請求項１０に記載の自動車用構造部材。
  12. 　上下方向における中心よりも下方に前記少なくとも２つの補助壁部が設けられている、請求項１１に記載の自動車用構造部材。
  13. 　車体において、前記第１壁部と前記第２壁部とは上下方向に対向し、かつ前記長手方向は上下方向よりも車幅方向および前後方向に近い、請求項１から９のいずれかに記載の自動車用構造部材。
  14. 　サイドシル、バンパービーム、クロスメンバ、またはトルクボックスである、請求項１３に記載の自動車用構造部材。
  15. 　請求項１から１４のいずれかに記載の自動車用構造部材を備えた、車体。
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