自動車の車体メンバー部材
【課題】自動車が衝突事故等に遭遇した場合に生じる衝撃力の入力作用方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして、効率的に衝撃力を抑制しようとした。
【解決手段】一対の縦壁２および両縦壁２の一端側側端部２ａ同士を連結する横壁３によって軸直角断面が大略コの字状に形成された長尺状の本体４と、本体４を構成する一対の縦壁２における各他端側側端部２ｂにその長手方向に延在するようにそれぞれ形成されたフランジ部５と、により断面ハット型に構成された場合、本体４の軸直角断面形状を、本体４の長手軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させて除変部１０を形成し、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定した。
【解決手段】一対の縦壁２および両縦壁２の一端側側端部２ａ同士を連結する横壁３によって軸直角断面が大略コの字状に形成された長尺状の本体４と、本体４を構成する一対の縦壁２における各他端側側端部２ｂにその長手方向に延在するようにそれぞれ形成されたフランジ部５と、により断面ハット型に構成された場合、本体４の軸直角断面形状を、本体４の長手軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させて除変部１０を形成し、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車車体のサイドメンバー、クロスメンバー、ピラー或いはサイドシル等の車体骨格部品を構成する自動車の車体メンバー部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車体メンバー部材は、一般に、軸直角断面が大略コの字状に形成された長尺状の本体と、該本体の両端部に長手方向に延びる一対のフランジ部が形成された軸直角断面が略ハット型を呈して構成されている。
【０００３】
かかる車体メンバー部材、例えば、自動車車体の前後方向に延在するように設置されるサイドメンバーは、自動車が何らかの事故に遭遇して衝突した場合、自動車前方側に存する衝突前端側から後方側に存する固定端たる衝突後端側に向かって軸線方向の軸圧壊変形を起こして圧潰させ、衝突事故による衝撃を緩和するように構成されている。
【０００４】
そして、自動車の衝突時における軸圧壊変形がスムーズに行われるようにするために、従来における車体メンバー部材のうち一の車体メンバー部材は、例えば、大略コの字状を呈する長尺状の本体を構成する一対の縦壁の壁面或いは該両縦壁を互いに連結する横壁の壁面に、前記軸線に交差するように、凹状または凸状の潰れビードを形成して、かかる潰れビードをきっかけに、前記軸圧壊変形を起こさせるように意図していた（特許文献１参照）。
【０００５】
また、従来における車体メンバー部材のうち他の一の車体メンバー部材は、軸直角断面が略四角形を呈する本体の中間部分を断面五角形以上の多角形にして構成しており、衝突荷重を受けた場合に、断面四角形と断面五角形以上の多角形との境の断面変形部を潰れ変形のきっかけ部となして、軸圧壊変形を起こさせて圧潰し、衝突事故による衝撃を緩和するように構成されている（特許文献２参照）。
【０００６】
また、従来における車体メンバー部材のうちさらに他の一の車体メンバー部材は、車両の前半部を八角形閉断面にし、後半部を四角形閉断面として、前半部と後半部との間の中間部を閉断面形状が前半部側から後半部側にかけて八角形から四角形に漸次徐変する断面変化部を設けて構成して、断面変化部の圧潰強度を前半部及び後半部よりも高く設定したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５５−１３６６６０号公報（第３図、第４図等参照）
【特許文献２】特開平６−２０５７６号公報（図１乃至図３等参照）
【特許文献３】特開平８−２６１３３号公報（図６、図７等参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この種の車体メンバー部材は、例えばサイドメンバー部材の場合には、前述したように、自動車の衝突事故に遭遇した際など、自動車前方側に存する衝突前端側から後方側に存する衝突後端側に向かって軸線（自動車の前側から後方向）に沿って軸圧壊変形を起こさせて圧潰し、衝突事故による衝撃を緩和するように機能するのであるが、衝突事故等による衝撃力の入力方向は、必ずしも車体の前後方向即ち車体メンバー部材の軸線方向に沿って及ぼされるというものではなく、自動車の斜め衝突などにおいては、車体メンバー部材への衝撃がサイドメンバー部材の軸線方向に対して交差する方向（サイドメンバー部材に対して斜め方向を含む車体左右方向）に入力作用してしまい、サイドメンバー部材を折曲させようとする方向の力として働いてしまうことがあり、かかる場合、特許文献１における潰れビードや特許文献２における断面変形部或いは特許文献３における断面変化部が折曲変形のきっかけとなって、車体メンバー部材の中間部において折曲変形してしまい、軸方向の突っ張り力を充分果たし得ず、所望の軸圧壊性能を発揮し得ないことが考えられる。
【０００９】
本発明は、上記のような従来の技術における課題に鑑み、自動車が衝突事故等に遭遇した場合に生じる衝撃力の入力作用方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして、軸圧壊性能の向上を図り効率的に衝撃力を抑制しようとした自動車の車体メンバー部材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る自動車の車体メンバー部材は、一対の縦壁および該両縦壁の一端側側端部同士を連結する横壁によって軸直角断面が大略コの字状に形成された長尺状の本体と、該本体を構成する前記一対の縦壁における各他端側側端部にその長手方向に延在するようにそれぞれ形成されたフランジ部と、により断面ハット型に構成された自動車の車体メンバー部材であって、前記本体の前記軸直角断面形状を、前記本体の長手軸線方向における衝突前端側から衝突後端側にかけて、前記長手軸線方向に漸次連続的に徐変させる徐変部を形成し、前記衝突前端側の軸直角断面積に対して前記衝突後端側の軸直角断面積を大きく設定したことを特徴とするものである。
【００１１】
かかる構成を有する本発明は、本体の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側から衝突後端側にかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変する徐変部を有することで、衝突前端側の軸直角断面積に対して衝突後端側の軸直角断面積を大きく設定したことにより、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側から衝突後端側に行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくなって中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして軸圧壊性能を向上させ、効率的に衝撃力を抑制することができる。
【００１２】
また、本発明に係る自動車の車体メンバー部材は、実施の形態として、前記両縦壁における各一端側側端部と前記横壁とが連結して画成する稜線、および前記両縦壁における各他端側側端部と前記フランジ部とが連結して画成する稜線の少なくとも一方を一定曲率を持って湾曲させて前記本体の前記長手軸線方向に対して円弧状に形成し、前記徐変部を構成している。
【００１３】
かかる構成を有する本発明は、両縦壁における各一端側側端部と横壁とを連結して画成する稜線又は両縦壁における他端側側端部とフランジ部とを連結して画成する稜線が一定曲率を持って円弧状に形成された除変部を有するために、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さないことになって、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして軸圧壊性能を向上させ中間部が折曲されることを防止して、効率的に衝撃力を抑制し、最大荷重を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る自動車の車体メンバー部材は、実施の形態として、前記両縦壁における各一端側側端部と前記横壁とを連結して画成する稜線、および前記両縦壁における他端側側端部と前記フランジ部とを連結して画成する稜線の少なくとも一方を一定角度を持って傾斜させることによって前記本体の前記長手軸線方向に対して傾斜状に形成して、前記徐変部を構成している。
【００１５】
かかる構成を有する本発明は、両縦壁における各一端側側端部と横壁とを連結して画成される稜線又は両縦壁における他端側側端部とフランジ部とを連結して画成される稜線が一定角度を持って傾斜して本体の長手軸線方向に対して傾斜状に形成され他除変部を有するために、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さないことになって、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして軸圧壊性能を向上させ中間部が折曲されるのを防止して衝撃力を効率よく抑制し、最大荷重を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る自動車の車体メンバー部材は、実施の形態として、前記両縦壁の壁面に、その長手方向全長に渡って延在する階段状のステップビードを形成して構成している。
【００１７】
かかる構成を有する本発明は、両縦壁の壁面の長手方向全長に渡って延在するステップビードにより、両縦壁の壁面に稜線を増やすことができて、カルマンの有効理論による面剛性を高めることができ、結果的に、中間部が折曲されるのを防止するための耐荷重を補強して軸圧壊性能を十分発揮し最大荷重を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る自動車の車体メンバー部材は、実施の形態として、前記ステップビードが、前記縦壁の壁面に複数条形成して構成している。
かかる構成を有する本発明は、両縦壁に形成した複数条のステップビードにより、両縦壁には稜線がさらに追加されることになって、カルマンの有効理論による面剛性を高めることができ、さらなる軸圧壊性能の向上を果たし得ることになる。
【発明の効果】
【００１９】
上記する本発明によれば、本体の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側から衝突後端側にかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させる除変部を有すことで、衝突前端側の軸直角断面積に対して衝突後端側の軸直角断面積を大きく設定したことから、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側から衝突後端側に行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくなって中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして軸圧壊性能を向上させ、効率的に衝撃力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を採用した実施例１に係る車体メンバー部材であるサイドメンバの概略斜視図である。
【図２】図１におけるステップビードを取り除いた概略底面図である。
【図３】本発明者が本発明に到達するまでに実験した実験モデル例を描画した図である。
【図４】図３に示す各実験モデルを軸圧壊させた場合の最大荷重効率の変化推移を描画した図である。
【図５】本発明を採用した実施例２に係る車体メンバー部材であるサイドメンバの概略斜視図である。
【図６】図５におけるステップビードを取り除いた概略底面図である。
【図７】本発明を採用した実施例３に係る車体メンバー部材であるサイドメンバーのステップビードを取り除いた概略底面図である。
【図８】本発明を採用した実施例４に係る車体メンバー部材であるサイドメンバのステップビードを取り除いた概略底面図である。
【図９】本発明を採用した実施例５に係る車体メンバー部材であるサイドメンバーの概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【００２２】
まず、図１および図２を用いて、本発明に係る実施例１である車体メンバー部材として自動車の車体後部側に配置されるサイドメンバー（一般に、リアサイドメンバー等と称される）について説明する。
【００２３】
サイドメンバー１は、一対の縦壁２、２と、両縦壁２、２の一端側側端部２ａ、２ａ同士をそれぞれ連結する横壁３とによって、軸直角断面が大略コの字状に形成された長尺状の本体４と、本体４を構成する一対の縦壁２、２における各他端側側端部２ｂ、２ｂにその長手方向に延在するように形成されたフランジ部５、５とで、断面ハット型に構成されている。
【００２４】
サイドメンバー１は、フランジ部５、５を取付け部としてスポット溶接等により、二点鎖線示する車体６に装着されて、閉断面を持つ強度部材を構成している。
【００２５】
そして、両縦壁２、２における他端側側端部２ｂとフランジ部５とを連結して画成する稜線２ｃ、２ｂのうち一方側の稜線２ｃ（図面手前側）の軸線方向における衝突前端側（自動車の例えば前部側）Ａから衝突後端側（自動車の例えば後部側）Ｂにかけて、長手軸線方向（図１の左右方向）に一定曲率を持って湾曲させることによって漸次連続的に徐変させ徐変部１０を形成して、衝突前端側Ａの長手方向の軸直角断面積に対して衝突後端側の長手方向の軸直角面積が大きく設定されるように構成している。
【００２６】
さらに、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｅには、それぞれ、外方に突出する階段状のステップビード７、７が長手方向全長に渡って延在するように形成されている。両ステップビード７、７のうち、一方のステップビード７（図面手前側）の稜線７ａは、稜線２ｃに沿ってやはり一定曲率を持って湾曲形成されている。
【００２７】
したがって、本体４の長手軸線方向Ｘに漸次連続的に円弧状に形成された徐変部１０により、本体４の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定したことになって、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂに行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくして軸圧壊性能を向上させ、中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして軸圧壊性能を向上させ、効率的に衝撃力を抑制することができる。
【００２８】
また、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｅの長手方向全長に渡って延在するステップビード７、７により、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｅには、ステップビード７、７と壁面２ｅ、２ｂとをそれぞれ連結して画成する稜線７ａが形成されていることになり、稜線２ｃに加えて本体４に形成される稜線が増えることになり、カルマンの有効理論による面剛性を高めることができ、結果的に、中間部が折曲されるのを防止するための耐荷重を補強して軸圧壊性能を十分発揮し最大荷重を向上させることができことができる。
【００２９】
次に、図３及び図４を用いて、本発明に係る実施例１の構成に到達するまでに実験した実験モデルおよび各実験モデルに係る最大荷重の実験結果を説明する。
【００３０】
図３は、実験モデルとして、従来技術である実験モデルＥにおけるサイドメンバーが全長に渡って、縦壁とフランジ部とを連結して画成する稜線が平行となった構成に対して、実験モデルＤは、衝突後端側を長手方向約１／３の範囲円弧状の徐変部を形成したもの、実験モデルＣは、長手方向中央部から衝突前端側の稜線を平行に形成するとともに衝突前端側を円弧状の徐変部に形成したもの、実験モデルＢは長手方向２／３の範囲円弧状の徐変部に形成したもの、実験モデルＡは本発明に係る実施例１に相当するもので、一方の縦壁２とフランジ部５とを連結して画成する稜線を長手方向全長に渡って円弧状に形成して徐変部に形成したものである。
【００３１】
本発明者は、上記各実験モデルＡ〜Ｅを使い、実際の自動車の衝突事故の類似状態を再現して実験した結果、図４に示す結果を得た。
【００３２】
図４は、横軸に車体メンバー部材の軸線方向に対して形成した平行部の長さをとり、縦軸に各実験モデルにおける軸圧壊力に対する最大荷重をとって描画したものである。
【００３３】
図４によれば、まず、ステップビード７を形成しない実験モデルについて、実験結果の中では、車体メンバー部材の長手軸線方向全長に渡って湾曲状の除変部１０を形成した本発明に係る実験モデルＡは、それより除変部が短い実験モデルＢ〜Ｄに対して、最大荷重の著しい向上の結果を得ることができた。
【００３４】
また、ステップビードを形成した実験モデルにおいても、車体メンバー部材の長手軸線方向全長に渡って湾曲状の除変部１０を形成した本発明に係る実験モデルＡは、それより除変部が短い実験モデルＢ〜Ｄに対して、最大荷重の著しい向上の結果を得ることができ、加えて、ステップビード７を形成しない場合よりもさらなる最大荷重の向上を果たしている。
【００３５】
ただし、本発明に係る実験モデルＡと従来技術における実験モデルＥとにおける最大荷重を比較した場合、ほぼ同等値を示している。
【００３６】
しかしながら、従来技術における実験モデルＥは、長手軸線方向全長に渡って平行な車体メンバー部材であるために、自動車の衝突事故等による衝撃力が長手軸線方向に平行に及ぼされた場合には、確かに、大なる最大荷重を発揮することができるが、もし、当該衝撃力が長手軸線方向に対して車体メンバー部材を折曲させようとする方向に働いた場合には、低荷重となって折曲して軸圧壊性能を低下させてしまうという実験結果が出ている。
【００３７】
また、実験モデルＥにおいては、長手軸線方向に平行な衝撃力に対する最大荷重が大きいために、所定の軸圧壊性能を発揮させるためには、どうしても、縦壁或いは横壁の面部に軸圧壊変形のきっかけとなる潰れビード等を形成する必要意があり、かかる潰れビードを形成した結果、長手軸線方向の最大荷重を著しく低下させてしまうことが、発明者の実験において判明している。
【００３８】
かかる点、本発明に係る車体メンバー部材は、除変部１０の存在により、本体４の軸直角断面形状を、本体の長手軸線方向に漸次連側的に除変させて、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面を大きく設定していることから、従来の潰れビード等を形成することなく、軸圧性能を向上させつつ、大きな最大荷重を得ることができると共に、自動車の衝突事故等により衝撃力の入力方向性を限定せず常に一定した衝撃力の緩和性能を実現することができるのである。
【００３９】
次に、図５および図６を用いて、本発明に係る実施例２について説明する。
【００４０】
図５および図６に示す実施例２に係るサイドメンバー１は、両縦壁２、２のうち一方側の縦壁２における他端側側端部２ｂとフランジ部５とを連結して画成する稜線２ｃが一定角度を持って傾斜することによって漸次連続的に徐変させて、衝突前端側Ａの長手方向の軸直角断面積に対して衝突後端側の長手方向の軸直角面積が大きく設定されるように構成して、徐変部１０を形成している。
【００４１】
さらに、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｅには、それぞれ、外方に突出する階段状のステップビード７が長手方向全長に渡って延在するように形成されている。ステップビード７、７と壁面２ｅ、２ｅとをそれぞれ連結して画成する稜線７ａは、稜線２ｃに沿って一定角度を持って傾斜している。
【００４２】
上記のように構成することにより、両縦壁２、２のうち一方側の縦壁２における他端側側端部２ｂとフランジ部５とを連結して画成する稜線２ｃが一定角度を持って傾斜状に形成されて、本体４の軸直角断面形状が、長手軸線方向Ｘにおける衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させて形成された徐変部１０が存することになって、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定したことにより、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂに行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくなって軸圧壊性能を向上させて中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして、効率的に衝撃力を抑制することができる。
【００４３】
また、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｅの長手方向全長に渡って延在するステップビード７、７により、両縦壁２、２ｅの壁面２ｅ、２ｅには、ステップビード７、７と壁面２ｅ、２ｅとをそれぞれ連結して画成する稜線７ａ、７ａが形成されていることになり、稜線２ｃに加えて本体４に形成される稜線が増えることになって、カルマンの有効理論による面剛性を高めることができ、結果的に、軸圧壊性能を向上させて中間部が折曲されるのを防止して軸圧壊性能を十分発揮し最大荷重を向上させることができことができる。
【００４４】
図７に示す実施例３に係るサイドメンバー１は、両縦壁２、２ともにその他端側側端部２ｂ、２ｂとフランジ部５、５とをそれぞれ連結して画成する稜線２ｃ、２ｃが一定曲率を持って円弧状に形成されて、本体４の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させることによって、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定するようにしたものである。
【００４５】
したがって、両縦壁２、２共にその他端側側端部とフランジ部５、５とを連結して画成する稜線２ｃ、２ｃが一定曲率を持って円弧状に形成されて、本体４の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させることになって、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定したことにより、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂに行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくなって軸圧壊性能を向上させて中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして、効率的に衝撃力を抑制することができる。
【００４６】
また、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｂの長手方向全長に渡って延在するステップビード７、７により、両縦壁２、２ｂの壁面には、ステップビード７、７と壁面２ｅ、２ｂとをそれぞれ連結して画成する稜線７ａ、７ａが形成されていることになり、稜線２ｃに加えて本体４に形成される稜線が増えることになり、カルマンの有効理論による面剛性を高めることができ、結果的に、軸圧壊性能を向上させて中間部が折曲されるのを防止して軸圧壊性能を十分発揮し最大荷重を向上させることができことができる。
【００４７】
次に、図８に示す実施例４に係るサイドメンバー１は、両縦壁２、２ともにその他端側側端部２ｂ、２ｂとフランジ部５、５とを連結して画成する稜線２ｃ、２ｃが一定角度を持って傾斜状に形成されて、本体４の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させて徐変部１０を形成することによって、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定するようにしたものである。
【００４８】
したがって、両縦壁２、２共にその他端側側端部とフランジ部５、５とを連結して画成する稜線２ｃ、２ｃが一定角度を持って傾斜状に形成されて、本体４の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させて形成された徐変部１０によって、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定したことにより、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂに行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくなって軸圧壊性能を向上させて中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして、効率的に衝撃力を抑制することができる。
【００４９】
図９に示す実施例５係るサイドメンバー１は、徐変部１０を両縦壁２、２と横壁３とが互いに連結して画成する稜線２ｆ、２ｆの軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向（図９の左右方向）に一定曲率を持って湾曲させることによって漸次連続的に徐変させて、衝突前端側Ａの長手方向の軸直角断面積に対して衝突後端側の長手方向の軸直角面積が大きく設定されるように構成して、徐変部１０を形成している。
【００５０】
さらに、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｅには、それぞれ、外方に突出する階段状のステップビード７、７が長手方向全長に渡って延在するように形成されている。ステップビード７、７と壁面２ｅ、２ｅとをそれぞれ連結して画成する稜線７ａは、稜線２ｃに沿って一定曲率を持って湾曲している。
【００５１】
上記のように構成することにより、両縦壁２、２における他端側側端部と横壁３とを連結して画成する稜線２ｃが一定曲率を持って円弧状に形成されて、本体４の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させる徐変部１０が存することによって、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定したことにより、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂに行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくなって軸圧壊性能を向上させて中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして、効率的に衝撃力を抑制することができる。
【００５２】
また、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｂの長手方向全長に渡って延在するステップビード７、７により、両縦壁２、２ｂの壁面には、ステップビード７、７と壁面２ｅ、２ｅとをそれぞれ連結して画成する稜線７ａ、７ａが形成されていることになり、稜線２ｃに加えて本体４に形成される稜線が増えることになり、カルマンの有効理論による面剛性を高めることができ、結果的に、軸圧壊性能を向上させて中間部が折曲されるのを防止して軸圧壊性能を十分発揮し最大荷重を向上させることができことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上説明したように、本発明は、本体の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側から衝突後端側にかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させる除変部を有することによって、衝突前端側の軸直角断面積に対して衝突後端側の軸直角断面積を大きく設定したことから、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側から衝突後端側に行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくなって中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして、軸圧壊性能を向上させて効率的に衝撃力を抑制することができ、自動車車体のサイドメンバー、クロスメンバー、ピラー或いはサイドシル等の車体骨格部品を構成する自動車の車体メンバー部材等に好適である。
【符号の説明】
【００５４】
１ サイドメンバー（車体メンバー部材）
２ 縦壁
２ｃ 稜線
２ｅ 壁面
３ 横壁
４ 本体
５ フランジ部
６ 車体
７ ステップビード
７ａ 稜線
１０ 徐変部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車車体のサイドメンバー、クロスメンバー、ピラー或いはサイドシル等の車体骨格部品を構成する自動車の車体メンバー部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車体メンバー部材は、一般に、軸直角断面が大略コの字状に形成された長尺状の本体と、該本体の両端部に長手方向に延びる一対のフランジ部が形成された軸直角断面が略ハット型を呈して構成されている。
【０００３】
かかる車体メンバー部材、例えば、自動車車体の前後方向に延在するように設置されるサイドメンバーは、自動車が何らかの事故に遭遇して衝突した場合、自動車前方側に存する衝突前端側から後方側に存する固定端たる衝突後端側に向かって軸線方向の軸圧壊変形を起こして圧潰させ、衝突事故による衝撃を緩和するように構成されている。
【０００４】
そして、自動車の衝突時における軸圧壊変形がスムーズに行われるようにするために、従来における車体メンバー部材のうち一の車体メンバー部材は、例えば、大略コの字状を呈する長尺状の本体を構成する一対の縦壁の壁面或いは該両縦壁を互いに連結する横壁の壁面に、前記軸線に交差するように、凹状または凸状の潰れビードを形成して、かかる潰れビードをきっかけに、前記軸圧壊変形を起こさせるように意図していた（特許文献１参照）。
【０００５】
また、従来における車体メンバー部材のうち他の一の車体メンバー部材は、軸直角断面が略四角形を呈する本体の中間部分を断面五角形以上の多角形にして構成しており、衝突荷重を受けた場合に、断面四角形と断面五角形以上の多角形との境の断面変形部を潰れ変形のきっかけ部となして、軸圧壊変形を起こさせて圧潰し、衝突事故による衝撃を緩和するように構成されている（特許文献２参照）。
【０００６】
また、従来における車体メンバー部材のうちさらに他の一の車体メンバー部材は、車両の前半部を八角形閉断面にし、後半部を四角形閉断面として、前半部と後半部との間の中間部を閉断面形状が前半部側から後半部側にかけて八角形から四角形に漸次徐変する断面変化部を設けて構成して、断面変化部の圧潰強度を前半部及び後半部よりも高く設定したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５５−１３６６６０号公報（第３図、第４図等参照）
【特許文献２】特開平６−２０５７６号公報（図１乃至図３等参照）
【特許文献３】特開平８−２６１３３号公報（図６、図７等参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この種の車体メンバー部材は、例えばサイドメンバー部材の場合には、前述したように、自動車の衝突事故に遭遇した際など、自動車前方側に存する衝突前端側から後方側に存する衝突後端側に向かって軸線（自動車の前側から後方向）に沿って軸圧壊変形を起こさせて圧潰し、衝突事故による衝撃を緩和するように機能するのであるが、衝突事故等による衝撃力の入力方向は、必ずしも車体の前後方向即ち車体メンバー部材の軸線方向に沿って及ぼされるというものではなく、自動車の斜め衝突などにおいては、車体メンバー部材への衝撃がサイドメンバー部材の軸線方向に対して交差する方向（サイドメンバー部材に対して斜め方向を含む車体左右方向）に入力作用してしまい、サイドメンバー部材を折曲させようとする方向の力として働いてしまうことがあり、かかる場合、特許文献１における潰れビードや特許文献２における断面変形部或いは特許文献３における断面変化部が折曲変形のきっかけとなって、車体メンバー部材の中間部において折曲変形してしまい、軸方向の突っ張り力を充分果たし得ず、所望の軸圧壊性能を発揮し得ないことが考えられる。
【０００９】
本発明は、上記のような従来の技術における課題に鑑み、自動車が衝突事故等に遭遇した場合に生じる衝撃力の入力作用方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして、軸圧壊性能の向上を図り効率的に衝撃力を抑制しようとした自動車の車体メンバー部材を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る自動車の車体メンバー部材は、一対の縦壁および該両縦壁の一端側側端部同士を連結する横壁によって軸直角断面が大略コの字状に形成された長尺状の本体と、該本体を構成する前記一対の縦壁における各他端側側端部にその長手方向に延在するようにそれぞれ形成されたフランジ部と、により断面ハット型に構成された自動車の車体メンバー部材であって、前記本体の前記軸直角断面形状を、前記本体の長手軸線方向における衝突前端側から衝突後端側にかけて、前記長手軸線方向に漸次連続的に徐変させる徐変部を形成し、前記衝突前端側の軸直角断面積に対して前記衝突後端側の軸直角断面積を大きく設定したことを特徴とするものである。
【００１１】
かかる構成を有する本発明は、本体の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側から衝突後端側にかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変する徐変部を有することで、衝突前端側の軸直角断面積に対して衝突後端側の軸直角断面積を大きく設定したことにより、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側から衝突後端側に行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくなって中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして軸圧壊性能を向上させ、効率的に衝撃力を抑制することができる。
【００１２】
また、本発明に係る自動車の車体メンバー部材は、実施の形態として、前記両縦壁における各一端側側端部と前記横壁とが連結して画成する稜線、および前記両縦壁における各他端側側端部と前記フランジ部とが連結して画成する稜線の少なくとも一方を一定曲率を持って湾曲させて前記本体の前記長手軸線方向に対して円弧状に形成し、前記徐変部を構成している。
【００１３】
かかる構成を有する本発明は、両縦壁における各一端側側端部と横壁とを連結して画成する稜線又は両縦壁における他端側側端部とフランジ部とを連結して画成する稜線が一定曲率を持って円弧状に形成された除変部を有するために、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さないことになって、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして軸圧壊性能を向上させ中間部が折曲されることを防止して、効率的に衝撃力を抑制し、最大荷重を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明に係る自動車の車体メンバー部材は、実施の形態として、前記両縦壁における各一端側側端部と前記横壁とを連結して画成する稜線、および前記両縦壁における他端側側端部と前記フランジ部とを連結して画成する稜線の少なくとも一方を一定角度を持って傾斜させることによって前記本体の前記長手軸線方向に対して傾斜状に形成して、前記徐変部を構成している。
【００１５】
かかる構成を有する本発明は、両縦壁における各一端側側端部と横壁とを連結して画成される稜線又は両縦壁における他端側側端部とフランジ部とを連結して画成される稜線が一定角度を持って傾斜して本体の長手軸線方向に対して傾斜状に形成され他除変部を有するために、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さないことになって、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして軸圧壊性能を向上させ中間部が折曲されるのを防止して衝撃力を効率よく抑制し、最大荷重を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る自動車の車体メンバー部材は、実施の形態として、前記両縦壁の壁面に、その長手方向全長に渡って延在する階段状のステップビードを形成して構成している。
【００１７】
かかる構成を有する本発明は、両縦壁の壁面の長手方向全長に渡って延在するステップビードにより、両縦壁の壁面に稜線を増やすことができて、カルマンの有効理論による面剛性を高めることができ、結果的に、中間部が折曲されるのを防止するための耐荷重を補強して軸圧壊性能を十分発揮し最大荷重を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る自動車の車体メンバー部材は、実施の形態として、前記ステップビードが、前記縦壁の壁面に複数条形成して構成している。
かかる構成を有する本発明は、両縦壁に形成した複数条のステップビードにより、両縦壁には稜線がさらに追加されることになって、カルマンの有効理論による面剛性を高めることができ、さらなる軸圧壊性能の向上を果たし得ることになる。
【発明の効果】
【００１９】
上記する本発明によれば、本体の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側から衝突後端側にかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させる除変部を有すことで、衝突前端側の軸直角断面積に対して衝突後端側の軸直角断面積を大きく設定したことから、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側から衝突後端側に行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくなって中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして軸圧壊性能を向上させ、効率的に衝撃力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を採用した実施例１に係る車体メンバー部材であるサイドメンバの概略斜視図である。
【図２】図１におけるステップビードを取り除いた概略底面図である。
【図３】本発明者が本発明に到達するまでに実験した実験モデル例を描画した図である。
【図４】図３に示す各実験モデルを軸圧壊させた場合の最大荷重効率の変化推移を描画した図である。
【図５】本発明を採用した実施例２に係る車体メンバー部材であるサイドメンバの概略斜視図である。
【図６】図５におけるステップビードを取り除いた概略底面図である。
【図７】本発明を採用した実施例３に係る車体メンバー部材であるサイドメンバーのステップビードを取り除いた概略底面図である。
【図８】本発明を採用した実施例４に係る車体メンバー部材であるサイドメンバのステップビードを取り除いた概略底面図である。
【図９】本発明を採用した実施例５に係る車体メンバー部材であるサイドメンバーの概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【００２２】
まず、図１および図２を用いて、本発明に係る実施例１である車体メンバー部材として自動車の車体後部側に配置されるサイドメンバー（一般に、リアサイドメンバー等と称される）について説明する。
【００２３】
サイドメンバー１は、一対の縦壁２、２と、両縦壁２、２の一端側側端部２ａ、２ａ同士をそれぞれ連結する横壁３とによって、軸直角断面が大略コの字状に形成された長尺状の本体４と、本体４を構成する一対の縦壁２、２における各他端側側端部２ｂ、２ｂにその長手方向に延在するように形成されたフランジ部５、５とで、断面ハット型に構成されている。
【００２４】
サイドメンバー１は、フランジ部５、５を取付け部としてスポット溶接等により、二点鎖線示する車体６に装着されて、閉断面を持つ強度部材を構成している。
【００２５】
そして、両縦壁２、２における他端側側端部２ｂとフランジ部５とを連結して画成する稜線２ｃ、２ｂのうち一方側の稜線２ｃ（図面手前側）の軸線方向における衝突前端側（自動車の例えば前部側）Ａから衝突後端側（自動車の例えば後部側）Ｂにかけて、長手軸線方向（図１の左右方向）に一定曲率を持って湾曲させることによって漸次連続的に徐変させ徐変部１０を形成して、衝突前端側Ａの長手方向の軸直角断面積に対して衝突後端側の長手方向の軸直角面積が大きく設定されるように構成している。
【００２６】
さらに、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｅには、それぞれ、外方に突出する階段状のステップビード７、７が長手方向全長に渡って延在するように形成されている。両ステップビード７、７のうち、一方のステップビード７（図面手前側）の稜線７ａは、稜線２ｃに沿ってやはり一定曲率を持って湾曲形成されている。
【００２７】
したがって、本体４の長手軸線方向Ｘに漸次連続的に円弧状に形成された徐変部１０により、本体４の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定したことになって、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂに行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくして軸圧壊性能を向上させ、中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして軸圧壊性能を向上させ、効率的に衝撃力を抑制することができる。
【００２８】
また、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｅの長手方向全長に渡って延在するステップビード７、７により、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｅには、ステップビード７、７と壁面２ｅ、２ｂとをそれぞれ連結して画成する稜線７ａが形成されていることになり、稜線２ｃに加えて本体４に形成される稜線が増えることになり、カルマンの有効理論による面剛性を高めることができ、結果的に、中間部が折曲されるのを防止するための耐荷重を補強して軸圧壊性能を十分発揮し最大荷重を向上させることができことができる。
【００２９】
次に、図３及び図４を用いて、本発明に係る実施例１の構成に到達するまでに実験した実験モデルおよび各実験モデルに係る最大荷重の実験結果を説明する。
【００３０】
図３は、実験モデルとして、従来技術である実験モデルＥにおけるサイドメンバーが全長に渡って、縦壁とフランジ部とを連結して画成する稜線が平行となった構成に対して、実験モデルＤは、衝突後端側を長手方向約１／３の範囲円弧状の徐変部を形成したもの、実験モデルＣは、長手方向中央部から衝突前端側の稜線を平行に形成するとともに衝突前端側を円弧状の徐変部に形成したもの、実験モデルＢは長手方向２／３の範囲円弧状の徐変部に形成したもの、実験モデルＡは本発明に係る実施例１に相当するもので、一方の縦壁２とフランジ部５とを連結して画成する稜線を長手方向全長に渡って円弧状に形成して徐変部に形成したものである。
【００３１】
本発明者は、上記各実験モデルＡ〜Ｅを使い、実際の自動車の衝突事故の類似状態を再現して実験した結果、図４に示す結果を得た。
【００３２】
図４は、横軸に車体メンバー部材の軸線方向に対して形成した平行部の長さをとり、縦軸に各実験モデルにおける軸圧壊力に対する最大荷重をとって描画したものである。
【００３３】
図４によれば、まず、ステップビード７を形成しない実験モデルについて、実験結果の中では、車体メンバー部材の長手軸線方向全長に渡って湾曲状の除変部１０を形成した本発明に係る実験モデルＡは、それより除変部が短い実験モデルＢ〜Ｄに対して、最大荷重の著しい向上の結果を得ることができた。
【００３４】
また、ステップビードを形成した実験モデルにおいても、車体メンバー部材の長手軸線方向全長に渡って湾曲状の除変部１０を形成した本発明に係る実験モデルＡは、それより除変部が短い実験モデルＢ〜Ｄに対して、最大荷重の著しい向上の結果を得ることができ、加えて、ステップビード７を形成しない場合よりもさらなる最大荷重の向上を果たしている。
【００３５】
ただし、本発明に係る実験モデルＡと従来技術における実験モデルＥとにおける最大荷重を比較した場合、ほぼ同等値を示している。
【００３６】
しかしながら、従来技術における実験モデルＥは、長手軸線方向全長に渡って平行な車体メンバー部材であるために、自動車の衝突事故等による衝撃力が長手軸線方向に平行に及ぼされた場合には、確かに、大なる最大荷重を発揮することができるが、もし、当該衝撃力が長手軸線方向に対して車体メンバー部材を折曲させようとする方向に働いた場合には、低荷重となって折曲して軸圧壊性能を低下させてしまうという実験結果が出ている。
【００３７】
また、実験モデルＥにおいては、長手軸線方向に平行な衝撃力に対する最大荷重が大きいために、所定の軸圧壊性能を発揮させるためには、どうしても、縦壁或いは横壁の面部に軸圧壊変形のきっかけとなる潰れビード等を形成する必要意があり、かかる潰れビードを形成した結果、長手軸線方向の最大荷重を著しく低下させてしまうことが、発明者の実験において判明している。
【００３８】
かかる点、本発明に係る車体メンバー部材は、除変部１０の存在により、本体４の軸直角断面形状を、本体の長手軸線方向に漸次連側的に除変させて、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面を大きく設定していることから、従来の潰れビード等を形成することなく、軸圧性能を向上させつつ、大きな最大荷重を得ることができると共に、自動車の衝突事故等により衝撃力の入力方向性を限定せず常に一定した衝撃力の緩和性能を実現することができるのである。
【００３９】
次に、図５および図６を用いて、本発明に係る実施例２について説明する。
【００４０】
図５および図６に示す実施例２に係るサイドメンバー１は、両縦壁２、２のうち一方側の縦壁２における他端側側端部２ｂとフランジ部５とを連結して画成する稜線２ｃが一定角度を持って傾斜することによって漸次連続的に徐変させて、衝突前端側Ａの長手方向の軸直角断面積に対して衝突後端側の長手方向の軸直角面積が大きく設定されるように構成して、徐変部１０を形成している。
【００４１】
さらに、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｅには、それぞれ、外方に突出する階段状のステップビード７が長手方向全長に渡って延在するように形成されている。ステップビード７、７と壁面２ｅ、２ｅとをそれぞれ連結して画成する稜線７ａは、稜線２ｃに沿って一定角度を持って傾斜している。
【００４２】
上記のように構成することにより、両縦壁２、２のうち一方側の縦壁２における他端側側端部２ｂとフランジ部５とを連結して画成する稜線２ｃが一定角度を持って傾斜状に形成されて、本体４の軸直角断面形状が、長手軸線方向Ｘにおける衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させて形成された徐変部１０が存することになって、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定したことにより、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂに行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくなって軸圧壊性能を向上させて中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして、効率的に衝撃力を抑制することができる。
【００４３】
また、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｅの長手方向全長に渡って延在するステップビード７、７により、両縦壁２、２ｅの壁面２ｅ、２ｅには、ステップビード７、７と壁面２ｅ、２ｅとをそれぞれ連結して画成する稜線７ａ、７ａが形成されていることになり、稜線２ｃに加えて本体４に形成される稜線が増えることになって、カルマンの有効理論による面剛性を高めることができ、結果的に、軸圧壊性能を向上させて中間部が折曲されるのを防止して軸圧壊性能を十分発揮し最大荷重を向上させることができことができる。
【００４４】
図７に示す実施例３に係るサイドメンバー１は、両縦壁２、２ともにその他端側側端部２ｂ、２ｂとフランジ部５、５とをそれぞれ連結して画成する稜線２ｃ、２ｃが一定曲率を持って円弧状に形成されて、本体４の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させることによって、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定するようにしたものである。
【００４５】
したがって、両縦壁２、２共にその他端側側端部とフランジ部５、５とを連結して画成する稜線２ｃ、２ｃが一定曲率を持って円弧状に形成されて、本体４の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させることになって、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定したことにより、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂに行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくなって軸圧壊性能を向上させて中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして、効率的に衝撃力を抑制することができる。
【００４６】
また、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｂの長手方向全長に渡って延在するステップビード７、７により、両縦壁２、２ｂの壁面には、ステップビード７、７と壁面２ｅ、２ｂとをそれぞれ連結して画成する稜線７ａ、７ａが形成されていることになり、稜線２ｃに加えて本体４に形成される稜線が増えることになり、カルマンの有効理論による面剛性を高めることができ、結果的に、軸圧壊性能を向上させて中間部が折曲されるのを防止して軸圧壊性能を十分発揮し最大荷重を向上させることができことができる。
【００４７】
次に、図８に示す実施例４に係るサイドメンバー１は、両縦壁２、２ともにその他端側側端部２ｂ、２ｂとフランジ部５、５とを連結して画成する稜線２ｃ、２ｃが一定角度を持って傾斜状に形成されて、本体４の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させて徐変部１０を形成することによって、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定するようにしたものである。
【００４８】
したがって、両縦壁２、２共にその他端側側端部とフランジ部５、５とを連結して画成する稜線２ｃ、２ｃが一定角度を持って傾斜状に形成されて、本体４の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させて形成された徐変部１０によって、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定したことにより、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂに行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくなって軸圧壊性能を向上させて中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして、効率的に衝撃力を抑制することができる。
【００４９】
図９に示す実施例５係るサイドメンバー１は、徐変部１０を両縦壁２、２と横壁３とが互いに連結して画成する稜線２ｆ、２ｆの軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向（図９の左右方向）に一定曲率を持って湾曲させることによって漸次連続的に徐変させて、衝突前端側Ａの長手方向の軸直角断面積に対して衝突後端側の長手方向の軸直角面積が大きく設定されるように構成して、徐変部１０を形成している。
【００５０】
さらに、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｅには、それぞれ、外方に突出する階段状のステップビード７、７が長手方向全長に渡って延在するように形成されている。ステップビード７、７と壁面２ｅ、２ｅとをそれぞれ連結して画成する稜線７ａは、稜線２ｃに沿って一定曲率を持って湾曲している。
【００５１】
上記のように構成することにより、両縦壁２、２における他端側側端部と横壁３とを連結して画成する稜線２ｃが一定曲率を持って円弧状に形成されて、本体４の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂにかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させる徐変部１０が存することによって、衝突前端側Ａの軸直角断面積に対して衝突後端側Ｂの軸直角断面積を大きく設定したことにより、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側Ａから衝突後端側Ｂに行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくなって軸圧壊性能を向上させて中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして、効率的に衝撃力を抑制することができる。
【００５２】
また、両縦壁２、２の壁面２ｅ、２ｂの長手方向全長に渡って延在するステップビード７、７により、両縦壁２、２ｂの壁面には、ステップビード７、７と壁面２ｅ、２ｅとをそれぞれ連結して画成する稜線７ａ、７ａが形成されていることになり、稜線２ｃに加えて本体４に形成される稜線が増えることになり、カルマンの有効理論による面剛性を高めることができ、結果的に、軸圧壊性能を向上させて中間部が折曲されるのを防止して軸圧壊性能を十分発揮し最大荷重を向上させることができことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上説明したように、本発明は、本体の軸直角断面形状が、長手軸線方向における衝突前端側から衝突後端側にかけて、長手軸線方向に漸次連続的に徐変させる除変部を有することによって、衝突前端側の軸直角断面積に対して衝突後端側の軸直角断面積を大きく設定したことから、従来技術のような折曲変形のきっかけとなる変形部を有さずしかも衝突前端側から衝突後端側に行くに従って軸圧壊変形荷重が漸次大きくなって中間部が折曲されることを防止し、最大荷重を向上させて、自動車の衝突事故等によって生じた衝撃力の入力方向にかかわらず、常時軸圧壊変形を起こして、軸圧壊性能を向上させて効率的に衝撃力を抑制することができ、自動車車体のサイドメンバー、クロスメンバー、ピラー或いはサイドシル等の車体骨格部品を構成する自動車の車体メンバー部材等に好適である。
【符号の説明】
【００５４】
１ サイドメンバー（車体メンバー部材）
２ 縦壁
２ｃ 稜線
２ｅ 壁面
３ 横壁
４ 本体
５ フランジ部
６ 車体
７ ステップビード
７ａ 稜線
１０ 徐変部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の縦壁および該両縦壁の一端側側端部同士を連結する横壁によって軸直角断面が大略コの字状に形成された長尺状の本体と、該本体を構成する前記一対の縦壁における各他端側側端部にその長手方向に延在するようにそれぞれ形成されたフランジ部と、により断面ハット型に構成された自動車の車体メンバー部材であって、前記本体の前記軸直角断面形状を、前記本体の長手軸線方向における衝突前端側から衝突後端側にかけて、前記長手軸線方向に漸次連続的に徐変させる除変部を形成して、前記衝突前端側の軸直角断面積に対して前記衝突後端側の軸直角断面積を大きく設定したことを特徴とする自動車の車体メンバー部材。
【請求項２】
前記両縦壁における各一端側側端部と前記横壁とを連結して画成する稜線、および前記両縦壁における他端側側端部と前記フランジ部とを連結して画成する稜線の少なくとも一方を一定曲率を持って湾曲させることにより、前記徐変部を前記本体の前記長手軸線方向に対して円弧状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体メンバー部材。
【請求項３】
前記両縦壁における各一端側側端部と前記横壁とを連結する稜線、および前記両縦壁における他端側側端部と前記フランジ部とを連結する稜線の少なくとも一方を一定角度を持って傾斜させることにより、前記徐変部を前記本体の前記長手軸線方向に対して傾斜状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体メンバー部材。
【請求項４】
前記両縦壁の壁面に、その長手方向全長に渡って延在する階段状のステップビードを形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の自動車の車体メンバー部材。
【請求項５】
前記ステップビードは、前記縦壁の壁面に複数条形成したことを特徴とする請求項４に記載の自動車の車体メンバー部材。
【請求項１】
一対の縦壁および該両縦壁の一端側側端部同士を連結する横壁によって軸直角断面が大略コの字状に形成された長尺状の本体と、該本体を構成する前記一対の縦壁における各他端側側端部にその長手方向に延在するようにそれぞれ形成されたフランジ部と、により断面ハット型に構成された自動車の車体メンバー部材であって、前記本体の前記軸直角断面形状を、前記本体の長手軸線方向における衝突前端側から衝突後端側にかけて、前記長手軸線方向に漸次連続的に徐変させる除変部を形成して、前記衝突前端側の軸直角断面積に対して前記衝突後端側の軸直角断面積を大きく設定したことを特徴とする自動車の車体メンバー部材。
【請求項２】
前記両縦壁における各一端側側端部と前記横壁とを連結して画成する稜線、および前記両縦壁における他端側側端部と前記フランジ部とを連結して画成する稜線の少なくとも一方を一定曲率を持って湾曲させることにより、前記徐変部を前記本体の前記長手軸線方向に対して円弧状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体メンバー部材。
【請求項３】
前記両縦壁における各一端側側端部と前記横壁とを連結する稜線、および前記両縦壁における他端側側端部と前記フランジ部とを連結する稜線の少なくとも一方を一定角度を持って傾斜させることにより、前記徐変部を前記本体の前記長手軸線方向に対して傾斜状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体メンバー部材。
【請求項４】
前記両縦壁の壁面に、その長手方向全長に渡って延在する階段状のステップビードを形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の自動車の車体メンバー部材。
【請求項５】
前記ステップビードは、前記縦壁の壁面に複数条形成したことを特徴とする請求項４に記載の自動車の車体メンバー部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１０２３（Ｐ２０１２−１０２３Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３５４２０（Ｐ２０１０−１３５４２０）
【出願日】平成２２年６月１４日（２０１０．６．１４）
【出願人】（０００１７８８０４）ユニプレス株式会社 (83)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１４日（２０１０．６．１４）
【出願人】（０００１７８８０４）ユニプレス株式会社 (83)
【Ｆターム（参考）】
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