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JP2002284033A - 自動車用強度部材 - Google Patents

自動車用強度部材

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JP2002284033A
JP2002284033A JP2001089080A JP2001089080A JP2002284033A JP 2002284033 A JP2002284033 A JP 2002284033A JP 2001089080 A JP2001089080 A JP 2001089080A JP 2001089080 A JP2001089080 A JP 2001089080A JP 2002284033 A JP2002284033 A JP 2002284033A
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真也 坂本
Daigo Sumimoto
大吾 住本
Yoshio Terada
好男 寺田
Yukihisa Kuriyama
幸久 栗山
Hiroshi Sakurai
寛 桜井
Eizaburo Nakanishi
栄三郎 中西
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Nissan Motor Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Nissan Motor Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車用強度部材において、軽量でかつ軸圧
潰性能に優れ、かつ高い曲げ強度性能を備えた強度部材
を提供することを目的とする。また、高強度鋼板を用い
た場合においても割れを生じさせない強度部材を提供す
る。 【解決手段】 基本矩形断面２の４つのコーナーに切り
欠き部３を有し、全体として十字形状の閉断面を有する
長尺の強度部材１において、切り欠き部３の板厚が、切
り欠き部以外即ち側壁４及び頂壁５の板厚に対して５〜
３０％厚いことを特徴とする自動車用強度部材１。ま
た、切り欠き部３の硬さが、切り欠き部以外即ち側壁４
及び頂壁５の硬さに対して５％以上高いことを特徴とす
る自動車用強度部材１。更に、強度部材１は引抜き加工
又はハイドロフォーム加工によって成形されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のフロント
サイドメンバ、リヤサイドメンバ、クロスメンバ、サイ
ドシル等に用いられる自動車用強度部材に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】自動車のフロント部エンジンルーム内に
は車軸方向左右に車体前後方向に延設された強度部材と
してのフロントサイドメンバが設けられている。車両の
前面衝突時にフロントサイドメンバに圧縮加重が加わる
と、フロントサイドメンバが長手軸方向に圧潰して衝突
エネルギーを吸収する。また、自動車のフロント部に横
から衝突を受けた場合には、フロントサイドメンバの曲
げ変形によって衝突エネルギーを吸収する。同じように
自動車のリヤ部にはリヤサイドメンバが、ボディーには
サイドシルが強度部材として設けられている。
【０００３】以上のような自動車用強度部材には、単位
長さあたりの質量を極小化しつつ、エネルギー吸収量の
増大を図り、なおかつ強度部材に偏加重が加わった場合
にも折れ曲がりにくい特性を確保する必要がある。この
ような特性を有する自動車用強度部材として、特開平８
−３３７１８３号公報においては、薄板で閉断面に形成
された長手軸方向に圧縮加重を受ける長尺の強度部材構
造において、前記閉断面を、十字形状として１２個の角
部と頂壁及びその両側の側壁からなる９０°振り分けの
４個の断面コ字形部を備えたものが記載されている。こ
のような形状とすることにより、部材の重量増を招くこ
となくエネルギー吸収量を増大し、かつ折れ曲がりに強
い強度部材とすることを可能とした。また、上記公報に
記載のものは、薄板の左右の断面コの字部をそれぞれ含
んだ断面コの字部の断面方向中央で分割された左右の薄
板をプレス成形によって成形している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】衝突安全性を確保しつ
つ、自動車車体を軽量化するためには、サイドメンバ等
の強度部材については、更なる軽量化（単位長さあたり
の質量の低減）と、エネルギー吸収量の増大即ち軸圧潰
性能の向上、及び曲げ強度性能の向上が望まれている。
【０００５】また、従来のプレス成形による強度部材の
成形においては、高強度鋼板を使用した場合、コーナー
切り欠き部に割れが発生しやすく、成形しにくいという
問題があった。
【０００６】本発明は、自動車用強度部材において、軽
量でかつ軸圧潰性能に優れ、かつ高い曲げ強度性能を備
えた強度部材を提供することを目的とする。また、高強
度鋼板を用いた場合においても成形時に割れを生じさせ
ない強度部材を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、基本矩形
断面２の４つのコーナーに切り欠き部３を有し、全体と
して十字形状の閉断面を有する長尺の強度部材１におい
て、コーナーの切り欠き部３の板厚を切り欠き部以外の
部分の板厚よりも厚くすることにより、又は該切り欠き
部３の硬さを切り欠き部以外の部分の硬さよりも硬くす
ることにより、単位長さあたりの部材質量が同一であっ
てもエネルギー吸収量を増加させ、かつ曲げ強度性能を
向上させることを見いだした。切り欠き部３の板厚と切
り欠き部３の硬さとを同時に改善するとより好ましい。
また、強度部材１を引抜き加工又はハイドロフォーム加
工によって成形することにより、上記好ましい板厚及び
硬さ分布を容易に得られることを見いだした。
【０００８】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
のであり、その要旨とするところは以下の通りである。 （１）基本矩形断面２の４つのコーナーに切り欠き部３
を有し、全体として十字形状の閉断面を有する長尺の強
度部材１において、前記基本矩形２の短い方の辺の長さ
（Ｌ）と前記切り欠き部３の切り欠き長さ（Ｃ）の比
（Ｃ／Ｌ）が０．０５から０．４５の範囲であり、引抜
き加工又はハイドロフォーム加工によって成形されてな
ることを特徴とする自動車用強度部材。 （２）基本矩形断面２の４つのコーナーに切り欠き部３
を有し、全体として十字形状の閉断面を有する長尺の強
度部材１において、前記切り欠き部３の板厚が、切り欠
き部以外即ち側壁４及び頂壁５の板厚に対して５〜３０
％厚いことを特徴とする自動車用強度部材。 （３）基本矩形断面２の４つのコーナーに切り欠き部３
を有し、全体として十字形状の閉断面を有する長尺の強
度部材１において、前記切り欠き部３の硬さが、切り欠
き部以外即ち側壁４及び頂壁５の硬さに対して５％以上
高いことを特徴とする自動車用強度部材。 （４）引抜き加工によって成形されてなることを特徴と
する上記（２）又は（３）に記載の自動車用強度部材。 （５）前記十字形状の対向する２つの辺の板厚が、もう
一方の対向する２つの辺の板厚よりも５〜３０％厚いこ
とを特徴とする上記（１）に記載の自動車用強度部材。 （６）前記基本矩形２の短い方の辺の長さ（Ｌ）と前記
切り欠き部３の切り欠き長さ（Ｃ）の比（Ｃ／Ｌ）が
０．２から０．３５の範囲であることを特徴とする上記
（１）乃至（５）のいずれかに記載の自動車用強度部
材。
【０００９】基本矩形断面２の４つのコーナーに切り欠
き部３を有し、全体として十字形状の閉断面を有する長
尺の強度部材１において、前記特開平８−３３７１８３
号公報に記載のもののように該強度部材を薄板のプレス
成形によって成形する場合には、閉断面形状コーナーの
切り欠き部において板厚減少が生することが多い。ま
た、切り欠き部を選択的に加工硬化させることも困難で
ある。一方、切り欠き部の板厚を切り欠き部以外の部分
の板厚よりも厚くした本発明、又は該切り欠き部の硬さ
を切り欠き部以外の部分の硬さよりも硬くした本発明
は、該特開平８−３３７１８３号公報に記載された強度
部材と比較し、軸圧潰性能と曲げ強度性能とを大幅に向
上させることができた。
【００１０】また、高強度鋼板を用いて自動車用強度部
材を形成するに際しても、プレス加工ではなく本発明の
ように引抜き加工やハイドロフォーム加工を用いること
により、プレス加工時にみられたような割れの発生はみ
られず、高強度鋼板を用いた自動車用強度部材を提供す
ることが可能になった。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の自動車用強度部材は、図
１（ａ）に示すように、基本矩形断面２の４つのコーナ
ーに切り欠き部３を有し、全体として十字形状の閉断面
を有する長尺の形状を有する。図１（ｂ）には、切り欠
き部３、側壁４、頂壁５毎にハッチングを変化させるこ
とにより、それらの部位を示している。また、図１
（ｃ）には基本矩形断面２の意味するところを示してい
る。このような形状とすることにより、軸圧潰時に最も
衝突エネルギーを吸収する働きを持つ角部が１２個とな
り、軸圧潰時のエネルギー吸収量を増大させることがで
きる。また、全体として十字形状のバランスの良い断面
形状を備え、折れ曲がりに強い構造となっている。更
に、十字形状のコーナー切り欠き部３は９０°振り分け
で４個備えられており、安定した圧潰モードを得ること
ができる。
【００１２】本発明の強度部材１の断面形状において、
切り欠き部３を除く部分は、２対の対向する壁面によっ
て構成される。そのうちの１対の壁面を側壁４と呼び、
他の１対の壁面を頂壁５と呼ぶ。基本矩形２が長方形で
ある場合、通常は長い方の辺を側壁４と呼ぶ。
【００１３】前記基本矩形２の短い方の辺の長さ（Ｌ）
と前記切り欠き部３の切り欠き長さ（Ｃ）の比（Ｃ／
Ｌ）は、本発明の上記（１）のように０．０５から０．
４５の範囲とすると好ましい。Ｃ／Ｌが０．０５未満で
は切り欠き部３が小さすぎて切り欠き部３を設けた効果
を十分に発揮することができず、０．４５を超えると基
本矩形断面２が有する構造強度を発揮することができな
くなるからである。比（Ｃ／Ｌ）は、本発明の上記
（６）のように０．２から０．３５の範囲とするとより
好ましい。この範囲であれば、基本矩形断面２が有する
構造強度が十分に発揮され、かつ切り欠き部３を設けた
ことによるエネルギー吸収量の増大効果を最大限に享受
することができるからである。
【００１４】本発明において、切り欠き部３の板厚を切
り欠き部以外即ち側壁４及び頂壁５の板厚よりも厚くす
ることにより、単位長さあたりの部材質量が同一であっ
ても軸圧潰特性等の特性を向上させることができる。切
り欠き部３の板厚は、本発明の上記（２）のように、切
り欠き部以外即ち側壁４及び頂壁５の板厚に対して５〜
３０％厚い板厚とすると好ましい。５％未満では板厚を
厚くした効果を十分に発揮することができず、３０％を
超えると板厚を厚くした効果は増大せずにかえって重量
増加という悪影響がみられるからである。
【００１５】本発明において、切り欠き部３の硬さを切
り欠き部以外即ち側壁４及び頂壁５の硬さよりも硬くす
ることにより、単位長さあたりの部材質量が同一であっ
ても軸圧潰特性等の特性を向上させることができる。切
り欠き部３の硬さは、本発明の上記（３）のように、切
り欠き部以外即ち側壁４及び頂壁５の硬さに対して５％
以上高くすること好ましい。５％未満では硬さを高くし
た効果を十分に発揮することができないからである。一
方、切り欠き部３の硬さを加工硬化によって増大する場
合においては、切り欠き部３が硬すぎることによる問題
が生じることはないので、上限は特に設けない。
【００１６】本発明において、切り欠き部３の板厚を切
り欠き部以外即ち側壁４及び頂壁５の板厚よりも厚くす
ると同時に、切り欠き部３の硬さを切り欠き部以外即ち
側壁４及び頂壁５の硬さよりも硬くすることにより、軸
圧潰特性等の特性をより一層向上させることができる。
【００１７】切り欠き部３の板厚を切り欠き部以外の板
厚よりも厚くし、更に切り欠き部３の硬さを切り欠き部
以外の硬さよりも硬くする手段として、本発明の上記
（４）のように、引抜き加工によって成形する手段を用
いると好ましい。本発明の断面形状を有する長尺の強度
部材を引抜き加工によって成形するに際しては、通常は
所定の材質及び板厚を有する鋼管を素材とし、この鋼管
をダイスとプラグとの間を通して引き抜くことによって
成形される。ダイスとプラグとの形状を適切に選択する
ことにより、基本矩形断面２の４つのコーナーに切り欠
き部３を有し、全体として十字形状の閉断面を有する形
状とした上で、切り欠き部３の板厚を切り欠き部以外の
板厚よりも厚い板厚に成形することができる。また、特
に最終形状において切り欠き部３となる部分において引
抜き加工中に加工硬化を起こさせることにより、切り欠
き部３の硬さを切り欠き部以外の硬さよりも硬くするこ
とができる。
【００１８】ハイドロフォーム加工によっても、同様に
切り欠き部の板厚を切り欠き部以外の板厚よりも厚く
し、更に切り欠き部の硬さを切り欠き部以外の硬さより
も硬くすることができる。ハイドロフォーム加工におい
ては、成形のための型を準備し、型の内部形状は強度部
材の外形形状に等しく、この型の中に素材管を配置し、
素材管の内部に液体を充満させ、素材管の両端に圧縮力
を付加しつつ素材管内部の液体を加圧することにより、
素材管を塑性変形させて最終的な強度部材の形状とす
る。
【００１９】本発明の上記（１）においては、強度部材
を引抜き加工又はハイドロフォーム加工によって成形す
ることにより、切り欠き部３の板厚を切り欠き部以外の
板厚よりも厚くし、更に切り欠き部３の硬さを切り欠き
部以外の硬さよりも硬くすることができるので、実圧潰
特性等についての本発明の良好な特性を得ることができ
る。また、たとえ切り欠き部の板厚や硬さを切り欠き部
以外の部位に対して高めていない場合であっても、引抜
き加工又はハイドロフォーム加工によって成形した場合
は、従来のプレス加工のように曲げ加工によって成形し
た場合に比較し、強度部材全体の加工硬化により強度が
高まるため、エネルギー吸収量や曲げ強度を向上させる
ことができる。
【００２０】車体が良好な剛性を持つためには、自動車
に搭載した本発明の強度部材に働く曲げに対する強度も
重要である。強度部材の面のうち、自動車の横方向に位
置する側に頂壁５を配置し頂壁５と９０°方向に側壁４
を配置するとき、横方向からの曲げを受けた際の強度部
材の変形は、側壁４の座屈によって始まる場合が多い。
本発明の上記（５）においては、この点に着目してなさ
れたものであり、十字形状の対向する２つの辺の板厚
が、もう一方の対向する２つの辺の板厚よりも５〜３０
％厚いことを特徴とする。この場合には厚い方の辺を側
壁４とする。曲げの力は頂壁５に受けることとなる。側
壁の厚さが十分にあるので、頂壁に加えられた曲げに対
して十分な剛性を確保することができる。一方、頂壁の
厚さは側壁の厚さよりも薄くしてあり、強度部材の単位
長さあたりの質量を軽減する効果を有する。頂壁方向か
らの曲げにおいては頂壁の座屈によって変形が進行する
ことはないので、頂壁の厚さを薄くしても頂壁方向から
の曲げ剛性を低下させることがない。頂壁と側壁との厚
さの相違が５％未満では十分に効果を発揮することがで
きない。一方、厚さの相違が３０％を超えると、側壁が
厚すぎて強度部材の質量の増加を来すか、あるいは頂壁
が薄すぎて軸圧潰特性が劣化するために好ましくない。
上記（５）の発明においては、側壁の厚さが頂壁の厚さ
よりも厚い。一方、切り欠き部の厚さについては、切り
欠き部の厚さが頂壁の厚さよりも厚ければ本発明の軸圧
潰特性の向上効果を発揮することができるので、側壁の
厚さと切り欠き部の厚さとが同一の厚さであっても本発
明の効果を享受することができる。
【００２１】
【実施例】（実施例１）本発明の第１の実施例において
は、１００ｍｍ×７５ｍｍの基本矩形断面を有し、全体
として十字形状の閉断面を有する強度部材であり、図２
（ａ）にその断面形状を示す。基本矩形断面の４つの角
に１５ｍｍ×１５ｍｍの切り欠き部３を有する。５９０
ＭＰａ級鋼管を素管として引抜き加工によって当該形状
に成形した。成形に際しては切り欠き部３のみを板厚増
加させ、かつ断面の周長全長にわたって最低板厚が２ｍ
ｍを下回らないように狙って成形を行った。断面周方向
における板厚の分布は図２（ｂ）のようになった。つま
り、部材の板厚は頂壁部５が２．０ｍｍ、切り欠き部３
が２．２ｍｍ、側壁部４が２．０ｍｍとなり、２．０ｍ
ｍを下回らない部材が得られた。また、断面周方向にお
ける硬さの分布を図２（ｃ）に示す。板厚を増加させた
切り欠き部３において、側壁４及び頂壁５に対して約９
％の硬度上昇がみられた。
【００２２】このようにして製造した強度部材を切り出
し、衝撃軸圧潰試験を行った。エネルギー吸収量は衝撃
時の時間毎での部材の反力と変形移動距離から吸収エネ
ルギーを算出している。
【００２３】次に、基本矩形断面２の短い方の辺の長さ
（Ｌ）と前記切り欠き部３の切り欠き長さ（Ｃ）の比
（Ｃ／Ｌ）を０から５０％まで変化させるように切り欠
き長さ（Ｌ）を変化させる試験を行った。結果を図３に
示す。図３において、Ａは本発明例であり、比（Ｃ／
Ｌ）以外の項目については上記実施例と同等の条件で製
造した。図３のＤは、加工方法等はＡと同じであるが、
切り欠き部３の板厚を側壁部４、頂壁部５と同様に２．
０ｍｍとしたものである。図３のＨは、Ａ、Ｄと同一の
基本矩形断面、同一の切り欠き部形状を有するものを、
同一の強度を有する鋼板を曲げ加工によって成形した比
較例であり、側壁部４及び頂壁部５の板厚は、Ａ、Ｄと
同様に２．０ｍｍである。
【００２４】これらＡ、Ｄ、Ｈについて衝撃軸圧潰試験
を行った。図３において、横軸はＣ／Ｌを％表示したも
の、縦軸はエネルギー吸収量である。エネルギー吸収量
は上記と同様にして測定した。Ｃ／Ｌ＝０．０５以上の
領域で切り欠きなしに比較してエネルギー吸収量の増大
効果がみられ、Ｃ／Ｌ＝０．２〜０．３５の領域で特に
良好な結果が得られることがわかる。Ｃ／Ｌ＝０．４５
を超えると効果はみられない。
【００２５】曲げ加工によって成形した比較例Ｈに対し
て、引抜き加工によって成形したＤは１．３倍のエネル
ギー吸収量が得られた。同じ引抜き加工によって成形し
たもの同士の比較において、切り欠き部の板厚を増加さ
せたＡは、増加させていないＤに比較してエネルギー吸
収量の増加が得られた。
【００２６】図３において、Ｃ／Ｌ＝０の「切り欠き部
なし」においても、曲げ加工によって成形した比較例Ｈ
に対して、引抜き加工によって成形したＡ、Ｄのエネル
ギー吸収量は高い値を示している。その理由は、側壁４
及び頂壁５においても、引抜き加工によって成形した場
合は曲げ加工によって成形した場合に比較して加工硬化
により強度が向上しているためである。
【００２７】（実施例２）図４に第２の実施例を示す。
基本矩形断面２は第１の実施例と同じ１００ｍｍ×７５
ｍｍであり、その断面形状は図４（ａ）に示すとおりで
あり、基本矩形断面２の４つの角に１５ｍｍ×１５ｍｍ
の切り欠き部３を有する。５９０ＭＰａ級鋼管を素管と
して引抜き加工によって当該形状に成形した。成形に際
しては切り欠き部３及び側壁部４を板厚増加させ、板厚
増加部以外の周長全長にわたって最低板厚が２ｍｍを下
回らないように狙って成形を行った。断面周方向におけ
る板厚の分布は図４（ｂ）のようになった。つまり、部
材の板厚は頂壁部５が２．０ｍｍ、切り欠き部３が２．
２ｍｍ、側壁部４が２．２ｍｍとなり、最低板厚が２．
０ｍｍを下回らず、かつ、側壁部４と切り欠き部３の板
厚を増加させた部材が得られた。また、断面周方向にお
ける硬さの分布を図４（ｃ）に示す。板厚を増加させた
切り欠き部３と側壁部４において頂壁部５に対して約９
％の硬度上昇がみられた。
【００２８】（実施例３）ハイドロフォーム加工により
成形した本発明の第３の実施例を図５に示す。図５
（ａ）には、直径１０２ｍｍの５９０ＭＰａ級板厚２ｍ
ｍの素材管２１の断面を示す。この素材管２１をロール
成形によって円の曲率に対して逆向きの凹の曲率を与
え、図５（ｂ）に示す形状の管材２２に成形する。
【００２９】しかる後に、図５（ｃ）〜（ｅ）に示す液
圧成形（ハイドロフォーム成形）によって成形する。す
なわち、管材２２の内部に液体３７を充満させ、素材管
２１が５９０ＭＰａ級板厚２ｍｍの管材ならば管材２２
内部に５ＭＰａ程度の液圧を作用させた状態で管材を型
で成形する。このとき、加圧面に座屈の心配がなければ
管材内部に液体３７を充満させなくても良い。
【００３０】まず、図５（ｃ）に示すように管材２２を
液圧成形型の中に配置し、上型３１と下型３５との間隔
を狭めるように圧下することによって、図５（ｄ）に示
す形状とする。その後、素材管の両端に圧縮力を付加し
つつ液圧を増加することにより、図５（ｅ）に示すよう
に素材管を拡管し、同時に可動上型３２及び可動下型３
４を動作させて型締めを行い、最終的に図５（ｆ）に示
す部材の形状とする。このとき、５９０ＭＰａ材板厚２
ｍｍの管材ならば１０ＭＰａ〜１５ＭＰａの初期液圧を
作用させ、型締めによる容積減少に伴う管材内部の液圧
上昇はリークバルブによって調節することができる。側
壁部に作用する圧縮力が増加するに伴って管材内部の液
圧を上昇させるように制御し、約４０ＭＰａまで上昇さ
せる。これによって、切り欠き部３の板厚を初期板厚に
対して約１０％増加させると同時に、側壁４の板厚を初
期板厚に対して約１０％増加させることができ、板厚増
加した壁６を形成することができた。
【００３１】実施例１及び２で作成した強度部材の衝撃
曲げ強度の評価を行った。比較材として、実施例と同じ
強度の鋼材を用い、同じ基本矩形断面と切り欠き部を有
するプレス品ダブルハット構造体を用いた。実施例・比
較例とも、強度部材単位長さあたりの質量を変化させる
ため、肉厚を変化させた数種類の材料を用いた。
【００３２】強度部材１を３００ｍｍの長さに切り出し
て試験部材４３とし、両端に剛体４２としての鋼材を溶
接した長さ９００ｍｍの構造体を作成し、２つのサポー
ト４４で支持し、支持間距離７００ｍｍで衝撃３点曲げ
試験を行った。衝撃曲げ試験では、幅５０ｍｍのストラ
イカ４１を用い、衝突速度８ｍ／ｓで試験部材４３の頂
壁に衝突させる条件とした（図６）。
【００３３】図７に試験結果を示す。図中Ａが実施例
１、Ｂが実施例２、Ｈが比較例を示す。図７（ａ）
（ｂ）とも、横軸は強度部材の単位長さあたりの質量
（ｋｇ／ｍ）である。図７（ａ）は縦軸に平均反力Ｆ
ave（ｋＮ）をとったものであり、比較例Ｈに対し、実
施例１（Ａ）は、単位長さあたりの質量が同等である条
件においては平均反力で３５％以上の増加が得られるこ
とがわかった。実施例２（Ｂ）は、実施例１（Ａ）より
も良好な結果となっている。図７（ｂ）は縦軸にエネル
ギー吸収量Ｅabをとったものであり、実施例１（Ａ）
は、比較例Ｈに対し、単位長さあたりの質量が同等であ
る条件においてはエネルギー吸収量で１８％以上の増加
が得られることがわかった。実施例２（Ｂ）は、実施例
１（Ａ）よりも良好な結果となっている。
【００３４】以上のように、本発明の強度部材を用いる
ことにより、衝撃軸圧潰によるエネルギー吸収の増加が
得られるのみでなく、曲げ変形にも強度の上昇とエネル
ギー吸収の増加が得られることがわかった。
【００３５】
【発明の効果】基本矩形断面の４つのコーナーに切り欠
き部を有し、全体として十字形状の閉断面を有する長尺
の自動車用強度部材において、コーナーの切り欠き部の
板厚を切り欠き部以外の部分の板厚よりも厚くすること
により、又は該切り欠き部の硬さを切り欠き部以外の部
分の硬さよりも硬くすることにより、単位長さあたりの
部材質量が同一の条件においてエネルギー吸収量を増加
させ、かつ曲げ強度性能を向上させることができる。十
字形状の対向する２つの辺の板厚をもう一方の対向する
２つの辺の板厚よりも厚くすることにより、曲げ強度性
能をより一層向上させることができる。
【００３６】強度部材を引抜き加工又はハイドロフォー
ム加工によって成形することにより、上記好ましい板厚
及び硬さ分布を容易に得ることができるとともに、たと
え切り欠き部の板厚や硬さがそれ以外の部分と同等であ
っても、より優れた強度特性を実現することができる。
【００３７】高強度鋼板を用いて自動車用強度部材を形
成するに際し、引抜き加工やハイドロフォーム加工を用
いることにより、割れ発生のない強度部材を製造するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の強度部材の断面形状を説明する概念図
である。
【図２】本発明の強度部材であり、（ａ）は断面図、
（ｂ）は周方向の板厚分布、（ｃ）は周方向の硬さ分布
を示す図である。
【図３】本発明の強度部材において、コーナー切り欠き
部の形状とエネルギー吸収量との関係を示す図である。
【図４】本発明の強度部材であり、（ａ）は断面図、
（ｂ）は周方向の板厚分布、（ｃ）は周方向の硬さ分布
を示す図である。
【図５】ハイドロフォーム加工による強度部材の成形方
法を説明する図であり、（ａ）は素材管の断面図、
（ｂ）はロール成形後の断面図、（ｃ）は液圧成形型に
投入後の断面図、（ｄ）は管材を液圧成形中の断面図、
（ｅ）は液圧成形中の断面図であって壁に圧縮力を作用
させる状況を示す図、（ｆ）は成形された強度部材の断
面図である。
【図６】本発明の動的曲げ試験方法を示す概念図であ
る。
【図７】本発明の動的３点曲げ変形における効果を示す
図であり、（ａ）は平均反力の結果を示す図、（ｂ）は
エネルギー吸収量の結果を示す図である。
【符号の説明】
１ 強度部材 ２ 基本矩形断面 ３ 切り欠き部 ４ 側壁 ５ 頂壁 ６ 板厚増加した壁 ２１ 素材管 ２２ 成形中の管材 ３１ 上型 ３２ 可動上型 ３３ 可動型 ３４ 可動下型 ３５ 下型 ３７ 液体 ４１ ストライカ ４２ 剛体 ４３ 試験部材 ４４ サポート Ｃ 切り欠き長さ Ｌ 基本矩形の短い方の辺の長さ Ａ 実施例１ Ｂ 実施例２ Ｈ 比較例
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 25/20 Ｂ６２Ｄ 25/20 Ｃ (72)発明者 住本 大吾 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内 (72)発明者 寺田 好男 君津市君津１番地 新日本製鐵株式会社君 津製鐵所内 (72)発明者 栗山 幸久 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 桜井 寛 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 中西 栄三郎 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D003 AA01 AA05 AA10 BB01 CA09 CA17 CA48 4E028 EB01 4E096 EA02 EA16 FA01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基本矩形断面の４つのコーナーに切り欠
    き部を有し、全体として十字形状の閉断面を有する長尺
    の強度部材において、前記基本矩形の短い方の辺の長さ
    （Ｌ）と前記切り欠き部の切り欠き長さ（Ｃ）の比（Ｃ
    ／Ｌ）が０．０５から０．４５の範囲であり、引抜き加
    工又はハイドロフォーム加工によって成形されてなるこ
    とを特徴とする自動車用強度部材。
  2. 【請求項２】 基本矩形断面の４つのコーナーに切り欠
    き部を有し、全体として十字形状の閉断面を有する長尺
    の強度部材において、前記切り欠き部の板厚が、切り欠
    き部以外即ち側壁及び頂壁の板厚に対して５〜３０％厚
    いことを特徴とする自動車用強度部材。
  3. 【請求項３】 基本矩形断面の４つのコーナーに切り欠
    き部を有し、全体として十字形状の閉断面を有する長尺
    の強度部材において、前記切り欠き部の硬さが、切り欠
    き部以外即ち側壁及び頂壁の硬さに対して５％以上高い
    ことを特徴とする自動車用強度部材。
  4. 【請求項４】 引抜き加工によって成形されてなること
    を特徴とする請求項２又は３に記載の自動車用強度部
    材。
  5. 【請求項５】 前記十字形状の対向する２つの辺の板厚
    が、もう一方の対向する２つの辺の板厚よりも５〜３０
    ％厚いことを特徴とする請求項１に記載の自動車用強度
    部材。
  6. 【請求項６】 前記基本矩形の短い方の辺の長さ（Ｌ）
    と前記切り欠き部の切り欠き長さ（Ｃ）の比（Ｃ／Ｌ）
    が０．２から０．３５の範囲であることを特徴とする請
    求項１乃至５のいずれかに記載の自動車用強度部材。
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