特許ウォッチ

公開番号2025014025
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-28
出願番号2024189916,2021034655
出願日2024-10-29,2021-03-04
発明の名称自動車車体の構造部材
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類B62D 25/04 20060101AFI20250121BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】局部座屈モードの変形の、ストローク初期における耐荷重と、衝撃吸収エネルギとを向上させることでより優れた衝突安全性能を発揮することが可能な構造部材を提供する。
【解決手段】ハット型部材と接合部材と、を備え、天板部又は天板対向部に長手方向に沿って延在する複合ビードが形成され、複合ビードは、一対のビード側壁と一対のビード底壁と膨出部とを有し、長手方向に垂直な断面において膨出部は、第一端部から高さ方向の外方に向かうに連れて互いに離間距離が増大するように延在する一対の傾斜部位と、一対の傾斜部位における第二端部同士を繋ぐ中央部位とを有し、側壁部に、高さ方向に沿って延在する高さ方向ビードが形成される自動車車体の構造部材。
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項１】
長手方向に延びる天板部と、
前記天板部の幅方向の両端部に形成された第一コーナ部を介して延在する一対の側壁部と、
前記一対の側壁部における前記第一コーナ部とは反対側の端部に形成された第二コーナ部を介して延在する一対のフランジ部と、
を有するハット型部材と、
前記ハット型部材の前記一対のフランジ部に接合される一対の接合部と、
前記ハット型部材の前記天板部に対向する天板対向部と、
を有する接合部材と、
を備え、
前記天板部又は前記天板対向部に、前記長手方向に沿って延在する複合ビードが形成され、
前記複合ビードは、
前記天板部又は前記天板対向部から内方に向けて屈曲して延在する一対のビード側壁と、
前記一対のビード側壁から互いに向かい合う方向に向けて屈曲して延在する一対のビード底壁と、
前記一対のビード底壁の間に形成される膨出部と、
を備え、
前記長手方向に垂直な断面において、前記膨出部は、
前記一対のビード底壁における前記一対のビード側壁とは反対側の端部である第一端部から、高さ方向の外方に向かうに連れて互いに離間距離が増大するように延在する一対の傾斜部位と、
前記一対の傾斜部位における、前記一対のビード底壁とは反対側の端部である第二端部同士を繋ぐ中央部位と、
を備え、
前記複合ビードが二本以上、前記幅方向に並列して形成され、
前記複合ビードが前記ハット型部材の前記天板部に形成され、
前記長手方向に垂直な断面において、前記天板部と前記第一コーナ部との境界点から、前記幅方向に前記天板部の幅の１／４の離間距離となる点までの領域に、前記複合ビードの前記幅方向の中心が位置するように前記複合ビードが形成され、
前記側壁部に、前記高さ方向に沿って延在する高さ方向ビードが形成されることを特徴とする自動車車体の構造部材。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記長手方向に垂直な断面において、前記天板部と前記第一コーナ部との境界点から、２０ｍｍの離間距離となる点までの領域に、前記複合ビードと前記天板部との境界点が位置するように前記複合ビードが形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の自動車車体の構造部材。
【請求項３】
前記天板部と前記ビード側壁との境界点同士を結ぶ仮想直線が、前記膨出部の前記中央部位の少なくとも一部に重なる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車車体の構造部材。
【請求項４】
前記ハット型部材が板厚１．２ｍｍ以下の鋼板により形成されている
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材。
【請求項５】
前記ハット型部材が引張強さ９８０ＭＰａ以上の鋼板により形成されている
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材。
【請求項６】
前記ハット型部材が焼き入れ部材である
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材。
【請求項７】
長手方向に延びる天板部と、
前記天板部の幅方向の両端部に形成された第一コーナ部を介して延在する一対の側壁部と、
前記一対の側壁部における前記第一コーナ部とは反対側の端部に形成された第二コーナ部を介して延在する一対のフランジ部と、
を有するハット型部材と、
前記ハット型部材の前記一対のフランジ部に接合される一対の接合部と、
前記ハット型部材の前記天板部に対向する天板対向部と、
を有する接合部材と、
を備え、
前記天板部又は前記天板対向部に、前記長手方向に沿って延在する複合ビードが形成され、
前記複合ビードは、
前記天板部又は前記天板対向部から内方に向けて屈曲して延在する一対のビード側壁と、
前記一対のビード側壁から互いに向かい合う方向に向けて屈曲して延在する一対のビード底壁と、
前記一対のビード底壁の間に形成される膨出部と、
を備え、
前記長手方向に垂直な断面において、前記膨出部は、
前記一対のビード底壁における前記一対のビード側壁とは反対側の端部である第一端部から、高さ方向の外方に向かうに連れて互いに離間距離が増大するように延在する一対の傾斜部位と、
前記一対の傾斜部位における、前記一対のビード底壁とは反対側の端部である第二端部同士を繋ぐ中央部位と、
を備え、
前記複合ビードが二本以上、前記幅方向に並列して形成され、
前記複合ビードが前記接合部材の前記天板対向部に形成され、
前記長手方向に垂直な断面において、前記接合部材の前記接合部の内側の端部から、前記幅方向に前記天板対向部の幅の１／４の離間距離となる点までの領域に、前記複合ビードの前記幅方向の中心が位置するように前記複合ビードが形成され、
前記側壁部に、前記高さ方向に沿って延在する高さ方向ビードが形成されることを特徴とする自動車車体の構造部材。
【請求項８】
前記長手方向に垂直な断面において、前記接合部材の前記接合部の内側の端部から、２０ｍｍの離間距離となる点までの領域に、前記複合ビードと前記接合部材との境界点が位置するように前記複合ビードが形成される
ことを特徴とする請求項７に記載の自動車車体の構造部材。
【請求項９】
前記天板対向部と前記ビード側壁との境界点同士を結ぶ仮想直線が、前記膨出部の前記中央部位の少なくとも一部に重なる
ことを特徴とする請求項７または８に記載の自動車車体の構造部材。
【請求項１０】
前記接合部材が板厚１．２ｍｍ以下の鋼板により形成されている
ことを特徴とする請求項７～９のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車車体の構造部材に関する。
続きを表示（約 3,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の衝突安全性能の向上および車体軽量化を目的として、自動車部品への高張力鋼板の適用が拡大している。高張力鋼板を適用することで、より優れた衝突安全性能を持つ部品を得ることができたり、または衝突安全性能と薄肉化による軽量化とを両立することが可能となる。
【０００３】
しかしながら素材の板厚が薄くなると、加工前の鋼板の剛性が低下するだけなく、加工後の部品の剛性も低下するため、強度が高く、板厚の薄い鋼板を単純に使用するだけでは、衝突安全性能として十分な高強度化の効果が得られない場合がある。
【０００４】
自動車車体部品の衝突安全性能として、側面衝突（側突）におけるサイドシルやＢピラー、前面衝突（前突）におけるバンパー等の曲げ圧潰特性がある。これらの部品の曲げ圧潰特性として、局部座屈モードの３点曲げ特性を高め、薄い板厚の素材を用いてもより高い衝突安全性能を発揮することが希求されている。
【０００５】
特許文献１には、本体部の長手方向に沿って本体部の幅方向中央に延在するように凹ビードを設けるように設計された、耐座屈性に優れた車両用耐衝突補強材が開示されている。
特許文献２には、上部ウェブ、下部ウェブの一方又は両方に、車両の前後方向に略平行な凹状又は凸状のビードを有する車両用金属製アブソーバが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第５１１９４７７号公報
特許第４３３０６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２の技術では、要求される更に高い曲げ圧潰部品の局部座屈モードの３点曲げ特性を十分に発揮することができなかった。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、局部座屈モードの変形の、ストローク初期における耐荷重と、衝撃吸収エネルギとを向上させることでより優れた衝突安全性能を発揮することが可能な構造部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の具体的態様は以下のとおりである。
【００１０】
（１）本発明の第一の態様は、長手方向に延びる天板部と、前記天板部の幅方向の両端部に形成された第一コーナ部を介して延在する一対の側壁部と、前記一対の側壁部における前記第一コーナ部とは反対側の端部に形成された第二コーナ部を介して延在する一対のフランジ部と、を有するハット型部材と、前記ハット型部材の前記一対のフランジ部に接合される一対の接合部と、前記ハット型部材の前記天板部に対向する天板対向部と、を有する接合部材と、
を備え、前記天板部又は前記天板対向部に、前記長手方向に沿って延在する複合ビードが形成され、前記複合ビードは、前記天板部又は前記天板対向部から内方に向けて屈曲して延在する一対のビード側壁と、前記一対のビード側壁から互いに向かい合う方向に向けて屈曲して延在する一対のビード底壁と、前記一対のビード底壁の間に形成される膨出部と、を備え、前記長手方向に垂直な断面において、前記膨出部は、前記一対のビード底壁における前記一対のビード側壁とは反対側の端部である第一端部から、高さ方向の外方に向かうに連れて互いに離間距離が増大するように延在する一対の傾斜部位と、前記一対の傾斜部位における、前記一対のビード底壁とは反対側の端部である第二端部同士を繋ぐ中央部位と、を備える自動車車体の構造部材である。
（２）上記（１）に記載の自動車車体の構造部材では、前記複合ビードが二本以上、前記幅方向に並列して形成されてもよい。
（３）上記（１）又は（２）に記載の自動車車体の構造部材では、前記複合ビードが前記ハット型部材の前記天板部に形成されてもよい。
（４）上記（３）に記載の自動車車体の構造部材では、前記長手方向に垂直な断面において、前記天板部と前記第一コーナ部との境界点から、前記幅方向に前記天板部の幅の１／４の離間距離となる点までの領域に、前記複合ビードの前記幅方向の中心が位置するように前記複合ビードが形成されてもよい。
（５）上記（３）に記載の自動車車体の構造部材では、前記長手方向に垂直な断面において、前記天板部と前記第一コーナ部との境界点から、２０ｍｍの離間距離となる点までの領域に、前記複合ビードと天板部との境界点が位置するように前記複合ビードが形成されてもよい。
（６）上記（３）～（５）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記天板部と前記ビード側壁との境界点同士を結ぶ仮想直線が、前記膨出部の前記中央部位の少なくとも一部に重なってもよい。
（７）上記（３）～（６）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記ハット型部材が板厚１．２ｍｍ以下の鋼板により形成されていてもよい。
（８）上記（３）～（７）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記ハット型部材が引張強さ９８０ＭＰａ以上の鋼板により形成されていてもよい。
（９）上記（３）～（８）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記ハット型部材が焼き入れ部材であってもよい。
（１０）上記（１）又は（２）に記載の自動車車体の構造部材では、前記複合ビードが前記接合部材の前記天板対向部に形成されてもよい。
（１１）上記（１０）に記載の自動車車体の構造部材では、前記長手方向に垂直な断面において、前記接合部材の前記接合部の内側の端部から、前記幅方向に前記天板対向部の幅の１／４の離間距離となる点までの領域に、前記複合ビードの前記幅方向の中心が位置するように前記複合ビードが形成されてもよい。
（１２）上記（１０）に記載の自動車車体の構造部材では、前記長手方向に垂直な断面において、前記接合部材の前記接合部の内側の端部から、２０ｍｍの離間距離となる点までの領域に、前記複合ビードと前記接合部材との境界点が位置するように前記複合ビードが形成されてもよい。
（１３）上記（１０）～（１２）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記天板対向部と前記ビード側壁との境界点同士を結ぶ仮想直線が、前記膨出部の前記中央部位の少なくとも一部に重なってもよい。
（１４）上記（１０）～（１３）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記接合部材が板厚１．２ｍｍ以下の鋼板により形成されてもよい。
（１５）上記（１０）～（１４）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記接合部材が引張強さ９８０ＭＰａ以上の鋼板により形成されてもよい。
（１６）上記（１０）～（１５）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記接合部材が焼き入れ部材であってもよい。
（１７）上記（１）～（１６）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記第一端部同士が接触していてもよい。
（１８）上記（１７）に記載の自動車車体の構造部材では、前記第一端部同士が固定されていてもよい。
（１９）上記（１）～（１８）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記膨出部と前記ビード側壁とが接触していてもよい。
（２０）上記（１９）に記載の自動車車体の構造部材では、前記膨出部と前記ビード側壁とが固定されていてもよい。
（２１）上記（１）～（２０）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記第二端部同士の離間距離は、前記第一端部同士の離間距離の１．２倍以上であってもよい。
（２２）上記（１）～（２１）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記複合ビードの幅が５ｍｍ～２０ｍｍであり、前記複合ビードの深さが５ｍｍ～２０ｍｍであってもよい。
（２３）上記（１）～（２２）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記複合ビードの深さ／幅で算出されるアスペクト比が０．２５～４．０であってもよい。
（２４）上記（１）～（２３）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記側壁部に、前記高さ方向に沿って延在する高さ方向ビードが形成されてもよい。
（２５）上記（２４）に記載の自動車車体の構造部材では、前記高さ方向ビードは、前記第一コーナ部から延在してもよい。
（２６）上記（２４）に記載の自動車車体の構造部材では、前記高さ方向ビードは、前記第二コーナ部から延在してもよい。
（２７）上記（２４）に記載の自動車車体の構造部材では、前記高さ方向ビードは、前記第一コーナ部から前記二コーナ部まで延在してもよい。
（２８）上記（２４）～（２７）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記高さ方向ビードの幅が１０ｍｍ～６０ｍｍであり、前記高さ方向ビードの深さが２ｍｍ～１０ｍｍであってもよい。
（２９）上記（２４）～（２８）のいずれか一項に記載の自動車車体の構造部材では、前記高さ方向ビードの深さ／幅で算出されるアスペクト比が０．０５～１．０であってもよい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許