JP2009051377A - 車両用補強部材 - Google Patents

Abstract

【課題】剛性を高めることができ、車両の安全性向上に貢献できる車両用補強部材を提供する。
【解決手段】車両用補強部材１は、長手方向に対して交差する方向の断面で、溝２０を形成するように互いに対向する２つの対向壁２１，２２と、各対向壁２１，２２の一端部２１ａ，２２ａ同士を繋ぐ連接壁３と、各対向壁２１，２２の他端部２１ｃ，２２ｃから外方に延設された外フランジ部４とをもつ。外フランジ部４は、互いに対面する板状をなす第１フランジ部４１および板状をなす第２フランジ部４２と、対向壁２１，２２の他端部２１ｃ，２２ｃに対して反対側に位置すると共に第１フランジ部４１および第２フランジ部４２の境界を形成する断面Ｕ形状をなす稜線部５とを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は例えば車両のボディ、ドアパネル等を補強する車両用補強部材に関する。

従来、車両用補強部材としては、長手方向に対して交差する方向の断面で、溝を形成するように互いに対向する２つの対向壁と、各対向壁の一端部同士を繋ぐ連接壁と、各対向壁の他端部から外方に延設された外フランジ部とを備えているものが知られている（特許文献１）。この車両用補強部材はドアビーム等に使用される。
特開２００２−１９５５９号公報（図１０）

ところで、車両用補強部材によれば、車両の安全性の向上のため、剛性を高めることがますます要請されている。

本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、剛性を高めることができ、車両の安全性の向上に貢献できる車両用補強部材を提供することを課題とする。

様相１に係る車両用補強部材は、長手方向に対して交差する方向の断面で、溝を形成するように互いに対向する２つの対向壁と、各前記対向壁の一端部同士を繋ぐ連接壁と、各前記対向壁の他端部から外方に延設された外フランジ部とを具備しており、前記外フランジ部は、互いに対面する板状をなす第１フランジ部および板状をなす第２フランジ部と、各前記対向壁の一端部同士を繋ぐ方向において前記対向壁の前記他端部から遠ざかる側に位置すると共に前記第１フランジ部および前記第２フランジ部の境界を形成する断面Ｕ形状をなす稜線部とを備えていることを特徴とする。

稜線部は、第１フランジ部および第２フランジ部の折り目境界を形成するものである。車両衝突などで補強部材が曲げ変形等の変形をするとき、補強部材の曲げ剛性等の剛性を高めるためには、外フランジ部を構成する第１フランジ部および第２フランジ部は、互いに個別に変形するよりも、できるだけ一体的に変形することが好ましい。この点本発明によれば、外フランジ部を構成する第１フランジ部および第２フランジ部は、稜線部により結合され、一体性が高められている。このため、車両衝突などで補強部材が曲げ変形等の変形をするとき、第１フランジ部および第２フランジ部をできるだけ一体的に変形させることができ、補強部材の曲げ剛性等の剛性を高めることができる。

ところで、車両衝突などで、補強部材の連接壁が曲げ内周側となり、補強部材の外フランジ部が曲げ外周側となるように、補強部材が弓状に曲げ変形されるときがある。塑性加工においては、一般的には、曲げ外周側には、曲げ内周側よりも大きな引張応力が作用し易い。引張応力は、過剰であると、圧縮応力よりも亀裂を生成させるトリガーとなり易い。この点本発明によれば、補強部材の曲げ外周側に外フランジ部が配置されており、外フランジ部の稜線部が補強部材の曲げ外周側に配置されていることになる。このため、亀裂を生成させ易い大きな引張応力が補強部材の外フランジ部に作用するときであっても、稜線部により補強部材の外フランジ部における亀裂抵抗性を高めることができる。

なお、稜線部としては、加工硬化または焼入（例えばダイクエンチなど）により強化することができる。この場合、稜線部は加工硬化または焼入により他の部分よりも強化されており、補強部材の曲げ剛性等の剛性を高めることができる。この場合、車両の安全性の向上に一層貢献できる。また、第１フランジ部および第２フランジ部は部分的にまたは全面的に溶接により接合することができる。この場合、第１フランジ部および第２フランジ部の一体変形性は向上する。溶接としては、スポット溶接、レーザビーム溶接等が例示される。ボルト締結、リベット締結等により接合しても良い。第１フランジ部および第２フランジ部が部分的に接合とは、局部的に接合されている意味である。第１フランジ部および第２フランジ部が全面的に接合とは、第１フランジ部の投影面と第２フランジ部の投影面とが接合されている意味である。

本発明によれば、外フランジ部を構成する第１フランジ部および第２フランジ部は稜線部により結合され、一体性が高められている。このため、車両衝突などで補強部材が変形するとき、第１フランジ部および第２フランジ部をできるだけ一体的に変形させることができ、補強部材の曲げ剛性等の剛性を確保することができる。この場合、車両の安全性向上に貢献できる。

（実施形態１）
図１〜図４は、車両（例えば普通乗用車、軽乗用車、貨物車、トラック）のドアパネル８０に取り付けられる車両用補強部材１に適用した実施形態１を示す。図１は、車両用補強部材１をドアパネル８０（強化要請部材）に取り付けた状態を示す。図２は車両用補強部材１の要部の斜視図を示す。図１に示すように、ドアビームとして使用される補強部材１では、長手方向の両端部にブラケット１ｒが一体的に成形されている。補強部材１は、車両の車室を開閉するドアパネル８０の内部において多少傾斜しつつ横方向に沿って架設されており、車両の側面衝突等の衝突に対して抵抗性を高める機能を果たす。補強部材１の長手方向をＬ１として示す。ドアビームの長手方向の一端部および他端部に相当するブラケット１ｒは、スポット溶接等の溶接によりドアパネル８０の内部に固定される。

図３は、車両用補強部材１の長手方向（矢印Ｌ１方向）に対して交差（直交）する方向に沿って車両用補強部材１を切断した断面を示す。図３に示すように、車両用補強部材１は、長手方向に延びる溝２０を形成するように互いに対向する第１対向壁２１および第２対向壁２２と、第１対向壁２１の一端部２１ａと第２対向壁２２の一端部２２ａとを繋ぐ連接壁３と、第１対向壁２１の他端部２１ｃと第２対向壁２２の他端部２２ｃから外方に延設された外フランジ部４とを備えている。なお、第１対向壁２１および第２対向壁２２は、一端部２１ａ，２２ａから他端部２１ｃ，２２ｃに向かうにつれて多少拡開するように形成されている。

補強部材１は、一枚の薄い平板状の金属板を曲げプレス成形することにより形成されている。曲げプレス成形は、常温でプレス成形する冷間プレスでも良いし、熱間状態でプレス成形する熱間プレスでも良いし、温間状態でプレス成形する温間プレスでも良い。冷間プレスであれば、曲げ部分の加工硬化による強化を期待できる。温間プレスまたは熱間プレスであれば、塑性変形能が良好である。熱間プレスであれば、温度によってはダイクエンチ効果（急冷強化効果）を期待できる。金属としては、炭素鋼または合金鋼（例えばステンレス鋼）とされている。

図３に示すように、外フランジ部４は２枚積層構造（複数積層構造）であり、互いに対面する板状をなす第１フランジ部４１および板状をなす第２フランジ部４２と、第１フランジ部４１および第２フランジ部４２の折り目（山折りの折り目）を形成する稜線部５とを備えている。図３に示す矢印Ａ方向は、前記断面において、対向壁２１，２２の一端部２１ａ，２２ａを互いに繋ぐ方向を意味する。第１フランジ部４１および第２フランジ部４２は、矢印Ａ方向に沿っている。稜線部５は、矢印Ａ方向において、第１対向壁２１の他端部２１ｃおよび第２対向壁２２の他端部２２ｃから遠ざかる側に位置する。稜線部５は、第１フランジ部４１と第２フランジ部４２との境界を形成する断面Ｕ形状をなす。このような稜線部５が冷間加工されていれば、加工硬化の度合が高く、稜線部５は加工硬化により強化され、曲げ剛性等の剛性が高く設定されている。

本実施形態によれば、図３に示すように、第１フランジ部４１は、第２フランジ部４２に対面する第１表面４１ｆをもつ。第２フランジ部４２は、第１フランジ部４１に対面する第２表面４２ｆをもつ。第１表面４１ｆおよび第２表面４２ｆは、互いに厚み方向に圧接されて接触しており、互いに面当たりしている。従って稜線部５は、断面Ｕ形状に曲げ成形する曲げ加工度が高く、大きな曲率で成形されており、曲率半径は小さくされている。このような大きな曲率で稜線部５が冷間加工されている場合には、稜線部５の加工硬化の度合が高く、稜線部５は加工硬化により他の部分よりも一層強化され、第１フランジ部４１および第２フランジ部４２の一体性を高めている。

図３に示すように、連接壁３の中央を通る仮想垂線をＰ１とするとき、仮想垂線Ｐ１の延設方向（矢印Ｐ方向）において、第２フランジ部４２は、第１フランジ部４１よりも連接壁３から遠ざかる方向に位置している。従って、一方の第２フランジ部４２と第１対向壁２１との間には、一方の第１フランジ部４１が位置する。他方の第２フランジ部４２と第２対向壁２２との間には、他方の第１フランジ部４１が位置する。

図３に示すように、第１対向壁２１の仮想延長線をＷ１とする。第２対向壁２２の仮想延長線をＷ２とする。矢印Ａ方向において、仮想延長線Ｗ１，Ｗ２よりも第２フランジ部４２の先端４２ｋは溝２０側に突出している。このため第２フランジ部４２の面垂直方向（矢印Ｐ３方向）から投影するとき、第２フランジ部４２の投影面が大きく確保され、強化されている。ここで、図３は、補強部材１がドアパネル８０に通常形態で搭載されている場合に示す。通常形態によれば、図３に示すように、補強部材１の連接壁３はドアパネル８０のうち室外側の外面壁８０ｐに対向すると共に、外フランジ部４はドアパネル８０の室内側の内面壁８０ｉに対向する。このように補強部材１がドアパネル８０に通常形態で搭載される場合には、第２フランジ部４２は、材料亀裂のトリガーとなり易い引張応力を誘発させる曲げ外周側となり易いため、第２フランジ部４２の投影面が確保されて強化されていることは有意義である。

図４は、補強部材１がドアパネル８０に通常形態で搭載されている場合において、車両の側面衝突を模擬した破壊試験において補強部材１が変形している形態を示す。破壊試験によれば、衝突荷重Ｆが車外側から車内側に向けて補強部材１の連接壁３に入力される。このように衝突荷重Ｆが補強部材１の連接壁３に入力されると、補強部材１の連接壁３が変形されるとともに、第１対向壁２１および第２対向壁２２が変形し、第１フランジ部４１を介して荷重Ｆ１，Ｆ２が第２フランジ部４２に負荷され、第２フランジ部４２からの反力Ｆａ，Ｆｂが発生する。

補強部材１の板厚としては特に限定されるものではないが、０．０８〜７ミリメートル、０．２〜４ミリメートル、０．２〜２ミリメートルが例示される。但しこれに限定されるものではない。

なお、補強部材１をドアパネル８０の内部に搭載するときには、場合によっては、図６に示すように、補強部材１の表裏を反転させるリバーシブル取付形態で車両のドアパネル８０の内部に取り付けることもできる。この場合、図６に示すように、補強部材１の連接壁３は、ドアパネル８０のうち室内側の内面壁８０ｉに対向すると共に、外フランジ部４はドアパネル８０の室外側の外面壁８０ｐに対向する。このようなリバーシブル取付形態によれば、図６に示すように、補強部材１の稜線部５で強化された外フランジ部４が衝突荷重Ｆに対向するように、補強部材１が配置される。この場合、補強部材１のうち衝突荷重Ｆが最初に入力される第２フランジ部４２の受圧面が大きい方が好ましい。このため、矢印Ａ方向において、第２フランジ部４２の先端４２ｋは、対向壁２１，２２の仮想延長線Ｗ１，Ｗ２よりも溝２０側に突出している（図６参照）。従って、第２フランジ部４２の面垂直方向（衝突荷重Ｆの入力方向）から投影するとき、第２フランジ部４２の投影面が大きく確保され、衝突荷重Ｆの受圧を効果的に行い得る。

以上説明したように本実施形態によれば、次の作用効果が得られる。

（ａ）車両衝突などでドアパネル８０が破壊されるとき、補強部材１が曲げ変形等の変形をする。このとき補強部材１の曲げ剛性等の剛性を高めるためには、第１フランジ部４１および第２フランジ部４２は互いに個別に変形するよりも、できるだけ一体的に変形することが好ましい。

この点本実施形態によれば、外フランジ部４を構成する第１フランジ部４１および第２フランジ部４２は、稜線部５により一体的に結合されている。殊に、稜線部５は、補強部材１の長手方向（矢印Ｌ１方向）に沿って連続的に延設されている。このため、車両衝突などで補強部材１が曲げ変形等の変形をするとき、第１フランジ部４１および第２フランジ部４２をできるだけ一体的に変形させることができ、補強部材１の曲げ剛性等の剛性を確保することができる。

（ｂ）更に本実施形態によれば、第１フランジ部４１の第１表面４１ｆと第２フランジ部４２の第２表面４２ｆとは互いに接触しており、互いに摩擦摺動可能とされている。このため車両衝突などで補強部材１が曲げ変形等の変形をするとき、外フランジ部４を形成する第１フランジ部４１および第２フランジ部４２は、互いに個別にバラバラに変形するよりも、一体となって変形し易くなる。この意味においても、外フランジ部４の曲げ剛性等の剛性を高めることができる。ひいては補強部材１を強化させることができる。

（ｃ）車両衝突などで、図５に示すように、補強部材１の連接壁３が曲げ内周側となり、補強部材１の外フランジ部４が曲げ外周側となるように、補強部材１が曲げ変形されるときが多い。塑性加工では、一般的には、曲げ外周側には、曲げ内周側よりも大きな引張応力（図５に示す矢印ＰＭ方向）が作用し易い。引張応力は、過剰であると、圧縮応力よりも材料亀裂を生成させるトリガーとなり易い。

この点本実施形態によれば、補強部材１の曲げ外周側に外フランジ部４が配置されており、外フランジ部４を強化する稜線部５が補強部材１の曲げ外周側に配置されている。このため、材料亀裂を生成させ易い引張応力が補強部材１の外フランジ部４に作用するときであっても、稜線部５により強化されている外フランジ部４における亀裂抵抗性を高めることができる。

（ｄ）補強部材１は、表裏を反転させるリバーシブル形態で車両に取り付けられることがある（図６参照）。このようなリバーシブル形態で補強部材１が車両に取り付けられるときには、図６に示すように、補強部材１の外フランンジ部４の第２フランジ部４２が衝突荷重Ｆに向かうように、補強部材１が配置される。この場合、断面で連接壁３の延設方向（矢印Ａ方向）において、仮想延長線Ｗ１，Ｗ２よりも第２フランジ部４２の先端４２ｋが対向壁の仮想延長線Ｗ１，Ｗ２よりも溝２０側に突出している。このため第２フランジ部４２の面垂直方向から投影するとき、第２フランジ部４２の投影面が良好に確保される。これにより衝突荷重Ｆが第２フランジ部４２に入力されるとき、第２フランジ部４２の投影面が増加しているため、第２フランジ部４２による受圧を効果的になし得る効果が期待される。

（ｅ）殊に、第１フランジ部４１および第２フランジ部４２が冷間加工により曲成され、稜線部５が冷間加工により形成されている場合には、稜線部５は加工硬化により高硬度化され、強化されている。従って、加工硬化により強化された稜線部５は、上記した（ａ）〜（ｄ）の作用効果を一層高めることができる。

（比較形態）
図１７は、比較形態に係る補強部材１Ｘを示す。比較形態に係る補強部材１Ｘは、実施形態１に係る補強部材１と基本的には同じ構成であリ、図１７に示すように、長手方向に対して交差する方向の断面で、溝２０Ｘを形成するように互いに対向する２つの対向壁２１Ｘ，２２Ｘと、各対向壁２１Ｘ，２２Ｘの一端部同士を繋ぐ連接壁３Ｘと、各対向壁２１Ｘ，２２Ｘの他端部から外方に延設された外フランジ部４Ｘとを備えている。

補強部材１Ｘの板厚は、実施形態１に係る補強部材１の肉厚と同じである。また、比較形態に係る補強部材１Ｘおよび実施形態１に係る補強部材１の双方を平シート状に展開して実質的に２次元形状とするとき、両者の面垂直方向からの投影面は同一とされている。しかしながら、比較形態に係る補強部材１Ｘによれば、外フランジ部４Ｘが１重構造であり、且つ、稜線部５が形成されていない。このため外フランジ部４Ｘは強化が充分ではなく、損傷し易い。殊に、衝突荷重Ｆが補強部材１Ｘの連接壁３Ｘに入力され、連接壁３Ｘが曲げ内周側、外フランジ部４Ｘが曲げ外周側となるように補強部材１Ｘが曲げ変形するとき、外フランジ部４Ｘにはこれの長手方向において大きな引張応力が作用し易いため、外フランジ部４Ｘに材料亀裂が生成されるおそれが高い。

（実施形態２）
本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。図１〜図６を準用する。以下、相違する部分を中心として説明する。但し、補強部材１の全部または主要部分はダイクエンチにより成形されている。即ち、平板形状の炭素鋼系または合金鋼系の金属板（素材）をＡ１変態点以上に加熱する工程と、金属製の成形型の型面で金属板をプレス成形する工程とを経て形成されている。従って、成形型の型面でプレス成形される際に、型面および／または冷却媒体で急冷強化され、急冷強化組織が形成されている。冷却媒体としては、冷却水、冷却油、ミスト、強風が例示される。急冷強化組織としてはマルテンサイト単独組織、マルテンサイト含有組織が好ましいが、これに限らず、マルテンサイトと共に、あるいは、マルテンサイトを有することなく、ベイナイト、トルースタイト、ソルバイトを主要組織として含む組織でも良い。

（実施形態３）
本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有する。図１〜図６を準用する。以下、相違する部分を中心として説明する。但し、第１フランジ部４１および第２フランジ部４２が熱間加工または温間加工により曲成され、稜線部５が熱間加工または温間加工により形成されている。従って、稜線部５の加工硬化による強化は冷間加工のときよりも少ないものの、第１フランジ部４１の第１表面４１ｆおよび第２フランジ部４２の第２表面４２ｆが互いに接触するように、第１フランジ部４１および第２フランジ部４２が稜線部５により結合されており、上記した（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）の作用効果が得られる。

（実施形態４）
図７は、本実施形態に係る車両用補強部材１の長手方向に対して交差する方向の断面を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有し、上記した実施形態１と同様な（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）の作用効果が得られる。図７に示すように、第１対向壁２１の仮想延長線をＷ１とする。第２対向壁２２の仮想延長線をＷ２とする。仮想延長線Ｗ１，Ｗ２よりも第２フランジ部４２の先端４２ｋは、矢印Ａ方向において、溝２０側から遠ざかるように退避している。前述したように補強部材１では実施形態１と同様な作用効果が得られる。このように補強部材１は強化されているため、仮想延長線Ｗ１，Ｗ２よりも第２フランジ部４２の先端４２ｋが溝２０側から遠ざかるように退避していたとしても、強度上の支障はない。図７に示す断面で、連接壁３の延設方向（矢印Ａ方向）において、第２フランジ部４２の先端４２ｋが溝２０側から遠ざかるようにΔＬ１，ΔＬ２退避しているため、第２フランジ部４２の材料が節約される。更に、補強部材１の成形過程において、第２フランジ部４２の先端４２ｋが成形型に干渉するような曲げ成形をされる場合であっても、矢印Ａ方向において、仮想延長線Ｗ１，Ｗ２よりも第２フランジ部４２の先端４２ｋが溝２０側からΔＬ１，ΔＬ２遠ざかるように退避しているため、上記干渉が低減または回避される。なお車両用補強部材１は、冷間加工、温間加工、熱間加工のうちのいずれで成形しても良く、ダイクエンチ法で成形しても良い。

（実施形態５）
図８は、本実施形態に係る車両用補強部材１の長手方向に対して交差する方向の断面を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有し、上記した（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）の作用効果が得られる。図８に示すように、第１対向壁２１の仮想延長線をＷ１とする。第２対向壁２２の仮想延長線をＷ２とする。仮想延長線Ｗ１，Ｗ２よりも第２フランジ部４２の先端４２ｋは、矢印Ａ方向において、仮想延長線Ｗ１，Ｗ２上に位置している。この場合、第１フランジ部４１の第１表面４１ｆと第２フランジ部４２の第２表面４２ｆとの対向面積ができるだけ確保される。更に、第１フランジ部４１の投影面（サイズ）と第２フランジ部４２の投影面（サイズ）とをできるだけ近づけることができる。このため、車両衝突などで補強部材１が曲げ変形等の変形をするとき、第１フランジ部４１および第２フランジ部４２をできるだけ一体的に変形させることができ、補強部材１を強化させることができる。なお車両用補強部材１は、冷間加工、温間加工、熱間加工のうちのいずれで成形しても良く、ダイクエンチ法で成形しても良い。

（実施形態６）
図９は、本実施形態に係る車両用補強部材１の長手方向に対して交差する方向の断面を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有し、上記した（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）の作用効果が得られる。図９に示すように、第１フランジ部４１および第２フランジ部４２には、厚み方向に膨出加工（例えばエンボス加工等）されており、凸状の第１膨出部４１ｍおよび凸状の第２膨出部４２ｍが成形されている。第１膨出部４１ｍはその背面に凹部４１ｎをもつ。第２膨出部４２ｍはその背面に凹部４２ｎをもつ。このため、第１フランジ部４１の第１膨出部４１ｍは、第２フランジ部４２の第２膨出部４２ｍの凹部４２ｎに係合している。この結果、第１フランジ部４１および第２フランジ部４２の一体性が高まり、面方向における第１フランジ部４１および第２フランジ部４２の相対滑りが抑えられる。このため、車両衝突などで補強部材１が変形するとき、第１フランジ部４１および第２フランジ部４２をできるだけ一体的に変形させることができ、補強部材１を強化させることができる。更に、第１膨出部４１ｍおよび第２膨出部４２ｍが冷間加工されているため、加工硬化により一層強化されているため、滑り抵抗性が高められている。

（実施形態７）
図１０は、本実施形態に係る車両用補強部材１の長手方向に対して交差する方向の断面を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有し、上記した（ａ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）の作用効果が得られる。矢印Ａ方向において、第２フランジ部４２の先端４２ｋは、対向壁２１，２２の仮想延長線Ｗ１，Ｗ２よりも溝２０側にかなり突出している。このため第２フランジ部４２の面垂直方向から投影するとき、第２フランジ部４２の投影面が確保される。第１フランジ部４１と第２フランジ部４２との間には隙間４７が形成されている。故に、第１フランジ部４１の第１表面４１ｆと第２フランジ部４２の第２表面４２ｆとは、非接触である。隙間４７は補強部材１の長手方向に沿って連続的に延びている。このように第１フランジ部４１と第２フランジ部４２との間には隙間４７が形成されているため、稜線部５の曲げ成形は容易である。更に、衝突時等において、第１フランジ部４１と第２フランジ部４２とが当接するとき、稜線部５によるバネ弾性効果を期待でき、衝撃緩和に貢献できる。隙間４７の隙間幅ｔａは適宜設定できる。補強部材１の高さＨＡが２０〜５０ミリメートルのときには、例えば、０．５〜５ミリメートルが採用される。但しこれに限定されるものではない。

（実施形態８）
図１１は、本実施形態に係る車両用補強部材１の長手方向に対して交差する方向の断面を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有し、上記した（ａ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）の作用効果が得られる。矢印Ａ方向において第２フランジ部４２の先端４２ｋは、仮想延長線Ｗ１，Ｗ２よりもΔＬ１，ΔＬ２退避している。第１フランジ部４１と第２フランジ部４２との間には隙間４７が形成されている。第１フランジ部４１の第１表面４１ｆと第２フランジ部４２の第２表面４２ｆとは非接触である。第１フランジ部４１と第２フランジ部４２との間には隙間４７が形成されているため、稜線部５の曲げ成形は容易である。更に、衝突時等において、第１フランジ部４１と第２フランジ部４２とが当接するとき、稜線部５によるバネ弾性効果を期待でき、衝撃緩和に貢献できる。

（実施形態９）
図１２は、本実施形態に係る車両用補強部材１の長手方向に対して交差する方向の断面を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有し、上記した（ａ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）の作用効果が得られる。矢印Ａ方向において、第２フランジ部４２の先端４２ｋは、仮想延長線Ｗ１，Ｗ２上に位置している。この場合、第１フランジ部４１の第１表面４１ｆと第２フランジ部４２の第２表面４２ｆとの対向面ができるだけ確保される。更に、第１フランジ部４１の投影面と第２フランジ部４２の投影面とをできるだけ近づけることができる。このため、車両衝突などで補強部材１が変形するとき、第１フランジ部４１および第２フランジ部４２をできるだけ一体的に変形させることができ、補強部材１を強化させることができる。第１フランジ部４１と第２フランジ部４２との間には隙間４７が形成されている。第１フランジ部４１の第１表面４１ｆと第２フランジ部４２の第２表面４２ｆとは非接触である。第１フランジ部４１と第２フランジ部４２との間には隙間４７が形成されているため、稜線部５の曲げ成形は容易である。更に、衝突時等において、第１フランジ部４１と第２フランジ部４２とが当接するとき、稜線部５によるバネ弾性効果を期待でき、衝撃緩和に貢献できる。

（実施形態１０）
図１３は、本実施形態に係る車両用補強部材１の長手方向に対して交差する方向の断面を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有し、上記した（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）の作用効果が得られる。第１フランジ部４１および第２フランジ部４２を曲げた後、稜線部５およびその付近は、加熱手段５５によって局部的に焼き入れ温度以上（Ａ１変態点以上）に加熱された後、急冷手段により急冷されて焼き入れされている。従って稜線部５およびその付近は他の部分よりも強化されている。加熱手段５５は誘導加熱用の導体をもつ。導体は、稜線部５を囲むように断面Ｃ形状または断面コ形状をなす。急冷手段としては、急冷用の冷媒（冷却水等の冷却液、ミスト、冷却用空気等の冷却用気体など）を接触させる手段が挙げられる。このため稜線部５およびその付近は焼き入れにより局部的に強化（急冷強化）されており、第１フランジ部４１および第２フランジ部４２の結合性を更に高めることができる。稜線部５およびその付近はマルテンサイト単独組織あるいはマルテンサイト含有組織とされるが、場合によっては、マルテンサイトに限らず、またはマルテンサイトと共に、トルースタイト、ベイナイト、ソルバイトのうちのいずれか少なくとも１種でも良い。このように稜線部５およびその付近を局部的に焼き入れにより強化（急冷強化）させる技術は、本明細書における各実施形態に適用できる。

（実施形態１１）
図１４は、本実施形態に係る車両用補強部材１の長手方向に対して交差する方向の断面を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有し、上記した（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）の作用効果が得られる。外フランジ部４は、互いに対面する板状をなす第１フランジ部４１、板状をなす第２フランジ部４２、板状をなす第３フランジ部４３と、断面Ｕ形状をなす第１折り目を形成する第１稜線部５と、断面逆Ｕ形状をなす第２折り目を形成する第２稜線部５Ｅとを備えている。第１稜線部５および第２稜線部５Ｅは互いに対向する。本実施形態によれば、次の作用効果が得られる。第１稜線部５は、矢印Ａ方向において、対向壁２１，２２の他端部２１ｃ，２２ｃに対して反対側に位置すると共に第１フランジ部４１および第２フランジ部４２の境界を形成する。第２稜線部５Ｅは、矢印Ａ方向において、対向壁２１，２２の他端部２１ｃ，２２ｃの側に位置すると共に第２フランジ部４２および第３フランジ部４３の境界を形成する。

車両衝突などで補強部材１が変形されるとき、補強部材１の剛性を高めるためには、第１フランジ部４１〜第３フランジ部４３は互いに個別に変形するよりも、できるだけ一体的に変形することが好ましい。この点本実施形態によれば、外フランジ部４を構成する第１フランジ部４１および第２フランジ部４２は、互いに接触するように第１稜線部５Ｅにより結合されている。第２フランジ部４２および第３フランジ部４３は第２稜線部５により結合されている。このため、車両衝突などで補強部材１が変形するとき、第１フランジ部４１、第２フランジ部４２および第３フランジ部４３をできるだけ一体的に変形させることができ、補強部材１を強化させることができる。更に図１４に示すように、第１フランジ部４１〜第３フランジ部４３は互いに接触するようにスポット溶接、レーザビーム溶接等の溶接部４９で部分的に結合されている。この意味においても、第１フランジ部４１、第２フランジ部４２および第３フランジ部４３を一体的に変形させることができる。溶接部４９は第１フランジ部４１、第２フランジ部４２および第３フランジ部４３の長さ方向に沿って連続していても良いし、間隔を隔てて断続的に形成されていても良い。

殊に、第１フランジ部４１、第２フランジ部４２、第３フランジ部４３が冷間加工により曲成され、稜線部５，５Ｅが冷間加工により形成されている。このため、稜線部５，５Ｅは加工硬化により強化されている。従って、加工硬化により強化された稜線部５，５Ｅは、上記した作用効果を一層高めることができる。場合によっては、稜線部５，５Ｅは温間加工、熱間加工で形成することにしても良い。

（実施形態１２）
図１５は、本実施形態に係る車両用補強部材１の長手方向に対して交差する方向の断面を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成、作用効果を有し、補強部材１の高さをＨＡとし、補強部材１の幅をＨＤとすると、ＨＤに対してＨＡはかなり小さく設定されており、薄型化が図られている。ＨＡ／ＨＤとしては、例えば０．１５〜０．７０の範囲内、または、０．１５〜０．６０の範囲内、または、０．２０〜０．４５の範囲内が例示される。これは、稜線部５により外フランジ部４が強化されて、上記した各作用効果が得られるため、補強部材１の高さＨＡを小さくしたとしても、補強部材１による補強効果が向上するためである。このように補強部材１の薄型化が図られるため、ドアパネル８０の肉厚が薄い場合、ドアパネル８０の内部の搭載スペースが制約されている場合に適する。

（実施形態１３）
本実施形態は実施形態１〜実施形態１２と基本的には同様の構成、作用効果を有する。従って図１〜図１４を準用する。但し、補強部材１はアルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金、または硬質樹脂（例えばエンジニアプラスチック等）のいずれかで形成されており、軽量化が図られている。

（適用形態）
図１６は、本発明を車両の補強部材に適用した適用形態を示す。車両のボディは、補強部材として、高さ方向に架設されるセンターピラーリインホースメント１００（センターピラー補強部材）、フロントドアサイドにおいて横方向に架設されるパネルリインホースメント１０１（ドアサイド補強部材）、フロントドアサイドにおいて横方向に架設されるインパクトプロテクションビーム１０２（ドアサイド補強部材）と、リヤドアサイドにおいて横方向に架設されるインパクトプロテクションビーム１０３（ドアサイド補強部材）、ルーフサイドインナーレール１０４（天井補強部材）、ルーフパネルのうち車幅方向に架設されるセンターリインホースメント１０５（天井補強部材）、フロントボディピラーインホースメント１０６（フロント側補強部材）、フロントフロアクロスメンバー１１０（床側補強部材）、ロッカーパネルリインホースメント１１１ａ，１１１ｂ（床側補強部材）、リヤフロアクロスメンバー１１２（床側補強部材）とを備えている。上記した各種の補強部材を、上記した実施形態１〜実施形態１１に係る補強部材１とし、その断面形状に成形することができる。

上記したセンターピラーリインホースメント１００は、これの長手方向Ｋ０方向に沿って延設されており、中央領域１００ｃ、上側の端領域１００ｅ、下側の端領域１００ｅをもつ。パネルリインホースメント１０１は、これの長手方向Ｋ１方向に沿って延設されており、中央領域１０１ｃと、端領域１０１ｅとをもつ。インパクトプロテクションビーム１０２は、これの長手方向Ｋ２方向に沿って延設されており、中央領域１０２ｃと、端領域１０２ｅとをもつ。インパクトプロテクションビーム１０３は、これの長手方向Ｋ３方向に沿って延設されており、中央領域１０３ｃと、端領域１０３ｅとをもつ。

（その他）
各実施形態において、第１フランジ部４１および第２フランジ部４２が互いに接触しているときには、スポット溶接等の溶接部、ボルト締結、リベット締結等で互いに一体的に結合されていても良い。この場合、第１フランジ部４１および第２フランジ部４２を一体的に効果的に変形させることができる。補強部材１の材質としては金属に限らず、エンジニアプラスチック等の樹脂としても良い。この場合には、曲げプレス成形でなく、射出成形、押出成形、圧縮成形等により成形される。各実施形態に係る補強部剤をリバーシブル構造とし、外フランジ部を室外側に対面させても良い。本発明は上記しかつ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更して実施できる。上記した実施形態は説明の複雑化を避けるため、特徴を絞った構成としており、実際の適用においては、一の実施形態に特有の構成および機能を他の実施形態に適用しても良い。従って複数の実施形態における特有の構成および機能を併用する実施形態としても良い。

上記した記載から次の技術的思想も把握できる。
（付記項１）長手方向に対して交差する方向の断面で、溝を形成するように互いに対向する２つの対向壁と、各前記対向壁の一端部同士を繋ぐ連接壁と、各前記対向壁の他端部から外方に延設された外フランジ部とを具備しており、前記外フランジ部は、互いに対面する板状をなす第１フランジ部および板状をなす第２フランジ部と、前記対向壁の前記他端部に対して反対側に位置すると共に前記第１フランジ部および前記第２フランジ部の境界を形成する断面Ｕ形状をなす稜線部とを備えていることを特徴とする車両用ドアビーム。
（付記項２）長手方向に対して交差する方向の断面で、溝を形成するように互いに対向する２つの対向壁と、各前記対向壁の一端部同士を繋ぐ連接壁と、各前記対向壁の他端部から外方に延設された外フランジ部とを具備しており、前記外フランジ部は、互いに対面する板状をなす第１フランジ部および板状をなす第２フランジ部と、前記対向壁の前記他端部に対して反対側に位置すると共に前記第１フランジ部および前記第２フランジ部の境界を形成する断面Ｕ形状をなす稜線部とを備えていることを特徴とする補強部材。車両、産業機器、建築物の構造部品に適用することができる

本発明は車両の構造部品等に適用することができる。

実施形態１に係り、ドアパネルにおいてドアビームとして取り付けられている車両用補強部材を示す概略構成図である。 ドアビームとして使用される車両用補強部材を示す概略斜視図である。 車両用補強部材の断面図である。 車両用補強部材の変形状態を模式的に示す断面図である。 車両用補強部材の変形状態を示す斜視図である。 車両用補強部材の異なる使用形態における断面図である。 実施形態４に係り、車両用補強部材の断面図である。 実施形態５に係り、車両用補強部材の断面図である。 実施形態６に係り、車両用補強部材の断面図である。 実施形態７に係り、車両用補強部材の断面図である。 実施形態８に係り、車両用補強部材の断面図である。 実施形態９に係り、車両用補強部材の断面図である。 実施形態１０に係り、車両用補強部材の断面図である。 実施形態１１に係り、車両用補強部材の断面図である。 実施形態１２に係り、車両用補強部材の断面図である。 適用形態に係る斜視図である。 比較形態に係り、車両用補強部材の断面図である。

符号の説明

１は車両用補強部材、２０は溝、２１，２２は対向壁、２１ａ，２２ａは一端部、２１ｃ，２１ｃは他端部、３は連接壁３、４は外フランジ部、４１は第１フランジ部、４１ｆは表面、４２は第２フランジ部、４２ｆは表面、５は稜線部を示す。

Claims (7)

1. 長手方向に対して交差する方向の断面で、溝を形成するように互いに対向する２つの対向壁と、各前記対向壁の一端部同士を繋ぐ連接壁と、各前記対向壁の他端部から外方に延設された外フランジ部とを具備しており、
   前記外フランジ部は、互いに対面する板状をなす第１フランジ部および板状をなす第２フランジ部と、各前記対向壁の一端部同士を繋ぐ方向において前記対向壁の前記他端部から遠ざかる側に位置すると共に前記第１フランジ部および前記第２フランジ部の境界を形成する断面Ｕ形状をなす稜線部とを備えていることを特徴とする車両用補強部材。
2. 請求項１において、前記断面で、前記第１フランジ部のうち前記第２フランジ部に対面する表面と、前記第２フランジ部のうち前記第１フランジ部に対面する表面とは、互いに接触して面当たりしていることを特徴とする車両用補強部材。
3. 請求項１または２において、前記断面で、前記第２フランジ部の先端は、各前記対向壁の一端部同士を繋ぐ方向において、前記対向壁の仮想延長線よりも前記溝側に突出していることを特徴とする車両用補強部材。
4. 請求項１または２において、前記断面で、前記第２フランジ部の先端は、各前記対向壁の一端部同士を繋ぐ方向において、前記対向壁の仮想延長線よりも前記溝側から退避していることを特徴とする車両用補強部材。
5. 請求項１または２において、前記断面で、前記第２フランジ部の先端は、各前記対向壁の一端部同士を繋ぐ方向において、前記対向壁の仮想延長線上に位置していることを特徴とする車両用補強部材。
6. 請求項１〜５のうちの一項において、前記稜線部は、加工硬化または焼入により強化されていることを特徴とする車両用補強部材。
7. 請求項１〜６のうちの一項において、前記第１フランジ部および前記第２フランジ部は部分的にまたは全面的に溶接により互いに接合されていることを特徴とする車両用補強部材。

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