JP6369550B2 - 自動車部材 - Google Patents

Description

本発明は、自動車部材に関する。
本願は、２０１４年０９月０５日に、日本に出願された特願２０１４−１８１１９０号と、２０１５年０１月２９日に、日本に出願された特願２０１５−０１５６９４号とに基づき優先権を主張し、これらの内容をここに援用する。

いわゆるモノコック構造を有する自動車車体のボディシェルの多くは、プラットフォームと、左右のボディサイドと、ボディシェル前部に設けられたエンジンコンパートメントとを備える。プラットフォームはフロアパネルを有する。左右のボディサイドは、プラットフォームの両サイドに装着される。エンジンコンパーメントは、その構成部材としてフロントサイドメンバを有する。

ボディサイドは、Ａピラーと、Ｂピラーと、ルーフレールサイドと、サイドシル（キッカー）とを有する。ルーフレールサイドは、ＡピラーおよびＢピラーのそれぞれの上端部に対して溶接される。自動車部材の溶接には、主に、抵抗スポット溶接（以下、スポット溶接と略す）及びレーザ溶接等が使用される。サイドシルは、ＡピラーおよびＢピラーのそれぞれの下端部およびリアーホイールハウスアウターの前端部に溶接される。

一般的に、サイドシルは、略ハット型の横断面形状を有するサイドシルインナーパネルと、略ハット型の横断面形状を有するサイドシルアウターパネルとを備える。サイドシルインナーパネルおよびサイドシルアウターパネルは、いずれも、天板と、この天板につながる二つの縦壁と、二つの縦壁のそれぞれにつながる外向きフランジとを有する。サイドシルインナーパネルの二つの外向きフランジと、サイドシルアウターパネルの二つの外向きフランジとが互いに重ね合わされた状態でスポット溶接されることにより、１体のサイドシルが形成される。このように形成されたサイドシルは、長尺かつ中空の筒状体である。
サイドシルは、フロントフロアパネルの両サイドに形成される上向きフランジを介してフロアパネルにスポット溶接される。車両の走行中において、フロアパネルの弾性変形に起因するたわみがサイドシルによって抑制される。このように、サイドシルは、ボディシェルに所望の曲げ剛性及び捩じり剛性を与える。さらに、車両の衝突時において、サイドシルは、衝撃荷重の負荷により変形して衝撃エネルギーを吸収する。その結果、車両の衝突時において搭乗者の安全が確保される。

サイドシルは、主に側面衝突時にはいわゆる三点曲げ変形を生じることにより衝撃エネルギーを吸収する部材である。このため、従来では、三点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量（ＥＡ）を高めることを主な設計目標として、サイドシルの設計及び開発が行われてきた。
一方、近年では、車両の衝突安全性能のいっそうの向上を図るために、スモールオーバーラップ（ＳＯＩ）を想定した前面衝突試験または後面衝突試験が採用され始めている。スモールオーバーラップ前面衝突試験では、車両前端部における車幅全体の２５％の部位が固定バリアに当たるように、車両を時速６４ｋｍ／ｈで固定バリアに衝突させる。このようなスモールオーバーラップ前面衝突では、車両前部に設けられた衝撃吸収構造（例えばフロントサイドメンバ等）の外側で固定バリアが衝突するため、車両前部の衝撃吸収構造によって衝撃エネルギーを十分に吸収することは難しい。
しかしながら、スモールオーバーラップ前面衝突試験の結果、衝突時にサイドシルに軸圧壊変形が生じることにより、衝撃エネルギーがサイドシルによって吸収されることが判明した。このため、車両の衝突安全性能の向上の観点から、近年のサイドシルには、三点曲げ変形及び軸圧壊変形という二つの異なる変形モードに対する衝撃エネルギー吸収量を高めることが強く要求されている。

上述したように、サイドシルの前端部はＡピラーの下端部（Ａピラーロアー）にスポット溶接され、サイドシルの長手方向の略中央部はＢピラーの下端部にスポット溶接され、さらに、サイドシルの後端部はホイールハウスアウターの前端部にスポット溶接される。車両の衝突時には、サイドシルとＡピラーロアーとの溶接部、サイドシルとＢピラーとの溶接部、及びサイドシルとホイールハウスアウターとの溶接部のそれぞれを起点として早期の破断（スポット破断）が生じることが多い。この早期のスポット破断によって、衝撃エネルギーを構造部材に順次伝搬して衝撃エネルギーを吸収しようとするロードパスの設計思想が十分に実現できなくなり、衝撃エネルギー吸収量が低下することが知られている。

特許文献１には、車両の前面衝突安全性能を向上させるために、サイドシルの車両上下方向の断面が車両前後方向へ向かって変化するように構成された車体前部構造が開示されている。また、特許文献２には、サイドシルインナーパネル及びサイドシルアウターパネルの組み立て性及び溶接性を向上するために、サイドシルインナーパネルの上面に形成された切起こしと、サイドシルアウターパネルの上面に形成された切欠きとを合致させた状態で溶接することにより、１体のサイドシルを形成する技術が開示されている。

図１６は、フロントサイドメンバ４０の配置状況を部分的にかつ簡略化して示す上面図である。図１６にはＡ−Ａ断面を併せて示す。また、図１７は、前面衝突におけるフロントサイドメンバ４０の変形挙動を簡略化して示す上面図である。

図１６に示すように、一般的に、フロントサイドメンバ４０は、材軸方向に一定の断面形状（ハット形状）を有するハット形パネル４１と、平板状のクロージングプレート４２とを有する。ハット形パネル４１は、天板４１ａと、天板４１ａにつながる二つの縦壁４１ｂと、二つの縦壁４１ｂのそれぞれにつながる外向きフランジ４１ｃとを有する。ハット形パネル４１の二つの外向きフランジ４１ｃとクロージングプレート４２とが重ね合わされた状態でスポット溶接されることにより、１体のフロントサイドメンバ４０が形成される。このように形成されたフロントサイドメンバ４０は、長尺かつ中空の筒状体である。フロントサイドメンバ４０は、車体前部のエンジンコンパートメント４３の内部に配置される。

ハット形パネル４１の二つの外向きフランジ４１ｃは、車外側に配置される。このため、フロントサイドメンバ４０の広く平坦な縦壁４１ｂを、エンジンマウントブラケット４６の搭載面として利用できる。これにより、横置されたエンジン４４を支持するエンジンマウントブラケット４６等のエンジンコンパートメント４３近傍の部品を、フロントサイドメンバ４０の上面（縦壁４１ｂ）に確実に固定できる。また、前面衝突時には、図１７中の丸囲み部に示すように、フロントサイドメンバ４０を車内側へ向けて屈曲変形させることができる。また、外向きフランジ４１ｃを車内側に配置した場合は、前面衝突時にフロントサイドメンバ４０を車内側に屈曲させることができる。

このように、フロントサイドメンバ４０は、ボディシェルに所望の曲げ剛性及び捩じり剛性を与えるとともに、エンジン４４等の重量物及びサスペンション等の重要部品を支持する。また、車両の前面衝突時には、フロントサイドメンバ４０は、その前端部に配置されるフロントクラッシュボックス４５（図１６参照）を介して負荷される衝撃荷重により変形して衝突エネルギーを吸収する。その結果、客室の変形が抑制されて搭乗者の安全が確保される。

特許文献３には、車内側に位置するハット形パネルと、車外側に位置するクロージングプレートとを有するフロントサイドメンバが開示されている。特許文献３に開示された技術では、フロントサイドメンバの長手方向に存在する屈曲部の構造を工夫することにより、前面衝突の衝撃力によりフロントサイドメンバが容易に座屈することを防止している。この技術によれば、前面衝突の衝撃力が効果的に緩和されて車体の変形が抑制される。

日本国特許第２６８９５９５号公報 日本国特開平３−１８４６８５号公報 日本国特開２０１４−４０２０９号公報

特許文献１に開示されたサイドシルは、車両の側面衝突安全性能を向上することを目的として開発されておらず、側面衝突に対する安全性向上の観点から改善の余地がある。また、特許文献２に開示されたサイドシルは、三点曲げ変形及び軸圧壊変形という二つの異なる変形モードに対する衝撃エネルギー吸収量を向上させることはできない。

図１８は、図１６に示すフロントサイドメンバ４０が有する課題を模式的に示す説明図である。なお、特許文献３に開示されたフロントサイドメンバも同じ課題を有している。

前面衝突時に、クラッシュボックス４５を介してフロントサイドメンバ４０に衝撃荷重が負荷されると、図１８中の丸囲み部に示すように、フロントサイドメンバ４０の前端側において、ハット形パネル４１の外向きフランジ４１ｃとクロージングプレート４２とのスポット溶接部（スポット溶接によって接合された部位）が早期に破壊されて、クロージングプレート４２がハット形パネル４１から切り離される。このような現象（スポット破断）がフロントサイドメンバ４０の前端側に発生すると、フロントサイドメンバ４０の残りの部位における衝撃エネルギー吸収量が低下する。

このように、従来のサイドシルでは、三点曲げ変形及び軸圧壊変形という二つの異なる変形モードに対する衝撃エネルギー吸収量を向上することはできない。また、従来のフロントサイドメンバでは、エンジンマウントブラケットの搭載性を維持しながら前面衝突時のスポット破断の発生を抑制できない。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、従来の技術では両立できなかった二つの特性を両立可能な自動車部材を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、以下に列記の知見を得ることができ、さらに検討を重ねて本発明を完成した。

（Ａ）サイドシルインナーパネル（インナーパネル）およびサイドシルアウターパネル（アウターパネル）の重ね合わせ接合位置を、サイドシルの長手方向に異ならせることによって、側面衝突時にサイドシルに生じる三点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量を高めることができ、かつスモールオーバーラップ衝突を含む前面衝突または後面衝突時にサイドシルに軸圧潰変形時が生じた場合でもスポット破断の発生を抑制でき、これにより、サイドシルの軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量を高められる。

（Ｂ）フロントサイドメンバを構成するフロントサイドメンバインナーパネル（インナーパネル）の二つの外向きフランジと、フロントサイドメンバアウターパネル（アウターパネル）の二つの外向きフランジとの重ね合わせ接合位置を、フロントサイドメンバの長手方向の前端側の部分とその他の部分とで異ならせることによって、エンジンマウントブラケットの搭載面を確実に確保しながら前面衝突時のスポット破断の発生を抑制できる。

本発明は上記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を採用する。
（１）本発明の一態様に係る自動車部材は、天板と前記天板につながる二つの縦壁とを有するインナーパネルと、天板と前記天板につながる二つの縦壁とを有するアウターパネルとを備え、前記インナーパネルの前記二つの縦壁の縁部と、前記アウターパネルの前記二つの縦壁の縁部とがそれぞれ接合された接合部を有する閉断面の自動車部材であって、前記自動車部材の前端部から後方へ向けて延在する第１の領域と；前記第１の領域に連続して後方へ延在する第１の遷移領域と；前記第１の遷移領域に連続して後方へ延在する第２の領域と；を備え、前記第１の領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第１領域外側高さｈｏ１と定義し、前記第１の領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第１領域内側高さｈｉ１と定義し、前記第２の領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第２領域外側高さｈｏ２と定義し、前記第２の領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第２領域内側高さｈｉ２と定義し、且つ前記第１の遷移領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第１遷移領域外側高さｈｏ１〜２と定義し、前記第１の遷移領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第１遷移領域内側高さｈｉ１〜２と定義したとき、前記第１の領域では、前記第１領域外側高さｈｏ１及び前記第１領域内側高さｈｉ１が一定の値であり、且つ、前記第１領域外側高さｈｏ１と前記第１領域内側高さｈｉ１との差が、前記第２領域外側高さｈｏ２と前記第２領域内側高さｈｉ２との差よりも小さく；前記第２の領域では、前記第２領域外側高さｈｏ２が前記第２領域内側高さｈｉ２よりも大きく且つ一定の値である、又は、前記第２領域外側高さｈｏ２が前記第２領域内側高さｈｉ２よりも小さく且つ一定の値であり；前記第１の遷移領域では、前記第１遷移領域外側高さｈｏ１〜２が、前記第１領域外側高さｈｏ１と前記第２領域外側高さｈｏ２との間で連続的に変化するとともに、第１遷移領域内側高さｈｉ１〜２が、前記第１領域内側高さｈｉ１と前記第２領域内側高さｈｉ２との間で連続的に変化し；前記自動車部材が自動車車体の骨格部材であり、前記インナーパネルはサイドシルインナーパネルであり、前記アウターパネルはサイドシルアウターパネルであるとともに、前記骨格部材はサイドシルであり、前記第１の領域のうち前記前端部を含む領域において、Ａピラーロアーが接続される部位であるＡピラーロアー接続部が設けられ；前記第２の領域の少なくとも一部において、Ｂピラーが接続される部位であるＢピラー接続部が設けられており；前記第１の領域は、前記骨格部材の前記Ａピラーロアー接続部の後端から後方に１５０ｍｍ以下離れた位置までの領域であり；前記第２の領域は、前記Ｂピラー接続部から前方へ１５０ｍｍ以下離れた位置と、前記Ｂピラー接続部から後方へ１５０ｍｍ以下離れた位置との間の領域である。

（２）上記（１）に記載の自動車部材において、前記第１の領域では、下記関係式（ａ）を満足し；前記第２の領域では、下記関係式（ｂ）を満足してもよい。
０．４０×（ｈｉ１＋ｈｏ１）≦ｈｏ１≦０．６０×（ｈｉ１＋ｈｏ１）
・・・・・（ａ）
０．１０×（ｈｉ２＋ｈｏ２）≦ｈｉ２≦０．４０×（ｈｉ２＋ｈｏ２）
・・・・・（ｂ）

（３）上記（１）または（２）に記載の自動車部材が、前記第２の領域に連続して後方へ延在する第２の遷移領域と；前記第２の遷移領域に連続して後方へ前記自動車部材の後端部まで延在する第３の領域と；をさらに備え、前記第３の領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第３領域外側高さｈｏ３と定義し、前記第３の領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第３領域内側高さｈｉ３と定義し、且つ前記第２の遷移領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第２遷移領域外側高さｈｏ２〜３と定義し、前記第２の遷移領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第２遷移領域内側高さｈｉ２〜３と定義したとき、前記第３の領域では、前記第３領域外側高さｈｏ３及び前記第３領域内側高さｈｉ３が一定の値であり、且つ、前記第３領域外側高さｈｏ３と前記第３領域内側高さｈｉ３との差が、前記第２領域外側高さｈｏ２と前記第２領域内側高さｈｉ２との差よりも小さく；前記第２の遷移領域では、前記第２遷移領域外側高さｈｏ２〜３が、前記第２領域外側高さｈｏ２と前記第３領域外側高さｈｏ３との間で連続的に変化するとともに、第２遷移領域内側高さｈｉ２〜３が、前記第２領域内側高さｈｉ２と前記第３領域内側高さｈｉ３との間で連続的に変化してもよい。

（４）上記（３）に記載の自動車部材において、前記第３の領域では、下記関係式（ｃ）を満足してもよい。
０．４０×（ｈｉ３＋ｈｏ３）≦ｈｏ３≦０．６０×（ｈｉ３＋ｈｏ３）
・・・・・（ｃ）

（５）上記（１）〜（４）のいずれか一つの自動車部材において、前記Ａピラーロアー接続部に対して前記Ａピラーロアーが接続されるとともに、前記Ｂピラー接続部に対して前記Ｂピラーが接続されてもよい。

（６）天板と前記天板につながる二つの縦壁とを有するインナーパネルと、天板と前記天板につながる二つの縦壁とを有するアウターパネルとを備え、前記インナーパネルの前記二つの縦壁の縁部と、前記アウターパネルの前記二つの縦壁の縁部とがそれぞれ接合された接合部を有する閉断面の自動車部材であって、前記自動車部材の前端部から後方へ向けて延在する第１の領域と；前記第１の領域に連続して後方へ延在する第１の遷移領域と；前記第１の遷移領域に連続して後方へ延在する第２の領域と；を備え、前記第１の領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第１領域外側高さｈｏ１と定義し、前記第１の領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第１領域内側高さｈｉ１と定義し、前記第２の領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第２領域外側高さｈｏ２と定義し、前記第２の領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第２領域内側高さｈｉ２と定義し、且つ前記第１の遷移領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第１遷移領域外側高さｈｏ１〜２と定義し、前記第１の遷移領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第１遷移領域内側高さｈｉ１〜２と定義したとき、前記第１の領域では、前記第１領域外側高さｈｏ１及び前記第１領域内側高さｈｉ１が一定の値であり、且つ、前記第１領域外側高さｈｏ１と前記第１領域内側高さｈｉ１との差が、前記第２領域外側高さｈｏ２と前記第２領域内側高さｈｉ２との差よりも小さく；前記第２の領域では、前記第２領域外側高さｈｏ２が前記第２領域内側高さｈｉ２よりも大きく且つ一定の値である、又は、前記第２領域外側高さｈｏ２が前記第２領域内側高さｈｉ２よりも小さく且つ一定の値であり；前記第１の遷移領域では、前記第１遷移領域外側高さｈｏ１〜２が、前記第１領域外側高さｈｏ１と前記第２領域外側高さｈｏ２との間で連続的に変化するとともに、第１遷移領域内側高さｈｉ１〜２が、前記第１領域内側高さｈｉ１と前記第２領域内側高さｈｉ２との間で連続的に変化し；前記自動車部材が自動車車体の骨格部材であり、前記インナーパネルはフロントサイドメンバインナーパネルであり、前記アウターパネルはフロントサイドメンバアウターパネルであるとともに、前記骨格部材はフロントサイドメンバである。

（７）上記（６）に記載の自動車部材において、前記第１の領域では、下記関係式（ａ）を満足してもよい。
０．４０×（ｈｉ１＋ｈｏ１）≦ｈｏ１≦０．６０×（ｈｉ１＋ｈｏ１）
・・・・・（ａ）

（８）上記（６）または（７）に記載の自動車部材において、前記第１の領域が、前記前端部と、前記前端部から後方へ４００ｍｍ以下離れた位置との間の領域であってもよい。

（９）上記（６）〜（８）のいずれか一つに記載の自動車部材において、前記第２の領域が、前記前端部から１５０ｍｍ以上離れた位置より後方に存在する領域であってもよい。

（１０）上記（６）〜（９）のいずれか一つに記載の自動車部材において、前記第２の領域では、下記関係式（ｄ）又は下記関係式（ｅ）を満足してもよい。
０≦ｈｉ２≦０．４０×（ｈｉ２＋ｈｏ２）
・・・・・（ｄ）
０≦ｈｏ２≦０．４０×（ｈｉ２＋ｈｏ２）
・・・・・（ｅ）

（１１）上記（１）〜（１０）のいずれか一つに記載の自動車部材において、前記接合部の少なくとも一部において、前記縁部が、前記インナーパネルおよび前記アウターパネルのそれぞれの前記二つの縦壁につながって形成されたフランジであってもよい。

（１２）上記（１１）に記載の自動車部材において、前記接合部の少なくとも一部において、前記インナーパネルに形成された前記フランジが、ヘミング加工されて、前記アウターパネルに形成された前記フランジを覆ってもよく、または、前記アウターパネルに形成された前記フランジが、ヘミング加工されて、前記インナーパネルに形成された前記フランジを覆ってもよい。

（１３）上記（１）〜（１０）のいずれか一つに記載の自動車部材において、前記接合部の少なくとも一部において、前記インナーパネルの前記二つの縦壁の縁部と、前記アウターパネルの前記二つの縦壁の縁部とがそれぞれ重ね合わされて接合されてもよい。

（１４）上記（１）〜（１３）のいずれか一つに記載の自動車部材において、前記接合が抵抗スポット溶接によるものでもよい。

（１５）上記（１）〜（１４）のいずれか一つに記載の自動車部材において、前記アウターパネルの引張強度をＴＳｏ（ＭＰａ）及び板厚をｔｏ（ｍｍ）と定義し、前記インナーパネルの引張強度をＴＳｉ（ＭＰａ）及び板厚をｔｉ（ｍｍ）と定義したとき、前記第２領域外側高さｈｏ２が前記第２領域内側高さｈｉ２より大きい場合には、下記関係式（ｆ）を満足し；前記第２領域外側高さｈｏ２が前記第２領域内側高さｈｉ２より小さい場合には、下記関係式（ｇ）を満足してもよい。
ＴＳｏ×ｔｏ ＜ ＴＳｉ×ｔｉ …（ｆ）
ＴＳｏ×ｔｏ ＞ ＴＳｉ×ｔｉ …（ｇ）

（１６）本発明の他の態様に係る自動車部材は、天板と前記天板につながる二つの縦壁とを有するインナーパネルと、天板と前記天板につながる二つの縦壁とを有するアウターパネルとを備え、前記インナーパネルの前記二つの縦壁の縁部と、前記アウターパネルの前記二つの縦壁の縁部とがそれぞれ接合された接合部を有する閉断面の自動車部材であって、前記アウターパネルの引張強度をＴＳｏ（ＭＰａ）及び板厚をｔｏ（ｍｍ）と定義し、前記インナーパネルの引張強度をＴＳｉ（ＭＰａ）及び板厚をｔｉ（ｍｍ）と定義し、且つ前記アウターパネルの前記縦壁の高さを外側高さｈｏ、前記インナーパネルの前記縦壁の高さを内側高さｈｉと定義したとき、前記外側高さｈｏ及び前記内側高さｈｉは、それぞれ、前記自動車部材の長さ方向において一定の値であり；前記外側高さｈｏが前記内側高さｈｉより大きい場合には、下記関係式（ｆ）を満足し；前記外側高さｈｏが前記内側高さｈｉより小さい場合には、下記関係式（ｇ）を満足する。
ＴＳｏ×ｔｏ ＜ ＴＳｉ×ｔｉ …（ｆ）
ＴＳｏ×ｔｏ ＞ ＴＳｉ×ｔｉ …（ｇ）

（１７）上記（１６）に記載の自動車部材がサイドシルであり；前記サイドシルが、前記アウターパネルとしてサイドシルアウターパネルを有すると共に、前記インナーパネルとしてサイドシルインナーパネルを有していてもよい。

（１８）上記（１６）に記載の自動車部材がフロントサイドメンバであり；前記フロントサイドメンバが、前記アウターパネルとしてフロントサイドメンバアウターパネルを有すると共に、前記インナーパネルとしてフロントサイドメンバインナーパネルを有していてもよい。

（１９）上記（１）〜（１８）のいずれか一つに記載の自動車部材が、テーラードウェルドブランク、又はテーラドロールドブランク、或いはそれら素材の組み合わせによって形成されていてもよい。
ここで、テーラードウェルドブランク（ＴＷＢ）とは、素材の状態で板厚及び引張強度等が異なる複数種の鋼板を溶接（例えば突き合わせ溶接）によって一体化したものである。また、テーラドロールドブランク（ＴＲＢ）とは、素材を製造する際に圧延ロールの間隔を変更することにより板厚を変化させたものである。

本発明において、「前端部」とは、本発明に係る自動車部材を装着される車体を備える車両の進行方向前側におけるこの自動車部材の端部を意味し、「後方」とは前記進行方向の後方を意味する。

本発明における縦壁の高さとは、天板の外面からフランジの外面までの、天板に直交する方向への距離を意味する。

本発明に係る「自動車部材」は、自動車に用いられる部材を意味し、例えば、自動車車体の骨格をなす骨格部材や、自動車車体に装着される骨格部材以外の部材を含む。本発明に係る「自動車部材」は、自動車車体の骨格部材として、上記サイドシルおよびフロントサイドメンバ以外に、センターピラー（Ｂピラー）、ルーフレール、Ａピラー等を含み、自動車車体の骨格部材以外の部材として、サスペンションを支持するサブフレーム構成部材を含む。

本発明の上記態様によれば、従来の技術では両立できなかった二つの特性を両立可能な自動車部材を提供することができる。

具体的には、本発明の上記態様によれば、三点曲げ変形及び軸圧壊変形という二つの異なる変形モードに対する衝撃エネルギー吸収量をいずれも高めたサイドシル、及び、エンジンマウントブラケットの搭載性を維持しながら前面衝突時のスポット破断の発生を抑制できるフロントサイドメンバといった自動車車体の骨格部材を提供できる。

サイドシルに関してさらに具体的には、本発明の上記態様によれば、側面衝突時にサイドシルに生じる三点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量を高めることができ、かつスモールオーバーラップ衝突を含む前面衝突時または後面衝突時にサイドシルに軸圧壊変形が生じた場合でもスポット破断の発生を抑制することができ、これにより、サイドシルの軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量を高めることができる。

本発明の第１実施形態に係るサイドシルの概略構成を示す斜視図である。 軸圧壊変形の数値解析に用いた本発明例および比較例のサイドシルの断面形状を模式的に示す説明図である。 軸圧壊変形の数値解析条件を模式的に示す説明図である。 軸圧壊変形の数値解析結果である衝撃エネルギー吸収量ＥＡ（ｋＪ）示すグラフである。 サイドシルのＢピラー接合部で側面衝突が発生した場合を想定した側面衝突試験で採用したサイドシルの３点曲げ変形の数値解析条件を示す説明図である。 サイドシルのＢピラー接合部で側面衝突が発生した場合を想定した側面衝突試験で採用したサイドシルの３点曲げ変形の数値解析条件を示す説明図である。 第２の領域における縦壁の高さ（第２領域外側高さｈｏ_２、第２領域内側高さｈｉ_２）の比が、ｈｏ_２：ｈｉ_２＝１：１である比較例の試験体と、ｈｏ_２：ｈｉ_２＝３：１である本発明例の試験体を示す説明図である。 側面衝突試験の三点曲げ変形の数値解析結果である衝突吸収エネルギーＥＡ（ｋＪ）示すグラフである。 サイドシルインナーパネルおよびサイドシルアウターパネルの接合部の合わせ構造の第１変形例を示す説明図である。 サイドシルインナーパネルおよびサイドシルアウターパネルの接合部の合わせ構造の第２変形例を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係るフロントサイドメンバの概略構成を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るフロントサイドメンバの配置状況を部分的にかつ簡略化して示す上面図である。 本発明の第３実施形態に係るサイドシルの概略構成を示す平面図である。 図１２Ａに示すサイドシルのＥ−Ｅ矢視断面図である。 軸圧壊変形の数値解析条件を模式的に示す説明図である。 ハット大側のハット形パネル（サイドシルアウターパネル）の引張強度ＴＳｏ及び板厚ｔｏの乗算値（ＴＳｏ×ｔｏ）と、板厚ｔｏとの対応関係をグラフ化した図である。 本発明の第４実施形態に係るサイドシル１Ａの概略構成を示す平面図である。 本発明の第５実施形態に係るフロントサイドメンバ３１Ａの概略構成を示す平面図である。 従来におけるフロントサイドメンバの配置状況を部分的にかつ簡略化して示す上面図である。 前面衝突におけるフロントサイドメンバの変形挙動を簡略化して示す上面図である。 特許文献３に開示されたフロントサイドメンバ、及び図１６に示すフロントサイドメンバの課題を模式的に示す説明図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。第１実施形態では、本発明に係る自動車部材として自動車車体の骨格部材であるサイドシルを例示する。このサイドシルは、インナーパネルとしてサイドシルインナーパネルを有するとともに、アウターパネルとしてサイドシルアウターパネルを有する。また、以降の説明では本発明に係る自動車部材が略四角形の横断面形状を有する場合を例示するが、例えば略六角形や八角形といった、互いに対向する上辺および下辺を有する多角形の横断面形状を有する自動車部材に対しても、本発明を適用することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るサイドシル１の概略構成を示す斜視図である。
サイドシル１は、少なくとも、サイドシルインナーパネル２と、サイドシルアウターパネル３とを有する。サイドシルインナーパネル２及びサイドシルアウターパネル３は、それぞれ、１．０ｍｍ以上の板厚を有する高張力鋼板からなる形鋼である。図１には示していないが、サイドシル１は、通常、１．０ｍｍ以下の板厚を有する低強度材であるサイドシルアウターパネルを外板としてさらに有する。サイドシルインナーパネル２とサイドシルアウターパネル３との間、または、サイドシルアウターパネル３と外板としてのサイドシルアウターパネルとの間に、サイドシルレインフォース（補強板）が設けられていてもよい。

サイドシルインナーパネル２は、少なくとも、天板４と、天板４につながる二つの縦壁６ａ及び６ｂとを有する。サイドシルインナーパネル２は、通常の曲げ成形または絞り成形によるプレス加工や、曲げ成形によるロール加工により製造されるため、天板４と、縦壁６ａ及び６ｂとにつながる稜線５ａ及び５ｂを有する。

また、サイドシルインナーパネル２の縁部には、二つの縦壁６ａ及び６ｂにつながる外向きフランジ８ａ及び８ｂが設けられている。外向きフランジ８ａ及び８ｂは、サイドシルアウターパネル３の縁部に設けられた外向きフランジ１３ａ及び１３ｂと重ね合わされた状態で、例えば抵抗スポット溶接等により接合される接合代である。このため、サイドシルインナーパネル２は、縦壁６ａ及び６ｂと、外向きフランジ８ａ及び８ｂとにつながる曲線部７ａ及び７ｂをさらに有する。

稜線５ａ及び５ｂと、曲線部７ａ及び７ｂとのそれぞれの曲率半径は、上述の通常の加工法により製造される程度の値であり、通常３〜２０ｍｍである。

さらに、サイドシルインナーパネル２は、その天板４に抵抗スポット溶接される上向きフランジ３０ａを介してフロントフロアパネル３０に接合される。

一方、サイドシルアウターパネル３も、サイドシルインナーパネル２と同様に、少なくとも、天板９と、天板９につながる二つの縦壁１１ａ及び１１ｂとを有する。サイドシルアウターパネル３は、通常の曲げ成形または絞り成形によるプレス加工や、曲げ成形によるロール加工により製造されるため、天板９と、縦壁１１ａ及び１１ｂとにつながる稜線１０ａ及び１０ｂを有する。

また、サイドシルアウターパネル３の縁部には、二つの縦壁１１ａ及び１１ｂにつながる外向きフランジ１３ａ及び１３ｂが設けられている。外向きフランジ１３ａ及び１３ｂは、サイドシルインナーパネル２の縁部に設けられた外向きフランジ８ａ及び８ｂと重ね合わされた状態で、例えば抵抗スポット溶接等により接合される接合代である。このため、サイドシルアウターパネル３は、縦壁１１ａ及び１１ｂと外向きフランジ１３ａ及び１３ｂとにつながる曲線部１２ａ及び１２ｂをさらに有する。

稜線１０ａ及び１０ｂと、曲線部１２ａ及び１２ｂとのそれぞれの曲率半径は、上述の通常の加工法により製造される程度の値であり、通常３〜２０ｍｍである。

以上の説明では、外向きフランジ８ａ及び８ｂが、抵抗スポット溶接によって外向きフランジ１３ａ及び１３ｂに接合される場合を例示したが、例えばレーザ溶接やアーク溶接のような抵抗スポット溶接以外の他の溶接、接着、さらにはろう接合等の他の接合法を用いることも可能である。

サイドシル１は、第１の領域１４、第１の遷移領域１５、第２の領域１６、第２の遷移領域１７および第３の領域１８を有する。

第１の領域１４は、サイドシル１の前端部１ａから後方へ向けて延在する。第１の遷移領域１５は、第１の領域１４に連続して後方へ向けて延在する。第２の領域１６は、第１の遷移領域１５に連続して後方へ向けて延在する。第２の遷移領域１７は、第２の領域１６に連続して後方へ延在する。さらに、第３の領域１８は、第２の遷移領域１７に連続して後方へサイドシル１の後端部１ｂまで延在する。そして、第３の領域１８の後端部１ｂは、リアーホイールハウスアウターパネル２１に接続される。

以下では、第１の領域１４におけるサイドシルアウターパネル３の縦壁１１ａ及び１１ｂの高さを第１領域外側高さｈｏ_１と定義し、第１の領域１４におけるサイドシルインナーパネル２の縦壁６ａ及び６ｂの高さを第１領域内側高さｈｉ_１と定義する。
第２の領域１６におけるサイドシルアウターパネル３の縦壁１１ａ及び１１ｂの高さを第２領域外側高さｈｏ_２と定義し、第２の領域１６におけるサイドシルインナーパネル２の縦壁６ａ及び６ｂの高さを第２領域内側高さｈｉ_２と定義する。第１の遷移領域１５におけるサイドシルアウターパネル３の縦壁１１ａ及び１１ｂの高さを第１遷移領域外側高さｈｏ_１〜２と定義し、第１の遷移領域１５におけるサイドシルインナーパネル２の縦壁６ａ及び６ｂの高さを第１遷移領域内側高さｈｉ_１〜２と定義する。
第３の領域１８におけるサイドシルアウターパネル３の縦壁１１ａ及び１１ｂの高さを第３領域外側高さｈｏ_３と定義し、第３の領域１８におけるサイドシルインナーパネル２の縦壁６ａ及び６ｂの高さを第３領域内側高さｈｉ_３と定義する。第２の遷移領域１７におけるサイドシルアウターパネル３の縦壁１１ａ及び１１ｂの高さを第２遷移領域外側高さｈｏ_２〜３と定義し、第２の遷移領域１７におけるサイドシルインナーパネル２の縦壁６ａ及び６ｂの高さを第２遷移領域内側高さｈｉ_２〜３と定義する。

第１の領域１４では、第１領域外側高さｈｏ_１及び第１領域内側高さｈｉ_１が一定の値であり、且つ、第１領域外側高さｈｏ_１と第１領域内側高さｈｉ_１との差が、第２領域外側高さｈｏ_２と第２領域内側高さｈｉ_２との差よりも小さい。

第２の領域１６では、第２領域外側高さｈｏ_２が第２領域内側高さｈｉ_２よりも大きく且つ一定の値である。

第１の遷移領域１５では、第１遷移領域外側高さｈｏ_１〜２が、第１領域外側高さｈｏ_１と第２領域外側高さｈｏ_２との間で連続的に変化するとともに、第１遷移領域内側高さｈｉ_１〜２が、第１領域内側高さｈｉ_１と第２領域内側高さｈｉ_２との間で連続的に変化する。

第１の領域１４のうちサイドシル１の前端部１ａを含む領域に、二点鎖線で示すＡピラーロアー１９が接続される部位であるＡピラーロアー接続部２１が設けられている。また、第２の領域１６の少なくとも一部に、二点鎖線で示すＢピラー２０が接続される部位であるＢピラー接続部（Ｂピラー前側接続部２２、Ｂピラー後側接続部２３）が設けられている。

第１の領域１４は、サイドシル１のＡピラーロアー接続部２１の後端から後方に１５０ｍｍ以下離れた位置までの領域である。図１に示す例では、サイドシル１にＡピラーロアー１９が覆いかぶさっているが、Ａピラーロアー１９の後端部とサイドシル１の前端部１ａとが突き合わされて接続される場合もある。いずれの場合でも第１の領域１４は、Ａピラーロアー接続部２１の後端から後方に１５０ｍｍ以下離れた位置までの領域である。

また、第２の領域１６は、Ｂピラー接続部（Ｂピラー前側接続部２２）から前方へ１５０ｍｍ以下離れた位置と、Ｂピラー接続部（Ｂピラー後側接続部２３）から後方へ１５０ｍｍ以下離れた位置との間の領域である。

一方、第３の領域１８では、第３領域外側高さｈｏ_３及び第３領域内側高さｈｉ_３が一定の値であり、且つ、第３領域外側高さｈｏ_３と第３領域内側高さｈｉ_３との差が、第２領域外側高さｈｏ_２と第２領域内側高さｈｉ_２との差よりも小さい。

そして、第２の遷移領域１７では、第２遷移領域外側高さｈｏ_２〜３が、第２領域外側高さｈｏ_２と第３領域外側高さｈｏ_３との間で連続的に変化するとともに、第２遷移領域内側高さｈｉ_２〜３が、第２領域内側高さｈｉ_２と第３領域内側高さｈｉ_３との間で連続的に変化する。

上記のように、第１領域外側高さｈｏ_１、第１領域内側高さｈｉ_１、第２領域外側高さｈｏ_２、第２領域内側高さｈｉ_２、第１遷移領域外側高さｈｏ_１〜２、第１遷移領域内側高さｈｉ_１〜２、第３領域外側高さｈｏ_３、第３領域内側高さｈｉ_３、第２遷移領域外側高さｈｏ_２〜３、及び第２遷移領域内側高さｈｉ_２〜３を設定することにより、側面衝突時に生じるサイドシル１の三点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量を高めることができるとともに、スモールオーバーラップ衝突を含む前面衝突時または後面衝突時に軸圧壊変形がサイドシル１に生じた場合でも、スポット破断の発生をも抑制することでき、これにより、サイドシル１の軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量を高めることができる。以下、この理由について説明する。

上述のように、第１の領域１４および第３の領域１８には、良好な軸圧壊特性を有することが要求されるが、この良好な軸圧壊特性は、衝撃荷重の入力方向が、サイドシル１の材軸方向（長さ方向）に一致する場合のみならず、この材軸方向から例えば１０度程度傾いた方向である場合にも、要求される。

図２（ａ）および図２（ｂ）は、本発明者ら行った軸圧壊変形の数値解析に用いた本発明例のサイドシルの試験体２４および比較例のサイドシルの試験体２５の断面形状を模式的に示す説明図である。また、図３（ａ）〜図３（ｅ）は、軸圧壊変形の数値解析条件を模式的に示す説明図である。

本発明者らは、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、第１領域外側高さｈｏ_１と第１領域内側高さｈｉ_１との比が、ｈｏ_１：ｈｉ_１＝１：１である本発明例の試験体２４と、ｈｏ_１：ｈｉ_１＝３：１である比較例の試験体２５を用い、図３（ａ）〜図３（ｅ）に示すように、サイドシルの先端部を想定した軸圧壊変形の数値解析試験を行った。
なお、試験体２４及び２５の板厚ｔを１．４ｍｍ、引張強度を９８０ＭＰａ、全長を３５０ｍｍとした。試験体２４及び２５の材軸方向に沿って４０ｍｍ間隔で設定された９点箇所で抵抗スポット溶接を行った。抵抗スポット溶接によって形成される溶接ナゲットのナゲット径が４√ｔ（ｍｍ）となるように溶接条件を設定した。

軸圧壊変形の数値解析試験では、試験体２４及び２５の下端部を固定した後、試験体２４及び２５の上端部に対して、平板状の剛体２６を、試験体２４及び２５の幅方向に対して平行な状態または１０°傾斜させた状態で衝突させた。試験体２４及び２５に対する剛体２６の衝突速度は２０ｋｍ／ｈとした。図３（ａ）〜（ｅ）に示す解析条件のそれぞれについて、剛体２６の衝突によって試験体２４及び２５の材軸方向に沿って１５０ｍｍの範囲で軸圧壊変形を生じさせた場合におけるスポット破断の有無を調査した。また、図３（ａ）〜（ｅ）に示す解析条件のそれぞれについて、剛体２６の衝突によって試験体２４及び２５の材軸方向に沿って１５０ｍｍの範囲で軸圧壊変形を生じさせた場合における衝撃エネルギー吸収量ＥＡ（ｋＪ）を解析した。

表１は、スポット破断の有無の試験結果を示す。図４は、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量ＥＡ（ｋＪ）の解析結果を示すグラフである。

表１および図４に示すように、図３（ｅ）に示す解析条件にて試験を行った比較例の試験体２５では、１０°傾斜した剛体２６が、ハット小側のハット形パネル（縦壁の高さが小さいハット形のサイドシルインナーパネル）よりもハット大側のハット形パネル（縦壁の高さが大きいハット形のサイドシルアウターパネル）に対して先に衝突することにより、スポット破断が発生し、その結果、衝撃エネルギー吸収量ＥＡが低下した。

これに対し、図３（ａ）及び（ｂ）に示す解析条件にて試験を行った本発明例の試験体２４では、剛体２６を試験体２４の幅方向に対して平行な状態で衝突させた場合と、剛体２６を試験体２４の幅方向に対して１０°傾斜させた状態で衝突させた場合とのいずれの場合においても、スポット破断は発生しなかった。このような試験結果に示されるように、比較例の試験体２５と比較して、本発明例の試験体２４は、軸圧壊変形に対して高いロバスト性を有することが判明した。

この理由は、以下のように考えられる。すなわち、比較例の試験体２５では、サイドシルアウターパネル（ハット大側のハット形パネル）の縦壁の高さがサイドシルインナーパネル（ハット小側のハット形パネル）の縦壁の高さよりも大きいため、縦壁の面剛性が本発明例の試験体２４よりも低い。このため、特に図３（ｅ）に示すように、面剛性が低い縦壁を有するサイドシルアウターパネルに先に衝撃荷重が入力されると、このサイドシルアウターパネルが大きく変形してサイドシルインナーパネルとの溶接部（フランジ）におけるせん断変形が過大となり、その結果、早期にスポット破断が発生する。

このように、サイドシル１の第１の領域１４及び第３の領域１８では、第１領域外側高さｈｏ_１、第１領域内側高さｈｉ_１、第３領域外側高さｈｏ_３、及び第３領域内側高さｈｉ_３を、それぞれ一定の値とすることにより、サイドシル１の第１の領域１４及び第３の領域１８において衝撃荷重により軸圧壊変形が生じたとしても、スポット破断の発生を大幅に抑制でき、その結果、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量ＥＡの低下を抑制できる。

図５及び６は、Ｂピラー接続部で側面衝突が発生した場合を想定した側面衝突試験で採用したサイドシル２７の３点曲げ変形の数値解析条件を示す説明図である。

また、図７は、第２領域外側高さｈｏ_２と第２領域内側高さｈｉ_２との比が、ｈｏ_２：ｈｉ_２＝１：１である比較例の試験体２９と、ｈｏ_２：ｈｉ_２＝３：１である本発明例の試験体３０とを示す説明図である。

試験体２９及び３０の板厚を１．４ｍｍ、引張強度を９８０ＭＰａとした。Ｂピラー２０の板厚を１．４ｍｍ、引張強度を５９０ＭＰａとした。Ｂピラー２０は、サイドシル２７の天板に接合された。サイドシル２７の両端の拘束条件を全周完全拘束とし、Ｂピラー２０の車両上方端の拘束条件を回転変位の許容及び初期位置から車両上方のみの変位許容とした。図６に示すように、水平配置された試験体２９及び３０に対して上方から剛体２８を速度２０ｋｍ／ｈで衝突させた。試験体２９及び３０のそれぞれについて、剛体２８のストロークが１７０ｍｍである場合の衝撃エネルギー吸収量ＥＡ（ｋＪ）を解析した。

図８は、試験体２９及び３０のそれぞれについて解析した三点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量ＥＡの解析結果を示す。図８に示すように、本発明例の試験体３０の衝撃エネルギー吸収量ＥＡは、比較例の試験体２９の衝撃エネルギー吸収量ＥＡよりも大幅に高いことがわかる。

この理由は、以下のように考えられる。すなわち、側面衝突による衝撃荷重を負荷されると、サイドシルアウターパネルには、Ｂピラーとの接合領域を介して曲げモーメントが付与される。サイドシルアウターパネルの第２領域外側高さｈｏ_２について、比較例の試験体２９と本発明例の試験体３０とを比較すると、比較例の試験体２９の第２領域外側高さｈｏ_２は、本発明例の試験体３０の第２領域外側高さｈｏ_２よりも小さい。そのため、比較例の試験体２９のサイドシルアウターパネルに曲げモーメントが付与された場合、サイドシルインナーパネルとの溶接部（フランジ）に大きな変形が生じ、その結果、比較例の試験体２９の衝撃エネルギー吸収量ＥＡが本発明例の試験体３０の衝撃エネルギー吸収量ＥＡよりも小さくなるものと考えられる。

以上のような解析結果に基づく本実施形態によれば、側面衝突時に生じるサイドシル１の三点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量を高めることができるとともに、前面衝突時または後面衝突時に軸圧壊変形がサイドシル１に生じた場合でもスポット破断の発生をも抑制でき、これにより、サイドシル１の軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量を高めることができる。

第１の領域１４は、サイドシル１のＡピラーロアー接続部２１の後端から後方へ１５０ｍｍ以下離れた位置までの領域であることが望ましい。第１の領域１４は、乗員の足首に近接する範囲であるとともにＡピラーロアー１９の下端部に対して抵抗スポット溶接により接続される部分であるため、衝撃荷重の入力時に第１の領域１４においてスポット破断が発生することを必ず防ぐ必要がある。そのため、サイドシル１のＡピラーロアー接続部２１の後端から後方へ１５０ｍｍ以下離れた位置までの領域を第１の領域１４とすることが望ましい。

また、第２の領域１６は、Ｂピラー前側接続部２２から車両前方に向かって１５０ｍｍ離れた位置と、Ｂピラー後側接続部２３から車両後方へ向かって１５０ｍｍ離れた位置との間の領域であることが望ましい。第２の領域１６の一部に対してＢピラー２０の下端部が抵抗スポット溶接により固定されるが、側面衝突時には第２の領域１６においてサイドシルアウターパネル３の縦壁１１ａ及び１１ｂに三点曲げ変形が発生する。このように第２の領域１６で生じる三点曲げ変形に対する抵抗性を高めて、三点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量を高めるためには、上記の領域を第２の領域１６とすることが望ましい。

第１の領域１４では、下記関係式（ａ）を満足することが好ましい。
０．４０×（ｈｉ_１＋ｈｏ_１）≦ｈｏ_１≦０．６０×（ｈｉ_１＋ｈｏ_１） …（ａ）

第２の領域１６では、下記関係式（ｂ）を満足することが好ましい。
０．１×（ｈｉ_２＋ｈｏ_２）≦ｈｉ_２≦０．４×（ｈｉ_２＋ｈｏ_２） …（ｂ）

第３の領域１８では、下記関係式（ｃ）を満足することが好ましい。
０．４０×（ｈｉ_３＋ｈｏ_３）≦ｈｏ_３≦０．６０×（ｈｉ_３＋ｈｏ_３） …（ｃ）

上記関係式（ａ）及び（ｃ）を満足することにより、前面衝突時または後面衝突時においてサイドシル１に軸圧壊変形が生じたとしても、第１の領域１４及び第３の領域１８におけるスポット破断の発生が抑制され、その結果、サイドシル１の軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量が高まる。また、上記関係式（ｂ）を満足することにより、側面衝突時にサイドシルアウターパネル３に三点曲げ変形が生じることが抑制され、その結果、三点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量が高まる。

以上のように、第１実施形態では、第１の領域１４、第２の領域１６、第３の領域１８、第１の遷移領域１５および第２の遷移領域１６を備えるサイドシル１を例示したが、少なくとも、第１の領域１４、第２の領域１６、及び第１の遷移領域１５を備えるサイドシルであればよい。例えば、第２の領域１６に後端部が含まれてもよい。

図９Ａは、サイドシルインナーパネル２およびサイドシルアウターパネル３の接合部の合わせ構造の第１変形例を示す説明図である。図９Ｂは、サイドシルインナーパネル２およびサイドシルアウターパネル３の接合部の合わせ構造の第２変形例を示す説明図である。

図９Ａに示すように、第１変形例のサイドシル１−１では、接合部の少なくとも一部において、外向きフランジ１３ａ及び１３ｂのフランジ幅が、外向きフランジ８ａ及び８ｂのフランジ幅よりも長く設定されている。これら外向きフランジ１３ａ及び１３ｂが、外向きフランジ８ａ及び８ｂを覆うようにヘミング加工（ヘム加工）によって曲げられている。例えば、第１の領域１４または第３の領域１８において上記構成を採用することにより、軸圧壊変形発生時におけるスポット破断の抑制効果が向上する。
なお、外向きフランジ８ａ及び８ｂのフランジ幅が、外向きフランジ１３ａ及び１３ｂのフランジ幅よりも長く設定されており、これら外向きフランジ８ａ及び８ｂが、外向きフランジ１３ａ及び１３ｂを覆うようにヘミング加工によって曲げられていてもよい。

図９Ｂに示すように、第２変形例のサイドシル１−２では、接合部の少なくとも一部において、サイドシルインナーパネル２に外向きフランジ８ａ及び８ｂが設けられておらず、サイドシルアウターパネル３に外向きフランジ１３ａ及び１３ｂが設けられていない。サイドシルインナーパネル２の二つの縦壁６ａ及び６ｂの縁部と、サイドシルアウターパネル３の二つの縦壁１３ａ及び１３ｂの縁部とがそれぞれ重ね合わされた状態で接合されている。例えば、第１の領域１４または第３の領域１８において上記構成を採用することにより、軸圧壊変形発生時におけるスポット破断の抑制効果が向上する。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、本発明に係る自動車部材として自動車車体の骨格部材であるフロントサイドメンバを例示する。このフロントサイドメンバは、インナーパネルとしてフロントサイドメンバインナーパネルを有するとともに、アウターパネルとしてフロントサイドメンバアウターパネルを有する。

図１０は、本発明の第２実施形態に係るフロントサイドメンバ３１の概略構成を示す斜視図である。図１１は、フロントサイドメンバ３１の配置状況を部分的にかつ簡略化して示す上面図である。図１１にはＢ−Ｂ断面およびＣ−Ｃ断面を併せて示す。

フロントサイドメンバ３１は、少なくとも、フロントサイドメンバインナーパネル３２と、フロントサイドメンバアウターパネル３３とを有する。フロントサイドメンバインナーパネル３２及びフロントサイドメンバアウターパネル３３は、それぞれ、１．０ｍｍ以上の板厚を有する高張力鋼板からなる形鋼である。フロントサイドメンバインナーパネル３２とフロントサイドメンバアウターパネル３３との間に、レインフォース（補強板）が設けられていてもよい。

フロントサイドメンバインナーパネル３２は、少なくとも、天板４と、天板４につながる二つの縦壁６ａ及び６ｂとを有する。フロントサイドメンバインナーパネル３２は、通常の曲げ成形または絞り成形によるプレス加工や、曲げ成形によるロール加工により成形されて製造されるため、天板４と、縦壁６ａ及び６ｂとにつながる稜線５ａ及び５ｂを有する。

フロントサイドメンバインナーパネル３２の縁部には、二つの縦壁６ａ及び６ｂにつながる外向きフランジ８ａ及び８ｂが設けられている。外向きフランジ８ａ及び８ｂは、フロントサイドメンバアウターパネル３３の縁部に設けられた外向きフランジ１３ａ及び１３ｂと重ね合わされた状態で、例えば抵抗スポット溶接等により接合される接合代である。このため、フロントサイドメンバインナーパネル３２は、縦壁６ａ及び６ｂと、外向きフランジ８ａ及び８ｂとにつながる曲線部７ａ及び７ｂをさらに有する。

稜線５ａ及び５ｂと、曲線部７ａ及び７ｂとのそれぞれの曲率半径は、上述の通常の加工法により製造される程度の値であり、通常３〜２０ｍｍである。

一方、フロントサイドメンバアウターパネル３３も、フロントサイドメンバインナーパネル３２と同様に、少なくとも、天板９と、天板９につながる二つの縦壁１１ａ及び１１ｂとを有する。フロントサイドメンバアウターパネル３３は、通常の曲げ成形または絞り成形によるプレス加工や、曲げ成形によるロール加工により製造されるため、天板９と、縦壁１１ａ及び１１ｂとにつながる稜線１０ａ及び１０ｂを有する。

また、フロントサイドメンバアウターパネル３３の縁部には、二つの縦壁１１ａ及び１１ｂにつながる外向きフランジ１３ａ及び１３ｂが設けられている。外向きフランジ１３ａ及び１３ｂは、フロントサイドメンバインナーパネル３２の縁部に設けられた外向きフランジ８ａ及び８ｂと重ね合わされた状態で、例えば抵抗スポット溶接等により接合される接合代である。このため、フロントサイドメンバアウターパネル３３は、縦壁１１ａ及び１１ｂと外向きフランジ１３ａ及び１３ｂとにつながる曲線部１２ａ及び１２ｂをさらに有する。

稜線１０ａ及び１０ｂと、曲線部１２ａ及び１２ｂとのそれぞれの曲率半径は、上述の通常の加工法により製造される程度の値であり、通常３〜２０ｍｍである。

以上の説明では、外向きフランジ８ａ及び８ｂが、抵抗スポット溶接によって外向きフランジ１３ａ及び１３ｂに接合される場合を例示したが、例えばレーザ溶接やアーク溶接のような抵抗スポット溶接以外の他の溶接、接着、さらにはろう接合等の他の接合法を用いることも可能である。

フロントサイドメンバ３１は、第１の領域１４、第１の遷移領域１５および第２の領域１６を有する。

第１の領域１４は、フロントサイドメンバ３１の前端部３１ａから後方へ向けて延在する。第１の遷移領域１５は、第１の領域１４に連続して後方へ向けて延在する。さらに、第２の領域１６は、第１の遷移領域１５に連続して後方へ向けて延在する。

以下では、第１の領域１４におけるフロントサイドメンバアウターパネル３３の縦壁１１ａ及び１１ｂの高さを第１領域外側高さｈｏ_１と定義し、第１の領域１４におけるフロントサイドメンバインナーパネル３２の縦壁６ａ及び６ｂの高さを第１領域内側高さｈｉ_１と定義する。
第２の領域１６におけるフロントサイドメンバアウターパネル３３の縦壁１１ａ及び１１ｂの高さを第２領域外側高さｈｏ_２と定義し、第２の領域１６におけるフロントサイドメンバインナーパネル３２の縦壁６ａ及び６ｂの高さを第２領域内側高さｈｉ_２と定義する。第１の遷移領域１５におけるフロントサイドメンバアウターパネル３３の縦壁１１ａ及び１１ｂの高さを第１遷移領域外側高さｈｏ_１〜２と定義し、第１の遷移領域１５におけるフロントサイドメンバインナーパネル３２の縦壁６ａ及び６ｂの高さを第１遷移領域内側高さｈｉ_１〜２と定義する。

第１の領域１４では、第１領域外側高さｈｏ_１及び第１領域内側高さｈｉ_１が一定の値であり、且つ、第１領域外側高さｈｏ_１と第１領域内側高さｈｉ_１との差が、第２領域外側高さｈｏ_２と第２領域内側高さｈｉ_２との差よりも小さい。図１０に示すフロントサイドメンバ３１では、第１領域外側高さｈｏ_１と第１領域内側高さｈｉ_１とがほぼ等しい。

このように、フロントサイドメンバ３１の前端側に位置する第１の領域１４において、第１領域外側高さｈｏ_１と第１領域内側高さｈｉ_１とがほぼ等しいため、第１実施形態で説明したように、前面衝突時におけるスポット破断の発生を抑制できる。

第２の領域１６では、第２領域外側高さｈｏ_２が第２領域内側高さｈｉ_２よりも小さく且つ一定の値である。図１０に示すフロントサイドメンバ３１では、第２領域外側高さｈｏ_２が零である。すなわち、第２の領域１６では、フロントサイドメンバアウターパネル３３の縦壁１１ａ及び１１ｂは存在しない。

第１の遷移領域１５では、第１遷移領域外側高さｈｏ_１〜２が、第１領域外側高さｈｏ_１と第２領域外側高さｈｏ_２との間で連続的に変化するとともに、第１遷移領域内側高さｈｉ_１〜２が、第１領域内側高さｈｉ_１と第２領域内側高さｈｉ_２との間で連続的に変化する。

第２の領域１６におけるフロントサイドメンバインナーパネル３２の縦壁６ａに、横置されたエンジン４４を支持するエンジンマウントブラケット４６が固定される。第２の領域１６では、フロントサイドメンバアウターパネル３３の縦壁１１ａ及び１１ｂが存在しないので、フロントサイドメンバインナーパネル３２の縦壁６ａ及び６ｂの高さ（第２領域内側高さｈｉ_２）が十分に確保されている。このため、エンジンマウントブラケット４６の搭載性が十分に確保されるとともに、図１７に示すように、前面衝突時に、フロントサイドメンバ３１が車内側へ折れ曲がるので、衝撃エネルギー吸収量を高めることができる。

このため、第１の領域１４および第２の領域１６は、エンジンマウントブラケット４６の搭載位置よりもフロントサイドメンバ３１の前端部３１ａ寄りに形成される。

上記のように、第１領域外側高さｈｏ_１、第１領域内側高さｈｉ_１、第２領域外側高さｈｏ_２、第２領域内側高さｈｉ_２、第１遷移領域外側高さｈｏ_１〜２、及び第１遷移領域内側高さｈｉ_１〜２を設定することにより、エンジンマウントブラケット４６の搭載性を維持できるとともに、前面衝突時におけるスポット破断の発生を抑制できる。

第１の領域１４では、下記関係式（ａ）を満足することが好ましい。これにより、前面衝突時または後面衝突時においてフロントサイドメンバ３１に軸圧壊変形が生じた場合でもスポット破断の発生が抑制されるので、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量が高まる。
０．４０×（ｈｉ_１＋ｈｏ_１）≦ｈｏ_１≦０．６０×（ｈｉ_１＋ｈｏ_１） …（ａ）

第１の領域１４は、フロントサイドメンバ３１の前端部３１ａと、前端部３１ａから後方へ４００ｍｍ以下離れた位置との間の領域であることが望ましい。これにより、外向きフランジ８ａ及び１３ａの溶接部でスポット破断が発生することを回避することが可能となり、その結果、衝撃エネルギー吸収量の低下を回避することできる。

第２の領域１６は、前端部３１ａから１５０ｍｍ以上離れた位置より後方に存在する領域であることが望ましい。これにより、効果的にエンジン４４をマウントすることができるだけでなく、衝突時にフロントサイドメンバ３１を効果的に折ることができ、衝撃エネルギー吸収量を向上させることができる。

さらに、第２の領域１６では、下記関係式（ｄ）または関係式（ｅ）を満足することが望ましい。これにより、効果的にエンジン４４をマウントできるだけでなく、衝突時にフロントサイドメンバ３１を効果的に折ることができ、衝撃エネルギー吸収量を向上させることができる。
０≦ｈｉ_２≦０．４０×（ｈｉ_２＋ｈｏ_２）
・・・・・（ｄ）
０≦ｈｏ_２≦０．４０×（ｈｉ_２＋ｈｏ_２）
・・・・・（ｅ）
さらに、第１実施形態と同様に、フロントサイドメンバ３１の接合部の合わせ構造が、図９Ａおよび図９Ｂを参照しながら説明した変形例と同じ構造を有していてもよい。

以上の説明では、フロントサイドメンバインナーパネル３２の外向きフランジ８ａ及び８ｂと、フロントサイドメンバアウターパネル３３の外向きフランジ１３ａ及び１３ｂとが、第２の領域１６において車外側に配置される場合を例示したが、これらの外向きフランジ８ａ、８ｂ、１３ａ及び１３ｂが車内側に配置される場合には、外向きフランジ８ａ、８ｂ、１３ａ及び１３ｂを跨いで縦壁に到達する形状を有するエンジンマウントブラケットを用いればよい。

[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、本発明に係る自動車部材として自動車車体の骨格部材であるサイドシルを例示する。このサイドシルは、インナーパネルとしてサイドシルインナーパネルを有するとともに、アウターパネルとしてサイドシルアウターパネルを有する。

図１２Ａは、本発明の第３実施形態に係るサイドシル１００の平面図である。図１２Ｂは、図１２Ａに示すサイドシル１００のＥ−Ｅ矢視断面図である。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、サイドシル１００は、サイドシルアウターパネル１１０と、サイドシルインナーパネル１２０とを有する。サイドシルアウターパネル１１０及びサイドシルインナーパネル１２０は、高張力鋼板からなるハット形鋼である。

サイドシルアウターパネル１１０は、天板１１１と、一対の縦壁１１２及び１１３と、一対の外向きフランジ１１４及び１１５とを有する。これら天板１１１と、縦壁１１２及び１１３と、外向きフランジ１１４及び１１５とは、それぞれ、サイドシル１００の材軸方向（長さ方向）に延在する矩形状の平板である。

図１２Ｂに示すように、サイドシル１００を、その材軸方向に直交する断面で見たとき、天板１１１と縦壁１１２との間の角度が略直角となるように、縦壁１１２の一方の幅方向端部が、天板１１１の一方の幅方向端部に接続されている。同様に、天板１１１と縦壁１１３との間の角度が略直角となるように、縦壁１１３の一方の幅方向端部が、天板１１１の他方の幅方向端部に接続されている。
なお、１枚の鋼板をプレス加工することによってサイドシルアウターパネル１１０が形成された場合、天板１１１と縦壁１１２との接続部位と、天板１１１と縦壁１１３との接続部位には、第１実施形態で説明した稜線が存在するが、図１２Ｂでは図示を省略する。

また、図１２Ｂに示すように、サイドシル１００を、その材軸方向に直交する断面で見たとき、縦壁１１２と外向きフランジ１１４との間の角度が略直角となり、且つ外向きフランジ１１４が縦壁１１２からサイドシル１００の外側へ向かって突出するように、外向きフランジ１１４の一方の幅方向端部が、縦壁１１２の他方の幅方向端部に接続されている。
同様に、縦壁１１３と外向きフランジ１１５との間の角度が略直角となり、且つ外向きフランジ１１５が縦壁１１３からサイドシル１００の外側へ向かって突出するように、外向きフランジ１１５の一方の幅方向端部が、縦壁１１３の他方の幅方向端部に接続されている。
なお、１枚の鋼板をプレス加工することによってサイドシルアウターパネル１１０が形成された場合、縦壁１１２と外向きフランジ１１４との接続部位と、縦壁１１３と外向きフランジ１１５との接続部位には、第１実施形態で説明した曲線部が存在するが、図１２Ｂでは図示を省略する。

縦壁１１２及び１１３の長さと、外向きフランジ１１４及び１１５の長さとは、天板１１１の長さと同じである。縦壁１１２の幅（第１実施形態で説明した「縦壁の高さ」に相当）は、縦壁１１３の幅と同じである。外向きフランジ１１４の幅は、外向きフランジ１１５の幅と同じである。

サイドシルインナーパネル１２０は、天板１２１と、一対の縦壁１２２及び１２３と、一対の外向きフランジ１２４及び１２５とを有する。これら天板１２１と、縦壁１２２及び１２３と、外向きフランジ１２４及び１２５とは、それぞれ、サイドシル１００の材軸方向に延在する矩形状の平板である。

図１２Ｂに示すように、サイドシル１００を、その材軸方向に直交する断面で見たとき、天板１２１は、天板１１１に対して対向している。天板１２１の長さ及び幅は、天板１１１の長さ及び幅と同じである。天板１２１と縦壁１２２との間の角度が略直角となるように、縦壁１２２の一方の幅方向端部が、天板１２１の一方の幅方向端部に接続されている。同様に、天板１２１と縦壁１２３との間の角度が略直角となるように、縦壁１２３の一方の幅方向端部が、天板１２１の他方の幅方向端部に接続されている。
なお、１枚の鋼板をプレス加工することによってサイドシルインナーパネル１２０が形成された場合、天板１２１と縦壁１２２との接続部位と、天板１２１と縦壁１２３との接続部位には、第１実施形態で説明した稜線が存在するが、図１２Ｂでは図示を省略する。

また、図１２Ｂに示すように、サイドシル１００を、その材軸方向に直交する断面で見たとき、縦壁１２２と外向きフランジ１２４との間の角度が略直角となり、且つ外向きフランジ１２４が縦壁１２２からサイドシル１００の外側へ向かって突出するように、外向きフランジ１２４の一方の幅方向端部が、縦壁１２２の他方の幅方向端部に接続されている。
同様に、縦壁１２３と外向きフランジ１２５との間の角度が略直角となり、且つ外向きフランジ１２５が縦壁１２３からサイドシル１００の外側へ向かって突出するように、外向きフランジ１２５の一方の幅方向端部が、縦壁１２３の他方の幅方向端部に接続されている。
なお、１枚の鋼板をプレス加工することによってサイドシルインナーパネル１２０が形成された場合、縦壁１２２と外向きフランジ１２４との接続部位と、縦壁１２３と外向きフランジ１２５との接続部位には、第１実施形態で説明した曲線部が存在するが、図１２Ｂでは図示を省略する。

縦壁１２２及び１２３の長さと、外向きフランジ１２４及び１２５の長さとは、天板１２１の長さと同じである。縦壁１２２の幅は、縦壁１２３の幅と同じである。外向きフランジ１２４の幅は、外向きフランジ１２５の幅と同じである。外向きフランジ１２４及び１２５の幅は、外向きフランジ１１４及び１１５の幅と同じである。

上記のように、サイドシルアウターパネル１１０及びサイドシルインナーパネル１２０は、それぞれハット形の断面形状を有する。サイドシルアウターパネル１１０の外向きフランジ１１４及び１１５と、サイドシルインナーパネル１２０の外向きフランジ１２４及び１２５とが重ね合わされた状態で、抵抗スポット溶接等により接合されている。

以下では、サイドシルアウターパネル１１０の縦壁１１２及び１１３の高さ（幅）を外側高さｈｏと定義するとともに、サイドシルインナーパネル１２０の縦壁１２２及び１２３の高さ（幅）を内側高さｈｉと定義する。
また、サイドシルアウターパネル１１０の引張強度をＴＳｏ（ＭＰａ）及び板厚をｔｏ（ｍｍ）と定義するとともに、サイドシルインナーパネル１２０の引張強度をＴＳｉ（ＭＰａ）及び板厚をｔｉ（ｍｍ）と定義する。

第３実施形態のサイドシル１００において、外側高さｈｏ及び内側高さｈｉは、それぞれ、サイドシル１００の長さ方向において一定の値であり、且つ外側高さｈｏが内側高さｈｉより大きい。このようなサイドシル１００では、下記関係式（ｆ）を満足するように、サイドシルアウターパネル１１０の引張強度ＴＳｏ及び板厚ｔｏと、サイドシルインナーパネル１２０の引張強度ＴＳｉ及び板厚ｔｉとが設定されている。
ＴＳｏ×ｔｏ ＜ ＴＳｉ×ｔｉ …（ｆ）

上記のような構成を有する第３実施形態のサイドシル１００によれば、第１実施形態のサイドシル１と同様に、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量と三点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量との両方を高めることができる。以下、その理由について説明する。

図１３Ａに示すように、第３実施形態のサイドシル１００を模擬した試験体２００を用意し、第１実施形態と同様に軸圧壊変形の解析試験を行った。すなわち、この試験では、試験体２００の下端部を固定した後、試験体２００の上端部に対して、平板状の剛体３００を、試験体２００の幅方向に対して１０°傾斜させた状態で衝突させた。ここで、剛体３００が、ハット小側のハット形パネル２２０（縦壁の高さが小さいサイドシルインナーパネル）よりもハット大側のハット形パネル（縦壁の高さが大きいハット形のサイドシルアウターパネル）に対して先に衝突するように、剛体３００の傾斜状態を調整した。試験体２００に対する剛体３００の衝突速度は２０ｋｍ／ｈとした。

ハット小側のハット形パネル（サイドシルインナーパネル）２２０の引張強度ＴＳｉを７８０（ＭＰａ）に固定すると共に板厚ｔｉを１．４（ｍｍ）に固定するという条件下で、ハット大側のハット形パネル（サイドシルアウターパネル）２１０の引張強度ＴＳｏ及び板厚ｔｏの組み合わせを、表２に示す組み合わせに従って設定した。表２に示す組み合わせを採用した試験体２００に対して上記の衝突条件で剛体３００を衝突させて、スポット破断の有無を調査した。

表２にスポット破断の有無の調査結果を示す。また、図１３Ｂは、表２に基づいて、ハット大側のハット形パネル（サイドシルアウターパネル）２１０の引張強度ＴＳｏ及び板厚ｔｏの乗算値（ＴＳｏ×ｔｏ）と、板厚ｔｏとの対応関係をグラフ化した図である。

図１３Ｂに示すように、ハット大側のハット形パネル（サイドシルアウターパネル）２１０の引張強度ＴＳｏ及び板厚ｔｏの乗算値（ＴＳｏ×ｔｏ）が、ハット小側のハット形パネル（サイドシルインナーパネル）２２０の引張強度ＴＳｉ及び板厚ｔｉの乗算値（ＴＳｉ×ｔｉ＝１０９２（ＭＰａ・ｍｍ）固定）以上の場合、スポット破断が発生して軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量ＥＡが低下することが判明した。
一方、ハット大側のハット形パネル（サイドシルアウターパネル）２１０の引張強度ＴＳｏ及び板厚ｔｏの乗算値（ＴＳｏ×ｔｏ）が、ハット小側のハット形パネル（サイドシルインナーパネル）２２０の引張強度ＴＳｉ及び板厚ｔｉの乗算値（ＴＳｉ×ｔｉ＝１０９２（ＭＰａ・ｍｍ）固定）より小さい場合、スポット破断が発生せずに、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量ＥＡも低下しないことが判明した。

以上のような解析結果から、サイドシル１００の外側高さｈｏが内側高さｈｉより大きい場合には、上記関係式（ｆ）を満足するように、サイドシルアウターパネル１１０の引張強度ＴＳｏ及び板厚ｔｏと、サイドシルインナーパネル１２０の引張強度ＴＳｉ及び板厚ｔｉとを設定することにより、スモールオーバーラップ衝突を含む前面衝突時または後面衝突時に軸圧壊変形がサイドシル１００に生じた場合でもスポット破断の発生を抑制でき、その結果、サイドシル１００の軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量を高めることができる。
また、サイドシル１００の構成は、第１実施形態におけるサイドシル１の第２の領域１６の構成と同じであるので、サイドシル１００によれば、側面衝突時に生じる三点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量も高めることができる。

なお、上記第３実施形態では、外側高さｈｏ及び内側高さｈｉが、それぞれ、サイドシル１００の長さ方向において一定の値であり、且つ外側高さｈｏが内側高さｈｉより大きい場合を例示したが、例えば、外側高さｈｏ及び内側高さｈｉが、それぞれ、サイドシルの長さ方向において一定の値であり、且つ外側高さｈｏが内側高さｈｉより小さい場合には、下記関係式（ｇ）を満足するように、サイドシルアウターパネルの引張強度ＴＳｏ及び板厚ｔｏと、サイドシルインナーパネルの引張強度ＴＳｉ及び板厚ｔｉとを設定すればよい。
ＴＳｏ×ｔｏ ＞ ＴＳｉ×ｔｉ …（ｇ）

また、上記第３実施形態では、自動車部材としてサイドシル１００を例示したが、自動車部材がフロントサイドメンバであってもよい。この場合、フロントサイドメンバは、アウターパネルとして上記のサイドシルアウターパネル１１０と同じ構成のフロントサイドメンバアウターパネルを有すると共に、インナーパネルとして上記のサイドシルインナーパネル１２０と同じ構成のフロントサイドメンバインナーパネルを有する。

[第４実施形態]
図１４は、本発明の第４実施形態に係るサイドシル１Ａの概略構成を示す平面図である。第４実施形態に係るサイドシル１Ａは、第１実施形態と同じ構成を有するサイドシルインナーパネル２及びサイドシルアウターパネル３を備えている。そのため、以下では、第４実施形態のサイドシル１Ａの構成のうち、第１実施形態のサイドシル１の構成とは異なる点のみを説明する。

また、以下では、サイドシル１Ａにおいて、サイドシルアウターパネル３の引張強度をＴＳｏ（ＭＰａ）及び板厚をｔｏ（ｍｍ）と定義し、サイドシルインナーパネル２の引張強度をＴＳｉ（ＭＰａ）及び板厚をｔｉ（ｍｍ）と定義する。

図１４に示すように、第１実施形態のサイドシル１と同様に、サイドシル１Ａにおいても、第２領域外側高さｈｏ_２が第２領域内側高さｈｉ_２より大きい。このようなサイドシル１Ａでは、下記関係式（ｆ）を満足するように、サイドシルアウターパネル３の引張強度ＴＳｏ及び板厚ｔｏと、サイドシルインナーパネル２の引張強度ＴＳｉ及び板厚ｔｉとが設定されている。
ＴＳｏ×ｔｏ ＜ ＴＳｉ×ｔｉ …（ｆ）

上記のような構成を有する第４実施形態のサイドシル１Ａによると、第１実施形態及び第３実施形態の両方の特徴を備えているので、それらの相乗効果によって、三点曲げ変形及び軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量をより効果的に高めることができる。

[第５実施形態]
図１５は、本発明の第５実施形態に係るフロントサイドメンバ３１Ａの概略構成を示す平面図である。第５実施形態に係るフロントサイドメンバ３１Ａは、第２実施形態と同じ構成を有するフロントサイドメンバインナーパネル３２及びフロントサイドメンバアウターパネル３３を備えている。そのため、以下では、第５実施形態のフロントサイドメンバ３１Ａの構成のうち、第２実施形態のフロントサイドメンバ３１の構成とは異なる点のみを説明する。

また、以下では、フロントサイドメンバ３１Ａにおいて、フロントサイドメンバアウターパネル３３の引張強度をＴＳｏ（ＭＰａ）及び板厚をｔｏ（ｍｍ）と定義し、フロントサイドメンバインナーパネル３２の引張強度をＴＳｉ（ＭＰａ）及び板厚をｔｉ（ｍｍ）と定義する。

図１５に示すように、第２実施形態のフロントサイドメンバ３１と同様に、フロントサイドメンバ３１Ａにおいても、第２領域外側高さｈｏ_２が第２領域内側高さｈｉ_２より小さい。このようなフロントサイドメンバ３１Ａでは、下記関係式（ｇ）を満足するように、フロントサイドメンバアウターパネル３３の引張強度ＴＳｏ及び板厚ｔｏと、フロントサイドメンバインナーパネル３２の引張強度ＴＳｉ及び板厚ｔｉとが設定されている。
ＴＳｏ×ｔｏ ＞ ＴＳｉ×ｔｉ …（ｇ）

上記のような構成を有する第５実施形態のフロントサイドメンバ３１Ａによると、第２実施形態及び第３実施形態の両方の特徴を備えているので、それらの相乗効果によって、エンジンマウントブラケットの搭載性を維持しながら、前面衝突時におけるスポット破断の発生をより効果的に抑制できる。

以上、本発明の第１〜第５実施形態について説明したが、各実施形態で説明した自動車部材（サイドシル及びフロントサイドメンバ）が、素材の状態で板厚及び引張強度等が異なる複数種の鋼板を溶接（例えば突き合わせ溶接）によって一体化したテーラードウェルドブランク（ＴＷＢ）、又は、素材を製造する際に圧延ロールの間隔を変更することにより板厚を変化させたテーラドロールドブランク（ＴＲＢ）、或いはそれらＴＷＢ及びＴＲＢの組み合わせによって形成されていてもよい。

１、１Ａ サイドシル
２ サイドシルインナーパネル
３ サイドシルアウターパネル
６ａ、６ｂ 縦壁
１１ａ、１１ｂ 縦壁
１４ 第１の領域
１５ 第１の遷移領域
１６ 第２の領域
１７ 第２の遷移領域
１８ 第３の領域
１９ Ａピラーロアー
２０ Ｂピラー
２１ リアーホイールハウスアウター
３１、３１Ａ フロントサイドメンバ
３２ フロントサイドメンバインナーパネル
３３ フロントサイドメンバアウターパネル
４４ 横置きされたエンジン
４６ エンジンマウントブラケット
１００ サイドシル
１１０ サイドシルアウターパネル
１２０ サイドシルインナーパネル
１１１、１２１ 天板
１１２、１１３ 縦壁
１２２、１２３ 縦壁

Claims (19)

1. 天板と前記天板につながる二つの縦壁とを有するインナーパネルと、天板と前記天板につながる二つの縦壁とを有するアウターパネルとを備え、前記インナーパネルの前記二つの縦壁の縁部と、前記アウターパネルの前記二つの縦壁の縁部とがそれぞれ接合された接合部を有する閉断面の自動車部材であって、
   前記自動車部材の前端部から後方へ向けて延在する第１の領域と；
   前記第１の領域に連続して後方へ延在する第１の遷移領域と；
   前記第１の遷移領域に連続して後方へ延在する第２の領域と；
   を備え、
   前記第１の領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第１領域外側高さｈｏ１と定義し、前記第１の領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第１領域内側高さｈｉ１と定義し、
   前記第２の領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第２領域外側高さｈｏ２と定義し、前記第２の領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第２領域内側高さｈｉ２と定義し、且つ
   前記第１の遷移領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第１遷移領域外側高さｈｏ１〜２と定義し、前記第１の遷移領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第１遷移領域内側高さｈｉ１〜２と定義したとき、
   前記第１の領域では、前記第１領域外側高さｈｏ１及び前記第１領域内側高さｈｉ１が一定の値であり、且つ、前記第１領域外側高さｈｏ１と前記第１領域内側高さｈｉ１との差が、前記第２領域外側高さｈｏ２と前記第２領域内側高さｈｉ２との差よりも小さく；
   前記第２の領域では、前記第２領域外側高さｈｏ２が前記第２領域内側高さｈｉ２よりも大きく且つ一定の値である、又は、前記第２領域外側高さｈｏ２が前記第２領域内側高さｈｉ２よりも小さく且つ一定の値であり；
   前記第１の遷移領域では、前記第１遷移領域外側高さｈｏ１〜２が、前記第１領域外側高さｈｏ１と前記第２領域外側高さｈｏ２との間で連続的に変化するとともに、第１遷移領域内側高さｈｉ１〜２が、前記第１領域内側高さｈｉ１と前記第２領域内側高さｈｉ２との間で連続的に変化し；
   前記自動車部材が自動車車体の骨格部材であり、
   前記インナーパネルはサイドシルインナーパネルであり、前記アウターパネルはサイドシルアウターパネルであるとともに、前記骨格部材はサイドシルであり、
   前記第１の領域のうち前記前端部を含む領域において、Ａピラーロアーが接続される部位であるＡピラーロアー接続部が設けられ；
   前記第２の領域の少なくとも一部において、Ｂピラーが接続される部位であるＢピラー接続部が設けられており；
   前記第１の領域は、前記骨格部材の前記Ａピラーロアー接続部の後端から後方に１５０ｍｍ以下離れた位置までの領域であり；
   前記第２の領域は、前記Ｂピラー接続部から前方へ１５０ｍｍ以下離れた位置と、前記Ｂピラー接続部から後方へ１５０ｍｍ以下離れた位置との間の領域である；
   ことを特徴とする自動車部材。
2. 前記第１の領域では、下記関係式（ａ）を満足し；
   前記第２の領域では、下記関係式（ｂ）を満足する；
   ことを特徴とする請求項１に記載された自動車部材。
   ０．４０×（ｈｉ１＋ｈｏ１）≦ｈｏ１≦０．６０×（ｈｉ１＋ｈｏ１）
   ・・・・・（ａ）
   ０．１０×（ｈｉ２＋ｈｏ２）≦ｈｉ２≦０．４０×（ｈｉ２＋ｈｏ２）
   ・・・・・（ｂ）
3. 前記第２の領域に連続して後方へ延在する第２の遷移領域と；
   前記第２の遷移領域に連続して後方へ前記自動車部材の後端部まで延在する第３の領域と；
   をさらに備え、
   前記第３の領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第３領域外側高さｈｏ３と定義し、前記第３の領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第３領域内側高さｈｉ３と定義し、且つ
   前記第２の遷移領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第２遷移領域外側高さｈｏ２〜３と定義し、前記第２の遷移領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第２遷移領域内側高さｈｉ２〜３と定義したとき、
   前記第３の領域では、前記第３領域外側高さｈｏ３及び前記第３領域内側高さｈｉ３が一定の値であり、且つ、前記第３領域外側高さｈｏ３と前記第３領域内側高さｈｉ３との差が、前記第２領域外側高さｈｏ２と前記第２領域内側高さｈｉ２との差よりも小さく；
   前記第２の遷移領域では、前記第２遷移領域外側高さｈｏ２〜３が、前記第２領域外側高さｈｏ２と前記第３領域外側高さｈｏ３との間で連続的に変化するとともに、第２遷移領域内側高さｈｉ２〜３が、前記第２領域内側高さｈｉ２と前記第３領域内側高さｈｉ３との間で連続的に変化する；
   ことを特徴とする請求項１または２に記載された自動車部材。
4. 前記第３の領域では、下記関係式（ｃ）を満足することを特徴とする請求項３に記載された自動車部材。
   ０．４０×（ｈｉ３＋ｈｏ３）≦ｈｏ３≦０．６０×（ｈｉ３＋ｈｏ３）
   ・・・・・（ｃ）
5. 前記Ａピラーロアー接続部に対して前記Ａピラーロアーが接続されるとともに、前記Ｂピラー接続部に対して前記Ｂピラーが接続されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載された自動車部材。
6. 天板と前記天板につながる二つの縦壁とを有するインナーパネルと、天板と前記天板につながる二つの縦壁とを有するアウターパネルとを備え、前記インナーパネルの前記二つの縦壁の縁部と、前記アウターパネルの前記二つの縦壁の縁部とがそれぞれ接合された接合部を有する閉断面の自動車部材であって、
   前記自動車部材の前端部から後方へ向けて延在する第１の領域と；
   前記第１の領域に連続して後方へ延在する第１の遷移領域と；
   前記第１の遷移領域に連続して後方へ延在する第２の領域と；
   を備え、
   前記第１の領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第１領域外側高さｈｏ１と定義し、前記第１の領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第１領域内側高さｈｉ１と定義し、
   前記第２の領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第２領域外側高さｈｏ２と定義し、前記第２の領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第２領域内側高さｈｉ２と定義し、且つ
   前記第１の遷移領域における前記アウターパネルの前記縦壁の高さを第１遷移領域外側高さｈｏ１〜２と定義し、前記第１の遷移領域における前記インナーパネルの前記縦壁の高さを第１遷移領域内側高さｈｉ１〜２と定義したとき、
   前記第１の領域では、前記第１領域外側高さｈｏ１及び前記第１領域内側高さｈｉ１が一定の値であり、且つ、前記第１領域外側高さｈｏ１と前記第１領域内側高さｈｉ１との差が、前記第２領域外側高さｈｏ２と前記第２領域内側高さｈｉ２との差よりも小さく；
   前記第２の領域では、前記第２領域外側高さｈｏ２が前記第２領域内側高さｈｉ２よりも大きく且つ一定の値である、又は、前記第２領域外側高さｈｏ２が前記第２領域内側高さｈｉ２よりも小さく且つ一定の値であり；
   前記第１の遷移領域では、前記第１遷移領域外側高さｈｏ１〜２が、前記第１領域外側高さｈｏ１と前記第２領域外側高さｈｏ２との間で連続的に変化するとともに、第１遷移領域内側高さｈｉ１〜２が、前記第１領域内側高さｈｉ１と前記第２領域内側高さｈｉ２との間で連続的に変化し；
   前記自動車部材が自動車車体の骨格部材であり、
   前記インナーパネルはフロントサイドメンバインナーパネルであり、前記アウターパネルはフロントサイドメンバアウターパネルであるとともに、前記骨格部材はフロントサイドメンバであることを特徴とする自動車部材。
7. 前記第１の領域では、下記関係式（ａ）を満足することを特徴とする請求項６に記載された自動車部材。
   ０．４０×（ｈｉ１＋ｈｏ１）≦ｈｏ１≦０．６０×（ｈｉ１＋ｈｏ１）
   ・・・・・（ａ）
8. 前記第１の領域は、前記前端部と、前記前端部から後方へ４００ｍｍ以下離れた位置との間の領域であることを特徴とする請求項６または７に記載された自動車部材。
9. 前記第２の領域は、前記前端部から１５０ｍｍ以上離れた位置より後方に存在する領域であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載された自動車部材。
10. 前記第２の領域では、下記関係式（ｄ）又は下記関係式（ｅ）を満足することを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載された自動車部材。
    ０≦ｈｉ２≦０．４０×（ｈｉ２＋ｈｏ２）
    ・・・・・（ｄ）
    ０≦ｈｏ２≦０．４０×（ｈｉ２＋ｈｏ２）
    ・・・・・（ｅ）
11. 前記接合部の少なくとも一部において、前記縁部は、前記インナーパネルおよび前記アウターパネルそれぞれの前記二つの縦壁につながって形成されたフランジであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載された自動車部材。
12. 前記接合部の少なくとも一部において、前記インナーパネルに形成された前記フランジが、ヘミング加工されて、前記アウターパネルに形成された前記フランジを覆うこと、または、前記アウターパネルに形成された前記フランジが、ヘミング加工されて、前記インナーパネルに形成された前記フランジを覆うことを特徴とする請求項１１に記載された自動車部材。
13. 前記接合部の少なくとも一部において、前記インナーパネルの前記二つの縦壁の縁部と、前記アウターパネルの前記二つの縦壁の縁部とがそれぞれ重ね合わされて接合されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載された自動車部材。
14. 前記接合は抵抗スポット溶接によることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載された自動車部材。
15. 前記アウターパネルの引張強度をＴＳｏ（ＭＰａ）及び板厚をｔｏ（ｍｍ）と定義し、前記インナーパネルの引張強度をＴＳｉ（ＭＰａ）及び板厚をｔｉ（ｍｍ）と定義したとき、
    前記第２領域外側高さｈｏ２が前記第２領域内側高さｈｉ２より大きい場合には、下記関係式（ｆ）を満足し；
    前記第２領域外側高さｈｏ２が前記第２領域内側高さｈｉ２より小さい場合には、下記関係式（ｇ）を満足する；
    ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の自動車部材。
    ＴＳｏ×ｔｏ ＜ ＴＳｉ×ｔｉ …（ｆ）
    ＴＳｏ×ｔｏ ＞ ＴＳｉ×ｔｉ …（ｇ）
16. 天板と前記天板につながる二つの縦壁とを有するインナーパネルと、天板と前記天板につながる二つの縦壁とを有するアウターパネルとを備え、前記インナーパネルの前記二つの縦壁の縁部と、前記アウターパネルの前記二つの縦壁の縁部とがそれぞれ接合された接合部を有する閉断面の自動車部材であって、
    前記アウターパネルの引張強度をＴＳｏ（ＭＰａ）及び板厚をｔｏ（ｍｍ）と定義し、前記インナーパネルの引張強度をＴＳｉ（ＭＰａ）及び板厚をｔｉ（ｍｍ）と定義し、且つ
    前記アウターパネルの前記縦壁の高さを外側高さｈｏ、前記インナーパネルの前記縦壁の高さを内側高さｈｉと定義したとき、
    前記外側高さｈｏ及び前記内側高さｈｉは、それぞれ、前記自動車部材の長さ方向において一定の値であり；
    前記外側高さｈｏが前記内側高さｈｉより大きい場合には、下記関係式（ｆ）を満足し；
    前記外側高さｈｏが前記内側高さｈｉより小さい場合には、下記関係式（ｇ）を満足する；
    ことを特徴とする自動車部材。
    ＴＳｏ×ｔｏ ＜ ＴＳｉ×ｔｉ …（ｆ）
    ＴＳｏ×ｔｏ ＞ ＴＳｉ×ｔｉ …（ｇ）
17. 前記自動車部材は、サイドシルであり；
    前記サイドシルは、前記アウターパネルとしてサイドシルアウターパネルを有すると共に、前記インナーパネルとしてサイドシルインナーパネルを有する；
    ことを特徴とする請求項１６に記載の自動車部材。
18. 前記自動車部材は、フロントサイドメンバであり；
    前記フロントサイドメンバは、前記アウターパネルとしてフロントサイドメンバアウターパネルを有すると共に、前記インナーパネルとしてフロントサイドメンバインナーパネルを有する；
    ことを特徴とする請求項１６に記載の自動車部材。
19. 前記自動車部材が、テーラードウェルドブランク、又はテーラドロールドブランク、或いはそれら素材の組み合わせによって形成されていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の自動車部材。

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