JPWO2020179916A1 - 車両骨格部材 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態における車両骨格部材は、ハット部材と、クロージングプレートと、補強部材と、複数の溶接部とを備える。前記ハット部材は、第1天板、2つの第1縦壁及び2つのフランジを備える。前記第1天板は、前記2つの第1縦壁の間に配置される。前記第1縦壁は、前記天板と前記フランジの間に配置される。前記フランジは前記クロージングプレートと接合される。前記補強部材は、第2天板と2つの第2縦壁を備える。前記第2天板は2つの前記第2縦壁の間に配置される。前記第1縦壁と前記第2縦壁とは重ね合わされる。前記複数の溶接部は前記第1縦壁と前記第2縦壁とを接合する。前記第1縦壁と前記第2縦壁とを接合する前記複数の溶接部は、前記第1縦壁において前記第1天板と前記クロージングプレートとの中間面よりクロージングプレート側にある。前記第2縦壁の引張強さは、前記第1縦壁の引張強さより大きい。前記第2縦壁の前記第2天板と反対側の端部が、前記補強部材の端部である。前記複数の溶接部の間に前記補強部材の端部がある。
上記構成1において、前記補強部材の端部は、隣り合う前記溶接部の間の領域を横断することが好ましい。これにより、熱影響部(HAZ軟化部)に作用する引張力を緩和する効果がより得られやすくなる。なお、隣り合う前記溶接部とは、前記複数の溶接部のうち少なくとも一対の隣り合う溶接部である。補強部材の端部が、隣り合う溶接部の間の領域を横断しない場合は、補強部材の端部の最も第1天板に近い位置は、隣り合う溶接部の間の領域内に存在する。補強部材の端部が隣り合う溶接部の間の領域を横断しない場合に比べて、補強部材が前記領域を横断する場合は、隣り合う溶接部の間のハット部材の長手方向の引張力の緩和効果が顕著に向上する。
上記構成2において、前記補強部材の端部は、隣り合う前記溶接部の間の領域を横断し、さらに、前記第1縦壁における前記第1天板と前記クロージングプレートとの中間面より前記第1天板に近い位置に延びていることが好ましい。すなわち、補強部材の端部は、溶接部の間の領域から中間面より第1天板に近い領域に達してもよい。構造部材が第1天板の外側から第1天板に垂直な力を受けて変形する場合、第1縦壁の中間面の位置は、中立軸に近いため、ハット部材の長手方向の引張力が小さくなる。引張力は中間面からクロージングプレートに近くなるにつれて大きくなる。補強部材の端部が中間面より第1天板側に延びて形成されることで、変形時の引張力が発生し得る領域を網羅するように補強部材の端部が配置される。これにより、複数の溶接部の間に作用する引張力を緩和する効果をより高めることができる。
構成1〜3のいずれかにおいて、前記第1縦壁は、隣り合う前記溶接部の間において、前記第1縦壁の端部が配置されないように形成されてもよい。隣り合う前記溶接部の間において、前記補強部材の端部は、前記第1縦壁と重なってもよい。この場合、ハット部材の第1縦壁は、隣り合う溶接部の間の領域において全体にわたって切れ目なく連続的に配置される。これにより、補強部材より強度が低いハット部材の第1縦壁が、溶接部間の引張力による変形に対して耐える機能を適度に強めることができる。補強部材の第2縦壁は、溶接部間の引張力を緩和しつつも、構造部材は、全体としてより曲げ変形に耐えながら変形することができる。これらのハット部材の第1縦壁と補強部材の第2縦壁が協働して耐えながら変形することで、より効率のよいエネルギー吸収が可能になる。
上記構成1〜4のいずれかにおいて、前記複数の溶接部の間を通る前記補強部材の端部は、前記第2天板と前記第2縦壁の間の稜線に達しないことが好ましい。補強部材の端部が稜線を分断しない構成とすることで、補強部材の端部が稜線に達する場合と比べて、補強部材の強度を高めることができる。なお、前記第2天板と前記第2縦壁の間の稜線がR形状(丸み)を有する形状である場合、すなわち、前記第2天板と前記第2縦壁の間の角の部分の外面が曲面となる形状の場合は、R形状(丸み)の部分の第2縦壁側の端を稜線の位置とする。
上記1〜5のいずれかにおいて、前記第2縦壁の引張強さは、1100MPa以上であってもよい。また、補強効果をより向上させる観点から、第2縦壁の引張強さは、1180MPa以上であることが好ましい。
上記構成1〜6のいずれかにおいて、前記第1縦壁の引張強さは980MPa以下であることが好ましい。これにより、ハット部材の第1縦壁における溶接部において、HAZ軟化部を起点とする破断の発生を抑えることができる。同様の観点から、ハット部材の第1縦壁の引張強さを1100MPa未満としてもよい。なお、変形に対する耐力を高める観点からは、第1縦壁の強度は高い方が好ましい。例えば、第1縦壁の引張強さを、1100MPa以上としてもよい。第1縦壁の引張強さの上限は特にないが、例えば、第1縦壁の引張強さを1180MPa未満としてもよい。
上記構成1〜7のいずれかの車両骨格部材を備える車両骨格も、本発明の実施形態の1つである。前記車両骨格において、前記第1天板面が車両外側に配置され、前記クロージングプレートが車両内側に配置されてもよい。これにより、車両の外側からの衝撃に対する耐衝撃性を有する車両骨格を形成することができる。
図1Aは、本実施形態における構造部材10の構成を示す斜視図である。図1Bは、図1Aに示す構造部材10を長手方向及び高さ方向に垂直な方向(y方向)から見た側面図である。図1Cは、図1Aに示す構造部材10を、長手方向から見た正面図である。
図2〜図4は、溶接部の間における補強部材6の端部4の構成例を示す図である。図2に示す例では、端部4は、y方向(第1縦壁に略垂直な方向)から見て、隣り合う溶接部31で挟まれる領域(隣り合う溶接部31の間の領域)を横切るよう形成される。これにより、端部4による溶接部31周りのHAZ軟化部を起点とする破断抑制効果をより高めることができる。なお、図2において、隣り合う溶接部31で挟まれる領域は、隣り合う溶接部31のz方向の一方端同士を結ぶ線L1と、隣り合う溶接部31のz方向の他方端同士を結ぶ線L2との間の領域である。
図11は、構造部材の断面形状の変形例を示す断面図である。図1Cに示す構造部材10aの断面形状は、クロージングプレート2の垂直2等分面(x軸を含む面)に対して左右対称の形状である。これに対して、図11に示す構造部材10aは、クロージングプレート2の垂直2等分面に対して左右対称となっていない。図11に示す構造部材10aのハット部材1は、形状の異なる2つの第1縦壁1bを有する。2つの第1縦壁1bは、フランジ1cに対する角度及び、z方向の高さHR、HLが互いに異なる。
2:クロージングプレート
31、32、33:接合部
4:端部
6:補強部材
10:構造部材
1a:第1天板
1b:第1縦壁
1c:フランジ
6a:第2天板
6b:第2縦壁
Claims (8)
- ハット部材と、
クロージングプレートと、
補強部材と、
複数の溶接部と
を備え、
前記ハット部材は、第1天板、2つの第1縦壁及び2つのフランジを備え、
前記第1天板は、前記2つの第1縦壁の間に配置され、
前記第1縦壁は、前記天板と前記フランジの間に配置され、
前記フランジは前記クロージングプレートと接合され、
前記補強部材は、第2天板と2つの第2縦壁を備え、
前記第2天板は2つの前記第2縦壁の間に配置され、
前記第1縦壁と前記第2縦壁とは重ね合わされ、
前記複数の溶接部は前記第1縦壁と前記第2縦壁とを接合し、
前記第1縦壁と前記第2縦壁とを接合する前記複数の溶接部は、前記第1縦壁において前記第1天板と前記クロージングプレートとの中間面よりクロージングプレート側にあり、
前記第2縦壁の引張強さは、前記第1縦壁の引張強さより大きく、
前記第2縦壁の前記第2天板と反対側の端部が、前記補強部材の端部であり、
前記複数の溶接部の間に前記補強部材の端部がある、車両骨格部材。 - 前記補強部材の端部は、隣り合う前記溶接部の間の領域を横断する、請求項1に記載の車両骨格部材。
- 前記補強部材の端部は、隣り合う前記溶接部の間の領域を横断し、さらに、前記第1縦壁における前記第1天板と前記クロージングプレートとの中間面より前記第1天板に近い位置に延びている、請求項2に記載の車両骨格部材。
- 前記第1縦壁は、隣り合う前記溶接部の間において、前記第1縦壁の端部が配置されないように形成され、
隣り合う前記溶接部の間において、前記補強部材の端部は、前記第1縦壁と重なっている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両骨格部材。 - 前記複数の溶接部の間を通る前記補強部材の端部は、前記第2天板と前記第2縦壁の間の稜線に達しない、請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両骨格部材。
- 前記第2縦壁の引張強さは、1100MPa以上である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両骨格部材。
- 前記第1縦壁の引張強さは980MPa以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の車両骨格部材。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の車両骨格部材を備え、
前記第1天板面が車両外側に配置され、
前記クロージングプレートが車両内側に配置された、車両骨格。
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