(57)【要約】【課題】他の車体骨格部品との継手部における剛性を向上する車体骨格部品の継手構造、車体骨格部品及び該車体骨格部品の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る車体骨格部品の継手構造１は、一枚の金属板を曲げ加工してなり、天板部３と一対の縦壁部５とを備えてなり、車体骨格部品１１０の長手方向の端部に設けられて車体骨格部品１２０に対して交差する方向に接合するものであって、天板部３の両側端３ｂから上方に立ち上がる一対の縦リブ部９と、車体骨格部品１２０に接合する端部側の端辺に沿って連続して形成された外向きのフランジ部１１と、を有し、縦リブ部９は、前記金属板の一部が折り重ねられてなり、フランジ部１１は、天板部３から上方に延出する天板フランジ部１１ａと、縦壁部５から側方に延出する縦壁フランジ部１１ｂと、縦リブ部９から側方に延出する縦リブフランジ部１１ｃと、により構成されていることを特徴とするものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚の金属板を曲げ加工してなり、天板部と一対の縦壁部とを含む溝形状部を備え、一つの車体骨格部品の長手方向の端部に設けられて該一つの車体骨格部品を他の車体骨格部品に対して交差する方向に接合する車体骨格部品の継手構造であって、
前記天板部の両側端から上方に立ち上がるように形成された一対の縦リブ部と、
前記溝形状部における他の車体骨格部品に接合する端部側の３つの端辺から外方に延出し、かつ該３つの端辺に沿って連続するように形成された外向きのフランジ部と、を有し、
前記縦リブ部は、前記天板部の側端から上方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、前記縦壁部の上端から上方に延出する前記金属板の一部とが重ねられてなり、
前記フランジ部は、前記縦壁部から外側方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、前記天板部から上方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、前記縦リブ部から外側方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、により構成されていることを特徴とする車体骨格部品の継手構造。
【請求項２】
前記フランジ部は、前記縦リブ部のうち前記天板部側から延出する前記金属板の一部が切除されていることを特徴とする請求項１記載の車体骨格部品の継手構造。
【請求項３】
一枚の金属板を曲げ加工してなり、天板部と一対の縦壁部とを含む溝形状部を備え、該溝形状部の長手方向の端部を他の車体骨格部品に対して交差する方向に接合する車体骨格部品であって、
前記天板部の両側端から上方に立ち上がるように長手方向の全長にわたって形成された一対の縦リブ部と、
前記溝形状部における前記他の車体骨格部品に接合する端部側の３つの端辺から外方に延出し、かつ該３つの端辺に沿って連続するように形成された外向きのフランジ部と、を有し、
前記縦リブ部は、前記天板部の側端から上方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、前記縦壁部の上端から上方に延出する金属板の一部とが重ねられてなり、
前記フランジ部は、前記天板部から上方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、前記縦壁部から外側方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、前記縦リブ部から外側方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、により構成されていることを特徴とする車体骨格部品。
【請求項４】
前記フランジ部は、前記縦リブ部のうち前記天板部側から延出する前記金属板の一部が切除されていることを特徴とする請求項３記載の車体骨格部品。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の車体骨格部品を、一枚の金属板を曲げ加工して製造する車体骨格部品の製造方法であって、
前記金属板を挟持するパンチ及びパッドと、該パンチ及びパッドの両側に配置されて該パンチ及びパッド側に移動可能な一対の第１カムとを用いて、前記車体骨格部品の天板部に相当する前記金属板の一部を前記パンチ及びパッドで挟持した状態で、前記第１カムを前記パンチ及びパッド側に移動させて前記車体骨格部品の縦リブ部に相当する前記金属板の一部を折り重ねて、前記金属板を前記天板部、前記縦壁部及び前記縦リブ部が形成された中間品に曲げ加工する第１曲げ工程と、
前記パンチ及びパッドにおける前記他の車体骨格部品に接合する端部側に配置されて該パンチ及びパッド側に移動可能な第２カムをさらに用いて、前記中間品の前記天板部を前記パンチ及びパッドで挟持するとともに前記中間品の前記縦壁部及び前記縦リブ部を前記パンチ及びパッドと第１カムとで挟持した状態で、前記第２カムを前記パンチ及びパッド側に移動させて前記車体骨格部品のフランジ部に相当する前記金属板の一部を折り曲げて、前記車体骨格部品に曲げ加工する第２曲げ工程と、を備え、
該第２曲げ工程は、前記溝形状部における前記他の車体骨格部品に接合する端部側において、前記天板部から延出する前記金属板の一部を上方に折り曲げて前記天板フランジ部を形成し、前記縦壁部から延出する前記金属板の一部を外側方に折り曲げて前記縦壁フランジ部を形成し、前記縦リブ部から延出する前記金属板の一部を折り重ねて前記縦リブフランジ部を形成することを特徴とする車体骨格部品の製造方法。
【請求項６】
前記第１曲げ工程に先立って、前記車体骨格部品の天板部、縦壁部、縦リブ部及びフランジ部に相当する前記金属板の一部の各境界に山折り又は谷折りの折り線を付与する予備曲げ工程、を備えたことを特徴とする請求項５記載の車体骨格部品の製造方法。
【請求項７】
前記第１曲げ工程に先立って、前記縦リブ部のうち前記天板部側から延出する前記金属板の一部を切除することを特徴とする請求項５又は６に記載の車体骨格部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一枚の金属板を曲げ加工してなる、車体骨格部品の継手構造、車体骨格部品及び該車体骨格部品の製造方法に関し、特に、他の車体骨格部品に対して交差する方向に接合される車体骨格部品の継手構造、車体骨格部品及び該車体骨格部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に使われる部品には、車両の外側を覆うパネル部品や、車両の剛性や衝突時に乗員を保護するための強度を担う車体骨格部品などがある。車体骨格部品は、サイドシルやセンタートンネルなどの車両前後方向に沿うように配置されるものと、クロスメンバーなどの車両左右方向に沿うように配置されるものが多く、それらが互いに交差する方向に接合されることで車両構造を構成している。そのため、車体骨格部品単体だけでなく、車体骨格部品同士が接合される継手構造の剛性と強度も重要な性能である。
【０００３】
車体骨格部品のうち、サイドシルとクロスメンバーは、車両側面からの衝突時に荷重を受ける役割がある。そのため、例えば特許文献１に開示されている自動車のフロア部車体構造のように、クロスメンバの長手方向における端部には取付フランジが形成されており、該取付フランジがサイドシルに溶接等で接合されている。
【０００４】
特許文献１に開示されている技術における取付フランジは、図１５に示すような天板部８３と一対の縦壁部８５とを備えてなる溝形状部８７の端部にフランジ部８９が設けられている継手構造８１のように、天板部８３から延出する天板フランジ部８９ａと縦壁部８５から延出する縦壁フランジ部８９ｂとをつなぐ耳部８９ｃが設けられたものに相当する。
【０００５】
ここで、一枚の金属板から継手構造８１をプレス成形により製造する過程において耳部８９ｃは伸びフランジ変形を受ける部位であり、そのために、割れを生じさせずに耳部８９ｃを形成するには延性に優れた金属板を使用する必要がある。
【０００６】
近年では、車両衝突時の安全性を高めるため、クロスメンバー等の車体骨格部品に高強度鋼板を用いることが多い。しかしながら、高強度鋼板は延性に乏しい傾向にあるため、車体骨格部品の製造工程において延伸させずに曲げ加工のみで製造することが要求される。
【０００７】
そこで、特許文献２及び特許文献３には、伸びフランジ変形による割れを防止するために、耳部に相当する部位に開口部や切欠きが設けられた継手部構造又は継手構造に関する技術が開示されている。
【０００８】
また、衝突時の部品強度を高める対策として、特許文献４及び特許文献５のように、天板部と縦壁部との間に金属板の一部を重ね合わせてなる部位が設けられた部品に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２９１９５３号公報
【特許文献２】特開２０１４−８５０８号公報
【特許文献３】特許５３８２２７１号公報
【特許文献４】特許５８３５７６８号公報
【特許文献５】ＷＯ２０１８／０１２６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２及び特許文献３に開示されている技術は、高強度鋼板を用いて継手を作製することは可能であったが、割れを防ぐために穴や切り欠きが設けられた部位の剛性が大きく低下するという問題があった。これは、継手部に外力が加わった際に、剛性が低い部位に力が集中して作用するためである。
【００１１】
さらに、特許文献４及び特許文献５に開示されている技術は、長手方向に衝突荷重が入力したときの強度を高めるためには有効であるが、他の部材や車体骨格部品と接合させるために端部にフランジ部を形成する際には、天板部と縦壁部との間の金属板を重ね合わせてなる部位が邪魔となり、このような金属板を重ね合わせた部材や部品の長手方向端部に他の部材や車体骨格部品と接合させるためのフランジ部が設けられた継手構造や、該継手構造を製造する方法はなかった。
【００１２】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、１枚の金属板を曲げ加工してなり、曲げ加工のみによって車体骨格部品の長手方向の端部における端辺に沿って連続した形状のフランジ部を有する車体骨格部品の継手構造、車体骨格部品及び該車体骨格部品の製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
なお、本発明において金属板とは、熱延鋼板、冷延鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、チタン板、マグネシウム板等の各種金属類から構成される単板であり、これら金属板の表面に亜鉛めっきや有機被膜を施した単板をも含む。
さらに、本発明において、車体骨格部品とは、サイドシルやルーフサイドレールに対して交差する方向に接合されるクロスメンバーや、Ａピラー、Ｂピラー等を含み、他の車体骨格部品に対して交差する方向に接合されるものであればよい。
また、本発明で対象とする車体骨格部品は、天板部と一対の縦壁部とを含んで溝形状部を有するものであればよく、断面コ字形状、あるいは、断面ハット形状のいずれでもよい。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前述のとおり、従来の車体骨格部品の継手構造８１は、図１５に例示するように、天板部８３と一対の縦壁部８５とを備えてなる溝形状部８７を含み、一つの車体骨格部品の端部側に天板部８３から延出する天板フランジ部８９ａと、縦壁部８５から延出する縦壁フランジ部８９ｂとが形成されたものであった。
【００１５】
このような継手構造８１により他の車体骨格部品と接合した際の剛性を高めるためには、溝形状部８７の３つの端辺に沿って天板フランジ部８９ａと縦壁フランジ部８９ｂとが耳部８９ｃを介して連続した形状とすることが有効である。しかしながら、天板フランジ部８９ａと縦壁フランジ部８９ｂとが耳部８９ｃとが連続してつながった形状となるように、一枚の金属板をプレス成形により作製すると、耳部８９ｃは伸びフランジ変形を受ける部位であるため、高強度鋼板のように延性の低い金属板を用いた場合には耳部８９ｃで割れが生じてしまう。
【００１６】
そのため、高強度な金属板を用いる場合には、例えば、図１６に示すように、天板フランジ部８９ａに相当する天板フランジ相当部９７ａと縦壁フランジ部８９ｂに相当する縦壁フランジ相当部９７ｂの間に切り込み９９が設けられた金属板９１を用い、天板相当部９３と縦壁相当部９５との境界、天板相当部９３と天板フランジ相当部９７ａとの境界、さらに、縦壁相当部９５と縦壁フランジ相当部９７ｂとの境界が山折り又は谷折りとなるように曲げ加工して、天板フランジ部８９ａと縦壁フランジ部８９ｂとが連続していない継手構造８１を作製することが強いられていた。
【００１７】
本発明者は、このような課題を解決するために鋭意検討した。そこで、外向きのフランジ部を形成する過程で割れが生じる部位（耳部８９ｃ）では、天板部８３と縦壁部８５との間の稜線から外側に向かって材料が伸びる伸びフランジ変形となることから、割れを防止するには、まずは天板部８３と縦壁部８５との間の稜線に向って内側に材料を寄せ、次いで内側に寄せて余った材料を逃がすために外に折り曲げればよいことに着目した。
【００１８】
そして、具体的に実現するための手段をさらに検討した結果、天板部と縦壁部との間に金属板を折り重ねてなる縦リブ部を設け、他の車体骨格部品と接合される端部側における該縦リブ部を外側方に折り重ねることで、曲げ加工のみで天板フランジ部と縦壁フランジ部とが連続して形成されたフランジ部を有する継手構造が得られることを着想するに至った。
本発明は、かかる着想に基づいてなされたものであり、具体的には以下の構成からなるものである。
【００１９】
（１）本発明に係る車体骨格部品の継手構造は、一枚の金属板を曲げ加工してなり、天板部と一対の縦壁部とを含む溝形状部を備えてなり、一つの車体骨格部品の長手方向の端部に設けられて該一つの車体骨格部品を他の車体骨格部品に対して交差する方向に接合するものであって、前記天板部の両側端から上方に立ち上がるように形成された一対の縦リブ部と、前記溝形状部における他の車体骨格部品に接合する端部側の３つの端辺から外方に延出し、かつ該３つの端辺に沿って連続するように形成された外向きのフランジ部と、を有し、前記縦リブ部は、前記天板部の側端から上方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、前記縦壁部の上端から上方に延出する前記金属板の一部とが重ねられてなり、前記フランジ部は、前記縦壁部から外側方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、前記天板部から上方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、前記縦リブ部から外側方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、により構成されていることを特徴とするものである。
【００２０】
（２）上記（１）に記載のものにおいて、前記フランジ部は、前記縦リブ部のうち前記天板部側から延出する前記金属板の一部が切除されていることを特徴とするものである。
【００２１】
（３）本発明に係る車体骨格部品は、一枚の金属板を曲げ加工してなり、天板部と一対の縦壁部とを含む溝形状部を備え、該溝形状部の長手方向の端部を他の車体骨格部品に対して交差する方向に接合するものであって、前記天板部の両側端から上方に立ち上がるように長手方向の全長にわたって形成された一対の縦リブ部と、前記溝形状部における前記他の車体骨格部品に接合する端部側の３つの端辺から外方に延出し、かつ該３つの端辺に沿って連続するように形成された外向きのフランジ部と、を有し、前記縦リブ部は、前記天板部の側端から上方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、前記縦壁部の上端から上方に延出する金属板の一部とが重ねられてなり、前記フランジ部は、前記天板部から上方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、前記縦壁部から外側方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、前記縦リブ部から外側方に折り曲げられて延出する前記金属板の一部と、により構成されていることを特徴とするものである。
【００２２】
（４）上記（３）に記載のものにおいて、前記フランジ部は、前記縦リブ部のうち前記天板部側から延出する前記金属板の一部が切除されていることを特徴とするものである。
【００２３】
（５）本発明に係る車体骨格部品の製造方法は、上記（３）又は（４）に記載の車体骨格部品を、一枚の金属板を曲げ加工して製造するものであって、前記金属板を挟持するパンチ及びパッドと、該パンチ及びパッドの両側に配置されて該パンチ及びパッド側に移動可能な一対の第１カムとを用いて、前記車体骨格部品の天板部に相当する前記金属板の一部を前記パンチ及びパッドで挟持した状態で、前記第１カムを前記パンチ及びパッド側に移動させて前記車体骨格部品の縦リブ部に相当する前記金属板の一部を折り重ねて、前記金属板を前記天板部、前記縦壁部及び前記縦リブ部が形成された中間品に曲げ加工する第１曲げ工程と、前記パンチ及びパッドにおける前記他の車体骨格部品に接合する端部側に配置されて該パンチ及びパッド側に移動可能な第２カムをさらに用いて、前記中間品の前記天板部を前記パンチ及びパッドで挟持するとともに前記中間品の前記縦壁部及び前記縦リブ部を前記パンチ及びパッドと第１カムとで挟持した状態で、前記第２カムを前記パンチ及びパッド側に移動させて前記車体骨格部品のフランジ部に相当する前記金属板の一部を折り曲げて、前記車体骨格部品に曲げ加工する第２曲げ工程と、を備え、該第２曲げ工程は、前記溝形状部における前記他の車体骨格部品に接合する端部側において、前記天板部から延出する前記金属板の一部を上方に折り曲げて前記天板フランジ部を形成し、前記縦壁部から延出する前記金属板の一部を外側方に折り曲げて前記縦壁フランジ部を形成し、前記縦リブ部から延出する前記金属板の一部を折り重ねて前記縦リブフランジ部を形成することを特徴とするものである。
【００２４】
（６）上記（５）記載のものにおいて、前記第１曲げ工程に先立って、前記車体骨格部品の天板部、縦壁部、縦リブ部及びフランジ部に相当する前記金属板の一部の各境界に山折り又は谷折りの折り線を付与する予備曲げ工程、を備えたことを特徴とするものである。
【００２５】
（７）上記（５）又は（６）に記載のものにおいて、前記第１曲げ工程に先立って、前記縦リブ部のうち前記天板部側から延出する前記金属板の一部を切除することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、１枚の金属板の曲げ加工のみにより、他の車体骨格部品と接合される端部側の端辺に沿って連続して形成されたフランジ部を有することで、他の車体骨格部品との継手部における剛性を向上させることができ、延性の低い高強度な金属板を適用することができる。さらに、天板部と縦壁部との間に金属板を折り重ねて形成された縦リブ部を有することで、軸方向に入力した荷重に対する強度や３点曲げ変形に対する強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る車体骨格部品の継手構造を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る車体骨格部品の継手構造と、該継手構造における他の車体骨格部品と接合するスポット溶接点を例示する図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る車体骨格部品の継手構造のフランジ部における金属板の折り重なりを示す図である（（ａ）上面図、（ｂ）斜視図）。
【図４】本発明の実施の形態２に係る車体骨格部品を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る車体骨格部品の製造方法における予備曲げ工程を示す図である（（ａ）予備曲げ工程開始前、（ｂ）予備曲げ工程終了時、（ｃ）予備曲げ加工品）。
【図６】本発明の実施の形態３に係る車体骨格部品の製造方法における予備曲げ工程で金属板に付与する折れ線を示す図である（実線：山折れ線、破線：谷折れ線）。
【図７】本発明の実施の形態３に係る車体骨格部品の製造方法における第１曲げ工程を示す図である（（ａ）第１曲げ工程開始前、（ｂ）第１曲げ工程終了時、（ｃ）中間品）（その１）。
【図８】本発明の実施の形態３に係る車体骨格部品の製造方法における第１曲げ工程を示す図である（（ａ）第１曲げ工程開始前、（ｂ）第１曲げ工程終了時、（ｃ）中間品）（その２）。
【図９】本発明の実施の形態３に係る車体骨格部品の製造方法における第２曲げ工程を示す図である（（ａ）第１曲げ工程開始前、（ｂ）第２曲げ工程開始前、（ｃ）第２曲げ工程終了時、（ｄ）目標とする車体骨格部品の端部）（その１）。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る車体骨格部品の製造方法における第２曲げ工程を示す図である（（ａ）第１曲げ工程開始前、（ｂ）第２曲げ工程開始前、（ｃ）第２曲げ工程終了時、（ｄ）目標とする車体骨格部品の端部）（その２）。
【図１１】実施例１に係るねじり試験に用いた試験体と、該ねじり試験におけるいねじりトルクを付与する方向を示す図である。
【図１２】実施例１に係るねじり試験で得られたねじれ角度の変化率の結果である。
【図１３】実施例２に係る軸圧壊試験に用いた試験体と、該軸圧壊試験において荷重を付与して軸圧壊させる方向を示す図である。
【図１４】実施例２に係る軸圧壊試験で得られた衝突吸収エネルギーの変化率の結果である。
【図１５】従来の車体骨格部品の継手構造と、該継手構造における他の車体骨格部品とのスポット溶接点の位置を例示する図である。
【図１６】従来の車体骨格部品の継手構造を有する部品の製造に用いる金属板の形状を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態１乃至３について、図１〜図１０に基づいて説明する。
なお、本明細書においては、一対の縦壁部の上方に天板部が位置する場合について説明しているが、本願発明は、天板部と一対の縦壁部の位置がこれに限定されるものではない。そのため、本願発明における「上方」とは、天板部と縦壁部との位置関係に基づく天板部側を示す相対的な方向であり、絶対的な方向を示すものではない。
【００２９】
［実施の形態１］
本発明の実施の形態１に係る車体骨格部品の継手構造１（以下、単に「継手構造１」という。）は、図１に示すように、一枚の金属板を曲げ加工してなり、一つの車体骨格部品１１０の長手方向の端部に設けられて、一つの車体骨格部品１１０を他の車体骨格部品１２０に対して交差する方向に接合するものであって、天板部３と一対の縦壁部５とを含む溝形状部７を備え、天板部３の両側端３ｂから上方に立ち上がるように形成された一対の縦リブ部９と、溝形状部７における他の車体骨格部品に接合する端部側の３つの端辺（天板部３の端辺３ａと一対の縦壁部５の端辺５ａ）から外方に延出し、かつ該３つの端辺に沿って連続するように形成された外向きのフランジ部１１と、を有するものである。
【００３０】
縦リブ部９は、図１に示すように、天板部３の側端３ｂから上方に折り曲げられて延出する金属板の一部である天板側縦リブ部９ａと、縦壁部５の上端５ｂから上方に延出する金属板の一部である縦壁側縦リブ部９ｂとが重ねられてなる。
【００３１】
フランジ部１１は、図１及び図２に示すように、天板部３の端辺３ａから上方に折り曲げられて延出する金属板の一部である天板フランジ部１１ａと、縦壁部５の端辺５ａから外側方に折り曲げられて延出する金属板の一部である縦壁フランジ部１１ｂと、縦リブ部９から外側方に折り曲げられて延出する金属板の一部である縦リブフランジ部１１ｃとにより構成されている。
【００３２】
ここで、図３に示すように、部位１１ｃ１は、その内側端が天板フランジ部１１ａに連続している。また、部位１１ｃ３は、その下端が縦壁フランジ部１１ｂに連続している。
【００３３】
そして、縦リブフランジ部１１ｃにおいては、天板側縦リブ部９ａから延出して折り重ねられた部位１１ｃ１及び１１ｃ２と、縦壁側縦リブ部９ｂから延出した部位１１ｃ３とが三重に折り重ねられてなる。これにより、一枚の金属板を曲げ加工してなるフランジ部１１は、天板フランジ部１１ａと縦壁フランジ部１１ｂとが縦リブフランジ部１１ｃを介して連続して形成されている。
【００３４】
従って、本実施の形態に係る継手構造１は、図１に例示するような車体骨格部品１１０と車体骨格部品１２０との接合において、例えば図２に示すように、天板フランジ部１１ａ、縦壁フランジ部１１ｂ及び縦リブフランジ部１１ｃのそれぞれにスポット溶接点を設定することができる。そのため、天板フランジ部１１ａの外側方となる縦リブフランジ部１１ｃにスポット溶接点を設定することができるので、図１５に示すような従来の継手構造８１に比べて、図１に示す車体骨格部品１１０と車体骨格部品１２０との継手部１００における剛性を向上させることができる。
【００３５】
さらに、本実施の形態に係る継手構造１は、天板フランジ部１１ａと縦壁フランジ部１１ｂと縦リブフランジ部１１ｃとが曲げ加工のみにより一枚の金属板が折り曲げられたものであり、前述図１５の従来の継手構造８１における天板フランジ部８９ａと縦壁フランジ部８９ｂとをつなぐ耳部８９ｃのように伸びフランジ変形により形成されたものではない。そのため継手構造１においては、延性の低い高強度鋼板を適用することができ、図１に示すような車体骨格部品１１０と車体骨格部品１２０との継手部１００における強度を向上することができる。
【００３６】
なお、縦リブ部９のリブ高さh（図１参照）は、特に制限はないが、リブ高さが高くなるほど、天板フランジ部１１ａと縦壁フランジ部１１ｂとをつなぐ縦リブフランジ部１１ｃの面積を広くし、さらにはフランジ部１１全体の面積を広くすることができて好ましい。特に、リブ高さを5mm以上とすると、他の車体骨格部品１２０と抵抗スポット溶接するための面積が得やすいので好ましい。
【００３７】
また、本実施の形態１に係る継手構造１において、車体骨格部品との接合がスポット溶接に限られるものではなく、ボルトとナットを用いた機械的接合、接着剤による接合、レーザー溶接やアーク溶接といった他の溶接による接合など、いずれの方法でもよい。もっとも、フランジ部１１の複数箇所を抵抗スポット溶接により接合する方法が短時間かつ安価であるため好ましい。次いで、レーザー溶接やアーク溶接により接合する方法も好ましい。
【００３８】
さらに、縦リブフランジ部１１ｃは、図３に示す折り重なり合う金属板（部位１１ｃ１、１１ｃ２及び１１ｃ３）の全てを車体骨格部品１２０と接合させることが好ましいが、少なくとも車体骨格部品１２０と当接する部位１１ｃ１のみを車体骨格部品１２０と接合させるものであってもよい。
【００３９】
また、縦リブフランジ部１１ｃにおける部位１１ｃ１、部位１１ｃ２及び部位１１ｃ３は、互いに密着されていることは望ましいが、密着されていないものであってもよい。
【００４０】
なお、縦リブフランジ部１１ｃにおいて、金属板（部位１１ｃ１、部位１１ｃ２及び部位１１ｃ３）が三重に重なり合うと、スポット溶接におけるナゲットが重なり合って全ての金属板に生成しにくいといった問題が生じる可能性ある。このような問題を避けたい場合、本発明に係る継手構造は、部位１１ｃ２を切り欠いたものや穴（開口部）を設けたものとなるように、部位１１ｃ２に相当する金属板の一部が切除されたものであってもよい。このように、たとえ部位１１ｃ２を切り欠いたものや穴を設けたものであっても、部位１１ｃ１及び部位１１ｃ３が他の車体骨格部品とが接合されることで、切除した部位１１ｃ２の周辺の変形が抑えられることと、部位１１ｃ１と部位１１ｃ３とが重ねられていることで、継手部１００（図１参照）は剛性が向上する。
【００４１】
また、本実施の形態に係る継手構造１に供する金属板の板厚に制限はないが、好ましくは、0.4mm〜6.0mmの範囲であり、より好ましくは0.6mm〜4.0mmの範囲である。
板厚が0.4mmよりも薄いと、継手構造１自体の剛性が低いため、本発明に係る継手構造により、車体骨格部品同士が接合された継手部の剛性を向上させる利点が少ない。また、板厚が6.0mmよりも厚いと、縦リブフランジ部の折り曲げ加工に必要な荷重が高くなるため、一般的なプレス機の能力では加工が難しくなる。
【００４２】
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係る継手構造を有する車体骨格部品２１は、図４に示すように、一枚の金属板を曲げ加工してなり、天板部２３と一対の縦壁部２５とを含む溝形状部２７を備え、溝形状部２７の長手方向の端部を他の車体骨格部品１２０に対して交差する方向に接合するものであり、天板部２３の両側端２３ｂから上方に立ち上がるように長手方向の全長にわたって形成された一対の縦リブ部２９と、溝形状部２７における他の車体骨格部品１２０に接合する端部側の３つの端辺（天板部２３の端辺２３ａ、一対の縦壁部２５の端辺２５ａ）から外方に延出し、かつ該３つの端辺に沿って連続するように形成された外向きのフランジ部３１と、を有するものである。
【００４３】
縦リブ部２９は、図４に示すように、天板部２３の側端２３ｂから上方に折り曲げられて延出する金属板の一部である天板側縦リブ部２９ａと、縦壁部２５の上端２５ｂから上方に延出する金属板の一部である縦壁側縦リブ部２９ｂとが重ねられてなる。
【００４４】
フランジ部３１は、図４に示すように、天板部２３の端辺２３ａから上方に折り曲げられて延出する金属板の一部である天板フランジ部３１ａと、縦壁部２５の端辺２５ａから外側方に折り曲げられて延出する金属板の一部である縦壁フランジ部３１ｂと、縦リブ部２９から外側方に折り曲げられて延出する金属板の一部である縦リブフランジ部３１ｃと、により構成される。
【００４５】
そして、縦リブフランジ部３１ｃにおいては、前述の実施の形態１に係る継手構造１と同様、天板側縦リブ部２９ａから延出して折り重ねられた金属板の一部（図３中の部位１１ｃ１及び部位１１ｃ２に相当）と、縦壁側縦リブ部２９ｂから延出した金属板の一部（図３中の部位１１ｃ３に相当）とにより、金属板が三重に折り重ねられてなる。
【００４６】
本実施の形態２に係る車体骨格部品２１は、前述の実施の形態１に係る継手構造１と同様、フランジ部３１が溝形状部２７の長手方向の端部側における３つの端辺（端辺２５ａ、端辺２３ａ及び端辺２５ａ）に沿って連続形成されているため、天板フランジ部３１ａよりも外側方に設定されたスポット溶接点により他の車体骨格部品１２０と接合させることができる。これにより、他の車体骨格部品１２０と接合したときの継手部１０５の剛性を向上させることができる。
また、車体骨格部品２１は、一枚の金属板の曲げ加工のみで形成されたものであるために、延性の低い高強度鋼板を適用することができ、他の車体骨格部品１２０と接合してなる継手部１０５における強度を向上させることができる。
【００４７】
さらに、車体骨格部品２１は、天板部２３と縦壁部２５の間には長手方向の全長にわたって縦リブ部２９が形成されている。そのため、車体骨格部品２１の長手方向に入力した衝突荷重に対する軸圧壊強度を向上させることができる。
【００４８】
ここで、車体骨格部品２１における縦リブ部２９のリブ高さhは、特に制限はないが、リブ高さが高くなるほど、天板フランジ部３１ａと縦壁フランジ部３１ｂとをつなぐ縦リブフランジ部３１ｃの面積を広くし、さらにはフランジ部３１全体の面積を広くすることができて接合する強度を向上させて好ましい。特に、リブ高さを5mm以上とすることで、他の車体骨格部品１２０と抵抗スポット溶接するための面積が得やすいので好ましい。
【００４９】
なお、本実施の形態２に係る車体骨格部品２１と他の車体骨格部品１２０との接合は、スポット溶接によるものに限らず、ボルトとナットを用いた機械的接合、接着剤による接合、溶接による接合など、いずれの方法でもよい。もっとも、フランジ部の複数箇所や抵抗スポット溶接による接合する方法が短時間かつ安価であるため好ましい。次いで、レーザー溶接やアーク溶接により接合する方法も好ましい。
【００５０】
縦リブフランジ部３１ｃは、重なり合う金属板（図３中の部位１１ｃ１、部位１１ｃ２及び部位１１ｃ３に相当）の全てを他の車体骨格部品１２０と接合させることが好ましいが、少なくとも他の車体骨格部品１２０と当接する金属板の一部（図３中の部位１１ｃ１に相当）のみを接合させればよい。
【００５１】
また、縦リブフランジ部３１ｃにおいて金属板が折り重ねられた部位（図３中の部位１１ｃ１、部位１１ｃ２及び部位１１ｃ３に相当）は、互いに密着されていることが望ましいが、密着されていないものであってもよい。
【００５２】
さらに、縦リブフランジ部３１ｃにおいて、金属板が三重に折り重ねられた部位を有すると、スポット溶接におけるナゲットが重なり合った全ての金属板に生成しにくいといった問題が生じる可能性ある。このような問題を避けたい場合、本発明に係る車体骨格部品は、縦リブフランジ部３１ｃにおいて三重に折り重ねられた金属板の一部（図３中の部位１１ｃ２に相当）を切り欠いたものや穴（開口部）を設けたものとなるように、当該金属板の一部が切除されたものであってもよい。
【００５３】
このように、たとえ縦リブフランジ部３１ｃの一部（図３に示す部位１１ｃ２に相当する部位）を切り欠いたものや穴を設けたものであっても、縦リブフランジ部３１ｃにおける他の金属板の一部（図３中の部位１１ｃ１及び部位１１ｃ３に相当）が他の車体骨格部品１２０と接合されることで、切除した金属板の一部周辺の変形が抑えられることと残りの金属板の一部が折り重ねられていることで剛性が向上する。
【００５４】
また、本実施の形態に係る車体骨格部品２１に供する金属板の板厚に制限はないが、好ましくは、0.4mm〜6.0mmの範囲であり、より好ましくは0.6mm〜4.0mmの範囲である。
板厚が0.4mmよりも薄いと、車体骨格部品２１自体の剛性が低いため、本発明に係る車体骨格部品２１と他の車体骨格部品１２０とが接合されてなる継手部１０５の剛性を向上させる利点が少ない。また、板厚が6.0mmよりも厚いと、縦リブフランジ部１１ｃの曲げ加工に必要な荷重が高くなるため、一般的なプレス機の能力では加工が難しくなる。
【００５５】
［実施の形態３］
＜車体骨格部品の継手構造の製造方法＞
次に、本発明の実施の形態３に係る車体骨格部品の製造方法について説明する。
本実施の形態３に係る車体骨格部品の製造方法は、図４に一例として示す車体骨格部品２１を、１枚の金属板を曲げ加工して製造するものであって、予備曲げ工程と、第１曲げ工程と、第２曲げ工程と、を備えたものである。以下、図５〜図１０に基づいて、上記各工程について説明する。なお、図５〜図１０は、車体骨格部品２１における他の車体骨格部品１２０と接合される端部側のみを図示したものであり、溝形状部２７を便宜上省略している。
【００５６】
≪予備曲げ工程≫
予備曲げ工程は、図５及び図６に一例として示すように、上金型４１と下金型４３とを用いて、金属板４５に山折り（図６中の実線）と谷折り（図６中の破線）の折り線を付与し、予備曲げ加工品５１を形成する工程である。
【００５７】
予備曲げ加工品５１は、図５（ｃ）及び図６に示すように、車体骨格部品２１（図４参照）おける天板部２３に相当する天板相当部５３と、縦壁部２５に相当する縦壁相当部５５と、縦リブ部２９に相当する縦リブ相当部５７と、フランジ部３１に相当するフランジ相当部５９を有する。
【００５８】
縦リブ相当部５７は、図６に示すように、天板相当部５３から延出する天板側縦リブ相当部５７ａと縦壁相当部５５から延出する縦壁側縦リブ相当部５７ｂとを有する。そして、天板相当部５３と天板側縦リブ相当部５７ａとの境界には谷折りの折り線が、天板側縦リブ相当部５７ａと縦壁側縦リブ相当部５７ｂとの境界には山折りの折り線が付与されている。
【００５９】
フランジ相当部５９は、図５（ｃ）及び図６に示すように、天板相当部５３から延出する天板フランジ相当部５９ａと、縦壁相当部５５から延出する縦壁フランジ相当部５９ｂと、縦リブ相当部５７から延出する縦リブフランジ相当部５９ｃ及び５９ｄとを有する。なお、縦リブフランジ相当部５９ｃは、略矩形状の領域であり、その３辺が天板側縦リブ相当部５７ａと天板フランジ相当部５９ａと縦リブフランジ相当部５９ｄとにそれぞれ連続している。
【００６０】
そして、天板相当部５３と天板フランジ相当部５９ａとの境界及び縦壁相当部５５と縦壁フランジ相当部５９ｂとの境界には谷折りの折り線が付与されている。さらに、天板側縦リブ相当部５７ａと縦リブフランジ相当部５９ｃとの境界、天板フランジ相当部５９ａと縦リブフランジ相当部５９ｃとの境界、縦リブフランジ相当部５９ｃと縦リブフランジ相当部５９ｄとの境界には山折りの折り線が付与されている。さらに、縦リブフランジ相当部５９ｃは、図６に示すように、谷折りの折り線が付与され、天板フランジ相当部５９ａに連続する部位５９ｃ１と、天板側縦リブ相当部５７ａ及び縦リブフランジ相当部５９ｄに連続する部位５９ｃ２とに２分割される。
【００６１】
≪第１曲げ工程≫
第１曲げ工程は、図７及び図８に示すように、パンチ６１とパッド６３と一対の第１カム６５とを用い、予備曲げ工程で形成した予備曲げ加工品５１における天板相当部５３をパンチ６１とパッド６３とで挟持した状態で、予備曲げ加工品５１における縦リブ相当部５７を第１カム６５とパンチ６１及びパッド６３とにより折り曲げて、天板部２３、縦壁部２５及び縦リブ部２９を有する中間品７１に曲げ加工する工程である。
【００６２】
第１曲げ工程においては、予備曲げ工程で予備曲げ加工品５１に付与された折り線に沿って、縦リブ相当部５７における天板側縦リブ相当部５７ａと縦壁側縦リブ相当部５７ｂとを折り重ねて縦リブ部２９を形成する。この縦リブ部２９の形成に伴って、縦リブ相当部５７から延出する縦リブフランジ相当部５９ｃと縦リブフランジ相当部５９ｄとが折り重ねられる。
【００６３】
さらに、縦壁相当部５５と縦リブ相当部５７を第１カム６５とパンチ６１及びパッド６３により挟み込む過程において、天板フランジ相当部５９ａが上方に折り曲げられ、縦壁フランジ相当部５９ｂが外方に折り曲げられ、部位５９ｃ２が部位５９ｃ１側に谷折りされる（図８（ｃ）、図６参照）。
【００６４】
ただし、第１曲げ工程での縦壁部２５と縦リブ部２９の形成に伴い、天板フランジ相当部５９ａと縦壁フランジ相当部５９ｂとが外方に折り曲げられ、また、折り重ねられた縦リブフランジ相当部５９ｃが縦リブフランジ相当部５９ｄとともに外方に折り曲げられても、これらはいずれも、図４に示す目標とする車体骨格部品２１の天板フランジ部３１ａ、縦壁フランジ部３１ｂ及び縦リブフランジ部３１ｃが形成されるまでには至らない。
【００６５】
≪第２曲げ工程≫
第２曲げ工程は、図９及び図１０に示すように、パンチ６１及びパッド６３における他の車体骨格部品１２０（図４参照）に接合する端部側に配置されてパンチ６１及びパッド６３側に移動可能な第２カム６７をさらに用いて、中間品７１の天板部２３をパンチ６１とパッド６３で挟持するとともに、中間品７１の縦壁部２５及び縦リブ部２９をパンチ６１及びパッド６３と第１カム６５とで挟持した状態で、第２カム６７をパンチ６１及びパッド６３側に移動させて中間品７１のフランジ相当部５９を折り曲げてフランジ部３１を形成する工程である。
【００６６】
具体的には、図１０に示すとおり、第２カム６７をパンチ６１及びパッド６３側に移動させることで、中間品７１における他の車体骨格部品１２０（図４参照）に接合する端部側において、天板部２３から延出する金属板の一部である天板フランジ相当部５９ａを上方に折り曲げて天板フランジ部３１ａを形成し、縦壁部２５から延出する金属板の一部である縦壁フランジ相当部５９ｂを外側方に折り曲げて縦壁フランジ部３１ｂを形成し、縦リブ部２９から延出する金属板の一部である縦リブフランジ相当部５９ｃを折り線に沿って谷折りして部位５９ｃ１と部位５９ｃ２（図６参照）を折り重ね、さらに縦リブフランジ相当部５９ｄ（図６参照）と重ね合わせて縦リブフランジ部３１ｃを形成する。
【００６７】
これにより、溝形状部２７の３つの端辺（端辺２５ａ、端辺２３ａ及び端辺２５ａ、図４参照）に沿って、天板フランジ部３１ａと縦壁フランジ部３１ｂとが縦リブフランジ部３１ｃを介して連続するフランジ部３１が形成される。
【００６８】
本実施の形態３に係る車体骨格部品の製造方法によれば、天板部２３から延出する天板フランジ部３１ａと、縦壁部２５から延出する縦壁フランジ部３１ｂと、縦リブ部２９から延出する縦リブフランジ部３１ｃとを曲げ加工のみにより形成するため、前述した従来の継手構造８１（図１５参照）における天板フランジ部８９ａと縦壁フランジ部８９ｂとをつなぐ耳部８９ｃのように伸びフランジ変形により割れが生じるのを防ぐことができる。そのため、本実施の形態３に係る車体骨格部品の製造方法によれば、強度によらず様々な金属板を利用することが可能である。特に、延性に乏しい引張強度が590MPa級以上の高強度鋼板や、980MPa級以上の超高強度鋼板、ステンレス鋼板やアルミニウム板、マグネシウム板、チタン板を主体とした金属板を利用することができる。
【００６９】
さらに、本実施の形態３に係る車体骨格部品の製造方法によれば、天板部２３と縦壁部２５との間に金属板を折り重ねてなる縦リブ部２９を形成するため、軸方向に入力した荷重に対する軸圧壊強度や、３点曲げ変形に対する強度に優れた車体骨格部品２１を製造することができる。
【００７０】
なお、上記の説明は、第１曲げ工程に先立って、予備曲げ工程において金属板４５に折り線を付与した予備曲げ加工品５１を形成するものであり、予備曲げ工程で折り線を付与することで、続く第１曲げ工程及び第２曲げ工程での曲げ加工における折り曲げ位置を安定させることができる。もっとも、本発明は、予備曲げ工程を行わず、第１曲げ工程において平板状の金属板をそのまま曲げ加工して中間品７１を形成するものであってもよい。
【００７１】
また、本発明に係る車体骨格部品の製造方法は、常温環境下でのプレス成形（冷間プレス成形）が安価であるために好ましい。もっとも、曲げ加工時のプレス荷重や目標とする車体骨格部品の形状寸法精度を高めるために、金属板を加熱してプレス成形（熱間プレス成形、温間プレス成形）するものでもよい。金属板として鋼板を用いる場合、該鋼板を加熱する際にはAc3変態点より高い温度、例えば910℃以上にすると、予備曲げ工程や第１曲げ工程及び第２曲げ工程で用いる金型で金属板が冷却される時に焼き入れされるため、金属板の強度が向上する利点がある。
【００７２】
また、溝形状部２７における他の車体骨格部品１２０（図４参照）と接合される端部側の３つの端辺（端辺２５ａ、端辺２３ａ及び端辺２５ａ）に沿って連続するように外向きのフランジ部３１を形成するため、天板フランジ部３１ａよりも外側方の縦リブフランジ部３１ｃに設定されたスポット溶接点により他の車体骨格部品１２０と接合させることができる。これにより、他の車体骨格部品１２０と接合したときの継手部１０５（図４参照）の剛性を向上させることができる。
【００７３】
さらに、本実施の形態３に係る車体骨格部品の製造方法は、天板部２３と縦壁部２５の間には長手方向の全長にわたって縦リブ部２９を形成するため、車体骨格部品２１の長手方向に入力した衝突荷重に対する軸圧壊強度が向上する。
また、本実施の形態３に係る車体骨格部品の製造方法によれば、１枚の金属板の曲げ加工のみで車体骨格部品を製造することができるため、伸びフランジ変形を防止するための切欠きや穴を設けることによるスクラップが発生せず、歩留まりにも優れている。
【００７４】
本発明に係る車体骨格部品の製造方法は、縦リブフランジ部３１ｃにおいて金属板が折り重ねられた部位（図４中の部位１１ｃ１、１１ｃ２及び１１ｃ３に相当）を互いに密着することが望ましいが、密着することに限るものではない。
【００７５】
また、縦リブフランジ部３１ｃは、縦リブ部２９から延出する部位（図６に示す部位５９ｃ１及び部位５９ｃ２に相当）を折り重ねて形成されるため、縦リブフランジ部３１ｃの高さや幅は、縦リブ部２９のリブ高さh（図４参照）に応じて決定すればよい。もっとも、図８に示す第２曲げ工程において、縦リブ相当部５７から延出する縦リブフランジ相当部５９ｃと縦リブフランジ相当部５９ｄを伸び変形させて縦リブフランジ部３１ｃを形成してもよい。そのため、縦リブフランジ部３１ｃの高さや幅は、必ずしも縦リブ部２９のリブ高さで決定されるものではなく、適宜設定してもよい。
【００７６】
また、天板部２３と縦壁部２５とのなす角度が異なる車体骨格部品２１を製造する際においては、縦リブフランジ部３１ｃの形状を変更しなくても、天板部２３と縦壁部２５とのなす角度の差が20°以内であれば、縦リブフランジ部３１ｃの形成過程における金属板の伸びや縮みでカバーすることができる。
【００７７】
なお、上記の説明では、縦リブフランジ部３１ｃは金属板を三重に折り重ねて形成するものであるが、金属板を三重に折り重ねた縦リブフランジ部を他の車体骨格部品に接合する際には、スポット溶接におけるナゲットが重なり合った全ての金属板に生成しにくいといった問題が生じる可能性ある。このような問題を避けたい場合には、第１曲げ工程において中間品７１を形成する前に、金属板４５又は予備曲げ加工品５１における縦リブフランジ相当部５９ｃのうち部位５９ｃ２を予め切り欠いたり穴を設けたりなど切除することで、車体骨格部品２１の縦リブフランジ部３１ｃにおいて金属板が二重に重ねられたものとすることができる。
【００７８】
このように、縦リブフランジ部３１ｃにおける金属板の一部を切除しても、残りの金属板の一部（図４中の部位１１ｃ１及び部位１１ｃ３に相当）が他の車体骨格部品１２０とを接合することで、縦リブフランジ部３１ｃにおける切除した金属板の一部周辺の変形が抑えられることと、残りの金属板の一部が折り重ねられていることで剛性は向上する。
【００７９】
なお、金属板が三重に折り重ねられるのを防ぐために金属板４５又は予備曲げ加工品５１を切除する手段としては、金型のパンチで打ち抜くものや、レーザーで溶断するなど、いずれの手段であってもよい。
【００８０】
また、本実施の形態３に係る車体骨格部品の製造方法に供する金属板の板厚に制限はないが、好ましくは、0.4mm〜6.0mmの範囲であり、より好ましくは0.6mm〜4.0mmの範囲である。
板厚が0.4mmよりも薄いと、製造した車体骨格部品２１自体の剛性が低いため、他の車体骨格部品１２０とが接合されてなる継手部１０５（図４参照）の剛性を向上させる利点が少ない。また、板厚が6.0mmよりも厚いと、第１曲げ工程や第２曲げ工程における縦リブフランジ部３１ｃの折り曲げ加工に必要な荷重が高くなるため、一般的なプレス機の能力では加工が難しくなる。
【実施例１】
【００８１】
本発明の作用効果について確認するための具体的な実験を行ったので、その結果について以下に説明する。
実施例１では、図１１に示す試験体１３０を試験対象としたねじり試験により剛性を評価した。
【００８２】
＜供試材及び部品形状＞
試験体１３０は、図１１に示すように、車体のクロスメンバーを模擬した車体骨格部品１３１とフロアパネルを模擬した部品１５１とをスポット溶接により接合して作成したものである。
車体骨格部品１３１は、板厚1.6mm、引張強度1180MPa級のGAめっき鋼板を供試材とし、部品１５１は、板厚0.6mm、引張強度270MPa級の軟鋼板を供試材とした。表１に、車体骨格部品１３１の供試材としたGAめっき鋼板の材質を示す。
【００８３】
【表１】
2020152173.tif 000003
【００８４】
車体骨格部品１３１は、天板部１３３と一対の縦壁部１３５と含む溝形状部１３７を備えてなり、天板部１３３と縦壁部１３５とを接続する縦リブ部１３９と、溝形状部１３７の長手方向の端部には３つの端辺に沿って連続するように形成された外向きのフランジ部１４１とを有するものである。さらに、車体骨格部品１３１は、縦壁部１３５の下端に部品１５１との溶接接合されるフランジ部１４３を有する。なお、縦リブ部１３９のリブ高さhは20mmとした。
【００８５】
＜ねじり試験＞
図１１に示すように、試験体１３０の軸方向の端部にねじりトルクを加えるねじり試験を行い、車体骨格部品１３１のフランジ部１４１のねじれ角度に基づいて車体骨格部品１３１の剛性を評価した。
ねじり試験においては、サイドシルを模擬した剛体壁１６１に車体骨格部品１３１の両端側のフランジ部１４１を接合し、他端側を固定して一端側のフランジ部１４１に400kN/mmのねじりトルクを加えたときのねじれ角度を測定した。
【００８６】
本実施例１では、本発明に係る車体骨格部品１３１を用いた試験体１３０を発明例とした。
また、比較対象として、前述した従来の継手構造８１（図１５）と同様に、縦リブ部がなく、天板部から連続する天板フランジ部と縦壁部から連続する縦壁フランジ部とを有し、天板フランジ部と縦壁フランジ部とをつなぐ耳部がない車体骨格部品（図示なし）を用いた試験体を従来例とした。
さらに、天板部と縦壁部との間に縦リブ部を有するものの、天板フランジ部と縦壁フランジ部とをつなぐ耳部がない車体骨格部品（図示なし）を用いた試験体を比較例とした。
【００８７】
そして、従来例と比較例に係る試験体についても、発明例と同様の条件でねじり試験を行い、ねじれ角度をそれぞれ測定した。なお、発明例に係る車体骨格部品１３１と同様、比較例に係る車体骨格部品の縦リブ部のリブ高さは20mmとした。
【００８８】
図１２に、従来例におけるねじれ角度を基準としたときの比較例と発明例におけるねじれ角度の変化率の結果を示す。ここで、ねじれ角度の変化率は、下式により求めた。
ねじれ角度の変化率(%)＝((発明例又は比較例におけるねじれ角度)−(従来例におけるねじれ角度))／(従来例におけるねじれ角度)×100
【００８９】
図１２より、縦リブ部のみが設けられた比較例においてはねじれ角度の変化率は約−1%であり、縦リブ部も耳部もない従来例に比べてねじれ角度はわずかに減少する結果であった。これは、比較例に係る車体骨格部品においては縦リブ部が設けられていることで断面極二次モーメントが増えて剛性が向上したためである。
【００９０】
さらに、縦リブ部２９に加えて天板フランジ部３１ａと縦壁フランジ部３１ｂとをつなぐ縦リブフランジ部３１ｃを有する発明例においては、ねじれ角度の変化率は約−9%程度であり、従来例および比較例に比べてねじれ角度は著しく減少した。これより、発明例に係る車体骨格部品１３１においては、剛性が著しく向上することが実証された。
【実施例２】
【００９１】
次に、図１３に示す試験体１３０を試験対象とし、長手方向に荷重を入力して圧縮する軸圧壊試験を行い、側面衝突時の強度を評価した。
【００９２】
＜供試材及び部品形状＞
図１３に示す試験体１３０は、前述の実施例１と同様に、車体のクロスメンバーを模擬した車体骨格部品１３１とフロアパネルを模擬した部品１５１とをスポット溶接により接合して作成したものである。そして、車体骨格部品１３１と部品１５１の供試材も、前述の実施例１と同一とした。
【００９３】
＜軸圧壊試験＞
図１３に示すように、試験体１３０の軸方向の端部に荷重を入力する軸圧壊試験を行い、軸圧壊過程における衝突吸収エネルギーを算出し、車体骨格部品１３１の強度を評価した。
軸圧壊試験においては、車体骨格部品１３１の両端側のフランジ部１４１をサイドシルを模擬した剛体壁１６１に接合した状態で、他端側を固定して一端側に荷重を入力した。そして、荷重を入力して試験体１３０を押し潰す長さを50mmとし、押し潰す長さと押し潰す過程における荷重の値から、試験体１３０の衝突吸収エネルギーを算出した。
【００９４】
実施例２においては、本発明に係る車体骨格部品１３１として、縦リブ部１３９のリブ高さhを1mm〜20mmの範囲で変更し、衝突吸収エネルギーに対するリブ高さの影響を調査した。
【００９５】
また、実施例２では、比較対象として、従来の継手構造８１（図１５参照）と同様に縦リブ部と天板フランジ部と縦壁フランジ部とをつなぐ耳部がない（リブ高さhを0mmとした）車体骨格部品（図示なし）を用いた試験体を従来例として軸圧壊試験を行い、衝突吸収エネルギーを算出した。
【００９６】
図１４に、従来例における衝突吸収エネルギーを基準としたときの発明例における衝突吸収エネルギーの変化率の結果を示す。ここで、衝突吸収エネルギーの変化率は、下式により求めた。
衝突吸収エネルギーの変化率(%)＝((発明例における衝突吸収エネルギー)−(従来例における衝突吸収エネルギー))／(従来例における衝突吸収エネルギー)×100
【００９７】
図１４において、リブ高さ0mmは従来例での結果に対応する。
図１４に示す結果より、発明例に係る車体骨格部品１３１においては、従来例に比べて軸圧壊強度が向上したことがわかる。そして、車体骨格部品１３１の断面の外側に縦リブ部１３９が伸びて高くなるほど車体骨格部品１３１の軸圧壊強度が高くなり、少なくともリブ高さ1mm以上であれば衝突吸収エネルギーが向上する効果が得られた。
【００９８】
そして、実施例２では、縦リブ部１３９のリブ高さ20mmまでとして軸圧壊試験を行ったが、本発明は、縦リブ部１３９のリブ高さの上限を20mmに制限するものではない。また、リブ高さが20mm以上あれば、フランジ部１４１の面積がより広くなるので、溶接がさらに容易になって好ましい。
【００９９】
以上より、発明例に係る車体骨格部品においては、軸圧壊強度が向上することが実証された。
【符号の説明】
【０１００】
１  継手構造
３  天板部
５  縦壁部
７  溝形状部
９  縦リブ部
１１  フランジ部
１１ａ  天板フランジ部
１１ｂ  縦壁フランジ部
１１ｃ  縦リブフランジ部
１１ｃ１  部位
１１ｃ２  部位
１１ｃ３  部位
２１  車体骨格部品
２３  天板部
２３ａ  端辺
２３ｂ  側端
２５  縦壁部
２５ａ  端辺
２５ｂ  上端
２７  溝形状部
２９  縦リブ部
３１  フランジ部
３１ａ  天板フランジ部
３１ｂ  縦壁フランジ部
３１ｃ  縦リブフランジ部
４１  上金型
４３  下金型
４５  金属板
５１  予備曲げ加工品
５３  天板相当部
５５  縦壁相当部
５７  縦リブ相当部
５７ａ  天板側縦リブ相当部
５７ｂ  縦壁側縦リブ相当部
５９  フランジ相当部
５９ａ  天板フランジ相当部
５９ｂ  縦壁フランジ相当部
５９ｃ  縦リブフランジ相当部
５９ｃ１  部位
５９ｃ２  部位
５９ｄ  縦リブフランジ相当部
６１  パンチ
６３  パッド
６５  第１カム
６７  第２カム
７１  中間品
８１  継手構造（従来技術）
８３  天板部
８５  縦壁部
８７  溝形状部
８９  フランジ部
８９ａ  天板フランジ部
８９ｂ  縦壁フランジ部
８９ｃ  耳部
９１  金属板
９３  天板相当部
９５  縦壁相当部
９７ａ  天板フランジ相当部
９７ｂ  縦壁フランジ相当部
９９  切り込み
１００  継手部
１０５  継手部
１１０  車体骨格部品
１２０  車体骨格部品
１３０  試験体
１３１  車体骨格部品
１３３  天板部
１３５  縦壁部
１３７  溝形状部
１３９  縦リブ部
１４１  フランジ部
１５１  部品
１６１  剛体壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020152173.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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