(57)【要約】  この自動車部材は、第１フランジと、第２フランジと、前記第１フランジから立ち上がる第１壁部と、前記第２フランジから立ち上がる第２壁部と、前記第１及び第２壁部を接続するウェブとを有するハット形の第１部材と；前記第１及び第２フランジにスポット状接合された第２部材と；前記第１壁部及び前記第２部材の内壁面に接合された第１接合板と；前記第２壁部及び前記第２部材の内壁面に接合された第２接合板と；を備える。
2017142062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に長くかつ、長手方向に垂直な断面が中空断面である自動車部材であって、
第１フランジと、第２フランジと、前記第１フランジから立ち上がる第１壁部と、前記第２フランジから立ち上がる第２壁部と、前記第１壁部及び前記第２壁部を接続するウェブとを有するハット形の第１部材と；
前記第１フランジ及び前記第２フランジにスポット状接合された第２部材と；
前記第１壁部の内壁面及び前記第２部材の内壁面に接合された第１接合板と；
前記第２壁部の内壁面及び前記第２部材の内壁面に接合された第２接合板と；
を備え、
前記第１フランジと前記第２部材は、前記長手方向に沿って形成された複数の第１溶融凝固部を介して接合され；
前記第１接合板と前記第１壁部の内壁面は、第２溶融凝固部を介して接合され；
前記第１接合板と前記第２部材の内壁面は、第３溶融凝固部を介して接合され；
前記長手方向において互いに隣り合う２つの前記第１溶融凝固部の間における領域に、前記第２溶融凝固部の少なくとも一部と、前記第３溶融凝固部の少なくとも一部とが位置している；
ことを特徴とする自動車部材。
【請求項２】
前記第２溶融凝固部及び前記第３溶融凝固部が、スポット状に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の自動車部材。
【請求項３】
前記長手方向において、前記第２溶融凝固部の位置と、前記第３溶融凝固部の位置とが互いに同一である
ことを特徴とする請求項２に記載の自動車部材。
【請求項４】
前記長手方向において互いに隣り合う２つの前記第１溶融凝固部間の最短距離をＬｆ１としたとき、
互いに隣り合う２つの前記第１溶融凝固部間の中点から前記長手方向の一方の側へ０．８×Ｌｆ１／２だけ離れた位置と、前記中点から前記長手方向の他方の側へ０．８×Ｌｆ１／２だけ離れた位置との間における領域に、前記第２溶融凝固部及び前記第３溶融凝固部が配置されている
ことを特徴とする請求項３に記載の自動車部材。
【請求項５】
前記第２溶融凝固部及び前記第３溶融凝固部がビード状に形成されている 
ことを特徴とする請求項１に記載の自動車部材。
【請求項６】
前記第２フランジと前記第２部材は、前記長手方向に沿って形成された複数の第４溶融凝固部を介して接合され；
前記第２接合板と前記第２壁部の内壁面は、第５溶融凝固部を介して接合され；
前記第２接合板と前記第２部材の内壁面は、第６溶融凝固部を介して接合され；
前記長手方向において互いに隣り合う２つの前記第４溶融凝固部の間における領域に、前記第５溶融凝固部の少なくとも一部と、前記第６溶融凝固部の少なくとも一部とが位置している；
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部材。
【請求項７】
前記長手方向において、前記第５溶融凝固部の位置と、前記第６溶融凝固部の位置とが互いに同一である
ことを特徴とする請求項６に記載の自動車部材。
【請求項８】
前記長手方向において互いに隣り合う２つの前記第４溶融凝固部間の最短距離をＬｆ２としたとき、
互いに隣り合う２つの前記第４溶融凝固部間の中点から前記長手方向の一方の側へ０．８×Ｌｆ２／２だけ離れた位置と、前記中点から前記長手方向の他方の側へ０．８×Ｌｆ２／２だけ離れた位置との間における領域に、前記第５溶融凝固部及び前記第６溶融凝固部が配置されている
ことを特徴とする請求項７に記載の自動車部材。
【請求項９】
前記第５溶融凝固部及び前記第６溶融凝固部がビード状に形成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の自動車部材。
【請求項１０】
前記第２部材が、第１フランジと、第２フランジと、前記第１フランジから立ち上がる第１壁部と、前記第２フランジから立ち上がる第２壁部と、前記第１壁部及び前記第２壁部を接続するウェブとを有するハット形部材であり；
前記第１部材の前記第１フランジと前記第２部材の前記第１フランジとがスポット状接合されると共に、前記第１部材の前記第２フランジと前記第２部材の前記第２フランジとがスポット状接合され；
前記第１部材の前記第１壁部の幅ＷＬ（ｍｍ）と、前記第２部材の前記第１壁部の幅ＷＳ（ｍｍ）とが下記の式（１）を満足し；
前記第１接合板が、前記第１部材の前記第１壁部、及び前記第２部材の前記第１壁部に接合され；
前記第２接合板が、前記第１部材の前記第２壁部、及び前記第２部材の前記第２壁部に接合されている；
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の自動車部材。
０＜ＷＳ／ＷＬ＜０．８  ・・・式（１）
【請求項１１】
前記第２部材が、前記長手方向に延びる矩形状の平板であって、且つ前記第２部材の幅方向に沿って、第１フランジ接合部と、第２フランジ接合部と、前記第１フランジ接合部及び前記第２フランジ接合部間の中央接合部とに区分けされており；
前記第２部材の前記第１フランジ接合部と前記第１部材の前記第１フランジとがスポット状接合されると共に、前記第２部材の前記第２フランジ接合部と前記第１部材の前記第２フランジとがスポット状接合され；
前記第１接合板が、断面Ｌ形状の板材であって、前記第１部材の前記第１壁部、及び前記第２部材の前記中央接合部に接合され；
前記第２接合板が、断面Ｌ形状の板材であって、前記第１部材の前記第２壁部、及び前記第２部材の前記中央接合部に接合されている；
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の自動車部材。
【請求項１２】
前記第１接合板及び前記第２接合板が、前記自動車部材の前記長手方向の一端部から他端部に向かって１００ｍｍ以上６００ｍｍ以下の長さで延びている
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の自動車部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車部材に関する。
本願は、２０１６年２月１９日に日本に出願された特願２０１６−０３０２２４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
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。エンジンコンパートメントは、その構成部材としてフロントサイドメンバを有する。【０００３】
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。【０００４】
一般的に、サイドシルは、車両内側に向かって配置されるサイドシルインナーパネル、及び車両外側に向かって配置されるサイドシルアウターパネルを備える。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の各々は、ハット形の横断面形状を有する部材であって、ウェブと、第１フランジと、第２フランジと、ウェブ及び第１フランジ間に接続された第１壁部と、ウェブ及び第２フランジ間に接続された第２壁部とを有する。【０００５】
そして、サイドシルアウターパネルの第１フランジとサイドシルインナーパネルの第１フランジとが、スポット溶接により溶接される。また、サイドシルアウターパネルの第２フランジとサイドシルインナーパネルの第２フランジとが、スポット溶接により溶接される。これらにより、中空矩形断面の１体のサイドシルが製造される。すなわち、このように製造されたサイドシルは、断面矩形状の閉鎖空間を内部に有する長尺かつ中空の筒状体である。【０００６】
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た上向きフランジを介して、フロアパネルにスポット溶接により溶接される。そして、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、衝撃荷重の入力により変形して衝撃エネルギーを吸収する役割も担っている。【０００７】
サイドシルは、主に側面衝突時にいわゆる三点曲げ変形が生じることにより衝撃エネルギーを吸収する自動車部材である。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。【０００８】
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衝突（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で走行させて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）の外側が固定バリアに衝突するため、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。【０００９】
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。【００１０】
ところが、軸圧壊変形を伴う衝突時には、サイドシル及びＡピラーロアー間の溶接部、サイドシル及びＢピラー間の溶接部、及びサイドシル及びホイールハウスアウター間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）がサイドシルに生じる場合がある。この場合、このスポット破断が原因で、サイドシルの軸圧壊変形による衝撃エネルギー吸収量が低下すると考えられている。
なお、スポット破断とは、サイドシルに例示される部材に存在する複数のスポット溶接部、すなわちスポット溶接によって形成された複数の溶融凝固部（以下、「ナゲット」とも称する）が破断する現象を指す。例えば、サイドシルに存在する複数のナゲットが、長手方向端部（衝撃荷重が入力される端部）に近い順に順次破断して、サイドシルアウターパネルからサイドシルインナーパネルが剥がれることがある。【００１１】
同様のスポット破断は、フロントサイドメンバにおいても発生する。一般的に、フロントサイドメンバは、車両内側に向かって配置されたハット形パネル、及び車両外側に向かって配置された平板状のクロージングプレートを備える。そして、クロージングプレートがハット形パネルの一対のフランジ（第１フランジ及び第２フランジ）に対してスポット溶接により溶接されることにより、中空矩形断面の１体のフロントサイドメンバが製造される。すなわち、このように製造されたフロントサイドメンバは、上述したサイドシルと同様に、断面矩形状の閉鎖空間を内部に有する長尺かつ中空の筒状体である。【００１２】
フロントサイドメンバは、エンジンコンパートメント内に配置されて、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役割を担う。また、車両の前面衝突時には、フロントサイドメンバは、その前端部に配置されたフロントクラッシュボックスを介して入力される衝撃荷重により屈曲変形して衝突エネルギーを吸収する役割も担う。しかしながら、前面衝突時には、フロントサイドメンバに存在する複数のスポット溶接部（ナゲット）が、フロントサイドメンバの長手方向端部（衝撃荷重が入力される端部）に近い順に順次破断し、ハット形パネルからクロージングプレートが剥がれる場合がある。このようなスポット破断が原因で、フロントサイドメンバの衝撃エネルギー吸収量が低下すると考えられている。【００１３】
ここで、下記特許文献１及び２には、前面衝突による衝撃荷重が入力されたときに、衝撃エネルギーを効果的に吸収することが可能な構造を有する自動車部材が開示されている。特許文献１に開示された自動車部材は、その長手方向に沿って接合フランジの幅方向位置が変化する構造を有している。また、特許文献２に開示された自動車部材は、その長手方向に沿って屈曲箇所が設けられていると共に、長手方向に沿ってフランジを含む断面形状が変化する構造を有している。
また、下記特許文献３には、補強部材として単一のバルクヘッドが内部に溶接された閉断面部材が従来例として開示されている。
また、下記特許文献４には、閉断面接合構造部材を形成する２つまたは３つ以上の構成部材の突き合わせ部位を跨ぐように、単一の補強板が設置された接合構造部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】日本国特開平６−１３５３５５号公報
【特許文献２】日本国特開２０１４−４０２０９号公報
【特許文献３】日本国実開昭５９−１８２４７２号公報
【特許文献４】日本国特開平９−２９５１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１及び２に開示された自動車部材の構造では、ハット形パネル及びクロージングプレートの形状が非常に複雑になる。そのため、これらの部材をプレス成形によって製造する際に、割れ及びシワ等の成形不良が発生し易くなり、その結果、自動車部材の製造歩留まりが低下する虞がある。
また、特許文献３に従来例として開示された閉断面部材では、内部に単一のバルクヘッドが設置されているため、上述した軸圧壊変形が生じた場合、例えば外板と内板の２つの重ね合わせ部のそれぞれの変形に対して、バルクヘッドが追従して変形することができず、結果としてバルクヘッドと外板との接合部、及びバルクヘッドと内板との接合部が破断しやすくなる。そのため、衝撃エネルギー吸収量の低下を抑制することは難しい。また、上記と同様の理由により、特許文献４に開示された接合構造部材でも、上述した軸圧壊変形が生じた場合、補強板と閉断面接合構造部材との接合部が破断しやすくなる。そのため、衝撃エネルギー吸収量の低下を抑制することは難しい。【００１６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、製造歩留まりを低下させることなく製造でき、且つスポット破断に起因する衝撃エネルギー吸収量の低下を抑制可能な自動車部材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、上記課題を解決するために、以下を採用する。
（１）本発明の一態様に係る自動車部材は、一方向に長くかつ、長手方向に垂直な断面が中空断面である自動車部材であって、第１フランジと、第２フランジと、前記第１フランジから立ち上がる第１壁部と、前記第２フランジから立ち上がる第２壁部と、前記第１壁部及び前記第２壁部を接続するウェブとを有するハット形の第１部材と；前記第１フランジ及び前記第２フランジにスポット状接合された第２部材と；前記第１壁部の内壁面及び前記第２部材の内壁面に接合された第１接合板と；前記第２壁部の内壁面及び前記第２部材の内壁面に接合された第２接合板と；を備え、前記第１フランジと前記第２部材は、前記長手方向に沿って形成された複数の第１溶融凝固部を介して接合され；前記第１接合板と前記第１壁部の内壁面は、第２溶融凝固部を介して接合され；前記第１接合板と前記第２部材の内壁面は、第３溶融凝固部を介して接合され；前記長手方向において互いに隣り合う２つの前記第１溶融凝固部の間における領域に、前記第２溶融凝固部の少なくとも一部と、前記第３溶融凝固部の少なくとも一部とが位置している。
なお、上記のスポット状接合とは、抵抗溶接であるスポット溶接、円状、長円状、楕円状、Ｃ字状、または多重円状などの溶接部の最大径が１５ｍｍ以下のレーザ溶接、円状、長円状、楕円状、Ｃ字状、または多重円状などの接着部の最大径が１５ｍｍ以下の接着剤接合、並びに、円状、長円状、楕円状、Ｃ字状、または多重円状などの溶接部の最大径が１５ｍｍ以下のアーク溶接を含む概念である。【００１８】
（２）上記（１）に記載の態様において、前記第２溶融凝固部及び前記第３溶融凝固部が、スポット状に形成されていてもよい。【００１９】
（３）上記（２）に記載の態様において、前記長手方向における、前記第２溶融凝固部の位置と、前記第３溶融凝固部の位置とが互いに同一であってもよい。【００２０】
（４）上記（３）に記載の態様において、前記長手方向において互いに隣り合う２つの前記第１溶融凝固部間の最短距離をＬｆ１としたとき、互いに隣り合う２つの前記第１溶融凝固部間の中点から前記長手方向の一方の側へ０．８×Ｌｆ１／２だけ離れた位置と、前記中点から前記長手方向の他方の側へ０．８×Ｌｆ１／２だけ離れた位置との間における領域に、前記第２溶融凝固部及び前記第３溶融凝固部が配置されていてもよい。【００２１】
（５）上記（１）に記載の態様において、前記第２溶融凝固部及び前記第３溶融凝固部がビード状に形成されていてもよい。【００２２】
（６）上記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の態様において、以下のように構成してもよい：前記第２フランジと前記第２部材は、前記長手方向に沿って形成された複数の第４溶融凝固部を介して接合され；前記第２接合板と前記第２壁部の内壁面は、第５溶融凝固部を介して接合され；前記第２接合板と前記第２部材の内壁面は、第６溶融凝固部を介して接合され；前記長手方向において互いに隣り合う２つの前記第４溶融凝固部の間における領域に、前記第５溶融凝固部の少なくとも一部と、前記第６溶融凝固部の少なくとも一部とが位置している。【００２３】
（７）上記（６）に記載の態様において、前記長手方向における、前記第５溶融凝固部の位置と、前記第６溶融凝固部の位置とが互いに同一であってもよい。【００２４】
（８）上記（７）に記載の態様において、前記長手方向において互いに隣り合う２つの前記第４溶融凝固部間の最短距離をＬｆ２としたとき、互いに隣り合う２つの前記第４溶融凝固部間の中点から前記長手方向の一方の側へ０．８×Ｌｆ２／２だけ離れた位置と、前記中点から前記長手方向の他方の側へ０．８×Ｌｆ２／２だけ離れた位置との間における領域に、前記第５溶融凝固部及び前記第６溶融凝固部が配置されていてもよい。【００２５】
（９）上記（６）に記載の態様において、前記第５溶融凝固部及び前記第６溶融凝固部がビード状に形成されていてもよい。【００２６】
（１０）上記（１）〜（９）のいずれか一項に記載の態様において、以下のように構成してもよい：前記第２部材が、第１フランジと、第２フランジと、前記第１フランジから立ち上がる第１壁部と、前記第２フランジから立ち上がる第２壁部と、前記第１壁部及び前記第２壁部を接続するウェブとを有するハット形部材であり；前記第１部材の前記第１フランジと前記第２部材の前記第１フランジとがスポット状接合されると共に、前記第１部材の前記第２フランジと前記第２部材の前記第２フランジとがスポット状接合され；前記第１部材の前記第１壁部の幅ＷＬ（ｍｍ）と、前記第２部材の前記第１壁部の幅ＷＳ（ｍｍ）とが下記の式（ａ）を満足し；前記第１接合板が、前記第１部材の前記第１壁部、及び前記第２部材の前記第１壁部に接合され；前記第２接合板が、前記第１部材の前記第２壁部、及び前記第２部材の前記第２壁部に接合されている。
０＜ＷＳ／ＷＬ＜０．８  ・・・式（ａ）【００２７】
（１１）上記（１）〜（９）のいずれか一項に記載の態様において、以下のように構成してもよい：前記第２部材が、前記長手方向に延びる矩形状の平板であって、且つ前記第２部材の幅方向に沿って、第１フランジ接合部と、第２フランジ接合部と、前記第１フランジ接合部及び前記第２フランジ接合部間の中央接合部とに区分けされており；前記第２部材の前記第１フランジ接合部と前記第１部材の前記第１フランジとがスポット状接合されると共に、前記第２部材の前記第２フランジ接合部と前記第１部材の前記第２フランジとがスポット状接合され；前記第１接合板が、断面Ｌ形状の板材であって、前記第１部材の前記第１壁部、及び前記第２部材の前記中央接合部に接合され；前記第２接合板が、断面Ｌ形状の板材であって、前記第１部材の前記第２壁部、及び前記第２部材の前記中央接合部に接合されている。【００２８】
（１２）上記（１）〜（１１）のいずれか一項に記載の態様において、前記第１接合板及び前記第２接合板が、前記自動車部材の前記長手方向の一端部から他端部に向かって１００ｍｍ以上６００ｍｍ以下の長さで延びていてもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の上記各態様によれば、第１接合板及び第２接合板を自動車部材の内壁面の特定箇所に接合することにより、軸圧壊変形を伴う衝撃荷重が自動車部材に入力された際の、衝撃荷重が入力される端部に近い順に発生するスポット破断を抑制することが可能となる。すなわち、本発明の上記各態様によれば、自動車部材を構成するハット形の第１部材と、これにスポット状接合される第２部材とを複雑な形状にプレス成形する必要はないので、製造歩留まりを低下させることなく製造でき、且つスポット破断に起因する衝撃エネルギー吸収量の低下を抑制可能な自動車部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係るサイドシルを示す上面図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＡ−Ａ線断面図である。
【図１Ｃ】上記サイドシルを示す下面図である。
【図２Ａ】図１Ａの符号Ｃ１で示した領域の拡大図である。
【図２Ｂ】図１Ｃの符号Ｃ２で示した領域の拡大図である。
【図３】上記サイドシルの第１変形例を示す上面図である。
【図４】図１ＡのＡ−Ａ線断面図であって、上記サイドシルの第２変形例を示す図である。
【図５】図１ＡのＡ−Ａ線断面図であって、上記サイドシルの第３変形例を示す図である。
【図６】図１ＡのＡ−Ａ線断面図であって、上記サイドシルの第４変形例を示す図である。
【図７】図１ＡのＢ−Ｂ線断面図であって、上記サイドシルの第５変形例を示す図である。
【図８Ａ】本発明の第２実施形態に係るサイドシルを示す上面図である。
【図８Ｂ】図８ＡのＣ−Ｃ線断面図である。
【図８Ｃ】上記サイドシルを示す下面図である。
【図９】上記サイドシルの変形例を示す上面図である。
【図１０Ａ】本発明の第３実施形態に係るフロントサイドメンバを示す上面図である。
【図１０Ｂ】図１０ＡのＤ−Ｄ線断面図である。
【図１０Ｃ】上記フロントサイドメンバを示す下面図である。
【図１１】上記フロントサイドメンバをクロージングプレートの側から見た側面図である。
【図１２Ａ】図１０Ａの符号Ｃ１０で示した領域の拡大図である。
【図１２Ｂ】図１０Ｃの符号Ｃ２０で示した領域の拡大図である。
【図１３Ａ】本発明の第４実施形態に係るフロントサイドメンバを示す上面図である。
【図１３Ｂ】図１３ＡのＥ−Ｅ線断面図である。
【図１３Ｃ】上記フロントサイドメンバの下面図である。
【図１４】上記フロントサイドメンバをクロージングプレートの側から見た側面図である。
【図１５】サイドシルの衝撃吸収性能を検証するために用意された５種類のサイドシルＥ１〜Ｅ５の構成概略図である。
【図１６】サイドシルの３点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量の解析方法を示す第１説明図である。
【図１７】サイドシルの３点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量の解析方法を示す第２説明図である。
【図１８】比較例及び発明例のサイドシルに三点曲げ変形を生じさせたときの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。
【図１９】対称ハット構造のサイドシルに荷重が入力された際の変形の一例を示す模式図である。
【図２０】非対称ハット構造のサイドシルに荷重が入力された際の変形の一例を示す模式図である。
【図２１】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解析するための各種条件を示す模式図である。
【図２２】比較例及び発明例のサイドシルに軸圧壊変形を生じさせたときの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。
【図２３】フロントサイドメンバの衝撃吸収性能を検証するために用意された４種類のフロントサイドメンバＦ１〜Ｆ４の構成概略図である。
【図２４】フロントサイドメンバの軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量を解析するための各種条件を示す模式図である。
【図２５】比較例及び発明例のフロントサイドメンバに軸圧壊変形を生じさせたときの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。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の各実施形態及び変形例について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３２】
[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。本実施形態では、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。図１Ａ〜図１Ｃは、本実施形態に係るサイドシル１を示す図である。なお、図１Ａは上面図であり、図１Ｂは図１ＡのＡ−Ａ線断面図であり、図１Ｃは下面図である。
なお、図１ＡのＡ−Ａ線断面図である図１Ｂには、後述の第２溶融凝固部Ｎ２、第３溶融凝固部Ｎ３、第５溶融凝固部Ｎ５、及び第６溶融凝固部Ｎ６は現れないはずであるが、断面における各溶融凝固部（ナゲット）の配置関係を理解しやすくするために、図１Ｂでは上記の溶融凝固部Ｎ２、Ｎ３、Ｎ５、及びＮ６を表示している。
また、サイドシル１の上面図である図１Ａには、第１溶融凝固部Ｎ１、第２溶融凝固部Ｎ２、及び第３溶融凝固部Ｎ３は現れないはずであるが、上側からサイドシル１を見たときの各溶融凝固部（ナゲット）の配置関係を理解しやすくするために、図１Ａでは各溶融凝固部Ｎ１、Ｎ２、及びＮ３を表示している。
また、サイドシル１の下面図である図１Ｃには、第４溶融凝固部Ｎ４、第５溶融凝固部Ｎ５及び第６溶融凝固部Ｎ６は現れないはずであるが、下側からサイドシル１を見たときの各溶融凝固部（ナゲット）の配置関係を理解しやすくするために、図１Ｃでは各溶融凝固部Ｎ４、Ｎ５、及びＮ６を表示している。
【００３３】
図１Ａ〜図１Ｃに示すように、サイドシル１は、断面矩形状の閉鎖空間を内部に有する長尺かつ中空の筒状体である。すなわち、サイドシル１は、長手方向に垂直な断面が中空断面である。 そして、サイドシル１は、車両外側に向かって配置されるサイドシルアウターパネル１０（第１部材）と、車両内側に向かって配置されるサイドシルインナーパネル２０（第２部材）と、第１ジョイントプレート３０（第１接合板）と、第２ジョイントプレート４０（第２接合板）とを備えている。
【００３４】
サイドシルアウターパネル１０は、高張力鋼板をハット形状にプレス成形することにより得られたハット形鋼板である。そして、このサイドシルアウターパネル１０は、互いに平行な一対のフランジ（第１フランジ１４及び第２フランジ１５）と、これら一対のフランジから連続して立ち上がる一対の壁部（第１壁部１２及び第２壁部１３）と、これら一対の壁部を接続してかつ一対のフランジに平行なウェブ１１とを備えている。これらのウェブ１１、第１壁部１２、第２壁部１３、第１フランジ１４、及び第２フランジ１５は、サイドシル１の長手方向Ｘに沿って延びる矩形状の平らな部位である。
【００３５】
第１壁部１２は、第１フランジ１４の短手方向と第１壁部１２の短手方向が直交するように、第１フランジ１４の短手方向における一端縁から垂直に立ち上がっている。また、第２壁部１３は、第２フランジ１５の短手方向と第２壁部１３の短手方向とが直交するように、第２フランジ１５の短手方向における一端縁から垂直に立ち上っている。
なお、図１Ｂでは、第１壁部１２が第１フランジ１４に対して直角に連続するように図示しているが、実際には、第１壁部１２は、第１フランジ１４に対して所定の曲率半径（例えば３〜１５ｍｍ）を有するＲ部を介して連続している。同様に、図１Ｂでは、第２壁部１３が第２フランジ１５に対して直角に連続するように図示しているが、実際には、第２壁部１３は、第２フランジ１５に対して所定の曲率半径（例えば３〜１５ｍｍ）を有するＲ部を介して連続している。
【００３６】
ウェブ１１は、ウェブ１１の短手方向が、第１壁部１２の短手方向及び第２壁部１３の短手方向の各々に対して直交するように、第１壁部１２と第２壁部１３とを接続している。
なお、図１Ｂでは、ウェブ１１が、第１壁部１２及び第２壁部１３に対して直角に接続されているように図示しているが、実際には、ウェブ１１は、第１壁部１２及び第２壁部１３を、所定の曲率半径（例えば３〜１５ｍｍ）を有するＲ部を介して接続している。
【００３７】
上記のように構成されたサイドシルアウターパネル１０では、第１フランジ１４及び第２フランジ１５の各々は、サイドシル１の幅方向外側を向いている。すなわち、第１フランジ１４及び第２フランジ１５の各々は、外向きフランジである。また、本実施形態に係るサイドシルアウターパネル１０では、第１壁部１２の幅（短手方向における長さ）は、第２壁部１３の幅と同じであり、第１フランジ１４の幅は、第２フランジ１５の幅と同じである。なお、第１壁部１２の幅は、第２壁部１３の幅と異なっていてもよいし、第１フランジ１４の幅は、第２フランジ１５の幅と異なっていてもよい。
【００３８】
サイドシルインナーパネル２０は、高張力鋼板をハット形状にプレス成形することにより得られたハット形鋼板であり、互いに平行な一対のフランジ（第１フランジ２４及び第２フランジ２５）と、これら一対のフランジから連続して立ち上がる一対の壁部（第１壁部２２及び第２壁部２３）と、これら一対の壁部を接続してかつ一対のフランジに平行なウェブ２１とを備えている。
これらのウェブ２１、第１壁部２２、第２壁部２３、第１フランジ２４、及び第２フランジ２５は、サイドシル１の長手方向Ｘに沿って延びる矩形状の平らな部位である。
【００３９】
第１壁部２２は、第１壁部２２の短手方向が第１フランジ２４の短手方向と直交するように、第１フランジ２４の短手方向における一端縁から垂直に立ち上っている。また、第２壁部２３は、第２壁部２３の短手方向が第２フランジ２５の短手方向と直交するように、第２フランジ２５の短手方向における一端縁から垂直に立ち上っている。
なお、図１Ｂでは、第１壁部２２が第１フランジ２４に対して直角に連続するように図示しているが、実際には、第１壁部２２は、第１フランジ２４に対して所定の曲率半径（例えば３〜１５ｍｍ）を有するＲ部を介して連続している。同様に、図１Ｂでは、第２壁部２３が第２フランジ２５に対して直角に連続するように図示しているが、実際には、第２壁部２３は、第２フランジ２５に対して所定の曲率半径（例えば３〜１５ｍｍ）を有するＲ部を介して連続している。
【００４０】
ウェブ２１は、ウェブ２１の短手方向が、第１壁部２２の短手方向及び第２壁部２３の短手方向の各々に対して直交するように、第１壁部２２と第２壁部２３とを接続している。
なお、図１Ｂでは、ウェブ２１が、第１壁部２２及び第２壁部２３に対して直角に接続されているように図示しているが、実際には、ウェブ２１は、第１壁部２２及び第２壁部２３を、所定の曲率半径（例えば３〜１５ｍｍ）を有するＲ部を介して接続している。
【００４１】
上記のように構成されたサイドシルインナーパネル２０では、第１フランジ２４及び第２フランジ２５の各々は、サイドシル１の幅方向外側を向いている。すなわち、第１フランジ２４及び第２フランジ２５の各々は、外向きフランジである。また、本実施形態に係るサイドシルインナーパネル２０では、第１壁部２２の幅は、第２壁部２３の幅と同じであり、第１フランジ２４の幅は、第２フランジ２５の幅と同じである。なお、第１壁部２２の幅は、第２壁部２３の幅と異なっていてもよいし、第１フランジ２４の幅は、第２フランジ２５の幅と異なっていてもよい。
【００４２】
本実施形態に係るサイドシルインナーパネル２０の長さ及び板厚は、サイドシルアウターパネル１０の長さ及び板厚と同じである。サイドシルインナーパネル２０のウェブ２１の幅は、サイドシルアウターパネル１０のウェブ１１の幅と同じである。サイドシルインナーパネル２０の第１フランジ２４の幅は、サイドシルアウターパネル１０の第１フランジ１４の幅と同じである。なお、サイドシルインナーパネル２０の板厚と、サイドシルアウターパネル１０の板厚とは、互いに異なっていてもよい。
【００４３】
サイドシル１では、サイドシルアウターパネル１０の第１フランジ１４とサイドシルインナーパネル２０の第１フランジ２４とが重ね合わされた状態でスポット溶接されていると共に、サイドシルアウターパネル１０の第２フランジ１５とサイドシルインナーパネル２０の第２フランジ２５とが重ね合わされた状態でスポット溶接されている。このようにサイドシルアウターパネル１０とサイドシルインナーパネル２０とが接合されることにより、サイドシル１では、断面矩形状の閉鎖空間が長手方向Ｘに沿って形成される。換言すれば、サイドシル１では、長手方向Ｘに垂直な断面が中空矩形断面となっている。
【００４４】
なお、サイドシルアウターパネル１０とサイドシルインナーパネル２０とをスポット溶接する場合、サイドシルアウターパネル１０の板厚とサイドシルインナーパネル２０の板厚とが大きく異なると、内部を冷却しているスポット溶接電極との接触による抜熱状態がサイドシルアウターパネル１０とサイドシルインナーパネル２０とで異なることとなる。この場合、スポット溶接によって、溶融凝固部が板厚の大きい方に偏って形成されることがあり、スポット溶接部の品質が低下する虞がある。そこで、スポット溶接部の品質低下を避ける観点からは、サイドシルアウターパネル１０の板厚と、サイドシルインナーパネル２０の板厚とが同じであることが好ましい。
また、サイドシルアウターパネル１０の強度（引張強度）と、サイドシルインナーパネル２０の強度とが異なる場合、スモールオーバーラップ等の軸圧壊変形が生じた際に、接合部分でせん断変形が生じてスポット溶接部が破断しやすくなる。そのため、このような観点からは、サイドシルアウターパネル１０の強度と、サイドシルインナーパネル２０の強度とは同じであることが好ましい。
すなわち、上記２つの観点からは、サイドシルアウターパネル１０とサイドシルインナーパネル２０とは同じ鋼板（引張強度および板厚が同じ鋼板）であることが好ましい。
【００４５】
第１ジョイントプレート３０は、長手方向Ｘに延びる矩形状の平らな鋼板である。なお、この第１ジョイントプレート３０は、鋼板に限られず、スポット溶接可能な板材であればよい。ただし、上述した、スモールオーバーラップ等の軸圧壊変形時におけるスポット溶接部の破断を抑制する観点から、第１ジョイントプレート３０の強度は、サイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０の強度と同じあることが好ましい。また、第１ジョイントプレート３０の板厚は、上述した、スポット溶接部の品質低下を回避する観点から、サイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０の板厚と同じであることが好ましい。
すなわち、第１ジョイントプレート３０は、サイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０と同じ鋼板であることが好ましい。
【００４６】
第１ジョイントプレート３０は、サイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２の内壁面、及びサイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２の内壁面に当接した状態でスポット溶接され、これら内壁面に接合されている。換言すれば、第１ジョイントプレート３０は、サイドシル１の幅方向（フランジの幅方向）から見た場合に、サイドシルアウターパネル１０の第１フランジ１４と、サイドシルインナーパネル２０の第１フランジ２４との境界線を覆うように、サイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２及びサイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２にスポット溶接により接合されている。なお、第１ジョイントプレート３０は、ウェブ１１及び２１と非接触である。すなわち、第１ジョイントプレート３０の幅方向における両端面と、ウェブ１１及び２１との間には、隙間が生じている。
ここで、上述のように壁部とウェブとの間には所定の曲率半径（３〜１５ｍｍ）を有するＲ部が設けられているため、平らな板材である第１ジョイントプレート３０を壁部に溶接するためには、必然的に上記の隙間が生じることになる。また、第１ジョイントプレート３０は、平らな板材とした方が、衝突変形時に接合箇所の変形に追従して変形し易くなる。すなわち、上記の隙間を生じさせることにより、第１ジョイントプレート３０のスポット溶接破断が抑制される利点がある。
本開示において、「内壁面」とは、サイドシル１の内部空間（本実施形態では、断面矩形状の閉鎖空間）に面する壁面を指す。なお、内部空間の断面形状は、サイドシル１の形状に応じて決まるものであり、矩形に限られない。
【００４７】
第２ジョイントプレート４０は、長手方向Ｘに延びる矩形状の平らな鋼板である。なお、第２ジョイントプレート４０は、鋼板に限られず、スポット溶接可能な板材であればよい。ただし、第１ジョイントプレート３０と同様の理由により、第２ジョイントプレート４０は、サイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０と同じ鋼板であることが好ましい。
【００４８】
第２ジョイントプレート４０は、サイドシルアウターパネル１０の第２壁部１３の内壁面、及びサイドシルインナーパネル２０の第２壁部２３の内壁面に当接した状態でスポット溶接され、これら内壁面に接合されている。換言すれば、第２ジョイントプレート４０は、サイドシル１の幅方向から見た場合に、サイドシルアウターパネル１０の第２フランジ１５と、サイドシルインナーパネル２０の第２フランジ２５との境界線を覆うように、サイドシルアウターパネル１０の第２壁部１３及びサイドシルインナーパネル２０の第２壁部２３にスポット溶接により接合されている。なお、第２ジョイントプレート４０は、ウェブ１１及び２１と非接触である。すなわち、第２ジョイントプレート４０の幅方向における両端面と、ウェブ１１及び２１との間には、隙間が生じている。
【００４９】
上述のように、第１ジョイントプレート３０は、サイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２の内壁面、及びサイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２の内壁面に接合されている。そして、第２ジョイントプレート４０は、サイドシルアウターパネル１０の第２壁部１３の内壁面、及びサイドシルインナーパネル２０の第２壁部２３の内壁面に接合されている。そのため、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０は、互いに離間して非接触である。互いに離間して非接触であることにより、衝突変形時に各ジョイントプレートが独立して接合箇所の変形に応じて変形できるため（接合箇所の変形に追従して変形できるため）、ジョイントプレートのスポット溶接破断が生じにくくなる。これに対して、仮に第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０が一体である場合には、例えば、第１ジョイントプレート３０の変形が第２ジョイントプレート４０の変形に影響を及ぼすため（第１ジョイントプレート３０に生じた応力が第２ジョイントプレート４０に伝わるため）、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０のスポット溶接破断が生じ易くなる。
【００５０】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、サイドシルアウターパネル１０とサイドシルインナーパネル２０とがスポット溶接によって接合された結果、サイドシルアウターパネル１０の第１フランジ１４とサイドシルインナーパネル２０の第１フランジ２４との境界面ＢＳ１（重ね合わせ面）において、スポット状の第１溶融凝固部Ｎ１（ナゲット）がサイドシル１の長手方向Ｘに沿って複数形成されている。換言すると、第１フランジ１４と第１フランジ２４は、サイドシル１の長手方向Ｘに沿って形成された複数の第１溶融凝固部Ｎ１を介して接合されている。
【００５１】
また、第１ジョイントプレート３０とサイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２とがスポット溶接によって接合された結果、第１ジョイントプレート３０と第１壁部１２の内壁面との境界面ＢＳ２において、スポット状の第２溶融凝固部Ｎ２（ナゲット）がサイドシル１の長手方向Ｘに沿って複数形成されている。換言すると、第１ジョイントプレート３０と第１壁部１２の内壁面は、サイドシル１の長手方向Ｘに沿って形成された複数の第２溶融凝固部Ｎ２を介して接合されている。
【００５２】
さらに、第１ジョイントプレート３０とサイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２とがスポット溶接によって接合された結果、第１ジョイントプレート３０と第１壁部２２の内壁面との境界面ＢＳ３において、スポット状の第３溶融凝固部Ｎ３（ナゲット）がサイドシル１の長手方向Ｘに沿って複数形成されている。換言すると、第１ジョイントプレート３０と第１壁部２２の内壁面は、サイドシル１の長手方向Ｘに沿って形成された複数の第３溶融凝固部Ｎ３を介して接合されている。
【００５３】
一方、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、サイドシルアウターパネル１０とサイドシルインナーパネル２０とがスポット溶接によって接合された結果、サイドシルアウターパネル１０の第２フランジ１５とサイドシルインナーパネル２０の第２フランジ２５との境界面ＢＳ４において、スポット状の第４溶融凝固部Ｎ４（ナゲット）がサイドシル１の長手方向Ｘに沿って複数形成されている。換言すると、第２フランジ１５と第２フランジ２５は、サイドシル１の長手方向Ｘに沿って形成された複数の第４溶融凝固部Ｎ４を介して接合されている。
【００５４】
また、第２ジョイントプレート４０とサイドシルアウターパネル１０の第２壁部１３とがスポット溶接によって接合された結果、第２ジョイントプレート４０と第２壁部１３の内壁面との境界面ＢＳ５において、スポット状の第５溶融凝固部Ｎ５（ナゲット）がサイドシル１の長手方向Ｘに沿って複数形成されている。換言すると、第２ジョイントプレート４０と第２壁部１３の内壁面は、サイドシル１の長手方向Ｘに沿って形成された複数の第５溶融凝固部Ｎ５を介して接合されている。
【００５５】
さらに、第２ジョイントプレート４０とサイドシルインナーパネル２０の第２壁部２３とがスポット溶接によって接合された結果、第２ジョイントプレート４０と第２壁部２３の内壁面との境界面ＢＳ６において、スポット状の第６溶融凝固部Ｎ６（ナゲット）がサイドシル１の長手方向Ｘに沿って複数形成されている。換言すると、第２ジョイントプレート４０と第２壁部２３の内壁面は、サイドシル１の長手方向Ｘに沿って形成された複数の第６溶融凝固部Ｎ６を介して接合されている。
【００５６】
第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０の各々は、サイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０よりも長さ（長手方向Ｘにおける全長）が短くかつ、長手方向Ｘにおける一端面がサイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０の一端面（衝撃荷重が入力される端部）に対して面一になっていてもよい。
なお、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０の長さは、サイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０の長さと同じであってもよいが、サイドシル１の重量及び製造コストを低減する観点から、必要最小限とすることが好ましい。すなわち、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０の長さは、軸圧壊変形を伴う衝撃荷重がサイドシル１内を伝播する範囲に応じた長さであることが好ましく、例えば１００ｍｍ以上６００ｍｍ以下であることが好ましい。また、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０の長さは、サイドシル１の全長に対して、５〜７５％であることが好ましい。
【００５７】
また、上記の観点からは、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０の幅についても必要最小限とすることが好ましい。そして、例えば、第１ジョイントプレート３０の幅は、第１壁部１２及び第１壁部２２にスポット溶接可能な最小幅とすることが好ましい。ここで、上述のように、第１フランジ１４及び第１壁部１２間、及び、第１フランジ２４及び第１壁部２２間には所定の曲率半径を有するＲ部（不図示）がそれぞれ設けられている。そして、スポット溶接に用いられるスポット溶接電極の本体の直径は１５ｍｍ程度である。また、溶接部のナゲット径を考慮すると，フランジ幅は１５ｍｍ程度が必要である。
これらを考慮し、第１ジョイントプレート３０の幅寸法は、第１フランジ１４及び第１壁部１２間のＲ部の曲率半径（ｍｍ）と、第１フランジ２４及び第１壁部２２間のＲ部の曲率半径（ｍｍ）と、３０ｍｍ（＝１５ｍｍ×２）との和に等しいことが好ましい（第２ジョイントプレート４０の幅についても同様）。
また、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０の幅を最小にすることにより、衝突変形時に第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０が接合箇所の変形に追従して変形し易くなるため、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０のスポット溶接破断が生じにくくなる利点がある。
【００５８】
図１Ａに示すように、サイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２の幅（第１壁部１２の短手方向の長さ）をＷＬ（ｍｍ）とし、サイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２の幅（第１壁部２２の短手方向の長さ）をＷＳ（ｍｍ）としたとき、下記の式（１）を満足するように、第１壁部１２の幅ＷＬ、及び第１壁部２２の幅ＷＳが設定されていることが好ましい。
０＜ＷＳ／ＷＬ＜０．８  ・・・式（１）
【００５９】
サイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２の幅ＷＳをサイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２の幅ＷＬで除算して得られる値（“ＷＳ／ＷＬ”）が１．０より小さい場合、サイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２の幅ＷＳが、サイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２の幅ＷＬより小さくなる。この場合、サイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０は、互いに非対称なハット形状を有することになる。以下では、このようなサイドシル１の構造を非対称ハット構造と呼称する。
【００６０】
詳細は実施例で説明するが、上記の式（１）を規定する理由は、以下の通りである。
式（１）の上限値を満たさない場合（ＷＳ／ＷＬ≧０．８）：サイドシル１のサイドシルアウターパネル１０のウェブ１１に荷重が入力され、サイドシル１に三点曲げ変形が生じた場合、フランジ重ね合わせ部がウェブ１１に近くなってしまい、フランジがサイドシル１の内方に向かって変形しやすくなる。そのため、三点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量が低くなる。
式（１）の下限値を満たさない場合（ＷＳ／ＷＬ＝０）：寸法的にありえないため、サイドシル１を非対称ハット構造にすることができない。そのため、三点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量が低くなる。
式（１）を満たす場合：サイドシル１のサイドシルアウターパネル１０のウェブ１１に荷重が入力され、サイドシル１に三点曲げ変形が生じた場合、フランジ重ね合わせ部がウェブ１１から遠くなるため、フランジがサイドシル１の内方に向かって変形しにくくなる。そのため、三点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量が向上する。
【００６１】
上記のように第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０を備えると共に、上記の式（１）を満たす非対称ハット構造を有するサイドシル１によれば、軸圧壊変形及び三点曲げ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できる。
【００６２】
なお、サイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２の幅ＷＬ（ｍｍ）、及びサイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２の幅をＷＳ（ｍｍ）は、スポット溶接可能な幅以上に設定されている。すなわち、サイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２の幅ＷＬは、第１ジョイントプレート３０と同様の理由により、第１フランジ１４及び第１壁部１２間のＲ部の曲率半径（ｍｍ）と、第１壁部１２及びウェブ１１間のＲ部の曲率半径（ｍｍ）と、１５ｍｍとの和以上に設定されている。
【００６３】
詳細は実施例で説明するが、本発明者らによる検証の結果、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０を備えず、上記の式（１）を満たす非対称ハット構造を有するサイドシル（以下、このサイドシルを比較例サイドシルと称する）では、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はできるが、軸圧壊変形を伴う衝撃荷重が特定の条件で入力されたときに、スポット破断が発生しやすくなり、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量が低下することが判明した。
【００６４】
すなわち、比較例サイドシルでは、サイドシルアウターパネル１０に対して先に軸圧壊変形を伴う衝撃荷重が入力されるような前面衝突が発生したときに、第１フランジ１４及び２４の境界面ＢＳ１と、第２フランジ１５及び２５の境界面ＢＳ４とのそれぞれに大きなせん断力が作用し、このせん断力によって衝撃荷重の入力端に近い順にスポット破断（第１溶融凝固部Ｎ１及び第４溶融凝固部Ｎ４の破断）が発生する。
【００６５】
これに対して、本実施形態に係るサイドシル１では、第１ジョイントプレート３０が、第１壁部１２及び２２の内壁面に接合されているので、第１壁部１２及び２２が第１ジョイントプレート３０を介して接続され、第１フランジ１４及び２４の接合状態を強固にすることができる。また、第２ジョイントプレート４０が、第２壁部１３及び２３の内壁面に接合されているので、第２壁部１３及び２３が第２ジョイントプレート４０を介して接続され、第２フランジ１５及び２５の接合状態を強固にすることができる。また、接合箇所毎に、互いに離間した個別の接合板（第１ジョイントプレート３０、第２ジョイントプレート４０）を用いているので、例えば、第１ジョイントプレート３０に入力された荷重が、第２ジョイントプレート４０に伝わることを防止することができる。そのため、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０の各々が、接合箇所の変形に対して追従して変形することができるため、第１ジョイントプレート３０と、第１壁部１２及び２２との間のスポット破断（第２溶融凝固部Ｎ２及び第３溶融凝固部Ｎ３の破断）、及び、第２ジョイントプレート４０と、第２壁部１３及び２３との間のスポット破断（第５溶融凝固部Ｎ５及び第６溶融凝固部Ｎ６の破断）が抑制される。
したがって、サイドシルアウターパネル１０に対して先に軸圧壊変形を伴う衝撃荷重が入力されても、スポット破断を抑制できる。
【００６６】
以上のように、本実施形態によれば、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０をサイドシル１の内壁面における特定箇所に接合することにより、軸圧壊変形を伴う衝撃荷重がサイドシル１に入力された際の、衝撃荷重が入力される端部に近い順に発生するスポット破断を抑制することが可能となる。すなわち、本実施形態によれば、サイドシルアウターパネル１０、及びこのサイドシルアウターパネル１０にスポット溶接されるサイドシルインナーパネル２０を複雑な形状にプレス成形する必要がないので、製造歩留まりを低下させることなく製造でき、且つスポット破断に起因する衝撃エネルギー吸収量の低下を抑制可能なサイドシル１を提供することができる。
さらに、本実施形態に係るサイドシル１によれば、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０を備えると共に、上記の式（１）を満たす非対称ハット構造を有するので、軸圧壊変形及び三点曲げ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できる。
【００６７】
なお、上記のように、第１壁部１２及び２２の内壁面に第１ジョイントプレート３０を接合し、第２壁部１３及び２３の内壁面に第２ジョイントプレート４０を接合することにより、スポット破断の抑制効果を得られるが、スポット破断をさらに抑制するために、第１溶融凝固部Ｎ１、第２溶融凝固部Ｎ２、及び第３溶融凝固部Ｎ３の位置関係と、第４溶融凝固部Ｎ４、第５溶融凝固部Ｎ５、及び第６溶融凝固部Ｎ６の位置関係とを以下のように設定することが好ましい。
【００６８】
図２Ａは、図１Ａに示す領域Ｃ１の拡大図である。図２Ａに示すように、サイドシル１の長手方向Ｘにおいて互いに隣り合う２つの第１溶融凝固部Ｎ１の間における第１壁部１２及び２２の領域Ｄ１に、１つの第２溶融凝固部Ｎ２と１つの第３溶融凝固部Ｎ３とが配置されていることが好ましい。ここで、領域Ｄ１とは、図２Ａに示すように、垂線Ｙ１と垂線Ｙ２とに挟まれた領域を意味する。なお、垂線Ｙ１は、隣り合う２つの第１溶融凝固部Ｎ１の一方における長手方向Ｘの両端部のうち、他方の第１溶融凝固部Ｎ１に近い端部を通り、かつ第１フランジ１４及び２４の長手方向Ｘに直交する線である。また、垂線Ｙ２は、他方の第１溶融凝固部Ｎ１における長手方向Ｘの両端部のうち、前記一方の第１溶融凝固部Ｎ１に近い端部を通り、かつ第１フランジ１４及び２４の長手方向Ｘに直交する線である。
サイドシル１に対し、サイドシル１の端部から長手方向Ｘに沿って荷重が入力された際の、溶接部の破断要因の一つは、衝突時に、隣り合う２つの溶接部間の材料が変形することで、溶接部に応力が負荷されるためである。よって、上記領域Ｄ１に第２溶融凝固部Ｎ２と第３溶融凝固部Ｎ３とが配置されることで、溶接部間の変形を抑制することができ、その結果、スポット破断をさらに抑制することができる。
なお、衝突時の変形によって第２溶融凝固部Ｎ２と第３溶融凝固部Ｎ３とに均等に応力を負荷させるため（すなわち、負荷される応力を低減するため）、第２溶融凝固部Ｎ２の長手方向Ｘの位置と第３溶融凝固部Ｎ３の長手方向Ｘの位置とが同一であることがより好ましい。
【００６９】
ここで、図２Ａに示すように、垂線Ｙ１と垂線Ｙ２との間の距離（長手方向Ｘにおいて互いに隣り合う２つの第１溶融凝固部Ｎ１間の最短距離）をＬｆ１としたとき、互いに隣り合う２つの第１溶融凝固部Ｎ１間の中点Ｐ０から長手方向Ｘの一方の側へ０．８×Ｌｆ１／２だけ離れた位置Ｐ１と、中点Ｐ０から長手方向Ｘの他方の側へ０．８×Ｌｆ１／２だけ離れた位置Ｐ２との間における第１壁部１２及び２２の領域に、１つの第２溶融凝固部Ｎ２と１つの第３溶融凝固部Ｎ３とが配置されていることがさらに好ましい。
【００７０】
なお、長手方向Ｘにおいて互いに隣り合う２つの第１溶融凝固部Ｎ１の間における第１壁部１２及び２２の領域Ｄ１に、第２溶融凝固部Ｎ２の少なくとも一部と、第３溶融凝固部Ｎ３の少なくとも一部とが位置していてもよい。また、第２溶融凝固部Ｎ２及び第３溶融凝固部Ｎ３の長手方向Ｘの位置を、第１溶融凝固部Ｎ１の長手方向Ｘの位置に一致させてもよい。
【００７１】
図２Ｂは、図１Ｃに示す領域Ｃ２の拡大図である。図２Ｂに示すように、サイドシル１の長手方向Ｘにおいて互いに隣り合う２つの第４溶融凝固部Ｎ４の間における第２壁部１３及び２３の領域Ｄ２に、１つの第５溶融凝固部Ｎ５と１つの第６溶融凝固部Ｎ６とが配置されていることが、図２Ａで説明した理由と同様の理由により好ましい。ここで、領域Ｄ２とは、図２Ａと同様に、垂線Ｙ１’と垂線Ｙ２’とに挟まれた領域を意味する。なお、垂線Ｙ１’は、隣り合う２つの第４溶融凝固部Ｎ４の一方における長手方向Ｘの両端部のうち、他方の第４溶融凝固部Ｎ４に近い端部を通り、かつ第２フランジ１５及び２５の長手方向Ｘに直交する線である。また、垂線Ｙ２’は、他方の第４溶融凝固部Ｎ４における長手方向Ｘの両端部のうち、前記一方の第４溶融凝固部Ｎ４に近い端部を通り、かつ第２フランジ１５及び２５の長手方向Ｘに直交する線である。
なお、第５溶融凝固部Ｎ５の長手方向Ｘの位置と第６溶融凝固部Ｎ６の長手方向Ｘの位置とが同一であることがより好ましい。
【００７２】
ここで、図２Ｂに示すように、垂線Ｙ１’と垂線Ｙ２’との間の距離（長手方向Ｘにおいて互いに隣り合う２つの第４溶融凝固部Ｎ４間の最短距離）をＬｆ２としたとき、互いに隣り合う２つの第４溶融凝固部Ｎ４間の中点Ｐ０’から長手方向Ｘの一方の側へ０．８×Ｌｆ２／２だけ離れた位置Ｐ１’と、中点Ｐ０’から長手方向Ｘの他方の側へ０．８×Ｌｆ２／２だけ離れた位置Ｐ２’との間における第２壁部１３及び２３の領域に、１つの第５溶融凝固部Ｎ５と１つの第６溶融凝固部Ｎ６とが配置されていることがさらに好ましい。
【００７３】
上記のように、第１溶融凝固部Ｎ１、第２溶融凝固部Ｎ２、及び第３溶融凝固部Ｎ３の位置関係と、第４溶融凝固部Ｎ４、第５溶融凝固部Ｎ５、及び第６溶融凝固部Ｎ６の位置関係とを適正化することにより、境界面ＢＳ１及びＢＳ４に作用するせん断力をより効果的に低減でき、その結果、スポット破断の発生をさらに抑制することができる。
【００７４】
なお、長手方向Ｘにおいて互いに隣り合う２つの第４溶融凝固部Ｎ４の間における第２壁部１３及び２３の領域Ｄ２に、第５溶融凝固部Ｎ５の少なくとも一部と、第６溶融凝固部Ｎ６の少なくとも一部とが位置してもよい。また、第５溶融凝固部Ｎ５及び第６溶融凝固部Ｎ６の長手方向Ｘの位置を、第４溶融凝固部Ｎ４の長手方向Ｘの位置に一致させてもよい。
【００７５】
また、サイドシル１では、各構成部材がスポット溶接によって互いに接合されている場合を例示したが、各構成部材が互いにスポット状接合されていればよい。
ここで、スポット状接合とは、抵抗溶接であるスポット溶接、円状、長円状、楕円状、Ｃ字状、または多重円状などの溶接部の最大径が１５ｍｍ以下のレーザ溶接、円状、長円状、楕円状、Ｃ字状、または多重円状などの接着部の最大径が１５ｍｍ以下の接着剤接合、並びに、円状、長円状、楕円状、Ｃ字状、または多重円状などの溶接部の最大径が１５ｍｍ以下のアーク溶接を含む概念である。
【００７６】
[第１実施形態の変形例]
図３は、サイドシル１を示す上面図であって、本実施形態の第１変形例を示す図である。本実施形態では、図１Ａに示すように、矩形状の第１ジョイントプレート３０を用いる場合を示した。これに対して、図３に示すように、円弧状の切欠き部３５ａが、長手方向Ｘに沿って間隔をあけて複数形成された第１ジョイントプレート３５を用いてもよい。この構成によれば、第１ジョイントプレートの重量を低減することができる。また、図３に示すように、上面視した場合に切欠き部３５ａが第１溶融凝固部Ｎ１に対向するように、第１ジョイントプレート３５を配置することにより、サイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０の軸圧壊変形に対して第１ジョイントプレート３５が追従して変形しやすくなる。そのため、スポット溶接の破断をさらに抑制することができる。
なお、切欠き部３５ａの形状は円弧に限られず、矩形や三角形であってもよい。ただし、第１ジョイントプレート３５がサイドシル１に追従して変形し易くなるために、切欠き部３５ａは、第１ジョイントプレート３５の幅方向内側に向かって先細りとなる形状であることが好ましい。
【００７７】
図４は、図１ＡのＡ−Ａ線断面図であって、本実施形態の第２変形例を示す図である。本実施形態では、図１Ｂに示すように、サイドシル１に、一枚の鋼板をプレス成形によって折り曲げて製造されたハット形のサイドシルアウターパネル１０を用いる場合を示した。これに対して、図４に示すように、プレス成形によって折り曲げられた２枚の鋼板５１及び５６から構成されたサイドシルアウターパネル５０を用いてもよい。
図４に示すように、サイドシルアウターパネル５０は、鋼板５１のフランジ５２と鋼板５６のフランジ５７とを重ね合わせてスポット溶接することにより製造することができる。そのため、サイドシルアウターパネル５０では、鋼板５１のフランジ５２と鋼板５６のフランジ５７との間に、第７溶融凝固部Ｎ７が形成されている。そして、本実施形態の場合と同様、サイドシルアウターパネル５０には、フランジ５２とフランジ５７との境界線を覆うように、第３ジョイントプレート５３がスポット溶接により接合されている。これにより、第３ジョイントプレート５３とサイドシルアウターパネル５０との重ね合わせ面には、第８溶融凝固部Ｎ８及び第９溶融凝固部Ｎ９が形成されている。
本実施形態の第２変形例によれば、サイドシルアウターパネルが２枚の鋼板から構成されている場合であっても、第７溶融凝固部Ｎ７の破断を抑制することができる。
なお、図４には、第２溶融凝固部Ｎ２、第３溶融凝固部Ｎ３、第５溶融凝固部Ｎ５、第６溶融凝固部Ｎ６、第８溶融凝固部Ｎ８、及び第９溶融凝固部Ｎ９は現れないはずであるが、断面における各溶融凝固部（ナゲット）の配置関係を理解しやすくするために、上記の溶融凝固部Ｎ２、Ｎ３、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ８、及びＮ９を表示している。
【００７８】
図５は、図１ＡのＡ−Ａ線断面図であって、本実施形態の第３変形例を示す図である。本実施形態では、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、サイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２及び第２壁部１３の幅（第１壁部１２及び第２壁部１３の短手方向の長さ）が互いに同一であり、サイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２及び第２壁部２３の幅（第１壁部２２及び第２壁部２３の短手方向の長さ）が互いに同一である場合を示した。これに対して、図５に示すように、サイドシル１は、第１壁部１２及び第２壁部１３の幅が互いに異なるサイドシルアウターパネル６０、及び第１壁部２２及び第２壁部２３の幅が互いに異なるサイドシルインナーパネル６５から構成された非対称ハット構造を有していてもよい。
なお、図５には、第２溶融凝固部Ｎ２、第３溶融凝固部Ｎ３、第５溶融凝固部Ｎ５、第６溶融凝固部Ｎ６は現れないはずであるが、断面における各溶融凝固部（ナゲット）の配置関係を理解しやすくするために、上記の溶融凝固部Ｎ２、Ｎ３、Ｎ５、及びＮ６を表示している。
【００７９】
図６は、図１ＡのＡ−Ａ線断面図であって、本実施形態の第４変形例を示す図である。本実施形態では、図１Ｂに示すように、第１壁部１２及び第２壁部１３が第１フランジ１４及び第２フランジ１５から垂直に立ち上るとともに、第１壁部２２及び第２壁部２３が第１フランジ２４及び第２フランジ２５から垂直に立ち上る場合を示した。これに対して、図６に示すように、第１壁部１２及び第２壁部１３が、第１フランジ１４及び第２フランジ１５に対して所定の角度θ（例えば、９１°〜１３５°）で立ち上がるサイドシルアウターパネル７０と、第１壁部２２及び第２壁部２３が、第１フランジ２４及び第２フランジ２５に対して所定の角度θ（例えば、９１°〜１３５°）で立ち上がるサイドシルインナーパネル７５とを用いてもよい。なお、この場合、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０に代えて、断面Ｖ字状の第１ジョイントプレート７７及び断面Ｖ字状の第２ジョイントプレート７８を用いることにより、第１壁部１２及び第１壁部２２の内壁面、および第２壁部１３及び第２壁部２３の内壁面にジョイントプレートを接合することができる。
なお、図６には、第２溶融凝固部Ｎ２、第３溶融凝固部Ｎ３、第５溶融凝固部Ｎ５、第６溶融凝固部Ｎ６は現れないはずであるが、断面における各溶融凝固部（ナゲット）の配置関係を理解しやすくするために、上記の溶融凝固部Ｎ２、Ｎ３、Ｎ５、及びＮ６を表示している。
【００８０】
図７は、図１ＡのＢ−Ｂ線断面図であって、本実施形態の第５変形例を示す図である。本実施形態では、図１Ａに示すように、サイドシル１が長手方向Ｘに沿って延びる直線形状の場合を示した。これに対して、図７に示すように、サイドシル１の長手方向Ｘにおける中央部が湾曲していてもよい。すなわち、図７に示すように、中央部が湾曲したサイドシルアウターパネル８０と、サイドシルアウターパネル８０と同じ曲率で湾曲したサイドシルインナーパネルと、これらに接合された、湾曲した第１ジョイントプレート８７及び第２ジョイントプレート８８とからサイドシル１が構成されていてもよい。なお、サイドシルアウターパネル８０の中央部が湾曲している場合に限られず、例えば、サイドシルアウターパネル８０の端部が湾曲していてもよい。すなわち、サイドシルアウターパネル８０の少なくとも一部が湾曲していてもよい。
【００８１】
[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。本実施形態においても、本発明に係る自動車部材としてサイドシルを例示する。図８Ａ〜図８Ｃは、本実施形態に係るサイドシル２を示す図である。なお、図８Ａはサイドシル２の上面図であり、図８Ｂは図８ＡのＣ−Ｃ線断面図であり、図８Ｃはサイドシル２の下面図である。
【００８２】
本実施形態に係るサイドシル２は、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０が、サイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０に対して連続溶接されている点で、上記第１実施形態に係るサイドシル１と異なっている。
【００８３】
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、サイドシル２の第１ジョイントプレート３０は、サイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２の内壁面、及びサイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２の内壁面にレーザ溶接によって連続溶接されている。
【００８４】
図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、サイドシル２の第２ジョイントプレート４０は、サイドシルアウターパネル１０の第２壁部１３の内壁面、及びサイドシルインナーパネル２０の第２壁部２３の内壁面にレーザ溶接によって連続溶接されている。
【００８５】
第１ジョイントプレート３０とサイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２とが連続溶接によって接合された結果、第１ジョイントプレート３０と第１壁部１２の内壁面との境界面ＢＳ２において、サイドシル２の長手方向Ｘに沿って１つの第２溶融凝固部Ｍ２が連続的に形成されている。すなわち、１つのビード状の第２溶融凝固部Ｍ２が、サイドシル２の長手方向Ｘに沿って形成されている。
【００８６】
また、第１ジョイントプレート３０とサイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２とが連続溶接によって接合された結果、第１ジョイントプレート３０と第１壁部２２の内壁面との境界面ＢＳ３において、サイドシル２の長手方向Ｘに沿って１つの第３溶融凝固部Ｍ３が連続的に形成されている。すなわち、１つのビード状の第３溶融凝固部Ｍ３が、サイドシル２の長手方向Ｘに沿って形成されている。
【００８７】
一方、第２ジョイントプレート４０とサイドシルアウターパネル１０の第２壁部１３とが連続溶接によって接合された結果、第２ジョイントプレート４０と第２壁部１３の内壁面との境界面ＢＳ５において、サイドシル２の長手方向Ｘに沿って１つの第５溶融凝固部Ｍ５が連続的に形成されている。すなわち、１つのビード状の第５溶融凝固部Ｍ５が、サイドシル２の長手方向Ｘに沿って形成されている。
【００８８】
また、第２ジョイントプレート４０とサイドシルインナーパネル２０の第２壁部２３とが連続溶接によって接合された結果、第２ジョイントプレート４０と第２壁部２３の内壁面との境界面ＢＳ６において、サイドシル２の長手方向Ｘに沿って１つの第６溶融凝固部Ｍ６が連続的に形成されている。すなわち、１つのビード状の第６溶融凝固部Ｍ６が、サイドシル２の長手方向Ｘに沿って形成されている。
【００８９】
上記第１実施形態と同様に、本実施形態においても、図８Ａに示すように、サイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２の幅をＷＬとし、サイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２の幅をＷＳとしたとき、下記の式（１）が成立するように、第１壁部１２の幅ＷＬ及び第１壁部２２の幅ＷＳが設定されていることが好ましい。
０＜ＷＳ／ＷＬ＜０．８  ・・・式（１）
【００９０】
上記のように第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０を備えると共に、上記の式（１）を満たす非対称ハット構造を有するサイドシル２によれば、上記第１実施形態のサイドシル１と同様に、軸圧壊変形及び三点曲げ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できる。
【００９１】
すなわち、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０の接合手段が連続溶接であっても、上記第１実施形態と同様にスポット破断を抑制することができる。なお、サイドシル２のように、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０をレーザ溶接する場合、これらジョイントプレートをスポット溶接する場合と比較して、これらジョイントプレートの幅を小さくすることができる。
【００９２】
[第２実施形態の変形例]
本実施形態では、図８Ａ〜図８Ｃに示すように、１つの第２溶融凝固部Ｍ２、１つの第３溶融凝固部Ｍ３、１つの第５溶融凝固部Ｍ５、及び１つの第６溶融凝固部Ｍ６の各々が連続的に形成される場合を示した。しかしながら、図９に示すように、これら溶融凝固部が、長手方向Ｘに沿って間欠に形成されていてもよい。すなわち、複数の第２溶融凝固部Ｍ２、複数の第３溶融凝固部Ｍ３、複数の第５溶融凝固部Ｍ５、及び複数の第６溶融凝固部Ｍ６が、長手方向Ｘに沿って所定の間隔をあけて形成されていてもよい。この場合、溶融凝固部Ｍ２、Ｍ３、Ｍ５、Ｍ６の総体積が小さくなるため、溶接によるサイドシル２の熱変形を低減することができる。
【００９３】
[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。本実施形態では、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。図１０Ａ〜図１０Ｃ、及び図１１は、本実施形態に係るフロントサイドメンバ３を示す図である。なお、図１０Ａは、フロントサイドメンバ３の上面図であり、図１０Ｂは図１０ＡのＤ−Ｄ線断面図であり、図１０Ｃはフロントサイドメンバ３の下面図である。そして、図１１は、フロントサイドメンバ３をクロージングプレート２００の側から見た側面図である。
【００９４】
なお、図１０ＡのＤ−Ｄ線断面図である図１０Ｂには、後述の第２溶融凝固部Ｎ２０、第３溶融凝固部Ｎ３０、第５溶融凝固部Ｎ５０、及び第６溶融凝固部Ｎ６０は現れないはずであるが、断面における各溶融凝固部（ナゲット）の配置関係を理解しやすくするために、図１０Ｂでは上記の溶融凝固部Ｎ２０、Ｎ３０、Ｎ５０、及びＮ６０を表示している。
また、フロントサイドメンバ３の上面図である図１０Ａには、第１溶融凝固部Ｎ１０、第２溶融凝固部Ｎ２０、及び第３溶融凝固部Ｎ３０は現れないはずであるが、上側からフロントサイドメンバ３を見たときの各溶融凝固部（ナゲット）の配置関係を理解しやすくするために、図１０Ａでは各溶融凝固部Ｎ１０、Ｎ２０、及びＮ３０を表示している。
また、フロントサイドメンバ３の下面図である図１０Ｃには、第４溶融凝固部Ｎ４０、第５溶融凝固部Ｎ５０及び第６溶融凝固部Ｎ６０は現れないはずであるが、下側からフロントサイドメンバ３を見たときの各溶融凝固部（ナゲット）の配置関係を理解しやすくするために、図１０Ｃでは各溶融凝固部Ｎ４０、Ｎ５０、及びＮ６０を表示している。
【００９５】
図１０Ａ〜図１０Ｃ及び図１１に示すように、フロントサイドメンバ３は、断面矩形状の閉鎖空間を内部に有する長尺かつ中空の筒状体である。すなわち、フロントサイドメンバ３は、長手方向に垂直な断面が中空断面である。そして、フロントサイドメンバ３は、車両内側に向かって配置されるサイドメンバインナーパネル１００（第１部材）と、車両外側に向かって配置されるクロージングプレート２００（第２部材）と、第１ジョイントプレート３００（第１接合板）と、第２ジョイントプレート４００（第２接合板）とを備えている。
【００９６】
サイドメンバインナーパネル１００は、高張力鋼板をハット形状にプレス成形することにより得られたハット形鋼板である。そして、このサイドメンバインナーパネル１００は、互いに平行な一対のフランジ（第１フランジ１４０及び第２フランジ１５０）と、これら一対のフランジから連続して立ち上がる一対の壁部（第１壁部１２０及び第２壁部１３０）と、これら一対の壁部を接続するウェブ１１０とを備えている。これらのウェブ１１０、第１壁部１２０、第２壁部１３０、第１フランジ１４０、及び第２フランジ１５０は、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘに沿って延びる矩形状の平らな部位である。
【００９７】
第１壁部１２０は、第１フランジ１４０の短手方向と第１壁部１２０の短手方向とが直交するように、第１フランジ１４０の短手方向における一端縁から垂直に立ち上っている。また、第２壁部１３０は、第２フランジ１５０の短手方向と第２壁部１３０の短手方向とが直交するように、第２フランジ１５０の短手方向における一端縁から垂直に立ち上っている。
なお、図１０Ｂでは、第１壁部１２０が第１フランジ１４０に対して直角に連続するように図示しているが、実際には、第１壁部１２０は、第１フランジ１４０に対して所定の曲率半径（例えば３〜１５ｍｍ）を有するＲ部を介して連続している。同様に、図１０Ｂでは、第２壁部１３０が第２フランジ１５０に対して直角に連続するように図示しているが、実際には、第２壁部１３０は、第２フランジ１５０に対して所定の曲率半径（例えば３〜１５ｍｍ）を有するＲ部を介して連続している。
【００９８】
ウェブ１１０は、ウェブ１１０の短手方向が、第１壁部１２０の短手方向及び第２壁部１３０の短手方向の各々に対して直交するように、第１壁部１２０と第２壁部１３０とを接続している。
なお、図１０Ｂでは、ウェブ１１０が、第１壁部１２０及び第２壁部１３０に対して直角に接続されているように図示しているが、実際には、ウェブ１１０は、第１壁部１２０及び第２壁部１３０を、所定の曲率半径（例えば３〜１５ｍｍ）を有するＲ部を介して接続している。
【００９９】
上記のように構成された本実施形態に係るサイドメンバインナーパネル１００では、第１壁部１２０の幅（短手方向長さ）は、第２壁部１３０の幅と同じであり、第１フランジ１４０の幅は、第２フランジ１５０の幅と同じである。なお、第１壁部１２０の幅は、第２壁部１３０の幅と異なっていてもよいし、第１フランジ１４０の幅は、第２フランジ１５０の幅と異なっていてもよい。
【０１００】
クロージングプレート２００は、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘに延びる矩形状の平らな鋼板である。このクロージングプレート２００は、鋼板に限られず、スポット溶接可能な板材であればよいが、上記第１実施形態で説明した理由と同様の理由により、サイドメンバインナーパネル１００と同じ鋼板（引張強度及び板厚が同じ鋼板）であることが好ましい。そして、クロージングプレート２００は、その短手方向（幅方向）に沿って、第１フランジ接合部２１０と、第２フランジ接合部２２０と、これらの間の中央接合部２３０とに区分けされている。
【０１０１】
第１フランジ接合部２１０の幅は、サイドメンバインナーパネル１００の第１フランジ１４０の幅と同じである。第２フランジ接合部２２０の幅は、サイドメンバインナーパネル１００の第２フランジ１５０の幅と同じである。すなわち、第１フランジ接合部２１０の幅は、第２フランジ接合部２２０の幅と同じである。中央接合部２３０の幅は、サイドメンバインナーパネル１００のウェブ１１０の幅と同じである。
【０１０２】
フロントサイドメンバ３では、サイドメンバインナーパネル１００の第１フランジ１４０と、クロージングプレート２００の第１フランジ接合部２１０とが重ね合わされた状態でスポット溶接されていると共に、サイドメンバインナーパネル１００の第２フランジ１５０と、クロージングプレート２００の第２フランジ接合部２２０とが重ね合わされた状態でスポット溶接されている。このようにサイドメンバインナーパネル１００とクロージングプレート２００とが接合されることにより、フロントサイドメンバ３では、断面矩形状の閉鎖空間が長手方向Ｘに沿って形成される。
【０１０３】
第１ジョイントプレート３００は、長手方向Ｘに延びる断面Ｌ形状の鋼板である。この第１ジョイントプレート３００は、鋼板に限られず、スポット溶接可能な板材であればよいが、上記第１実施形態で説明した理由と同様の理由により、サイドメンバインナーパネル１００と同じ鋼板であることが好ましい。
【０１０４】
第１ジョイントプレート３００は、フロントサイドメンバ３の幅方向（フランジの幅方向）から見た場合に、サイドメンバインナーパネル１００の第１フランジ１４０とクロージングプレート２００の第１フランジ接合部２１０との境界線を覆うように、サイドメンバインナーパネル１００の第１壁部１２０の内壁面、及びクロージングプレート２００の中央接合部２３０の内壁面に当接し、これら内壁面にスポット溶接されている。なお、第１ジョイントプレート３００は、ウェブ１１０と非接触である。すなわち、第１ジョイントプレート３００の端面と、ウェブ１１０との間に隙間が生じている。
本開示において、「内壁面」とは、フロントサイドメンバ３の内部空間（本実施形態では、断面矩形状の閉鎖空間）に面する壁面を指す。なお、内部空間の断面形状は、フロントサイドメンバ３の形状に応じて決まるものであり、矩形に限られない。
【０１０５】
第２ジョイントプレート４００は、長手方向Ｘに延びる断面Ｌ形状の鋼板である。この第２ジョイントプレート４００は、鋼板に限られず、スポット溶接可能な板材であればよいが、上記第１実施形態で説明した理由と同様の理由により、サイドメンバインナーパネル１００と同じ鋼板であることが好ましい。
【０１０６】
第２ジョイントプレート４００は、フロントサイドメンバ３の幅方向から見た場合に、サイドメンバインナーパネル１００の第２フランジ１５０とクロージングプレート２００の第２フランジ接合部２２０との境界線を覆うように、サイドメンバインナーパネル１００の第２壁部１３０の内壁面及びクロージングプレート２００の中央接合部２３０の内壁面に当接し、これら内壁面にスポット溶接されている。なお、第２ジョイントプレート４００は、ウェブ１１０と非接触である。すなわち、第２ジョイントプレート４００の端面と、ウェブ１１０との間には隙間が生じている。
また、第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００間に隙間が生じている。すなわち、第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００は、互いに離間して非接触である。
互いに離間して非接触であることにより、衝突変形時に各ジョイントプレートが独立して接合箇所の変形に応じて変形できるため（接合箇所の変形に追従して変形できるため）、ジョイントプレートのスポット溶接破断が生じにくくなる。これに対して、仮に第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００が一体である場合には、例えば、第１ジョイントプレート３００の変形が第２ジョイントプレート４００の変形に影響を及ぼすため（第１ジョイントプレート３００に生じた応力が第２ジョイントプレート４００に伝わるため）、第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００のスポット溶接破断が生じ易くなる。
【０１０７】
図１０Ａ、図１０Ｂ、及び図１１に示すように、サイドメンバインナーパネル１００とクロージングプレート２００とがスポット溶接によって接合された結果、サイドメンバインナーパネル１００の第１フランジ１４０と、クロージングプレート２００の第１フランジ接合部２１０との境界面ＢＳ１０において、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘに沿ってスポット状の第１溶融凝固部Ｎ１０（ナゲット）が複数形成されている。換言すると、第１フランジ１４０とクロージングプレート２００は、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘに沿って形成された複数の第１溶融凝固部Ｎ１０を介して接合されている。
【０１０８】
また、第１ジョイントプレート３００とサイドメンバインナーパネル１００の第１壁部１２０とがスポット溶接によって接合された結果、第１ジョイントプレート３００と、第１壁部１２０の内壁面との境界面ＢＳ２０において、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘに沿ってスポット状の第２溶融凝固部Ｎ２０（ナゲット）が複数形成されている。換言すると、第１ジョイントプレート３００と第１壁部１２０の内壁面は、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘに沿って形成された複数の第２溶融凝固部Ｎ２０を介して接合されている。
【０１０９】
さらに、第１ジョイントプレート３００とクロージングプレート２００の中央接合部２３０とがスポット溶接によって接合された結果、第１ジョイントプレート３００と中央接合部２３０の内壁面との境界面ＢＳ３０において、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘに沿ってスポット状の第３溶融凝固部Ｎ３０（ナゲット）が複数形成されている。換言すると、第１ジョイントプレート３００と中央接合部２３０の内壁面は、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘに沿って形成された複数の第３溶融凝固部Ｎ３０を介して接合されている。
【０１１０】
一方、図１０Ｃ、図１０Ｂ、及び図１１に示すように、サイドメンバインナーパネル１００とクロージングプレート２００とがスポット溶接によって接合された結果、サイドメンバインナーパネル１００の第２フランジ１５０とクロージングプレート２００の第２フランジ接合部２２０との境界面ＢＳ４０において、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘに沿ってスポット状の第４溶融凝固部Ｎ４０（ナゲット）が複数形成されている。換言すると、第２フランジ１５０と第２フランジ接合部２２０は、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘに沿って形成された複数の第４溶融凝固部Ｎ４０を介して接合されている。
【０１１１】
また、第２ジョイントプレート４００とサイドメンバインナーパネル１００の第２壁部１３０とがスポット溶接によって接合された結果、第２ジョイントプレート４００と第２壁部１３０の内壁面との境界面ＢＳ５０において、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘに沿ってスポット状の第５溶融凝固部Ｎ５０（ナゲット）が複数形成されている。換言すると、第２ジョイントプレート４００と第２壁部１３０の内壁面は、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘに沿って形成された複数の第５溶融凝固部Ｎ５０を介して接合されている。
【０１１２】
さらに、第２ジョイントプレート４００とクロージングプレート２００の中央接合部２３０とがスポット溶接によって接合された結果、第２ジョイントプレート４００と中央接合部２３０の内壁面との境界面ＢＳ６０において、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘに沿ってスポット状の第６溶融凝固部Ｎ６０（ナゲット）が複数形成されている。換言すると、第２ジョイントプレート４００と中央接合部２３０の内壁面は、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘに沿って形成された複数の第６溶融凝固部Ｎ６０を介して接合されている。
【０１１３】
第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００の長さは、上記第１実施形態で説明した理由と同様の理由により、軸圧壊変形を伴う衝撃荷重がフロントサイドメンバ３内を伝播する範囲に応じた長さであることが好ましく、例えば１００ｍｍ以上６００ｍｍ以下であることが好ましい。また、第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００の長さは、フロントサイドメンバ３の全長に対して、５〜７５％であることが好ましい。
【０１１４】
上記のように互いに離間した個別の接合板（第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００）を備えるフロントサイドメンバ３によれば、上記第１実施形態と同様に、軸圧壊変形を伴う衝撃荷重が入力された際の、衝撃荷重が入力される端部に近い順に発生するスポット破断を抑制でき、その結果、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量を高めることができる。
【０１１５】
なお、第１壁部１２０の内壁面及び中央接合部２３０の内壁面に第１ジョイントプレート３００を接合し、第２壁部１３０の内壁面及び中央接合部２３０の内壁面に第２ジョイントプレート４００を接合することにより、スポット破断の抑制効果を得られるが、スポット破断をさらに抑制するためには、上記第１実施形態と同様に、第１溶融凝固部Ｎ１０、第２溶融凝固部Ｎ２０及び第３溶融凝固部Ｎ３０の位置関係と、第４溶融凝固部Ｎ４０、第５溶融凝固部Ｎ５０、及び第６溶融凝固部Ｎ６０の位置関係とを以下のように設定することが好ましい。
【０１１６】
図１２Ａは、図１０Ａに示す領域Ｃ１０の拡大図である。図１２Ａに示すように、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘにおいて互いに隣り合う２つの第１溶融凝固部Ｎ１０の間における第１壁部１２０及びクロージングプレート２００の中央接合部２３０の領域Ｄ３に、１つの第２溶融凝固部Ｎ２０と１つの第３溶融凝固部Ｎ３０とが配置されていることが好ましい。ここで、領域Ｄ３とは、図１２Ａに示すように、垂線Ｙ１と垂線Ｙ２とに挟まれた領域を意味する。なお、垂線Ｙ１は、隣り合う２つの第１溶融凝固部Ｎ１０の一方における長手方向Ｘの両端部のうち、他方の第１溶融凝固部Ｎ１０に近い端部を通り、かつ第１フランジ１４０及びクロージングプレート２００の長手方向Ｘに直交する線である。また、垂線Ｙ２は、他方の第１溶融凝固部Ｎ１０における長手方向Ｘの両端部のうち、前記一方の第１溶融凝固部Ｎ１０に近い端部を通り、かつ第１フランジ１４０及びクロージングプレート２００の長手方向Ｘに直交する線である。
フロントサイドメンバ３に対し、フロントサイドメンバ３の端部から長手方向Ｘに沿って荷重が入力された際の、溶接部の破断要因の一つは、衝突時に、隣り合う２つの溶接部間の材料が変形することで、溶接部に応力が負荷されるためである。よって、上記領域Ｄ３に第２溶融凝固部Ｎ２０と第３溶融凝固部Ｎ３０とが配置することで、溶接部間の変形を抑制することができ、その結果、スポット破断をさらに抑制することができる。
なお、衝突時の変形によって第２溶融凝固部Ｎ２０と第３溶融凝固部Ｎ３０とに均等に応力を負荷させるためには（すなわち、負荷される応力を低減するためには）、第２溶融凝固部Ｎ２０の長手方向Ｘの位置と第３溶融凝固部Ｎ３０の長手方向Ｘの位置とが同一であることが好ましい。
【０１１７】
ここで、図１２Ａに示すように、垂線Ｙ１と垂線Ｙ２との間の距離（長手方向Ｘにおいて互いに隣り合う２つの第１溶融凝固部Ｎ１０間の最短距離）をＬｆ１としたとき、互いに隣り合う２つの第１溶融凝固部Ｎ１０間の中点Ｐ０から長手方向Ｘの一方の側へ０．８×Ｌｆ１／２だけ離れた位置Ｐ１と、中点Ｐ０から長手方向Ｘの他方の側へ０．８×Ｌｆ１／２だけ離れた位置Ｐ２との間における領域に、１つの第２溶融凝固部Ｎ２０と１つの第３溶融凝固部Ｎ３０とが配置されていることがより好ましい。
【０１１８】
なお、長手方向Ｘにおいて互いに隣り合う２つの第１溶融凝固部Ｎ１０の間における上記領域Ｄ３に、第２溶融凝固部Ｎ２０の少なくとも一部と、第３溶融凝固部Ｎ３０の少なくとも一部とが位置してもよい。また、第２溶融凝固部Ｎ２０及び第３溶融凝固部Ｎ３０の長手方向Ｘの位置を、第１溶融凝固部Ｎ１０の長手方向Ｘの位置に一致させてもよい。
【０１１９】
図１２Ｂは、図１０Ｃに示す領域Ｃ２０の拡大図である。図１２Ｂに示すように、フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘにおいて互いに隣り合う２つの第４溶融凝固部Ｎ４０の間における第２壁部１３０及びクロージングプレート２００の中央接合部２３０の領域Ｄ４に、１つの第５溶融凝固部Ｎ５０と１つの第６溶融凝固部Ｎ６０とが配置されていることが、図１２Ａで説明した理由と同様の理由により好ましい。ここで、領域Ｄ４とは、図１２Ａと同様に、垂線Ｙ１’と垂線Ｙ２’とに挟まれた領域を意味する。なお、垂線Ｙ１’は、隣り合う２つの第４溶融凝固部Ｎ４０の一方における長手方向Ｘの両端部のうち、他方の第４溶融凝固部Ｎ４０に近い端部を通り、かつ第２フランジ１５０及びクロージングプレート２００の長手方向Ｘに直交する線である。また、垂線Ｙ２’は、他方の第４溶融凝固部Ｎ４０における長手方向Ｘの両端部のうち、前記一方の第４溶融凝固部Ｎ４０に近い端部を通り、かつ第２フランジ１５０及びクロージングプレート２００の長手方向Ｘに直交する線である。
なお、第５溶融凝固部Ｎ５０の長手方向Ｘの位置と第６溶融凝固部Ｎ６０の長手方向Ｘの位置とが同一であることが好ましい。
【０１２０】
ここで、図１２Ｂに示すように、垂線Ｙ１’と垂線Ｙ２’との間の距離（フロントサイドメンバ３の長手方向Ｘにおいて互いに隣り合う２つの第４溶融凝固部Ｎ４０間の最短距離）をＬｆ２としたとき、互いに隣り合う第４溶融凝固部Ｎ４０間の中点Ｐ０’から長手方向Ｘの一方の側へ０．８×Ｌｆ２／２だけ離れた位置Ｐ１’と、中点Ｐ０’から長手方向Ｘの他方の側へ０．８×Ｌｆ２／２だけ離れた位置Ｐ２’との間における領域に、１つの第５溶融凝固部Ｎ５０と１つの第６溶融凝固部Ｎ６０とが配置されていることがより好ましい。
【０１２１】
上記のように、第１溶融凝固部Ｎ１０、第２溶融凝固部Ｎ２０、及び第３溶融凝固部Ｎ３０の位置関係と、第４溶融凝固部Ｎ４０、第５溶融凝固部Ｎ５０、及び第６溶融凝固部Ｎ６０の位置関係とを適正化することにより、境界面ＢＳ１０及びＢＳ４０に作用するせん断力をより効果的に低減でき、その結果、スポット破断の発生をさらに抑制することができる。
【０１２２】
なお、長手方向Ｘにおいて互いに隣り合う２つの第４溶融凝固部Ｎ４０の間における上記領域Ｄ４に、第５溶融凝固部Ｎ５０の少なくとも一部と、第６溶融凝固部Ｎ６０の少なくとも一部とが位置してもよい。また、第５溶融凝固部Ｎ５０及び第６溶融凝固部Ｎ６０の長手方向Ｘの位置を、第４溶融凝固部Ｎ４０の長手方向Ｘの位置に一致させてもよい。
【０１２３】
また、本実施形態では、フロントサイドメンバ３を構成する各構成部材がスポット溶接によって互いに接合されている場合を例示したが、各構成部材が互いにスポット状接合されていればよい。スポット状接合の概念は、上記第１実施形態で説明した概念と同じである。
【０１２４】
[第４実施形態]
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態においても、本発明に係る自動車部材としてフロントサイドメンバを例示する。図１３Ａ〜図１３Ｃ、及び図１４は、本実施形態に係るフロントサイドメンバ４を示す図である。なお、図１３Ａは、フロントサイドメンバ４の上面図であり、図１３Ｂは、図１３ＡのＥ−Ｅ線断面図であり、図１３Ｃはフロントサイドメンバ４の下面図である。また、図１４は、フロントサイドメンバ４をクロージングプレート２００の側から見た側面図である。
【０１２５】
本実施形態に係るフロントサイドメンバ４は、第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００が、サイドメンバインナーパネル１００及びクロージングプレート２００に対して連続溶接されている点で、上記第３実施形態に係るフロントサイドメンバ３と異なっている。
【０１２６】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、フロントサイドメンバ４の第１ジョイントプレート３００は、サイドメンバインナーパネル１００の第１壁部１２０の内壁面、及びクロージングプレート２００の中央接合部２３０の内壁面にレーザ溶接によって連続溶接されている。
【０１２７】
図１３Ｂ及び図１３Ｃに示すように、フロントサイドメンバ４の第２ジョイントプレート４００は、サイドメンバインナーパネル１００の第２壁部１３０の内壁面、及びクロージングプレート２００の中央接合部２３０の内壁面にレーザ溶接によって連続溶接されている。
【０１２８】
第１ジョイントプレート３００とサイドメンバインナーパネル１００の第１壁部１２０とが連続溶接によって接合された結果、第１ジョイントプレート３００と第１壁部１２０の内壁面との境界面ＢＳ２０において、フロントサイドメンバ４の長手方向Ｘに沿って１つの第２溶融凝固部Ｍ２０が連続的に形成されている。すなわち、１つのビード状の第２溶融凝固部Ｍ２０が、フロントサイドメンバ４の長手方向Ｘに沿って形成されている。
【０１２９】
また、第１ジョイントプレート３００とクロージングプレート２００の中央接合部２３０とが連続溶接によって接合された結果、第１ジョイントプレート３００と中央接合部２３０の内壁面との境界面ＢＳ３０において、フロントサイドメンバ４の長手方向Ｘに沿って１つの第３溶融凝固部Ｍ３０が連続的に形成されている。すなわち、１つのビード状の第３溶融凝固部Ｍ３０が、フロントサイドメンバ４の長手方向Ｘに沿って形成されている。
【０１３０】
一方、第２ジョイントプレート４００とサイドメンバインナーパネル１００の第２壁部１３０とが連続溶接によって接合された結果、第２ジョイントプレート４００と第２壁部１３０の内壁面との境界面ＢＳ５０において、フロントサイドメンバ４の長手方向Ｘに沿って１つの第５溶融凝固部Ｍ５０が連続的に形成されている。すなわち、１つのビード状の第５溶融凝固部Ｍ５０が、フロントサイドメンバ４の長手方向Ｘに沿って形成されている。
【０１３１】
また、第２ジョイントプレート４００とクロージングプレート２００の中央接合部２３０とが連続溶接によって接合された結果、第２ジョイントプレート４００と中央接合部２３０の内壁面との境界面ＢＳ６０において、フロントサイドメンバ４の長手方向Ｘに沿って１つの第６溶融凝固部Ｍ６０が連続的に形成されている。すなわち、１つのビード状の第６溶融凝固部Ｍ６０が、フロントサイドメンバ４の長手方向Ｘに沿って形成されている。
【０１３２】
上記のように第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００を備えるフロントサイドメンバ４によれば、上記第３実施形態と同様に、軸圧壊変形を伴う衝撃荷重が入力された際の、衝撃荷重が入力される端部に近い順に発生するスポット破断を抑制でき、その結果、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量を高めることができる。
【実施例】
【０１３３】
以下、実施例により本発明の一態様の効果を更に具体的に説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限り、種々の条件を採用し得る。【０１３４】
[サイドシルの衝撃吸収性能の検証]
サイドシルの衝撃吸収性能を検証するために、図１５（ａ）〜（ｅ）に示す５種類のサイドシルＥ１〜Ｅ５を用意した。なお、図１５では、説明の便宜上、サイドシルＥ１〜Ｅ５の各構成要素に対して、上記第１及び第２実施形態の説明で使用した符号を付している。【０１３５】
図１５（ａ）に示すサイドシルＥ１は、比較例１として用意されたサイドシルである。このサイドシルＥ１は、第１実施形態のサイドシル１から第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０を削除したサイドシルであって、“ＷＳ／ＷＬ＝１．０”の条件を満たす構造（対称ハット構造）を有するサイドシルである。【０１３６】
図１５（ｂ）に示すサイドシルＥ２は、比較例２として用意されたサイドシルである。このサイドシルＥ２は、第１実施形態のサイドシル１から第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０を削除したサイドシルであって、“ＷＳ／ＷＬ＜０．８”の条件を満たす非対称ハット構造を有するサイドシルである。【０１３７】
図１５（ｃ）に示すサイドシルＥ３は、発明例１として用意されたサイドシルである。このサイドシルＥ３は、第１実施形態のサイドシル１と同じ構造、すなわちサイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０にスポット溶接された第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０を有し、且つ“ＷＳ／ＷＬ＜０．８”の条件を満たす非対称ハット構造を有するサイドシルである。
ただし、サイドシルＥ３では、第２溶融凝固部Ｎ２及び第３溶融凝固部Ｎ３の長手方向Ｘの位置を、第１溶融凝固部Ｎ１の長手方向Ｘの位置に一致させている。また、第５溶融凝固部Ｎ５及び第６溶融凝固部Ｎ６の長手方向Ｘの位置を、第４溶融凝固部Ｎ４の長手方向Ｘの位置に一致させている。このような溶融凝固部の配置を、便宜上、「適正化無し」と称す。【０１３８】
図１５（ｄ）に示すサイドシルＥ４は、発明例２として用意されたサイドシルである。このサイドシルＥ４は、第１実施形態のサイドシル１と同じ構造、すなわちサイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０にスポット溶接された第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０を有し、且つ“ＷＳ／ＷＬ＜０．８”の条件を満たす非対称ハット構造を有するサイドシルである。
ただし、サイドシルＥ４では、第２溶融凝固部Ｎ２及び第３溶融凝固部Ｎ３の長手方向Ｘの位置を、中点Ｐ０の長手方向Ｘにおける位置と一致させている。また、第５溶融凝固部Ｎ５及び第６溶融凝固部Ｎ６の長手方向Ｘの位置を、中点Ｐ０’の長手方向Ｘにおける位置と一致させている。すなわち、サイドシルＥ４では、図２Ａに示す領域Ｄ１に、第２溶融凝固部Ｎ２、及び第３溶融凝固部Ｎ３が配置され、図２Ｂに示す領域Ｄ２に、第５溶融凝固部Ｎ５、及び第６溶融凝固部Ｎ６が配置されていることになる。このような状態を、便宜上、「適正化有り」と称す。【０１３９】
図１５（ｅ）に示すサイドシルＥ５は、発明例３として用意されたサイドシルである。このサイドシルＥ５は、第２実施形態のサイドシル２と同じ構造、すなわちサイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０に連続溶接された第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０を有し、且つ“ＷＳ／ＷＬ＜０．８”の条件を満たす非対称ハット構造を有するサイドシルである。【０１４０】
対称ハット構造を有するサイドシルＥ１では、サイドシルアウターパネル１０のウェブ１１（サイドシルインナーパネル２０のウェブ２１）の幅を１００としたとき、サイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２（第２壁部１３）の幅ＷＬを５０に設定するとともに、サイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２（第２壁部２３）の幅ＷＳを５０に設定した（すなわち、ＷＳ／ＷＬ＝１．０とした）。【０１４１】
非対称ハット構造を有するサイドシルＥ２〜Ｅ５では、サイドシルアウターパネル１０のウェブ１１（サイドシルインナーパネル２０のウェブ２１）の幅を１００としたとき、サイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２（第２壁部１３）の幅ＷＬを７５に設定するとともに、サイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２（第２壁部２３）の幅ＷＳを２５に設定した（すなわち、ＷＳ／ＷＬ＝０．３３とした）。【０１４２】
サイドシルＥ１〜Ｅ５では、サイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０として、板厚１．４ｍｍ、引張強度９８０ＭＰａ、及び全長３５０ｍｍの鋼板をハット形にプレス成形したものを使用した。サイドシルＥ３〜Ｅ５では、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０として、板厚１．４ｍｍ、引張強度９８０ＭＰａ、及び全長３５０ｍｍの平らな鋼板を使用した。【０１４３】
サイドシルＥ１〜Ｅ５の製造に際しては、フランジ境界面において第１溶融凝固部Ｎ１及び第４溶融凝固部Ｎ４が長手方向Ｘに沿って４０ｍｍ間隔で形成されるように（図２Ａ及び図２Ｂに示すＬｆ１及びＬｆ２が４０ｍｍとなるように）、スポット溶接を行った。また、スポット溶接によって形成された溶融凝固部（Ｎ１〜Ｎ６）のナゲット径が４√ｔ（ｔ：板厚）となるようにスポット溶接条件を設定した。また、レーザ溶接によって連続的に形成された溶融凝固部（Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５）の長さが３５０ｍｍとなるようにレーザ溶接条件を設定した。【０１４４】
（１）３点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量の解析
サイドシルＥ１〜Ｅ５のうち、対称ハット構造を有する比較例１のサイドシルＥ１と、非対称ハット構造を有する比較例２のサイドシルＥ２と、非対称ハット構造を有する発明例１のサイドシルＥ３とを用いて、３点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量の数値解析試験を行った。なお、この試験に限り、サイドシルＥ１、Ｅ２、及びＥ３の全長を１０００ｍｍとし、また、Ｅ２については、ＷＳ／ＷＬを０．９とし、Ｅ３については、ＷＳ／ＷＬが０．３３、０．５、０．７５の３水準とした。【０１４５】
図１６に示すように、サイドシルＥ１のサイドシルアウターパネル１０のウェブ１１に対して、板厚１．４ｍｍ、及び引張強度５９０ＭＰａの鋼板からなるＢピラー５００を接合した。サイドシルＥ１の両端の拘束条件を全周完全拘束とし、Ｂピラー５００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。【０１４６】
図１６及び図１７に示すように、サイドシルＥ１を水平に配置した状態でＢピラー５００に対して、速度２０ｋｍ／ｈ、及びストローク１７０ｍｍの条件で剛体（インパクタ）６００を衝突させることにより、サイドシルＥ１に三点曲げ変形を生じさせ、そのときの衝撃エネルギー吸収量ＥＡ（ｋＪ）を解析した。同様の側面衝突を模擬した試験をサイドシルＥ２及びＥ３についても行った。【０１４７】
図１８は、サイドシルＥ１、Ｅ２、及びＥ３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１８に示すように、非対称ハット構造を有するサイドシルＥ３（図１８における３つの発明例）の衝撃エネルギー吸収量ＥＡは、対称ハット構造を有するサイドシルＥ１（図１８におけるＷＳ／ＷＬ＝１．０の比較例）の衝撃エネルギー吸収量ＥＡよりも高いことが確認された。また、非対称ハット構造を有するサイドシルＥ３は、非対称ハット構造を有するサイドシルＥ２（図１８におけるＷＳ／ＷＬ＝０．９の比較例）に対しても衝撃エネルギー吸収量ＥＡが高いことが確認された。すなわち、非対称ハット構造を有するサイドシルであっても、ＷＳ／ＷＬ≧０．８の場合（上記の式（１）を満足しない場合）には、衝撃エネルギー吸収量ＥＡが低下することが確認された。【０１４８】
この理由について、図１９及び図２０を用いて説明する。図１９は、対称ハット構造のサイドシルを示す模式図であって、（ａ）が上記サイドシルに荷重が入力される前の状態を示し、（ｂ）が上記サイドシルに荷重が入力された後の状態を示している。また、図２０は、非対称ハット構造のサイドシルを示す模式図であって、（ａ）が上記サイドシルに荷重が入力される前の状態を示し、（ｂ）が上記サイドシルに荷重が入力された後の状態を示している。
図１９及び図２０に示すように、側面衝突による衝撃荷重Ｆがサイドシルアウターパネル１０に入力されると、フランジの重ね合わせ部はサイドシルの幅方向内側に変形する。この際、フランジが荷重入力位置に近いと、フランジの変形が大きくなる。そして、図１９に示す対称ハット構造のサイドシルは、図２０に示す非対称ハット構造のサイドシルに比べて、フランジが荷重入力位置に近くなっている。そのため、図１９に示す対称ハット構造のサイドシルでは、フランジの変形が大きくなり、衝撃エネルギー吸収量ＥＡが小さくなる。一方、図２０に示す非対称ハット構造のサイドシルでは、フランジが荷重入力位置から遠いため、フランジの変形が小さくなり、衝撃エネルギー吸収量ＥＡが大きくなる。【０１４９】
以上のように、非対称ハット構造を有する発明例１のサイドシルＥ３によれば、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。なお、この効果は、非対称ハット構造を有する発明例２のサイドシルＥ４及び発明例３のサイドシルＥ５、さらに比較例２のサイドシルＥ２でも得ることができる。ただし、図１８に示したように、上記の式（１）を満足するサイドシルＥ３〜Ｅ５では、上記の効果が顕著になる。【０１５０】
（２）軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量の解析
続いて、サイドシルＥ１〜Ｅ５を用いて、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量の数値解析試験を行った。具体的には、サイドシルＥ１〜Ｅ５の長手方向の一端部を固定した後、サイドシルＥ１〜Ｅ５の長手方向の他端部に対して、平板状の剛体７００を平行な状態または１０°傾斜させた状態で衝突させた。サイドシルＥ１〜Ｅ５に対する剛体７００の衝突速度は２０ｋｍ／ｈとした。【０１５１】
図２１（ａ）〜（ｈ）に示す解析条件のそれぞれについて、剛体７００の衝突によってサイドシルＥ１〜Ｅ５の長手方向Ｘ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すると共に、軸圧壊変形に対す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２２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。なお、図２１における（ａ）〜（ｈ）の解析条件は、図２２及び表１に示す条件ａ〜ｈに対応している。【０１５２】
【表１】
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【０１５３】
表１に示すように、図２１（ａ）の解析条件では、対称ハット構造を有する比較例１のサイドシルＥ１に対して剛体７００を平行な状態（サイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０に同時に衝撃荷重が入力される条件）で衝突させたが、スポット破断は発生しなかった。また、図２１（ｂ）の解析条件では、対称ハット構造を有する比較例１のサイドシルＥ１に対して剛体７００を１０°傾斜させた状態（サイドシルアウターパネル１０に先に衝撃荷重が入力される条件）で衝突させたが、スポット破断は発生しなかった。【０１５４】
このように、対称ハット構造を有する比較例１のサイドシルＥ１の場合、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０が無くとも、スポット破断が発生せず、軸圧壊変形に対する衝突エネルギー吸収量の低下を抑制できることが確認された。ただし、上記のように、対称ハット構造を有する比較例１のサイドシルＥ１の場合、三点曲げ変形に対する衝撃エネルギー吸収量が低下するので、軸圧壊変形及び三点曲げ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というサイドシルに要求される条件を満足できない。【０１５５】
図２１（ｃ）の解析条件では、非対称ハット構造を有する比較例２のサイドシルＥ２に対して剛体７００を平行な状態（サイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０に同時に衝撃荷重が入力される条件）で衝突させたが、スポット破断は発生しなかった。図２１（ｄ）の解析条件では、非対称ハット構造を有する比較例２のサイドシルＥ２に対して剛体７００を１０°傾斜させた状態（サイドシルインナーパネル２０に先に衝撃荷重が入力される条件）で衝突させたが、スポット破断は発生しなかった。図２１（ｅ）の解析条件では、非対称ハット構造を有する比較例２のサイドシルＥ２に対して剛体７００を１０°傾斜させた状態（サイドシルアウターパネル１０に先に衝撃荷重が入力される条件）で衝突させたところ、スポット破断が多数発生した。【０１５６】
このように、非対称ハット構造を有する比較例２のサイドシルＥ２の場合、サイドシルアウターパネル１０及びサイドシルインナーパネル２０に対して同時に衝撃荷重が入力される条件（第１衝撃入力条件）、又はサイドシルインナーパネル２０に対して先に衝撃荷重が入力される条件（第２衝撃入力条件）の下では、第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０が無くとも、スポット破断が発生せず、軸圧壊変形に対する衝突エネルギー吸収量の低下を抑制できることが確認された。しかしながら、非対称ハット構造を有する比較例２のサイドシルＥ２の場合、サイドシルアウターパネル１０に対して先に衝撃荷重が入力される条件（第３衝撃入力条件）の下では、スポット破断が多数発生し、その結果、軸圧壊変形に対する衝突エネルギー吸収量が大きく低下することが確認された。【０１５７】
このような解析結果が得られた理由は、幅の大きいサイドシルアウターパネル１０に対して先に衝撃荷重が入力される第３衝撃入力条件の下では、第１及び第２衝撃入力条件と比較して、フランジ境界面（第１フランジ１４及び２４の境界面ＢＳ１、及び、第２フランジ１５及び２５の境界面ＢＳ４）に大きなせん断力が作用することにより、衝撃荷重の入力端に近い順にスポット破断（第１溶融凝固部Ｎ１及び第４溶融凝固部Ｎ４の破断）が発生するためと考えられる。【０１５８】
このように、非対称ハット構造を有する比較例２のサイドシルＥ２は、上記第１衝撃入力条件、及び第２衝撃入力条件の下では、軸圧壊変形及び三点曲げ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というサイドシルに要求される条件を満足するが、上記第３衝撃入力条件の下では、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量を高めるという要求を満足できない。【０１５９】
図２１（ｆ）の解析条件では、非対称ハット構造を有する発明例１のサイドシルＥ３に対して剛体７００を１０°傾斜させた状態（サイドシルアウターパネル１０に先に衝撃荷重が入力される第３衝撃入力条件）で衝突させたところ、スポット破断の発生数はゼロではなかったが、比較例２のサイドシルＥ２に対して第３衝撃入力条件の下で衝撃荷重を入力した場合と比較して、スポット破断の発生数を大きく低減でき、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量も向上できた。【０１６０】
このように、非対称ハット構造を有し、且つ第１ジョイントプレート３０及び第２ジョイントプレート４０を有する発明例１のサイドシルＥ３の場合、サイドシルアウターパネル１０に対して先に衝撃荷重が入力される第３衝撃入力条件の下でも、スポット破断の発生を抑制でき、その結果、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量の低下を抑制できることが確認された。【０１６１】
このような解析結果が得られた理由は、発明例１のサイドシルＥ３では、第１ジョイントプレート３０が、第１フランジ１４と第１フランジ２４との境界線を覆うように第１壁部１２及び２２に接合され、且つ第２ジョイントプレート４０が、第２フランジ１５と第２フランジ２５との境界線を覆うように第２壁部１３及び２３に接合されているので、サイドシルアウターパネル１０に対して先に軸圧壊変形を伴う衝撃荷重が入力されても、フランジ境界面（ＢＳ１及びＢＳ４）に作用するせん断力を低減できるためと考えられる。【０１６２】
図２１（ｇ）の解析条件では、非対称ハット構造を有する発明例２のサイドシルＥ４に対して剛体７００を第３衝撃入力条件で衝突させたが、スポット破断は発生しなかった。図２１（ｈ）の解析条件では、非対称ハット構造を有する発明例３のサイドシルＥ５に対して剛体７００を第３衝撃入力条件で衝突させたが、スポット破断は発生しなかった。【０１６３】
このように、発明例２のサイドシルＥ４及び発明例３のサイドシルＥ５の場合、サイドシルアウターパネル１０に対して先に衝撃荷重が入力される第３衝撃入力条件の下でも、スポット破断は発生せず、発明例１のサイドシルＥ３と比較して、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量を向上できることが確認された。【０１６４】
以上のように、発明例１〜３のサイドシルＥ３〜Ｅ５によれば、衝撃荷重の入力条件に関係なく、スポット破断の発生を抑制でき、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量の低下を抑制することができる。従って、発明例１〜３のサイドシルＥ３〜Ｅ５によれば、軸圧壊変形及び三点曲げ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というサイドシルに要求される条件を満足することができる。【０１６５】
（３）ナゲット位置（ＳＰ位置）とスポット破断有無の調査
続いて、溶融凝固部Ｎ２、Ｎ３、Ｎ５、及びＮ６の、サイドシル１の長手方向Ｘにおける位置（ジョイントプレートのＳＰ位置）と、スポット破断との関係をさらに詳細に調査した。一例として、これら溶融凝固部の位置を変えたサイドシルＥ４を８種類製造し、図２１（ｇ）の解析条件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。
具体的には、サイドシルＥ４の長手方向において、２つの溶融凝固部Ｎ１間の中点Ｐ０を通る垂線（図２Ａ参照）から溶融凝固部Ｎ２及びＮ３の中心位置までの距離（ｍｍ）、及び、２つの溶融凝固部Ｎ４間の中点Ｐ０’を通る垂線（図２Ｂ参照）から溶融凝固部Ｎ５及びＮ６の中心位置までの距離（ｍｍ）が、以下の表２に示す各値となるように、サイドシルＥ４を８種類製造した。なお、これらサイドシルＥ４では、図２Ａに示す領域Ｄ１に溶融凝固部Ｎ２及びＮ３が配置され、図２Ｂに示す領域Ｄ２に、溶融凝固部Ｎ５及びＮ６が配置されている。これらサイドシルＥ４のそれぞれに対して、図２１（ｇ）の解析条件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。【０１６６】
表２に示すように、これらサイドシルＥ４では、スポット破断が生じなかった。これに対して、表１で示したように、ＳＰ位置を適正化していない場合には、スポット破断の発生数がゼロではなかった（表１の条件ｆを参照）。したがって、上記の領域Ｄ１及びＤ２に、溶融凝固部Ｎ２、Ｎ３、Ｎ５、及びＮ６を配置することにより、スポット破断をさらに抑制できることを確認できた。【０１６７】
【表２】
2017142062.tif 000004
【０１６８】
[フロントサイドメンバの衝撃吸収性能の検証]
フロントサイドメンバの衝撃吸収性能を検証するために、図２３（ａ）〜（ｄ）に示す４種類のフロントサイドメンバＦ１〜Ｆ４を用意した。図２３では、説明の便宜上、フロントサイドメンバＦ１〜Ｆ４の各構成要素に対して、上記第３及び第４実施形態の説明で使用した符号を付している。【０１６９】
図２３（ａ）に示すフロントサイドメンバＦ１は、比較例１として用意されたフロントサイドメンバである。このフロントサイドメンバＦ１は、第３実施形態のフロントサイドメンバ３から第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００を削除したフロントサイドメンバである。【０１７０】
図２３（ｂ）に示すフロントサイドメンバＦ２は、発明例１として用意されたフロントサイドメンバである。このフロントサイドメンバＦ２は、第３実施形態のフロントサイドメンバ３と同じ構造、すなわちサイドメンバインナーパネル１００及びクロージングプレート２００にスポット溶接された第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００を有するフロントサイドメンバである。
ただし、フロントサイドメンバＦ２では、第２溶融凝固部Ｎ２０及び第３溶融凝固部Ｎ３０の長手方向Ｘの位置を、第１溶融凝固部Ｎ１０の長手方向Ｘの位置に一致させている。また、第５溶融凝固部Ｎ５０及び第６溶融凝固部Ｎ６０の長手方向Ｘの位置を、第４溶融凝固部Ｎ４０の長手方向Ｘの位置に一致させている。このような溶融凝固部の配置を、便宜上、「適正化無し」と称す。【０１７１】
図２３（ｃ）に示すフロントサイドメンバＦ３は、発明例２として用意されたフロントサイドメンバである。このフロントサイドメンバＦ３は、第３実施形態のフロントサイドメンバ３と同じ構造、すなわちサイドメンバインナーパネル１００及びクロージングプレート２００にスポット溶接された第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００を有するフロントサイドメンバである。
ただし、フロントサイドメンバＦ３では、第２溶融凝固部Ｎ２０及び第３溶融凝固部Ｎ３０の長手方向Ｘの位置を、中点Ｐ０の長手方向Ｘにおける位置と一致させている（図１２Ａ参照）。また、第５溶融凝固部Ｎ５０及び第６溶融凝固部Ｎ６０の長手方向Ｘの位置を、中点Ｐ０’の長手方向Ｘにおける位置と一致させている（図１２Ｂ参照）。すなわち、フロントサイドメンバＦ３では、図１２Ａに示す領域Ｄ３に、第２溶融凝固部Ｎ２０及び第３溶融凝固部Ｎ３０が配置され、図１２Ｂに示す領域Ｄ４に、第５溶融凝固部Ｎ５０及び第６溶融凝固部Ｎ６０が配置されていることになる。このような状態を、便宜上、「適正化有り」と称す。【０１７２】
図２３（ｄ）に示すフロントサイドメンバＦ４は、発明例３として用意されたフロントサイドメンバである。このフロントサイドメンバＦ４は、第４実施形態のフロントサイドメンバ４と同じ構造、すなわちサイドメンバインナーパネル１００及びクロージングプレート２００に連続溶接された第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００を有するフロントサイドメンバである。【０１７３】
フロントサイドメンバＦ１〜Ｆ４では、サイドメンバインナーパネル１００として、板厚１．４ｍｍ、引張強度９８０ＭＰａ、及び全長３５０ｍｍの鋼板をハット形にプレス成形したものを使用した。また、フロントサイドメンバＦ１〜Ｆ４では、クロージングプレート２００として、板厚１．４ｍｍ、引張強度９８０ＭＰａ、及び全長３５０ｍｍの平らな鋼板を使用した。また、フロントサイドメンバＦ２〜Ｆ４では、第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００として、板厚１．４ｍｍ、引張強度９８０ＭＰａ、及び全長３５０ｍｍの鋼板をＬ字形状にプレス成形したものを使用した。【０１７４】
フロントサイドメンバＦ１〜Ｆ４の製造に際しては、フランジ境界面において第１溶融凝固部Ｎ１０及び第４溶融凝固部Ｎ４０が長手方向Ｘに沿って４０ｍｍ間隔で形成されるように（図１２Ａ及び図１２Ｂに示すＬｆ１及びＬｆ２が４０ｍｍとなるように）、スポット溶接を行った。また、フロントサイドメンバＦ１〜Ｆ４において、スポット溶接によって各部に形成された溶融凝固部（Ｎ１０〜Ｎ６０）のナゲット径が４√ｔ（ｔ：板厚）となるようにスポット溶接条件を設定した。また、フロントサイドメンバＦ４において、レーザ溶接によって連続的に形成された溶融凝固部（Ｍ２０、Ｍ３０、Ｍ４０、Ｍ５０）の長さが３５０ｍｍとなるようにレーザ溶接条件を設定した。【０１７５】
そして、フロントサイドメンバＦ１〜Ｆ４を用いて、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量の数値解析試験を行った。具体的には、フロントサイドメンバＦ１〜Ｆ４の長手方向の一端部を固定した後、フロントサイドメンバＦ１〜Ｆ４の長手方向の他端部に対して、平板状の剛体８００を平行な状態、または１０°傾斜させた状態で衝突させた。フロントサイドメンバＦ１〜Ｆ４に対する剛体８００の衝突速度は２０ｋｍ／ｈとした。【０１７６】
図２４（ａ）〜（ｆ）に示す解析条件のそれぞれについて、剛体８００の衝突によってフロントサイドメンバＦ１〜Ｆ４の長手方向Ｘ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すると共に、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量ＥＡ（ｋＪ）を解析した。表３は、スポット破断の有無の試験結果を示す。図２５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。【０１７７】
【表３】
2017142062.tif 000005
【０１７８】
表３に示すように、図２４（ａ）の解析条件では、比較例１のフロントサイドメンバＦ１に対して剛体８００を平行な状態（サイドメンバインナーパネル１００及びクロージングプレート２００に同時に衝撃荷重が入力される条件）で衝突させたが、スポット破断は発生しなかった。図２４（ｂ）の解析条件では、比較例１のフロントサイドメンバＦ１に対して剛体８００を１０°傾斜させた状態（クロージングプレート２００に先に衝撃荷重が入力される条件）で衝突させたが、スポット破断は発生しなかった。図２４（ｃ）の解析条件では、比較例１のフロントサイドメンバＦ１に対して剛体８００を１０°傾斜させた状態（サイドメンバインナーパネル１００に先に衝撃荷重が入力される条件）で衝突させたところ、スポット破断が多数発生した。【０１７９】
このように、比較例１のフロントサイドメンバＦ１の場合、サイドメンバインナーパネル１００及びクロージングプレート２００に対して同時に衝撃荷重が入力される（第１衝撃入力条件）、又はクロージングプレート２００に対して先に衝撃荷重が入力される条件（第２衝撃入力条件）の下では、第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００が無くとも、スポット破断が発生せず、軸圧壊変形に対する衝突エネルギー吸収量の低下を抑制できることが確認された。しかしながら、比較例１のフロントサイドメンバＦ１の場合、サイドメンバインナーパネル１００に先に衝撃荷重が入力される条件（第３衝撃入力条件）の下では、スポット破断が多数発生し、その結果、軸圧壊変形に対する衝突エネルギー吸収量が大きく低下することが確認された。【０１８０】
このような解析結果が得られた理由は、幅の大きいサイドメンバインナーパネル１００に対して先に衝撃荷重が入力される第３衝撃入力条件の下では、第１及び第２衝撃入力条件と比較して、フランジ境界面（第１フランジ１４０と第１フランジ接合部２１０との境界面ＢＳ１０と、第２フランジ１５０と第２フランジ接合部２２０との境界面ＢＳ４０）に大きなせん断力が作用し、このせん断力によって衝撃荷重の入力端から順にスポット破断（第１溶融凝固部Ｎ１０及び第４溶融凝固部Ｎ４０の破断）が発生するためと考えられる。【０１８１】
第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００を備えていない比較例１のフロントサイドメンバＦ１は、上記第１衝撃入力条件及び第２衝撃入力条件の下では、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が、上記第３衝撃入力条件の下では、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ない。【０１８２】
図２４（ｄ）の解析条件では、発明例１のフロントサイドメンバＦ２に対して剛体８００を１０°傾斜させた状態（サイドメンバインナーパネル１００に先に衝撃荷重が入力される第３衝撃入力条件）で衝突させたところ、スポット破断の発生数はゼロではなかったが、比較例１のフロントサイドメンバＦ１に対して第３衝撃入力条件の下で衝撃荷重を入力した場合と比較して、スポット破断の発生数を大きく低減でき、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量も向上できた。【０１８３】
このように、第１ジョイントプレート３００及び第２ジョイントプレート４００を備える、発明例１のフロントサイドメンバＦ２の場合、サイドメンバインナーパネル１００に対して先に衝撃荷重が入力される第３衝撃入力条件の下でも、スポット破断の発生を抑制でき、その結果、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量の低下を抑制できることが確認された。【０１８４】
このような解析結果が得られた理由は、発明例１のフロントサイドメンバＦ２では、第１ジョイントプレート３００が、第１フランジ１４０と第１フランジ接合部２１０との境界線を覆うように第１壁部１２０及び中央接合部２３０に接合され、且つ第２ジョイントプレート４００が、第２フランジ１５０と第２フランジ接合部２２０との境界線を覆うように第２壁部１３０及び中央接合部２３０に接合されているので、サイドメンバインナーパネル１００に対して先に軸圧壊変形を伴う衝撃荷重が入力されても、フランジ境界面（ＢＳ１０及びＢＳ４０）に作用するせん断力を低減できるためと考えられる。【０１８５】
図２４（ｅ）の解析条件では、発明例２のフロントサイドメンバＦ３に対して剛体８００を第３衝撃入力条件で衝突させたが、スポット破断は発生しなかった。図２４（ｆ）に示す解析条件では、発明例３のフロントサイドメンバＦ４に対して剛体８００を第３衝撃入力条件で衝突させたが、スポット破断は発生しなかった。【０１８６】
このように、発明例２のフロントサイドメンバＦ３、及び発明例３のフロントサイドメンバＦ４では、サイドメンバインナーパネル１００に対して先に衝撃荷重が入力される第３衝撃入力条件の下でも、スポット破断は発生せず、発明例１のフロントサイドメンバＦ２と比較して、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量を向上できることが確認された。【０１８７】
以上のように、発明例１〜３のフロントサイドメンバＦ２〜Ｆ４によれば、衝撃荷重の入力条件に関係なく、スポット破断の発生を抑制でき、軸圧壊変形に対する衝撃エネルギー吸収量の低下を抑制することができる。【０１８８】
以上、本発明の第１〜第４実施形態、変形例、及び実施例について説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。上記実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態や変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。【０１８９】
例えば、上記第１実施形態では、第１ジョイントプレート３０がサイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２及びサイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２にスポット溶接され、第２ジョイントプレート４０がサイドシルアウターパネル１０の第２壁部１３及びサイドシルインナーパネル２０の第２壁部２３にスポット溶接された構造を有するサイドシル１を例示した。
これに対して、第１ジョイントプレート３０がサイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２及びサイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２にスポット溶接され、第２ジョイントプレート４０がサイドシルアウターパネル１０の第２壁部１３及びサイドシルインナーパネル２０の第２壁部２３に連続溶接された構造を採用してもよい。すなわち、第１ジョイントプレート３０の接合構造については第１実施形態で説明した接合構造（スポット溶接による接合構造）を採用し、第２ジョイントプレート４０の接合構造については第２実施形態で説明した接合構造（連続溶接による接合構造）を採用してもよい。【０１９０】
また、例えば、上記第３実施形態では、第１ジョイントプレート３００がサイドメンバインナーパネル１００の第１壁部１２０及びクロージングプレート２００の中央接合部２３０にスポット溶接され、第２ジョイントプレート４００がサイドメンバインナーパネル１００の第２壁部１３０及びクロージングプレート２００の中央接合部２３０にスポット溶接された構造を有するフロントサイドメンバ３を例示した。
これに対して、第１ジョイントプレート３００がサイドメンバインナーパネル１００の第１壁部１２０及びクロージングプレート２００の中央接合部２３０にスポット溶接され、第２ジョイントプレート４００がサイドメンバインナーパネル１００の第２壁部１３０及びクロージングプレート２００の中央接合部２３０に連続溶接された構造を採用してもよい。すなわち、第１ジョイントプレート３００の接合構造については第３実施形態で説明した接合構造（スポット溶接による接合構造）を採用し、第２ジョイントプレート４００の接合構造については第４実施形態で説明した接合構造（連続溶接による接合構造）を採用してもよい。【０１９１】
また、例えば、上記第１実施形態では、第１ジョイントプレート３０が矩形状である場合を示した。しかしながら、第１ジョイントプレート３０を、円形状、楕円形状、または長円形状としてもよい。【０１９２】
また、例えば、上記第１実施形態では、一枚の第１ジョイントプレート３０を設ける場合を示した。しかしながら、複数の第１ジョイントプレート３０を設けてもよい。【０１９３】
また、例えば、上記第２実施形態では、第２溶融凝固部Ｍ２の形状が直線状である場合を示した。しかしながら、第２溶融凝固部Ｍ２の形状を曲線状または波状としてもよい。【０１９４】
また、例えば、上記第１実施形態では、サイドシルアウターパネル１０の第１フランジ１４及び第２フランジ１５、及び、サイドシルインナーパネル２０の第１フランジ２４及び第２フランジ２５がサイドシル１の幅方向外側を向く外向きフランジである場合を示した。しかしながら、例えば、第１フランジ１４及び２４が、サイドシル１の幅方向内側を向く内向きフランジとしてもよい。そして、この場合、第１ジョイントプレート３０を、サイドシルアウターパネル１０の第１壁部１２の外壁面、及びサイドシルインナーパネル２０の第１壁部２２の外壁面に接合すればよい。
【符号の説明】
【０１９５】
１、２：  サイドシル（自動車部材）
３、４：フロントサイドメンバ（自動車部材）
１０：  サイドシルアウターパネル（第１部材）
２０：  サイドシルインナーパネル（第２部材）
３０：  第１ジョイントプレート（第１接合板）
４０：  第２ジョイントプレート（第２接合板）
１１、２１：  ウェブ
１２、２２：  第１壁部
１３、２３：  第２壁部
１４、２４：  第１フランジ
１５、２５：  第２フランジ
１００：  サイドメンバインナーパネル（第１部材）
２００：  クロージングプレート（第２部材）
３００：  第１ジョイントプレート（第１接合板）
４００：  第２ジョイントプレート（第２接合板）
１１０：  ウェブ
１２０：  第１壁部
１３０：  第２壁部
１４０：  第１フランジ
１５０：  第２フランジ
２１０：  第１フランジ接合部
２２０：  第２フランジ接合部
２３０：  中央接合部
Ｎ１、Ｎ１０：  第１溶融凝固部
Ｎ２、Ｍ２、Ｎ２０、Ｍ２０：  第２溶融凝固部
Ｎ３、Ｍ３、Ｎ３０、Ｍ３０：  第３溶融凝固部
Ｎ４、Ｎ４０：  第４溶融凝固部
Ｎ５、Ｍ５、Ｎ５０、Ｍ５０：  第５溶融凝固部
Ｎ６、Ｍ６、Ｎ６０、Ｍ６０：  第６溶融凝固部
【図１Ａ】
2017142062.tif 000006
【図１Ｂ】
2017142062.tif 000007
【図１Ｃ】
2017142062.tif 000008
【図２Ａ】
2017142062.tif 000009
【図２Ｂ】
2017142062.tif 000010
【図３】
2017142062.tif 000011
【図４】
2017142062.tif 000012
【図５】
2017142062.tif 000013
【図６】
2017142062.tif 000014
【図７】
2017142062.tif 000015
【図８Ａ】
2017142062.tif 000016
【図８Ｂ】
2017142062.tif 000017
【図８Ｃ】
2017142062.tif 000018
【図９】
2017142062.tif 000019
【図１０Ａ】
2017142062.tif 000020
【図１０Ｂ】
2017142062.tif 000021
【図１０Ｃ】
2017142062.tif 000022
【図１１】
2017142062.tif 000023
【図１２Ａ】
2017142062.tif 000024
【図１２Ｂ】
2017142062.tif 000025
【図１３Ａ】
2017142062.tif 000026
【図１３Ｂ】
2017142062.tif 000027
【図１３Ｃ】
2017142062.tif 000028
【図１４】
2017142062.tif 000029
【図１５】
2017142062.tif 000030
【図１６】
2017142062.tif 000031
【図１７】
2017142062.tif 000032
【図１８】
2017142062.tif 000033
【図１９】
2017142062.tif 000034
【図２０】
2017142062.tif 000035
【図２１】
2017142062.tif 000036
【図２２】
2017142062.tif 000037
【図２３】
2017142062.tif 000038
【図２４】
2017142062.tif 000039
【図２５】
2017142062.tif 000040
【国際調査報告】
2017142062.tif 000041
2017142062.tif 000042
2017142062.tif 000043
2017142062.tif 000044