(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１枚のクロージングプレートと、ハット部材とを備える構造部材であって、
前記ハット部材は、
頂面部と、
前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、
それぞれが前記クロージングプレートに接合された２つのフランジと、
前記２つのフランジの端部にある２つの第２の稜線と、
前記２つの第１の稜線と前記２つの第２の稜線の間に、それぞれ位置する２つの側壁とを有し、
前記ハット部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第１の稜線の延在方向の長さは、前記頂面部に垂直な方向における前記２つ側壁の長さのうち長い方の長さＨの６倍以上であり、
前記２つの側壁のそれぞれは、前記２つの側壁の対向する部分に、前記第１の稜線の延在方向に、前記長さＨの２/３倍以上３倍以下の距離にわたって形成され、降伏強度が５００ＭＰａ以上である高強度部と、前記高強度部の前記第１の稜線の延在方向の両側に配置され、降伏強度が前記高強度部の６０〜８５％である低強度部と、を含む、
構造部材。
【請求項２】
少なくとも１枚のクロージングプレートと、ハット部材とを備える構造部材であって、
前記ハット部材は、
頂面部と、
前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、
それぞれが前記クロージングプレートに接合された２つのフランジと、
前記２つのフランジの端部にある２つの第２の稜線と、
前記２つの第１の稜線と前記２つの第２の稜線の間に、それぞれ位置する２つの側壁とを有し、
前記ハット部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第１の稜線の延在方向の長さは、前記クロージングプレートに垂直な方向における前記２つ側壁の長さのうち長い方の長さＨの６倍以上であり、
前記２つの側壁のそれぞれは、前記２つの側壁の対向する部分に、前記第１の稜線の延在方向に、前記長さＨの２/３倍以上３倍以下の距離にわたって形成され、降伏強度が５００ＭＰａ以上である高強度部と、前記高強度部の前記第１の稜線の延在方向の両側に配置され、降伏強度が前記高強度部の６０〜８５％である低強度部と、を含む、
構造部材。
【請求項３】
少なくとも１枚のクロージングプレートと、溝型部材とを備える構造部材であって、
前記溝型部材は、
頂面部と、
前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、
それぞれが前記クロージングプレートに接合される２つの接合部と、
前記２つの第１の稜線と前記２つの接合部との間に、それぞれ位置する２つの側壁とを有し、
前記溝型部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第１の稜線の延在方向の長さは、前記頂面部に垂直な方向における、前記各側壁の長さのうち長い方の長さＨの６倍以上であり、
前記２つの側壁のそれぞれは、前記２つの側壁の対向する部分に、前記第１の稜線の延在方向に、前記長さＨの２/３倍以上３倍以下の距離にわたって形成され、降伏強度が５００ＭＰａ以上である高強度部と、前記高強度部の前記第１の稜線の延在方向の両側に配置され、降伏強度が前記高強度部の６０〜８５％である低強度部と、を含む、
構造部材。
【請求項４】
少なくとも１枚のクロージングプレートと、溝型部材とを備える構造部材であって、
前記溝型部材は、
１つの頂面部と、
前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、
前記クロージングプレートに接合されたフランジと、
前記フランジの端部にある１つの第２の稜線と、
前記第１の稜線と前記第２の稜線の間にある第１の側壁と、
前記クロージングプレートに接合される接合部と、
前記第１の稜線と前記接合部との間にある第２の側壁と、
を備え、
前記溝型部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第１の稜線の延在方向の長さは、前記頂面部に垂直な方向における前記第１の側壁の長さ又は前記第２の側壁の長さのうち長い方の長さＨの６倍以上であり、
前記第１の側壁は、前記第２の側壁と対向する部分に、前記管状部の前記第１の稜線の延在方向に、前記長さＨの２/３倍以上３倍以下の距離にわたって形成され、降伏強度が５００ＭＰａ以上である高強度部と、前記高強度部の前記第１の稜線の延在方向の両側に配置され、降伏強度が前記高強度部の６０〜８５％である低強度部を含み、
前記第２の側壁は、前記第１の側壁と対向する部分に、前記管状部の前記第１の稜線の延在方向に、前記長さＨの２/３倍以上３倍以下の距離にわたって形成され、降伏強度が５００ＭＰａ以上である高強度部と、前記高強度部の前記第１の稜線の延在方向の両側に配置され、降伏強度が前記高強度部の６０〜８５％である低強度部とを含む、
構造部材。
【請求項５】
前記低強度部の前記第１の稜線の延在方向における長さは、前記長さＨの３/５倍以上且つ２倍以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の構造部材
【請求項６】
前記低強度部の間の前記高強度部は前記管状部における第１の稜線の延在方向の中央に配置される請求項１〜５のいずれか１項に記載の構造部材。
【請求項７】
前記側壁の前記第１の稜線側の一方端と前記第１の稜線と反対側の他方端の間において、前記側壁の前記一方端から前記他方端に向かって、前記側壁の前記一方端から前記他方端まで長さの１／４の位置までの間の領域に、前記低強度部の前記一方端側の端部がある、請求項１、３及び４のいずれか１項に記載の構造部材。
【請求項８】
前記側壁の他方端から前記一方端に向かって、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの（４／５）の位置まで領域に、前記低強度部の前記他方端側の端部が位置し、
前記低強度部の前記一方端から前記他方端に向かう方向の長さは、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの１／５以上である、請求項７に記載の構造部材。
【請求項９】
前記側壁の前記一方端と前記他方端の間にある前記低強度部の端部に隣接し、前記低強度部より降伏応力が高い領域を含む、請求項７又は８に記載の構造部材。
【請求項１０】
前記側壁の前記第１の稜線側の一方端と前記第１の稜線と反対側の他方端の間において、前記一方端から前記他方端に向かって、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの（２／５）の位置の間の領域に、前記低強度部の間にある前記高強度部の前記一方端側の端部が位置し、前記側壁の前記他方端に、前記高強度部の他方端側の端部が位置し、前記高強度部の前記一方端側の端部から前記側壁の一方端までの間にわたって、降伏強度が前記高強度部の６０〜８５％の追加低強度部が設けられる、請求項１、３及び４のいずれか１項に記載の構造部材。
【請求項１１】
前記側壁の前記第１の稜線側と反対側の一方端と前記第１の稜線側の他方端の間において、前記側壁の前記一方端から前記他方端に向かって、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの１／４の位置までの間の領域に、前記低強度部の前記一方端側の端部がある、請求項２に記載の構造部材。
【請求項１２】
前記側壁の他方端から前記一方端に向かって、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの（４／５）の位置まで領域に、前記低強度部の前記他方端側の端部が位置し、
前記低強度部前記一方端から前記他方端に向かう方向の長さは、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの１／５以上である、請求項１１に記載の構造部材。
【請求項１３】
前記側壁の前記一方端と前記他方端の間にある前記低強度部の端部に隣接し、前記低強度部より降伏応力が高い領域を含む、請求項１１又は１２に記載の構造部材。
【請求項１４】
前記側壁の前記第１の稜線と反対側の一方端と前記第１の稜線側の他方端の間において、前記一方端から前記他方端に向かって、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの（２／５）の位置の間の領域に、前記低強度部の間にある前記高強度部の前記一方端側の端部が位置し、前記側壁の前記他方端に、前記高強度部の他方端側の端部が位置し、前記高強度部の前記一方端側の端部から前記側壁の一方端までの間にわたって、降伏強度が前記高強度部の６０〜８５％の追加低強度部が設けられる、請求項２に記載の構造部材。
【請求項１５】
前記頂面部側に凸となるよう湾曲した請求項１、３、４、７〜１０のいずれかに記載の構造部材。
【請求項１６】
前記クロージングプレート側に凸となるよう湾曲した請求項２、１１〜１４のいずれか１項に記載の構造部材。
【請求項１７】
前記第１の稜線の延在方向に垂直な面の断面において、前記クロージングプレートが前記ハット部材と接合される部分を結ぶ仮想線分の少なくとも一部は、前記頂面部と前記クロージングプレートの間にある、請求項１又は２に記載の構造部材。
【請求項１８】
前記第１の稜線の延在方向に垂直な面の断面において、前記クロージングプレートが前記溝型部材と接合される部分を結ぶ仮想線分の少なくとも一部は、前記頂面部と前記クロージングプレートの間にある、請求項３又は４に記載の構造部材。
【請求項１９】
車両に取り付けられる請求項１〜１８のいずれか１項に記載の構造部材であって、
前記頂面部又は前記クロージングプレートは、前記第１の稜線の延在方向において６Ｈ以上離れた２箇所に設けられる２つの連結部であって、他の部材に連結される２つの連結部を含む、車両用の構造部材。
【請求項２０】
前記高強度部は、前記２つの連結部の間の中央に配置される、請求項１９に記載の構造部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐衝撃性を有する構造部材及びそれを用いた車両用構造部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
断面がハット形状のハット部材と、ハット部材に接合されるクロージングプレートで形成される管状部を有する構造部材は、様々な用途に用いられる。用途には、例えば、車両、建物、大型容器の構造部材が挙げられる。特に自動車に用いられる構造部材には、耐衝撃性が求められる。【０００３】
例えば、国際公開２００５／０５８６２４号（特許文献１）には、耐衝撃用として、自動車の車体に両端支持の構造で装着された金属管が開示されている。この金属管は、全長又は部分的に曲がり部を有する。曲がり部の外周側が車体に加わる衝撃方向に略合致するよう配置される。この金属管は、真直管を用いた補強部材に比べ、車体補強用として優れた耐衝撃性を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２００５／０５８６２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
管状部を有する構造部材は、降伏強度を超える衝撃を受けると折れ曲がり、折れ曲がり部が突出する。この構造部材を軽量化のために薄肉化すると、衝撃で折れたときの突出度合いが大きくなりやすい。例えば、自動車に用いられる構造部材は、車両外側から衝撃を受けた時の内側への突出度合いが小さいことが好ましい。このように、構造部材において、衝突による衝撃で変形した部分が突出する度合いは、より小さいことが好ましい場合がある。【０００６】
そこで、本願は、衝撃による変形時の突出度合いをより小さくできる構造部材及びそれを用いた車両用構造部材を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの観点による構造部材は、少なくとも１枚のクロージングプレートと、ハット部材とを備える。前記ハット部材は、頂面部と、前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、それぞれが前記クロージングプレートに接合された２つのフランジと、前記２つのフランジの端部にある２つの第２の稜線と、前記２つの第１の稜線と前記２つの第２の稜線の間に、それぞれ位置する２つの側壁とを有する。前記ハット部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第１の稜線の延在方向の長さは、前記頂面部に垂直な方向における前記２つ側壁の長さのうち長い方の長さＨの６倍以上である。前記２つの側壁のそれぞれは、高強度部と低強度部を含む。前記高強度部は、前記２つの側壁の対向する部分に、前記第１の稜線の延在方向に、前記Ｈの２/３倍以上３倍以下の距離にわたって形成される。前記高強度部の降伏強度は、５００ＭＰａ以上である。前記低強度部は、前記高強度部の前記第１の稜線の延在方向の両側に配置される。前記低強度部の降伏強度は、前記高強度部の６０〜８５％である。
【発明の効果】
【０００８】
本願開示によれば、衝撃による変形時の突出度合いをより小さくできる構造部材及びそれを用いた車両用構造部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】両端部が支持された構造部材の構成例を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す構造部材の変形挙動例を示す図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示す構造部材の他の変形挙動例を示す図である。
【図２Ａ】本実施形態における構造部材の構成を示す斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示す構造部材をｙ方向から見た側面図である。
【図２Ｃ】図２Ａに示す構造部材をｘ方向から見た側面図である。
【図３】一様な強度分布を持つ構造部材の変形挙動を説明するための図である。
【図４】高強度部を挟む低強度部を有する構造部材の変形挙動を説明するための図である。
【図５Ａ】図２Ａに示す構造部材をｚ方向から見た構成を示す上面図である。
【図５Ｂ】図２Ａに示す構造部材の高強度部及び低強度部の配置の変形例を示す図である。
【図６Ａ】図２Ａに示す構造部材の低強度部の配置の変形例を示す図である。
【図６Ｂ】図２Ａに示す構造部材の低強度部の配置の変形例を示す図である。
【図６Ｃ】図２Ａに示す構造部材の低強度部の配置の変形例を示す図である。
【図６Ｄ】図２Ａに示す構造部材の低強度部の配置の変形例を示す図である。
【図７Ａ】構造部材の断面形状の変形例を示す断面図である。
【図７Ｂ】構造部材の断面形状の他の変形例を示す断面図である。
【図８】側壁の高さ方向を説明するための図である。
【図９Ａ】構造部材の変形例を示す断面図である。
【図９Ｂ】構造部材の他の変形例を示す断面図である。
【図９Ｃ】構造部材のさらに他の変形例を示す断面図である。
【図９Ｄ】図９Ｂに示す構造部材をｚ方向から見た上面図である。
【図１０Ａ】湾曲した構造部材の例を示す側面図である。
【図１０Ｂ】湾曲した構造部材の例を示す側面図である。
【図１０Ｃ】湾曲した構造部材の例を示す側面図である。
【図１０Ｄ】湾曲した構造部材の例を示す側面図である。
【図１１】車両に配置される構造部材の一例を示す図である。
【図１２】低強度部と高強度部の境界を含む構造部材の部分の降伏強度の分布の一例を示す図である。
【図１３Ａ】シミュレーションにおける解析モデルの構成を示す図である。
【図１３Ｂ】シミュレーションにおける解析モデルの構成を示す図である。
【図１３Ｃ】シミュレーションにおける解析モデルの構成を示す図である。
【図１４】構造部材の変形のシミュレーション結果を示す図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、折れ発生時のインパクタストロークのシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、折れ発生時のインパクタストロークのシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１６】低強度部と高強度部の強度比を変えて衝撃荷重を入力した場合の、曲げ変形による変形量を示すグラフである。
【図１７】インパクタストロークのシミュレーション結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
発明者は、断面がハット形状の部材（以降、ハット部材という）と、ハット部材に接合されるクロージングプレートと、で形成される管状部を有する構造部材の衝撃に対する挙動について調べた。例えば、図１Ａに示すように、構造部材５は、管状部の長手方向に延びて形成される。構造部材５は、管状部の長手方向の両端部が支持された状態で、構造物（例えば、車両、建物又は容器等）の一部を構成することが多い。そこで、発明者は、両端部が支持された構造部材の衝撃に対する挙動を調べた。その結果、構造部材の衝撃が加わる方向の寸法に対して、構造部材の管状部の長手方向の寸法（長さ）が６倍程度以上の場合、衝撃による変形度合いが大きくなる事態が発生することがわかった。
【００１１】
例えば、両端部が２つの支持部３２に支持された構造部材５の長手方向中央（図１Ａのｙ１）に衝撃が加わった場合、構造部材５は、衝撃が加わった後早期に折れて変形する（図１Ｂ参照）。構造部材５の長手方向中央と一方の支持部３２との間の位置（図１Ａのｙ２）に衝撃が加わった場合も、構造部材５は変形する（図１Ｃ参照）。構造部材５の長手方向中央（ｙ１）に衝撃が加わった場合の方が、ｙ２に衝撃が加わった場合より、早期折れ変形の突出度合いが大きくなる。解析の結果、両端部が支持された構造部材５の長手方向中央へ衝撃が加わった場合に、最もモーメントの負荷が高くなることがわかった。
【００１２】
発明者は、構造部材の強度を上げることで、衝撃による構造部材の変形度合いを小さくすることを検討した。しかし、構造部材の強度を上げても変形による突出度合いを小さくするのは難しい。なぜなら、構造部材の強度を上げると衝撃に対して変形しにくくなるが、衝撃で変形した際の突出度合いはあまり変わらないからである。そこで、発明者は、構造部材の強度分布を変化させることで、折れ変形を抑えることをさらに検討した。
【００１３】
発明者は、構造部材の材料強度及び強度分布について、鋭意検討した結果、構造部材の側壁に、他の部分より強度が低い低強度部を、長手方向に並べて配置する構成に想到した。すなわち、高強度部の両側に高強度部より強度の低い低強度部を配置する構成に想到した。言い換えると、構造部材の長手方向に高強度部を低強度部でサンドイッチする構成である。この構成において、高強度部に加わった衝撃による荷重が低強度部に伝達し、折れ変形が抑えられることを見出した。そして、さらなる試行錯誤の結果、高強度部の強度、低強度部の高強度部に対する強度比、高強度部の長手方向の寸法を適切に設定することにより、高強度部に対する衝撃による変形度合いを効果的に低減できることを見出した。この知見に基づき、下記実施形態の構造部材に想到した。
【００１４】
（構造１）
本発明の実施形態における構造１の構造部材は、少なくとも１枚のクロージングプレートと、ハット部材とを備える。前記ハット部材は、頂面部と、前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、それぞれが前記クロージングプレートに接合された２つのフランジと、前記２つのフランジの端部にある２つの第２の稜線と、前記２つの第１の稜線と前記２つの第２の稜線の間に、それぞれ位置する２つの側壁とを有する。前記ハット部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第１の稜線の延在方向の長さは、前記頂面部に垂直な方向における前記２つ側壁の長さのうち長い方の長さＨの６倍以上である。前記２つの側壁のそれぞれは、高強度部と低強度部を含む。前記高強度部は、前記２つの側壁の対向する部分に、前記第１の稜線の延在方向に、前記Ｈの２/３倍以上３倍以下の距離にわたって形成される。前記高強度部の降伏強度は、５００ＭＰａ以上である。前記低強度部は、前記高強度部の前記第１の稜線の延在方向の両側に配置される。前記低強度部の降伏強度は、前記高強度部の６０〜８５％である。
【００１５】
上記構造１において、前記頂面部に垂直な方向における前記側壁の長さＨは、前記頂面部に垂直な方向における各側壁の前記第１の稜線と前記第２の稜線との距離で定義される長さのうち長い方の長さとする。なお、２つのフランジは、第２の稜線のそれぞれから互いに離れる方向へ延びる。また、頂面部に垂直な方向は、頂面部の表面に垂直な方向、すなわち、頂面の垂直方向である。構造１の構造部材は、ハット材の頂面部から加えられた衝撃に対して変形度合いが小さい。
【００１６】
（構造２）
本発明の実施形態における構造２の構造部材は、少なくとも１枚のクロージングプレートと、ハット部材とを備える。前記ハット部材は、頂面部と、前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、それぞれが前記クロージングプレートに接合された２つのフランジと、前記２つのフランジの端部にある２つの第２の稜線と、前記２つの第１の稜線と前記２つの第２の稜線の間に、それぞれ位置する２つの側壁とを有する。前記ハット部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第１の稜線の延在方向の長さは、前記クロージングプレートに垂直な方向における前記２つ側壁の長さのうち長い方の長さＨの６倍以上である。前記２つの側壁のそれぞれは、高強度部と低強度部を含む。前記高強度部は、前記２つの側壁の対向する部分に、前記第１の稜線の延在方向に、前記Ｈの２/３倍以上３倍以下の距離にわたって形成される。前記高強度部の降伏強度は５００ＭＰａ以上である。前記低強度部は、前記高強度部の前記第１の稜線の延在方向の両側に配置される。前記低強度部の降伏強度は前記高強度部の６０〜８５％である。
【００１７】
上記構造２において、前記クロージングプレートに垂直な方向における前記側壁の長さＨは、前記クロージングプレートに垂直な方向における各側壁の前記第１の稜線と前記第２の稜線との距離で定義される長さのうち長い方の長さとする。なお、２つのフランジは、第２の稜線のそれぞれから互いに離れる方向へ延びる。また、クロージングプレートに垂直な方向は、クロージングプレートの表面に垂直な方向である。構造２の構造部材は、クロージングプレートから加えられた衝撃に対して変形度合いが小さい。
【００１８】
（構造３）
本発明の実施形態における構造３の構造部材は、少なくとも１枚のクロージングプレートと、溝型部材とを備える。前記溝型部材は、頂面部と、前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、それぞれが前記クロージングプレートに接合される２つの接合部と、前記２つの第１の稜線と前記２つの接合部との間に、それぞれ位置する２つの側壁とを有する。前記溝型部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第１の稜線の延在方向の長さは、前記頂面部に垂直な方向における、前記各側壁の長さのうち長い方の長さＨの６倍以上である。前記２つの側壁のそれぞれは、高強度部と低強度部を含む。前記高強度部は、前記２つの側壁の対向する部分に、前記第１の稜線の延在方向に、前記長さＨの２/３倍以上３倍以下の距離にわたって形成される。前記高強度部の降伏強度は５００ＭＰａ以上である、前記低強度部は、前記高強度部の前記第１の稜線の延在方向の両側に配置される。前記低強度部の降伏強度は、前記高強度部の６０〜８５％である。
【００１９】
上記構造３において、前記頂面部に垂直な方向における前記側壁の長さＨは、前記頂面部に垂直な方向における各側壁の前記第１の稜線と、前記接合部を前記第１稜線の延在方向に結んで定義される接合線との距離で定義される長さのうち長い方の長さとする。構造３の構造部材は、フランジが無い点が構造１と相違する。すなわち、構造１のハット材が構造３では溝型材である。構造３の構造部材も構造１の構造部材と同様に、溝型材の頂面部から加えられた衝撃に対して変形度合いが小さい。
【００２０】
（構造４）
本発明の実施形態における構造４の構造部材は、少なくとも１枚のクロージングプレートと、溝型部材とを備える。前記溝型部材は、１つの頂面部と、前記頂面部の両端部にある２つの第１の稜線と、前記クロージングプレートに接合されたフランジと、前記フランジの端部にある１つの第２の稜線と、前記第１の稜線と前記第２の稜線の間にある第１の側壁と、前記クロージングプレートに接合される接合部と、前記第１の稜線と前記接合部との間にある第２の側壁とを備える。前記溝型部材と前記クロージングプレートにより形成される管状部の前記第１の稜線の延在方向の長さは、前記頂面部に垂直な方向における前記第１の側壁の長さ又は前記第２の側壁の長さのうち長い方の長さＨの６倍以上である。前記第１の側壁は、高強度部と低強度部を含む。前記第１の側壁の前記高強度部は、前記第２の側壁と対向する部分に、前記管状部の前記第１の稜線の延在方向に、前記Ｈの２/３倍以上３倍以下の距離にわたって形成される。前記高強度部の降伏強度は５００ＭＰａ以上である。前記低強度部は、前記高強度部の前記第１の稜線の延在方向の両側に配置される。前記低強度部の降伏強度は、前記高強度部の６０〜８５％である。前記第２の側壁は、高強度部と低強度部を含む。前記第２の側壁の前記高強度部は、前記第１の側壁と対向する部分に、前記管状部の前記第１の稜線の延在方向に、前記長さＨの２/３倍以上３倍以下の距離にわたって形成される。前記高強度部の降伏強度は５００ＭＰａ以上である。前記低強度部は。前記高強度部の前記第１の稜線の延在方向の両側に配置される。前記低強度部の降伏強度は、前記高強度部の６０〜８５％である。
【００２１】
上記構造４において、長さＨは、前記頂面部に垂直な方向における前記第１の側壁の前記第１の稜線と前記第２の稜線との距離で定義される長さと、前記頂面部に垂直な方向における前記第２の側壁の前記接合部を前記第１稜線の延在方向に結んで定義される接合線と、前記第１の稜線との距離で定義される長さのうち長い方である。構造４の構造部材は、構造３の変形例である。構造３は溝型材の両端にフランジが無いのに対して、構造４は片方の端部にはフランジがあることが相違する。構造４の構造部材は、構造１や構造３と同様に、溝型材の頂面部から加えられた衝撃に対して変形度合いが小さい。
【００２２】
上記構造１〜４によれば、高強度部への衝撃による荷重による変形を、早期に、低強度部に分散することができる。その結果、衝撃による構造部材の折れ変形を抑えることができる。上記構造１、３及び４では、頂面部へ衝撃が加わった場合に、より構造部材の変形が抑えられる。上記構造２では、クロージングプレートに衝撃が加わった場合に、より構造部材の変形が抑えられる。
【００２３】
上記構造１〜４において、長さＨは、側壁の高さである。構造１、３、４では、頂面部に垂直な方向を側壁の高さ方向とする。構造２では、クロージングプレートに垂直な方向を側壁の高さ方向とする。
【００２４】
（構造５）
次に構造５について説明する。上記構造１〜４のいずれかにおいて、前記低強度部の前記第１の稜線の延在方向における長さは、前記長さＨの３/５倍以上且つ２倍以下であることが好ましい。これにより、さらに、高強度部への衝撃による構造部材の変形度合いをより抑えることができる。
【００２５】
（構造６）
次に構造６について説明する。上記構造１〜５のいずれかにおいて、前記低強度部の間の前記高強度部は前記管状部における第１の稜線の延在方向の中央に配置されることが好ましい。前記管状部の第１の稜線の延在方向の中央は、衝撃によるモーメントが大きくなりやすい。構造５のように、第１の稜線の延在方向の中央に高強度部を配置し、その両側に低強度を配置することで、衝撃による構造部材の変形を効率良く抑えることができる。
【００２６】
（構造７）
次に構造７について説明する。上記構造１、３及び４のいずれかにおいて、前記側壁の前記第１の稜線側の一方端と前記第１の稜線と反対側の他方端の間において、前記側壁の前記一方端から前記他方端に向かって、前記側壁の前記一方端から前記他方端まで長さの１／４の位置までの間の領域に、前記低強度部の前記一方端側の端部があってもよい。
【００２７】
（構造８）
次に構造８について説明する。上記構造７において、前記側壁の他方端から前記一方端に向かって、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの（４／５）の位置まで領域に、前記低強度部の前記他方端側の端部が位置してもよい。この場合、前記低強度部の前記一方端から前記他方端に向かう方向の長さは、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの１／５以上である。
【００２８】
（構造９）
次に構造９について説明する。上記構造７又は８において、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間にある前記低強度部の端部に隣接し、前記低強度部より降伏応力が高い領域を含んでもよい。
【００２９】
（構造１０）
次に構造１０について説明する。上記構造１、３及び４のいずれかにおいて、前記側壁の前記第１の稜線側の一方端と前記第１の稜線と反対側の他方端の間において、前記一方端から前記他方端に向かって、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの（２／５）の位置の間の領域に、前記低強度部の間にある前記高強度部の前記一方端側の端部が位置してもよい。この場合、前記側壁の前記他方端に、前記高強度部の他方端側の端部が位置する。前記高強度部の前記一方端側の端部から前記側壁の一方端までの間にわたって、降伏強度が前記高強度部の６０〜８５％の追加低強度部が設けられる。
【００３０】
上記構造７〜１０によれば、頂面部への衝撃に対する構造部材の変形を効率良く抑えることができる。
【００３１】
上記構造７〜１０おいて、側壁が第１の稜線と第２の稜線との間に位置する場合は、第１の稜線が側壁の一方端となり、第２の稜線が側壁の他方端となる。そのため、側壁の一方端と他方端の間の長さは、第１の稜線と第２の稜線の間隔（距離）となる。側壁が第１の稜線と接合部の間に位置する場合は、第１の稜線が一方端となり、接合部を第１の稜線の延在方向に結んだ接合線が他方端となる。そのため、側壁の一方端と他方端の間の長さは、第１の稜線と接合線との間隔（距離）で定義される。
【００３２】
（構造１１）
次に構造１１について説明する。上記構造２において、前記側壁の前記第１の稜線側と反対側の一方端と前記第１の稜線側の他方端の間において、前記側壁の前記一方端から前記他方端に向かって、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの１／４の位置までの間の領域に、前記低強度部の前記一方端側の端部があってもよい。
【００３３】
側壁が第１の稜線と第２の稜線との間に位置する場合は、側壁の一方端と他方端の間の長さは、第１の稜線と第２の稜線の間隔（距離）で定義される。側壁が第１の稜線と接合部の間に位置する場合は、側壁の一方端と他方端の間の長さは、第１の稜線と、接合部を第１の稜線の延在方向に結んだ接合線との間隔（距離）で定義される。
【００３４】
（構造１２）
次に構造１２について説明する。上記構造１１において、前記側壁の他方端から前記一方端に向かって、前記側壁の前記一方端から前記他方端までの長さの（４／５）の位置までの間の領域に、前記低強度部の前記他方端側の端部が位置してもよい。この場合、前記低強度部の前記一方端から前記他方端に向かう方向の長さは、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間の長さの１／５以上である。
【００３５】
（構造１３）
次に構造１３について説明する。上記構造１１又は１２において、前記側壁の前記一方端と前記他方端の間にある前記低強度部の端部に隣接し、前記低強度部より降伏応力が高い領域を含んでもよい。
【００３６】
（構造１４）
次に構造１４について説明する。上記構造２において、前記側壁の前記第１の稜線と反対側の一方端と前記第１の稜線側の他方端の間において、前記一方端から前記他方端に向かって、前記側壁の前記一方端から前記他方端までの間の長さの（２／５）の位置の間の領域に、前記低強度部の間にある前記高強度部の前記一方端側の端部が位置してもよい。この場合、前記側壁の前記他方端に、前記高強度部の他方端側の端部が位置する。前記高強度部の前記一方端側の端部から前記側壁の一方端までの間にわたって、降伏強度が前記高強度部の６０〜８５％の追加低強度部が設けられる。
【００３７】
上記構造１１〜１４によれば、クロージングプレートへの衝撃に対する構造部材の変形を効率良く抑えることができる。
【００３８】
上記構造１１〜１４おいて、側壁が第１の稜線と第２の稜線との間に位置する場合は、第２の稜線が側壁の一方端となり、第１の稜線が側壁の他方端となる。そのため、側壁の一方端と他方端の間の長さは、第１の稜線と第２の稜線の間隔（距離）となる。側壁が第１の稜線と接合部の間に位置する場合は、接合部を第１の稜線の延在方向に結んだ接合線が一方端となり、第１の稜線が他方端となる。そのため、側壁の一方端と他方端の間の長さは、第１の稜線と接合線との間隔（距離）で定義される。
【００３９】
（構造１５）
次に構造１５について説明する。上記構造１、３、４、７〜１０のいずれかにおいて、構造部材は、前記頂面部側に凸となるよう湾曲することが好ましい。これにより、頂面部への衝撃に対して構造部材が変形しにくくなる。
【００４０】
（構造１６）
次に構造１６について説明する。上記構造２、１１〜１４のいずれかにおいて、構造部材は、前記クロージングプレート側に凸となるよう湾曲することが好ましい。これにより、クロージングプレートへの衝撃に対して構造部材が変形しにくくなる。
【００４１】
（構造１７）
次に構造１７について説明する。上記構造１〜１６のいずれかにおいて、前記第１の稜線の延在方向に垂直な面の断面において、前記クロージングプレートが前記ハット部材又は前記溝型部材と接合される部分を結ぶ仮想線分の少なくとも一部は、前記頂面部と前記クロージングプレートの間にある態様としてもよい。構造１７では、前記クロージングプレートは、前記ハット部材又は前記溝型部材に重ねられる一対の重ね合わせ部及び前記一対の重ね合わせ部の間の中間部を含む。この中間部は、前記重ね合わせ部に対して前記ハット部材又は前記溝型部材から離れる方向へ突出して形成される。
【００４２】
（構造１８）
次に構造１８について説明する。構造１８の構造部材は、上記構造１〜１７のいずれかの構造部材を車両に取り付けたものである。この場合、前記頂面部又は前記クロージングプレートは、前記第１の稜線の延在方向において６Ｈ以上離れた２箇所に設けられる２つの連結部であって、他の部材に連結される２つの連結部を含む。
【００４３】
（構造１９）
次に、構造１９について説明する。上記構造１８において、前記高強度部は、前記２つの連結部の間の中央に配置されることが好ましい。これにより、衝撃による構造部材の変形を効率良く抑えることができる。
【００４４】
［実施形態］
図２Ａ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２Ｂは、図２Ａに示す構造部材１０を長手方向（ｙ方向）から見た側面図である。図２Ｃは、図２Ａに示す構造部材１０を長手方向に垂直な方向（ｘ方向）から見た側面図である。
【００４５】
図２Ａ〜図２Ｃに示す構造部材１０は、ハット型の断面を有するハット部材１と、ハット部材１に接合されるクロージングプレート２を備える。構造部材１０は、ハット部材１とクロージングプレート２で形成される管状部を有する。管状部は、ハット部材１とクロージングプレート２で囲まれる空間を内部に有する。すなわち、管状部は、閉断面構造を有する。
【００４６】
図２Ａに示すように、ハット部材１は、頂面部１３と、一対の側壁１１，１２と、一対のフランジ１４を有する。一対の側壁１１，１２は、頂面部１３の両端から延び、互いに対向する。一対のフランジ１４は、一対の側壁１１，１２それぞれにおいて、側壁１１，１２の頂面部１３側の一方端部とは反対側の他方端部から一対の側壁１１，１２の対向方向外側へ延びる。クロージングプレート２は、一対のフランジ１４に接合して設けられる。
【００４７】
頂面部１３と一対の側壁１１，１２との境界部分（肩部）１２３は、第１の稜線１２３を形成する。本例では、管状部の長手方向は、第１の稜線１２３の延在方向であるが、管状部の長手方向と第１の稜線１２３の延在方向は同じでなくてもよい。なお、管状部の長手方向は、管状部の断面の重心を結ぶ中心軸（軸心）とする。フランジ１４と一対の側壁１１，１２との境界部分（肩部）１２４は、管状部の長手方向に延びる第２の稜線１２４を形成する。なお、第２の稜線１２４の延在方向は、管状部の長手方向と同じでなくてもよい。図２Ａに示す例では、管状部の長手方向は、ｙ方向であり、構造部材１０の長手方向と同じである。構造部材１０において、頂面部１３と一対の側壁１１，１２の境界部分で形成される稜の延びる方向（ｙ方向）における寸法は、一対の側壁１１，１２が互いに対向する方向（ｘ方向）における寸法より長くなっている。また、ハット部材１とクロージングプレート２で形成される管状部の第１の稜線１２３の延在方句における長さＬＹは、側壁１１、１２の高さＨの６倍以上すなわち６Ｈ以上である（ＬＹ≧６Ｈ）。なお、第１の稜線１２３の延在方向と、第２の稜線１２４の延在方向は、異なっていてもよい。
【００４８】
一対の側壁１１、１２のそれぞれは、高強度部１１Ａ、１２Ａと低強度部１１Ｂ、１２Ｂを備える。一対の側壁１１、１２の互いに対向する部分に高強度部１１Ａ、１２Ａが設けられる。すなわち、一対の側壁１１、１２のうち一方の側壁１１の高強度部１１Ａと、他方の側壁１２の高強度部１２Ａは、互いに対向する位置に設けられる。低強度部１１Ｂ、１２Ｂも、一対の側壁１１、１２のそれぞれにおいて、互いに対向する部分に設けられる。すなわち、一方の側壁１１の低強度部１１Ｂと、他方の側壁１２の低強度部１２Ｂは、互いに対向する部分に設けられる。
【００４９】
図２Ｃに示すように、互いに対向する高強度部１１Ａ、１２Ａの第１稜線１２３の延在方向の寸法ＬＡは、（２／３）Ｈ以上、３Ｈ以下である（２Ｈ／３≦ＬＡ≦３Ｈ）。高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度は５００ＭＰａ（引張強度の場合は、９８０ＭＰａ）以上である。低強度部１１Ｂ、１２Ｂは、高強度部１１Ａ、１２Ａの第１稜線１２３の延在方向両側に配置される。すなわち、管状部の長手方向において、高強度部１１Ａ、１２Ａは、低強度部１１Ｂ、１２Ｂに挟まれて配置される。低強度部１１Ｂ、１２Ｂの降伏強度は、高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度の６０〜８５％（６０％以上８５％以下）である。なお、低強度部１１Ｂ、１２Ｂの引張強度も、同様に、高強度部１１Ａ、１２Ａの引張強度の６０〜８５％にすることが望ましい。これにより変形による強度増加（加工硬化）を加味した場合でも衝撃による変形度合いをより抑えることができる。
【００５０】
低強度部１１Ｂ、１２Ｂは、一対の側壁１１、１２それぞれにおいて、対になっている。すなわち、一対の側壁のうち一方の側壁１１において、一対の低強度部１１Ｂが、高強度部１１Ａの両側に設けられる。一対の側壁のうち他方の側壁１２において、一対の低強度部１２Ｂが、高強度部１２Ａの両側に設けられる。
【００５１】
高強度部１１Ａ、１２Ａ及び低強度部１１Ｂ、１２Ｂ以外の側壁１１、１２の部分１１Ｃ、１２Ｃすなわち、低強度部１１Ｂ、１２Ｂの第１稜線１２３の延在方向における外側の部分１１Ｃ、１２Ｃの降伏強度は、低強度部１１Ｂ、１２Ｂより高い。例えば、これらの部分１１Ｃ、１２Ｃの降伏強度は、高強度部１１Ａ、１２Ａと同じでよい。本例では、低強度部１１Ｂ、１２Ｂは、その周りよりも降伏強度が低い部分である。
【００５２】
図２Ａ〜図２Ｃに示すように、衝撃荷重を受ける頂面部１３を支える一対の側壁１１、１２において、高強度部１１Ａ、１２Ａの両側に低強度部１１Ｂ、１２Ｂを配置することで、衝撃荷重による変形を高強度部１１Ａ、１２Ａに集中させることなく、低強度部１１Ｂ、１２Ｂに分散させることができる。この場合、高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度を、５００ＭＰａ（引張強度の場合は９８０ＭＰａ）以上として、低強度部１１Ｂ、１１Ｂの高強度部１１Ａ、１２Ａに対する強度比を６０〜８５％とし、互いに対向する高強度部１１Ａ、１２Ａの寸法ＬＡを、（２／３）Ｈ以上、３Ｈ以下とすることで、高強度部１１Ａ、１２Ａへの衝撃による荷重による変形を、早期に、低強度部１１Ｂ、１２Ｂに分散することができる。その結果、衝撃による構造部材１０の折れ変形を抑えることができる。なお、図２Ａ〜図２Ｃにおいて、フランジ１４の強度と強度の分布については特に制限しない。なぜなら、フランジ１４の強度は構造部材１０の性能に特に大きな影響を及ぼさないからである。
【００５３】
図３は、一様な強度分布のハット部材とクロージングプレートで構成される構造部材５の変形挙動を説明するための図である。図４は、図２Ａ〜図２Ｃに示すような低強度部１１Ｂ、１２Ｂを有する構造部材１０の変形挙動を説明するための図である。図３及び図４は、構造部材の管状部の長手方向に垂直な方向に圧子を衝突させた場合の変形挙動を示す。図３及び図４は、圧子の衝突の方向及び管状部の長手方向に垂直な方向から見た構造部材の側面の変形挙動を示す。
【００５４】
図３に示すように、一様な強度分布を持つ構造部材５では、衝撃により、曲げ変形起点Ｐで発生した変形は、側面視でくさび状になるように進行する。その結果、構造部材５は、曲げ方向（衝撃の方向）に鋭く突出するように折れ曲がる。場合によっては、構造部材５にひびが入ることもある。
【００５５】
図４に示すように、高強度部１１Ａの両側に低強度部１１Ｂ（図４ではドットで示される領域）を有する構造部材１０では、高強度部１１Ａの曲げ変形起点Ｐから内側へ進行する変形は、高強度部１１Ａと低強度部１１Ｂの境界に達すると、比較的強度の低い横方向（構造部材１０の長手方向）に進行しやすくなる。そのため、変形は長手方向に広がり、曲げ方向（衝撃方向）の変形度合いが小さくなる。
【００５６】
なお、図３及び図４に示す変形挙動は、圧子を構造部材に衝突させた場合に限られない。例えば、構造部材を長手方向に圧縮する軸力により曲げ変形する場合や、３点曲げ試験のように、構造部材に圧子を押し付けて長手方向に垂直な方向の力を静的に加えたときの曲げ変形も、同様の変形挙動となり得る。また、構造部材の頂面部に圧子を衝突させた場合及び、クロージングプレートに圧子を衝突させた場合のいずれにおいても、図３及び図４と同様の変形挙動となる。
【００５７】
例えば、構造部材１０は、長手方向に離間した２箇所で支持された状態で用いることもある。この場合、構造部材１０は、他の部材に連結される部分である連結部を２つ有する。すなわち、構造部材１０は、連結部において他の部材に支持される。連結部は、支持部と称することもある。連結部は、側壁１１、１２、頂面部１３及びクロージングプレート２の少なくとも１つに設けられる。
【００５８】
連結部では、構造部材１０は、他の部材に対して固定される。構造部材１０の連結部は、例えば、締結部材又は溶接により他の部材と接合される。なお、連結部は、３つ以上であってもよい。
【００５９】
２つの連結部は、第１稜線１２３の延在方向において互いに６Ｈ以上離れた位置に配置することもある。すなわち、２つの連結部の間隔ＫＹは、側壁１１、１２の高さＨの６倍以上（ＫＹ≧６Ｈ）とすることもある。この場合、図１Ａ〜図１Ｃを参照して説明した課題が同様に発生する。すなわち、構造部材の衝撃が加わる方向の寸法（図２Ａの例では、側壁１１の高さＨ）に対して、２つの連結部の間の寸法ＫＹが、６倍程度以上（ＫＹ≧６Ｈ）の場合、衝撃による変形度合いが大きくなる事態が発生し得る。
【００６０】
対策として、高強度部１１Ａ、１２Ａ及び低強度部１１Ｂ、１２Ｂは、２つの連結部の間に設けられる。この構成において、２つの連結部の間に衝撃が加わった場合に、構造部材１０の変形による突出度合いを小さくすることができる。
【００６１】
例えば、構造部材１０を車両用構造部材として用いる場合は、構造部材１０を、管状部の長手方向に離間した少なくとも２つの連結部で支持した状態で車両に取り付けられる。この際、車両の外側に頂面部１３を配置し、車両の内側にクロージングプレート２を配置するように、構造部材１０を車両に取り付けられる。或いは、車両の外側にクロージングプレートを配置し、車両の内側に頂面部１３を配置するように、構造部材１０を車両に取り付けられる。これにより、構造部材１０が、車両外部からの衝撃を受けた場合に、折れて車両内部へ突出する度合いを小さくすることができる。
【００６２】
連結部の有無にかかわらず、図２Ａ〜図２Ｃに示す構造部材１０において、高強度部１１Ａ、１２Ａの第１稜線１２３の延在方向の寸法ＬＡは、側壁１１、１２の高さＨに対して、２／３Ｈ以上、３Ｈ以下（２／３Ｈ≦ＬＡ≦３Ｈ）とする。これにより、さらに、高強度部１１Ａ、１２Ａへの衝撃による変形度合いをより抑えることができる。さらに、上記寸法ＬＡをＨ以上、（４／３）Ｈ以下（Ｈ≦ＬＡ≦（４／３）Ｈ）とすることで、衝撃による変形度合いをより抑えることができる。すなわち、高強度部１１Ａ、１２Ａの第１稜線１２３の延在方向における寸法ＬＡは、（２／３）Ｈ以上、好ましくは、Ｈ以上とする。また、高強度部１１Ａ、１２Ａの第１稜線１２３の延在方向における寸法ＬＡは、３Ｈ以下、好ましくは、（４／３）Ｈ以下とする。
【００６３】
また、低強度部１１Ｂ、１２Ｂの第１稜線１２３の延在方向の寸法ＬＢは、それぞれ（３／５）Ｈ以上（（３／５）Ｈ≦ＬＢ）とすることが望ましい。これにより、高強度部１１Ａへの衝撃による変形度合いをより抑えることができる。低強度部１１Ｂの寸法ＬＢは、構造部材１０の強度確保の観点から、２Ｈ以下とすることが望ましい。更に好ましくは、低強度部１１Ｂの寸法ＬＢを、Ｈ以下とすることが望ましい。
【００６４】
なお、側壁の高さＨに対する高強度部の寸法ＬＡ及び低強度部の寸法ＬＢは、上記の関係、すなわち、（（２／３）Ｈ≦ＬＡ≦３Ｈ）、（Ｈ≦ＬＡ≦（４／３）Ｈ）又は、（（３／５）Ｈ≦ＬＢ等）を厳密に満たす場合に限られない。上記関係を満たすと見なせる程度の誤差を含む場合も含まれる。側壁の高さＨに対する構造部材１０の長さＬＹも、上記の関係（６Ｈ≦ＬＹ）を厳密に満たす場合に限られない。側壁の高さＨのおよそ６倍程度の構造部材を、上記関係（６Ｄ≦ＬＹ）を有する構造部材と見なす。
【００６５】
また、図２Ａ〜図２Ｃに示す例では、低強度部１１Ｂと高強度部１１Ａの境界及び低強度部１２Ｂと高強度部１２Ａの境界は、管状部の長手方向に垂直な面上にある。低強度部と高強度部の境界の形態はこれに限られない。低強度部と高強度部の境界が管状部の長手方向に垂直な面上になくてもよい。例えば、低強度部と高強度部の境界は、管状部の長手方向に垂直な面に対して傾いていてもよいし、蛇行していてもよい。この場合、傾く又は蛇行する境界のうち最も低強度部寄りの位置と最も高強度部寄りの位置の中間に、低強度部と高強度部の境界が位置するとみなす。低強度部１１Ｂ、１２Ｂの管状部の長手方向における外側の部分１１Ｃと、低強度部１１Ｂ、１２Ｂとの境界についても同様である。
【００６６】
また、図１Ａ〜図１Ｃを参照して説明した課題に対応するため、高強度部１１Ａ、１２Ａを第１稜線１２３の延在方向における構造部材１０の折れ易い箇所、例えば中央に配置することが望ましい。すなわち、高強度部１１Ａ、１２Ａの少なくとも一部が、構造部材１０の第１稜線１２３の延在方向中央の部分に位置するよう構成することが望ましい。或いは、上記のように、構造部材１０を２つの連結部において他の部材と連結する場合、２つの連結部の間の中央に、高強度部１１Ａ、１２Ａを配置することが望ましい。すなわち、高強度部１１Ａ、１２Ａの少なくとも一部が、２つの連結部の間の中央の部分に位置するよう構成することが望ましい。これにより、連結部が有る場合とない場合のいずれの場合においても、構造部材１０において、衝撃によるモーメントが最も大きくなり折れ易い箇所(部材中央あるいは連結部間の中間箇所)の折れ変形を効果的に抑えることができる。
【００６７】
図５Ａは、図２Ａに示す構造部材１０を上（頂面部１３、ｚ方向）から見た構成を示す上面図である。図５Ａでは、頂面部１３を透視して見える側壁１１、１２の部分を破線で示している。構造部材１０がねじれて折れ曲がるのを避けるためには、図５Ａに示す例のように、一対の側壁１１、１２において、互いに対向する高強度部１１Ａ、１２Ａは、一対の側壁１１、１２の対向方向（ｘ方向）から見て完全に重なるよう配置されることが望ましい。すなわち、一方の側壁１１における高強度部１１Ａの全体と他方の側壁１２における高強度部１２Ａの全体は、対向方向から見て重なっている。一対の側壁１１、１２における互いに対向する低強度部１１Ｂ、１２Ｂも、対向方向（ｘ方向）から見て完全に重なるよう配置される。すなわち、一方の側壁１１における一対の低強度部１１Ｂの全体と他方の側壁１２における一対の低強度部１２Ｂの全体は、対向方向から見て重なっている。なお、図５Ａに示す例では、一対の側壁１１、１２の対向方向は、管状部の長手方向（すなわち中心軸Ｙ１）に垂直な方向となっている。
【００６８】
図５Ａでは、一対の側壁１１、１２のうち一方の側壁１１の強度分布と、他方の側壁１２の強度分布とが、互いに鏡像関係にある構成である。すなわち、一対の側壁１１、１２それぞれの高強度部１１Ａ、１２Ａ及び低強度部１１Ｂ、１２Ｂは、一対の側壁１１、１２の中央仮想面Ｙ１に対して対称に配置される。これにより、一対の側壁１１、１２のうちどちらか片方が先に潰れてしまう可能性がより低くなる。側壁１１、１２の中央仮想面Ｙ１は、管状部の長手方向に垂直な断面における頂面部１３の垂直二等分線Ａに相当する（図２Ｂ差参照）。
【００６９】
例えば、図２Ａ〜２Ｃ、図５Ａに示す例では、一対の側壁１１、１２は、同じ高さである。側壁１１と頂面部１３との角度と、側壁１２と頂面部１３との角度も同じである。そのため、管状部の長手方向に垂直な断面において、頂面部１３の垂直二等分線Ａを軸として、構造部材１０の断面形状は、左右対称となっている。また、構造部材１０の上記断面における強度分布も、垂直二等分線Ａを軸として左右対称となっている。これにより、衝撃による応力の偏りが少なくなる。
【００７０】
図５Ｂは、図２Ａに示す構造部材１０の高強度部１１Ａ、１２Ａ及び低強度部１１Ｂ、１２Ｂの配置の変形例を示す図である。図５Ｂに示す例では、一対の側壁１１、１２において、互いに対向する高強度部１１Ａ、１２Ａは、対向方向（ｘ方向）から見て一部が重なるよう配置される。このように、一方の側壁１１における高強度部１１Ａの少なくとも一部が、他方の側壁１２における高強度部１２Ａと、対向方向から見て重なるよう配置してもよい。一対の側壁１１、１２における互いに対向する低強度部１１Ｂ、１２Ｂも、対向方向（ｘ方向）から見て一部が重なるよう配置される。このように、一方の側壁１１における一対の低強度部１１Ｂの少なくとも一部が、他方の側壁１２における一対の低強度部１２Ｂと対向方向から見て重なるよう、配置してもよい。図５Ｂの場合、頂面部１３が中央仮想面Ｙ１に対して斜めに折れ曲がりやすい。頂面部１３が最短距離で折れ曲がりにくいため、衝撃吸収エネルギーは高くなる。
【００７１】
図５Ａ及び図５Ｂに示す例では、互いに対向する高強度部１１Ａ及び高強度部１２Ａの第１稜線１２３の延在方向における寸法ＬＡは、同じである。これに対して、一方の側壁１１の高強度部１１Ａの寸法ＬＡと、他方の側壁１２の高強度部１２Ａの第１稜線１２３の延在方向における寸法ＬＡは、２／３Ｈ≦ＬＡ≦３Ｈを満たす限り、異なっていてもよい。
【００７２】
また、図５Ａ及び図５Ｂに示す例では、互いに対向する低強度部１１Ｂ及び低強度部１２Ｂの第１稜線１２３の延在方向における寸法ＬＢは、同じである。これに対して、一対の側壁１１、１２の対向方向において互いに対向する低強度部１１Ａ及び低強度部１２Ａの第１稜線１２３の延在方向における寸法ＬＢは、異なっていてもよい。また、一方の側壁１１において、高強度部１１Ａを挟む一対の低強度部１１Ｂの寸法ＬＢが異なっていてもよい。他方の側壁１２においても、高強度部１２Ａを挟む一対の低強度部１２Ｂの寸法ＬＢが異なっていてもよい。但し、いずれの場合でも、それぞれのＬＢの寸法が、３／５Ｈ≦ＬＢを満たしていることが望ましい。これにより低強度部の変形を促進し結果として衝撃による変形度合いをより抑えることができる。
【００７３】
構造部材１０においては、頂面部１３と一対の側壁１１、１２との境界に稜が形成される。同様に、フランジ１４と一対の側壁１１、１２との境界に稜が成される。これらの稜は、管状部の長手方向に延びる。稜は、構造部材１０の衝撃に対する強度を高める。衝撃を受ける面である頂面部１３に稜を介して接続される側壁１１、１２に、高強度部１１Ａ、１２Ａと低強度部１１Ｂ、１２Ｂが配置される。これにより、頂面部１３への衝撃による構造部材１０の折れ変形を抑えることができる。
【００７４】
図６Ａは、図２Ａに示す構造部材１０の低強度部１１Ｂ、１２Ｂの配置の変形例を示す図である。図６Ａに示す例では、側壁１１の高さ方向（ｚ方向）における一部に、低強度部１１Ｂが設けられる。すなわち、側壁１１において、頂面部１３側の端部からフランジ１４側の端部に至るまでの間の一部に、低強度部１１Ｂが設けられる。低強度部１１Ｂは、側壁１１の高さ方向において、側壁１１の一方端１１ａ（頂面部１３）から距離ｈの位置から、他方端１１ｂ（フランジ１４）から距離ｈｂの位置までの間に設けられる。すなわち、低強度部１１Ｂの一方端１１ａに近い方（一方端側）の端部１１Ｂａは、一方端１１ａから距離ｈの位置にあり、低強度部１１Ｂの他方端１１ｂに近い方（他方端側）の端部１１Ｂｂは、他方端１１ｂから距離ｈｂの位置にある。低強度部１１Ｂは、一方端１１ａ（頂面部１３）及び他方端１１ｂ（フランジ１４）いずれにも接していない。なお、図示しないが、低強度部１１Ｂに対向する側壁１２における低強度部１２Ｂも、側壁１２の高さ方向の一部に設けられている。すなわち、一対の側壁１１、１２の各々は、高さ方向の一部に低強度部１１Ｂ、１２Ｂを有することが許容される。図６Ａに示す変形例であっても、衝撃を受けた構造部材１０の変形による突出度合いを抑えることができる。
【００７５】
この場合、変形度合いを抑えるために、側壁１１、１２の一方端１１ａから低強度部１１Ｂ、１２Ｂの一方端１１ａに近い方の端部１１Ｂａまでの側壁１１、１２の高さ方向における距離ｈは、（１／４）Ｈ以下とすることが望ましい（ｈ≦Ｈ／４）。すなわち、一方端１１ａから側壁の高さ方向において（１／４）Ｈの距離の領域に、低強度部１１Ｂの端部１１Ｂａを配置することが望ましい。変形度合いを抑えるために、好ましくは距離ｈは、（１／５）Ｈ以下とすることが望ましい（ｈ≦Ｈ／５）。低強度部１１Ｂ、１２Ｂの一方端１１ａに近い方の端部１１Ｂａと一方端１１ａとの間の降伏強度は、高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度と同じとしてもよい。
【００７６】
変形度合いを抑えるために、側壁１１、１２の他方端１１ｂから低強度部１１Ｂ、１２Ｂまでの側壁１１、１２の高さ方向における距離ｈｂは、（４／５）Ｈ以下（ｈｂ≦４Ｈ／５）とすることが望ましい。更に変形度合いを抑えるために、距離ｈｂは、（１／２）Ｈ以下（ｈｂ≦Ｈ／２）とすることが望ましい。
【００７７】
但し、上述したｈとｈｂが許容されるいかなる値をとっても、変形度合いを抑えるために、低強度部１１Ｂ、１２Ｂの側壁１１、１２の高さ方向（ｚ方向）の寸法ｈｃは、必ず（１／５）Ｈ以上とすることが必要である（（Ｈ／５≦ｈｃ）。更に変形度合いを抑えるためには、寸法ｈｃは、（１／４）Ｈ以上とすることが望ましい（（Ｈ／４≦ｈｃ）。
【００７８】
図６Ｂは、上述した図６Ａにおいて、ｈ＝０とした変形例を示す図である。
【００７９】
図６Ｃは、上述した図６Ａにおいて、ｈｂ＝０とした変形例を示す図である。
【００８０】
図６Ａ〜図６Ｃに例示したように、側壁の高さ方向の両端のうち一方端から（１／４）Ｈ迄の領域に、低強度部の一方端側の端部が位置するよう低強度部を形成する。すなわち、側壁の一方端から（１／４）Ｈの距離だけ離れた側壁上の位置から側壁の一方端に至るまでの領域の少なくとも一部に低強度部が形成される。これにより、側壁の一方端側から衝撃が加わった場合に、構造部材１０の変形度合いを小さくすることができる。また、側壁の高さ方向の両端のうち他方端から（４／５）Ｈ迄の領域に低強度部の他方端側の端部が位置するよう、低強度部を形成することが許容される。但し、変形度合いを抑えるために、低強度部の側壁の高さ方向の寸法は、少なくとも１/５Ｈ以上とすることが必要である。
【００８１】
上記図６Ａ〜図６Ｃに示す例では、側壁１１、１２の両端のうち、頂面部１３に接している方を一方端とし、フランジ１４に接している方を他方端として、距離ｈ、ｈｂ、ｈｃを設定した。この場合、上記のように距離ｈ、ｈｂ、ｈｃの値を設定することにより、頂面部１３に衝撃が加わった場合の構造部材１０の変形度合いを小さくすることができる。これに対して、側壁１１、１２の高さ方向の両端のうち、フランジ１４に接している方を一方端とし、頂面部１３に接している方を他方端として、距離ｈ、ｈｂ、ｈｃを設定することもできる。この場合、上記例と同様に、距離ｈ、ｈｂ、ｈｃの値を設定することができる。これにより、クロージングプレート２に衝撃が加わった時の構造部材１０の変形度合いをより小さくすることができる。
【００８２】
図６Ｄは、図２Ａに示す構造部材１０の高強度部１１Ａ、１２Ａの配置の他の変形例を示す図である。図６Ｄに示す例では、低強度部１１Ｂの間の高強度部１１Ａは、側壁１１の高さ方向において他方端（フランジ１４）から距離ｈａの位置まで設けられる。側壁の高さ方向において、高強度部１１Ａから側壁１１の一方端（頂面部１３）までの間にわたって追加低強度部１１Ｄが設けられる。追加低強度部１１Ｄの降伏強度は、高強度部１１Ａの降伏強度の６０〜８５％である。このように、第１稜線１２３の延在方向において低強度部１１Ｂに挟まれる高強度部１１Ａは、側壁１１の高さ方向の一部に設けられてもよい。変形度合いを抑えるために、距離ｈａは、例えば、（３／５）Ｈ以上である。更に変形度合いを抑えるために、距離ｈａを（４／５）Ｈ以上とすることが望ましい。なお、図示しないが、側壁１２の高強度部１２Ａも同様に、側壁１２の高さ方向において、他方端（フランジ１４）から距離ｈａの位置まで設けてもよい。この場合、側壁の高さ方向において、高強度部１２Ａから側壁１２の一方端（頂面部１３）までの間にわたって追加低強度部が設けられる。
【００８３】
このように、側壁の一方端から（２／５）Ｈ迄の領域に高強度部の一方端側の端部を配置し、側壁の他方端に、高強度部の他方端部側の端部を配置する。この場合、高強度部の一方端側の端部から側壁の一方端までの間に追加低強度部が設けられる。これにより、一方端から衝撃が加わった場合に、構造部材１０の変形度合いをより小さくすることができる。
【００８４】
なお、図６Ｄに示す例では、側壁１１の一方端が頂面部１３に接し、他方端がフランジ１４に接している。この場合、頂面部１３に衝撃が加わった時の構造部材１０の変形度合いを小さくすることができる。これに対して、側壁１１、１２の高さ方向の両端のうち、フランジ１４に接している方を一方端とし、頂面部１３に接している方を他方端として、上記例と同様に距離ｈａの値を設定してもよい。この場合、クロージングプレート２に衝撃が加わった時の構造部材１０の変形度合いをより小さくすることができる。
【００８５】
図７Ａは、上記の構造部材１０の断面形状の変形例を示す断面図である。図７Ａに示す構造部材１０は、形状の異なる一対の側壁１１、１２を有する。一対の側壁１１、１２は、フランジ１４、１４に対する角度及び、高さＨＲ、ＨＬが互いに異なる。そのため、一対のフランジ１４、１４の高さ方向における位置が異なっている。また、一方の側壁１１の高さＨＲの２分の１の位置１１ｍｉｄと、他方の側壁１２の高さＨＬの２分の１の位置１２ｍｉｄの高さ方向の位置も異なっている。このように、構造部材１０の断面が左右対称でない場合、一対の側壁１１、１２それぞれにおいて、高さＨＲ、ＨＬ、高さ方向中央の位置１１ｍｉｄ、１２ｍｉｄ、別々に定義される。
【００８６】
図７Ａに示すように、構造部材１０の断面が左右対称でない場合においても、一対の側壁１１、１２の高強度部１１Ａ、１２Ａは、少なくとも一部において互いに対向する位置に配置される。一対の側壁１１、１２の低強度部１１Ｂ、１２Ｂも、同様に、少なくとも一部において互いに対向する位置に配置される。また、図６Ａ〜図６Ｄに示すように、側壁１１、１２の高さ方向の一部に低強度部１１Ｂ、１２Ｂ又は高強度部１１Ａ、１２Ａを設けてもよい。例えば、図６Ａ又は図６Ｃのように、側壁１１の一方端１１ａから距離ｈの位置より他方端１１ｂ側に低強度部１１Ｂ、１２Ｂを設ける場合、一対の側壁１１、１２のうち一方の側壁１１における距離ｈと、他方の側壁１２における距離ｈは、それぞれＨＲ、ＨＬを基準に考慮するため異なることがある。
【００８７】
図７Ａに示す例では、一対の側壁１１、１２のうち一方の側壁１１は、段差を有する。このように、側壁１１に段差がある場合も、側壁１１の頂面部１３側に接する一方端から、フランジ１４に接する他方端までの高さ方向の寸法を、側壁１１の高さＨＲとする。すなわち、高さ方向において、側壁１１の最も低い位置から最も高い位置までの寸法を、側壁１１の高さＨＲとする。側壁１１に、凹凸又は孔がある場合も同様である。この場合、高さ方向は、頂面部１３に垂直な方向である。図６Ａ〜図６Ｄに示す距離ｈ、ｈａ、ｈｂ、ｈｃも、高さ方向における距離に基づき設定される。
【００８８】
一対の側壁１１、１２のうち他方の側壁１２は、一方端に接続される部分にＲ（湾曲部）が形成されている。すなわち、側壁１２の一方端に接続される部分は、丸く湾曲した形状となっている。これにより、側壁１２と頂面部１３との境界部分（方部）の表面は、曲面になる。この例では、Ｒが形成された部分のうち、側壁１２の高さ方向中央の位置１２ｍｉｄから最も遠い部分を側壁１２の端部として、側壁１２の高さＨＬ及び距離ｈが決定される。
【００８９】
なお、図示しないが、頂面部１３、側壁１１、１２、フランジ１４及びクロージングプレート２の少なくとも１つの表面は、平面でなく曲面としてもよい。すなわち、頂面部１３、側壁１１、１２、フランジ１４及びクロージングプレート２の少なくとも１つは、湾曲していてもよい。
【００９０】
上記構造部材１０において、ハット部材１とクロージングプレート２の管状部の長手方向における寸法は同じである。また、ハット部材１とクロージングプレート２の長手方向の端部の位置はそろっている。この場合、管状部の長手方向の長さと構造造部材１０の長手方向の長さは等しい。これに対して、管状部の長手方向において、ハット部材１の寸法とクロージングプレート２の寸法が異なっていてもよい。また、ハット部材１とクロージングプレート２の長手方向の端部の位置がそろっていなくてもよい。すなわち、管状部の長手方向における、構造部材１０の長さと管状部の長さは異なっていてもよい。
【００９１】
図７Ｂは、クロージングプレート２の変形例を示す断面図である。図７Ｂに示す例では、クロージングプレート２は、ハット部材１から離れる方向に突出する形状を有する。具体的には、クロージングプレート２は、ハット部材１のフランジ１４と接合される接合部２ａと、接合部の間の中間部２ｂを含む。中間部２ｂは、ハット部材１から離れる方向に突出する形状となっている。この例では、クロージングプレート２の断面形状がハット型になっている。中間部２ｂの外面は、接合部２ａの外面と略平行となっていてもよい。
【００９２】
このように、クロージングプレート２をハット部材１から離れる方向へ突出させた形状とすることで、構造部材１０の高さ方向の寸法を調整することができる。なお、低強度部及び高強度部の配置の基準とする側壁の高さ（Ｈ、ＨＬ、ＨＲ）の値は、クロージングプレート２の高さ方向の寸法によって変わるものではない。
【００９３】
以上、図７Ａ及び図７Ｂを参照して、ハット部材１の非対称形状、段差、側壁端部のＲ、クロージングプレート２の形状、等の複数の特徴について説明した。上記複数の特徴の全てを組み合わせた形態（図７Ａ又は図７Ｂに示す例）の他、上記複数の特徴の少なくとも１つを採用した構造部材１０も本発明の実施形態に含まれる。
【００９４】
図８は、頂面部１３が傾いている場合の側壁１１、１２の高さ方向を説明するための図である。図８は、頂面部１３に衝撃を受けることが想定された構造部材１０の高さ方向を示す図である。図８に示す構造部材１０において、ハット部材１の頂面部１３と、フランジ１４、１４は、平行でない。また、一方の側壁１１と他方の側壁１２のｚ方向の長さは異なる。頂面部１３が衝撃を受けることが想定される場合、側壁１１、１２の高さ方向は、頂面部１３に垂直な方向とする。各側壁１１、１１の高さＨＬ、ＨＲは、側壁１１、１２の高さ方向を基準として決められる。なお、クロージングプレート２が衝撃を受けることが想定される場合は、クロージングプレートに垂直な方向を、側壁１１、１２の高さ方向とする。
【００９５】
図９Ａ〜図９Ｃは、本実施形態における構造部材の変形例を示す断面図である。図９Ａ〜図９Ｃは、構造部材の長手方向に垂直な面における断面形状を示す。図９Ａ及び図９Ｂに示す例は、上記構成４の一例である。図９Ｃに示す例は、上記構成３の一例である。図９Ｄは、図９Ｂに示す構造部材をｚ方向から見た上面図である。
【００９６】
図９Ａ〜図９Ｃに示す変形例では、２つのフランジを備えるハット部材の代わりに、フランジを含まない溝型部材又は１つのフランジを含む溝型部材が用いられる。図２Ａ〜図２Ｃに示す構造部材１０は、側壁１１の両端の第１の稜線１２３及び第２の稜線１２４が、頂面部１３に垂直な方向の荷重に対する変形のしにくさ（曲げ剛性）に寄与する構造である。これに対して、図９Ａ〜図９Ｃに示す変形例では、２つの側壁のうち少なくとも一方では、側壁の両端の第１の稜線及び接合部が曲げ剛性に寄与する構造となっている。
【００９７】
図９Ａ〜図９Ｃに示す構造部材１０ｇ、１０ｈ、１０ｉは、いずれも、溝型の溝型部材３１と、溝型部材３１に接合されるクロージングプレート２を備える。図９Ａ〜図９Ｃに示す溝型部材３１は、頂面部１３と、頂面部１３の両端から延びる２つの側壁１１、１２と、溝型部材１３とクロージングプレート２を接合する２つの接合部３ｒ、３ｈを備える。２つの側壁１１、１２は、互いに対向する。２つの接合部３ｒ、３ｈは、溝型部材３１の一部とクロージングプレート２とが重ね合わされた部分に設けられる。接合部３ｒ、３ｈは、例えば、スポット溶接部又はレーザー溶接部である。接合部が溝型部材３１の第１稜線１２３の延在方向に不連続（断続的）に配置されている場合、接合部は不連続な接合部を結んだ位置にあるとみなす。すなわち、断続的に配置される複数の接合部の間を結ぶ線上に接合部があるとみなす。接合部と第１の稜線の間が側壁となる。頂面部１３と２つの側壁１１、１２との間には、それぞれ、第１の稜線１２３、１２３がある。例えば、図９Ｄに示す例では、複数の接合部３ｈがｙ方向（第１の稜線１２３の延在方向）に並んで配置される。複数の接合部を結ぶｙ方向（第１の稜線１２３の延在方向）の仮想線３００が、接合線となる。
【００９８】
図９Ａ及び図９Ｂに示す溝型部材３１において、２つの側壁１１、１２は、第１の側壁１１と第２の側壁１２を含む。第１の側壁１１の頂面部１３側の一方端部とは反対側の他方端部は屈曲している。この屈曲部からフランジ１４が延びる。フランジ１４は、クロージングプレート２と重ね合わされる。フランジ１４は、クロージングプレート２と接触する接触面を有する。フランジ１４とクロージングプレート２は、接合部３ｒにおいて互いに接合される。
【００９９】
第１の側壁１１は、２つの第１の稜線１２３、１２３のうち一方の第１の稜線１２３とフランジ１４との間に位置する。フランジ１４と第１の側壁１１との間には第２の稜線１２４がある。第２の稜線１２４は、フランジ１４の端部である。本例では、第２の稜線１２４は、第１の稜線１２３と同じ方向すなわち溝型部材３１の長手方向（ｙ方向）に延在する。
【０１００】
第１の側壁１１の高さＨＲは、頂面部１３に垂直な方向における第１の側壁１２３の高さ、すなわち、第１の稜線１２３と第２の稜線１２４との頂面部１３に垂直な方向における距離である。
【０１０１】
第２の側壁１２は、２つの第１の稜線１２３、１２３のうち他方の第１の稜線１２３と接合部３ｈとの間に位置する。第２の側壁１２は、屈曲していない。第２の側壁１２の接合部３ｈ側の一部は、クロージングプレート２と重ね合わされる。第２の側壁１２の接合部３ｈ側の一部は、クロージングプレート２と接触する接触面１ｄｈを有する。第２の側壁１２は、接触面１ｄｈと同じ方向に延びる。
【０１０２】
第２の側壁１２の高さＨＬは、頂面部１３に垂直な方向における第１の稜線１２３と接合部３ｈの間の距離である。
【０１０３】
図９Ｃに示す溝型部材３１において、２つの側壁１１、１２は、２つの第１の稜線１２３、１２３と、２つの接合部３ｒ、３ｈとの間に、それぞれ位置する。２つの側壁のうち一方の側壁１１の高さＨＲは、第１の稜線１２３と接合部３ｒとの間の頂面部１３に垂直な方向における距離である。２つの側壁のうち他方の側壁１２の高さＨＬは、第１の稜線１２３と接合部３ｈとの間の頂面部１３に垂直な方向における距離である。
【０１０４】
図９Ａ〜図９Ｃに示す溝型部材３１において、第１の側壁１１は、第２の側壁１２と対向する部分に、第１の稜線１２３の延在方向（ｙ方向）に、高さＨＲの２/３倍以上３倍以下の距離にわたって形成される高強度部１１Ａを含む。高強度部１１Ａの第１の稜線の延在方向（ｙ方向）の両側に低強度部１１Ｂが配置される。第２の側壁１２は、第１の側壁１１と対向する部分に、第１の稜線１２３の延在方向（ｙ方向）に、ＨＬの２/３倍以上３倍以下の距離にわたって形成される高強度部１２Ａを含む。高強度部１２Ａの第１の稜線１２３の延在方向の両側に低強度部１２Ｂが配置される（例えば、図９Ｄ参照）。高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度は、５００ＭＰａ以上である。低強度部１１Ｂ、１２Ｂの降伏強度は、高強度部１１Ａ、１２Ａの６０〜８５％である。なお、溝型部材３１における高強度部及び低強度部は、上記図２、図５〜図８に示した構造部材１０の高強度部及び低強度部のいずれかと同様に構成することができる。
【０１０５】
図９Ａに示す例では、第１の側壁１１と第２の側壁１２は互いに平行である。これに対して、図９Ｂに示す例では、第１の側壁１１と第２の側壁１２は互いに平行ではない。図９Ｂに示す例では、第１の側壁１１と第２の側壁１２は、頂面部１３から離れるにしたがって、互いの間隔が大きくなるように延びている。この例では、第１の側壁１１は頂面部１３に垂直な方向に延びる。第２の側壁１２は、頂面部１３に垂直な軸に対して角度を有する方向に延びる。第１の側壁１１のクロージングプレート２側の他方端部からフランジ１４が外側に延びる。図９Ａに示すような断面を有する構造部材は、例えば、Ａピラーに適用できる。
【０１０６】
図９Ａ及び９Ｂに示す例では、クロージングプレート２は面外に屈曲する屈曲部を有する。クロージングプレート２の屈曲部に形成される稜線２ａｂｈの延在方向（ｙ方向）は、側壁１２におけるクロージングプレート２と接触する接触面１ｄｈとクロージングプレート２と接触しない面との境界線の延在方向と同じである。クロージングプレート２の屈曲部に形成される稜線２ａｂｈの延在方向は、第１の稜線１２３の延在方向と同じとしてもよい。
【０１０７】
図９Ｃに示す例では、２つの側壁１１、１２は、いずれも、屈曲していない。すなわち、側壁１１がクロージングプレート２と接触する接触面１ｄｒは、側壁１１と同じ方向に延びる。側壁１２がクロージングプレート２と接触する接触面１ｄｈは、側壁１２と同じ方向に延びる。
【０１０８】
クロージングプレート２は、溝型部材３１と重ね合わされて接触する２つの接触部分２ｂｒ、２ｂｈと、２つの接触部分２ｂｒ、２ｂｈの間の中間部分２ａを含む。中間部分２ａと、２つの接触部分２ｂｒ、２ｂｈの間は、屈曲している。中間部分２ａと、２つの接触部分２ｂｒ、２ｂｈの間に形成される稜線２ａｂｒ、２ａｂｈの延在方向は、各側壁１１、１２におけるクロージングプレート２と接触する接触面１ｄｒ、１ｄｈと各側壁１１、１２におけるクロージングプレート２と接触しない面との境界線の延在方向と同じである。
【０１０９】
図９Ａ〜図９Ｃに示す構造部材１０ｇ、１０ｈ、１０ｉにおいても、上記の図２Ａ〜図２Ｃに示す構造部材１０と同様の効果が得られる。なお、接合部３ｒ、３ｈは、溶接部に限らない。例えば、ねじ等の締結具、接着剤、又は、ろう付け等の接着部を接合部としてもよい。また、上記例では、側壁１１、１２の高さＨＲ、ＨＬの基準とする方向は、頂面１３に垂直な方向である。この場合、構造部材は、頂面部１３に衝撃を受ける場合の変形がより抑えられる。なお、図２Ａ〜図２Ｃに示す構造部材１０と同様に、図９Ａ〜図９Ｂに示す構造部材１０ｇ、１０ｈにおいても、フランジ１４の強度と強度の分布については特に制限しない。また、図９Ａ〜図９Ｃに示す構造部材１０ｇ、１０ｈ、１０ｉにおいて溝型部材３１の接合部３ｈより端に近い部分もまた、強度と強度の分布については特に制限しない。この部分はフランジ１４に相当し、この部分の強度と強度の分布が構造部材１０ｇ、１０ｈ、１０ｉの性能に特に大きな影響を及ぼさないからである。
【０１１０】
図２Ａ〜図２Ｃに示す例では、構造部材１０は、長手方向に直線状に延びて形成される。これに対して、構造部材１０は、湾曲していてもよい。例えば、構造部材１０は、頂面部１３側又はクロージングプレート２側に凸となるよう湾曲した形状にしてもよい。すなわち、頂面部１３の外面又はクロージングプレート２の外面が凸となるように構造部材１０を湾曲してもよい。
【０１１１】
図１０Ａ〜図１０Ｄは、長手方向において湾曲した構造部材１０の例を示す側面図である。図１０Ａ〜図１０Ｄに示す例では、構造部材１０は、頂面部１３側に凸となるよう湾曲している。図１０Ａでは、構造部材１０は、長手方向全体にわたって一定の曲率で湾曲している。図１０Ｂ及び図１０Ｃでは、構造部材１０の管状部の長手方向の位置に応じて曲率が変化している。図１０Ｄでは、構造部材１０は、長手方向の一部において湾曲している。図１０Ａ及び図１０Ｄに示す例では、構造部材１０は、側壁１１、１２に垂直な方向（ｘ方向）から見て左右対称となるよう湾曲している。図１０Ｂ、図１０Ｃ、及び図１０Ｄの構造部材１０は、湾曲している部分（湾曲部）と、直線上に延びる部分（直線部）とを有する。図１０Ｃに示す例では、直線部の長手方向両側に湾曲部が配置される。すなわち、湾曲部の間に直線部が配置される。図１０Ｄに示す例では、湾曲部の長手方向両側に直線部が配置される。
【０１１２】
このように、構造部材１０を湾曲させることで、湾曲の凸方向に対向する向きの衝撃に対する耐衝撃性を向上させることができる。例えば、湾曲した構造部材１０の両端部を支持してなる構造部材は、湾曲の凸方向に対向する向きの衝撃に対して、高い耐衝撃性を有する。
【０１１３】
図１０Ａ及び図１０Ｄに示す例では、側壁１１における一対の低強度部１１Ｂとその間の高強度部１１Ａは、いずれも構造部材１０の湾曲部に配置される。図１０Ｂ及び図１０Ｃに示す例では、側壁１１における一対の低強度部１１Ｂとその間の高強度部１１Ａは、いずれも構造部材１０の直線部に配置される。低強度部１１Ｂと高強度部１１Ａを直線部に配置する場合、直線部の中央に高強度部１１Ａを配置することが望ましい。これにより、衝撃を受けたときのモーメントが高くなる部分に高強度部１１Ａが配置され、高い耐衝撃性が得られる。
【０１１４】
［車両への適用例］
上述したように、構造部材１０を車両用構造部材として用いる場合、構造部材１０を、管状部の長手方向に離間した２つの連結部で支持した状態で車両に取り付けられることがある。構造部材１０は、例えば、車体、バンパ又は車両ドアの構造部材として使用される。そのため、構造部材１０を備える車体、バンパ又は車両ドアも、本発明の実施形態に含まれる。
【０１１５】
２つ連結部で支持された構造部材１０の側壁１１において、２つの連結部の間に、長手方向に離間した２つの低強度部１１Ｂと、その間の高強度部１１Ａが配置される。側壁１１、１２に対向する他方の側壁１２にも同様に、高強度部１２Ａ及び低強度部１２Ｂが配置される。これにより、構造部材１０において、衝撃が加わった場合のモーメントが大きくなる部分を折れにくくすることができる。その結果、耐衝撃性が高い構造部材が得られる。
【０１１６】
特に部材の中央部は衝撃が加わった場合にモーメントが大きくなりやすい。そこで、２つの連結部から等しい距離の部分（２つの連結部の間の中央）に高強度部１１Ａ、１２Ａを配置することが望ましい。また、第１稜線１２３の延在方向中央に高強度部１１Ａ、１２Ａが配置された構造部材１０の両端部を支持する構成とすることが望ましい。ここで、両端部を支持する構成には、構造部材１０の両端を支持する態様に加え、及び構造部材１０の両端の近傍の部分を支持する態様も含まれる。
【０１１７】
構造部材１０を車両に取り付ける場合、構造部材１０の管状部長手方向が車両の外形に沿うよう構造部材１０を配置することが多い。すなわち、車両が衝突した場合の衝撃が構造部材１０の長手方向に垂直な方向となるように、構造部材１０が車両に取り付けられることが多い。また、頂面部１３が車両の外側に、クロージングプレート２が車両の内側に配置されるように、構造部材１０が車両に取り付けられることがある。この場合、構造部材１０の連結部の間の中央に高強度部１１Ａが配置され、その両側に低強度部１１Ｂが配置される。これにより、構造部材１０に車両の外側から衝撃を受けた場合に、構造部材１０が車両の内側へ突出する度合が小さくなる。逆にクロージングプレート２が車両の外側に配置されることもある。この場合も、構造部材１０の連結部の間の中央に高強度部１１Ａが配置され、その両側に低強度部１１Ｂが配置される。クロージングプレート２が車両の外側に配置された場合も、構造部材１０に車両の外側から衝撃を受けた場合に、構造部材１０が車両の内側へ突出する度合が小さくなる。
【０１１８】
構造部材１０は、上記のように、湾曲していてもよい。この場合、構造部材１０は、車両の外側に向かって凸となるよう車両に取り付けられる。これにより、車両の外側から衝撃を受けた場合に、構造部材１０をより折れにくくすることができる。
【０１１９】
構造部材１０は、車体、バンパ又は車両ドアの一部を構成する構造部材とすることができる。例えば、Ａピラー、Ｂピラー、サイドシル、ルーフレール、フロアメンバー、フロントサイドメンバーといった車体を構成する部材に構造部材１０を用いることができる。或いは、ドアインパクトビームやバンパといった車体に取り付けられ、外部からの衝撃から車両内の装置や乗員を守る部材に構造部材１０を用いることもできる。
【０１２０】
図１１は、モノコック構造の車両に配置される構造部材の一例を示す図である。図１１に示す例では、Ａピラー１５、Ｂピラー１６、サイドシル１７、ルーフレール１８、バンパビーム１９、フロントサイドメンバー２０、ドアインパクトビーム２１、フロアメンバー２２、及び、リアサイドメンバー２３が車両用構造部材として用いられる。これらの車両用構造部材の少なくとも１つを、上記の構造部材１０で構成することができる。
【０１２１】
バンパビーム１９に構造部材１０を適用する場合、構造部材１０の両端部をフロントサイドメンバー２０で支持する構成になる。この構成では、バンパビーム１９の中央に衝撃が加わった場合に、荷重のモーメントが最大となる。バンパビーム１９の長手方向中央に高強度部１１Ａ、１２Ａが配置され、その両側に低強度部１１Ｂ、１２Ｂが配置される。これにより、バンパビーム１９の中央への衝撃による折れ変形が抑えられる。
【０１２２】
ドアインパクトビーム２１に構造部材１０を適用する場合、構造部材１０の両端部にブラケットを設けることがある。構造部材１０は、両端部のブラケットを介してドアフレームに取り付けてもよい。この場合も、高強度部１１Ａ、１２Ａを構造部材１０の長手方向中央に配置した場合、すなわち、ドアインパクトビーム２１を構成する構造部材１０の結合部である両端部の中央に、高強度部１１Ａ、１２Ａを配置した場合、衝撃を受けた際のモーメントが最も大きくなる部分での折れ変形を抑えることができる。
【０１２３】
車両の構造部材を構成する構造部材１０の材料として、引張強度（低強度部１１Ｂ、１２Ｂ以外の部分の引張強度）が７８０ＭＰａ以上（降伏強度４００Ｍｐａ以上）の超高強度鋼を用いると、上記の効果が顕著に現れる。さらには、構造部材１０の低強度部１１Ｂ、１２Ｂ以外の領域の強度を、引張強度で９８０ＭＰａ以上（降伏強度で５００Ｍｐａ以上）とすることで、より効果を奏することができる。なお、構造部材１０の材料は、鋼に限らない。例えば、アルミニウムその他の金属を構造部材１０の材料としてもよい。
【０１２４】
なお、構造部材１０を適用できる車両は、図１１に示す自動車のような４輪車両に限られない。例えば、二輪車両の構造部材に構造部材１０を用いてもよい。また、構造部材１０は、モノコック構造の車両のみならず、フレーム構造の車体に適用することもできる。また、構造部材１０で構成される構造部材の用途は、車両用に限られない。例えば、耐衝撃性容器、建築物、船舶、又は、航空機等の構造部材として、構造部材１０を用いることができる。
【０１２５】
また、構造部材１０を用いる態様は、構造部材１０の両端部を他の部材に連結する態様に限られない。構造部材１０の第１稜線１２３の延在方向に６Ｈ以上離れた任意の２つの位置で、他の部材を連結してもよい。すなわち、２つの連結部は、両端に限らずに、構造部材１０の任意の位置に配置してもよい。
【０１２６】
［製造工程］
構造部材１０は、全体を同一素材で形成してもよい。構造部材１０は、例えば、鋼板から形成される。構造部材１０の製造工程には、低強度部１１Ｂ、１２Ｂ及び高強度部１１Ａ、１２Ａを有するハット部材１を作製する工程と、クロージングプレート２を作製する工程と、ハット部材１とクロージングプレート２を接合する工程とが含まれる。ハット部材１の作製工程では、素材に強度差を与え、低強度領域を形成する工程が含まれる。また、ハット部材１及びクロージングプレート２を湾曲させる工程が製造工程に含まれてもよい。ハット部材１及びクロージングプレート２を湾曲させる場合は、例えば、プレス曲げ、引張り曲げ、圧縮曲げ、ロール曲げ、押し通し曲げ、又は偏心プラグ曲げ等の曲げ加工方法が用いられる。
【０１２７】
構造部材１０の製造工程には、素材に低強度部を形成する工程が含まれる。低強度部を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、ロールフォーミングにより鋼板を断面ハット型に変形加工し、レーザー又は高周波加熱等の方法で、材料を局所的に加熱、焼き入れを行うことで、硬化領域を含むハット部材１を作り出すことができる。この場合、焼き入れを行わない領域が、相対的に強度が低い低強度部となる。また、調質処理を行ってハット部材１の全体を強化した後に、部分的に焼鈍処理を行って低強度部を形成することもできる。
【０１２８】
或いは、熱間プレス（ホットスタンピング）技術を用いて構造部材１０を作製することもできる。熱間プレスの工程において、加熱又は冷却の条件を同一素材において部分的に異ならせることで、素材中に低強度領域を形成することができる。例えば、鋼板を用いて、鋼がオーステナイト単相域となる温度（Ａｃ３温度）以上に加熱し、金型を用いて成形を行いつつ焼き入れを行う。この際に、冷却速度に差をつけることにより、急冷部は概ね硬質なマルテンサイト組織とし、緩冷部は、軟質なフェライトとパーライトの混相組織又はベイナイト組織とする。これにより、緩冷部を、低強度領域とすることができる。また、熱間プレスにより部材全体をマルテンサイト組織の高強度部とした後、部分的に焼戻して低強度部を形成してもよい。
【０１２９】
なお、構造部材１０の製造方法は、上記例に限られない。例えば、テーラードブランク等、その他公知の方法を用いて、低強度部を有する構造部材１０を形成してもよい。
【０１３０】
上記の構造部材１０においては、高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度の分布が一様でない場合がある。定常域では、降伏強度のばらつきは、±１０％以内となることが多い。ここでは、高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度の最大値Ｓｍａｘの９０％を、高強度部１１Ａ、１２Ａの降伏強度ＳＡ（基準強度）と定義する（ＳＡ＝０．９Ｓｍａｘ）。降伏強度が０．８５ＳＡより大きく０．９ＳＡより小さい（ＳＡの８５％〜９０％）領域（遷移域）は、高強度部１１Ａ、１２Ａの一部とみなす。高強度部１１Ａ、１２Ａにおける降伏強度は、０．８５ＳＡ（ＳＡの８５％）より大きい。すなわち、降伏強度が０．８５ＳＡより大きい領域が高強度部１１Ａ、１２Ａである。
【０１３１】
図１２は、低強度部１１Ｂ、１２Ｂと高強度部１１Ａ、１２Ａの境界を含む部分の降伏強度の分布の一例を示す図である。図１２において、縦軸は降伏強度、横軸はｙ方向の位置を示す。図１２に示す例では、高強度部の降伏強度の最大値Ｓｍａｘの９０％（０．９Ｓｍａｘ）が、高強度部の降伏強度ＳＡと定義される。高強度部において、降伏強度が０．９ＳＡ以上の領域は、定常域と称する。また、降伏強度が０．８５ＳＡより大きく０．９ＳＡより小さい領域は、低強度部から高強度部の定常域に至るまでの遷移域である。遷移域は高強度部とみなされ、降伏強度が０．８５Ａの位置が、低強度部と高強度部との境界となる。すなわち、降伏強度が０．８５ＳＡより大きい領域は、高強度部となり、降伏強度が０．８５ＳＡ以下の領域は、低強度部である。
【０１３２】
低強度部の降伏強度は、０．６ＳＡ以上０．８５ＳＡ以下（ＳＡの６０〜８５％）である。なお、構造部材１０の低強度部で囲まれる部分に０．６ＳＡ以下の部分が含まれていても、その部分が構造部材１０の変形挙動への影響を無視できる程度に小さい場合は、低強度部１１Ｂ、１２Ｂの一部と見なすことができる。
【実施例】
【０１３３】
本実施例では、ハット部材とクロージングプレートで構成される構造部材に圧子を衝突させた場合の構造部材の変形をシミュレーションで解析した。図１３Ａは、シミュレーションにおける解析モデルの構成を示す図である。本シミュレーションでは、構造部材１００を２つの台３３に架け渡した状態で、構造部材１００の長手方向の中央部に、圧子（インパクタ）４を、衝突させた場合の変形挙動を解析した。【０１３４】
図１３Ｂは、図１３Ａに示す構造部材１００をｙ方向から見た構成を示す図である。構造部材１００は、ハット部材１０１と、クロージングプレート１０２を含む。ハット部材１０１は、頂面部１１３、頂面部１１３の両端から延び互いに対向する一対の側壁１１１、１１２、及び側壁１１１、１１２の頂面部１１３とは反対側の端部から対向方向外側に延びるフランジ１１４を含む。クロージングプレート１０２は、フランジ１１４に接合される。図１３Ａ及び図１３Ｂに示すモデルにおいて、圧子４が、ｚ方向に移動して頂面部１１３に衝突する場合と、圧子４がｚ方向に移動してクロージングプレート１０２に衝突する場合のシミュレーションを行った。【０１３５】
圧子４の質量は３５０ｋｇとし、圧子４のＹ方向の幅ＷＩは１６０ｍｍ、圧子４の衝突面４ｓの曲率半径Ｒは１５０ｍｍとし、圧子４の初速度は、４ｍ／秒とした。摩擦係数は、０．１とした。構造部材１００の断面において、頂面部の幅Ｗ２を５０ｍｍとし、一対の側面１１１、１１２のそれぞれの高さＨを５０ｍｍとした。構造部材１００の板厚ｔは１．４ｍｍ、構造部材１００のＲは５ｍｍ、構造部材１００の側壁１１１と頂面部１１３の境界である第１稜線の延在方向（ｙ方向）の長さＬＹは１０００ｍｍとした。台３間の距離ＬＳは４００ｍｍとした。【０１３６】
一対の側壁１１１、１１２に、高強度部１０Ａを配置し、高強度部１０Ａのｙ方向両側に低強度部１０Ｂを配置した。高強度部１０Ａは、構造部材１０の長さ方向中央に配置した。頂面部１１３に圧子４が衝突する。構造部材１００のｙ方向の長さＬＹは、側壁１１１、１１２の高さＨの６倍以上である（ＬＹ≧６Ｈ）。【０１３７】
図１３Ｃは、シミュレーションにおける解析モデルの他の構成を示す図である。図１３Ｃに示す例では、構造部材１００の両端が２つの台３３に接合されている。図１３Ｃに示す解析モデルのシミュレーションの結果は、図１３Ａに示す解析モデルのシミュレーションの結果と同様であった。また、頂面部１１３に圧子４を衝突させるシミュレーションに加えて、クロージングプレート１０２に圧子４を衝突させるシミュレーションも行った。【０１３８】
低強度部１０Ｂの降伏強度を１００ｋｇｆ／ｍｍ２、高強度部１０Ａを含むその他の領域の降伏強度を１２０ｋｇｆ／ｍｍ２（高強度部１０Ａに対する低強度部１０Ｂの強度比を約０．８３）として、高強度部１０Ａの寸法ＬＡ及び低強度部１０Ｂの寸法ＬＢを変化させて、衝突シミュレーションを行った。【０１３９】
下記表１は、上記強度比を０．８３（低強度部１０Ｂの降伏強度を、ＹＰ１００ｋｇｆ／ｍｍ２、高強度部１０Ａを含むその他の部分の降伏強度を、ＹＰ１２０ｋｇｆ／ｍｍ２）とし、高強度部１０Ａの寸法ＬＡ及び構造部材１００の板厚ｔを変化させた場合のシミュレーション結果から得られる変形挙動を示す。表１において、変形挙動欄のExcellentは非常に良好、Goodは良好、Poorは、不良を示す。これらの変形挙動の評価は、圧子の侵入量に基づいて判断した。Poorは、変形の初期段階で折れてしまったことを意味する。なお、Excellent、Good、Poorの評価の意味は、後に示す表５においても同様である。圧子の侵入量は、インパクタストローク又は圧子変位とも称する。下記表１は、圧子４を頂面部１１３に衝突させた場合の解析結果である。これに対して、圧子４をクロージングプレート１０２に衝突させた場合も、下記表１と略同様の解析結果が得られた。【０１４０】
【表１】
0006743913.tif 000002
【０１４１】
図１４は、圧子４の侵入量が４０ｍｍの時の構造部材１０の変形のシミュレーション結果を示す図である。図１４では、表１に示すＣａｓｅ１〜３、５、７〜９について、それぞれ構造部材１００の変形の様子を示している。図１４に示す結果から、Ｃａｓｅ２、３、５、７、すなわち２Ｈ／３≦ＬＡ≦３Ｈの場合、衝撃により変形する部分の範囲が、その他のＣａｓｅ１、８、９の場合に比べて広くなっている。すなわち、Ｃａｓｅ１、８、９の場合は、折れ曲がる箇所が、鋭く突出するように折れ曲がる「折れ」の変形モードが発生した。Ｃａｓｅ２、３、５、７の場合は、衝撃を受けた頂面部と側壁の一部が衝撃によりつぶれる「断面潰れ」の変形モードが発生した。【０１４２】
図１５Ａは、表１におけるＣａｓｅ１〜１２における、折れ曲がり時のインパクタストロークのシミュレーション結果を示すグラフである。図１５Ａは、頂面部１１３に圧子４を衝突させた場合のシミュレーション結果である。図１５Ｂは、クロージングプレート１０２に圧子４を衝突させた場合のシミュレーション結果である。図１５ＢにおけるＣａｓｅ１〜１２の寸法ＬＡ、厚みｔの条件は、表１に示すＣａｓｅ１〜１２の寸法ＬＡ、厚みｔの条件と同じである。【０１４３】
図１５Ａ及び図１５Ｂに示す結果では、Ｃａｓｅ２〜７、１０〜１２では、Ｃａｓｅ１（すなわち低強度部１０Ｂを設けない場合）より、折れ曲がり時のインパクタストロークが大きくなっている。これにより、Ｃａｓｅ２〜７、１０〜１２の場合には、低強度部１０Ｂを設けない場合に比べて、折れが発生しにくいことがわかった。また、Ｃａｓｅ３〜７すなわちＨ≦ＬＡ≦３Ｈの場合は、折れ曲がり時のインパクタストロークが他よりも大きくなっている。これにより、Ｃａｓｅ３〜７の場合は、特に、折れが発生しにくくなることがわかった。さらに、Ｃａｓｅ３、４すなわちＨ≦ＬＡ≦４Ｈ／３の場合は、インパクタストロークがさらに大きくなっているため、より折れが発生にくくなることがわかった。【０１４４】
また、クロージングプレート１０２に衝撃を加えた場合のインパクタストローク（図１５Ｂ）の方が、頂面部１１３に衝撃を加えた場合のインパクタストローク（図１５Ａ）より大きくなっている。図１５Ｂの場合、構造部材１００の曲げ内側（折れ開始側）にフランジ１１４があるため、図１５Ａの場合に比べて、構造部材１００の曲げ変形による剛性低下を抑制するため、折れにくくなっている。【０１４５】
また、低強度部１０Ｂの強度と、高強度部１０Ａを含むその他の部分の強度との強度比を変化させて、衝突シミュレーションを行った。図１６は、低強度部１０Ｂと、高強度部１０Ａを含む他の部分の強度比を変えて衝撃荷重を入力した場合の、曲げ変形による変形量を示すグラフである。図１６において、縦軸は、衝撃方向（ｚ方向）における構造部材１０の侵入量（突出量）を示す。横軸は、低強度部１０Ｂの強度の、高強度部１０Ａの強度に対する比（強度比＝低強度部の強度／高強度部の強度）を示す。図１６のグラフでは、ひし形のプロットは、高強度部の降伏強度をＹＳ１２０ｋｇｆ／ｍｍ２とした場合の結果を示し、四角のプロットは、高強度部の降伏強度を１４５ｋｇｆ／ｍｍ２とした場合の結果を示す。【０１４６】
強度比が、０．６０〜０．８５の区間では、強度比の増加に伴って侵入量は減少している（矢印Ｙ１）。この区間では、構造部材１０の変形モードは、断面潰れとなっている。この区間において、低強度部１０Ｂの強度が低い(強度比が０．６０以下)場合、断面潰れの変形になるものの、侵入量が大きくなり、強度比が０．８５を越える場合の侵入量と略同じとなった。強度比が０．８５を超えると、侵入量は、急激に増加した（矢印Ｙ２）。さらに、強度比０．８５以上で強度比を増やすと、侵入量は、強度比の増加に応じて大きくなった（矢印Ｙ３）。これは、強度比０．８５を境に、変形モードが、断面潰れから、折れに変化したためと考えられる。このように、低強度部１０Ｂの強度が高すぎる(強度比が高い)と折れ曲がって変形し、侵入量が大きくなった。図１６の結果により、衝撃による曲げ変形の侵入量を少なくする観点から、強度比は６０〜８５％が好ましく、強度比は７０〜８５％がより好ましいことが確認された。【０１４７】
下記表２は、低強度部１０Ｂを、図６Ａに示すように、側壁の高さ方向において、側壁の一部に設けた場合のシミュレーション結果から得られる変形挙動を示す。このシミュレーションは、第１稜線の延在方向における高強度部１０Ａの寸法ＬＡを側壁の高さＨと同じとし（ＬＡ＝Ｈ）、低強度部１０Ｂの第１稜線の延在方向の寸法ＬＢを（３／５）Ｈとし、フランジから低強度部１０Ｂまでの側壁の高さ方向における距離ｈｂをＨ／５とした。側壁の高さ方向における頂面部から低強度部１０Ｂまでの距離ｈを段階的に変化させ、各段階の距離ｈについて、頂面部１１３に圧子４を衝突させた。下記表２に示す結果では、側壁の高さ方向における頂面部から低強度部１０Ｂまでの距離ｈが、０の時及び、Ｈ／５の時に、変形挙動が非常に良好になり、距離ｈがＨ／４の時に変形挙動が良好となった。【０１４８】
【表２】
0006743913.tif 000003
【０１４９】
下記表３は、図６Ｄに示すように、高強度部１０Ａを、側壁の高さ方向において、フランジから距離ｈａの位置まで設け、高強度部１０Ａから頂面部まで低強度部を設けた場合のシミュレーション結果から得られる変形挙動を示す。このシミュレーションは、第１稜線の延在方向における高強度部１０Ａの寸法ＬＡを側壁の高さＨと同じとし（ＬＡ＝Ｈ）、低強度部１０Ｂの第１稜線の延在方向の寸法ＬＢを（３／５）Ｈとした。高強度部１０Ａの側壁の高さ方向の距離ｈａを段階的に変化させ、各段階の距離ｈａについて、頂面部１１３に圧子４を衝突させた。下記表３に示す結果では、距離ｈａが、４Ｈ／５以上の時に、変形挙動が非常に良好になり、距離ｈａが３Ｈ／５の時に変形挙動が良好となった。【０１５０】
【表３】
0006743913.tif 000004
【０１５１】
下記表４は、低強度部１０Ｂを、図６Ｂに示すように、側壁の高さ方向において、側壁の一部に設けた場合のシミュレーション結果から得られる変形挙動を示す。低強度部１０Ｂは、頂面部に接するよう設けた。このシミュレーションは、第１稜線の延在方向における高強度部１０Ａの寸法ＬＡを側壁の高さＨと同じとし（ＬＡ＝Ｈ）、低強度部１０Ｂの第１稜線の延在方向の寸法ＬＢを（３／５）Ｈとした。フランジから低強度部１０Ｂまでの距離ｈｂを段階的に変化させ、各段階の距離ｈｂについて、頂面部１１３に圧子４を衝突させた。下記表４に示す結果では、側壁の高さ方向におけるフランジから低強度部１０Ｂまでの距離ｈｂが、Ｈ／７、Ｈ／５、及びＨ／２の時に、変形挙動が非常に良好になり、距離ｈｂが４Ｈ／５の時に変形挙動が良好となった。【０１５２】
【表４】
0006743913.tif 000005
【０１５３】
下記表５は、図１３Ｃに示すモデルを用いたシミュレーションにおいて、低強度部１０Ｂの第１稜線の延在方向の寸法ＬＢを変化させた場合の構造部材の変形挙動の解析結果を示す。【０１５４】
【表５】
0006743913.tif 000006
【０１５５】
図１７に示すグラフは、上記表５におけるＣａｓｅ１３〜１６それぞれにおける最終的なインパクタの侵入量を示すグラフである。図１７に示すグラフにより、Ｃａｓｅ１４〜１６の場合、すなわち、低強度部の第１稜線の延在方向の寸法ＬＢが（３／５）Ｈ、Ｈ、２Ｈの場合は、ＬＢが（２／５）Ｈの場合に比べて、インパクタの侵入量が小さくなっている。これにより、ＬＢ≧（３／５）Ｈとすることで、突出度合をより小さくできることがわかった。また、（３／５）Ｈ≦ＬＢ≦２Ｈの範囲では、ＬＢ＝（２／５）Ｈの場合に比べて、インパクタの侵入量が小さくなり、突出度合いが小さくなることがわかった。【０１５６】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１５７】
１：構造部材
２：クロージングプレート
１１、１２：側壁
１３：頂面部
１４：フランジ
１１Ａ、１２Ａ：高強度部
１１Ｂ、１２Ｂ：低強度部
【図１Ａ】
0006743913.tif 000007
【図１Ｂ】
0006743913.tif 000008
【図１Ｃ】
0006743913.tif 000009
【図２Ａ】
0006743913.tif 000010
【図２Ｂ】
0006743913.tif 000011
【図２Ｃ】
0006743913.tif 000012
【図３】
0006743913.tif 000013
【図４】
0006743913.tif 000014
【図５Ａ】
0006743913.tif 000015
【図５Ｂ】
0006743913.tif 000016
【図６Ａ】
0006743913.tif 000017
【図６Ｂ】
0006743913.tif 000018
【図６Ｃ】
0006743913.tif 000019
【図６Ｄ】
0006743913.tif 000020
【図７Ａ】
0006743913.tif 000021
【図７Ｂ】
0006743913.tif 000022
【図８】
0006743913.tif 000023
【図９Ａ】
0006743913.tif 000024
【図９Ｂ】
0006743913.tif 000025
【図９Ｃ】
0006743913.tif 000026
【図９Ｄ】
0006743913.tif 000027
【図１０Ａ】
0006743913.tif 000028
【図１０Ｂ】
0006743913.tif 000029
【図１０Ｃ】
0006743913.tif 000030
【図１０Ｄ】
0006743913.tif 000031
【図１１】
0006743913.tif 000032
【図１２】
0006743913.tif 000033
【図１３Ａ】
0006743913.tif 000034
【図１３Ｂ】
0006743913.tif 000035
【図１３Ｃ】
0006743913.tif 000036
【図１４】
0006743913.tif 000037
【図１５Ａ】
0006743913.tif 000038
【図１５Ｂ】
0006743913.tif 000039
【図１６】
0006743913.tif 000040
【図１７】
0006743913.tif 000041