(57)【要約】【課題】衝突エネルギを充分に吸収することができる製造容易な車両用メンバ部品及びその製造方法を提供すること。【解決手段】互いに接合された下側部材２と上側部材３とを有する車両用メンバ部品１。下側部材２は，下側底板部２１と，その両側端から上方へ立ち上がった一対の下側側板部２２と，下側側板部２２の上端から屈曲した一対の下側フランジ部３３とを有する。上側部材３は，下側底板部２１よりも幅の狭い上側底板部３１と，その両側端から上方へ立ち上がった一対の上側側板部３２と，上側側板部３２の上端から屈曲した一対の上側フランジ部３３とを有する。下側底板部２１と上側底板部３１，及び下側フランジ部２３と上側フランジ部３３とは，それぞれ互いに接合されている。下側底板部２１と下側側板部２２と上側フランジ部３３と上側側板部３２との間には，中空部１１が形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接合された下側部材と上側部材とを有する車両用メンバ部品であって，
上記下側部材は，下側底板部と，該下側底板部の両側端から上方へ立ち上がった一対の下側側板部と，該下側側板部の上端から互いに反対方向外方へそれぞれ屈曲した一対の下側フランジ部とを有し，
上記上側部材は，上記下側底板部よりも幅の狭い上側底板部と，該上側底板部の両側端から上方へ立ち上がった一対の上側側板部と，該上側側板部の上端から互いに反対方向外方へそれぞれ屈曲した一対の上側フランジ部とを有し，
上記下側底板部と上記上側底板部，及び上記下側フランジ部と上記上側フランジ部とは，それぞれ互いに接合されており，
上記下側底板部と上記下側側板部と上記上側フランジ部と上記上側側板部との間には，中空部が形成されていることを特徴とする車両用メンバ部品。
【請求項２】
請求項１において，上記上側部材の上記上側フランジ部には，一対の該上側フランジ部にわたって上方から上記上側部材を覆う平板状のクロージング部材が接合されていることを特徴とする車両用メンバ部品。
【請求項３】
請求項１または２において，隣り合う上記下側側板部と上記上側側板部との間隔と，一対の上記上側側板部同士の間隔とは，略同等であることを特徴とする車両用メンバ部品。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において，車両の衝突時における衝撃を吸収するためのクラッシュボックスであることを特徴とする車両用メンバ部品。
【請求項５】
下側底板部と，該下側底板部の両側端から上方へ立ち上がった一対の下側側板部と，該下側側板部の上端から互いに反対方向外方へそれぞれ屈曲した一対の下側フランジ部とを有する下側部材と，上記下側底板部よりも幅の狭い上側底板部と，該上側底板部の両側端から上方へ立ち上がった一対の上側側板部と，該上側側板部の上端から互いに反対方向外方へそれぞれ屈曲した一対の上側フランジ部とを有する上側部材とを備え，上記下側部材と上記上側部材とは上記下側底板部と上記上側底板部，及び上記下側フランジ部と上記上側フランジ部とにおいてそれぞれ互いに接合されており，かつ上記下側底板部と上記下側側板部と上記上側フランジ部と上記上側側板部との間には，中空部が形成されている車両用メンバ部品を製造する方法であって，
上記下側部材を形成するための下側型面を有する下型と，上記上側部材を形成するための上側型面を有する上型とを用意し，
上記下側型面は断面略矩形状の凹部を有し，上記上側型面は上記凹部の深さと略同等の突出長さであって上記凹部よりも幅の狭い断面略矩形状の突出部を有し，
それぞれ上記下側部材及び上記上側部材の原板となる第１金属板及び第２金属板を互いに重ね合わせた状態で，上記上型の上記突出部によって上記第１金属板及び上記第２金属板の一部を上記下型の上記凹部に押し込むようにしてプレス成形し，
次いで，上記第１金属板及び第２金属板を上記下型と上記上型とによって挟持した状態で，上記第１金属板と上記第２金属板との間に高圧水を注入することにより内圧をかけて，上記第１金属板及び上記第２金属板をそれぞれ上記下側型面及び上記上側型面に沿った形状にハイドロフォーム成形することを特徴とする車両用メンバ部品の製造方法。
【請求項６】
請求項５において，上記下側部材と上側部材とをハイドロフォーム成形した後，上記上側部材の上記上側フランジ部に，一対の該上側フランジ部にわたって上方から上記上側部材を覆う平板状のクロージング部材を接合することを特徴とする車両用メンバ部品の製造方法。
【請求項７】
請求項５または６において，上記第１金属板及び上記第２金属板をプレス成形する前に，周縁部において上記第１金属板と上記第２金属板とを溶接しておくことを特徴とする車両用メンバ部品の製造方法。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項において，上記車両用メンバ部品は，車両の衝突時における衝撃を吸収するためのクラッシュボックスであることを特徴とする車両用メンバ部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，フロントサイドメンバ，クラッシュボックス等の車両用メンバ部品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より，車両用メンバ部品として，例えば，図１１に示すごとく，複数のプレス部品をスポット溶接によって接合してなるものがある（特許文献１参照）。該車両用メンバ部品９は，断面略矩形状の凹部９１１とその両側端に形成されたフランジ部９１２とを有する基体９１と，上記凹部９１１の底面９１３に接合されたリーンフォース９２と，上記凹部９１１を覆うように一対の上記フランジ部９１２にわたって接合されたクロージングパネル９３とからなる。
【０００３】
上記車両用メンバ部品９は，例えば，車両のフロントサイドメンバの前端部に取付けられ，車両の衝突時における衝撃を吸収するためのクラッシュボックスとして用いられる。かかるクラッシュボックスには，大きな衝突エネルギを吸収できることが要求される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−５３０７６号公報
【０００５】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記車両用メンバ部品９は，上記基体９１とリーンフォース９２とクロージングパネル９３とを接合してなるが，これらの間には大きな空間９４が形成されている。そのため，上記車両用メンバ部品９は，充分な強度を得ることができず，衝突エネルギ吸収性が不充分となるおそれがあるという問題がある。
【０００６】
また，上記車両用メンバ部品９の強度，衝突エネルギ吸収性を向上すべく，上記空間９４に補強用の縦リブ等を形成することも考えられる。しかし，縦リブをプレス成形によって作製して接合することは，部品組みを複雑にすると共に，溶接個所を増やすこととなる。その結果，製造コストが高くなり，生産効率が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，衝突エネルギを充分に吸収することができる製造容易な車両用メンバ部品及びその製造方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題の解決手段】
第１の発明は，互いに接合された下側部材と上側部材とを有する車両用メンバ部品であって，
上記下側部材は，下側底板部と，該下側底板部の両側端から上方へ立ち上がった一対の下側側板部と，該下側側板部の上端から互いに反対方向外方へそれぞれ屈曲した一対の下側フランジ部とを有し，
上記上側部材は，上記下側底板部よりも幅の狭い上側底板部と，該上側底板部の両側端から上方へ立ち上がった一対の上側側板部と，該上側側板部の上端から互いに反対方向外方へそれぞれ屈曲した一対の上側フランジ部とを有し，
上記下側底板部と上記上側底板部，及び上記下側フランジ部と上記上側フランジ部とは，それぞれ互いに接合されており，
上記下側底板部と上記下側側板部と上記上側フランジ部と上記上側側板部との間には，中空部が形成されていることを特徴とする車両用メンバ部品にある（請求項１）。
【０００９】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
上記車両用メンバ部品は，上記下側部材と上側部材とを互いに接合してなり，上記下側側板部の内側に，上記中空部を挟んで上記上側側板部が配されることとなる。これにより，上記上側側板部が補強用の縦リブとしての役割を果たし，上記車両用メンバ部品の衝突エネルギ吸収性を向上させることができる。即ち，大きな衝突エネルギを充分に吸収することができる車両用メンバ部品を得ることができる。
【００１０】
また，上記車両用メンバは，上記下側部材と上側部材との２つの部材を接合することによって，上記のごとく衝突エネルギ吸収性の向上を図ることができる。それ故，特に複雑な構造とすることなく，衝突エネルギ吸収性を向上させることができる。
【００１１】
また，上記下側部材と上側部材とは，上記下側底板部と上側底板部との重なり部分，及び上記下側フランジ部と上側フランジ部との重なり部分において接合すればよく，接合個所を比較的少なくすることができる。
従って，製造容易な車両用メンバ部品を得ることができる。
【００１２】
以上のごとく，本発明によれば，衝突エネルギを充分に吸収することができる製造容易な車両用メンバ部品を提供することができる。
【００１３】
第２の発明は，下側底板部と，該下側底板部の両側端から上方へ立ち上がった一対の下側側板部と，該下側側板部の上端から互いに反対方向外方へそれぞれ屈曲した一対の下側フランジ部とを有する下側部材と，上記下側底板部よりも幅の狭い上側底板部と，該上側底板部の両側端から上方へ立ち上がった一対の上側側板部と，該上側側板部の上端から互いに反対方向外方へそれぞれ屈曲した一対の上側フランジ部とを有する上側部材とを備え，上記下側部材と上記上側部材とは上記下側底板部と上記上側底板部，及び上記下側フランジ部と上記上側フランジ部とにおいてそれぞれ互いに接合されており，かつ上記下側底板部と上記下側側板部と上記上側フランジ部と上記上側側板部との間には，中空部が形成されている車両用メンバ部品を製造する方法であって，
上記下側部材を形成するための下側型面を有する下型と，上記上側部材を形成するための上側型面を有する上型とを用意し，
上記下側型面は断面略矩形状の凹部を有し，上記上側型面は上記凹部の深さと略同等の突出長さであって上記凹部よりも幅の狭い断面略矩形状の突出部を有し，
それぞれ上記下側部材及び上記上側部材の原板となる第１金属板及び第２金属板を互いに重ね合わせた状態で，上記上型の上記突出部によって上記第１金属板及び上記第２金属板の一部を上記下型の上記凹部に押し込むようにしてプレス成形し，
次いで，上記第１金属板及び第２金属板を上記下型と上記上型とによって挟持した状態で，上記第１金属板と上記第２金属板との間に高圧水を注入することにより内圧をかけて，上記第１金属板及び上記第２金属板をそれぞれ上記下側型面及び上記上側型面に沿った形状にハイドロフォーム成形することを特徴とする車両用メンバ部品の製造方法にある（請求項５）。
【００１４】
上記製造方法においては，プレス成形とハイドロフォーム成形とを併用して，上記第１金属板及び第２金属板を成形して車両用メンバ部品を得ることができる。そして，上記プレス成形とハイドロフォーム成形とは，同一の下型及び上型を用い，しかも連続して行うことができる。即ち，上記プレス成形の後に下型と上型とを外すことなく，連続してハイドロフォーム成形を行うことができる。
そのため，上記車両用メンバ部品の製造が容易であり，また生産効率に優れている。
従って，第２の発明によれば，上記第１の発明として開示したような衝突エネルギ吸収性に優れた車両用メンバ部品を，容易に製造することができる。
【００１５】
以上のごとく，本発明によれば，衝突エネルギを充分に吸収することができる製造容易な車両用メンバ部品の製造方法を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
上記第１の発明（請求項１）において，上記下側部材及び上側部材は，高張力鋼板（例えばＳＰＦＨ５９０）等の金属板からなることが好ましい。
また，本明細書において，「上」，「下」は各部材や部分等の互いの位置関係を表すための便宜的な表現である。従って，例えば上側部材が下側部材よりも地面に近い位置に配されていてもよい。
【００１７】
また，上記上側部材の上記上側フランジ部には，一対の該上側フランジ部にわたって上方から上記上側部材を覆う平板状のクロージング部材が接合されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には，一層衝突エネルギ吸収性に優れた車両用メンバ部品を得ることができる。
【００１８】
また，隣り合う上記下側側板部と上記上側側板部との間隔と，一対の上記上側側板部同士の間隔とは，略同等であることが好ましい（請求項３）。
この場合には，上記上側側板部が補強用の縦リブとして有効に作用し，一層衝突エネルギ吸収性に優れた車両用メンバ部品を得ることができる。
【００１９】
また，上記車両用メンバ部品は，車両の衝突時における衝撃を吸収するためのクラッシュボックスであることが好ましい（請求項４，請求項８）。
この場合には，本発明品における優れた衝突エネルギ吸収性という作用効果を，特に有効に発揮することができる。
【００２０】
次に，上記第２の発明（請求項５）において，上記下側部材と上側部材とをハイドロフォーム成形した後，上記上側部材の上記上側フランジ部に，一対の該上側フランジ部にわたって上方から上記上側部材を覆う平板状のクロージング部材を接合することが好ましい（請求項６）。
この場合には，一層衝突エネルギ吸収性に優れた車両用メンバ部品を得ることができる。
【００２１】
また，上記第１金属板及び上記第２金属板をプレス成形する前に，周縁部において上記第１金属板と上記第２金属板とを溶接しておくことが好ましい（請求項７）。
この場合には，上記第１金属板と第２金属板との間に供給した高圧水が，上記周縁部から漏れることを確実に防ぎ，上記第１金属板と第２金属板との間に付与された内圧を確実に維持することができる。
【００２２】
【実施例】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる車両用メンバ部品及びその製造方法につき，図１〜図８を用いて説明する。
上記車両用メンバ部品１は，図１に示すごとく，互いに接合された下側部材２と上側部材３とを有する。
【００２３】
上記下側部材２は，下側底板部２１と，該下側底板部２１の両側端から上方へ立ち上がった一対の下側側板部２２と，該下側側板部２２の上端から互いに反対方向外方へそれぞれ屈曲した一対の下側フランジ部２３とを有する。
上記上側部材３は，上記下側底板部２１よりも幅の狭い上側底板部３１と，該上側底板部３１の両側端から上方へ立ち上がった一対の上側側板部３２と，該上側側板部３２の上端から互いに反対方向外方へそれぞれ屈曲した一対の上側フランジ部３３とを有する。
【００２４】
上記下側底板部２１と上側底板部３１，及び上記下側フランジ部２３と上側フランジ部３３とは，それぞれ互いに接合されている。
上記下側底板部２１と下側側板部２２と上側フランジ部３３と上側側板部３２との間には，中空部１１が形成されている。
【００２５】
また，図１に示すごとく，隣り合う下側側板部２２と上側側板部３２との間隔ａと，一対の上側側板部３２同士の間隔ｂとは，略同等である。そして，２つの下側側板部２２及び２つの上側側板部３２は，全て互いに略平行に配されており，また，これらは，下側底板部２１，上側底板部３１，下側フランジ部２３，及び上側フランジ部３３に対して略垂直に配されている。
【００２６】
上記車両用メンバ部品１は，車両の衝突時における衝撃を吸収するためのクラッシュボックスである。該クラッシュボックス（車両用メンバ部品１）は，図３に示す車体６におけるフロントサイドメンバ６１の前端部に配設されている。
【００２７】
上記車両用メンバ部品１の前後の端末部は，図２に示すごとく，上記中空部１１を閉塞するように，上記上側部材３の上側側板部３２が下側部材２の下側側板部２２に重ね合わされている。即ち，上記上側側板部３２は，上述してきた間隔ａと間隔ｂが略同等となる位置に配置された一般部３２１と，上記端末部において下側部材２の下側側板部２２に重なる密閉部３２３と，該密閉部３２３と上記一般部３２１との間を連結する斜面部３２２とを有する。ただし，特に示さない限り，上側側板部３２というときは，上記一般部３２１を示すものとする。
【００２８】
次に，本例の車両用メンバ部品１を製造する方法につき，主に図４〜図７を用いて説明する。
図５に示すごとく，上記下側部材２を形成するための下側型面４１を有する下型４と，上記上側部材３を形成するための上側型面５１を有する上型５とを用意する。
上記下側型面４１は断面略矩形状の凹部４１１を有し，上記上側型面は上記凹部４１１の深さと略同等の突出長さであって上記凹部４１１よりも幅の狭い断面略矩形状の突出部５１１を有する。
【００２９】
図５に示すごとく，それぞれ上記下側部材２及び上記上側部材３の原板となる第１金属板１２及び第２金属板１３を互いに重ね合わせる。この状態で，図６に示すごとく，上記上型５の上記突出部５１１によって上記第１金属板１２及び上記第２金属板１３の一部を上記下型４の上記凹部４１１に押し込むようにしてプレス成形する。
【００３０】
次いで，図７，図８に示すごとく，上記第１金属板１２及び第２金属板１３を上記下型４と上型５とによって挟持した状態で，第１金属板１２と第２金属板１３との間に高圧水７を注入することにより内圧をかけて，第１金属板１２及び第２金属板１３をそれぞれ下側型面４１及び上側型面５１に沿った形状にハイドロフォーム成形する。
上記高圧水７の注入は，図４に示す給水部１４から行う。
【００３１】
図４に示すごとく，上記第１金属板１２及び上記第２金属板１３をプレス成形する前には，上記高圧水７を供給するための給水部１４を除く全ての周縁部１５において，上記第１金属板１２と第２金属板１３とを溶接しておく。また，上記第１金属板１２及び第２金属板１３の幅方向の中央部１６も溶接しておく。これらの溶接には，レーザ溶接，シーム溶接，アーク溶接等を用いることができる。
【００３２】
上記中央部１６は，後に，図１に示すごとく，上記下側部材２の下側底板部２１と上側部材３の上側底板部３１との重なり部分となる部分である。また，上記周縁部１５は，後に，下側フランジ部２３と上側フランジ部３３との重なり部分となる部分である。
また，上記給水部１４は，予め上記第１金属板１２にプレス成形することにより形成しておく。
【００３３】
また，上記第１金属板１２及び第２金属板１３は，厚み約２ｍｍの高張力鋼板からなる。また，上記第１金属板１２と第２金属板１３との間に，高圧水７によってかける内圧は約１００〜１５０ＭＰａとすることができる。
【００３４】
次に，本例の作用効果につき説明する。
上記車両用メンバ部品１は，上記下側部材２と上側部材３とを互いに接合してなり，下側側板部２２の内側に，中空部１１を挟んで上側側板部３２が配されることとなる。これにより，上記上側側板部２２が補強用の縦リブとしての役割を果たし，上記車両用メンバ部品１の衝突エネルギ吸収性を向上させることができる。即ち，大きな衝突エネルギを充分に吸収することができる車両用メンバ部品１を得ることができる。
【００３５】
また，上記車両用メンバ１は，上記下側部材２と上側部材３との２つの部材を接合することによって，上記のごとく衝突エネルギ吸収性の向上を図ることができる。それ故，特に複雑な構造とすることなく，衝突エネルギ吸収性を向上させることができる。
【００３６】
また，上記下側部材２と上側部材３とは，上記下側底板部２１と上側底板部３１との重なり部分，及び上記下側フランジ部２３と上側フランジ部３３との重なり部分において接合すればよく，接合個所を比較的少なくすることができる。
従って，製造容易な車両用メンバ部品１を得ることができる。
【００３７】
また，本例によれば，プレス成形（図５，図６）とハイドロフォーム成形（図７，図８）とを併用して，上記第１金属板１２及び第２金属板１３を成形して車両用メンバ１を製造することができる。そして，図５〜図８に示すごとく，上記プレス成形とハイドロフォーム成形とは，同一の下型４及び上型５を用い，しかも連続して行うことができる。即ち，上記プレス成形の後に下型４と上型５とを外すことなく，連続してハイドロフォーム成形を行うことができる。
そのため，上記車両用メンバ部品１の製造が容易であり，また生産効率に優れている。
【００３８】
また，図１に示すごとく，隣り合う下側側板部２２と上側側板部３２との間隔ａと，一対の上側側板部３２同士の間隔ｂとは，略同等であるため，上側側板部３２が補強用の縦リブとして有効に作用し，一層衝突エネルギ吸収性に優れた車両用メンバ部品１を得ることができる。
【００３９】
以上のごとく，本例によれば，衝突エネルギを充分に吸収することができる製造容易な車両用メンバ部品及びその製造方法を提供することができる。
【００４０】
（実施例２）
本例は，図９に示すごとく，上側部材３の上側フランジ部３３に，一対の該上側フランジ部３３にわたって上方から上記上側部材３を覆う平板状のクロージング部材１７を接合した車両用メンバ部品１０の例である。
上記クロージング部材１７は，実施例１に示すごとく，互いに接合された下側部材２及び上側部材３を，プレス成形，ハイドロフォーム成形によって形成した後，上記上側部材３の上側フランジ部３３の上面に重ねて溶接する。
その他は，実施例１と同様である。
【００４１】
この場合には，一層衝突エネルギ吸収性に優れた車両用メンバ部品を得ることができる。
その他は，実施例１と同様の作用効果を有する。
【００４２】
（実施例３）
本例においては，図１０に示すごとく，実施例１，２，及び従来例にそれぞれ示した車両用メンバ部品の衝突エネルギ吸収性につき評価した。
即ち，各車両用メンバ部品に対し，前後方向（図１，図９，図１１における紙面に垂直な方向）に衝突した場合に，その衝突エネルギのうち車両用メンバ部品によって吸収された吸収エネルギを測定した。その結果を，図１０に示す。
【００４３】
同図より明らかなごとく，従来例の車両用メンバ部品９（図１１）の吸収エネルギが約１００００Ｊ程度であったのに対し，実施例１の車両用メンバ部品１（図１）及び実施例２の車両用メンバ部品１０（図９）は，吸収エネルギが１５０００Ｊを超えて大きかった。即ち，本発明によれば，従来品に対して吸収エネルギを約１．５倍以上に向上させることができることとなる。
【００４４】
また，図１０から分かるように，クロージング部材１７を接合した実施例２にかかる車両用メンバ部品１０は，実施例１にかかる車両用メンバ部品１よりも吸収エネルギが高い。それ故，クロージング部材１７を接合することにより，衝突エネルギ吸収性が向上することが分かる。
【００４５】
上記実施例１〜３においては，クラッシュボックスについての実施例を示したが，本発明は，フロントサイドメンバ，リヤサイドメンバ等，他の車両用メンバ部品に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，車両用メンバ部品の断面図。
【図２】実施例１における，車両用メンバ部品の斜視図。
【図３】実施例１における，車体のフロント部分の斜視図。
【図４】実施例１における，互いに重ね合せた第１金属板と第２金属板の斜視図。
【図５】実施例１における，プレス成形直前の状態を示す，車両用メンバ部品の製造方法の説明図。
【図６】実施例１における，プレス成形直後の状態を示す，車両用メンバ部品の製造方法の説明図。
【図７】実施例１における，ハイドロフォーム成形途中の状態を示す，車両用メンバ部品の製造方法の説明図。
【図８】実施例１における，ハイドロフォーム成形直後の状態を示す，車両用メンバ部品の製造方法の説明図。
【図９】実施例２における，車両用メンバ部品の断面図。
【図１０】実施例３における，各車両用メンバ部品の吸収エネルギの測定結果を示す線図。
【図１１】従来例における，車両用メンバ部品の断面図。
【符号の説明】
１，１０．．．車両用メンバ部品，
１１．．．中空部，
１２．．．第１金属板，
１３．．．第２金属板，
１４．．．給水部，
１７．．．クロージング部材，
２．．．下側部材，
２１．．．下側底板部，
２２．．．下側側板部，
２３．．．下側フランジ部，
３．．．上側部材，
３１．．．上側底板部，
３２．．．上側側板部，
３３．．．上側フランジ部，
４．．．下型，
４１．．．下側型面，
４１１．．．凹部，
５．．．上型，
５１．．．上側型面，
５１１．．．突出部，
７．．．高圧水，
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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