(57)【要約】【課題】剛性に優れ、且つ遅れ破壊を抑制することができる車体補強構造を提供する。【解決手段】車体補強構造は、車体構造部材２と、長手方向の端部１ａよりも中央側の一般部１ｂにおいて車体構造部材２に固定され超高張力鋼板を曲げ加工して幅断面が車体外側に向けて突出する凸状曲げ部１０をもつ長尺状の車両用の補強部材１とをもつ。凸状曲げ部１０は、車体外側に対向して突出するコーナ部１３をもつ。補強部材１の端部１ａにおけるコーナ部１３の曲率半径は、補強部材１の一般部１ｂにおけるコーナ部１３の曲率半径よりも大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体構造部材と、長手方向の端部よりも中央側の一般部において前記車体構造部材に固定され超高張力鋼板を曲げ加工して幅断面が車体外側に向けて突出する凸状曲げ部をもつ車両用の補強部材と、をもつ車体補強構造において、
前記凸状曲げ部は、車体外側に対向して突出するコーナ部をもち、
前記補強部材の前記端部における前記コーナ部の曲率半径は、前記補強部材の前記一般部における前記コーナ部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする車体補強構造。
【請求項２】
前記超高張力鋼板の引っ張り強度が１１７０〜１４７０ＭＰａである場合には、前記補強部材の前記端部の前記コーナ部の曲率半径は、１０〜１５ｍｍであり、前記補強部材の前記一般部の前記コーナ部の曲率半径は、２〜８ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の車体補強構造。
【請求項３】
前記凸状曲げ部は、２つの前記コーナ部と、前記２つのコーナ部の間に形成された中央部とをもつ頂部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体補強構造。
【請求項４】
前記凸状曲げ部は、谷部と、前記谷部よりも車体外側に向かって膨出する膨出部とをもつ頂部を有し、前記膨出部は少なくとも１つの前記コーナ部を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の車体補強構造。
【請求項５】
前記膨出部は、平坦部と、平坦部の両端に形成された２つの前記コーナ部とをもつことを特徴とする請求項４記載の車体補強構造。
【請求項６】
前記車体構造部材は，超高張力鋼板を曲げ加工して幅断面が凸状曲げ部をもち、
前記凸状曲げ部は、車体外側に対向して突出するコーナ部をもち、
前記車体構造部材の長手方向の端部における前記コーナ部の曲率半径は、前記車体構造部材の前記端部よりも長手方向の中央側の一般部における前記コーナ部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の車体補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超高張力鋼板（以下、「超ハイテン材」ともいう。））を補強部材として用いた車体補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の衝突安全性能を向上させるために、車体構造部材の内側に補強部材を配設することが行われている。補強部材は、車体外側に向けて突出する凸状曲げ部をもち、車体外側から受ける衝突荷重に対する剛性を高める構造を有している。また、近年、補強部材の素材として、特許文献１に開示されているように、超ハイテン材を用いることが提案されている。超ハイテン材は、高い引張り強度をもち、剛性に優れた材質である。補強部材は、超ハイテン材をシャーで切断した後に、プレス加工等により曲げ加工することにより成形されていた。
【０００３】
しかし、後述の実験で詳細に説明するように、図１５の符号「×」に示すように、超ハイテン材に曲げ加工をして作製された補強部材は、その端面５９に遅れ破壊が生じるおそれがあった。補強部材の端面には、シャーなどによる切断によって肌荒れが生じている。曲げ加工時に、この肌荒れ面に応力が集中し、残留応力が発生して、端面に遅れ破壊が生じると考えられる。
【０００４】
そこで、補強部材の肌荒れした切断端面を研磨することで、滑面とすることが考えられる。しかし、研磨の手間がかかり、製造工数も増えてしまう。一方、超ハイテン材の引っ張り強度を低下させることによって、残留応力を低減させることも考えられる。しかし、この場合には、補強部材の剛性が低下し、車体構造部材を補強する効果が低減してしまう。
【０００５】
また、特許文献２には、補強部材の両端部に、切り欠き縁を次第に外方向に開いて断面形状移行部を形成することが提案されている。しかし、補強部材の形状が複雑となり、加工工数が多くなる。
【特許文献１】特開２００３−１２７９０１号公報
【特許文献２】特開平１０−１０９５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、剛性に優れ、且つ遅れ破壊を抑制することができる車体補強構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、車体構造部材と、長手方向の端部よりも中央側の一般部において前記車体構造部材に固定され超高張力鋼板を曲げ加工して幅断面が車体外側に向けて突出する凸状曲げ部をもつ車両用の補強部材と、をもつ車体補強構造において、前記凸状曲げ部は、車体外側に対向して突出するコーナ部をもち、前記補強部材の前記端部における前記コーナ部の曲率半径は、前記補強部材の前記一般部における前記コーナ部の曲率半径よりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車体補強構造によれば、補強部材の長手方向の端部における幅断面のコーナ部の曲率半径を、一般部のコーナ部の曲率半径よりも大きくしている。このため、端部のコーナ部に生じる残留応力は一般部のコーナ部よりも低く抑えることができる。ゆえに、端部に遅れ破壊が生じることを抑制できる。
【０００９】
また、補強部材は、幅断面が車体外側に向かって突出する凸状曲げ部をもち、一般部の凸状曲げ部のコーナ部は、端部の凸状曲げ部のコーナ部よりも曲率半径が小さい。このため、一般部のコーナ部は、端部のコーナ部に比べて、明確な稜線がつくられ、頂部が受ける車体内側方向への衝突荷重に対して優れた曲げ強度を発揮できる。このため、車体構造部材は、補強部材の一般部によって補強され、衝突荷重による変形を抑制できる。
【００１０】
また、一般部のコーナ部の曲率半径は端部のコーナ部の曲率半径よりも小さいため、その分だけ平坦な面が広くなり、車体構造部材に固定する固定代を確保しやすくなる。
【００１１】
以上のように本発明の車体補強構造によれば、剛性に優れ、且つ遅れ破壊を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の車体補強構造は、補強部材と、車体構造部材とをもつ。補強部材は、車体構造部材に固定されている。補強部材は、車体構造部材の車体内側又は車体外側に配置されている。
【００１３】
補強部材は、超ハイテン材からなる。超ハイテン材は、高い引張り強度をもつ鋼板をいい、その引張り強度は１１７０ＭＰａ以上であるとよい。１１７０ＭＰａ未満の場合には、補強部材の剛性が低下し、衝突時の安全性を高めるためには、補強部材の板厚増が必要となり、車体重量増加の要因となる。
【００１４】
補強部材は、超ハイテン材を曲げ加工して幅断面に凸状曲げ部を形成している。本明細書において、「幅断面」は、補強部材の長手方向と直交する方向の断面をいう。曲げ加工は、例えばプレス加工、ロールフォーミング加工などがあげられる。補強部材の幅断面は、車体外側に向けて突出する凸状曲げ部を有している。凸状曲げ部は、少なくとも１つのコーナ部をもつ。コーナ部は、例えば、円弧面をもつ。
【００１５】
前記超ハイテン材の引っ張り強度が１１７０〜１４７０ＭＰａである場合には、補強部材の端部の前記コーナ部の曲率半径は、１０〜１５ｍｍであり、前記補強部材の前記一般部の前記コーナ部の曲率半径は、２〜８ｍｍであることが好ましい（請求項２）。ここで、引張り強度はＪＩＳＺ２２４１に準拠して測定されたものである。端部のコーナ部の曲率半径が１０ｍｍ未満の場合には、端面に遅れ破壊が生じるおそれがあり、１５ｍｍを超える場合には、加工時の形状凍結ができなくなるおそれがある。一般部のコーナ部の曲率半径が２ｍｍ未満の場合には、曲げ加工が困難であるおそれがあり、８ｍｍを超える場合には、一般部の曲げ強度が低下するおそれがある。補強部材の厚みは、強度向上のため、１．０〜２．３ｍｍであることが好ましく、更には１．８〜２．０ｍｍであることが望ましい。
【００１６】
凸状曲げ部は、少なくとも１つのコーナ部をもつ。コーナ部には、補強部材の長手方向に沿って延びるとともに車体外側に向かって突出する凸状の稜線が形成される。１つのコーナ部には、１つの稜線が形成される。
【００１７】
凸状曲げ部が１つのコーナ部を有する場合には、コーナ部に、凸状の稜線が少なくとも１つ形成される。
【００１８】
前記凸状曲げ部は、２つの前記コーナ部と、前記２つのコーナ部の間に形成された中央部とをもつ頂部を有することが好ましい（請求項３）。この場合には、頂部に、少なくとも２つの凸状の稜線が形成される。車体外側からの衝突荷重は、この２つの稜線で受けるため、１つの稜線で受ける場合に比べて、剛性が高くなる。
【００１９】
前記凸状曲げ部は、谷部と、前記谷部よりも車体外側に向かって膨出する膨出部とをもつ頂部を有し、前記膨出部は少なくとも１つの前記コーナ部を有していることが好ましい（請求項４）。この場合には、頂部に、凸状の稜線が少なくとも２つ形成される。
【００２０】
前記膨出部は、平坦部と、平坦部の両端に形成された２つの前記コーナ部とをもつことが好ましい（請求項５）。この場合には、膨出部に２つの凸状の稜線が形成されるため、頂部に４本の凸状の稜線が形成されることになり、頂部の曲げ強度が更に向上する。
【００２１】
膨出部は、補強部材の長手方向の全体又は一部に形成されている。膨出部を形成する部位は、補強部材の中でも強度が最も必要となる部分、例えば、衝突荷重を受けやすい部分、車体構造部材に固定される部分の周縁であるとよい。
【００２２】
膨出部の谷部からの突出量は、５〜２０ｍｍであるとよい。この場合には、コーナ部の成形が容易で、頂部に対する強度を更に向上させることができる。
【００２３】
凸状曲げ部は、前記の頂部と、頂部の両側に屈曲して延びる側部とをもつ。側部は、車体外側から車体内側に向かって延びている。補強部材の端部における側部と頂部との角度は、一般部における側部と頂部との角度よりも大きく開いている場合がある。これは、端部のコーナ部の曲率半径が、一般部のそれよりも大きいため，小さい角度で曲げにくく、また一般部のように小さい角度で曲げて車体構造部材と近接させて溶接する必要がないためである。例えば、一般部では、車体構造部材と溶接するために、車体構造部材との間の隙間を０．５ｍｍ以下とする必要があるが、端部では溶接の必要がないため、隙間管理が必要ない。
【００２４】
凸状曲げ部をもつ幅断面形状は、例えば、逆Ｕ字状などの開断面であったり、四角形状などの閉断面であったりする。
【００２５】
補強部材は、長尺状であり、その長手方向の両方の端面を含む端部と、端部よりも中央側に位置し両方の端部同士を連結している一般部とをもつ。端部の端面は、曲げ加工の前又は後にシャーなどで切断された切断端面であり、多くの場合肌荒れをしていることが多い。端部と一般部との間には、一般部から端部に形状が徐々に変化する徐変部をもつとよい。
【００２６】
端部は、そのコーナ部の曲率半径が一般部のコーナ部よりも大きな曲率半径を持つ部分である。この端部は、端面からの長さは、１５〜３０ｍｍであるとよい。１５ｍｍ未満の場合には、加工時に、一般部と端部との間の徐変部で割れが生じるおそれがあり、３０ｍｍを超える場合には、補強部材のコンパクト化を図ることができないおそれがある。補強部材は、長手方向に同じ幅断面を有していてもよいが、異なった幅断面を有していても良い。いずれの場合にも、長手方向の端部の少なくとも一部と、一般部の少なくとも一部に、凸状曲げ部を有する幅断面を有していれば良い。
【００２７】
補強部材は、一般部において少なくとも２つの固定点で車体構造部材に固定されているとよい。少なくとも２つの固定点は、例えば、一般部の長手方向に配列している。
【００２８】
前記補強部材は、例えば，前記車体構造部材に対して溶接により固定されているとよい。溶接による固定点は、例えば、補強部材の凸状曲げ部の側部に位置する。この場合の側部の幅は、溶接代を確保するため，少なくとも３０ｍｍであるとよい。
【００２９】
前記補強部材は、前記車体構造部材に対して締結具により固定されていてもよい。この場合には、一般部の長手方向の両端部に固定点が配置されるとよい。これにより、固定点の間に、剛性の高い一般部によって車体構造部材が効果的に補強される。締結具としては、例えば、ボルト、接着剤等が挙げられる。
【００３０】
車体構造部材は、鋼板、ハイテン材、アルミ板などの、補強部材よりも引張り強度が低い部材を用いることができるが、補強部材と同程度の引張り強度をもつ超ハイテン材を用いてもよい。この場合には、車体の剛性が更に向上する。車体構造部材に超ハイテン材を用いる場合には、補強部材と同様の形状特性を有していることが好ましい。
【００３１】
即ち、前記車体構造部材は，超高張力鋼板を曲げ加工して幅断面が凸状曲げ部をもち、前記凸状曲げ部は、車体外側に対向して突出するコーナ部をもち、前記車体構造部材の長手方向の端部における前記コーナ部の曲率半径は、前記車体構造部材の前記端部よりも長手方向の中央側の一般部における前記コーナ部の曲率半径よりも大きいことがよい（請求項６）。
【００３２】
補強部材は、たとえば、ロッカーＲ／Ｆ（「レインフォースメント」を意味する。以下、同様）、フロアクロスＲ／Ｆ、Ａ−ピラーヒンジＲ／Ｆ、Ｂ−ピラーヒンジＲ／Ｆ、Ｃ−ピラーヒンジＲ／Ｆ、ルーフクロス、ルーフレール、フロントバンパＲ／Ｆ、フロントサイドメンバなどが挙げられる。これらの補強部材は、以下の車体構造部材に固定される。順に列挙すると、ロッカーＲ／Ｆは、フロアパネルの両側縁に沿って配置されフロアクロスメンバの両端に固定されたロッカー部材に固定されている。フロアクロスＲ／Ｆは、車幅方向に延びており、フロアパネルに固定されている。Ａ−ピラーヒンジＲ／Ｆは車体側部の前方ドアの前方周縁部に配置されたＡ−ピラーヒンジ部材に固定されている。Ｂ−ピラーヒンジＲ／Ｆは車体側部の前方ドアと後方ドアとの間に配置されたＢ−ピラーヒンジ部材に固定されている。Ｃ−ピラーヒンジＲ／Ｆは車体側部の後方ドアの後部周縁部に配置されたＣ−ピラーヒンジ部材に固定されている。ルーフクロスは車両ルーフに車幅方向に固定されている。ルーフレールは車両ルーフに車両前後方向に固定されている。フロントバンパＲ／Ｆは、車体全部で車幅方向に延びフロントサイドメンバに固定されている。フロントサイドメンバはフロントバンパＲ／Ｆの背面に固定され、車体前後方向に延び、車体のフロントフロアクロスに固定されている。
【実施例】
【００３３】
以下の実施例及び実験例により本発明を更に具体的に説明する。
【００３４】
（実施例１）  
本例の車体補強構造は、図１に示すように、補強部材１と、車体構造部材２とをもつ。補強部材１は、B−ピラーヒンジＲ／Ｆであり、引張り強度は１２７０ＭＰａ（１３０ｋｇ級）の超ハイテン材からなる。図２、図３に示すように、補強部材１は、超ハイテン材をプレス加工して幅断面に凸状曲げ部１０を形成している。凸状曲げ部１０は、逆Ｕ字形状を呈しており、車体外側に突出している頂部１１と、頂部１１の両端から車体内側に延びる側部１２とからなる。頂部１１は、谷部１４と、谷部１４よりも車体外側に向かって膨出する膨出部１５を有している。図４、図５に示すように、膨出部１５は、平坦部１６と、平坦部１６の両端に形成された２つのコーナ部１３とをもつ。したがって、頂部１１は、４つのコーナ部１３をもつことになる。
【００３５】
図１に示すように、補強部材１は、長手方向の両端に端部１ａと、長手方向に延びる一般部１ｂと、一般部１ｂと端部１ａとの間に形成され幅断面のコーナ部１３の曲率半径が一般部１ｂから端部１ａに徐々に変化している徐変部１ｃとをもつ。図４に示すように、端部１ａのコーナ部１３の曲率半径Ｒ１は１０ｍｍである。図５に示すように、一般部１ｂのコーナ部１３の曲率半径Ｒ２は５ｍｍである。補強部材１の厚みＦは、２．０ｍｍである。
【００３６】
図１に示すように、補強部材１の長手方向の一部には、コーナ部１３に、谷部１４よりも車体外側方向に膨出する膨出部１５が形成されている。即ち、膨出部１５は、端部１ａ、及び一般部１ｂの一部の３箇所に、形成されている。
【００３７】
図１〜図３に示すように、コーナ部１３には、車体外側に向かって突出して長手方向に延びる稜線Ｌが形成されている。頂部１１は、４つのコーナ部１３をもつため、頂部１１には、車体外側に向かって突出する4本の凸状の稜線Ｌが形成されていることになる。
【００３８】
膨出部１５の谷部１４からの突出量Ａは、１０ｍｍである。谷部１４の幅Ｂは、５０ｍｍであり、膨出部１５の幅Ｃは、５ｍｍである。
【００３９】
凸状曲げ部１０の側部１２は、車体外側から車体内側に向かって延びている。側部１２の幅Ｄは、補強部材１の長手方向で変化するが、一般部１ｂでは少なくとも３０ｍｍである。端部１ａにおける側部１２と頂部１１との角度Ｅ１は、一般部１ｂにおける側部１２と頂部１１との角度Ｅ２よりも大きい。
【００４０】
車体構造部材２は、補強部材１の車体外側に配置されて補強部材１を被覆するアウター部材である。車体構造部材２は、頂部２１と、頂部２１の両側に屈曲して延びる側部２２とをもつ。頂部２１は、中央部２７と、中央部２７の両端に形成され側部２２に延びるコーナ部２３とをもつ。車体構造部材２は、上部パネル２５と下部パネル２６とを、両者に跨る繋ぎ部材２８を裏面に溶接接合することにより形成されている。車体構造部材２の長手方向の上端部２ｃは、車体のルーフレールに固定され、下端部２ｄは車体のロッカーに固定される。車体構造部材２の前方縁部２ｅは、前方ドアが配設され、後方縁部２ｆは後方ドアが配設される。
【００４１】
補強部材１の一般部１ｂの側部１２は、車体構造部材２の側部２２に対して平行に配置されている。一方、前述したように補強部材１の頂部１１に対する側部１２の角度が、一般部１ａよりも端部１ｂの方が大きいため、補強部材１の端部１ａの側部１２は、車体構造部材２の側部２２に対して傾斜して配置されている。
【００４２】
補強部材１を車体構造部材２に固定するに当たっては、補強部材１は、一般部１ｂ、及び車体構造部材２に、それぞれ２箇所ずつ位置決め穴１８、２８を穿設する。この位置決め穴１８、２８にピンを通して、補強部材１を車体構造部材２に位置決めする。次に、補強部材１の一般部１ｂを、複数の溶接点１ｄで、車体構造部材２の側部２２に対してスポット溶接する。
【００４３】
本例においては、補強部材１の長手方向の端部１ａにおける幅断面のコーナ部１３の曲率半径Ｒ１が、一般部１ｂのコーナ部１３の曲率半径Ｒ２よりも大きい。このため、端部１ａのコーナ部１３に生じる残留応力を一般部１ｂのコーナ部１３よりも低く抑えることができる。ゆえに、端部１ａに遅れ破壊が生じることを抑制できる。
【００４４】
また、一般部１ｂのコーナ部１３の曲率半径Ｒ２は、端部１ａのコーナ部１３の曲率半径Ｒ１よりも小さい。このため、一般部１ｂのコーナ部１３は、端部１ａのコーナ部１３に比べて、明確な稜線Ｌが形成される。ゆえに、一般部１ｂでは、頂部１１が受ける車体内側方向への衝突荷重に対して優れた曲げ強度を発揮できる。補強部材１は、曲げ強度の高い一般部１ｂで、車体構造部材２に固定されている。このため、車体構造部材２は、補強部材１の一般部１ｂによって補強され、衝突荷重による変形を抑制できる。
【００４５】
また、一般部１ｂのコーナ部１３の曲率半径Ｒ２は、端部１ａのコーナ部１３の曲率半径よりも小さいため、その分だけ平坦な側部１２の幅Ｄを広くすることができ、補強部材１の溶接代を確保しやすくなる。また、一般部１ｂの側部１２を、車体構造部材２の側部２２と平行にすることができ、側部１２と側部２２との間での溶接可能な面積を広くすることができる。したがって、本例によれば、溶接品質を維持することができる。
【００４６】
（実施例２）
本例においては、図６、図７に示すように、補強部材１の頂部１１の膨出部１５が、１つのコーナ部１３を形成している点で、実施例１と相違する。膨出部１５には、１つのコーナ部１３が形成されているため、長手方向に延びる稜線Ｌが１つ形成されている。このため、補強部材１の頂部１１には、２つの稜線Ｌが形成されている。
【００４７】
図６に示すように、補強部材１の端部１ａのコーナ部１３の曲率半径Ｒ１は１０ｍｍである。図７に示すように、一般部１ｂのコーナ部１３の曲率半径Ｒ２は５ｍｍである。
【００４８】
本例においても、補強部材１の頂部１１に、車体外側に向かって突出する稜線Ｌが形成されているため、車体外側からの衝突荷重に対して優れた剛性を発揮できる。また、補強部材１の端部１ａのコーナ部１３は、一般部１ｂのコーナ部１３よりも大きい曲率半径をもつ。このため、端部１ａの端面に遅れ破壊が生じにくい。
【００４９】
（実施例３）
本例においては、図８、図９に示すように、補強部材１の頂部１１には、膨出部が形成されていない点で、実施例１と相違する。即ち、頂部１１は、中央部１７と、中央部１７の両端に形成された２つのコーナ部１３とをもつ。コーナ部１３には、車体外側に向かって突出する凸状の稜線Ｌが形成されている。
【００５０】
図８に示すように、補強部材１の端部１ａのコーナ部１３の曲率半径Ｒ１は１０ｍｍである。図９に示すように、一般部１ｂのコーナ部１３の曲率半径Ｒ２は５ｍｍである。
【００５１】
本例においても、補強部材１の頂部１１に、車体外側に向かって突出する稜線Ｌが形成されているため、車体外側からの衝突荷重に対して優れた剛性を発揮できる。また、補強部材１の端部１ａのコーナ部１３は、一般部１ｂのコーナ部１３よりも大きい曲率半径をもつ。このため、端部１ａの端面に遅れ破壊が生じにくい。
【００５２】
（実施例４）
本例においては、図１０，図１１に示すように、車体構造部材２が、補強部材１と同じ超ハイテン材を用いており、長手方向の端部２ａのコーナ部２３の曲率半径Ｒ３が、一般部２ｂのコーナ部２３の曲率半径Ｒ４よりも大きい。
【００５３】
車体構造部材２及び補強部材１は、いずれも引っ張り強度が１２７０ＭＰａの超ハイテン材を用いている。車体構造部材２は、車体外側に突出する頂部２１と、頂部２１の両側から屈曲して延びる側部２２とをもつ。頂部２１は、中央部２７と、中央部２７の両側に形成されたコーナ部２３とをもつ。補強部材１は、車体外側に突出する頂部１１と、頂部１１の両側から屈曲して延びる側部１２とをもつ。頂部１１は、中央部１７と、中央部１７の両側に形成されたコーナ部１３とをもつ。
【００５４】
図１０に示すように、車体構造部材２の端部２ａのコーナ部２３の曲率半径Ｒ３は、補強部材１の端部１ａのコーナ部１３の曲率半径Ｒ１と同様に、１０ｍｍである。図１１に示すように、車体構造部材２の一般部２ｂのコーナ部２３の曲率半径Ｒ４は、補強部材１の一般部１ｂのコーナ部１３の曲率半径Ｒ２と同様に、５ｍｍである。車体構造部材２の厚みは、補強部材１の厚みと同様に、２．０ｍｍである。
【００５５】
本例においては、補強部材１だけでなく、車体構造部材２にも、超ハイテン材を用いており、しかも、強度が要求される一般部２ｂのコーナ部２３の曲率半径Ｒ４を端部２ａのコーナ部２３の曲率半径Ｒ３よりも小さくしているため、優れた剛性を発揮できる。ゆえに、衝突荷重に対して、優れた安全性を発揮できる。また、車体構造部材２の端部２ａは、補強部材１の端部１ａと同様に、コーナ部２３の曲率半径Ｒ３を大きくしているため、遅れ破壊を抑制できる。
【００５６】
（実施例５）
本例の車体補強構造においては、図１２に示すように、補強部材１が車幅方向に延びフロントバンパを補強するフロントバンパＲ／Ｆである。車体構造部材２が、車体前後方向に延びる一対のフロントサイドメンバである。補強部材１は、車体構造部材２の車体外側、即ち車体前方側に配置されている。補強部材１の一般部１ｂには、２箇所において、車体構造部材２の端部にボルトで締結固定されている。補強部材１の車体前方は、フロントバンパ２５によって被覆されている。なお、補強部材１が固定されている車体構造部材２の他端は、車体のフロントフロアクロス２９に固定されている。
【００５７】
図１３に示すように、補強部材１の幅断面は、四角形を呈する閉断面であり、凸状曲げ部１０をもつ。補強部材１は、４つのコーナ部１３をもち、４つの稜線Ｌが形成されている。補強部材１は、筒状を呈しており、長手方向の両方の端部１ａは、開口１９をもつ開放端である。補強部材１の長手方向の端部１ａは、端面から３０ｍｍまでの長さの部分であり、この端部１ｂのコーナ部１３の曲率半径Ｒ１では１０ｍｍである。端部１ｂよりも長手方向中央側の一般部１ｂのコーナ部１３の曲率半径Ｒ２は５ｍｍである。端部１ａと一般部１ｂとの間には、端部１ａから一般部１ｂに向けて幅断面のコーナ部１３の曲率半径が徐々に変化する徐変部１ｃが形成されている。
【００５８】
補強部材１を製造するにあたっては、まず、図１４（ａ）に示すように、超ハイテン材３にロールフォーミング加工を施して幅断面がＣ字状になるように成形する。次に、超ハイテン材３の幅方向の端部３０同士を溶接接合して、幅断面がコーナ部１３の曲率半径が５ｍｍの四角形を有する筒体３１とする。次に、図１４（ｂ）に示すように、先端に成形面７ａをもつピン７を、筒体３１の両端部側に配置する。ピン７の先端には、補強部材１の端部１ａの形状に相応する形状をもつ成形面７ａが形成されている。次に、図１４（ｃ）に示すように、筒体３１の両端部の開口１９の中にピン７の成形面７ａを圧入して、成形面７ａで筒体３１の端部を拡径させる。これにより、端部１ａのコーナ部１３の曲率半径を１０ｍｍとする補強部材１が成形される。その後、図１４（ｄ）に示すように、ピン７を補強部材１の開口１９から引き抜く。
【００５９】
本例においても、補強部材１の長手方向の端部１ａにおける幅断面のコーナ部１３の曲率半径Ｒ１を、一般部１ｂのコーナ部１３の曲率半径Ｒ２よりも大きくしている。このため、端部１ａでは応力の集中が緩和される。ゆえに、端部１ａに遅れ破壊が生じることを抑制できる。
【００６０】
また、補強部材１の頂部１１に、車体外側に向かって突出する稜線Ｌが形成されているため、車体外側からの衝突荷重に対して優れた剛性を発揮できる。
【００６１】
（実験例）
本実験例においては、実施例１〜４の補強部材に用いられている超ハイテン材の遅れ破壊試験を行った。
【００６２】
まず、厚み２．０ｍｍの超ハイテン材から縦（長手寸法）１００ｍｍ×横（幅）寸法３５ｍｍの大きさにシャーで切り出した。次に、図１５に示すように、切り出し材の幅方向の中央部分に曲げ加工を施して、幅断面がＵ字状の凸状曲げ部５０をもつ試験材５を作製した。試験材５は、凸状曲げ部５０に形成されているコーナ部５３の曲率半径が、５ｍｍのものと、１０ｍｍがものの２種類作製した。試験材５の相対面する側部５２には、ボルト穴５５を穿設した。
【００６３】
そして、図１６に示すように、試験材５のボルト穴５５にボルト６１を挿着した後にナット６２を螺合した。ナット６２を所定の締め付け力を加えて、試験材５の側部５２が互いに近接する方向に曲げ荷重Ｆを加えた。この曲げ荷重Ｆは、試験材を構成している超ハイテン材に引っ張り荷重を加えて破断したときの破断限界値（ＴＳ）の０．３倍（０．３ＴＳ）、０．６倍（０．６ＴＳ）、０．９倍（０．９ＴＳ）とした。この試験材にて複合サイクル腐食試験（ＪＡＳＯ法ＣＣＴ）を行い、遅れ破壊の発生の有無を確認した。ＪＡＳＯ法ＣＣＴにて試験を１２０ｃｙｃ行ったときに破壊が生じなかった超ハイテン材は、市場使用環境で１０年相当経過して遅れ破壊が生じないことが経験上わかっている。
【００６４】
図１７は、試験材のコーナ部の曲率半径が５ｍｍの場合と１０ｍｍの場合の遅れ破壊試験の結果を示している。図１７より知られるように、コーナ部の曲率半径が１０ｍｍのときには、応力が０．３ＴＳ〜０．９ＴＳとなるように荷重を加えたときでも、ＪＡＳＯ法ＣＣＴで１２０ｃｙｃ繰り返した場合にも、破壊は生じなかった。曲率半径が５ｍｍのときには、０．３ＴＳの場合では、１２０ｃｙｃ以上耐えることができたが、０．６ＴＳ以上の場合に、１２０ｃｙｃ未満で試験材に破壊が生じた。図１５の「×」に示すように、試験材５に生じる破壊の部位の多くは、長手方向の両方の端面５９であった。試験材５の端面５９には、シャーなどによる切断によって肌荒れが生じている。曲げ加工時に、肌荒れした端面５９に応力が集中し、残留応力が発生して、遅れ破壊が生じると考えられる。
【００６５】
図１８は、コーナ部の曲率半径が５ｍｍであるとき、試験材の切断端面をそのままにした場合と、切断端面を研磨した場合の、試験材の遅れ破壊試験の結果を示した。切断端面は、エメリー紙（＃４００）により研磨した。図１８より知られるように、端面を研磨した場合は、０．３ＴＳから０．９ＴＳまで負荷を加えた際、１２０ｃｙｃ以上でも破壊は生じなかった。しかし、端面をそのままにした場合には、０．６ＴＳ以上の場合に、１２０ｃｙｃ未満で試験材に破壊が生じた。
【００６６】
このことから、コーナ部の曲率半径が小さいほど破壊が生じやすくなることがわかる。また、破壊が生じやすい端部の端面を研磨した場合には、破壊が生じにくくなることがわかる。
【００６７】
本発明では、前記実施例１〜５で説明したように、切断端面を研磨する代わりに、切断端面を含む端部のコーナ部の曲率半径を、一般部のコーナ部の曲率半径よりも大きくしている。これにより、端面の遅れ破壊の抑制と、一般部での衝突荷重に耐え得る優れた剛性の確保とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施例１の車体補強構造の分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】実施例１の、補強部材の端部の膨出部の断面図である。
【図５】実施例１の、補強部材の一般部の膨出部の断面図である。
【図６】実施例２の車体補強構造における、端部の断面図である。
【図７】実施例２の車体補強構造における、一般部の断面図である。
【図８】実施例３の車体補強構造における、端部の断面図である。
【図９】実施例３の車体補強構造における、一般部の断面図である。
【図１０】実施例４の車体補強構造における、端部の断面図である。
【図１１】実施例４の車体補強構造における、一般部の断面図である。
【図１２】実施例５の車体補強構造の正面図である。
【図１３】実施例５の補強部材の斜視図（ａ）、一方の端部の断面図（ｂ）、一般部の断面図（ｃ）、他方の断面図（ｄ）である。
【図１４】実施例５の補強部材の製造方法を示す説明図（ａ）〜（ｄ）である。
【図１５】実験例の試験材の斜視図である。
【図１６】実験例における、試験材の遅れ破壊試験を説明する説明図である。
【図１７】実験例における、コーナ部の曲率半径が５ｍｍの場合と１０ｍｍの場合の遅れ破壊試験の結果を示す線図である。
【図１８】実験例における、端面をそのままとした場合と端面を研磨した場合の遅れ破壊試験の結果を示す線図である。
【符号の説明】
【００６９】
１：補強部材、１ａ：端部、１ｂ：一般部、１ｃ：徐変部、１ｄ：溶接点、２：車体構造部材、３：超ハイテン材、５：試験材、７：ピン、１０：凸状曲げ部、１１：頂部、１２：側部、１３：コーナ部、１４：谷部、１５：膨出部、１６：平坦部、１７：中央部、１９：開口、２１：頂部、２２：側部、２３：コーナ部、２７：中央部、Ｌ：稜線。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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