金属制中空柱状部件

摘要

公开一种金属制中空柱状部件，具有多边形截面，该多边形截面具有至少五个顶点部和延伸设置在该顶点部间的边。多边形截面为，通过内角小的两个顶点部（A、B）而将其周围分割为由一个或多个边构成的两个周围段，该两个周围段的至少一方包含至少四个边，该包含至少四个边的周围段中所包含的至少三个顶点部（V(i)）各自的内角为180°以下，连接两个顶点部（A、B）的直线（L）与至少三个顶点部（V(i)）之间的距离（SS(i)）比两个顶点部（A、B）间的距离的1/2短，而且，至少三个顶点部（V(i)）中具有最小的内角的顶点部（C）的内角比两个顶点部（A、B）的内角大，沿着包含至少四个边的周围段，在至少三个顶点部（V(i)）中具有最小的内角的顶点部（C）与两个顶点部（A、B）的一方（A）之间、及具有最小的内角的顶点部（C）与两个顶点部（A、B）的另一方（B）之间，存在具有比具有最小的内角的顶点部（C）的内角的角度大的内角的顶点部（VI）。

权利要求

1.一种金属制中空柱状部件，具有多边形截面，该多边形截面具有至少五个顶点部和延伸设置在该顶点部间的边，上述多边形截面为，通过内角小的两个顶点部(A、B)而将其周围分割为由一个或多个边构成的两个周围段，该两个周围段的至少一方包含至少四个边，该包含至少四个边的周围段中所包含的至少三个顶点部(V(i)(i＝1，2，3，...))各自的内角为180°以下，该金属制中空柱状部件的特征在于，

连接上述两个顶点部(A、B)的直线(L)与上述至少三个顶点部(V(i)(i＝1，2，

3，...))之间的距离(SS(i)(i＝1，2，3，...))比上述两个顶点部(A、B)间的距离的1/2短，而且，上述至少三个顶点部(V(i) (i＝1，2，3，...))中具有最小的内角的顶点部(C)的内角比上述两个顶点部(A、B)的内角大，沿着上述包含至少四个边的周围段，在上述至少三个顶点部(V(i) (i＝1，2，3，...))中具有最小的内角的顶点部(C)与上述两个顶点部(A、B)的一方(A)之间、及上述具有最小的内角的顶点部(C)与上述两个顶点部(A、B)的另一方(B)之间，存在具有比上述具有最小的内角的顶点部(C)的内角的角度大的内角的顶点部(VI)。

2.如权利要求1所述的金属制中空柱状部件，其特征在于，

该金属制中空柱状部件的用途为汽车的车架用。

3.一种金属制中空柱状部件，具有多边形截面，该多边形截面具有至少五个顶点部和延伸设置在该顶点部间的边，上述金属制中空柱状部件具备两个接合部(J)，

上述多边形截面为，通过上述两个接合部(J)附近的两个顶点部(A、B)而将其周围分割为由一个或多个边构成的两个周围段，该两个周围段的至少一方包含至少四个边，该包含至少四个边的周围段中所包含的至少三个顶点部(V(i)(i＝1，2，3，...))各自的内角为180°以下，该金属制中空柱状部件的特征在于，

连接上述两个顶点部(A、B)的直线(L)与上述至少三个顶点部(V(i)(i＝1，2，

3，...))之间的距离(SS(i)(i＝1，2，3，...))比上述两个顶点部(A、B)间的距离的1/2短，沿着上述包含至少四个边的周围段，在上述至少三个顶点部(V(i) (i＝1，2，3，...))中具有最小的内角的顶点部(C)与上述两个顶点部(A、B)的一方(A)之间、及上述具有最小的内角的顶点部(C)与上述两个顶点部(A、B)的另一方(B)之间，存在具有比上述具有最小的内角的顶点部(C)的内角的角度大的内角的顶点部(VI)。

4.如权利要求3所述的金属制中空柱状部件，其特征在于，

该金属制中空柱状部件的用途为汽车的车架用。

说明书

金属制中空柱状部件

技术领域

[0001] 本发明涉及构成车架的钢、铝、不锈钢、钛等金属制的薄壁中空柱状部件。

背景技术

[0002] 近年来，在汽车领域，为了在维持或提高汽车的碰撞安全性的同时将车体轻量化、从而减少CO2排出量并提高汽车的环境性能，而多见通过在碰撞吸能盒等车架部件的截面形状上下工夫而提高其刚性的搭配例。为了提高车架部件的刚性，车架部件的纵向的截面特性的分布（强度平衡）变得重要。当错误设计时，例如在汽车的前方碰撞中，与位于汽车的车架的前端的碰撞吸能盒相比，会引起位于该碰撞吸能盒的后方的车架先变形。此外，在汽车的碰撞实验中，载荷方向等边界条件并非一定，会发生某种程度的误差。因此，要求碰撞吸能盒等的轴向的压溃变形模式为主要的变形模式的能量吸收部件为，不会由于某种程度的边界条件的变化而使冲击吸收能大幅度变化、即鲁棒性优异的部件。

[0003] 此处，所谓强度平衡是指，根据被应用为与车架的纵向垂直的多个截面形状的材料特性来计算的断面惯性矩、最大抗压曲载荷等的纵向的分布，所谓冲击吸收能是指每单位轴向的压溃量的能量吸收量，所谓鲁棒性是指冲击吸收能相对于力学上的边界条件的变化的不变性。

[0004] 作为现有技术，专利文献1公开了轴向的至少一部分上的横截面形状为具有多个顶点的封闭截面、并形成向内部凹陷的槽部的冲击吸收部件。

[0005] 此外，专利文献2记载了如下技术：在由具有中空矩形截面的铝合金制的挤压部件构成的能量吸收部件中，在壁面部的外侧设置矩形截面的凸部。

[0006] 进一步，专利文献3公开了在侧面上沿轴向延伸的、在内侧形成有呈凸状的卷边、在外侧形成有呈凸状的卷边的汽车的前侧架。

[0007] 进一步，专利文献4记载了具有使开口部朝向车宽方向外侧的大致C字形截面形状的汽车的冲击吸收部件。

[0008] 进一步，专利文献5记载了如下技术：在具有多边形截面的冲击吸收部件中，限定多边形截面的某一边的长度、夹着该边而邻接的二边的长度、以及该二边所成的角度的范围。

[0009] 现有技术文献

[0010] 专利文献

[0011] 专利文献1：日本特开2006-207724号公报

[0012] 专利文献2：日本特开2002-12165号公报

[0013] 专利文献3：日本特开平8-108863号公报

[0014] 专利文献4：日本特开2009-292340号公报

[0015] 专利文献5：国际公开号WO2005/010396

发明内容

[0016] 发明要解决的课题

[0017] 但是，专利文献1～3所公开的技术，均为使横截面的顶点部的总数增大并使由压缩变形引起的部件的每单位长度的截面力通过极端的凹凸部形成而显著提高，因此从车架的强度平衡的观点出发，需要整体上重新设计车架。在部分应用的情况下，担心整体的强度平衡崩溃、从未预期的部位变形、反而使部件单体的冲击能量吸收量减少。进一步，极端的凹凸部成形使变形模式不稳定化，因此担心稳定的轴向的压溃变形变得困难。

[0018] 此外，现有专利4～5均为，均抑制凹凸部成形，缓和由压缩变形引起的部件的每单位长度的截面力的提高，能够实现稳定的轴向的压溃变形模式。但是，无论哪篇专利中，所图示的大致多边形上的顶点的内角的配置都不恰当，担心由于通过根据载荷方向来多边形化而发生的弯曲现象而使顶点部消失，会产生截面力的显著降低。

[0019] 本发明的目的在于提供一种无损强度平衡而使冲击吸收能提高的技术及其应用部件。

[0020] 用于解决课题的方案

[0021] 本发明人们，调查了部件被压坏时的、变形模式与冲击吸收能（能量吸收量）的关系，结果发现了部件的横截面的顶点部的变动大大有助于压溃变形时的能量吸收量。当在压溃变形时压溃变形前的顶点部由于弯曲等变形而消失时，反力显著降低。因而，在顶点部不引起弯曲的方法是有效的，但轴向的压溃变形时特别难控制。所以本发明人们发现了，通过由部件的轴向的压溃解析及实验来控制弯曲位置，而能够抑制压溃变形时的顶点部的消失。该技术用于减轻由压曲引起的反力降低的比例，因此无损于整体的强度平衡。

[0022] 根据本发明，提供一种金属制中空柱状部件，具有多边形截面，该多边形截面具有至少五个顶点部和延伸设置在该顶点部间的边，其中，上述多边形截面为，通过内角小的两个顶点部（A、B）而将其周围分割为由一个或多个边构成的两个周围段，该两个周围段的至少一方包含至少四个边，该包含至少四个边的周围段中所包含的至少三个顶点部（V（i）（i=1，2，3，...））各自的内角为180°以下，连接上述两个顶点部（A、B）的直线（L）与上述至少三个顶点部（V（i）（i=1，2，3，...））之间的距离（SS（i）（i=1，2，3，...））比上述两个顶点部（A、B）间的距离的1/2短，而且，上述至少三个顶点部（V（i））中具有最小的内角的顶点部（C）的内角比上述两个顶点部（A、B）的内角大，沿着上述包含至少四个边的周围段，在上述至少三个顶点部（V（i））中具有最小的内角的顶点部（C）与上述两个顶点部（A、B）的一方（A）之间、及上述具有最小的内角的顶点部（C）与上述两个顶点部（A、B）的另一方（B）之间，存在具有比上述具有最小的内角的顶点部（C）的内角的角度大的内角的顶点部（VI）。

[0023] 而且，根据本发明的其它特征，提供一种金属制中空柱状部件，具有多边形截面，该多边形截面具有至少五个顶点部和延伸设置在该顶点部间的边，其中，上述金属制中空柱状部件具备两个接合部（J），上述多边形截面为，通过上述两个接合部（J）附近的两个顶点部（A、B）而将其周围分割为由一个或多个边构成的两个周围段，该两个周围段的至少一方包含至少四个边，该包含至少四个边的周围段中所包含的至少三个顶点部（V（i）（i=1，2，3，...））各自的内角为180°以下，连接上述两个顶点部（A、B）的直线（L）与上述至少三个顶点部（V（i）（i=1，2，3，...））之间的距离（SS（i）（i=1，2，3，...））比上述两个顶点部（A、B）间的距离的1/2短，沿着上述包含至少四个边的周围段，在上述至少三个顶点部（V（i））中具有最小的内角的顶点部（C）与上述两个顶点部（A、B）的一方（A）之间、及上述具有最小的内角的顶点部（C）与上述两个顶点部（A、B）的另一方（B）之间，存在具有比上述具有最小的内角的顶点部（C）的内角的角度大的内角的顶点部（VI）。

[0024] 本发明的金属制中空柱状部件尤其适于构成汽车的车架的车架部件。

[0025] 另外，在本发明中，多边形意味着由将各边延长了的直线的交点形成的图形为多边形，具有多边形截面的金属制中空柱状部件包括在顶点部设置有曲率的部件。

[0026] 根据本发明，提供无损强度平衡而使冲击吸收能和鲁棒性提高了的部件。

附图说明

[0027] 图1是示意地表示部件的压溃时的反力和压溃量的图，是用于概述冲击吸收能提高方法的说明图。

[0028] 图2是用于说明最大抗弯曲载荷与内角的关系的示意图。

[0029] 图3是表示最大抗弯曲载荷与内角的关系的图表。

[0030] 图4是用于说明中空柱状部件的轴向的压溃变形时的力学状态的示意图。

[0031] 图5是用于说明弯曲时的几何变形和内角的变化的示意图。

[0032] 图6是表示用于说明在多边形截面内的一个顶点上产生了弯曲的情况下的周边的顶点的内角的变化的周围段的示意图。

[0033] 图7是表示作为本发明的一例的中空柱状部件的多边形截面的周围段的示意图。

[0034] 图8是表示本发明的多边形截面的周围段的一例的图，是示意地表示在两个顶点部A、C间和两个顶点部B、C间、在沿着大致多边形的大致多条直线上存在1点以上的顶点部的顶点部VI中、至少1点以上比顶点部C的内角的角度大的情况下的弯曲前和弯曲后的中空柱状部件的横截面的说明图。另外，（+）表示点A、b间的顶点部中、比左右相邻的顶点部的内角大的内角的顶点部，（-）表示点A、b间的顶点部中、比一个相邻及/或左右相邻的顶点部的内角小的内角的顶点部。

[0035] 图9是示意地表示在横截面内具有五个以上顶点部的多边形截面的周围段的顶点部中的2点A’、B’间、沿着大致多边形的大致多条直线上的3点以上的点不满足本发明的条件的部位的弯曲前和弯曲后的中空柱状部件的横截面的说明图。另外，（+）表示点A’、B’间的顶点部中、比一个相邻及/或左右相邻的顶点部的内角大的内角的顶点部，（-）表示点A’、B’间的顶点部中、比左右相邻的顶点部的内角小的内角的顶点部。

[0036] 图10是示意地表示作为本发明的一例的中空柱状部件的多边形截面的周围段的说明图。

[0037] 图11是示意地表示作为本发明的一例的中空柱状部件的多边形截面的周围段的说明图。

[0038] 图12是作为比较例的部件的横截面形状及尺寸的说明图。

[0039] 图13是作为实施例之一的部件的横截面形状及尺寸的说明图。

[0040] 图14是在薄壁中空柱状部件的压溃时产生的反力与压溃量的关系的比较图。

[0041] 图15是作为比较例的部件的横截面形状及尺寸的说明图。

[0042] 图16是作为实施例之一的部件的横截面形状及尺寸的说明图。

[0043] 图17是在薄壁中空柱状部件的压溃时产生的反力与压溃量的关系的比较图。

[0044] 图18是在薄壁中空柱状部件的压溃时产生的反力与压溃量的关系的比较图。

具体实施方式

[0045] 首先，参照图1～图6说明本发明的原理。

[0046] 为了提高多边形截面的中空柱状部件的冲击吸收性能，需要提高中空柱状部件的轴向的每个压溃量的能量吸收量。为了提高能量吸收量，将在部件的压溃时产生的反力的平均值维持得高是重要的。

[0047] 为此，需要（1）如图1中虚线所示，促进由于压溃时的变形而变动的反力的增加，（2）如图1中点线所示，抑制由于压溃时的变形而变动的反力的降低。

[0048] 本发明人们通过部件的轴向的压溃解析及实验而发现了如下情况：（a）压溃时的反力的增加主要受变形前的部件的横截面形状的顶点部的数量影响，（b）压溃时的反力的降低受变形中的部件的横截面形状的顶点部的数量影响，（c）反力的增加由于部件的最大反力增加而影响邻接的其它部件，而反力的降低由于部件的最大反力不变而不会影响邻接的其它部件。

[0049] 在具有多边形截面的中空柱状部件中，一般地，存在多边形截面的顶点部会由于压溃时的弯曲而消失的情况。在这种情况下，部件就会以具有比最初的顶点部的总数少的顶点部的截面形状而变形。当截面的顶点部消失时，多边形截面的边的长度变长，因此压曲的周期变长。压曲的周期相当于反力的变动的周期，因此当压曲的周期变长时，压溃中的反力峰值的数减少。因而，通过使多边形截面的顶点部的数增多，而能够提高压曲开始前的部件的最大反力，但当使多边形截面的顶点部的数增多时，顶点部的内角变大，因此部件容易弯曲，存在压曲后的部件的反力显著降低的情况。

[0050] 具有多边形截面的中空柱状部件伴随着压坏而产生的部件的弯曲是不可避免的，因此为了提高部件的冲击的吸收性能，使其怎样弯曲是重要的。此外，弯曲会引起反力的降低，因此通过控制弯曲，而减少在变形时消失的顶点部的数量，因此有可能能够控制反力的降低量。

[0051] 所以，本发明人们，通过具有多边形截面的中空柱状部件的压溃的解析及实验而发现了如下情况：并非通过减少弯曲的次数，而是通过控制弯曲位置而抑制顶点部的消失，另外，为了控制弯曲位置，顶点部的内角是重要的因素。

[0052] 一般地，在多边形截面的中空柱状部件中，横截面内的顶点部的内角越大，中空柱状部件越容易弯曲。例如，在使两条仅能够纵向变形的弹性杆如图2所示那样在一端上以角度θ结合、并且固定了相反侧的端部的系统中，如箭头F所示那样从上方对成为顶点的结合部施加有载荷时的、弯曲开始紧前的最大抗弯曲载荷，能够在材料力学上进行解析，当设角度θ=90°时的最大抗弯曲载荷为1.00时，在角度θ=120°及角度θ=150°的情况下，如图3所示，最大抗弯曲载荷分别为约0.30及约0.04。

[0053] 这样，根据图3能够理解最大抗弯曲载荷在顶点的内角非常地敏感。因而，通过使多边形截面的顶点部的各自的内角的大小适当，而能够控制多边形截面的中空柱状部件的变形模式，能够提高其鲁棒性。

[0054] 另一方面，在多边形截面的中空柱状部件的压溃变形中，对中空柱状部件的轴向作用力，变形前在多边形截面的各顶点上，如图4所示那样作用朝向邻接的顶点部的拉伸载荷。当在中空柱状部件上产生弯曲时，在产生了弯曲的部分上，顶点部的内角增大（+），与该弯曲了的部分的顶点部邻接的顶点部，由于几何的制约，反而内角缩小（-）。因而，弯曲了的部分的周边难以弯曲（图5）。同样地，临近的顶点部的内角进一步增大（+）。即，当在一个顶点部产生弯曲时，内角交替地成为（+）或（-），内角增大了的顶点由于弯曲而消失的可能性变高（图6）。

[0055] 如果考虑中空柱状部件的这种弯曲方式，则本发明能够应用于具有至少五个顶点部的多边形截面的中空柱状部件。从多边形截面内的哪个位置产生弯曲且顶点部消失，依赖于压溃时的载荷方向，但主要由顶点部的内角的大小、位置及凸缘等接合部的存在来决定。另外，为了提高能量吸收量，作为材料，重要的是强度、延展性优异、并且即使在复杂的应力状态下也保持某种程度的延展性、即各向异性小，因此多边形截面的中空柱状部件优选为金属制。

[0056] 另一方面，弯曲在轴向上容易通过所谓“压紧式”压溃变形而产生，因此优选使多边形截面的中空柱状部件为在轴向上成为“压紧式”压溃变形的尺寸。具体地，多边形截面的顶点部的间隔D与板厚t的比（t/D）优选为0.005以上，更优选为0.010以上。此外，使中空柱状部件的纵向长度H与多边形截面的最小长度h的比（h/H）优选为0.10以上，更优选为0.15以上。另外，多边形截面的最小长度为与中空柱状部件的横截面相接的两条平行的直线间的最小距离。此处，“压紧式”这一用语为，在轴向的压溃变形时通过一定的图案的反复而压溃的变形模式，在过去多个文献中这样称呼。

[0057] 接着说明本发明的第一实施方式。

[0058] 首先，在包括至少五个顶点部和在该至少五个顶点部间延伸的边的多边形截面中，选择内角小的两个顶点部A、B，由该两个顶点部A、B将多边形截面的周围分割为由一个或多个边构成的两个周围段（セグメント）。此时，以两个周围段的至少一方包含至少四个边的方式来选择两个顶点部A、B。接着，设连接该两个顶点部A、B的直线为L、设该直线L的长度、即两个顶点部A、B间的距离为S。进一步，设上述包含至少四个边的周围段中所包含的至少三个顶点部V(i)(i=1，2，3，...)与直线L之间的距离为SS(i)(i=1，2，3，...)。此时，在满足SS(i)＜0.5S、即内角大于90°、并且多边形截面内的顶点部V(i)的内角全部为180°以下的情况下（图7），顶点部A、B间的周围段上的顶点部V(i)的全部或者一部分由于弯曲而消失的可能性变高。

[0059] 当至少三个顶点部V(i)包括具有180°以上的内角的顶点部时，边就会从该顶点部向外侧延伸设置，因此在中空柱状部件被压坏时，该具有180°以上的内角的顶点部的变形的方式与其它顶点部大不相同，因此压坏变形中的中空柱状部件的变形变得复杂，其变形控制变得困难。

[0060] 此外，在设SS(i)＜αS（α＞0）时，α越小、即顶点部V(i)的内角越大，则顶点部V(i)的全部或者一部分由于弯曲而消失的可能性越高。

[0061] 而且，在本实施方式中，进一步，顶点部V(i)中具有最小的内角的顶点部C的内角与两个顶点部A、B的内角相比增大。而且，设沿着所选择的周围段而存在于顶点部A、C间及顶点部B、C间的顶点部中、具有比顶点部C的内角的角度大的内角的顶点部为顶点部VI。顶点部VI在中空柱状部件压溃变形时，优先地成为弯曲的起点，该顶点部VI以外的顶点部A、B、C变得难以弯曲，从而防止该顶点部的消失。即，在本实施方式中，成为∠A＜∠C＜∠VI，并且成为∠B＜∠C＜∠VI。此处，∠A为顶点部A的内角，∠B为顶点部B的内角，∠C为顶点部C的内角，∠VI为顶点部VI的内角。

[0062] 另一方面，在不满足本发明的条件的情况下、即如图9所示那样沿着周围段而两个顶点部A’、B’间的至少三个顶点部中顶点部C’的内角比其它顶点部V1、V2的内角大的情况下，由于中空柱状部件被压坏时的弯曲而消失的顶点部的数量变多，在图9的例中，顶点部A’、B’及顶点部V1、V2消失，结果，中空柱状部件的反力会显著降低。

[0063] 为了优先地在顶点部VI弯曲，顶点部VI与顶点部C的内角的角度差越大越好，希望优选具有10°的差，更优选具有20°的差。此外，在存在多个相同内角的顶点部C的情况下，该多个顶点部C邻接。如果不邻接、即图9的内角小的2点为顶点部C，则如该图所示那样，无助于顶点的消失数的抑制。

[0064] 另外，上述的顶点部A、B、C、VI的关系在中空柱状部件的横截面的至少一部分上满足是重要的，也可以不在横截面的全部顶点上满足。例如，即使在一部分上具有部件的纵向卷边、横截面的顶点的一部分的内角为180°以上的情况下，如果在其它部分上满足了本发明的内角的关系，则能够抑制由于压溃时的变形而变动的反力的降低。

[0065] 通过制作多个满足以上的横截面的顶点部的内角的分布与位置关系的区域，而能够控制多边形截面内的弯曲位置，结果能够抑制顶点部的消失数。

[0066] 接着，说明本发明的其它实施方式。

[0067] 在中空柱状部件具有凸缘等两个接合部J的情况下，接合部J由于板的重叠而壁厚大，因此两个接合部J的最接近的横截面的顶点部A、B难以由于弯曲而消失。在设连接该两个顶点部A、B的直线为L，设该直线L的长度、即两个顶点部A、B间的距离为S，设上述包含至少四个边的周围段中包含的至少三个顶点部V(i)(i=1，2，3，...)与直线L之间的距离为SS(i)(i=1，2，3，...)时，在满足SS(i)＜0.5S、即内角大于90°、并且多边形截面内的顶点部V(i)的内角全部为180°以下的情况下（图10、图11），顶点部A、B间的周围段上的顶点部V(i)的全部或者一部分由于弯曲而消失的可能性变高。

[0068] 当至少三个顶点部V(i)包含具有180°以上的内角的顶点部时，边就会从该顶点部向外侧延伸设置，因此在中空柱状部件被压坏时，该具有180°以上的内角的顶点部的变形的方式与其它顶点部大不相同，因此压坏变形中的中空柱状部件的变形变得复杂，其变形控制变得困难。

[0069] 此外，在设SS(i)＜αS（α＞0）时，α越小、即顶点部V(i)的内角越大，则顶点部V(i)的全部或者一部分由于弯曲而消失的可能性越高。

[0070] 而且，在本实施方式中，进一步，顶点部V(i)中具有最小的内角的顶点部C的内角与两个顶点部A、B的内角相比增大。而且，设沿着所选择的周围段而存在于顶点部A、C间及顶点部B、C间的顶点部中、具有比顶点部C的内角的角度大的内角的顶点部为顶点部VI。顶点部VI在中空柱状部件压溃变形时，优先地成为弯曲的起点，该顶点部VI以外的顶点部A、B、C变得难以弯曲，从而防止该顶点部的消失。即，在本实施方式中，成为∠A＜∠C＜∠VI，并且成为∠B＜∠C＜∠VI。此处，∠A为顶点部A的内角，∠B为顶点部B的内角，∠C为顶点部C的内角，∠VI为顶点部VI的内角。

[0071] 另一方面，在不满足本发明的条件的情况下、即如图9所示那样沿着周围段而两个顶点部A’、B’间的至少三个顶点部中顶点部C’的内角比其它顶点部V1、V2的内角大的情况下，由于中空柱状部件被压坏时的弯曲而消失的顶点部的数量变多，在图9的例中，顶点部A’、B’及顶点部V1、V2消失，结果中空柱状部件的反力会显著降低。

[0072] 为了优先地在顶点部VI弯曲，顶点部VI与顶点部C的内角的角度差越大越好，希望优选具有10°的差，更优选具有20°的差。此外，在存在多个相同内角的顶点部C的情况下，该多个顶点部C邻接。如果不邻接、即图9的内角小的2点为顶点部C，则如该图所示那样，无助于顶点的消失数的抑制。

[0073] 另外，上述的顶点部A、B、C、VI的关系在中空柱状部件的横截面的至少一部分上满足是重要的，也可以不在横截面的全部顶点上满足。例如，即使在一部分上具有部件的纵向卷边、横截面的顶点的一部分的内角为180°以上的情况下，如果在其它部分上满足了本发明的内角的关系，则能够抑制由于压溃时的变形而变动的反力的降低。

[0074] 通过制作具有2处的凸缘部等接合部J、并满足以上的横截面的顶点部的内角的分布与位置关系的区域，而能够控制多边形截面内的弯曲位置，结果能够抑制顶点部的消失数。

[0075] 本发明的金属制中空柱状部件尤其适于构成汽车的车架的车架部件。在汽车领域中，对于碰撞安全性能的进一步提高、用于改善燃料消耗的进一步的车体轻量化、面向全球开展的多个车型的开发期间缩短这样的多个课题，多名设计者、研究者在埋头苦干。

[0076] 在碰撞安全性能关系中，在日本制定了与联合国统一基准（ECE规则）R94的偏置碰撞时的乘客保护同等的基准，从2007年的新型乘用车开始适用。此外，还把适用扩大到2.5[t]以下的商用车。在美国，从2009年开始在FMVSS214中规划了32km/h的速度下的柱侧碰撞的追加。此外，修改FMVSS301，80km/h下的偏置后碰撞正在从2006年开始阶段性地适用。

[0077] 关于汽车的燃料消耗，在日本，通过与能源使用的合理化有关的法律（节能法）的修改，而制定了以2015年度为目标实现年度的“重型车燃料消耗基准”，从2006年4月起施行。在美国，联邦发表了与2008-2011年式的小型卡车的CAFE系统有关的修改案。联邦及加利福尼亚州双方讨论了下期规定强化。

[0078] 关于全球开展，汽车的出口量近年一直在增加，即使将2005年与2001年相比也急剧增加了约22%。预计由于日本的厂商进入俄罗斯等，今后所有日本的厂商在海外生产将超过国内生产。

[0079] 根据以上那样的背景，为了高速前进的设计期间的缩短、车体轻量化、碰撞安全性的提高，本发明仅通过在内角的分布上下工夫，无需改变车架整体的强度平衡，就能够预料碰撞安全性提高，因此认为能够减小设计者的负担、还有助于车体的轻量化。在汽车的碰撞时负载动态的载荷的部件数量很多，但尤其在大大有助于前面碰撞时的冲击吸收能量量的碰撞吸能盒、前纵梁，或大大有助于后面碰撞时的冲击吸收能量量的后纵梁等冲击吸收部件的设计时，认为本发明能够做出很大贡献。

[0080] 实施例

[0081] 以下，参照实施例说明本发明的效果。

[0082] 首先，如图12、13所示，本发明人们对于两种大致十边形截面的薄壁中空柱状部件100、200，比较了压溃时的反力与压溃量的关系。图12（部件100）及图13（部件200）表示其截面形状的尺寸。部件200为本发明形状的一例。部件100、200双方均由JSC590Y钢形成，长度为300mm，板厚为1.6mm，对所有的角部赋予了1.35mm-1的曲率。通过解析使重量为700kg的碰撞体在轴向（与图12、13的纸面垂直的方向）并且在压缩方向上以初速度5.0m/s的速度碰撞时的压溃量与反力的关系而进行评价，比较了部件100、200（图14）。

[0083] 接着，本发明人们对于两种大致十边形截面的薄壁中空柱状部件300、400，比较了压溃时的反力与压溃量的关系。图15（部件300）、图16（部件400）表示其截面形状的尺寸。部件400为本发明形状的一例。部件300、400双方均由JSC590Y钢形成，长度为150mm，板厚为1.6mm，对所有的角部赋予了1.35mm-1的曲率。通过解析使重量700kg的碰撞体在轴向（与图15、16的纸面垂直的方向）并且在压缩方向上以初速度5.0m/s的速度碰撞时的压溃量与反力的关系而进行评价，比较了部件300、400（图17）。

[0084] 进一步，本发明人们对上述部件300、400实施相对于该部件的轴向使碰撞角度变更了1°（从图15、图16的纸面垂直方向向右倾斜1°）的同样的压溃解析，确认了由压溃量与反力的关系的边界条件的变化带来的影响（图18）。

[0085] 在任一实施例中都能够确认：本发明部件的初期反力峰值与本发明以外的部件大致相同，但与本发明以外的部件相比抑制了从初期反力峰值压曲时的显著的反力降低，并且即使在边界条件变化了的情况下也具有大致同等的反力与压溃量的关系、即大致同等的冲击吸收能。能够确认：通过本发明，在将部件的最大反力维持为同等的状态下，能够使冲击吸收能和鲁棒性提高。