用于车身构件的成形部件 【技术领域】
本发明涉及一种用于构成车身部分的车身构件的成形部件。更特别地，本发明涉及一种用于车身构件的成形部件，其由抗拉强度高于普通钢板的所谓的高强度钢板形成，或者由抗拉强度比高强度钢板更高的所谓的超高强度钢板形成。
背景技术
使用的某些车身构件，例如沿着车身的顶侧设置的车顶侧纵梁外加强件，以及沿着车身的中立柱设置的中立柱上加强件和中立柱下加强件，具有在车辆的宽度方向上开口的帽状横截面。而且，具有这种结构的这种车身构件通过拉伸(即压制成形)钢板形成(公开号为2006‑281312的日本专利申请(JP‑A‑2006‑281312)描述了一个这种实例)。
近年来，这种车身构件由抗拉强度高于普通钢板的所谓的高强度钢板制成。而且，也在考虑使用抗拉强度比高强度钢板更高的超高强度钢板来制作这种车身构件。
另一方面，车顶侧经常在前部向下弯曲，使得前部低于车辆纵向上的中心。在遵循这种形状而形成具有帽状横截面的车顶侧纵梁外加强件时，整个车顶侧纵梁外加强件弯曲以使曲率中心位于头壁部的宽度方向上的一侧(即，在JP‑A‑2006‑281312中称作帽状头部)。
在拉伸(压制成形)平板状钢板时，在从头壁部的宽度方向上的边缘部连续形成的垂直壁部处在头壁部的纵向上的线长在形成前后不同。这种线长上的差值(在下文中也称作“线长差”)在头壁部的宽度方向上的第一侧(即，曲面的曲率中心所在的一侧)的垂直壁部处产生在头壁纵向上的拉应力。此外，相反地，在头壁部的宽度方向上的第二侧(即，曲面的曲率中心所在一侧的相对侧)的垂直壁部产生在头壁纵向上的压应力。当在垂直壁部上产生所述应力时，会引起垂直壁部在其位于头壁部的纵向上的轴的上方倾斜和扭曲。
在使用抗拉强度高于普通钢板的高强度钢板时，这种扭曲显著，并且在使用抗拉强度比高强度钢板更高的超高强度钢板时，这种扭曲甚至更显著，从而难以获得理想的形状。
【发明内容】
因此本发明提供了一种用于车身构件的成形部件，其中具有很小或没有由于形成前后的线长差的应力所引起的不必要的变形。
本发明的第一方案涉及一种用于车身构件的成形部件，其包括第一壁部、第二壁部、第三壁部和线长差吸收部。第一壁部呈板状。第一壁部在纵向和与纵向垂直的宽度方向上延伸，并且在宽度方向上在第一壁部的两侧具有两个边缘部，弯曲所述边缘部中的至少一个边缘部以使边缘部的曲率中心位于宽度方向的第一侧。第二壁部形成为以便i)从第一壁部的至少一个边缘部朝向第一壁部的厚度方向的一侧延伸，以及ii)与第一壁部的在宽度方向上的边缘部一起弯曲。第三壁部呈板状，并且从第二壁部的边缘部在第一壁部的宽度方向上朝向外侧延伸，所述边缘部与第二壁部的和第一壁部相连的边缘部相对。线长差吸收部通过在第二壁部的厚度方向上折弯或弯曲第二壁部的一部分而形成在第二壁部上。
对于根据第一方案的成形部件，第二壁部形成为从板状第一壁部的至少一个边缘部朝向第一壁部的厚度方向的一侧延伸。而且，第三壁部形成为从第二壁部的边缘部在第一壁部的宽度方向上朝向外侧(更具体地，从第一壁部的宽度方向上形成第二壁部的一侧的边缘部在第一壁部的宽度方向上朝向外侧)延伸，所述边缘部与第二壁部的和第一壁部相连的边缘部相对。
而且，弯曲第一壁部的在宽度方向的和第二壁部相连的边缘部以使曲率中心位于第一壁部的宽度方向的第一侧，并且第二壁部遵循在第一壁部宽度方向上的边缘部弯曲。
对于所述成形部件，线长差吸收部形成在第二壁部上。该线长差吸收部通过在第二壁部的厚度方向上折弯或弯曲第二壁部的一部分而形成。通过在第二壁部上形成线长差吸收部，在第一、第二和第三壁部形成前后，即成形部件形成前后，第二壁部的在第一壁部纵向上的线长差可由线长差吸收部吸收。结果，可防止或有效地最小化由该线长差引起的应力差等所导致的不必要的变形。
根据上述第一方案，形成前后的线长差被线长差吸收部吸收，所以可防止或有效地最小化由线长差引起的应力差等所导致的不必要的变形。
在上述第一方案中，第二壁部可以是从第一壁部的两个边缘部朝向第一壁部的厚度方向的一侧延伸出的一对垂直壁部中的至少一个，并且在第二壁部上形成突缘部，所述突缘部从与和第一壁部相连的边缘部相对的第二壁部的边缘部延伸出；第三壁部可以是突缘部。
对于具有这种结构的成形部件，垂直壁从第一壁部在宽度方向的不同的边缘朝向第一壁部的厚度方向的一侧延伸。而且，突缘部从与第一壁部相对的这些垂直壁部的边缘部在第一壁部的宽度方向上朝向外侧延伸。就是说，成形部件形成为当沿第一垂直壁部的宽度方向截取时，其整个横截面形状呈所谓的帽状。
而且，对于具有上述结构的成形部件，弯曲在第一壁部宽度方向上的边缘部(即，在宽度方向的至少一侧的边缘部)以使该边缘部的曲率中心位于宽度方向的第一侧。因此，与弯曲的边缘部对应的垂直壁为第二壁部，并且所述垂直壁与第一壁部的宽度方向的边缘部一起弯曲。形成在垂直壁部即所述第二壁部上的突缘部为第三壁部。
就是说，具有上述结构的成形部件具有帽状横截面，并且两个垂直壁部中的至少一个形成为弯曲状，以使曲率中心位于第一壁部的宽度方向的第一侧。然而，对于这种成形部件，线长差吸收部形成在作为第二壁部的垂直壁部上，因此，即使成形部件具有帽状横截面并且两个垂直壁部中的至少一个形成为弯曲状以使曲率中心位于第一壁部的宽度方向的第一侧，作为第二壁部的垂直壁部的在第一壁部的纵向上的形成前后的线长差也可被该线长差吸收部吸收。结果，可防止或有效地最小化由该线长差引起的应力差等所导致的不必要的变形。
根据上述结构，成形部件具有帽状横截面并且在第一壁部的宽度方向上的两个垂直壁部中的至少一个形成为弯曲状以使曲率中心位于第一壁部的宽度方向的第一侧。然而，由于形成前后的线长差被线长差吸收部吸收，因此可防止或有效地最小化由线长差引起的应力差等所导致的不必要的变形。
在上述方案中，可弯曲第一壁部的在宽度方向的第一侧的边缘部以使边缘部的曲率中心位于第一壁部的宽度方向的第一侧，并且可以使线长差吸收部在第二壁部的厚度方向上的变形量在第二壁部的第一壁部一侧大于在第二壁部的第三壁部一侧。
根据这种结构，弯曲第一壁部的在宽度方向的第一侧的边缘部以使所述边缘部的曲率中心位于第一壁部的宽度方向的第一侧。而且，从第一壁部的宽度方向的第一侧的所述边缘部延伸而形成的第二壁部，遵循在第一部的宽度方向的第一侧的边缘部而弯曲。
对于这种弯曲的成形部件，线长差吸收部形成在第二壁部上，并且线长差吸收部在第二壁部的厚度方向上的变形量在第二壁部的第一壁部一侧大于在第二壁部的第三壁部一侧。因此，第二壁部的在第一壁部的纵向上的形成前后的线长差可被线长差吸收部有效地吸收。结果，可防止或有效地最小化由这种线长差引起的应力差等所导致的不必要的变形。
根据这种结构，形成前后的在第二壁部的沿着第一壁部的宽度方向的边缘部的线长差可被线长差吸收部有效地吸收，所述边缘部与曲率中心在相同一侧。结果，可防止或有效地最小化由这种线长差引起的应力差等所导致的不必要的变形。
在上述方案中，可弯曲第一壁部的在宽度方向的第二侧的边缘部以使所述边缘部的曲率中心位于第一壁部的宽度方向的第一侧，并且可以使线长差吸收部在第二壁部的厚度方向上的变形量在第二壁部的第三壁部一侧大于在第二壁部的第一壁部一侧。
根据这种结构，弯曲在第一壁部的宽度方向的第二侧的边缘部(即第一壁部在宽度方向上在与曲率中心所在侧相对的一侧的边缘部)以使所述边缘部的曲率中心在第一壁部的宽度方向的第一侧。此外，从第一壁部的宽度方向的第二侧的边缘部延伸形成的第二壁部，与第一壁部的宽度方向的第二侧的边缘部一起弯曲。
对于这种弯曲的成形部件，线长差吸收部形成在第二壁部上，并且线长差吸收部在第二壁部的厚度方向上的变形量在第二壁部的第三壁部一侧大于在第二壁部的第一壁部一侧。因此，第二壁部的在第一壁部的纵向上的形成前后的线长差可被线长差吸收部有效地吸收。结果，可防止或有效地最小化由这种线长差引起的应力差等所导致的不必要的变形。
根据这种结构，形成前后的在第二壁部的沿着第一壁部的宽度方向的边缘部的线长差可被线长差吸收部有效地吸收，所述边缘部与曲率中心在相同一侧。因此，可防止或有效地最小化由这种线长差引起的应力差等所导致的不必要的变形。
在上述方案中，线长差吸收部可通过在第二壁部的厚度方向上折弯第二壁部的一部分而形成，并且折弯的折线部可以是直线的。
在上述方案中，第二壁部通过使第一壁部的边缘部侧呈波浪状来形成线长差吸收部。
在上述方案中，线长差吸收部可以在第二壁部的纵向上倾斜的同时，从第二壁部的在第一壁部一侧的边缘部朝向第二壁部的在第三壁部一侧的边缘部延伸。同样，线长差吸收部可以在第二壁部的宽度方向上，从第二壁部的在第一壁部一侧的边缘部朝向第二壁部的在第三壁部一侧的边缘部延伸。
在上述方案中，线长差吸收部的从第二壁部突出的一部分的厚度可以小于第二壁部的厚度。同样，第二壁部可包括i)台阶部，其与线长差吸收部的边缘部相连，该边缘部在第二壁部的厚度方向上突出，以及ii)主体部，其与线长差吸收部的边缘部相连，所述边缘部与和台阶部相连的边缘部相对；并且主体部和台阶部在第二壁部的厚度方向上在主体部和台阶部各自的厚度中心线之间在纵向上彼此相连。
本发明的第二方案涉及一种用于车身构件的成形部件，其包括头壁部、第一垂直壁部、第一突缘部、第二垂直壁部、第二突缘部、第一线长差吸收部和第二线长差吸收部。头壁部呈板状。头壁部在纵向和与纵向垂直的宽度方向上延伸，并且在宽度方向的一侧具有第一边缘部，弯曲第一边缘部以使第一边缘部的曲率中心位于宽度方向的第一侧。第一垂直壁部形成为以便i)从第一边缘部朝向头壁部的厚度方向的一侧延伸，以及ii)与第一边缘部一起弯曲，曲率中心位于头壁部的宽度方向的第一侧。第一突缘部从第一垂直壁部的边缘部在头壁部的宽度方向上朝向外侧延伸，所述边缘部与第一垂直壁部的和头壁部相连的边缘部相对。第二垂直壁部形成为以便i)从在头壁部的宽度方向的第二侧的第二边缘部朝向头壁部的厚度方向的一侧延伸，以及ii)与第二边缘部一起弯曲，曲率中心位于头壁部的宽度方向的第一侧。第二突缘部从第二垂直壁部的边缘部在头壁部的宽度方向上朝向外侧延伸，所述边缘部与第二垂直壁部的和头壁部相连的边缘部相对。第一线长差吸收部通过在第一垂直壁部的厚度方向上折弯或弯曲第一垂直壁部的一部分而形成在第一垂直壁部上，以使变形量在头壁部一侧大于在第一突缘部一侧。第二线长差吸收部通过在第二垂直壁部的厚度方向上折弯或弯曲第二垂直壁部的一部分而形成在第二垂直壁部上，以使变形量在第二突缘部一侧大于在头壁部一侧。
在所述第二方案中，第一垂直壁部形成为从板状的头壁部的宽度方向的一侧的边缘部朝向头壁部的厚度方向的一侧延伸，并且第二垂直壁部形成为从头壁部的宽度方向的另一侧朝向头壁部的厚度方向的一侧延伸。而且，第一突缘部形成为从第一垂直壁部的边缘部在头壁部的宽度方向上朝向外侧延伸，所述边缘部与第一垂直壁部接近头壁部的边缘部相对，并且，第二突缘部形成为从第二垂直壁部的边缘部在头壁部的宽度方向上朝向外侧延伸，所述边缘部与第二垂直壁部接近头壁部的边缘部相对。就是说，成形部件形成为具有朝头壁部的厚度方向的一侧开口的帽状横截面。这种具有帽状横截面的成形部件比在一侧上只形成有第一垂直壁部和第一突缘部，或只形成有第二垂直壁部和第二突缘部的结构更坚固。
对于具有这种结构的成形部件，弯曲头壁部在宽度方向上的在形成第一垂直壁的一侧的边缘部使其曲率中心在头壁部的宽度方向的一侧(即，在形成第一垂直壁部的一侧)。而且，第一垂直壁部与在头壁部的宽度方向的一侧的所述边缘部一起弯曲，曲率中心在头壁部的宽度方向的一侧。
第一线长差吸收部通过在第一垂直壁部的厚度方向上折弯或弯曲第一垂直壁部的一部分而形成在第一垂直壁部上。而且，该第一线长差吸收部的变形在头壁部一侧的大于在第一突缘部一侧。因此，第一线长差吸收部形成在头壁部的宽度方向的一侧的边缘部上。而且，成形部件形成前后在第一垂直壁部的线长差由第一线长差吸收部有效地吸收，所述第一垂直壁部弯曲成曲率中心位于头壁部的宽度方向的一侧。
同时，头壁部在宽度方向的在形成第二垂直壁部一侧的边缘部也弯曲成曲率中心位于头壁部的宽度方向的一侧(即，在形成第一垂直壁部的一侧)。而且，第二垂直壁部与在头壁部的宽度方向的另一侧的边缘部一起弯曲，曲率中心位于头壁部的宽度方向的一侧。
第二线长差吸收部通过在第二垂直壁部的厚度方向上折弯或弯曲第二垂直壁部的一部分而形成在第二垂直壁部上。而且，所述第二线长差吸收部的在第二突缘部一侧的变形量大于在头壁部一侧。因此，第二线长差吸收部形成在头壁部的宽度方向的另一侧的边缘部上。而且，成形部件形成前后在第二垂直壁部的线长差可由第二线长差吸收部有效地吸收，弯曲第二垂直壁部使其曲率中心位于头壁部的宽度方向的一侧。这样，对于具有这种结构的成形部件，可防止或有效地最小化形成前后在第一垂直壁部侧和第二垂直壁部侧的线长差，从而能够防止或有效地最小化由这种线长差引起的应力差等所导致的不必要的变形。
根据第二方案，即使成形部件具有帽状横截面，并且第一和第二垂直壁部形成为弯曲状以使曲率中心位于头壁部的宽度方向的一侧，仍可防止或有效地最小化由这种线长差引起的应力差等所导致的不必要的变形。
在上述方案中，平行于头壁部的宽度方向截取的成形部件的剖面形状大体呈帽状。
在上述方案中，第二线长差吸收部的在第二突缘部一侧的边缘部在纵向上位于两个邻近的第一线长差吸收部的在头壁部一侧的边缘部之间。
在上述方案中，第一线长差吸收部可以通过在第一垂直壁部的厚度方向上折弯第一垂直壁部的一部分而形成，并且折弯的折线部是直线的。同样，第二线长差吸收部可以通过在第二垂直壁部的厚度方向上折弯第二垂直壁部的一部分而形成，并且折弯的折线部是直线的。
在上述方案中，第一垂直壁部可以通过使第一垂直壁部的在头壁部一侧的边缘部呈波浪状来形成第一线长差吸收部，并且第二垂直壁部可以通过使第二垂直壁部的在第二突缘部一侧的边缘部呈波浪状来形成第二线长差吸收部。
在上述方案中，第一线长差吸收部在纵向上倾斜的同时，可以从第一垂直壁部的在头壁部一侧的边缘部朝向第一垂直壁部的在第一突缘部一侧的边缘部延伸，并且第二线长差吸收部在纵向上倾斜的同时，可以从第二垂直壁部的在头壁部一侧的边缘部朝向第二垂直壁部的在第二突缘部一侧的边缘部延伸。而且，第一线长差吸收部可以从第一垂直壁部的在头壁部一侧的边缘部朝向第一垂直壁部的在宽度方向的第一突缘部一侧延伸，并且第二线长差吸收部可以从第二垂直壁部的在头壁部一侧的边缘部朝向第二垂直壁部的在宽度方向的第二突缘部一侧延伸。
在上述方案中，第一线长差吸收部的从第一垂直壁部突出的一部分的厚度可以小于第一垂直壁部的厚度，并且第二线长差吸收部的从第二垂直壁部突出的一部分的厚度可以小于第二垂直壁部的厚度。同样，第一垂直壁部可以包括(i)第一台阶部，其与第一线长差吸收部的边缘部相连，该边缘部在第一垂直壁部的厚度方向上突出，以及(ii)第一主体部，其与第一线长差吸收部的边缘部相连，所述边缘部与和第一台阶部相连的边缘部相对；并且第一主体部和第一台阶部在第一垂直壁部的厚度方向上在第一台阶部和第一主体部各自的厚度中心线之间在纵向上彼此相连。此外，第二垂直壁部包括(a)第二台阶部，其与第二线长差吸收部的边缘部相连，该边缘部在第二垂直壁部的厚度方向上突出，以及(b)第二主体部，其与第二线长差吸收部的边缘部相连，所述边缘部与和第二台阶部相连的边缘部相对，并且第二主体部和第二台阶部在第二垂直壁部的厚度方向上在第二台阶部和第二主体部各自的厚度中心线之间在纵向上彼此相连。
【附图说明】
本发明上述和进一步的目的、特征和优点通过下面结合附图对优选实施例的描述将变得更加清晰，其中相似的附图标记用于表示相似的元件，并且其中：
图1为示意性地表示根据本发明的示例性实施例的用于车身构件的成形部件的主体部分的平面图；
图2为根据本发明的示例性实施例的成形部件的立体图；
图3为从曲面的曲率中心所在的一侧观察到的示意性地表示根据本发明的示例性实施例的成形部件的主体部分的立体图；
图4为从曲面的曲率中心所在侧的相对侧观察到的示意性地表示根据本发明的示例性实施例的成形部件的主体部分的立体图；
图5为沿图1中的线5‑5截取的截面图；
图6为沿图1中的线6‑6截取的截面图；
图7为图5中沿线7‑7所截取的由点划线A所环绕的部分的一般放大端视图；
图8为图6中沿线8‑8所截取的由点划线B所环绕的部分的一般放大端视图；
图9为表示对应于图3的显示了根据本发明的示例性实施例的成形部件的改进实例的立体图；
图10为表示对应于图4的显示了根据本发明的示例性实施例的成形部件的改进实例的立体图；
图11为表示对应于图3的显示了根据本发明的示例性实施例的成形部件的另一个改进实施例的立体图；以及
图12为表示对应于图4的显示了根据本发明的示例性实施例的成形部件的另一个改进实例的立体图。
【具体实施方式】
在下文中将结合附图对本发明的示例性实施例进行描述。首先描述车顶侧纵梁外加强件10的基本结构。图2为根据本发明的示例性实施例的用作车身构件的成形部件的车顶侧纵梁外加强件10的结构的立体图。同样，图3和图4是分别示意性地表示车顶侧纵梁外加强件10的主体部分的结构的立体图。实际的车顶侧纵梁外加强件10的形状如图2所示，但将主要结合图3和图4来描述以便容易理解所述示例性实施例的要点。
如这些图所示，车顶侧纵梁外加强件10包括头壁部12作为第一壁部。由于车顶侧纵梁外加强件10安装到车辆的顶侧，所以所述头壁部12形成为板状，其纵向大体上遵循车辆的纵向，并且其厚度方向大体遵循车辆的左右方向(即，大体遵循车辆的宽度方向)。而且，头壁部12遵循车辆顶侧的形状而弯曲，其曲率中心位于车辆高度方向上大致较低的一侧，该侧是在头壁部12的宽度方向上的一侧。
如图2所示，在头壁部12的纵向上的两个边缘部中，从大体朝向车辆前部的头壁部12的边缘部连续形成倾斜部14。倾斜部14的倾斜使得与头壁部12连续的一侧的相对侧大体位于车辆宽度方向上的外侧，并且离开从头壁部12连续的一侧逐渐地变宽。从倾斜部14的与头壁部12相对的一侧的边缘部连续形成固定部16。所述固定部16固定到前立柱的上端，或固定到车身的框架构件或加强件等。
相似地，从头壁部12的纵向上的另一个边缘部(即，位于大体朝向车辆后部的头壁部12的端部)连续形成倾斜部18。倾斜部18的倾斜使得与头壁部12连续的一侧的相对侧大体位于车辆宽度方向上的外侧，并且离开从头壁部12连续的一侧逐渐地变宽。从倾斜部18的与头壁部12相对的一侧的边缘部连续形成固定部20。固定部20固定到前立柱的上端，或固定到车身的框架构件或加强件等。
同时，如图2和图3所示，第一垂直壁部22，即第二壁部或垂直壁部，从头壁部12的第一边缘部连续形成，所述头壁部12的第一边缘部是在头壁部12的宽度方向的一侧的边缘部(即，在头壁部12的宽度方向上的两个边缘部中，从头壁部12在宽度方向的在车辆高度方向大致较低的一侧的边缘部连续，所述边缘部是在曲率中心的一侧的边缘部)。所述第一垂直壁部22形成为板状，其纵向遵循头壁部12在宽度方向上的第一边缘部，并且其宽度方向大体遵循车辆宽度方向的外侧(或更具体地，大体相对于车辆宽度方向的外侧沿车辆的高度方向大体向下倾斜)。第一突缘部24，即第三壁部或突缘部，从第一垂直壁部22的边缘部连续形成，所述第一垂直壁部22的边缘部在第一垂直壁部22的宽度方向上与头壁部12相对的一侧。第一突缘部24形成为板状，其厚度方向大体遵循头壁部12的厚度方向。第一突缘部24从第一垂直壁部22的宽度方向的边缘部在头壁部12的宽度方向上朝向外侧延伸。
相似地，如图2和图4所示，第二垂直壁部26，即第二壁部或垂直壁部，从头壁部12的第二边缘部连续形成，所述第二边缘部在头壁部12的宽度方向的第一边缘部的另一侧(即，在头壁部12的宽度方向上的两个边缘部中，从头壁部12在宽度方向的在车辆高度方向大致较高的一侧的边缘部连续，所述边缘部是在与曲率中心相对的一侧的边缘部)。所述第二垂直壁部26形成为板状，其纵向遵循头壁部12在宽度方向上的第二边缘部，并且其宽度方向大体遵循车辆宽度方向的外侧(更具体地，大体相对于车辆宽度方向的外侧沿车辆的高度方向大体向上倾斜)。第二突缘部28，即第三壁部或突缘部，从第二垂直壁部26的边缘部连续形成，所述第二垂直壁部26的边缘部在第二垂直壁部26的宽度方向上与头壁部12相对的一侧。第二突缘部28形成为板状，其厚度方向大体遵循头壁部12的厚度方向。第二突缘部28从第二垂直壁部26的宽度方向的边缘部在头壁部12的宽度方向上朝向外侧延伸。
因此，垂直于头壁部12的纵向截取的车顶侧纵梁外加强件10的剖面形状大体呈帽状，如图5和图6所示。所述车顶侧纵梁外加强件10主要通过拉伸(压制成形)平钢板、抗拉强度大于普通钢的高强度钢、或抗拉强度比高强度钢更高的超高强度钢而形成。
下面，将更详细地描述第一垂直壁22和第二垂直壁26。如图1和更详细的图3所示，第一垂直壁22包括垂直壁主体32。用作线长差吸收部或第一线长差吸收部的弯曲部34，形成在垂直壁主体32的在第一垂直壁部22的纵向上的一侧的边缘部上。所述弯曲部34通过从垂直壁主体32的边缘部朝向在头壁部12的宽度方向上的外侧折弯而形成。作为弯曲部34和垂直壁主体32之间的边界的折线部是直线的。而且，在弯曲部34和垂直壁主体32之间的折线部相对于第一垂直壁部22的宽度方向在第一垂直壁部22的纵向上倾斜，以使所述折线部的在第一突缘部24一侧的边缘部比在头壁部12一侧的边缘部更靠近第一垂直壁部22在纵向上的第一端侧。
因此，弯曲部34的外表面在第一垂直壁部22的纵向上朝向第一垂直壁部22的宽度方向上的头壁部12一侧倾斜。而且，弯曲部34在头壁部12的宽度方向上朝向外侧突出，在头壁部12一侧的边缘部处突出得最多，并且如果有的话，在第一突缘部24一侧的边缘部处突出得最少(即，弯曲部34从垂直壁主体32在头壁部12的宽度方向上朝向外侧的突出量朝向第一突缘部24一侧逐渐减小)。在所述特定示例性实施例中，在弯曲部34的第一突缘部24一侧的边缘部根本没有从垂直壁主体32突出。因此，当从前部观察弯曲部34时(即，当在头壁部12的纵向上观察弯曲部34时)，弯曲部34具有顶点在第一突缘部24一侧的三角形。
同时，弯曲部36，其用作线长差吸收部或第一线长差吸收部，形成在垂直壁主体32的在第一垂直壁部22的纵向上的另一侧的边缘部上。与弯曲部34相似，弯曲部36通过从垂直壁主体32的边缘部朝向在头壁部12的宽度方向上的外侧弯曲而形成。而且，与弯曲部34的折线部相似，作为弯曲部36和垂直壁主体32之间的边界的折线部是直线的，并且相对于第一垂直壁部22的宽度方向在第一垂直壁部22的纵向上倾斜。
然而，作为弯曲部36和垂直壁主体32之间的边界的折线部与弯曲部34的折线部的区别在于，在第一突缘部24一侧的边缘部的位置比在头壁部12一侧的边缘部更靠近第一垂直壁部22在纵向上的第二端侧。因此，弯曲部36的外表面在第一垂直壁部22的纵向上朝向第一垂直壁部22的宽度方向的头壁部12一侧倾斜。而且，与弯曲部34相似，弯曲部36在头壁部12的宽度方向上朝向外侧突出，在头壁部12一侧的边缘部处突出得最多，并且如果有的话，在第一突缘部24一侧的边缘部处突出得最少(即，弯曲部36从垂直壁主体32在头壁部12的宽度方向上朝向外侧的突出量朝向第一突缘部24一侧逐渐减小)。
在所述特定示例性实施例中，弯曲部36的在第一突缘部24一侧的边缘部根本没有从垂直壁主体32突出。因此，当从前部观察弯曲部36时(即，当在头壁部12的纵向上观察弯曲部36时)，弯曲部36具有顶点在第一突缘部24一侧的三角形。在所述特定实施例中，弯曲部36从垂直壁主体32的突出量等被设定为使得从前部观察到的弯曲部36的形状和从前部观察到的弯曲部34的形状大体相同。
结果，台阶部38形成在弯曲部34的边缘部和弯曲部36的边缘部之间，所述弯曲部34的边缘部与弯曲部34的连接垂直壁主体32的边缘部相对，所述弯曲部36的边缘部与弯曲部36的连接垂直壁主体32的边缘部相对。与连接垂直壁主体32的弯曲部34和36的边缘部相对的弯曲部34和36的边缘部通过台阶部38连接。图7示出在第一垂直壁部22和头壁部12之间的边界部的放大端视图，其由图5中点划线A所环绕。如图所示，弯曲部34从垂直壁主体32的最大突出量L1小于垂直壁主体部32的厚度D1。优选地，最大突出量L1至多为厚度D1的一半。因此，在形成弯曲部34的部分处的第一垂直壁部22的厚度D2小于在形成垂直壁主体32或台阶部38的部分处的第一垂直壁部22的厚度D1的二倍。优选地，厚度D2至多为厚度D1的1.5倍。
而且，弯曲部36从垂直壁主体32的突出最大量L2小于垂直壁主体32的厚度D1。优选地，最大突出值L2至多为厚度D1的一半。因此，在形成弯曲部36的部分处的第一垂直壁部22的厚度D3小于在形成垂直壁主体32或台阶部38的部分处的第一垂直壁部22的厚度D1的二倍。优选地，厚度D3至多为厚度D1的1.5倍。因此，在第一垂直壁部22的厚度方向上，台阶部38的在头壁部12的宽度方向上面向内部的表面(即，图7中台阶部38的左侧面)的位置比垂直壁主体32的在头壁部12在宽度方向上面向外部的表面(即，图7中垂直壁主体32的右侧面)在头壁部12的宽度方向上更靠内侧。结果，第一垂直壁部22在垂直壁主体32的厚度中心线C1和台阶部38的厚度中心线C2之间在第一垂直壁部22的纵向上连续。
而且，在所述示例性实施例中，如上所述，车顶侧纵梁外加强件10通过拉伸(压制成形)平板形成。然而，在由平板拉伸(压制形成)成不具有形成在第一垂直壁部22上的弯曲部34、36和台阶部38的结构时，在第一垂直壁部22和头壁部12之间的边界部处的直线在形成过程中发生改变，使得形成后的线长不同于形成前的线长(即，形成前后存在线长差S)。在所述示例性实施例中，车顶侧纵梁外加强件10的弯曲部34的数目N1、车顶侧纵梁外加强件10的弯曲部36的数目N2、弯曲部34从垂直壁主体32的突出量L1、弯曲部36从垂直壁主体32的突出量L2以及线长差S之间的关系如下面的公式(1)所示：
S＝(N1×L1)+(N2×L2)...(1)
特别地，如果车顶侧纵梁外加强件10的弯曲部34的数目N1和车顶侧纵梁外加强件10的弯曲部36的数目N2相等，并且弯曲部34从垂直壁主体32的突出量L1与弯曲部36从垂直壁主体32的突出量L2相等，那么公式(1)可以改写为如下的公式(2)所示：
S＝N×L...(2)
其中N＝N1+N2，并且L＝L1＝L2。而且，如图1和图3所示，通过在第一垂直壁部22上形成弯曲部34、36和台阶部38，突出部40形成在头壁部12的在第一垂直壁部22一侧的边缘部上。所述突出部40比头壁部12在第一垂直壁部22一侧的在没有形成突出部40的部分处的边缘部在头壁部12的宽度方向上突出得更靠外侧。第一垂直壁部22的弯曲部34、36和台阶部38通过在头壁部12上形成的所述突出部40而直接连接到头壁部12。
同时，如图1和更详细的图4所示，第二垂直壁部26包括垂直壁主体42。弯曲部44，其用作线长差吸收部或第二线长差吸收部，形成在垂直壁主体42的在第二垂直壁部26的纵向上的一侧的边缘部上。所述弯曲部44通过从垂直壁主体42的边缘部朝向在头壁部12的宽度方向上的内侧弯曲而形成。作为弯曲部44和垂直壁主体42之间的边界的折线部是直线的。而且，在弯曲部44和垂直壁主体42之间的折线部相对于第二垂直壁部26的宽度方向在第二垂直壁部26的纵向上倾斜，以使所述折线部的在第二突缘部28一侧的边缘部比在头壁部12一侧的边缘部更靠近第二垂直壁部26在纵向上的第一端侧。
因此，弯曲部44的外表面在第二垂直壁部26的纵向上朝向第二垂直壁部26的宽度方向的头壁部12一侧倾斜。而且，弯曲部44在头壁部12的宽度方向上朝向内侧突出，在第二突缘部28一侧的边缘部处突出得最多，并且如果有的话，在头壁部12一侧的边缘部处突出得最少(即，弯曲部44从垂直壁主体42在头壁部12的宽度方向上朝向内侧的突出量朝向头壁部12一侧逐渐减小)。在所述特定示例性实施例中，弯曲部44在头壁部12一侧的边缘部根本没有从垂直壁主体42突出。因此，当从前部观察弯曲部44时(即，当在头壁部12的纵向上观察弯曲部44时)，弯曲部44具有顶点在头壁部12一侧的三角形。
同时，弯曲部46，其用作线长差吸收部或第二线长差吸收部，形成在垂直壁主体42的在第二垂直壁部26的纵向上的另一侧的边缘部上。与弯曲部44相似，弯曲部46通过从垂直壁主体42的边缘部朝向在头壁部12的宽度方向上的内侧弯曲而形成。而且，与弯曲部44的折线部相似，作为弯曲部46和垂直壁主体42之间的边界的折线部是直线的，并且相对于第二垂直壁部26的宽度方向在第二垂直壁部26的纵向上倾斜。然而，作为弯曲部46和垂直壁主体42之间的边界的折线部与弯曲部44的折线部的区别在于，在第二突缘部28一侧的边缘部的位置比在头壁部12一侧的边缘部更靠近第二垂直壁部26在纵向上的第二端侧。
因此，弯曲部46的外表面在第二垂直壁部26的纵向上朝向第二垂直壁部26的宽度方向的头壁部12一侧倾斜。而且，与弯曲部44相似，弯曲部46在头壁部12的宽度方向上朝向内侧突出，在第二突缘部28一侧的边缘部处突出得最多，并且如果有的话，在头壁部12一侧的边缘部处突出得最少(即，弯曲部46从垂直壁主体42在头壁部12的宽度方向上朝向内侧的突出量朝向头壁部12一侧逐渐减小)。在所述特定示例性实施例中，弯曲部46在头壁部12一侧的边缘部根本没有从垂直壁主体42突出。因此，当从前部观察弯曲部46时(即，当在头壁部12的纵向上观察弯曲部46时)，弯曲部46具有顶点在头壁部12一侧的三角形。在所述特定实施例中，弯曲部46从垂直壁主体42的突出量等被设定为使得从前部观察到的弯曲部46的形状和从前部观察到的弯曲部44的形状大体相同。
而且，如图1所示，弯曲部44在头壁部12的宽度方向上对应于弯曲部34而形成，并且弯曲部46在头壁部12的宽度方向上对应于弯曲部36而形成。因此，弯曲部44在第二突缘部28一侧的边缘部在头壁部12的纵向上位于弯曲部34在头壁部12一侧的边缘部和弯曲部36在头壁部12一侧的边缘部之间。相似地，弯曲部46在第二突缘部28一侧的边缘部在头壁部12的纵向上也位于弯曲部34在头壁部12一侧的边缘部和弯曲部36在头壁部12一侧的边缘部之间。
附带地，另外，在所述示例性实施例中，如上所述，弯曲部34、36、44和46形成为，弯曲部44在头壁部12的宽度方向上对应于弯曲部34而形成，并且弯曲部46在头壁部12的宽度方向上对应于弯曲部36而形成。然而，弯曲部44在头壁部12的宽度方向上不必总是对应于弯曲部34，并且弯曲部46在头壁部12的宽度方向上不必总是对应于弯曲部36。然而，即使它们不是这样彼此对应，优选的仍是使弯曲部34、36、44和46形成在如下适当的位置：弯曲部44和46在第二突缘部28一侧的边缘部位于弯曲部34在头壁部12一侧的边缘部和弯曲部36在头壁部12一侧的边缘部之间。
同样，如图1和图4所示，台阶部48形成在弯曲部44的边缘部和弯曲部46的边缘部之间，所述弯曲部44的边缘部与弯曲部44的连接垂直壁主体42的边缘部相对，所述弯曲部46的边缘部与弯曲部46的连接垂直壁主体42的边缘部相对。与连接垂直壁主体42的弯曲部44和46的边缘部相对的弯曲部44和46的边缘部通过台阶部48连接。图8示出在第二垂直壁部26和头壁部12之间的边界部的放大端视图，其在图6中由点划线B所环绕。如图所示，弯曲部44从垂直壁主体42的最大突出量L3小于垂直壁主体42的厚度D4。优选地，最大突出量L3至多为厚度D4的一半。因此，在形成弯曲部44的部分处的第二垂直壁部26的厚度D5小于在形成垂直壁主体42或台阶部48的部分处的第二垂直壁部26的厚度D4的二倍。优选地，厚度D5至多为厚度D4的1.5倍。
而且，弯曲部46从垂直壁主体42的最大突出量L4小于垂直壁主体42的厚度D4。优选地，最大突出量L4至多为厚度D4的一半。因此，在形成弯曲部46的部分处的第二垂直壁部26的厚度D6小于在形成垂直壁主体42或台阶部48的部分处的第二垂直壁部26的厚度D4的二倍。优选地，厚度D6至多为厚度D4的1.5倍。因此，在第二垂直壁部26的厚度方向上，台阶部48的在头壁部12的宽度方向上面向外部的表面(即，图8中台阶部48的左侧面)的位置比垂直壁主体42的在头壁部12的宽度方向上面向内部的表面(即图8中垂直壁主体42的右侧面)在头壁部12的宽度方向上更靠外侧。结果，第二垂直壁部26在垂直壁主体42的厚度中心线C3和台阶部48的厚度中心线C4之间在第二垂直壁部26的纵向上连续。
而且，在所述示例性实施例中，如上所述，车顶侧纵梁外加强件10通过拉伸(压制成形)平板形成。然而，在由平板拉伸(压制成形)成不具有形成在第二垂直壁部26上的弯曲部44、46和台阶部48的结构时，在第二垂直壁部26和头壁部12之间的边界部的线长在形成过程中发生改变，使得形成后的线长不同于形成前的线长(即，形成前后存在线长差S)。在所述示例性实施例中，车顶侧纵梁外加强件10的弯曲部44的数目N3、车顶侧纵梁外加强件10的弯曲部46的数目N4、弯曲部44从垂直壁主体42的突出量L3、弯曲部46从垂直壁主体42的突出量L4以及线长差S之间的关系如下面的公式(3)所示：
S＝(N3×L3)+(N4×L4)...(3)
特别地，如果车顶侧纵梁外加强件10的弯曲部44的数目N3和车顶侧纵梁外加强件10的弯曲部46的数目N4相等，并且弯曲部44从垂直壁主体42的突出量L3与弯曲部46从垂直壁主体42的突出量L4相等，那么公式(3)可以改写作如下的公式(4)：
S＝N×L...(4)
其中N＝N3+N4，并且L＝L3＝L4。而且，如图1和图4所示，通过在第二垂直壁部26上形成弯曲部44、46和台阶部48，突出部50形成在第二突缘部28的在第二垂直壁部26一侧的边缘部上。所述突出部50比第二突缘部28在第二垂直壁部26一侧的在没有形成突出部50的部分的边缘部在头壁部12的宽度方向上突出得更靠内侧。第二垂直壁部26的弯曲部44、46和台阶部48通过在第二突缘部28上形成的所述突出部50而直接连接到第二突缘部28。
在下文中，将描述所述示例性实施例的操作和效果。如上所述，具有上述结构的车顶侧纵梁外加强件10通过拉伸(即，压制成形)平板形成。典型地，这种压制成形分为两个阶段。在第一次压制过程中，平板形成为具有帽状横截面的形状。然后在第二次压制过程中，车顶侧纵梁外加强件10形成精确的尺寸。在这样形成车顶侧纵梁外加强件10时，弯曲部34、36、44和46，以及台阶部38和48在第一次压制过程中全部形成。
例如，在具有帽状横截面但不具有弯曲部34、36、44和46以及台阶部38和48的成形部件中，即，在第一垂直壁部22仅由垂直壁主体32形成并且第二垂直壁部26仅由垂直壁主体42形成的成形部件中，所述成形部件弯曲成曲率中心位于头壁部12(或对应于构成所述车顶侧纵梁外加强件10的部件的头壁部12的一部分)在宽度方向上的一侧，形成后的在头壁部纵向上的线长与形成前的在头壁部纵向上的线长不同。由于在头壁部的纵向上在头壁部的宽度方向上的一侧(即曲率中心所在的一侧)产生拉应力，并且在头壁部的纵向上在头壁部宽度方向上的另一侧(即与曲率中心所在侧相对的一侧)产生压应力，从而产生所述不同。
这样，根据所述示例性实施例的车顶侧纵梁外加强件10具有形成在第一垂直壁部22上的弯曲部34和36。因此，在头壁部12的宽度方向上在第一垂直壁部22一侧的线长差，即，形成后过多或不足的线长，通过弯曲部34和36从垂直壁主体32的突出量的和来抵消。因此，可防止或有效地最小化由上述线长差引起的在第一垂直壁部22一侧的拉应力。而且，通过在第二垂直壁部26上形成弯曲部44和46，在头壁部12宽度方向上在第二垂直壁部26一侧的线长差，即，形成后过多或不足的线长，通过弯曲部44和46从垂直壁主体42的突出量的和来抵消。结果，可防止或有效地最小化由上述的线长差引起的在第二垂直壁部26一侧的压应力。
如上所述，防止或有效地最小化在第一垂直壁部22一侧的拉应力和在第二垂直壁部26一侧的压应力，可防止或有效地最小化由这种拉应力和压应力所引起的诸如整个车顶侧纵梁外加强件10扭曲的不必要的变形，在所述车顶侧纵梁外加强件10中，其中头壁部12的纵向为轴向。
而且，即使可以提前确定所述线长差的范围，但总要无数次地改变压制模具的设计来消除诸如扭曲的不必要的变形。然而，在所述示例性实施例中，线长差可被抵消(即，吸收)的范围可通过弯曲部34和36从垂直壁主体32的最大突出量和弯曲部34、36和台阶部38的组合数，以及弯曲部44和46从垂直壁主体42的最大突出量和弯曲部44、46和台阶部48的组合数，来很容易地确定。因此，可彻底地减少冲压模具设计的改变次数，从而大大地降低开发成本，这最终有助于显著降低产品成本。
而且，在所述示例性实施例中，在头壁部12的宽度方向上的台阶通过形成弯曲部34、36和台阶部38以及弯曲部44、46和台阶部48，而形成在第一垂直壁部22和第二垂直壁部26上。然而，如上所述，第一垂直壁部22在垂直壁主体32的厚度中心线C1和台阶部38的厚度中心线C2之间在第一垂直壁部22的纵向上连续延伸，并且第二垂直壁部26在垂直壁主体42的厚度中心线C3和台阶部48的厚度中心线C4之间在第二垂直壁部26的纵向上连续延伸。
因此，即使形成弯曲部34、36和台阶部38以及弯曲部44、46和台阶部48，也可确保车顶侧纵梁外加强件10在其纵向上的机械强度和硬度。而且，从一侧(即，车辆的大致前侧或车辆的大致后侧)输入到车顶侧纵梁外加强件10的负载，可传输到车顶侧纵梁外加强件10在另一侧(即，车辆的大致后侧或车辆的大致前侧)的边缘部。
附带地，在所述示例性实施例中，弯曲部34和36相对于第一垂直壁部22的宽度方向在第一垂直壁部22的纵向上倾斜。相似地，弯曲部44和46相对于第二垂直壁部26的宽度方向在第二垂直壁部26的纵向上倾斜。然而，如图9和图10所示，例如，弯曲部34和36可以在第一垂直壁部22的宽度方向上延伸，并且弯曲部44和46可以在第二垂直壁部26的宽度方向上延伸。同样对于这种结构，优选的是形成弯曲部34、36、44和46在如下适当的位置：弯曲部44和46在弯曲部34和弯曲部36之间。
而且，在上述示例性实施例中，垂直壁主体32、弯曲部34、台阶部38和弯曲部36一起构成第一垂直壁部22。相似地，垂直壁主体42、弯曲部44、台阶部48和弯曲部46一起构成第二垂直壁部26。然而，垂直壁主体32和/或台阶部38可从第一垂直壁部22中省略。相似地，垂直壁主体42和/或台阶部48可从第二垂直壁部26中省略。这些实例在图11和图12中示出。
这些图示出的结构为第一垂直壁部22在头壁部12一侧的边缘部呈波浪状，并且第二垂直壁部26在第二突缘部28一侧的边缘部也呈波浪状。结果，第一垂直壁部22由弯曲部34和弯曲部36形成，第二垂直壁部26由弯曲部44和弯曲部46形成。对于这种结构，弯曲部34和弯曲部36的组合数，以及弯曲部44和弯曲部46的组合数可设置得高于具有垂直壁主体32和42以及台阶部38和48的结构的组合数。结果，即使弯曲部34、36、44和46在头壁部12的宽度方向上的突出量相对小，也可抵消(即，吸收)大的线长差。
而且，在上述示例性实施例中，本发明适用于车顶侧纵梁外加强件10。然而，除了车顶侧纵梁外加强件10外，本发明也可适用于另一个车身构件(即，用于车身构件的成形部件)，如车身的框架构件或加强件。
而且，在上述示例性实施例中，车顶侧纵梁外加强件10的剖面大体呈帽状。然而，本发明适用的剖面并不严格限于帽状。就是说，只要形状为如上所述的在形成前后具有线长差，所述线长差可通过适用本发明来抵消(即，吸收)，并且可获得由于抵消所述线长差而产生的多种效果以及上述示例性实施例的效果。
而且，在上述示例性实施例中，并不特别地限制形成车顶侧纵梁外加强件10的材料。就是说，如上所述，平钢板、抗拉强度大于典型钢的高强度钢、或者抗拉强度比高强度钢更高的超高强度钢可用作形成车顶侧纵梁外加强件10的材料。然而，上述示例性实施例的特定结构以及本发明的这种特定结构使得具有较大抗拉强度的材料的结构可获得更好的效果。