車両用ボデー部材
【課題】補強部材を増加させることなく、強度を大きくすることのできる車両用ボデー部材を提供すること。
【解決手段】車両用ボデー部材として設けられるセンターピラー１３において、長手方向に延びるピラーリインフォース２０の稜線２３のうち、ボデー２に作用する荷重による曲げモーメントが最大となる部分に対応する稜線２３の曲率を、他の部分に対応する稜線２３の曲率よりも大きくする。これにより、センターピラー１３の座屈強度を大きくすると共に、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。従って、センターピラー１３に新たに補強部材を設けることなく、ピラーリインフォース２０を湾曲させて曲率を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、センターピラー１３の強度を大きくすることができる。
【解決手段】車両用ボデー部材として設けられるセンターピラー１３において、長手方向に延びるピラーリインフォース２０の稜線２３のうち、ボデー２に作用する荷重による曲げモーメントが最大となる部分に対応する稜線２３の曲率を、他の部分に対応する稜線２３の曲率よりも大きくする。これにより、センターピラー１３の座屈強度を大きくすると共に、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。従って、センターピラー１３に新たに補強部材を設けることなく、ピラーリインフォース２０を湾曲させて曲率を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、センターピラー１３の強度を大きくすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ボデー部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ボデー部材は、車両の走行時の加速度等によって発生する荷重を受けることができるように設けられているが、従来の車両用ボデー部材では、車両の衝突時における車体の変形を最小限に留めるために、衝突時に発生する荷重による応力に対する強度を確保しているものがある。例えば、特許文献１に記載のセンターピラー構造では、センターピラーのうち、曲げモーメントが大きな箇所に補強部材を設けることによりセンターピラーの強度を確保し、車両の衝突時における変形を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４７００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、大きな応力が発生する箇所に補強部材を設けて強度を確保した場合、質量が増加するため、車両の走行性能の低下や燃費の悪化の要因になる場合があった。また、補強部材を設けることにより強度を確保した場合、製造コストが上昇する場合があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、補強部材を増加させることなく、強度を大きくすることのできる車両用ボデー部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る車両用ボデー部材は、車両のボデーを構成する部材である車両用ボデー部材において、長手方向に延びる稜線のうち、前記ボデーに作用する荷重による曲げモーメントが最大となる部分に対応する前記稜線の曲率が、他の部分に対応する前記稜線の曲率よりも大きくなっていることを特徴とする。
【０００７】
また、上記車両用ボデー部材において、アウタパネルと補強材とを有しており、少なくとも前記補強材の前記稜線の曲率が最大になる部分が、前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることが好ましい。
【０００８】
また、上記車両用ボデー部材において、前記車両のピラーの長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記ピラーの前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることが好ましい。
【０００９】
また、上記車両用ボデー部材において、前記車両のバンパの長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記バンパの前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることが好ましい。
【００１０】
また、上記車両用ボデー部材において、前記バンパの前記稜線の曲率が最大になる部分は、前記車両の幅方向における中央から離れた２箇所に位置していることが好ましい。
【００１１】
また、上記車両用ボデー部材において、前記車両の前後方向に延びる部材である前後方向骨格部材の長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記前後方向骨格部材の前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることが好ましい。
【００１２】
また、上記車両用ボデー部材において、前記前後方向骨格部材の前記稜線の曲率が最大になる部分は、前記車両のピラーと前記前後方向骨格部材との接合部に位置していることが好ましい。
【００１３】
また、上記車両用ボデー部材において、前記車両のフロントサイドメンバにおけるキックアッパ部の長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記キックアッパ部の前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることが好ましい。
【００１４】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る車両用ボデー部材は、車両のピラーを形成する車両用ボデー部材において、前記車両が有する窓枠の下端の上方の部分の曲率が、他の部分の曲率よりも大きくなっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る車両用ボデー部材は、補強部材を増加させることなく、強度を大きくすることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係るセンターピラーが設けられた車両の概略図である。
【図２】図２は、図１に示す車両のフレーム材の斜視図である。
【図３】図３は、センターピラーの斜視図である。
【図４】図４は、センターピラーの分解斜視図である。
【図５】図５は、センターピラーの曲率分布を示す説明図である。
【図６】図６は、曲率が小さい部材に曲げモーメントが入力された場合における断面図である。
【図７】図７は、曲率が大きい部材に曲げモーメントが入力された場合における断面図である。
【図８】図８は、部材の曲率と曲げモーメントとの関係を示す説明図である。
【図９】図９は、実施形態２に係るセンターピラーの説明図である。
【図１０】図１０は、図９のＡ部詳細図である。
【図１１】図１１は、図１０のＢ−Ｂ断面図である。
【図１２】図１２は、図１０のＣ−Ｃ断面図である。
【図１３】図１３は、図９に示すインナパネルをピラーリインフォースの方向から見た場合における斜視図である。
【図１４】図１４は、実施形態３に係るバンパリインフォースを示す平面図である。
【図１５】図１５は、図１４に示すバンパリインフォースの斜視図である。
【図１６】図１６は、実施形態４に係るバンパリインフォースを示す平面図である。
【図１７】図１７は、図１６に示すバンパリインフォースの斜視図である。
【図１８】図１８は、実施形態５に係るロッカーレールを示す平面図である。
【図１９】図１９は、図１８に示すロッカーレールが有するアウタリインフォースの斜視図である。
【図２０】図２０は、図１８に示すロッカーレールが有するロッカインナをアウタリインフォース側から見た場合における斜視図である。
【図２１】図２１は、実施形態６に係るロッカーレールを示す平面図である。
【図２２】図２２は、図２１に示すロッカーレールが有するアウタリインフォースの斜視図である。
【図２３】図２３は、実施形態７に係るロッカーレールを示す平面図である。
【図２４】図２４は、図２３に示すロッカーレールが有するアウタリインフォースの斜視図である。
【図２５】図２５は、実施形態８に係るキックアッパ部を示す側面図である。
【図２６】図２６は、図２５に示すキックアッパ部に備えられるフロントサイドメンバの斜視図である。
【図２７】図２７は、図２５に示すキックアッパ部に備えられるキックアッパリインフォースの斜視図である。
【図２８】図２８は、図２５のＤ−Ｄ断面図である。
【図２９】図２９は、図２５のＥ−Ｅ断面図である。
【図３０】図３０は、実施形態９に係るルーフレールを示す平面図である。
【図３１】図３１は、図３０に示すルーフレールの斜視図である。
【図３２】図３２は、図３０のＦ−Ｆ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１８】
〔実施形態１〕
図１は、本発明の実施形態１に係るセンターピラーが設けられた車両の概略図である。図２は、図１に示す車両のフレーム材の斜視図である。同図に示す車両１は、本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態１であるセンターピラー１３を備えており、この車両１は、ボデー２の強度を確保するフレーム材１０を有してボデー２が構成されている。フレーム材１０は、強度が高い金属材料により形成されており、ボデー２の骨格を成している。このように設けられるフレーム材１０は、ボデー２の下面側に位置するフロア１１と、車両１の幅方向におけるフロア１１の両端に位置し、車両１の前後方向に延びる部材であるロッカーレール１２と、車両１が有する複数のピラーのうちの一部を形成し、且つ、車両１の前後方向におけるロッカーレール１２の中間部付近に接合されるセンターピラー１３と、センターピラー１３におけるロッカーレール１２に接合されている側の端部の反対側の端部に接合されるルーフレール１４と、を有している。
【００１９】
このうち、センターピラー１３は、ロッカーレール１２と同様に車両１の幅方向における両側に配設されており、２箇所のセンターピラー１３は、車両１の幅方向における両側に配設される双方のロッカーレール１２にそれぞれ接合され、車両１の前後方向におけるロッカーレール１２の中間部付近から車両１の上方に延びて設けられている。また、ルーフレール１４は、ロッカーレール１２やセンターピラー１３と同様に車両１の幅方向における両側に配設されており、２箇所のルーフレール１４は、車両１の前後方向における中間部付近が、車両１の幅方向における両側に配設される双方のセンターピラー１３にそれぞれ接合されている。
【００２０】
フレーム材１０が有するロッカーレール１２と、センターピラー１３と、ルーフレール１４とは、これらのように設けられているため、ロッカーレール１２は、車両１のフロントドア３やリアドア４の下端付近に配設されている。また、ルーフレール１４は、車両１の幅方向におけるルーフ８の両端に位置して車両１の前後方向に延びており、フロントドア３やリアドア４の上端付近に配設されている。また、センターピラー１３は、フロントドア３とリアドア４との間に位置して車両１の上下方向に延びており、ルーフレール１４とロッカーレール１２とを接続している。即ち、センターピラー１３はリアドア４の前端付近に配設されており、リアドア４を開閉する際におけるヒンジ（図示省略）は、このセンターピラー１３に接続されている。
【００２１】
図３は、センターピラーの斜視図である。センターピラー１３は、このように両端部がロッカーレール１２とルーフレール１４とに接合しているが、詳しくは、センターピラー１３が有する補強材であるピラーリインフォース２０が、ロッカーレール１２とルーフレール１４とに接合している。このピラーリインフォース２０は、車両１の上下方向に見た場合における断面形状が、開口側が車両１の幅方向の内側方向になる略ハット型の形状で形成されている。
【００２２】
これに対し、ピラーリインフォース２０が接合されるロッカーレール１２とルーフレール１４とは、共に複数の部材を組み合わせることにより内側に中空部分を有するパイプ状の形状で形成されている。ピラーリインフォース２０は、このように形成されるロッカーレール１２やルーフレール１４に対して、車両１の幅方向における外方から、ロッカーレール１２やルーフレール１４の一部を覆うように係合することにより、ロッカーレール１２やルーフレール１４に接合している。
【００２３】
図４は、センターピラーの分解斜視図である。また、センターピラー１３は、さらに、アウタパネル２５とインナパネル２６とを有している。このうち、アウタパネル２５は、車両１の幅方向における外方からセンターピラー１３を覆っており、さらに、ロッカーレール１２やルーフレール１４の一部も覆っている。また、インナパネル２６は、車両１の幅方向におけるセンターピラー１３の内方に配設されており、略ハット型に形成されているピラーリインフォース２０の開口部分を塞いでいる。このため、センターピラー１３は、ピラーリインフォース２０とインナパネル２６とにより、車両１の上下方向に見た場合における断面形状が、角型のパイプ状の形状となって形成されている。
【００２４】
図５は、センターピラーの曲率分布を示す説明図である。センターピラー１３は、このようにロッカーレール１２とルーフレール１４とに接合されているが、このように設けられるセンターピラー１３は、ピラーリインフォース２０、アウタパネル２５、インナパネル２６が、共に湾曲して形成されている。このセンターピラー１３の湾曲の方向は、車両１の幅方向における外方に凸になる方向になっている。
【００２５】
湾曲して形成されているセンターピラー１３は、車両１の高さ方向における位置によって曲率が変化しており、詳しくは、ピラーリインフォース２０が、車両１の高さ方向における位置によって曲率が変化して湾曲しており、アウタパネル２５とインナパネル２６とは、センターピラー１３に沿って形成されている。また、車両１の高さ方向における位置によって曲率が変化しているピラーリインフォース２０は、ベルトラインＢＬの範囲内に、曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが位置している。
【００２６】
なお、ここでいうベルトラインＢＬは、フロントドア３やリアドア４に設けられるドアガラス５の下端部分の、車両１の高さ方向における高さであるドアガラス下端高さから上下方向にそれぞれ１００ｍｍの範囲内をいう。つまり、ベルトラインＢＬは、フロントドア３やリアドア４の板金部分と、ドアガラス５を閉めた状態におけるドアガラス５の下端部分との上下方向の境界から上下にそれぞれ１００ｍｍの範囲内を指す。
【００２７】
また、好ましくは、ピラーリインフォース２０は、車両１が有するドアガラス５の枠である窓枠の下端の上方の部分の曲率が、他の部分の曲率よりも大きくなっているのが好ましい。つまり、アウタパネル２５の最大曲率部と、ピラーリインフォース２０の最大曲率部Ｃｍａｘとをずらすと共に、ピラーリインフォース２０の強度をアウタパネル２５の強度よりも大きくし、ピラーリインフォース２０の最大曲率部Ｃｍａｘを、ベルトラインＢＬの範囲内において、ドアガラス５を閉めた状態におけるドアガラス５の下端部分よりも上方に位置させるのが好ましい。
【００２８】
ピラーリインフォース２０は、車両１の幅方向における外方に凸となる方向に湾曲すると共に、最大曲率部ＣｍａｘがこのベルトラインＢＬに位置しており、最大曲率部Ｃｍａｘから車両１の上下方向に離れるに従って、徐々に曲率が小さくなる方向に変化している。
【００２９】
より具体的には、ピラーリインフォース２０は、少なくとも、断面形状であるハット型の凸となっている部分、或いは、インナパネル２６側から見た場合における溝底に位置する部分の壁部である底壁２１と、断面視において底壁２１の両側に位置して底壁２１と交差する側壁２２との接続部分である稜線２３が、このように湾曲している。つまり、ピラーリインフォース２０は、少なくとも底壁２１と側壁２２とにより形成されることによりセンターピラー１３の長手方向に延びる稜線２３が、車両１に幅方向における外方に凸となる方向に湾曲すると共に、最大曲率部ＣｍａｘがベルトラインＢＬに位置し、最大曲率部Ｃｍａｘから車両１の上下方向に離れるに従って、徐々に曲率が小さくなる方向に変化している。
【００３０】
このように形成されるピラーリインフォース２０の曲率の変化は、連続的に変化しており、ピラーリインフォース２０を車両１の前後方向に見た場合の形状は、明確な折れ点等が存在せずに湾曲している。
【００３１】
アウタパネル２５とインナパネル２６とは、このように湾曲しているピラーリインフォース２０に沿って形成されており、アウタパネル２５とインナパネル２６とは、共にピラーリインフォース２０と同様に、車両１幅方向における外方に凸となる方向に湾曲している。
【００３２】
この実施形態１に係るセンターピラー１３は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。実施形態１に係るセンターピラー１３を有する車両１は、主にフレーム材１０によってボデー２の剛性を確保しており、車両１の走行中における加速度等によって発生する荷重の多くをフレーム材１０で受ける。
【００３３】
例えば、車両１の幅方向におけるフロア１１の両端に位置して車両１の前後方向に延びるロッカーレール１２は、フロア１１の強度を確保し、フロア１１の前後方向の撓みやフロア１１の捻れを抑制している。また、車両１の幅方向におけるルーフ８の両端に位置して車両１の前後方向に延びるルーフレール１４は、ルーフ８の強度を確保し、ルーフ８の前後方向の撓みやルーフ８の捻れを抑制している。また、車両１の上下方向に延びてロッカーレール１２とルーフレール１４とに接合され、双方を接続しているセンターピラー１３は、ルーフ８とフロア１１とを接続することにより、ボデー２全体の剛性を向上させている。これらにより、車両１の走行時には、走行時に発生する荷重によるボデー２の撓み等の変形を最小限に留め、走行時における安定性を確保している。
【００３４】
車両１の走行時に発生する荷重は、このように強度を有するフレーム材１０によって主に受けるが、車両１には、通常の走行によってボデー２に作用する荷重以外の荷重を受ける場合がある。例えば、車両１の走行時や、自車が停車している場合に、車両１の側面に他の車両等が衝突する場合がある。このような側面衝突が発生した場合において、他の車両等がセンターピラー１３付近に衝突した場合、ボデー２には、この衝突のエネルギーによって作用する荷重が作用し、センターピラー１３でも衝突時の荷重を受けるが、この衝突時における荷重は、車両１の通常の走行時における荷重よりも大きな荷重である場合が多くなっており、センターピラー１３は大きな荷重を受けることになる。
【００３５】
このような側面衝突にセンターピラー１３が受ける荷重について説明すると、側面衝突時には、他の車両等が衝突した側のセンターピラー１３には、車両１の外方から内方への大きな負荷が作用する。センターピラー１３は、両端部がロッカーレール１２とルーフレール１４とに接続されているため、両端部が固定された状態で衝突時における荷重が付与されることになり、これにより、センターピラー１３には、曲げモーメントが入力される。つまり、側面衝突が発生した場合には、センターピラー１３には、両端を固定した状態で長さ方向における中央付近に、ピラーリインフォース２０の底壁２１に交差する方向の荷重が入力されるため、この荷重の入力によって、センターピラー１３には、荷重の入力方向の反対方向に向かって、両端を押し曲げる方向の曲げモーメントが発生して入力される（図５、矢印参照）。
【００３６】
曲げモーメントは、モーメントアームが長くなるに従って大きくなるので、このように両端を押し曲げる方向の力によって発生する曲げモーメントは、端部から、長さ方向における中央に向かうに従って大きくなる。このため、側面衝突時にセンターピラー１３に付与される荷重によって発生し、センターピラー１３に入力される曲げモーメントは、端部から、長さ方向における中央に向かうに従って大きくなる（図５、曲げモーメント分布図参照）。つまり、側面衝突時には、センターピラー１３には、ベルトラインＢＬに大きな曲げモーメントが作用する。
【００３７】
これに対し、センターピラー１３が有するピラーリインフォース２０は、最大曲率部ＣｍａｘがベルトラインＢＬに位置している。つまり、ピラーリインフォース２０は、ボデー２に作用する荷重による曲げモーメントが最大となる部分に対応する稜線２３の曲率が、他の部分に対応する稜線２３の曲率よりも大きくなっている。このため、センターピラー１３は、ベルトラインＢＬでは大きな強度を有しているため、側面衝突時には、このようにベルトラインＢＬの強度が大きくなっているセンターピラー１３で、側面衝突時の大きな荷重による曲げモーメントを受けることができる。
【００３８】
図６は、曲率が小さい部材に曲げモーメントが入力された場合における断面図である。ここで、部材に曲げモーメントが入力された場合における、部材の曲率ごとの強度について説明する。まず、断面形状が角型のパイプ状の形状で形成される部材２１０において、部材２１０の曲率が小さかったり、直線状に形成されていたりする場合に、部材２１０を曲げる方向の力を付与すると、部材２１０の断面形状は、曲げる方向に直交する方向に形成されている部分が、曲げる方向に対して凹む方向に変形する。つまり、部材２１０を曲げる力を部材２１０に対して入力した場合、曲げる方向の外側に位置する面には引張り力が作用し、曲げる方向の内側に位置する面には圧縮力が作用するが、この部材２１０の曲率が小さい場合には、この引張り力が作用する面も圧縮力が作用する面も、共に部材２１０の内側方向に凹む方向に変形する。
【００３９】
このため、曲げる力を入力することによる最大曲げモーメントの発生時における断面形状は、図６に示すように、曲げる力を入力していない初期の形状に対して、曲げ方向に潰れる方向に変形する。従って、曲率が小さかったり、直線状に形成されていたりする部材２１０では、曲げモーメントが入力された場合には、断面係数が小さくなる方向に変形する。
【００４０】
図７は、曲率が大きい部材に曲げモーメントが入力された場合における断面図である。これに対し、断面形状が上記の部材２１０と同じ形状で、大きい曲率で湾曲して形成されている場合に、曲率が付いている方向の反対方向、即ち、曲率を小さくする方向に部材２００を曲げる方向の力を付与すると、部材２００の断面形状は、曲げる方向に直交する方向に形成されている部分が、曲げる方向に対して膨らむ方向に変形する。つまり、大きい曲率で湾曲している部材２００に対して、曲率を小さくする方向に部材２００を曲げる力を入力した場合、湾曲の外側に位置して圧縮力が作用する面は、部材２００の外側方向に膨らむ方向に変形する。また、湾曲の内側に位置して引張り力が作用する面は、湾曲している部分が伸ばされることになるため、この面も部材２００の外側方向に膨らむ方向に変形する。
【００４１】
このため、曲げる力を入力することによる最大曲げモーメントの発生時における断面形状は、図７に示すように、曲げる力を入力していない初期の形状に対して、曲げ方向に膨らむ方向に変形する。従って、大きい曲率で湾曲して形成されている部材２００では、曲率が付いている方向の反対方向への曲げモーメントが入力された場合、つまり、曲げの圧縮側が、湾曲の凸となっている方向になる曲げモーメントが入力された場合には、断面係数が大きくなる方向に変形する。
【００４２】
図８は、部材の曲率と曲げモーメントとの関係を示す説明図である。部材を曲げる方向の力を付与した場合、部材の曲率によって、このように断面の変形の仕方が異なり、断面係数の変化の仕方が異なるため、曲げモーメントが入力された場合における部材の強度は、部材の曲率によって異なる。詳しく説明すると、部材に曲げモーメントが入力された場合、曲げモーメントが、部材の材質や形状に応じて異なった大きさで発生する部材の強度を上回ると、部材は急激に変形し、いわゆる座屈が発生する。この座屈は、部材の曲率が小さかったり、部材が直線状に形成されていたりした場合には、曲げモーメントが入力された場合には、断面が潰れて断面係数が小さくなる方向に断面形状が変化する。このため、この場合は、部材は弾性領域で座屈することになり、弾性座屈が生じる。
【００４３】
これに対し、曲率が大きい部材に対して、曲率が付いている方向の反対方向への曲げモーメントが入力された場合には、断面が膨らんで断面係数が大きくなる方向に断面形状が変化する。このため、部材は弾性領域では座屈せずに曲げモーメントを受けることができ、曲げモーメントが部材の座屈領域の大きさまで大きくなった場合に、部材は座屈する。このように、曲率が大きい部材に対して、曲率が付いている方向の反対方向への曲げモーメントを入力した場合には、部材は弾性領域よりも大きい応力を発生することができる塑性領域の大きさまでの曲げモーメントを受けることができ、塑性領域での座屈である塑性座屈によって部材は座屈する。
【００４４】
曲率が大きい部材では、このように塑性座屈によって座屈をするため、弾性座屈によって座屈をする曲率が小さい部材と比較して、座屈をする際における曲げモーメントが大きくなる。このため、図８に示すように、曲率が大きい部材Ｃｌａｇでは、曲率が小さい部材Ｃｓｍｌと比較して、座屈を発生しないで部材で受けることができる最大曲げモーメントが大きくなっている。
【００４５】
なお、図８は、力が付与されていない状態の部材に対して曲げモーメントを入力し、入力された曲げモーメントが大きくなるに従って、部材の曲げ角度が大きくなり、部材が座屈をした以降は、部材で受けることのできる曲げモーメントが小さくなりながら部材の曲げ角度が大きくなる状態を示している。このため、図８で示されている各曲線において、曲げモーメントが一番大きくなっている部分が、その部材で受けることのできる最大曲げモーメントであり、それ以上大きい曲げモーメントを入力した場合には、部材が座屈することを示している。
【００４６】
この図８で示すように、曲率が大きい部材Ｃｌａｇの方が、曲率が小さい部材Ｃｓｍｌよりも、大きな曲げモーメントを受けることができ、曲げモーメントが入力された際における強度が高くなっている。つまり、曲率が大きい部材Ｃｌａｇは、弾性領域よりも応力が大きい塑性領域で座屈をするので、座屈をする際における実質的な応力が、曲率が小さい部材Ｃｓｍｌと比較して大きくなり、座屈強度が大きくなるため、曲率が大きい部材Ｃｌａｇは曲率が小さい部材Ｃｓｍｌと比較して、座屈をせずに大きな曲げモーメントを受けることができる。
【００４７】
曲率が大きい部材では、このように大きな曲げモーメントを受けることができるが、センターピラー１３が有するピラーリインフォース２０は、ベルトラインＢＬに最大曲率部Ｃｍａｘが位置しており、側面衝突時にセンターピラー１３に作用する曲げモーメントも、ベルトラインＢＬに大きな曲げモーメントが作用する。即ち、センターピラー１３は、側面衝突時に大きな曲げモーメントが発生し易いベルトラインＢＬに、ピラーリインフォース２０の最大曲率部Ｃｍａｘが位置しており、ベルトラインＢＬの座屈強度が大きくなっている。従って、側面衝突時に、この側面衝突による荷重がセンターピラー１３に入力されることによってセンターピラー１３に曲げモーメントが入力された場合、大きな曲げモーメントを、座屈が発生し難い状態で、ピラーリインフォース２０で受けることができる。
【００４８】
以上のセンターピラー１３は、センターピラー１３の長手方向に延びるピラーリインフォース２０の稜線２３のうち、曲げモーメントが最大となる部分に対応する稜線２３の曲率が、他の部分に対応する稜線２３の曲率よりも大きくなっているので、曲率を設けることによりセンターピラー１３の座屈強度を大きくすると共に、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。これにより、センターピラー１３に新たに補強部材を設けることなく、ピラーリインフォース２０を湾曲させて曲率を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、センターピラー１３の強度を大きくすることができる。
【００４９】
また、センターピラー１３は、アウタパネル２５とピラーリインフォース２０を有しており、ピラーリインフォース２０の稜線２３の曲率が最大になる部分が、曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、ピラーリインフォース２０のみによって、曲げモーメントに対する強度を確保することができ、アウタパネル２５は、外観のデザインに沿った形状にすることができるため、車両１の外観を所望のデザインにしつつ、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、車両１の外観への影響を与えることなく、センターピラー１３の強度を大きくすることができる。
【００５０】
また、センターピラー１３の長手方向に延びるピラーリインフォース２０の稜線２３の曲率が最大になる部分が、センターピラー１３の曲げモーメントが最大となる部分に対応しているので、側面衝突時に大きな荷重が入力されるセンターピラー１３の強度を、より確実に大きくすることができる。この結果、補強部材を増加させることなく、車両１の側面衝突時に入力される荷重に対するセンターピラー１３の強度を大きくすることができる。
【００５１】
また、ピラーリインフォース２０は、最大曲率部Ｃｍａｘから離れるに従って、徐々に曲率が小さくなる方向に変化しているため、効果的に所望の位置での強度を大きくすることができる。つまり、ピラーリインフォース２０は、アウタパネル２５とインナパネル２６との間に配設されているため、車両１の幅方向の厚さに対する制約を有している。このため、この制約の中でピラーリインフォース２０における曲率の差を大きくするため、最大曲率部ＣｍａｘはベルトラインＢＬに位置させ、最大曲率部Ｃｍａｘから離れるに従って曲率を小さくすることにより、ピラーリインフォース２０の位置ごとの曲率の差を大きくすることができる。これにより、ピラーリインフォース２０の所望の位置の強度を、他の位置と比較して、より確実に相対的に大きくすることができる。この結果、補強部材を増加させることなく、センターピラー１３の強度を大きくすることができる。
【００５２】
また、ピラーリインフォース２０の窓枠の下端の上方の部分の曲率を、他の部分の曲率よりも大きくした場合には、アウタパネル２５の最大曲率部を、車両１のデザイン上、窓枠の下端に位置させた場合でも、所望のデザインを維持しつつ、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、車両１の外観に影響を与えることなく、センターピラー１３の強度を大きくすることができる。
【００５３】
［実施形態２］
実施形態２に係るセンターピラー３０は、実施形態１に係るセンターピラー１３と略同様の構成であるが、インナパネル３２に、ピラーリインフォース２０の湾曲方向とは反対方向の湾曲部３７を設けている点に特徴がある。他の構成は実施形態１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【００５４】
図９は、実施形態２に係るセンターピラーの説明図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態２であるセンターピラー３０は、実施形態１に係るセンターピラー１３と同様に、端部がロッカーレール１２とルーフレール１４とに接合されるピラーリインフォース２０を有している。また、センターピラー３０は、車両１の幅方向における外方からピラーリインフォース２０を覆って配設されるアウタパネル２５と、車両１の幅方向におけるピラーリインフォース２０の内方に配設されるインナパネル３２とを有している。このうち、ピラーリインフォース２０は、車両１の幅方向における外方に凸となる方向に湾曲しており、ベルトラインＢＬの範囲内に、最大曲率部Ｃｍａｘが位置している（図５参照）。
【００５５】
図１０は、図９のＡ部詳細図である。図１１は、図１０のＢ−Ｂ断面図である。図１２は、図１０のＣ−Ｃ断面図である。図１３は、図９に示すインナパネルをピラーリインフォースの方向から見た場合における斜視図である。車両１の幅方向における外方に凸となって湾曲しているピラーリインフォース２０に対し、インナパネル３２は、車両１の幅方向における内方に凸となって湾曲している部分を有する溝部３３を有している。詳しくは、インナパネル３２には、車両１の内側方向から見た場合に、ピラーリインフォース２０が位置する側の方向、即ち、車両１の外側方向に凹んだ形状で、インナパネル３２の長手方向に延びる溝部３３が形成されている。
【００５６】
インナパネル３２は、大部分がピラーリインフォース２０に沿って形成されるため、概ね車両１の幅方向における外方に凸となって湾曲しており、溝部３３も同様に、概ね車両１の幅方向における外方に凸となって湾曲しているが、溝部３３は、一部が車両１の幅方向における内方に凸となる方向に湾曲している。
【００５７】
つまり、溝部３３は、車両１の幅方向における外方に凸となって湾曲しながらインナパネル３２の長手方向に延びる溝底３４の一部が、車両１の幅方向における内方に凸となる方向に湾曲しており、溝部３３におけるこの部分は、湾曲部３７として形成されている。インナパネル３２が有する溝部３３は、このように湾曲部３７を有しているが、この溝部３３が有する湾曲部３７は、ピラーリインフォース２０と同様に、湾曲の曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、ベルトラインＢＬの範囲内に位置している。
【００５８】
即ち、溝部３３は、当該溝部３３の溝底３４と、この溝底３４に交差する溝壁３５との接続部分である稜線３６が、センターピラー３０の長手方向に延びると共に、湾曲部３７の部分の稜線３６が車両１に幅方向における内方に凸となる方向に湾曲し、その湾曲の最大曲率部Ｃｍａｘが、ベルトラインＢＬに位置している。
【００５９】
この実施形態２に係るセンターピラー３０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。車両１に側面衝突が発生した場合は、車両１の幅方向に凸となる方向に湾曲すると共に、最大曲率部ＣｍａｘがベルトラインＢＬ内に位置することにより、側面衝突時にセンターピラー３０に入力される荷重に対する強度を発生する。
【００６０】
また、他の車両との衝突時等に、車両１が横転した場合、横転によって発生する荷重がルーフレール１４に作用し、ルーフレール１４からセンターピラー３０に対して入力される場合がある。この場合に、センターピラー３０に対して入力される荷重の方向は、側面衝突時にセンターピラー３０に対して入力される荷重の方向とは異なり、ルーフレール１４側の端部が、車両１の幅方向における内側方向で、且つ、車両１の下方に向かう方向になる（図９、矢印参照）。つまり、車両１の横転時にセンターピラー３０に入力される荷重の方向は、湾曲しているセンターピラー３０の曲率を大きくする方向になる。
【００６１】
車両１の横転時には、このようにセンターピラー３０に対しては、センターピラー３０の曲率を大きくする方向への荷重が入力されるが、センターピラー３０が有するインナパネル３２に形成される溝部３３には、車両１の幅方向における内方に凸となる方向に湾曲した湾曲部３７が形成されている。このため、この湾曲部３７は、センターピラー３０の曲率を大きくする方向への荷重による曲げの圧縮側が、湾曲の凸方向になっている。つまり、センターピラー３０の曲率を大きくする方向への荷重が入力された場合には、この荷重はインナパネル３２に対しては、溝部３３の溝底３４に交差する方向の荷重となって入力され、湾曲部３７の湾曲の凸側が圧縮側となり、湾曲部３７の曲率が小さくなる方向の荷重として入力される。
【００６２】
従って、センターピラー３０の曲率を大きくする方向への荷重がセンターピラー３０に入力された場合には、インナパネル３２における湾曲部３７が位置する部分では、インナパネル３２はピラーリインフォース２０から離れる方向に変形する。これにより、この場合における湾曲部３７が位置する部分では、断面係数が大きくなる方向にセンターピラー３０の断面形状が変形し、座屈強度が大きくなる。このため、車両１の横転時に、この横転による荷重がセンターピラー３０に入力されることによってセンターピラー３０に曲げモーメントが入力された場合には、座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをインナパネル３２によって受けることができる。
【００６３】
また、車両１の横転時におけるセンターピラー３０には、横転によって入力される荷重によってこのように曲げモーメントが入力されるが、この場合における曲げモーメントも、側面衝突時における曲げモーメントと同様に、ベルトラインＢＬ内に最大曲げモーメントが位置する。これに対し、インナパネル３２に形成される溝部３３の湾曲部３７は、最大曲率部ＣｍａｘがベルトラインＢＬ内に位置している。これにより、車両１の横転時にセンターピラー３０に入力される曲げモーメントに対する強度を適切に大きくし、より座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをインナパネル３２によって受けることができる。
【００６４】
以上のセンターピラー３０は、インナパネル３２に、車両１の幅方向における内方に凸となる方向に湾曲した湾曲部３７を有する溝部３３を形成している。これにより、センターピラー３０に対して、湾曲部３７の曲率を小さくする方向の曲げモーメントが入力された場合における座屈強度を大きくすることができる。この結果、補強部材を増加させることなく、センターピラー３０の強度を大きくすることができる。
【００６５】
また、センターピラー３０は、ピラーリインフォース２０は、車両１の幅方向における外方に凸となる方向に湾曲させ、インナパネル３２の湾曲部３７は、車両１の幅方向における内方に凸となる方向に湾曲させている。これにより、センターピラー３０の端部を車両１の幅方向における外方に曲げる方向の曲げモーメントと、センターピラー３０の端部を車両１の幅方向における内方に曲げる方向の曲げモーメントとの、双方の曲げモーメントに対する座屈強度を大きくすることができる。この結果、荷重の入力方向に関わらず、より確実にセンターピラー３０の強度を大きくすることができる。
【００６６】
［実施形態３］
本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態３では、実施形態１に係るセンターピラー１３とは異なり、車両１に設けられるバンパリインフォース４０が、本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態３となっている。このバンパリインフォース４０を有する車両１の他の構成は実施形態１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【００６７】
図１４は、実施形態３に係るバンパリインフォースを示す平面図である。図１５は、図１４に示すバンパリインフォースの斜視図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態３であるバンパリインフォース４０は、車両１の前端と後端とに位置するバンパ６（図１参照）に設けられている。詳しくは、バンパリインフォース４０は、バンパ６の外形を構成するアウタパネル７（図１参照）の内側に配設されており、バンパ６の強度を確保する部材として設けられている。バンパリインフォース４０は、このように前端に位置するバンパ６と後端に位置するバンパ６とに設けられているが、以下の説明では、前端に位置するバンパ６に設けられるバンパリインフォース４０について説明する。
【００６８】
このように設けられるバンパリインフォース４０は、車両１に装着された場合に、前端、または後端に位置して垂直方向に形成される面である垂直面４１と、この垂直面４１の上方と下方とに位置し、垂直面４１と交差する方向、即ち、水平方向に形成されて垂直面４１と接続される面である水平面４２とを有している。バンパ６のアウタパネル７は、このバンパリインフォース４０を覆うように形成されている。
【００６９】
また、バンパリインフォース４０は、概ね車両１の前方に凸となる方向に湾曲して形成されており、さらに、曲率が大きくなっている部分である湾曲部４５が２箇所に形成されている。この２箇所の湾曲部４５は、車両１の幅方向における中心である車幅中心線を中心として線対称となる部分、或いは、左右対称となる部分に位置している。
【００７０】
また、このように左右対称となる２箇所に形成される湾曲部４５は、曲率が最も大きくなっている部分である最大曲率部Ｃｍａｘを、それぞれ有している。このため、バンパリインフォース４０は、最大曲率部Ｃｍａｘを２箇所有しており、２箇所の最大曲率部Ｃｍａｘは、湾曲部４５と同様に、車幅中心線を中心として線対称となる部分、或いは、左右対称となる部分に位置している。
【００７１】
このように、左右対称の２箇所に位置する最大曲率部Ｃｍａｘは、共に所定の範囲内に位置しており、詳しくは、車幅中心線を中心とした場合における車幅の１０％以上で、且つ、車幅の３０％以下となる範囲内に位置している。換言すると、２箇所の最大曲率部Ｃｍａｘは、共に車幅中心線からの距離が、車幅の５％以上で、且つ、車幅の１５％以下となる範囲内の部分に位置している。車両１の前方に凸となる方向に湾曲しているバンパリインフォース４０は、この範囲内に位置する２箇所の最大曲率部Ｃｍａｘから離れるに従って、徐々に曲率が小さくなる方向に連続的に変化している（図１４、曲率分布図参照）。
【００７２】
つまり、バンパリインフォース４０は、垂直面４１と水平面４２との接続部分である稜線４３が、バンパ６の長手方向に延びると共に、稜線４３においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、車両１の幅方向における中央から離れた２箇所に位置している。
【００７３】
この実施形態３に係るバンパリインフォース４０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。バンパ６は、車両１が前方や後方から他の車両等に衝突したり、他の車両等が車両１の前方や後方から衝突したりした場合に、衝突時の衝撃を低減するために設けられているが、他の車両等が、バンパ６の全域に渡って衝突するのではなく、バンパ６の一部に対して衝突した場合には、大きな衝撃が発生し易くなる。例えば、車両の中心同士がずれた状態での正面衝突であるオフセット衝突の場合、車幅方向において衝突した側に位置するバンパ６に、衝突による大きな荷重が作用する。
【００７４】
このように、オフセット衝突により、大きな荷重がバンパ６に入力された場合、この荷重は、バンパリインフォース４０にも入力される。この場合に、バンパリインフォース４０にも入力される荷重の方向は、前方に凸となる方向に湾曲している湾曲部４５、後方に押す向きの荷重になる。このため、バンパリインフォース４０には、この荷重によって、湾曲部４５の曲率が小さくなる方向の曲げモーメントが入力されることになる。つまり、オフセット衝突により、大きな荷重がバンパ６に入力された場合には、この荷重はバンパリインフォース４０に対しては、垂直面４１に交差する方向の荷重となって入力され、湾曲部４５の湾曲の凸側が圧縮側となり、湾曲部４５の曲率が小さくなる方向の荷重として入力される。
【００７５】
また、オフセット衝突によって湾曲部４５付近に大きな荷重が入力された場合、バンパリインフォース４０の両端部は、ボデー２における位置の変化が小さく、湾曲部４５のボデー２における位置の変化が大きくなる。このため、オフセット衝突によって入力される曲げモーメントは、湾曲部４５で大きくなり、最大曲率部Ｃｍａｘ付近で最大になる。このため、バンパリインフォース４０の最大曲率部Ｃｍａｘは、オフセット衝突による曲げモーメントが最大となる位置に対応しており、曲げモーメントが最大となる部分の座屈強度が大きくなっている。
【００７６】
つまり、車両１のバンパ６の長手方向に延びる稜線４３の曲率が最大になる部分が、バンパ６の曲げモーメントが最大となる部分に対応しており、稜線４３の湾曲方向は、曲げモーメントによる曲げの圧縮側が、湾曲の凸方向になっている。このため、オフセット衝突によってバンパリインフォース４０に曲げモーメントが入力された場合には、バンパリインフォース４０は、断面係数が大きくなる方向に変形し、曲げモーメントが最大となる部分の座屈強度が大きくなる。
【００７７】
従って、オフセット衝突時に、このオフセット衝突による荷重がバンパリインフォース４０に入力されることによってバンパリインフォース４０に曲げモーメントが入力された場合、大きな曲げモーメントを、座屈が発生し難い状態で、バンパリインフォース４０で受けることができる。
【００７８】
以上のバンパリインフォース４０は、バンパ６の長手方向に延びる稜線４３の曲率が最大になる部分が、バンパ６の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、曲率を設けることによりバンパリインフォース４０の座屈強度を大きくすると共に、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。これにより、バンパ６に新たに補強部材を設けることなく、バンパリインフォース４０を湾曲させて曲率を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、バンパリインフォース４０の強度を大きくすることができる。
【００７９】
また、バンパ６の稜線４３の曲率が最大になる部分は、車両１の幅方向における中央から離れた２箇所に位置しているため、この車両１の幅方向における中央から離れた２箇所のバンパ６の強度を大きくすることができる。これにより、オフセット衝突時のような、車両１の幅方向における一方側に入力される大きな荷重に対する強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、オフセット衝突時に入力される荷重に対するバンパリインフォース４０の強度を大きくすることができる。
【００８０】
［実施形態４］
実施形態４に係るバンパリインフォース５０は、実施形態３に係るバンパリインフォース４０と略同様の構成であるが、バンパリインフォース５０にビード５１を設けている点に特徴がある。他の構成は実施形態３と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【００８１】
図１６は、実施形態４に係るバンパリインフォースを示す平面図である。図１７は、図１６に示すバンパリインフォースの斜視図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態４であるバンパリインフォース５０は、実施形態３に係るバンパリインフォース４０と同様に、車両１のバンパ６に設けられている。また、実施形態３に係るバンパリインフォース４０では、バンパリインフォース４０全体を所望の形状に湾曲させていたのに対し、実施形態４であるバンパリインフォース５０では、溝状に形成されたビード５１を形成し、ビード５１の形状を所望の形状に湾曲させている。
【００８２】
詳しく説明すると、ビード５１は、車両１の前後方向におけるバンパリインフォース５０の少なくとも前方側の面に、バンパリインフォース５０の長手方向に沿って溝状の形状で形成されている。このように車両１に前後方向における前方側の面に形成されるビード５１は、バンパリインフォース５０の長手方向における位置、即ち、車両１の幅方向における位置によって、溝深さが異なって形成されている。
【００８３】
具体的には、溝状の形状で形成されるビード５１の溝底であるビード底部５２が、車両１の前方に凸となる方向に湾曲して形成されており、このようにビード底部５２の湾曲した部分である湾曲部５５は、互いに離れた２箇所に形成されている。この２箇所の湾曲部５５は、実施形態３に係るバンパリインフォース４０の湾曲部４５と同様に、車幅中心線を中心として左右対称となる部分に位置しており、このため、２箇所に形成される湾曲部５５は、曲率が最も大きくなっている部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、車幅中心線を中心として左右対称となる部分に位置している。
【００８４】
さらに、このように左右対称の２箇所に位置する最大曲率部Ｃｍａｘは、車幅中心線を中心とした場合における車幅の１０％以上で、且つ、車幅の３０％以下となる範囲内に位置している。湾曲部５５を有すると共に、この範囲内に最大曲率部Ｃｍａｘを有するビード５１は、最大曲率部Ｃｍａｘから離れるに従って、徐々に曲率が小さくなる方向に連続的に変化している。
【００８５】
つまり、バンパリインフォース５０に形成されるビード５１は、ビード底部５２と、このビード底部５２と交差するビード壁部５３との接続部分である稜線５４が、バンパ６の長手方向に延びると共に、稜線５４においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、車両１の幅方向における中央から離れた２箇所に位置している。
【００８６】
この実施形態４に係るバンパリインフォース５０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。このバンパリインフォース５０には、ビード５１が形成されており、このビード５１は、実施形態３に係るバンパリインフォース４０が有する湾曲部４５と同様な形態で湾曲している湾曲部５５を有している。このため、オフセット衝突により、大きな荷重がバンパ６に入力された場合には、この荷重はバンパリインフォース５０に対しては、ビード底部５２に交差する方向の荷重となって入力され、湾曲部５５の湾曲の凸側が圧縮側となり、湾曲部５５の曲率が小さくなる方向の荷重として入力される。
【００８７】
また、ビード５１は、湾曲部５５の最大曲率部Ｃｍａｘの位置が、オフセット衝突による曲げモーメントが最大となる位置に対応している。このため、バンパリインフォース５０は、オフセット衝突時にバンパリインフォース５０に入力される荷重による曲げモーメントが最大となる部分の座屈強度が、ビード５１の湾曲部５５によって大きくなっている。従って、オフセット衝突時に、このオフセット衝突による荷重がバンパリインフォース５０に入力されることによってバンパリインフォース５０に曲げモーメントが入力された場合、大きな曲げモーメントを、座屈が発生し難い状態で、バンパリインフォース５０で受けることができる。
【００８８】
以上のバンパリインフォース５０は、ビード５１の稜線５４の曲率が最大になる部分が、バンパ６の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。従って、バンパ６に新たに補強部材を設けることなく、ビード５１に湾曲部５５を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、バンパリインフォース５０の強度を大きくすることができる。
【００８９】
また、バンパリインフォース５０に溝状のビード５１を設け、このビード５１を湾曲させて曲率を大きくすることにより強度を大きくしているので、バンパリインフォース５０の外形の形状に影響を与えることなく、曲げモーメントに対する強度を確保することができる。これにより、バンパ６のアウタパネル７は、外観のデザインに沿った形状にし、バンパリインフォース５０は、このように形状が定められたアウタパネル７に合わせた形状にしつつ、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、車両１の外観への影響を与えることなく、バンパリインフォース５０の強度を大きくすることができる。
【００９０】
［実施形態５］
本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態５では、実施形態１に係るセンターピラー１３等とは異なり、車両１に設けられるロッカーレール６０が、本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態５となっている。このロッカーレール６０を有する車両１の他の構成は実施形態１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【００９１】
図１８は、実施形態５に係るロッカーレールを示す平面図である。図１９は、図１８に示すロッカーレールが有するアウタリインフォースの斜視図である。図２０は、図１８に示すロッカーレールが有するロッカインナをアウタリインフォース側から見た場合における斜視図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態５であるロッカーレール６０は、実施形態１に係るセンターピラー１３を有するフレーム材１０に設けられるロッカーレール１２と同様に、フレーム材１０に設けられている。このロッカーレール６０は、車両１の前後方向に延びる部材である前後方向骨格部材として設けられており、このロッカーレール６０には、ロッカーレール６０の長手方向における中央付近に、センターピラー１３が接合されている。また、ロッカーレール６０は、車両１の幅方向における外側に位置するアウタリインフォース６１と、車両１の幅方向における内側に位置するロッカインナ７１とが組み合わされることにより形成されている。
【００９２】
このように設けられるロッカーレール６０は、車両１の幅方向における当該ロッカーレール６０の側面に、深さ方向が車両１の幅方向となり、車両１の前後方向に延びる溝状の形状で形成されたビードが形成されている。このビードは、アウタリインフォース６１と、ロッカインナ７１との双方に形成されており、アウタリインフォース６１に形成されるビードはアウタ側ビード６２となっており、ロッカインナ７１に形成されるビードはインナ側ビード７２となっている。
【００９３】
これらのアウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とは、共に車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲して形成されている。つまり、アウタ側ビード６２は、溝状の形状で形成されるアウタ側ビード６２の溝底であるアウタ側ビード底部６３が、車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲して形成されている。同様に、インナ側ビード７２は、溝状の形状で形成されるインナ側ビード７２の溝底であるインナ側ビード底部７３が、車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲して形成されている。
【００９４】
このため、アウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とは、共にロッカーレール６０の長手方向における位置によって、深さが異なっており、アウタ側ビード６２は、アウタ側ビード底部６３が、車両１の幅方向における外側方向に向かうに従って、深さが浅くなる。反対に、インナ側ビード７２は、インナ側ビード底部７３が、車両１の幅方向における外側方向に向かうに従って、深さが深くなる。
【００９５】
このように、湾曲して形成されるアウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とは、共にロッカーレール６０の長手方向における位置によって曲率が異なっており、ロッカーレール６０の長手方向において、センターピラー１３と接合している位置の曲率が、最も大きくなっている。つまり、アウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とは、曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、ロッカーレール６０とセンターピラー１３との接合部に位置している。
【００９６】
つまり、ロッカーレール６０に形成されるアウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とは、共にロッカーレール６０の長手方向に延びるアウタ側ビード６２とインナ側ビード７２との稜線の曲率が最大になる部分が、センターピラー１３とロッカーレール６０との接合部に位置している。
【００９７】
具体的には、アウタリインフォース６１に形成されるアウタ側ビード６２は、アウタ側ビード底部６３と、このアウタ側ビード底部６３と交差するアウタ側ビード壁部６４との接続部分である稜線６５が、ロッカーレール６０の長手方向に延びると共に、稜線６５においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、センターピラー１３とロッカーレール６０との接合部に位置している。
【００９８】
同様に、ロッカインナ７１に形成されるインナ側ビード７２は、インナ側ビード底部７３と、このインナ側ビード底部７３と交差するインナ側ビード壁部７４との接続部分である稜線７５が、ロッカーレール６０の長手方向に延びると共に、稜線７５においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、センターピラー１３とロッカーレール６０との接合部に位置している。
【００９９】
この実施形態５に係るロッカーレール６０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。このロッカーレール６０には、アウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とが形成されており、これらのアウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とは、車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲している。さらに、アウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とは、ロッカーレール６０の長手方向における位置によって曲率が異なっており、センターピラー１３とロッカーレール６０との接合部の部分に、最大曲率部Ｃｍａｘが位置している。これにより、ロッカーレール６０は、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向に入力される荷重に対する強度を発生する。
【０１００】
例えば、側面衝突が発生し、センターピラー１３に対して、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向の荷重が入力され、この荷重がロッカーレール６０に入力された場合、ロッカーレール６０には、センターピラー１３との接合部を、車両１の幅方向における内方に向かわせる方向に荷重が入力される。ロッカーレール６０に、この方向の荷重が入力された場合、この荷重は、アウタ側ビード６２の湾曲の曲率や、インナ側ビード７２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントとしてロッカーレール６０に入力される。
【０１０１】
つまり、側面衝突によってセンターピラー１３からロッカーレール６０に入力される荷重は、アウタ側ビード底部６３やインナ側ビード底部７３に交差する方向の荷重となって入力される。また、この方向の荷重が入力された場合、アウタ側ビード６２とインナ側ビード７２との湾曲の凸側に位置するアウタ側ビード６２側が、これらのビードの曲率を小さくする方向に入力される曲げモーメントによる曲げの圧縮側となる。このため、アウタ側ビード６２の湾曲の曲率やインナ側ビード７２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントが入力された場合には、アウタ側ビード６２はインナ側ビード７２から離れる方向に変形する。
【０１０２】
これにより、センターピラー１３とロッカーレール６０との接合部では、断面係数が大きくなる方向に、アウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とを含むロッカーレール６０の断面形状が変形し、座屈強度が大きくなる。このため、側面衝突時に、この衝突による荷重がセンターピラー１３の接合部からロッカーレール６０に入力されることによってロッカーレール６０に曲げモーメントが入力された場合には、座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをロッカーレール６０によって受けることができる。
【０１０３】
また、側面衝突時におけるロッカーレール６０には、センターピラー１３から入力される荷重によって、このように曲げモーメントが入力されるが、この場合における曲げモーメントは、ロッカーレール６０とセンターピラー１３との接合部に、最大曲げモーメントが位置する。これに対し、アウタリインフォース６１に形成されるアウタ側ビード６２や、ロッカインナ７１に形成されるインナ側ビード７２は、最大曲率部Ｃｍａｘが、ロッカーレール６０とセンターピラー１３との接合部の部分に位置している。つまり、車両１の前後方向に延びるロッカーレール６０の長手方向に延びるアウタ側ビード６２の稜線６５の曲率が最大になる部分と、ロッカーレール６０の長手方向に延びるインナ側ビード７２の稜線７５の曲率が最大になる部分とが、ロッカーレール６０の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、側面衝突時にセンターピラー１３からロッカーレール６０に入力される曲げモーメントに対する強度を適切に大きくし、より座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをロッカーレール６０によって受けることができる。
【０１０４】
以上のロッカーレール６０は、アウタ側ビード６２やインナ側ビード７２の稜線６５、７５の曲率が最大になる部分が、ロッカーレール６０の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。従って、ロッカーレール６０に新たに補強部材を設けることなく、アウタ側ビード６２やインナ側ビード７２を湾曲させて曲率を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、ロッカーレール６０の強度を大きくすることができる。
【０１０５】
また、アウタ側ビード６２やインナ側ビード７２の稜線６５、７５の曲率が最大になる部分は、センターピラー１３とロッカーレール６０との接合部に位置しているので、ロッカーレール６０に対してセンターピラー１３から入力される大きな荷重を、ロッカーレール６０で受けることができる。これにより、側面衝突など、センターピラー１３に大きな荷重が入力される場合でも、ロッカーレール６０の変形を抑制しつつ、センターピラー１３を支持することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、車両１の全体の強度を大きくすることができる。
【０１０６】
［実施形態６］
実施形態６に係るロッカーレール８０は、実施形態５に係るロッカーレール６０と略同様の構成であるが、ロッカーレール８０にはビードが設けられておらず、アウタリインフォース８１が湾曲している点に特徴がある。他の構成は実施形態５と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【０１０７】
図２１は、実施形態６に係るロッカーレールを示す平面図である。図２２は、図２１に示すロッカーレールが有するアウタリインフォースの斜視図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態６であるロッカーレール８０は、実施形態５に係るロッカーレール６０と同様に、アウタリインフォース８１とロッカインナ８８とが組み合わされることにより形成されており、ロッカーレール８０の長手方向における中央付近には、センターピラー１３が接合されている。また、本実施形態６に係るロッカーレール８０には、アウタ側ビード６２やインナ側ビード７２が設けられておらず、アウタリインフォース８１が、湾曲した部分を有して形成されている。
【０１０８】
具体的には、アウタリインフォース８１は、車両１の幅方向における外側に位置する部分である垂直面８２が、車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲している。このように湾曲している垂直面８２は、ロッカーレール８０の長手方向における位置によって曲率が異なっており、ロッカーレール８０の長手方向において、センターピラー１３と接合している位置の曲率が、最も大きくなっている。つまり、湾曲している垂直面８２は、曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、ロッカーレール８０とセンターピラー１３との接合部に位置している。
【０１０９】
つまり、ロッカーレール８０のアウタリインフォース８１は、垂直面８２と、この垂直面８２と交差する水平面８３との接続部分である稜線８４が、ロッカーレール８０の長手方向に延びると共に、稜線８４においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、センターピラー１３とロッカーレール８０との接合部に位置して形成されている。
【０１１０】
この実施形態６に係るロッカーレール８０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。このロッカーレール８０は、アウタリインフォース８１の垂直面８２が、車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲している。さらに、この垂直面８２は、ロッカーレール８０の長手方向における位置によって曲率が異なっており、センターピラー１３とロッカーレール８０との接合部の部分に、最大曲率部Ｃｍａｘが位置している。これにより、ロッカーレール８０は、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向に入力される荷重に対する強度を発生する。
【０１１１】
このため、例えば、側面衝突が発生し、センターピラー１３からロッカーレール８０に対して、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向の荷重が入力された場合、この荷重は、アウタリインフォース８１に対しては垂直面８２に交差する方向の荷重となって入力される。このため、この荷重がロッカーレール８０に入力された場合は、アウタリインフォース８１の垂直面８２の湾曲の凸側が圧縮側となり、この垂直面８２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントとして入力される。このように、アウタリインフォース８１の垂直面８２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントが入力された場合には、アウタリインフォース８１の垂直面８２は、ロッカインナ８８から離れる方向に変形する。
【０１１２】
これにより、センターピラー１３とロッカーレール８０との接合部では、断面係数が大きくなる方向にロッカーレール８０の断面形状が変形し、座屈強度が大きくなる。このため、側面衝突時に、この衝突による荷重がセンターピラー１３の接合部からロッカーレール８０に入力されることによってロッカーレール８０に曲げモーメントが入力された場合には、座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをロッカーレール８０によって受けることができる。
【０１１３】
また、側面衝突時には、ロッカーレール８０とセンターピラー１３との接合部に、最大曲げモーメントが位置するが、アウタリインフォース８１の垂直面８２は、最大曲率部Ｃｍａｘが、ロッカーレール８０とセンターピラー１３との接合部の部分に位置している。つまり、車両１の前後方向に延びるロッカーレール８０の長手方向に延びるアウタリインフォース８１の稜線８４の曲率が最大になる部分が、ロッカーレール８０の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、側面衝突時にセンターピラー１３からロッカーレール８０に入力される曲げモーメントに対する強度を適切に大きくし、より座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをロッカーレール８０によって受けることができる。
【０１１４】
以上のロッカーレール８０は、アウタリインフォース８１の稜線８４の曲率が最大になる部分が、ロッカーレール８０の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。従って、ロッカーレール８０に新たに補強部材を設けることなく、アウタリインフォース８１の垂直面８２を湾曲させて曲率を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、ロッカーレール８０の強度を大きくすることができる。
【０１１５】
また、ロッカーレール８０にビードを設けずに、アウタリインフォース８１の垂直面８２を湾曲させて曲率を設けることのみで所望の強度を確保するので、容易に強度を確保することができる。この結果、より容易に、補強部材を増加させることなくロッカーレール８０の強度を大きくすることができる。
【０１１６】
また、アウタリインフォース８１の稜線８４の曲率が最大になる部分は、センターピラー１３とロッカーレール８０との接合部に位置しているので、ロッカーレール８０に対してセンターピラー１３から入力される大きな荷重を、ロッカーレール８０で受けることができる。これにより、側面衝突など、センターピラー１３に大きな荷重が入力される場合でも、ロッカーレール８０の変形を抑制しつつ、センターピラー１３を支持することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、車両１の全体の強度を大きくすることができる。
【０１１７】
［実施形態７］
実施形態７に係るロッカーレール９０は、実施形態５に係るロッカーレール６０と略同様の構成であるが、ビードの曲率が、センターピラー１３が接合されている部分で変化している点に特徴がある。他の構成は実施形態５と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【０１１８】
図２３は、実施形態７に係るロッカーレールを示す平面図である。図２４は、図２３に示すロッカーレールが有するアウタリインフォースの斜視図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態７であるロッカーレール９０は、実施形態５に係るロッカーレール６０と同様に、アウタリインフォース９１とロッカインナ９８とが組み合わされることにより形成されており、ロッカーレール９０の長手方向における中央付近には、センターピラー１３が接合されている。また、本実施形態７に係るロッカーレール９０には、ロッカインナ９８にはビードが形成されておらず、アウタリインフォース９１にのみビード９２が形成されている。
【０１１９】
このように、アウタリインフォース９１に形成されるビード９２は、概ね、車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲して形成されているが、このビード９２は、ロッカーレール９０にセンターピラー１３が接合されている部分で、曲率が変化し、凹凸を有している。詳しくは、ビード９２は、ロッカーレール９０とセンターピラー１３との接合部付近に、溝状に形成されるビード９２の溝底であるビード底部９３が、車両１の幅方向における外側方向に凸となって形成される部分である凸部９６を２箇所に有しており、この２箇所の凸部９６の間に、ビード底部９３が、車両１の幅方向における内側方向に凸となって形成される部分である凹部９７を有している。
【０１２０】
この凸部９６と凹部９７とのうち、凸部９６は、ロッカーレール９０に接合されているセンターピラー１３における、車両１の前後方向の両端部分が位置する部分、即ち、センターピラー１３における、車両１の前後方向の両端の壁面が位置する部分に設けられている。これに対し、凹部９７は、車両１の前後方向における２つの凸部９６の間に設けられており、ロッカーレール９０に接合されているセンターピラー１３における、車両１の前後方向の両端の壁面同士の間の位置に設けられている。
【０１２１】
アウタリインフォース９１に形成されるビード９２は、このように２つの凸部９６と１つの凹部９７とを有しているため、ロッカーレール９０の長手方向における位置によって曲率が異なっているが、この曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘは、２つの凸部９６の部分に位置している。即ち、最大曲率部Ｃｍａｘは、２箇所に設けられている。また、曲率が小さくなっている部分である低曲率部Ｃｌｏｗは、凹部９７の部分に位置している。
【０１２２】
また、このように、最大曲率部Ｃｍａｘは２つの凸部９６の部分に位置しており、低曲率部Ｃｌｏｗは凹部９７の部分に位置しているため、最大曲率部Ｃｍａｘは、センターピラー１３における、車両１の前後方向の両端の壁面が位置する部分に位置しており、低曲率部Ｃｌｏｗは、センターピラー１３における、車両１の前後方向の両端の壁面同士の間の部分に位置している。
【０１２３】
つまり、アウタリインフォース９１に形成されるビード９２は、ビード底部９３と、このビード底部９３に交差するビード壁部９４との接続部分である稜線９５が、ロッカーレール９０の長手方向に延びると共に、稜線９５においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、センターピラー１３における、車両１の前後方向の両端の壁面が位置する部分に位置している。また、稜線９５においても、曲率が小さくなっている部分である低曲率部Ｃｌｏｗは、センターピラー１３における、車両１の前後方向の両端の壁面同士の間の部分に位置している。
【０１２４】
この実施形態７に係るロッカーレール９０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。このロッカーレール９０は、アウタリインフォース９１のビード９２が、概ね車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲している。さらに、このビード９２は、ロッカーレール９０の長手方向における位置によって曲率が異なっており、ロッカーレール９０に接合されるセンターピラー１３における、車両１の前後方向の両端の壁面が位置する部分に、最大曲率部Ｃｍａｘが位置している。これにより、ロッカーレール９０は、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向に入力される荷重に対する座屈強度が大きくなっている。
【０１２５】
このため、例えば、側面衝突が発生し、センターピラー１３からロッカーレール９０に対して、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向の荷重が入力された場合には、この荷重はビード底部９３に交差する方向の荷重となって入力され、ロッカーレール９０全体で見た場合には、ビード９２の凸部９６が圧縮側となって凸部９６の曲率が小さくなる方向の曲げモーメントとして入力される。このように、ビード９２の凸部９６の曲率を小さくする方向の曲げモーメントがロッカーレール９０に入力された場合には、ビード９２の凸部９６が圧縮側となることにより、座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをロッカーレール９０によって受けることができる。
【０１２６】
つまり、側面衝突時には、センターピラー１３とロッカーレール９０との接合部から、ロッカーレール９０に対して大きな荷重が入力されるが、ロッカーレール９０の形状は、ロッカーレール９０の長手方向に延びるビード９２の稜線９５の曲率が最大になる部分が、ロッカーレール９０に入力される曲げモーメントが大きくなり易い部分に対応している。これにより、側面衝突時にセンターピラー１３からロッカーレール９０に入力される曲げモーメントに対する強度を適切に大きくし、座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをロッカーレール９０によって受けることができる。
【０１２７】
また、センターピラー１３からロッカーレール９０に入力される荷重が、ロッカーレール９０の耐力を超える大きさの場合には、ビード９２の凹部９７に位置し、湾曲の曲率が小さくなっている部分である低曲率部Ｃｌｏｗの部分で、ロッカーレール９０は変形をする。つまり、低曲率部Ｃｌｏｗは、センターピラー１３からロッカーレール９０に入力される荷重による曲げモーメントに対する座屈強度が低くなっているため、ロッカーレール９０に入力される荷重が所定の大きさよりも大きい場合には、ロッカーレール９０における他の部分よりも先に、この座屈強度が低くなっている低曲率部Ｃｌｏｗから変形する。
【０１２８】
センターピラー１３からロッカーレール９０に対して大きな荷重が入力された場合には、低曲率部Ｃｌｏｗから変形し始めるが、車両１の前後方向における低曲率部Ｃｌｏｗの両側には、最大曲率部Ｃｍａｘが位置している。この最大曲率部Ｃｍａｘは、座屈強度が高くなっており、大きな荷重が入力された場合でも変形し難くなっているため、低曲率部Ｃｌｏｗが変形し始めた場合でも、ロッカーレール９０の変形は、低曲率部Ｃｌｏｗの両側に位置する最大曲率部Ｃｍａｘで抑えられる。
【０１２９】
つまり、ロッカーレール９０に設けられるビード９２の稜線９５の曲率が小さい部分が、ロッカーレール９０に入力される曲げモーメントが大きくなり易い部分に対応しており、且つ、この稜線９５の曲率が小さい部分は、曲率が高い部分に挟まれている。これにより、側面衝突時にセンターピラー１３からロッカーレール９０に入力される曲げモーメントが所定以上になった場合に、所望の位置でロッカーレール９０を変形させることができると共に、変形が広がることを抑えることができる。
【０１３０】
以上のロッカーレール９０は、ビード９２の稜線９５の曲率が最大になる部分が、ロッカーレール９０の曲げモーメントが大きくなる部分に対応している。これにより、大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができ、ロッカーレール９０に新たに補強部材を設けることなく、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、ロッカーレール９０の強度を大きくすることができる。
【０１３１】
また、ビード９２に低曲率部Ｃｌｏｗを設け、低曲率部Ｃｌｏｗを２つの最大曲率部Ｃｍａｘで挟んでいるので、センターピラー１３からロッカーレール９０に大きな荷重が入力された場合、低曲率部Ｃｌｏｗでロッカーレール９０を変形させると共に、この低曲率部Ｃｌｏｗを起点とする変形が広がることを、最大曲率部Ｃｍａｘで抑えることができる。これにより、ロッカーレール９０に大きな荷重が入力された場合に、所望の位置で変形させることにより、この荷重によるロッカーレール９０全体の応力を逃がすことができ、且つ、ロッカーレール９０の変形が広がることを抑制することにより、荷重に対する強度を有する状態を維持することができる。従って、センターピラー１３からロッカーレール９０に入力される大きな荷重を、ロッカーレール９０全体が大きく変形しない状態で、ロッカーレール９０で、より確実に受けることができる。この結果、より確実に、補強部材を増加させることなく、ロッカーレール９０の強度を大きくすることができる。
【０１３２】
［実施形態８］
本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態８では、実施形態１に係るセンターピラー１３等とは異なり、車両１に設けられるキックアッパ部１００が、本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態８となっている。このキックアッパ部１００を有する車両１の他の構成は実施形態１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【０１３３】
図２５は、実施形態８に係るキックアッパ部を示す側面図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態８であるキックアッパ部１００は、実施形態１に係るセンターピラー１３を有するフレーム材１０の前方に配設されてフレーム材１０に接続され、フレーム材１０よりも前方側のボデー２の強度を確保するフロントサイドメンバ１０１に設けられている。このように、フレーム材１０の前方に配設されるフロントサイドメンバ１０１は、車両１の前輪や、前輪の支持部材、前輪の操舵部材等を避けるため、フレーム材１０側から車両１の前方側に向かう方向における所定の位置で、上方に跳ね上がっており、この部分がキックアッパ部１００となっている。このため、キックアッパ部１００は、略水平に形成されている部分と、上方に跳ね上がっている部分とは、９０°〜１８０°の範囲内の所定の角度を有して形成されている。
【０１３４】
また、キックアッパ部１００は、このように前輪の支持部材等の近傍に位置しているため、キックアッパ部１００には、例えば前輪のサスペンションメンバを支持する部材であるサスペンションブラケット１１８等の部材が取り付けられている。
【０１３５】
このキックアッパ部１００は、このようにフロントサイドメンバ１０１が跳ね上がって形成されているため、この部分を補強する補強材であるキックアッパリインフォース１１１が設けられている。このキックアッパリインフォース１１１は、フロントサイドメンバ１０１におけるキックアッパ部１００の内側部分、即ち、跳ね上がって形成されているフロントサイドメンバ１０１の内角側に、フロントサイドメンバ１０１に沿って設けられている。これにより、キックアッパリインフォース１１１もフロントサイドメンバ１０１に沿って跳ね上がった形状となっている。
【０１３６】
図２６は、図２５に示すキックアッパ部に備えられるフロントサイドメンバの斜視図である。図２７は、図２５に示すキックアッパ部に備えられるキックアッパリインフォースの斜視図である。図２８は、図２５のＤ−Ｄ断面図である。図２９は、図２５のＥ−Ｅ断面図である。このように形成されているキックアッパ部１００のフロントサイドメンバ１０１とキックアッパリインフォース１１１とには、共に溝状に形成されたビードが設けられている。これらのビードのうち、フロントサイドメンバ１０１に設けられるビードであるメンバ側ビード１０２は、キックアッパ部１００において跳ね上がって形成されているフロントサイドメンバ１０１の外角側に、車両１の前後方向に延びて形成されている。即ち、メンバ側ビード１０２は、下方に開口した下向きのビードとなっている。また、キックアッパリインフォース１１１に設けられるビードであるリインフォース側ビード１１２は、キックアッパ部１００において跳ね上がって形成されているキックアッパリインフォース１１１の内角側に、車両１の前後方向に延びて形成されている。即ち、リインフォース側ビード１１２は、上方に開口した上向きのビードとなっている。
【０１３７】
これらのように、キックアッパ部１００に形成されるメンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とは、共にキックアッパ部１００の内角側に凸となる方向、或いは、上方に凸となる方向に湾曲して形成されている。つまり、メンバ側ビード１０２は、溝状の形状で形成されるメンバ側ビード１０２の溝底であるメンバ側ビード底部１０３が、キックアッパ部１００の内角側に凸となる方向に湾曲して形成されている。同様に、リインフォース側ビード１１２は、溝状の形状で形成されるリインフォース側ビード１１２の溝底であるリインフォース側ビード底部１１３が、キックアッパ部１００の内角側に凸となる方向に湾曲して形成されている。
【０１３８】
このため、メンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とは、共にキックアッパ部１００の長手方向における位置、或いは、車両１の前後方向における位置によって、深さが異なっており、メンバ側ビード１０２は、メンバ側ビード底部１０３が、キックアッパ部１００の内角方向に向かうに従って、深さが深くなる。反対に、リインフォース側ビード１１２は、リインフォース側ビード底部１１３が、キックアッパ部１００の内角方向に向かうに従って、深さが浅くなる。
【０１３９】
このように、湾曲して形成されるメンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とは、共にキックアッパ部１００の長手方向における位置によって曲率が異なっており、キックアッパ部１００の長手方向において、キックアッパ部１００の頂点の位置の曲率が、最も大きくなっている。つまり、メンバ側ビード１０２における曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘと、リインフォース側ビード１１２における曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘとは、キックアッパ部１００の長手方向における位置が、ほぼ同じ位置になっており、共にキックアッパ部１００の頂点の位置とほぼ同じ位置になっている。
【０１４０】
つまり、キックアッパ部１００に形成されるメンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とは、共にキックアッパ部１００の長手方向に延びるメンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２との稜線の曲率が最大になる部分が、キックアッパ部１００の長手方向においてほぼ同じ位置になっている。
【０１４１】
具体的には、フロントサイドメンバ１０１に形成されるメンバ側ビード１０２は、メンバ側ビード底部１０３と、このメンバ側ビード底部１０３と交差するメンバ側ビード壁部１０４との接続部分である稜線１０５が、キックアッパ部１００の長手方向に延びると共に、稜線１０５においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、キックアッパ部１００の頂点付近に位置している。
【０１４２】
同様に、キックアッパリインフォース１１１に形成されるリインフォース側ビード１１２は、リインフォース側ビード底部１１３と、このリインフォース側ビード底部１１３と交差するリインフォース側ビード壁部１１４との接続部分である稜線１１５が、キックアッパ部１００の長手方向に延びると共に、稜線１１５においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、キックアッパ部１００の頂点付近に位置している。
【０１４３】
メンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とは、共に最大曲率部Ｃｍａｘがキックアッパ部１００の頂点付近に位置し、最大曲率部Ｃｍａｘからキックアッパ部１００の長手方向に離れるに従って、連続的に曲率が小さくなっている。また、メンバ側ビード１０２における車両１の前方側の端部は、サスペンションブラケット１１８と重なる位置に設ける。
【０１４４】
この実施形態８に係るキックアッパ部１００は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。フロントサイドメンバ１０１は、主に車両１のフレーム材１０よりも前側の強度を確保するが、このフロントサイドメンバ１０１には、上方に跳ね上げられて形成されたキックアッパ部１００が設けられている。このキックアッパ部１００には、メンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とが形成されており、これらのメンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とは、キックアッパ部１００の内角方向に凸となる方向に湾曲している。さらに、メンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とは、キックアッパ部１００の長手方向における位置によって曲率が異なっており、キックアッパ部１００の頂点の部分に、最大曲率部Ｃｍａｘが位置している。これにより、キックアッパ部１００は、キックアッパ部１００の角度を小さくする方向に入力される荷重に対する強度を発生する。
【０１４５】
例えば、正面衝突が発生し、車両１の前方から後方への大きな荷重が入力された場合、キックアッパ部１００には、跳ね上がっている部分に対して、車両１の前方から後方への荷重が入力される。この向きで入力された荷重は、キックアッパ部１００の角度を小さくする方向の荷重として、キックアッパ部１００に入力される。キックアッパ部１００に、この方向の荷重が入力された場合、この荷重は、メンバ側ビード１０２の湾曲の曲率や、リインフォース側ビード１１２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントとしてキックアッパ部１００に入力される。
【０１４６】
つまり、正面衝突によってキックアッパ部１００に入力される荷重は、メンバ側ビード底部１０３やリインフォース側ビード底部１１３に交差する方向の荷重となって入力される。また、この方向の荷重が入力された場合、メンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２との湾曲の凸側に位置するリインフォース側ビード１１２側が、これらのビードの曲率を小さくする方向に入力される曲げモーメントによる曲げの圧縮側となる。このため、リインフォース側ビード１１２の湾曲の曲率やメンバ側ビード１０２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントが入力された場合には、リインフォース側ビード１１２はメンバ側ビード１０２から離れる方向に変形する。
【０１４７】
これにより、キックアッパ部１００の頂点付近では、断面係数が大きくなる方向に、フロントサイドメンバ１０１とキックアッパリインフォース１１１との断面形状が変形し、座屈強度が大きくなる。このため、正面衝突時に、この衝突による荷重がキックアッパ部１００に入力されることによってキックアッパ部１００に曲げモーメントが入力された場合には、座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをキックアッパ部１００によって受けることができる。
【０１４８】
また、正面衝突時におけるキックアッパ部１００には、正面衝突時の荷重によって、このように曲げモーメントが入力されるが、この場合における曲げモーメントは、キックアッパ部１００の頂点付近に、最大曲げモーメントが位置する。これに対し、フロントサイドメンバ１０１に形成されるメンバ側ビード１０２や、キックアッパリインフォース１１１に形成されるリインフォース側ビード１１２は、最大曲率部Ｃｍａｘが、キックアッパ部１００の頂点付近の部分に位置している。つまり、車両１の前後方向に延びるキックアッパ部１００の長手方向に延びるメンバ側ビード１０２の稜線１０５の曲率が最大になる部分と、キックアッパ部１００の長手方向に延びるリインフォース側ビード１１２の稜線１１５の曲率が最大になる部分とが、キックアッパ部１００の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、正面衝突時にキックアッパ部１００に入力される曲げモーメントに対する強度を適切に大きくし、より座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをキックアッパ部１００によって受けることができる。
【０１４９】
以上のキックアッパ部１００は、メンバ側ビード１０２やリインフォース側ビード１１２の稜線１０５、１１５の曲率が最大になる部分が、キックアッパ部１００の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。従って、キックアッパ部１００の板厚を厚くしたり、新たに補強部材を設けたりすることなく、メンバ側ビード１０２やリインフォース側ビード１１２を湾曲させて曲率を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、キックアッパ部１００の強度を大きくすることができる。
【０１５０】
［実施形態９］
本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態９では、実施形態１に係るセンターピラー１３等とは異なり、車両１に設けられるルーフレール１２０が、本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態９となっている。このルーフレール１２０を有する車両１の他の構成は実施形態１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【０１５１】
図３０は、実施形態９に係るルーフレールを示す平面図である。図３１は、図３０に示すルーフレールの斜視図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態９であるルーフレール１２０は、実施形態１に係るセンターピラー１３を有するフレーム材１０に設けられるルーフレール１４と同様に、フレーム材１０に設けられている。このルーフレール１２０は、車両１の前後方向に延びる部材である前後方向骨格部材として設けられており、このルーフレール１２０には、ルーフレール１２０の長手方向における中央付近に、センターピラー１３が接合されている。また、ルーフレール１２０は、車両１の幅方向における外側に位置するアウタリインフォース１２１と、車両１の幅方向における内側に位置するレールインナ１２８とが組み合わされることにより形成されている。
【０１５２】
これらのアウタリインフォース１２１とレールインナ１２８とは、共に車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲して形成されている。このように、湾曲して形成されるアウタリインフォース１２１とレールインナ１２８とは、共にルーフレール１２０の長手方向における位置によって曲率が異なっており、ルーフレール１２０の長手方向において、センターピラー１３と接合している位置の曲率が、最も大きくなっている。つまり、アウタリインフォース１２１とレールインナ１２８とは、曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、ルーフレール１２０とセンターピラー１３との接合部に位置している。つまり、ルーフレール１２０は、当該ルーフレール１２０の長手方向に延びる稜線１２４の曲率が最大になる部分が、センターピラー１３とルーフレール１２０との接合部に位置している。
【０１５３】
図３２は、図３０のＦ−Ｆ断面図である。具体的には、アウタリインフォース１２１は、複数の面が組み合わされて形成されており、センターピラー１３は、このアウタリインフォース１２１の複数の面のうち、車両１の幅方向における外側方向に面する面である接合面１２２と接合している。また、アウタリインフォース１２１は、この接合面１２２と、この接合面１２２と交差する交差面１２３との接続部分である稜線１２４が、ルーフレール１２０の長手方向に延びており、さらに、稜線１２４においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、センターピラー１３とルーフレール１２０との接合部に位置している。
【０１５４】
この実施形態９に係るルーフレール１２０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。このルーフレール１２０は、少なくともアウタリインフォース１２１が、車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲している。さらに、このアウタリインフォース１２１は、ルーフレール１２０の長手方向における位置によって曲率が異なっており、センターピラー１３とルーフレール１２０との接合部の部分に、最大曲率部Ｃｍａｘが位置している。これにより、ルーフレール１２０は、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向に入力される荷重に対する強度を発生する。
【０１５５】
このため、例えば、側面衝突が発生し、センターピラー１３からルーフレール１２０に対して、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向の荷重が入力された場合、この荷重は、アウタリインフォース１２１に対しては接合面１２２に交差する方向の荷重となって入力される。このため、この荷重がルーフレール１２０に入力された場合は、アウタリインフォース１２１の接合面１２２の湾曲の凸側が圧縮側となり、この接合面１２２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントとして入力される。このように、アウタリインフォース１２１の接合面１２２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントが入力された場合には、アウタリインフォース１２１の接合面１２２は、レールインナ１２８から離れる方向に変形する。
【０１５６】
これにより、センターピラー１３とルーフレール１２０との接合部では、断面係数が大きくなる方向にルーフレール１２０の断面形状が変形し、座屈強度が大きくなる。このため、側面衝突時に、この衝突による荷重がセンターピラー１３の接合部からルーフレール１２０に入力されることによってルーフレール１２０に曲げモーメントが入力された場合には、座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをルーフレール１２０によって受けることができる。
【０１５７】
また、側面衝突時には、ルーフレール１２０とセンターピラー１３との接合部に、最大曲げモーメントが位置するが、アウタリインフォース１２１は、最大曲率部Ｃｍａｘが、ルーフレール１２０とセンターピラー１３との接合部の部分に位置している。つまり、車両１の前後方向に延びるルーフレール１２０の長手方向に延びるアウタリインフォース１２１の稜線１２４の曲率が最大になる部分が、ルーフレール１２０の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、側面衝突時にセンターピラー１３からルーフレール１２０に入力される曲げモーメントに対する強度を適切に大きくし、より座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをルーフレール１２０によって受けることができる。
【０１５８】
以上のルーフレール１２０は、アウタリインフォース１２１の稜線１２４の曲率が最大になる部分が、ルーフレール１２０の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。従って、ルーフレール１２０に新たに補強部材を設けることなく、アウタリインフォース１２１を湾曲させて曲率を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、ルーフレール１２０の強度を大きくすることができる。
【０１５９】
また、アウタリインフォース１２１の稜線１２４の曲率が最大になる部分は、センターピラー１３とルーフレール１２０との接合部に位置しているので、ルーフレール１２０に対してセンターピラー１３から入力される大きな荷重を、ルーフレール１２０で受けることができる。これにより、側面衝突など、センターピラー１３に大きな荷重が入力される場合でも、ルーフレール１２０の変形を抑制しつつ、センターピラー１３を支持することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、車両１の全体の強度を大きくすることができる。
【０１６０】
なお、上述した実施形態１〜９では、本発明に係る車両用ボデー部材として、センターピラー１３、３０、バンパリインフォース４０、５０、ロッカーレール６０、８０、９０、キックアッパ部１００、ルーフレール１２０を用いて説明しているが、本発明に係る車両用ボデー部材は、上述した各実施形態を組み合わせてもよく、また、各実施形態以外の構成を用いてもよい。曲げモーメントが最大となる部分に対応する部分の曲率が、他の部分の曲率よりも大きくなって形成されていれば、その形態や用途は、実施形態の構成にとらわれない。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
以上のように、本発明に係る車両用ボデー部材は、車両のボデーの強度を確保するために用いられる部材に有用であり、特に、部材が座屈をするまでの強度を確保する場合に適している。
【符号の説明】
【０１６２】
１ 車両
２ ボデー
３ フロントドア
４ リアドア
５ ドアガラス
６ バンパ
８ ルーフ
１０ フレーム材
１２、６０、８０、９０ ロッカーレール
１３、３０ センターピラー
１４、１２０ ルーフレール
２０ ピラーリインフォース
２３、３６、４３、５４、６５、７５、８４、９５、１０５、１１５、１２４ 稜線
２５ アウタパネル
２６、３２ インナパネル
３３ 溝部
３７、４５、５５ 湾曲部
４０、５０ バンパリインフォース
５１、９２ ビード
６１、８１、９１ アウタリインフォース
６２ アウタ側ビード
７１、８８、９８ ロッカインナ
７２ インナ側ビード
９６ 凸部
９７ 凹部
１００ キックアッパ部
１０１ フロントサイドメンバ
１０２ メンバ側ビード
１１１ キックアッパリインフォース
１１２ リインフォース側ビード
１２１ アウタリインフォース
１２８ レールインナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ボデー部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ボデー部材は、車両の走行時の加速度等によって発生する荷重を受けることができるように設けられているが、従来の車両用ボデー部材では、車両の衝突時における車体の変形を最小限に留めるために、衝突時に発生する荷重による応力に対する強度を確保しているものがある。例えば、特許文献１に記載のセンターピラー構造では、センターピラーのうち、曲げモーメントが大きな箇所に補強部材を設けることによりセンターピラーの強度を確保し、車両の衝突時における変形を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４７００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、大きな応力が発生する箇所に補強部材を設けて強度を確保した場合、質量が増加するため、車両の走行性能の低下や燃費の悪化の要因になる場合があった。また、補強部材を設けることにより強度を確保した場合、製造コストが上昇する場合があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、補強部材を増加させることなく、強度を大きくすることのできる車両用ボデー部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る車両用ボデー部材は、車両のボデーを構成する部材である車両用ボデー部材において、長手方向に延びる稜線のうち、前記ボデーに作用する荷重による曲げモーメントが最大となる部分に対応する前記稜線の曲率が、他の部分に対応する前記稜線の曲率よりも大きくなっていることを特徴とする。
【０００７】
また、上記車両用ボデー部材において、アウタパネルと補強材とを有しており、少なくとも前記補強材の前記稜線の曲率が最大になる部分が、前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることが好ましい。
【０００８】
また、上記車両用ボデー部材において、前記車両のピラーの長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記ピラーの前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることが好ましい。
【０００９】
また、上記車両用ボデー部材において、前記車両のバンパの長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記バンパの前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることが好ましい。
【００１０】
また、上記車両用ボデー部材において、前記バンパの前記稜線の曲率が最大になる部分は、前記車両の幅方向における中央から離れた２箇所に位置していることが好ましい。
【００１１】
また、上記車両用ボデー部材において、前記車両の前後方向に延びる部材である前後方向骨格部材の長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記前後方向骨格部材の前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることが好ましい。
【００１２】
また、上記車両用ボデー部材において、前記前後方向骨格部材の前記稜線の曲率が最大になる部分は、前記車両のピラーと前記前後方向骨格部材との接合部に位置していることが好ましい。
【００１３】
また、上記車両用ボデー部材において、前記車両のフロントサイドメンバにおけるキックアッパ部の長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記キックアッパ部の前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることが好ましい。
【００１４】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る車両用ボデー部材は、車両のピラーを形成する車両用ボデー部材において、前記車両が有する窓枠の下端の上方の部分の曲率が、他の部分の曲率よりも大きくなっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る車両用ボデー部材は、補強部材を増加させることなく、強度を大きくすることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係るセンターピラーが設けられた車両の概略図である。
【図２】図２は、図１に示す車両のフレーム材の斜視図である。
【図３】図３は、センターピラーの斜視図である。
【図４】図４は、センターピラーの分解斜視図である。
【図５】図５は、センターピラーの曲率分布を示す説明図である。
【図６】図６は、曲率が小さい部材に曲げモーメントが入力された場合における断面図である。
【図７】図７は、曲率が大きい部材に曲げモーメントが入力された場合における断面図である。
【図８】図８は、部材の曲率と曲げモーメントとの関係を示す説明図である。
【図９】図９は、実施形態２に係るセンターピラーの説明図である。
【図１０】図１０は、図９のＡ部詳細図である。
【図１１】図１１は、図１０のＢ−Ｂ断面図である。
【図１２】図１２は、図１０のＣ−Ｃ断面図である。
【図１３】図１３は、図９に示すインナパネルをピラーリインフォースの方向から見た場合における斜視図である。
【図１４】図１４は、実施形態３に係るバンパリインフォースを示す平面図である。
【図１５】図１５は、図１４に示すバンパリインフォースの斜視図である。
【図１６】図１６は、実施形態４に係るバンパリインフォースを示す平面図である。
【図１７】図１７は、図１６に示すバンパリインフォースの斜視図である。
【図１８】図１８は、実施形態５に係るロッカーレールを示す平面図である。
【図１９】図１９は、図１８に示すロッカーレールが有するアウタリインフォースの斜視図である。
【図２０】図２０は、図１８に示すロッカーレールが有するロッカインナをアウタリインフォース側から見た場合における斜視図である。
【図２１】図２１は、実施形態６に係るロッカーレールを示す平面図である。
【図２２】図２２は、図２１に示すロッカーレールが有するアウタリインフォースの斜視図である。
【図２３】図２３は、実施形態７に係るロッカーレールを示す平面図である。
【図２４】図２４は、図２３に示すロッカーレールが有するアウタリインフォースの斜視図である。
【図２５】図２５は、実施形態８に係るキックアッパ部を示す側面図である。
【図２６】図２６は、図２５に示すキックアッパ部に備えられるフロントサイドメンバの斜視図である。
【図２７】図２７は、図２５に示すキックアッパ部に備えられるキックアッパリインフォースの斜視図である。
【図２８】図２８は、図２５のＤ−Ｄ断面図である。
【図２９】図２９は、図２５のＥ−Ｅ断面図である。
【図３０】図３０は、実施形態９に係るルーフレールを示す平面図である。
【図３１】図３１は、図３０に示すルーフレールの斜視図である。
【図３２】図３２は、図３０のＦ−Ｆ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１８】
〔実施形態１〕
図１は、本発明の実施形態１に係るセンターピラーが設けられた車両の概略図である。図２は、図１に示す車両のフレーム材の斜視図である。同図に示す車両１は、本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態１であるセンターピラー１３を備えており、この車両１は、ボデー２の強度を確保するフレーム材１０を有してボデー２が構成されている。フレーム材１０は、強度が高い金属材料により形成されており、ボデー２の骨格を成している。このように設けられるフレーム材１０は、ボデー２の下面側に位置するフロア１１と、車両１の幅方向におけるフロア１１の両端に位置し、車両１の前後方向に延びる部材であるロッカーレール１２と、車両１が有する複数のピラーのうちの一部を形成し、且つ、車両１の前後方向におけるロッカーレール１２の中間部付近に接合されるセンターピラー１３と、センターピラー１３におけるロッカーレール１２に接合されている側の端部の反対側の端部に接合されるルーフレール１４と、を有している。
【００１９】
このうち、センターピラー１３は、ロッカーレール１２と同様に車両１の幅方向における両側に配設されており、２箇所のセンターピラー１３は、車両１の幅方向における両側に配設される双方のロッカーレール１２にそれぞれ接合され、車両１の前後方向におけるロッカーレール１２の中間部付近から車両１の上方に延びて設けられている。また、ルーフレール１４は、ロッカーレール１２やセンターピラー１３と同様に車両１の幅方向における両側に配設されており、２箇所のルーフレール１４は、車両１の前後方向における中間部付近が、車両１の幅方向における両側に配設される双方のセンターピラー１３にそれぞれ接合されている。
【００２０】
フレーム材１０が有するロッカーレール１２と、センターピラー１３と、ルーフレール１４とは、これらのように設けられているため、ロッカーレール１２は、車両１のフロントドア３やリアドア４の下端付近に配設されている。また、ルーフレール１４は、車両１の幅方向におけるルーフ８の両端に位置して車両１の前後方向に延びており、フロントドア３やリアドア４の上端付近に配設されている。また、センターピラー１３は、フロントドア３とリアドア４との間に位置して車両１の上下方向に延びており、ルーフレール１４とロッカーレール１２とを接続している。即ち、センターピラー１３はリアドア４の前端付近に配設されており、リアドア４を開閉する際におけるヒンジ（図示省略）は、このセンターピラー１３に接続されている。
【００２１】
図３は、センターピラーの斜視図である。センターピラー１３は、このように両端部がロッカーレール１２とルーフレール１４とに接合しているが、詳しくは、センターピラー１３が有する補強材であるピラーリインフォース２０が、ロッカーレール１２とルーフレール１４とに接合している。このピラーリインフォース２０は、車両１の上下方向に見た場合における断面形状が、開口側が車両１の幅方向の内側方向になる略ハット型の形状で形成されている。
【００２２】
これに対し、ピラーリインフォース２０が接合されるロッカーレール１２とルーフレール１４とは、共に複数の部材を組み合わせることにより内側に中空部分を有するパイプ状の形状で形成されている。ピラーリインフォース２０は、このように形成されるロッカーレール１２やルーフレール１４に対して、車両１の幅方向における外方から、ロッカーレール１２やルーフレール１４の一部を覆うように係合することにより、ロッカーレール１２やルーフレール１４に接合している。
【００２３】
図４は、センターピラーの分解斜視図である。また、センターピラー１３は、さらに、アウタパネル２５とインナパネル２６とを有している。このうち、アウタパネル２５は、車両１の幅方向における外方からセンターピラー１３を覆っており、さらに、ロッカーレール１２やルーフレール１４の一部も覆っている。また、インナパネル２６は、車両１の幅方向におけるセンターピラー１３の内方に配設されており、略ハット型に形成されているピラーリインフォース２０の開口部分を塞いでいる。このため、センターピラー１３は、ピラーリインフォース２０とインナパネル２６とにより、車両１の上下方向に見た場合における断面形状が、角型のパイプ状の形状となって形成されている。
【００２４】
図５は、センターピラーの曲率分布を示す説明図である。センターピラー１３は、このようにロッカーレール１２とルーフレール１４とに接合されているが、このように設けられるセンターピラー１３は、ピラーリインフォース２０、アウタパネル２５、インナパネル２６が、共に湾曲して形成されている。このセンターピラー１３の湾曲の方向は、車両１の幅方向における外方に凸になる方向になっている。
【００２５】
湾曲して形成されているセンターピラー１３は、車両１の高さ方向における位置によって曲率が変化しており、詳しくは、ピラーリインフォース２０が、車両１の高さ方向における位置によって曲率が変化して湾曲しており、アウタパネル２５とインナパネル２６とは、センターピラー１３に沿って形成されている。また、車両１の高さ方向における位置によって曲率が変化しているピラーリインフォース２０は、ベルトラインＢＬの範囲内に、曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが位置している。
【００２６】
なお、ここでいうベルトラインＢＬは、フロントドア３やリアドア４に設けられるドアガラス５の下端部分の、車両１の高さ方向における高さであるドアガラス下端高さから上下方向にそれぞれ１００ｍｍの範囲内をいう。つまり、ベルトラインＢＬは、フロントドア３やリアドア４の板金部分と、ドアガラス５を閉めた状態におけるドアガラス５の下端部分との上下方向の境界から上下にそれぞれ１００ｍｍの範囲内を指す。
【００２７】
また、好ましくは、ピラーリインフォース２０は、車両１が有するドアガラス５の枠である窓枠の下端の上方の部分の曲率が、他の部分の曲率よりも大きくなっているのが好ましい。つまり、アウタパネル２５の最大曲率部と、ピラーリインフォース２０の最大曲率部Ｃｍａｘとをずらすと共に、ピラーリインフォース２０の強度をアウタパネル２５の強度よりも大きくし、ピラーリインフォース２０の最大曲率部Ｃｍａｘを、ベルトラインＢＬの範囲内において、ドアガラス５を閉めた状態におけるドアガラス５の下端部分よりも上方に位置させるのが好ましい。
【００２８】
ピラーリインフォース２０は、車両１の幅方向における外方に凸となる方向に湾曲すると共に、最大曲率部ＣｍａｘがこのベルトラインＢＬに位置しており、最大曲率部Ｃｍａｘから車両１の上下方向に離れるに従って、徐々に曲率が小さくなる方向に変化している。
【００２９】
より具体的には、ピラーリインフォース２０は、少なくとも、断面形状であるハット型の凸となっている部分、或いは、インナパネル２６側から見た場合における溝底に位置する部分の壁部である底壁２１と、断面視において底壁２１の両側に位置して底壁２１と交差する側壁２２との接続部分である稜線２３が、このように湾曲している。つまり、ピラーリインフォース２０は、少なくとも底壁２１と側壁２２とにより形成されることによりセンターピラー１３の長手方向に延びる稜線２３が、車両１に幅方向における外方に凸となる方向に湾曲すると共に、最大曲率部ＣｍａｘがベルトラインＢＬに位置し、最大曲率部Ｃｍａｘから車両１の上下方向に離れるに従って、徐々に曲率が小さくなる方向に変化している。
【００３０】
このように形成されるピラーリインフォース２０の曲率の変化は、連続的に変化しており、ピラーリインフォース２０を車両１の前後方向に見た場合の形状は、明確な折れ点等が存在せずに湾曲している。
【００３１】
アウタパネル２５とインナパネル２６とは、このように湾曲しているピラーリインフォース２０に沿って形成されており、アウタパネル２５とインナパネル２６とは、共にピラーリインフォース２０と同様に、車両１幅方向における外方に凸となる方向に湾曲している。
【００３２】
この実施形態１に係るセンターピラー１３は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。実施形態１に係るセンターピラー１３を有する車両１は、主にフレーム材１０によってボデー２の剛性を確保しており、車両１の走行中における加速度等によって発生する荷重の多くをフレーム材１０で受ける。
【００３３】
例えば、車両１の幅方向におけるフロア１１の両端に位置して車両１の前後方向に延びるロッカーレール１２は、フロア１１の強度を確保し、フロア１１の前後方向の撓みやフロア１１の捻れを抑制している。また、車両１の幅方向におけるルーフ８の両端に位置して車両１の前後方向に延びるルーフレール１４は、ルーフ８の強度を確保し、ルーフ８の前後方向の撓みやルーフ８の捻れを抑制している。また、車両１の上下方向に延びてロッカーレール１２とルーフレール１４とに接合され、双方を接続しているセンターピラー１３は、ルーフ８とフロア１１とを接続することにより、ボデー２全体の剛性を向上させている。これらにより、車両１の走行時には、走行時に発生する荷重によるボデー２の撓み等の変形を最小限に留め、走行時における安定性を確保している。
【００３４】
車両１の走行時に発生する荷重は、このように強度を有するフレーム材１０によって主に受けるが、車両１には、通常の走行によってボデー２に作用する荷重以外の荷重を受ける場合がある。例えば、車両１の走行時や、自車が停車している場合に、車両１の側面に他の車両等が衝突する場合がある。このような側面衝突が発生した場合において、他の車両等がセンターピラー１３付近に衝突した場合、ボデー２には、この衝突のエネルギーによって作用する荷重が作用し、センターピラー１３でも衝突時の荷重を受けるが、この衝突時における荷重は、車両１の通常の走行時における荷重よりも大きな荷重である場合が多くなっており、センターピラー１３は大きな荷重を受けることになる。
【００３５】
このような側面衝突にセンターピラー１３が受ける荷重について説明すると、側面衝突時には、他の車両等が衝突した側のセンターピラー１３には、車両１の外方から内方への大きな負荷が作用する。センターピラー１３は、両端部がロッカーレール１２とルーフレール１４とに接続されているため、両端部が固定された状態で衝突時における荷重が付与されることになり、これにより、センターピラー１３には、曲げモーメントが入力される。つまり、側面衝突が発生した場合には、センターピラー１３には、両端を固定した状態で長さ方向における中央付近に、ピラーリインフォース２０の底壁２１に交差する方向の荷重が入力されるため、この荷重の入力によって、センターピラー１３には、荷重の入力方向の反対方向に向かって、両端を押し曲げる方向の曲げモーメントが発生して入力される（図５、矢印参照）。
【００３６】
曲げモーメントは、モーメントアームが長くなるに従って大きくなるので、このように両端を押し曲げる方向の力によって発生する曲げモーメントは、端部から、長さ方向における中央に向かうに従って大きくなる。このため、側面衝突時にセンターピラー１３に付与される荷重によって発生し、センターピラー１３に入力される曲げモーメントは、端部から、長さ方向における中央に向かうに従って大きくなる（図５、曲げモーメント分布図参照）。つまり、側面衝突時には、センターピラー１３には、ベルトラインＢＬに大きな曲げモーメントが作用する。
【００３７】
これに対し、センターピラー１３が有するピラーリインフォース２０は、最大曲率部ＣｍａｘがベルトラインＢＬに位置している。つまり、ピラーリインフォース２０は、ボデー２に作用する荷重による曲げモーメントが最大となる部分に対応する稜線２３の曲率が、他の部分に対応する稜線２３の曲率よりも大きくなっている。このため、センターピラー１３は、ベルトラインＢＬでは大きな強度を有しているため、側面衝突時には、このようにベルトラインＢＬの強度が大きくなっているセンターピラー１３で、側面衝突時の大きな荷重による曲げモーメントを受けることができる。
【００３８】
図６は、曲率が小さい部材に曲げモーメントが入力された場合における断面図である。ここで、部材に曲げモーメントが入力された場合における、部材の曲率ごとの強度について説明する。まず、断面形状が角型のパイプ状の形状で形成される部材２１０において、部材２１０の曲率が小さかったり、直線状に形成されていたりする場合に、部材２１０を曲げる方向の力を付与すると、部材２１０の断面形状は、曲げる方向に直交する方向に形成されている部分が、曲げる方向に対して凹む方向に変形する。つまり、部材２１０を曲げる力を部材２１０に対して入力した場合、曲げる方向の外側に位置する面には引張り力が作用し、曲げる方向の内側に位置する面には圧縮力が作用するが、この部材２１０の曲率が小さい場合には、この引張り力が作用する面も圧縮力が作用する面も、共に部材２１０の内側方向に凹む方向に変形する。
【００３９】
このため、曲げる力を入力することによる最大曲げモーメントの発生時における断面形状は、図６に示すように、曲げる力を入力していない初期の形状に対して、曲げ方向に潰れる方向に変形する。従って、曲率が小さかったり、直線状に形成されていたりする部材２１０では、曲げモーメントが入力された場合には、断面係数が小さくなる方向に変形する。
【００４０】
図７は、曲率が大きい部材に曲げモーメントが入力された場合における断面図である。これに対し、断面形状が上記の部材２１０と同じ形状で、大きい曲率で湾曲して形成されている場合に、曲率が付いている方向の反対方向、即ち、曲率を小さくする方向に部材２００を曲げる方向の力を付与すると、部材２００の断面形状は、曲げる方向に直交する方向に形成されている部分が、曲げる方向に対して膨らむ方向に変形する。つまり、大きい曲率で湾曲している部材２００に対して、曲率を小さくする方向に部材２００を曲げる力を入力した場合、湾曲の外側に位置して圧縮力が作用する面は、部材２００の外側方向に膨らむ方向に変形する。また、湾曲の内側に位置して引張り力が作用する面は、湾曲している部分が伸ばされることになるため、この面も部材２００の外側方向に膨らむ方向に変形する。
【００４１】
このため、曲げる力を入力することによる最大曲げモーメントの発生時における断面形状は、図７に示すように、曲げる力を入力していない初期の形状に対して、曲げ方向に膨らむ方向に変形する。従って、大きい曲率で湾曲して形成されている部材２００では、曲率が付いている方向の反対方向への曲げモーメントが入力された場合、つまり、曲げの圧縮側が、湾曲の凸となっている方向になる曲げモーメントが入力された場合には、断面係数が大きくなる方向に変形する。
【００４２】
図８は、部材の曲率と曲げモーメントとの関係を示す説明図である。部材を曲げる方向の力を付与した場合、部材の曲率によって、このように断面の変形の仕方が異なり、断面係数の変化の仕方が異なるため、曲げモーメントが入力された場合における部材の強度は、部材の曲率によって異なる。詳しく説明すると、部材に曲げモーメントが入力された場合、曲げモーメントが、部材の材質や形状に応じて異なった大きさで発生する部材の強度を上回ると、部材は急激に変形し、いわゆる座屈が発生する。この座屈は、部材の曲率が小さかったり、部材が直線状に形成されていたりした場合には、曲げモーメントが入力された場合には、断面が潰れて断面係数が小さくなる方向に断面形状が変化する。このため、この場合は、部材は弾性領域で座屈することになり、弾性座屈が生じる。
【００４３】
これに対し、曲率が大きい部材に対して、曲率が付いている方向の反対方向への曲げモーメントが入力された場合には、断面が膨らんで断面係数が大きくなる方向に断面形状が変化する。このため、部材は弾性領域では座屈せずに曲げモーメントを受けることができ、曲げモーメントが部材の座屈領域の大きさまで大きくなった場合に、部材は座屈する。このように、曲率が大きい部材に対して、曲率が付いている方向の反対方向への曲げモーメントを入力した場合には、部材は弾性領域よりも大きい応力を発生することができる塑性領域の大きさまでの曲げモーメントを受けることができ、塑性領域での座屈である塑性座屈によって部材は座屈する。
【００４４】
曲率が大きい部材では、このように塑性座屈によって座屈をするため、弾性座屈によって座屈をする曲率が小さい部材と比較して、座屈をする際における曲げモーメントが大きくなる。このため、図８に示すように、曲率が大きい部材Ｃｌａｇでは、曲率が小さい部材Ｃｓｍｌと比較して、座屈を発生しないで部材で受けることができる最大曲げモーメントが大きくなっている。
【００４５】
なお、図８は、力が付与されていない状態の部材に対して曲げモーメントを入力し、入力された曲げモーメントが大きくなるに従って、部材の曲げ角度が大きくなり、部材が座屈をした以降は、部材で受けることのできる曲げモーメントが小さくなりながら部材の曲げ角度が大きくなる状態を示している。このため、図８で示されている各曲線において、曲げモーメントが一番大きくなっている部分が、その部材で受けることのできる最大曲げモーメントであり、それ以上大きい曲げモーメントを入力した場合には、部材が座屈することを示している。
【００４６】
この図８で示すように、曲率が大きい部材Ｃｌａｇの方が、曲率が小さい部材Ｃｓｍｌよりも、大きな曲げモーメントを受けることができ、曲げモーメントが入力された際における強度が高くなっている。つまり、曲率が大きい部材Ｃｌａｇは、弾性領域よりも応力が大きい塑性領域で座屈をするので、座屈をする際における実質的な応力が、曲率が小さい部材Ｃｓｍｌと比較して大きくなり、座屈強度が大きくなるため、曲率が大きい部材Ｃｌａｇは曲率が小さい部材Ｃｓｍｌと比較して、座屈をせずに大きな曲げモーメントを受けることができる。
【００４７】
曲率が大きい部材では、このように大きな曲げモーメントを受けることができるが、センターピラー１３が有するピラーリインフォース２０は、ベルトラインＢＬに最大曲率部Ｃｍａｘが位置しており、側面衝突時にセンターピラー１３に作用する曲げモーメントも、ベルトラインＢＬに大きな曲げモーメントが作用する。即ち、センターピラー１３は、側面衝突時に大きな曲げモーメントが発生し易いベルトラインＢＬに、ピラーリインフォース２０の最大曲率部Ｃｍａｘが位置しており、ベルトラインＢＬの座屈強度が大きくなっている。従って、側面衝突時に、この側面衝突による荷重がセンターピラー１３に入力されることによってセンターピラー１３に曲げモーメントが入力された場合、大きな曲げモーメントを、座屈が発生し難い状態で、ピラーリインフォース２０で受けることができる。
【００４８】
以上のセンターピラー１３は、センターピラー１３の長手方向に延びるピラーリインフォース２０の稜線２３のうち、曲げモーメントが最大となる部分に対応する稜線２３の曲率が、他の部分に対応する稜線２３の曲率よりも大きくなっているので、曲率を設けることによりセンターピラー１３の座屈強度を大きくすると共に、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。これにより、センターピラー１３に新たに補強部材を設けることなく、ピラーリインフォース２０を湾曲させて曲率を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、センターピラー１３の強度を大きくすることができる。
【００４９】
また、センターピラー１３は、アウタパネル２５とピラーリインフォース２０を有しており、ピラーリインフォース２０の稜線２３の曲率が最大になる部分が、曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、ピラーリインフォース２０のみによって、曲げモーメントに対する強度を確保することができ、アウタパネル２５は、外観のデザインに沿った形状にすることができるため、車両１の外観を所望のデザインにしつつ、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、車両１の外観への影響を与えることなく、センターピラー１３の強度を大きくすることができる。
【００５０】
また、センターピラー１３の長手方向に延びるピラーリインフォース２０の稜線２３の曲率が最大になる部分が、センターピラー１３の曲げモーメントが最大となる部分に対応しているので、側面衝突時に大きな荷重が入力されるセンターピラー１３の強度を、より確実に大きくすることができる。この結果、補強部材を増加させることなく、車両１の側面衝突時に入力される荷重に対するセンターピラー１３の強度を大きくすることができる。
【００５１】
また、ピラーリインフォース２０は、最大曲率部Ｃｍａｘから離れるに従って、徐々に曲率が小さくなる方向に変化しているため、効果的に所望の位置での強度を大きくすることができる。つまり、ピラーリインフォース２０は、アウタパネル２５とインナパネル２６との間に配設されているため、車両１の幅方向の厚さに対する制約を有している。このため、この制約の中でピラーリインフォース２０における曲率の差を大きくするため、最大曲率部ＣｍａｘはベルトラインＢＬに位置させ、最大曲率部Ｃｍａｘから離れるに従って曲率を小さくすることにより、ピラーリインフォース２０の位置ごとの曲率の差を大きくすることができる。これにより、ピラーリインフォース２０の所望の位置の強度を、他の位置と比較して、より確実に相対的に大きくすることができる。この結果、補強部材を増加させることなく、センターピラー１３の強度を大きくすることができる。
【００５２】
また、ピラーリインフォース２０の窓枠の下端の上方の部分の曲率を、他の部分の曲率よりも大きくした場合には、アウタパネル２５の最大曲率部を、車両１のデザイン上、窓枠の下端に位置させた場合でも、所望のデザインを維持しつつ、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、車両１の外観に影響を与えることなく、センターピラー１３の強度を大きくすることができる。
【００５３】
［実施形態２］
実施形態２に係るセンターピラー３０は、実施形態１に係るセンターピラー１３と略同様の構成であるが、インナパネル３２に、ピラーリインフォース２０の湾曲方向とは反対方向の湾曲部３７を設けている点に特徴がある。他の構成は実施形態１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【００５４】
図９は、実施形態２に係るセンターピラーの説明図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態２であるセンターピラー３０は、実施形態１に係るセンターピラー１３と同様に、端部がロッカーレール１２とルーフレール１４とに接合されるピラーリインフォース２０を有している。また、センターピラー３０は、車両１の幅方向における外方からピラーリインフォース２０を覆って配設されるアウタパネル２５と、車両１の幅方向におけるピラーリインフォース２０の内方に配設されるインナパネル３２とを有している。このうち、ピラーリインフォース２０は、車両１の幅方向における外方に凸となる方向に湾曲しており、ベルトラインＢＬの範囲内に、最大曲率部Ｃｍａｘが位置している（図５参照）。
【００５５】
図１０は、図９のＡ部詳細図である。図１１は、図１０のＢ−Ｂ断面図である。図１２は、図１０のＣ−Ｃ断面図である。図１３は、図９に示すインナパネルをピラーリインフォースの方向から見た場合における斜視図である。車両１の幅方向における外方に凸となって湾曲しているピラーリインフォース２０に対し、インナパネル３２は、車両１の幅方向における内方に凸となって湾曲している部分を有する溝部３３を有している。詳しくは、インナパネル３２には、車両１の内側方向から見た場合に、ピラーリインフォース２０が位置する側の方向、即ち、車両１の外側方向に凹んだ形状で、インナパネル３２の長手方向に延びる溝部３３が形成されている。
【００５６】
インナパネル３２は、大部分がピラーリインフォース２０に沿って形成されるため、概ね車両１の幅方向における外方に凸となって湾曲しており、溝部３３も同様に、概ね車両１の幅方向における外方に凸となって湾曲しているが、溝部３３は、一部が車両１の幅方向における内方に凸となる方向に湾曲している。
【００５７】
つまり、溝部３３は、車両１の幅方向における外方に凸となって湾曲しながらインナパネル３２の長手方向に延びる溝底３４の一部が、車両１の幅方向における内方に凸となる方向に湾曲しており、溝部３３におけるこの部分は、湾曲部３７として形成されている。インナパネル３２が有する溝部３３は、このように湾曲部３７を有しているが、この溝部３３が有する湾曲部３７は、ピラーリインフォース２０と同様に、湾曲の曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、ベルトラインＢＬの範囲内に位置している。
【００５８】
即ち、溝部３３は、当該溝部３３の溝底３４と、この溝底３４に交差する溝壁３５との接続部分である稜線３６が、センターピラー３０の長手方向に延びると共に、湾曲部３７の部分の稜線３６が車両１に幅方向における内方に凸となる方向に湾曲し、その湾曲の最大曲率部Ｃｍａｘが、ベルトラインＢＬに位置している。
【００５９】
この実施形態２に係るセンターピラー３０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。車両１に側面衝突が発生した場合は、車両１の幅方向に凸となる方向に湾曲すると共に、最大曲率部ＣｍａｘがベルトラインＢＬ内に位置することにより、側面衝突時にセンターピラー３０に入力される荷重に対する強度を発生する。
【００６０】
また、他の車両との衝突時等に、車両１が横転した場合、横転によって発生する荷重がルーフレール１４に作用し、ルーフレール１４からセンターピラー３０に対して入力される場合がある。この場合に、センターピラー３０に対して入力される荷重の方向は、側面衝突時にセンターピラー３０に対して入力される荷重の方向とは異なり、ルーフレール１４側の端部が、車両１の幅方向における内側方向で、且つ、車両１の下方に向かう方向になる（図９、矢印参照）。つまり、車両１の横転時にセンターピラー３０に入力される荷重の方向は、湾曲しているセンターピラー３０の曲率を大きくする方向になる。
【００６１】
車両１の横転時には、このようにセンターピラー３０に対しては、センターピラー３０の曲率を大きくする方向への荷重が入力されるが、センターピラー３０が有するインナパネル３２に形成される溝部３３には、車両１の幅方向における内方に凸となる方向に湾曲した湾曲部３７が形成されている。このため、この湾曲部３７は、センターピラー３０の曲率を大きくする方向への荷重による曲げの圧縮側が、湾曲の凸方向になっている。つまり、センターピラー３０の曲率を大きくする方向への荷重が入力された場合には、この荷重はインナパネル３２に対しては、溝部３３の溝底３４に交差する方向の荷重となって入力され、湾曲部３７の湾曲の凸側が圧縮側となり、湾曲部３７の曲率が小さくなる方向の荷重として入力される。
【００６２】
従って、センターピラー３０の曲率を大きくする方向への荷重がセンターピラー３０に入力された場合には、インナパネル３２における湾曲部３７が位置する部分では、インナパネル３２はピラーリインフォース２０から離れる方向に変形する。これにより、この場合における湾曲部３７が位置する部分では、断面係数が大きくなる方向にセンターピラー３０の断面形状が変形し、座屈強度が大きくなる。このため、車両１の横転時に、この横転による荷重がセンターピラー３０に入力されることによってセンターピラー３０に曲げモーメントが入力された場合には、座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをインナパネル３２によって受けることができる。
【００６３】
また、車両１の横転時におけるセンターピラー３０には、横転によって入力される荷重によってこのように曲げモーメントが入力されるが、この場合における曲げモーメントも、側面衝突時における曲げモーメントと同様に、ベルトラインＢＬ内に最大曲げモーメントが位置する。これに対し、インナパネル３２に形成される溝部３３の湾曲部３７は、最大曲率部ＣｍａｘがベルトラインＢＬ内に位置している。これにより、車両１の横転時にセンターピラー３０に入力される曲げモーメントに対する強度を適切に大きくし、より座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをインナパネル３２によって受けることができる。
【００６４】
以上のセンターピラー３０は、インナパネル３２に、車両１の幅方向における内方に凸となる方向に湾曲した湾曲部３７を有する溝部３３を形成している。これにより、センターピラー３０に対して、湾曲部３７の曲率を小さくする方向の曲げモーメントが入力された場合における座屈強度を大きくすることができる。この結果、補強部材を増加させることなく、センターピラー３０の強度を大きくすることができる。
【００６５】
また、センターピラー３０は、ピラーリインフォース２０は、車両１の幅方向における外方に凸となる方向に湾曲させ、インナパネル３２の湾曲部３７は、車両１の幅方向における内方に凸となる方向に湾曲させている。これにより、センターピラー３０の端部を車両１の幅方向における外方に曲げる方向の曲げモーメントと、センターピラー３０の端部を車両１の幅方向における内方に曲げる方向の曲げモーメントとの、双方の曲げモーメントに対する座屈強度を大きくすることができる。この結果、荷重の入力方向に関わらず、より確実にセンターピラー３０の強度を大きくすることができる。
【００６６】
［実施形態３］
本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態３では、実施形態１に係るセンターピラー１３とは異なり、車両１に設けられるバンパリインフォース４０が、本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態３となっている。このバンパリインフォース４０を有する車両１の他の構成は実施形態１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【００６７】
図１４は、実施形態３に係るバンパリインフォースを示す平面図である。図１５は、図１４に示すバンパリインフォースの斜視図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態３であるバンパリインフォース４０は、車両１の前端と後端とに位置するバンパ６（図１参照）に設けられている。詳しくは、バンパリインフォース４０は、バンパ６の外形を構成するアウタパネル７（図１参照）の内側に配設されており、バンパ６の強度を確保する部材として設けられている。バンパリインフォース４０は、このように前端に位置するバンパ６と後端に位置するバンパ６とに設けられているが、以下の説明では、前端に位置するバンパ６に設けられるバンパリインフォース４０について説明する。
【００６８】
このように設けられるバンパリインフォース４０は、車両１に装着された場合に、前端、または後端に位置して垂直方向に形成される面である垂直面４１と、この垂直面４１の上方と下方とに位置し、垂直面４１と交差する方向、即ち、水平方向に形成されて垂直面４１と接続される面である水平面４２とを有している。バンパ６のアウタパネル７は、このバンパリインフォース４０を覆うように形成されている。
【００６９】
また、バンパリインフォース４０は、概ね車両１の前方に凸となる方向に湾曲して形成されており、さらに、曲率が大きくなっている部分である湾曲部４５が２箇所に形成されている。この２箇所の湾曲部４５は、車両１の幅方向における中心である車幅中心線を中心として線対称となる部分、或いは、左右対称となる部分に位置している。
【００７０】
また、このように左右対称となる２箇所に形成される湾曲部４５は、曲率が最も大きくなっている部分である最大曲率部Ｃｍａｘを、それぞれ有している。このため、バンパリインフォース４０は、最大曲率部Ｃｍａｘを２箇所有しており、２箇所の最大曲率部Ｃｍａｘは、湾曲部４５と同様に、車幅中心線を中心として線対称となる部分、或いは、左右対称となる部分に位置している。
【００７１】
このように、左右対称の２箇所に位置する最大曲率部Ｃｍａｘは、共に所定の範囲内に位置しており、詳しくは、車幅中心線を中心とした場合における車幅の１０％以上で、且つ、車幅の３０％以下となる範囲内に位置している。換言すると、２箇所の最大曲率部Ｃｍａｘは、共に車幅中心線からの距離が、車幅の５％以上で、且つ、車幅の１５％以下となる範囲内の部分に位置している。車両１の前方に凸となる方向に湾曲しているバンパリインフォース４０は、この範囲内に位置する２箇所の最大曲率部Ｃｍａｘから離れるに従って、徐々に曲率が小さくなる方向に連続的に変化している（図１４、曲率分布図参照）。
【００７２】
つまり、バンパリインフォース４０は、垂直面４１と水平面４２との接続部分である稜線４３が、バンパ６の長手方向に延びると共に、稜線４３においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、車両１の幅方向における中央から離れた２箇所に位置している。
【００７３】
この実施形態３に係るバンパリインフォース４０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。バンパ６は、車両１が前方や後方から他の車両等に衝突したり、他の車両等が車両１の前方や後方から衝突したりした場合に、衝突時の衝撃を低減するために設けられているが、他の車両等が、バンパ６の全域に渡って衝突するのではなく、バンパ６の一部に対して衝突した場合には、大きな衝撃が発生し易くなる。例えば、車両の中心同士がずれた状態での正面衝突であるオフセット衝突の場合、車幅方向において衝突した側に位置するバンパ６に、衝突による大きな荷重が作用する。
【００７４】
このように、オフセット衝突により、大きな荷重がバンパ６に入力された場合、この荷重は、バンパリインフォース４０にも入力される。この場合に、バンパリインフォース４０にも入力される荷重の方向は、前方に凸となる方向に湾曲している湾曲部４５、後方に押す向きの荷重になる。このため、バンパリインフォース４０には、この荷重によって、湾曲部４５の曲率が小さくなる方向の曲げモーメントが入力されることになる。つまり、オフセット衝突により、大きな荷重がバンパ６に入力された場合には、この荷重はバンパリインフォース４０に対しては、垂直面４１に交差する方向の荷重となって入力され、湾曲部４５の湾曲の凸側が圧縮側となり、湾曲部４５の曲率が小さくなる方向の荷重として入力される。
【００７５】
また、オフセット衝突によって湾曲部４５付近に大きな荷重が入力された場合、バンパリインフォース４０の両端部は、ボデー２における位置の変化が小さく、湾曲部４５のボデー２における位置の変化が大きくなる。このため、オフセット衝突によって入力される曲げモーメントは、湾曲部４５で大きくなり、最大曲率部Ｃｍａｘ付近で最大になる。このため、バンパリインフォース４０の最大曲率部Ｃｍａｘは、オフセット衝突による曲げモーメントが最大となる位置に対応しており、曲げモーメントが最大となる部分の座屈強度が大きくなっている。
【００７６】
つまり、車両１のバンパ６の長手方向に延びる稜線４３の曲率が最大になる部分が、バンパ６の曲げモーメントが最大となる部分に対応しており、稜線４３の湾曲方向は、曲げモーメントによる曲げの圧縮側が、湾曲の凸方向になっている。このため、オフセット衝突によってバンパリインフォース４０に曲げモーメントが入力された場合には、バンパリインフォース４０は、断面係数が大きくなる方向に変形し、曲げモーメントが最大となる部分の座屈強度が大きくなる。
【００７７】
従って、オフセット衝突時に、このオフセット衝突による荷重がバンパリインフォース４０に入力されることによってバンパリインフォース４０に曲げモーメントが入力された場合、大きな曲げモーメントを、座屈が発生し難い状態で、バンパリインフォース４０で受けることができる。
【００７８】
以上のバンパリインフォース４０は、バンパ６の長手方向に延びる稜線４３の曲率が最大になる部分が、バンパ６の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、曲率を設けることによりバンパリインフォース４０の座屈強度を大きくすると共に、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。これにより、バンパ６に新たに補強部材を設けることなく、バンパリインフォース４０を湾曲させて曲率を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、バンパリインフォース４０の強度を大きくすることができる。
【００７９】
また、バンパ６の稜線４３の曲率が最大になる部分は、車両１の幅方向における中央から離れた２箇所に位置しているため、この車両１の幅方向における中央から離れた２箇所のバンパ６の強度を大きくすることができる。これにより、オフセット衝突時のような、車両１の幅方向における一方側に入力される大きな荷重に対する強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、オフセット衝突時に入力される荷重に対するバンパリインフォース４０の強度を大きくすることができる。
【００８０】
［実施形態４］
実施形態４に係るバンパリインフォース５０は、実施形態３に係るバンパリインフォース４０と略同様の構成であるが、バンパリインフォース５０にビード５１を設けている点に特徴がある。他の構成は実施形態３と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【００８１】
図１６は、実施形態４に係るバンパリインフォースを示す平面図である。図１７は、図１６に示すバンパリインフォースの斜視図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態４であるバンパリインフォース５０は、実施形態３に係るバンパリインフォース４０と同様に、車両１のバンパ６に設けられている。また、実施形態３に係るバンパリインフォース４０では、バンパリインフォース４０全体を所望の形状に湾曲させていたのに対し、実施形態４であるバンパリインフォース５０では、溝状に形成されたビード５１を形成し、ビード５１の形状を所望の形状に湾曲させている。
【００８２】
詳しく説明すると、ビード５１は、車両１の前後方向におけるバンパリインフォース５０の少なくとも前方側の面に、バンパリインフォース５０の長手方向に沿って溝状の形状で形成されている。このように車両１に前後方向における前方側の面に形成されるビード５１は、バンパリインフォース５０の長手方向における位置、即ち、車両１の幅方向における位置によって、溝深さが異なって形成されている。
【００８３】
具体的には、溝状の形状で形成されるビード５１の溝底であるビード底部５２が、車両１の前方に凸となる方向に湾曲して形成されており、このようにビード底部５２の湾曲した部分である湾曲部５５は、互いに離れた２箇所に形成されている。この２箇所の湾曲部５５は、実施形態３に係るバンパリインフォース４０の湾曲部４５と同様に、車幅中心線を中心として左右対称となる部分に位置しており、このため、２箇所に形成される湾曲部５５は、曲率が最も大きくなっている部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、車幅中心線を中心として左右対称となる部分に位置している。
【００８４】
さらに、このように左右対称の２箇所に位置する最大曲率部Ｃｍａｘは、車幅中心線を中心とした場合における車幅の１０％以上で、且つ、車幅の３０％以下となる範囲内に位置している。湾曲部５５を有すると共に、この範囲内に最大曲率部Ｃｍａｘを有するビード５１は、最大曲率部Ｃｍａｘから離れるに従って、徐々に曲率が小さくなる方向に連続的に変化している。
【００８５】
つまり、バンパリインフォース５０に形成されるビード５１は、ビード底部５２と、このビード底部５２と交差するビード壁部５３との接続部分である稜線５４が、バンパ６の長手方向に延びると共に、稜線５４においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、車両１の幅方向における中央から離れた２箇所に位置している。
【００８６】
この実施形態４に係るバンパリインフォース５０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。このバンパリインフォース５０には、ビード５１が形成されており、このビード５１は、実施形態３に係るバンパリインフォース４０が有する湾曲部４５と同様な形態で湾曲している湾曲部５５を有している。このため、オフセット衝突により、大きな荷重がバンパ６に入力された場合には、この荷重はバンパリインフォース５０に対しては、ビード底部５２に交差する方向の荷重となって入力され、湾曲部５５の湾曲の凸側が圧縮側となり、湾曲部５５の曲率が小さくなる方向の荷重として入力される。
【００８７】
また、ビード５１は、湾曲部５５の最大曲率部Ｃｍａｘの位置が、オフセット衝突による曲げモーメントが最大となる位置に対応している。このため、バンパリインフォース５０は、オフセット衝突時にバンパリインフォース５０に入力される荷重による曲げモーメントが最大となる部分の座屈強度が、ビード５１の湾曲部５５によって大きくなっている。従って、オフセット衝突時に、このオフセット衝突による荷重がバンパリインフォース５０に入力されることによってバンパリインフォース５０に曲げモーメントが入力された場合、大きな曲げモーメントを、座屈が発生し難い状態で、バンパリインフォース５０で受けることができる。
【００８８】
以上のバンパリインフォース５０は、ビード５１の稜線５４の曲率が最大になる部分が、バンパ６の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。従って、バンパ６に新たに補強部材を設けることなく、ビード５１に湾曲部５５を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、バンパリインフォース５０の強度を大きくすることができる。
【００８９】
また、バンパリインフォース５０に溝状のビード５１を設け、このビード５１を湾曲させて曲率を大きくすることにより強度を大きくしているので、バンパリインフォース５０の外形の形状に影響を与えることなく、曲げモーメントに対する強度を確保することができる。これにより、バンパ６のアウタパネル７は、外観のデザインに沿った形状にし、バンパリインフォース５０は、このように形状が定められたアウタパネル７に合わせた形状にしつつ、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、車両１の外観への影響を与えることなく、バンパリインフォース５０の強度を大きくすることができる。
【００９０】
［実施形態５］
本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態５では、実施形態１に係るセンターピラー１３等とは異なり、車両１に設けられるロッカーレール６０が、本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態５となっている。このロッカーレール６０を有する車両１の他の構成は実施形態１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【００９１】
図１８は、実施形態５に係るロッカーレールを示す平面図である。図１９は、図１８に示すロッカーレールが有するアウタリインフォースの斜視図である。図２０は、図１８に示すロッカーレールが有するロッカインナをアウタリインフォース側から見た場合における斜視図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態５であるロッカーレール６０は、実施形態１に係るセンターピラー１３を有するフレーム材１０に設けられるロッカーレール１２と同様に、フレーム材１０に設けられている。このロッカーレール６０は、車両１の前後方向に延びる部材である前後方向骨格部材として設けられており、このロッカーレール６０には、ロッカーレール６０の長手方向における中央付近に、センターピラー１３が接合されている。また、ロッカーレール６０は、車両１の幅方向における外側に位置するアウタリインフォース６１と、車両１の幅方向における内側に位置するロッカインナ７１とが組み合わされることにより形成されている。
【００９２】
このように設けられるロッカーレール６０は、車両１の幅方向における当該ロッカーレール６０の側面に、深さ方向が車両１の幅方向となり、車両１の前後方向に延びる溝状の形状で形成されたビードが形成されている。このビードは、アウタリインフォース６１と、ロッカインナ７１との双方に形成されており、アウタリインフォース６１に形成されるビードはアウタ側ビード６２となっており、ロッカインナ７１に形成されるビードはインナ側ビード７２となっている。
【００９３】
これらのアウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とは、共に車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲して形成されている。つまり、アウタ側ビード６２は、溝状の形状で形成されるアウタ側ビード６２の溝底であるアウタ側ビード底部６３が、車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲して形成されている。同様に、インナ側ビード７２は、溝状の形状で形成されるインナ側ビード７２の溝底であるインナ側ビード底部７３が、車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲して形成されている。
【００９４】
このため、アウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とは、共にロッカーレール６０の長手方向における位置によって、深さが異なっており、アウタ側ビード６２は、アウタ側ビード底部６３が、車両１の幅方向における外側方向に向かうに従って、深さが浅くなる。反対に、インナ側ビード７２は、インナ側ビード底部７３が、車両１の幅方向における外側方向に向かうに従って、深さが深くなる。
【００９５】
このように、湾曲して形成されるアウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とは、共にロッカーレール６０の長手方向における位置によって曲率が異なっており、ロッカーレール６０の長手方向において、センターピラー１３と接合している位置の曲率が、最も大きくなっている。つまり、アウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とは、曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、ロッカーレール６０とセンターピラー１３との接合部に位置している。
【００９６】
つまり、ロッカーレール６０に形成されるアウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とは、共にロッカーレール６０の長手方向に延びるアウタ側ビード６２とインナ側ビード７２との稜線の曲率が最大になる部分が、センターピラー１３とロッカーレール６０との接合部に位置している。
【００９７】
具体的には、アウタリインフォース６１に形成されるアウタ側ビード６２は、アウタ側ビード底部６３と、このアウタ側ビード底部６３と交差するアウタ側ビード壁部６４との接続部分である稜線６５が、ロッカーレール６０の長手方向に延びると共に、稜線６５においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、センターピラー１３とロッカーレール６０との接合部に位置している。
【００９８】
同様に、ロッカインナ７１に形成されるインナ側ビード７２は、インナ側ビード底部７３と、このインナ側ビード底部７３と交差するインナ側ビード壁部７４との接続部分である稜線７５が、ロッカーレール６０の長手方向に延びると共に、稜線７５においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、センターピラー１３とロッカーレール６０との接合部に位置している。
【００９９】
この実施形態５に係るロッカーレール６０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。このロッカーレール６０には、アウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とが形成されており、これらのアウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とは、車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲している。さらに、アウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とは、ロッカーレール６０の長手方向における位置によって曲率が異なっており、センターピラー１３とロッカーレール６０との接合部の部分に、最大曲率部Ｃｍａｘが位置している。これにより、ロッカーレール６０は、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向に入力される荷重に対する強度を発生する。
【０１００】
例えば、側面衝突が発生し、センターピラー１３に対して、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向の荷重が入力され、この荷重がロッカーレール６０に入力された場合、ロッカーレール６０には、センターピラー１３との接合部を、車両１の幅方向における内方に向かわせる方向に荷重が入力される。ロッカーレール６０に、この方向の荷重が入力された場合、この荷重は、アウタ側ビード６２の湾曲の曲率や、インナ側ビード７２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントとしてロッカーレール６０に入力される。
【０１０１】
つまり、側面衝突によってセンターピラー１３からロッカーレール６０に入力される荷重は、アウタ側ビード底部６３やインナ側ビード底部７３に交差する方向の荷重となって入力される。また、この方向の荷重が入力された場合、アウタ側ビード６２とインナ側ビード７２との湾曲の凸側に位置するアウタ側ビード６２側が、これらのビードの曲率を小さくする方向に入力される曲げモーメントによる曲げの圧縮側となる。このため、アウタ側ビード６２の湾曲の曲率やインナ側ビード７２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントが入力された場合には、アウタ側ビード６２はインナ側ビード７２から離れる方向に変形する。
【０１０２】
これにより、センターピラー１３とロッカーレール６０との接合部では、断面係数が大きくなる方向に、アウタ側ビード６２とインナ側ビード７２とを含むロッカーレール６０の断面形状が変形し、座屈強度が大きくなる。このため、側面衝突時に、この衝突による荷重がセンターピラー１３の接合部からロッカーレール６０に入力されることによってロッカーレール６０に曲げモーメントが入力された場合には、座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをロッカーレール６０によって受けることができる。
【０１０３】
また、側面衝突時におけるロッカーレール６０には、センターピラー１３から入力される荷重によって、このように曲げモーメントが入力されるが、この場合における曲げモーメントは、ロッカーレール６０とセンターピラー１３との接合部に、最大曲げモーメントが位置する。これに対し、アウタリインフォース６１に形成されるアウタ側ビード６２や、ロッカインナ７１に形成されるインナ側ビード７２は、最大曲率部Ｃｍａｘが、ロッカーレール６０とセンターピラー１３との接合部の部分に位置している。つまり、車両１の前後方向に延びるロッカーレール６０の長手方向に延びるアウタ側ビード６２の稜線６５の曲率が最大になる部分と、ロッカーレール６０の長手方向に延びるインナ側ビード７２の稜線７５の曲率が最大になる部分とが、ロッカーレール６０の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、側面衝突時にセンターピラー１３からロッカーレール６０に入力される曲げモーメントに対する強度を適切に大きくし、より座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをロッカーレール６０によって受けることができる。
【０１０４】
以上のロッカーレール６０は、アウタ側ビード６２やインナ側ビード７２の稜線６５、７５の曲率が最大になる部分が、ロッカーレール６０の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。従って、ロッカーレール６０に新たに補強部材を設けることなく、アウタ側ビード６２やインナ側ビード７２を湾曲させて曲率を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、ロッカーレール６０の強度を大きくすることができる。
【０１０５】
また、アウタ側ビード６２やインナ側ビード７２の稜線６５、７５の曲率が最大になる部分は、センターピラー１３とロッカーレール６０との接合部に位置しているので、ロッカーレール６０に対してセンターピラー１３から入力される大きな荷重を、ロッカーレール６０で受けることができる。これにより、側面衝突など、センターピラー１３に大きな荷重が入力される場合でも、ロッカーレール６０の変形を抑制しつつ、センターピラー１３を支持することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、車両１の全体の強度を大きくすることができる。
【０１０６】
［実施形態６］
実施形態６に係るロッカーレール８０は、実施形態５に係るロッカーレール６０と略同様の構成であるが、ロッカーレール８０にはビードが設けられておらず、アウタリインフォース８１が湾曲している点に特徴がある。他の構成は実施形態５と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【０１０７】
図２１は、実施形態６に係るロッカーレールを示す平面図である。図２２は、図２１に示すロッカーレールが有するアウタリインフォースの斜視図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態６であるロッカーレール８０は、実施形態５に係るロッカーレール６０と同様に、アウタリインフォース８１とロッカインナ８８とが組み合わされることにより形成されており、ロッカーレール８０の長手方向における中央付近には、センターピラー１３が接合されている。また、本実施形態６に係るロッカーレール８０には、アウタ側ビード６２やインナ側ビード７２が設けられておらず、アウタリインフォース８１が、湾曲した部分を有して形成されている。
【０１０８】
具体的には、アウタリインフォース８１は、車両１の幅方向における外側に位置する部分である垂直面８２が、車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲している。このように湾曲している垂直面８２は、ロッカーレール８０の長手方向における位置によって曲率が異なっており、ロッカーレール８０の長手方向において、センターピラー１３と接合している位置の曲率が、最も大きくなっている。つまり、湾曲している垂直面８２は、曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、ロッカーレール８０とセンターピラー１３との接合部に位置している。
【０１０９】
つまり、ロッカーレール８０のアウタリインフォース８１は、垂直面８２と、この垂直面８２と交差する水平面８３との接続部分である稜線８４が、ロッカーレール８０の長手方向に延びると共に、稜線８４においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、センターピラー１３とロッカーレール８０との接合部に位置して形成されている。
【０１１０】
この実施形態６に係るロッカーレール８０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。このロッカーレール８０は、アウタリインフォース８１の垂直面８２が、車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲している。さらに、この垂直面８２は、ロッカーレール８０の長手方向における位置によって曲率が異なっており、センターピラー１３とロッカーレール８０との接合部の部分に、最大曲率部Ｃｍａｘが位置している。これにより、ロッカーレール８０は、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向に入力される荷重に対する強度を発生する。
【０１１１】
このため、例えば、側面衝突が発生し、センターピラー１３からロッカーレール８０に対して、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向の荷重が入力された場合、この荷重は、アウタリインフォース８１に対しては垂直面８２に交差する方向の荷重となって入力される。このため、この荷重がロッカーレール８０に入力された場合は、アウタリインフォース８１の垂直面８２の湾曲の凸側が圧縮側となり、この垂直面８２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントとして入力される。このように、アウタリインフォース８１の垂直面８２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントが入力された場合には、アウタリインフォース８１の垂直面８２は、ロッカインナ８８から離れる方向に変形する。
【０１１２】
これにより、センターピラー１３とロッカーレール８０との接合部では、断面係数が大きくなる方向にロッカーレール８０の断面形状が変形し、座屈強度が大きくなる。このため、側面衝突時に、この衝突による荷重がセンターピラー１３の接合部からロッカーレール８０に入力されることによってロッカーレール８０に曲げモーメントが入力された場合には、座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをロッカーレール８０によって受けることができる。
【０１１３】
また、側面衝突時には、ロッカーレール８０とセンターピラー１３との接合部に、最大曲げモーメントが位置するが、アウタリインフォース８１の垂直面８２は、最大曲率部Ｃｍａｘが、ロッカーレール８０とセンターピラー１３との接合部の部分に位置している。つまり、車両１の前後方向に延びるロッカーレール８０の長手方向に延びるアウタリインフォース８１の稜線８４の曲率が最大になる部分が、ロッカーレール８０の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、側面衝突時にセンターピラー１３からロッカーレール８０に入力される曲げモーメントに対する強度を適切に大きくし、より座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをロッカーレール８０によって受けることができる。
【０１１４】
以上のロッカーレール８０は、アウタリインフォース８１の稜線８４の曲率が最大になる部分が、ロッカーレール８０の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。従って、ロッカーレール８０に新たに補強部材を設けることなく、アウタリインフォース８１の垂直面８２を湾曲させて曲率を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、ロッカーレール８０の強度を大きくすることができる。
【０１１５】
また、ロッカーレール８０にビードを設けずに、アウタリインフォース８１の垂直面８２を湾曲させて曲率を設けることのみで所望の強度を確保するので、容易に強度を確保することができる。この結果、より容易に、補強部材を増加させることなくロッカーレール８０の強度を大きくすることができる。
【０１１６】
また、アウタリインフォース８１の稜線８４の曲率が最大になる部分は、センターピラー１３とロッカーレール８０との接合部に位置しているので、ロッカーレール８０に対してセンターピラー１３から入力される大きな荷重を、ロッカーレール８０で受けることができる。これにより、側面衝突など、センターピラー１３に大きな荷重が入力される場合でも、ロッカーレール８０の変形を抑制しつつ、センターピラー１３を支持することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、車両１の全体の強度を大きくすることができる。
【０１１７】
［実施形態７］
実施形態７に係るロッカーレール９０は、実施形態５に係るロッカーレール６０と略同様の構成であるが、ビードの曲率が、センターピラー１３が接合されている部分で変化している点に特徴がある。他の構成は実施形態５と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【０１１８】
図２３は、実施形態７に係るロッカーレールを示す平面図である。図２４は、図２３に示すロッカーレールが有するアウタリインフォースの斜視図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態７であるロッカーレール９０は、実施形態５に係るロッカーレール６０と同様に、アウタリインフォース９１とロッカインナ９８とが組み合わされることにより形成されており、ロッカーレール９０の長手方向における中央付近には、センターピラー１３が接合されている。また、本実施形態７に係るロッカーレール９０には、ロッカインナ９８にはビードが形成されておらず、アウタリインフォース９１にのみビード９２が形成されている。
【０１１９】
このように、アウタリインフォース９１に形成されるビード９２は、概ね、車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲して形成されているが、このビード９２は、ロッカーレール９０にセンターピラー１３が接合されている部分で、曲率が変化し、凹凸を有している。詳しくは、ビード９２は、ロッカーレール９０とセンターピラー１３との接合部付近に、溝状に形成されるビード９２の溝底であるビード底部９３が、車両１の幅方向における外側方向に凸となって形成される部分である凸部９６を２箇所に有しており、この２箇所の凸部９６の間に、ビード底部９３が、車両１の幅方向における内側方向に凸となって形成される部分である凹部９７を有している。
【０１２０】
この凸部９６と凹部９７とのうち、凸部９６は、ロッカーレール９０に接合されているセンターピラー１３における、車両１の前後方向の両端部分が位置する部分、即ち、センターピラー１３における、車両１の前後方向の両端の壁面が位置する部分に設けられている。これに対し、凹部９７は、車両１の前後方向における２つの凸部９６の間に設けられており、ロッカーレール９０に接合されているセンターピラー１３における、車両１の前後方向の両端の壁面同士の間の位置に設けられている。
【０１２１】
アウタリインフォース９１に形成されるビード９２は、このように２つの凸部９６と１つの凹部９７とを有しているため、ロッカーレール９０の長手方向における位置によって曲率が異なっているが、この曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘは、２つの凸部９６の部分に位置している。即ち、最大曲率部Ｃｍａｘは、２箇所に設けられている。また、曲率が小さくなっている部分である低曲率部Ｃｌｏｗは、凹部９７の部分に位置している。
【０１２２】
また、このように、最大曲率部Ｃｍａｘは２つの凸部９６の部分に位置しており、低曲率部Ｃｌｏｗは凹部９７の部分に位置しているため、最大曲率部Ｃｍａｘは、センターピラー１３における、車両１の前後方向の両端の壁面が位置する部分に位置しており、低曲率部Ｃｌｏｗは、センターピラー１３における、車両１の前後方向の両端の壁面同士の間の部分に位置している。
【０１２３】
つまり、アウタリインフォース９１に形成されるビード９２は、ビード底部９３と、このビード底部９３に交差するビード壁部９４との接続部分である稜線９５が、ロッカーレール９０の長手方向に延びると共に、稜線９５においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、センターピラー１３における、車両１の前後方向の両端の壁面が位置する部分に位置している。また、稜線９５においても、曲率が小さくなっている部分である低曲率部Ｃｌｏｗは、センターピラー１３における、車両１の前後方向の両端の壁面同士の間の部分に位置している。
【０１２４】
この実施形態７に係るロッカーレール９０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。このロッカーレール９０は、アウタリインフォース９１のビード９２が、概ね車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲している。さらに、このビード９２は、ロッカーレール９０の長手方向における位置によって曲率が異なっており、ロッカーレール９０に接合されるセンターピラー１３における、車両１の前後方向の両端の壁面が位置する部分に、最大曲率部Ｃｍａｘが位置している。これにより、ロッカーレール９０は、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向に入力される荷重に対する座屈強度が大きくなっている。
【０１２５】
このため、例えば、側面衝突が発生し、センターピラー１３からロッカーレール９０に対して、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向の荷重が入力された場合には、この荷重はビード底部９３に交差する方向の荷重となって入力され、ロッカーレール９０全体で見た場合には、ビード９２の凸部９６が圧縮側となって凸部９６の曲率が小さくなる方向の曲げモーメントとして入力される。このように、ビード９２の凸部９６の曲率を小さくする方向の曲げモーメントがロッカーレール９０に入力された場合には、ビード９２の凸部９６が圧縮側となることにより、座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをロッカーレール９０によって受けることができる。
【０１２６】
つまり、側面衝突時には、センターピラー１３とロッカーレール９０との接合部から、ロッカーレール９０に対して大きな荷重が入力されるが、ロッカーレール９０の形状は、ロッカーレール９０の長手方向に延びるビード９２の稜線９５の曲率が最大になる部分が、ロッカーレール９０に入力される曲げモーメントが大きくなり易い部分に対応している。これにより、側面衝突時にセンターピラー１３からロッカーレール９０に入力される曲げモーメントに対する強度を適切に大きくし、座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをロッカーレール９０によって受けることができる。
【０１２７】
また、センターピラー１３からロッカーレール９０に入力される荷重が、ロッカーレール９０の耐力を超える大きさの場合には、ビード９２の凹部９７に位置し、湾曲の曲率が小さくなっている部分である低曲率部Ｃｌｏｗの部分で、ロッカーレール９０は変形をする。つまり、低曲率部Ｃｌｏｗは、センターピラー１３からロッカーレール９０に入力される荷重による曲げモーメントに対する座屈強度が低くなっているため、ロッカーレール９０に入力される荷重が所定の大きさよりも大きい場合には、ロッカーレール９０における他の部分よりも先に、この座屈強度が低くなっている低曲率部Ｃｌｏｗから変形する。
【０１２８】
センターピラー１３からロッカーレール９０に対して大きな荷重が入力された場合には、低曲率部Ｃｌｏｗから変形し始めるが、車両１の前後方向における低曲率部Ｃｌｏｗの両側には、最大曲率部Ｃｍａｘが位置している。この最大曲率部Ｃｍａｘは、座屈強度が高くなっており、大きな荷重が入力された場合でも変形し難くなっているため、低曲率部Ｃｌｏｗが変形し始めた場合でも、ロッカーレール９０の変形は、低曲率部Ｃｌｏｗの両側に位置する最大曲率部Ｃｍａｘで抑えられる。
【０１２９】
つまり、ロッカーレール９０に設けられるビード９２の稜線９５の曲率が小さい部分が、ロッカーレール９０に入力される曲げモーメントが大きくなり易い部分に対応しており、且つ、この稜線９５の曲率が小さい部分は、曲率が高い部分に挟まれている。これにより、側面衝突時にセンターピラー１３からロッカーレール９０に入力される曲げモーメントが所定以上になった場合に、所望の位置でロッカーレール９０を変形させることができると共に、変形が広がることを抑えることができる。
【０１３０】
以上のロッカーレール９０は、ビード９２の稜線９５の曲率が最大になる部分が、ロッカーレール９０の曲げモーメントが大きくなる部分に対応している。これにより、大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができ、ロッカーレール９０に新たに補強部材を設けることなく、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、ロッカーレール９０の強度を大きくすることができる。
【０１３１】
また、ビード９２に低曲率部Ｃｌｏｗを設け、低曲率部Ｃｌｏｗを２つの最大曲率部Ｃｍａｘで挟んでいるので、センターピラー１３からロッカーレール９０に大きな荷重が入力された場合、低曲率部Ｃｌｏｗでロッカーレール９０を変形させると共に、この低曲率部Ｃｌｏｗを起点とする変形が広がることを、最大曲率部Ｃｍａｘで抑えることができる。これにより、ロッカーレール９０に大きな荷重が入力された場合に、所望の位置で変形させることにより、この荷重によるロッカーレール９０全体の応力を逃がすことができ、且つ、ロッカーレール９０の変形が広がることを抑制することにより、荷重に対する強度を有する状態を維持することができる。従って、センターピラー１３からロッカーレール９０に入力される大きな荷重を、ロッカーレール９０全体が大きく変形しない状態で、ロッカーレール９０で、より確実に受けることができる。この結果、より確実に、補強部材を増加させることなく、ロッカーレール９０の強度を大きくすることができる。
【０１３２】
［実施形態８］
本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態８では、実施形態１に係るセンターピラー１３等とは異なり、車両１に設けられるキックアッパ部１００が、本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態８となっている。このキックアッパ部１００を有する車両１の他の構成は実施形態１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【０１３３】
図２５は、実施形態８に係るキックアッパ部を示す側面図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態８であるキックアッパ部１００は、実施形態１に係るセンターピラー１３を有するフレーム材１０の前方に配設されてフレーム材１０に接続され、フレーム材１０よりも前方側のボデー２の強度を確保するフロントサイドメンバ１０１に設けられている。このように、フレーム材１０の前方に配設されるフロントサイドメンバ１０１は、車両１の前輪や、前輪の支持部材、前輪の操舵部材等を避けるため、フレーム材１０側から車両１の前方側に向かう方向における所定の位置で、上方に跳ね上がっており、この部分がキックアッパ部１００となっている。このため、キックアッパ部１００は、略水平に形成されている部分と、上方に跳ね上がっている部分とは、９０°〜１８０°の範囲内の所定の角度を有して形成されている。
【０１３４】
また、キックアッパ部１００は、このように前輪の支持部材等の近傍に位置しているため、キックアッパ部１００には、例えば前輪のサスペンションメンバを支持する部材であるサスペンションブラケット１１８等の部材が取り付けられている。
【０１３５】
このキックアッパ部１００は、このようにフロントサイドメンバ１０１が跳ね上がって形成されているため、この部分を補強する補強材であるキックアッパリインフォース１１１が設けられている。このキックアッパリインフォース１１１は、フロントサイドメンバ１０１におけるキックアッパ部１００の内側部分、即ち、跳ね上がって形成されているフロントサイドメンバ１０１の内角側に、フロントサイドメンバ１０１に沿って設けられている。これにより、キックアッパリインフォース１１１もフロントサイドメンバ１０１に沿って跳ね上がった形状となっている。
【０１３６】
図２６は、図２５に示すキックアッパ部に備えられるフロントサイドメンバの斜視図である。図２７は、図２５に示すキックアッパ部に備えられるキックアッパリインフォースの斜視図である。図２８は、図２５のＤ−Ｄ断面図である。図２９は、図２５のＥ−Ｅ断面図である。このように形成されているキックアッパ部１００のフロントサイドメンバ１０１とキックアッパリインフォース１１１とには、共に溝状に形成されたビードが設けられている。これらのビードのうち、フロントサイドメンバ１０１に設けられるビードであるメンバ側ビード１０２は、キックアッパ部１００において跳ね上がって形成されているフロントサイドメンバ１０１の外角側に、車両１の前後方向に延びて形成されている。即ち、メンバ側ビード１０２は、下方に開口した下向きのビードとなっている。また、キックアッパリインフォース１１１に設けられるビードであるリインフォース側ビード１１２は、キックアッパ部１００において跳ね上がって形成されているキックアッパリインフォース１１１の内角側に、車両１の前後方向に延びて形成されている。即ち、リインフォース側ビード１１２は、上方に開口した上向きのビードとなっている。
【０１３７】
これらのように、キックアッパ部１００に形成されるメンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とは、共にキックアッパ部１００の内角側に凸となる方向、或いは、上方に凸となる方向に湾曲して形成されている。つまり、メンバ側ビード１０２は、溝状の形状で形成されるメンバ側ビード１０２の溝底であるメンバ側ビード底部１０３が、キックアッパ部１００の内角側に凸となる方向に湾曲して形成されている。同様に、リインフォース側ビード１１２は、溝状の形状で形成されるリインフォース側ビード１１２の溝底であるリインフォース側ビード底部１１３が、キックアッパ部１００の内角側に凸となる方向に湾曲して形成されている。
【０１３８】
このため、メンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とは、共にキックアッパ部１００の長手方向における位置、或いは、車両１の前後方向における位置によって、深さが異なっており、メンバ側ビード１０２は、メンバ側ビード底部１０３が、キックアッパ部１００の内角方向に向かうに従って、深さが深くなる。反対に、リインフォース側ビード１１２は、リインフォース側ビード底部１１３が、キックアッパ部１００の内角方向に向かうに従って、深さが浅くなる。
【０１３９】
このように、湾曲して形成されるメンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とは、共にキックアッパ部１００の長手方向における位置によって曲率が異なっており、キックアッパ部１００の長手方向において、キックアッパ部１００の頂点の位置の曲率が、最も大きくなっている。つまり、メンバ側ビード１０２における曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘと、リインフォース側ビード１１２における曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘとは、キックアッパ部１００の長手方向における位置が、ほぼ同じ位置になっており、共にキックアッパ部１００の頂点の位置とほぼ同じ位置になっている。
【０１４０】
つまり、キックアッパ部１００に形成されるメンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とは、共にキックアッパ部１００の長手方向に延びるメンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２との稜線の曲率が最大になる部分が、キックアッパ部１００の長手方向においてほぼ同じ位置になっている。
【０１４１】
具体的には、フロントサイドメンバ１０１に形成されるメンバ側ビード１０２は、メンバ側ビード底部１０３と、このメンバ側ビード底部１０３と交差するメンバ側ビード壁部１０４との接続部分である稜線１０５が、キックアッパ部１００の長手方向に延びると共に、稜線１０５においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、キックアッパ部１００の頂点付近に位置している。
【０１４２】
同様に、キックアッパリインフォース１１１に形成されるリインフォース側ビード１１２は、リインフォース側ビード底部１１３と、このリインフォース側ビード底部１１３と交差するリインフォース側ビード壁部１１４との接続部分である稜線１１５が、キックアッパ部１００の長手方向に延びると共に、稜線１１５においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、キックアッパ部１００の頂点付近に位置している。
【０１４３】
メンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とは、共に最大曲率部Ｃｍａｘがキックアッパ部１００の頂点付近に位置し、最大曲率部Ｃｍａｘからキックアッパ部１００の長手方向に離れるに従って、連続的に曲率が小さくなっている。また、メンバ側ビード１０２における車両１の前方側の端部は、サスペンションブラケット１１８と重なる位置に設ける。
【０１４４】
この実施形態８に係るキックアッパ部１００は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。フロントサイドメンバ１０１は、主に車両１のフレーム材１０よりも前側の強度を確保するが、このフロントサイドメンバ１０１には、上方に跳ね上げられて形成されたキックアッパ部１００が設けられている。このキックアッパ部１００には、メンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とが形成されており、これらのメンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とは、キックアッパ部１００の内角方向に凸となる方向に湾曲している。さらに、メンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２とは、キックアッパ部１００の長手方向における位置によって曲率が異なっており、キックアッパ部１００の頂点の部分に、最大曲率部Ｃｍａｘが位置している。これにより、キックアッパ部１００は、キックアッパ部１００の角度を小さくする方向に入力される荷重に対する強度を発生する。
【０１４５】
例えば、正面衝突が発生し、車両１の前方から後方への大きな荷重が入力された場合、キックアッパ部１００には、跳ね上がっている部分に対して、車両１の前方から後方への荷重が入力される。この向きで入力された荷重は、キックアッパ部１００の角度を小さくする方向の荷重として、キックアッパ部１００に入力される。キックアッパ部１００に、この方向の荷重が入力された場合、この荷重は、メンバ側ビード１０２の湾曲の曲率や、リインフォース側ビード１１２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントとしてキックアッパ部１００に入力される。
【０１４６】
つまり、正面衝突によってキックアッパ部１００に入力される荷重は、メンバ側ビード底部１０３やリインフォース側ビード底部１１３に交差する方向の荷重となって入力される。また、この方向の荷重が入力された場合、メンバ側ビード１０２とリインフォース側ビード１１２との湾曲の凸側に位置するリインフォース側ビード１１２側が、これらのビードの曲率を小さくする方向に入力される曲げモーメントによる曲げの圧縮側となる。このため、リインフォース側ビード１１２の湾曲の曲率やメンバ側ビード１０２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントが入力された場合には、リインフォース側ビード１１２はメンバ側ビード１０２から離れる方向に変形する。
【０１４７】
これにより、キックアッパ部１００の頂点付近では、断面係数が大きくなる方向に、フロントサイドメンバ１０１とキックアッパリインフォース１１１との断面形状が変形し、座屈強度が大きくなる。このため、正面衝突時に、この衝突による荷重がキックアッパ部１００に入力されることによってキックアッパ部１００に曲げモーメントが入力された場合には、座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをキックアッパ部１００によって受けることができる。
【０１４８】
また、正面衝突時におけるキックアッパ部１００には、正面衝突時の荷重によって、このように曲げモーメントが入力されるが、この場合における曲げモーメントは、キックアッパ部１００の頂点付近に、最大曲げモーメントが位置する。これに対し、フロントサイドメンバ１０１に形成されるメンバ側ビード１０２や、キックアッパリインフォース１１１に形成されるリインフォース側ビード１１２は、最大曲率部Ｃｍａｘが、キックアッパ部１００の頂点付近の部分に位置している。つまり、車両１の前後方向に延びるキックアッパ部１００の長手方向に延びるメンバ側ビード１０２の稜線１０５の曲率が最大になる部分と、キックアッパ部１００の長手方向に延びるリインフォース側ビード１１２の稜線１１５の曲率が最大になる部分とが、キックアッパ部１００の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、正面衝突時にキックアッパ部１００に入力される曲げモーメントに対する強度を適切に大きくし、より座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをキックアッパ部１００によって受けることができる。
【０１４９】
以上のキックアッパ部１００は、メンバ側ビード１０２やリインフォース側ビード１１２の稜線１０５、１１５の曲率が最大になる部分が、キックアッパ部１００の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。従って、キックアッパ部１００の板厚を厚くしたり、新たに補強部材を設けたりすることなく、メンバ側ビード１０２やリインフォース側ビード１１２を湾曲させて曲率を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、キックアッパ部１００の強度を大きくすることができる。
【０１５０】
［実施形態９］
本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態９では、実施形態１に係るセンターピラー１３等とは異なり、車両１に設けられるルーフレール１２０が、本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態９となっている。このルーフレール１２０を有する車両１の他の構成は実施形態１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。
【０１５１】
図３０は、実施形態９に係るルーフレールを示す平面図である。図３１は、図３０に示すルーフレールの斜視図である。本発明に係る車両用ボデー部材の実施形態９であるルーフレール１２０は、実施形態１に係るセンターピラー１３を有するフレーム材１０に設けられるルーフレール１４と同様に、フレーム材１０に設けられている。このルーフレール１２０は、車両１の前後方向に延びる部材である前後方向骨格部材として設けられており、このルーフレール１２０には、ルーフレール１２０の長手方向における中央付近に、センターピラー１３が接合されている。また、ルーフレール１２０は、車両１の幅方向における外側に位置するアウタリインフォース１２１と、車両１の幅方向における内側に位置するレールインナ１２８とが組み合わされることにより形成されている。
【０１５２】
これらのアウタリインフォース１２１とレールインナ１２８とは、共に車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲して形成されている。このように、湾曲して形成されるアウタリインフォース１２１とレールインナ１２８とは、共にルーフレール１２０の長手方向における位置によって曲率が異なっており、ルーフレール１２０の長手方向において、センターピラー１３と接合している位置の曲率が、最も大きくなっている。つまり、アウタリインフォース１２１とレールインナ１２８とは、曲率が最大となる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、ルーフレール１２０とセンターピラー１３との接合部に位置している。つまり、ルーフレール１２０は、当該ルーフレール１２０の長手方向に延びる稜線１２４の曲率が最大になる部分が、センターピラー１３とルーフレール１２０との接合部に位置している。
【０１５３】
図３２は、図３０のＦ−Ｆ断面図である。具体的には、アウタリインフォース１２１は、複数の面が組み合わされて形成されており、センターピラー１３は、このアウタリインフォース１２１の複数の面のうち、車両１の幅方向における外側方向に面する面である接合面１２２と接合している。また、アウタリインフォース１２１は、この接合面１２２と、この接合面１２２と交差する交差面１２３との接続部分である稜線１２４が、ルーフレール１２０の長手方向に延びており、さらに、稜線１２４においても曲率が最大になる部分である最大曲率部Ｃｍａｘが、センターピラー１３とルーフレール１２０との接合部に位置している。
【０１５４】
この実施形態９に係るルーフレール１２０は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。このルーフレール１２０は、少なくともアウタリインフォース１２１が、車両１の幅方向における外側方向に凸となる方向に湾曲している。さらに、このアウタリインフォース１２１は、ルーフレール１２０の長手方向における位置によって曲率が異なっており、センターピラー１３とルーフレール１２０との接合部の部分に、最大曲率部Ｃｍａｘが位置している。これにより、ルーフレール１２０は、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向に入力される荷重に対する強度を発生する。
【０１５５】
このため、例えば、側面衝突が発生し、センターピラー１３からルーフレール１２０に対して、車両１の幅方向における外方から内方に向かう方向の荷重が入力された場合、この荷重は、アウタリインフォース１２１に対しては接合面１２２に交差する方向の荷重となって入力される。このため、この荷重がルーフレール１２０に入力された場合は、アウタリインフォース１２１の接合面１２２の湾曲の凸側が圧縮側となり、この接合面１２２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントとして入力される。このように、アウタリインフォース１２１の接合面１２２の湾曲の曲率を小さくする方向の曲げモーメントが入力された場合には、アウタリインフォース１２１の接合面１２２は、レールインナ１２８から離れる方向に変形する。
【０１５６】
これにより、センターピラー１３とルーフレール１２０との接合部では、断面係数が大きくなる方向にルーフレール１２０の断面形状が変形し、座屈強度が大きくなる。このため、側面衝突時に、この衝突による荷重がセンターピラー１３の接合部からルーフレール１２０に入力されることによってルーフレール１２０に曲げモーメントが入力された場合には、座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをルーフレール１２０によって受けることができる。
【０１５７】
また、側面衝突時には、ルーフレール１２０とセンターピラー１３との接合部に、最大曲げモーメントが位置するが、アウタリインフォース１２１は、最大曲率部Ｃｍａｘが、ルーフレール１２０とセンターピラー１３との接合部の部分に位置している。つまり、車両１の前後方向に延びるルーフレール１２０の長手方向に延びるアウタリインフォース１２１の稜線１２４の曲率が最大になる部分が、ルーフレール１２０の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、側面衝突時にセンターピラー１３からルーフレール１２０に入力される曲げモーメントに対する強度を適切に大きくし、より座屈が発生し難い状態で、曲げモーメントをルーフレール１２０によって受けることができる。
【０１５８】
以上のルーフレール１２０は、アウタリインフォース１２１の稜線１２４の曲率が最大になる部分が、ルーフレール１２０の曲げモーメントが最大となる部分に対応している。これにより、曲げモーメントが最大になることにより大きな強度が必要な部分の強度を、より確実に大きくすることができる。従って、ルーフレール１２０に新たに補強部材を設けることなく、アウタリインフォース１２１を湾曲させて曲率を設けることのみで、入力される荷重に対する所望の強度を確保することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、ルーフレール１２０の強度を大きくすることができる。
【０１５９】
また、アウタリインフォース１２１の稜線１２４の曲率が最大になる部分は、センターピラー１３とルーフレール１２０との接合部に位置しているので、ルーフレール１２０に対してセンターピラー１３から入力される大きな荷重を、ルーフレール１２０で受けることができる。これにより、側面衝突など、センターピラー１３に大きな荷重が入力される場合でも、ルーフレール１２０の変形を抑制しつつ、センターピラー１３を支持することができる。この結果、補強部材を増加させることなく、車両１の全体の強度を大きくすることができる。
【０１６０】
なお、上述した実施形態１〜９では、本発明に係る車両用ボデー部材として、センターピラー１３、３０、バンパリインフォース４０、５０、ロッカーレール６０、８０、９０、キックアッパ部１００、ルーフレール１２０を用いて説明しているが、本発明に係る車両用ボデー部材は、上述した各実施形態を組み合わせてもよく、また、各実施形態以外の構成を用いてもよい。曲げモーメントが最大となる部分に対応する部分の曲率が、他の部分の曲率よりも大きくなって形成されていれば、その形態や用途は、実施形態の構成にとらわれない。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
以上のように、本発明に係る車両用ボデー部材は、車両のボデーの強度を確保するために用いられる部材に有用であり、特に、部材が座屈をするまでの強度を確保する場合に適している。
【符号の説明】
【０１６２】
１ 車両
２ ボデー
３ フロントドア
４ リアドア
５ ドアガラス
６ バンパ
８ ルーフ
１０ フレーム材
１２、６０、８０、９０ ロッカーレール
１３、３０ センターピラー
１４、１２０ ルーフレール
２０ ピラーリインフォース
２３、３６、４３、５４、６５、７５、８４、９５、１０５、１１５、１２４ 稜線
２５ アウタパネル
２６、３２ インナパネル
３３ 溝部
３７、４５、５５ 湾曲部
４０、５０ バンパリインフォース
５１、９２ ビード
６１、８１、９１ アウタリインフォース
６２ アウタ側ビード
７１、８８、９８ ロッカインナ
７２ インナ側ビード
９６ 凸部
９７ 凹部
１００ キックアッパ部
１０１ フロントサイドメンバ
１０２ メンバ側ビード
１１１ キックアッパリインフォース
１１２ リインフォース側ビード
１２１ アウタリインフォース
１２８ レールインナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のボデーを構成する部材である車両用ボデー部材において、
長手方向に延びる稜線のうち、前記ボデーに作用する荷重による曲げモーメントが最大となる部分に対応する前記稜線の曲率が、他の部分に対応する前記稜線の曲率よりも大きくなっていることを特徴とする車両用ボデー部材。
【請求項２】
アウタパネルと補強材とを有しており、少なくとも前記補強材の前記稜線の曲率が最大になる部分が、前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることを特徴とする請求項１に記載の車両用ボデー部材。
【請求項３】
前記車両のピラーの長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記ピラーの前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ボデー部材。
【請求項４】
前記車両のバンパの長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記バンパの前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ボデー部材。
【請求項５】
前記バンパの前記稜線の曲率が最大になる部分は、前記車両の幅方向における中央から離れた２箇所に位置していることを特徴とする請求項４に記載の車両用ボデー部材。
【請求項６】
前記車両の前後方向に延びる部材である前後方向骨格部材の長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記前後方向骨格部材の前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ボデー部材。
【請求項７】
前記前後方向骨格部材の前記稜線の曲率が最大になる部分は、前記車両のピラーと前記前後方向骨格部材との接合部に位置していることを特徴とする請求項６に記載の車両用ボデー部材。
【請求項８】
前記車両のフロントサイドメンバにおけるキックアッパ部の長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記キックアッパ部の前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ボデー部材。
【請求項９】
車両のピラーを形成する車両用ボデー部材において、
前記車両が有する窓枠の下端の上方の部分の曲率が、他の部分の曲率よりも大きくなっていることを特徴とする車両用ボデー部材。
【請求項１】
車両のボデーを構成する部材である車両用ボデー部材において、
長手方向に延びる稜線のうち、前記ボデーに作用する荷重による曲げモーメントが最大となる部分に対応する前記稜線の曲率が、他の部分に対応する前記稜線の曲率よりも大きくなっていることを特徴とする車両用ボデー部材。
【請求項２】
アウタパネルと補強材とを有しており、少なくとも前記補強材の前記稜線の曲率が最大になる部分が、前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることを特徴とする請求項１に記載の車両用ボデー部材。
【請求項３】
前記車両のピラーの長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記ピラーの前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ボデー部材。
【請求項４】
前記車両のバンパの長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記バンパの前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ボデー部材。
【請求項５】
前記バンパの前記稜線の曲率が最大になる部分は、前記車両の幅方向における中央から離れた２箇所に位置していることを特徴とする請求項４に記載の車両用ボデー部材。
【請求項６】
前記車両の前後方向に延びる部材である前後方向骨格部材の長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記前後方向骨格部材の前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ボデー部材。
【請求項７】
前記前後方向骨格部材の前記稜線の曲率が最大になる部分は、前記車両のピラーと前記前後方向骨格部材との接合部に位置していることを特徴とする請求項６に記載の車両用ボデー部材。
【請求項８】
前記車両のフロントサイドメンバにおけるキックアッパ部の長手方向に延びる稜線の曲率が最大になる部分が、前記キックアッパ部の前記曲げモーメントが最大となる部分に対応していることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ボデー部材。
【請求項９】
車両のピラーを形成する車両用ボデー部材において、
前記車両が有する窓枠の下端の上方の部分の曲率が、他の部分の曲率よりも大きくなっていることを特徴とする車両用ボデー部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【公開番号】特開２０１１−２３５７８１（Ｐ２０１１−２３５７８１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０９４８７（Ｐ２０１０−１０９４８７）
【出願日】平成２２年５月１１日（２０１０．５．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１１日（２０１０．５．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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