車両補強構造
【課題】長手軸方向に曲率を持った第１パネル部材及び第２パネル部材に荷重が入力されたときに、リインフォースの両端部の倒れ込みを抑制することができる車両補強構造を得る。
【解決手段】センタピラー１４は、アウタパネル１６とインナパネル１８とで閉断面が形成されている。センタピラー１４は、軸方向に曲率を有しており、軸方向上部が軸方向下部に対して車両幅方向内側に湾曲している。アウタパネル１６の内壁面には、軸方向にアウタパネル１６と略同一の曲率を有するリインフォース２０が接合されている。リインフォース２０は、略Ｕ字形状の断面からなり、両端部２０Ａにインナパネル１８の内壁面に近接する位置まで延設された延設部２０Ｂを備えている。インナパネル１８の内壁面には、延設部２０Ｂの内側に形成された壁部２４Ａと、延設部２０Ｂの外側に形成された壁部２４Ｂとが形成されている。
【解決手段】センタピラー１４は、アウタパネル１６とインナパネル１８とで閉断面が形成されている。センタピラー１４は、軸方向に曲率を有しており、軸方向上部が軸方向下部に対して車両幅方向内側に湾曲している。アウタパネル１６の内壁面には、軸方向にアウタパネル１６と略同一の曲率を有するリインフォース２０が接合されている。リインフォース２０は、略Ｕ字形状の断面からなり、両端部２０Ａにインナパネル１８の内壁面に近接する位置まで延設された延設部２０Ｂを備えている。インナパネル１８の内壁面には、延設部２０Ｂの内側に形成された壁部２４Ａと、延設部２０Ｂの外側に形成された壁部２４Ｂとが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１パネル部材と第２パネル部材とで形成された閉断面内にリインフォースを設けた車両補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、アウタパネルとインナパネルとを結合して閉断面を形成したセンタピラーの閉断面内に、アウタパネルとほぼ同形状の略コ字形状の断面を有したリインフォースの両側面部をアウタパネルの両側面にスポット溶接して結合して補強した構造が開示されている。
【特許文献１】特開平６−７２７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記先行技術による場合、所定の曲率を持った骨格部材であるセンタピラーに、衝突時などに大荷重が入力されると、断面形状が略コ字形状とされたリインフォースの両側面部が断面内方へ倒れ込み、耐力が急激に低下して変形を起こす恐れがある。
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、長手軸方向に曲率を持った骨格部材などに荷重が入力されたときに、リインフォースの両端部の倒れ込みを抑制することができる車両補強構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、長手軸方向に曲率を有した車両外側の第１パネル部材と、前記第１パネル部材よりも車両内側に配置された第２パネル部材とで形成された閉断面内に、前記第１パネル部材と略同一曲率を有し前記第１パネル部材に接合されるリインフォースを設けた車両補強構造であって、前記リインフォースは、略Ｕ字形状の断面からなり、その両端部が前記第２パネル部材の閉断面内の内壁面に当接又は近接する位置まで延設されることにより設けられた延設部を備え、前記第２パネル部材の内壁面における前記延設部の板厚方向に対向する位置の少なくとも一部に、壁部が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両補強構造において、前記第１パネル部材がアウタパネルで、前記第２パネル部材がインナパネルであり、前記アウタパネルと前記インナパネルとで車両上下方向に沿って延在するピラーが構成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１に記載の車両補強構造において、前記第１パネル部材がロアパネルで、前記第２パネル部材がフロアパネルであり、前記ロアパネルと前記フロアパネルとで車両前後方向に沿って延在するサイドメンバのキック部が構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両補強構造において、前記壁部は、前記リインフォースの略Ｕ字形状の断面の内側に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両補強構造において、前記壁部は、前記リインフォースの略Ｕ字形状の断面の外側に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両補強構造において、前記リインフォースは高張力鋼板で成形されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項１記載の本発明によれば、長手軸方向に曲率を有した車両外側の第１パネル部材と車両内側の第２パネル部材とで閉断面が形成されており、第１パネル部材と略同一曲率を有し略Ｕ字形状の断面からなるリインフォースが、閉断面内の第１パネル部材に結合されている。長手軸方向に曲率を有した第１パネル部材及び第２パネル部材に衝突等により荷重が入力されると、リインフォースが曲げモーメントを受けて変形しようとする。その際、第２パネル部材の閉断面内の内壁面には、リインフォースの両端部に設けられた延設部の板厚方向に対向する位置の少なくとも一部に壁部が設けられているので、曲げモーメントを受けるリインフォースの略Ｕ字形状の断面の両端部が板厚方向に変形して、両端部に設けられた延設部が第２パネル部材の壁部に当たる。これによって、リインフォースの両端部のそれ以上の変形（倒れ込み）が抑制されるため、リインフォースの耐力の急激な低下を抑制することができる。
【００１２】
請求項２記載の本発明によれば、第１パネル部材がアウタパネルで、第２パネル部材がインナパネルであり、アウタパネルとインナパネルとで車両上下方向に沿って延在するピラーが構成されているので、長手軸方向に曲率を有したピラーのアウタパネル側から衝突等により荷重が入力されると、曲げモーメントを受けるリインフォースの略Ｕ字形状の断面の両端部が板厚方向に変形して延設部がインナパネルの壁部に当たる。これによって、リインフォースの両端部のそれ以上の変形（倒れ込み）が抑制されるため、リインフォースの耐力の急激な低下を抑制することができる。
【００１３】
請求項３記載の本発明によれば、第１パネル部材がロアパネルで、第２パネル部材がフロアパネルであり、ロアパネルとフロアパネルとで車両前後方向に沿って延在するサイドメンバのキック部が構成されているので、長手軸方向に曲率を有したサイドメンバのキック部に衝突等により荷重が入力されると、曲げモーメントを受けるリインフォースの略Ｕ字形状の断面の両端部が板厚方向に変形して延設部がフロアパネルの壁部に当たる。これによって、リインフォースの両端部のそれ以上の変形（倒れ込み）が抑制されるため、リインフォースの耐力の急激な低下を抑制することができる。
【００１４】
請求項４記載の本発明によれば、壁部がリインフォースの略Ｕ字形状の断面の内側に設けられているので、リインフォースの略Ｕ字形状の断面の両端部が内側に変形したときに、両端部に設けられた延設部が第２パネル部材の壁部に当たる。これによって、リインフォースの略Ｕ字形状の断面の両端部が内側に変形することを抑制でき、耐力の急激な低下を抑制することができる。
【００１５】
請求項５記載の本発明によれば、壁部がリインフォースの略Ｕ字形状の断面の外側に設けられているので、リインフォースの略Ｕ字形状の断面の両端部が外側に変形したときに、両端部に設けられた延設部が第２パネル部材の壁部に当たる。これによって、リインフォースの略Ｕ字形状の断面の両端部が外側に変形することを抑制でき、耐力の急激な低下を抑制することができる。
【００１６】
請求項６記載の本発明によれば、リインフォースが高張力鋼板で成形されているので、リインフォースの両端部に設けられた延設部が第２パネル部材の壁部に当たったときに変形が抑制される効果が一般鋼板に対して大きい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車両補強構造は、長手軸方向に曲率を有した第１パネル部材及び第２パネル部材に衝突時などに荷重が入力されたときに、リインフォースの両端部の倒れ込みを抑制することができるという優れた効果を有する。
【００１８】
請求項２記載の本発明に係る車両補強構造は、長手軸方向に曲率を有したピラーに衝突時などに荷重が入力されたときに、リインフォースの両端部の倒れ込みを抑制することができるという優れた効果を有する。
【００１９】
請求項３記載の本発明に係る車両補強構造は、長手軸方向に曲率を有したサイドメンバのキック部に衝突時などに荷重が入力されたときに、リインフォースの両端部の倒れ込みを抑制することができるという優れた効果を有する。
【００２０】
請求項４記載の本発明に係る車両補強構造は、リインフォースの両端部が略Ｕ字形状の断面の内側に変形することを抑制し、耐力の急激な低下を抑制することができるという優れた効果を有する。
【００２１】
請求項５記載の本発明に係る車両補強構造は、リインフォースの両端部が略Ｕ字形状の断面の外側に変形することを抑制し、耐力の急激な低下を抑制することができるという優れた効果を有する。
【００２２】
請求項６記載の本発明に係る車両補強構造は、リインフォースの変形が抑制される効果が一般鋼板に対して大きいという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
〔第１実施形態〕
【００２４】
以下、図１〜図７を用いて、本発明に係る車両補強構造の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。
【００２５】
図１には、車両補強構造が適用されたセンタピラーを備えた車両のボデーの部分斜視図が示されている。また、図２には、センタピラーの全体斜視図が示されており、図３には、図２のＡ−Ａ線に沿う横断面図が示されている。図１に示されるように、車両側部を構成するボデー１０の開口部１２には、車両上下方向に沿って延在する骨格部材としてのセンタピラー１４が掛け渡されている。センタピラー１４より車両前方側の開口部１２Ａには、図示しないフロントサイドドアが配設され、センタピラー１４より車両後方側の開口部１２Ｂには、図示しないリアサイドドアが配設されるようになっている。
【００２６】
図１及び図２に示されるように、センタピラー１４は、軸方向（長手軸方向）に曲率を有しており、軸方向上部が軸方向下部に対して車両幅方向内側に湾曲するように形成されている。図３に示されるように、センタピラー１４は、車両幅方向外側に配置されたアウタパネル１６と、車両幅方向内側に配置されたインナパネル１８と、を備えている。アウタパネル１６は、断面が略ハット形状に形成されており、車両前後方向における前後一対のフランジ部１６Ａがインナパネル１８の前後一対の取付部１８Ａにスポット溶接されることにより、アウタパネル１６とインナパネル１８とで閉断面が形成されている。アウタパネル１６の中間部１６Ｂは、車両幅方向外側に突出する略Ｕ字形状の断面からなり、突出した部分の頂部に車両幅方向内側に窪んだ窪み部１６Ｃが形成されている。窪み部１６Ｃは、アウタパネル１６の軸方向に沿って形成されている。
【００２７】
センタピラー１４の閉断面内には、軸方向にアウタパネル１６と略同一の曲率を有するリインフォース２０が配設されている。リインフォース２０は、車両幅方向外側に突出する略Ｕ字形状の断面からなり、リインフォース２０の車両幅方向外側に形成された略平面状の壁面２１がアウタパネル１６の車両幅方向内側に形成された略平面状の壁面１７にスポット溶接により接合されている。リインフォース２０の略Ｕ字形状の断面の両端部２０Ａには、インナパネル１８の車両幅方向外側の内壁面に近接する位置まで延設された延設部２０Ｂが設けられている。この延設部２０Ｂは自由端となっている。また、延設部２０Ｂの先端部よりも略Ｕ字形状の断面の内側に、リインフォース２０の壁面２１がアウタパネル１６の壁面１７に接合されるスポット溶接位置が設定されている。また、リインフォース２０の突出した部分の頂部には、車両幅方向内側に窪んだ窪み部２０Ｃがアウタパネル１６の窪み部１６Ｃと対向する位置に長手方向に沿って形成されている。リインフォース２０の窪み部２０Ｃとアウタパネル１６の窪み部１６Ｃにより、荷重入力時にアウタパネル１６とリインフォース２０の位置関係がずれることなどを抑制できる。
【００２８】
インナパネル１８の閉断面内の内壁面（車両幅方向外側の壁面）には、延設部２０Ｂと対向する位置に、車両幅方向内側に凹んだ凹部２４が軸方向（車両上下方向）に沿って形成されている。凹部２４は、リインフォース２０の各々の延設部２０Ｂを所定の間隔をおいて囲むように配置されている。この凹部２４は、リインフォース２０の延設部２０Ｂの板厚方向と対向する位置に、リインフォース２０の略Ｕ字形状の断面の内側に形成された壁部２４Ａと、リインフォース２０の略Ｕ字形状の断面の外側に形成された壁部２４Ｂと、を備えている。さらに、凹部２４は、延設部２０Ｂの端面と対向する位置に、壁部２４Ａ及び壁部２４Ｂと直交する方向に配置された底部２４Ｃを備えている。壁部２４Ａと壁部２４Ｂは略平面状であり、延設部２０Ｂの車両前後方向の内側と外側に、車両上下方向に沿ってそれぞれ設けられている。
【００２９】
なお、図２に示されるように、センタピラー１４の下部側には、車両前後方向に沿って延在するロッカ２８が配設されている。ロッカ２８は、車両幅方向外側に配置された断面ハット形状のロッカアウタパネル３０と、車両幅方向内側に配置された断面ハット形状のロッカインナパネル３２とを備えており、ロッカアウタパネル３０とロッカインナパネル３２とで閉断面が形成されている。センタピラー１４の下端部は、ロッカアウタパネル３０の車両幅方向外側に接合されている。また、センタピラー１４の上部側には、車両前後方向に沿って延在するルーフサイドレール３４が配設されている。ルーフサイドレール３４は、車両幅方向外側に配置された断面ハット形状のルーフサイドレールアウタパネル３６と、車両幅方向内側に配置された断面ハット形状のルーフサイドレールインナパネル３８とを備えており、ルーフサイドレールアウタパネル３６とルーフサイドレールインナパネル３８とで閉断面が形成されている。センタピラー１４の上端部は、ルーフサイドレールアウタパネル３６の車両幅方向外側に接合されている。
【００３０】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３１】
図４（Ａ）に示されるように、軸方向上部が軸方向下部に対して車両幅方向内側に湾曲するような曲率を有するセンタピラー１４の下部に、側面衝突時に車両幅方向外側（矢印Ｃ方向）から荷重が入力されると、センタピラー１４の下部は車両幅方向内側へ倒れようとする。その際、図４（Ｂ）に示されるように、センタピラー１４の閉断面内に設けられたリインフォース２０に、矢印Ｄ方向に示すようにＲ形状が大きくなる（曲率が小さくなる）方向に変形させるような曲げモーメントが作用する。これによって、図５に示されるように、リインフォース２０の両端部２０Ａに設けられた一対の延設部２０Ｂが内側に倒れ込み（一対の延設部２０Ｂが近くなる方向に変形し）、インナパネル１８の内壁面の内側に設けられた壁部２４Ａに当たる。このため、リインフォース２０の延設部２０Ｂのそれ以上の変形（倒れ込み）が抑制され、リインフォース２０の耐力の急激な低下を抑制することができる。
【００３２】
一方、インナパネル１８の内壁面の内側に壁部２４Ａを設けない場合には、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示されるようにリインフォース２０に矢印Ｄ方向（図４参照）の曲げモーメントが作用すると、リインフォース２０の両端部２０Ａに設けられた一対の延設部２０Ｂが内側に倒れ込むように変形していく。図７には、リインフォース２０の耐力Ｆとストロークとの関係（Ｆ−Ｓ曲線）が示されている。また、図６（Ａ）は、図７中のリインフォース２０のストロークが０のときであり、図６（Ｂ）は、図７中のリインフォース２０のストロークがＡ〜Ｂの場合であり、図６（Ｃ）は、図７中のリインフォース２０のストロークがＢより大きい場合である。これらの図に示されるように、ストロークがＡ〜Ｂまでは、リインフォース２０は略Ｕ字形状の断面の車両幅方向の寸法が大きくなる方向に変形するため、断面係数が大きく、耐力Ｆの低下は小さい。一方、ストロークがＢ以降では、リインフォース２０は略Ｕ字形状の断面の車両幅方向の寸法が小さくなる方向に変形するため、断面係数が小さくなり、耐力Ｆが急激に低下する。
【００３３】
これに対して、本実施形態では、図５に示されるように、リインフォース２０の延設部２０Ｂが内側に倒れ込んでいくのを抑制することができる。このため、図７中の曲線４０に示されるように、リインフォース２０の耐力Ｆの急激な低下を抑制することができる。
【００３４】
また、本実施形態では、インナパネル１８の内壁面に設けた壁部２４Ａによりリインフォースの両端部２０Ａの倒れ込みを抑制することができるため、他に変形抑制部材を設ける必要がなく、低コスト化を図ることができると共に、重量増加を避けることができる。
また、リインフォース２０を高張力鋼板で成形することができる。リインフォース２０を高張力鋼板で成形することで、リインフォース２０の延設部２０Ｂがインナパネル１８の壁部２４Ａに当たったときに変形が抑制される効果が一般鋼板に対して大きくなる。
【００３５】
なお、本実施形態では、リインフォース２０の延設部２０Ｂの板厚方向の両側と対向する位置に壁部２４Ａ、２４Ｂを設けたが、軸方向上部が軸方向下部に対して車両幅方向内側に湾曲するような曲率を有するリインフォース２０に矢印Ｄ方向の曲げモーメントが作用すると、リインフォース２０の一対の延設部２０Ｂが略Ｕ字形状の断面の内側に倒れ込むように変形する。このため、延設部２０Ｂの板厚方向の内側と対向する壁部２４Ａのみを設ける構成でもよい。
【００３６】
また、本実施形態では、リインフォース２０の延設部２０Ｂが略直角方向に変形したところで壁部２４Ａに当たるように壁部２４Ａの位置を設定したが、本発明の効果を損なわない程度で、延設部２０Ｂが多少内側に変形したところで壁部に当たるように壁部の位置を設定してもよい。
【００３７】
〔第２実施形態〕
【００３８】
以下、図８〜図１２を用いて、本発明に係る車両補強構造の第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００３９】
図８には、車両補強構造が適用されたフロントサイドメンバの側面図が示されている。この図に示されるように、車両前部の車両幅方向における両サイドには、車両前後方向に沿って延在するフロントサイドメンバ５０が設けられている。フロントサイドメンバ５０の前部５２は、エンジンルーム内に配設されており、フロントサイドメンバ５０の後部５４は、フロアパネル５９の下面に沿って車両後方側へ延設されている。フロントサイドメンバ５０の前部５２と後部５４は、上下方向にオフセットしており、フロントサイドメンバ５０の前部５２と後部５４との間は、ダッシュパネル５８の傾斜部５８Ａの下面に沿って、車両後側下方へ向かって傾斜しているキック部５６となっている。また、フロントサイドメンバ５０の前部５２とキック部５６の前端部５６Ａの下部には、フロントクロスメンバ６０、６２がそれぞれ設けられている。
【００４０】
キック部５６は軸方向（長手軸方向）に曲率を有しており、キック部５６の前端部５６Ａは、軸方向前部から軸方向後部が上方側から下方側に略「く」の字状に湾曲するように形成されている。また、キック部５６の後端部５６Ｂは、軸方向前部から軸方向後部が上方側から下方側に前端部５６Ａと逆方向の略「く」の字状に湾曲するように形成されている。
【００４１】
図９には、図８中のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図が示されている。この図に示されるように、キック部５６は、車両下方側（車両外側）に配置されたロアパネル６４と、車両上方側（車両内側）に配置されたフロントフロアパネル６６と、を備えている。ロアパネル６４は、断面が略ハット形状に形成されており、車両幅方向の左右一対のフランジ部１６Ａがフロントフロアパネル６６の左右一対の取付部６６Ａにスポット溶接されることにより、ロアパネル６４とフロントフロアパネル６６とで閉断面が形成されている。ロアパネル６４の中間部６４Ｂは、車両下方側に突出する略Ｕ字形状の断面を有している。
【００４２】
キック部５６の閉断面内には、軸方向にロアパネル６４と略同一の曲率を有するリインフォース６８が配設されている。リインフォース６８は、車両下方側に突出する略Ｕ字形状の断面を有している。リインフォース６８の両端部６８Ａには、フロントフロアパネル６６の閉断面内の内壁面（車両下方側の内壁面）に近接する位置まで延設された延設部６８Ｂが設けられている。フロントフロアパネル６６の車両下方側の内壁面には、延設部６８Ｂと対向する位置に、車両上方側に凹んだ凹部７０が車両前後方向に沿って形成されている。凹部７０は、リインフォース６８の延設部６８Ｂの板厚方向と対向する位置に、リインフォース６８の略Ｕ字形状の断面の外側に形成された壁部７０Ａと、リインフォース６８の略Ｕ字形状の断面の内側に形成された壁部７０Ｂと、を備えている。さらに、凹部７０は、延設部６８Ｂの端面と対向する位置に、壁部７０Ａ及び壁部７０Ｂと直交する方向に配置された底部７０Ｃを備えている。壁部７０Ａと壁部７０Ｂは略平面状であり、延設部６８Ｂの車両幅方向の内側と外側に、車両前後方向に沿ってそれぞれ設けられている。
【００４３】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００４４】
前突時などに車両前方側からフロントサイドメンバ５０に荷重が入力されると、軸方向に曲率を有したキック部５６が曲げモーメントを受けて変形しようとする。その際、キック部５６の前端部５６Ａでは、軸方向前部から軸方向後部が上方側から下方側に略「く」の字状に湾曲するような曲率を有しているので、図１０に示されるように、キック部５６の内部に設けられたリインフォース６８に、矢印Ｅに示すようにＲ形状が小さくなる（曲率が大きくなる）方向に変形させるような曲げモーメントが作用する。これによって、図９中の二点鎖線で示されるように、リインフォース６８の両端部６８Ａに設けられた一対の延設部６８Ｂが外側に倒れ込み（一対の延設部６８Ｂが離れる方向に変形し）、フロントフロアパネル６６の内壁面の外側に設けられた壁部７０Ａに当たる。このため、リインフォース６８の延設部６８Ｂのそれ以上の変形（倒れ込み）が抑制され、リインフォース６８の耐力の急激な低下を抑制することができる。
【００４５】
一方、フロントフロアパネル６６の内壁面の外側に壁部７０Ａを設けない場合には、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示されるようにリインフォース６８の両端部６８Ａに設けられた一対の延設部６８Ｂが外側に倒れ込むように変形していく。このため、図１２に示されるように、ストロークＡ以降でリインフォース６８の耐力Ｆが急激に低下する。これに対して、本実施形態では、図９に示されるように、リインフォース６８の延設部６８Ｂが外側に倒れ込んでいくのを抑制することができ、リインフォース２０の耐力Ｆの急激な低下を抑制することができる。
【００４６】
また、キック部５６の後端部５６Ｂでは、軸方向前部から軸方向後部が上方側から下方側に前端部５６Ａと逆方向の略「く」の字状に湾曲するような曲率を有しているので、キック部５６の内部に設けられたリインフォース６８に、Ｒ形状が大きくなる（曲率が小さくなる）方向に変形させるような曲げモーメントが作用する（図４（Ｂ）を参照）。これによって、リインフォース６８の両端部６８Ａに設けられた一対の延設部６８Ｂが内側に倒れ込み（一対の延設部６８Ｂが近くなる方向に変形し）、フロントフロアパネル６６の内壁面の内側に設けられた壁部７０Ｂに当たる。このため、リインフォース６８の延設部６８Ｂのそれ以上の変形（倒れ込み）が抑制され、リインフォース６８の耐力の急激な低下を抑制することができる。すなわち、本実施形態では、キック部５６の位置によって、リインフォース６８の延設部６８Ｂが逆方向に変形した場合でも、延設部６８Ｂのそれ以上の変形（倒れ込み）を抑制することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、フロントフロアパネル６６の内壁面に設けた壁部７０Ａ、７０Ｂによりリインフォースの両端部６８Ａの倒れ込みを抑制することができるため、他に変形抑制部材を設ける必要がなく、低コスト化を図ることができる。
また、リインフォース６８を高張力鋼板で成形することができる。リインフォース６８を高張力鋼板で成形することで、リインフォース６８の延設部６８Ｂがフロントフロアパネル６６の壁部７０Ａ、７０Ｂに当たったときに変形が抑制される効果が一般鋼板に対して大きくなる。
【００４８】
〔実施形態の補足説明〕
【００４９】
上述した各実施形態では、リインフォースの延設部の全体（軸方向）と対向する位置に壁部を設けたが、リインフォースの両端部の変形を抑制できる構成であれば、延設部の軸方向の少なくとも一部に壁部を設けてもよい。
【００５０】
上述した各実施形態では、リインフォースの延設部と近接対向する位置に壁部を設けたが、延設部と当接するように壁部を設けてもよい。
【００５１】
上述した第２実施形態では、フロントサイドメンバのキック部に本発明の車両補強構造を適用したが、これに限定されず、リアフロアサイドメンバにも本発明の車両補強構造を適用可能である。
なお、本発明の高張力鋼板は超高張力鋼板も含めた高張力鋼板である。リインフォースが高強度になるほど、一般鋼板に対して変形抑制効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１実施形態に係る車両補強構造で用いられるセンタピラーの全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示されるセンタピラーを示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った横断面図である。
【図４】（Ａ）は図３に示されるセンタピラーに側面衝突時に荷重が作用する方向を示す斜視図、（Ｂ）はリインフォースに作用する曲げモーメントの方向を示す斜視図である。
【図５】側面衝突時にリインフォースの延設部が変形した状態を示す横断面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、対比例に係るリインフォースの延設部が変形した状態を模式的に示す横断面図である。
【図７】対比例及び第１実施形態に係るリインフォースのＦ−Ｓ曲線を示すグラフである。
【図８】第２実施形態に係る車両補強構造で用いられるフロントサイドメンバのキック部の全体構成を示す斜視図である。
【図９】図２のＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。
【図１０】前突時にキック部の前端部に荷重が作用したときに、リインフォースに作用する曲げモーメントの方向を示す斜視図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は、対比例に係るリインフォースの延設部が変形した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図１２】対比例に係るリインフォースのＦ−Ｓ曲線を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１４ センタピラー
１６ アウタパネル（第１パネル部材）
１８ インナパネル（第２パネル部材）
２０ リインフォース
２０Ａ 両端部
２０Ｂ 延設部
２４Ａ 壁部
２４Ｂ 壁部
５０ フロントサイドメンバ
５６ キック部
５６Ａ 前端部
５６Ｂ 後端部
６４ ロアパネル（第１パネル部材）
６６ フロントフロアパネル（第２パネル部材）
６８ リインフォース
６８Ａ 両端部
６８Ｂ 延設部
７０Ａ 壁部
７０Ｂ 壁部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１パネル部材と第２パネル部材とで形成された閉断面内にリインフォースを設けた車両補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、アウタパネルとインナパネルとを結合して閉断面を形成したセンタピラーの閉断面内に、アウタパネルとほぼ同形状の略コ字形状の断面を有したリインフォースの両側面部をアウタパネルの両側面にスポット溶接して結合して補強した構造が開示されている。
【特許文献１】特開平６−７２７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記先行技術による場合、所定の曲率を持った骨格部材であるセンタピラーに、衝突時などに大荷重が入力されると、断面形状が略コ字形状とされたリインフォースの両側面部が断面内方へ倒れ込み、耐力が急激に低下して変形を起こす恐れがある。
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、長手軸方向に曲率を持った骨格部材などに荷重が入力されたときに、リインフォースの両端部の倒れ込みを抑制することができる車両補強構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、長手軸方向に曲率を有した車両外側の第１パネル部材と、前記第１パネル部材よりも車両内側に配置された第２パネル部材とで形成された閉断面内に、前記第１パネル部材と略同一曲率を有し前記第１パネル部材に接合されるリインフォースを設けた車両補強構造であって、前記リインフォースは、略Ｕ字形状の断面からなり、その両端部が前記第２パネル部材の閉断面内の内壁面に当接又は近接する位置まで延設されることにより設けられた延設部を備え、前記第２パネル部材の内壁面における前記延設部の板厚方向に対向する位置の少なくとも一部に、壁部が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両補強構造において、前記第１パネル部材がアウタパネルで、前記第２パネル部材がインナパネルであり、前記アウタパネルと前記インナパネルとで車両上下方向に沿って延在するピラーが構成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１に記載の車両補強構造において、前記第１パネル部材がロアパネルで、前記第２パネル部材がフロアパネルであり、前記ロアパネルと前記フロアパネルとで車両前後方向に沿って延在するサイドメンバのキック部が構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両補強構造において、前記壁部は、前記リインフォースの略Ｕ字形状の断面の内側に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両補強構造において、前記壁部は、前記リインフォースの略Ｕ字形状の断面の外側に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両補強構造において、前記リインフォースは高張力鋼板で成形されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項１記載の本発明によれば、長手軸方向に曲率を有した車両外側の第１パネル部材と車両内側の第２パネル部材とで閉断面が形成されており、第１パネル部材と略同一曲率を有し略Ｕ字形状の断面からなるリインフォースが、閉断面内の第１パネル部材に結合されている。長手軸方向に曲率を有した第１パネル部材及び第２パネル部材に衝突等により荷重が入力されると、リインフォースが曲げモーメントを受けて変形しようとする。その際、第２パネル部材の閉断面内の内壁面には、リインフォースの両端部に設けられた延設部の板厚方向に対向する位置の少なくとも一部に壁部が設けられているので、曲げモーメントを受けるリインフォースの略Ｕ字形状の断面の両端部が板厚方向に変形して、両端部に設けられた延設部が第２パネル部材の壁部に当たる。これによって、リインフォースの両端部のそれ以上の変形（倒れ込み）が抑制されるため、リインフォースの耐力の急激な低下を抑制することができる。
【００１２】
請求項２記載の本発明によれば、第１パネル部材がアウタパネルで、第２パネル部材がインナパネルであり、アウタパネルとインナパネルとで車両上下方向に沿って延在するピラーが構成されているので、長手軸方向に曲率を有したピラーのアウタパネル側から衝突等により荷重が入力されると、曲げモーメントを受けるリインフォースの略Ｕ字形状の断面の両端部が板厚方向に変形して延設部がインナパネルの壁部に当たる。これによって、リインフォースの両端部のそれ以上の変形（倒れ込み）が抑制されるため、リインフォースの耐力の急激な低下を抑制することができる。
【００１３】
請求項３記載の本発明によれば、第１パネル部材がロアパネルで、第２パネル部材がフロアパネルであり、ロアパネルとフロアパネルとで車両前後方向に沿って延在するサイドメンバのキック部が構成されているので、長手軸方向に曲率を有したサイドメンバのキック部に衝突等により荷重が入力されると、曲げモーメントを受けるリインフォースの略Ｕ字形状の断面の両端部が板厚方向に変形して延設部がフロアパネルの壁部に当たる。これによって、リインフォースの両端部のそれ以上の変形（倒れ込み）が抑制されるため、リインフォースの耐力の急激な低下を抑制することができる。
【００１４】
請求項４記載の本発明によれば、壁部がリインフォースの略Ｕ字形状の断面の内側に設けられているので、リインフォースの略Ｕ字形状の断面の両端部が内側に変形したときに、両端部に設けられた延設部が第２パネル部材の壁部に当たる。これによって、リインフォースの略Ｕ字形状の断面の両端部が内側に変形することを抑制でき、耐力の急激な低下を抑制することができる。
【００１５】
請求項５記載の本発明によれば、壁部がリインフォースの略Ｕ字形状の断面の外側に設けられているので、リインフォースの略Ｕ字形状の断面の両端部が外側に変形したときに、両端部に設けられた延設部が第２パネル部材の壁部に当たる。これによって、リインフォースの略Ｕ字形状の断面の両端部が外側に変形することを抑制でき、耐力の急激な低下を抑制することができる。
【００１６】
請求項６記載の本発明によれば、リインフォースが高張力鋼板で成形されているので、リインフォースの両端部に設けられた延設部が第２パネル部材の壁部に当たったときに変形が抑制される効果が一般鋼板に対して大きい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車両補強構造は、長手軸方向に曲率を有した第１パネル部材及び第２パネル部材に衝突時などに荷重が入力されたときに、リインフォースの両端部の倒れ込みを抑制することができるという優れた効果を有する。
【００１８】
請求項２記載の本発明に係る車両補強構造は、長手軸方向に曲率を有したピラーに衝突時などに荷重が入力されたときに、リインフォースの両端部の倒れ込みを抑制することができるという優れた効果を有する。
【００１９】
請求項３記載の本発明に係る車両補強構造は、長手軸方向に曲率を有したサイドメンバのキック部に衝突時などに荷重が入力されたときに、リインフォースの両端部の倒れ込みを抑制することができるという優れた効果を有する。
【００２０】
請求項４記載の本発明に係る車両補強構造は、リインフォースの両端部が略Ｕ字形状の断面の内側に変形することを抑制し、耐力の急激な低下を抑制することができるという優れた効果を有する。
【００２１】
請求項５記載の本発明に係る車両補強構造は、リインフォースの両端部が略Ｕ字形状の断面の外側に変形することを抑制し、耐力の急激な低下を抑制することができるという優れた効果を有する。
【００２２】
請求項６記載の本発明に係る車両補強構造は、リインフォースの変形が抑制される効果が一般鋼板に対して大きいという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
〔第１実施形態〕
【００２４】
以下、図１〜図７を用いて、本発明に係る車両補強構造の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。
【００２５】
図１には、車両補強構造が適用されたセンタピラーを備えた車両のボデーの部分斜視図が示されている。また、図２には、センタピラーの全体斜視図が示されており、図３には、図２のＡ−Ａ線に沿う横断面図が示されている。図１に示されるように、車両側部を構成するボデー１０の開口部１２には、車両上下方向に沿って延在する骨格部材としてのセンタピラー１４が掛け渡されている。センタピラー１４より車両前方側の開口部１２Ａには、図示しないフロントサイドドアが配設され、センタピラー１４より車両後方側の開口部１２Ｂには、図示しないリアサイドドアが配設されるようになっている。
【００２６】
図１及び図２に示されるように、センタピラー１４は、軸方向（長手軸方向）に曲率を有しており、軸方向上部が軸方向下部に対して車両幅方向内側に湾曲するように形成されている。図３に示されるように、センタピラー１４は、車両幅方向外側に配置されたアウタパネル１６と、車両幅方向内側に配置されたインナパネル１８と、を備えている。アウタパネル１６は、断面が略ハット形状に形成されており、車両前後方向における前後一対のフランジ部１６Ａがインナパネル１８の前後一対の取付部１８Ａにスポット溶接されることにより、アウタパネル１６とインナパネル１８とで閉断面が形成されている。アウタパネル１６の中間部１６Ｂは、車両幅方向外側に突出する略Ｕ字形状の断面からなり、突出した部分の頂部に車両幅方向内側に窪んだ窪み部１６Ｃが形成されている。窪み部１６Ｃは、アウタパネル１６の軸方向に沿って形成されている。
【００２７】
センタピラー１４の閉断面内には、軸方向にアウタパネル１６と略同一の曲率を有するリインフォース２０が配設されている。リインフォース２０は、車両幅方向外側に突出する略Ｕ字形状の断面からなり、リインフォース２０の車両幅方向外側に形成された略平面状の壁面２１がアウタパネル１６の車両幅方向内側に形成された略平面状の壁面１７にスポット溶接により接合されている。リインフォース２０の略Ｕ字形状の断面の両端部２０Ａには、インナパネル１８の車両幅方向外側の内壁面に近接する位置まで延設された延設部２０Ｂが設けられている。この延設部２０Ｂは自由端となっている。また、延設部２０Ｂの先端部よりも略Ｕ字形状の断面の内側に、リインフォース２０の壁面２１がアウタパネル１６の壁面１７に接合されるスポット溶接位置が設定されている。また、リインフォース２０の突出した部分の頂部には、車両幅方向内側に窪んだ窪み部２０Ｃがアウタパネル１６の窪み部１６Ｃと対向する位置に長手方向に沿って形成されている。リインフォース２０の窪み部２０Ｃとアウタパネル１６の窪み部１６Ｃにより、荷重入力時にアウタパネル１６とリインフォース２０の位置関係がずれることなどを抑制できる。
【００２８】
インナパネル１８の閉断面内の内壁面（車両幅方向外側の壁面）には、延設部２０Ｂと対向する位置に、車両幅方向内側に凹んだ凹部２４が軸方向（車両上下方向）に沿って形成されている。凹部２４は、リインフォース２０の各々の延設部２０Ｂを所定の間隔をおいて囲むように配置されている。この凹部２４は、リインフォース２０の延設部２０Ｂの板厚方向と対向する位置に、リインフォース２０の略Ｕ字形状の断面の内側に形成された壁部２４Ａと、リインフォース２０の略Ｕ字形状の断面の外側に形成された壁部２４Ｂと、を備えている。さらに、凹部２４は、延設部２０Ｂの端面と対向する位置に、壁部２４Ａ及び壁部２４Ｂと直交する方向に配置された底部２４Ｃを備えている。壁部２４Ａと壁部２４Ｂは略平面状であり、延設部２０Ｂの車両前後方向の内側と外側に、車両上下方向に沿ってそれぞれ設けられている。
【００２９】
なお、図２に示されるように、センタピラー１４の下部側には、車両前後方向に沿って延在するロッカ２８が配設されている。ロッカ２８は、車両幅方向外側に配置された断面ハット形状のロッカアウタパネル３０と、車両幅方向内側に配置された断面ハット形状のロッカインナパネル３２とを備えており、ロッカアウタパネル３０とロッカインナパネル３２とで閉断面が形成されている。センタピラー１４の下端部は、ロッカアウタパネル３０の車両幅方向外側に接合されている。また、センタピラー１４の上部側には、車両前後方向に沿って延在するルーフサイドレール３４が配設されている。ルーフサイドレール３４は、車両幅方向外側に配置された断面ハット形状のルーフサイドレールアウタパネル３６と、車両幅方向内側に配置された断面ハット形状のルーフサイドレールインナパネル３８とを備えており、ルーフサイドレールアウタパネル３６とルーフサイドレールインナパネル３８とで閉断面が形成されている。センタピラー１４の上端部は、ルーフサイドレールアウタパネル３６の車両幅方向外側に接合されている。
【００３０】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３１】
図４（Ａ）に示されるように、軸方向上部が軸方向下部に対して車両幅方向内側に湾曲するような曲率を有するセンタピラー１４の下部に、側面衝突時に車両幅方向外側（矢印Ｃ方向）から荷重が入力されると、センタピラー１４の下部は車両幅方向内側へ倒れようとする。その際、図４（Ｂ）に示されるように、センタピラー１４の閉断面内に設けられたリインフォース２０に、矢印Ｄ方向に示すようにＲ形状が大きくなる（曲率が小さくなる）方向に変形させるような曲げモーメントが作用する。これによって、図５に示されるように、リインフォース２０の両端部２０Ａに設けられた一対の延設部２０Ｂが内側に倒れ込み（一対の延設部２０Ｂが近くなる方向に変形し）、インナパネル１８の内壁面の内側に設けられた壁部２４Ａに当たる。このため、リインフォース２０の延設部２０Ｂのそれ以上の変形（倒れ込み）が抑制され、リインフォース２０の耐力の急激な低下を抑制することができる。
【００３２】
一方、インナパネル１８の内壁面の内側に壁部２４Ａを設けない場合には、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示されるようにリインフォース２０に矢印Ｄ方向（図４参照）の曲げモーメントが作用すると、リインフォース２０の両端部２０Ａに設けられた一対の延設部２０Ｂが内側に倒れ込むように変形していく。図７には、リインフォース２０の耐力Ｆとストロークとの関係（Ｆ−Ｓ曲線）が示されている。また、図６（Ａ）は、図７中のリインフォース２０のストロークが０のときであり、図６（Ｂ）は、図７中のリインフォース２０のストロークがＡ〜Ｂの場合であり、図６（Ｃ）は、図７中のリインフォース２０のストロークがＢより大きい場合である。これらの図に示されるように、ストロークがＡ〜Ｂまでは、リインフォース２０は略Ｕ字形状の断面の車両幅方向の寸法が大きくなる方向に変形するため、断面係数が大きく、耐力Ｆの低下は小さい。一方、ストロークがＢ以降では、リインフォース２０は略Ｕ字形状の断面の車両幅方向の寸法が小さくなる方向に変形するため、断面係数が小さくなり、耐力Ｆが急激に低下する。
【００３３】
これに対して、本実施形態では、図５に示されるように、リインフォース２０の延設部２０Ｂが内側に倒れ込んでいくのを抑制することができる。このため、図７中の曲線４０に示されるように、リインフォース２０の耐力Ｆの急激な低下を抑制することができる。
【００３４】
また、本実施形態では、インナパネル１８の内壁面に設けた壁部２４Ａによりリインフォースの両端部２０Ａの倒れ込みを抑制することができるため、他に変形抑制部材を設ける必要がなく、低コスト化を図ることができると共に、重量増加を避けることができる。
また、リインフォース２０を高張力鋼板で成形することができる。リインフォース２０を高張力鋼板で成形することで、リインフォース２０の延設部２０Ｂがインナパネル１８の壁部２４Ａに当たったときに変形が抑制される効果が一般鋼板に対して大きくなる。
【００３５】
なお、本実施形態では、リインフォース２０の延設部２０Ｂの板厚方向の両側と対向する位置に壁部２４Ａ、２４Ｂを設けたが、軸方向上部が軸方向下部に対して車両幅方向内側に湾曲するような曲率を有するリインフォース２０に矢印Ｄ方向の曲げモーメントが作用すると、リインフォース２０の一対の延設部２０Ｂが略Ｕ字形状の断面の内側に倒れ込むように変形する。このため、延設部２０Ｂの板厚方向の内側と対向する壁部２４Ａのみを設ける構成でもよい。
【００３６】
また、本実施形態では、リインフォース２０の延設部２０Ｂが略直角方向に変形したところで壁部２４Ａに当たるように壁部２４Ａの位置を設定したが、本発明の効果を損なわない程度で、延設部２０Ｂが多少内側に変形したところで壁部に当たるように壁部の位置を設定してもよい。
【００３７】
〔第２実施形態〕
【００３８】
以下、図８〜図１２を用いて、本発明に係る車両補強構造の第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００３９】
図８には、車両補強構造が適用されたフロントサイドメンバの側面図が示されている。この図に示されるように、車両前部の車両幅方向における両サイドには、車両前後方向に沿って延在するフロントサイドメンバ５０が設けられている。フロントサイドメンバ５０の前部５２は、エンジンルーム内に配設されており、フロントサイドメンバ５０の後部５４は、フロアパネル５９の下面に沿って車両後方側へ延設されている。フロントサイドメンバ５０の前部５２と後部５４は、上下方向にオフセットしており、フロントサイドメンバ５０の前部５２と後部５４との間は、ダッシュパネル５８の傾斜部５８Ａの下面に沿って、車両後側下方へ向かって傾斜しているキック部５６となっている。また、フロントサイドメンバ５０の前部５２とキック部５６の前端部５６Ａの下部には、フロントクロスメンバ６０、６２がそれぞれ設けられている。
【００４０】
キック部５６は軸方向（長手軸方向）に曲率を有しており、キック部５６の前端部５６Ａは、軸方向前部から軸方向後部が上方側から下方側に略「く」の字状に湾曲するように形成されている。また、キック部５６の後端部５６Ｂは、軸方向前部から軸方向後部が上方側から下方側に前端部５６Ａと逆方向の略「く」の字状に湾曲するように形成されている。
【００４１】
図９には、図８中のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図が示されている。この図に示されるように、キック部５６は、車両下方側（車両外側）に配置されたロアパネル６４と、車両上方側（車両内側）に配置されたフロントフロアパネル６６と、を備えている。ロアパネル６４は、断面が略ハット形状に形成されており、車両幅方向の左右一対のフランジ部１６Ａがフロントフロアパネル６６の左右一対の取付部６６Ａにスポット溶接されることにより、ロアパネル６４とフロントフロアパネル６６とで閉断面が形成されている。ロアパネル６４の中間部６４Ｂは、車両下方側に突出する略Ｕ字形状の断面を有している。
【００４２】
キック部５６の閉断面内には、軸方向にロアパネル６４と略同一の曲率を有するリインフォース６８が配設されている。リインフォース６８は、車両下方側に突出する略Ｕ字形状の断面を有している。リインフォース６８の両端部６８Ａには、フロントフロアパネル６６の閉断面内の内壁面（車両下方側の内壁面）に近接する位置まで延設された延設部６８Ｂが設けられている。フロントフロアパネル６６の車両下方側の内壁面には、延設部６８Ｂと対向する位置に、車両上方側に凹んだ凹部７０が車両前後方向に沿って形成されている。凹部７０は、リインフォース６８の延設部６８Ｂの板厚方向と対向する位置に、リインフォース６８の略Ｕ字形状の断面の外側に形成された壁部７０Ａと、リインフォース６８の略Ｕ字形状の断面の内側に形成された壁部７０Ｂと、を備えている。さらに、凹部７０は、延設部６８Ｂの端面と対向する位置に、壁部７０Ａ及び壁部７０Ｂと直交する方向に配置された底部７０Ｃを備えている。壁部７０Ａと壁部７０Ｂは略平面状であり、延設部６８Ｂの車両幅方向の内側と外側に、車両前後方向に沿ってそれぞれ設けられている。
【００４３】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００４４】
前突時などに車両前方側からフロントサイドメンバ５０に荷重が入力されると、軸方向に曲率を有したキック部５６が曲げモーメントを受けて変形しようとする。その際、キック部５６の前端部５６Ａでは、軸方向前部から軸方向後部が上方側から下方側に略「く」の字状に湾曲するような曲率を有しているので、図１０に示されるように、キック部５６の内部に設けられたリインフォース６８に、矢印Ｅに示すようにＲ形状が小さくなる（曲率が大きくなる）方向に変形させるような曲げモーメントが作用する。これによって、図９中の二点鎖線で示されるように、リインフォース６８の両端部６８Ａに設けられた一対の延設部６８Ｂが外側に倒れ込み（一対の延設部６８Ｂが離れる方向に変形し）、フロントフロアパネル６６の内壁面の外側に設けられた壁部７０Ａに当たる。このため、リインフォース６８の延設部６８Ｂのそれ以上の変形（倒れ込み）が抑制され、リインフォース６８の耐力の急激な低下を抑制することができる。
【００４５】
一方、フロントフロアパネル６６の内壁面の外側に壁部７０Ａを設けない場合には、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示されるようにリインフォース６８の両端部６８Ａに設けられた一対の延設部６８Ｂが外側に倒れ込むように変形していく。このため、図１２に示されるように、ストロークＡ以降でリインフォース６８の耐力Ｆが急激に低下する。これに対して、本実施形態では、図９に示されるように、リインフォース６８の延設部６８Ｂが外側に倒れ込んでいくのを抑制することができ、リインフォース２０の耐力Ｆの急激な低下を抑制することができる。
【００４６】
また、キック部５６の後端部５６Ｂでは、軸方向前部から軸方向後部が上方側から下方側に前端部５６Ａと逆方向の略「く」の字状に湾曲するような曲率を有しているので、キック部５６の内部に設けられたリインフォース６８に、Ｒ形状が大きくなる（曲率が小さくなる）方向に変形させるような曲げモーメントが作用する（図４（Ｂ）を参照）。これによって、リインフォース６８の両端部６８Ａに設けられた一対の延設部６８Ｂが内側に倒れ込み（一対の延設部６８Ｂが近くなる方向に変形し）、フロントフロアパネル６６の内壁面の内側に設けられた壁部７０Ｂに当たる。このため、リインフォース６８の延設部６８Ｂのそれ以上の変形（倒れ込み）が抑制され、リインフォース６８の耐力の急激な低下を抑制することができる。すなわち、本実施形態では、キック部５６の位置によって、リインフォース６８の延設部６８Ｂが逆方向に変形した場合でも、延設部６８Ｂのそれ以上の変形（倒れ込み）を抑制することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、フロントフロアパネル６６の内壁面に設けた壁部７０Ａ、７０Ｂによりリインフォースの両端部６８Ａの倒れ込みを抑制することができるため、他に変形抑制部材を設ける必要がなく、低コスト化を図ることができる。
また、リインフォース６８を高張力鋼板で成形することができる。リインフォース６８を高張力鋼板で成形することで、リインフォース６８の延設部６８Ｂがフロントフロアパネル６６の壁部７０Ａ、７０Ｂに当たったときに変形が抑制される効果が一般鋼板に対して大きくなる。
【００４８】
〔実施形態の補足説明〕
【００４９】
上述した各実施形態では、リインフォースの延設部の全体（軸方向）と対向する位置に壁部を設けたが、リインフォースの両端部の変形を抑制できる構成であれば、延設部の軸方向の少なくとも一部に壁部を設けてもよい。
【００５０】
上述した各実施形態では、リインフォースの延設部と近接対向する位置に壁部を設けたが、延設部と当接するように壁部を設けてもよい。
【００５１】
上述した第２実施形態では、フロントサイドメンバのキック部に本発明の車両補強構造を適用したが、これに限定されず、リアフロアサイドメンバにも本発明の車両補強構造を適用可能である。
なお、本発明の高張力鋼板は超高張力鋼板も含めた高張力鋼板である。リインフォースが高強度になるほど、一般鋼板に対して変形抑制効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１実施形態に係る車両補強構造で用いられるセンタピラーの全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示されるセンタピラーを示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った横断面図である。
【図４】（Ａ）は図３に示されるセンタピラーに側面衝突時に荷重が作用する方向を示す斜視図、（Ｂ）はリインフォースに作用する曲げモーメントの方向を示す斜視図である。
【図５】側面衝突時にリインフォースの延設部が変形した状態を示す横断面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、対比例に係るリインフォースの延設部が変形した状態を模式的に示す横断面図である。
【図７】対比例及び第１実施形態に係るリインフォースのＦ−Ｓ曲線を示すグラフである。
【図８】第２実施形態に係る車両補強構造で用いられるフロントサイドメンバのキック部の全体構成を示す斜視図である。
【図９】図２のＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。
【図１０】前突時にキック部の前端部に荷重が作用したときに、リインフォースに作用する曲げモーメントの方向を示す斜視図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は、対比例に係るリインフォースの延設部が変形した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図１２】対比例に係るリインフォースのＦ−Ｓ曲線を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１４ センタピラー
１６ アウタパネル（第１パネル部材）
１８ インナパネル（第２パネル部材）
２０ リインフォース
２０Ａ 両端部
２０Ｂ 延設部
２４Ａ 壁部
２４Ｂ 壁部
５０ フロントサイドメンバ
５６ キック部
５６Ａ 前端部
５６Ｂ 後端部
６４ ロアパネル（第１パネル部材）
６６ フロントフロアパネル（第２パネル部材）
６８ リインフォース
６８Ａ 両端部
６８Ｂ 延設部
７０Ａ 壁部
７０Ｂ 壁部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手軸方向に曲率を有した車両外側の第１パネル部材と、前記第１パネル部材よりも車両内側に配置された第２パネル部材とで形成された閉断面内に、前記第１パネル部材と略同一曲率を有し前記第１パネル部材に接合されるリインフォースを設けた車両補強構造であって、
前記リインフォースは、略Ｕ字形状の断面からなり、その両端部が前記第２パネル部材の閉断面内の内壁面に当接又は近接する位置まで延設されることにより設けられた延設部を備え、
前記第２パネル部材の内壁面における前記延設部の板厚方向に対向する位置の少なくとも一部に、壁部が設けられていることを特徴とする車両補強構造。
【請求項２】
前記第１パネル部材がアウタパネルで、前記第２パネル部材がインナパネルであり、前記アウタパネルと前記インナパネルとで車両上下方向に沿って延在するピラーが構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両補強構造。
【請求項３】
前記第１パネル部材がロアパネルで、前記第２パネル部材がフロアパネルであり、前記ロアパネルと前記フロアパネルとで車両前後方向に沿って延在するサイドメンバのキック部が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両補強構造。
【請求項４】
前記壁部は、前記リインフォースの略Ｕ字形状の断面の内側に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両補強構造。
【請求項５】
前記壁部は、前記リインフォースの略Ｕ字形状の断面の外側に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両補強構造。
【請求項６】
前記リインフォースは高張力鋼板で成形されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両補強構造。
【請求項１】
長手軸方向に曲率を有した車両外側の第１パネル部材と、前記第１パネル部材よりも車両内側に配置された第２パネル部材とで形成された閉断面内に、前記第１パネル部材と略同一曲率を有し前記第１パネル部材に接合されるリインフォースを設けた車両補強構造であって、
前記リインフォースは、略Ｕ字形状の断面からなり、その両端部が前記第２パネル部材の閉断面内の内壁面に当接又は近接する位置まで延設されることにより設けられた延設部を備え、
前記第２パネル部材の内壁面における前記延設部の板厚方向に対向する位置の少なくとも一部に、壁部が設けられていることを特徴とする車両補強構造。
【請求項２】
前記第１パネル部材がアウタパネルで、前記第２パネル部材がインナパネルであり、前記アウタパネルと前記インナパネルとで車両上下方向に沿って延在するピラーが構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両補強構造。
【請求項３】
前記第１パネル部材がロアパネルで、前記第２パネル部材がフロアパネルであり、前記ロアパネルと前記フロアパネルとで車両前後方向に沿って延在するサイドメンバのキック部が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両補強構造。
【請求項４】
前記壁部は、前記リインフォースの略Ｕ字形状の断面の内側に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両補強構造。
【請求項５】
前記壁部は、前記リインフォースの略Ｕ字形状の断面の外側に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両補強構造。
【請求項６】
前記リインフォースは高張力鋼板で成形されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両補強構造。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１４３２５２（Ｐ２００９−１４３２５２Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１９３５２（Ｐ２００７−３１９３５２）
【出願日】平成１９年１２月１１日（２００７．１２．１１）
【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２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１１日（２００７．１２．１１）
【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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