特許 6048678 車両の側部車体構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6048678

(24)【登録日】2016年12月2日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】車両の側部車体構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/06 20060101AFI20161212BHJP

   B62D 25/04 20060101ALI20161212BHJP

【ＦＩ】

   B62D25/06 B

   B62D25/04 C

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-188407(P2013-188407)

(22)【出願日】2013年9月11日

(65)【公開番号】特開2015-54585(P2015-54585A)

(43)【公開日】2015年3月23日

【審査請求日】2016年2月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089004

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】武村 絵里

(72)【発明者】

【氏名】河村 力

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 健一

(72)【発明者】

【氏名】本田 正徳

【審査官】 林 政道

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１４３７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−００２２３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２０１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１４２４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６４−０１６４８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−１８４５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１９２９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９５１０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ １７／００−２５／０８

Ｂ６２Ｄ ２５／１４−２９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ルーフの左右方向の両端部に車体前後方向に延びる閉断面状の左右１対のルーフサイドレールと、これら１対のルーフサイドレールの途中部から下方へ夫々延びる１対のセンタピラーとを備えた車両の側部車体構造において、
前記ルーフサイドレールの内部を車幅方向に仕切ると共に車体前後方向に延びるルーフレールレインフォースメントを設け、
前記ルーフレールレインフォースメントが、側突時に生じる捩りモーメントによる応力方向に平行又は略平行な面を有する複数の特定部位であって、前記応力方向の両端部に稜線部が設けられた複数の特定部位を備えたことを特徴とする車両の側部車体構造。

【請求項2】

ルーフの左右方向の両端部に車体前後方向に延びる閉断面状の左右１対のルーフサイドレールと、これら１対のルーフサイドレールの途中部から下方へ夫々延びる１対のセンタピラーとを備えた車両の側部車体構造において、
前記左右１対のルーフサイドレールの車幅方向内側の接合部間に架設されたルーフレインフォースメントと、
前記ルーフサイドレールの内部を車幅方向に仕切ると共に車体前後方向に延びるルーフレールレインフォースメントとを設け、
前記ルーフレールレインフォースメントが、車体前後方向に直交する鉛直断面にて前記接合部からの半径が異なる円周上に夫々位置する複数の特定部位であって、前記円周方向の両端部に稜線部が設けられた複数の特定部位を備えたことを特徴とする車両の側部車体構造。

【請求項3】

前記円周のうち最も半径が大きな円周上の特定部位の円周方向長さが、異なる半径のその他の円周上の特定部位の円周方向長さよりも長く設定されたことを特徴とする請求項２に記載の車両の側部車体構造。

【請求項4】

前記複数の特定部位のうち少なくとも１の特定部位に前記センタピラーの内部を車幅方向に仕切るセンタピラーレインフォースメントが連結されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両の側部車体構造。

【請求項5】

前記複数の特定部位と前記稜線部を挟んで隣り合う複数の隣接部位とが夫々形成する角度が１３０°〜１６０°に設定されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両の側部車体構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の側部車体構造に関し、特にルーフサイドレール内部を車幅方向に仕切るルーフレールレインフォースメントに捩り剛性を高くするための複数の特定部位を設けた車両の側部車体構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、センタピラーの下側部分に、強度的に他の部位よりも脆弱な下側折曲予定部を形成し、車両の側突時、下側折曲予定部をセンタピラー中段部分に比べて先行して折曲げる変形モード制御によって、衝撃エネルギを吸収しつつ、センタピラーの車室内への侵入を抑制している。

【0003】

通常、センタピラーは、センタピラーアウタとセンタピラーインナとによって閉断面状に形成され、閉断面状のルーフサイドレールとサイドシルとの間に上下方向に延びるように設けられている。センタピラーアウタとセンタピラーインナは、ルーフサイドレールアウタとルーフサイドレールインナとに夫々接合されているため、車両の側突時、センタピラーとの接合部分に生じたルーフサイドレールの軸心回りの捩りモーメントによってルーフサイドレールが捩れ変形し、センタピラーの車室内方への変位量が増加する虞がある。
そこで、ルーフサイドレールに作用する捩りモーメントのエネルギをルーフサイドレールの構造変更によって吸収する技術が提案されている。

【0004】

特許文献１の車両の側部車体構造には、閉断面状のルーフサイドレールの下壁の車幅方向外側交線と車幅方向内側交線との中間部分に、板厚が薄くされた脆弱部が車体前後方向に延びるように形成され、センタピラーアウタの上部とセンタピラーインナの上部とがルーフサイドレールアウタとルーフサイドレールインナとに溶接により夫々接合された構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−３１４８６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の車両の側部車体構造は、センタピラーに車室内方へ向かう側突荷重が作用したとき、センタピラーアウタがセンタピラーインナ側へ変位し、この変位がルーフサイドレールに対して軸心回りの捩りモーメントを発生させる。それ故、捩りモーメントに起因した応力がルーフサイドレールの下壁に形成された脆弱部を圧潰変形するため、側突初期に、ルーフサイドレールに生じた捩りモーメントのエネルギを脆弱部の圧潰変形によって吸収でき、側突中期以降に、センタピラーの変形モード制御によってセンタピラーの車室内方への変位量を抑えることができる。

【0007】

しかし、この車両の側部車体構造では、側突荷重が大きい場合、ルーフサイドレールの途中部分が車室内方へ座屈変形してセンタピラーが車室内へ大きく侵入する虞がある。
即ち、特許文献１の車両の側部車体構造では、側突荷重に起因した捩りモーメントのエネルギをルーフサイドレールに形成した脆弱部の圧潰変形によって吸収するため、ルーフサイドレールの下壁の板厚が部分的に薄く形成されている。
これにより、脆弱部を備えたルーフサイドレールは、板厚を部分的に薄く形成していないルーフサイドレールに比べて捩り剛性が低下し、側突荷重によってルーフサイドレール自体が座屈する虞がある。

【0008】

本発明の目的は、車体重量を増加することなく、ルーフサイドレールの捩り剛性を高くすることができる車両の側部車体構造等を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１の車両の側部車体構造は、ルーフの左右方向の両端部に車体前後方向に延びる閉断面状の左右１対のルーフサイドレールと、これら１対のルーフサイドレールの途中部から下方へ夫々延びる１対のセンタピラーとを備えた車両の側部車体構造において、前記ルーフサイドレールの内部を車幅方向に仕切ると共に車体前後方向に延びるルーフレールレインフォースメントを設け、前記ルーフレールレインフォースメントが、側突時に生じる捩りモーメントによる応力方向に平行又は略平行な面を有する複数の特定部位であって、前記応力方向の両端部に稜線部が設けられた複数の特定部位を備えたことを特徴としている。

【0010】

この車両の側部車体構造では、ルーフレールレインフォースメントが、側突時に生じる捩りモーメントによる応力方向に平行又は略平行な面を有する複数の特定部位であって、応力方向の両端部に稜線部が設けられた複数の特定部位を備えているため、ルーフレールレインフォースメントの形状変更だけでルーフレールレインフォースメントの座屈耐力を増加することができる。また、ルーフレールレインフォースメントの形状変更であるため、板厚増加や補強部材追加が発生しない。

【0011】

請求項２の車両の側部車体構造は、ルーフの左右方向の両端部に車体前後方向に延びる閉断面状の左右１対のルーフサイドレールと、これら１対のルーフサイドレールの途中部から下方へ夫々延びる１対のセンタピラーとを備えた車両の側部車体構造において、前記左右１対のルーフサイドレールの車幅方向内側の接合部間に架設されたルーフレインフォースメントと、前記ルーフサイドレールの内部を車幅方向に仕切ると共に車体前後方向に延びるルーフレールレインフォースメントとを設け、前記ルーフレールレインフォースメントが、車体前後方向に直交する鉛直断面にて前記接合部からの半径が異なる円周上に夫々位置する複数の特定部位であって、前記円周方向の両端部に稜線部が設けられた複数の特定部位を備えたことを特徴としている。

【0012】

この車両の側部車体構造では、ルーフレールレインフォースメントが、車体前後方向に直行する鉛直断面にて前記接合部からの半径が異なる円周上に夫々位置する複数の特定部位であって、前記円周方向の両端部に稜線部が設けられた複数の特定部位を備えているため、ルーフレールレインフォースメントの形状変更だけでルーフレールレインフォースメントの座屈耐力を増加することができる。また、ルーフレールレインフォースメントの形状変更であるため、板厚増加や補強部材追加が発生しない。

【0013】

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記円周のうち最も半径が大きな円周上の特定部位の円周方向長さが、異なる半径のその他の円周上の特定部位の円周方向長さよりも長く設定されたことを特徴としている。

【0014】

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記複数の特定部位のうち少なくとも１の特定部位に前記センタピラーの内部を車幅方向に仕切るセンタピラーレインフォースメントが連結されていることを特徴としている。

【0015】

請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１項の発明において、前記複数の特定部位と前記稜線部を挟んで隣り合う複数の隣接部位とが夫々形成する角度が１３０°〜１６０°に設定されていることを特徴としている。

【発明の効果】

【0016】

請求項１の発明によれば、板厚増加や補強部材追加がないため、車体重量の増加を抑制できる。また、ルーフレールレインフォースメントの座屈耐力を増加することができるため、ルーフサイドレールの捩り剛性を増加でき、車両の側突時、ルーフサイドレールの捩れ変形や座屈変形に伴うセンタピラーの車室内方への変位量を低減することができる。つまり、捩りモーメントの応力方向に沿い且つ両端部の稜線部によって拘束された部位を設けたから、捩りモーメントの応力を軸方向の荷重として特定部位が受けることにより、効率的に座屈耐力を抑制し、ルーフサイドレールの捩り剛性を高くすることができる。

【0017】

請求項２の発明によれば、基本的に、請求項１の発明と同様の効果を奏することができる。つまり、ルーフレールレインフォースメントの接合部を回転中心とした捩りモーメントが生じ、捩りモーメントの応力方向に沿い且つ両端部の稜線部によって拘束された部位を設けたから、捩りモーメントの応力を軸方向の荷重として特定部位が受けることにより、効率的に座屈耐力を抑制し、ルーフサイドレールの捩り剛性を高くすることができる。
請求項３の発明によれば、半径最大のところ、つまり、捩りモーメントの応力が最大の部位が最も捩り抑制に寄与するため、円周のうち最も半径が大きな円周上の特定部位の円周方向長さが異なる半径のその他の円周上の特定部位の円周方向長さよりも長く設定することによって、ルーフレールレインフォースメントの座屈耐力を能率的に増加することができ、ルーフサイドレールの捩り剛性を一層増加することができる。

【0018】

請求項４の発明によれば、ルーフレールレインフォースメントの座屈耐力を増加した部分にセンタピラーレインフォースメントが連結されるため、側突時、座屈耐力を増加した部分に荷重が入力することによりルーフサイドレールに作用する捩りモーメントのエネルギを能率的に支持することができる。

【0019】

請求項５の発明によれば、ルーフレールレインフォースメントの座屈耐力比を高くすることができ、ルーフサイドレールの捩り剛性を更に増加することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施例１に係る車両の側部車体構造の斜視図である。

【図2】ルーフの左側要部の平面図である。

【図3】図１のIII−III線断面図である。

【図4】図１のIV−IV線断面図である。

【図5】図２のV−V線断面図である。

【図6】ルーフレールレインの要部拡大図である。

【図7】側突荷重が入力したときのルーフサイドレールとセンタピラーとサイドシルとの模式図であり、（ａ）は入力初期状態を示す図、（ｂ）入力中期状態を示す図、（ｃ）は入力後期状態を示す図である。

【図8】ルーフサイドレールの検証モデルを示す図である。

【図9】屈曲部の交差角度と座屈耐力比との相関関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。尚、本実施例では、車両の前後方向を前後方向とし、車両の左右方向を左右方向として説明する。

【実施例1】

【0022】

以下、本発明の実施例１について図１〜図９に基づいて説明する。
図１に示すように、車両Ｖは、ルーフ１の左右両端部において前後方向に延びる１対のルーフサイドレール２と、車体の左右両側部の下部において前後方向に延びる１対のサイドシル３と、車体の左右両側部の前後方向中間部において上下方向に延びる１対のセンタピラー４等を備えている。尚、車両Ｖの側部車体構造は、左右対称の構造であるため、以下、主に左側の構造について説明する。

【0023】

センタピラー４の前側には、前側程下方へ傾斜して延びるフロントピラー５が設けられ、このフロントピラー５の下端部が上下方向に延びるヒンジピラー６の上端部に接合されている。フロントピラー５の上端部はルーフサイドレール２の前端部に接合され、ヒンジピラー６の下端部はサイドシル３の前端部に接合されている。１対のフロントピラー５の間には、フロントガラス（不図示）が配設されている。

【0024】

センタピラー４の後側には、上下方向に延びるリヤピラー７が設けられ、リヤピラー７の上端部はルーフサイドレール２の後端部に接合され、リヤピラー７の下端部はサイドシル３の後端部に接合されている。サイドシル３、フロントピラー５、ヒンジピラー６及びリヤピラー７は、夫々アウタパネルとインナパネルとによって閉断面部を構成し、この閉断面部内に補強部材としてのレインフォースメントが配設されている。以下、全ての補強部材について、レインフォースメントをレインと省略する。

【0025】

図１〜図５に示すように、センタピラー４は、センタピラーアウタ１１と、センタピラーインナ１２とを有し、両パネルが協働して上下に延びる閉断面部を構成している。
センタピラーアウタ１１の上端部はルーフサイドレールアウタ２１の下端部に連なり、センタピラーインナ１２の上端部はルーフサイドレールインナ２２の下端部に接合されている。センタピラー４は、その閉断面部を車幅方向に仕切るセンタピラーレイン１３を備えている。

【0026】

センタピラーレイン１３は、上下方向中段部よりも下方に設定された境界部Ｌよりも上側に位置する上側部分１４と、境界部Ｌよりも下側に位置する下側部分１５とを一体的に備えている。（図７参照）
図３に示すように、上側部分１４は、車体側面に沿って延びる側壁部１４ａと、この側壁部１４ａの前後方向両端部から車幅方向内側に略直交状に延びる１対の縦壁部１４ｂと、各縦壁部１４ｂの両先端部から前後方向に延びる１対のフランジ部１４ｃとを備え、断面略ハット状に形成されている。この上側部分１４には、ヒンジ取付部（図示略）が接合されている。

【0027】

図４に示すように、下側部分１５は、上側部分１４よりも前後方向幅が広く且つ下方程前後方向幅が広くなるように形成され、車体側面に沿って延びる側壁部１５ａと、この側壁部１５ａの前後方向両端部から車幅方向内側に傾斜状に延びる１対の縦壁部１５ｂと、各縦壁部１５ｂの両先端部から前後方向に延びる１対のフランジ部１５ｃとを備えている。
側壁部１５ａには、比較的大きな範囲に亙って開口部１５ｄが形成されている。
１対の縦壁部１５ｂは、両者の間隔が車幅方向内側程徐々に拡大するように傾斜状に形成され、上側部分１４の縦壁部１４ｂの傾斜角度よりも大きな傾斜角度に設定されている。

【0028】

次に、ルーフサイドレール２について説明する。
図５に示すように、ルーフサイドレール２は、ルーフサイドレールアウタ２１と、ルーフサイドレールインナ２２とを有し、両パネルが協働して前後に延びる閉断面部を構成している。図１に示すように、左側ルーフサイドレール２の前端部は、ルーフ１の前端部において車幅方向に延びるフロントヘッダ３１の左側端部に接合され、後端部はルーフ１の後端部において車幅方向に延びるリヤヘッダ３２の左側端部に接合されている。１対のルーフサイドレール２間に架設されたルーフパネル３０の前端部がフロントヘッダ３１の上面に接合され、後端部がリヤヘッダ３２の上面に接合されている。

【0029】

ルーフパネル３０の下側には、車幅方向に延びる前側ルーフレイン３３と中央ルーフレイン３４と後側ルーフレイン３５とが設けられている。
図２，図５に示すように、中央ルーフレイン３４は、側面視にてセンタピラー４の上端部と略同じ位置に配設され、その車幅方向端部はルーフサイドレールインナ２２に接合部Ｂで接合されている。前側ルーフレイン３３と後側ルーフレイン３５についても、中央ルーフレイン３４と同様に、車幅方向端部がルーフサイドレールインナ２２に接合されている。

【0030】

ルーフサイドレール２には、その閉断面部を車幅方向に仕切ると共に車幅方向に延びる高張力鋼板製のルーフレールレイン２３が設けられている。
ルーフレールレイン２３は、前端部がフロントヘッダ３１に接合され、後端部がリヤヘッダ３２に接合されている。このルーフレールレイン２３は、上側フランジ部２３ａがルーフパネル３０とルーフサイドレールアウタ２１とルーフサイドレールインナ２２と４重接合され、下側フランジ部２３ｂがルーフサイドレールインナ２２と接合されることにより、ルーフサイドレールインナ２２と協働して前後方向に延びる閉断面部を構成している。

【0031】

ルーフレールレイン２３は、所定の板厚、例えば１．２ｍｍに形成され、上側フランジ部２３ａから下側フランジ部２３ｂまでの間において、複数、例えば３つの矩形面状の特定部位Ｓ１〜Ｓ３と、これら特定部位Ｓ１〜Ｓ３と夫々隣り合う複数の矩形面状の隣接部位Ｎ１〜Ｎ６等が一体的に設けられている。
図５，図６に示すように、特定部位Ｓ１は、前後方向に直交する鉛直断面にて接合部Ｂからの距離が半径ｒ１に設定された円周Ｃ１に位置するように設けられている。この特定部位Ｓ１には、センタピラーレイン１３の上端部がスポット溶接にて接合され、側突時、センタピラー４を介して入力した側突荷重に起因して面上に生じる応力Ｆ１とこれに伴う捩りモーメントが発生する。

【0032】

特定部位Ｓ１は、側突時、接合部Ｂを中心とした捩りモーメントによる応力Ｆ１の方向に略平行な面部を構成するように形成されている。特定部位Ｓ１の円周方向（応力方向）の一端部には前後方向に直線状に延びる稜線部Ｅ１が設けられ、特定部位Ｓ１の円周方向の他端部には前後方向に直線状に延びる稜線部Ｅ２が設けられている。特定部位Ｓ１は、稜線部Ｅ１を間に介して隣接部位Ｎ１に隣り合って連なると共に稜線部Ｅ２を間に介して隣接部位Ｎ２に隣り合って連なっている。

【0033】

図５に示すように、特定部位Ｓ２は、前後方向に直交する鉛直断面にて接合部Ｂからの距離が半径ｒ２（ｒ２＜ｒ１）に設定された円周Ｃ２に位置するように設けられている。この特定部位Ｓ２は、側突時、接合部Ｂを中心とした捩りモーメントによる応力方向に略平行な面部を構成するように形成されている。特定部位Ｓ２の円周方向の一端部には前後方向に直線状に延びる稜線部Ｅ３が設けられ、特定部位Ｓ２の円周方向の他端部には前後方向に直線状に延びる稜線部Ｅ４が設けられている。特定部位Ｓ２は、稜線部Ｅ３を間に介して隣接部位Ｎ３に隣り合って連なると共に稜線部Ｅ４を間に介して隣接部位Ｎ４に隣り合って連なっている。

【0034】

特定部位Ｓ３は、前後方向に直交する鉛直断面にて接合部Ｂからの距離が半径ｒ３（ｒ３＜ｒ２）に設定された円周Ｃ３に位置するように設けられている。この特定部位Ｓ３は、側突時、接合部Ｂを中心とした捩りモーメントによる応力方向に略平行な面部を構成するように形成されている。特定部位Ｓ３の円周方向の一端部には前後方向に直線状に延びる稜線部Ｅ５が設けられ、特定部位Ｓ３の円周方向の他端部には前後方向に直線状に延びる稜線部Ｅ６が設けられている。特定部位Ｓ３は、稜線部Ｅ５を間に介して隣接部位Ｎ５に隣り合って連なると共に稜線部Ｅ６を間に介して隣接部位Ｎ６に隣り合って連なっている。

【0035】

図５に示すように、特定部位Ｓ１〜Ｓ３、隣接部位Ｎ１〜Ｎ６及びその他の部位の円周方向長さ（幅）が、３０ｍｍ以下に設定され、センタピラーレイン１３が接合されている特定部位Ｓ１の円周方向長さが、特定部位Ｓ２，Ｓ３の円周方向長さよりも長くなるように形成されている。
特定部位Ｓ１と、稜線部Ｅ１，Ｅ２とを挟んで隣り合う隣接部位Ｎ１，Ｎ２とは、夫々が形成する公差角度が１３０°〜１６０°の範囲に設定され、特定部位Ｓ２と、稜線部Ｅ３，Ｅ４とを挟んで隣り合う隣接部位Ｎ３，Ｎ４とは、夫々が形成する公差角度が１３０°〜１６０°の範囲に設定され、特定部位Ｓ３と、稜線部Ｅ５，Ｅ６とを挟んで隣り合う隣接部位Ｎ５，Ｎ６とは、夫々が形成する公差角度が１３０°〜１６０°の範囲に設定されている。

【0036】

次に、実施例１に係る車両の側部車体構造の作用・効果について説明する。
図７（ａ）に示すように、センタピラー４に側突荷重が作用したとき、センタピラー４を介してルーフサイドレール２とサイドシル３とに側突荷重が伝達分散される。

【0037】

図７（ｂ）に示すように、ルーフレールレイン２３の座屈耐力を増加したことによりルーフサイドレール２の捩り剛性が増加しているため、ルーフサイドレール２の座屈変形を生じることなくセンタピラー４の上下端部が強固に支持される。これにより、下側部分１５を含むセンタピラー４の下部が重点的に変形して衝撃エネルギを吸収し、上側部分１５を含むセンタピラー４の中段部及び上部が車室内側へ突出する状況を回避している。

【0038】

以上のように、ルーフレールレイン２３の形状変更だけで板厚増加や補強部材追加がないため、車体重量の増加を抑制でる。また、ルーフレールレイン２３の座屈耐力を増加することができるため、ルーフサイドレール２の捩り剛性を増加でき、車両Ｖの側突時、ルーフサイドレール２の捩れ変形や座屈変形に伴うセンタピラー４の車室内方への変位量を低減することができる。つまり、捩りモーメントの応力方向に沿い且つ両端部の稜線部Ｅ１〜Ｅ６によって拘束された特定部位Ｓ１〜Ｓ３を設けたから、捩りモーメントの応力を軸方向の荷重として特定部位Ｓ１〜Ｓ３が受けることにより、効率的に座屈耐力を抑制し、ルーフサイドレール２の捩り剛性を高くすることができる。また、ルーフレールレイン２３の接合部Ｂを回転中心とした捩りモーメントが生じ、捩りモーメントの応力方向に沿い且つ両端部の稜線部Ｅ１〜Ｅ６によって拘束された特定部位Ｓ１〜Ｓ３を設けたから、捩りモーメントの応力を軸方向の荷重として特定部位Ｓ１〜Ｓ３が受けることにより、効率的に座屈耐力を抑制し、ルーフサイドレール２の捩り剛性を高くすることができる。

【0039】

円周のうち最も大きな半径ｒ１の円周Ｃ１上の特定部位Ｓ１の円周方向長さが、異なる半径のその他の円周上の特定部位Ｓ２，Ｓ３の円周方向長さよりも長く設定されている。これにより、円周のうち最も半径が大きな円周Ｃ１上の特定部位Ｓ１の円周方向長さが異なる半径のその他の円周上の特定部位Ｓ２，Ｓ３の円周方向長さよりも長く設定することによって、ルーフレールレイン２の座屈耐力を能率的に増加することができ、ルーフサイドレール２の捩り剛性を一層増加することができる。

【0040】

複数の特定部位のうち少なくとも１の特定部位Ｓ１にセンタピラー４の内部を車幅方向に仕切るセンタピラーレイン１３が連結されている。ルーフレールレイン２３の座屈耐力を増加した部分にセンタピラーレイン１３が連結されるため、側突時、座屈耐力を増加した部分に荷重が入力するため、ルーフサイドレール２に作用する捩りモーメントのエネルギを能率的に支持することができる。

【0041】

ここで、ルーフサイドレールの座屈変形のメカニズムを解明するために、ルーフサイドレールをモデル化し、ルーフサイドレールに捩りモーメントが作用した状態をシミュレーションによって検証する検証実験を行った。
以下、検証実験について説明する。
図８に示すように、ルーフサイドレールのモデルＭは、アウタパネル５１と、インナパネル５２とを備え、それらの上下方向の両端部が接合されて長手方向に延びる閉断面部を構成している。アウタパネル５１の中段部には、インナパネル５２方向に屈曲して長手方向に延びる屈曲部５３が形成されている。屈曲部５３の角度θを変化させたモデルＭの長手方向の両端部に上下反対向きの荷重を夫々させて、モデルＭが座屈するときの屈曲部５３の公差角度θと座屈耐力比との相関関係を作成した。尚、アウタパネル５１とインナパネル５２は、板厚１．２ｍｍの高張力鋼板の性質を有している。

【0042】

次に、図９に基づき検証実験の結果について説明する。
（１）板厚の変更や補強部材の追加がなくとも、ルーフサイドレールの形状変更により座屈耐力比を増すことができる。
（２）屈曲部５３が存在しない場合に比べて屈曲部５３が存在する場合の方が、座屈耐力比が高くなるため、ルーフサイドレールの稜線部は座屈変形抑制に有効に寄与する。
（３）稜線部を挟んで隣り合う面部の形成する角度が１３０°〜１６０°のとき、座屈耐力比が飛躍的に高くなるため、稜線部を挟んで隣り合う面部の形成する角度の調節により座屈変形を抑制できる。
以上の検証結果から、ルーフサイドレール自身に形成された稜線部と稜線部を挟んだ面部の交差角度とによりルーフサイドレールの座屈変形を抑制できることが知見された。

【0043】

即ち、本実施例では、複数の特定部位Ｓ１〜Ｓ３と稜線部Ｅ１〜Ｅ６を挟んで隣り合う複数の隣接部位Ｎ１〜Ｎ６とが夫々形成する角度が１３０°〜１６０°に設定されているため、ルーフレールレイン２３の座屈耐力比を高くすることができ、ルーフサイドレール２の捩り剛性を更に増加することができる。尚、特定部位Ｓ１〜Ｓ３と稜線部Ｅ１〜Ｅ６とを挟んで隣り合う隣接部位Ｎ１〜Ｎ６とが形成する公差角度は、１４０°〜１５５°の範囲に設定することが好ましい。

【0044】

次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施例においては、円周上に位置する特定部位を３ヶ所形成した例を説明したが、特定部位は２ヶ所でも良く、また、４ヶ所以上形成することも可能である。また、中央ルーフレインとルーフサイドレールインナとの接合部を捩りモーメントの中心とした例を説明したが、ルーフサイドレールの構成によって捩りモーメントの中心が変更されるため、ルーフサイドレールの構成に応じて適宜捩りモーメントの中心を設定することが好ましい。

【0045】

２〕前記実施例においては、最も半径が大きな円周上の特定部位のみにセンタピラーレインの上端部を接合した例を説明したが、センタピラーレインを複数の特定部位に接合しても良い。また、フロントピラーレインやリヤピラーレインの上端部をセンタピラーレインと同様にルーフレールレインに接合しても良い。

【0046】

３〕前記実施例においては、変形モード制御可能なセンタピラーを備えた車両に適用した例を説明したが、一般の車両に適用しても同様の効果を奏することができる。また、ルーフレールレインは高張力鋼板以外の汎用鋼板であっても良い。

【0047】

４〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本発明は、ルーフサイドレール内部を車幅方向に仕切るルーフレールレインフォースメントを設けた車両の側部車体構造において、ルーフレールレインフォースメントの形状変更によってルーフサイドレールの捩り剛性を高くすることができる。

【符号の説明】

【0049】

１ ルーフ
２ ルーフサイドレール
４ センタピラー
１３ センタピラーレインフォースメント
２３ ルーフレールレインフォースメント
Ｓ１〜Ｓ３ 特定部位
Ｎ１〜Ｎ６ 隣接部位
Ｅ１〜Ｅ６ 稜線部
Ｖ 車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】