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(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】
(24)【登録日】2023-11-13
(45)【発行日】2023-11-21
(54)【発明の名称】車体用構造体、補強部材および補強部材の製造方法
(51)【国際特許分類】
B62D 25/06 20060101AFI20231114BHJP
【ＦＩ】
B62D25/06 A
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2019226632
(22)【出願日】2019-12-16
(65)【公開番号】P2021094968
(43)【公開日】2021-06-24
【審査請求日】2022-04-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000002107
【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100179969
【弁理士】
【氏名又は名称】駒井 慎二
(74)【代理人】
【識別番号】100173532
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 彰文
(72)【発明者】
【氏名】清水 慧
(72)【発明者】
【氏名】石塚 正之
(72)【発明者】
【氏名】小松 隆
【審査官】山本 賢明
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１６７７１３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－１５９８１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０９１８７１３５（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】特開２０１０－１７３６３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－１４５１１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－２１９０９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２６９２４１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６２Ｄ ２５／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体の支持部材と、前記車体の支持部材の長手方向に沿って配置され、該車体の支持部材を補強する補強部材と、を備え、
前記支持部材は、各々の縁が接合しろである複数の部材を含み、
前記複数の部材の各々の前記接合しろが接合され、
前記補強部材は、母材から管状体を成形してなる加工物であり、パイプ部と、前記パイプ部の外周側から突出し、前記車体の支持部材の長手方向に形成されたフランジ部と、を有し、
前記フランジ部は、前記母材の管壁の一部同士が重なり合って形成されており、
前記フランジ部は、前記複数の部材の各々の前記接合しろが接合される部分以外の箇所で、前記車体の支持部材の前記部材に接合される、
ことを特徴とする車体用構造体。
【請求項2】
前記車体の支持部材は、該車体の最外装を構成する第一部材と、前記車体の内装を構成する第二部材と、前記第一部材と前記第二部材との間に位置する第三部材とを有する中空体で構成され、前記補強部材は、前記第一部材、前記第二部材および前記第三部材のうちの１つに接合される請求項１に記載の車体用構造体。
【請求項3】
前記フランジ部は、前記車体の側面外方に臨む請求項１または２に記載の車体用構造体。
【請求項4】
前記車体の支持部材は、前記支持部材の１つである柱部材に接合され、前記補強部材の一部は、前記柱部材の延長線と重なる請求項１～３のいずれか１項に記載の車体用構造体。
【請求項5】
前記補強部材の全長は、前記車体の支持部材の全長よりも短い請求項４に記載の車体用構造体。
【請求項6】
前記補強部材は、ポール側面衝突時の乗員保護試験（車両等の型式認定相互承認協定に基づく規則 第１３５号）を行った際、前記車体の支持部材の前記車体の内側への折れ曲がりを防止または抑制する部材である請求項１～５のいずれか１項に記載の車体用構造体。
【請求項7】
前記フランジ部は、前記車体の支持部材に溶接により接合される請求項１～６のいずれか１項に記載の車体用構造体。
【請求項8】
前記溶接は、スポット溶接である請求項７に記載の車体用構造体。
【請求項9】
車体の支持部材の長手方向に沿って配置され、該車体の支持部材を補強する補強部材であって、前記支持部材は、各々の縁が接合しろである複数の部材を含み、
前記複数の部材の各々の前記接合しろが接合され、
母材から管状体を成形してなる加工物であり、
パイプ部と、
前記パイプ部の外周側から突出し、前記車体の支持部材の長手方向に形成されたフランジ部と、
を有し、
前記フランジ部は、前記母材の管壁の一部同士が重なり合って形成されており、
前記フランジ部は、前記複数の部材の各々の前記接合しろが接合される部分以外の箇所で、前記車体の支持部材に接合される、
ことを特徴とする補強部材。
【請求項10】
請求項９に記載の補強部材を製造する方法であって、前記補強部材の母材となる、横断面形状が円形の管状体に対して、外側および内側から力を付与して成形し、横断面形状が非円形のパイプ部と、該パイプ部の外周側から突出したフランジ部とを形成することを特徴とする補強部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車体用構造体、補強部材および補強部材の製造方法
に関する。
に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、例えばセダン型やワゴン型等の自動車は、車体の骨格の一部を構成するルーフサイドレールを備えることが知られている。また、この自動車には、ルーフサイドレールを補強する補強部材をさらに備える自動車がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、補強部材として、同特許文献１の図３中に示すパイプ状補強部材や、同特許文献１の図７中に示す補強部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００３－１１８６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前者の補強部材であるパイプ状補強部材は、横断面形状がリング状をなす１つの中空部材で構成されている。このような中空部材は、例えば自動車の側方から衝撃を受けた場合、ルーフサイドレールとともに容易に折れ曲がるおそれがある。
また、後者の補強部材は、２つの板状部材を接合して管状に形成した中空部材で構成されている。このような中空部材は、２つの板状部材を接合した分、前記の１つの中空部材で構成されている場合よりも、補強強度が低下する。
以上のように、双方の補強部材は、ルーフサイドレールに対する補強が不十分であった。
また、後者の補強部材は、２つの板状部材を接合して管状に形成した中空部材で構成されている。このような中空部材は、２つの板状部材を接合した分、前記の１つの中空部材で構成されている場合よりも、補強強度が低下する。
以上のように、双方の補強部材は、ルーフサイドレールに対する補強が不十分であった。
【0005】
本発明の目的は、簡単な構成で、ルーフサイドレールを十分に補強することができる車体用構造体、補強部材、および、かかる補強部材を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の車体用構造体の一つの態様は、車体の支持部材と、前記車体の支持部材の長手方向に沿って配置され、該車体の支持部材を補強する補強部材と、を備え、前記支持部材は、各々の縁が接合しろである複数の部材を含み、前記複数の部材の各々の前記接合しろが接合され、前記補強部材は、母材から管状体を成形してなる加工物であり、パイプ部と、前記パイプ部の外周側から突出し、前記車体の支持部材の長手方向に形成されたフランジ部と、を有し、前記フランジ部は、前記母材の管壁の一部同士が重なり合って形成されており、前記フランジ部は、前記複数の部材の各々の前記接合しろが接合される部分以外の箇所で、前記車体の支持部材の前記部材に接合される、ことを特徴とする。
【0008】
本発明の補強部材の一つの態様は、車体の支持部材の長手方向に沿って配置され、該車体の支持部材を補強する補強部材であって、前記支持部材は、各々の縁が接合しろである複数の部材を含み、前記複数の部材の各々の前記接合しろが接合され、母材から管状体を成形してなる加工物であり、パイプ部と、前記パイプ部の外周側から突出し、前記車体の支持部材の長手方向に形成されたフランジ部と、を有し、前記フランジ部は、前記母材の管壁の一部同士が重なり合って形成されており、前記フランジ部は、前記複数の部材の各々の前記接合しろが接合される部分以外の箇所で、前記車体の支持部材に接合される、ことを特徴とする。
【0009】
本発明の補強部材の製造方法の一つの態様は、本発明の補強部材を製造する方法であって、前記補強部材の母材となる、横断面形状が円形の管状体に対して、外側および内側から力を付与して成形し、横断面形状が非円形のパイプ部と、該パイプ部の外周側から突出したフランジ部とを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、フランジ部を有する補強部材を、フランジ部でルーフサイドレールに接合するという簡単な構成で、フランジ部での機械強度が高まることとなり、よって、ルーフサイドレールを十分に補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の車体用構造体、補強部材および補強部材の製造方法を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の車体用構造体（第１実施形態）を備える車両の平面図である。図２は、図１中の矢印Ａ方向から見た図である。図３は、図２中のＢ－Ｂ線断面図である。図４は、図１に示す車両に対して、ポール側面衝突時の乗員保護試験を行った状態の平面図である。図５は、従来の車両に対して、ポール側面衝突時の乗員保護試験を行った状態の平面図である。図６は、本発明の車体用構造体（第１実施形態）が備える補強部材の製造過程を順に示す図（型開き状態を示す横断面図）である。図７は、本発明の車体用構造体（第１実施形態）が備える補強部材の製造過程を順に示す図（型締め状態を示す横断面図）である。なお、以下では、説明の都合上、自動車の全長方向をＸ軸方向、自動車の車幅方向をＹ軸方向、自動車の車高幅方向をＺ軸方向とする。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の車体用構造体（第１実施形態）を備える車両の平面図である。図２は、図１中の矢印Ａ方向から見た図である。図３は、図２中のＢ－Ｂ線断面図である。図４は、図１に示す車両に対して、ポール側面衝突時の乗員保護試験を行った状態の平面図である。図５は、従来の車両に対して、ポール側面衝突時の乗員保護試験を行った状態の平面図である。図６は、本発明の車体用構造体（第１実施形態）が備える補強部材の製造過程を順に示す図（型開き状態を示す横断面図）である。図７は、本発明の車体用構造体（第１実施形態）が備える補強部材の製造過程を順に示す図（型締め状態を示す横断面図）である。なお、以下では、説明の都合上、自動車の全長方向をＸ軸方向、自動車の車幅方向をＹ軸方向、自動車の車高幅方向をＺ軸方向とする。
【0013】
図１、図２に示すように、自動車１０は、車体の骨格を構成する複数の支持部材を備え、これらの支持部材には、２本のルーフサイドレール９と、２本のセンタピラー（Ｂピラー）１１と、１本のルーフレインフォース１２とが含まれる。
各ルーフサイドレール９は、自動車１０の左右両側にそれぞれ配置される梁部材である。
各センタピラー１１は、自動車１０の左右両側の中央部にそれぞれ配置される柱部材である。センタピラー１１は、ルーフサイドレール９に接合されている。この接合方法としては、特に限定されず、例えば、溶接による方法を用いることができる。
各ルーフサイドレール９は、自動車１０の左右両側にそれぞれ配置される梁部材である。
各センタピラー１１は、自動車１０の左右両側の中央部にそれぞれ配置される柱部材である。センタピラー１１は、ルーフサイドレール９に接合されている。この接合方法としては、特に限定されず、例えば、溶接による方法を用いることができる。
【0014】
ルーフレインフォース１２は、自動車１０の上部に配置され、２本のルーフサイドレール９の間に架設される梁部材である。ルーフレインフォース１２もルーフサイドレール９に接合されている。この接合方法としては、特に限定されず、例えば、センタピラー１１とルーフサイドレール９との接合方法と同じ方法を用いることができる。
なお、ルーフサイドレール９、センタピラー１１およびルーフレインフォース１２は、それぞれ、例えば、アルミニウム等の金属材料で構成されている。
また、自動車１０として、本実施形態では、ワゴン型の自動車を一例に説明するが、自動車１０については、ワゴン型の自動車に限定されず、例えば、セダン型の自動車、トラック等であってもよい。また、本発明は、自動車１０の他の車体についても適用可能である。
なお、ルーフサイドレール９、センタピラー１１およびルーフレインフォース１２は、それぞれ、例えば、アルミニウム等の金属材料で構成されている。
また、自動車１０として、本実施形態では、ワゴン型の自動車を一例に説明するが、自動車１０については、ワゴン型の自動車に限定されず、例えば、セダン型の自動車、トラック等であってもよい。また、本発明は、自動車１０の他の車体についても適用可能である。
【0015】
図３に示すように、ルーフサイドレール９は、サイドアウタ９１と、ルーフサイドインナ９２と、ルーフサイドアウタ９３とを有し、これらが互いに接合された中空体で構成される。
サイドアウタ９１は、自動車１０の最外装を構成する部材である。サイドアウタ９１は、長尺な板部材で構成され、その幅方向両側に位置する縁部がそれぞれ接合しろ９１１となる。サイドアウタ９１の幅方向の中央部９１２、すなわち、接合しろ９１１の間の部分である中央部９１２は、複数個所が所望の形状に湾曲または屈曲して塑性変形した変形部９１３を有する。また、中央部９１２の横断面形状は、全体として、自動車１０の外側に向かって膨らんだ形状をなす。
サイドアウタ９１は、自動車１０の最外装を構成する部材である。サイドアウタ９１は、長尺な板部材で構成され、その幅方向両側に位置する縁部がそれぞれ接合しろ９１１となる。サイドアウタ９１の幅方向の中央部９１２、すなわち、接合しろ９１１の間の部分である中央部９１２は、複数個所が所望の形状に湾曲または屈曲して塑性変形した変形部９１３を有する。また、中央部９１２の横断面形状は、全体として、自動車１０の外側に向かって膨らんだ形状をなす。
【0016】
ルーフサイドインナ９２は、自動車１０の内装を構成する部材である。ルーフサイドインナ９２も、長尺な板部材で構成され、その幅方向両側に位置する縁部がそれぞれ接合しろ９２１となる。ルーフサイドインナ９２の幅方向の中央部９２２、すなわち、接合しろ９２１の間の部分である中央部９２２は、複数個所が所望の形状に湾曲または屈曲して塑性変形した変形部９２３を有する。また、中央部９２２の横断面形状は、全体として、自動車１０の内側に向かって膨らんだ形状をなす。
【0017】
ルーフサイドアウタ９３は、サイドアウタ９１とルーフサイドインナ９２との間に位置する部材である。ルーフサイドアウタ９３も、長尺な板部材で構成され、その幅方向両側に位置する縁部がそれぞれ接合しろ９３１となる。ルーフサイドアウタ９３の幅方向の中央部９３２、すなわち、接合しろ９３１の間の部分である中央部９３２は、複数個所が所望の形状に湾曲または屈曲して塑性変形した変形部９３３を有する。また、中央部９３２の横断面形状は、全体として、自動車１０の外側に向かって膨らんだ形状をなす。
【0018】
ルーフサイドレール９は、サイドアウタ９１の各接合しろ９１１と、ルーフサイドインナ９２の各接合しろ９２１と、ルーフサイドアウタ９３の各接合しろ９３１とが重なり合った状態で接合されている。この接合方法としては、特に限定されず、例えば、溶接による方法を用いることができ、特に、スポット溶接を用いるのが好ましい。スポット溶接を用いることにより、板部材同士、すなわち、接合しろ９１１、接合しろ９２１および接合しろ９３１を一括して迅速かつ容易に接合することができる。以下、接合しろ９１１、接合しろ９２１および接合しろ９３１が一括接合された部分を「接合部９４」という。
【0019】
ルーフサイドレール９では、２つの接合部９４のうちの一方の接合部９４Ａがドア１３側に位置し、他方の接合部９４Ｂがルーフパネル１４側に位置する。また、接合部９４Ｂは、ルーフパネル１４の下側（裏側）に接合される。この接合方法にもスポット溶接を用いることができる。
【0020】
図３に示すように、ルーフサイドレール９内には、ルーフサイドレール９を補強する補強部材３が配置されている。補強部材３は、ルーフサイドレール９の一部として用いられるルーフサイドレール用部材２とともに車体用構造体１を構成する。以下、車体用構造体１について説明する。
【0021】
車体用構造体１は、ルーフサイドレール用部材２と、ルーフサイドレール用部材２に接合される補強部材３とを備えている。
本実施形態では、補強部材３が接合されるルーフサイドレール用部材２は、サイドアウタ９１、ルーフサイドインナ９２およびルーフサイドアウタ９３のうちのルーフサイドインナ９２となる。そして、ルーフサイドインナ９２は、補強部材３が接合されたことにより、補強されて、外力に対する機械的強度が向上する。特に、ルーフサイドレール９（ルーフサイドインナ９２）は、自動車１０が側方からの衝突を受けた際、その衝撃に対する耐性が望まれる。そこで、補強部材３は、ルーフサイドレール９の耐衝撃性を向上させる機能を有する。
本実施形態では、補強部材３が接合されるルーフサイドレール用部材２は、サイドアウタ９１、ルーフサイドインナ９２およびルーフサイドアウタ９３のうちのルーフサイドインナ９２となる。そして、ルーフサイドインナ９２は、補強部材３が接合されたことにより、補強されて、外力に対する機械的強度が向上する。特に、ルーフサイドレール９（ルーフサイドインナ９２）は、自動車１０が側方からの衝突を受けた際、その衝撃に対する耐性が望まれる。そこで、補強部材３は、ルーフサイドレール９の耐衝撃性を向上させる機能を有する。
【0022】
ルーフサイドレール９の耐衝撃性を評価するのに際して、車両等の型式認定相互承認協定に基づく規則第１３５号に規定の「ポール側面衝突時の乗員保護試験（以下単に「乗員保護試験」という）」が行われることがある。図４に示すように、乗員保護試験は、例えば車幅が１．５ｍ以下の自動車１０の場合、当該自動車１０のフロント側に乗っている乗員ＣＲの頭部ＨＤが想定される位置に向かって、電柱等を模したポール（インパクタ）２０を衝突させる。このときの衝突角度θ２０は、Ｘ軸方向と平行な軸ＯＸに対して７５°である。衝突速度Ｖ２０は、３２ｋｍ／ｈである。また、ポール２０の直径φｄ２０は、２５４ｍｍである。
【0023】
図３、図４に示すように、補強部材３は、管状をなし、ルーフサイドインナ９２（ルーフサイドレール用部材２）の長手方向に沿って配置されている。後述するように、補強部材３は、当該補強部材３の母材３’となる、横断面形状が円形の１本の管状体を成形してなる成形体、すなわち、加工物である。これにより、補強部材３は、例えば複数の部材を接合した接合体で構成されている場合よりも、補強部材３自体の機械的強度が高まる。
【0024】
そして、母材３’からの加工物である補強部材３は、横断面形状が非円形のリング状をなすパイプ部（リング状部）３１と、パイプ部３１の外周側から突出したフランジ部３２とを有する。
パイプ部３１は、補強部材３の中でフランジ部３２よりも占有率（体積比率）が高い。
パイプ部３１は、補強部材３の中でフランジ部３２よりも占有率（体積比率）が高い。
【0025】
フランジ部３２は、補強部材３の外周部に突出し、ルーフサイドインナ９２の長手方向に沿って、補強部材３の全長にわたって板状に形成された突出片である。このフランジ部３２は、母材３’が潰されて、母材３’の管壁の一部同士が重なり合った重なり部となっている。また、フランジ部３２の突出方向は、自動車１０の側面外方、すなわち、ポール２０の衝突方向と反対のＹ軸方向負側に臨む。
【0026】
フランジ部３２は、ルーフサイドインナ９２に接合される。この接合箇所としては、ルーフサイドインナ９２（ルーフサイドレール用部材２）の補強部材３と異なる他の部材、すなわち、サイドアウタ９１、ルーフサイドアウタ９３と一括して接合される接合しろ９２１以外の箇所であり、本実施形態では、中央部９２２である。
【0027】
また、フランジ部３２は、ルーフサイドレール用部材２に溶接により接合される。そして、この溶接には、例えば、スポット溶接を用いることができる。これにより、ルーフサイドインナ９２と補強部材３とが自動車１０の一部として組み込まれる以前に、ルーフサイドインナ９２の中央部９２２と補強部材３のフランジ部３２とを、スポット溶接で用いられる陽極１５と陰極１６との間で挟持した状態で電圧を印加して（図３中の二点鎖線で示す陽極１５および陰極１６参照）、これらを迅速かつ容易に接合することができる。なお、中央部９２２とフランジ部３２とは、板状となった部分の積層体となるため、スポット溶接が可能となる。
【0028】
以上のような構成の補強部材３が接合されたルーフサイドレール９（ルーフサイドインナ９２）に対して乗員保護試験を行った場合（図４参照）と、補強部材３が省略されたルーフサイドレール９に対して乗員保護試験を行った場合（図５参照）とを比較してみる。
図４に示すように、前者の乗員保護試験の場合、ルーフサイドレール９は、ポール２０が衝突した瞬間の衝突点Ｏ９を中間点として、ルーフサイドレール９の長手方向に沿った直線状の所定の範囲ＡＲ９が自動車１０の内側へ入り込むが、乗員ＣＲの頭部ＨＤに至るまで入り込むのが防止されている（衝突後のルーフサイドレール９の状態を二点鎖線で示す）。これにより、乗員ＣＲの頭部ＨＤが保護される。
図４に示すように、前者の乗員保護試験の場合、ルーフサイドレール９は、ポール２０が衝突した瞬間の衝突点Ｏ９を中間点として、ルーフサイドレール９の長手方向に沿った直線状の所定の範囲ＡＲ９が自動車１０の内側へ入り込むが、乗員ＣＲの頭部ＨＤに至るまで入り込むのが防止されている（衝突後のルーフサイドレール９の状態を二点鎖線で示す）。これにより、乗員ＣＲの頭部ＨＤが保護される。
【0029】
これに対し、図５に示すように、後者の乗員保護試験の場合、ルーフサイドレール９は、衝突点Ｏ９で折れ曲がって自動車１０の内側へ入り込み、乗員ＣＲの頭部ＨＤに至ってしまう（衝突後のルーフサイドレール９の状態を二点鎖線で示す）。
【0030】
以上のように、補強部材３は、乗員保護試験を行った際、ルーフサイドレール９（ルーフサイドレール用部材２）の自動車１０の内側への不本意な折れ曲がりを防止または抑制する部材となっている。これにより、衝突時に乗員ＣＲの頭部ＨＤを保護することができる。従って、フランジ部３２付きの補強部材３をルーフサイドレール９に接合するという簡単な構成で、ルーフサイドレール９を十分に補強することができ、よって、自動車１０の衝突安全性能が高まる。
【0031】
また、フランジ部３２は、ルーフサイドインナ９２（ルーフサイドレール用部材２）の補強部材３と異なる他の部材、すなわち、サイドアウタ９１およびルーフサイドアウタ９３と接合される以外の箇所で、ルーフサイドインナ９２に接合される。これにより、板状のフランジ部３２の突出方向を、自動車１０の側面外方、すなわち、ポール２０の衝突方向と反対のＹ軸方向負側に臨ませることができる。そして、この板状のフランジ部３２を幅方向に衝突点Ｏ９で折れ曲げるのは極めて困難である。これにより、補強部材３の機械的強度がさらに向上して、衝突時にルーフサイドレール９が不本意に自動車１０の内側へ折れ曲がるのを十分に防止または抑制することができる。
【0032】
また、フランジ部３２は、ルーフサイドインナ９２のみと接合されるため、その接合にスポット溶接を用いることができる。この場合、スポット溶接が容易となり、また、溶接後のフランジ部３２とルーフサイドインナ９２との接合状態を長期にわたって強固に維持することができる。
【0033】
図４に示すように、補強部材３の一部は、センタピラー１１の延長線Ｏ１１と重なる。これにより、衝突時にルーフサイドレール９がルーフレインフォース１２で内側に折れ曲がる（図５中の二点鎖線で示す衝突後のルーフサイドレール９参照）のを防止することができ、乗員ＣＲの頭部ＨＤの保護に寄与する。なお、延長線Ｏ１１は、ルーフレインフォース１２とも重なる。
また、補強部材３の全長は、ルーフサイドインナ９２（ルーフサイドレール用部材２）の全長よりも短い。これにより、ルーフサイドインナ９２の補強したい部分に対して、重点的に（優先的に）過不足なく補強することができる。
また、補強部材３の全長は、ルーフサイドインナ９２（ルーフサイドレール用部材２）の全長よりも短い。これにより、ルーフサイドインナ９２の補強したい部分に対して、重点的に（優先的に）過不足なく補強することができる。
【0034】
前述したように、補強部材３は、ルーフサイドレール９の内側に配置されている。これに対し、補強部材３がルーフサイドレール９の外側に配置されている例として、補強部材３が自動車１０の外側に配置されている場合、補強部材３が目立ち、自動車１０の外観が損なわれるおそれがある。また、補強部材３がルーフサイドレール９の外側に配置されている他の例として、補強部材３が自動車１０の内側（車内）に配置されている場合、自動車１０の居住空間が狭くなり、車内での居住性が損なわれるおそれがある。しかしながら、補強部材３がルーフサイドレール９の内側に配置されていることにより、自動車１０の外観が損なわれたり、居住性が損なわれたりするのを防止することができる。
なお、補強部材３は、例えば、Ｆｅ－Ｃ系合金等の金属材料で構成されている。
なお、補強部材３は、例えば、Ｆｅ－Ｃ系合金等の金属材料で構成されている。
【0035】
次に、補強部材３を製造する方法について説明する。この製造方法では、成形装置８を用いる。
図６、図７に示すように、成形装置８は、上金型８１と、下金型８２と、気体供給部８３と、加熱部８４と、冷却部８５と、駆動部８６と、制御部８７とを備える。
図６、図７に示すように、成形装置８は、上金型８１と、下金型８２と、気体供給部８３と、加熱部８４と、冷却部８５と、駆動部８６と、制御部８７とを備える。
【0036】
下金型８２は、固定され、上金型８１は、下金型８２に対して接近、離間可能に支持される。図６に示すように、上金型８１と下金型８２とは、型開き状態で、上金型８１と下金型８２との間に母材３’を配置することができる。また、図７に示すように、上金型８１と下金型８２とは、型締め状態で、パイプ部３１を形成する第１キャビティ８８と、フランジ部３２を形成する第２キャビティ８９とを画成することができる。
【0037】
気体供給部８３は、母材３’内に高圧空気を供給する。これにより、型締め状態での母材３’の過剰な潰れを防止することができる。気体供給部８３の構成としては、特に限定されず、例えば、コンプレッサを有する構成とすることができる。
加熱部８４は、母材３’を加熱する。加熱部８４の構成としては、特に限定されず、例えば、母材３’に電気的に接続される２つの電極と、これらの電極間に電圧を印可する電圧印加部とを有する構成とすることができる。これにより、母材３’を通電状態として、母材３’を加熱して軟化させることができる。
加熱部８４は、母材３’を加熱する。加熱部８４の構成としては、特に限定されず、例えば、母材３’に電気的に接続される２つの電極と、これらの電極間に電圧を印可する電圧印加部とを有する構成とすることができる。これにより、母材３’を通電状態として、母材３’を加熱して軟化させることができる。
【0038】
冷却部８５は、補強部材３（母材３’）を急冷却する。冷却部８５の構成としては、特に限定されず、例えば、上金型８１および下金型８２にそれぞれ設けられ、冷媒が通過する流路を有する構成とすることができる。そして、冷媒が流路を通過した際、上金型８１および下金型８２ごと、補強部材３を急冷却することができる。なお、冷媒は、液体、気体いずれでもよい。
【0039】
駆動部８６は、上金型８１を移動させて、上金型８１を下金型８２に対して接近、離間させることができる。これにより、型開き状態と、型締め状態とを切り換えることができる。駆動部８６の構成としては、特に限定されず、例えば、モータと、モータに接続されたボールねじと、ボールねじに接続されたリニアガイドとを有する構成とすることができる。
制御部８７は、気体供給部８３、加熱部８４、冷却部８５、駆動部８６の作動を制御する。制御部８７の構成としては、特に限定されず、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、各種メモリとを有する構成とすることができる。
制御部８７は、気体供給部８３、加熱部８４、冷却部８５、駆動部８６の作動を制御する。制御部８７の構成としては、特に限定されず、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、各種メモリとを有する構成とすることができる。
【0040】
成形装置８は、以下のように作動する。
まず、図６に示すように、上金型８１と下金型８２とを型開き状態として、上金型８１と下金型８２との間に母材３’を配置する。
次いで、型開き状態のまま、加熱部８４を作動させる。これにより、母材３’を軟化させることができる。
まず、図６に示すように、上金型８１と下金型８２とを型開き状態として、上金型８１と下金型８２との間に母材３’を配置する。
次いで、型開き状態のまま、加熱部８４を作動させる。これにより、母材３’を軟化させることができる。
【0041】
次いで、上金型８１を下金型８２に接近させた状態とする。この状態は、図７に示す型締め状態には至らず、上金型８１と下金型８２との間に隙間が形成された状態である。そして、気体供給部８３を作動させて、１次ブローを行う。これにより、上金型８１と下金型８２との間の前記隙間に母材３’の一部が膨出して入り込む。
【0042】
次いで、図７に示す型締め状態として、気体供給部８３を作動させて、２次ブローを行う。これにより、母材３’は、補強部材３の形状に向かって変形することができる、すなわち、パイプ部３１とフランジ部３２とを有する補強部材３となる。
【0043】
次いで、冷却部８５を作動させて、補強部材３を急冷却する。これにより、補強部材３では、オーステナイトがマルテンサイトに変態する。
次いで、再度型開き状態として、補強部材３を取り出す。その後、補強部材３を所望の長さに切断して、ルーフサイドレール用部材２に接合することができる。
次いで、再度型開き状態として、補強部材３を取り出す。その後、補強部材３を所望の長さに切断して、ルーフサイドレール用部材２に接合することができる。
【0044】
＜第２実施形態＞
図８は、本発明の車体用構造体（第２実施形態）を備える車両の横断面図である。
以下、この図を参照して本発明の車体用構造体、補強部材および補強部材の製造方法の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、補強部材３が接合される相手側が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
図８は、本発明の車体用構造体（第２実施形態）を備える車両の横断面図である。
以下、この図を参照して本発明の車体用構造体、補強部材および補強部材の製造方法の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、補強部材３が接合される相手側が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【0045】
図８に示すように、本実施形態の車体用構造体１では、補強部材３が接合されるルーフサイドレール用部材２は、サイドアウタ９１、ルーフサイドインナ９２およびルーフサイドアウタ９３のうちのルーフサイドアウタ９３となる。この場合、補強部材３のフランジ部３２は、ルーフサイドアウタ９３の中央部９３２に接合される。
【0046】
また、補強部材３は、第１実施形態での補強部材３と姿勢が異なり、上下反転されて配置された状態となっている。そして、補強部材３のフランジ部３２の突出方向は、Ｙ軸方向正側に臨む。これにより、前記第１実施形態と同様に、フランジ部３２を幅方向に折れ曲げるのは極めて困難となり、よって、補強部材３の機械的強度がさらに向上して、衝突時にルーフサイドレール９が不本意に自動車１０の内側へ折れ曲がるのを十分に防止または抑制することができる。
以上のような車体用構造体１は、補強部材３をルーフサイドアウタ９３に接合したい場合に有効な構成となる。
以上のような車体用構造体１は、補強部材３をルーフサイドアウタ９３に接合したい場合に有効な構成となる。
【0047】
＜第３実施形態＞
図９は、本発明の車体用構造体（第３実施形態）を備える車両の横断面図である。
以下、この図を参照して本発明の車体用構造体、補強部材および補強部材の製造方法の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、補強部材３の構成（形状）が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
図９は、本発明の車体用構造体（第３実施形態）を備える車両の横断面図である。
以下、この図を参照して本発明の車体用構造体、補強部材および補強部材の製造方法の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、補強部材３の構成（形状）が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【0048】
図９に示すように、本実施形態では、補強部材３は、２つのフランジ部３２を有する。各フランジ部３２は、パイプ部３１を介して、その両側にそれぞれ配置されている。
また、２つのフランジ部３２の一方のフランジ部３２Ａの突出方向は、Ｙ軸方向負側に臨んでおり、他方のフランジ部３２Ｂの突出方向は、上側（Ｚ軸方向正側）に臨んでいる。
以上のような構成の補強部材３は、２つのフランジ部３２を有する分、第１実施形態での補強部材３よりも機械的強度が増加する。これにより、ルーフサイドレール９の耐衝撃性をさらに向上させることができる。
また、２つのフランジ部３２の一方のフランジ部３２Ａの突出方向は、Ｙ軸方向負側に臨んでおり、他方のフランジ部３２Ｂの突出方向は、上側（Ｚ軸方向正側）に臨んでいる。
以上のような構成の補強部材３は、２つのフランジ部３２を有する分、第１実施形態での補強部材３よりも機械的強度が増加する。これにより、ルーフサイドレール９の耐衝撃性をさらに向上させることができる。
【0049】
＜第４実施形態＞
図１０は、本発明の車体用構造体（第４実施形態）を備える車両の横断面図である。
以下、この図を参照して本発明の車体用構造体、補強部材および補強部材の製造方法の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、補強部材３が接合される相手側が異なること以外は前記第３実施形態と同様である。
図１０は、本発明の車体用構造体（第４実施形態）を備える車両の横断面図である。
以下、この図を参照して本発明の車体用構造体、補強部材および補強部材の製造方法の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、補強部材３が接合される相手側が異なること以外は前記第３実施形態と同様である。
【0050】
図１０に示すように、本実施形態の車体用構造体１では、補強部材３が接合されるルーフサイドレール用部材２は、ルーフサイドアウタ９３となる。
また、補強部材３は、第３実施形態での補強部材３と姿勢が異なり、上下反転されて配置された状態となっている。そして、補強部材３のフランジ部３２Ａの突出方向は、Ｙ軸方向正側に臨み、フランジ部３２Ｂの突出方向は、下側（Ｚ軸方向負側）に臨む。
また、補強部材３は、第３実施形態での補強部材３と姿勢が異なり、上下反転されて配置された状態となっている。そして、補強部材３のフランジ部３２Ａの突出方向は、Ｙ軸方向正側に臨み、フランジ部３２Ｂの突出方向は、下側（Ｚ軸方向負側）に臨む。
【0051】
以上のような車体用構造体１は、補強部材３をルーフサイドアウタ９３に接合したい場合に有効な構成となる。
【0052】
以上、本発明の車体用構造体、補強部材および補強部材の製造方法を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。また、車体用構造体、補強部材を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の車体用構造体、補強部材および補強部材の製造方法は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
また、本発明の車体用構造体、補強部材および補強部材の製造方法は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【0053】
また、補強部材３が接合されるルーフサイドレール用部材２は、第１実施形態および第３実施形態ではルーフサイドインナ９２となり、第２実施形態および第４実施形態ではルーフサイドアウタ９３となるが、これらに限定されず、サイドアウタ９１として用いられる場合であってもよい。
また、補強部材３は、ルーフサイドレール９の内側に配置されているが、これに限定されず、ルーフサイドレール９の外側に配置されていてもよい。
また、成形装置８により、フランジ部３２の厚さを適宜調整することもできる。これにより、フランジ部３２の接合箇所を、例えば、ルーフサイドインナ９２とルーフサイドアウタ９３と間とすることもできる。
また、補強部材３は、ルーフサイドレール９の内側に配置されているが、これに限定されず、ルーフサイドレール９の外側に配置されていてもよい。
また、成形装置８により、フランジ部３２の厚さを適宜調整することもできる。これにより、フランジ部３２の接合箇所を、例えば、ルーフサイドインナ９２とルーフサイドアウタ９３と間とすることもできる。
【符号の説明】
【0054】
１０ 自動車
１ 車体用構造体
２ ルーフサイドレール用部材
３ 補強部材
３’ 母材
３１ パイプ部（リング状部）
３２、３２Ａ、３２Ｂ フランジ部
８ 成形装置
８１ 上金型
８２ 下金型
８３ 気体供給部
８４ 加熱部
８５ 冷却部
８６ 駆動部
８７ 制御部
８８ 第１キャビティ
８９ 第２キャビティ
９ ルーフサイドレール
９１ サイドアウタ
９１１ 接合しろ
９１２ 中央部
９１３ 変形部
９２ ルーフサイドインナ
９２１ 接合しろ
９２２ 中央部
９２３ 変形部
９３ ルーフサイドアウタ
９３１ 接合しろ
９３２ 中央部
９３３ 変形部
９４、９４Ａ、９４Ｂ 接合部
１１ センタピラー（Ｂピラー）
１２ ルーフレインフォース
１３ ドア
１４ ルーフパネル
１５ 陽極
１６ 陰極
２０ ポール（インパクタ）
ＡＲ９ 範囲
ＣＲ 乗員
φｄ２０ 直径
ＨＤ 頭部
ＯＸ 軸
Ｏ９ 衝突点
Ｏ１１ 延長線
Ｖ２０ 衝突速度
θ２０ 衝突角度
１ 車体用構造体
２ ルーフサイドレール用部材
３ 補強部材
３’ 母材
３１ パイプ部（リング状部）
３２、３２Ａ、３２Ｂ フランジ部
８ 成形装置
８１ 上金型
８２ 下金型
８３ 気体供給部
８４ 加熱部
８５ 冷却部
８６ 駆動部
８７ 制御部
８８ 第１キャビティ
８９ 第２キャビティ
９ ルーフサイドレール
９１ サイドアウタ
９１１ 接合しろ
９１２ 中央部
９１３ 変形部
９２ ルーフサイドインナ
９２１ 接合しろ
９２２ 中央部
９２３ 変形部
９３ ルーフサイドアウタ
９３１ 接合しろ
９３２ 中央部
９３３ 変形部
９４、９４Ａ、９４Ｂ 接合部
１１ センタピラー（Ｂピラー）
１２ ルーフレインフォース
１３ ドア
１４ ルーフパネル
１５ 陽極
１６ 陰極
２０ ポール（インパクタ）
ＡＲ９ 範囲
ＣＲ 乗員
φｄ２０ 直径
ＨＤ 頭部
ＯＸ 軸
Ｏ９ 衝突点
Ｏ１１ 延長線
Ｖ２０ 衝突速度
θ２０ 衝突角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】