(57)【要約】【課題】側面衝突時におけるルーフサイドレールの変位抑制を介してピラーによる車室内への侵入を低減することができる車両の上部車体構造を提供する。【解決手段】ルーフパネル３の車幅方向両端部に連結されて車体前後方向に延びる左右１対のルーフサイドレール１０と、これら１対のルーフサイドレール１０の途中部を車幅方向に連結するルーフレイン３０とを備え、ルーフサイドレール１０の車幅方向内側端部が側面視にて凹凸状に形成され、ルーフレイン３０の車幅方向外側端部が側面視にて凹凸状に形成され、ルーフサイドレール１０の凹凸状端部とルーフレイン３０の凹凸状端部が、側面視にて交差するように配設された。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルーフパネルの車幅方向両端部に連結されて車体前後方向に延びる左右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車体前後方向途中部を車幅方向に連結するルーフレインフォースメントとを備えた車両の上部車体構造において、
前記ルーフサイドレールの車幅方向内側端部が側面視にて凹凸状に形成され、
前記ルーフレインフォースメントの車幅方向外側端部が側面視にて凹凸状に形成され、
前記ルーフサイドレールの凹凸状端部と前記ルーフレインフォースメントの凹凸状端部が、側面視にて交差するように配設されたことを特徴とする車両の上部車体構造。
【請求項２】
前記ルーフレインフォースメントが、前記ルーフサイドレールの凹凸状端部と前記ルーフレインフォースメントの凹凸状端部が交差する交差部近傍位置で前記ルーフサイドレールに接合されたことを特徴とする請求項１に記載の車両の上部車体構造。
【請求項３】
前記ルーフサイドレールとルーフレインフォースメントのうちの一方に他方に向かって延設された突出部を設け、前記突出部が前記ルーフサイドレールとルーフレインフォースメントのうちの他方に接合されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の上部車体構造。
【請求項４】
前記ルーフサイドレールが、車幅方向外側壁部を構成するルーフレールアウタと、このルーフレールアウタと協働して車体前後方向に延びる閉断面を形成するルーフレールインナとを有し、
前記突出部が、前記ルーフレインフォースメントの車幅方向外側端部から延設されると共に前記ルーフレールアウタの上面に接合されたことを特徴とする請求項３に記載の車両の上部車体構造。
【請求項５】
前記突出部が複数設けられ、
前記ルーフレールアウタは、前記複数の突出部の間に上方において膨出すると共に前記ルーフパネルに接合される膨出部を有することを特徴とする請求項４に記載の車両の上部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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車体前後方向途中部を車幅方向に連結するルーフレインフォースメントとを備えた車両の上部車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ルーフパネルの車幅方向両端部に連結されて車体前後方向に延びる左右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上下方向下方に夫々延びる左右１対のセンタピラーと、前記１対のルーフサイドレールの車体前後方向途中部を車幅方向に連結するルーフレインフォースメントと、前記１対のセンタピラーとルーフレインフォースメントとの間を補強する左右１対のガセットとを備えた上部車体構造は知られている。
【０００３】
特許文献１の車両の上部車体構造は、ルーフサイドレールが、ルーフレールアウタ（ルーフサイドスチフナ）と、ルーフレールアウタと協働して前後方向に延びる閉断面を形成するルーフレールインナとを有し、ルーフレインフォースメント（ルーフアーチ）の左右端部に形成された舌片がルーフレールアウタの車幅方向内側端部の上面に接合されると共に、ガセットが、ルーフレールインナ及びルーフレインフォースメントにボルトを介して締結固定されている。これにより、センタピラーに入力した衝突荷重が、センタピラーからルーフレールアウタを経てルーフレインフォースメントに伝達される経路と、センタピラーからガセットを経てルーフレインフォースメントに伝達される経路とに分散されるため、ルーフサイドレールの断面崩れを抑制でき、部材の小型化を図っている。
【０００４】
ところで、車両の側面衝突時における乗員の安全性を確保することを目的として、ピラー部材の車幅方向内側への変形を抑制する技術が種々提案されている。
図１０に示すように、ルーフサイドレール５１とサイドシル５２との間を連結するセンタピラー５３の上部側約２／３相当の上側部材の曲げ剛性を下部側約１／３相当の下側部材の曲げ剛性よりも大きくすることで、下側部材の曲げ変形角度を上側部材の曲げ変形角度よりも大きくでき、センタピラー５３の車幅方向内側への最大変位量を小さくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５４８６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１０に示すように、車両の側面衝突時、車幅方向内側へ向かう衝突荷重がセンタピラー５３に入力した場合、センタピラー５３の変位に伴ってルーフサイドレール５１に車幅方向内側及び車体上下方向下側に向かう力が作用し、その結果、ルーフサイドレール５１が車幅方向内側下方に変位する虞がある。つまり、ルーフサイドレール５１の車幅方向内側への変位を抑制することにより、センタピラー５３による車幅方向内側への侵入を低減することができる。
【０００７】
特許文献１の車両の上部車体構造は、２系統のロードパス（荷重経路）を形成している。
しかし、特許文献１では、ルーフレインフォースメント（舌片）がルーフレールアウタの車幅方向内側端部の上面に接合され、ルーフサイドレールを車幅方向内側（車室内側）から直接的に支持する、換言すれば、衝突荷重を直接受け止める構成ではないため、車両の側面衝突時、ルーフサイドレールによる車幅方向内側への変位を十分に抑制できない虞がある。
【０００８】
本発明の目的は、側面衝突時におけるルーフサイドレールの変位抑制を介してピラーによる車室内への侵入を低減可能な車両の上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の車両の上部車体構造は、ルーフパネルの車幅方向両端部に連結されて車体前後方向に延びる左右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車体前後方向途中部を車幅方向に連結するルーフレインフォースメントとを備えた車両の上部車体構造において、前記ルーフサイドレールの車幅方向内側端部が側面視にて凹凸状に形成され、前記ルーフレインフォースメントの車幅方向外側端部が側面視にて凹凸状に形成され、前記ルーフサイドレールの凹凸状端部と前記ルーフレインフォースメントの凹凸状端部が、側面視にて交差するように配設されたことを特徴としている。
【００１０】
この車両の上部車体構造では、前記ルーフサイドレールの車幅方向内側端部が側面視にて凹凸状に形成され、前記ルーフレインフォースメントの車幅方向外側端部が側面視にて凹凸状に形成されているため、ルーフサイドレールとルーフレインフォースメントの車幅方向剛性を端部の形状により増加することができる。
前記ルーフサイドレールの凹凸状端部と前記ルーフレインフォースメントの凹凸状端部が、側面視にて交差するように配設されたため、車両の側面衝突時、ルーフサイドレールの凹凸状端部がルーフレインフォースメントの凹凸状端部に直接的に受け止められ、ルーフサイドレールによる車幅方向内側への変位を抑制することができる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ルーフレインフォースメントが、前記ルーフサイドレールの凹凸状端部と前記ルーフレインフォースメントの凹凸状端部が交差する交差部近傍位置で前記ルーフサイドレールに接合されたことを特徴としている。
この構成によれば、車両の側面衝突時、ルーフサイドレールの凹凸状端部がルーフレインフォースメントの凹凸状端部に即座に支持され、衝突荷重をルーフレインフォースメントを介して分散することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記ルーフサイドレールとルーフレインフォースメントのうちの一方に他方に向かって延設された突出部を設け、前記突出部が前記ルーフサイドレールとルーフレインフォースメントのうちの他方に接合されたことを特徴としている。
この構成によれば、凹凸状端部を形成しつつルーフサイドレールとルーフレインフォースメントを接合することができる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記ルーフサイドレールが、車幅方向外側壁部を構成するルーフレールアウタと、このルーフレールアウタと協働して車体前後方向に延びる閉断面を形成するルーフレールインナとを有し、前記突出部が、前記ルーフレインフォースメントの車幅方向外側端部から延設されると共に前記ルーフレールアウタの上面に接合されたことを特徴としている。
この構成によれば、構造の複雑化を招くことなくルーフサイドレールとルーフレインフォースメントを接合することができる。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記突出部が複数設けられ、前記ルーフレールアウタは、前記複数の突出部の間に上方において膨出すると共に前記ルーフパネルに接合される膨出部を有することを特徴としている。
この構成によれば、ルーフパネルの接合部を確保しつつ大きな交差領域を形成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の車両の上部車体構造によれば、側面衝突時におけるルーフサイドレールの変位抑制を介してピラーによる車室内への侵入を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１に係る車両の車幅方向外側斜視図である。
【図２】ルーフサイドレールの要部斜視図である。
【図３】図２のIII-III線断面図である。
【図４】図２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】ルーフサイドレールとルーフレインフォースメントとガセットを室内左方から視た斜視図である。
【図７】ルーフサイドレールとルーフレインフォースメントとガセットを室内下方から視た平面図である。
【図８】図７のVIII- VIII線断面図である。
【図９】ルーフサイドレールとルーフレインフォースメントとガセットの分解斜視図である。
【図１０】車両の側面衝突時におけるセンタピラーの変位に係る説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【実施例１】
【００１８】
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。
本実施例１に係る車両Ｖは、車室前側のエンジンルームに縦置き配置されたエンジン（図示略）を備え、後輪で駆動されるＦＲ（Front engine Rear drive）自動車である。
以下、図において、矢印Ｆ方向を車体前後方向前方とし、矢印Ｌ方向を車幅方向左方とし、矢印Ｕ方向を車体上下方向上方として説明する。また、この車両Ｖは、左右対称の構造であるため、以下、特段の説明がない限り、右側部材及び右側部分について主に説明する。
【００１９】
まず、全体構成について説明する。
図１に示すように、車両Ｖは、前後に延びる左右１対のサイドシル１と、これら１対のサイドシル１の間に掛け渡されると共に車室床面を構成するフロアパネル２と、前後に延びてルーフパネル３（図９参照）を支持する左右１対のルーフサイドレール１０と、これら１対のルーフサイドレール１０から１対のサイドシル１に亙って夫々下方に延びる左右１対のＡ〜Ｄピラー４〜７等を備えている。
【００２０】
サイドシル１は、鋼板をプレス成形したアウタ部材とインナ部材とにより構成され、両部材が協働して前後に延びる略直線状の閉断面を形成している。
サイドシル１の前端部分に、Ａピラー４の下半部に相当するヒンジピラーの下端が接続され、中間部分に、Ｂピラー５の下端が接続されている。
Ａピラー４とルーフサイドレール１０の前側部分とＢピラー５とサイドシル１の前側部分とによって、フロントドア（図示略）のドア用開口縁部を形成している。
サイドシル１の後端部分に、リヤホイールハウス８の前端部分が接続されている。
Ｂピラー５とルーフサイドレール１０の後側部分とＣピラー６とリヤホイールハウス８の前側部分とサイドシル１の後側部分とによって、リヤドア（図示略）のドア用開口縁部を形成している。尚、Ｂピラー５は、上部側約２／３相当の上側部材の曲げ剛性が下部側約１／３相当の下側部材の曲げ剛性よりも大きくなるように構成されている。
【００２１】
図１に示すように、１対のルーフサイドレール１０は、ルーフパネル３の左右端部に夫々対応するように配設され、前後１対のヘッダ２１，２２と、２つのルーフレインフォースメント（以下、ルーフレインと略す）２３，３０等を備えている。
フロントヘッダ２１は、１対のルーフサイドレール１０の前端部を連結し、リヤヘッダ２２は、１対のルーフサイドレール１０の後端部を連結している。リヤヘッダ２２には、リフトゲート（図示略）を開閉するための左右１対のヒンジ（図示略）が設置されている。
ルーフレイン２３は、１対のＣピラー６の上端部に対応する部位を左右に連結する位置に配置され、ルーフレイン３０は、１対のＢピラー５の上端部に対応する部位を左右に連結する位置に配置されている。
【００２２】
次に、ルーフサイドレール１０について説明する。
図２〜図４に示すように、ルーフサイドレール１０は、右側壁部（車幅方向外側壁部）を構成するルーフレールアウタ１１と、このルーフレールアウタ１１と協働して前後に延びる断面略台形状の閉断面を形成するルーフレールインナ１２と、台形状閉断面を内外に仕切るルーフレールレイン１３と、ルーフレールアウタ１１の前後に延びる上側稜線を覆う断面略Ｌ字状補強部材１４等によって構成されている。
Ｂピラーのアウタ部材５ａは、上端部がルーフレールアウタ１１の右側部に接合され、インナ部材５ｂは、上端側部分がルーフレールアウタ１１の下端部とルーフレールレイン１３の下端部を挟み込んで三重接合されている。ルーフレールレイン１３の上端部は、ルーフレールアウタ１１の上壁部に接合されている。
【００２３】
図２，図５に示すように、ルーフレールアウタ１１の左側端部（車幅方向内側端部）は、側面視にて凹凸状（湾曲波状）に形成されている。ルーフレールアウタ１１の端部には、上壁部の大半を占める基準面に対して上方に膨出する膨出部１１ａが前後に並んで複数形成されている。これら複数の膨出部１１ａがルーフパネル３の下面に溶接にて接合される。更に、ルーフレールアウタ１１の左側端部には、ルーフレイン３０が接合されている。
【００２４】
次に、ルーフレイン３０について説明する。
図２，図５に示すように、ルーフレイン３０は、例えば、高張力鋼板によって一体形成され、断面略Ｕ字状の前後１対の下溝部３１と、前側下溝部３１の後側上端部と後側下溝部３１の前側上端部を連結して断面逆Ｕ字状の上溝部３２を形成する連結部３３と、前側下溝部３１の前側上端部から前方に延びると共に後側下溝部３１の後側上端部から後方に延びる前後１対のフランジ部３４等を備えている。
【００２５】
ルーフレイン３０の右側端部、所謂連結部３３と前後１対のフランジ部３４の右側端部は、ルーフレールアウタ１１の左側端部に対して僅かな隙間を空けて対向配置されている。
連結部３３と前後１対のフランジ部３４には、各々の端部から右方に延設された３つの突出部３５が夫々形成されている。各突出部３５は、隣り合う膨出部１１ａの間においてルーフレールアウタ１１の上面（基準面）に溶接にて夫々接合されている。
図５に示すように、ルーフレールアウタ１１の左側凹凸状端部とルーフレイン３０の右側凹凸状端部は、側面視にて、少なくともルーフレールアウタ１１の厚さ分交差している。また、膨出部１１ａが形成されている部位では、ルーフレイン３０の凹凸状端部が膨出部１１ａの断面に交差しているため、ルーフレールアウタ１１の厚さ分よりも大きな交差領域を形成している。
【００２６】
図６〜図９に示すように、１対のＢピラー５に対応した領域においてルーフサイドレール１０とルーフレイン３０との間を車室内側から補強する左右１対のガセット４０が設けられている。ガセット４０は、例えば、断面略ハット状の高張力鋼板によって一体形成され、前後１対の縦壁部４１と、これら１対の縦壁部４１の下端部を連結する底壁部４２と、前側縦壁部４１の上端部から前方に延びると共に後側縦壁部４１の上端部から後方に延びる前後１対の上部フランジ部４３と、車幅方向外側端部に側部フランジ部４４等を備えている。
【００２７】
底壁部４２には、車幅方向外側部分に前後方向に長い楕円状の開口部４２ａと、車幅方向に延びる下方に突出した前後２本のビード部４２ｂと、開口部４２ａの外周部に沿って延びる下方に突出した環状ビード部４２ｃとが設けられ、前後２本のビード部４２ｂは環状ビード部４２ｃに接続されている。開口部４２ａは、溶接用開口部である。
図２，図７に示すように、ルーフレイン３０の右側端部は、ルーフサイドレール１０の左側端部に対して僅かに隙間を空けて略前後方向に沿っているため、ビード部４２ｂは、平面視にてルーフレイン３０の右側端部に対して略直交するように形成されている。
【００２８】
図８に示すように、底壁部４２が前後の下溝部３１の底壁部に夫々接合され、１対の上部フランジ部４３が１対のフランジ部３４（突出部３５）に夫々接合されている。
底壁部４２と上溝部３２は、ルーフサイドレール１０とルーフレイン３０との下側領域において両者間を跨る略矩形状の閉断面Ｃを形成している。
底壁部４２に形成されたビード部４２ｂは、下方に突出した断面略台形状に形成され、車幅方向に延びる４本の稜線を有している。それ故、ビード部４２ｂによって底壁部４２と上溝部３２が形成する閉断面Ｃの断面積を増加している。
【００２９】
ルーフサイドレール１０とルーフレイン３０とガセット４０は、第１〜第４接合部Ｐ１〜Ｐ４で夫々接合されている。第１，第２接合部Ｐ１，Ｐ２は、ガセット４０の前後端部に対応する部分に設定されている。図３に示すように、第１接合部Ｐ１では、フランジ部３４から延びる突出部３５と上部フランジ部４３がルーフレールアウタ１１を挟み込んで溶接により三重接合している。第１接合部Ｐ１よりも車幅方向外側に設定された第２接合部Ｐ２では、ルーフレールインナ１２と側部フランジ部４４が溶接により接合されている。
【００３０】
第３，第４接合部Ｐ３，Ｐ４は、ガセット４０の前後中間部に対応する部分に設定されている。図４に示すように、ルーフレールインナ１２が部分的に左方に延設されているため、第３接合部Ｐ３では、連結部３３から延びる突出部３５とルーフレールインナ１２がルーフレールアウタ１１を挟み込んで溶接により三重接合している。第３接合部Ｐ３よりも車幅方向外側に設定された第４接合部Ｐ４では、側部フランジ部４４とインナ部材５ｂがルーフレールインナ１２を挟み込んで溶接により三重接合している。
【００３１】
本実施例では、第１，第２，第４接合部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４における各部材の接合方法を同じにし、更に、第３接合部Ｐ３におけるルーフレールアウタ１１とルーフレールインナ１２とルーフレイン３０の接合方法を第１，第２，第４接合部Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４における各部材の接合方法と同じにすることで、同一の溶接ステーションで作業することができ、生産効率の向上を図っている。
【００３２】
次に、上記上部車体構造の作用、効果について説明する。
実施例１に係る上部車体構造によれば、ルーフサイドレール１０の車幅方向内側端部が側面視にて凹凸状に形成され、ルーフレイン３０の車幅方向外側端部が側面視にて凹凸状に形成されているため、ルーフサイドレール１０とルーフレイン３０の車幅方向剛性を端部の形状により増加することができる。ルーフサイドレール１０の凹凸状端部とルーフレイン３０の凹凸状端部が、側面視にて交差するように配設されたため、車両Ｖの側面衝突時、ルーフサイドレール１０の凹凸状端部がルーフレイン３０の凹凸状端部に直接的に受け止められ、ルーフサイドレール１０による車幅方向内側への変位を抑制することができる。
【００３３】
ルーフレイン３０が、ルーフサイドレール１０の凹凸状端部とルーフレイン３０の凹凸状端部が交差する交差部近傍位置でルーフサイドレール１０に接合されたため、車両Ｖの側面衝突時、ルーフサイドレール１０の凹凸状端部がルーフレイン３０の凹凸状端部に即座に支持され、衝突荷重をルーフレイン３０を介して分散することができる。
【００３４】
ルーフサイドレール１０とルーフレイン３０のうちの一方に他方に向かって延設された突出部３５を設け、突出部３５がルーフサイドレール１０とルーフレイン３０のうちの他方に接合されたため、凹凸状端部を形成しつつルーフサイドレール１０とルーフレイン３０を接合することができる。
【００３５】
ルーフサイドレール１０が、車幅方向外側壁部を構成するルーフレールアウタ１１と、このルーフレールアウタ１１と協働して前後に延びる閉断面を形成するルーフレールインナ１２とを有し、突出部３５が、ルーフレイン３０の車幅方向外側端部から延設されると共にルーフレールアウタ１１の上面に接合されたため、構造の複雑化を招くことなくルーフサイドレール１０とルーフレイン３０を接合することができる。
【００３６】
突出部３５が複数設けられ、ルーフレールアウタ１１は、複数の突出部３５の間に上方において膨出すると共にルーフパネル３に接合される膨出部１１ａを有するため、ルーフパネル３の接合部を確保しつつ大きな交差領域を形成することができる。
【００３７】
次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、ルーフレイン３０を一体形成した例を説明したが、複数部材を接合してルーフレイン３０を形成しても良い。例えば、前側下溝部３１と後側下溝部３１を別々に準備し、パネルである連結部３３を用いて前側下溝部３１と後側下溝部３１を接続することも可能である。また、前後１対の下溝部３１を有するルーフレイン３０の例を説明したが、１の下溝部３１を設けても良く、３以上の下溝部３１を設けても良い。この場合、突出部３５の数を任意に設定しても良い。
【００３８】
２〕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、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせ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。
【符号の説明】
【００３９】
３          ルーフパネル
１０        ルーフレール
１１        ルーフレールアウタ
１１ａ      膨出部
１２        ルーフレールインナ
３０        ルーフレイン
３５        突出部
Ｖ          車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020203555.tif 000007
【図６】
2020203555.tif 000008
【図７】
2020203555.tif 000009
【図８】
2020203555.tif 000010
【図９】
2020203555.tif 000011
【図１０】
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