(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両上部の車両幅方向両側に、車両前後方向に夫々延設されたルーフサイドレールと、
両側の前記ルーフサイドレール間に車両幅方向を長手方向として設けられ、車両幅方向外側の端部が前記ルーフサイドレールの車両幅方向内側の端部と対向するルーフリインフォースメントと、
前記ルーフリインフォースメントの前記端部の上面と前記ルーフサイドレールの前記端部の上面とに接合された接合体と、
前記接合体に設けられ、前記ルーフリインフォースメントの前記端部の上面に接合された部位から車両上下方向下側に延在し前記ルーフリインフォースメントの前記端部と前記ルーフサイドレールの前記端部との間に配置された縦壁部と、前記縦壁部から車両幅方向外側に延在し前記ルーフリインフォースメントの下端部よりも車両上下方向上側で前記ルーフリインフォースメントを車両前後方向に見た場合の図心の車両上下方向の高さと一致又は略一致するように配置され且つ前記ルーフサイドレールの端部よりも下側に配置された横壁部と、を有する片部と、
を備える車両上部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両上部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、側面衝突時にルーフサイドレールが車両幅方向に案内されることによって、ルーフサイドレールの接合部がより適切にルーフリインフォースメントの端部に当接され、これにより側面衝突時におけるルーフサイドレールからルーフリインフォースメントへの側突荷重の伝達をより効率的に行い、車両上部の変形を抑制する構成が開示されている（特許文献１を参照）。
【０００３】
特許文献２には、車両側突時における衝突荷重を強固なインフレータを荷重伝達部材の一部として機能させると共にルーフ側のルーフセンタリンフォースに対する荷重伝達の受面を拡大しルーフ変形の安定性を向上させることで、車両側突時におけるルーフの変形量を低減させる構成が開示されている（特許文献２を参照）。
【０００４】
しかし、車両幅方向外側からルーフサイドレールに入力された荷重を、ルーフリインフォースメントに、より効率的に伝達し、車両上部の変形をより抑制することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４７１８９号公報
【特許文献２】特開２０１０−０９５０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮し、車両幅方向外側からルーフサイドレールに入力された荷重を、ルーフリインフォースメントに効率的に伝達させる車両上部構造を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、車両上部の車両幅方向両側に、車両前後方向に夫々延設されたルーフサイドレールと、両側の前記ルーフサイドレール間に車両幅方向を長手方向として設けられ、車両幅方向外側の端部が前記ルーフサイドレールの車両幅方向内側の端部と対向するルーフリインフォースメントと、前記ルーフリインフォースメントの前記端部の上面と前記ルーフサイドレールの前記端部の上面とに接合された接合体と、前記接合体に設けられ、前記ルーフリインフォースメントの前記端部の上面に接合された部位から車両上下方向下側に延在し前記ルーフリインフォースメントの前記端部と前記ルーフサイドレールの前記端部との間に配置された縦壁部と、前記縦壁部から車両幅方向外側に延在し前記ルーフリインフォースメントの下端部よりも車両上下方向上側で前記ルーフリインフォースメントを車両前後方向に見た場合の図心の車両上下方向の高さと一致又は略一致するように配置され且つ前記ルーフサイドレールの端部よりも下側に配置された横壁部と、を有する片部と、を備える。
【０００８】
請求項１の発明では、車両幅方向外側からルーフサイドレールに荷重が入力されると、ルーフサイドレールがルーフリインフォースメントに対して車両幅方向内側へ移動する。そして、ルーフサイドレールの端部とルーフリインフォースメントの端部との間に片部の縦壁部が挟まれた状態となることで、荷重がルーフサイドレールの端部からルーフリインフォースメントへと伝達される。このとき、ルーフサイドレールの端部とルーフリインフォースメントの端部との間に縦壁部が挟まれているので、ルーフサイドレールの端部がルーフリインフォースメントの端部に直接接触する場合よりも、端部の局所的が変形が抑制され、効果的に荷重が伝達される。
【０００９】
また、片部の横壁部によって、ルーフサイドレールの端部の車両下方側への移動が抑制される。よって、ルーフサイドレールの端部の下端部にルーフサイドレールの端部が当接し、ルーフサイドレールの端部の下端部から荷重が入力されことによるルーフサイドレールに大きな曲げモーメントが発生することが防止される。つまり、ルーフサイドレールに発生する曲げモーメントが小さくなる。
【００１０】
このように、縦壁部と横壁部と備えた片部を有する接合体で、ルーフリインフォースメントの端部とルーフサイドレールの端部とが連結されているので、車両幅方向外側からルーフサイドレールに入力された荷重が、ルーフリインフォースメントに効率的に伝達する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、縦壁部と横壁部とを備えた片部を有する接合体で、ルーフリインフォースメントの端部とルーフサイドレールの端部とが連結されていない構成と比較し、車両幅方向外側からルーフサイドレールに入力された荷重をルーフリインフォースメントに効率的に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両上部構造を有する車両を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両上部構造を示す、（Ａ）は図１における２Ａ−２Ａ線（車両幅方向）に沿った縦断面図であり、（Ｂ）はその平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両上部構造を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は図３における接合板を示す斜視図であり、（Ｂ）は図３におけるルーフリインフォースメントを示す斜視図である。
【図５】（Ａ）は本発明の一実施形態に係る車両上部構造において、車両幅方向外側からの荷重によって、ルーフサイドレールがルーフリインフォースメントに対して車両幅方向内側へ相対移動して、該ルーフサイドレールの接合部から接合板の縦壁部を間に挟んでルーフリインフォースメントの端部に荷重が伝達された状態を示す拡大断面図であり、（Ｂ）は比較例の車両上部構造において、ルーフサイドレールの接合部がルーフリインフォースメントの端部に当接して荷重が伝達された状態を示す拡大断面図である、
【図６】図５（Ｂ）の比較例の車両上部構造において、応力が集中することによるルーフサイドレールの変形を模式的に示す斜視図である。
【図７】図５（Ｂ）の比較例の車両上部構造において、ルーフリインフォースメントに発生する図心を通る車両前後方向の軸回りのモーメントを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施形態＞
図１〜図５を用いて、本発明の一実施形態に係る車両上部構造について説明する。なお、各図の車両前後方向前側を矢印ＦＲで示し、車両幅方向外側を矢印ＯＵＴで示し、車両上下方向上側を矢印ＵＰで示す。
【００１４】
図１に示すように、車両上部構造Ｓは、車両１０のセンターピラー１２の上部における、ルーフサイドレール１４からルーフ２０側への荷重伝達構造に係り、図２及び図３に示すように、ルーフリインフォースメント５０と、ルーフサイドレール１４と、前記ルーフリインフォースメント５０と前記ルーフサイドレール１４とを連結する接合板１００と、を有している。
【００１５】
図２に示すように、ルーフサイドレール１４は、車両上部の車両幅方向両外側部分に車両前後方向に夫々延設された構造部材である。また、ルーフサイドレール１４は、インナパネル２４とアウタパネル（サイメンアウタ）２６とを、少なくとも車両幅方向内側の端部における接合部２８において接合して構成されている。更に、インナパネル２４とアウタパネル２６との間には、センターピラー１２から延設されたアウタリインフォースメント３０が挟み込まれて、車両幅方向内側の接合部（端部）２８において共に接合されている。
【００１６】
なお、図２では図示されていないが、センターピラー１２（図１参照）を外れた位置において、インナパネル２４、アウタパネル２６及びアウタリインフォースメント３０が接合されており、これによりルーフサイドレール１４は閉断面に構成されている。
【００１７】
ルーフパネル１６は、両側のルーフサイドレール１４間に跨って配設されたルーフ２０の外装部材である。また、ルーフパネル１６は、このルーフパネル１６の車両上下方向下側に車両幅方向に沿って配置されたルーフリインフォースメント５０によって補強されている、
【００１８】
また、ルーフパネル１６の車両幅方向外側の端部１７（図２（Ａ））は、後述する接合板１００の側部１３０の先端部１３２と共に、ルーフサイドレール１４の接合部２８に接合されている。なお、この接合部２８は、ルーフ２０とルーフサイドレール１４との境界において車両前後方向に延びる、いわゆるモヒカン溝部４２に位置している。
【００１９】
図２、図３、図４（Ｂ）に示すように、ルーフリインフォースメント５０は、ルーフパネル１６の車室４４側において車両幅方向に延設されたルーフ２０の補強部材である。ルーフリインフォースメント５０は、車両前後方向に沿った断面が略Ｗ字型（断面逆ハット形状が車両前後方向に並んだ形状）に形成されている。言い換えると、溝部５４が二つ車両前後方向に並んで形成されている。
【００２０】
なお、二つの溝部５４の車両幅方向に沿った側壁を、車両前方側から側壁部５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃ，５８Ｃとする。また、これらを区別する必要がない場合は、符号の後のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを省略して側壁部５８と記すことがある。
【００２１】
また、ルーフリインフォースメント５０のフランジ部５６が、ルーフパネル１６の車両上下方向下側に位置するアッパーリインフォースメントアッパー（図示略）の下面に接合されることよって閉断面構造に構成されている。
【００２２】
図２及び図３に示すように、ルーフリインフォースメント５０は、車両前後方向においてセンターピラー１２（図１参照）の位置に対応して設けられている。また、ルーフリインフォースメント５０の車両幅方向外側の端部５２の端面５２Ｔは、ルーフサイドレール１４の接合部２８の端面２８Ｔと車両幅方向に間隔をあけて対向して配置されている。
【００２３】
接合板１００は、ルーフリインフォースメント５０とルーフサイドレール１４とを連結するように配設された荷重伝達部材であり、ルーフリインフォースメント５０の端部５２の上面５２Ａ（図４（Ｂ）を参照）とルーフサイドレール１４の接合部２８の上面２８Ａとに接合されている。
【００２４】
図２、図３、図４（Ａ）に示すように、接合板１００には、車両下方側に延在する切起片部１２０が設けられしている。切起片部１２０は、接合板１００の車両前後方向の両側の側部１３０と車両幅方向内側の根元部１１０とを残して切り起こされて形成されている。
【００２５】
切起片部１２０は、車両前後方向を折筋として下側に折り曲げられて形成され車両上下方向下側方向に延在する縦壁部１２２と、車両前後方向を折筋として水平方向に折り曲げられて形成され車両幅方向外側に延在する横壁部１２４と、で構成されている。そして、車両前後方向に見ると、縦壁部１２２と横壁部１２４とで略Ｌ字状を形成する。
【００２６】
接合板１００の側部１３０は、車両幅方向に長い帯状とされており、車両幅方向外側に向かうに従って車両下方側に若干湾曲している。よって、接合板１００の根元部１１０よりも、側部１３０の先端部１３２の方が、若干車両下方側に位置する。
【００２７】
そして、図２及び図３に示すように、接合板１００の根元部１１０がルーフリインフォースメント５０の端部５２の上面５２Ａに、スポット溶接等によって接合され、側部１３０の先端部１３２がルーフサイドレール１４の接合部２８の上面２８Ａにスポット溶接等によって接合されている。
【００２８】
また、図２（Ｂ）と図４に示すように、接合板１００の切起片部１２０の縦壁部１２２は、ルーフリインフォースメントの溝部５４が形成された部位よりも車両前後方向に幅広に設定されている。具体的には、二つの溝部５４の側壁部５８の車両前後方向の最も前側の側壁部５８Ａと最も後側の側壁部５８Ｄとの幅Ｗ１よりも、接合板１００の切起片部１２０の縦壁部１２２の車両前後方向の幅Ｗ２の方が幅広になるように設定されている。
【００２９】
また、図２（Ａ）に示すように、接合板１００の切起片部１２０の横壁部１２４は、ルーフリインフォースメント５０を車両前後方向に見た場合の図心Ｇ（図７も参照）の車両上下方向の高さと一致又は略一致するように配置されている。
【００３０】
＜作用及び効果＞
つぎに本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３１】
図１及び図２において、車両上部構造Ｓを有する車両１０が、車両幅方向外側から荷重Ｆを受けると、センターピラー１２を介して、車両上部のルーフサイドレール１４に入力され、車両上部が車両幅方向に変形する。これにより図５（Ａ）に示されるように、ルーフサイドレール１４がルーフリインフォースメント５０に対して車両幅方向内側へ相対移動する。このとき、ルーフリインフォースメント５０とルーフサイドレール１４とを連結する接合板１００の側部１３０が車両上下方向に湾曲し、ルーフサイドレール１４の車両幅方向内側への相対移動を許容する。
【００３２】
なお、側部１３０は、車両幅方向に長い帯状とされているので（図２（Ａ），図３、図４（Ａ）を参照）、車両上下方向に湾曲しやすく、車両前後方向には湾曲しにくい構造である。よって、ルーフサイドレール１４は車両幅方向内側へ円滑に移動する。このように、車両上部構造Ｓでは、簡易な構成により、ルーフリインフォースメント５０に対するルーフサイドレール１４の相対移動を許容することができると共に、その移動方向を車両幅方向に案内することができる。
【００３３】
図５（Ａ）に示すように、ルーフサイドレール１４の車両幅方向内側に相対移動すると、ルーフサイドレール１４の接合部２８の端面２８Ｔと、ルーフリインフォースメント５０の端部５２の端面５２Ｔと、で接合板１００の切起片部１２０の縦壁部１２２が挟まれた状態となる。そして、ルーフサイドレール１４から接合板１００の縦壁部１２２を介して、ルーフリインフォースメント５０に荷重Ｆが伝達される。
【００３４】
ここで、比較例として、本発明が適用されていない、すなわち、接合板１００でルーフサイドレール１４とルーフリインフォースメント５０とが連結されていない構成について、図５（Ｂ）、図６、図７を用いて説明する。
【００３５】
図５（Ｂ），図６に示すように、ルーフサイドレール１４の接合部２８の端面２８Ｔが、ルーフリインフォースメント５０の端部５２の端面５２Ｔに直接当たる。
【００３６】
ルーフサイドレール１４の接合部２８は略水平の板状であり、当接する端面２８Ｔは車両前後方向に沿った横線状である。また、ルーフリインフォースメント５０の端部５２の端面５２Ｔの当接部位は溝部５４の側壁部５８であり、端面は車両上下方向に沿った縦線状である。
【００３７】
よって、図６に示すように、当接箇所Ｑは交差するエッジ同士（縦線状の端面と横線状の端面）が接触するので、当接箇所Ｑに応力が集中し、例えば、図のようにルーフサイドレール１４に局所的な変形が大きくなることがある。
【００３８】
また、図５（Ｂ）に示すように、ルーフサイドレール１４の接合部２８が車両上下方向下側に移動することで、ルーフリインフォースメント５０の端部５２の荷重Ｆの入力点Ｎ２が図心Ｇよりも下側に位置する。このため図７に示すように、図心Ｇとの距離Ｌが大きくなり、ルーフリインフォースメント５０に発生する曲げモーメントＭが大きくなる（Ｍ＝Ｆ×Ｌ）。
【００３９】
これらによって、ルーフサイドレール１４への荷重Ｆの伝達効率が低下するので、ルーフパネル１６やルーフサイドレール１４の板厚を厚くする等を行い荷重Ｆの伝達効率を向上させる必要が生じることがある。
【００４０】
これに対して本実施形態では、図５（Ａ）に示すように、ルーフサイドレール１４の車両幅方向内側に相対移動すると、ルーフサイドレール１４の接合部２８の端面２８Ｔと、ルーフリインフォースメント５０の端部５２の端面５２Ｔと、で接合板１００の切起片部１２０の縦壁部１２２が挟まれた状態で荷重Ｆが伝達される。つまり、接合板１００の切起片部１２０の面状の縦壁部１２２を介して、荷重Ｆが伝達される。
【００４１】
すなわち、ルーフサイドレール１４の縦線状の接合部２８が面状の縦壁部１２２に当接し、面状の縦壁部１２２にルーフリインフォースメント５０の横線状の端部５２が当接するので、広範囲に荷重Ｆが伝達される。したがって、応力が集中することによる、例えばルーフサイドレール１４の変形（図６参照）が防止又は抑制される。
【００４２】
また、ルーフサイドレール１４の接合部２８は接合板１００の切起片部１２０の横壁部１２４に案内されることで、ルーフリインフォースメント５０の端部５２の荷重Ｆの入力点Ｎ１が図心Ｇと略同じ位置に案内される。よって、距離Ｌを０又は略０とすることができ、この結果、ルーフリインフォースメント５０に発生する曲げモーメントＭを略０又は非常に小さくすることができる（図７参照、Ｍ＝Ｆ×Ｌ）。
【００４３】
このように、切起片部１２０を有する接合板１００でルーフリインフォースメント５０の端部５２とルーフサイドレール１４の接合部２８とが連結されていない構成と比較し、車両幅方向外側からルーフサイドレール１４に入力された荷重Ｆを、ルーフリインフォースメント５０に効率的に伝達することができる。言い換えると、ルーフパネル１６やルーフサイドレール１４の板厚を厚くする等を行い荷重Ｆの伝達効率を向上させる必要が生じない。また、これにより車両１０の上部の変形をより抑制することができる。
【００４４】
＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００４５】
例えば、切り起こしによって、接合板１００に片部の一例としての切起片部１２０を形成したが、これに限定されない。どのような方法で、接合板に片部を設けてもよい。例えば、片部を別部材構成とし、溶接等で接合板に接合してもよい。
【００４６】
また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４７】
１０      車両
１４      ルーフサイドレール
２８      接合部（ルーフサイドレールの車両幅方向内側の端部）
５０      ルーフリインフォースメント
５２      端部（ルーフリインフォースメントの端部）
１００      接合板（接合体）
１２０      切起片部（片部）
１２２      縦壁部
１２４      横壁部
Ｓ      車両上部構造
【図１】
0005737023.tif 000002
【図２】
0005737023.tif 000003
【図３】
0005737023.tif 000004
【図４】
0005737023.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005737023.tif 000007
【図７】
0005737023.tif 000008