(57)【要約】【課題】  簡単な構造にしてロールオーバーや横転時にルーフ剛性を十分に確保することができる車体上部構造の提供を図る。【解決手段】  左側の第１ピラー３Ａ上端と右側の第２ピラー４Ｂ上端とを車両左側後方に向けて湾曲する第１補強フレーム１０で連結するとともに、右側の第１ピラー３Ｂ上端と左側の第２ピラー４Ａ上端とを車両右側後方に向けて湾曲する第２補強フレーム１１で連結し、第１補強フレーム１０および第２補強フレーム１１に、ルーフＲの第１ピラー接続部分に入力した前方荷重Ｆ１によって交差接合部１２に発生する第１モーメントＭ１と、ルーフＲの第２ピラー接続部分に入力した側方荷重Ｆ２によって交差接合部１２に発生する第２モーメントＭ２と、のそれぞれの絶対値を略等しくする剛性調整手段２０を設けたので、交差接合部１２に入力するモーメントＭ１，Ｍ２を相殺して、車体重量の大幅な増大を伴うことなく車体上部を補強することができる。【選択図】      図１
2005263019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルーフの車幅方向両側縁部を、その前方端部で支持する左右一対の第１ピラーと、これら第１ピラーの支持部分よりも車両後方側で支持する左右一対の第２ピラーと、を備えた車体上部構造において、
左側の第１ピラー上端と右側の第２ピラー上端とを車両左側後方に向けて湾曲する第１補強フレームで連結するとともに、右側の第１ピラー上端と左側の第２ピラー上端とを車両右側後方に向けて湾曲する第２補強フレームで連結し、
第１補強フレームと第２補強フレームとの交差接合部を、左側の第１ピラー上端と右側の第２ピラー上端とを結ぶ直線と、右側の第１ピラー上端と左側の第２ピラー上端とを結ぶ直線との交点よりも車両後方で、かつ、左右の第２ピラー上端をそれぞれ結ぶ直線よりも車両前方に配置し、
第１補強フレームの前方端部を、平面視で左側の第１ピラーの延長上にほぼ揃えて配置するとともに、この第１補強フレームの後方端部を、左右の第２ピラー上端を結ぶ直線上にほぼ揃えて沿って配置する一方、
第２補強フレームの前方端部を、平面視で右側の第１ピラーの延長上にほぼ揃えて配置するとともに、この第２補強フレームの後方端部を、左右の第２ピラー上端を結ぶ直線上にほぼ揃えて配置し、
前記交差接合部の曲げ強度を第１補強フレームおよび第２補強フレームの各フレーム本体の強度よりも高く設定するとともに、
第１補強フレームおよび第２補強フレームに、ルーフの第１ピラー接続部分に入力した前方荷重によって前記交差接合部に発生する第１モーメントと、ルーフの第２ピラー接続部分に入力した側方荷重によって前記交差接合部に発生する前記第１モーメントに対して逆方向となる第２モーメントと、のそれぞれの絶対値を略等しくする剛性調整手段を設けたことを特徴とする車体上部構造。
【請求項２】
剛性調整手段を、第１補強フレームおよび第２補強フレームの第１ピラーとの接合部分から交差接合部に至る間の断面積を、第２ピラーとの接合部分から交差接合部に至る間の断面積よりも大きくして構成したことを特徴とする請求項１に記載の車体上部構造。
【請求項３】
剛性調整手段を、第１補強フレームおよび第２補強フレームの第１ピラーとの接合部分から交差接合部に至る間の断面積を、第１ピラーとの接合部分から交差接合部に行くに従って漸増して構成したことを特徴とする請求項１に記載の車体上部構造。
【請求項４】
剛性調整手段を、第１補強フレームおよび第２補強フレームの第２ピラーとの接合部分から交差接合部に至る間に強度低下部分を設けて構成したことを特徴とする請求項１に記載の車体上部構造。
【請求項５】
剛性調整手段を、第１補強フレームおよび第２補強フレームの第１ピラーとの接合部分から交差接合部に至る間の材質の強度を、第２ピラーとの接合部分から交差接合部に至る間の材質の強度よりも高く設定して構成したことを特徴とする請求項１に記載の車体上部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車体上部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のルーフ剛性を向上する構造としては、ルーフの中央部付近で交差する一対の斜行フレームを設けて構成したものが知られているが、この場合、このルーフに設けた斜行フレームに加えてフロアにも斜行フレームを設けて、このフロアの斜行フレームの交点と前記ルーフの斜行フレームの交点とをセンターポールで連結してある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１８７００７号公報（第３頁、第１図）
【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、かかる従来の車体上部構造では、ルーフおよびフロアにそれぞれ斜行フレームを設けるとともに、これら斜行フレームを連結するセンターポールを設けてあるため、構造の複雑化や車体重量の増加が余儀なくされるばかりでなく、単に剛性を向上するために構造上比較的強度の高い箇所同士を直線的に繋げる補強部材（斜行フレームやセンターポール）を追加した構造で、ロールオーバーや横転時にルーフが接地する時に加わる荷重の入力方向を考慮したものとはなっていない。
【０００４】
即ち、車両がロールオーバーや横転した際には、ルーフの側方前部にルーフ中央部に向かう荷重（以下、前方荷重と称する）が入力するとともに、ルーフの側方中央部にルーフ中央部に向かう荷重（以下、側方荷重と称する）が入力するようになるが、このようなロールオーバーや横転時にはキャビンが大きく変形してしまう可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は簡単な構造にしてロールオーバーや横転時にルーフ剛性を十分に確保することができる車体上部構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にあっては、ルーフの車幅方向両側縁部を、その前方端部で支持する左右一対の第１ピラーと、これら第１ピラーの支持部分よりも車両後方側で支持する左右一対の第２ピラーと、を備えた車体上部構造において、
左側の第１ピラー上端と右側の第２ピラー上端とを車両左側後方に向けて湾曲する第１補強フレームで連結するとともに、右側の第１ピラー上端と左側の第２ピラー上端とを車両右側後方に向けて湾曲する第２補強フレームで連結し、
第１補強フレームと第２補強フレームとの交差接合部を、左側の第１ピラー上端と右側の第２ピラー上端とを結ぶ直線と、右側の第１ピラー上端と左側の第２ピラー上端とを結ぶ直線との交点よりも車両後方で、かつ、左右の第２ピラー上端を結ぶ直線よりも車両前方に配置し、
第１補強フレームの前方端部を、平面視で左側の第１ピラーの延長上にほぼ揃えて配置するとともに、この第１補強フレームの後方端部を、左右の第２ピラー上端を結ぶ直線上にほぼ揃えて配置し、
第２補強フレームの前方端部を、平面視で右側の第１ピラーの延長上にほぼ揃えて配置するとともに、この第２補強フレームの後方端部を、左右の第２ピラー上端を結ぶ直線上にほぼ揃えて配置し、
前記交差接合部の曲げ強度を第１補強フレームおよび第２補強フレームの各フレーム本体の強度よりも高く設定するとともに、
第１補強フレームおよび第２補強フレームに、ルーフの第１ピラー接続部分に入力した前方荷重によって前記交差接合部に発生する第１モーメントと、ルーフの第２ピラー接続部分に入力した側方荷重によって前記交差接合部に発生する前記第１モーメントに対して逆方向となる第２モーメントと、のそれぞれの絶対値を略等しくする剛性調整手段を設けたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両がロールオーバーまたは横転してルーフの左右いずれか一方の側方前部に前方荷重が入力すると、前方荷重入力側の第１補強フレームまたは第２補強フレームの一方に第１ピラー側から荷重が入力され、その荷重が入力した補強フレームは第１ピラーと第１，第２補強フレームの交差接合部との間の湾曲部分で応力を分散しつつ、この交差接合部に第１モーメントを発生する。
【０００８】
この前方荷重の入力とほぼ同時にルーフの第２ピラー接続部分に側方荷重が入力すると、前記前方荷重が入力した第１補強フレームまたは第２補強フレームの他方に第２ピラー側から荷重が入力され、その荷重が入力した補強フレームは第２ピラーと前記交差接合部との間の湾曲部分で応力を分散しつつ、この交差接合部に前記第１モーメントと逆方向の第２モーメントを発生する。
【０００９】
このとき、第１補強フレームおよび第２補強フレームには剛性調整手段を設けて、相互に逆方向となる前記第１モーメントと前記第２モーメントとのそれぞれの絶対値を略等しくするようにしてあるため、前記交差接合部に入力するモーメントが相殺され、車体重量の大幅な増大を伴うことなく、ルーフが接地した時に加わる荷重の入力方向や順序を考慮して効果的に車体上部を補強することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１１】
図１〜図１１は本発明の車体上部構造の第１実施形態を示し、図１は車体の骨格構造を示す全体斜視図、図２は第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を示すルーフの平面図、図３は第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を（ａ）に車両後方から見た状態と（ｂ）に左側から見た状態と（ｃ）に右側から見た状態をそれぞれ示す概略構成図、図４はルーフ周囲の骨格構造を示す分解斜視図、図５は図４中Ａ−Ａ線に沿った断面図、図６は図４中Ｂ−Ｂ線に沿った断面図、図７は車両左側の第１ピラー上部周辺の骨格構造を示す斜視図、図８は図７中Ａ−Ａ線に沿った断面図、図９は車両左側の第２ピラー上部周辺の骨格構造を示す斜視図、図１０は図９中Ｂ−Ｂ線に沿った断面図、図１１は前方荷重と側方荷重の入力状態を示す（ａ）の平面図と（ｂ）の左側面図である。
【００１２】
この第１実施形態の車体上部構造は、図１に示すように車体Ｂの上部を構成するルーフＲの骨格に第１補強フレーム１０および第２補強フレーム１１を組み込むことにより構成してある。
【００１３】
前記ルーフＲは、フロアパネル１の車幅方向両側に配置された左右一対のサイドシル２に、車両前方から後方に向かって所定間隔をもって第１ピラーとしてのフロントピラー３（左側は３Ａ，右側は３Ｂ）と、第２ピラーとしてのセンターピラー４（左側は４Ａ，右側は４Ｂ）と、更にはリアピラー５とが立設しており、これら各ピラー３，４，５の上端部に跨って前記ルーフＲの車幅方向両側縁部を構成する左右一対のルーフサイドレール６（左側は６Ａ，右側は６Ｂ）を連結してある。
【００１４】
そして、前記左右一対のルーフサイドレール６Ａ，６Ｂには、それぞれの前端部および後端部に跨ってフロントルーフレール７およびリアルーフレール８が連結され、これらルーフサイドレール６Ａ，６Ｂおよびフロント，リアルーフレール７，８によって平面矩形状のルーフ骨格を成す。
【００１５】
ここで、本実施形態では図２，図３（ａ），（ｂ），（ｃ）にも示すように、左側のフロントピラー３Ａ上端と右側のセンターピラー４Ｂ上端とを車両左側後方（図２中右側上方）に向けて湾曲する前記第１補強フレーム１０で連結するとともに、右側のフロントピラー３Ｂ上端と左側のセンターピラー４Ａ上端とを車両右側後方（図２中左側上方）に向けて湾曲する前記第２補強フレーム１１で連結してある。
【００１６】
このとき、第１補強フレーム１０と第２補強フレーム１１との交差接合部１２を、左側のフロントピラー３Ａ上端と右側のセンターピラー４Ｂ上端とを結ぶ直線Ｌ１と、右側のフロントピラー３Ｂ上端と左側のセンターピラー４Ａ上端とを結ぶ直線Ｌ２との交点Ｐ１よりも車両後方（図２中上方）で、かつ、左右のセンターピラー４Ａ，４Ｂの上端を結ぶ直線Ｌ３よりも車両前方に配置してある。
【００１７】
前記第１補強フレーム１０の前方端部１０ａは、図２に示すように平面視で左側のフロントピラー３Ａの延長上にほぼ揃えて配置して、これら第１補強フレーム１０の前方端部１０ａとフロントピラー３Ａとを連続させるとともに、この第１補強フレーム１０の後方端部１０ｂは、左右のセンターピラー４Ａ，４Ｂ上端を結ぶ前記直線Ｌ３上にほぼ揃えて配置して、図３（ａ）に示すように第１補強フレーム１０の後方端部１０ｂを右側のセンターピラー４Ｂに対して略直角に配置してある。
【００１８】
また、第２補強フレーム１１の前方端部１１ａは、図２に示すように平面視で右側のフロントピラー３Ｂの延長上にほぼ揃えて配置して、これら第２補強フレーム１１とフロントピラー３Ｂとを連続させるとともに、この第２補強フレーム１１の後方端部１１ｂは前記直線Ｌ３上にほぼ揃えて配置して、図３（ａ）に示すように第２補強フレーム１１の後方端部１１ｂを左側のセンターピラー４Ａに対して略直角に配置してある。
【００１９】
前記第１，第２補強フレーム１０，１１とフロント，センターピラー３，４との接続部分を含めたルーフＲ周囲の構造を図４のルーフ左側で示すと、第１，第２補強フレーム１０，１１は、図５，図６に示すように下方に突出する逆ハット形断面に形成され、フロント，センターピラー３，４は、それぞれピラーインナ３ｃ，４ｃおよびピラーアウター３ｄ，４ｄと、これらインナ，アウター部材間に配置されるピラーレインフォース３ｅ，４ｅと、によって３重構造に形成される。
【００２０】
また、ルーフサイドレール６にあっても、ルーフサイドレールインナ６ｃ、ルーフサイドレールアウター６ｄおよびルーフサイドレールレインフォース６ｅの３重構造として形成される。
【００２１】
ルーフサイドレールインナ６ｃの前端部には、フロントピラー３Ａのピラーインナ３ｃの上端部からルーフ中央側へ延長した方向にフロントピラー接合部６ｆを形成してあるとともに、ルーフサイドレールインナ６ｃの中央部には、センターピラー４Ａのピラーインナ４ｃの上端部からルーフ中央側へ延長した方向にセンターピラー接合部６ｇを形成してあり、図７にも示すように前記フロントピラー接合部６ｆに第１補強フレーム１０の前端部１０ａを嵌合して接合するとともに、図９にも示すように前記センターピラー接合部６ｇに第２補強フレーム１１の後端部１１ｂを嵌合して接合してある。
【００２２】
第１補強フレーム１０とフロントピラー接合部６ｆとの接合部分は、図８に示すようにフロントピラー接合部６ｆの内側に第１補強フレーム１０の前端部１０ａを重ね合わせるとともに、その開放側をピラーレインフォース３ｅの平坦状のパッチ部３ｅ’で覆って、それらの両側部分をスポット溶接Ｗｓしてある。
【００２３】
また、第２補強フレーム１１とセンターピラー接合部６ｇとの接合部分は、図１０に示すようにセンターピラー接合部６ｇの内側に第２補強フレーム１１の後端部１１ｂを重ね合わせるとともに、その開放側をピラーレインフォース４ｅの平坦状のパッチ部４ｅ’で覆って、それらの両側部分をスポット溶接Ｗｓしてある。
【００２４】
一方、ルーフサイドレールインナ６ｃの前端部には、前記フロントピラー接合部６ｆと分岐するように車幅方向内側に向けてフロントルーフレール接合部６ｈを形成し、この接合部６ｈにフロントルーフレール７の両端部を接合してある。尚、リアルーフレール８にあってもフロントルーフレール７と同様の構造をもってルーフサイドレール６に接合される。
【００２５】
ところで、上述したルーフＲ左側の周辺構造は右側にあっても同様となり、図４中左側と同一構成部分に同一符号を付して示すものとする。
【００２６】
また、前記第１，第２補強フレーム１０，１１およびフロント，リアルーフレール７，８は、両端部の接合部６ｆ，６ｇ，６ｈを含めて、それぞれの逆ハット形断面となった上方開放側にルーフパネルを接合することにより閉断面として構成される。
【００２７】
本実施形態では、前記第１補強フレーム１０および前記第２補強フレーム１１には、ルーフＲの側方前部におけるフロントピラー３の接続部分に入力した前方荷重Ｆ１（図１１（ａ），（ｂ）参照）によって前記交差接合部１２に発生する第１モーメントＭ１（図１１（ａ）参照）と、ルーフＲの側方中央部におけるセンターピラー４の接続部分に入力した側方荷重Ｆ２（図１１（ａ），（ｂ）参照）によって前記交差接合部１２に発生する第１モーメントＭ１に対して逆方向となる第２モーメントＭ２（図１１（ａ）参照）と、のそれぞれの絶対値を略等しくする剛性調整手段２０を設けてある。
【００２８】
即ち、第１補強フレーム１０では、第１補強フレーム１０のフロントピラー接合部６ｆとの接合部分から交差接合部１２に至る間の断面積（図５参照）を、センターピラー４との接合部６ｇから交差接合部１２に至る間の断面積（図６参照）よりも大きくすることにより、前記剛性調整手段２０を構成してある。
【００２９】
つまり、前記第１，第２補強フレーム１０，１１は、交差接合部１２を境にして車両前方部分と車両後方部分との断面積が異なることになるが、図５と図６との対比によって示すようにその断面積の相違は、補強フレーム１０，１１の幅ｗ、高さｈおよび肉厚ｔをそれぞれ変化させている。
【００３０】
また、同様に第２補強フレーム１１にあっても、第２補強フレーム１１のフロントピラー接合部６ｆとの接合部分から交差接合部１２に至る間の断面積を、センターピラー４との接合部６ｇから交差接合部１２に至る間の断面積よりも大きくすることにより剛性調整手段２０を構成してある。
【００３１】
この場合、第１補強フレーム１０と第２補強フレーム１１とは、その断面形状を含めて左右対称に形成され、図４中のＣ−Ｃ線断面は図５に示すＡ−Ａ線断面と略同一であり、Ｄ−Ｄ線断面は図６に示すＢ−Ｂ線断面と略同一となっている。
【００３２】
また、前記交差接合部１２の周囲には、第１，第２補強フレーム１０，１１の逆ハット形断面内を閉塞するようにリブ１２ａを平面矩形状に囲って接合して、この交差接合部１２の強度を第１，第２補強フレーム１０，１１のフレーム本体よりも大きくしてある。
【００３３】
以上の構成によりこの第１実施形態の車体上部構造によれば、車両がロールオーバーまたは横転して、図１１（ａ），（ｂ）に示すようにルーフＲの左側の側方前部に前方荷重Ｆ１が入力した場合、その前方荷重Ｆ１が入力した第１補強フレーム１０の前端部１０ａに左側のフロントピラー３Ａ側から荷重が入力される。
【００３４】
すると、その荷重Ｆ１が入力した第１補強フレーム１０は、フロントピラー３と第１，第２補強フレーム１０，１１の交差接合部１２との間の湾曲部分で応力を分散しつつ、この交差接合部１２に第１モーメントＭ１を発生する。
【００３５】
また、前記前方荷重Ｆ１の入力とともに、左側の側方中央部に側方荷重Ｆ２が入力するが、この側方荷重Ｆ２は第２補強フレーム１１の他端部１１ｂにセンターピラー４Ａ側から荷重Ｆ２が入力され、第２補強フレーム１１はセンターピラー４Ａと前記交差接合部１２との間の湾曲部分で応力を分散しつつ、この交差接合部１２に前記第１モーメントＭ１と逆方向の第２モーメントＭ２を発生する。
【００３６】
このとき、ロールオーバーや横転時には車両が進行しているため、前記前方荷重Ｆ１は前記側方荷重Ｆ２よりも大きくなっており、かつ、前方荷重Ｆ１が作用するフロントピラー３Ａ，３Ｂとの接合部分から交差接合部１２までの直線距離は、側方荷重Ｆ２が作用するセンターピラー４Ａ，４Ｂとの接合部分から交差接合部１２までの直線距離よりも長いので、第１モーメントＭ１の絶対値は第２モーメントＭ２の絶対値よりも大きくなる。
【００３７】
ここで、第１補強フレーム１０および第２補強フレーム１１のフロントピラー接合部６ｆとの接合部分から交差接合部１２に至る間の断面積を、センターピラー４との接合部６ｇから交差接合部１２に至る間の断面積よりも大きくして剛性調整手段２０を構成し、相互に逆方向となる前記第１モーメントＭ１と前記第２モーメントＭ２とのそれぞれの絶対値を略等しくするようにしてあるので、前記交差接合部１２に入力する前記モーメントＭ１，Ｍ２を相互に相殺できるため、ロールオーバーや横転によりルーフＲが接地した時に加わる荷重の入力方向や順序を考慮して効果的に車体上部を補強することができる。
【００３８】
また、本実施形態ではロールオーバーや横転時の車体上部剛性を効果的に高めることができるにもかかわらず、左右のフロントピラー３Ａ，３Ｂと左右のセンターピラー４Ａ，４Ｂとの間に、湾曲した第１補強フレーム１０および第２補強フレーム１１を交差させて配置するという簡単な構造で達成できるため、車体重量の増大を抑制することができる。
【００３９】
図１２〜図１７は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１２は第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を示すルーフの平面図、図１３は第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を（ａ）に車両後方から見た状態と（ｂ）に左側から見た状態と（ｃ）に右側から見た状態をそれぞれ示す概略構成図、図１４は第１補強フレームおよび第２補強フレームの結合状態を示す斜視図、図１５は図１４中Ａ−Ａ線に沿った断面図、図１６は図１４中Ｂ−Ｂ線に沿った断面図、図１７は前方荷重と側方荷重の入力状態を示す（ａ）の平面図と（ｂ）の左側面図である。
【００４０】
この第２実施形態の車体上部構造は、図１２に示すように前記第１実施形態の車体上部構造と基本的に同様の構成となるが、特に本実施形態が第１実施形態と異なる点は、剛性調整手段２０を、第１補強フレーム１０および第２補強フレーム１１のフロントピラー３Ａ，３Ｂとの接合部分から交差接合部１２に至る間の断面積を、フロントピラー４Ａ，４Ｂとの接合部分、つまり前端部１０ａ，１１ａから交差接合部１２に行くに従って漸増させたことにある。
【００４１】
即ち、本実施形態では図１２，図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、前記第１実施形態と同様に左側のフロントピラー３Ａ上端と右側のセンターピラー４Ｂ上端とを車両左側後方に向けて湾曲する第１補強フレーム１０で連結するとともに、右側のフロントピラー３Ｂ上端と左側のセンターピラー４Ａ上端とを車両右側後方に向けて湾曲する第２補強フレーム１１で連結してあり、第１，第２補強フレーム１０，１１の交差接合部１２を、直線Ｌ１，Ｌ２の交点Ｐ１よりも車両後方で、かつ、直線Ｌ３よりも車両前方に配置してある。
【００４２】
前記第１，第２補強フレーム１０，１１は、図１４および図１５，図１６に示すように第１実施形態と同様にハット形断面に形成され、交差接合部１２には第１，第２補強フレーム１０，１１のハット形断面内を閉塞するようにリブ１２ａを平面矩形状に囲って接合してある。
【００４３】
そして、剛性調整手段２０を構成する第１，第２補強フレーム１０，１１の断面積の漸増は、図１５，図１６に示すように逆ハット形断面とした幅ｗを、補強フレーム１０，１１の前端部から交差接合部１２に近づくに従って徐々に増幅してあるが、本実施形態では逆ハット形断面の高さｈおよび肉厚ｔは、補強フレーム１０，１１の全長に亘って等しくしてある。
【００４４】
尚、図１５，図１６は第１補強フレーム１０のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線に沿った断面を示すが、第２補強フレーム１１のＣ−Ｃ線およびＤ−Ｄ線に沿った断面にあっても略同様の断面形状となる。
【００４５】
また、第１，第２補強フレーム１０，１１は交差接合部１２よりも後方部分は全体が同一幅となり、図１５に示す第１，第２補強フレーム１０，１１の前端部の断面形状と略同様となる。
【００４６】
従って、この第２実施形態の車体上部構造によれば、第１実施形態と同様に車両がロールオーバーまたは横転した場合に、図１７（ａ），（ｂ）に示すようにルーフＲの側方前部に前方荷重Ｆ１が入力するとともに、側方中央部に側方荷重Ｆ２が入力し、これら前方荷重Ｆ１および側方荷重Ｆ２によって第１，第２補強フレーム１０，１１の交差接合部１２に相互に逆方向となる第１，第２モーメントＭ１，Ｍ２を発生する。
【００４７】
ここで、第１，第２補強フレーム１０，１１のフロントピラー３Ａ，３Ｂとの接合部分から交差接合部１２に至る間の断面積を、フロントピラー４Ａ，４Ｂとの接合部分から交差接合部１２に行くに従って漸増させて剛性調整手段２０を構成し、前記第１，第２モーメントＭ１，Ｍ２のそれぞれの絶対値を略等しくしてあるので、第１実施形態と同様に前記交差接合部１２に入力する前記モーメントＭ１，Ｍ２を相互に相殺できる。
【００４８】
従って、本実施形態にあっても簡単な構造で車体重量の増大を抑制しつつ、ロールオーバーや横転によりルーフＲが接地した時に加わる荷重の入力方向や順序を考慮して効果的に車体上部を補強できる。
【００４９】
図１８〜図２２は本発明の第３実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１８は第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を示すルーフの平面図、図１９は第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を（ａ）に車両後方から見た状態と（ｂ）に左側から見た状態と（ｃ）に右側から見た状態をそれぞれ示す概略構成図、図２０は第１補強フレームと第２補強フレームとの交差部分を拡大して示す斜視図、図２１は図２０中Ａ部の拡大斜視図、図２２は前方荷重と側方荷重の入力状態を示す（ａ）の平面図と（ｂ）の左側面図である。
【００５０】
この第３実施形態の車体上部構造は、図１８に示すように前記第１実施形態の車体上部構造と基本的に同様の構成となるが、特に本実施形態が第１実施形態と異なる点は、剛性調整手段２０を、第１補強フレーム１０および第２補強フレーム１１のセンターピラー４Ａ，４Ｂとの接合部分から交差接合部１２に至る間に強度低下部分としての切欠部１３を形成して構成したことにある。
【００５１】
即ち、本実施形態では図１８，図１９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、前記第１実施形態と同様に左側のフロントピラー３Ａ上端と右側のセンターピラー４Ｂ上端とを車両左側後方に向けて湾曲する第１補強フレーム１０で連結するとともに、右側のフロントピラー３Ｂ上端と左側のセンターピラー４Ａ上端とを車両右側後方に向けて湾曲する第２補強フレーム１１で連結してあり、第１，第２補強フレーム１０，１１の交差接合部１２を、直線Ｌ１，Ｌ２の交点Ｐ１よりも車両後方で、かつ、直線Ｌ３よりも車両前方に配置してある。
【００５２】
前記第１，第２補強フレーム１０，１１は、図２０に示すように第１実施形態と同様に逆ハット形断面に形成され、交差接合部１２には第１，第２補強フレーム１０，１１の逆ハット形断面内を閉塞するようにリブ１２ａを平面矩形状に囲って接合してある。
【００５３】
そして、剛性調整手段２０を構成する切欠部１３は、第１，第２補強フレーム１０，１１のセンターピラー４Ａ，４Ｂとの接合部分から交差接合部１２に至る間の前側縁に適宜間隔をもって複数形成される。
【００５４】
前記切欠部１３は、図２１に示すように逆ハット形断面となった補強フレーム１０，１１の前側縁のフランジ部ｆを所定幅に切除するとともに、この切除部分から連続して中央部の凹設部分ｇをＶ字状に凹設して形成してあり、この切欠部１３を複数形成することにより、第１，第２補強フレーム１０，１１のセンターピラー４Ａ，４Ｂとの接合部分から交差接合部１２に至る間は全体的に強度が低下される。
【００５５】
従って、この第３実施形態の車体上部構造によれば、第１実施形態と同様に車両がロールオーバーまたは横転した場合に、図２２（ａ），（ｂ）に示すようにルーフＲの側方前部に前方荷重Ｆ１が入力するとともに、側方中央部に側方荷重Ｆ２が入力し、これら前方荷重Ｆ１および側方荷重Ｆ２によって第１，第２補強フレーム１０，１１の交差接合部１２に相互に逆方向となる第１，第２モーメントＭ１，Ｍ２を発生する。
【００５６】
ここで、第１，第２補強フレーム１０，１１のセンターピラー４Ａ，４Ｂとの接合部分から交差接合部１２に至る間に複数の切欠部１３を形成して、当該部分の強度を低下させてあるので、前記第１，第２モーメントＭ１，Ｍ２のそれぞれの絶対値を略等しくできるようになり、前記交差接合部１２に入力する前記モーメントＭ１，Ｍ２を相互に相殺できる。
【００５７】
従って、本実施形態にあっても簡単な構造で車体重量の増大を抑制しつつ、ロールオーバーや横転によりルーフＲが接地した時に加わる荷重の入力方向や順序を考慮して効果的に車体上部を補強できる。
【００５８】
図２３〜図２６は本発明の第４実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図２３は第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を示すルーフの平面図、図２４は第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を（ａ）に車両後方から見た状態と（ｂ）に左側から見た状態と（ｃ）に右側から見た状態をそれぞれ示す概略構成図、図２５は第１補強フレームと第２補強フレームとの交差部分を拡大して示す斜視図、図２６は前方荷重と側方荷重の入力状態を示す（ａ）の平面図と（ｂ）の左側面図である。
【００５９】
この第４実施形態の車体上部構造は、図２３に示すように前記第１実施形態の車体上部構造と基本的に同様の構成となるが、特に本実施形態が第１実施形態と異なる点は、剛性調整手段２０を、第１補強フレーム１０および第２補強フレーム１１のセンターピラー３Ａ，３Ｂとの接合部分から交差接合部１２に至る間の材質の強度を、センターピラー４Ａ，４Ｂとの接合部分から交差接合部１２に至る間の材質よりも強度を高くして形成したことにある。
【００６０】
即ち、本実施形態では図２３，図２４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、前記第１実施形態と同様に左側のフロントピラー３Ａ上端と右側のセンターピラー４Ｂ上端とを車両左側後方に向けて湾曲する第１補強フレーム１０で連結するとともに、右側のフロントピラー３Ｂ上端と左側のセンターピラー４Ａ上端とを車両右側後方に向けて湾曲する第２補強フレーム１１で連結してあり、第１，第２補強フレーム１０，１１の交差接合部１２を、直線Ｌ１，Ｌ２の交点Ｐ１よりも車両後方で、かつ、直線Ｌ３よりも車両前方に配置してある。
【００６１】
前記第１，第２補強フレーム１０，１１は、図２５に示すように第１実施形態と同様に逆ハット形断面に形成され、交差接合部１２には第１，第２補強フレーム１０，１１の逆ハット形断面内を閉塞するようにリブ１２ａを平面矩形状に囲って接合してある。
【００６２】
また、特に本実施形態では前記第１，第２補強フレーム１０，１１は、前端部１０ａ，１１ａから後端部１０ｂ，１１ｂに至る全長に亘って断面積を同じとして形成し、上述したように交差接合部１２を境としてそれぞれの補強フレーム１０，１１の前方部分と後方部分とで材質を異ならせて、センターピラー３Ａ，３Ｂとの接合部分から交差接合部１２に至る間の前方部分の強度を、センターピラー４Ａ，４Ｂとの接合部分から交差接合部１２に至る後方部分の強度よりも高く設定してある。
【００６３】
従って、この第４実施形態の車体上部構造によれば、第１実施形態と同様に車両がロールオーバーまたは横転した場合に、図２６（ａ），（ｂ）に示すようにルーフＲの側方前部に前方荷重Ｆ１が入力するとともに、側方中央部に側方荷重Ｆ２が入力し、これら前方荷重Ｆ１および側方荷重Ｆ２によって第１，第２補強フレーム１０，１１の交差接合部１２に相互に逆方向となる第１，第２モーメントＭ１，Ｍ２を発生する。
【００６４】
ここで、第１，第２補強フレーム１０，１１の交差接合部１２を境とした前方部分と後方部分とで材質を異ならせて、センターピラー３Ａ，３Ｂへの接合部分から交差接合部１２に至る間の前方部分の強度を、センターピラー４Ａ，４Ｂへの接合部分から交差接合部１２に至る後方部分の強度よりも高く設定してあるので、前記第１，第２モーメントＭ１，Ｍ２のそれぞれの絶対値を略等しくできるようになり、前記交差接合部１２に入力する前記モーメントＭ１，Ｍ２を相互に相殺できる。
【００６５】
従って、本実施形態にあっても簡単な構造で車体重量の増大を抑制しつつ、ロールオーバーや横転によりルーフＲが接地した時に加わる荷重の入力方向や順序を考慮して効果的に車体上部を補強できる。
【００６６】
ところで、本発明の車体上部構造は前記第１〜第４実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１実施形態における車体の骨格構造を示す全体斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態における第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を示すルーフの平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を（ａ）に車両後方から見た状態と（ｂ）に左側から見た状態と（ｃ）に右側から見た状態をそれぞれ示す概略構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態におけるルーフ周囲の骨格構造を示す分解斜視図である。
【図５】図４中Ａ−Ａ線に沿った断面図である。
【図６】図４中Ｂ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態における車両左側の第１ピラー上部周辺の骨格構造を示す斜視図である。
【図８】図７中Ａ−Ａ線に沿った断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態における車両左側の第２ピラー上部周辺の骨格構造を示す斜視図である。
【図１０】図９中Ｂ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態における前方荷重と側方荷重の入力状態を示す（ａ）の平面図と（ｂ）の左側面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態における第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を示すルーフの平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を（ａ）に車両後方から見た状態と（ｂ）に左側から見た状態と（ｃ）に右側から見た状態をそれぞれ示す概略構成図である。
【図１４】本発明の第２実施形態における第１補強フレームおよび第２補強フレームの結合状態を示す斜視図である。
【図１５】図１４中Ａ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１６】図１４中Ｂ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態における前方荷重と側方荷重の入力状態を示す（ａ）の平面図と（ｂ）の左側面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態における第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を示すルーフの平面図である。
【図１９】本発明の第３実施形態における第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を（ａ）に車両後方から見た状態と（ｂ）に左側から見た状態と（ｃ）に右側から見た状態をそれぞれ示す概略構成図である。
【図２０】本発明の第３実施形態における第１補強フレームおよび第２補強フレームの結合状態を示す斜視図である。
【図２１】図２０中Ａ部の拡大斜視図である。
【図２２】本発明の第３実施形態における前方荷重と側方荷重の入力状態を示す（ａ）の平面図と（ｂ）の左側面図である。
【図２３】本発明の第４実施形態における第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を示すルーフの平面図である。
【図２４】本発明の第４実施形態における第１補強フレームおよび第２補強フレームの取り付け状態を（ａ）に車両後方から見た状態と（ｂ）に左側から見た状態と（ｃ）に右側から見た状態をそれぞれ示す概略構成図である。
【図２５】本発明の第４実施形態における第１補強フレームおよび第２補強フレームの結合状態を示す斜視図である。
【図２６】本発明の第４実施形態における前方荷重と側方荷重の入力状態を示す（ａ）の平面図と（ｂ）の左側面図である。
【符号の説明】
【００６８】
３  フロントピラー（第１ピラー）
４  センターピラー（第２ピラー）
６  ルーフサイドレール
１０  第１補強フレーム
１１  第２補強フレーム
１２  交差接合部
１３  切欠部（強度低下部分）
２０  剛性調整手段
Ｂ  車体
Ｒ  ルーフ
Ｆ１  前方荷重
Ｆ２  側方荷重
Ｍ１  第１モーメント
Ｍ２  第２モーメント
【図１】
2005263019.tif 000003
【図２】
2005263019.tif 000004
【図３】
2005263019.tif 000005
【図４】
2005263019.tif 000006
【図５】
2005263019.tif 000007
【図６】
2005263019.tif 000008
【図７】
2005263019.tif 000009
【図８】
2005263019.tif 000010
【図９】
2005263019.tif 000011
【図１０】
2005263019.tif 000012
【図１１】
2005263019.tif 000013
【図１２】
2005263019.tif 000014
【図１３】
2005263019.tif 000015
【図１４】
2005263019.tif 000016
【図１５】
2005263019.tif 000017
【図１６】
2005263019.tif 000018
【図１７】
2005263019.tif 000019
【図１８】
2005263019.tif 000020
【図１９】
2005263019.tif 000021
【図２０】
2005263019.tif 000022
【図２１】
2005263019.tif 000023
【図２２】
2005263019.tif 000024
【図２３】
2005263019.tif 000025
【図２４】
2005263019.tif 000026
【図２５】
2005263019.tif 000027
【図２６】
2005263019.tif 000028