(57)【要約】  【課題】自動車のロールオーバーによる骨格部分の乗員側への突出を防止する対策および前面衝突による必要強度・剛性を骨格フレーム構造の複雑化や成形性・組立性の劣化を起こさず、しかも、板厚増加による自動車質量の増加をもたらせない。  【解決手段】ルーフサイドレール８を、車体外側に位置するアウタパネル８−１と車室側に位置するインナパネル８−２とで構成し、アウタパネル８−１とインナパネル８−２との間に、アウタパネル８−１に対して空間部が存するように配設した補強部材１０が、その長手方向両端部にそれぞれルーフサイドレール８に接合するための端部側稜線を有する接合フランジ部１０ｂを有すると共に、補強部材１０の接合フランジ部１０ｂにおける両端部側稜線１０ａの間に、インナパネル８−２側に突形状を呈する折曲部１０ｃを形成することにより中間部稜線１０ｄを設けた。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に互いに離間して配設されたフロントピラー及びセンタピラー間を橋渡すように設置することによりルーフパネルの車幅方向外側縁部を支持するルーフサイドレールを備えた車体のルーフサイド構造であって、ルーフサイドレールを、車体外側に位置するアウタパネルと車室側に位置するインナパネルとで構成し、前記アウタパネルと前記インナパネルとの間に、前記アウタパネルに対して離間することによって空間部が形成されるように補強部材を配設しており、補強部材が、その長手方向両端部にそれぞれルーフサイドレールに接合するための端部側稜線を有する接合フランジ部を有すると共に、補強部材の接合フランジ部における両端部側稜線の間に、インナパネル側に突形状を呈する折曲部を形成することにより中間部稜線を設けたことを特徴とする車体のルーフサイド構造。
【請求項２】
前記補強部材の両接合フランジ部を前記アウタパネルにおける前記インナパネル側に対向する内面壁に接合したことをことを特徴とする請求項１に記載の車体のルーフサイド構造。
【請求項３】
前記補強部材の両接合フランジ部を前記インナパネルの両端部に形成した接合フランジ部に形成した接合フランジ部の外面壁に接合すると共に、前記補強部材の両側壁部を前記アウタパネルの内面壁における両先端部に接合して構成したことを特徴とする請求項１に記載の車体のルーフサイド構造。
【請求項４】
前記補強部材は、前記ルーフサイドレールにおける前記フロントピラーおよび前記センタピラーとの接合部間において延在するように構成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一に記載の車体のルーフサイド構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車における車体のルーフサイド構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の技術としては、例えば、特許文献１に記載の「車体骨格フレームの補強構造」、或いは特許文献２に記載の「車体ルーフサイド構造」が知られている。特許文献１に記載の「車体骨格フレームの補強構造」は、車体骨格フレームの上下方向の骨格部材を構成するピラー構造を、中空のピラー本体と、その内部に設置するリインフォース（補強部材）とで構成し、リインフォースをピラー本体の最低強度部近傍とリインフォースとの間に両者の曲げ変形に対する逃げ代を形成したものである。このように構成する特許文献１に記載の「車体骨格フレームの補強構造」は、ピラー構造に衝撃荷重が作用すると、ピラー本体がその最低強度部において曲げ変形を起すことになるが、この最低強度部の近傍ではピラー本体とリインフォースとが接合されておらず、しかも、それらの間に両者の曲げ変形に対する逃げ代を形成してあることから、ピラー本体に発生した変形が、直ちにリインフォースへ伝わらないようになしたものであり、また、ピラー本体とリインフォースとがピラー本体の最低強度部以外の部分で接合されていることから、両者間での荷重伝達が、ピラー本体の曲げ変形の度合いが大きな最低強度部近傍のみならず、そこから離れた接合部位においても行われることになり、ピラー構造の広い範囲に荷重・変形を分散するようになしたものである。
【０００３】
また、特許文献２に記載の「車体骨格フレームの補強構造」は、車体前後方向に長手とされた補強部材が車体のルーフパネルの車幅方向外側縁部に設けられた車体ルーフサイド構造であって、フロントピラーとセンタピラー間のルーフサイド部分が荷重を受け、所定量車室内側へ変形する間に、少なくとの２つの荷重の入力点を設定するために、当該入力点として補強部材から車体上方に突出する突部を設けて構成したものである。このように構成する特許文献２に記載の「車体ルーフサイド構造」は、車体のロールオーバー時に向かって突出した突部をルーフサイド部分に設けることにより、フロントピラーとセンタピラーに荷重を逃がすようにして、ロールオーバー時にルーフサイド部分の変形を少なくすべくなしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０５８５８号公報
【特許文献２】特開２００８−６２７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の従来の技術においては、リインフォースをピラー本体の最低強度部近傍とリインフォースとの間に両者の曲げ変形に対する逃げ代を形成して、自動車が横転してロールオーバーを起こしたような場合には、最低強度部が変形して衝撃エネルギーの吸収を行うことができることから、ロールオーバー対策としては効果的であるといえる。その反面、最低強度部となる強度急変部位を設定したことから、自動車の前面衝突などを起こしたような場合には、かかる強度急変部位において応力集中が起こり、かかる応力集中に伴い、車体の強度低下の可能性がある。加えて、強度急変部位を設定したことにより、車体骨格フレームを構成する部品形状が複雑化し、延いては成形性や組み立て性まで劣化させてしまうおそれがある。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載の従来の技術においては、ルーフサイド部分が受けた荷重は、突出した突部が構成する少なくとも２つの荷重入力点で受けて集中荷重の発生を防いで、フロントピラー又はセンタピラーに流すことで、ルーフサイド部分における発生モーメントを小さくしており、このことによって、骨格としての剛性負担を軽減することができるといえる。しかしながら、上記突部を設定するには、かかる突部を構成する別部品（入力ブラケット）を必要とし、かかる別部品がルーフサイドの中空部分に設置されることになる。この結果、ルーフサイドの骨格断面が縮小されることになって、骨格の強度・剛性のポテンシャルを低下させてしまう。そこで、かかる部位において必要強度・剛性を満たすために、骨格断面の縮小分を解消する板厚増加が要求されることになり、この結果として自動車質量の増加につながるおそれがある。
【０００７】
そこで、この発明は、自動車のロールオーバーによる骨格部分の乗員側への突出を防止する対策および前面衝突による必要強度・剛性を骨格フレーム構造の複雑化や成形性・組立性の劣化を起こさず、しかも、板厚増加による自動車質量の増加をもたらすことなく達成する車体のルーフサイド構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る車体のルーフサイド構造は、車体前後方向に互いに離間して配設されたフロントピラー及びセンタピラー間を橋渡すように設置することによりルーフパネルの車幅方向外側縁部を支持するルーフサイドレールを備えた車体のルーフサイド構造であって、ルーフサイドレールを、車体外側に位置するアウタパネルと車室側に位置するインナパネルとで構成し、アウタパネルとインナパネルとの間に、アウタパネルに対して離間することによって空間部が形成されるように補強部材を配設しており、補強部材が、その長手方向両端部にそれぞれルーフサイドレールに接合するための端部側稜線を有する接合フランジ部を有すると共に、補強部材の接合フランジ部における両端部側稜線の間に、インナパネル側に突形状を呈する折曲部を形成することにより中間部稜線を設けたことを特徴とする。
【０００９】
従って、自動車がロールオーバーに遭遇した場合には、補強部材とアウタパネルとで形成した空間部が圧潰することによってロールオーバーによる衝撃を吸収して、インナパネルが曲げ変形して車室内へ突出するのを防いで、乗員を安全に保護することができる。これに対して、自動車が前面衝突事故に遭遇した場合には、前面衝突による車体前後方向の圧縮荷重に対して補強部材における一対の端部側稜線に加え中間部稜線を設けたことでルーフサイドレールの断面崩れなどの変形が抑制されることになる。従って、この発明に係る車体のルーフサイド構造は、アウタパネルと補強部材によって形成された空間部と、補強部材の一対の端部側稜線と中間部稜線とによってロールオーバーや前面衝突などによって生ずる複数方向の入力荷重形態に対応可能となることから、板厚増加などの対策を取らずして、ルーフサイドレールを全体として合理的な構造になすことに繋げることができる。
【００１０】
また、この発明にかかる実施の形態として、補強部材の両接合フランジ部をアウタパネルにおけるインナパネル側に対向する内面壁に接合するようにしてもよい。
【００１１】
このような構成により、補強部材をアウタパネルとインナパネルとの間に接合したとしても、補強部材の接合部位は、アウタパネルとの二枚重ね（外板を入れたとしても３枚重ね）となり、アウタパネルとインナパネルとの二枚重ねによる接合部位と相俟って、スポット溶接或いはレーザー溶接などを容易にすることができる。
【００１２】
また、この発明にかかる実施の形態として、補強部材の両接合フランジ部をインナパネルの両端部に形成した接合フランジ部の外面壁に接合すると共に、補強部材の両側壁部をアウタパネルの内面壁における両先端部に接合して構成してもよい。
【００１３】
かかる構成により、補強部材をアウタパネルとインナパネルとの間に接合したとしても、補強部材の接合部位は、インナパネル又はアウタパネルとの二枚重ね或いは外板を入れた３枚重ねとなり、スポット溶接やレーザー溶接などを容易にすることができる。
【００１４】
また、この発明にかかる実施の形態として、補強部材は、ルーフサイドレールにおけるフロントピラーおよびセンタピラーとの接合部間に延在するように構成してもよい。
【００１５】
かかる構成により、通常、自動車の前席に着座する乗員の頭部側上部にルーフサイドレールが配置されており、かかるルーフサイドレールにおいてフロントピラーおよびセンタピラーとの接合部間において補強部材が存することになる。この結果、自動車のロールオーバー時と共に前面衝突時等においても、補強部材は乗員保護のために合理的に働くことになる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明は、自動車がロールオーバーに遭遇した場合には、補強部材とアウタパネルとで形成した空間部が圧潰することによってロールオーバーによる衝撃を吸収して、インナパネルが曲げ変形して車室内へ突出するのを防いで、乗員を安全に保護することができる。これに対して、自動車が前面衝突事故に遭遇した場合には、補強部材における一対の端部側稜線に加え中間部稜線を設けたことでルーフサイドレールの断面崩れなどの変形が抑制されることになる。
【００１７】
従って、この発明に係る車体のルーフサイド構造は、アウタパネルと補強部材によって形成された空間部に加え、補強部材の一対の端部側稜線と中間部稜線とによってロールオーバーや前面衝突などによって生ずる複数方向の入力荷重形態に対応可能となることから、板厚増加などの対策を取らずして、ルーフサイドレールを全体として合理的な構造になすことに繋げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明を乗用自動車に適用した場合の実施例におけるルーフ近傍の車体骨格を描画した概略斜視図である。
【図２】図１におけるルーフ近傍の車体骨格を描画した分解斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る実施例１における図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本実施の形態に係る実施例２における図１のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施の形態における自動車のルーフサイド構造は、自動車のロールオーバーによる骨格部分の乗員側への突出を防止する対策および前面衝突による必要強度・剛性を骨格フレーム構造の複雑化や成形性・組立性の劣化を起こさず、しかも、板厚増加による自動車質量の増加をもたらすことないように構成している。
【００２０】
次に、図を用いて、この発明に係る実施の形態を乗用自動車に適用した場合の実施例について、説明する。  先ず、図１及び図２において、自動車の車体１において、ルーフパネル２は車室３の天井部を形成している。ルーフパネル２は、その車幅方向外側縁部をルーフサイド部４が支持して構成している。
【００２１】
さらに、ルーフサイド部４は、自動車の前方から後方にかけて順次配設されたフロントピラー５、センタピラー６およびリアピラー７のピラー類によって支持されている。  そして、ルーフサイド部４は、車体１の前後方向に長手となって延在するルーフサイドレール８と、ルーフサイドレール８の車体外側を覆うように接合された外板９とを有して構成している（図３参照）。
【００２２】
ルーフサイドレール８は、図２及び図３に示すように、車体１の外側に位置するアウタパネル８−１及び車室３側に配設されたインナパネル８−２とを有して構成しており、アウタパネル８−１の接合フランジ部８−１ａ及びインナパネル８−２の接合フランジ部８−２ａ同士を接合することにより形成された閉断面構成となっている。そして、アウタパネル８−１は、車体１の外方に突出する突出量の多い断面略ハット型を呈して構成しており、インナパネル８−２は、車室側に突出する突出量の小さい断面略ハット型を呈して構成している。
【００２３】
さらに、ルーフサイドレール８は、その略中央部にセンタピラー６が接合され、且つ、その両端部にそれぞれフロントピラー５及びリアピラー７が接合されることによって、支持されている。
【００２４】
そして、ルーフサイドレール８におけるアウタパネル８−１とインナパネル８−２は形成する閉断面の中には、アウタパネル８−１に対して離間することによって空間部１２を形成した状態で、鋼板をプレス成形した補強部材１０が配設されている。補強部材１０は、ルーフサイドレール８におけるフロントピラー５及びセンタピラー６との接合部間におけるフロントドアガラス１１が対向する部位において、車体前後方向に延在するように構成されており、その長手方向両端部が、それぞれアウタパネル８−１の内面壁８−１ｂに接合すべく、端部側稜線１０ａ、１０ａを有する接合フランジ部１０ｂ、１０ｂに形成されている。更に、補強部材１０は、接合フランジ部１０ｂ、１０ｂにおける両端部側稜線の間に、インナパネル８−２側に突形状を呈する折曲部１０ｃを形成することによって中間部稜線１０ｄが形成されている。中間部稜線１０ｄも、補強部材１０の車体前後方向である長手方向に延在している。更に、補強部材１０は、接合フランジ部１０ｂ、１０ｂをアウタパネル８−１の内面壁８−１ｂに重合した状態で、スポット溶接或いはレーザー溶接等によりアウタパネル８−１に接合されている。
【００２５】
以上説明した構成を有したこの発明に係る実施例１においては、自動車がロールオーバーに遭遇した場合には、アウタパネル８−１と補強部材１０との間に形成された空間部１２が圧潰することになって、ロールオーバーによる衝撃を緩和して、インナパネル８−２が圧潰して車室内へ突出するのを防いで乗員を安全に保護することができる。
【００２６】
また、自動車が前面衝突事故に遭遇した場合には、補強部材１０における一対の端部側稜線１０ａに加え中間部稜線１０ｄを設けたことで前面衝突による車体前後方向の圧縮荷重に対する抵抗力が増大し、ルーフサイドレール８の断面崩れなどの変形が抑制されることになる。
【００２７】
従って、補強部材１０は、アウタパネル８−１との間で形成された空間部１２及び一対の端部側稜線１０ａと中間部稜線１０ｄとによってロールオーバーや前面衝突などによって生ずる複数方向の入力荷重形態に対応可能となることから、板厚増加などの対策を取らずして、ルーフサイドレールを全体として合理的な構造になすことに繋げることができる。
【００２８】
また、実施例１に係る構成により、補強部材１０をアウタパネル８−１とインナパネル８−２との間に接合したとしても、補強部材１０の接合部位は、アウタパネル８−１との二枚重ねとなり、外板９を入れたとしても３枚重ねであることから、アウタパネル８−１とインナパネル８−２との二枚重ねによる接合部位と相俟って、スポット溶接やレーザ溶接などを容易にすることができる。
【００２９】
更に、この発明に係る実施例１に係る構成により、補強部材が、ルーフサイドレール８におけるフロントピラー５およびセンタピラー６との接合部間に延在するように構成していることから、自動車の前席に着座する乗員の頭部側上部に補強部材１０が存することになって、自動車のロールオーバー時と共に前面衝突時等においても、補強部材１０は乗員保護のために合理的に働くことになる。
【００３０】
次に、図４を用いて、この発明に係る実施例２を説明する。実施例２においては、補強部材１０は、両接合フランジ部１０ｂ、１０ｂをインナパネル８−２の両端部に形成した接合フランジ部８−２ａの外面壁８−２ｂに接合すると共に、補強部材１０の両側壁部１０ｅをアウタパネル８−１の内面壁８−１ｂにおける両先端部に接合している点、上記実施例１に対して構成上の相違点を有する。
【００３１】
以上説明した構成を有したこの発明に係る実施例２においても、自動車がロールオーバーに遭遇した場合には、アウタパネル８−１と補強部材１０との間が離間した状態で形成された空間部１２が圧潰することになって、この結果、ロールオーバーによる衝撃を緩和して、インナパネル８−２が圧潰して車室内へ突出するのを防いで乗員を安全に保護することができる。
【００３２】
また、自動車が前面衝突事故に遭遇した場合には、補強部材１０における一対の端部側稜線１０ａに加え中間部稜線１０ｄを設けたことで前面衝突による車体前後方向の圧縮荷重に対する抵抗力が増大し、ルーフサイドレール８の断面崩れなどの変形が抑制されることになる。
【００３３】
従って、補強部材１０は、アウタパネル８−１との間で空間部１２を形成していると共に一対の端部側稜線１０ａに加えて中間部稜線１０ｄを設けたことによってロールオーバーや前面衝突などによって生ずる複数方向の入力荷重形態に対応可能となることから、板厚増加などの対策を取らずして、ルーフサイドレールを全体として合理的な構造になすことに繋げることができる。
【００３４】
更に、かかる実施例２の構成により、補強部材１０をアウタパネル８−１とインナパネル８−２との間に接合したとしても、補強部材１０の接合部位は、インナパネル８−２又はアウタパネル８−１との二枚重ね或いは外板９を入れた３枚重ねとなり、スポット溶接やレーザー溶接などを容易にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上説明したこの発明は、補強部材がアウタパネルとの間で空間部を形成していると共に一対の端部側稜線に加え中間部稜線を設けたことによってロールオーバーや前面衝突などによって生ずる複数方向の入力荷重形態に対応可能となることから、板厚増加などの対策を取らずして、ルーフサイドレールを全体として合理的な構造になすことに繋げることができることから、自動車における車体のルーフサイド構造等に好適であるといえる。
【符号の説明】
【００３６】
１    車体
２    ルーフパネル
３    車室
４    ルーフサイド部
５    フロントピラー
６    センタピラー
７    リアピラー
８    ルーフサイドレール
８−１  アウタパネル
８−１ａ  接合フランジ部    
８−１ｂ  内面壁
８−１ｃ  外面壁
８−２  インナパネル
８−２ａ  接合フランジ部
８−２ｂ  外面壁
９    外板
１０    補強部材
１０ａ  端部側稜線
１０ｂ  接合フランジ部
１０ｃ  中間部稜線
１０ｅ  側壁部
１１    フロントドアガラス
１２    空間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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