(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体ルーフ部に設けられルーフパネルに沿って車幅方向へ延びる閉断面状のルーフ補強部と、上記ルーフパネルの左右の側縁部に配置され該側縁部を支持して車体前後方向に延びる一対の閉断面状のルーフサイドレールと、車体側部に設けられた前後のドア開口部の間に位置して上下方向に延びる左右一対の閉断面状のセンタピラーと、前側のドア開口部の前縁に沿って上下方向に延びる左右一対の閉断面状のフロントピラーと、フロアパネルの左右の側縁部を支持して車体前後方向に延びる一対の閉断面状のサイドシルと、上記フロントピラーとセンタピラーとの間および上記センタピラーの後方側にそれぞれ配置され上記車室の下方において車幅方向へ延び上記左右のサイドシルを相互に連結する複数のクロスメンバと、を備え、
上記ルーフ補強部の左右の端部が上記センタピラーの上端部にそれぞれ連結され、該センタピラーの下端部が、上記サイドシルにそれぞれ連結されることにより、上記ルーフ補強部と左右のセンタピラーと左右のサイドシルとで連続した閉断面部が形成され、この閉断面部により車両正面視で車室の上方および左右側方が覆われており、
上記ルーフサイドレールと上記サイドシルと上記センタピラーには、各々の閉断面空間内において長手方向に延び当該閉断面空間を仕切る補強部材がそれぞれ配設され、上記ルーフ補強部の左右両端側が左右のルーフサイドレールの補強部材にそれぞれ結合されるとともに、上記センタピラーの補強部材の上下両端側は上記ルーフサイドレールの補強部材およびサイドシルの補強部材にそれぞれ結合され、上記ルーフサイドレールの補強部材およびサイドシルの補強部材は、上記車室の前後方向における略全長にわたって延設されており、
上記サイドシルの補強部材は、当該サイドシルの閉断面内で車体前後方向に延びる複数の補強部材で構成され、これら複数の補強部材のうちの第１補強部材は、上記フロントピラーの下端部および上記センタピラーの下端部と接合して上記センタピラーの後方側のクロスメンバに対応する位置まで延びるとともに、上記複数の補強部材のうちの第２補強部材は、上記フロントピラーの下端部と接合して上記フロントピラーとセンタピラーとの間のクロスメンバに対応する位置まで延びている、
ことを特徴とする車両の車体構造。
【請求項２】
第２のルーフ補強部が設けられ、該第２のルーフ補強部の左右の端部は上記フロントピラーの上端側に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の車体構造。
【請求項３】
上記ルーフサイドレールの補強部材およびサイドシルの補強部材は、上記センタピラーとの連結部よりも前側部分が後側部分に比べて長く設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の車体構造。
【請求項４】
上記ルーフ補強部の左右の端部と上記センタピラーの上端側とは、両者の結合部を車室内側から跨ぐように取り付けられる連結ガセットを介して互いに連結されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一に記載の車両の車体構造。
【請求項５】
上記センタピラーには、ドア本体とドアガラス開口との境界に対応する部位を含む領域に、ドアを介してセンタピラーに荷重が入力された際に上記境界に対応する部位での応力集中を緩和する補強手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一に記載の車両の車体構造。
【請求項６】
上記クロスメンバは閉断面状に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一に記載の車両の車体構造。
【請求項７】
上記フロントピラーとセンタピラーとの間に配置されたクロスメンバはフロントシートの下方に位置し、上記センタピラーの後方側に配置されたクロスメンバはリヤシートの下方に位置していることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一に記載の車両の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の車両の車体構造、特に、車両衝突時における衝撃荷重を有効に吸収することができる車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、自動車等の車両の車体構造については、車両衝突時における乗員の保護性能の向上を図ることを目的として、種々の改良・工夫が積み重ねられている。
近年では、特に、車両前後方向からの衝突に加えて、車両が側方からの衝突（いわゆる側突）を受けた際における乗員の保護性能をより高めることが、従来にも増して強く求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような車両衝突時における乗員の保護性能の向上を図る場合、従来では、車室廻りの個々のフレーム材およびその補強部材（レインフォースメント）等を工夫することによって対応するのが一般的であった。
しかしながら、一方では、走行性能および燃費性能等の維持・向上の観点から、車体重量の増加をできるだけ抑制することが求められており、従来のような個々のフレーム材およびその補強部材等による対応では、これら両方の要求を高次元で満足させることはなかなかに困難であった。
【０００４】
そこで、この発明は、車室廻りの剛性を効率良く高めて、車体重量を余り増加させることなく乗員の保護性能を高めることができる車両の車体構造を提供することを目的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、本願の請求項１に係る発明(以下、第１の発明という)は、車体ルーフ部に設けられルーフパネルに沿って車幅方向へ延びる閉断面状のルーフ補強部と、上記ルーフパネルの左右の側縁部に配置され該側縁部を支持して車体前後方向に延びる一対の閉断面状のルーフサイドレールと、車体側部に設けられた前後のドア開口部の間に位置して上下方向に延びる左右一対の閉断面状のセンタピラーと、前側のドア開口部の前縁に沿って上下方向に延びる左右一対の閉断面状のフロントピラーと、フロアパネルの左右の側縁部を支持して車体前後方向に延びる一対の閉断面状のサイドシルと、上記フロントピラーとセンタピラーとの間および上記センタピラーの後方側にそれぞれ配置され上記車室の下方において車幅方向へ延び上記左右のサイドシルを相互に連結する複数のクロスメンバと、を備え、上記ルーフ補強部の左右の端部が上記センタピラーの上端部にそれぞれ連結され、該センタピラーの下端部が、上記サイドシルにそれぞれ連結されることにより、上記ルーフ補強部と左右のセンタピラーと左右のサイドシルとで連続した閉断面部が形成され、この閉断面部により車両正面視で車室の上方および左右側方が覆われており、上記ルーフサイドレールと上記サイドシルと上記センタピラーには、各々の閉断面空間内において長手方向に延び当該閉断面空間を仕切る補強部材がそれぞれ配設され、上記ルーフ補強部の左右両端側が左右のルーフサイドレールの補強部材にそれぞれ結合されるとともに、上記センタピラーの補強部材の上下両端側は上記ルーフサイドレールの補強部材およびサイドシルの補強部材にそれぞれ結合され、上記ルーフサイドレールの補強部材およびサイドシルの補強部材は、上記車室の前後方向における略全長にわたって延設されており、上記サイドシルの補強部材は、当該サイドシルの閉断面内で車体前後方向に延びる複数の補強部材で構成され、これら複数の補強部材のうちの第１補強部材は、上記フロントピラーの下端部および上記センタピラーの下端部と接合して上記センタピラーの後方側のクロスメンバに対応する位置まで延びるとともに、上記複数の補強部材のうちの第２補強部材は、上記フロントピラーの下端部と接合して上記フロントピラーとセンタピラーとの間のクロスメンバに対応する位置まで延びている、ことを特徴としたものである。
【０００８】
また、本願の請求項２に係る発明(以下、第２の発明という)は、上記第１の発明において、第２のルーフ補強部が設けられ、該第２のルーフ補強部の左右の端部は上記フロントピラーの上端側に連結されていることを特徴としたものである。
【０００９】
更に、本願の請求項３に係る発明(以下、第３の発明という)は、上記第１または第２の発明において、上記ルーフサイドレールの補強部材およびサイドシルの補強部材は、上記センタピラーとの連結部よりも前側部分が後側部分に比べて長く設定されていることを特徴としたものである。
【００１０】
また、更に、本願の請求項４に係る発明(以下、第４の発明という)は、上記第１〜第３の発明のいずれか一において、上記ルーフ補強部の左右の端部と上記センタピラーの上端側とは、両者の結合部を車室内側から跨ぐように取り付けられる連結ガセットを介して互いに連結されていることを特徴としたものである。
【００１１】
また、更に、本願の請求項５に係る発明(以下、第５の発明という)は、上記第１〜第４の発明のいずれか一において、上記センタピラーには、ドア本体とドアガラス開口との境界に対応する部位を含む領域に、ドアを介してセンタピラーに荷重が入力された際に上記境界に対応する部位での応力集中を緩和する補強手段が設けられていることを特徴としたものである。
【００１２】
また、更に、本願の請求項６に係る発明(以下、第６の発明という)は、上記第１〜第５の発明のいずれか一において、上記クロスメンバは閉断面状に形成されていることを特徴としたものである。
【００１４】
また、更に、本願の請求項７に係る発明(以下、第７の発明という)は、上記第１〜第６の発明のいずれか一において、上記フロントピラーとセンタピラーとの間に配置されたクロスメンバはフロントシートの下方に位置し、上記センタピラーの後方側に配置されたクロスメンバはリヤシートの下方に位置していることを特徴としたものである。
【００１５】
【発明の作用および効果】
本願の第１の発明によれば、車室下方のフロアパネルがその左右の側縁部を閉断面状のサイドシルで支持されて本来剛性が高いことに加えて、車両正面視で車室の上方および左右側方が連続した閉断面部で覆われているので、車体重量を余り大きく増加させることなく、車両正面視における車室廻りの剛性を効果的に高めることができる。その結果、特に側突時など車両衝突時における車室の変形を有効に抑制することができ、車室内の乗員に対する保護性能を向上させることができる。
その上、ルーフパネルの左右の側縁部には該側縁部を支持して車体前後方向に延びる一対の閉断面状のルーフサイドレールが配置されており、ルーフパネルに沿って車幅方向へ延びる閉断面状のルーフ補強部が上記左右のセンタピラーの上端側どうしを連結するとともに、上記ルーフ補強部の左右両端側が左右のルーフサイドレールの補強部材にそれぞれ結合されているので、この左右一対のルーフサイドレールと上記ルーフ補強部とで、車体ルーフ部に平面視でＨ字状の補強構造を構成することができる。また、上記センタピラーの補強部材の上下両端側は上記ルーフサイドレールの補強部材およびサイドシルの補強部材にそれぞれ結合されているので、上記ルーフサイドレールとサイドシルとセンタピラーの各補強部材で車体側部にも側面視でＨ字状の補強構造を構成することができる。これにより、車体ルーフ部および車体側部の剛性をより高めることができる。しかも、上記ルーフサイドレールの補強部材およびサイドシルの補強部材は、上記車室の前後方向における略全長にわたって延設されているので、車室の前後方向における略全長にわたって車体ルーフ部および車体側部に上記補強構造を設けることができ、車室廻りの剛性をより一層高めることができる。更に、車室の下方において車幅方向へ延び上記左右のサイドシルを相互に連結するクロスメンバが複数設けられているので、車体フロア部の剛性および左右の車体側部間の連結強度をより一層高めて、車室廻りの剛性を更に一層向上させることができる。しかも、この場合において、通常、車両前後方向におけるこのセンタピラー位置に乗員の頭部が位置することはないので、乗員のヘッドクリアランスに悪影響を及ぼすことなく、すなわち車室内の居住性を損なうことなく、上記ルーフ補強部を設けることができる。
また、上記サイドシルの補強部材は、当該サイドシルの閉断面内で車体前後方向に延びる複数の補強部材で構成され、これら複数の補強部材のうちの第１補強部材は、上記フロントピラーの下端部および上記センタピラーの下端部と接合して上記センタピラーの後方側のクロスメンバに対応する位置まで延びるとともに、上記複数の補強部材のうちの第２補強部材は、上記フロントピラーの下端部と接合して上記フロントピラーとセンタピラーとの間のクロスメンバに対応する位置まで延びている。従って、上記フロントピラーとセンタピラーとの間のクロスメンバに対応する位置から上記センタピラーの後方側のクロスメンバに対応する位置までについては、上記サイドシルは第１補強部材のみで補強されるのに対して、フロントピラーの下端部に対応する位置から上記フロントピラーとセンタピラーとの間のクロスメンバに対応する位置までについては、サイドシルは第１及び第２の両補強部材で補強されることになる。
【００１８】
また、本願の第２の発明によれば、基本的には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができる。特に、上記ルーフ補強部が複数設けられているので、車体ルーフ部の剛性および左右の車体側部間の連結強度をより一層高めて、車室廻りの剛性を更に一層向上させることができる。
この場合において、特に、各ルーフ補強部は上記左右のセンタピラーの上端側どうし、または上記フロントピラーの上端部どうしを連結しており、通常、車両前後方向におけるこれらピラー位置に乗員の頭部が位置することはないので、乗員のヘッドクリアランスに悪影響を及ぼすことなく、すなわち車室内の居住性を損なうことなく、上記ルーフ補強部を複数設けることができる。
【００１９】
更に、本願の第３の発明によれば、基本的には、上記第１または第２の発明と同様の効果を奏することができ、特に、上記ルーフサイドレールの補強部材およびサイドシルの補強部材は、上記センタピラーとの連結部よりも前側部分が後側部分に比べて長く設定されている。
すなわち、車両のフロントドアは、フロントピラーにヒンジ支持され、ドア閉時はセンタピラーで係止される一方、リヤドアはこのセンタピラーでヒンジ支持されているので、側突時、センタピラー又はその近傍に側方から衝突荷重が入力された際には、通常、フロントピラー側にドア開閉の回動中心を有するフロントドアの方が、センタピラー側にドア開閉の回動中心を有するリヤドアよりも、車室側へのドア突入量（変形量）が大きくなるが、ルーフサイドレールの補強部材およびサイドシルの補強部材について上記のような構成を採用することにより、フロントドアの車室側への変形をリヤドアに比べて抑制して、前後のドアの車室側への突入量をバランスさせることが可能になり、効率の良い補強を行うことができる。
【００２０】
また、更に、本願の第４の発明によれば、基本的には、上記第１〜第３の発明のいずれか一と同様の効果を奏することができる。特に、上記連結ガセットを用いることにより、上記ルーフ補強部の左右の端部とセンタピラーの上端側とを、より確実に両者の閉断面空間が連続するように連結し、また、その連結部の剛性を確保することができる。
【００２１】
また、更に、本願の第５の発明によれば、基本的には、上記第１〜第４の発明のいずれか一と同様の効果を奏することができる。しかも、その上、センタピラーには上記補強手段が設けられているので、ドアを介してセンタピラーに衝突荷重が入力された際、鋼板部材で形成された厚いドア本体とドアガラス開口との境界に対応する部位で生じる応力集中を有効に緩和することができる。
【００２２】
また、更に、本願の第６の発明によれば、基本的には、上記第１〜第５の発明のいずれか一と同様の効果を奏することができる。しかも、その上、車室の下方において車幅方向へ延び上記左右のサイドシルを相互に連結するクロスメンバは閉断面状に形成されているので、左右一対のサイドシルと上記クロスメンバとで、車体フロア部に平面視でＨ字状（またはコ字状）の閉断面状の補強構造を構成することが可能になり、車体フロア部の剛性をより高めて、車室廻りの剛性を更に向上させることができる。
【００２４】
また、更に、本願の第７の発明によれば、基本的には、上記第１〜第６の発明のいずれか一と同様の効果を奏することができる。特に、上記フロントピラーとセンタピラーとの間に配置されたクロスメンバはフロントシートの下方に位置し、上記センタピラーの後方側に配置されたクロスメンバはリヤシートの下方に位置しているので、上記各クロスメンバがフロントシート又はリヤシートに着座した乗員の足元スペースの確保に悪影響を及ぼすことはない。すなわち車室内の居住性を損なうことなく、フロア部を補強するクロスメンバを複数設けることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
まず、本実施の形態に係る車両（自動車）の車室廻りの基本的なフレーム構造について説明する。
図１〜図４は、本実施の形態に係る自動車１の平面説明図，側面説明図，正面説明図および背面説明図である。また、図５は、上記自動車１の床部（フロア部）のフレーム構造を示す平面説明図である。
これらの図に示すように、上記自動車１では、車室２の天井部（ルーフ部）の骨組みを構成するフレーム部材として、ルーフパネル２１の左右の側縁部を支持して車体前後方向に延びる一対のルーフサイドレール２５と、この左右のルーフサイドレール２５の前端側どうし（つまり後述するフロントピラー３１の上端側どうし）及び後端側どうし（つまり後述するリヤピラー３７の上端側どうし）をそれぞれ相互に連結して車幅方向に延びるフロントヘッダ２７及びリヤヘッダ２９とが配設されている。
【００２６】
本実施の形態では、車室２のルーフ部に、上記各フレーム部材２５,２７及び２９に加えて、後で詳しく説明するように、ルーフパネル２１に沿って車幅方向へ延びる閉断面状のルーフ補強部２２が設けられている。
上記ルーフサイドレール２５，フロントヘッダ２７及びリヤヘッダ２９は、いずれも、プレス成形された外板部材（アウタパネル）と内板部材（インナパネル）の縁部どうしを接合することにより、所定形状の閉断面空間を有するように形成されている。本実施の形態では、上記フロントヘッダ２７は、より高い剛性を確保するために、その閉断面空間部が特に大きくなるようにその断面が形成されており、これにより、ルーフ部のフレーム構造が補強されるようになっている。
【００２７】
図１１，図１３および図１４に示すように、上記ルーフサイドレール２５には、その閉断面空間内において長手方向に延び当該閉断面空間を仕切る補強部材２６（ルーフサイド・レインフォースメント）が配設されている。このルーフサイド・レインフォースメント２６は、車室２の前後方向における略全長にわたって延設されており、後で詳しく説明するように、上記ルーフ補強部２２および後述するセンタピラー３３の補強部材（センタピラー・レインフォースメント３４）の上端側に接合されている。また、上記ルーフサイド・レインフォースメント２６は、センタピラー３３との結合部よりも前側部分が後側部分よりも長くなるように設定されている。
車室２の天井部をなすルーフパネル２１は、その側縁部，前縁部および後縁部が、上記左右のルーフサイドレール２５，フロントヘッダ２７及びリヤヘッダ２９でそれぞれ支持されている。そして、その車体前後方向における途中部が上記ルーフ補強部２２で補強されている。
【００２８】
また、上記自動車１では、車室２の側部の骨組みを構成するフレーム部材として、フロントドア４Ｆの開口部の前縁に沿って上下方向に延びる左右一対のフロントピラー３１と、リヤドア４Ｒの開口部の後縁に沿って上下方向に延びる左右一対のリヤピラー３７と、前後のドア開口部の間に位置して上下方向に延びる左右一対のセンタピラー３３とが配設されている。
上記左右のフロントピラー３１の上端側どうしは上記フロントヘッダ２７で、また、左右のリヤピラー３７の上端側どうしは上記リヤヘッダ２９で、それぞれ相互に連結されている。上記センタピラー３３は、その上端側がルーフサイドレール２５を介して上記ルーフ補強部２２の端部に連結されるとともに、その下端側は後述するフロア部のサイドシル４３に連結されている。
【００２９】
上記フロントピラー３１，リヤピラー３７及びセンタピラー３３は、プレス成形された外板部材（アウタパネル）と内板部材（インナパネル）の縁部どうしを接合することにより、所定形状の閉断面空間を有するように形成されている。
図１３および図１４に示すように、上記センタピラー３３には、その閉断面空間内において長手方向に延び当該閉断面空間を仕切る補強部材３４（センタピラー・レインフォースメント）が配設されている。このセンタピラー・レインフォースメント３４は、その上端側が、ルーフサイド・レインフォースメント２６を介して上記ルーフ補強部２２に結合されている。
上記フロントドア４Ｆは、フロントピラー３１にヒンジ（不図示）を介して開閉可能に支持されるとともに、閉時にはストライカ及びラッチ（共に不図示）を介してセンタピラー３３側に係止される。また、リヤドア４Ｒは、センタピラー３３にヒンジ（不図示）を介して開閉可能に支持されるとともに、閉時にはストライカ及びラッチ（共に不図示）を介してリヤピラー３７側に係止される。
【００３０】
更に、上記自動車１では、車室２のフロア部の骨組みを構成するフレーム部材として、車室２の床面をなすフロアパネル４１の左右の側縁部を支持して車体前後方向に延びる一対のサイドシル４３が配設されるとともに、これに加えて、車室２の下方においてフロアパネル４１に沿って車幅方向へ延び、上記左右のサイドシル４３を相互に連結する閉断面状のクロスメンバが設けられている。
このクロスメンバは、より好ましくは車室２の下方に複数設けられており（No.２クロスメンバ４５及びNo.３クロスメンバ４７）、後側のNo.３クロスメンバ４７は、左右のサイドシル４３の後端側に連結され、リヤシート３Ｒの下方に位置している。また、前側のNo.２クロスメンバ４５は、フロントシート３Ｆの下方に位置し、トンネル部４２を挟んで上記左右のサイドシル４３を相互に連結している。
【００３１】
上記サイドシル４３は、プレス成形された外板部材（アウタパネル）と内板部材（インナパネル）の縁部どうしを接合することにより、所定形状の閉断面空間を有するように形成されている。また、No.２クロスメンバ４５及びNo.３クロスメンバ４７は、その側縁部がフロアパネル４１に接合されることにより、フロアパネル４１上に車幅方向へ延びる所定形状の閉断面空間を形成している。
図１２に示すように、上記サイドシル４３及びNo.３クロスメンバ４７には、その閉断面空間内において長手方向に延び当該閉断面空間を仕切る補強部材４４及び４８が配設されている。サイドシル・レインフォースメント４４は、車室２の前後方向における略全長にわたって延設されている。また、後で詳しく説明するように、上記センタピラー３３のセンタピラーレインフォースメント３４の下端部は、このサイドシル・レインフォースメント４４に結合されている。しかも、該サイドシル・レインフォースメント４４は、センタピラー３３との結合部よりも前側部分が後側部分よりも長くなるように設定されている。
【００３２】
上記フロアパネル４１の車幅方向における略中央には、車両長手方向に延びる大断面のトンネル部４２が設けられており、該トンネル部４２は上方に突出する大きいハット状の断面を有し、その下方にプロペラシャフト（不図示）が配置されている。
このように形成されたフロアパネル４１は、左右の側縁部が大断面の閉断面空間を有するサイドシル４３で支持されており、これにより、フロア部は、本来的に、非常に高い剛性を有している。
【００３３】
以上のようなフレーム構成により、車室２は、図８においてクロスハッチングで示されるように、車室下方のフロアパネル４１がその左右の側縁部を閉断面状のサイドシル４３で支持されて本来剛性が高いことに加えて、車両正面視でその上方および左右側方が連続した閉断面部で覆われることになる。これにより、車体重量を余り大きく増加させることなく、車両正面視における車室廻りの剛性を効果的に高めることができる。
その結果、特に側突時など車両衝突時における車室２の変形を有効に抑制することができ、車室２内の乗員に対する保護性能を向上させることができる。
【００３４】
また、ルーフパネル２１の左右の側縁部には該側縁部を支持して車体前後方向に延びる一対の閉断面状のルーフサイドレール２５が配置されており、上記ルーフ補強部２２の左右両端側が左右のルーフサイドレール２５の補強部材２６にそれぞれ結合されているので、この左右一対のルーフサイドレール２５と上記ルーフ補強部２２とで、図６においてクロスハッチングで示されるように、車体ルーフ部に平面視でＨ字状の補強構造が構成されることになる。また、上記センタピラー３３の補強部材３４の上下両端側は上記ルーフサイドレール２５の補強部材２６およびサイドシル４３の補強部材４４にそれぞれ結合されているので、上記ルーフサイドレール２５とサイドシル４３とセンタピラー３３の各補強部材２６,４４,３４で、図７においてクロスハッチングで示されるように、車体側部にも側面視でＨ字状の補強構造が構成されることになる。これにより、車体ルーフ部および車体側部の剛性をより高めることができる。
しかも、上記ルーフサイドレール２５の補強部材２６およびサイドシル４３の補強部材４４は、上記車室２の前後方向における略全長にわたって延設されているので、車室２の前後方向における略全長にわたって車体ルーフ部および車体側部に上記補強構造を設けることができ、車室廻りの剛性をより一層高めることができる。
【００３５】
尚、この場合において、上記ルーフ補強部２２は上記左右のセンタピラー３３の上端側どうしを連結しているが、通常、車両前後方向におけるこのセンタピラー位置に乗員の頭部が位置することはないので、乗員のヘッドクリアランスに悪影響を及ぼすことはない。すなわち車室２内の居住性を損なうことなく、上記ルーフ補強部２２を設けることができる。
【００３６】
また、更に、上記フロントヘッダ２７は特に大断面に形成されてルーフ部を補強する補強部として作用しており、このようにルーフ補強部２２,２７が複数設けられているので、車体ルーフ部の剛性および左右の車体側部間の連結強度をより一層高めて、車室廻りの剛性を更に一層向上させることができる。
この場合において、特に、ルーフ補強部２２は上記左右のセンタピラー３３の上端側どうし、また、フロントヘッダ２７は上記フロントピラー３１の上端部どうしを連結しており、通常、車両前後方向におけるこれらピラー位置に乗員の頭部が位置することはないので、乗員のヘッドクリアランスに悪影響を及ぼすことなく、すなわち車室内の居住性を損なうことなく、上記ルーフ補強部２２,２７を複数設けることができる。
【００３７】
また、更に、上記ルーフサイドレール２５の補強部材２６およびサイドシル４３の補強部材４４は、上記センタピラー３３との連結部よりも前側部分が後側部分に比べて長く設定されている。
すなわち、車両のフロントドア４Ｆは、フロントピラー３１にヒンジ支持され、ドア閉時はセンタピラー３３で係止される一方、リヤドア４Ｒはこのセンタピラー３３でヒンジ支持されているので、側突時、センタピラー３３又はその近傍に側方から衝突荷重が入力された際には、通常、フロントピラー３１側にドア開閉の回動中心を有するフロントドア４Ｆの方が、センタピラー３３側にドア開閉の回動中心を有するリヤドア４Ｒよりも、車室側へのドア突入量（変形量）が大きくなるが、ルーフサイドレール２５の補強部材２６およびサイドシル４３の補強部材４４について上記のような構成を採用することにより、フロントドア４Ｆの車室側への変形をリヤドア４Ｒに比べて抑制して、前後のドアの車室側への突入量をバランスさせることが可能になり、効率の良い補強を行うことができる。
【００３８】
また、更に、車室２の下方において車幅方向へ延び上記左右のサイドシル４３を相互に連結する閉断面状のクロスメンバ４５,４７が設けられているので、左右一対のサイドシル４３と上記クロスメンバ４５,４７とで、図１０においてクロスハッチングで示されるように、車体フロア部にも平面視でＨ字状（またはコ字状）の補強構造を構成することが可能になり、車体フロア部の剛性をより高めて、車室廻りの剛性を更に向上させることができる。
【００３９】
また、更に、特に、上記No.３クロスメンバ４７は左右のサイドシル４３の後端側どうしを連結しており、通常、このサイドシル４３の後端部はリヤシート３Ｒの下方に位置しているので、上記クロスメンバ４７がリヤシート３Ｒに着座した乗員の足元スペースの確保に悪影響を及ぼすことはない。
すなわち車室２内の居住性を損なうことなく、フロア部を補強するクロスメンバ４７を設けることができる。
【００４０】
また、更に、上記クロスメンバ４５,４７が複数設けられているので、車体フロア部の剛性および左右の車体側部間の連結強度をより一層高めて、車室廻りの剛性を更に一層向上させることができるのである。
この場合において、各クロスメンバは４５,４７、フロントシート３Ｆの下方またはリヤシート３Ｒの下方に配設されているので、上記各クロスメンバ４５,４７がフロントシート３Ｆ又はリヤシート３Ｒに着座した乗員の足元スペースの確保に悪影響を及ぼすことはない。すなわち車室２内の居住性を損なうことなく、フロア部を補強するクロスメンバ４５,４７を複数設けることができる。
【００４１】
次に、上記自動車１の車室廻りの基本構造をなす各フレーム及びそれらの結合部の詳細について説明する。
本実施の形態では、上述のように、車体ルーフ部にルーフパネル２１に沿って車幅方向へ延びる閉断面状のルーフ補強部２２が設けられ、該ルーフ補強部２２の左右の端部は、車体側部に設けられた前後のドア開口部の間に位置して上下方向に延びる左右一対の閉断面状のセンタピラー３３の上端側にそれぞれ連結されている。また、各センタピラー３３の下端部はフロア部のサイドシル４３にそれぞれ連結されている。
【００４２】
上記ルーフ補強部２２は、図１５および図１６に示すように、下方に突出する凸部２３ａ,２３ｂを備えた鋼板製の補強部材２３（ルーフ・レインフォースメント）を、その長手方向（車幅方向）に沿った側縁フランジ部２３ｆでルーフパネル２１のインナ側に接合し、車幅方向に延びる閉断面空間２３ｃ,２３ｄを形成することによって構成されている。尚、上記ルーフ・レインフォースメント２３の下方（車室側）は、天井材１９によって覆われる。
【００４３】
上記センタピラー３３は、図１７にその基本的な断面構造を示すように、ピラーアウタパネル３３ａとピラーインナパネル３３ｂとで上下方向に延びる閉断面空間３３ｃが形成され、該閉断面空間部３３ｃ内に長手方向に延びて当該閉断面空間部を仕切る補強部材（センタピラー・レインフォースメント３４）が配設されて構成されている。これらピラーアウタパネル３３ａ，ピラーインナパネル３３ｂ及びピラー・レインフォースメント３４の３枚の鋼板部材は、その幅方向の端部を３枚重ねにして、例えばスポット溶接によって接合されている。なお、ピラーインナパネル３３ｂの車室側は内装トリム部材３３ｍで覆われる。
【００４４】
上記センタピラー・レインフォースメント３４は、図１８,図１９および図２１に示すように、ルーフ補強部２２及びルーフサイドレール２５と接合するための上側基部３４ｊを上端側に備えるとともに、サイドシル４３と接合するための下側基部３４ｋを下端側に有している。
また、上記センタピラー・レインフォースメント３４の上下方向の途中部には、フロントドア４Ｆのストライカ（不図示）と係合するラッチ（不図示）を取り付けるためのラッチ取付部３４ｉ、及びリヤドア４Ｒのヒンジ（不図示）を取り付けるための上下一対のヒンジ取付部３４ｈが設けられている。
【００４５】
更に、上記センタピラー・レインフォースメント３４の内側には、ドア４Ｆ,４Ｒの本体部とドアガラス開口との境界ラインＬｄ（図１８および図２１参照）に対応する部位を含む領域に、車両衝突時、ドア４Ｆ又は４Ｒを介してセンタピラー３４に衝突荷重が入力された際に、上記境界に対応する部位での応力集中を緩和する補強手段として、センタヒンジ・レインフォースメント３５が配設されている。
すなわち、車両衝突時、ドア４Ｆ又は４Ｒを介してセンタピラー３４に衝突荷重が入力された際には、鋼板部材で形成された厚いドア本体とそれよりも上方のドアガラス開口部分とでは負荷伝達能力が大きく異なる関係上、両者の境界ラインＬｄに対応する部位では応力集中が生じるが、上記センタヒンジ・レインフォースメント３５を配設することによって、この応力集中が有効に緩和されるようになっている。
【００４６】
上記センタヒンジ・レインフォースメント３５は、図２０から良く分かるように、断面が略コ字状に形成されるとともに、長手方向における片側が二股に分岐しており、この分岐部分３５ａが上方に位置するように配設されることにより、上方への（ルーフ側への）衝突荷重の伝達を下方に比べて緩やかに行わせることができる。すなわち、フロア側に比べて剛性が低いルーフ側への荷重伝達を緩やかにして、側突時における車室２の変形を抑制することができる。
以上のように、センタピラー３３に、補強手段として上記センタヒンジ・レインフォースメント３５が設けることにより、ドアを介してセンタピラー３３に衝突荷重が入力された際、鋼板部材で形成された厚いドア本体とドアガラス開口との境界Ｌｄに対応する部位で生じる応力集中を有効に緩和することができるのである。
【００４７】
また、本実施の形態では、図２２,図２３および図２４に詳しく示すように、上記ルーフ補強部２２の左右端部（つまり、その補強部材であるルーフ・レインフォースメント２３の左右端部）とセンタピラー３３の上端側とを連結するに際して、両者の結合部を内側から跨いで連結するコーナガセット３６が用いられている。
該コーナガセット３６は、図２５〜図２７に示すように、ルーフ・レインフォースメント２３への取付面３６ａとセンタピラー３３の上端側への取付面３６ｂとを曲面状に連ねて、下方に開口した断面コ字状に形成され、上記各取付面３６ａ,３６ｂには複数のボルト穴３６ｃ,３６ｄがそれぞれ設けられている。
【００４８】
上記ルーフ補強部２２の（つまり、ルーフ・レインフォースメント２３の）左右端部とセンタピラー３３の上端側とをルーフサイドレール２５を介して連結する場合、図２４に示されるように、センタピラー３３の補強部材であるセンタピラー・レインフォースメント３４の上側基部３４ｊをルーフサイドレール２５のアウタパネル２５ａ（ルーフサイドレールアウタ）の内側に位置させ、更にその内側にルーフサイドレール２５の補強部材であるルーフサイド・レインフォースメント２６を配置して、このルーフサイド・レインフォースメント２６とセンタピラー・レインフォースメント３４の上側基部３４ｊとルーフサイドレールアウタ２５ａとを三枚重ねにして、溶接部ｗ１及びｗ２で例えばスポット溶接により接合する。
また、上記ルーフサイド・レインフォースメント２６の側縁フランジ部をルーフパネル２１の側縁フランジ部およびルーフ・レインフォースメント２３の側縁フランジ部の下側に重ね、更に、これにセンタピラーインナ３３ｂの上端部の側縁フランジ部およびルーフサイドレールインナ２５ｂの側縁フランジ部を順次下側に重ね、上記各側縁フランジ部を７枚重ねにして、溶接部ｗ３で例えばスポット溶接により接合する。
以上のようにして、車体ルーフ部の補強部材であるルーフ・レインフォースメント２３）とルーフサイドレール２５の補強部材であるルーフサイド・レインフォースメント２６とセンタピラー３３の補強部材であるセンタピラー・レインフォースメント３４の上側基部３４ｊとが直接に接合される。
【００４９】
上記の溶接工程を終えた後、上記ルーフ・レインフォースメント２３の側端部とセンタピラー３３の結合部を車室内側から跨ぐようにして上記コーナガセット３６が取り付けられる。すなわち、一方の取付面３６ａをルーフ・レインフォースメント２３の下面側に当接させるとともに、他方の取付面３６ｂをセンタピラーインナ３３ｂと重なったルーフサイドレールインナ２５ｂの車室側に当接させた上で、図２２に示されるように、両取付面３６ａ,３６ｂでボルト部材を用いて締結固定される。
このようにコーナガセット３６を車室内側から取り付けることにより、ルーフ補強部２２（ルーフ・レインフォースメント２３）の左右の側端部とセンタピラー３３の上端側とが、確実に両者の閉断面が連続するように連結される。また、その連結部を補強し、その剛性を高めることができる。
【００５０】
図２８および図３１は、サイドシル４３を含む車体下部のフレーム構造をそれぞれ車体外側および車体内側から見て示した斜視図である。
これらの図に示すように、フロアパネル４１の左右の側縁部を支持する上記サイドシル４３の上部には、フロントピラー３１の下部、センタピラー３３の下部、およびリヤピラー３７の下方に連なるリヤタイヤアーチ３９の下部がそれぞれ結合されている。また、サイドシル４３の内側には、フロントピラー３１とセンタピラー３３の間にNo.２クロスメンバ４５が、また、センタピラー３３とリヤタイヤアーチ３９の間にNo.３クロスメンバ４７がそれぞれ結合されている。
尚、上記No.２クロスメンバ４５，No.３クロスメンバ４７は、上述のように、それぞれフロントシート３Ｆ，リヤシート３Ｒの下方に位置している。更に、No.３クロスメンバ４７の閉断面空間内には、図３０に示すように、略Ｌ字状断面の補強部材４８（レインフォースメント）が車幅方向に配設されている。
【００５１】
図３４はサイドシル４３とフロントピラー３１の結合部分の詳細を示し、また、図３５は図３４におけるＹ７−Ｙ７線に沿った断面説明図である。これらの図に示すように、サイドシル４３の外板部材（アウタパネル）を構成するサイドシルアウタ４３ａの内側には、車体前後方向に延びる長さ寸法Ｌ１（図２２参照）の第１の補強部材（サイドシルアウタ・レインフォースメント４４Ａ）が配置されている。このサイドシルアウタ・レインフォースメント４４Ａの上端部および下端部は、サイドシルアウタ４３ａの上端部および下端部と、サイドシル４３の内板部材（インナパネル）を構成するサイドシルインナ４３ｂの上端部および下端部との間に挟み込んだ上で、例えばスポット溶接により接合されている。
【００５２】
尚、上記サイドシルインナ４３ｂの下端内側には、フロアパネル４１の側端部も重ね合わせて接合されている。また、図３５における符号１７は、ダッシュロア・トルクボックスロアであり、その側端部はサイドシルアウタ４３ａとサイドシルインナ４３ｂの各前端部に接合されている。
更に、上記サイドシルインナ４３ｂの車幅方向における外側には、車体前後方向に延びる長さ寸法Ｌ２（Ｌ２＜Ｌ１：図２８及び図３１参照）の第２の補強部材（サイドシルインナ・レインフォースメント４４Ｂ）が配置され、該サイドシルインナ・レインフォースメント４４Ｂは、例えばスポット溶接によりサイドシルインナ４３ｂに接合されている。
【００５３】
上記サイドシルアウタ・レインフォースメント４４Ａの前端部は、フロントピラー３１の外板部材（アウタパネル）を構成するフロントピラーアウタ３１ａの下端部と、フロントピラー３１の補強部材（フロントピラー・レインフォースメント３２）の下端部との間に挟み込んだ上で、例えばスポット溶接により接合されている。
このサイドシルアウタ・レインフォースメント４４Ａは、図２８に示すように、車体後方へ向かって長さ寸法Ｌ１だけ延びて、その後端部は、No.３クロスメンバ４７の側端部に重ね合わせて接合されている。
【００５４】
上記サイドシルインナ・レインフォースメント４４Ｂは、フロントピラー３１の内板部材（インナパネル）を構成するフロントピラーインナ３１ｂの下端部に、例えばスポット溶接により接合されている。
このサイドシルインナ・レインフォースメント４４Ｂは、図２８及び図３１に示すように、車体後方へ向かって長さ寸法Ｌ２だけ延びて、その後端部は、No.２クロスメンバ４５の側端部に重ね合わせて接合されている。
【００５５】
また、図２８に示すように、サイドシルアウタ・レインフォースメント４４Ａの後端部とNo.３クロスメンバ４７の側端部とがラップ（重合）する部分では、サイドシル４３の閉断面空間内に、サイドシルアウタ・レインフォースメント４４Ａの後端部から車幅方向における内側に張り出す後部節部材１６Ａが設けられ、この後部節部材１６Ａは、図２９に示すように、サイドシルアウタ・レインフォースメント４４Ａの内面に例えばスポット溶接により接合されている。
尚、上記後部節部材１６Ａは、サイドシルアウタ・レインフォースメント４４Ａの後端部を外方に折り曲げて一体的に形成しても良い。
【００５６】
更に、図２２に示すように、サイドシルインナ・レインフォースメント４４Ｂの後端部とNo.２クロスメンバ４５の側端部とがラップ（重合）する部分では、サイドシル４３の閉断面空間内に、サイドシルインナ・レインフォースメント４４Ｂの後端部から車幅方向における内側に張り出す前部節部材１６Ｂが設けられ、この前部節部材１６Ｂは、図２９に示すように、サイドシルアウタ・レインフォースメント４４Ａの内面に例えばスポット溶接により接合されている。
尚、上記前部節部材１６Ｂは、サイドシルインナ・レインフォースメント４４Ｂの後端部を外方に折り曲げて一体的に形成しても良い。
【００５７】
図３６はサイドシル４３とセンタピラー３３の結合部分の詳細を示し、また、図３７および図３８は、それぞれ図３６におけるＹ８−Ｙ８線およびＹ９−Ｙ９線に沿った断面説明図である。図３６から良く分かるように、センタピラー・レインフォースメント３４の下端側には、車体前後方向に末広がり状に延びる長さＬ３の下側基部３４ｋが形成され、図３７から良く分かるように、この下側基部３４ｋの上部は、サイドシルアウタ４３ａ及びサイドシルアウタ・レインフォースメント４４Ａの内側に重ねて、例えばスポット溶接により接合されている。
また、上記下側基部３４ｋの下端部は、サイドシルアウタ・レインフォースメント４４Ａの下端部とサイドシルインナ４３ｂの下端部の間に挟み込んだ上で、例えばスポット溶接により接合されている。
【００５８】
更に、センタピラー・レインフォースメント３４の下側基部３４ｋの外方への張り出し部分は、図３８から良く分かるように、サイドシルアウタ４３ａ及びサイドシルアウタ・レインフォースメント４４Ａの内側に重ねて、例えばスポット溶接により接合されている。
また、更に、センタピラーインナ３３ｂの下端側は、図３６から良く分かるように、外方に折り曲げられて張り出しており、この張り出し部分３３ｅの末端部は、サイドシルアウタ４３ａとサイドシルアウタ・レインフォースメント４４Ａとセンタピラー・レインフォースメント３４との重合部分に更に重ね合わせて接合されている。また、上記張り出し部分３３ｅの曲折部近傍は、サイドシルインナ４３ｂの上端部に例えばスポット溶接により接合されている。
【００５９】
このようにして、センタピラー３３の補強部材３４（センタピラー・レインフォースメント）は、サイドシル４３の補強部材４４（具体的には、サイドシルアウタ・レインフォースメント４４Ａ）に結合されている。尚、上述のように、上記サイドシル４３の補強部材４４は、センタピラー３３との結合部よりも前側部分が後側部分よりも長くなるように設定されている。
【００６０】
以上、説明したように、本実施の形態によれば、車室下方のフロアパネルがその左右の側縁部を閉断面状のサイドシルで支持されて本来剛性が高いことに加えて、車両正面視で車室の上方および左右側方が連続した閉断面部で覆われることにより、車体重量を余り大きく増加させることなく、車両正面視における車室廻りの剛性を効果的に高めることができる。
また、車体ルーフ部および車体フロア部に平面視でＨ字状（またはコ字状）の補強構造を構成し、更に、車体側部にも側面視でＨ字状（またはコ字状）の補強構造を構成することができる。これにより、車体ルーフ部および車体側部の剛性をより高めることができる。
その結果、特に側突時など車両衝突時における車室の変形を有効に抑制することができ、車室内の乗員に対する保護性能をより向上させることができるのである。
【００６１】
尚、本発明は、以上の実施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る自動車の平面説明図である。
【図２】  上記自動車の側面説明図である。
【図３】  上記自動車の正面説明図である。
【図４】  上記自動車の背面説明図である。
【図５】  上記自動車のフロア部のフレーム構造を示すための平面説明図である。
【図６】  上記自動車のルーフ部の補強構造を示す平面説明図である。
【図７】  上記自動車の車体側部の補強構造を示す側面説明図である。
【図８】  上記自動車の車体正面視における補強構造を示す正面説明図である。
【図９】  上記自動車の車体背面視における補強構造を示す背面説明図である。
【図１０】  上記自動車のフロア部の補強構造を示す平面説明図である。
【図１１】  上記自動車のルーフ部の補強部材を示す斜視図である。
【図１２】  上記自動車のフロア部の補強部材を示す斜視図である。
【図１３】  上記自動車の車体側部の補強部材を示す斜視図である。
【図１４】  上記車体側部の補強部材を拡大して示す斜視図である。
【図１５】  上記自動車のルーフ・レインフォースメントの部分斜視図である。
【図１６】  上記ルーフ・レインフォースメントの取付構造を示すもので、図１５におけるＹ１−Ｙ１線に沿った縦断面説明図である。
【図１７】  上記自動車のセンタピラーの基本的な断面構造を示す横断面説明図である。
【図１８】  上記センタピラーのピラー・レインフォースメントの正面説明図である。
【図１９】  上記ピラー・レインフォースメントの側面説明図である。
【図２０】  上記センタピラーのセンタ・レインフォースメントの斜視図である。
【図２１】  上記ピラー・レインフォースメントの斜視図である。
【図２２】  上記ルーフ・レインフォースメントとセンタピラー上端側との結合部を示す分解斜視図である。
【図２３】  上記ルーフ・レインフォースメントとセンタピラー上端側との結合部を示す斜視図である。
【図２４】  図２３のＹ１０−Ｙ１０線に沿った縦断面説明図である。
【図２５】  上記ルーフ・レインフォースメントとセンタピラー上端側との結合部に用いられるコーナガセットの斜視図である。
【図２６】  上記コーナガセットの正面説明図である。
【図２７】  図２５のＹ２−Ｙ２線に沿った縦断面説明図である。
【図２８】  上記自動車のサイドシルを含む車体下部のフレーム構造を車体外側から見て示した斜視図である。
【図２９】  図２８のＹ３−Ｙ３線またはＹ４−Ｙ４線に沿った縦断面説明図である。
【図３０】  上記自動車のNo.３クロスメンバの縦断面説明図である。
【図３１】  上記自動車のサイドシルを含む車体下部のフレーム構造を車体内側から見て示した斜視図である。
【図３２】  図３１のＹ５−Ｙ５線に沿った縦断面説明図である。
【図３３】  図３１のＹ６−Ｙ６線に沿った縦断面説明図である。
【図３４】  上記サイドシルとフロントピラーの結合部分の詳細を示す斜視図である。
【図３５】  図３４のＹ７−Ｙ７線に沿った縦断面説明図である。
【図３６】  上記サイドシルとセンタピラーの結合部分の詳細を示す斜視図である。
【図３７】  図３６のＹ８−Ｙ８線に沿った縦断面説明図である。
【図３８】  図３６のＹ９−Ｙ９線に沿った縦断面説明図である。
【符号の説明】
１…自動車
２…車室
３Ｆ…フロントシート
３Ｒ…リヤシート
２１…ルーフパネル
２２…ルーフ補強部
２３…ルーフ・レインフォースメント
２５…ルーフサイドレール
２６…ルーフサイド・レインフォースメント
２７…フロントヘッダ
３１…フロントピラー
３３…センタピラー
３４…センタピラー・レインフォースメント
３５…センタヒンジ・レインフォースメント
３６…コーナガセット
４１…フロアパネル
４３…サイドシル
４４（４４Ａ,４４Ｂ）…サイドシル・レインフォースメント
４５…No.２クロスメンバ
４７…No.３クロスメンバ
【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】
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【図６】
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【図７】
0003924856.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003924856.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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