(57)【要約】【課題】単純な構造で且つ取付けも容易でありながら、側面衝突の際に生じる車体上部の閉断面の潰れを抑制することができる車体上部構造を提供すること。【解決手段】本発明によれば、車体上部で前後方向に延びる閉断面部２２と、閉断面部内に閉断面部に沿って延びるように配置された補強部材２６とを備え、補強部材はコ字状の断面形状を有し、底部内面から延びるリブ部２６ｄを備え、開口部が閉断面部の一方側側壁３８に向かうように他方側側壁２０に固定され、上辺部２６ａ先端とリブ部先端と下辺部２６ｂ先端とが他方側側壁内面から離間し、且つ、上辺部先端と他方側側壁内面の距離と、リブ部先端と他方側側壁内面の距離と、コ字状下辺部先端と他方側側壁内面の距離とが、上辺部から下辺部に向けて漸次増大するように、閉断面部内に配置されていることを特徴とする車体上部構造が提供される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の車体上部構造であって、
車体上部で前後方向に延びる閉断面部と、
前記閉断面部の内部に該閉断面部に沿って延びるように配置された細長い補強部材と、を備え、
前記補強部材は、少なくとも一部分がコ字状の断面形状を有し、コ字状部分の底部内面から開口端まで延びる少なくとも一枚のリブ部を備え、コ字状部分の開口部が前記閉断面部の一方側の側壁に向かうように、コ字状部分の底部外面が前記閉断面部の他方側の側壁に固定され、
前記補強部材は、前記コ字状の上辺部の先端と前記リブ部の先端と前記コ字状の下辺部の先端とが、前記他方側の側壁の内面から離間し、且つ、前記コ字状の上辺部の先端と前記他方側の側壁の内面との距離と、前記リブ部の先端と前記他方側の側壁の内面との距離と、前記コ字状の下辺部の先端と前記他方側の側壁の内面との距離とが、前記上辺部から下辺部に向けて漸次、増大するように、前記閉断面部内に配置されている、
ことを特徴とする車体上部構造。
【請求項２】
前記補強部材は、硬質樹脂によって形成されている、
請求項１に記載の車体上部構造。
【請求項３】
前記補強部材は、前記閉断面部の他方側の側壁を構成する部材上に射出成形によって直接形成されている、
請求項２に記載の車体上部構造。
【請求項４】
前記閉断面部は、センタピラーが接続されたルーフサイド部であり、
前記補強部材は、前記ルーフサイド部のセンタピラーが接続されている部分を挟んで車体前後方向に延びるように配置されている、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車体上部構造。
【請求項５】
前記閉断面部の他方側の側壁が、車体外方側の部材である、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車体上部構造。
【請求項６】
前記閉断面部が、ルーフレールインナパネルと該ルーフレールインナパネルから車体外方側に凸状に突出するように接続されたルーフレインフォースメントパネルとによって構成され、
前記一方側の側壁が、前記ルーフレールインナパネルによって構成され、
前記他方側の側壁が、ルーフレインフォースメントパネルによって構成される、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車体上部構造。
【請求項７】
前記補強部材が、前記上辺部と前記下辺部との間に延びる複数の縦方向リブを備えている、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の車体上部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車体上部構造に関し、詳細には、自動車の車体上部で車体前後方向に延びる閉断面部の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体を構成する閉断面部の強度を高めるために種々の補強構造が使用されている。
【０００３】
例えば、車体上部で前後方向に延びる閉断面部であるルーフサイド部と、この閉断面部に接続されセンタピラーを構成する閉断面との中に、略T字状の補強材を配置することにより、衝突安全性や操縦安定性、静粛性をより向上させた車体補強構造が知られている(特許文献１)。
この特許文献１の補強材は、硬質樹脂製であり、複数のリブを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９１９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動車が衝突事故等に巻き込まれた際、自動車の車体には種々の力が作用する。例えば、側面衝突の際には、車体に車体内方側に向かう力が作用するが、このとき、車体上部で前後方向に延びる閉断面であるルーフサイド部等の車体上部構造には、車体上部を中心として車体内方側に向かう捩れが作用する。
【０００６】
このような車体上部を中心とした捩れが作用すると、ルーフサイド部の閉断面を構成する車体外方側の側壁も車体上部を支点として車体内方側に向かって揺動していき、その結果、閉断面が潰れる。
【０００７】
上記特許文献１のような補強材は、閉断面を内部から補強し、上記のような閉断面の潰れをある程度は抑制することができるが、上記潰れを十分に抑制することはできなかった。
【０００８】
さらに、上記特許文献１のような補強材は、構造が複雑であり、また、閉断面の所定位置に配置することが容易ではなく、製造コストを上昇させていた。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、単純な構造で且つ取付けも容易でありながら、側面衝突の際に生じる車体上部の閉断面の潰れを抑制することができる車体上部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、
自動車の車体上部構造であって、
車体上部で前後方向に延びる閉断面部と、
前記閉断面部の内部に該閉断面部に沿って延びるように配置された細長い補強部材と、を備え、
前記補強部材は、少なくとも一部分がコ字状の断面形状を有し、コ字状部分の底部内面から開口端まで延びる少なくとも一枚のリブ部を備え、コ字状部分の開口部が前記閉断面部の一方側の側壁に向かうように、コ字状部分の底部外面が前記閉断面部の他方側の側壁に固定され、
前記補強部材は、前記コ字状の上辺部の先端と前記リブ部の先端と前記コ字状の下辺部の先端とが、前記他方側の側壁の内面から離間し、且つ、前記コ字状の上辺部の先端と前記他方側の側壁の内面との距離と、前記リブ部の先端と前記他方側の側壁の内面との距離と、前記コ字状の下辺部の先端と前記他方側の側壁の内面との距離とが、前記上辺部から下辺部に向けて漸次、増大するように、前記閉断面部内に配置されている、
ことを特徴とする車体上部構造が提供される。
【００１１】
このような構成によれば、車両の側面衝突等の際、車体上部を支点とした捩れが作用し、車体前後方向の延びる閉断面の車体外方側の側壁が揺動車体上部を支点として揺動したとき、補強部材を構成する上辺部の先端と前記リブ部の先端と下辺部の先端とが、ほぼ同時に、閉断面内で対向する内壁に衝突することになるので、補強部材が大きな衝突荷重に耐えられ、閉断面の潰れが効果的に抑制される。
【００１２】
本発明の他の好ましい態様によれば、
前記補強部材は、硬質樹脂によって形成されている。
【００１３】
このような構成によれば、
金属製の補強部材より軽量ではあるものの、局所的なストレスに対しては金属より脆弱で割れやすい硬質樹脂を、この部位の補強に適用することができる。そして、重量を増加させることなく、効果的な補強を行うことができる。
【００１４】
本発明の他の好ましい態様によれば、
前記補強部材は、前記閉断面部の他方側の側壁を構成する部材上に射出成形によって直接形成されている。
【００１５】
このような構成によれば、
補強部材を正確な寸法形状に形成できるとともに、補強部材を閉断面内の所定位置に正確に配置することが容易になる。
【００１６】
本発明の他の好ましい態様によれば、
前記閉断面部は、センタピラーが接続されたルーフサイド部であり、
前記補強部材は、前記ルーフサイド部のセンタピラーが接続されている部分を挟んで車体前後方向に延びるように配置されている。
【００１７】
このような構成によれば、側面衝突時等に、センタピラーが内方に変位することによるルーフサイドの変形を抑制し、側面衝突時等に車室内の生存空間が狭くなることが抑制される。
【００１８】
本発明の他の好ましい態様によれば、
前記閉断面部の他方側の側壁が、車体外方側の部材である。
【００１９】
本発明の他の好ましい態様によれば、
前記閉断面部が、ルーフレールインナパネルと該ルーフレールインナパネルから車体外方側に凸状に突出するように接続されたルーフレインフォースメントパネルとによって構成され、
前記一方側の側壁が、前記ルーフレールインナパネルによって構成され、
前記他方側の側壁が、ルーフレインフォースメントパネルによって構成される。
【００２０】
本発明の他の好ましい態様によれば、
前記補強部材が、前記上辺部と前記下辺部との間に延びる複数の縦方向リブを備えている。
【００２１】
このような構成によれば、
縦方向リブよって、閉断面部の潰れがより効果的に抑制される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、単純な構造で且つ取付けも容易でありながら、側面衝突の際に生じる車体上部の閉断面の潰れを抑制することができる車体上部構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の好ましい実施形態の車体上部構造が設けられたボディシェル１０の概略的な側面図である。
【図２】図１のII-II線に沿った概略的な断面図である。
【図３】図１のII-II線に破断した部分を車体内方側から見た概略的な斜視図である。
【図４】図２の上部を拡大して示す断面図である。
【図５】ルーフサイド部に配置される補強部材の一部分を示す概略的な斜視図である。
【図６】側面衝突時のセンタピラー等の動きを説明する図２と同様の断面図である。
【図７】側面衝突時の補強部材の動きを説明する図４と同様の断面図である。
【図８】側面衝突時の補強部材の動きを説明する図４と同様の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の好ましい実施形態の車体上部構造を図面に沿って説明する。
まず、本発明の好ましい実施形態の車体上部構造が設けられる車体の構造を概略的に説明する。図１は、本発明の好ましい実施形態の車体上部構造が設けられた車体のボディシェル１０の概略的な側面図である。
【００２５】
ボディシェル１０は、前部ドア用開口１２と後部ドア用開口１４とが形成され、図１に一点鎖線で示されているアウタパネル１６を備えている。
【００２６】
ボディシェル１０は、アウタパネル１６の内側に配置された、下部で車体前後方向に延びるサイドシルレインフォースメント１８と、上部で車体前後方向に延びるルーフレールレインフォースメント２０とを備えている。本実施形態では、このルーフレールレインフォースメント２０等によって、車体前後方向に延びる閉断面であるルーフサイド部２２が構成されている。
【００２７】
さらに、ボディシェル１０は、前部ドア用開口１２と後部ドア用開口１４との間に、所謂センタピラー(Ｂピラー)２４を形成するピラーレインフォースメント３４を備えている。
【００２８】
本実施形態の車体上部構造では、硬質樹脂製の補強部材２６が、ルーフサイド部２２内に配置されている。補強部材２６は細長い形状を有し、図１に示されているように、前部ドア用開口１２の前端部の上方から始まりセンタピラー２４の上方位置を通過し後部ドア用開口１４の前後方向の略中央の上方位置で終端するように、ルーフサイド部２２内を延びている。したがって、補強部材２６は、ルーフサイド部２２のセンタピラー２４が接続されている部分を挟んで車体前後方向に延びるように配置されていることになる。
【００２９】
次に、本実施形態の車体上部構造について説明する。図２は、図１のII-II線に沿った概略的な断面図であり、図３は、図１のII-II線に破断した部分を車体内方側から見た概略的な斜視図である。又、図４は、図２の上部を拡大した断面図である。
【００３０】
図２ないし図４に示されているように、本実施形態の車体上部構造が設けられた車体は、従来の車体と同様の基本構成を備え、車体中央側には、車体の屋根を構成するルーフパネル２８と、ルーフパネル２８の内方に配置されたルーフクロスメンバ３０とを備えている。
【００３１】
また、ルーフパネル２８の車幅方向外端部には、車体側方の最外部を構成するアウタパネル３２の上端が接続されている。アウタパネル３２の上端領域は、車体外方に向かって凸状に突出した突出部３２ａを有し、この部分が、車体前後方向に延び、ルーフレールレインフォースメント２０等によって構成されるルーフサイド部２２を外方から覆っている。
【００３２】
また、図２ないし図４に示された部位において、アウタパネル３２は、センタピラー２４の最外部も構成する。また、アウタパネル３２のセンタピラー２４の最外部を構成している部分の内方には、ピラーレインフォースメントインナ３４、およびピラーインナパネル３６が配置され、アウタパネル３２と共に、センタピラー２４を形成している。
【００３３】
図２ないし図４に示されているように、アウタパネル３２の上端領域３２ａによって覆われたルーフレールレインフォースメント２０は、車体外方に向かって凸状(ハット状)に突出する断面形状を有し、車室の略全長にわたって車体前後方向に延びている。
【００３４】
ルーフレールレインフォースメント２０の車体内方には、ルーフレールインナパネル３８が配置されている。ルーフレールインナパネル３８は、ルーフレールレインフォースメント２０と同様に、車室の略全長にわたって車体前後方向に延びている。ルーフレールインナパネル３８は、ハット状のルーフレールレインフォースメント２０の開口端を閉鎖するように配置され、ルーフレールレインフォースメント２０と協働して閉断面部(ルーフサイド部２２)を形成している。
【００３５】
図２ないし図４に示されているように、ルーフレールレインフォースメント２０の上端部とルーフレールインナパネル３８の上端部は、アウタパネル３２の上端とルーフパネル２８の外端と重ね合わされ、溶接によって固定されている。
【００３６】
図２ないし図４に示されているように、ルーフレールレインフォースメント２０の下端部は、ピラーレインフォースメントインナ３４の上端部に結合されている。また、ルーフレールインナパネル３８の下端部は、ピラーインナパネル３６の上端部に結合されている。
【００３７】
このようにして形成された上部構造の閉断面部(ルーフサイド部２２)内には、図２ないし４に示されるように補強部材２６が配置されている。尚、図２においては、補強部材２６は簡略化して示されている。
【００３８】
次に、補強部材２６について説明する。図５は、補強部材２６の一部分を示す概略的な斜視図である。上述したように、補強部材２６は、硬質樹脂製の細長い部材であり、閉断面部であるルーフサイド部２２に沿って車体前後方向に延びるように配置されている。
【００３９】
図４等に示されているように、補強部材２６は、上辺部２６ａと、下辺部２６ｂと、上辺部２６ａと下辺部２６ｂの下端を連結する底部２６ｃとからなコ字状の断面形状(長手方向に直交する断面における断面形状)を有し、さらに、底部２６ｃの内面から開口端まで延びるリブ部２６ｄを備えている。
【００４０】
リブ２６ｄは、細長い長方形状であり、底部２６ｃの内面の上下方向中央位置に基端が接続され、上辺部２６ａと下辺部２６ｂと平行に開口端まで延びている。したがって、リブ２６ｄの先端は、上辺部２６ａの先端と下辺部２６ｂの先端とを結ぶ線上で終端している。また、リブ２６ｄは、補強部材２６の長手方向の一端から他端まで、補強部材２６の全長にわたって延びている。
【００４１】
さらに、補強部材２６は、上辺部２６ａと下辺部２６ｂとの間に延びる複数の縦方向リブ２６ｅを備えている。本実施形態では、縦方向リブ２６ｅは、リブ２６ｄと直交するように配向され、一定間隔で、補強部材２６の全長にわたって設けられている。この結果、補強部材２６は、底部２６ｃと平行な断面において、格子状の断面形状を有している。
また、縦方向リブ２６ｅの先端も、上辺部２６ａの先端と下辺部２６ｂの先端とを結ぶ線上で終端している。
【００４２】
図３、図４に示されているように、補強部材２６は、底部２６ｃの外面が、車体前後方向に延びる閉断面であるルーフサイド部２２の車体外方側(一方側)の側壁を形成するルーフレールレインフォースメント２０の内面に固定されている。
【００４３】
本実施形態の補強部材２６は、組立前のルーフレールレインフォースメント２０を金型内に配置して、ルーフレールレインフォースメント２０の内側面に硬質の樹脂を直接射出することによって、ルーフレールレインフォースメント２０の内面に取付け固定されている。尚、補強部材２６の製造方法、取付け方法は、これに限定されるものではない。
【００４４】
一方、図３、図４に示されているように、補強部材２６の上辺部２６ａ、下辺部２６ｂ、リブ部２６ｄ、および縦方向リブ２６ｅの先端によって形成された開口部は、車体前後方向に延びる閉断面であるルーフサイド部２２の車体内方側(他方側)の側壁を形成するルーフレールインナパネル３８の内面に対向している。
【００４５】
そして、本実施形態では、補強部材２６は、上辺部２６ａの先端とルーフレールインナパネル３８の内面との距離と、リブ部２６ｄの先端とルーフレールインナパネル３８の内面との距離と、下辺部２６ｂの先端とルーフレールインナパネル３８の内面との距離とが、上辺部２６ａから下辺部２６ｂに向けて漸次、増大するように配置されている。
【００４６】
即ち、本実施形態では、リブ部２６ｄの先端とルーフレールインナパネル３８の内面との間の距離は、上辺部２６ａの先端とルーフレールインナパネル３８の内面との間の距離より大きく、下辺部２６ｂの先端とルーフレールインナパネル３８の内面との間の距離は、リブ部２６ｄの先端とルーフレールインナパネル３８の内面との間の距離より大きい。
【００４７】
上辺部２６ａの先端とリブ部２６ｄの先端と下辺部２６ｂの先端と、ルーフレールインナパネル３８との距離は、側面衝突時に、センタピラー２４、ルーフレールレインフォースメント２０等が、車体上部を中心に車体内側方向に揺動したときに、上辺部２６ａの先端とリブ部２６ｄの先端と下辺部２６ｂの先端とがほぼ同時に、ルーフレールインナパネル３８の内面に衝突するように設定されている。
【００４８】
次に、本実施形態の上部構造の作用について説明する。
本実施形態の上部構造を備えた自動車が、他の自動車等の側方から衝突する所謂側面衝突事故に遭遇し、センタピラー部２４に他の自動車等が衝突すると、センタピラー部２４に、図５に矢印Ｆで示すような力が作用する。
【００４９】
その結果、センタピラー部２４は、車体上部、例えば、ルーフレールレインフォースメント２０の上端部とルーフレールインナパネル３８の上端部とアウタパネル３２の上端とルーフパネル２８の外端との重合わせ部付近を中心に、図６に矢印Ａで示されるように、車体内方に向かって、揺動する。
【００５０】
これに伴って、ルーフサイド部２２の車体外方側の側壁を形成するルーフレールレインフォースメント２０、およびルーフレールレインフォースメント２０の内側面に固定された補強部材２６もルーフレールインナパネル３８に向かって揺動すし、補強部材２６はルーフレールインナパネル３８に衝突する(図６)。
【００５１】
上述したように、本実施形態では、補強部材２６は、上辺部２６ａ、リブ部２６ｄ、下辺部２６ｂの先端と、閉断面であるルーフサイド部２２の車体内方側の側壁を形成するルーフレールインナパネル３８の内面との間の距離が、順次、大きくなるように前記閉断面部に対して配置されているので、補強部材２６がルーフレールインナパネル３８に接触(衝突)する際には、上辺部２６ａの先端、リブ部２６ｄの先端、下辺部２６ｂの先端、さらに縦リブ部２６ｅの先端が略同時に、ルーフレールインナパネル３８の内面に衝突し(図７)、さらに、同時に潰れていく(図８)。
【００５２】
このように、補強部材を構成する上辺部の先端と前記リブ部の先端と下辺部の先端とが、ほぼ同時に、閉断面内で対向する内壁に衝突し、潰れていくため、補強部材２６が大きな衝突荷重に耐えられ、閉断面であるルーフサイド部２２の潰れが効果的に抑制される。
【００５３】
本発明の前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。
【００５４】
上記実施形態では、補強部材２６は、底部外面が、ルーフレールレインフォースメント２０の内側面に固定されているが、補強部材２６の底部外面を内方側の部材であるルーフレールインナパネル３８の内側面に固定する構成でもよい。
この構成では、補強部材２６の開口部は、ルーフレールレインフォースメント２０の内側面に対向して配置されることになる。
【００５５】
上記実施形態では、補強部材２６は、全長にわたって長手方向に直交する方向の断面が同一形状であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、補強部材は、少なくとも一部分がコ字状の断面形状を有していれば良い。すなわち、補強部材は、一部がコ字状の断面を有しないものでもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０：ボディシェル
２０：ルーフレールレインフォースメント
２２：ルーフサイド部
２４：センタピラー
２６：補強部材
２６ａ：上辺部
２６ｂ：下辺部
２６ｃ：底部
２６ｄ：リブ部
２６ｅ：縦方向リブ
２８：ルーフパネル
３２：アウタパネル
３４：ピラーレインフォースメント
３６：ピラーインナパネル
３８：ルーフレールインナパネル
【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】
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【図８】
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