(57)【要約】【課題】横転時や側突時において、ルーフサイドレールに入力された荷重を効率よく伝達できる車両の荷重伝達構造の提供を課題とする。【解決手段】ルーフサイドレール２０の車体外側部を構成するアウタパネル２２と、アウタパネル２２よりも車体内方側に設けられ、ルーフサイドレール２０の車体内側部を構成するインナパネル２４と、アウタパネル２２とインナパネル２４の間に設けられたリインフォースメント２６と、アウタパネル２２の車体内方側面２２Ａに設けられるとともに、車幅方向外側端部に車体下方側へ突出形成された突出部４４がドアフレーム３２の車体上方側端部３２Ａよりも車幅方向外側に配置された補強部材４０と、を備えた車両１０の荷重伝達構造とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルーフサイドレールの車体外側部を構成するアウタパネルと、
前記アウタパネルよりも車体内方側に設けられ、前記ルーフサイドレールの車体内側部を構成するインナパネルと、
前記アウタパネルと前記インナパネルの間に設けられたリインフォースメントと、
前記アウタパネルの車体内方側面に設けられるとともに、車幅方向外側端部に車体下方側へ突出形成された突出部がドアフレームの車体上方側端部よりも車幅方向外側に配置された補強部材と、
を備えたことを特徴とする車両の荷重伝達構造。
【請求項２】
前記補強部材は、前記リインフォースメントの車体外方側面と一定の間隙を有して対面する凸面部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両の荷重伝達構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の荷重伝達構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ルーフサイドレールの車体外側部を構成するアウタパネルと、ルーフサイドレールの車体内側部を構成するインナパネルと、ルーフサイドレールの内部に配設されたリインフォースメントと、を備えた車両のルーフ構造は、従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３０６８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなルーフ構造を備えた車両が横転したときや側面衝突したときには、ルーフサイドレールに荷重が入力されることがあるが、その荷重は効率よく他の部材、特に剛性の高い部材へ伝達されることが、車室の変形を抑制する上で望ましい。
【０００４】
そこで、本発明は、横転時や側突時において、ルーフサイドレールに入力された荷重を効率よく伝達できる車両の荷重伝達構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車両の荷重伝達構造は、ルーフサイドレールの車体外側部を構成するアウタパネルと、前記アウタパネルよりも車体内方側に設けられ、前記ルーフサイドレールの車体内側部を構成するインナパネルと、前記アウタパネルと前記インナパネルの間に設けられたリインフォースメントと、前記アウタパネルの車体内方側面に設けられるとともに、車幅方向外側端部に車体下方側へ突出形成された突出部がドアフレームの車体上方側端部よりも車幅方向外側に配置された補強部材と、を備えたことを特徴としている。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、横転時や側突時の入力荷重により、ルーフサイドレールが車体下方側へ変形すると、アウタパネルの車体内方側面に設けられた補強部材の車幅方向外側端部に車体下方側へ突出形成された突出部が、そのアウタパネルを介してドアフレームの車体上方側端部に車幅方向外側から係合する。したがって、ドアの面外変形が抑制され、横転時や側突時にルーフサイドレールのアウタパネルに入力された荷重は、補強部材を介してドアフレームに効率よく伝達される。また、補強部材は、アウタパネルの車体内方側面に設けられているので、アウタパネルの強度を向上させることができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の車両の荷重伝達構造は、請求項１に記載の車両の荷重伝達構造において、前記補強部材が、前記リインフォースメントの車体外方側面と一定の間隙を有して対面する凸面部を備えていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、横転時や側突時の入力荷重により、ルーフサイドレールが車体下方側及び車体内方側へ変形すると、アウタパネルの車体内方側面に設けられた補強部材の凸面部が、リインフォースメントの車体外方側面に圧接する。したがって、横転時や側突時にルーフサイドレールのアウタパネルに入力された荷重は、補強部材の凸面部を介してリインフォースメントに効率よく伝達される。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、横転時や側突時において、ルーフサイドレールに入力された荷重を効率よく伝達できる車両の荷重伝達構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。図１はルーフサイドレールに補強部材が設けられた車両の概略側面図であり、図２は補強部材の概略斜視図である。また、図３は車両のルーフサイドレール付近の構造を示す概略断面図であり、図４は車両の横転時（又は側突時）におけるルーフサイドレール付近の構造を示す概略断面図である。なお、各図において、車体上方向を矢印ＵＰ、車体前方向を矢印ＦＲで示し、車幅方向内側を矢印ＩＮで示す。
【００１１】
図１、図３で示すように、自動車（車両）１０のルーフ部１２には、車室のルーフを構成するルーフパネル１４が備えられている。そして、ルーフパネル１４の車幅方向両側部には、車体前後方向に延在する剛性の高い骨格部材である左右一対のルーフサイドレール２０が設けられている。
【００１２】
ルーフサイドレール２０は、車体外側部を構成するアウタパネルとしてのサイメンアウタ２２と、サイメンアウタ２２よりも車体内方側に配置され、車体内側部を構成するインナパネルとしてのレールインナ２４と、サイメンアウタ２２とレールインナ２４の間（ルーフサイドレール２０の内部）に車体前後方向に沿って配設されたリインフォースメントとしてのレールアウタリインフォースメント２６と、を備えている。
【００１３】
レールインナ２４とレールアウタリインフォースメント２６は、その車体上方側端部及び車体下方側端部が互いに接合されており、車体前後方向に沿った閉断面構造とされている。そして、レールアウタリインフォースメント２６とサイメンアウタ２２も、その車体上方側端部及び車体下方側端部が互いに接合されており、車体前後方向に沿った閉断面構造とされている。つまり、レールインナ２４とサイメンアウタ２２は、レールアウタリインフォースメント２６を介して、その車体上方側端部及び車体下方側端部が互いに接合されている。
【００１４】
なお、レールインナ２４とレールアウタリインフォースメント２６とサイメンアウタ２２の車体下方側端部の接合部分（以下、この接合部分を接合部１９という）は、車体下方側へ向けてフランジ状に突出しており、この接合部１９には、ゴム材等からなるウエザストリップ２８が嵌着されている。
【００１５】
また、レールインナ２４とレールアウタリインフォースメント２６とサイメンアウタ２２の車体上方側端部の接合部分（以下、この接合部分を接合部１７という）は、車幅方向内側へ向けてフランジ状に突出しており、この接合部１７には、ルーフパネル１４の車幅方向外側端部１４Ａが重ね合わされて接合されている。
【００１６】
そして、その接合部１７よりも車幅方向内側のルーフパネル１４は、車体上方側へ屈曲形成されるとともに、そこから連続的に車幅方向外側へ突き出るように更に屈曲形成され、その車幅方向外側へ突き出た部位が突出部１４Ｂとされている。また、接合部１７よりも車幅方向外側のサイメンアウタ２２は、車体上方側へ屈曲形成されている。
【００１７】
したがって、ルーフ部１２の車幅方向両側部には、接合部１７を底壁とする溝部１８が車体前後方向に形成され、その溝部１８（接合部１７）の車体上方側の車幅方向における開口１８Ａの幅は、底壁（接合部１７）の幅よりも狭くなっている。この開口１８Ａの幅を狭くするルーフパネル１４の突出部１４Ｂに、樹脂材等からなるルーフモール１６の車幅方向内側壁面に形成された凹部１６Ａが嵌合され、かつルーフモール１６自体の車幅方向における弾性反発力により、そのルーフモール１６がルーフ部１２に取り付けられている。
【００１８】
一方、ルーフサイドレール２０の車体下方側には、ドア３０が配設されている。ドア３０はドアフレーム３２とサイドガラス３４等を備え、ドアフレーム３２の車体上方側には、ゴム材等からなるウエザストリップ３６が設けられている。そして、そのウエザストリップ３６の車体下方側のドアフレーム３２には、サイドガラス３４の車体上方側端部が出入可能に挿入されるゴム材等からなるウエザストリップ３８が設けられている。
【００１９】
また、サイメンアウタ２２の車体内方側面（車幅方向内側を向く面であり、以下、内面２２Ａという）には、補強部材としてのパッチ４０が配設されている。このパッチ４０は、例えば所定厚さの鋼材で構成され、図１で示すように、フロントピラー（Ａピラー）５２とセンターピラー（Ｂピラー）５４の間のサイメンアウタ２２の内面２２Ａに、車体前後方向に延在するように配置されるとともに、少なくともその車体上方側で車幅方向内側へ延在するフランジ部４２と、車体下方側で、その車体下方側へ向けて突出形成されているフランジ部（突出部）４４が、スポット溶接によって固着されている（図３参照）。
【００２０】
また、図２、図３で示すように、このパッチ４０の長手方向（車体前後方向）と直交する方向における略中央部には、レールアウタリインフォースメント２６の車体外方側面（車幅方向外側を向く面であり、以下、外面２６Ａという）と一定の間隙Ｓを有して対面する座面４６Ａを備えた凸面部４６が、長手方向（車体前後方向）に所定間隔を隔てて（例えば等間隔に）複数形成されている。
【００２１】
すなわち、各凸面部４６は、パッチ４０の長手方向（車体前後方向）と直交する方向における略中央部を、車体内方側から見て凸状（図２で示す車体外方側から見て凹状）に形成することで構成されており、その車体内方側面（車幅方向内側を向く面）が、レールアウタリインフォースメント２６の外面２６Ａに一定の間隙Ｓを有して対面する座面４６Ａとされている。
【００２２】
なお、サイメンアウタ２２とレールアウタリインフォースメント２６との隙間は、前突や側突の対応要件により、一定でないことがある。そのため、パッチ４０の長手方向（車体前後方向）における各凸面部４６の突出高さは、それぞれ異なることがある。また、各凸面部４６の車体下方側面は、ドアフレーム３２の車体上方側端部である上縁部３２Ａに対向する支持面４６Ｂとされている。
【００２３】
また、図３で示すように、パッチ４０の車幅方向外側端部に形成されたフランジ部４４（特にその先端で車幅方向内側を向くエッジ部４４Ａ）は、ドアフレーム３２の上縁部３２Ａよりも車幅方向外側に配置されるように構成されている。換言すれば、パッチ４０のフランジ部４４におけるエッジ部４４Ａとドアフレーム３２の上縁部３２Ａとの間には、図３で示す車幅方向の断面視で、所定の間隔Ｌが形成される構成になっている。
【００２４】
以上のような構成とされたルーフサイドレール２０を備えた自動車１０において、次にその作用を説明する。自動車１０が横転（ロールオーバ）したときなどのルーフクラッシュ時には、図５で示すように、ルーフサイドレール２０に路面Ｇ等から荷重が入力される。すると、例えばフロントピラー５２とセンターピラー５４の間のルーフサイドレール２０のサイメンアウタ２２が車体下方側及び車体内方側へ変形する。
【００２５】
ここで、そのサイメンアウタ２２の内面２２Ａには、図１〜図４で示すように、車体前後方向に延在するパッチ４０が、スポット溶接等の固着手段によって固着され、サイメンアウタ２２の強度が向上（補強）されている。したがって、サイメンアウタ２２に入力された荷重は、パッチ４０を介して、フロントピラー５２及びセンターピラー５４に効率よく伝達される。
【００２６】
また、サイメンアウタ２２が車体下方側及び車体内方側へ変形すると、図４で示すように、パッチ４０に形成されている各凸面部４６の各座面４６Ａが、それぞれレールアウタリインフォースメント２６の外面２６Ａに圧接する。したがって、ルーフサイドレール２０のサイメンアウタ２２に入力された荷重は、パッチ４０の各凸面部４６（各座面４６Ａ）を介して、レールアウタリインフォースメント２６の外面２６Ａで受け止められ、レールアウタリインフォースメント２６に効率よく伝達される。
【００２７】
そして、更にサイメンアウタ２２が車体下方側へ変形すると、図４で示すように、パッチ４０のフランジ部４４におけるエッジ部４４Ａが、サイメンアウタ２２を介して、ドアフレーム３２の上縁部３２Ａに車幅方向外側から係合する。したがって、ルーフサイドレール２０のサイメンアウタ２２に入力された荷重は、初期の段階でパッチ４０を介して、ドアフレーム３２（上縁部３２Ａ）に効率よく伝達される。
【００２８】
つまり、パッチ４０のフランジ部４４におけるエッジ部４４Ａが、ドアフレーム３２の上縁部３２Ａに車幅方向外側から係合することにより、図６の実線で示すように、ドア３０の車幅方向外側への面外変形（外れ）を、フランジ部４４（エッジ部４４Ａ）がドアフレーム３２に係合しない比較例の場合（２点鎖線で示す）よりも抑制することができるため、ドア３０（ドアフレーム３２）を、ルーフサイドレール２０に入力された荷重をロッカ５０に伝達する荷重伝達部材として活用することができる。
【００２９】
また、このとき、図４で示すように、パッチ４０の各凸面部４６における各支持面４６Ｂが、サイメンアウタ２２を介して、ドアフレーム３２の上縁部３２Ａに圧接する構成にすると、ルーフサイドレール２０のサイメンアウタ２２に入力された荷重は、パッチ４０の各凸面部４６（各支持面４６Ｂ）を介して、ドアフレーム３２（上縁部３２Ａ）に更に受け止められる。したがって、この場合には、ドアフレーム３２に対して、より一層効率よく入力荷重を伝達させることができる。
【００３０】
以上により、横転時又は側突時（ルーフクラッシュ時）にルーフサイドレール２０のサイメンアウタ２２に入力された荷重は、レールアウタリインフォースメント２６とドアフレーム３２に効率よく分散されて伝達されることになる。したがって、横転時又は側突時（ルーフクラッシュ時）における車室（図示省略）の変形を効果的に抑制することができる。
【００３１】
なお、ドアフレーム３２は、図７で示すような形状に形成してもよい。図７はドアフレーム３２の変形例を示す概略断面図である。この図７で示すように、ドアフレーム３２に、車体内方側へ所定長さ延在するストッパー部４８を一体に形成し、ルーフクラッシュ時の入力荷重により、ルーフサイドレール２０が車体下方側へ相対的に移動したときに、その接合部１９（ウエザストリップ２８）が、ストッパー部４８と係合する構成にしてもよい。
【００３２】
すなわち、このストッパー部４８は、図７（Ａ）で示すように、車体内方側端部が車体上方側へ向かって屈曲形成されてなる係止部４８Ａを有しており、この係止部４８Ａが、図７（Ｂ）で示すように、相対的に車体下方側へ移動して来たルーフサイドレール２０の接合部１９（ウエザストリップ２８）に係止されることによって、ドアフレーム３２が車幅方向外側へ移動するのが規制されるようになっている。
【００３３】
つまり、このようなストッパー部４８（係止部４８Ａ）を設ければ、ルーフクラッシュ時に、ドアフレーム３２が車幅方向外側へ移動しようとするのを抑制することができるので、パッチ４０のフランジ部４４におけるエッジ部４４Ａを、より確実にドアフレーム３２の上縁部３２Ａに車幅方向外側から係合させることができるようになり、更にはパッチ４０の各凸面部４６における各支持面４６Ｂを、より確実にドアフレーム３２の上縁部３２Ａに圧接させることができるようになる。
【００３４】
以上、本実施形態に係る車両の荷重伝達構造について説明したが、本実施形態に係る車両の荷重伝達構造は、図示の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、パッチ４０をサイメンアウタ２２に固着する固着手段は、スポット溶接に限定されるものではなく、車体外方側から見えない（外観を損なわない）ような固着手段であれば、例えば接着剤等で固着する構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ルーフサイドレールに補強部材が設けられた車両の概略側面図
【図２】補強部材の概略斜視図
【図３】車両のルーフサイドレール付近の構造を示す概略断面図
【図４】車両の横転時におけるルーフサイドレール付近の構造を示す概略断面図
【図５】車両の横転時におけるルーフサイドレールの変形状態を模式的に示す説明図
【図６】ドアの面外変形を模式的に示す説明図
【図７】ドアフレームの変形例を示す概略断面図
【符号の説明】
【００３６】
１０  自動車（車両）
１２  ルーフ部
１４  ルーフパネル
１９  接合部
２０  ルーフサイドレール
２２  サイメンアウタ（アウタパネル）
２２Ａ  内面（車体内方側面）
２４  レールインナ（インナパネル）
２６  レールアウタリインフォースメント（リインフォースメント）
２６Ａ  外面（車体外方側面）
２８  ウエザストリップ
３０  ドア
３２  ドアフレーム
３２Ａ  上縁部（車体上方側端部）
３４  サイドガラス
４０  パッチ（補強部材）
４２  フランジ部
４４  フランジ部（突出部）
４４Ａ  エッジ部
４６  凸面部
４６Ａ  座面
４６Ｂ  支持面
４８  ストッパー部
４８Ａ  係止部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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