JP2009214561A - Vehicle body structure of automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動車の車体構造に係り、とくに側面衝突された際に車体の変形を抑制するルーフセンターリインフォースとルーフサイドレールとの取付構造に関する。 The present invention relates to a vehicle body structure of an automobile, and more particularly to a mounting structure of a roof center reinforcement and a roof side rail that suppresses deformation of the vehicle body when a side collision occurs.
図6に従来の車両のルーフ100を表した斜視図を示す。ルーフ100を補強するため、ルーフリインフォース110がルーフ100の車両前後方向における中間部で車幅方向へ延びるようにルーフパネル101の下側に配設されている。具体的には、ルーフリインフォース110は細長い板状部材であり、左右の側壁のセンターピラー120の上端間に亘って車幅方向に沿って水平状に延出している。図中の符号Frは車両前方を、Upは車両上方を、LHは車幅方向における左方を示す。
FIG. 6 is a perspective view showing a
図7は図6のA−A線断面図である。ルーフリインフォース110の端部111にはガセット130が結合されている。このガセット130は、ルーフリインフォース110よりも車幅外側に配置されたルーフサイドレール140にも結合されている。
ルーフサイドレール140は、ルーフパネル101の左右の縁部101Aに固定され、この縁部101Aに沿ってそれぞれ車両前後方向に延びている。図の151はボディの外板パネルを構成するサイドメンバアウタパネルであり、152はセンターピラーアウタリインフォースである。このサイドメンバアウタパネル151がルーフサイドレール140のアウタパネルを構成する。さらに、ルーフサイドレール140は、サイドメンバアウタパネル151の内側にルーフサイドレールアウタリインフォース141とルーフサイドレールインナパネル142とを備えている。なお、センターピラー120の上端部がルーフパネル101と接合する領域では、ルーフサイドレールインナパネル142は、センターピラーの120のインナーパネルで構成されている。各パネルのフランジは接合されて閉断面Sが構成されている。
7 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. A
The
ガセット130は、ルーフサイドレール140の傾斜した面142Aに固定される傾斜部131と、この傾斜部131の上端から車幅方向へ向けて水平状に延出しルーフリインフォース110の端部111に固定される水平部132と、から構成されている。傾斜部131と水平部132とには、ボルト挿通用の穴131A,132Aが形成されており、これらの穴131A,132Aに対応した穴142B,111Aがルーフサイドレールインナパネル142とルーフリインフォース110の端部111にも形成されている。ナット152を穴に通したボルト161に螺合させることで、ガセット130がルーフサイドレール140とルーフリインフォース110とに固定される。
The
このようなガセット130は、ルーフリインフォース110を補強するだけでなく、他の車両が側面衝突した場合、その衝撃をセンターピラー120,ルーフサイドレール140からルーフリインフォース110へ伝達する役割を果たしている。
Such a
このようにルーフサイドレールとルーフリインフォースとの間で両者を繋ぐようにガセットを設けた自動車の車体構造が特許文献1に開示されている。
ところで、図7に示す構造では、ルーフリインフォース110とルーフサイドレール140との間にガセット130を設けていることから、車両製造時にガセット130をルーフリインフォース110とルーフサイドレール140とに個々に組み付ける作業が必要であるが、ガセット130を廃止した構造においてルーフリインフォースが側面衝突時の車両変形を抑制する骨格部材としての機能を十分に発揮させることができれば、構造を簡素化することができ、これにより、質量の削減だけでなく、製造時の組み付け作業を省略することができる。
By the way, in the structure shown in FIG. 7, since the
本発明は上記問題を解決するために創作されたものであり、側面衝突時にルーフリインフォースに荷重を伝達させてボディ変形を有効に抑制できると共に、製造コストや車体重量を低減させることできる、自動車の車体構造を提供することを目的としている。 The present invention was created in order to solve the above-mentioned problems, and can transmit a load to the roof reinforcement at the time of a side collision to effectively suppress body deformation and reduce the manufacturing cost and the weight of the vehicle body. The purpose is to provide a vehicle body structure.
上記目的を達成するため、本発明は、ルーフパネルにおける前後方向の中間部で車幅方向に延びたルーフセンターリインフォースと、ルーフパネルの左右の縁部に固定され、縁部に沿ってそれぞれ車両前後方向に伸びたルーフサイドレールと、を備えた自動車の車体構造であって、ルーフセンターリインフォースは、車幅方向に沿って長手のリインフォース本体部と、このリインフォース本体部の車幅方向外側の端に設けられた自由変形部と、を備え、リインフォース本体部は、自由変形部を介してルーフサイドレールのフランジと連結されており、側面衝突時に車幅方向内側への荷重によって自由変形部が変形して、ルーフサイドレールのフランジをリインフォース本体部の端に当てることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a roof center reinforcement extending in the vehicle width direction at an intermediate portion in the front-rear direction of the roof panel, and fixed to the left and right edges of the roof panel. The roof center reinforcement has a longitudinal reinforce main body along the vehicle width direction and an end of the reinforce main body on the outer side in the vehicle width direction. The reinforce main body is connected to the flange of the roof side rail through the free deformation part, and the free deformation part is deformed by a load inward in the vehicle width direction at the time of a side collision. The roof side rail flange is brought into contact with the end of the reinforcement main body.
本発明の自動車の車体構造において、好ましくは、自由変形部は、リインフォース本体部の車幅方向外側の端から延出した板状の突片部で成ることを特徴としている。この場合、リインフォース本体部の車幅方向外側の端には縦壁部が形成されており、側面衝突時に、車幅方向内側への荷重によって突片部が変形してルーフサイドレールのフランジが縦壁部に当たることが望ましい。
突片部は、好ましくは、リインフォースの端から車幅方向に沿って延出した水平部と、水平部の先端から下方又は斜め下方へ折れ曲がった折曲部と、折曲部の先端からさらに車幅方向外側へ向けて延出した取付部と、から成り、取付部は、縦壁部の上端と下端との間であって車幅方向外側へ水平にずれた位置に設けられている。
In the vehicle body structure of the present invention, preferably, the free deformation portion is formed of a plate-like projecting piece extending from the outer end of the reinforcement main body in the vehicle width direction. In this case, a vertical wall portion is formed at the outer end in the vehicle width direction of the reinforcement main body portion, and at the time of a side collision, the projecting piece portion is deformed by a load inward in the vehicle width direction, and the flange of the roof side rail becomes vertical. It is desirable to hit the wall.
Preferably, the projecting piece portion includes a horizontal portion extending from the end of the reinforcement along the vehicle width direction, a bent portion bent downward or obliquely downward from the front end of the horizontal portion, and a vehicle further from the front end of the bent portion. And an attachment portion extending outward in the width direction, and the attachment portion is provided between the upper end and the lower end of the vertical wall portion and horizontally displaced outward in the vehicle width direction.
本発明によれば、ルーフリインフォース本体部が、側面衝突時に車体が衝突荷重によって自由に変形できる空間に設けられた自由変形部、例えば板状の突片部を介してルーフサイドレールに接合されているため、側面衝突時にセンターピラーの上端部とルーフセンターリインフォースとの接合周辺領域において、剛性の弱い自由変形部(突片部等)を優先して変形させ、ルーフサイドレールのフランジをルーフセンターリインフォースの端に当てるようにセンターピラーの上端部周辺における構造の変形をコントロールする。
これにより、側面衝突時に、車体の変形の抑制に有効なルーフセンターリインフォースを確実に活用させることができる。
According to the present invention, the roof reinforcement main body portion is joined to the roof side rail via a free deformation portion provided in a space in which the vehicle body can be freely deformed by a collision load at the time of a side collision, for example, a plate-like protruding piece portion. Therefore, in the area around the joint between the upper end of the center pillar and the roof center reinforcement at the time of a side collision, priority is given to deforming the weakly deformed free deformation part (projection piece part, etc.), and the flange of the roof side rail is roof center reinforcement. The deformation of the structure around the upper end of the center pillar is controlled so that it touches the end of the center pillar.
Thereby, it is possible to reliably utilize the roof center reinforcement effective for suppressing the deformation of the vehicle body at the time of a side collision.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図中の符号Frは車両前方を、Upは車両上方を、LHは車幅方向における左方を示す。
本実施形態の車体構造1は、センターピラーとルーフサイドレールとが接合する部位周辺の構造に関するものである。図1は車体構造1を示す断面図であり、図6に示す車体を例にすると、車体の骨格を成すセンターピラーとルーフサイドレールとが接合する車両側部における上縁で車両の前後方向中間の領域α周辺の車幅方向に沿った鉛直断面を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the figure, symbol Fr indicates the front of the vehicle, Up indicates the upper side of the vehicle, and LH indicates the left side in the vehicle width direction.
The vehicle body structure 1 of the present embodiment relates to a structure around a portion where a center pillar and a roof side rail are joined. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a vehicle body structure 1. Taking the vehicle body shown in FIG. The vertical cross section along the vehicle width direction around the region α is shown.
車体構造1は、図1に示すように、ルーフパネル10における前後方向の中間部で車幅方向に延びたルーフセンターリインフォース20と、ルーフパネル10の左右の縁部11に固定され、縁部11に沿ってそれぞれ車両前後方向に伸びたルーフサイドレール30と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the vehicle body structure 1 is fixed to a
ルーフパネル10は、車体上面の外壁を成すパネル部材である。このルーフパネル10の左右の縁部11には、下方へ折れ曲がった屈曲部11Aと、この屈曲部11Aの下端から車幅方向外側へ水平状に突出したフランジ11Bと、が形成されている。
The
ルーフサイドレール30は、ルーフパネルの左右の縁部11に固定され、この縁部11に沿ってそれぞれ車両前後方向に延びている。図1において31はボディの外板パネルを構成するサイドメンバアウタパネルであり、32はセンターピラーアウタリインフォースである。このサイドメンバアウタパネル31がルーフサイドレール30のアウタパネルを構成している。さらに、ルーフサイドレール30は、サイドメンバアウタパネル31の内側にルーフサイドレールアウタリインフォース33とルーフサイドレールインナパネル34とを備えている。なお、センターピラー40(図2参照)の上端部がルーフパネル10と接合する領域では、ルーフサイドレールインナパネル34は、センターピラーのインナーパネルで構成されている。なお、各パネルのフランジが接合されて閉断面S1が構成されている。
The
具体的には、図1に示すように、サイドメンバアウタパネル31は鉛直断面形状がハット型を成し、車幅方向外側であってやや上方へ向けて凸になるように車体に配設されている。また、ルーフサイドレールインナパネル34は、サイドメンバアウタパネル31における二つのフランジ31A,31B間の開口を塞ぐよう、フランジ31A,31Bに掛け渡されてサイドメンバアウタパネル31に接合されている。このルーフサイドレールインナパネル34は平板状のパネル部材であり、車両外側にいくにつれて下がるよう傾けて配設されている。
Specifically, as shown in FIG. 1, the side member
サイドメンバアウタパネル31のルーフ側のフランジ31Aは、ルーフサイドレールインナパネル34の上端部から車幅方向内側へ延出したフランジ34Aとで、ルーフサイドレールアウタリインフォース33の車幅方向内側へ延出したフランジ33Aとを挟んだ状態でスポット溶接されて、各フランジ31A,33A,34Aは一体に接合されている。以下、3つの各フランジ31A,33A,34Aを重ね合わせた部位を、ルーフサイドレール30のフランジと称し、符号Aを付す。このフランジAは、図1に示すように、車幅方向内側へ向けて水平に延出している。
A
以上の構成は、図7に示す従来の構造と同様であるが、本発明の実施形態に係る車体構造1は以下のように構成されている点に特徴がある。
本実施形態ではルーフパネル10を補強するルーフセンターリインフォース20が、図1に示すように、車幅方向に沿って長手のリインフォース本体部21と、このリインフォース本体部21の車幅方向外側の端から延出した突片部22と、を備えている。
The above configuration is the same as the conventional structure shown in FIG. 7, but the vehicle body structure 1 according to the embodiment of the present invention is characterized in that it is configured as follows.
In the present embodiment, the
リインフォース本体部21は、図2に示すように、車幅方向に延びた2つの溝部23,24を備えている。なお、溝部の数は2つに限定されるものではなく、3つの以上の複数であってもよく単一個であっても良い。
各溝部23,24は車両前後方向に離間して車幅方向に延出しており、図3に示すようにそれぞれ車幅方向に延びた溝底部23A,24Aと、これらの溝底部23A,24Aの車両前側の縁と車両後側の縁とからそれぞれ起立した溝壁部23F(前側),23B(後側),24F(前側),23B(後側)と、から構成されている。なお、図3に示すように、両溝底部23A,24Aの近接する二つの溝壁部23B,24Fの上端部は平らな連結部25を介して繋がっている。また、溝部23の車両前側の溝壁部23Fの上端からは車両前方へ向けて、第1平板部26が水平に延出している。同様に、溝部24の車両後側の溝壁部24Bの上端からは車両後方へ向けて、第2平板部27が水平に延出している。
As shown in FIG. 2, the reinforcement
The
本実施形態では、ルーフセンターリインフォース20の突片部22は、図3に示すように、リインフォース本体部21の車両前後方向に離間して配設されている前側の第1平板部26と後側の第2平板部27の端、即ち、車幅方向外側の端からそれぞれ延出している。具体的には、各突片部22は、リインフォースの端から車幅方向に沿って延出した水平部22Aと、この水平部22Aの先端から斜め下方へ折れ曲がった折曲部22Bと、この折曲部22Bの先端からさらに車幅方向外側へ向けて水平に延出した取付部22Cと、から構成されている。
この突片部22の取付部22Cは、図1に示すように、ルーフパネル10のフランジ端11Bに接合されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the projecting
As shown in FIG. 1, the
さらに本実施形態に係るルーフセンターリインフォース20には、図1に示すように、リインフォース本体部21の車幅方向外側の端に、ルーフサイドレール30のフランジAと対向する縦壁部29が形成されている。
なお、本実施形態では、この縦壁部29は図3に示すようにルーフセンターリインフォース20の溝部23,24を構成する溝壁部23F,23B,24F,23Bにおける車幅方向外側のエッジで構成されている。なお、縦壁部29は、前後の溝壁部23F,23B,24F,24Bにおける両エッジを板状部材で繋げて、面を有する部材として構成されてもよい。
この縦壁部29に関連して、ルーフサイドレール30のフランジAは、車幅方向水平方向で縦壁部29と対向するように、その配置が選定されている。ルーフサイドレール30のフランジAと接合される突片部22の取付部22Cも、フランジAと同様に、縦壁部29の上端と下端との間であって車幅方向外側へ水平にずれた位置に設けられている。
また、この縦壁部29の高さH(図1参照)は、10mm程度に選定されている。
Furthermore, in the
In the present embodiment, the
In relation to the
Further, the height H (see FIG. 1) of the
このような構成において、図4に示すように、ルーフサイドレール30のフランジAと、リインフォース本体部21の車幅方向外側の端、即ち縦壁部29との間には、距離Dの隙間S2が画成される。この隙間S2は、他の車両が側面衝突した際に、車体が衝突荷重によって自由に変形できる空間として画成されており、特にこの隙間S2を車幅方向に横断するように設けられた前述の突片部22は、本実施形態における車体構造1において、側面衝突時に自由に変形することができる部位、即ち、自由変形部として設けられている。
In such a configuration, as shown in FIG. 4, a gap S <b> 2 having a distance D is formed between the flange A of the
本実施形態に係る車体構造1は以上のように構成され、他の車両が側面衝突した際、その衝撃がセンターピラー40及びルーフサイドレール30を介してルーフセンターリインフォース20に伝わる。特に、ルーフセンターリインフォース20に衝撃が加わる際、センターピラー40の上部及びルーフサイドレール30が室内側へ移動しようとし、その荷重が突片部22に作用する。この突片部22では、リインフォース本体部21から延出した水平部22Aと、ルーフサイドレール30のフランジAに接合した取付部22Cとが、車両上下方向において異なる高さの位置に配設されていて、両者は折曲部22Bを介して連結されているため、取付部22Cから水平内側に荷重が作用すると、突片部22は座屈する。
このように、取付部22Cが変形することで、図5に示すように、ルーフサイドレール30のフランジAがリインフォース本体部21の端に形成された縦壁部29に衝突する。
その後、さらに側面衝突による衝撃によって、センターピラー40の上部及びルーフサイドレール30が車幅方向内側へ移動しようとするが、ルーフセンターリインフォース20がそれらの移動を規制する。
The vehicle body structure 1 according to the present embodiment is configured as described above, and when another vehicle has a side collision, the impact is transmitted to the
Thus, the deformation of the
Thereafter, the upper part of the
このように本実施形態に係る車体構造1によれば、ルーフリインフォース本体部が、側面衝突時に車体が衝突荷重によって自由に変形できる空間に設けられた自由変形部としての突片部22を介してルーフサイドレール30に接合されているため、側面衝突時にセンターピラー40の上端部とルーフセンターリインフォース20との接合周辺領域において、剛性の弱い上記自由変形部としての突片部22を優先して変形させ、ルーフサイドレール30のフランジAをルーフセンターリインフォース20の端に当てるようにセンターピラー40の上端部周辺における構造の変形をコントロールする。
これにより、側面衝突時に、車体の変形の抑制に有効なルーフセンターリインフォース20を確実に活用させることができる。
なお、本実施形態に係る車体構造によれば、図7の構造における「ガセット130」等の支持部材を省略できるので、製造コストなどを低減できる。
また、本実施形態に係る車体構造1によれば、BRIC’s市場に適したルーフセンターリインフォースの低価格構造を実現できる。
As described above, according to the vehicle body structure 1 according to the present embodiment, the roof reinforcement main body portion is provided via the projecting
Thereby, the
In addition, according to the vehicle body structure according to the present embodiment, the support member such as the “
Moreover, according to the vehicle body structure 1 according to the present embodiment, a low-cost structure for roof center reinforcement suitable for the BRIC's market can be realized.
以上説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施をすることができる。
自由変形部の形状は上記の突片に限定されるものではない。例えば、断面L型やコ字型の鋼材をリインフォース本体部とルーフサイドレール30のフランジAとを繋ぐ部材とし、さらにこれが自由変形部として機能するように、その周辺構造によりも剛性を低くさせて構成されればよい。断面L型や断面コ字型の鋼材や円筒状や角筒状の鋼材であれば、それらの鋼材車幅方向に沿って長手になるように構成すると共に、その長手方向に側面衝突時における圧縮荷重が加わった際に、例えば座屈するように、その長手の中間部位にノッチ等の切り込みを設けたりして構成されてもよい。
突片の形状も上記構成例に限られるものではなく、ルーフセンターリインフォースの片側の端に設けられる突片等の自由変形部の数も上記実施形態に限られるものではない。
また、本発明の車体構造は、車両の左右の各Bピラーの上端部間に配設されるルーフセンターリインフォースとルーフサイドレールとの接合箇所の構造に限られるものではない。
As described above, the present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present invention.
The shape of the free deformation portion is not limited to the above protruding piece. For example, an L-shaped or U-shaped steel material is used as a member that connects the reinforcement main body portion and the flange A of the
The shape of the projecting piece is not limited to the above configuration example, and the number of free deformation portions such as projecting pieces provided at one end of the roof center reinforcement is not limited to the above embodiment.
Further, the vehicle body structure of the present invention is not limited to the structure of the joint portion between the roof center reinforcement and the roof side rail disposed between the upper ends of the left and right B pillars of the vehicle.
1 車体構造
10 ルーフパネル
11 縁部
11A 屈曲部
11B フランジ
20 ルーフセンターリインフォース
21 リインフォース本体部
22 突片部
22A 水平部
22B 折曲部
22C 取付部
23,24 溝部
23A 溝底部
23B,24B 溝壁部
23F,24F 溝壁部
25 連結部
26 第1平板部
27 第2平板部
29 縦壁部
30 ルーフサイドレール
31 サイドメンバアウタパネル
33 ルーフサイドレールアウタリインフォース
34 ルーフサイドレールインナパネル
40 センターピラー
A,31A,33A,34A フランジ
D 距離
S1 閉断面
S2 隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
上記ルーフセンターリインフォースは、車幅方向に沿って長手のリインフォース本体部と、このリインフォース本体部の車幅方向外側の端に設けられた自由変形部と、を備え、
上記リインフォース本体部は、上記自由変形部を介して上記ルーフサイドレールのフランジと連結されており、
側面衝突時に車幅方向内側への荷重によって上記自由変形部が変形して、上記ルーフサイドレールのフランジを上記リインフォース本体部の端に当てることを特徴とする、自動車の車体構造。 A roof center reinforcement extending in the vehicle width direction at an intermediate portion of the roof panel in the front-rear direction, and roof side rails fixed to the left and right edges of the roof panel and extending in the vehicle front-rear direction along the edges, respectively. A vehicle body structure equipped with,
The roof center reinforcement includes a longitudinal reinforcement main body along the vehicle width direction, and a free deformation portion provided at an outer end of the reinforcement main body in the vehicle width direction.
The reinforcement main body part is connected to the flange of the roof side rail via the free deformation part,
A vehicle body structure for an automobile, wherein the free deformation portion is deformed by a load inward in the vehicle width direction at the time of a side collision, and a flange of the roof side rail is applied to an end of the reinforcement main body portion.
側面衝突時に、車幅方向内側への荷重によって前記突片部が変形して前記ルーフサイドレールのフランジが上記縦壁部に当たることを特徴とする、請求項2に記載の自動車の車体構造。 A vertical wall portion is formed at the outer end in the vehicle width direction of the reinforcement main body portion,
3. The vehicle body structure according to claim 2, wherein, at the time of a side collision, the projecting piece portion is deformed by a load inward in the vehicle width direction and a flange of the roof side rail hits the vertical wall portion.
上記取付部は、前記縦壁部の上端と下端との間であって車幅方向外側へ水平にずれた位置に設けられていることを特徴とする、請求項3に記載の自動車の車体構造。 The projecting piece part further includes a horizontal part extending in the vehicle width direction from the end of the reinforcement, a bent part bent downward or obliquely downward from the tip of the horizontal part, and a tip of the bent part. A mounting portion extending outward in the vehicle width direction,
4. The vehicle body structure according to claim 3, wherein the mounting portion is provided between the upper end and the lower end of the vertical wall portion and is horizontally displaced outward in the vehicle width direction. .
上記溝部が、車幅方向に延びた溝底部と、この底部の車両前側の縁と車両後側の縁とからそれぞれ起立した溝壁部と、から構成されており、
前記縦壁部が上記溝壁部の車幅方向外側のエッジで構成されていることを特徴とする、請求項3又は4に記載の自動車の車体構造。 The reinforcement main body has a groove extending in the vehicle width direction,
The groove portion is composed of a groove bottom portion extending in the vehicle width direction, and a groove wall portion standing up from a vehicle front side edge and a vehicle rear side edge of the bottom portion,
5. The vehicle body structure according to claim 3, wherein the vertical wall portion is configured by an outer edge in the vehicle width direction of the groove wall portion.
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