JP2012106706A - 車体上部構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車体上部には、車体前後方向に延びた左右一対のサイドレール部材4と、左右端部がサイドレール部材4に支持されるルーフ部材3と、車体上下方向に延びてサイドレール部材4に締結されるレール側面部2a、及び、車幅方向に延びてルーフ部材3に締結されるルーフ側面部2bを有するガセット2と、を備えている。ガセット2は、車体前後方向の端部に形成され、サイドレール部材4に形成された係止部4aに係止される一対の爪部2cと、一対の爪部2cの間で、レール側面部2aの下端からルーフ側面部2bの車幅方向内側端部に亘って形成されるビード2dと、を有している。
【選択図】図1
Description
ガセットは、例えば、ルーフ部材とサイドレール部材との連結部位や、車体フレーム部材と車体フレーム部材との連結部位等を補強するための部材であり、ボルトやスポット溶接等によって部材と部材とに跨って接合されている。
ガセットには、略水平のルーフレール締結面と、略垂直のピラー締結面とに亘って正面視して三角形の傾斜部が、車室側に突出した状態に形成されている。
また、特許文献1に記載のガセットは、落下防止部及びずれ防止部が、ガセットの車体前後方向の中間の両端部に形成されているので、傾斜部を形成する位置や大きさが規制されて、傾斜部をガセットの車体前後方向及び車幅方向に亘って大きく形成することができないという問題点があった。
このため、ガセットは、外力に対する単体剛性が低く、さらに剛性が高いものが要望されていた。
また、車両が側面衝突した際に、サイドカーテンエアバッグ(図示省略)が展開した場合に、センタピラーガーニッシュ300にサイドカーテンエアバッグが当たり、センタピラーガーニッシュ300が外れる可能性がある。
また、ガセットは、車体前後方向の端部に形成され、サイドレール部材に形成された係止部に係止される一対の爪部を有することによって、ガセットをボルト締結する際に、爪部を係止部に係止させて落下しないように掛止させた状態で作業ができる。このため、ガセットを手で把持することを解消できると共に、ボルト締結作業の作業性及び作業効率を向上させることができる。
また、爪部は、第1屈曲部がガセットの車体前後方向における前後端部から屈曲して車幅外側に延びて形成されているので、ガセットの車体前後方向の寸法を小さく抑えることができるため、レイアウト自由度が高い。
また、爪部は、ガセットをサイドレール部材の係止部に係止させて車体に取り付ける際に、第2屈曲部が係止部に掛止されるので、ガセットを手で把持しなくても、取付部位に支持させておくことができる。このため、ガセットを車体に取り付ける取付作業の作業性を向上させて、作業の効率化を図ることができる。
なお、本発明の実施形態では、「前」は車両Cの前進側、「後」は車両Cの後退側、「上」は鉛直上方側、「下」は鉛直下方側とする。
まず、本発明の実施形態に係る車体上部構造を説明する前に、本発明に係る車体上部構造が採用される車両Cについて説明する。
図1に示すように、車両Cは、ルーフパネル31を含むルーフ部材3と、ルーフ部材3の下方に車体前後方向に延びた左右一対のサイドレール部材4と、このサイドレール部材4とルーフ部材3とを接合して補強するガセット2と、を有する自動車であり、特に、車両Cの種類や形状等は限定されない。すなわち、車両Cは、車体1に、ルーフ部材3とサイドレール部材4等の連結部を補強するガセット2が備えられてあれば、乗用車やトラックや作業車等であってもよく、以下、乗用車を例に挙げて説明する。
図1に示すように、車体1は、車両Cの全体を形成するための骨格部材であり、例えば、後記するサイドレール部材4等の種々の金属製車体フレームと、ルーフパネル31等の金属製車体パネルと、を備えている。車体1の両側の車体側部1aには、不図示のドアが開閉自在に設置されるドア開口部1b,1cが形成されている。
なお、車体1は、車体側部1aが略左右対称に形成されているので、助手席側(左側)については説明を省略する。
図1に示すように、車体上部1dには、車体1全体の上部部位であって、車体1の屋根の部位を構成するルーフ部材3と、その左右側部付近の骨格を構成するサイドレール部材4と、前記ガセット2と、サイドレール部材4から下方に向かって延設されたピラー5と、が主に配置されている。
以下、車両Cの右側中央部の車体上部1dの車体側部1aに配置されるセンタピラー部のピラー5を例に挙げて、ルーフ部材3、サイドレール部材4、ガセット2を説明する。
ドア開口部1cは、リヤサイドドアが開閉自在に設置される開口部である。ドア開口部1cの前端部には、前記ピラー5が設置され、ドア開口部1cの後端部には、リヤピラー(図示省略)が設置されている。
図1に示すように、前記ルーフ部材3は、左右端部がサイドレール部材4に支持されて、車両Cの屋根を形成する部材であり、ルーフパネル31と、ルーフスティフナ32と、ルーフライニング(図示省略)と、を備えて形成されている。
ルーフパネル31は、屋根の表面を形成する板部材であり、平面視して略矩形に形成された圧延鋼板等の金属板からなる。ルーフパネル31の左右両端部は、いわゆるモヒカン溝部(図示省略)の底面部位において、サイドレール部材4と、ピラー5とを重ねて溶接されて連結されている。
図1に示すように、ルーフスティフナ32は、ルーフパネル31の下に配置されている。そのルーフスティフナ32は、車体前端部から車体後端部及び左右一対端部に亘って適宜な間隔で複数設置されて、そのルーフパネル31を支持してサイドレール部材4に連結するための部材であり、鋼板等の金属製板部材によって形成されている。ルーフスティフナ32は、ルーフパネル31の左右端部とサイドレール部材4とを連結するサイド枠部32aと、左右のサイド枠部32a,32a間に亘って架設されるルーフレール部32bと、ビード2dの車幅方向内側に対応する部位に形成された凸部32cと、ルーフスティフナ32を補強するための補強用凹凸部32dと、が一体形成されている。
ルーフレール部32bは、サイド枠部32a,32a間に車幅方向に向けて延設されて掛け渡して架設された部位である。ルーフレール部32bは、車体上部1dにおいて、少なくとも、ピラー5の上部がサイドレール部材4に連結される連結部位に、掛け渡すように配置されて、その数は特に限定されない。
凸部32cは、縦断面視して凹部状の横ビード2fに合致するように***した状態に形成された膨らみであり、ルーフスティフナ32に取り付けられるガセット2の結合部位を補強する役目と、横ビード2fが係合することによってガセット2を所定位置に位置決めして支持する役目も果たす。
補強用凹凸部32dは、金属製板部材からなるルーフスティフナ32の強度を向上させるために、断面視して凹状または凸状にプレス成形された部位であり、ルーフスティフナ32の各所に形成されている。補強用凹凸部32dは、サイド枠部32aでは車体前後方向に延設されて、ルーフレール部32bでは車幅方向に延設されている。
図1に示すように、前記サイドレール部材4は、ルーフ部材3の左右端部と、ピラー5とが接続されると共に、ガセット2がこのサイドレール部材4からルーフ部材3に掛け渡した状態で設置される部材であり、車体側部1aの車体上部1dに前後方向に向けて延設されている。サイドレール部材4は、例えば、ルーフサイドレールインナとルーフサイドレールアウタ等の複数のパネル部材を接合して形成され、縦断面視して閉断面を形成するように管状に接合されて、車体1の骨格部材としての機能を果たす。このサイドレール部材4には、ガセット2の左右に形成された爪部2cが挿入される一対の係止部4aと、ガセット2を車体1に固定するための四つのボルトBのうちの二つがそれぞれ螺合されるボルト孔4b(図4参照)と、が形成されている。
係止部4aは、左右一対の爪部2cがそれぞれ挿入されて係止されることによってガセット2を支持する部位であり、上下方向に長い長方形の一対の孔からなる。係止部4aは、ボルト挿入孔2j(図3参照)をサイドレール部材4に形成されたボルト孔4b(図4参照)に位置合わせする際の位置決めの役目も果たす。係止部4aは、ガセット2の車体前後方向の中心線の近傍に形成された爪部2cが一致するサイドレール部材4の所定位置に穿設される。係止部4aの上下方向の長さは、爪部2cの上下方向の長さよりも長く形成されている。係止部4aの前後方向の長さは、爪部2cの厚さより長く形成されている。
図4に示すように、係止部4aは、爪部2cが挿入されて係止された際に、左右一対のボルト孔4bが、ルーフ部材3の左右一対のボルト孔3aと共に、ガセット2の各ボルト挿入孔2jに位置合わせされるように形成されている。
前記ガセット2は、正面視して(車両前方方向から見て)略L字状(略く字状)に折曲して形成された金属製板部材であり、ルーフ部材3とサイドレール部材4とを接続して保持するための接続部補強部材である。ガセット2は、それぞれ後記するレール側面部2aと、ルーフ側面部2bと、爪部2cと、ビード2dと、湾曲部2gと、ボルト挿入孔2jと、を有している。
図1及び図2に示すように、レール側面部2aは、サイドレール部材4に締結されるガセット2の下部側の半体部分であり、車体上下方向に延設されている。つまり、このレール側面部2aは、ガセット2がサイドレール部材4に締結されるガセット締結面であり、サイドレール部材4の車室側の表面に沿って略垂直に形成されている。レール側面部2aは、ビード2dの前後両側に設けられている。
ルーフ側面部2bは、ルーフ部材3に締結されるガセット2の上部側の半体部分であり、車幅方向に延設されている。つまり、このルーフ側面部2bは、ガセット2がルーフ部材3に締結されるルーフ締結面であり、ルーフ部材3の車室側の表面に沿って水平に形成されている。
図4に示すように、爪部2cは、サイドレール部材4に形成された係止部4aに挿入して掛止される一対の係止用突出片であり、ガセット2の車体前後方向の両端部から突出して、先端が下方向に屈曲したベント形状(フック形状)に形成されている。
図2に示すように、爪部2cには、ガセット2の車体前後方向における前後端部から屈曲して車幅外側に延びる第1屈曲部2hと、この第1屈曲部2hの端部から屈曲して下方側に延びる第2屈曲部2iと、が形成されている。このため、爪部2cは、レール側面部2aの車体前後方向の両端部からサイドレール部材4(図5参照)に対してL字形の鉤状に突出形成された状態に、ガセット2をプレスで打ち抜いて曲げ加工して形成されている。爪部2cの第2屈曲部2i及び先端部は、係止部4a(図5参照)に挿入し易いように丸みをおびた形状にアールが形成されている。
図2に示すように、ビード2dは、一対の爪部2c,2cの間で、レール側面部2aの下端の中央部からルーフ側面部2bの車幅方向内側端部に亘って車室側に膨らんだ状態に形成された補強用の***部位である。ビード2dは、レール側面部2aに形成されて車体上下方向に延びる縦ビード2eと、ルーフ側面部2bに形成されて車幅方向に延びる横ビード2fと、を有してなる。ビード2dは、断面視して略凹部状に形成されて、縦ビード2e及び横ビード2fの稜線2kが一致するように連続して形成されている。
図4に示すように、縦ビード2eの深さH1(高さ)は、横ビード2fの深さH2(高さ)よりも大きく形成されている。
図3に示すように、横ビード2fの車体前後方向の幅W1は、縦ビード2eの車体前後方向の幅W2よりも大きく形成されている。その横ビード2fは、ルーフ部材3の凸部32cに係合するようにして合致される。
前記縦ビード2eと横ビード2fとの間には、互いの間を連続的に結ぶ湾曲部2gが形成されて、ガセット2の中央部位が、車室内壁面に沿って略L字状(略く字状)に折曲されている(図2及び図4参照)。
図5に示すように、ピラー5は、サイドレール部材4の下方に、車体上下方向に向けて延設された柱状のフレーム部材であり、車室側がピラーガーニッシュ51によって覆われている。ピラー5は、例えば、鋼板等の金属製平板部材をプレス加工して形成された不図示のセンタピラーインナ部材、ピラーインナ本体及びセンタピラアウタを接合して管状の閉断面を有するセンタピラー部に形成されている。ピラー5の車室側は、内装材であるピラーガーニッシュ51によって覆われている。
ピラーガーニッシュ51は、上端に、ガセット2の縦ビード2eに係合する係止凸部51aが突出形成されている。
次に、図1〜図5を参照して本発明の実施形態に係る車体上部構造の作用を説明する。まず、ガセット2をサイドレール部材4及びルーフ部材3に取り付ける場合を説明する。
図3及び図4に示すように、ガセット2をサイドレール部材4及びルーフ部材3に取り付ける際には、まず、左右の爪部2cをサイドレール部材4の係止部4aに挿入する。
そして、横ビード2fは、深さH2を小さくすることによって、横ビード2fとルーフ部材3との間の高さの違いを小さくすることができるため、ルーフ部材3への側突荷重の伝達効率を向上させることができる。
その結果、車両Cが側面衝突したときにかかる側突荷重をピラー5、サイドレール部材4からガセット2を介してルーフ部材3に効率よく伝達する構造にしたことにより、車体1の側面方向からの伝達効率を向上させることができる。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。なお、既に説明した構成は同じ符号を付してその説明を省略する。
図6は、本発明の実施形態に係る車体上部構造の変形例を示す要部概略斜視図である。
このため、車両Cが側面衝突したときに、ガセット2からルーフ部材30のルーフアーチ33へ主にビード2dの稜線2kからアーチビード33aの稜線32eを介してルーフアーチ33に効率よく伝達する構造になり、車体1の側面方向からの側突荷重の荷重伝達効率を向上させることができる。
また、前記実施形態では、図1に示すように、センタピラー付近のサイドレール部材4とルーフ部材3との連結部位に配置される場合を例に挙げて説明したが、車体前後方向に延びるサイドレール部材4のうちのその他のピラー部(例えば、フロイントピラーやリヤピラー等が設置されている部位等)であっても同様に適用することができる。
2 ガセット
2a レール側面部
2b ルーフ側面部
2c 爪部
2d ビード
2e 縦ビード
2f 横ビード
2g 湾曲部
2h 第1屈曲部
2i 第2屈曲部
2k 稜線
3 ルーフ部材
4 サイドレール部材
4a 係止部
5 ピラー
30 ルーフ部材
32 ルーフスティフナ
32c 凸部
33 ルーフアーチ
33a アーチビード
33b 稜線
51 ピラーガーニッシュ
51a 係止凸部
B ボルト
C 車両
H1 縦ビードの深さ
H2 横ビードの深さ
W1 横ビードの車体前後方向の幅
W2 縦ビードの車体前後方向の幅
Claims (8)
- 車体前後方向に延びた左右一対のサイドレール部材と、
左右端部が前記サイドレール部材に支持されるルーフ部材と、
車体上下方向に延びて前記サイドレール部材に締結されるレール側面部、及び、車幅方向に延びて前記ルーフ部材に締結されるルーフ側面部を有するガセットと、を備えた車体上部構造であって、
前記ガセットは、車体前後方向の端部に形成され、前記サイドレール部材に形成された係止部に係止される一対の爪部と、
該一対の爪部の間で、前記レール側面部の下端から前記ルーフ側面部の車幅方向内側端部に亘って形成されるビードと、を有することを特徴とする車体上部構造。 - 前記ルーフ部材は、車幅方向に延びるルーフアーチを含み、
該ルーフアーチは、車幅方向に延びるアーチビードを備え、
該アーチビードに形成された稜線と、前記ビードに形成された稜線とが、一致して配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車体上部構造。 - 前記ルーフ部材は、ルーフスティフナを含み、
該ルーフスティフナは、前記ビードの車幅方向内側に対応する部位に凸部が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車体上部構造。 - 前記ビードは、前記レール側面部に形成されて車体上下方向に延びる縦ビードと、
前記ルーフ側面部に形成されて車幅方向に延びる横ビードと、を有してなり、
前記縦ビードは、前記横ビードよりも、深さが大きく形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の車体上部構造。 - 前記ビードは、前記レール側面部に形成されて車体上下方向に延びる縦ビードと、
前記ルーフ側面部に形成されて車幅方向に延びる横ビードと、を有してなり、
前記横ビードは、前記縦ビードよりも、車体前後方向の幅が大きく形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の車体上部構造。 - 前記ビードは、前記レール側面部に形成されて車体上下方向に延びる縦ビードと、
前記ルーフ側面部に形成されて車幅方向に延びる横ビードと、を有してなり、
前記縦ビードと前記横ビードとの間には、互いの間を連続的に結ぶ湾曲部が形成され、
該湾曲部は、上端に向かうのに連れて車体前後方向の幅が徐々に大きくなる末広がり形状に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の車体上部構造。 - 前記爪部には、前記ガセットの車体前後方向における前後端部から屈曲して車幅外側に延びる第1屈曲部と、
該第1屈曲部の端部から屈曲して下方側に延びる第2屈曲部と、が形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の車体上部構造。 - 前記サイドレール部材の下方には、車体上下方向に延びるピラーと、
該ピラーの室内側を覆うピラーガーニッシュと、を備え、
該ピラーガーニッシュは、上端に、前記ガセットの前記ビードに係止する係止凸部を備えていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の車体上部構造。
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