JP4661214B2

JP4661214B2 - 自動車の上部車体構造

Info

Publication number: JP4661214B2
Application number: JP2004377895A
Authority: JP
Inventors: 雅宣花▲崎▼; 直幸竹下
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2024-12-27
Also published as: JP2006182193A

Description

本発明は、ルーフサイドレールを構成するルーフレールアウタパネルとルーフレールインナパネルとの間に、スライドドアのアッパガイドレールを配設するための凹部が形成された自動車の上部車体構造に関するものである。

従来、下記特許文献１に示されるように、簡単な構成でピラーに入力される荷重を効果的に支持できるようにすることを目的として、車体の側面後部に配設されたピラーを補強する補強パネルを、ピラーインナパネルの壁面に沿って車体の上下方向に延びるように設置してなる自動車の側面補強構造において、上記補強パネルの上端部をルーフ部の左右両側辺部に配設されたルーフサイドレールの設置部に延長してルーフサイドレールの壁面に接合することが行われている。

また、下記特許文献２に示されるように、ルーフサイドレールアウタとルーフサイドレールインナとを一体に結合して閉断面に形成されたルーフサイドレールを有し、このルーフサイドレールの前後方向における一部がスライドドアで開閉される車体の側部開口の上縁部を形成している車体構造において、上記ルーフサイドの前側部分よりこの前側部分に連続する側部開口対向部分までパイプ状の補強部材を嵌挿し、同パイプ状補強部材を上記ルーフサイドレールインナに溶接固定することにより、車体の衝突時にルーフサイドレールの形状変形を抑制することが行われている。
特開平９−２５４８１３号公報特開２００３−１１８６３５号公報

上記特許文献１に開示された自動車の側部車体構造では、ピラーを補強する補強パネルを、ピラーインナパネルの壁面に沿って車体の上下方向に延びるように設置したため、ピラーインナパネルに取り付けられたシートバックのキャッチャーまたはベルトアンカー等からピラーに入力された荷重を安定して支持することができる。しかし、上記自動車の側面車体構造において、ルーフサイドレールの下方にスライドドアが設置されている場合には、このスライドドアのアッパガイドレールを配設するための凹部を、上記ルーフサイドレールの外側面部に形成する必要があるので、上記特許文献１に開示された構造をそのまま適用しても、上記凹部の設置部分を効果的に補強することが困難であるという問題がある。

一方、上記特許文献２に開示されているように、ルーフサイドレール内にパイプ状の補強部材を嵌挿して固定することにより、アッパガイドレールの設置部としてルーフサイドレールに形成された凹部の設置部分を上記パイプ状の補強部材により補強するように構成した場合には、部品点数が増大するとともに、車体重量が増大するという問題がある。

なお、上記特許文献２では、スライドドアのアッパガイドレールの前端部近傍がその後方側よりもルーフサイドレールの内方側に配設される構造であるが、基本的に上記アッパガイドレールが、その全長に亘りルーフサイドレール内、つまりルーフレールアウタパネル（ルーフサイドレールアウタ）とルーフレールインナパネル（ルーフサイドレールインナ）との間に設けられるとともに、上記パイプ状の補強部材がルーフサイドレールの長手方向に沿って配設されることにより上記アッパガイドレールの設置部が補強されるようになっている。しかし、上記スライドドアのアッパガイドレールをその全長に亘ってルーフサイドレールの外側面部に配設する構造が考えられるが、この場合には車体の内方側に配設される上記アッパガイドレールの前端部が取り付けられる前方側部分と、この前端部以外の部分が取り付けられる後方側部分とでルーフサイドレールの断面積が変化し、このルーフサイドレールの後方側部分は前方側部分に比べて十分に大きな断面を有しているため、上記特許文献２に示されるようなルーフサイドレールの全長に亘る補強は必要とされず、断面積が狭くなった部分だけを効果的に補強することが望まれる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、アッパガイドレールの設置部としてルーフサイドレールに形成された凹部を簡単な構成で効果的に補強し、車体剛性を充分に確保することができる自動車の上部車体構造を提供することを目的としている。

請求項１に係る発明は、ルーフレールアウタパネルとルーフレールインナパネルとにより構成された閉断面からなるルーフサイドレールの外側面部に、前端がセンタピラーの設置部近傍まで延びるスライドドアのアッパガイドレールが取り付けられた自動車の上部車体構造において、ルーフレールアウタパネルには、少なくともその下部を残して外側面部を車体の内方側に凹入させた凹部がセンタピラーの設置部近傍に形成されるとともに、この凹部内に上記アッパガイドレールの前端部が配設され、かつセンタピラーを構成するピラーインナパネルもしくはピラーレインフォースメントの上部に、上記凹部が形成された位置においてルーフレールアウタパネルとルーフレールインナパネルとにより構成されたルーフサイドレールの閉断面内に延出する延出部が設けられ、この延出部が上記ルーフレールアウタパネルに接合されたものである。

請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の自動車の上部車体構造において、ピラーインナパネルもしくはピラーレインフォースメントの上部に設けられた延出部を、ルーフレールアウタパネルとルーフレールインナパネルとの両方に接合することにより、上記ルーフレールアウタパネルとルーフレールインナパネルとの間に、上記延出部により区画された複数の閉断面を形成したものである。

請求項１に係る発明によれば、上記ピラーインナパネルまたはピラーインナパネルの上部に設けられた延出部を、上記凹部が形成された位置においてルーフレールアウタパネルとルーフレールインナパネルとにより構成されたルーフサイドレールの閉断面内に導入してルーフレールアウタパネルに接合することにより、応力集中が生じ易い上記凹部の前端部分を効果的に補強できるため、別体の補強部材等を設けることなく簡単な構成で車体剛性を効果的に向上させることができる。

請求項２に係る発明によれば、上記延出部によって区画された複数の閉断面がルーフレールインナパネルとルーフレールインナパネルとの間に形成されることにより、簡単な構成で上記凹部の前端部分を、より効果的に補強できるという利点がある。

図１および図２は、本発明に係る自動車の上部車体構造を有する車体の概略構成を示している。上記自動車の側面部には、その上下に車体の前後方向に延びるルーフサイドレール１およびサイドシル２が設置されるとともに、中央部にルーフサイドレール１とサイドシル２とを連結するセンタピラー３が上下方向に延びるように設置されている。上記センタピラー３の後方側には、スライドドア４により開閉される開口部５が形成されるとともに、上記スライドドア４を車体の前後方向にスライド可能に支持するアッパガイドレール６およびロアガイドレール７が上記ルーフサイドレール１およびサイドシル２に沿って設置されている。

上記センタピラー３は、図３および図４に示すように、フロントピラーのアウタパネル（図示せず）に連設されたキャブサイドアウタパネル８の下端部から下方に延びるピラーアウタパネル９と、車体の内方側に配設されたピラーインナパネル１０と、上記ピラーアウタパネル９およびピラーインナパネル１０内に配設されたピラーレインフォースメント１１とを有している。このピラーレインフォースメント１１の上端部は、上記ルーフサイドレール１内に配設されたフロントピラーレインフォースメント２１の車外側の壁面に接合されている。

上記ピラーインナパネル１０の上端部には、ルーフサイドレール１のインナパネル（ルーフレールインナパネル）１２の下端部に設けられた接合フランジ部がスポット溶接等の手段で接合される接合部１０ａが形成されている。この接合部１０ａの上方には、図３に示すように、センタピラー３の本体部よりも車体の前方側に延出する前方部分１３と、センタピラー３の本体部よりも車体の後方側に延出する後方部分１４とが一体に形成された延出部１５が設けられ、この延出部１５が図４に示すように、フロントピラーレインフォースメント２１とルーフレールインナパネル１２との間に導入されている。なお、図４において、符号２２はルーフレールレインフォースメントである。

上記ピラーインナパネル１０の上部に設けられた延出部１５の前方部分１３は、図５に示すように、ルーフサイドレール１のインナパネル１２に対応した断面形状を有する延出部本体１３ａと、上記ルーフレールインナパネル１２およびフロントピラーレインフォースメント２１の下端部間に挟持される下方フランジ部１３ｂとを有している。そして、上記延出部本体１３ａがルーフレールインナパネル１２の車内側壁面に接合されることにより、センタピラー３の本体部よりも車体の前方側に位置するルーフサイドレール１を補強する補強部が上記延出部１５の前方部分１３によって構成されている。

また、上記センタピラー３の本体部よりも車体の後方側に位置するとともに、上記開口部５の上方側に位置するルーフサイドレール１の外側面部には図６および図７に示すように、スライドドア４のアッパガイドレール６が配設される凹部１７が上記センタピラー３の設置部近傍に形成されている。上記凹部１７は、ルーフレールアウタパネル１６の外側面部を、その下部を残して車体の内方側に凹入させることにより形成されている。

上記凹部１７の上端部分には、ルーフレールレインフォースメント２２の下面に接合されたガイドレールレインフォースメント１９が配設され、このガイドレールレインフォースメント１９の下面にアッパガイドレール６の前端部（後述する円弧状部６ｂ）がボルト止めされる等の手段で固定されている。また、上記凹部１７の下端部分には、ルーフレールアウタパネル１６の下部とルーフレールインナパネル１２の下部とにより形成された上下幅の小さい閉断面が設けられている。

上記ピラーインナパネル１０の上部に設けられた延出部１５の後方部分１４は、上記ルーフレールアウタパネル１６とルーフレールインナパネル１２との間に導入されることにより、ルーフレールアウタパネル１６とルーフレールインナパネル１２との間に上記後方部分１４によって区画された複数の閉断面１８ａ〜１８ｃが形成されるようになっている。すなわち、上記延出部１５の後方部分１４には、上記凹部１７の下端部に沿って車幅方向に延びるルーフレールインナパネル１２の下部上面に接合される内側フランジ部１４ａと、上記ルーフレールアウタパネル１６およびルーフレールインナパネル１２の外側辺部間に挟持される外側フランジ部１４ｂと、両フランジ部１４ａ，１４ｂの間に配設されて上方に膨出する膨出部１４ｃとを有している。そして、上記膨出部１４ｃの上面がルーフレールアウタパネル１６の下部下面に接合されることにより、ルーフレールアウタパネル１６とルーフレールインナパネル１２との間に形成された空間部が、車内側に位置する第１閉断面１８ａと、上記膨出部１４ｃの下方に位置する第２閉断面１８ｂと、その車外側に位置する第３閉断面１８ｃとに区画されるように構成されている。

上記アッパガイドレール６は、図２および図７に示すように、ルーフサイドレール１に沿って車体の前後方向に延びる本体部６ａと、その前端部から車体の内方側に向けて円弧状に延びる円弧状部６ｂとを有し、図８に示すように、アッパガイドレール６の本体部６ａが上記ルーフレールアウタパネル１６の外側面部に取付ブラケット２０を介して固定されている。上記アッパガイドレール６の円弧状部６ｂは、スライドドア４の開放操作時に、このスライドドア４を車体の外方側に案内することにより、スライドドア４が車体側面部等に干渉するのを防止するとともに、スライドドア４の閉止操作時に、このスライドドア４を車体の内方側に案内することにより、スライドドア４を開口部５の外周部に密着させる機能を有している。

上記のようにルーフレールアウタパネル１６とルーフレールインナパネル１２とにより構成された閉断面からなるルーフサイドレール１の外側面部に、前端がセンタピラー３の設置部近傍まで延びるスライドドア４のアッパガイドレール６が取り付けられた自動車の上部車体構造において、ルーフレールアウタパネル１６の外側面部を、その下部を残して車体の内方側に凹入させることにより、上記アッパガイドレール６の前端部（円弧状部６ｂ）が配設される凹部１７をセンタピラーの設置部近傍に形成するとともに、この凹部内に、かつセンタピラー３を構成するピラーインナパネル１０の上部に、上記凹部１７が形成されたルーフサイドレール１内に延出する延出部１５を設け、この延出部１５の後方部分１４を上記ルーフレールアウタパネル１６に接合したため、センタピラー３の設置部近傍に形成された上記凹部１７を簡単な構成で効果的に補強して車体剛性を向上させることができる。

すなわち、上記凹部１７が、ルーフレールアウタパネル１６の外側面部に沿ってセンタピラー３の設置部近傍から車体の後方側に延びるように形成されることにより、このセンタピラー３の設置部近傍においてルーフサイドレール１の断面形状が急激に変化しているとともに、上記凹部１７の設置部分にアッパガイドレール６の円弧状部６ｂが配設されているので、この凹部１７の設置部分に応力集中が生じ易い傾向がある。このため、本発明では、上記ピラーインナパネル１０の上部に設けられた延出部１５の後方部分１４をルーフサイドレール１内に導入して上記ルーフレールアウタパネル１６に接合することにより、応力集中が生じ易い上記凹部１７の設置部分を効果的に補強するようにしている。これによって、上記特許文献２に示すようにパイプ状の補強部材等を設けることなく、ルーフサイドレール１の設置部における車体剛性を効果的に向上させて、スライドドア４の開閉操作時に入力される荷重等を安定して支持することができる。

また、上記実施形態では、ピラーインナパネル１０の上部に設けられた延出部１５の後方部分１４を、ルーフレールアウタパネル１６とルーフレールインナパネル１２との両方に接合することにより、上記、ルーフレールアウタパネル１６とルーフレールインナパネル１２との間に、上記延出部１５の後方部分１４によって区画された複数の閉断面１８ａ〜１８ｃを形成したため、簡単な構成で上記凹部１７の設置部分の変形を効果的に抑制し、この部分をより効果的に補強することができる。

さらに、上記実施形態に示すように、ルーフレールアウタパネル１６とルーフレールインナパネル１２との間における上記凹部１７の非設置個所、つまり上記センタピラー３の設置部よりも前方側部分に導入されてルーフサイドレール１を補強する補強部となる延出部１５の前方部分１３を、ピラーインナパネル１０の上部に設けられた上記延出部１５の後方部分１４と一体に形成した場合には、この延出部１５の前後寸法を充分に確保して延出部１５自体の剛性を向上させることができる。このため、上記延出部１５の後方部分１４を凹部１７の設置個所に導入させることにより、スライドドア４が設置される上記開口部５の上部における剛性を充分に向上させて上記凹部１７の設置部分をさらに効果的に補強できるという利点がある。

なお、上記実施形態では、ピラーインナパネル１０の上部に、ルーフサイドレール１内に延出する延出部１５を設けた例について説明したが、この構成に代えて上記ピラーレインフォースメント１１の上部に、ルーフサイドレール１内に延出する延出部を設け、この延出部を、上記凹部１７が設置されたルーフレールアウタパネル１６に接合した構造としてもよい。

本発明に係る自動車の上部車体構造を備えた車体の内部構造を示す側面図である。本発明に係る自動車の上部車体構造を備えた車体の外部構造を示す側面図である。センタピラーの上部構造を示す説明図である。図３のＡ−Ａ線断面図である。図３のＢ−Ｂ線断面図である。図３のＣ−Ｃ線断面図である。ルーフサイドレールの内部構造を示す分解斜視図である。図３のＤ−Ｄ線断面図である。

１ルーフサイドレール
３センタピラー
４スライドドア
５開口部
６アッパガイドレール
９ピラーインナパネル
１０ピラーレインフォースメント
１５延出部
１３前方部分（補強部）
１４後方部分（延出部）
１７凹部
１８ａ〜１８ｃ閉断面

Claims

ルーフレールアウタパネルとルーフレールインナパネルとにより構成された閉断面からなるルーフサイドレールの外側面部に、前端がセンタピラーの設置部近傍まで延びるスライドドアのアッパガイドレールが取り付けられた自動車の上部車体構造において、ルーフレールアウタパネルには、少なくともその下部を残して外側面部を車体の内方側に凹入させた凹部がセンタピラーの設置部近傍に形成されるとともに、この凹部内に上記アッパガイドレールの前端部が配設され、かつセンタピラーを構成するピラーインナパネルもしくはピラーレインフォースメントの上部に、上記凹部が形成された位置においてルーフレールアウタパネルとルーフレールインナパネルとにより構成されたルーフサイドレールの閉断面内に延出する延出部が設けられ、この延出部が上記ルーフレールアウタパネルに接合されたことを特徴とする自動車の上部車体構造。
ピラーインナパネルもしくはピラーレインフォースメントの上部に設けられた延出部を、ルーフレールアウタパネルとルーフレールインナパネルとの両方に接合することにより、上記ルーフレールアウタパネルとルーフレールインナパネルとの間に、上記延出部により区画された複数の閉断面を形成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の上部車体構造。