JP6128558B2 - 車体上部構造 - Google Patents

Description

本発明は、前後方向に延びる一対のルーフサイドレールと、ルーフサイドレールに接続されるルーフパネルと、を有する車体上部構造に関する。

一般に、自動車車両においては、左右のドア開口部の上方に前後に延びるルーフサイドレールが設けられ、外板部材としてのルーフパネルが各ルーフサイドレールに接続される。各ルーフサイドレールを接続するルーフパネルリインフォースメントとを備え、ルーフパネルリインフォースメントが帯板状のリインフォースメント本体と、そのリインフォースメント本体の長手方向両側に固定された一対の連結ブラケットとからなる車体のルーフ構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された発明によれば、連結ブラケットがエアバックのインフレータを上方から囲う半筒状に形成され、連結ブラケットの径方向における一端縁がリインフォースメント本体の端縁部を下方から支えた状態でその端縁部にボルト止めされ、連結ブラケットの他端縁がルーフサイドレールに連結される構成となっている。

また、車室の屋根をなすルーフの両側のルーフサイドレールにそれぞれ連ねてリヤピラーが形成され、且つ、ルーフアーチ部材の端部がそれぞれ接合され、これら３部材が接合した交差部にルーフパネルが接合されている車両上部構造において、リヤピラーのインナー部材に断面コ字形状の補強ブラケットの両脚部が接合され、該両脚部に連なる前記補強ブラケットの上面にリヤピラーのインナー部材の外方に配置されている補強パネルが接合され、該補強パネルに外方に配置されているアウター部が接合されていることを特徴とする車両上部構造も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−７３３７３号公報 特開２００９−４０１００号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、ルーフパネルリインフォースメントがルーフパネルに沿って形成されていないため、リーフパネルリインフォースメントによりルーフパネルを支持することができず、ルーフパネルの張り剛性を確保することができない。これにより、車両の商品性を損なうおそれがある。
また、特許文献２に記載の発明では、側面衝突時に、ピラー部のインナー部材に荷重が伝達されることとなり、ピラー部の車室内への移動量が増大するおそれがある。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ルーフパネルの張り剛性を損なうことなく、側面衝突時の負荷に効率よく抗することのできる車体上部構造を提供することにある。

本発明によれば、車両の前後方向へ延びる左右一対のルーフサイドレールと、前記各ルーフサイドレールに接続されるルーフパネルと、車両の左右方向へ延び前記各ルーフサイドレールに接続され前記ルーフパネルの室内側に当該ルーフパネルに沿って配置される上側ブレース部と、前記上側ブレース部の左右両端側の下側にそれぞれ接続され、前記上側ブレース部の左右両端側とともに閉断面を形成する左右一対のブラケットと、車両の左右方向へ延び前記各ブラケットの下側に接続される下側ブレース部と、を備えた車体上部構造が提供される。

この車体上部構造によれば、側面衝突時にルーフサイドレールから室内側への荷重が加わった際に、上側ブレース部及び下側ブレース部の２箇所で負荷に抗することができる。これにより、側面衝突時のピラー、ルーフサイドレール等の室内側への移動量を抑制し、車室内の乗員の保護を的確に行うことができる。
また、上側ブレース部と各ブラケットにより閉断面が形成されるので、上側ブレース部の両端は比較的強度が高い。そして、下側ブレース部を、この強度の高い部分に接続したので、下側ブレース部の取付部分の変形を抑制し、下側ブレース部に的確に荷重を作用させることができる。
さらに、従来は１つのブレース部に要求されていた強度を、上側ブレース部と下側ブレース部に分担させることにより、各ブレース部の総板厚を従来の１つのブレース部よりも薄くすることができ、車体の軽量化を図ることができる。特に、上側ブレース部と下側ブレース部とで閉断面を形成するので、１つのブレース部の場合よりも断面係数が飛躍的に向上する。さらに、衝突時の強度のみならず車体全体の剛性も向上し、車両の操縦安定性等も向上する。
なお、ルーフパネルに沿って形成される上側ブレースによりルーフパネルを支持することができ、ルーフパネルの張り剛性が損なわれることはない。

上記車体上部構造において、前記上側ブレース部と前記下側ブレース部の間に、サンルーフ装置の構成部品が配置されるようにしてもよい。

この車体上部構造によれば、上側ブレース部と下側ブレース部の間にサンルーフ装置の構成部品を配置することにより、サンルーフを備えた車両において、サンルーフ装置の構成部品の配置位置を下げたり室内のスペースを無駄にすることなく、衝突時の乗員保護を的確に行うことができる。

上記車体上部構造において、前記サンルーフ装置は、インフレータ部を有し、前記インフレータ部を支持する支持部材が、前記下側ブレース部と前記ルーフサイドレールとに跨って設けられてもよい。

この車体上部構造によれば、側面衝突時にルーフサイドレールから室内側に加わる荷重を、支持部材を介して下側ブレース部に直接的に伝達することができる。また、下側ブレース部、支持部材、ルーフサイドレール及びブラケットで閉断面を形成することになり、車体の剛性及び強度がさらに向上する。さらにまた、ルーフサイドレールからの入力をブラケットと支持部材の２箇所で受けることができ、ルーフサイドレールに作用しているモーメントの負荷に的確に抗することができる。

上記車体上部構造において、前記下側ブレース部は、前記ブラケットと接続される接続部と、前記接続部の左右内端から左右内側へ向かって斜め下方へ延びる斜め延在部と、前記延在部の左右内端から左右内側へ向かって延びる左右延在部と、を有し、前記支持部材は、前記下側ブレース部の前記左右延在部に接続されるようにしてもよい。

この車体上部構造によれば、側面衝突時にルーフサイドレールに作用する負荷は主として左右方向の荷重であり、下側ブレース部の左右延在部に優先的に圧縮方向の力を作用させることにより、衝突時のルーフサイドレールの移動量をさらに抑制することができる。

本発明の車体上部構造によれば、ルーフパネルの張り剛性を損なうことなく、側面衝突時の負荷に効率よく抗することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態を示す車体上部構造の概略斜視図である。 図２は、車体上部構造の一部分解斜視図である。 図３は、車体上部構造の平面図である。 図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。 図５は、本発明の第２の実施形態を示す車体上部構造の断面図である。 図６は、本発明の第３の実施形態を示す車体上部構造の断面図である。

図１から図４は本発明の第１の実施形態を示すものであり、図１は車体上部構造の概略斜視図である。

図１に示すように、車体１は、例えば鋼板をプレス成型したパネル状の部材を集成し、スポット溶接等で接合して構成されている。車体１は、前後方向へ延びる左右一対のルーフサイドレール１０と、各ルーフサイドレール１０に接続されるルーフパネル２０と、ルーフパネル２０の下側にルーフパネル２０に沿って設けられる上側ブレース部３０と、を備えている。各ルーフサイドレール１０は、車体のフロントピラー（図示せず）、センターピラー７０、リアピラー（図示せず）に接続される。本実施形態においては、上側ブレース部３０は、各ルーフサイドレール１０におけるセンターピラー７０との接続部近傍に接続される。また、本実施形態においては、車両上部にサンルーフ装置８０が設けられる。サンルーフ装置８０は、上側ブレース部３０とは別個に、各ルーフサイドレール１０に掛け渡される強度部材を有している。

図２は、車体上部構造の一部分解斜視図である。
図２に示すように、車体１は、上側ブレース部３０の両端にそれぞれ取り付けられるブラケット４０と、各ブラケット４０から室内側へ延びる下側ブレース部５０と、を備えている。本実施形態においては、下側ブレース部５０は、各ブラケット４０に接続される左右一対のパッチ５１と、各パッチ５１を接続するブレース本体６０と、を有している。

図３は、車体上部構造の平面図である。
図３に示すように、下側ブレース部５０は、各ブラケット４０に締結部材５２により着脱自在に固定される。各パッチ５１の室外側端部は、上側ブレース部３０よりも前後に幅広に形成され、締結部材５２は上側ブレース部３０と平面視にて重ならない位置に配置される。このように、下側ブレース部５０をブラケット４０に対して着脱自在としたことにより、仕向地等に応じて異なる仕様の下側ブレース部５０を装着することができる。

図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。
図４に示すように、各ルーフサイドレール１０は、それぞれパネル状のアウタパネル１１及びインナパネル１２により、中空閉断面状に形成される。アウタパネル１１及びインナパネル１２は、室内側上方の第１フランジ部１１ａ，１２ａと、室外側下方の第２フランジ部１１ｂ，１２ｂと、をそれぞれ有し、第１フランジ部１１ａ，１２ａ及び第２フランジ部１１ｂ，１２ｂにてスポット溶接により接合される。

また、各ルーフサイドレール１０は、閉断面内に配置されるリンフォース１３を有している。リンフォース１３は、室内側上方の第１フランジ部１３ａ及び室外側下方の第２フランジ部１３ｂを有し、アウタパネル１１及びインナパネル１２の第１フランジ部１１ａ，１２ａ及び第２フランジ部１１ｂ，１２ｂとともに接合される。

ルーフパネル２０は、室外側端部に形成され左右方向へ延びる室外側フランジ部２０ａと、室外側フランジ部２０ａの室内側端部から上方へ延びる上下延在部２０ｂと、上下延在部２０ｂの上端からほぼ左右内側へ延びる左右延在部２０ｃと、を有している。室外側フランジ部２０ａは、各ルーフサイドレール１０の第１フランジ部１１ａ，１２ａ，１３ａとスポット溶接により接続される。上下延在部２０ｂは上方へ向かって左右内側へ傾斜し、左右延在部２０ｃは左右中央へ向かってやや上側へ傾斜している。

上側ブレース部３０は、円形の孔部、左右方向へ延びるビード等が形成された１枚の板状の部材からなり、室外側端部に形成され左右方向へ延びる室外側フランジ部３０ａと、室外側フランジ部３０ａの室内側端部から左右内側へ向かって斜め上方へ延びる斜め延在部３０ｂと、斜め延在部３０ｂの室内側端部からほぼ左右内側へ延びる左右延在部３０ｃと、を有している。室外側フランジ部３０ａは、各ルーフサイドレール１０の第１フランジ部１１ａ，１２ａ，１３ａ及びルーフパネルの室外側フランジ部３０ａにスポット溶接により接続される。左右延在部３０ｃは、ルーフパネル２０に沿って配置され、所定箇所にてシール材を介してルーフパネル２０を支持する。このように、上側ブレース部３０によりルーフパネル２０の張り剛性を確保することができる。

ブラケット４０は、ビード等が形成された１枚の板状の部材からなり、上側ブレース部３０の両端の下側に配置される。ブラケット４０は、室側側端部に形成され左右方向へ延びる第１接続部４０ａと、第１接続部４０ａの室内側端部から左右内側へ向かって斜め上方へ延びる斜め延在部４０ｂと、斜め延在部４０ｂの室内側端部からほぼ左右内側へ延びる第２接続部４０ｃと、を有している。第１接続部４０ａは上側ブレース部３０の室外側フランジ部３０ａにスポット溶接により接続され、第２接続部４０ｃは上側ブレース部３０の左右延在部３０ｃにスポット溶接により接続される。第１接続部４０ａは、上側ブレース部３０の室外側フランジ部３０ａの下側に重ねて配置され、室外側フランジ部３０ａの室内側端部よりも室内側へ突出する。また、第２接続部４０ｃは、上側ブレース部３０の左右延在部３０ｃの下側に重ねて配置され、左右延在部３０ｃの室外側端部よりも室内側に位置している。すなわち、斜め延在部４０ｂは上側ブレース部３０の斜め延在部３０ｂと間隔をおいて配置され、上側ブレース部３０とブラケット４０により中空閉断面Ａが形成される。

パッチ５１は、ビード等が形成された１枚の板状の部材からなり、室外側端部に形成され左右方向へ延びるフランジ部５１ａと、フランジ部５１ａの室内側端部から左右内側へ向かって斜め下方へ延びる斜め延在部５１ｂと、斜め延在部５１ｂの室内側端部からほぼ左右内側へ延びる左右延在部５１ｃと、を有している。フランジ部５１ａは、ブラケット４０の第１接続部４０ａの下側に重ねて配置され、締結部材５１により第１接続部４０ａに接続される。本実施形態においては、フランジ部５１ａは、第１接続部４０ａの室外寄りに接続される。

ブレース本体６０は、ビード等が形成された１枚の板状の部材からなり、両端が各パッチ５１にスポット溶接により接続される。本実施形態においては、ブレース本体６０は、各パッチ５１の左右延在部５１ｃの上に重ねて配置される。本実施形態においては、パッチ５１のフランジ部５１ａがブラケット４０と接続される下側ブレース部５０の接続部をなし、パッチ５１の斜め延在部５１ｂが下側ブレース部５０の斜め延在部をなし、パッチ５１の左右延在部５１ｃ及びブレース本体６０が下側ブレース部５０の左右延在部をなす。上側ブレース部３０と下側ブレース部５０の間にサンルーフ装置８０の構成部品の一部が配置される。また、エアバッグ装置のインフレータ８２が、ルーフサイドレール１０の内側に配置されている。

以上のように構成された車体上部構造によれば、図４の矢印に示すように、側面衝突時にセンターピラー７０、ルーフサイドレール１０等から室内側への荷重が加わる。このとき、ルーフサイドレール１０から室内側へ加わる荷重に対して、図４の矢印に示すように、上側ブレース部３０及び下側ブレース部５０の２箇所で負荷に抗することができる。これにより、側面衝突時のセンターピラー７０、ルーフサイドレール１０等の室内側への移動量を抑制し、車室内の乗員の保護を的確に行うことができる。

また、上側ブレース部３０と各ブラケット４０により閉断面が形成されるので、上側ブレース部３０の両端は比較的強度が高い。そして、下側ブレース部５０を、この強度の高い部分に接続したので、下側ブレース部５０の取付部分の変形を抑制し、下側ブレース部５０に的確に荷重を作用させることができる。

さらに、従来は１つのブレース部に要求されていた強度を、上側ブレース部３０と下側ブレース部５０に分担させることにより、各ブレース部３０，５０の総板厚を従来の１つのブレース部よりも薄くすることができ、車体の軽量化を図ることができる。特に、上側ブレース部３０と下側ブレース部５０とで閉断面を形成するので、１つのブレース部の場合よりも断面係数が飛躍的に向上する。さらに、衝突時の強度のみならず車体全体の剛性も向上し、車両の操縦安定性等も向上する。

特に本実施形態においては、上側ブレース部３０が斜め延在部３０ｂにて斜め上方へ延び、下側ブレース６０のパッチ５１が斜め延在部５１ｂにて斜め下方へ延びることから、各ブレース３０，６０に加わる荷重を上下に的確に分散することができ、上側ブレース部３０と下側ブレース６０で一体的にルーフサイドレール１０等を支えることができる。

この車体上部構造によれば、上側ブレース部３０と下側ブレース部５０の間にサンルーフ装置８０の構成部品を配置することにより、サンルーフを備えた車両において、サンルーフ装置の構成部品の配置位置を下げたり室内のスペースを無駄にすることなく、衝突時の乗員保護を的確に行うことができる。すなわち、下側ブレース部５０を設けずに上側ブレース部３０のみにより強度を確保する場合のように、上側ブレース部３０が厚くなり、その分だけサンルーフ装置の構成部品の配置位置が下がるようなことはない。

尚、前記実施形態においては、インフレータ８２がルーフサイドレール１０、下側ブレース部６０等と別個に配置されるものを示したが、例えば図５及び図６に示すように、インフレータ８２を支持する支持部材６５が、ルーフサイドレール１０と下側ブレース部６０とに跨って設けられるようにしてもよい。この場合、ルーフサイドレール１０からの入力をブラケット４０と支持部材６５の２箇所で受けることができ、ルーフサイドレール１０に作用しているモーメントの負荷に的確に抗することができる。

例えば図５に示すように、支持部材６５の一端を下側ブレース部５０のパッチ５１のフランジ部５１ａに接続し、他端をルーフサイドレール１０のインナパネル１２の第２フランジ部１２ｂに接続することができる。図５においては、支持部材６５の一端が締結部材５２により下側ブレース部５０及び各ブラケット４０に固定される。また、支持部材６５の他端は、締結部材６５によりルーフサイドレール１０のインナパネル１２に固定される。ここで、ルーフサイドレール１０は閉断面構造となっているが、例えばナット等を予めインナパネル１２に溶着しておくことで締結が可能となる。この場合、側面衝突時にルーフサイドレール１０から室内側に加わる荷重を、支持部材６５を介して下側ブレース部５０に直接的に伝達することができる。また、下側ブレース部５０、支持部材６５、ルーフサイドレール１０及びブラケット４０で閉断面を形成することになり、車体の剛性及び強度がさらに向上する。

また、例えば図６に示すように、支持部材６５の一端を下側ブレース部５０の左右延在部５１ｃに接続してもよい。ここで、側面衝突時にルーフサイドレール１０に作用する負荷は主として左右方向の荷重であり、下側ブレース部５０の左右延在部６０に優先的に圧縮方向の力を作用させることにより、衝突時のルーフサイドレール１０の移動量をさらに抑制することができる。

また、前記実施形態においては、下側ブレース部５０をパッチ５１とブレース本体６０から構成したものを示したが、下側ブレース部５０を上側ブレース部３０と同様に１つの部材から構成することもできる。また、上側ブレース部３０についても、下側ブレース部５０と同様に複数の部材から構成してもよい。

また、前記実施形態においては、サンルーフ装置８０が設けられる車両の例を示したが、サンルーフ装置８０が設けられない車両であっても本発明を適用することができることは勿論である。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１ 車体
１０ ルーフサイドレール
２０ ルーフパネル
３０ 上側ブレース部
４０ ブラケット
５０ 下側ブレース部
５１ パッチ
６０ ブレース本体
８０ サンルーフ装置
８２ インフレータ

Claims (4)

1. 車両の前後方向へ延びる左右一対のルーフサイドレールと、
   前記各ルーフサイドレールに接続されるルーフパネルと、
   車両の左右方向へ延び前記各ルーフサイドレールに接続され前記ルーフパネルの室内側に当該ルーフパネルに沿って配置される上側ブレース部と、
   前記上側ブレース部の左右両端側の下側にそれぞれ接続され、前記上側ブレース部の左右両端側とともに閉断面を形成する左右一対のブラケットと、
   車両の左右方向へ延び前記各ブラケットの下側に接続される下側ブレース部と、を備えた車体上部構造。
2. 前記上側ブレース部と前記下側ブレース部の間に、サンルーフ装置の構成部品が配置される請求項１に記載の車体上部構造。
3. エアバッグ装置のインフレータ部を支持する支持部材が、前記下側ブレース部と前記ルーフサイドレールとに跨って設けられる請求項１または２に記載の車体上部構造。
4. 前記下側ブレース部は、前記ブラケットと接続される接続部と、前記接続部の左右内端から左右内側へ向かって斜め下方へ延びる斜め延在部と、前記延在部の左右内端から左右内側へ向かって延びる左右延在部と、を有し、
   前記支持部材は、前記下側ブレース部の前記左右延在部に接続される請求項３に記載の車体上部構造。

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