JP6943783B2

JP6943783B2 - Vehicle superstructure

Info

Publication number: JP6943783B2
Application number: JP2018016535A
Authority: JP
Inventors: 裕樹兵頭; 市川　武志; 武志市川
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Kobe Steel Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2021-10-06
Anticipated expiration: 2038-02-01
Also published as: JP2019131103A

Description

本発明は、車両上部構造に関する。 The present invention relates to a vehicle superstructure.

下記特許文献１には、アルミ製のルーフパネルと鋼製のサイドメンバアウタパネルとをロウ付けする際の溶接熱によるルーフパネルの反り等を防ぐため、ルーフパネルに補強板が設けられた車両上部構造が開示されている。 In Patent Document 1 below, a vehicle superstructure in which a reinforcing plate is provided on the roof panel in order to prevent warping of the roof panel due to welding heat when brazing an aluminum roof panel and a steel side member outer panel. Is disclosed.

特開２０１７−０４３１２９公報JP-A-2017-043129

しかしながら、特許文献１に記載された車両上部構造では、例えば、塗装工程の加熱乾燥処理において車両幅方向外側へ向けて熱膨張した場合に、鋼製のルーフサイドレールに比べて、熱膨張率の大きいアルミ製のルーフパネルの熱膨張は、相対的に剛性の高い鋼製のルーフサイドレールの接合フランジとの接合部によって抑制されるため、塑性変形が生じる可能性がある。このため、熱膨張によるルーフパネルの塑性変形を抑制する点で改善の余地がある。 However, in the vehicle upper structure described in Patent Document 1, for example, when the vehicle superstructure is thermally expanded toward the outside in the vehicle width direction in the heat-drying treatment of the painting process, the coefficient of thermal expansion is higher than that of the steel roof side rail. Since the thermal expansion of the large aluminum roof panel is suppressed by the joint portion of the relatively rigid steel roof side rail with the joint flange, plastic deformation may occur. Therefore, there is room for improvement in suppressing plastic deformation of the roof panel due to thermal expansion.

本発明は、上記事実を考慮し、熱膨張によるルーフパネルの塑性変形を抑制することができる車両上部構造を得ることが目的である。 In consideration of the above facts, an object of the present invention is to obtain a vehicle superstructure capable of suppressing plastic deformation of a roof panel due to thermal expansion.

請求項１に記載の車両上部構造は、車両上部の車両幅方向両外側において車両前後方向に延設されたレールアウタパネルとレールインナパネルとがそれぞれの接合フランジによって互いに接合されて閉断面構造が形成された左右一対のルーフサイドレールと、車両上部で左右一対の前記ルーフサイドレールに跨って配設されたルーフパネルと、前記ルーフサイドレールを車両外側から覆うように配設され、前記閉断面構造の車両幅方向内側の前記接合フランジに車両上方側から接合された内側フランジ部と、車両上方側かつ車両幅方向外側に形成された外側壁部と、前記内側フランジ部から前記外側壁部まで延在され、前記ルーフパネルとの接合部が設けられた縦壁部と、前記内側フランジ部と前記縦壁部との境界となる屈曲線上を含み前記縦壁部に跨るように形成された欠損部と、を備えた左右一対のサイドメンバアウタパネルと、を有する。 In the vehicle upper structure according to claim 1, the rail outer panel and the rail inner panel extending in the vehicle front-rear direction are joined to each other by the respective joining flanges on both outer sides of the upper part of the vehicle in the vehicle width direction to form a closed cross-sectional structure. A pair of left and right roof side rails, a roof panel arranged over the pair of left and right roof side rails on the upper part of the vehicle, and the roof side rails arranged so as to cover from the outside of the vehicle, the closed cross-sectional structure. An inner flange portion joined to the joint flange on the inner side in the vehicle width direction from the upper side of the vehicle, an outer wall portion formed on the upper side of the vehicle and outer side in the vehicle width direction, and extending from the inner flange portion to the outer wall portion. A defect portion formed so as to straddle the vertical wall portion including a vertical wall portion provided with a joint portion with the roof panel and a bending line serving as a boundary between the inner flange portion and the vertical wall portion. And, with a pair of left and right side member outer panels.

請求項１に記載の車両上部構造によれば、内側フランジ部と縦壁部との境界となる屈曲線上を含み縦壁部に跨るように欠損部が形成されている。このため、縦壁部及びサイドメンバアウタパネルの車両幅方向からの荷重に対する曲げ剛性は、欠損部が形成されない場合と比べて低下する。このような車両上部構造が、例えば製造工程の過程で加熱された場合、車両上部構造を構成するルーフパネルは、加熱により車両幅方向外側へ向けて熱膨張する。このため、ルーフパネルからルーフパネルに接合されている縦壁部を介してサイドメンバアウタパネルに対して車両幅方向外向きに荷重が作用する。 According to the vehicle superstructure according to claim 1, the defect portion is formed so as to straddle the vertical wall portion including the bending line that is the boundary between the inner flange portion and the vertical wall portion. Therefore, the flexural rigidity of the vertical wall portion and the side member outer panel with respect to the load from the vehicle width direction is lower than that in the case where the defective portion is not formed. When such a vehicle superstructure is heated, for example, in the process of a manufacturing process, the roof panel constituting the vehicle superstructure is thermally expanded outward in the vehicle width direction by heating. Therefore, a load acts outward in the vehicle width direction on the side member outer panel via the vertical wall portion joined from the roof panel to the roof panel.

請求項１に記載の車両上部構造によると、縦壁部は曲げ剛性が低下しているため、ルーフパネルからの車両幅方向外向きの荷重に対して、内側フランジ部と縦壁部との境界となる屈曲線を回転中心として車両幅方向外側へ傾斜するように回転変形する。縦壁部が回転変形することにより、外側壁部を含むサイドメンバアウタパネル全体が車両幅方向外側へ向けて変形するため、ルーフパネルの熱膨張による変形が妨げられない。このため、熱膨張によるひずみが圧縮応力としてルーフパネルに残留されず、圧縮応力が増大することに起因する座屈変形が発生しない。これにより、熱膨張によるルーフパネルの座屈変形を抑制することができる。 According to the vehicle superstructure according to claim 1, since the vertical wall portion has a reduced bending rigidity, the boundary between the inner flange portion and the vertical wall portion with respect to an outward load in the vehicle width direction from the roof panel. It is rotationally deformed so as to incline outward in the vehicle width direction with the bending line as the center of rotation. When the vertical wall portion is rotationally deformed, the entire side member outer panel including the outer wall portion is deformed toward the outside in the vehicle width direction, so that the deformation due to thermal expansion of the roof panel is not hindered. Therefore, the strain due to thermal expansion does not remain on the roof panel as compressive stress, and buckling deformation due to the increase in compressive stress does not occur. As a result, buckling deformation of the roof panel due to thermal expansion can be suppressed.

以上説明したように、本発明に係る車両上部構造は、熱膨張によるルーフパネルの塑性変形を抑制することができるという優れた効果を有する。 As described above, the vehicle superstructure according to the present invention has an excellent effect of being able to suppress plastic deformation of the roof panel due to thermal expansion.

本実施形態に係る車両上部構造を欠損部以外の車両前後方向位置で車両幅方向かつ車両上下方向（図２のＡ−Ａ線図）に沿って切断された断面を車両前方側から見た概略断面図である。An outline of a cross section of the vehicle upper structure according to the present embodiment cut along the vehicle width direction and the vehicle vertical direction (AA diagram in FIG. 2) at a position in the vehicle front-rear direction other than the defective portion as viewed from the vehicle front side. It is a cross-sectional view. 本実施形態に係る車両上部構造を欠損部の車両前後方向位置で車両幅方向かつ車両上下方向（図２のＢ−Ｂ線図）に沿って切断された断面を車両前方側から見た概略断面図である。A schematic cross section of the vehicle superstructure according to the present embodiment cut along the vehicle width direction and the vehicle vertical direction (FIG. BB in FIG. 2) at the position of the defective portion in the vehicle front-rear direction, as viewed from the vehicle front side. It is a figure. 本実施形態に係る車両上部構造の欠損部を車両前方側かつ車両上方側から見た概略斜視図である。It is the schematic perspective view which looked at the defective part of the vehicle superstructure which concerns on this embodiment from the vehicle front side and the vehicle upper side. 本実施形態に係る車両上部構造のルーフパネルが熱膨張した場合の車両上部構造の断面を車両前方側から見た概略正面図である。It is a schematic front view of the cross section of the vehicle superstructure when the roof panel of the vehicle superstructure according to this embodiment is thermally expanded, as viewed from the front side of the vehicle. 従来技術に係る車両上部構造のルーフパネルが熱膨張した場合の車両上部構造の断面を正面から見た概略正面図である。FIG. 5 is a schematic front view of a cross section of the vehicle superstructure when the roof panel of the vehicle superstructure according to the prior art is thermally expanded, as viewed from the front. 本実施形態の変形例に係る車両上部構造の欠損部を車両前方側かつ車両上方側から見た概略斜視図である。It is the schematic perspective view which looked at the defective part of the vehicle superstructure which concerns on the modification of this embodiment from the vehicle front side and the vehicle upper side.

以下、図１〜図３を用いて、本発明の実施形態に係る車両上部構造について説明する。以下の図において、矢印ＦＲは車両前方側を示し、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示し、矢印ＵＰは車両上方側を示している。 Hereinafter, the vehicle superstructure according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In the following figure, the arrow FR indicates the front side of the vehicle, the arrow IN indicates the inside in the vehicle width direction, and the arrow UP indicates the upper side of the vehicle.

図１には、本実施形態に係る車両上部構造を有する車体１０の部分的な構成が概略断面図によって示されている。車体１０の上部は、車両幅方向両外側において車両前後方向に延設された左右一対のルーフサイドレール１２と、左右一対のルーフサイドレール１２に跨って配設されたルーフパネル２０と、ルーフパネル２０の車幅方向両外側にルーフサイドレール１２を車両上方側から覆うように配設された左右一対のサイドメンバアウタパネル３０と、により構成されている。 FIG. 1 shows a partial configuration of a vehicle body 10 having a vehicle superstructure according to the present embodiment by a schematic cross-sectional view. The upper part of the vehicle body 10 includes a pair of left and right roof side rails 12 extending in the front-rear direction of the vehicle on both outer sides in the vehicle width direction, a roof panel 20 arranged across the pair of left and right roof side rails 12, and a roof panel. It is composed of a pair of left and right side member outer panels 30 arranged so as to cover the roof side rails 12 from the upper side of the vehicle on both outer sides of the 20 in the vehicle width direction.

なお、本実施形態に係る車両上部構造を有する車体１０の構成は左右対称とされているため、以下、図１〜図５に示される車両右側の構成について説明し、車両左側の構成についての説明を省略する。 Since the configuration of the vehicle body 10 having the vehicle superstructure according to the present embodiment is symmetrical, the configuration on the right side of the vehicle shown in FIGS. 1 to 5 will be described below, and the configuration on the left side of the vehicle will be described. Is omitted.

図１に示されるように、車体１０の車両上部の車幅方向両外側において各々車両前後方向に延在された車体１０の骨格部材であるルーフサイドレール１２は、レールインナパネル１６と、レールアウタパネル１８と、を含んで構成されている。 As shown in FIG. 1, the roof side rails 12, which are the skeleton members of the vehicle body 10 extending in the vehicle front-rear direction on both outer sides of the upper portion of the vehicle body 10 in the vehicle width direction, include a rail inner panel 16 and a rail outer panel. 18 and are included in the configuration.

レールインナパネル１６は、鋼板をプレス成形することにより形成されており、レールアウタパネル１８のアウタ本体部１８Ａと閉断面形状を形成するインナ本体部１６Ａを備えている。インナ本体部１６Ａは、車両幅方向内側の上端部から車両幅方向外側の下端部へ向けて延在されており、車両幅方向かつ車両上下方向に切断した断面が、車両正面視で略平板状に形成されている。 The rail inner panel 16 is formed by press-molding a steel plate, and includes an outer main body 18A of the rail outer panel 18 and an inner main body 16A forming a closed cross-sectional shape. The inner body portion 16A extends from the upper end portion on the inner side in the vehicle width direction to the lower end portion on the outer side in the vehicle width direction, and the cross section cut in the vehicle width direction and the vehicle vertical direction is substantially flat when viewed from the front of the vehicle. Is formed in.

インナ本体部１６Ａの車両幅方向内側の上端部から車両幅方向内側へ向けて接合フランジとしてのインナ側内接合フランジ１６Ｂが延出されており、インナ本体部１６Ａの車両幅方向外側の下端部から車両幅方向外側かつ車両下方側へ向けて接合フランジとしてのインナ側外接合フランジ１６Ｃが延出されている。 The inner joint flange 16B as a joint flange extends from the upper end of the inner main body 16A on the inner side in the vehicle width direction to the inner side in the vehicle width direction, and extends from the lower end of the inner main body 16A on the outer side in the vehicle width direction. The inner side outer joint flange 16C as a joint flange extends outward in the vehicle width direction and toward the lower side of the vehicle.

レールアウタパネル１８は、鋼板をプレス成形することによって形成されており、レールインナパネル１６のインナ本体部１６Ａと閉断面形状を形成するアウタ本体部１８Ａを備えている。レールアウタパネル１８は、車両幅方向かつ車両上下方向に切断された断面が、正面視で車両幅方向内側かつ車両下方側に開放された略ハット状に形成されている。 The rail outer panel 18 is formed by press-molding a steel plate, and includes an inner main body portion 16A of the rail inner panel 16 and an outer main body portion 18A forming a closed cross-sectional shape. The rail outer panel 18 is formed in a substantially hat shape in which a cross section cut in the vehicle width direction and the vehicle vertical direction is open to the inside in the vehicle width direction and to the lower side of the vehicle in a front view.

アウタ本体部１８Ａの車両幅方向内端部から車両幅方向内側へ向けて接合フランジとしてのアウタ側内接合フランジ１８Ｂが延出されており、アウタ本体部１８Ａの車両幅方向外端部から車両幅方向外側かつ車両下方側へ向けて接合フランジとしてのインナ側外接合フランジ１８Ｃが延出されている。 The outer side inner joint flange 18B as a joint flange extends from the inner end portion in the vehicle width direction of the outer main body portion 18A toward the inside in the vehicle width direction, and the vehicle width is extended from the outer end portion in the vehicle width direction of the outer main body portion 18A. The inner side outer joint flange 18C as a joint flange extends outward in the direction and toward the lower side of the vehicle.

インナ側内接合フランジ１６Ｂとアウタ側内接合フランジ１８Ｂとが重ね合わされており、スポット溶接Ｗなどによって接合されている。また、インナ側外接合フランジ１６Ｃとアウタ側外接合フランジ１８Ｃとが重ね合わされており、スポット溶接等により接合されている。これにより、ルーフサイドレール１２は、閉断面構造に形成されている。 The inner side inner joint flange 16B and the outer side inner joint flange 18B are overlapped and joined by spot welding W or the like. Further, the inner side outer joining flange 16C and the outer side outer joining flange 18C are overlapped and joined by spot welding or the like. As a result, the roof side rail 12 is formed in a closed cross-sectional structure.

ルーフサイドレール１２の車両上方側かつ車両幅方向外側には、ルーフサイドレール１２を車幅方向両外側から覆うようにサイドメンバアウタパネル３０が設けられている。サイドメンバアウタパネル３０は、車体１０の天井部の意匠面を構成しているルーフパネル２０の車幅方向両外側に設けられて車体１０の両側部の意匠面を構成している。サイドメンバアウタパネル３０は、鋼板をプレス成形することによって形成されており、車両幅方向かつ車両上下方向に切断された断面が、正面視で車両幅方向内側かつ車両下方側に開放された略ハット状に形成されている。 Side member outer panels 30 are provided on the upper side of the roof side rail 12 and on the outer side in the vehicle width direction so as to cover the roof side rail 12 from both outer sides in the vehicle width direction. The side member outer panels 30 are provided on both outer sides of the roof panel 20 that constitutes the design surface of the ceiling portion of the vehicle body 10 in the vehicle width direction, and constitute the design surfaces of both side portions of the vehicle body 10. The side member outer panel 30 is formed by press-molding a steel plate, and has a substantially hat-like cross section cut in the vehicle width direction and the vehicle vertical direction, which is open to the inside in the vehicle width direction and to the lower side of the vehicle when viewed from the front. Is formed in.

サイドメンバアウタパネル３０の車両幅方向内側の端部から車両幅方向内側へ向けて延在された内側フランジ部３０Ａが備えられている。内側フランジ部３０Ａは、アウタ側内接合フランジ１８Ｂの車両上方側に重ね合わせた状態で配設されており、インナ側内接合フランジ１６Ｂとアウタ側内接合フランジ１８Ｂと重ね合わせた状態で、スポット溶接Ｗ等により溶着されている。 An inner flange portion 30A extending inward in the vehicle width direction from the inner end portion of the side member outer panel 30 in the vehicle width direction is provided. The inner flange portion 30A is arranged in a state of being overlapped on the vehicle upper side of the outer side inner joining flange 18B, and is spot welded in a state of being overlapped with the inner side inner joining flange 16B and the outer side inner joining flange 18B. It is welded by W or the like.

内側フランジ部３０Ａの車両幅方向外側には、内側フランジ部３０Ａから車両幅方向外側かつ車両上方側へ向けて延在された縦壁部３０Ｂが設けられている。縦壁部３０Ｂの、車両下方側には、後述する欠損部３４が設けられており、車両上方側には、ルーフパネル２０と接合するための接合部３２が設けられている。 A vertical wall portion 30B extending from the inner flange portion 30A to the outside in the vehicle width direction and toward the upper side of the vehicle is provided on the outer side of the inner flange portion 30A in the vehicle width direction. A defect portion 34, which will be described later, is provided on the lower side of the vertical wall portion 30B of the vehicle, and a joint portion 32 for joining with the roof panel 20 is provided on the upper side of the vehicle.

縦壁部３０Ｂの上端部から車両幅方向外側へ向けて外側壁部３０Ｃが設けられている。外側壁部３０Ｃは、縦壁部３０Ｂの上端部からから後述する下側壁部３０Ｄの車両幅方向外側端部まで延在されており、車両幅方向かつ車両上下方向に切断した断面が、車両正面視で車両上方側かつ車両幅方向外側へ向けて凸となる略円弧状に形成されている。 The outer wall portion 30C is provided from the upper end portion of the vertical wall portion 30B toward the outside in the vehicle width direction. The outer side wall portion 30C extends from the upper end portion of the vertical wall portion 30B to the outer end portion of the lower side wall portion 30D described later in the vehicle width direction, and the cross section cut in the vehicle width direction and the vehicle vertical direction is the front surface of the vehicle. It is formed in a substantially arc shape that is convex toward the upper side of the vehicle and the outer side in the vehicle width direction in view.

外側壁部３０Ｃの下端部から車両下方側かつ車両幅方向内側へ向けて下側壁部３０Ｄが設けられている。下側壁部３０Ｄは、外側壁部３０Ｃの下端部から後述する外側フランジ部３０Ｅの上端部まで延在されており、車両幅方向かつ車両上下方向に切断した断面が、車両正面視で略折れ線状に形成されている。 The lower side wall portion 30D is provided from the lower end portion of the outer side wall portion 30C toward the lower side of the vehicle and inward in the vehicle width direction. The lower side wall portion 30D extends from the lower end portion of the outer wall portion 30C to the upper end portion of the outer flange portion 30E described later, and the cross section cut in the vehicle width direction and the vehicle vertical direction is substantially a polygonal line when viewed from the front of the vehicle. Is formed in.

下側壁部３０Ｄの車両幅方向内側の端部から車両下方側へ向けて延在された外側フランジ部３０Ｅが備えられている。外側フランジ部３０Ｅは、アウタ側外接合フランジ１８Ｃの車両幅方向外側から重ね合わせた状態で配設されており、インナ側外接合フランジ１６Ｃとアウタ側外接合フランジ１８Ｃと重ね合わせた状態で、スポット溶接等により溶着されている。 An outer flange portion 30E extending from the inner end portion of the lower side wall portion 30D in the vehicle width direction toward the lower side of the vehicle is provided. The outer flange portion 30E is arranged in a state of being overlapped from the outside in the vehicle width direction of the outer side outer joining flange 18C, and is a spot in a state of being overlapped with the inner side outer joining flange 16C and the outer side outer joining flange 18C. It is welded by welding or the like.

車体１０の車両上部において車両幅方向両外側の左右一対のルーフサイドレール１２を跨いで車体１０の天井部の意匠面を構成するアルミニウム合金製のルーフパネル２０が設けられている。ルーフパネル２０の車両幅方向外側縁部の外縁部２０Ａは、車両下方側かつ車両幅方向内側へ向けて曲げられており、車両幅方向かつ車両上下方向に切断した断面が車両正面視で略Ｕ字状に形成されている。 An aluminum alloy roof panel 20 is provided on the upper portion of the vehicle body 10 so as to straddle a pair of left and right roof side rails 12 on both outer sides in the vehicle width direction and form a design surface of the ceiling portion of the vehicle body 10. The outer edge portion 20A of the outer edge portion of the roof panel 20 in the vehicle width direction is bent toward the lower side of the vehicle and inward in the vehicle width direction, and the cross section cut in the vehicle width direction and the vehicle vertical direction is substantially U in the vehicle front view. It is formed in a character shape.

ルーフパネル２０とサイドメンバアウタパネル３０とは、外縁部２０Ａと縦壁部３０Ｂとが接した部分の車両上方側近傍の接合部３２において、レーザーロウ付け等により接合されている。この接合部３２（ロウ付け部）は、のど厚が所定の厚さに設定されることにより強度が確保されている。 The roof panel 20 and the side member outer panel 30 are joined by laser brazing or the like at a joint portion 32 near the upper side of the vehicle where the outer edge portion 20A and the vertical wall portion 30B are in contact with each other. The strength of the joint portion 32 (brazing portion) is ensured by setting the throat thickness to a predetermined thickness.

内側フランジ部３０Ａと縦壁部３０Ｂとの境界となる屈曲線Ｌを跨ぐように内側フランジ部３０Ａの車両幅方向内側端部から縦壁部３０Ｂにかけてサイドメンバアウタパネル３０が平面視で略矩形状に切り欠かれることにより車両幅方向へ向けて凹とされた欠損部３４が形成されている。 The side member outer panel 30 has a substantially rectangular shape in a plan view from the inner end portion of the inner flange portion 30A in the vehicle width direction to the vertical wall portion 30B so as to straddle the bending line L that is the boundary between the inner flange portion 30A and the vertical wall portion 30B. A defective portion 34 that is recessed in the vehicle width direction is formed by being cut out.

欠損部３４の車両上方側端部は、接合部３２におけるルーフパネル２０とサイドメンバアウタパネル３０との接合強度に影響を及ぼさないように接合部３２よりも車両下方側に設けられている。 The vehicle upper end portion of the defective portion 34 is provided below the vehicle portion 32 so as not to affect the joint strength between the roof panel 20 and the side member outer panel 30 at the joint portion 32.

次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。 Next, the operation and effect of this embodiment will be described.

（対比例）
はじめに、図５に示された対比例との比較を通じて、本実施形態に係る車両上部構造の作用並びに効果について説明する。なお、前述した本実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。 (Inverse proportion)
First, the action and effect of the vehicle superstructure according to the present embodiment will be described through comparison with the inverse proportion shown in FIG. The same components as those in the above-described embodiment are designated by the same numbers, and the description thereof will be omitted.

図５に示されるように、対比例に係る車両上部構造を有する車体４０の上部には、前述した実施形態と同様に、車両幅方向両外側において車両前後方向に延設された左右一対のルーフサイドレール１２と、左右一対のルーフサイドレール１２に跨って配設されたルーフパネル２０と、ルーフパネル２０の車幅方向両外側にルーフサイドレール１２を車両上方側から覆うように配設された左右一対のサイドメンバアウタパネル４４と、が備えられている。 As shown in FIG. 5, a pair of left and right roofs extending in the vehicle front-rear direction on both outer sides in the vehicle width direction are provided on the upper portion of the vehicle body 40 having the vehicle superstructure in proportion to each other, as in the above-described embodiment. The side rails 12, the roof panels 20 arranged so as to straddle the pair of left and right roof side rails 12, and the roof side rails 12 are arranged so as to cover the roof side rails 12 from the upper side of the vehicle on both outer sides of the roof panel 20 in the vehicle width direction. A pair of left and right side member outer panels 44 are provided.

対比例に係る車両上部構造を有する車体４０のサイドメンバアウタパネル４４は、前述した実施形態と同様に、サイドメンバアウタパネル４４の車両幅方向内側の端部から車両幅方向内側へ向けて延在された内側フランジ部４４Ａと、内側フランジ部４４Ａから車両幅方向外側かつ車両上方側へ向けて延在された縦壁部４４Ｂと、縦壁部４４Ｂの上端部から車両幅方向外側へ向けて設けられた外側壁部４４Ｃと、外側壁部４４Ｃの下端部から車両下方側かつ車両幅方向内側へ向けて設けられた下側壁部４４Ｄと、下側壁部４４Ｄの車両幅方向内側の端部から車両下方側へ向けて延在された外側フランジ部４４Ｅと、を含んで構成されている。しかしながら、対比例に係るサイドメンバアウタパネル４４には、欠損部が設けられていない。 The side member outer panel 44 of the vehicle body 40 having the vehicle superstructure related to the inverse proportion extends from the inner end portion of the side member outer panel 44 in the vehicle width direction toward the inner side in the vehicle width direction, as in the above-described embodiment. The inner flange portion 44A, the vertical wall portion 44B extending outward from the inner flange portion 44A in the vehicle width direction and toward the upper side of the vehicle, and the vertical wall portion 44B provided from the upper end portion of the vertical wall portion 44B toward the outside in the vehicle width direction. The outer side wall portion 44C, the lower side wall portion 44D provided from the lower end portion of the outer wall portion 44C toward the lower side of the vehicle and inward in the vehicle width direction, and the lower side wall portion 44D from the inner end portion in the vehicle width direction to the lower side of the vehicle. It is configured to include an outer flange portion 44E extending toward. However, the side member outer panel 44, which is inversely proportional, is not provided with a defective portion.

対比例に係る車両上部構造を有する車体４０のように、鋼製のルーフサイドレール１２と、アルミ製のルーフパネル２０といった異種材料を用いた構造が、加熱、冷却された場合は、熱膨張率の大きい方の材料が用いられている部材に熱ひずみが生じやすくなる。とりわけ、アルミの熱膨張率は鋼の熱膨張率の約２倍と大きいため、ルーフパネル２０の熱ひずみは顕著に発生する。また、同種の材料が用いられた部分であっても加熱温度の不均―により、加熱温度の高い部位に熱ひずみが生じやすくなる。例えば、加熱温度の不均―により、ルーフパネル２０の温度がルーフサイドレール１２の温度より高温になった場合に、ルーフパネル２０はルーフサイドレール１２よりも大きく熱膨張する。 When a structure using different materials such as a steel roof side rail 12 and an aluminum roof panel 20 is heated and cooled, such as a vehicle body 40 having an inversely proportional vehicle upper structure, the coefficient of thermal expansion Thermal strain is likely to occur in the member in which the larger material is used. In particular, since the coefficient of thermal expansion of aluminum is as large as about twice the coefficient of thermal expansion of steel, the thermal strain of the roof panel 20 is remarkably generated. Further, even in the portion where the same kind of material is used, thermal strain is likely to occur in the portion where the heating temperature is high due to the non-uniformity of the heating temperature. For example, when the temperature of the roof panel 20 becomes higher than the temperature of the roof side rail 12 due to the uneven heating temperature, the roof panel 20 thermally expands more than the roof side rail 12.

車両幅方向外側端部をルーフサイドレール１２により固定されているルーフパネル２０は、ルーフサイドレール１２に熱膨張を妨げられるため車両幅方向（平面方向）に膨張できなくなり、車両上下方向（面外方向）へ変形される。さらに加熱が進むとルーフパネル２０内部の圧縮応力は増加し、圧縮応力が一定値を超えると、座屈による塑性変形Ｐが生じる。このため、加熱後に冷却されてもその塑性変形は熱ひずみとして残留する。 The roof panel 20 whose outer end in the vehicle width direction is fixed by the roof side rail 12 cannot expand in the vehicle width direction (planar direction) because the roof side rail 12 prevents thermal expansion, and the vehicle cannot expand in the vehicle vertical direction (outside the plane). It is transformed in the direction). As the heating further progresses, the compressive stress inside the roof panel 20 increases, and when the compressive stress exceeds a certain value, plastic deformation P due to buckling occurs. Therefore, even if it is cooled after heating, the plastic deformation remains as thermal strain.

これに対して、本実施形態の車両上部構造によれば、図２に示されるように内側フランジ部３０Ａと縦壁部３０Ｂとの境界となる屈曲線Ｌ上を含み縦壁部に跨るように欠損部３４が形成されている。このため、縦壁部３０Ｂ及びサイドメンバアウタパネル３０の車両幅方向からの荷重に対する曲げ剛性は、欠損部３４が形成されない場合と比べて低下する。 On the other hand, according to the vehicle superstructure of the present embodiment, as shown in FIG. 2, the vehicle so as to straddle the vertical wall portion including the bending line L which is the boundary between the inner flange portion 30A and the vertical wall portion 30B. The defective portion 34 is formed. Therefore, the flexural rigidity of the vertical wall portion 30B and the side member outer panel 30 with respect to the load from the vehicle width direction is lower than that in the case where the defective portion 34 is not formed.

本実施形態の車両上部構造によると、縦壁部３０Ｂは曲げ剛性が低下しているため、加熱により熱膨張したルーフパネル２０からの車両幅方向外向きの荷重に対して、内側フランジ部３０Ａと縦壁部３０Ｂとの境界となる屈曲線Ｌを回転中心として車両幅方向外側へ傾斜するように回転変形する（図３の実線参照）。縦壁部３０Ｂが回転変形することにより、外側壁部３０Ｃ及び下側壁部３０Ｄが連動して変形するため、ルーフパネル２０の熱膨張による変形が妨げられない。このため、熱膨張によるひずみが圧縮応力としてルーフパネル２０に残留されず、圧縮応力が増大することに起因する座屈変形が発生しない。これにより、熱膨張によるルーフパネル２０の座屈変形を抑制することができる。 According to the vehicle upper structure of the present embodiment, since the vertical wall portion 30B has a reduced bending rigidity, the inner flange portion 30A and the inner flange portion 30A are subjected to an outward load in the vehicle width direction from the roof panel 20 which is thermally expanded by heating. The bending line L, which is the boundary with the vertical wall portion 30B, is rotationally deformed so as to incline outward in the vehicle width direction with the bending line L as the center of rotation (see the solid line in FIG. 3). Since the vertical wall portion 30B is rotationally deformed, the outer wall portion 30C and the lower side wall portion 30D are deformed in conjunction with each other, so that the deformation of the roof panel 20 due to thermal expansion is not hindered. Therefore, the strain due to thermal expansion does not remain in the roof panel 20 as compressive stress, and buckling deformation due to the increase in compressive stress does not occur. As a result, buckling deformation of the roof panel 20 due to thermal expansion can be suppressed.

以上説明したように、本実施形態の車両上部構造は、熱膨張によるルーフパネル２０の塑性変形を抑制することができる。 As described above, the vehicle superstructure of the present embodiment can suppress the plastic deformation of the roof panel 20 due to thermal expansion.

さらに、本実施形態の車両上部構造は、サイドメンバアウタパネル３０に欠損部３４が備えられているだけの構成であるため、熱膨張によるルーフパネル２０の塑性変形を抑制するために別個の部材を設ける必要がない。これにより、車両の重量増加を抑制できると共にコストの増加を抑制することができる。 Further, since the vehicle superstructure of the present embodiment only has a structure in which the side member outer panel 30 is provided with a defective portion 34, a separate member is provided in order to suppress plastic deformation of the roof panel 20 due to thermal expansion. No need. As a result, the increase in the weight of the vehicle can be suppressed and the increase in the cost can be suppressed.

また、欠損部３４はルーフパネル２０とサイドメンバアウタパネル３０の接合部３２よりも車両下側の縦壁部３０Ｂ及び内側フランジ部３０Ａに設けられている。これにより、ルーフパネル２０とサイドメンバアウタパネル３０の接合強度を確保することができる。 Further, the defective portion 34 is provided on the vertical wall portion 30B and the inner flange portion 30A on the lower side of the vehicle than the joint portion 32 of the roof panel 20 and the side member outer panel 30. As a result, the joint strength between the roof panel 20 and the side member outer panel 30 can be ensured.

これに加えて、欠損部３４は、車両上方側からルーフパネル２０により覆われているサイドメンバアウタパネル３０の内側フランジ部３０Ａから接合部３２よりも車両下側の縦壁部３０Ｂまでの部位に形成されているため、車両外側から視認することができない。これにより、車両上部構造の意匠性を向上することができる。 In addition to this, the defective portion 34 is formed from the upper side of the vehicle to the vertical wall portion 30B below the joint portion 32 from the inner flange portion 30A of the side member outer panel 30 covered by the roof panel 20. Therefore, it cannot be visually recognized from the outside of the vehicle. Thereby, the design of the vehicle superstructure can be improved.

本実施形態に係る車両上部構造によれば、ルーフサイドレール１２に、例えば、接合フランジのような部品を追加することなく熱膨張によるルーフパネル２０の塑性変形の発生を抑制することができる。 According to the vehicle superstructure according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of plastic deformation of the roof panel 20 due to thermal expansion without adding a component such as a joint flange to the roof side rail 12.

本実施形態に係る車両上部構造を車体に適用することなく熱ひずみを抑制しようとすると、ルーフパネル２０を車体１０と分離して製造し、乾燥工程も含めた塗装工程を完了後にルーフパネル２０を車体１０に接合することも考えられる。しかしながら、塗装工程を完了後に生産工程を組み込むことは、作業工数やコストの増加につながるだけでなく、既存の生産工程を大幅に変える必要があり、現実的には簡単に実施できない。このため、本実施形態に係る車両上部構造を車体に適用することが、生産工程を大幅に変更することなく熱膨張によるルーフパネルの塑性変形の発生の抑制を可能にする。 In order to suppress thermal strain without applying the vehicle superstructure according to the present embodiment to the vehicle body, the roof panel 20 is manufactured separately from the vehicle body 10, and the roof panel 20 is manufactured after the painting process including the drying process is completed. It is also conceivable to join to the vehicle body 10. However, incorporating the production process after the painting process is completed not only leads to an increase in work man-hours and costs, but also requires a significant change in the existing production process, which cannot be easily implemented in reality. Therefore, applying the vehicle superstructure according to the present embodiment to the vehicle body makes it possible to suppress the occurrence of plastic deformation of the roof panel due to thermal expansion without significantly changing the production process.

（実施形態の変形例）
次に、図４を用いて、本実施形態の変形例について説明する。 (Modified example of the embodiment)
Next, a modified example of this embodiment will be described with reference to FIG.

この変形例に係る車体５０の上部には、前述した実施形態と同様に、車両幅方向両外側において車両前後方向に延設された左右一対のルーフサイドレール１２と、左右一対のルーフサイドレール１２に跨って配設されたルーフパネル２０と、ルーフパネル２０の車幅方向両外側にルーフサイドレール１２を車両上方側から覆うように配設された左右一対のサイドメンバアウタパネル３０と、が備えられている。 Similar to the above-described embodiment, a pair of left and right roof side rails 12 extending in the front-rear direction of the vehicle and a pair of left and right roof side rails 12 extend on both outer sides in the vehicle width direction on the upper portion of the vehicle body 50 according to this modification. A pair of left and right side member outer panels 30 are provided so as to cover the roof side rails 12 from the upper side of the vehicle on both outer sides of the roof panel 20 in the vehicle width direction. ing.

但し、本変形例では、欠損部５２は、略円形状に形成されている。具体的には、内側フランジ部３０Ａと縦壁部３０Ｂとの境界となる屈曲線Ｌを跨ぐように内側フランジ部３０Ａの車両幅方向略中央部から縦壁部３０Ｂにかけてサイドメンバアウタパネル３０が平面視で略楕円状に穿孔されることにより欠損部５２が形成されている。 However, in this modification, the defective portion 52 is formed in a substantially circular shape. Specifically, the side member outer panel 30 is viewed in a plan view from the substantially central portion of the inner flange portion 30A in the vehicle width direction to the vertical wall portion 30B so as to straddle the bending line L that is the boundary between the inner flange portion 30A and the vertical wall portion 30B. The defect portion 52 is formed by being perforated in a substantially elliptical shape.

本変形例の車両上部構造によると、欠損部５２が形成されることにより縦壁部３０Ｂは曲げ剛性が低下するため、ルーフパネルからの車両幅方向外向きの荷重に対して、内側フランジ部と縦壁部３０Ｂとの境界となる屈曲線Ｌを回転中心として車両幅方向外側へ傾斜するように回転変形する。縦壁部３０Ｂが回転変形することにより、外側壁部３０Ｃ及び下側壁部３０Ｄが連動して変形するため、ルーフパネル２０の熱膨張による変形が妨げられない。このため、熱膨張によるひずみが圧縮応力としてルーフパネル２０に残留されず、圧縮応力が増大することに起因する座屈変形が発生しない。これにより、熱膨張によるルーフパネル２０の座屈変形を抑制することができる。 According to the vehicle superstructure of this modified example, the vertical wall portion 30B has a lower bending rigidity due to the formation of the defective portion 52, so that the inner flange portion and the inner flange portion are subjected to a load from the roof panel outward in the vehicle width direction. The bending line L, which is the boundary with the vertical wall portion 30B, is rotationally deformed so as to be inclined outward in the vehicle width direction with the bending line L as the center of rotation. Since the vertical wall portion 30B is rotationally deformed, the outer wall portion 30C and the lower side wall portion 30D are deformed in conjunction with each other, so that the deformation of the roof panel 20 due to thermal expansion is not hindered. Therefore, the strain due to thermal expansion does not remain in the roof panel 20 as compressive stress, and buckling deformation due to the increase in compressive stress does not occur. As a result, buckling deformation of the roof panel 20 due to thermal expansion can be suppressed.

なお、ここでは、欠損部３４、５２は内側フランジ部３０Ａから縦壁部３０Ｂに跨って形成されているとして説明したが、これに限らず、欠損部は屈曲線Ｌを含んで縦壁部３０Ｂ側にだけ形成されてもよい。 Although it has been described here that the defective portions 34 and 52 are formed so as to extend from the inner flange portion 30A to the vertical wall portion 30B, the defect portion is not limited to this, and the defective portion includes the bending line L and is formed in the vertical wall portion 30B. It may be formed only on the side.

１０車体（車両上部構造）
１２ルーフサイドレール
１６レールインナパネル
１８レールアウタパネル
２０ルーフパネル
３０サイドメンバアウタパネル
３０Ａ内側フランジ部
３０Ｂ縦壁部
３０Ｃ外側壁部
３２接合部
３４欠損部
５２欠損部
Ｌ屈曲線 10 Body (vehicle superstructure)
12 Roof side rail 16 Rail inner panel 18 Rail outer panel 20 Roof panel 30 Side member outer panel 30A Inner flange 30B Vertical wall 30C Outer side wall 32 Joint 34 Missing 52 Missing L Bending line

Claims

車両上部の車両幅方向両外側において車両前後方向に延設されたレールアウタパネルとレールインナパネルとがそれぞれの接合フランジによって互いに接合されて閉断面構造が形成された左右一対のルーフサイドレールと、
車両上部で左右一対の前記ルーフサイドレールに跨って配設されたルーフパネルと、
前記ルーフサイドレールを車両外側から覆うように配設され、前記閉断面構造の車両幅方向内側の前記接合フランジに車両上方側から接合された内側フランジ部と、車両上方側かつ車両幅方向外側に形成された外側壁部と、前記内側フランジ部から前記外側壁部まで延在され、前記ルーフパネルとの接合部が設けられた縦壁部と、前記内側フランジ部と前記縦壁部との境界となる屈曲線上を含み前記縦壁部に跨るように形成された欠損部と、を備えた左右一対のサイドメンバアウタパネルと、
を有する車両上部構造。 A pair of left and right roof side rails in which a rail outer panel and a rail inner panel extending in the front-rear direction of the vehicle are joined to each other by their respective joining flanges to form a closed cross-sectional structure on both outer sides of the upper part of the vehicle in the vehicle width direction.
A roof panel arranged across the pair of left and right roof side rails on the upper part of the vehicle,
The roof side rail is arranged so as to cover from the outside of the vehicle, and the inner flange portion joined to the joint flange on the inner side in the vehicle width direction of the closed cross-sectional structure from the upper side of the vehicle and the upper side of the vehicle and the outer side in the vehicle width direction. The formed outer wall portion, the vertical wall portion extending from the inner flange portion to the outer wall portion and provided with the joint portion with the roof panel, and the boundary between the inner flange portion and the vertical wall portion. A pair of left and right side member outer panels including a defect portion formed so as to straddle the vertical wall portion including the bending line.
Vehicle superstructure with.