WO2015076195A1 - 車体上部構造 - Google Patents

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WO2015076195A1
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roof
vehicle
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arch
vehicle width
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PCT/JP2014/080191
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French (fr)
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志允 中西
禎之 浅野
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本田技研工業株式会社
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    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/06Fixed roofs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/04Door pillars ; windshield pillars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D27/02Connections between superstructure or understructure sub-units rigid
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    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D27/00Connections between superstructure or understructure sub-units
    • B62D27/02Connections between superstructure or understructure sub-units rigid
    • B62D27/023Assembly of structural joints

Definitions

  • the joint bracket 4 is welded to the lower surface of the bead portion 5 provided on the roof panel 2, and the other end (lower end) of the inner panel 7 constituting the closed cross section of the roof side member 6.
  • the panel is fastened with bolts 8a and nuts 8b.
  • the bead portion 5 has a cross-sectional shape in which the roof panel 2 is divided into two tension surfaces 9a and 9b and a concave groove is formed toward the outside of the passenger compartment.
  • the roof panel 2 is a member constituting the design surface of the vehicle, and the appearance design is improved by providing the bead portion 5 having a concave groove as viewed from the outside of the passenger compartment. descend.
  • one end (upper end) of the joint bracket 4 is directly welded to the lower surface of the bead portion 5, the weld dent after welding becomes visible from the outside of the passenger compartment on the roof design surface and welded.
  • thermal distortion may occur in the roof panel 2 due to the heating action when the operation is performed.
  • the roof design is made of the rule panel 2 having a single tension surface without the bead portion 5, the roof panel 2 to which one end (upper end) of the joint bracket 4 is joined.
  • the rigidity and strength of the upper part of the vehicle body are lowered due to insufficient strength of the single body.
  • the other end (lower end) of the joint bracket 4 is also bolted to the panel unit of the inner panel 7 with bolts 8a and nuts 8b, so that the strength of the inner panel 7 unit is insufficient. As a result, there is a problem that the rigidity and strength of the upper part of the vehicle body are lowered.
  • a first closed cross-section is arranged so as to extend in the vehicle front-rear direction along the side rail members on the inner side in the direction and coupled to an outer end portion in the vehicle width direction of the roof arch And a roof stiffener which constitutes the other end of the gusset, by being coupled to said roof stiffener, and forming a second closed section adjacent to the first closed section.
  • the first closed section is formed by the roof arch and the roof stiffener
  • the second closed section is formed by the side rail member, the roof stiffener, and the gusset.
  • the first closed cross section and the second closed cross section are adjacent to each other, and load transmission in the vehicle width direction between the side rail member and the roof member is transmitted via the two adjacent closed cross sections. It becomes.
  • the load transmission efficiency in the vehicle width direction can be improved, and the rigidity and strength of the upper part of the vehicle body can be increased.
  • the roof stiffener may further include a lower wall facing the roof panel in the up-down direction, an outer wall and an inner wall rising upward from the lower wall and facing in the vehicle width direction, and an upper end of the outer wall.
  • a hat-shaped cross section formed by an outer flange extending outward in the vehicle width direction from an inner flange extending inward in the vehicle width direction from an upper end of the inner wall, and the outer flange of the roof stiffener includes the roof
  • the roof arch is coupled to an outer end of the panel in the vehicle width direction, and the roof arch includes an arch main body coupled to the lower surface of the roof panel, and a portion on the inner side of the roof panel in the vehicle width direction of the outer end of the roof
  • An arch curved portion formed by curving downward from the arch body portion, and extending outward from the lower end of the arch curved portion in the vehicle width direction and coupled to the outer flange of the roof stiffener
  • the third closed cross section that overlaps the second closed cross section in the vehicle vertical direction is formed, so that the load transmission in the vehicle width direction between the side rail member and the roof member is the first. This is performed via the closed cross section, the second closed cross section, and the third closed cross section.
  • the load transmission efficiency in the vehicle width direction can be further improved, and the rigidity and strength of the upper part of the vehicle body can be further increased.
  • the present invention is characterized in that the third closed section is formed so as to overlap the first closed section in the vehicle vertical direction via the roof arch.
  • bonding is used to mean “joining” by welding, adhesion, etc., and “fastening” by bolts, nuts, stud bolts, and the like.
  • the present invention it is possible to obtain a vehicle body upper structure that can ensure the rigidity and strength of the corner portion on the vehicle interior side that connects the roof and the pillar without deteriorating the design.
  • FIG. 3 is a perspective view including a vertical cross section taken along line III-III in FIG. 2.
  • FIG. 3 is an end view taken along line III-III in FIG. 2.
  • It is the top view which looked at the center pillar, the gusset, and the roof arch from the top. It is a partially broken exploded perspective view showing a roof structure according to the prior art.
  • a vehicle 10 to which a vehicle body superstructure according to an embodiment of the present invention is applied includes a pair of left and right side rail members 12 extending in the vehicle front-rear direction, and a pair of side rail members 12 in the vehicle width direction.
  • a panel unit 18 In the present embodiment, the left side portion of the vehicle 10 will be described in detail, and the description of the right side portion arranged symmetrically with the left side portion will be omitted.
  • the vehicle 10 further includes an upper side and a vehicle width direction from a lower end (one end) 24 a fastened to each side rail member 12 via bolts 20 and nuts 22 (see FIG. 4).
  • a gusset 24 is provided that extends inward and has an upper end (the other end) fastened to the roof member 14.
  • the gusset 24 is provided with a pair of reinforcing ribs 25 bulging toward the vehicle interior side and extending substantially parallel to the vehicle vertical direction, and bolt insertion holes 27 arranged at four corners.
  • a front pillar 26 that suspends between the left side rail member 12 and the left side sill 16 is provided in front of the vehicle. Further, between the front pillar 26 and the side panel portion 18, a center pillar (pillar) 28 that extends in the vehicle vertical direction, has an upper end joined (coupled) to the left side rail member 12 and a lower end joined to the side sill 16. Is provided.
  • the center pillar 28 is composed of an outer pillar 28a located on the outside of the vehicle interior and an inner pillar 28b located on the vehicle interior side.
  • the upper end of the outer pillar 28a is joined (welded) to a rail outer 36 described later, and the inner pillar 28b is fastened together with the gusset 24 and the rail inner 34 by bolts 20 and nuts 22 and fixed.
  • the center pillar 28 is divided into a left front door opening 30a and a left rear door opening 30b (see FIG. 1).
  • the left side rail member 12 includes a side outer panel 32 that is located on the outermost side of the passenger compartment and exposed to the outer side of the passenger compartment, and a lower end (one end) 24 a of the gusset 24 along the vehicle vertical direction.
  • the roof member 12 is disposed below the roof panel 38 in the vertical direction of the vehicle, and the roof panel 38 that forms a design surface facing the outside of the passenger compartment, and the left side rail member 12.
  • the roof arch 40 extending in the vehicle width direction, and below the roof arch 40 in the vehicle vertical direction, and extending in the vehicle front-rear direction along the left side rail member 12 on the inner side in the vehicle width direction of the left side rail member 12.
  • a roof stiffener 44 that is joined (welded) to the vehicle width direction outer side end portion 42 of the roof arch 40 and a plurality of members that extend along the vehicle width direction and are joined to the pair of side rail members 12.
  • Roof cross members 46a to 46c see FIG. 1).
  • a sunroof opening 50 having a substantially rectangular shape is formed in front of the roof member 12 in the vehicle.
  • the roof arch 40 is provided so as to surround the sunroof opening 50 as viewed from the vehicle interior side.
  • Five panel end portions each including 36 vehicle width direction inner side end portions 36a and rail inner direction end portions 34a of the rail inner 34 are laminated in the vehicle vertical direction and integrally joined (welded). .
  • a first closed section 48 is formed between the upper roof arch 40 and the lower roof stiffener 44 along the vehicle vertical direction.
  • the first closed cross section 48 has a substantially triangular cross section and is provided so as to extend along the vehicle longitudinal direction.
  • the roof arch 40 includes an arch main body portion 40a having an upper flange 41 coupled to the lower surface of the roof panel 38, and a portion on the inner side in the vehicle width direction of the roof panel 38 in the vehicle width direction outer end portion 38a. And an arch joint portion 40c that extends outward from the lower end of the arch curve portion 40b in the vehicle width direction and is joined (welded) to the outer flange 44d of the roof stiffener 44.
  • the arch coupling portion 40c is provided so as not to overlap the vehicle width direction outer side end portion 38a of the roof panel 38 in the vehicle width direction.
  • a third closed section 54 that overlaps the second closed section 52 in the vehicle vertical direction is formed by the roof panel 38, the arch curved section 40b and the arch coupling section 40c of the roof arch 40, and the outer flange 44d of the roof stiffener 44. It is formed.
  • the third closed section 54 is formed so as to overlap the first closed section 48 in the vehicle vertical direction via the roof arch 40.
  • the rail inner 34 and the rail outer 36 form a fourth closed cross section 56 adjacent to the second closed cross section 52 along the vehicle width direction.
  • FIG. 5 shows a state in which the side outer panel 32, the rail outer 36, the rail inner 34, the pillar outer 28 a, and the roof panel 38 that constitute the rail member 12 are removed from the vehicle 10. It is the top view which looked at the arch 40 from the top.
  • the vehicle 10 to which the vehicle body superstructure according to the present embodiment is applied is basically configured as described above. Next, the function and effect will be described.
  • the roof arch 40 and the roof stiffener 44 that are joined together form a first closed cross section 48, and the rail inner 34 of the side rail member 12, the outer wall 44 b of the roof stiffener 44, the outer flange 44 d,
  • the second closed section 52 is formed by the gusset 24.
  • the first closed cross section 48 and the second closed cross section 52 are adjacent to each other along the vehicle width direction, and the load in the vehicle width direction between the side rail member 12 and the roof member 14.
  • the transmission is transmitted through two adjacent closed sections.
  • the third closed section 54 that overlaps the second closed section 52 in the vehicle vertical direction is formed, so that the vehicle width direction between the side rail member 12 and the roof member 14 is increased.
  • Load transmission is performed through the first closed section 48, the second closed section 52, and the third closed section 54.
  • the load transmission efficiency in the vehicle width direction can be further improved, and the rigidity and strength of the upper part of the vehicle body can be further increased.
  • first closed section 48 and the second closed section 52 are adjacent to each other in the vehicle width direction
  • third closed section 54 is the first closed section 48 and the second closed section 52.
  • the arrangement relationship of overlapping in the vehicle vertical direction The first closed cross-section 48, the second closed cross-section 52, and the third closed cross-section 54 are positioned adjacent to each other or overlapped in the vertical direction so that a load is applied between the plurality of closed cross-sections. It is possible to communicate efficiently, and the rigidity and strength of the upper part of the vehicle body can be further increased.
  • the center pillar 28, the gusset 24, and the roof arch 40 are in a positional relationship in which they overlap each other in the vehicle width direction.
  • the closed cross sections 48, 52, 54, and 56 are overlapped in the vehicle width direction.
  • a side impact load input to the center pillar 28 can be efficiently transmitted to the upper part of the vehicle body, so that the side impact performance can be improved.
  • the rollover load input to the roof member 14 can be efficiently transmitted to the vehicle body side portion, the rollover performance can be improved.
  • the deformation load (deformation mode) input to the center pillar 28 and the roof member 14 when the vehicle bends around the corner can be distributed to the upper part of the vehicle body and the side part of the vehicle body. Performance can be improved.
  • the design property is not deteriorated, and the rigidity and strength of the corner portion on the vehicle interior side connecting the roof member 14 and the center pillar 28 are ensured by a simple structure using the gusset 24.
  • the vehicle body superstructure which can be obtained can be obtained.
  • Vehicle 12 Side rail member 14 Roof member 28 Center pillar (pillar) 34 Rail inner 36 Rail outer 38 Roof panel 38a Outer end in the vehicle width direction (of the roof panel) 40 Roof arch 40a Arch main body 40b Arch curved portion 40c Arch coupling portion 42 Outer end in the vehicle width direction (of roof arch) 44 Roof stiffener 44a lower wall 44b outer side wall 44c inner side wall 44d outer flange 44e inner flange 45 hat-shaped cross section 48 first closed cross section 52 second closed cross section 54 third closed cross section 56 fourth closed cross section

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

サイドレール部材(12)に車幅方向の左右端部が支持されるルーフ部材(14)と、サイドレール部材(12)に結合される下端(24a)から上方側且つ車幅方向の内側に延びて、ルーフ部材(14)に上端(24b)が接合されるガセット(24)とを備え、ルーフ部材(14)は、ルーフアーチ(40)と、ルーフアーチ(40)の下方に配置され、サイドレール部材(12)の車幅方向内側においてサイドレール部材(12)に沿って車両前後方向に延びるように配置されると共に、ルーフアーチ(40)の車幅方向外側端部(42)に接合されて第1閉断面(48)を構成するルーフスティフナ(44)とを含み、ガセット(24)の上端(24b)は、ルーフスティフナ(44)に結合されることで、車幅方向に沿って第1閉断面(48)に隣り合う第2閉断面(52)が形成される。

Description

車体上部構造
 本発明は、例えば、自動車等の車両の車体上部構造に関する。
 例えば、特許文献1には、図6に示されるように、車体側部のセンタピラ1と車体上部のルーフパネル2とを繋ぐ車室内側3の角部に、ジョイントブラケット4を設けたルーフ構造が開示されている。
 このジョイントブラケット4は、一端(上端)がルーフパネル2に設けられたビード部5の下面に対して溶接接合され、他端(下端)がルーフサイドメンバ6の閉断面を構成するインナパネル7のパネル単体に対してボルト8a及びナット8bによって締結されている。なお、ビード部5は、ルーフパネル2を2つの張り面9a、9bに分割し、車室外側に向けて凹溝を形成する断面形状となっている。
特開2001-233243号公報
 しかしながら、特許文献1に開示されたルーフ構造では、ルーフパネル2が車両の意匠面を構成する部材であり、車室外側から視認して凹溝を有するビード部5を設けることで外観意匠性が低下する。また、ジョイントブラケット4の一端(上端)がビード部5の下面に対して直接的に溶接されるため、溶接後の溶接打痕がルーフの意匠面で車室外側から視認可能になると共に、溶接するときの加熱作用によってルーフパネル2に熱歪みが発生するおそれがある。
 さらに、意匠性を考慮して、例えば、ビード部5を無くして単一の張り面を有するルールパネル2からなるルーフデザインとした場合、ジョイントブラケット4の一端(上端)が接合されるルーフパネル2単体の強度が不足して車体上部の剛性・強度が低下するという問題がある。
 さらにまた、一端と同様に、ジョイントブラケット4の他端(下端)も、インナパネル7のパネル単体に対してボルト8a及びナット8bでボルト締結されているため、インナパネル7単体の強度が不足して車体上部の剛性・強度が低下するという問題がある。
 本発明の目的は、意匠性を低下させることがなく、ルーフ部材とピラとを繋ぐ車室内側の角部の剛性・強度を確保することが可能な車体上部構造を提供することにある。
 前記の目的を達成するために、本発明は、車両前後方向に延びる左右一対のサイドレール部材と、前記一対のサイドレール部材に車幅方向の左右端部が支持されるルーフ部材と、前記各サイドレール部材に結合される一端から上方側且つ車幅方向の内側に延びて、前記ルーフ部材に他端が結合されるガセットとを備える車体上部構造であって、前記ルーフ部材は、意匠面を構成するルーフパネルと、前記ルーフパネルの下方に配置され、前記一対のサイドレール部材の間で車幅方向に延びるルーフアーチと、前記ルーフアーチの下方に配置され、前記各サイドレール部材の車幅方向内側において前記各サイドレール部材に沿って車両前後方向に延びるように配置されると共に、前記ルーフアーチの車幅方向外側端部に結合されて第1閉断面を構成するルーフスティフナと、を含み、前記ガセットの他端は、前記ルーフスティフナに結合されることで、前記第1閉断面に隣り合う第2閉断面を形成することを特徴とする。
 本発明によれば、ルーフアーチとルーフスティフナとによって第1閉断面を形成すると共に、サイドレール部材、ルーフスティフナ、及び、ガセットによって第2閉断面を形成している。これらの第1閉断面及び第2閉断面同士が隣り合う配置となり、サイドレール部材とルーフ部材との間における車幅方向への荷重伝達が、隣り合う2つの閉断面を介して伝達されることとなる。この結果、本発明では、車幅方向への荷重伝達効率が向上し、車体上部の剛性・強度を高めることができる。
 また、本発明によれば、従来技術のような凹溝を有するビード部を設けることが不要になると共に、意匠面を構成するルーフパネルに対してガセットを直接的に結合していないため、意匠性を低下させることがなく、ルーフ部材とピラとを繋ぐ車室内側の角部の剛性・強度を確保することができる。
 また、本発明は、前記ルーフスティフナが、上下方向で前記ルーフパネルに対向する下壁と、前記下壁から上方に立ち上がって車幅方向で対向する外側壁及び内側壁と、前記外側壁の上端から車幅方向外側に延びる外フランジと、前記内側壁の上端から車幅方向内側に延びる内フランジと、により形成されるハット状断面部を有し、前記ルーフスティフナの前記外フランジは、前記ルーフパネルの車幅方向外側端部に結合され、前記ルーフアーチは、前記ルーフパネルの下面に結合されるアーチ本体部と、前記ルーフパネルの車幅方向外側端部よりも車幅方向内側の部位を、前記アーチ本体部から下方に湾曲させて形成したアーチ湾曲部と、前記アーチ湾曲部の下端から車幅方向外側に延びて前記ルーフスティフナの前記外フランジに結合されるアーチ結合部と、を有し、前記ルーフパネルと、前記ルーフアーチの前記アーチ湾曲部及び前記アーチ結合部と、前記ルーフスティフナの前記外フランジとによって、前記第2閉断面に対して車両上下方向で重畳する第3閉断面が形成されることを特徴とする。
 本発明によれば、第2閉断面に対して車両上下方向に重畳する第3閉断面が形成されることで、サイドレール部材とルーフ部材との間の車幅方向への荷重伝達が第1閉断面、第2閉断面、及び、第3閉断面を介して行われる。この結果、本発明では、車幅方向への荷重伝達効率がより一層向上し、車体上部の剛性・強度をより一層高めることができる。
 さらに、本発明は、前記第3閉断面が、前記ルーフアーチを介して前記第1閉断面と車両上下方向で重畳するように形成されることを特徴とする。
 本発明によれば、第1閉断面と第2閉断面とが隣り合う配置になると共に、第3閉断面が第1閉断面及び第2閉断面と車両上下方向でそれぞれ重畳する配置となる。このような第1閉断面、第2閉断面、及び、第3閉断面が、それぞれ隣り合うか又は上下方向で重畳する位置関係とすることで、複数の閉断面相互間で荷重を効率的に伝達し合うことが可能となり、車体上部の剛性・強度をより一層高めることができる。
 さらにまた、本発明は、前記サイドレール部材が、前記ガセットの一端が結合されるレールインナと、前記レールインナの車幅方向外側に結合されるレールアウタと、を有し、前記レールインナ及び前記レールアウタにより、前記第2閉断面に隣り合う第4閉断面が形成されることを特徴とする。
 本発明によれば、第2閉断面に隣り合う第4閉断面が形成されることで、サイドレール部材とルーフ部材との間の車幅方向への荷重伝達が、互いに隣り合う第1閉断面、第2閉断面、及び、第4閉断面を介して行われることとなる。この結果、本発明では、車幅方向への荷重伝達効率を向上させ、車体上部の剛性・強度をより一層高めることができる。
 さらにまた、本発明は、車両上下方向に延びると共に、上端が前記サイドレール部材に結合されるピラをさらに備え、前記ピラは、車体を上面視して、前記ガセット及び前記ルーフアーチと車幅方向で重畳する位置に配置されることを特徴とする。
 本発明によれば、上面視して、ピラとガセットとルーフアーチとが車幅方向で重畳する位置となることで、ピラと第1~第4閉断面が車幅方向で重畳することとなる。この結果、本発明では、ピラからサイドレール部材を介してルーフ部材へ向けた車幅方向での荷重伝達効率が向上し、車体側部及び車体上部の剛性・強度をより一層高めることができる。
 また、本発明によれば、例えば、ピラに入力される側突荷重を効率的に車体上部に伝達することができるため、側突性能を向上させることができる。さらに、ルーフ部材に入力されるロールオーバ荷重を効率的に車体側部に伝達することができるため、ロールオーバ性能を向上させることができる。さらにまた、車両がコーナを曲がるときにピラ及びルーフ部材に対して入力される変形荷重(変形モード)等を、車体上部及び車体側部にそれぞれ分散することができるため、変形モード性能を向上させることができる。
 なお、本発明において、「結合」とは、例えば、溶接、接着等による「接合」や、ボルト及びナット、スタッドボルト等による「締結」を含んだ意味で用いている。
 本発明では、意匠性を低下させることがなく、ルーフとピラとを繋ぐ車室内側の角部の剛性・強度を確保することが可能な車体上部構造を得ることができる。
本発明の実施形態に係る車体上部構造が適用された車両の左側部及び上部を車室内側からみた斜視図である。 図1に示すA部の部分拡大斜視図である。 図2のIII-III線に沿った縦断面を含む斜視図である。 図2のIII-III線に沿った端面図である。 センタピラとガセットとルーフアーチとを上面視した上面図である。 従来技術に係るルーフ構造を示す一部破断分解斜視図である。
 次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図中に矢印で示される、「前後」及び「上下」は、車両の前後方向及び上下方向(鉛直上下方向)を示し、「左右」は、車両の左右方向(車幅方向)をそれぞれ示している。また、本実施形態では、部材間の「結合」として、例えば、溶接、接着等による「接合」や、ボルト及びナット、スタッドボルト等による「締結」を例示しているが、これに限定されるものではない。
 図1に示されるように、本発明の実施形態に係る車体上部構造が適用された車両10は、車両前後方向に延びる左右一対のサイドレール部材12と、一対のサイドレール部材12に車幅方向の左右端部が支持されるルーフ部材14と、一対のサイドレール部材12の下方で車両前後方向に延びる左右一対のサイドシル16と、各サイドレール部材12と各サイドシル16との間に設けられる側部パネル部18とを備えて構成されている。なお、本実施形態では、車両10の左側部について詳細に説明し、左側部と対称に配置される右側部の説明を省略する。
 図2に示されるように、さらに、車両10は、ボルト20及びナット22(図4参照)を介して、各サイドレール部材12に締結される下端(一端)24aから上方側且つ車幅方向の内側に延びて、ルーフ部材14に上端(他端)が締結されるガセット24を備える。ガセット24には、車室内側に向かって膨出形成され車両上下方向に沿って略平行に延在する一対の補強リブ25と、四隅角部に配置されたボルト挿通孔27とが設けられている
 図1に戻って、車両前方には、左サイドレール部材12と左サイドシル16との間を懸架するフロントピラ26が設けられている。また、フロントピラ26と側部パネル部18との間には、車両上下方向に延びると共に、上端が左サイドレール部材12に接合(結合)され下端がサイドシル16に接合されるセンタピラ(ピラ)28が設けられている。
 図3及び図4に示されるように、センタピラ28は、車室外側に位置するアウタピラ28aと、車室内側に位置するインナピラ28bとから構成される。アウタピラ28aの上端は、後記するレールアウタ36に接合(溶接)され、インナピラ28bは、ボルト20及びナット22によってガセット24及びレールインナ34に共締めされて固定されている。このセンタピラ28によって左フロントドア開口部30aと左リアドア開口部30bとに分割されている(図1参照)。
 図3及び図4に示されるように、左サイドレール部材12は、最も車室外側に位置し車室外側に露出するサイドアウタパネル32と、ガセット24の車両上下方向に沿った下端(一端)24aがボルト20及びナット22を介して締結(結合)されるレールインナ34と、レールインナ34の車幅方向外側に接合されるレールアウタ36とを有する。
 図3及び図4に示されるように、ルーフ部材12は、車室外側に臨んで意匠面を構成するルーフパネル38と、車両上下方向においてルーフパネル38の下方に配置され、左サイドレール部材12の間で車幅方向に延びるルーフアーチ40と、車両上下方向においてルーフアーチ40の下方に配置され、左サイドレール部材12の車幅方向内側において左サイドレール部材12に沿って車両前後方向に延びるように配置されると共に、ルーフアーチ40の車幅方向外側端部42に接合(溶接)されるルーフスティフナ44と、車幅方向沿って延在して一対のサイドレール部材12に接合される複数のルーフクロスメンバ46a~46c(図1参照)とを備える。
 図1に示されるように、ルーフ部材12の車両前方には、略矩形状からなるサンルーフ開口部50が形成されている。ルーフアーチ40は、車室内側からみてサンルーフ開口部50を囲繞するように設けられている。
 図3及び図4に示されるように、ルーフスティフナ44は、車両上下方向でルーフパネル38に対向する下壁44aと、下壁44aから上方に立ち上がって車幅方向で対向する外側壁44b及び内側壁44cと、外側壁44bの上端から車幅方向外側に延びる外フランジ44dと、内側壁44cの上端から車幅方向内側に延びる内フランジ44eとにより形成されるハット状断面部45を有する。ルーフスティフナ44の外フランジ44dは、ルーフパネル38の車幅方向外側端部38aに接合(溶接)されている。なお、車両上下方向に沿った内側壁44cの高さ寸法は、外側壁44bの高さ寸法よりも高く設定されている。
 この接合部位では、上層から下層に向かう積層順に、ルーフパネル38の車幅方向外側端部38aと、ルーフスティフナ44の外フランジ44dと、サイドパネルアウタ32の車幅方向内側端部32aと、レールアウタ36の車幅方向内側端部36aと、レールインナ34の車幅方向内側端部34aと、からなる5つのパネル端部同士が車両上下方向で積層して一体的に接合(溶接)されている。
 車両上下方向に沿った上側のルーフアーチ40と下側のルーフスティフナ44との間には、第1閉断面48が形成される。この第1閉断面48は、断面略三角形状からなり、車両前後方向に沿って延在するように設けられる。
 ルーフアーチ40は、ルーフパネル38の下面に結合される上フランジ41を有するアーチ本体部40aと、ルーフパネル38の車幅方向外側端部38aよりも車幅方向内側の部位を、アーチ本体部40aから下方に湾曲させて形成したアーチ湾曲部40bと、アーチ湾曲部40bの下端から車幅方向外側に延びてルーフスティフナ44の外フランジ44dに接合(溶接)されるアーチ結合部40cとを有する。なお、アーチ結合部40cは、車幅方向においてルーフパネル38の車幅方向外側端部38aと重畳しないように設けられている。
 ガセット24の上端(他端)24bは、ルーフスティフナ44の下壁44aにボルト20及びナット22を介して締結(結合)されることで、車幅方向に沿って第1閉断面48に隣り合う第2閉断面52が形成される。第2閉断面52は、断面視して略直角三角形状に形成されている。
 ルーフパネル38と、ルーフアーチ40のアーチ湾曲部40b及びアーチ結合部40cと、ルーフスティフナ44の外フランジ44dとによって、第2閉断面52に対して車両上下方向で重畳する第3閉断面54が形成される。この第3閉断面54は、ルーフアーチ40を介して第1閉断面48と車両上下方向で重畳するように形成される。また、レールインナ34及びレールアウタ36により、車幅方向に沿って第2閉断面52に隣り合う第4閉断面56が形成される。
 さらに、図5に示されるように、車両(車体)を上面視して、センタピラ28のピラインナ28bと、ガセット24と、ルーフアーチ40とは、車幅方向で互いに重畳する位置に配置されている。なお、図5は、レール部材12を構成するサイドアウタパネル32、レールアウタ36、及び、レールインナ34と、ピラアウタ28aと、ルーフパネル38とを車両10から取り外した状態において、ピラインナ28bとガセット24とルーフアーチ40とを上面視した上面図である。
 本実施形態に係る車体上部構造が適用された車両10は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
 本実施形態では、互いに接合されるルーフアーチ40とルーフスティフナ44とによって第1閉断面48を形成すると共に、サイドレール部材12のレールインナ34、ルーフスティフナ44の外側壁44b、外フランジ44d、及び、ガセット24によって第2閉断面52を形成している。
 本実施形態では、これらの第1閉断面48及び第2閉断面52同士が車幅方向に沿って隣り合う配置関係となり、サイドレール部材12とルーフ部材14との間における車幅方向への荷重伝達が、隣り合う2つの閉断面を介して伝達されることとなる。この結果、本実施形態では、車幅方向への荷重伝達効率が向上し、車体上部の剛性・強度を高めることができる。
 すなわち、第1閉断面48及び第2閉断面52からなる2つの閉断面同士で荷重を伝達し合うことで、荷重の伝達経路が多くなると共に、荷重伝達面積を増大させることができるからである。なお、閉断面は、基本的に剛性・強度が高いが、2つの閉断面を隣り合わせることで、より一層剛性・強度を高くすることができる。
 また、本実施形態では、従来技術のような凹溝を有するビード部を設けることが不要になると共に、意匠面を構成するルーフパネル38に対してガセット24を直接的に結合していないため、意匠性を低下させることがなく、ルーフ部材14とセンタピラ28とを繋ぐ車室内側の角部の剛性・強度を確保することができる。
 さらに、本実施形態では、第2閉断面52に対して車両上下方向に重畳する第3閉断面54が形成されることで、サイドレール部材12とルーフ部材14との間の車幅方向への荷重伝達が第1閉断面48、第2閉断面52、及び、第3閉断面54を介して行われる。この結果、本実施形態では、車幅方向への荷重伝達効率をより一層向上し、車体上部の剛性・強度をより一層高めることができる。
 さらにまた、本実施形態では、第1閉断面48と第2閉断面52とが車幅方向で隣り合う配置関係になると共に、第3閉断面54が第1閉断面48及び第2閉断面52と車両上下方向でそれぞれ重畳する配置関係となる。このような第1閉断面48、第2閉断面52、及び、第3閉断面54が、それぞれ隣り合うか又は上下方向で重畳する位置関係とすることで、複数の閉断面相互間で荷重を効率的に伝達し合うことが可能となり、車体上部の剛性・強度をより一層高めることができる。
 さらにまた、本実施形態では、第2閉断面52と車幅方向で隣り合う第4閉断面56が形成されることで、サイドレール部材12とルーフ部材14との間の車幅方向への荷重伝達が、車幅方向で互いに隣り合う第1閉断面48、第2閉断面52、及び、第4閉断面56を介して行われることとなる。この結果、本実施形態では、車幅方向への荷重伝達効率を向上させ、車体上部の剛性・強度をより一層高めることができる。
 さらにまた、本実施形態では、図5のように上面視して、センタピラ28とガセット24とルーフアーチ40とが車幅方向で重畳する位置関係となることで、センタピラ28と第1~第4閉断面48、52、54、56が車幅方向で重畳することとなる。この結果、本実施形態では、センタピラ28からサイドレール部材12を介してルーフ部材14へ向けた車幅方向での荷重伝達効率が向上し、車体側部及び車体上部の剛性・強度をより一層高めることができる。
 さらにまた、本実施形態では、例えば、センタピラ28に入力される側突荷重を効率的に車体上部に伝達することができるため、側突性能を向上させることができる。さらにまた、例えば、ルーフ部材14に入力されるロールオーバ荷重を効率的に車体側部に伝達することができるため、ロールオーバ性能を向上させることができる。さらにまた、例えば、車両がコーナを曲がるときにセンタピラ28及びルーフ部材14に対して入力される変形荷重(変形モード)等を、車体上部及び車体側部にそれぞれ分散することができるため、変形モード性能を向上させることができる。
 このように、本実施形態では、意匠性を低下させることがなく、ルーフ部材14とセンタピラ28とを繋ぐ車室内側の角部の剛性・強度を、ガセット24を用いた簡素な構造によって確保することが可能な車体上部構造を得ることができる。
 10  車両
 12  サイドレール部材
 14  ルーフ部材
 28  センタピラ(ピラ)
 34  レールインナ
 36  レールアウタ
 38  ルーフパネル
 38a (ルーフパネルの)車幅方向外側端部
 40  ルーフアーチ
 40a アーチ本体部
 40b アーチ湾曲部
 40c アーチ結合部
 42  (ルーフアーチの)車幅方向外側端部
 44  ルーフスティフナ
 44a 下壁
 44b 外側壁
 44c 内側壁
 44d 外フランジ
 44e 内フランジ
 45  ハット状断面部
 48  第1閉断面
 52  第2閉断面
 54  第3閉断面
 56  第4閉断面

Claims (5)

  1.  車両前後方向に延びる左右一対のサイドレール部材と、
     前記一対のサイドレール部材に車幅方向の左右端部が支持されるルーフ部材と、
     前記各サイドレール部材に結合される一端から上方側且つ車幅方向の内側に延びて、前記ルーフ部材に他端が結合されるガセットとを備える車体上部構造であって、
     前記ルーフ部材は、
     意匠面を構成するルーフパネルと、
     前記ルーフパネルの下方に配置され、前記一対のサイドレール部材の間で車幅方向に延びるルーフアーチと、
     前記ルーフアーチの下方に配置され、前記各サイドレール部材の車幅方向内側において前記各サイドレール部材に沿って車両前後方向に延びるように配置されると共に、前記ルーフアーチの車幅方向外側端部に結合されて第1閉断面を構成するルーフスティフナと、
     を含み、
     前記ガセットの他端は、前記ルーフスティフナに結合されることで、前記第1閉断面に隣り合う第2閉断面を形成することを特徴とする車体上部構造。
  2.  請求項1記載の車体上部構造において、
     前記ルーフスティフナは、
     上下方向で前記ルーフパネルに対向する下壁と、
     前記下壁から上方に立ち上がって車幅方向で対向する外側壁及び内側壁と、
     前記外側壁の上端から車幅方向外側に延びる外フランジと、
     前記内側壁の上端から車幅方向内側に延びる内フランジと、
     により形成されるハット状断面部を有し、
     前記ルーフスティフナの前記外フランジは、前記ルーフパネルの車幅方向外側端部に結合され、
     前記ルーフアーチは、
     前記ルーフパネルの下面に結合されるアーチ本体部と、
     前記ルーフパネルの車幅方向外側端部よりも車幅方向内側の部位を、前記アーチ本体部から下方に湾曲させて形成したアーチ湾曲部と、
     前記アーチ湾曲部の下端から車幅方向外側に延びて前記ルーフスティフナの前記外フランジに結合されるアーチ結合部と、
     を有し、
     前記ルーフパネルと、前記ルーフアーチの前記アーチ湾曲部及び前記アーチ結合部と、前記ルーフスティフナの前記外フランジとによって、前記第2閉断面に対して車両上下方向で重畳する第3閉断面が形成されることを特徴とする車体上部構造。
  3.  請求項2記載の車体上部構造において、
     前記第3閉断面は、前記ルーフアーチを介して前記第1閉断面と車両上下方向で重畳するように形成されることを特徴とする車体上部構造。
  4.  請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の車体上部構造において、
     前記サイドレール部材は、
     前記ガセットの一端が結合されるレールインナと、
     前記レールインナの車幅方向外側に結合されるレールアウタと、
     を有し、
     前記レールインナ及び前記レールアウタにより、前記第2閉断面に隣り合う第4閉断面が形成されることを特徴とする車体上部構造。
  5.  請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の車体上部構造において、
     車両上下方向に延びると共に、上端が前記サイドレール部材に結合されるピラをさらに備え、
     前記ピラは、車体を上面視して、前記ガセット及び前記ルーフアーチと車幅方向で重畳する位置に配置されることを特徴とする車体上部構造。
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