JP5803685B2 - 車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体構造に関する。

ルーフリインフォースメントと、ルーフサイドレールのレールインナパネル及びセンターピラーのピラーインナパネルとに跨ってガセットが取り付けられた車体構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。このガセットにより、側面衝突時等、車幅方向外側から入力される荷重に対して、車体の剛性が向上される。

特開平９−７６９３８号公報

しかしながら、このような車体構造においては、車幅方向外側から入力される荷重に対して、更なる剛性の向上が望まれており、その剛性を向上させる手段には、未だ改善の余地がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、車幅方向外側から入力される荷重に対して車体の剛性を向上できる車体構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車体構造は、ルーフパネルの下面側で車幅方向に沿って配置されたルーフリインフォースメントと車体前後方向における同一位置にて車体上下方向に延在するとともに、その延在方向に沿って車室側へ凸状となる第１ビード部が上部に形成されたピラーインナパネルと、前記第１ビード部に一部が重ね合わされて該第１ビード部と連続する第２ビード部が車室側へ凸状に形成されるとともに、車幅方向外側端部が前記ピラーインナパネルに固定され、車幅方向内側端部が前記ルーフリインフォースメントに固定されたガセットと、を有し、前記ルーフリインフォースメントに、前記第２ビード部に一部が重ね合わされて該第２ビード部と連続する第３ビード部が車室側へ凸状に形成されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、ピラーインナパネルの上部に車室側へ凸状となる第１ビード部が形成されるとともに、ガセットに、第１ビード部に一部が重ね合わされて、その第１ビード部と連続する第２ビード部が車室側へ凸状に形成されている。そして、ルーフリインフォースメントに、第２ビード部に一部が重ね合わされて、その第２ビード部と連続する第３ビード部が車室側へ凸状に形成されている。したがって、ピラーインナパネルからルーフリインフォースメントまでのガセットを介した剛性を向上させることができる。よって、車幅方向外側から入力される荷重に対して、車体の剛性を向上させることができる。

また、請求項２に記載の車体構造は、請求項１に記載の車体構造であって、前記第１ビード部の稜線と前記第２ビード部の稜線と前記第３ビード部の稜線とが連続していることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、第１ビード部の稜線と第２ビード部の稜線と第３ビード部の稜線とが連続している。したがって、ピラーインナパネルからルーフリインフォースメントまでのガセットを介した剛性をより一層向上させることができる。よって、車幅方向外側から入力される荷重に対して、車体の剛性をより一層向上させることができる。

以上のように、本発明によれば、車幅方向外側から入力される荷重に対して、車体の剛性を向上させることができる。

本実施形態に係る車体構造を備えた車両の骨格構造を示す側面図である。 ピラーインナパネルとルーフリインフォースメントとを連結するガセットを示す斜視図である。 図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 側面衝突前の車体構造を示す車体前後方向から見た断面図である。 側面衝突後の車体構造を示す車体前後方向から見た断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車体上方向、矢印ＦＲを車体前方向、矢印ＯＵＴを車幅方向外側とする。また、以下の説明で、特記なく前後、上下、左右の方向を用いる場合は、車体前後方向の前後、車体上下方向の上下、車体左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。

図１、図２、図５で示すように、自動車等の車両のルーフ部１２には、車室のルーフを構成するルーフパネル１４が備えられている。そして、ルーフパネル１４の車幅方向両側部には、車体前後方向に延在する剛性の高い車体骨格部材である左右一対のルーフサイドレール２０が設けられている。

図５で示すように、各ルーフサイドレール２０は、車幅方向内側に配置されるレールインナパネル２２と、車幅方向外側に配置されるレールアウタパネル２４と、レールインナパネル２２とレールアウタパネル２４との間に配置されるレールリインフォースメント２６と、を有している。レールインナパネル２２とレールリインフォースメント２６とは、上端側及び下端側が互いに接合されており、閉断面構造を構成している。

レールインナパネル２２とレールリインフォースメント２６との下端側の接合部分は、車体下方側へ向けてフランジ状に突出されており、その接合部分を含むレールインナパネル２２には、車体側部に立設されたセンターピラー３０の内面側を構成するピラーインナパネル３２の上端部３２Ａが接合されている。

センターピラー３０は、車体上下方向に延在する剛性の高い車体骨格部材であり、レールリインフォースメント２６の車幅方向外面には、センターピラー３０の外面側を構成するピラーアウタパネル３４の上端部３４Ａが接合されている。つまり、このセンターピラー３０は、ピラーインナパネル３２とピラーアウタパネル３４とで、閉断面構造に構成されている。

レールインナパネル２２とレールリインフォースメント２６との上端側の接合部分は、車幅方向内側へ向けてフランジ状に突出されており、その接合部分には、ルーフパネル１４の車幅方向外側端部１４Ａとレールアウタパネル２４の車幅方向内側端部２４Ａとが重ね合わされて接合されている。

なお、ルーフパネル１４の車幅方向外側端部１４Ａとレールアウタパネル２４の車幅方向内側端部２４Ａとは、それぞれ下方へ向かう階段状に屈曲成形されている。そのため、ルーフ部１２の車幅方向両端部には、その接合部分を底壁とする溝部２８が車体前後方向に沿って形成されるようになっている（図５、図６参照）。

また、レールアウタパネル２４は、サイドメンバアウタパネル１６の一部として一体に形成されており、ピラーアウタパネル３４を外側から覆っている。また、レールリインフォースメント２６は、センターピラー３０を補強するセンターピラーリインフォースメントとしても機能するようになっている。

センターピラー３０のピラーインナパネル３２の上部には、図４で示す断面凹凸形状となるように、第１ビード部としての凸部３６が形成されている。詳細には、図２で示すように、ピラーインナパネル３２の車体前後方向中央部及び両端部側には、車室側へ向かって断面凸状となる凸部３６Ａ、３６Ｂが、ピラーインナパネル３２の延在方向（上下方向）に沿って形成されている。これにより、ピラーインナパネル３２の剛性が向上される構成になっている。

なお、ピラーインナパネル３２の車体前後方向中央部に形成されている凸部３６Ａは、ピラーインナパネル３２の車体前後方向両端部側に形成されている凸部３６Ｂよりも短く形成されている。詳細には、凸部３６Ｂは、ピラーインナパネル３２の長手方向（上下方向）のほぼ全体に亘って形成されているが、凸部３６Ａは、図示しないシートベルトのショルダーアンカーを取り付けるための取付孔３３を含む位置までしか形成されていない。

一方、ピラーインナパネル３２の上端部３２Ａが接合される部分における（車体前後方向でセンターピラー３０と同一位置となる）左右のルーフサイドレール２０間には、車体骨格部材としてのルーフリインフォースメント４０が車幅方向に沿って配置されている。そして、このルーフリインフォースメント４０には、図３で示す断面凹凸形状となるように、第３ビード部としての凸部４６が形成されている。

詳細には、ルーフリインフォースメント４０の車体前後方向中央部には、車体上方へ向かって断面凸状となる凸部４５が、ルーフリインフォースメント４０の延在方向（車幅方向）に沿って形成されており、これによって、ルーフリインフォースメント４０の車体前後方向両端部側に、車室側へ向かって断面凸状となる凸部４６が２本、ルーフリインフォースメント４０の延在方向（車幅方向）に沿って形成されるようになっている。そして、これにより、ルーフリインフォースメント４０の剛性が向上される構成になっている。

なお、ルーフリインフォースメント４０の車体前後方向両端部には、それぞれ車体前方側及び車体後方側へ張り出すフランジ部４４が一体に形成されており、各フランジ部４４には、マスチック（接着剤）が設定されるようになっている。このマスチック（接着剤）により、ルーフリインフォースメント４０がルーフパネル１４の下面（裏面）に接合されるようになっている。

また、ルーフリインフォースメント４０の下面とピラーインナパネル３２（レールインナパネル２２）の内面との間には、剛性の高い荷重伝達部材としてのガセット５０が締結によって固定されている。すなわち、このガセット５０は、側面衝突時にセンターピラー３０へ入力された荷重を、ルーフリインフォースメント４０へ伝達させられるように、センターピラー３０及びルーフリインフォースメント４０の延在方向に沿って配設されている。

そして、このガセット５０の車幅方向内側端部は、ルーフリインフォースメント４０の外形に沿った断面凹凸形状に形成されている。すなわち、このガセット５０には、図３で示す断面凹凸形状となるように、第２ビード部としての凸部５６が、ガセット５０の車体前方向両端部側に、その延在方向（車幅方向）に沿って形成されている。

詳細には、このガセット５０の車体前後方向中央部には、車体上方へ向かって断面凸状となる凸部５５が、ガセット５０の延在方向（車幅方向）に沿って形成されており、これによって、ガセット５０の車体前後方向両端部側に、車室側へ向かって断面凸状となる凸部５６が２本、ガセット５０の延在方向（車幅方向）に沿って形成されるようになっている。

また、ガセット５０の車幅方向内側端部には、複数（例えば２個）のボルト挿通孔５２（図３参照）が車幅方向同位置で、かつ車体前後方向に並んで形成されている。そして、ルーフリインフォースメント４０の車幅方向外側端部には、複数（例えば２個）のボルト挿通孔４２（図３参照）が車幅方向同位置で、かつ車体前後方向に並んで形成されており、ルーフリインフォースメント４０の上面には、ボルト挿通孔４２と同軸的にウエルドナット４８が設けられている。

したがって、ガセット５０のボルト挿通孔５２をルーフリインフォースメント４０のボルト挿通孔４２に連通させ、ボルト１８（図２、図３参照）を車室側から挿通してウエルドナット４８に螺合させることにより、ガセット５０の車幅方向内側端部がルーフリインフォースメント４０の下面に締結固定される。

つまり、ガセット５０の凸部５６（凸部５５）の一部（車幅方向内側端部）が、ルーフリインフォースメント４０の凸部４６（凸部４５）の一部（車幅方向外側端部）に、下から重ね合わせた状態（隙間無く合致された状態）で締結固定される。これにより、ガセット５０の凸部５６とルーフリインフォースメント４０の凸部４６とが、互いにその一部を重ね合わせた状態に連続して繋げられる構成になっている。

一方、このガセット５０の車幅方向外側端部は、ピラーインナパネル３２の外形に沿った断面凹凸形状に形成されている。すなわち、このガセット５０の凸部５６は、図４で示す断面凹凸形状となるように、車幅方向外側端部では凸部５５が形成されずに、幅広な１本として形成されている。そして、ガセット５０の車体前後方向両端部は、車室側へ凸状となるように屈曲形成されたフランジ部５８とされている。

また、ガセット５０の車幅方向外側端部中央には、ボルト挿通孔５４（図４参照）が１つだけ形成されており、ガセット５０の車幅方向外側端部に対応するピラーインナパネル３２の所定位置にも、ボルト挿通孔３８（図４参照）が１つだけ形成されている。そして、そのピラーインナパネル３２の外面には、ボルト挿通孔３８と同軸的にウエルドナット４８が設けられている。

したがって、ガセット５０のボルト挿通孔５４をピラーインナパネル３２のボルト挿通孔３８に連通させ、ボルト１８（図２、図４参照）を車室側から挿通してウエルドナット４８に螺合させることにより、ガセット５０の車幅方向外側端部がピラーインナパネル３２の内面に締結固定される。

つまり、ガセット５０の凸部５６の一部（車幅方向外側端部）が、ピラーインナパネル３２の凸部３６（凸部３６Ａ）の一部（車体上方側端部）に、下から重ね合わせた状態（隙間無く合致された状態）で締結固定される。これにより、ガセット５０の凸部５６とピラーインナパネル３２の凸部３６Ａとが、互いにその一部を重ね合わせた状態に連続して繋げられ、ガセット５０のフランジ部５８とピラーインナパネル３２の凸部３６Ｂとが、互いにその一部を重ね合わせた状態に連続して繋げられる構成になっている。

このように、本実施形態に係る車体構造１０では、ピラーインナパネル３２の凸部３６（凸部３６Ａ）とガセット５０の凸部５６とルーフリインフォースメント４０の凸部４６とを互いにその一部を重ね合わせた状態に連続して繋げることができるため、ピラーインナパネル３２からガセット５０を介してルーフリインフォースメント４０に至るまでの車体の剛性が向上される。

以上のような構成のルーフリインフォースメント４０（凸部４６）、ガセット５０（凸部５６）、ピラーインナパネル３２（凸部３６）を備えた車体構造１０において、次にその作用について説明する。

図６で示すように、障壁Ｗ等により車両に側面衝突が生じると、サイドメンバアウタパネル１６からセンターピラー３０のピラーアウタパネル３４へ車幅方向外側から荷重が入力される。すると、そのピラーアウタパネル３４の上端部３４Ａからレールリインフォースメント２６へ荷重が入力され、そのレールリインフォースメント２６の下端側の接合部分からレールインナパネル２２を介してピラーインナパネル３２へ荷重が入力される。

ここで、ピラーインナパネル３２の上部における車体前後方向中央部及び両端部側には、それぞれ凸部３６Ａ、３６Ｂが形成されており、ピラーインナパネル３２の剛性が向上されている。したがって、レールリインフォースメント２６とレールインナパネル２２との下端側における接合部分が、上記荷重によってピラーインナパネル３２に押し付けられても、そのピラーインナパネル３２によって、その荷重を受け止めることができる。

つまり、これにより、レールリインフォースメント２６の車幅方向内側への塑性変形（潰れ）を促進させることができ、上記荷重による衝撃エネルギーを、その塑性変形によって吸収することができる。このように、本実施形態に係る車体構造１０では、最も強度及び剛性の高いレールリインフォースメント２６によるエネルギー吸収特性を最大限に発揮することができる。

また、このピラーインナパネル３２に形成された凸部３６（凸部３６Ａ）には、ガセット５０に形成された凸部５６が重ね合わされて延在方向に連続されている。そして更に、そのガセット５０の凸部５６は、ルーフリインフォースメント４０に形成された凸部４６に重ね合わされて延在方向に連続されている。

したがって、上記荷重は、ピラーインナパネル３２からガセット５０へ伝達することができ、更には、そのガセット５０からルーフリインフォースメント４０へ伝達することができる。つまり、これにより、上記荷重による衝撃エネルギーを、ガセット５０及びルーフリインフォースメント４０によって吸収することができる。

しかも、このような凸部５６及び凸部４６を形成して、ガセット５０及びルーフリインフォースメント４０の剛性を向上させたことにより、ガセット５０には、ルーフリインフォースメント４０との締結点（ボルト１８）を支点として、車幅方向内側へ向かう回転成分（曲げ変形）を発生させることができる。よって、上記荷重による衝撃エネルギーを、その回転成分に変換することで逃がす（吸収する）こともできる。

つまり、本実施形態に係る車体構造１０によれば、以上のような作用により、車両の側面衝突時に車幅方向外側から入力される荷重に対して車体の剛性を向上させることができ、センターピラー３０がルーフリインフォースメント４０から分断（離脱）されるのを防止することができる。したがって、車両の側面衝突時において、センターピラー３０の車室側への変形を抑制することができ、車室空間が低減されるのを抑制することができる（車室空間を確保することができる）。

以上、本実施形態に係る車体構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車体構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、図示しないリアピラーのピラーインナパネルに第１ビード部としての凸部３６を形成するなど、他のピラーに対して、本実施形態に係る車体構造１０を適用してもよい。

また、少なくともピラーインナパネル３２に第１ビード部としての凸部３６が形成され、ガセット５０に第２ビード部としての凸部５６が形成されていればよく、ルーフリインフォースメント４０には、第３ビード部としての凸部４６が形成されていなくてもよい。但し、ルーフリインフォースメント４０にも、第３ビード部としての凸部４６が形成されている方が、側面衝突時における車体の剛性をより一層向上させることができるので望ましい。

１０ 車体構造
１４ ルーフパネル
２０ ルーフサイドレール
３０ センターピラー
３２ ピラーインナパネル
３６ 凸部（第１ビード部）
４０ ルーフリインフォースメント
４６ 凸部（第３ビード部）
５０ ガセット
５６ 凸部（第２ビード部）

Claims (2)

1. ルーフパネルの下面側で車幅方向に沿って配置されたルーフリインフォースメントと車体前後方向における同一位置にて車体上下方向に延在するとともに、その延在方向に沿って車室側へ凸状となる第１ビード部が上部に形成されたピラーインナパネルと、
   前記第１ビード部に一部が重ね合わされて該第１ビード部と連続する第２ビード部が車室側へ凸状に形成されるとともに、車幅方向外側端部が前記ピラーインナパネルに固定され、車幅方向内側端部が前記ルーフリインフォースメントに固定されたガセットと、
   を有し、
   前記ルーフリインフォースメントに、前記第２ビード部に一部が重ね合わされて該第２ビード部と連続する第３ビード部が車室側へ凸状に形成されていることを特徴とする車体構造。
2. 前記第１ビード部の稜線と前記第２ビード部の稜線と前記第３ビード部の稜線とが連続していることを特徴とする請求項１に記載の車体構造。

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