JP6085966B2 - 車両の上部車体構造 - Google Patents

Description

この発明は、車両の上部車体構造に関し、詳しくは、ルーフ部の左右両端部において車両の前後方向に延びる左右一対のルーフレールと、左右一対のルーフレール間に配設されたルーフパネルと、ルーフパネルの下部を車幅方向に延びるルーフレインフォースメントと、車体側部において上下方向に延びるセンタピラーとを備えたような車両の上部車体構造に関する。

従来、上述例の車両の上部車体構造としては、次のような構造が知られている。
すなわち、車体のルーフ部の左右両端部に車両前後方向に延びるようにそれぞれ設けられ、車幅方向内側端部に、複数のパネルが互いに上下方向に重なって接合された断面凹部のパネル接合部（いわゆるモヒカン部）が形成された左右一対のルーフレールと、上記左右一対の両ルーフレール間に配設されたルーフパネルと、このルーフパネルの下側において車幅方向に延びるルーフレインフォースメントと、該ルーフレインフォースメントと車両前後方向の重なる位置で、その上部がルーフレールに結合一体化されると共に、下方へ延びるセンタピラーと、上述のルーフレインフォースメントの車幅方向端部に結合されたガセットと、を備えた車両の上部車体構造である。

この従来構造において、車両の側面衝突時には、センタピラーに対して側突荷重が入力されるので、該センタピラーからルーフレールにねじり荷重が伝達され、上述のパネル接合部（モヒカン部）は閉断面構造ではないため、このパネル接合部のスポット溶接が破断して、ルーフレール断面が潰れ、そのモーメントでルーフレインフォースメントのルーフ側部近傍が座屈する。これにより、センタピラー侵入量が増加する懸念があった。
上述のセンタピラー侵入量の増加を抑制するためには、板厚を厚くしたり、或は、補強部材を設けることが考えられるが、この場合には、上部車体重量が大となる問題点がある。
このような問題点を解決するために、特許文献１に開示された車両の上部車体構造が既に発明されている。

この特許文献１に開示された構造は、ルーフ部の端部において、ルーフレールアウタとルーフレールインナとで閉断面を形成して車両の前後方向に延びるルーフレールと、ルーフパネルの下側において車幅方向に延びるルーフレインフォースメントと、このルーフレインフォースメントの車幅方向端部とルーフレールインナとを連結するガセットと、を設け、このガセットの車幅方向中間部に段差部を形成し、車両の側面衝突時に該段差部に応力を集中させて、段差部を起点として当該ガセットを折れ曲げ変形させることにより、ルーフレインフォースメントに伝達される曲げモーメントを低減するものであるが、まだ充分でははく、改善の余地があった。

特開２００９−６７３２８号公報

そこで、この発明は、ルーフレールの断面形状を維持し、側面衝突荷重をガセットを介してルーフレインフォースメントの略軸方向に伝達することで、ルーフ側部近傍におけるルーフレインフォースメントの座屈を抑制することができる車両の上部車体構造の提供を目的とする。

この発明による車両の上部車体構造は、車体のルーフ部の左右両端部に車両前後方向に延びるようにそれぞれ設けられ、車幅方向内側端部に、複数のパネルが互いに上下方向に重なって接合された断面凹状のパネル接合部が形成された左右一対のルーフレールと、上記左右一対の両ルーフレール間に配設されたルーフパネルと、上記ルーフパネルの下側において車幅方向に延びるルーフレインフォースメントと、上記ルーフレインフォースメントと車両前後方向に重なる位置で上部がルーフレールに結合されると共に、下方へ延びるセンタピラーと、上記ルーフレインフォースメントの車幅方向端部に結合されたガセットと、を備えた車両の上部車体構造であって、上記ルーフレインフォースメントと前後方向および上下方向で重なる位置の上記ルーフレール内に節部材が配設され、かつ、該節部材は、上記センタピラーと前後方向および上下方向で重なる位置の上記ルーフレール内に配設され、上記ルーフレインフォースメントと上記ガセットとは、上記パネル接合部に接合されておらず、上記ルーフレールはルーフレールアウタとルーフレールインナとを有し、上記ルーフレールインナのガセット対向面が、上記ルーフレインフォースメントの軸方向に対して略垂直に形成されて荷重伝達面を形成し、上記ルーフレールと上記ガセットとの連結部近傍に脆弱な脆弱部が形成され、上記脆弱部の車幅方向内側端部の位置に上記荷重伝達面と略平行な対向部が形成されたものである。
上述の断面凹状のパネル接合部は、いわゆるモヒカン部を意味する。

上記構成によれば、ルーフレインフォースメントと前後方向、上下方向で重なる位置のルーフレール内部に節部材を配設し、該節部材によりルーフレールの断面形状を維持して、側突時にルーフレール断面が潰れないように構成したので、側面衝突荷重を曲げ成分の少ない状態でガセットを介してルーフレインフォースメントの略軸方向に伝達することができ、これにより、ルーフ側部近傍におけるルーフレインフォースメントの座屈を抑制することができる。
因に、側突荷重がルーフレインフォースメントの下方へずれた位置に入力された場合には、曲げ力が作用してルーフレインフォースメントが大きく変形する。これを解消するために、側面衝突荷重をルーフレインフォースメントの略軸方向に伝達するものである。

また、上記ルーフレインフォースメントとガセットとは、上記パネル接合部に接合されておらず、上記ルーフレールと上記ガセットとの連結部近傍に脆弱な脆弱部が形成されたものであるから、側面衝突初期にはセンタピラー上部およびこれに対応するルーフレールで脆弱部をクラッシュさせるので、当該衝突初期にはルーフレインフォースメントへ側突荷重が入力されず、ルーフレールのねじれ変形と曲げ変形で荷重を受け止めることができる。
その後、ルーフレインフォースメントに対しては低減された荷重が伝達されるので、ルーフ側部近傍におけるルーフレインフォースメントの座屈を抑制することができる。

さらに、上記脆弱部の車幅方向内側端部の位置に上記荷重伝達面と略平行な対向部が形成されたものであり、これにより、ルーフレールインナの荷重伝達面とガセット側の対向部とが略平行に形成されているので、側突荷重の入力時には、ルーフレインフォースメントに対して入力が略軸方向に伝わるようになると共に、上記ガセットをルーフレールインナに取付けることが可能となり、車体に対する組付け性の向上を図ることができる。
なお、上述の対向部は、対向面であってもよく、または、縦壁辺などの対向辺であってもよい。

この発明の一実施態様においては、上記荷重伝達面と上下方向に重なる位置にルーフレールの断面中心が位置するものである。

上記構成によれば、上記荷重伝達面とルーフレインフォースメントの端部とが略平行で、かつ荷重伝達面と上下方向にオーバラップする位置にルーフレールの断面中心（つまり重心）が位置するので、側面衝突時には、ルーフレール断面が潰れない状態下においてルーフレインフォースメントの略軸方向に側突荷重を伝達することができ、よって、ルーフ側部近傍におけるルーフレインフォースメントの座屈を抑制することができる。

この発明の一実施態様においては、上記ルーフレール上部を上記パネル接合部よりも上方に突出させることにより上記ルーフレールの断面中心が上記荷重伝達面と上下方向に重なる位置に形成されたものである。
上述の上方に突出させるルーフレール上部は、節部材の上部およびルーフレールアウタレインの上部を含むルーフレール上部に設定してもよい。

上記構成によれば、比較的簡単な構成で、荷重伝達面と上下方向に重なる位置にルーフレールの断面中心（重心）を位置させることができる。
よって、簡単な構成でありながら、側突時にルーフレインフォースメントの略軸方向に側突荷重を伝達することができ、ルーフ側部近傍におけるルーフレインフォースメントの座屈を抑制することができる。

この発明の一実施態様においては、上記脆弱部がパネル接合部の下方に位置するものである。

上記構成によれば、脆弱部をパネル接合部の下方、つまり可及的車外側に設定したので、荷重入力点（ルーフレール閉断面の断面中心参照）と作用点との間の距離を短くすることができ、これにより、ルーフレインフォースメントへの曲げモーメントを小さくして、曲げモーメントが小さい荷重をルーフレインフォースメントに伝達することができる。
よって、ルーフ側部近傍におけるルーフレインフォースメントの座屈を抑制することができる。

この発明によれば、ルーフレインフォースメントと前後方向および上下方向で重なる位置のルーフレール内に節部材を配設したので、該節部材によりルーフレールの断面形状を維持し、側突時にルーフレール断面が潰れないので、側面衝突荷重を、曲げ成分の少ない状態でガセットを介してルーフレインフォースメントの略軸方向に伝達することができ、よって、ルーフ側部近傍におけるルーフレインフォースメントの座屈を抑制することができる効果がある。

本発明の車両の上部車体構造を備えた車体の斜視図 図１の要部拡大側面図 図１のＡ−Ａ線矢視断面図 ガセットの斜視図 上部車体構造を車室内から見上げた状態で示す斜視図 節部材とルーフレインフォースメントとの関係を示す斜視図 節部材とルーフレインフォースメントおよびガセットとの関係を示す側面図 側面衝突による変形時の断面図 車両の上部車体構造の他の実施例を示す断面図 ガセットの斜視図 上部車体構造を車室内から見上げた状態で示す斜視図 節部材とルーフレインフォースメントおよびガセットとの関係を示す斜視図 節部材とルーフレインフォースメントおよびガセットとの関係を示す側面図

ルーフレールの断面形状を維持し、側面衝突荷重をガセットを介してルーフレインフォースメントの略軸方向に伝達し、以って、ルーフ側部近傍におけるルーフレインフォースメントの座屈を抑制するという目的を、車体のルーフ部の左右両端部に車両前後方向に延びるようにそれぞれ設けられ、車幅方向内側端部に、複数のパネルが互いに上下方向に重なって接合された断面凹状のパネル接合部が形成された左右一対のルーフレールと、上記左右一対の両ルーフレール間に配設されたルーフパネルと、上記ルーフパネルの下側において車幅方向に延びるルーフレインフォースメントと、上記ルーフレインフォースメントと車両前後方向に重なる位置で上部がルーフレールに結合されると共に、下方へ延びるセンタピラーと、上記ルーフレインフォースメントの車幅方向端部に結合されたガセットと、を備えた車両の上部車体構造であって、上記ルーフレインフォースメントと前後方向および上下方向で重なる位置の上記ルーフレール内に節部材が配設され、かつ、該節部材は、上記センタピラーと前後方向および上下方向で重なる位置の上記ルーフレール内に配設され、上記ルーフレインフォースメントと上記ガセットとは、上記パネル接合部に接合されておらず、上記ルーフレールはルーフレールアウタとルーフレールインナとを有し、上記ルーフレールインナのガセット対向面が、上記ルーフレインフォースメントの軸方向に対して略垂直に形成されて荷重伝達面を形成し、上記ルーフレールと上記ガセットとの連結部近傍に脆弱な脆弱部が形成され、上記脆弱部の車幅方向内側端部の位置に上記荷重伝達面と略平行な対向部が形成
されるという構成にて実現した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両の上部車体構造を示し、図１は当該上部車体構造を備えた車体の斜視図、図２は図１の要部拡大側面図、図３は図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
なお、以下の実施例では車両左側の上部車体構造について説明するが、車両右側の上部車体構造は、左側のそれと左右略対称に構成されている。

図１に示すように、この実施例に係る車体１には、フロントウインド（図示せず）の左右両側部を支持する閉断面構造の左右のフロントピラー２，２が設けられ、これらフロントピラー２の下部は上下方向に延びるヒンジピラー３に連結されている。このヒンジピラー３は、ヒンジピラーアウタとヒンジピラーインナとを接合固定して、上下方向に延びるヒンジピラー閉断面を備えた車体剛性部材である。

上述の左右のフロントピラー２，２の後端には、車両の前後方向に延びる左右一対のルーフレール４，４が連続して形成され、これら左右一対のルーフレール４，４間の領域が、車体上部において車両前後方向および車幅方向に広がるように配設された鋼板製のルーフパネル５によって覆われている。

また、図１に示すように、車両前後方向に延びるルーフレール４の前後方向中間部（この実施例では、前後方向の中央部）には、上下方向に延びる閉断面構造のセンタピラー６が連続して形成され、ルーフレール４の後端部には、上下方向に延びる閉断面構造のリヤピラー７が連続して形成されている。

また、図１に示すように、車体下部には、ヒンジピラー４の下部から車両後方に向かって延びる閉断面構造のサイドシル８が配設され、図１，図２に示すように、サイドシル８の車両前後方向中央部と、ルーフレール４の車両前後方向中央部とが上述のセンタピラー６により上下方向に連結されている。そして、車体１では、ヒンジピラー３、フロントピラー２、ルーフレール４、センタピラー６、サイドシル８で四辺が囲繞されたフロント側のドア開口９と、センタピラー６、ルーフレール４、リヤピラー７、サイドシル８で四辺が囲繞されたリヤ側のドア開口１０とが形成されている。

また、図１に示すように、ルーフパネル５の前部、後部には、それぞれ略閉断面構造のフロントヘッダ１１、リヤヘッダ１２が接合されている。このフロントヘッダ１１、リヤヘッダ１２は、ルーフパネル５の前部、後部において車幅方向に延びる車体剛性部材である。

さらに、ルーフパネル５の下方側（車室面側）には、上述したフロントヘッダ１１、リヤヘッダ１２の間に、車幅方向に沿って延びる複数のルーフレインフォースメント１３，１４，１５が設けられ、上述したルーフパネル５と、フロントヘッダ１１、リヤヘッダ１２、および、複数のルーフレインフォースメント１３，１４，１５によりルーフ部１６が構成されている。
ここで、ルーフレインフォースメント１３，１４，１５のうち、センタピラー６と対応する位置のルーフレインフォースメント１４は、他のルーフレインフォースメント１３，１５に対して、その車両前後方向の幅が幅広に形成されている。

上述のルーフレール４は、図３に断面図で示すように、ルーフ部１６の左右両端部（車幅方向両端部）において車両の前後方向に延びるように設けられており、このルーフレール４の車幅方向内側端部には、複数のパネルつまり、後述するルーフレールアウタ部２７の車幅方向内側端部の段差状の折曲げ部２７ａと、ルーフレールアウタレイン２９の車幅方向内側端部２９ａと、ルーフレールインナ２８の上部かつ車幅方向内側端部２８ａと、が互いに上下方向に重なって接合された断面凹状のパネル接合部２０（いわゆるモヒカン部）が形成されている。

上述のルーフパネル５は、左右一対の両ルーフレール４，４間に配設されたもので、このルーフパネル５の車幅方向端部には略Ｌ字状の折曲げ部５ａが一体形成されており、この略Ｌ字状の折曲げ部５ａの車外側下部を上述のパネル接合部２０上面に接合すべく構成している。
上述のセンタピラー６と対応する位置において、ルーフパネル５の下面側を車幅方向に延びるルーフレインフォースメント１４は、図３に示すように、接着剤２１を用いてルーフパネル５の下面に接着固定されている。
なお、他のルーフレインフォースメント１３，１５も図示しない接着剤を用いて、ルーフパネル５の下面に接着固定されている。

上述のルーフレインフォースメント１４は、図７に側面図で示すように、前側のフランジ部１４ａと、このフランジ部１４ａの後端から下方に延びる前片部１４ｂと、前片部１４ｂの下端から後方に延びる底片部１４ｃと、底片部１４ｃの後端から上方に立上がる中間縦壁部１４ｄと、中間縦壁部１４ｄの上端から後方に延びる上片部１４ｅと、上片部１４ｅの後端から下方に延びる中間縦壁部１４ｆと、中間縦壁部１４ｆの下端から後方に延びる底片部１４ｇと、底片部１４ｇの後端から上方に立上がる後片部１４ｈと、後片部１４ｈの上端から後方に延びる後側のフランジ部１４ｉとを、側面視で略Ｗ字状に一体形成したものである。
上述のセンピラー６は、ルーフレインフォースメント１４と車両前後方向に重なる位置で、その上部が上記ルーフレール４に結合一体化されると共に、下方へ延びて、その下部が前述のサイドシル８に結合されている。

図３に示すように、このセンタピラー６はセンタピラーインナ２２とセンタピラーアウタ部２３とセンタピラーアウタレイン２４とを有し、上下方向に延びるセンタピラー閉断面２５を備えた車体強度部材である。
ここで、上述のセンタピラーアウタ部２３は、車体外側面を構成するサイドアウタパネル２６（車体外板）の一部により形成されるもので、サイドアウタパネル２６の他部はルーフレールアウタ部２７を構成している。
また、上述のルーフレール４は、図３に示すように、車外側に位置するルーフレールアウタ部２７と、車内側に位置するルーフレールインナ２８と、これら両者２７，２８の中間に位置するルーフレールアウタレイン２９とから構成されている。
上述の断面凹状のパネル接合部２０（いわゆるモヒカン部）は、ルーフレールアウタ部２７の車幅方向内側端部の段差状の折曲げ部２７ａと、ルーフレールアウタレイン２９の車幅方向内側端部２９ａと、ルーフレールインナ２８の上部かつ車幅方向内側端部２８ａと、を互いに上下方向に重ねてスポット溶接等の溶接手段にて接合したものである。
図３に示すように、センタピラーインナ２２の上端部２２ａはルーフレールインナ２８の下端部２８ｂに接合固定されており、また、センタピラーアウタレイン２４の上端部２４ａはルーフレールアウタレイン２９の車外側における上下方向中間部に接合固定されている。

図４はガセットの斜視図、図５は上部車体構造を車室内から見上げた状態で示す斜視図、図６は節部材とルーフレインフォースメントとの関係を示す斜視図、図７は同様に節部材とルーフレインフォースメントとの関係を示す側面図である。但し、図６においては、ルーフレールアウタレイン２９およびサイドアウタパネル２６（ルーフレールアウタ部２７を含む）の図示を省略し、図７においては、ルーフレールインナ２８、ルーフレールアウタレイン２９、センタピラーアウタレイン２４、ルーフレールアウタ部２７を含むサイドアウタパネル２６の図示を省略している。

図３，図５，図６，図７に示すように、ルーフレインフォースメント１４の車幅方向端部には、図４に示す形状のガセット（詳しくはルーフレインガセット）３０を結合している。

図４に示すように、上述のガセット３０は、ルーフレインフォースメント１４の車幅方向端部の形状と対応すべく構成されている。すなわち、該ガセット３０は、前側のフランジ部３０ａと、このフランジ部３０ａの後端から下方に延びる前片部３０ｂと、前片部３０ｂの下端から後方に延びる底片部３０ｃと、底片部３０ｃの後端から上方に立上がる中間縦壁部３０ｄと、中間縦壁部３０ｄの上端から後方に延びる上片部３０ｅと、上片部３０ｅの後端から下方に延びる中間縦壁部３０ｆと、中間縦壁部３０ｆの下端から後方に延びる底片部３０ｇと、底片部３０ｇの後端から上方に立上がる後片部３０ｈと、後片部３０ｈの上端から後方に延びる後側のフランジ部３０ｉとを、側面視で略Ｗ字状に一体形成したものであり、ルーフレインフォースメント１４の車幅方向端部の略Ｗ字状に対応する形状に構成されている。

図３に示すように、上述のガセット３０はルーフレインフォースメント１４の車幅方向端部から車外側に位置する部分が当該ガセット３０の全高以下の高さ、この実施例では全高の約１／２以下の高さに設定された延出部３０ｊを形成し、この延出部３０ｊがパネル接合部２０と離間してその下方に位置するように構成している。

また、図７に示すように、上述のガセット３０の各フランジ部３０ａ，３０ｉは、ルーフレインフォースメント１４の各フランジ部１４ａ，１４ｉの下部にスポット溶接などの接合手段により接合固定されており、図７，図３に示すように、延出部３０ｊを除くガセット３０と、ルーフレインフォースメント１４の車幅方向端部とが二重構造に形成されており、強度の向上を図るように構成している。

しかも、図３に示すように、ルーフレインフォースメント１４とガセット３０との両者は、上述のパネル接合部２０に接合されておらず、これら両者１４，３０はパネル接合部２０に対して非接合構造に形成されており、かつ、ルーフレール４のルーフレールインナ２８とガセット３０の延出部３０ｊ車外側端部とが離隔した離隔部３１を形成していて、側面衝突の初期にルーフレインフォースメント１４へ側突荷重を入力しないように構成している。

また、図３に示すように、上述の離隔部３１はパネル接合部２０の下方に位置するように構成されている。つまり、ルーフレール４の断面中心（重心）Ｘは側突時の荷重入力点Ｙとなり、側突によりセンタピラー６およびルーフレール４が図３に示すノーマル状態から図８に示すように変形し、ルーフレールインナ２８とガセット３０の車外側端部とが当接した時点のルーフレール４の回転中心（すなわち、作用点）Ｚは当該当接点となる。
そこで、上述の離隔部３１の位置をパネル接合部２０の下方（つまり可及的車外側）に設定することにより、回転中心（作用点）Ｚを車外側の位置として、曲げモーメントが小さくなるように形成している。

曲げモーメントは次の式により示すことができる。
曲げモーメント＝力×（荷重入力点Ｙと作用点Ｚとの間の距離）
上述のように、離隔部３１をパネル接合部２０の下方に設定することにより、荷重入力点Ｙ（つまり断面中心Ｘの位置）と作用点Ｚ（図８参照）との間の距離を短くし、これにより、ルーフレインフォースメント１４への曲げモーメントを小さくして、曲げモーメントが小さくなった荷重をルーフレインフォースメント１４に伝達すべく構成したものである。

さらに、図３に示すように、ルーフレール４はサイドアウタパネル２６のルーフレールアウタ部２７と、ルーフレールアウタレイン２９と、ルーフレールインナ２８と、を有しており、このルーフレールインナ２８がガセット３０と対向するガセット対向面２８Ａは略垂直に形成されている。また、このガセット対向面２８Ａはルーフレインフォースメント１４の軸方向（長手方向）に対しても略垂直に形成されて荷重伝達面２８Ｂを構成している。

そして、上述の離隔部３１においてルーフレールインナ２８の荷重伝達面２８Ｂと、ガセット３０の車幅方向外端部の対向面３０Ａとが互いに略平行となるように配設されており、側突荷重の入力時に、ルーフレインフォースメント１４に対して入力が略軸方向（図８の矢印α方向参照）に伝わるように構成すると共に、荷重伝達面２８Ｂとガセット３０側の対向面３０Ａとが衝合した時（図８参照）、パネル接合部２０と、荷重伝達面２８Ｂと、ガセット３０の延出部３０ｊとで、強度が高い略コ字形状を形成して、ガセット３０からルーフレール４に伝わる反力により、パネル接合部２０の接合剥離を抑制すべく構成している。

ところで、図３，図６，図７に示すように、ルーフレインフォースメント１４およびガセット３０と前後方向および上下方向で重なる位置のルーフレール４内、すなわち、ルーフレールインナ２８とルーフレールアウタレイン２９との間には、複数の節部材４１，４２，４３を配設し、節部材４１，４２，４３によりルーフレール４の断面形状、特に、ルーフレールインナ２８とルーフレールアウタレイン２９との間の閉断面形状を維持すべく構成している。
これらの各節部材４１，４２，４３は、図６，図７に示すように、節本体４１ａ，４２ａ，４３ａと、該節本体４１ａ，４２ａ，４３ａから前後方向に折曲げ形成（この実施例では前方に折曲げ形成）されて、ルーフレールインナ２８またはルーフレールアウタレイン２９に接合固定されるフランジ部４１ｂ，４２ｂ，４３ｂと、を一体形成したものである。

この実施例では、複数の節部材４１，４２，４３として合計３つの節部材を用いており、図７に示すように、前側の節部材４１はルーフレインフォースメント１４の前片部１４ｂおよびガセット３０の前片部１４ｂと前後方向、上下方向でオーバラップしており、中間の節部材４２はガセット３０の上片部３０ｅと前後方向、上下方向でオーバラップしており、後側の節部材４３はルーフレインフォースメント１４の後片部１４ｈおよびガセット３０の後片部３０ｈと前後方向、上下方向でオーバラップしており、側突時（衝突初期を除く）にその入力荷重をガセット３０、ルーフレインフォースメント１４に伝達すべく構成している。

このように、ルーフレール４内に節部材４１，４２，４３を配設し、側突時にルーフレール４の閉断面が潰れないように構成し、節部材４１，４２，４３により、ルーフレール４の断面形状を維持し、以って、曲げ成分の少ない状態下において、ガセット３０を介して、ルーフレインフォースメント１４の略軸方向に側突荷重を伝達すべく構成している。

また、図３に示すように、上述の荷重伝達面２８Ｂと上下方向に重なる位置にルーフレール４の断面中心（つまり重心）Ｘが位置するように形成しており、側突時にルーフレインフォースメント１４の略軸方向に側突荷重を伝達すべく構成している。
この実施例では、図３に示すように、ルーフレール４上部、特に節部材４１，４２，４３の上部およびルーフレールアウタレイン２９の上部をパネル接合部２０よりも上方に突出させることで（つまり、上に凸となる形状に形成することで）、該ルーフレール４の断面中心Ｘが荷重伝達面２８Ｂと上下方向に重なる位置に形成されており、比較的簡単な構成で、荷重伝達面２８Ｂと断面中心Ｘとの上下方向オーバラップ構造を確保すべく構成している。
なお、図中、矢印Ｆは車両の前方を示し、矢印Ｒは車両の後方を示し、矢印ＩＮは車幅方向の内方を示し、矢印ＯＵＴは車幅方向の外方を示す。

このように、図１〜図８で示した実施例１の車両の上部車体構造は、車体のルーフ部１６の左右両端部に車両前後方向に延びるようにそれぞれ設けられ、車幅方向内側端部に、複数のパネル（各要素２７ａ，２９ａ，２８ａ参照）が互いに上下方向に重なって接合された断面凹状のパネル接合部２０（いわゆるモヒカン部）が形成された左右一対のルーフレール４と、上記左右一対の両ルーフレール４，４間に配設されたルーフパネル５と、上記ルーフパネル５の下側において車幅方向に延びるルーフレインフォースメント１４と、上記ルーフレインフォースメント１４と車両前後方向に重なる位置で上部がルーフレール４に結合一体化されると共に、下方へ延びるセンタピラー６と、上記ルーフレインフォースメント１４の車幅方向端部に結合されたガセット３０と、を備えた車両の上部車体構造であって、上記ルーフレインフォースメント１４と前後方向および上下方向で重なる位置の上記ルーフレール４内（詳しくは、各要素２８，２９内）に節部材４１，４２，４３が配設されたものである（図３，図６，図７参照）。

この構成によれば、ルーフレインフォースメント１４と前後方向、上下方向で重なる位置のルーフレール４内部に節部材４１，４２，４３を配設し、該節部材４１，４２，４３によりルーフレール４の断面形状を維持して、側突時にルーフレール４の断面が潰れないように構成したので、側面衝突荷重を曲げ成分の少ない状態でガセット３０を介してルーフレインフォースメント１４の略軸方向に伝達することができ、これにより、ルーフ側部近傍におけるルーフレインフォースメント１４の座屈を抑制することができる。
また、上記ルーフレール４はルーフレールアウタ（ルーフレールアウタ部２７参照）とルーフレールインナ２８とを有し、上記ルーフレールインナ２８のガセット対向面２８Ａが、上記ルーフレインフォースメント１４の軸方向に対して略垂直に形成されて荷重伝達面２８Ｂを形成し、該荷重伝達面２８Ｂと上下方向に重なる位置にルーフレール４の断面中心Ｘが位置するものである（図３参照）。

この構成によれば、上記荷重伝達面２８Ｂとルーフレインフォースメント１４の端部とが略平行で、かつ荷重伝達面２８Ｂと上下方向にオーバラップする位置にルーフレール４の断面中心（つまり重心）Ｘが位置するので、側面衝突時には、ルーフレール４の断面が潰れない状態下においてルーフレインフォースメント１４の略軸方向に側突荷重を伝達することができ、よって、ルーフ側部近傍におけるルーフレインフォースメント１４の座屈を抑制することができる。
さらに、上記ルーフレール４上部を上記パネル接合部２０よりも上方に突出させることにより、上記ルーフレール４の断面中心Ｘが上記荷重伝達面２８Ｂと上下方向に重なる位置に形成されたものである（図３参照）。

この構成によれば、比較的簡単な構成で、荷重伝達面２８Ｂと上下方向に重なる位置にルーフレール４の断面中心（重心）Ｘを位置させることができる。
よって、簡単な構成でありながら、側突時にルーフレインフォースメント１４の略軸方向に側突荷重を伝達することができ、ルーフ側部近傍におけるルーフレインフォースメント１４の座屈を抑制することができる。
さらにまた、上記ルーフレインフォースメント１４とガセット３０とは、上記パネル接合部２０に接合されておらず、上記ルーフレール４とガセット３０とが離隔した離隔部３１を形成したものである（図３参照）。

この構成によれば、上述の離隔部３１を形成したことにより、側面衝突初期にはセンタピラー６上部およびこれに対応するルーフレール４が離隔部３１の範囲内でフリーに変形するので、当該衝突初期にはルーフレインフォースメント１４へ側突荷重が入力されず、ルーフレール４のねじれ変形と曲げ変形とで荷重を受け止めることができる。
その後、ルーフレインフォースメント１４に対しては低減された荷重が伝達されるので、ルーフ側部近傍におけるルーフレインフォースメント１４の座屈を抑制することができる。
また、ルーフレインフォースメント１４およびガセット３０は、パネル接合部２０（所謂モヒカン部）に接合されておらず、非接合構造となっているので、パネル接合部２０の溶接剥離（いわゆるスポット破断）を防止することができる。
因に、ルーフレインフォースメントおよびガセットが、パネル接合部に接合されている場合には、変形時にガセットによりパネル接合部が引っ張られて、溶接部が剥離するので好ましくない。
加えて、上記離隔部３１がパネル接合部２０の下方に位置するものである（図３参照）。

この構成によれば、離隔部３１をパネル接合部２０の下方、つまり可及的車外側に設定したので、荷重入力点Ｙ（ルーフレール４閉断面の断面中心Ｘ参照）と作用点Ｚ（図８参照）との間の距離を短くすることができ、これにより、ルーフレインフォースメント１４への曲げモーメントを小さくして、曲げモーメントが小さい荷重をルーフレインフォースメント１４に伝達することができる。
よって、ルーフ側部近傍におけるルーフレインフォースメント１４の座屈を抑制することができる。
さらに、上記離隔部３１において上記荷重伝達面２８Ｂとガセット３０端部の対向面３０Ａとが互いに略平行となるように配設されたものである（図３参照）。

この構成によれば、ルーフレールインナ２８の荷重伝達面２８Ｂとガセット３０端部の対向面３０Ａとが略平行であるので、側突荷重の入力時には、ルーフレインフォースメント１４に対して入力が略軸方向に伝わるようになると共に、ルーフレールインナ２８の荷重伝達面２８Ｂとガセット３０端部の対向面３０Ａとが衝合した時には、パネル接合部２０と、ルーフレールインナ２８の荷重伝達面２８Ｂと、ガセット３０とで、強度が高い略コ字形状が形成され、ガセット３０からルーフレール４に伝わる反力により、パネル接合部２０の接合剥離を抑制することができる。

図９〜図１３は車両の上部車体構造の他の実施例を示し、図９は図１のＡ−Ａ線矢視断面図（図３に対応する背面図）、図１０はガセットの斜視図（図４に対応する図）、図１１は上部車体構造を車室内から見上げた状態で示す斜視図（図５に対応する図）、図１２は節部材とルーフレインフォースメントおよびガセットとの関係を示す斜視図（図６に対応する図）、図１３は同様に節部材とルーフレインフォースメントおよびガセットとの関係を示す側面図（図７に対応する図）である。
なお、この実施例２においても、車両左側の上部車体構造について説明するが、車両右側の上部車体構造は、左側のそれと左右略対称に構成されている。

図１〜図８で示した先の実施例１においては、離隔部３１を形成したが、図９〜図１３で示すこの実施例２においては、離隔部３１に代えて、ルーフレール４とガセット３０との連結部近傍に脆弱な脆弱部３２を形成したものであり、側突初期にはルーフレインフォースメント１４へ側突荷重を入力しないように構成している。
すなわち、図９，図１０に示すように、ガセット３０の延出部３０ｊにおける底片部３０ｃ，３０ｇおよび上片部３０ｅに開口部３０ｋ…を開口形成し、これら各開口部３０ｋにより上述の脆弱部３２を形成したものである。

また、この実施例２においては、上述の延出部３０ｊはルーフレールインナ２８に達する位置まで延出されており、この延出端部における前片部３０ｂ、底片部３０ｃ，３０ｇ、上片部３０ｅおよび後片部３０ｈには、ルーフレールインナ２８に連結される取付け片３０ｍ…がそれぞれ一体に折曲げ形成されている。
さらに、図９に示すように、上述の脆弱部３２はパネル接合部２０と離間してその下方に位置するように形成されており、荷重入力点Ｙと作用点との間の距離を短くし、ルーフレインフォースメント１４への曲げモーメントが小さくなるように構成している。

しかも、図９，図１０に示すように、脆弱部３２の車幅方向内側端部の位置、つまり開口部３０ｋの車幅方向内側端部の位置に、上述のルーフレールインナ２８の荷重伝達面２８Ｂと略平行な対向部としての対向面３０Ｂを一体形成し、側突荷重の入力時には、ルーフレインフォースメント１４に対して入力が略軸方向に伝わるように構成すると共に、上述の各取付け片３０ｍを介して、ガセット３０をルーフレールインナ２８に取付け可能と成すことにより、車体に対する組付け性の向上を図るように構成している。
この実施例２では、上述の対向面３０Ｂはガセット３０の前片部３０ｂおよび後片部３０ｈから車両前後方向に一体に折曲げ形成している。

このように、図９〜図１３で示した実施例２においては、
上記ルーフレインフォースメント１４とガセット３０とは、上記パネル接合部２０に接合されておらず、ルーフレール４とガセット３０との連結部近傍に脆弱な脆弱部３２が形成されたものである（図９，図１０参照）。

この構成によれば、上述の脆弱部３２を形成したことにより、側面衝突初期にはセンタピラー６上部およびこれに対応するルーフレール４で脆弱部３２をクラッシュさせるので、当該衝突初期にはルーフレインフォースメント１４へ側突荷重が入力されず、ルーフレール４のねじれ変形と曲げ変形とで荷重を受け止めることができる。
その後、ルーフレインフォースメント１４に対しては低減された荷重が伝達されるので、ルーフ側部近傍におけるルーフレインフォースメント１４の座屈を抑制することができる。
また、ルーフレインフォースメント１４およびガセット３０は、パネル接合部２０（所謂モヒカン部）に接合されておらず、非接合構造となっているので、パネル接合部２０の溶接剥離（いわゆるスポット破断）を防止することができる。
因に、ルーフレインフォースメントおよびガセットが、パネル接合部に接合されている場合には、変形時にガセットによりパネル接合部が引っ張られて、溶接部が剥離するので好ましくない。
さらに、上記脆弱部３２がパネル接合部２０の下方に位置するものである（図９参照）。

この構成によれば、脆弱部３２をパネル接合部２０の下方、つまり可及的車外側に設定したので、荷重入力点Ｙ（ルーフレール４閉断面の断面中心Ｘ参照）と作用点との間の距離を短くすることができ、これにより、ルーフレインフォースメント１４への曲げモーメントを小さくして、曲げモーメントが小さい荷重をルーフレインフォースメント１４に伝達することができる。
よって、ルーフ側部近傍におけるルーフレインフォースメント１４の座屈を抑制することができる。
さらにまた、上記脆弱部３２の車幅方向内側端部の位置に上記荷重伝達面２８Ｂと略平行な対向部（対向面３０Ｂ参照）が形成されたものである（図９参照）。

この構成によれば、ルーフレールインナ２８の荷重伝達面２８Ｂとガセット３０側の対向部（対向面３０Ｂ参照）とが略平行に形成されているので、側突荷重の入力時には、ルーフレインフォースメント１４に対して入力が略軸方向に伝わるようになると共に、上記ガセット３０をルーフレールインナ２８に取付けることが可能となり、車体に対する組付け性の向上を図ることができる。

図９〜図１３で示したこの実施例２においても、その他の構成、作用、効果については、図１〜図８を参照して説明した先の実施例１と同様であるから、図９〜図１３において前図と同一の部分には、同一符号を付してその詳しい説明を省略する。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のルーフレールアウタは、実施例のサイドアウタパネル２６により形成されたルーフレールアウタ部２７に対応し、
以下同様に、
脆弱部において荷重伝達面と略平行な対向部（請求項７）は、対向面３０Ｂに対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。

例えば、上記実施例においては、ガセット３０の前後の各フランジ部３０ａ，３０ｉをルーフレインフォースメント１４に接合固定したが、これに加えてガセット３０の上片部３０ｅもルーフレインフォースメント１４に接合固定すべく構成してもよく、また、上記実施例においては、節部材４１，４２，４３は前後方向に離間させて合計３つ設けたが、節部材を、ガセット３０の前片部３０ｂ、中間縦壁部３０ｄ，３０ｆ、後片部３０ｈに対向する位置に複数設けるように構成してもよい。

以上説明したように、本発明は、ルーフ部の左右両端部において車両の前後方向に延びる左右一対のルーフレールと、左右一対のルーフレール間に配設されたルーフパネルの下部を車幅方向に延びるルーフレインフォースメントと、車体側部において上下方向に延びるセンタピラーと、ルーフレインフォースメントの車幅方向端部に結合されたガセットと、を備えた車両の上部車体構造について有用である。

４…ルーフレール
５…ルーフパネル
６…センタピラー
１４…ルーフレインフォースメント
１６…ルーフ部
２０…パネル接合部
２７…ルーフレールアウタ部（ルーフレールアウタ）
２８…ルーフレールインナ
２８Ａ…ガセット対向面
２８Ｂ…荷重伝達面
３０…ガセット
３０Ａ…対向面
３０Ｂ…対向面（対向部）
３１…離隔部
３２…脆弱部
４１，４２、４３…節部材
Ｘ…断面中心

Claims (4)

1. 車体のルーフ部の左右両端部に車両前後方向に延びるようにそれぞれ設けられ、車幅方向内側端部に、複数のパネルが互いに上下方向に重なって接合された断面凹状のパネル接合部が形成された左右一対のルーフレールと、
   上記左右一対の両ルーフレール間に配設されたルーフパネルと、
   上記ルーフパネルの下側において車幅方向に延びるルーフレインフォースメントと、
   上記ルーフレインフォースメントと車両前後方向に重なる位置で上部がルーフレールに結合されると共に、下方へ延びるセンタピラーと、
   上記ルーフレインフォースメントの車幅方向端部に結合されたガセットと、
   を備えた車両の上部車体構造であって、
   上記ルーフレインフォースメントと前後方向および上下方向で重なる位置の上記ルーフレール内に節部材が配設され、
   かつ、該節部材は、上記センタピラーと前後方向および上下方向で重なる位置の上記ルーフレール内に配設され、
   上記ルーフレインフォースメントと上記ガセットとは、上記パネル接合部に接合されておらず、
   上記ルーフレールはルーフレールアウタとルーフレールインナとを有し、
   上記ルーフレールインナのガセット対向面が、上記ルーフレインフォースメントの軸方向に対して略垂直に形成されて荷重伝達面を形成し、
   上記ルーフレールと上記ガセットとの連結部近傍に脆弱な脆弱部が形成され、
   上記脆弱部の車幅方向内側端部の位置に上記荷重伝達面と略平行な対向部が形成された
   車両の上部車体構造。
2. 上記荷重伝達面と上下方向に重なる位置にルーフレールの断面中心が位置する
   請求項１に記載の車両の上部車体構造。
3. 上記ルーフレール上部を上記パネル接合部よりも上方に突出させることにより上記ルーフレールの断面中心が上記荷重伝達面と上下方向に重なる位置に形成された
   請求項２に記載の車両の上部車体構造。
4. 上記脆弱部がパネル接合部の下方に位置する
   請求項１に記載の車両の上部車体構造。
   

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