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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2020-196412(P2020-196412A)
(43)【公開日】2020年12月10日
(54)【発明の名称】上部車体構造
(51)【国際特許分類】
   B62D 25/06 20060101AFI20201113BHJP
【FI】
   B62D25/06 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2019-105577(P2019-105577)
(22)【出願日】2019年6月5日
(71)【出願人】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121603
【弁理士】
【氏名又は名称】永田 元昭
(74)【代理人】
【識別番号】100141656
【弁理士】
【氏名又は名称】大田 英司
(74)【代理人】
【識別番号】100182888
【弁理士】
【氏名又は名称】西村 弘
(74)【代理人】
【識別番号】100196357
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 吉章
(74)【代理人】
【識別番号】100067747
【弁理士】
【氏名又は名称】永田 良昭
(72)【発明者】
【氏名】銭谷 恒明
(72)【発明者】
【氏名】村岡 修二
(72)【発明者】
【氏名】森本 誠
(72)【発明者】
【氏名】平島 喜生
【テーマコード(参考)】
3D203
【Fターム(参考)】
3D203AA31
3D203BB06
3D203BB08
3D203BB12
3D203BB22
3D203BB25
3D203BB54
3D203BB56
3D203BB62
3D203BB63
3D203BC10
3D203CA22
3D203CA25
3D203CA29
3D203CA53
3D203CA54
3D203CA57
3D203CA73
3D203CB04
3D203CB09
3D203CB39
3D203DA73
3D203DA77
(57)【要約】
【課題】ルーフレインフォースメントの軽量化と、補強効果の確保との両立を図ることができる上部車体構造の提供を目的とする。
【解決手段】車両上部の車幅方向左右両側において車両前後方向に延びるルーフサイドレール21と、上記ルーフサイドレール21,21間を車幅方向に延び当該ルーフサイドレール21に端部が固定されたルーフレインフォースメント27と、が設けられた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27の上記ルーフサイドレール21への固定部のみを部分的に複数の部材51,52により閉断面を構成したことを特徴とする。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両上部の車幅方向左右両側において車両前後方向に延びるルーフサイドレールと、
上記ルーフサイドレール間を車幅方向に延び当該ルーフサイドレールに端部が固定されたルーフレインフォースメントと、が設けられた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の上記ルーフサイドレールへの固定部のみを部分的に複数の部材により閉断面を構成した
上部車体構造。
【請求項2】
上記複数の部材のうち1つの部材が上記ルーフサイドレールに固定されると共に、
上記1つの部材の上記ルーフサイドレールに対する固定箇所よりもルーフサイドレール側において、上記複数の部材のうち他の部材が上記1つの部材に接合されることにより閉断面部が構成された
請求項1に記載の上部車体構造。
【請求項3】
上記ルーフレインフォースメントの上記閉断面部は、上記1つの部材である下側部材と、上記他の部材である上側部材と、の上下の2部材にて構成されており、
上記下側部材が上記ルーフサイドレールに下方から固定される
請求項2に記載の上部車体構造。
【請求項4】
上記ルーフレインフォースメントは、1つの部材として一体で左右一対のルーフサイドレール間に橋渡されるルーフレインフォースメント本体と、
上記ルーフサイドレール近傍にのみ設けられ他の部材としての閉断面構成部材と、から成り、
上記閉断面構成部材の上記ルーフサイドレールから遠い側の端部は、車両前後方向に対して角度を成すよう構成された
請求項2または3に記載の上部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、車両上部の車幅方向左右両側において車両前後方向に延びるルーフサイドレールと、上記ルーフサイドレール間を車幅方向に延び当該ルーフサイドレールに端部が固定されたルーフレインフォースメントと、が設けられた上部車体構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車体の上側部には、車両の前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレールが設けられており、車体剛性の向上や、車両上方からの荷重入力、または万一の車両横転時に備えて、上記左右一対のルーフサイドレール間を車幅方向に橋渡しするルーフレインフォースメントを設けるのが一般的である。
【0003】
特許文献1には、左右一対のルーフサイドレール間を、閉断面構造を有するルーフレインフォースメント(クロスビーム参照)にて車幅方向の全幅にわたって橋渡しすることで、車体の剛性を向上するものが開示されている。
【0004】
しかしながら、上記特許文献1に開示された従来構造においては、上記ルーフレインフォースメントはアルミニウム合金の押出し材で構成されると共に、その車幅方向の全幅にわたって上記閉断面を有するものであるから、車体の剛性を向上させることができるという利点がある反面で、重量が大となるものである。
近年、燃費向上や車両の運動性能向上の観点から、車体の軽量化が望まれており、このような車体の強化を、より軽量な構成にて如何にして実現するかというニーズがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2003−112656号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そこで、この発明は、ルーフレインフォースメントの軽量化と、補強効果の確保との両立を図ることができる上部車体構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明による上部車体構造は、車両上部の車幅方向左右両側において車両前後方向に延びるルーフサイドレールと、上記ルーフサイドレール間を車幅方向に延び当該ルーフサイドレールに端部が固定されたルーフレインフォースメントと、が設けられた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の上記ルーフサイドレールへの固定部のみを部分的に複数の部材により閉断面を構成したものである。
【0008】
上記構成によれば、ルーフレインフォースメントのうちのルーフサイドレールへの固定部のみを、部分的に閉断面を構成したので、ルーフレインフォースメントの全体を車幅方向全幅にわたって閉断面構造とする構成と比較して、軽量化と補強効果確保との両立を図ることができる。
【0009】
この発明の一実施態様においては、上記複数の部材のうち1つの部材が上記ルーフサイドレールに固定されると共に、上記1つの部材の上記ルーフサイドレールに対する固定箇所よりもルーフサイドレール側において、上記複数の部材のうち他の部材が上記1つの部材に接合されることにより閉断面部が構成されたものである。
上記構成によれば、複数の部材のうち他の部材が1つの部材に接合されて閉断面部が構成された位置に対して、1つの部材とルーフサイドレールとの固定箇所が車幅方向内側に位置することになる。
この結果、上記複数の部材による部分的閉断面を構成し、当該閉断面構造による補強効果を発揮させることができ、また部分的な閉断面構造により軽量化を達成することができる。
【0010】
この発明の一実施態様においては、上記ルーフレインフォースメントの上記閉断面部は、上記1つの部材である下側部材と、上記他の部材である上側部材と、の上下の2部材にて構成されており、上記下側部材が上記ルーフサイドレールに下方から固定されるものである。
【0011】
上記構成によれば、下側部材をルーフサイドレールに対して下方から固定されるので、車室内側から取付け作業を行なうことができ、作業性がよい。また、上下の2部材から成るルーフレインフォースメントをルーフパネルに対して予めサブアッセンブリしておくことも可能となる。
【0012】
この発明の一実施態様においては、上記ルーフレインフォースメントは、1つの部材として一体で左右一対のルーフサイドレール間に橋渡されるルーフレインフォースメント本体と、上記ルーフサイドレール近傍にのみ設けられ他の部材としての閉断面構成部材と、から成り、上記閉断面構成部材の上記ルーフサイドレールから遠い側の端部は、車両前後方向に対して角度を成すよう構成されたものである。
【0013】
上記構成によれば、ルーフレインフォースメントの長手方向に荷重が加わった際、上記角度により閉断面構成部材の端部に対して応力が集中することを低減することができる。すなわち、上記角度により閉断面構成部材は端部近傍から端部にかけて、その車両前後方向の長さが漸次変化するので、当該端部に対する応力集中を回避することができる。
【発明の効果】
【0014】
この発明によれば、ルーフレインフォースメントのうちのルーフサイドレールへの固定部のみを部分的な閉断面構造と成すことで、軽量化を図りつつ、補強効果を達成することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本発明の上部車体構造を含む車両全体の車体構造を示す斜視図
図2図1の車両右側の側面図
図3】上部車体構造を示す平面図
図4図3のA−A線矢視断面図
図5図3の要部拡大平面図
図6図5の底面図
図7】ルーフサイドレール、ルーフサイドガセット、ルーフレインフォースメント本体、閉断面構成部材の分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【0016】
ルーフレインフォースメントの軽量化と、補強効果の確保との両立を図るという目的を、車両上部の車幅方向左右両側において車両前後方向に延びるルーフサイドレールと、上記ルーフサイドレール間を車幅方向に延び当該ルーフサイドレールに端部が固定されたルーフレインフォースメントと、が設けられた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の上記ルーフサイドレールへの固定部のみを部分的に複数の部材により閉断面を構成するという構造にて実現した。
【実施例】
【0017】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は上部車体構造を示し、図1は当該上部車体構造を含む車両全体の車体構造を示す斜視図、図2図1の車両右側の側面図、図3は上部車体構造を示す平面図、図4図3のA−A線矢視断面図、図5図3の要部拡大平面図、図6は底面図、図7はルーフサイドレール、ルーフサイドガセット、ルーフレインフォースメント本体、閉断面構成部材の分解斜視図である。
【0018】
なお、以下の実施例においては、車両走行用の内燃機関、排気管、車両前後方向に長く延びるセンタトンネル部を有さない電気自動車の車体構造について例示するが、本発明は電気自動車の車体構造のみに限定されるものではない。
【0019】
まず、図1図2図3を参照して車両全体の車体構造について説明する。
図1に示すように、車両前部のモータルームと、その後方の車室とを車両前後方向に仕切るダッシュパネル(詳しくは、ダッシュロアパネル)を設け、該ダッシュパネルの下部後端部には、略平坦形状のフロアパネル1を連設している。
【0020】
このフロアパネル1は車室の床面を形成するもので、該フロアパネル1の車幅方向左右両サイドには、車両の前後方向に延びる閉断面構造のサイドシル2を設けている。当該サイドシル2はサイドシルインナ2aとサイドシルアウタ2bとを接合固定して、車両前後方向に延びるサイドシル閉断面部を有する車体強度部材である。
【0021】
左右一対のサイドシル2,2の前部相互間を車幅方向に一直線状に連結する前部クロスメンバ3(いわゆるNo.2クロスメンバ)を設けている。この前部クロスメンバ3は断面ハット形状の部材にて形成され、その下部フランジをフロアパネル1上面に接合固定することで、フロアパネル1と前部クロスメンバ3との間には、車幅方向に一直線状に延びる閉断面部が形成されている。
【0022】
上記前部クロスメンバ3の後方において、上述の左右一対のサイドシル2の車両前後方向の中間部相互間を、車幅方向に一直線状に連結する中間クロスメンバ4(いわゆるNo.2.5クロスメンバ)を設けている。この中間クロスメンバ4も断面ハット形状の部材にて形成され、その下部フランジをフロアパネル1上面に接合固定することで、フロアパネル1と中間クロスメンバ4との間には、車幅方向に一直線状に延びる閉断面部が形成されている。
また、上述の中間クロスメンバ4と前部クロスメンバ3とは平行に配置されている。
【0023】
上述の中間クロスメンバ4の後方には、上方に立上がった後に、その上端から後方に延びるキックアップ部5を形成し、このキックアップ部5の下方部には、車幅方向に延びるクロスメンバ(いわゆるNo.3クロスメンバ)を設け、当該クロスメンバと上記キックアップ部5との間には、車幅方向に延びる閉断面部が形成されている。
上述のキックアップ部5の後方には後席シート搭載用のリヤシートパン6を設け、このリヤシートパン6のさらに後方には、荷室の床面を形成するリヤフロアパン7を連設している。
【0024】
また、上述のリヤシートパン6の後端部とリヤフロアパン7の前端部とに跨がって車幅方向に延びる後部クロスメンバ8(いわゆるNo.4クロスメンバ)を設け、この後部クロスメンバ8と上述のリヤシートパン6およびリヤフロアパン7との間には、車幅方向に延びる閉断面部が形成されている。
【0025】
一方、図1に示すように、フロアパネル1の前部車幅方向中央には、車室内へ突出する部分的なトンネル部9を形成している。このトンネル部9はダッシュパネル下部後端と前部クロスメンバ3直前部との間にのみ形成された部分的なものである。
【0026】
また、同図に示すように、トンネル部9とサイドシル2との車幅方向中間部には、フロアフレーム10(詳しくは、フロアフレームアッパ)を接合固定している。このフロアフレーム10はハット断面形状を有しており、その下部フランジをフロアパネル1とダッシュパネル下部とに跨がって接合することで、当該フロアフレーム10とフロアパネル1およびダッシュパネル下部との間には、車両の前後方向に延びる閉断面部が形成されている。
さらに、図1に示すように、前部クロスメンバ3と中間クロスメンバ4との前後方向中間部で、かつ車幅方向中央位置には、車両正面視で略M字形状の立設ブラケット11を立設固定している。
【0027】
加えて、図1に示すように、上述のキックアップ部5の車幅方向中央直前部には、上壁、左右の側壁、前壁を備えたキックアップ部補強部材12を設け、当該キックアップ部補強部材12の下部フランジを、フロアパネル1とキックアップ部5とに接合することで、キックアップ部5を補強すべく構成している。
【0028】
図1図3に示すように、フロントウインドシールド(いわゆるフロントウインドガラス)の車幅方向左右両側部に位置すると共に前下がり状に延びる閉断面構造のフロントピラー部13を設けている。
このフロントピラー部13は、フロントピラーアウタとフロントピラーインナとを接合固定して、その長手方向に沿うフロントピラー閉断面部を有する車体強度部材である。
【0029】
左右一対のフロントピラー部13,13の前端部から下方に延びてドアヒンジ部材を支持する閉断面構造のヒンジピラー部16を設けている。このヒンジピラー部16は、ヒンジピラーインナアッパ17とヒンジピラーインナロア18とに上下2分割したヒンジピラーインナ19と、ヒンジピラーアウタ20とを接合固定して車両の上下方向に延びる車体強度部材であって、上述のヒンジピラーインナ19とヒンジピラーアウタ20との間には、車両の上下方向に延びるヒンジピラー閉断面部が形成されている。また、このヒンジピラー部16は、サイドシル2の前端と、フロントピラー部13の傾斜下端部とを上下方向に連結する強度部材である。
【0030】
図1図3に示すように、上述のフロントピラー部13から車両後方に連続すると共に、フロントピラー部13よりも水平に近い状態で車両前後方向に延びてその上部にルーフパネルが接合される左右一対のルーフサイドレール21,21を設けている。つまり、該ルーフサイドレール21は車体上部の車幅方向左右両側において車両前後方向に沿って延びる車体強度部材であって、図7に示すように、このルーフサイドレール21はルーフサイドレールインナ22とルーフサイドレールアウタ23とを接合固定して、車両の前後方向に延びるルーフサイドレール閉断面部S1を形成した車体強度部材である。
また、図1図3に示すように、上述のルーフサイドレール21から車両後方に連続すると共に、前高後底状に湾曲して後方に延びる閉断面構造のリヤピラー部24を設けている。
【0031】
図1図3に示すように、上述のルーフサイドレール21の前端部相互間を車幅方向に延びて当該ルーフサイドレール21にその左右両端部が固定されたフロントヘッダ25を設けている。
また、図1図3に示すように、上述のリヤピラー部24の上端部相互間を車幅方向に延びて当該リヤピラー部24にその左右両端部が固定されたリヤヘッダ26を設けている。
【0032】
そして、図1図3に示すように、上述のフロントヘッダ25とリヤヘッダ26との間には、車両前後方向に間隔を隔てて複数のルーフレインフォースメント27,28,29,30が設けられている。これらの各ルーフレインフォースメント27〜30は、左右一対のルーフサイドレール21,21間を車幅方向に延び当該ルーフサイドレール21にその左右両端部が固定されるものである。また、これらの各ルーフレインフォースメント27〜30は、車両前後方向に幅(前後幅)を有し、かつ、上記左右一対のルーフサイドレール21,21間を車幅方向に橋渡しするレインフォースメントである。なお、左右一対のルーフサイドレール21、フロントヘッダ25、リヤヘッダ26、およびルーフレインフォースメント27〜30の上部にはルーフパネル(図示せず)が設けられる。
【0033】
ところで、図1に示すように、上述のリヤフロアパン7の車幅方向両サイドには、車両前後方向に延びる閉断面構造のリヤサイドフレーム31が設けられており、該リヤサイドフレーム31の前端部は、サイドシル2の後端部とオーバラップする位置まで前方に延設されている。
【0034】
上述のリヤサイドフレーム31の車幅方向外側には、サイドパネルインナ32およびリヤホイールハウス33が設けられており、該リヤホイールハウス33上端部のダンパ支持部と、上述のリヤピラー部24とを略水平状で車両前後方向に連結するガセット部材34が設けられている。
【0035】
さらに、図1に示すように、上述の後部クロスメンバ8の車幅方向端部から車両上方に連続するようにブレース部材35を設けている。このブレース部材35はサイドパネルインナ32およびリヤホイールハウス33の内面に接合固定されており、当該ブレース部材35とサイドパネルインナ32およびリヤホイールハウス33との間には、車両上下方向に延びる閉断面部が形成されている。
【0036】
図1に示すように、複数のルーフレインフォースメント27〜30のうちの最も車両後方に位置するルーフレインフォースメント30と対応するルーフサイドレール21の後部と、その下方のサイドシル2後端部とを車両の略上下方向に連結する閉断面形状の構造体36を設けている。この構造体36はリヤ側のヒンジピラーを兼ねるものである。
【0037】
図1図2に示すように、閉断面構造の上壁部を形成するルーフサイドレール21と、閉断面構造の斜辺部を形成するフロントピラー部13と、閉断面構造の前壁部を形成するヒンジピラー部16と、閉断面構造の下壁部を形成するサイドシル2と、閉断面構造の後壁部を形成する構造体36とで、車両側面視にて環状に連続する環状構造体LSが形成されると共に、これらの各要素21,13,16,2,36にて、車両側部にセンタピラーレスのドア開口部37が形成されている。このドア開口部37は、例えば、観音開き構造のフロントドアおよびリヤドアにて開閉されるものであり、当該観音開き構造のフロントドアの前端はドアヒンジ部材を介してヒンジピラー部16に開閉可能に取付けられ、リヤドアの後端はドアヒンジ部材を介して上記構造体36に開閉可能に取付けられる。
【0038】
上述の構造体36は上記ドア開口部37の後部において車両の略上下方向に延びる車体強度部材であって、該構造体36の下端部近傍には、車両のリヤサスペンション部材としてのトーションビーム式のリヤサスペンション38におけるトレーリングアーム39の前端枢支部40が設けられている。この前端枢支部40は、上述のリヤサイドフレーム31の車幅方向外側部に、支持ブラケットを介して取付けられるものである。
【0039】
図1図2に示すように、上述の構造体36の上部後方には、クオータウインド配置用の開口部41が開口形成されている。この開口部41およびドア開口部37を除いて、上述の各要素、すなわち、構造体36、ルーフサイドレール21、リヤピラー部24、サイドパネルインナ32、サイドシル2を含む車体側面の略全体は、車体外板としてのボディサイドアウタパネル42にて覆われている。
【0040】
図3で示した複数のルーフレインフォースメント27,28,29,30のうちの最も車両前側に位置するルーフレインフォースメント27の車幅方向両端部と対応するルーフサイドレール21には、図5図7に示すように、ルーフサイドガセット50を接合固定している。
【0041】
図7に示すように、上述のルーフサイドレール21は、ルーフサイドレールインナ22とルーフサイドレールアウタ23との各接合フランジ部による上側接合部21aと下側接合部21bとを有しており、上側接合部21aは車幅方向の内方へ突出し、下側接合部21bは車両下方へ突出している。
【0042】
そこで、図6に底面図で示すように、上述のルーフサイドガセット50は、ルーフサイドレール21の上側接合部21aの下面にスポット溶接手段等の接合手段にて接合固定されたものである。
上述のルーフサイドガセット50は、上壁50aと、該上壁50aから下方に延びる縦壁50bとを有しており、該縦壁50bによりルーフサイドガセット50それ自体の剛性向上を図っている。
【0043】
図3図7に示すように、上述のルーフレインフォースメント27は、複数の部材により構成されている。すなわち、該ルーフレインフォースメント27は、複数の部材のうちの1つの部材として一体で左右一対のルーフサイドレール21,21間に車幅方向に橋渡されるルーフレインフォースメント本体51と、上述のルーフサイドレール21の近傍位置にのみ設けられ複数の部材のうちの他の部材としての閉断面構成部材52と、から構成されている。ここで、上述の閉断面構成部材52の車幅方向の長さは、軽量化と補強効果の確保との両立を図る目的で、図3に示すように、ルーフレインフォースメント本体51の車幅方向の長さに対して、25%〜30%の範囲内に設定されているが、この数値に限定されるものではない。
また、閉断面構成部材52の車両前後方向の幅は、ルーフレインフォースメント本体51の車両前後方向の幅と同一、または、略同一に形成されている。
【0044】
図7に示すように、上述のルーフレインフォースメント本体51および閉断面構成部材52は、車幅方向外端部51A,52Aが低く、当該車幅方向外端部51A,52Aから車幅方向内方かつ上方へ隆起する隆起部51B,52Bを介して、車幅方向へ略一直線状に延びる中間部51C,52Cを備えている。
【0045】
図4に示すように、上述のルーフレインフォースメント本体51の車両前後方向の断面形状は略W字形状に形成される一方、閉断面構成部材52の車幅方向の断面形状はフラット形状に形成されており、これら両者51,52の接合により、当該両者51,52間には、2つの閉断面部S2,S3が形成されている。
【0046】
略W字形状のルーフレインフォースメント本体51は、詳しくは、次のように形成されている。
すなわち、車両前後方向中間の上壁51aと、該上壁51aの前後両端から下方に延びる前後一対の縦壁51b,51bと、前側の縦壁51bの下端から前方に延びる下壁51cと、後側の縦壁51bの下端から後方に延びる下壁51dと、各下壁51c,51dの前端および後端から上方に延びる立設壁51e,51eと、前側の立設壁51eの上端から前方に延びるフランジ部51fと、後側の立設壁51eの上端から後方に延びるフランジ部51gと、を一体形成して略W字形状に構成されており、上述の上壁51a,前後の各フランジ部51f,51gの高さを略同一高さに形成すると共に、前後の下壁51c,51dの高さも略同一高さに形成したものである。
【0047】
図4に示すように、略W字形状のルーフレインフォースメント本体51の上壁51aおよび前後の各フランジ部51f,51gに対して、フラット形状の閉断面構成部材52を、スポット溶接手段等の接合手段にて接合固定することで、同図に示すように2つの閉断面部S2,S3を形成したものである。
図5図6に示すように、ルーフレインフォースメント27の車幅方向の端部は、ルーフサイドガセット50を介してルーフサイドレール21に固定されている。
【0048】
要するに、図3図4図7に示すように、ルーフレインフォースメント27の上記ルーフサイドレール21への固定部のみを部分的に複数の部材(ルーフレインフォースメント本体51と閉断面構成部材52)による閉断面構造(図4の閉断面部S2,S3参照)と成したものである。
これにより、ルーフレインフォースメントの全体を車幅方向全幅にわたって閉断面構造とする構成と比較して、軽量化と補強効果の確保との両立を図るよう構成したものである。
【0049】
図7に示すように、ルーフレインフォースメント本体51の車幅方向端部において、その前後の下壁51c,51dには、ボルト挿通孔51h,51iが形成されており、これらボルト挿通孔51h,51iと一致するように上記各下壁51c,51dの上面にはウエルドナット53,53(図5参照)が溶接手段にて取付けられている。
【0050】
また、図5図7に示すように、上述のウエルドナット53,53と対応する閉断面構成部材52の車幅方向端部には、当該ウエルドナット53,53との干渉を回避する目的で、切欠き部52d,52dが形成されている。
さらに、図6図7に示すように、上述のボルト挿通孔51h,51iと上下方向に対向するルーフサイドガセット50の上壁50aには、ボルト挿通孔50c,50cが開口形成されている。
【0051】
そして、ルーフサイドガセット50の下方(つまり車室内側)から、図示しないボルトを、当該ルーフサイドガセット50のボルト挿通孔50c,50cおよびルーフレインフォースメント本体51のボルト挿通孔51h,51iに挿通した後に、上記ウエルドナット53,53に締付け固定することで、ルーフレインフォースメント27を、ルーフサイドガセット50を介して、ルーフサイドレール21に固定するよう構成している。
【0052】
図5に示すように、ボルト、ナット53によるルーフレインフォースメント27の固定箇所(一対のウエルドナット53,53を車両前後方向に結ぶ仮想線で示すボルト締結位置α参照)に対して、ルーフサイドレール21側つまり車幅方向外側となるように、ルーフレインフォースメント本体51と閉断面構成部材52とを複数のスポット溶接箇所SW1,SW2,SW3にて接合固定している。ここで、上記各スポット溶接箇所SW1,SW2,SW3を車両前後方向に結ぶ仮想線の位置を、2部材(ルーフレインフォースメント本体51と閉断面構成部材52)の溶接位置βと成している。なお、上述のボルト締結位置αはルーフモヒカン部と対応している。
【0053】
図5図6に示すように、上述のルーフレインフォースメント本体51の車幅方向端部において、前側のフランジ部51f、上壁51a、後側のフランジ部51gには、車幅方向外方へ突出する舌片部51j,51k,51mが一体形成されており、これらの各舌片部51j,51k,51mのうちの前後の舌片部51j,51mはスポット溶接箇所SW4,SW5にてルーフサイドレール21の上側接合部21aに接合固定されている。
【0054】
すなわち、複数の部材(ルーフレインフォースメント本体51と閉断面構成部材52)のうち1つの部材であるルーフレインフォースメント本体51が、ルーフサイドガセット50を介してルーフサイドレール21に固定されると共に、上記1つの部材(ルーフレインフォースメント本体51)のルーフサイドレール21(詳しくは、ルーフサイドガセット50)に対する固定箇所(ボルト締結位置α)よりもルーフサイドレール21側において、上記複数の部材のうち他の部材(閉断面構成部材52)が1つの部材(ルーフレインフォースメント本体51)に溶接位置βにて接合固定されることにより閉断面部S2,S3が構成されたものである。
【0055】
これにより、複数の部材(ルーフレインフォースメント本体51と閉断面構成部材52)のうち他の部材(閉断面構成部材52)が1つの部材(ルーフレインフォースメント本体51)に接合固定されて閉断面部S2,S3が構成された位置(2部材の溶接位置β)に対して、1つの部材(ルーフレインフォースメント本体51)とルーフサイドレール21(詳しくは、ルーフサイドガセット50参照)との固定箇所(ボルト締結位置α)が車幅方向内側に位置することになる。
【0056】
この結果、上記複数の部材による部分的閉断面(車幅方向の端部側にのみ部分的に形成される閉断面)を構成し、当該閉断面構造(閉断面部S2,S3参照)によるルーフレインフォースメント27の補強効果を発揮させ、かつ、車幅方向の全幅にわたらない部分的な閉断面構造により軽量化を達成すべく構成したものである。
【0057】
図4図7に示すように、ルーフレインフォースメント27の上述の閉断面部S2,S3は、1つの部材である下側部材(ルーフレインフォースメント本体51)と、他の部材である上側部材(閉断面構成部材52)と、の上下の2部材にて構成されており、下側部材(ルーフレインフォースメント本体51)が下方から上方に向けて締付け操作されるボルトを用いて、ルーフサイドレール21(詳しくは、ルーフサイドガセット50)に固定されるものである。
【0058】
これにより、下側部材であるルーフレインフォースメント本体51を、ルーフサイドガセット50を介してルーフサイドレール21に下方から締付け操作するボルトを用いて固定し得るので、車室内側から取付け作業を行なうことが可能となって、その作業性の向上を図ると共に、上下の2部材から成るルーフレインフォースメント27をルーフパネルに対して予めサブアッセンブリすることも可能となるよう構成したものである。
さらに、図6図7に示すように、上述の閉断面構成部材52のルーフサイドレール21から遠い側の端部、つまり車幅方向内端部は、車両前後方向に対して角度を成すよう構成されている。
【0059】
この実施例では、閉断面構成部材52の車幅方向内端部に、前端が相対的に車幅方向中央寄りに位置し、後端が相対的に車幅方向外方寄りに位置する前側傾斜部54と、前端が相対的に車幅方向外方寄りに位置し、後端が相対的に車幅方向中央寄りに位置する後側傾斜部55と、を設けることで、閉断面構成部材52のルーフサイドレール21から遠い側の端部を、車両前後方向に対して角度を有するよう形成したものである。
これにより、ルーフレインフォースメント27に対して、その長手方向に荷重が加わった際、上記角度により閉断面構成部材52の車幅方向内側端部に対して応力が集中することを低減すべく構成したものである。
【0060】
すなわち、上記角度により閉断面構成部材52は端部近傍から端部にかけて、その車両前後方向の長さが漸次変化(この実施例では漸減)することで、当該端部に対する応力集中を回避するよう構成したものである。
なお、図中、矢印Fは車両前方を示し、矢印Rは車両後方を示し、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し、矢印UPは車両上方を示す。
【0061】
このように、上記実施例の上部車体構造は、車両上部の車幅方向左右両側において車両前後方向に延びるルーフサイドレール21と、上記ルーフサイドレール21間を車幅方向に延び当該ルーフサイドレール21に端部が固定されたルーフレインフォースメント27と、が設けられた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27の上記ルーフサイドレール21への固定部のみを、部分的に複数の部材(ルーフレインフォースメント本体51、閉断面構成部材52参照)により閉断面(閉断面部S2,S3参照)を構成したものである(図3図4図7参照)。
【0062】
この構成によれば、ルーフレインフォースメント27のうちのルーフサイドレール21への固定部のみを、部分的に閉断面を構成したので、ルーフレインフォースメント27の全体を車幅方向全幅にわたって閉断面構造とする構成と比較して、軽量化と補強効果確保との両立を図ることができる。
【0063】
また、この発明の一実施形態においては、上記複数の部材のうち1つの部材(ルーフレインフォースメント本体51)が上記ルーフサイドレール21に固定されると共に、上記1つの部材(ルーフレインフォースメント本体51)の上記ルーフサイドレール21に対する固定箇所(ボルト締結位置α)よりもルーフサイドレール21側において、上記複数の部材のうち他の部材(閉断面構成部材52)が上記1つの部材(ルーフレインフォースメント本体51)に接合されることにより(2部材の溶接位置β参照)、閉断面部S2,S3が構成されたものである(図4図5参照)。
【0064】
この構成によれば、複数の部材のうち他の部材(閉断面構成部材52)が1つの部材(ルーフレインフォースメント本体51)に接合されて閉断面部S2,S3が構成された位置(溶接位置β)に対して、1つの部材(ルーフレインフォースメント本体51)とルーフサイドレール21との固定箇所(ボルト締結位置α)が車幅方向内側に位置することになる。
【0065】
この結果、上記複数の部材(ルーフレインフォースメント本体51と閉断面構成部材52)による部分的閉断面(閉断面部S2,S3参照)を構成し、当該閉断面構造による補強効果を発揮させることができ、また部分的な閉断面構造により軽量化を達成することができる。
【0066】
さらに、この発明の一実施形態においては、上記ルーフレインフォースメント27の上記閉断面部S2,S3は、上記1つの部材である下側部材(ルーフレインフォースメント本体51)と、上記他の部材である上側部材(閉断面構成部材52)と、の上下の2部材にて構成されており、上記下側部材(ルーフレインフォースメント本体51)が上記ルーフサイドレール21に下方から固定(詳しくは、下方から締付け操作するボルトを用いて固定)されるものである(図4図7参照)。
【0067】
この構成によれば、下側部材(ルーフレインフォースメント本体51)をルーフサイドレール21に対して下方から固定されるので、車室内側から取付け作業を行なうことができ、作業性がよい。また、上下の2部材(ルーフレインフォースメント本体51と閉断面構成部材52)から成るルーフレインフォースメント27をルーフパネルに対して予めサブアッセンブリしておくことも可能となる。
【0068】
加えて、この発明の一実施形態においては、上記ルーフレインフォースメント27は、1つの部材として一体で左右一対のルーフサイドレール21,21間に橋渡されるルーフレインフォースメント本体51と、上記ルーフサイドレール21近傍にのみ設けられ他の部材としての閉断面構成部材52と、から成り、上記閉断面構成部材52の上記ルーフサイドレール21から遠い側の端部(つまり、車幅方向の内端部)は、車両前後方向に対して角度を成すよう構成されたものである(図6図7参照)。
【0069】
この構成によれば、ルーフレインフォースメント27の長手方向に荷重が加わった際、上記角度により閉断面構成部材52の端部に対して応力が集中することを低減することができる。すなわち、上記角度により閉断面構成部材52は端部近傍から端部にかけて、その車両前後方向の長さが漸次変化するので、当該端部に対する応力集中を回避することができる。
【0070】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の複数の部材は、実施例のルーフレインフォースメント本体51と閉断面構成部材52に対応し、
以下同様に、
1つの部材および下側部材は、ルーフレインフォースメント本体51に対応し、
他の部材および上側部材は、閉断面構成部材52に対応し、
1つの部材とルーフサイドレールとの固定箇所は、ルーフレインフォースメント本体51とルーフサイドガセット50とのボルト、ナットによる締結箇所であるボルト締結位置α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。
【0071】
例えば、上記実施例においては、前側傾斜部54と後側傾斜部55との2つの傾斜部を形成することで、閉断面構成部材52のルーフサイドレール21から遠い側の端部を、車両前後方向に対して角度を有するよう構成したが、この構成に代えて、閉断面構成部材52の車幅方向内端部に部材前端から部材後端にかけて単一の傾斜部を形成する構造を採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0072】
以上説明したように、本発明は、車両上部の車幅方向左右両側において車両前後方向に延びるルーフサイドレールと、上記ルーフサイドレール間を車幅方向に延び当該ルーフサイドレールに端部が固定されたルーフレインフォースメントと、が設けられた上部車体構造について有用である。
【符号の説明】
【0073】
21…ルーフサイドレール
27…ルーフレインフォースメント
51…ルーフレインフォースメント本体(1つの部材、下側部材)
52…閉断面構成部材(他の部材、上側部材)
S2,S3…閉断面部
α…ボルト締結位置(固定箇所)
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7