特許 7390419 車体上部構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-22

(45)【発行日】2023-12-01

(54)【発明の名称】車体上部構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/06 20060101AFI20231124BHJP

【ＦＩ】

B62D25/06 A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2022034927

(22)【出願日】2022-03-08

(65)【公開番号】P2023130571

(43)【公開日】2023-09-21

【審査請求日】2022-11-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】瀬川 沙弥加

(72)【発明者】

【氏名】中川 学

(72)【発明者】

【氏名】清水 かおり

(72)【発明者】

【氏名】山口 将未

(72)【発明者】

【氏名】千葉 由布伽

【審査官】山本 賢明

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２３３２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０７７０８５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ２５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車幅方向に沿って延び、車両前後方向におけるセンタピラの設置位置に配置されてルーフパネルを補強するルーフアーチを有する車体上部構造において、
前記センタピラは、少なくともアウタパネル部材とインナパネル部材とを備え、
前記センタピラと前記ルーフアーチとは、前記アウタパネル部材と前記インナパネル部材と前記ルーフアーチとからなる三者が結合された第１結合部位と、前記インナパネル部材と前記ルーフアーチとからなる二者が結合された第２結合部位とを有し、
前記第２結合部位は、前記第１結合部位よりも車幅方向内側に配置され、
さらに、インナパネル部材は、前記第１結合部位を通り超して車幅方向内側の前記第２結合部位まで延出していると共に、前記第１結合部位及び前記第２結合部位の両方で接合されていることを特徴とする車体上部構造。

【請求項2】

請求項１記載の車体上部構造において、
前記第１結合部位及び前記第２結合部位を含む領域には、前記ルーフアーチの車両前後方向の幅寸法が他の領域と比較して小さい幅狭部が設けられていることを特徴とする車体上部構造。

【請求項3】

請求項１又は請求項２記載の車体上部構造において、
車体側部には、ルーフサイドレールに沿ってスライド可能なスライドドアが設けられ、
前記ルーフアーチの車幅方向外側端部と前記センタピラの上端部との間には、前記ルーフサイドレールの車両前方部分が臨む戸袋が設けられ、
前記アウタパネル部材は、前記戸袋を含み、
前記ルーフアーチの車幅方向外側端部は、前記戸袋と結合されていることを特徴とする車体上部構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、センタピラ上部と、ルーフパネルを補強するルーフアーチ（ルーフリインフォースメント）の車幅方向端部とを連結する連結部材（ルーフガセット）を備えた車体上部構造が開示されている。

【0003】

また、側突荷重に対処するため、例えば、センタピラの中間部に対してセンタピラスティフナを配置する場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第４４８３５８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、昨今の自動車業界では、側突荷重に対するセンタピラの剛性・強度を維持しながら、車体重量を軽減するために、センタピラスティフナの小型・軽量化が求められている。

【0006】

しかしながら、センタピラスティフナを小型・軽量化した場合、側突荷重の入力時にルーフアーチと連結部材との連結部位（溶接部位）に応力が集中して、この溶接部位が破断するおそれがある。

【0007】

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、従前と比較してセンタピラスティフナを小型化した場合であっても、側突荷重入力時に溶接部位が破断することを回避することが可能な車体上部構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記の目的を達成するために、本発明は、車幅方向に沿って延び、車両前後方向におけるセンタピラの設置位置に配置されてルーフパネルを補強するルーフアーチを有する車体上部構造において、前記センタピラは、少なくともアウタパネル部材とインナパネル部材とを備え、前記センタピラと前記ルーフアーチとは、前記アウタパネル部材と前記インナパネル部材と前記ルーフアーチとからなる三者が結合された第１結合部位と、前記インナパネル部材と前記ルーフアーチとからなる二者が結合された第２結合部位とを有し、前記第２結合部位は、前記第１結合部位よりも車幅方向内側に配置され、さらに、インナパネル部材は、前記第１結合部位を通り超して車幅方向内側の前記第２結合部位まで延出していると共に、前記第１結合部位及び前記第２結合部位の両方で接合されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明では、センタピラスティフナを小型化した場合であっても、側突荷重入力時に溶接部位が破断することを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る車体上下構造が適用された車体の概略構造斜視図である。

【図2】図１に示すＡ部の部分拡大斜視図である。

【図3】図２に示す状態から戸袋の上壁部を取り除いた状態を示す部分拡大斜視図である。

【図4】図２のＩＶ－ＩＶ線に沿った拡大端面図である。

【図5】図２のＶ－Ｖ線に沿った拡大端面図である。

【図6】ルーフアーチの端部に設けられた幅狭部を示す拡大平面図である。

【図7】本実施形態において、側突荷重が入力されてルーフアーチが折れ変形した状態を示す斜視図である。

【図8】本出願人が案出した比較例の拡大端面図である。

【図9】図８に示す比較例において、側突荷重が入力されてルーフアーチが変形した状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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、各図において、「前後」は、車両前後方向、「左右」は、車幅方向（左右方向）、「上下」は、車両上下方向（鉛直上下方向）、をそれぞれ示している。

【0012】

図１に示されるように、本発明の実施形態に係る車体上下構造が適用された車体１０の側面には、ドア開口部１２が設けられている。このドア開口部１２は、フロントドア開口部１４と、リヤドア開口部１６とを有する。フロントドア開口部１４には、図示しないフロントドアがドアヒンジを介して開閉可能に取り付けられる。リヤドア開口部１６には、図示しないリヤスライドドアが、後記するレール４９（図３参照）に沿ってスライド可能に取り付けられている。

【0013】

フロントドア開口部１４とリヤドア開口部１６との間には、下方のサイドシル２０から上方のルーフ部２２に向かって立設するセンタピラ２４が設けられている。このセンタピラ２４は、アウタパネル２６と、インナパネル２８と、センタピラスティフナ３０とを備えて構成されている。センタピラスティフナ３０は、フロントドア開口部１４を構成する車両後方側面に設けられ、アウタパネル２６の上下方向に沿った中央よりもやや下方に配置されている。

【0014】

ルーフ部２２の車幅方向両側には、ルーフ側部に沿って車両前後方向に延在するルーフサイドレール１８が設けられている。

【0015】

車両前後方向におけるセンタピラ２４の設置位置には、車幅方向に沿って延び、ルーフパネル３４を補強するルーフアーチ３６が配置されている（図１参照）。

【0016】

図６に示されるように、ルーフアーチ３６は、車幅方向に沿って延びる長尺な板体（図１参照）からなる本体部３８と、本体部３８の車幅方向外側端部に設けられた幅狭部４０とから構成されている。本体部３８の前縁部及び後縁部には、断面略ハット状を呈し上側に向かって凸形状を有するビード４２が設けられている（図２参照）。本体部３８の車幅方向外側端部において、後記する第１接合部位４６及び第２接合部位４４を含む領域には、ルーフアーチ３６の車両前後方向の幅寸法が本体部３８（他の領域）と比較して小さい幅狭部４０が設けられている（図６参照）。

【0017】

ルーフアーチ３６の車幅方向外側端部３７とセンタピラ２４の上端部との間には、レール４９の車両前方部分が臨む戸袋４８が設けられている（図３、図４参照）。ルーフアーチ３６の車幅方向外側端部３７は、戸袋４８と接合されている（図４参照）。

【0018】

図２に示されるように、戸袋４８は、上側に位置する上壁部５０と、下側に位置する下壁部５２とが、一体的に接合して構成されている。図３に示されるように、下壁部５２には、平面視して略三角形状を呈し、下方に向かって窪む凹部５４が設けられている。この凹部５４には、車幅方向内側に向かって屈曲するレール４９の屈曲部３２が取付部材５６を介して取り付けられている。

【0019】

また、上壁部５０の車幅方向内側には、下壁部５２の車幅方向内側端面５３と比較して、車幅方向内側（ルーフアーチ側）に向かって所定長だけ突出する第１突出部５８が設けられている（図２参照）。換言すると、車幅方向内側において、戸袋４８の下壁部５２の車幅方向内側端面５３（図３参照）は、上壁部５０の第１突出部５８と比較して車幅方向外側に引っ込んだ位置に設けられている（図２と図３とを比較参照）。

【0020】

図４に示されるように、下壁部５２の下方には、ルーフアーチ３６の車幅方向外側端部３７と、センタピラ２４のインナパネル２８の上端部とを連結する連結部材６０が設けられている。この連結部材６０は、車幅方向内側において、上壁部５０の第１突出部５８よりも車幅方向内側（ルーフアーチ３６側）に向かって所定長だけ突出する第２突出部６２が設けられている。また、連結部材６０は、下方に向かって窪む凹部６４を有し、前記凹部６４の下端部は、センタピラ２４のインナパネル２８の上端に接合されている（図４参照）。

【0021】

なお、戸袋４８は、「センタピラのアウタパネル部材」として機能するものである。この戸袋４８は、戸袋４８の下壁部５２を介して、センタピラ２４のアウタパネル２６の上端に連結されている（図４参照）。また、ルーフアーチ３６の車幅方向外側端部３７は、第１接合部位４６を介して、戸袋４８と連結されている（図４参照）。さらに、連結部材６０は、「センタピラのインナパネル部材」として機能するものである。この連結部材６０の下端側は、センタピラ２４のインナパネル２８の上端に連結されている（図４参照）。

【0022】

図２及び図５に示されるように、センタピラ２４とルーフアーチ３６とは、アウタパネル部材（戸袋４８を含む）とインナパネル部材（連結部材６０を含む）とルーフアーチ３６とからなる三者が一体的に接合された第１接合部位（第１結合部位）４６と、インナパネル部材（連結部材６０を含む）とルーフアーチ３６とからなる二者が一体的に接合された第２接合部位（第２結合部位）４４とを有している。二者が接合された第２接合部位４４は、三者が接合された第１接合部位４６よりも車幅方向内側に配置されている。

【0023】

換言すると、センタピラ２４とルーフアーチ３６との間において、図５に示されるように、車幅方向外側に配置された第１接合部位４６は、上から下に向かって、戸袋４８を構成する上壁部５０の第１突出部５８と、連結部材６０の第２突出部６２と、ルーフアーチ３６の車幅方向外側端部３７とからなる三者が、例えば、スポット溶接等によって上下方向において一体的に接合されている。また、第１接合部位４６よりも車幅方向内側に配置された第２接合部位４４は、上から下に向かって、連結部材６０の第２突出部６２と、ルーフアーチ３６の車幅方向外側端部３７とからなる二者が、例えば、スポット溶接等によって上下方向において一体的に接合されている。

【0024】

次に、本出願人が案出した比較例について説明する。
図８に示されるように、この比較例では、車幅方向内側において三者が一体的に接合された第３接合部位７０が設けられ、第３接合部位７０よりも車幅方向外側において二者が一体的に接合された第４接合部位７２が設けられている。

【0025】

具体的には、第３接合部位７０は、ルーフアーチ３６の車幅方向外側端部３７と、戸袋４８を構成する上壁部５０の第１突出部７４と、連結部材６０の第２突出部７６とからなる三者が、スポット溶接等によって一体的に接合されている。また、第３接合部位７０よりも車幅方向外側に位置する第４接合部位７２は、ルーフアーチ３６の車幅方向外側端部３７と、連結部材６０の第２突出部７６とからなる二者が、スポット溶接等によって一体的に接合されている。なお、比較例において、第４接合部位７２は、２枚接合で構成されているが、戸袋４８を構成する上壁部５０及び下壁部５２の下方に設けられているため、第３接合部位７０（３枚接合）よりも剛性が高くなっている。

【0026】

図７は、本実施形態の車体上部構造が適用された車体のセンタピラに対して側突荷重が入力されたときのルーフアーチの変形状態を示す一部破断斜視図、図９は、比較例に係る車体のセンタピラに対して側突荷重が入力されたときのルーフアーチの変形状態を示す一部破断斜視図である。

【0027】

本実施形態では、図７から了解されるように、三者が接合された第１接合部位４６よりも車幅方向内側に位置し、二者が接合された第２接合部位４４に側突荷重の応力が集中してルーフアーチ３６の折れ点（折れ変形の起点、脆弱部）となっている。従って、本実施形態では、側突荷重の入力時に第２接合部位４４を起点としてルーフアーチ３６が折れ変形することで側突荷重が吸収され、スポット溶接部位である第１接合部位４６への負荷を軽減している。この結果、本実施形態では、従前と比較してセンタピラスティフナ３０の形状を小型化した場合であっても、側突荷重入力時に溶接部位（第２接合部位４４）が破断することを回避することが可能な車体上部構造を得ることができる。

【0028】

これに対して、本出願人が案出した比較例では、図９から了解されるように、側突荷重の入力時にルーフアーチ３６の車幅方向外側端部３７で折れることがなく、ルーフアーチ３６が全体的に弓形に変形する。この結果、比較例では、第３接合部位７０よりも車幅方向外側に位置する第４接合部位７２に対して大きな負荷がかかり、二者が接合されたスポット溶接部位（第４接合部位７２）が破断するおそれがある。

【0029】

換言すると、図９に示されるように、比較例では、側突荷重入力時、接合部位（第３接合部位７０、第４接合部位７２）以外の部位で折れ変形が発生すると、かえって接合部位に強い応力が付与されて接合部位の破断を招き易くなる。これに対して、図７に示されるように、本実施形態では、折れ変形の起点に向かって、三者接合部位（第１接合部位４６）から二者接合部位（第２接合部位４４）へと徐々に脆弱化していき、折れ変形の起点で屈曲するようにすることで、屈曲によって発生する応力で接合部位が破断することを好適に回避することができる。

【0030】

また、本実施形態では、第１接合部位４６及び第２接合部位４４を含む領域に、ルーフアーチ３６の車両前後方向の幅寸法が本体部３８（他の領域）と比較して小さい幅狭部４０が設けられている（図６参照）。これにより、本実施形態では、幅狭部４０に対して側突荷重の応力を集約（集中）させることが可能となり、第２接合部位４４を起点としてルーフアーチ３６を折れ変形させることができる。

【0031】

なお、本実施形態では、センタピラ２４とルーフアーチ３６との間に戸袋４８を備える構成としているが、これに限定されるものではない。例えば、ルーフアーチ３６が戸袋４８を介することがなく、センタピラ２４に直接接合されている構成も含まれる。

【符号の説明】

【0032】

１０ 車体
２４ センタピラ
３４ ルーフパネル
３６ ルーフアーチ
３８ 本体部（他の領域）
４０ 幅狭部
４４ 第２接合部位（第２結合部位）
４６ 第１接合部位（第１結合部位）
４８ 戸袋（アウタパネル部材）
６０ 連結部材（インナパネル部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】