(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】2026-02-04
(45)【発行日】2026-02-13
(54)【発明の名称】車体上部構造
(51)【国際特許分類】
B62D 25/06 20060101AFI20260205BHJP
B62D 25/04 20060101ALI20260205BHJP
【FI】
B62D25/06 B
B62D25/04 A
(21)【出願番号】P 2022048552
(22)【出願日】2022-03-24
【審査請求日】2025-01-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100101247
【氏名又は名称】高橋 俊一
(74)【代理人】
【識別番号】100095500
【氏名又は名称】伊藤 正和
(74)【代理人】
【識別番号】100098327
【氏名又は名称】高松 俊雄
(73)【特許権者】
【識別番号】000006286
【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【氏名又は名称】三好 秀和
(72)【発明者】
【氏名】永野 努
【審査官】三宅 龍平
(56)【参考文献】
【文献】特開2014-008949(JP,A)
【文献】特開2006-151160(JP,A)
【文献】特開2002-308145(JP,A)
【文献】特開2009-255800(JP,A)
【文献】特開2020-196414(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2021/0229747(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B62D 25/00 - 25/13
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ルーフサイドレール部からピラー部にかけて湾曲して延在する湾曲部を備え、
前記湾曲部が、
互いに接合されたインナー部材及びアウター部材と、
前記インナー部材と前記アウター部材との間に配設され、前記ルーフサイドレール部から前記ピラー部にかけて延在する第1補強部材と、
から構成されており、
前記第1補強部材は、前記湾曲部の延在方向に沿った第1側縁部において、前記インナー部材又は前記アウター部材に接合され、
前記第1側縁部には、前記湾曲部の延在方向に沿って並んだ複数の切欠き部が形成され
、
前記第1補強部材と前記インナー部材との間には、前記湾曲部の延在方向に延在する第2補強部材が配設され、
前記第2補強部材の前記湾曲部の延在方向に沿った第2側縁部には、それぞれが前記複数の切欠き部の各々の内部に配設される複数の凸部が形成され、
前記複数の凸部は前記インナー部材及び前記アウター部材に接合されている、車体上部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車体上部構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献1が開示する上部車体構造は、フロントピラー部と、ルーフサイドレールと、補強部材と、を有する。フロントピラー部は、フロントウインドシールドの車幅方向両側部に位置して前下がりに延びる。ルーフサイドレールは、フロントピラー部から車両後方に連続しフロントピラー部よりも水平に近い状態で車両前後方向に延びてルーフパネルが接合される。補強部材は、フロントピラー部からルーフサイドレールにかけての湾曲部に接合される。湾曲部には上下に離間して少なくとも2本の稜線が形成され、補強部材は稜線のうち最も下方に位置するもののみを覆うように接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の車体上部構造では、例えばフロントピラー部からルーフサイドレール部にかけて延在する湾曲部に補強部材を設ける場合が有った。しかしながら、当該補強部材を設けたことによって、車体全体の剛性設計に対して湾曲部の剛性が過大となり、例えば車両に発生する走行振動を十分に抑制することができなくなるおそれが有った。
【0005】
本発明の目的は、ルーフサイドレール部からピラー部にかけて延在する湾曲部の剛性が過大となるのを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係る車体上部構造は、ルーフサイドレール部からピラー部にかけて湾曲して延在する湾曲部を備え、湾曲部が、インナー部材及びアウター部材と、第1補強部材と、から構成されており、第1補強部材は、湾曲部の延在方向に沿った第1側縁部において、インナー部材又はアウター部材に接合され、第1側縁部には、湾曲部の延在方向に沿って並んだ複数の切欠き部が形成されている。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、ルーフサイドレール部からピラー部にかけて延在する湾曲部の剛性が過大となるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】実施形態に係る車体上部構造の、車体におけるルーフサイドレール部と、ピラー部と、湾曲部の配設関係を示す斜視図である。
【
図2】実施形態に係る車体上部構造の車体側部の構造を説明するための図であって、ボディサイドインナパネルと、ボディサイドアウタパネルと、第1補強部材と、第2補強部材と、の配設関係を示す分解斜視図である。
【
図3】実施形態に係る車体上部構造の湾曲部の構成を説明するための図であって、インナー部材と、第1補強部材と、第2補強部材と、の配設関係を示す斜視図である。
【
図4】実施形態に係る車体上部構造の湾曲部の要部を説明するための図であって、
図3の円IVに示す部位の部分的断面斜視図である。
【
図5】実施形態に係る車体上部構造の湾曲部における、インナー部材と、アウター部材と、第1補強部材と、第2補強部材と、の配設関係について説明するための図であって、
図3のV-V線に沿った部分断面図である。
【
図6】実施形態に係る車体上部構造の湾曲部における、インナー部材と、アウター部材と、第1補強部材と、第2補強部材と、の配設関係について説明するための図であって、
図3のVI-VI線に沿った部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る車体上部構造について説明する。なお、各図中のFR,RRは、車両前後方向前方、後方のそれぞれを示す。LH,RHは、車幅方向左方、右方のそれぞれを示す。UP,DNは、車両上下方向上方、下方のそれぞれを示す。また、車幅方向における車両中心側を車幅方向内方といい、車幅方向内方とは反対側を車幅方向外方という。各図中では車幅方向内方をISで示し、車幅方向外方をOSで示す。なお、以下の説明では、車両前後方向前方、後方、車幅方向左方、右方、車両上下方向上方、下方を、それぞれ単に「車両前方」「車両後方」「車両左方」「車両右方」「上方」「下方」と称する。
【0010】
また、
図2~
図6に示す例では、車両左方が車幅方向内方に相当し、車両右方が車幅方向外方に相当する。なお、以下の説明では同一の機能を有する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0011】
実施形態に係る車体上部構造は、例えば乗用車である車両Vの車体1上部の構造に適用することができる。
【0012】
図1及び
図2に示すように、車体1の側面部は、ボディサイドインナパネル2と、ボディサイドアウタパネル3とを車幅方向に接合することにより構成されている。ボディサイドインナパネル2は、車体1の側面部を構成する車体骨格部材である。ボディサイドアウタパネル3は、ボディサイドインナパネル2に接合されて、車体1の外装部を構成する部材である。ボディサイドインナパネル2、及びボディサイドアウタパネル3は、例えば鋼等の金属から構成されてもよい。
【0013】
図1に示す例のように、ボディサイドインナパネル2と、ボディサイドアウタパネル3とが接合された状態において、車体1にはルーフサイドレール部10と、ピラー部としてのフロントピラー部20とが形成されている。また、
図2に示す例のように、車体1の車両左方側にはフロントドア開口4が形成されている。フロントドア開口4にはヒンジを介してフロントドア5を回動可能に配設することができる。なお、当該車体上部構造に係るピラー部はフロントピラー部20に限定されない。例えば、ピラー部はルーフ部6の車両後方側を支持するリアピラー部であってもよい。
【0014】
図1に示すルーフサイドレール部10は、車体1のルーフ部6の車幅方向端部を形成する部分である。図示した例では、ルーフサイドレール部10はルーフ部6の車両右方側において車両前後方向に延在している。また、ルーフサイドレール部10はフロントドア開口4の上方側を画成している。
【0015】
フロントピラー部20は、車体1のルーフ部6の車両前方側を支持する部分である。フロントピラー部20は、ウィンドシールド開口7の車幅方向端部の領域において、車両後上方に向けて延在している。ウィンドシールド開口7は車両VのウィンドシールドWによって閉塞される開口である。また、フロントピラー部20はフロントドア開口4の車両前方側の一部を画成すると共に、ウィンドシールド開口7とフロントドア開口4とを仕切る。
【0016】
ルーフサイドレール部10とフロントピラー部20との間には、湾曲部30が形成されている。湾曲部30は、ルーフサイドレール部10から、ピラー部であるフロントピラー部20にかけて、湾曲しながら延在している。図に例示するように、湾曲部30はルーフサイドレール部10とフロントピラー部20とを連続的に接続しており、車両前上方に向けて凸に湾曲する形状を備える。湾曲部30はルーフサイドレール部10とフロントピラー部20との間において、フロントドア開口4の上方側を画成している。また、湾曲部30にはフロントヘッダ8が車幅方向内方側から接続されていてもよい(
図2参照)。フロントヘッダ8はルーフ部の車両前方側端部を構成する車体骨格部材であり、ウィンドシールド開口7の上方側を画成する。
【0017】
図2に示す例では、湾曲部30はインナー部材31と、アウター部材35とを接合することにより構成されている。インナー部材31は、ボディサイドインナパネル2の一部を構成すると共に、湾曲部30の車幅方向内方側を構成する部材である。また、インナー部材31のルーフ部6側及びウィンドシールド開口7側の縁部には、複数の凸部32が形成されている。凸部32は、当該縁部の一部を上方に向けて突出させることにより形成されてもよい。アウター部材35は、ボディサイドアウタパネル3の一部を構成すると共に、湾曲部30の車幅方向外方側を構成する部材である。
【0018】
図5及び
図6に示すように、湾曲部30の延在方向に垂直な断面において、インナー部材31は略Z字状の形状を有している。当該断面において、インナー部材31のルーフ部6側の縁部には接合フランジ31aが形成され、フロントドア開口4側の縁部には接合フランジ31bが形成されている。また、当該断面において、アウター部材35は車幅方向外方に向けて膨出した略C字状の形状を有している。アウター部材35のルーフ部6側の縁部には接合フランジ35aが形成され、フロントドア開口4側の縁部には接合フランジ35bが形成されている。なお、当該断面において、インナー部材31の厚さは0.2mm~1.0mであってもよい。また、アウター部材35の厚さは0.8mm~1.6mmであってもよい。
【0019】
接合フランジ31aと接合フランジ35aとは、湾曲部30の延在方向に沿って設定された複数の接合部で、スポット溶接等の接合方法を用いて接合されてもよい。また、接合フランジ31bと接合フランジ35bとは、湾曲部30の延在方向に沿って設定された複数の接合部で、例えば後述する第1補強部材40や、第2補強部材50を介して、スポット溶接等の接合方法を用いて接合されてもよい。これにより、インナー部材31とアウター部材35との間には、湾曲部30の延在方向に沿って延在する閉断面S1が形成される。
【0020】
図2及び
図3に例示するように、湾曲部30のインナー部材31とアウター部材35との間には第1補強部材40が配設されている。第1補強部材40は閉断面S1に配設された湾曲部30を補強する部材であり、湾曲部30の延在方向に沿って延在している。第1補強部材40は、ルーフサイドレール部10からフロントピラー部20にかけて延在する長尺部材であり、車両前上方に向けて凸に湾曲している。なお、第1補強部材40の車両後方側端部はルーフサイドレール部10の内部に向けて延出してもよく、車両前方側端部はフロントピラー部20の内部に向けて延出してもよい。また、
図5及び
図6の断面に例示するように、第1補強部材40は断面略Z字状の形状を有し、例えば鋼等の金属から構成されてもよい。なお、当該断面において、第1補強部材40の厚さは1.4mm~2.2mmであってもよい。
【0021】
図2及び
図3に例示するように、第1補強部材40のフロントドア開口4側の部位には、第1側縁部としての側縁部41が形成されている。また、側縁部41は湾曲部30の延在方向に沿って延在している。側縁部41の延在方向に沿って複数の接合部を側縁部41に設定し、スポット溶接等の接合方法を用いてインナー部材31又はアウター部材35に接合することができる。
【0022】
図に例示するように、側縁部41には複数の切欠き部42が形成されている。切欠き部42は側縁部41の一部を車幅方向に貫通するように切り欠くことで形成されており、側面視で略矩形の形状を備える。複数の切欠き部42は側縁部41の延在方向に沿って並ぶように配設されている。即ち、複数の切欠き部42は湾曲部30の延在方向に沿って並んでいる。また、複数の切欠き部42の各々は、インナー部材31の接合フランジ31bと、アウター部材35の接合フランジ35bとの間に配設される(
図6参照)。
【0023】
複数の切欠き部42の各々同士は、側縁部41の延在方向に所定距離を隔てて離間するように形成されている。そのため、複数の切欠き部42の各々同士の間には中間部43が形成されている。中間部43は側縁部41の一部を構成すると共に、フロントドア開口4側に延出する部分である。このような中間部43が複数、側縁部41の延在方向に沿って並ぶように形成されている。即ち、複数の中間部43が湾曲部30の延在方向に沿って並んでいる。また、複数の中間部43の各々は、インナー部材31の接合フランジ31bと、アウター部材35の接合フランジ35bとの間に配設される(
図5参照)。
【0024】
なお、切欠き部42の形状は図示した例に限定されない。切欠き部42は側面視で略半円形、略多角形等の形状を有してもよい。また、複数の切欠き部42の各々同士の間隔は、車体1の寸法、形状、構造等に応じて適宜設定することができ、等間隔でなくてもよい。図示した例では側縁部41には切欠き部42が5箇所配設されているが、これに限定されない。側縁部41には2以上の切欠き部42が設定されていればよく、車両Vの寸法、形状等に応じて適宜、形成する切欠き部42の数を設定することができる。
【0025】
なお、図示した例では、第1補強部材40のルーフ部6側及びウィンドシールド開口7側の側縁部44に、複数の切欠き部45が形成されている。切欠き部45は側縁部44の一部を上下方向に切り欠くことによって形成されている。
【0026】
図2~
図6に示す例のように、インナー部材31と、第1補強部材40との間には、第2補強部材50が配設さていてもよい。第2補強部材50は閉断面S1に配設されて湾曲部30を補強する長尺部材であり、湾曲部30の延在方向に沿って延在している。即ち、第2補強部材50は第1補強部材40の延在方向に沿って延在しており、また、車両前上方に向けて凸に湾曲している。なお、図示した例では、第2補強部材の長手方向の寸法は、第1補強部材40の長手方向の寸法よりも小さく設定されているが、これに限定されない。例えば、第2補強部材の長手方向の寸法は、第1補強部材40の長手方向の寸法以上の値に設定されてもよい。
【0027】
また、
図5及び
図6の断面に例示するように、第2補強部材50は断面略L字状の形状を有してもよく、例えば鋼等の金属から構成されていてもよい。図示した断面において第2補強部材50と第1補強部材40との間には閉断面S2が形成されていてもよい。なお、当該断面において、第2補強部材50の厚さは1.4mm~2.2mmであってもよい。
【0028】
図2~
図4に例示するように、第2補強部材50のフロントドア開口4側の部位には、第2側縁部としての側縁部51が延在している。側縁部51は、第2補強部材50のうち、湾曲部30の延在方向に沿って延在する部分である。側縁部51には、その延在方向に沿って複数の接合部が設定されており、スポット溶接等の接合方法を用いてインナー部材31又はアウター部材35に接合することができる。
【0029】
図示した例では、側縁部51には複数の凸部52が形成されている。凸部52は側縁部51の一部を車幅方向外方に向けて膨出させることにより形成されており、側面視で略矩形の形状を備える。凸部52は側縁部51の一部を構成する。また、複数の凸部52は側縁部51の延在方向に沿って並ぶように配設されている。即ち、複数の凸部52は湾曲部30の延在方向に沿って並んでいる。また、
図3及び
図4に示すように、複数の凸部52の各々は複数の切欠き部42の各々の内部に配設可能に形成されている。複数の凸部52の各々は、インナー部材31の接合フランジ31bと、アウター部材35の接合フランジ35bとの間に配設されると共に、インナー部材31及びアウター部材35に接合されている(
図6参照)。
【0030】
複数の凸部52の各々同士は、側縁部51の延在方向に所定距離を隔てて離間するように形成されている。そのため、複数の凸部52の各々同士の間には、側縁部51の一部を構成する中間部53が形成されている。中間部53は側縁部51の延在方向に沿って並ぶように配設されている。即ち、湾曲部30の延在方向に沿って複数の中間部53が並んでいる。また、複数の中間部53の各々は、インナー部材31の接合フランジ31bと、第1補強部材40の中間部43との間に配設される(
図5参照)。
【0031】
なお、図示した例では凸部52は側面視で略矩形の形状を有するが、これに限定されない。凸部52は側面視で略円形、略多角形等の形状を有してもよい。また、複数の凸部52の各々同士の間隔は、第1補強部材40の複数の切欠き部42の各々同士の間隔、寸法、形状等に応じて適宜設定することができる。図示した例では側縁部51には凸部52が5箇所配設されているが、これに限定されない。凸部52の数は例えば複数の切欠き部42の数に応じて適宜設定することができる。
【0032】
なお、第2補強部材50のルーフ部6側の側縁部54には、複数の切欠き部55が形成されていてもよい。切欠き部55は側縁部54の一部を上下方向に切り欠くことによって形成されている。
【0033】
次に、
図2~
図6を参照しながら、湾曲部30を構成する各部材同士の配設、及び接合関係について説明する。図示した例では、湾曲部30はアウター部材35と、第1補強部材40と、第2補強部材50と、インナー部材31とを車幅方向に重ねることにより形成されている。なお、後述する接合部60a~60jでは、スポット溶接等の接合手段を用いて2つ以上の部材同士を接合してもよい。
【0034】
図3に示すように、インナー部材31と、第2補強部材50と、第1補強部材40とを重ねた状態では、第1補強部材40の切欠き部45と、第2補強部材50の切欠き部55とは重なるように配設されている。そして、切欠き部45及び切欠き部55の内部にはインナー部材31の凸部32が配設され、車体外方に向けて露出している。なお、第1補強部材40の厚さ、第2補強部材50の厚さ、又は凸部32の突出高さは、側縁部44の車体外方側の面と、凸部32の車体外方側の面とが全体として略同一の面を形成するように設定されてもよい。
【0035】
図示した状態では、中間部43と、中間部53とが車幅方向に重なった状態でインナー部材31に配設されている。そして切欠き部42の内部には、凸部52が配設され、車体外方に露出している。なお、第1補強部材40の厚さ、又は凸部52の突出高さは、側縁部41の車体外方側の面と、凸部52の車体外方側の面とが全体として略同一の面を形成するように設定されてもよい。
【0036】
このような状態で重ねられたインナー部材31、第2補強部材50、及び第1補強部材40に、更にアウター部材35を車体外方から重ねることにより、湾曲部30が構成される。
【0037】
図5に例示した断面では、インナー部材31の接合フランジ31aとアウター部材35の接合フランジ35aとが、接合部60aにおいて直接接合されている。なお、当該断面における接合フランジ31aは凸部32により構成されている。
【0038】
また、図に例示した断面において、第1補強部材40の中間部43と、第2補強部材50の中間部53とが接合部60bにおいて接合され、中間部53とインナー部材31の接合フランジ31bとが接合部60cにおいて接合されている。即ち、中間部43は中間部53を介して接合フランジ31bと接合されている。なお、中間部43はアウター部材35と接合部60dで接合されていてもよい。その場合、中間部43と中間部53とは接合されなくてもよい。
【0039】
図6に例示した断面では、第1補強部材40の側縁部44と第2補強部材50の側縁部54とが、接合部60eにおいて接合されている。また、側縁部54とインナー部材31の接合フランジ31aとが、接合部60fにおいて接合されている。即ち、側縁部44は側縁部54を介して接合フランジ31aに接合されている。なお、アウター部材35の接合フランジ35aと第1補強部材40の側縁部44とは接合されていなくてもよい。
【0040】
また、図に例示した断面において、アウター部材35の接合フランジ35bと、第2補強部材50の凸部52とは接合部60gにおいて接合され、凸部52と、インナー部材31の接合フランジ31bとは接合部60hで接合されている。即ち、接合フランジ35bは凸部52を介して接合フランジ31bに接合されている。
【0041】
なお、
図3に例示する複数の接合部60iにおいて、第1補強部材40の側縁部44と、アウター部材35の接合フランジ35aとが接合されていてもよい。即ち、接合フランジ35aは、接合部60a及び接合部60iにおいて、インナー部材31の凸部32、及び側縁部44に接合されてもよい。なお、接合部60iの位置、数等は図示した例に限定されない。例えば、第1補強部材40の延在方向における側縁部44の寸法や、所望の接合強度等に応じて、接合部60iの位置、数等を設定することができる。
【0042】
また、図に例示した複数の接合部60jにおいて、第1補強部材40の側縁部41と、アウター部材35の接合フランジ35bとが接合されていてもよい。即ち、接合フランジ35bは、接合部60g及び接合部60jにおいて、第2補強部材50の凸部52及び側縁部41に接合されてもよい。
【0043】
なお、以上の説明では、車体1の車両右方側の構造を例にとって、実施形態に係る車体上部構造について説明したが、これに限定されない。例えば、当該車体上部構造は、車体1の車両左方側の構造として適用されてもよい。その場合には、インナー部材31、アウター部材35、第1補強部材40、及び第2補強部材50は、上下方向軸に対して
図2~
図6に示す形状とは線対称の形状を備えてもよい。
【0044】
以下、実施形態に係る車体上部構造の作用効果について説明する。
【0045】
(1)実施形態に係る車体上部構造は、ルーフサイドレール部10からピラー部20にかけて湾曲して延在する湾曲部30を備え、湾曲部30が、互いに接合されたインナー部材31及びアウター部材35と、インナー部材31とアウター部材35との間に配設され、ルーフサイドレール部10からピラー部20にかけて延在する第1補強部材40と、から構成されており、第1補強部材40は、湾曲部30の延在方向に沿った第1側縁部41において、インナー部材31又はアウター部材35に接合され、第1側縁部41には、湾曲部30の延在方向に沿って並んだ複数の切欠き部42が形成されている。
【0046】
実施形態に係る車体上部構造によれば、湾曲部30に第1補強部材40が接合されているため、湾曲部30の曲げ剛性が向上しており、例えば車両Vが前突した際の湾曲部30の屈曲変形を抑制することができる。更に、第1補強部材40には複数の切欠き部42が形成されている。そのため、湾曲部30のねじれ剛性が過大となるのを抑制することができる。従って、湾曲部30の曲げ剛性を向上させつつ、車体1全体の剛性設計に対して湾曲部のねじれ剛性が過大となるのを抑制することができる。その結果、車両前突時の湾曲部30の屈曲変形を抑制しつつ、例えば走行時の車両Vに発生する走行振動を抑制することができる。
【0047】
(2)第1補強部材40とインナー部材31との間には、湾曲部30の延在方向に延在する第2補強部材50が配設され、第2補強部材50の湾曲部30の延在方向に沿った第2側縁部51には、それぞれが複数の切欠き部42の各々の内部に配設される複数の凸部52が形成され、複数の凸部52はインナー部材31及びアウター部材35に接合されていてもよい。
【0048】
図5に示す例では、湾曲部30の閉断面S1には第2補強部材50が配設されている。そして、第2補強部材50の複数の凸部52は、第1補強部材40を介することなく、インナー部材31の接合フランジ31b、及びアウター部材35の接合フランジ35bに接合される。そのため、より確実に湾曲部30の曲げ剛性を向上させると共に、車体1全体の剛性設計に対して湾曲部30のねじれ剛性が過大となるのを抑制することができる。
【0049】
以上の説明では、乗用車を例にとって実施形態に係る車体上部構造の構成を説明したが、これに限定されない。実施形態に係る車体上部構造は、例えばバン等の商用車に用いられてもよい。
【符号の説明】
【0050】
10 ルーフサイドレール部
20 フロントピラー部(ピラー部)
30 湾曲部
31 インナー部材
35 アウター部材
40 第1補強部材
41 側縁部(第1側縁部)
42 切欠き部
50 第2補強部材
51 側縁部(第2側縁部)
52 凸部