JP2003002236A - 自動車の車体上部構造 - Google Patents
自動車の車体上部構造Info
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Abstract
の荷重伝達性の向上を図る。 【解決手段】 ルーフサイドレール1に作用する下向き
の曲げ荷重は、その閉断面内の縦リブ壁7が上下方向の
座屈荷重として受けるため、該ルーフサイドレール1の
抗力が高く、しかも、この下向きの曲げ荷重をセンター
ピラー9のピラーアウタ10のショルダー部12と複数
の縦リブ壁13とによりセンターピラー9の軸方向で受
けて、該センターピラー9全体に効率よく分散伝達され
る。
Description
造、とりわけ、ルーフ側部の前後方向骨格メンバを構成
するルーフサイドレールと、車体側部の上下方向骨格メ
ンバを構成するセンターピラーとの結合部周りの構造に
関する。
えば特開2000−313353号公報に示されている
ように、車体の側部パネルをセンターピラー部分で前後
に2分割し、前部パネルにはセンターピラーアウタを一
体形成すると共に、該センターピラーアウタとルーフサ
イドレールとの連設部分に係合リブを形成する一方、後
部パネルにはセンターピラーインナを一体形成すると共
に、該センターピラーインナとルーフサイドレールとの
連設部分に係合凹部を形成し、これら前、後部パネルを
センターピラー部分で車幅方向に重ね合わせると共に、
係合リブと係合凹部とを係合させて、継目部分を溶接し
て結合することによってルーフサイドレールとセンター
ピラーとを一体に構成するようにしたものが知られてい
る。
衝突やルーフ圧壊時にはルーフサイドレールに下向きの
荷重が作用する一方、車両の側面衝突時にはセンターピ
ラーにルーフサイドレールに対して突上げ方向に荷重が
作用することはよく知られているところであるが、前記
従来のようにルーフサイドレールとセンターピラーとを
一体に構成した場合であっても、ルーフサイドレールと
センターピラーとの相互で荷重を効率よく伝達する工夫
がなされていないため、これらルーフサイドレール又は
センターピラーが局部的に大きく変形する可能性があ
り、これを回避するために各パネル板厚を増大したり剛
性の高いパネル材を用いる必要があって、コスト的にお
よび重量的に不利となってしまうことは否めない。
ンターピラー相互の荷重伝達性に優れ、衝突時あるいは
ルーフ圧壊時にこれらルーフサイドレール又はセンター
ピラーの局部的変形を小さく抑制することができる自動
車の車体上部構造を提供するものである。
は、閉断面に形成したルーフサイドレールにその上、下
壁に跨って形成される縦リブ壁を設ける一方、ルーフサ
イドレールに結合されるセンターピラーのピラーアウタ
の上端部に、ルーフサイドレールの下壁と外側壁との連
設コーナー部に外嵌してルーフサイドレールを支持する
ショルダー部を形成すると共に、該ピラーアウタの内面
側に、前後方向に離間してそれぞれ前記ショルダー部の
成形基部から下方に延在して上端がルーフサイドレール
の下壁に当接し、かつ、上下方向から見て該ルーフサイ
ドレールの縦リブ壁と交差する位置まで車幅方向内側に
張り出した複数の縦リブ壁を設けたことを特徴としてい
る。
載のピラーアウタの内面側に、その複数の縦リブ壁と交
差して連設する横リブ壁を設けたことを特徴としてい
る。
に記載の自動車の車体上部構造であって、ルーフサイド
レールの縦リブ壁を、閉断面中心から車幅方向内側にオ
フセットした位置に設けたことを特徴としている。
に記載の自動車の車体上部構造であって、ルーフサイド
レールの下壁に、ピラーアウタのショルダー部の成形基
部に対応する位置に上方に凸の屈曲部を設けたことを特
徴としている。
載の自動車の車体上部構造であって、ピラーアウタの縦
リブ壁の上端を、その車幅方向外側の縁部がショルダー
部の成形基部よりも僅かに上方に突出してルーフサイド
レールの下壁の屈曲部に係合し、この屈曲部との当接点
から車幅方向内側に至るにしたがって前記下壁から離間
するように該下壁に対して所要の開き角度をもって形成
したことを特徴としている。
に記載の自動車の車体上部構造であって、ルーフサイド
レールを軽量金属材料をもって一体に押出し成形する一
方、ピラーアウタを軽量金属材料をもって一体に鋳造成
形したことを特徴としている。
前面衝突又はルーフ圧潰によってルーフサイドレールの
センターピラーとの結合部分に下向きに作用する荷重
は、該ルーフサイドレールの縦リブ壁が上下方向の座屈
荷重として受けるため該ルーフサイドレールの抗力が高
く、しかも、該ルーフサイドレールに下向きに作用する
荷重をセンターピラーのピラーアウタのショルダー部
と、ルーフサイドレールの縦リブ壁と交差配置した該ピ
ラーアウタの複数の縦リブ壁でセンターピラーの軸方向
に受ける。
によって車幅方向の曲げ剛性が高められているため、前
記荷重は該センターピラー全体に効率よく分散伝達さ
れ、ルーフサイドレールの局部的な変形を小さく抑制す
ることができる。
側への倒れ荷重が作用すると、前述とは逆行してルーフ
サイドレールに対して突上げ方向の荷重として効率よく
分散伝達できて、センターピラーのルーフサイドレール
との結合部分の局部的な変形を防止して内倒れを抑制す
ることができる。
もドアウインドウパネルの破損を防止できると共に、車
室の居住空間を十分に確保することができる。
の発明の効果に加えて、センターピラーはそのピラーア
ウタの複数の縦リブ壁が横リブ壁によって支持されてい
るため、これら縦リブ壁の前後方向の曲げ変形が抑制さ
れ、荷重伝達性を向上することができる。
1,2の発明の効果に加えて、ルーフサイドレールとセ
ンターピラー上端との結合部分における高剛性の荷重伝
達域を車幅方向に拡大できるため、荷重伝達性を更に高
めることができる。
〜3の発明の効果に加えて、ルーフサイドレールの下壁
の屈曲部にセンターピラーのピラーアウタに設けたショ
ルダー部の成形基部を整合させることで相互の車幅方向
の位置決めが行え、組付作業性を向上することができ
る。
の発明の効果に加えて、ルーフサイドレールの下壁に対
してセンターピラーのピラーアウタはその縦リブ壁の上
端が一部分で当接するだけであるため、これらルーフサ
イドレールとセンターピラーとの組付時における部品精
度の誤差を吸収できて、組付作業性を更に向上できる。
壁上端の一部分が当接するだけであるため、車両走行時
のルーフサイドレール、センターピラー相互の曲げ変形
あるいは捩り変形による擦れ異音の発生を回避すること
ができる。
〜5の発明の効果に加えて、ルーフサイドレールおよび
センターピラーのピラーアウタを、軽量金属材料をもっ
て押出し成形、鋳造成形により一体成形してあるため、
これら両部品を設計通りに容易に構成することができ
る。
共に詳述する。
方向骨格メンバを構成するルーフサイドレールを示し、
上壁2と下壁3およびこれらを連設する外側壁4と内側
壁5とにより閉断面に形成してある。
する段部6を形成してあり、閉断面内にはこの段部6の
隅角部と下壁3とに跨って略垂直の縦リブ壁7を形成し
てある。
あっては、例えばアルミ合金等の軽量金属材料をもって
一体に押出し成形してあり、後述するセンターピラー9
との結合部から前方の部分はなだらかに下方に傾斜して
フロントピラーアッパ1Aを構成している。
とで閉断面に形成されて、車体側部の上下方向骨格メン
バを構成するセンターピラーを示している。
イドレール1の下壁3と外側壁4との連設コーナー部に
外嵌して該ルーフサイドレール1を支持する略L字形断
面のショルダー部12を車外側に張り出して形成してあ
り、該ショルダー部12の上端末をルーフサイドレール
1の外側壁4に溶接してある。
ーフサイドレール1の内側壁5に溶接してある。
ている。
方向に離間してそれぞれ前記ショルダー部12の成形基
部12aから下方に延在して上端がルーフサイドレール
1の下壁3に当接し、かつ、該ルーフサイドレール1の
縦リブ壁7と交差する位置まで車幅方向内側に張り出し
た複数の縦リブ壁13を一体に形成してある。
例を示しているがこれ以上であってもよい。
たがってピラーアウタ10の側壁10aの内面に面一に
連なるように漸次突出量を減少させている。
数の縦リブ壁13,13に交差して連設する横リブ壁1
4を、該ピラーアウタ10の前、後壁10b,10cに
跨って形成してある。
3の上端に近いピラーアウタ上側部に1つ設けた例を示
しているが、これも上下方向に複数を多段状に設けても
よい。
ピラーアウタ10のショルダー部12の成形基部12a
に対応する位置に上方に比較的低く凸となる屈曲部3a
を設けて、該下壁3を浅い断面略への字状に形成してあ
る。
3の上端は、その車幅方向外側の縁部がショルダー部1
2の成形基部12aよりも僅かに上方に突出してルーフ
サイドレール1の下壁3の屈曲部3aに係合し、この屈
曲部3aとの当接点から車幅方向内側に至るにしたがっ
て前記下壁3から僅かな距離Sをもって離間するよう
に、該下壁3に対して所要の開き角度をもって形成して
ある。
の縦リブ壁7は、該ルーフサイドレール1の閉断面中心
0から車幅方向内側にオフセットした位置に設けてあ
り、従って、ピラーアウタ10の縦リブ壁13はその上
端が上下方向から見て前記ルーフサイドレール1の縦リ
ブ壁7と交差する位置までピラーインナ11に近接して
設けられる。
11は、本実施形態にあっては何れもアルミ合金等の軽
量金属材料をもって一体に鋳造成形してあり、これらピ
ラーアウタ10、ピラーインナ11を車幅方向に突合わ
せてフランジ部分で溶接して接合してある。
ドレール1の略前半部のフロントピラーアッパ1Aの前
端部を接合してフロントピラー15を構成するフロント
ピラーロアを示し、該フロントピラーロア16はフロン
トピラーアッパ1Aと同様の軽量金属材料をもって開断
面に鋳造成形してある。
成形されてそれ自体は開断面となっているが、車体サイ
ド構成体17のダッシュサイド18の外側面に重合して
周縁部分を接合して閉断面を形成している。
8と、サイドシル19のシルインナ19Bと、センター
ピラー9のピラーインナロア11Rと一体にアルミ合金
等の軽量金属材料をもって鋳造成形してある。
も車体サイド構成体17と同様に軽量金属材料をもって
鋳造成形してあり、前記センターピラー9のピラーアウ
タ10の下部前端とフロントピラーロア16の下部後端
とをシルアウタ19Aを介して溶接して結合する一方、
センターピラー9のピラーインナ11の下端をピラーイ
ンナロア11Rの上端に溶接して結合してそれぞれサブ
アッセンブリした状態で、これらフロントピラーロア1
6、シルアウタ19A、ピラーアウタ10を、対応する
車体サイド構成体17側のダッシュサイド18、シルイ
ンナ19B、ピラーインナおよびピラーインナロア1
1,11Rに突合わせて溶接して結合してある。
イドレール1に図2に示すように前面衝突入力F1やル
ーフ圧壊入力F2が作用すると、センターピラー9との
結合部周りに発生する下向きの曲げモーメントMaによ
り下向きの曲げ荷重Faが発生して、該ルーフサイドレ
ール1はセンターピラー9とフロントピラー15との間
で同図に鎖線で示すように下側へ大きく曲げ変形する傾
向となる。
ルーフサイドレール1の閉断面内にはその上、下壁2,
3に跨って略垂直の縦リブ壁7が存在していて、この縦
リブ壁7が前記曲げ荷重Faを上下方向の座屈荷重とし
て受けるため該ルーフサイドレール1の上下方向の曲げ
荷重に対する抗力が高く、しかも、センターピラー9と
の結合部分では、前記下向きに作用する荷重Faをピラ
ーアウタ10のショルダー部12と、ルーフサイドレー
ル1の縦リブ壁7と交差配置した該ピラーアウタ10の
複数の縦リブ壁13とによりセンターピラー9の軸方向
に受ける。
リブ壁13によって車幅方向の曲げ剛性が高められてい
るため、車幅方向の曲げ変形が抑制されて前記荷重Fa
が該センターピラー9の全体に効率よく分散伝達され、
該センターピラー9からこれに連なるフロア前後方向骨
格メンバであるサイドシル19へ分散伝達される。
変形を小さく抑制することができる。
ンターピラー9に内側への倒れ荷重F3が作用すると、
前述とは逆行してこの荷重F3はピラーアウタ10のシ
ョルダー部12および複数の縦リブ壁13を介して、縦
リブ壁7により上下方向曲げ剛性が高められたルーフサ
イドレール1に対して突上げ方向の荷重として効率よく
分散伝達され、従って、センターピラー9のルーフサイ
ドレール1との結合部分の局部的な変形を防止して、同
図の鎖線で示すように該センターピラー9の内倒れを小
さく抑制することができる。
3の発生時にあっても、ルーフサイドレール1又はセン
ターピラー9の変形を小さく抑制して、図外のドアウイ
ンドウパネルやフロントウインドシールドの破損を防止
できると共に、車室の居住空間を十分に確保することが
できる。
センターピラー9はそのピラーアウタ10の複数の縦リ
ブ壁13が横リブ壁14によって支持されているため、
これら縦リブ壁13の前後方向の曲げ変形が抑制されて
いることと併せて、ルーフサイドレール1の縦リブ壁7
の車幅方向内側へのオフセット配設によって、該ルーフ
サイドレール1とセンターピラー9上端との結合部分に
おける高剛性の荷重伝達域を車幅方向に拡大してあるこ
とによって、これらルーフサイドレール1とセンターピ
ラー9相互の荷重伝達性を更に高めることができる。
ターピラー9のピラーアウタ10は、何れも軽量金属材
料をもって押出し成形、鋳造成形により一体成形してあ
るため、これら両部品を設計通りに容易に構成できて所
期する荷重伝達性能を得ることができる。
ラー9との組付け時には、該ルーフサイドレール1の下
壁3の屈曲部3に、ピラーアウタ10のショルダー部1
2の成形基部より僅かに突出した縦リブ壁13の縁部を
係合して整合させることで、ルーフサイドレール1、セ
ンターピラー9相互の車幅方向の位置決めが行えること
と併せて、前記ルーフサイドレール1の下壁3に対し
て、センターピラー9のピラーアウタ10はその縦リブ
壁13の上端が前記屈曲部3の部分で当接するだけであ
るため、これらルーフサイドレール1とセンターピラー
9との組付時における部品精度の誤差を吸収できること
によって、ルーフサイドレール1とセンターピラー9と
の組付作業性を向上することができる。
の下壁3とはピラーアウタ10の縦リブ13の上端の一
部分が当接するだけであるため、車両走行時のルーフサ
イドレール1およびセンターピラー9相互の曲げ変形あ
るいは捩り変形による擦れ異音の発生を回避することが
できる。
ーアウタ10の縦リブ壁13は、該ピラーアウタ10の
下半部にまで延在させているが、例えば図6に示すよう
にピラーアウタ10の上側部分に形成領域をとどめて、
図外のシートベルトアンカ等のピラー内部品の配設スペ
ースを確保するようにしてもよい。
る断面図。
図。
Claims (6)
- 【請求項1】 閉断面に形成したルーフサイドレールに
その上、下壁に跨って形成される縦リブ壁を設ける一
方、 ルーフサイドレールに結合されるセンターピラーのピラ
ーアウタの上端部に、ルーフサイドレールの下壁と外側
壁との連設コーナー部に外嵌してルーフサイドレールを
支持するショルダー部を形成すると共に、 該ピラーアウタの内面側に、前後方向に離間してそれぞ
れ前記ショルダー部の成形基部から下方に延在して上端
がルーフサイドレールの下壁に当接し、かつ、上下方向
から見て該ルーフサイドレールの縦リブ壁と交差する位
置まで車幅方向内側に張り出した複数の縦リブ壁を設け
たことを特徴とする自動車の車体上部構造。 - 【請求項2】 ピラーアウタの内面側に、その複数の縦
リブ壁と交差して連設する横リブ壁を設けたことを特徴
とする請求項1に記載の自動車の車体上部構造。 - 【請求項3】 ルーフサイドレールの縦リブ壁を、閉断
面中心から車幅方向内側にオフセットした位置に設けた
ことを特徴とする請求項1,2に記載の自動車の車体上
部構造。 - 【請求項4】 ルーフサイドレールの下壁に、ピラーア
ウタのショルダー部の成形基部に対応する位置に上方に
凸の屈曲部を設けたことを特徴とする請求項1〜3の何
れかに記載の自動車の車体上部構造。 - 【請求項5】 ピラーアウタの縦リブ壁の上端を、その
車幅方向外側の縁部がショルダー部の成形基部よりも僅
かに上方に突出してルーフサイドレールの下壁の屈曲部
に係合し、この屈曲部との当接点から車幅方向内側に至
るにしたがって前記下壁から離間するように該下壁に対
して所要の開き角度をもって形成したことを特徴とする
請求項4に記載の自動車の車体上部構造。 - 【請求項6】 ルーフサイドレールを軽量金属材料をも
って一体に押出し成形する一方、ピラーアウタを軽量金
属材料をもって一体に鋳造成形したことを特徴とする請
求項1〜5の何れかに記載の自動車の車体上部構造。
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