JP2009096287A - 車両の上部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フロントピラーとルーフレールとフロントヘッダとの結合部のクラッシュ強度の向上を図り、フロントピラーやルーフレールが車室内に侵入するのを抑制できる車両の上部車体構造を提供する。
【解決手段】フロントピラーインナ１とルーフレールインナ４とで前後方向に連続するインナパネル７を形成し、少なくとも結合部Ａのインナパネル７にレインフォースメント２８を接合して、前後方向に延びる閉断面２９が形成され、インナパネル７またはレインフォースメント２８に取付けられ、閉断面２９内を車幅方向に横切る複数の節を前後方向に連続して形成する補強プレート３１を設けたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

この発明は、フロントピラーとルーフレールとフロントヘッダとの結合部における車両の上部車体構造に関する。

従来の車両の上部車体構造としては、特許文献１に開示された構造がある。
すなわち、図１２に示すように、ルーフパネル９１の下方に、車幅方向に連続するフロントルーフレール９２およびルーフレールブレース９３を設け、このルーフレールブレース９３をフロントピラーインナ９４に接合すると共に、該フロントピラーインナ９４の車外側にはボディサイドアウタ９５（ルーフサイドレールアウタと同意）を接合し、さらに、上述のルーフレールブレース９３とフロントピラーインナ９４との連結部には、ルーフレールブレース９３の前後幅よりも小幅の補強パネル９６を設けて、該連結部を補強する構造が開示されている。

特許文献１に開示されたこの従来構造においては、上記補強パネル９６を設けることにより、板厚を厚くすることなく、効果的に剛性を向上させることができる。
しかしながら、フロントピラーとルーフレールとフロントヘッダとの結合部においては、近年さらに高いクラッシュ強度の向上が要求されており、特許文献１に開示された程度の構造では、斯る要求を満たすことができない問題点があった。
特開平９−７６９３６号公報

そこで、この発明は、フロントピラーインナとルーフレールインナとで車体前後方向に連続するインナパネルを形成し、フロントピラーとルーフレールとフロントヘッダとの結合部においてインナパネルにレインフォースメントを接合して、車体前後方向に延びる閉断面を形成し、上記インナパネルまたはレインフォースメントに取付けられ、上記閉断面内を車幅方向に横切る複数の節を車体前後方向に連続して形成した補強プレートを設けることで、フロントピラーとルーフレールとフロントヘッダとの結合部のクラッシュ強度の向上を図ることができて、フロントピラーやルーフレールが車室内に侵入することを抑制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、フロントピラーとルーフレールとフロントヘッダとの結合部における車両の上部車体構造であって、フロントピラーインナとルーフレールインナとで車体前後方向に連続するインナパネルを形成し、少なくとも上記結合部のインナパネルにレインフォースメントを接合して、車体前後方向に延びる閉断面が形成され、上記インナパネルまたはレインフォースメントに取付けられ、上記閉断面内を車幅方向に横切る複数の節を車体前後方向に連続して形成する補強プレートを設けたものである。
上記構成によれば、上述の閉断面内を車幅方向に横切る複数の節をもった補強プレートを設けたので、フロントピラーとルーフレールとフロントヘッダとの結合部のクラッシュ強度の向上を図ることができ、車両衝突時にフロントピラーやルーフレールが車室内に侵入するの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、上記補強プレートに、上記インナパネルの接合フランジ部と、上記レインフォースメントの接合フランジ部と、の間に狭持固定されるフランジ部を設けたものである。
上記構成によれば、補強プレートにフランジ部を設け、このフランジ部をインナパネルおよびレインフォースメントの接合フランジ部間に狭持固定するので、耐荷重をさらに向上させることができる。

この発明の一実施態様においては、上記補強プレートには、上記インナパネルの上下の接合フランジ部と、上記レインフォースメントの上下の接合フランジ部との間にそれぞれ狭持固定される上下一対のフランジ部が設けられたものである。
上記構成によれば、補強プレートに上下一対のフランジ部を設け、これら上下の各フランジ部をインナパネルおよびレインフォースメントの上下の接合フランジ部間に狭持固定するので、耐荷重をより一層向上させることができる。

この発明の一実施態様においては、上記補強プレートが上記フロントピラーインナとルーフレールインナとに跨って取付けられ、上記補強プレートの下端部には上記インナパネルの下面部上面に接合されるロアフランジ部を設けたものである。
上記構成によれば、インナパネルの下面部上面に接合されるロアフランジ部により、耐荷重をさらに向上させることができる。

この発明の一実施態様においては、上記補強プレートが上記レインフォースメントに取付けられ、上記補強プレートの上端部には該レインフォースメントの上面部下面に接合されるアッパフランジ部を設けたものである。
上記構成によれば、レインフォースメントの上面部下面に接合されるアッパフランジ部により、耐荷重をさらに向上させることができる。

この発明の一実施態様においては、上記閉断面内を車幅方向に横切る複数の節は平面視で台形状に形成されたものである。
上記構成によれば、複数の節を平面視で台形状と成したので、衝突荷重の入力方向にかかわらず耐荷重を向上することができる。

この発明の一実施態様においては、上記補強プレートの前後方向の長さは上記フロントヘッダの前後幅の３倍以上の範囲にわたるよう設定されたものである。
上記構成によれば、補強プレートの前後方向の長さにより、耐荷重をさらに向上させることができる。

この発明によれば、フロントピラーインナとルーフレールインナとで車体前後方向に連続するインナパネルを形成し、フロントピラーとルーフレールとフロントヘッダとの結合部においてインナパネルにレインフォースメントを接合して、車体前後方向に延びる閉断面を形成し、上記インナパネルまたはレインフォースメントに取付けられ、上記閉断面内を車幅方向に横切る複数の節を車体前後方向に連続して形成した補強プレートを設けたので、フロントピラーとルーフレールとフロントヘッダとの結合部のクラッシュ強度の向上を図ることができて、フロントピラーやルーフレールが車室内に侵入することを抑制できる効果がある。

フロントピラーとルーフレールとフロントヘッダとの結合部のクラッシュ強度の向上を図り、フロントピラーやルーフレールが車室内に侵入するのを抑制するという目的を、フロントピラーとルーフレールとフロントヘッダとの結合部における車両の上部車体構造において、フロントピラーインナとルーフレールインナとで車体前後方向に連続するインナパネルを形成し、少なくとも上記結合部のインナパネルにレインフォースメントを接合して、車体前後方向に延びる閉断面が形成され、上記インナパネルまたはレインフォースメントに取付けられ、上記閉断面内を車幅方向に横切る複数の節を車体前後方向に連続して形成する補強プレートを設け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、図２、図３（但し、図３はフロントピラーとルーフレールとフロントヘッダとの結合部の断面図）において、車体側部にて前側下部から後側上部に向けて延びるフロントピラーインナ１とフロントピラーアウタ２とでフロントピラー３を形成している。

上述のフロントピラーインナ１と車体前後方向に連続するルーフレールインナ４（詳しくは、ルーフサイドレールインナ）と、フロントピラーアウタ２と車体前後方向に連続するルーフレールアウタ５（詳しくはルーフサイドレールアウタ）とでルーフレール６（詳しくは、ルーフサイドレール）を形成している。

また、上述のフロントピラーインナ１とルーフレールインナ４との両者で、図２に示すように車体前後方向に連続するインナパネル７を形成している。
ここで、上述のフロントピラー３およびルーフレール６は車体の左右両サイド部に設けられており、左右のフロントピラー３，３の上端部相互間には、車幅方向に延びるフロントヘッダ８を張架する一方、左右のルーフレール６，６の後端部相互間には、車幅方向に延びるリヤヘッダ９を張架している。

また、上述のフロントヘッダ８とリヤヘッダ９との間において、左右のルーフレール６，６間には、車体前後方向に離間して、車幅方向に延びる複数のルーフレインフォースメント１０，１１，１２を設けている。

図１に示すように、上述のフロントヘッダ８と、左右のフロントピラー３，３と、ダッシュアッパパネル１３とで囲繞されたフロントウインド開口１４を形成し、ヒンジピラー１５と、フロントピラー３と、ルーフレール６の前部と、センタピラー１６と、図示しないサイドシルとで囲繞されたフロントドア開口１７を形成し、センタピラー１６と、ルーフレール６の後部と、リヤフェンダを含む後部ボディサイド部１８と、図示しないサイドシルとで囲繞されたリヤドア開口１９を形成している。
さらに、左右のルーフレール６，６間には、その前部がフロントヘッダ８の上部に、また、その後部がリヤヘッダ９の上部にそれぞれ位置するルーフパネル２０を取付けている。

図３に示すように、上述のルーフパネル２０はその上面２０ａから下方に延びる縦壁部２０ｂを一体形成し、この縦壁部２０ｂの下端から車幅方向外方に延びる接合部２０ｃを一体形成したもので、該接合部２０ｃをルーフレール６の上側の接合フランジ部上面に溶接固定している。

また、上述のフロントヘッダ８、リヤヘッダ９、複数のルーフレインフォースメント１０，１１，１２は、接着剤（図示せず）を用いて、ルーフパネル２０の下面に接合固定されている。
ここで、上述のフロントヘッダ８の車幅方向端部には、図１、図３に示すように、接合フランジ８ａが一体または一体的に形成されており、この接合フランジ８ａが図１、図３に示すように、フロントピラーインナ１とルーフレールインナ４との両者に跨って接合固定されている。

なお、図１、図２において、２１はヒンジピラーレインフォースメント、２２はセンタピラーインナ、２３はセンタピラーレインフォースメント、２４はセンタピラーアウタ、２５はリヤピラー、２６はホイールハウスインナ、２７はスペアタイヤパンである。

ところで、図３に示すように、上述のフロントピラー３とルーフレール６とフロントヘッダ８との結合部Ａにおいて、インナパネル７にはレインフォースメント２８を接合して、車体前後方向に延びる閉断面２９を形成している。
この実施例では、フロントピラー３の長手方向全長およびルーフレール６の長手方向全長にわたって上述のレインフォースメント２８をフロントピラー３およびルーフレール６に取付けている。

詳しくは、上述のレインフォースメント２８はその上下に接合フランジ部２８ａ，２８ｂを有し、これら上下の接合フランジ部２８ａ，２８ｂは、図３に示すように、インナパネル７の上下の接合フランジ部７ａ，７ｂと、フロントピラーアウタ２の接合フランジ部２ａ，２ｂ（または、ルーフレールアウタ５の接合フランジ部５ａ，５ｂ）と、で挟持固定されている。
しかも、上述の閉断面２９内を車幅方向に横切る複数の節３０…を車体前後方向に連続して形成する補強プレート３１を設け、図３に示すように、この補強プレート３１をインナパネル７またはレインフォースメント２８（図３の実施例ではインナパネル７）に取付けている。

図４に補強プレート３１の斜視図を概略化して示すように、この補強プレート３１は内片３２（車幅方向内方側の縦片）、節３０、外片３３（車幅方向外方側の縦片）、節３０、内片３２を、この順に繰返して一体形成したものであって、上述の閉断面２９を車幅方向に横切る複数の節３０（詳しくは、節３０および内外片３２，３３の連続形状）は、平面視で台形状に形成されている。

また、上述の補強プレート３１の前後方向の長さは、図１に示すように、フロントヘッダ８の前後幅の３倍以上の範囲にわたるように設定されている。
さらに、上述の補強プレート３１には、該プレート３１をインナパネル７（またはレインフォースメント２８）の形状に沿わせるための切欠き部３４が設けられているが、この補強プレート３１を予めインナパネル７（またはレインフォースメント２８）の形状に沿うなだらかな形状に構成する場合には、上記切欠き部３４を省略することができる。

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は車両内方を示し、矢印ＯＵＴは車両外方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示す。

このように、図１〜図４で示した実施例の車両の上部車体構造（請求項１、６、７に相当）は、フロントピラー３とルーフレール６とフロントヘッダ８との結合部Ａにおける車両の上部車体構造であって、フロントピラーインナ１とルーフレールインナ４とで車体前後方向に連続するインナパネル７を形成し、少なくとも上記結合部Ａのインナパネル７にレインフォースメント２８を接合（この実施例では、結合部Ａを含むインナパネル７の長手方向全長にわたってレインフォースメント２８を接合）して、車体前後方向に延びる閉断面２９が形成され、上記インナパネル７またはレインフォースメント２８（この実施例では、インナパネル７）に取付けられ、上記閉断面２９内を車幅方向に横切る複数の節３０を車体前後方向に連続して形成する補強プレート３１を設けたものである（図３、図４参照）。
この構成によれば、上述の閉断面２９内を車幅方向に横切る複数の節３０をもった補強プレート３１を設けたので、フロントピラー３とルーフレール６とフロントヘッダ８との結合部Ａのクラッシュ強度の向上を図ることができ、車両衝突時にフロントピラー３やルーフレール６が車室内に侵入するのを抑制することができる。

また、上記閉断面２９内を車幅方向に横切る複数の節３０は平面視で台形状に形成されたものである（図４参照）。
この構成によれば、複数の節３０を平面視で台形状と成したので、衝突荷重の入力方向にかかわらず耐荷重を向上することができる。

さらに、上記補強プレート３１の前後方向の長さは上記フロントヘッダ８の前後幅の３倍以上の範囲にわたるよう設定されたものである（図１参照）。
この構成によれば、補強プレート３１の前後方向の長さにより、耐荷重をさらに向上させることができる。

図５は補強プレート３１の他の実施例を概略化して示す斜視図であって、節３０および内外の各片３２，３３の連続形状を、平面から見て矩形状に構成したものである。
このように構成しても、複数の節３０が閉断面２９内を車幅方向に横切るので、該補強プレート３１により、フロントピラー３と、フロントヘッダ８との結合部Ａのクラッシュ強度の向上を図ることができる。また、補強プレート３１の前後方向長さを同一として、節３０の数量増加を図りたい場合には、図５に示す実施例が有効である。

なお、図５で示したこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例と同様であるから、図５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。

図６、図７は車両の上部車体構造の他の実施例を示し、図３、図４で示した先の実施例においては、補強プレート３１をインナパネル７に取付けたが、図６、図７に示すこの実施例では、補強プレート３１をレインフォースメント２８に取付けて、該補強プレート３１の複数の節３０…が上記閉断面２９内を車幅方向に横切るように構成している。

つまり、図６、図７に示すこの実施例では、補強プレート３１の外片３３を、レインフォースメント２８に取付けるので、上述の切欠き部３４は該外片３３側に設けているが、補強プレート３１を予めレインフォースメント２８の形状に沿うなだらかな形状に構成する場合には、上記切欠き部３４を省略することができる。
図６、図７で示したように構成（請求項１、６、７に相当）しても、図３、図４で示した先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するので、図６、図７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。

図８、図９は車両の上部車体構造のさらに他の実施例を示し、図８、図９に示すこの実施例では、補強プレート３１に、上述のインナパネル７の上下の接合フランジ部７ａ，７ｂと、上述のレインフォースメント２８の上下の接合フランジ部２８ａ，２８ｂとの間にそれぞれ挟持固定される上下一対のフランジ部Ｂ，Ｃを一体に折曲げ形成したものである。

また、上述の補強プレート３１は、結合部Ａを介して、フロントピラーインナ１とルーフレールインナ４とに跨って取付けられており、この補強プレート３１の下端部には、上述のインナパネル７の下面部上面７ｃに接合される複数のロアフランジ部Ｘを一体に折曲げ形成している。

ここで、図９に示すように、上下のフランジ部Ｂ，Ｃは、内片３２の上端と、外片３３の下端と、に一体に連設形成したものであり、また、ロアフランジ部Ｘは、内片３２の下端と、節３０の下端と、に一体に連設形成したものであって、部品点数の増加を招くことなく各フランジ部Ｂ，Ｃ，Ｘを設けている。

このように、図８、図９で示した実施例（請求項１〜４、６、７に相当）においては、上記補強プレート３１に、上記インナパネル７の接合フランジ部７ａ，７ｂと、上記レインフォースメント２８の接合フランジ部２８ａ，２８ｂと、の間に狭持固定されるフランジ部（Ｂまたは／およびＣ）を設けたものである（図８参照）。
この構成によれば、補強プレート３１にフランジ部Ｂ，Ｃを設け、このフランジ部Ｂ，Ｃをインナパネル７およびレインフォースメント２８の接合フランジ部７ａ，２８ａ間、７ｂ，２８ｂ間に狭持固定するので、耐荷重をさらに向上させることができる。

また、上記補強プレート３１には、上記インナパネル７の上下の接合フランジ部７ａ，７ｂと、上記レインフォースメント２８の上下の接合フランジ部２８ａ，２８ｂとの間にそれぞれ狭持固定される上下一対のフランジ部Ｂ，Ｃが設けられたものである（図８参照）。
この構成によれば、補強プレート３１に上下一対のフランジ部Ｂ，Ｃを設け、これら上下の各フランジ部Ｂ，Ｃをインナパネル７およびレインフォースメント２８の上下の接合フランジ部７ａ，２８ａ間、７ｂ，２８ｂ間に狭持固定するので、耐荷重をより一層向上させることができる。

さらに、上記補強プレート３１が上記フロントピラーインナ１とルーフレールインナ４とに跨って取付けられ、上記補強プレート３１の下端部には上記インナパネル７の下面部上面７ｃに接合されるロアフランジ部Ｘを設けたものである（図８参照）。
この構成によれば、インナパネル７の下面部上面７ｃに接合されるロアフランジ部Ｘにより、耐荷重をさらに向上させることができる。

図８、図９で示したこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については、先の実施例とほぼ同様であるから、図８、図９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。

図１０、図１１は車両の上部車体構造のさらに他の実施例を示し、図１０、図１１に示すこの実施例では、補強プレート３１に、上述のインナパネル７の上下の接合フランジ部７ａ，７ｂと、上述のレインフォースメント２８の上下の接合フランジ部２８ａ，２８ｂとの間にそれぞれ挟持固定される上下一対のフランジ部Ｄ，Ｅを一体に折曲げ形成したものである。

また、上述の補強プレート３１は上述のレインフォースメント２８に取付けられており、この補強プレート３１の上端部には、該レインフォースメント２８の上面部下面２８ｃに接合される複数のアッパフランジ部Ｙを一体に折曲げ形成している。

ここで、図１１に示すように、上下のフランジ部Ｄ，Ｅは、内片３２の上端と、外片３３の下端と、に一体に連設形成したものであり、また、アッパフランジ部Ｙは、外片３３の上端と、節３０の上端と、に一体に連設形成したものであって、部品点数の増加を招くことなく各フランジ部Ｄ，Ｅ，Ｙを設けている。

このように、図１０、図１１で示した実施例（請求項１〜３、５〜７に相当）においては、上記補強プレート３１には、上記インナパネル７の上下の接合フランジ部７ａ，７ｂと、上記レインフォースメント２８の上下の接合フランジ部２８ａ，２８ｂとの間にそれぞれ狭持固定される上下一対のフランジ部Ｄ，Ｅが設けられたものである（図１０参照）。
この構成によれば、補強プレート３１に上下一対のフランジ部Ｄ，Ｅを設け、これら上下の各フランジ部Ｄ，Ｅをインナパネル７およびレインフォースメント２８の上下の接合フランジ部７ａ，２８ａ間、７ｂ，２８ｂ間に狭持固定するので、耐荷重をより一層向上させることができる。

また、上記補強プレート３１が上記レインフォースメント２８に取付けられ、上記補強プレート３１の上端部には、該レインフォースメント２８の上面部下面２８ｃに接合されるアッパフランジ部Ｙを設けたものである（図１０参照）。
この構成によれば、レインフォースメント２８の上面部下面２８ｃに接合されるアッパフランジ部Ｙにより、耐荷重をさらに向上させることができる。

図１０、図１１で示したこの実施例においても、その他の構成、作用、効果について、先の実施例とほぼ同様であるから、図１０、図１１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。
なお、上記各実施例においては車両左側の結合部Ａの構造について説明したが、車両右側の結合部は左右対称に構成される。

本発明の車両の上部車体構造を示す斜視図 図１の構成からルーフパネルおよびアウタパネルを取外した状態で示す斜視図 結合部の縦断面図 補強プレートの斜視図 補強プレートの他の実施例を示す斜視図 車両の上部車体構造の他の実施例を示す断面図 補強プレートの斜視図 車両の上部車体構造のさらに他の実施例を示す断面図 補強プレートの斜視図 車両の上部車体構造のさらに他の実施例を示す断面図 補強プレートの斜視図 従来の車両の上部車体構造を示す正面図

符号の説明

１…フロントピラーインナ
３…フロントピラー
４…ルーフレールインナ
６…ルーフレール
７…インナパネル
７ａ，７ｂ…接合フランジ部
８…フロントヘッダ
２８…レインフォースメント
２８ａ，２８ｂ…接合フランジ部
２９…閉断面
３０…節
３１…補強プレート
Ａ…結合部
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ…フランジ部
Ｘ…ロアフランジ部
Ｙ…アッパフランジ部

Claims (7)

1. フロントピラーとルーフレールとフロントヘッダとの結合部における車両の上部車体構造であって、フロントピラーインナとルーフレールインナとで車体前後方向に連続するインナパネルを形成し、
   少なくとも上記結合部のインナパネルにレインフォースメントを接合して、車体前後方向に延びる閉断面が形成され、
   上記インナパネルまたはレインフォースメントに取付けられ、上記閉断面内を車幅方向に横切る複数の節を車体前後方向に連続して形成する補強プレートを設けた
   車両の上部車体構造。
2. 上記補強プレートに、上記インナパネルの接合フランジ部と、上記レインフォースメントの接合フランジ部と、の間に狭持固定されるフランジ部を設けた
   請求項１記載の車両の上部車体構造。
3. 上記補強プレートには、上記インナパネルの上下の接合フランジ部と、上記レインフォースメントの上下の接合フランジ部との間にそれぞれ狭持固定される上下一対のフランジ部が設けられた
   請求項２記載の車両の上部車体構造。
4. 上記補強プレートが上記フロントピラーインナとルーフレールインナとに跨って取付けられ、
   上記補強プレートの下端部には上記インナパネルの下面部上面に接合されるロアフランジ部を設けた
   請求項１または２記載の車両の上部車体構造。
5. 上記補強プレートが上記レインフォースメントに取付けられ、
   上記補強プレートの上端部には該レインフォースメントの上面部下面に接合されるアッパフランジ部を設けた
   請求項１または２記載の車両の上部車体構造。
6. 上記閉断面内を車幅方向に横切る複数の節は平面視で台形状に形成された
   請求項１〜５の何れか１に記載の車両の上部車体構造。
7. 上記補強プレートの前後方向の長さは上記フロントヘッダの前後幅の３倍以上の範囲にわたるよう設定された
   請求項１〜６の何れか１に記載の車両の上部車体構造。

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