JP2012121368A - Roof side skeleton frame of automobile - Google Patents

Roof side skeleton frame of automobile Download PDF

Info

Publication number
JP2012121368A
JP2012121368A JP2010271564A JP2010271564A JP2012121368A JP 2012121368 A JP2012121368 A JP 2012121368A JP 2010271564 A JP2010271564 A JP 2010271564A JP 2010271564 A JP2010271564 A JP 2010271564A JP 2012121368 A JP2012121368 A JP 2012121368A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roof side
virtual plane
skeleton frame
sectional shape
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010271564A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Ougiya
一慶 扇谷
Masashi Tsuji
政志 辻
Toru Okamoto
亨 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2010271564A priority Critical patent/JP2012121368A/en
Publication of JP2012121368A publication Critical patent/JP2012121368A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the load resistance performance of the roof side skeleton frame of an automobile.SOLUTION: The cross sectional shape of a rail outer member 17 is formed in an upward protruded shape part 21. The cross sectional shape of a rail inner member 18 is formed in a downward protruded shape part 22. A virtual plane S is tilted with a tilted angle of θ1=20° of the virtual plane S in relation to a vehicle width direction H. A contact point Po of the virtual plane S with a roof side rail 16 is the first contact point of the virtual plane S vertically descending from the upper side of the automobile with the roof side skeleton frame 13 (contact point with the contour of the cross sectional shape of the roof side skeleton frame 13). An arrow Q expresses the load applied to the contact point Po of the virtual plane S with the roof side rail 16, and the direction of the arrow Q is the direction of an orthogonal line To orthogonal to the virtual plane S. The orthogonal line To is located outside the vehicle width direction H from an area center of gravity Co.

Description

本発明は、自動車のルーフサイドレールからフロントピラーに至る自動車のルーフサイド骨格フレームに関する。   The present invention relates to an automobile roof side skeleton frame extending from an automobile roof side rail to a front pillar.

自動車では、乗員が搭乗する車室が、フロントピラーやセンターピラーなど上下に延びる部材、ロッカーやルーフサイドレールなど車両前後に延びる部材、クロスメンバーやルーフセンターリンフォースなど車幅方向に延びる部材、等の骨格をなす部材より形成されている。これらの部材には、例えばルーフサイドレールの一例として特許文献1のようにルーフサイドアウターに対し、ルーフサイドリンフォースの断面形状をできるだけ大きくするような構造が採用され、車両外部より荷重が作用した場合にも、車室内側への変形を抑制できるような強度が与えられている。   In automobiles, the passenger compartment is a member that extends vertically, such as a front pillar and a center pillar, a member that extends forward and backward such as a rocker and a roof side rail, a member that extends in the vehicle width direction such as a cross member and a roof center reinforcement, etc. It is formed from the member which makes the frame | skeleton of. For these members, for example, as an example of the roof side rail, a structure that enlarges the cross-sectional shape of the roof side reinforcement as much as possible to the roof side outer as in Patent Document 1 is applied, and a load acts from the outside of the vehicle. Even in this case, the strength is provided so that the deformation to the vehicle interior side can be suppressed.

特開2003−72589号公報JP 2003-72589 A

車両外部より車体に荷重が加わる一形態として、ロールオーバー(車両の横転)がある。横転時には、横転時の運動エネルギーによる力と、車両の自重とが骨格フレームであるルーフサイドレールに作用する。   One form in which a load is applied to the vehicle body from outside the vehicle is rollover (vehicle rollover). At the time of rollover, the force by the kinetic energy at the time of rollover and the weight of the vehicle act on the roof side rail which is a skeleton frame.

横転時の荷重の向きは、車両形状、横転時の運転状態、時間経過により変化するが、その中で、実社会における事故後の車両状態を検証することで車両が変形しやすい条件を想定し、標準的なモデルケースとして、以下のような模擬試験が定められている。   The direction of the load at the time of rollover changes depending on the vehicle shape, the driving state at the time of rollover, and the passage of time, but assuming conditions that the vehicle is likely to deform by verifying the vehicle state after the accident in the real world, The following mock tests are defined as standard model cases.

模擬試験は、車両上方より、平板状のデバイスを車両に対して傾斜させるとともに、平板状のデバイスに垂直な直線を軸として車両に向けて降下させ、ルーフサイドレールの耐荷重を計るものである。デバイスの傾斜は、車両正面視で20°車両外側が下がり、車両側面視で5°車両前方側が下がるように設定されている。   In the simulation test, the flat device is tilted with respect to the vehicle from above the vehicle and lowered toward the vehicle with a straight line perpendicular to the flat device as an axis to measure the load resistance of the roof side rail. . The inclination of the device is set so that the vehicle outer side is lowered by 20 ° when viewed from the front of the vehicle and the vehicle front side is lowered by 5 ° when viewed from the side of the vehicle.

図5に示すように、上記条件下における従来構造では、デバイス平面Sとルーフサイドレール1の骨格フレームをなすルーフサイドリンフォース2との接触点に矢印Qの荷重(以下においては荷重Qと記す)が加わった場合、以下に示す2つのモーメントが発生する。   As shown in FIG. 5, in the conventional structure under the above conditions, a load indicated by an arrow Q (hereinafter referred to as a load Q) is formed at the contact point between the device plane S and the roof side reinforcement 2 forming the skeleton frame of the roof side rail 1. ), The following two moments are generated.

一つ目のモーメントは、図1(a)に示す自動車10のベルトラインL1上のフロントピラー11の位置110と、センターピラー12の上端の位置120とを結ぶ直線L2を中心とした荷重モーメントM2である。通常、車両正面視におけるベルトラインL1より上部は、ベルトラインL1を底辺とした台形形状となる場合が多い。そのため、直線L2は、図5においては面積重心Cよりも下方で車両外側に位置している。よって、荷重モーメントM2は、直線L2を中心にした右回りのモーメントとなり、ルーフサイドリンフォース2を車内R側へ付勢する作用をもたらす。   The first moment is a load moment M2 centered on a straight line L2 connecting the position 110 of the front pillar 11 on the belt line L1 of the automobile 10 and the position 120 of the upper end of the center pillar 12 shown in FIG. It is. In general, the upper part of the belt line L1 in front view of the vehicle often has a trapezoidal shape with the belt line L1 as a base. Therefore, the straight line L2 is located on the outer side of the vehicle below the area gravity center C in FIG. Therefore, the load moment M2 is a clockwise moment about the straight line L2, and has an effect of urging the roof side reinforcement 2 toward the in-vehicle R side.

荷重Qによって発生する二つ目のモーメントは、ルーフサイドリンフォース2の横断面形状の面積重心Cを中心にしたモーメントM1である。図5に示す従来構造では、接触点に加わる荷重Qの方向が面積重心Cに対し車内R側に向いているため、荷重モーメントM1は、右回りのモーメントとなる。   The second moment generated by the load Q is a moment M1 centered on the area center of gravity C of the cross-sectional shape of the roof side reinforcement 2. In the conventional structure shown in FIG. 5, since the direction of the load Q applied to the contact point is directed to the vehicle interior R side with respect to the area center of gravity C, the load moment M1 is a clockwise moment.

上記の面積重心Cを中心にした右回りの荷重モーメントM1と、直線L2を中心にした右回りの荷重モーメントM2とによって、ルーフサイドリンフォース2が車内側に倒れこむように変形する。この変形量をより小さな値に留める為には、例えば、ルーフサイドリンフォース2に用いる鋼板の板厚を厚くし、ルーフサイドリンフォース2全体の強度を上げることが考えられる。しかしながら、板厚の増加は、車両の重量増となり、省燃費が求められる近年の社会的要請上、好ましくない。   Due to the clockwise load moment M1 centered on the area center of gravity C and the clockwise load moment M2 centered on the straight line L2, the roof side reinforcement 2 is deformed so as to fall into the vehicle interior side. In order to keep this deformation amount to a smaller value, for example, it is conceivable to increase the strength of the roof side reinforcement 2 as a whole by increasing the thickness of the steel plate used for the roof side reinforcement 2. However, an increase in the plate thickness is an increase in the weight of the vehicle, which is not preferable because of recent social demands for fuel saving.

本発明は、ルーフサイドに配置されるルーフサイド骨格フレームの板厚を厚くすること無く、ルーフサイド骨格フレームの変形を抑制することが出来る構造を提案することを目的とする。   An object of the present invention is to propose a structure capable of suppressing the deformation of the roof side frame without increasing the thickness of the roof side frame disposed on the roof side.

本発明は、自動車のルーフサイドレールからフロントピラーに至るルーフサイド骨格フレームを対象とし、請求項1の発明では、自動車の上方から垂直方向に下降する仮想平面を第1仮想平面、前記ルーフサイド骨格フレームを車幅方向に横断する仮想平面を第2仮想平面とし、前記第1仮想平面が前記第2仮想平面内で車幅方向に対して交差する角度θ1を20°以下、且つ車幅方向の外側へ向かうにつれて低くなるとした場合、前記第2仮想平面内における前記ルーフサイド骨格フレームの横断面形状は、下降する前記第1仮想平面が最初に前記横断面形状の外形に接触する接触点を通り、且つ前記第1仮想平面と直交する方向の直交線が前記横断面形状の面積重心よりも車幅方向の外側にあるように形成された形状である。   The present invention is directed to a roof side skeleton frame extending from a roof side rail of an automobile to a front pillar. In the invention of claim 1, a virtual plane descending vertically from above an automobile is defined as a first virtual plane, and the roof side skeleton is provided. A virtual plane that crosses the frame in the vehicle width direction is a second virtual plane, an angle θ1 at which the first virtual plane intersects the vehicle width direction in the second virtual plane is 20 ° or less, and the vehicle width direction When the height decreases toward the outside, the cross-sectional shape of the roof side skeleton frame in the second virtual plane passes through a contact point where the descending first virtual plane first contacts the outer shape of the cross-sectional shape. And it is the shape formed so that the orthogonal line of the direction orthogonal to the said 1st virtual plane may exist in the vehicle width direction outer side rather than the area center of gravity of the said cross-sectional shape.

前記のように、模擬試験の条件下で、直線L2を中心にした右回りの荷重モーメントM2は、通常の車両の形状ではルーフサイド骨格フレームを車室内側に倒れこむように変形させる力となる。本発明は、面積重心Cを中心にした右回りの荷重モーメントM1の向きを荷重モーメントM2と逆向きになるようにルーフサイド骨格フレームの形状を設定し、両モーメントを相殺することでルーフサイド骨格フレームの変形を抑制する。   As described above, under the conditions of the simulation test, the clockwise load moment M2 centered on the straight line L2 is a force that deforms the roof side skeleton frame to fall into the vehicle interior side in the normal vehicle shape. In the present invention, the shape of the roof side skeleton frame is set so that the direction of the clockwise load moment M1 centered on the area center of gravity C is opposite to the load moment M2, and the both sides are offset to thereby cancel the roof side skeleton. Suppresses deformation of the frame.

本発明は、ルーフサイドに配置されるルーフサイド骨格フレームの板厚を厚くすること無く、自動車のルーフサイド骨格フレームの変形を抑制することができるという優れた効果を奏する。   The present invention has an excellent effect that deformation of the roof side skeleton frame of an automobile can be suppressed without increasing the thickness of the roof side skeleton frame disposed on the roof side.

一実施形態を示し、(a)は、自動車の側面図。(b)は、図1(a)のA−A線断面図。1 shows an embodiment, (a) is a side view of an automobile. (B) is the sectional view on the AA line of Fig.1 (a). 図1(b)のB−B線断面図。BB sectional drawing of FIG.1 (b). 図1(b)のC−C線断面図。CC sectional view taken on the line of FIG.1 (b). 図1(b)のD−D線断面図。The DD sectional view taken on the line of FIG.1 (b). 従来のルーフサイドレールの横断面図。The cross-sectional view of the conventional roof side rail.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図1及び図2に基づいて説明する。
図1(a)は、自動車10の右側面を示すが、自動車10の左側面におけるルーフサイド骨格フレームは、右側面におけるルーフサイド骨格フレーム13と同じ構成である。そこで、以下においては、自動車10の右側面の構成についてのみ説明する。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1A shows the right side surface of the automobile 10, but the roof side skeleton frame on the left side surface of the automobile 10 has the same configuration as the roof side skeleton frame 13 on the right side surface. Therefore, only the configuration of the right side surface of the automobile 10 will be described below.

図1(b)に示すように、フロントピラー11は、車外側のフロントピラーアウター部材14と車内R側のフロントピラーインナー部材15とを接合して構成されている。センターピラー12は、ルーフサイド骨格フレーム13のアウター部材であるセンターピラーアウター部材122と、ルーフサイド骨格フレーム13のインナー部材であるセンターピラーインナー部材121とを接合して構成されている。   As shown in FIG. 1B, the front pillar 11 is configured by joining a front pillar outer member 14 on the vehicle outer side and a front pillar inner member 15 on the R side in the vehicle. The center pillar 12 is configured by joining a center pillar outer member 122 that is an outer member of the roof side skeleton frame 13 and a center pillar inner member 121 that is an inner member of the roof side skeleton frame 13.

フロントピラー11と共にルーフサイド骨格フレーム13を構成するルーフサイドレール16は、車外側のレールアウター部材17と車内R側のレールインナー部材18とを接合して構成されている。ルーフサイド骨格フレーム13のアウター部材であるレールアウター部材17とフロントピラーアウター部材14とは、曲線形状に連結されている。ルーフサイド骨格フレーム13のインナー部材であるレールインナー部材18とフロントピラーインナー部材15とは、曲線形状に連結されている。ルーフサイド骨格フレーム13のアウター部材であるセンターピラーアウター部材122は、レールアウター部材17に接続されている。ルーフサイド骨格フレーム13のインナー部材であるセンターピラーインナー部材121は、レールインナー部材18に接続されている。   The roof side rail 16 that forms the roof side skeleton frame 13 together with the front pillar 11 is configured by joining a rail outer member 17 on the vehicle outer side and a rail inner member 18 on the R side in the vehicle. The rail outer member 17 and the front pillar outer member 14 which are outer members of the roof side skeleton frame 13 are connected in a curved shape. The rail inner member 18 and the front pillar inner member 15 which are inner members of the roof side skeleton frame 13 are connected in a curved shape. A center pillar outer member 122 that is an outer member of the roof side skeleton frame 13 is connected to the rail outer member 17. The center pillar inner member 121 that is the inner member of the roof side skeleton frame 13 is connected to the rail inner member 18.

図3は、フロントピラー11上部におけるルーフサイドレールとの接合部付近の断面図である。図3に示すように、フロントピラーアウター部材14の横断面形状は、上に凸の凸形状部19を有するように形成されている。凸形状部19は、上壁部191と、上壁部191の一側縁に接続する平板形状の側壁部192と、上壁部191の他側縁に接続する平板形状の側壁部193とから構成されている。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of the junction with the roof side rail at the top of the front pillar 11. As shown in FIG. 3, the cross-sectional shape of the front pillar outer member 14 is formed so as to have a convex portion 19 that is convex upward. The convex portion 19 includes an upper wall portion 191, a flat side wall portion 192 connected to one side edge of the upper wall portion 191, and a flat plate side wall portion 193 connected to the other side edge of the upper wall portion 191. It is configured.

フロントピラーインナー部材15の横断面形状は、下に凸の凸形状部20を有するように形成されている。凸形状部20は、下壁部201と、下壁部201の一側縁に接続する側壁部202と、下壁部201の他側縁に接続する側壁部203とから構成されている。上壁部191と下壁部201とは、両者間に空隙を形成するように対向している。   The cross-sectional shape of the front pillar inner member 15 is formed so as to have a convex portion 20 that is convex downward. The convex part 20 includes a lower wall part 201, a side wall part 202 connected to one side edge of the lower wall part 201, and a side wall part 203 connected to the other side edge of the lower wall part 201. The upper wall portion 191 and the lower wall portion 201 face each other so as to form a gap between them.

図3における紙面となる仮想平面CC〔図1(b)におけるC−C線断面〕上において、凸形状部19の上壁部191と側壁部192との接続部194の高さ位置は、上壁部191と側壁部193との接続部195の高さ位置よりも下にある。第2仮想平面としての仮想平面CC上において、接続部194の高さ位置は、凸形状部20の下壁部201と側壁部203との接続部204の高さ位置よりも上にある。仮想平面CC上において、下壁部201と側壁部202との接続部205の高さ位置は、下壁部201と側壁部203との接続部204の高さ位置よりも下にある。   The height position of the connecting portion 194 between the upper wall portion 191 and the side wall portion 192 of the convex portion 19 on the virtual plane CC [the cross section taken along the line CC in FIG. It is below the height position of the connecting portion 195 between the wall portion 191 and the side wall portion 193. On the virtual plane CC as the second virtual plane, the height position of the connection portion 194 is higher than the height position of the connection portion 204 between the lower wall portion 201 and the side wall portion 203 of the convex portion 20. On the virtual plane CC, the height position of the connection portion 205 between the lower wall portion 201 and the side wall portion 202 is lower than the height position of the connection portion 204 between the lower wall portion 201 and the side wall portion 203.

仮想平面CC上において、側壁部192の基端と接続部194とを結ぶ直線は、車幅方向Hに対して鈍角で車外側に傾いており、側壁部193の基端と接続部195とを結ぶ直線は、車幅方向Hに対して鈍角で車外側に傾いている。仮想平面CC上において、接続部194と接続部205との間の距離D1は、接続部195と接続部204との間の距離D2よりも長くしてある。又、側壁部192の基端と接続部194との間の距離(仮想平面CC上における側壁部192の長さ)D11は、側壁部193の基端と接続部195との間の距離(仮想平面CC上における側壁部193の長さ)D21よりも長くしてある。   On the imaginary plane CC, a straight line connecting the base end of the side wall portion 192 and the connection portion 194 is inclined at an obtuse angle with respect to the vehicle width direction H, and the base end of the side wall portion 193 and the connection portion 195 are connected. The connecting straight line is inclined at an obtuse angle with respect to the vehicle width direction H to the vehicle outer side. On the virtual plane CC, the distance D1 between the connection part 194 and the connection part 205 is longer than the distance D2 between the connection part 195 and the connection part 204. The distance D11 between the base end of the side wall part 192 and the connection part 194 (the length of the side wall part 192 on the virtual plane CC) D11 is the distance between the base end of the side wall part 193 and the connection part 195 (virtual The length of the side wall portion 193 on the plane CC) is longer than D21.

図2に示すように、レールアウター部材17の横断面形状は、上に凸の凸形状部21を有するに形成されている。凸形状部21は、上壁部211と、上壁部211の一側縁に接続する平板形状の側壁部212と、上壁部211の他側縁に接続する平板形状の側壁部213とから構成されている。   As shown in FIG. 2, the rail outer member 17 has a cross-sectional shape that has a convex portion 21 that is convex upward. The convex portion 21 includes an upper wall portion 211, a flat plate-like side wall portion 212 connected to one side edge of the upper wall portion 211, and a flat plate shape side wall portion 213 connected to the other side edge of the upper wall portion 211. It is configured.

レールインナー部材18の横断面形状は、下に凸の凸形状部22を有するように形成されている。凸形状部22は、下壁部221と、下壁部221の一側縁に接続する側壁部222と、下壁部221の他側縁に接続する側壁部223とから構成されている。上壁部211と下壁部221とは、両者間に空隙を形成するように対向している。   The cross-sectional shape of the rail inner member 18 is formed so as to have a convex portion 22 that protrudes downward. The convex portion 22 includes a lower wall portion 221, a side wall portion 222 connected to one side edge of the lower wall portion 221, and a side wall portion 223 connected to the other side edge of the lower wall portion 221. The upper wall portion 211 and the lower wall portion 221 face each other so as to form a gap between them.

図2における紙面となる仮想平面BB〔図1(b)におけるB−B線断面〕上において、凸形状部21の上壁部211と側壁部212との接続部214の高さ位置は、上壁部211と側壁部213との接続部215の高さ位置よりも下にある。第2仮想平面としての仮想平面BB上において、接続部214の高さ位置は、凸形状部22の下壁部221と側壁部223との接続部224の高さ位置よりも上にある。仮想平面BB上において、凸形状部22の下壁部221と側壁部222との接続部225の高さ位置は、下壁部201と側壁部203との接続部224の高さ位置よりも下にある。   On the imaginary plane BB (cross section along line BB in FIG. 1B) on the paper surface in FIG. 2, the height position of the connection portion 214 between the upper wall portion 211 and the side wall portion 212 of the convex portion 21 is It is below the height position of the connection part 215 between the wall part 211 and the side wall part 213. On the virtual plane BB as the second virtual plane, the height of the connecting portion 214 is higher than the height of the connecting portion 224 between the lower wall portion 221 and the side wall portion 223 of the convex portion 22. On the virtual plane BB, the height position of the connection part 225 between the lower wall part 221 and the side wall part 222 of the convex part 22 is lower than the height position of the connection part 224 between the lower wall part 201 and the side wall part 203. It is in.

仮想平面BB上において、側壁部212の基端と接続部214とを結ぶ直線は、車幅方向Hに対して鈍角で車外側に傾いており、側壁部213の基端と接続部215とを結ぶ直線は、車幅方向Hに対して鈍角で車外側に傾いている。仮想平面BB上において、接続部214と接続部225との間の距離D3は、接続部215と接続部224との間の距離D4よりも長くしてある。又、側壁部212の基端と接続部214との間の距離(仮想平面BB上における側壁部212の長さ)D31は、側壁部213の基端と接続部215との間の距離(仮想平面CC上における側壁部213の長さ)D41よりも長くしてある。   On the virtual plane BB, a straight line connecting the base end of the side wall portion 212 and the connection portion 214 is inclined at an obtuse angle with respect to the vehicle width direction H to the vehicle outer side, and the base end of the side wall portion 213 and the connection portion 215 are connected to each other. The connecting straight line is inclined at an obtuse angle with respect to the vehicle width direction H to the vehicle outer side. On the virtual plane BB, the distance D3 between the connection part 214 and the connection part 225 is longer than the distance D4 between the connection part 215 and the connection part 224. The distance D31 between the base end of the side wall 212 and the connection 214 (the length of the side wall 212 on the virtual plane BB) D31 is the distance between the base of the side wall 213 and the connection 215 (virtual). The length of the side wall portion 213 on the plane CC is longer than D41.

図3に示すように、フロントピラーアウター部材14は、サイドアウターパネル23によって被覆されている。
図4に示すように、レールアウター部材17は、サイドアウターパネル23によって被覆されており、サイドアウターパネル23の側縁部にはルーフパネル24が接続されている。
As shown in FIG. 3, the front pillar outer member 14 is covered with a side outer panel 23.
As shown in FIG. 4, the rail outer member 17 is covered with a side outer panel 23, and a roof panel 24 is connected to a side edge portion of the side outer panel 23.

図3に示すように、仮想平面CC上において、フロントピラー11の横断面形状〔合わせられた凸形状部19,20の外形〕Vの面積重心C1は、直線L2の上方にある。
図2に示すように、仮想平面BB上において、ルーフサイドレール16の横断面形状〔合わせられた凸形状部21,22の外形〕Wの面積重心Coは、直線L2の上方にある。
As shown in FIG. 3, on the virtual plane CC, the area center of gravity C1 of the cross-sectional shape of the front pillar 11 (the outer shape of the combined convex shape portions 19 and 20) V is above the straight line L2.
As shown in FIG. 2, the area center of gravity Co of the cross-sectional shape of the roof side rail 16 (the outer shape of the combined convex portions 21 and 22) W is above the straight line L2 on the virtual plane BB.

図2に示す仮想平面Sは、車両が横転したと仮定したときの接地面を表している。自動車10の上方から垂直方向に下降する第1仮想平面としての仮想平面Sは、車内R側から車外側へ向かう(車幅方向Hの外側へ向かう)につれて低くなる。角度θ1は、仮想平面BB上において車幅方向Hに対する仮想平面Sの傾き角を表しており、傾き角度θ1は、例えば20°である。図1(a)に示す仮想平面Sの角度θ2は、自動車10の前後方向と上下方向とに平行な垂直面〔図1(a)における紙面〕内で車幅方向Hに対する傾き角を表している。傾き角度θ2は、例えば5°である。仮想平面Sの傾き角度θ1=20°及び傾き角度θ2=5°は、横転模擬試験において一般的に採用される角度である。   A virtual plane S shown in FIG. 2 represents a ground contact surface when it is assumed that the vehicle rolls over. A virtual plane S as a first virtual plane descending in the vertical direction from above the automobile 10 becomes lower from the vehicle interior R side toward the vehicle outer side (going to the vehicle width direction H outer side). The angle θ1 represents the inclination angle of the virtual plane S with respect to the vehicle width direction H on the virtual plane BB, and the inclination angle θ1 is, for example, 20 °. An angle θ2 of the virtual plane S shown in FIG. 1A represents an inclination angle with respect to the vehicle width direction H in a vertical plane [paper surface in FIG. 1A] parallel to the longitudinal direction and the vertical direction of the automobile 10. Yes. The inclination angle θ2 is 5 °, for example. The inclination angle θ1 = 20 ° and the inclination angle θ2 = 5 ° of the virtual plane S are angles that are generally employed in the rollover simulation test.

図2に示すように、仮想平面Sとルーフサイドレール16との接触点Poは、自動車10の上方から垂直方向に下降する仮想平面Sが最初にルーフサイド骨格フレーム13に接触(ルーフサイド骨格フレーム13の横断面形状の外形に接触)する接触点である。本実施形態では、仮想平面Sは、センターピラー12とルーフサイドレール16との接続部よりも前側におけるルーフサイドレール16の横断面形状Wの外形(凸形状部21と凸形状部22とによって形成される横断面形状Wの外形)に最初に接触する。接触点Poは、凸形状部21の接続部214上にある。   As shown in FIG. 2, the contact point Po between the virtual plane S and the roof side rail 16 is such that the virtual plane S descending in the vertical direction from above the automobile 10 first contacts the roof side skeleton frame 13 (the roof side skeleton frame). 13 is a contact point that contacts the outer shape of the cross-sectional shape. In the present embodiment, the virtual plane S is formed by the outer shape (the convex shape portion 21 and the convex shape portion 22) of the cross-sectional shape W of the roof side rail 16 on the front side of the connection portion between the center pillar 12 and the roof side rail 16. The outer shape of the cross-sectional shape W) is first contacted. The contact point Po is on the connection part 214 of the convex part 21.

図2に示す矢印Qは、仮想平面Sとルーフサイドレール16との接触点Poに加わる荷重を表し、矢印Qの方向は、仮想平面Sと直交する直交線Toの方向である。以下においては、矢印Qの方向の荷重を荷重Qと記す。直交線Toは、面積重心Coよりも車幅方向Hの外側にある。   An arrow Q shown in FIG. 2 represents a load applied to the contact point Po between the virtual plane S and the roof side rail 16, and the direction of the arrow Q is a direction of an orthogonal line To orthogonal to the virtual plane S. Hereinafter, the load in the direction of arrow Q is referred to as load Q. The orthogonal line To is outside the area center of gravity Co in the vehicle width direction H.

荷重Qは、図1(a)に示す自動車10のベルトラインL1上のフロントピラー11の位置110と、センターピラー12の上端の位置120とを結ぶ直線L2を中心とした荷重モーメントM2をもたらす。直線L2は、図2においては面積重心Coよりも下方に位置しており、直線L2を中心にした荷重モーメントM2〔図2においては右回りのモーメント〕は、ルーフサイドレール16を車内R側へ付勢する作用をもたらす。   The load Q causes a load moment M2 centered on a straight line L2 connecting the position 110 of the front pillar 11 on the belt line L1 of the automobile 10 shown in FIG. 1A and the position 120 of the upper end of the center pillar 12. The straight line L2 is located below the area center of gravity Co in FIG. 2, and the load moment M2 (the clockwise moment in FIG. 2) centered on the straight line L2 moves the roof side rail 16 toward the in-car R side. Brings the effect of energizing.

又、荷重Qは、ルーフサイドレール16の横断面形状Wの面積重心Coを中心にした荷重モーメントMo〔図2においては左回りのモーメント〕をもたらす。この荷重モーメントMoは、荷重モーメントM2に対抗する。   Further, the load Q causes a load moment Mo (a counterclockwise moment in FIG. 2) centered on the area center of gravity Co of the cross-sectional shape W of the roof side rail 16. This load moment Mo opposes the load moment M2.

図3に示すように、仮に、仮想平面Sがフロントピラー11のフロントピラーアウター部材14に接触したとする。この場合の仮想平面Sとフロントピラーアウター部材14との接触点P1を通る直交線T1は、横断面形状Vの面積重心C1よりも車幅方向Hの外側にある。   As shown in FIG. 3, it is assumed that the virtual plane S is in contact with the front pillar outer member 14 of the front pillar 11. In this case, the orthogonal line T1 passing through the contact point P1 between the virtual plane S and the front pillar outer member 14 is outside the area center of gravity C1 of the cross-sectional shape V in the vehicle width direction H.

本実施形態では以下の効果が得られる。
(1)面積重心Coを中心にした荷重モーメントMoは、ルーフサイド骨格フレーム13の一部であるルーフサイドレール16を車外側へ回転させる作用をもたらす。この作用は、ルーフサイド骨格フレーム13の一部であるルーフサイドレール16を車内R側へ付勢する荷重モーメントM2の作用に対抗するため、ルーフサイド骨格フレーム13の変形が抑制される。
In the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The load moment Mo around the center of gravity Co has the effect of rotating the roof side rail 16 that is a part of the roof side skeleton frame 13 to the outside of the vehicle. Since this action counteracts the action of the load moment M2 that urges the roof side rail 16 that is a part of the roof side skeleton frame 13 toward the in-vehicle R side, the deformation of the roof side skeleton frame 13 is suppressed.

(2)ルーフサイドレール16の接続部214の高さ位置を接続部224の高さ位置よりも高くした構成は、ルーフサイドレール16の横断面形状Wを強度的に優れた三角形状に近づけ、且つ仮想平面Sを接続部214に最初に接触させる上で、好適である。   (2) The configuration in which the height position of the connection portion 214 of the roof side rail 16 is higher than the height position of the connection portion 224 brings the cross-sectional shape W of the roof side rail 16 closer to a triangular shape having excellent strength, In addition, this is suitable for bringing the virtual plane S into contact with the connection portion 214 for the first time.

(3)傾き角度θ2を5°よりも大きくしてゆくと、仮想平面Sが最初に接触する接触対象は、フロントピラー11になることもある。フロントピラー11の接続部194の高さ位置を接続部204の高さ位置よりも高くした構成は、フロントピラー11の横断面形状Vを強度的に優れた三角形状に近づけ、且つ仮想平面Sを接続部194に最初に接触させる上で、好適である。   (3) When the inclination angle θ2 is made larger than 5 °, the contact target with which the virtual plane S first contacts may be the front pillar 11. The configuration in which the height position of the connecting portion 194 of the front pillar 11 is higher than the height position of the connecting portion 204 is such that the cross-sectional shape V of the front pillar 11 approaches a triangular shape having excellent strength, and the virtual plane S is This is suitable for the first contact with the connecting portion 194.

(4)ルーフサイドレール16の接続部214,225間の距離D3を接続部215,224間の距離D4よりも長くした構成は、ルーフサイドレール16の横断面形状Wを強度的に優れた三角形状に近づけ、且つ仮想平面Sを接続部214に最初に接触させる上で、好適である。   (4) The configuration in which the distance D3 between the connecting portions 214 and 225 of the roof side rail 16 is longer than the distance D4 between the connecting portions 215 and 224 is a triangular shape in which the cross-sectional shape W of the roof side rail 16 is excellent in strength. It is suitable for bringing the imaginary plane S into contact with the connection portion 214 for the first time in the shape.

(5)フロントピラー11の接続部194,205間の距離D1を接続部195,204間の距離D2よりも長くした構成は、フロントピラー11の横断面形状Vを強度的に優れた三角形状に近づける上で、好適である。又、仮想平面Sが最初にフロントピラー11に接触する場合には、接続部194,205間の距離D1を接続部195,204間の距離D2よりも長くした構成は、仮想平面Sを接続部194に最初に接触させる上で、好適である。   (5) The configuration in which the distance D1 between the connecting portions 194 and 205 of the front pillar 11 is longer than the distance D2 between the connecting portions 195 and 204 is such that the cross-sectional shape V of the front pillar 11 is a triangular shape having excellent strength. It is suitable for approaching. When the virtual plane S first contacts the front pillar 11, the configuration in which the distance D1 between the connecting portions 194 and 205 is longer than the distance D2 between the connecting portions 195 and 204 is obtained by connecting the virtual plane S to the connecting portion. Suitable for the first contact with 194.

(6)仮想平面BB上における側壁部212の長さD31を仮想平面CC上における側壁部213の長さD41よりも長くした構成は、ルーフサイドレール16の横断面形状Wを強度的に優れた三角形状に近づけ、且つ仮想平面Sを接続部214に最初に接触させる上で、好適である。   (6) The configuration in which the length D31 of the side wall 212 on the virtual plane BB is longer than the length D41 of the side wall 213 on the virtual plane CC is excellent in strength in terms of the cross-sectional shape W of the roof side rail 16. This is suitable for bringing the imaginary plane S into contact with the connection portion 214 for the first time in a triangular shape.

(7)仮想平面CC上における側壁部192の長さD11を仮想平面BB上における側壁部193の長さD21よりも長くした構成は、フロントピラー11の横断面形状を強度的に優れた三角形状に近づける上で、好適である。又、仮想平面Sが最初にフロントピラー11に接触する場合には、長さD11を長さD21よりも長くした構成は、仮想平面Sを接続部194に最初に接触させる上で、好適である。   (7) The configuration in which the length D11 of the side wall 192 on the virtual plane CC is longer than the length D21 of the side wall 193 on the virtual plane BB is a triangular shape in which the cross-sectional shape of the front pillar 11 is excellent in strength. It is suitable when approaching. In addition, when the virtual plane S first contacts the front pillar 11, the configuration in which the length D11 is longer than the length D21 is suitable for bringing the virtual plane S into contact with the connection portion 194 for the first time. .

本発明では以下のような実施形態も可能である。
○前記した実施形態において、凸形状部21の側壁部213を無くしてもよい。
○前記した実施形態において、凸形状部19の側壁部193を無くしてもよい。
In the present invention, the following embodiments are also possible.
In the above-described embodiment, the side wall portion 213 of the convex portion 21 may be eliminated.
In the embodiment described above, the side wall portion 193 of the convex portion 19 may be eliminated.

○前記した実施形態において、凸形状部22の側壁部222,223の少なくとも一方を無くしてもよい。
○前記した実施形態において、凸形状部20の側壁部202,203の少なくとも一方を無くしてもよい。
In the above-described embodiment, at least one of the side wall portions 222 and 223 of the convex portion 22 may be eliminated.
In the embodiment described above, at least one of the side wall portions 202 and 203 of the convex portion 20 may be eliminated.

○ルーフサイドレール16の凸形状部21の横断面形状が曲線であってもよい。
○ルーフサイドレール16の凸形状部22の横断面形状が曲線であってもよい。
○フロントピラー11の凸形状部21の横断面形状が曲線であってもよい。
-The cross-sectional shape of the convex-shaped part 21 of the roof side rail 16 may be a curve.
-The cross-sectional shape of the convex-shaped part 22 of the roof side rail 16 may be a curve.
-The cross-sectional shape of the convex-shaped part 21 of the front pillar 11 may be a curve.

○フロントピラー11の凸形状部22の横断面形状が曲線であってもよい。
前記した実施形態から把握できる技術思想について以下に記載する。
(イ)前記接触点は、自動車のセンターピラーより前側の前記ルーフサイドレール上にある請求項1に記載の自動車のルーフサイド骨格フレーム。
-The cross-sectional shape of the convex-shaped part 22 of the front pillar 11 may be a curve.
The technical idea that can be grasped from the embodiment described above will be described below.
(B) The vehicle side roof frame according to claim 1, wherein the contact point is on the roof side rail in front of the center pillar of the vehicle.

(ロ)前記ルーフサイド骨格フレームは、アウター部材とインナー部材とを結合して構成されており、前記接触点は、前記アウター部材上にある請求項1、前記(イ)項のいずれか1項に記載の自動車のルーフサイド骨格フレーム。   (B) The roof side skeleton frame is configured by combining an outer member and an inner member, and the contact point is on the outer member. The roof side skeleton frame of an automobile described in 1.

(ハ)前記ルーフサイド骨格フレームのアウター部材は、上壁部と一対の側壁部とを備えており、前記上壁部と前記一対の側壁部とは、上に凸の凸形状部を構成する請求項1、前記(イ),(ロ)項のいずれか1項に記載の自動車のルーフサイド骨格フレーム。   (C) The outer member of the roof side skeleton frame includes an upper wall portion and a pair of side wall portions, and the upper wall portion and the pair of side wall portions constitute a convex portion that is convex upward. The roof side skeleton frame of an automobile according to claim 1, wherein the roof side skeleton frame is any one of the items (a) and (b).

(ニ)前記ルーフサイド骨格フレームのインナー部材は、下壁部と一対の側壁部とを備えており、前記下壁部と前記一対の側壁部とは、下に凸の凸形状部を構成する請求項1、前記(イ),(ロ),(ハ)項のいずれか1項に記載の自動車のルーフサイド骨格フレーム。   (D) The inner member of the roof side skeleton frame includes a lower wall portion and a pair of side wall portions, and the lower wall portion and the pair of side wall portions constitute a convex shape portion projecting downward. The roof side skeleton frame of an automobile according to any one of claims 1 and 2, (a), (b), and (c).

(ホ)角度θ1は20°である請求項1、前記(イ),(ロ),(ハ),(ニ)項のいずれか1項に記載の自動車のルーフサイド骨格フレーム。   (E) The angle θ1 is 20 °, The roof side skeleton frame of an automobile according to any one of the above (1), (b), (c), and (d).

10…自動車。11…フロントピラー。13…ルーフサイド骨格フレーム。16…ルーフサイドレール。S…第1仮想平面である仮想平面。BB,CC…第2仮想平面である仮想平面。H…車幅方向。V…横断面形状。W…横断面形状。Po,P1…接触点。To,T1…直交線。Co,C1…面積重心。θ1…傾き角度。   10 ... Automobile. 11 ... Front pillar. 13 ... Roof side frame. 16 ... Roof side rail. S: A virtual plane which is the first virtual plane. BB, CC: Virtual plane that is the second virtual plane. H ... Vehicle width direction. V: Cross-sectional shape. W: Cross-sectional shape. Po, P1 ... contact points. To, T1 ... orthogonal lines. Co, C1 ... area center of gravity. θ1 is the tilt angle.

Claims (1)

自動車のルーフサイドレールからフロントピラーに至るルーフサイド骨格フレームにおいて、
自動車の上方から垂直方向に下降する仮想平面を第1仮想平面、前記ルーフサイド骨格フレームを車幅方向に横断する仮想平面を第2仮想平面とし、前記第1仮想平面が前記第2仮想平面内で車幅方向に対して交差する角度θ1を20°以下、且つ車幅方向の外側へ向かうにつれて低くなるとした場合、
前記第2仮想平面内における前記ルーフサイド骨格フレームの横断面形状は、下降する前記第1仮想平面が最初に前記横断面形状の外形に接触する接触点を通り、且つ前記第1仮想平面と直交する方向の直交線が前記横断面形状の面積重心よりも車幅方向の外側にあるように形成された形状である自動車のルーフサイド骨格フレーム。
In the roof side skeleton frame from the roof side rail of the car to the front pillar,
A virtual plane that descends vertically from above the vehicle is a first virtual plane, a virtual plane that crosses the roof side skeleton frame in the vehicle width direction is a second virtual plane, and the first virtual plane is in the second virtual plane. When the angle θ1 intersecting with the vehicle width direction is 20 ° or less and becomes lower toward the outside in the vehicle width direction,
The cross-sectional shape of the roof side skeleton frame in the second imaginary plane passes through a contact point where the descending first imaginary plane first contacts the outer shape of the cross-sectional shape and is orthogonal to the first imaginary plane. A roof side skeleton frame of an automobile having a shape formed so that an orthogonal line in a direction to be located is outside of the area center of gravity of the cross-sectional shape in the vehicle width direction.
JP2010271564A 2010-12-06 2010-12-06 Roof side skeleton frame of automobile Pending JP2012121368A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010271564A JP2012121368A (en) 2010-12-06 2010-12-06 Roof side skeleton frame of automobile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010271564A JP2012121368A (en) 2010-12-06 2010-12-06 Roof side skeleton frame of automobile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012121368A true JP2012121368A (en) 2012-06-28

Family

ID=46503330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010271564A Pending JP2012121368A (en) 2010-12-06 2010-12-06 Roof side skeleton frame of automobile

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012121368A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3527466A1 (en) * 2018-01-23 2019-08-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Upper body structure of vehicle
JP2021195118A (en) * 2020-06-12 2021-12-27 フタバ産業株式会社 Front pillar upper structure
US11554813B2 (en) 2020-06-12 2023-01-17 Futaba Industrial Co., Ltd. Front pillar upper structure

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000142467A (en) * 1998-11-06 2000-05-23 Daihatsu Motor Co Ltd Upside structure for car body of automobile
JP2004130985A (en) * 2002-10-11 2004-04-30 Kobe Steel Ltd Mounting structure of automobile roof
JP2009184568A (en) * 2008-02-07 2009-08-20 Honda Motor Co Ltd Vehicle body structure

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000142467A (en) * 1998-11-06 2000-05-23 Daihatsu Motor Co Ltd Upside structure for car body of automobile
JP2004130985A (en) * 2002-10-11 2004-04-30 Kobe Steel Ltd Mounting structure of automobile roof
JP2009184568A (en) * 2008-02-07 2009-08-20 Honda Motor Co Ltd Vehicle body structure

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3527466A1 (en) * 2018-01-23 2019-08-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Upper body structure of vehicle
JP2021195118A (en) * 2020-06-12 2021-12-27 フタバ産業株式会社 Front pillar upper structure
JP7144561B2 (en) 2020-06-12 2022-09-29 フタバ産業株式会社 Front pillar superstructure
US11554813B2 (en) 2020-06-12 2023-01-17 Futaba Industrial Co., Ltd. Front pillar upper structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106541998B (en) Body construction
KR101376024B1 (en) Vehicle hood
US10800244B2 (en) Motor vehicle battery arranged on a rear floor
JP7135275B2 (en) Vehicle structural member
CN105142987B (en) Motor vehicle bumper
US11007957B2 (en) Bumper structural body
US9381950B2 (en) Shock absorber housing and mounting structure thereof for vehicle
JP6485606B1 (en) Bumper beam and vehicle
JP2013159126A (en) Seat cushion frame for vehicle
CN104114437A (en) Structure for lower part of vehicle body of vehicle
JP2017035921A (en) Bumper reinforcement
JP2012121368A (en) Roof side skeleton frame of automobile
US20160082913A1 (en) Knee bolster
JP2012136190A (en) Vehicle center pillar
JP5459054B2 (en) Body parts for vehicles
US7946645B2 (en) Vehicle body front portion structure
AU2016204718A1 (en) Devices and methods for reducing vehicle drag
JP6828338B2 (en) Vehicle seat
US9573625B2 (en) Front side member for vehicle
JP6237171B2 (en) Vehicle hood structure
US10363966B2 (en) Vehicle side structure
JP2012240538A (en) Front part structure for vehicle hood
CN208306405U (en) A kind of seat beam reinforcement structure
CN203612060U (en) Boundary beam inner plate assembly used for vehicle body and vehicle body with same
JP5692187B2 (en) Body front structure

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130201

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131217

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140415