JP2014097748A

JP2014097748A - 車両のルーフ構造

Info

Publication number: JP2014097748A
Application number: JP2012251209A
Authority: JP
Inventors: Takeo Ishigami; 健夫石神
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2014-05-29
Anticipated expiration: 2032-11-15
Also published as: JP5991157B2; CN104903181B; WO2014077129A1; CN104903181A

Abstract

【課題】車両の重量増を招くことなく、車両が転倒して反転したときに車両上方向（路面）から受ける荷重に対する強度を充分に確保する。
【解決手段】車両のルーフ構造１０は、ルーフモジュール１１と、一対のボデーサイドモジュール１２とを備え、ボデーサイドモジュール１２は、車両前後方向に延びるボデーサイドインナパネル１７と、ボデーサイドインナパネル１７の車幅方向外側に空間を設けて配設され且つボデーサイドインナパネル１７との間で閉断面を形成するボデーサイドアウタパネル１８と、ボデーサイドインナパネル１７とボデーサイドアウタパネル１８との間の空間内に配設され且つボデーサイドインナパネル１７との間で閉断面を形成するピラーリンフォース１９、２０とを有し、ピラーリンフォース１９、２０は、一端がボデーサイドアウタパネル１８の内壁上面と当接し、他端が車両上下方向に延びるように形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のルーフ構造に関する。

従来例に係る車両のルーフ構造を図４及び図５に示す。なお、図４及び図５中、矢印ＦＲは車両前方向を示し、矢印ＵＰは車両上方向を示している。

図４及び図５に示す従来例に係る車両のルーフ構造４０は、車両のルーフ部４０ａを構成するルーフモジュール４１と、車幅方向に間隔を隔てて配設され、車両のルーフサイドレール４０ｂ、フロントピラー４０ｃ及びリヤピラー４０ｄを構成する左右一対のボデーサイドモジュール４２とを備えている。

ルーフモジュール４１は、車両前後方向に延びるルーフパネル４３と、ルーフパネル４３の前部に取り付けられ、ルーフパネル４３の前部との間で閉断面を構成する断面ハット形状のフロントヘッダーリンフォース４４と、ルーフパネル４３の車両前後方向中間部に取り付けられ、ルーフパネル４３の車両前後方向中間部との間で閉断面を構成する断面ハット形状のルーフセンターボウ４５と、ルーフパネル４３の後部に取り付けられ、ルーフパネル４３の後部との間で閉断面を構成する断面ハット形状のリヤヘッダーリンフォース４６とを有している。

ボデーサイドモジュール４２は、車両前後方向に延びるボデーサイドインナパネル４７と、ボデーサイドインナパネル４７の車幅方向外側に空間を設けて配設されるボデーサイドアウタパネル４８と、ボデーサイドインナパネル４７とボデーサイドアウタパネル４８との間の空間内に配設され、ボデーサイドインナパネル４７との間で閉断面を構成する断面ハット形状のピラーリンフォース（フロントピラーリンフォース４９及びリヤピラーリンフォース５０）とを有している。即ち、ボデーサイドモジュール４２は、ボデーサイドインナパネル４７とボデーサイドアウタパネル４８とで閉断面を構成する所謂骨格部材である。

フロントピラーリンフォース４９は、前部４９ａがフロントピラー４０ｃの長手方向に延びる形状とされると共に、後部４９ｂがルーフサイドレール４０ｂの長手方向に延びる形状とされている（図５（ａ）参照）。また、フロントピラーリンフォース４９の下端に設けられるフランジ部４９ｃは、ボデーサイドインナパネル４７のフランジ部４７ａとボデーサイドアウタパネル４８のフランジ部４８ａとの間に挟み込まれている（図５（ｂ）参照）。

リヤピラーリンフォース５０は、フロントピラーリンフォース４９と同様の構造であり、前部５０ａがルーフサイドレール４０ｂの長手方向に延びる形状とされると共に、後部５０ｂがリヤピラー４０ｄの長手方向に延びる形状とされている（図５（ａ）参照）。また、リヤピラーリンフォース５０の下端に設けられるフランジ部５０ｃは、ボデーサイドインナパネル４７のフランジ部４７ａとボデーサイドアウタパネル４８のフランジ部４８ａとの間に挟み込まれている。

特開２０１２−１１６４２０号公報特開２０１２−１５３２８９号公報

図４及び図５に示す従来例に係る車両のルーフ構造では、通常のボデー強度（車両前後方向や車幅方向から受ける荷重に対する強度）としては充分であるが、車両が転倒して反転したときに車両上方向（路面）から受ける荷重に対する強度が不足する場合がある。その場合、車両上方向（路面）から受ける荷重に対する強度を充分に確保するためには、各パネル及び各リンフォース（補強部材）等の板厚をより厚くするなどして、ボデー強度を高めることが考えられるが、このような方法では車両（ボデー）の重量増を招く。

そこで、本発明の目的は、車両の重量増を招くことなく、車両が転倒して反転したときに車両上方向（路面）から受ける荷重に対する強度を充分に確保することにある。

上述の目的を達成するために、本発明に係る車両のルーフ構造は、車両のルーフ部を構成するルーフモジュールと、車幅方向に間隔を隔てて配設され、前記車両のルーフサイドレール及びピラーを構成する一対のボデーサイドモジュールとを備え、前記ボデーサイドモジュールは、車両前後方向に延びるボデーサイドインナパネルと、前記ボデーサイドインナパネルの車幅方向外側に空間を設けて配設され且つ前記ボデーサイドインナパネルとの間で閉断面を形成するボデーサイドアウタパネルと、前記ボデーサイドインナパネルと前記ボデーサイドアウタパネルとの間の空間内に配設され且つ前記ボデーサイドインナパネルとの間で閉断面を形成するピラーリンフォースとを有し、前記ピラーリンフォースは、一端が前記ボデーサイドアウタパネルの内壁上面と当接し、他端が車両上下方向に延びるように形成されていることを特徴とする。

前記ピラーリンフォースの他端は、前記ボデーサイドインナパネルと前記ボデーサイドアウタパネルとの間に挟み込まれていても良い。

本発明によれば、車両の重量増を招くことなく、車両が転倒して反転したときに車両上方向（路面）から受ける荷重に対する強度を充分に確保することができるという優れた効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る車両のルーフ構造の分解斜視図である。（ａ）は本発明の一実施形態に係る車両のルーフ構造の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。本発明の他の実施形態に係る車両のルーフ構造の分解斜視図である。従来例に係る車両のルーフ構造の分解斜視図である。（ａ）は従来例に係る車両のルーフ構造の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

本発明の一実施形態に係る車両のルーフ構造を図１及び図２に示す。なお、図１及び図２中、矢印ＦＲは車両前方向を示し、矢印ＵＰは車両上方向を示している。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る車両のルーフ構造１０は、車両（ボデー）のルーフ部１０ａを構成するルーフモジュール１１と、車幅方向に間隔を隔てて配設され、車両（ボデー）のルーフサイドレール１０ｂ、フロントピラー１０ｃ及びリヤピラー１０ｄを構成する左右一対のボデーサイドモジュール１２とを備えている。

ルーフモジュール１１は、車両前後方向に延びるルーフパネル１３と、ルーフパネル１３の前部に取り付けられ、ルーフパネル１３の前部との間で閉断面を構成する断面ハット形状のフロントヘッダーリンフォース１４と、ルーフパネル１３の車両前後方向中間部に取り付けられ、ルーフパネル１３の車両前後方向中間部との間で閉断面を構成する断面ハット形状のルーフセンターボウ１５と、ルーフパネル１３の後部に取り付けられ、ルーフパネル１３の後部との間で閉断面を構成する断面ハット形状のリヤヘッダーリンフォース１６とを有している。

本実施形態では、ルーフパネル１３の板厚を、図４及び図５に示す従来例に係る車両のルーフ構造４０におけるルーフパネル４３の板厚と同等の厚さに設定している。また、本実施形態では、フロントヘッダーリンフォース１４、ルーフセンターボウ１５及びリヤヘッダーリンフォース１６の板厚を、図４及び図５に示す従来例に係る車両のルーフ構造４０におけるフロントヘッダーリンフォース４４、ルーフセンターボウ４５及びリヤヘッダーリンフォース４６の板厚と同等の厚さに設定している。

本実施形態では、フロントヘッダーリンフォース１４、ルーフセンターボウ１５及びリヤヘッダーリンフォース１６を各々、溶接によってルーフパネル１３に結合してボデーサイドモジュール１２を構成している。なお、フロントヘッダーリンフォース１４、ルーフセンターボウ１５及びリヤヘッダーリンフォース１６を各々、ボルト等を用いてルーフパネル１３に結合しても良い。

ボデーサイドモジュール１２は、車両前後方向に延びるボデーサイドインナパネル１７と、ボデーサイドインナパネル１７の車幅方向外側に空間を設けて配設されるボデーサイドアウタパネル１８と、ボデーサイドインナパネル１７とボデーサイドアウタパネル１８との間の空間内に配設され、ボデーサイドインナパネル１７との間で閉断面を構成する断面ハット形状のピラーリンフォース（フロントピラーリンフォース１９及びリヤピラーリンフォース２０）とを有している。即ち、ボデーサイドモジュール１２は、ボデーサイドインナパネル１７とボデーサイドアウタパネル１８とで閉断面を構成する所謂骨格部材である。

フロントピラーリンフォース１９は、一端がボデーサイドアウタパネル１８の内壁上面と当接し、他端が車両上下方向（垂直方向）に延びるように形成されている。即ち、フロントピラーリンフォース１９は、前部１９ａがフロントピラー１０ｃの長手方向に延びる形状とされると共に、後部１９ｂが垂直上向きの形状（垂直部分）とされ、ボデーサイドアウタパネル１８の内壁上面まで達する閉断面構造とされている（図２（ａ）参照）。また、フロントピラーリンフォース１９の下端に設けられるフランジ部１９ｃは、ボデーサイドインナパネル１７のフランジ部１７ａとボデーサイドアウタパネル１８のフランジ部１８ａとの間に挟み込まれている（図２（ｂ）参照）。

リヤピラーリンフォース２０は、フロントピラーリンフォース１９と同様の構造であり、一端がボデーサイドアウタパネル１８の内壁上面と当接し、他端が車両上下方向（垂直方向）に延びるように形成されている。即ち、リヤピラーリンフォース２０は、後部２０ｂがリヤピラー１０ｄの長手方向に延びる形状とされると共に、前部２０ａが垂直上向きの形状（垂直部分）とされ、ボデーサイドアウタパネル１８の内壁上面まで達する閉断面構造とされている（図２（ａ）参照）。また、リヤピラーリンフォース２０の下端に設けられるフランジ部２０ｃは、ボデーサイドインナパネル１７のフランジ部１７ａとボデーサイドアウタパネル１８のフランジ部１８ａとの間に挟み込まれている。

本実施形態では、ボデーサイドインナパネル１７、ボデーサイドアウタパネル１８、フロントピラーリンフォース１９及びリヤピラーリンフォース２０の板厚を、図４及び図５に示す従来例に係る車両のルーフ構造４０におけるボデーサイドインナパネル４７、ボデーサイドアウタパネル４８、フロントピラーリンフォース４９及びリヤピラーリンフォース５０の板厚と同等の厚さに設定している。

本実施形態では、ボデーサイドインナパネル１７、ボデーサイドアウタパネル１８、フロントピラーリンフォース１９及びリヤピラーリンフォース２０を溶接によって相互に結合してボデーサイドモジュール１２を構成している。なお、ボデーサイドインナパネル１７、ボデーサイドアウタパネル１８、フロントピラーリンフォース１９及びリヤピラーリンフォース２０をボルト等を用いて相互に結合しても良い。

以上の構成からなる本実施形態の作用を説明する。

図４及び図５に示す従来例に係る車両のルーフ構造４０では、フロントピラーリンフォース４９及びリヤピラーリンフォース５０と、ボデーサイドアウタパネル４８の内壁上面との間に空間がある（図５（ｂ）参照）。この空間の存在により、フロントピラーリンフォース４９及びリヤピラーリンフォース５０は車両上方向（路面）から受ける荷重に対する抗力を荷重負荷と同時に発生させることができない。また、フロントピラーリンフォース４９及びリヤピラーリンフォース５０は、その断面軸方向に対して直角に車両上方向（路面）からの荷重を受けるため、車両上方向（路面）から受ける荷重に対する抗力を充分に発生させることができない。

これに対して、本実施形態に係る車両のルーフ構造１０では、フロントピラーリンフォース１９及びリヤピラーリンフォース２０と、ボデーサイドアウタパネル１８の内壁上面との間には空間が存在しない（図２（ｂ）参照）。そのため、車両上方向（路面）からの荷重は、ボデーサイドアウタパネル１８の内壁上面とフロントピラーリンフォース１９及びリヤピラーリンフォース２０とに荷重負荷と同時に伝わり、フロントピラーリンフォース１９及びリヤピラーリンフォース２０が抗力を荷重負荷と同時に発生させることができる。また、フロントピラーリンフォース１９の垂直部分（後部１９ｂ）及びリヤピラーリンフォース２０の垂直部分（前部２０ａ）は、その断面軸方向と同じ向きに車両上方向（路面）からの荷重を受けるため、フロントピラーリンフォース１９及びリヤピラーリンフォース２０は大きな抗力を発生させることができる。

本実施形態に係る車両のルーフ構造の解析モデル及び従来例に係る車両のルーフ構造の解析モデルを作成して検証した結果、下記（１）及び（２）の効果が確認された。

（１）本実施形態に係る車両のルーフ構造によれば、従来例に係る車両のルーフ構造と比較して、車両上方向（路面）から受ける荷重に対する抗力（最大抗力）を４．０％向上させることができた。

（２）本実施形態に係る車両のルーフ構造によれば、従来例に係る車両のルーフ構造と比較して、重量を２．６％低減させることができた。

即ち、本実施形態に係る車両のルーフ構造によれば、車両（ボデー）の重量増を招くことなく、車両が転倒して反転したときに車両上方向（路面）から受ける荷重に対する強度を充分に確保することが可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。

本発明をトラックのキャブに適用したものを図３に示す。なお、図３中、矢印ＦＲは車両前方向を示し、矢印ＵＰは車両上方向を示している。

図３に示す車両のルーフ構造３０の場合、ボデーサイドモジュール３１は、ボデーサイドインナパネル３２と、フロントピラー３０ａを構成する前側ボデーサイドアウタパネル（フロントピラーパネル）３３と、ルーフサイドレール３０ｂ及びリヤピラー３０ｃ等を構成する後側ボデーサイドアウタパネル３４と、フロントピラーリンフォース３５とを有する。フロントピラー３０ａについては、車両上下方向に延びるフロントピラーリンフォース３６を既存のフロントピラーリンフォース３５の外壁上面に追加した。或いは、車両上下方向に延びるフロントピラーリンフォース３６を既存のフロントピラーリンフォース３５と一体化しても良い。また、リヤピラー３０ｃについては、既存のリヤピラーリンフォースが存在しないため、車両上下方向に延びるリヤピラーリンフォース３７を新規に追加した。ボデーサイドインナパネル３２との間で閉断面を形成する車両上下方向のフロントピラーリンフォース３６及びリヤピラーリンフォース３７を後側ボデーサイドアウタパネル３４の内壁上面に達するまで車両上下方向に延びる構造とすることにより、上記（１）及び（２）の効果と同様の効果を実現した。

１０車両のルーフ構造
１１ルーフモジュール
１２ボデーサイドモジュール
１７ボデーサイドインナパネル
１８ボデーサイドアウタパネル
１９フロントピラーリンフォース（ピラーリンフォース）
２０リヤピラーリンフォース（ピラーリンフォース）
３０車両のルーフ構造
３１ボデーサイドモジュール
３２ボデーサイドインナパネル
３３前側ボデーサイドアウタパネル（ボデーサイドアウタパネル）
３４後側ボデーサイドアウタパネル（ボデーサイドアウタパネル）
３６フロントピラーリンフォース（ピラーリンフォース）
３７リヤピラーリンフォース（ピラーリンフォース）

Claims

車両のルーフ部を構成するルーフモジュールと、車幅方向に間隔を隔てて配設され、前記車両のルーフサイドレール及びピラーを構成する一対のボデーサイドモジュールとを備え、
前記ボデーサイドモジュールは、車両前後方向に延びるボデーサイドインナパネルと、前記ボデーサイドインナパネルの車幅方向外側に空間を設けて配設され且つ前記ボデーサイドインナパネルとの間で閉断面を形成するボデーサイドアウタパネルと、前記ボデーサイドインナパネルと前記ボデーサイドアウタパネルとの間の空間内に配設され且つ前記ボデーサイドインナパネルとの間で閉断面を形成するピラーリンフォースとを有し、
前記ピラーリンフォースは、一端が前記ボデーサイドアウタパネルの内壁上面と当接し、他端が車両上下方向に延びるように形成されていることを特徴とする車両のルーフ構造。
前記ピラーリンフォースの他端は、前記ボデーサイドインナパネルと前記ボデーサイドアウタパネルとの間に挟み込まれている請求項１に記載の車両のルーフ構造。