JP2014227114A - 車両におけるピラー部とルーフ部下部との接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両におけるピラー部とルーフ部下部との接合構造を提供すること。【解決手段】 ルーフサイドインナレールとルーフサイドアウタレールでルーフ部下部の前後方向に閉じ断面を形成したルーフサイドレール部と、ピラーインナパネルとピラーアウタパネルで閉じ断面を形成したピラー部との接合構造において、前記ルーフサイドインナレール７の下端部フランジ７ｂ部に沿って段差を形成して稜線７３を形成し、前記ピラーインナパネル９の上端部に上方に向けて突設部９１を設け、前記ピラーインナパネル９の突設部９１を前記ルーフサイドインナレール７のフランジ部の稜線７３ａを超えて前記ルーフサイドインナレール７の縦壁部７ｃに前記ピラーインナパネル９の重なり部を積層し、該ピラーインナパネル９の突設部９１と前記ルーフサイドインナレール７との重なり部を接合した構造。【選択図】 図２

Description

本発明は、ルーフパネルが設けられたルーフ部下部に車体の前後方向にルーフサイドレールが設けられ、このルーフサイドレールにピラー部を接合した構造であって、詳しくはルーフサイドレールとピラー部との接合強度を向上した車両におけるピラー部とルーフ部下部との接合構造に関する。

一般に、車両のルーフ部下部においては、ルーフ部両側の前後方向に設けられているルーフサイドレールに車体側面の上下方向に設けられている複数のピラー部を接合して車両ルーフ部の骨格が構成されている。このルーフサイドレールは、通常、インナパネルとアウタパネルとによる閉じ断面構造を有しており、車両ルーフ部下部の車体前後方向に配設されている（特許文献１〜４参照）。

一方、例えば片側３本のピラーのうち２番目のピラーが所謂、Ｂピラーと呼ばれており、このＢピラー、すなわちセンタピラーは、ピラーインナパネルおよびピラーアウタパネルで閉じ断面構造を有して構成されている。このピラーアウタパネルは、通常、サイドボディパネルの一部として形成されている。このセンタピラーは、上下方向に延びて、車両上方側端部において、ルーフサイドレールに連結されている（特許文献３参照）。

また、ルーフ部の外側構造として、ルーフパネルとサイドボディアウタパネルの接続部に車体前後方向に延びる溝部を形成した所謂、モヒカンルーフの自動車が知られている。
このモヒカンルーフとは、サイドボディアウタパネルの上端部に設けられたルーフサイドアウタレール部の段差部と、ルーフパネルの両端部に設けられた段差部とで車体前後方向の溝部を形成したものである。そして、ルーフパネルの下面側となる室内側には、車幅方向に帯状のルーフリインフォースメントが配設されている。また、サイドボディアウタパネルのセンタピラー部には、室内側にセンタピラーインナパネルが設けられ、ルーフサイドアウタレール部の下方側には一定幅のルーフサイドインナレールが車体前後方向に配設されている（特許文献１〜４参照）。

ルーフサイドインナレールの上端部は、サイドボディアウタパネルの上端部に設けられたルーフサイドアウタレール部の段差部とルーフパネルの両端部に設けられた段差部との接合部に接合されている。また、ルーフパネルの下面側を補強するルーフリインフォースメントは、ルーフパネルの両端部に接合している。

このような構造の自動車が側突により衝撃を受けると、車体全体に、ねじり作用が働き、ねじりの変形モードでは、ピラー上部の接合部に断面が崩れるといった局所的な変形が生じる。ルーフサイドインナレールの形状には、通常、フランジの精度を確保することと衝突時の耐力を増やすために段差部、所謂、棚が設けられている。しかし、その棚が局所的な変形の原因になっている。小さな断面、薄い板厚で高い剛性を出すためには、フランジの段差部の稜線を通し、応力を分散して車体全体で受けることが効果的であるが、この棚をなくすと稜線が崩れてしまうことになる。

一方、モヒカン溝部の剛性を保つためにルーフサイドインナレールとルーフリインフォースメントとを繋ぐ箇所に、補強部材としてリインフォースを設けるようにした技術が知られている（特許文献３参照）。

また、室内側への別部品の取付けを省略するために、ルーフとルーフレインフォースメントで構成される断面内にＬ字状部材を追加したり、モヒカン溝部の上面側にリブを設けたり、あるいはルーフレインフォースメントの先端部に折り返し部を設けて剛性を上げる等して、応力の集中部分を補強する先行技術が知られている（特許文献４参照）。

特開平２０１０−１６７９７８号公報 特開２００９−３５０９５号公報 特開２００６−１１１１３０号公報 特開２００９−２２０５９９号公報

従来の技術では、車体全体のねじり変形のときに、ピラー部での突き上げ荷重が働くとルーフレール自体が捩じられることで、ピラー部とルーフレールの結合部での変形が発生する。従来の構造では、ピラー部とルーフ部下部との接合部の応力を効果的に分散することはできないので、ピラー部上部での捩じれ作用が働き折れの原因となる。また、ピラー前後にわたるルーフレールの折れは、側突時にピラーが車室内側に変形するときに突き上げられるようにして変形するために起こる。
剛性を上げるために多数のリインフォースメントを用いると重量の増大を来たし、コスト増となる。

本発明は、部品点数を増やさずに、車体のねじり剛性を向上するとともに、側突の荷重を吸収し拡散することができ、ピラー部とルーフ部下部の剛性の向上を図ることができる車両におけるピラー部とルーフ部下部との接合構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、ルーフサイドインナレールとルーフサイドアウタレールでルーフ部下部の前後方向に閉じ断面を形成したルーフサイドレール部と、ピラーインナパネルとピラーアウタパネルで閉じ断面を形成したピラー部との接合構造において、前記ルーフサイドインナレールの下端部フランジ部に沿って段差を形成して稜線を形成し、前記ピラーインナパネルの上端部に上方に向けて突設部を設け、前記ピラーインナパネルの突設部を前記ルーフサイドインナレールのフランジ部の稜線を超えて前記ルーフサイドインナレールの縦壁部に前記ピラーインナパネルの重なり部を積層し、該ピラーインナパネルの突設部と前記ルーフサイドインナレールとの重なり部を接合したことにある。
また、本発明は、前記ピラーインナパネルの突設部の両側に車体のドア開口部角部を構成する円弧状部を形成し、少なくとも該円弧状部に沿って補強用ビードを形成したことにある。
さらに、本発明は、前記ピラーインナパネルの上端部に設けられた突設部に対応する前記ルーフサイドインナレールの下端部フランジ部に沿って形成された稜線を他の稜線に比べて浅く形成し、前記ピラーインナパネルの部分での稜線の折れを低減させたことにある。

本発明によれば、ピラーの上部突設部がルーフサイドインナレールのフランジ部の稜線を跨いでルーフサイドインナレールの壁面に結合しているので、稜線を折れのきっかけにするルーフサイドインナレールの閉じ断面の崩れを低減することができる。
また、ルーフサイドインナレールのフランジ部の稜線を挟んでピラーからの上下方向の荷重を受けるので、ルーフレールの長手方向での折れに対しても荷重分散ができ、ルーフレールを折れにくくすることができる。

また、本発明によれば、前記ピラーインナパネルの突設部の両側に車体のドア開口部角部を構成する円弧状部を形成し、少なくとも該円弧状部に沿って補強用ビードを形成したので、ピラーインナパネルの剛性の向上を図ることができる。また、ピラーインナパネルの上端部に設けられた突設部に対応する前記ルーフサイドインナレールの下端部フランジ部に沿って形成された稜線を他の稜線に比べて浅く形成し、前記ピラーインナパネルの部分での稜線の折れを低減させたので、ピラーインナパネルからの荷重を確実にルーフサイドインナレールに伝えることができる。よって、ルーフサイドインナレールの閉じ断面の崩れを低減することができる。

本発明の実施の形態によるピラー部とルーフ部下部との接合構造を示す車両の室内側を見た概念図である。 図１のセンタピラー上部のピラー部とルーフ部下部の結合部を拡大して示す斜視図である。 図２のピラー部とルーフ部下部の分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図１〜図４で示す図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態によるピラー部とルーフ部下部との接合構造を示したもので、右側センタピラーが設けられた室内側を見た概念図で、図２は図１のセンターピラー部上部のルーフサイドインナレールとルーフ部を拡大して示した斜視図である。また、車両の左側センタピラーが設けられたルーフ部と側部の結合部も同様の構成である。図３はルーフサイドインナレールとセンタピラーの結合部の構成部品を示す分解斜視図である。図４は、図１のＡ−Ａ線で切断してルーフ部とピラー部を示す斜視図である。

図１〜図４は、所謂、モヒカンルーフ車のルーフ部１とピラー部２の結合部を示したものである。ルーフ部１は、ルーフパネル３と、ルーフパネル３の下面側における車体前後方向の中間位置に、車幅方向に沿って配設された帯状のルーフセンタメンバ（ルーフレインフォースメントとも呼ばれる。）４とで構成され、前記ルーフパネル３の両側部には、上端部でルーフパネル３と接合されて、所謂、モヒカン部を構成するとともに側面部で車体の側部を構成するサイドボディアウタパネル５が設けられている。

前記ルーフ部１の両側下部には、外側を前記サイドボディアウタパネル５で覆われて構成されたルーフサイドレール部６が室内側上端部に車体の前後方向に沿って配設されている。ルーフサイドレール部６は、ルーフサイドインナレール７とルーフサイドアウタレール（ピラーアッパリインフォースとも呼ばれる。）８とで閉じ断面が形成されている。

一方、ピラー部２は、ピラーインナパネル９とピラーアウタパネル１０とで閉じ断面が構成され、ピラーインナパネル９の上端がルーフサイドインナレール７に接合され、ピラーアウタパネル１０の上端がルーフサイドアウタレール８に接合されている。

前記ルーフサイドインナレール７は車両の前後方向に配設された帯状のパネルで、上下両端部に、それぞれフランジ部７ａ，７ｂが縦壁部７ｃの両側に形成されている。上部側のフランジ部７ａは、サイドボディアウタパネル５の上端フランジ部５ａに接合するための突片７１と切り欠き部７２が設けられており、切り欠き部７２の部分で、ルーフパネル３がサイドボディアウタパネル５の上端フランジ部５ａに接合されている。
一方、下部側のフランジ部７ｂは、フランジ部７ｂに沿って縦壁部７ｃと仕切る稜線７３が設けられており、ピラーインナパネル９との接合部分に設けられる稜線７３ａを浅く形成している。ピラーインナパネル９が接合される前記ルーフサイドインナレール７の縦壁部７ｃには、稜線７３ａの下部側にフランジ部７ｂよりも車体内側に突設されたフランジ状の突部７４が設けられ、この突部７４の両側に、フロントドアおよびリヤドアの開口部１１，１２を形成する円弧状の縁部７５，７６が形成されている。前記突部７４は、前記フランジ部７ｂよりも室内側に突出させた突出幅だけ前記稜線７３ａが浅く形成されている。

一方、ピラーインナパネル９の上端部には、前記ルーフサイドインナレール７の縦壁部７ｃに重なる平面状の突設部９１が設けられており、この突設部９１の両側に、前記フロントドアおよびリヤドアの開口部１１，１２を形成する円弧状の縁部９２，９３が設けられている。この円弧状の縁部９２，９３は前記前記ルーフサイドインナレール７の円弧状の縁部７５，７６に合致するように形成されており、前記突設部９１には、縁部７５，７６及び突部７４に沿って補強用ビード９４が形成されている。

ピラーインナパネル９は突設部９１が前記ルーフサイドインナレール７の縦壁部７ｃに重なるように配置され、重なり部分をスポット溶接ｗにより接合している。こうして、ピラーインナパネル９の突設部９１は、稜線７３ａを超えて稜線７３ａを跨ぐように縦壁部７ｃに接合ｗされている（図２参照）。

一方、ピラーアウタパネル１０は、ルーフサイドアウタレール８の外側側面にスポット溶接により接合されている。このピラーアウタパネル１０の外側にサイドボディアウタパネル５が設けられている。

次に上記ピラー部とルーフ部下部との接合構造によると、ピラーインナパネル９をルーフサイドインナレール７を接合するに際して、ルーフサイドインナレール７の稜線７３ａを超えて稜線７３ａを跨ぐようにピラーインナパネル９の突設部９１を、縦壁部７ｃに重ねる。こうして、ピラーインナパネル９の突設部９１はルーフサイドインナレール７の縦壁部７ｃに接合ｗされる。ピラーインナパネル９の突設部９１は円弧状の縁部９２，９３がルーフサイドインナレール７の縁部７５，７６にそれぞれ連続するように重ねてスポット溶接により接合ｗされる。ピラーインナパネル９の円弧状の縁部９２，９３はルーフサイドインナレール７の縁部７５，７６とともに、ドア開口部１１，１２の一部が形成される。そして、ピラーインナパネル９の突設部９１に設けられたビード９４は、円弧状の縁部９２，９３に沿って設けられている。

こうして、稜線７３を折れのきっかけにするルーフサイドインナレール７の閉じ断面の崩れを低減することができる。また、稜線７３ａを挟んでピラーインナパネル９からの上下方向の荷重を受けるので、ルーフサイドインナレール７の長手方向での折れに対しても荷重分散ができ、ルーフサイドインナレール７を折れにくくすることができる。
また、突設部９１には、縁部７５，７６及び先端縁部に沿って補強用ビード９４が円弧状の縁部９２，９３に沿って形成されているので、剛性の向上が図れるとともに、ビード９４をルーフサイドインナレール７の縦壁部７ｃにつなげることで、応力を効率的に分散して、より一層の剛性の向上を図ることができる。

前記突部７４は、前記フランジ部７ｂよりも室内側に突出させて形成されており、この突出幅だけ前記稜線７３ａが浅く形成されているので、ルーフサイドインナレール７の縦壁部７ｃと前記突部７４との間の段差が少なくなり、縦壁部７ｃは突部７４との連続性を保つことができることからピラーインナパネル９の突設部９１の接合を容易かつ確実に行うことができ剛性の向上を保つことができる。

なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、例えば、上記実施の形態では、ルーフサイドインナレール７とピラーインナパネル９の接合構造について説明したが、ピラーインナパネル９は、センターピラー、所謂、Ｂピラーに限らず他のピラーに対しても適用できるのは言うまでもない。その他、本発明の技術思想を変更しない範囲内で適宜、変形、変更して実施し得ることは言うまでもない。

１ ルーフ部
２ ピラー部
３ ルーフパネル
４ ルーフセンタメンバ
５ サイドボディアウタパネル
６ ルーフサイドレール部
７ ルーフサイドインナレール
８ ルーフサイドアウタレール
９ ピラーインナパネル
１０ ピラーアウタパネル
５ａ，７ａ，７ｂ フランジ部
７ｃ 縦壁部
７３，７３ａ 稜線
７４ 突部
９１ 突設部
９４ 補強用ビード

Claims (3)

1. ルーフサイドインナレールとルーフサイドアウタレールでルーフ部下部の前後方向に閉じ断面を形成したルーフサイドレール部と、ピラーインナパネルとピラーアウタパネルで閉じ断面を形成したピラー部との接合構造において、前記ルーフサイドインナレールの下端部フランジ部に沿って段差を形成して稜線を形成し、前記ピラーインナパネルの上端部に上方に向けて突設部を設け、前記ピラーインナパネルの突設部を前記ルーフサイドインナレールのフランジ部の稜線を超えて前記ルーフサイドインナレールの縦壁部に前記ピラーインナパネルの重なり部を積層し、該ピラーインナパネルの突設部と前記ルーフサイドインナレールとの重なり部を接合したことを特徴とする車両におけるピラー部とルーフ部下部との接合構造。
2. 前記ピラーインナパネルの突設部の両側に車体のドア開口部角部を構成する円弧状部を形成し、少なくとも該円弧状部に沿って補強用ビードを形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両におけるピラー部とルーフ部下部との接合構造。
3. 前記ピラーインナパネルの上端部に設けられた突設部に対応する前記ルーフサイドインナレールの下端部フランジ部に沿って形成された稜線を他の稜線に比べて浅く形成し、前記ピラーインナパネルの部分での稜線の折れを低減させたことを特徴とする請求項２に記載の車両におけるピラー部とルーフ部下部との接合構造。

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