JP4432706B2 - 車両の側部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の略上下方向に広がり、上記車体の外側面を構成するアウターパネルと、該アウターパネルの車室内方側に配置され、車室内壁面を構成するインナーパネルとからなるサイドパネルに対し、車載された状態で車両上方へ延出する形状を備えたロールバーが、車幅方向に延びる連結部材を介して組み付けられた部位近傍の車両の側部車体構造に関する。

近年、オープンカーにおいては、その転倒時に乗員の頭部を保護し、また、例えば側突荷重に対し車幅方向における車体の剛性を向上させるために、車両上方へ延びるロールバーが標準的に配設されるようになっている。このロールバーは、通常、車幅方向に延在するクロスメンバに固定されるが、より高い剛性が求められることから、従来では、例えば特開平１１−３２１３３４号公報に開示されるように、ロールバーが、車体の側面を構成するサイドパネルに対して接続されるものが知られている。ロールバーとサイドパネルとを連結部材を介して接続することにより、特に側突衝突に対する剛性が高まり、衝突安全性を向上させることができる。
特開平１１−３２１３３４号公報

しかしながら、前述したような構造が採用されても、ロールバーとサイドパネルとの接続部分よりも前方又は後方に大きな側突荷重が加わった場合には、突支えが無いため、サイドパネルが車室内側へ変形，侵入してしまい、乗員の安全性を確保し難いという問題があった。

この発明は、上記技術的課題に鑑みてなされたもので、側突荷重を適切にロールバーへ伝達し、車両内方へのサイドパネルの変形や侵入を抑制し得る車両の側部車体構造を提供することを目的とする。

そこで、本願の請求項１に係る発明は、車両の略上下方向に広がり、上記車体の外側面を構成するアウターパネルと、該アウターパネルの車室内方側に配置され、車室内壁面を構成するインナーパネルとからなるサイドパネルに対し、車載された状態で車両上方へ延出する形状を備えたロールバーが、車幅方向に延びる連結部材を介して組み付けられた部位近傍の車両の側部車体構造において、上記アウターパネルには、略車幅方向外方へ延出される延出部が形成され、上記連結部材の車幅方向外方端部には、該連結部材を上記インナーパネルに取り付けるべく該インナーパネルに沿って延びるフランジが設けられるとともに、該フランジには、該インナーパネルを貫通して車幅方向外方へ突出し、上記アウターパネルの延出部の近傍に延びる突出部が設けられており、該突出部は、上記フランジの変形に伴い上記アウターパネルの延出部と干渉し該アウターパネルを移動規制することを特徴としたものである。

また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記突出部は、上記インナーパネルを貫通して車幅方向外方へ突出しつつ、上記連結部材を上記インナーパネルに取り付けるべく締結する締結部材であることを特徴としたものである。

更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、上記アウターパネルの車室内側には補強部材が設けられており、該補強部材は、上記締結部材の近傍において該締結部材の先端部よりも車幅方向内方側に位置する形状を有していることを特徴としたものである。

また、更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、上記補強部材は、その少なくとも一部が、上記フランジの車幅方向外側に位置する形状を有していることを特徴としたものである。

また、更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項３又は４に係る発明において、上記補強部材には、ドアストライカが設けられていることを特徴としたものである。

本願の請求項１に係る発明によれば、連結部材のフランジが車幅方向内側への折れ曲がるほど大きな側突荷重が加わっても、その変形に伴い、上記突出部とアウターパネルとが干渉し合うことから、アウターパネルの車室内側への変形を物理的に規制することができ、また、側突荷重をフランジ及び連結部材を介してロールバーに伝達し分散させることができる。

また、本願の請求項２に係る発明によれば、上記突出部として締結部材を用いるため、特別な部材を追加することなく、請求項１による効果を実現することができる。

更に、本願の請求項３に係る発明によれば、外観デザインやドア形状等によって形状が決定されるアウターパネルとは別に設計自由度の高い補強部材を締結部材のより近傍に設けることで、アウターパネルと締結部材とをより早期に且つ確実に干渉させ、物理的な規制を行うことができる。

また、更に、本願の請求項４に係る発明によれば、側突荷重が加わった初期においても、上記補強部材がフランジと干渉することにより、その側突荷重をフランジ及び連結部材を介してロールバーに伝達し分散させることができる。

また、更に、本願の請求項５に係る発明によれば、上記補強部材がドアストライカ用の補強部材を兼用するため、特にドアへ側突荷重が加わった場合に、その荷重を早期に且つ確実に締結部材，フランジ及び連結部材を介してロールバーに伝達し分散させることができる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１は、オープンカーにおける車体１のシート４（図１に二点鎖線で示す）の後側部分を示す図であり、また、図２は、車両用ロールバー構造１１の要部を示す拡大斜視図である。車体１は、フロントフロア部３と、該フロントフロア部３から車体後方側へ傾斜するように延びるキックアップ部５と、その後方のリアフロア部７と、左右のサイドパネル９とを備えている。また、キックアップ部５の上端部とリアフロア部７との境界には、左右のサイドパネル９をつなぐクロスメンバ６が設けられている。なお、図１では、車両前方に向かって車幅方向左側のサイドパネル９は省略する。

左右のサイドパネル９には、該左右のサイドパネル９をつなぐように、本実施形態にかかる車両用ロールバー構造１１が設けられている。この車両用ロールバー構造１１は、オープンカーのベルトライン１２下方に設けられ、左右のサイドパネル９をつなぐクロスバー部材１３と、このクロスバー部材１３から上方に向かって略逆Ｕ宇状に突設された２つのロールバー部材１５とを備えている。

上記クロスバー部材１３は、シート４の後方において車幅方向に延び、その両端部が左右のサイドドア後方のサイドパネル９にそれぞれ設けた平面視略Ｌ宇状のリンクブラケット１４に取り付けられている。このリンクブラケット１４は、オープンカーの幌（不図示）を回動自在に支持するものである。

上記各ロールバー部材１５は、鋼製の丸パイプを略逆Ｕ字状に折り曲げて略左右対称に形成したものであり、そのサイドパネル９側の下端部は上記クロスバー部材１３を貫通して他方の下端部よりも下側に延びた延設部１６を形成している。上記クロスバー部材１３の上壁部及び下端部には、それぞれロールバー部材１５の外径よりも若干大きいロールバー挿通孔１３ｂが設けられ、サイドパネル９側のロールバー挿通孔１３ｂに対応する前壁部には、それぞれ２つのボルト挿通孔（不図示）が設けられている。すなわち、口−ルバー部材１５のサイドパネル９側は、上記クロスバー部材１３のロールバー挿通孔１３ｂに挿通された状態で上記ボルト挿通孔に通したボルト５０によってクロスバー部材１３に締結固定されているとともに、ロールバー挿通孔１３ｂにおいてクロスバー部材１３と溶接されている。一方、ロールバー部材１５の車幅方向内側の下端部は、クロスバー部材１３の上壁部側のロールバー挿通孔１３ｂにのみ挿通され、該ロールバー挿通孔１３ｂにおいてクロスバー部材１３と溶接されている。

また、上記各ロールバー部材１５の延設部１６の下端部には、略三角形状の取付ブラケット１５ａが溶着されている。この取付ブラケット１５ａは、図２からよく分かるように、上記シート４後方のクロスメンバ６に３本のボルト５４で締結固定されている。

上記各ロールバー部材１５とサイドパネル９との間には、車幅方向に向かって延びる連結部材１７が設けられ、この連結部材１７によってサイドパネル９とロールバー部材１５の延設部１６とが連結されている。この連結部材１７は、一本のパイプからなり、車幅方向内方に延びる一端側でプレスされて平坦な形状をもつ平坦部１７ａをなし、また、車幅方向外方に延びる他端側で連結部材１７の軸方向に対して垂直なフランジ１７ｂに接合されている。

車幅方向内側の平坦部１７ａは、ロールバー部材１５の延設部１６に設けられた固定ブラケット２０に対して、締結ボルト５３によって締結される。他方、車幅方向外側のフランジ１７ｂは、サイドパネル９に略平行に車体前方側へ広がり、略車幅方向に延びる締結ボルト５１によって締結される。

図３は、ロールバー部材１５と連結部材１７との組付け部分を示す横断面説明図である。また、図４及び５は、共に、固定ブラケット２０の斜視図である。更に、図６及び７は、共に、連結部材１７の斜視図である。ロールバー部材１５の延設部１６の前側には、略円形の孔部１６ａが形成されている。そして、この孔部１６ａを跨ぐように規制手段を備えた固定ブラケット２０が延設部１６に固定されている。この固定ブラケット２０は、鋼板をプレス加工してなるもので、本実施形態では、ロールバー部材１５がクロスバー部材１３に取り付けられたり、その延設部１６がクロスメンバ６に固定されたりするに先立って、延設部１６に固定される。また、この固定ブラケット２０は、連結部材１７の平坦部１７ａが取り付けられる平坦な取付部１９と、この取付部１９の上下端部からそれぞれ延設部１６側に延びる４つのフランジ部２２とを備えている。フランジ部２２は、取付部２０が跨いでいる延設部１６の軸線に対し略垂直に延び、それぞれその先端部が延設部１６の円周方向の外径に沿うように形成され、これら先端部が延設部１６に溶接されることで固定ブラケット２０が延設部１６に固定されている。

固定ブラケット２０の取付部１９には、固定ブラケット２０に対して連結部材１７を締結固定するために、その車幅方向外側に、延設部１６の孔部１６ａと同心に位置決めされるボルト挿通孔１９ａが開口され、また、その車幅方向内側には、ボルト挿通孔１９ｂが開口されている。これらのボルト挿通孔１９ａ，１９ｂに対応して、固定ブラケット２０の裏面には、被締結部材としてのウェルドナット５２Ａ，５２Ｂが溶接により固定されている。ボルト挿通孔１９ａに対応するウェルドナット５２Ａの少なくとも一部が上記延設部１６の孔部１６ａに位置させられる。この延設部１６の孔部１６ａは、図３からよく分かるように、ウェルドナット５２Ａの外周よりも大きな内径を有し、ウェルドナット５２Ａの外周と孔部１６ａとの間には、若干隙間が設けられている。

また、本願発明の特徴として、固定ブラケット２０は、その取付部１９の車幅方向内側の端部から車幅方向内方へ延出する係止部２１を有している。この係止部２１は、締結ボルト５３Ａ，５３Ｂを用いて連結部材１７を固定ブラケット２０に固定するに先立って、連結部材１７と固定ブラケット２０とを係合させ連結部材１７を移動規制するためのもので、取付部１９の車幅方向内側の端部から車幅方向内方へ延出した後、一旦車両前方へ延び、更に、その端部２１ａで車幅方向内方へ延出する形状をなしている。

他方、連結部材１７は、かかる固定ブラケット２０の構成に対応する構成を有している。まず、固定ブラケット２０の取付部１９に形成されたボルト挿通孔１９ａ，１９ｂに対応して、連結部材１７の平坦部１７ａの車幅方向内側及び外側には、締結ボルト５３Ａ，５３Ｂよりも内径が大きな貫通孔１７ｃ，１７ｄがそれぞれ形成されている。ここでは、車幅方向内側の貫通孔１７ｃが、連結部材１７の車幅方向の取付誤差を吸収すべく、長孔状に形成されている。更に、固定ブラケット２０の係止部２１に対応して、連結部材１７の平坦部１７ａには、貫通孔１７ｄより車幅方向内側に、上下方向に延びる略矩形状の開口部１７ｅが形成されている。

固定ブラケット２０の係止部２１と連結部材１７の開口部１７ｅとは互いに係合する関係にあり、図３からよく分かるように、両者が係合した状態では、固定ブラケット２０の係止部２１が、連結部材１７の後側から、該連結部材１７の開口部１７ｅに挿通させられ、連結部材１７の前側で、係止部２１の端部２１ａが開口部１７ｅの外側周縁部１７ｇに対向しつつ車幅方向内方へ延出する。

サイドパネル９と既に車載されたロールバー部材１５の延設部１６とを連結部材１７を介して接続する際には、まず、固定ブラケット２０の係止部２１を連結部材１７の開口部１７ｅに挿通させ、その端部２１ａが開口部１７ｅの外側周縁部１７ｇに対向しつつ車幅方向内方へ延出するように、連結部材１７を取り付ける。次に、連結部材１７の一端側に接合されたフランジ１７ｂを、車幅方向に延びる締結ボルト５１を用いてサイドパネル９に締結固定する。

その後、車体前後方向に延びる締結ボルト５３Ａ，５３Ｂをそれぞれ貫通孔１７ｃ，１７ｄ及びボルト挿通孔１９ａ，１９ｂに車体前側から挿通させ、取付部１９裏面のウェルドナット５２Ａ，５２Ｂに締め付けることで連結部材１７を固定ブラケット１９に固定する。これにより、サイドパネル９とロールバー部材１５の延設部１６とが連結部材１７で接続される。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る連結部材１７及び固定ブラケット２０の構成によれば、連結部材１７がサイドパネル９に締結された段階で、連結部材１７が係止部２１により移動規制されるように係止され、固定ブラケット２０から離間することはなく、このため、固定ブラケット２０に対する連結部材１７の締結時に、作業者が連結部材１７をロールバー部材１５側に押さえ付ける必要がなく、より安全に且つ簡単に組付け作業を行うことができる。また、連結部材１７が係止部２１により係止されることにより、連結部材１７の貫通孔１７ｃ，１７ｄがそれぞれ固定ブラケット２０のボルト挿通孔１９ａ，１９ｂに合った状態で保持されるため、固定ブラケット２０に対する連結部材１７の締結作業がより簡単に行える。
また、本実施形態に係る連結部材１７及び固定ブラケット２０の構成によれば、サイドパネル９に対する連結部材１７の固定に際し、車幅方向に延びる締結ボルトを用いる場合であっても、ロールバー部材１５の延設部１６とサイドパネル９との間の組付け誤差を適切に吸収することができる。
更に、本実施形態に係る連結部材１７及び固定ブラケット２０の構成によれば、固定ブラケット２０の係止部２１がその端部２１ａにて車幅方向内方へ延びるように形成されるため、連結部材１７を係止部２１と係合させ易く、また、連結部材１７のサイドパネル９側への配置作業も係合動作と同一移動方向で容易に行うことができる。

本実施形態では、更に、側突荷重が加わった場合に、側突荷重を適切にロールバー構造１１へ伝達し、車両内方へのサイドパネル９の変形や侵入を抑制すべく工夫がなされた側部車体構造が採用されている。図８は、車体１の側面を構成するサイドパネル９に対しロールバー部材１５が連結部材１７を介して接続された部位近傍の側部車体構造を示す横断面説明図である。

サイドパネル９は、基本的に、車両の略上下方向に広がり、車体１の外側面をなすアウターパネル３０と、該アウターパネル３０の車室内方側に配置され、車室内壁面を構成するインナーパネル３２とから構成される。このサイドパネル９の車幅方向外側には、ドアパネル４０が、その閉状態において、アウターパネル３０に対向するように取り付けられる。ドアパネル４０は、ドアアウターパネル３８と、該ドアアウターパネル３８と一体化され車幅方向内側にあるドアインナーパネル３９とから構成する。

サイドパネル９を構成するアウターパネル３０には、車幅方向に広がる面３０ｂと車体１の側面に沿って広がる面３０ｃとからなり、略車幅方向外方へ延出する延出部３０ａが形成されている。このアウターパネル３０の車室内側には、アウターパネル３０に沿って広がる補強部材３１が設けられており、この補強部材３１にも、アウターパネル３０の形状に対応して、車幅方向に広がる面３１ｂと車体１の側面に沿って広がる面３１ｃとから構成される延出部３１ａが形成されている。また、補強部材３１には、延出部３１ａを構成すべく車幅方向に広がる面３１ｂにおいて、ドアストライカ３３が取り付けられている。

また、一方、サイドパネル９を構成するインナーパネル３２には、連結部材１７がその一端側に設けられたフランジ１７ｂを介して締結固定される。フランジ１７ｂは、連結部材１７が接合された部分から略車両前方へ延出し、その延出された部分には、締結ボルト５１を挿通させるためのボルト挿通孔１７ｆが開口されている。また、そのボルト挿通孔１７ｆに対応して、インナーパネル３２には、ボルト挿通孔３２ａが開口されている。インナーパネル３２に連結部材１７を固定する際には、車幅方向内側からフランジ１７ｂ及びインナーパネル３２に形成されたボルト挿通孔１７ｆ及び３２ａに締結ボルト５１を挿通させ、インナーパネル３２の車幅方向外側に位置決めされるウェルドナット５５に締め付ける。なお、本実施形態では、インナーパネル３２の車幅方向外側に配設されたベルトラインレイン３５が、締結ボルト５１及びウェルドナット５５により、インナーパネル３２に対して固定される。

図８から分かるように、連結部材１７がフランジ１７ｂを介してインナーパネル３２に固定された状態で、補強部材３１は、その延出部３１ａにて、締結ボルト５１の車両前方側近傍に位置し、また、締結ボルト５１の雄ネジ部５１ａの先端よりも車幅方向内方側に位置するように配設されている。締結ボルト５１の雄ネジ部５１ａは、インナーパネル３２を貫通して車幅方向外方へ突出し、アウターパネル３０の延出部３０ａを構成すべく車幅方向に広がる面３０ｂに沿って延びている。更に、この実施形態では、補強部材３１が、その一部にて、フランジ１７ｂの車幅方向外側に位置するように、つまり、車両の前後方向において、フランジ１７ｂに差し掛かるように配設されている。

アウターパネル３０及び補強部材３１が車幅方向内側へ変形し、この変形に伴い、インナーパネル３２が直接に若しくはその内側に設けられたウェルドナット５５を介して押し込まれ変形するほどの側突荷重が加わった場合には、フランジ１７ｂがインナーパネル３２から局所的に浮き上がるが、かかる荷重が大きくなると、例えば連結部材１７が接合された部分と締結ボルト５１が取り付けられる部分との間等の位置でフランジ１７ｂが折れ曲がり、締結ボルト５１の雄ネジ部５１ａが車両前方側へ倒れ込むような変形が生じる。前述した側部車体構造によれば、フランジ１７ｂの変形に伴い車両前方側へ倒れ込んだ締結ボルト５１の雄ネジ部５１ａが、補強部材３１の延出部３１ａ（厳密にはそれを構成すべく車幅方向に広がる面３１ｂ）に食い込むように干渉し、その結果、補強部材３１及びアウターパネル３０の車室内側への変形が物理的に規制されることとなる。また、この場合には、側突荷重をフランジ１７ｂ及び連結部材１７を介してロールバー構造１１に伝達し分散させることができる。

また、本実施形態では、外観デザインやドアの形状等によって形状が決定されるアウターパネル３０とは別に設計自由度の高い補強部材３１が締結ボルト５１のより近傍に設けられるため、アウターパネル３０及び補強部材３１と締結ボルト５１とをより早期に且つ確実に干渉させ、アウターパネル３０及び補強部材３１の物理的な規制を行うことができる。

更に、本実施形態では、補強部材３１が、車両前方側で、その一部が、フランジ１７ｂの車幅方向外側に位置するように、すなわち、フランジ１７ｂの車幅方向外側で該フランジ１７ｂに対向するように形状付けられているため、側突荷重が加わった初期においても、補強部材３１がフランジ１７ｂと干渉することとなり、これにより、その側突荷重をフランジ１７ｂ及び連結部材１７を介してロールバー構造１１に伝達し分散させることができる。

また、更に、本実施形態では、アウターパネル３０及び補強部材３１と干渉する部材として、締結ボルト５１が用いられるため、特別な部材を追加することなく、上記の効果を実現することができる。

また、更に、本実施形態では、補強部材３１がドアストライカ３３用の補強部材を兼用するため、特にドアパネル４０に対して側突荷重が加わった場合に、その荷重を早期に且つ確実に締結ボルト５１，フランジ１７ｂ及び連結部材１７を介してロールバー構造１１に伝達し分散させることができる。

なお、本発明は、例示された実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。例えば、前述した実施形態では、連結部材１７を延設部１６の前方側へ設けているが、延設部１６の後方側へ設けてもよい。この場合には、延設部１６の後方側に孔部１６ａ，ウェルドナット５２Ａ，５２Ｂ，固定ブラケット２０等を設ければよい。また、前述した実施形態では、オープンカーを対象としているが、オープンカーに限定されることはなく、車体の側面を構成するサイドパネルよりも車幅方向内側の車体に固定され、車体の上下方向に建設されたロールバー部材を備えた車両であればよい。この場合には、ロールバー部材の延設部をフロントフロア部に固定すればよい。

以上説明したように、本発明は、車体の側面を構成するサイドパネルよりも車幅方向内側の車体に固定され、車体の上下方向に延設されたロールバー部材を備えたオープンカーのような車両用のロールバー構造について有用である。

オープンカーにおける車体のシート後側部分を示す斜視図である。 本実施形態に係る車両のロールバー構造の要部を示す拡大斜視図である。 上記ロールバー部材と連結部材との組付け部分を示す横断面説明図である。 上記連結部材の斜視図である。 上記連結部材の図４とは別の斜視図である。 上記ロールバーに対して連結部材を組み付けるための固定ブラケットの斜視図である。 上記固定ブラケットの図４とは別の斜視図である。 車体の側面を構成するサイドパネルに対し上記ロールバーが連結部材を介して組み付けられた部位近傍の側部車体構造を示す横断面説明図である。 補強部材及びアウターパネルの車室内側への侵入に伴い、連結部材のフランジに設けられた突出部が補強部材及びアウターパネルに干渉して、それらの車室内側への変形が物理的に規制された状態にある側部車体構造を示す図である。

符号の説明

１…車体，６…クロスメンバ，９…インナーパネル，１１…ロールバー構造，１３…クロスバー部材，１５…ロールバー部材，１６…延設部，１７…連結部材，１７ａ…平坦部，１７ｂ…フランジ，１７ｃ，１７ｄ…締結ボルト用貫通孔，１７ｅ…開口部，１７ｆ…ボルト挿通孔，１９…取付部，１９ａ，１９ｂ…ボルト挿通孔，２０…固定ブラケット，２１…係止部，２１ａ…端部，…，…，３０…アウターパネル，３１…補強部材，…，…，３３…ドアストライカ，５１…締結ボルト，５１ａ…雄ネジ部，５２Ａ，５２Ｂ…ウェルドナット，５３Ａ，５３Ｂ…締結ボルト，５５…ウェルドナット

Claims (5)

1. 車両の略上下方向に広がり、上記車体の外側面を構成するアウターパネルと、該アウターパネルの車室内方側に配置され、車室内壁面を構成するインナーパネルとからなるサイドパネルに対し、車載された状態で車両上方へ延出する形状を備えたロールバーが、車幅方向に延びる連結部材を介して組み付けられた部位近傍の車両の側部車体構造において、
   上記アウターパネルには、略車幅方向外方へ延出される延出部が形成され、
   上記連結部材の車幅方向外方端部には、該連結部材を上記インナーパネルに取り付けるべく該インナーパネルに沿って延びるフランジが設けられるとともに、該フランジには、該インナーパネルを貫通して車幅方向外方へ突出し、上記アウターパネルの延出部の近傍に延びる突出部が設けられており、
   上記突出部は、上記フランジの変形に伴い上記アウターパネルの延出部と干渉し該アウターパネルを移動規制することを特徴とする車両の側部車体構造。
2. 上記突出部は、上記インナーパネルを貫通して車幅方向外方へ突出しつつ、上記連結部材を上記インナーパネルに取り付けるべく締結する締結部材であることを特徴とする請求項１記載の車両の側部車体構造。
3. 上記アウターパネルの車室内側には補強部材が設けられており、
   上記補強部材は、上記締結部材の近傍において該締結部材の先端部よりも車幅方向内方側に位置する形状を有していることを特徴とする請求項２記載の車両の側部車体構造。
4. 上記補強部材は、その少なくとも一部が、上記フランジの車幅方向外側に位置する形状を有していることを特徴とする請求項３記載の車両の側部車体構造。
5. 上記補強部材には、ドアストライカが設けられていることを特徴とする請求項３又は４に記載の車両の側部車体構造。
   

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