JP4811180B2 - Body superstructure - Google Patents
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本発明は、車体の上部構造に関する。 The present invention relates to a superstructure of a vehicle body.
従来の2ドアクーペタイプの車体では、ルーフの車両後端部の車幅方向端部とセンターピラーの車両上側端部とが、車幅方向に見て、車両前後方向にずれている(例えば、特許文献1参照)。即ち、ルーフの車両後端部において車幅方向に延在するリアヘッダーとセンターピラーとがルーフサイドレールを介してクランク状に連なっている。そのため、リアヘッダーとセンターピラーとのクランク状の結合部が、車体の上部の捩り変形の起点となってしまい、車体の上部の捩り剛性が低下する。
本発明は上記事実を考慮し、車体の上部の十分な剛性を確保することを目的とする。 In view of the above facts, the present invention has an object of ensuring sufficient rigidity of the upper part of the vehicle body.
請求項1に記載の車体の上部構造は、ルーフ後端に配置されるリアヘッダーの車幅方向端部と車体側部の略中央に立設されるセンターピラーの車両上側端部とを、車幅方向に見て重なるように結合し、前記リアヘッダーと前記センターピラーとの結合部とアンダーボデーとを結合するリアウインドシールド用フレームを設け、前記リアヘッダーと、前記センターピラーと、前記リアウインドシールド用フレームとがCFRP又はGFRPで一体成形され、ルーフサイドレールと、フロントピラーと、フロントヘッダーとがCFRP又はGFRPで一体成形され、前記ルーフサイドレールの車両後側端部の車両上側にはフランジ部が形成されており、該フランジ部が、前記リアヘッダーと前記センターピラーとの結合部の車両上側に結合されていることを特徴とする。 The upper structure of the vehicle body according to claim 1 is configured such that a vehicle width direction end portion of a rear header disposed at a rear end of the roof and a vehicle upper end portion of a center pillar that is erected substantially at the center of the vehicle body side portion. A rear windshield frame is provided for coupling the underhead and the coupling portion between the rear header and the center pillar so as to overlap each other when viewed in the width direction, and the rear header, the center pillar, and the rear window are provided . The shield frame is integrally molded with CFRP or GFRP, the roof side rail, the front pillar, and the front header are integrally molded with CFRP or GFRP, and a flange is formed on the vehicle upper side of the rear side end of the roof side rail. And the flange portion is coupled to the vehicle upper side of the coupling portion between the rear header and the center pillar. Characterized in that that.
請求項1に記載の車体の上部構造では、ルーフ後端に配置されるリアヘッダーの車幅方向端部と車体側部の略中央に立設されるセンターピラーの車両上側端部とを、車幅方向に見て重なるように結合し、また、リアヘッダーとセンターピラーとの結合部とアンダーボデーとを結合するリアウインドシールド用フレームを設けている。これによって、リアヘッダーとセンターピラーとの結合部から、捩り変形の起点となる箇所を無くすことが出来る。また、リアヘッダーとセンターピラーとリアウインドシールド用フレームとによって、ロールバー状の骨組みが形成され、リアヘッダーの車幅方向両端部をアンダーボデーに支持するセンターピラーとリアウインドシールド用フレームとによって、車両側面視でトラス構造が形成される。従って、新たに車体の上部に補強フレームを追加することなく、車体の上部の捩り剛性を向上でき、車体の上部の十分な剛性を確保することが可能となる。
ルーフサイドレールと、フロントピラーと、フロントヘッダーとがCFRP又はGFRPで一体成形され、リアヘッダーとセンターピラーとの結合部に該ルーフサイドレールが結合されたことで、車体の上部が車両前後方向に繋がっており、リアヘッダーやセンターピラーやリアウインドシールド用フレームに入力された荷重が、ルーフサイドレールに分散されるので、車体の上部の捩り剛性がさらに向上する。
リアヘッダーとセンターピラーとリアウインドシールド用フレームとをCFRP又はGFRPで一体成形したことによって、リアヘッダーとセンターピラーとリアウインドシールド用フレームとを接ぎ合わせる接合部が存在しない。従って、リアヘッダーとセンターピラーとリアウインドシールド用フレームとの結合部から応力集中箇所が無くなるので、車体の上部の捩り剛性がさらに向上し、また、車体の上部のNV(ノイズバイブレーション)性能が向上する。
In the upper structure of the vehicle body according to claim 1, the vehicle width direction end portion of the rear header disposed at the rear end of the roof and the vehicle upper end portion of the center pillar erected substantially at the center of the vehicle body side portion A rear windshield frame is provided that is coupled so as to overlap when viewed in the width direction, and that couples the coupling portion between the rear header and the center pillar and the underbody. As a result, it is possible to eliminate a portion that becomes a starting point of torsional deformation from the joint portion between the rear header and the center pillar. In addition, the rear header, center pillar, and rear windshield frame form a roll bar-like framework, and the center pillar that supports both ends of the rear header in the vehicle width direction on the underbody and the rear windshield frame, A truss structure is formed in a vehicle side view. Therefore, the torsional rigidity of the upper part of the vehicle body can be improved without newly adding a reinforcing frame to the upper part of the vehicle body, and sufficient rigidity of the upper part of the vehicle body can be ensured.
The roof side rail, the front pillar, and the front header are integrally formed of CFRP or GFRP, and the roof side rail is coupled to the coupling portion between the rear header and the center pillar, so that the upper part of the vehicle body is in the vehicle longitudinal direction. Since the load input to the rear header, center pillar, and rear windshield frame is distributed to the roof side rail, the torsional rigidity of the upper part of the vehicle body is further improved.
Since the rear header, the center pillar, and the rear windshield frame are integrally formed of CFRP or GFRP, there is no joint portion for joining the rear header, the center pillar, and the rear windshield frame. This eliminates stress concentration from the joint between the rear header, center pillar, and rear windshield frame, further improving the torsional rigidity of the upper part of the vehicle body and improving the NV (noise vibration) performance of the upper part of the vehicle body. To do.
請求項2に記載の車体の上部構造は、請求項1に記載の車体の上部構造であって、前記アンダーボデーには、キャビンとトランクルームとを隔てる隔壁が設けられ、該アンダーボデーのキャビンの車幅方向両端部には、サイドドア開口部が形成された壁部が立設され、前記リアウインドシールド用フレームの車両下側端部の車両後側には、車両下方へ延びるフランジ部が形成されており、このフランジ部が、前記隔壁の車幅方向端部の上部に接合され、前記センターピラーの車両下側端部の車幅外側には、車両下方へ延びるフランジ部が形成されており、このフランジ部が、前記壁部の前記サイドドア開口部の車両後側の上部に接合され、前記フロントピラーの車両前側端部は、前記壁部の前記サイドドア開口部の車両前側の上部に差し込まれて接合されていることを特徴とする。 The superstructure of the vehicle body according to claim 2 is the superstructure of the vehicle body according to claim 1, wherein the underbody is provided with a partition wall separating the cabin and the trunk room, and the underbody cabin vehicle Wall portions in which side door openings are formed are erected at both ends in the width direction, and a flange portion extending downward in the vehicle is formed on the vehicle rear side of the rear windshield frame. The flange portion is joined to the upper portion of the end portion in the vehicle width direction of the partition wall, and a flange portion extending downward in the vehicle is formed on the vehicle width outer side of the vehicle lower end portion of the center pillar, This flange portion is joined to the vehicle rear side upper portion of the side door opening portion of the wall portion, and the vehicle front side end portion of the front pillar is inserted into the vehicle front side upper portion of the side door opening portion of the wall portion. Characterized in that it is joined Te.
以上説明したように、車体の上部の十分な剛性を確保することが可能となる。 As described above, it is possible to ensure sufficient rigidity of the upper part of the vehicle body.
次に、本発明の車体の上部構造の一実施形態を図1、図2に従って説明する。
なお、図中矢印FRは車両前方方向を、矢印UPは車両上方方向を、矢印INは車幅内側方向を示す。
図1、図2には、2ドアクーペタイプのCFRP(炭素繊維強化樹脂)製の車体12を示している。図示するように、車体12は、アンダーボデー14と、アンダーボデー14の車両上側に組み付けられる車体の上部としてのアッパーキャビン部16とを備えている。アンダーボデー14は、キャビン(車室)18及びトランクルーム20に跨るフロアパネル22と、キャビン18の車幅方向両端部に立設された壁部24と、キャビン18とトランクルーム20とを隔てる隔壁26と、トランクルーム20の車幅方向両端部に立設された壁部28とで構成されている。壁部24には、サイドドア(図示省略)により開閉されるサイドドア開口部30が形成されている。
Next, an embodiment of the superstructure of the vehicle body of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the figure, the arrow FR indicates the vehicle front direction, the arrow UP indicates the vehicle upward direction, and the arrow IN indicates the vehicle width inside direction.
1 and 2 show a
アッパーキャビン部16は、サイドドア開口部30の車両後側且つキャビン18の車両上側において、車幅方向に延在するリアヘッダー32と、リアヘッダー32の車幅方向両端部から車両下方且つ車幅外方へ延在するセンターピラー34と、リアヘッダー32の車幅方向両端部から車両下方且つ車両後方へ延在してリアウインドシールドガラス(図示省略)を支持するリアウインドシールド用フレーム36と、リアヘッダー32の車幅方向両端部から車両前方へ延在するルーフサイドレール38と、ルーフサイドレール38の車両前側端部から車両前方且つ車両下方へ延在するフロントピラー40と、一方のルーフサイドレール38の車両前側端部から他方の車両前側端部へ延在するフロントヘッダー42とを備えている。
The
リアヘッダー32とセンターピラー34とリアウインドシールド用フレーム36とはCFRPで一体成形されており、リアヘッダー32の車幅方向端部とセンターピラー34の車両上側端部とが結合され、また、リアヘッダー32とセンターピラー34との結合部44とリアウインドシールド用フレーム36の車両上側端部とが結合されている。
The
また、センターピラー34の車両下側端部の車幅外側には、車両下方へ延びるフランジ部34Aが形成されており、このフランジ部34Aが、壁部24のサイドドア開口部30の車両後側の上部に、接着剤、ボルト等により接合されている。また、リアウインドシールド用フレーム36の車両下側端部の車両後側には、車両下方へ延びるフランジ部36Aが形成されており、このフランジ部36Aが、隔壁26の車幅方向端部の上部に、接着剤、ボルト等により接合されている。
Further, a
また、ルーフサイドレール38とフロントピラー40とフロントヘッダー42とはCFRPで一体成形されており、ルーフサイドレール38の車両前側端部とフロントピラー40の車両後側端部とが結合され、また、ルーフサイドレール38とフロントピラー40との結合部46とフロントヘッダー42の車幅方向端部とが結合されている。
Further, the
また、ルーフサイドレール38の車両後側端部の車両上側にはフランジ部38Aが形成されており、このフランジ部38Aが、リアヘッダー32とセンターピラー34との結合部44の車両上側に、接着剤やボルト52等により結合されている。さらに、壁部24のサイドドア開口部30の車両前側の上部には、フロントピラー40の車両前側端部が差し込まれる差込部24Aが形成されており、フロントピラー40の車両前側端部が、差込部24Aに差し込まれた状態で接着剤やボルト54等により接合されている。
Also, a
ここで、リアヘッダー32とセンターピラー34とが、車幅方向に見て直線状になるように配置されており、リアヘッダー32とセンターピラー34との結合部44では、リアヘッダー32の車幅方向端部とセンターピラー34の車両上側端部とが、車幅方向に見て重なっている。また、リアヘッダー32とセンターピラー34とリアウインドシールド用フレーム36とで、ロールバー状の骨組みが形成され、センターピラー34とリアウインドシールド用フレーム36と壁部24のサイドドア開口部30の車両後側の上部24Bとで、車幅方向及び車両前後方向に見て略三角形状のトラス構造の支持部50を形成しており、この支持部50によってリアヘッダー32の車幅方向両端部が、アンダーボデー14に支持されている。
Here, the
また、リアヘッダー32とセンターピラー34との結合部44では、ルーフサイドレール38の車両後側端部とリアウインドシールド用フレーム36の車両上側端部とが、車両前後方向に見て重なるように配置されており、リアウインドシールド用フレーム36とルーフサイドレール38とフロントピラー40とが車両前後方向に繋がっている。
Further, the
次に、本実施形態による作用について説明する。 Next, the operation according to this embodiment will be described.
本実施形態では、リアヘッダー32の車幅方向端部とセンターピラー34の車両上側端部とが車幅方向に見て重なるように配置されているので、リアヘッダー32とセンターピラー34との結合部44が、アッパーキャビン部16の捩り変形の起点となることが無い。また、リアヘッダー32が、トラス構造の支持部50によってアンダーボデー14に支持されており、アッパーキャビン部16の支持強度が向上する。従って、アッパーキャビン部16の捩り剛性を向上でき、アッパーキャビン部16の十分な剛性を確保することが可能となる。
In the present embodiment, the
また、リアウインドシールドガラスを支持するために用いられているリアウインドシールド用フレーム36を用いて、上述の支持部50を形成したことによって、新たにアッパーキャビン部16に補強フレームを追加することなく、アッパーキャビン部16の捩り剛性を向上できる。
Further, since the above-described
また、リアヘッダー32とセンターピラー34との結合部44にルーフサイドレール38が結合されたことで、アッパーキャビン部16が車両前後方向に繋がっており、リアヘッダー32やセンターピラー34やリアウインドシールド用フレーム36に入力された荷重が、ルーフサイドレール38に分散されるので、アッパーキャビン部16の捩り剛性がさらに向上する。
Further, since the
また、リアヘッダー32とセンターピラー34とリアウインドシールド用フレーム36とをCFRPで一体成形したことによって、リアヘッダー32とセンターピラー34とリアウインドシールド用フレーム36とを接ぎ合わせる接合部が存在しない。従って、リアヘッダー32とセンターピラー34とリアウインドシールド用フレーム36との結合部44から応力集中箇所を無くすことができるので、アッパーキャビン部16の捩り剛性がさらに向上し、また、アッパーキャビン部16のNV性能が向上する。また、アッパーキャビン部16を構成するフレームの数が多くなればなるほど各フレームの精度管理が困難化するが、本実施形態では、リアヘッダー32とセンターピラー34とリアウインドシールド用フレーム36とを一部品とすることによって、アッパーキャビン部16の構成部品の数を削減しているので、アッパーキャビン部16を構成する各フレームの精度管理を容易化できる。
In addition, since the
以上、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、本実施形態では、ボデー10全体をCFRP製としたが、アッパーキャビン部16のみをCFRP製又はGFRP製としてアンダーボデー14をアルミ製としたり、リアヘッダー32とセンターピラー34とリアウインドシールド用フレーム(隔壁ガラス用フレーム)36とをCFRP製又はGFRP製としてルーフサイドレール38とフロントピラー40とフロントヘッダー42とをアルミ製としたりすることも可能である。
Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It is clear to the contractor. For example, in this embodiment, the entire body 10 is made of CFRP, but only the
また、本実施形態では、リアヘッダー32とセンターピラー34とを同幅とし、リアヘッダー32の車幅方向端部の全幅とセンターピラー34の車両上側端部との全幅とを、車幅方向に見て重なるように結合したが、リアヘッダー32の車幅方向端部の一部とセンターピラー34の車両上側端部の一部とが、車幅方向に見て重なるように結合されている構成も、本発明に含まれる。
In the present embodiment, the
12 ボデー(車体)
14 アンダーボデー
16 アッパーキャビン部(車体の上部)
18 キャビン
20 トランクルーム
24 壁部
26 隔壁
30 サイドドア開口部
32 リアヘッダー
34 センターピラー
34A フランジ部
36 リアウインドシールド用フレーム
36A フランジ部
38 ルーフサイドレール
38A フランジ部
40 フロントピラー
42 フロントヘッダー
44 結合部
12 Body
14 Underbody 16 Upper cabin (upper part of car body)
18 cabins
20 trunk rooms
24 walls
26 bulkhead
30 Side door opening 32
38A flange
40 front pillars
42
Claims (2)
前記リアヘッダーと、前記センターピラーと、前記リアウインドシールド用フレームとがCFRP又はGFRPで一体成形され、
ルーフサイドレールと、フロントピラーと、フロントヘッダーとがCFRP又はGFRPで一体成形され、
前記ルーフサイドレールの車両後側端部の車両上側にはフランジ部が形成されており、該フランジ部が、前記リアヘッダーと前記センターピラーとの結合部の車両上側に結合されていることを特徴とする車体の上部構造。 The rear header disposed at the rear end of the roof is coupled to the vehicle width direction end portion and the vehicle upper end portion of the center pillar that is erected substantially at the center of the vehicle body so as to overlap each other when viewed in the vehicle width direction, A frame for the rear windshield that connects the connecting portion between the rear header and the center pillar and the underbody is provided .
The rear header, the center pillar, and the rear windshield frame are integrally formed of CFRP or GFRP,
The roof side rail, front pillar, and front header are integrally molded with CFRP or GFRP.
A flange portion is formed on the vehicle upper side of the vehicle rear side end portion of the roof side rail, and the flange portion is coupled to the vehicle upper side of the coupling portion between the rear header and the center pillar. The superstructure of the car body.
前記リアウインドシールド用フレームの車両下側端部の車両後側には、車両下方へ延びるフランジ部が形成されており、このフランジ部が、前記隔壁の車幅方向端部の上部に接合され、
前記センターピラーの車両下側端部の車幅外側には、車両下方へ延びるフランジ部が形成されており、このフランジ部が、前記壁部の前記サイドドア開口部の車両後側の上部に接合され、
前記フロントピラーの車両前側端部は、前記壁部の前記サイドドア開口部の車両前側の上部に差し込まれて接合されていることを特徴とする請求項1に記載の車体の上部構造。 The underbody is provided with a partition that separates the cabin and the trunk room, and wall portions in which side door openings are formed are erected at both ends in the vehicle width direction of the cabin of the underbody,
A flange portion extending downward in the vehicle is formed on the vehicle rear side of the vehicle lower end portion of the rear windshield frame, and this flange portion is joined to the upper portion of the vehicle width direction end portion of the partition wall,
A flange portion extending downward in the vehicle is formed outside the vehicle width at the vehicle lower end portion of the center pillar, and this flange portion is joined to the vehicle rear side upper portion of the side door opening of the wall portion. And
The upper structure of the vehicle body according to claim 1 , wherein the front end portion of the front pillar is inserted and joined to an upper portion of the wall portion on the front side of the side door opening .
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