JP5772521B2

JP5772521B2 - 車体上部構造

Info

Publication number: JP5772521B2
Application number: JP2011243757A
Authority: JP
Inventors: 正大浦郷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2031-11-07
Also published as: JP2013099984A; CN103085888B; CN103085888A

Description

本発明は、車体上部構造に関する。

自動車などの車両のルーフパネルに車体前後方向に延在する下凹ビード部を複数形成し、ルーフパネルの剛性を向上させるようにした車体上部構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１３６５９５号公報

しかしながら、ルーフパネルの下面側には、車幅方向に延在するルーフリインフォースメントが接合されるようになっており、ルーフパネルに下凹ビード部が形成されていると、その下凹ビード部間におけるルーフパネルの下面とルーフリインフォースメントとの接合強度が不足するおそれがある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、ルーフパネルとルーフリインフォースメントとの接合強度を向上できる車体上部構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車体上部構造は、車体前後方向に延在する下凹ビード部が車幅方向に複数形成されたルーフパネルと、前記ルーフパネルの下面側で車幅方向に延在するとともに、前記下凹ビード部に対応した凹部が上縁部に複数形成されたルーフリインフォースメントと、前記ルーフリインフォースメントの前記上縁部に形成され、車体前方向及び車体後方向へ張り出すフランジ部と、を備え、前記下凹ビード部は、前記ルーフパネルの下面から連続する第１傾斜面と、その第１傾斜面と連続する平坦な第１底面と、を有し、前記凹部における前記フランジ部は、前記下凹ビード部の前記第１傾斜面に合致する第２傾斜面と、その第２傾斜面と連続し、かつ前記下凹ビード部の前記第１底面に合致する平坦な第２底面と、を有し、前記ルーフリインフォースメントの前記凹部間における前記フランジ部が、前記ルーフパネルの前記下凹ビード部間における下面に接合されるとともに、前記ルーフリインフォースメントの前記凹部における前記フランジ部の前記第２傾斜面及び前記第２底面が、それぞれ前記ルーフパネルの前記下凹ビード部における前記第１傾斜面及び前記第１底面に接合されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、ルーフリインフォースメントにルーフパネルの下凹ビード部に対応した凹部が形成されているので、ルーフリインフォースメントの凹部間におけるフランジ部を、ルーフパネルの下凹ビード部間における下面に接合できるとともに、ルーフリインフォースメントの凹部におけるフランジ部の第２傾斜面及び第２底面を、それぞれルーフパネルの下凹ビード部における第１傾斜面及び第１底面に接合できる。したがって、ルーフパネルとルーフリインフォースメントとの接合強度を向上させることができる。

また、請求項２に記載の車体上部構造は、請求項１に記載の車体上部構造であって、前記フランジ部が、平面視で千鳥状に形成されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、フランジ部が平面視で千鳥状とされているので、ルーフリインフォースメントをルーフパネルに効率よく接合することができる。

以上のように、本発明によれば、ルーフパネルとルーフリインフォースメントとの接合強度を向上できる車体上部構造を提供することができる。

本実施形態に係る車体上部構造を備えた車両のルーフ部を外側から示す概略斜視図である。本実施形態に係る車体上部構造を備えた車両のルーフ部を車室側から示す概略底面図である。本実施形態に係る車体上部構造を備えた車両のルーフ部の構成を示す概略正面図である。本実施形態に係る車体上部構造を備えた車両のルーフ部の形状を拡大して示す概略正面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車体上方向、矢印ＦＲを車体前方向、矢印ＩＮを車幅方向内側とする。図１、図２で示すように、自動車等の車両１２のルーフ部１６には、車室１４のルーフを構成するルーフパネル１８が備えられている。

本実施形態に係る車体上部構造１０を構成するルーフパネル１８は、平板状に形成されており、車体上下方向に延在する車体骨格部材としてのセンターピラー３０よりも車体後方側における上面１８Ｂで、かつ車体後方側端部を除く部位には、車体前後方向に延在する複数（図示のものは４本）の下凹ビード部（意匠ビード）１９が車幅方向に並んで形成されている。

また、図３で示すように、このルーフパネル１８の車幅方向両端部には、車体前後方向に延在する車体骨格部材としてのルーフサイドレール２０が左右一対で設けられている。そして、各ルーフサイドレール２０は、車幅方向内側に配置されるレールインナパネル２２と、車幅方向外側に配置されるレールアウタパネル２４と、を含んで構成されている。

レールインナパネル２２とレールアウタパネル２４は、それぞれの上端側及び下端側が互いに接合されることで、閉断面構造を形成するようになっている。詳細には、レールインナパネル２２とレールアウタパネル２４の下端側における接合部分は、車体下方側へ向けてフランジ状に突出されており、この接合部分で、かつセンターピラー３０との結合部分を除く部位には、オープニングウエザストリップ２６が取り付けられている。

一方、レールインナパネル２２とレールアウタパネル２４の上端側における接合部分は、車幅方向内側へ向けてフランジ状に突出されており、レールインナパネル２２とレールアウタパネル２４の上端側における接合部分の間には、ルーフパネル１８の車幅方向外側端部１８Ａが重ね合わされて接合されている。なお、以下において、この接合部分を接合部２８とする。

また、ルーフパネル１８の車幅方向外側端部１８Ａ（接合部２８）と、レールアウタパネル２４の車幅方向内側端部２４Ａ（接合部２８）は、それぞれ車体下方側へ向かって屈曲成形されている。これにより、ルーフ部１６の車幅方向両端部には、接合部２８を底壁とする溝部Ｇが車体前後方向に形成されるようになっている。

また、図１で示すように、センターピラー３０の車体前方側には、車体上下方向に延在する車体骨格部材としてのフロントピラー３２が、ルーフサイドレール２０と連続的に結合されている。そして、センターピラー３０の車体後方側には、車体上下方向に延在する車体骨格部材としてのリアピラー３４が、ルーフサイドレール２０と連続的に結合されている。

また、図２で示すように、フロントピラー３２の車体上方側における左右のルーフサイドレール２０間には、車幅方向に延在する車体骨格部材としてのフロントルーフクロスメンバ３６が架設されている。そして、センターピラー３０の結合部分における左右のルーフサイドレール２０間には、車幅方向に延在する車体骨格部材としてのセンタールーフクロスメンバ３８が架設されている。

詳細には、フロントルーフクロスメンバ３６及びセンタールーフクロスメンバ３８は、それぞれ断面ハット形状（正確な「Ｕ」字ではない断面「Ｕ」字状）に形成されており、それらの車幅方向外側端部３６Ａ、３８Ａは、それぞれレールインナパネル２２とレールアウタパネル２４の上端側における接合部分（接合部２８）に重ね合わされて接合されている。

また、フロントルーフクロスメンバ３６の車体前方側を向く側壁部の上端部及び車体後方側を向く側壁部の上端部には、それぞれ車体前方向及び車体後方向へ張り出すフランジ部３６Ｂ、３６Ｃが一体に形成されている。そして、各フランジ部３６Ｂ、３６Ｃに設定されたマスチック（接着剤）５２等により、フロントルーフクロスメンバ３６がルーフパネル１８の下面（裏面）１８Ｃに接合されるようになっている。

同様に、センタールーフクロスメンバ３８の車体前方側を向く側壁部の上端部及び車体後方側を向く側壁部の上端部には、それぞれ車体前方向及び車体後方向へ張り出すフランジ部３８Ｂ、３８Ｃが一体に形成されている。そして、各フランジ部３８Ｂ、３８Ｃに設定されたマスチック（接着剤）５２等により、センタールーフクロスメンバ３８がルーフパネル１８の下面（裏面）１８Ｃに接合されるようになっている。

また、センタールーフクロスメンバ３８（センターピラー３０）よりも車体後方側における左右のルーフサイドレール２０間には、車幅方向に延在するルーフリインフォースメント４０が複数本（図示のものは２本）、車体前後方向に所定間隔を隔てて架設されている。

本実施形態に係る車体上部構造１０を構成するルーフリインフォースメント４０は、それぞれ断面ハット形状（正確な「Ｕ」字ではない断面「Ｕ」字状）に形成されており、その車幅方向外側端部４０Ａは、それぞれレールインナパネル２２とレールアウタパネル２４の上端側における接合部分（接合部２８）に重ね合わされて接合されている。

そして、各ルーフリインフォースメント４０の車体前方側を向く側壁部４２の上端部（上縁部）及び車体後方側を向く側壁部４４の上端部（上縁部）には、それぞれ車体前方向及び車体後方向へ張り出すフランジ部４６、４８が一体に形成されている。なお、各フランジ部４６、４８は、図２で示す車室側から見た底面視（平面視）で、略千鳥状（一定間隔の波状）になるように形成されている。

また、図２で示すように、各ルーフリインフォースメント４０は、ルーフパネル１８における複数の下凹ビード部１９が形成されている車体後方側部分に架設されている。そのため、各ルーフリインフォースメント４０の各側壁部４２、４４における上端部（上縁部）の形状（各フランジ部４６、４８の厚さ方向の形状）は、図３、図４で示す車体前後方向から見た正面視で、各下凹ビード部１９に沿った形状とされている。

すなわち、各ルーフリインフォースメント４０の各側壁部４２、４４の上端部（上縁部）には、各フランジ部４６、４８を含めて、車幅方向における各下凹ビード部１９の形状に対応した（沿った）形状の複数（図示のものは４個）の凹部５０が形成されている。

詳細には、図２、図４で示すように、ルーフパネル１８の各下凹ビード部１９は、車幅方向において、ルーフパネル１８の上面１８Ｂから連続する所定角度の傾斜面１９Ａと、その傾斜面１９Ａと連続する平坦な底面１９Ｂと、その底面１９Ｂと連続する所定角度の傾斜面１９Ｃと、を有しており、傾斜面１９Ａと傾斜面１９Ｃは同じ角度で（左右対称に）傾斜している。

なお、図２で示すように、各下凹ビード部１９の車体前方側端部及び車体後方側端部には、底面１９Ｂからルーフパネル１８の上面１８Ｂへ連続する緩やかな傾斜面１９Ｄ、１９Ｅが形成されており、傾斜面１９Ｄと傾斜面１９Ｅは同じ角度で（前後対称に）傾斜している。

そして、ルーフリインフォースメント４０の各凹部５０も、車幅方向において、下凹ビード部１９の傾斜面１９Ａ、底面１９Ｂ、傾斜面１９Ｃにそれぞれ合致（接触又は一定の間隙で対向）する所定角度の傾斜面５０Ａと、その傾斜面５０Ａと連続する平坦な底面５０Ｂと、その底面５０Ｂと連続する所定角度の傾斜面５０Ｃと、を有している。つまり、各傾斜面５０Ａ、５０Ｃは、各傾斜面１９Ａ、１９Ｃと同じ角度で（左右対称に）傾斜している。

したがって、各ルーフリインフォースメント４０の各フランジ部４６、４８は、その複数の凹部５０により、複数の下凹ビード部１９が形成されているルーフパネル１８の下面（裏面）１８Ｃの形状に沿って配置され、図２、図４で示すように、各フランジ部４６、４８に設定された接合手段としてのマスチック（接着剤）５２等により、ルーフパネル１８の下面１８Ｃにほぼ隙間無く接合されるようになっている。

つまり、車幅方向において、少なくともルーフパネル１８の下凹ビード部１９における下面１８Ｃと、ルーフリインフォースメント４０の凹部５０におけるフランジ部４６、４８の上面とがマスチック５２によって接合され、かつルーフパネル１８の下凹ビード部１９間における下面１８Ｃと、ルーフリインフォースメント４０の凹部５０間におけるフランジ部４６、４８の上面とがマスチック５２によって接合されるようになっている。

以上のような構成の車体上部構造１０において、次にその作用について説明する。上記したように、ルーフパネル１８の車体後方側部分には、車体前後方向に延在する複数の下凹ビード部１９が車幅方向に並んで形成されている。したがって、ルーフパネル１８の剛性を向上させることができるとともに、上凸ビード部（図示省略）が形成される構成に比べて、空力性能の低下を抑制又は防止することができる。

また、ルーフパネル１８における複数の下凹ビード部１９が形成されている車体後方側部分の下面（裏面）１８Ｃ側には、車幅方向に延在する断面ハット形状のルーフリインフォースメント４０が、車体前後方向に所定間隔を隔てて２本架設（接合）されている。

ここで、各ルーフリインフォースメント４０の各側壁部４２、４４の上端部（上縁部）には、各フランジ部４６、４８を含めて、車幅方向における各下凹ビード部１９の形状に対応した（沿った）形状の複数の凹部５０が形成されている。

したがって、複数の下凹ビード部１９が形成されているルーフパネル１８であっても、ルーフリインフォースメント４０の各フランジ部４６、４８にマスチック５２を設定することができ、ルーフパネル１８の下面１８Ｃにルーフリインフォースメント４０の各フランジ部４６、４８をほぼ隙間無く接合することができる。

すなわち、車幅方向において、少なくともルーフパネル１８の下凹ビード部１９における下面１８Ｃに、ルーフリインフォースメント４０の凹部５０におけるフランジ部４６、４８の上面を接合することができるとともに、ルーフパネル１８の下凹ビード部１９間における下面１８Ｃに、ルーフリインフォースメント４０の凹部５０間におけるフランジ部４６、４８の上面を接合することができる。

このように、ルーフリインフォースメント４０の各フランジ部４６、４８の上面を、ルーフパネル１８の下面１８Ｃに対する接合面として全て使用することができるため（各フランジ部４６、４８にマスチック５２を設定することができるため）、凹部５０が形成されていないルーフリインフォースメント（図示省略）に比べて、車幅方向における接合ピッチが大きく空くことがない。

換言すれば、ルーフパネル１８の下面１８Ｃに対するルーフリインフォースメント４０の各フランジ部４６、４８における接合面の面積を、凹部５０が形成されていないルーフリインフォースメント（図示省略）に比べて、大きくとることができる。したがって、ルーフパネル１８に対するルーフリインフォースメント４０の接合強度を、凹部５０が形成されていないルーフリインフォースメント（図示省略）に比べて、向上させることができる。

そして、これにより、車幅方向に亘って、各ルーフリインフォースメント４０とルーフパネル１８とで適切な閉断面構造（閉断面部）を形成することができるため、ルーフリインフォースメント４０によるルーフパネル１８の張り剛性を向上させることができる。よって、ルーフ部１６の剛性を向上させることができる。

また、ルーフリインフォースメント４０の各フランジ部４６、４８は、図２で示す車室側から見た底面視（平面視）で、略千鳥状（一定間隔の波状）になるように形成されている。したがって、各フランジ部４６、４８に対してマスチック５２を設定し易く、車幅方向において互い違いに等ピッチでマスチック５２を設定することができる。よって、ルーフリインフォースメント４０をルーフパネル１８に効率よく接合することができる。

以上、本実施形態に係る車体上部構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車体上部構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、下凹ビード部１９及び凹部５０の数量は、図示の数量に限定されるものではない。また、ルーフリインフォースメント４０の数量も、複数本に限定されるものではなく、１本だけ設けられる構成であってもよい。

１０車体上部構造
１８ルーフパネル
１９下凹ビード部
４０ルーフリインフォースメント
４６フランジ部
４８フランジ部
５０凹部

Claims

車体前後方向に延在する下凹ビード部が車幅方向に複数形成されたルーフパネルと、
前記ルーフパネルの下面側で車幅方向に延在するとともに、前記下凹ビード部に対応した凹部が上縁部に複数形成されたルーフリインフォースメントと、
前記ルーフリインフォースメントの前記上縁部に形成され、車体前方向及び車体後方向へ張り出すフランジ部と、
を備え、
前記下凹ビード部は、
前記ルーフパネルの下面から連続する第１傾斜面と、その第１傾斜面と連続する平坦な第１底面と、を有し、
前記凹部における前記フランジ部は、
前記下凹ビード部の前記第１傾斜面に合致する第２傾斜面と、その第２傾斜面と連続し、かつ前記下凹ビード部の前記第１底面に合致する平坦な第２底面と、を有し、
前記ルーフリインフォースメントの前記凹部間における前記フランジ部が、前記ルーフパネルの前記下凹ビード部間における下面に接合されるとともに、
前記ルーフリインフォースメントの前記凹部における前記フランジ部の前記第２傾斜面及び前記第２底面が、それぞれ前記ルーフパネルの前記下凹ビード部における前記第１傾斜面及び前記第１底面に接合されていることを特徴とする車体上部構造。
前記フランジ部が、平面視で千鳥状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車体上部構造。