JP6007643B2 - 車両の上部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、センタピラーとルーフレインとに跨るようにしてルーフガセットが取り付けられた車両の上部車体構造に関し、車両の車体構造の技術分野に属する。

多くの自動車には、車両前後方向に延びる左右のルーフレール間に複数のルーフレイン（ルーフレインフォースメント）が車幅方向に延設されており、これにより、車体上部の剛性が高められている。これらのルーフレインの上面には、例えば熱硬化性接着剤によりルーフパネルが接合される。

また、多くの自動車のルーフ部には、ルーフレールに沿って溝状のモヒカン部が設けられたモヒカンルーフ構造が採用され、このモヒカン部では、ルーフパネルのフランジ部とルーフレールのフランジ部とがスポット溶接により接合される。

さらに、例えば特許文献１に開示されているように、車両前後方向においてセンタピラーと同じ位置に配設されたルーフレインとセンタピラーとに跨ってルーフガセットを取り付けることで、車両側方からセンタピラーに入力された衝撃荷重がルーフガセットを経由してルーフレインに伝達されるようにした車体構造が採用されることがある。かかる車体構造を採用することにより、センタピラーに入力された衝撃荷重をルーフレインへ効果的に分散させて、車室内へのセンタピラーの侵入を抑制することができる。

特開２０１０−２２１８２５号公報

ところで、自動車の生産ラインでは、車体組立工程、塗装工程、車両組立工程の順で生産が行われる。そして、車体組立工程には、ルーフレールがセンタピラーやサイドシル等と組み合わされて車体側部を組み立てる工程、ルーフレインとルーフパネルとで車体上部を組み立てる工程、及びこれらの車体側部と車体上部とを組み付ける工程等が含まれる。したがって、上述したルーフレイン上面とルーフパネル下面との接着や、モヒカン部におけるルーフパネルとルーフレールとのスポット溶接は車体組立工程で行われることになる。また、ルーフレイン上面とルーフパネルとの接着に熱硬化性接着剤を用いる場合、この接着剤は塗装工程における加熱により硬化し、これにより、ルーフパネル下面とルーフレイン上面とが完全に接合される。

一方、ルーフレインとセンタピラーとに跨ってルーフガセットを取り付ける場合、該ルーフガセットの取付けは車体組立工程で行われる場合と車両組立工程で行われる場合とがある。

車両組立工程で行われる場合、ルーフガセットは、ルーフレイン及びセンタピラーのそれぞれに対してボルトの締結により固定される。ところが、この場合、塗装工程でルーフレイン上面とルーフパネルとの間の熱硬化性接着剤が硬化した後、車両組立工程においてルーフレインにルーフガセットを固定するためのボルトを締結する際、寸法誤差や作業者の締結誤差などに起因してルーフパネルが引っ張られたり圧縮されたりして、ルーフパネルに歪みが生じてしまうことがある。

一方、ルーフガセットの取付けが車体組立工程で行われる場合には、上記の熱硬化性接着剤がまだ硬化していない段階においてルーフガセットを取り付けることになる。この場合、生産効率を高めるために、車体側部と車体上部との組付け前に予めルーフガセットの車幅方向外側端部を溶接によりセンタピラーに直接又はルーフレールを介して固定することで、ルーフガセットをセンタピラー側（車体側部側）に一体化させておき、モヒカン部の溶接後、このルーフガセットの車幅方向内側端部をルーフレインにボルトで固定することになる。

このようにしてルーフガセットのボルト締結を車体組立工程で行う場合、所定内の寸法誤差及び締結誤差であれば、この時点では熱硬化性接着剤に流動性があることにより、ルーフレインによるルーフパネルの引張り及び圧縮が抑制されて、ルーフパネルの歪みを防止することができる。なお、センタピラー側へのルーフガセットの溶接部位に関しては、治具でルーフガセットを位置決めして溶接を行うため作業者の締結誤差が生じない。

しかしながら、ルーフガセットを車体組立工程で取り付ける場合、上記のように生産効率向上のために予めルーフガセットをセンタピラー側に一体化させておくと、その後に車体側部と車体上部との組付けのためにモヒカン部のスポット溶接を行う際、溶接ガンとルーフガセットとの干渉により、ルーフガセットで下側から覆われた部分を溶接できない問題が生じる。

また、溶接ガンとの干渉を回避できるようにルーフガセットの形状を変更することも考えられるが、その形状によってはルーフガセットの剛性が低下して、ルーフガセットによるセンタピラーからルーフレインへの荷重伝達機能が低下する懸念がある。

そこで、本発明は、ルーフガセットをルーフレインにボルトで固定する際にルーフパネルの歪みが生じることを確実に防止しつつ、モヒカン部等のパネル接合部におけるルーフガセットにより下側から覆われた部分への溶接を可能にするとともに、ルーフガセットによるセンタピラーからルーフレインへの荷重伝達機能を良好に発揮させることを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明に係る車両の上部車体構造は、
車両のルーフ部の左右両端部においてそれぞれ車両前後方向に延びる一対のルーフレールと、
前記ルーフレールに接合されて該接合部から下方へ延びるセンタピラーと、
車両前後方向において該センタピラーに重なる位置で前記一対のルーフレール間で車幅方向に延びるルーフレインと、
該ルーフレインの上側で前記一対のルーフレール間に跨るように配設されたルーフパネルと、を備え、
前記ルーフパネルの車幅方向外側縁部のパネル部と前記ルーフレールの車幅方向内側縁部に設けられたパネル部とを含む複数のパネル部を互いに上下方向に重ねて溶接されたパネル接合部が、車両前後方向に延設され、
前記センタピラーと前記ルーフレインとに跨るようにしてルーフガセットが設けられ、
前記ルーフガセットは、
前記ルーフレインにボルトによって固定されたルーフレイン側接合部と、
前記ルーフレイン側接合部の車幅方向外側端部から車幅方向外側に向かって下側に傾斜した方向に延びる傾斜面部と、
前記傾斜面部の下側に連なると共に、前記センタピラーに直接または別のパネル部材を介して接合され、相互に車両前後方向に間隔を空けて配置された前後一対のセンタピラー側接合部と、
前記パネル接合部の一部を下側から覆う前記傾斜面部の一領域に設けられた開口部と、
前記傾斜面部の前縁部及び後縁部に沿ってそれぞれ車幅方向に延びるように設けられ、前記開口部を車両前方側及び車両後方側から挟み込む前後一対の第１高剛性部と、
前記ルーフレイン側接合部の車幅方向内側端部に沿って車両前後方向に延びる第２高剛性部と、を備え、
前方側の前記第１高剛性部は、車両前後方向において前方側の前記センタピラー側接合部に重なるように配置され、
後方側の前記第１高剛性部は、車両前後方向において後方側の前記センタピラー側接合部に重なるように配置され、
前記第２高剛性部は、車両前後方向において前記前方側の第１高剛性部よりも後方側且つ前記後方側の第１高剛性部よりも前方側に配置されていることを特徴とする。

ここで、第１高剛性部と第２高剛性部とを含む「高剛性部」とは、ルーフガセットにおける当該高剛性部以外の部分に比べて同じ入力荷重に対する変形が少ない部分を意味するものとする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記第２高剛性部は、前記ルーフレイン側接合部の車幅方向内側端部が折り曲げられることで前記ルーフレインから離反するように下側へ延びる下方延長部を有することを特徴とする。

さらに、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、
前記第２高剛性部は、前記下方延長部の下端部が折り曲げられることで車幅方向内側へ延びる内方延長部を有することを特徴とする。

またさらに、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、
前記第２高剛性部は、車両前後方向において前記開口部の中央部に重なるように設けられていることを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、
前記ルーフレインは、前記ルーフパネルの下面に接合される上面部と、前記上面部から下方に突出し且つ車幅方向に延びる前後一対の突条部とを有し、
前記ルーフレイン側接合部は、前記一対の突条部の底面に固定されていることを特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明によれば、センタピラーとルーフレインとに跨るようにして配設されたルーフガセットに開口部が設けられているため、ルーフレールとルーフパネルとが接合されるモヒカン部等のパネル接合部の溶接を行う前に該パネル接合部の下方にルーフガセットが取り付けられる場合であっても、前記開口部に下側から溶接ガンを挿通させることで、前記パネル接合部におけるルーフガセットにより下側から覆われた部分を溶接することができる。

また、ルーフガセットにおける前記開口部を挟んだ前後両側部分については、それぞれ第１高剛性部が設けられていることにより、車両側方から衝撃荷重が入力されたときの変形が効果的に抑制されるため、ルーフガセットにおいて、前後一対のセンタピラー側接合部に入力された衝撃荷重が前記開口部を挟んだ前後両側部分を通ってルーフレイン側へ効果的に伝達される。

さらに、ルーフガセットの車幅方向内側端部については、車両前後方向に延びる第２高剛性部が設けられていることにより、車両前後方向の圧縮力に対する剛性が高められ、ルーフガセットの車幅方向内側端部が下方または上方へ膨出するような変形を効果的に抑制することができ、これにより、ルーフガセットによるセンタピラーからルーフレインへの荷重伝達機能を効果的に発揮させることができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、前記第２高剛性部に、前記ルーフガセットのルーフレイン側接合部の車幅方向内側端部が折り曲げられることで前記ルーフレインから離反するように下側へ延びる下方延長部が設けられるため、該第２高剛性部に車両前後方向に延びる稜線が形成されることで、車両前後方向の圧縮力に対する剛性が効果的に高められ、これにより、上述のルーフガセットの変形抑制効果を効果的に実現することができる。

さらに、請求項３に記載の発明を請求項２に記載の発明に適用すれば、前記第２高剛性部に、前記下方延長部の下端部が折り曲げられることで車幅方向内側へ延びる内方延長部が更に設けられるため、第２高剛性部に車両前後方向に延びる稜線が一対形成されることで、車両前後方向の圧縮力に対する剛性が一層高められ、これにより、ルーフガセットの変形をさらに効果的に抑制することができる。

またさらに、請求項４に記載の発明によれば、前記第２高剛性部が、車両前後方向において前記開口部の中央部に重なる部分、すなわち、車両側方から衝撃荷重が入力されたときに特に変形しやすい部分に設けられるため、当該部分の変形を効率的に抑制することができる。
また、請求項５に記載の発明によれば、ルーフレインの前後一対の突条部の底面にルーフガセットのルーフレイン側接合部が固定されている場合に、上記の請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る車両の上部車体構造を示す平面図である。 図１のＡ部における上部車体構造を斜め前方から見た斜視図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 ルーフガセットを斜め上方から見た斜視図である。 ルーフガセットを車幅方向内側から見た側面図である。 車両側方から衝撃荷重が入力される前後のセンタピラーの形状を車両前方側から見た模式図である。 解析１の対象である車体上部構造について側方荷重の入力前および入力後における車両左側のルーフガセット及びその周辺部を車室内側の斜め下方から見た斜視図である。 解析２の対象である車体上部構造について側方荷重の入力前および入力後における車両左側のルーフガセット及びその周辺部を車室内側の斜め下方から見た斜視図である。

先ず、本発明の具体的な車体への適用構造についての説明に先立ち、本願発明者が行った解析の結果について説明する。

図７（ａ）に示すように、本願発明者は、溶接ガンを挿通させる溶接作業用の開口部２３８をルーフガセット２３０の中央部に設けることでルーフガセット２３０と溶接ガンとの干渉を回避しつつ、開口部２３８を挟んだ車両前後方向両側にそれぞれ凹溝２４０を設けることで開口部２３８の形成に伴うルーフガセット２３０の剛性低下を抑制することを着想し、図７（ａ）に示す車体上部構造について次の解析１を行った。

［解析１］
解析１では、図７（ａ）に示す車体上部構造について側面衝突の条件で解析を行い、ルーフガセット２３０の変形の様子を確認した。

図７（ａ）に示す車体上部構造では、ルーフレール２０４とルーフパネル２０６とが、車両前後方向に延びるモヒカン部２１８においてスポット溶接により接合されている。また、モヒカン部２１８では、ルーフレイン２１０の車幅方向外側端部も、ルーフレール２０４及びルーフパネル２０６と共にスポット溶接されている。ルーフガセット２３０は、センタピラー２１４とルーフレイン２１０とに跨るようにして配設され、センタピラー２１４に対してはルーフレール２０４を介してスポット溶接により固定され、ルーフレイン２１０に対してはボルト２７０，２７１で固定されている。また、ルーフガセット２３０において、モヒカン部２１８の一部を下側から覆う部分に溶接作業用の開口部２３８が設けられている。

解析１の結果、図７（ｂ）に示すように、ルーフガセット２３０及びその周辺部が大きく変形し、特に、ルーフガセット２３０の上縁部がその車両前後方向中央部において下方へ大きく膨出するように変形することが分かった。この変形の主な原因としては、側面衝突の際、ルーフガセット２３０には、車幅方向の応力だけでなく、車両前後方向に圧縮しようとする応力も集中すること、及び、ルーフガセット２３０における開口部２３８よりも上側の部分において、開口部２３８の形成に伴って車両前後方向の圧縮力に対する剛性が低下することが考えられる。このようにルーフガセット２３０が大きく変形してしまうと、ルーフガセット２３０を経由したセンタピラー２１４からルーフレイン２１０への荷重伝達が阻害されるとともに、ルーフガセット２３０とルーフレール２０４との溶接が外れやすくなる問題が生じる。

そこで、図８（ａ）に示すように、本願発明者は、ルーフガセット３３０の車幅方向内側縁部にＬ字状の折り曲げ部３５０を設けることで、車両前後方向に延びる稜線を形成し、これにより、ルーフガセット３３０の上縁部において、車両前後方向の圧縮力に対する剛性を高めることを更に着想し、図８（ａ）に示す車体上部構造について次の解析２を行った。

［解析２］
解析２では、図８（ａ）に示す車体上部構造について、上記の解析１と同様の側面衝突の条件で解析を行い、ルーフガセット３３０の変形の様子を確認した。

なお、図８（ａ）に示す車体上部構造は、図７（ａ）に示すルーフガセット２３０に代えて、上記の折り曲げ部３５０を有するルーフガセット３３０を用いる点を除いて、図７（ａ）に示す構造と同じである。

解析２の結果、図８（ｂ）に示すように、解析１（図７（ａ）及び図７（ｂ）参照）に比べて、ルーフガセット３３０の変形が効果的に抑制されることを確認できた。特に、ルーフガセット３３０の車幅方向内側縁部において、解析１で見られたような下方に膨出する変形が生じないことが分かった。これは、ルーフガセット３３０の車幅方向内側縁部において、車両前後方向の圧縮力に対する剛性が効果的に高められるためであると考えられる。

これらの解析１及び解析２の結果から、本願発明者は、ルーフガセットに上記の凹溝２４０や折り曲げ部３５０などの高剛性部を設けることで、溶接作業用の開口部の形成に伴う剛性低下が抑制されて、側方荷重が入力されたときのルーフガセットの変形を効果的に抑制することができ、これにより、ルーフガセットによるセンタピラーからルーフレインへの荷重伝達機能を良好に発揮させ得ることを見出した。

本発明は、この点に着目して得られたものであり、以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。

［実施形態］
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詳細に説明する。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「前後」、「右」、「左」、「左右」等の方向を示す用語は、特段の説明がある場合を除いて、車両の進行方向を「前」とした場合の方向を指すものとする。

図１は、本実施形態に係る車両１の上部車体構造を示す平面図である。図１に示すように、車両１のルーフ部の左右両端部には、それぞれ車両前後方向に延びる一対のルーフレール４が設けられ、各ルーフレール４の前後方向中央部には、該ルーフレール４から下方へ延びるセンタピラー１４が接合されている。

また、左右のルーフレール４間には、車幅方向に延びる複数のルーフレイン８，１０，１２が設けられている。具体的には、車両前方側から順に第１のルーフレイン８、第２のルーフレイン１０、第３のルーフレイン１２が設けられており、第２のルーフレイン１０は、車両前後方向においてセンタピラー１４に重なる位置に配設されている。ルーフパネル６は、ルーフレイン８，１０，１２の上側で左右のルーフレール４間に跨るように配設されている。また、車両１のルーフ部には、各ルーフレール４に沿って車両前後方向に延びる溝状のモヒカン部１８が設けられており、このモヒカン部１８において、ルーフパネル６とルーフレール４とが接合されている。

図２及び図３を参照しながら、車両左側のルーフレール４に対するセンタピラー１４及び第２ルーフレイン１０の接合部およびその周辺部の構造について説明する。ここで、図２は、図１に示すＡ部を斜め前方から見た斜視図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。

なお、以下においては、図示された車両左側の上部車体構造について説明するが、車両右側の上部車体構造も車両左側と同様である。

図３に示すように、ルーフパネル６には、その車幅方向外側端部を折り曲げて下方に延びる下方延長部６ａと、該下方延長部６ａの下端部を折り曲げて車幅方向外側に延びる外方延長部６ｂとが設けられている。ルーフパネル６の下方延長部６ａはモヒカン部１８の車幅方向内側の側面を構成し、ルーフパネル６の外方延長部６ｂはモヒカン部１８の底部を構成している。

図２及び図３に示すように、第２ルーフレイン１０は、ルーフパネル６の下面に接合される上面部１０ｅと、該上面部１０ｅから下方に突出し且つ車幅方向に延びる前後一対の突条部１０ａ，１０ｂとを有する。

第２ルーフレイン１０の各突条部１０ａ，１０ｂは、上向きに開放するコ字形の断面形状を有し、各突条部１０ａ，１０ｂの底面１０ｃ，１０ｄに後述のルーフガセット３０が固定される。これらの突条部１０ａ，１０ｂは、車幅方向において左右のモヒカン部１８間の略全幅に亘って設けられている。

第２ルーフレイン１０の上面部１０ｅは、熱硬化性接着剤２８によりルーフパネル６の下面に接着されている。この上面部１０ｅは、その車幅方向外側の端部において外側に向かって徐々に低くなるように傾斜して配設されている。上面部１０ｅの車幅方向先端部１０ｆは、突条部１０ａ，１０ｂの車幅方向先端部よりも外側に突出して設けられ、モヒカン部１８の底部の一部を構成している。

ルーフレール４は、ルーフレインインナ４ａ、ルーフレインアウタ４ｂ及びルーフレールレイン４ｃで構成されている。ルーフレインアウタ４ｂは、その上端部を折り曲げて下方に延びる下方延長部４ｄと、該下方延長部４ｄの下端部を折り曲げて車幅方向内側に延びる内方延長部４ｅとを有する。ルーフレインアウタ４ｂの下方延長部４ｄは、モヒカン部１８の車幅方向外側の側面を構成している。ルーフレールインナ４ａの上端部及びルーフレールレイン４ｃの上端部は、車幅方向内側に向かって略水平方向に延びるように配設されており、ルーフレインアウタ４ｂの内方延長部４ｅと共にモヒカン部１８の底部を構成している。

これにより、モヒカン部１８の底部では、車両前後方向において第２ルーフレイン１０に重なる部分において、上から順にルーフパネル６の外方延長部６ｂ、第２ルーフレイン１０の先端部１０ｆ、ルーフレインアウタ４ｂの内方延長部４ｅ、ルーフレールレイン４ｃの上端部、ルーフレールインナ４ａの上端部が５枚重ねされており、スポット溶接により互いに接合されている。なお、車両前後方向においてルーフレイン８，１０，１２に重ならない部分では、上記のパネル部から第２ルーフレイン１０の先端部１０ｆを除いた４枚のパネル部６ｂ，４ｅ，４ｃ，４ａが上下方向に重ねられて溶接されている。このように、モヒカン部１８は、複数のパネル部を互いに上下方向に重ねて溶接されたパネル接合部を構成している。

また、センタピラー１４は、ピラーインナ１４ａ、ピラーアウタ１４ｂ及びピラーレイン１４ｃで構成されている。ピラーインナ１４ａは、ルーフレールインナ４ａの下端部に対して車幅方向外側に重ねられて溶接されている。ピラーインナ１４ａとルーフレールインナ４ａとの接合部には、車室内側に突出するように屈曲した屈曲部２０が設けられている。ピラーアウタ１４ｂは、ルーフレールアウタ１４ｂの下方に連なるように一体に設けられている。ただし、ピラーアウタ１４ｂとルーフレールアウタ１４ｂを別部材で構成して互いに接合するようにしてもよい。ピラーレイン１４ｃは、ルーフレールレイン４ｃに対して車幅方向外側に重ねられて溶接されている。

ルーフレール４に対するセンタピラー１４及び第２ルーフレイン１０の接合部は以上のように構成されており、この接合部には、センタピラー１４と第２ルーフレイン１０とに跨るようにしてルーフガセット３０が設けられている。

本実施形態において、ルーフガセット３０は、センタピラー１４に対してルーフレールインナ４ａを介してスポット溶接により固定され、第２ルーフレイン１０に対してボルト７０，７１により固定されている。ただし、ルーフガセット３０は、センタピラー１４に直接接合されるようにしてもよい。

このようにしてセンタピラー１４と第２ルーフレイン１０とを連結するルーフガセット３０は、車両側方からセンタピラー１４に入力された衝撃荷重を第２ルーフレイン１０に伝達する機能を有する。したがって、ルーフガセット３０が荷重伝達機能を適切に果たすことで、センタピラー１４に入力された側方荷重をルーフ側へ効果的に分散することができ、センタピラー１４の車室内への侵入を抑制することができる。

図２及び図３に図４及び図５を併せて参照しながら、ルーフガセット３０の構成について具体的に説明する。ここで、図４は、ルーフガセット３０を斜め上方から見た斜視図であり、図５は、ルーフガセット３０を車幅方向内側から見た側面図である。

図２〜図５に示すように、ルーフガセット３０は、略水平方向に沿って配設されるルーフレイン側接合部３４を有する。ルーフレイン側接合部３４は、例えば車両前後方向に長い略矩形のパネル部である。ルーフレイン側接合部３４には、一対のボルト挿通穴６０，６１が車両前後方向に間隔を空けて設けられており、これらのボルト挿通穴６０，６１に挿通されるボルト７０，７１により、ルーフレイン側接合部３４が第２ルーフレイン１０の底面１０ｃ，１０ｄに固定される。

また、ルーフガセット３０は、ルーフレイン側接合部３４の車幅方向外側端部から車幅方向外側に向かって下側に傾斜した方向に延びる傾斜面部３６を有する。傾斜面部３６は、車両前後方向においてルーフレイン側接合部３４と略同じ長さを有する。また、傾斜面部３６は、モヒカン部１８の下方を通るように配設されており、モヒカン部１８の一部を下側から覆っている。この傾斜面部３６には溶接作業用の開口部３８が設けられており、これにより、モヒカン部１８の溶接を行う前にルーフガセット３０が取り付けられた場合であっても、溶接作業用の開口部３８に溶接ガンを下側から挿通させることにより、モヒカン部１８におけるルーフガセット３０により下側から覆われた部分の溶接が可能となっている。

したがって、ルーフガセット３０の取付けを車体組立工程で行うことが可能となり、車体組立工程においてルーフガセット３０を第２ルーフレイン１０に固定するためにボルト７０，７１を締結する際、寸法誤差などにより第２ルーフレイン１０が変位しても、第２ルーフレイン１０とルーフパネル６との間に介在する熱硬化性接着剤２８はこの時点では流動性があることにより、第２ルーフレイン１０によるルーフパネル６の引張り及び圧縮が抑制されて、ルーフパネル６の歪みを防止することができる。

ルーフガセット３０の車幅方向外側端部には、一対のセンタピラー側接合部３２ａ，３２ｂが車両前後方向に間隔を空けて設けられている。

前側のセンタピラー側接合部３２ａは、傾斜面部３６の下側の前端コーナー部に連なるように設けられ、後側のセンタピラー側接合部３２ｂは、傾斜面部３６の上側の前端コーナー部に連なるように設けられている。各センタピラー側接合部３２ａ，３２ｂは、ルーフレールインナ４ａの内面に沿って配設されるパネル面部であり、センタピラー１４に対してルーフレールインナ４ａを介してスポット溶接により接合される。各センタピラー側接合部３２ａ，３２ｂには、ルーフレールインナ４ａとピラーインナ１４ａとの接合部における前記屈曲部２０に対応して、車両前後方向に延びる稜線を有する屈曲部４８ａ，４８ｂが形成されている。

ルーフガセット３０の前縁部と後縁部とにはそれぞれ第１高剛性部４０ａ，４０ｂが設けられている。

車両前方側の第１高剛性部４０ａは、ルーフレイン側接合部３４の前縁部と傾斜面部３６の前縁部とに沿って車幅方向に延びる溝状に形成されている。この前方側の第１高剛性部４０ａは、ルーフガセット３０における車幅方向に前記開口部３８に重なり且つ車両前後方向に前方側のセンタピラー側接合部３２ａに重なる部分に配設されている。この部分の剛性が高められていることにより、傾斜面部３６における開口部３８よりも前方側の部分、すなわち前方側のセンタピラー側接合部３２ａからルーフレイン側接合部３４へ荷重を伝達する部分において、荷重入力時の変形が抑制されるようになっている。

車両後方側の第１高剛性部４０ｂは、ルーフレイン側接合部３４の後縁部と傾斜面部３６の後縁部とに沿って車幅方向に延びる溝状に形成されている。この後方側の第１高剛性部４０ｂは、ルーフガセット３０における車幅方向に前記開口部３８に重なり且つ車両前後方向に後方側のセンタピラー側接合部３２ｂに重なる部分に配設されている。この部分の剛性が高められていることにより、傾斜面部３６における開口部３８よりも後方側の部分、すなわち後方側のセンタピラー側接合部３２ｂからルーフレイン側接合部３４へ荷重を伝達する部分において、荷重入力時の変形が抑制されるようになっている。

このように、ルーフガセット３０における溶接作業用の開口部３８を挟んだ前後両側部分については、それぞれ第１高剛性部４０ａ，４０ｂが設けられていることにより、車両側方から衝撃荷重が入力されたときの変形が効果的に抑制されるため、ルーフガセット３０において、前後一対のセンタピラー側接合部３２ａ，３２ｂに入力された衝撃荷重が溶接作業用の開口部３８を挟んだ前後両側部分を通ってルーフレイン側接合部３４へ効果的に伝達されるようになっている。

なお、前方側の第１高剛性部４０ａの前壁部４２ａと、後方側の第１高剛性部４０ｂの後壁部４２ｂとは、ルーフレイン側接合部３４及び傾斜面部３６よりも高く立ち上がるように形成されており、これにより、第１高剛性部４０ａ，４０ｂの剛性が一層高められている。

一方、ルーフガセット３０の車幅方向内側端部には、車両前後方向に延びる第２高剛性部５０が設けられている。第２高剛性部５０は、車両前後方向において前方側の第１高剛性部４０ａよりも後方側且つ後方側の第１高剛性部４０ｂよりも前方側に配置されている。

具体的に、第２高剛性部５０は、ルーフレイン側接合部３４の車幅方向内側端部が折り曲げられることで第２ルーフレイン１０から離反するように下側へ延びる下方延長部５２と、下方延長部５２の下端部が折り曲げられることで車幅方向内側へ延びる内方延長部５２とを有する。このように、第２高剛性部５０では、下方延長部５２の上縁と下縁とに車両前後方向に延びる上下一対の稜線が形成されているため、車両前後方向の圧縮力に対する剛性が一層高められている。そのため、センタピラー１４からの衝撃荷重が入力されたときに、ルーフレイン側接合部３４が下方または上方へ膨出するような変形を効果的に抑制することができる。

第２高剛性部５０は、車両前後方向においてルーフレイン側接合部３４の略全長に亘って形成されている。ただし、第２高剛性部５０の車両前後方向の長さは特に限定されるものでなく、車両前後方向において溶接作業用の開口部３８の中央部に重なるように第２高剛性部５０を設けることで、荷重入力時にルーフレイン側接合部３４において特に変形しやすい部分の剛性が高められ、これにより、当該部分の変形を効率的に抑制することができる。

以上のように、ルーフガセット３０には第１高剛性部４０ａ，４０ｂと第２高剛性部５０とが設けられているため、荷重入力時のルーフガセット３０の変形が効果的に抑制されて、これにより、ルーフガセット３０によるセンタピラー１４から第２ルーフレイン１０への荷重伝達機能を効果的に発揮させることができる。

図６（ａ）は、本実施形態に係る車体上部構造に関して、センタピラー１４の変形前の形状を車両前方から見た模式図であり、図６（ｂ）は、車両側方から衝突物９０が衝突することにより変形した後のセンタピラー１４の形状を車両前方から見た模式図である。ここで、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示される実線は本実施形態に係る各部材の形状を示し、図６（ｂ）に示される一点鎖線はルーフガセット３０に第２高剛性部５０を設けない場合における各部材の形状を示す。

図６（ｂ）に示すように、本実施形態によれば、第１高剛性部４０ａ，４０ｂと第２高剛性部５０の機能によりルーフガセット３０の変形が効果的に抑制され、ルーフガセット３０が荷重伝達機能を良好に発揮することができるため、センタピラー１４に入力された側方荷重がルーフ側へ効果的に分散されて、第２高剛性部５０を設けない場合に比べて、センタピラー１４の車室内への侵入を効果的に抑制することができる。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、第１高剛性部４０ａ，４０ｂが溝状に形成され、第２高剛性部５０が２本の稜線を有する折り曲げ形状とされる場合について説明したが、第１高剛性部４０ａ，４０ｂ及び第２高剛性部５０の構成は、ルーフガセット３０におけるこれらの高剛性部以外の部分に比べて同じ入力荷重に対する変形が少なくなるような構成であれば特に限定されるものでない。したがって、例えば、第１高剛性部４０ａ，４０ｂを１本又は複数の稜線を有する折り曲げ形状、上方に膨出するビード状または板厚部で構成したり、第２高剛性部５０を溝状、１本のみ又は３本以上の稜線を有する折り曲げ形状、上方に膨出するビード状または板厚部で構成したりしてもよい。

以上のように、本発明によれば、ルーフガセットをルーフレインにボルトで固定する際にルーフパネルの歪みが生じることを確実に防止しつつ、モヒカン部等のパネル接合部におけるルーフガセットで下側から覆われた部分への溶接を可能にするとともに、ルーフガセットによるセンタピラーからルーフレインへの荷重伝達機能を良好に発揮させることが可能となるから、センタピラーとルーフレインとに跨るようにしてルーフガセットが配設される車体の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１ 車両
４ ルーフレール
６ ルーフパネル
８ 第１ルーフレイン
１０ 第２ルーフレイン
１２ 第３ルーフレイン
１４ センタピラー
１８ モヒカン部（パネル接合部）
３０ ルーフガセット
３２ａ，３２ｂ センタピラー側接合部
３４ ルーフレイン側接合部
３８ 開口部
４０ａ，４０ｂ 第１高剛性部
５０ 第２高剛性部
７０，７１ ボルト

Claims (5)

1. 車両のルーフ部の左右両端部においてそれぞれ車両前後方向に延びる一対のルーフレールと、
   前記ルーフレールに接合されて該接合部から下方へ延びるセンタピラーと、
   車両前後方向において該センタピラーに重なる位置で前記一対のルーフレール間で車幅方向に延びるルーフレインと、
   該ルーフレインの上側で前記一対のルーフレール間に跨るように配設されたルーフパネルと、を備え、
   前記ルーフパネルの車幅方向外側縁部のパネル部と前記ルーフレールの車幅方向内側縁部に設けられたパネル部とを含む複数のパネル部を互いに上下方向に重ねて溶接されたパネル接合部が、車両前後方向に延設され、
   前記センタピラーと前記ルーフレインとに跨るようにしてルーフガセットが設けられ、
   前記ルーフガセットは、
   前記ルーフレインにボルトによって固定されたルーフレイン側接合部と、
   前記ルーフレイン側接合部の車幅方向外側端部から車幅方向外側に向かって下側に傾斜した方向に延びる傾斜面部と、
   前記傾斜面部の下側に連なると共に、前記センタピラーに直接または別のパネル部材を介して接合され、相互に車両前後方向に間隔を空けて配置された前後一対のセンタピラー側接合部と、
   前記パネル接合部の一部を下側から覆う前記傾斜面部の一領域に設けられた開口部と、
   前記傾斜面部の前縁部及び後縁部に沿ってそれぞれ車幅方向に延びるように設けられ、前記開口部を車両前方側及び車両後方側から挟み込む前後一対の第１高剛性部と、
   前記ルーフレイン側接合部の車幅方向内側端部に沿って車両前後方向に延びる第２高剛性部と、を備え、
   前方側の前記第１高剛性部は、車両前後方向において前方側の前記センタピラー側接合部に重なるように配置され、
   後方側の前記第１高剛性部は、車両前後方向において後方側の前記センタピラー側接合部に重なるように配置され、
   前記第２高剛性部は、車両前後方向において前記前方側の第１高剛性部よりも後方側且つ前記後方側の第１高剛性部よりも前方側に配置されていることを特徴とする車両の上部車体構造。
2. 前記第２高剛性部は、前記ルーフレイン側接合部の車幅方向内側端部が折り曲げられることで前記ルーフレインから離反するように下側へ延びる下方延長部を有することを特徴とする請求項１に記載の車両の上部車体構造。
3. 前記第２高剛性部は、前記下方延長部の下端部が折り曲げられることで車幅方向内側へ延びる内方延長部を有することを特徴とする請求項２に記載の車両の上部車体構造。
4. 前記第２高剛性部は、車両前後方向において前記開口部の中央部に重なるように設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両の上部車体構造。
5. 前記ルーフレインは、前記ルーフパネルの下面に接合される上面部と、前記上面部から下方に突出し且つ車幅方向に延びる前後一対の突条部とを有し、
   前記ルーフレイン側接合部は、前記一対の突条部の底面に固定されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両の上部車体構造。

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