JP6107209B2 - ルーフサイドレール構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のルーフの左右両側に位置するルーフサイドレール構造に関するものである。

従来のルーフサイドレール構造としては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載のルーフサイドレール構造は、車体の幅方向で互いに対面するレールアウタパネル及びレールインナパネルと、これらのパネルの間に介設されたレール補強パネルとを備え、各パネルの上縁部と車体のルーフパネルの外側縁部とがスポット溶接により互いに結合され、各パネルの下縁部がスポット溶接により互いに結合されている。レール補強パネルの一部分には、車体の前後方向に延びる溝形状の屈曲部が形成されている。これにより、車両の前突時に、シートベルトアンカとピラーとを介し、ルーフサイドレールに大きな外力が作用したとしても、屈曲部が撓むことで、スポット溶接による接合部に大きな外力が作用することが抑制される。

特開２００４−８２８８５号公報

上記従来技術においては、上述したようにレール補強パネル（サイドリーンフォースメントパネル）の一部分に溝形状の屈曲部が形成されている。このため、サスペンションからの路面入力により各パネルの上縁部とルーフパネルの外側縁部とのスポット溶接点に荷重が加わる場合にも、屈曲部が変形することで、スポット溶接点に瞬間的に大きな荷重が加わることが抑制され、亀裂が発生することが防止される。しかし、上記従来技術では、屈曲部が変形することで、ルーフサイドレールの剛性が低下し、これに伴って車体の剛性が低下せざるを得ない。その結果、路面入力に対する車体の変形量が増加し、操縦安定性が悪化する。

本発明の目的は、路面入力に対する車体の剛性を低下させること無く、パネルへの亀裂の発生を防止することができるルーフサイドレール構造を提供することである。

本発明は、車両のルーフの左右両側に位置するルーフサイドレール構造において、サイドアウターパネルと、サイドアウターパネルの内側に配置されたサイドインナーパネルと、サイドアウターパネルとサイドインナーパネルとの間に配置されたサイドリーンフォースメントパネルと、サイドアウターパネルの上端部とサイドインナーパネルの上端部とサイドリーンフォースメントパネルの上端部とを互いに接合した第１接合部と、サイドアウターパネルの下端部とサイドインナーパネルの下端部とサイドリーンフォースメントパネルの下端部とを互いに接合した第２接合部と、第１接合部と第２接合部との間においてサイドインナーパネルとサイドリーンフォースメントパネルとを接合した第３接合部とを備えることを特徴とするものである。

このように本発明のルーフサイドレール構造においては、サイドアウターパネルの上端部とサイドインナーパネルの上端部とサイドリーンフォースメントパネルの上端部とを互いに接合した第１接合部と、サイドアウターパネルの下端部とサイドインナーパネルの下端部とサイドリーンフォースメントパネルの下端部とを互いに接合した第２接合部とに加え、第１接合部と第２接合部との間にサイドインナーパネルとサイドリーンフォースメントパネルとを接合した第３接合部を設けることにより、サスペンションからの路面入力により第１接合部に加わる荷重入力が第３接合部に分散されるようになる。このため、特にサイドリーンフォースメントパネルに応力緩和用の屈曲部を形成しなくても、第１接合部に大きな荷重が入力されることが抑制されるため、サイドアウターパネル、サイドインナーパネル、サイドリーンフォースメントパネルに亀裂が発生しにくくなる。これにより、ルーフサイドレールを含む車体の剛性を低下させること無く、サイドアウターパネル、サイドインナーパネル、サイドリーンフォースメントパネルへの亀裂の発生を防止することができる。

好ましくは、第３接合部は、第１接合部と第２接合部との間における第１接合部側に設けられている。この場合には、サスペンションからの路面入力により第１接合部に加わる荷重入力が第３接合部に更に分散されやすくなるため、第１接合部に大きな荷重が入力されることが一層抑制されるようになる。従って、サイドアウターパネル、サイドインナーパネル、サイドリーンフォースメントパネルへの亀裂の発生を一層防止することができる。

また、好ましくは、車両の左右両側には、クォーターウィンドウが配設されており、第２接合部は、クォーターウィンドウの縁部に設けられている。クォーターウィンドウは、リアサスペンションの上方に配置されている。従って、ルーフとクォーターウィンドウとの間に上記のルーフサイドレール構造を設けることが効果的である。

さらに、好ましくは、ルーフは、サンルーフパネルを有し、サンルーフパネルの側端部分とサイドアウターパネルの上端部分との間には溝状部が形成されており、第１接合部は、溝状部に設けられている。サンルーフパネルの側端部分とサイドアウターパネルの上端部分との間に形成される溝状部付近の剛性は低いため、第１接合部が溝状部に設けられていると、サスペンションからの路面入力により第１接合部に加わる荷重入力が増加しやすくなる。従って、サンルーフパネルを備えた車体に上記のルーフサイドレール構造を適用することが効果的である。

本発明によれば、路面入力に対する車体の剛性を低下させること無く、パネルへの亀裂の発生を防止することができる。これにより、路面入力に対する車体の変形量が低減し、操縦安定性の悪化を抑制することが可能となる。

本発明に係るルーフサイドレール構造の一実施形態を備えた車両におけるルーフを含む車体を示す斜視図である。 図１に示した車体の後側部分を示す側面図である。 図２のIII−III線断面図である。 従来のルーフサイドレール構造の一例を示す断面図である。

以下、本発明に係るルーフサイドレール構造の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係るルーフサイドレール構造の一実施形態を備えた車両におけるルーフを含む車体を示す斜視図である。図２は、図１に示した車体の後側部分を示す側面図である。

各図において、車体１は、ルーフ２を備えている。ルーフ２には、矩形状のルーフ開口部２ａが形成されている。ルーフ開口部２ａは、パノラマルーフパネル（大型サンルーフパネル）３により覆われている。パノラマルーフパネル３は、例えばポリカーボネート等からなる樹脂透明板で形成されている。なお、パノラマルーフパネル３は、車室内側に設けられたフレーム（図示せず）に支持されている。

車体１の左右両側には、ドア開口部を開閉可能なサイドドア４がそれぞれ設けられている。車体１の左右両側におけるサイドドア４の後側には、三角形状のクォーターウィンドウ５がそれぞれ設けられている。クォーターウィンドウ５は、リアタイヤ６の真上位置に配設されている。従って、クォーターウィンドウ５は、リアサスペンション（図示せず）の真上位置に配設されていることになる。

車体１の車室上方の左右両側には、本実施形態に係るルーフサイドレール７がルーフ２を挟むようにそれぞれ設けられている。特にリアサスペンションの真上位置においては、ルーフサイドレール７はルーフ２とクォーターウィンドウ５との間に配設されている。

図３は、ルーフサイドレール７を示す断面図である。なお、図３は、図２のIII−III線断面図である。また、図３では、クォーターウィンドウ５を省略してある。

ルーフサイドレール７は、サイドアウターパネル８と、このサイドアウターパネル８の車両左右方向（車幅方向）内側に配置されたサイドインナーパネル９と、サイドアウターパネル８とサイドインナーパネル９との間に配置され、サイドアウターパネル８及びサイドインナーパネル９を補強するサイドリーンフォースメントパネル１０とを備えている。サイドアウターパネル８、サイドインナーパネル９及びサイドリーンフォースメントパネル１０は、閉じ構造を形成している。

パノラマルーフパネル３の側端部分とサイドアウターパネル８の上端部分との間には、車両前後方向に延びる溝状のルーフモヒカン部（溝状部）１１が形成されている。ルーフモヒカン部１１内には、パノラマルーフパネル３とサイドアウターパネル８との接続部分を隠すためのルーフモール（図示せず）が収容されている。なお、パノラマルーフパネル３の側端部とサイドアウターパネル８との上端部との間には、シール材３ａが介在されている。

ルーフモヒカン部１１の底部には、サイドアウターパネル８の上端部とサイドインナーパネル９の上端部とサイドリーンフォースメントパネル１０の上端部とを互いにスポット溶接により接合してなる上部スポット溶接点（第１接合部）１２が設けられている。上部スポット溶接点１２は、車両前後方向に沿って複数設けられている。

クォーターウィンドウ５の縁部（図３では不図示）には、サイドアウターパネル８の下端部とサイドインナーパネル９の下端部とサイドリーンフォースメントパネル１０の下端部とをクォーターウィンドウ５の縁部と共に互いにスポット溶接により接合してなる下部スポット溶接点（第２接合部）１３が設けられている。下部スポット溶接点１３は、クォーターウィンドウ５の上部に沿って複数設けられている。

また、各上部スポット溶接点１２と各下部スポット溶接点１３との間には、サイドインナーパネル９とサイドリーンフォースメントパネル１０とをスポット溶接により接合してなる中間部スポット溶接点（第３接合部）１４が設けられている。中間部スポット溶接点１４は、車両前後方向に沿って複数設けられている。中間部スポット溶接点１４は、ルーフモヒカン部１１側（上部スポット溶接点１２側）、つまりルーフモヒカン部１１に近い位置に設けられていることが好ましい。

ここで、従来のルーフサイドレール構造の一例を図４に示す。図４に示すルーフサイドレール５０では、上記の上部スポット溶接点１２及び下部スポット溶接点１３は設けられているが、上記の中間部スポット溶接点１４は設けられていない。つまり、上部スポット溶接点１２と下部スポット溶接点１３との間においては、サイドインナーパネル９とサイドリーンフォースメントパネル１０とがスポット溶接されていない。その他の構成は、上述したルーフサイドレール７と同様である。

ところで、上記のようにパノラマルーフパネル３を備えた車体１では、大きなルーフ開口部２ａが設けられているため、ノーマル仕様のルーフつまり開口部を有しないルーフを備えた車体に比べて、車体１の剛性が低下し、車体１に加わる荷重（外力）に対する車体１の変形量が大きくなる。これにより、リアサスペンション（前述）からの路面の凹凸に起因する路面入力については、車体１の前後方向に延びる複数の上部スポット溶接点１２のうち、リアサスペンションの上方に位置する一部の上部スポット溶接点１２に荷重入力が集中しやすくなる。このため、図４に示すルーフサイドレール５０では、例えば悪路走行時において、上部スポット溶接点１２の一部で耐久切れが起きやすくなるため、この一部の上部スポット溶接点１２の周囲で、サイドアウターパネル８、サイドインナーパネル９及びサイドリーンフォースメントパネル１０に亀裂が入りやすくなる。

その対策としては、サイドアウターパネル８、サイドインナーパネル９及びサイドリーンフォースメントパネル１０の材質を硬いものに変更したり、サイドアウターパネル８、サイドインナーパネル９及びサイドリーンフォースメントパネル１０の板厚を厚くすることが考えられる。しかし、この場合には、ルーフサイドレール７の質量増大及びコストアップにつながる。

これに対し本実施形態においては、上部スポット溶接点１２と下部スポット溶接点１３との間に、サイドインナーパネル９とサイドリーンフォースメントパネル１０とをスポット溶接により接合してなる中間部スポット溶接点１４を設けるようにしたので、リアサスペンションからの路面入力により上部スポット溶接点１２に加わる荷重入力が、上下方向において中間部スポット溶接点１４にも分散されるようになる。このため、例えば悪路走行時において、上部スポット溶接点１２の耐久切れの発生が抑制されるため、サイドアウターパネル８、サイドインナーパネル９及びサイドリーンフォースメントパネル１０に亀裂が入ることが防止される。

従って、サイドアウターパネル８、サイドインナーパネル９及びサイドリーンフォースメントパネル１０の材質や板厚を変更しなくて済むため、ルーフサイドレール７の質量増大及びコストアップを抑えることができる。

また、サイドリーンフォースメントパネル１０に応力緩和用の屈曲部を形成しなくて済むため、ルーフサイドレール７を含む車体１の剛性低下が抑えられる。その結果、操縦安定性の悪化を回避することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態のルーフサイドレール構造は、パノラマルーフパネル３とクォーターウィンドウ５との間に設けられているが、本発明のルーフサイドレール構造を例えばパノラマルーフパネル３とピラーとの間に設けても良い。この場合にも、ピラーを経由してルーフサイドレールに加わる荷重に対し、近接する上部スポット溶接点の破断を抑制することができる。

また、上記実施形態のルーフサイドレール構造は、面積の大きいパノラマルーフパネル３を備えた車体１に適用されているが、面積の小さいノーマルサンルーフパネルを備えた車体に本発明のルーフサイドレール構造を適用しても良く、またサンルーフパネルを備えていない車体に本発明のルーフサイドレール構造を適用しても良い。サンルーフパネルを備えていない車体に適用した場合においても、従来以上に上部スポット溶接点の耐久性を向上させることができる。

１…車体、２…ルーフ、３…パノラマルーフパネル、５…クォーターウィンドウ、７…ルーフサイドレール、８…サイドアウターパネル、９…サイドインナーパネル、１０…サイドリーンフォースメントパネル、１１…ルーフモヒカン部（溝状部）、１２…上部スポット溶接点（第１接合部）、１３…下部スポット溶接点（第２接合部）、１４…中間部スポット溶接点（第３接合部）。

Claims (4)

1. 車両のルーフの左右両側に位置するルーフサイドレール構造において、
   サイドアウターパネルと、
   前記サイドアウターパネルの内側に配置されたサイドインナーパネルと、
   前記サイドアウターパネルと前記サイドインナーパネルとの間に配置され、前記サイドアウターパネル及び前記サイドインナーパネルを補強するサイドリーンフォースメントパネルと、
   前記サイドアウターパネルの上端部と前記サイドインナーパネルの上端部と前記サイドリーンフォースメントパネルの上端部とを互いに接合した第１接合部と、
   前記サイドアウターパネルの下端部と前記サイドインナーパネルの下端部と前記サイドリーンフォースメントパネルの下端部とを互いに接合した第２接合部と、
   前記第１接合部と前記第２接合部との間において前記サイドインナーパネルと前記サイドリーンフォースメントパネルとを接合した第３接合部とを備え、
   前記第３接合部は、前記サイドインナーパネルが前記サイドリーンフォースメントパネル側に断面Ｕ字状に屈曲すると共に前記サイドリーンフォースメントパネルが前記サイドインナーパネル側に断面Ｕ字状に屈曲した状態で、前記サイドインナーパネルの屈曲部分と前記サイドリーンフォースメントパネルの屈曲部分とを接合していることを特徴とするルーフサイドレール構造。
2. 前記第３接合部は、前記第１接合部と前記第２接合部との間における前記第１接合部側に設けられていることを特徴とする請求項１記載のルーフサイドレール構造。
3. 前記車両の左右両側には、クォーターウィンドウが配設されており、
   前記第２接合部は、前記クォーターウィンドウの縁部に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のルーフサイドレール構造。
4. 前記ルーフは、サンルーフパネルを有し、
   前記サンルーフパネルの側端部分と前記サイドアウターパネルの上端部分との間には溝状部が形成されており、
   前記第１接合部は、前記溝状部に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のルーフサイドレール構造。

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