JP6112666B2 - Auto body structure - Google Patents
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Description
本発明は、Aピラーアッパーおよびルーフサイドレールが一体に連続する上部フレームを備え、前記ルーフサイドレールの車幅方向内面にルーフパネルおよびサイドアウターパネルを支持する複数の支持ブラケットを設けた自動車の車体構造に関する。 The present invention provides an automobile body having an upper frame in which an A-pillar upper and a roof side rail are integrally continuous, and a plurality of support brackets for supporting the roof panel and the side outer panel provided on the inner surface in the vehicle width direction of the roof side rail. Concerning structure.
樹脂製の上部車体をインナーパネルおよびアウターパネルを結合して中空閉断面に構成し、その内部に配置した鋼管製の補強用フレームと前記上部車体とをリベットにより結合するものが、下記特許文献1により公知である。 Patent Document 1 below discloses a resin-made upper vehicle body having a hollow closed cross section formed by joining an inner panel and an outer panel, and a reinforcing frame made of steel pipe disposed therein and the upper vehicle body are joined by a rivet. Is known.
また自動車の車体をインナーパネルおよびアウターパネルを結合して中空閉断面に構成し、その内部に配置した鋼管と前記車体とを別体のブラケットを介して接続するものが、下記特許文献2により公知である。 Further, a vehicle body of an automobile is configured by connecting an inner panel and an outer panel to have a hollow closed cross section, and a steel pipe disposed inside the vehicle body and the vehicle body are connected via a separate bracket, as disclosed in Patent Document 2 below. It is.
ところで、上記特許文献1に記載されたものは、車体剛性が鋼管製の補強用フレームだけに依存するので鋼管の断面を小さくすることができず、そのために車体重量が増加する問題があった。 By the way, the thing described in the above-mentioned patent document 1 has a problem that the vehicle body rigidity depends only on the reinforcing frame made of steel pipe, so that the cross section of the steel pipe cannot be reduced, and the weight of the vehicle body increases accordingly.
また上記特許文献2に記載されたものは、車体と鋼管とを別体のブラケットを介して接続するため、そのブラケットの分だけ車体重量が増加するだけでなく、別体のブラケットは車体と鋼管とを不連続に接続するだけなので、インナーパネルおよびアウターパネルが車体剛性の向上に寄与せず、必要な剛性を確保するには鋼管の断面を大きくすることが必要となる問題があった。 Moreover, since the thing described in the said patent document 2 connects a vehicle body and a steel pipe via a separate bracket, not only does the weight of the vehicle body increase by the amount of the bracket, but the separate bracket also includes the vehicle body and the steel pipe. Since the inner panel and the outer panel do not contribute to the improvement of the rigidity of the vehicle body, there is a problem that it is necessary to increase the cross section of the steel pipe in order to ensure the necessary rigidity.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ルーフサイドレールにルーフパネルおよびサイドアウターパネルを軽量かつ強固に接合することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to join a roof panel and a side outer panel to a roof side rail lightly and firmly.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、Aピラーアッパーおよびルーフサイドレールが一体に連続する上部フレームを備え、前記ルーフサイドレールの車幅方向内面にルーフパネルおよびサイドアウターパネルを支持する複数の支持ブラケットを設けた自動車の車体構造であって、前記支持ブラケットは、前記ルーフサイドレールの軸線と平行に配置されて前記ルーフパネルおよび前記サイドアウターパネルを支持する支持部と、前記ルーフサイドレールの軸線と直交する方向に配置されて該ルーフサイドレールおよび前記支持部に接続する脚部とを備え、前記ルーフサイドレールは円形断面であり、前記支持ブラケットは、矩形状の前記支持部の前後方向端部を折り曲げた三角形状の前記脚部を備え、前記三角形の一辺が円弧状に形成されて前記ルーフサイドレールの上部外周面に接続されることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the A-pillar upper and the roof side rail include an upper frame in which the roof side rail is integrated, and a roof panel and A vehicle body structure provided with a plurality of support brackets for supporting a side outer panel, wherein the support bracket is arranged in parallel with an axis of the roof side rail and supports the roof panel and the side outer panel. And a leg portion disposed in a direction orthogonal to the axis of the roof side rail and connected to the roof side rail and the support portion, the roof side rail has a circular cross section, and the support bracket is rectangular. The triangle-shaped leg portion obtained by bending the longitudinal end portion of the support portion having a shape, and the triangle Each side body structure of a motor vehicle, characterized in that it is formed in a circular arc shape connected to the upper outer peripheral surface of the roof side rail is proposed.
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記支持ブラケットは、1個の前記支持部および1個の前記脚部を備えてL字状に形成され、あるいは1個の前記支持部および前後一対の前記脚部を備えてコ字状に形成されることを特徴とする自動車の車体構造が提案される。 According to the invention described in claim 2 , in addition to the configuration of claim 1 , the support bracket includes one support part and one leg part, and is formed in an L shape. Alternatively, a vehicle body structure for an automobile is proposed, which includes a single supporting portion and a pair of front and rear legs and is formed in a U shape .
請求項1の構成によれば、ルーフサイドレールの車幅方向内面に設けられてルーフパネルおよびサイドアウターパネルを支持する複数の支持ブラケットは、ルーフサイドレールの軸線と平行に配置されてルーフパネルおよびサイドアウターパネルを支持する支持部と、ルーフサイドレールの軸線と直交する方向に配置されて該ルーフサイドレールおよび支持部に接続する脚部とを備えるので、製造が容易で小型軽量な支持ブラケットを用いてルーフパネルおよびサイドアウターパネルを強固に支持することができ、しかもルーフサイドレールの任意の位置に任意の個数の支持ブラケットを配置することで、ルーフパネルおよびサイドアウターパネルの支持強度を必要に応じて任意に調整することができる。 According to the configuration of the first aspect, the plurality of support brackets provided on the inner surface in the vehicle width direction of the roof side rail and supporting the roof panel and the side outer panel are arranged in parallel with the axis of the roof side rail, A support bracket that supports the side outer panel and a leg portion that is arranged in a direction orthogonal to the axis of the roof side rail and that connects to the roof side rail and the support portion. The roof panel and the side outer panel can be firmly supported, and the support strength of the roof panel and the side outer panel is required by arranging any number of support brackets at any position on the roof side rail. It can be arbitrarily adjusted accordingly.
しかもルーフサイドレールは円形断面であるので、軽量で高強度でありながら極めて安価に製造可能である。また支持ブラケットは、矩形状の支持部の前後方向端部を折り曲げた三角形状の脚部を備え、三角形の一辺が円弧状に形成されてルーフサイドレールの上部外周面に接続されるので、支持ブラケットの車室側への突出量を最小限に抑えながら、支持ブラケットをルーフサイドレールに対して強固に固定することができる。Moreover, since the roof side rail has a circular cross section, it can be manufactured at a very low cost while being lightweight and high in strength. In addition, the support bracket includes a triangular leg portion obtained by bending the longitudinal end portion of the rectangular support portion, and one side of the triangle is formed in an arc shape and is connected to the upper outer peripheral surface of the roof side rail. The support bracket can be firmly fixed to the roof side rail while minimizing the protruding amount of the bracket toward the vehicle compartment.
また請求項2の構成によれば、支持ブラケットは、1個の支持部および1個の脚部を備えてL字状に形成され、あるいは1個の支持部および前後一対の脚部を備えてコ字状に形成されるので、支持ブラケットの強度を要求される強度に応じて任意に設定することができる。 According to the second aspect of the present invention, the support bracket is formed in an L shape including one support portion and one leg portion, or includes one support portion and a pair of front and rear legs. Since it is formed in a U shape, the strength of the support bracket can be arbitrarily set according to the required strength .
以下、図1〜図5に基づいて本発明の第1の実施の形態を説明する。尚、本明細書において前後方向、左右方向(車幅方向)および上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present specification, the front-rear direction, the left-right direction (vehicle width direction), and the up-down direction are defined with reference to an occupant seated in the driver's seat.
図1に示すように、5ドア車両の車体側部フレーム11は、ルーフサイドレール12およびAピラーアッパー後部13を一体化した円形断面の鋼管よりなる上部フレーム14を備える。上部フレーム14は、直線状の鋼管を三次元曲げ加工により所定形状に湾曲させたもので構成される。Aピラーアッパー後部13の前端には、プレス加工した鋼板を溶接して中空閉断面に構成したAピラーアッパー前部15が接続されており、Aピラーアッパー後部13およびAピラーアッパー前部15がAピラーアッパー16を構成する。
As shown in FIG. 1, a vehicle
Aピラーアッパー前部15にY字状に形成されたAピラーロア17の上端が接続され、ルーフサイドレール12の前後方向中間部にBピラー19およびCピラー20の上端が接続され、ルーフサイドレール12の後端にDピラー21の上端が接続される。
The upper end of the A pillar lower 17 formed in a Y shape is connected to the A pillar
図1および図2に示すように、車体側部フレーム11の車幅方向外面には、フロントドア開口およびリヤドア開口を有するサイドアウターパネル22が固定される。左右のルーフサイドレール12,12の前端間が車幅方向に延びるフロントルーフアーチ23で接続され、左右のBピラー19,19の上端に接続する左右のルーフサイドレール12,12の前後方向中間部間がミドルルーフアーチ24で接続され、左右のDピラー21,21の上端に接続する左右のルーフサイドレール12,12の後端間がリヤルーフアーチ25で接続される。そしてフロントルーフアーチ23、リヤルーフアーチ25および左右のルーフサイドレール12,12にルーフパネル26の外周部が支持される。
As shown in FIGS. 1 and 2, a side
図2〜図4に示すように、ルーフサイドレール12には前後方向に所定間隔で離間した複数の支持ブラケット27…が設けられており、これらの支持ブラケット27…にルーフパネル26の車幅方向外端部とサイドアウターパネル22の上端部とが重ね合わされて溶接W1される。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
1枚の鋼板からなる支持ブラケット27は、矩形状の支持部27aと、支持部27aの相互に対向する前後の縁部を直角に折り曲げた一対の三角形状の脚部27b,27bとを有して断面コ字状に形成されており、脚部27b,27bの三角形の一辺が円弧状に形成されてルーフサイドレール12の車幅方向内側の上面に溶接W2により接合される。支持ブラケット27をルーフサイドレール12に溶接W2した状態で、その支持部27aはルーフサイドレール12の軸線と平行に配置され、一対の三角形状の脚部27b,27bはルーフサイドレール12の軸線と直交するように配置される。
The
ルーフサイドレール12を車幅方向外側から覆うように配置されたサイドアウターパネル22は、その上端を下向きに折り曲げた段部22aと、段部22aの下端を車幅方向内向きに折り曲げた接合フランジ22bとを備えるとともに、その下端を下向きに折り曲げた接合フランジ22cを備える。ルーフパネル26は、その車幅方向外端部を下向きに折り曲げた段部26aと、段部26aの下端を車幅方向外向きに折り曲げた接合フランジ26bとを備える。そしてサイドアウターパネル22の上側の接合フランジ22bおよびルーフパネル26の接合フランジ26bを支持ブラケット27の支持部27aに上方から重ね合わせて溶接W1し、かつサイドアウターパネル22の下側の接合フランジ22cに下端を溶接W3したステー28の上端をルーフサイドレール12の下面に溶接W4することで、サイドアウターパネル22およびルーフパネル26がルーフサイドレール12に支持される。
The side
図1および図5に示すように、Aピラーアッパー後部13にフロントガラス29の車幅方向端部を支持すべく、前記支持ブラケット27と同一構造の支持ブラケット30がAピラーアッパー後部13の車幅方向内側の前面に溶接W5により接合される。支持ブラケット30の支持部30aには、サイドアウターパネル22の段部22aに連なる前側の接合フランジ22bが重ね合わされて溶接W6され、かつサイドアウターパネル22の後側の接合フランジ22cに後端を溶接W3したステー28の前端をAピラーアッパー後部13の後面に溶接W4することで、サイドアウターパネル22がAピラーアッパー後部13に支持される。そして支持ブラケット30の支持部30aの前面にサイドアウターパネル22の接合フランジ22bを介してフロントガラス29が接着Gされる。
As shown in FIGS. 1 and 5, a
次に、上記構成を備えた本発明の第1の実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the first embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
車体側部フレーム11のルーフサイドレール12およびAピラーアッパー後部13を一体化した上部フレーム14は円形断面の鋼管を三次元曲げ加工したものであるため、鋼管の断面積を小さくして軽量化を図りながら上部フレーム14の必要な強度を確保することができ、しかも安価な円形断面の鋼管を素材としているので低コストで製造することができる。
The
ルーフサイドレール12の車幅方向内面に設けられてルーフパネル26の車幅方向外端およびサイドアウターパネル22の上端を支持する支持ブラケット27は1枚の鋼板をコ字状に折り曲げた構造であり、ルーフサイドレール12の軸線と平行に配置されてルーフパネル26およびサイドアウターパネル22を支持する支持部27aと、ルーフサイドレール12の軸線と直交する方向に配置されて該ルーフサイドレール12および支持部27aに接続する一対の脚部27b,27bとを備えるので、製造が容易で小型軽量な支持ブラケット27を用いてルーフパネル26およびサイドアウターパネル22を強固に支持することができ、しかもルーフサイドレール12の任意の位置に任意の個数の支持ブラケット27…を配置することで、ルーフパネル26およびサイドアウターパネル22の支持強度を必要に応じて任意に調整することができる。
The
また支持ブラケット27は、矩形状の支持部27aの前後方向端部を折り曲げた一対の三角形状の脚部27b,27bを備え、三角形の一辺が円弧状に形成されてルーフサイドレール12の上部外周面に溶接W2されるので、それを車幅方向内側外周面に接続する場合に比べて、支持ブラケット27の車室側への突出量を最小限に抑えるとともに、カーテンエアバッグ等の部品の配置スペースを確保することができ、しかも支持ブラケット27の脚部27b,27bを大型化することなく、ルーフサイドレール12との溶接W2の長さを充分に確保して強固に固定することができる。
The
またAピラーアッパー後部13にサイドアウターパネル22およびフロントガラス29を支持するための支持ブラケット30…も上述した支持ブラケット27…と同一構造であるため、同様の作用効果を発揮することができる。
Further, since the
次に、図6に基づいて本発明の第2〜第4の実施の形態を説明する。 Next, second to fourth embodiments of the present invention will be described with reference to FIG.
上述した第1の実施の形態の支持ブラケット27は、支持部27aの両端に一対の脚部27b,27bを備えてコ字状に形成されているが、図6(A)に示す第2の実施の形態の支持ブラケット27は、支持部27aの一端に一つの脚部27bだけを備えてL字状に形成されている。
The
第2の実施の形態の支持ブラケット27は、第2の実施の形態の支持ブラケット27に比べて強度は若干低下するが、その分だけ軽量化が可能である。よって、要求される強度に応じて、第1の実施の形態の支持ブラケット27および第2の実施の形態の支持ブラケット27を使い分ければ、強度および軽量化を両立させることができる。
The
図6(B)に示す第3の実施の形態の支持ブラケット27は、一対の脚部27b,27bの下端をそれぞれ前後方向外側に折り曲げた一対の部品取付部27c,27cを備えており、部品取付部27c,27cの上面にウエルドナット31,31が設けられる。
The
本実施の形態によれば、脚部27b,27bおよび部品取付部27c,27cをルーフサイドレール12に溶接W2することで、支持ブラケット27をルーフサイドレール12に一層強固に固定することができるだけでなく、特別のブラケットを追加することなく、既存の支持ブラケット27のウエルドナット31,31にボルトを螺合するだけで、カーテンエアバッグやグラブレール等の部品を容易かつ強固に固定することができる。
According to the present embodiment, the
尚、図6(B)の第3の実施の形態では、一対の部品取付部27c,27cにそれぞれウエルドナット31,31を設けているが、何れか一方の部品取付部27cだけにウエルドナット31を設けても良い。
In the third embodiment shown in FIG. 6B, the weld nuts 31 are provided on the pair of
図6(C)に示す第4の実施の形態の支持ブラケット27は、第3の実施の形態の支持ブラケット27から、一方の脚部27bおよび一方の部品取付部27cを省略したものである。第3の実施の形態の支持ブラケット27および第4の実施の形態の支持ブラケット27を必要に応じて使い分けることで、強度および軽量化を両立させることができる。
The
尚、第3および第4の実施の形態において、ウエルドナット31の代わりにスタットボルトを設けたり部品取付孔だけを設けたりしても、同様の作用効果を達成することができる。
In the third and fourth embodiments, even if a stat bolt is provided instead of the
次に、図7に基づいて本発明の第5の実施の形態を説明する。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
上述した第1〜第4の実施の形態のルーフサイドレール12は円形断面の鋼管で構成されているが、第5の実施の形態のルーフサイドレール12は非円形断面のアルミニウム管で構成される。かかるルーフサイドレール12は押し出し材として製造可能である。サイドアウターパネル22の接合フランジ22bはルーフパネル26の接合フランジ26bとの溶接W1部から車幅方向内側に延長され、その延長部が支持ブラケット27の支持部27aに重ね合わされて溶接W7される。
The roof side rails 12 of the first to fourth embodiments described above are configured by steel pipes having a circular cross section, whereas the roof side rails 12 of the fifth embodiment are configured by aluminum pipes having a non-circular cross section. . Such a
このルーフサイドレール12は第1〜第3平坦面12a〜12cを備えており、第1平坦面12aをサイドアウターパネル22の内面に平行に沿わせることにより、その断面を拡大して強度を高めることができる。また第2平坦面12bに支持ブラケット27の脚部27bを溶接W2する際に、その溶接W2部が直線になるために支持ブラケット27の製造が一層容易になるだけでなく、第3平坦面12cを利用してカーテンエアバッグやグラブレール等の部品を容易かつ強固に固定することができる。
The
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、実施の形態では上部フレーム14を三次元曲げ加工で曲げ成形しているが、それを三次元熱間曲げ加工やハイドロフォーム加工で曲げ成形しても良い。
For example, in the embodiment, the
また本発明は実施の形態の5ドア車両に限定されず、4ドア車両や2ドア車両等の種々のタイプの車両に適用することができる。 The present invention is not limited to the five-door vehicle of the embodiment, and can be applied to various types of vehicles such as a four-door vehicle and a two-door vehicle.
また本発明の上部フレームは実施の形態の鋼管製に限定されず、アルミニウム管製あるいはFRP管製であっても良いので、上部フレームの材料の選択自由度が向上する。 Further, the upper frame of the present invention is not limited to the steel pipe of the embodiment, and may be made of aluminum pipe or FRP pipe, so that the degree of freedom in selecting the material of the upper frame is improved.
12 ルーフサイドレール
14 上部フレーム
16 Aピラーアッパー
22 サイドアウターパネル
26 ルーフパネル
27 支持ブラケット
27a 支持部
27b 脚部
12 the
Claims (2)
前記支持ブラケット(27)は、前記ルーフサイドレール(12)の軸線と平行に配置されて前記ルーフパネル(26)および前記サイドアウターパネル(22)を支持する支持部(27a)と、前記ルーフサイドレール(12)の軸線と直交する方向に配置されて該ルーフサイドレール(12)および前記支持部(27a)に接続する脚部(27b)とを備え、前記ルーフサイドレール(12)は円形断面であり、前記支持ブラケット(27)は、矩形状の前記支持部(27a)の前後方向端部を折り曲げた三角形状の前記脚部(27b)を備え、前記三角形の一辺が円弧状に形成されて前記ルーフサイドレール(12)の上部外周面に接続されることを特徴とする自動車の車体構造。 An A-pillar upper (16) and a roof side rail (12) are provided with an upper frame (14) that is integrally continuous. A roof panel (26) and a side outer panel (22) A vehicle body structure provided with a plurality of support brackets (27) for supporting
The support bracket (27) is disposed in parallel to the axis of the roof side rail (12) and supports the roof panel (26) and the side outer panel (22). comprising legs which are arranged in a direction perpendicular to the axis connecting to the roof side rail (12) and said support portion (27a) of the rail (12) and (27b), said roof side rail (12) is circular cross section The support bracket (27) includes a triangular leg portion (27b) obtained by bending a longitudinal end portion of the rectangular support portion (27a), and one side of the triangle is formed in an arc shape. The vehicle body structure is connected to the upper outer peripheral surface of the roof side rail (12) .
Before Symbol support bracket (27), one of said support portion (27a) and one of said legs comprises a (27b) is formed in an L-shape, or one of said support portion (27a) and the front and rear The vehicle body structure according to claim 1, wherein the vehicle body structure is provided in a U shape with a pair of the leg portions (27 b) .
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