JP6131970B2 - 車両上部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両上部構造に関する。

特許文献１には、一対のサイドレール間で車両幅方向に延在するサンルーフフレームと、サンルーフフレームに車両上下方向の下側から重ねられてスポット溶接されたサンルーフリインフォースメントと、を有する車両上部構造が開示されている。また、特許文献１の車両上部構造では、サンルーフのリッド（蓋状の部材）を開閉する開閉機構を含むサンルーフアッシーが、サンルーフリインフォースメントよりも車両上下方向下側に配置されている。言い換えると、特許文献１の車両上部構造は、サンルーフフレームとサンルーフリインフォースメントとの間にサンルーフの開閉機構が無い構造と言える。

特開２０１０−１８８７９７号公報

しかしながら、上記先行技術において、サンルーフアッシーの車両上下方向下側に他のフレームを配置した場合、車両側面への衝突時（側面衝突時）にサイドレールに加わった荷重は、該フレーム単体で伝達されることになる。このように、サンルーフアッシーよりも車両上下方向下側にフレームを配置した構造では、側面衝突時にフレームから他の部材へ荷重を分散させ難い。よって、車両上部の変形を抑制するには改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、移動部により移動する蓋部材がルーフパネルの開口部を開放及び閉止する車両において、側面衝突時に車両上部の変形を抑制することができる車両上部構造を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係る車両上部構造は、開口部が形成されたルーフパネルよりも車室内側で且つルーフサイドレールよりも車室内側において車両幅方向に延在するフレームと、前記フレームの車両幅方向端部で前記フレームよりも車両上下方向の上側に配置され、前記開口部を閉止する蓋部材を開放位置及び閉止位置へ移動させる移動部と、前記フレーム及び前記移動部よりも車両上下方向の上側で車両幅方向に延在され、前記ルーフパネルを補強するルーフリインフォースメントと、前記移動部よりも車両幅方向の内側で前記フレームと前記ルーフリインフォースメントとを車両上下方向に連結する連結部と、を有する。

請求項１に記載の本発明に係る車両上部構造では、フレームとルーフリインフォースメントが、移動部よりも車両幅方向内側で、連結部により車両上下方向に連結されている。このため、側面衝突時に車両上部構造に入力された荷重（衝突荷重）がフレーム及びルーフリインフォースメントに伝達されるとき、フレーム及びルーフリインフォースメントの一方から他方へ、連結部を介して荷重が伝達される。

つまり、入力された荷重がフレームとルーフリインフォースメントとに分散されて伝達されことで、該荷重が車両上部の一部に局所集中することが抑制される。これにより、フレーム及びルーフリインフォースメントの変形が抑制されるので、移動部により移動する蓋部材がルーフパネルの開口部を開放及び閉止する車両において、側面衝突時に車両上部の変形を抑制することができる。

請求項２に記載の本発明に係る車両上部構造の前記連結部は、前記フレームの車両上下方向の上面と前記ルーフリインフォースメントの車両上下方向の下面とに結合されたブラケットを有する。

請求項２に記載の本発明に係る車両上部構造では、ブラケットを介してフレームとルーフリインフォースメントとを結合するので、フレームとルーフリインフォースメントとを結合させるためにこれらを近づける必要が無い。つまり、フレーム及びルーフリインフォースメントの少なくとも一方を湾曲又は屈曲させて近づける必要が無くなり、フレーム及びルーフリインフォースメントを車両幅方向に直線状に形成することができる。これにより、湾曲又は屈曲させた部位が脆弱部となることが抑制されるので、フレーム及びルーフリインフォースメントの変形を抑制することができる。

請求項３に記載の本発明に係る車両上部構造の前記ブラケットは、車両幅方向に開口され前記フレームに結合された本体部と、該本体部から車両前後方向に張り出され前記ルーフリインフォースメントに結合されたフランジ部と、を有する。

請求項３に記載の本発明に係る車両上部構造では、本体部とフランジ部との境界となる稜線が荷重伝達方向に沿って配置される。これにより、ブラケットが変形し難い稜線方向で荷重を伝達することになるので、ブラケット、フレーム、及びルーフリインフォースメントの変形を抑制することができる。

請求項４に記載の本発明に係る車両上部構造の前記フレームの車両前後方向の少なくとも一部は、車両幅方向に見て、前記ルーフサイドレールに結合されたピラーの車両上下方向上端部の上側に配置されている。

請求項４に記載の本発明に係る車両上部構造では、フレームが車両幅方向に見てピラーの上側に配置されていない構造に比べて、ピラーからフレームまでの荷重伝達経路が短くなる。これにより、側面衝突時にピラーからフレームへの荷重伝達効率が上がるので、側面衝突時のピラーの車室内への侵入量を減らすことができる。

以上説明したように、請求項１に記載の車両上部構造によれば、移動部により移動する蓋部材がルーフパネルの開口部を開放又は閉止する車両において、側面衝突時に車両上部の変形を抑制することができる。

請求項２に記載の車両上部構造によれば、フレーム及びルーフリインフォースメントの変形を抑制することができる。

請求項３に記載の車両上部構造によれば、ブラケット、フレーム、及びルーフリインフォースメントの変形を抑制することができる。

請求項４に記載の車両上部構造によれば、側面衝突時のピラーの車室内への侵入量を減らすことができる。

第１実施形態に係る車両上部構造が適用された車両の上部を示す斜視図である。 図１の２−２線で切断した切断面を拡大して示す拡大断面図である。 第１実施形態に係る車両上部構造を車室内側から見た斜視図である。 第１実施形態に係る車両上部構造の要部を車両幅方向に見た拡大断面図である。 第１実施形態に係るセンタピラー、センタフレーム、及びルーフリインフォースメントの配置を示す説明図である。 第１実施形態に係る車両上部構造の側面衝突時の荷重伝達状態を示す説明図である。 第２実施形態に係る車両上部構造の要部を車両幅方向に見た拡大断面図である。

[第１実施形態]
以下、図１〜図６を参照して、本発明に係る車両上部構造の第１実施形態について説明する。なお、各図に適宜示す矢印ＦＲは車両前方側、矢印ＲＲは車両後方側、矢印ＵＰは車両上方側、矢印ＩＮは車両幅方向内側、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。以下、単に前後、上下、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、車両前方側を向いた場合の車両幅方向の左右を示すものとする。また、図中の×印は、スポット溶接された箇所を意味している。

＜車両の全体構成＞
図１には、第１実施形態に係る車両１０が示されている。車両１０の車両上部１２には、ルーフパネル１４が設けられている。ルーフパネル１４は、車両１０の屋根の外板を構成する金属製のパネル部材である。また、ルーフパネル１４は、車両前後方向及び車両幅方向に沿って配置されている。

ルーフパネル１４の車両前後方向中央部よりも前側には、車両上下方向に貫通した開口部１６が形成されている。また、ルーフパネル１４の車両幅方向両側には、車両前後方向に沿って延在するルーフサイドレール１８がそれぞれ設けられている。なお、ルーフサイドレール１８の車両幅方向の外側には、図２に示すサイドアウタパネル１９が設けられているが、図１では、サイドアウタパネル１９の図示を省略している。さらに、車両上部１２には、開口部１６を開放又は閉止するサンルーフユニット３０が設けられている。

一対のルーフサイドレール１８の前端部には、車両幅方向に沿ってフロントヘッダ２０が架け渡されている。また、ルーフサイドレール１８の前端部からは、車両前方且つ車両下方へ向かってフロントピラー２４が延在されている。一対のルーフサイドレール１８の後端部には、車両幅方向に沿ってリヤヘッダ２２が架け渡されている。ルーフサイドレール１８の車両前後方向の中央部には、ピラーの一例としてのセンタピラー２６の車両上下方向上端部が結合されている。センタピラー２６は、ルーフサイドレール１８から車両下方へ向かって延在されている。ルーフサイドレール１８の後端部からは、車両後方且つ車両下方へ向かってリヤピラー２８が延在されている。

フロントピラー２４の下端部、センタピラー２６の下端部、及びリヤピラー２８の下端部は、車両前後方向に沿って延在された図示しないロッカにそれぞれ結合されている。さらに、車両上部１２には、後述する車両上部構造４０が設けられている。

（ルーフサイドレール）
図２に示すように、ルーフサイドレール１８は、車室１３の外側に配置されたルーフサイドレールアウタパネル２１と、車室１３の内側に配置されたルーフサイドレールインナパネル２３とによって構成されている。ルーフサイドレールアウタパネル２１の車両上下方向上端部は、ルーフサイドレールインナパネル２３の車両上下方向上端部と溶接で結合されている。また、ルーフサイドレールアウタパネル２１の下端部は、ルーフサイドレールインナパネル２３の下端部と溶接で結合されている。これにより、ルーフサイドレール１８は、車両前後方向に見て閉断面を形成している。

また、ルーフサイドレールアウタパネル２１の下端部及びルーフサイドレールインナパネル２３の下端部は、センタピラー２６の上端部と溶接で結合されている。なお、図２では、各部材において断面よりも車両前後方向の前側に位置する部位を二点鎖線で示している。

＜要部構成＞
次に、車両上部構造４０について説明する。

図２に示すように、車両上部構造４０は、フレームの一例としてのセンタフレーム４２と、ルーフリインフォースメント４４と、サンルーフユニット３０に設けられた移動部５０と、連結部及びブラケットの一例としての連結ブラケット６２、６４とを有している。ルーフリインフォースメント４４は、以下、「ルーフＲ／Ｆ４４」と称する。なお、車両上部構造４０は、車両上部１２の車両幅方向の中央位置Ｍ（一点鎖線Ｍで位置を示す）に対して、車両幅方向両側で同様の構造となっている。このため、車両幅方向の一方側（右側）の車両上部構造４０について図示及び説明し、他方側（左側）の図示及び説明を省略する。

（センタフレーム）
図２に示すように、センタフレーム４２は、一対のルーフサイドレール１８間で車両幅方向に沿って延在している。また、センタフレーム４２は、車両幅方向を長手方向とし車両前後方向を短手方向とする長尺状に形成されている。即ち、センタフレーム４２は、ルーフパネル１４よりも車室１３の内側（以後、「車室内側」という）で且つルーフサイドレール１８よりも車室内側において、車両幅方向に沿って延在している。さらに、センタフレーム４２は、サンルーフユニット３０よりも車両上下方向の下側に配置されている。

図４に示すように、センタフレーム４２は、一例として、車両前後方向に沿った断面形状が矩形波状に形成されている。具体的には、センタフレーム４２は、上面に対して車両下方側へ突出形成された３つの突出部４２Ａと、３つの突出部４２Ａを車両前後方向に繋ぐ２つの平坦部４２Ｂと、車両前方側に張り出されたフランジ４２Ｃとを有している。

３つの突出部４２Ａは、車両前後方向に間隔をあけて配置され、それぞれ断面Ｕ字状に形成されている。また、車両後方側の突出部４２Ａは、車両後方側の側壁が無く、車両後方側へ張り出されたフランジ状に形成されている。２つの平坦部４２Ｂは、隣り合う２つの突出部４２Ａの上端部を繋ぐと共に車両前後方向に沿って配置されている。また、車両後方側の平坦部４２Ｂには、車両上下方向に貫通した貫通孔４２Ｄが車両幅方向に間隔をあけて複数形成されている。貫通孔４２Ｄの直径は、ボルト４３の軸部を挿入可能な大きさとされている。フランジ４２Ｃは、車両前方側の突出部４２Ａの上端部から車両前方側へ張り出されている。

図２に示すように、センタフレーム４２の車両幅方向端部には、車両幅方向斜め上側へ屈曲された屈曲部４２Ｅが形成されている。また、センタフレーム４２の屈曲部４２Ｅよりも車両幅方向内側には、車両上下方向に貫通した貫通孔４２Ｆが形成されている。なお、センタフレーム４２の上面で且つ貫通孔４２Ｆの周縁部には、図示しないウェルドナットが設けられている。センタフレーム４２の貫通孔４２Ｆが形成された部位及び屈曲部４２Ｅは、後述するサンルーフブラケット４６の車両幅方向内側端部の上側に図示しないボルトにより結合されている。

図５に示すように、車両１０を車両幅方向に見て、センタフレーム４２及びルーフＲ／Ｆ４４の車両前後方向の中央部は、一例として、センタピラー２６の車両前後方向の中央部よりも後側にオフセットした配置とされている。これは、開口部１６（図１参照）を車両前後方向に拡げるためである。

また、センタフレーム４２の車両前後方向の前部（一部）は、車両幅方向に見て、センタピラー２６の車両上下方向上端部の上側に配置されている。言い換えると、センタフレーム４２における車両前後方向の前端から長さＬ１の部分である前部は、車両幅方向に見て、センタピラー２６の上端部の車両前後方向後端位置よりも前側へ延在されている。なお、本実施形態では、センタピラー２６の上端部の車両前後方向の長さをＬ２として、Ｌ２＞Ｌ１となっている。

（サンルーフブラケット）
図２に示すように、サンルーフブラケット４６は、第１結合部４６Ａと、平坦部４６Ｂと、第２結合部４６Ｃとを有している。また、サンルーフブラケット４６は、車両前後方向に沿った断面形状が矩形波状に形成されている。

第１結合部４６Ａは、ルーフサイドレールインナパネル５６の車両上下方向中央部に車両幅方向内側から重ね合されて溶接で結合されている。平坦部４６Ｂは、第１結合部４６Ａの上端部から車両幅方向内側へ延在している。第２結合部４６Ｃは、平坦部４６Ｂの車両幅方向内側端部から車両幅方向斜め下側へ屈曲されクランク状に形成されている。また、第２結合部４６Ｃには、車両上下方向に貫通した貫通孔４６Ｄが形成されている。さらに、第２結合部４６Ｃには、センタフレーム４２の車両幅方向端部が車両上下方向の上側から重ね合され、図示しないボルトにより結合されている。

〔サンルーフユニット〕
図３に示すように、サンルーフユニット３０は、一例として、ユニット本体の一部を構成するサンルーフフレーム３２と、蓋部材の一例としてのスライドガラス３４と、スライドガラス３４を移動させる移動部５０とを含んで構成されている。

（サンルーフフレーム）
サンルーフフレーム３２は、一例として、サンルーフユニット３０の車両上下方向上側の上部フレームを構成している。また、サンルーフフレーム３２は、ルーフパネル１４よりも車両上下方向の下側に配置されており、車両上下方向に見て開口部１６を囲んでいる。さらに、サンルーフフレーム３２よりも車両上下方向の下側には、サンルーフユニット３０の一部を構成するフレーム部材３３（図４参照）が設けられている。

（スライドガラス）
スライドガラス３４は、車両上下方向に見て、外周面に図示しないシール材が取り付けられている。そして、スライドガラス３４は、図示しないシール材がスライドガラス３４とサンルーフフレーム３２とで挟まれる閉止位置に配置されることで、開口部１６を閉止するようになっている。また、スライドガラス３４は、ルーフパネル１４よりも車両上下方向の上側の開放位置に配置されることで、開口部１６を開放するようになっている。

＜移動部＞
移動部５０は、スライドレール５２と、図示しないルーフモータ、スライド部、及びリンク機構部とを含んで構成されている。そして、移動部５０は、スライドガラス３４を既述の開放位置及び閉止位置へ移動させるようになっている。

スライドレール５２は、センタフレーム４２の車両幅方向端部よりも上側で、且つサンルーフフレーム３２の車両幅方向外端部及びルーフＲ／Ｆ４４の車両幅方向端部よりも下側において、車両前後方向に沿って敷設されている。また、スライドレール５２は、車両前後方向において、サンルーフフレーム３２の前端部からセンタフレーム４２よりも後側までの範囲で延在している。さらに、スライドレール５２は、図示しないスライド部及びリンク機構部を車両前後方向に移動可能に支持している。

スライド部は、サンルーフフレーム３２に隣接して設けられた図示しないルーフモータが駆動されることにより、スライドレール５２上を車両前後方向の前側又は後側へ移動するようになっている。また、スライド部には、リンク機構部が取り付けられている。リンク機構部は、図示しない複数のリンク部材により構成されており、一部のリンク部材は、スライドガラス３４に取り付けられている。そして、リンク機構部は、ルーフモータの駆動により動作し、スライドガラス３４の車両前後方向後端部を車両上下方向の上側又は下側へ移動させるようになっている。

ここで、サンルーフユニット３０では、開口部１６を開放させる場合、ルーフモータが駆動されリンク機構部が動作することで、スライドガラス３４の後端部が前端部よりも上側に配置された傾斜状態となる。そして、スライド部が車両前後方向の後側（矢印Ａ側）へ移動することで、スライドガラス３４がルーフパネル１４上の開放位置に配置され、開口部１６が開放される。

また、サンルーフユニット３０では、開口部１６を閉止させる場合、ルーフモータが駆動され、スライド部が車両前後方向の前側へ移動する。そして、リンク部が動作され、スライドガラス３４の後端部が閉止位置へ向けて下側に移動することで、開口部１６がスライドガラス３４により閉止される。なお、サンルーフユニット３０では、既述のように、スライドガラス３４がルーフパネル１４の上側に移動する構造となっている。このため、サンルーフユニット３０における一対のスライドレール５２間で且つセンタフレーム４２とルーフＲ／Ｆ４４との間には、空間部５４（図２参照）が形成されている。

（ルーフリインフォースメント）
図２に示すルーフＲ／Ｆ４４は、ルーフパネル１４の補強部材であり、ルーフパネル１４よりも車両上下方向の下側で、且つセンタフレーム４２及び移動部５０よりも上側で車両幅方向に延在している。即ち、ルーフＲ／Ｆ４４は、車両幅方向を長手方向とし車両前後方向を短手方向とする長尺状に形成されている。また、ルーフＲ／Ｆ４４は、一対のルーフサイドレール１８よりも車室内側に配設されている。

図４に示すように、ルーフＲ／Ｆ４４は、一例として、車両前後方向に沿った断面形状が矩形波状に形成されている。具体的には、ルーフＲ／Ｆ４４は、上面に対して車両下方側へ突出形成された３つの突出部４４Ａと、３つの突出部４４Ａを車両前後方向に繋ぐ２つの平坦部４４Ｂと、フランジ４４Ｃ、４４Ｄとを有している。３つの突出部４４Ａは、車両前後方向に間隔をあけて配置され、それぞれ断面Ｕ字状に形成されている。フランジ４４Ｃは、車両前方側の突出部４４Ａから車両前方側に張り出されている。フランジ４４Ｄは車両後方側の突出部４４Ａから車両後方側に張り出されている。

図２に示すように、ルーフＲ／Ｆ４４の車両幅方向端部は、一例として、ルーフサイドレール１８には結合されていない。具体的には、ルーフＲ／Ｆ４４は、図示しないバネ及び連結部材を用いて、ルーフパネル１４から吊り下げた構造となっている。なお、ルーフＲ／Ｆ４４の車両幅方向端部をルーフサイドレール１８に結合してもよい。

＜連結ブラケット＞
図２に示すように、連結ブラケット６２、６４は、移動部５０よりも車両幅方向の内側でセンタフレーム４２とルーフＲ／Ｆ４４とを車両上下方向に連結している。

連結ブラケット６２は、車両幅方向に沿った板状の基部６２Ａを有している。基部６２Ａは、センタフレーム４２の平坦部４２Ｂの上面に載置されている。また、基部６２Ａは、車両幅方向の中央位置が車両上部１２の車両幅方向の中央位置Ｍと車両上下方向で揃うように配置されている。即ち、連結ブラケット６２は、一例として、車両幅方向で１つ設けられている。

さらに、基部６２Ａには、車両上下方向に貫通した貫通孔６２Ｆが形成されている。貫通孔６２Ｆの大きさは、ボルト４３の軸部を挿入可能な大きさとされている。加えて、基部６２Ａにおける貫通孔６２Ｆの周縁で且つ車両上方側の部位には、ウェルドナット６２Ｇが一体で形成されている。ここで、基部６２Ａは、貫通孔４２Ｄ及び貫通孔６２Ｆに挿入されたボルト４３がウェルドナット６２Ｇに締結されることで、センタフレーム４２の上面に結合されている。

基部６２Ａの車両幅方向両端部には、基部６２Ａから車両上方に向けて延在する一対の縦壁部６２Ｂ、６２Ｃが形成されている。縦壁部６２Ｂ、６２Ｃは、車両上下方向に対して車両幅方向の内側、外側に傾斜している。即ち、連結ブラケット６２は、一例として、車両前後方向に見た断面形状が車両上下方向の上側に開口したハット状に形成されている。基部６２Ａ及び縦壁部６２Ｂ、６２Ｃは、本体部の一例である。縦壁部６２Ｂ、６２Ｃの上端部には、縦壁部６２Ｂ、６２Ｃから車両幅方向の内側又は外側に張り出されたフランジ部の一例としてのフランジ６２Ｄ、６２Ｅが形成されている。

図４に示すように、基部６２Ａの車両前後方向の幅は、一例として、平坦部４２Ｂの車両前後方向の幅とほぼ同じ大きさとなっている。フランジ６２Ｄ及びフランジ６２Ｅの車両前後方向の幅は、一例として、基部６２Ａの車両前後方向の幅よりも大きくなっている。また、フランジ６２Ｄの上面及びフランジ６２Ｅの上面は、一例として、ルーフＲ／Ｆ４４の３つの突出部４４Ａのうち、２つの突出部４４Ａの下面に跨って接触している。ここで、フランジ６２Ｄ及びフランジ６２Ｅは、突出部４４Ａの下面にスポット溶接で結合されている。

図２に示すように、連結ブラケット６４は、一例として、センタフレーム４２上で且つ車両幅方向における連結ブラケット６２とスライドレール５２との間に設けられている。即ち、連結ブラケット６４は、一例として、中央位置Ｍに対する左側及び右側に１つずつ、合計２つ設けられている。なお、連結ブラケット６４は、連結ブラケット６２に比べて車両上下方向の高さが低くなっているが、連結ブラケット６２と同様の形状とされている。このため、連結ブラケット６４の各部の名称及び符号については、連結ブラケット６２と同じ名称及び符号を用いて説明を省略する。

連結ブラケット６４は、基部６２Ａがセンタフレーム４２の平坦部４２Ｂ（図４参照）上に載置されており、ボルト４３がウェルドナット６２Ｇに締結されることによりセンタフレーム４２の上面に結合されている。また、連結ブラケット６４のフランジ６２Ｄ、６２Ｅは、ルーフＲ／Ｆ４４の突出部４４Ａの下面にスポット溶接で結合されている。なお、第１実施形態の連結ブラケット６２、６４は、車両上下方向の上側、車両前後方向の前側、及び後側に開口した配置とされており、車両幅方向には開口していない。

＜車両上部構造の組み付け＞
図２に示すように、車両上部構造４０の組み付けでは、ルーフサイドレール１８上にルーフパネル１４の車両幅方向端部が結合される。続いて、ルーフパネル１４の下側にルーフＲ／Ｆ４４が組み付けられる。続いて、ルーフＲ／Ｆ４４の下側に連結ブラケット６２、６４のフランジ６２Ｄ、６２Ｅが結合される。続いて、ルーフＲ／Ｆ４４の車両幅方向端部の下側に移動部５０を配置した状態で、サンルーフユニット３０が組み付けられる。

続いて、ルーフサイドレール１８にサンルーフブラケット４６が結合され、センタフレーム４２の車両幅方向端部がサンルーフブラケット４６に結合される。このとき、センタフレーム４２上にスライドレール５２が配置される。続いて、センタフレーム４２が、ボルト４３により、連結ブラケット６２、６４の基部６２Ａに結合される。このようにして、連結ブラケット６２、６４がセンタフレーム４２とルーフＲ／Ｆ４４とを連結することで、車両上部構造４０が形成されている。

＜作用並びに効果＞
次に、第１実施形態の車両上部構造４０の作用並びに効果について説明する。

図６に示すように、側面衝突時に車両１０の車体側部に車両１０の側方から荷重Ｆ（衝突荷重）が入力されると、荷重Ｆは、センタピラー２６からルーフサイドレール１８へ伝達された後、サンルーフブラケット４６を介してセンタフレーム４２に入力される。

ここで、車両上部構造４０では、センタフレーム４２に連結ブラケット６２、６４を介してルーフＲ／Ｆ４４が連結されている。このため、センタフレーム４２に入力された荷重Ｆは、センタフレーム４２自体の第１伝達経路に荷重Ｆ１として伝達されると共に、連結ブラケット６２、６４を介してルーフＲ／Ｆ４４に至る第２伝達経路に荷重Ｆ２として伝達される。即ち、センタフレーム４２に入力された荷重Ｆは、荷重Ｆ１と荷重Ｆ２とに分散されて効率良く伝達される。

このように、車両上部構造４０では、車両１０の車体側部へ入力された荷重Ｆが第１伝達経路の荷重Ｆ１と第２伝達経路の荷重Ｆ２とに分散されて伝達されることで、荷重Ｆが車両上部１２の一部に局所集中することが抑制される。これにより、車両上部構造４０では、センタフレーム４２とルーフＲ／Ｆ４４が連結されない構成に比べて、センタフレーム４２及びルーフＲ／Ｆ４４の断面の変形が抑制されるので、車両１０において、側面衝突時に車両上部１２の変形を抑制することができる。

なお、荷重Ｆがセンタフレーム４２よりも先にルーフＲ／Ｆ４４に入力された場合でも、連結ブラケット６２、６４を介してセンタフレーム４２に荷重が伝達されることで荷重Ｆが分散されるので、側面衝突時に車両上部１２の変形を抑制することができる。

また、車両上部構造４０では、連結ブラケット６２、６４を介してセンタフレーム４２とルーフＲ／Ｆ４４とを連結しているので、センタフレーム４２とルーフＲ／Ｆ４４とを連結させるためにこれらを近づける必要が無い。つまり、センタフレーム４２及びルーフＲ／Ｆ４４の少なくとも一方を湾曲又は屈曲させて近づける必要が無くなるので、センタフレーム４２及びルーフＲ／Ｆ４４を車両幅方向に沿って直線状に形成することができる。これにより、湾曲又は屈曲させた部位が荷重伝達時の脆弱部となることがなくなるので、センタフレーム４２及びルーフＲ／Ｆ４４の変形を抑制することができる。

さらに、車両上部構造４０では、センタフレーム４２の車両前後方向の前部が、センタピラー２６の上端部の上側に配置されている。このため、センタピラー２６の上側にセンタフレーム４２が配置されていない構造に比べて、センタピラー２６からセンタフレーム４２までの荷重伝達経路が短くなる。これにより、側面衝突時にセンタピラー２６からセンタフレーム４２への荷重伝達効率が上がるので、側面衝突時のセンタピラー２６の車室１３内への侵入量を減らすことができる。

[第２実施形態]
次に、第２実施形態に係る車両上部構造８０について説明する。

車両上部構造８０は、図１に示す第１実施形態に係る車両１０において、車両上部構造４０に換えて設けられている。なお、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を適宜省略する。同様の構成とは、一部の長さや形状が異なるものの、基本的な機能が同様である構成を含む概念である。

図７に示すように、車両上部構造８０は、センタフレーム４２と、ルーフリインフォースメント８２と、移動部５０（図２参照）と、連結部及びブラケットの一例としての連結ブラケット８４とを有している。ルーフリインフォースメント８２は、以下、「ルーフＲ／Ｆ８２」と称する。なお、車両上部構造８０は、車両上部１２の車両幅方向の中央位置Ｍ（図２参照）に対して、車両幅方向両側で同様の構造となっている。このため、車両幅方向の一方側（右側）の車両上部構造８０について説明し、他方側（左側）の説明を省略する。また、図７に示す×印は、スポット溶接された箇所を意味している。

（ルーフリインフォースメント）
ルーフＲ／Ｆ８２は、ルーフパネル１４の補強部材であり、ルーフパネル１４よりも車両上下方向の下側で、且つセンタフレーム４２及び移動部５０（図２参照）よりも上側で車両幅方向に延在している。即ち、ルーフＲ／Ｆ８２は、車両幅方向を長手方向とし車両前後方向を短手方向とする長尺状に形成されている。また、ルーフＲ／Ｆ８２は、一対のルーフサイドレール１８（図２参照）よりも車室内側に配設されている。

さらに、ルーフＲ／Ｆ８２は、一例として、車両前後方向に沿った断面形状が台形波状に形成されている。具体的には、ルーフＲ／Ｆ８２は、上面に対して車両下方側へ突出形成された３つの突出部８２Ａと、３つの突出部８２Ａの上端部を車両前後方向に繋ぐ２つの平坦部８２Ｂと、後側の突出部８２Ａの後端部にクランク状に形成された延出部８２Ｃとを有している。

ルーフＲ／Ｆ８２の車両幅方向端部は、一例として、ルーフサイドレール１８（図２参照）には結合されておらず、図示しないバネ及び連結部材を用いてルーフパネル１４から吊り下げた構造となっている。なお、ルーフＲ／Ｆ８２の車両幅方向端部をルーフサイドレール１８に結合してもよい。

＜連結ブラケット＞
連結ブラケット８４は、車両幅方向に沿って設定された長さで延在されている。また、連結ブラケット８４は、一例として、車両幅方向に間隔をあけて中央位置Ｍ（図２参照）を含む３箇所に設けられている。さらに、連結ブラケット８４は、移動部５０（図２参照）よりも車両幅方向の内側でセンタフレーム４２とルーフＲ／Ｆ８２とを連結している。

具体的には、連結ブラケット８４は、車両前後方向に沿った板状の基部８４Ａを有している。基部８４Ａは、センタフレーム４２の平坦部４２Ｂの上面に載置されている。また、基部８４Ａには、車両上下方向に貫通した貫通孔８４Ｆが形成されている。貫通孔８４Ｆの大きさは、ボルト４３の軸部を挿入可能な大きさとされている。加えて、基部８４Ａにおける貫通孔８４Ｆの周縁で且つ車両上方側の部位には、ウェルドナット８４Ｇが一体で形成されている。ここで、基部８４Ａは、貫通孔４２Ｄ及び貫通孔８４Ｆに挿入されたボルト４３がウェルドナット８４Ｇに締結されることで、センタフレーム４２の上面に結合されている。

基部８４Ａの車両幅方向両端部には、基部８４Ａから車両上方に向けて延在する一対の縦壁部８４Ｂ、８４Ｃが形成されている。縦壁部８４Ｂ、８４Ｃは、車両上下方向に対して車両前後方向の前側、後側に傾斜している。即ち、連結ブラケット８４は、一例として、車両幅方向に見た断面形状が車両上下方向の上側に開口したハット状に形成されている。基部８４Ａ及び縦壁部８４Ｂ、８４Ｃは、本体部の一例である。縦壁部８４Ｂ、８４Ｃの上端部には、縦壁部８４Ｂ、８４Ｃから車両前後方向の前側又は後側に張り出されたフランジ部の一例としてのフランジ８４Ｄ、８４Ｅが形成されている。

基部８４Ａの車両前後方向の幅は、一例として、平坦部４２Ｂの車両前後方向の幅とほぼ同じ大きさとなっている。フランジ８４Ｄ及びフランジ８４Ｅのそれぞれの車両前後方向の幅は、一例として、平坦部８２Ｂ及び延出部８２Ｃのそれぞれの車両前後方向の幅よりも小さくなっている。フランジ８４Ｄの上面は、ルーフＲ／Ｆ８２の後側の平坦部８２Ｂの下面に接触している。フランジ８４Ｅの上面は、延出部８２Ｃの下面に接触している。ここで、フランジ８４Ｄは、平坦部８２Ｂの下面にスポット溶接で結合されている。フランジ８４Ｅは、延出部８２Ｃの下面にスポット溶接で結合されている。なお、第２実施形態の連結ブラケット８４は、車両上下方向の上側及び車両幅方向に開口した配置とされており、車両前後方向には開口していない。

＜作用並びに効果＞
次に、第２実施形態の車両上部構造８０の作用並びに効果について説明する。

図７に示す車両上部構造８０において、側面衝突時に車両１０の車体側部に荷重Ｆが入力されると、荷重Ｆは、第１実施形態と同様の荷重伝達経路を通ってセンタフレーム４２に入力される。

ここで、車両上部構造８０では、センタフレーム４２に連結ブラケット８４を介してルーフＲ／Ｆ８２が連結されている。このため、センタフレーム４２に入力された荷重は、センタフレーム４２自体の第１伝達経路に沿って伝達されると共に、連結ブラケット８４を介してルーフＲ／Ｆ８２に至る第２伝達経路に沿って伝達される。即ち、センタフレーム４２に入力された荷重は、第１伝達経路の荷重と第２伝達経路の荷重とに分散されて効率良く伝達される。

このように、車両上部構造８０では、車両１０の車体側部へ入力された荷重が第１伝達経路と第２伝達経路とに分散されて伝達されることで、荷重が車両上部１２の一部に局所集中することが抑制される。これにより、車両上部構造８０では、センタフレーム４２とルーフＲ／Ｆ８２が連結されない構成に比べて、センタフレーム４２及びルーフＲ／Ｆ８２の断面の変形が抑制されるので、車両１０において、側面衝突時に車両上部１２の変形を抑制することができる。

なお、荷重がセンタフレーム４２よりも先にルーフＲ／Ｆ８２に入力された場合でも、連結ブラケット８４を介してセンタフレーム４２に荷重が伝達されることで荷重が分散されるので、側面衝突時に車両上部１２の変形を抑制することができる。

また、車両上部構造８０では、連結ブラケット８４を介してセンタフレーム４２とルーフＲ／Ｆ８２とを連結するので、センタフレーム４２とルーフＲ／Ｆ８２とを連結させるためにこれらを近づける必要が無い。つまり、センタフレーム４２及びルーフＲ／Ｆ８２の少なくとも一方を湾曲又は屈曲させて近づける必要が無くなるので、センタフレーム４２及びルーフＲ／Ｆ８２を車両幅方向に沿って直線状に形成することができる。これにより、湾曲又は屈曲させた部位が荷重伝達時の脆弱部となることがなくなるので、センタフレーム４２及びルーフＲ／Ｆ８２の変形を抑制することができる。

さらに、車両上部構造８０では、縦壁部８４Ｂとフランジ８４Ｄとの境界となる稜線Ａ、及び縦壁部８４Ｃとフランジ８４Ｅとの境界となる稜線Ｂが、荷重伝達方向である車両幅方向に沿って配置されている。即ち、連結ブラケット８４の稜線方向が荷重伝達方向に沿っている。これにより、連結ブラケット８４では、変形し難い稜線方向で荷重を伝達することになるので、連結ブラケット８４、センタフレーム４２、及びルーフＲ／Ｆ８４の変形を抑制することができる。また、連結ブラケット８４が変形し難い方向で荷重が伝達されるので、連結ブラケット８４の板厚を低減することができる。これにより、車両上部構造８０を軽量化することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

センタピラー２６の車両上下方向上端部の上側へのセンタフレーム４２の配置は、本実施形態のように互いに一部が車両上下方向で重なるオフセット配置に限らず、センタピラー２６の真上にセンタフレーム４２の全体が配置されていてもよい。

センタフレーム４２、ルーフＲ／Ｆ４４、及び連結ブラケット６２、６４は、本実施形態のように車両前後方向で１組のものに限らず、車両前後方向に並んで複数組設けられていてもよい。また、車両前後方向に並んだ複数のセンタフレーム４２と、車両前後方向で１つのルーフＲ／Ｆ４４とを、連結ブラケットで結合してもよい。さらに、車両前後方向で１つのセンタフレーム４２と、車両前後方向に並んだ複数のルーフＲ／Ｆ４４とを、連結ブラケットで結合してもよい。なお、第２実施形態のセンタフレーム４２、ルーフＲ／Ｆ８２、及び連結ブラケット８４についても同様に、単数、複数の組み合せで構成してよい。

センタフレーム４２及びルーフＲ／Ｆ４４は、断面矩形波状のものに限らず、板状や台形波状等、他の形状とされていてもよい。どのような構成のセンタフレーム及びルーフＲ／Ｆを用いるかは、車種やそれに伴う車両上部構造との関係で適宜選択すればよい。

フレームとルーフＲ／Ｆとを連結する連結部は、連結ブラケット６２、６４、８４に限らない。連結部の他の例として、フレーム及びルーフＲ／Ｆの一方に屈曲又は湾曲させた連結部を形成して、該連結部を他方に結合させる構造にしてもよい。また、連結部の他の例として、フレーム及びルーフＲ／Ｆの両方に屈曲又は湾曲させた連結部を形成して、該連結部同士を結合させてもよい。

連結ブラケット６２、６４、８４のセンタフレーム４２及びルーフＲ／Ｆ４４、８２への結合方法は、上部がスポット溶接で下部がボルト締結のものに限らず、上部及び下部の両方がスポット溶接のもの又はボルト締結のものであってもよい。さらに、車両上部構造は、車両幅方向の左右両側で同様の構造に限らず、車両幅方向の右側と左側とで異なる構造であってもよい。

また、車両前後方向に開口した連結ブラケット６２及び連結ブラケット６４と、車両幅方向に開口した連結ブラケット８４とを組み合せて（車両幅方向に並べて）もよい。連結ブラケット６２、６４、８４の数は、それぞれ１つ又は複数のいずれであってもよい。

移動部５０は、スライドガラス３４をスライド移動させるものに限らない。例えば、開口部１６を閉止する蓋部材がリンク機構部により車両上下方向に移動する構造では、リンク機構部が移動部の一例となる。

以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る車両上部構造について説明したが、これらの実施形態を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０ 車両
１３ 車室
１４ ルーフパネル
１６ 開口部
１８ ルーフサイドレール
２６ センタピラー（ピラーの一例）
３４ スライドガラス（蓋部材の一例）
４０ 車両上部構造
４２ センタフレーム（フレームの一例）
４４ ルーフリインフォースメント
５０ 移動部
６２ 連結ブラケット（連結部及びブラケットの一例）
６２Ａ 基部（本体部の一例）
６２Ｂ 縦壁部（本体部の一例）
６２Ｃ 縦壁部（本体部の一例）
６２Ｄ フランジ（フランジ部の一例）
６２Ｅ フランジ（フランジ部の一例）
６４ 連結ブラケット（連結部及びブラケットの一例）
８０ 車両上部構造
８２ ルーフリインフォースメント
８４ 連結ブラケット（連結部及びブラケットの一例）
８４Ａ 基部（本体部の一例）
８４Ｂ 縦壁部（本体部の一例）
８４Ｃ 縦壁部（本体部の一例）
８４Ｄ フランジ（フランジ部の一例）
８４Ｅ フランジ（フランジ部の一例）

Claims (4)

1. 開口部が形成されたルーフパネルよりも車室内側で且つルーフサイドレールよりも車室内側において車両幅方向に延在するフレームと、
   前記フレームの車両幅方向端部で前記フレームよりも車両上下方向の上側に配置され、前記開口部を閉止する蓋部材を開放位置及び閉止位置へ移動させる移動部と、
   前記フレーム及び前記移動部よりも車両上下方向の上側で車両幅方向に延在され、前記ルーフパネルを補強するルーフリインフォースメントと、
   前記移動部よりも車両幅方向の内側で前記フレームと前記ルーフリインフォースメントとを車両上下方向に連結する連結部と、
   を有する車両上部構造。
2. 前記連結部は、前記フレームの車両上下方向の上面と前記ルーフリインフォースメントの車両上下方向の下面とに結合されたブラケットを有する請求項１に記載の車両上部構造。
3. 前記ブラケットは、車両幅方向に開口され前記フレームに結合された本体部と、該本体部から車両前後方向に張り出され前記ルーフリインフォースメントに結合されたフランジ部と、を有する請求項２に記載の車両上部構造。
4. 前記フレームの車両前後方向の少なくとも一部は、車両幅方向に見て、前記ルーフサイドレールに結合されたピラーの車両上下方向上端部の上側に配置されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両上部構造。
   

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