JP6576419B2 - 車体上部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車体上部構造に関する。

車両の車体上部構造として、ルーフパネルを支持するためにルーフレールを設ける構造が知られている。特許文献１には、ルーフパネルの車両前後方向の一端部に車幅方向に延設するルーフレールの構造が開示されている。

特開平０６-０２４２７８号公報

ルーフパネルの車両前後方向の一端部はルーフレールによって支持されるが、ルーフパネルのより中央側の支持剛性を高めるために、ルーフレールの車両前後方向の幅を広くすることが考えらえる。しかしながら、ルーフレールの車両前後方向の幅を単に広くすると、ルーフレールが大型化し、重量当たりの剛性性能の低下する点で非効率であり、また、コストの増大も発生する。

本発明の目的は、ルーフレールの大型化をせずにルーフパネルの支持剛性を高める車体上部構造を提供することにある。

本発明によれば、
ルーフパネルと、
車幅方向に延設され、前記ルーフパネルの車両前後方向の一端部を支持するルーフレールと、を備える車体上部構造であって、
車幅方向に離間して複数配置され、前記ルーフレールから前記車両前後方向に延びて前記ルーフパネルに接続されるブラケットをさらに備え、
前記ルーフパネルは、前記車両前後方向に延びるビードを前記車幅方向に離間して複数有し、
前記ビードは、前記車両前後方向において前記ルーフパネルの前記一端部から離間して配置され、
複数の前記ブラケットは、複数の前記ビードのそれぞれの延長線上に配置される、
ことを特徴とする車体上部構造が提供される。

本発明によれば、ルーフレールの大型化をせずにルーフパネルの支持剛性を高める車体上部構造を提供することができる。

一実施形態に係る車体上部構造が適用された車両の外観図。 （Ａ）は一実施形態に係る車体上部構造であって車内側から見た状態を示す図、（Ｂ）は図２（Ａ）のI−I線断面図。 一実施形態に係るブラケットが取り付けられた細部を示す図。 （Ａ）はブラケットの斜視図、（Ｂ）はブラケットの平面図、（Ｃ）はブラケットの底面図、（Ｄ）は図４（Ｂ）のIII−III線断面図。 図２（Ａ）のII−II線断面図。 一実施形態に係る車体上部構造であってルームミラーブラケット及びルームランプブラケットが設けられた状態を示す斜視図。 一実施形態に係る車体上部構造であってルームミラーブラケット及びルームランプブラケットが設けられた状態を示す底面図。 図７のIV−IV線断面図。

図１は本発明の一実施形態に係る車体上部構造２が適用された車両の左側前方からの外観図である。本実施形態の車両１は四輪乗用車である。車両１は、左右の前ドアと、左右の後ドアと、後端面のテールゲートとを有した５ドア車である。

車両１の上部には車両１の屋根を構成するルーフパネル１０が設けられる。ルーフパネル１０は、略矩形の形状を有し、例えば金属製の板状部材によって形成された部材である。本実施形態では、ルーフパネル１０は、剛性向上のため、ルーフパネル１０の構成部材を湾曲して一体に形成したビード１０１を有する。ビード１０１は、車両前後方向に延び、車幅方向に離間して複数設けられている。

また、本実施形態では、ビード１０１の車両前後方向前側端部は、ルーフパネル１０の車両前後方向前側端部から離間しており、ルーフパネル１０の前側端部には、ビード１０１の形成されていない平坦領域１０ａが形成されている。平坦領域１０ａにより、剛性向上のためにビード１０１を設けた場合であっても、車両１を正面から見た場合に、ビード１０１の存在が目立たなくすることができる。

図１と共に図２を参照する。図２（Ａ）は車体上部構造２車内側から見上げた状態を示す図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のI-I線断面図である。本実施形態の車体上部構造２は、ルーフパネル１０と、ルーフレール２０とを含む。

ルーフパネル１０の平坦領域１０ａの車両前後方向前端部側には、ルーフレール２０が設けられ、ビード１０１は、ルーフレール２０から車両前後方向に離間した位置に設けられる。また、図２（Ｂ）で示すように、本実施形態では、ビード１０１は車両上下方向下側に凸の形状を有している。

ビード１０１は、車両上下方向上側に凸の形状も適用可能である。また、本実施形態ではビード１０１の数は４本であるが、その数はこれに限定されず、１つ、２つ、３つ又は５つ以上でもよい。なお、本実施形態では剛性向上のためビード１０１を設けているが、ビード１０１を設ける目的は限定されない。

ルーフレール２０は、車幅方向に長い形状を有し、例えば金属製の板状部材によって形成される。ルーフレール２０は、ルーフパネル１０の車両上下方向下方で、ルーフパネル１０の車両前後方向の一端部を支持するように車幅方向に跨って延設される。ルーフレール２０は、ルーフパネル１０の車両前後方向の一端部を支持することで、ルーフパネル１０の一端部付近の支持剛性を高めることができる。

ここで図５を参照する。図５は図２（Ａ）のII−II線断面図である。ルーフレール２０は、車両前後方向に離間した一対の縦壁部２０１及び２０３と、一対の縦壁部の下端部を接続する底壁部２０２を含み、これら壁部とルーフパネル１０によって閉断面Ｓ１が形成されている。閉断面Ｓ１が形成されることで、ルーフパネル１０の支持剛性が高められる。縦壁部２０１は、ルーフレール２０の車両前後方向で車両中央側に位置し、縦壁部２０３は、ルーフレール２０の車両前後方向で車両外側に位置する。

再び図２を参照する。本実施形態では、ルーフパネル１０は、車内側から見上げた場合に、平坦領域１０ａ上であってルーフレール２０が配置されていない領域Ｒ１と、ビード１０１が車幅方向に複数離間して設けられている領域Ｒ２とを含む。ビード１０１が設けられている領域Ｒ２は、領域Ｒ１と比較して剛性の高い領域である。すなわち、ルーフパネル１０は、ルーフレール２０から車両前後方向に離間した位置に、当該位置とルーフレール２０までの区間（領域Ｒ１）よりも剛性が高い部位（領域Ｒ２）を有する。

本実施形態の車体上部構造２は、ブラケット２１をさらに含み、ブラケット２１は、ルーフレール２０から前記車両前後方向に延びてルーフパネル１０に接続され、領域Ｒ１上に跨って配置される。相対的に剛性が低い領域Ｒ１にブラケット２１が設けられることで、ルーフレール２０を大型化することなく、その剛性を向上することができる。ブラケット２１は、例えば、金属製の板状の部材から形成された略矩形の形状を有し、車幅方向に離間して複数配置される。本実施形態では、車幅方向に離間したビード１０１の延長線上にそれぞれ配置される。ビード１０１の延長線上に配置されるブラケット２１の数は限定されず、ビード１０１と同数でもよく、ビード１０１より少ない数も採用可能である。

図３及び図４を参照する。図３はブラケットが取り付けられた細部を示す図であり、図４（Ａ）はブラケットの斜視図、図４（Ｂ）はブラケットの平面図、図４（Ｃ）はブラケットの底面図、図４（Ｄ）は図４（Ｂ）のII−II線断面図である。

ブラケット２１は、ルーフレール２０に固定される固定部２１１と、ルーフパネル１０に固定されるフランジ部２１２とを含む。固定部２１１は、ルーフレール２０の縦壁部２０１に固定される。閉断面Ｓ１を形成する縦壁部２０１にブラケット２１を直接固定することで、ブラケット２１からルーフレール２０へ加わる荷重の伝達効率を向上することができる。

本実施形態では、固定部２１１は、ルーフパネル１０から車両上下方向で下方に離間した位置に設けられる。本実施形態によれば、ブラケット２１がルーフレール２０に固定されるので、ルーフパネル１０に加わる荷重を、ブラケット２１を介してルーフレール２０の底壁部２０２側も含んだルーフレール２０全体に、より効率的に伝達させることができる。従って、ルーフパネル１０の剛性をより向上することができる。固定方法は、例えば、ボルト締結等による機械的接合や、溶接等による冶金的接合、接着剤等による化学的接合等であってもよい。

ブラケット２１のフランジ部２１２は、車両前後方向で車両中央側の端部で車幅方向に延設されている。本実施形態では、フランジ部２１２のルーフパネル１０に対抗する対向面２１６は、接着剤等によりルーフパネル１０に固定される。さらに本実施形態では、フランジ部２１２には、ルーフパネル１０に対向する面に凹部２１３が車幅方向に延在して設けられる。本実施形態によれば、凹部２１３に例えばマスチックシーラー等の接着剤を充填することで、ブラケット２１とルーフパネル１０との接着性を向上することができる。従って、前記ルーフパネルの支持性能を向上することができる。なお、固定方法は、例えば、ボルト締結等による機械的接合や、溶接等による冶金的接合等であってもよい。

図３で示すように、本実施形態では、フランジ部２１２の対向面２１６と反対の裏面には、凹部２１３の凹形状に沿った凸部２１４が設けられている。本実施形態によれば、凸部２１４を設けることで、凸部２１４が補強用リブの役割を果たすので、フランジ部２１２自体の剛性を向上できる。また、凸部２１４を設けない場合よりもフランジ部２１２を薄く形成できる。従って、軽量化やコスト低減を図ることができる。

図３、図４と共に図５を参照する。ルーフパネル１０のビード１０１は、ビード先端部１０２がルーフパネル１０の車両前後方向前側端部から離間するように設けられる。ビード先端部１０２とビード１０１が形成されていない面との境界付近（領域Ｒ１とＲ２の境界付近）は、例えば応力が集中しやすい等の理由により、領域Ｒ１の中でも特に剛性の低い部位（脆弱部５０）が形成される場合がある。本実施形態では、ブラケット２１は脆弱部５０又は脆弱部５０に近接する位置まで延設され、ここでフランジ部２１２によってルーフパネル１０に固定される。つまり、ブラケット２１は、ルーフレール２０から領域Ｒ１を横断して脆弱部５０又は脆弱部５０に近接する位置を支持している。従って、ビード１０１が設けられず剛性の低い領域Ｒ１を補強しつつ、応力が集中しやすい等の理由により特に剛性の低い脆弱部５０も補強することができる。

本実施形態では、剛性向上のためルーフパネル１０にビード１０１を設けているが、ルーフパネル１０の剛性向上や軽量化等のため板厚を部位によって異ならせる場合においても本実施形態のブラケット２１を適用できる。例えば、Ｒ１領域の板厚が薄く、Ｒ２領域の板厚が厚い場合に、ルーフレール２０から領域Ｒ１を横断するようにブラケット２１を配置してもよい。このような構成により、板厚を部位によって異ならせる場合に他の領域と比較して剛性の低い領域をブラケット２１によって補強でき、ルーフパネル１０全体の支持剛性を向上することができる。

また、例えばハイルーフ型車両等においてルーフパネル１０に屈曲部が設けられる場合においても、ブラケット２１を適用可能である。例えば、ルーフパネル１０が、ルーフレール２０から屈曲部までのＲ１領域と、屈曲部から車両前後方向後方の領域Ｒ２を含む場合において、ルーフレール２０から領域Ｒ１を横断するようにブラケット２１を設けてもよい。このような構成により、比較的剛性の低い屈曲部付近をブラケット２１のフランジ部２１２で補強することができる。従って、ルーフパネル１０の支持剛性を向上することができる。また、ハイルーフ型車両はルーフパネル１０の車両上下方向の幅が大きいため、ルーフレール２０が大型化しやすいが、ブラケット２１を適用することで、ルーフレール２０の大型化を防ぐことができる。

本実施形態では、ブラケット２１は、フランジ部２１２から固定部２１１にかけて車両上下方向下側に傾斜する傾斜部２１５を有する。本実施形態によれば、ブラケット２１に傾斜部２１５を設けることにより、傾斜部２１５と、ルーフパネル１０と、ルーフレール２０の縦壁部２０１とで閉断面が形成される。すなわち、ルーフパネル１０とルーフレール２０とで形成される閉断面Ｓ１に加えて、傾斜部２１５とルーフパネル１０とルーフレール２０の縦壁部２０１とで形成される閉断面Ｓ２が形成されることになる。従って、ルーフパネル１０へ加わる上方向からの荷重に対する剛性をより向上することができる。また、ルーフパネル１０へ加わる上方向からの荷重を、傾斜部２１５を介して縦壁部２０１へ伝達することができる。

以上のように、本実施形態に係る車体上部構造２によれば、ブラケット２１は、ルーフレール２０よりも車両前後方向の車両中央側でルーフパネル１０を支持するので、ルーフパネル１０を車両前後方向で一端部から離間した位置で支持することができる。従って、ルーフレール２０の大型化をせずにルーフパネル１０の支持剛性を向上ができる。

なお、本実施形態において、ルーフレール２０及びブラケット２１はルーフパネル１０の車両前後方向前側に設けられているが、後側に適用することもでき、あるいは、前側と後側の双方に適用可能である。

図６及び図７を参照する。図６は、一実施形態に係る車体上部構造であってルームミラーブラケット及びルームランプブラケットが設けられた状態を示す斜視図であり、図７はその底面図である。

ルームミラーブラケット６０は、ルーフレール２０の車幅方向中央付近に配置され、車幅方向に離間する一対の側面部６０１及び６０２と、側面部６０１及び６０２を接続する底面部６０３と、底面部６０３の車両前後方向前側に延設される前面部６０４を含む。側面部６０１及び６０２は鍔部６０５及び６０６を有し、鍔部６０５及び６０６は底壁部２０２に固定される。また、前面部６０４は、縦壁部２０３に固定される。底壁部２０２及び縦壁部２０３との固定方法は、例えば、ボルト締結等による機械的接合や、溶接等による冶金的接合、接着剤等による科学的接合等であってもよい。本実施形態では、ルームミラーブラケット６０にルームミラーを固定する際は、底面部６０３に設けられた孔６０７にボルト等を通すことで、ボルト締結等によって固定する。固定方法は、溶接等による冶金的接合、接着剤等による化学的接合等であってもよい。

ルームランプブラケット６１は、ルームミラーブラケット６０の車両前後方向後方に設けられる。ルームランプブラケット６１は、本体部６１１と、本体部から延出し、側面部６０１及び６０２の互いに対向する側の面にそれぞれ取り付けられる第１の取付部６１３及び６１４と、本体部から延出し、縦壁部２０１に取り付けられる第２の取付部６１５を含む。取付部６１３、６１４及び６１５は、例えば、ボルト締結等による機械的接合や、溶接等による冶金的接合、接着剤等による科学的接合等で固定されてもよい。また、本実施形態では、本体部６１１は孔６１６を有する。孔６１６にボルト等を通すことで、ルームランプをボルト締結等によって固定する。固定方法は、溶接等による冶金的接合、接着剤等による科学的接合等であってもよい。

本実施形態によれば、ルームランプブラケット６１が複数の取付部を有し、ルーフレール２０及びルームミラーブラケット６０の両方に固定されるので、いずれか一方に固定される場合よりも、ルームランプブラケット６１の強度を向上することができる。従って、ルームランプブラケット６１の取付剛性を高めることができる。

図８は、図７のIV−IV線断面図である。本実施形態では、第１の取付部と第２の取付部が車両上下方向に離間して設けられる。従って、ルームランプブラケット６１をより安定的に取り付けることができる。

＜実施形態のまとめ＞
１．上記実施形態の車体構造は、
ルーフパネル(例えば10)と、
車幅方向に延設され、前記ルーフパネルの車両前後方向の一端部を支持するルーフレール(例えば20)と、を備える車体上部構造であって、
車幅方向に離間して複数配置され、前記ルーフレールから前記車両前後方向に延びて前記ルーフパネルに接続されるブラケット(例えば21)をさらに備える、
ことを特徴とする。

この実施形態によれば、前記ルーフレールから複数の前記ブラケットが前記車両前後方向に延びているので、前記ルーフレールから離間した位置まで、前記ブラケットによって前記ルーフパネルを支持することができる。従って、前記ルーフレールを前記車両前後方向に大型化をせずにルーフパネルの支持剛性を向上ができる。

２．上記実施形態の車体構造は、
前記ルーフパネルは、前記ルーフレールから前記車両前後方向に離間した位置に、該位置と前記ルーフレールまでの区間(例えばR1)よりも剛性が高い部位(例えばR2)があり、
前記ブラケットは、前記ルーフレールから前記部位までの前記区間に跨って設けられる、
ことを特徴とする。

この実施形態によれば、前記区間が前記ブラケットによって支持されるので、前記ルーフレールの前記車両前後方向で相対的に剛性が低い部分を前記ブラケットにより補強することができる。

３．上記実施形態の車体構造は、
前記ルーフパネルは、前記車両前後方向に延びるビード(例えば101)を前記車幅方向に離間して複数有し、
前記ビードは、前記車両前後方向において前記ルーフパネルの前記一端部から離間して配置され、前記ブラケットの少なくとも１つは、前記ビードの延長線上に配置される、
ことを特徴とする。

この実施形態によれば、前記ブラケットが前記ビードの延長線上に配置されるので、前記ビードが形成される部位と比較して剛性の低い前記ビードが形成されていない部位を補強することができる。

４．上記実施形態の車体構造は、
前記ブラケットは、前記ルーフパネルに固定されるフランジ部(例えば212)を有し、
該フランジ部は、前記ルーフパネルに対向する対向面(例えば216)に凹(例えば213)部を有する、
ことを特徴とする。

この実施形態によれば、前記対向面に前記凹部が設けられるので、前記凹部にマスチックシーラーなどの接着剤に代表される固定材の収容スペースを確保することができる。従って、前記ブラケットと前記ルーフパネルとの固定性能を向上することができる。

５．上記実施形態の車体構造は、
前記フランジ部は板状の部材で形成され、前記対向面と反対の裏面は、前記凹部の凹形状に沿った凸部(例えば214)が形成されていることを特徴とする。

この実施形態によれば、前記凸部が補強用リブの役割を果たすので、前記フランジ部の剛性を向上でき、前記ルーフパネルへ加わる荷重に対する支持剛性や、前記ルーフパネルへの固定性能を向上できる。また、凸形状を設けない場合よりも前記フランジ部を薄く形成できる。従って、軽量化やコスト低減を図ることができる。

６．上記実施形態の車体構造は、
前記ルーフレールは、前記車両前後方向に離間した一対の縦壁部(例えば211,213)と、前記一対の縦壁部の下端部を接続する底壁部(例えば212)と、を含み、
前記ブラケットは、前記一対の縦壁部のうち前記車両前後方向で車両中央側の縦壁(例えば21)に固定される、
ことを特徴とする。

この実施形態によれば、前記ブラケットが前記ルーフレールに直接固定されるので、前記ルーフレールと前記ルーフパネルによって形成される閉断面に直接接続される。従って、前記ルーフレールへ加わる荷重の伝達効率を向上することができる。

７．上記実施形態の車体構造は、
前記ブラケットは、前記ルーフパネルに固定される位置から前記ルーフレールに固定される位置に向かって車両上下方向で下方向に傾斜する傾斜部(例えば215)を有する、
ことを特徴とする。

この実施形態によれば、前記ブラケットに前記傾斜部が設けられるので、前記傾斜部と、前記ルーフパネルと、前記ルーフレールとで閉断面が形成される。従って、前記ルーフパネルへ加わる上方向からの荷重に対する剛性を向上できる。

８．上記実施形態の車体構造は、
前記ルーフレールに固定され、ルームミラーを支持するルームミラーブラケット(例えば60)と、
ルームランプを支持するルームランプブラケット(例えば61)と、を備え
前記ルームランプブラケットは、前記ルームミラーブラケットに取り付けられる第１の取付部(例えば613,614)と、前記ルーフレールに取り付けられる第２の取付部(例えば615)とを有する、
ことを特徴とする。

この実施形態によれば、前記ルームランプブラケットが前記ルーフレール及び前記ルームミラーブラケットの両方に固定される。従って、いずれか一方に固定される場合よりも前記ルームランプブラケットの強度を向上できる。

１ 車両、１０ ルーフパネル、２０ ルーフレール、２１ ブラケット

Claims (7)

1. ルーフパネルと、
   車幅方向に延設され、前記ルーフパネルの車両前後方向の一端部を支持するルーフレールと、を備える車体上部構造であって、
   車幅方向に離間して複数配置され、前記ルーフレールから前記車両前後方向に延びて前記ルーフパネルに接続されるブラケットをさらに備え、
   前記ルーフパネルは、前記車両前後方向に延びるビードを前記車幅方向に離間して複数有し、
   前記ビードは、前記車両前後方向において前記ルーフパネルの前記一端部から離間して配置され、
   複数の前記ブラケットは、複数の前記ビードのそれぞれの延長線上に配置される、
   ことを特徴とする車体上部構造。
2. ルーフパネルと、
   車幅方向に延設され、前記ルーフパネルの車両前後方向の一端部を支持するルーフレールと、を備える車体上部構造であって、
   車幅方向に離間して複数配置され、前記ルーフレールから前記車両前後方向に延びて前記ルーフパネルに接続されるブラケットをさらに備え、
   前記ブラケットは、前記車両前後方向の車両中央側の端部で前記ルーフパネルに固定され、前記車両前後方向の車両外側の端部で前記ルーフレールに固定され、
   前記ルーフパネルに固定される位置から前記ルーフレールに固定される位置に向かって車両上下方向で下方向に傾斜する傾斜部を有する、
   ことを特徴とする車体上部構造。
3. 前記ルーフパネルは、前記ルーフレールから前記車両前後方向に離間した位置に、該位置と前記ルーフレールまでの区間よりも剛性が高い部位があり、
   前記ブラケットは、前記ルーフレールから前記部位までの前記区間に跨って設けられる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車体上部構造。
4. 前記ブラケットは、前記ルーフパネルに固定されるフランジ部を有し、
   該フランジ部は、前記ルーフパネルに対向する対向面に凹部を有する、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車体上部構造。
5. 前記フランジ部は板状の部材で形成され、前記対向面と反対の裏面は、前記凹部の凹形状に沿った凸部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の車体上部構造。
6. 前記ルーフレールは、前記車両前後方向に離間した一対の縦壁部と、前記一対の縦壁部の下端部を接続する底壁部と、を含み、
   前記ブラケットは、前記一対の縦壁部のうち前記車両前後方向で車両中央側の縦壁部に固定される、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車体上部構造。
7. 前記ルーフレールに固定され、ルームミラーを支持するルームミラーブラケットと、
   ルームランプを支持するルームランプブラケットと、を備え
   前記ルームランプブラケットは、
   前記ルームミラーブラケットに取り付けられる第１の取付部と、
   前記ルーフレールに取り付けられる第２の取付部とを有する、
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の車体上部構造。

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