JPH05124540A - 自動車の車体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車体部材同士が交差する交差部における剛性
を段階的に変化させ得るような自動車の車体構造を提供
する。 【構成】 フロントピラー１０は、フロントピラーイン
ナ１１と、フロントピラーアウタ１２と、フロントピラ
ー補強板１３とからなり、ルーフサイドフレーム２０
は、ルーフレールインナ２１と、ルーフサイドフレーム
アウタ２２とからなり、フロントピラー補強板１３の上
端部がルーフサイドフレーム２０内へ大きく延長され、
またフロントピラーインナ１１もルーフサイドフレーム
２０内へ少し延長され、ルーフレールインナ２１の前端
部がフレームピラー１０内へ延長され、フレームピラー
１０とルーフサイドフレーム２０の交差部１Ｊにおいて
パネル部材のラップ枚数が範囲Ａで３枚、範囲Ｂで４
枚、範囲Ｃで３枚、範囲Ｄで２枚とされ、剛性が徐々に
漸減する剛性漸減部が設けられた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の車体構造に関
し、特に車体の車体部材が、それに隣接する１又は複数
の車体部材に交差する交差部の構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車体構造には、閉断面状の車体
部材とこれに隣接する１又は２つの閉断面状の車体部材
とが交差する交差部、閉断面状の車体部材とこれに隣接
するパネル状の車体部材とが交差する交差部、など多数
の交差状の接合部が含まれている。例えば、閉断面状の
フロントピラーの上端部は、それに隣接する閉断面状の
ルーフサイドフレームの前端部と、閉断面状又は略閉断
面状のフロントヘッダーの端部とに交差させて溶接接合
され、また、実公平１−９７３９号公報にも記載のよう
に、閉断面状の左右のルーフサイドフレームにはルーフ
パネルの左右両端部が交差されて溶接接合される。前記
閉断面状の車体部材は、複数のパネル部材の接合フラン
ジ部同士を接合することで構成され、閉断面状の車体部
材同士の交差部では、両者のインナパネル部材同士、ア
ウタパネル部材同士が夫々接合されるうえ、両者の接合
フランジ部同士が接合される。 また、閉断面状の車体
部材とパネル状車体部材との接合部では、前者の接合フ
ランジ部と後者の接合フランジ部とが接合される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動車の車体構
造においては、車体部材同士の交差部において３〜４枚
のパネル部材がラップ状に配設されることは少なくない
が、そのようなラップ枚数の多い部分から急にラップ枚
数が１〜２枚の状態に変化するため、そのような剛性の
急変部には応力集中が発生しやすく、その応力集中によ
り塑性変形が生じ易いなどの問題がある。前記塑性変形
に起因して、シール部材（例えば、モヒカンレール部に
装着されたシール部材）でシールするシール性が低下し
やすくなるという問題もある。更に、下部車体構造とル
ーフ構造との接合部の結合剛性が十分でない場合には、
車体の曲げや捩じり剛性が低下するという問題もある。
本発明の目的は、車体部材同士が交差する交差部におけ
る剛性を段階的に変化させ得るような自動車の車体構造
を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る自動車の
車体構造は、自動車の車体構造のうちの、車体の車体部
材がそれに隣接する１又は複数の車体部材に交差する交
差部の構造において、前記交差部において複数の車体部
材は、夫々に付属するパネル部材を相互にラップさせた
状態で接合され、前記交差部には、相互にラップさせる
パネル部材のラップ枚数が少なくとも３つの状態に亙っ
て徐々に減少する剛性漸減部が設けられたことを特徴と
するものである。

【０００５】請求項２に係る自動車の車体構造は、請求
項１の車体構造において、前記車体部材の交差部は、フ
ロントピラーとルーフサイドフレームとの交差部である
ことを特徴とするものである。

【０００６】請求項３に係る自動車の車体構造は、請求
項１の車体構造において、前記車体部材の交差部は、セ
ンタピラーとルーフサイドフレームとの交差部であるこ
とを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】請求項１に係る自動車の車体構造においては、
車体の車体部材がそれに隣接する１又は複数の車体部材
に交差する交差部の構造において、その交差部において
複数の車体部材は、夫々に付属するパネル部材を相互に
ラップさせた状態で接合され、前記交差部には、相互に
ラップさせるパネル部材のラップ枚数が少なくとも３つ
の状態に亙って徐々に減少する剛性漸減部が設けられて
いるので、前記交差部に剛性の急変部がなくなって応力
集中が生じにくくなり、応力集中に起因する塑性変形が
発生しにくくなる。

【０００８】請求項２に係る自動車の車体構造において
は、基本的に請求項１と同様の作用が得られるうえ、前
記車体部材の交差部は、フロントピラーとルーフサイド
フレームとの交差部であるため、これら３つの車体部材
の交差部に剛性の急変部がなくなって、その交差部に応
力集中が生じにくくなり、塑性変形も生じにくくなる。
また、下部車体構造とルーフ構造との接合部の構造が改
善されるため、車体の曲げや捩じり剛性が向上する。

【０００９】請求項３に係る自動車の車体構造において
は、基本的に請求項１と同様の作用が得られるうえ、前
記車体部材の交差部は、センタピラーとルーフサイドフ
レームとの接合部であるため、これらの交差部に剛性の
急変部がなくなって、その交差部に応力集中が生じにく
くなり、塑性変形も生じにくくなる。また、請求項２と
同様に、下部車体構造とルーフ構造との接合部の構造が
改善されるため、車体の曲げや捩じり剛性が向上する。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば、作用の項で説明したよ
うに，次のような効果が得られる。請求項１に係る自動
車の車体構造によれば、車体部材の交差部に、相互にラ
ップさせるパネル部材のラップ枚数が少なくとも３つの
状態に亙って徐々に減少する剛性漸減部を設けたことに
より、その交差部に剛性の急変部がなくなって応力集中
が生じにくくなり、応力集中に起因する塑性変形が発生
しにくくなる。

【００１１】請求項２に係る自動車の車体構造によれ
ば、基本的に請求項１と同様の効果が得られるうえ、フ
ロントピラーとルーフサイドフレームとの交差部に剛性
の急変部がなくなって、その交差部に応力集中が生じに
くくなり、塑性変形も生じにくくなる。また、下部車体
構造とルーフ構造との接合部の構造が改善されるため、
車体の曲げや捩じり剛性が向上する。

【００１２】請求項３に係る自動車の車体構造によれ
ば、基本的に請求項１と同様の効果が得られるうえ、セ
ンタピラーとルーフサイドフレームとの交差部に剛性の
急変部がなくなって、その交差部に応力集中が生じにく
くなり、塑性変形も生じにくくなる。また、請求項２と
同様に、下部車体構造とルーフ構造との接合部の構造が
改善されるため、車体の曲げや捩じり剛性が向上する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基いて
説明する。本実施例は、車体のルーフパネルの左右両端
部にモヒカンレールを備えた自動車の車体構造に本発明
を適用した場合の実施例である。図１は、車体の全体構
造を示し、図２はフロントピラー１０とルーフサイドフ
レーム２０とルーフパネル５０の前端に接合されたフロ
ントヘッダー３０とルーフパネル３０との接合部の構造
を示し、図３はルーフサイドフレーム２０とセンタピラ
ー４０とルーフパネル５０との接合部の構造を示すもの
である。図１〜図５に示すように、前記ルーフサイドフ
レーム２０は、基本的には、ルーフレールインナ２１
と、ルーフサイドフレームアウタ２２とで閉断面状に構
成され、これら両者の相対応する接合フランジ部同士を
接合することで一体化されたルーフサイドフレーム２０
が構成されている。

【００１４】前記フロントピラー１０は、前記ルーフサ
イドフレームアウタ２２に溶接接合して一体化されたフ
ロントピラーアウタ１２と、フロントピラーインナ１１
と、これらの間に配設されたフロントピラー補強板１３
とで閉断面状に構成され、これら３者の対応する接合フ
ランジ部同士を接合することで一体化されたフロントピ
ラー１０が構成されている。前記フロントヘッダー３０
は、溝型断面に形成され、その前端の接合フランジ部は
ルーフパネル５０の前端の接合フランジ部５０ａに接合
されまたその後端のフランジ部はルーフパネル５０に接
合されていないが、フロントヘッダー３０とその上面に
接合されるクロージングプレートとで閉断面構造にする
場合もある。次に、前記フロントピラー１０とルーフサ
イドフレーム２０とフロントヘッダー３０とルーフパネ
ル５０との接合部に関して、前記ルーフレールインナ２
１の前端部は、フロントピラー１０の上端部分まで所定
長さ延長され、その接合フランジ部はフロントピラー１
０の対応する接合フランジ部１０ａ、１０ｂに接合され
ている。また、前記ルーフレールインナ２１の前部の一
部は、フロントヘッダー３０の方へ所定長さ延長されて
いる。尚、符号２１ａは、ルーフレールインナ２１の前
端を示し、また符号２１ｂはフロントヘッダー３０側へ
延びたルーフレールインナ２１の内端を示す。

【００１５】前記フロントピラーインナ１１の上端部
は、ルーフサイドフレーム２０の前端部分まで延長さ
れ、その接合フランジ部はルーフサイドフレーム２０の
対応する接合フランジ部２０ａ、２０ｂに接合され、ま
たフロントピラーインナ１１の上端部は、フロントヘッ
ダー３０側へ延長され、この延長部によりフロントヘッ
ダー３０の端部側部分が構成されている。前記フロント
ピラー補強板１３の上端部は、ルーフサイドフレーム２
０に沿ってフロントピラーインナ１１の上端部の後端１
１ａよりも所定距離後方まで延長され、その接合フラン
ジ部はルーフサイドフレーム２０の対応する接合フラン
ジ部２０ａ、２０ｂに接合されている。尚、符号１３ａ
は、フロントピラー補強板１３の上端の後端を示す。従
って、フロントピラー１０とルーフサイドフレーム２０
との交差部１Ｊに関して、図２に図示のように、パネル
部材のラップ枚数は、範囲Ａでは３枚、範囲Ｂでは４
枚、範囲Ｃでは３枚、範囲Ｄでは２枚となっており、パ
ネル部材のラップ枚数が少なくとも３つの状態に亙って
漸減する剛性漸減部が構成されている。尚、フロントウ
インド開口部２に沿う接合フランジ部１０ａ、５０ａの
接合構造は、図５に図示の通りであり、前記パネル部材
のラップ枚数の漸減に対応して接合フランジ部のラップ
枚数が３つの状態に亙って漸減する構造になっている。

【００１６】次に、ルーフサイドフレーム２０とセンタ
ピラー４０とルーフパネル５０とを接合する接合部の構
造に関して、図６〜図８に示すように、前記センタピラ
ー４０は、前記ルーフサイドフレームアウタ２２に溶接
接合して一体化されたセンタピラーアウタ４２と、セン
タピラーインナ４１と、両者間に配設されたセンタピラ
ー補強板４３とで閉断面状に構成され、これら３者の対
応する接合フランジ部同士を接合することでセンタピラ
ー４０は一体化されたセンタピラー４０に構成されてい
る。更に、センタピラー４０の上端側部分の内部に配設
されたアンカナットプレート４４はセンタピラーインナ
４１に接合されるとともにアンカナットプレート４４の
上端部は外方へ屈曲されてセンタピラー補強板４３に接
合されている。

【００１７】前記センタピラーインナ４１の上端部は、
ルーフサイドフレーム２０内へ延長され且つルーフサイ
ドフレーム２０内で前後に所定長さ延長され、センタピ
ラーインナ４１の上端の接合フランジ部がルーフレール
インナ２１の内面に接合されている。尚、符号４１ａ、
４１ｂは、夫々センタピラーインナ４１の上端部の前
端、後端を示す。前記センタピラー補強板４３の上端部
は、ルーフサイドフレーム２０内へ延長され且つルーフ
サイドフレーム２０内で前記センタピラーインナ４１の
上端部よりも長く前後に所定長さ延長され、センタピラ
ー補強板４３の上端の接合フランジ部はルーフサイドフ
レーム２０とルーフパネル５０とが接合されるモヒカン
レール６０の所の接合フランジ部２０ａに接合されてい
る。尚、符号４３ａ、４３ｂは、夫々センタピラー補強
板４３の上端部の前端、後端を示す。

【００１８】従って、パネル部材のラップ枚数は、範囲
Ｄでは２枚、範囲Ｅでは３枚、範囲Ｆでは４枚、範囲Ｇ
では３枚、範囲Ｈでは２枚となっており、パネル部材の
ラップ枚数が３つの状態に亙って漸減する剛性漸減部が
センタピラー４０の上端の前後両側に構成されている。
尚、ルーフレールインナ２１の一部は、センタピラー４
０内へ所定長さ延長されてセンタピラーインナ４１の内
面に接合されている。尚、サイドドア開口部３に沿う接
合フランジ部２０ｂ、４０ａの接合構造は、図８に図示
の通りであり、前記パネル部材のラップ枚数の漸減に対
応して接合フランジ部のラップ枚数が３つの状態に亙っ
て漸減する構造になっている。更に、ルーフサイドフレ
ーム２０と、ルーフパネル５０とが接合される接合フラ
ンジ部２０ａ、５０ｂは、溝型形状の段落ち状に形成さ
れて両者の接合フランジ部２０ａ、５０ｂ同士が接合さ
れ、そこにルーフパネル５０の全長に延びる溝型断面の
モヒカンレール６０が構成され、モヒカンレール６０に
は図示外のシール部材が装着されることになる。尚、前
記フロントピラー１０、ルーフサイドフレーム２０、フ
ロントヘッダー３０、センタピラー４０、ルーフパネル
５０は、夫々車体の車体部材に相当するものである。

【００１９】以上説明した自動車の車体構造において
は、閉断面構造のフロントピラー１０とルーフサイドフ
レーム２０とが交差する交差部１Ｊの剛性が急変しない
ように、パネル部材のラップ枚数が４枚、３枚、２枚と
徐々に漸減する剛性漸減部を設けたため、剛性の急変部
に発生する応力集中が起こらず、その応力集中に起因す
る塑性変形も発生することがない。同様に、ルーフサイ
ドフレーム２０とセンタピラー４０との交差部２Ｊの剛
性が急変しないように、パネル部材のラップ枚数が４
枚、３枚、２枚と徐々に漸減する剛性漸減部を設けたた
め、剛性の急変部に発生する応力集中が起こらず、その
応力集中に起因する塑性変形も発生することがない。し
かも、前記のように下部車体構造とルーフ構造との接合
部の構造を改善して剛性の急変部を解消したことによ
り、車体の曲げや捩じり剛性が強化され、これにより車
室内の静粛性が向上する。また、モヒカンレール６０が
変形しにくくなるため、モヒカンレール６０に装着され
るシール部材のシール性が低下することもない。

【００２０】尚、図示省略したが、リヤピラー７０とル
ーフサイドフレーム２０との交差部においても、前記と
同様に剛性漸減部が設けられることは勿論であり、フロ
ントピラー１０とサイドシル８０との交差部やセンタピ
ラー４０とサイドシル８０との交差部にも前記同様の剛
性漸減部を設けることも可能であり、その他種々の車体
部材同士の交差部にも前記同様の剛性漸減部を設けるこ
とも有り得る。尚、本発明は、４ドアセダン型自動車以
外の種々の自動車の車体構造にも同様に適用し得ること
はいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車の車体の斜視図である。

【図２】フロントピラーとルーフサイドフレームとフロ
ントヘッダーとルーフパネルの接合部の拡大斜視図であ
る。

【図３】図２の３−３線断面図である。

【図４】図３の４−４線断面図である。

【図５】図２の５−５線断面図である。

【図６】ルーフサイドフレームとセンタピラーとルーフ
パネルとの接合部の拡大斜視図である。

【図７】図６の７−７線断面図である。

【図８】図６の８−８線断面図である。

【符号の説明】

１Ｊ フロントピラーとルーフサイドフレームとの
交差部 ２Ｊ ルーフサイドフレームとセンタピラーとの交
差部 １０ フロントピラー ２０ ルーフサイドフレーム ３０ フロントヘッダー ４０ センタピラー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車の車体構造のうちの、車体の車体
   部材がそれに隣接する１又は複数の車体部材に交差する
   交差部の構造において、 前記交差部において複数の車体部材は、夫々に付属する
   パネル部材を相互にラップさせた状態で接合され、 前記交差部には、相互にラップさせるパネル部材のラッ
   プ枚数が少なくとも３つの状態に亙って徐々に減少する
   剛性漸減部が設けられたことを特徴とする自動車の車体
   構造。
2. 【請求項２】 前記車体部材の交差部は、フロントピラ
   ーとルーフサイドフレームとの交差部であることを特徴
   とする請求項１に記載の自動車の車体構造。
3. 【請求項３】 前記車体部材の交差部は、センタピラー
   とルーフサイドフレームとの交差部であることを特徴と
   する請求項１に記載の自動車の車体構造。