車両構造
【課題】側面衝突などによりセンピラーに外力が負荷された場合に、車両上部の変形が抑制される車両構造を提供する。
【解決手段】センターピラーインナ２１の上部に、ルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１によって挟み込まれると共にルーフ５に至るまで延在する延長部２４を形成し、ルーフ５とルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１と延長部２４とをルーフ５の車幅方向の端部にて結合する。
【解決手段】センターピラーインナ２１の上部に、ルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１によって挟み込まれると共にルーフ５に至るまで延在する延長部２４を形成し、ルーフ５とルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１と延長部２４とをルーフ５の車幅方向の端部にて結合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルーフとセンターピラーとを結合する車両構造に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両上部の変形を防止する車両構造として、例えば特開平2009-220599号公報に示されているように、ルーフレインフォースの車幅方向外側端部に形成された接合壁部とルーフパネルの車両幅方向外縁部に形成された縦壁部を重ね合わせて接合することにより、ルーフパネルの車両幅方向外縁部の変形を防止する車両構造が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2009-220599号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような車両構造においては、センターピラーインナの上端部はルーフサイドレールの下端部と結合されているため、センターピラーインナとルーフサイドレールの間には結合部が存在することとなる。通常、結合部の剛性は、結合部のない一体部の剛性よりも低い。この場合、車両衝突などによりセンターピラーに外力が負荷された場合、結合部に応力が集中し荷重がルーフサイドレールまで伝達されにくくなる。よって、車両衝突などによりセンターピラーに外力が負荷された場合に、荷重をルーフサイドレールまで伝達しやすくすることで車両上部の変形を抑制することができる車両構造の開発が望まれている。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ルーフサイドレールおよびセンターピラーの間の結合剛性を高め、衝突などによりセンターピラーが受けた荷重をセンターピラーおよびルーフサイドレールが共同して受け止めることにより、車両上部の変形を抑制することができる車両構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明に係る車両構造は、車両上側で水平方向に拡がるルーフと、前記ルーフの車幅方向の両端側で車両前後方向に延在するルーフサイドレールアウタと、前記ルーフサイドレールアウタの内側で車両前後方向に延在するルーフサイドレールインナと、車幅方向の両端側で車両の上下方向に向けて配設され、前記ルーフサイドレールアウタと前記ルーフサイドレールインナによって挟み込まれると共に前記ルーフに至るまで延在する延長部が形成されたセンターピラーインナとを備え、前記ルーフと前記ルーフサイドレールアウタと前記ルーフサイドレールインナと前記延長部とが前記ルーフの車幅方向の端部にて結合されて構成される。
【０００７】
本発明によれば、センターピラーインナにはルーフに至るまで延在する延長部が設けられていることで、センターピラーインナの上端部はルーフの車幅方向の端部と直接結合されることになる。このような構成を採用することで、センターピラーインナの上端部はルーフサイドレールとの間に結合部を介することなく直接ルーフと結合されるため、ルーフサイドレールおよびセンターピラーインナの間の結合剛性が高められる。よって、衝突などによってセンターピラーが受けた荷重をセンターピラーおよびルーフサイドレールが共同して受け止めることができるため、車両上部の変形が抑制される。
【０００８】
また、前記センターピラーインナには補強部が形成されていることが好ましい。
【０００９】
この場合には、センターピラーインナの剛性が高められるため、センターピラーインナの変形が抑制される。
【００１０】
また、前記補強部は、車両の上下方向に延在するビードであることが好ましい。
【００１１】
この場合には、ビードはプレス加工などによりセンターピラーインナを成形する際に同時に形成されることが可能なため、加工工程を増やすことなく容易に補強部を形成することが可能である。
【００１２】
また、前記補強部は、前記延長部よりも下側の部位から前記延長部に亘って形成されていることが好ましい。
【００１３】
この場合には、延長部に亘ってセンターピラーインナの剛性が高められるため、ルーフサイドレールおよびセンターピラーインナの間の結合剛性がさらに高められより効果的に車両上部の変形が抑制される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ルーフサイドレールおよびセンターピラーインナの間の結合剛性が高められる。よって、衝突などによりセンターピラーが受けた荷重をセンターピラーおよびルーフサイドレールが共同して受け止めることができるため、車両上部の変形が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る車両構造の概略を示した断面図である。
【図２】図１に示す車両構造の概略を示した斜視図である。
【図３】図２に示す車両構造のA-A断面を示した矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る車両構造の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、本明細書中において、車両が直前進している際の前方方向を「前方」と定め、「前」「後」等の方向を表す語を用いることとする。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る車両構造の概略を表す断面図を示しており、図２は、図１に示す車両構造の斜視図を示している。図１及び図２には、車両の車幅方向の一方側のみの構造が示されている。
また、図３は、図２中のA-A断面を車両下側から見た拡大断面図を示している。
なお、図２及び図３における「×印」はスポット溶接の打点を表している。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係る車両構造１は、センターピラー２と、ルーフサイドレール３と、ルーフ５とを備えて構成されている。
【００１９】
センターピラー２は、車幅方向の両側の車両前後方向略中央に配置され車両の上下方向に延在する部材であって、側面衝突時のエネルギを吸収する部材として機能する。センターピラー２は、センターピラーアウタ２２とセンターピラーインナ２１とを向かい合わせて結合することで構成される。
【００２０】
センターピラーインナ２１の上部には、延長部２４が形成されている。延長部２４は、センターピラーインナ２１を直接ルーフ５と結合するための部分である。延長部２４は、ルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１によって挟み込まれるように設けられている。延長部２４の上端部は、ルーフ５の車幅方向の端部に至るまで延在している。また、延長部２４の上端部は、ルーフ５の車幅方向の端部との結合が容易に行えるように水平方向に向かって曲折されている。
【００２１】
図２に示すように、センターピラーインナ２１にはビード２３が形成されている。ビード２３は、センターピラーインナ２１の側面衝突に対する剛性を高めるための補強部として機能するものである。ビード２３は、センターピラーインナ２１の一部をプレス加工などによって曲折して形成され、車両の上下方向に延在するように形成されている。例えば、ビード２３は、車両内側に凸となる台形形状断面に形成され、センターピラーインナ２１の略中央部をはさむ2箇所に配設されている。ビード２３は、延長部２４よりも下側の部位から延長部２４に亘って形成されている。
【００２２】
ルーフ５は、車両上側で水平方向に拡がる部材であって、車両天井として機能する。ルーフ５は、車両前後方向略中央で車幅方向に延在するルーフセンタークロス５１を平板状のルーフパネル５２の下面に結合することによって構成される。
【００２３】
図１に示すように、ルーフサイドレール３は、ルーフ５の車幅方向の両側で車両前後方向に延在し断面略六角形状の閉断面を構成する部材であって、センターピラー２と共に側面衝突時のエネルギを吸収する部材として機能する。ルーフサイドレール３は、ルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１とを向かい合わせて結合することによって構成される。また、ルーフサイドレール３の車両外側には、センターピラー２の一部とルーフサイドレール３を覆うようにサイドアウタパネル４が配置されている。
【００２４】
ルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１の間には延長部２４が配設されている。そして、ルーフ５とルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１と延長部２４とがルーフ５の車幅方向の端部にてスポット溶接により結合されている。スポット溶接は、例えば、車両前後方向に沿って4箇所行われる。
また、ルーフサイドレール３の下端部にて、ルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１と延長部２４とがスポット溶接により結合される。スポット溶接は、例えば、車両前後方向に沿ってビード部の位置に2箇所とセンターピラーインナの車両前後方向の両端部付近に2箇所の計4箇所に行われる。
また、ルーフサイドレール３の車両上下方向略中央にて、ルーフサイドレールインナ３１とビード２３とがねじで締結される。締結は、例えば、車両前後方向に沿ってビード部の位置に2箇所行われる。
【００２５】
次に、本実施形態に係る車両構造の作用及び効果について説明する。
【００２６】
本実施形態に係る車両構造１によれば、センターピラーインナ２１にはルーフ５に至るまで延在する延長部２４が設けられていることで、センターピラーインナ２１の上端部はルーフ５の車幅方向の端部と直接結合されることになる。従来の車両構造では、センターピラーインナとルーフサイドレールの間には剛性の低い結合部が存在していたが、本実施形態のような構成を採用することでセンターピラーインナ２１の上端はルーフサイドレール３との間に結合部を介することなく直接ルーフ５と結合するため、ルーフサイドレール３およびセンターピラーインナ２１の間の結合剛性が従来の車両構造よりも高められることとなる。よって、衝突などによってセンターピラー２が受けた荷重をセンターピラー２およびルーフサイドレール３が共同して受け止めることができるため、車両上部の変形が従来の車両構造よりも抑制される。さらに、本実施形態においては補強部たるビードが延長部２４よりも下側の部位から延長部２４に亘って形成されているため、センターピラー自体の剛性が高められ、より効率的に衝突などによる荷重を受け止めることができる。ビードは、プレス加工などによりセンターピラーインナを成形する際に同時に形成されることが可能なため、加工工程を増やすことなく形成することが可能である。よって、コストの増加を抑えつつ、衝突に強い車両構造を提供することが可能となる。
【００２７】
また、ルーフサイドレール３およびセンターピラーインナ２１の間の結合剛性を高める方法としてルーフサイドレール３およびセンターピラーインナ２１の厚みを増す方法が考えられるが、この場合には部品の重量増加やコストアップが生じてしまう。これに対し、本実施形態に係る車両構造１では、部品の重量増加やコストアップを抑えつつ車両上部の変形が抑制される。
【００２８】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、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、上記実施形態において、ルーフ５とルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１と延長部２４との結合をスポット溶接によって行うのではなく、ボルト結合やリベット結合などによって行っても良い。
【符号の説明】
【００２９】
１…車両構造、２１…センターピラーインナ、２３…ビード、２４…延長部、３１…ルーフサイドレールインナ、３２…ルーフサイドレールアウタ、５…ルーフ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルーフとセンターピラーとを結合する車両構造に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両上部の変形を防止する車両構造として、例えば特開平2009-220599号公報に示されているように、ルーフレインフォースの車幅方向外側端部に形成された接合壁部とルーフパネルの車両幅方向外縁部に形成された縦壁部を重ね合わせて接合することにより、ルーフパネルの車両幅方向外縁部の変形を防止する車両構造が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2009-220599号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような車両構造においては、センターピラーインナの上端部はルーフサイドレールの下端部と結合されているため、センターピラーインナとルーフサイドレールの間には結合部が存在することとなる。通常、結合部の剛性は、結合部のない一体部の剛性よりも低い。この場合、車両衝突などによりセンターピラーに外力が負荷された場合、結合部に応力が集中し荷重がルーフサイドレールまで伝達されにくくなる。よって、車両衝突などによりセンターピラーに外力が負荷された場合に、荷重をルーフサイドレールまで伝達しやすくすることで車両上部の変形を抑制することができる車両構造の開発が望まれている。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ルーフサイドレールおよびセンターピラーの間の結合剛性を高め、衝突などによりセンターピラーが受けた荷重をセンターピラーおよびルーフサイドレールが共同して受け止めることにより、車両上部の変形を抑制することができる車両構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明に係る車両構造は、車両上側で水平方向に拡がるルーフと、前記ルーフの車幅方向の両端側で車両前後方向に延在するルーフサイドレールアウタと、前記ルーフサイドレールアウタの内側で車両前後方向に延在するルーフサイドレールインナと、車幅方向の両端側で車両の上下方向に向けて配設され、前記ルーフサイドレールアウタと前記ルーフサイドレールインナによって挟み込まれると共に前記ルーフに至るまで延在する延長部が形成されたセンターピラーインナとを備え、前記ルーフと前記ルーフサイドレールアウタと前記ルーフサイドレールインナと前記延長部とが前記ルーフの車幅方向の端部にて結合されて構成される。
【０００７】
本発明によれば、センターピラーインナにはルーフに至るまで延在する延長部が設けられていることで、センターピラーインナの上端部はルーフの車幅方向の端部と直接結合されることになる。このような構成を採用することで、センターピラーインナの上端部はルーフサイドレールとの間に結合部を介することなく直接ルーフと結合されるため、ルーフサイドレールおよびセンターピラーインナの間の結合剛性が高められる。よって、衝突などによってセンターピラーが受けた荷重をセンターピラーおよびルーフサイドレールが共同して受け止めることができるため、車両上部の変形が抑制される。
【０００８】
また、前記センターピラーインナには補強部が形成されていることが好ましい。
【０００９】
この場合には、センターピラーインナの剛性が高められるため、センターピラーインナの変形が抑制される。
【００１０】
また、前記補強部は、車両の上下方向に延在するビードであることが好ましい。
【００１１】
この場合には、ビードはプレス加工などによりセンターピラーインナを成形する際に同時に形成されることが可能なため、加工工程を増やすことなく容易に補強部を形成することが可能である。
【００１２】
また、前記補強部は、前記延長部よりも下側の部位から前記延長部に亘って形成されていることが好ましい。
【００１３】
この場合には、延長部に亘ってセンターピラーインナの剛性が高められるため、ルーフサイドレールおよびセンターピラーインナの間の結合剛性がさらに高められより効果的に車両上部の変形が抑制される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ルーフサイドレールおよびセンターピラーインナの間の結合剛性が高められる。よって、衝突などによりセンターピラーが受けた荷重をセンターピラーおよびルーフサイドレールが共同して受け止めることができるため、車両上部の変形が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る車両構造の概略を示した断面図である。
【図２】図１に示す車両構造の概略を示した斜視図である。
【図３】図２に示す車両構造のA-A断面を示した矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る車両構造の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、本明細書中において、車両が直前進している際の前方方向を「前方」と定め、「前」「後」等の方向を表す語を用いることとする。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る車両構造の概略を表す断面図を示しており、図２は、図１に示す車両構造の斜視図を示している。図１及び図２には、車両の車幅方向の一方側のみの構造が示されている。
また、図３は、図２中のA-A断面を車両下側から見た拡大断面図を示している。
なお、図２及び図３における「×印」はスポット溶接の打点を表している。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係る車両構造１は、センターピラー２と、ルーフサイドレール３と、ルーフ５とを備えて構成されている。
【００１９】
センターピラー２は、車幅方向の両側の車両前後方向略中央に配置され車両の上下方向に延在する部材であって、側面衝突時のエネルギを吸収する部材として機能する。センターピラー２は、センターピラーアウタ２２とセンターピラーインナ２１とを向かい合わせて結合することで構成される。
【００２０】
センターピラーインナ２１の上部には、延長部２４が形成されている。延長部２４は、センターピラーインナ２１を直接ルーフ５と結合するための部分である。延長部２４は、ルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１によって挟み込まれるように設けられている。延長部２４の上端部は、ルーフ５の車幅方向の端部に至るまで延在している。また、延長部２４の上端部は、ルーフ５の車幅方向の端部との結合が容易に行えるように水平方向に向かって曲折されている。
【００２１】
図２に示すように、センターピラーインナ２１にはビード２３が形成されている。ビード２３は、センターピラーインナ２１の側面衝突に対する剛性を高めるための補強部として機能するものである。ビード２３は、センターピラーインナ２１の一部をプレス加工などによって曲折して形成され、車両の上下方向に延在するように形成されている。例えば、ビード２３は、車両内側に凸となる台形形状断面に形成され、センターピラーインナ２１の略中央部をはさむ2箇所に配設されている。ビード２３は、延長部２４よりも下側の部位から延長部２４に亘って形成されている。
【００２２】
ルーフ５は、車両上側で水平方向に拡がる部材であって、車両天井として機能する。ルーフ５は、車両前後方向略中央で車幅方向に延在するルーフセンタークロス５１を平板状のルーフパネル５２の下面に結合することによって構成される。
【００２３】
図１に示すように、ルーフサイドレール３は、ルーフ５の車幅方向の両側で車両前後方向に延在し断面略六角形状の閉断面を構成する部材であって、センターピラー２と共に側面衝突時のエネルギを吸収する部材として機能する。ルーフサイドレール３は、ルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１とを向かい合わせて結合することによって構成される。また、ルーフサイドレール３の車両外側には、センターピラー２の一部とルーフサイドレール３を覆うようにサイドアウタパネル４が配置されている。
【００２４】
ルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１の間には延長部２４が配設されている。そして、ルーフ５とルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１と延長部２４とがルーフ５の車幅方向の端部にてスポット溶接により結合されている。スポット溶接は、例えば、車両前後方向に沿って4箇所行われる。
また、ルーフサイドレール３の下端部にて、ルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１と延長部２４とがスポット溶接により結合される。スポット溶接は、例えば、車両前後方向に沿ってビード部の位置に2箇所とセンターピラーインナの車両前後方向の両端部付近に2箇所の計4箇所に行われる。
また、ルーフサイドレール３の車両上下方向略中央にて、ルーフサイドレールインナ３１とビード２３とがねじで締結される。締結は、例えば、車両前後方向に沿ってビード部の位置に2箇所行われる。
【００２５】
次に、本実施形態に係る車両構造の作用及び効果について説明する。
【００２６】
本実施形態に係る車両構造１によれば、センターピラーインナ２１にはルーフ５に至るまで延在する延長部２４が設けられていることで、センターピラーインナ２１の上端部はルーフ５の車幅方向の端部と直接結合されることになる。従来の車両構造では、センターピラーインナとルーフサイドレールの間には剛性の低い結合部が存在していたが、本実施形態のような構成を採用することでセンターピラーインナ２１の上端はルーフサイドレール３との間に結合部を介することなく直接ルーフ５と結合するため、ルーフサイドレール３およびセンターピラーインナ２１の間の結合剛性が従来の車両構造よりも高められることとなる。よって、衝突などによってセンターピラー２が受けた荷重をセンターピラー２およびルーフサイドレール３が共同して受け止めることができるため、車両上部の変形が従来の車両構造よりも抑制される。さらに、本実施形態においては補強部たるビードが延長部２４よりも下側の部位から延長部２４に亘って形成されているため、センターピラー自体の剛性が高められ、より効率的に衝突などによる荷重を受け止めることができる。ビードは、プレス加工などによりセンターピラーインナを成形する際に同時に形成されることが可能なため、加工工程を増やすことなく形成することが可能である。よって、コストの増加を抑えつつ、衝突に強い車両構造を提供することが可能となる。
【００２７】
また、ルーフサイドレール３およびセンターピラーインナ２１の間の結合剛性を高める方法としてルーフサイドレール３およびセンターピラーインナ２１の厚みを増す方法が考えられるが、この場合には部品の重量増加やコストアップが生じてしまう。これに対し、本実施形態に係る車両構造１では、部品の重量増加やコストアップを抑えつつ車両上部の変形が抑制される。
【００２８】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、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、上記実施形態において、ルーフ５とルーフサイドレールアウタ３２とルーフサイドレールインナ３１と延長部２４との結合をスポット溶接によって行うのではなく、ボルト結合やリベット結合などによって行っても良い。
【符号の説明】
【００２９】
１…車両構造、２１…センターピラーインナ、２３…ビード、２４…延長部、３１…ルーフサイドレールインナ、３２…ルーフサイドレールアウタ、５…ルーフ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両上側で水平方向に拡がるルーフと、
前記ルーフの車幅方向の両端側で車両前後方向に延在するルーフサイドレールアウタと、
前記ルーフサイドレールアウタの内側で車両前後方向に延在するルーフサイドレールインナと、
車幅方向の両端側で車両の上下方向に向けて配設され、前記ルーフサイドレールアウタと前記ルーフサイドレールインナによって挟み込まれると共に前記ルーフに至るまで延在する延長部が形成されたセンターピラーインナとを備え、
前記ルーフと前記ルーフサイドレールアウタと前記ルーフサイドレールインナと前記延長部とが前記ルーフの車幅方向の端部にて結合されている、
車両構造。
【請求項２】
前記センターピラーインナには補強部が形成されている、
請求項１に記載の車両構造。
【請求項３】
前記補強部は、車両の上下方向に延在するビードである、
請求項２に記載の車両構造。
【請求項４】
前記補強部は、前記延長部よりも下側の部位から前記延長部に亘って形成されている、
請求項２または請求項３に記載の車両構造。
【請求項１】
車両上側で水平方向に拡がるルーフと、
前記ルーフの車幅方向の両端側で車両前後方向に延在するルーフサイドレールアウタと、
前記ルーフサイドレールアウタの内側で車両前後方向に延在するルーフサイドレールインナと、
車幅方向の両端側で車両の上下方向に向けて配設され、前記ルーフサイドレールアウタと前記ルーフサイドレールインナによって挟み込まれると共に前記ルーフに至るまで延在する延長部が形成されたセンターピラーインナとを備え、
前記ルーフと前記ルーフサイドレールアウタと前記ルーフサイドレールインナと前記延長部とが前記ルーフの車幅方向の端部にて結合されている、
車両構造。
【請求項２】
前記センターピラーインナには補強部が形成されている、
請求項１に記載の車両構造。
【請求項３】
前記補強部は、車両の上下方向に延在するビードである、
請求項２に記載の車両構造。
【請求項４】
前記補強部は、前記延長部よりも下側の部位から前記延長部に亘って形成されている、
請求項２または請求項３に記載の車両構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１６８１３２（Ｐ２０１１−１６８１３２Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３２６２８（Ｐ２０１０−３２６２８）
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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