車体の衝撃緩衝構造
【課題】車体側方からの衝突による衝撃荷重入力時の乗員の安全性を確保する車体の衝撃緩衝構造を提供する。
【解決手段】中空閉断面形状の左右のルーフサイドレール１０、左右のルーフサイドレール１０に取り付けられた左右のセンタピラー２０、センタピラー２０の上端位置に対応してルーフサイドレール１０間に架設されたルーフブレース３０を備えた車体の衝撃緩衝構造において、センタピラー２０は、ルーフサイドレール１０の重心Ｏの高さ位置より上方の位置に車体側方から入力される衝撃荷重Ｆの荷重入力点Ｐが設定されるようにルーフサイドレール１０に取り付けられ、ルーフブレース３０とセンタピラー２０との間でルーフサイドレール１０の内側面に設けられて衝撃荷重Ｆをルーフブレース３０に伝達する荷重伝達部材４０を備える。
【解決手段】中空閉断面形状の左右のルーフサイドレール１０、左右のルーフサイドレール１０に取り付けられた左右のセンタピラー２０、センタピラー２０の上端位置に対応してルーフサイドレール１０間に架設されたルーフブレース３０を備えた車体の衝撃緩衝構造において、センタピラー２０は、ルーフサイドレール１０の重心Ｏの高さ位置より上方の位置に車体側方から入力される衝撃荷重Ｆの荷重入力点Ｐが設定されるようにルーフサイドレール１０に取り付けられ、ルーフブレース３０とセンタピラー２０との間でルーフサイドレール１０の内側面に設けられて衝撃荷重Ｆをルーフブレース３０に伝達する荷重伝達部材４０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の衝撃緩衝構造、特に、ルーフブレースが架設された車体の前後方向に延在するルーフサイドレールを左右に備え、かつ左右のルーフサイドレールに結合された左右のセンタピラーを備えた車体の衝撃緩衝構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
センタピラーの上端が結合された車体の前後方向に延在する左右のルーフサイドレールの間には、センタピラーの上端の位置に対応してほぼ直線上で車幅方向に延在するルーフブレースが架設されている。かかる構造を備えた車体の側部に衝撃荷重が入力された場合に、この衝撃荷重を緩衝する技術が、種々提案されている。
【０００３】
特許文献１には、側方衝突時にルーフブレースの変形を抑制する車体構造が開示されている。この特許文献１の車体構造を、図６及び図７を用いて説明する。なお、図６及び図７において、矢線ＩＮは車室内方、矢線ＯＵＴは車室外方を示し、矢線Ｈは車体上方、矢線Ｌは車体下方を示す。
【０００４】
図６は、特許文献１で開示される従来の車体構造を示すものであって、センタピラー１１０、ルーフサイドレール１２０及びルーフブレース１３０を備えて構成されている。
【０００５】
センタピラー１１０は、車体内側のピラーインナ１１１及び車体外側のピラーアウタ１１２を備え、これらピラーインナ１１１とピラーアウタ１１２とによって車体上下方向に延在する中空閉断面形状に形成されている。ピラーインナ１１１とピラーアウタ１１２との間には、ピラーアウタ１１２側を補強するピラーアウタリンフォース１１３が介在されている。
【０００６】
ルーフサイドレール１２０は、車体内側のサイドレールインナ１２１及び車体外側のサイドレールアウタ１２２を備え、これらサイドレールインナ１２１とサイドレールアウタ１２２とによって車体前後方向に延在する中空閉断面形状に形成される。サイドレールインナ１２１とサイドレールアウタ１２２の端縁とが接合されて、車室内方ＩＮ側に第１フランジ１２３が形成され、車室外方ＯＵＴ側に第２フランジ１２４が形成される。
【０００７】
このルーフサイドレール１２０の第２フランジ１２４側において、ピラーインナ１１１の上端部１１１ａがサイドレールインナ１２１の下部に接合され、ピラーアウタリンフォース１１３の上端部１１３ａがサイドレールアウタ１２２の中間領域に接合されて、センタピラー１１０がルーフサイドレール１２０に取り付けられている。
【０００８】
これにより、車体側方から衝撃荷重Ｆが入力されると、図７で示すように、ルーフサイドレール１２０の第２フランジ１２４側が車室内方ＩＮ側へ変位し、この変位に伴って、ルーフブレース１３０がルーフサイドレール１２０の第２フランジ１２４に対して車室外方ＯＵＴ側へ相対的に変位するようにルーフサイドレール１２０の第１フランジ１２３とルーフブレース１３０の取付フランジ１３１とが互いに屈曲変形して、衝撃荷重Ｆが吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１３２９２３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１によると、側方衝突の際に、センタピラー１１０からルーフサイドレール１２０に伝達される衝撃荷重Ｆは、ピラーインナ１１１側の上端部１１１ａから伝達される衝撃荷重Ｆ１とピラーアウタリンフォース１１３側の上端部１１３ａから伝達される衝撃荷重Ｆ２とに分散して伝達される。これら分散した衝撃荷重Ｆの入力荷重中心点Ｐは、ルーフサイドレール１２０の重心Ｏより下方となる。
【００１１】
従って、側方衝突によってセンタピラー１１０からルーフサイドレール１２０に入力荷重中心点Ｐとする衝撃荷重Ｆが入力され、ルーフサイドレール１２０に、重心Ｏを回転軸とした回転モーメントＭが作用することとなる。その結果、ルーフサイドレール１２０を介して衝撃荷重Ｆをルーフブレース１３０に伝達してルーフブレース１３０を圧壊させることができず、衝撃荷重Ｆを効率的に吸収できないことが懸念される。
【００１２】
また、衝撃荷重Ｆによって、サイドレールインナ１２１とサイドレールアウタ１２２とによって形成された中空閉断面形状が潰れ変形することとなる。その結果、ルーフサイドレール１２０を介して衝撃荷重Ｆをルーフブレース１３０に効率的に伝達し、該部で衝撃荷重Ｆを効率的に吸収できないことが懸念される。
【００１３】
更に、ルーフサイドレール１２０に回転モーメントＭが作用することによって、ルーフサイドレール１２０とルーフブレース１３０との接合が剥離され、ルーフサイドレール１２０とルーフブレース１３０とが分断されてしまう場合もある。その結果、ルーフサイドレール１２０を介して衝撃荷重Ｆをルーフブレース１３０に伝達してルーフブレース１３０を圧壊させることができず、衝撃荷重Ｆを効率的に吸収できないことが懸念される。
【００１４】
このように、ルーフサイドレール１２０に回転モーメントＭが作用したり、ルーフサイドレール１２０とルーフブレース１３０とが分断したりすると、衝撃荷重Ｆの入力によって乗員に影響を及ぼす可能性が生じることとなる。
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車体側方からの衝突による衝撃荷重入力時の乗員の安全性を確保する車体の衝撃緩衝構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明による車体の衝撃緩衝構造は、車室上方両側に沿って車体前後方向に延在する中空閉断面形状の左右のルーフサイドレール、該左右のルーフサイドレールに取り付けられた車体上下方向に延在する左右のセンタピラー、該左右のセンタピラーの上端位置に対応して前記左右のルーフサイドレールの間に架設されて車幅方向に延在するルーフブレースを備えた車体の衝撃緩衝構造において、前記左右のセンタピラーの取付は、車体側方から衝撃荷重が入力された際に入力荷重中心点が前記左右のルーフサイドレールのそれぞれの重心高さ位置より上方の位置に設定される位置において取り付けられ、前記ルーフブレースと前記左右のセンタピラーとの間で前記左右のルーフサイドレールの内側面に固定されて前記衝撃荷重を前記ルーフブレースに伝達する荷重伝達部材を備えることを特徴とする。
【００１７】
この発明によると、車体側方から入力される衝撃荷重の入力荷重中心点がルーフサイドレールの重心の高さ位置より上方の位置に設定される。従って、ルーフサイドレールの重心高さ位置より上方の位置から衝撃荷重が入力されて、この衝撃荷重がルーフサイドレールの上側から、ルーフサイドレールの内側面に固定された荷重伝達部材に伝達される。この衝撃荷重は、荷重伝達部材を介してルーフブレースに分散伝達される。
【００１８】
その結果、ルーフサイドレールに、ルーフサイドレールの重心を中心とした回転モーメントが作用することが抑制されたうえで、ルーフブレースに分散伝達された衝撃荷重によってルーフブレースがその延在方向に圧壊することで衝撃荷重が効率的に吸収される。
【００１９】
請求項２に記載の発明による車体の衝撃緩衝構造は、請求項１に記載の車体の衝撃緩衝構造において、前記荷重伝達部材は、前記車体の前方側に配設される前部荷重伝達部材と、該前部荷重伝達部材と間隙を介して前記車体の後方側に配設される後部荷重伝達部材と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
この発明によると、ルーフサイドレールに伝達された衝撃荷重をルーフブレースに分散伝達する荷重伝達部材が、車体前方側及び後方側のそれぞれに設けられていることから、車体側方から入力された衝撃荷重をより効率的にルーフブレースに分散伝達することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明による車体の衝撃緩衝構造は、請求項１または２に記載の車体の衝撃緩衝構造において、前記ルーフサイドレールは、車体内側に位置するサイドレールインナと、車体外側に位置するサイドレールアウタと、該サイドレールアウタと前記サイドレールインナとの間に設けられて前記サイドレールインナと重ね合わせられて前記サイドレールアウタ側を補強するサイドレールアウタリンフォースとを備え、該サイドレールアウタリンフォースと前記サイドレールインナとが重ね合わせられた接合部に前記ルーフブレースが接合され、前記接合部に伝達される前記衝撃荷重に対する抗力を有するビード部が前記サイドレールインナに形成されたことを特徴とする。
【００２２】
この発明によると、サイドレールインナに、接合部に伝達される衝撃荷重に対する抗力を有するビード部が形成されていることから、車体側方から入力される衝撃荷重に対するルーフサイドレールの抗力が増大する。従って、サイドレールアウタリンフォース、サイドレールインナ及びルーフブレースの接合部の破断が抑制され、衝撃荷重をルーフブレースに効率的に分散伝達することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明による車体の衝撃緩衝構造は、請求項１または２に記載の車体の衝撃緩衝構造において、前記ルーフサイドレールは、車体内側に位置するサイドレールインナと、車体外側に位置するサイドレールアウタと、該サイドレールアウタと前記サイドレールインナとの間に設けられて前記サイドレールインナと重ね合わせられて前記サイドレールアウタ側を補強するサイドレールアウタリンフォースとを備え、該サイドレールアウタリンフォースと前記サイドレールインナとが重ね合わせられた接合部に前記ルーフブレースが接合され、前記接合部に伝達される前記衝撃荷重に対する抗力を有するビード部が前記サイドレールアウタリンフォースに形成されたことを特徴とする。
【００２４】
この発明によると、サイドレールアウタリンフォースに、接合部に伝達される衝撃荷重に対する抗力を有するビード部が形成されていることから、車体側方から入力される衝撃荷重に対するルーフサイドレールの抗力が増大する。従って、サイドレールアウタリンフォース、サイドレールインナ及びルーフブレースの接合部の破断が抑制され、衝撃荷重をルーフブレースに効率的に分散伝達することができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明に係る車体の衝撃緩衝構造によれば、車体側方から入力される衝撃荷重の入力荷重中心点が、ルーフサイドレールの重心の高さ位置より上方の位置に設定される。従って、ルーフサイドレールの重心高さ位置より上方の位置から衝撃荷重が荷重伝達部材に入力されることから、ルーフサイドレールに、ルーフサイドレールの重心を中心とした回転モーメントが作用することが抑制されたうえで、荷重伝達部材を介して衝撃荷重がルーフブレースに効率的に分散伝達される。これにより、ルーフブレースがその延在方向に圧壊することで車体側方から入力された衝撃荷重が効率的に吸収され、車体側方からの衝突による衝撃荷重入力時の乗員の安全性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造の概略を説明する図５のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造の斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造の要部斜視図である。
【図４】本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造の作用を説明する図である。
【図５】本実施の形態の車体の衝撃緩衝構造が適用される車体の概略を説明する図である。
【図６】従来の車体の衝撃緩衝構造の概略を説明する図である。
【図７】同じく、従来の車体の衝撃緩衝構造の概略を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、本発明の実施の形態について、図１〜５に基づいて説明する。なお、図１〜図５において、矢線Ｈは車体上方、矢線Ｌは車体下方、矢線ＩＮは車室内方、矢線ＯＵＴは車室外方を示し、矢線Ｆは車体前方、矢線Ｒは車体後方を示す。
【００２８】
まず、図５に基づいて、本実施の形態の車体の衝撃緩衝構造が適用される車体の概略について説明する。図示のように、車体１は、車室２への出入り口となるフロントドア開口部３が形成される。車体１は、車室２の上方両側に沿って、車体１の前後方向に延在する左右のルーフサイドレール１０が配設され、車室２の下方両側に沿って、車体１の前後方向に延在する左右のサイドシル５が配設される。フロントドア開口部２の後端において、上端がルーフサイドレール１０に結合するとともに下端がサイドシル５に結合して上下方向に延在するセンタピラー２０が配置される。ルーフサイドレール１０に結合するセンタピラー２０の上端の位置に対応して、左右のルーフサイドレール１０の間にルーフブレースであるセンタブレース３０が架設されて、車幅方向に延在する。
【００２９】
次に、本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造について説明する。なお、本実施の形態において、車体の両側部に形成された車体の衝撃緩衝構造はいずれも同じ構造であることから、車体の左側部に形成された車体の衝撃緩衝構造を例として説明する。
【００３０】
図１は、本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造の概略を説明する図５のＩ−Ｉ線断面図、図２は、本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造の斜視図である。図示のように、本実施の形態では、車体前後方向に延在するルーフサイドレール１０の重心Ｏよりも上方の位置に、車体１の側方から入力される衝撃荷重の入力荷重中心点Ｐが設定されるように、センタピラー２０がルーフサイドレール１０に結合している。更に、本実施の形態では、ルーフサイドレール１０の車室内方ＩＮ側であって、入力荷重中心点Ｐの上方の位置において、左右のルーフサイドレール１０の間にセンタブレース３０が架設される。このセンタブレース３０とルーフサイドレール１０との間で、ルーフサイドレール１０の延在方向と交差する車幅方向に亘って延在する荷重伝達部材となるセパレータ４０が、ルーフサイドレール１０の内側面に配設されている。
【００３１】
次に、本実施の形態の各部の具体的構成について説明する。
【００３２】
ルーフサイドレール１０は、サイドレールインナ１１及びサイドレールアウタ１２を備えるとともに、サイドレールインナ１１と重ね合わせられるサイドレールアウタリンフォース１３を備え、サイドレールインナ１１とサイドレールアウタリンフォース１３とによって形成された中空閉断面形状内にセパレータ４０が配設されて形成される。
【００３３】
サイドレールインナ１１は、車体前後方向に延在するインナ基部１１ａ、インナ基部１１ａの車室内方ＩＮ側の端部から車体上方Ｈに折曲して形成された側部１１ｂ、側部１１ｂから車室内方ＩＮに向かって傾斜して折曲して形成された連続部１１ｃ、連続部１１ｃから更に車室内方ＩＮに向かって折曲する接合部となる取付フランジ１１ｄを有する。これら側部１１ｂ、連続部１１ｃ及び取付フランジ１１ｄによって、車幅方向の断面形状が凹状であって車体前後方向に伸長するビード部１４Ａが形成される。
【００３４】
サイドレールインナ１１は、更に、インナ基部１１ａの車室外方ＯＵＴ側の端部から車室外方ＯＵＴ側に折曲して形成された側部１１ｅ、側部１１ｅから車体下方Ｌに向かって傾斜して折曲する取付フランジ１１ｆを有する。サイドレールインナ１１は、これらインナ基部１１ａ、側部１１ｂ、連続部１１ｃ、取付フランジ１１ｄ、側部１１ｅ及び取付フランジ１１ｆを有して、断面略ハット状に一体形成される。
【００３５】
サイドレールアウタ１２は、車体前後方向に延在するアウタ基部１２ａ、アウタ基部１２ａの両端から車体下方Ｌに向かって折曲する両側部１２ｂを有して、断面略ハット状に一体形成される。
【００３６】
サイドレールアウタリンフォース１３は、車体前後方向に延在するとともにサイドレールインナ１１のインナ基部１１ａと対向するリンフォース基部１３ａ、リンフォース基部１３ａの車室内方ＩＮ側の端部から車体下方Ｌに向かって傾斜して折曲して形成された側部１３ｂ、側部１３ｂから車室内方ＩＮに向かって折曲して形成されるとともにサイドレールインナ１１の取付フランジ１１ｄと結合する接合部となる取付フランジ１３ｃを有する。側部１３ｂには、車幅方向の断面形状が凸状のビード部１４Ｂが形成される。
【００３７】
サイドレールアウタリンフォース１３は、更に、リンフォース基部１３ａの車室外方ＯＵＴ側の端部から車体下方Ｌに向かって折曲して形成された側部１３ｄ、側部１３ｄから車室外方ＯＵＴ側に傾斜して折曲して形成されて後述するピラーインナ２１に連続するとともにサイドレールインナ１１の取付フランジ１１ｆと結合する取付フランジ１３ｅを有する。サイドレールアウタリンフォース１３は、これらリンフォース基部１３ａ、側部１３ｂ、取付フランジ１３ｃ、側部１３ｄ及び取付フランジ１３ｅを有して、断面略ハット状に一体形成される。
【００３８】
図３は、本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造の要部斜視図である。図３及び図２で示すように、セパレータ４０は、ルーフサイドレール１０内で車体前方Ｆ側に配設される前部荷重伝達部材となる前部セパレータ４１、及びルーフサイドレール１０内で車体後方Ｒ側に配設される後部荷重伝達部材となる後部セパレータ４２を備える。
【００３９】
前部セパレータ４１は、車幅方向に延在する側面視略二山状に形成された基部４１ａ、基部４１ａの上縁から車体後方Ｒに湾曲して基部４１ａの上縁に沿って延在する連続部４１ｂ、連続部４１ｂの車室内方ＩＮ側、車室外方ＯＵＴ側及び車室内方ＩＮ側と車室外方ＯＵＴ側との間において、連続部４１ｂから車体後方Ｒ側に向かって互いに間隙を介して突出する第１フランジ４１ｃ、第２フランジ４１ｄ及び第３フランジ４１ｅをそれぞれ有する。更に、基部４１ａの下縁に沿って車幅方向に延在して車体前方Ｆ側に屈曲する当接フランジ４１ｆを有する。
【００４０】
一方、後部セパレータ４２は、車幅方向に延在する側面視略台形状に形成された基部４２ａ、基部４２ａの車室内方ＩＮ側において車体後方Ｒ側に湾曲して基部４２ａの上縁に沿って延在する第１連続部４２ｂ、第１連続部４２ｂから車室外方ＯＵＴ側に向かって延在するとともに基部４２ａの上縁に沿って延在する第２連続部４２ｃ、第１連続部４２ｂから車体上方Ｈ側に突出する側面視略三角形状に形成された突部側面４２ｄ、突部側面４２ｄの上縁及び第２連続部４２ｃの上縁から車体後方Ｒ側に向かって突出して車室内方ＩＮ側から車室外方ＯＵＴ側に向かって延在する第１フランジ４２ｅ及び第１フランジ４２ｅと間隙を介して形成された第２フランジ４２ｆを有する。更に、基部４２ａの下縁に沿って車幅方向に延在して車体前方Ｆ側に屈曲する当接フランジ４２ｇを有する。
【００４１】
前部セパレータ４１の第１フランジ４１ｃ、第２フランジ４１ｄ及び第３フランジ４１ｅが、サイドレールアウタリンフォース１３の内側面にスポット溶接等によって結合され、前部セパレータ４１に対して車体後方Ｒ側において後部セパレータ４２の第１フランジ４２ｅ及び第２フランジ４２ｆがサイドレールアウタリンフォース１３の内側面にスポット溶接等によって結合される。
【００４２】
図１及び図２で再度示すように、上記構成を有するサイドレールインナ１１とサイドレールアウタリンフォース１３とが結合されてサイドレール部材１０Ａが形成され、このサイドレール部材１０Ａの取付フランジ１１ｆ、１３ｅ側が車体下方Ｌ側に傾斜するように配置されるとともに、サイドレールアウタリンフォース１３の外側面に近接してこの外側面を覆うようにサイドレールアウタ１２が取り付けられて、ルーフサイドレール１０が形成される。このような構成のルーフサイドレール１０の重心は、実質的に、サイドレール部材１０Ａの重心Ｏに設定される。
【００４３】
一方、サイドレール部材１０Ａのサイドレールアウタリンフォース１３の内側面には、前部セパレータ４１及び後部セパレータ４２が配設され、中空閉断面形状に形成されたサイドレール部材１０Ａ内において、前部セパレータ４１の当接フランジ４１ｆ及び後部セパレータ４２の当接フランジ４２ｇが、サイドレールインナ１１の内側面と間隙を介してサイドレールインナ１１と対向する。
【００４４】
センタピラー２０は、ピラーインナ２１及び図示しないピラーアウタを備えるとともに、ピラーインナ２１と重ね合わせられるピラーアウタリンフォース２３を備えて形成される。ピラーインナ２１は、サイドレールアウタリンフォース１３の取付フランジ１３ｅから連続して車体上下方向に延在して形成される。
【００４５】
ピラーアウタリンフォース２３は、車体上下方向に延在するリンフォース基部２３ａ、リンフォース基部２３ａの両端から車室内方ＩＮ側に折曲して形成された側部２３ｂを有して断面略コ字状に一体形成される。
【００４６】
ピラーアウタリンフォース２３の上端部には、上端部フランジ２４が形成される。この上端部フランジ２４は、リンフォース基部２３ａの上端から車室内方ＩＮ側に折曲して形成された稜線２４ａを介して車体前後方向に延在する上部フランジ２４ｂ、車体前方Ｆ側の側部２３ｂの上端において側部２３ｂから離反する方向に折曲して形成された側部フランジ２４ｃ、車体後方Ｒ側の側部２３ｂの上端において側部２３ｂから離反する方向に折曲して形成された側部フランジ２４ｄを有し、これら上部フランジ２４ｂ、側部フランジ２４ｃ及び２４ｄが連続して一体に形成される。
【００４７】
このピラーアウタリンフォース２３の上端部フランジ２４の上部フランジ２４ｂがサイドレールアウタリンフォース１３のリンフォース基部１３ａの外側面に当接し、側部フランジ２４ｃ及び２４ｄが、サイドレールアウタリンフォース１３の側部１３ｄに当接する。これにより、センタピラー２０を介してルーフサイドレール１０に入力される衝撃荷重Ｆの入力荷重中心点Ｐを通って車体前後方向に延在する稜線２４ａが、車体前後方向に延在するルーフサイドレール１０の重心Ｏの上方に位置するように設定される。
【００４８】
センタブレース３０は、その取付位置が入力荷重中心点Ｐよりも上方位置となるように、取付部３０ａにおいてルーフサイドレール１０の取付フランジ１１ｄ、１３ｃに重ね合わせられて取り付けられる。センタブレース３０の下方にはブレースブラケット３１が配設され、センタブレース３０の上方には、ルーフパネル３２が配設される。
【００４９】
次に、車体１の側方から他の車体等が衝突した場合の車体の衝撃緩衝構造の作用について、図４及び図１に基づいて説明する。
【００５０】
車体１の側方から他の車体が衝突すると、フロントドアを介して、センタピラー２０に衝撃荷重Ｆが入力される。センタピラー２０に入力された衝撃荷重Ｆは、入力荷重中心点Ｐを通って車体前後方向に延在する稜線２４ａを介してルーフサイドレール１０のサイドレール部材１０Ａに伝達される。このとき、ルーフサイドレール１０に入力される衝撃荷重Ｆの入力荷重中心点Ｐは、車体前後方向に延在するルーフサイドレール１０の重心Ｏの上方位置となる。
【００５１】
従って、上端部フランジ２４からサイドレール部材１０Ａに衝撃荷重Ｆが入力されても、サイドレール部材１０Ａに、重心Ｏを回転軸とした回転モーメントが作用することが極めて抑制される。サイドレール部材１０Ａに回転モーメントが作用することが抑制されたうえで、衝撃荷重Ｆの入力により、中空閉断面形状のサイドレール部材１０Ａが、サイドレール部材１０Ａの延在方向と交差する方向に圧壊する。すなわち、中空閉断面形状に形成されたサイドレール部材１０Ａが潰れ変形することによって、衝撃荷重Ｆが吸収される。
【００５２】
一方、サイドレール部材１０Ａの中空閉断面形状の内部には、前部セパレータ４１及び後部セパレータ４２が配設されていることから、サイドレール部材１０Ａの潰れ変形が進行すると、前部セパレータ４１の当接フランジ４１ｆがサイドレールインナ１１の内側面に当接し、後部セパレータ４２の当接フランジ４２ｇがサイドレールインナ１１の内側面に当接する。
【００５３】
これにより、上端部フランジ２４からサイドレールアウタリンフォース１３に入力された衝撃荷重Ｆは、前部セパレータ４１の基部４１ａ及び後部セパレータ４２の基部４２ａを介してサイドレールインナ１１に伝達される。サイドレールインナ１１に伝達された衝撃荷重Ｆは、ブレースブラケット３１及びセンタブレース３０に分散伝達され、この衝撃荷重Ｆによって、車幅方向に延在するブレースブラケット３１及びセンタブレース３０がその延在方向で圧壊変形することで、衝撃荷重Ｆが効率的に吸収される。
【００５４】
特に、前部セパレータ４１の当接フランジ４１ｆ及び後部セパレータ４２の当接フランジ４２ｇがサイドレールインナ１１の内側面と間隙を介して対向することから、セパレータ４０の存在によってもサイドレール部材１０Ａの圧壊変形が阻害されることがなく、衝撃荷重Ｆを吸収することができる。その一方で、サイドレール部材１０Ａの潰れ変形が進行すると、当接フランジ４１ｆ、４２ｇがサイドレールインナ１１の内側面に当接することから、衝撃荷重Ｆをセンタブレース３０に伝達してその延在方向に圧壊させることによって、衝撃荷重Ｆを効率的に吸収することができる。
【００５５】
サイドレールインナ１１には、側部１１ｂ、連続部１１ｃ及び取付フランジ１１ｄによって、車幅方向の断面形状が凹状となるビード部１４Ａが形成されていることから、衝撃荷重Ｆの入力に対するサイドレール部材１０Ａの車幅方向の抗力が増大されている。従って、ビード部１４Ａを構成する取付フランジ１１ｄが折曲点で変形することが抑制されることから、スポット溶接等により結合された取付フランジ１３ｃとセンタブレース３０の取付部３０ａとが破断することが抑制される。これにより、衝撃荷重Ｆが効率的にセンタブレース３０に伝達される。
【００５６】
同様に、サイドレールアウタリンフォース１３には、車幅方向の断面形状が凸状となるビード部１４Ｂが形成されていることから、衝撃荷重Ｆの入力に対するサイドレール部材１０Ａの車幅方向の抗力が増大されている。従って、上記同様、ビード部１４Ｂを構成する取付フランジ１３ｃが折曲点で変形することが抑制されることから、スポット溶接等により結合された取付フランジ１３ｃとセンタブレース３０の取付部３０ａとが破断することが抑制される。これにより、衝撃荷重Ｆが効率的にセンタブレース３０に伝達される。
【００５７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上記実施の形態では、サイドレールインナ１１に、側部１１ｂ、連続部１１ｃ及び取付フランジ１１ｄによってビード部１４Ａが形成され、サイドレールアウタリンフォース１３の側部１３ｂにビード部１４Ｂが形成された場合を例として説明したが、サイドレールインナ１１のインナ基部１１ａに、車体前後方向に延在するビード部を形成してもよい。すなわち、ルーフサイドレール１０における剛性が要求される部分に、適宜ビード部を形成することができる。
【００５８】
上記実施の形態では、セパレータ４０が、前部セパレータ４１及び後部セパレータ４２を有する場合を例として説明したが、前部あるいは後部のいずれか一方のみでもよく、または２以上のセパレータを配設してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１ 車体
１０ ルーフサイドレール
１０Ａ サイドレール部材
１１ サイドレールインナ
１１ａ インナ基部
１２ サイドレールアウタ
１３ サイドレールアウタリンフォース
１３ａ リンフォース基部
１４Ａ、１４Ｂ ビード部
２０ センタピラー
２１ ピラーインナ
２３ ピラーアウタリンフォース
２３ａ リンフォース基部
２４ 上端部フランジ
２４ａ 稜線
３０ センタブレース（ルーフブレース）
４０ セパレータ（荷重伝達部材）
４１ 前部セパレータ（前部荷重伝達部材）
４２ 後部セパレータ（後部荷重伝達部材）
Ｆ 衝撃荷重
Ｏ 重心
Ｐ 入力荷重中心点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の衝撃緩衝構造、特に、ルーフブレースが架設された車体の前後方向に延在するルーフサイドレールを左右に備え、かつ左右のルーフサイドレールに結合された左右のセンタピラーを備えた車体の衝撃緩衝構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
センタピラーの上端が結合された車体の前後方向に延在する左右のルーフサイドレールの間には、センタピラーの上端の位置に対応してほぼ直線上で車幅方向に延在するルーフブレースが架設されている。かかる構造を備えた車体の側部に衝撃荷重が入力された場合に、この衝撃荷重を緩衝する技術が、種々提案されている。
【０００３】
特許文献１には、側方衝突時にルーフブレースの変形を抑制する車体構造が開示されている。この特許文献１の車体構造を、図６及び図７を用いて説明する。なお、図６及び図７において、矢線ＩＮは車室内方、矢線ＯＵＴは車室外方を示し、矢線Ｈは車体上方、矢線Ｌは車体下方を示す。
【０００４】
図６は、特許文献１で開示される従来の車体構造を示すものであって、センタピラー１１０、ルーフサイドレール１２０及びルーフブレース１３０を備えて構成されている。
【０００５】
センタピラー１１０は、車体内側のピラーインナ１１１及び車体外側のピラーアウタ１１２を備え、これらピラーインナ１１１とピラーアウタ１１２とによって車体上下方向に延在する中空閉断面形状に形成されている。ピラーインナ１１１とピラーアウタ１１２との間には、ピラーアウタ１１２側を補強するピラーアウタリンフォース１１３が介在されている。
【０００６】
ルーフサイドレール１２０は、車体内側のサイドレールインナ１２１及び車体外側のサイドレールアウタ１２２を備え、これらサイドレールインナ１２１とサイドレールアウタ１２２とによって車体前後方向に延在する中空閉断面形状に形成される。サイドレールインナ１２１とサイドレールアウタ１２２の端縁とが接合されて、車室内方ＩＮ側に第１フランジ１２３が形成され、車室外方ＯＵＴ側に第２フランジ１２４が形成される。
【０００７】
このルーフサイドレール１２０の第２フランジ１２４側において、ピラーインナ１１１の上端部１１１ａがサイドレールインナ１２１の下部に接合され、ピラーアウタリンフォース１１３の上端部１１３ａがサイドレールアウタ１２２の中間領域に接合されて、センタピラー１１０がルーフサイドレール１２０に取り付けられている。
【０００８】
これにより、車体側方から衝撃荷重Ｆが入力されると、図７で示すように、ルーフサイドレール１２０の第２フランジ１２４側が車室内方ＩＮ側へ変位し、この変位に伴って、ルーフブレース１３０がルーフサイドレール１２０の第２フランジ１２４に対して車室外方ＯＵＴ側へ相対的に変位するようにルーフサイドレール１２０の第１フランジ１２３とルーフブレース１３０の取付フランジ１３１とが互いに屈曲変形して、衝撃荷重Ｆが吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１３２９２３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１によると、側方衝突の際に、センタピラー１１０からルーフサイドレール１２０に伝達される衝撃荷重Ｆは、ピラーインナ１１１側の上端部１１１ａから伝達される衝撃荷重Ｆ１とピラーアウタリンフォース１１３側の上端部１１３ａから伝達される衝撃荷重Ｆ２とに分散して伝達される。これら分散した衝撃荷重Ｆの入力荷重中心点Ｐは、ルーフサイドレール１２０の重心Ｏより下方となる。
【００１１】
従って、側方衝突によってセンタピラー１１０からルーフサイドレール１２０に入力荷重中心点Ｐとする衝撃荷重Ｆが入力され、ルーフサイドレール１２０に、重心Ｏを回転軸とした回転モーメントＭが作用することとなる。その結果、ルーフサイドレール１２０を介して衝撃荷重Ｆをルーフブレース１３０に伝達してルーフブレース１３０を圧壊させることができず、衝撃荷重Ｆを効率的に吸収できないことが懸念される。
【００１２】
また、衝撃荷重Ｆによって、サイドレールインナ１２１とサイドレールアウタ１２２とによって形成された中空閉断面形状が潰れ変形することとなる。その結果、ルーフサイドレール１２０を介して衝撃荷重Ｆをルーフブレース１３０に効率的に伝達し、該部で衝撃荷重Ｆを効率的に吸収できないことが懸念される。
【００１３】
更に、ルーフサイドレール１２０に回転モーメントＭが作用することによって、ルーフサイドレール１２０とルーフブレース１３０との接合が剥離され、ルーフサイドレール１２０とルーフブレース１３０とが分断されてしまう場合もある。その結果、ルーフサイドレール１２０を介して衝撃荷重Ｆをルーフブレース１３０に伝達してルーフブレース１３０を圧壊させることができず、衝撃荷重Ｆを効率的に吸収できないことが懸念される。
【００１４】
このように、ルーフサイドレール１２０に回転モーメントＭが作用したり、ルーフサイドレール１２０とルーフブレース１３０とが分断したりすると、衝撃荷重Ｆの入力によって乗員に影響を及ぼす可能性が生じることとなる。
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車体側方からの衝突による衝撃荷重入力時の乗員の安全性を確保する車体の衝撃緩衝構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明による車体の衝撃緩衝構造は、車室上方両側に沿って車体前後方向に延在する中空閉断面形状の左右のルーフサイドレール、該左右のルーフサイドレールに取り付けられた車体上下方向に延在する左右のセンタピラー、該左右のセンタピラーの上端位置に対応して前記左右のルーフサイドレールの間に架設されて車幅方向に延在するルーフブレースを備えた車体の衝撃緩衝構造において、前記左右のセンタピラーの取付は、車体側方から衝撃荷重が入力された際に入力荷重中心点が前記左右のルーフサイドレールのそれぞれの重心高さ位置より上方の位置に設定される位置において取り付けられ、前記ルーフブレースと前記左右のセンタピラーとの間で前記左右のルーフサイドレールの内側面に固定されて前記衝撃荷重を前記ルーフブレースに伝達する荷重伝達部材を備えることを特徴とする。
【００１７】
この発明によると、車体側方から入力される衝撃荷重の入力荷重中心点がルーフサイドレールの重心の高さ位置より上方の位置に設定される。従って、ルーフサイドレールの重心高さ位置より上方の位置から衝撃荷重が入力されて、この衝撃荷重がルーフサイドレールの上側から、ルーフサイドレールの内側面に固定された荷重伝達部材に伝達される。この衝撃荷重は、荷重伝達部材を介してルーフブレースに分散伝達される。
【００１８】
その結果、ルーフサイドレールに、ルーフサイドレールの重心を中心とした回転モーメントが作用することが抑制されたうえで、ルーフブレースに分散伝達された衝撃荷重によってルーフブレースがその延在方向に圧壊することで衝撃荷重が効率的に吸収される。
【００１９】
請求項２に記載の発明による車体の衝撃緩衝構造は、請求項１に記載の車体の衝撃緩衝構造において、前記荷重伝達部材は、前記車体の前方側に配設される前部荷重伝達部材と、該前部荷重伝達部材と間隙を介して前記車体の後方側に配設される後部荷重伝達部材と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
この発明によると、ルーフサイドレールに伝達された衝撃荷重をルーフブレースに分散伝達する荷重伝達部材が、車体前方側及び後方側のそれぞれに設けられていることから、車体側方から入力された衝撃荷重をより効率的にルーフブレースに分散伝達することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明による車体の衝撃緩衝構造は、請求項１または２に記載の車体の衝撃緩衝構造において、前記ルーフサイドレールは、車体内側に位置するサイドレールインナと、車体外側に位置するサイドレールアウタと、該サイドレールアウタと前記サイドレールインナとの間に設けられて前記サイドレールインナと重ね合わせられて前記サイドレールアウタ側を補強するサイドレールアウタリンフォースとを備え、該サイドレールアウタリンフォースと前記サイドレールインナとが重ね合わせられた接合部に前記ルーフブレースが接合され、前記接合部に伝達される前記衝撃荷重に対する抗力を有するビード部が前記サイドレールインナに形成されたことを特徴とする。
【００２２】
この発明によると、サイドレールインナに、接合部に伝達される衝撃荷重に対する抗力を有するビード部が形成されていることから、車体側方から入力される衝撃荷重に対するルーフサイドレールの抗力が増大する。従って、サイドレールアウタリンフォース、サイドレールインナ及びルーフブレースの接合部の破断が抑制され、衝撃荷重をルーフブレースに効率的に分散伝達することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明による車体の衝撃緩衝構造は、請求項１または２に記載の車体の衝撃緩衝構造において、前記ルーフサイドレールは、車体内側に位置するサイドレールインナと、車体外側に位置するサイドレールアウタと、該サイドレールアウタと前記サイドレールインナとの間に設けられて前記サイドレールインナと重ね合わせられて前記サイドレールアウタ側を補強するサイドレールアウタリンフォースとを備え、該サイドレールアウタリンフォースと前記サイドレールインナとが重ね合わせられた接合部に前記ルーフブレースが接合され、前記接合部に伝達される前記衝撃荷重に対する抗力を有するビード部が前記サイドレールアウタリンフォースに形成されたことを特徴とする。
【００２４】
この発明によると、サイドレールアウタリンフォースに、接合部に伝達される衝撃荷重に対する抗力を有するビード部が形成されていることから、車体側方から入力される衝撃荷重に対するルーフサイドレールの抗力が増大する。従って、サイドレールアウタリンフォース、サイドレールインナ及びルーフブレースの接合部の破断が抑制され、衝撃荷重をルーフブレースに効率的に分散伝達することができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明に係る車体の衝撃緩衝構造によれば、車体側方から入力される衝撃荷重の入力荷重中心点が、ルーフサイドレールの重心の高さ位置より上方の位置に設定される。従って、ルーフサイドレールの重心高さ位置より上方の位置から衝撃荷重が荷重伝達部材に入力されることから、ルーフサイドレールに、ルーフサイドレールの重心を中心とした回転モーメントが作用することが抑制されたうえで、荷重伝達部材を介して衝撃荷重がルーフブレースに効率的に分散伝達される。これにより、ルーフブレースがその延在方向に圧壊することで車体側方から入力された衝撃荷重が効率的に吸収され、車体側方からの衝突による衝撃荷重入力時の乗員の安全性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造の概略を説明する図５のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造の斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造の要部斜視図である。
【図４】本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造の作用を説明する図である。
【図５】本実施の形態の車体の衝撃緩衝構造が適用される車体の概略を説明する図である。
【図６】従来の車体の衝撃緩衝構造の概略を説明する図である。
【図７】同じく、従来の車体の衝撃緩衝構造の概略を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、本発明の実施の形態について、図１〜５に基づいて説明する。なお、図１〜図５において、矢線Ｈは車体上方、矢線Ｌは車体下方、矢線ＩＮは車室内方、矢線ＯＵＴは車室外方を示し、矢線Ｆは車体前方、矢線Ｒは車体後方を示す。
【００２８】
まず、図５に基づいて、本実施の形態の車体の衝撃緩衝構造が適用される車体の概略について説明する。図示のように、車体１は、車室２への出入り口となるフロントドア開口部３が形成される。車体１は、車室２の上方両側に沿って、車体１の前後方向に延在する左右のルーフサイドレール１０が配設され、車室２の下方両側に沿って、車体１の前後方向に延在する左右のサイドシル５が配設される。フロントドア開口部２の後端において、上端がルーフサイドレール１０に結合するとともに下端がサイドシル５に結合して上下方向に延在するセンタピラー２０が配置される。ルーフサイドレール１０に結合するセンタピラー２０の上端の位置に対応して、左右のルーフサイドレール１０の間にルーフブレースであるセンタブレース３０が架設されて、車幅方向に延在する。
【００２９】
次に、本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造について説明する。なお、本実施の形態において、車体の両側部に形成された車体の衝撃緩衝構造はいずれも同じ構造であることから、車体の左側部に形成された車体の衝撃緩衝構造を例として説明する。
【００３０】
図１は、本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造の概略を説明する図５のＩ−Ｉ線断面図、図２は、本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造の斜視図である。図示のように、本実施の形態では、車体前後方向に延在するルーフサイドレール１０の重心Ｏよりも上方の位置に、車体１の側方から入力される衝撃荷重の入力荷重中心点Ｐが設定されるように、センタピラー２０がルーフサイドレール１０に結合している。更に、本実施の形態では、ルーフサイドレール１０の車室内方ＩＮ側であって、入力荷重中心点Ｐの上方の位置において、左右のルーフサイドレール１０の間にセンタブレース３０が架設される。このセンタブレース３０とルーフサイドレール１０との間で、ルーフサイドレール１０の延在方向と交差する車幅方向に亘って延在する荷重伝達部材となるセパレータ４０が、ルーフサイドレール１０の内側面に配設されている。
【００３１】
次に、本実施の形態の各部の具体的構成について説明する。
【００３２】
ルーフサイドレール１０は、サイドレールインナ１１及びサイドレールアウタ１２を備えるとともに、サイドレールインナ１１と重ね合わせられるサイドレールアウタリンフォース１３を備え、サイドレールインナ１１とサイドレールアウタリンフォース１３とによって形成された中空閉断面形状内にセパレータ４０が配設されて形成される。
【００３３】
サイドレールインナ１１は、車体前後方向に延在するインナ基部１１ａ、インナ基部１１ａの車室内方ＩＮ側の端部から車体上方Ｈに折曲して形成された側部１１ｂ、側部１１ｂから車室内方ＩＮに向かって傾斜して折曲して形成された連続部１１ｃ、連続部１１ｃから更に車室内方ＩＮに向かって折曲する接合部となる取付フランジ１１ｄを有する。これら側部１１ｂ、連続部１１ｃ及び取付フランジ１１ｄによって、車幅方向の断面形状が凹状であって車体前後方向に伸長するビード部１４Ａが形成される。
【００３４】
サイドレールインナ１１は、更に、インナ基部１１ａの車室外方ＯＵＴ側の端部から車室外方ＯＵＴ側に折曲して形成された側部１１ｅ、側部１１ｅから車体下方Ｌに向かって傾斜して折曲する取付フランジ１１ｆを有する。サイドレールインナ１１は、これらインナ基部１１ａ、側部１１ｂ、連続部１１ｃ、取付フランジ１１ｄ、側部１１ｅ及び取付フランジ１１ｆを有して、断面略ハット状に一体形成される。
【００３５】
サイドレールアウタ１２は、車体前後方向に延在するアウタ基部１２ａ、アウタ基部１２ａの両端から車体下方Ｌに向かって折曲する両側部１２ｂを有して、断面略ハット状に一体形成される。
【００３６】
サイドレールアウタリンフォース１３は、車体前後方向に延在するとともにサイドレールインナ１１のインナ基部１１ａと対向するリンフォース基部１３ａ、リンフォース基部１３ａの車室内方ＩＮ側の端部から車体下方Ｌに向かって傾斜して折曲して形成された側部１３ｂ、側部１３ｂから車室内方ＩＮに向かって折曲して形成されるとともにサイドレールインナ１１の取付フランジ１１ｄと結合する接合部となる取付フランジ１３ｃを有する。側部１３ｂには、車幅方向の断面形状が凸状のビード部１４Ｂが形成される。
【００３７】
サイドレールアウタリンフォース１３は、更に、リンフォース基部１３ａの車室外方ＯＵＴ側の端部から車体下方Ｌに向かって折曲して形成された側部１３ｄ、側部１３ｄから車室外方ＯＵＴ側に傾斜して折曲して形成されて後述するピラーインナ２１に連続するとともにサイドレールインナ１１の取付フランジ１１ｆと結合する取付フランジ１３ｅを有する。サイドレールアウタリンフォース１３は、これらリンフォース基部１３ａ、側部１３ｂ、取付フランジ１３ｃ、側部１３ｄ及び取付フランジ１３ｅを有して、断面略ハット状に一体形成される。
【００３８】
図３は、本実施の形態に係る車体の衝撃緩衝構造の要部斜視図である。図３及び図２で示すように、セパレータ４０は、ルーフサイドレール１０内で車体前方Ｆ側に配設される前部荷重伝達部材となる前部セパレータ４１、及びルーフサイドレール１０内で車体後方Ｒ側に配設される後部荷重伝達部材となる後部セパレータ４２を備える。
【００３９】
前部セパレータ４１は、車幅方向に延在する側面視略二山状に形成された基部４１ａ、基部４１ａの上縁から車体後方Ｒに湾曲して基部４１ａの上縁に沿って延在する連続部４１ｂ、連続部４１ｂの車室内方ＩＮ側、車室外方ＯＵＴ側及び車室内方ＩＮ側と車室外方ＯＵＴ側との間において、連続部４１ｂから車体後方Ｒ側に向かって互いに間隙を介して突出する第１フランジ４１ｃ、第２フランジ４１ｄ及び第３フランジ４１ｅをそれぞれ有する。更に、基部４１ａの下縁に沿って車幅方向に延在して車体前方Ｆ側に屈曲する当接フランジ４１ｆを有する。
【００４０】
一方、後部セパレータ４２は、車幅方向に延在する側面視略台形状に形成された基部４２ａ、基部４２ａの車室内方ＩＮ側において車体後方Ｒ側に湾曲して基部４２ａの上縁に沿って延在する第１連続部４２ｂ、第１連続部４２ｂから車室外方ＯＵＴ側に向かって延在するとともに基部４２ａの上縁に沿って延在する第２連続部４２ｃ、第１連続部４２ｂから車体上方Ｈ側に突出する側面視略三角形状に形成された突部側面４２ｄ、突部側面４２ｄの上縁及び第２連続部４２ｃの上縁から車体後方Ｒ側に向かって突出して車室内方ＩＮ側から車室外方ＯＵＴ側に向かって延在する第１フランジ４２ｅ及び第１フランジ４２ｅと間隙を介して形成された第２フランジ４２ｆを有する。更に、基部４２ａの下縁に沿って車幅方向に延在して車体前方Ｆ側に屈曲する当接フランジ４２ｇを有する。
【００４１】
前部セパレータ４１の第１フランジ４１ｃ、第２フランジ４１ｄ及び第３フランジ４１ｅが、サイドレールアウタリンフォース１３の内側面にスポット溶接等によって結合され、前部セパレータ４１に対して車体後方Ｒ側において後部セパレータ４２の第１フランジ４２ｅ及び第２フランジ４２ｆがサイドレールアウタリンフォース１３の内側面にスポット溶接等によって結合される。
【００４２】
図１及び図２で再度示すように、上記構成を有するサイドレールインナ１１とサイドレールアウタリンフォース１３とが結合されてサイドレール部材１０Ａが形成され、このサイドレール部材１０Ａの取付フランジ１１ｆ、１３ｅ側が車体下方Ｌ側に傾斜するように配置されるとともに、サイドレールアウタリンフォース１３の外側面に近接してこの外側面を覆うようにサイドレールアウタ１２が取り付けられて、ルーフサイドレール１０が形成される。このような構成のルーフサイドレール１０の重心は、実質的に、サイドレール部材１０Ａの重心Ｏに設定される。
【００４３】
一方、サイドレール部材１０Ａのサイドレールアウタリンフォース１３の内側面には、前部セパレータ４１及び後部セパレータ４２が配設され、中空閉断面形状に形成されたサイドレール部材１０Ａ内において、前部セパレータ４１の当接フランジ４１ｆ及び後部セパレータ４２の当接フランジ４２ｇが、サイドレールインナ１１の内側面と間隙を介してサイドレールインナ１１と対向する。
【００４４】
センタピラー２０は、ピラーインナ２１及び図示しないピラーアウタを備えるとともに、ピラーインナ２１と重ね合わせられるピラーアウタリンフォース２３を備えて形成される。ピラーインナ２１は、サイドレールアウタリンフォース１３の取付フランジ１３ｅから連続して車体上下方向に延在して形成される。
【００４５】
ピラーアウタリンフォース２３は、車体上下方向に延在するリンフォース基部２３ａ、リンフォース基部２３ａの両端から車室内方ＩＮ側に折曲して形成された側部２３ｂを有して断面略コ字状に一体形成される。
【００４６】
ピラーアウタリンフォース２３の上端部には、上端部フランジ２４が形成される。この上端部フランジ２４は、リンフォース基部２３ａの上端から車室内方ＩＮ側に折曲して形成された稜線２４ａを介して車体前後方向に延在する上部フランジ２４ｂ、車体前方Ｆ側の側部２３ｂの上端において側部２３ｂから離反する方向に折曲して形成された側部フランジ２４ｃ、車体後方Ｒ側の側部２３ｂの上端において側部２３ｂから離反する方向に折曲して形成された側部フランジ２４ｄを有し、これら上部フランジ２４ｂ、側部フランジ２４ｃ及び２４ｄが連続して一体に形成される。
【００４７】
このピラーアウタリンフォース２３の上端部フランジ２４の上部フランジ２４ｂがサイドレールアウタリンフォース１３のリンフォース基部１３ａの外側面に当接し、側部フランジ２４ｃ及び２４ｄが、サイドレールアウタリンフォース１３の側部１３ｄに当接する。これにより、センタピラー２０を介してルーフサイドレール１０に入力される衝撃荷重Ｆの入力荷重中心点Ｐを通って車体前後方向に延在する稜線２４ａが、車体前後方向に延在するルーフサイドレール１０の重心Ｏの上方に位置するように設定される。
【００４８】
センタブレース３０は、その取付位置が入力荷重中心点Ｐよりも上方位置となるように、取付部３０ａにおいてルーフサイドレール１０の取付フランジ１１ｄ、１３ｃに重ね合わせられて取り付けられる。センタブレース３０の下方にはブレースブラケット３１が配設され、センタブレース３０の上方には、ルーフパネル３２が配設される。
【００４９】
次に、車体１の側方から他の車体等が衝突した場合の車体の衝撃緩衝構造の作用について、図４及び図１に基づいて説明する。
【００５０】
車体１の側方から他の車体が衝突すると、フロントドアを介して、センタピラー２０に衝撃荷重Ｆが入力される。センタピラー２０に入力された衝撃荷重Ｆは、入力荷重中心点Ｐを通って車体前後方向に延在する稜線２４ａを介してルーフサイドレール１０のサイドレール部材１０Ａに伝達される。このとき、ルーフサイドレール１０に入力される衝撃荷重Ｆの入力荷重中心点Ｐは、車体前後方向に延在するルーフサイドレール１０の重心Ｏの上方位置となる。
【００５１】
従って、上端部フランジ２４からサイドレール部材１０Ａに衝撃荷重Ｆが入力されても、サイドレール部材１０Ａに、重心Ｏを回転軸とした回転モーメントが作用することが極めて抑制される。サイドレール部材１０Ａに回転モーメントが作用することが抑制されたうえで、衝撃荷重Ｆの入力により、中空閉断面形状のサイドレール部材１０Ａが、サイドレール部材１０Ａの延在方向と交差する方向に圧壊する。すなわち、中空閉断面形状に形成されたサイドレール部材１０Ａが潰れ変形することによって、衝撃荷重Ｆが吸収される。
【００５２】
一方、サイドレール部材１０Ａの中空閉断面形状の内部には、前部セパレータ４１及び後部セパレータ４２が配設されていることから、サイドレール部材１０Ａの潰れ変形が進行すると、前部セパレータ４１の当接フランジ４１ｆがサイドレールインナ１１の内側面に当接し、後部セパレータ４２の当接フランジ４２ｇがサイドレールインナ１１の内側面に当接する。
【００５３】
これにより、上端部フランジ２４からサイドレールアウタリンフォース１３に入力された衝撃荷重Ｆは、前部セパレータ４１の基部４１ａ及び後部セパレータ４２の基部４２ａを介してサイドレールインナ１１に伝達される。サイドレールインナ１１に伝達された衝撃荷重Ｆは、ブレースブラケット３１及びセンタブレース３０に分散伝達され、この衝撃荷重Ｆによって、車幅方向に延在するブレースブラケット３１及びセンタブレース３０がその延在方向で圧壊変形することで、衝撃荷重Ｆが効率的に吸収される。
【００５４】
特に、前部セパレータ４１の当接フランジ４１ｆ及び後部セパレータ４２の当接フランジ４２ｇがサイドレールインナ１１の内側面と間隙を介して対向することから、セパレータ４０の存在によってもサイドレール部材１０Ａの圧壊変形が阻害されることがなく、衝撃荷重Ｆを吸収することができる。その一方で、サイドレール部材１０Ａの潰れ変形が進行すると、当接フランジ４１ｆ、４２ｇがサイドレールインナ１１の内側面に当接することから、衝撃荷重Ｆをセンタブレース３０に伝達してその延在方向に圧壊させることによって、衝撃荷重Ｆを効率的に吸収することができる。
【００５５】
サイドレールインナ１１には、側部１１ｂ、連続部１１ｃ及び取付フランジ１１ｄによって、車幅方向の断面形状が凹状となるビード部１４Ａが形成されていることから、衝撃荷重Ｆの入力に対するサイドレール部材１０Ａの車幅方向の抗力が増大されている。従って、ビード部１４Ａを構成する取付フランジ１１ｄが折曲点で変形することが抑制されることから、スポット溶接等により結合された取付フランジ１３ｃとセンタブレース３０の取付部３０ａとが破断することが抑制される。これにより、衝撃荷重Ｆが効率的にセンタブレース３０に伝達される。
【００５６】
同様に、サイドレールアウタリンフォース１３には、車幅方向の断面形状が凸状となるビード部１４Ｂが形成されていることから、衝撃荷重Ｆの入力に対するサイドレール部材１０Ａの車幅方向の抗力が増大されている。従って、上記同様、ビード部１４Ｂを構成する取付フランジ１３ｃが折曲点で変形することが抑制されることから、スポット溶接等により結合された取付フランジ１３ｃとセンタブレース３０の取付部３０ａとが破断することが抑制される。これにより、衝撃荷重Ｆが効率的にセンタブレース３０に伝達される。
【００５７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上記実施の形態では、サイドレールインナ１１に、側部１１ｂ、連続部１１ｃ及び取付フランジ１１ｄによってビード部１４Ａが形成され、サイドレールアウタリンフォース１３の側部１３ｂにビード部１４Ｂが形成された場合を例として説明したが、サイドレールインナ１１のインナ基部１１ａに、車体前後方向に延在するビード部を形成してもよい。すなわち、ルーフサイドレール１０における剛性が要求される部分に、適宜ビード部を形成することができる。
【００５８】
上記実施の形態では、セパレータ４０が、前部セパレータ４１及び後部セパレータ４２を有する場合を例として説明したが、前部あるいは後部のいずれか一方のみでもよく、または２以上のセパレータを配設してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１ 車体
１０ ルーフサイドレール
１０Ａ サイドレール部材
１１ サイドレールインナ
１１ａ インナ基部
１２ サイドレールアウタ
１３ サイドレールアウタリンフォース
１３ａ リンフォース基部
１４Ａ、１４Ｂ ビード部
２０ センタピラー
２１ ピラーインナ
２３ ピラーアウタリンフォース
２３ａ リンフォース基部
２４ 上端部フランジ
２４ａ 稜線
３０ センタブレース（ルーフブレース）
４０ セパレータ（荷重伝達部材）
４１ 前部セパレータ（前部荷重伝達部材）
４２ 後部セパレータ（後部荷重伝達部材）
Ｆ 衝撃荷重
Ｏ 重心
Ｐ 入力荷重中心点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室上方両側に沿って車体前後方向に延在する中空閉断面形状の左右のルーフサイドレール、該左右のルーフサイドレールに取り付けられた車体上下方向に延在する左右のセンタピラー、該左右のセンタピラーの上端位置に対応して前記左右のルーフサイドレールの間に架設されて車幅方向に延在するルーフブレースを備えた車体の衝撃緩衝構造において、
前記左右のセンタピラーの取付は、
車体側方から衝撃荷重が入力された際に入力荷重中心点が前記左右のルーフサイドレールのそれぞれの重心高さ位置より上方の位置に設定される位置において取り付けられ、
前記ルーフブレースと前記左右のセンタピラーとの間で前記左右のルーフサイドレールの内側面に固定されて前記衝撃荷重を前記ルーフブレースに伝達する荷重伝達部材を備えることを特徴とする車体の衝撃緩衝構造。
【請求項２】
前記荷重伝達部材は、
前記車体の前方側に配設される前部荷重伝達部材と、
該前部荷重伝達部材と間隙を介して前記車体の後方側に配設される後部荷重伝達部材と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の車体の衝撃緩衝構造。
【請求項３】
前記ルーフサイドレールは、
車体内側に位置するサイドレールインナと、車体外側に位置するサイドレールアウタと、該サイドレールアウタと前記サイドレールインナとの間に設けられて前記サイドレールインナと重ね合わせられて前記サイドレールアウタ側を補強するサイドレールアウタリンフォースとを備え、
該サイドレールアウタリンフォースと前記サイドレールインナとが重ね合わせられた接合部に前記ルーフブレースが接合され、
前記接合部に伝達される前記衝撃荷重に対する抗力を有するビード部が前記サイドレールインナに形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の車体の衝撃緩衝構造。
【請求項４】
前記ルーフサイドレールは、
車体内側に位置するサイドレールインナと、車体外側に位置するサイドレールアウタと、該サイドレールアウタと前記サイドレールインナとの間に設けられて前記サイドレールインナと重ね合わせられて前記サイドレールアウタ側を補強するサイドレールアウタリンフォースとを備え、
該サイドレールアウタリンフォースと前記サイドレールインナとが重ね合わせられた接合部に前記ルーフブレースが接合され、
前記接合部に伝達される前記衝撃荷重に対する抗力を有するビード部が前記サイドレールアウタリンフォースに形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の車体の衝撃緩衝構造。
【請求項１】
車室上方両側に沿って車体前後方向に延在する中空閉断面形状の左右のルーフサイドレール、該左右のルーフサイドレールに取り付けられた車体上下方向に延在する左右のセンタピラー、該左右のセンタピラーの上端位置に対応して前記左右のルーフサイドレールの間に架設されて車幅方向に延在するルーフブレースを備えた車体の衝撃緩衝構造において、
前記左右のセンタピラーの取付は、
車体側方から衝撃荷重が入力された際に入力荷重中心点が前記左右のルーフサイドレールのそれぞれの重心高さ位置より上方の位置に設定される位置において取り付けられ、
前記ルーフブレースと前記左右のセンタピラーとの間で前記左右のルーフサイドレールの内側面に固定されて前記衝撃荷重を前記ルーフブレースに伝達する荷重伝達部材を備えることを特徴とする車体の衝撃緩衝構造。
【請求項２】
前記荷重伝達部材は、
前記車体の前方側に配設される前部荷重伝達部材と、
該前部荷重伝達部材と間隙を介して前記車体の後方側に配設される後部荷重伝達部材と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の車体の衝撃緩衝構造。
【請求項３】
前記ルーフサイドレールは、
車体内側に位置するサイドレールインナと、車体外側に位置するサイドレールアウタと、該サイドレールアウタと前記サイドレールインナとの間に設けられて前記サイドレールインナと重ね合わせられて前記サイドレールアウタ側を補強するサイドレールアウタリンフォースとを備え、
該サイドレールアウタリンフォースと前記サイドレールインナとが重ね合わせられた接合部に前記ルーフブレースが接合され、
前記接合部に伝達される前記衝撃荷重に対する抗力を有するビード部が前記サイドレールインナに形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の車体の衝撃緩衝構造。
【請求項４】
前記ルーフサイドレールは、
車体内側に位置するサイドレールインナと、車体外側に位置するサイドレールアウタと、該サイドレールアウタと前記サイドレールインナとの間に設けられて前記サイドレールインナと重ね合わせられて前記サイドレールアウタ側を補強するサイドレールアウタリンフォースとを備え、
該サイドレールアウタリンフォースと前記サイドレールインナとが重ね合わせられた接合部に前記ルーフブレースが接合され、
前記接合部に伝達される前記衝撃荷重に対する抗力を有するビード部が前記サイドレールアウタリンフォースに形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の車体の衝撃緩衝構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２１８６６０（Ｐ２０１２−２１８６６０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８８９１８（Ｐ２０１１−８８９１８）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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