車体上部構造
【課題】フロントピラーからルーフサイドレールとリヤピラーに連続する領域での応力集中を低減することのできる車体上部構造を提供する。
【解決手段】略閉断面の筒状部材を三次元曲げ成形することによって連続した一体の上部フレーム10を形成し、その上部フレーム10にルーフサイドレール領域10aとフロントピラー領域とリヤピラー領域を形成する。上部フレーム10の車外側にアウタパネル43を取り付ける。ルーフサイドレール領域10aの上面には、高さ補足用のブラケット46を介してアウタパネル43を取り付ける。
【解決手段】略閉断面の筒状部材を三次元曲げ成形することによって連続した一体の上部フレーム10を形成し、その上部フレーム10にルーフサイドレール領域10aとフロントピラー領域とリヤピラー領域を形成する。上部フレーム10の車外側にアウタパネル43を取り付ける。ルーフサイドレール領域10aの上面には、高さ補足用のブラケット46を介してアウタパネル43を取り付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、ルーフ側部から車体前方側と後方側とに跨る車体上部構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
センダン型の車両等においては、ルーフ側部にルーフサイドレールが配置され、そのルーフサイドレールの前後にフロントピラーとリヤピラーが設けられ、これらの各外面側に車体の外面を成す外板パネルが取り付けられている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第5332281号明細書
【特許文献2】特開2007−83304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、この従来の車体上部構造においては、車両の外面デザインにほぼ沿わせるようにフロントピラー、ルーフサイドレール、リヤピラーの各外形や断面形状が決定されているため、車体の前後方向に衝撃荷重が入力されたときに、これらの接合部や断面の大きく変化する部分に応力集中が生じることが懸念される。
【0005】
そこでこの発明は、フロントピラーからルーフサイドレールとリヤピラーに連続する領域での応力集中を低減することのできる車体上部構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明に係る車体上部構造では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項1に係る発明は、ルーフ側部に配置されるルーフサイドレールと、このルーフサイドレールの前端部から前部下方に向かって延出するフロントピラーと、前記ルーフサイドレールの後端部から後部下方に向かって延出するリヤピラーと、が設けられ、これらの車外側に車体の外面を成す外板パネル(例えば、実施形態におけるアウタパネル43)が取り付けられる車体上部構造において、前記ルーフサイドレールとフロントピラーとリヤピラーとが、略閉断面の筒状部材に対して特開2007−83304号公報に開示されるような三次元曲げ成形を施すことによって連続した一体のフレーム部材(例えば、実施形態における上部フレーム10)として形成され、このフレーム部材上のルーフサイドレール領域(例えば、実施形態におけるルーフサイドレール領域10a)、フロントピラー領域(例えば、実施形態におけるフロントピラー領域10b)、リヤピラー領域(例えば、実施形態におけるリヤピラー領域10c)にそれぞれ外板パネルが取り付けられ、前記ルーフサイドレール領域の上面と外板パネルの間は、少なくとも一部が高さ補足用のブラケット(例えば、実施形態におけるブラケット46)を介して結合されていることを特徴とするものである。
【0007】
請求項2に係る発明は、請求項1に係る車体上部構造において、前記フレーム部材の後端部が、車体の後部下方側で車体前後方向に延出するリヤサイドフレーム(例えば、実施形態におけるリヤサイドフレーム16)の後端部の前後位置とほぼ同位置まで延出し、その延出端が別体の連結部材(例えば、実施形態における第1,第2連結部材48,49)を介して前記リヤサイドフレームの後端部と結合されていることを特徴とする。
【0008】
請求項3に係る発明は、請求項1または2に係る車体上部構造において、前記フレーム部材の車室内側の面には長手方向に沿う溝部(例えば、実施形態における溝部42)が形成され、その溝部に車内側車体部品が配置されることを特徴とする。
【0009】
請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれか1項に係る車体上部構造において、前記フレーム部材は、前記略閉断面の筒状部材を造形する際に相互に付き合わされて閉断面の外側に突出する接合フランジ(例えば、実施形態における接合フランジ32)が形成され、その接合フランジがドア開口用トリムの取付フランジとして用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
請求項1に係る発明によれば、フロントピラーからルーフサイドレールとリヤピラーに連続する領域が三次元曲げされた略閉断面の連続した筒状部材によって形成され、この筒状部材の取り付けられる外板パネルのうちの上方に膨出するルーフ部では、筒状部材のルーフサイドレール領域の上面と外板パネルの間の少なくとも一部が高さ補足用のブラケットを介して結合されていることから、車体前後方向に作用する衝撃荷重を、略閉断面で湾曲変化の小さい連続したフレーム部材で受け止めることができ、応力集中の発生を確実に低減することができる。そして、この発明によれば、連続したフレーム部材で効率良く荷重を受け止めることができることから、部材同士の接合構造や補強部材の追加を低減でき、車両の軽量化に寄与することができる。
【0011】
請求項2に係る発明によれば、上部側のフレーム部材が、リヤサイドフレームの後端部の前後位置とほぼ同位置まで延設され、その延出端が車体下部側の主要骨格であるリヤサイドフレームの後端部に結合されるため、車体後部方向から入力される荷重を車体上部側のフレーム部材と車体下部側のリヤサイドフレームとに分散させ、効率良く車体全域で受け止めることができる。したがって、補強部材を削減してさらなる車両の軽量化を図ることができる。
【0012】
請求項3に係る発明によれば、フレーム部材の車室内側の面に長手方向に沿う溝部が形成され、その溝部にエアバッグ等の車内側車体部品が配置されるようにしたため、車内側車体部品の車室空間への膨出量を縮小することができるとともに、溝部によってフレーム部材の剛性と強度の向上を図ることができる。
【0013】
請求項4に係る発明によれば、フレーム部材の製造時に形成される接合フランジが、ドア開口用トリムの取付フランジとして用いられるため、製造効率をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】この発明の一実施形態の車両の骨格部を示す斜視図である。
【図2】この発明の一実施形態の車両の図1のA−A断面に対応する断面図である。
【図3】この発明の一実施形態の車両の図1のB−B断面に対応する断面図である。
【図4】この発明の一実施形態の車両の図1のC−C断面に対応する断面図である。
【図5】この発明の一実施形態の車両の骨格部の一部を示す斜視図である。
【図6】この発明の一実施形態の車両の骨格部の一部を示す分解斜視図である。
【図7】この発明の一実施形態の車両の図5のD−D断面に対応する断面図である。
【図8】この発明の一実施形態の車両部品の変形例を示す斜視図である。
【図9】この発明の一実施形態の車両部品の別の変形例を示す斜視図である。
【図10】この発明の一実施形態の車両部品のさらに別の変形例を示す斜視図である。
【図11】この発明の一実施形態の車両の骨格部の模式的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、この実施形態に係る車両1の骨格部を示す斜視図である。
この実施形態の車両1はセダン型の車両であり、車室2の前後にエンジンルーム3とトランクルーム4が設けられ、車室2内には前席スペースと後席スペースが確保されている。
【0016】
車両1のルーフの車幅方向の両側には、車体前後方向に延出する閉断面構造の上部フレーム10(フレーム部材)が配置され、車室2の両側部の下方には、車体前後方向に延出する閉断面構造のサイドシル11が配置されている。上部フレーム10は、ルーフの側部からさらに車両の前部下方と後部下方に向かって延出しており、ルーフ側部のルーフサイドレール領域10aの前後にフロントピラー領域10bとリヤピラー領域10cが連続して設けられた構造とされている。そして、車両左右の上部フレーム10とサイドシル11の車体前後方向の略中央領域同士はセンタピラー12によって連結されている。
【0017】
センタピラー12は、金属製の角筒状部材から成る前部ピラー管30Aと後部ピラー管30Bが結合させて構成されている。前部ピラー管30Aと後部ピラー管30Bは、ロールフォーム成形によって閉断面形状に形成された後に、特開2007−83304号公報に開示される三次元曲げ成形によって所定の湾曲形状に造形されている。具体的には、前部ピラー管30Aは上下の端縁が前方側に湾曲し、後部ピラー管30Bは上下の端縁が後方側に湾曲しており、両者の上下方向の中央領域は車幅方向外側に向かって若干膨出している。
また、前部ピラー管30Aと後部ピラー管30Bの側壁の少なくとも一面には、強度及び剛性を高めるための長手方向に沿うビード31(溝)がロールフォーム成形によって形成されている。
【0018】
そして、上記のように形成された前部ピラー管30Aと後部ピラー管30Bは上下方向略中央の弓状に湾曲した凸部同士がMIG溶接等によって相互に接合されている(接合箇所は符号Xで示す)。こうして接合された前部ピラー管30Aと後部ピラー管30Bの上下の端縁はそれぞれ前後に分岐するかたちで湾曲し、分岐した各端部は上部フレーム10とサイドシル11とにMIG溶接等によって結合されている。したがって、前部ピラー管30Aと後部ピラー管30Bは上下の端部が上部フレーム10とサイドシル11に対してトラス構造を成すように結合されている。
【0019】
左右の上部フレーム10のルーフサイドレール領域10a同士は、車幅方向に延出する複数のルーフレール13A,13B,13Cによって連結されており、左右のサイドシル11同士は、同様に車幅方向に延出する複数のフロアクロスメンバ14A,14B,14Cによって連結されている。また、左右の各上部フレーム10の前端部(フロントピラー領域10bの前端部)は、サイドシル11の前端部から上方に垂立する閉断面構造のフロントピラーロア18の上端部と、フロントピラーロア18の上端部から前部下方に向かって湾曲して延出するアッパメンバ19とに連結されている。
【0020】
エンジルーム3の車幅方向の両側には、車体前後方向に延出するフロントサイドフレーム15が配置され、トランクルーム4の車幅方向の両側には、車体前後方向に延出するリヤサイドフレーム16が配置されている。
左右のフロントサイドフレーム15の後端部は、車幅方向に延出して左右のフロントピラーロア18を連結するダッシュボードロア・クロスメンバ20と、車室2の下方で車体前後方向に延出するフロントフロアフレーム21の前縁部に結合されている。また、各フロントサイドフレーム15の後端部よりの側面はアウトリガー22を介してサイドシル11の前端部に結合されている。なお、図1中、23は、エンジンルーム3の前部上端側において左右のアッパメンバ19を連結する略コ字状のフロントバルクヘッドアッパであり、24は、フロントバルクヘッドアッパ23に結合されてラジエータ収納部を形成するフロントバルクヘッドロアである。また、車両1の前部下方まで延出した左右のアッパメンバ19の前端部は、連結部材25を介してフロントサイドフレーム15の前端部側面に結合されている。
【0021】
一方、左右のリヤサイドフレーム16の前端部は、車幅方向外側に湾曲して左右のサイドシル11に結合されるとともに、複数のクロスメンバ26A,26Bを介して相互に連結されている。
【0022】
図2,図3,図4は、パネル材が取り付けられた上部フレーム10のフロントピラー領域10b、ルーフサイドレール領域10a、リヤピラー領域10cの各断面を示すものである。
上部フレーム10は、ロールフォーム成形によって略閉断面形状の筒状部材が形成された後、その筒状部材が三次元曲げ成形によって所定の湾曲形状に造形されている。上部フレーム10は、具体的には、接合フランジ32が突設された略三角形状の閉断面形状とされ、接合フランジ32が車体下方に向き、断面の略三角の一辺を成す側壁41が車室内側に向くよう組み付けられる。そして、上部フレーム10の車室内側に向く側壁41には、長手方向に沿う溝部42がロールフォーム成形によって形成されている。この溝部42には車室内側において図示しないカーテンエアバッグ装置(室内側車体部品)が取り付けられる。
また、接合フランジ32は、ドア開口を成す領域では図示しないボディサイドウェザーストリップ等のドア開口用トリムが取り付けられる。つまり、接合フランジ32はドア開口用トリムの取付フランジとして用いられる。
【0023】
また、上部フレーム10の車外側には、車体の外面を成すアウタパネル43(外板パネル)が上部フレーム10との間で閉断面を成すように取付けられている。具体的には、フロントピラー領域10bでは、図2に示すように、その上面44に別のパネル部材45を介してアウタパネル43の車幅方向の内側縁部が固定され、接合フランジ32の車外側面にアウタパネル43の下縁部が固定されている。ルーフサイドレール領域10aでは、図3に示すように、その上面に略コ字状の高さ補足用のブラケット46を介してアウタパネル43の車幅方向の内側縁部がルーフパネル47とともに固定され、接合フランジ32の車外側面にアウタパネル43の下縁部が固定されている。また、リヤピラー領域10cでは、図4に示すように、その上面にアウタパネル43の車幅方向の内側縁部が固定され、接合フランジ32には、リヤインナパネル27を介してアウタパネル43の下縁部が固定されている。なお、リヤインナパネル27は、図1に示すように、その下縁にリヤホイールハウス28が一体に設けられ、リヤホイールハウス28の前縁部がサイドシル11の後端部に結合されている。
【0024】
図5〜図7は、車両1の後部側面の骨格部構造を示すものである。
上部フレーム10の後端部は、図1に示すように、リヤサイドフレーム16の後端部に対し車体前後方向のほぼ同位置まで延出しており、両者の後端部の近傍は、図5〜図7に示す第1連結部材48と第2連結部材49を介して結合されている。なお、第1連結部材48と第2連結部材49は、リヤフロアパネル50の端部のフランジ50aを挟み込んだ状態で相互に結合されている。
【0025】
なお、以上では、上部フレーム10をロールフォーム成形で形成した例について説明したが、上部フレーム10はロールフォーム成形に限らず、引き抜き成形や、押出し成形、UO成形等によって形成することも可能である。
また、ロールフォーム成形や引き抜き成形、押し出し成形、UO成形等によって形成される上部フレーム10の管材は必ずしも一定断面に形成する必要はなく、例えば、図8,図9,図10に示すように断面形状を連続的に変化させるようにしても良い。
【0026】
以上のように、この実施形態の車両1の車体上部構造においては、フロントピラー領域10bとルーフサイドレール領域10aとリヤピラー領域10cとが略閉断面形状の上部フレーム10に連続して形成され、上部フレーム10の車外側に取り付けられるアウタパネル43のうちの最も上方に膨出するルーフサイド部が、高さ補足用のブラケット46を介してルーフサイドレール領域10aの上面に結合されているため、車体前後方向から入力される衝撃荷重を、略閉断面で湾曲変化の小さい連続した上部フレーム10で確実に受け止めることができる。したがって、車体前後方向からの入力荷重を、応力集中を招くことなく上部フレーム10の全域で受け止めることができるため、複数の部材をつなぎ合わせたり、特別な補強構造を追加することによる重量増加を回避でき、車両1の軽量化を図るうえで有利となる。
【0027】
また、この実施形態の車両1においては、上部フレーム10の後端部が、リヤサイドフレーム16の後端部の前後位置とほぼ同じ位置まで延設され、その後端部の近傍部分が第1,第2連結部材48,49を介して車体下部側の主要骨格部材であるリヤサイドフレーム16の後端部の近傍に結合されているため、図11に示すように車体後部から入力される前後方向の荷重を、上部フレーム10とリヤサイドフレーム16とに分散して効率良く受け止めることができる。
【0028】
さらに、この実施形態の車両1の場合、車体下部側の骨格部材であるリヤサイドフレーム16とサイドシル11とフロントサイドフレーム15が車体前後方向で連結されるとともに、車体上部側の骨格部材である上部フレーム10とアッパメンバ19が車体前後方向で連結され、車体の前端部側でアッパメンバ19とフロントサイドフレーム15が相互に結合されているため、車体前後方向からの入力荷重を上下の骨格部材による籠状構造によって効率良く受け止めることができる。したがって、車両1全体のさらなる軽量化を図ることができる。
【0029】
また、この車両1の車体上部構造においては、上部フレーム10の車室内側の側壁41に長手方向に沿う溝部42が設けられ、その溝部42にカーテンエアバッグ装置の一部が配置されるようになっているため、溝部42によって上部フレーム10の剛性と強度の向上を図ることができるうえ、カーテンエアバッグ装置の車室空間への膨出量を縮小することができる。
【0030】
また、この車体上部構造の場合、上部フレーム10の製造時に形成される接合フランジ32がボディサイドウェザーストリップ等のドア開口用トリムの取付フランジとして用いられているため、取付フランジを形成するための特別な工程が不要になり、その分、製造効率の向上が可能になる。
【0031】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【符号の説明】
【0032】
10…上部フレーム(フレーム部材)
10a…ルーフサイドレール領域
10b…フロントピラー領域
10c…リヤピラー領域
16…リヤサイドフレーム
32…接合フランジ
42…溝部
43…アウタパネル(外板パネル)
46…高さ補足用のブラケット
48…第1連結部材(連結部材)
49…第2連結部材(連結部材)
【技術分野】
【0001】
この発明は、ルーフ側部から車体前方側と後方側とに跨る車体上部構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
センダン型の車両等においては、ルーフ側部にルーフサイドレールが配置され、そのルーフサイドレールの前後にフロントピラーとリヤピラーが設けられ、これらの各外面側に車体の外面を成す外板パネルが取り付けられている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第5332281号明細書
【特許文献2】特開2007−83304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、この従来の車体上部構造においては、車両の外面デザインにほぼ沿わせるようにフロントピラー、ルーフサイドレール、リヤピラーの各外形や断面形状が決定されているため、車体の前後方向に衝撃荷重が入力されたときに、これらの接合部や断面の大きく変化する部分に応力集中が生じることが懸念される。
【0005】
そこでこの発明は、フロントピラーからルーフサイドレールとリヤピラーに連続する領域での応力集中を低減することのできる車体上部構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明に係る車体上部構造では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項1に係る発明は、ルーフ側部に配置されるルーフサイドレールと、このルーフサイドレールの前端部から前部下方に向かって延出するフロントピラーと、前記ルーフサイドレールの後端部から後部下方に向かって延出するリヤピラーと、が設けられ、これらの車外側に車体の外面を成す外板パネル(例えば、実施形態におけるアウタパネル43)が取り付けられる車体上部構造において、前記ルーフサイドレールとフロントピラーとリヤピラーとが、略閉断面の筒状部材に対して特開2007−83304号公報に開示されるような三次元曲げ成形を施すことによって連続した一体のフレーム部材(例えば、実施形態における上部フレーム10)として形成され、このフレーム部材上のルーフサイドレール領域(例えば、実施形態におけるルーフサイドレール領域10a)、フロントピラー領域(例えば、実施形態におけるフロントピラー領域10b)、リヤピラー領域(例えば、実施形態におけるリヤピラー領域10c)にそれぞれ外板パネルが取り付けられ、前記ルーフサイドレール領域の上面と外板パネルの間は、少なくとも一部が高さ補足用のブラケット(例えば、実施形態におけるブラケット46)を介して結合されていることを特徴とするものである。
【0007】
請求項2に係る発明は、請求項1に係る車体上部構造において、前記フレーム部材の後端部が、車体の後部下方側で車体前後方向に延出するリヤサイドフレーム(例えば、実施形態におけるリヤサイドフレーム16)の後端部の前後位置とほぼ同位置まで延出し、その延出端が別体の連結部材(例えば、実施形態における第1,第2連結部材48,49)を介して前記リヤサイドフレームの後端部と結合されていることを特徴とする。
【0008】
請求項3に係る発明は、請求項1または2に係る車体上部構造において、前記フレーム部材の車室内側の面には長手方向に沿う溝部(例えば、実施形態における溝部42)が形成され、その溝部に車内側車体部品が配置されることを特徴とする。
【0009】
請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれか1項に係る車体上部構造において、前記フレーム部材は、前記略閉断面の筒状部材を造形する際に相互に付き合わされて閉断面の外側に突出する接合フランジ(例えば、実施形態における接合フランジ32)が形成され、その接合フランジがドア開口用トリムの取付フランジとして用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
請求項1に係る発明によれば、フロントピラーからルーフサイドレールとリヤピラーに連続する領域が三次元曲げされた略閉断面の連続した筒状部材によって形成され、この筒状部材の取り付けられる外板パネルのうちの上方に膨出するルーフ部では、筒状部材のルーフサイドレール領域の上面と外板パネルの間の少なくとも一部が高さ補足用のブラケットを介して結合されていることから、車体前後方向に作用する衝撃荷重を、略閉断面で湾曲変化の小さい連続したフレーム部材で受け止めることができ、応力集中の発生を確実に低減することができる。そして、この発明によれば、連続したフレーム部材で効率良く荷重を受け止めることができることから、部材同士の接合構造や補強部材の追加を低減でき、車両の軽量化に寄与することができる。
【0011】
請求項2に係る発明によれば、上部側のフレーム部材が、リヤサイドフレームの後端部の前後位置とほぼ同位置まで延設され、その延出端が車体下部側の主要骨格であるリヤサイドフレームの後端部に結合されるため、車体後部方向から入力される荷重を車体上部側のフレーム部材と車体下部側のリヤサイドフレームとに分散させ、効率良く車体全域で受け止めることができる。したがって、補強部材を削減してさらなる車両の軽量化を図ることができる。
【0012】
請求項3に係る発明によれば、フレーム部材の車室内側の面に長手方向に沿う溝部が形成され、その溝部にエアバッグ等の車内側車体部品が配置されるようにしたため、車内側車体部品の車室空間への膨出量を縮小することができるとともに、溝部によってフレーム部材の剛性と強度の向上を図ることができる。
【0013】
請求項4に係る発明によれば、フレーム部材の製造時に形成される接合フランジが、ドア開口用トリムの取付フランジとして用いられるため、製造効率をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】この発明の一実施形態の車両の骨格部を示す斜視図である。
【図2】この発明の一実施形態の車両の図1のA−A断面に対応する断面図である。
【図3】この発明の一実施形態の車両の図1のB−B断面に対応する断面図である。
【図4】この発明の一実施形態の車両の図1のC−C断面に対応する断面図である。
【図5】この発明の一実施形態の車両の骨格部の一部を示す斜視図である。
【図6】この発明の一実施形態の車両の骨格部の一部を示す分解斜視図である。
【図7】この発明の一実施形態の車両の図5のD−D断面に対応する断面図である。
【図8】この発明の一実施形態の車両部品の変形例を示す斜視図である。
【図9】この発明の一実施形態の車両部品の別の変形例を示す斜視図である。
【図10】この発明の一実施形態の車両部品のさらに別の変形例を示す斜視図である。
【図11】この発明の一実施形態の車両の骨格部の模式的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、この実施形態に係る車両1の骨格部を示す斜視図である。
この実施形態の車両1はセダン型の車両であり、車室2の前後にエンジンルーム3とトランクルーム4が設けられ、車室2内には前席スペースと後席スペースが確保されている。
【0016】
車両1のルーフの車幅方向の両側には、車体前後方向に延出する閉断面構造の上部フレーム10(フレーム部材)が配置され、車室2の両側部の下方には、車体前後方向に延出する閉断面構造のサイドシル11が配置されている。上部フレーム10は、ルーフの側部からさらに車両の前部下方と後部下方に向かって延出しており、ルーフ側部のルーフサイドレール領域10aの前後にフロントピラー領域10bとリヤピラー領域10cが連続して設けられた構造とされている。そして、車両左右の上部フレーム10とサイドシル11の車体前後方向の略中央領域同士はセンタピラー12によって連結されている。
【0017】
センタピラー12は、金属製の角筒状部材から成る前部ピラー管30Aと後部ピラー管30Bが結合させて構成されている。前部ピラー管30Aと後部ピラー管30Bは、ロールフォーム成形によって閉断面形状に形成された後に、特開2007−83304号公報に開示される三次元曲げ成形によって所定の湾曲形状に造形されている。具体的には、前部ピラー管30Aは上下の端縁が前方側に湾曲し、後部ピラー管30Bは上下の端縁が後方側に湾曲しており、両者の上下方向の中央領域は車幅方向外側に向かって若干膨出している。
また、前部ピラー管30Aと後部ピラー管30Bの側壁の少なくとも一面には、強度及び剛性を高めるための長手方向に沿うビード31(溝)がロールフォーム成形によって形成されている。
【0018】
そして、上記のように形成された前部ピラー管30Aと後部ピラー管30Bは上下方向略中央の弓状に湾曲した凸部同士がMIG溶接等によって相互に接合されている(接合箇所は符号Xで示す)。こうして接合された前部ピラー管30Aと後部ピラー管30Bの上下の端縁はそれぞれ前後に分岐するかたちで湾曲し、分岐した各端部は上部フレーム10とサイドシル11とにMIG溶接等によって結合されている。したがって、前部ピラー管30Aと後部ピラー管30Bは上下の端部が上部フレーム10とサイドシル11に対してトラス構造を成すように結合されている。
【0019】
左右の上部フレーム10のルーフサイドレール領域10a同士は、車幅方向に延出する複数のルーフレール13A,13B,13Cによって連結されており、左右のサイドシル11同士は、同様に車幅方向に延出する複数のフロアクロスメンバ14A,14B,14Cによって連結されている。また、左右の各上部フレーム10の前端部(フロントピラー領域10bの前端部)は、サイドシル11の前端部から上方に垂立する閉断面構造のフロントピラーロア18の上端部と、フロントピラーロア18の上端部から前部下方に向かって湾曲して延出するアッパメンバ19とに連結されている。
【0020】
エンジルーム3の車幅方向の両側には、車体前後方向に延出するフロントサイドフレーム15が配置され、トランクルーム4の車幅方向の両側には、車体前後方向に延出するリヤサイドフレーム16が配置されている。
左右のフロントサイドフレーム15の後端部は、車幅方向に延出して左右のフロントピラーロア18を連結するダッシュボードロア・クロスメンバ20と、車室2の下方で車体前後方向に延出するフロントフロアフレーム21の前縁部に結合されている。また、各フロントサイドフレーム15の後端部よりの側面はアウトリガー22を介してサイドシル11の前端部に結合されている。なお、図1中、23は、エンジンルーム3の前部上端側において左右のアッパメンバ19を連結する略コ字状のフロントバルクヘッドアッパであり、24は、フロントバルクヘッドアッパ23に結合されてラジエータ収納部を形成するフロントバルクヘッドロアである。また、車両1の前部下方まで延出した左右のアッパメンバ19の前端部は、連結部材25を介してフロントサイドフレーム15の前端部側面に結合されている。
【0021】
一方、左右のリヤサイドフレーム16の前端部は、車幅方向外側に湾曲して左右のサイドシル11に結合されるとともに、複数のクロスメンバ26A,26Bを介して相互に連結されている。
【0022】
図2,図3,図4は、パネル材が取り付けられた上部フレーム10のフロントピラー領域10b、ルーフサイドレール領域10a、リヤピラー領域10cの各断面を示すものである。
上部フレーム10は、ロールフォーム成形によって略閉断面形状の筒状部材が形成された後、その筒状部材が三次元曲げ成形によって所定の湾曲形状に造形されている。上部フレーム10は、具体的には、接合フランジ32が突設された略三角形状の閉断面形状とされ、接合フランジ32が車体下方に向き、断面の略三角の一辺を成す側壁41が車室内側に向くよう組み付けられる。そして、上部フレーム10の車室内側に向く側壁41には、長手方向に沿う溝部42がロールフォーム成形によって形成されている。この溝部42には車室内側において図示しないカーテンエアバッグ装置(室内側車体部品)が取り付けられる。
また、接合フランジ32は、ドア開口を成す領域では図示しないボディサイドウェザーストリップ等のドア開口用トリムが取り付けられる。つまり、接合フランジ32はドア開口用トリムの取付フランジとして用いられる。
【0023】
また、上部フレーム10の車外側には、車体の外面を成すアウタパネル43(外板パネル)が上部フレーム10との間で閉断面を成すように取付けられている。具体的には、フロントピラー領域10bでは、図2に示すように、その上面44に別のパネル部材45を介してアウタパネル43の車幅方向の内側縁部が固定され、接合フランジ32の車外側面にアウタパネル43の下縁部が固定されている。ルーフサイドレール領域10aでは、図3に示すように、その上面に略コ字状の高さ補足用のブラケット46を介してアウタパネル43の車幅方向の内側縁部がルーフパネル47とともに固定され、接合フランジ32の車外側面にアウタパネル43の下縁部が固定されている。また、リヤピラー領域10cでは、図4に示すように、その上面にアウタパネル43の車幅方向の内側縁部が固定され、接合フランジ32には、リヤインナパネル27を介してアウタパネル43の下縁部が固定されている。なお、リヤインナパネル27は、図1に示すように、その下縁にリヤホイールハウス28が一体に設けられ、リヤホイールハウス28の前縁部がサイドシル11の後端部に結合されている。
【0024】
図5〜図7は、車両1の後部側面の骨格部構造を示すものである。
上部フレーム10の後端部は、図1に示すように、リヤサイドフレーム16の後端部に対し車体前後方向のほぼ同位置まで延出しており、両者の後端部の近傍は、図5〜図7に示す第1連結部材48と第2連結部材49を介して結合されている。なお、第1連結部材48と第2連結部材49は、リヤフロアパネル50の端部のフランジ50aを挟み込んだ状態で相互に結合されている。
【0025】
なお、以上では、上部フレーム10をロールフォーム成形で形成した例について説明したが、上部フレーム10はロールフォーム成形に限らず、引き抜き成形や、押出し成形、UO成形等によって形成することも可能である。
また、ロールフォーム成形や引き抜き成形、押し出し成形、UO成形等によって形成される上部フレーム10の管材は必ずしも一定断面に形成する必要はなく、例えば、図8,図9,図10に示すように断面形状を連続的に変化させるようにしても良い。
【0026】
以上のように、この実施形態の車両1の車体上部構造においては、フロントピラー領域10bとルーフサイドレール領域10aとリヤピラー領域10cとが略閉断面形状の上部フレーム10に連続して形成され、上部フレーム10の車外側に取り付けられるアウタパネル43のうちの最も上方に膨出するルーフサイド部が、高さ補足用のブラケット46を介してルーフサイドレール領域10aの上面に結合されているため、車体前後方向から入力される衝撃荷重を、略閉断面で湾曲変化の小さい連続した上部フレーム10で確実に受け止めることができる。したがって、車体前後方向からの入力荷重を、応力集中を招くことなく上部フレーム10の全域で受け止めることができるため、複数の部材をつなぎ合わせたり、特別な補強構造を追加することによる重量増加を回避でき、車両1の軽量化を図るうえで有利となる。
【0027】
また、この実施形態の車両1においては、上部フレーム10の後端部が、リヤサイドフレーム16の後端部の前後位置とほぼ同じ位置まで延設され、その後端部の近傍部分が第1,第2連結部材48,49を介して車体下部側の主要骨格部材であるリヤサイドフレーム16の後端部の近傍に結合されているため、図11に示すように車体後部から入力される前後方向の荷重を、上部フレーム10とリヤサイドフレーム16とに分散して効率良く受け止めることができる。
【0028】
さらに、この実施形態の車両1の場合、車体下部側の骨格部材であるリヤサイドフレーム16とサイドシル11とフロントサイドフレーム15が車体前後方向で連結されるとともに、車体上部側の骨格部材である上部フレーム10とアッパメンバ19が車体前後方向で連結され、車体の前端部側でアッパメンバ19とフロントサイドフレーム15が相互に結合されているため、車体前後方向からの入力荷重を上下の骨格部材による籠状構造によって効率良く受け止めることができる。したがって、車両1全体のさらなる軽量化を図ることができる。
【0029】
また、この車両1の車体上部構造においては、上部フレーム10の車室内側の側壁41に長手方向に沿う溝部42が設けられ、その溝部42にカーテンエアバッグ装置の一部が配置されるようになっているため、溝部42によって上部フレーム10の剛性と強度の向上を図ることができるうえ、カーテンエアバッグ装置の車室空間への膨出量を縮小することができる。
【0030】
また、この車体上部構造の場合、上部フレーム10の製造時に形成される接合フランジ32がボディサイドウェザーストリップ等のドア開口用トリムの取付フランジとして用いられているため、取付フランジを形成するための特別な工程が不要になり、その分、製造効率の向上が可能になる。
【0031】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【符号の説明】
【0032】
10…上部フレーム(フレーム部材)
10a…ルーフサイドレール領域
10b…フロントピラー領域
10c…リヤピラー領域
16…リヤサイドフレーム
32…接合フランジ
42…溝部
43…アウタパネル(外板パネル)
46…高さ補足用のブラケット
48…第1連結部材(連結部材)
49…第2連結部材(連結部材)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ルーフ側部に配置されるルーフサイドレールと、このルーフサイドレールの前端部から前部下方に向かって延出するフロントピラーと、前記ルーフサイドレールの後端部から後部下方に向かって延出するリヤピラーと、が設けられ、これらの車外側に車体の外面を成す外板パネルが取り付けられる車体上部構造において、
前記ルーフサイドレールとフロントピラーとリヤピラーとが、略閉断面の筒状部材を三次元曲げ成形することによって連続した一体のフレーム部材として形成され、
このフレーム部材上のルーフサイドレール領域、フロントピラー領域、リヤピラー領域にそれぞれ外板パネルが取り付けられ、前記ルーフサイドレール領域の上面と外板パネルの間は、少なくとも一部が高さ補足用のブラケットを介して結合されていることを特徴とする車体上部構造。
【請求項2】
前記フレーム部材の後端部が、車体の後部下方側で車体前後方向に延出するリヤサイドフレームの後端部の前後位置とほぼ同位置まで延出し、
その延出端が別体の連結部材を介して前記リヤサイドフレームの後端部と結合されていることを特徴とする請求項1に記載の車体上部構造。
【請求項3】
前記フレーム部材の車室内側の面には長手方向に沿う溝部が形成され、その溝部に車内側車体部品が配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の車体上部構造。
【請求項4】
前記フレーム部材は、前記略閉断面の筒状部材を造形する際に相互に付き合わされて閉断面の外側に突出する接合フランジが形成され、その接合フランジがドア開口用トリムの取付フランジとして用いられることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の車体上部構造。
【請求項1】
ルーフ側部に配置されるルーフサイドレールと、このルーフサイドレールの前端部から前部下方に向かって延出するフロントピラーと、前記ルーフサイドレールの後端部から後部下方に向かって延出するリヤピラーと、が設けられ、これらの車外側に車体の外面を成す外板パネルが取り付けられる車体上部構造において、
前記ルーフサイドレールとフロントピラーとリヤピラーとが、略閉断面の筒状部材を三次元曲げ成形することによって連続した一体のフレーム部材として形成され、
このフレーム部材上のルーフサイドレール領域、フロントピラー領域、リヤピラー領域にそれぞれ外板パネルが取り付けられ、前記ルーフサイドレール領域の上面と外板パネルの間は、少なくとも一部が高さ補足用のブラケットを介して結合されていることを特徴とする車体上部構造。
【請求項2】
前記フレーム部材の後端部が、車体の後部下方側で車体前後方向に延出するリヤサイドフレームの後端部の前後位置とほぼ同位置まで延出し、
その延出端が別体の連結部材を介して前記リヤサイドフレームの後端部と結合されていることを特徴とする請求項1に記載の車体上部構造。
【請求項3】
前記フレーム部材の車室内側の面には長手方向に沿う溝部が形成され、その溝部に車内側車体部品が配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の車体上部構造。
【請求項4】
前記フレーム部材は、前記略閉断面の筒状部材を造形する際に相互に付き合わされて閉断面の外側に突出する接合フランジが形成され、その接合フランジがドア開口用トリムの取付フランジとして用いられることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の車体上部構造。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2011−136623(P2011−136623A)
【公開日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−297078(P2009−297078)
【出願日】平成21年12月28日(2009.12.28)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年12月28日(2009.12.28)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】
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