車体骨格構造
【課題】第一骨格部に形成された屈曲部の曲げ変形を抑制する。
【解決手段】車体骨格構造１０は、車両前後方向に延在されたサイド骨格部材１２と、車両幅方向に延在されたルーフヘッダパネル１４とを備えている。ルーフヘッダパネル１４における車両幅方向外側の端部には、サイド骨格部材１２に形成された屈曲部２４の内周部２４Ｂよりも屈曲部２４の外周部２４Ｃ側に配置されると共に、この内周部２４Ｂ側に凸を成すように湾曲された湾曲部６８が一体に形成されている。この湾曲部６８には、湾曲形状に沿う方向における両側に一対のフランジ７０，７２が形成されており、このフランジ７２，７４は、屈曲部２４における外周部２４Ｃと結合されている。屈曲部２４に対してこの屈曲部２４を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、このモーメントを湾曲部６８によって低減（キャンセル）するようになっている。
【解決手段】車体骨格構造１０は、車両前後方向に延在されたサイド骨格部材１２と、車両幅方向に延在されたルーフヘッダパネル１４とを備えている。ルーフヘッダパネル１４における車両幅方向外側の端部には、サイド骨格部材１２に形成された屈曲部２４の内周部２４Ｂよりも屈曲部２４の外周部２４Ｃ側に配置されると共に、この内周部２４Ｂ側に凸を成すように湾曲された湾曲部６８が一体に形成されている。この湾曲部６８には、湾曲形状に沿う方向における両側に一対のフランジ７０，７２が形成されており、このフランジ７２，７４は、屈曲部２４における外周部２４Ｃと結合されている。屈曲部２４に対してこの屈曲部２４を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、このモーメントを湾曲部６８によって低減（キャンセル）するようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体骨格構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ルーフサイドレールとフロントピラーとの連結部における車両幅方向内側の壁部に、フロントヘッダにおける車両幅方向外側の端部が結合された自動車の上部車体構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０７１６号公報
【特許文献２】実開平３−１００５７５号公報
【特許文献３】特開２０００−２６４２４７号公報
【特許文献４】特開２００５−３２９７８９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、特許文献１に記載の例では、ルーフサイドレールとフロントピラーとの連結部に対してこの連結部を曲げ変形させる方向にモーメントが作用した場合には、この連結部が曲げ変形される虞がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、第一骨格部の屈曲部に対してこの屈曲部を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、この屈曲部が曲げ変形されることを抑制することができる車体骨格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】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の車体骨格構造は、長尺状に形成されると共に、長手方向と直交する方向に屈曲する屈曲部を有する第一骨格部と、前記第一骨格部の長手方向及び前記屈曲部の屈曲方向とそれぞれ交差する方向に沿って長尺状に形成された第二骨格部と、前記第二骨格部における長手方向端側の端部に設けられると共に、前記屈曲部の内周部よりも屈曲部の外周部側に配置され、且つ、前記内周部側に凸を成すように湾曲されて、湾曲形状に沿う方向における少なくとも両側に形成された結合部によって前記屈曲部と結合された湾曲部と、を備えている。
【０００７】
この車体骨格構造によれば、第二骨格部における長手方向端側の端部には、第一骨格部に形成された屈曲部の内周部よりも屈曲部の外周部側に配置されると共に、この内周部側に凸を成すように湾曲された湾曲部が設けられている。この湾曲部は、湾曲形状に沿う方向における少なくとも両側に形成された結合部によって屈曲部と結合されている。従って、屈曲部に対してこの屈曲部を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、このモーメントを湾曲部によって低減（キャンセル）することができる。これにより、屈曲部が曲げ変形されることを抑制することができる。
【０００８】
請求項２に記載の車体骨格構造は、請求項１に記載の車体骨格構造において、前記第一骨格部が、長手方向と直交する方向に切断した断面形状が閉断面状とされ、前記湾曲部が、前記第一骨格部内に挿入されると共に、前記第一骨格部の一部とで閉断面部を形成する構成とされている。
【０００９】
この車体骨格構造によれば、湾曲部は、閉断面状に形成された第一骨格部内に挿入されて、この第一骨格部の一部とで閉断面部を形成している。これにより、屈曲部の剛性が向上されるので、屈曲部が曲げ変形されることをより一層抑制することができると共に、第一骨格部と第二骨格部との結合剛性を向上させることができる。
【００１０】
請求項３に記載の車体骨格構造は、請求項１又は請求項２に記載の車体骨格構造において、前記屈曲部には、前記内周部と前記外周部とを連結する側壁部が形成され、前記結合部が、前記湾曲部の湾曲形状に沿う方向における両側に形成され、前記外周部に結合された第一結合部と、前記湾曲部の湾曲形状に沿う方向における前記第一結合部間の中間部に形成され、前記側壁部に結合された第二結合部と、を有する構成とされている。
【００１１】
この車体骨格構造によれば、湾曲部は、第一結合部と第二結合部とによって屈曲部の外周部と側壁部とに結合されているので、湾曲部の第一骨格部に対する結合剛性、ひいては、第一骨格部と第二骨格部との結合剛性を向上させることができる。
【００１２】
請求項４に記載の車体骨格構造は、請求項３に記載の車体骨格構造において、前記側壁部が、前記第二骨格部の長手方向に対向する一対の側壁部によって構成され、前記第二結合部が、前記一対の側壁部の一方と結合され、前記結合部が、前記一対の側壁部の他方と結合された第三結合部を有する構成とされている。
【００１３】
この車体骨格構造によれば、湾曲部は、第三結合部によって屈曲部における他方の側壁部に結合されているので、第一骨格部と第二骨格部との結合剛性をより一層向上させることができる。
【００１４】
請求項５に記載の車体骨格構造は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車体骨格構造において、前記湾曲部の頂部が、前記第一骨格部における長手方向と直交する方向に切断した断面の図心よりも前記内周部側に位置された構成とされている。
【００１５】
この車体骨格構造によれば、湾曲部の頂部は、第一骨格部が形成する閉断面部の図心よりも屈曲部の内周部側に位置されている。従って、屈曲部に対してこの屈曲部を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、このモーメントを湾曲部によってより一層効果的に低減（キャンセル）することができる。
【００１６】
請求項６に記載の車体骨格構造は、請求項５に記載の車体骨格構造において、前記湾曲部が、前記第二骨格部に一体に形成された構成とされている。
【００１７】
この車体骨格構造によれば、湾曲部は、第二骨格部に一体に形成されているので、部品点数の増加を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上詳述したように、本発明によれば、第一骨格部の屈曲部に対してこの屈曲部を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、この屈曲部が曲げ変形されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一実施形態に係る車体骨格構造を車両左前方上方から見た斜視図である。
【図２】図１に示される車体骨格構造を車両左側から見た側面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図１に示されるフロントピラー、ルーフサイドレール、ルーフヘッダパネル、及び、湾曲部を模式的に示した図である。
【図５】図１に示される湾曲部のモーメント低減効果を説明するための説明図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る車体骨格構造を車両左前方上方から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第一実施形態］
はじめに、本発明の第一実施形態について説明する。
【００２１】
なお、各図において示される矢印ＵＰ、矢印ＦＲ、矢印ＬＨは、車両上下方向上側、車両前後方向前側、車両幅方向外側（左側）をそれぞれ示している。また、図２では、図１に示されるサイドアウタパネル及びルーフパネルが省略されている。
【００２２】
図１に示されるように、本発明の第一実施形態に係る車体骨格構造１０は、サイド骨格部材１２（第一骨格部）と、ルーフヘッダパネル１４（第二骨格部）とを備えている。サイド骨格部材１２は、車両前後方向に延在する長尺状に形成されており、ルーフ部１６の車両幅方向外側に設けられたルーフサイドレール１８と、ウィンドシールドガラス２０の縦縁２０Ａに沿って設けられたフロントピラー２２とを構成している。
【００２３】
ルーフサイドレール１８は、略水平に形成されており、フロントピラー２２は、車両前側に向かうに従って車両下側に向かうように水平方向に対して傾斜されている。このルーフサイドレール１８とフロントピラー２２との間には、ルーフサイドレール１８に対して車両下側に屈曲する屈曲部２４が形成されている（図２も参照）。
【００２４】
また、サイド骨格部材１２は、インナパネル２６及びリインフォースメント２８によって構成されている。インナパネル２６は、上側フランジ３０、内側壁部３２、下側壁部３４、及び、下側フランジ３６を有している。上側フランジ３０は、車両幅方向内側に向けて延びており、内側壁部３２は、車両上下方向に延びて上側フランジ３０と下側壁部３４とを連結している。下側壁部３４は、内側壁部３２における車両下側の端部から車両幅方向外側に向けて延びており、下側フランジ３６は、下側壁部３４における車両幅方向外側の端部から車両下側に向けて延びている。
【００２５】
また、内側壁部３２における屈曲部２４を構成する部分、つまり、屈曲部２４における車両幅方向内側の側壁部２４Ａ（一方の側壁部）には、後述するルーフヘッダパネル１４に形成された湾曲部６８の断面形状と一致する半円状の切欠き３８が形成されている。そして、この側壁部２４Ａには、この切欠き３８の外縁に沿って湾曲されたフランジ部３９が上側フランジ３０と連続して形成されている。
【００２６】
リインフォースメント２８は、上側フランジ４０、上側壁部４１、外側壁部４２、下側壁部４４、及び、下側フランジ４６を有している。上側フランジ４０は、上側壁部４１における車両幅方向内側の端部から車両幅方向内側に向けて延び、上側フランジ３０に車両上側から重ねられている。上側壁部４１は、車両幅方向に延びると共に、下側壁部３４，４４と車両上下方向に対向されている。外側壁部４２は、内側壁部３２と車両幅方向に対向されると共に、車両上下方向に延び、上側壁部４１と下側壁部４４とを連結している。下側壁部４４は、外側壁部４２における車両下側の端部から車両幅方向内側に向けて延びており、下側フランジ４６は、下側壁部４４における車両幅方向内側の端部から車両下側に向けて延び、下側フランジ３６に車両幅方向外側から重ねられている。
【００２７】
また、サイド骨格部材１２には、車両前後方向の全長に亘ってサイドアウタパネル４８が一体に設けられている。サイドアウタパネル４８は、リインフォースメント２８の車両幅方向外側に設けられており、上側フランジ４０に車両上側から重ねられた上側フランジ５０と、下側フランジ４６に車両幅方向外側から重ねられた下側フランジ５６とを有している。
【００２８】
また、サイド骨格部材１２の車両幅方向内側には、車両前後方向及び車両幅方向に延在されてルーフ部１６を構成するルーフパネル５８が設けられている。このルーフパネル５８における車両幅方向外側の端部には、車両前後方向に延びるフランジ６０が形成されている。このフランジ６０は、上側フランジ５０に車両上側から重ねられている。
【００２９】
そして、フランジ６０及び上側フランジ３０，４０，５０は、車両前後方向に間隔を空けた複数箇所において例えばスポット溶接されて結合されている。同様に、下側フランジ３６，４６，５６は、車両前後方向に間隔を空けた複数箇所において例えばスポット溶接されて結合されている。
【００３０】
また、以上のようにして互いに結合されたインナパネル２６及びリインフォースメント２８によって構成されたサイド骨格部材１２は、長手方向と直交する方向に切断した断面形状が閉断面状とされている。つまり、内側壁部３２、上側壁部４１、外側壁部４２、及び、下側壁部３４，４４によって閉断面部６６が形成されている。
【００３１】
ルーフヘッダパネル１４は、車両幅方向に延在する長尺状に形成されており、ルーフ部１６の前部１６Ａに配置されている。このルーフヘッダパネル１４の車両幅方向外側の端部には、湾曲部６８が形成されている。この湾曲部６８は、サイド骨格部材１２が形成する上述の閉断面部６６内に挿入されており、屈曲部２４の内周部２４Ｂよりも屈曲部２４の外周部２４Ｃ側に配置されている（図２も参照）。また、この湾曲部６８は、屈曲部２４の内周部２４Ｂ側に凸を成すように湾曲されている。つまり、この湾曲部６８は、屈曲部２４とは逆向きの湾曲形状とされている。なお、屈曲部２４の内周部２４Ｂは、下側壁部３４，４４における屈曲部２４を構成する部分により構成されており、屈曲部２４の外周部２４Ｃは、上側壁部４１及び上側フランジ３０，４０における屈曲部２４を構成する部分により構成されている。
【００３２】
また、この湾曲部６８には、その湾曲形状に沿う方向における両側の端部に一対のフランジ７０，７２（第一結合部）が形成されている。一方のフランジ７０は、車両前側に向けて延びており、他方のフランジ７２は、車両後側に向けて延びている。また、一対のフランジ７０，７２の間であって湾曲部６８における車両幅方向内側の端部６８Ａ（第二結合部）は、フランジ部３９に車両上側から重ねられている（図３も参照）。
【００３３】
さらに、湾曲部６８における車両幅方向外側の端部には、湾曲部６８の外縁に沿ってフランジ７４（第三結合部）が形成されている。このフランジ７４は、湾曲部６８の径方向外側に向けて延びており、湾曲部６８及び一対のフランジ７０，７２と一体に形成されている。このフランジ７４は、外側壁部４２における屈曲部２４を構成する部分、つまり、屈曲部２４における車両幅方向外側の側壁部２４Ｄ（他方の側壁部）に車両幅方向内側から重ねられている（図３も参照）。
【００３４】
そして、一方のフランジ７０は、上側フランジ３０，４０における切欠き３８の車両前側に隣接するフランジ部３０Ａ，４０Ａの間に挟まれた状態で、このフランジ部３０Ａ，４０Ａと例えばスポット溶接による溶接部７６によって結合されている（図２も参照）。また、他方のフランジ７２は、上側フランジ３０，４０における切欠き３８の車両後側に隣接するフランジ部３０Ｂ，４０Ｂの間に挟まれた状態で、このフランジ部３０Ｂ，４０Ｂと例えばスポット溶接による溶接部７８によって結合されている（図２も参照）。なお、フランジ部３０Ａ，３０Ｂ，４０Ａ，４０Ｂは、屈曲部２４における外周部２４Ｃの一部を構成するものである。
【００３５】
さらに、湾曲部６８における車両幅方向内側の端部６８Ａは、その湾曲形状に沿って延びる例えばアーク溶接による溶接部８０（図３参照）によってフランジ部３９と結合されている。また、フランジ７４は、このフランジ７４の湾曲形状に沿う方向に並ぶ複数の例えばスポット溶接による溶接部８２によって、側壁部２４Ｄに結合されている（図３も参照）。
【００３６】
そして、以上のようにしてサイド骨格部材１２と結合された湾曲部６８は、サイド骨格部材１２の一部である屈曲部２４の外周部２４Ｃとで、閉断面部６６内にこの閉断面部６６とは異なる閉断面部８６を形成している（図２も参照）。さらに、図２に示されるように、湾曲部６８の頂部６８Ｂは、サイド骨格部材１２における長手方向と直交する方向に切断した断面の図心、すなわち、閉断面部６６の図心６６Ａよりも屈曲部２４の内周部２４Ｂ側に位置されている。
【００３７】
また、図１に示されるように、湾曲部６８及び一対のフランジ７０，７２が形成されたルーフヘッダパネル１４における車両幅方向外側の端部よりも車両幅方向内側の部分は、ルーフヘッダパネル１４の本体部１４Ａとして形成されている。この本体部１４Ａは、湾曲部６８及び一対のフランジ７０，７２が形成されたルーフヘッダパネル１４における車両幅方向外側の端部と同様の断面ハット形状で形成されている。
【００３８】
また、本体部１４Ａには、フランジ７０，７２と車両幅方向に連続してフランジ９０，９２が形成されている。車両前側のフランジ９０は、ルーフパネル５８における車両前側の端部に形成されたフランジ９４に車両下側から重ねられた状態で例えばスポット溶接によって結合されている。一方、車両後側のフランジ９２は、ルーフパネル５８の前部１６Ａに例えば図示しない接着剤等によって接着されている。
【００３９】
なお、本実施形態において、屈曲部２４の屈曲方向である車両上下方向は、本発明における第一骨格部の長手方向と直交する方向に相当し、ルーフヘッダパネル１４の長手方向である車両幅方向は、本発明における第一骨格部の長手方向及び屈曲部の屈曲方向とそれぞれ交差する方向に相当する。
【００４０】
次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４１】
この車体骨格構造１０によれば、ルーフヘッダパネル１４における車両幅方向外側の端部には、屈曲部２４の内周部２４Ｂよりも屈曲部２４の外周部２４Ｃ側に配置されると共に、この内周部２４Ｂ側に凸を成すように湾曲された湾曲部６８が一体に形成されている。この湾曲部６８には、湾曲形状に沿う方向における両側に一対のフランジ７０，７２が形成されており、このフランジ７０，７２は、屈曲部２４における外周部２４Ｃと結合されている。従って、屈曲部２４に対してこの屈曲部２４を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、このモーメントを湾曲部６８によって低減（キャンセル）することができる。これにより、屈曲部２４が曲げ変形されることを抑制することができる。
【００４２】
この結果、例えば、図示しないサスペンション等から車体に荷重が入力された場合でも、屈曲部２４が曲げ変形されることを抑制することができるので、ルーフヘッダパネル１４と共にウィンドシールドガラス２０が振動することを抑制することができる。これにより、室内に例えばこもり音等の異音が生じることを抑制することができる。また、例えば、車両が横転し、屈曲部２４に対して大きな荷重が入力された場合においても、屈曲部２４が曲げ変形されることを抑制することができる。
【００４３】
また、湾曲部６８は、サイド骨格部材１２に形成された閉断面部６６内に挿入されて、このサイド骨格部材１２の一部である屈曲部２４の外周部２４Ｃとで閉断面部８６を形成している。従って、これにより、屈曲部２４の剛性が向上されるので、屈曲部２４が曲げ変形されることをより一層抑制することができると共に、サイド骨格部材１２とルーフヘッダパネル１４との結合剛性を向上させることができる。
【００４４】
また、湾曲部６８は、一対のフランジ７０，７２によって屈曲部２４の外周部２４Ｃと結合されると共に、車両幅方向内側の端部６８Ａによって側壁部２４Ａに形成されたフランジ部３９に結合されているので、湾曲部６８のサイド骨格部材１２に対する結合剛性、ひいては、サイド骨格部材１２とルーフヘッダパネル１４との結合剛性を向上させることができる。
【００４５】
さらに、湾曲部６８は、車両幅方向外側の端部に形成されたフランジ７４によって屈曲部２４の側壁部２４Ｄに結合されているので、サイド骨格部材１２とルーフヘッダパネル１４との結合剛性をより一層向上させることができる。
【００４６】
また、湾曲部６８の頂部６８Ｂは、サイド骨格部材１２が形成する閉断面部６６の図心６６Ａよりも屈曲部２４の内周部２４Ｂ側に位置されている。従って、屈曲部２４に対してこの屈曲部２４を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、このモーメントを湾曲部６８によってより一層効果的に低減（キャンセル）することができる。
【００４７】
また、湾曲部６８は、ルーフヘッダパネル１４に一体に形成されているので、部品点数の増加を抑制することができる。
【００４８】
なお、本発明の第一実施形態において、湾曲部６８及び一対のフランジ７０，７２は、ルーフヘッダパネル１４に一体に形成されていたが、ルーフヘッダパネル１４の本体部１４Ａに対して別体に構成されていても良い。
【００４９】
また、図４に示されるように、湾曲部６８は、ルーフサイドレール１８とフロントピラー２２との間に設けられてこれらを支持する役割を果たすので、湾曲部６８をできるだけ大きく形成すると共に湾曲部６８の曲率をできるだけ大きくすると、屈曲部２４の変形を抑制する効果をより向上させることができる。
【００５０】
ここで、図５を用いて、直線状の補強部１６８に荷重が入力された場合に、この直線状の補強部１６８に生じるモーメントと、本実施形態の湾曲部６８に対して荷重が入力された場合に、この湾曲部６８に生じるモーメントとの相違について説明する。
【００５１】
先ず、図５（Ａ），（Ｃ）に示されるように、直線状の補強部１６８に集中荷重Ｗが入力されると、この補強部１６８には、集中荷重Ｗの作用点で最大となるモーメントＭ１が作用する。これに対して、図５（Ｂ），（Ｃ）に示されるように、本実施形態の湾曲部６８に集中荷重Ｗが入力されると、集中荷重Ｗの作用点において最大となるモーメントＭ２が作用する。ところが、このモーメントＭ２の最大値Ｍ２ｍａｘは、モーメントＭ１の最大値Ｍ１ｍａｘよりも小さくなる。
【００５２】
これは、湾曲部６８を支持する支点Ｒ１，Ｒ２から湾曲部６８に対して支点反力Ｆ，Ｆがそれぞれ湾曲部６８の中心方向へ作用することにより、キャンセルモーメントＭ３が生じることによるものである。
【００５３】
つまり、荷重Ｗの入力方向に対して湾曲する湾曲部６８の両端部に支点反力Ｆ，Ｆが生じ、これにより、湾曲部６８に作用するモーメントを低減することができるのである。これは、湾曲部６８にキャンセルモーメントが作用することで、湾曲部６８の入力荷重に対する剛性を向上させるということと等価である。
【００５４】
このように、湾曲部６８に作用するモーメントを低減することができるので、湾曲部６８の剛性、ひいては、屈曲部２４（図１，図２参照）の剛性を向上させることができる。
【００５５】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
【００５６】
上述のように、本発明の第一実施形態に係る車体骨格構造１０（図１参照）は、ルーフサイドレール１８及びフロントピラー２２を構成するサイド骨格部材１２と、ルーフヘッダパネル１４とに対して適用されていたが、図６に示される本発明の第二実施形態に係る車体骨格構造１１０は、リアフロアサイドメンバ１１２、フロアクロスメンバ１１４、及び、リアフロアパネル１５８に対して適用されている。
【００５７】
リアフロアサイドメンバ１１２は、リアフロアパネル１５８に車両下側から結合されており、このリアフロアパネル１５８の一部とでサイドメンバ部１１８を構成している。なお、本発明の第二実施形態に係る車体骨格構造１１０の基本的な構造は、上述の本発明の第一実施形態に係る車体骨格構造１０と同様とされている。つまり、サイドメンバ部１１８は、上述のサイド骨格部材１２に相当する部材であり、フロアクロスメンバ１１４は、上述のルーフヘッダパネル１４に相当する部材である。従って、本発明の第二実施形態において、本発明の第一実施形態と同様の構造については、同一符合を用いることとし、その説明を省略する。
【００５８】
このように構成されていても、上述の本発明の第一実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００５９】
すなわち、この車体骨格構造１１０によれば、フロアクロスメンバ１１４における車両幅方向外側の端部には、屈曲部２４の内周部２４Ｂよりも屈曲部２４の外周部２４Ｃ側に配置されると共に、この内周部２４Ｂ側に凸を成すように湾曲された湾曲部６８が一体に形成されている。この湾曲部６８には、湾曲形状に沿う方向における両側に一対のフランジ７０，７２が形成されており、このフランジ７２，７４は、屈曲部２４における外周部２４Ｃを構成するフランジ部３０Ａ，３０Ｂ及びリアフロアパネル１５８の一部と結合されている。従って、屈曲部２４に対してこの屈曲部２４を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、このモーメントを湾曲部６８によって低減（キャンセル）することができる。これにより、屈曲部２４が曲げ変形されることを抑制することができる。
【００６０】
この結果、例えば、図示しないサスペンション等から車体に荷重が入力された場合でも、屈曲部２４が曲げ変形されることを抑制することができるので、フロアクロスメンバ１１４と共にリアフロアパネル１５８が振動することを抑制することができる。これにより、室内に例えばこもり音等の異音が生じることを抑制することができる。また、例えば、車両が後面衝突が生じ、屈曲部２４に対して大きな荷重が入力された場合においても、屈曲部２４が曲げ変形されることを抑制することができる。
【００６１】
また、湾曲部６８は、サイドメンバ部１１８に形成された閉断面部６６内に挿入されて、リアフロアパネル１５８の一部とで閉断面部８６を形成している。従って、これにより、屈曲部２４の剛性が向上されるので、屈曲部２４が曲げ変形されることをより一層抑制することができると共に、サイドメンバ部１１８とフロアクロスメンバ１１４との結合剛性を向上させることができる。
【００６２】
また、湾曲部６８は、一対のフランジ７０，７２によって屈曲部２４の外周部２４Ｃを構成するフランジ部３０Ａ，３０Ｂ及びリアフロアパネル１５８の一部と結合されると共に、車両幅方向内側の端部６８Ａによって屈曲部２４の側壁部２４Ａに形成されたフランジ部３９に結合されているので、湾曲部６８のサイドメンバ部１１８に対する結合剛性、ひいては、サイドメンバ部１１８とフロアクロスメンバ１１４との結合剛性を向上させることができる。
【００６３】
さらに、湾曲部６８は、車両幅方向外側の端部に形成されたフランジ７４によって屈曲部２４の側壁部２４Ｄに結合されているので、サイドメンバ部１１８とフロアクロスメンバ１１４との結合剛性をより一層向上させることができる。
【００６４】
また、湾曲部６８の頂部６８Ｂは、サイドメンバ部１１８が形成する閉断面部６６の図心６６Ａよりも屈曲部２４の内周部２４Ｂ側に位置されている（図２も参照）。従って、屈曲部２４に対してこの屈曲部２４を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、このモーメントを湾曲部６８によってより一層効果的に低減（キャンセル）することができる。
【００６５】
また、湾曲部６８は、フロアクロスメンバ１１４に一体に形成されているので、部品点数の増加を抑制することができる。
【００６６】
なお、本発明の第二実施形態において、湾曲部６８及び一対のフランジ７０，７２は、フロアクロスメンバ１１４に一体に形成されていたが、フロアクロスメンバ１１４の本体部１４Ａに対して別体に構成されていても良い。
【００６７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【００６８】
次に、特許請求の範囲に記載された発明以外に、上記実施形態から把握できる技術的思想について、その効果と共に記載する。
【００６９】
つまり、前記第一骨格部は、車両前後方向に延在する長尺状に形成されて、ルーフ部の車両幅方向外側に設けられたルーフサイドレール及びウィンドシールドガラスの縦縁に沿って設けられたフロントピラーを構成するサイド骨格部材とされ、前記第二骨格部は、車両幅方向に延在する長尺状に形成され、前記ルーフ部の前部に配置されたルーフヘッダパネルとされている、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の車体骨格構造である。
【００７０】
この車体骨格構造によれば、例えば、図示しないサスペンション等から車体に荷重が入力された場合でも、屈曲部が曲げ変形されることを抑制することができるので、ルーフヘッダパネルと共にウィンドシールドガラスが振動することを抑制することができる。これにより、室内に例えばこもり音等の異音が生じることを抑制することができる。また、例えば、車両が横転し、屈曲部に対して大きな荷重が入力された場合においても、屈曲部が曲げ変形されることを抑制することができる。
【００７１】
また、前記第一骨格部は、車両前後方向に延在する長尺状に形成されると共に、リアフロアサイドメンバ及びリアフロアパネルの一部によって構成されたサイドメンバ部とされ、前記第二骨格部は、車両幅方向に延在する長尺状に形成されたフロアクロスメンバとされている、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の車体骨格構造である。
【００７２】
この車体骨格構造によれば、例えば、図示しないサスペンション等から車体に荷重が入力された場合でも、屈曲部が曲げ変形されることを抑制することができるので、フロアクロスメンバと共にリアフロアパネルが振動することを抑制することができる。これにより、室内に例えばこもり音等の異音が生じることを抑制することができる。また、例えば、車両が後面衝突が生じ、屈曲部に対して大きな荷重が入力された場合においても、屈曲部が曲げ変形されることを抑制することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０，１１０ 車体骨格構造
１２ サイド骨格部材（第一骨格部）
１４ ルーフヘッダパネル（第二骨格部）
２４ 屈曲部
２４Ａ 側壁部（一方の側壁部）
２４Ｂ 内周部
２４Ｃ 外周部
２４Ｄ 側壁部（他方の側壁部）
６６Ａ 図心
６８ 湾曲部
６８Ａ 端部（結合部の一部、第二結合部）
６８Ｂ 頂部
７０，７２ フランジ（結合部の一部、第一結合部）
７４ フランジ（結合部の一部、第三結合部）
８６ 閉断面部
１１８ サイドメンバ部（第一骨格部）
１５８ リアフロアパネル（第二骨格部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体骨格構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ルーフサイドレールとフロントピラーとの連結部における車両幅方向内側の壁部に、フロントヘッダにおける車両幅方向外側の端部が結合された自動車の上部車体構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０７１６号公報
【特許文献２】実開平３−１００５７５号公報
【特許文献３】特開２０００−２６４２４７号公報
【特許文献４】特開２００５−３２９７８９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、特許文献１に記載の例では、ルーフサイドレールとフロントピラーとの連結部に対してこの連結部を曲げ変形させる方向にモーメントが作用した場合には、この連結部が曲げ変形される虞がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、第一骨格部の屈曲部に対してこの屈曲部を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、この屈曲部が曲げ変形されることを抑制することができる車体骨格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】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の車体骨格構造は、長尺状に形成されると共に、長手方向と直交する方向に屈曲する屈曲部を有する第一骨格部と、前記第一骨格部の長手方向及び前記屈曲部の屈曲方向とそれぞれ交差する方向に沿って長尺状に形成された第二骨格部と、前記第二骨格部における長手方向端側の端部に設けられると共に、前記屈曲部の内周部よりも屈曲部の外周部側に配置され、且つ、前記内周部側に凸を成すように湾曲されて、湾曲形状に沿う方向における少なくとも両側に形成された結合部によって前記屈曲部と結合された湾曲部と、を備えている。
【０００７】
この車体骨格構造によれば、第二骨格部における長手方向端側の端部には、第一骨格部に形成された屈曲部の内周部よりも屈曲部の外周部側に配置されると共に、この内周部側に凸を成すように湾曲された湾曲部が設けられている。この湾曲部は、湾曲形状に沿う方向における少なくとも両側に形成された結合部によって屈曲部と結合されている。従って、屈曲部に対してこの屈曲部を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、このモーメントを湾曲部によって低減（キャンセル）することができる。これにより、屈曲部が曲げ変形されることを抑制することができる。
【０００８】
請求項２に記載の車体骨格構造は、請求項１に記載の車体骨格構造において、前記第一骨格部が、長手方向と直交する方向に切断した断面形状が閉断面状とされ、前記湾曲部が、前記第一骨格部内に挿入されると共に、前記第一骨格部の一部とで閉断面部を形成する構成とされている。
【０００９】
この車体骨格構造によれば、湾曲部は、閉断面状に形成された第一骨格部内に挿入されて、この第一骨格部の一部とで閉断面部を形成している。これにより、屈曲部の剛性が向上されるので、屈曲部が曲げ変形されることをより一層抑制することができると共に、第一骨格部と第二骨格部との結合剛性を向上させることができる。
【００１０】
請求項３に記載の車体骨格構造は、請求項１又は請求項２に記載の車体骨格構造において、前記屈曲部には、前記内周部と前記外周部とを連結する側壁部が形成され、前記結合部が、前記湾曲部の湾曲形状に沿う方向における両側に形成され、前記外周部に結合された第一結合部と、前記湾曲部の湾曲形状に沿う方向における前記第一結合部間の中間部に形成され、前記側壁部に結合された第二結合部と、を有する構成とされている。
【００１１】
この車体骨格構造によれば、湾曲部は、第一結合部と第二結合部とによって屈曲部の外周部と側壁部とに結合されているので、湾曲部の第一骨格部に対する結合剛性、ひいては、第一骨格部と第二骨格部との結合剛性を向上させることができる。
【００１２】
請求項４に記載の車体骨格構造は、請求項３に記載の車体骨格構造において、前記側壁部が、前記第二骨格部の長手方向に対向する一対の側壁部によって構成され、前記第二結合部が、前記一対の側壁部の一方と結合され、前記結合部が、前記一対の側壁部の他方と結合された第三結合部を有する構成とされている。
【００１３】
この車体骨格構造によれば、湾曲部は、第三結合部によって屈曲部における他方の側壁部に結合されているので、第一骨格部と第二骨格部との結合剛性をより一層向上させることができる。
【００１４】
請求項５に記載の車体骨格構造は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車体骨格構造において、前記湾曲部の頂部が、前記第一骨格部における長手方向と直交する方向に切断した断面の図心よりも前記内周部側に位置された構成とされている。
【００１５】
この車体骨格構造によれば、湾曲部の頂部は、第一骨格部が形成する閉断面部の図心よりも屈曲部の内周部側に位置されている。従って、屈曲部に対してこの屈曲部を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、このモーメントを湾曲部によってより一層効果的に低減（キャンセル）することができる。
【００１６】
請求項６に記載の車体骨格構造は、請求項５に記載の車体骨格構造において、前記湾曲部が、前記第二骨格部に一体に形成された構成とされている。
【００１７】
この車体骨格構造によれば、湾曲部は、第二骨格部に一体に形成されているので、部品点数の増加を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上詳述したように、本発明によれば、第一骨格部の屈曲部に対してこの屈曲部を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、この屈曲部が曲げ変形されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一実施形態に係る車体骨格構造を車両左前方上方から見た斜視図である。
【図２】図１に示される車体骨格構造を車両左側から見た側面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図１に示されるフロントピラー、ルーフサイドレール、ルーフヘッダパネル、及び、湾曲部を模式的に示した図である。
【図５】図１に示される湾曲部のモーメント低減効果を説明するための説明図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る車体骨格構造を車両左前方上方から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第一実施形態］
はじめに、本発明の第一実施形態について説明する。
【００２１】
なお、各図において示される矢印ＵＰ、矢印ＦＲ、矢印ＬＨは、車両上下方向上側、車両前後方向前側、車両幅方向外側（左側）をそれぞれ示している。また、図２では、図１に示されるサイドアウタパネル及びルーフパネルが省略されている。
【００２２】
図１に示されるように、本発明の第一実施形態に係る車体骨格構造１０は、サイド骨格部材１２（第一骨格部）と、ルーフヘッダパネル１４（第二骨格部）とを備えている。サイド骨格部材１２は、車両前後方向に延在する長尺状に形成されており、ルーフ部１６の車両幅方向外側に設けられたルーフサイドレール１８と、ウィンドシールドガラス２０の縦縁２０Ａに沿って設けられたフロントピラー２２とを構成している。
【００２３】
ルーフサイドレール１８は、略水平に形成されており、フロントピラー２２は、車両前側に向かうに従って車両下側に向かうように水平方向に対して傾斜されている。このルーフサイドレール１８とフロントピラー２２との間には、ルーフサイドレール１８に対して車両下側に屈曲する屈曲部２４が形成されている（図２も参照）。
【００２４】
また、サイド骨格部材１２は、インナパネル２６及びリインフォースメント２８によって構成されている。インナパネル２６は、上側フランジ３０、内側壁部３２、下側壁部３４、及び、下側フランジ３６を有している。上側フランジ３０は、車両幅方向内側に向けて延びており、内側壁部３２は、車両上下方向に延びて上側フランジ３０と下側壁部３４とを連結している。下側壁部３４は、内側壁部３２における車両下側の端部から車両幅方向外側に向けて延びており、下側フランジ３６は、下側壁部３４における車両幅方向外側の端部から車両下側に向けて延びている。
【００２５】
また、内側壁部３２における屈曲部２４を構成する部分、つまり、屈曲部２４における車両幅方向内側の側壁部２４Ａ（一方の側壁部）には、後述するルーフヘッダパネル１４に形成された湾曲部６８の断面形状と一致する半円状の切欠き３８が形成されている。そして、この側壁部２４Ａには、この切欠き３８の外縁に沿って湾曲されたフランジ部３９が上側フランジ３０と連続して形成されている。
【００２６】
リインフォースメント２８は、上側フランジ４０、上側壁部４１、外側壁部４２、下側壁部４４、及び、下側フランジ４６を有している。上側フランジ４０は、上側壁部４１における車両幅方向内側の端部から車両幅方向内側に向けて延び、上側フランジ３０に車両上側から重ねられている。上側壁部４１は、車両幅方向に延びると共に、下側壁部３４，４４と車両上下方向に対向されている。外側壁部４２は、内側壁部３２と車両幅方向に対向されると共に、車両上下方向に延び、上側壁部４１と下側壁部４４とを連結している。下側壁部４４は、外側壁部４２における車両下側の端部から車両幅方向内側に向けて延びており、下側フランジ４６は、下側壁部４４における車両幅方向内側の端部から車両下側に向けて延び、下側フランジ３６に車両幅方向外側から重ねられている。
【００２７】
また、サイド骨格部材１２には、車両前後方向の全長に亘ってサイドアウタパネル４８が一体に設けられている。サイドアウタパネル４８は、リインフォースメント２８の車両幅方向外側に設けられており、上側フランジ４０に車両上側から重ねられた上側フランジ５０と、下側フランジ４６に車両幅方向外側から重ねられた下側フランジ５６とを有している。
【００２８】
また、サイド骨格部材１２の車両幅方向内側には、車両前後方向及び車両幅方向に延在されてルーフ部１６を構成するルーフパネル５８が設けられている。このルーフパネル５８における車両幅方向外側の端部には、車両前後方向に延びるフランジ６０が形成されている。このフランジ６０は、上側フランジ５０に車両上側から重ねられている。
【００２９】
そして、フランジ６０及び上側フランジ３０，４０，５０は、車両前後方向に間隔を空けた複数箇所において例えばスポット溶接されて結合されている。同様に、下側フランジ３６，４６，５６は、車両前後方向に間隔を空けた複数箇所において例えばスポット溶接されて結合されている。
【００３０】
また、以上のようにして互いに結合されたインナパネル２６及びリインフォースメント２８によって構成されたサイド骨格部材１２は、長手方向と直交する方向に切断した断面形状が閉断面状とされている。つまり、内側壁部３２、上側壁部４１、外側壁部４２、及び、下側壁部３４，４４によって閉断面部６６が形成されている。
【００３１】
ルーフヘッダパネル１４は、車両幅方向に延在する長尺状に形成されており、ルーフ部１６の前部１６Ａに配置されている。このルーフヘッダパネル１４の車両幅方向外側の端部には、湾曲部６８が形成されている。この湾曲部６８は、サイド骨格部材１２が形成する上述の閉断面部６６内に挿入されており、屈曲部２４の内周部２４Ｂよりも屈曲部２４の外周部２４Ｃ側に配置されている（図２も参照）。また、この湾曲部６８は、屈曲部２４の内周部２４Ｂ側に凸を成すように湾曲されている。つまり、この湾曲部６８は、屈曲部２４とは逆向きの湾曲形状とされている。なお、屈曲部２４の内周部２４Ｂは、下側壁部３４，４４における屈曲部２４を構成する部分により構成されており、屈曲部２４の外周部２４Ｃは、上側壁部４１及び上側フランジ３０，４０における屈曲部２４を構成する部分により構成されている。
【００３２】
また、この湾曲部６８には、その湾曲形状に沿う方向における両側の端部に一対のフランジ７０，７２（第一結合部）が形成されている。一方のフランジ７０は、車両前側に向けて延びており、他方のフランジ７２は、車両後側に向けて延びている。また、一対のフランジ７０，７２の間であって湾曲部６８における車両幅方向内側の端部６８Ａ（第二結合部）は、フランジ部３９に車両上側から重ねられている（図３も参照）。
【００３３】
さらに、湾曲部６８における車両幅方向外側の端部には、湾曲部６８の外縁に沿ってフランジ７４（第三結合部）が形成されている。このフランジ７４は、湾曲部６８の径方向外側に向けて延びており、湾曲部６８及び一対のフランジ７０，７２と一体に形成されている。このフランジ７４は、外側壁部４２における屈曲部２４を構成する部分、つまり、屈曲部２４における車両幅方向外側の側壁部２４Ｄ（他方の側壁部）に車両幅方向内側から重ねられている（図３も参照）。
【００３４】
そして、一方のフランジ７０は、上側フランジ３０，４０における切欠き３８の車両前側に隣接するフランジ部３０Ａ，４０Ａの間に挟まれた状態で、このフランジ部３０Ａ，４０Ａと例えばスポット溶接による溶接部７６によって結合されている（図２も参照）。また、他方のフランジ７２は、上側フランジ３０，４０における切欠き３８の車両後側に隣接するフランジ部３０Ｂ，４０Ｂの間に挟まれた状態で、このフランジ部３０Ｂ，４０Ｂと例えばスポット溶接による溶接部７８によって結合されている（図２も参照）。なお、フランジ部３０Ａ，３０Ｂ，４０Ａ，４０Ｂは、屈曲部２４における外周部２４Ｃの一部を構成するものである。
【００３５】
さらに、湾曲部６８における車両幅方向内側の端部６８Ａは、その湾曲形状に沿って延びる例えばアーク溶接による溶接部８０（図３参照）によってフランジ部３９と結合されている。また、フランジ７４は、このフランジ７４の湾曲形状に沿う方向に並ぶ複数の例えばスポット溶接による溶接部８２によって、側壁部２４Ｄに結合されている（図３も参照）。
【００３６】
そして、以上のようにしてサイド骨格部材１２と結合された湾曲部６８は、サイド骨格部材１２の一部である屈曲部２４の外周部２４Ｃとで、閉断面部６６内にこの閉断面部６６とは異なる閉断面部８６を形成している（図２も参照）。さらに、図２に示されるように、湾曲部６８の頂部６８Ｂは、サイド骨格部材１２における長手方向と直交する方向に切断した断面の図心、すなわち、閉断面部６６の図心６６Ａよりも屈曲部２４の内周部２４Ｂ側に位置されている。
【００３７】
また、図１に示されるように、湾曲部６８及び一対のフランジ７０，７２が形成されたルーフヘッダパネル１４における車両幅方向外側の端部よりも車両幅方向内側の部分は、ルーフヘッダパネル１４の本体部１４Ａとして形成されている。この本体部１４Ａは、湾曲部６８及び一対のフランジ７０，７２が形成されたルーフヘッダパネル１４における車両幅方向外側の端部と同様の断面ハット形状で形成されている。
【００３８】
また、本体部１４Ａには、フランジ７０，７２と車両幅方向に連続してフランジ９０，９２が形成されている。車両前側のフランジ９０は、ルーフパネル５８における車両前側の端部に形成されたフランジ９４に車両下側から重ねられた状態で例えばスポット溶接によって結合されている。一方、車両後側のフランジ９２は、ルーフパネル５８の前部１６Ａに例えば図示しない接着剤等によって接着されている。
【００３９】
なお、本実施形態において、屈曲部２４の屈曲方向である車両上下方向は、本発明における第一骨格部の長手方向と直交する方向に相当し、ルーフヘッダパネル１４の長手方向である車両幅方向は、本発明における第一骨格部の長手方向及び屈曲部の屈曲方向とそれぞれ交差する方向に相当する。
【００４０】
次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４１】
この車体骨格構造１０によれば、ルーフヘッダパネル１４における車両幅方向外側の端部には、屈曲部２４の内周部２４Ｂよりも屈曲部２４の外周部２４Ｃ側に配置されると共に、この内周部２４Ｂ側に凸を成すように湾曲された湾曲部６８が一体に形成されている。この湾曲部６８には、湾曲形状に沿う方向における両側に一対のフランジ７０，７２が形成されており、このフランジ７０，７２は、屈曲部２４における外周部２４Ｃと結合されている。従って、屈曲部２４に対してこの屈曲部２４を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、このモーメントを湾曲部６８によって低減（キャンセル）することができる。これにより、屈曲部２４が曲げ変形されることを抑制することができる。
【００４２】
この結果、例えば、図示しないサスペンション等から車体に荷重が入力された場合でも、屈曲部２４が曲げ変形されることを抑制することができるので、ルーフヘッダパネル１４と共にウィンドシールドガラス２０が振動することを抑制することができる。これにより、室内に例えばこもり音等の異音が生じることを抑制することができる。また、例えば、車両が横転し、屈曲部２４に対して大きな荷重が入力された場合においても、屈曲部２４が曲げ変形されることを抑制することができる。
【００４３】
また、湾曲部６８は、サイド骨格部材１２に形成された閉断面部６６内に挿入されて、このサイド骨格部材１２の一部である屈曲部２４の外周部２４Ｃとで閉断面部８６を形成している。従って、これにより、屈曲部２４の剛性が向上されるので、屈曲部２４が曲げ変形されることをより一層抑制することができると共に、サイド骨格部材１２とルーフヘッダパネル１４との結合剛性を向上させることができる。
【００４４】
また、湾曲部６８は、一対のフランジ７０，７２によって屈曲部２４の外周部２４Ｃと結合されると共に、車両幅方向内側の端部６８Ａによって側壁部２４Ａに形成されたフランジ部３９に結合されているので、湾曲部６８のサイド骨格部材１２に対する結合剛性、ひいては、サイド骨格部材１２とルーフヘッダパネル１４との結合剛性を向上させることができる。
【００４５】
さらに、湾曲部６８は、車両幅方向外側の端部に形成されたフランジ７４によって屈曲部２４の側壁部２４Ｄに結合されているので、サイド骨格部材１２とルーフヘッダパネル１４との結合剛性をより一層向上させることができる。
【００４６】
また、湾曲部６８の頂部６８Ｂは、サイド骨格部材１２が形成する閉断面部６６の図心６６Ａよりも屈曲部２４の内周部２４Ｂ側に位置されている。従って、屈曲部２４に対してこの屈曲部２４を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、このモーメントを湾曲部６８によってより一層効果的に低減（キャンセル）することができる。
【００４７】
また、湾曲部６８は、ルーフヘッダパネル１４に一体に形成されているので、部品点数の増加を抑制することができる。
【００４８】
なお、本発明の第一実施形態において、湾曲部６８及び一対のフランジ７０，７２は、ルーフヘッダパネル１４に一体に形成されていたが、ルーフヘッダパネル１４の本体部１４Ａに対して別体に構成されていても良い。
【００４９】
また、図４に示されるように、湾曲部６８は、ルーフサイドレール１８とフロントピラー２２との間に設けられてこれらを支持する役割を果たすので、湾曲部６８をできるだけ大きく形成すると共に湾曲部６８の曲率をできるだけ大きくすると、屈曲部２４の変形を抑制する効果をより向上させることができる。
【００５０】
ここで、図５を用いて、直線状の補強部１６８に荷重が入力された場合に、この直線状の補強部１６８に生じるモーメントと、本実施形態の湾曲部６８に対して荷重が入力された場合に、この湾曲部６８に生じるモーメントとの相違について説明する。
【００５１】
先ず、図５（Ａ），（Ｃ）に示されるように、直線状の補強部１６８に集中荷重Ｗが入力されると、この補強部１６８には、集中荷重Ｗの作用点で最大となるモーメントＭ１が作用する。これに対して、図５（Ｂ），（Ｃ）に示されるように、本実施形態の湾曲部６８に集中荷重Ｗが入力されると、集中荷重Ｗの作用点において最大となるモーメントＭ２が作用する。ところが、このモーメントＭ２の最大値Ｍ２ｍａｘは、モーメントＭ１の最大値Ｍ１ｍａｘよりも小さくなる。
【００５２】
これは、湾曲部６８を支持する支点Ｒ１，Ｒ２から湾曲部６８に対して支点反力Ｆ，Ｆがそれぞれ湾曲部６８の中心方向へ作用することにより、キャンセルモーメントＭ３が生じることによるものである。
【００５３】
つまり、荷重Ｗの入力方向に対して湾曲する湾曲部６８の両端部に支点反力Ｆ，Ｆが生じ、これにより、湾曲部６８に作用するモーメントを低減することができるのである。これは、湾曲部６８にキャンセルモーメントが作用することで、湾曲部６８の入力荷重に対する剛性を向上させるということと等価である。
【００５４】
このように、湾曲部６８に作用するモーメントを低減することができるので、湾曲部６８の剛性、ひいては、屈曲部２４（図１，図２参照）の剛性を向上させることができる。
【００５５】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
【００５６】
上述のように、本発明の第一実施形態に係る車体骨格構造１０（図１参照）は、ルーフサイドレール１８及びフロントピラー２２を構成するサイド骨格部材１２と、ルーフヘッダパネル１４とに対して適用されていたが、図６に示される本発明の第二実施形態に係る車体骨格構造１１０は、リアフロアサイドメンバ１１２、フロアクロスメンバ１１４、及び、リアフロアパネル１５８に対して適用されている。
【００５７】
リアフロアサイドメンバ１１２は、リアフロアパネル１５８に車両下側から結合されており、このリアフロアパネル１５８の一部とでサイドメンバ部１１８を構成している。なお、本発明の第二実施形態に係る車体骨格構造１１０の基本的な構造は、上述の本発明の第一実施形態に係る車体骨格構造１０と同様とされている。つまり、サイドメンバ部１１８は、上述のサイド骨格部材１２に相当する部材であり、フロアクロスメンバ１１４は、上述のルーフヘッダパネル１４に相当する部材である。従って、本発明の第二実施形態において、本発明の第一実施形態と同様の構造については、同一符合を用いることとし、その説明を省略する。
【００５８】
このように構成されていても、上述の本発明の第一実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００５９】
すなわち、この車体骨格構造１１０によれば、フロアクロスメンバ１１４における車両幅方向外側の端部には、屈曲部２４の内周部２４Ｂよりも屈曲部２４の外周部２４Ｃ側に配置されると共に、この内周部２４Ｂ側に凸を成すように湾曲された湾曲部６８が一体に形成されている。この湾曲部６８には、湾曲形状に沿う方向における両側に一対のフランジ７０，７２が形成されており、このフランジ７２，７４は、屈曲部２４における外周部２４Ｃを構成するフランジ部３０Ａ，３０Ｂ及びリアフロアパネル１５８の一部と結合されている。従って、屈曲部２４に対してこの屈曲部２４を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、このモーメントを湾曲部６８によって低減（キャンセル）することができる。これにより、屈曲部２４が曲げ変形されることを抑制することができる。
【００６０】
この結果、例えば、図示しないサスペンション等から車体に荷重が入力された場合でも、屈曲部２４が曲げ変形されることを抑制することができるので、フロアクロスメンバ１１４と共にリアフロアパネル１５８が振動することを抑制することができる。これにより、室内に例えばこもり音等の異音が生じることを抑制することができる。また、例えば、車両が後面衝突が生じ、屈曲部２４に対して大きな荷重が入力された場合においても、屈曲部２４が曲げ変形されることを抑制することができる。
【００６１】
また、湾曲部６８は、サイドメンバ部１１８に形成された閉断面部６６内に挿入されて、リアフロアパネル１５８の一部とで閉断面部８６を形成している。従って、これにより、屈曲部２４の剛性が向上されるので、屈曲部２４が曲げ変形されることをより一層抑制することができると共に、サイドメンバ部１１８とフロアクロスメンバ１１４との結合剛性を向上させることができる。
【００６２】
また、湾曲部６８は、一対のフランジ７０，７２によって屈曲部２４の外周部２４Ｃを構成するフランジ部３０Ａ，３０Ｂ及びリアフロアパネル１５８の一部と結合されると共に、車両幅方向内側の端部６８Ａによって屈曲部２４の側壁部２４Ａに形成されたフランジ部３９に結合されているので、湾曲部６８のサイドメンバ部１１８に対する結合剛性、ひいては、サイドメンバ部１１８とフロアクロスメンバ１１４との結合剛性を向上させることができる。
【００６３】
さらに、湾曲部６８は、車両幅方向外側の端部に形成されたフランジ７４によって屈曲部２４の側壁部２４Ｄに結合されているので、サイドメンバ部１１８とフロアクロスメンバ１１４との結合剛性をより一層向上させることができる。
【００６４】
また、湾曲部６８の頂部６８Ｂは、サイドメンバ部１１８が形成する閉断面部６６の図心６６Ａよりも屈曲部２４の内周部２４Ｂ側に位置されている（図２も参照）。従って、屈曲部２４に対してこの屈曲部２４を曲げ変形させる方向にモーメントが作用しても、このモーメントを湾曲部６８によってより一層効果的に低減（キャンセル）することができる。
【００６５】
また、湾曲部６８は、フロアクロスメンバ１１４に一体に形成されているので、部品点数の増加を抑制することができる。
【００６６】
なお、本発明の第二実施形態において、湾曲部６８及び一対のフランジ７０，７２は、フロアクロスメンバ１１４に一体に形成されていたが、フロアクロスメンバ１１４の本体部１４Ａに対して別体に構成されていても良い。
【００６７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【００６８】
次に、特許請求の範囲に記載された発明以外に、上記実施形態から把握できる技術的思想について、その効果と共に記載する。
【００６９】
つまり、前記第一骨格部は、車両前後方向に延在する長尺状に形成されて、ルーフ部の車両幅方向外側に設けられたルーフサイドレール及びウィンドシールドガラスの縦縁に沿って設けられたフロントピラーを構成するサイド骨格部材とされ、前記第二骨格部は、車両幅方向に延在する長尺状に形成され、前記ルーフ部の前部に配置されたルーフヘッダパネルとされている、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の車体骨格構造である。
【００７０】
この車体骨格構造によれば、例えば、図示しないサスペンション等から車体に荷重が入力された場合でも、屈曲部が曲げ変形されることを抑制することができるので、ルーフヘッダパネルと共にウィンドシールドガラスが振動することを抑制することができる。これにより、室内に例えばこもり音等の異音が生じることを抑制することができる。また、例えば、車両が横転し、屈曲部に対して大きな荷重が入力された場合においても、屈曲部が曲げ変形されることを抑制することができる。
【００７１】
また、前記第一骨格部は、車両前後方向に延在する長尺状に形成されると共に、リアフロアサイドメンバ及びリアフロアパネルの一部によって構成されたサイドメンバ部とされ、前記第二骨格部は、車両幅方向に延在する長尺状に形成されたフロアクロスメンバとされている、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の車体骨格構造である。
【００７２】
この車体骨格構造によれば、例えば、図示しないサスペンション等から車体に荷重が入力された場合でも、屈曲部が曲げ変形されることを抑制することができるので、フロアクロスメンバと共にリアフロアパネルが振動することを抑制することができる。これにより、室内に例えばこもり音等の異音が生じることを抑制することができる。また、例えば、車両が後面衝突が生じ、屈曲部に対して大きな荷重が入力された場合においても、屈曲部が曲げ変形されることを抑制することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０，１１０ 車体骨格構造
１２ サイド骨格部材（第一骨格部）
１４ ルーフヘッダパネル（第二骨格部）
２４ 屈曲部
２４Ａ 側壁部（一方の側壁部）
２４Ｂ 内周部
２４Ｃ 外周部
２４Ｄ 側壁部（他方の側壁部）
６６Ａ 図心
６８ 湾曲部
６８Ａ 端部（結合部の一部、第二結合部）
６８Ｂ 頂部
７０，７２ フランジ（結合部の一部、第一結合部）
７４ フランジ（結合部の一部、第三結合部）
８６ 閉断面部
１１８ サイドメンバ部（第一骨格部）
１５８ リアフロアパネル（第二骨格部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状に形成されると共に、長手方向と直交する方向に屈曲する屈曲部を有する第一骨格部と、
前記第一骨格部の長手方向及び前記屈曲部の屈曲方向とそれぞれ交差する方向に沿って長尺状に形成された第二骨格部と、
前記第二骨格部における長手方向端側の端部に設けられると共に、前記屈曲部の内周部よりも前記屈曲部の外周部側に配置され、且つ、前記内周部側に凸を成すように湾曲されて、湾曲形状に沿う方向における少なくとも両側に形成された結合部によって前記屈曲部と結合された湾曲部と、
を備えた車体骨格構造。
【請求項２】
前記第一骨格部は、長手方向と直交する方向に切断した断面形状が閉断面状とされ、
前記湾曲部は、前記第一骨格部内に挿入されると共に、前記第一骨格部の一部とで閉断面部を形成している、
請求項１に記載の車体骨格構造。
【請求項３】
前記屈曲部には、前記内周部と前記外周部とを連結する側壁部が形成され、
前記結合部は、
前記湾曲部の湾曲形状に沿う方向における両側に形成され、前記外周部に結合された第一結合部と、
前記湾曲部の湾曲形状に沿う方向における前記第一結合部間の中間部に形成され、前記側壁部に結合された第二結合部と、
を有している、
請求項１又は請求項２に記載の車体骨格構造。
【請求項４】
前記側壁部は、前記第二骨格部の長手方向に対向する一対の側壁部によって構成され、
前記第二結合部は、前記一対の側壁部の一方と結合され、
前記結合部は、前記一対の側壁部の他方と結合された第三結合部を有している、
請求項３に記載の車体骨格構造。
【請求項５】
前記湾曲部の頂部は、前記第一骨格部における長手方向と直交する方向に切断した断面の図心よりも前記内周部側に位置されている、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車体骨格構造。
【請求項６】
前記湾曲部は、前記第二骨格部に一体に形成されている、
請求項５に記載の車体骨格構造。
【請求項１】
長尺状に形成されると共に、長手方向と直交する方向に屈曲する屈曲部を有する第一骨格部と、
前記第一骨格部の長手方向及び前記屈曲部の屈曲方向とそれぞれ交差する方向に沿って長尺状に形成された第二骨格部と、
前記第二骨格部における長手方向端側の端部に設けられると共に、前記屈曲部の内周部よりも前記屈曲部の外周部側に配置され、且つ、前記内周部側に凸を成すように湾曲されて、湾曲形状に沿う方向における少なくとも両側に形成された結合部によって前記屈曲部と結合された湾曲部と、
を備えた車体骨格構造。
【請求項２】
前記第一骨格部は、長手方向と直交する方向に切断した断面形状が閉断面状とされ、
前記湾曲部は、前記第一骨格部内に挿入されると共に、前記第一骨格部の一部とで閉断面部を形成している、
請求項１に記載の車体骨格構造。
【請求項３】
前記屈曲部には、前記内周部と前記外周部とを連結する側壁部が形成され、
前記結合部は、
前記湾曲部の湾曲形状に沿う方向における両側に形成され、前記外周部に結合された第一結合部と、
前記湾曲部の湾曲形状に沿う方向における前記第一結合部間の中間部に形成され、前記側壁部に結合された第二結合部と、
を有している、
請求項１又は請求項２に記載の車体骨格構造。
【請求項４】
前記側壁部は、前記第二骨格部の長手方向に対向する一対の側壁部によって構成され、
前記第二結合部は、前記一対の側壁部の一方と結合され、
前記結合部は、前記一対の側壁部の他方と結合された第三結合部を有している、
請求項３に記載の車体骨格構造。
【請求項５】
前記湾曲部の頂部は、前記第一骨格部における長手方向と直交する方向に切断した断面の図心よりも前記内周部側に位置されている、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車体骨格構造。
【請求項６】
前記湾曲部は、前記第二骨格部に一体に形成されている、
請求項５に記載の車体骨格構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−８６７３２（Ｐ２０１２−８６７３２Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３６４２８（Ｐ２０１０−２３６４２８）
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【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２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【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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