JP2022012190A

JP2022012190A - 車体構造

Info

Publication number: JP2022012190A
Application number: JP2020113840A
Authority: JP
Inventors: 常規嶋中; Tsunenori Shimanaka
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2020-07-01
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2022-01-17
Anticipated expiration: 2040-07-01
Also published as: CN113879405A; EP3932785B1; JP7405024B2; CN113879405B; EP3932785A1; US11535300B2; US20220001933A1

Abstract

【課題】ルーフパネルとルーフサイドレールとの強固な固定と車体のデザイン性の向上との両立が可能な車体構造を提供する。【解決手段】車体構造は、少なくとも１つの閉断面１１ａ、１２ａを構成する車両前後方向に延びる一対のルーフサイドレール３と、一対のルーフサイドレール３に架設され、車幅方向に延びるルーフパネル５とを備える。ルーフパネル５は、車幅方向に延びる本体部５ａと、当該本体部５ａの車幅方向両側端部に設けられ、閉断面１２ａの下面に沿って車幅方向に延びるフランジ部５ｂとを有する。フランジ部５ｂは、閉断面１２ａの下面１２ｆに固定されている。【選択図】図６

Description

本発明は、車体構造に関する。

従来、車体のルーフパネルの車幅方向両側端部を一対のルーフサイドレールに固定するために種々の構造がある。

一般的な車幅構造では、特許文献１に記載されているように、一対のルーフサイドレールにそれぞれ設けられたブラケットと、ルーフパネルの車幅方向両側端部に設けられたフランジとをそれぞれ溶接などによって接合している。

具体的には、特許文献１記載のルーフパネルは、その車幅方向両側端部を下向きに折り曲げた段差部と、段差部の下端を車幅方向外向きに折り曲げたフランジとを備えている。ルーフパネルのフランジは、一対のルーフサイドレールの車幅方向内側の側面から車両内方に突出して設けられたブラケットの上方から重ね合わせて溶接されている。

特開２０１５－１５１０４４号公報

上記の車体構造では、ルーフパネルの車幅方向両側端部のフランジをルーフサイドレール側のブラケットに上方から重ね合わせて溶接することによってルーフサイドレールの強固な固定を実現している。この構造では、ルーフパネル本体とフランジとの間に段差部が設けられているので、フランジとブラケットとの溶接部分は外部から見えにくくなっているが、ルーフパネルの車幅方向両側に段差部が存在することによって、車体のデザイン性の向上が難しいという問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、ルーフパネルとルーフサイドレールとの強固な固定と車体のデザイン性の向上との両立が可能な車体構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の車体構造は、自動車の車体構造であって、少なくとも１つの閉断面を構成する車両前後方向に延びる一対のルーフサイドレールと、前記一対のルーフサイドレールに架設され、車幅方向に延びるルーフパネルと、を備え、前記ルーフパネルは、前記車幅方向に延びる本体部と、当該本体部の車幅方向両側端部に設けられ、前記閉断面の下面に沿って車幅方向に延びるフランジ部とを有し、前記フランジ部は、前記閉断面の前記下面に固定されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、ルーフサイドレールの少なくとも１つの閉断面の下面にルーフパネルのフランジ部を固定することにより、ルーフパネルに作用する引張荷重に対する強度を高めることが可能である。しかも、フランジ部はルーフサイドレールの閉断面の下面に固定されているので、フランジ部が外部から視認されなくなるとともに従来の車体構造に有った段差部が形成されなくなる。その結果、ルーフパネルとルーフサイドレールとの強固な固定と車体のデザイン性の向上との両立が可能になる。

上記の車体構造において、前記フランジ部は、前記閉断面の前記下面に対して、接着材により接着されるとともに締結具により締結されているのが好ましい。

かかる構成によれば、フランジ部がルーフサイドレールの閉断面の下面に対して接着材による接着と締結具による締結の両方によって固定されているので、ルーフパネルをルーフサイドレールにより強固に固定することが可能である。すなわち、この構成では、締結具による締結によってフランジ部がルーフサイドレールの閉断面の下面から離脱しにくくなるので、接着材の剥離を抑制することが可能である。また、接着材による接着によって、フランジ部が閉断面の下面に沿ってずれにくくなるので締結具の位置におけるフランジ部の応力集中による損傷を防ぐことが可能である。これらの相乗効果によって、上記のようにルーフパネルをルーフサイドレールにより強固に固定することが可能である。

上記の車体構造において、前記ルーフサイドレールは、第１フレームと当該第１フレームに接着された第２フレームとによって形成され、前記第１フレームおよび前記第２フレームは、それぞれ前記閉断面を有し、前記第２フレームの前記閉断面は、前記第１フレームおよびフランジ部の上部を覆うように前記車幅方向に延びており、前記第２フレームの前記閉断面の前記下面は、前記第１フレームの上面に接着された第１接着面と、前記フランジ部に接着された第２接着面とを有し、前記第１接着面と前記第２接着面とが略同一平面上に配置されているのが好ましい。

かかる構成によれば、ルーフサイドレールが第１フレームと第２フレームとにより形成され、前記第２フレームの前記閉断面は、略同一平面上に配置された第１接着面および第２接着面で第１フレームの上面およびフランジ部にそれぞれ接着される。この構成では、ルーフパネルに作用するせん断方向の荷重がフランジ部と接着される第２接着面を介して第２フレームに入力されても、第２接着面と略同一平面上にある第１接着面を介して第１フレームにせん断方向に作用する荷重を伝達することが可能になる。これにより、第１接着面において面外方向にかかる荷重、すなわち第１接着面で剥離を生じさせる荷重が生じにくくなる。その結果、ルーフパネルのせん断方向に作用する荷重に対する強度を強くすることが可能である。

上記の車体構造において、前記第２フレームの前記閉断面は、前記第２フレームにおける前記第１フレームの上方の位置から車幅方向内側に延びる内側延設部を有し、前記内側延設部の下面には、前記第２接着面が配置されているのが好ましい。

かかる構成によれば、ルーフパネルのフランジ部と接着する第２フレームの第２接着面が、第２フレームの閉断面の下面、具体的には、閉断面の車幅方向内側に延びる内側延設部の下面に配置されている。これにより、フランジ部と接着する第２接着面を第２フレームの閉断面によって支持することが可能であり、第２接着面の引張強度を確保することが可能である。しかも、第２フレームの内側延設部が第１フレームの上方の位置から車幅方向内側に延びて、ルーフパネルの本体部に近づくことにより、ルーフパネルの本体部と第２フレームとの隙間を小さくすることが可能であり、車体のデザイン性が向上する。

上記の車体構造において、前記第２フレームは、前記第１接着面よりも車幅方向外側において異なる方向を向く第３接着面をさらに有し、第１フレームは、前記上面に隣接する側面をさらに有し、前記第１接着面が前記第１フレームの前記上面に接着されるとともに前記第３接着面が前記第１フレームの前記側面に接着されているのが好ましい。

かかる構成によれば、第２フレームが第１フレームに対して第１接着面だけでなく第１接着面と異なる方向を向く第３接着面で接着されているので、ルーフパネルに作用するせん断方向の荷重が第２フレームに入力されても、第２フレームが第１フレームから剥離して第１フレームに対して相対的に移動するおそれが低減する。

上記の車体構造において、前記第２フレームは、前記第１フレームよりも引張強度が高く、かつ軽量であり、前記第２フレームの図心は、前記第１フレームの図心よりも車両中心に対して車幅方向外側に配置されているのが好ましい。

かかる構成によれば、第１フレームよりも引張強度が高くて軽量な第２フレームの図心が当該第１フレームの図心よりも車両中心に対して車幅方向外側に配置されている。これにより、車両走行時において車両中心に対する慣性モーメントを小さくしながら、車体変形を抑えることが可能になり、車体の軽量化と車両の操縦安定性の向上との両立が可能になる。また、アルミニウムなどの同一材料で複数の閉断面を有する単一のフレームを構成するよりも異種材料の第１フレームおよび第２フレーム全体の外形寸法の増大を抑えることが可能になり、車体のデザイン自由度の向上も可能になる。

本発明の車体構造によれば、ルーフパネルとルーフサイドレールとの強固な固定と車体のデザイン性の向上との両立を実現することができる。

本発明の実施形態に係る車体構造を有する車両の全体構成を示す側面図である。図１の車両の正面図である。図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。図３の左側のルーフサイドレールおよびその周辺の拡大断面図である。図１のＶ－Ｖ線断面における図４の左側のルーフサイドレールおよびその周辺の拡大断面図である。図４のルーフサイドレールの第１フレームおよび第２フレーム、ならびにルーフパネルのフランジ部の拡大断面図である。図１の車体の一対のルーフサイドレールおよびルーフパネルを示す平面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。

図１～３および図７に示される車体構造は、自動車などの車両１の車体構造であり、車体２の上部を構成する一対のルーフサイドレール３と、フロントウインド４と、一対のルーフサイドレール３に架設され、車幅方向Ｙに延びるルーフパネル５と、車体２の車幅方向Yの両側に取り付けられた一対のドア６とを備える。

一対のルーフサイドレール３は、それぞれ、車両前後方向Ｘに延びるルーフサイドレール本体部３ｂと、ルーフサイドレール本体部３ｂの前端から車両１の下方かつ車両前方Ｘ１に延びるピラー部３ａとを有する。

フロントウインド４は、一対のルーフサイドレール３におけるピラー部３ａの間を覆うように設けられている。フロントウインド４の両側端は、ピラー部３ａに沿うように上方かつ車両後方Ｘ２に延びている。

ルーフパネル５は、一対のルーフサイドレール３におけるルーフサイドレール本体部３ｂの間を覆い、車体２の天井部を構成している。ルーフパネル５の両側端は、ルーフサイドレール本体部３ｂに沿うように車両後方Ｘ２に延びている。

具体的には、ルーフパネル５は、車幅方向Ｙに延びる本体部５ａと、当該本体部５ａの車幅方向Ｙ両側端部に設けられ、ルーフサイドレール３の閉断面１２ａの下面１２ｆ（図６参照）に沿って車幅方向Ｙに延びるフランジ部５ｂとを有する。ルーフパネル５は、図７に示されるように、一対のルーフサイドレール３の間に架設された車幅方向Ｙに延びる２本のビーム７、８に載置された状態で、一対のルーフサイドレール３の両側端のフランジ部５ｂが一対のルーフサイドレール３のそれぞれに固定される。

一対のルーフサイドレール３のそれぞれは、異種材料で構成された複合フレームで構成され、具体的には、図３～６に示されるように、第１フレーム１１および第２フレーム１２によって構成されている。第１フレーム１１および第２フレーム１２は、車幅方向Ｙおよび上下方向Ｚに互いに並び、車両前後方向Ｘに延びている。

第１フレーム１１は、第１材料からなり閉断面１１ａを有し、車両１の前後方向Ｘに延びる長尺の筒状体である。

第１フレーム１１は、第１材料として例えばアルミニウムやスチールなどの剛性があってかつ安価に製造可能な金属材料などで製造される。

図６に示される第１フレーム１１は、車両１の正面断面視で複数の辺１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅを有する多角形形状、本実施形態ではひし形形状を有する。言い換えれば、これら複数の辺１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅによって、ひし形形状（多角形形状）の閉断面１１ａが構成される。

複数の辺１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅは、第１フレーム１１の外周面を構成する面が車幅方向外側Ｙ１を向く少なくとも２つの外側辺として、第１外側辺１１ｂおよび第２外側辺１１ｃを有する。第１外側辺１１ｂは、第１フレーム１１の車幅方向外側Ｙ１であって斜め上方を向いている。第２外側辺１１ｃは、第１フレーム１１の車幅方向外側Ｙ１であって斜め下方を向いている。

これに対して、第２フレーム１２は、上記の少なくとも２つの外側辺１１ｂ、１１ｃのそれぞれに固定可能な面として、後述の少なくとも２つの固定面１２ｂ１、１２ｂ２を備える。

したがって、第１フレーム１１は、車幅方向Ｙにおいて外側を向く少なくとも２つの外側辺１１ｂ、１１ｃを有することにより、１つの外側辺しか無い場合（例えば、矩形断面の第１フレーム１１が外側辺１１ｂのみが車幅方向外側Ｙ１を向いている場合）と比較して、第２フレーム１２を接着などで固定するための面積を広く確保することが可能である。

第２フレーム１２は、第１材料と異なる第２材料からなり閉断面１２ａを有し、車両１の前後方向Ｘに延びる長尺の筒状体である。

第２フレーム１２は、第２材料として、例えば炭素繊維などで強化されたＣＦＲＰなどの強化繊維樹脂で製造されている。ＣＦＲＰなどの強化繊維樹脂は、上記の第１材料に採用されるアルミニウムやスチールなどの金属材料と比較して軽量（すなわち、単位重量当たりの重量（または比重）が軽い）でかつ引張強度が高い（さらに詳しく言えば、ねじり剛性や曲げ剛性などの剛性が高い）性質を有する。

第２フレーム１２は、図６に示されるように、車両１の車幅方向Ｙで切断した場合に閉断面１２ａを有する筒状の形状を有する。閉断面１２ａは、第１フレーム固定部１２ｂと、外面構成部１２ｃと、ウェザーストリップ取付部１２ｄとの３つで形成されている。これら第１フレーム固定部１２ｂと、外面構成部１２ｃと、ウェザーストリップ取付部１２ｄは、それぞれＣＦＲＰなどからなる薄板の繊維強化樹脂材料で製造される。薄板の繊維強化樹脂材料は、それぞれ炭素繊維などの強化繊維が第２フレーム１２の長手方向（主に車両前後方向Ｘ）に延びるように配向されている。カーボンファイバーの焼結時にこれら第１フレーム固定部１２ｂと、外面構成部１２ｃと、ウェザーストリップ取付部１２ｄが結合されることにより、閉断面１２ａを有する第２フレーム１２が製造される。このような繊維強化樹脂材料で形成された閉断面１２ａを有する構造により、第２フレーム１２は、第１フレーム１１よりも引張強度が高く、かつ軽量（すなわち、単位重量当たりの重量（または比重）が軽い）になっている。また、第１フレーム１１および第２フレーム１２の正面断面視において、第２フレーム１２の図心Ｃ２は、第１フレーム１１の図心Ｃ１よりも車両中心ＣＬに対して中心に対して車幅方向外側Ｙ１に配置されている。

なお、「正面断面視」とは、第１フレーム１１および第２フレーム１２の延伸方向に対する断面を車両前方から見た断面視を意味する。また、図心Ｃ１とは、第１フレーム１１の車幅方向断面の中心（重心）を意味する。図心Ｃ２とは、第２フレーム１２の車幅方向断面の中心（重心）を意味する。

また、図２に示されるように、車両中心ＣＬについての車幅方向Ｙの位置は、車両正面視で車両１の中心に位置しており、車両１の重心Ｇと同じである。

第１フレーム固定部１２ｂは、第１フレーム１１の２つの外側辺１１ｂ、１１ｃとそれぞれ固定可能な２つの固定面として、第１固定面１２ｂ１と、第２固定面１２ｂ２とを備える。すなわち、第１固定面１２ｂ１は、外側辺１１ｂに固定可能であり、第２固定面１２ｂ２は、外側辺１１ｃに固定可能である。

第１固定面１２ｂ１および第２固定面１２ｂ２は、異なる方向を向いており、図３～５に示される本実施形態では互いに直交している。

本実施形態では、図６に示されるように、第２フレーム１２の少なくとも２つの固定面１２ｂ１、１２ｂ２が第１フレーム１１の少なくとも２つの外側辺１１ｂ、１１ｃにそれぞれ接着されている。

具体的には、第１固定面１２ｂ１の下面である後述の第１接着面１２ｆ１は、第１フレーム１１の上面である車幅方向外側Ｙ１であって斜め上方を向く第１外側辺１１ｂに対向し、接着材１３によって第１外側辺１１ｂに接着されている。

第２固定面１２ｂ２の車幅方向内側Ｙ２を向く面である後述の第３接着面１２ｈは、第１フレーム１１の車幅方向外側Ｙ１であって斜め下方を向く第２外側辺１１ｃに対向し、接着材１５によって第２外側辺１１ｃに接着されている。

なお、本実施形態では、接着材１３、１５は、分離しているが、つながっていてもよい。

外面構成部１２ｃは、車両１の外側から見える部分であり、車両１の意匠面の一部を構成する。

ウェザーストリップ取付部１２ｄは、車両１の車幅方向外側Ｙ１を向いて開口する嵌合凹部１２ｄ１（図７参照）を有する。嵌合凹部１２ｄ１は、車両前後方向Ｘに延びる溝であり、長尺の樹脂材料のウェザーストリップを取付けることが可能である。

本実施形態では、第２フレーム１２はウェザーストリップ取付部１２ｄを一体形成によって含んでいるので、別部材を取り付けた場合の出っ張りや継ぎ目などが無くなり、その結果、車両１のデザイン性が向上する。

なお、接着以外の方法で固定、例えばリベット接合などを用いてもよいし、または接着およびリベット接合を併用してもよい。

図６に示されるように、第２フレーム１２における閉断面１２ａ（具体的には、第１フレーム固定部１２ｂの第１固定面１２ｂ１）は、下面１２ｆを有する。

ルーフパネル５のフランジ部５ｂは、ルーフサイドレール３における閉断面１２ａの下面１２ｆに固定されている。

具体的には、第２フレーム１２におけるルーフパネル５と平行になるように延びている部分では、閉断面１２ａは、第２フレーム１２における第１フレーム１１の上方の位置から車幅方向Ｙの内側Ｙ２に延びる内側延設部１２ｇを有する。すなわち、第２フレーム１２の閉断面１２ａを構成する第１フレーム固定部１２ｂおよび外面構成部１２ｃが第１フレーム１１の上方の第１外側辺１１ｂよりも車幅方向Ｙにおける内側Ｙ２に突出することにより、閉断面１２ａの内側延設部１２ｇが形成されている。内側延設部１２ｇの下面には、後述の第２接着面１２ｆ２が配置されている。

一方、ルーフパネル５の車幅方向Ｙにおける両側には、車幅方向Ｙの外側Ｙ１に突出する上記のフランジ部５ｂが形成されている。フランジ部５ｂが閉断面１２ａの内側延設部１２ｇの下面に配置された第２接着面１２ｆ２に接着されることにより、ルーフパネル５の両側端部を一対のルーフサイドレール３にそれぞれ固定することが可能である。

なお、フランジ部５ｂは、閉断面１２ａの下面１２ｆに対して、接着材１４により接着されるとともにボルトまたはリベットなどの締結具Ｂにより締結されているのが好ましい。

本実施形態では、図６に示されるように、第２フレーム１２の閉断面１２ａは、第１フレーム１１およびフランジ部５ｂの上部を覆うように車幅方向Ｙに延びている。

閉断面１２ａの下面１２ｆは、第１フレーム１１の上面である第１外側辺１１ｂに接着された第１接着面１２ｆ１と、フランジ部５ｂに接着された第２接着面１２ｆ２とを有する。第１接着面１２ｆ１と第２接着面１２ｆ２とが略同一平面上に配置されている。

第２フレーム１２は、図６に示されるように、第１接着面１２ｆ１よりも車幅方向外側Ｙ１において異なる方向、本実施形態では直交する方向を向く第３接着面１２ｈをさらに有する。第１フレーム１１は、上面である第１外側辺１１ｂに隣接する側面である第２外側辺１１ｃをさらに有する。

第１接着面１２ｆ１が第１フレーム１１の上面である第１外側辺１１ｂに接着材１３で接着されるとともに第３接着面１２ｈが第１フレーム１１の側面である第２外側辺１１ｃに接着材１５で接着されている。

（本実施形態の特徴）
（１）
本実施形態の自動車の車体構造は、図１～３および図７に示されるように、自動車の車体構造であって、少なくとも１つ（本実施形態では２つ）の閉断面１１ａ、１２ａを構成する車両前後方向Ｘに延びる一対のルーフサイドレール３と、一対のルーフサイドレール３に架設され、車幅方向Ｙに延びるルーフパネル５とを備えている。ルーフパネル５は、車幅方向Ｙに延びる本体部５ａと、当該本体部５ａの車幅方向Ｙの両側端部に設けられ、閉断面１２ａの下面１２ｆに沿って車幅方向Ｙに延びるフランジ部５ｂとを有する。フランジ部５ｂは、ルーフサイドレール３における閉断面１２ａの下面１２ｆに固定されている。

かかる構成によれば、ルーフサイドレール３の閉断面１２ａの下面１２ｆにルーフパネル５のフランジ部５ｂを固定することにより、ルーフパネル５に作用する引張荷重に対する強度を高めることが可能である。しかも、フランジ部５ｂはルーフサイドレール３の閉断面１２ａの下面１２ｆに固定されているので、フランジ部５ｂが外部から視認されなくなるとともに従来の車体構造に有った段差部が形成されなくなる。その結果、ルーフパネル５とルーフサイドレール３との強固な固定と車体のデザイン性の向上との両立が可能になる。

（２）
本実施形態の自動車の車体構造では、図６に示されるように、フランジ部５ｂは、閉断面１２ａの下面１２ｆに対して、接着材１４により接着されるとともに締結具Ｂにより締結されているのが好ましい。

かかる構成によれば、フランジ部５ｂがルーフサイドレール３の閉断面１２ａの下面１２ｆに対する接着材１４による接着と締結具Ｂによる締結の両方によって固定されているので、ルーフパネル５をルーフサイドレール３により強固に固定することが可能である。すなわち、この構成では、締結具Ｂによる締結によってフランジ部５ｂがルーフサイドレール３の閉断面１２ａの下面１２ｆから離脱しにくくなるので、接着材１４の剥離を抑制することが可能である。また、接着材１４による接着によって、フランジ部５ｂが閉断面１２ａの下面１２ｆに沿ってずれにくくなるので締結具Ｂの位置におけるフランジ部５ｂの応力集中による損傷を防ぐことが可能である。これらの相乗効果によって、上記のようにルーフパネル５をルーフサイドレール３により強固に固定することが可能である。

（３）
本実施形態の自動車の車体構造では、図６に示されるように、ルーフサイドレール３は、第１フレーム１１と当該第１フレーム１１に接着された第２フレーム１２とによって形成されている。第１フレーム１１は、閉断面１１ａを有し、第２フレーム１２は閉断面１２ａを有する。第２フレーム１２の閉断面１２ａは、第１フレーム１１およびフランジ部５ｂの上部を覆うように車幅方向Ｙに延びている。第２フレーム１２の閉断面１２ａの下面１２ｆは、第１フレーム１１の上面である第１外側辺１１ｂに接着された第１接着面１２ｆ１と、フランジ部５ｂに接着された第２接着面１２ｆ２とを有する。第１接着面１２ｆ１と第２接着面１２ｆ２とが略同一平面上（好ましくは、同一平面上）に配置されている。

かかる構成によれば、ルーフサイドレール３が第１フレーム１１と第２フレーム１２とにより形成されている。第２フレーム１２の閉断面１２ａは、略同一平面上に配置された第１接着面１２ｆ１および第２接着面１２ｆ２において、第１フレーム１１の上面およびフランジ部５ｂにそれぞれ接着される。この構成では、ルーフパネル５に作用するせん断方向の荷重がフランジ部５ｂと接着される第２接着面１２ｆ２を介して第２フレーム１２に入力されても、第２接着面１２ｆ２と略同一平面上にある第１接着面１２ｆ１を介して第１フレーム１１にせん断方向に作用する荷重を伝達することが可能になる。これにより、第１接着面１２ｆ１において面外方向にかかる荷重、すなわち第１接着面１２ｆ１で剥離を生じさせる荷重が生じにくくなる。その結果、ルーフパネル５のせん断方向に作用する荷重に対する強度を強くすることが可能である。

上記の「略同一平面」については、例えば、第１接着面１２ｆ１に対する第２接着面１２ｆ２の傾きを２０度以下とすることで、ルーフパネル５から第２フレーム１２に伝わる車幅方向Ｙの荷重に対して、接着面１２ｆ１、１２ｆ２におけるせん断方向に作用する荷重を増やすことができ、接着面１２ｆ１、１２ｆ２の破断を防止することが可能である。前記傾きが大きくなるにつれて接着面１２ｆ１、１２ｆ２における剥離方向の荷重が増えるため、第１接着面１２ｆ１と第２接着面１２ｆ２とが同一平面となることが好ましい。

（４）
本実施形態の自動車の車体構造では、図６に示されるように、第２フレーム１２の閉断面１２ａは、第２フレーム１２における第１フレーム１１の上方の位置から車幅方向Ｙの内側Ｙ２に延びる内側延設部１２ｇを有する。内側延設部１２ｇの下面には、第２接着面１２ｆ２が配置されている。

かかる構成によれば、ルーフパネル５のフランジ部５ｂと接着する第２フレーム１２の第２接着面１２ｆ２が、第２フレーム１２の閉断面１２ａの下面、具体的には、閉断面１２ａの車幅方向Ｙの内側Ｙ２に延びる内側延設部１２ｇの下面に配置されている。これにより、フランジ部５ｂと接着する第２接着面１２ｆ２を第２フレーム１２の閉断面１２ａによって支持することが可能であり、第２接着面１２ｆ２の引張強度を確保することが可能である。しかも、第２フレーム１２の内側延設部１２ｇが第１フレーム１１の上方の位置から車幅方向Ｙの内側Ｙ２に延びて、ルーフパネルの本体部５ａに近づくことにより、ルーフパネルの本体部５ａと第２フレーム１２との隙間を小さくすることが可能であり、車体のデザイン性が向上する。

（５）
本実施形態の自動車の車体構造では、図６に示されるように、第２フレーム１２は、第１接着面１２ｆ１よりも車幅方向外側Ｙ１において異なる方向を向く第３接着面１２ｈをさらに有する。第１フレーム１１は、上面である第１外側辺１１ｂに隣接する側面である第２外側辺１１ｃをさらに有する。第１接着面１２ｆ１が第１フレーム１１の上面である第１外側辺１１ｂに接着されるとともに第３接着面１２ｈが第１フレーム１１の側面である第２外側辺１１ｃに接着されている。

かかる構成によれば、第２フレーム１２が第１フレーム１１に対して第１接着面１２ｆ１だけでなく第１接着面１２ｆ１と異なる方向を向く第３接着面１２ｈで接着されているので、ルーフパネル５に作用するせん断方向の荷重が第２フレーム１２に入力されても、第２フレーム１２が第１フレーム１１から剥離して第１フレーム１１に対して相対的に移動するおそれが低減する。

（６）
本実施形態の自動車の車体構造では、第２フレーム１２は、第１フレーム１１よりも引張強度が高く、かつ軽量である。第２フレーム１２の図心Ｃ２は、第１フレーム１１の図心Ｃ１よりも車両中心ＣＬに対して車幅方向外側Ｙ１に配置されている。

かかる構成によれば、第１フレーム１１よりも引張強度が高くて軽量な第２フレーム１２の図心Ｃ２が当該第１フレーム１１の図心Ｃ１よりも車両中心ＣＬに対して車幅方向外側Ｙ１に配置されている。これにより、車両１走行時において車両中心ＣＬに対する慣性モーメントを小さくしながら、車体変形を抑えることが可能になり、車体の軽量化と車両１の操縦安定性の向上との両立が可能になる。また、アルミニウムなどの同一材料で複数の閉断面を有する単一のフレームを構成するよりも異種材料の第１フレーム１１および第２フレーム１２全体の外形寸法の増大を抑えることが可能になり、車体のデザイン自由度の向上も可能になる。

言い換えれば、本実施形態の車体構造では、車両中心ＣＬから遠方に軽量な部材である第２フレーム１２を配置することにより、車両中心ＣＬに対する車体の慣性モーメントを小さくすることが可能である。また、第２フレーム１２は車両中心ＣＬから遠方にあるため、車両中心ＣＬに対する第２フレーム１２の断面２次モーメントは大きくなり、さらに、第２フレーム１２の引張強度が高いことにより、車体のねじれ変形を抑制でき、操縦安定性を向上することが可能である。

第２フレーム１２は、第１フレーム１１の車幅方向外側Ｙ１の側面に固定されているとともに、第１フレーム１１の上面に沿って車幅方向内側Ｙ２に向かって延び、ルーフパネル５に連結されている。これにより、ルーフパネル５に作用する荷重を第１フレーム１１および第２フレーム１２に確実に伝達することが可能である。

１車両
２車体
３ルーフサイドレール
４フロントウインド
５ルーフパネル
５ｂフランジ部
６ドア
１１第１フレーム
１１ａ、１２ａ閉断面
１１ｂ第１外側辺（上面）
１１ｃ第２外側辺（側面）
１２第２フレーム
１２ｆ下面
１２ｆ１第１接着面
１２ｆ２第２接着面
１２ｇ内側延設部
１２ｈ第３接着面
１３、１４、１５接着材
Ｂ締結具

Claims

自動車の車体構造であって、
少なくとも１つの閉断面を構成する車両前後方向に延びる一対のルーフサイドレールと、
前記一対のルーフサイドレールに架設され、車幅方向に延びるルーフパネルと、を備え、
前記ルーフパネルは、前記車幅方向に延びる本体部と、当該本体部の車幅方向両側端部に設けられ、前記閉断面の下面に沿って車幅方向に延びるフランジ部とを有し、
前記フランジ部は、前記閉断面の前記下面に固定されている、
車体構造。
前記フランジ部は、前記閉断面の前記下面に対して、接着材により接着されるとともに締結具により締結されている、
請求項１に記載の車体構造。
前記ルーフサイドレールは、第１フレームと当該第１フレームに接着された第２フレームとによって形成され、
前記第１フレームおよび前記第２フレームは、それぞれ前記閉断面を有し、
前記第２フレームの前記閉断面は、前記第１フレームおよびフランジ部の上部を覆うように前記車幅方向に延びており、
前記第２フレームの前記閉断面の前記下面は、前記第１フレームの上面に接着された第１接着面と、前記フランジ部に接着された第２接着面とを有し、
前記第１接着面と前記第２接着面とが略同一平面上に配置されている、
請求項１に記載の車体構造。
前記第２フレームの前記閉断面は、前記第２フレームにおける前記第１フレームの上方の位置から車幅方向内側に延びる内側延設部を有し、
前記内側延設部の下面には、前記第２接着面が配置されている、
請求項３に記載の車体構造。
前記第２フレームは、前記第１接着面よりも車幅方向外側において異なる方向を向く第３接着面をさらに有し、
第１フレームは、前記上面に隣接する側面をさらに有し、
前記第１接着面が前記第１フレームの前記上面に接着されるとともに前記第３接着面が前記第１フレームの前記側面に接着されている、
請求項３に記載の車体構造。
前記第２フレームは、前記第１フレームよりも引張強度が高く、かつ軽量であり、
前記第２フレームの図心は、前記第１フレームの図心よりも車両中心に対して車幅方向外側に配置されている、
請求項３～５のいずれか１項に記載の車体構造。