JPH0747896A - 自動車の上部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ルーフサイドレールの効果的な補強により、車
室側にてルーフサイドレールの断面形状を小さく変更し
て衝撃緩衝材の車室側への張出し量を小さくし、乗員へ
の圧迫感を解消することにある。 【構成】乗員の頭部外側方に、フロントピラー2 とリヤ
ピラー3 との間を車体前後方向へ延びる閉断面形状のル
ーフサイドレール4 が設けられている自動車の上部構造
において、上記ルーフサイドレール4 の内部に、該ルー
フサイドレール4を補強するための断面円環形状の補強
部材21を設けるとともに、乗員頭部の外側方位置に対応
する上記ルーフサイドレール4 のキャブサイドインナパ
ネル6 の車室5 側面に、側面衝突時に作用する乗員頭部
への衝撃を緩和させる衝撃緩衝材22を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の上部構造に関
し、詳しくは、側面衝突時における乗員の頭部の保護対
策に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車においては、例えば、特
開平３−６５４３２号公報に開示されるように、インナ
パネルおよびアウタパネルからなるドアパネルと、上記
インナパネルの反車室側上部位置に設けられ、インナパ
ネルと共にドアパネル前後方向に延びる閉断面を形成す
るインナレインフォースメントと、インナパネルの車室
側に取付けられたドアトリムと、上記インナパネルに形
成した開口部を貫通してインナレインフォースメントの
近傍に配置されるよう，インナレインフォースメントと
ドアトリムとの間に設けられ、側面衝突時に作用する乗
員の肩部への衝撃を緩和させるドアパネル内外方向に厚
肉な衝撃緩衝材とが設けられているものが知られてい
る。この場合、側面衝突時に作用する衝撃により、アウ
タパネルが変形してインナレインフォースメントを変形
させると、衝撃緩衝材がインナパネルの開口部を介して
ドアトリムを伴いつつ車室側に突出し、この車室側に突
出する衝撃緩衝材によって側面衝突時における乗員の肩
部の保護がなされることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アメリカな
どの安全基準にあっては、側面衝突時における乗員の頭
部を保護する上で、シートに着座した乗員の頭部外側方
に対応する車体側部材に、車室内外方向への肉厚が１イ
ンチ程度の断面形状となる厚肉な衝撃緩衝材の配置が義
務付けられる傾向にある。

【０００４】その場合、乗員の頭部外側方に対応する位
置には、通常、フロントピラーとリヤピラーとの間を車
体前後方向へ延びる閉断面形状のルーフサイドレールが
設けられているが、このルーフサイドレールの車室側面
に、上記厚肉な衝撃緩衝材を配置すれば、厚肉故に衝撃
緩衝材の車室側への張出し量が非常に大きなものとな
り、乗員にかなりの圧迫感を与えることになる。

【０００５】そこで、ルーフサイドレールを形状変更し
て衝撃緩衝材の車室側への張出し量を少なくすることが
考えられるが、ルーフサイドレールは、デザイン上の制
約により反車室側面を形状変更したり、ルーフサイドレ
ール自体の剛性強度を確保する上で断面形状を小さく変
更したりできないため、衝撃緩衝材の車室側への張出し
量を少なくすることが非常に困難なものとなる。

【０００６】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、ルーフサイドレールの効
果的な補強により、ルーフサイドレールの断面形状を車
室側にて小さく変更可能にしつつ、衝撃緩衝材の車室側
への張出し量を小さくし、乗員への圧迫感を解消するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明が講じた解決手段は、乗員の頭
部外側方に、フロントピラーとリヤピラーとの間を車体
前後方向へ延びる閉断面形状のルーフサイドレールが設
けられている自動車の上部構造を前提とする。そして、
上記ルーフサイドレールの内部に、該ルーフサイドレー
ルを補強するための閉断面形状の補強部材を設けるとと
もに、乗員の頭部外側方位置に対応する上記ルーフサイ
ドレールの車室側面に、側面衝突時に作用する乗員の頭
部への衝撃を緩和させる衝撃緩衝材を設ける構成とした
ものである。

【０００８】また、請求項２記載の発明が講じた解決手
段は、上記請求項１記載の発明の補強部材を特定し、フ
ロントピラーとリヤピラーとの間における少なくとも衝
撃緩衝材に対応する部分に設ける構成としたものであ
る。

【０００９】さらに、請求項３記載の発明が講じた解決
手段は、上記請求項１記載の発明の前提となる自動車の
上部構造において、ルーフサイドレールの車室側面に、
乗員の頭部外側方位置において車室側に開口する開口部
を有する閉断面形状の補強部材を設けるとともに、該補
強部材の内部に、側面衝突時に作用する乗員の頭部への
衝撃を緩和させる衝撃緩衝材を充填する。そして、上記
開口部を、上記衝撃緩衝材を車体の縦断前後面視で車室
側に突出させるよう開口せしめる構成としたものであ
る。

【００１０】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、
ルーフサイドレールの内部に設けた閉断面形状の補強部
材によりルーフサイドレールが補強されているので、ル
ーフサイドレールは、デザインに影響を与える反車室側
面を形状変更することなく車室側面のみの形状変更によ
り断面形状を小さくしても剛性強度が確保されることに
なり、ルーフサイドレールの断面形状が車室側において
車室内外方向に小さく変更される。

【００１１】しかも、衝撃緩衝材は、上記の如く断面形
状を小さく変更したルーフサイドレールの車室側面に設
けられているので、厚肉（１インチ程度）な衝撃緩衝材
が乗員の頭部外側方位置に対応するルーフサイドレール
の車室側面に設けられているにも拘らず、上記衝撃緩衝
材の車室側への張出し量が少なくなる。

【００１２】また、請求項２記載の発明では、補強部材
は、フロントピラーとリヤピラーとの間における少なく
とも衝撃緩衝材に対応する部分に設けられているので、
衝撃緩衝材に対応するルーフサイドレール部分の剛性強
度が、断面形状を小さく変更したルーフサイドレールと
補強部材とにより確保される一方、衝撃緩衝材に対応し
ないルーフサイドレール残り部分の剛性強度が、断面形
状を小さく変更しない断面形状の大きなルーフサイドレ
ールにより確保されることになり、補強部材によるルー
フサイドレールの重量増加が最小限に抑えられる。

【００１３】さらに、請求項３記載の発明では、ルーフ
サイドレールの車室側面に設けた閉断面形状の補強部材
によりルーフサイドレールが補強されているので、ルー
フサイドレールは、反車室側面を形状変更することなく
車室側面のみの形状変更により断面形状を小さくしても
剛性強度が確保され、ルーフサイドレールの断面形状が
車室側において車室内外方向にさらに小さく変更され
る。

【００１４】しかも、衝撃緩衝材は、上記の如く断面形
状を小さく変更したルーフサイドレールの車室側面に設
けた補強部材の内部に充填されて、乗員の頭部外側方位
置において車室側に開口する開口部を介して縦断面視で
車室側に突出せしめられているので、厚肉な衝撃緩衝材
が乗員の頭部外側方位置に設けられているにも拘らず、
補強部材内において衝撃緩衝材の肉厚が相殺されて、上
記衝撃緩衝材の車室側への張出し量がさらに少なくな
る。

【００１５】

【発明の効果】以上の如く、請求項１記載の発明におけ
る自動車の上部構造によれば、ルーフサイドレール車室
側面の補強部材によりルーフサイドレールの剛性強度を
確保したので、反車室側面を形状変更することなく車室
側面のみを形状変更してルーフサイドレールの断面形状
を車室内外方向に小さく変更できるとともに、ルーフサ
イドレール車室側面の厚肉な衝撃緩衝材の車室側への張
出し量を少なくできて、乗員への圧迫感を解消すること
ができる。

【００１６】また、請求項２記載の発明における自動車
の上部構造によれば、補強部材は、少なくとも衝撃緩衝
材に対応する部分に補強部材を設けてルーフサイドレー
ルの剛性強度を確保したので、補強部材によるルーフサ
イドレールの重量増加を最小限に抑えることができる。

【００１７】さらに、請求項３記載の発明における自動
車の上部構造によれば、ルーフサイドレール内部の補強
部材によりルーフサイドレールの剛性強度を確保して反
車室側面の形状を変更することなく車室側において断面
形状を小さく変更できるとともに、補強部材内で肉厚を
相殺した厚肉な衝撃緩衝材により車室側への張出し量を
さらに少なくできて、乗員への圧迫感をより効果的に解
消することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１９】図２および図３は本発明の第１実施例に係
る自動車の車体右側における上部構造を示し、１は車体
Ａのルーフパネルであって、このルーフパネルの側端部
（図では右側のみ示す）には、フロントピラー２とリヤ
ピラー３との間を車体前後方向へ延びる閉断面形状のル
ーフサイドレール４が設けられている。該ルーフサイド
レール４は、車室５側に配されたキャブサイドインナパ
ネル６と、反車室５側に配されたキャブサイドアウタパ
ネル７とが上下端において互いに接合されてなり、その
両パネル６，７の上端部が上記ルーフパネル１の側端部
に接合固着されている。また、上記フロントピラー２
は、フロントピラーインナパネル２ａとフロントピラー
アウタパネル２ｂとの接合固着により閉断面状に形成さ
れている一方、上記リヤピラー３は、リヤピラーインナ
パネル３ａとリヤピラーアウタパネル３ｂとの接合固着
により閉断面状に形成されている。さらに、上記フロン
トピラー２内には、その閉断面を仕切るようフロントピ
ラーレインフォースメント８が設けられている一方、上
記リヤピラー３内には、その閉断面を仕切るようリヤピ
ラーレインフォースメント９が設けられている。そし
て、上記ルーフサイドレール４は、そのキャブサイドイ
ンナパネル６の前後端がフロントピラーインナパネル２
ａおよびリヤピラーインナパネル３ａにそれぞれ接合固
着されている一方、キャブサイドアウタパネル７の前後
端がフロントピラーアウタパネル２ｂおよびリヤピラー
アウタパネル３ｂにそれぞれ接合固着されている。

【００２０】また、上記フロントピラー２とリヤピラー
３とのほぼ中間位置には、センタピラー１１が配されて
おり、このセンタピラー１１は、センタピラーインナパ
ネル１１ａとセンタピラーアウタパネル１１ｂとの接合
固着により閉断面状に形成され、センタピラー１１内に
は、その閉断面を仕切るようセンタピラーレインフォー
スメント１２が設けられている。また、上記ルーフサイ
ドレール４のほぼ中間位置下部には、上記センタピラー
１１に対応するキャブサイドインナパネル６およびキャ
ブサイドアウタパネル７を切欠いた切欠部１３，１３が
設けられている。そして、上記センタピラーインナパネ
ル１１ａおよびセンタピラーアウタパネル１１ｂの各上
端は、上記キャブサイドインナパネル６およびキャブサ
イドアウタパネル７にそれぞれ切欠部１３，１３を介し
て接合固着されている。

【００２１】そして、図１にも示すように、上記ルーフ
サイドレール４の内部には、該ルーフサイドレール４を
補強するための断面略円環形状の補強部材２１が設けら
れている。上記補強部材２１は、その前端が上記フロン
トピラーレインフォースメント８の反車室５側面上端に
接合固着されている一方、後端が上記リヤピラーレイン
フォースメント９の反車室５側面上端に接合固着されて
いて、ルーフサイドレール４内において前後端のみで固
着した宙吊り状態のインパクトバーとして機能するよう
になっている。また、上記補強部材２１のほぼ中間位置
は、センタピラーレインフォースメント１２の車室５側
面上端に接合固着されている。そして、上記ルーフサイ
ドレール４は、図示しないシートに着座した乗員頭部の
外側方を車体前後方向へ延びて配されており、そのルー
フサイドレール４の車室５側面つまりキャブサイドイン
ナパネル６の車室５側面には、側面衝突時に作用する乗
員頭部への衝撃を緩和させる衝撃緩衝材２２が設けられ
ている。この場合、キャブサイドインナパネル６および
キャブサイドアウタパネル７は、補強部材２１に対して
車室５内外方向から沿わせてルーフサイドレール４の閉
断面を可及的に小さくするように配されている。

【００２２】上記衝撃緩衝材２２は、乗員頭部の外側方
位置に対応してキャブサイドインナパネル６の車室５側
面に取付けられた部分の車室５内外方向への肉厚が１イ
ンチ程度となるように厚肉の発泡体により形成されてい
る。また、乗員頭部上方位置に対応するルーフパネル１
の車室５側面には、側面衝突時に乗員頭部の干渉が回避
され易いために車室５内外方向への肉厚がほぼ半分程度
（０．５インチ程度）の薄肉の発泡体により形成された
緩衝材２０が取付けられている。そして、上記衝撃緩衝
材２２と緩衝材２０とは一体的に形成されている。ま
た、上記衝撃緩衝材２２の車室５側面には、ルーフパネ
ル１側つまり緩衝材２０の車室５側面にも廻り込む一体
的なトリム材２３が取付けられている。

【００２３】尚、図１中、２４はサイドガラス、２７は
図示しないサイドドアに一体的に設けられたサッシュで
あって、サッシュ２７は、キャブサイドアウタパネル７
の下面に取付けられたウェザストリップ２５に対する当
接によりシールされるようになっている。また、同図
中、２６は、キャブサイドインナパネル６、キャブサイ
ドアウタパネル７およびセンタピラーレインフォースメ
ント１２の各下端の接合部を覆い隠すモールである。

【００２４】したがって、上記実施例では、ルーフサイ
ドレール４は、その内部において、前端がフロントピラ
ーレインフォースメント８の反車室５側面上端に、後端
がリヤピラーレインフォースメント９の反車室５側面上
端に、ほぼ中間位置がセンタピラーレインフォースメン
ト１２の車室５側面上端にそれぞれ接合固着された断面
円環形状の補強部材２１により補強されている。これに
より、上記ルーフレール４は、デザインに影響を与える
キャブサイドアウタパネル７を形状変更することなくキ
ャブサイドインナパネル６のみの形状変更により断面形
状を小さくしても剛性強度が確保されることになり、図
１に仮想線（二点鎖線）で示す既存のルーフレール４´
（キャブサイドインナパネル６´）に比してルーフサイ
ドレール４の断面形状をキャブサイドインナパネル６側
において車室５内外方向に小さく変更することができ
る。

【００２５】しかも、衝撃緩衝材２２は、上記の如く断
面形状を小さく変更したキャブサイドインナパネル６
（ルーフサイドレール４）の車室５側面に設けられてい
るので、厚肉（１インチ程度）な衝撃緩衝材２２が乗員
頭部の外側方位置に対応するキャブサイドインナパネル
６の車室５側面に設けられているにも拘らず、図１に仮
想線で示す既存のルーフレール４´（キャブサイドイン
ナパネル６´）に取付けた衝撃緩衝材２２´の車室５側
への張出し量に比して、上記衝撃緩衝材２２の車室５側
への張出し量を少なくすることができ、乗員への圧迫感
を解消することができる。

【００２６】次に、本発明の第２実施例を図４ないし図
６に基づいて説明する。この実施例は、上記第１実施例
の衝撃緩衝材を配置変更したものである。尚、上記実施
例と同一の部分については同一の符号を付してその詳細
な説明を省略する。

【００２７】すなわち、本例では、ルーフサイドレール
４のキャブサイドインナパネル６は、反車室５側に断面
略半円弧状に膨出して形成されている。このキャブサイ
ドインナパネル６の膨出部分の車室５側面には、シート
状のラバー３１が取付けられ、このラバー３１を介して
断面円環形状の補強部材３２がその軸心回りに回動する
ように支持されている。また、上記ルーフサイドレール
４内には、その閉断面を車室５内外方向に仕切るルーフ
サイドレールレインフォースメント３３が設けられてい
る。上記ルーフサイドレールレインフォースメント３３
は、その上下端がキャブサイドインナパネル６およびキ
ャブサイドアウタパネル７の上下端の接合部間に介在さ
れた状態でそれぞれ接合固着されている一方、前後端が
フロントピラーレインフォースメント８の上端およびリ
ヤピラーレインフォースメント９の上端にそれぞれ接合
固着され、さらに、ルーフサイドレールレインフォース
メント３３のほぼ中間位置がセンタピラーレインフォー
スメント１２の上端に接合固着されている。そして、ル
ーフサイドレールレインフォースメント３３は、上記キ
ャブサイドインナパネル６の膨出部分の反車室５側面に
接合固着されて、ルーフサイドレール４内を自身で車室
５内外方向に仕切った車室５内側の閉断面をさらに上下
にも仕切るようにしている。

【００２８】上記補強部材３２は、実質的に、各ピラー
２，３，１１に設けられた軸受部４１（図ではセンタピ
ラー１１のもののみ示す）により支持されている。そし
て、上記補強部材３２を回動させる回動手段４２は、補
強部材３２と軸受部４１との間に連携され、補強部材３
２を車体前方より視て反時計回り（図４に示す矢印方
向）に回動付勢するスプリング４３と、上記軸受部４１
に揺動自在に支持されたカム４４と、上記補強部材３２
をスプリング４３の付勢力に抗して回動規制する規制位
置に上記カム４４を位置付ける押ばね４５と、上記カム
４４にワイヤ４６を介して連携され、上記スプリング４
３の付勢力により補強部材３２を回動させる回動位置ま
でカム４４を揺動させるアクチュエータ（図示せず）と
を備えている。上記アクチュエータは、上記センタピラ
ー１１内に設けられていて、側面衝突時の衝撃を検知す
るセンサ（図示せず）の出力に基づいてワイヤ４６を引
張り操作することによりカム４４を押ばね４５の押圧力
に抗して規制位置から回動位置まで揺動させるようにし
ている。また、上記軸受部４１の車室５側には、回動手
段４２を点検するためのサービスホール４７が設けら
れ、該サービスホール４７はプラスチック製のカバー４
８により遮蔽されるようになっている。

【００２９】そして、上記補強部材３２には、乗員頭部
の外側方位置において車室５側に開口する開口部５１が
設けられている。また、上記補強部材５１内における開
口部５１付近には、発泡材５２が断面略円形状となるよ
う，径方向に隙間なく充填されている。さらに、乗員頭
部の外側方位置に対応するトリム材２３の反車室５側面
には、上記回動手段４２による補強部材３２の回動位置
において開口部５１を介して露呈する発泡材５２の周囲
に一部オーバラップしかつルーフパネル１側に廻り込む
薄肉（例えば０．５インチ程度）なシート状の緩衝材５
３が取付けられており、この緩衝材５３と上記発泡材５
２とでもって側面衝突時に作用する乗員頭部への衝撃を
緩和させる衝撃緩衝材５４が構成されている。そして、
上記開口部５１は、上記発泡材５２を縦断面視で突出さ
せるよう断面略半円弧状に切欠かれている。この場合、
補強部材３２の開口部５１は、回動手段４２による規制
位置において発泡材５２を車体Ａの縦断前後面視で反車
室５側に突出させるように開口している一方、回動位置
において発泡材５２を車体Ａの縦断前後面視で車室５側
に突出させるように開口している。つまり、補強部材３
２は、通常時に発泡材５２を縦断前後面視で車室５側に
突出させないように回動規制されてトリム材２３を介し
て柔らかい発泡材５２に触れるといった違和感が固い補
強部材３２に触れることによって解消される一方、側面
衝突時にのみ開口部５１を介して発泡材５２を縦断前後
面視で車室５側に突出させるように回動して側面衝突時
の乗員頭部への衝撃が緩衝されるようにしている。

【００３０】これにより、上記第２実施例では、キャブ
サイドインナパネル６の車室５側面に設けた断面円環形
状の補強部材３２によりルーフサイドレール４が補強さ
れているので、ルーフサイドレール４は、キャブサイド
アウタパネル７を形状変更することなくキャブサイドイ
ンナパネル６のみの形状変更により断面形状を小さく変
更しても剛性強度が確保され、ルーフサイドレール４の
断面形状を車室５側において車室５内外方向にさらに小
さく変更できる。しかも、衝撃緩衝材５４は、上記の如
く断面形状を小さく変更したルーフサイドレール４のキ
ャブサイドインナパネル６の車室５側面に設けた断面円
環形状の補強部材３２内に充填され、乗員頭部の外側方
位置において側面衝突時にのみ車室５側に開口する開口
部５１を介して縦断前後面視で車室５側に突出せしめた
発泡材５２と、該発泡材５２の周囲に一部オーバラップ
する緩衝材５３とでもって衝撃緩衝材５４が構成されて
いるので、厚肉な発泡材５２が乗員頭部の外側方位置に
設けられているにも拘らず、補強部材３２内において発
泡材５２の肉厚が相殺されて、上記衝撃緩衝材５４（発
泡材５２）の車室５側への張出し量をさらに少なくで
き、乗員への圧迫感をより効果的に解消することができ
る。

【００３１】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その他種々の変形例を包含するものである。
例えば、上記第１実施例では、補強部材２１をフロント
ピラー２とリヤピラー３との間に配したが、補強部材
は、少なくとも衝撃緩衝材に対応する部分に配されるよ
うにしても良い。この場合、衝撃緩衝材に対応するルー
フサイドレール部分の剛性強度が断面形状を小さく変更
したルーフサイドレールと補強部材とにより確保される
一方、衝撃緩衝材に対応しないルーフサイドレール残り
部分の剛性強度が断面形状を小さく変更しない断面形状
の大きなルーフサイドレールにより確保されることにな
り、補強部材によるルーフサイドレールの重量増加を最
小限に抑えることができる。

【００３２】また、上記第２実施例では、補強部材３２
を回動手段４２により回動可能に構成したが、補強部材
が開口部を介して衝撃緩衝材を縦断前後面視で車室側に
突出させた状態で固定されていても良く、この場合に
は、トリム材を介して補強部材でなく柔らかい衝撃緩衝
材に触れた際の違和感が適度な張りを有する樹脂パネル
などにより解消されるようにすれば良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係るルーフサイドレール付近の縦
断正面図である。

【図２】第１実施例に係るルーフサイドレールを軸線方
向で切断した横断平面図である。

【図３】車体右側端部の斜視図である。

【図４】第２実施例に係る図１相当図である。

【図５】第２実施例に係る補強部材を回動させた状態で
トリム材を外して車室側より視た斜視図である。

【図６】回動手段の斜視図である。

【符号の説明】

２ フロントピラー ３ リヤピラー ４ ルーフサイドレール ５ 車室 ６ キャブサイドインナパネル（ルーフサイドレー
ルの車室側面） ２１，３２ 補強部材 ２２，５２ 衝撃緩衝材 ５１ 開口部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乗員の頭部外側方に、フロントピラーと
   リヤピラーとの間を車体前後方向へ延びる閉断面形状の
   ルーフサイドレールが設けられている自動車の上部構造
   において、上記ルーフサイドレールの内部には、該ルー
   フサイドレールを補強するための閉断面形状の補強部材
   が設けられているとともに、上記乗員の頭部外側方位置
   に対応するルーフサイドレールの車室側面には、側面衝
   突時に作用する乗員の頭部への衝撃を緩和させる衝撃緩
   衝材が設けられていることを特徴とする自動車の上部構
   造。
2. 【請求項２】 補強部材は、フロントピラーとリヤピラ
   ーとの間における少なくとも衝撃緩衝材に対応する部分
   に設けられていることを特徴とする請求項１記載の自動
   車の上部構造。
3. 【請求項３】 乗員の頭部外側方に、フロントピラーと
   リヤピラーとの間を車体前後方向へ延びる閉断面形状の
   ルーフサイドレールが設けられている自動車の上部構造
   において、上記ルーフサイドレールの車室側面には、乗
   員の頭部外側方位置において車室側に開口する開口部を
   有する閉断面形状の補強部材が設けられているととも
   に、該補強部材の内部には、側面衝突時に作用する乗員
   の頭部への衝撃を緩和させる衝撃緩衝材が充填されてお
   り、上記開口部は、上記衝撃緩衝材を車体の縦断前後面
   視で車室側に突出させるよう開口していることを特徴と
   する自動車の上部構造。