JP2006036134A - 車体のルーフパネル構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 車体のルーフパネル構造を軽量にすることが出来ると共にルーフパネルの振動エネルギを効果的に低減させてルーフパネルからの音響放射を低減することが出来る車体のルーフパネル構造を提供する。
【解決手段】 本発明は、車体前後方向及び車幅方向に配設された複数のフレーム部材２４、２６、２８に連結されたルーフパネル３０を有する車体のルーフパネル構造であって、ルーフパネルは、ルーフパネルの中央領域３０ｂに形成され、互いにほぼ平行に且つ離間して直線状に延びる複数の制振材３２により形成された高剛性領域３０ｂと、この高剛性領域とフレーム部材との間に形成され、高剛性領域より剛性が低く形成された低剛性領域３０ｆと、を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車体のルーフパネル構造に係り、特に、車体前後方向及び車幅方向に配設された複数のフレーム部材に連結されたルーフパネルを有する車体のルーフパネル構造に係る。

一般に、車体のルーフパネルは、車幅方向に延びる複数のルーフレインフォースメントで支持され、これらのルーフレインフォースメントにより、ルーフパネルの面剛性を確保するようにしている。また、ルーフパネルは、これらのルーフレインフォースメントによりクッション材を介して支持され、そのクッション材によりルーフパネルのある程度の変形が許容されるようになっている。これらのルーフレインフォースメントは、車重を増加させ、さらに、車体の重心を高めて車両の運動性能を低下させる要因となる。

一方、ルーフパネルの周縁部は、車体のピラーに連結されたルーフヘッダ及びルーフサイドレールに固定されている。従って、ルーフパネルには、エンジンの振動及びタイヤやサスペンションのロードノイズ振動が、エンジンやサスペンションが連結されたフレーム部材から、ピラーを経由し、さらに、ルーフヘッダ及びルーフサイドレールを経由して伝達される。この伝達された振動により、ルーフパネルが振動し、その音響放射により不快な車室内振動や騒音が発生する。また、車両の走行により車体が変形することにより、ルーフパネルも変形し、この変形に起因する音響放射によっても、不快な車室内振動や騒音が発生する。

ここで、特許文献１に記載の車体フロアパネル構造では、パネルに、曲げ、圧縮、引張りに強い複数のシェル構造の凸部と、これらの凸部の間に縦横に延びる凹部とを形成し、凹部に振動を集中させ、この凹部に制振材を設けることにより振動を減衰させている。
しかしながら、ルーフパネルは、極力凹凸がないように設計されるのが通常であり、また、凹凸を形成すると車室高が減少してしまうので、特許文献１記載の車体フロアパネル構造をルーフパネルに適用することは困難である。

特開平６−１０７２３５号公報

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、車体のルーフパネル構造を軽量にすることが出来ると共にルーフパネルの振動エネルギを効果的に低減させてルーフパネルからの音響放射を低減することが出来る車体のルーフパネル構造を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために本発明は、車体前後方向及び車幅方向に配設された複数のフレーム部材に連結されたルーフパネルを有する車体のルーフパネル構造であって、ルーフパネルは、ルーフパネルの中央領域に形成され、互いにほぼ平行に且つ離間して直線状に延びる複数の制振材により形成された高剛性領域と、この高剛性領域とフレーム部材との間に形成され、高剛性領域より剛性が低く形成された低剛性領域と、を有することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、互いにほぼ平行に且つ離間して直線状に延びる複数の制振材により、ルーフパネルの面剛性を確保することが出来る。従って、従来のルーフレインフォースメントの代わりに制振材を設けて、車体のルーフパネル構造の軽量化を図ることが出来る。
さらに、ルーフパネルの中央領域に形成された高剛性領域と、この高剛性領域とフレーム部材との間に形成された低剛性領域と、を有するので、それらの剛性差により、低剛性領域に振動エネルギを集中させることが出来る。また、制振材の重量により、高剛性領域は高重量領域としても形成され、低剛性領域は低重量領域としても形成されるので、それらの重量差によっても、低剛性領域に振動エネルギを集中させることが出来る。従って、その振動エネルギが集中した低剛性領域で、ルーフパネルを構成する材質自体の減衰能により振動エネルギが熱エネルギに変換されて、パネル領域の振動エネルギが低減される。
これらの結果、車体の軽量化を図ることが出来ると共にルーフパネルの振動エネルギを効果的に低減させてルーフパネルからの音響放射を低減することが出来る。

また、本発明は、好ましくは、制振材は、所定の硬度を有するアクリルエマルジョン系の制振材である。
このように構成された本発明においては、制振材はアクリルエマルジョン系の制振材であり、このアクリルエマルジョン系の制振材は硬度が比較的高い（所定の硬度）ので、ルーフパネルの面剛性を確保することが出来ると共に高剛性領域をより確実に形成することが出来る。

また、本発明は、好ましくは、ルーフパネルの低剛性領域には、高剛性領域の制振材が一体的に延びて設けられ、この低剛性領域の制振材は、その単位面積当たりの量が高剛性領域の制振材よりも少ない。
このように構成された本発明においては、低剛性領域の制振材は、その単位面積当たりの量が高剛性領域の制振材よりも少ないので、高剛性領域よりも剛性の低い低剛性領域を効果的に形成することが出来る。

また、本発明は、好ましくは、低剛性領域の制振材は、フレーム部材に接続されている。
このように構成された本発明においては、低剛性領域の制振材は、フレーム部材に接続されているので、ルーフパネルの面剛性をより高めることが出来る。

また、本発明は、好ましくは、低剛性領域は、高剛性領域の制振材の両端部とフレーム部材との間の全域に制振材が設けられていない領域を有する。
このように構成された本発明においては、低剛性領域は、高剛性領域の制振材の両端部とフレーム部材との間の全域に制振材が設けられていない領域を有するので、高剛性領域よりも剛性の低い低剛性領域を効果的に形成することが出来る。

また、本発明は、車体前後方向及び車幅方向に配設された複数のフレーム部材に連結されたルーフパネルを有する車体のルーフパネル構造であって、ルーフパネルは、ルーフパネルの中央領域の全域に設けられた制振材により形成された高剛性領域と、この高剛性領域とフレーム部材との間に、高剛性領域より剛性が低く形成された低剛性領域と、を有することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、ルーフパネルの中央領域の全域に制振材を設けているので、ルーフパネルの面剛性を確保することが出来る。従って、従来のルーフレインフォースメントの代わりに制振材を設けて、車体のルーフパネル構造の軽量化を図ることが出来る。
さらに、ルーフパネルの中央領域に形成された高剛性領域と、この高剛性領域とフレーム部材との間に形成された低剛性領域と、を有するので、それらの剛性差により、低剛性領域に振動エネルギを集中させることが出来る。さらに、制振材の重量により、高剛性領域は高重量領域としても形成され、低剛性領域は低重量領域としても形成されるので、それらの重量差によっても、低剛性領域に振動エネルギを集中させることが出来る。従って、その振動エネルギが集中した低剛性領域で、ルーフパネルを構成する材質自体の減衰能により振動エネルギが熱エネルギに変換されて、パネル領域の振動エネルギが低減される。
これらの結果、車体の軽量化を図ることが出来ると共にルーフパネルの振動エネルギを効果的に低減させてルーフパネルからの音響放射を低減することが出来る。

また、本発明は、好ましくは、さらに、車体前後方向のほぼ中間位置で車幅方向に延びると共にその両端部がフレーム部材に結合されたルーフレインフォースメントと、このルーフレインフォースメントの車幅方向のほぼ中間位置に設けられ、ルーフパネルを支持するクッション材と、を有する。
このように構成された本発明においては、ルーフパネルは、車体前後方向のほぼ中間位置で車幅方向に延びると共にその両端部がフレーム部材に結合されたルーフレインフォースメントを有しているので、ルーフパネルの面剛性をより確実に確保することが出来る。さらに、ルーフレインフォースメントの車幅方向のほぼ中間位置に設けられ、ルーフパネルを支持するクッション材を有しているので、大きな振動振幅を発生させるような周波数の振動、例えば、１×１モードのようなルーフパネルの中央の振幅が大きくなるような振動を抑制することが出来る。従って、ルーフパネルからの音響放射を低減することが出来る。

本発明によれば、車体のルーフパネル構造を軽量にすることが出来ると共にルーフパネルの振動エネルギを効果的に低減させてルーフパネルからの音響放射を低減することが出来る。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態によるルーフパネル構造を備えた自動車のボディの基本構造を説明するための図であり、図２は、本発明の第１実施形態によるルーフパネル構造を示す平面図である。

図１に示すように、自動車のボディ１は、その下部構造のフレーム部材として、車体前後方向に延びる一対のフロントサイドフレーム２と、これらのフロントサイドフレーム２の後端部に連結され車幅方向に延びるフロント側のクロスメンバ４と、このクロスメンバ４に連結され左右両側で車体前後方向に延びる一対のサイドシル６と、これらのサイドシル６の後端部が連結され車幅方向に延びるリア側のクロスメンバ８と、このクロスメンバ８にその前端部が連結される一対のリアサイドフレーム１０と、を有している。
一対のフロントサイドフレーム２には、エンジン１２及びフロントサスペンション１４が取り付けられ、リアサイドフレーム１０には、リアサスペンション１６が取り付けられている。

一対のサイドシル６には、それぞれ、車体上下方向に延びるＡピラー１８及びＢピラー２０の下端部がそれぞれ連結され、リアサイドフレーム１０には、車体上下方向に延びるＣピラー２２の下端部が連結されている。これらの各ピラー１８、２０、２２は、いずれも車体のサイドボディに沿って延び、その上端部は、それぞれ、車体の上部構造のフレーム部材であるフロントルーフヘッダ２４、リアルーフヘッダ２６及び一対のルーフサイドレール２８に連結されている。

これらの各ルーフヘッダ２４、２６及び一対のルーフサイドレール２８は、閉断面構造のものであり、これらのフレーム部材２４、２６、２８の上面にはルーフパネル３０が固定されている。
図２に示すように、フロントルーフヘッダ２４は、ルーフの車体前方の端縁部で車幅方向に延び、リアルーフヘッダ２４は、車体後方の端縁部で車幅方向に延び、一対のルーフサイドレール２８は、車体の車幅方向の端縁部でそれぞれ車体前後方向に延びると共に、それらの長手方向の端部が、それぞれ各ルーフヘッダ２４、２６の長手方向の端部に連結されている。ルーフパネル３０の周縁部は、これらの車幅方向及び車体前後方向に延びる各フレーム部材２４、２６、２８に固定されている。

図１に示すように、このような自動車のボディ１において、エンジン１２、フロントサスペンション１４及びリアサスペンション１６の振動は、それぞれ、フロントサイドフレーム１０、リアサイドフレーム１０を経由して、各クロスメンバ４、８及びサイドシル６に大きく伝達され、さらに、各ピラー１８、２０、２２に伝達され、これらの振動がルーフパネル３０に伝達されて音響放射が生じる。

本発明の実施形態によるルーフパネル構造では、ルーフパネル３０に比較的剛性の高い制振材を設け、これらの制振材によりルーフパネル３０の面剛性を確保している。さらに、この制振材により形成される振動低減構造により、ルーフパネル３０の振動エネルギを低減させるようにしている。また、従来と同様のルーフレインフォースメントを車体前後方向のほぼ中間位置で車幅方向に延びるように設けて、ルーフパネル３０の大きな振動を抑制するようにしている。

ここで、振動低減構造について説明する。振動低減構造は、フレーム部材などで囲まれたパネルの所定のパネル領域に設けられた、所定の剛性及び／又は重量の高い領域（高剛性領域、高重量領域）と所定の剛性及び／又は重量の低い領域（低剛性領域、低重量領域）とから構成されている。このパネル領域に伝達された振動の振動エネルギは、高剛性領域と低剛性領域との剛性差、及び／又は、高重量領域と低重量領域との重量差により低剛性領域及び／又は低重量領域に集中し、この集中した振動エネルギにより生じる大きな振動ひずみ及びパネルを構成する材質（例えば、鋼板）自体の減衰能により、振動エネルギが低減される（振動低減効果）。このようにして、振動低減構造により、パネルからの音響放射が効果的に低減されるようになっている。

次に、図２及び図３により、本発明の第１実施形態によるルーフパネル構造を具体的に説明する。図３は、ルーフサイドレールとの接続部を含むルーフレインフォースメントの一部を拡大して示す部分拡大斜視図である。
先ず、図２に示すように、ルーフパネル３０には、各フレーム部材２４、２６、２８に囲まれたパネル領域３０ａが形成され、このパネル領域３０ａには、その中央領域３０ｂに車幅方向に直線状に延びる４つの制振材３２が設けられている。これらの制振材は、互いにほぼ平行に且つ離間して延び、それらの両端部は、それぞれ円弧状に形成されている。また、それらの両端部はルーフサイドレール２８に接続されておらず、図２で１箇所だけ図示するように、各制振材３２の両端部とルーフサイドレール２８との間に、制振材を設けない領域３０ｃが形成されている。また、最も車体前方側に位置する制振材３２とルーフヘッダ２４との間及び最も車体後方側に位置する制振材３２とリアヘッダ２６との間にも、制振材を設けていない。

これらの制振材３２は、ルーフパネル３０の面剛性を確保することが出来るような比較的剛性が高いものである。本実施形態では、比重が約１．１、硬度が鉛筆硬度で２Ｈ程度の塗布型の水性アクリルエマルジョン系制振材（製品名：ＮＴダンピングコートＷ−２５０（日本特殊塗料株式会社製））を用いており、ルーフパネル３０の内面即ち車室側に塗布されている。

本実施形態では、上述したように制振材３２を設けることにより、これらの制振材３２が設けられた各領域３０ｄと、それらの領域３０ｄの間の領域３０ｅ（図２に１箇所だけ図示）とを含む、４つの制振材３２を囲むような領域３０ｂ即ち中央領域３０ｂが高剛性領域３０ｂとなるようにしている。一方、上述した制振材を設けない領域３０ｃを形成することにより、高剛性領域３０ｂと各フレーム部材２４、２６、２８との間の領域３０ｆ、即ち本実施形態では、パネル領域３０ａのうち高剛性領域３０ｂの周囲のほぼ全域が、低剛性領域３０ｆとなるようにしている。

次に、図２及び図３に示すように、本実施形態のルーフパネル構造では、ルーフパネル３０の車体前後方向のほぼ中間位置で車幅方向に延びるルーフレインフォースメント４０が設けられている。このルーフレインフォースメント４０は、鋼板をプレス成形したものであり、図３に示すように、車幅方向の端部が、ルーフサイドレール２８に複数の接合面４２で溶接されて固定され、図示しないが、その反対側の端部も同様にルーフサイドレール２８に固定されている。

ルーフレインフォースメント４０は、その端部を除く車幅方向の中央部が断面コ字状に形成されると共にその上部にフランジ部４４が形成されている。このルーフレインフォースメント４０のフランジ部４４の上面には、その車幅方向のほぼ中間に、複数のクッション材４６が車幅方向に離間して設けられ、これらのクッション材４６によりルーフパネル３０を下方から支持するようになっている。また、これらのクッション材４６は、上述した低剛性領域３０ｆに接触しないような位置に設けられている。

これらのクッション材４６は、ウレタン製であり、所定の厚さ及び大きさに形成したものがフランジ部４４に貼り付けられている。これらのクッション材４６は、ルーフパネル３０の変形をある程度許容しつつルーフパネル３０を支持する。
なお、クッション材４６は、ブチルゴム等のゴムや接着剤でも良い。ここで、これらのウレタンやブチルゴムでもルーフパネル３０の振動を減衰させることが出来るが、より大きく振動を減衰させることが出来る減衰材或いは制振材を設けても良い。また、クッション材４４は、フランジ部４４のほぼ全面に延びるように設けても良い。

次に、第１実施形態のルーフパネル構造の作用効果を説明する。
先ず、ルーフパネル３０の面剛性に関する作用効果を説明する。
本実施形態では、ルーフパネル３０に車幅方向に延びる制振材３２を設け、さらに、これらの制振材３２はルーフパネル３０の面剛性を確保することが出来るような比較的剛性が高いものであるので、制振材３２が、ルーフパネル３０の変形を抑制するように作用する剛性部材として働き、ルーフパネル３０の面剛性、特に車幅方向の剛性を確保することが出来る。このように面剛性を確保することが出来るので、ルーフレインフォースメントの代わりに制振材３２を設けて、車体の軽量化を図ることが出来る。

次に、ルーフパネル３０の振動低減構造の作用効果を説明する。
制振材３２は、ルーフパネル３０の中央領域３０ｂに互いにほぼ平行に且つ離間して延びるように設けられているので、これらの制振材３２が設けられた各領域３０ｄ及びそれらの領域３０ｄの間の領域３０ｅを含む中央領域３０ｂの全体を変形しにくくさせることが出来る。その結果、この中央領域３０ｂを高剛性領域３０ｂとして形成することが出来、特に、制振材３２が車幅方向に延びているので、車幅方向の剛性を高めることが出来る。さらに、制振材３２自身の重量により、この高剛性領域３０ｂを、その重量が高められた高重量領域３０ｂとしても形成することが出来る。

一方、パネル領域３０ａ内に制振材を設けない領域３０ｃを形成しているので、この領域３０ｃの剛性が高まらないようにすることが出来ると共に、高剛性領域３０ｂと各フレーム部材２４、２６、２８との間の領域３０ｆの剛性が高まらないようにすることが出来る。その結果、その領域３０ｆを低剛性領域３０ｆとして形成することが出来る。さらに、この低剛性領域３０ｆには制振材３２が設けられていないので、低剛性領域３０ｆを、高剛性領域３０ｂより単位面積当たりの重量が低い低重量領域３０ｆとしても形成することが出来る。

このように、ルーフパネル３０のパネル領域３０ａには、高剛性領域３０ｂと低剛性領域３０ｆ、及び、高重量領域３０ｂと低重量領域３０ｆが形成されるので、それらの剛性差及び重量差により、低剛性領域３０ｆに振動エネルギを集中させることが出来る。この集中した振動エネルギにより大きなひずみが生じ、ルーフパネル３０を構成する鋼板自体の減衰能（内部摩擦等）により、ルーフパネル３０に伝達された振動エネルギを低減させることが出来る（振動低減効果）。特に、制振材３２は車幅方向に延び、高剛性領域３０ｂは車幅方向の剛性が高められているので、ルーフサイドレール２８から伝達される振動を、低剛性領域３０ｆの特にルーフサイドレール２８に沿った部分に効果的に集中させることが出来る。さらに、制振材３２自体の特性によりルーフパネル３０の振動を抑制することが出来る。これらの結果、ルーフパネル３０のパネル領域３０ａからの音響放射を効果的に低減することが出来る。

次に、ルーフレインフォースメント４０の作用効果を説明する。
本実施形態では、ルーフレインフォースメント４０を１つ設けているので、制振材３２によるルーフパネル３０の支持に加え、ルーフレインフォースメント４０によりルーフパネル３０を支持することが出来、その結果、ルーフパネル３０の面剛性をより確実に確保することが出来る。

ここで、ルーフパネル３０には様々な周波数の振動が入力される。上述した振動低減構造は、このような様々な周波数の振動エネルギを低減することが出来るものであるが、ルーフパネル３０はその形状や大きさに依存する固有振動数を有している。ルーフパネル３０は、その固有振動数の振動が入力されると共振して大きく振動しようとする。本実施形態では、特に、制振材３２により中央領域３０ｂの重量が高められているので、入力される周波数が比較的低い場合に、例えば、１×１モード即ちルーフパネル３０全体が一体で上下に大きく振動するような振動が発生することが考えられる。

本実施形態のルーフレインフォースメント４０は、ルーフパネル３０の車体前後方向のほぼ中間位置で車幅方向に延びるように設けられて、ルーフパネル３０を下方から支持するようになっているので、大きな振動振幅を発生させるような周波数の振動がルーフパネル３０に入力されても、ルーフパネル３０の振動を抑制することが出来る。特に、クッション材４６によりルーフレインフォースメント４０の車幅方向のほぼ中間で支持するようになっているので、１×１モードのようなルーフパネル３０の中央の振幅が大きくなるような振動モードの振動を抑制することが出来る。

また、ルーフレインフォースメント４０は、ルーフパネル３０の車体前後方向のほぼ中間位置で車幅方向に延びるように設けられているので、低剛性領域３０ｆと重なり合う部分の面積を小さくすることが出来、低剛性領域３０ｆの剛性が高まることを防止することが出来る。さらに、本実施形態では、クッション材４６は低剛性領域３０ｆに接触しないように設けられているので、低剛性領域３０ｆの剛性が高まることを防止することが出来る。

なお、本実施形態において、パネル領域３０ａ内に高剛性領域３０ｂ及び低剛性領域３０ｆを形成することが出来るならば、制振材３２は、車体前後方向に延びるように設けても良く、或いは、車幅方向及び車体前後方向の両方で延びるように設けても良く、或いは、斜め方向に延びるように設けても良い。また、複数の制振材３２を、互いに平行に直線状に延びるように設けると高剛性領域３０ｂを形成し易くなるが、ルーフパネル３０の面剛性を確保出来且つ高剛性領域を形成することが出来るものであれば、互いに平行ではなく或いは曲線状に延びるようにしても良い。さらに、制振材３２の両端部は、円弧状以外の例えば矩形状や三角形状に形成しても良い。

次に、図４により、本発明の第２実施形態によるルーフパネル構造を説明する。図４は、本発明の第２実施形態によるルーフパネル構造を示す平面図である。
本実施形態では、制振材３２の形状及び配置が、第１実施形態の制振材３２と異なり、その他の基本的な構成は第１実施形態と同じであるので、ここでは、主に第１実施形態と異なる構成について説明する。
図４に示すように、パネル領域３０ａには、互いにほぼ平行に且つ離間して車幅方向に直線状に延びる４つの制振材３２が設けられている。制振材３２は、上述した第１実施形態と同様の水性アクリルエマルジョン系制振材である。

これらの制振材３２は、中央領域３０ｂで延びる中央部３２ｄと、その中央部３２ｄの車幅方向の両側で一体的に延びてフレーム部材２８に接続されている接続部３２ｃとを有し、これらの接続部３２ｃには、それぞれ孔３４が形成されている。本実施形態では、このような孔３４を形成することにより、接続部３２ｃの制振材の単位面積当たりの量が、中央部３２ｄの制振材の単位面積当たりの量よりも少なくなるようにしている。
このように、パネル領域３０ａ内には、各制振材３２の中央部３２ｄとルーフサイドレール２８との間に、単位面積当たりの制振材の量が制振材３２の中央部２３ｄが設けられた領域３０ｄより少ない領域３０ｃが形成される。

本実施形態では、制振材３２の中央部３２ｄが設けられた各領域３０ｄ及びそれらの領域３０ｄの間の領域３０ｅ（図４に１箇所だけ図示）とを含む中央領域３０ｂが高剛性領域３０ｂとなるようにしている。一方、単位面積当たりの制振材の量が領域３０ｄより少ない領域３０ｃを形成することにより、高剛性領域３０ｂと各フレーム部材２４、２６、２８との間の領域３０ｆ、即ち本実施形態では、パネル領域３０ａのうち高剛性領域３０ｂの周囲のほぼ全域が低剛性領域３０ｆとなるようにしている。

次に、図４に示すように、第１実施形態と同様に、ルーフレインフォースメント４０が設けられている。本実施形態では、それぞれのフランジ部４４の上面に設けられ、ルーフパネル３０を下方から支持するクッション材４４を、車幅方向のほぼ中間で一体的に延びるように形成している。また、低剛性領域３０ｆに接触しないような位置に設けている。

次に、第２実施形態のルーフパネル構造の作用効果を説明する。
先ず、ルーフパネル３０の面剛性に関する作用効果を説明する。
本実施形態では、第１実施形態の作用効果で説明したように、制振材３２によりルーフパネル３０の面剛性を確保することが出来ると共に車体の軽量化を図ることが出来る。さらに、制振材３２はフレーム部材２８に接続されているので、ルーフパネル３０の面剛性をより高めることが出来る。

次に、ルーフパネル３０の振動低減効果に関する作用効果を説明する。
制振材３２は、ルーフパネル３０の中央領域３０ｂで互いにほぼ平行に且つ離間して延びる中央部３２ｄを有しているので、第１実施形態と同様に、制振材３２の中央部３２ｃが設けられた各領域３０ｄ及びそれらの領域３０ｄの間の領域３０ｅとを含む中央領域３０ｂを高剛性領域３０ｂとして形成すると共に、その重量が高められた高重量領域３０ｂとしても形成することが出来る。特に、制振材３２が車幅方向に延びているので、高剛性領域３０ｂの車幅方向の剛性を高めることが出来る。

一方、パネル領域３０ａに、単位面積当たりの制振材の量が領域３０ｄより少ない領域３０ｃを形成しているので、この領域３０ｃの剛性が大きく高まらないようにすることが出来る。その結果、第１実施形態の作用効果で説明したように、その領域３０ｃを含む領域３０ｆを低剛性領域３０ｆとして形成することが出来る。さらに、領域３０ｃの制振材は、その単位面積当たりの制振材の量が領域３０ｄより少ないので、低剛性領域３０ｆを、高剛性領域３０ｂより単位面積当たりの重量が低い低重量領域３０ｆとしても形成することが出来る。

これらの結果、第１実施形態と同様に、主に、高剛性領域（高重量領域）３０ｂ及び低剛性領域（低重量領域）３０ｆによる振動低減効果により、ルーフパネル３０に伝達された振動エネルギを低減することが出来、特に、制振材３２は車幅方向に延び、高剛性領域３０ｂは車幅方向の剛性が高められているので、ルーフサイドレール２８から伝達される振動を、低剛性領域３０ｆの特にルーフサイドレール２８に沿った部分に効果的に集中させて低減させることが出来る。その結果、ルーフパネル３０のパネル領域３０ａからの音響放射を効果的に低減することが出来る。

次に、ルーフレインフォースメント４０の作用効果を説明する。
本実施形態では、第１実施形態と同様に、ルーフパネル３０の車体前後方向のほぼ中間位置で車幅方向に延びるように設けられたルーフレインフォースメント４０により、ルーフパネル３０の面剛性をより確実に確保し、また、大きな振動振幅を発生させるような周波数の振動を抑制することが出来る、特に、ルーフパネル３０は、クッション材４６によりルーフレインフォースメント４０の車幅方向のほぼ中間で支持されるようになっているので、ルーフパネル３０に１×１モードのようなルーフパネル３０の中央の振幅が大きくなるような振動モードを抑制することが出来る。
また、ルーフレインフォースメント４０は、ルーフパネル３０の車体前後方向のほぼ中間に設けられると共にクッション材４６は低剛性領域３０ｆに接触しないように設けられているので、低剛性領域３０ｆの剛性が高まることを防止することが出来る。さらに、クッション材４６は、車幅方向のほぼ中間で一体的に延びるように形成されているので、ルーフパネル３０をより確実に支持すると共に上述したような大きな振動を抑制することが出来る。

次に、図５により、第２実施形態のルーフパネル構造の制振材の形状の変形例を説明する。図５は、本発明の第２実施形態の制振材の形状の変形例を示すルーフパネル構造の部分拡大平面図である。
図５に示すように、本変形例では、制振材３２の接続部３２ｃが中央部３２ｄより細く延びるように形成されている。即ち、制振材３２の長手方向（本実施形態では車幅方向）に直交する方向の幅が、中央部３２ｄより接続部３２ｃの方が小さくなるようにしている。このようにして、単位面積当たりの制振材の量が領域３０ｄより少ない領域３０ｃを形成して、高剛性領域３０ｂと各フレーム部材２４、２６、２８との間の領域３０ｆが低剛性領域３０ｆとなるようにすることが出来る。

なお、上述した第２実施形態及びその変形例において、領域３０ｃに設ける制振材を、領域３０ｄに設ける制振材よりも薄くして、領域３０ｃの単位面積当たりの制振材の量が領域３０ｄより少なくなるようにしても良い。また、このように制振材を薄く設ければ、領域３０ｃの全域に制振材を設けても良い。

さらに、上述した第２実施形態及びその変形例において、制振材３２をフレーム部材２８に接続せずに、制振材３２の接続部３２ｃの車幅方向の端部とフレーム部材２８との間に、第１実施形態と同様の制振材を設けない領域を形成しても良い。この場合、この制振材を設けない領域と、孔３４の形成などにより単位面積当たりの制振材の量が領域３０ｄより少なくなるようにした領域とにより、これらの領域を含む領域３０ｆを低剛性領域３０ｆとして形成することが出来る。
さらに、複数の制振材３２は、低剛性領域３２ｆまで延びないようにした制振材３２（第１実施形態参照）と、低剛性領域３２ｆまで延び且つその低剛性領域３２ｆで延びる部分の制振材の単位面積当たりの量が高剛性領域で延びる部分の制振材よりも少なくされた制振材３２（第２実施形態及びその変形例参照）との両者を含むものであっても、上述したような作用効果を得ることが出来る。

次に、図６により、本発明の第３実施形態によるルーフパネル構造を説明する。図６は、本発明の第３実施形態によるルーフパネル構造を示す平面図である。
本実施形態では、制振材３２の形状及び配置が、第１実施形態の制振材３２と異なり、その他の基本的な構成は第１実施形態と同じであるので、ここでは、主に第１実施形態と異なる構成について説明する。

図４に示すように、本実施形態では、ルーフパネル３０に、その中央領域３０ｂの全域に延びる制振材３２が設けられ、その周囲の領域３０ｂには制振材は設けられていない。制振材３２は、上述した第１実施形態と同様の水性アクリルエマルジョン系制振材である。
また、ルーフパネル３０には、第１実施形態と同様に、ルーフレインフォースメント４０及びクッション部材４４が設けられている。
本実施形態では、制振材３２が設けられた中央領域３０ｂが高剛性領域３０ｂとなり、この高剛性領域３０ｂと各フレーム部材２４、２６、２８との間の領域３０ｆ、即ち本実施形態では、パネル領域３０ａのうち高剛性領域３０ｂの周囲のほぼ全域が低剛性領域３０ｆとなるようにしている。

次に、第３実施形態のルーフパネル構造の作用効果を説明する。
先ず、中央領域３０ｂに設けた制振材３２により、ルーフパネル３０の面剛性を確保することが出来、さらに、車体の軽量化を図ることが出来る。
次に、制振材３２を中央領域３０ｂの全域に設けているので、その領域３０ｂの剛性を高めて、高剛性領域３０ｂとして形成することが出来る。特に、制振材３２が中央領域３０ｂの全域に設けられているので、車幅方向及び車体前後方向の両方向の剛性を高めることが出来る。さらに、領域３０ｂを、制振材３２の重量により、高重量領域３０ｂとしても形成することが出来る。
一方、高剛性領域３０ｂの周囲の領域３０ｆには、制振材が設けられていないので、この領域３０ｆを低剛性領域３０ｆとして形成することが出来、さらに、高剛性領域３０ｂより単位面積当たりの重量が低い低重量領域３０ｆとしても形成することが出来る。

これらの結果、第１実施形態と同様に、主に、高剛性領域（高重量領域）３０ｂ及び低剛性領域（低重量領域）３０ｆによる振動低減効果により、ルーフパネル３０に伝達された振動エネルギを低減することが出来、特に、制振材３２は中央領域３０ｂの全域に設けられ、高剛性領域３０ｂは車幅方向及び車体前後方向の両方向の剛性が高められているので、ルーフサイドレール２８及び各ルーフヘッダ２４、２６から伝達される振動を、低剛性領域３０ｆに効果的に集中させることが出来る。その結果、ルーフパネル３０のパネル領域３０ａからの音響放射を効果的に低減することが出来る。

次に、ルーフレインフォースメント４０は、ルーフパネル３０の車体前後方向のほぼ中間位置で車幅方向に延びるように設けられると共にクッション材４６は車幅方向のほぼ中間位置に設けられているので、第１実施形態と同様の作用効果を得ることが出来る。例えば、ルーフパネル３０の面剛性をより確実に確保し、また、大きな振動振幅を発生させるような周波数の振動、特に、１×１モードのようなルーフパネル３０の中央の振幅が大きくなるような振動を抑制することが出来る。

本発明の実施形態によるルーフパネル構造を備えた自動車のボディの基本構造を説明するための図である。 本発明の第１実施形態によるルーフパネル構造を示す平面図である。 ルーフサイドレールとの接続部を含むルーフレインフォースメントの一部を拡大して示す部分拡大斜視図である。 本発明の第２実施形態によるルーフパネル構造を示す平面図である。 本発明の第２実施形態の制振材の形状の変形例を示すルーフパネル構造の部分拡大平面図である。 本発明の第３実施形態によるルーフパネル構造を示す平面図である。

符号の説明

１ 自動車のボディ
２４、２６ ルーフヘッダ（フレーム部材）
２８ ルーフサイドレール（フレーム部材）
３０ ルーフパネル
３０ａ パネル領域
３０ｂ 高剛性領域、中央領域
３０ｆ 低剛性領域
３２ 制振材
３４ 孔
４０ ルーフレインフォースメント
４６ クッション材

Claims (7)

1. 車体前後方向及び車幅方向に配設された複数のフレーム部材に連結されたルーフパネルを有する車体のルーフパネル構造であって、
   上記ルーフパネルは、
   上記ルーフパネルの中央領域に形成され、互いにほぼ平行に且つ離間して直線状に延びる複数の制振材により形成された高剛性領域と、
   この高剛性領域と上記フレーム部材との間に形成され、上記高剛性領域より剛性が低く形成された低剛性領域と、
   を有することを特徴とする車体のルーフパネル構造。
2. 上記制振材は、所定の硬度を有するアクリルエマルジョン系の制振材である請求項１記載の車体のルーフパネル構造。
3. 上記ルーフパネルの低剛性領域には、上記高剛性領域の制振材が一体的に延びて設けられ、この低剛性領域の制振材は、その単位面積当たりの量が上記高剛性領域の制振材よりも少ない請求項１又は請求項２記載の車体のルーフパネル構造。
4. 上記低剛性領域の制振材は、上記フレーム部材に接続されている請求項３記載の車体のルーフパネル構造。
5. 上記低剛性領域は、上記高剛性領域の制振材の両端部と上記フレーム部材との間の全域に制振材が設けられていない領域を有する請求項１又は請求項２記載の車体のルーフパネル構造。
6. 車体前後方向及び車幅方向に配設された複数のフレーム部材に連結されたルーフパネルを有する車体のルーフパネル構造であって、
   上記ルーフパネルは、
   上記ルーフパネルの中央領域の全域に設けられた制振材により形成された高剛性領域と、
   この高剛性領域と上記フレーム部材との間に、上記高剛性領域より剛性が低く形成された低剛性領域と、
   を有することを特徴とする車体のルーフパネル構造。
7. さらに、
   車体前後方向のほぼ中間位置で車幅方向に延びると共にその両端部が上記フレーム部材に結合されたルーフレインフォースメントと、
   このルーフレインフォースメントの車幅方向のほぼ中間位置に設けられ、上記ルーフパネルを支持するクッション材と、
   を有する請求項１乃至６のいずれか１項記載の車体のルーフパネル構造。

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