JP2011136595A - 車体上部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】外観品質を良好に維持しつつ、剛性を向上させてルーフパネルを薄板化することができ、また、飛び移り現象を抑制することができる車体上部構造を得る。
【解決手段】ルーフパネル１２に凹ビード１８を凹設することで、ルーフパネル１２の剛性を向上させ、ルーフパネル１２の薄板化を図ることができる。また、ルーフパネル１２の上面１２Ｃから凹ビード１８が突出することはないので、外観品質を良好に維持することができる。さらに、車幅方向から見て、凹ビード１８の底面１８Ａの曲率中心が、ルーフパネル１２よりも車両下方側となるようにして、凹ビード１８の底面１８Ａが車両上方へ向かって突出する凸状の曲面となっている。このため、凹ビード１８の底面１８Ａからルーフパネル１２の上面１２Ｃに渡って、凹部は形成されず、面剛性が急変しない。したがって、飛び移り現象の発生を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体上部を構成するルーフパネルの形状に特化した車体上部構造に関する。

ルーフパネルを薄板化するためには、張り剛性、洗車機デント、積雪デント評価を満足させる必要があり、その対策として、最も効率的な方法は、ルーフビードを追加することである。これまでの車両は、車両上方向へ向かって突出する凸ビードであり、見栄え上、許容し難いため、車高の高い車両にしか採用できなかった。

このため、特許文献では、車両下方へ向かって凹む複数の凹ビードが、車両前後方向に沿って延出された技術が開示されている。このように、凹ビードを形成することで、見栄え上問題はなくなるが、凹ビードからルーフパネルの上面（一般面）へ繋がる境界部において、ルーフパネルに荷重が掛かったとき、ルーフパネルの上面が音を立てて凹凸反転する、いわゆる飛び移り現象が生じる可能性がある。

特開２００６−０３５９９７号公報

本発明は上記事実を考慮し、外観品質を良好に維持しつつ、剛性を向上させてルーフパネルを薄板化することができ、また、飛び移り現象を抑制することができる車体上部構造を得ることが目的である。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の車体上部構造は、ルーフパネルの車両前後方向に沿って凹設され、少なくとも前記ルーフパネルの車両後端部を除いて設けられた凹ビードを有し、車幅方向から見て、少なくとも前記凹ビードと前記ルーフパネルの上面との境界部において、前記凹ビードの底面の曲率中心が、前記ルーフパネルよりも車両上方側とならないようにして当該凹ビードが形成されて前記ルーフパネルの上面と繋がっている。

請求項１に記載の車体上部構造では、少なくともルーフパネルの車両後端部を除いて、凹ビードがルーフパネルの車両前後方向に沿って凹設されている。ルーフパネルに凹ビードを凹設させることで、ルーフパネルの剛性を向上させ、洗車機デント、積雪デント等の耐デント性を得ることができる。これによって、ルーフパネルの薄板化を図ることができる。また、ルーフパネルの上面から凹ビードが突出することはないので外観品質を良好に維持することができる。

また、ルーフパネルの上面は、車両上方へ向かって突出する凸曲面となっている。例えば、ルーフパネルに溝部を形成した場合、当該溝部の底面からルーフパネルの上面へ繋げるため、溝部の底面とルーフパネルの上面との境界部では、車幅方向から見て曲率中心が、ルーフパネルの車両上方側から下方側へ反転する。つまり、溝部の底面とルーフパネルの上面との境界部では、凹凸部が連続して形成されることとなる。この場合、ルーフパネルに荷重が掛かると、溝部の底面とルーフパネルの上面との境界部において、ルーフパネルの上面が音を立てて凹凸反転する、いわゆる飛び移り現象が発生してしまう。

このため、本発明では、車幅方向から見て、凹ビードの底面の曲率中心が、ルーフパネルよりも車両上方側とならないようにして、凹ビードの底面とルーフパネルの上面とを繋げている。これによると、凹ビードの底面からルーフパネルの上面に渡って、凹部は形成されず、面剛性が急変しないので、飛び移り現象の発生を抑制することができる。

請求項２に記載の車体上部構造は、請求項１に記載の車体上部構造において、車幅方向から見て、前記凹ビードの底面が、車両上方へ向かって突出する凸曲面及び平面の少なくとも一方で形成されている。

請求項２に記載の車体上部構造では、車幅方向から見て、凹ビードの底面を車両上方へ向かって突出する凸曲面又は平面、或いは、車両上方へ向かって突出する凸曲面及び平面を組み合わせて形成することで、凹ビードの底面からルーフパネルの上面に渡って、凹部が形成されないようにすることができる。

請求項３に記載の車体上部構造は、請求項１又は２に記載の車体上部構造において、前記凹ビードの底面の車両前後方向に沿った両端部の少なくとも一方に形成され、車幅方向から見て、車両上方へ向かう凸形状を成して、前記凹ビードの底面と前記ルーフパネルの上面とを繋げる凸部を有する車体上部構造。

請求項３に記載の車体上部構造では、凹ビードの底面の車両前後方向に沿った両端部の少なくとも一方に、車幅方向から見て、車両上方へ向かう凸形状を成す凸部が設けられており、凹ビードの底面とルーフパネルの上面とを繋げている。例えば、凹ビードの底面が平面で形成された場合、ルーフパネルの上面との境界部はエッジとなってしまうが、凸部によって当該境界部を繋げることで、当該エッジは形成されない。

請求項４に記載の車体上部構造は、請求項３に記載の車体上部構造において、車幅方向から見て、前記凹ビードの底面が車両上方へ向かって突出する凸曲面で形成され、前記凸曲面の曲率よりも前記凸部の曲率の方を大きくしている。

請求項４に記載の車体上部構造では、車幅方向から見て、凹ビードの底面を車両上方へ向かって突出する凸曲面で形成し、当該凸曲面の曲率よりも凹ビードの底面の車両前後方向に沿った端部に設けられた凸部の曲率の方を大きくしている。

車幅方向から見て、ルーフパネルの上面は車両上方へ向かって突出する凸曲面となっているが、ルーフパネルの車両前後方向の中央部と両端部とでは、一般的に曲率が異なっており、ルーフパネルの車両前後方向の中央部の方が両端部よりも曲率が小さくなっている。このため、例えば、凹ビードの底面の凸曲面の曲率が車両前後方向に沿って一定の場合、ルーフパネルの上面との境界部を基準にして凸曲面の曲率が決められるので、凹ビードの車両前後方向の中央部では、凹ビードの深さを十分に確保することが困難となる。しかし、凹ビードの底面である凸曲面の曲率よりも凹ビードの端部に位置する凸部の曲率の方を大きくすることで、凹ビードの車両前後方向に渡って、十分な深さを確保することができる。

請求項５に記載の車体上部構造は、請求項３又は４に記載の車体上部構造において、車幅方向から見て、前記凹ビードの底面が車両上方へ向かって突出する凸曲面で形成され、前記凸曲面の曲率が車両前後方向で異なっている。

請求項５に記載の車体上部構造では、ルーフパネルの上面の車両前後方向に沿った曲面の曲率に合わせて、凹ビードの底面に形成された凸曲面の曲率を車両前後方向に沿って変えるようにすることで、凹ビードの車両前後方向に渡って、さらに十分な深さを確保することができる。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車体上部構造によれば、外観品質を良好に維持しつつ、剛性を向上させてルーフパネルを薄板化することができ、また、飛び移り現象を抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る車体上部構造によれば、凹ビードの底面の水溜まりを抑制することができる。

請求項３記載の本発明に係る車体上部構造によれば、凹ビードの底面とルーフパネルの上面とを曲面で連続的に繋げることができる。

請求項４記載の本発明に係る車体上部構造によれば、凹ビードの底面とルーフパネルの上面とを繋ぐ曲面の線長を短くすることができる。

請求項５記載の本発明に係る車体上部構造によれば、ルーフパネルの剛性をさらに向上させることができる。

本発明に係る車体上部構造が適用された車両を示した斜視図である。 本発明に係る車体上部構造を構成するルーフパネルの平面図である。 図３（Ｂ）には、本発明に係る車体上部構造を構成するルーフパネルに凹設された凹ビードの平面図が示され、図３（Ａ）には、図３（Ｂ）に対比させて凹ビードの車両前後方向に沿った各断面における凹ビードの底面の曲率が示されており、図３（Ｃ）には図２の３（Ｃ）−３（Ｃ）線断面図が示されている。 図２の４−４線断面図が示されている。 （Ａ）は、凹ビードの車両前後方向の端部を示す拡大図であり、（Ｂ）は（Ａ）の比較例を示している。

以下、図１〜図５を用いて、本発明に係る車体上部構造の実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示している。

図１には、本発明の実施形態に係る車体上部構造が適用された車両の斜視図が示されており、図２には、本発明の実施形態に係る車体上部構造を構成するルーフパネル１２の平面図が示されている。ルーフパネル１２の両側部には、図示はしないが、車両骨格部材として、車両前後方向に沿ってルーフサイドレールが配設されている。ルーフパネル１２の車両前端部１２Ａにはフロントルーフレールが車幅方向に沿って配設されており、ルーフパネル１２の車両後端部１２Ｂにはリアルーフレールが車幅方向に沿って配設されている。また、フロントルーフレールとリアルーフレールの間には、ルーフセンタリインフォースがルーフパネル１２の車両下方に位置して、車幅方向に沿って配設されている。これらのレールはスポット溶接やマスチックなどにより、ルーフパネル１２と一体化され、車体上部１０の面剛性を向上させている。

（ルーフパネルの構成）
ここで、ルーフパネルの構成について説明する。

図２に示されるように、ルーフパネル１２の上面（一般面）１２Ｃには、車両前後方向の両端部を除いて、平面視で略同じ大きさを有する凹ビード１８が車両前後方向に沿って凹設されている。また、凹ビード１８は、車幅方向に沿って等間隔に複数（ここでは４本）配置されている。

図３（Ｃ）には図２の３（Ｃ）−３（Ｃ）線断面図が示されているが、図３（Ｃ）に示されるように、凹ビード１８の底面（凸曲面）１８Ａは、車幅方向から見て、凹ビード１８の底面１８Ａの曲率中心が、ルーフパネル１２よりも車両上方側とならないようにしている。つまり、凹ビード１８の底面１８Ａは、曲率中心がルーフパネル１２よりも車両下方側（キャビン１５側）に位置する曲面となっており、車両上方へ向かって突出する凸曲面となっている。

ここで、「凹ビード１８の底面１８Ａの曲率中心が、ルーフパネル１２よりも車両上方側とならない」とは、上記のように、凹ビード１８の底面１８Ａは、曲率中心がルーフパネル１２よりも車両下方側に位置する曲面で形成される以外に、凹ビード１８の底面１８Ａが平面で形成される場合、さらには曲率中心がルーフパネル１２よりも車両下方側に位置する曲面及び平面で形成される場合を含む概念である。

また、図３（Ｂ）には、凹ビード１８の平面図が示されており、図３（Ａ）には、図３（Ｂ）に対比させて凹ビード１８の車両前後方向に沿った各断面における凹ビード１８の底面１８Ａの曲率が示されている。これによると、凹ビード１８の底面１８Ａは、曲率が全て正となっている。つまり、凹ビード１８の底面１８Ａは、車両前後方向の全域に渡って、車両上方へ向かって常に突出する凸曲面であり、凹部が形成されていないことを意味するものである。

そして、図３（Ａ）に示されるように、凹ビード１８の底面１８Ａの車両前後方向の両端部とそれ以外の部分とで大きく曲率を変えている。具体的には、凹ビード１８の底面１８Ａの車両前後方向の両端部以外の部分では、曲率を小さくしてなだらかな曲面を形成し、凹ビード１８の底面１８Ａの車両前後方向の両端部では曲率を大きくして小さいＲ（曲率半径の小さい曲面）で形成された凸部２０（図５（Ａ）参照)を設けてルーフパネル１２の上面１２Ｃと繋げている。

一方、図４に示されるように、凹ビード１８の底面１８Ａは、車両前後方向から見ると、曲率中心が、ルーフパネル１２よりも車両上方側に位置する曲面となっている。つまり、凹ビード１８の底面１８Ａは、車両前後方向から見ると、車両下方へ向かって突出している。

（ルーフパネルの作用・効果）
次に、本実施形態に係る車体上部構造を構成するルーフパネルの作用・効果について説明する。

図３（Ｃ）に示されるように、ルーフパネル１２に凹ビード１８を凹設することで、ルーフパネル１２の剛性を向上させ、洗車機デント、積雪デント等の耐デント性を得ることができる。これによって、ルーフパネル１２の薄板化を図ることができる。また、ルーフパネル１２の上面１２Ｃから凹ビード１８が突出することはないので、外観品質を良好に維持することができる。

一方、ルーフパネル１２の上面１２Ｃは、車両上方へ向かって突出する凸状の曲面となっている。例えば、図５（Ｂ）に示されるように、ルーフパネル１００に溝部１０２を形成した場合、当該溝部１０２の底面１０２Ａからルーフパネル１００の上面１００Ａへ繋げるため、溝部１０２の底面１０２Ａとルーフパネル１００の上面１００Ａとの境界部では、車幅方向から見て曲率中心が、ルーフパネル１００の車両上方側から下方側へ反転する。

つまり、溝部１０２の底面１０２Ａとルーフパネル１００の上面１００Ａとの境界部では、凹部１０４と凸部１０６が連続して形成されることとなる。この場合、ルーフパネル１００に荷重が掛かると、溝部１０２の底面１０２Ａとルーフパネル１００の上面１００Ａとの境界部において、ルーフパネル１００の上面１００Ａが音を立てて凹凸反転する、いわゆる飛び移り現象が発生してしまう。

しかし、本実施形態では、図５（Ａ）に示されるように、車幅方向から見て、凹ビード１８の底面１８Ａの曲率中心が、ルーフパネル１２よりも車両下方側（キャビン１５側）となるようにして、凹ビード１８の底面１８Ａが車両上方へ向かって突出する凸状の曲面となっている。

このため、凹ビード１８の底面１８Ａからルーフパネル１２の上面１２Ｃに渡って、凹部は形成されず、面剛性が急変しない。したがって、飛び移り現象の発生を抑制することができる。つまり、本実施形態によれば、外観品質を良好に維持しつつ、ルーフパネル１２を薄板化することができ、また、飛び移り現象を抑制することができるという優れた効果を有する。

一方、図４に示されるように、凹ビード１８の底面１８Ａを車両前後方向から見ると、曲率中心が、ルーフパネル１２よりも車両上方側に位置する曲面となって、凹ビード１８の底面１８Ａは、車両下方へ向かって突出している。つまり、この場合、凹ビード１８の底面１８Ａとルーフパネル１２の上面１２Ｃとの境界部において、凹ビード１８の底面１８Ａを車両前後方向から見ると凹凸部が形成されることとなるが、ここでの境界部はルーフパネル１２の車両前後方向に渡って長く形成されるため、上記のような飛び移り現象は生じない。

また、本実施形態では、図３（Ｃ）に示されるように、車幅方向から見て、凹ビード１８の底面１８Ａが車両上方へ向かって突出する凸状の曲面となっており、凹ビード１８内に凹部が形成されていないため、雨水が溜まり難く、凹ビード１８からの排水性も高くなる。凹ビード１８内の雨水は凹ビード１８の底面１８Ａの形状に沿って車両前方又は車両後方へ流れ落ちるため、坂道に車両を駐車させたり、車幅方向で傾斜した地面に車両を駐車させたりした場合でも凹ビード１８内の水溜りを抑制することができる。

さらに、図３（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、凹ビード１８の底面１８Ａの車両前後方向の両端部とそれ以外の部分で大きく曲率を変えており、凹ビード１８の底面１８Ａの車両前後方向の両端部以外の部分では、曲率を小さくしてなだらかな曲面を形成し、凹ビード１８の底面１８Ａの車両前後方向の両端部では曲率を大きくして小さいＲで形成された凸部２０（図５（Ａ）参照）を設けてルーフパネル１２の上面１２Ｃと繋げている。これにより、凹ビード１８の底面１８Ａとルーフパネル１２の上面１２Ｃとを繋ぐ曲面の線長を短くすることができるが、凸部２０の立ち上がり位置は、凹ビード１８の長さ及びルーフパネル１２の上面１２Ｃの曲率などによって異なる。

また、ルーフパネル１２の上面１２Ｃは車両上方へ向かって突出する凸状の曲面となっているが、ルーフパネル１２の車両前後方向の中央部と両端部とでは、一般的に曲率が異なっており、ルーフパネル１２の車両前後方向の中央部の方が両端部よりも曲率が小さくなっている。このため、例えば、凹ビード１８の底面１８Ａの曲率が車両前後方向に沿って一定の場合、ルーフパネル１２の上面１２Ｃとの境界部を基準にして凹ビード１８の底面１８Ａの曲率が決められるので、凹ビード１８の車両前後方向の中央部では、凹ビード１８の深さを十分に確保することが困難となる。しかし、本実施形態では、凹ビード１８の底面１８Ａの車両前後方向に沿って凹ビード１８の底面１８Ａの曲率を変え、凹ビード１８の底面１８Ａの車両前後方向の両端部の曲率をそれ以外の部分の曲率よりも大きくすることで、凹ビード１８の車両前後方向に渡って、十分な深さを確保することができる。これによって、ルーフパネル１２の剛性を確保することができる。

なお、上記において、凹ビード１８の底面１８Ａを、車両前後方向に沿って同じ曲率で形成した場合の問題点を挙げたが、凹ビード１８の深さの確保については、ルーフパネル１２の上面１２Ｃの形状に起因するため、ルーフパネル１２の上面１２Ｃの形状によっては、凹ビード１８の底面１８Ａを、車両前後方向に沿って同じ曲率で形成しても良いのは勿論のことである。

さらに、本実施形態では、車幅方向から見て、凹ビード１８の底面１８Ａが全域に渡って車両上方へ向かって突出する凸状の曲面が形成されているが、少なくとも凹ビード１８の底面１８Ａとルーフパネル１２の上面１２Ｃとの境界部において、凸状の曲面で繋げることで飛び移り現象を抑制することができるため、凹ビード１８の底面１８Ａとルーフパネル１２の上面１２Ｃとの境界部以外の部分において、水が溜まらない範囲で凹部が形成されていても良い。また、凹ビード１８の底面１８Ａを平面で形成しても良い。この場合、凹ビード１８の底面１８Ａとルーフパネル１２の上面１２Ｃの境界部は小さいＲで繋げて、当該境界部においてエッジが形成されないようにすれば良い。さらに、凹ビード１８の底面１８Ａの一部が平面で形成され、それ以外の部分が凸状の曲面であっても良い。

また、本実施形態では、ルーフパネル１２の車両前後方向の両端部を除いて凹ビード１８を形成したが、車両の走行時において、気流は車両前方から後方側へ流れるため、車両前方側よりも車両後方側の方が凹ビード１８内の水分を排出しやすい。このことから、凹ビード１８は、少なくともルーフパネル１２の車両後端部１２Ｂを除いて設けられていれば良い。

また、ここでは、平面視で略同じ大きさを有する凹ビード１８が車両前後方向に沿って凹設され、車幅方向に沿って等間隔に複数配置されているが、これらの凹ビード１８が必ずしも同じ長さである必要はない。例えば、車幅方向両端側に配置された凹ビード１８の長さを中央部よりも短くしても良い。

１０ 車体上部
１２ ルーフパネル
１２Ｂ 車両後端部（ルーフパネルの車両後端部）
１２Ｃ 上面（ルーフパネルの上面）
１８ 凹ビード
１８Ａ 底面（凸曲面、凹ビードの底面）
２０ 凸部

Claims (5)

1. ルーフパネルの車両前後方向に沿って凹設され、少なくとも前記ルーフパネルの車両後端部を除いて設けられた凹ビードを有し、
   車幅方向から見て、少なくとも前記凹ビードと前記ルーフパネルの上面との境界部において、前記凹ビードの底面の曲率中心が、前記ルーフパネルよりも車両上方側とならないようにして当該凹ビードが形成されて前記ルーフパネルの上面と繋がっている車体上部構造。
2. 車幅方向から見て、前記凹ビードの底面が、車両上方へ向かって突出する凸曲面及び平面の少なくとも一方で形成された請求項１に記載の車体上部構造。
3. 前記凹ビードの底面の車両前後方向に沿った両端部の少なくとも一方に形成され、車幅方向から見て、車両上方へ向かう凸形状を成して、前記凹ビードの底面と前記ルーフパネルの上面とを繋げる凸部を有する請求項１又は２に記載の車体上部構造。
4. 車幅方向から見て、前記凹ビードの底面が車両上方へ向かって突出する凸曲面で形成され、前記凸曲面の曲率よりも前記凸部の曲率の方を大きくした請求項３に記載の車体上部構造。
5. 車幅方向から見て、前記凹ビードの底面が車両上方へ向かって突出する凸曲面で形成され、前記凸曲面の曲率が車両前後方向で異なる請求項３又は４に記載の車体上部構造。

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