JP2021181277A - 車両のルーフ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ルーフの剛性を確保できながら、ルーフの前端への衝突による衝撃を吸収できる車両のルーフ構造を提供する。【解決手段】車両のルーフ構造１は、ルーフ１０における車両前方にサンルーフ１５を備える。ルーフ１０は、サンルーフパネル５と、サンルーフパネル５よりも車両前方に配置される前方ルーフパネル２ｆと、サンルーフパネル２ｆよりも車両後方に配置される後方ルーフパネル２ｒとを備える。前方ルーフパネル２ｆと後方ルーフパネル２ｒとは、サンルーフパネル５によって分断されると共に、前方ルーフパネル２ｆにおける上方向からの荷重に対する剛性が後方ルーフパネル２ｒにおける前記剛性より低い。【選択図】図２

Description

本発明は、サンルーフを備える車両のルーフ構造に関する。

車両のルーフにサンルーフが設けられたサンルーフ付き自動車が知られている。通常、サンルーフを設ける場合、ルーフを構成するルーフパネルに形成された開口部にサンルーフパネルが取り付けられる。特許文献１には、ルーフの前部にフロントサンルーフと、その後部にリヤサンルーフとを備える車両が開示されている。

特開２０００−２１９０４５号公報

ルーフにおける車両前方にサンルーフを備える車両において、歩行者がルーフの前端に衝突した際に歩行者の傷害値の悪化を抑制することが望まれる。

ルーフの車両前方にサンルーフを設けた場合、ウインドシールドの上端部が取り付けられるルーフパネルの前端部と、サンシェードレールといったサンルーフ用のフレームとの間において剛性が高められる。そのため、ルーフのうち、ルーフの前端側の領域における剛性が高くなる傾向がある。特に、サンルーフがルーフの比較的前方に位置する、具体的には、サンルーフパネルの前端をルーフの前端付近まで拡大すると、上記剛性が更に高くなる。ルーフの前端側の領域における剛性が高くなる理由は次のとおりである。ルーフの車両前方にサンルーフを設けると、ウインドシールドとサンルーフパネルとの間の距離、即ちルーフの前端側の領域における前後方向の長さが短くなる。換言すれば、ルーフの前端側の領域における面積が小さくなる。ルーフの前端側の領域は、その前後をウインドシールドとサンルーフパネルとに挟まれる。また、ルーフの左右両側には、ルーフサイドレールが配置される。ルーフの前端側の領域は、ウインドシールド、サンルーフパネル、ルーフサイドレールといった高剛性の部材によって、その周縁が支持される。そのため、ルーフの前端側の領域における面積が小さいほど、ルーフの前端側の領域は、ルーフの上方向からの荷重に対して変形し難くなる。即ち、ルーフの前端側の領域における剛性が高くなる。サンルーフパネルの前端をルーフの前端付近まで拡大すると、ルーフの前端側の領域における面積がより小さくなるため、ルーフの前端側の領域がより変形し難くなる。

このようにルーフの前端側の領域における剛性が高い構造では、自動車と歩行者との正面衝突時、歩行者がルーフの前端側の領域に衝突した際の傷害値が悪くなることが懸念される。歩行者がルーフの前端に衝突した際に衝撃を吸収できる車両のルーフ構造が求められている。

そこで、ルーフの前端側の領域における剛性を低下させるため、例えばルーフパネル全体の厚さを薄くすると、ルーフに必要な剛性を確保することが困難になるおそれがある。ルーフ全体の剛性が低下すると、ルーフの建付け剛性の低下や、車両走行時のこもり音の発生を招く。

本発明の目的の一つは、ルーフの剛性を確保できながら、ルーフの前端への衝突による衝撃を吸収できる車両のルーフ構造を提供することにある。

（１）本発明の一態様に係る車両のルーフ構造は、
ルーフにおける車両前方にサンルーフを備える車両のルーフ構造であって、
前記ルーフは、
サンルーフパネルと、
前記サンルーフパネルよりも車両前方に配置される前方ルーフパネルと、
前記サンルーフパネルよりも車両後方に配置される後方ルーフパネルと、を備え、
前記前方ルーフパネルと前記後方ルーフパネルとは、前記サンルーフパネルによって分断されると共に、前記前方ルーフパネルにおける上方向からの荷重に対する剛性が前記後方ルーフパネルにおける前記剛性より低い。

上記のルーフ構造は、ルーフの前端への衝突による衝撃を吸収できる。前方ルーフパネルは、上方向からの荷重に対する剛性が後方ルーフパネルに比較して低いため、上方向からの荷重に対して変形し易いといえる。例えば、自動車と歩行者との正面衝突時、歩行者がルーフの前端側の領域に衝突すると、ルーフの前端側の領域を構成する前方ルーフパネルに衝突による上方向からの荷重が作用する。この上方向からの荷重により、前方ルーフパネルが容易に下方に座屈することで、ルーフの前端への衝突による衝撃を吸収できる。その結果、歩行者への衝撃が軽減される。したがって、上記のルーフ構造は、歩行者がルーフの前端に衝突した際に歩行者の傷害値の悪化を抑制できる。

また、上記のルーフ構造は、ルーフの剛性を確保できる。上記のルーフ構造では、後方ルーフパネルの上記剛性が前方ルーフパネルの上記剛性より高いことから、ルーフ全体として最低限必要な剛性を確保することができる。上記のルーフ構造によれば、ルーフの前方にサンルーフが設けられるので、ルーフにおける後方ルーフパネルの面積を大きくとれる。ルーフ全体としての剛性を確保できるので、ルーフの建付け剛性の低下や、車両走行時のこもり音の発生を抑制できる。

上記のルーフ構造は、サンルーフを大型化することができる。上記のルーフ構造では、前方ルーフパネルの上記剛性が相対的に低い。サンルーフパネルの前端をルーフの前端付近まで拡大してサンルーフを大型化しても、歩行者がルーフの前端に衝突した際に前方ルーフパネルが下方へ座屈することによって衝撃を吸収できる。サンルーフパネルの前端をルーフの前端付近まで拡大できるので、見晴らしが良好である。上記のルーフ構造は、小型車に大型のサンルーフを設定する場合に好適である。

図１は、実施形態１に係る車両のルーフ構造を示す概略斜視図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した部分を示す概略断面図である。 図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した部分を示す概略断面図である。 図４は、実施形態１に係る車両のルーフ構造の構成を示す概略上面図である。 図５は、実施形態１に係る車両のルーフ構造の構成を示す概略分解斜視図である。 図６は、実施形態１に係る車両のルーフ構造に備えるヘッダパネルを示す概略斜視図である。

本発明の実施形態に係る車両のルーフ構造の具体例を、図面を参照して説明する。各図において、同一又は相当する部材には同じ符号を付している。図中、「ＦＲ」は車両の前方、「ＲＲ」は車両の後方、「ＬＨ」は車両の左方、「ＲＨ」は車両の右方、「ＵＰ」は車両の上方、「ＬＷＲ」は車両の下方を示す。前後方向は車長方向に相当する。左右方向は車幅方向に相当する。以下、単に、前方、後方等と呼ぶことがある。

図１は、ルーフ１０における車両前方の領域を左上方から見た斜視図である。図２は、ルーフ１０の車幅方向の中央を通り、車幅方向に直交する平面で切断した部分断面図である。図３は、ルーフ１０における車両前方の領域であって、右側部分を車長方向に直交する平面で切断した部分断面図である。図４は、ルーフ１０における車両前方の領域を上方から見た平面図である。図５は、ルーフ１０における車両前方の領域であって、右側部分を左上方から見た斜視図である。図１、図２、図４、図５では、後方ルーフパネル２ｒのうち、前端部の近傍の領域のみを示す。また、図４、図５では、サンルーフパネル５を省略して示す。
図６は、ヘッダパネル３を左上方から見た斜視図である。図６では、ヘッダパネル３において、前方ルーフパネル２ｆ（図２）に向かい合って配置される内面が見え、この内面に対向する外面、即ち車内側に臨む内装面は見えない。また、図６では後壁部３２が見えない。

［実施形態１］
＜概要＞
実施形態１に係るルーフ構造１は、図１に示すように、自動車の車体上部を構成するルーフ１０にサンルーフ１５を備える。ルーフ１０は、車体側部を構成するサイドパネル６によって支持されている。
サイドパネル６は、車体の左右のそれぞれに配置されている。各サイドパネル６は、車体上部において前後方向に延びるルーフサイドレール６１と、ルーフサイドレール６１に連結される各種のピラー６２とを備える。図１では、前方に位置するピラー６２がフロントピラー６２ｆであり、後方に位置するピラー６２がセンターピラー６２ｃである。フロントピラー６２ｆとルーフ１０の前端縁によって囲まれる開口部には、ウインドシールド８が取り付けられる。

実施形態１のルーフ構造１は、ルーフ１０における車両前方にサンルーフ１５を備える。ここでいう「ルーフ１０における車両前方」とは、ルーフ１０の前後方向の中央よりも車両前方に位置する部分である。前後方向の中央は、ルーフ１０の全長を二等分する中間位置である。ルーフ１０の全長は、ルーフ１０の最前部と最後部との間の車長方向に沿った距離である。本例では、サンルーフ１５は、センターピラー６２ｃよりも車両前方に位置する。
ルーフ１０は、サンルーフ１５を構成するサンルーフパネル５と、前方ルーフパネル２ｆと、後方ルーフパネル２ｒとを備える。前方ルーフパネル２ｆは、サンルーフパネル５よりも車両前方に配置される。後方ルーフパネル２ｒは、サンルーフパネル５よりも車両後方に配置される。換言すれば、サンルーフパネル５は、前方ルーフパネル２ｆと後方ルーフパネル２ｒとの間に配置される。

実施形態１のルーフ構造１では、ルーフ１０は、前方から順に並ぶ前方ルーフパネル２ｆ、サンルーフパネル５及び後方ルーフパネル２ｒにより構成されている。前方ルーフパネル２ｆと後方ルーフパネル２ｒとは、サンルーフパネル５によって分断されている。つまり、前方ルーフパネル２ｆと後方ルーフパネル２ｒとはつながっておらず、各々のルーフパネル２ｆ，２ｒはそれぞれ独立している。

特に、実施形態１のルーフ構造１では、前方ルーフパネル２ｆにおける上方向からの荷重に対する剛性が後方ルーフパネル２ｒにおける上記剛性より低い。以下では、上記剛性を「上方向の剛性」と呼ぶことがある。実施形態１のルーフ構造１では、ルーフ１０の構成部位によって、上述の上方向の剛性が異なり、特に前方ルーフパネル２ｆが上方向からの荷重によって変形し易い。実施形態１のルーフ構造１は、通常時には適切な剛性を確保しつつ、正面衝突時には上方向からの荷重に対する前方ルーフパネル２ｆの変形容易性を利用して、前方ルーフパネル２ｆを下方に座屈させる。
以下、ルーフ構造１の構成について詳細に説明する。

（サンルーフパネル）
サンルーフパネル５は、図１に示すように、ルーフ１０における車両前方に設けられる。サンルーフパネル５は、ルーフ１０の車幅方向の全幅にわたって延びており、左右のルーフサイドレール６１間に架け渡される。サンルーフパネル５は、透明なガラスや樹脂などの光透過性を有する板材で構成されている。本例のサンルーフパネル５はガラス板で構成されている。サンルーフパネル５の平面形状は矩形状である。サンルーフパネル５は、その少なくとも一部がルーフ１０の車両前方に位置すればよい。例えば、サンルーフパネル５の全体がルーフ１０の車両前方に位置していてもよいし、サンルーフパネル５の一部がルーフ１０の車両前方に位置し、残部がルーフ１０の車両後方に及んでいてもよい。

図２に示すように、サンルーフパネル５の内側、即ち車室１Ｒ側には、サンシェード７を取り付けるためのサンシェードレール７５が設けられる。本例のサンシェード７は、車室１Ｒ側から見て、サンルーフパネル５の全体を覆う面積を有する板材である。サンシェードレール７５は、車室１Ｒ側から見て、枠状に構成されている。サンシェード７は、サンシェードレール７５に沿って前後方向に移動可能である。後方ルーフパネル２ｒの内側、即ち車室１Ｒ側であって、サンシェードレール７５の後側には、サンシェード収納部材７６が設けられている。後方ルーフパネル２ｒとサンシェード収納部材７６とは離間して配置されている。サンシェード７を後方に移動させたとき、サンシェード７が後方ルーフパネル２ｒとサンシェード収納部材７６との間の空間に収納される。

本例では、サンルーフパネル５の前端部は、図２に示すように、前方ルーフパネル２ｆの後端部に固定される。具体的には、サンルーフパネル５の前端部は、後述する後方のルーフ側フランジ部２４に接着部３７を介して固定される。一方、サンルーフパネル５の後端部は、後方ルーフパネル２ｒの前端部に固定される。具体的には、サンルーフパネル５の後端部は、後方ルーフパネル２ｒの前端フランジ部２６に接着部３９を介して固定される。サンルーフパネル５の左右両端部は、図１に示すように、左右のルーフサイドレール６１に連結されている。具体的には、サンルーフパネル５の左右両端部は、後述する図３に示すサンルーフリインフォース５１に接着部５２を介して固定される。

（ルーフサイドレール）
ルーフサイドレール６１は、図１に示すように、ルーフ１０の左右両側にそれぞれ配置され、前後方向に沿って延びる。左右のルーフサイドレール６１は、ルーフ１０の左右の角部を構成する。ルーフサイドレール６１は、各ピラー６２によって支持されている。

本例のルーフサイドレール６１は、図３に示すように、サイドパネル６（図１）の車外側を構成するサイドアウタパネル６３と、サイドアウタパネル６３の内側、即ち車室１Ｒ側に設けられるルーフサイドインナパネル６４とを備える。ルーフサイドレール６１は、サイドアウタパネル６３とルーフサイドインナパネル６４とによって筒状に形成され、車長方向に直交する切断面において閉断面を有する。更に、サイドアウタパネル６３とルーフサイドインナパネル６４との間の空間には、ルーフサイドリインフォース６５が配置されている。サイドアウタパネル６３、ルーフサイドインナパネル６４及びルーフサイドリインフォース６５は、代表的には、鋼板といった金属板で構成されている。

各ルーフサイドレール６１を構成するサイドアウタパネル６３の上端部には、車幅方向の内側に向かって突出する上端フランジ部６３ｆが設けられている。ルーフサイドインナパネル６４の上端部は、上端フランジ部６３ｆの下側に、ルーフサイドリインフォース６５の上端部を挟んで接合される。ルーフサイドインナパネル６４の下端部は、ルーフサイドリインフォース６５の下端部を挟んで、サイドアウタパネル６３の内側の面に接合される。上端フランジ部６３ｆの上側には、サンルーフリインフォース５１が接合される。接合には、スポット溶接、焼抜き栓溶接（ＳＰＷ）等の溶接が利用できる。図３では、右側のルーフサイドレール６１及びサンルーフリインフォース５１のみ示すが、左側のルーフサイドレール６１及びサンルーフリインフォース５１も右側と同様である。

（サンルーフリインフォース）
本実施形態では、図３に示すように、サンルーフパネル５の左右両端部の下側に車長方向に沿ってそれぞれ配置されるサンルーフリインフォース５１を備える。サンルーフリインフォース５１は、代表的には、鋼板からなる帯状の金属板で構成されている。左右のサンルーフリインフォース５１には、接着部５２を介して、サンルーフパネル５の左右両端部がそれぞれ接合される。左右のサンルーフリインフォース５１における各々の幅は、各ルーフサイドレール６１における上端フランジ部６３ｆの幅より大きい。ここでいう幅とは、車幅方向に沿った長さをいう。そのため、サンルーフリインフォース５１の車幅方向の一部のみが上端フランジ部６３ｆに重複して配置される。つまり、サンルーフリインフォース５１の一部のみが上端フランジ部６３ｆの上側に接合されることで、サンルーフリインフォース５１がルーフサイドレール６１によって支持されている。例えば、左右のサンルーフリインフォース５１のうち、図３に示す右側のサンルーフリインフォース５１では、サンルーフリインフォース５１の右端部が上端フランジ部６３ｆに接合される。

サンルーフリインフォース５１の前後方向の長さは、サンルーフパネル５の前後方向の長さより若干大きい。図４に示すように、左右のサンルーフリインフォース５１の前端部及び後端部はそれぞれ、前方ルーフパネル２ｆの左右両側の後端部、及び後方ルーフパネル２ｒの左右両側の前端部に重なる位置まで延びている。換言すれば、サンルーフリインフォース５１は、前方ルーフパネル２ｆの後端部と後方ルーフパネル２ｒの前端部との間に架け渡されるように配置される。左右のサンルーフリインフォース５１の前端部は、図５に示すように、後述するヘッダパネル３の左右両端部の上側に接合される。具体的には、ヘッダパネル３における後端フランジ部３４に接合される。また、左右のサンルーフリインフォース５１の後端部は、後述するルーフクロス６６の左右両端部の上側に接合される。つまり、サンルーフリインフォース５１の前端部及び後端部はそれぞれ、ヘッダパネル３及びルーフクロス６６によって支持されている。図５では、右側部分のみ示すが、左側部分の構造も右側と同様である。

（前方ルーフパネル）
前方ルーフパネル２ｆは、図１に示すように、ルーフ１０の前端側の領域に配置される。前方ルーフパネル２ｆは、左右のルーフサイドレール６１間に架け渡される。前方ルーフパネル２ｆは、代表的には、鋼板といった金属板で構成されている。前方ルーフパネル２ｆの左右両端部は、左右のルーフサイドレール６１に連結されている。具体的には、前方ルーフパネル２ｆの左右両端部は、各ルーフサイドレール６１の上端フランジ部６３ｆ（図３）の上側に接合される。

本例の前方ルーフパネル２ｆは、図２に示すように、本体部２０と、前壁部及び後壁部と、ルーフ側フランジ部２３，２４とを備える。前方ルーフパネル２ｆを車幅方向に直交する平面で切断した断面形状は、ハット状である。本体部２０は、車幅方向に延びる帯状の領域である。前壁部及び後壁部は、本体部２０の前後方向の端部、即ち前端部及び後端部からそれぞれ立設されている。ルーフ側フランジ部２３，２４はそれぞれ、前壁部、後壁部から互いに離れる方向に延設されている。つまり、前方のルーフ側フランジ部２３は、前壁部から前方に向かって延びる。後方のルーフ側フランジ部２４は、後壁部から後方に向かって延びる。

前方のルーフ側フランジ部２３には、接着部３８を介して、ウインドシールド８の上端部が固定される。後方のルーフ側フランジ部２４には、接着部３７を介してサンルーフパネル５の前端部が固定される。

また、図４に示すように、本例の前方ルーフパネル２ｆの左右両側は後方に向かって若干延びている。前方ルーフパネル２ｆの左右両側における後端部、具体的には後方のルーフ側フランジ部２４は、左右のサンルーフリインフォース５１の前端部の上側に接合されている。

本実施形態では、図２に示すように、前方ルーフパネル２ｆの内側、即ち車室１Ｒ側にヘッダパネル３を備える。ヘッダパネル３は、前方ルーフパネル２ｆの下側に車幅方向に沿って配置される。ヘッダパネル３は、ルーフ１０の前端側の領域における内装面を構成する。ヘッダパネル３における車幅方向の中央部には、インナーミラー９０（図６）が取り付けられる。
ヘッダパネル３の詳細は後述する。

（後方ルーフパネル）
後方ルーフパネル２ｒは、図１に示すように、ルーフ１０の後方側の領域に配置される。図１では、後方ルーフパネル２ｒの後端は図示を省略しているが、後方ルーフパネル２ｒは、例えばＣピラーやＤピラーなどのリヤピラーに対応する位置まで配置されている。本例では、Ｃピラーに対応する位置に後方ルーフパネル２ｒの後端が配置される。後方ルーフパネル２ｒは、左右のルーフサイドレール６１間に架け渡される。後方ルーフパネル２ｒは、代表的には、鋼板といった金属板で構成されている。後方ルーフパネル２ｒの左右両端部は、左右のルーフサイドレール６１に連結されている。具体的には、後方ルーフパネル２ｒの左右両端部は、各ルーフサイドレール６１の上端フランジ部６３ｆ（図３）の上側に接合される。

後方ルーフパネル２ｒの前端部には、図２に示すように、前端フランジ部２６が設けられている。前端フランジ部２６は、サンルーフパネル５の後端部の下側に重複して配置される。前端フランジ部２６には、接着部３９を介して、サンルーフパネル５の後端部が固定される。

後方ルーフパネル２ｒの前端部の下側近傍には、図２に示すように、車幅方向に延びるルーフクロス６６が配置されている。ルーフクロス６６は、左右のセンターピラー６２ｃ（図１）間に架け渡される。ルーフクロス６６は、代表的には、鋼板からなる帯状の金属板で構成されている。ルーフクロス６６の左右両端は、左右のセンターピラー６２ｃに接合される。ルーフクロス６６の前端部の上側に後方ルーフパネル２ｒの前端フランジ部２６が接合されることで、後方ルーフパネル２ｒの前端部がルーフクロス６６に支持されている。

また、図４に示すように、本例の後方ルーフパネル２ｒの左右両側は前方に向かって若干延びている。後方ルーフパネル２ｒの左右両側における前端部、具体的には前端フランジ部２６は、左右のサンルーフリインフォース５１の後端部の上側に接合されている。

（前方ルーフパネルと後方ルーフパネルの剛性）
前方ルーフパネルと後方ルーフパネルとは、上述の上方向の剛性が異なる。具体的には、前方ルーフパネル２ｆの上記剛性が後方ルーフパネル２ｒの上記剛性より低い。前方ルーフパネル２ｆの上記剛性が後方ルーフパネル２ｒの上記剛性より低くくなる構成としては、前方ルーフパネル２ｆと後方ルーフパネル２ｒにおいて、例えば、（ａ）厚さが異なる、（ｂ）材質が異なる、（ｃ）構造が異なるなどが挙げられる。具体的には、上記（ａ）厚さが異なる構成では、前方ルーフパネル２ｆの厚さが後方ルーフパネル２ｒの厚さよりも薄い。上記（ｂ）材質が異なる構成では、前方ルーフパネル２ｆの材質の強度が後方ルーフパネル２ｒの材質の強度よりも低い。材質の強度の代表例としては、引張強度が挙げられる。上記（ｃ）構造が異なる構成では、前方ルーフパネル２ｆの構造強度が後方ルーフパネル２ｒの構造強度よりもを低い。前方ルーフパネルの構造強度が低くなる構成としては、例えば、前方ルーフパネル２ｆに凹ビードや溝などを格子状に設け、前方ルーフパネル２ｆを局所的に薄くすることが挙げられる。凹ビードや溝は、前方ルーフパネル２ｆの車外側から車室１Ｒ側に窪むように形成される。本実施形態では、前方ルーフパネル２ｆと後方ルーフパネル２ｒとがそれぞれ独立した部材で構成されているため、前方ルーフパネル２ｆと後方ルーフパネル２ｒとで、厚さ、材質、構造を異ならせることは容易である。

上記（ａ）〜（ｃ）の構成のうち、一つだけ備えてもよいし、複数を組み合わせて備えてもよい。代表的には、（ａ）厚さが異なる構成、及び（ｂ）材質が異なる構成のうち、少なくとも一方の構成を備えることが挙げられる。より好ましくは、（ａ）厚さが異なる構成を少なくとも備えることが挙げられる。上記（ａ）の構成は、各々のルーフパネル２ｆ、２ｒの板厚を変えるだけであるので、容易である。

本例では、前方ルーフパネル２ｆの厚さが後方ルーフパネル２ｒの厚さより薄い。前方ルーフパネル２ｆと後方ルーフパネル２ｒとは、材質及び構造が実質的に同じである。例えば、前方ルーフパネル２ｆの厚さは、後方ルーフパネル２ｒの厚さの５０％以上９０％以下、更に６０％以上８０％以下が挙げられる。また、本例では、サンルーフリインフォース５１の厚さは、前方ルーフパネル２ｆ及び後方ルーフパネル２ｒの双方の厚さより厚い。サンルーフリインフォース５１の材質は、前方ルーフパネル２ｆ及び後方ルーフパネル２ｒの材質と実質的に同じである。

（ヘッダパネル）
ヘッダパネル３は、図２に示すように、本体部３０と、前壁部３１及び後壁部３２と、前端フランジ部３３及び後端フランジ部３４とを備える。ヘッダパネル３を車幅方向に直交する平面で切断した断面形状は、ハット状である。本例のヘッダパネル３は、一様な厚さを有する金属板にプレス成形等を施すことで成形された一体成型物である。従って、ヘッダパネル３の厚さはヘッダパネル３の全体にわたって一様である。本例のヘッダパネル３の幅は、ヘッダパネル３の前後方向の長さより大きい。つまり、ヘッダパネル３は横長である。ヘッダパネル３の左右両端は、左右のフロントピラー６２ｆ（図１）や左右のルーフサイドレール６１（図５）に接合される。

〈本体部〉
本体部３０は、前方ルーフパネル２ｆに対応して、車幅方向に沿って配置される帯状の領域である。図２に示すように、本体部３０は、前方ルーフパネル２ｆの本体部２０と離間して対向配置される。本体部３０の幅は、本体部３０の前後方向の長さより大きい。但し、本体部３０の前後方向に沿った大きさは、前壁部３１及び後壁部３２における前後方向に沿った大きさより大きい。

図６に示すように、本体部３０における車室１Ｒ側には、インナーミラー９０が設けられる。本例では、本体部３０の車幅方向の中央にインナーミラー９０が設けられ、その両側にそれぞれサンバイザー９１が設けられている。

〈前壁部及び後壁部〉
前壁部３１及び後壁部３２は、図２に示すように、本体部３０における前後方向の端部からそれぞれ前方ルーフパネル２ｆ側に向かって延びる。本体部３０の前端部及び後端部からそれぞれ立設される。前壁部３１及び後壁部３２によって、本体部３０は、前方ルーフパネル２ｆから車室１Ｒ側に張り出すように設けられる。

〈フランジ部〉
前端フランジ部３３及び後端フランジ部３４はそれぞれ、前壁部３１、後壁部３２の上端縁から互いに離れる方向に延設される。つまり、前端フランジ部３３は、前壁部３１から前方に向かって延びる。後端フランジ部３４は、後壁部３２から後方に向かって延びる。前端フランジ部３３及び後端フランジ部３４はそれぞれ、前方ルーフパネル２ｆのルーフ側フランジ部２３，２４に接合される。

本例では、前端フランジ部３３における前壁部３１から前後方向に沿った突出長さが前方ルーフパネル２ｆの前方のルーフ側フランジ部２３における前壁部から前後方向に沿った突出長さより短い。換言すれば、前方のルーフ側フランジ部２３における前後方向に沿った突出長さがヘッダパネル３の前端フランジ部３３における前後方向に沿った突出長さより長い。ルーフ側フランジ部２３の一部のみが前端フランジ部３３に重複して配置される。ルーフ側フランジ部２３の他部は、前端フランジ部３３に接合されない。そのため、図２に示すように、前端フランジ部３３の前縁とルーフ側フランジ部２３の前縁とが揃えられて、前端フランジ部３３とルーフ側フランジ部２３とが接合されると、内角３３０，２３０が前後方向にずれる。具体的には、ルーフ側フランジ部２３の内角２３０は、前端フランジ部３３の内角３３０より後方に位置する。内角３３０は、前端フランジ部３３と前壁部３１との角部である。内角２３０は、ルーフ側フランジ部２３と前方ルーフパネル２ｆの前壁部との角部である。

内角３３０，２３０における前後方向のずれ長さは、適宜選択できる。本例では、上記ずれ長さは、前方ルーフパネル２ｆが上方向からの荷重を受けた際、ルーフ側フランジ部２３における内角２３０近くの領域、即ち後方の領域が座屈可能な長さを有する。

図２に示すように、ヘッダパネル３と前方ルーフパネル２ｆとが接合されることによって、ヘッダパネル３と前方ルーフパネル２ｆとは矩形筒状の閉空間を形成する。つまり、ヘッダパネル３と前方ルーフパネル２ｆとによって、車幅方向に直交する切断面において閉断面を有する筒状体が構成される。

更に、本例のヘッダパネル３は、図６に示すように、左右両端部に延長部４０を備える。本例では、ヘッダパネル３における本体部３０の左右両側に、車幅方向の外側に向かって延びるように、左右一対の延長部４０が設けられている。各延長部４０は、ヘッダパネル３の左右両側に接合されている。

本例では、ヘッダパネル３の前壁部３１における上方向からの荷重に対する剛性がヘッダパネル３における前壁部３１以外の箇所の上記剛性より小さい。つまり、ヘッダパネル３の構成部位によって、上述の上方向の剛性が異なり、特に前壁部３１が上方向からの荷重によって変形し易い。そのため、本例のヘッダパネルは、正面衝突時に上方向から荷重によって前方ルーフパネル２ｆが下方に座屈した際、前方ルーフパネル２ｆと共に前壁部３１が下方に座屈し易い。

《前壁部》
前壁部３１における上述の上方向の剛性が相対的に小さくなる構成として、例えば図６に示すように、前壁部３１が少なくとも一つの貫通孔３１ｈを備えることが挙げられる。貫通孔３１ｈの数、形状、大きさ、前壁部３１における形成位置等は適宜選択できる。

本例の前壁部３１は、複数の貫通孔３１ｈを備える。複数の貫通孔３１ｈは、前壁部３１の車幅方向に所定の間隔をあけて並ぶ。貫通孔３１ｈの数が多いほど、前壁部３１における上述の上方向の剛性が小さくなり易い。

本例では、各貫通孔３１ｈの平面形状は、長方形状である。そのため、貫通孔３１ｈの開口縁において、前壁部３１の上端縁及び下端縁の延伸方向に沿って配置される長さが長くなり易い。換言すれば、隣り合う貫通孔３１ｈの間隔が短くなり易い。前壁部３１の上端縁及び下端縁の延伸方向は、ほぼ車幅方向に沿う方向である。上記間隔が短ければ、前壁部３１において隣り合う貫通孔３１ｈ間の領域が屈曲し易い。この点で、前壁部３１における上述の上方向の剛性が小さくなり易い。なお、前壁部３１の上端縁は、前壁部３１と前端フランジ部３３との稜線である。前壁部３１の下端縁は、前壁部３１と本体部３０との稜線である。その他、上記平面形状は、円形状や楕円形状、多角形状等でもよい。

以下、前壁部３１の上端縁から下端縁に向かう方向に沿った長さを前後長さと呼ぶ。車幅方向に沿った長さを幅とする。
本例では、各貫通孔３１ｈの前後長さは、前壁部３１の前後長さに概ね等しい。そのため、各貫通孔３１ｈは大きな開口面積を有し易い。上記開口面積が大きいほど、前壁部３１における上述の上方向の剛性が小さくなり易い。
本例では、貫通孔３１ｈの開口面積が異なるものを含む。具体的には、車幅方向の中間部に位置する各貫通孔３１ｈの開口面積は、右端及び左端の貫通孔３１ｈの開口面積より大きい。開口面積が大きい貫通孔３１ｈが複数設けられることで、前壁部３１における上述の上方向の剛性が小さくなり易い。
また、中間部の各貫通孔３１ｈは、幅が前後長さより大きい孔、いわば横長の孔である。横長の貫通孔３１ｈが複数設けられることで、隣り合う貫通孔３１ｈの間隔が短くなり易い。
これらの点で、前壁部３１における上述の上方向の剛性が小さくなり易い。
その他、貫通孔３１ｈの前後長さ及び幅の少なくとも一方は、本例より短くてもよい。また、全ての貫通孔３１ｈの大きさは同じでもよい。

本例では、前壁部３１における車幅方向の中央を中心として線対称となるように、貫通孔３１ｈが設けられている。そのため、前壁部３１は、任意の箇所において、上方向からの荷重を確実に受けられる。その他、貫通孔３１ｈの配列は非対称でもよい。

本例では、ヘッダパネル３における左右両端部、即ち延長部４０には、貫通孔３１ｈが設けられていない。また、前壁部３１における右端及び左端の貫通孔３１ｈの開口面積が相対的に小さい。これらの点で、通常時において、前壁部３１は、所定の剛性を確保し易い。なお、ヘッダパネル３における左右の両端部又は一方の端部に貫通孔３１ｈが設けられてもよい。

本例では、隣り合う貫通孔３１ｈの間隔が全て等しいが、異なってもよい。

なお、複数の貫通孔３１ｈを備える場合、全ての貫通孔３１ｈの形状及び大きさが同じでもよいし、形状及び大きさの少なくとも一方が異なる貫通孔３１ｈを含んでもよい。

《後壁部》
後壁部３２は、前壁部３１に比較して、上述の上方向の剛性が高くなるように構成されている。本例の後壁部３２は、貫通孔を有さない細帯状の領域である。

更に、本例のヘッダパネル３は、図６に示すように、前壁部３１が車幅方向に間隔をあけて並ぶ複数の貫通孔３１ｈを備えることに加えて、本体部３０が少なくとも一つの貫通孔３０ｈを備える。本例では、貫通孔３０ｈが本体部３０における車幅方向の両側部分に設けられている。本体部３０の貫通孔３０ｈは、前壁部３１における隣り合う貫通孔３１ｈ間の仕切り部３１ｐの後方に位置する。前壁部３１の仕切り部３１ｐは、貫通孔３０ｈの前端縁の中間部より前方に位置することが好ましい。貫通孔３０ｈの前端縁の中間部とは、１つの貫通孔３０ｈの前端縁における車幅方向の中間部分を意味する。

図６に示すように、前壁部３１の仕切り部３１ｐは、貫通孔３０ｈの前端縁の車幅方向に重なるように位置することが好ましい。より具体的には、仕切り部３１ｐの車幅方向の全域が、貫通孔３０ｈの前端縁の車幅方向の範囲内に収まることが好ましい。つまり、仕切り部３１ｐの車幅方向の長さが、貫通孔３０ｈの前端縁の車幅方向の長さよりも小さいことが好ましい。

本例では、前壁部３１における仕切り部３１ｐは、右端及び左端の貫通孔３１ｈとその隣りの貫通孔３１ｈとの間に位置する部分である。

本例では、本体部３０における車幅方向の中央を中心として線対称となるように、貫通孔３０ｈが設けられている。各貫通孔３０ｈの平面形状は、長方形状である。各貫通孔３０ｈの前後長さは、本体部３０の前後長さに概ね等しい。貫通孔３０ｈの平面形状や大きさは、適宜変更できる。

ヘッダパネル３において、本体部３０の貫通孔３０ｈが前壁部３１における隣り合う貫通孔３１ｈ間の仕切り部３１ｐの後方に位置することで、正面衝突時にヘッダパネル３が前方向からの荷重を受けたとき、前壁部３１だけでなく本体部３０も効果的に後方に座屈させ易い。そのため、前壁部３１及び本体部３０の座屈により衝撃を効果的に吸収することができる。

＜主要な効果＞
実施形態１のルーフ構造１は、前方ルーフパネルにおける上方向からの荷重に対する剛性を後方ルーフパネルの上記剛性に比べて積極的に低くしたことで、次の効果を奏する。

（１）自動車と歩行者との正面衝突時において、ルーフ１０の前端への衝突による衝撃を吸収できる。正面衝突して、歩行者がルーフ１０の前端側の領域に衝突した場合、ルーフ１０の前端側の領域を構成する前方ルーフパネル２ｆが、上方向からの荷重によって前方ルーフパネル２ｆが下方に座屈し易い。前方ルーフパネル２ｆが下方に座屈することで、ルーフ１０の前端への衝突による衝撃を吸収できる。即ち、歩行者への衝撃が軽減される。したがって、ルーフ構造１は、歩行者がルーフ１０の前端に衝突した際に歩行者の傷害値の悪化を抑制できる。

（２）ルーフ１０に対してサンルーフ１５を大型化することができる。サンルーフパネル５の前端をルーフ１０の前端付近まで拡大してサンルーフ１５を大型化しても、歩行者がルーフ１０の前端に衝突した際に、前方ルーフパネル２ｆが容易に座屈する。サンルーフパネル５の前端をルーフ１０の前端付近まで拡大できるので、見晴らしが良好である。加えて、サンルーフパネル５が車幅方向の全幅にわたって延びているので、見晴らしが非常によい。特に、ルーフ構造１は、小型車に大型のサンルーフを設定する場合に好適である。

（３）ルーフ１０全体としての剛性を確保できる。後方ルーフパネル２ｒの上記剛性が前方ルーフパネル２ｆの上記剛性より高いことから、ルーフ１０全体として最低限必要な剛性を確保することができる。ルーフ構造１では、ルーフ１０の前方にサンルーフ１５が設けられるので、ルーフ１０における後方ルーフパネル２ｒの面積を大きくとれる。ルーフ１０の剛性を確保できるので、ルーフ１０の建付け剛性の低下や、車両走行時のこもり音の発生を抑制できる。

その他の効果としては、以下のものが挙げられる。
（４）前方ルーフパネル２ｆの後端部、及び後方ルーフパネル２ｒの前端部がそれぞれ、サンルーフパネル５の前端部及び後端部に上側から覆われることから、見栄えが悪化しない。サンルーフパネル５に覆われることで、前方ルーフパネル２ｆの後端部、及び後方ルーフパネル２ｒの前端部の端面が目立たないからである。
（５）前方ルーフパネル２ｆとヘッダパネル３とで閉断面を有する筒状体が構成されるので、前方ルーフパネル２ｆの剛性を下げても、ルーフ１０の前端の剛性を最低限確保し易い。
（６）サンルーフリインフォース５１を備えることで、ルーフ１０全体としての剛性を確保しつつ、サンルーフパネル５の建付け剛性を向上できる。前方ルーフパネル２ｆと後方ルーフパネル２ｒとの間の左右両側にサンルーフリインフォース５１が掛け渡されるからである。サンルーフリインフォース５１は、前方ルーフパネル２ｆ及び後方ルーフパネル２ｒの双方より厚く、剛性が高い。

更に、実施形態１のルーフ構造１は、特定の構造のヘッダパネル３を備えることで、以下の効果が期待できる。

正面衝突時、前方ルーフパネル２ｆを下方に座屈させ易い。ヘッダパネル３の前壁部３１における上方向からの荷重に対する剛性が前壁部３１以外の箇所の上記剛性より小さい。正面衝突時に上方向から荷重によって前方ルーフパネル２ｆが下方に座屈した際、前壁部３１が下方に座屈し易い。前壁部３１の下方への座屈に伴い、前方ルーフパネル２ｆが下方に変異できる。そのため、前方ルーフパネル２ｆの下方への座屈による衝撃吸収効果が十分に発揮でき、歩行者への衝撃を効果的に低減される。したがって、歩行者がルーフ１０の前端に衝突した際に歩行者の傷害値の悪化を抑制できる。

本例では、以下の（ａ）〜（ｂ）によって、前壁部３１が下方により座屈し易いため、前方ルーフパネル２ｆがより確実に下方に変位できることからも、上述の傷害値の悪化が抑制される。
（ａ）ルーフ側フランジ部２３と前端フランジ部３３との全体が重複して配置される場合に比較して、ルーフ側フランジ部２３における後方の領域が座屈し易い。そのため、ルーフ側フランジ部２３の座屈箇所が前壁部３１を確実に押圧することができる。
（ｂ）前壁部３１が複数の横長の貫通孔３１ｈを備える。そのため、前壁部３１における金属部分の体積が小さい上に、隣り合う貫通孔３１ｈの間隔が短い。また、各貫通孔３１ｈが前壁部３１の上端縁近くにまでいたる大きさであるため、前壁部３１の全体を押し潰す必要がない。即ち、押圧により変形される箇所が上端縁近くの部分的領域に設定される。
（ｃ）貫通孔３１ｈが前壁部３１の上端縁に近接する程度の前後長さを有する。そのため、上述のルーフ側フランジ部２３の座屈箇所が前壁部３１に接触し易い。
（ｄ）前方ルーフパネル２ｆ及びヘッダパネル３の下方への変位を許容しつつ、サンシェードレール７５の剛性を高めることが可能である。ヘッダパネル３の後端部とサンシェードレール７５の前端部とは、上下に重複しておらず、前後方向に離隔されている。そのため、前方ルーフパネル２ｆ及びヘッダパネル３の下方への変位がサンシェードレール７５に及ぶことがない。よって、サンシェードレール７５の剛性は、前方ルーフパネル２ｆ及びヘッダパネル３の変位の影響を考慮する必要がなく、高く設定することができる。一方、ヘッダパネル３の後端部とサンシェードレール７５の前端部とが上下に重複していると、前方ルーフパネル２ｆ及びヘッダパネル３の下方への適切な変位を許容するには、サンシェードレール７５も共に変位することが必要となる。そのため、サンシェードレール７５の剛性は低く設定せざるを得ない。

上述のルーフ側フランジ部２３の座屈箇所によって、前壁部３１における上端縁の近くの箇所が押し潰されることで、前壁部３１が座屈できる。このようなルーフ構造１は、ヘッダパネル３の前後方向の長さが比較的長く大型な場合、即ちヘッダパネル３全体の剛性が高められる場合に好適である。

また、ヘッダパネル３全体に対して前壁部３１が小さいため、前壁部３１に複数の貫通孔３１ｈが設けられても、ヘッダパネル３全体としては所定の剛性を確保できる。そのため、ルーフ構造１は、正面衝突等が生じていない通常時には、以下の場合（α），（β）に比較して、インナーミラー９０の振動、いわゆるビビりを抑制できる。
（α）ヘッダパネル３の全体の厚さを一様に薄くする等、ヘッダパネル３の全体において上述の上方向の剛性を一様に低下させる場合。
（β）ヘッダパネル３の本体部３０に局所的に脆弱部を設定することで本体部３０を変形し易くする場合。

本例のヘッダパネル３は、前壁部３１に貫通孔３１ｈを備えるため、プレス成形等によってヘッダパネル３を容易に製造できる、ヘッダパネル３が軽量であるといった効果も奏する。特に、前壁部３１における上述の上方向の剛性は、貫通孔３１ｈの数、形状、大きさ、形成位置等によって調整し易い。

更に、本例のヘッダパネル３では、前壁部３１における隣り合う貫通孔３１ｈ間の仕切り部３１ｐの後方に位置するように、本体部３０に貫通孔３０ｈを備えることで、正面衝突時の前方向からの衝撃を効果的に吸収できる。歩行者との衝突によって、ヘッダパネル３の前壁部３１に前方向からの荷重が作用した際に、前壁部３１の後方への座屈により、本体部３０が後方に座屈し易い。そのため、前壁部３１及び本体部３０の座屈により、衝突による衝撃を効果的に吸収することができ、歩行者への衝撃がより低減される。よって、歩行者の傷害値を改善できる。

ヘッダパネル３の左右両端は、フロントピラー６２ｆやルーフサイドレール６１と接合されることから、ヘッダパネル３の左右両端部は剛性が高く、変形し難い。本例では、本体部３０の左右両側部分に貫通孔３０ｈが設けられている。そのため、正面衝突時に、ルーフ１０の前端側の領域のうち、車幅方向の両端部に歩行者が衝突するようなことがあっても、前壁部３１及び本体部３０が効果的に座屈することができる。よって、歩行者の傷害値を改善する効果が高いといえる。

１ ルーフ構造、１Ｒ 車室、１０ ルーフ、１５ サンルーフ
２ｆ 前方ルーフパネル、２ｒ 後方ルーフパネル
２０ 本体部、２３，２４ ルーフ側フランジ部、２３０ 内角
２６ 前端フランジ部
３ ヘッダパネル
３０ 本体部、３１ 前壁部、３２ 後壁部
３０ｈ 貫通孔、３１ｈ 貫通孔、３１ｐ 仕切り部
３３ 前端フランジ部、３４ 後端フランジ部、３７，３８，３９ 接着部
３３０ 内角
３０ｈ 貫通孔
４０ 延長部
５ サンルーフパネル
５１ サンルーフリインフォース
５２ 接着部
６ サイドパネル、６１ ルーフサイドレール
６２ ピラー、６２ｆ フロントピラー、６２ｃ センターピラー
６３ サイドアウタパネル
６４ ルーフサイドインナパネル
６５ ルーフサイドリインフォース
６６ ルーフクロス
７ サンシェード、７５ サンシェードレール、７６ サンシェード収納部材
８ ウインドシールド
９０ インナーミラー、９１ サンバイザー

Claims (1)

1. ルーフにおける車両前方にサンルーフを備える車両のルーフ構造であって、
   前記ルーフは、
   サンルーフパネルと、
   前記サンルーフパネルよりも車両前方に配置される前方ルーフパネルと、
   前記サンルーフパネルよりも車両後方に配置される後方ルーフパネルと、を備え、
   前記前方ルーフパネルと前記後方ルーフパネルとは、前記サンルーフパネルによって分断されると共に、前記前方ルーフパネルにおける上方向からの荷重に対する剛性が前記後方ルーフパネルにおける前記剛性より低い、
   車両のルーフ構造。

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