JP4752517B2

JP4752517B2 - 車体のルーフ構造

Info

Publication number: JP4752517B2
Application number: JP2006005798A
Authority: JP
Inventors: 頼昌坪田; 淳渡辺
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2006-01-13
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2026-01-13
Also published as: JP2007186086A

Description

本発明は、車体のルーフ構造に関する。

自動車の車体左右のサイドルーフレール間には、車体幅方向に沿ってルーフ骨格部材としてのルーフボウが設けられている（例えば、特許文献１参照）。

かかるルーフボウは、ルーフパネルの強度、剛性を確保するために断面形状が逆ハット形に形成されており、ルーフボウのフランジ部にルーフパネルの下面が接着剤により接合される。
特開２００１−３０１６５３号公報

ところで、前記特許文献１のようなルーフ構造（車体構造）では、車体左右のサイドルーフレール間に、中央に幅広部を有する１つのルーフボウが、フロントルーフレールとリアルーフレールとの間の中間部に設けられているだけである。このため、ルーフボウがルーフパネルを支えている範囲が小さく、エンジン振動等によって車体骨格（ボディ構造体）に共振が生じた場合に、ルーフパネルの振動を効果的に抑制することができなかった。

特に、ルーフボウ上にルーフパネルが接着剤により接合される従来のルーフ構造では、車体骨格が大変形する共振周波数とルーフパネルのもつ共振周波数のそれぞれの周波数が近く、このときの共振によって振動するルーフパネルの振幅が大きくなってしまう場合がある。この共振によってルーフパネルの振幅が大きくなると、ルーフパネルからの発音が大きくなり、こもり音が発生し易くなる。

こもり音は、ルーフパネルの共振と車室内の空洞共鳴の双方の要因で決まり、空洞共鳴は車室のサイズ、形状が支配的要因である。このこもり音は、空洞共鳴の共鳴周波数に対してルーフパネルの共振周波数が同等以上でないと起こらない。すなわち、空洞共鳴は低周波（１４０Hz程度）の共鳴であるので、ルーフパネルの共振周波数が１４０Hz程度以上になると、こもり音が発生してしまう。このため、こもり音が発生しないようにするには、ルーフパネルの共振周波数を１４０Hz程度より下げることが必要となり、ルーフパネルの面外変形を可能な限り許容しなければならない。ただし、車体剛性としては、ルーフパネル全体に適度な剛性を確保する必要がある。

そこで、本発明は、エンジン振動等によって車体骨格に共振が生じた場合でもルーフボウ上に接合されるルーフパネルの振動を効果的に抑制することができる車体のルーフ構造を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明は、左右のサイドルーフレールの間に車体幅方向に沿って設けたルーフボウ上にルーフパネルが接合される車体のルーフ構造において、前記ルーフボウを車体前後方向に所定の間隔で複数設け、前記複数のルーフボウのうち、少なくとも、フロントルーフレール側に設けた最前側のルーフボウ及びそのルーフボウと隣接するルーフボウは、車体左右方向における少なくとも中央部の幅を、リアルーフレール側に位置するルーフボウの幅よりも幅広に形成していることを最も主要な特徴とする。

本発明に係る車体のルーフ構造によれば、ルーフボウによるルーフパネルを支える範囲が広くなり、エンジン振動等によって車体骨格に共振が生じた場合でもルーフパネルの振動を効果的に抑制することが可能となる。

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
〈実施形態１〉
図１は、本発明の実施形態１に係る車体（自動車）のルーフ構造を示す概略平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。なお、図１において、左側が車体（自動車）の前側であり、右側が後側である。

図１、図２に示すように、車体左右のサイドルーフレール１，２の間には、車体幅方向に沿い車体前後方向に対して所定の間隔で複数（図１では、５つ）のルーフボウ３，４，５，６，７が配設されている。各ルーフボウ３〜７の両端部は、サイドルーフレール１，２にスポット溶接によりそれぞれ接合されている。また、車体左右のサイドルーフレール１，２の車体前後方向の前端側と後端側には、フロントルーフレール８とリアルーフレール９がスポット溶接によりそれぞれ接合されている。

各ルーフボウ３〜７は、断面形状が逆ハット形に形成されており、その両側に長手方向（車体幅方向）に沿ってフランジ部１０ａ，１０ｂ（図３参照）が形成されている。図３に示すように、各ルーフボウ３〜７（図３では、ルーフボウ３）のフランジ部１０ａ，１０ｂには、ほぼ平坦状なルーフパネル１２の下面が接着剤１１により接合される。なお、ルーフパネル１２の外周縁部（不図示）は、前記サイドルーフレール１，２、フロントルーフレール８、およびリアルーフレール９にスポット溶接により接合される。

図１に示すように、車体前部に設置されるエンジン側に近い前側の３つのルーフボウ３，４，５は、両端側から中央に向けて幅が漸次広がるように形成され、中央に幅広部３ａ，４ａ，５ａが設けられている。なお、後側に位置する２つのルーフボウ６，７は、中央に幅広部を有しておらず、長手方向両端部まで幅狭（ルーフボウ３，４，５の両端部とほぼ同じ幅）で、直線状に形成されている。

そして、車体幅方向（車体左右方向）の中央における、ルーフボウ３，４，５の各幅広部３ａ，４ａ、５ａのそれぞれの幅をＷ１，Ｗ２，Ｗ３（Ｗ１＝Ｗ２＝Ｗ３）、フロントルーフレール８とルーフボウ３の幅広部３ａとの間隔をＤ１、ルーフボウ３の幅広部３ａとルーフボウ４の幅広部４ａとの間隔をＤ２、ルーフボウ４の幅広部４ａとルーフボウ５の幅広部５ａとの間隔をＤ３、ルーフボウ５の幅広部５ａとルーフボウ６との間隔をＤ４としたとき、前記各間隔（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）を、ルーフボウ３，４，５の各幅広部３ａ，４ａ，５ａの幅（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）よりも小さくなるように構成されている。なお、前記各間隔（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）の大きさは、本実施形態では、Ｄ１＞Ｄ４＞Ｄ２＞Ｄ３となるように構成されている。

このように、本実施形態に係る車体のルーフ構造によれば、主要な振動源である車体前部に設置されるエンジン側に近い前側に位置する３つのルーフボウ３，４，５の各中央に幅広部３ａ，４ａ，５ａを設け、かつ、ルーフボウ３，４，５の各幅広部３ａ，４ａ，５ａにおける間隔（Ｄ２，Ｄ３）と、フロントルーフレール８とルーフボウ３の幅広部３ａとの間隔（Ｄ１）と、ルーフボウ５の幅広部５ａとルーフボウ６との間隔（Ｄ４）を、ルーフボウ３，４，５の各幅広部３ａ，４ａ，５ａの幅（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）よりも小さくなるようにしたことにより、ルーフパネル１２を接着剤で接合して覆う（支える）範囲を広くすることができ、かつ、ルーフパネル１２の中央部にルーフボウ３，４，５自体による荷重を集中させることができる。

これにより、エンジン振動等によって車体骨格に共振が生じた場合でもルーフパネル１２の振動を効果的に抑制することができ、更に、ルーフパネル１２の車室内空気への暴露面積を減少させることでルーフパネル１２による車室内空気への振動伝播が抑えられ、ルーフパネル１２からの発音を低減させることができる。

また、前側に位置する３つのルーフボウ３，４，５の各中央に幅広部３ａ，４ａ，５ａを設けたことにより、接合されるルーフパネル１２の持つ共振周波数および振動特性を変えることが可能となる。

これにより、車体骨格（ボディ構造体）の持つ共振周波数からルーフパネル１２の持つ共振周波数を離すことが可能となるので、ルーフパネル１２の振幅を低減して、ルーフパネル１２からの発音を低減させることができる。

このように、ルーフパネル１２からの発音を低減させることが可能となり、車室内でのこもり音の発生を抑えることができる。
〈実施形態２〉

図４は、本発明の実施形態２に係る車体（自動車）のルーフ構造を示す概略平面図、図５は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図４において、左側が車体（自動車）の前側であり、右側が後側である。なお、前記実施形態１と同一機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

前記実施形態１では、前側の３つのルーフボウの各中央に幅広部を形成した構成であったが、本実施形態では、図４、図５に示すように、車体左右のサイドルーフレール１，２の間に設置された複数（図４では、５つ）のルーフボウ３，４，５，６，７のうち、車体前部に設置されるエンジン側に近い前側の３つのルーフボウ３，４，５の幅を、中央のみならず長手方向両端部まで、後側に位置する２つのルーフボウ６，７の幅よりも幅広で直線状に形成した構成である。

なお、後側に位置する２つのルーフボウ６，７は、長手方向両端部まで幅狭（幅広の前記ルーフボウ３，４，５の３分の１程度の幅）で、直線状に形成されている。図５に示すように、各ルーフボウ３〜７の両側のフランジ部には、ほぼ平坦状なルーフパネル１２の下面が接着剤により接合される。他の構成は前記実施形態１と同様である。

そして、車体幅方向の中央における、幅広に形成されたルーフボウ３，４，５のそれぞれの幅をＷ１，Ｗ２，Ｗ３（Ｗ１＝Ｗ２＝Ｗ３）、フロントルーフレール８とルーフボウ３との間隔をＤ１、ルーフボウ３とルーフボウ４との間隔をＤ２、ルーフボウ４とルーフボウ５との間隔をＤ３、ルーフボウ５とルーフボウ６との間隔をＤ４としたとき、前記各間隔（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）を、ルーフボウ３，４，５の幅（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）よりも小さくなるように構成されている。なお、前記各間隔（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）の大きさは、本実施形態では、Ｄ１＞Ｄ４＞Ｄ２＞Ｄ３となるように構成されている。

このように、本実施形態に係る車体のルーフ構造によれば、前側に位置する３つのルーフボウ３，４，５の幅を、後側に位置する２つのルーフボウ６，７の幅よりも幅広に形成し、かつ、ルーフボウ３，４，５の間の間隔（Ｄ２，Ｄ３）と、フロントルーフレール８とルーフボウ３との間隔（Ｄ１）と、ルーフボウ５とルーフボウ６との間隔（Ｄ４）を、ルーフボウ３，４，５の幅（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）よりも小さくなるようにしたことにより、ルーフパネル１２を接着剤で接合して覆う（支える）範囲を広くすることができる。

これにより、前記実施形態１と同様に、エンジン振動等によって車体骨格に共振が生じた場合でもルーフパネル１２の振動を効果的に抑制して、ルーフパネル１２からの発音を低減させることができる。

また、前側に位置する３つのルーフボウ３，４，５を幅広にしたことにより、接合されるルーフパネル１２の持つ共振周波数および振動特性を変えることが可能となる。

なお、前記した各実施形態は、本発明に係る車体のルーフ構造を車両前方側に位置するルーフボウに適用したが、本発明はこれに限らず、車両後方側に位置するルーフボウに適用してもかまわない。

本発明の実施形態１に係る車体のルーフ構造を示す概略平面図。図１のＡ−Ａ線断面図。本発明の実施形態１における幅広部を設けた前側のルーフボウの拡大断面図。本発明の実施形態２に係る車体のルーフ構造を示す概略平面図。図４のＢ−Ｂ線断面図。

符号の説明

１，２サイドルーフレール
３〜７ルーフボウ
３ａ，４ａ，５ａ幅広部
８フロントルーフレール
９リアルーフレール
１２ルーフパネル

Claims

左右のサイドルーフレールの間に車体幅方向に沿って設けたルーフボウ上にルーフパネルが接合される車体のルーフ構造において、
前記ルーフボウを車体前後方向に所定の間隔で複数設け、前記複数のルーフボウのうち、少なくとも、フロントルーフレール側に設けた最前側のルーフボウ及びそのルーフボウと隣接するルーフボウは、車体左右方向における少なくとも中央部の幅を、リアルーフレール側に位置するルーフボウの幅よりも幅広に形成している、
ことを特徴とする車体のルーフ構造。
前記幅広部分を有するルーフボウは、その長手方向両端部まで幅広に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の車体のルーフ構造。
前記幅広部分を有するルーフボウの幅広部分の幅は、そのルーフボウと隣接するルーフボウとの幅広部分での間隔より大きくなっている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車体のルーフ構造。