JP6122824B2 - 車体上部構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車体上部構造に関する。

自動車の車体上部を構成するルーフパネルの下面には、ルーフパネルを含む車体上部を補強するためのルーフレール（「ルーフアーチ」とも言われている。）が車幅方向に沿って複数設けられている。
特許文献１には、ルーフパネル前端の下方に車幅方向に延びるフロントルーフレールを備える車体構造が記載されている。このフロントルーフレールは、ルーフパネルの前端に沿うように設けられている。
このフロントルーフレールは、大型部品であるルーフパネルの前端や、重量物であるフロントガラス等を支持する部品であり、要求される剛性値は高い。しかしながら、剛性を高めすぎると、周辺部品であるルーフパネルやアウタパネル等の部品に対して共振を起こしてしまい、ノイズ・バイブレーション（以下、ＮＶという）性能が悪化する虞がある。

実開昭６３−０１６９８０号公報（第２図）

しかしながら、特許文献１に記載されたような車体構造では、フロントルーフレールの剛性値を考慮していないので、フロントルーフレールが周辺部品であるルーフパネルやアウタパネル等の部品に対して共振を起こしてしまい、ＮＶ性能が悪化する場合があった。

そこで、本発明は、前記問題点を解決し、ルーフパネルやフロントガラス等の支持剛性を確保しつつも、フロントルーフレール周辺部の剛性値を低下させて共振周波数を調整し、ＮＶ性能を向上させる車体上部構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の車体上部構造は、車体上部に設けられるルーフパネルと、前記ルーフパネルの下方に設けられて車幅方向に延びるフロントルーフレールと、を備える車体上部構造であって、前記ルーフパネルのルーフ前端部と前記フロントルーフレールのレール前端部との間の前後方向距離が、車幅中央側に向かうにつれて離間するよう構成され、前記フロントルーフレールは、前記レール前端部における車幅方向外側端部に前記ルーフ前端部と接合される接合部を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、ルーフ前端部とレール前端部との間の前後方向距離を、車幅中央側に向かうにつれて離間させることで、ルーフパネルおよびフロントルーフレールの車幅中央部の剛性値を低下させ、共振周波数を変更することでＮＶ性能を向上させることができる。
また、レール前端部の車幅外側端部がルーフ前端部に接合されることで、フロントルーフレールの車幅外側端部における剛性を確保することができ、ルーフパネルやフロントガラス等の大型部品の支持剛性を確保することができる。よって、ＮＶ性能と部品支持剛性を両立させることができる。

請求項２に記載の車体上部構造は、前記ルーフパネルの前端部に上辺が支持されるフロントガラスを備え、前記接合部は、前記レール前端部における車幅方向外側端部に設けられる外側接合部と、該外側接合部よりも車幅内側に所定距離離間した位置に設けられる内側接合部と、からなり、前記ルーフパネルは、前記外側接合部と内側接合部との間に、前記フロントガラスの固定部を備えることを特徴とする。

このような構成によれば、外側接合部と内側接合部との間にフロントガラスの固定部（
仮止め点）を設けることで、フロントガラスを仮保持させた状態における剛性を確保する
ことができる。

請求項３に記載の車体上部構造は、前記フロントルーフレールは、前記外側接合部と前記内側接合部との間に、車体後方側に凹形状となる切欠き部を備え、前記ルーフパネルは、前記切欠き部から露出する露出部を備え、前記露出部に前記固定部が形成されることを特徴とする。

このような構成によれば、フロントルーフレールに切欠き部を設けるとともに、ルーフ
パネルにおける切欠き部から露出する部位に固定部を設けることで、フロントガラスをル
ーフパネルに対して位置合わせを行った上で固定することができる。よって意匠部品同士
の位置精度を向上することができ、意匠性が向上する。

請求項４に記載の車体上部構造は、前記露出部は、前記ルーフ前端部に対して下方側に膨出するよう形成され、前記フロントルーフレールは、前記外側接合部と前記内側接合部との間に、前記ルーフパネルから離間する下方側へ凹形状となる凹部を備えることを特徴とする。

このような構成によれば、固定部を下方側に膨出形成することで、ＦＲガラス固定用のクリップを取り付けるためのクリアランスを確保することができる。さらに、フロントルーフレール側に凹部を設けることで、露出部を膨出形成した場合でも固定部（ルーフパネル）とフロントルーフレールとの間のクリアランスを確保することができ、走行中の振動等によって、ルーフパネルとフロントルーフレールとが接触してビビリ音が発生することを防止することができる。よって、ＮＶ性能を向上することができる。

本発明によれば、ルーフパネルやフロントガラス等の支持剛性を確保しつつも、フロントルーフレール周辺部の剛性値を低下させて共振周波数を調整し、ＮＶ性能を向上させる車体上部構造を提供することができる。

本発明の実施形態に係る車体上部構造を適用した車両を示す要部概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体上部構造のルーフパネルの上面図である。 本発明の実施形態に係る車体上部構造のルーフパネルの要部拡大斜視図である。 図３のルーフパネルを非表示した要部拡大斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態に係る車体上部構造のフロントガラスの取付を示す要部断面図である。

図１〜図６を参照して、本発明の実施形態に係る車体上部構造を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車体上部構造を適用した車両を示す要部概略斜視図である。
なお、本発明の実施形態では、「前」は車両Ｃの前進側、「後」は車両Ｃの後退側、「上」は鉛直上方側、「下」は鉛直下方側とする。

［車両の構成］
まず、本発明の実施形態に係る車体上部構造を説明する前に、本発明に係る車体上部構造が採用される車両Ｃについて説明する。
図１に示すように、車両Ｃは、ルーフパネル２と、ルーフパネル２の下方に車幅方向に向けて延設されるルーフレール３と、このルーフレール３の左右の端部に設置されるルーフサイドレール部４と、を有する自動車であり、特に、車両Ｃの種類や形状等は限定されない。
ルーフサイドレール部４は、ルーフパネル２の左右両側のそれぞれで車両Ｃの前後方向に延びるように配設されている。

［車体の構成］
図１に示すように、車体１は、車両Ｃの全体を形成するための骨格部材であり、例えば、後記するルーフレール３等の種々の金属製車体フレームと、ルーフパネル２等の金属製車体パネル等を備えている。車体１の両側の車体側部１ａには、前席のドア開口部１ｂと、後席のドア開口部１ｃとが形成されている。
なお、車体１は、車体側部１ａが略左右対称に形成されているので、運転席側（右側）については説明を省略する。

［車体上部の構成］
図１に示すように、車体上部１ｄは、車体１全体の上部部位であって、車体１の屋根の部位を構成する部材と、その左右側部付近の骨格を構成するルーフサイドレール部４と、ルーフサイドレール部４から下方に向かって延設されたピラー５と、が主に配置されている。
車体１の屋根の部位は、車体上部１ｄに設けられ、車体前後方向に延びるビード２ａを有するルーフパネル２と、ルーフパネル２のルーフ前端部２１の下方に設けられて車幅方向に延びるフロントルーフレール１１と、ルーフパネル２の下方のフロントルーフレール１１の後方に設けられて車幅方向に延びるレールアーチ３１と、ルーフパネル２の下方の中央部に設けられて車幅方向に延びるセンタルーフレール１２と、ルーフパネル２の下方の後方部に設けられて車幅方向に延びるリヤルーフレール１３と、ルーフパネル２の下方のレールアーチ３１とセンタルーフレール１２との間に設置されて車幅方向に延びる第１ルーフアーチ４１と、ルーフパネル２の下方のセンタルーフレール１２とリヤルーフレール１３との間に設置されて車幅方向に延びる複数の第２ルーフアーチ４２と、から構成されている。
第１ルーフアーチ４１および第２ルーフアーチ４２は、ルーフパネル２を含む車体上部１ｄを補強する。
なお、「ルーフアーチ」は、「ルーフレール」と呼称されることもある。

前席のドア開口部１ｂの車体上部１ｄには、各ルーフレール１１，１２，１３の両端部に設置されたルーフサイドレール部４と、ルーフサイドレール部４の中央部に設置されたセンタピラー部５１（ピラー５）と、ルーフサイドレール部４の前端部に設置されたフロントピラー部５２（ピラー５）と、が設けられている。
後席のドア開口部１ｃの車体上部１ｄには、車体前後方向に延設されたルーフサイドレール部４と、略上下方向に延設されたクォータピラー部５３（ピラー５）と、ルーフサイドレール部４の後端部に設置されたリヤピラー部５４（ピラー５）と、が設けられている。

<ルーフパネルの構成>
図１に示すように、ルーフパネル２は、車体１の屋根を形成する板部材であり、平面視して略矩形に形成された圧延鋼板等の金属板からなる。ルーフパネル２は、車両Ｃの前後方向に亘って同じ曲率で湾曲するとともに、車両Ｃの幅方向に亘って同じ曲率で湾曲することによって上側（車室外側）に凸となる。ルーフパネル２は、上面視して車幅中央側で車体前方向に凸となるように湾曲するルーフ前端部２１を有する。本実施形態では、ルーフ前端部２１は、フロントピラー部５２の上端よりも車体前方向に突出している。さらに、ルーフパネル２には、車体前後方向に並行して２つのビード２ａが形成されている。ビード２ａは、ルーフパネル２の一般面における車幅中央側の部位を下方に凹ませることで形成される。ルーフパネル２のビード２ａの下方には、第１ルーフアーチ４１が配置される。
また、ルーフ前端部２１には、フロントルーフレール１１の接合部１１２（後記）が接合される。

図２および図３に示すように、ルーフ前端部２１は、フロントルーフレール１１の後記する外側接合部１１２ａと内側接合部１１２ｂとの間に、ルーフ前端部２１に対して車体後方側に露出する固定部２１１を備える。固定部２１１は、クリップ取付用の開口部２１１ａを有し、開口部２１１ａにフロントガラス６０を接合したクリップ６１を連通してクリップ止めし、フロントガラス６０の上辺を支持する（図６参照）。

なお、ルーフパネル２の左右両端部は、正面視して段差状に折曲形成されて、いわゆるモヒカン溝部（図示省略）の半体を形成している。ルーフパネル２は、そのモヒカン溝部（図示省略）の底面部位において、ルーフサイドレール部１１と、ピラー５とを重ねて溶接されて連結されている。

<フロントルーフレールの構成>
図２に示すように、フロントルーフレール１１は、ルーフパネル２のルーフ前端部２１の下方に配置されるとともに、少なくとも前方側が直線形状のレール前端部１１１を有する。フロントルーフレール１１は、レール前端部１１１の車幅方向外側端部１１１ａにおいて、前方側で下方に向かってほぼ垂直に折り曲げられてルーフ前端部２１と接合される接合部１１２と、サンバイザや後方確認ミラー等を取付ける支持部１１３と、作業用孔１１４と、が形成されている。

接合部１１２は、レール前端部１１１における外側端部１１１ａに設けられる外側接合部１１２ａと、外側接合部１１２ａよりも車幅内側に所定距離離間した位置に設けられる内側接合部１１２ｂと、からなる。

フロントルーフレール１１は、レール前端部１１１の外側端部１１１ａが、レールアーチ３１、第１ルーフアーチ４１および第２ルーフアーチ４２等のように、ルーフサイドレール部４まで達していない。すなわち、ルーフパネル２の下方に設けられたレールアーチ３１、センタルーフレール１２、リヤルーフレール１３、第１レールアーチ４１、および第２レールアーチ４２は、それぞれの車幅方向の両端部がルーフサイドレール部４に連結されている。これに対して、フロントルーフレール１１は、レール前端部１１１の外側端部１１１ａがルーフサイドレール部４まで達しておらず、レール前端部１１１の接合部１１２のみが、ルーフパネル２の湾曲したルーフ前端部２１の内側（内壁）に接合する。

フロントルーフレール１１は、接合部１１２の外側接合部１１２ａと内側接合部１１２ｂとの間に、車体後方側に凹形状となる切欠き部１１２ｃを備える。この切欠き部１１２ｃからルーフパネル２の固定部２１１が露出する。

<ルーフ前端部とフロントルーフレールの組合せ>
図５に示すように、ルーフパネル２の固定部２１１は、ルーフ前端部２１に対して車体後方側に膨出するように形成されている。フロントルーフレール１１は、外側接合部１１２ａと内側接合部１１２ｂとの間に、ルーフパネル２から離間する前記下方側へ凹形状となる凹部１１５を備える。本実施形態では、外側接合部１１２ａと内側接合部１１２ｂとの間で、下方に切欠き部１１２ｃが形成された部分（固定部２１１の上方に位置する部分）が、車体後方側に膨出するように形成されている（図３参照）。

<フロントガラスの取付>
図６に示すように、フロントガラス６０は、上辺６０ａがルーフパネル２のルーフ前端部２１で支持され、上辺６０ａの背面に接合されたクリップ６１でルーフ前端部２１の固定部２１１にクリップ止めされる。フロントガラス６０の周囲には、ゴム製のモールディング部材６２が取り付けられる。図６では、ルーフ前端部２１は、フロントガラス６０の設置用に車体後方側に後退する段差が設けられており、この段差が設けられたルーフ前端部２１にフロントガラス６０の上辺６０ａが面一で連なるように支持され、クリップ６１で固定される。そして、上辺６０ａの端部とルーフ前端部２１の前記段差との間に、その隙間を塞ぐようにモールディング部材６２が取り付けられる。モールディング部材６２は、上辺６０ａの端部を中空ゴム６２ａで覆うとともに、防水用突起６２ｂにより水浸入を防ぐ。

<ルーフアーチの構成>
図１に示すように、ビード２ａを有するルーフパネル２は、ルーフパネル２の下方のレールアーチ３１とセンタルーフレール１２との間に設置されて車幅方向に延びる第１ルーフアーチ４１と、センタルーフレール１２とリヤルーフレール１３との間に設置されて車幅方向に延びる複数の第２ルーフアーチ４２と、を備える。
第１ルーフアーチ４１および第２ルーフアーチ４２は、ルーフパネル２を含む車体上部１ｄを補強する。

なお、第１ルーフアーチ４１および第２ルーフアーチ４２とルーフサイドレール部４との連結部分に、その連結部分に跨って掛け渡すガセットを設ける構成に適用してもよい。

［車体上部構造の作用］
次に、図２、図３、図４および図５を主に参照して本発明の実施形態に係る車体上部構造の作用を説明する。

図２に示すように、ルーフパネル２の湾曲したルーフ前端部２１に対して、直線形状のフロントルーフレール１１を配置することで、ルーフ前端部２１とレール前端部１１１との間の前後方向距離を、車幅中央側に向かうにつれて離間させる。これにより、ルーフパネル２およびフロントルーフレール１１の車幅中央部の剛性値を低下させ、共振周波数を変更することでＮＶ性能を向上させることができる。

図２に示すように、フロントルーフレール１１は、レール前端部１１１における車幅方向外側端部にルーフ前端部２１と接合される接合部１１２を備える。
ここで、フロントルーフレール１１の車幅方向の両レール前端部１１１間の全長は、ルーフパネル２の車幅方向の両レール前端部１１１間の全長よりも短いので、フロントルーフレール１１は、ルーフパネル２のルーフ前端部２１に対して、レール前端部１１１の車幅外側端部１１１ａの接合部１１２のみが当接することになる。このため、ルーフパネル２のルーフ前端部２１に対してフロントルーフレール１１のレール前端部１１１の車幅中央部を後方側にオフセットさせて配置させることができる。

接合部１１２は、レール前端部１１１における外側端部１１１ａに設けられる外側接合部１１２ａと、外側接合部１１２ａよりも車幅内側に所定距離離間した位置に設けられる内側接合部１１２ｂと、からなる。そして、フロントルーフレール１１のレール前端部１１１の外側接合部１１２ａおよび内側接合部１１２ｂが、ルーフパネル２のルーフ前端部２１とスポット溶接により接合される（図３の×印のスポット溶接点参照）。

レール前端部１１１の車幅外側端部１１１ａがルーフ前端部２１に接合されることで、フロントルーフレール１１の車幅外側端部１１１ａにおける剛性を確保することができ、ルーフパネル２やフロントガラス６０等の大型部品の支持剛性を確保することができる。よって、ＮＶ性能と部品支持剛性を両立させることができる。

ルーフパネル２は、外側接合部１１２ａと内側接合部１１２ｂとの間に、フロントガラス６０の固定部２１１を備える。固定部２１１は、フロントガラス６０を固定する際の仮止め点となり、フロントガラス６０を仮保持させた状態における剛性を確保することができる。すなわち、フロントガラス６０をルーフパネル２に対して位置合わせを行った上で固定することができ、フロントガラス６０を仮保持させた状態における保持剛性を確保することができる。よって、意匠部品同士の位置精度を向上することができ、意匠性が向上する。ちなみに、フロントルーフレール１１にも固定部を設けた場合には、ルーフパネル２およびフロントルーフレール１１のそれぞれに対して位置合わせをする必要があるため、位置精度が出し難いばかりか、ルーフパネル２とフロントルーフレール１１との位置合わせも必要となるため、生産性が悪いことになる。本実施形態では、フロントルーフレール１１の切欠き部１１２ｃから露出する部位にのみ固定部２１１（仮止め点）を設けているので、作業性および意匠部品同士の位置精度を向上することができる。

また、図５に示すように、固定部２１１（露出部）をルーフ前端部２１に対して下方側に膨出形成することで、フロントガラス固定用のクリップ６１を取り付けるためのクリアランスを確保することができる。
さらに、図５に示すように、外側接合部１１２ａと内側接合部１１２ｂとの間に、ルーフパネル２から離間する下方側へ凹形状となる凹部１１５を設けることで、上記したように、固定部２１１（露出部）を膨出形成した場合でも固定部２１１（ルーフパネル２）とフロントルーフレール１１との間のクリアランスを確保することができ、走行中の振動等によって、ルーフパネル２とフロントルーフレール１１とが接触してビビリ音が発生することを防止することができる。よって、ＮＶ性能を向上することができる。

［変形例］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。

１ 車体
１ａ 車体側部
１ｂ 前席のドア開口部
１ｃ 後席のドア開口部
１ｄ 車体上部
２ ルーフパネル
２ａ ビード
３ ルーフレール
４ ルーフサイドレール部
５ ピラー
１１ フロントルーフレール
１１１ レール前端部
１１１ａ 外側端部
１１２ 接合部
１１２ａ 外側接合部
１１２ｂ 内側接合部
１１２ｃ 切欠き部
１１３ 支持部
１１４ 作業用孔
１２ センタルーフレール
１３ リヤルーフレール
２１ ルーフ前端部
２１１ 固定部
３１ レールアーチ
４１ 第１ルーフアーチ
４２ 第２ルーフアーチ
４２１，４２２，４２３ ルーフアーチ
６０ フロントガラス
６１ クリップ
Ｃ 車両

Claims (4)

1. 車体上部に設けられるルーフパネルと、
   前記ルーフパネルの下方に設けられて車幅方向に延びるフロントルーフレールと、
   を備える車体上部構造であって、
   前記ルーフパネルのルーフ前端部と前記フロントルーフレールのレール前端部との間の前後方向距離が、車幅中央側に向かうにつれて離間するよう構成され、
   前記フロントルーフレールは、前記レール前端部における車幅方向外側端部に前記ルーフ前端部と接合される接合部を備えることを特徴とする車体上部構造。
2. 前記ルーフパネルの前端部に上辺が支持されるフロントガラスを備え、
   前記接合部は、
   前記レール前端部における車幅方向外側端部に設けられる外側接合部と、
   該外側接合部よりも車幅内側に所定距離離間した位置に設けられる内側接合部と、からなり、
   前記ルーフパネルは、前記外側接合部と内側接合部との間に、前記フロントガラスの固定部を備えることを特徴とする請求項１に記載の車体上部構造。
3. 前記フロントルーフレールは、前記外側接合部と前記内側接合部との間に、車体後方側に凹形状となる切欠き部を備え、
   前記ルーフパネルは、前記切欠き部から露出する露出部を備え、
   前記露出部に前記固定部が形成されることを特徴とする請求項２に記載の車体上部構造。
4. 前記露出部は、前記ルーフ前端部に対して下方側に膨出するよう形成され、
   前記フロントルーフレールは、前記外側接合部と前記内側接合部との間に、前記ルーフパネルから離間する下方側へ凹形状となる凹部を備えることを特徴とする請求項３に記載の車体上部構造。

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