JP6202389B2 - 車両のルーフパネル構造 - Google Patents

Description

本発明は、板厚を薄くできるとともに剛性の向上を図ることができる車両のルーフパネル構造に関する。

自動車のルーフパネルは、所謂、べかっき性とＮＶＨ（騒音、振動、ハーシュネス）性能に影響し、かつ大きな部品のため板厚を薄くしたいという要求がある。
従来では、べかつき性能を確保するため、ルーフパネルにビード形状を追加する、あるいは車室内側からクロスメンバを追加するなどの対策を施している。また、これらの対策はＮＶＨ対策としての役割を持たせている(特許文献１，２，３，４参照)。

特開２０１１−１３６５９５号公報 特開２０１２−１０６５６３号公報 特開２０１０−３０４６５号公報 特開２００７−１５４１７号公報

ルーフパネルをスポット溶接で接合すると、製造時の精度の関係で、ルーフサイドのパネル面にデフォーム(変形)が生じることがある。この対策として、ルーフサイドにビード(段差)を追加することが行われている。しかしながら、ビードが平行に配置されると、所謂、アコーディオン効果によって振動を増幅させＮＶＨ性能に影響を及ぼすことになる。こうしてビードによって、べかつき性能は向上するが、低周波のＮＶＨ性能を大きく悪化させることがある。ＮＶＨ性能を向上させる方法としては、車幅方向にメンバを配設して補強する方法があるが部品点数の増大を招き、型費、組付け費、重量の増大を招くことになる。

本発明は、板厚を薄くできるとともに剛性の向上を図り、べかつき性とＮＶＨ（騒音、振動、ハーシュネス）性能に影響を及ぼすことがない車両のルーフパネル構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、ルーフパネルの車幅方向に中央凸面部と、この中央凸面部の両側に側部凸面部を車体の前後方向に設け、前記中央凸面部と側部凸面部との間に車幅方向の段差部を車体の前後方向に形成し、前記段差部によってルーフパネルの前後方向に形成される一対の凹条部相互間の幅をルーフパネルの前端部から後端部にかけて次第に狭く形成し、前記中央凸面部の前端の車幅方向両側には所定の幅を有する前記側部凸面部を有することにある。
また、本発明は、前記段差部を挟んだ前記中央凸面部の高さを、前記側部凸面部の高さより低く形成し、前記側部凸面部の高所位置を車幅方向中央寄りに前記段差部と隣接して形成したことにある。
さらに、本発明は、前記ルーフパネルの後方部を車体後方に向かって斜め下方向に傾斜して形成し、少なくとも前記ルーフパネルの後方部には、前記側部凸面部の外側部に前記高所位置に対して低い低所位置を車体前後方向に形成し、前記側部凸面部の高所位置の曲率半径を、低所位置の曲率半径よりも小さく設定したことにある。
またさらに、本発明は、前記一対の凹条部を、後部座席搭乗者の頭部中心位置よりも車体中心側を通るように配置したことにある。

本発明によれば、板厚を薄くできるとともに剛性の向上を図り、べかつき性とＮＶＨ（騒音、振動、ハーシュネス）性能に影響を及ぼすことがないルーフパネル構造を得ることができる。また、側部凸面部の高所位置の曲率半径Ｒ_１を、凹面部となる低所位置の曲率半径Ｒ_２よりも小さく設定して、ルーフの中での振動特性を変化させ、一様な振動を起こりにくくすることができる。さらに、一対の凹条部を、後部座席搭乗者の頭部中心位置よりも車体中心側を通るように配置して、居住性を確保することができる。

本発明の実施の形態による車両のルーフパネル構造を示す斜視図である。 図１の平面図である。 図１の車体前方から見た正面図である。 図１の側方から見た側面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１ないし図４において、車両のルーフ部１は、ルーフパネル２の両側にサイドボディアウタパネル３の上端部が接合されて前後方向の溝部４、所謂、モヒカン形状が形成されている。サイドボディアウタパネル３の内面上部側にはルーフサイドインナメンバ（図示せず）が配設されて、ルーフレール部が形成され、ルーフ部１の室内側を補強している。前記ルーフパネル２の前端部には、前部窓枠の上端部を構成する前端縁部２ａが形成され、後端部には、後部窓枠の上端部を構成する後端縁部２ｂが形成されている。
ルーフパネル２は、前端縁部２ａから後端縁部２ｂにかけて側面視で、大きく湾曲した円弧を描くように形成され、中央部２ｃから後方部２ｄにかけてゆるい傾斜角度で徐々に下方向に傾斜するように形成されて空力性能の向上を図るように構成している。

前記ルーフパネル２の前方から見た全体形状は、３つの山を形成するように、図３に示すように、ルーフパネル２の車幅方向に中央凸面部２０と、この中央凸面部２０の左右両側に側部凸面部２１が形成されている。これら中央凸面部２０と左右両側の側部凸面部２１は、車体の前後方向に沿って設けられており、前記中央凸面部２０と側部凸面部２１との間に車幅方向の段差部２２が車体の前後方向に前端縁部２ａから後端縁部２ｂにかけて形成されている。図２に示すように、前記段差部２２は、ルーフパネル２の前後方向にビード状のラインが形成されるように一対の凹条部２３を前方から後方に向けて次第に間隔が細くなるように斜め方向に形成している。これら一対の凹条部２３相互間の幅ｍは、ルーフパネル２の前端縁部２ａから後端縁部２ｂにかけて次第に狭く形成し、前部側凹条部２３相互間の幅ｍ_１に対して後部側凹条部２３相互間の幅ｍ_２を、ｍ_１＞ｍ_２になるように尻すぼみに形成している。

一方、図３に示すように前記段差部２２を挟んで車幅方向両側に位置する前記中央凸面部２０と前記側部凸面部２１の高さは、前記中央凸面部２０の車幅方向両側部の高さｈ_１を、前記側部凸面部２１の高さｈ_２より低く、ｈ_１＜ｈ_２になるように形成して、前記段差部２２の傾斜角度θを設定し、前記側部凸面部２１の最も高い高所位置２１Ａを車幅方向中央寄りに前記段差部２２に隣接して形成している。

前記ルーフパネル２は、図３に示すように、少なくとも前記ルーフパネル２の後方部２ｄには、前記側部凸面部２１の車幅方向の外側部に前記高所位置２１Ａに対して低い低所位置２１Ｂを車両の前後方向に形成し、前記側部凸面部２１の高所位置２１Ａにおけるルーフパネル２の内面側中心からの曲率半径Ｒ_１を、凹面部となる低所位置２１Ｂにおけるルーフパネル２の外面側中心からの曲率半径Ｒ_２よりも小さくＲ_１＜Ｒ_２設定している。

なお、図２ないし図４に二点鎖線Ｈで示すように、前記一対の凹条部２３を、後部座席の搭乗者の頭部中心位置よりも車体中心側を通るように設定している。

上記実施の形態によると、ルーフパネル２の前方から見た全体形状は、３つの山を形成するように、ルーフパネル２の車幅方向に中央凸面部２０と、この中央凸面部２０の左右両側に側部凸面部２１が形成され、これら中央凸面部２０と左右両側の側部凸面部２１は、車体の前後方向に沿って設けられている。そして、前記中央凸面部２０と側部凸面部２１との間に車幅方向の段差部２２が車体の前後方向に前端縁部２ａから後端縁部２ｂにかけて形成され、前記段差部２２は、ルーフパネル２の前後方向にビード状のラインが形成されるように一対の凹条部２３を、前方から後方に向けて次第に間隔が細くなるように斜め方向に形成していることから、空力特性に影響を及ぼさず、べかつき性とＮＶＨ（騒音、振動、ハーシュネス）性能に影響を及ぼすことがないルーフパネル構造を得ることができる。
前記ルーフパネル２の段差部２２は、ルーフパネル２の前後方向にビード状のラインが形成されるように一対の凹条部２３を前方から後方に向けて次第に間隔が細くなるように斜め方向に形成し、かつ、これら一対の凹条部２３相互間の幅ｍを、ルーフパネル２の前端縁部２ａから後端縁部２ｂにかけて次第に狭く形成し、前部側凹条部２３相互間の幅ｍ_１に対して後部側凹条部２３相互間の幅ｍ_２を、ｍ_１＞ｍ_２になるように尻すぼみに形成しているので、ルーフサイドのパネル面にデフォーム(変形)が生じることがない。よって、外観品質に影響を及ぼすことがないルーフパネル構造を得ることができる。前記ルーフパネル２の一対の凹条部２３は２か所に設けられた段差部２２で構成されているので、低周波による振動が悪化しないため、２か所の段差部２２による曲面のため中・高周波振動が改善する。また、平坦に近いところに段差部２２を設けて剛性の向上を図っているため、所謂、べかつき性能が向上する。さらに、ルーフパネル２のルーフサイドに前後方向の溝部４を設けてサイドボディアウタパネル３の上部パネル面を湾曲させているので、スポットデフォーム(変形)が生じにくい。
またさらに、前記ルーフパネル２は、ルーフパネル２の後方部を車体後方に向かって斜め下方向に傾斜して形成し、前記ルーフパネル２の後方部には、前記側部凸面部２１の外側部に前記高所位置２１Ａに対して凹面部となる低い低所位置２１Ｂを車体前後方向に形成し、前記側部凸面部２１の高所位置２１Ａの曲率半径Ｒ_１を、凹面部となる低所位置２１Ｂの曲率半径Ｒ_２よりも小さく設定しているので、ルーフの中での振動特性を変化させ、一様な振動を起こりにくくすることができる。このとき、曲率半径Ｒ_１を曲率半径Ｒ_２よりも小さく設定することで、段差部２２の局所剛性をルーフ外側より大きくしてルーフ中央の振動を低減するとともに、ルーフ側部の成形性を向上させ、ルーフレールとの結合精度を確保することができる。
前記ルーフパネル２の段差部２２は、ルーフパネル２の前後方向にビード状のラインが形成されるように一対の凹条部２３を前方から後方に向けて次第に間隔が細くなるように斜め方向に形成し、前記段差部２２を挟んだ中央凸面部２０の高さを、側部凸面部２１の高さより低く形成し、側部凸面部２１の高所位置２１Ａを車幅方向中央寄りに前記段差部２２と隣接して形成し、前記一対の凹条部２３を、後部座席搭乗者の頭部中心位置よりも車体中心側を通るように配置しているので、居住性を確保することができる。

なお、本発明は、前記実施の形態にのみ限定されるものではなく、例えば、前記実施の形態では、一対の凹条部２３相互間の幅ｍは、ルーフパネル２の前端縁部２ａから後端縁部２ｂにかけて次第に狭く形成し、前部側凹条部２３相互間の幅ｍ_１に対して後部側凹条部２３相互間の幅ｍ_２を、ｍ_１＞ｍ_２になるように尻すぼみに形成している。この尻すぼみの角度は、ｍ_１＞ｍ_２の比率を変えることにより、任意に設定することができる。また、前記実施の形態では、前記段差部２２を挟んで車幅方向両側に位置する前記中央凸面部２０と前記側部凸面部２１の高さは、前記中央凸面部２０の高さｈ_１を、前記側部凸面部２１の高さｈ_２より低く、ｈ_１＜ｈ_２になるように形成したが、前記中央凸面部２０の車幅方向中央の高さをｈ_１に設定して、段差部２２を挟んだ高さをｈ_１＜ｈ_２になるように設定してもよい等、本発明の技術的範囲を変更しない範囲内で、適宜、変更して実施し得ることは言うまでもない。

１ ルーフ部
２ ルーフパネル
２ａ 前端部
２ｂ 後端部
３ サイドボディアウタパネル
４ 溝部
２０ 中央凸面部
２１ 側部凸面部
２１Ａ 高所位置
２１Ｂ 低所位置
２２ 段差部
２３ 凹条部

Claims (4)

1. ルーフパネルの車幅方向に中央凸面部と、この中央凸面部の両側に側部凸面部を車体の前後方向に設け、前記中央凸面部と側部凸面部との間に車幅方向の段差部を車体の前後方向に形成し、前記段差部によってルーフパネルの前後方向に形成される一対の凹条部相互間の幅をルーフパネルの前端部から後端部にかけて次第に狭く形成し、前記中央凸面部の前端の車幅方向両側には所定の幅を有する前記側部凸面部を有することを特徴とする車両のルーフパネル構造。
2. 前記段差部を挟んだ前記中央凸面部の高さを、前記側部凸面部の高さより低く形成し、前記側部凸面部の高所位置を車幅方向中央寄りに前記段差部と隣接して形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両のルーフパネル構造。
3. 前記ルーフパネルの後方部を車体後方に向かって斜め下方向に傾斜して形成し、少なくとも前記ルーフパネルの後方部には、前記側部凸面部の外側部に前記高所位置に対して低い低所位置を車体前後方向に形成し、前記側部凸面部の高所位置の曲率半径を、低所位置の曲率半径よりも小さく設定したことを特徴とする請求項２に記載の車両のルーフパネル構造。
4. 前記一対の凹条部を、後部座席搭乗者の頭部中心位置よりも車体中心側を通るように配置したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両のルーフパネル構造。

Images