WO2024075151A1 - 車両のルーフ構造 - Google Patents
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/06—Fixed roofs
Definitions
- This case concerns the roof structure of a vehicle.
- Patent Document 1 discloses that by providing a concave bead recessed along the fore-aft direction of the vehicle on the roof panel and adjusting the radius of curvature of the bottom surface of the concave bead, it is possible to improve rigidity and obtain dent resistance while maintaining good appearance quality, and also to suppress the so-called jump-through phenomenon, in which the top surface of the roof panel noisily inverts from concave to convex.
- roof panels are required to have the rigidity to prevent parts from deforming when they are handled in the factory after pressing, that is, the rigidity during material handling (so-called material handling rigidity).
- Other requirements for roof panels include reducing the forward projection area of the aerodynamic characteristics that affect the fuel efficiency of the vehicle, and reducing the weight of parts that affect fuel efficiency and handling stability (reducing plate thickness).
- reducing plate thickness there are two methods for ensuring material handling rigidity: increasing plate thickness and providing a camber shape to the roof panel. The former method leads to an increase in weight, while the latter method can lead to an increase in the forward projection area. In other words, there is a problem in that it is difficult to satisfy all three of the above requirements (ensuring material handling rigidity, reducing the forward projection area, and reducing weight).
- the roof structure of this vehicle was devised to solve the problems described above, and one of its objectives is to reduce the forward projection area of the roof panel while also ensuring material handling rigidity, while also reducing the weight.
- this objective is not the only objective.
- Another objective of this case is to achieve effects that cannot be obtained with conventional technology, which are derived from the various configurations shown in the "Mode for carrying out the invention" described below.
- the disclosed vehicle roof structure can be realized in the aspects or application examples disclosed below, and solves at least some of the above-mentioned problems.
- the vehicle roof structure disclosed here is a vehicle roof structure provided with a roof panel, the roof panel having a concave-convex cross-section including a first protrusion streak extending in the fore-aft direction of the vehicle at the centre in the vehicle width direction and convex upwards, and at least two second protrusion stres extending in the fore-aft direction of the vehicle and convex upwards, on either side of the first protrusion streak, with a concave valley portion between them, and the top of the first protrusion streak is lower than the tops of each of the second protrusion stres.
- the disclosed vehicle roof structure makes it possible to reduce the forward projection area while also ensuring material handling rigidity, while also achieving weight reduction.
- FIG. 1 is a perspective view illustrating a portion of a vehicle frame equipped with a roof structure according to an embodiment
- FIG. 2 is a plan view of the roof structure of FIG. 1
- FIG. 2 is a perspective view of the roof structure of FIG. 1 as viewed diagonally from above left.
- 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, showing a part of the configuration of the interior of the vehicle cabin.
- FIG. 2 is a perspective view showing the roof structure of FIG. 1 turned upside down (as seen from the back).
- FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a difference in frontal projection area.
- the forward direction of the vehicle is referred to as the forward direction (front of the vehicle), left and right are defined based on the forward direction, and the left and right direction of the vehicle is referred to as the vehicle width direction.
- the direction of gravity is referred to as the downward direction, and the opposite direction is referred to as the upward direction.
- the roof structure of a vehicle 1 includes a roof panel 2.
- the roof panel 2 is formed of a thin plate, and the plate thickness is set to a thickness (as thin as possible) for achieving a weight target that is set, for example, according to the type of vehicle 1.
- the roof panel 2 of the present embodiment has a structure that is devised to ensure material handling rigidity, thereby making it possible to reduce the thickness and to reduce the forward projection area.
- this roof structure is provided with a front roof rail 3 extending in the vehicle width direction at the front end of the roof of the vehicle 1, a rear roof rail 4 extending in the vehicle width direction at the rear end of the roof, and two roof bows 5, 6 extending in the vehicle width direction at the vehicle front-to-rear middle part of the roof.
- the front end 2F of the roof panel 2 is fixed to the front roof rail 3
- the rear end 2R of the roof panel 2 is fixed to the rear roof rail 4
- the vehicle front-to-rear middle part of the roof panel 2 is fixed to the roof bows 5, 6.
- the roof bow 5 is provided at the vehicle front-to-rear position where the B-pillar 7 is located
- the roof bow 6 is provided between this roof bow 5 and the rear roof rail 4.
- the cross section of the front roof rail 3 taken along the vehicle fore-and-aft direction is hat-shaped with an upward opening, and has a front flange 3A and a rear flange 3B that are fixed to the roof panel 2.
- the front flange 3A is fixed to the roof panel 2 by, for example, spot welding
- the rear flange 3B is fixed to the roof panel 2 by, for example, an adhesive.
- the two roof bows 5, 6 also have a hat-shaped cross section, and their respective front and rear flanges are fixed to the roof panel 2.
- the rear roof rail 4 also has at least a front flange that is fixed to the roof panel 2, and is shaped to follow the shape of the flange 2a at the rear end 2R of the roof panel 2, which will be described later.
- the roof panel 2 has a symmetrical shape, and as shown in Figure 3, it has a slightly curved shape in the fore-and-aft direction of the vehicle.
- the front part of the roof panel 2 (particularly the front end 2F) curves downward with a larger curvature compared to the other parts.
- the rear end 2R of the roof panel 2 has a bent flange 2a that is fixed to the upper end of the tailgate 8 (see Figure 1).
- both left and right ends of the roof panel 2 each have a bent flange 2b that is fixed to a member on the side of the vehicle body (the upper end of the vehicle body side panel or a skeletal member).
- the roof panel 2 has an uneven cross section 10 formed over the entire area except for the front end 2F and both ends in the vehicle width direction.
- the uneven cross section 10 has the function of increasing the rigidity (particularly material handling rigidity) of the roof panel 2.
- the uneven cross section 10 is composed of a first protrusion 11 that extends in the vehicle fore-and-aft direction at the center in the vehicle width direction and is upwardly convex, and at least two second protrusions 12 that extend in the vehicle fore-and-aft direction and are upwardly convex, sandwiching a concave valley portion 13 on each side of the first protrusion 11.
- the uneven cross section 10 includes two second protrusions 12.
- Figs. 1 to 3 and 5 the tops of the first ridges 11 and the tops of the second ridges 12 and the bottoms of the valleys 13 are shown with thin solid lines to make the shape of the uneven cross section 10 easier to understand; however, in reality, as shown in the cross section of Fig. 4, each top and bottom has a smoothly curved shape. Also, in the cross section of Fig. 4, the cross sections of components made of relatively thin plates, such as the roof panel 2, the body side panels, and the skeletal components, are shown with thick solid lines for convenience.
- the uneven cross section 10 is wavy (seagull-like, undulating).
- the top of the first protrusion 11 is lower than the top of each second protrusion 12.
- the uneven cross section 10 does not need to be uniform in the vehicle's fore-aft direction, but at least the height relationship between the top of the first protrusion 11 and the tops of the two second protrusions 12 does not change regardless of the position in the vehicle's fore-aft direction when it is cut.
- the tops of the two second protrusions 12 are positioned within the vehicle width range W of the headrests 20 of the driver's seat and passenger seat in the vehicle interior. This ensures that the headroom for the occupants in the vehicle interior is adequate.
- the tops of the two second protrusions 12 are both positioned inward of the center line of each headrest 20 in the vehicle width direction. This is the result of a balance adjustment to ensure material handling rigidity, but the tops of the second protrusions 12 may be positioned in the vehicle width direction at a position that coincides with the center line of the headrest 20 or further outward.
- the top of the second protrusions 12 is located on the center line of the headrest 20 in the vehicle width direction, it will coincide with the center of the occupant's head, and a larger headroom for the occupants in the vehicle interior can be ensured.
- the front edge 14 of the uneven cross section 10 overlaps with the front roof rail 3, and the rear edge 15 of the uneven cross section 10 coincides with the base end of the flange 2a of the rear end 2R of the roof panel 2.
- the uneven cross section 10 extends from the rear edge excluding the flange 2a of the roof panel 2 to a position where it overlaps with the front roof rail 3.
- the front edge 14 of the uneven cross section 10 overlaps with the rear flange 3B of the front roof rail 3.
- the front portion of the uneven cross section 10 is slightly curved downward as it approaches the front of the vehicle, similar to the curved shape of the front portion of the roof panel 2.
- the depth of each valley 13 becomes shallower as it approaches the front of the vehicle, and at the leading edge 14, each valley 13 is at the same height as the first ridge 11 and the second ridge 12.
- the valley 13 is formed to converge on the first ridge 11 and the two second ridges 12. This maintains continuity of adhesion between the rear flange 3B of the front roof rail 3 and the roof panel 2 in the vehicle width direction.
- the rear roof rail 4 and each roof bow 5, 6 are both extended in the vehicle width direction along the uneven cross section 10.
- the flange of the rear roof rail 4 and the flange of each roof bow 5, 6 also have uneven portions along the uneven cross section 10 so that the continuity of the adhesion between the underside of the roof panel 2 and the flange of the rear roof rail 4 and each flange of the roof bow 5, 6 is maintained throughout the entire vehicle width direction of the roof panel 2 (including the part of the uneven cross section 10).
- the parts other than the flanges of the rear roof rail 4 and each roof bow 5, 6 do not follow the uneven cross section 10, but are provided in a straight line in the vehicle width direction.
- FIG. 6 shows the results of comparing the forward projection area of the roof panel 2 according to this embodiment with that of a conventional roof panel 50 as a comparative example.
- the conventional roof panel 50 does not have the uneven cross-section 10 described above, but has a smoothly curved shape that is convex upwards across the width of the vehicle, with the center in the width direction of the vehicle located at the very top.
- hatching is shown in the area that is the difference between the forward projection areas of the two roof panels 2, 50.
- the roof panel 2 of this embodiment has a smaller forward projection area than the conventional roof panel 50 by the amount of the hatched area.
- the roof panel 2 has an uneven cross section 10 including a first protrusion 11 and at least two second protrusions 12 extending to the left and right of the first protrusion 11 with a valley 13 therebetween, and the top of the first protrusion 11 is formed lower than the top of each of the second protrusions 12. Therefore, the uneven cross section 10 can reduce the forward projection area and ensure material handling rigidity. In addition, since the rigidity can be ensured, the thickness of the thin plate forming the roof panel 2 can be reduced, and weight can be reduced.
- fuel efficiency and driving stability can be improved by reducing the weight while ensuring material handling rigidity, and fuel efficiency can be improved by reducing the forward projection area, and further, headroom for occupants in the vehicle cabin can be appropriately ensured.
- the apex of the second protrusion 12 is disposed within the range W in the vehicle width direction of each headrest 20 of the driver's seat and the passenger seat inside the vehicle cabin. This makes it possible to increase the material handling rigidity while appropriately securing headroom for the occupants seated in the driver's seat and the passenger seat.
- the front edge 14 of the uneven cross section 10 overlaps with the front roof rail 3. In this manner, the uneven cross section 10 extends to a position where it overlaps with the highly rigid front roof rail 3, which contributes to improving the rigidity of the entire roof structure.
- each valley 13 is at the same height as the first ridge 11 and the second ridge 12.
- the uneven cross-section 10 has a shape in which the valleys 13 converge to the ridges 11, 12 at its front edge 14, continuity can be maintained at the adhesive points between the roof panel 2 and the front roof rail 3. This improves the adhesiveness between the roof panel 2 and the front roof rail 3, preventing the roof panel 2 from shaking when the vehicle is traveling, which leads to noise suppression.
- the above-mentioned configuration of the roof structure is one example, and is not limited to the above.
- the vehicle body frame structure front roof rail 3, rear roof rail 4, roof bows 5, 6) to which the roof panel 2 is fixed is not limited to the above configuration.
- the roof bow may be one, or three or more.
- the cross-sectional shape of the front roof rail 3 etc. does not have to be hat-shaped, and the method of fixing to the roof panel 2 is not limited to spot welding or adhesive bonding.
- the uneven cross section 10 may include three or more second protrusions 12. However, since it is preferable that the second protrusions 12 are symmetrical with respect to the first protrusion 11 in the center of the vehicle width direction, it is preferable that the number of second protrusions 12 is an even number (four, six, etc.).
- the positions of the tops of the left and right second protrusions 12 may be outside the range W of the headrest 20 in the vehicle width direction. For example, even if the tops of the second protrusions 12 are located inside the range W in the vehicle width direction, it is possible to ensure material handling rigidity while reducing the weight and reducing the front projection area.
- the front edge 14 of the uneven cross section 10 may be in a position that does not overlap with the front roof rail 3. In this case, the continuity of the adhesive points is maintained more than in the above embodiment, and therefore the adhesiveness is higher. In this case, the valleys 13 at the front edge 14 do not have to be shaped to converge to the protrusions 11 and 12.
- This application can be used in the vehicle manufacturing industry.
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Abstract
ルーフパネル（２）を備えた車両（１）のルーフ構造であって、ルーフパネル（２）は、車幅方向中央で車両前後方向に延設されるとともに上方に凸となる第一突条（１１）と、第一突条（１１）の左右それぞれに凹状の谷部（１３）を挟んで車両前後方向に延設されるとともに上方に凸となる少なくとも二つの第二突条（１２）とを含む凹凸断面（１０）を有し、各第二突条（１２）の頂部よりも第一突条（１１）の頂部の方が低い。
Description
本件は、車両のルーフ構造に関する。
従来、車両のルーフパネルを薄板化しつつ、剛性の向上と見栄えの良さとを両立させるようにしたルーフ構造が提案されている。例えば特許文献１には、ルーフパネルの車両前後方向に沿って凹設された凹ビードを設け、凹ビードの底面の曲率半径を工夫することで、外観品質を良好に維持しつつ、剛性を向上させて耐デント性を得ることができるうえ、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をも抑制できるとされている。
ルーフパネルには、上記の特許文献１に記載のような耐デント性のほか、プレス後の製作所での取り回し時に部品が変形しないための剛性、すなわち、マテリアルハンドリング時の剛性（いわゆるマテハン剛性）の確保が要求される。また、ルーフパネルに関する要件としては、このほか、車両の燃費性能にかかわる空力特性の前方投影面積を小さくすること、及び、燃費と操安性能とに影響する部品の軽量化（板厚薄化）が挙げられる。しかし、マテハン剛性を確保するための手法として、板厚を増やす方法とルーフパネルにキャンバー形状を設ける方法とがあるが、前者の方法では重量増加を招き、後者の方法では前方投影面積の増大に繋がりうる。つまり、上記の三つの要件（マテハン剛性確保、前方投影面積の縮小、軽量化）をすべて満足することが難しいという課題がある。
本件の車両のルーフ構造は、上記のような課題を解決するために創案されたものであり、軽量化を図りつつ、ルーフパネルの前方投影面積を縮小するとともにマテハン剛性を確保することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的である。
開示の車両のルーフ構造は、以下に開示する態様又は適用例として実現でき、上記の課題の少なくとも一部を解決する。
ここで開示する車両のルーフ構造は、ルーフパネルを備えた車両のルーフ構造であって、前記ルーフパネルは、車幅方向中央で車両前後方向に延設されるとともに上方に凸となる第一突条と、前記第一突条の左右それぞれに凹状の谷部を挟んで車両前後方向に延設されるとともに上方に凸となる少なくとも二つの第二突条とを含む凹凸断面を有し、各々の前記第二突条の頂部よりも前記第一突条の頂部の方が低い。
ここで開示する車両のルーフ構造は、ルーフパネルを備えた車両のルーフ構造であって、前記ルーフパネルは、車幅方向中央で車両前後方向に延設されるとともに上方に凸となる第一突条と、前記第一突条の左右それぞれに凹状の谷部を挟んで車両前後方向に延設されるとともに上方に凸となる少なくとも二つの第二突条とを含む凹凸断面を有し、各々の前記第二突条の頂部よりも前記第一突条の頂部の方が低い。
開示の車両のルーフ構造によれば、軽量化を図りつつ、前方投影面積を縮小するとともにマテハン剛性を確保することができる。
図面を参照して、実施形態としての車両のルーフ構造について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。各実施形態の構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
以下の説明では、車両の前進方向を前方（車両前方）とし、前方を基準に左右を定め、車両の左右方向を車幅方向という。また、重力の方向を下方、この逆を上方という。
以下の説明では、車両の前進方向を前方（車両前方）とし、前方を基準に左右を定め、車両の左右方向を車幅方向という。また、重力の方向を下方、この逆を上方という。
［１．構成］
図１に示すように、実施形態に係る車両１のルーフ構造はルーフパネル２を備える。ルーフパネル２は薄板で形成されており、その板厚は、例えば車両１の種類に応じて設定される重量目標を達成するための厚さ（できる限り薄肉）に設定される。本実施形態のルーフパネル２は、その構成を工夫することでマテハン剛性が確保され、これにより薄肉化が可能となり、且つ、前方投影面積の縮小化が図られている。
図１に示すように、実施形態に係る車両１のルーフ構造はルーフパネル２を備える。ルーフパネル２は薄板で形成されており、その板厚は、例えば車両１の種類に応じて設定される重量目標を達成するための厚さ（できる限り薄肉）に設定される。本実施形態のルーフパネル２は、その構成を工夫することでマテハン剛性が確保され、これにより薄肉化が可能となり、且つ、前方投影面積の縮小化が図られている。
図１～図３に示すように、本ルーフ構造では、車両１のルーフの前端部において車幅方向に延設されたフロントルーフレール３と、ルーフの後端部において車幅方向に延設されたリヤルーフレール４と、ルーフの車両前後方向中間部において車幅方向に延設された二本のルーフボー５，６とが設けられる。フロントルーフレール３にはルーフパネル２の前端部２Ｆが固定され、リヤルーフレール４にはルーフパネル２の後端部２Ｒが固定され、ルーフボー５，６にはルーフパネル２の車両前後方向中間部が固定される。なお、本実施形態では、Ｂピラー７がある車両前後方向位置にルーフボー５が設けられ、このルーフボー５とリヤルーフレール４との間にルーフボー６が設けられている。
図５に示すように、フロントルーフレール３は、車両前後方向に沿って切断した断面形状が、上方に開口したハット型であり、ルーフパネル２と固定される前側フランジ３Ａ及び後側フランジ３Ｂを有する。前側フランジ３Ａは、例えばスポット溶接によってルーフパネル２と固定され、後側フランジ３Ｂは、例えば接着剤によりルーフパネル２と固定される。本実施形態では、二つのルーフボー５，６も断面ハット型であり、それぞれの前側フランジ及び後側フランジがルーフパネル２と固定される。また、リヤルーフレール４は、ルーフパネル２と固定される前側フランジを少なくとも有し、例えば後述するルーフパネル２の後端部２Ｒのフランジ２ａの形状に沿った形状となっている。
図２及び図４に示すように、ルーフパネル２は左右対称形状であり、図３に示すように、車両前後方向に亘って僅かに湾曲した形状となっている。ルーフパネル２の前部（特に前端部２Ｆ）は、他部と比較して大きな曲率で前方に行くほど下方に向かって湾曲している。ルーフパネル２の後端部２Ｒには、テールゲート８（図１参照）の上端部と固定されるフランジ２ａが屈曲形成されている。また、ルーフパネル２の左右両端部には、車体側面の部材（車体側面パネルの上端や骨格部材）と固定されるフランジ２ｂがそれぞれ屈曲形成されている。
図１～図４に示すように、ルーフパネル２は、前端部２Ｆと車幅方向両端部とを除いた部分全体に亘って形成された凹凸断面１０を有する。凹凸断面１０は、ルーフパネル２の剛性（特にマテハン剛性）を高める機能を持つ。凹凸断面１０は、車幅方向中央で車両前後方向に延設されるとともに上方に凸となる第一突条１１と、第一突条１１の左右それぞれに凹状の谷部１３を挟んで車両前後方向に延設されるとともに上方に凸となる少なくとも二つの第二突条１２とを含んで構成される。本実施形態では、凹凸断面１０が二つの第二突条１２を含む場合を例示する。
なお、図１～図３及び図５では、凹凸断面１０の形状がわかりやすいように、第一突条１１の頂部と第二突条１２の各頂部と谷部１３の底面とを細実線で表現しているが、実際には図４の断面図に示すように、各頂部及び底面は滑らかな湾曲形状となっている。また、図４の断面図では、ルーフパネル２，車体側面パネル，骨格部材といった比較的薄板で形成されている部材の断面は、便宜上、太実線で表現している。
図４に示すように、ルーフパネル２を車幅方向に沿って切断した断面では、凹凸断面１０が波状（カモメ状、うねり形状）になっている。凹凸断面１０は、車両前後方向位置のいずれで切断した断面においても、各第二突条１２の頂部よりも第一突条１１の頂部の方が低くなっている。すなわち、凹凸断面１０は、車両前後方向において一様である必要はないが、少なくとも、どの車両前後方向位置で切断しても、第一突条１１の頂部と二つの第二突条１２の頂部との高さ関係は変わらない。
本ルーフ構造では、二つの第二突条１２の頂部が、車室内の運転席及び助手席の各ヘッドレスト２０の車幅方向の範囲Ｗ以内に配置される。これにより、車室内の乗員の頭上空間が適切に確保される。図４に示す例では、車幅方向において、二つの第二突条１２の頂部がいずれも各ヘッドレスト２０の中心線よりも内寄りに位置している。これは、マテハン剛性を確保するためにバランス調整した結果であるが、第二突条１２の頂部が、車幅方向において、ヘッドレスト２０の中心線と一致する位置やこれよりも外寄りに配置されてもよい。例えば、第二突条１２の頂部の車幅方向位置がヘッドレスト２０の中心線上であれば、乗員の頭部の中心と一致することになり、車室内の乗員の頭上空間がより広めに確保されうる。
図１～図３及び図５に示すように、凹凸断面１０の前縁１４はフロントルーフレール３と重なっており、凹凸断面１０の後縁１５はルーフパネル２の後端部２Ｒのフランジ２ａの基端と一致している。すなわち、凹凸断面１０は、ルーフパネル２のフランジ２ａを除く後縁からフロントルーフレール３と重なる位置まで延在している。具体的には、凹凸断面１０の前縁１４とフロントルーフレール３の後側フランジ３Ｂとが重なっている。フロントルーフレール３の位置では高い剛性が確保されていることから、このように凹凸断面１０の前縁１４をフロントルーフレール３と重ねることで、剛性の低い箇所が形成されないようになり、ルーフパネル２の全面において高い剛性が確保される。
図１及び図３に示すように、凹凸断面１０の前部は、ルーフパネル２の前部の湾曲形状と同様に、車両前方に行くほど下方に向かってわずかに湾曲している。本実施形態の凹凸断面１０は、その前部において、各谷部１３の深さが車両前方にいくほど浅くなるとともに、前縁１４で各谷部１３が第一突条１１及び第二突条１２と同等の高さとなっている。つまり、凹凸断面１０の前縁１４では、谷部１３が第一突条１１及び二つの第二突条１２に収束するように形成されている。これにより、車幅方向において、フロントルーフレール３の後側フランジ３Ｂとルーフパネル２との接着の連続性が保たれる。
また、本実施形態のルーフ構造では、リヤルーフレール４及び各ルーフボー５，６がいずれも凹凸断面１０に沿って車幅方向に延設されている。具体的には、ルーフパネル２の車幅方向全体において（凹凸断面１０の部分においても）、ルーフパネル２の下面とリヤルーフレール４のフランジ及び各ルーフボー５，６の各フランジとの接着の連続性が保たれるように、リヤルーフレール４のフランジ及び各ルーフボー５，６のフランジも凹凸断面１０に沿った凹凸部分を有する。なお、リヤルーフレール４及び各ルーフボー５，６のフランジ以外の部分（例えばハット型のコの字部分）は凹凸断面１０には沿っておらず、車幅方向に一直線状に設けられる。
ここで、図６に、本実施形態に係るルーフパネル２の前方投影面積と、比較例としての従来のルーフパネル５０の前方投影面積とを比較した結果を示す。従来のルーフパネル５０は、上記の凹凸断面１０を有しておらず、車幅方向に亘って上に凸となる滑らかな湾曲形状となっており、車幅方向中心が最も上方に位置する。図６では、二つのルーフパネル２，５０の前方投影面積の差となる部分にハッチングを示している。図６から明らかなように、本実施形態のルーフパネル２によれば、ハッチングをした面積の分だけ、従来のルーフパネル５０よりも前方投影面積を縮小できていることがわかる。
［２．作用，効果］
（１）上述したルーフ構造では、ルーフパネル２が、第一突条１１と、第一突条１１の左右それぞれに谷部１３を挟んで延設された少なくとも二つの第二突条１２とを含む凹凸断面１０を有しており、各第二突条１２の頂部よりも第一突条１１の頂部の方が低く形成されている。このため、凹凸断面１０によって前方投影面積を縮小するとともにマテハン剛性を確保することができる。また、剛性を確保できることから、ルーフパネル２を形成する薄板の厚みを小さくすることができ、軽量化を図ることができる。したがって、上述したルーフ構造によれば、マテハン剛性を確保しつつ軽量化することで燃費向上及び操安性能を高めることができ、前方投影面積の縮小によっても燃費向上を図れ、さらに、車室内の乗員の頭上空間を適切に確保することもできる。
（１）上述したルーフ構造では、ルーフパネル２が、第一突条１１と、第一突条１１の左右それぞれに谷部１３を挟んで延設された少なくとも二つの第二突条１２とを含む凹凸断面１０を有しており、各第二突条１２の頂部よりも第一突条１１の頂部の方が低く形成されている。このため、凹凸断面１０によって前方投影面積を縮小するとともにマテハン剛性を確保することができる。また、剛性を確保できることから、ルーフパネル２を形成する薄板の厚みを小さくすることができ、軽量化を図ることができる。したがって、上述したルーフ構造によれば、マテハン剛性を確保しつつ軽量化することで燃費向上及び操安性能を高めることができ、前方投影面積の縮小によっても燃費向上を図れ、さらに、車室内の乗員の頭上空間を適切に確保することもできる。
（２）上述したルーフ構造では、第二突条１２の頂部が、車室内の運転席及び助手席の各ヘッドレスト２０の車幅方向の範囲Ｗ以内に配置される。これにより、運転席及び助手席に着座する乗員の頭上空間を適切に確保しつつ、マテハン剛性を高めることができる。
（３）上述したルーフ構造では、凹凸断面１０の前縁１４がフロントルーフレール３と重なっている。このように、高剛性のフロントルーフレール３と重なる位置まで凹凸断面１０が延在しているため、ルーフ構造全体の剛性向上に寄与できる。
（３）上述したルーフ構造では、凹凸断面１０の前縁１４がフロントルーフレール３と重なっている。このように、高剛性のフロントルーフレール３と重なる位置まで凹凸断面１０が延在しているため、ルーフ構造全体の剛性向上に寄与できる。
（４）上述したルーフパネル２は、凹凸断面１０の前部において、各谷部１３の深さが車両前方にいくほど浅くなるとともに、凹凸断面１０の前縁１４で各谷部１３が第一突条１１及び第二突条１２と同等の高さとなっている。このように、凹凸断面１０が、その前縁１４において谷部１３が突条１１，１２に収束する形状となっているため、ルーフパネル２とフロントルーフレール３との接着箇所における連続性を保つことができる。これにより、ルーフパネル２とフロントルーフレール３との接着性が高められるため、車両走行時のルーフパネル２の揺れが防止され、騒音抑制に繋がる。
（５）上述したルーフ構造では、ルーフパネル２が固定されるリヤルーフレール４及びルーフボー５，６がいずれも、ルーフパネル２の凹凸断面１０に沿って延設されている。このため、ルーフパネル２の後端部２Ｒ及び車両前後方向中間部においても、接着箇所における連続性を保つことができ、接着性を高めることができる。
［３．その他］
上述したルーフ構造の構成は一例であって、上述したものに限られない。
例えば、ルーフパネル２が固定される車体側の骨格構造（フロントルーフレール３，リヤルーフレール４，ルーフボー５，６）は上記の構成に限られない。例えば、ルーフボーが一本であってもよいし、三本以上設けられていてもよい。また、フロントルーフレール３等の断面形状がハット型でなくてもよいし、ルーフパネル２への固定方法もスポット溶接や接着に限られない。
上述したルーフ構造の構成は一例であって、上述したものに限られない。
例えば、ルーフパネル２が固定される車体側の骨格構造（フロントルーフレール３，リヤルーフレール４，ルーフボー５，６）は上記の構成に限られない。例えば、ルーフボーが一本であってもよいし、三本以上設けられていてもよい。また、フロントルーフレール３等の断面形状がハット型でなくてもよいし、ルーフパネル２への固定方法もスポット溶接や接着に限られない。
凹凸断面１０が、三つ以上の第二突条１２を含んでもよい。ただし、車幅方向中央の第一突条１１を挟んで左右対称である方が好ましいことから、第二突条１２は偶数（四つや六つ等）であることが好ましい。また、左右の第二突条１２の頂部の位置が、ヘッドレスト２０の車幅方向の範囲Ｗから外れていてもよい。例えば、範囲Ｗよりも車幅方向内側に第二突条１２の頂部が配置されていたとしても、軽量化及び前方投影面積の縮小化を図りつつマテハン剛性を確保することができる。また、凹凸断面１０の前縁１４が、フロントルーフレール３と重ならない位置にあってもよい。この場合、上記の実施形態よりも接着箇所の連続性が保たれるため、接着性は高くなる。また、この場合、前縁１４において谷部１３が突条１１，１２に収束する形状となっていなくてもよい。
本件は、車両の製造産業に利用可能である。
１ 車両
２ ルーフパネル
２ａ，２ｂ フランジ
２Ｆ 前端部
２Ｒ 後端部
３ フロントルーフレール
３Ａ 前側フランジ
３Ｂ 後側フランジ
４ リヤルーフレール
５，６ ルーフボー
７ Ｂピラー
８ テールゲート
１０ 凹凸断面
１１ 第一突条
１２ 第二突条
１３ 谷部
１４ 前縁
１５ 後縁
２０ ヘッドレスト
５０ 比較例のルーフパネル
Ｗ ヘッドレストの車幅方向の範囲
２ ルーフパネル
２ａ，２ｂ フランジ
２Ｆ 前端部
２Ｒ 後端部
３ フロントルーフレール
３Ａ 前側フランジ
３Ｂ 後側フランジ
４ リヤルーフレール
５，６ ルーフボー
７ Ｂピラー
８ テールゲート
１０ 凹凸断面
１１ 第一突条
１２ 第二突条
１３ 谷部
１４ 前縁
１５ 後縁
２０ ヘッドレスト
５０ 比較例のルーフパネル
Ｗ ヘッドレストの車幅方向の範囲
Claims (5)
- ルーフパネルを備えた車両のルーフ構造であって、
前記ルーフパネルは、車幅方向中央で車両前後方向に延設されるとともに上方に凸となる第一突条と、前記第一突条の左右それぞれに凹状の谷部を挟んで車両前後方向に延設されるとともに上方に凸となる少なくとも二つの第二突条とを含む凹凸断面を有し、
各々の前記第二突条の頂部よりも前記第一突条の頂部の方が低い
ことを特徴とする、車両のルーフ構造。 - 前記第二突条の頂部は、前記車両の車室内の運転席及び助手席の各ヘッドレストの車幅方向の範囲以内に配置される
ことを特徴とする、請求項１に記載の車両のルーフ構造。 - 前記車両のルーフの前端部において車幅方向に延設され、前記ルーフパネルの前端部が固定されるフロントルーフレールを備え、
前記凹凸断面の前縁は、前記フロントルーフレールと重なっている
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両のルーフ構造。 - 前記凹凸断面の前部では、各々の前記谷部の深さが車両前方にいくほど浅くなるとともに、前記凹凸断面の前縁で前記各谷部が前記第一突条及び前記第二突条と同等の高さになる
ことを特徴とする、請求項３に記載の車両のルーフ構造。 - 前記車両のルーフの後端部において車幅方向に延設され、前記ルーフパネルの後端部が固定されるリヤルーフレールと、
前記ルーフの車両前後方向中間部において車幅方向に延設され、前記ルーフパネルの車両前後方向中間部が固定される少なくとも一つのルーフボーと、を備え、
前記リヤルーフレール及び前記ルーフボーはいずれも前記凹凸断面に沿う
ことを特徴とする、請求項１～４の何れか一項に記載の車両のルーフ構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/036946 WO2024075151A1 (ja) | 2022-10-03 | 2022-10-03 | 車両のルーフ構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/036946 WO2024075151A1 (ja) | 2022-10-03 | 2022-10-03 | 車両のルーフ構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024075151A1 true WO2024075151A1 (ja) | 2024-04-11 |
Family
ID=90607736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/036946 WO2024075151A1 (ja) | 2022-10-03 | 2022-10-03 | 車両のルーフ構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2024075151A1 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000108933A (ja) * | 1998-10-06 | 2000-04-18 | Toyota Motor Corp | 自動車の屋根構造 |
| JP2012116420A (ja) * | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Toyota Auto Body Co Ltd | 車両のルーフ構造 |
| JP2013099984A (ja) * | 2011-11-07 | 2013-05-23 | Toyota Motor Corp | 車体上部構造 |
| US9073579B1 (en) * | 2014-08-08 | 2015-07-07 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle roof for water management |
| JP2020050274A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | マツダ株式会社 | 自動車のパネル構造 |
-
2022
- 2022-10-03 WO PCT/JP2022/036946 patent/WO2024075151A1/ja unknown
Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JP2000108933A (ja) * | 1998-10-06 | 2000-04-18 | Toyota Motor Corp | 自動車の屋根構造 |
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| US9073579B1 (en) * | 2014-08-08 | 2015-07-07 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle roof for water management |
| JP2020050274A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | マツダ株式会社 | 自動車のパネル構造 |
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