(57)【要約】【課題】ルーフパネルの振動による車室内のこもり音を低減できる車両のルーフ構造の提供を課題とする。【解決手段】車両１２のルーフ部１６に設けられたルーフパネル１８の車幅方向両端部に車体前後方向に沿って設けられた左右一対のルーフサイドレール２０と、ルーフサイドレール２０間に設けられ、ルーフパネル１８とで形成する閉断面部の断面積が車幅方向中央部において最小となるルーフリインフォースメント４４と、ルーフサイドレール２０におけるルーフリインフォースメント４４と車体前後方向がラップする部分に設けられ、カーテンエアバッグ装置５６を保持する保持部材５０と、一端部６２がルーフリインフォースメント４４に複数箇所で連結され、他端部６４が保持部材５０を介してルーフサイドレール２０に連結されると共に、中途部に他端部６４側よりも一端部６２側を高位とする段差部６６が形成された連結部材６０と、を備えたルーフ構造１０とする。【選択図】図３
2010111257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のルーフ部に設けられたルーフパネルと、
前記ルーフパネルの車幅方向両端部に車体前後方向に沿って設けられた左右一対のルーフサイドレールと、
前記ルーフサイドレール間に車幅方向に沿って設けられ、前記ルーフパネルとで形成する閉断面部の断面積が車幅方向中央部において最小となるルーフリインフォースメントと、
少なくとも前記ルーフサイドレールにおける前記ルーフリインフォースメントと車体前後方向がラップする部分に設けられ、カーテンエアバッグ装置を保持する保持部材と、
一端部が前記ルーフリインフォースメントに車幅方向に離隔した複数箇所で連結され、他端部が前記保持部材を介して前記ルーフサイドレールに連結されるとともに、中途部に前記他端部側よりも前記一端部側を高位とする段差部が形成された連結部材と、
を備えたことを特徴とする車両のルーフ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両のルーフ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ルーフパネルの振動による車室内のこもり音を低減するために、ルーフリインフォースメントの車幅方向両端部をルーフサイドレールの車体上面部及び車体下面部に結合したルーフ構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２６０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、ルーフパネルの振動による車室内のこもり音を低減する手段は種々提案されており、上記とは別の手段でルーフパネルの振動による車室内のこもり音を低減することも求められている。
【０００４】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、ルーフパネルの振動による車室内のこもり音を低減できる車両のルーフ構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車両のルーフ構造は、車両のルーフ部に設けられたルーフパネルと、前記ルーフパネルの車幅方向両端部に車体前後方向に沿って設けられた左右一対のルーフサイドレールと、前記ルーフサイドレール間に車幅方向に沿って設けられ、前記ルーフパネルとで形成する閉断面部の断面積が車幅方向中央部において最小となるルーフリインフォースメントと、少なくとも前記ルーフサイドレールにおける前記ルーフリインフォースメントと車体前後方向がラップする部分に設けられ、カーテンエアバッグ装置を保持する保持部材と、一端部が前記ルーフリインフォースメントに車幅方向に離隔した複数箇所で連結され、他端部が前記保持部材を介して前記ルーフサイドレールに連結されるとともに、中途部に前記他端部側よりも前記一端部側を高位とする段差部が形成された連結部材と、を備えたことを特徴としている。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、左右一対のルーフサイドレールの振動に伴って、各ルーフサイドレールが車体下方向へ変位し、車幅方向内側へ捩れると、保持部材を介して連結部材の他端部側が車体下方向へ変位する。ここで、その連結部材の中途部には、一端部側が他端部側よりも高位となる段差部が形成されているため、連結部材の他端部側が車体下方向へ変位すると、段差部を支点として、一端部側に車体上方向に向かう力が発生する。
【０００７】
そして、ルーフリインフォースメントは車幅方向中央部の閉断面部の断面積が最小となっているので、連結部材の一端部側に車体上方向に向かう力が発生すると、その一端部側が連結されているルーフリインフォースメントが車体上方向へ変位する。つまり、ルーフリインフォースメントはルーフサイドレールと逆位相に変位するため、ルーフパネルの振動を抑えることができ、ルーフパネルの振動による車室内のこもり音を低減することができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明によれば、ルーフパネルの振動による車室内のこもり音を低減できる車両のルーフ構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。図１はカーテンエアバッグ装置５６が取り付けられた車両１２の概略斜視図であり、図２は本実施形態に係るルーフ構造１０を示す概略斜視図である。また、図３は本実施形態に係るルーフ構造１０を示す概略断面図であり、図４はその一部を拡大して示す概略断面図である。
【００１０】
そして、図５は本実施形態に係るルーフ構造１０の作用を示す概略断面図である。なお、各図において適宜示す矢印ＵＰは車体上方向を示し、矢印ＦＲは車体前方向を示し、矢印ＩＮは車幅方向内側を示す。
【００１１】
図１〜図４で示すように、自動車などの車両１２のルーフ部１６には、車室１４のルーフを構成するルーフパネル１８が備えられている。そして、ルーフパネル１８の車幅方向両端部には、車体前後方向に延在する剛性の高い車体骨格部材である左右一対のルーフサイドレール２０が設けられている。
【００１２】
各ルーフサイドレール２０は、車幅方向内側に配置されるレールインナパネル２２と、車幅方向外側に配置されるレールアウタパネル２４と、を含んで構成されており、レールインナパネル２２、レールアウタパネル２４は、それぞれの上端側及び下端側が互いに接合されることで、閉断面構造を形成するようになっている。
【００１３】
また、レールインナパネル２２とレールアウタパネル２４の下端側における接合部分は、車体下方側へ向けてフランジ状に突出しており、この接合部分で、かつ後述するセンターピラー３０の結合部分を除く部位には、オープニングウエザストリップ２６が取り付けられている。
【００１４】
センターピラー３０は、車体上下方向に延在する車体骨格部材であり、車幅方向内側に配置されるピラーインナパネル３２と、車幅方向外側に配置されるピラーアウタパネル３４と、ピラーインナパネル３２とピラーアウタパネル３４との間に配置されるピラーリインフォースメント３６と、を含んで構成されている。
【００１５】
ピラーインナパネル３２、ピラーリインフォースメント３６、ピラーアウタパネル３４の周縁部には、それぞれフランジ部３２Ａ、３６Ａ、３４Ａが形成されており、各フランジ部３２Ａ、３６Ａ、３４Ａが互いに接合されることで、センターピラー３０が閉断面構造となるように構成されている。
【００１６】
そして、上記接合部分にピラーインナパネル３２の上端部とピラーリインフォースメント３６の上端部が接合されるようになっている（図２参照）。なお、レールアウタパネル２４とピラーアウタパネル３４とは一体化されており、共にサイメンアウタの一部を構成するようになっている。
【００１７】
また、レールインナパネル２２とレールアウタパネル２４の上端側における接合部分は、車幅方向内側へ向けてフランジ状に突出されており、レールインナパネル２２とレールアウタパネル２４の上端側における接合部分の間には、ルーフパネル１８の車幅方向外側端部１８Ａが重ね合わされて接合されている。なお、以下において、この接合部分を接合部２８とする。
【００１８】
また、ルーフパネル１８の車幅方向外側端部１８Ａ（接合部２８）と、レールアウタパネル２４の車幅方向内側端部２４Ａ（接合部２８）は、それぞれ車体下方側へ向かって屈曲成形されている。これにより、ルーフ部１６の車幅方向両端部には、接合部２８を底壁とする溝部Ｇが車体前後方向に形成される構成である。
【００１９】
また、センターピラー３０の車体前方側には、車体上下方向に延在する車体骨格部材としてのフロントピラー３８が、ルーフサイドレール２０と連続的に設けられている。そして、このフロントピラー３８の車体上方側における左右のルーフサイドレール２０間には、車幅方向に延在する車体骨格部材としてのフロントルーフクロスメンバ４０が架設されている。
【００２０】
また、センターピラー３０の結合部分における左右のルーフサイドレール２０間には、車幅方向に延在する車体骨格部材としてのセンタールーフクロスメンバ４２が架設されており、フロントルーフクロスメンバ４０とセンタールーフクロスメンバ４２との間における左右のルーフサイドレール２０間には、車幅方向に延在するルーフリインフォースメント４４が架設されている。
【００２１】
このルーフリインフォースメント４４は、断面略ハット状に形成されており、その側壁部４６の車体上方側において、それぞれ車体前後方向に延設されるフランジ部４８は、図２の底面視で示すように、略千鳥状となるように形成されている。そして、このフランジ部４８が、ルーフパネル１８にマスチック（接着剤）等の接合手段によって接合されることにより、ルーフリインフォースメント４４とルーフパネル１８とで閉断面構造（閉断面部）を形成するようになっている。そして更に、このルーフリインフォースメント４４は、車幅方向中央部の閉断面部の断面積が最小となるように構成されている。
【００２２】
また、ルーフサイドレール２０のレールインナパネル２２の車幅方向内側には、ルーフサイドレール２０に沿って車体前後方向に設けられるカーテンエアバッグ装置５６を保持する保持部材としてのブラケット５０が、所定の間隔を隔てて複数取り付けられている（図１参照）。このブラケット５０は、レールインナパネル２２にボルト５２及びウエルドナット５３等の取付手段によって取り付けられており、カーテンエアバッグ装置５６の内部には、カーテンエアバッグ袋体（図示省略）が折り畳まれた状態で収納されている。
【００２３】
なお、ブラケット５０は、図１で示したように、ルーフサイドレール２０に沿って複数設けられるが、図２で示すように、ルーフサイドレール２０におけるルーフリインフォースメント４４と車体前後方向がラップする部分（ルーフリインフォースメント４４の車幅方向両外側への延長線上）には、少なくとも配設されるようになっている。
【００２４】
そして、そのルーフリインフォースメント４４と車体前後方向がラップする部分（ルーフリインフォースメント４４の車幅方向両外側への延長線上）に設けられたブラケット５０と、そのルーフリインフォースメント４４とを、そのルーフリインフォースメント４４の長手方向（上記延長線上）に沿って連結する連結部材６０が設けられている。
【００２５】
すなわち、この連結部材６０の一端部である車幅方向内側端部（以下「内端部」という）６２の車体前後方向両側の辺縁部には、車体上方側へ向かって屈曲された側壁部６２Ａが形成されており、その側壁部６２Ａの内面側における間隔が、ルーフリインフォースメント４４の側壁部４６の外面側における間隔と同等とされている。
【００２６】
したがって、この連結部材６０の内端部６２は、車体下方側からルーフリインフォースメント４４の車幅方向外側端部に嵌合し、各側壁部４６の外面に各側壁部６２Ａの内面が、スポット溶接等の接合手段６８によって車幅方向に離隔した複数箇所で接合される（図示のものは車幅方向に離隔した２点ずつの計４点で接合される）ことにより、ルーフリインフォースメント４４の車幅方向外側端部に連結される構成である。
【００２７】
また、連結部材６０の他端部である車幅方向外側端部（以下「外端部」という）６４は、ブラケット５０の車幅方向内側へ延設された平板状の取付部５８に厚み方向（車体上下方向）に重ねられ、ボルト５２及びナット５４によって接合されている。つまり、連結部材６０の外端部６４は、ブラケット５０を介して、ルーフサイドレール２０（レールインナパネル２２）に連結されるようになっている。
【００２８】
また、図４で示すように、この連結部材６０の中途部には、内端部６２（ルーフリインフォースメント４４との接合部位）の高さを外端部６４（ブラケット５０との締結部位）の高さよりも高くする（高位とする）ような段差部（屈曲部）６６が形成されている。この段差部６６は、ルーフリインフォースメント４４にもルーフサイドレール２０にも固定されないようになっており、少なくとも車体上下方向に弾性変形可能に構成されている。
【００２９】
以上のような構成のルーフ構造１０において、次にその作用について主に図５を基に説明する。バランスシャフトが設定されていない直列４気筒エンジンを搭載した車両１２では、走行中にルーフパネル１８が振動することにより、中高速こもり音（エンジン系こもり音）が発生することがある。特に、エンジン回転数が３６００ｒｐｍ〜４２００ｒｐｍ付近では、ルーフサイドレール２０が振動し、ルーフパネル１８の発音寄与が大きい。
【００３０】
走行中に左右のルーフサイドレール２０が振動し、それに伴って各ルーフサイドレール２０が車体下方向へ変位すると、各フロントピラー３８と各ルーフサイドレール２０のジオメトリー（位置関係）から、各ルーフサイドレール２０は車幅方向内側に捩れ、左右の接合部２８（溝部Ｇ）間の距離を縮小させる方向へ変位する。
【００３１】
ここで、ルーフサイドレール２０とルーフリインフォースメント４４とは、連結部材６０によって連結されている。そして、その連結部材６０の中途部には、ルーフサイドレール２０側である外端部６４（ブラケット５０との締結部位）よりも、ルーフリインフォースメント４４側である内端部６２（ルーフリインフォースメント４４との接合部位）の方を高位とする段差部６６が形成されている。
【００３２】
したがって、左右のルーフサイドレール２０が車幅方向内側に同時に捩れ、左右の接合部２８（溝部Ｇ）間の距離を縮小させる方向へ変位すると、その段差部６６付近が車体上下方向に弾性変形し、その段差部６６を支点として、左右の内端部６２（ルーフリインフォースメント４４との接合部位）に車体上方向へ向かう力が発生する。
【００３３】
ここで、そのルーフリインフォースメント４４は、車幅方向中央部における閉断面部の断面積が最小となる構成とされている。そのため、ルーフリインフォースメント４４との接合部位である各内端部６２に車体上方向へ向かう力が作用すると、ルーフリインフォースメント４４は車体上方向へ変位する。
【００３４】
つまり、ルーフサイドレール２０が車体下方向へ変位すると、ルーフリインフォースメント４４は車体上方向へ（逆位相側へ）変位することになる。したがって、ルーフパネル１８の振動を抑えることができ、ルーフパネル１８の振動による車室１４内の中高速こもり音を低減することができる。
【００３５】
また、このルーフ構造１０では、既存のブラケット５０を用いて連結部材６０をルーフサイドレール２０に連結するので、別途、連結部材６０をルーフサイドレール２０に固定するための部品が必要とならない。つまり、比較的小さい部品である連結部材６０以外に部品点数が増加することがない。したがって、車両１２の重量増加も殆どなく、かつ製造コストの増加も殆どない。
【００３６】
すなわち、ルーフパネル１８の振動特性は、基本的にルーフパネル１８の意匠形状によって、ほぼ決定されるため、従来では、その意匠形状の制約（小さい自由度）の中で、ルーフリインフォースメントを追加したり、ダンプシートを貼付したりして、その振動特性をチューニングしていた（振動を低減するようにしていた）。そのため、車両１２の重量が増加したり、製造コストが増加したりしていたが、本実施形態に係るルーフ構造１０では、そのような問題が生じない。
【００３７】
また、従来のように、ルーフリインフォースメントを追加したり、ダンプシートを貼付したりして、ルーフパネル１８の振動特性をチューニングする構成では、ルーフパネル１８の形状ばらつきにより、車室１４内の中高速こもり音を充分に低減できない懸念もあった。つまり、中高速こもり音を低減する上記チューニング手段は、ルーフパネル１８の形状ばらつきの影響を受けやすかった。
【００３８】
しかし、本実施形態に係るルーフ構造１０は、上記した通り、各構成部品のジオメトリーにより、ルーフサイドレール２０とルーフリインフォースメント４４の振動の位相を、少なくとも問題となる周波数域においては、強制的に逆にすることができるため（ルーフパネル１８のモードを適切にコントロールすることができるため）、ルーフパネル１８の形状ばらつきによる振動特性変化の影響を受けることがない。よって、車室１４内の中高速こもり音を充分に低減することができる。
【００３９】
以上、本実施形態に係るルーフ構造１０について、図面に示す実施例を基に説明したが、本実施形態に係るルーフ構造１０は、図示の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、ブラケット５０の形状は、図示の形状に限定されるものではなく、また、連結部材６０の形状も、内端部６２が外端部６４よりも高位となる段差部６６を有する形状であれば、ブラケット５０の形状に合わせて適宜変更しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】カーテンエアバッグ装置が取り付けられた車両の概略斜視図
【図２】ルーフ構造を示す概略斜視図
【図３】ルーフ構造を示す概略断面図
【図４】ルーフ構造の一部を拡大して示す概略断面図
【図５】ルーフ構造の作用を示す概略断面図
【符号の説明】
【００４１】
１０  ルーフ構造
１２  車両
１４  車室
１６  ルーフ部
１８  ルーフパネル
２０  ルーフサイドレール
２２  レールインナパネル
２４  レールアウタパネル
２８  接合部
３０  センターピラー
３２  ピラーインナパネル
３４  ピラーアウタパネル
３６  ピラーリインフォースメント
３８  フロントピラー
４０  フロントルーフクロスメンバ
４２  センタールーフクロスメンバ
４４  ルーフリインフォースメント
５０  ブラケット（保持部材）
５６  カーテンエアバッグ装置
５８  取付部
６０  連結部材
６２  内端部（一端部）
６４  外端部（他端部）
６６  段差部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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