(57)【要約】      （修正有）【課題】ルーフフロントインナパネルに作用する衝撃吸収を効率よく行う。【解決手段】ルーフフロントインナパネルは、底面部と、底面部の車両前方から上方に沿って延びる前側縦壁部１４と、前側縦壁部１４から車両前方に沿って延びる前側ツバ部１２が形成される。ルーフパネルの前端と前側ツバ部１２とが結合され、フロントシールド上端を前側ツバ部１２に固定される。前側ツバ部１２の前端部から車両前方に突出する凸形状部１６が形成され、凸形状部１６はルーフパネルに結合され、凸形状部１６の車両後方の前側縦壁部１４には、面部２１が設けられ、面部２１の車幅方向両側には、車両前後方向に貫通する穴部３１が設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルーフパネルの車両前方でフロントシールドの上方に配置され、車幅方向に延びるルーフフロントインナパネルの構造であって、
前記ルーフパネルの下方に底面部が設けられ、前記底面部の車両前方端及び後方端のそれぞれから上方に沿って延びるように前側縦壁部及び後側縦壁部が形成され、前記前側縦壁部から車両前方に沿って延びるように前側ツバ部が形成され、前記後側縦壁部から車両後方に延びるように後側ツバ部が形成され、
前記ルーフパネルの前端と前記前側ツバ部とが結合され、前記フロントシールド上端が前記前側ツバ部に固定されるルーフフロントインナパネルの構造において、
前記前側ツバ部の前端部から車両前方に突出する凸形状部が形成され、前記凸形状部は前記ルーフパネルに結合され、
前記凸形状部の車両後方の前記前側縦壁部には第１の面部が設けられ、
前記第１の面部の車幅方向両側には第１の穴部が貫通して設けられていることを特徴とするルーフフロントインナパネルの構造。
【請求項２】
前記第１の面部の車幅方向両側の前記前側縦壁部には第２の面部が設けられ、
前記第２の面部の車幅方向外側に第２の穴部が貫通して設けられていることを特徴とする請求項１の記載のルーフフロントインナパネルの構造。
【請求項３】
前記穴部は車幅方向に延び、前記面部及び穴部の車幅方向長さが同じになるように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のルーフフロントインナパネルの構造。
【請求項４】
前記穴部は、車幅方向に長い長方形であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のルーフフロントインナパネルの構造。
【請求項５】
前記凸形状部の車両後方の前記底面部には、第３の穴部が貫通して設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のルーフフロントインナパネルの構造。
【請求項６】
前記第２の穴部の車両上下方向長さは、前記第１の穴部の車両上下方向長さよりも小さく形成され、
前記第２の穴部は、前記第１の穴部に対して、車両上方にオフセットするように形成されていることを特徴とする請求項２に記載のルーフフロントインナパネルの構造。
【請求項７】
前記前側縦壁部と前記フロントシールドの上部とでなす角度が鋭角であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のルーフフロントインナパネルの構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルーフパネルに取り付けられたルーフフロントインナパネルの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のルーフフロントインナパネルは、ルーフパネル及びフロントシールドに接続される部材である。このルーフフロントインナパネルは、フロントシールドの上部を固定し、ルーフの先端を固定している剛性部材である。
【０００３】
また、ルーフフロントインナパネルは、室内の気柱振動モードや車体振動モードにも影響があり、高い剛性が求められている。このため、ルーフフロントインナパネルを下向き凸のハット形状とし、ハット形状のツバ部でルーフパネルと結合するとともに、ツバ部を使ってフロントシールドの上部を固定している。ルーフフロントインナパネルの形状は、特許文献１に開示される例が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４７７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両斜め上前方からのルーフパネル前端（フロントシールド後端）部への荷重に対し、効率的な荷重吸収が求められる。このとき、最大荷重を抑え、平均的な荷重吸収が求められるが、上記の高剛性の要請とは相反するため、両立が難しい。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、弾性域変形では高剛性を発揮し、車体剛性を確保し振動騒音を低減するとともに、塑性変形時には段階的に変形して、平均的に荷重吸収するルーフフロントインナパネルの構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明に係るルーフフロントインナパネルの構造は、ルーフパネルの車両前方でフロントシールドの上方に配置され、車幅方向に延びるルーフフロントインナパネルの構造であって、前記ルーフパネルの下方に底面部が設けられ、前記底面部の車両前方端及び後方端のそれぞれから上方に沿って延びるように前側縦壁部及び後側縦壁部が形成され、前記前側縦壁部から車両前方に沿って延びるように前側ツバ部が形成され、前記後側縦壁部から車両後方に延びるように後側ツバ部が形成され、前記ルーフパネルの前端と前記前側ツバ部とが結合され、前記フロントシールド上端が前記前側ツバ部に固定されるルーフフロントインナパネルの構造において、前記前側ツバ部の前端部から車両前方に突出する凸形状部が形成され、前記凸形状部は前記ルーフパネルに結合され、前記凸形状部の車両後方の前記前側縦壁部には第１の面部が設けられ、前記第１の面部の車幅方向両側には第１の穴部が貫通して設けられている。
【０００８】
また、本発明に係るルーフフロントインナパネルの構造は、前記第１の面部の車幅方向両側の前記前側縦壁部には第２の面部が設けられ、前記第２の面部の車幅方向外側に第２の穴部が貫通して設けられている。
【０００９】
さらに、本発明に係るルーフフロントインナパネルの構造は、前記穴部は車幅方向に延び、前記面部及び穴部の車幅方向長さが同じになるように形成されている。
【００１０】
また、本発明に係るルーフフロントインナパネルの構造は、前記穴部は、車幅方向に長い長方形である。
【００１１】
さらに、本発明に係るルーフフロントインナパネルの構造は、前記凸形状部の車両後方の前記底面部には、第３の穴部が貫通して設けられている。
【００１２】
また、本発明に係るルーフフロントインナパネルの構造は、前記第２の穴部の車両上下方向長さは、前記第１の穴部の車両上下方向長さよりも小さく形成され、前記第２の穴部は、前記第１の穴部に対して、車両上方にオフセットするように形成されている。
【００１３】
さらに、本発明に係るルーフフロントインナパネルの構造は、前記前側縦壁部と前記フロントシールドの上部とでなす角度が鋭角である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ルーフパネルの車両前方でフロントシールドの上方に配置され、車幅方向に延びるルーフフロントインナパネルの構造であって、前記ルーフパネルの下方に底面部が設けられ、前記底面部の車両前方端及び後方端のそれぞれから上方に沿って延びるように前側縦壁部及び後側縦壁部が形成され、前記前側縦壁部から車両前方に沿って延びるように前側ツバ部が形成され、前記後側縦壁部から車両後方に延びるように後側ツバ部が形成され、前記ルーフパネルの前端と前記前側ツバ部とが結合され、前記フロントシールド上端が前記前側ツバ部に固定されるルーフフロントインナパネルの構造において、前記前側ツバ部の前端部から車両前方に突出する凸形状部が形成され、前記凸形状部は前記ルーフパネルに結合され、前記凸形状部の車両後方の前記前側縦壁部には第１の面部が設けられ、前記第１の面部の車幅方向両側には第１の穴部が貫通して設けられているので、凸形状部へ作用する荷重は前側縦壁を折る荷重となり、面部を折る変形が始まる。ここで左右の第１の穴部は脆弱部兼、変形許容高さを提供することができ、弾性域変形では高剛性を発揮し、車体剛性を確保し振動騒音を低減するとともに、塑性変形時には段階的に変形して、平均的に荷重吸収することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、前記第１の面部の車幅方向両側の前記前側縦壁部には第２の面部が設けられ、前記第２の面部の車幅方向外側に第２の穴部が貫通して設けられているので、前側縦壁部の折れ変形が幅方向に広がり、より安定して荷重吸収ができる。
【００１６】
さらに、本発明によれば、前記穴部は車幅方向に延び、前記面部及び穴部の車幅方向長さが同じになるように形成されているので、第１及び第２の面部の折れ変形を幅方向に広く伝達して、ルーフフロントインナパネルの広い範囲で荷重吸収することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記穴部は、車幅方向に長い長方形であるので、面部の足部が直線的になるので、折れ変形を安定して進めすことが可能になる。
【００１８】
また、本発明によれば、前記凸形状部の車両後方の前記底面部には、第３の穴部が貫通して設けられているので、ルーフフロントインナパネルの変形を許容することができ、衝撃を吸収することができる。
【００１９】
さらに、本発明によれば、前記第２の穴部の車両上下方向長さは、前記第１の穴部の車両上下方向長さよりも小さく形成され、前記第２の穴部は、前記第１の穴部に対して、車両上方にオフセットするように形成されているので、衝撃時の変形を最低限にすることが可能である。
【００２０】
さらに、本発明によれば、前記前側縦壁部と前記フロントシールドの上部とでなす角度が鋭角であるので、ルーフフロントインナパネルのＺ字変形を更に促進させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る第１の実施形態のルーフフロントインナパネルが取り付けられる車両の一部を示す斜視図である。
【図２】図１の車両の一部で、ルーフフロントインナパネルの周辺を示す斜視図である。
【図３】図２のルーフフロントインナパネルを拡大して示す上方斜視図である。
【図４】ルーフフロントインナパネルと図１のルーフパネルの結合部を示す斜視図である。
【図５】ルーフフロントインナパネルの上方視図である。
【図６】図５のVI−VI断面の斜視図である。
【図７】図６のルーフフロントインナパネルがフロントシールド及びルーフパネルに結合された状態を模式的に示す概略断面図である。
【図８】本発明に係る第２の実施形態のルーフフロントインナパネルを模式的に示す上面図で、（ａ）は第１の実施形態の上面図で（ｂ）は第２の実施形態の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係るルーフフロントインナパネル１０の構造の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
［第１の実施形態］
先ず、第１の実施形態について、図１〜図７を用いて説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態のルーフフロントインナパネル１０が取り付けられる車両の一部を示す斜視図である。図２は、図１の車両の一部で、ルーフフロントインナパネル１０の周辺を示す斜視図である。なお、図２では、後述する凸形状部１６の図示は省略している。
図３は、図２のルーフフロントインナパネル１０を拡大して示す上方斜視図である。図４は、ルーフフロントインナパネル１０と図１のルーフパネル１の結合部を示す斜視図である。図５は、ルーフフロントインナパネル１０の上方視図である。図６は、図５のVI−VI断面の斜視図である。図７は、図６のルーフフロントインナパネル１０がフロントシールド２及びルーフパネル１に結合された状態を模式的に示す概略断面図である。
【００２５】
本実施形態のルーフフロントインナパネル１０は、車両のルーフパネル１の車両前方でフロントシールド２の上方で、ルーフサイド３の間に配置される。このルーフフロントインナパネル１０は、車幅方向に延びる部材である。
【００２６】
ルーフフロントインナパネル１０は金属製の剛性部材で、底面部１１と、前側縦壁部１４及び後側縦壁部１５と、前側ツバ部１２及び後側ツバ部１３と、が形成されている。これらにより、車幅方向断面が、下方に凸のハット形状になる。
【００２７】
底面部１１は、ルーフパネル１の下方に互いに間隔を保つように形成される。前側縦壁部１４は、底面部１１の車両前方端から上方に沿って延びるように形成される。後側縦壁部１５は、底面部１１の車両後方端から上方に沿って延びるように形成される。
【００２８】
前側ツバ部１２は、前側縦壁部１４の上部から車両前方に沿って延びるように形成され、後側ツバ部１３は、後側縦壁部１５の上部から車両後方に延びるように形成される。後側ツバ部１３は、詳細な説明については省略するが、直接的又は間接的にルーフパネル１に取り付けられる。
【００２９】
ルーフフロントインナパネル１０は、ルーフパネル１の前端と前側ツバ部１２とが結合するように構成される。フロントシールド２の上端が前側ツバ部１２にシールド取付材（ゴム）を介して固定される。
【００３０】
前側ツバ部１２の前端部には、車両前方に突出する凸形状部１６が形成される。この凸形状部１６は、ルーフパネル１に結合される。凸形状部１６は、車幅方向に互いに車幅方向間隔をあけて複数形成されている。
【００３１】
一つの凸形状部１６（図５）の車両後方の前側縦壁部１４には、第１の面部２１が設けられる。第１の面部２１の車幅方向両側（図５における第１の面部２１の左右）には、車両前後方向に貫通する第１の穴部３１が設けられる。
【００３２】
第１の面部２１の車幅方向両側の前側縦壁部１４には、第２の面部２２が設けられる。すなわち、第１の穴部３１の車幅方向外側に、第２の面部２２が設けられている。この例では、第２の面部２２の車幅方向長さは、第１の面部２１の車幅方向長さと同じになるように形成される。第２の面部２２の車幅方向外側には、第２の穴部３２が設けられている。この例では、第２の穴部３２の車幅方向長さは、第１の穴部３１の車幅方向長さと同じになるように形成される。
【００３３】
また、第１及び第２の面部２１、２２の車幅方向長さと、第１及び第２の穴部３１、３２の車幅方向長さは、同じになるように形成される。さらに、第１及び第２の穴部３１、３２は、車幅方向に長い長方形である。
【００３４】
凸形状部１６の車両後方の底面部１１には、車両上下方向に貫通する第３の穴部３３が設けられている。第３の穴部３３は、車幅方向に互いに間隔をあけて二箇所形成されている。この場合、車幅方向中央の車両前後方向に対して対称に形成されている。
【００３５】
前側縦壁部１４の延びる方向は、図７に示すように荷重が作用する方向に対して、角度θ１で立ち上がる方向に設定されている。また、フロントシールド２の上部の面と、前側縦壁部１４とでなす角度θ２が鋭角である。ここで、荷重は、車両前方で斜め上前方から、凸形状部１６に向かって作用する。
【００３６】
続いて、ルーフフロントインナパネル１０に荷重が作用したときの変形について説明する。ルーフパネル１との結合部である凸形状部１６に荷重が作用すると、ルーフフロントインナパネル１０は変形する。
【００３７】
このときの荷重は、上述したように、車両前方で斜め上前方から、凸形状部１６に向かって作用する。図７の仮想的に示す質量体４０による荷重方向は、矢印Ｘで示す方向である。荷重がかかると、ルーフフロントインナパネル１０の凸形状部１６で下方に折れ曲がる。このとき、荷重の衝撃は、第１の穴部３１や第２の穴部３２で吸収される。さらに、荷重が作用すると、第３の穴部３３の周辺が変形する。
【００３８】
仮に、第１及び第２の穴部３１、３２が形成されていないと、前側縦壁部１４が突っ張ってしまい、衝撃が緩和されず、短時間に急激に大きな力（加速度）が作用することがある。また、第３の穴部３３を設けない場合にも、底面部１１が変形し始めるまでの間に底面部１１が突っ張るので、この間に大きな衝撃が作用することがある。
【００３９】
これに対して、本実施形態では、上述したように、第１〜第３の穴部３１〜３３が設けられているので、荷重の衝撃を緩和することができる。以下、穴部の効果について説明する。
【００４０】
凸形状部１６への荷重は前側縦壁部１４を折る荷重となり、第１の面部２１を折る変形が始まる。ここで左右の第１の穴部３１は脆弱部兼、変形許容高さを提供することができる。ここで、凸形状部１６に対応した部分が第１の面部２１ではなく、仮に穴部が設けられる場合には、凸形状部１６が単に根元で折れてしまい、前側縦壁部１４の変形を誘発しない。凸形状部１６と第１の面部２１とにより必要な抵抗が作用すると共に、第１及び第２の穴部３１、３２により、穴部の変形をコントロールして、短時間に瞬間的に発生する荷重を、当該短時間より長い所定の時間で平均化することができる。
【００４１】
また、凸形状部１６に対応した第１の面部２１の車幅方向に複数の穴部を設けられているので、前側縦壁部１４の折れ変形が幅方向に広がり、より安定して荷重吸収ができる。この例では、互いに隣り合う凸形状部１６の間隔内に、二つの穴部（第１及び第２の穴部３１、３２）を設けた構成となっている。
【００４２】
さらに、第１及び第２の穴部３１、３２を車幅方向に延びる形状にしているので、第１及び第２の面部２１、２２の折れ変形を幅方向に広く伝達して、ルーフフロントインナパネル１０の広い範囲で荷重吸収することができる。仮に、穴が縦長だと荷重吸収が大きいのに、車幅方向への展開が小さく、荷重がかかりすぎる。すなわち、作用する加速度のピークが高くなる。また、穴部の数を増やすと、細い面部の数も多くなり、塑性変形の荷重コントロールが難しくなる。
【００４３】
また、第１及び第２の穴部３１、３２の穴形状を、長方形とすることで、第１及び第２の面部２１、２２の足部が直線的になるので、折れ変形を安定して進めることが可能になる。
【００４４】
また、荷重による変形は、凸形状部１６を起点に前側縦壁部１４の折れ変形で進んでいくとともに、凸形状部１６を中心に斜め後方下側に押し込められていく。第１及び第２の穴部３１、３２による変形量の吸収が終わると、底面部１１に直接荷重が掛かるようになる。このため、第１の面部２１の後方に第３の穴部３３を設けることで、変形を許容することができ、衝撃を吸収することができる。すなわち、底面部１１が変形し始めるまでの間に底面部１１が突っ張って大きな衝撃が作用することを抑制することができる。
【００４５】
さらに、前側縦壁部１４を折る変形が進んだとき、ルーフフロントインナパネル１０のハット断面（車幅方向断面）は横断面がＺ字形に折れて、荷重吸収することが望ましい。凸形状部１６に荷重が掛かることで、下に凸のハット形状からＺ字形への変形が進んでいくが、前側縦壁部１４の角度を荷重方向に対して立てておくように設定され、さらに、フロントシールド２の上部の面と前側縦壁部１４とでなす角度θ２が鋭角に設定されているため、Ｚ字形への変形を更に促進させることが可能になる。
【００４６】
以上の説明からわかるように本実施形態のルーフフロントインナパネル１０の構造によれば、弾性域変形では高剛性を発揮し、車体剛性を確保し振動騒音を低減するとともに、塑性変形時には段階的に変形して、平均的に荷重吸収することが可能になる。
【００４７】
［第２の実施形態］
第２の実施形態について、図８を用いて説明する。図８は、本実施形態のルーフフロントインナパネル１０を模式的に示す上面図で、（ａ）は第１の実施形態（比較例）の上面図で、（ｂ）は本実施形態の上面図である。本実施形態は、第１の実施形態（図１〜図７）の変形例であって、第１の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
【００４８】
本実施形態の第２の穴部３２の車両上下方向長さは、第１の穴部３１の車両上下方向長さよりも小さく形成され、第２の穴部３２は、第１の穴部３１に対して、車両上方にオフセットするように形成されている。図８（ｂ）に示すように、第１の穴部３１の上端と、第２の穴部３２の上端が揃うように形成されている。第１の実施形態（ａ）と比較して、第２の穴部３２の面積が小さい。この例では、第１の面部２１を中心に車幅方向両側それぞれに第１及び第２の穴部３１、３２が設けられている。この場合には、第１の面部２１から遠い側の第２の穴部３２は、第１の穴部３１に比べて高さ寸法が小さく横に細長い長四角形状とし、前側縦壁部１４の上側に形成されている。
【００４９】
穴部の変形は、凸形状部１６に近い第１の穴部３１はほぼ潰れるが、遠い位置の第２の穴部３２は半分くらいしかつぶれない。第１の面部２１の折れに対応した変形なので、第１の面部２１の下辺の中心から２個の穴部（第１及び第２の穴部３１、３２）を隔てた面部の上辺の中心を結ぶ線（図８における破線Ｙ）から上側を変形領域と考えることができる。このことから、変形の潰れ代となる穴部は、この破線Ｙの上側にあれば、最低限の変形とすることが可能である。
【００５０】
したがって、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られ、さらに、ルーフフロントインナパネル１０の剛性を確保しつつ、効率よく衝撃吸収を行うことが可能になる。
【００５１】
［その他の実施形態］
上記実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
【００５２】
例えば、上記の実施形態では、第１及び第２の穴部３１、３２は長方形であるが、これに限らない。例えば、楕円でもよい。この場合、車幅方向に長い楕円がよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  ルーフパネル
２  フロントシールド
３  ルーフサイド
１０  ルーフフロントインナパネル
１１  底面部
１２  前側ツバ部
１３  後側ツバ部
１４  前側縦壁部
１５  後側縦壁部
２１  第１の面部
２２  第２の面部
３１  第１の穴部
３２  第２の穴部
３３  第３の穴部
４０  質量体
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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