特開 2024-82418 車両のルーフ構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024082418

(43)【公開日】2024-06-20

(54)【発明の名称】車両のルーフ構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/06 20060101AFI20240613BHJP

【ＦＩ】

B62D25/06 A

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022196252

(22)【出願日】2022-12-08

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(74)【代理人】

【識別番号】100200609

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 智和

(72)【発明者】

【氏名】御厨 隆秀

(72)【発明者】

【氏名】今井 一雅

(72)【発明者】

【氏名】平野 正人

(72)【発明者】

【氏名】土井 康嵩

【テーマコード（参考）】

3D203

【Ｆターム（参考）】

3D203AA02

3D203BB59

3D203BB62

3D203BB63

3D203CA53

3D203CA62

3D203CB04

3D203CB24

(57)【要約】

【課題】 ルーフパネルの重量を低減しつつ、当該ルーフパネルの共振に伴う振動を抑制することが可能な車両のルーフ構造を提供する。
【解決手段】 ルーフ構造Ａ１０は、一対の側方部材１１と、一対の側方部材１１に接合されたルーフパネル１２と、一対の側方部材１１、およびルーフパネル１２に接合された補強部材２０とを備える。ルーフパネル１２は、車幅方向において互いに離れた一対の接合領域１２１を含む。一対の接合領域１２１の各々は、一対の側方部材１１のいずれかに接合された第１接合部１２１Ａと、前記車幅方向において第１接合部１２１Ａよりも車両内方に位置し、かつ補強部材２０に接合された第２接合部１２１Ｂとを有する。前記車幅方向および車両上下方向を面内方向とする断面において、第１接合部１２１Ａと第２接合部１２１Ｂとに挟まれた一対の接合領域１２１のいずれかと、補強部材２０とは、閉鎖空間４０を構成している。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車幅方向において互いに離れた一対の側方部材と、
車両上方から車室を塞ぐとともに、前記一対の側方部材に接合されたルーフパネルと、
前記ルーフパネルよりも車両下方に位置し、かつ前記車幅方向に延びるとともに、前記一対の側方部材、および前記ルーフパネルに接合された補強部材と、を備え、
前記ルーフパネルは、前記車幅方向において互いに離れた一対の接合領域を含み、
前記一対の接合領域の各々は、前記一対の側方部材のいずれかに接合された第１接合部と、前記車幅方向において前記第１接合部よりも車両内方に位置し、かつ前記補強部材に接合された第２接合部と、を有し、
前記車幅方向および車両上下方向を面内方向とする断面において、前記第１接合部と前記第２接合部とに挟まれた前記一対の接合領域のいずれかと、前記補強部材と、は、閉鎖空間を構成している、車両のルーフ構造。

【請求項2】

前記一対の接合領域の各々は、前記第１接合部および前記第２接合部の各々に対して前記車両上方に膨出する側方ビードを含み、
前記側方ビードは、前記ルーフパネルのうち車外に露出した領域の前縁から後縁に至って延びている、請求項１に記載の車両のルーフ構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ルーフパネルを具備する車両のルーフ構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両上方から車室を塞ぐルーフパネルを具備する車両のルーフ構造の一例が開示されている。当該ルーフ構造は、ルーフパネルよりも車両下方に位置する複数のルーフ補強パネルをさらに具備する。複数のルーフ補強パネルは、ルーフパネルに接合されている。これにより、当該ルーフ構造の曲げ剛性の向上が図られている。

【0003】

上記ルーフ構造において、燃費効率や車両の走行安定性などの向上のため、ルーフパネルの板厚を縮小させることにより、当該ルーフパネルの重量を低減する方策を採ることがある。本方策を採る場合、ルーフパネルがたわみやすくなるため、当該ルーフパネルの曲げ剛性をより増加させる必要がある。しかし、ルーフパネルの曲げ剛性をより増加させるために当該ルーフパネルにビードなどの凹凸部を設けると、当該ルーフパネルの固有振動数が低下する。これにより、車両の走行時の振動に対してルーフパネルが共振しやすくなるため、当該ルーフパネルの共振に伴う振動によって、車内に発生するこもり音がより大きくなることが懸念される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－８６５９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、ルーフパネルの重量を低減しつつ、当該ルーフパネルの共振に伴う振動を抑制することが可能な車両のルーフ構造を提供することをその課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によって提供される車両のルーフ構造は、車幅方向において互いに離れた一対の側方部材と、車両上方から車室を塞ぐとともに、前記一対の側方部材に接合されたルーフパネルと、前記ルーフパネルよりも車両下方に位置し、かつ前記車幅方向に延びるとともに、前記一対の側方部材、および前記ルーフパネルに接合された補強部材とを備える。前記ルーフパネルは、前記車幅方向において互いに離れた一対の接合領域を含む。前記一対の接合領域の各々は、前記一対の側方部材のいずれかに接合された第１接合部と、前記車幅方向において前記第１接合部よりも車両内方に位置し、かつ前記補強部材に接合された第２接合部とを有する。前記車幅方向および車両上下方向を面内方向とする断面において、前記第１接合部と前記第２接合部とに挟まれた前記一対の接合領域のいずれかと、前記補強部材とは、閉鎖空間を構成している。

【0007】

本発明の実施において好ましくは、前記一対の接合領域の各々は、前記第１接合部および前記第２接合部の各々に対して前記車両上方に膨出する側方ビードを含む。前記側方ビードは、前記ルーフパネルのうち車外に露出した領域の前縁から後縁に至って延びている。

【発明の効果】

【0008】

本発明にかかる車両のルーフ構造によれば、ルーフパネルの重量を低減しつつ、当該ルーフパネルの共振に伴う振動を抑制することが可能となる。

【0009】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態にかかる車両のルーフ構造の平面図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。

【図3】図２の部分拡大図である。

【図4】本発明の第２実施形態にかかる車両のルーフ構造の部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明を実施するための形態について、添付図面に基づいて説明する。

【0012】

〔第１実施形態〕
図１～図３に基づき、本発明の第１実施形態にかかる車両のルーフ構造（以下「ルーフ構造Ａ１０」という。）について説明する。ルーフ構造Ａ１０は、車体１０のうち一対の側方部材１１、およびルーフパネル１２と、複数の補強部材２０とを備える。

【0013】

さらに、説明の便宜上、図において示されるｕｐｒを車両上方向、ｄｗｎを車両下方向、ｆｒを車両前方向、ｒｒを車両後方向、ｒｈを車両右方向、ｌｈを車両左方向とする。以下の説明で、特記なく上下を用いる場合は、車両上下方向の上下を指す。特記なく前後を用いる場合は、車両前後方向の前後を指す。車幅方向の車両内方とは、車幅方向（車両左右方向）のうち車内側（車室側）を指す。車幅方向の車両外方とは、車幅方向のうち車外側を指す。

【0014】

車体１０は、車両の骨格をなすとともに、車外に露出している。図１に示すように、車体１０は、一対の側方部材１１、ルーフパネル１２、一対のフロントピラー１３、一対のリアピラー１４、ウインドウ１５およびバックドアパネル１６を含む。

【0015】

図１に示すように、一対の側方部材１１は、車幅方向において互いに離れている。一対の側方部材１１の各々は、車両前後方向に延びている。一対の側方部材１１の各々は、ルーフサイドレールを含む。図２に示すように、一対の側方部材１１は、アウタパネル１１１およびインナパネル１１２を有する。アウタパネル１１１は、車外に露出している。インナパネル１１２は、アウタパネル１１１よりも車両内方に位置する。インナパネル１１２は、アウタパネル１１１に接合されている。

【0016】

図１に示すように、ルーフパネル１２は、車幅方向において一対の側方部材１１の間に位置する。ルーフパネル１２は、車両上方から車室を塞いでいる。図２に示すように、ルーフパネル１２は、一対の側方部材１１に接合されている。

【0017】

図１に示すように、ルーフパネル１２のうち車外に露出した領域は、前縁１２Ａおよび後縁１２Ｂを含む。前縁１２Ａは、当該領域の前端に位置する。後縁１２Ｂは、当該領域の後端に位置する。前縁１２Ａおよび後縁１２Ｂの各々は、車幅方向に延びている。

【0018】

図１に示すように、一対のフロントピラー１３は、車両前方に位置する。一対のフロントピラー１３は、車幅方向において互いに離れている。一対のフロントピラー１３の各々は、車両上下方向に延びている。一対の側方部材１１は、一対のフロントピラー１３に個別に接合されている。

【0019】

図１に示すように、一対のリアピラー１４は、車両後方に位置する。一対のリアピラー１４は、車幅方向において互いに離れている。一対のリアピラー１４の各々は、車両上下方向に延びている。一対の側方部材１１は、一対のリアピラー１４に個別に接合されている。

【0020】

図１に示すように、ウインドウ１５は、ルーフパネル１２の前縁１２Ａよりも車両前方に位置する。ウインドウ１５は、車幅方向において一対のフロントピラー１３の間に位置する。バックドアパネル１６は、ルーフパネル１２の後縁１２Ｂよりも車両後方に位置する。バックドアパネル１６は、車幅方向において一対のリアピラー１４の間に位置する。

【0021】

複数の補強部材２０は、図１および図２に示すように、ルーフパネル１２よりも車両下方に位置する。複数の補強部材２０の各々は、車幅方向に延びている。複数の補強部材２０の各々は、一対の側方部材１１、およびルーフパネル１２に接合されている。複数の補強部材２０の各々は、マスチック材３０を介してルーフパネル１２に接合されている。

【0022】

図１に示すように、複数の補強部材２０は、第１部材２１、第２部材２２、第３部材２３および第４部材２４を含む。複数の補強部材２０は、車両前後方向においてルーフパネル１２の前縁１２Ａから後縁１２Ｂにかけて、第１部材２１、第２部材２２、第３部材２３、第４部材２４、第５部材２５の順に配列されている。

【0023】

図１および図２に示すように、ルーフパネル１２は、車幅方向において互いに離れた一対の接合領域１２１を含む。ルーフ構造Ａ１０においては、一対の接合領域１２１は、一対の側方部材１１と、複数の補強部材２０のいずれかとに対するルーフパネル１２の接合対象部位に相当する。したがって、一対の接合領域１２１は、複数の補強部材２０の各々に対して個別に設定されている。車両上下方向に視て、一対の接合領域１２１は、複数の補強部材２０のいずれかに重なっている。以下、ルーフ構造Ａ１０の説明においては、複数の補強部材２０のうち第４部材２４に対応する一対の接合領域１２１を説明対象とする。

【0024】

図２および図３に示すように、一対の接合領域１２１の各々は、第１接合部１２１Ａおよび第２接合部１２１Ｂを有する。第１接合部１２１Ａは、一対の側方部材１１のいずれかにスポット溶接により接合されている。車両上下方向において一対の側方部材１１のいずれかと第１接合部１２１Ａとの間には、第４部材２４の接合部２０１が位置している。接合部２０１は、第１接合部１２１Ａとともに一対の側方部材１１のいずれかにスポット溶接により接合されている。これにより、第１接合部１２１Ａは、接合部２０１にも接合されている。この他、第１接合部１２１Ａが一対の側方部材１１のいずれかのアウタパネル１１１に接合され、かつ接合部２０１が一対の側方部材１１のいずれかのインナパネル１１２に接合された構成でもよい。本構成においては、第１接合部１２１Ａは、接合部２０１から離れている。

【0025】

図２および図３に示すように、第２接合部１２１Ｂは、車幅方向において第１接合部１２１Ａよりも車両内方に位置する。第２接合部１２１Ｂは、マスチック材３０を介して第４部材２４に接合されている。マスチック材３０のヤング率は、１．０Ｎ／ｍｍ²以上であることが好ましい。さらにマスチック材３０の構造減衰係数は、０．４以上であることが好ましい。マスチック材３０のヤング率および構造減衰係数を上記の数値範囲に設定することにより、ルーフパネル１２の共振に伴う振動をマスチック材３０が減衰するという効果を発揮する。

【0026】

図２に示すように、ルーフ構造Ａ１０においては、一対の拡張部材１７が一対の側方部材１１の各々のインナパネル１１２に個別に接合されている。一対の拡張部材１７は、第４部材２４よりも車両下方に位置する。一対の拡張部材１７は、第４部材２４に接合されている。

【0027】

図３に示すように、車幅方向および車両上下方向を面内とする断面において、第１接合部１２１Ａと第２接合部１２１Ｂとに挟まれた一対の接合領域１２１のいずれかと、第４部材２４とは、閉鎖空間４０を構成している。ルーフ構造Ａ１０においては、閉鎖空間４０を構成する一対の接合領域１２１のいずれかの部位は、第１接合部１２１Ａおよび第２接合部１２１Ｂの各々に対して車両上方に膨出している。

【0028】

図１および図２に示すように、ルーフパネル１２には、一対の側方ビード１２２が設けられている。一対の側方ビード１２２の各々は、車幅方向において互いに離れている。一対の接合領域１２１は、一対の側方ビード１２２を個別に含む。図３に示すように、一対の接合領域１２１の各々において、側方ビード１２２は、第１接合部１２１Ａおよび第２接合部１２１Ｂの各々に対して車両上方に膨出している。一対の側方ビード１２２の各々は、ルーフパネル１２の前縁１２Ａから後縁１２Ｂに至って延びている。

【0029】

図１および図２に示すように、ルーフパネル１２には、一対の中間ビード１２３が設けられている。一対の中間ビード１２３の各々は、車幅方向において一対の側方ビード１２２の間に位置する。一対の中間ビード１２３の各々は、マスチック材３０に対して車両上方に膨出している。一対の中間ビード１２３の各々は、車両前後方向に延びており、かつルーフパネル１２の前縁１２Ａおよび後縁１２Ｂから離れている。

【0030】

次に、ルーフ構造Ａ１０の作用効果について説明する。

【0031】

ルーフ構造Ａ１０は、一対の側方部材１１、ルーフパネル１２および補強部材２０を備える。ルーフパネル１２は、一対の接合領域１２１を含む。一対の接合領域１２１の各々は、一対の側方部材１１のいずれかに接合された第１接合部１２１Ａと、車幅方向において第１接合部１２１Ａよりも車両内方に位置し、かつ補強部材２０に接合された第２接合部１２１Ｂとを有する。車幅方向および車両上下方向を面内方向とする断面において、第１接合部１２１Ａと第２接合部１２１Ｂとに挟まれた一対の接合領域１２１のいずれかと、補強部材２０とは、閉鎖空間４０を構成している。

【0032】

上記構成をとることにより、一対の側方部材１１、ルーフパネル１２および補強部材２０を構成要素とするルーフ構造Ａ１０の全体の曲げ剛性を増加させることができる。このため、ルーフパネル１２の重量低減の対策として、ルーフパネル１２の単体での曲げ剛性を過度に高く設定する必要がなくなる。これにより、車体１０に作用する荷重に対してルーフ構造Ａ１０がより強靱に抵抗しつつ、ルーフパネル１２の固有振動数の低下が抑制される。このため、ルーフパネル１２の固有振動数が、車両の変速機がロックアップ状態に移行した際に駆動系統から発生する約３０Ｈｚのピーク振動数よりも大きなものとなるため、駆動系統などからの振動に対するルーフパネル１２の共振に伴う振動を抑制できる。したがって、上記構成によれば、ルーフ構造Ａ１０においては、ルーフパネル１２の重量を低減しつつ、ルーフパネル１２の共振に伴う振動を抑制することが可能となる。

【0033】

ルーフパネル１２の一対の接合領域１２１の各々は、第１接合部１２１Ａおよび第２接合部１２１Ｂに対して車両上方に膨出する側方ビード１２２を含む。側方ビード１２２は、ルーフパネル１２のうち外部に露出した領域の前縁１２Ａあら後縁１２Ｂに至って延びている。本構成をとることにより、車両前後方向において閉鎖空間４０がより拡張されるとともに、ルーフパネル１２の曲げ剛性が車両前後方向の全体にわたって一様なものとなる。これにより、ルーフ構造Ａ１０の全体の曲げ剛性をさらに増加させることができるため、ルーフパネル１２の共振に伴う振動を抑制しつつ、ルーフパネル１２のさらなる重量低減を図ることが可能となる。

【0034】

〔第２実施形態〕
図４に基づき、本発明の第２実施形態にかかる車両のルーフ構造（以下「ルーフ構造Ａ２０」という。）について説明する。本図において、先述したルーフ構造Ａ１０と同一、または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図４は、ルーフ構造Ａ１０を示す図３に対応している。

【0035】

ルーフ構造Ａ２０においては、ルーフパネル１２、および複数の補強部材２０の構成が、ルーフ構造Ａ１０の当該構成と異なる。

【0036】

複数の補強部材２０の各々には、一対の陥入部２０２が設けられている。車両上下方向に視て、ルーフパネル１２の一対の接合領域１２１は、一対の陥入部２０２に個別に重なっている。ルーフ構造Ａ２０の説明においては、図４に示すように、一対の陥入部２０２のうちのいずれかと、これに対応する一対の接合領域１２１のいずれかとを説明対象とする。

【0037】

図４に示すように、陥入部２０２は、マスチック材３０に対して下方に凹んでいる。一方、ルーフパネル１２には、一対の側方ビード１２２、および一対の中間ビード１２３が設けられていない。車外に露出するルーフパネル１２の領域は、平坦となっている。

【0038】

図４に示すように、ルーフ構造Ａ２０においても、車幅方向および車両上下方向を面内とする断面において、第１接合部１２１Ａと第２接合部１２１Ｂとに挟まれた一対の接合領域１２１のいずれかと、第４部材２４とは、閉鎖空間４０を構成している。

【0039】

次に、ルーフ構造Ａ２０の作用効果について説明する。

【0040】

ルーフ構造Ａ２０は、一対の側方部材１１、ルーフパネル１２および補強部材２０を備える。ルーフパネル１２は、一対の接合領域１２１を含む。一対の接合領域１２１の各々は、一対の側方部材１１のいずれかに接合された第１接合部１２１Ａと、車幅方向において第１接合部１２１Ａよりも車両内方に位置し、かつ補強部材２０に接合された第２接合部１２１Ｂとを有する。車幅方向および車両上下方向を面内方向とする断面において、第１接合部１２１Ａと第２接合部１２１Ｂとに挟まれた一対の接合領域１２１のいずれかと、補強部材２０とは、閉鎖空間４０を構成している。したがって、本構成によれば、ルーフ構造Ａ２０においても、ルーフパネル１２の重量を低減しつつ、ルーフパネル１２の共振に伴う振動を抑制することが可能となる。

【0041】

本発明においては、閉鎖空間４０を構成するルーフパネル１２の一対の接合領域１２１は、複数の補強部材２０の全てに対して個別に設定する必要はない。たとえば、車体１０の構成などに応じて、複数の補強部材２０のいずれか一つに閉鎖空間４０を構成する一対の接合領域１２１を設定する場合を採ってもよい。

【0042】

本発明は、先述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

【符号の説明】

【0043】

Ａ１０，Ａ２０：ルーフ構造
１０：車体
１１：側方部材
１１１：アウタパネル
１１２：インナパネル
１２：ルーフパネル
１２Ａ：前縁
１２Ｂ：後縁
１２１：接合領域
１２１Ａ：第１接合部
１２１Ｂ：第２接合部
１２２：側方ビード
１２３：中間ビード
１３：フロントピラー
１４：リアピラー
１５：ウインドウ
１６：バックドアパネル
１７：拡張部材
２０：補強部材
２１～２５：第１部材～第５部材
２０１：接合部
２０２：陥入部
３０：マスチック材
４０：閉鎖空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】