自動車のルーフ構造
【課題】製造コストや車体重量の増大を必要最小限に抑えながら、ルーフパネルの振動を効果的に低減する。
【解決手段】ルーフパネル３の下面に沿って車幅方向に延び、その両端部が左右一対のルーフサイドレール１，１に固定されるとともに、上面が制振材２９を介して上記ルーフパネル３と当接するレインフォースメント１８を備えた自動車のルーフ構造において、上記レインフォースメント１８の車幅方向の中間部２３に、左右の側方部２７，２７よりも車両前方および後方に突出する拡大部２５を設け、この拡大部２５を含む上記レインフォースメント１８の中間部２３に、上記制振材２９を設ける。
【解決手段】ルーフパネル３の下面に沿って車幅方向に延び、その両端部が左右一対のルーフサイドレール１，１に固定されるとともに、上面が制振材２９を介して上記ルーフパネル３と当接するレインフォースメント１８を備えた自動車のルーフ構造において、上記レインフォースメント１８の車幅方向の中間部２３に、左右の側方部２７，２７よりも車両前方および後方に突出する拡大部２５を設け、この拡大部２５を含む上記レインフォースメント１８の中間部２３に、上記制振材２９を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレールと、その間を覆うように設置されるルーフパネルとを有した自動車のルーフ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、左右一対のルーフサイドレールの間がルーフパネルで覆われた自動車のルーフ構造において、上記一対のルーフサイドレールの間に、車幅方向に延びて両者を互いに連結するルーフレインフォースメントを設けるとともに、このルーフレインフォースメントの上面に、ウレタン製のクッション材等からなる制振材を設け、この制振材を介して上記ルーフレインフォースメントに上記ルーフパネルを支持させることにより、ルーフサイドレール等から上記ルーフパネルに伝達された振動エネルギーを減衰させてルーフパネルの振動を低減することが行われている。
【特許文献１】特開２００６−３６１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のような構成において、ルーフパネルの振動をより効果的に低減するには、上記ルーフレインフォースメントの前後幅をできるだけ大きくし、その上面に確保されたより広範な領域に上記制振材を配置することが望ましい。しかしながら、上記ルーフレインフォースメントの前後幅をむやみに大きくすると、車体重量が必要以上に重くなるとともに、製造コストの増大を招いてしまう。
【０００４】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、製造コストや車体重量の増大を必要最小限に抑えながら、ルーフパネルの振動を効果的に低減することのできる自動車のルーフ構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためのものとして、本発明は、車体の前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレールと、その間を覆うように設置されるルーフパネルとを有した自動車のルーフ構造であって、上記ルーフパネルの下面に沿って車幅方向に延び、その両端部が上記一対のルーフサイドレールに固定されるとともに、上面が制振材を介して上記ルーフパネルと当接するルーフレインフォースメントを備え、該ルーフレインフォースメントは、その車幅方向の中間部に、左右の側方部よりも車両前方または後方に突出するように形成された拡大部を有し、この拡大部を含む上記ルーフレインフォースメントの中間部に、上記制振材が設けられたことを特徴とするものである（請求項１）。
【０００６】
本発明によれば、ルーフレインフォースメントの中間部に車両前方または後方に突出する拡大部を設け、振動時の振幅が大きくなり易いルーフパネルの中間領域（つまりルーフパネル下面のうちルーフサイドレールから車幅方向に離間した領域）を、上記拡大部の存在により前後幅が相対的に大きくされた上記中間部に制振材を介して支持させるようにしたため、上記ルーフパネルに伝達される振動エネルギーを効率よく減衰させてルーフパネルの振動を効果的に低減することができる。
【０００７】
しかも、上記ルーフレインフォースメントの中間部にのみ上記のような拡大部を設けたことにより、その左右の側方部の前後幅をルーフ部の補強上必要な範囲で比較的小さい寸法に抑えることができるため、上記ルーフレインフォースメント全体の前後幅が必要以上に大きくなって製造コストや車体重量が増大するのを効果的に抑制することができる。
【０００８】
上記ルーフレインフォースメントの前方には、上記ルーフサイドレールの前端部どうしを連結するフロントルーフヘッダが設けられ、上記ルーフレインフォースメントは、上記左右一対のルーフサイドレールのうちセンターピラーの上端が接続される部位どうしを互いに連結する第１のレインフォースメントと、この第１のレインフォースメントと上記フロントルーフヘッダとの間に配設される第２のレインフォースメントとを有し、上記拡大部は、上記第２のレインフォースメントに設けられていることが好ましい（請求項２）。
【０００９】
このように、ルーフ部の前端に位置するフロントルーフヘッダと、ルーフ部の前後方向中央に位置する第１のレインフォースメントとの間に、第２のレインフォースメントを配設し、この第２のレインフォースメントに上記拡大部を設けた場合には、エンジン等の駆動系に近いために他の部位に比べてより大きな振動エネルギーが入力される傾向にあるルーフパネルの前方部を、上記拡大部の存在により面積が拡大された上記第２のレインフォースメントの中間部で支持することができるため、車体重量等の増大を抑制しながらより効率的にルーフパネルの振動を低減できるという利点がある。
【００１０】
この場合、上記第２のレインフォースメントが、上記第１のレインフォースメントとフロントルーフヘッダとの間の前後方向略中央位置に配設され、上記拡大部が、その左右の側方部よりも車両前方および後方の両側に突出するように形成されていることが好ましい（請求項３）。
【００１１】
このようにすれば、各拡大部の個別の前後方向突出量をそれほど大きくしなくても、上記第２のレインフォースメントの中間部に比較的大きな面積が確保されるとともに、この大面積の中間部によってルーフパネルが前後方向にバランスよく支持されるため、各拡大部の支持剛性を充分に確保しつつルーフパネルの振動を効果的に低減できるという利点がある。
【００１２】
上記第２のレインフォースメントが、上記第１のレインフォースメントとフロントルーフヘッダとの間の前後方向中央から車両後方側にオフセットした位置に配設され、上記拡大部が、その左右の側方部よりも車両前方側にのみ突出するように形成されていることも、また好ましい（請求項４）。
【００１３】
このようにすれば、変形が生じ易いルーフ部の中央部を重点的に補強しながら、上記第２のルーフレインフォースメントの中間部によるルーフパネルの支持領域を適正に確保して上記ルーフパネルの振動を効果的に低減できるという利点がある。
【００１４】
上記ルーフレインフォースメントには、そのうちの少なくとも拡大部に、下方に凹入された凹入部が、車幅方向に延びるように設置されていることが好ましい（請求項５）。
【００１５】
このようにすれば、上記拡大部の車幅方向に延びる軸線に関する曲げ剛性を簡単かつ効果的に向上させることができ、当該拡大部により上記ルーフパネルを高剛性に支持してその振動をより効果的に低減できるという利点がある。
【００１６】
上記凹入部は、上記拡大部のうち少なくとも車幅方向の側端部を除いた領域に設けられていることが好ましい（請求項６）。
【００１７】
このようにすれば、上記拡大部の前後方向の突出量が比較的大きい場合においても、この拡大部の前後方向に延びる軸線に関する曲げ剛性を充分に確保できるという利点がある。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明の自動車のルーフ構造によれば、製造コストや車体重量の増大を必要最小限に抑えながら、ルーフパネルの振動を効果的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施形態１）
以下、本発明の第１の実施形態にかかる自動車のルーフ構造を図１〜図４に基づいて説明する。なお、図１は上記ルーフ構造が採用された車体の基本骨格を示す斜視図、図２は車体のルーフ部を下から（車室内側から）見た底面図、図３は図２のIII−III線に沿った断面図、図４は図２のIV−IV線に沿った断面図である。
【００２０】
図１に示すように、ルーフ部の左右両側辺部には、車体の前後方向に延びる一対のルーフサイドレール１，１が設置されており、この各ルーフサイドレール１，１の間の領域が、鋼板製パネル等からなるルーフパネル３によって覆われている。上記ルーフサイドレール１の前端部、後端部、およびその間の前後方向中心部には、上下方向に延びるフロントピラー５、リヤピラー６、センターピラー７の各ピラーの上端部がそれぞれ接続されている。また、これら各ピラー５〜７は、その下端部が、車体の下部側辺を構成するサイドシル１１に直接または間接的に接続されるようになっている。なお、図中の９はフロントサイドフレームであり、このフロントサイドフレーム９は、エンジンルームの左右両側辺部を前後方向に延びるように設置されている。
【００２１】
図２に示すように、上記一対のルーフサイドレール１，１の間には、ルーフパネル３の前縁部および後縁部の下面に沿って車幅方向に延びるフロントルーフヘッダ１３およびリヤルーフヘッダ１５が設置されるとともに、これら両部材の間には、ルーフパネル３の下面に沿って車幅方向に延びる第１〜第３のレインフォースメント１７〜１９からなるルーフレインフォースメント２０が設置されている。
【００２２】
上記フロントルーフヘッダ１３、リヤルーフヘッダ１５、および第１〜第３のレインフォースメント１７〜１９は、それぞれの両端部が、上記ルーフサイドレール１，１の前後方向各部にスポット溶接等によって接合（固定）されることにより、上記ルーフサイドレール１，１を相互に連結するように構成されている。すなわち、ルーフサイドレール１，１の前端部どうしが上記フロントルーフヘッダ１３によって連結されるとともに、ルーフサイドレール１，１の後端部どうしが上記リヤルーフヘッダ１５によって連結され、さらにこれら各ルーフヘッダ１３，１５の間に位置するルーフサイドレール１，１の前後方向３箇所が、第１〜第３のレインフォースメント１７〜１９によって相互に連結されている。
【００２３】
上記ルーフレインフォースメント２０のうちの第１のレインフォースメント１７は、ルーフパネル３下面の前後方向中心付近に配設されることにより、上記一対のルーフサイドレール１，１のうちセンターピラー７の上端が接続される部位どうしを連結するように構成されている。そして、この第１のレインフォースメント１７と上記フロントルーフヘッダ１３との間に第２のレインフォースメント１８が配設されるとともに、上記第１のレインフォースメント１７と上記リヤルーフヘッダ１５との間に第３のレインフォースメント１９が配設され、これら前後方向に並設された第１〜第３のレインフォースメント１７〜１９により、ルーフ部が前後方向の略全体に亘って効果的に補強されるようになっている。
【００２４】
また、上記ルーフレインフォースメント２０のうち、ルーフ部の略中央に位置する第１のレインフォースメント１７は、一様に大きな前後幅をもって車幅方向に延びるように形成され、ルーフレインフォースメント２０の中で最も強度の高い補強部材として構成されている。これにより、上記各ルーフヘッダ１３，１５からの前後方向の離間距離が大きいために最も変形が生じ易いルーフ部の中央部が充分に補強されて、例えば車両の側突時におけるキャビンの変形がより効果的に抑制されるようになっている。すなわち、車両の側突時にセンターピラー７等を通じて横向きの大きな衝撃荷重がルーフ部に入力された場合においても、その衝撃荷重が高剛性な上記第１のレインフォースメント１７を介して効率よく車体各部に分散されることにより、キャビンが車幅方向につぶれるように変形することが効果的に抑制され、キャビン内の乗員の安全性が充分に確保されるようになっている。
【００２５】
一方、上記第１のレインフォースメント１７の前後の第２および第３のレインフォースメント１８，１９は、各ルーフヘッダ１３，１５と上記第１のレインフォースメント１７との間に補完的に配設されてその間の領域を補強することにより、上記のような耐側突性能をさらに高める役割を果たしている。ただし、これら第２および第３のレインフォースメント１８，１９には、上記第１のレインフォースメント１７ほど大きな補強能力が要求されないため、各レインフォースメント１８，１９の前後幅は上記第１のレインフォースメント１７よりも小さい値に設定されている。
【００２６】
このような第２および第３のレインフォースメント１８，１９のうち、前方側に位置する第２のレインフォースメント１８は、その車幅方向の中間部２３の前後幅が、左右の側方部２７，２７よりも大きくなるように形成されている。すなわち、第２のレインフォースメント１８は、その車幅方向の中間部２３に、左右の側方部２７，２７よりも車両前方および後方に突出するように形成された前後一対の拡大部２５，２５を有しており、この拡大部２５の分だけ、上記中間部２３の前後幅が左右の側方部２７，２７よりも大きくなるように形成されている。
【００２７】
また、上記第２のレインフォースメント１８は、上記第１のレインフォースメント１７とフロントルーフヘッダ１３との間の前後方向略中央位置に配設されている。具体的に、上記第２のレインフォースメント１８は、その車幅方向に延びる中心線Ａが、上記第１のレインフォースメント１７およびフロントルーフヘッダ１３から略等間隔を置いて位置するように配設されている。
【００２８】
図２および図３に示すように、上記各ルーフヘッダ１３，１５、および各レインフォースメント１７〜１９の上面には、ウレタンや合成ゴム等の弾性体、または弾性を有する接着剤等からなる複数の制振材２９がそれぞれ設けられており、この制振材２９を介してルーフパネル３の前後方向各部が上記各ルーフヘッダ１３，１５やレインフォースメント１７〜１９に支持されている。なお、図３では、リヤルーフヘッダ１５が設置されるルーフ部の後端部が省略されているが、その構造は反対側のフロントルーフヘッダ１３の設置部と同様である。また、図３において３０はフロントガラスである。
【００２９】
上記制振材２９は、ルーフパネル３の下面に当接する状態で各ルーフヘッダ１３，１５やレインフォースメント１７〜１９の上面に固定されている。このように構成された制振材２９は、上記ルーフパネル３に伝達される振動を低減する役割を果たす。すなわち、ルーフパネル３には、エンジンやミッション等の駆動系で発生する振動や、走行時にサスペンション等から入力される様々な振動が、それらの振動源とつながったフロントサイドフレーム９やサイドシル１１、各ピラー５〜７等の部材から左右のルーフサイドレール１を通じて伝達されるが、上記ルーフパネル３の各部が弾性体等からなる上記制振材２９を介して支持されていることから、このルーフパネル３に伝達された振動エネルギーは、上記制振材２９によって効率よく吸収されて減衰する。
【００３０】
上記制振材２９は、各ルーフヘッダ１３，１５、および各レインフォースメント１７〜１９のそれぞれの上面において、車幅方向に略等間隔を置いて並ぶように設置されている。このうち、特に第２のレインフォースメント１８の上面に設けられた制振材２９に着目すると、このレインフォースメント１８上の制振材２９は、その多くが、上記拡大部２５を含む中間部２３の上面に設けられている。具体的に、この中間部２３の上面において、上記制振材２９は、前後の拡大部２５，２５の端縁部と、その間の２箇所（各拡大部２５の基端部付近）との、前後方向４箇所でそれぞれ車幅方向に並ぶように設置されている。
【００３１】
図２〜図４に示すように、上記第２のレインフォースメント１８には、下方に凹入する凹入部３１が、車幅方向に延びる中心線Ａに沿って設置されている。また、第２のレインフォースメント１８の前後の拡大部２５，２５にも、それぞれ車幅方向に延びる凹入部３３が設置されている。そして、これら凹入部３１，３３の存在により、第２のレインフォースメント１８の車幅方向に延びる軸線に関する断面係数（つまり図３や図４に示される車幅方向と直交する断面の断面係数）が増大し、当該レインフォースメント１８の車幅方向の曲げ剛性、つまり、車幅方向の中間部２３を左右の側方部２７に対し上下方向に変位させる荷重等に対する剛性が強化されるようになっている。特に、この第２のレインフォースメント１８の中間部２３には、左右の側方部２７よりも広い前後幅が確保されている上に、車幅方向に延びる３つの凹入部３３，３１，３３が形成されているため、その剛性は高いものとなる。また、各凹入部３３，３１，３３の間および前後の４箇所は、相対的に上方に突出しており、当該突出箇所の上面に、上記制振材２９がそれぞれ設けられている。
【００３２】
一方、上記第１および第３のレインフォースメント１７，１９にも、車幅方向に延びる１つまたは複数の凹入部３５，３７がそれぞれ設けられ、これら凹入部３５，３７の前後において上方に突出した箇所（各レインフォースメント１７，１９の前後縁部）に、上記制振材２９がそれぞれ設けられている。
【００３３】
上記のように車体の前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレール１と、その間を覆うように設置されるルーフパネル３とを有した自動車のルーフ構造において、上記一対のルーフサイドレール１の間に、ルーフパネル３の下面に沿って車幅方向に延び、上面が制振材２９を介して上記ルーフパネル３と当接する第１〜第３のレインフォースメント１７〜１９からなるルーフレインフォースメント２０を設けるとともに、このうちの第２のレインフォースメント１８の車幅方向の中間部２３に、左右の側方部２７，２７よりも車両前方および後方に突出するように形成された拡大部２５，２５を設け、この拡大部２５を含む上記レインフォースメント１８の中間部２３に、上記制振材２９を設けるようにした上記第１実施形態の構成によれば、製造コストや車体重量の増大を必要最小限に抑えながら、ルーフパネル３の振動を効果的に低減できるという利点がある。
【００３４】
すなわち、上記のような拡大部２５を設けて第２のレインフォースメント１８の中間部２３の前後幅を相対的に大きくし、この中間部２３の上面に制振材２９を設けることにより、振動時の振幅が大きくなり易いルーフパネル３の中間領域（つまりルーフパネル３下面のうちルーフサイドレール１から車幅方向に離間した領域）が、比較的広い面積を有する上記レインフォースメント１８の中間部２３に制振材２９を介して支持されるように構成したため、上記ルーフパネル３に伝達される振動エネルギーを効率よく減衰させてルーフパネル３の振動を効果的に低減することができる。
【００３５】
しかも、上記レインフォースメント１８の中間部２３にのみ上記のような拡大部２５を設けたことにより、その左右の側方部２７の前後幅をルーフ部の補強上必要な範囲で比較的小さい寸法に抑えることができるため、上記レインフォースメント１８全体の前後幅が必要以上に大きくなって製造コストや車体重量が増大するのを効果的に抑制することができる。
【００３６】
特に、上記第１実施形態のように、ルーフ部の前端に位置するフロントルーフヘッダ１３と、ルーフ部の前後方向中央に位置する第１のレインフォースメント１７との間に、上記第２のレインフォースメント１８を配設し、この第２のレインフォースメント１８に上記拡大部２５を設けた場合には、エンジン等の駆動系に近いために他の部位に比べてより大きな振動エネルギーが入力される傾向にあるルーフパネル３の前方部を、上記拡大部２５を含んだ大きな面積の中間部２３で支持することができるため、車体重量等の増大を抑制しながらより効率的にルーフパネル３の振動を低減できるという利点がある。
【００３７】
さらに、上記第１実施形態のように、第１のレインフォースメント１７とフロントルーフヘッダ１３との間の前後方向中央位置に上記第２のレインフォースメント１８を配設し、当該レインフォースメント１８の左右の側方部２７よりも車両前方および後方の両側に突出するように上記拡大部２５，２５を設けた場合には、各拡大部２５，２５の個別の前後方向突出量をそれほど大きくしなくても、上記第２のレインフォースメント１８の中間部２３に比較的大きな面積が確保されるとともに、この大面積の中間部２３によってルーフパネル３が前後方向にバランスよく支持されるため、各拡大部２５，２５の支持剛性を充分に確保しつつルーフパネル３の振動を効果的に低減できるという利点がある。
【００３８】
また、上記第１実施形態では、第１〜第３のレインフォースメント１７〜１９に、下方に凹入する凹入部（３１や３５等）を車幅方向に延びるような状態で設置することにより、各レインフォースメント１７〜１９の車幅方向に延びる軸線に関する断面係数を増大させるようにしたため、上記各レインフォースメント１７〜１９の車幅方向の曲げ剛性、つまり、車幅方向の中間部２３を左右の側方部２７に対し上下方向に変位させる荷重等に対する剛性を効果的に向上させてルーフ部をより効率よく補強できるという利点がある。
【００３９】
特に、上記第１実施形態では、第２のレインフォースメント１８の拡大部２５にも凹入部３３を設けたため、ルーフパネル３の中間領域を支持する上記レインフォースメント１８の中間部２３の剛性をより効果的に向上させてルーフパネル３の振動をさらに低減できるという利点がある。
【００４０】
（実施形態２）
図５〜図８は、本発明の第２の実施形態を示しており、図５はルーフ部を下から（車室内側から）見た底面図、図６は図５のVI−VI線に沿った断面図、図７は図５のVII−VII線に沿った断面図、図８は図５のVIII−VIII線に沿った断面図である。なお、これらの図において、上記第１実施形態と同一構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
図５に示すように、当第２実施形態の自動車のルーフ構造では、左右一対のルーフサイドレール１の間に設けられる補強用のルーフレインフォースメント２０のうち、第２のレインフォースメント１８が、フロントルーフヘッダ１３と第１のレインフォースメント１７との間の前後方向中央から所定距離だけ後方側にオフセットした位置に配設されている。すなわち、第２のレインフォースメント１８は、その車幅方向に延びる中心線Ｂ（拡大部４５を除いた部分の中心線Ｂ）が、前後方向で第１のレインフォースメント１７寄りに位置するように配設されている。
【００４２】
上記第２のレインフォースメント１８の車幅方向の中間部４３には、その左右の側方部４７，４７よりも前方側に突出する拡大部４５が設けられている。すなわち、当第２実施形態における第２のレインフォースメント１８は、上記第１実施形態の場合（つまり第２のレインフォースメント１８の前後両側に拡大部２５，２５が設けられた構成）と異なり、車両前方側にのみ拡大部４５を有している。なお、当第２実施形態では、上記第２のレインフォースメント１８の中間部４３に対し、上記第１実施形態の中間部２３と略同一の面積が確保されるようにするため、上記拡大部４５の前方への突出量が、上記第１実施形態における拡大部２５，２５の各突出量よりも若干大きく設定されている。
【００４３】
図５〜図７に示すように、上記第２のレインフォースメント１８の上面には、上記第１実施形態と同様に、ルーフパネル３の振動を抑制するための制振材２９が、車幅方向に略等間隔を置いて並ぶように設置されている。このレインフォースメント１８上の制振材２９は、その多くが、上記拡大部４５を含む中間部４３の上面に設けられている。具体的に、この中間部４３の上面において、制振材２９は、拡大部４５の前端部および基端部と、この拡大部４５とは反対側の端部（中間部４３の後端部）との、前後方向３箇所でそれぞれ車幅方向に並ぶように設置されている。
【００４４】
また、上記第２のレインフォースメント１８には、下方に凹入する２つの凹入部５１，５１が、左右の側方部４７とその間の中間部４３とに亘って車幅方向に延びるように設置されているとともに、上記第２のレインフォースメント１８のうちの拡大部４５にも、車幅方向に延びる凹入部５３が設置されている。そして、これら凹入部５１，５１，５３の間やその前後において相対的に上方に突出するように形成された箇所に、上記制振材２９が適宜設けられている。
【００４５】
図５および図８に示すように、上記拡大部４５の凹入部５３は、拡大部４５の車幅方向両端部を除いた領域に形成されている。すなわち、上記拡大部４５の車幅方向両端部は、凹入部５３の前縁部および後縁部（制振材２９が設けられる一段高い部分）と同じ高さでつながったフランジ部５５とされ、このフランジ部５５を除いた車幅方向所定範囲に、上記凹入部５３が形成されている。
【００４６】
以上のように、上記第２実施形態では、フロントルーフヘッダ１３と第１のレインフォースメント１７との間の前後方向中央から車両後方側にオフセットした位置に第２のレインフォースメント１８を配設することにより、この第２のレインフォースメント１８がルーフ部の中央部により近接して位置するように構成したため、上記フロントルーフヘッダ１３からの離間距離が大きいために最も変形が生じ易いルーフ部の中央部を重点的に補強してルーフ部の剛性をより効果的に向上させることができる。
【００４７】
しかもこの場合において、上記第２のレインフォースメント１８の中間部４３に、その左右の側方部４７よりも車両前方側にのみ突出するような状態で拡大部４５を設けたため、上記のように第２のレインフォースメント１８の前後位置をオフセットしてルーフ部の補強効果を高めながらも、上記中間部４３によるルーフパネル３の支持領域を、上記フロントルーフヘッダ１３と第１のレインフォースメント１７との間で前後方向に大きな片寄りなく確保することができ、このような中間部４３によって支持される上記ルーフパネル３の前方部の振動を効果的に低減できるという利点がある。
【００４８】
また、上記第２実施形態では、拡大部４５の車幅方向両端部（フランジ部５５）を除いた領域に凹入部５３を設けることにより、上記拡大部４５の前後方向に延びる軸線に関する断面係数（つまり図８に示したような車体前後方向と直交する断面の断面係数）を増大させるようにしたため、上記拡大部４５の前後方向の曲げ剛性を効果的に向上させることができる。すなわち、上記のように拡大部４５の断面係数を増大させることにより、上記拡大部４５の前端部に図６の矢印Ｃに示すような上下方向の荷重が加わった場合においても、この荷重に応じて拡大部４５がその基端部を支点に大きく折れ曲がるように変形するのを簡単かつ効果的に抑制することができる。
【００４９】
このような構成は、特に、上記第２実施形態のように拡大部４５の突出量が比較的大きい場合に有効である。すなわち、拡大部４５の突出量が大きいと、上記のような拡大部４５の変形が起こり易くなるが、凹入部５３の設置範囲を制限して拡大部４５の断面係数を増大させた上記構成によれば、拡大部４５の突出量が大きくてもその剛性が充分に確保されるため、当該拡大部４５により上記ルーフパネル３を高剛性に支持してその振動を効果的に低減できるという利点がある。
【００５０】
なお、以上説明したような第１および第２の実施形態は、本発明の実施形態の一例であって、その具体的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記各実施形態では、第２のレインフォースメント１８の中間部２３（４３）にのみ拡大部２５（４５）を設けたが、同様の拡大部を他のレインフォースメント（１７や１９）に設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明にかかる自動車のルーフ構造の第１実施形態を説明するための図であり、上記ルーフ構造が採用された車体の基本骨格を示す斜視図である。
【図２】上記第１実施形態におけるルーフ部を車室内側から見た底面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】本発明にかかる自動車のルーフ構造の第２実施形態を説明するための図であり、ルーフ部を車室内側から見た底面図である。
【図６】図５のVI−VI線に沿った断面図である。
【図７】図５のVII−VII線に沿った断面図である。
【図８】図５のVIII−VIII線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ ルーフサイドレール
３ ルーフパネル
７ センターピラー
１３ フロントルーフヘッダ
１７ 第１のレインフォースメント
１８ 第２のレインフォースメント
２０ ルーフレインフォースメント
２３，４３ 中間部
２５，４５ 拡大部
２７，４７ 側方部
３３，５３ 凹入部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレールと、その間を覆うように設置されるルーフパネルとを有した自動車のルーフ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、左右一対のルーフサイドレールの間がルーフパネルで覆われた自動車のルーフ構造において、上記一対のルーフサイドレールの間に、車幅方向に延びて両者を互いに連結するルーフレインフォースメントを設けるとともに、このルーフレインフォースメントの上面に、ウレタン製のクッション材等からなる制振材を設け、この制振材を介して上記ルーフレインフォースメントに上記ルーフパネルを支持させることにより、ルーフサイドレール等から上記ルーフパネルに伝達された振動エネルギーを減衰させてルーフパネルの振動を低減することが行われている。
【特許文献１】特開２００６−３６１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のような構成において、ルーフパネルの振動をより効果的に低減するには、上記ルーフレインフォースメントの前後幅をできるだけ大きくし、その上面に確保されたより広範な領域に上記制振材を配置することが望ましい。しかしながら、上記ルーフレインフォースメントの前後幅をむやみに大きくすると、車体重量が必要以上に重くなるとともに、製造コストの増大を招いてしまう。
【０００４】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、製造コストや車体重量の増大を必要最小限に抑えながら、ルーフパネルの振動を効果的に低減することのできる自動車のルーフ構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためのものとして、本発明は、車体の前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレールと、その間を覆うように設置されるルーフパネルとを有した自動車のルーフ構造であって、上記ルーフパネルの下面に沿って車幅方向に延び、その両端部が上記一対のルーフサイドレールに固定されるとともに、上面が制振材を介して上記ルーフパネルと当接するルーフレインフォースメントを備え、該ルーフレインフォースメントは、その車幅方向の中間部に、左右の側方部よりも車両前方または後方に突出するように形成された拡大部を有し、この拡大部を含む上記ルーフレインフォースメントの中間部に、上記制振材が設けられたことを特徴とするものである（請求項１）。
【０００６】
本発明によれば、ルーフレインフォースメントの中間部に車両前方または後方に突出する拡大部を設け、振動時の振幅が大きくなり易いルーフパネルの中間領域（つまりルーフパネル下面のうちルーフサイドレールから車幅方向に離間した領域）を、上記拡大部の存在により前後幅が相対的に大きくされた上記中間部に制振材を介して支持させるようにしたため、上記ルーフパネルに伝達される振動エネルギーを効率よく減衰させてルーフパネルの振動を効果的に低減することができる。
【０００７】
しかも、上記ルーフレインフォースメントの中間部にのみ上記のような拡大部を設けたことにより、その左右の側方部の前後幅をルーフ部の補強上必要な範囲で比較的小さい寸法に抑えることができるため、上記ルーフレインフォースメント全体の前後幅が必要以上に大きくなって製造コストや車体重量が増大するのを効果的に抑制することができる。
【０００８】
上記ルーフレインフォースメントの前方には、上記ルーフサイドレールの前端部どうしを連結するフロントルーフヘッダが設けられ、上記ルーフレインフォースメントは、上記左右一対のルーフサイドレールのうちセンターピラーの上端が接続される部位どうしを互いに連結する第１のレインフォースメントと、この第１のレインフォースメントと上記フロントルーフヘッダとの間に配設される第２のレインフォースメントとを有し、上記拡大部は、上記第２のレインフォースメントに設けられていることが好ましい（請求項２）。
【０００９】
このように、ルーフ部の前端に位置するフロントルーフヘッダと、ルーフ部の前後方向中央に位置する第１のレインフォースメントとの間に、第２のレインフォースメントを配設し、この第２のレインフォースメントに上記拡大部を設けた場合には、エンジン等の駆動系に近いために他の部位に比べてより大きな振動エネルギーが入力される傾向にあるルーフパネルの前方部を、上記拡大部の存在により面積が拡大された上記第２のレインフォースメントの中間部で支持することができるため、車体重量等の増大を抑制しながらより効率的にルーフパネルの振動を低減できるという利点がある。
【００１０】
この場合、上記第２のレインフォースメントが、上記第１のレインフォースメントとフロントルーフヘッダとの間の前後方向略中央位置に配設され、上記拡大部が、その左右の側方部よりも車両前方および後方の両側に突出するように形成されていることが好ましい（請求項３）。
【００１１】
このようにすれば、各拡大部の個別の前後方向突出量をそれほど大きくしなくても、上記第２のレインフォースメントの中間部に比較的大きな面積が確保されるとともに、この大面積の中間部によってルーフパネルが前後方向にバランスよく支持されるため、各拡大部の支持剛性を充分に確保しつつルーフパネルの振動を効果的に低減できるという利点がある。
【００１２】
上記第２のレインフォースメントが、上記第１のレインフォースメントとフロントルーフヘッダとの間の前後方向中央から車両後方側にオフセットした位置に配設され、上記拡大部が、その左右の側方部よりも車両前方側にのみ突出するように形成されていることも、また好ましい（請求項４）。
【００１３】
このようにすれば、変形が生じ易いルーフ部の中央部を重点的に補強しながら、上記第２のルーフレインフォースメントの中間部によるルーフパネルの支持領域を適正に確保して上記ルーフパネルの振動を効果的に低減できるという利点がある。
【００１４】
上記ルーフレインフォースメントには、そのうちの少なくとも拡大部に、下方に凹入された凹入部が、車幅方向に延びるように設置されていることが好ましい（請求項５）。
【００１５】
このようにすれば、上記拡大部の車幅方向に延びる軸線に関する曲げ剛性を簡単かつ効果的に向上させることができ、当該拡大部により上記ルーフパネルを高剛性に支持してその振動をより効果的に低減できるという利点がある。
【００１６】
上記凹入部は、上記拡大部のうち少なくとも車幅方向の側端部を除いた領域に設けられていることが好ましい（請求項６）。
【００１７】
このようにすれば、上記拡大部の前後方向の突出量が比較的大きい場合においても、この拡大部の前後方向に延びる軸線に関する曲げ剛性を充分に確保できるという利点がある。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明の自動車のルーフ構造によれば、製造コストや車体重量の増大を必要最小限に抑えながら、ルーフパネルの振動を効果的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施形態１）
以下、本発明の第１の実施形態にかかる自動車のルーフ構造を図１〜図４に基づいて説明する。なお、図１は上記ルーフ構造が採用された車体の基本骨格を示す斜視図、図２は車体のルーフ部を下から（車室内側から）見た底面図、図３は図２のIII−III線に沿った断面図、図４は図２のIV−IV線に沿った断面図である。
【００２０】
図１に示すように、ルーフ部の左右両側辺部には、車体の前後方向に延びる一対のルーフサイドレール１，１が設置されており、この各ルーフサイドレール１，１の間の領域が、鋼板製パネル等からなるルーフパネル３によって覆われている。上記ルーフサイドレール１の前端部、後端部、およびその間の前後方向中心部には、上下方向に延びるフロントピラー５、リヤピラー６、センターピラー７の各ピラーの上端部がそれぞれ接続されている。また、これら各ピラー５〜７は、その下端部が、車体の下部側辺を構成するサイドシル１１に直接または間接的に接続されるようになっている。なお、図中の９はフロントサイドフレームであり、このフロントサイドフレーム９は、エンジンルームの左右両側辺部を前後方向に延びるように設置されている。
【００２１】
図２に示すように、上記一対のルーフサイドレール１，１の間には、ルーフパネル３の前縁部および後縁部の下面に沿って車幅方向に延びるフロントルーフヘッダ１３およびリヤルーフヘッダ１５が設置されるとともに、これら両部材の間には、ルーフパネル３の下面に沿って車幅方向に延びる第１〜第３のレインフォースメント１７〜１９からなるルーフレインフォースメント２０が設置されている。
【００２２】
上記フロントルーフヘッダ１３、リヤルーフヘッダ１５、および第１〜第３のレインフォースメント１７〜１９は、それぞれの両端部が、上記ルーフサイドレール１，１の前後方向各部にスポット溶接等によって接合（固定）されることにより、上記ルーフサイドレール１，１を相互に連結するように構成されている。すなわち、ルーフサイドレール１，１の前端部どうしが上記フロントルーフヘッダ１３によって連結されるとともに、ルーフサイドレール１，１の後端部どうしが上記リヤルーフヘッダ１５によって連結され、さらにこれら各ルーフヘッダ１３，１５の間に位置するルーフサイドレール１，１の前後方向３箇所が、第１〜第３のレインフォースメント１７〜１９によって相互に連結されている。
【００２３】
上記ルーフレインフォースメント２０のうちの第１のレインフォースメント１７は、ルーフパネル３下面の前後方向中心付近に配設されることにより、上記一対のルーフサイドレール１，１のうちセンターピラー７の上端が接続される部位どうしを連結するように構成されている。そして、この第１のレインフォースメント１７と上記フロントルーフヘッダ１３との間に第２のレインフォースメント１８が配設されるとともに、上記第１のレインフォースメント１７と上記リヤルーフヘッダ１５との間に第３のレインフォースメント１９が配設され、これら前後方向に並設された第１〜第３のレインフォースメント１７〜１９により、ルーフ部が前後方向の略全体に亘って効果的に補強されるようになっている。
【００２４】
また、上記ルーフレインフォースメント２０のうち、ルーフ部の略中央に位置する第１のレインフォースメント１７は、一様に大きな前後幅をもって車幅方向に延びるように形成され、ルーフレインフォースメント２０の中で最も強度の高い補強部材として構成されている。これにより、上記各ルーフヘッダ１３，１５からの前後方向の離間距離が大きいために最も変形が生じ易いルーフ部の中央部が充分に補強されて、例えば車両の側突時におけるキャビンの変形がより効果的に抑制されるようになっている。すなわち、車両の側突時にセンターピラー７等を通じて横向きの大きな衝撃荷重がルーフ部に入力された場合においても、その衝撃荷重が高剛性な上記第１のレインフォースメント１７を介して効率よく車体各部に分散されることにより、キャビンが車幅方向につぶれるように変形することが効果的に抑制され、キャビン内の乗員の安全性が充分に確保されるようになっている。
【００２５】
一方、上記第１のレインフォースメント１７の前後の第２および第３のレインフォースメント１８，１９は、各ルーフヘッダ１３，１５と上記第１のレインフォースメント１７との間に補完的に配設されてその間の領域を補強することにより、上記のような耐側突性能をさらに高める役割を果たしている。ただし、これら第２および第３のレインフォースメント１８，１９には、上記第１のレインフォースメント１７ほど大きな補強能力が要求されないため、各レインフォースメント１８，１９の前後幅は上記第１のレインフォースメント１７よりも小さい値に設定されている。
【００２６】
このような第２および第３のレインフォースメント１８，１９のうち、前方側に位置する第２のレインフォースメント１８は、その車幅方向の中間部２３の前後幅が、左右の側方部２７，２７よりも大きくなるように形成されている。すなわち、第２のレインフォースメント１８は、その車幅方向の中間部２３に、左右の側方部２７，２７よりも車両前方および後方に突出するように形成された前後一対の拡大部２５，２５を有しており、この拡大部２５の分だけ、上記中間部２３の前後幅が左右の側方部２７，２７よりも大きくなるように形成されている。
【００２７】
また、上記第２のレインフォースメント１８は、上記第１のレインフォースメント１７とフロントルーフヘッダ１３との間の前後方向略中央位置に配設されている。具体的に、上記第２のレインフォースメント１８は、その車幅方向に延びる中心線Ａが、上記第１のレインフォースメント１７およびフロントルーフヘッダ１３から略等間隔を置いて位置するように配設されている。
【００２８】
図２および図３に示すように、上記各ルーフヘッダ１３，１５、および各レインフォースメント１７〜１９の上面には、ウレタンや合成ゴム等の弾性体、または弾性を有する接着剤等からなる複数の制振材２９がそれぞれ設けられており、この制振材２９を介してルーフパネル３の前後方向各部が上記各ルーフヘッダ１３，１５やレインフォースメント１７〜１９に支持されている。なお、図３では、リヤルーフヘッダ１５が設置されるルーフ部の後端部が省略されているが、その構造は反対側のフロントルーフヘッダ１３の設置部と同様である。また、図３において３０はフロントガラスである。
【００２９】
上記制振材２９は、ルーフパネル３の下面に当接する状態で各ルーフヘッダ１３，１５やレインフォースメント１７〜１９の上面に固定されている。このように構成された制振材２９は、上記ルーフパネル３に伝達される振動を低減する役割を果たす。すなわち、ルーフパネル３には、エンジンやミッション等の駆動系で発生する振動や、走行時にサスペンション等から入力される様々な振動が、それらの振動源とつながったフロントサイドフレーム９やサイドシル１１、各ピラー５〜７等の部材から左右のルーフサイドレール１を通じて伝達されるが、上記ルーフパネル３の各部が弾性体等からなる上記制振材２９を介して支持されていることから、このルーフパネル３に伝達された振動エネルギーは、上記制振材２９によって効率よく吸収されて減衰する。
【００３０】
上記制振材２９は、各ルーフヘッダ１３，１５、および各レインフォースメント１７〜１９のそれぞれの上面において、車幅方向に略等間隔を置いて並ぶように設置されている。このうち、特に第２のレインフォースメント１８の上面に設けられた制振材２９に着目すると、このレインフォースメント１８上の制振材２９は、その多くが、上記拡大部２５を含む中間部２３の上面に設けられている。具体的に、この中間部２３の上面において、上記制振材２９は、前後の拡大部２５，２５の端縁部と、その間の２箇所（各拡大部２５の基端部付近）との、前後方向４箇所でそれぞれ車幅方向に並ぶように設置されている。
【００３１】
図２〜図４に示すように、上記第２のレインフォースメント１８には、下方に凹入する凹入部３１が、車幅方向に延びる中心線Ａに沿って設置されている。また、第２のレインフォースメント１８の前後の拡大部２５，２５にも、それぞれ車幅方向に延びる凹入部３３が設置されている。そして、これら凹入部３１，３３の存在により、第２のレインフォースメント１８の車幅方向に延びる軸線に関する断面係数（つまり図３や図４に示される車幅方向と直交する断面の断面係数）が増大し、当該レインフォースメント１８の車幅方向の曲げ剛性、つまり、車幅方向の中間部２３を左右の側方部２７に対し上下方向に変位させる荷重等に対する剛性が強化されるようになっている。特に、この第２のレインフォースメント１８の中間部２３には、左右の側方部２７よりも広い前後幅が確保されている上に、車幅方向に延びる３つの凹入部３３，３１，３３が形成されているため、その剛性は高いものとなる。また、各凹入部３３，３１，３３の間および前後の４箇所は、相対的に上方に突出しており、当該突出箇所の上面に、上記制振材２９がそれぞれ設けられている。
【００３２】
一方、上記第１および第３のレインフォースメント１７，１９にも、車幅方向に延びる１つまたは複数の凹入部３５，３７がそれぞれ設けられ、これら凹入部３５，３７の前後において上方に突出した箇所（各レインフォースメント１７，１９の前後縁部）に、上記制振材２９がそれぞれ設けられている。
【００３３】
上記のように車体の前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレール１と、その間を覆うように設置されるルーフパネル３とを有した自動車のルーフ構造において、上記一対のルーフサイドレール１の間に、ルーフパネル３の下面に沿って車幅方向に延び、上面が制振材２９を介して上記ルーフパネル３と当接する第１〜第３のレインフォースメント１７〜１９からなるルーフレインフォースメント２０を設けるとともに、このうちの第２のレインフォースメント１８の車幅方向の中間部２３に、左右の側方部２７，２７よりも車両前方および後方に突出するように形成された拡大部２５，２５を設け、この拡大部２５を含む上記レインフォースメント１８の中間部２３に、上記制振材２９を設けるようにした上記第１実施形態の構成によれば、製造コストや車体重量の増大を必要最小限に抑えながら、ルーフパネル３の振動を効果的に低減できるという利点がある。
【００３４】
すなわち、上記のような拡大部２５を設けて第２のレインフォースメント１８の中間部２３の前後幅を相対的に大きくし、この中間部２３の上面に制振材２９を設けることにより、振動時の振幅が大きくなり易いルーフパネル３の中間領域（つまりルーフパネル３下面のうちルーフサイドレール１から車幅方向に離間した領域）が、比較的広い面積を有する上記レインフォースメント１８の中間部２３に制振材２９を介して支持されるように構成したため、上記ルーフパネル３に伝達される振動エネルギーを効率よく減衰させてルーフパネル３の振動を効果的に低減することができる。
【００３５】
しかも、上記レインフォースメント１８の中間部２３にのみ上記のような拡大部２５を設けたことにより、その左右の側方部２７の前後幅をルーフ部の補強上必要な範囲で比較的小さい寸法に抑えることができるため、上記レインフォースメント１８全体の前後幅が必要以上に大きくなって製造コストや車体重量が増大するのを効果的に抑制することができる。
【００３６】
特に、上記第１実施形態のように、ルーフ部の前端に位置するフロントルーフヘッダ１３と、ルーフ部の前後方向中央に位置する第１のレインフォースメント１７との間に、上記第２のレインフォースメント１８を配設し、この第２のレインフォースメント１８に上記拡大部２５を設けた場合には、エンジン等の駆動系に近いために他の部位に比べてより大きな振動エネルギーが入力される傾向にあるルーフパネル３の前方部を、上記拡大部２５を含んだ大きな面積の中間部２３で支持することができるため、車体重量等の増大を抑制しながらより効率的にルーフパネル３の振動を低減できるという利点がある。
【００３７】
さらに、上記第１実施形態のように、第１のレインフォースメント１７とフロントルーフヘッダ１３との間の前後方向中央位置に上記第２のレインフォースメント１８を配設し、当該レインフォースメント１８の左右の側方部２７よりも車両前方および後方の両側に突出するように上記拡大部２５，２５を設けた場合には、各拡大部２５，２５の個別の前後方向突出量をそれほど大きくしなくても、上記第２のレインフォースメント１８の中間部２３に比較的大きな面積が確保されるとともに、この大面積の中間部２３によってルーフパネル３が前後方向にバランスよく支持されるため、各拡大部２５，２５の支持剛性を充分に確保しつつルーフパネル３の振動を効果的に低減できるという利点がある。
【００３８】
また、上記第１実施形態では、第１〜第３のレインフォースメント１７〜１９に、下方に凹入する凹入部（３１や３５等）を車幅方向に延びるような状態で設置することにより、各レインフォースメント１７〜１９の車幅方向に延びる軸線に関する断面係数を増大させるようにしたため、上記各レインフォースメント１７〜１９の車幅方向の曲げ剛性、つまり、車幅方向の中間部２３を左右の側方部２７に対し上下方向に変位させる荷重等に対する剛性を効果的に向上させてルーフ部をより効率よく補強できるという利点がある。
【００３９】
特に、上記第１実施形態では、第２のレインフォースメント１８の拡大部２５にも凹入部３３を設けたため、ルーフパネル３の中間領域を支持する上記レインフォースメント１８の中間部２３の剛性をより効果的に向上させてルーフパネル３の振動をさらに低減できるという利点がある。
【００４０】
（実施形態２）
図５〜図８は、本発明の第２の実施形態を示しており、図５はルーフ部を下から（車室内側から）見た底面図、図６は図５のVI−VI線に沿った断面図、図７は図５のVII−VII線に沿った断面図、図８は図５のVIII−VIII線に沿った断面図である。なお、これらの図において、上記第１実施形態と同一構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
図５に示すように、当第２実施形態の自動車のルーフ構造では、左右一対のルーフサイドレール１の間に設けられる補強用のルーフレインフォースメント２０のうち、第２のレインフォースメント１８が、フロントルーフヘッダ１３と第１のレインフォースメント１７との間の前後方向中央から所定距離だけ後方側にオフセットした位置に配設されている。すなわち、第２のレインフォースメント１８は、その車幅方向に延びる中心線Ｂ（拡大部４５を除いた部分の中心線Ｂ）が、前後方向で第１のレインフォースメント１７寄りに位置するように配設されている。
【００４２】
上記第２のレインフォースメント１８の車幅方向の中間部４３には、その左右の側方部４７，４７よりも前方側に突出する拡大部４５が設けられている。すなわち、当第２実施形態における第２のレインフォースメント１８は、上記第１実施形態の場合（つまり第２のレインフォースメント１８の前後両側に拡大部２５，２５が設けられた構成）と異なり、車両前方側にのみ拡大部４５を有している。なお、当第２実施形態では、上記第２のレインフォースメント１８の中間部４３に対し、上記第１実施形態の中間部２３と略同一の面積が確保されるようにするため、上記拡大部４５の前方への突出量が、上記第１実施形態における拡大部２５，２５の各突出量よりも若干大きく設定されている。
【００４３】
図５〜図７に示すように、上記第２のレインフォースメント１８の上面には、上記第１実施形態と同様に、ルーフパネル３の振動を抑制するための制振材２９が、車幅方向に略等間隔を置いて並ぶように設置されている。このレインフォースメント１８上の制振材２９は、その多くが、上記拡大部４５を含む中間部４３の上面に設けられている。具体的に、この中間部４３の上面において、制振材２９は、拡大部４５の前端部および基端部と、この拡大部４５とは反対側の端部（中間部４３の後端部）との、前後方向３箇所でそれぞれ車幅方向に並ぶように設置されている。
【００４４】
また、上記第２のレインフォースメント１８には、下方に凹入する２つの凹入部５１，５１が、左右の側方部４７とその間の中間部４３とに亘って車幅方向に延びるように設置されているとともに、上記第２のレインフォースメント１８のうちの拡大部４５にも、車幅方向に延びる凹入部５３が設置されている。そして、これら凹入部５１，５１，５３の間やその前後において相対的に上方に突出するように形成された箇所に、上記制振材２９が適宜設けられている。
【００４５】
図５および図８に示すように、上記拡大部４５の凹入部５３は、拡大部４５の車幅方向両端部を除いた領域に形成されている。すなわち、上記拡大部４５の車幅方向両端部は、凹入部５３の前縁部および後縁部（制振材２９が設けられる一段高い部分）と同じ高さでつながったフランジ部５５とされ、このフランジ部５５を除いた車幅方向所定範囲に、上記凹入部５３が形成されている。
【００４６】
以上のように、上記第２実施形態では、フロントルーフヘッダ１３と第１のレインフォースメント１７との間の前後方向中央から車両後方側にオフセットした位置に第２のレインフォースメント１８を配設することにより、この第２のレインフォースメント１８がルーフ部の中央部により近接して位置するように構成したため、上記フロントルーフヘッダ１３からの離間距離が大きいために最も変形が生じ易いルーフ部の中央部を重点的に補強してルーフ部の剛性をより効果的に向上させることができる。
【００４７】
しかもこの場合において、上記第２のレインフォースメント１８の中間部４３に、その左右の側方部４７よりも車両前方側にのみ突出するような状態で拡大部４５を設けたため、上記のように第２のレインフォースメント１８の前後位置をオフセットしてルーフ部の補強効果を高めながらも、上記中間部４３によるルーフパネル３の支持領域を、上記フロントルーフヘッダ１３と第１のレインフォースメント１７との間で前後方向に大きな片寄りなく確保することができ、このような中間部４３によって支持される上記ルーフパネル３の前方部の振動を効果的に低減できるという利点がある。
【００４８】
また、上記第２実施形態では、拡大部４５の車幅方向両端部（フランジ部５５）を除いた領域に凹入部５３を設けることにより、上記拡大部４５の前後方向に延びる軸線に関する断面係数（つまり図８に示したような車体前後方向と直交する断面の断面係数）を増大させるようにしたため、上記拡大部４５の前後方向の曲げ剛性を効果的に向上させることができる。すなわち、上記のように拡大部４５の断面係数を増大させることにより、上記拡大部４５の前端部に図６の矢印Ｃに示すような上下方向の荷重が加わった場合においても、この荷重に応じて拡大部４５がその基端部を支点に大きく折れ曲がるように変形するのを簡単かつ効果的に抑制することができる。
【００４９】
このような構成は、特に、上記第２実施形態のように拡大部４５の突出量が比較的大きい場合に有効である。すなわち、拡大部４５の突出量が大きいと、上記のような拡大部４５の変形が起こり易くなるが、凹入部５３の設置範囲を制限して拡大部４５の断面係数を増大させた上記構成によれば、拡大部４５の突出量が大きくてもその剛性が充分に確保されるため、当該拡大部４５により上記ルーフパネル３を高剛性に支持してその振動を効果的に低減できるという利点がある。
【００５０】
なお、以上説明したような第１および第２の実施形態は、本発明の実施形態の一例であって、その具体的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記各実施形態では、第２のレインフォースメント１８の中間部２３（４３）にのみ拡大部２５（４５）を設けたが、同様の拡大部を他のレインフォースメント（１７や１９）に設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明にかかる自動車のルーフ構造の第１実施形態を説明するための図であり、上記ルーフ構造が採用された車体の基本骨格を示す斜視図である。
【図２】上記第１実施形態におけるルーフ部を車室内側から見た底面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】本発明にかかる自動車のルーフ構造の第２実施形態を説明するための図であり、ルーフ部を車室内側から見た底面図である。
【図６】図５のVI−VI線に沿った断面図である。
【図７】図５のVII−VII線に沿った断面図である。
【図８】図５のVIII−VIII線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ ルーフサイドレール
３ ルーフパネル
７ センターピラー
１３ フロントルーフヘッダ
１７ 第１のレインフォースメント
１８ 第２のレインフォースメント
２０ ルーフレインフォースメント
２３，４３ 中間部
２５，４５ 拡大部
２７，４７ 側方部
３３，５３ 凹入部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレールと、その間を覆うように設置されるルーフパネルとを有した自動車のルーフ構造であって、
上記ルーフパネルの下面に沿って車幅方向に延び、その両端部が上記一対のルーフサイドレールに固定されるとともに、上面が制振材を介して上記ルーフパネルと当接するルーフレインフォースメントを備え、
該ルーフレインフォースメントは、その車幅方向の中間部に、左右の側方部よりも車両前方または後方に突出するように形成された拡大部を有し、この拡大部を含む上記ルーフレインフォースメントの中間部に、上記制振材が設けられたことを特徴とする自動車のルーフ構造。
【請求項２】
請求項１記載の自動車のルーフ構造において、
上記ルーフレインフォースメントの前方には、上記ルーフサイドレールの前端部どうしを連結するフロントルーフヘッダが設けられ、
上記ルーフレインフォースメントは、上記左右一対のルーフサイドレールのうちセンターピラーの上端が接続される部位どうしを互いに連結する第１のレインフォースメントと、この第１のレインフォースメントと上記フロントルーフヘッダとの間に配設される第２のレインフォースメントとを有し、
上記拡大部は、上記第２のレインフォースメントに設けられていることを特徴とする自動車のルーフ構造。
【請求項３】
請求項２記載の自動車のルーフ構造において、
上記第２のレインフォースメントが、上記第１のレインフォースメントとフロントルーフヘッダとの間の前後方向略中央位置に配設され、上記拡大部が、その左右の側方部よりも車両前方および後方の両側に突出するように形成されたことを特徴とする自動車のルーフ構造。
【請求項４】
請求項２記載の自動車のルーフ構造において、
上記第２のレインフォースメントが、上記第１のレインフォースメントとフロントルーフヘッダとの間の前後方向中央から車両後方側にオフセットした位置に配設され、上記拡大部が、その左右の側方部よりも車両前方側にのみ突出するように形成されたことを特徴とする自動車のルーフ構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車のルーフ構造において、
上記ルーフレインフォースメントのうちの少なくとも上記拡大部に、下方に凹入された凹入部が、車幅方向に延びるように設置されたことを特徴とする自動車のルーフ構造。
【請求項６】
請求項５記載の自動車のルーフ構造において、
上記凹入部が、上記拡大部のうち少なくとも車幅方向の側端部を除いた領域に設けられたことを特徴とする自動車のルーフ構造。
【請求項１】
車体の前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレールと、その間を覆うように設置されるルーフパネルとを有した自動車のルーフ構造であって、
上記ルーフパネルの下面に沿って車幅方向に延び、その両端部が上記一対のルーフサイドレールに固定されるとともに、上面が制振材を介して上記ルーフパネルと当接するルーフレインフォースメントを備え、
該ルーフレインフォースメントは、その車幅方向の中間部に、左右の側方部よりも車両前方または後方に突出するように形成された拡大部を有し、この拡大部を含む上記ルーフレインフォースメントの中間部に、上記制振材が設けられたことを特徴とする自動車のルーフ構造。
【請求項２】
請求項１記載の自動車のルーフ構造において、
上記ルーフレインフォースメントの前方には、上記ルーフサイドレールの前端部どうしを連結するフロントルーフヘッダが設けられ、
上記ルーフレインフォースメントは、上記左右一対のルーフサイドレールのうちセンターピラーの上端が接続される部位どうしを互いに連結する第１のレインフォースメントと、この第１のレインフォースメントと上記フロントルーフヘッダとの間に配設される第２のレインフォースメントとを有し、
上記拡大部は、上記第２のレインフォースメントに設けられていることを特徴とする自動車のルーフ構造。
【請求項３】
請求項２記載の自動車のルーフ構造において、
上記第２のレインフォースメントが、上記第１のレインフォースメントとフロントルーフヘッダとの間の前後方向略中央位置に配設され、上記拡大部が、その左右の側方部よりも車両前方および後方の両側に突出するように形成されたことを特徴とする自動車のルーフ構造。
【請求項４】
請求項２記載の自動車のルーフ構造において、
上記第２のレインフォースメントが、上記第１のレインフォースメントとフロントルーフヘッダとの間の前後方向中央から車両後方側にオフセットした位置に配設され、上記拡大部が、その左右の側方部よりも車両前方側にのみ突出するように形成されたことを特徴とする自動車のルーフ構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車のルーフ構造において、
上記ルーフレインフォースメントのうちの少なくとも上記拡大部に、下方に凹入された凹入部が、車幅方向に延びるように設置されたことを特徴とする自動車のルーフ構造。
【請求項６】
請求項５記載の自動車のルーフ構造において、
上記凹入部が、上記拡大部のうち少なくとも車幅方向の側端部を除いた領域に設けられたことを特徴とする自動車のルーフ構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１９５３６１（Ｐ２００８−１９５３６１Ａ）
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３５７１７（Ｐ２００７−３５７１７）
【出願日】平成１９年２月１６日（２００７．２．１６）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１６日（２００７．２．１６）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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