自動車のルーフ部構造
【課題】必ずしも吸音材を必要としない簡単な構造でありながら騒音を効果的に抑制することができるルーフ部構造を提供する。
【解決手段】両側面パネル３０とルーフ８のアウターパネル１０との各接続部に、それぞれ相対的に剛性の高い第１高剛性部１６が設けられた自動車のルーフ部構造であって、アウターパネル１０の、両第１高剛性部１６の間に設けられ、相対的に剛性の高い複数の第２高剛性部１７と、アウターパネル１０内において、第１高剛性部１６と第２高剛性部１７との間および各第２高剛性部１７間に介在し、第１高剛性部１６および第２高剛性部１７よりも剛性が低く、かつその総面積が第２高剛性部１７の総面積より小さい低剛性部１９とを備え、第２高剛性部１７のうちの少なくとも２つが、６０Ｈｚ乃至８００Ｈｚの間で互いに異なる固有振動数を有するように構成する。
【解決手段】両側面パネル３０とルーフ８のアウターパネル１０との各接続部に、それぞれ相対的に剛性の高い第１高剛性部１６が設けられた自動車のルーフ部構造であって、アウターパネル１０の、両第１高剛性部１６の間に設けられ、相対的に剛性の高い複数の第２高剛性部１７と、アウターパネル１０内において、第１高剛性部１６と第２高剛性部１７との間および各第２高剛性部１７間に介在し、第１高剛性部１６および第２高剛性部１７よりも剛性が低く、かつその総面積が第２高剛性部１７の総面積より小さい低剛性部１９とを備え、第２高剛性部１７のうちの少なくとも２つが、６０Ｈｚ乃至８００Ｈｚの間で互いに異なる固有振動数を有するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のルーフ部の構造に関し、特に車室内の騒音を抑制し得る自動車のルーフ部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の車室内騒音（以下単に騒音ともいう）の抑制にはさまざまな方策が採られているが、その方策のひとつとして、ルーフ（屋根）部の構造を工夫することによって騒音の抑制を図るものが知られている。例えば特許文献１には、ルーフに吸音材と反射板とを交互に設置することにより、高周波域の吸音性能に優れた吸音材を用いながらも低周波域の吸音性能を向上し、２５０Ｈｚ付近のロードノイズを低減するルーフ構造が示されている。
【特許文献１】特開２００５−２４７２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近年の自動車における乗員の快適性向上要求は高く、一方ではコスト低減要求も高くなる一途である。上記特許文献１に示されるものは比較的簡単な構造ではあるが、少なくとも吸音材や反射板の設置が必要であり、必ずしも上記要求を充分満足するものではなかった。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑み、必ずしも吸音材を必要としない簡単な構造でありながら騒音を効果的に抑制することができるルーフ部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請求項１に係る発明は、両側面パネルとルーフのアウターパネルとの各接続部に、それぞれ相対的に剛性の高い第１高剛性部が設けられた自動車のルーフ部構造であって、上記アウターパネルの、上記両第１高剛性部の間に設けられ、相対的に剛性の高い複数の第２高剛性部と、上記アウターパネル内において、上記第１高剛性部と上記第２高剛性部との間および各上記第２高剛性部間に介在し、上記第１高剛性部および上記第２高剛性部よりも剛性が低く、かつその総面積が上記第２高剛性部の総面積より小さい低剛性部とを備え、上記第２高剛性部のうちの少なくとも２つが、６０Ｈｚ乃至８００Ｈｚの間で互いに異なる固有振動数を有するように構成されていることを特徴とする。
【０００６】
上記構成において、第２高剛性部が３つ以上あっても良い。その場合、固有振動数の重複があっても良い。すなわち、互いに異なる固有振動数を有する少なくとも２つの第２高剛性部があり、且つ互いに等しい固有振動数を有する少なくとも２つの第２高剛性部があるように構成しても良い。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の自動車のルーフ部構造において、上記第１高剛性部は、上記アウターパネルの車幅方向両縁部と、車両側面上部との接続部に設けられた、車両前後方向に延設されたレインフォースメントによって形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の自動車のルーフ部構造において、上記第１高剛性部は、上記アウターパネルの車幅方向両縁部に車両前後方向に延設された剛性の高い部位であり、弾性部材を介して車体本体部にマウントされていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記第２高剛性部の、互いに異なる固有振動数を有するものは互いに異なる面積であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４記載の自動車のルーフ部構造において、上記第２高剛性部の、互いに異なる固有振動数を有するものは互いに非相似形であることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記アウターパネルは、板厚の大なる部位に上記第２高剛性部が形成され、板厚の小なる部位に上記低剛性部が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記アウターパネルは、金属製で略同一板厚の展伸材からプレス成形されたものであり、プレスラインの設定により、上記第２高剛性部と上記低剛性部とが設定し分けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記アウターパネルは、略同一板厚のベース部材に、別部材を付設した部位を上記第２高剛性部となし、付設されない部位を上記低剛性部となすことを特徴とする。
【００１４】
請求項９に係る発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は矩形であり、その短辺の長さが４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする。
【００１５】
なお、矩形には正方形を含み、その場合の短辺とは正方形の一辺を指すものとする。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は矩形を除く四角形以上の多角形であり、その最短の対角線の長さが４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする。
【００１７】
なお、請求項９または請求項１０における多角形には、角の丸められたものも含み、その場合の短辺あるいは対角線は、角の丸められていない状態におけるものを指すものとする。
【００１８】
請求項１１に係る発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は円または楕円であり、その直径または短径が４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に係る発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は、四角形以上の多角形でも円でも楕円でもない任意形状であり、これに外接する最小の矩形の短辺の長さが４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によると、以下に述べるように、必ずしも吸音材を必要としない簡単な構造でありながら騒音を効果的に抑制することができる。
【００２１】
本発明の構造によると、車幅方向両端に設けられた第１高剛性部の間で、複数の第２高剛性部が、低剛性部に囲まれて島状に点在する形となる。車室内で低周波域の騒音が発生すると、その音のエネルギーによってアウターパネルを振動させようとする。第２高剛性部は、それ自体の剛性が高いので膜振動を起こしにくいが、周囲を低剛性部で囲まれているので、位置拘束力が比較的弱く、低剛性部を節として全体的に上下振動を起こす。
【００２２】
本発明の発明者は、鋭意研究によって、このようにアウターパネルの第２高剛性部を積極的に大きく振動させると、車室内の騒音低減に顕著な効果があることを見出した。これは、第２高剛性部が大きく振動することにより、車室内の騒音のエネルギーが効率良く車外に放出されたり、車室内の騒音が第２高剛性部自体を振動させるための運動エネルギーに効率良く変換されたりするためであると考えられる。
【００２３】
第２高剛性部が大きく振動するのは、騒音の周波数が第２高剛性部の固有振動数付近にあるとき、つまり騒音に共振するときである。この共振点において、第２高剛性部の振動による騒音低減効果が極大（ピーク）となる。本発明の構成では、第２高剛性部のうちの少なくとも２つの固有振動数が異なっているので、騒音低減効果がピークとなる共振点が複数存在することになる。
【００２４】
本発明は、第２高剛性部の固有振動数が６０〜８００Ｈｚの間（より好ましくは６０〜５００Ｈｚの間）にあるように構成されているので、この周波数域の騒音低減に好適である。例えば、上記範囲内の複数の周波数域の騒音を特に低減させたいという要求がある場合、複数の第２高剛性部の固有振動数を狙いの周波数とそれぞれ等しくするように構成すれば良い。また、ある程度幅のある周波数域での騒音を全体的に低減させたい場合には、その周波数域を細分化し、細分化した周波数域のそれぞれに共振点を有する複数の第２高剛性部を設けるようにすれば良い。
【００２５】
一方、８００Ｈｚより高周波の車外騒音に対して、第２高剛性部は、その固有振動数から外れているので振動し難い。つまり車外騒音を車室内に伝達し難いので、遮音性が良好に維持される。第２高剛性部の周囲に設けられた低剛性部が振動し易いのではないかとの懸念があるが、本発明の構成によると、低剛性部の総面積を第２高剛性部の総面積よりも小さくしているので、その影響は小さい。しかも、低剛性部は第２高剛性部を取り囲むように設けられているので、その形状は必然的に面積の割に振動しにくい帯状となる。したがって、実際には低剛性部も高周波の車外騒音に対して振動し難く、良好な遮音性の維持を妨げるものとはならない。
【００２６】
より充分な遮音性を確保するためには、低剛性部の幅（隣り合う第２高剛性部間の距離）が、第２高剛性部の振動を妨げない範囲で狭い方が望ましい。例えば１００ｍｍ以下、望ましくは１０ｍｍ程度が好適である。
【００２７】
また本発明の構成によれば、両側面パネルとルーフのアウターパネルとの各接続部に、それぞれ相対的に剛性の高い第１高剛性部が設けられ、第２高剛性部や低剛性部が、両第１高剛性部の間に設けられている。このため、第２高剛性部が大きく振動しても、その振動が側面パネルに伝達され難い。したがって、アウターパネルの振動によって新たな騒音が発生することが効果的に抑制される。
【００２８】
請求項２の発明によると、レインフォースメントを設けるという簡単な構成で、第１高剛性部を形成することができる。
【００２９】
請求項３の発明によると、ルーフのアウターパネルから側面パネルへの振動伝達が、弾性部材によって効果的に抑制される。弾性部材としては、例えばラバーマウント等が好適である。
【００３０】
請求項４の発明によると、互いに異なる固有振動数を有するものは互いに異なる面積であるように構成することにより、第２高剛性部の固有振動数を容易に変化させることができる。材質や板厚、あるいは取り囲む低剛性部の状態等が同じであれば、面積が大きいほど固有振動数が小さくなるからである。
【００３１】
さらに形状を非相似形とする（請求項５）と、相似形で面積が異なる第２高剛性部を配置するよりも固有振動数に変化をつけ易くなる。また、第２高剛性部の配置自由度が高められるので、低剛性部の幅や総面積の調整を行い易くなる。
【００３２】
請求項６の発明によると、板厚を変化させるという簡単な構造で第２高剛性部と低剛性部とを構成することができる。
【００３３】
請求項７の発明によると、平板をプレス成形するだけで容易に第２高剛性部と低剛性部とを構成することができる。
【００３４】
請求項８の発明によると、別部材の形状や付設位置を変えるだけで、容易に第２高剛性部の形状やその配置パターンを変更することができる。つまり第２高剛性部の設定自由度を高めることができる。また数種類のレインフォースメントを準備し、その組み合わせや配置パターンを変更するだけで多様な第２高剛性部の形態を容易に構成することができる。
【００３５】
さらに、付設する別部材を制振材とした場合には、上記振動形態による騒音低減効果に加え、制振材（別部材）自体による制振作用によっても騒音低減効果を得ることができる。
【００３６】
請求項９乃至１２の発明によると、鉄鋼製の最小固有振動数を有する第２高剛性部を四角形以上の多角形（請求項９、１０）、円または楕円（請求項１１）、これら以外の任意形状（請求項１２）とした場合に、それらの短辺、最短の対角線、直径、短径あるいは外接する最小の矩形の短辺を４００〜６００ｍｍとすることにより、特に低周波のこもり音（例えば６０〜１００Ｈｚ付近）を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３８】
図１は本発明の第１実施形態に係るルーフ部構造を有する自動車の平面図である。また図２は図１のII−II線断面図である。自動車１のルーフ８は、主として車外側のアウターパネル１０と車室内側のインナーパネル（図略）とで構成されている。
【００３９】
アウターパネル１０の車幅方向両縁付近には車両前後方向に延びる縁部１４が形成されている。図２に示すように、縁部１４の断面形状は、やや外側に凸なる湾曲形状である。一方、縁部１４の内側には車両前後方向に延びるレインフォースメント１５が設けられている。レインフォースメント１５の断面形状は、やや内側に凸なる湾曲形状である。そして縁部１４とレインフォースメント１５とによって、剛性の高い閉断面形状を有する第１高剛性部１６が形成されている。
【００４０】
また図１に示すように、ルーフ８の前後両縁付近には、左右の第１高剛性部１６の前端同士および後端同士をそれぞれ接続する剛性部材としてクロスメンバ２１，２２が設けられている。
【００４１】
アウターパネル１０は鋼板製であり、各第１高剛性部１６およびクロスメンバ２１，２２に囲まれた領域は、板厚の比較的厚い第２高剛性部１７と、比較的薄い低剛性部１９とに設定し分けられている。第２高剛性部１７は、詳しくは平面投影形状で５種類の矩形形状に分類される９個の第２高剛性部１７１，１７２，１７３，１７４，１７５，１７６，１７７，１７８，１７９からなる。そのうち、面積最大の第２高剛性部１７１は、その短辺長さＬ１＝４００〜６００ｍｍ程度とされている。長辺長さＬ２は、例えば短辺長さＬ１＝４００ｍｍのとき、６００ｍｍ程度とされる。但し第２高剛性部１７の数、大きさ、縦横比、配置形態等は、ルーフ８の面積や、狙いの騒音の周波数（詳細は後述する）に応じて適宜変更して良い。
【００４２】
低剛性部１９は、第１高剛性部１６やクロスメンバ２１，２２と各第２高剛性部１７との間に設けられ、また各第２高剛性部１７間にも設けられている。したがって、各第２高剛性部１７は、低剛性部１９に囲まれて島状に点在するように配置されている。低剛性部１９の幅、すなわち第１高剛性部１６やクロスメンバ２１，２２と第２高剛性部１７との距離、および各第２高剛性部１７間の距離は１００ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ程度に設定されている。低剛性部１９の総面積は第２高剛性部１７の総面積よりも充分小さい。
【００４３】
また各第２高剛性部１７の配置は、低剛性部１９の形状に長い直線部がなく、ジグザグ形状となるような配置、すなわちオフセット配置となっている。
【００４４】
上記のような第２高剛性部１７と低剛性部１９とによって、各第２高剛性部１７の固有振動数は、６０〜８００Ｈｚの間に、５つ（固有振動数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５）存在するように構成されている。例えば固有振動数Ｆ１≒８０Ｈｚ、固有振動数Ｆ２≒２００Ｈｚ、固有振動数Ｆ３≒３００Ｈｚ、固有振動数Ｆ４≒４００Ｈｚ、固有振動数Ｆ５≒５００Ｈｚである。最小の固有振動数Ｆ１は、面積最大の第２高剛性部１７１によるものである。
【００４５】
第２高剛性部１７には、互いに非相似形のものが含まれている。そのため、単に相似形で面積のみ異なる場合よりも、より固有振動数に変化を付け易くなっている。また第２高剛性部１７をオフセット配置しつつ、低剛性部１９の面積や幅を容易に調整することができる。すなわち第２高剛性部１７の配置自由度をより高めることができる。
【００４６】
次に、当実施形態のルーフ部構造の作用について説明する。車室内で騒音が発生すると、その音のエネルギーによってアウターパネル１０が振動する。図２に、その振動形態を模式的に波形４０で示す。第２高剛性部１７（図２に示す断面図では第２高剛性部１７７と第２高剛性部１７２の断面が示されている）は、それ自体の剛性が高いので膜振動を起こしにくい。しかし周囲を低剛性部１９で囲まれているので、位置拘束力が比較的弱い。従って波形４０に示すように、低剛性部１９を節として全体的に上下振動を起こす。
【００４７】
各第２高剛性部１７が最も大きく振動するのは、騒音の周波数が各第２高剛性部１７の各固有振動数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５とそれぞれ一致したとき、つまり騒音と共振したときである。以下、各固有振動数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５をそれぞれ共振点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５ともいうものとする。
【００４８】
図３はアウターパネル１０の振動特性Ｔ２を示す特性図である。横軸に騒音の周波数Ｆを、縦軸に振動レベルＶを示す。この図に示すように、騒音の周波数Ｆが各共振点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５付近にあるとき、アウターパネル１０の振動特性Ｔ２に振動レベルＶのピークが見られる。これは、各共振点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５付近で、それぞれに対応する固有振動数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５を有する第２高剛性部１７が大きく振動するからである。
【００４９】
アウターパネル１０がこのように振動することにより、車室内の騒音は低減する。特に各共振点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５付近の周波数域での騒音低減効果が高い。これは、各第２高剛性部１７がそれぞれの共振点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５で大きく振動することにより、車室内の騒音のエネルギーが効率良く車外に放出されたり、車室内の騒音が第２高剛性部１７自体を振動させるための運動エネルギーに効率良く変換されたりするためであると考えられる。
【００５０】
当実施形態では、５つの共振点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５が８０〜５００Ｈｚの範囲で略等間隔に分散しているので、当該周波数域内で、５つのピークを有しつつも全体的に高い振動レベルＶを示している。この場合、８０〜５００Ｈｚの周波数域全体において、平均的に高い騒音抑制効果を得ることができる。
【００５１】
一方、８００Ｈｚより高周波の車外騒音に対して、各第２高剛性部１７は、各固有振動数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５から外れているので振動し難い。つまり車外騒音を車室内に伝達し難いので、遮音性が良好に維持される。各第２高剛性部１７の周囲に設けられた低剛性部１９が振動し易いのではないかとの懸念があるが、低剛性部１９の総面積が第２高剛性部１７の総面積よりも小さいので、その影響は小さい。しかも、低剛性部１９は各第２高剛性部１７を取り囲むように帯状に設けられているので、面積の割に振動し難くなっている。さらに各第２高剛性部１７がオフセット配置されていることも相俟って、実際には低剛性部も高周波の車外騒音に対して振動し難く、良好な遮音性の維持を妨げるものとはならない。
【００５２】
さらに、アウターパネル１０が第１高剛性部１６やクロスメンバ２１，２２に囲まれて支持剛性が高められているので、アウターパネル１０の振動が側面パネル３０や前後のウインドゥ面に伝達され難い。したがって、アウターパネル１０の振動によって新たな騒音が発生することが効果的に抑制されている。
【００５３】
図４は本発明の第２実施形態における、図１のII−II線に相当する位置での断面図である。なお、図４以下の図面において、図１〜図３に示す第１実施形態の構成と同一または同一機能の構成には同一の符号を付し、その重複説明を省略する。
【００５４】
当実施形態のアウターパネル１０ａも第１実施形態と同様に鋼板製であり、アウターパネル１０ａの車幅方向両縁付近には車両前後方向に延びる縁部１４ａが形成されている。しかしレインフォースメント１５（図２参照）は設けられておらず、縁部１４ａ自体が第１高剛性部１６ａとなっている。
【００５５】
一方、側面パネル３０ａの上端付近に、車両前後方向に延設されて閉断面形状を有する高剛性のフレーム３１が設けられている。アウターパネル１０ａの縁部１４ａは、ラバーマウント等の弾性部材３２によってフレーム３１にマウントされている。
【００５６】
このような構成なので、フレーム３１によってアウターパネル１０ａの支持剛性が高められる一方、アウターパネル１０ａから側面パネル３０ａへの振動が弾性部材３２によって効果的に遮断される。したがって、騒音を抑制するためのアウターパネル１０ａの振動が側面パネル３０ａに伝達され難く、新たな騒音が発生することが効果的に抑制される。
【００５７】
図５は本発明の第３〜第６実施形態における、図１のII−II線に相当する位置での断面図（但し第１高剛性部１６を除く）であって、（ａ）は第３実施形態、（ｂ）は第４実施形態、（ｃ）は第５実施形態、（ｄ）は第６実施形態を示す。
【００５８】
図５（ａ）に示す第３実施形態のアウターパネル１０ｂは、同一板厚の鋼製展伸材をプレス成形したものである。アウターパネル１０ｂにおいて、車幅方向に延びる凸部と凹部とが交互に縞状に配された第２高剛性部１７ｂが形成される一方、平坦面によって低剛性部１９ｂが形成されている。図５（ａ）では、第２高剛性部１７ｂの断面として第２高剛性部１７７ｂおよび第２高剛性部１７２ｂが示されているが、その断面形状も含め、平面形状や平面投影面積を変化させることによって互いの固有振動数の相違を創出している。
【００５９】
当実施形態に示すように、プレスラインの設定により第２高剛性部１７ｂと低剛性部１９ｂとを設定し分けるようにすれば、平板をプレス成形するだけでアウターパネル１０ｂを製造することができるので、工程の簡略化や材料のコストダウンを図ることができる。
【００６０】
図５（ｂ）に示す第４実施形態も、第３実施形態と同様、プレスラインの設定により第２高剛性部１７ｃと低剛性部１９ｃとを設定し分けたものである。アウターパネル１０ｃは、上に凸なる湾曲形状によって剛性の高められた第２高剛性部１７ｃと、平坦な低剛性部１９ｃとで構成されている。図５（ｂ）では、第２高剛性部１７ｃの断面として第２高剛性部１７７ｃおよび第２高剛性部１７２ｃが示されているが、その断面形状も含め、平面形状や平面投影面積を変化させることによって互いの固有振動数の相違を創出している。
【００６１】
図５（ｃ）に示す第５実施形態のアウターパネル１０ｄは、同一板厚の鋼板製ベース部材１１ｄに、別部材のレインフォースメント２５を付設したものである。レインフォースメント２５が付設された部位が第２高剛性部１７ｄとなり、付設されない部位が低剛性部１９ｄとなっている。レインフォースメント２５は車幅方向に延びる折り曲げ板状部材であって、ベース部材１１ｄの内側に付設されて閉断面構造を形成する。
【００６２】
図５（ｃ）では、第２高剛性部１７ｄの断面として第２高剛性部１７７ｄおよび第２高剛性部１７２ｄが示されている。またレインフォースメント２５として、第２高剛性部１７７ｄに設けられるレインフォースメント２５ａと、第２高剛性部１７２ｄに設けられるレインフォースメント２５ｂの各断面が示されている。レインフォースメント２５ａ，２５ｂは、それぞれが設けられる第２高剛性部１７７ｄ，１７２ｄの平面投影面積に対応した形状となっている。このように、レインフォースメント２５の断面形状も含め、平面形状や平面投影面積を変化させることによって各第２高剛性部１７ｃの固有振動数の相違を創出している。
【００６３】
このレインフォースメント２５のような別部材を付設するようにした場合、各第２高剛性部１７ｄの設定自由度を容易に高めることができる。例えば、機種ごとにアウターパネル１０ｄの面積や狙いの固有振動数が異なる場合、数種類のレインフォースメント２５を機種に応じた数や配置パターンに調整して付設するようなことができる。つまり数種類のレインフォースメント２５を準備し、その組み合わせや配置パターンを変更するだけで多様な第２高剛性部１７ｄの形態を容易に構成することができる。
【００６４】
図５（ｄ）に示す第６実施形態のアウターパネル１０ｅも、同一板厚の鋼板製ベース部材１１ｅに、別部材の制振材２６を付設したものである。制振材２６が付設された部位が第２高剛性部１７ｅとなり、付設されない部位が低剛性部１９ｅとなっている。制振材２６は例えばいわゆる拘束型や塗布型といった、振動抑制作用を有する公知の部材である。
【００６５】
図５（ｄ）では、第２高剛性部１７ｅの断面として第２高剛性部１７７ｅおよび第２高剛性部１７２ｅが示されている。また制振材２６として、第２高剛性部１７７ｅに設けられる制振材２６ａと、第２高剛性部１７２ｅに設けられる制振材２６ｂの各断面が示されている。当実施形態では、各制振材２６の形状や面積の相違によって各第２高剛性部１７ｅの固有振動数の相違を創出しているが、さらに各制振材２６の厚みを変化させるようにしても良い。
【００６６】
制振材２６は、その形状や厚みを容易に変更することができるので、第２高剛性部１７ｅの形状や配置パターンの設定自由度を一層高めることができる。
【００６７】
またアウターパネル１０ｅは、その振動形態による騒音低減効果に加え、制振材２６自体による制振作用によっても騒音低減効果を得ることができる。
【００６８】
図６は本発明の第７〜第１０実施形態における、第２高剛性部の配置パターンを示す図であって、（ａ）は第７実施形態、（ｂ）は第８実施形態、（ｃ）は第９実施形態、（ｄ）は第１０実施形態を示す。第７〜第１０実施形態は、それぞれ上記第２〜第６実施形態の何れにも適用可能なものである。
【００６９】
図６（ａ）に示す第７実施形態のアウターパネル１０ｆは、角を丸めた矩形の第２高剛性部１７ｆを１１箇所に配置し、その間に低剛性部１９ｆを設けたパターンを有する。各第２高剛性部１７ｆは、それぞれ形状や面積に応じた固有の固有振動数を有する。縦横比の相違によっても影響を受けるが、他の条件が同じであれば、一般的に面積が大なるほど固有振動数が小さくなる。当実施形態では、第２高剛性部１７１ｆが最小固有振動数Ｆ１を有する。第２高剛性部１７１ｆは、その狙いの共振点Ｆ１が低いほど短辺長さＬ５を長くすれば良い。例えばアウターパネル１０ｆが鋼板製で狙いの共振点Ｆ１＝６０〜１００Ｈｚの場合、Ｌ５＝４００〜６００ｍｍ程度とするのが好適である。
【００７０】
また、当実施形態でも第２高剛性部１７がオフセット配置されている。すなわち低剛性部１９ｆの形状には長い直線部がなく、ジグザグ形状となっている。これにより第１実施形態と同様、より騒音低減効果が高められている（以下の図６（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）も同様）。
【００７１】
当実施形態において、配置パターンを適宜拡張或いは減縮して第２高剛性部１７ｆの数を増減させても良い。またこの変形例として、矩形に代えて平行四辺形、台形、その他任意形状の四角形に変形させても良い。その場合は長さＬ５の対象を、最短の（長くない方の）対角線とすれば良い。
【００７２】
図６（ｂ）に示す第８実施形態のアウターパネル１０ｇは、非相似形を含む大小の菱形を９箇所、任意の四角形を４箇所、合計１３箇所に第２高剛性部１７ｇをオフセット配置し、その間に低剛性部１９ｇを設けたパターンを有する。各第２高剛性部１７ｇは、それぞれ形状や面積に応じた固有の固有振動数を有する。形状によっても影響を受けるが、他の条件が同じであれば、一般的に面積が大なるほど固有振動数が小さくなる。当実施形態では、第２高剛性部１７１ｇが最小固有振動数Ｆ１を有する。第２高剛性部１７１ｇは、その狙いの共振点Ｆ１が低いほど最小対角線長さＬ６を長くすれば良い。例えばアウターパネル１０ｇが鋼板製で狙いの共振点Ｆ１＝６０〜１００Ｈｚの場合、Ｌ６＝４００〜６００ｍｍ程度とするのが好適である。
【００７３】
当実施形態において、配置パターンを適宜拡張或いは減縮して第２高剛性部１７ｇの数を増減させても良い。またこの変形例として、菱形の第２高剛性部１７ｇを、短径長さＬ６の楕円や長円に変形させても良い。
【００７４】
図６（ｃ）に示すように、第９実施形態のアウターパネル１０ｈは、非相似形を含む大小の六角形を１１箇所、円形を８箇所、合計１９箇所に第２高剛性部１７ｈをオフセット配置し、その間に低剛性部１９ｈを設けたパターンを有する。各第２高剛性部１７ｈは、それぞれ形状や面積に応じた固有の固有振動数を有する。形状の相違によっても影響を受けるが、他の条件が同じであれば、一般的に面積が大なるほど固有振動数が小さくなる。当実施形態では、第２高剛性部１７１ｈが最小固有振動数Ｆ１を有する。第２高剛性部１７１ｈは、その狙いの共振点Ｆ１が低いほど短軸長さ（長くない方の対角線長さ）Ｌ７を長くすれば良い。例えばアウターパネル１０ｈが鋼板製で狙いの共振点Ｆ１＝６０〜１００Ｈｚの場合、Ｌ７＝４００〜６００ｍｍ程度とするのが好適である。
【００７５】
当実施形態において、配置パターンを適宜拡張或いは減縮して第２高剛性部１７ｈの数を増減させても良い。またこの変形例として、六角形や円以外の五角形や七角形以上の多角形としても良い。それらの場合、長さＬ７の対象を、多角形に対しては最短の対角線、円に対しては直径とすれば良い。
【００７６】
図６（ｄ）に示す第１０実施形態のアウターパネル１０ｉは、２つの円または楕円を円弧で繋いだような非相似形を含む大小の瓢箪形の第２高剛性部１７ｉを８箇所にオフセット配置し、その間に低剛性部１９ｉを設けたパターンを有する。各第２高剛性部１７ｉは、それぞれ形状や面積に応じた固有の固有振動数を有する。形状の相違によっても影響を受けるが、他の条件が同じであれば、一般的に面積が大なるほど固有振動数が小さくなる。当実施形態では、第２高剛性部１７１ｉが最小固有振動数Ｆ１を有する。第２高剛性部１７１ｉは、その狙いの共振点Ｆ１が低いほど長さＬ８（第２高剛性部１７１ｉの瓢箪形に外接する最小の矩形の短辺長さに相当する）を長くすれば良い。例えばアウターパネル１０ｉが鋼板製で狙いの共振点Ｆ１＝６０〜１００Ｈｚの場合、Ｌ８＝４００〜６００ｍｍ程度とするのが好適である。
【００７７】
当実施形態において、配置パターンを適宜拡張或いは減縮して第２高剛性部１７ｉの数を増減させても良い。またこの変形例として、四角形以上の多角形でも円でも楕円でもない任意の形状（三角形を含む）に変形させても良い。その場合、長さＬ８の対象を特定し難いときは、当該形状に外接する最小の矩形（正方形を含む）の短辺を長さＬ８の対象とすれば良い。
【００７８】
図７は本発明の第１１実施形態における、図１のII−II線に相当する位置での断面図である。アウターパネル１０ｊは、主に樹脂製で中空の薄板からなる外板部２８と、その中空部に内蔵された吸音層２９とで構成されている。吸音層２９には公知の吸音材が用いられる。アウターパネル１０ｊの上面は、板厚の厚い箇所と薄い箇所とに設定し分けられ、厚い箇所には第１高剛性部１６ｊと第２高剛性部１７ｊ（当該断面においては第２高剛性部１７７ｊおよび１７２ｊが示されている）が、薄い箇所には低剛性部１９ｊが形成されている。第１高剛性部１６ｊは、図１に示す第１実施形態の第１高剛性部１６と同様に、アウターパネル１０ｊの車幅方向両縁付近において車両前後方向に延設されている。また第２高剛性部１７ｊおよび低剛性部１９ｊは、上記第１または第７乃至第１０実施形態で示す配置パターンの何れかのパターンで両第１高剛性部１６ｊの間に配置されている。
【００７９】
このような構成とすることにより、樹脂製で軽量なアウターパネル１０ｊとなすことができる。また、その振動形態による騒音低減効果に加え、吸音層２９を内蔵することによって、吸音層２９自体による騒音低減効果を得ることができる。
【００８０】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、アウターパネル１０は鉄鋼や樹脂以外の材質、例えばアルミニウム合金等であっても良い。
【００８１】
上記第１実施形態では、８０〜５００Ｈｚの間に、略均等に５つの共振点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５が存在するような第２高剛性部１７としたが、この範囲は６０〜８００Ｈｚの間で適宜拡縮して良い。
【００８２】
また、特に低減要求のある固有の周波数を有する騒音に狙いを定めて第２高剛性部を設定しても良い。例えば６０〜１００Ｈｚ付近のこもり音と、１６０Ｈｚ付近および２５０Ｈｚ付近のロードノイズが問題であるとき、固有振動数Ｆ１＝８０Ｈｚ、Ｆ２＝１６０Ｈｚ、Ｆ３＝２５０Ｈｚとなるように第２高剛性部の固有振動数を設定すると、これらの騒音を重点的かつ一挙に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るルーフ部構造を有する自動車の平面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】騒音の周波数とアウターパネルの振動レベルとの関係を示す特性図である。
【図４】本発明の第２実施形態における、図１のII−II線に相当する位置での断面図である。
【図５】本発明の第３〜第６実施形態における、図１のII−II線に相当する位置での断面図であって、（ａ）は第３実施形態、（ｂ）は第４実施形態、（ｃ）は第５実施形態、（ｄ）は第６実施形態を示す。
【図６】本発明の第７〜第１０実施形態における、第２高剛性部の配置パターンを示す図であって、（ａ）は第７実施形態、（ｂ）は第８実施形態、（ｃ）は第９実施形態、（ｄ）は第１０実施形態を示す。
【図７】本発明の第１１実施形態における、図１のII−II線に相当する位置での断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 自動車
８ ルーフ
１０，１０ａ〜１０ｊ アウターパネル
１１ｄ，１１ｅ ベース部材
１５ レインフォースメント
１６，１６ａ，１６ｊ 第１高剛性部
１７，１７ｂ〜１７ｊ 第２高剛性部
１９，１９ｂ〜１９ｊ 低剛性部
２５ レインフォースメント（ベース部材に付設される別部材）
２６ 制振材（ベース部材に付設される別部材）
３０，３０ａ 側面パネル
３２ 弾性部材
１７１，１７１ｆ〜１７１ｉ 最小固有振動数を有する第２高剛性部
Ｆ１〜Ｆ５ 第２高剛性部の固有振動数
Ｌ１，Ｌ５ 最小固有振動数を有する矩形状第２高剛性部の短辺長さ
Ｌ６ 最小固有振動数を有する菱形状第２高剛性部の最短の対角線長さ
Ｌ７ 最小固有振動数を有する六角形状第２高剛性部の最短の対角線長さ
Ｌ８ 最小固有振動数を有する任意形状の第２高剛性部に外接する矩形の短辺長さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のルーフ部の構造に関し、特に車室内の騒音を抑制し得る自動車のルーフ部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の車室内騒音（以下単に騒音ともいう）の抑制にはさまざまな方策が採られているが、その方策のひとつとして、ルーフ（屋根）部の構造を工夫することによって騒音の抑制を図るものが知られている。例えば特許文献１には、ルーフに吸音材と反射板とを交互に設置することにより、高周波域の吸音性能に優れた吸音材を用いながらも低周波域の吸音性能を向上し、２５０Ｈｚ付近のロードノイズを低減するルーフ構造が示されている。
【特許文献１】特開２００５−２４７２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近年の自動車における乗員の快適性向上要求は高く、一方ではコスト低減要求も高くなる一途である。上記特許文献１に示されるものは比較的簡単な構造ではあるが、少なくとも吸音材や反射板の設置が必要であり、必ずしも上記要求を充分満足するものではなかった。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑み、必ずしも吸音材を必要としない簡単な構造でありながら騒音を効果的に抑制することができるルーフ部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請求項１に係る発明は、両側面パネルとルーフのアウターパネルとの各接続部に、それぞれ相対的に剛性の高い第１高剛性部が設けられた自動車のルーフ部構造であって、上記アウターパネルの、上記両第１高剛性部の間に設けられ、相対的に剛性の高い複数の第２高剛性部と、上記アウターパネル内において、上記第１高剛性部と上記第２高剛性部との間および各上記第２高剛性部間に介在し、上記第１高剛性部および上記第２高剛性部よりも剛性が低く、かつその総面積が上記第２高剛性部の総面積より小さい低剛性部とを備え、上記第２高剛性部のうちの少なくとも２つが、６０Ｈｚ乃至８００Ｈｚの間で互いに異なる固有振動数を有するように構成されていることを特徴とする。
【０００６】
上記構成において、第２高剛性部が３つ以上あっても良い。その場合、固有振動数の重複があっても良い。すなわち、互いに異なる固有振動数を有する少なくとも２つの第２高剛性部があり、且つ互いに等しい固有振動数を有する少なくとも２つの第２高剛性部があるように構成しても良い。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の自動車のルーフ部構造において、上記第１高剛性部は、上記アウターパネルの車幅方向両縁部と、車両側面上部との接続部に設けられた、車両前後方向に延設されたレインフォースメントによって形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の自動車のルーフ部構造において、上記第１高剛性部は、上記アウターパネルの車幅方向両縁部に車両前後方向に延設された剛性の高い部位であり、弾性部材を介して車体本体部にマウントされていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記第２高剛性部の、互いに異なる固有振動数を有するものは互いに異なる面積であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項４記載の自動車のルーフ部構造において、上記第２高剛性部の、互いに異なる固有振動数を有するものは互いに非相似形であることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記アウターパネルは、板厚の大なる部位に上記第２高剛性部が形成され、板厚の小なる部位に上記低剛性部が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記アウターパネルは、金属製で略同一板厚の展伸材からプレス成形されたものであり、プレスラインの設定により、上記第２高剛性部と上記低剛性部とが設定し分けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記アウターパネルは、略同一板厚のベース部材に、別部材を付設した部位を上記第２高剛性部となし、付設されない部位を上記低剛性部となすことを特徴とする。
【００１４】
請求項９に係る発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は矩形であり、その短辺の長さが４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする。
【００１５】
なお、矩形には正方形を含み、その場合の短辺とは正方形の一辺を指すものとする。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は矩形を除く四角形以上の多角形であり、その最短の対角線の長さが４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする。
【００１７】
なお、請求項９または請求項１０における多角形には、角の丸められたものも含み、その場合の短辺あるいは対角線は、角の丸められていない状態におけるものを指すものとする。
【００１８】
請求項１１に係る発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は円または楕円であり、その直径または短径が４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に係る発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造において、上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は、四角形以上の多角形でも円でも楕円でもない任意形状であり、これに外接する最小の矩形の短辺の長さが４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によると、以下に述べるように、必ずしも吸音材を必要としない簡単な構造でありながら騒音を効果的に抑制することができる。
【００２１】
本発明の構造によると、車幅方向両端に設けられた第１高剛性部の間で、複数の第２高剛性部が、低剛性部に囲まれて島状に点在する形となる。車室内で低周波域の騒音が発生すると、その音のエネルギーによってアウターパネルを振動させようとする。第２高剛性部は、それ自体の剛性が高いので膜振動を起こしにくいが、周囲を低剛性部で囲まれているので、位置拘束力が比較的弱く、低剛性部を節として全体的に上下振動を起こす。
【００２２】
本発明の発明者は、鋭意研究によって、このようにアウターパネルの第２高剛性部を積極的に大きく振動させると、車室内の騒音低減に顕著な効果があることを見出した。これは、第２高剛性部が大きく振動することにより、車室内の騒音のエネルギーが効率良く車外に放出されたり、車室内の騒音が第２高剛性部自体を振動させるための運動エネルギーに効率良く変換されたりするためであると考えられる。
【００２３】
第２高剛性部が大きく振動するのは、騒音の周波数が第２高剛性部の固有振動数付近にあるとき、つまり騒音に共振するときである。この共振点において、第２高剛性部の振動による騒音低減効果が極大（ピーク）となる。本発明の構成では、第２高剛性部のうちの少なくとも２つの固有振動数が異なっているので、騒音低減効果がピークとなる共振点が複数存在することになる。
【００２４】
本発明は、第２高剛性部の固有振動数が６０〜８００Ｈｚの間（より好ましくは６０〜５００Ｈｚの間）にあるように構成されているので、この周波数域の騒音低減に好適である。例えば、上記範囲内の複数の周波数域の騒音を特に低減させたいという要求がある場合、複数の第２高剛性部の固有振動数を狙いの周波数とそれぞれ等しくするように構成すれば良い。また、ある程度幅のある周波数域での騒音を全体的に低減させたい場合には、その周波数域を細分化し、細分化した周波数域のそれぞれに共振点を有する複数の第２高剛性部を設けるようにすれば良い。
【００２５】
一方、８００Ｈｚより高周波の車外騒音に対して、第２高剛性部は、その固有振動数から外れているので振動し難い。つまり車外騒音を車室内に伝達し難いので、遮音性が良好に維持される。第２高剛性部の周囲に設けられた低剛性部が振動し易いのではないかとの懸念があるが、本発明の構成によると、低剛性部の総面積を第２高剛性部の総面積よりも小さくしているので、その影響は小さい。しかも、低剛性部は第２高剛性部を取り囲むように設けられているので、その形状は必然的に面積の割に振動しにくい帯状となる。したがって、実際には低剛性部も高周波の車外騒音に対して振動し難く、良好な遮音性の維持を妨げるものとはならない。
【００２６】
より充分な遮音性を確保するためには、低剛性部の幅（隣り合う第２高剛性部間の距離）が、第２高剛性部の振動を妨げない範囲で狭い方が望ましい。例えば１００ｍｍ以下、望ましくは１０ｍｍ程度が好適である。
【００２７】
また本発明の構成によれば、両側面パネルとルーフのアウターパネルとの各接続部に、それぞれ相対的に剛性の高い第１高剛性部が設けられ、第２高剛性部や低剛性部が、両第１高剛性部の間に設けられている。このため、第２高剛性部が大きく振動しても、その振動が側面パネルに伝達され難い。したがって、アウターパネルの振動によって新たな騒音が発生することが効果的に抑制される。
【００２８】
請求項２の発明によると、レインフォースメントを設けるという簡単な構成で、第１高剛性部を形成することができる。
【００２９】
請求項３の発明によると、ルーフのアウターパネルから側面パネルへの振動伝達が、弾性部材によって効果的に抑制される。弾性部材としては、例えばラバーマウント等が好適である。
【００３０】
請求項４の発明によると、互いに異なる固有振動数を有するものは互いに異なる面積であるように構成することにより、第２高剛性部の固有振動数を容易に変化させることができる。材質や板厚、あるいは取り囲む低剛性部の状態等が同じであれば、面積が大きいほど固有振動数が小さくなるからである。
【００３１】
さらに形状を非相似形とする（請求項５）と、相似形で面積が異なる第２高剛性部を配置するよりも固有振動数に変化をつけ易くなる。また、第２高剛性部の配置自由度が高められるので、低剛性部の幅や総面積の調整を行い易くなる。
【００３２】
請求項６の発明によると、板厚を変化させるという簡単な構造で第２高剛性部と低剛性部とを構成することができる。
【００３３】
請求項７の発明によると、平板をプレス成形するだけで容易に第２高剛性部と低剛性部とを構成することができる。
【００３４】
請求項８の発明によると、別部材の形状や付設位置を変えるだけで、容易に第２高剛性部の形状やその配置パターンを変更することができる。つまり第２高剛性部の設定自由度を高めることができる。また数種類のレインフォースメントを準備し、その組み合わせや配置パターンを変更するだけで多様な第２高剛性部の形態を容易に構成することができる。
【００３５】
さらに、付設する別部材を制振材とした場合には、上記振動形態による騒音低減効果に加え、制振材（別部材）自体による制振作用によっても騒音低減効果を得ることができる。
【００３６】
請求項９乃至１２の発明によると、鉄鋼製の最小固有振動数を有する第２高剛性部を四角形以上の多角形（請求項９、１０）、円または楕円（請求項１１）、これら以外の任意形状（請求項１２）とした場合に、それらの短辺、最短の対角線、直径、短径あるいは外接する最小の矩形の短辺を４００〜６００ｍｍとすることにより、特に低周波のこもり音（例えば６０〜１００Ｈｚ付近）を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３８】
図１は本発明の第１実施形態に係るルーフ部構造を有する自動車の平面図である。また図２は図１のII−II線断面図である。自動車１のルーフ８は、主として車外側のアウターパネル１０と車室内側のインナーパネル（図略）とで構成されている。
【００３９】
アウターパネル１０の車幅方向両縁付近には車両前後方向に延びる縁部１４が形成されている。図２に示すように、縁部１４の断面形状は、やや外側に凸なる湾曲形状である。一方、縁部１４の内側には車両前後方向に延びるレインフォースメント１５が設けられている。レインフォースメント１５の断面形状は、やや内側に凸なる湾曲形状である。そして縁部１４とレインフォースメント１５とによって、剛性の高い閉断面形状を有する第１高剛性部１６が形成されている。
【００４０】
また図１に示すように、ルーフ８の前後両縁付近には、左右の第１高剛性部１６の前端同士および後端同士をそれぞれ接続する剛性部材としてクロスメンバ２１，２２が設けられている。
【００４１】
アウターパネル１０は鋼板製であり、各第１高剛性部１６およびクロスメンバ２１，２２に囲まれた領域は、板厚の比較的厚い第２高剛性部１７と、比較的薄い低剛性部１９とに設定し分けられている。第２高剛性部１７は、詳しくは平面投影形状で５種類の矩形形状に分類される９個の第２高剛性部１７１，１７２，１７３，１７４，１７５，１７６，１７７，１７８，１７９からなる。そのうち、面積最大の第２高剛性部１７１は、その短辺長さＬ１＝４００〜６００ｍｍ程度とされている。長辺長さＬ２は、例えば短辺長さＬ１＝４００ｍｍのとき、６００ｍｍ程度とされる。但し第２高剛性部１７の数、大きさ、縦横比、配置形態等は、ルーフ８の面積や、狙いの騒音の周波数（詳細は後述する）に応じて適宜変更して良い。
【００４２】
低剛性部１９は、第１高剛性部１６やクロスメンバ２１，２２と各第２高剛性部１７との間に設けられ、また各第２高剛性部１７間にも設けられている。したがって、各第２高剛性部１７は、低剛性部１９に囲まれて島状に点在するように配置されている。低剛性部１９の幅、すなわち第１高剛性部１６やクロスメンバ２１，２２と第２高剛性部１７との距離、および各第２高剛性部１７間の距離は１００ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ程度に設定されている。低剛性部１９の総面積は第２高剛性部１７の総面積よりも充分小さい。
【００４３】
また各第２高剛性部１７の配置は、低剛性部１９の形状に長い直線部がなく、ジグザグ形状となるような配置、すなわちオフセット配置となっている。
【００４４】
上記のような第２高剛性部１７と低剛性部１９とによって、各第２高剛性部１７の固有振動数は、６０〜８００Ｈｚの間に、５つ（固有振動数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５）存在するように構成されている。例えば固有振動数Ｆ１≒８０Ｈｚ、固有振動数Ｆ２≒２００Ｈｚ、固有振動数Ｆ３≒３００Ｈｚ、固有振動数Ｆ４≒４００Ｈｚ、固有振動数Ｆ５≒５００Ｈｚである。最小の固有振動数Ｆ１は、面積最大の第２高剛性部１７１によるものである。
【００４５】
第２高剛性部１７には、互いに非相似形のものが含まれている。そのため、単に相似形で面積のみ異なる場合よりも、より固有振動数に変化を付け易くなっている。また第２高剛性部１７をオフセット配置しつつ、低剛性部１９の面積や幅を容易に調整することができる。すなわち第２高剛性部１７の配置自由度をより高めることができる。
【００４６】
次に、当実施形態のルーフ部構造の作用について説明する。車室内で騒音が発生すると、その音のエネルギーによってアウターパネル１０が振動する。図２に、その振動形態を模式的に波形４０で示す。第２高剛性部１７（図２に示す断面図では第２高剛性部１７７と第２高剛性部１７２の断面が示されている）は、それ自体の剛性が高いので膜振動を起こしにくい。しかし周囲を低剛性部１９で囲まれているので、位置拘束力が比較的弱い。従って波形４０に示すように、低剛性部１９を節として全体的に上下振動を起こす。
【００４７】
各第２高剛性部１７が最も大きく振動するのは、騒音の周波数が各第２高剛性部１７の各固有振動数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５とそれぞれ一致したとき、つまり騒音と共振したときである。以下、各固有振動数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５をそれぞれ共振点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５ともいうものとする。
【００４８】
図３はアウターパネル１０の振動特性Ｔ２を示す特性図である。横軸に騒音の周波数Ｆを、縦軸に振動レベルＶを示す。この図に示すように、騒音の周波数Ｆが各共振点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５付近にあるとき、アウターパネル１０の振動特性Ｔ２に振動レベルＶのピークが見られる。これは、各共振点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５付近で、それぞれに対応する固有振動数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５を有する第２高剛性部１７が大きく振動するからである。
【００４９】
アウターパネル１０がこのように振動することにより、車室内の騒音は低減する。特に各共振点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５付近の周波数域での騒音低減効果が高い。これは、各第２高剛性部１７がそれぞれの共振点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５で大きく振動することにより、車室内の騒音のエネルギーが効率良く車外に放出されたり、車室内の騒音が第２高剛性部１７自体を振動させるための運動エネルギーに効率良く変換されたりするためであると考えられる。
【００５０】
当実施形態では、５つの共振点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５が８０〜５００Ｈｚの範囲で略等間隔に分散しているので、当該周波数域内で、５つのピークを有しつつも全体的に高い振動レベルＶを示している。この場合、８０〜５００Ｈｚの周波数域全体において、平均的に高い騒音抑制効果を得ることができる。
【００５１】
一方、８００Ｈｚより高周波の車外騒音に対して、各第２高剛性部１７は、各固有振動数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５から外れているので振動し難い。つまり車外騒音を車室内に伝達し難いので、遮音性が良好に維持される。各第２高剛性部１７の周囲に設けられた低剛性部１９が振動し易いのではないかとの懸念があるが、低剛性部１９の総面積が第２高剛性部１７の総面積よりも小さいので、その影響は小さい。しかも、低剛性部１９は各第２高剛性部１７を取り囲むように帯状に設けられているので、面積の割に振動し難くなっている。さらに各第２高剛性部１７がオフセット配置されていることも相俟って、実際には低剛性部も高周波の車外騒音に対して振動し難く、良好な遮音性の維持を妨げるものとはならない。
【００５２】
さらに、アウターパネル１０が第１高剛性部１６やクロスメンバ２１，２２に囲まれて支持剛性が高められているので、アウターパネル１０の振動が側面パネル３０や前後のウインドゥ面に伝達され難い。したがって、アウターパネル１０の振動によって新たな騒音が発生することが効果的に抑制されている。
【００５３】
図４は本発明の第２実施形態における、図１のII−II線に相当する位置での断面図である。なお、図４以下の図面において、図１〜図３に示す第１実施形態の構成と同一または同一機能の構成には同一の符号を付し、その重複説明を省略する。
【００５４】
当実施形態のアウターパネル１０ａも第１実施形態と同様に鋼板製であり、アウターパネル１０ａの車幅方向両縁付近には車両前後方向に延びる縁部１４ａが形成されている。しかしレインフォースメント１５（図２参照）は設けられておらず、縁部１４ａ自体が第１高剛性部１６ａとなっている。
【００５５】
一方、側面パネル３０ａの上端付近に、車両前後方向に延設されて閉断面形状を有する高剛性のフレーム３１が設けられている。アウターパネル１０ａの縁部１４ａは、ラバーマウント等の弾性部材３２によってフレーム３１にマウントされている。
【００５６】
このような構成なので、フレーム３１によってアウターパネル１０ａの支持剛性が高められる一方、アウターパネル１０ａから側面パネル３０ａへの振動が弾性部材３２によって効果的に遮断される。したがって、騒音を抑制するためのアウターパネル１０ａの振動が側面パネル３０ａに伝達され難く、新たな騒音が発生することが効果的に抑制される。
【００５７】
図５は本発明の第３〜第６実施形態における、図１のII−II線に相当する位置での断面図（但し第１高剛性部１６を除く）であって、（ａ）は第３実施形態、（ｂ）は第４実施形態、（ｃ）は第５実施形態、（ｄ）は第６実施形態を示す。
【００５８】
図５（ａ）に示す第３実施形態のアウターパネル１０ｂは、同一板厚の鋼製展伸材をプレス成形したものである。アウターパネル１０ｂにおいて、車幅方向に延びる凸部と凹部とが交互に縞状に配された第２高剛性部１７ｂが形成される一方、平坦面によって低剛性部１９ｂが形成されている。図５（ａ）では、第２高剛性部１７ｂの断面として第２高剛性部１７７ｂおよび第２高剛性部１７２ｂが示されているが、その断面形状も含め、平面形状や平面投影面積を変化させることによって互いの固有振動数の相違を創出している。
【００５９】
当実施形態に示すように、プレスラインの設定により第２高剛性部１７ｂと低剛性部１９ｂとを設定し分けるようにすれば、平板をプレス成形するだけでアウターパネル１０ｂを製造することができるので、工程の簡略化や材料のコストダウンを図ることができる。
【００６０】
図５（ｂ）に示す第４実施形態も、第３実施形態と同様、プレスラインの設定により第２高剛性部１７ｃと低剛性部１９ｃとを設定し分けたものである。アウターパネル１０ｃは、上に凸なる湾曲形状によって剛性の高められた第２高剛性部１７ｃと、平坦な低剛性部１９ｃとで構成されている。図５（ｂ）では、第２高剛性部１７ｃの断面として第２高剛性部１７７ｃおよび第２高剛性部１７２ｃが示されているが、その断面形状も含め、平面形状や平面投影面積を変化させることによって互いの固有振動数の相違を創出している。
【００６１】
図５（ｃ）に示す第５実施形態のアウターパネル１０ｄは、同一板厚の鋼板製ベース部材１１ｄに、別部材のレインフォースメント２５を付設したものである。レインフォースメント２５が付設された部位が第２高剛性部１７ｄとなり、付設されない部位が低剛性部１９ｄとなっている。レインフォースメント２５は車幅方向に延びる折り曲げ板状部材であって、ベース部材１１ｄの内側に付設されて閉断面構造を形成する。
【００６２】
図５（ｃ）では、第２高剛性部１７ｄの断面として第２高剛性部１７７ｄおよび第２高剛性部１７２ｄが示されている。またレインフォースメント２５として、第２高剛性部１７７ｄに設けられるレインフォースメント２５ａと、第２高剛性部１７２ｄに設けられるレインフォースメント２５ｂの各断面が示されている。レインフォースメント２５ａ，２５ｂは、それぞれが設けられる第２高剛性部１７７ｄ，１７２ｄの平面投影面積に対応した形状となっている。このように、レインフォースメント２５の断面形状も含め、平面形状や平面投影面積を変化させることによって各第２高剛性部１７ｃの固有振動数の相違を創出している。
【００６３】
このレインフォースメント２５のような別部材を付設するようにした場合、各第２高剛性部１７ｄの設定自由度を容易に高めることができる。例えば、機種ごとにアウターパネル１０ｄの面積や狙いの固有振動数が異なる場合、数種類のレインフォースメント２５を機種に応じた数や配置パターンに調整して付設するようなことができる。つまり数種類のレインフォースメント２５を準備し、その組み合わせや配置パターンを変更するだけで多様な第２高剛性部１７ｄの形態を容易に構成することができる。
【００６４】
図５（ｄ）に示す第６実施形態のアウターパネル１０ｅも、同一板厚の鋼板製ベース部材１１ｅに、別部材の制振材２６を付設したものである。制振材２６が付設された部位が第２高剛性部１７ｅとなり、付設されない部位が低剛性部１９ｅとなっている。制振材２６は例えばいわゆる拘束型や塗布型といった、振動抑制作用を有する公知の部材である。
【００６５】
図５（ｄ）では、第２高剛性部１７ｅの断面として第２高剛性部１７７ｅおよび第２高剛性部１７２ｅが示されている。また制振材２６として、第２高剛性部１７７ｅに設けられる制振材２６ａと、第２高剛性部１７２ｅに設けられる制振材２６ｂの各断面が示されている。当実施形態では、各制振材２６の形状や面積の相違によって各第２高剛性部１７ｅの固有振動数の相違を創出しているが、さらに各制振材２６の厚みを変化させるようにしても良い。
【００６６】
制振材２６は、その形状や厚みを容易に変更することができるので、第２高剛性部１７ｅの形状や配置パターンの設定自由度を一層高めることができる。
【００６７】
またアウターパネル１０ｅは、その振動形態による騒音低減効果に加え、制振材２６自体による制振作用によっても騒音低減効果を得ることができる。
【００６８】
図６は本発明の第７〜第１０実施形態における、第２高剛性部の配置パターンを示す図であって、（ａ）は第７実施形態、（ｂ）は第８実施形態、（ｃ）は第９実施形態、（ｄ）は第１０実施形態を示す。第７〜第１０実施形態は、それぞれ上記第２〜第６実施形態の何れにも適用可能なものである。
【００６９】
図６（ａ）に示す第７実施形態のアウターパネル１０ｆは、角を丸めた矩形の第２高剛性部１７ｆを１１箇所に配置し、その間に低剛性部１９ｆを設けたパターンを有する。各第２高剛性部１７ｆは、それぞれ形状や面積に応じた固有の固有振動数を有する。縦横比の相違によっても影響を受けるが、他の条件が同じであれば、一般的に面積が大なるほど固有振動数が小さくなる。当実施形態では、第２高剛性部１７１ｆが最小固有振動数Ｆ１を有する。第２高剛性部１７１ｆは、その狙いの共振点Ｆ１が低いほど短辺長さＬ５を長くすれば良い。例えばアウターパネル１０ｆが鋼板製で狙いの共振点Ｆ１＝６０〜１００Ｈｚの場合、Ｌ５＝４００〜６００ｍｍ程度とするのが好適である。
【００７０】
また、当実施形態でも第２高剛性部１７がオフセット配置されている。すなわち低剛性部１９ｆの形状には長い直線部がなく、ジグザグ形状となっている。これにより第１実施形態と同様、より騒音低減効果が高められている（以下の図６（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）も同様）。
【００７１】
当実施形態において、配置パターンを適宜拡張或いは減縮して第２高剛性部１７ｆの数を増減させても良い。またこの変形例として、矩形に代えて平行四辺形、台形、その他任意形状の四角形に変形させても良い。その場合は長さＬ５の対象を、最短の（長くない方の）対角線とすれば良い。
【００７２】
図６（ｂ）に示す第８実施形態のアウターパネル１０ｇは、非相似形を含む大小の菱形を９箇所、任意の四角形を４箇所、合計１３箇所に第２高剛性部１７ｇをオフセット配置し、その間に低剛性部１９ｇを設けたパターンを有する。各第２高剛性部１７ｇは、それぞれ形状や面積に応じた固有の固有振動数を有する。形状によっても影響を受けるが、他の条件が同じであれば、一般的に面積が大なるほど固有振動数が小さくなる。当実施形態では、第２高剛性部１７１ｇが最小固有振動数Ｆ１を有する。第２高剛性部１７１ｇは、その狙いの共振点Ｆ１が低いほど最小対角線長さＬ６を長くすれば良い。例えばアウターパネル１０ｇが鋼板製で狙いの共振点Ｆ１＝６０〜１００Ｈｚの場合、Ｌ６＝４００〜６００ｍｍ程度とするのが好適である。
【００７３】
当実施形態において、配置パターンを適宜拡張或いは減縮して第２高剛性部１７ｇの数を増減させても良い。またこの変形例として、菱形の第２高剛性部１７ｇを、短径長さＬ６の楕円や長円に変形させても良い。
【００７４】
図６（ｃ）に示すように、第９実施形態のアウターパネル１０ｈは、非相似形を含む大小の六角形を１１箇所、円形を８箇所、合計１９箇所に第２高剛性部１７ｈをオフセット配置し、その間に低剛性部１９ｈを設けたパターンを有する。各第２高剛性部１７ｈは、それぞれ形状や面積に応じた固有の固有振動数を有する。形状の相違によっても影響を受けるが、他の条件が同じであれば、一般的に面積が大なるほど固有振動数が小さくなる。当実施形態では、第２高剛性部１７１ｈが最小固有振動数Ｆ１を有する。第２高剛性部１７１ｈは、その狙いの共振点Ｆ１が低いほど短軸長さ（長くない方の対角線長さ）Ｌ７を長くすれば良い。例えばアウターパネル１０ｈが鋼板製で狙いの共振点Ｆ１＝６０〜１００Ｈｚの場合、Ｌ７＝４００〜６００ｍｍ程度とするのが好適である。
【００７５】
当実施形態において、配置パターンを適宜拡張或いは減縮して第２高剛性部１７ｈの数を増減させても良い。またこの変形例として、六角形や円以外の五角形や七角形以上の多角形としても良い。それらの場合、長さＬ７の対象を、多角形に対しては最短の対角線、円に対しては直径とすれば良い。
【００７６】
図６（ｄ）に示す第１０実施形態のアウターパネル１０ｉは、２つの円または楕円を円弧で繋いだような非相似形を含む大小の瓢箪形の第２高剛性部１７ｉを８箇所にオフセット配置し、その間に低剛性部１９ｉを設けたパターンを有する。各第２高剛性部１７ｉは、それぞれ形状や面積に応じた固有の固有振動数を有する。形状の相違によっても影響を受けるが、他の条件が同じであれば、一般的に面積が大なるほど固有振動数が小さくなる。当実施形態では、第２高剛性部１７１ｉが最小固有振動数Ｆ１を有する。第２高剛性部１７１ｉは、その狙いの共振点Ｆ１が低いほど長さＬ８（第２高剛性部１７１ｉの瓢箪形に外接する最小の矩形の短辺長さに相当する）を長くすれば良い。例えばアウターパネル１０ｉが鋼板製で狙いの共振点Ｆ１＝６０〜１００Ｈｚの場合、Ｌ８＝４００〜６００ｍｍ程度とするのが好適である。
【００７７】
当実施形態において、配置パターンを適宜拡張或いは減縮して第２高剛性部１７ｉの数を増減させても良い。またこの変形例として、四角形以上の多角形でも円でも楕円でもない任意の形状（三角形を含む）に変形させても良い。その場合、長さＬ８の対象を特定し難いときは、当該形状に外接する最小の矩形（正方形を含む）の短辺を長さＬ８の対象とすれば良い。
【００７８】
図７は本発明の第１１実施形態における、図１のII−II線に相当する位置での断面図である。アウターパネル１０ｊは、主に樹脂製で中空の薄板からなる外板部２８と、その中空部に内蔵された吸音層２９とで構成されている。吸音層２９には公知の吸音材が用いられる。アウターパネル１０ｊの上面は、板厚の厚い箇所と薄い箇所とに設定し分けられ、厚い箇所には第１高剛性部１６ｊと第２高剛性部１７ｊ（当該断面においては第２高剛性部１７７ｊおよび１７２ｊが示されている）が、薄い箇所には低剛性部１９ｊが形成されている。第１高剛性部１６ｊは、図１に示す第１実施形態の第１高剛性部１６と同様に、アウターパネル１０ｊの車幅方向両縁付近において車両前後方向に延設されている。また第２高剛性部１７ｊおよび低剛性部１９ｊは、上記第１または第７乃至第１０実施形態で示す配置パターンの何れかのパターンで両第１高剛性部１６ｊの間に配置されている。
【００７９】
このような構成とすることにより、樹脂製で軽量なアウターパネル１０ｊとなすことができる。また、その振動形態による騒音低減効果に加え、吸音層２９を内蔵することによって、吸音層２９自体による騒音低減効果を得ることができる。
【００８０】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、アウターパネル１０は鉄鋼や樹脂以外の材質、例えばアルミニウム合金等であっても良い。
【００８１】
上記第１実施形態では、８０〜５００Ｈｚの間に、略均等に５つの共振点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５が存在するような第２高剛性部１７としたが、この範囲は６０〜８００Ｈｚの間で適宜拡縮して良い。
【００８２】
また、特に低減要求のある固有の周波数を有する騒音に狙いを定めて第２高剛性部を設定しても良い。例えば６０〜１００Ｈｚ付近のこもり音と、１６０Ｈｚ付近および２５０Ｈｚ付近のロードノイズが問題であるとき、固有振動数Ｆ１＝８０Ｈｚ、Ｆ２＝１６０Ｈｚ、Ｆ３＝２５０Ｈｚとなるように第２高剛性部の固有振動数を設定すると、これらの騒音を重点的かつ一挙に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るルーフ部構造を有する自動車の平面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】騒音の周波数とアウターパネルの振動レベルとの関係を示す特性図である。
【図４】本発明の第２実施形態における、図１のII−II線に相当する位置での断面図である。
【図５】本発明の第３〜第６実施形態における、図１のII−II線に相当する位置での断面図であって、（ａ）は第３実施形態、（ｂ）は第４実施形態、（ｃ）は第５実施形態、（ｄ）は第６実施形態を示す。
【図６】本発明の第７〜第１０実施形態における、第２高剛性部の配置パターンを示す図であって、（ａ）は第７実施形態、（ｂ）は第８実施形態、（ｃ）は第９実施形態、（ｄ）は第１０実施形態を示す。
【図７】本発明の第１１実施形態における、図１のII−II線に相当する位置での断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 自動車
８ ルーフ
１０，１０ａ〜１０ｊ アウターパネル
１１ｄ，１１ｅ ベース部材
１５ レインフォースメント
１６，１６ａ，１６ｊ 第１高剛性部
１７，１７ｂ〜１７ｊ 第２高剛性部
１９，１９ｂ〜１９ｊ 低剛性部
２５ レインフォースメント（ベース部材に付設される別部材）
２６ 制振材（ベース部材に付設される別部材）
３０，３０ａ 側面パネル
３２ 弾性部材
１７１，１７１ｆ〜１７１ｉ 最小固有振動数を有する第２高剛性部
Ｆ１〜Ｆ５ 第２高剛性部の固有振動数
Ｌ１，Ｌ５ 最小固有振動数を有する矩形状第２高剛性部の短辺長さ
Ｌ６ 最小固有振動数を有する菱形状第２高剛性部の最短の対角線長さ
Ｌ７ 最小固有振動数を有する六角形状第２高剛性部の最短の対角線長さ
Ｌ８ 最小固有振動数を有する任意形状の第２高剛性部に外接する矩形の短辺長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両側面パネルとルーフのアウターパネルとの各接続部に、それぞれ相対的に剛性の高い第１高剛性部が設けられた自動車のルーフ部構造であって、
上記アウターパネルの、上記両第１高剛性部の間に設けられ、相対的に剛性の高い複数の第２高剛性部と、
上記アウターパネル内において、上記第１高剛性部と上記第２高剛性部との間および各上記第２高剛性部間に介在し、上記第１高剛性部および上記第２高剛性部よりも剛性が低く、かつその総面積が上記第２高剛性部の総面積より小さい低剛性部とを備え、
上記第２高剛性部のうちの少なくとも２つが、６０Ｈｚ乃至８００Ｈｚの間で互いに異なる固有振動数を有するように構成されていることを特徴とする自動車のルーフ部構造。
【請求項２】
上記第１高剛性部は、上記アウターパネルの車幅方向両縁部と、車両側面上部との接続部に設けられた、車両前後方向に延設されたレインフォースメントによって形成されていることを特徴とする請求項１記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項３】
上記第１高剛性部は、上記アウターパネルの車幅方向両縁部に車両前後方向に延設された剛性の高い部位であり、弾性部材を介して車体本体部にマウントされていることを特徴とする請求項１記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項４】
上記第２高剛性部の、互いに異なる固有振動数を有するものは互いに異なる面積であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項５】
上記第２高剛性部の、互いに異なる固有振動数を有するものは互いに非相似形であることを特徴とする請求項４記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項６】
上記アウターパネルは、板厚の大なる部位に上記第２高剛性部が形成され、板厚の小なる部位に上記低剛性部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項７】
上記アウターパネルは、金属製で略同一板厚の展伸材からプレス成形されたものであり、プレスラインの設定により、上記第２高剛性部と上記低剛性部とが設定し分けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項８】
上記アウターパネルは、略同一板厚のベース部材に、別部材を付設した部位を上記第２高剛性部となし、付設されない部位を上記低剛性部となすことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項９】
上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は矩形であり、その短辺の長さが４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項１０】
上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は矩形を除く四角形以上の多角形であり、その最短の対角線の長さが４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項１１】
上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は円または楕円であり、その直径または短径が４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項１２】
上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は、四角形以上の多角形でも円でも楕円でもない任意形状であり、これに外接する最小の矩形の短辺の長さが４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項１】
両側面パネルとルーフのアウターパネルとの各接続部に、それぞれ相対的に剛性の高い第１高剛性部が設けられた自動車のルーフ部構造であって、
上記アウターパネルの、上記両第１高剛性部の間に設けられ、相対的に剛性の高い複数の第２高剛性部と、
上記アウターパネル内において、上記第１高剛性部と上記第２高剛性部との間および各上記第２高剛性部間に介在し、上記第１高剛性部および上記第２高剛性部よりも剛性が低く、かつその総面積が上記第２高剛性部の総面積より小さい低剛性部とを備え、
上記第２高剛性部のうちの少なくとも２つが、６０Ｈｚ乃至８００Ｈｚの間で互いに異なる固有振動数を有するように構成されていることを特徴とする自動車のルーフ部構造。
【請求項２】
上記第１高剛性部は、上記アウターパネルの車幅方向両縁部と、車両側面上部との接続部に設けられた、車両前後方向に延設されたレインフォースメントによって形成されていることを特徴とする請求項１記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項３】
上記第１高剛性部は、上記アウターパネルの車幅方向両縁部に車両前後方向に延設された剛性の高い部位であり、弾性部材を介して車体本体部にマウントされていることを特徴とする請求項１記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項４】
上記第２高剛性部の、互いに異なる固有振動数を有するものは互いに異なる面積であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項５】
上記第２高剛性部の、互いに異なる固有振動数を有するものは互いに非相似形であることを特徴とする請求項４記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項６】
上記アウターパネルは、板厚の大なる部位に上記第２高剛性部が形成され、板厚の小なる部位に上記低剛性部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項７】
上記アウターパネルは、金属製で略同一板厚の展伸材からプレス成形されたものであり、プレスラインの設定により、上記第２高剛性部と上記低剛性部とが設定し分けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項８】
上記アウターパネルは、略同一板厚のベース部材に、別部材を付設した部位を上記第２高剛性部となし、付設されない部位を上記低剛性部となすことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項９】
上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は矩形であり、その短辺の長さが４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項１０】
上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は矩形を除く四角形以上の多角形であり、その最短の対角線の長さが４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項１１】
上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は円または楕円であり、その直径または短径が４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【請求項１２】
上記第２高剛性部は鉄鋼製であり、その最小固有振動数を有するものの形状は、四角形以上の多角形でも円でも楕円でもない任意形状であり、これに外接する最小の矩形の短辺の長さが４００ｍｍ乃至６００ｍｍであるような大きさであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の自動車のルーフ部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１８６０９１（Ｐ２００７−１８６０９１Ａ）
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５８７８（Ｐ２００６−５８７８）
【出願日】平成１８年１月１３日（２００６．１．１３）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１３日（２００６．１．１３）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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