JP5618329B2 - 車両の車体上部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の走行時におけるルーフパネルの振動を抑制する制振材を設けた車両の車体上部構造に関するものである。

上記車両の車体上部構造には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、車両の車体上部には、車室の上面を形成するルーフパネルと、このルーフパネルの下方近傍で、この下面に沿って延びるルーフライニングと、上記ルーフパネルとルーフライニングとの間にこれらに圧接するよう介設される制振材とが設けられている。

車両の走行時、上記ルーフパネルは剛性が小さい厚さ方向に振動しがちとなり、この振動は上記制振材を介してルーフライニングに伝達されようとする。この場合、上記制振材は上記振動を制振し、これにより、上記ルーフパネルの振動に基づき上記車室に生じようとする騒音が低減されるようになっている。

特開平１１−１８０３３９号公報

ところで、上記ルーフライニングは上記ルーフパネルに沿うものであって、全体的に平坦な形状であることから、その厚さ方向での剛性は低くなりがちである。このため、上記したようにルーフパネルの振動は上記制振材で制振されることが予定されてはいるが、上記ルーフパネルの振動が上記制振材を介し上記ルーフライニングに伝達されるとき、このルーフライニングは、その低い剛性により、上記制振材を強固には支持できないおそれがある。そして、この場合には、上記制振材の上記ルーフパネルに対する制振機能が阻害されるため、上記ルーフパネルの振動に基づく車室の騒音の低減は、十分にはできなくなるおそれがある。

そこで、上記ルーフパネルとの共振を防止するため、ルーフライニングの剛性を向上させようとして、その板厚を大きくしたり、別途の補強材を設けたりすることが考えられる。しかし、単にこのようにすると、車体上部の質量が重くなったり、車体上部の部品点数が増加して構成が複雑になったりする、という不都合が生じる。

本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、車両の走行時のルーフパネルの振動に基づき車室に生じようとする騒音を低減させる場合において、その効果的な低減が、車体上部の質量が重くなることを回避しつつ、かつ、簡単な構成で達成できるようにすることである。

請求項１の発明は、車室３の上面を形成するルーフパネル８と、このルーフパネル８の下方近傍で、この下面に沿って延びるルーフライニング１５と、上記ルーフパネル８とルーフライニング１５との間にこれらに圧接するよう介設される制振材１７とを備えた車両の車体上部構造において、
車両１の走行により上記ルーフパネル８がその自由状態で厚さ方向に振動するとき（図１）、このルーフパネル８の面方向で隣り合う上記振動の両腹２３，２４をそれぞれ挟む節２０〜２２のうち、振幅がより大きい一方の腹２４を挟む節２１，２２であって、他方の腹２３から遠い側の節２１のみの近傍における上記ルーフライニング１５の部分に剛性向上部１５ａを形成し、この剛性向上部１５ａと上記ルーフパネル８との間に上記制振材１７を介設したことを特徴とする車両の車体上部構造である。

なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。

本発明による効果は、次の如くである。

請求項１の発明は、車室の上面を形成するルーフパネルと、このルーフパネルの下方近傍で、この下面に沿って延びるルーフライニングと、上記ルーフパネルとルーフライニングとの間にこれらに圧接するよう介設される制振材とを備えた車両の車体上部構造において、
車両の走行により上記ルーフパネルがその自由状態で厚さ方向に振動するとき、このルーフパネルの面方向で隣り合う上記振動の両腹をそれぞれ挟む節のうち、振幅がより大きい一方の腹を挟む節であって、他方の腹から遠い側の節のみの近傍における上記ルーフライニングの部分に剛性向上部を形成し、この剛性向上部と上記ルーフパネルとの間に上記制振材を介設している。

このため、車両の走行時、その走行路面からの振動によりルーフパネルが振動して、この振動が上記制振材を介し上記ルーフライニングに伝達されようとするとき、上記制振材は上記ルーフライニングの剛性向上部に圧接して支持されることから、この支持は強固になされる。よって、上記ルーフパネルの振動は、より効果的に制振される。そして、このように制振される分、ルーフパネルの振動による車室の合計容積変化量は小さく抑制されることから、上記ルーフパネルの振動に基づき車室に生じようとする騒音は、効果的に低減可能とされる。

また、上記発明によれば、ルーフパネルの振動により車室に生じようとする騒音の効果的な低減は、上記ルーフパネルの振動の節の近傍におけるルーフライニングの部分に剛性向上部を形成し、これら剛性向上部とルーフパネルとの間に制振材を介設するという単純な構成で、かつ、車体上部の部品点数の増加を抑制しつつ達成される。よって、上記した騒音の効果的な低減は、車体上部の質量が重くなることを回避しつつ、簡単な構成で、かつ、安価に達成可能とされる。

実施例１を示し、車体上部の側面断面図である。 実施例１を示し、車体の全体平面図である。 実施例１を示し、図２のIII−III線矢視拡大断面図である。 実施例２を示し、図１に相当する図である。

本発明の車両の車体上部構造に関し、車両の走行時のルーフパネルの振動に基づき車室に生じようとする騒音を低減させる場合において、その効果的な低減が、車体上部の質量が重くなることを回避しつつ、かつ、簡単な構成で達成できるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。

即ち、車両の車体上部構造は、車室の上面を形成するルーフパネルと、このルーフパネルの下方近傍で、この下面に沿って延びるルーフライニングと、上記ルーフパネルとルーフライニングとの間にこれらに圧接するよう介設される制振材とを備える。車両の走行により上記ルーフパネルがその自由状態で厚さ方向に振動するとき、このルーフパネルの面方向で隣り合う上記振動の両腹をそれぞれ挟む節のうち、振幅がより大きい一方の腹を挟む節であって、他方の腹から遠い側の節のみの近傍における上記ルーフライニングの部分に剛性向上部が形成され、この剛性向上部と上記ルーフパネルとの間に上記制振材が介設されている。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例１を添付の図１〜３に従って説明する。

図１〜３において、符号１は、自動車で例示される車両であり、矢印Ｆｒは、この車両１の進行方向の前方を示している。また、下記する左右とは、上記前方に向かっての車両１の車体２の幅方向をいうものとする。

上記車体２は板金製で、その内部が車室３とされる。上記車体２は、この車体２の左右各側壁の上端縁部を構成して車体２の前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレール５，５と、車体２の幅方向に延び、上記左右ルーフサイドレール５，５の前端部同士、および左右ルーフサイドレール５，５の後端部同士をそれぞれ結合させる前、後部ルーフフレーム６，７と、上記車室３の上面を形成するようほぼ水平方向に延び、その外縁部が上記左右ルーフサイドレール５，５、および前、後部ルーフフレーム６，７とにそれぞれスポット溶接により強固に結合されるルーフパネル８とを備えている。

上記各ルーフサイドレール５と各ルーフフレーム６，７とは、それぞれ中空閉断面構造とされて車体２の骨格部材を構成し、十分の強度と剛性とを備えている。また、上記ルーフパネル８の後部側における車体２の幅方向の中途部に、この幅方向の複数箇所（３箇所）で前後方向に延びるビード９が形成されている。これら各ビード９は、主に、上記ルーフパネル８上に雪だまりが生じた場合に、このルーフパネル８が撓まないようにするための補強材である。

また、上記車体２は、それぞれ車体２の幅方向に延び、その長手方向の各端部が上記左右ルーフサイドレール５，５の前後方向の中途部にスポット溶接に結合される前、後部ルーフ補強パネル１１，１２を備えている。これら前、後部ルーフ補強パネル１１，１２は前後に互いに離れて配置され、それぞれその上面が上記ルーフパネル８の前後方向の中途部の下面に当接させられており、これにより、このルーフパネル８の中途部が上記前、後部ルーフ補強パネル１１，１２に支持されている。また、上記前部ルーフ補強パネル１１は、上記前、後部ルーフフレーム６，７の前後方向でのほぼ中央部に位置している。

上記ルーフパネル８の下方近傍で、このルーフパネル８と上記前、後部ルーフ補強パネル１１，１２とのそれぞれ下面に沿って延びる樹脂製のルーフライニング１５と、このルーフライニング１５の左右各外側縁部をそれぞれ上記各ルーフサイドレール５に弾性的に連結する連結具１６と、上記ルーフパネル８とルーフライニング１５との間に介設される制振材１７とが設けられている。この制振材１７はフェルト製などの伸縮性、可撓性材であるが、ゴム製などの弾性材であってもよい。

上記ルーフライニング１５の各外縁部はその長手方向の全体にわたり、上記各ルーフサイドレール５、および前、後部ルーフフレーム６，７のそれぞれ車室３側の縦向き面に沿うよう下方に向かって屈曲され、この屈曲部と、この屈曲部に隣接する部分とにより剛性向上部１５ａが形成されている。上記ルーフライニング１５は、その左右各剛性向上部１５ａが上記連結具１６により各ルーフサイドレール５に連結されることにより、これらルーフサイドレール５に支持されている。上記制振材１７は、上下方向から圧縮された状態で、上記ルーフパネル８とルーフライニング１５の後端部の剛性向上部１５ａとの間に介設され、上記制振材１７は上記ルーフパネル８の下面とルーフライニング１５の上面とにそれぞれ圧接している。

上記制振材１７が設けられていないルーフパネル８の自由状態で、車両１の走行時、その走行路面からの振動により上記ルーフパネル８がその厚さ方向（上下方向）に振動する場合、車体２の側面断面視（図１）で、上記ルーフパネル８は、前記前部ルーフフレーム６に結合された部分と、前記後部ルーフフレーム７に結合された部分と、前記前部ルーフ補強パネル１１に支持された部分とを３つの節２０〜２２として、前、後部腹２３，２４の２つの腹を発生させる二次振動モードの振動をすることとされている（図１中実線）。

ここで、上記ルーフパネル８の前、後部のうち、後部側には前記したように複数本のビード９が形成されている。このため、上記ルーフパネル８の後部には、上記ビード９を複数本形成した分、車体２の前後方向に延びる折れ線が、車体２の幅方向で多数形成されることとなる。よって、上記ルーフパネル８の後部側は、車両１の走行時、上記各折れ線を中心とした屈曲変形が繰り返されることにより、振動し易くなって、前部腹２３の振幅よりも後部腹２４の振幅の方が、より大きくなることとされている。

そこで、車体２の前後方向で、上記３つの節２０〜２２のうちの後端部の節２１の近傍における上記ルーフライニング１５の部分（ルーフライニング１５の後端縁部）に、前記剛性向上部１５ａが形成されている。そして、この剛性向上部１５ａと、上記ルーフパネル８の後端縁部との間に上記制振材１７が介設されている。

上記の場合、ルーフパネル８が振動して、この振動が上記制振材１７を介し上記ルーフライニング１５に伝達されようとするとき、上記したように、制振材１７は上記ルーフライニング１５の剛性向上部１５ａに圧接して支持されることから、この支持は強固になされる。よって、上記ルーフパネル８の振動は、より効果的に制振される。

つまり、前記したように、後部腹２４の振幅はより大きくなりがちであるが、上記した後端部の節２１に係るルーフパネル８の後部側の振動が上記制振材１７により効果的に制振されて、上記後部腹２４の振幅が小さくなるよう効果的に抑制される（図１中二点鎖線）。このため、上記二次振動モードにおける前、後腹２３，２４の各振幅を、互いにより近い値にさせることができる。よって、上記ルーフパネル８が振動したとき、このルーフパネル８の前部の振動による車室３の体積変化と、ルーフパネル８の後部の振動による車室３の体積変化とが互いに相殺されて、この車室３の合計容積変化量が小さく抑制可能とされることから、上記ルーフパネル８の振動に基づき車室３に生じようとする騒音は、効果的に低減可能とされる。

また、上記構成によれば、ルーフパネル８の振動により車室３に生じようとする騒音の効果的な低減は、上記ルーフパネル８の振動の節２１の近傍におけるルーフライニング１５の部分に剛性向上部１５ａを形成し、これら剛性向上部１５ａとルーフパネル８との間に制振材１７を介設するという単純な構成で、かつ、車体２上部の部品点数の増加を抑制しつつ達成される。よって、上記した騒音の効果的な低減は、車体２上部の質量が重くなることを回避しつつ、簡単な構成で、かつ、安価に達成可能とされる。

なお、上記制振材１７は、上記した後端部の節２１の近傍におけるルーフライニング１５の剛性向上部１５ａに対し設けることに加え、もしくは、これに代えて、前端部の節２０の近傍におけるルーフライニング１５の剛性向上部１５ａに対し設けてもよい。

図２，３において、上記したようにルーフパネル８が、その自由状態で振動するとき、図示しないが、車体２の正面断面視で、上記ルーフパネル８は、前記各ルーフサイドレール５に結合された各部分と、車体２の幅方向における上記各ビード９同士の間の部分とを４つの節２７として、３つの腹を発生させる三次振動モードの振動をすることとされている。

そこで、車体２の幅方向で、上記４つの節２７のうちの各外側端部の節２７の近傍における上記ルーフライニング１５の部分（外側端縁部）に、前記剛性向上部１５ａが形成されている。そして、この剛性向上部１５ａと、上記ルーフパネル８の各外側端縁部との間に、それぞれ上記制振材１７が介設されている。これら各制振材１７による作用効果は、前記図１に基づく説明の場合と同様である。

以下の図４は、実施例２を示している。この実施例２は、前記実施例１と構成、作用効果において多くの点で共通している。そこで、これら共通するものについては、図面に共通の符号を付してその重複した説明を省略し、異なる点につき主に説明する。また、これら実施例における各部分の構成を、本発明の目的、作用効果に照らして種々組み合せてもよい。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例２を添付の図４に従って説明する。

図４において、この実施例２では、前記前、後部ルーフ補強パネル１１，１２は設けられていない。前記したようにルーフパネル８が、その自由状態で振動するとき、このルーフパネル８は、前記前部ルーフフレーム６に結合された部分と、前記後部ルーフフレーム７に結合された部分と、上記ルーフパネル８の前後方向の中途部における３点とを５つの節３０として、４つの腹３１を発生させる四次振動モードの振動をすることとされている（図４中実線）。

ここで、上記４つの腹３１のうち、前側の３つの腹３１の振幅が、より大きくなることとされ、かつ、前側から２つ目の腹３１の振幅が最大値になることとされている。そこで、上記前側から２つ目の腹３１を前後から挟む前から２番目と３番目の各節３０のそれぞれ近傍における上記ルーフライニング１５の各部分に、それぞれ他の剛性向上部１５ｂが形成されている。これら各他の剛性向上部１５ｂは、上方に凸のビード形状とされ、上記ルーフライニング１５の車体２の幅方向におけるほぼ全幅にわたり形成されている。そして、上記各他の剛性向上部１５ｂと、上記ルーフパネル８との間にそれぞれ上記制振材１７が介設されている。

上記の場合、４つの腹３１のうち、前側から３つ目の腹３１と４つ目の腹３１とが、本願特許請求の範囲の「請求項１」にいう、ルーフパネル８の面方向で隣り合う上記振動の両腹、に相当する。

上記各制振材１７によれば、上記ルーフパネル８の前部側の振動が上記各制振材１７により効果的に制振され、特に、前側から２つ目の腹３１の振動が、より効果的に制振される（図４中二点鎖線）。このため、上記四次振動モードにおける４つの腹３１の各振幅を、互いにより近い値にさせることができる。よって、上記ルーフパネル８が振動したとき、このルーフパネル８の振動による車室３の合計体積変化が小さく抑制可能とされる。

なお、以上は図示の例によるが、上記ルーフパネル８は、４つの節により、３つの腹を発生させる三次振動モードの振動をするものであってもよい。

１ 車両
２ 車体
３ 車室
５ ルーフサイドレール
６ 前部ルーフフレーム
７ 後部ルーフフレーム
８ ルーフパネル
９ ビード
１１ 前部ルーフ補強パネル
１２ 後部ルーフ補強パネル
１５ ルーフライニング
１５ａ 剛性向上部
１５ｂ 剛性向上部
１７ 制振材
２０〜２２ 節
２３，２４ 腹
２７ 節
３０ 節
３１ 腹

Claims (1)

1. 車室の上面を形成するルーフパネルと、このルーフパネルの下方近傍で、この下面に沿って延びるルーフライニングと、上記ルーフパネルとルーフライニングとの間にこれらに圧接するよう介設される制振材とを備えた車両の車体上部構造において、
   車両の走行により上記ルーフパネルがその自由状態で厚さ方向に振動するとき、このルーフパネルの面方向で隣り合う上記振動の両腹をそれぞれ挟む節のうち、振幅がより大きい一方の腹を挟む節であって、他方の腹から遠い側の節のみの近傍における上記ルーフライニングの部分に剛性向上部を形成し、この剛性向上部と上記ルーフパネルとの間に上記制振材を介設したことを特徴とする車両の車体上部構造。

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