JP6838418B2 - 車体ルーフ構造 - Google Patents

Description

本発明は車体ルーフ構造に関する。

自動車のアイドリング時や走行中に後方確認用のインサイドミラーが振動すると運転手に不快感を与える。
そこで、特許文献１の技術が開発されていた。この技術では、インサイドミラーの振動が、インサイドミラー単品の固有振動数とインサイドミラーの取り付け部の固有振動数との共振により発生することに着目して車体ルーフ構造を次のように構成してあった。つまり特許文献１の明細書の段落００２９に記載されているように、フロントヘッダ構造１０は、自動車の車幅方向に延びるフロントヘッダ本体１１と、このフロントヘッダ本体１１の車幅方向中央付近に取り付けられたオフセットマス１２と、から構成されている。
このようにして、インサイドミラーと、インサイドミラーの取り付け部となるルーフパネルの前端部での固有振動数を分け、インサイドミラーの振動を低減させていた。

特開２００９―６７１４９号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術によれば、オフセットマスを設けるために、重量が増加するうえ、コストアップとなっていた。
本発明の目的は、自動車のアイドリング時や走行中のインサイドミラーの振動を低減することができ、しかも、軽量化でき、コストを低減できる車体ルーフ構造を提供する点にある。

本発明の特徴は、
下側に凸な断面ハット形状のルーフクロスメンバの前後一対のフランジ部がルーフパネルの前端部に固定され、
前記ルーフクロスメンバの長手方向中央部下側に後方確認用のインサイドミラーの取り付け部が配置されている車体ルーフ構造であって、
前記ルーフクロスメンバの前後一対の縦壁のうち少なくとも一方の前記縦壁と前記ルーフクロスメンバの底壁とを繋ぐ補強部材が前記インサイドミラーの取り付け部の上方に配置され、
前記インサイドミラーは、前記取り付け部を備えたインサイドミラー取り付けブラケットを介して前記ルーフクロスメンバの長手方向中央部下側に配置され、
前記インサイドミラー取り付けブラケットは、前記ルーフクロスメンバの前後一対の縦壁のうちどちらか一方の前記縦壁と前記ルーフクロスメンバの底壁とに、前記ルーフクロスメンバのハット形状断面のどちらか一方の角部を跨ぐように固定され、
前記どちらか一方の縦壁は、前記補強部材と前記インサイドミラー取り付けブラケットに挟み込まれている点にある。

本発明によれば、自動車のアイドリング時や走行中のインサイドミラーの振動を低減することができ、しかも、軽量化でき、コストを低減できる車体ルーフ構造を提供することができる。

車体ルーフ構造を上側から見た斜視図 車体ルーフ構造の縦断側面図 車体ルーフ構造を上側から見た斜視図（補強部材を省略してある） 車体ルーフ構造を下側から見た斜視図（ルームランプ取り付けブラケットを省略してある） 車体ルーフ構造を下側から見た斜視図（ルームランプ取り付けブラケットを描いてある）

本発明の実施形態の車体ルーフ構造は、インサイドミラーの取り付け部の上方において、ルーフクロスメンバの前後一対の縦壁のうち少なくとも一方の縦壁と底壁を補強部材で繋いだ構造であり、インサイドミラーの振動を低減し、軽量化し、コストを低減している。

本発明の車体ルーフ構造の実施例を図面に基づいて説明する。
本実施例ではルーフクロスメンバを「クロスメンバ」と略称する。また、車両前方側を「前側Ｆｒ」、車両後方側を「後側Ｒｒ」と称し、各部品の車両前方側の端部を「前端部」、車両後方側の端部を「後端部」と称する。

図１，図２に示すように、上側が開放し下側に凸な断面ハット形状のクロスメンバ１の前後一対のフランジ部１Ｆが、ルーフパネル３の前端部３Ａ（先端部）に接合固定されている。クロスメンバ１は車幅方向に沿っており、クロスメンバ１の長手方向と車幅方向とが一致している。以下、クロスメンバ１が有する前壁、後壁、底壁を、それぞれ第１前壁１Ａ、第１後壁１Ｂ、第１底壁１Ｃと称する。第１前壁１Ａは特許請求の範囲の「縦壁」に相当し、第１後壁１Ｂも特許請求の範囲の「縦壁」に相当する。

［クロスメンバ１の詳細構造］
図３に示すように、クロスメンバ１の長手方向中央部（車幅方向中央部）の第１底壁１Ｃの前端部に、クロスメンバ１の長手方向（車幅方向）に沿う上側に凸な第１ビード２１が膨出形成されている。また、クロスメンバ１の長手方向中央部の第１底壁１Ｃに、車両前後方向に沿う上側に凸な複数の第２ビード２２が、クロスメンバ１の長手方向に並んだ状態に膨出形成されている。第１ビード２１のビード幅は第２ビード２２のビード幅よりも広く設定されている。

複数の第２ビード２２のうち中央の第２ビード２２は、前記第１底壁１Ｃの幅方向中央部（車両前後方向中央部）から第１底壁１Ｃの後端部にわたって形成され、前端部が第１ビード２１の後端部に連なっている。前記中央の第２ビード２２の両側に位置する第２ビード２２は、第１底壁１Ｃの前端部から後端部にわたって形成され、前部が第１ビード２１と交差している。

そして図２に示すように、クロスメンバ１の長手方向中央部下側にインサイドミラー４の取り付け部５が配置されている。

インサイドミラー４は運転手が後方を確認するための部品である。このインサイドミラー４が自動車のアイドリング時や走行中に振動すると運転手に不快感を与える。そこで、クロスメンバ１の第１前壁１Ａと第１後壁１Ｂと第１底壁１Ｃを繋ぐ補強部材８が、インサイドミラー４の取り付け部５の上方に配置されている。補強部材８は、クロスメンバ１の断面内側に位置する。このように、補強部材８は、前記第１前壁１Ａと第１後壁１Ｂと第１底壁１Ｃとを繋いだバルク構造（ハット断面の各面を繋ぎ、幅方向断面を塞ぐバルク構造）である。この構造に換えて、補強部材８が第１前壁１Ａと第１後壁１Ｂのうち第１前壁１Ａのみ（又は第１後壁１Ｂのみ）と第１底壁１Ｃとを繋いだ構造であってもよい。

［Ａ］ この構成によれば、クロスメンバ１の断面変形を防ぐことができ、インサイドミラー４の取り付け部５の剛性を向上させることができる。それにより、インサイドミラー４の取り付け部５とインサイドミラー４が持つ固有振動数の一致を防ぐことができ、自動車のアイドリング時や走行中のインサイドミラー４の振動を低減することができる。しかも、クロスメンバ１にオフセットマスを設ける構造に比べて、軽量化でき、コストを低減できる。

また、補強部材８がクロスメンバ１の第１前壁１Ａと第１後壁１Ｂと第１底壁１Ｃとを繋いだバルク構造であることで、インサイドミラー４の取り付け部５の周辺のクロスメンバ１の断面変形を大幅に抑制することができる。

図１に示すように、前記補強部材８は左右一対の側壁９を有し、平面視において、左右一対の側壁９の間にインサイドミラー４の取り付け部５が位置している。

これにより、クロスメンバ１の断面変形をより効果的に低減することができる。そして、インサイドミラー４の取り付け部５の剛性が向上し、インサイドミラー４が、より振動しにくくすることができる。

［補強部材８の詳細構造］
図１，図２に示すように、補強部材８の左右一対の側壁９は、前端部及び後端部の上下幅よりも前後方向中間部の上下幅が広い形状である。そして、左右一対の側壁９の前後方向中間部の上端部同士を連結板１５が一体に連結しており、補強部材８の長手方向（車両前後方向）中間部が、下側が開放した断面コの字状に形成されている。前記側壁９には、幅方向外側に凸な断面台形状のビード１９が側壁９の長手方向に沿って形成され、側壁９の下端部と前端部と後端部に、補強部材８の幅方向外側に張り出す複数の取り付けフランジ９Ｆが形成されている。

前記複数の取り付けフランジ９Ｆは、クロスメンバ１の第１前壁１Ａと第１後壁１Ｂと第１底壁１Ｃに溶接接合（溶接部１６を介して接合）されている。左側の側壁９の取り付けフランジ９Ｆは、前記中央の第２ビード２２と、この第２ビード２２の左側の第２ビード２２との間に接合されている。また、右側の側壁９の取り付けフランジ９Ｆは、前記中央の第２ビード２２と、この第２ビード２２の右側の第２ビード２２との間に溶接接合されている。

前記補強部材８の左右一対の側壁９が互いに連結していない構造（連結板１５を省いた構造）であっても上記［Ａ］の効果を得ることができる。これに対し、左右一対の側壁９の前後方向中間部の上端部同士を連結板１５が連結した本実施例の構造であれば、補強部材８の剛性をさらに向上できて効果的であり、上記［Ａ］の効果をより確実に得ることができる。

［インサイドミラー取り付けブラケット１１の構造］
図２に示すように、インサイドミラー４は、前記取り付け部５を備えたインサイドミラー取り付けブラケット１１を介してクロスメンバ１の長手方向中央部下側に配置されている。インサイドミラー取り付けブラケット１１は前壁と後壁と底壁を有し、以下、これらをそれぞれ第２前壁１１Ａ、第２後壁１１Ｂ、第２底壁１１Ｃと称する。第２後壁１１Ｂは、第２底壁１１Ｃの後端部から立ち上がり、第２前壁１１Ａは、第２底壁１１Ｃの前端部から斜め前方に立ち上がっている。また、第２前壁１１Ａの上端部から前側Ｆｒに取り付け壁１１Ｄが延びている。

インサイドミラー取り付けブラケット１１はクロスメンバ１の下側に位置し、クロスメンバ１の第１後壁１Ｂと第１底壁１Ｃとに、クロスメンバ１のハット形状断面の後側Ｒｒの角部１Ｇ１を跨ぐように接合固定されている。

詳しくは、図２，図４に示すように、前記取り付け壁１１Ｄがクロスメンバ１の第１底壁１Ｃの第１ビード２１の長手方向中央部に下側から重ね合わされて接合され、第２後壁１１Ｂがクロスメンバ１の第１後壁１Ｂに後側Ｒｒから重ね合わされて接合されている。このインサイドミラー取り付けブラケット１１は、前記中央の第２ビード２２（図３参照）を跨いでいる。また、前記第２後壁１１Ｂは、補強部材８と協働してクロスメンバ１の第１後壁１Ｂを挟み込んでいる。インサイドミラー取り付けブラケット１１が、クロスメンバ１の第１前壁１Ａと第１底壁１Ｃとに、クロスメンバ１のハット形状断面の前側Ｆｒの角部１Ｇ２を跨ぐように接合固定される構造であってもよい。この場合、前記第２前壁１１Ａが、補強部材８と協働してクロスメンバ１の第１前壁１Ａを挟み込む。インサイドミラー取り付けブラケット１１の第２底壁１１Ｃは、クロスメンバ１の第１底壁１Ｃに対して下方に間隔を空けて位置している。前記取り付け部５は、前記第２底壁１１Ｃに複数の取り付け孔５Ｈを形成して構成されている（図４参照）。

このインサイドミラー取り付けブラケット１１の構造によれば、クロスメンバ１の断面変形を低減する効果を持たせることができる。それにより、クロスメンバ１の変形を抑え、インサイドミラー４の取り付け部５の剛性を向上させることができる。また、インサイドミラー取り付けブラケット１１と補強部材８とでクロスメンバ１の第１後壁１Ｂを挟むことで、よりクロスメンバ１の断面変形を抑制することができ、インサイドミラー４の取り付け部５の剛性をより向上させることができる。

前記インサイドミラー取り付けブラケット１１の幅は、補強部材８の左右一対の側壁９の間隔と同等に設定されている（インサイドミラー取り付けブラケット１１の幅が前記間隔よりも広くなるように設定されていてもよい）。また、前述のように、インサイドミラー取り付けブラケット１１の接合部１３の一点以上が補強部材８との間にクロスメンバ１を挟み込んで溶接接合により共止めされている（図２，図４参照）。共止めとしてはボルト固定等の手段を採用することができる。

この構成によれば、インサイドミラー取り付けブラケット１１からの入力を補強部材８で直接受けるようになるため剛性が向上する。また、補強部材８とインサイドミラー取り付けブラケット１１との間にクロスメンバ１の平面を介する箇所が存在しない構造となり、インサイドミラー取り付けブラケット１１が振動しにくくなることで、インサイドミラー４の振動を低減できる。

［ルームランプ取り付けブラケット１２の構造］
図２，図５に示すように、クロスメンバ１にルームランプ取り付け固定用のルームランプ取り付けブラケット１２が、インサイドミラー取り付けブラケット１１の周囲を囲むように取り付けられている。詳しくは、ルームランプ取り付けブラケット１２の前端部（車両前後方向の一端部に相当）が、インサイドミラー取り付けブラケット１１と共にクロスメンバ１に共止めされ、後端部と前後方向中間部とがルーフパネル３に接合されている。

ルームランプ取り付けブラケット１２は前壁と後壁と底壁と側壁を有し、以下、これらをそれぞれ第３前壁１２Ａ、第３後壁１２Ｂ、第３底壁１２Ｃ、第３側壁１２Ｓと称する。第３底壁１２Ｃはクロスメンバ１とルーフパネル３の前部を覆う。第３前壁１２Ａは第３底壁１２Ｃの前端部から立ち上がり、第３後壁１２Ｂは第３底壁１２Ｃの後端部から立ち上がっている。そして、第３側壁１２Ｓは第３底壁１２Ｃの両側部から立ち上がっている。
第３底壁１２Ｃの前後方向中間部及び後部は後ろ上がりに傾斜し、第３側壁１２Ｓの前部は大きく切り欠かれている。

また、第３前壁１２Ａの上端部と第３後壁１２Ｂの上端部と第３側壁１２Ｓの上端部から、それぞれ前側Ｆｒ、後側Ｒｒ、幅方向外側に取り付けフランジ１２Ｆ１〜１２Ｆ３が張り出している。前記第３底壁１２Ｃには複数の大きな開口１２Ｋが形成されている。

そして、ルームランプ取り付けブラケット１２の前端部を構成する前記第３前壁１２Ａの取り付けフランジ１２Ｆ１が、インサイドミラー取り付けブラケット１１と共にクロスメンバ１と溶接接合により共止めされている。共止めとしてはボルト固定等の手段であってもよい。また、ルームランプ取り付けブラケット１２の後端部（車両前後方向の他端部に相当）を構成する前記第３後壁１２Ｂの取り付けフランジ１２Ｆ２と、前記第３側壁１２Ｓの取り付けフランジ１２Ｆ３とがルーフパネル３に接合されている。

ルームランプ取り付けブラケット１２の前端部が、インサイドミラー取り付けブラケット１１と共に補強部材８と共止めされている構造であってもよい。

クロスメンバ１にルームランプ取り付けブラケット１２がインサイドミラー取り付けブラケット１１の周囲を囲むように取り付けられていることで、インサイドミラー４の取り付け部５の周辺の剛性を向上させることができる。従って、よりインサイドミラー４の振動を低減させやすくできる。

また、インサイドミラー取り付けブラケット１１とルームランプ取り付けブラケット１２の接合位置を重ねることによって、クロスメンバ１の変形をより効果的に抑制することができる。

以上、本発明の実施形態及び実施例を説明したが、上記実施形態及び実施例は、例として提示しており、発明の範囲を限定することは意図していない。

１ ルーフクロスメンバ（クロスメンバ）
１Ａ 縦壁（第１前壁）
１Ｂ 縦壁（第１後壁）
１Ｃ 底壁（第１底壁）
１Ｆ フランジ部（ルーフクロスメンバのフランジ部）
１Ｇ１ 角部（後側の角部）
１Ｇ２ 角部（前側の角部）
３ ルーフパネル
３Ａ ルーフパネルの前端部
４ インサイドミラー
５ 取り付け部
８ 補強部材
９ 側壁（補強部材の側壁）
１１ インサイドミラー取り付けブラケット
１２ ルームランプ取り付けブラケット
１２Ｆ１ ルームランプ取り付けブラケットの車両前後方向の一端部（第３前壁の取り付けフランジ）
１２Ｆ２ ルームランプ取り付けブラケットの他端部（第３後壁の取り付けフランジ）
１３ 接合部

Claims (5)

1. 下側に凸な断面ハット形状のルーフクロスメンバの前後一対のフランジ部がルーフパネルの前端部に固定され、
   前記ルーフクロスメンバの長手方向中央部下側に後方確認用のインサイドミラーの取り付け部が配置されている車体ルーフ構造であって、
   前記ルーフクロスメンバの前後一対の縦壁のうち少なくとも一方の前記縦壁と前記ルーフクロスメンバの底壁とを繋ぐ補強部材が前記インサイドミラーの取り付け部の上方に配置され、
   前記インサイドミラーは、前記取り付け部を備えたインサイドミラー取り付けブラケットを介して前記ルーフクロスメンバの長手方向中央部下側に配置され、
   前記インサイドミラー取り付けブラケットは、前記ルーフクロスメンバの前後一対の縦壁のうちどちらか一方の前記縦壁と前記ルーフクロスメンバの底壁とに、前記ルーフクロスメンバのハット形状断面のどちらか一方の角部を跨ぐように固定され、
   前記どちらか一方の縦壁は、前記補強部材と前記インサイドミラー取り付けブラケットに挟み込まれている車体ルーフ構造。
2. 前記補強部材は左右一対の側壁を有し、
   平面視において、前記左右一対の側壁の間に前記インサイドミラーの取り付け部が位置している請求項１記載の車体ルーフ構造。
3. 前記インサイドミラー取り付けブラケットの幅は、前記補強部材の左右一対の側壁の間隔と同等か前記間隔よりも広くなるように設定され、
   前記インサイドミラー取り付けブラケットの接合部の一点以上が前記補強部材との間に前記ルーフクロスメンバを挟み込んで共止めされている請求項２記載の車体ルーフ構造。
4. 前記ルーフクロスメンバにルームランプ固定用のルームランプ取り付けブラケットが前記インサイドミラー取り付けブラケットの周囲を囲むように取り付けられ、
   前記ルームランプ取り付けブラケットの車両前後方向の一端部は、前記インサイドミラー取り付けブラケットと共に前記ルーフクロスメンバと前記補強部材のどちらか一方と共止めされている請求項１〜３のいずれか一つに記載の車体ルーフ構造。
5. 前記補強部材は、前記ルーフクロスメンバの前後一対の縦壁と底壁に接合したバルク構造であり、
   前記インサイドミラー取り付けブラケットは、前記ルーフクロスメンバの底壁と後側の縦壁に接合し、
   前記ルームランプ取り付けブラケットは、車両前後方向の一端部が前記ルーフクロスメンバに固定され、他端部が前記ルーフパネルに固定されている請求項４に記載の車体ルーフ構造。

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