CN114670957A

CN114670957A - 树脂车顶

Info

Publication number: CN114670957A
Application number: CN202111461470.4A
Authority: CN
Inventors: 上野幸一郎; 岭井太一
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-12-25
Filing date: 2021-12-02
Publication date: 2022-06-28
Anticipated expiration: 2041-12-02
Also published as: US11639200B2; US20220204089A1; JP2022102833A; CN114670957B

Abstract

一种树脂车顶，具备：主车顶，包含构成车辆的车顶面板的树脂制的外层和设置于所述外层的除了周缘部之外的规定的区域的发泡树脂制的内层；及车身侧的树脂制的副车顶，在俯视下设置于所述车辆的左右一对车顶纵梁之间，通过所述外层的所述周缘部中的接合部向该副车顶接合而与所述外层一起构成所述车顶面板。

Description

树脂车顶

技术领域

本发明涉及树脂车顶。

背景技术

在比车辆的车顶面板靠车室内侧处，在以面对车室内的方式配设的面板状的基材的车室外侧一体成形有发泡成形体的车辆用顶棚内装件是以往已知的(例如，参照日本特开2011-225150号公报)。发泡成形体的车室外侧的形状被设为与车顶面板的车室内侧的形状大致等同，发泡成形体以其车室外侧压接于车顶面板的车室内侧的状态安装于车顶面板。

如上所述，在车辆的车顶面板与配设于比该车顶面板靠车室内侧处的基材之间设置有发泡成形体等树脂制的内层。在此，在该内层设置于构成车顶面板的树脂制的外层的情况下，有时将包含该外层和内层的主车顶向与外层一起构成车顶面板的车身侧的副车顶组装。然而，在提高将该主车顶向副车顶组装时的组装性的构造中，存在改善的余地。

发明内容

于是，本发明的目的在于得到能够提高将主车顶向副车顶组装时的组装性的树脂车顶。

为了达成上述的目的，本发明的第一方案的树脂车顶具备：主车顶，包含构成车辆的车顶面板的树脂制的外层和设置于所述外层的除了周缘部之外的规定的区域的发泡树脂制的内层；及车身侧的树脂制的副车顶，在俯视下设置于所述车辆的左右一对车顶纵梁之间，通过所述外层的所述周缘部中的接合部向该副车顶接合而与所述外层一起构成所述车顶面板。

根据本发明的第一方案，在副车顶接合有主车顶的外层的周缘部中的接合部。也就是说，在将主车顶向副车顶组装而接合时，该主车顶由副车顶支承。因此，将主车顶向副车顶组装时的组装性提高。

另外，本发明的第二方案的树脂车顶根据第一方案的树脂车顶，所述副车顶被设为比所述外层硬质的树脂制。

根据本发明的第二方案，副车顶被设为比外层硬质的树脂制。因此，在将主车顶向副车顶组装而接合时，该主车顶由副车顶稳定地支承。

另外，本发明的第三方案的树脂车顶根据第一或第二方案的树脂车顶，所述副车顶以分别支承前挡风玻璃及后挡风玻璃的方式设置于所述主车顶的车辆前方侧及车辆后方侧。

根据本发明的第三方案，副车顶设置于主车顶的车辆前方侧及车辆后方侧，分别支承前挡风玻璃及后挡风玻璃。因此，车辆被轻量化，并且相对于前挡风玻璃及后挡风玻璃的支承刚性被确保。需要说明的是，若副车顶被设为比外层硬质的树脂制，则该支承刚性进一步被确保。

另外，本发明的第四方案的树脂车顶根据第一～第三中任一个方案的树脂车顶，供所述外层的所述接合部接合的所述副车顶的被接合部通过铆钉而接合于车身侧的基材，在包含所述铆钉的所述被接合部接合有所述外层的所述接合部。

根据本发明的第四方案，副车顶的被接合部通过铆钉而接合于车身侧的基材，在包含该铆钉的副车顶的被接合部接合有外层的接合部。因此，防止水从插入有铆钉的贯通孔向车室内进入。

另外，本发明的第五方案的树脂车顶根据第四方案的树脂车顶，在所述车身侧的基材接合有所述内层的接合部。

根据本发明的第五方案，在接合有副车顶的被接合部的车身侧的基材接合有内层的接合部。因此，与不向车身侧的基材接合内层的接合部的情况相比，主车顶被稳定化。

另外，本发明的第六方案的树脂车顶根据第一～第五中任一个方案的树脂车顶，所述外层的所述周缘部中的外形末端与所述副车顶之间被密封。

根据本发明的第六方案，外层的周缘部中的外形末端与副车顶之间被密封。因此，防止水从该外形末端与副车顶之间向车室内进入。

如以上这样，根据本发明，能够提高将主车顶向副车顶组装时的组装性。

附图说明

本发明的典型实施例将会基于以下的附图来详细描述，其中：

图1是示出本实施方式的树脂车顶的立体图。

图2是图1中的X-X线向视剖视图。

图3是图1中的Y-Y线向视剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图来对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，为了便于说明，将在各图中适当示出的箭头UP设为车辆上方向，将箭头FR设为车辆前方向，将箭头LH设为车辆左方向。因此，在以下的说明中没有特别记载而记载了上下、前后、左右的方向的情况下，表示车辆上下方向的上下、车辆前后方向的前后、车辆左右方向(车宽方向)的左右。

如图1、图2所示，在本实施方式的车辆的车顶12的车宽方向两端部设置有在前后方向上延伸的左右一对金属制的车顶纵梁20。车顶纵梁20通过在从车辆前后方向观察的剖视下被设为大致礼帽型形状的下加强件22和在从车辆前后方向观察的剖视下被设为大致平板形状的上加强件26互相接合而形成为封闭截面形状。

即，车顶纵梁20通过形成于下加强件22的车宽方向内侧端部及车宽方向外侧端部的凸缘部24和形成于上加强件26的车宽方向内侧端部及车宽方向外侧端部的凸缘部28通过点焊等互相接合而构成为封闭截面形状。需要说明的是，在前后方向上延伸的上加强件26的多个规定位置形成有圆形状的贯通孔26A。

并且，在该上加强件26的上表面接合有纵梁外面板(以下称作“纵梁外件”)14的车宽方向内侧端部。具体来说，在纵梁外件14的车宽方向内侧一体形成有在从车辆前后方向观察的剖视下向下方侧弯折成大致“L”字状的台阶部16，在该台阶部16的车宽方向内侧端部一体形成有在从车辆前后方向观察的剖视下向下方侧弯折成大致“L”字状的支承部18。

并且，在前后方向上延伸的支承部18的多个规定位置形成有与上加强件26的各贯通孔26A连通的圆形状的贯通孔18A。因此，通过从车辆上方侧将多个铆钉60的轴部64向各贯通孔18A及各贯通孔26A插入并铆接(通过从假想线所示的形状向实线所示的形状变形)，纵梁外件14的车宽方向内侧端部即支承部18安装于上加强件26(车顶纵梁20)。

另外，如图1所示，在左右一对车顶纵梁20之间，作为车身侧的基材而在车宽方向上延伸的金属制的车顶加强件30在前后方向上隔开间隔而架设有3条。需要说明的是，以下，将前侧的车顶加强件30称作“车顶加强件30F”，将中央侧的车顶加强件30称作“车顶加强件30C”，将后侧的车顶加强件30称作“车顶加强件30B”。

在俯视下由前侧的车顶加强件30F和左右一对车顶纵梁20包围的部位及由后侧的车顶加强件30B和左右一对车顶纵梁20包围的部位设置有分别构成车顶12的车顶面板的前后一对树脂制的副车顶40。需要说明的是，预先设置于左右一对车顶纵梁20之间的各副车顶40也是车身侧的基材。

另外，在俯视下由前侧的车顶加强件30F(前侧的副车顶40)、中央侧的车顶加强件30C及左右一对车顶纵梁20包围的部位及由后侧的车顶加强件30B(后侧的副车顶40)、中央侧的车顶加强件30C及左右一对车顶纵梁20包围的部位以前后排列2个的方式分别设置有主车顶50。需要说明的是，关于主车顶50后述。

前后一对副车顶40由玻璃纤维增强塑料(GFRP)等强度及刚性高的树脂材料形成为大致矩形平板状，其板厚被设为2.0mm以上。并且，前后一对副车顶40分别支承前挡风玻璃(图示省略)的上端部及后挡风玻璃(图示省略)的上端部。

换言之，前后一对副车顶40以能够分别支承前挡风玻璃的上端部及后挡风玻璃的上端部的方式由强度及刚性高的GFRP等树脂材料形成。需要说明的是，前后一对副车顶40是相同的结构，因此，以下仅对前侧的副车顶40进行说明。

如图3所示，在前侧的副车顶40的后部一体形成有在从车宽方向观察的剖视下向下方侧弯折成大致“L”字状的台阶部42。并且，在该台阶部42的后端部一体形成有在从车宽方向观察的剖视下向下方侧弯折成大致“L”字状的支承部44。

需要说明的是，在副车顶40的车宽方向上延伸的支承部44被设为供后述的第一接合部54接合的被接合部之一，支承部44的上表面44U被设为供后述的第一粘接剂G1接触的被接合面之一。

前侧的车顶加强件30F通过在从车宽方向观察的剖视下被设为大致礼帽型形状的下加强件32F和在从车宽方向观察的剖视被设为大致平板形状的上加强件36F互相接合而形成为封闭截面形状。

即，前侧的车顶加强件30F通过形成于下加强件32F的前端部及后端部的凸缘部34F和形成于上加强件36F的前端部及后端部的凸缘部38F由点焊等互相接合而构成为封闭截面形状。

并且，在上加强件36F的前侧的上表面以在车宽方向上隔开间隔的方式一体地安装有在从车辆前后方向观察的剖视下向上方侧凸出的大致礼帽型形状的多个托架46。具体而言，在各托架46的下端部沿车宽方向伸出的各凸缘部48通过点焊等而一体地接合于上加强件36F的上表面。

需要说明的是，托架46优选至少设置有车宽方向中央部和车宽方向两端部的合计3个。另外，在各托架46的上壁47形成有圆形状的贯通孔47A，在副车顶40的在车宽方向上延伸的支承部44的多个(至少3个)规定位置形成有与各贯通孔47A连通的圆形状的贯通孔44A。

因此，通过从车辆上方侧将多个(至少3个)铆钉60的轴部64向各贯通孔44A及各贯通孔47A插入并铆接(通过从假想线所示的形状向实线所示的形状变形)，副车顶40的支承部44经由托架46而安装于上加强件36F。也就是说，副车顶40的后端部经由托架46而由前侧的车顶加强件30F支承。

另外，前侧的车顶加强件30F中的上加强件36F的前后方向大致中央部被设为供后述的第二接合部58接合的被接合部之一，该前后方向大致中央部的上表面被设为供后述的第二粘接剂G2接触的被接合面之一。

如图2、图3所示，本实施方式的主车顶50具有与副车顶40一起构成车顶12的车顶面板的大致矩形平板状的外层52和一体地接合于外层52的除了周缘部52A之外的规定的区域的下表面的内层56。需要说明的是，前后的主车顶50是相同的结构，因此，以下仅对前侧的主车顶50进行说明。

外层52由例如丙烯腈·乙烯-丙烯-二烯·苯乙烯(AES)等具有耐候性的树脂材料形成，其板厚被设为1.0mm～2.5mm。内层56由利用发泡性的树脂材料成形的成形体(例如发泡聚氨酯泡沫等)构成，形成得比外层52厚。具体而言，内层56的板厚也根据前后方向的部位而不同，但被设为10mm以上。

这样，由于主车顶50构成为包含树脂制的外层52和树脂制的内层56，副车顶40也被设为树脂制，所以通过主车顶50和副车顶40而形成树脂车顶10。需要说明的是，外层52由比内层56硬质且高密度的树脂材料(AES)成形，副车顶40由比外层52硬质的树脂材料(GFRP)成形。

另外，在外层52的周缘部52A的下表面呈环状地设置有第一粘接剂G1，设置有该第一粘接剂G1的部分被设为作为外层52的接合部的第一接合部54。并且，如图3所示，前侧的第一接合部54经由第一粘接剂G1而接合于副车顶40的包含铆钉60的头部62及其周围的支承部44(上表面44U)。

另外，如图2所示，右侧的第一接合部54经由第一粘接剂G1而接合于纵梁外件14的包含铆钉60的头部62及其周围的支承部18(上表面18U)。需要说明的是，左侧的第一接合部54也是同样的。另外，虽然图示省略，但后侧的第一接合部54经由第一粘接剂G1而接合于中央侧的车顶加强件30C中的上加强件。

另外，如图2、图3所示，在内层56的下表面中的外周部呈环状地设置有第二粘接剂G2，设置有该第二粘接剂G2的部分被设为作为内层56的接合部的第二接合部58。并且，如图3所示，前侧的第二接合部58经由第二粘接剂G2而接合于前侧的车顶加强件30F中的上加强件36F的前后方向大致中央部。

另外，如图2所示，右侧的第二接合部58经由第二粘接剂G2而接合于车顶纵梁20的车宽方向内侧的凸缘部28。需要说明的是，左侧的第二接合部58也是同样的。另外，虽然图示省略，但后侧的第二接合部58经由第二粘接剂G2而接合于在中央侧的车顶加强件30C中的上加强件的前端部形成的凸缘部。

另外，如图2、图3所示，外层52的周缘部52A中的外形末端52B被具有耐候性的软的密封剂S覆盖。即，前侧的外形末端52B与副车顶40的台阶部42的上表面的一部分一起被密封剂S密封，右侧的外形末端52B与纵梁外件14的台阶部16的上表面的一部分一起被密封剂S密封。需要说明的是，左侧的外形末端52B也是同样的。另外，虽然图示省略，但后侧的外形末端52B与中央侧的车顶加强件30C的上加强件的上表面的一部分一起被密封剂S密封。

在被设为以上这样的结构的本实施方式的树脂车顶10(主车顶50及副车顶40)中，接着对其作用进行说明。

在车辆预先设置有副车顶40。副车顶40设置于主车顶50的车辆前方侧及车辆后方侧，分别支承前挡风玻璃及后挡风玻璃。在此，副车顶40由比主车顶50的外层52硬质的树脂材料形成。因此，能够将车辆轻量化，并且也能够确保相对于前挡风玻璃及后挡风玻璃的支承刚性。

在预先设置有这样的副车顶40的车辆的车顶12配置主车顶50。即，将主车顶50的外层52的周缘部52A中的第一接合部54(第一粘接剂G1)及内层56中的第二接合部58(第二粘接剂G2)分别向被接合部(被接合面)接合。

具体而言，经由第一粘接剂G1而将第一接合部54向支承部44的上表面44U(包含铆钉60的头部62及其周围)、左右的支承部18的上表面18U(包含铆钉60的头部62及其周围)及中央侧的车顶加强件30C中的上加强件的上表面接合。

并且，经由第二粘接剂G2而将第二接合部58向前侧的车顶加强件30F中的上加强件36F的上表面、左右的车顶纵梁20中的凸缘部28的上表面及中央侧的车顶加强件30C中的凸缘部的上表面接合。

在此，副车顶40(也包含支承部44)由比主车顶50的外层52硬质的树脂材料成形。也就是说，向硬度比主车顶50的外层52高的副车顶40的支承部44接合该外层52的第一接合部54(周缘部52A)。

因此，在将主车顶50的第一接合部54(周缘部52A)向副车顶40的支承部44接合时，主车顶50的第一接合部54(周缘部52A)由该副车顶40的支承部44稳定地支承。由此，能够提高将主车顶50向副车顶40组装时的组装性。

另外，由于将预先设置有内层56的主车顶50向副车顶40组装，所以与在一体形成有主车顶50和副车顶40的结构设置内层56的情况相比，容易设置内层56(能够提高用于设置内层56的作业性)。

另外，在经由铆钉60及托架46而接合有副车顶40的支承部44的车顶加强件30F的上加强件36F接合有内层56的第二接合部58。因此，与不向车顶加强件30F的上加强件36F接合内层56的第二接合部58的情况相比，能够使配置于车辆的车顶12的主车顶50稳定化(能够以稳定的状态固定)。

另外，副车顶40的支承部44通过铆钉60而接合于一体地安装于车顶加强件30F的上加强件36F的上表面的托架46，在包含该铆钉60的头部62及其周围的副车顶40的支承部44接合有外层52的第一接合部54。

也就是说，铆钉60的头部62的周围与支承部44的上表面之间的间隙被第一粘接剂G1填埋。因此，通过该第一粘接剂G1，能够防止水从插入有铆钉60的轴部64的贯通孔44A、47A向车室内进入。

另外，外层52的周缘部52A中的外形末端52B与副车顶40的台阶部42的上表面、左右的纵梁外件14的台阶部16的上表面及中央侧的车顶加强件30C的上加强件的上表面之间分别被密封剂S密封。

也就是说，密封剂S沿着外形末端52B而呈环状地设置，伸长率高，因此，即使在例如因由温度变化引起的线膨胀率之差而外形末端52B向前方侧及后方侧热伸长的情况下，也能够追随该伸长。因此，能够防止例如水从外形末端52B与副车顶40的台阶部42的上表面之间的间隙向车室内进入。

另外，本实施方式的主车顶50的外层52被设为树脂制，因此与外层52被设为金属制的情况相比，能够将车辆轻量化。另外，本实施方式的主车顶50的内层56是发泡成形体，形成得比外层52厚，因此能够有效地抑制噪音向车室内的进入，且能够提高隔热效果。

另外，本实施方式的主车顶50通过在构成车顶面板的外层52一体地设置内层56而构成，因此与在车顶内衬一体地设置内层并向车顶面板安装的结构相比，能够容易地设定成为组装时的基准的基准部(图示省略)。

即，在车顶内衬一体地设置内层并向车顶面板安装的结构的情况下，其基准部受到为了目视而必须设置于外周部这一制约。然而，在本实施方式中，不会受到这样的制约。另外，在更换配置于车顶面板与车顶内衬之间的线束(图示省略)等时，也能够将主车顶50拆卸而更换，因此与将车顶内衬拆卸而更换的情况相比，其更换费用降低。

以上，虽然基于附图对本实施方式的树脂车顶10(主车顶50及副车顶40)进行了说明，但本实施方式的树脂车顶10不限定于图示的结构，能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当设计变更。例如，副车顶40的支承部44也可以不是通过铆钉60而是通过粘接剂而接合于托架46的上壁47。

另外，副车顶40也可以不被设为比主车顶50的外层52硬质的树脂制。即，若能够得到上述的作用效果，则例如副车顶40也可以由与主车顶50的外层52相同的树脂材料(在本实施方式的情况下，作为一例是AES等)形成。

Claims

1.一种树脂车顶，具备：

主车顶，包含构成车辆的车顶面板的树脂制的外层和设置于所述外层的除了周缘部之外的规定的区域的发泡树脂制的内层；及

车身侧的树脂制的副车顶，在俯视下设置于所述车辆的左右一对车顶纵梁之间，通过所述外层的所述周缘部中的接合部向该副车顶接合而与所述外层一起构成所述车顶面板。

2.根据权利要求1所述的树脂车顶，

所述副车顶被设为比所述外层硬质的树脂制。

3.根据权利要求1或2所述的树脂车顶，

所述副车顶以分别支承前挡风玻璃及后挡风玻璃的方式设置于所述主车顶的车辆前方侧及车辆后方侧。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的树脂车顶，

供所述外层的所述接合部接合的所述副车顶的被接合部通过铆钉而接合于车身侧的基材，

在包含所述铆钉的所述被接合部接合有所述外层的所述接合部。

5.根据权利要求4所述的树脂车顶，

在所述车身侧的基材接合有所述内层的接合部。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的树脂车顶，

所述外层的所述周缘部中的外形末端与所述副车顶之间被密封。