JP2005067444A - Bonding structure between roof panel and side panel in vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,車両におけるルーフパネルとサイドパネルとの接合構造に関する。 The present invention relates to a joint structure between a roof panel and a side panel in a vehicle.
従来,この種の接合構造としては,ルーフパネルの端縁部分,サイドパネルにおけるルーフサイドレール部の端縁部分およびルーフレインフォースメントの端縁部分を重ね合せて溶接し,またルーフレインフォースメントおよびサイドパネルのセンタピラー部間にガセットをボルト継手を介して取付けたものが知られている(例えば,特許文献1参照)。
しかしながら,従来構造は側面衝突に対する応力分散性が十分ではなく,またガセットおよび複数のボルト継手を要するため部品点数が多く,その上ボルト締め作業を要するため製造工数が多い,という問題があった。 However, the conventional structure has a problem that the stress dispersibility against side collision is not sufficient, and gussets and multiple bolted joints are required, so that the number of parts is large, and further, bolting work is required, resulting in a large number of manufacturing steps.
本発明は,側面衝突に対する応力分散性が良好であり,またガセットおよびボルト継手を不要にした前記接合構造を提供することを第1の目的とする。 It is a first object of the present invention to provide the above-described joint structure that has good stress dispersibility with respect to side collision and that eliminates the need for gussets and bolt joints.
また本発明は,側面衝突に対する応力分散性を一層向上させた前記接合構造を提供することを第2の目的とする。 It is a second object of the present invention to provide the joint structure with further improved stress dispersibility against side collision.
さらに本発明は,ルーフパネルおよびルーフサイドレール部の形状自由度を高めると共にそれらの軽量化を達成した前記接合構造を提供することを第3の目的とする。 Furthermore, a third object of the present invention is to provide the joint structure that increases the degree of freedom of shape of the roof panel and the roof side rail portion and achieves weight reduction thereof.
さらにまた本発明は,側面衝突に対する応力分散性をより一層向上させた前記接合構造を提供することを第4の目的とする。 Furthermore, a fourth object of the present invention is to provide the joint structure that further improves the stress dispersibility against the side collision.
前記第1の目的を達成するため第1発明によれば,車両のルーフパネルが,ルーフパネルアウタとルーフパネルインナとよりなり,また前記ルーフパネルの,車両前後方向と交差する断面が閉断面であり,車両のサイドパネルにおけるルーフサイドレール部が,ルーフサイドレール部アウタとルーフサイドレール部インナとよりなり,また前記ルーフサイドレール部の,車両前後方向と交差する断面が閉断面であり,前記ルーフパネルと前記ルーフサイドレール部とが,それらの上下方向に伸びる被接合面相互を密着させて接合されている,車両におけるルーフパネルとサイドパネルとの接合構造が提供される。 In order to achieve the first object, according to the first invention, the roof panel of the vehicle comprises a roof panel outer and a roof panel inner, and the cross section of the roof panel that intersects the vehicle front-rear direction is a closed cross section. The roof side rail portion of the vehicle side panel is composed of an outer roof side rail portion and an inner roof side rail portion, and the cross section of the roof side rail portion intersecting the vehicle longitudinal direction is a closed cross section, There is provided a joint structure between a roof panel and a side panel in a vehicle, in which a roof panel and the roof side rail portion are joined with their joined surfaces extending in the vertical direction in close contact with each other.
前記第2の目的を達成するため第2発明によれば,前記ルーフパネルは,それの前記被接合面の上縁および下縁の一方に連なる突出部分を有し,その突出部分は前記ルーフパネルアウタおよび前記ルーフパネルインナの両端縁相互を突合せ接合することによって形成され,前記ルーフサイドレール部は,それの前記被接合面の上縁および下縁の他方に連なる突出部分を有し,その突出部分は前記ルーフサイドレール部アウタおよび前記ルーフサイドレール部インナの両端縁相互を突合せ接合することによって形成され,前記ルーフパネルの前記突出部分は前記ルーフサイドレール部外面に接合され,前記ルーフサイドレール部の前記突出部分は前記ルーフパネル外面に接合されている,車両におけるルーフパネルとサイドパネルとの接合構造が提供される。 In order to achieve the second object, according to the second invention, the roof panel has a protruding portion connected to one of an upper edge and a lower edge of the bonded surface, and the protruding portion is the roof panel. The roof side rail portion is formed by butt-joining both outer edges of the outer and the roof panel inner, and the roof side rail portion has a protruding portion connected to the other of the upper edge and the lower edge of the surface to be joined. A portion is formed by abutting and joining both end edges of the roof side rail portion outer and the roof side rail portion inner, and the projecting portion of the roof panel is joined to the outer surface of the roof side rail portion. The projecting portion of the part is joined to the outer surface of the roof panel, and the roof panel and side panel joining structure in a vehicle It is provided.
前記第3の目的を達成するため第3発明によれば,前記ルーフパネルおよび前記ルーフサイドレール部がFRPよりなる,車両におけるルーフパネルとサイドパネルとの接合構造が提供される。 In order to achieve the third object, according to the third invention, there is provided a joint structure between a roof panel and a side panel in a vehicle, wherein the roof panel and the roof side rail portion are made of FRP.
前記第4の目的を達成するため第4発明によれば,前記ルーフパネル内および前記ルーフサイドレール部内に,それぞれ合成樹脂発泡体よりなるコア材が充填されている,車両におけるルーフパネルとサイドパネルとの接合構造が提供される。 In order to achieve the fourth object, according to the fourth invention, the roof panel and the side panel in the vehicle, in which the core material made of the synthetic resin foam is filled in the roof panel and the roof side rail portion, respectively. A junction structure is provided.
第1発明によれば,前記のように構成することによって,ルーフパネルとルーフサイドレール部との接合強度を高め,側面衝突に対する応力分散性の良好な接合構造を提供することができる。またガセットおよびボルト継手を不要にして部品点数および製造工数を減少させ,これにより製造コストの低減を図られた接合構造を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a joint structure that enhances the joint strength between the roof panel and the roof side rail portion and has good stress dispersion with respect to a side collision. Further, a gusset and a bolt joint are not required, and the number of parts and the number of manufacturing steps can be reduced, thereby providing a joining structure that can reduce the manufacturing cost.
第2発明によれば,前記のように構成することによって,ルーフパネルとルーフサイドレール部との接合強度を一層高め,側面衝突に対する応力分散性をより良好にした接合構造を提供することができる。またルーフパネルの突出部分とルーフサイドレール部の突出部分との協働で接合時における両被接合面の位置ずれを防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to provide a joint structure in which the joining strength between the roof panel and the roof side rail portion is further increased and the stress dispersibility with respect to the side collision is further improved. . In addition, it is possible to prevent positional displacement of both surfaces to be joined at the time of joining by the cooperation of the projecting portion of the roof panel and the projecting portion of the roof side rail portion.
第3発明によれば,前記のように構成することによって,ルーフパネルおよびルーフサイドレール部の形状自由度を高めると共にそれらの軽量化を達成した接合構造を提供することができる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to provide a joint structure that increases the degree of freedom in the shape of the roof panel and the roof side rail portion and achieves a reduction in the weight thereof by configuring as described above.
第4発明によれば,前記のように構成することによって,ルーフパネルとルーフサイドレール部との接合強度および衝撃吸収能を高め,側面衝突に対する応力分散性をより一層良好にした接合構造を提供することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the structure as described above increases the bonding strength and shock absorption capacity between the roof panel and the roof side rail portion, and provides a bonding structure that further improves the stress dispersibility against side collision. can do.
図1〜3に示す第1実施例において,車両としての乗用車のルーフパネル1およびそれに接合された両サイドパネル2はそれぞれFRP,例えば,CFRP(炭素繊維強化プラスチックス)よりなる。ルーフパネル1は,ルーフパネルアウタ3とルーフパネルインナ4とよりなり,またルーフパネル1の,車両前後方向aと交差する断面は閉断面である。この場合,図には省略したが,ルーフパネル1の車両前後方向と平行する断面も閉断面である。両サイドパネル2におけるルーフサイドレール部5は,ルーフサイドレール部アウタ6とルーフサイドレール部インナ7とよりなり,またルーフサイドレール部5の,車両前後方向aと交差する断面は閉断面である。 In the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, a roof panel 1 of a passenger car as a vehicle and both side panels 2 joined thereto are each made of FRP, for example, CFRP (carbon fiber reinforced plastics). The roof panel 1 includes a roof panel outer 3 and a roof panel inner 4, and the cross section of the roof panel 1 that intersects the vehicle longitudinal direction a is a closed cross section. In this case, although omitted in the drawing, the cross section of the roof panel 1 parallel to the longitudinal direction of the vehicle is also a closed cross section. The roof side rail portion 5 in both side panels 2 includes a roof side rail portion outer 6 and a roof side rail portion inner 7. The cross section of the roof side rail portion 5 that intersects the vehicle longitudinal direction a is a closed cross section. .
ルーフパネル1と各ルーフサイドレール部5とは,それらの上下方向に伸びる被接合面8,9相互を密着させて接着剤により接合されている。ルーフパネル1の各被接合面8は,ルーフパネルアウタ3において,車両前後方向ほぼ全長に亘って伸び,且つほぼ鉛直な板状部分10の外面よりなる。各ルーフサイドレール部5の被接合面9は,ルーフサイドレール部インナ7において,車両前後方向ほぼ全長に亘って伸び,且つほぼ鉛直な板状部分11の外面よりなる。 The roof panel 1 and each roof side rail portion 5 are bonded by an adhesive with their bonded surfaces 8 and 9 extending in the vertical direction in close contact with each other. Each surface 8 to be joined of the roof panel 1 is formed of the outer surface of the plate-like portion 10 that extends substantially over the entire length in the vehicle front-rear direction in the roof panel outer 3. The surface 9 to be joined of each roof side rail portion 5 is composed of the outer surface of the plate-like portion 11 that extends substantially over the entire length in the vehicle front-rear direction in the roof side rail portion inner 7.
ルーフパネル1において,各被接合面8の下縁には合掌形突出部分12が連なっていて,その突出部分12は,ルーフサイドレール部5の被接合面9下縁に連なる傾斜面13に接着剤により接合されている。突出部分12は,ルーフパネルアウタ3およびルーフパネルインナ4の両端縁部分裏面相互を接着剤を介し突合せ接合することによって合掌形に形成されたものである。 In the roof panel 1, a palm-shaped protruding portion 12 is connected to the lower edge of each bonded surface 8, and the protruding portion 12 is bonded to an inclined surface 13 connected to the lower edge of the bonded surface 9 of the roof side rail portion 5. It is joined by the agent. The protruding portion 12 is formed in a palm shape by joining the back surfaces of both end portions of the roof panel outer 3 and the roof panel inner 4 together with an adhesive.
一方,ルーフサイドレール部5において,その被接合面9の上縁には合掌形突出部分14が連なっていて,その突出部分14は,ルーフパネル1の被接合面8上縁に連なる平坦面15に接着剤により接合されている。突出部分14は,ルーフサイドレール部アウタ6およびルーフサイドレール部インナ7の両端縁部分裏面相互を接着剤を介し突合せ接合することによって合掌形に形成されたものである。 On the other hand, in the roof side rail portion 5, a palm-shaped protruding portion 14 is connected to the upper edge of the bonded surface 9, and the protruding portion 14 is a flat surface 15 connected to the upper edge of the bonded surface 8 of the roof panel 1. Are bonded to each other by an adhesive. The protruding portion 14 is formed in a palm shape by butt-joining the back surfaces of both end portions of the roof side rail portion outer 6 and the roof side rail portion inner 7 with an adhesive.
ルーフパネル1内およびルーフサイドレール部5内に,それぞれ合成樹脂発泡体,例えば,硬質ウレタンフォームよりなるコア材16が充填されている。各サイドパネル2において,ルーフサイドレール部5の一部にセンタピラー部17が連設されている。そのセンタピラー部17は外殻体18を有し,その内部はルーフサイドレール部5内に連通していて,前記同様に硬質ウレタンフォームよりなるコア材16を充填されている。 The roof panel 1 and the roof side rail portion 5 are each filled with a synthetic resin foam, for example, a core material 16 made of hard urethane foam. In each side panel 2, a center pillar portion 17 is connected to a part of the roof side rail portion 5. The center pillar portion 17 has an outer shell 18, the inside of which communicates with the roof side rail portion 5 and is filled with a core material 16 made of rigid urethane foam as described above.
前記のようにルーフパネル1とルーフサイドレール部5とを面対面で接合すると,それらの接合強度を高めることができ,また両被接合面8,9が上,下方向に伸びているので側面衝突に対する応力分散性を良好にすることができる。 When the roof panel 1 and the roof side rail portion 5 are joined face-to-face as described above, their joining strength can be increased, and both the joined surfaces 8 and 9 extend upward and downward. The stress dispersibility with respect to the collision can be improved.
またルーフパネル1の被接合面8下縁に連なる突出部分12をルーフサイドレール部5外面,つまり傾斜面13に接合し,一方,ルーフサイドレール部5の被接合面9上縁に連なる突出部分14をルーフパネル1外面,つまり平坦面15に接合すると,ルーフパネル1とルーフサイドレール部5との接合強度を一層高め,側面衝突に対する応力分散性をより良好にすることができる。またルーフパネル1の突出部分12とルーフサイドレール部5の突出部分14との協働で,接合時における両被接合面8,9の位置ずれを防止することができる。この場合,ルーフパネル1において,その被接合面8の上縁に突出部分12を連ね,一方,ルーフサイドレール部5において,その被接合面9の下縁に突出部分14を連ねるようにしてもよい。 Further, the protruding portion 12 connected to the lower edge of the bonded surface 8 of the roof panel 1 is bonded to the outer surface of the roof side rail portion 5, that is, the inclined surface 13, while the protruding portion connected to the upper edge of the bonded surface 9 of the roof side rail portion 5. When 14 is joined to the outer surface of the roof panel 1, that is, the flat surface 15, the joining strength between the roof panel 1 and the roof side rail portion 5 can be further increased, and the stress dispersibility with respect to side collision can be further improved. Further, by the cooperation of the projecting portion 12 of the roof panel 1 and the projecting portion 14 of the roof side rail portion 5, it is possible to prevent the displacement of both the joined surfaces 8 and 9 during joining. In this case, in the roof panel 1, the protruding portion 12 is connected to the upper edge of the bonded surface 8, while the protruding portion 14 is connected to the lower edge of the bonded surface 9 in the roof side rail portion 5. Good.
ルーフパネル1および各サイドパネル2,つまりルーフサイドレール5をCFRPより構成すると,それらルーフパネル1およびルーフサイドレール部5の形状自由度を高めると共にそれらの軽量化を達成することができる。またルーフパネル1内,ルーフサイドレール部5内およびセンタピラー部17内に,それぞれ前記のようなコア材16を充填すると,ルーフパネル1,ルーフサイドレール部5およびセンタピラー部17の衝撃吸収能を高め,側面衝突に対する応力分散性をより一層良好にすることができる。 If the roof panel 1 and each side panel 2, that is, the roof side rail 5 is made of CFRP, the freedom of shape of the roof panel 1 and the roof side rail portion 5 can be increased and the weight can be reduced. When the core material 16 is filled in the roof panel 1, the roof side rail portion 5, and the center pillar portion 17, respectively, the shock absorbing capacity of the roof panel 1, the roof side rail portion 5, and the center pillar portion 17. And the stress dispersibility against side collision can be made even better.
図4に示す第2実施例において,ルーフパネル1は,その被接合面8に連なる段面19と,その段面19の奥端に連なる立上り面20とを有し,ルーフサイドレール部5は段面19に接着剤を介し重ね合せて接合された突出部分14と,その突出部分14の基端に連なると共にルーフパネル1の立上り面20に対向する立上り面21とを有し,両立上り面20,21および突出部分14の上面22により,いわゆるモヒカン溝23が形成されている。図4において,その他の構成は第1実施例とほぼ同じであるから,第1実施例と同様の構成部分には第1実施例のそれと同一の符号を付す。 In the second embodiment shown in FIG. 4, the roof panel 1 has a step surface 19 connected to the surface 8 to be joined and a rising surface 20 connected to the back end of the step surface 19. The projecting portion 14 joined to the step surface 19 with an adhesive overlapped, and the rising surface 21 connected to the base end of the projecting portion 14 and facing the rising surface 20 of the roof panel 1, A so-called mohawk groove 23 is formed by the upper surfaces 22 of the protruding portions 14. In FIG. 4, since the other configuration is almost the same as that of the first embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment.
図5に示す変形例は,図4の第2実施例において,ルーフサイドレール部5の突出部分14と,ルーフパネルアウタ3の段部24との接合部に,ボルト25およびナット26を備えた複数のボルト継手27による締結手段を付加し,またルーフパネル1の突出部分12とルーフサイドレール部インナ7との接合部分に,前記同様の複数のボルト継手27による締結手段を付加したものである。これはルーフパネル1とルーフサイドレール部5との接合強度を向上させる上で有効である。この場合,各ナット26はルーフパネルアウタ3の裏面およびルーフサイドレール部インナ7の裏面に,それぞれ回止めを講じて付設,例えば接着剤により接合されている。 The modification shown in FIG. 5 includes a bolt 25 and a nut 26 at the joint between the projecting portion 14 of the roof side rail portion 5 and the step portion 24 of the roof panel outer 3 in the second embodiment of FIG. Fastening means by a plurality of bolt joints 27 is added, and fastening means by a plurality of bolt joints 27 similar to those described above are added to the joint portion between the projecting portion 12 of the roof panel 1 and the roof side rail portion inner 7. . This is effective in improving the bonding strength between the roof panel 1 and the roof side rail portion 5. In this case, each nut 26 is attached to the back surface of the roof panel outer 3 and the back surface of the roof side rail portion inner 7 with a rotation stop, for example, bonded by an adhesive.
なお,第2実施例および変形例において,ルーフパネル1内,ルーフサイドレール部5内等にそれぞれ前記のようなコア材16を充填してもよい。また被接合面8,9は鉛直面であるか,或は多少の傾きを持つ傾斜面でもよい。さらにルーフパネル1および各サイドパネル2,つまりルーフサイドレール部5を金属板,例えば鋳鉄板,Al合金板等より構成してもよい。この場合,接合手段としてはレーザ溶接,ミグ溶接等を適用することも可能である。 In the second embodiment and the modified example, the core material 16 as described above may be filled in the roof panel 1, the roof side rail portion 5, or the like. Further, the joined surfaces 8 and 9 may be vertical surfaces or inclined surfaces having a slight inclination. Further, the roof panel 1 and each side panel 2, that is, the roof side rail portion 5 may be formed of a metal plate such as a cast iron plate, an Al alloy plate, or the like. In this case, laser welding, MIG welding, or the like can be applied as the joining means.
1………ルーフパネル
2………サイドパネル
3………ルーフパネルアウタ
4………ルーフパネルインナ
5………ルーフサイドレール部
6………ルーフサイドレール部アウタ
7………ルーフサイドレール部インナ
8………被接合面
9………被接合面
12……突出部分
14……突出部分
a………車両前後方向
1 ...... Roof panel 2 ...... Side panel 3 ...... Roof panel outer 4 ...... Roof panel inner 5 ...... Roof side rail section 6 ...... Roof side rail section outer 7 ...... Roof side rail Inner part 8 ..... To-be-joined surface 9 ..... To-be-joined surface 12 .... Projection part 14 ... Projection part a ........ Vehicle longitudinal direction
Claims (4)
The roof panel for a vehicle according to claim 1, 2 or 3, wherein the roof panel (1) and the roof side rail portion (5) are each filled with a core material (16) made of a synthetic resin foam. And side panel joint structure.
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