JP2008068762A - 車両の樹脂ルーフ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両ルーフ部１の車幅方向両端部においてそれぞれ車両前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレール１２と、該両ルーフサイドレール１２の間を覆う樹脂製のルーフパネル１５とを備えた、軽量で廉価な樹脂ルーフ構造を実現する。
【解決手段】車室天井面を形成するトップシーリング１７の上側に車両上部全体を覆うように配設されるルーフパネル１５の下面にトップシーリングを結合するようにした。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両ルーフ部の車幅方向両端部においてそれぞれ車両前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレールと、該両ルーフサイドレールの間を覆う樹脂製のルーフパネルとを備えた車両の樹脂ルーフ構造に関する技術分野に属する。

従来より、車両ルーフ部のルーフパネルは、該ルーフ部の車幅方向両端部にて車両前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレールにより支持されており、車両全体の軽量化を図るために、該ルーフパネルの材料として、一般的な鋼板等に比べて軽量な樹脂材を使用した車両の樹脂ルーフ構造は知られている。

例えば、特許文献１に示す車両の樹脂ルーフ構造では、上記ルーフサイドレールは、車両外側のアウタパネルと車両内側のインナパネルとを有していて、該アウタパネル及びインナパネルの上下方向の両端部同士を接合して閉断面状に形成されている。そして、該ルーフサイドレールの下部には、上記アウタパネル及びインナパネルのそれぞれの下端部同士を接合してなるフランジ部が形成されており、上記ルーフパネルは、その両端部を該フランジ部に重合させて接着剤にて固定することで該ルーフサイドレールに固定支持されている。尚。上記フランジ部とルーフパネルとの重合部は断面略Ｕ字状のウェルトで狭持して覆われている。

また、特許文献２に示す車両の樹脂ルーフ構造では、ルーフサイドレールには車幅方向外側に突出する固定フランジ部が設けられており、上記ルーフパネルは、該ルーフパネルの車幅方向両端部に設けられた結合フランジ部を上記固定フランジ部にボルト及びナットにより締結して該ルーフサイドレールに固定支持されている。

一方、ルーフパネルの下側（車室側）には、通常、車室天井面を形成するトップシーリングが設けられており、該トップシーリングは、その周縁部を車体上部に固定して支持されている。具体的には、該トップシーリングは、例えば車両前側端部を日除け用のサンバイザと共にフロントヘッダに固定し、車幅方向両端部を乗員用の握持部と共にルーフサイドレールに固定し、車両後側端部をファスナによりリヤヘッダに固定することで支持されている。また、トップシーリングの周縁部のうち車両のピラーが位置する部分は、該ピラーの車室側を覆うピラートリムにより支持されており、該ピラートリムの上端部には該支持用のブラケットが設けられている。
特開２００１−１５１１５４号公報 特開２００１−１５１１５５号公報

しかしながら、上述のような、トップシーリングの周縁部のみを支持するようにした樹脂ルーフ構造では、上記トップシーリングはその中央部（車室側）に行くにしたがって自重で下側に変形し易くなることから、その剛性を十分に確保する必要があり、この結果、トップシーリングの重量が増大して車両の燃費低下を招くという問題がある。

また、上記ルーフサイドレール、フロントヘッダ及びリヤヘッダには、上記トップシーリングを取付けるための取付部を設ける必要があり、その結果、該取付部を形成するために要する作業工数が増大してコスト増加を招くという問題がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、トップシーリングの軽量化を図るとともに該トップシーリングの車両ルーフ部への取付構造に工夫を凝らすことで、軽量且つ廉価な樹脂ルーフ構造を実現しようとすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、トップシーリングの上側に車両上部全体を覆うように配設されるルーフパネルに着目して、該ルーフパネルの下面にトップシーリングを結合するようにした。

具体的には、請求項１の発明では、車両ルーフ部の車幅方向両端部においてそれぞれ車両前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレールと、該両ルーフサイドレールの間を覆う樹脂製のルーフパネルとを備えた車両の樹脂ルーフ構造を対象とする。

そして、上記ルーフパネルの下側に配設されて車室天井面を形成するトップシーリングを備え、上記トップシーリングは、上記ルーフパネルの下面に結合されているものとする。

上記の構成により、車両上部全体を覆うように配設されるルーフパネルの下面を利用して、トップシーリングを支持することができる。従って、車体上部の周縁部に設けられたルーフサイドレールやフロントヘッダによりトップシーリングの周縁部のみを支持するようにした場合に比べて、該トップシーリングの自重による変形を抑制することができる。よってトップシーリングに必要とされる剛性（以下、必要剛性と呼ぶ）を低下させて該ルーフパネルの軽量化を図ることが可能となる。

また、従来、上記ルーフサイドレール、フロントヘッダ及びリヤヘッダには、トップシーリングをファスナ等で固定するための取付孔が設けられていたが、トップシーリングをルーフパネルの下面に結合して支持することで、上記取付孔を形成するための作業工程を廃止してコスト低減を図ることができる。

請求項２の発明では、請求項１記載の車両の樹脂ルーフ構造において、上記ルーフパネルの下面には、該ルーフパネルと一体形成され且つ下側に突出して該ルーフパネル下面に沿って延びるレインフォース部が設けられ、上記レインフォース部には、上記トップシーリングを取付けるためのトップシーリング取付部が設けられており、上記トップシーリングは、該レインフォース部を介して上記ルーフパネルの下面に結合されているものとする。

このことにより、上記レインフォース部が無い場合に比べて、ルーフパネルの剛性を向上させて該ルーフパネルの自重による変形を抑制することができる。

また、上記トップシーリングは、上記ルーフパネルの下面にレインフォース部を介して結合されており、その結果、該ルーフパネルの下面とトップシーリングの上面との間に車両上部全体を覆うような空間が形成される。そして、該空間内に存在する空気からなる空気層が、車両外空間と車室内空間との間に介在して断熱材や吸音材の役割を果たす結果、該車室内の保温性や遮音性を向上させることができる。更に、上記レインフォース部の突出量を変更することにより、上記空気層の厚みを自在に変更して車室内の保温性や遮音性を最適なものとすることができる。

また、上記レインフォース部は、成形性に優れた樹脂製のルーフパネルと一体形成されており、従って、上記トップシーリング取付部を、例えば該トップシーリングを接着固定するための取付面とした場合に、該取付面を所望の形状（曲率や傾斜角等）に容易に成形することができる。

また、トップシーリングを、樹脂製のレインフォース部で支持するようにしたことで、該レインフォース部を形成するための作業工程が必要となるものの、樹脂材に比べて加工性に劣る上記ルーフサイドレールやフロントヘッダ等の鋼板材への上記取付孔の形成工程を廃止することができ、この結果、全体としての作業工数を削減してコスト低減を図ることが可能となる。

請求項３の発明では、請求項２記載の車両の樹脂ルーフ構造において、上記レインフォース部は、車両前後方向に延びるように形成されていて、その断面が閉断面状になっているものとする。

このことにより、ルーフパネル及びトップシーリングの自重による変形をより一層確実に抑制することができる。すなわち、ルーフパネル及びトップシーリングは、通常、車両（車体）上部全体を覆うように構成されていて、一般的な乗用車等においては車両平面視で車両前後方向に延びる縦長の矩形状に形成されている。このため、該ルーフパネル及びトップシーリングの剛性が車両前後方向全体に亘って低下する結果、車両側面視で（車幅方向から見たときに）該ルーフパネル及びトップシーリングの前後方向中間部が前後両端部に対して下側に撓む曲げ変形が生じ易くなる。

しかしながら、本発明によれば、例えば上記レインフォース部を、ルーフパネルの前後方向の略全体に亘って形成することにより、該ルーフパネルの剛性を前後方向全体に亘って可及的に向上させて上記曲げ変形を抑制することができるとともに、上記トップシーリングの前端部から後端部までの全範囲を上記レインフォース部でもって支持して該トップシーリングの曲げ変形をより一層確実に抑制することができる。

また、上記レインフォース部は閉断面状に形成されており、これにより同断面積の中実状のレインフォース部に比べて断面係数を増加させてその剛性をより一層高めることができる。

請求項４の発明では、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両の樹脂ルーフ構造において、上記ルーフパネル及び上記トップシーリングは、それぞれの車幅方向両端部同士が接合されて車両前後方向に延びる閉断面状のルーフモジュールを形成しているものとする。

このことにより、上記ルーフモジュールを形成しない場合に比べて、ルーフパネル及びトップシーリングの剛性を高めることができる。その結果、車両の走行安定性や安全性の向上を図ることができる。

請求項５の発明では、請求項４記載の車両の樹脂ルーフ構造において、上記ルーフモジュールの車幅方向両端部には、上記ルーフパネル及びトップシーリングの車幅方向両端部同士が接合されてなるサイドフランジ部が形成され、上記サイドフランジ部は、車両前後方向に延びるように形成されており、上記ルーフサイドレールは、互いに車幅方向に並設されたインナパネル及びアウタパネルの上下方向両端部同士を接合して閉断面状に形成されていて、該インナパネル及びアウタパネルの上端部同士が接合されてなるルーフ側フランジ部を有し、上記ルーフ側フランジ部は、車幅方向内側に突出し且つ車両前後方向に延びるように形成されており、上記ルーフモジュールは、上記サイドフランジ部をルーフ側フランジ部に重合することで上記ルーフサイドレールに固定されているものとする。

このことにより、上記ルーフモジュールは、高剛性の車体構成部材であるルーフサイドレールにより支持されることとなり、その結果、車両の樹脂ルーフ構造をより一層強固で高剛性のものとすることができる。

以上説明したように、本発明の車両の樹脂ルーフ構造によると、トップシーリングの上側に車両（車体）上部全体を覆うように配設されるルーフパネルの下面にトップシーリングを結合するようにしたことで、車体上部の周縁部に設けられるルーフサイドレールやフロントヘッダによりトップシーリングの周縁部のみを支持するようにした場合に比べて、該トップシーリングの自重による変形を抑制することができ、従ってトップシーリングの必要剛性を低くして軽量化を図ることができる。また、従来、ルーフサイドレール、フロントヘッダ及びリヤヘッダ等に設けられていたトップシーリング取付用の取付部を廃止してコスト低減を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る車両の樹脂ルーフ構造を含む自動車Ａ（車両）を示し、この自動車Ａは、車両後部に跳ね上げ式のバックドア５を有する所謂ハッチバックタイプの乗用車であって、車両側面の前側から順にフロントピラー２、センターピラー３及びリヤピラー４を備えていて、これらのピラー２〜４で車両ルーフ部１を支持する構成になっている。上記フロントピラー２とセンターピラー３との間にはフロントサイドドア６が設けられており、同様に、センターピラー３とリヤピラー４との間にはリヤサイドドア７が設けられている。また、上記各ドア５〜７にはそれぞれバックウィンド１０、フロントサイドウィンド８及びリヤサイドウィンド９が設けられており、上記車両ルーフ部１の前側にはバックウィンド１０に対峙してフロントウィンド２２が設けられている。そして、詳しくは後述するが、図２に示すように、この自動車Ａの車室天井面には、車室内の乗員が物品を収納するためのストレージボックス１１が設けられている。

尚、以下の説明において特に説明しない場合、「前側」「後側」及び「左側」「右側」は、それぞれ自動車Ａの車体を基準としてその前側、後側及び左側、右側を意味する。

上記車両ルーフ部１は、該ルーフ部１の車幅方向両端部においてそれぞれ前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレール１２と、車幅方向に延びて該ルーフサイドレール１２の前端部及び後端部同士をそれぞれ繋ぐフロントヘッダ１３及びリヤヘッダ１４（図８参照）と、上記両ルーフサイドレール１２間を覆う樹脂製のルーフパネル１５及び閉塞パネル１６と、該ルーフパネル１５及び閉塞パネル１６よりも下側（車室側）に配設され、車室天井面を構成するトップシーリング１７（図２参照）とを備えている。そして、該車両ルーフ部１は、上記ルーフパネル１５及びトップシーリング１７の車幅方向両端部同士を接合してなるルーフモジュール２０（図４参照）を、上記ルーフサイドレール１２、フロントヘッダ１３及びリヤヘッダ１４でもって支持するように構成されている。

上記ルーフサイドレール１２は、図３に示すように、アウタ側（車幅方向外側）のアウタパネル２５と、インナ側（車幅方向内側）のインナパネル２６と、該アウタパネル２５及びインナパネル２６間に位置するルーフサイドレイン２７とからなっていて、該アウタパネル２５及びインナパネル２６の上下方向両端部同士を、ルーフサイドレイン２７を介して接合して閉断面状に形成されている。

上記アウタパネル２５及びルーフサイドレイン２７は、その上端縁が下端縁よりも車幅方向内側（車室側）に位置するとともに、該下端縁から上端縁にかけて車両外側に膨らむように湾曲して断面略Ｃ字状に形成されており、インナパネル２６は、その上端縁が下端縁よりも車幅方向内側（車室側）に位置するとともに、該下端縁から上端縁にかけて車室側に膨らむように断面略くの字状に形成されている。そして、ルーフサイドレール１２の上部には、アウタパネル２５及びインナパネル２６の上端部同士が接合されてなる上側フランジ部１２ａ（ルーフ側フランジ部に相当）が形成されており、同様にルーフサイドレール１２の下部には、該アウタパネル２５及びインナパネル２６の下端部同士が接合されてなる下側フランジ部１２ｂが形成されている。

上記上側フランジ部１２ａは、車幅方向内側に略水平方向に突出し且つ前後方向に延びるように形成されており、上記下側フランジ部１２ｂは、下側に向かって車幅方向外側に広がるように突出し且つ前後方向に延びるように形成されている。ここで、下側フランジ部２０ｂは、ボディ側シール２８により狭持して覆われている。また、フロントサイドドア６のドアサッシ６ａの上端部には、該ドアサッシ６ａとルーフサイドレール１２（アウタパネル２５）との隙間をシールして塞ぐサッシ側シール２３が取付けられている。

上記リヤヘッダ１４は、図７に示すように、アウタ側のリヤヘッダアウタ３５とインナ側のリヤヘッダインナ３６と、該リヤヘッダアウタ３５及びリヤヘッダインナ３６間に位置するリヤヘッダレイン３７とからなっていて、該リヤヘッダアウタ３５及びリヤヘッダインナ３６の上下方向両端部同士を接合して閉断面状に形成されている。そして、リヤヘッダ１４の上部には、上記リヤヘッダアウタ３５及びリヤヘッダインナ３６の上端部同士が接合されてなる上側フランジ部１４ａが形成され、リヤヘッダ１４の下部には、リヤヘッダアウタ３５及びリヤヘッダインナ３６の下端部同士が接合されてなる下側フランジ部１４ｂが形成されている。そして、上記リヤヘッダ１４の上側フランジ部１４ａ及び下側フランジ部１４ｂは共に、車幅方向に延びるように形成されている。

また、上記リヤヘッダ１４の後部上面には、バックドア５を回動支持するヒンジ３８が上側に突出して設けられており、該バックドア５は、ヒンジ３８回りに回動して車室後部を開閉可能に構成されている。

同様に、上記フロントヘッダ１３は、図６に示すように、アウタ側のフロントヘッダアウタ４０と、インナ側のフロントヘッダインナ４１とからなっていて、該フロントヘッダアウタ４０及びフロントヘッダインナ４１の上下方向両端部同士を接合して閉断面状に形成されている。そして、該フロントヘッダ１３の上部には、上記フロントヘッダアウタ４０及びフロントヘッダインナ４１の上端部同士が接合されてなる上側フランジ部１３ａが形成され、該フロントヘッダ１３の下部には、フロントヘッダアウタ４０及びフロントヘッダインナ４１の下端部同士が接合されてなる下側フランジ部１３ｂが形成されている。そして、上記フロントヘッダ１３の上側フランジ部１３ａ及び下側フランジ部１３ｂは共に車幅方向に延びるように形成されている。尚、下側フランジ部１３ｂの上面には、フロントウィンド２２がシール２４を介して接合されている。

一方、図３乃至図７に示すように、上記インナパネル２６、フロントヘッダインナ４１及びリヤヘッダインナ３６の車室側の面には、ルーフサイドトリム２９がグロメット３０により取付固定されている。ルーフサイドトリム２９は、略矩形状の枠状体からなるルーフサイドトリム本体部２９ａ（図１１参照）と、該ルーフサイドトリム本体部２９ａの周縁部から径方向外側に向かって斜め下側に突出し、上記各ピラー２〜４のピラートリム（図示省略）に連設されるピラー連設部２９ｂとを備えている。該ルーフサイドトリム２９は、車室側から取付けられて、ルーフサイドレール１２、フロントヘッダ１３及びリヤヘッダ１４のそれぞれと上記トップシーリング１７との接合部分、並びに、該ルーフサイドレール１２、フロントヘッダ１３及びリヤヘッダ１４自身を覆い隠すように構成されている。また、ルーフサイドトリム２９の車幅方向外側の端部は、上記ボディ側シール２８の挿入凹部２８ａに挿入して支持されている。

一方、上記ルーフパネル１５は、その表面が所定のボディ色（本実施形態においてはホワイトとされている）に塗装されていて、図１０に示すように、車両平面視において略矩形状に形成されている。該ルーフパネル１５の周縁部には、全周に亘って径方向外側に突出するフランジ部１５ａが設けられている。

また、上記トップシーリング１７は、上記ルーフパネル１５と同様に樹脂材からなっていて、図９に示すように、車両平面視において前側に開放するコ字状に形成されている。具体的には、該トップシーリング１７における上記ストレージボックス１１に対応する部分は切欠かれて切欠部１７ｂとされている。また、トップシーリング１７の周縁部のうち上記切欠部１７ｂに対応する部分を除く部分には、全周に亘って径方向外側に突出するフランジ部１７ａが設けられている。

そして、ルーフパネル１５のフランジ部１５ａの下面を、トップシーリング１７のフランジ部１７ａの上面に当接させた状態で接着固定することによって、該ルーフパネル１５及びトップシーリング１７の車幅方向両端部同士が接合されて上記ルーフモジュール２０が形成されている（図４参照）。

上記ルーフモジュール２０は、前後方向に延びる閉断面状のモジュール本体部３３と、該モジュール本体部３３の周縁部から全周に亘って径方向外側に略水平方向に突出するモジュール側フランジ部３２とで構成されている。すなわち、上記ルーフモジュール２０は、前後方向に延びる閉断面状に形成されているとも言える。

上記モジュール側フランジ部３２は、ルーフパネル１５のフランジ部１５ａとトップシーリング１７のフランジ部１７ａとが重合されてなるものであって（図３乃至７参照）、
車両平面視で略矩形状に形成されている。

具体的には、該モジュール側フランジ部３２は、ルーフパネル１５及びトップシーリング１７の車幅方向両端部同士が接合されてなるサイドフランジ部３２ａ（図３及び図４参照）と、ルーフパネル１５及びトップシーリング１７の前端部同士が接合されてなるフロントフランジ部３２ｂ（図６参照）と、該ルーフパネル１５及びトップシーリング１７の後端部同士が接合されてなるリヤフランジ部３２ｃ（図７参照）とで構成されている。

上記サイドフランジ部３２ａは、ルーフモジュール２０の車幅方向両端部のそれぞれにおいて前後方向に延びるように形成されており、上記リヤフランジ部３２ｃは、車幅方向に延びて上記サイドフランジ部３２ａの後端部同士を連結するように形成されている。また、上記フロントフランジ部３２ｂは、車幅方向に延びてサイドフランジ部３２ａの前端部同士を連結するように構成されている。尚、フロントフランジ部３２ｂのうち、上記トップシーリング１７の切欠部１７ａに対応する部分は、ルーフパネル１５のフランジ部１５ａのみで構成されている（図５参照）。

そして、上記ルーフモジュール２０は、該サイドフランジ部３２ａの下面を、上記ルーフサイドレール１２の上側フランジ部１２ａ（図３及び図４参照）の上面に当接させるとともに、フロントフランジ部３２ｂ及びリヤフランジ部３２ｃの下面を、上記フロントヘッダ１３の上側フランジ部１３ａ（図５及び図６参照）及びリヤヘッダ１４の上側フランジ部１４ａ（図７参照）のそれぞれの上面に当接させた状態で接着することで、該フロントヘッダ１３及びリヤヘッダ１４並びにルーフサイドレール１２に固定支持されている。ここで、フロントヘッダ１３、リヤヘッダ１４及びルーフサイドレール１２と、ルーフパネル１５との間に形成された凹部２１には、防水用のシール材（図示省略）が埋め込まれている。

また、図１０に示すように、上記ルーフパネル１５の車幅方向略中央部における前側の部分には、前後方向に延びる縦長の略矩形状の開口部１５ｂが設けられており、ルーフパネル１５の下面には、該ルーフパネル１５と一体形成されて下側に突出し且つ上記開口部１５ｂの左右両側それぞれを通って前後方向に延びる断面略矩形状の二つの補強用のリブ１８（レインフォース部に相当）が設けられている。ここで、リブ１８は、図３及び図４に示すように、ルーフサイドレール１２よりも車幅方向内側（車室側）に配設され、ルーフパネル１５の車幅方向中央と該ルーフパネル１５の車幅方向両端それぞれとの略中央を通るように配設されている。すなわち、右側のリブ１８は、ルーフパネル１５の車幅方向中央と該ルーフパネル１５の右側端との略中央を通り、左側のリブ１８は、ルーフパネル１５の車幅方向中央と該ルーフパネル１５の左側端との略中央を通っている。

そして、該リブ１８は、ルーフパネル１５の前端部から後端部までの全範囲に亘って形成されている。尚、該リブ１８は、中実状に形成されていて、その前後方向全体に亘って断面形状が変化しない構成とされている。これにより、リブ１８の成形を容易に行うことができる。

また、上記リブ１８の下面は、上記トップシーリング１７を取付けるための取付面１８ａ（トップシーリング取付部に相当）とされており、該トップシーリング１７の上面が該取付面１８ａに接着固定されている。すなわち、トップシーリング１７は、その上面をリブ１８の取付面１８ａに接着固定して、上記ルーフパネル１５の下面に結合されて支持されている。言い換えると、トップシーリング１７は、リブ１８を介してルーフパネル１５の下面に結合されている。

また更に、ルーフパネル１５の下面には、開口部１５ｂの周縁部に沿って下側に突出する筒状の縦壁部１９が形成されている。言い換えると、該縦壁部１９は、車両平面視において上記開口部１５ｂを囲むように環状に形成されている。これにより、縦壁部１９が補部強材として作用し、この結果、ルーフパネル１５の剛性を高めることができる。

この縦壁部１９は、後述するように、上記ストレージボックス１１内の収納空間３１（図３及び図５参照）の側壁部とされるとともに、該収納空間３１の下側を開放するように構成されている。

上記縦壁部１９の上端部には、ルーフパネル１５の上面よりも若干下側に位置するとともに、上記フランジ部１５ａの上面と連続的に繋がって面一になるように形成された段差面１５ｃが設けられている。すなわち、開口部１５ｂの周縁部には全周に亘って段差面１５ｃが設けられているとも言える。そして、該段差面１５ｃが、上記閉塞パネル１６を取付けるための取付面とされている。

上記閉塞パネル１６は、ルーフパネル１５と同様に樹脂材からなっていて、図３及び図５に示すように、ルーフパネル１５の開口部１５ｂを閉塞するように構成されている。具体的には、閉塞パネル１６の周縁は、開口部１５ｂの周縁形状に対応するように形成されており、該閉塞パネル１６は、上記開口部１５ｂに嵌め込まれて、該閉塞パネル１６の下面周縁部を上記段差面１５ｃに当接させた状態で接着することによってルーフパネル１５に固定されている。そして、閉塞パネル１６及びルーフパネル１５の上面同士が連続的に繋がって面一になって車両上面を構成している。ここで、閉塞パネル１６は、塗装が施されておらず樹脂材の素材色（本実施形態においては黒色）のままとされており、車両上面は、ルーフパネル１５のボディ色であるホワイトと閉塞パネル１６の地肌色であるブラックとの二色からなる所謂ツートーンカラーになっている。

更に、上記縦壁部１９の下端部には、図５及び図１２に示すように、収納空間３１を開閉可能に覆う蓋部４５が設けられている。

この蓋部４５は、前後一対の箱体４６と、該箱体４６を支持する箱体フレーム４７とを備えていて、該箱体フレーム４７の上面周縁部を縦壁部１９の下面に当接させた状態で接着することによって該縦壁部１９に固定されている。

箱体フレーム４７は、上記箱体を嵌め込むための前後一対の開口部４７ｆ（図５参照）を有する板状のフレーム本体４７ａと、上記開口部４７ｆの前端部の両側に配設され、箱体４６を回動支持するためのヒンジ部４７ｂ（図１２参照）と、上記一対の開口部４７ｆの間に配設され、収納空間３１を二つに仕切る中仕切板４７ｃとを備えている。

上記箱体４６は上側に開放する箱状に形成されており、該箱体４６の車幅方向の両側面における前方下側の角部には、車幅方向外側に突出する支軸４６ａが設けられている。

そして、箱体４６は、支軸４６ａを上記ヒンジ部４７ｂで支持することにより該支軸４６ａ回りに回動して、上記開口部４７ｆを開閉可能に構成されている。

また、上記支軸４６ａよりも後側で且つ箱体４６の上端縁よりも若干下側の部位には、車幅方向外側に突出して該箱体４６の開度を制限する箱体開度制限片４６ｂが設けられている。この箱体開度制限片４６ｂは、箱体４６が開いて所定の開度になったときにフレーム本体４７ａの上面に当接して、箱体４６の開こうとする方向（図５のＵ方向であって、以下の説明では箱体４６の開方向と呼ぶ。）の回動を規制するように構成されている。これにより、箱体４６が開き過ぎて、該箱体４６に収納された物品（以下、収納物品と呼ぶ）が車室内に落下するのを防止することができる。

一方、箱体４６の車幅方向中央部における後端部には、前側に凹むとともに車幅方向両側に側壁面５１を有する凹部４６ｃが形成されている。該凹部４６ｃ内には、上記箱体４６を閉状態と開状態とに切替えるためのロック機能を有するオープンノブ４８が設けられている。

このオープンノブ４８は、車幅方向に延び且つ上記両側壁面５１に連結された支軸４９により回動可能に支持されていて、該支軸４９により回動支持され且つ略上下方向に延びる支持部４８ｂと、該支持部４８ｂの上端部から後側に向かって延びるオープンノブ係合部４８ｃと、該支持部４８ｂの下端部から前側に向かって延びるオープンノブ操作部４８ａとを備えている。そして、上記オープンノブ４８は、箱体４６が閉状態にあるときには、上記支軸４６ａ回りに設けられた捩りコイルスプリング（図示省略）により車両左側から見て時計回りに付勢されて、上記オープンノブ係合部４８ｃが、上記中仕切板４７ｃ（又は縦壁部１９）から前側に突出する係合凸部５０に係合することによって上記箱体４６の開方向（図５のＵ方向）の回動を規制するように構成されている。また一方で、上記オープンノブ４８は、上記オープンノブ操作部４８ａを指で下側に押圧することにより車両左側から見て反時計回りに回動してオープンノブ係合部４８ｃと上記係合凸部５０との係合を解除することによって、箱体４６の開方向（図５のＵ方向）の回動を許容するように構成されている。尚、以下の説明では特に断らない限り箱体４６が閉じられているものとして説明を行う。

そして、図１２に示すように、上記閉塞パネル１６と上記縦壁部１９と上記蓋部４５とでもって上記ストレージボックス１１が構成されている。具体的には、閉塞パネル１６の下面が収納空間３１の上壁面（上壁部）を構成し、縦壁部１９の径方向内側の面が収納空間３１の側壁面（側壁部）を構成し、上記蓋部４５の上面つまりフレーム本体４７ａの上面及び箱体４６の底面４６ｇが収納空間３１の底壁面を構成している。このように、縦壁部１９を、収納空間３１の側壁部として利用するとともに上記ストレージボックス１１の一部としたことで、部品点数を削減して軽量化及びコスト低減を図ることが可能となる。

以上の如く上記実施形態１では、ルーフパネル１５の下面には、その前端部から後端部までの全範囲に亘って前後方向に延びるリブ１８が設けられている。

これにより、ルーフパネル１５の剛性を向上させて、その自重による変形や上記収納物品の重みによる変形を抑制することができる。すなわち、ルーフパネル１５は車両平面視で前後方向に延びる略矩形状に形成されているため、該ルーフパネル１５の剛性が前後方向全体に亘って低下する結果、車両側面視で（車幅方向から見たときに）その前後方向中間部が前後両端部に対して下側に撓む曲げ変形が生じ易くなる。しかしながら、上述のようにリブ１８を前後方向に延びるように形成したことで、該ルーフパネル１５の剛性を前後方向全体に亘って向上させて上記曲げ変形を確実に抑制することができる。

また、上記実施形態１では、上記リブ１８は、ルーフサイドレール１２よりも車幅方向内側（車室側）に形成されており、上記トップシーリング１７は、その上面をリブ１８の下面１８ａ（取付面１８ａ）に接着固定することで、上記ルーフパネル１５の下面に結合されて支持されている。これにより、トップシーリング１７を、その周縁部よりも車室側の部分にて支持することができ、その結果、該トップシーリング１７の自重による変形を抑制することができる。従って、トップシーリング１７の必要剛性を低下させて、該トップシーリング１７の軽量化を図ることができる。よって、車両全体の軽量化を図って燃費を向上させることができる。

また、従来、上記ルーフサイドレール１２、フロントヘッダ１３及びリヤヘッダ１４には、トップシーリング１７をファスナ等で固定するための取付孔が設けられていたが、上述のようにトップシーリング１７をリブ１８で支持するようにしたことで該リブ１８を形成するための作業工程が必要となるものの、樹脂材に比べて加工性に劣る上記ルーフサイドレール１２やフロントヘッダ１３等の鋼板材への取付孔の形成工程を廃止することができ、この結果、全体としての作業工数を削減してコスト低減を図ることが可能となる。

また、上記実施形態１では、ルーフパネル１５は、成形性に優れた樹脂材からなっており、従って、該ルーフパネル１５の上面を、所望の空力性能を満たす空力形状に容易に成形することができる。

また、上記実施形態１では、ルーフパネル１５の下面とトップシーリング１７の上面との間に車両上部全体を覆うような空間２０ｃが形成されている。これにより、該空間２０ｃ内に存在する空気からなる空気層が、車両外空間と車室内空間との間に介在して断熱材や吸音材の役割を果たす結果、該車室内の保温性や遮音性を向上させることができる。更に、リブ１８の突出量を変更することにより、上記空気層の厚みを自在に変更して車室内の保温性や遮音性を最適なものとすることができる。

また、上記実施形態１では、ルーフパネル１５及びトップシーリング１７は、それぞれの車幅方向両端部同士が接合されて車両前後方向に延びる閉断面状のルーフモジュール２０を形成している。これにより、上記ルーフモジュール２０を形成しない場合に比べて、ルーフパネル１５及びトップシーリング１７の剛性を高めることができる。その結果、車両の走行安定性や安全性の向上を図ることができる。

また、上記実施形態１では、上記ルーフモジュール２０は、そのサイドフランジ部３２ａの下面を上記ルーフサイドレール１２の上側フランジ部１２ａの上面に当接させた状態で接着して、該ルーフサイドレール１２に支持されている。こうすることにより、上記ルーフモジュール２０を、高剛性の車体構成部材であるルーフサイドレール１２でもって支持することができ、その結果、車両ルーフ部１の剛性をより一層向上させることができる。

（実施形態２）
図１４は、本発明の実施形態２を示し、ストレージボックス１１及びリブ１８の構成を実施形態１とは異ならせたものであって、車室天井面が通常よりも高く設定されたハイルーフ仕様の自動車Ａに好適なものである。尚、図１２と実質的に同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明を適宜省略する。すなわち、本実施形態では、ストレージボックス１１は、収納空間３１の上壁部を構成するルーフパネル１５と、該ルーフパネル１５と一体形成されるとともに下側に突出して収納空間３１の側壁部を構成する板状の三つの縦壁部１９と、該縦壁部１９の下面に接着固定されて収納空間３１の底壁部を構成する底板６０とを備えていて、該収納空間３１が後側に開放して車室内に連通するように構成されている。そして、リブ１８は、前後方向に延びて縦壁部１９の後端部に接続されている。

具体的には、上記ルーフパネル１５は、下側に開放する有底箱状に形成されていて、車両上面を構成し且つ略水平方向に延びるルーフパネル本体部１５ｈと、該ルーフパネル本体の前端部から前方下側に延びる前側傾斜部１５ｍと、ルーフパネル本体部１５ｈの後端部から後方下側に延びる後側傾斜部１５ｋと、該ルーフパネル本体部１５ｈの車幅方向両端部から下側に延びるルーフパネル側壁部１５ｐとで構成されている。

上記縦壁部１９は、車幅方向に互いに所定の間隔を空けて配設されていて、ルーフパネル１５の下面に沿ってその前端部から後側に延びるように形成されている。具体的には、縦壁部１９は、車幅方向から見たときに略台形状になるように形成されており、該縦壁部１９の上端縁は、前側傾斜部１５ｍの下面に沿って後側に向かって上側に傾斜して延びた後、上記ルーフパネル本体部１５ｈの下面に沿って後側に向かって略水平方向に延びるように形成されている。また、縦壁部１９の下端縁は、ルーフパネル１５の前端部から後側に向かって略水平方向に延びるように形成されており、縦壁部１９の後端縁は略上下方向に延びるように形成されている。そして、縦壁部１９の後方下側の角部１９ａはＲ面取りされて円弧状に形成されている。

一方、上記三つの縦壁部１９の後端部には、上述したように、リブ１８がそれぞれ接続されている。該リブ１８は、ルーフパネル１５と一体形成され且つ該ルーフパネル１５の下面から下側に突出して該ルーフパネル下面に沿って延びている。そして、該リブ１８は、その断面が略矩形状になるように形成されている。ここで、リブ１８の幅と縦壁部１９の幅（車幅方向の長さ）とは等しくなっており、これにより、リブ１８及び縦壁部１９の成形性を向上させることができる。また、縦壁部１９とリブ１８との境界において、縦壁部１９の高さ（上下方向の長さ）はリブ１８の高さに比べて十分に大きくなっており、従って、収納物品の重みによるルーフパネル１５の変形を確実に抑えることができる。

一方、上記底板６０は、縦壁部１９の下面に沿って後側に向かって延びた後、縦壁部１９の角部１９ａに沿って湾曲して若干上側に反り上がるように形成されている。すなわち、底板６０の後端部は、若干上側に反り上がっており、これにより、車両の加減速時や急停止時の慣性により収納物品が後方に付勢された場合に、底板６０の後端部が障壁となって当該物品が車室内に落下するのを防止することができる。

そして、上記ルーフパネル１５と縦壁部１９と底板６０とで囲まれた空間が上記収納空間３１とされ、該収納空間３１は、車幅方向中央の縦壁部１９により二つに仕切られている。具体的には、上記ルーフパネル１５の前側傾斜部１５ｍ及びルーフパネル本体部１５ｈの下面が、収納空間３１の上壁面（上壁部）を構成し、車幅方向両側の二つの縦壁部１９の車幅方向内側の面及び車幅方向中央の縦壁部１９（以下、中央の縦壁部１９と呼ぶ）の車幅方向両側の面が収納空間３１の側壁面（側壁部）を構成し、底板６０の上面が収納空間３１の底壁面を構成している。

尚、トップシーリング１７は、図１５に示すように、ルーフパネル１５と同様に箱状に形成されていて、ストレージボックス１１に対応する部分が切欠かれて切欠部１７ｂとされている。そして、トップシーリング１７は、その上面を上記リブ１８の下面１８ａに接着固定してルーフパネル１５の下面に結合されて支持されている。

以上の如く上記実施形態２では、ルーフパネル１５の下面には、前後方向に延びるようにしてリブ１８が形成されており、トップシーリング１７は、その上面をリブ１８の下面１８ａ（取付面１８ａ）に接着固定することで、上記ルーフパネル１５の下面に結合されて支持されている。これにより、上記実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。

（他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記各実施形態では、リブ１８は、断面略矩形状の中実状に形成されているが、これに限ったものではなく、例えば図１６に示すように、リブ１８を閉断面状に形成するようにしてもよい。これにより、同断面積の中実状のリブ１８に比べてその剛性を高めることができる。

また、上記実施形態１では、リブ１８は、その前後方向全体に亘って断面形状が変化しない構成とされているが、これに限ったものではなく、例えば、リブ１８のうち車幅方向から見てストレージボックス１１と重複する部分の高さを、該重複部分以外のリブ１８の高さに比べて大きくするようにしてもよい。これにより、ルーフパネル１５における上記ストレージボックス１１に対応する部分及びその周辺部分の剛性をより一層高めることができる。従って、収納物品の重みによるルーフパネル１５の変形（撓み）をより一層確実に抑制することが可能となる。

また、上記各実施形態では、リブ１８は前後方向に延びるように形成されているが、これに限ったものではなく、例えば車幅方向に延びるように形成してもよい。

また、上記実施形態１では、二つのリブ１８が設けられており、上記実施形態２では、三つのリブ１８が設けられているが、例えば四つ以上のリブ１８を設けるようにしてもよい。これにより、ルーフパネル１５の剛性を更に高めることができる。また、リブ１８の下面に設けられる取付面１８ａの数が増える結果、トップシーリング１７の自重による変形を可及的に抑制することができ、従って、該トップシーリング１７の必要剛性を下げて更なる軽量化を図ることが可能となる。また、リブ１８を一つだけ設けるようにしてもよく、この場合、使用する樹脂量を削減してコスト低減を図ることができる。

また、上記各実施形態では、ルーフパネル１５及びトップシーリング１７の車幅方向両端部同士を接合して前後方向に延びるルーフモジュール２０を形成するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、ルーフパネル１５のフランジ部１５ａをリヤヘッダ１４の上側フランジ部１４ａ、フロントヘッダ１３の上側フランジ部１３ａ及びルーフサイドレール１２の上側フランジ部１２ａで支持するとともに、トップシーリング１７の周縁部をルーフサイドトリム２９で支持するようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、ルーフサイドトリム２９を設けるようにしているが、必ずしも設ける必要はない。

本発明は、車両ルーフ部の車幅方向両端部においてそれぞれ車両前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレールと、該両ルーフサイドレールの間を覆う樹脂製のルーフパネルとを備えた車両の樹脂ルーフ構造に有用であり、特に、ルーフパネルの車室側に配設されて車室天井面を形成するトップシーリングを備えた車両の樹脂ルーフ構造に有用である。

本発明の実施形態１に係る樹脂ルーフ構造を備えた車両を示す、前方斜め上方から見た斜視図である。 車両の車室内を後方から見た斜視図である。 図１のIII−III線断面図である。 図１のIV−IV線断面図である。 図１のＶ−Ｖ線断面図である。 図１のVI−VI線断面図である。 図１のVII−VII線断面図である。 車両の車体構造を示す、前方斜め上方から見た斜視図である。 トップシーリングを示す、前方斜め上方から見た斜視図である。 ルーフパネルを示す、前方斜め上方から見た斜視図である。 ルーフサイドトリムを示す、前方斜め上方から見た斜視図である。 ストレージボックスの構成を示す分解斜視図である。 実施形態２を示す図５相当図である。 実施形態２を示す図１２相当図である。 実施形態２を示す図９相当図である。 他の実施形態を示す図４相当図である。

符号の説明

Ａ 自動車（車両）
１ 車両ルーフ部
１２ ルーフサイドレール
１２ａ上側フランジ部（ルーフ側フランジ部）
１５ ルーフパネル
１７ トップシーリング
１８ リブ（レインフォース部）
１８ａ取付面（トップシーリング取付部）
２０ ルーフモジュール
３２ａサイドフランジ部
２５ アウタパネル
２６ インナパネル

Claims (5)

1. 車両ルーフ部の車幅方向両端部においてそれぞれ車両前後方向に延びる左右一対のルーフサイドレールと、該両ルーフサイドレールの間を覆う樹脂製のルーフパネルとを備えた車両の樹脂ルーフ構造であって、
   上記ルーフパネルの下側に配設されて車室天井面を形成するトップシーリングを備え、
   上記トップシーリングは、上記ルーフパネルの下面に結合されていることを特徴とする車両の樹脂ルーフ構造。
2. 請求項１記載の車両の樹脂ルーフ構造において、
   上記ルーフパネルの下面には、該ルーフパネルと一体形成され且つ下側に突出して該ルーフパネル下面に沿って延びるレインフォース部が設けられ、
   上記レインフォース部には、上記トップシーリングを取付けるためのトップシーリング取付部が設けられており、
   上記トップシーリングは、該レインフォース部を介して上記ルーフパネルの下面に結合されていることを特徴とする車両の樹脂ルーフ構造。
3. 請求項２記載の車両の樹脂ルーフ構造において、
   上記レインフォース部は、車両前後方向に延びるように形成されていて、その断面が閉断面状になっていることを特徴とする車両の樹脂ルーフ構造。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両の樹脂ルーフ構造において、
   上記ルーフパネル及び上記トップシーリングは、それぞれの車幅方向両端部同士が接合されて車両前後方向に延びる閉断面状のルーフモジュールを形成していることを特徴とする車両の樹脂ルーフ構造。
5. 請求項４記載の車両の樹脂ルーフ構造において、
   上記ルーフモジュールの車幅方向両端部には、上記ルーフパネル及びトップシーリングの車幅方向両端部同士が接合されてなるサイドフランジ部が形成され、
   上記サイドフランジ部は、車両前後方向に延びるように形成されており、
   上記ルーフサイドレールは、互いに車幅方向に並設されたインナパネル及びアウタパネルの上下方向両端部同士を接合して閉断面状に形成されていて、該インナパネル及びアウタパネルの上端部同士が接合されてなるルーフ側フランジ部を有し、
   上記ルーフ側フランジ部は、車両前後方向に延びるように形成されており、
   上記ルーフモジュールは、上記サイドフランジ部をルーフ側フランジ部に重合することで上記ルーフサイドレールに固定されていることを特徴とする車両の樹脂ルーフ構造。
   

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