JP2011063119A - ハイルーフ車両のルーフ補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ルーフサイドレール部材とルーフレインホース部材の端末部との結合強度を効率よく高めることができるハイルーフ車両のルーフ補強構造を提供する。
【解決手段】ルーフレインホース部材４０は、ルーフパネル２０の車内側面に固定される主構成体４１と、その両端部に連結部材５０によって連結される端末構成体４５とを有する。端末構成体４５は、パイプ材によって形成されると共に、ルーフサイドレール部材３０に連結されて上下方向に延びる柱部と、柱部の上端から車幅方向中心側へ向けて湾曲状に曲げられたコーナー部と、コーナー部の先端から延出された接続端部とを備える。連結部材５０は、主構成体４１の端部及び端末構成体４５の接続端部を覆うようにして形成される。連結部材５０と主構成体４１の端部及び端末構成体４５の接続端部との間の空間部には、これら各部材を接着する発泡充填材が配設されている。
【選択図】図１

Description

この発明はハイルーフ車両のルーフ補強構造に関する。

従来、ハイルーフ車両（大型バス、小型バス、マイクロバス等）において、例えば、図１７に示すような構造のものがある。
これにおいては、ハイルーフ車両のピラー３１０の上端部に連結されたルーフサイドレール部材３３０と、ルーフパネル３２０の車内側面に沿ってスポット溶接される横断面ハット形のルーフレインホース部材３４０の両端末部３４５とがブラケット３７０によって連結される。
ブラケット３７０は、ルーフサイドレール部材３３０の上面にスポット溶接される前後の両取付部３７１と、これら両取付部３７１の間に形成されルーフレインホース部材３４０の端末部３４５が嵌込まれるポケット部３７２とを備えている。
そして、ブラケット３７０のポケット部３７２にルーフレインホース部材３４０の端末部３４５が嵌込まれた後、ルーフレインホース部材３４０の端末部３４５とブラケット３７０とがボルトや溶接によって固定されることでルーフ部が補強されるようになっている。
なお、自動車のフレーム内に発泡充填材を発泡充填してフレームを強化したものには、例えば、特許文献１に開示されている。

特許第３５２５８９０号公報

ところで、図１７に示す従来のハイルーフ車両のルーフ補強構造においては、ルーフレインホース部材３４０が横断面ハット形に形成され、その両フランジ部３４４がルーフパネル３２０の車内側面に接して配置された状態で、ルーフパネル３２０に容易にスポット溶接することができる。
しかしながら、ルーフサイドレール部材３３０とルーフレインホース部材３４０の端末部３４５との結合強度をブラケット３７０において確保することが困難である。
このため、車両のロールオーバ（横転）時等において、ルーフサイドレール部材３３０とルーフレインホース部材３４０の端末部３４５との結合部分（ブラケット３７０）に応力が集中的に作用し、当該部分が損傷される恐れがある。

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、ルーフサイドレール部材とルーフレインホース部材の端末部との結合強度を効率よく高めることができるハイルーフ車両のルーフ補強構造を提供することである。

前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係るハイルーフ車両のルーフ補強構造は、ハイルーフ車両のピラーの上端部に連結されたルーフサイドレール部材と、ルーフパネルの車内側面に沿って配設されたルーフレインホース部材の両端末部とを連結してルーフ部を補強するハイルーフ車両のルーフ補強構造であって、
前記ルーフレインホース部材は、車幅方向に延びて前記ルーフパネルの車内側面に固定される主構成体と、この主構成体の両端部に連結部材によって連結される端末構成体とを有し、
前記端末構成体は、パイプ材によって形成されると共に、前記ルーフサイドレール部材に連結されて上下方向に延びる柱部と、この柱部の上端から車幅方向中心側へ向けて湾曲状に曲げられたコーナー部と、このコーナー部の先端から延出された接続端部とを備え、
前記連結部材は、前記主構成体の端部及び前記端末構成体の接続端部を覆うようにして形成され、
前記連結部材と、前記主構成体の端部及び前記端末構成体の接続端部との間の空間部には、これら各部材を接着する発泡充填材が配設されていることを特徴とする。

前記構成によると、ルーフレインホース部材を、主構成体と、この主構成体の両端部に連結部材によって連結される端末構成体とにより構成し、端末構成体をパイプ材によって形成してルーフサイドレール部材に連結することによって、ルーフサイドレール部材とルーフレインホース部材との結合強度を効率よく高めることができる。このため、車両のロールオーバ強度を容易に確保することが可能となる。
さらに、連結部材と主構成体の端部及び端末構成体の接続端部との間の空間部に、これら各部材を接着する発泡充填材を発泡充填して配設することによって、前記各部材を容易に接着して連結することができる。

請求項２に係るハイルーフ車両のルーフ補強構造は、請求項１に記載のハイルーフ車両のルーフ補強構造であって、
発泡充填材は、板金組立工程で連結部材と主構成体の端部及び端末構成体の接続端部との間に配置された発泡性樹脂材料よりなる未発泡状態の充填材が、焼き付け塗装工程の熱によって発泡されることで形成されていることを特徴とする。

前記構成によると、発泡性樹脂材料よりなる未発泡状態の充填材が、焼き付け塗装工程の熱によって発泡され、連結部材と主構成体の端部及び端末構成体の接続端部との間の空間部に発泡充填されることによって、発泡充填材が形成されると同時に、この発泡充填材によって、連結部材と主構成体の端部及び端末構成体の接続端部とを接着して連結することができる。

請求項３に係るハイルーフ車両のルーフ補強構造は、請求項１又は２に記載のハイルーフ車両のルーフ補強構造であって、
端末構成体の柱部の下部は、ルーフサイドレール部材の内部及びピラーの上部に挿通されて固定されていることを特徴とする。

前記構成によると、端末構成体の柱部の下部がルーフサイドレール部材の内部及びピラーの上部に挿通されて固定されることで、ルーフサイドレール部材とルーフレインホース部材と、ピラーとの三者を連結することができるため、車両のロールオーバ強度を良好に高めることができる。

請求項４に係るハイルーフ車両のルーフ補強構造は、請求項３に記載のハイルーフ車両のルーフ補強構造であって、
端末構成体の柱部の下部と、ルーフサイドレール部材の内部及びピラーの上部との間の空間部には、これら各部材を接着する発泡充填材が配設されていることを特徴とする。

前記構成によると、端末構成体の柱部の下部と、ルーフサイドレール部材の内部及びピラーの上部との間の空間部に、これら各部材を接着する発泡充填材を発泡充填して配設することによって、端末構成体の柱部とルーフサイドレール部材及びピラーとを容易に連結することができると共に、車両のロールオーバ強度を効率よく高めることができる。

この発明の実施例１に係るルーフ補強構造を採用したハイルーフ車両の骨格フレームを簡略化して示す斜視図である。 同じくルーフレインホース部材の主構成体と端末構成体とルーフサイドレール部材とピラーとの組み付け状態を示す斜視図である。 同じくルーフレインホース部材の主構成体と端末構成体とが発泡充填材を介して連結部材によって連結された状態を示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に基づく横断面図である。 同じく図２のＩＶ−ＩＶ線に基づく横断面図である。 同じく図２のＶ−Ｖ線に基づく縦断面図である。 同じくルーフレインホース部材の主構成体と端末構成体と連結される前の分離状態を示す斜視図である。 同じく図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に基づく横断面図である。 同じく図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に基づく横断面図である。 同じく未発泡状態の充填材の実施態様１を示す斜視図である。 同じく未発泡状態の充填材の実施態様２を示す斜視図である。 同じく未発泡状態の充填材の実施態様３を示す斜視図である。 同じく未発泡状態の充填材の実施態様４を示す斜視図である。 この発明の実施例２に係るハイルーフ車両のルーフ補強構造を示す斜視図である。 同じくルーフレインホース部材の端末構成体とルーフサイドレール部材とピラーとの組み付け状態を示す斜視図である。 同じく図１３のＸＶ−ＸＶ線に基づく横断面図である。 同じく図１３のＸＶＩ−ＸＶＩ線に基づく横断面図である。 従来のハイルーフ車両のルーフ補強構造を示す斜視図である。

この発明を実施するための最良の形態について実施例にしたがって説明する。

この発明の実施例１を図１〜図１２にしたがって説明する。
図１に示すように、ハイルーフ車両（大型バス、小型バス、マイクロバス等）の骨格フレームのうち、両サイドフレーム部を構成するために、車両フロアの左右の両サイド部の前後方向に所定間隔を隔てて各複数のピラー１０が立設されている。これら左右の各複数のピラー１０の上端部に跨って左右の両ルーフサイドレール部材３０が配設されている。
一方、ルーフパネル２０の車内側面には、複数のルーフレインホース部材４０が複数のピラー１０の配設位置に対応して前後方向に所定間隔を隔てて配設されている。
そして、各ルーフレインホース部材４０の両端末部が左右の両ルーフサイドレール部材３０に連結されることでハイルーフ車両のルーフ部を補強するようになっている。

なお、ピラー１０は、ピラーインナパネル１１とピラーアウタパネル１２とがピラーレインホースパネルを間に挟んでそれぞれのフランジ部においてスポット溶接されることで中空の閉じ断面に形成される。
また、ルーフサイドレール部材３０は、ピラーインナパネル１１及びピラーアウタパネル１２の上端部に連続するレールインナパネル３１とレールアウタパネル３３とがそれぞれのフランジにおいてスポット溶接されることで中空の閉じ断面に形成される。

図１と図２に示すように、ルーフレインホース部材４０は、主構成体４１と端末構成体４５とを備えている。
図２と図４に示すように、主構成体４１は、車幅方向に延びる底部４２と、この底部４２の前後縁から立ち上がる前後の両側壁部４３と、これら両側壁部４３の上縁から前後方向に張出状に形成された両フランジ部４４とを有して横断面ハット形に形成されている。そして、主構成体４１は、その両フランジ部４４においてルーフパネル２０の車内側面に沿ってスポット溶接されて固定される。

図２と図３に示すように、端末構成体４５は、パイプ材（この実施例１では角パイプ材）によって形成されると共に、ルーフサイドレール部材３０に連結されて上下方向に延びる柱部４６と、この柱部４６の上端から車幅方向中心側へ向けて湾曲状に曲げられたコーナー部４８と、このコーナー部４８の先端から延出された接続端部４９とを有している。
また、端末構成体４５の柱部４６の下端部は、ルーフサイドレール部材３０の内部及びピラー１０の上部にわたって挿通されて固定されることが望ましい。
そして、端末構成体４５は、主構成体４１の両端部に連結部材５０と発泡充填材６１によって連結される。

連結部材５０は、主構成体４１端部の底部４２と両側壁部４３及び端末構成体４５の接続端部４９の底部と両側壁部とを設定された隙間を隔てて覆う横断面ハット形に形成されている。そして、連結部材５０と主構成体４１の端部及び端末構成体４５の接続端部４９との間の空間部には、この隙間に発泡充填されてこれら各部材を接着する発泡充填材６１が配設されている。

この実施例１において、発泡充填材６１は、金属接着性に富む発泡性樹脂材料よりなる未発泡状態の充填材６０が焼き付け塗装時の熱（例えば、１２０℃〜１８０℃の外部加熱）によって発泡膨張されることで形成される。
すなわち、板金組立工程において、図６〜図８に示すように、ルーフレインホース部材４０の主構成体４１の両フランジ部４４がルーフパネル２０の車内側面の車幅方向に沿ってスポット溶接されて固定される。
一方、ルーフレインホース部材４０の端末構成体４５の柱部４６がルーフサイドレール部材３０の内部及びピラー１０の上端部にわたって挿通されて適宜の固定手段（例えば、ボルト、溶接、接着等）によって固定されて連結される。
そして、端末構成体４５の接続端部４９には、金属接着性に富む発泡性樹脂材料よりなる未発泡状態の充填材６０を間に挟んで連結部材５０が耐熱性樹脂よりなるクリップ７０によって止着される。

その後、主構成体４１の端部と、端末構成体４５の接続端部４９とが僅かな隙間を隔てて突き合わされた状態で、連結部材５０のフランジ部５３が主構成体４１端部のフランジ部４４を間に挟んでルーフパネル２０の車内側面にスポット溶接されて固定される。また、連結部材５０のフランジ部５３のうち、端末構成体４５の接続端部４９に対応する部分においては連結部材５０のフランジ部５３が直接にルーフパネル２０の車内側面にスポット溶接されて固定される。
さらに、ルーフパネル２０とルーフサイドレール部材３０との必要箇所がスポット溶接等によって結合されて車両ボディの板金組立工程が完了する。
なお、図６に示すように、連結部材５０のフランジ部５３は、主構成体４１のフランジ部４４に対応する部分がフランジ部４４の板厚に相当する分だけ段差状に形成されている。

その後、車両ボディの焼き付け塗装行程が行われる。
図６〜図８に示すように、連結部材５０と主構成体４１の端部及び端末構成体４５の接続端部４９との間の空間部に配設された未発泡状態の充填材６０は、焼き付け塗装工程の熱（例えば、１２０℃〜１８０℃の外部加熱）によって発泡膨張される。そして、図３〜図５に示すように、未発泡状態の充填材６０が発泡充填材６１となって、連結部材５０と主構成体４１の端部及び端末構成体４５の接続端部４９との間の空間部に発泡充填されることで、連結部材５０と主構成体４１の端部及び端末構成体４５の接続端部４９との各部材が接着されて連結される。

この実施例１に係るハイルーフ車両のルーフ補強構造は上述したように構成される。
したがって、ルーフレインホース部材４０を、主構成体４１と、この主構成体４１の両端部に連結部材５０によって連結される端末構成体４５とにより構成し、端末構成体４５をパイプ材によって形成してルーフサイドレール部材３０に連結することによって、ルーフサイドレール部材３０とルーフレインホース部材４０との結合強度を効率よく高めることができる。このため、車両のロールオーバ強度を容易に確保することが可能となる。
さらに、ルーフレインホース部材４０の主構成体４１の端部及び端末構成体４５の接続端部４９と、連結部材５０との間の空間部に金属接着性に富む発泡充填材６１が発泡充填されることで、これら各部材４１、４５、５０を接着して容易に連結することができる。

また、この実施例１において、ルーフレインホース部材４０の端末構成体４５の柱部４６の下端部がルーフサイドレール部材３０の内部、及びピラー１０の上部にわたって挿通されて固定されることで、ルーフサイドレール部材３０とルーフレインホース部材４０と、ピラー１０との三者を連結することができるため、車両のロールオーバ強度を良好に高めることができる。

発泡充填材６１を形成するための未発泡状態の充填材としては、例えば、図９〜図１２に示すような形状のものを採用することができる。
すなわち、図９に示すように、金属接着性に富む発泡性樹脂材料によって平板状に形成された板状素材１６０を連結部材５０の底部５１に対応する長さをもつ底板部１６１と、この底板部１６１の一側縁から端末構成体４５の接続端部４９の周囲を覆い囲むように折り目をもって折り返された角筒部１６２とにより構成された未発泡状態の充填材１６０を採用することができる。
この場合、連結部材５０にルーフレインホース部材４０の端末構成体４５の接続端部４９を嵌込む際に、端末構成体４５の接続端部４９に未発泡状態の充填材１６０を組み付けて耐熱性のクリップによって止着する。

図１０に示すように、金属接着性に富む発泡性樹脂材料を押出成形によって長尺の角筒状に形成した長尺の押出品を、連結部材５０の長さと、端末構成体４５の接続端部４９の長さを加えた長さに切断した筒状素材２６０ａを、その長さの中央部で側面形状Ｚ字状に切断して未発泡状態の充填材２６０を２個取りしたものを採用することができる。
この場合においても、連結部材５０に端末構成体４５の接続端部４９を嵌込む際に、端末構成体４５の接続端部４９に未発泡状態の充填材２６０を組み付ける。また、必要に応じて耐熱性のクリップによって止着する。

図１１に示すように、金属接着性に富む発泡性樹脂材料を押出成形によって長尺の角筒状に形成した長尺の押出品を、連結部材５０の長さと、端末構成体４５の接続端部４９の長さを加えた長さに切断した筒状素材３６０ａを、その長さの中央部で傾斜状に切断して未発泡状態の充填材３６０を２個取りしたものを採用することができる。
この場合においても、連結部材５０に端末構成体４５の接続端部４９を嵌込む際に、端末構成体４５の接続端部４９に未発泡状態の充填材３６０を組み付ける。また、必要に応じて耐熱性のクリップによって止着する。

図１２に示すように、ルーフレインホース部材の端末構成体４４５が丸パイプ材によって形成される場合、金属接着性に富む発泡性樹脂材料を押出成形によって長尺の円筒状に形成した長尺の押出品を、連結部材５０の長さと、端末構成体４４５の接続端部４４９の長さを加えた長さに切断した筒状素材４６０ａを、その長さの中央部で傾斜状に切断して未発泡状態の充填材４６０を２個取りしたものを採用することができる。
この場合においても、連結部材５０に端末構成体４４５の接続端部４４９を嵌込む際に、端末構成体４４５の接続端部４４９に未発泡状態の充填材４６０を組み付ける。また、必要に応じて耐熱性のクリップによって止着する。

次に、この発明の実施例２に係るハイルーフ車両のルーフ補強構造を図１３〜図１６にしたがって説明する。
この実施例２においては、ルーフレインホース部材４０の端末構成体４５の柱部４６の下部と、この下部が挿通されるルーフサイドレール部材３０の内部の筒状部１５及びピラー１０の上部との間の空間部に、この隙間に発泡充填されてこれら各部材を接着する発泡充填材５６１が配設されている。

なお、ピラー１０のピラーレインホースパネル１３の上端部は、ルーフサイドレール部材３０の内部まで延長されてレールインナパネル３１にスポット溶接される。そして、ピラーレインホースパネル１３の上端部とレールインナパネル３１によって筒状部１５が形成される。

この実施例２において、発泡充填材５６１は、実施例１で述べた発泡充填材６１を形成する未発泡状態の充填材６０と同様にして金属接着性に富む発泡性樹脂材料よりなる未発泡状態の充填材が焼き付け塗装時の熱（例えば、１２０℃〜１８０℃の外部加熱）によって発泡膨張されることで形成される。
この実施例２のその他の構成は、実施例１と同様に構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。

この実施例２に係るハイルーフ車両のルーフ補強構造は上述したように構成される。
したがって、ルーフレインホース部材４０の端末構成体４５の柱部４６の下部とピラー１０の上部との間の空間部に、これら各部材を接着する発泡充填材５６１を発泡充填することによって、端末構成体４５の柱部４６とピラー１０とを容易に連結することができると共に、車両のロールオーバ強度を効率よく高めることができる。

なお、この発明は前記実施例１に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。

１０ ピラー
２０ ルーフパネル
３０ ルーフサイドレール部材
４０ ルーフレインホース部材
４１ 主構成体
４５ 端末構成体
４６ 柱部
４８ コーナー部
４９ 接続端部
５０ 連結部材
６０ 未発泡状態の充填材
６１ 発泡充填材

Claims (4)

1. ハイルーフ車両のピラーの上端部に連結されたルーフサイドレール部材と、ルーフパネルの車内側面に沿って配設されたルーフレインホースメントの両端末部とを連結してルーフ部を補強するハイルーフ車両のルーフ補強構造であって、
   前記ルーフレインホースメントは、車幅方向に延びて前記ルーフパネルの車内側面に固定される主構成体と、この主構成体の両端部に連結部材によって連結される端末構成体とを有し、
   前記端末構成体は、パイプ材によって形成されると共に、前記ルーフサイドレール部材に連結されて上下方向に延びる柱部と、この柱部の上端から車幅方向中心側へ向けて湾曲状に曲げられたコーナー部と、このコーナー部の先端から延出された接続端部とを備え、
   前記連結部材は、前記主構成体の端部及び前記端末構成体の接続端部を覆うようにして形成され、
   前記連結部材と、前記主構成体の端部及び前記端末構成体の接続端部との間の空間部には、これら各部材を接着する発泡充填材が配設されていることを特徴とするハイルーフ車両のルーフ補強構造。
2. 請求項１に記載のハイルーフ車両のルーフ補強構造であって、
   発泡充填材は、板金組立工程で連結部材と主構成体の端部及び端末構成体の接続端部との間に配置された発泡性樹脂材料よりなる未発泡状態の充填材が、焼き付け塗装工程の熱によって発泡されることで形成されていることを特徴とするハイルーフ車両のルーフ補強構造。
3. 請求項１又は２に記載のハイルーフ車両のルーフ補強構造であって、
   端末構成体の柱部の下部は、ルーフサイドレール部材の内部及びピラーの上部に挿通されて固定されていることを特徴とするハイルーフ車両のルーフ補強構造。
4. 請求項３に記載のハイルーフ車両のルーフ補強構造であって、
   端末構成体の柱部の下部と、ルーフサイドレール部材の内部及びピラーの上部との間の空間部には、これら各部材を接着する発泡充填材が配設されていることを特徴とするハイルーフ車両のルーフ補強構造。

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