JP2011073569A - 車両の上部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ルーフパネル２をアルミニウム合金製とし且つルーフパネル２とサイドレール１との接続部分にモヒカン溝３を設け、該モヒカン溝内にキャリアブラケット７の取付孔９を設けるケースにおいて、電食を防止する。
【解決手段】モヒカン溝３内において、ルーフパネル２の接着剤８による接合部位から車幅方向に離間して、サイドレール１に取付孔９を設けてキャリアブラケット７を結合する。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の上部車体構造に関する。

車両（自動車）の燃費向上には、エンジンやトランスミッションなどパワートレイン系の改良の他、車体の軽量化が有効である。そのために、車体各パーツの構造改良、複数のパーツの一体化による部品点数の削減、鋼板製車体パネルの高強度化による薄板化等が図られているが、従来の主たるパーツ構成材である鉄系材料から、アルミニウム合金を初めとする軽合金材料への材料置換も軽量化の有効な手段となる。この材料置換に関しては、足回り部品を鋳鉄製からアルミニウム合金製に置換した例があり、近年では、ドア、ボンネット、トランクリッド等の車体クロージャ部品や、ルーフパネルのアルミニウム合金化が検討されている。特にルーフパネルはその面積が大きいことから、そのアルミニウム合金化は軽量化効果が大きいと考えられ、アルミルーフ（アルミニウム合金製ルーフパネル）を車両に採用するための技術開発が活発になされている。

例えば、アルミルーフの場合は鋼板材よりなるルーフサイドレールとの接合面に水が侵入すると電食を招く問題がある。これを防止するために、特許文献１は、アルミルーフとサイドレールとを、直接接触しないように両者間に接着剤（シール材）を介在させて、非貫通型リベットで接合することを開示する。特許文献２は、当該両者間に接着剤（シール材）を介在させて抵抗溶接で接合すること（ウエルドボンド）を開示する。

また、車両のルーフの両サイドには、ルーフキャリア（ルーフ上で荷物を支持する荷台）を取り付けるためのキャリアブラケットが設けられることがある。特許文献３には、ルーフパネルの側端部の車体前後方向に延びる溝部にルーフモールを取り付けること、このルーフモールに開口を設けてそこからキャリアブラケットを覗かせること、ルーフパネルとルーフサイドレールとを接合した部分に貫通孔を設けてキャリアブラケットをねじ止めすることが記載されている。

特開２０００−２７２５４１号公報 特開２００８−２２２０１３号公報 特開２００７−１２６０８３号公報

鋼板製ルーフパネルの場合は、特許文献３に記載されているように、ルーフパネルとサイドレールとを接合した部分に取付孔を設けてそこにキャリアブラケットをねじ止めすることができる。しかし、アルミルーフの場合は、サイドレールとの接合面に水が侵入すると、電食を招く問題がある。仮に、アルミルーフとサイドレールとを接着剤を介して接合するとしても、予め設けられている取付孔から接着剤が垂れ落ちないように、取付孔を避けて接着剤を不連続に塗布することになる。その結果、接着剤が塗布されない取付孔部位では、アルミルーフの縁からサイドレールとの接合面に水が侵入して上記電食を招き易くなる。

特にアルミルーフとサイドレールとの接続部分にモヒカン溝を形成し、その溝底部にキャリアブラケットの取付孔を設けた場合、取付強度は高くなるものの、その溝底部は雨水や洗車時の洗浄水が流れる場所であり、また、ゴミ等の付着によって水が溜まることがあるから、電食対策が重要になる。

すなわち、本発明の課題は、ルーフパネルをアルミニウム合金製とし且つルーフパネルとサイドレールとの接続部分にモヒカン溝を設け、該モヒカン溝内にキャリアブラケットの取付孔を設けるケースにおいて、上記電食の問題を解決することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、モヒカン溝内において、ルーフパネルをサイドレールに接着剤を介して接合する部位と、キャリアブラケット取付孔を設ける部位とを、車幅方向に離間させた。

すなわち、上記課題を解決する手段は、ルーフの両サイド各々を車体前後方向に延び、且つ車幅方向内側にフランジが設けられた閉断面構造の鋼製サイドレールと、
上記両サイドレールに跨るように、該両サイドレールに接続されたアルミニウム合金製のルーフパネルとを備え、
上記サイドレールとルーフパネルとの接続部分に車体前後方向に延びる上方に開口したモヒカン溝が形成されている車両の上部車体構造において、
上記ルーフパネルは、上記サイドレールのフランジに、又は該フランジに接合された車体前後方向に延びる鋼製レールメンバに接着剤を介して接合され、
上記モヒカン溝内において、上記ルーフパネルの接着剤による接合部位から車幅方向に離間して、上記サイドレールを貫通する取付孔が設けられ、該取付孔により、ルーフキャリア取付用のキャリアブラケットが上記サイドレールに結合されていることを特徴とする。

かかる車両の上部車体構造であれば、モヒカン溝内において、サイドレールのフランジにキャリアブラケット用の取付孔が設けられているにも拘わらず、サイドレールのフランジとルーフパネルとの接合面には接着剤を車体前後方向に連続させて設けることができ、該接合面への水の侵入を防ぐことができる。

好ましい実施形態では、上記ルーフパネルの接着剤による接合部位と上記キャリアブラケットの取付孔とは、上記モヒカン溝内において、車幅方向に離間しているとともに、上記取付孔位置が上記接合部位よりも高くなるように上下方向に離間している。これにより、仮にモヒカン溝の底部に少量の水が溜まることがあっても、キャリアブラケットの取付孔への水の侵入が避けられる。また、上記接合部位に接着剤を施工するときに、該接着剤が上記取付孔に侵入することが避けられる。

好ましい実施形態では、上記サイドレールとルーフパネルとは上記レールメンバを介して接合されていて、
上記レールメンバは、上記サイドレールのフランジに接合された第１接合部と、上記ルーフパネルが上記接着剤を介して接合された第２接合部とを有し、且つ第１接合部が第２接合部よりも低位置になった段違い状に形成されており、
上記取付孔は、上記レールメンバの第１接合部及び上記サイドレールのフランジを貫通して設けられ、
上記キャリアブラケットは、上記取付孔により、上記レールメンバ及びサイドレールに結合されている。

かかる車体構造であれば、キャリアブラケットの取付孔は鋼板同士が接合された第１接合部に設けられているから、取付孔からの雨水の浸入による電食の問題はない。また、ルーフパネルとレールメンバとが接着剤を介して接合された第２接合部はモヒカン溝において高位置に設けられているから、仮にモヒカン溝の底部に少量の水が溜まることがあっても、第２接合部は影響を受けず、電食防止に有利になる。

以上のように、本発明によれば、モヒカン溝内において、ルーフパネルの接着剤による接合部位から車幅方向に離間して、サイドレールに取付孔を設けてキャリアブラケットを結合するようにしたから、そのキャリアブラケット用の取付孔の存在に拘わらず、サイドレールのフランジとルーフパネルと接合面には接着剤を車体前後方向に連続させて設けることができ、該接合面への水の侵入防止、すなわち電食の防止に有利になる。

本発明の実施形態１に係る車両のルーフサイド部分を示す横断面図である。 実施形態１のキャリアブラケットの取付構造を示すルーフ上からの斜視図である。 上記キャリアブラケットの斜視図である。 実施形態１の要部の断面図である。 実施形態２の要部の断面図である。 実施形態３の要部の断面図である。 実施形態４の要部の断面図である。 実施形態５の要部の断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

＜実施形態１＞
図１は車両の片側のルーフサイド部分を示すが、車両の反対側も当該片側と同様に構成されている。この点は図２以下の各図も同じである。図１において、１はルーフサイドを車体前後方向に延びる亜鉛メッキ鋼板製サイドレール、２は左右のサイドレール１に跨るように設けられたアルミニウム合金製ルーフパネルである。

サイドレール１は、各々車体前後方向に延びるレールアウタ１１とレールインナ１２とからなる。サイドレール１は、レールアウタ１１とレールインナ１２のフランジ１１ａ，１２ａ同士を接合することにより閉断面構造に形成されている。この点は、後述の実施形態２〜５も同じである。ルーフパネル２は、その車幅方向両側のフランジ２ａ（図２参照）がサイドレール１のフランジ１１ａに接合されている。このサイドレール１とルーフパネル２との接合部分に車体前後方向に延びる上方に開口したモヒカン溝３が形成されている。

すなわち、サイドレールアウタ１１は、その車幅方向内側に下方に延びる側壁１１ｂを有し、該側壁１１ｂの下端より上記フランジ１１ａが車幅方向内側に張り出している。ルーフパネル２も、その車幅方向両側に下方に延びる側壁２ｂを有し、該側壁２ｂの下端より上記フランジ２ａが車幅方向外側に張り出している。そして、上記フランジ１１ａ，２ａ同士の接合により、このフランジ接合部分と上記側壁１１ｂ，２ｂよりなる上記モヒカン溝３が形成されている。

上記モヒカン溝３内には、図２にも示すように、ルーフキャリア取付用のキャリアブラケット７が設けられている。キャリアブラケット７は、図３に示すように、車体前後方向に延び、その中央にルーフキャリア（図示省略）を取り付けるための取付部７ａが設けられ、両端部にスタッドボルト７ｂが設けられている。

図４はサイドレール１とルーフパネル２との接合構造及びキャリアブラケット７の取付構造の詳細を示す。サイドレールアウタ１１のフランジ１１ａは、車幅方向の中央部１１acがその両側よりも一段高くなっている。これに対応して、ルーフパネル２のフランジ２ａも、車幅方向の中央部２acがその両側よりも一段高くなっていて、サイドレールアウタ１１のフランジ１１ａに上から重ねられている。

サイドレールインナ１２のフランジ１２ａは、サイドレールアウタ１１のフランジ１１ａよりも張出し量が少なく、該フランジ１１ａの一段低くなった車幅方向の外側部（側壁１１ｂと中央部１１acとを結ぶ面部）に溶接されている。サイドレールアウタ１１のフランジ１１ａとルーフパネル２のフランジ２ａとは、互いの一段低くなった外側部同士が車体前後方向の全長にわたって連続して施された接着剤８を介して接合されているとともに、該外側部同士がスポット溶接によって接合されている（図２の●印がスポット溶接点を表す）。すなわち、このサイドレール１のフランジ１１ａとルーフパネル２のフランジ２ａとは、接着剤と溶接とを併用したウエルドボンド法によって接合されている。ルーフパネル２のフランジ２ａの車幅方向外側の縁には、図２にも示すように、ルーフパネル２の裏面への水の侵入を阻止するシーラント１０が車体前後方向の全長にわたって施されている。

キャリアブラケット７は、モヒカン溝３内において、サイドレール１とルーフパネル２との上記ウエルドボンド接合部から車幅方向内側に離間させて、サイドレール１及びルーフパネル２のフランジ１１ａ，２ａの一段高くなった中央部１１ac，２acに取り付けられている。

すなわち、上記中央部１１ac，２acにサイドレール１のフランジ１１ａとルーフパネル２のフランジ２ａとを貫通する取付孔９が形成されている。そして、キャリアブラケット７は、そのスタッドボルト７ｂを取付孔９に通し、車室側からスタッドボルト７ｂにナット７ｃを適用することで、サイドレール１のフランジ１１ａ及びルーフパネル２のフランジ２ａの両者に結合されている。キャリアブラケット７とルーフパネル２のフランジ２ａとの間には、取付孔９への雨水等の侵入を阻止するパッキン２２が挟み込まれている。

従って、本実施形態の場合、サイドレール１とルーフパネル２とのウエルドボンド接合部と、キャリアブラケット７の取付孔９とは、モヒカン溝３内において、車幅方向に離間しているとともに、取付孔９が高位置になるように上下方向に離間している。

よって、サイドレール１とルーフパネル２のフランジ１１ａ，２ａに取付孔９が設けられているにも拘わらず、この両フランジ１１ａ，２ａの接合面には、接着剤８が車体前後方向の全長にわたって連続して施されているから、該接合面への水の侵入を生じ難く、電食が防止される。しかも、キャリアブラケット７の取付孔９はモヒカン溝３内において高位置に設けられているから、モヒカン溝３の底部に少量の水が溜まることがあっても、取付孔９に水が侵入することが避けられる。

また、サイドレール１のフランジ１１ａの一段低くなった外側部に接着剤８を塗布するとき、この外側部と中央部１１acとの段差面、並びにサイドレール１の側壁１１ｂが接着剤の塗布幅を限定する規制部となる。よって、接着剤８を、取付孔９に流入させることなく、必要な範囲に無駄なく塗布することができ、塗布作業性も良好になる。

＜実施形態２＞
本実施形態は、図５に示されており、サイドレール１のフランジ１１ａの車幅方向中央部に隆起部１１arが設けられている。これに対応して、ルーフパネル２のフランジ２ａにも車幅方向の中央部に隆起部２arが設けられていて、該フランジ２ａがサイドレールアウタ１１のフランジ１１ａに上から重ねられている。そして、サイドレールアウタ１１のフランジ１１ａとルーフパネル２のフランジ２ａとは、互いの隆起部１１ar，２arより車幅方向の外側部同士が車体前後方向の全長にわたって連続して施された接着剤８を介して接合されているとともに、該外側部同士がスポット溶接によって接合されている（ウエルドボンド）。

また、実施形態１と同じく、ルーフパネル２のフランジ２ａの車幅方向外側の縁には、シーラント１０が車体前後方向の全長にわたって施されている。サイドレールインナ１２のフランジ１２ａは、サイドレールアウタ１１のフランジ１１ａの隆起部１１arより車幅方向の外側部に溶接されている。

キャリアブラケット７は、モヒカン溝３内において、サイドレール１とルーフパネル２との上記ウエルドボンド接合部から車幅方向内側に離間して、サイドレール１及びルーフパネル２のフランジ１１ａ，２ａの上記隆起部１１ar，２arより車幅方向の内側部に取り付けられている。すなわち、該内側部にサイドレール１のフランジ１１ａとルーフパネル２のフランジ２ａとを貫通する取付孔９が形成されている。そして、キャリアブラケット７は、取付孔９に通したスタッドボルト７ｂにナット７ｃを適用することで、サイドレール１のフランジ１１ａ及びルーフパネル２のフランジ２ａの両者に結合されている。キャリアブラケット７とルーフパネル２のフランジ２ａとの間には、実施形態１と同じく、パッキン２２が挟み込まれている。

従って、本実施形態の場合も、サイドレール１とルーフパネル２とのウエルドボンド接合部と、キャリアブラケット７の取付孔９とは、モヒカン溝３内において、車幅方向に離間している。よって、サイドレール１とルーフパネル２のフランジ１１ａ，２ａの接合面には、接着剤８を車体前後方向の全長にわたって連続して施すことができ、該接合面への水の侵入を生じ難く、電食が防止される。また、サイドレール１のフランジ１１ａの隆起部１１arとサイドレール１の側壁１１ｂとが接着剤の塗布幅を限定する規制部となり、接着剤８を、取付孔９に流入させることなく、必要な範囲に無駄なく塗布することができ、塗布作業性も良好になる。

＜実施形態３＞
本実施形態は、図６に示されており、サイドレールアウタ１１の側壁１１ｂの中間の高さに段部１１ｃが設けられ、そこにキャリアブラケット７が取付けられている。

先にサイドレール１とルーフパネル２との接合部から説明する。サイドレールアウタ１１及びサイドレールインナ１２各々のフランジ１１ａ，１２ａは、その張出し量が略同じであって、互いに重ねられて溶接されている。このサイドレールアウタ１１のフランジ１１ａの上にルーフパネル２のフランジ２ａが接着剤８を介して重ねられ、この接着剤８とスポット溶接とによって接合されている（ウエルドボンド）。実施形態１と同じく、ルーフパネル２のフランジ２ａの車幅方向外側の縁には、シーラント１０が車体前後方向の全長にわたって施されている。

一方、サイドレールアウタ１１の段部１１ｃには取付孔９が設けられているとともに、該段部１１ｃの裏面には取付孔９にねじ孔を対応させたナット２１が予め溶接されている。キャリアブラケット７は、ボルト２４を取付孔９に通し溶接ナット２１に螺合することでサイドレールアウタ１１の段部に１１ｃに結合されている。キャリアブラケット７とルーフパネル２のフランジ２ａとの間には、実施形態１と同じく、パッキン２２が挟み込まれている。

従って、本実施形態の場合も、実施形態１と同じく、サイドレール１とルーフパネル２とのウエルドボンド接合部と、キャリアブラケット７の取付孔９とは、モヒカン溝３内において、車幅方向に離間しているとともに、取付孔９が高位置になるように上下方向に離間している。

よって、サイドレール１とルーフパネル２のフランジ１１ａ，２ａの接合面には、接着剤８を車体前後方向の全長にわたって連続して施すことができ、該接合面への水の侵入を生じ難く、電食が防止される。

＜実施形態４＞
本実施形態は、図７に示されており、サイドレール１のフランジ１１ａとルーフパネル２のフランジ２ａとを車体前後方向に延びる亜鉛メッキ鋼板製レールメンバ２５を介して接続されている。すなわち、レールメンバ２５は、サイドレール１のフランジ１１ａに対する第１接合部２５ａと、ルーフパネル２のフランジ２ａに対する第２接合部２５ｂとを有し、且つ第１接合部２５ａが第２接合部２５ｂよりも低位置になった段違い状に形成されている。

レールメンバ２５の第１接合部２５ａは、サイドレール１のフランジ１１ａ，１２ａの上に重ねられ、この第１接合部２５ａ及びフランジ１１ａ，１２ａの三者が互いに溶接されている。そして、この三者を貫通する取付孔９が形成されている。キャリアブラケット７は、取付孔９に通したスタッドボルト７ｂにナット７ｃを適用することで、サイドレール１のフランジ１１ａ，１２ａ及びレールメンバ２５の第１接合部２５ａに結合されている。キャリアブラケット７とルーフパネル２のフランジ２ａとの間には、実施形態１と同じく、パッキン２２が挟み込まれている。

一方、ルーフパネル２のフランジ２ａはレールメンバ２５の第２接合部２５ｂの上に接着剤８を介して重ねられ、この接着剤８とスポット溶接とによって接合されている（ウエルドボンド）。実施形態１と同じく、ルーフパネル２のフランジ２ａの車幅方向外側の縁には、シーラント１０が車体前後方向の全長にわたって施されている。

従って、本実施形態の場合も、実施形態１と同じく、サイドレール１とルーフパネル２とのウエルドボンド接合部と、キャリアブラケット７の取付孔９とは、モヒカン溝３内において、車幅方向に離間しているとともに、上下方向に離間しているが、本実施形態では、ウエルドボンド接合部が取付孔９よりも高位置になっている。

よって、サイドレール１とルーフパネル２のフランジ１１ａ，２ａの接合面には、接着剤８を車体前後方向の全長にわたって連続して施すことができ、該接合面への水の侵入を生じ難く、電食が防止される。しかも、当該ウエルドボンド接合部はモヒカン溝３内において高位置に設けられているから、仮にモヒカン溝３に底部に少量の水が溜まることがあっても、ウエルドボンド接合部は影響を受けず、電食防止に有利になる。

＜実施形態５＞
本実施形態は、図８に示されており、サイドレールアウタ１１のフランジ１１ａは、実施形態１と同じく、車幅方向の中央部１１acがその両側よりも一段高くなっているが、ルーフパネル２のフランジ２ａは、車幅方向外側に真っ直ぐ延び、その中央部がサイドレールアウタ１１のフランジ１１ａの中央部１１acに上から重ねられている。サイドレールインナ１２のフランジ１２ａは、サイドレールアウタ１１のフランジ１１ａよりも張出し量が少なく、該フランジ１１ａの一段低くなった車幅方向の外側部に溶接されている。

サイドレールアウタ１１のフランジ１１ａの中央部１１acとルーフパネル２のフランジ２ａにこの両者を貫通する取付孔９が形成されている。そして、キャリアブラケット７は、取付孔９に通したスタッドボルト７ｂにナット７ｃを適用することで、サイドレール１のフランジ１１ａ及びルーフパネル２のフランジ２ａに結合されている。キャリアブラケット７とルーフパネル２のフランジ２ａとの間には、実施形態１と同じく、パッキン２２が挟み込まれている。

また、サイドレール１のフランジ１１ａの一段低くなった車幅方向外側部分とルーフパネル２のフランジ２ａの車幅方向外側部分との隙間に接着剤８が充填されて、該サイドレール１のフランジ１１ａとルーフパネル２のフランジ２ａとが接合されている。実施形態１と同じく、ルーフパネル２のフランジ２ａの車幅方向外側の縁には、シーラント１０が車体前後方向の全長にわたって施されている。

従って、本実施形態の場合も、サイドレール１とルーフパネル２との接着剤８による接合部と、キャリアブラケット７の取付孔９とは、モヒカン溝３内において、車幅方向に離間している。よって、サイドレール１とルーフパネル２のフランジ１１ａ，２ａの接合面には、接着剤８を車体前後方向の全長にわたって連続して施すことができ、該接合面への水の侵入を生じ難く、電食が防止される。

なお、上記実施形態１〜４に関し、ルーフパネル２とサイドレール１とは、溶接ではなく、接着剤と非貫通型リベットとによって接合するようにしてもよい。

また、ルーフパネルの接着剤による接合部位とキャリアブラケットの取付孔とをモヒカン溝内において上下方向に離間させる場合、ルーフパネルの接着剤による接合部位が高位置になるようにしてもよい。

１ サイドレール
１１ａ フランジ
１２ａ フランジ
２ ルーフパネル
３ モヒカン溝
７ キャリアブラケット
８ 接着剤
９ 取付孔
２５ レールメンバ
２５ａ 第１接合部
２５ｂ 第２接合部

Claims (3)

1. ルーフの両サイド各々を車体前後方向に延び、且つ車幅方向内側にフランジが設けられた閉断面構造の鋼製サイドレールと、
   上記両サイドレールに跨るように、該両サイドレールに接続されたアルミニウム合金製のルーフパネルとを備え、
   上記サイドレールとルーフパネルとの接続部分に車体前後方向に延びる上方に開口したモヒカン溝が形成されている車両の上部車体構造において、
   上記ルーフパネルは、上記サイドレールのフランジに、又は該フランジに接合された車体前後方向に延びる鋼製レールメンバに接着剤を介して接合され、
   上記モヒカン溝内において、上記ルーフパネルの接着剤による接合部位から車幅方向に離間して、上記サイドレールを貫通する取付孔が設けられ、該取付孔により、ルーフキャリア取付用のキャリアブラケットが上記サイドレールに結合されていることを特徴とする車両の上部車体構造。
2. 請求項１において、
   上記ルーフパネルの接着剤による接合部位と上記キャリアブラケットの取付孔とは、上記モヒカン溝内において、車幅方向に離間しているとともに、上記取付孔位置が上記接合部位よりも高くなるように上下方向に離間していることを特徴とする車両の上部車体構造。
3. 請求項１において、
   上記サイドレールとルーフパネルとは上記レールメンバを介して接合されていて、
   上記レールメンバは、上記サイドレールのフランジに接合された第１接合部と、上記ルーフパネルが上記接着剤を介して接合された第２接合部とを有し、且つ第１接合部が第２接合部よりも低位置になった段違い状に形成されており、
   上記取付孔は、上記レールメンバの第１接合部及び上記サイドレールのフランジを貫通して設けられ、
   上記キャリアブラケットは、上記取付孔により、上記レールメンバ及びサイドレールに結合されていることを特徴とする車両の上部車体構造。

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