JP2011195105A - 車体上部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】組立作業が容易で、強度を確保し、ルーフモールを必要としない車体上部構造を提供する。
【解決手段】車体上部構造は、ルーフパネル１２を支持し、車幅方向へ延びているルーフ前端横アーチ３７と、ルーフ中央横アーチ３８と、ルーフ後端横アーチ４１と、これらのアーチ３７、３８、４１の両端４２、４３、４４をそれぞれ接合している左右のルーフレール１３と、を備える。ルーフ１１の幅方向の中央に第１ルーフ縦アーチ２１、第２ルーフ縦アーチ２２、第３ルーフ縦アーチ２３、第４ルーフ縦アーチ２４を設ける。これらにルーフパネル１２を取付けるとともに、ルーフパネル１２の両端（左端５７、右端５８）をルーフレール１３にそれぞれ結合している。また左端５７、右端５８を接着剤で接着している。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のルーフを取付ける車体上部構造に関するものである。

車体上部構造には、車体上部にルーフの左右端を溝状に接合しているものがある。
車体上部構造はルーフパネルの左右端の内側にインナルーフ端部を車両の前後に延ばして設けている。このインナルーフ端部と車体上部をなすルーフレールとを溝の底で溶接部によって接合し、この接合した部位を底とする溝をルーフパネルの左右端で溝幅が狭くなるようにカバーしている。その結果、溝に嵌める樹脂製のシールやルーフモールを廃止している（例えば、特許文献１参照）。
また、ルーフの溶接と車体の組立て溶接を共用するようにしたものがある。設備の費用を削減することができる（例えば、特許文献２参照）。

しかし、従来技術（特許文献１）は、ルーフパネルの左右端を溶接する溶接作業に時間がかかる。つまり、ルーフパネルの左右端の組立作業に時間がかかる。

特許文献２は、ルーフパネルの左右端を溶接する専用の溶接設備を設ける必要がある。
また、ルーフパネルの左右端の組立作業に時間がかかる。

米国特許第６０２７１６０号明細書 特開平５−１２４５４９号公報

本発明は、組立作業が容易で、強度を確保し、ルーフパネルの左右端の溶接作業時間を削減し、ルーフモールを必要としない車体上部構造を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車両のルーフのルーフパネルを前から順に支持し、車両の車幅方向へ延びているルーフ前端横アーチと、ルーフ中央横アーチと、ルーフ後端横アーチと、これらのアーチの両端をそれぞれ接合して乗降口の上部で前後に延びる左右のルーフレールと、を備えた車体上部構造において、ルーフの幅方向の中央に少なくとも１本のルーフ縦アーチを設けるとともに、ルーフ前端横アーチに前端部を結合し、ルーフ後端横アーチに後端部を結合し、ルーフ中央横アーチに中央部を結合することでルーフ骨組立体を形成し、ルーフ骨組立体のルーフ前端横アーチにルーフパネルのパネル前端を結合し、ルーフ後端横アーチにルーフパネルのパネル後端を結合することでルーフパネル組立体を形成し、ルーフパネル組立体のルーフ前端横アーチの両端、ルーフ後端横アーチの両端及びルーフパネルの両端をルーフレールにそれぞれ結合していることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、ルーフパネル組立体のルーフ前端横アーチの両端、ルーフ後端横アーチの両端をルーフレールに溶接部で結合し、ルーフパネルの左端、右端をルーフレールにそれぞれ接着剤で接着していることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、ルーフパネルの左端、右端をルーフレールに接着剤で接着するもので、ルーフパネルの左・右端は、ルーフレールの底部に重ねて接合されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、ルーフパネル組立体のルーフパネルの左・右端は、ルーフレールの底部に重ねて接合されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、ルーフ縦アーチは、ルーフのルームランプとルーフレールとの間にそれぞれ設けられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ルーフの幅方向の中央に少なくとも１本のルーフ縦アーチを設けるとともに、ルーフ前端横アーチに前端部を結合し、ルーフ後端横アーチに後端部を結合し、ルーフ中央横アーチに中央部を結合することでルーフ骨組立体を形成し、ルーフ骨組立体のルーフ前端横アーチにルーフパネルのパネル前端を結合し、ルーフ後端横アーチにルーフパネルのパネル後端を結合することでルーフパネル組立体を形成し、ルーフパネル組立体のルーフ前端横アーチの両端、ルーフ後端横アーチの両端及びルーフパネルの両端をルーフレールにそれぞれ結合しているので、ルーフレールにルーフパネル組立体のルーフ前端横アーチの両端、ルーフ後端横アーチの両端及びこれらの両端に重なるルーフパネルを結合するだけでよく、組立作業が容易になる。

また、ルーフ縦アーチを２本設けた場合には、左右のルーフレール、ルーフ前端横アーチ及びルーフ後端横アーチで形成した矩形枠の内側を六つに細分化することができ、ルーフの強度を確保することができるという利点がある。

請求項２に係る発明では、ルーフパネル組立体のルーフ前端横アーチの両端、ルーフ後端横アーチの両端をルーフレールに溶接部で結合し、ルーフパネルの左端、右端をルーフレールにそれぞれ接着剤で接着しているので、ルーフパネルの左端、右端をスポット溶接の溶接部で接合した場合に比べ、溶接部を廃止することができる。その結果、溶接設備を簡素化することができ、且つ、溶接作業時間を削減することができる。

また、ルーフパネルの左端、右端とルーフレールの接合は、スポット溶接に比べ、接着剤によって連続的になる。従って、強度をより向上させることができる。

請求項３に係る発明では、ルーフパネルの左端、右端をルーフレールに接着剤で接着するもので、ルーフパネルの左・右端は、ルーフレールの底部に重ねて接合されているので、スポット溶接の跡を隠すために、ルーフレールの溝に嵌めるルーフモールが必要なくなり、ルーフモールを廃止することができる。

請求項４に係る発明では、ルーフパネル組立体のルーフパネルの左・右端は、ルーフレールの底部に重ねて接合されているので、スポット溶接の跡を隠すために、ルーフレールの溝に嵌めるルーフモールが必要なくなり、ルーフモールを廃止することができる。

請求項５に係る発明では、ルーフ縦アーチは、ルーフのルームランプとルーフレールとの間にそれぞれ設けられているので、２本のルーフ縦アーチによってルーフの中央は支持され、ルーフの強度を高めることができる。
また、ルーフ縦アーチを３本以上採用した場合に比べ、軽量化を図れるという利点がある。

本発明の実施例に係る車体上部構造の概要斜視図である。 本発明の実施例に係る車体上部構造の斜視図である。 実施例に係るルーフパネル組立体の斜視図である。 実施例に係るルーフ骨組立体の斜視図である。 図１の５−５線断面図である。 図５の６部詳細図である。

以下、本発明の実施の形態について、実施例で詳細に説明する。

実施例に係る車体上部構造は、図１に示すように、ルーフ１１を取付けている。
車体上部構造は、主に図１、図２に示す通り、ルーフ１１のルーフパネル１２を左右のルーフレール１３に接着剤１４で接合している。

また、車両１６の前後方向へ延びる第１ルーフ縦アーチ２１、第２ルーフ縦アーチ２２、第３ルーフ縦アーチ２３、第４ルーフ縦アーチ２４を接合している。
以降で具体的に説明していく。

車両１６は車体２６を有し、車体２６は車室２７の床（アンダボデー）２８と、アンダボデー２８の前のフロントボデー３１と、備える。
さらに、アンダボデー２８の左に立設したサイドボデー３２と、右に立設したサイドボデー３３と、リヤボデー３４と、ルーフ１１と、を備える。
なお、ルーフ１１は車幅方向の中央（基準線Ｅ）を基準に左右がほぼ対称である。

ルーフ１１は、左のサイドボデー３２のルーフレール１３に接合され、右のサイドボデー３３のルーフレール１３に接合され、車体上部構造に含まれる。

次に、車体上部構造の主要構成を図１〜図６で説明する。
車体上部構造は、前述した車両１６のルーフ１１のルーフパネル１２を前から順に支持し、車両１６の車幅方向へ延びているルーフ前端横アーチ３７と、ルーフ中央横アーチ３８と、ルーフ後端横アーチ４１と、これらのアーチ３７、３８、４１の両端４２、４３、４４をそれぞれ接合して乗降口４６の上部で前後に延びる左右のルーフレール１３と、を備える。

そして、ルーフ１１の幅方向の中央に少なくとも１本のルーフ縦アーチを設ける。
第１ルーフ縦アーチ２１、第２ルーフ縦アーチ２２、第３ルーフ縦アーチ２３、第４ルーフ縦アーチ２４を設けている。
ここでは２本と呼称し、左の１本が第１ルーフ縦アーチ２１と第３ルーフ縦アーチ２３からなり、右の１本が第２ルーフ縦アーチ２２と第４ルーフ縦アーチ２４からなる。

さらに、図３、図４に示す通り、ルーフ前端横アーチ３７に第１ルーフ縦アーチ２１及び第２ルーフ縦アーチ２２の前端部４７を結合し、ルーフ後端横アーチ４１に第３ルーフ縦アーチ２３及び第４ルーフ縦アーチ２４の後端部４８を結合し、ルーフ中央横アーチ３８に中央部５１を結合することでルーフ骨組立体５２（図４参照）を形成している。

このルーフ骨組立体５２のルーフ前端横アーチ３７にルーフパネル１２（図３参照）のパネル前端５４を結合し、ルーフ後端横アーチ４１にルーフパネル１２のパネル後端５５を結合することでルーフパネル組立体５６（図３参照）を形成した。

このルーフパネル組立体５６のルーフ前端横アーチ３７の両端４２、ルーフ後端横アーチ４１の両端４４及びルーフパネル１２の両端（左端５７、右端５８）をルーフレール１３（図１、図２）にそれぞれ結合している。

また、ルーフパネル組立体５６のルーフ前端横アーチ３７の両端４２、ルーフ後端横アーチ４１の両端４４をルーフレール１３に溶接部６１、６２で結合した。
ここでは紙面の都合により、溶接部６１、６２を図３に示すルーフパネル組立体５６の時に施しているが、詳しくは、ルーフレール１３に載せた後（図１、図２参照）にスポット溶接で溶接部６１、６２を形成する。

さらに、ルーフパネル１２の左端５７、右端５８をルーフレール１３にそれぞれ接着剤１４で接着している（図６参照）。
接着剤１４は、所望の接合強度を確保するもので、詳しい特性は任意である。

さらに、ルーフパネル１２の左・右端５７、５８は、ルーフレール１３の底部６４に重ねて接合されている。
接合したルーフパネル１２の左・右端５７、５８を覆うダストシーラー６５（図６参照）を塗布している。

その上、ルーフ縦アーチ（第１ルーフ縦アーチ２１、第２ルーフ縦アーチ２２、第３ルーフ縦アーチ２３、第４ルーフ縦アーチ２４）は、ルーフ１１のルームランプ６７（図４参照）とルーフレール１３との間にそれぞれ設けられている。

言い換えると、第１ルーフ縦アーチ２１、第２ルーフ縦アーチ２２、第３ルーフ縦アーチ２３、第４ルーフ縦アーチ２４は、それぞれルーフレール１３からルーフ１１の幅のほぼ３分の１のところに設けられている。
ルームランプ６７は既存のものである。

ルーフレール１３は、図５に示す通り、インナレール７１、補強レール７２、アウタレール７３からなる。
そして、左右の溝の底部６４と、内積層結合部７５と、内積層結合部７５に連なる棚接合部７６と、外積層結合部７７と、を有する。
底部６４が棚接合部７６を有している。

アウタレール７３は、内積層結合部７５の内上層フランジ８１が形成されている。内上層フランジ８１が補強レール７２の内中間層フランジ８２に重なる。
そして、内上層フランジ８１に連ね棚接合部７６が一段高くなるように形成されている。この棚接合部７６に連ね壁部８３がほぼ垂直に形成され、壁部８３に連ね外面部８４が形成されている。

棚接合部７６にはルーフパネル１２を、接着剤１４を主体として接合し、補助的に、図１、図６に示すパルスレーザー溶接（レーザー溶接部８６）で接合している。

ルーフパネル１２は、このように右端５８を棚接合部７６に重ね接合している。右端５８が車両１６正面視（図６の視点）、ほぼ水平に形成され、この右端５８に連ね傾斜部８８がルーフ１１の中央、且つ上方へ向かって形成されている。
左端５７は、右端５８と同様である（図２参照）。

そして、前述した図４のルーフ前端横アーチ３７、ルーフ中央横アーチ３８、ルーフ後端横アーチ４１で支持され、２本のルーフ縦アーチに支持されている。

ルーフ前端横アーチ３７は、溝状に形成され、溝底部９１に連ねて前側部９２、後側部９３が車両１６の前方、後方へ向けて配置されている。
前側部９２に連続した上端部にルーフパネル１２のパネル前端５４を接合するルーフパネル接合部９４が形成されている。
後側部９３に連続した上端部に第１ルーフ縦アーチ２１、第２ルーフ縦アーチ２２を接合する縦アーチ接合部９５が形成されている。

ルーフ中央横アーチ３８は、溝状に形成され、溝底部９６に連ねて前側部９７、後側部９８が車両１６の前方、後方へ向けて配置されている。

前側部９７に連続した上端部に第１ルーフ縦アーチ２１、第２ルーフ縦アーチ２２を接合する前縦アーチ接合部１０１が形成されている。
後側部９８に連続した上端部に第３ルーフ縦アーチ２３、第４ルーフ縦アーチ２４を接合する後縦アーチ接合部１０２が形成されている。
ルーフ中央横アーチ３８は、車幅方向の中央にルームランプ６７を配置するためのランプ開口部１０３を開けている。

ルーフ後端横アーチ４１は、溝状に形成され、溝底部１０５に連ねて前側部１０６、後側部１０７が車両１６の前方、後方へ向けて配置されている。
前側部１０６に連続した上端部に第３ルーフ縦アーチ２３、第４ルーフ縦アーチ２４を接合する縦アーチ接合部１０８が形成されている。
後側部１０７に連続した上端部にルーフパネル１２のパネル後端５５を接合するルーフパネル接合部１１１が形成されている。

第１ルーフ縦アーチ２１は、溝状に形成され、溝底部１１４に対向する開口を車両上方へ向け、開口の縁フランジ１１５がルーフパネル１２に接合している。
第２〜４ルーフ縦アーチ２２、２３、２４は、第１ルーフ縦アーチ２１とほぼ同様である。

次に、車体上部構造の組付けの要領を簡単に説明する。
まず、ルーフ骨組立体５２を造る（図４参照）。
第１ルーフ縦アーチ２１、第２ルーフ縦アーチ２２、第３ルーフ縦アーチ２３、第４ルーフ縦アーチ２４をそれぞれ前述したようにスポット溶接（溶接部１１７）で接合する。スポット溶接（溶接部１１７）の数は、第１ルーフ縦アーチ２１の片側（前側）を２箇所、もう一方の片側（後側）を２箇所、計４箇所とした。残りのルーフ縦アーチ２２、２３、２４も同様である。

その次に、ルーフパネル組立体５６を造る（図３参照）。
ルーフ骨組立体５２にルーフパネル１２をスポット溶接（溶接部１２１）で接合する。スポット溶接（溶接部１２１）の数は、前を１２箇所、後を１２箇所とした。

完成したルーフパネル組立体５６をルーフレール１３に接合する（図１、図６参照）。
まず、ルーフレール１３の棚接合部７６に接着剤１４を塗布する。このとき塗布しないところはパルスレーザー溶接で溶接するレーザー溶接部８６（図６参照）である。
レーザー溶接部８６で固定した部位を止め溶接部とする。

接着剤１４を塗布した後、ルーフパネル組立体５６を載せる。
続けて、ルーフパネル１２の左端５７の止め溶接部、右端５８の止め溶接部をパルスレーザー溶接を施すことでレーザー溶接部８６で止める。レーザー溶接部８６の数は、片側４箇所、計８箇所とした。

その次に、ルーフレール１３にルーフパネル１２のパネル前端５４の左角部１２３、右角部１２４をスポット溶接（溶接部１２５）で接合する。
ルーフレール１３に接合するスポット溶接（溶接部１２５）の数は、溶接部６１の１点を含め片側３箇所、計６箇所とした。

続けて、ルーフレール１３にルーフパネル１２のパネル後端５５の左角部１２７、右角部１２８を、ルーフ後端横アーチ４１を間に挟んで重ね、スポット溶接（溶接部６２）で接合する。
ルーフレール１３に接合するスポット溶接（溶接部６２）の数は、片側４箇所、計８箇所とした。

なお、ルーフパネル組立体５６を溶接する手順は、各角部をスポット溶接した後、左右端を、止め溶接部（レーザー溶接部８６で止める部位）にパルスレーザー溶接を施すことで溶接する。
パルスレーザー溶接を採用することで、打痕（溶接の跡）が小さくなり、打痕（溶接の跡）をダストシーラー６５で隠せる。

最後に、ダストシーラー６５を充填する（図６参照）。
ダストシーラー６５を、レーザー溶接部８６を覆い（幅Ｗｓ）、アウタレール７３の壁部８３の高さの中間（高さＨｓ）まで充填する。
これで車体上部構造の組付けが完了する。

次に、下流工程を簡単に説明する。
下流工程では、表面処理工程、塗装工程を実施する。
表面処理工程では、ルーフパネル組立体５６を取付けた車体２６を処理槽内の処理液（電着液）に沈める。その際、ルーフパネル１２の左端５７、右端５８に浮力が加わるが、パルスレーザー溶接を施した部位（レーザー溶接部８６）はこの浮力に対する強度を確保している。

塗装工程では、塗料を塗装した後、焼き付け工程を実施する。
この焼き付け工程のとき、ルーフパネル１２の左端５７、右端５８に塗られた接着剤１４は、加熱されて、硬化することによって、ルーフパネル１２の左端５７、右端５８を接合する。

次に、車体上部構造の作用を説明する。
このように、車体上部構造では、ルーフパネル組立体５６（図３参照）とすることによって、左右のルーフレール１３を溶接するスポット溶接の溶接部の数が少なくなり、組立作業が容易になる。

また、左右のルーフレール１３、ルーフ前端横アーチ３７及びルーフ後端横アーチ４１で形成した矩形枠の内側を六つに細分化することができ、ルーフ１１の強度を確保することができるという利点がある。

さらに、車体上部構造はルーフパネル１２の左端５７、右端５８をスポット溶接（溶接部）で接合した場合に比べ、溶接部を廃止することができる。
その結果、溶接設備を簡素化することができ、且つ、溶接作業時間を削減することができる。

また、ルーフパネル１２の左端５７、右端５８とルーフレール１３の接合は、スポット溶接に比べ、接着剤１４によって連続的になる。従って、強度をより向上させることができる。

さらに、図５、図６に示すように、スポット溶接の跡を隠すために、ルーフレール１３の溝に嵌めるルーフモールが必要なくなり、ルーフモールを廃止することができる。

本発明の車体上部構造は、車両に好適である。

１１…ルーフ、１２…ルーフパネル、１３…ルーフレール、１４…接着剤、１６…車両、２１…第１ルーフ縦アーチ、２２…第２ルーフ縦アーチ、２３…第３ルーフ縦アーチ、２４…第４ルーフ縦アーチ、３７…ルーフ前端横アーチ、３８…ルーフ中央横アーチ、４１…ルーフ後端横アーチ、４２…ルーフ前端横アーチの両端、４３…ルーフ中央横アーチの両端、４４…ルーフ後端横アーチの両端、４６…乗降口、４７…ルーフ縦アーチの前端部、４８…ルーフ縦アーチの後端部、５１…ルーフ縦アーチの中央部、５２…ルーフ骨組立体、５４…パネル前端、５５…パネル後端、５６…ルーフパネル組立体、５７…ルーフパネルの両端（左端）、５８…ルーフパネルの両端（右端）、６１…ルーフ前端横アーチの両端の溶接部、６２…ルーフ後端横アーチの両端の溶接部、６４…ルーフレールの底部、６７…ルームランプ。

Claims (5)

1. 車両のルーフのルーフパネルを前から順に支持し、前記車両の車幅方向へ延びているルーフ前端横アーチと、ルーフ中央横アーチと、ルーフ後端横アーチと、これらのアーチの両端をそれぞれ接合して乗降口の上部で前後に延びる左右のルーフレールと、を備えた車体上部構造において、
   前記ルーフの幅方向の中央に少なくとも１本のルーフ縦アーチを設けるとともに、前記ルーフ前端横アーチに前端部を結合し、前記ルーフ後端横アーチに後端部を結合し、前記ルーフ中央横アーチに中央部を結合することでルーフ骨組立体を形成し、
   前記ルーフ骨組立体の前記ルーフ前端横アーチに前記ルーフパネルのパネル前端を結合し、前記ルーフ後端横アーチに前記ルーフパネルのパネル後端を結合することでルーフパネル組立体を形成し、
   前記ルーフパネル組立体の前記ルーフ前端横アーチの前記両端、前記ルーフ後端横アーチの前記両端及びルーフパネルの両端を前記ルーフレールにそれぞれ結合していることを特徴とする車体上部構造。
2. 前記ルーフパネル組立体の前記ルーフ前端横アーチの両端、前記ルーフ後端横アーチの両端を前記ルーフレールに溶接部で結合し、
   前記ルーフパネルの左端、右端を前記ルーフレールにそれぞれ接着剤で接着していることを特徴とする請求項１記載の車体上部構造。
3. 前記ルーフパネルの左・右端は、前記ルーフレールの底部に重ねて接合されていることを特徴とする請求項２記載の車体上部構造。
4. 前記ルーフパネルの左・右端は、前記ルーフレールの底部に重ねて接合されていることを特徴とする請求項１記載の車体上部構造。
5. 前記ルーフ縦アーチは、ルーフのルームランプと前記ルーフレールとの間にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１記載の車体上部構造。

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