JP2013124081A - 樹脂ルーフ取付構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】樹脂ルーフ本体のサイドパネルへの位置決めが容易な樹脂ルーフ取付構造を得る。
【解決手段】樹脂ルーフ取付構造20は、車両10の上部に車両幅方向及び車両前後方向に沿って設けられる樹脂製のルーフパネル24を備えている。ルーフパネル24の下面には、車両幅方向に沿ってリブ50が設けられており、リブ50の車両幅方向外側の端部には、ルーフサイドレール22のサイドパネル34の車両幅方向内側の縁部34Dに嵌合される複数の凹部52が形成されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、樹脂ルーフ取付構造に関する。
下記特許文献1には、樹脂ルーフパネルの車両幅方向の端部と、車両の両サイドに車両前後方向に沿って配置されたサイドパネルとを接着剤により固定する構造が開示されている。
特開2008−68762号公報
上記特許文献1に記載の構造では、車両の両サイドの骨格部材の組付位置の車両幅方向のバラツキにより、樹脂ルーフパネルのサイドパネルへの位置決めが困難となる。
本発明は上記事実を考慮し、樹脂ルーフ本体のサイドパネルへの位置決めが容易な樹脂ルーフ取付構造を得ることが目的である。
請求項1の発明に係る樹脂ルーフ取付構造は、車両本体の上部に車両幅方向及び車両前後方向に沿って設けられる樹脂ルーフ本体と、前記樹脂ルーフ本体の車両幅方向外側の端部に設けられ、前記車両本体の一部を構成すると共に車両前後方向に沿って配置されるサイドパネルの車両幅方向内側の縁部に嵌合される複数の凹部と、を有する。
請求項2の発明は、請求項1記載の樹脂ルーフ取付構造において、前記樹脂ルーフ本体は、接着剤により前記サイドパネルに固定されている。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の樹脂ルーフ取付構造において、前記複数の凹部は、車両上方側ほど車両幅方向外側に突出するように形成された歯形状とされている。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の樹脂ルーフ取付構造において、前記樹脂ルーフ本体の下面には、前記サイドパネルに車両幅方向に沿って掛け渡されるルーフリインフォースに形成された穴部に嵌合される位置決めボスが設けられている。
請求項1記載の本発明によれば、車両本体の上部に車両幅方向及び車両前後方向に沿って樹脂ルーフ本体が設けられている。樹脂ルーフ本体の車両幅方向外側の端部には、複数の凹部が設けられており、樹脂ルーフ本体を車両本体の上部に組み付ける際には、複数の凹部から選択された凹部を、車両本体の一部を構成するサイドパネルの車両幅方向内側の縁部に嵌合させる。これにより、サイドパネル等の車両骨格部材の組付位置の車両幅方向のバラツキを吸収し、樹脂ルーフ本体のサイドパネルへの位置決めが容易になる。
請求項2記載の本発明によれば、樹脂ルーフ本体の複数の凹部から選択された1つの凹部をサイドパネルの車両幅方向内側の縁部に嵌合させた状態で、接着剤を硬化させることで、樹脂ルーフ本体をサイドパネルに固定させる。これにより、樹脂ルーフ本体をサイドパネルに仮固定するための仮固定部材が不要となる。
請求項3記載の本発明によれば、樹脂ルーフ本体を上方から車両本体に組み付けることで、複数の凹部が車両上方側ほど車両幅方向外側に突出するように形成された歯形状であるため、複数の凹部のいずれか1つをサイドパネルの車両内側の縁部と嵌合する位置に容易に組み付けることができる。
請求項4記載の本発明によれば、樹脂ルーフ本体を上方から車両本体に組み付ける際に、樹脂ルーフ本体の下面に設けられた位置決めボスを、サイドパネルに車両幅方向に沿って掛け渡されるルーフリインフォースの穴部に嵌合させることで、樹脂ルーフ本体の車両幅方向の位置を容易に位置決めすることができる。
本発明に係る樹脂ルーフ取付構造によれば、樹脂ルーフ本体のサイドパネルへの位置決めが容易となる。
第1実施形態に係る樹脂ルーフ取付構造が適用された車両の上部を示す平面図である。 図1中の2−2線に沿った樹脂ルーフ構造の縦断面図である。 樹脂ルーフパネルの車両幅方向端部の複数の凹部と、サイドパネルの縁部とが嵌合している状態を示す拡大縦断面図である。 図1中の4−4線に沿った樹脂ルーフ構造の縦断面図である。 第2実施形態に係る樹脂ルーフ取付構造が適用された樹脂ルーフパネルの車両幅方向端部の複数の凹部と、サイドパネルの縁部とが嵌合している状態を示す図3に対応する拡大縦断面図である。
以下、図1〜図4を用いて、本発明に係る樹脂ルーフ取付構造の第1実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印FRは車両前方側を示しており、矢印UPは車両上方側を示しており、矢印OUTは車両幅方向外側を示している。
図1には、本実施形態に係る樹脂ルーフ取付構造20が適用された車両10の上部が示されている。図2には、図1中の2−2線に沿った樹脂ルーフ取付構造20の縦断面図が示されている。図1に示されるように、車両10の側部には、車両前方側から順にフロントピラー12、センターピラー14、及びリアピラー16が配設されている。なお、フロントピラー12、センターピラー14、及びリアピラー16は、車両10の両サイドに左右一対設けられている。フロントピラー12、センターピラー14、及びリアピラー16の上方側における車両10の上部の両サイドには、略車両前後方向に沿って延在される車両本体としての左右一対のルーフサイドレール22が設けられている。左右一対のルーフサイドレール22の上部に本実施形態の樹脂ルーフ取付構造20が適用されている。
樹脂ルーフ取付構造20は、左右一対のルーフサイドレール22の間を覆う樹脂製のルーフパネル(樹脂ルーフ本体)24を備えている。ルーフパネル24は、板状部材からなり、車両幅方向及び車両前後方向に延在されている。車両10の上部におけるルーフパネル24の前端部と後端部には、ルーフサイドレール22の前端部同士を繋ぐフロントルーフヘッダ26と、ルーフサイドレール22の後端部同士を繋ぐリアルーフヘッダ28とが設けられている。さらに、ルーフパネル24の車両前後方向の中間部の下方側には、ルーフサイドレール22の車両前後方向の中間部に車両幅方向に沿って架け渡されたルーフセンターリインフォース(ルーフリインフォース)38が設けられている。
ルーフサイドレール22は、フロントピラー12、センターピラー14、及びリアピラー16の上端部にそれぞれ結合されており、略車両前後方向を長手方向として配置された車両骨格部材とされている。ルーフサイドレール22は、車両側面視にて車両前後方向中間部の高さが車両前後方向両端部の高さよりも高くなるように湾曲して形成されている。車両10の側部のルーフサイドレール22の下方側には、センターピラー14の車両前方側に形成されたフロントサイドドア開口部30と、センターピラー14の車両後方側に形成されたリアサイドドア開口部32とが設けられている。また、ルーフパネル24の車両前方側には、フロントピラー12の間にウィンドウシールドガラス42が設けられている。
図2に示されるように、ルーフサイドレール22は、車両幅方向外側に配置されるサイドパネル34と、車両幅方向内側に配置されるインナパネル36と、を備えている。サイドパネル34は、車両上端角部が車両外側に凸状に突出するように形成された突出部34Aと、突出部34Aの車両幅方向外側端部から車両斜め下方側に延在されると共に略車両前後方向に沿って配置されたフランジ部34Bと、突出部34Aの車両幅方向内側端部から車両幅方向内側に延在されると共に略車両前後方向に沿って配置されたフランジ部34Cと、を備えている。
また、インナパネル36は、車両前面視にて断面が車両内側に略L字状に屈曲するように形成された屈曲部36Aと、屈曲部36Aの車両幅方向外側端部から車両斜め下方側に延在されると共に略車両前後方向に沿って配置されたフランジ部36Bと、屈曲部36Aの車両幅方向内側端部から車両幅方向内側に延在されると共に略車両前後方向に沿って配置されたフランジ部36Cと、を備えている。サイドパネル34とインナパネル36とは、フランジ部34Bとフランジ部36Bとが面接触状態で配置されると共にフランジ部34Cとフランジ部36Cとが面接触状態で配置されてそれぞれ溶接等により接合されることで、閉断面構造とされている。また、サイドパネル34のフランジ部34Cの内側の縁部34Dは、インナパネル36のフランジ部36Cよりも車両幅方向内側に延在されている。
図1に示されるように、ルーフパネル24の下面には、車両前方側と車両前後方向の中間部と車両後方側の3箇所に車両幅方向に沿って補強用のリブ50が形成されている。ルーフパネル24と3本のリブ50は樹脂で一体成形されている。すなわち、図1及び図3に示されるように、薄肉で形成されるルーフパネル24に3本のリブ50が車両下向きにルーフサイドレール22間を車両幅方向に切れ目なく橋渡しするように配置されている。
図2及び図3に示されるように、リブ50の車両幅方向外側の端部には、サイドパネル34のフランジ部34Cの車両幅方向内側の縁部34Dに嵌合される複数の凹部52が形成されている。車両前面視にて複数の凹部52は、歯形状(鋸歯状)に形成されており、車両上方側ほど車両幅方向外側に突出するように配置されている。凹部52は、横方向に延びた下面52Aと、下面52Aの内側端部から車両幅方向外側に上り勾配となるように傾斜する傾斜面52Bと、を備えている。すなわち、複数の凹部52は、下面52Aと傾斜面52Bとが交互に略車両上下方向に配置されて、車両上方側ほど車両幅方向外側に突出する形状とされている。本実施形態では、傾斜面52Bの外側端部を結んだ線は、水平方向に対して所定の角度θとなるように設定されている。
図示を省略するが、リブ50の車両幅方向外側の反対側の端部にも、左右対称に複数の歯形状の凹部52が形成されている。これにより、ルーフパネル24を車両上方側から両サイドのルーフサイドレール22に組み付ける際に、複数の凹部52から選択された1つの凹部52がサイドパネル34の車両内側の縁部34Dに強固に嵌合されることで、ルーフパネル24が位置決めされるようになっている。凹部52がサイドパネル34の車両内側の縁部34Dに嵌合される際には、凹部52の傾斜面52Bが縁部34Dの上部の角部に接触し、凹部52の下面52Aが縁部34Dの下面に接触している。すなわち、凹部52とサイドパネル34の車両内側の縁部34Dとの嵌合力を高めるためには、歯の角度とサイドパネル34の上下面とが平行であることが望ましい。これにより、車両10の両サイドのルーフサイドレール(車両骨格部材)22の組付位置に左右のバラツキがあっても、複数の凹部52から選択された1つの凹部52がサイドパネル34の車両内側の縁部34Dに強固に嵌合されることで、左右のバラツキが吸収されるようになっている。複数の凹部52の歯形状や凹部52の深さは、サイドパネル34の車両内側の縁部34Dとの嵌合力、組み付け挿入力によって設定されている。
図2に示されるように、ルーフパネル24の複数の凹部52から選択された1つの凹部52がサイドパネル34の車両内側の縁部34Dに嵌合された状態で、ルーフパネル24の車両幅方向外側の端部24Aは、サイドパネル34のフランジ部34Cの上面に接着剤58により固定されている。すなわち、ルーフパネル24の端部24Aは、複数の凹部52の車両幅方向外側で、サイドパネル34のフランジ部34Cの上面に接着剤58により固定されている。
図1及び図4に示されるように、ルーフセンターリインフォース38の車両幅方向中央部には、車両上方側に突出する凸部38Aが形成されており、凸部38Aには、円形の穴部(基準穴)40が形成されている。すなわち、穴部40は、ルーフセンターリインフォース38の車両幅方向のセンター部に形成されている。ルーフパネル24の下面の車両幅方向のセンター部には、穴部40に嵌合される円柱状の位置決めボス56が設けられている。すなわち、位置決めボス56の外径は、穴部40の内径より若干小さく形成されており、位置決めボス56が穴部40に挿入可能となっている。ルーフパネル24と位置決めボス56は樹脂で一体成形されている。
ルーフパネル24を車両上方側から両サイドのルーフサイドレール22に組み付ける際に、ルーフパネル24の位置決めボス56がルーフセンターリインフォース38の穴部40に嵌合されることで、ルーフパネル24の車両幅方向のセンター部が位置決めされる(ルーフパネル24がセンタリングされる)。ルーフパネル24の組み付け初期(接着剤58がサイドパネル34のフランジ部34Cに接地される前に)の時点で、ルーフパネル24の位置決めボス56をルーフセンターリインフォース38の穴部40に挿入できるように位置決めボス56の上下方向の長さを、ルーフパネル24とルーフセンターリインフォース38との間隔に対して長めに設定している。
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
ルーフパネル24を車両上方側から両サイドのルーフサイドレール22に組み付ける際には、ルーフパネル24の位置決めボス56をルーフセンターリインフォース38の穴部40に嵌合させる。これにより、ルーフパネル24の車両幅方向のセンター部が位置決めされる(ルーフパネル24がセンタリングされる)。また、図2及び図3に示されるように、ルーフパネル24を車両上方側から両サイドのルーフサイドレール22に組み付ける際に、ルーフパネル24が車両下方側(矢印A方向)に移動することで、リブ50の車両幅方向両端部の複数の凹部52から選択された1つの凹部52がサイドパネル34の車両内側の縁部34Dに強固に嵌合される。これにより、両サイドの車両骨格部材としてのルーフサイドレール22の組付位置に左右のバラツキがあっても、ルーフサイドレール22の最大バラツキを吸収できる長さに設定された複数の凹部52によってバラツキが吸収され、いずれか1つの凹部52がサイドパネル34の縁部34Dに嵌合されて固定されることになる。これによって、ルーフパネル24が両サイドのルーフサイドレール22に位置決めされる。この状態で、ルーフパネル24の車両幅方向の端部24Aがサイドパネル34のフランジ部34Cに接着剤58により固定される。
このような樹脂ルーフ取付構造20では、ルーフパネル24が複数の凹部52から選択された1つの凹部52によりサイドパネル34の縁部34Dに嵌合固定されることで、従来必要であったルーフパネル24の仮保持構造、すなわち接着剤を硬化させるまでルーフパネル24を保持する仮保持構造を廃止することができる。また、接着剤の上下空間を確保するスペーサーも廃止することができる。このため、本実施形態の樹脂ルーフ取付構造20によれば、部品点数、コスト及び作業工数の削減が可能となると共に、車両10の軽量化が可能となる。
さらに、樹脂ルーフ取付構造20では、3本のリブ50の凹部52をサイドパネル34の縁部34Dに嵌合して左右のルーフサイドレール22間に直結させることで、カーブ走行時などにボデー(車体)が捩り変形し、片側の車両骨格部材(サイドパネル34)が倒れる変形が発生する際に、左右のルーフサイドレール22間を直結するリブ50が支えることで、サイドパネル34の倒れ変形を抑制することができる。つまりは、ルーフパネル24の車両幅方向の端部24Aをサイドパネル34のフランジ部34Cに接着剤58により固定する構造でありながら、ボデー剛性の低下を抑制でき、安定した操縦安定性を確保することができる。
また、ルーフパネル24を薄肉で形成しながら、3本のリブ50によってルーフパネル24の剛性を確保すると共に、熱膨張、熱変形及び熱歪みを抑制することができる。さらに、複数の凹部52のいずれか1つをサイドパネル34の縁部34Dに嵌合させることで、ルーフサイドレール22の組付位置の左右のバラツキを吸収し、左右偏差の少ない正確なルーフパネル24の組み付けを簡易な作業で行うことができる。
これに対して、ルーフパネルにリブ50及び複数の凹部52を設けない構成では、ルーフパネルとルーフサイドレール22との結合は接着剤に頼ることになるが、接着剤は弾性体であり、接着剤自体に構成がないため、ボデー剛性が低下する可能性がある。また、ルーフパネル材料が鋼板から樹脂に置換されることにより、薄肉樹脂で形成されるルーフパネルが高温下において熱膨張し、ルーフパネル表面の変形や歪が生じる可能性ある。
また、鋼板で構成される車両骨格部材(特にルーフサイドレール22)は、溶接構造であるが、サイドパネルなどの大物部品で構成されており、また、先に溶接されたアンダーボデーの精度にも影響されて、左右のバラツキを生じやすい。この車両骨格部材のバラツキを吸収した上で、ルーフパネルを位置決めし、接着することが困難であり、ルーフパネルが車両骨格部材の左右へ偏った接着固定となりやすい。
また、ルーフパネルを車両骨格部材に接着する接着剤が硬化するまでの仮止め構造が新たに必要であり、構造の複雑化と、コスト、部品点数、作業工程等の増加が生じる。また、ルーフパネルの高さ方向を位置決めするためのスペーサーも別途必要となる。
これに対して、本実施形態の樹脂ルーフ取付構造20では、樹脂製のルーフパネル24の採用時の上記課題を簡素な構造で解消することができ、車両10の軽量化による燃費向上を図ることができる。
次に、図5を用いて、本発明に係る樹脂ルーフ取付構造の第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同一の構成要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
図5に示されるように、樹脂ルーフ取付構造70には、樹脂ルーフ本体としてのルーフパネル(図示省略)に設けられたリブ50の車両幅方向外側の端部に、サイドパネル34のフランジ部34Cの車両幅方向内側の縁部34Dに嵌合される複数の凹部72が形成されている。複数の凹部72は、歯形状に形成されており、車両上方側ほど車両幅方向外側に突出するように配置されている。凹部72は、横方向に配置された上面72Aと、上面72Aの内側端部から車両幅方向外側に下り勾配となるように傾斜する傾斜面72Bと、を備えている。
図示を省略するが、リブ50の車両幅方向外側の反対側の端部にも、左右対称に複数の歯形状の凹部72が形成されている。これにより、ルーフパネルを車両上方側から両サイドのルーフサイドレール22(図2参照)に組み付ける際に、複数の凹部72から選択された1つの凹部72がサイドパネル34の車両内側の縁部34Dに強固に嵌合されてルーフパネルが位置決めされる。サイドパネル34の車両内側の縁部34Dに凹部72が嵌合される際には、凹部72の上面72Aが縁部34Dの上面に接触し、凹部72の傾斜面72Bが縁部34Dの下部の角部に接触している。複数の凹部72の歯形状や凹部72の深さBは、サイドパネル34の車両内側の縁部34Dとの嵌合力、組み付け挿入力によって設定されている。
このような樹脂ルーフ取付構造70では、両サイドの車両骨格部材としてのルーフサイドレール22(図2参照)の組付位置に左右のバラツキがあっても、複数の凹部72から選択された1つの凹部72がサイドパネル34の車両内側の縁部34Dに強固に嵌合されることで、左右のバラツキが吸収される。このため、左右偏差の少ない正確なルーフパネルの組み付けを簡易な作業で行うことができる。
なお、第1及び第2実施形態では、リブ50は、ルーフパネルの前方側と車両前後方向の中間部と、後方側に配置したが、これに限定されず、他の位置にリブを設けてもよい。また、リブの本数を3本に限定されず、他の本数とすることができる。
また、第1及び第2実施形態において、複数の凹部52、72の形状、深さ、個数は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。また、凹部52、72は、サイドパネル34の車両内側の縁部34Dに嵌合される構成であるが、これに限定されず、凹部52、72が車両骨格部材の他の部位に嵌合される構成でもよい。
また、第1実施形態において、位置決めボス56と穴部40は、車両幅方向のセンター部に設けられているが、これに限定されず、ルーフパネルの位置決めが可能な位置であれば、他の位置に変更してもよい。
10 車両
20 樹脂ルーフ取付構造
22 ルーフサイドレール(車両本体)
24 ルーフパネル(樹脂ルーフ本体)
24A 端部
34 サイドパネル
34D 縁部
38 ルーフセンターリインフォース(ルーフリインフォース)
40 穴部
50 リブ
52 凹部
56 位置決めボス
58 接着剤
70 樹脂ルーフ取付構造
72 凹部

Claims (4)

  1. 車両本体の上部に車両幅方向及び車両前後方向に沿って設けられる樹脂ルーフ本体と、
    前記樹脂ルーフ本体の車両幅方向外側の端部に設けられ、前記車両本体の一部を構成すると共に車両前後方向に沿って配置されるサイドパネルの車両幅方向内側の縁部に嵌合される複数の凹部と、
    を有する樹脂ルーフ取付構造。
  2. 前記樹脂ルーフ本体は、接着剤により前記サイドパネルに固定されている請求項1に記載の樹脂ルーフ取付構造。
  3. 前記複数の凹部は、車両上方側ほど車両幅方向外側に突出するように形成された歯形状とされている請求項1又は請求項2に記載の樹脂ルーフ取付構造。
  4. 前記樹脂ルーフ本体の下面には、前記サイドパネルに車両幅方向に沿って掛け渡されるルーフリインフォースに形成された穴部に嵌合される位置決めボスが設けられている請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の樹脂ルーフ取付構造。
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