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

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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