JP2014162380A - 車両天井構造 - Google Patents

Abstract

【課題】重量増加の抑制と、車両用天井材と補強部材との熱収縮差による変形を抑制するとともに、車種間の部品の共通化を図る補強部材を用いる車両天井構造とする。
【解決手段】車両のルーフパネル１２と、ルーフパネル１２の車内側に組みつけられる車両用天井材２０と、ルーフパネル１２に対向する車両用天井材２０の面に沿って配設される補強部材３０とを有する車両天井構造であって、補強部材３０は、棒状部材４０と、棒状部材４０の長手方向の一部において摺動可能に係合すると共に車両用天井材２０に固定することで棒状部材４０を支持する支持部材５０と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両天井構造に関する。

従来、車両のルーフパネルと、ルーフパネルの車内側に組みつけられる車両用天井材と、ルーフパネルに対向する前記車両用天井材の面に沿って配設される補強部材とを有する車両天井構造として、例えば、特許文献１が知られている。詳しくは、車両の車体は、ルーフパネルが構成され、その車内側に車両用天井材が組みつけられる。この車両用天井材は、例えば、成形面が所要曲面に形成された成形型に、繊維系、段ボール系、ウレタン系、発泡オレフィン系等の基材を、ファブリック、クロス、ニット等と称される布帛からなる表皮材とともにセットして加熱・加圧することにより製造される。

近年、車両用天井材は、軽量化等の要求に対応するためルーフパネルへの組付け状態における必要最小限の剛性を有する低目付に設定される傾向にある。軽量化が図られた車両用天井材は、その懸念事項として剛性不足に伴って単体及び車両用天井材に各種車両用装備品が取り付いた仮組み状態で搬送する際やルーフパネルへの組付けの際に自重で撓んで折れたり、しわが発生するおそれである。かかる傾向は、空調の吹出し口や、サンルーフ用の開口部等、各種装備品に伴う開口部が形成される断面二次モーメントが低い部位で著しい。

そこで、特許文献１には、繊維補強材を混ぜた合成樹脂からなる補強部材を直接、車両用天井材にホットメルト接着剤により貼り付ける技術が開示されている。

特開２０１０−２３６９４号公報

しかしながら、特許文献１の技術においては、補強部材の材料が主に合成樹脂である。また、補強部材を車両天井材に直接貼り付ける構成である。ここで、補強部材の線膨張係数（熱膨張率）は、車両用天井材の線膨張係数との差が大きくなることがある。すなわち、車両用天井材が熱収縮する量に比べて、合成樹脂でできた補強部材の熱収縮の方が大きくなることがある。そのため、車両用天井材は、車両の天井が太陽の熱を受け易い部位であることから補強部材と車両用天井材の熱収縮の差によって、そり等の変形が生じやすくなる。これに起因して車室内側の表皮のしわや、歪みが生ずるおそれがあった。また、特許文献１の補強部材は、補強用のリブなどが構成されており成形型が複雑となって型の費用が高くなることが懸念される。また、合成樹脂の補強部材は、車両用天井材の形状に沿って直接貼り付けることから、該当車種の専用部品となるため他の車種への使用は困難であった。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、車両用天井材と補強部材との熱収縮差による変形を抑制するとともに、車種間の部品の共通化を図ることを可能とする補強部材を用いる車両天井構造とすることにある。

上記課題を解決するために、本発明の車両天井構造は次の手段をとる。先ず、第１の発明は、車両のルーフパネルと、該ルーフパネルの車内側に組みつけられる車両用天井材と、前記ルーフパネルに対向する前記車両用天井材の面に沿って配設される補強部材とを有する車両天井構造であって、前記補強部材は、棒状部材と、該棒状部材の長手方向の一部において摺動可能に係合すると共に前記車両用天井材に固定することで該棒状部材を支持する支持部材と、を有することを特徴とする。

この第１の発明によれば、補強部材は、棒状部材の長手方向の一部において摺動可能に係合すると共に車両用天井材に固定することで棒状部材を支持する支持部材を有している。そのため、支持部材は、棒状部材に熱が加わって熱収縮する場合でも棒状部材を摺動させつつ支持することができる。そのため、補強部材は、棒状部材の熱収縮に対応しつつ車両用天井材の剛性を補強することができる。また、補強部材における棒状部材と支持部材は別個に構成されている。そのため、支持部材は、車両用天井材の適宜の位置で固定可能である。そのため、車種固有の形状に即して支持部材の固定位置を決定できる。そのため、補強部材は、車種間の部品の共通化を図ることで省コスト化ができる。また、補強部材は、棒状部材と支持部材の二種類の構成である。ここで、棒状部材は簡素な形状とすることができるため製作費の抑制を図り得る。

次に、第２の発明は、第１の発明の車両天井構造において、前記棒状部材は中空構造で形成されていることを特徴とする。

この第２の発明によれば、補強部材における棒状部材は、中空構造であることから、重量増加の抑制を図ることができる。また、中空構造の棒状部材とすることで、衝撃吸収と断面二次モーメントの向上が見込まれ、補強部材の剛性の向上を図り得る。

次に、第３の発明は、第１の発明または第２の発明の車両天井構造において、前記支持部材は、一本の前記補強部材に少なくとも二個配設されており、該支持部材のうちの一個は、棒状部材の長手方向において摺動しないように固定されていることを特徴とする。

この第３の発明によれば、支持部材は、一本の補強部材に少なくとも二個配設されており、その支持部材のうちの一個は、棒状部材の長手方向において摺動しないように固定することで棒状部材と支持部材の分離を抑制することができる。よって、補強部材の信頼性の向上を図り得る。

次に、第４の発明は、第２の発明または第３の発明の車両天井構造において、前記棒状部材は、径方向断面視で見て中空構造の厚みが相対的に薄肉状に切りかかれた脆弱部を有していることを特徴とする。

この第４の発明によれば、棒状部材には、脆弱部が設けられている。車両用天井材に対し衝撃が加わった場合にかかる脆弱部から変形させることで衝撃吸収の向上を図れる。また、棒状部材の変形の挙動をコントロールし得る。

次に、第５の発明は、第１の発明から第４の発明のいずれかの車両天井構造において、前記棒状部材における前記ルーフパネルに対向する面は、平坦面に形成されていることを特徴とする。

この第５の発明によれば、棒状部材におけるルーフパネルに対向する面は、平坦面に形成されている。この平坦面は、車両用天井材をルーフパネルへ取付ける際の基準面としたり、ルーフパネルに対する組付部材、仮組付部材等の台座として構成し得る。

次に、第６の発明は、第２の発明から第５の発明のいずれかの車両天井構造において、前記棒状部材の中空構造は、押出成形によって構成されていることを特徴とする。

この第６の発明によれば、棒状部材は、押出成形とすることで中空構造の形状を種々の形状とすることが容易となる。そのため、断面二次モーメントの向上を図り得る形状にしやすくすることができる。

次に、第７の発明は、第１の発明から第６の発明のいずれかの車両天井構造において、前記棒状部材は合成樹脂で構成されることを特徴とする。

この第７の発明によれば、補強部材の棒状部材は合成樹脂で構成される。ここで補強部材は、棒状部材と、この棒状部材を摺動可能に支持する支持部材の構成であるから棒状部材を合成樹脂で構成する場合であっても熱収縮に対応しつつ車両用天井材の剛性を補強することができる。また、従来適用されているような鋼板製の補強部材に比べて重量増加を抑制し得る。

次に、第８の発明は、第１の発明から第７の発明のいずれかの車両天井構造において、前記車両用天井材は、サンルーフ用の開口部を有しており、前記開口部の周囲に前記補強部材が配設されていることを特徴とする。

この第８の発明によれば、サンルーフ用の開口部を有する車両用天井材に好適な構成となり得る。

本発明は上記各発明の手段をとることにより、重量増加の抑制と、車両用天井材と補強部材との熱収縮差による変形を抑制するとともに、車種間の部品の共通化を図ることを可能とする補強部材を用いる車両天井構造とすることができる。

実施形態に係る車両天井構造の車両用天井材と補強部材とルーフパネルの関係を示した斜視図である。 実施形態に係る、ルーフパネルに対向する車両用天井材の面に沿って配設される補強部材を示す説明図である。 車両用天井材と補強部材を側面から見た側面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図１におけるＶ部の拡大斜視図である。

以下に、本発明を実施するための実施形態１について、図１〜図５を用いて説明する。ここで、各図に示す上下、左右の方向性は、車両を中心とする上下、左右の方向で統一して図示する。図１に図示されるように、実施形態における車両天井構造は、車両１０のルーフパネル１２と、ルーフパネル１２の車室内側に組みつけられる車両用天井材２０と、ルーフパネル１２に対向する車両用天井材２０の面に沿って配設される補強部材３０とを有する。

［ルーフパネル１２及び車両用天井材２０について］
車両１０には、図１に図示されるように屋根として鋼板製のルーフパネル１２が構成される。ルーフパネル１２の車内側は、内装材として車両用天井材２０が装着される。ルーフパネル１２には、サンルーフ用の開口部１４が形成される。

車両用天井材２０は、図１、２に図示されるように基材と表皮材とが積層されて熱プレスによって加熱及び加圧成形されて一体化される。基材は、車両用天井材２０の形状保持、剛性確保、車室内の吸音、断熱等を担う部位である。基材は、概略、芯材が主体的な構成とされており、この芯材の両面に熱硬化性接着剤を塗布した繊維補強材を積層するとともに、その裏面に非通気性フィルムや、熱可塑性合成繊維不織布からなる裏材が積層されている。芯材は、形状保持と剛性確保のために設けられており、車室内の吸音、断熱を有する態様も採り得る。芯材は、繊維系、段ボール系、ウレタン系、発泡オレフィン系等、種々適用できる。なお、本実施形態においては芯材にウレタン樹脂発泡体からなる半硬質層のウレタンフォームが選択される。表皮材は、車両用天井材２０の意匠面を担う部位である。表皮材は、表面層、ウレタンフォームシート等が積層されている。表面層は、ファブリック、クロス、ニット等の布帛や、織布、不織布、起毛布等の布部材、合成皮革、人工皮革、本革等、種々適用できる。ウレタンフォームシートは、車両用天井材２０に柔らかい触感を得るためにウレタン樹脂発泡体からなる軟質層を適用して積層される。なお、ウレタンフォームシートが積層されない態様もある。車両用天井材２０は、車両１０のルーフパネル１２に対応して面形状及び外形形状が形成されている。車両用天井材２０は、軽量化の要求に対応するため低目付に設定されている。すなわち、車両用天井材２０は、単体及び車両用天井材２０に各種車両用装備品が取り付いた仮組み状態で持上げると剛性不足に伴って自重で撓みや折れが生じてしまうが、ルーフパネル１２への組付け状態では剛性を有する必要最小限の目付が設定されている。なお、車両用天井材２０の基本的構成については、従来から公知とされる各種材料を種々採用できる。

図１、２に示すように、車両１０のルーフパネル１２には、車両用天井材２０を介してサンバイザー、アシストグリップ等の各種の車両用装備品が装着される。これに伴い、車両用天井材２０は、車両用装備品の各配設部位に対応して貫通形成された孔部（不図示）が複数形成されている。また車両用天井材２０の中央部にはサンルーフ用の開口部２２が構成されている。このサンルーフ用の開口部２２の周囲は、車両用天井材２０の面積が少なく断面二次モーメントの低い部位となっている。ルーフパネル１２は、車両用天井材２０の孔部に対応して後述する各取付孔（不図示）が形成されている。車両用装備品は、車両用天井材２０の孔部に挿通され、ルーフパネル１２の各取付孔に対してボルトとナット、ねじ、クリップ等によって取付けられる。

［補強部材３０について］
車両用天井材２０には、図１〜３に図示されるようにルーフパネル１２に対向する車両用天井材２０の面に沿って補強部材３０が配設される。補強部材３０は、棒状部材４０と、支持部材５０と、を有する。棒状部材４０は、合成樹脂からなる長尺状の部材である。支持部材５０は、棒状部材４０の長手方向の一部において摺動可能に係合すると共に車両用天井材２０に固定することで棒状部材４０を支持する部材である。

棒状部材４０は、図４、５に図示されるように合成樹脂を押出成形によって中空構造に形成されている。棒状部材の材質については、適宜の合成樹脂を適用でき、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂など公知の熱可塑性部材が適用できる。また、強度の向上を図るために、上記合成樹脂に繊維補強材を混ぜてもよい。繊維補強材として、例えばガラス繊維等の無機繊維や、有機繊維であるジュート(黄麻)、ケナフ(洋麻)、ラミー、ヘンプ(麻)、サイザル麻、竹等の天然繊維等を適宜選択できる。棒状部材４０は、中空状に形成された中空部４２と、支持部材５０と係り合う係合部４８が一体的に形成されている。

中空部４２は、径方向断面視で見て種々の形状が適用できる。中空部４２の形状は、押出成形に用いる押出成形機の金型（口金）を適宜変更することで形状を設定できる。中空部４２の形状は、例えば、円環状のでもよいし、楕円状の環状でもよいし、矩形の環状に形成されるものでもよい。本実施形態では、棒状部材４０におけるルーフパネル１２に対向する面が平坦な平坦面４６を有している。棒状部材４０は、径方向断面視で見て中空部４２の厚みが一定の本体部４３と、相対的に本体部４３の厚みより薄肉状に切りかかれた脆弱部４４を有している。脆弱部４４は、押出成形に用いる押出成形機の金型（口金）の形状によって形成する。また、本体部４３の厚みで形成後に工具等で切り込みを形成してもよい。脆弱部４４は、棒状部材４０の長手方向に一律に構成されているものでもよいし、長手方向に複数箇所、形成されるものでもよい。係合部４８は、棒状部材４０における中空部４２の外周面から外方に向かって左右一対に突出している。係合部４８は、棒状部材４０の長手方向に一律（連続的）に突出して形成されている。

支持部材５０は、合成樹脂によって構成されている。支持部材５０は、例えば、合成樹脂からなり射出成形によって構成される。支持部材５０の材質については、適宜の合成樹脂を適用でき、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂など公知の熱可塑性部材が適用できる。また、強度の向上を図るために、上記合成樹脂に繊維補強材を混ぜても良い。繊維補強材として、例えばガラス繊維等の無機繊維や、有機繊維であるジュート(黄麻)、ケナフ(洋麻)、ラミー、ヘンプ(麻)、サイザル麻、竹等の天然繊維等を適宜選択できる。

支持部材５０は、図２〜５に図示されるように棒状部材４０の長手方向の一部において摺動可能に係合する案内部５２と、車両用天井材２０に固定される固定部５４とが一体的に構成されている。案内部５２は、棒状部材４０の係合部４８の外方側から嵌合することで棒状部材４０の長手方向の一部において摺動可能に係合する。本実施形態の案内部５２は、棒状部材４０の係合部４８に対し外周側から覆うように嵌合する構成を採用する。なお、支持部材５０は、棒状部材４０の長手方向の一部において摺動可能に係合する構成であれば、案内部５２と係合部４８の嵌合構成は種々適用できる。固定部５４は、平坦な平板状の部材からなる。固定部５４の板面は、案内部５２が棒状部材４０を摺動する方向に並行して配設される。なお本実施形態の固定部５４は、一個の支持部材５０に対し、二個配設されている。なお、支持部材５０は、棒状部材４０を車両用天井材２０に固定可能であれば、少なくとも一個配設されるものであればよく、例えば、三個以上配設されてもよい。

［補強部材３０の取付方法］
図２〜５に図示されるように、本実施形態における一本の補強部材３０には、支持部材５０が三個配設されている。三個の支持部材５０は、各々の案内部５２が棒状部材４０の係合部４８に嵌合した状態で長手方向に離間して配設されている。三個の支持部材５０は、棒状部材４０の両端近傍に一個ずつ配設され、中央近傍に一個配設されている。三個の支持部材５０のうち、棒状部材４０の長手方向の中央近傍に配設される支持部材５０は、この棒状部材４０の長手方向において摺動しないようにホットメルト接着剤により固定されている。なお、ホットメルト接着剤により棒状部材４０と固定される支持部材５０は、棒状部材４０の両端近傍に一個ずつ配設された支持部材５０であってもよい。これにより、棒状部材４０が支持部材５０から脱落することを抑止し得る。支持部材５０の固定部５４と、車両用天井材２０におけるサンルーフ用の開口部２２の周囲とをホットメルト接着剤により接着する。これにより、車両用天井材２０に補強部材３０が固定される。

このように、実施形態に係る車両天井構造によれば、補強部材３０は、棒状部材４０の長手方向の一部において摺動可能に係合すると共に車両用天井材２０に固定することで棒状部材４０を支持する支持部材５０を有している。そのため、支持部材５０は、棒状部材４０に熱が加わって熱収縮する場合でも棒状部材４０を摺動させつつ支持することができる。そのため、補強部材３０は、棒状部材４０の熱収縮に対応しつつ車両用天井材２０の剛性を補強することができる。また、補強部材３０における棒状部材４０と支持部材５０は別個に構成されている。そのため、支持部材５０は、車両用天井材２０の適宜の位置で固定可能である。そのため、車種固有の形状に即して支持部材５０の固定位置を決定できる。そのため、補強部材３０は、車種間の部品の共通化を図ることで省コスト化ができる。また、補強部材３０は、棒状部材４０と支持部材５０の二種類の構成である。ここで、棒状部材４０は簡素な形状とすることができるため製作費の抑制を図り得る。

また、補強部材３０における棒状部材４０は、中空構造であることから、重量増加の抑制をより一層図ることができる。また、中空構造の棒状部材４０とすることで、衝撃吸収と断面二次モーメントの向上が見込まれ、補強部材３０の剛性の向上を図り得る。

また、支持部材５０は、一本の補強部材３０に少なくとも二個配設されており、その支持部材５０のうちの一個は、棒状部材４０の長手方向において摺動しないように固定することで棒状部材４０と支持部材５０の分離を抑制することができる。よって、補強部材３０の信頼性の向上を図り得る。

また、棒状部材４０には、脆弱部４４が設けられている。車両用天井材２０に対し衝撃が加わった場合にかかる脆弱部４４から変形させることで衝撃吸収の向上を図れる。また、棒状部材４０の変形の挙動をコントロールし得る。

また、棒状部材４０におけるルーフパネル１２に対向する面は、平坦面４６に構成されている。この平坦面４６は、車両用天井材２０をルーフパネル１２へ取付ける際の基準面としたり、ルーフパネル１２に対する組付部材や、仮組付部材等の台座として構成し得る。

また、棒状部材４０は、押出成形とすることで中空構造の形状を種々の形状とすることが容易となる。そのため、断面二次モーメントの向上を図り得る形状にしやすくすることができる。

また、補強部材３０の棒状部材４０は合成樹脂で構成される。ここで補強部材３０は、棒状部材４０と、この棒状部材４０を摺動可能に支持する支持部材５０の構成であるから棒状部材４０を合成樹脂で構成する場合であっても熱収縮に対応しつつ車両用天井材の剛性を補強することができる。また、従来適用されているような鋼板製の補強部材に比べて重量増加を抑制し得る。

また、サンルーフ用の開口部２２を有する車両用天井材２０に好適な構成となり得る。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の車両用天井材は、本実施の形態に限定されず、その他各種の形態で実施することができるものである。

例えば、本実施形態で示した車両天井構造は、サンルーフの開口部がないものにも適用できる。

また、本実施形態の補強部材３０における棒状部材４０は、合成樹脂で構成されるものについて示した。しかしながら、棒状部材は、合成樹脂に限られずアルミニウム合金等の軽金属を適用してもよい。例えばアルミニウム合金等の軽金属は、鋼板に比べて軽量であると共に衝撃吸収に適している。また、アルミニウム合金等の軽金属を用いた棒状部材は、押出成形を適用して形成し得る。

また、棒状部材におけるルーフパネルに対向する面は、平坦面に形成されないものであってもよい。また、棒状部材は、脆弱部を有しないものでもよい。また、支持部材は、棒状部材に対し長手方向において摺動する構成のみであってもよい。また、棒状部材は、中空構造ではなく、中実の棒状部材も適用できる。また、支持部材は、一本の補強部材に一個のみ配設される構成もとり得る。ここで支持部材が一本の補強部材に一個のみ配設される構成の場合には、棒状部材の長手方向の一部が車両用天井材に直接固定される構成となる。

１０ 車両
１２ ルーフパネル
１４ 開口部
２０ 車両用天井材
２２ 開口部
３０ 補強部材
４０ 棒状部材
４２ 中空部
４３ 本体部
４４ 脆弱部
４６ 平坦面
４８ 係合部
５０ 支持部材
５２ 案内部
５４ 固定部

Claims (8)

1. 車両のルーフパネルと、該ルーフパネルの車内側に組みつけられる車両用天井材と、前記ルーフパネルに対向する前記車両用天井材の面に沿って配設される補強部材とを有する車両天井構造であって、
   前記補強部材は、棒状部材と、
   該棒状部材の長手方向の一部において摺動可能に係合すると共に前記車両用天井材に固定することで該棒状部材を支持する支持部材と、を有することを特徴とする車両天井構造。
2. 請求項１に記載の車両天井構造であって、
   前記棒状部材は中空構造で形成されていることを特徴とする車両天井構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両天井構造であって、
   前記支持部材は、一本の前記補強部材に少なくとも二個配設されており、
   該支持部材のうちの一個は、棒状部材の長手方向において摺動しないように固定されていることを特徴とする車両天井構造。
4. 請求項２または請求項３に記載の車両天井構造であって、
   前記棒状部材は、径方向断面視で見て中空構造の厚みが相対的に薄肉状に切りかかれた脆弱部を有していることを特徴とする車両天井構造。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両天井構造であって、
   前記棒状部材における前記ルーフパネルに対向する面は、平坦面に形成されていることを特徴とする車両天井構造。
6. 請求項２から請求項５のいずれかに記載の車両天井構造であって、
   前記棒状部材の中空構造は、押出成形によって構成されていることを特徴とする車両天井構造。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の車両天井構造であって、
   前記棒状部材は合成樹脂で構成されることを特徴とする車両天井構造。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両天井構造であって、
   前記車両用天井材は、サンルーフ用の開口部を有しており、前記開口部の周囲に前記補強部材が配設されていることを特徴とする車両天井構造。
   

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