JP2574791B2 - 自動車のル−フ取付構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は自動車のルーフ取付構造に関する。

［従来の技術］ 自動車の車体は周知のように、各種ピラ、サイドシ
ル、サイドメンバ、クロスメンバ、カウルボックス、及
びルーフレール等の閉断面の強度部材を骨格として各種
パネル材を接合してあり、２ボックスタイプではエンジ
ンコンパートメントとキャビンを又、３ボックスタイプ
ではエンジンコンパートメントとキャビン及びトランク
ルームとをそれぞれ隔成している。これらいずれのタイ
プの車体にあっても、自動車工学全書第19巻自動車の製
造法：昭和55年４月20日山海堂発行の178頁乃至179頁の
項目7.4「車体組立工程」に記載の内容から明らかなよ
うに、前記各種骨格メンバ、パネル材を順次に接続して
ホワイトボディを構成し、これら、塗装工程、艤装工程
に順次移送して最終的に各種の機能部品、内装部品を組
付けるようにしている。

そしてホワイトボディの組立には省力化を図るために
ロボットによる自動溶接手段が採用されているが、エン
ジンコンパートメント、キャビン等が隔成されてくる
と、ロボットのアームの動きが制約されるため、このロ
ボットの作動制御が複雑化してしまうのみならず、ロボ
ットのアームが行届がず、組立の自動化が困難になる恐
れがあった。

又、艤装工程でキャビン内に各種部品を組付ける場合
にあっても、作業者がギャビン内に入り込んで、あるい
はドアの取付く車体開口部より手作業で行なわなければ
ならず、多大な労力と時間とを要してしまう問題が指摘
されている。

このため、車体をいくつかのユニット毎、例えば車体
フロントのエンジンコンパートメント、このエンジンコ
ンパートメント後方のフロアパネルを含むフロアユニッ
ト、各種ピラ及びサイドシルを一体に有するボディサイ
ド、ルーフパネルを主体とするルーフユニット等に分割
組成し、パネル塗装、各種内装品等の組付け等完了した
これら各ユニットをボルト・ナット等で相互に締結結合
し、自動車を完成するモジュール化した車体構造の提案
が望まれている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、この様にモジュール化した場合、ユニット
相互間の締結面からキャビン内へ雨水等が浸入しないよ
うにシールを施す必要があり、このシールをどの様に行
なうかが大きな問題となり、とりわけ車体のルーフで問
題となる。

すなわち、従来の車体のシール構造がルーフのフロン
トでは、ルーフパネルから延びたフランジにウエザーガ
スケットあるいは接着剤等を用いてフロントウインドウ
シールドパネルが取付けられることによって行なわれ、
ルーフサイドではサイドルーフレールに溶接接合された
ルーフパネルのサイドエンドとサイドルーフレールとの
合せ目ラインにペイントシールを施して行なっていた。
このため、両者のシールに連続性がなく、又ルーフのフ
ロントではルーフパネルが取外せないことを前提にウイ
ンドウシールドパネルとの間にシールを行なっている。

従ってこのシール構造をモジュール化した車体のルー
フユニットとフロントルーフレール及びサイドルーフレ
ールとの締結面間にそのまま採用することは出来ない。

一方、モジュール化した車体のルーフユニットをフロ
ントルーフレール及びサイドルーフレールに締結結合し
た後、ルーフユニットとルーフレールとの合せ目ライン
にペイントシールを施し、一種類のシールにより連続し
て行なわせることも可能ではあるが、合せ目ラインに沿
ってシールガンを正確に当てがってシール剤を塗布しな
ければならず、作業が極めて煩雑であると共に、シール
ガンの取扱いに際し、シール剤が飛散してルーフパネル
等の塗装面に付着する恐れがあり、モジュール化した車
体に適さないもとなる。

そこでこの発明は、各ルーフレールに対するルーフユ
ニットの結合部においてシールに連続性を持たせること
ができ、ルーフ取付けと同時にシールが行なえ作業が簡
単であると共に、モジュール化に適す自動車のシール構
造の提供を目的とする。

［問題を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために、この発明は、ルーフパ
ネルを主体としトリム、ランプ類を取り付けて分割組成
したルーフユニットを設け、サイドルーフレール及びフ
ロントルーフレールを前記ルーフパネルとは別体のボッ
クス断面に形成し、前記ループパネルの側縁を前記サイ
ドルーフレールに、同前縁を前記フロントルーフレール
に締結結合する自動車のルーフ取付構造であって、前記
ルーフパネルの車体前後方向の全長に渡って両縁側に車
幅方向外側へ折り曲げて段差をもって突出され、下面に
突合せ面を有したフランジを設けると共に、該両フラン
ジのフロントエンド間に、前記ルーフパネルの前縁に位
置し下面に前記フランジの突合せ面に連続する突合せ面
を有し前側が下方へ突出する断面形状のリテーナを結合
し、前記サイドルーフレール及びフロントルーフレール
に前記両突合せ面を突き当てる連続した取付面を設ける
と共にフロントルーフレールの前縁に前記リテーナの下
方へ突出した部分を収容する段差部を設け、該取付面に
シール剤を介して前記突合せ面を突き合せ締結結合した
ことを特徴とする。

［作用］ ルーフパネルの周縁部下面の突合せ面を各ルーフレー
ルの略面一の状態で相互に連続する各取付面にシール剤
を介して突合わせ、これら相互間を結合すれば、各ルー
フレール間の各取付面が略面一の状態であるが故に各ル
ーフレール間でシールに連続性を持たせることができ
る。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を説明する。

図面はこの発明の一実施例を、例えば第３図で示すハ
ッチバック車に適用して示したもので、第１図は第３図
のＡ部における分解斜視図、第２図は同ルーフユニット
等を取外した状態のルーフレールを示す斜視図である。

まず、第３図で示す車体１はモジュール化された構造
となっており、エンジンコンパートメント３、フロアユ
ニット５、ボディサイド７、およびユーフユニット９毎
に分割組成され、ボルト・ナット等により相互に締結結
合されたものとなっている。

前記ルーフユニット９は、ルーフパネル11を主体とす
るもので、このルーフパネル11の左右サイドエンドは略
直角に折曲げられて車体前後方向に連続するフランジ13
が設けられている。そして、このフランジ13の下面はル
ーフパネルの周縁部下面に設けられた突合せ面15の一部
を構成している。

ルーフパネル11の前縁にはリテーナ17が設けられ、こ
のリテーナ17は前記フランジ13のフロントエンドにおい
て溶接接合されている。そして、このリテーナ17の下面
もルーフパネル11のフロントエンドにおいて突合せ面15
の一部を構成している。

前記フランジ13のフロントエンドにはフランジ13及び
リテーナ17を貫通する貫通孔19が設けられ、また、及び
フランジ13に沿って所定間隔おきに貫通孔21が設けられ
ている。

更に、ルーフユニット９にはトリム、ランプ類等が組
付けられ、予めユニットとして分割組成されている。

なお、ルーフパネル11のリヤエンドにも同様なリテー
ナが取付けられている。

一方、車体の各ルーフレールは、ボディサイド７のサ
イドルーフレール23間にフロントルーフレール25、及び
図示しないリヤルーフレールを接続したものとなってい
る。

サイドルーフレール23はインナ27、アウタ29が溶接接
合され、ボックス断面を構成している。そして、このサ
イドルーフレール23のインナ27、アウタ29の接合フラン
ジ31上面には略水平な取付面33が車体前後方向に沿って
設けられている。この取付面33には第１図のように前記
ルーフユニット９の貫通孔19,21…に対応した取付穴35
が所定間隔おきに設けられ、この取付穴35において、サ
イドルーフレール23にはウエルドナット37が固定されて
いる。サイドルーフレール23のフロントエンド内側に
は、フロントルーフレール25の接合部39が設けられてい
る。この接合部39はサイドルーフレール23のインナ27と
アウタ29とが車幅方向内側へ突設されたもので、インナ
27が若千長くなっている。この接合部39において、イン
ナ27のフランジ27aには上方へ突出したエンボス部41が
設けられている。接合部39のアウタ29先端部には取付穴
43が設けられ、この取付穴43に対向した箇所においてイ
ンナ27に作業穴45が設けられている。インナ27の先端に
はウエルドボルト47が突設されている。

なお、サイドルーフレール23のフロントエンドにはフ
ロントピラ49が一体に連続し、リヤ側ではセンタピラ5
1、リヤピラ53が一体又は一体的に連続している。そし
て、これ等サイドルーフレール23、フロントピラ49、セ
ンタピラ51、リヤピラ53は前記ボディサイド７の構成部
であり、ボディサイド７は更にサイドシル、リヤフエン
ダを一体に有すると共に、トリム等各種内装部品が組付
けられて予めユニットとして分割組成されている。

前記フロントルーフレール25は、第１図、第５図のよ
うにアッパ55、ロア57を溶接接合してボックス断面構造
を構成している。このフロントルーフレール25のサイド
エンドにおいてアッパ55はロア57よりも突出形成されて
おり、アッパ55の前部上面はリヤ上面59よりも一段低く
なっており、略水平な取付面61が構成されている。ま
た、アッパ55のサイドエンドには、ウエルドボルト63が
固定され、下方へ突出している。ロア57のサイドエンド
には取付穴63が設けられ、この取付穴63に対向する箇所
においてアッパ55には作業穴67が設けられている。更に
アッパ55にはフロントルーフレール25に沿って所定間隔
おきに取付穴69が設けられ、この取付穴69に対向する箇
所においてロア57には作業穴71が設けられている。

そして、前記フロントルーフレール25のサイドエンド
をサイドルーフレール23フロントエンドの接合部39上に
合わせ、ウエルドボルト63を取付穴43に差込み、取付穴
65にウエルドボルト47を貫通させる。そして、これ等ウ
エルドボルド47、63に作業穴45,67から図示しないナッ
トを締め込んでフロントルーフレール25を接合部39に締
結結合する。

この様な結合により、フロントルーフレール25のアッ
パ55,ロア57が接合部39のアウタ29、インナ27に重ね合
わされ、第２図のようにサイドルーフレール23の取付面
33とフロントルーフレール25の取付面61とが略面一とな
り、連続した面を構成する。

なお、接合部39のエンボス部41はフロントルーフレー
ル25のリヤ側に下側から嵌合している。またリヤルーフ
レールもサイドルーフレール23のリヤエンドにおいて取
付けられている。

この用にサイドルーフレール23にフロントルーフ25が
接合されることによって略面一の状態で相互に連続する
各取付面33,61にはシール剤73が連続塗布され、このシ
ール剤73を介して前記ルーフユニット９の突合せ面15が
取付面33,61に突合される。そしで、サイドルーフレー
ル23側では貫通孔19,21をそれぞれ貫通するボルト75が
取付穴35のウエルドナット37に締結され、相互に結合さ
れている。又、フロントルーフレール25側では、第５図
のようにルーフユニット９のウエルドボルト18が取付穴
69を貫通し、作業穴71からナット77を締結して相互の結
合が行なわれている。

なおルーフユニット９のリヤ側は第３図VI−VI線矢視
断面で示す第６図のように、取付面33のリヤ側において
ボルト75、ウエルドナット37により締結結合されてい
る。ルーフユニット９のリヤエンドにおいては、図示し
ないリヤルーフレールにボルトナットにより締結結合さ
れている。フロントルーフレール25、フロントピラ49等
によって、構成されるフロントウインドウフレーム78に
はフロントウインドウシールドパネル79が第５図のよう
に接着剤81を介して支持されている。

フロントピラ49からサイドルーフレール23にかけては
ピラカバ83で覆われ、このピラカバ83は一方のフランジ
85においてボルト75、ナット37で共締めされ、第４図で
示す他方のフランジ87においてボルト・ナット89により
サイドルーフレール23の外面にドリップモール91と共に
締結結合されている。ピラカバ83のフロントピラ49にお
ける締結結合も同様である。又、リヤピラ53の外面はリ
ヤフエンダアウタ88で覆われ、ルーフパネル11と共にボ
ルト75、ナット37で共締めされている。

前記ボルト75の上部はルーフパネル11とピラカバ83と
の間を埋めるモール93で覆われ、このモール93は第１図
で示すモールジョイント95を介してフロントピラ49とフ
ロントウインドウシールドパネル79との間を埋めるモー
ル97と連結されている。又、モールジョイント95にはル
ーフパネル11のフロントエンドにおけるモール22も連結
されている。

なお前記エンジンコンパートメント３は予めパワーユ
ニット、フロントサスペンション、ハンドル等が組付け
られ、ユニットとして分割組成されたものである。前記
フロアユニット５はフロアパネルを主体とするもので、
シート、サスペンション等が組付けられ、予めユニット
として分割組成されたものである。

次に、車体の組付けと共に、作用を説明する。

エンジンコンパートメント３、フロアユニット５、ボ
ディサイド７、ルーフユニット９はそれぞれ別のライン
で溶接接合され、それぞれ塗装工程においてパネル塗装
が行なわれた後、各別の艤装ラインで各種内装品等が組
付けられ、ユニットとして分割組成されている。従っ
て、各種内装品等の組付けが開放空間で行なえ、作業が
容易になると共にロボットによる自動化も可能である。

そして、エンジンコンパートメント３とフロアユニッ
ト５とが締結結合されたものにボディサイド７を締結結
合し、ボディサイド７上部のフロントエンドにおける接
合部39間にフロントルーフレール25を上記のように締結
結合すると共に、サイドルーフレール23のリヤ間にリヤ
ルーフレールを締結結合する。次いで、フロンウインド
ウフレーム78にフロントウインドウシールドパネル79を
取付ける。

一方、サイドルーフレール23とフロントルーフレール
25によって形成され、略面一の状態で相互に連続する各
取付面33,61に第２図のようにシール剤73を連続塗布す
る。この場合、取付面33,61は略水平面であるから、シ
ール剤73は流れ出すことなく、そのまま保持される。そ
して、取付面33,61にルーフユニット９の突合せ面15を
突合せ、上記の各締結結合を行なえば、ルーフユニット
９の締結結合と共にシールが同時に行なえ、その作業性
が極めて良い。ルーフユニット９の取付けと同時にシー
ルが行なわれるからシール剤を後から用いる必要がな
く、シールガンを用いる場合のようにシール剤が飛散す
ることがなく、ルーフパネル11等の塗装面にシール剤が
付着せず、モジュール化には極めて好都合なものとな
る。このシール剤73によるシールは突合せ面15と取付面
33,61との連続した面で行なえるため、シール性も極め
て高いものとなる。

なお、ルーフユニット９の締結結合と共にピラカバ83
及びリヤフエンダアウタ88の締結結合が行なわれ、その
後モールジョイント95によって連結されるモール93,97
の取付けが行なわれる。ドア98及び図示しないバックド
アは後組付けされるものとなる。

上記実施例では、ルーフのフロント部におけるシール
について説明したが、ルーフのリヤ側においても同様に
適用することができ、又、ハッチバック車のみならず、
セダンタイプの自動車等にも適用することができる。車
体としては必ずしも全体をモジュール化する必要はな
く、リーフのみを取外せるようにしたものでもよい。

［発明の効果］ ルーフパネルを主体としてルーフユニットを分割組成
した場合、薄板のルーフパネルが組付け取扱い時に捩れ
や撓みを起こしやすくなるが、リテーナを結合すること
によってルーフパネルの剛性を高めルーフユニットを単
体で取扱う時でもルーフパネルの捩れや撓みを制御し、
取扱いを容易にすることができる。又、このリテーナを
利用してルーフパネルの側縁から前縁に連続した突合せ
面を形成することができ、突合せ面の連続性もリテーナ
の補強により確実に維持することができる。従って、こ
の突合せ面をサイドルーフレールからフロントルーフレ
ールに連続する取付面に対してシール剤を介して締結結
合することにより、ルーフパネルを側縁から前縁にかけ
て確実なシールを行なうことができる。しかも、ルーフ
ユニットをサイドルーフレール及びフロントルーフレー
ルに乗せたとき、リテーナの前側の下方へ突出する部分
をフロントルーフレールの段差部に収容させることによ
り、大まかな位置決めをすることが可能となり、組み付
け作業を容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るもので、車体フロン
トコーナー部の分解斜視図、第２図はサイドルーフレー
ルとフロントルーフレールの関係を示す斜視図、第３図
は車体の全体斜視図、第４図は第３図IV−IV線矢視断面
図、第５図は同Ｖ−Ｖ線矢視断面図、第６図は同VI−VI
線矢視断面図である。 １……車体 ９……ルーフユニット 11……ルーフパネル 15……突合せ面 33,61……取付面 73……シール剤

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ルーフパネルを主体としトリム、ランプ類
   を取り付けて分割組成したルーフユニットを設け、 サイドルーフレール及びフロントルーフレールを前記ル
   ーフパネルとは別体のボックス断面に形成し、前記ルー
   プパネルの側縁を前記サイドルーフレールに、同前縁を
   前記フロントルーフレールに締結結合する自動車のルー
   フ取付構造であって、 前記ルーフパネルの車体前後方向の全長に渡って両縁側
   に車幅方向外側へ折り曲げて段差をもって突出され、下
   面に突合せ面を有したフランジを設けると共に、該両フ
   ランジのフロントエンド間に、前記ルーフパネルの前縁
   に位置し下面に前記フランジの突合せ面に連続する突合
   せ面を有し前側が下方へ突出する断面形状のリテーナを
   結合し、 前記サイドルーフレール及びフロントルーフレールに前
   記両突合せ面を突き当てる連続した取付面を設けると共
   にフロントルーフレールの前縁に前記リテーナの下方へ
   突出した部分を収容する段差部を設け、 該取付面にシール剤を介して前記突合せ面を突き合せ締
   結結合したことを特徴とする自動車のルーフ取付構造。