JP5880068B2

JP5880068B2 - 車両用ルーフ構造

Info

Publication number: JP5880068B2
Application number: JP2012009144A
Authority: JP
Inventors: 栄志吉田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2016-03-08
Anticipated expiration: 2032-01-19
Also published as: JP2013147146A

Description

本発明は、車両のルーフパネルとルーフサイドレールとの接合部にモヒカン部を配設しない、モヒカンレスの車両用ルーフ構造に関する。

従来、車両のルーフパネルと車両のルーフサイドレールとの接合部分に、モヒカン部を設けない車両用ルーフ構造が提案されている。例えば、特許文献１には、ルーフパネルの車両外側端部を断面形状が略Ｚ状折り曲げて、下辺部をルーフサイドレールの接合面上に載置している。そして、ルーフパネルのＺ状の車両外側へ凸となるように湾曲する部分とルーフサイドレールとの間をろう付けによって接合している。

特開２００５−１６１９０９号

しかしながら、上記先行技術による場合、ろう付けによる溶接時にルーフパネルが加熱され、ルーフパネルに熱歪みが生じて変形し、見栄えが低下してしまう。

本発明は上記事実を考慮し、ルーフパネルの熱歪みによる変形を抑制可能な車両用ルーフ構造を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係る車両用ルーフ構造は、車両ルーフの外板を構成するルーフ本体部と、前記ルーフ本体部の車両幅方向端部に沿って稜線が形成され、該稜線よりも車両幅方向外側へ延出されたフランジ接合部と、を有するルーフパネルと、車両外側から内側へ向かって下側へ傾斜し、上部に前記フランジ接合部と接合されるサイド接合部が形成され、前記ルーフパネルの車両幅方向の端部に沿って車両前後方向に延在するルーフサイドレール部と、を備え、前記ルーフ本体部は、前記稜線から車両幅方向内側が、前記ルーフサイドレール部から離間され、前記ルーフサイドレール部は、車両外面を形成するサイドアウタパネルを有し、該サイドアウタパネルは、車両外側に凸となる本体部と、該本体部の車両幅方向内端から車両幅方向内側へ屈曲する内側フランジ部を有し、前記サイド接合部は、前記本体部の前記内側フランジ部から連続する部分よりも上方を向く上部に形成されている。

請求項１に記載の車両用ルーフ構造は、ルーフ本体部の車両幅方向端部にフランジ接合部が形成されたルーフパネルを有している。フランジ接合部は、ルーフ本体部の車両幅方向端部に沿って稜線が形成され車両幅方向外側へ延出されている。フランジ接合部は、ルーフサイドレール部のサイド接合部と接合される。溶接によりフランジ接合部とサイド接合部とが接合される際には、フランジ接合部が加熱される。これにより、フランジ接合部には熱歪みが発生するが、ルーフ本体との間には稜線が形成されている。したがって、フランジ接合部の熱歪みがルーフ本体側へ伝達されにくくなり、ルーフ本体の変形を抑制することができる。

請求項２に記載の車両用ルーフ構造は、前記フランジ接合部の先端が、前記サイド接合部の車両幅方向外端よりも車両幅方向内側に配置されている、ことを特徴とする。

請求項２に記載の車両用ルーフ構造では、フランジ接合部の先端がサイド接合部の車両幅方向外端よりも車両幅方向内側に配置されている。したがって、フランジ接合部の先端は、車両の側方から見え難くなる。したがって、ルーフパネルの車両幅方向端部の見栄えを良好にすることができる。

請求項３に記載の車両用ルーフ構造は、前記サイド接合部の車両幅方向内側には車両幅方向の断面視で車両下側へ凹む座面部が形成され、この座面部に前記フランジ接合部が配設され、前記サイド接合部の上面と前記フランジ接合部の上面は面一に配置されている、ことを特徴とする。

請求項３に記載の車両用ルーフ構造によれば、フランジ接合部が座面部に配置されることにより、フランジ接合部の車両上側面とサイド接合部の車幅方向外側の車両上側面との段差が小さくなる。したがって、ルーフパネルの車両幅方向端部の見栄えを良好にすることができる。

請求項４に記載の車両用ルーフ構造は、前記フランジ接合部よりも車幅方向内側に、前記稜線に沿って第２稜線が形成されている、ことを特徴とする。

請求項４に記載の車両用ルーフ構造によれば、フランジ接合部とルーフ本体との間の稜線のみならず、さらに車両幅方向内側に稜線が形成されているので、よりフランジ接合部の熱歪みがルーフ本体側へ伝達されにくくなる。したがって、より確実にルーフ本体の変形を抑制することができる。

請求項５に記載の車両用ルーフ構造は、前記フランジ接合部の先端が、ろう材により覆われて前記サイド接合部と接合されている、ことを特徴とする。

上記構成によれば、ろう材でフランジ接合部の先端が覆われていて露出しない。したがって、フランジ接合部の先端の錆を防止できると共に、見栄えを良好にすることができる。

以上説明したように、本発明に係る車両用ルーフ構造は、熱歪みによるルーフパネルの変形を抑制することができるという優れた効果を有する。

第１実施形態の車両用ルーフ構造が適用された車両の上部を示す斜視図である。図１中のＡ−Ａ線に沿った車両用ルーフ構造の縦断面図である。第２実施形態に係る車両用ルーフ構造の縦断面図である。第３実施形態に係る車両用ルーフ構造の縦断面図である。

〔第１実施形態〕

以下、図１及び図２を用いて、本発明に係る車両用ルーフ構造の第１実施形態について説明する。なお、図中に示される矢印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、矢印ＦＲは車両前方側を示している。

図１には、第１実施形態に係る車両用ルーフ構造が適用された車両の上部が斜視図で示されている。また、図２には、図１のＡ−Ａ線断面図が示されている。

図１に示されるように、車両ルーフ１０は、キャビンを覆うルーフパネル３０及び車両幅方向の両サイドに設けられたルーフサイドレール部１２を有している。ルーフサイドレール部１２は、左右一対で車両前後方向に沿って配設されている。

図２に示されるように、ルーフサイドレール部１２は、レールインナパネル１４、レールアウタリインフォース１６、及び、サイドアウタパネル１８の三枚のパネルで構成されている。レールインナパネル１４は車室内側に配置され、レールアウタリインフォース１６はレールインナパネル１４よりも車室外側に配置されている。レールインナパネル１４とレールアウタリインフォース１６とで閉断面が形成されている。サイドアウタパネル１８は、レールアウタリインフォース１６の車室外側に配置されている。なお、レールインナパネル１４、レールアウタリインフォース１６及びサイドアウタパネル１８は、いずれも鋼板製とされている。

レールインナパネル１４は、車室内側に凸となるように屈曲した本体部１４Ａと、この本体部１４Ａの内端部から車両幅方向内側へ略水平に屈曲された内側フランジ部１４Ｂと、本体部１４Ａの外端部から斜め下方外向きに屈曲された外側フランジ部１４Ｃと、によって構成されている。

レールアウタリインフォース１６は、断面がやや開いたハット状に形成され、本体部１４Ａと対向するように配置された本体部１６Ａと、この本体部１６Ａの内端部から車両幅方向内側へ略水平に屈曲された内側フランジ部１６Ｂと、本体部１６Ａの外端部から斜め下方外向きに屈曲された外側フランジ部１６Ｃと、によって構成されている。

サイドアウタパネル１８は、レールアウタリインフォース１６の本体部１６Ａを車室外側から覆うことが可能な膨らみを有する本体部１８Ａと、この本体部１８Ａの内端部から車両幅方向内側へ略水平に屈曲された内側フランジ部１８Ｂと、本体部１８Ａの外端部から斜め下方外向きに屈曲された外側フランジ部１８Ｃと、によって構成されている。本体部１８Ａの上部には、車両外側から内側へ向かって下側へ傾斜したサイド接合部２０が形成されている。

上記のレールインナパネル１４の内側フランジ部１４Ｂと、レールアウタリインフォース１６の内側フランジ部１６Ｂと、サイドアウタパネル１８の内側フランジ部１８Ｂの三枚は、重ね合わされてスポット溶接により結合されている。同様に、レールインナパネル１４の外側フランジ１４Ｃと、レールアウタリインフォース１６の外側フランジ部１６Ｃと、サイドアウタパネル１８の外側フランジ部１８Ｃの三枚は、重ね合わされてスポット溶接により結合されている。これにより、ルーフサイドレール部１２に、車両前後方向に沿って閉断面部２２が延在する車両骨格部材が形成されている。

ルーフパネル３０は、車両上方側へ凸となる緩やかな湾曲形状に形成され、キャビンを車両上方側から覆うルーフ本体部３２を備えている。また、ルーフパネル３０の車両幅方向の両端部は先端が斜め上側へ向くように屈曲され、車両幅方向の断面視において、屈曲位置で下側へ凸になるように車両前後方向に稜線３０Ａが形成されている。稜線３０Ａからは、車両幅方向外側に向かって、フランジ接合部３４が延出されている。フランジ接合部３４は、先端がサイド接合部２０の車両幅方向外端２０Ｅよりも車両幅方向内側に配置され、下面がサイド接合部２０の上面と向き合うように配置され、その先端がろう材４０に覆われ、ろう材４０を介してサイド接合部２０と接合されている。

次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

ルーフパネル３０とルーフサイドレール部１２とを接合する際には、ルーフパネル３０をルーフサイドレール部１２を含むボディーの上部へ配置する。このとき、ルーフパネル３０は、上側からボディーへアクセスし、フランジ接合部３４がサイド接合部２０上に重ねられる。そして、レーザブレージング（ろう付け）により、ろう材４０を加熱して溶融させ、ろう材４０をフランジ接合部３４の先端部とサイド接合部２０とに溶着させ、ろう材４０を介してフランジ接合部３４とサイド接合部２０とを接合する。

このとき、加熱されたろう材４０から熱が伝達されて、フランジ接合部３４に熱歪みが発生するが、稜線３０Ａが形成されているので、ルーフ本体部３２への熱伝達量は減少する。したがって、ルーフ本体部３２の熱歪みによる変形を抑制することができる。

また、フランジ接合部３４は、先端がろう材４０に覆われ、且つサイド接合部２０の車両幅方向外端２０Ｅよりも車両幅方向内側に配置されているので、フランジ接合部３４の先端が車両の側方から見え難くなる。したがって、ルーフパネル３０の車両幅方向端部の見栄えを良好にすることができる。

また、フランジ接合部３４の先端は、ＥＤ塗膜が着きにくく防錆が難しいが、本実施形態では、フランジ接合部３４の先端がろう材４０に覆われているので、水、空気等と接触することを防止でき、錆の発生を抑制することができる。

また、本実施形態のルーフパネル３０には、稜線３０Ａか形成されているので、車体組立時にルーフパネル３０を上側から左右のサイド接合部２０上へ重ねる際に、容易に位置決めを行うことができる。

〔第２実施形態〕
次に、図３を用いて本発明に係る車両用ルーフ構造の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して図示し、その詳細な説明は省略する。

図３に示されるように、この第２実施形態に係る車両用ルーフ構造では、ルーフサイドレール部１２のサイド接合部２０に座面部２４が形成されている点に特徴がある。サイド接合部２０の車両幅方向内側には、車両幅方向の断面視で車両下側へ凹む座面部２４が形成されている。この座面部２４にフランジ接合部３４が配設される。フランジ接合部３４の下面は、座面部２４の上面と向き合うように配置され、その先端がろう材４０を介して座面部２４と接合されている。座面部２４は、フランジ接合部３４の厚みと略同一の深さになっている。フランジ接合部３４の上面は、サイド接合部２０の車幅方向外側の上面と面一に配置される。ろう材４０は、サイド接合部２０の車幅方向外側と座面部２４との間の段差と、フランジ接合部３４の先端との隙間を埋めている。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、ルーフパネル３０とルーフサイドレール部１２とを接合する際に、レーザブレージング（ろう付け）により加熱されたろう材４０から熱が伝達されて、フランジ接合部３４に熱歪みが発生する。本実施形態でも、稜線３０Ａが形成されているので、ルーフ本体部３２への熱伝達量は減少する。したがって、ルーフ本体部３２の熱歪みによる変形を抑制することができる。

また、フランジ接合部３４は、座面部２４に配置され、その上面がサイド接合部２０の車幅方向外側の上面と面一に配置されているので、ルーフパネル３０とルーフサイドレール部１２との接合部の見栄えを良好にすることができる。

なお、本実施形態では、フランジ接合部３４の上面がサイド接合部２０の車幅方向外側の上面と面一に配置されるように、座面部２４の深さをフランジ接合部３４の厚みと同一になるように設定したが、必ずしもこのような深さとする必要はない。座面部２４の深さがフランジ接合部３４の厚みよりも浅い場合でも、フランジ接合部３４の上面とサイド接合部２０の車幅方向外側の上面との段差が小さくなり、見栄えを良好にすることができる。

〔第３実施形態〕
次に、図４を用いて本発明に係る車両用ルーフ構造の第３実施形態について説明する。なお、第１、第２実施形態と同様の部分については同一の符号を付して図示し、その詳細な説明は省略する。

図４に示されるように、この第３実施形態に係る車両用ルーフ構造では、ルーフ本体部３２の車幅方向両端部に第２稜線３２Ａが形成されている点に特徴がある。ルーフ本体部３２の車幅方向両端部には、ルーフ本体部３２の車両幅方向中央側から斜め下方へ向かって屈曲して上側へ凸となる第２稜線３２Ａが形成されている。第２稜線３２Ａは、車両前後方向に形成されている。

本実施形態においても、第１、第２実施形態と同様に、ルーフパネル３０とルーフサイドレール部１２とを接合する際に、レーザブレージング（ろう付け）により加熱されたろう材４０から熱が伝達されて、フランジ接合部３４に熱歪みが発生する。本実施形態でも、稜線３０Ａが形成されているので、ルーフ本体部３２への熱伝達量は減少する。

また、本実施形態では、第２稜線３２Ａが形成されているので、さらに第２稜線３２Ａよりもルーフ本体部３２の車両幅方向中央側への熱伝達量は減少する。したがって、ルーフ本体部３２の熱歪みによる変形を、より確実に抑制することができる。

なお、本実施形態では、第２稜線３２Ａが、車両幅方向の断面視において、車両上側へ凸になるように形成されている例について説明したが、車両下側へ凸になる稜線としてもよい。また、第２稜線３２Ａの他にもルーフ本体部３２の車幅方向両端部に稜線を形成してもよい。

また、上記第１、第２、及び第３実施形態では、稜線３０Ａは、車両幅方向の断面視において、車両下側へ凸になるように形成されている例について説明したが、車両上側へ凸になる稜線としてもよい。

また、上記第１、第２、及び第３実施形態では、レーザブレージングによりフランジ接合部３４とサイド接合部２０とが接合された例について説明したが、フランジ接合部３４とサイド接合部２０とは、他の溶接、例えばスポット溶接により接合してもよい。特にレーザブレージングにおいては、高温で溶接されるため、本発明の効果がより効果的に発揮される。

１０車両ルーフ
１２ルーフサイドレール部
２０サイド接合部
２４座面部
３０ルーフパネル
３０Ａ稜線
３２ルーフ本体部
３２Ａ第２稜線
３４フランジ接合部
４０ろう材

Claims

車両ルーフの外板を構成するルーフ本体部と、前記ルーフ本体部の車両幅方向端部に沿って稜線が形成され、該稜線よりも車両幅方向外側へ延出されたフランジ接合部と、を有するルーフパネルと、
車両外側から内側へ向かって下側へ傾斜し、上部に前記フランジ接合部と接合されるサイド接合部が形成され、前記ルーフパネルの車両幅方向の端部に沿って車両前後方向に延在するルーフサイドレール部と、
を備え、
前記ルーフ本体部は、前記稜線から車両幅方向内側が、前記ルーフサイドレール部から離間され、前記ルーフサイドレール部は、車両外面を形成するサイドアウタパネルを有し、該サイドアウタパネルは、車両外側に凸となる本体部と、該本体部の車両幅方向内端から車両幅方向内側へ屈曲する内側フランジ部を有し、前記サイド接合部は、前記本体部の前記内側フランジ部から連続する部分よりも上方を向く上部に形成されている、車両用ルーフ構造。
前記フランジ接合部の先端は、前記サイド接合部の車両幅方向外端よりも車両幅方向内側に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ルーフ構造。
前記サイド接合部の車両幅方向内側には車両幅方向の断面視で車両下側へ凹む座面部が形成され、この座面部に前記フランジ接合部が配設され、前記サイド接合部の上面と前記フランジ接合部の上面は面一に配置されている、ことを特徴とする請求項２に記載の車両用ルーフ構造。
前記フランジ接合部よりも車幅方向内側に、前記稜線に沿って第２稜線が形成されている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用ルーフ構造。
前記フランジ接合部の先端は、ろう材により覆われて前記サイド接合部と接合されている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用ルーフ構造。