JP6918866B2 - 車両上部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両上部構造に関する。

車両の上部において、ルーフサイドレール及びルーフパネルをブレーズ接合によって固定することが行われている（特許文献１参照）。

特開２０１８−９９９５０号公報

ルーフパネルの下面には、ルーフアーチがシーラを用いた接着によって固定されている。ルーフサイドレール及びルーフパネルのブレーズ接合を行う際には、ブレーズへの加熱及び除熱によってルーフパネルが膨張した後に収縮するため、シーラによる固定への影響が出るおそれがある。

本発明は、前記した事項に鑑みて創案されたものであり、ルーフパネル及びルーフアーチの取付剛性を確保することが可能な車両上部構造を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するため、本発明の車両上部構造は、前後方向に延設される左右一対のルーフサイドレールと、左右一対の前記ルーフサイドレール間に設けられるルーフパネルと、左右方向に延設されて前記ルーフパネルの下面に設けられるルーフアーチと、を備える車体上部構造であって、左右一対の前記ルーフサイドレール及び前記ルーフパネルは、ブレーズ接合によって互いに固定されており、前記ルーフパネル及び前記ルーフアーチは、シーラを用いた接着によって互いに固定されており、前記ルーフパネル及び前記ルーフアーチ間において前記シーラが設けられる隙間に関して、当該ルーフアーチの左右方向中央部の前記隙間よりも前記ルーフサイドレール側の前記隙間の方が大きいことを特徴とする。

本発明によれば、ルーフサイドレール及びルーフパネルのブレーズ接合によるルーフパネル及びルーフアーチのシーラ固定への影響を抑えることができ、ルーフパネル及びルーフアーチの取付剛性を好適に確保することができる。

本発明の実施形態に係る車両上部構造が適用された車両を模式的に示す平面図である。 本発明の実施形態に係る車両上部構造を模式的に示す断面図である。 ルーフパネル及びルーフアーチの間に設けられたシーラの状態を模式的に示す断面図であり、（ａ）はブレーズ接合前の状態を示す図、（ｂ）はブレーズ接合中の状態を示す図、（ｃ）はブレーズ接合後の状態を示す図である。 ブレーズ接合中の車両上部構造の状態を模式的に示す図であり、（ａ）はルーフパネルの状態を模式的に示す斜視図、（ｂ）はルーフサイドレール、ルーフパネル及びブレーズの状態を模式的に示す断面図である。 ブレーズ接合後の車両上部構造の状態を模式的に示す図であり、（ａ）はルーフパネルの状態を模式的に示す斜視図、（ｂ）はルーフサイドレール、ルーフパネル及びブレーズの状態を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。上下、前後、左右（車幅方向）といった方向を示す用語は、車両及び当該車両の乗員（運転者）を基準とする。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る車両上部構造１は、左右一対のルーフサイドレール１０と、ルーフパネル４０と、複数のルーフアーチ５０と、を備える。

＜ルーフサイドレール＞
ルーフサイドレール１０は、車体の左右方向（車幅方向）端部かつ上端部において、前後方向に延設される金属製の構造部材である。

＜ルーフパネル＞
ルーフパネル４０は、左右一対のルーフサイドレール１０間に架設されており、車両Ｃの天井面を構成する金属製の板状部材である。

＜ルーフアーチ＞
ルーフアーチ５０は、ルーフパネル４０の下面に沿って左右方向（車幅方向）に延設される金属製の構造部材である。本実施形態において、車両上部構造１は、５本のルーフアーチ５０を備える。１番前のルーフアーチ５０は、ルーフパネル４０の前端部において、左右一対の第一フロントピラーＰ１（図４及び図５参照。いわゆるＡピラー）間に架設されている。前から２番目のルーフアーチ５０は、ルーフパネル４０の前端部近傍において、左右一対の第二フロントピラーＰ２（図４及び図５参照。いわゆるＡ’ピラー）間に架設されている。前から３番目のルーフアーチ５０は、左右一対のセンターピラーＰ３（図４及び図５参照。いわゆるＢピラー）間に架設されている。前から４番目のルーフアーチ５０は、左右一対のリアピラーＰ４（図４及び図５参照。いわゆるＣピラー）間に架設されている。前から５番目のルーフアーチ５０は、ルーフパネル４０の後端部において、テールゲート用の開口部を構成する矩形枠における左右一対のピラーＰ５（図４及び図５参照。いわゆるＤピラー）間に架設されている。

以下、主に１番前のルーフアーチ５０の左側端部から車幅方向中央部までの周辺構造を例にとって説明する。

図２に示すように、車両上部構造１は、ルーフサイドレール１０と、ピラーインナ２０と、スチフナ３０と、ルーフパネル４０と、ルーフアーチ５０と、を備える。

＜ルーフサイドレール＞
ルーフサイドレール１０は、外壁部１１と、外壁部１１の上端部から車幅方向内方に延設される上壁部１２と、上壁部の車幅方向内端部から下方に延設される内壁部１３と、内壁部１３の下端部から車幅方向内方に延設されるフランジ部１４と、を一体に備える。ルーフサイドレール１０は、車体のピラー（第一フロントピラーＰ１）の車幅方向外部を構成するピラーアウタ６０と一体に形成されている。

＜ピラーインナ＞
ピラーインナ２０は、上下方向に延設されており、車体のピラー（第一フロントピラーＰ１）の車幅方向内部を構成する金属製の構造部材である。

＜スチフナ＞
スチフナ３０は、上下方向に延設されており、ピラーアウタ６０及びピラーインナ２０の間に介設されてピラー（第一フロントピラーＰ１）を補強する金属製の板状部材である、スチフナ３０は、スチフナ本体部３１と、スチフナ本体部３１の上端部から車幅方向内方に延設されるフランジ部３２と、を一体に備える。

フランジ部３２は、ルーフサイドレール１０のフランジ部１４に対して溶接等によって接合されている。また、フランジ部３２は、ルーフアーチ５０（前フランジ部５３及び後フランジ部）に対して溶接等によって接合されている。

＜ルーフパネル＞
ルーフパネル４０は、車両の天井面を構成するルーフパネル本体部４１と、ルーフパネル本体部４１の車幅方向端部から下方に延設されるフランジ部４２と、を一体に備える。本実施形態において、ルーフパネル本体部４１には、複数のビード部４１ａが車幅方向に配列されて形成されている。ビード部は、前後方向に延設されて上方に突出する凸部（凸溝）であり、ルーフパネル本体部４１は、当該ビード部４１ａが形成されていない部位において、ルーフアーチ５０と固定されている。

＜ルーフアーチ＞
ルーフアーチ５０は、ルーフパネル４０の下面に取り付けられており、ルーフパネル４０と協働して側面視で閉断面を構成する。ルーフアーチ５０の車幅方向端部は、下方に延設されており、ピラーインナ２０の上端部に対して溶接等によって接合されている。ルーフアーチ５０は、下壁部５１と、下壁部５１の前端部から上方に延設される前壁部５２と、前壁部５２の上端部から前方に延設される前フランジ部５３と、下壁部５１の後端部から上方に延設される後壁部と、後壁部の上端部から後方に延設される後フランジ部と、を一体に備える。

正面視において、ルーフパネル４０及びルーフアーチ５０は、上に凸となるように湾曲形成されている。ルーフアーチ５０（前フランジ部及び後フランジ部）の曲率は、ルーフパネル４０（ルーフパネル本体部４１）の曲率よりも大きい。換言すると、ルーフアーチ５０の曲率半径は、ルーフパネル４０の曲率半径よりも小さい。したがって、ルーフアーチ５０は、当該ルーフアーチ５０の車幅方向中央部から車幅方向端部に向かうにつれて、ルーフパネル４０から離間する。

図３（ａ）に示すように、ルーフパネル４０（ルーフパネル本体部４１）の下面と、ルーフアーチ５０（前フランジ部５３及び後フランジ部）の上面とは、シーラ（例えば、マスチックシーラ）Ｓを用いた接着によって互いに固定されている。図２に示すように、１本のルーフアーチ５０において、シーラＳが設けられるルーフパネル４０及びルーフアーチ５０の間の隙間は、ルーフアーチ５０の車幅方向中央部よりも車幅方向端部（ルーフサイドレール１０側）の方が大きくなるように設定されている（ｗ３＞ｗ２＞ｗ１）。

ルーフパネル４０及びルーフアーチ５０の間の隙間の別の例として、図１に示すように、前から３本目のルーフアーチ５０の中央部Ｘ１における隙間は、最も小さく設定されている。また、前から４本目のルーフアーチ５０の中央部Ｘ２における隙間は、中央部Ｘ１の隙間よりも大きく設定されている。また、前から２本目及び３本目のルーフアーチ５０の両端部Ｘ３における隙間は、中央部Ｘ２の隙間よりも大きく設定されている。また、前から１本目及び２本目のルーフアーチ５０の中央部Ｘ４における隙間は、両端部Ｘ３の隙間と同じ大きさに設定されている。また、前から１本目及び２本目のルーフアーチ５０の両端部Ｘ５における隙間は、両端部Ｘ３及び中央部Ｘ４の隙間よりも大きく設定されている。

≪ルーフサイドレール及びルーフパネルの接合部位≫
図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、ルーフサイドレール１０の内壁部１３の高さ方向中間部には、下に行くにつれて車幅方向内方に向かう傾斜部１３ａが形成されている。また、ルーフパネル４０のフランジ部４２の上端部には、車幅方向外方へ突出する円弧形状を呈する凸部４２ａが形成されている。ルーフサイドレール１０及びルーフパネル４０は、傾斜部１３ａ及び凸部４２ａによって構成される溝部に設けられたブレーズＢを用いた接合（ブレーズ接合）によって互いに固定されている。

ブレーズ接合によってルーフサイドレール１０及びルーフパネル４０を接合する際には、ブレーズＢが加熱されるため、ルーフサイドレール１０及びルーフパネル４０は、加工中の部位を中心として前後方向に膨張する（図４（ａ）参照）とともに、車幅方向にも膨張する（図４（ｂ）参照）。また、加工後には、ブレーズＢが除熱されるため、ルーフサイドレール１０及びルーフパネル４０は、前後方向に収縮する（図５（ａ）参照）とともに、車幅方向にも収縮する（図５（ｂ）参照）。

一方、ルーフパネル４０が熱膨張すると、ルーフパネル４０は下方へ窪むように伸びる。そのため、ルーフパネル４０及びルーフアーチ５０の間に設けられたシーラＳは、ブレーズＢの加熱によるルーフパネル４０の膨張に伴う隙間潰れによって潰れ変形する（図３（ａ）→図３（ｂ）参照）。また、ルーフパネル４０が熱収縮すると、ルーフパネル４０は上方へ戻るように縮む。そのため、シーラＳは、ブレーズＢの除熱によるルーフパネル４０の収縮に伴う隙間戻りによって、ブレーズＢの加熱前と比較してくびれるように変形する（図３（ｂ）→図３（ｃ）参照）。ここで、ブレーズ接合によるルーフパネル４０への熱影響は、ルーフパネル４０全体で均一ではない。すなわち、特に熱源に近いルーフパネル４０のルーフサイドレール１０側端部の熱影響が、ルーフパネル４０の車幅方向中央部の熱影響よりも大きい。

ここで、ルーフサイドレール１０に近い位置におけるルーフパネル４０及びルーフアーチ５０の間の隙間は、比較的大きく設定されているため、熱変形時に隙間潰れによってシーラＳが別の場所へ移動せずに残る量が十分に確保される。そのため、熱変形後に隙間戻りが生じてもシーラＳにはくびれが発生しにくい。また、ルーフサイドレール１０から遠い位置におけるルーフパネル４０及びルーフアーチ５０の間の隙間は、比較的小さく設定されているため、熱変形後の隙間戻りの幅が抑えられ、シーラＳが伸びきって接着性が低下することが防止される。

本発明の実施形態に係る車両上部構造１は、前後方向に延設される左右一対のルーフサイドレール１０と、左右一対の前記ルーフサイドレール１０間に設けられるルーフパネル４０と、左右方向に延設されて前記ルーフパネル４０の下面に設けられるルーフアーチ５０と、を備え、左右一対の前記ルーフサイドレール１０及び前記ルーフパネル４０は、ブレーズ接合によって互いに固定されており、前記ルーフパネル４０及び前記ルーフアーチ５０は、シーラＳを用いた接着によって互いに固定されており、前記ルーフパネル４０及び前記ルーフアーチ５０間において前記シーラＳが設けられる隙間に関して、当該ルーフアーチ５０の左右方向中央部の前記隙間よりも前記ルーフサイドレール１０側の前記隙間の方が大きいことを特徴とする。
したがって、車両上部構造１は、ルーフサイドレール１０及びルーフパネル５０のブレーズ接合によるルーフパネル４０及びルーフアーチ５０のシーラ固定への影響を抑えることができ、ルーフパネル４０及びルーフアーチ５０の取付剛性（取付強度）を好適に確保することができる。

また、車両上部構造１は、前記ルーフパネル４０及び前記ルーフアーチ５０が、正面視で上に凸となるように湾曲形成されており、前記ルーフアーチ５０の曲率は、前記ルーフパネル４０の曲率よりも大きいことを特徴とする。
したがって、車両上部構造１は、簡易な構成で、ルーフパネル４０及びルーフアーチ５０間の隙間を好適に設定することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変形可能である。

１ 車両上部構造
１０ ルーフサイドレール
４０ ルーフパネル
５０ ルーフアーチ
Ｂ ブレーズ
Ｓ シーラ

Claims (2)

1. 前後方向に延設される左右一対のルーフサイドレールと、
   左右一対の前記ルーフサイドレール間に設けられるルーフパネルと、
   左右方向に延設されて前記ルーフパネルの下面に設けられるルーフアーチと、
   を備える車体上部構造であって、
   左右一対の前記ルーフサイドレール及び前記ルーフパネルは、ブレーズ接合によって互いに固定されており、
   前記ルーフパネル及び前記ルーフアーチは、シーラを用いた接着によって互いに固定されており、
   前記ルーフパネル及び前記ルーフアーチ間において前記シーラが設けられる隙間に関して、当該ルーフアーチの左右方向中央部の前記隙間よりも前記ルーフサイドレール側の前記隙間の方が大きい
   ことを特徴とする車両上部構造。
2. 前記ルーフパネル及び前記ルーフアーチは、正面視で上に凸となるように湾曲形成されており、
   前記ルーフアーチの曲率は、前記ルーフパネルの曲率よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両上部構造。

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