JP7294241B2 - 車両用ルーフ構造 - Google Patents

Description

本発明は、ルーフパネルを接着する車両用ルーフ構造に関する。

車両の天面を構成するルーフパネルの車両幅方向外側の両端のフランジ部をルーフサイドメンバに溶接する場合、スポット溶接の打痕をルーフモールで隠して見栄えを良くするため、ルーフパネルとルーフサイドメンバとの接合部を下方へ向かって凹んだ溝形状とした車両用ルーフ構造が知られている。このような溝形状の側壁として、ルーフパネルの本体部とフランジ部との間に略鉛直方向に延びる傾斜部が設けられている車両用ルーフ構造が特許文献１に開示されている。

特開平１１－２９０６７号公報

ルーフパネルを溶接せず、ルーフサイドメンバ及び後述するヘッダレインフォースメントの上に接着剤で接着する場合、ルーフパネルとルーフサイドメンバとの接合部を下方へ向かって凹んだ溝形状とすることにより、ルーフパネルのフランジ部から車両幅方向外側へはみ出た接着剤をルーフモールで隠して見栄えを良くすることができる。このような溝形状の側壁として、ルーフパネルの本体部とフランジ部との間に略鉛直方向に延びるＲＰ傾斜部を設ける場合、ルーフパネルの内面に沿って車両幅方向に延びるヘッダレインフォースメントにもＲＰ傾斜部に平行なＨＲ傾斜部が設けられ、ＲＰ傾斜部とＨＲ傾斜部が接着剤で接着されることになる。このような車両用ルーフ構造では、ルーフパネル及びヘッダレインフォースメントの寸法公差等の要因により、ＲＰ傾斜部とＨＲ傾斜部との間隙の距離が大きくなり過ぎてＲＰ傾斜部とＨＲ傾斜部とを接着する接着面の品質に影響が出たり、ルーフパネルを組み付けしづらくなったりすることがある。

そこで、本発明は、ルーフパネルの組み付け性を向上すると共に、ヘッダレインフォースメントのＨＲ傾斜部とルーフパネルのＲＰ傾斜部とを接着する接着面の接着品質を確保することを目的とする。

本発明に係る車両用ルーフ構造は、車両のルーフにおいて車両幅方向外側の両端に配置され、前後方向に延びるルーフサイドメンバと、車両幅方向に延びて左右の前記ルーフサイドメンバに接続するヘッダレインフォースメントと、前記ヘッダレインフォースメントの上に接着剤で接着されるルーフパネルと、を備える車両用ルーフ構造であって、前記ヘッダレインフォースメントは、車両幅方向に延びるＨＲ本体部と、前記ＨＲ本体部の車両幅方向外側の端部から車両幅方向外側に向かうほど下方に向かって傾斜するＨＲ傾斜部と、前記ＨＲ傾斜部の車両幅方向外側の端部から車両幅方向外側へ向かって延びて、前記ルーフサイドメンバの上に重ね合わされて前記ルーフサイドメンバに接続するＨＲフランジ部と、を備え、前記ルーフパネルは、前記車両の天面を構成するＲＰ本体部と、前記ＲＰ本体部の車両幅方向外側の端部から車両幅方向外側に向かうほど下方に向かって傾斜して、前記ＨＲ傾斜部の上に重ね合わされて接着されたＲＰ傾斜部と、前記ＲＰ傾斜部の車両幅方向外側の端部から車両幅方向外側へ向かって延びて、前記ＨＲフランジ部の上に重ね合わされたＲＰフランジ部と、を備え、前記ＲＰ傾斜部は前記ＨＲ傾斜部と平行に配置されており、前記ＨＲ傾斜部と水平面とのなす角度及び前記ＲＰ傾斜部と前記水平面とのなす角度は、いずれも６５度以下であることを特徴とする。

本発明は、ルーフパネルのＲＰ傾斜部はヘッダレインフォースメントのＨＲ傾斜部と平行に配置され、ＨＲ傾斜部と水平面とのなす角度及びＲＰ傾斜部と水平面とのなす角度を、いずれも６５度以下とすることにより、ＨＲ傾斜部及びＲＰ傾斜部の車両幅方向の位置のばらつきが小さくなり、ＨＲ傾斜部とＲＰ傾斜部との間隙の距離を管理し易くなるため、ルーフパネルの組み付け性を向上すると共に、ＨＲ傾斜部とＲＰ傾斜部とを接着する接着面の良好な接着品質を確保することができる。

本開示の実施形態の車両用ルーフ構造のヘッダレインフォースメント及びルーフサイドメンバの上面図である。 本実施形態の車両用ルーフ構造の上面図である。 図２におけるＡ－Ａ線断面図である。 図２におけるＢ－Ｂ線断面図である。 図２におけるＣ－Ｃ線断面図である。 比較例１の車両用ルーフ構造の断面図である。 本発明の実施例２の車両用ルーフ構造の断面図である。

以下、図面を参照しながら、実施形態の車両用ルーフ構造１０について説明する。以下説明する各図に示す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＲＨは、車両の前方向（進行方向）、上方向、右方向をそれぞれ示している。また、各矢印ＦＲ、ＵＰ、ＲＨの反対方向は、それぞれ車両後方向、下方向、左方向を示す。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

図１に示すように、車両用ルーフ構造１０は、車両のルーフにおいて車両幅方向外側の両端に配置され、前後方向に延びるルーフサイドメンバ１と、車両幅方向に延びて左右のルーフサイドメンバ１に接続する複数のヘッダレインフォースメント２とを備える。更に車両用ルーフ構造１０は、図２に示すように、ルーフサイドメンバ１及びヘッダレインフォースメント２の上に接着剤３で接着されるルーフパネル４を備える。接着剤３は、図１のハッチング部分で示すように、ヘッダレインフォースメント２及びルーフサイドメンバ１の上に塗布される。そして、このように塗布された接着剤３の上に、図２に示すようにルーフパネル４を載せることによって、ルーフパネル４が接着される。

図３に示すように、ヘッダレインフォースメント２は、車両幅方向に延びるＨＲ本体部２１と、ＨＲ本体部２１の車両幅方向外側の端部から車両幅方向外側に向かうほど下方に向かって傾斜するＨＲ傾斜部２２と、ＨＲ傾斜部２２の車両幅方向外側の端部から車両幅方向外側に向かって延びて、ルーフサイドメンバ１の上に重ね合わされるＨＲフランジ部２３とを備える。ルーフサイドメンバ１及びヘッダレインフォースメント２は、いずれも鉄やアルミニウムなどの金属製である。そして、ヘッダレインフォースメント２はＨＲフランジ部２３でルーフサイドメンバ１に溶接で接続される。

図３及び図４に示すように、ルーフパネル４は、車両の天面を構成するＲＰ本体部４１と、ＲＰ本体部４１の車両幅方向外側の端部から車両幅方向外側に向かうほど下方に向かって傾斜するＲＰ傾斜部４２と、ＲＰ傾斜部４２の車両幅方向外側の端部から車両幅方向外側に向かって延びるＲＰフランジ部４３とを備える。

そして、ルーフパネル４の後端部では、図３及び図５に示すように、ＲＰ本体部４１がヘッダレインフォースメント２のＨＲ本体部２１の上に重ね合わされて接着剤３で接着される。そして、図３に示すように、ＲＰ傾斜部４２はヘッダレインフォースメント２のＨＲ傾斜部２２の上に重ね合わされて接着剤３で接着され、ＲＰフランジ部４３はヘッダレインフォースメント２のＨＲフランジ部２３の上に重ね合わされて接着剤３で接着される。

また、ルーフパネル４の前端部及び後端部を除いて、ルーフパネル４の車両幅方向外側の端部では、ヘッダレインフォースメント２が配置された位置ではＲＰフランジ部４３がＨＲフランジ部２３の上に重ね合わされて接着剤３で接着され、ヘッダレインフォースメント２が配置されていない位置では、図４に示すように、ヘッダレインフォースメント２を介さずに、ＲＰフランジ部４３がルーフサイドメンバ１の上に重ね合わされて接着剤３で接着される。

図３及び図４に示すように、ＲＰフランジ部４３の上には、ルーフモール５が取り付けられ、ルーフパネル４のＲＰ傾斜部４２及びＲＰフランジ部４３を覆う。このようにルーフモール５が取り付けられることによって、ＲＰフランジ部４３の車両幅方向外側の端部からはみ出た接着剤３を隠して、見栄えを良くすることができる。

図３に示すように、ルーフパネル４の後端部では、ＲＰ傾斜部４２はＨＲ傾斜部２２と平行に配置されており、ＨＲ傾斜部２２と水平面とのなす角度は５０度であり、ＲＰ傾斜部４２と水平面とのなす角度も５０度である。

ＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２の車両幅方向の傾斜と比較して、ＨＲ本体部２１、ＨＲフランジ部２３、ＲＰ本体部４１及びＲＰフランジ部４３の車両幅方向の傾斜は、水平面に近いため、車両用ルーフ構造１０では、ＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２の車両幅方向の位置のばらつきが特に問題となる。ＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２の車両幅方向の位置のばらつきによって、ＨＲ傾斜部２２とＲＰ傾斜部４２との距離が近すぎると、ルーフパネル４を組み付けて接着する際に組み付けしづらくなるという問題が生じる。逆にＨＲ傾斜部２２とＲＰ傾斜部４２との車両幅方向の距離が遠すぎると、両者の接着面の間隙が大きくなり過ぎて、良好な接着品質を確保できなくなるという問題が生じる。そして、車両用ルーフ構造１０は、ＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２の車両幅方向の位置のばらつきを抑制できれば、ルーフパネル４を組み付けて接着する際に上から押圧するため、ヘッダレインフォースメント２とルーフパネル４との上下方向の間隙を大きくなり過ぎないように調整して、良好な接着品質を確保できる。

ルーフパネル４の下面には、下方に向かって突出する不図示の位置決めピンが設けられており、ルーフパネル４をヘッダレインフォースメント２に組み付けて接着する際には、位置決めピンがヘッダレインフォースメント２に形成された穴に挿入されることによって、ルーフパネル４の位置決めが行われる。そして、ルーフパネル４の組み付け位置の車両幅方向のばらつきが生じると、ＲＰ傾斜部４２の車両幅方向の位置にもばらつきが生じることになる。更に、ヘッダレインフォースメント２及びルーフパネル４の寸法公差により、ＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２の位置のばらつきが生じうる。したがって、ヘッダレインフォースメント２及びルーフパネル４の寸法公差と、ルーフパネル４の組み付け位置のばらつきから、ＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２の位置のばらつきが生じうる。

ここで、ＨＲ傾斜部２２と水平面とのなす角度及びＲＰ傾斜部４２と水平面とのなす角度を小さくすることによって、ＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２の車両幅方向の位置のばらつきが小さくなり、ＨＲ傾斜部２２とＲＰ傾斜部４２との間隙の距離を管理し易くなる原理について、図６に示す比較例１の車両用ルーフ構造２０と、図７に示す本発明の実施例２の車両用ルーフ構造３０を用いて説明する。

比較例１の車両用ルーフ構造２０は、ＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２が水平面に対して垂直である点を除き、本実施形態の車両用ルーフ構造１０と同一の構成を有している。そのため、本実施形態の車両用ルーフ構造１０と同一の構成には、図６に同一の符号を付して説明を省略する。本発明の実施例２の車両用ルーフ構造３０は、ＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２と水平面とのなす角度θが６５度である点を除き、図１～図５に示す車両用ルーフ構造１０と同一の構成を有している。そのため、車両用ルーフ構造１０と同一の構成には、図７に同一の符号を付して説明を省略する。図６及び図７は、図３と同様に、ルーフパネル４の後端部におけるヘッダレインフォースメント２及びルーフパネル４の断面を示している。

比較例１の車両用ルーフ構造２０及び本発明の実施例２の車両用ルーフ構造３０は、ヘッダレインフォースメント２及びルーフパネル４の寸法公差により、ＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２の位置について、図６の矢印Ｄ１又は図７の矢印Ｄ２に示すように、いずれもＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２に垂直な方向に±１ｍｍの製品ばらつきが生じるものとする。すなわち、比較例１の車両用ルーフ構造２０では、ヘッダレインフォースメント２及びルーフパネル４の寸法公差により生じるＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２の車両幅方向の位置のばらつきは、±１ｍｍとなる。これに対して、本発明の実施例２の車両用ルーフ構造３０では、ｓｉｎ６５°＝０．９０６であるから、ヘッダレインフォースメント２及びルーフパネル４の寸法公差により生じるＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２の車両幅方向の位置のばらつきは、±０．９０６ｍｍとなる。そのため、本発明の実施例２の車両用ルーフ構造３０は、比較例１の車両用ルーフ構造２０と比較して、ヘッダレインフォースメント２及びルーフパネル４の寸法公差により生じるＨＲ傾斜部２２及びやＲＰ傾斜部４２の車両幅方向の位置のばらつきが小さくなり、ＨＲ傾斜部２２とＲＰ傾斜部４２との間隙の距離を管理し易くなる。

ヘッダレインフォースメント２及びルーフパネル４の寸法公差により生じるＨＲ傾斜部２２及びやＲＰ傾斜部４２の車両幅方向の位置のばらつきは、図７に示す角度θが６５度よりも小さければ、更に小さくなる。例えば、図７に示す角度θが図３と同様に５０度であれば、ｓｉｎ５０°＝０．７６６であるから、ヘッダレインフォースメント２及びルーフパネル４の寸法公差により生じるＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２の車両幅方向の位置のばらつきは、±０．７６６ｍｍとなる。そのため、図７に示す角度θが５０度の場合、ＨＲ傾斜部２２とＲＰ傾斜部４２との間隙の距離を更に管理し易くなる。

本実施形態の車両用ルーフ構造１０では、ヘッダレインフォースメント２及びルーフパネル４の寸法公差により生じるＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２の車両幅方向の位置のばらつきと、ルーフパネル４の組み付け位置についての車両幅方向のばらつきから、ＨＲ傾斜部２２とＲＰ傾斜部４２が干渉せず間隙を確保できるように、ＨＲ本体部２１及びＲＰ本体部４１の車両幅方向の寸法を定める。ルーフパネル４の組み付け位置についての車両幅方向のばらつきは、位置決めピンがルーフパネル４に固定される車両幅方向の位置のばらつきと、位置決めピンと穴とのクリアランスのばらつきによって計算できる。そして、このように定めたＨＲ本体部２１及びＲＰ本体部４１の車両幅方向の寸法と、ヘッダレインフォースメント２及びルーフパネル４の寸法公差と、ルーフパネル４の組み付け位置についての車両幅方向のばらつきから、ＨＲ傾斜部２２とＲＰ傾斜部４２との間隙の距離の最大値が算出される。その最大値がＨＲ傾斜部２２とＲＰ傾斜部４２とを接着する接着面の品質に影響が出ない範囲内とするためには、ＨＲ傾斜部２２と水平面とのなす角度及びＲＰ傾斜部４２と水平面とのなす角度を６５度以下とする必要がある。本実施形態の車両用ルーフ構造１０では、構造上、この角度を６５度よりも更に小さくすることが可能であるため、ＨＲ傾斜部２２と水平面とのなす角度及びＲＰ傾斜部４２と水平面とのなす角度を５０度としている。

このように本実施形態の車両用ルーフ構造１０では、ＲＰ傾斜部４２はＨＲ傾斜部２２と平行に配置されており、ＨＲ傾斜部２２と水平面とのなす角度及びＲＰ傾斜部４２と水平面とのなす角度は、いずれも６５度以下とすることにより、比較例１の車両用ルーフ構造２０と比較して、ＨＲ傾斜部２２及びＲＰ傾斜部４２の車両幅方向の位置のばらつきが小さくなり、ＨＲ傾斜部２２とＲＰ傾斜部４２との間隙の距離を管理し易くなる。そのため、車両用ルーフ構造１０では、ルーフパネル４の組み付け性を向上すると共に、ＨＲ傾斜部２２とＲＰ傾斜部４２とを接着する接着面の良好な接着品質を確保することができる。

＜実施形態の補足＞
本開示の車両用ルーフ構造は、上述した形態に限定されず、本開示の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。例えば、ＲＰ傾斜部がＨＲ傾斜部と平行に配置されていれば、ＨＲ傾斜部と水平面とのなす角度及びＲＰ傾斜部と水平面とのなす角度は、６５度以下の他の角度であってもよい。また、ルーフパネルの後端部以外の位置で、ヘッダレインフォースメントのＨＲ傾斜部とルーフパネルのＲＰ傾斜部が接着されていてもよい。

１ ルーフサイドメンバ、２ ヘッダレインフォースメント、３ 接着剤、４ ルーフパネル、５ ルーフモール、１０，２０，３０ 車両用ルーフ構造、２１ ＨＲ本体部、２２ ＨＲ傾斜部、２３ ＨＲフランジ部、４１ ＲＰ本体部、４２ ＲＰ傾斜部、４３ ＲＰフランジ部。

Claims (1)

1. 車両のルーフにおいて車両幅方向外側の両端に配置され、前後方向に延びるルーフサイドメンバと、
   車両幅方向に延びて左右の前記ルーフサイドメンバに接続するヘッダレインフォースメントと、
   前記ヘッダレインフォースメントの上に接着剤で接着されるルーフパネルと、を備える車両用ルーフ構造であって、
   前記ヘッダレインフォースメントは、
   車両幅方向に延びるＨＲ本体部と、
   前記ＨＲ本体部の車両幅方向外側の端部から車両幅方向外側に向かうほど下方に向かって傾斜するＨＲ傾斜部と、
   前記ＨＲ傾斜部の車両幅方向外側の端部から車両幅方向外側へ向かって延びて、前記ルーフサイドメンバの上に重ね合わされて前記ルーフサイドメンバに接続するＨＲフランジ部と、を備え、
   前記ルーフパネルは、
   前記車両の天面を構成するＲＰ本体部と、
   前記ＲＰ本体部の車両幅方向外側の端部から車両幅方向外側に向かうほど下方に向かって傾斜して、前記ＨＲ傾斜部の上に重ね合わされて接着されたＲＰ傾斜部と、
   前記ＲＰ傾斜部の車両幅方向外側の端部から車両幅方向外側へ向かって延びて、前記ＨＲフランジ部の上に重ね合わされたＲＰフランジ部と、を備え、
   前記ＲＰ傾斜部は前記ＨＲ傾斜部と平行に配置されており、前記ＨＲ傾斜部と水平面とのなす角度及び前記ＲＰ傾斜部と前記水平面とのなす角度は、いずれも６５度以下であることを特徴とする車両用ルーフ構造。
   

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