(57)【要約】【課題】金属製の骨格部材と骨格部材よりも比重の軽い軽量材料で構成された外板部材を簡易に組付けることができかつ部材の熱膨張率の違いが組付けに及ぼす影響を抑制することができる車両上部構造を提供する。【解決手段】車両上部構造として、ルーフサイドレール１４（以下、レール１４と称する。）の車両上方側に接合された頭部３４から車両上方側へ向けて延在された軸部３６を備えたボルト３２と、レール１４の車両上方側に接合された内側フランジ部２０Ａが備えられ、軽量材料により構成されレール１４の車両外側を覆うサイドメンバアウタパネル２０と、軽量材料により構成されたルーフパネル１６の車両下方側に取り付けられ、軸部３６の軸方向に沿って伸縮可能に形成された伸縮部４４を含んで構成された調整部材４０と、を備える。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両上部の車幅方向両外側において車両前後方向に延設され車両正面視で閉断面構造を有する金属製のルーフサイドレールと、
前記ルーフサイドレールの上部に接合された頭部と、前記頭部から車両上方側へ向けて延在された軸部と、を備えたボルトを含んで構成された組付部材と、
前記ルーフサイドレールの上部又は前記組付部材に下面が接着されると共に貫通形成された孔部に前記ボルトの前記軸部が車両下方側から挿入された内側フランジ部と、前記内側フランジ部の車幅方向外側端部から車両上方側へ延在された縦壁部と、前記縦壁部の上端から前記ルーフサイドレールの車両外側を覆うように車両下方側へ向けて延在された外板部と、が備えられ前記ルーフサイドレールを構成する金属よりも比重の軽い軽量材料により構成されたサイドメンバアウタパネルと、
車両上部で左右の前記ルーフサイドレールに跨って配設されると共に車幅方向端部が前記縦壁部に当接され、前記ルーフサイドレールを構成する金属よりも比重の軽い軽量材料により構成されたルーフパネルと、
前記ルーフパネルの車幅方向両外側かつ車両下方側に上端が取り付けられると共に前記内側フランジ部又は前記組付部材に下面が接着され、略中心部に形成され下端側から前記軸部が挿入された挿入孔と、軸方向の略中間部に前記軸部の軸方向に沿って伸縮可能に形成された伸縮部と、を含んで構成された樹脂製の調整機構と、
を備えた車両上部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両上部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、車両のルーフフレーム骨格の車両上方側に接着層を介してルーフ外板を載置し、ルーフ外板のルーフフレーム骨格の端部よりも車両外側に突出する部分をルーフフレーム骨格側へ向けて折り曲げて密接させたルーフ外板付きのルーフフレーム骨格が開示されている。ルーフフレーム骨格は、車両のサイド骨格に取り付けられて車両上部構造を構成している。これにより、金属製の部材による車両上部構造を構成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１３２１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ルーフパネル等の外板部材が、ルーフサイドレール等の骨格部材を構成する、例えば、鉄（鋼を含む）よりも比重の軽い樹脂やアルミ合金等のような軽量材料を用いて構成された場合には、外板部材と骨格部材を溶接や溶着等により直接接合することは困難となる。そこで、組付け用のブラケットや補強部材を介して機械的接合により接合することも考えられるが、部品点数が増加すると共に作業工数も増加する。また、軽量材料で構成された外板部材の熱膨張率（線膨張率）と金属製の骨格部材の熱膨張率とは異なるため、外板部材や骨格部材が加熱されたときの熱ひずみに違いが生じる。このため、熱ひずみの違いを考慮した外板部材と骨格部材の組付け位置の位置決めや意匠面を形成する外板部材同士の面合わせ等の調整が別途必要になる。これにより、組付け用のブラケットとは別個に調整用のブラケットが必要になる場合もあるため、更に部品点数が増加すると共に作業工数も増加する。以上のことから、金属製の骨格部材と骨格部材よりも比重の軽い軽量材料で構成された外板部材を簡易に組付けることができかつ部材の熱膨張率の違いが組付けに及ぼす影響を抑制する観点から改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮し、金属製の骨格部材と骨格部材よりも比重の軽い軽量材料で構成された外板部材を簡易に組付けることができかつ部材の熱膨張率の違いが組付けに及ぼす影響を抑制することができる車両上部構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の車両上部構造は、車両上部の車幅方向両外側において車両前後方向に延設され車両正面視で閉断面構造を有する金属製のルーフサイドレールと、前記ルーフサイドレールの上部に接合された頭部と、前記頭部から車両上方側へ向けて延在された軸部と、を備えたボルトを含んで構成された組付部材と、前記ルーフサイドレールの上部又は前記組付部材に下面が接着されると共に貫通形成された孔部に前記ボルトの前記軸部が車両下方側から挿入された内側フランジ部と、前記内側フランジ部の車幅方向外側端部から車両上方側へ延在された縦壁部と、前記縦壁部の上端から前記ルーフサイドレールの車両外側を覆うように車両下方側へ向けて延在された外板部と、が備えられ前記ルーフサイドレールを構成する金属よりも比重の軽い軽量材料により構成されたサイドメンバアウタパネルと、車両上部で左右の前記ルーフサイドレールに跨って配設されると共に車幅方向端部が前記縦壁部に当接され、前記ルーフサイドレールを構成する金属よりも比重の軽い軽量材料により構成されたルーフパネルと、前記ルーフパネルの車幅方向両外側かつ車両下方側に上端が取り付けられると共に前記内側フランジ部又は前記組付部材に下面が接着され、略中心部に形成され下端側から前記軸部が挿入された挿入孔と、軸方向の略中間部に前記軸部の軸方向に沿って伸縮可能に形成された伸縮部と、を含んで構成された樹脂製の調整機構と、を備える。
【０００７】
請求項１に記載の車両上部構造によれば、ルーフサイドレールを構成する金属よりも比重の軽い軽量材料により構成されたサイドメンバアウタパネルは、ルーフサイドレールの上部に接合されたボルトの軸部が内側フランジ部の孔部に挿入されることによりルーフサイドレールに組付けられる。また、軽量材料により構成されたルーフパネルは、ルーフパネルの車幅方向両外側かつ車両下方側に取り付けられた調整機構の挿入孔にボルトの軸部が挿入されることによりルーフサイドレールに組付けられる。このため、軽量材料により構成されたサイドメンバアウタパネル及びルーフパネルと金属製のルーフサイドレールを溶接や溶着等により直接接合することなくボルトを介した機械的接合により接合することができる。また、ルーフサイドレールに接合された組付部材が、サイドメンバアウタパネルの孔部及びルーフパネルに取り付けられた調整機構に挿入されるだけの構成であるため、組付け用のブラケットや補強部材等の部品を増加させることなく簡易に接合することができる。これにより、金属製の骨格部材と軽量材料で構成された外板部材を簡易に組付けることができる。
【０００８】
さらに、請求項１に記載の車両上部構造によれば、ルーフサイドレールを構成する金属よりも比重の軽い軽量材料で構成されたサイドメンバアウタパネル及びルーフパネルは、組付部材を介してルーフサイドレールに組付けられている。このため、溶接や溶着等により直接接合する場合と異なり、部材の熱膨張率の違いに起因する熱ひずみ量の違いを考慮することなく、サイドメンバアウタパネル及びルーフパネルとルーフサイドレールの組付け位置を容易に調整することができる。また、組付け位置を調整するためのブラケット等を用いることなく組付けることができる。これにより、部材の熱膨張率の違いが組付けに及ぼす影響を抑制することができる。
【０００９】
また、請求項１に記載の車両上部構造によれば、ルーフパネルの車幅方向両外側かつ車両下方側に、ボルトの軸部の軸方向に沿って伸縮可能に形成された伸縮部を含んで構成された樹脂製の調整機構が取付けられている。このため、調整機構を伸縮させることにより、例えば、熱ひずみ量の違いにより外板形状にずれが生じた場合であっても、外板部材として意匠面を形成するサイドメンバアウタパネルとルーフパネルとの面合わせを容易に調整することができる。これにより、部材の熱膨張率の違いを考慮することなくサイドメンバアウタパネル及びルーフパネルをルーフサイドレールに組付けることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明に係る車両上部構造は、金属製の骨格部材と骨格部材よりも比重の軽い軽量材料で構成された外板部材を簡易に組付けることができかつ部材の熱膨張率の違いが組付けに及ぼす影響を抑制することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本実施形態に係る車両上部構造を車両上下方向かつ車幅方向に沿って切断した断面図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＣ線矢視部分の拡大断面図である。
【図２Ａ】本実施形態に係る調整機構が圧縮された状態の車両上部構造を車両上下方向かつ車幅方向に沿って切断した断面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＤ線矢視部分の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１Ａ〜図２Ｂを用いて、本発明の実施形態に係る車両上部構造について説明する。以下の図において、矢印ＩＮは車幅方向内側を示し、矢印ＵＰは車両上方側を示している。
【００１３】
図１Ａには、本実施形態に係る車両上部構造を有する車両１０の部分的な構成が車両上下方向かつ車幅方向に沿って切断した断面図によって示されている。車両１０の上部は、車幅方向両外側において車両前後方向に延設された左右一対のルーフサイドレール１４と、左右一対のルーフサイドレール１４に跨って配設されたルーフパネル１６と、ルーフパネル１６の車幅方向両外側にルーフサイドレール１４を車両上方側から覆うように配設された左右一対のサイドメンバアウタパネル２０と、により構成されている。
【００１４】
なお、本実施形態に係る車両上部構造を有する車両１０の構成は左右対称とされているため、以下、図１Ａ〜図２Ｂに示される車両右側の構成について説明し、車両左側の構成についての説明を省略する。
【００１５】
図１Ａに示されるように、車両１０の車両上部の車幅方向両外側において車両前後方向に延在された車両１０の骨格部材である鋼製のルーフサイドレール１４は、レールインナパネル１４Ａと、レールアウタパネル１４Ｂと、を含んで構成されている。
【００１６】
レールインナパネル１４Ａ及びレールアウタパネル１４Ｂは、鋼板をプレス成形することにより形成されている。レールインナパネル１４Ａは、車幅方向かつ車両上下方向に沿って切断した断面が車幅方向外側へ向けて開放された略Ｃ字状に形成されている。レールアウタパネル１４Ｂは、車幅方向かつ車両上下方向に沿って切断した断面が車幅方向内側へ向けて開放された略Ｃ字状に形成されている。
【００１７】
ルーフサイドレール１４は、レールインナパネル１４Ａと後述するボルト３２が接合されたレールアウタパネル１４Ｂの端部同士がプロジェクション溶接等により接合されることにより車両正面視で閉断面構造に形成されている。
【００１８】
ルーフサイドレール１４の閉断面構造の上部かつ車幅方向内側を形成するレールインナパネル１４Ａの端部には、車両前後方向に沿って複数のボルト挿通孔１４Ｃが形成されている。ボルト挿通孔１４Ｃには、ルーフサイドレール１４の閉断面構造の内部を形成する側から組付部材３０を構成するボルト３２が挿入されている。挿入されたボルト３２の頭部３４は、レールインナパネル１４Ａに溶接等により接合されている。
【００１９】
ボルト挿通孔１４Ｃに挿入され、頭部３４から車両上方側へ向けて延在されたボルト３２の軸部３６の外周部には、ねじ部（図示省略）が形成されている。これにより、ねじ部にナットを螺合することが可能とされている。
【００２０】
なお、ここでは、組付部材３０はボルト３２を含んで構成されているとして説明したが、これに限らず、組付部材はボルトとナットを含んで構成されてもよい。
【００２１】
また、ここでは、ボルト３２の軸部３６がボルト挿通孔１４Ｃに挿入された状態で頭部３４がルーフサイドレール１４の上部に接合されているとして説明したが、これに限らず、ボルト挿通孔が形成されていないルーフサイドレールの上部に、その閉断面構造の外側からボルトの頭部が接合されてもよい。
【００２２】
ルーフサイドレール１４の車両上方側かつ車幅方向外側には、ルーフサイドレール１４を車幅方向両外側から覆うようにサイドメンバアウタパネル２０が設けられている。サイドメンバアウタパネル２０は、ルーフサイドレール１４を構成する鋼鉄よりも比重の軽い軽量材料としての樹脂により構成され、車幅方向かつ車両上下方向に切断された断面が、正面視で車幅方向内側かつ車両下方側に開放された略ハット状に形成されている。また、サイドメンバアウタパネル２０は、車両１０の天井部の意匠面を構成する後述するルーフパネル１６の車幅方向両外側に設けられて車両１０の両側部の意匠面を構成している。
【００２３】
サイドメンバアウタパネル２０の車幅方向内側の端部には、ルーフサイドレール１４の上部に沿って車幅方向外側へ向けて延在された内側フランジ部２０Ａが形成されている。内側フランジ部２０Ａのルーフサイドレール１４に接合されたボルト３２に対応する位置には、孔部２２が貫通形成されている。
【００２４】
サイドメンバアウタパネル２０は、孔部２２の車両下方側からボルト３２が挿入された状態で、内側フランジ部２０Ａの下面がルーフサイドレール１４の上部に接着されることによりルーフサイドレール１４に固定されている。
【００２５】
サイドメンバアウタパネル２０の内側フランジ部２０Ａの車幅方向外側には、内側フランジ部２０Ａの車幅方向外側端部から車両上方側かつ車幅方向外側へ延在された縦壁部２０Ｂが形成されている。
【００２６】
サイドメンバアウタパネル２０の縦壁部２０Ｂの上端から車両下方側にかけてルーフサイドレール１４の車両外側を覆うように外板部２０Ｃが形成されている。外板部２０Ｃによって、車両１０上部の両側部の意匠面が形成されている。
【００２７】
サイドメンバアウタパネル２０の外板部２０Ｃの車両下方側の端部から車両下方側へ向けて下側フランジ部２０Ｄが形成されている。下側フランジ部２０Ｄの車幅方向内側には、車室内に車幅方向内側からルーフサイドレール１４の外側を覆うように設けられたインナトリム２４の車幅方向外側端部を形成する外側フランジ部２４Ａが設けられている。
【００２８】
サイドメンバアウタパネル２０の下端部は、下側フランジ部２０Ｄと外側フランジ部２４Ａとが重ねあわされた状態で車両下方側からウエザストリップ２６が取り付けられることにより、インナトリム２４に取り付けられている。
【００２９】
車両１０の車両上部において車幅方向両外側の左右一対のルーフサイドレール１４を跨いで車両１０の天井部の意匠面を構成するルーフパネル１６が設けられている。ルーフパネル１６は、ルーフサイドレール１４を構成する鋼鉄よりも比重の軽い軽量材料となる樹脂により構成されている。ルーフパネル１６の車幅方向外側縁部の外縁部１６Ａは、サイドメンバアウタパネル２０の縦壁部２０Ｂに沿った形状となるように車両下方側かつ車幅方向内側へ向けて曲げられている。これにより、外縁部１６Ａは、サイドメンバアウタパネル２０の縦壁部２０Ｂに当接されている。
【００３０】
図１Ｂに示されるように、ルーフパネル１６の車幅方向両外側かつ車両下方側のルーフサイドレール１４に接合されたボルト３２に対応する位置には、調整機構としての樹脂製の調整部材４０の上端部４８が取り付けられている。調整部材４０は、ボルト３２の軸部３６よりも大きな径を有する略円筒状に形成されている。調整部材４０の略中心部には、下端側から軸方向に沿って挿入孔４２が形成されている。
【００３１】
ルーフパネル１６は、調整部材４０の挿入孔４２にボルト３２の軸部３６が挿入されることにより、ルーフサイドレール１４に組付けられている。ボルト３２の軸部３６が挿入された調整部材４０の下面は、内側フランジ部２０Ａの上面に接着されている。
【００３２】
調整部材４０の軸方向の略中間部には、蛇腹状に形成された伸縮部４４が形成されている。このため、調整部材４０は、軸方向に沿って伸縮可能に形成されている。また、挿入孔４２の伸縮部４４よりも車両上方側の部分には、挿入孔４２の径方向内側へ向けて突出された突起部４６が挿入孔４２の周方向に沿って形成されている。突起部４６は、ボルト３２の軸部３６の先端部分を保持できる程度に挿入孔４２の径方向内側へ向けて突出して形成されている。また、下端部５０の内径は、挿入された軸部３６を押圧できる程度にボルト３２の軸部３６の外径と略同一又は外径よりも小さく形成されている。
【００３３】
図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、ボルト３２の軸部３６は、調整部材４０の突起部４６と下端部５０とに保持された状態で挿入孔４２に挿入されている。このため、ルーフサイドレール１４に調整部材４０を介して組付けられたルーフパネル１６は、伸縮部４４が軸部３６の軸方向に沿って伸縮されるためボルト３２の軸部３６の軸方向に沿って移動可能とされている。これにより、例えば、ルーフパネル１６に生じた熱ひずみにより外板形状にずれが生じた場合に、ルーフパネル１６を軸部３６の軸方向に沿って移動させることによって、サイドメンバアウタパネル２０とルーフパネル１６との面合わせを調整することができる。
【００３４】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３５】
本実施形態の車両上部構造によれば、ルーフサイドレール１４を構成する鋼鉄よりも比重の軽い樹脂により構成されたサイドメンバアウタパネル２０は、ルーフサイドレール１４の上部に接合されたボルト３２の軸部３６が内側フランジ部２０Ａの孔部２２に挿入されることによりルーフサイドレール１４に組付けられる。また、樹脂により構成されたルーフパネル１６は、ルーフパネル１６の車幅方向両外側かつ車両下方側に取り付けられた調整部材４０の挿入孔４２にボルト３２の軸部３６が挿入されることによりルーフサイドレール１４に組付けられる。このため、樹脂により構成されたサイドメンバアウタパネル２０及びルーフパネル１６と鋼製のルーフサイドレール１４を溶接や溶着等により直接接合することなくボルト３２を介した機械的接合により簡易に接合することができる。
【００３６】
また、ルーフサイドレール１４に接合された組付部材３０が、サイドメンバアウタパネル２０の孔部２２及びルーフパネル１６に取り付けられた調整部材４０に挿入されるだけの構成であるため、組付け用のブラケットや補強部材等の部品を追加することなく簡易に接合することができる。これにより、鋼製のルーフサイドレール１４と樹脂製のサイドメンバアウタパネル２０及びルーフパネル１６を部品点数の増加を抑制して簡易に組付けることができる。
【００３７】
さらに、本実施形態の車両上部構造によれば、ルーフサイドレール１４を構成する鋼鉄よりも比重の軽い樹脂で構成されたサイドメンバアウタパネル２０及びルーフパネル１６は、組付部材３０を介してルーフサイドレール１４に組付けられている。このため、溶接や溶着等により直接接合する場合と異なり、部材の熱膨張率の違いに起因する熱ひずみ量の違いを考慮することなく、サイドメンバアウタパネル２０及びルーフパネル１６とルーフサイドレール１４の組付け位置を容易に調整することができる。また、組付け位置を調整するためのブラケット等を用いることなく組付けることができる。これにより、部材の熱膨張率の違いが組付けに及ぼす影響を抑制することができる。
【００３８】
また、図１Ｂ及び図２Ｂに示されるように、本実施形態の車両上部構造によれば、ルーフパネル１６の車幅方向両外側かつ車両下方側に、ボルト３２の軸部３６の軸方向に沿って伸縮可能に形成された伸縮部４４を含んで構成された樹脂製の調整部材４０が取り付けられている。このため、調整部材４０を伸縮させることにより、外板部材として意匠面を形成するサイドメンバアウタパネル２０とルーフパネル１６との面合わせを容易に調整することができる。また、例えば、熱ひずみ量の違いにより外板形状にずれが生じた場合であっても、サイドメンバアウタパネル２０とルーフパネル１６との面合わせを容易に調整することができる。これにより、部材の熱膨張率の違いを考慮することなくサイドメンバアウタパネル２０及びルーフパネル１６をルーフサイドレール１４に組付けることができる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態の車両上部構造は、骨格部材である鋼製のルーフサイドレール１４よりも比重の軽い軽量材料である樹脂で構成された外板部材としてのサイドメンバアウタパネル２０とルーフパネル１６を簡易に組付けることができかつ部材の熱膨張率の違いが組付けに及ぼす影響を抑制することができる。
【００４０】
さらに、本実施形態の車両上部構造によれば、サイドメンバアウタパネル２０とルーフパネル１６を部品点数の増加を抑制して組付けることができる。このため、異種材料の部材同士を組付けて車両上部構造を構成する場合に、追加部材等による車両１０全体の重量増加を抑制することができる。
【００４１】
なお、ここでは、サイドメンバアウタパネル２０は、内側フランジ部２０Ａの下面がルーフサイドレール１４の上部に接着されることによりルーフサイドレール１４に固定されているとして説明したが、これに限らず、ルーフサイドレールの上部に接合されたボルトの頭部に接着されてもよい。さらに、ボルトに螺合されたナットにより内側フランジ部の上面側が固定されてもよい。
【００４２】
また、ここでは、調整部材４０の下面は、内側フランジ部２０Ａの上面に接着されているとして説明したが、これに限らず、内側フランジ部を固定するためにボルトに螺合されたナットの上面に接着されてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０   車両
１４   ルーフサイドレール
１６   ルーフパネル
２０   サイドメンバアウタパネル
２０Ａ 内側フランジ部
２０Ｂ 縦壁部
２０Ｃ 外板部
２２   孔部
３０   組付部材
３２   ボルト
３４   頭部
３６   軸部
４０   調整部材（調整機構）
４２   挿入孔
４４   伸縮部
【図１Ａ】
2020011569.tif 000003
【図１Ｂ】
2020011569.tif 000004
【図２Ａ】
2020011569.tif 000005
【図２Ｂ】
2020011569.tif 000006