(57)【要約】    【課題】  重量の増加を極力少なくして、なお作用する圧力に対す剛性を確保することのできるルーフパネルを提供することである。    【解決手段】  車両１のルーフ１１の開口部１１ａに装着可能となり、ルーフ１１の外表面１１ｂと同一面の位置になる外側パネル部５１と、車両上下方向に空間部５５をもって外側パネル部５１の下方に配置される内側パネル部５２と、を有する樹脂製のパネル体５を備えるルーフパネル１０であって、空間部５５の車両上下方向の幅を、車両前側で後側より大きく構成した。【選択図】  図１
2010167922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のルーフの開口部に装着可能となり、前記ルーフの外表面と同一面の位置になる外側パネル部と、車両上下方向に空間部をもって前記外側パネル部の下方に配置される内側パネル部と、を有する樹脂製のパネル体を備えるルーフパネルであって、
前記空間部の車両上下方向の幅を、車両前側を後側より大きくしたルーフパネル。
【請求項２】
前記内側パネル部の厚さを前記外側パネル部の厚さより薄くして構成したことを特徴とする請求項１に記載のルーフパネル。
【請求項３】
前記パネル体を樹脂材料で均一な組成になるように構成し、前記パネル部の縁部に前記パネル部と異なる樹脂材料による補強枠を配置し、前記補強枠にシールを支持する鋼板製の支持枠を取付けたことを特徴とする請求項１乃至３の少なくともいずれか一項に記載のルーフパネル。
【請求項４】
前記空間部に配置されるリブを有することを特徴とする請求項１乃至３の少なくともいずれか一項に記載のルーフパネル。
【請求項５】
前記リブによって前記内側パネル部と前記外側パネル部を連結することを特徴とする請求項４に記載のルーフパネル。
【請求項６】
前記リブの前記内側パネル部及び前記外側パネル部の少なくともいずれか一方に連結部分の前記リブの厚さが増すＲ部を有することを特徴とする請求項５に記載のルーフパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
車両のルーフ開口部に装着されるルーフパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のルーフに装着されるルーフパネルは軽量化のために、樹脂材料によって成形されたパネル体を利用したものがある。
【０００３】
このような従来のルーフパネルで、車両のルーフと同一面となるように配置される樹脂製のパネル体は、車外側になる外側パネル部と車室側となる内側パネル部で構成されている。外側パネル部と内側パネル部の間に車両の上下方向に一定の空間部を設け、更に空間部内に補強用のリブを配置した構成にしている。（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１４２１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ルーフパネルには、車両の走行中に、空気の流れによって生じる圧力が作用し、ルーフパネルの部位によって異なる圧力の分布となる。即ち、ルーフパネルの前側部分では後側部分より大きい圧力（負圧）が車両の上方に向けて生じる。
【０００６】
特許文献１に示され構成のルーフパネルでは、一様の厚さのパネル体をリブで補強している。大きな圧力が作用する部分にリブを多く設けて必要なルーフパネルの剛性を増す方法が提案されている。しかしながら、この構成では、外側パネル部と内側パネル部の間の空間部に配置されるリブが多く必要となり、重量の増加を招く問題がある。
【０００７】
本発明の課題は上記問題点に鑑み、重量の増加を極力少なくして、なお作用する圧力に対する剛性を確保することのできるルーフパネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、車両のルーフの開口部に装着可能となり、前記ルーフの外表面と同一面の位置になる外側パネル部と、車両上下方向に空間部をもって前記外側パネル部の下方に配置される内側パネル部と、を有する樹脂製のパネル体を備えるルーフパネルであって、前記空間部の車両上下方向の幅を、車両前側で後側より大きくした。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に加えて、前記内側パネル部の厚さを前記外側パネル部の厚さより薄くして構成した。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に加えて、前記パネル体を樹脂材料で均一な組成になるように構成し、前記パネル部の縁部に前記パネル部と異なる樹脂材料による補強枠を配置し、前記補強枠にシールを支持する鋼板製の支持枠を取付けた。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に加えて、前記空間部に配置されるリブを有する構成にした。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に加えて、前記リブによって前記内側パネル部と前記外側パネル部を連結する構成にした。
【００１３】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に加えて、前記リブの前記内側パネル部及び前記外側パネル部の少なくともいずれか一方に連結部分の前記リブの厚さが増すＲ部を有する構成にした。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明では、ルーフパネルのパネル体は、大きい圧力（負圧）が生じる前側部分では、車両上下方向で空間部の上下幅が大きくなっているため、圧力に対する剛性が大きい。一方、小さい圧力が作用する後側部分では空間部の上下幅は前側部分より小さく、剛性も小さくなる。このように、パネル体は、各部分で異なる圧力に対応した剛性を備える構成となっているために、パネル体の特定の部位に応力が集中して発生することは少なくなる。各部の剛性を変えるためには、空間部の上下幅を変える構成のために重量の増加を最小限に抑えることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、車外の表面を有する外側パネル部を、車室内側となる内側パネル部より厚くして、圧力以外に積雪の重量など外側パネル部に作用する外力にも対応する剛性を確保できる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、部分によって厚さが変わるパネル体を、軽量で成形の容易な樹脂製とする一方、防水のためのシールを支持する支持枠を鋼板製とするために、パネル体及びその補強枠の熱膨張のシールに与える影響を回避できる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、圧力または外力が作用したときにも空間部の形状がリブによって維持され、パネル体の剛性が確保される。このために、内側パネルの厚さを薄く構成して軽量化ができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、内側パネル部と外側パネル部をリブで連結するので、薄いリブで空間部の形状の維持の効果が得られる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、リブと内側パネル部、外側パネル部との連結部にＲ部を付けて、連結部への応力の集中を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に関わる第１の実施形態のルーフパネルを備える車両の側面図である。
【図２】本発明に関わる第１の実施形態のルーフパネルを備える車両ルーフの平面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ―ＩＩＩでの断面図である。
【図４】図３におけるＩＶ部分の拡大図である。
【図５】図２におけるＶ―Ｖでの断面図である。
【図６】本発明に関わる第２の実施形態のルーフパネルを備える車両ルーフの平面図である。
【図７】図６におけるＶＩＩ―ＶＩＩでの断面図である。
【図８】図６におけるＶＩＩＩ―ＶＩＩＩでの断面図である。
【図９】本発明に関わる第３の実施形態のルーフパネルを備える車両ルーフの平面図である。
【図１０】図９におけるＸ―Ｘでの断面図である。
【図１１】図９におけるＸＩ―ＸＩでの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２２】
図１は、車両１を側面図で示し、また車両１の走行中にルーフ１１の上方を流れる空気の流れを、流れ線Ａで示している。ルーフ１１の前側部では流速が速く、負圧力Ｆが大きく生じる。ここで、図１における二点鎖線は、模式的な圧力分布を示す。
【００２３】
更に、図２はルーフ１１の平面図を示す。図１及び図２に示されるように、ルーフ１１には車室１５を車外に開放できる開口部１１ａが設けられている。開口部１１ａには、図示しない開閉装置によって開口部１１ａを開閉可能となるルーフパネル１０が装着される。ルーフパネル１０は開口部１１ａを気密に閉じることができる構造である。ルーフパネル１０が閉じて車両１の走行中に、ルーフ１上の空気圧が車室１５内の空気圧より低下することによって、ルーフパネル１０には、図１に矢印Ｂで示される上方に向けた圧力が作用する。矢印Ｂで示される圧力は、ルーフパネル１０の前側部分では後側部分より大きく、ルーフパネル１０の部位によって異なる分布となる。
【００２４】
図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ部分でのルーフパネル１０の断面図で、図４は、図３のＩＶ部分の拡大図である。また、図５は、図１におけるＶ-Ｖ部分でのルーフパネル１０の断面図である。
【００２５】
図３及び図４に示されるように、ルーフパネル１０は、ルーフパネル１０を主体的に構成するパネル体５を備える。パネル体５は車外側に配置される外側パネル部５１と車室側に配置される内側パネル部５２を有する。図４に示されるように、ルーフパネル１０が開口部１１ａを閉じた状態で、外側パネル部５１の外表面５１ａは、ルーフ１１の外表面１１ｂと同一平面内に配置されて、車両１０の滑らかなルーフ面を形成する。
【００２６】
外側パネル部５１と内側パネル部５２との間には空間部５５が設けられている。空間部５５は、車両前後方向の前端が前端壁５３で、後端が後端壁５４で、更に図５に示されるように側端が側壁５６で、外側パネル部５１と内側パネル部５２が連結され、閉じた空間に形成されている。
【００２７】
図３、図４及び図５に示されるように、外側パネル部５１には、前端壁５３より前方へ、また後端壁５４より後方へ、更に両側の側壁５６より側方へと延びる庇部５１ｂが形成されている。庇部５１ｂの下面、前端壁５３の前面及び内側パネル部５２の前端下面を覆うように補強枠６がパネル体５に密着して成形されている。パネル体５および補強枠６は、ともに樹脂材料で成形され、互いの接続性が優れる。
【００２８】
閉じた空間部５５を有するパネル体５は、通常樹脂材料のガスインジェクション工法などを利用して作製され、接着剤または溶着などによる接合部分がなく、一体成形で得られる均一な組織を有する。パネル体５には、外側パネル部５１の外表面５１ａの光沢のある滑らかな外観品質を実現できる樹脂材料が選ばれ、補強枠６には強化目的としてガラス繊維等を含浸させた樹脂材料が選ばれる。
【００２９】
補強枠６には、複数個所に下方に延びる突起部６１が形成されている。突起６１が貫通する穴７２を備えた鋼板製の支持枠７が、庇部５１ｂの下側に補強枠６を挟むように配置されて、パネル体５の全周に亘って取付けられている。突起６１に係止する抜け止め９で、支持枠７はルーフパネル１０に保持されている。支持枠７の全外周には、シール８が、庇部５１ｂの外周より部分的に張出すように取り付けられる。
【００３０】
図４に示されるように、シール８は開口部１１ａの端面と当接して、ルーフパネル１０が開口部１１ａを気密に閉じることができる。突起６１の径に対して穴７２の内径は大きく、互いの間に隙間を有する。温度変化によって、鋼板の支持枠７と樹脂製のパネル体５及び補強枠６の膨張または収縮量の差は吸収され、シール８の開口部１１ａとの気密性が保たれる構成となっている。支持枠７には、車両幅方向の左右部分に、図示しないが、開閉装置のルーフパネル支持部品が取付けられ、開閉装置を介してルーフパネル１０が車両１に支持され構成となっている。
【００３１】
前述のように、ルーフパネル１０の前側部分では上下方向（パネル体５を剥離させる方向）に大きな圧力が、後側部分では上下方向に前側部分より小さい圧力が作用する。一方、パネル体５の空間部５５の上下幅は、図３に示されるように前側のＣ部分では大きく、後側のＤ部分より小さくしている。即ち、空間部５５の上下幅の大きい前側ではルーフパネル１０の剛性が大きく、後側では前側より剛性が小さい。このように、ルーフパネル１０の剛性の分布を、作用する圧力の分布に対応するようにしている。この構成によって、ルーフパネル１０に部分的に高い応力が集中して発生するのを回避でき、最小限の材料で効率的に軽量化ができる構成となっている。
【００３２】
内側パネル部５２には部分的に、空間部５５側に凸形状になるようにリブ５７が形成され、圧力の作用時にも空間部５５の形状を維持してルーフパネル１０の剛性を確保する。外側パネル部５１は、滑らかな外観とともに、積雪などで作用する外力にも対応する強度を確保するための所定の厚さとなっている。一方、内側パネル部５２は、リブ５７で剛性を高めることによって、厚さを外側パネル部５１より薄く構成して軽量化により寄与する。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施形態を、図６、図７及び図８に基づいて説明する。尚、以下の第２及び第３の実施形態に関する図中で特に説明に用いない部位に対して、第１の実施形態と対応する構成と同一の付番を付与する。
【００３４】
ルーフパネル１１０では、パネル体１０５の外側パネル部１５１と内側パネル部１５２を連結する複数のリブ１５４が車両１の前後方向に延びて形成されている。パネル体１０５は、第１の実施例のパネル体５の前端壁５３および後端壁５６に相当する壁部を備えていない。そして、挿入型を利用した成形工法を用いることで空間部１５５が形成でき、パネル体５を均質な組成の一体成形を可能にしている。図８に示されるように、外側パネル部１５１及び内側パネル部１５２とリブ１５４の連結部にはリブ１５４の厚みが大きくするように形成されたＲ部が付けられている。Ｒ部によって連結部での応力集中を防ぐことができる。
【００３５】
本発明の第３の実施形態を、図９、図１０及び図１１に示す。
【００３６】
ルーフパネル２１０では、パネル体２０５の外側パネル部２５１と内側パネル部２５２を連結する複数のリブ２５４が車両１の幅方向に延びて形成されている。図１１に示されるように、第１の実施例のパネル体５の側壁５６(図５)に相当する壁部を備えない。そして、挿入型を利用した成形工法を用いることで空間部２５５が形成でき、パネル体５の均質な組成での一体成形を可能にしている。尚、第２の実施形態の構成と同様に、外側パネル部２５１及び内側パネル部２５２とリブ２５４の連結部でリブ２５４の厚みが大きくするように形成されたＲ部が付けられている。Ｒ部によって連結部での応力集中を防ぐことができる構成となっている。
【００３７】
以上のように、第１、第２及び第３の実施形態に示される、ルーフパネル１０、１１０、２１０では、パネル体５、１０５、２０５内の空間部５５、１５５、２５５の上下幅を車両１の前後方向で変化させて、作用する圧力分布に対応した各部分の剛性を実現する構成となっている。従って重量の増加を最小に抑えて必要な剛性を確保できる。
【００３８】
上記第１、第２及び第３の実施形態において、ガスインジェクション工法や成形工法などを利用して作製され、接着剤または溶着などによる接合部分がなく、一体成形で得られる均一な組織を有する構造であることが望ましいが、例えば接着剤もしくは溶着などによる接合にて一体形状としてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１                    車両
５、１０５、２０５    パネル体
６                    補強枠
７                    支持枠
８                    シール
１０、１１０、２１０  ルーフパネル
５１、１５１、２５１  外側パネル
５２、１５２、２５２  内側パネル
５５、１５５、２５５  空間部
【図１】
2010167922.tif 000003
【図２】
2010167922.tif 000004
【図３】
2010167922.tif 000005
【図４】
2010167922.tif 000006
【図５】
2010167922.tif 000007
【図６】
2010167922.tif 000008
【図７】
2010167922.tif 000009
【図８】
2010167922.tif 000010
【図９】
2010167922.tif 000011
【図１０】
2010167922.tif 000012
【図１１】
2010167922.tif 000013