(57)【要約】【課題】ルーフパネルの強度を高めると共に、車体骨格部材への接着強度を高めた車両用ルーフ構造を得る。【解決手段】ルーフパネル３０の車両幅方向両端部には、車両内側へ折り返されたサイド折返部３４が形成されている。サイド折返部３４には、下向きに凹状の凹部３４Ａと下向きに凸状の凸部３４Ｂ、３４Ｃが形成されている。凸部３４Ｂ、３４Ｃは、車両前後方向に延在され、凸部３４Ｂと凸部３４Ｃの間に凹部３４Ａが形成されている。凸部３４Ｂとルーフパネル本体部３２の間には、外側折返空間Ｒ１が形成されている。凸部３４Ｃとルーフパネル本体部３２の間には、内側折返空間Ｒ２が形成されている。凹部３４Ａと内側フランジ部１８Ｂとの間には、接着空間Ｓ１が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両ルーフの外板を構成するルーフ本体部と、外周端部が前記車両ルーフの内側へ折り返され下向きに凹状の凹部と下向きに凸状で前記ルーフ本体部との間に折返空間を形成する凸部とを有し外部と前記折返空間とを連通させる開口部が形成された折返部と、を含むルーフパネルと、
前記ルーフ本体部の前記外周端部に沿って配置され、前記折返部と接合され、前記凹部との間に接着空間を形成する車体骨格部材と、
前記接着空間及び前記折返空間に充填された接着剤と、
を備えた車両用ルーフ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のルーフパネルと、サイドアウタパネル、フロントヘッダーパネル、リヤヘッダーパネルとの接合部分を含む車両用ルーフ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のルーフパネルとサイドレール等とを接合し固定するための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、ルーフパネルの縁部を下向きに折り曲げ、Ｌ形材を介してサイドアウタパネルと接合する構成が提案されている。しかしながら、特許文献１に記載された接合では、Ｌ形材のＬ字の一方にルーフパネルの縁部を接続させ、他方にルーフサイドレールのフランジ部を接続させるだけなので、補強接合強度が十分に得られないことが想定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００６−５２６５３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、ルーフパネルの強度を高めると共に、車体骨格部材への接着強度を高めた車両用ルーフ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】
【０００５】
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、外周端部が前記車両ルーフ内側へ折り返され下向きに凹状の凹部と下向きに凸状で前記ルーフ本体部との間に折返空間を形成する凸部とを有し外部と前記折返空間とを連通させる開口部が形成された折返部と、を含むルーフパネルと、前記ルーフ本体部の前記外周端部に沿って配置され、前記折返部と接合され、前記凹部との間に接着空間を形成する車体骨格部材と、前記接着空間及び前記折返空間に充填された接着剤と、を備えている。
【０００６】
請求項１に記載の本発明に係る車両用ルーフ構造では、ルーフパネルは、外周端部が車両ルーフ内側へ折り返された折返部を有している。折返部は車体骨格部材と接合されている。折返部には、下向きに凹状の凹部と下向きに凸状の凸部が形成されている。凹部と車体骨格部材との間には、接着空間が形成され、ルーフ本体部と折返部との間には折返空間が形成されている。接着空間及び折返空間には、接着剤が充填されている。接着剤は開口部から折返空間へ充填することができる。
【０００７】
請求項１に係る車両用ルーフ構造によれば、折返部の凹部と車体骨格部材との間の接着空間に接着剤が充填されているので、折返部と車体骨格部材とを高い接着強度で接合することができる。また、ルーフパネルの端部に折返部が形成され、ルーフ本体部と折返部との間の折返空間にも接着剤が充填されているので、ルーフパネルの強度を高めることができる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る車両用ルーフ構造によれば、ルーフパネルと車体骨格部材とを高い接着強度で接合することができると共に、ルーフパネルの強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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２】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。
【図３】図１中のＢ−Ｂ線に沿った車両用ルーフ構造の縦断面図である。
【図４】図１中の点線Ｃ付近の車両用ルーフ構造の斜視図である。
【図５】第２本実施形態の車両用ルーフ構造の一部縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１実施形態］
【００１１】
以下、図面を用いて、本発明に係る車両用ルーフ構造の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。
【００１２】
図１には、本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、図３には、図１のＢ−Ｂ線断面図が示されている。
【００１３】
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１２を有している。ルーフサイドレール１２は、左右一対で車両前後方向に沿って配設されている。一対のルーフサイドレール１２間には、鋼板等の金属で形成されたフロントヘッダ２０、リアヘッダ２２、及びルーフリインフォース２４が、車両幅方向に沿って架け渡されている。フロントヘッダ２０は、車両前後方向の前端部に配置され、リアヘッダ２２は、車両前後方向の後端部に配置され、ルーフリインフォース２４は、フロントヘッダ２０とリアヘッダ２２の間に配置されている。
【００１４】
図２及び図３に示されるように、ルーフサイドレール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、いずれも鋼製とされている。
【００１５】
レールインナパネル１４は、レールアウタリインフォース１６との間で閉断面を形成する本体部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。
【００１６】
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。
【００１７】
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やや上向き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。
【００１８】
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の外側フランジ部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。内側フランジ部１８Ｂには、ルーフリインフォース２４に対応する部分に車両内側へ延出された延出部１８Ｅが形成されている（図３参照）。延出部１８Ｅには、締結用穴１８Ｈが形成されている。締結用穴１８Ｈは、後述するウエルドボルト２４Ｂに対して、車両幅方向の一方側をタイトなもの、他方側を若干大きめのものに設定されている。
【００１９】
図４に示されるように、フロントヘッダ２０は、断面が略Ｕ字状のフロントヘッダ本体部２０Ａを有している。フロントヘッダ本体部２０Ａには、フロントヘッダ本体部２０Ａの前端から前側へ突出する前ヘッダフランジ部２０Ｂと、フロントヘッダ本体部２０Ａの後端から後側へ突出する後ヘッダフランジ部２０Ｃが一体的に形成されている。後ヘッダフランジ部２０Ｃは、マスチック接着剤を介してルーフパネル本体部３２と接合されている。フロントヘッダ２０は、軽量材（アルミ製）とされているが、鋼製であってもよい。
【００２０】
リアヘッダ２２（図１参照）は、フロントヘッダ２０と同様の構成とされ、フロントヘッダ本体部２０Ａに対応するリアヘッダ本体部（不図示）、前ヘッダフランジ部２０Ｂに対応する前リヤヘッドフランジ（不図示）、後ヘッダフランジ部２０Ｃに対応する後リアヘッドフランジ（不図示）を有している。リアヘッダ２２についても、軽量材（アルミ製）とされているが、鋼製であってもよい。
【００２１】
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（Ｒ状）に形成され、キャビンを車両上方側から覆うルーフパネル本体部３２を備えている。ルーフパネル３０は、軽量材（アルミ製）で形成されている。ルーフパネル３０の車両幅方向両端部には、車両内側へ折り返されたサイド折返部３４が形成されている。サイド折返部３４は内側フランジ部１８Ｂ上に配置されている。図２に示されるように、サイド折返部３４には、下向きに凹状の凹部３４Ａと下向きに凸状の凸部３４Ｂ、３４Ｃが形成されている。凸部３４Ｂ、３４Ｃは、車両前後方向に延在され、凸部３４Ｂと凸部３４Ｃの間に凹部３４Ａが形成されている。凸部３４Ｂとルーフパネル本体部３２の間には、外側折返空間Ｒ１が形成されている。凸部３４Ｃとルーフパネル本体部３２の間には、内側折返空間Ｒ２が形成されている。凹部３４Ａと内側フランジ部１８Ｂとの間には、接着空間Ｓ１が形成されている。ルーフパネル本体部３２とサイド折返部３４の境界部分は、Ｒ状に屈曲形成されている。
【００２２】
図２に示されるように、ルーフパネル３０の前方端には、ルーフパネル本体部３２から下方へ屈曲され、その下端が前方へ屈曲して延出された前ルーフフランジ部３６が形成されている。前ルーフフランジ部３６の先端には、車両後方へ折り返された前折返部３８が形成されている。前折返部３８は前ヘッダフランジ部２０Ｂ上に配置されている。前折返部３８の構成は、サイド折返部３４と同様で、下向きに凹状の凹部３８Ａと下向きに凸状の凸部３８Ｂ、３８Ｃが形成されている。凸部３８Ｂ、３８Ｃは、車両幅方向に延在され、凸部３８Ｂと凸部３８Ｃの間に凹部３８Ａが形成されている。凸部３８Ｂと前ルーフフランジ部３６の間には、前側折返空間Ｒ３が形成されている。凸部３８Ｃと前ルーフフランジ部３６の間には、後側折返空間Ｒ４が形成されている。凹部３８Ａと前ヘッダフランジ部２０Ｂとの間には、接着空間Ｓ２が形成されている。前折返部３８は、フロントヘッダ２０の前ヘッダフランジ部２０Ｂと対向するように配置されている。
【００２３】
なお、ルーフパネル３０の後方端には、前ルーフフランジ部３６、前折返部３８と同様の構成とされた、後ルーフフランジ部、後折返部（いずれも不図示）が形成されている。後折返部は、リアヘッダ２２と接合されている。
【００２４】
ルーフリインフォース２４は、フロントヘッダ２０とリアヘッダ２２の間に複数（図１では１本のみ図示）設けられている。ルーフリインフォース２４の両端は、図３に示されるように、内側フランジ部１８Ｂに取り付けられている。ルーフリインフォース２４の両端には、段差がつけられ、ルーフリインフォース２４の中間部よりも上側に配置される被挟持部２４Ａが形成されている。被挟持部２４Ａは、ルーフパネル３０の後述するサイド折返部３４とルーフパネル本体部３２との間に挟み込まれる。被挟持部２４Ａよりも車両内側には、ウエルドボルト２４Ｂが下向きに固定されている。ウエルドボルト２４Ｂは、締結用穴１８Ｈに挿入され、下側からナット１８Ｎが螺合されて、延出部１８Ｅとルーフリインフォース２４とを締結している。ルーフリインフォース２４とルーフパネル本体部３２との間には、マスチック接着剤２５が施されている。
【００２５】
なお、複数のルーフリインフォース２４が設けられている場合、必ずしも、すべてのルーフリインフォース２４について、上記のようにサイド折返部３４とルーフパネル本体部３２との間に挟み込む必要はない。ルーフの形状等により、一部のルーフリインフォース２４に上記の構成を適用してもよいし、全部のルーフリインフォース２４に上記の構成を適用してもよい。
【００２６】
図３に示されるように、ルーフサイドレール１２間にルーフリインフォース２４が掛け渡されている部分では、ルーフリインフォース２４の被挟持部２４Ａがサイド折返部３４とルーフパネル本体部３２との間に挟まれている。サイド折返部３４の先端は、被挟持部２４Ａに溶接されている。なお、サイド折返部３４の先端は、接着剤により被挟持部２４Ａに接着してもよい。サイド折返部３４には、ルーフリインフォース２４に対応する位置に開口部３５が形成されている。開口部３５は、凸部３４Ｂ、３４Ｃの間のスリットで形成されている。なお、開口部３５は、ルーフリインフォース２４に対応する位置だけでなく、他の複数位置に形成してもよい。
【００２７】
外側折返空間Ｒ１、内側折返空間Ｒ２、前側折返空間Ｒ３、後側折返空間Ｒ４、接着空間Ｓ１、Ｓ２には、接着剤４０が充填されている。外側折返空間Ｒ１、内側折返空間Ｒ２、前側折返空間Ｒ３、後側折返空間Ｒ４へは、開口部３５を介して接着剤４０が充填される。なお、接着剤４０は、各空間の全域に充填されていてもよいし、各空間の一部に充填されていてもよい。
【００２８】
また、サイドアウタパネル１８とルーフパネル３０の車両幅方向の最外エッジ部分（ルーフパネル本体部３２とサイド折返部３４の境界部分）の間には、防水シーラ１９が塗布され、両者間の隙間がシールされている。
【００２９】
次に、本実施形態の車両用ルーフ構造の製造工程について説明する。
【００３０】
まず、ルーフリインフォース２４にマスチック接着剤を塗布し、ルーフパネル３０をセットする。次に、ルーフパネル３０の外縁にヘミング加工を施し、サイド折返部３４、前折返部３８、及び前折返部を形成する。なお、開口部３５は、予め所定の位置に形成しておく。次に、サイド折返部３４、前折返部３８、及び前折返部に接着剤４０を施し、外側折返空間Ｒ１、内側折返空間Ｒ２、前側折返空間Ｒ３、後側折返空間Ｒ４、の内側に接着剤４０を充填する。また、凹部３４Ａ、３８Ａに接着剤４０を充填する。
【００３１】
当該ルーフパネル３０をサイドアウタパネル１８、フロントヘッダ２０、及びリアヘッダ２２上に載せ、サイド折返部３４とサイドアウタパネル１８の内側フランジ部１８Ｂ、前折返部３８と前ヘッダフランジ部２０Ｂ、後折返部と後ヘッダフランジ部、を各々接着させる。また、ウエルドボルト２４Ｂは、延出部１８Ｅの締結用穴１８Ｈに挿入する。このとき、締結用穴１８Ｈの車両幅方向の一方側タイトで他方側は若干大きめのものになっているので、タイトな側で位置決めを行い、若干大きめのものでサイズのバラツキを吸収することができる。なお、接着剤４０は、サイドアウタパネル１８、フロントヘッダ２０、及びリアヘッダ２２側に塗布しておいてもよい。
【００３２】
次に、ウエルドボルト２４Ｂに下側からナット１８Ｎを螺合させて、ルーフリインフォース２４をサイドアウタパネル１８に固定する。そして、塗装工程の塗装乾燥炉で接着剤４０が硬化される。その後、サイドアウタパネル１８とルーフパネル３０の車両幅方向の最外エッジ部分（ルーフパネル本体部３２とサイド折返部３４の境界部分）の間に、防水シーラ１９を塗布して、両者間の隙間をシールする。防水シーラ１９は、上塗り塗装の乾燥炉で硬化される。これにより、防水シーラ１９と接着剤４０の二重防水構造が形成される。
【００３３】
なお、上記では、防水シーラ１９と接着剤４０を塗装工程で硬化させたが、艤装組み立て工程でボデー骨格に組み付けることもできる。この場合には、ルーフパネル３０の塗装とボデー骨格の塗装は別工程になる。また、防水シーラ１９と接着剤４０は、熱硬化タイプのものから、常温硬化タイプのものに変更することにより、対応することができる。
【００３４】
本実施形態では、ルーフパネル３０の外縁をヘミング加工して、サイド折返部３４、前折返部３８、及び後折返部を形成しているので、ルーフパネル３０の外縁に枠状の強化部分が形成され、軽量材で形成されたルーフパネル３０の強度、剛性を高めることができる。また、サイド折返部３４には、凸部３４Ｂ、３４Ｃが形成され、前折返部３８には、凸部３８Ｂ、３８Ｃが形成され、後折返部にも同様の凸部が形成されているので、ルーフパネル３０の強度、剛性を、より高めることができる。また、本実施形態では、サイド折返部３４、前折返部３８、及び後折返部の内部に接着剤４０が充填されているので、さらにルーフパネル３０の強度、剛性を高めることができる。このように、強度、剛性を高めることにより、接合部近辺に生じやすい接合歪みや、塗装熱による熱歪みについても、抑制することができる。
【００３５】
また、本実施形態では、サイド折返部３４、前折返部３８、及び後折返部と、内側フランジ部１８Ｂ、前ヘッダフランジ部２０Ｂ、及び後ヘッダフランジ部との間に、接着空間Ｓ１、Ｓ２が形成され、接着空間Ｓ１、Ｓ２に接着剤４０が充填されている。したがって、接着剤が潰されてはみ出してしまうことを防止でき、接着強度を十分に発揮できる接着剤厚みを、安定的に確保することができる。これにより、アルミ製と鋼製という異なる材質であって、ろう付けできない場合でも、ルーフパネル３０とルーフサイドレール１２、フロントヘッダ２０、及びリアヘッダ２２とを高い接着強度で接合することができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、凸部３４Ｂ、３４Ｃが内側フランジ部１８Ｂと接触し、凸部３８Ｂ、３８Ｃが前ヘッダフランジ部２０Ｂと接触している構成について説明したが、凸部３４Ｂ、３４Ｃのいずれか一方のみが内側フランジ部１８Ｂと接触し、凸部３８Ｂ、３８Ｃのいずれか一方のみが前ヘッダフランジ部２０Ｂと接触するように、凸部の高さを変えてもよい。低い凸部側を意匠上見えない側に設定することにより、余分な接着剤を低い凸部側から逃がし、意匠面への接着剤のはみ出しを防止することができる。
【００３７】
[第２実施形態]
【００３８】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、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、その詳細な説明を省略する。
【００３９】
本実施形態の車両用ルーフ構造は、サイド折返部３４、前折返部３８、及び後折返部と、内側フランジ部１８Ｂ、前ヘッダフランジ部２０Ｂ、及び後ヘッダフランジ部の構成が第１実施形態と異なり、その他の構成については、第１実施形態と同様である。
【００４０】
本実施形態の車両用ルーフ構造では、図５に示されるように、ルーフパネル３０の外縁をヘミング加工して、サイド折返部３４に代えて、サイド折返部５０が形成されている。また、前折返部３８、後折返部に代えて、サイド折返部５０と同様の構成である前折返部、後折返部（いずれも不図示）が形成されている。さらに、内側フランジ部１８Ｂ、前ヘッダフランジ部２０Ｂ、及び後ヘッダフランジ部に代えて、内側フランジ部５２、前ヘッダフランジ部、及び後ヘッダフランジ部が形成されている。前ヘッダフランジ部及び後ヘッダフランジ部は、内側フランジ部５２と同様の構成とされている。
【００４１】
サイド折返部５０は、ルーフパネル３０の車両幅方向端部が車両内側へ折り返されて形成されている。サイド折返部５０には、凹凸は形成されず、平坦状とされている。一方、内側フランジ部１８Ｂには、サイド折返部５０に対応する部分に、上向きに凹状の凹部５２Ａと下向きに凸状の凸部５２Ｂ、５２Ｃが形成されている。凸部５２Ｂ、５２Ｃは、車両前後方向に延在され、凸部５２Ｂと凸部５２Ｃの間に凹部５２Ａが形成されている。サイド折返部５０と凹部５２Ａの間には、接着空間Ｓ３が形成されており、接着空間Ｓ３には接着剤４０が充填されている。
【００４２】
本実施形態の車両用ルーフ構造でも、ルーフパネル３０の外縁をヘミング加工して、サイド折返部５０、前折返部、及び後折返部を形成しているので、ルーフパネル３０の外縁に枠状の強化部分が形成され、ルーフパネル３０の強度を高めることができる。また、本実施形態では、サイド折返部５０と凹部５２Ａの間の接着空間Ｓ３に接着剤４０が充填され、前折返部及び後折返部との内部に接着剤４０が充填されているので、さらにルーフパネル３０の強度を高めることができる。
【００４３】
また、接着空間Ｓ３に接着剤４０が充填されているので、アルミ製と鋼製という異なる材質であって、ろう付けによる接合ができない場合でも、ルーフパネル３０とルーフサイドレール１２、フロントヘッダ２０、及びリアヘッダ２２とを高い接着強度で接合することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０  車両ルーフ、    １２  ルーフサイドレール（車体骨格部材）
２０  フロントヘッダ（車体骨格部材）、２０Ｂ  前ヘッダフランジ部（車体骨格部材）
２２  リアヘッダ（車体骨格部材）、  ３０  ルーフパネル
３２  ルーフパネル本体部、  ３４   サイド折返部（折返部）、３４Ａ  凹部
３４Ｂ  凸部、３４Ｃ  凸部、  ３５  開口部、  ３８  前折返部（折返部）
３８Ａ  凹部、  ３８Ｂ  凸部、  ３８Ｃ  凸部、４０  接着剤
Ｒ１   外側折返空間（折返空間）
Ｒ２   内側折返空間（折返空間）
Ｒ３   前側折返空間（折返空間）
Ｒ４   後側折返空間（折返空間）
Ｓ１   接着空間
Ｓ２   接着空間
【図１】
2015116869.tif 000003
【図２】
2015116869.tif 000004
【図３】
2015116869.tif 000005
【図４】
2015116869.tif 000006
【図５】
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