JP4172030B2 - 自動車のルーフ構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のルーフ構造に関する。

ルーフパネルの下方に複数のルーフボウを配設し、サイドルーフレールに対してルーフパネル及びルーフボウを載置して接合する自動車のルーフ構造が知られている。

特開２０００−３１８６４４号

ところで、車室内空間の容積を高さ方向に増大させた場合、上記ルーフ構造において、ルーフパネルは、車幅方向両側で車両前後方向に沿って延びるサイドルーフレールの上面から大きく上方へ離間して膨出する。また、ルーフパネルの下面には、車幅方向へ延びる複数のルーフボウが車両前後方向の所定位置に配置され、これにより、ルーフパネルが補強され、且つ車両として必要な振動特性及び強度耐久性が確保される。

しかし、上記構造では、ルーフボウの両端にはルーフパネルの車幅方向両端から下方へ曲折して延びる曲折部が設けられ、この曲折部がサイドルーフレールに接合されている。すなわち、ルーフボウは、左右のサイドルーフレール間に架設されることから、大型となり易い。また、ルーフパネルがサイドルーフレールの上面から大きく上方に離間するに従って、ルーフボウの曲折部は長くなるためルーフボウは更に大型化してしまう。このような、ルーフボウの大型化は、コストの増大及び重量の増大を招く。

また、ルーフボウの曲折部は、ルーフパネルの車幅方向両端から下方へ曲折された壁部の車室内側に突出しているため、車幅方向両側において車室内空間は減少する。

そこで、本発明は、ルーフボウのコスト及び重量の低減を図ることができると共に、広い車室内空間を確保することができる自動車のルーフ構造の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明に係る自動車のルーフ構造は、ルーフ部とルーフ部の車幅方向両端から下方へ曲折された左右の壁部とを有するルーフパネルと、車幅方向両側で車両前後方向に沿って延びる左右のサイドレールと、ルーフボウと、突出部とを備え、ルーフパネルの壁部は左右のサイドレールにそれぞれ接合される。

ルーフボウは、ルーフパネルのルーフ部の下方で車幅方向に延び、車両前後方向の所定位置にルーフ部のみに接合して配置される。突出部は、ルーフパネルの壁部に、車両前後方向の所定位置で車幅方向に突出し、略凸形状に形成される。

上記構成では、ルーフボウがルーフ部のみと接合することから、ルーフパネルの壁部の内面に沿って曲折してサイドレールに接合される部分（以下、曲折部と称す）をルーフボウに設ける必要がない。すなわち、ルーフボウを曲折部の有さない形状として小型化することができる。従って、ルーフボウのコストの低減を図ることができると共に、軽量化を図ることができる。

そして、ルーフボウは、ルーフパネルの壁部の高さに依存しないことから、ルーフパネルの形状において車両高さ方向の大小に拘わらず、ルーフボウを小型化することが可能である。

また、上記構成では、ルーフパネルの壁部に略凸形状の突出部が形成されることから、車幅方向に対するルーフパネルの壁部の強度は向上する。すなわち、ルーフボウをルーフ部のみに接合する構造では不足する強度が略凸形状の突出部により補われ、サイドルーフレールにルーフボウを接合する場合と同等の強度を確保することができる。従って、ルーフボウと突出部とにより、車両として必要な剛性、振動特性、及び強度耐久性を確保することができる。

また、ルーフパネルの壁部に形成される突出部を、車幅方向外側に向けて突出させることが可能である。このように突出部を車幅方向外側に向けて突出させることにより、ルーフパネルの壁部の内面上の領域には、車両前後方向に沿って連続する空間が形成される。従って、この空間を車室内空間として利用することにより、広い車室内空間を確保することができる。

また、前記空間は、車両前後方向に沿って連続していることから、エアコンダクトを配置するスペースとして利用することもできる。これにより、車室内の車両後方で天井面に吹出口を備える車両においても車室内空間を広く確保することができる。

さらに、サイドレールにはルーフパネルの壁部のみが接合される。従って、シール部材の充填は、サイドレールとルーフパネルの壁部との間に形成される隙間に対して行えば良いため、車室内への雨水等の侵入を確実に防止することができる。

本発明によれば、簡単な構成により、ルーフボウのコスト及び重量の低減を図ることができると共に、車両として必要な剛性を確保しつつ広い車室内空間を確保することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態に係るサイドルーフレールにルーフパネルを接合した状態を表す斜視図、図２は図１のII−II矢視断面図、図３は比較例のルーフ構造の要部拡大断面図、図４は図１のル−フパネルの壁部の要部拡大斜視図、図５は図１のルーフパネルにルーフボウが配置された状態を表す要部拡大平面図である。なお、図中ＦＲは車両前方を、ＵＰは車両上方をそれぞれ示している。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る車両１は、車幅方向の両側で車両前後方向に沿って延びるサイドルーフレール２と、サイドルーフレール２の上面に載置して接合されるルーフパネル３と、ルーフパネル３の下面に配置され車幅方向に延びるルーフボウ４とを備えている。この車両１は、サイドルーフレール２の上面から上方へ離間して膨出するルーフパネル３を設けることにより、広い車室内空間が確保されている。

サイドルーフレール２は、サイドルーフレールインナ１０とサイドルーフレールアウタ１１とを備えている。このサイドルーフレールインナ１０とサイドルーフレールアウタ１１とは、それぞれの上端部と下端部とが溶接等により接合されている。これにより、サイドルーフレールインナ１０とサイドルーフレールアウタ１１との間には、車両前後方向に沿った閉断面が形成されている。

ルーフパネル３は、車幅方向の略中央から車幅方向両端へ向けて高さが減少し且つ上方へ湾曲するルーフ部２０と、ルーフ部２０の車幅方向両端から曲折して下方へ延びる壁部２１と、壁部２１の両端から相反する方向へ曲折して延びるフランジ部２２とを有する。フランジ部２２は、サイドルーフレールアウタ１１の上面に載置して溶接等により接合される。また、図１、図２及び図４に示すように、左右の壁部２１には、複数（本実施形態では各３箇所）の略凸形状の突出部２３が、車両前後方向の同じ位置で車幅方向外側に向けて突出形成されている。

ルーフボウ４は、略断面逆ハット形状で、長手方向にわたって細い同一幅を有する（図示省略）。図１、図２及び図５に示すように、ルーフボウ４は、ルーフ部２０の下面に対し、車幅方向のほぼ全幅にわたって突出部２３と車両前後方向の同じ位置で接着剤等により接合されている。

次に、ルーフボウ４をルーフ部２０のみに接合する本実施形態に係るルーフ構造（図２に示す）と、ルーフボウ５をサイドルーフレール２に載置して接合するルーフ構造（以下、比較例のルーフ構造と称し、図３に示す）とを比較して説明する。

図３に示すように、比較例のルーフボウ５の両端には、ルーフパネル３の車幅方向両端から下方へ曲折して延びる曲折部３０が設けられている。このルーフボウ５は、ルーフ部２０の下面に対して接着剤等により接合されると共に、曲折部３０の端部３１を左右のサイドルーフレールアウタ１１に載置して溶接等により接合されている。そして、ルーフパネル３のフランジ部２２は、ルーフボウ５の端部３１を挟み込んだ状態でサイドルーフレール２に載置して溶接等により接合されている。すなわち、ルーフボウ５は、サイドルーフレール２間に架設されていることから、大型形状となっている。

これに対し、図２に示すように、本実施形態に係るルーフボウ４は、ルーフ部２０の下面に対してのみ接合されるため、比較例のルーフボウ５のような曲折部３０を有さない形状として小型化することができる。従って、比較例のルーフボウ５に比して、ルーフボウ４のコスト及び重量を確実に低減することができる。そして、ルーフボウ４は、ルーフパネル３の壁部２１の高さに依存しないことから、ルーフパネル３の形状において車両高さ方向の大小に拘わらず、ルーフボウ４を小型化することが可能である。

また、比較例のルーフ構造では、車両として必要な剛性、振動特性、及び強度耐久性は、ルーフボウ５がサイドルーフレール２間に架設されることよって確保されている。すなわち、車両１に対して車両側方から外力が加わったときに、車両側方で車両上下方向に配設される骨格部材（例えば、センターピラー）等の車室内方向への移動がルーフボウ５によって規制され、車室内空間が確保されている。また、ルーフパネルの張り剛性は、ルーフボウ５がルーフ部２０の下面に対して接合されることにより確保されている。このルーフ部２０とルーフボウ５との接合は、ルーフボウ５が曲折部３０を有することから、ルーフ部２０の車幅方向両端の一部の領域２０Ａを除いた範囲に限定されている。

これに対し、本実施形態に係るルーフ構造では、ルーフボウ４が比較例のルーフボウ５の曲折部３０を有さない形状であるため、ルーフボウ４をルーフ部２０の下面に対し、車幅方向のほぼ全幅にわたって接合することができ、ルーフパネル３の張り剛性の向上に寄与している。

そして、本実施形態に係るルーフ構造では、略凸形状の突出部２３がルーフパネル３の壁部２１に突出形成されている。なお、本実施形態では、突出部２３の略凸形状は比較例のルーフボウ５の断面二次モーメントに相当する大きさに設定されている。これにより、ルーフボウ４をルーフ部２０のみに接合する構造では不足する強度が、突出部２３により補完され、比較例のルーフボウ５と同等の強度が確保される。すなわち、車両１に対して車両側方から外力が加わったときに、その力がルーフパネル３の壁部２１を介してルーフボウ４に有効に伝達されるため、センターピラー等の車室内方向への移動が規制され、車室内空間を確保することができる。従って、突出部２３と、ルーフボウ４とにより、車両として必要な剛性、振動特性、及び強度耐久性を確保することができる。

また、比較例のルーフ構造では、ルーフボウ５の曲折部３０がルーフパネル３の壁部２１の車室内側に突出しているため、車室内空間が狭くなっている。

これに対し、本実施形態に係るルーフ構造では、突出部２３が車幅方向外側に向けて突出形成されているため、ルーフパネル３の壁部２１の内面上の領域には、車両前後方向に沿って連続する空間が形成される。すなわち、この空間を車室内空間として利用することにより、比較例のルーフ構造に比して、確実に広い車室内空間を確保することができる。

また、前記空間は、車両前後方向に沿って連続していることから、エアコンダクト４０を配置するスペースとして利用することもできる。これにより、車室内の車両後方で天井面に吹出口を備える車両においても車室内空間を広く確保することができる。

さらに、比較例のルーフ構造では、ルーフパネル３のフランジ部２２、及びルーフボウ５の端部３１は、サイドルーフレール２に載置して接合されることから、サイドルーフレールアウタ１１の上面とルーフボウ５の端部３１との間と、ルーフボウ５の端部３１とルーフパネル３のフランジ部２２との間とには隙間が形成される。そして、この隙間の上面には、車室内への雨水等の侵入を防ぐためシール部材４１が装着されている。しかし、上記構造では、ルーフパネル３、ルーフボウ５、及びサイドルーフレール２の三層に跨ってシール部材４１を装着する必要があるため、隙間に対するシール部材４１の充填が不十分となる恐れがあり、車室内に雨水等が侵入する不具合が生じ易い。

これに対し、本実施形態に係るルーフ構造では、サイドルーフレールアウタ１１の上面にはルーフパネル３のフランジ部２２のみが載置して接合される。従って、シール部材４１の充填は、サイドルーフレールアウタ１１の上面とルーフパネル３のフランジ部２２との間に形成される隙間に対して行えば良いため、比較例のルーフ構造に比して、車室内への雨水等の侵入を確実に防止することができる。

また、ルーフパネル３は、平板形状のパネルから全体形状を打ち抜いた後に、プレス成形により壁部２１及びフランジ部２２が曲げ形成されている。このため、比較例のルーフ構造では、曲折された部分において成形前の平板形状に幾分戻ろうとするスプリングバック現象が生じる。

これに対し、本実施形態のルーフ構造では、車幅方向外側に向けて略凸形状の突出部２３が突出形成されているため、この突出部２３により成形前の平板形状に戻ろうとする力を効果的に阻止することができる。従って、本実施形態に係るルーフ構造では、スプリングバック現象を防止することができ、ルーフパネル３の部品精度を向上することができる。

なお、本実施形態では、ルーフボウ４を突出部２３と車両前後方向の同じ位置で配置したが、本発明はこれに限定されるものではなく、突出部２３と車両前後方向の異なった位置にルーフボウ４を配置してもよい。

このように、本実施形態によれば、突出部２３をルーフパネル３の壁部２１の所定位置に形成すると共に、ルーフボウ４を所定位置に配置するという簡単な構成により、ルーフボウ４のコスト及び重量の低減を図ることができると共に、車両として必要な剛性を確保しつつ広い車室内空間を確保することができる。

本実施形態に係るサイドルーフレールにルーフパネルを接合した状態を表す斜視図である。 図１のII−II矢視断面図である。 比較例のルーフ構造の要部拡大断面図である。 図１のル−フパネルの壁部の要部拡大斜視図である。 図１のルーフパネルにルーフボウが配置された状態を表す要部拡大平面図である。

符号の説明

１ 車両
２ サイドルーフレール
３ ルーフパネル
４，５ ルーフボウ
１０ サイドルーフレールインナ
１１ サイドルーフレールアウタ
２０ ルーフ部
２１ 壁部
２２ フランジ部
２３ 突出部
３０ 曲折部
３１ 端部
４０ エアコンダクト
４１ シール部材

Claims (2)

1. ルーフ部と該ルーフ部の車幅方向両端から下方へ曲折された左右の壁部とを有するルーフパネルの前記壁部を、車幅方向両側で車両前後方向に沿って延びる左右のサイドレールにそれぞれ接合する自動車のルーフ構造において、
   前記ルーフパネルのルーフ部の下方で車幅方向へ延びるルーフボウを、車両前後方向の所定位置に配置すると共に、前記ルーフ部の下面に対してのみ接合し、
   前記ルーフパネルの壁部に、車幅方向外側に突出する略凸形状の突出部を形成した
   ことを特徴とする自動車のルーフ構造。
2. 請求項１記載の自動車のルーフ構造であって、
   前記ルーフ部の車幅方向の端部と前記壁部とに区画される領域に、エアコンダクトを配置した
   ことを特徴とする自動車のルーフ構造。

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