JP2019123290A - Roof structure for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂製のルーフパネルが装着された車両用ルーフ構造に関する。 The present invention relates to a roof structure for a vehicle equipped with a resinous roof panel.
近年、樹脂製のルーフパネルが装着された車両用ルーフ構造が種々提案されている。例えば特許文献1では、ルーフパネルがルーフリインフォースメントに結合され、このルーフリインフォースメントの長手方向の端部が、弾性変形可能な弱体部を設けた結合部材を介して、ルーフサイドレールに結合されている。このような車両用ルーフパネル構造では、ルーフパネルの熱膨張を許容しつつNV(騒音・振動)性能を満足することができるとされている。 In recent years, various roof structures for vehicles equipped with resin-made roof panels have been proposed. For example, in Patent Document 1, the roof panel is coupled to the roof reinforcement, and the longitudinal end of the roof reinforcement is coupled to the roof side rail via the coupling member provided with the elastically deformable weak portion. There is. Such a roof panel structure for vehicles is said to be able to satisfy the NV (noise and vibration) performance while permitting the thermal expansion of the roof panel.
しかしながら、樹脂製のルーフパネルが装着された従来の車両用ルーフ構造では、熱膨張を許容するための弱体部を別部品で設ける必要があるため、ルーフパネルを装着するための部品点数が多く、構造が複雑であった。 However, in the conventional vehicle roof structure on which a resin roof panel is mounted, since it is necessary to provide a weak part for permitting thermal expansion as a separate part, the number of parts for mounting the roof panel is large, The structure was complicated.
そこで本発明は、樹脂製のルーフパネルを用いていても、十分なNV性能を確保しつつ昇温時における外観品質の低下を防止でき、NV性能と耐熱性能とを両立できる簡素な構造の車両用ルーフ構造を提供することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, even if a resin roof panel is used, a vehicle having a simple structure capable of preventing deterioration in appearance quality at the time of temperature rise while securing sufficient NV performance, and achieving both NV performance and heat resistance performance. It is intended to provide a roof structure for the vehicle.
本発明の車両用ルーフ構造は、車体ルーフ部に樹脂製のルーフパネルが装着された車両用ルーフ構造において、車体ルーフ部は、ルーフパネルの周縁側が接合される周縁接合部と、ルーフパネルの中間部が接合される中間接合部と、を有し、ルーフパネルは、上面を有する上壁部と、上壁部よりも弱体化された縦壁部により上壁部から凹んで設けられて中間接合部に接合される凹部と、を有している。 The roof structure for a vehicle according to the present invention is a roof structure for a vehicle in which a resinous roof panel is mounted on a vehicle body roof portion, wherein the vehicle body roof portion is a peripheral joint portion to which the peripheral side of the roof panel is joined The roof panel has an intermediate joint joined to the intermediate part, and the roof panel is provided recessed from the upper wall by the upper wall having the upper surface and the vertical wall weakened more than the upper wall. And a recess to be joined to the joint.
この発明の車両用ルーフ構造では、ルーフパネルは発泡樹脂層の表裏両面側に樹脂シート層が積層された積層構造体からなり、縦壁部は上壁部よりも樹脂シート層間の間隔を狭くすることで形成されていることが好ましい。 In the roof structure for a vehicle according to the present invention, the roof panel is formed of a laminated structure in which resin sheet layers are laminated on both front and back sides of the foamed resin layer, and the vertical wall portion makes the space between resin sheet layers narrower than the upper wall portion. Are preferably formed by
この車両用ルーフ構造では、周縁接合部が車両前後のヘッダ及びルーフサイドレールからなり、中間接合部が、ヘッダ間又はルーフサイドレール間に架設されたルーフリインフォースメントからなるのが好適である。またこの車両用ルーフ構造では、好ましくは、中間接合部は車両前後方向に延び、凹部は車両前後方向に延びる溝形状を有する。 In this roof structure for a vehicle, it is preferable that the peripheral joint portion be composed of headers and roof side rails at the front and back of the vehicle, and the intermediate joint portion be a roof reinforcement bridged between the headers or the roof side rails. Further, in the roof structure for a vehicle, preferably, the intermediate joint portion extends in the vehicle longitudinal direction, and the recess has a groove shape extending in the vehicle longitudinal direction.
本発明の車両用ルーフ構造によれば、樹脂製のルーフパネルが周縁側で車体ルーフ部の周縁接合部に接合されるとともに、中間部で車体ルーフ部の中間接合部に接合されている。そのため、樹脂製のルーフパネルの材料剛性が鋼材からなるものに比べて低くても、周縁側と中間部とで拘束することで樹脂製のルーフパネル全体を十分に拘束できる。これによりルーフパネルの振動と騒音を防止でき、十分なNV性能を確保することが可能である。 According to the roof structure for a vehicle of the present invention, the resinous roof panel is joined to the peripheral joint portion of the vehicle roof portion on the peripheral side, and is joined to the intermediate joint portion of the vehicle roof portion at the intermediate portion. Therefore, even if the material rigidity of the resin-made roof panel is lower than that made of steel, the whole resin-made roof panel can be sufficiently restrained by restraining by the peripheral side and the middle portion. Thereby, it is possible to prevent the vibration and noise of the roof panel, and it is possible to secure sufficient NV performance.
またこの樹脂製のルーフパネルは、上壁部よりも弱体化された縦壁部により上壁部から凹んで設けられた凹部において、車体ルーフ部の中間接合部に接合されている。そのため、樹脂製のルーフパネルが周縁側と中間部とで車体ルーフ部に拘束された状態で昇温し、上壁部が熱膨張すると縦壁部が変形できる。これにより、上壁部の熱膨張による変形は、縦壁部の凹部における内側への変形と上壁部の上下方向の変形とに分散することができ、上壁部の上下方向の変形を抑制することができる。従って、樹脂製のルーフパネルの昇温時の熱歪みを目立ち難くすることができ、昇温時の外観品質が低下することを防止し得る。 Further, the resin roof panel is joined to the intermediate joint portion of the vehicle body roof portion in a concave portion provided by being recessed from the upper wall portion by the vertical wall portion which is weakened than the upper wall portion. Therefore, the temperature rises while the roof panel made of resin is restrained by the vehicle body roof part by the peripheral side and the middle part, and when the upper wall part thermally expands, the vertical wall part can be deformed. Thereby, the deformation due to the thermal expansion of the upper wall portion can be dispersed into the inward deformation of the recessed portion of the vertical wall portion and the vertical deformation of the upper wall portion, and the deformation of the upper wall portion is suppressed in the vertical direction can do. Therefore, the thermal distortion at the time of temperature rising of the roof panel made of resin can be made inconspicuous, and it can prevent that the appearance quality at the time of temperature rising falls.
よって、本発明の車両用ルーフ構造によれば、樹脂製のルーフパネルを用いていても、十分なNV性能を確保しつつ昇温時における外観品質の低下を防止でき、NV性能と耐熱性能とを両立し得る車両用ルーフ構造を提供することが可能である。 Therefore, according to the roof structure for a vehicle of the present invention, even if a resin roof panel is used, it is possible to prevent the deterioration of the appearance quality at the time of temperature rise while securing sufficient NV performance, NV performance and heat resistance performance It is possible to provide a roof structure for a vehicle that is compatible with the above.
以下、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明する。
本実施形態の車両用ルーフ構造は、図1及び図2に示すように、車体ルーフ部10に樹脂製のルーフパネル20が装着されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the roof structure for a vehicle according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a
車体ルーフ部10は、鋼材により溶接等によって構成されている車体の上部であり、例えば、各ピラー11と連結したルーフサイドレール12、フロント及びリヤのヘッダ13などを備えている。
The car
この車体ルーフ部10には、ルーフパネル20を接合するための構造が設けられている。具体的には、ルーフパネル20の周縁側が接合される周縁接合部15と、ルーフパネル20の中間部が接合される中間接合部16と、を有している。
The vehicle
本実施形態の周縁接合部15は、ルーフサイドレール12及びヘッダ13により構成されている。ルーフサイドレール12及びヘッダ13は、ルーフパネル20が装着される部位の外周囲を連続して取り囲んで設けられている。
The peripheral edge joint portion 15 of the present embodiment is configured of the
各ルーフサイドレール12及びヘッダ13には、ルーフパネル20の外周端を配置して接合するためのフランジ部15aがそれぞれ設けられている。各フランジ部15aは、アウターパネルから内側に凹むように段差状に設けられており、環状に連続している。
In each of the
本実施形態の中間接合部16は、ルーフサイドレール12間とヘッダ13間との一方又は双方に架設されたルーフリインフォースメント14により構成されており、上面側がルーフパネル20を接合可能な形状に形成されている。
ルーフリインフォースメント14は、車両前後方向に延びて前後のヘッダ13間に連続して複数本設けられている。中間接合部16のルーフリインフォースメント14の配置間隔は、後述するようにルーフパネル20の各効果をより得やすくできる間隔で設定されている。
The intermediate joint portion 16 of the present embodiment is constituted by roof reinforcements 14 installed between one or both of the
A plurality of roof reinforcements 14 extend in the longitudinal direction of the vehicle and are continuously provided between the front and
一方、ルーフパネル20は発泡樹脂層21の表裏両面側に樹脂シート層22が積層された積層構造体から構成される。このルーフパネル20は、上壁部23と凹部24と周縁部25とを有している。周縁部25の内側に上壁部23と凹部24とは交互に複数設けられている。
On the other hand, the
本実施形態では、凹部24が車両前後方向に延びる溝形状を有しており、互いに略平行に複数本設けられている。ここでは、ルーフパネル20の周縁部25を除く前後方向の全長に設けられている。
In the present embodiment, the
また各凹部24の車幅方向の幅や車両上下方向の深さは、互いに略同じに形成されている。さらに各凹部24の配置ピッチは、車体ルーフ部11の中間接合部16におけるルーフリインフォースメント14の配置ピッチに対応しており、本実施形態では、各凹部24間の配置ピッチが略同じに形成されている。
Further, the width in the vehicle width direction and the depth in the vehicle vertical direction of each
各凹部24は縦壁部24aと底壁部24bとを有している。縦壁部24aは上壁部23よりも弱体化されている。本実施形態では、縦壁部24aは上壁部23よりも樹脂シート層22間の間隔を狭く配置する形成されている。凹部24は、この縦壁部24aにより上壁部23から凹んで設けられており、各凹部24において、中間接合部16に接合されている。
Each
一方、上壁部23は、周縁部25と凹部24との間、及び、互いに隣接する凹部24の間に設けられており、車両の上面23aを有している。この上面23aは、車両前後方向に全長にわたり連続しているとともに、車幅方向に一定の幅に連続して形成されており、滑らかな曲面に形成されている。
On the other hand, the
周縁部25は、下向きに屈曲して周縁接合部15のフランジ部15aに向けて設けられている。この周縁部25は、ルーフパネル20の外周全周に連続して設けられており、発泡樹脂層21の上下の樹脂シート層22が先端部においても互いに離間した状態で全周で配置されている。
The
このような樹脂製のルーフパネル20の製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、発泡樹脂層21の表裏両面側に樹脂シート層22が積層された平板状の積層構造体を予め作製し、この積層構造体を成形型に収容して変形させることで上壁部23及び凹部24を成形してもよい。
The manufacturing method of such a resin-made
また、予め上壁部23及び凹部24に対応する形状を有する表裏両面側の各樹脂シート層22を成形しておき、両樹脂シート層22間に上壁部23及び凹部24に対応する形状を有する発泡樹脂層21を配置して接合してもよい。
In addition, each
さらに、予め上壁部23及び凹部24に対応する形状を有する表裏両面側の各樹脂シート層22を成形しておき、未発泡又は半発泡状態の発泡性樹脂を樹脂シート層22間に配置して成形型に収容したうえで、成形型内で発泡させて発泡樹脂層21を形成することで作製することも可能である。
Furthermore, each
本実施形態では、このようにして作製された樹脂製のルーフパネル20が、接着剤30を用いて車体ルーフ部11に接合されている。即ち、周縁部25が周縁接合部15のフランジ部15aに接着剤30により全周連続して接続されている。さらに、凹部24の底壁部24bの下面がルーフリインフォースメント14に全長で連続して接着剤30により接合されている。
In the present embodiment, the
以上のような車両用ルーフ構造によれば、樹脂製のルーフパネル20が、周縁側で車体ルーフ部11の周縁接合部15に接合されるとともに、中間部で車体ルーフ部11の中間接合部16に接合されている。そのため、樹脂製のルーフパネル20の材料の剛性が鋼材からなるものに比べて低くても、周縁側と中間部とで拘束することで樹脂製のルーフパネル20全体を十分に拘束できる。これにより、ルーフパネル20の振動を防止でき、十分なNV性能を確保することが可能である。
According to the roof structure for a vehicle as described above, the
また樹脂製のルーフパネル20が、上壁部23よりも弱体化された縦壁部24aにより上壁部23から凹んで設けられた凹部24において、車体ルーフ部10の中間接合部16に接合されている。そのため図3に示すように、樹脂製のルーフパネル20が周縁側の周縁部25近傍と、中間部における凹部24の底壁部24bとで車体ルーフ部10に拘束された状態で昇温し、上壁部23が熱膨張すると、縦壁部24aが凹部24の内側に向けて変形することができる。
Further, a
これにより、上壁部23の熱膨張による変形が、縦壁部24aの凹部24における内側への変形と上壁部23の上下方向の変形とに分散され、上壁部23の上下方向に湾曲して変形する量を抑制できる。従って、樹脂製のルーフパネル20の昇温時の熱歪みを目立ち難くすることができ、昇温時の外観品質が低下することを防止できる。
Thereby, deformation due to thermal expansion of the
それ故、このような車両用ルーフ構造によれば、樹脂製のルーフパネル20を車体ルーフ部10に接着剤30により接合することで、十分なNV性能を確保しつつ、昇温時における熱歪みによる外観品質の低下を防止して耐熱性能を確保することができる。
Therefore, according to such a roof structure for a vehicle, by bonding the
本実施形態による構造では、ルーフパネル20の熱膨張を吸収するために別部品を装着したり、複雑な構造を組み込んだりする必要がなく、少ない部品点数で簡素な構造によりNV性能と耐熱性能とを両立することが可能である。
In the structure according to the present embodiment, there is no need to mount a separate part to absorb the thermal expansion of the
また本実施形態の車両用ルーフ構造によれば、ルーフパネル20を発泡樹脂層21の表裏両面側に樹脂シート層22が積層された積層構造体から構成し、縦壁部24aを上壁部23よりも樹脂シート層22間の間隔を狭くすることで形成している。そのため、樹脂シート層22の凹凸形状を成形することで、容易に上壁部23及び凹部24を有するルーフパネル20を製造することができる。
Further, according to the roof structure for a vehicle of the present embodiment, the
さらに本実施形態の車両用ルーフ構造によれば、周縁接合部15がルーフサイドレール12及びヘッダ13からなり、中間接合部16がルーフサイドレール12間又はヘッダ13間に架設されたルーフリインフォースメント14からなっている。そのため、ルーフサイドレール12及びヘッダ13に接合される樹脂製のルーフパネル20の中間部を接合するのにルーフリインフォースメント14を利用することができ、ルーフパネル20の中間部を固定するための構造を簡素化し易い。
Furthermore, according to the roof structure for a vehicle of the present embodiment, the roof reinforcement 14 is configured such that the peripheral joint 15 includes the
また、本実施形態の車両用ルーフ構造によれば、中間接合部16は車両前後方向に延び、凹部24は車両前後方向に延びる溝形状を有している。そのため、熱歪みによる凹部24の変形が車両前後方向に連続して同様に生じることで、昇温時の外観品質をルーフパネル20の広い範囲で確保し易い。
Further, according to the roof structure for a vehicle of the present embodiment, the intermediate joint portion 16 extends in the vehicle longitudinal direction, and the
このような本実施形態の車両用ルーフ構造では、図4に示すように、NV性能を向上するには、凹部24のピッチがP1以下であるのがよく、また凹部24の長さがL1以上ルーフパネル20の全長であるL3以下であるのが好適である。
一方、耐熱性能を向上するには、凹部24のピッチがP1よりも広いP2以下であればよく、また凹部24の長さがL1より長いL2以上でルーフパネル20の全長であるL3以下であるのが好適である。
In the roof structure for a vehicle according to this embodiment, as shown in FIG. 4, in order to improve the NV performance, the pitch of the
On the other hand, in order to improve the heat resistance performance, the pitch of the
そのため、NV性能と耐熱性能とを効率よく両立するには、それぞれの性能を向上できる範囲の共通部分、具体的には凹部24のピッチがP1以下で、凹部24の長さがL2以上でルーフパネル20の全長であるL3以下とすることが特に好適であり、NV性能と耐熱性能とを確実に両立することができる。
Therefore, to achieve both NV performance and heat resistance efficiently, the common part of the range where each performance can be improved, specifically, the pitch of the
次に、図5に示すように、このような範囲で凹部24のピッチ及び長さを設定した本実施形態のルーフパネル20(xで示す)と、凹部24を設けず、中間接合部16でのルーフリインフォースメント14との接合がない他は本実施形態と同じ形状及び構成の樹脂製ルーフパネル(yで示す)と、鋼板製ルーフパネル(zで示す)と、を用いて周波数に対する振動レベルを測定した。
その結果、本実施形態のルーフパネル20(x)では、凹部24のない樹脂製ルーフパネル(y)に比べて広い周波数領域で振動レベルを小さく抑えることができ、鋼板製ルーフパネル(z)に匹敵するレベルでNV性能を確保できていることが確認できた。
Next, as shown in FIG. 5, the roof panel 20 (indicated by x) of the present embodiment in which the pitch and length of the
As a result, in the roof panel 20 (x) of the present embodiment, the vibration level can be suppressed to a small level in a wide frequency range as compared with the resin roof panel (y) without the
次に、図6(a)に示すように、NV性能と耐熱性能とを両立できる範囲で凹部24のピッチ及び長さを設定した本実施形態のルーフパネル20と、図6(b)に示すように、凹部24を設けない他は周縁部25の形状を含めて全て同一の樹脂製ルーフパネル32とを作製した。
これらを同一の車体ルーフ部10に接合して同一温度、例えば90℃に昇温したところ、それぞれ仮想線で示すように熱歪みによる変形が生じた。このとき、上方への変形量は、図6(a)のルーフパネル20では凹部24のピッチの5%未満に抑えることができた。一方、図6(b)のルーフパネル32では、上方への変形量がルーフパネル20に比べて1.5倍〜2倍程度となった。
その結果、本実施形態では耐熱性能を確保できていることが確認できた。
Next, as shown to Fig.6 (a), the
When these members were joined to the same
As a result, it has been confirmed that the heat resistance performance can be secured in the present embodiment.
なお上記実施形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば本実施形態では、ルーフパネル20が発泡樹脂層21の表裏両面側に樹脂シート層22が積層された積層構造体からなる例について説明したが、単層構造の樹脂パネルであってもよく、2層構造或いは4層以上の多層構造の樹脂パネルであっても本発明を適用することが可能である。さらにルーフパネル20の全体が樹脂のみにより形成されている必要はなく、一部に他の材料からなる部位が設けられていてもよい。
また上記実施形態では、ルーフパネル20を接着剤で接合した例について説明したが、例えばねじ止めなど、他の接合方法により接合することも可能である。
The above embodiment can be appropriately modified within the scope of the present invention.
For example, in the present embodiment, an example is described in which the
Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which joined the
10 車体ルーフ部
11 ピラー
12 ルーフサイドレール
13 ヘッダ
14 ルーフリインフォースメント
15 周縁接合部
15a フランジ部
16 中間接合部
20 ルーフパネル
21 発泡樹脂層
22 樹脂シート層
23 上壁部
23a 上面
24 凹部
24a 縦壁部
24b 底壁部
25 周縁部
30 接着剤
32 凹部のない樹脂製ルーフパネル
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記車体ルーフ部は、前記ルーフパネルの周縁側が接合される周縁接合部と、前記ルーフパネルの中間部が接合される中間接合部と、を有し、
前記ルーフパネルは、上面を有する上壁部と、該上壁部よりも弱体化された縦壁部により該上壁部から凹んで設けられて前記中間接合部に接合される凹部と、を有していることを特徴とする、車両用ルーフ構造。 In a vehicle roof structure in which a resin roof panel is attached to a vehicle body roof portion,
The body roof portion has a peripheral joint portion to which the peripheral side of the roof panel is joined, and an intermediate joint portion to which an intermediate portion of the roof panel is joined,
The roof panel has an upper wall portion having an upper surface, and a recess portion which is recessed from the upper wall portion by a vertical wall portion weakened by the upper wall portion and joined to the intermediate joint portion. A roof structure for a vehicle, characterized in that
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