JP4547419B2

JP4547419B2 - ルーフレールの取付構造

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Publication number: JP4547419B2
Application number: JP2007319825A
Authority: JP
Inventors: 直彦清田
Original assignee: Faltec Co Ltd
Current assignee: Faltec Co Ltd
Priority date: 2007-12-11
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2027-12-11
Also published as: US20090145941A1; JP2009143276A; CN101456383A; KR20090061588A; US8123091B2; CN101456383B

Description

本発明は、車両のルールレールの取付構造に関する。

車両のルーフの幅方向の両側には、図５に示すように、荷物等を搭載するために一対のルーフレールが設けられる場合がある。ルーフレールは、図６に示すように、ルーフパネルとボディサイドパネルとの接合部等の強度が確保された部位にボルト締め固定した構造を採用しているのが一般的である。
例えば、特許文献１においては、ルーフパネルとボディサイドパネルとの接合部から離れた位置にルーフレールが取り付けられているが、その部位には補強材が設けられている。また、特許文献２においては、ルーフリインホースに対してルーフアウタパネルが溶接固定され、このルーフリインホース及びルーフアウタパネルに対してルーフレールが取り付けられるようになっている。
特開平０９−０９５１８５号公報特開２００７−１４５１０２号公報

しかしながら、デザイン上の要請から、ルーフパネルとボディサイドパネルとの接合部及びこの接合部にはめ込まれるルーフモールディングの幅を小さくし、ルーフモールディングが目立たなくすることが望まれている。
このため、ルーフレールを接合部よりも車両内側のルーフパネル上に配置する必要があり、したがって、ルーフレールをルーフパネルに形成された孔部等を介して、ルーフパネルよりも下方に配置された車両内側パネルに固着することが考えられる。
しかし、ルーフパネルと車両内側パネルとの距離にばらつきがあると、ルーフパネルに形成された孔部の水密性を確保することが困難となり、この孔部を介して雨水が車内に浸入し、商品価値を低下させてしまうという問題がある。また、ルーフレールに荷重が加わった場合には、ルーフレールとルーフパネルに形成された孔部等との位置関係が変動するため、雨水が浸入する可能性が高くなるという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、車両のルーフパネルに形成された孔部を介してルーフパネルよりも下方に配置された車両内側パネルにルーフレールを固着する場合において、ルーフパネルと車両内側パネルとの組み立て誤差やルーフレールと孔部との位置変動が発生しても、孔部における水密性を維持して、確実に車内への雨水等の浸入を防止することができるルーフレールの取付構造を提案することを目的とする。

本発明に係るルーフレールの取付構造では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明は、車両のルーフパネルに形成された孔部を介して、前記ルーフパネルよりも下方に配置された車両内側パネルに固着されるルーフレールの取付構造であって、前記ルーフレール本体の下面から下方に突出形成されると共に前記孔部に隙間を空けて挿通されて前記車両内側パネルの上面に固着される突出部と、前記突出部を囲繞すると共に前記ルーフレール本体の下面と前記ルーフパネルの上面との間で押し潰されて前記隙間を封止するとともに、その一部が前記隙間を介して前記ルーフパネルの下面側に食み出すように形成された弾性体からなる水密部材と、を備えることを特徴とする。

また、前記水密部材は、前記ルーフパネルの下面側への食み出し量が前記ルーフパネルの下面から少なくとも１ｍｍ以上となるように形成されていることを特徴とする。

また、前記水密部材は、前記押し潰しの割合及び前記ルーフパネル上における前記孔部の外縁からの密着幅のそれぞれが、所定範囲内となるように形状されていることを特徴とする。

また、前記ルーフレール本体には前記突出部が複数形成され、前記ルーフパネルには前記孔部が前記突出部と同数形成され、前記突出部毎に前記水密部材が設けられることを特徴とする。

本発明によれば以下の効果を得ることができる。
車両のルーフパネルに形成された孔部を介してルーフパネルよりも下方に配置された車両内側パネルにルーフレールを固着する場合において、ルーフパネルと車両内側パネルとの組み立て精度にばらつきがあったり、ルーフレールに荷重が加わって孔部との位置関係に変動があったりしたとしても、確実に車内への雨水の浸入を防止することができる。

また、車両内側パネルとルーフパネルの位置のばらつき又はルーフレールと孔部との位置関係に変動があったとしても、ルーフレールの突出部とルーフパネルの孔部の間に形成される隙間には、水密部材の一部が必ず充填された状態が維持されるように、その食み出し量を規定しているので、隙間からの雨水等の浸入が確実に防止できる。

また、水密部材がルーフレールとルーフパネルとの間で押し潰される量（圧縮率）や、水密部材のルーフパネル上における孔部の外縁からの密着幅（接触長さ）が、それぞれ所定範囲内となるように規定しているので、更に確実に隙間からの雨水等の浸入が防止できる。

以下、本発明に係るルーフレールの取付構造の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るルーフレールの取付構造を示す外観斜視図である。
乗用車等の車両１のルーフ２上には、その両端側に、車両１の前後方向に沿って一対のルーフレール１０が設置されている。
各ルーフレール１０は、ルーフ２上に密着配置される一対のレッグ部１２と、この一対のレッグ部１２の間に配置されるレール部１８とから構成されている。
そして、各ルーフレール１０は、ルーフ２上に設けられた一対のルーフモールディング６よりも車両内側に配置される。すなわち、ルーフモールディング６は、ルーフパネル３とボディサイドパネル４との接合部５上に嵌め込まれる部材であるから、各ルーフレール１０は、この接合部５よりも車両内側に配置される。

図２は、本発明の実施形態に係るルーフレールの取付構造を示す断面図である。なお、図２においては、各レッグ部１２の上面側に配置されるカバー（図６参照）を省略している。
ルーフレール１０のレッグ部１２は、その下面１２ｂ（図３参照）から下方に向けて延びる複数の突出部１４を有している。各レッグ部１２には２つの突出部１４が形成されている。
レッグ部１２は、アルミダイキャストにより形成されており、円柱形の突出部１４は、成形時の抜き勾配のため、先端に向けてその直径が小さくなるテーパ状となっている。
この突出部１４の数に応じて、ルーフパネル３には、突出部１４の直径よりも大径に形成された複数の孔部３ｈが形成されている。複数の孔部３ｈは、ルーフパネル３とボディサイドパネル４との接合部５よりも、ルーフパネル３側（車両内側）に、車両１の前後方向に沿って形成されている。

そして、レッグ部１２の各突出部１４は、それぞれルーフパネル３に形成された孔部３ｈに挿通され、ルーフパネル３の下方に配置された車両内側パネル７にボルト締め固定されるようになっている。つまり、突出部１４の下面１４ｂを車両内側パネル７の上面７ａに当接させ、レッグ部１２の上面側から突出部１４を貫通するボルト孔１２ｈに挿通されたボルト８と車両内側パネル７の下面７ｂに配置されたナット９とで、レッグ部１２を挟み込んで固定するようになっている。
なお、車両内側パネル７は、ルーフパネル３に比べて板厚が厚い等、レッグ部１２を支持することが可能な強度を有している。

レッグ部１２の各突出部１４には、円環形の水密部材３０が嵌め込むように配置される。水密部材３０は、レッグ部１２を車両内側パネル７に固定すると、レッグ部１２の下面１２ｂとルーフパネル３の上面３ａとの間で押し潰され、その一部がレッグ部１２の突出部１４とルーフパネル３の孔部３ｈとの間に形成された隙間Ｓから、ルーフパネル３の下面３ｂ側に食み出すようになっている。

水密部材３０は、例えば、ウレタンやゴム等の柔軟性を有する弾性体であって、押し潰されたり、狭い隙間に入り込んだりすることで、気密性、水密性を得るために用いられる。
水密部材３０としては、例えば、スーパーシート、スーパーシール（商品名）を用いることが好ましい。水密部材３０の一般物性は、例えば、密度０．０６（ｇ／ｃｍ３）、引張り強さ１．９（ｋｇｆ／ｃｍ２）、伸び１４０（％）である。
なお、水密部材３０を突出部１４に配置する際には、接着剤や粘着テープを用いないことが好ましい。水密部材３０の変形を阻害しないためである。

このように、水密部材３０が、レッグ部１２の下面１２ｂとルーフパネル３の上面３ａとの間で押し潰され、その一部がレッグ部１２の突出部１４とルーフパネル３の孔部３ｈとの間に形成された隙間Ｓからルーフパネル３の下面３ｂ側に食み出すことにより、隙間Ｓが封止されて雨水等がルーフパネル３の各孔部３ｈから車両１室内に浸入することが防止される。
なお、レッグ部１２の下面１２ｂの外縁側には、レッグ部１２とルーフパネル３との間に形成される隙間を隠すためのゴム製のカバー２０が設けられる。このカバー２０も、簡易的に、雨水や埃の浸入を防止している。

図３は、レッグ部１２の突出部１４、ルーフパネル３の孔部３ｈ及び水密部材３０の形状、取付の一例を示す図である。
車両内側パネル７とルーフパネル３とは、ルーフレール１０の取付位置近傍においては、直接連結されていないため、製造工程中の組み立て誤差により、車両内側パネル７とルーフパネル３との位置が車両１毎にばらついている。
また、ルーフレール１０に荷物等を載置した上で、車両１を走行させると、ルーフレール１０に大きな荷重が様々な方向に繰り返し加わるようになる。
このため、ルーフパネル３に対するルーフレール１０の位置姿勢が変動するので、水密部材３０により隙間Ｓを水密（封止）していたとしても、水密性が低下して隙間Ｓから雨水等が車両１室内に向けて浸入してしまう可能性がある。

本実施形態のルーフレールの取付構造では、レッグ部１２の突出部１４、ルーフパネル３の孔部３ｈ及び水密部材３０の形状、取付を以下のように設定することで、水密部材３０による水密性を維持し、雨水等の車両１室内への浸入を確実に防止している。
なお、以下に示す形状・組立寸法は、一例であって、以下の形状・組立寸法に限定するものではない。

図３に示すように、レッグ部１２を車両内側パネル７に締め付け固定するボルト８としては、Ｍ８サイズの六角頭付きボルト等が用いられる。
車両内側パネル７とルーフパネル３の位置が組み立て誤差により車両１毎にばらついていたとしても、レッグ部１２を車両内側パネル７に締め付け固定可能とするために、車両内側パネル７には、ボルト８の直径よりもやや大きめである直径９ｍｍのボルト挿通孔７ｈを形成しておく。レッグ部１２の突出部１４の平均直径は、２０ｍｍである。
したがって、ルーフパネル３の孔部３ｈの直径を２４ｍｍに設定する。つまり、突出部１４と孔部３ｈとの間には、設計値として、最大２．５ｍｍ、最小１．５ｍｍ、平均２．０ｍｍの幅の円環形の隙間Ｓが形成されるように設定する。
このような寸法とすることで、車両内側パネル７とルーフパネル３の位置が組み立て誤差によりばらついていたとしても、突出部１４と孔部３ｈとの間には、最小１．０ｍｍ、最大２．５ｍｍの円環形の隙間Ｓが形成されるようになる（図３（ｂ）参照）。

水密部材３０は、例えば、内径１９ｍｍ、外径３６ｍｍ、厚み１０ｍｍに形成する。
内径寸法を、レッグ部１２の突出部１４よりも小径にすることで、弾性体である水密部材３０を突出部１４に接着剤等を用いずに取り付けることが可能となっている。
そして、ルーフパネル３の上面３ａとレッグ部１２の下面１２ｂとの距離は、取付時において２ｍｍになるように設定（設計値）されている。
したがって、レッグ部１２の突出部１４に取り付けられた水密部材３０は、ルーフパネル３の上面３ａとレッグ部１２の下面１２ｂの間で、２ｍｍの厚さに押し潰される。更に、水密部材３０の一部は、突出部１４と孔部３ｈとの間に形成された隙間Ｓから、ルーフパネル３の上面３ａ側から下面３ｂ側に向けて食み出るようになっている。
上述したように、突出部１４と孔部３ｈとの間には、最悪の場合であっても、最小１．０ｍｍの幅の隙間Ｓが形成されるようになっているので、突出部１４と孔部３ｈとの間は、必ず水密部材３０で満たされるようになる。これにより、隙間Ｓからの雨水等の浸入が確実に防止できる。

車両内側パネル７とルーフパネル３の位置が組み立て誤差によりばらつき又はルーフレール１０に荷重が加わってルーフパネル３との位置関係が変動すると、ルーフパネル３の上面３ａとレッグ部１２の下面１２ｂとの距離がばらつき又は変動するので、水密部材３０が押し潰される量（圧縮率）がばらつき又は変動して、突出部１４と孔部３ｈの間の隙間Ｓに水密部材３０の一部（隙間Ｓから食み出ていた部分）が充填された状態が維持されず、隙間Ｓからの雨水等の浸入が発生してしまう虞がある。

そこで、水密部材３０におけるルーフパネル３の下面３ｂ側への食み出し量（下面３ｂからの突出長さ）Ｌ１が、最悪の場合であっても、所定量（長さ）以上となるように規定しておく。具体的には、水密部材３０が、ルーフパネル３の下面３ｂから、例えば、１ｍｍ以上食み出る（突出する）ように設定（形成）しておく。
これにより、ルーフレール１０の突出部１４とルーフパネル３の孔部３ｈの位置関係がばらつき又は変動したとしても、突出部１４と孔部３ｈの間の隙間Ｓには、水密部材３０の一部が必ず充填された状態が維持されるようになる。したがって、隙間Ｓからの雨水等の浸入が確実に防止できる。

また、水密部材３０が隙間Ｓから確実に食み出るようにするには、水密部材３０が押し潰される割合（圧縮率）が重要な条件となる。更に、隙間Ｓからの雨水等の浸入が確実に防止するためには、その手前の部分、すなわち水密部材３０とルーフパネル３との接触長さ（ルーフパネル３上における孔部３ｈの外縁からの密着幅）も重要な条件となる。
そこで、水密部材３０の圧縮率及び接触長さと、水密性との関係を、予め実験により調べ、水密部材３０の形状を、確実に水密性が確保できるような形状を採用する。

水密部材３０の圧縮率とは、水密部材３０の初期厚みに対する押し潰し量（厚み）をいう。本実施形態では、水密部材３０の初期厚みは１０ｍｍ、押し潰された後の厚みが２ｍｍ（押し潰し量は８ｍｍ）であるから、圧縮率８０％（設計値）である。
また、水密部材３０の接触長さとは、孔部３ｈの外縁からの密着幅であり、図３の距離Ｌ２である。本実施形態では、６ｍｍ（設計値）に設定されている。

図４は、水密部材の形状条件を示す図である。
図４において、領域Ａは、隙間Ｓからの雨水等の浸入が発生してしまう領域である。領域Ｂは、通常は隙間Ｓからの雨水等の浸入は防止できるが、例えば、ルーフレール１０に繰り返し荷重が加わった際には、雨水等の浸入の可能性がある領域である。そして、領域Ｃは、隙間Ｓからの雨水等の浸入を完全に防止できる領域である。
領域Ａにおいては、水密部材３０の圧縮率及び接触長さが共に不十分であるため、隙間Ｓからの雨水等の浸入が発生してしまう。
したがって、水密部材３０の圧縮率及び接触長さのいずれか一方、好ましくは両方を大きく設定することで、水密部材３０を領域Ａにおいて使用することができ、隙間Ｓからの雨水等の浸入を完全に防止できるようになる。

水密部材３０を領域Ｃにおいて使用することにより、車両内側パネル７とルーフパネル３の位置のばらつき等に伴って、圧縮率及び接触長さが共に変動したとしても、隙間Ｓからの雨水等の浸入を完全に防止できる。
例えば、本実施形態の水密部材３０の場合には、圧縮率８０％（設計値）が±１５％程度変動したとしても、また、接触長さ６ｍｍ（設計値）が±０，５ｍｍ程度変動したとしても、常に領域Ｂ又はＣにおいて使用されることになる（図４の破線円参照）。
なお、水密部材３０を領域Ｃにおいて使用する場合においても、圧縮率はできるだけ小さくすることが好ましい。圧縮率が９５％以上となるとルーフパネル３に弾性変形が発生してしまう可能性があるからである。特に、水密部材３０として、上述したスーパーシート、スーパーシール（商品名）以外の材料を用いる場合には、注意が必要である。
一方、水密部材３０の接触長さは、レッグ部１２の幅よりも小さくする必要がある。カバー２０の取付等に支障が生じるからである。

以上説明したように、本発明のルーフレールの取付構造によれば、車両１のルーフパネル３に形成された孔部３ｈを介してルーフパネル３よりも下方に配置された車両内側パネル７にルーフレール１０を固着する場合において、ルーフパネル３と車両内側パネル７との組み立て精度にばらつきがあったり、ルーフレール１０に荷重が加わって位置変動があったとしても、確実に車内への雨水の浸入を防止することができる。

特に、ルーフレール１０の突出部１４とルーフパネル３の孔部３ｈとの位置関係がばらつき又は変動したとしても、ルーフレール１０の突出部１４とルーフパネル３の孔部３ｈの間の隙間Ｓには、水密部材３０の一部が必ず充填された状態が維持されるように、その食み出し量を規定しているので、隙間Ｓからの雨水等の浸入が確実に防止できる。

また、水密部材３０がルーフレール１０とルーフパネル３との間で押し潰される量（圧縮率）や、水密部材３０とルーフパネル３との接触長さを、それぞれ所定の範囲内となるように規定しているので、更に確実に隙間Ｓからの雨水等の浸入が防止できる。

なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状、材質や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、ルーフレール１０の突出部１４及びルーフパネル３の孔部３ｈがそれぞれ円形の場合について説明したが、これに限らない。楕円形、矩形のいずれであってもよい。この場合には、当然に、水密部材３０の形状も、突出部１４及び孔部３ｈの形状に倣う必要がある。

また、ルーフレール１０に形成される突出部１４の数は、ルーフレール１０の前後のレッグ部１２により異ならせてもよい。つまり、例えば、前方側のレッグ部１２には２つの突出部１４を、後方側のレッグ部１２には３つの突出部１４を、それぞれ形成するようにしてもよい。また、各突出部１４（孔部３ｈ、水密部材３０）の形状を異ならせてもよい。

本発明の実施形態に係るルーフレールの取付構造を示す外観斜視図である。本発明の実施形態に係るルーフレールの取付構造を示す断面図である。ルーフレールの突出部、ルーフパネルの孔部及び水密部材の形状、取付の一例を示す図である。水密部材の形状条件を示す図である。従来のルーフレールの取付構造の一例を示す図である。従来のルーフレールの取付構造の一例を示す図である。

符号の説明

１…車両
３…ルーフパネル
３ａ…上面
３ｂ…下面
３ｈ…孔部
７…車両内側パネル
１０…ルーフレール
１２…レッグ部（ルーフレール本体）
１２ｂ…下面
１４…突出部
３０…水密部材
Ｓ…隙間
Ｌ１…突出長さ（押し潰しの割合）
Ｌ２…接触長さ（密着幅）

Claims

車両のルーフパネルに形成された孔部を介して、前記ルーフパネルよりも下方に配置された車両内側パネルに固着されるルーフレールの取付構造であって、
前記ルーフレール本体の下面から下方に突出形成されると共に前記孔部に隙間を空けて挿通されて前記車両内側パネルの上面に固着される突出部と、
前記突出部を囲繞すると共に前記ルーフレール本体の下面と前記ルーフパネルの上面との間で押し潰されて前記隙間を封止するとともに、その一部が前記隙間を介して前記ルーフパネルの下面側に食み出すように形成された弾性体からなる水密部材と、
を備えることを特徴とするルーフレールの取付構造。
前記水密部材は、前記ルーフパネルの下面側への食み出し量が前記ルーフパネルの下面から少なくとも１ｍｍ以上となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のルーフレールの取付構造。
前記水密部材は、前記押し潰しの割合及び前記ルーフパネル上における前記孔部の外縁からの密着幅のそれぞれが、所定範囲内となるように形状されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のルーフレールの取付構造。
前記ルーフレール本体には前記突出部が複数形成され、前記ルーフパネルには前記孔部が前記突出部と同数形成され、前記突出部毎に前記水密部材が設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のルーフレールの取付構造。