JP5262750B2 - Vehicle roof panel - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a roof panel attached to a roof opening of a vehicle.
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。 In recent years, some roof panels mounted on the roof of a vehicle use a panel body formed of a resin material in order to reduce the weight.
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。)。 In such a conventional roof panel, a resin-made panel body arranged so as to be flush with the vehicle roof is composed of an outer panel portion on the vehicle exterior side and an inner panel portion on the vehicle compartment side. . A certain space is provided in the vertical direction of the vehicle between the outer panel and the inner panel, and a reinforcing rib is disposed in the space. (For example, refer to Patent Document 1).
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。 A pressure generated by the air flow acts on the roof panel during traveling of the vehicle, and the pressure distribution varies depending on the portion of the roof panel. That is, a pressure (negative pressure) greater than the rear portion is generated in the front portion of the roof panel toward the upper side of the vehicle.
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。
In the roof panel having the configuration shown in
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。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a roof panel that can reduce the increase in weight as much as possible and can secure rigidity against pressure that still acts.
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。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
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。 In addition to the first aspect, the invention described in claim 2 is configured such that the thickness of the inner panel portion is smaller than the thickness of the outer panel portion.
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。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the first aspect, the panel body is configured to have a uniform composition with a resin material, and an edge portion of the panel portion is made of a resin material different from the panel portion. A reinforcing frame was disposed, and a steel plate supporting frame for supporting the seal was attached to the reinforcing frame.
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。
Moreover, in addition to
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。 In addition to the fourth aspect, the invention according to the fifth aspect is configured such that the inner panel portion and the outer panel portion are connected by the rib.
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。
In addition to
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。
In the invention according to
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。 In the invention according to claim 2, the outer panel portion having a surface outside the vehicle is made thicker than the inner panel portion on the vehicle interior side to cope with external forces acting on the outer panel portion such as the weight of snow in addition to pressure. Rigidity can be secured.
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。 In the invention according to claim 3, the panel body whose thickness varies depending on the part is made of resin that is lightweight and easy to mold, while the support frame that supports the seal for waterproofing is made of steel plate. The influence of the thermal expansion of the body and its reinforcing frame on the seal can be avoided.
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。 In the invention according to claim 4, even when pressure or external force is applied, the shape of the space is maintained by the rib, and the rigidity of the panel body is secured. For this reason, the thickness of the inner panel can be reduced to reduce the weight.
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。
In the invention described in
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。 According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to avoid stress concentration on the connecting portion by attaching the R portion to the connecting portion between the rib, the inner panel portion, and the outer panel portion.
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。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
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。
FIG. 1 shows the
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。
Further, FIG. 2 shows a plan view of the
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。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
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。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
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。
A
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。
As shown in FIGS. 3, 4, and 5, the
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。
The
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。
The reinforcing
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。
As shown in FIG. 4, the
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。
As described above, a large pressure acts in the vertical direction (the direction in which the
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。
A
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。 Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG. 6, FIG. 7, and FIG. In addition, the same number as the structure corresponding to 1st Embodiment is provided with respect to the site | part which is not used for description in the figure regarding the following 2nd and 3rd Embodiment.
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。
In the
本発明の第3の実施形態を、図9、図10及び図11に示す。 A third embodiment of the present invention is shown in FIG. 9, FIG. 10, and FIG.
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。
In the
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。
As described above, in the
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。 In the first, second, and third embodiments, a structure having a uniform structure that is manufactured by using a gas injection method, a molding method, or the like, has no joint portion by an adhesive or welding, and is obtained by integral molding. Although it is desirable, it is good also as an integral shape by joining by an adhesive agent or welding, for example.
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
DESCRIPTION OF
Claims (6)
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。 An outer panel that can be attached to the opening of the roof of the vehicle and is flush with the outer surface of the roof; an inner panel disposed below the outer panel with a space in the vehicle vertical direction; A roof panel comprising a resin panel body having
A roof panel in which the width of the space portion in the vehicle vertical direction is larger on the vehicle front side than on the rear side.
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