(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-07
(45)【発行日】2024-10-16
(54)【発明の名称】車両ルーフ
(51)【国際特許分類】
B62D 25/06 20060101AFI20241008BHJP
B60J 5/10 20060101ALI20241008BHJP
B32B 15/08 20060101ALI20241008BHJP
【FI】
B62D25/06 A
B60J5/10 C
B32B15/08 G
(21)【出願番号】P 2021205302
(22)【出願日】2021-12-17
【審査請求日】2023-11-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】田中 祐哉
(72)【発明者】
【氏名】松岡 伴秋
(72)【発明者】
【氏名】都築 佳彦
(72)【発明者】
【氏名】近藤 展代
【審査官】大宮 功次
(56)【参考文献】
【文献】実開昭53-076416(JP,U)
【文献】特開昭64-067417(JP,A)
【文献】米国特許第10336047(US,B2)
【文献】特開2000-071776(JP,A)
【文献】中国実用新案第203497013(CN,U)
【文献】特開2007-098405(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B62D 25/06
B60J 5/10
B32B 15/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両ルーフであって、
ヒンジ樹脂層に被覆されたヒンジが取り付けられた被取付部を備え、
前記被取付部は、鋼板と、前記鋼板のヒンジ側表面を被覆する第1の樹脂層と、を備え、
前記第1の樹脂層は、前
記ヒンジ樹脂層と比較して厚
く、
バックドアが前記ヒンジを介して前記車両ルーフに取り付けられ、
前記車両ルーフは、前記被取付部よりも車両ルーフ前後方向中央側に設けられた中央部と、前記中央部を被覆する第2の樹脂層と、をさらに備え、
前記第1の樹脂層は、前記第2の樹脂層と比較して厚い、
車両ルーフ。
【請求項2】
車両ルーフであって、
樹脂層に被覆されていないヒンジが取り付けられた被取付部を備え、
前記被取付部は、鋼板と、前記鋼板のヒンジ側表面を被覆する第1の樹脂層と、を備え、
バックドアが前記ヒンジを介して前記車両ルーフに取り付けられ、
前記車両ルーフは、前記被取付部よりも車両ルーフ前後方向中央側に設けられた中央部と、前記中央部を被覆する第2の樹脂層と、をさらに備え、
前記第1の樹脂層は、前記第2の樹脂層と比較して厚い、
車両ルーフ。
【請求項3】
前記鋼板の車室内側表面を覆う第3の樹脂層をさらに備え、
前記第1の樹脂層は、前記第3の樹脂層と比較して厚い、
ことを特徴とする請求項1
又は2に記載の車両ルーフ。
【請求項4】
前記鋼板の車室内側表面は、樹脂層に被覆されていない、
ことを特徴とする請求項1
又は2に記載の車両ルーフ。
【請求項5】
前記被取付部と前記中央部とは、テーラードブランク材を用いて構成されている、
ことを特徴とする請求項1
~4のいずれか1項に記載の車両ルーフ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は車両ルーフに関し、特にヒンジが取り付けられた車両ルーフに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、樹脂層によって表面が被覆され防錆性能を有する樹脂被覆鋼板を車両に使用することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本願発明者等は、樹脂被覆鋼板を車両のルーフ、ヒンジ等に適用することを想起したが、以下の課題を発見した。
【0005】
樹脂被覆鋼板は、通常の鋼板よりも高額であるため、車両において使用する部位を適切に選択する必要がある。
【0006】
ところで、多くの場合、ハッチバックドアはヒンジを介して、開閉可能にルーフに取り付けられている。しかし、ルーフにおいてヒンジの取り付けられた被取付部は、ノズルアクセスが容易でなく、シーラーを塗布し難い。そのため、被取付部は、防錆性を確保することができないおそれがあった。
【0007】
本発明は、上述した課題を鑑み、コスト増加を抑制しつつ防錆性を確保する車両ルーフができることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の実施の一態様に係る車両ルーフは、
車両ルーフであって、
ヒンジが取り付けられた被取付部を備え、
前記被取付部は、鋼板と、前記鋼板のヒンジ側表面を被覆する第1の樹脂層と、を備え、
前記第1の樹脂層は、前記ヒンジを被覆するヒンジ樹脂層と比較して厚い。
【0009】
このような構成によれば、被取付部の鋼板のヒンジ側表面は、ヒンジ樹脂層と比較して厚い第1の樹脂層に被覆されている。よって、車両ルーフの被取付部は、良好な防錆性を確保することができる。さらに、ヒンジ樹脂層は、第1の樹脂層と比較して薄いので、樹脂層の総使用量を抑制してコスト増加を抑制することができる。
【0010】
本発明の実施の一態様に係る車両ルーフは、
車両ルーフであって、
ヒンジが取り付けられた被取付部を備え、
前記被取付部は、鋼板と、前記鋼板のヒンジ側表面を被覆する第1の樹脂層と、を備え、
前記ヒンジは、樹脂層に被覆されていない。
【0011】
このような構成によれば、被取付部の鋼板のヒンジ側表面は、ヒンジ樹脂層と比較して厚い第1の樹脂層に被覆されている。よって、車両ルーフの被取付部は、良好な防錆性を確保することができる。さらに、ヒンジを樹脂層によって被覆しないので、樹脂層の総使用量の抑制を図ることができる。
【0012】
また、前記被取付部よりも車両ルーフ中央側に設けられた中央部と、前記中央部を被覆する第2の樹脂層と、をさらに備え、前記第1の樹脂層は、前記第2の樹脂層と比較して厚いことを特徴としてもよい。
【0013】
このような構成によれば、第1の樹脂層は、中央部を被覆する第2の樹脂層と比較して厚いことから、車両ルーフの中央部についても防錆性を確保しつつ、コスト増加を抑制することができる。
【0014】
また、前記被取付部よりも車両ルーフ中央側に設けられた中央部をさらに備え、
前記中央部は、樹脂層に被覆されていないことを特徴としてもよい。
【0015】
このような構成によれば、中央部を第2の樹脂層によって被覆しないことから、樹脂層の総使用量の抑制を図ることができる。
【0016】
また、前記鋼板の車室内側表面を覆う第3の樹脂層をさらに備え、
前記第1の樹脂層は、前記第3の樹脂層と比較して厚いことを特徴としてもよい。
【0017】
このような構成によれば、第3の樹脂層が鋼板の車室内側表面を覆い、第1の樹脂層と比較して薄い。そのため、鋼板の車室内側表面の防錆性を確保しつつ、樹脂層の総使用量を抑制することができる。また、第1の樹脂層は、第3の樹脂層と比較して厚いことから、鋼板のヒンジ側表面の防錆性の向上を図ることができる。
【0018】
また、前記鋼板の車室内側表面は、樹脂層に被覆されていないことを特徴としてもよい。
【0019】
このような構成によれば、鋼板の車室内側表面は、樹脂層に被覆されていないことから、樹脂層の総使用量の抑制を図ることができる。
【0020】
また、前記被取付部と前記中央部とは、テーラードブランク材を用いて構成されていることを特徴としてもよい。
【0021】
このような構成によれば、樹脂層の厚みや樹脂層の有無が異なる、被取付部と中央部とを、テーラードブランク材を用いて製造することができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、コスト増加を抑制しつつ防錆性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【
図1】実施の形態1に係る車両ルーフの一例を含む車両後部を示す斜視図である。
【
図2】実施の形態1に係る車両ルーフの一例を含む車両後部を示す断面図である。
【
図3】実施の形態1に係る車両ルーフの一例の模式的な一部切取断面図である。
【
図4】実施の形態1に係る車両ルーフの第1の変形例の模式的な一部切取断面図である。
【
図5】実施の形態1に係る車両ルーフの第2の変形例の模式的な一部切取断面図である。
【
図6】実施の形態1に係る車両ルーフの第3の変形例の模式的な一部切取断面図である。
【
図7】実施の形態1に係る車両ルーフの第4の変形例の模式的な一部切取断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【0025】
(実施の形態1)
図1~
図3を参照して実施の形態1について説明する。
図1は、実施の形態1に係る車両ルーフの一例を含む車両後部を示す斜視図である。
図2は、
図1に示す車両ルーフの一例を含む車両後部を示す断面図である。
図3は、
図1に示す車両ルーフの一例の模式的な一部切取断面図である。
【0026】
なお、当然のことながら、
図1及びその他の図面に示した三次元座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、図面では、UPRが車両上方を示し、FRが車両前方を示し、LHが車両左側を示し、図面間で共通である。UPRの反対側は、車室内側を示す。
【0027】
図1に示すように、車両ルーフ10は、ヒンジ20が取り付けられた被取付部1を備える。樹脂被覆鋼板を適宜、プレス加工、切断等を行って、車両ルーフ10を形成してもよい。被取付部1は、ルーフヒンジ部とも称する。ヒンジ20は、車両ルーフ10、及びバックドア30に取り付けられている。具体的には、ヒンジ20は、取付部21、22を備える。車両ルーフ10の被取付部1は、取付部21に取り付けられている。被取付部1と取付部21との接触界面の前側は、防錆を目的として、シーラーやワックスを塗布し難い。バックドア30のバックドアインナー30b(後述)は、取付部22に取り付けられている。
【0028】
図2に示すように、バックドア30は、ヒンジ20のバックドア回転軸20a周りに回動可能に、ヒンジ20を介して車両ルーフ10に取り付けられている。バックドア30は、バックドアアウター30aと、バックドアインナー30bと、バックドアガラス30cとを備える。バックドア30は、バックドアガラス30cが上へ移動するよう、バックドア回転軸20a周りに回動することによって、開く。
【0029】
図3に示すように、車両ルーフ10は、鋼板1aと、第1の樹脂層1bとを備える。被取付部1、及び、中央部2において、車両ルーフ10は、同様の構成を備える。中央部2は、車両ルーフ10bの被取付部1よりも車両ルーフ中央側に設けられた部位である。中央部2は被取付部1と連続しているとよい。
【0030】
鋼板1aは、車両ルーフ形状を有する。鋼板1aは、車両ルーフ10として必要な機械的性質を有する。具体的には、鋼板1aは、普通鋼、又は、クロム等の添加元素含有鋼からなるとよい。また、鋼板1aの表面にはめっき皮膜が設けられていてもよい。鋼板1aの表面のめっき皮膜の種類は特に限定されない。適用可能なめっき皮膜としては、例えば、亜鉛、アルミニウム、コバルト、錫、ニッケルのうちのいずれか1種を含むめっき、及び、これらの金属元素やさらに他の金属元素、非金属元素を含む合金めっき等が挙げられる。また、用途に応じ、金属板の両面、片面のみ、表面の一部、又は全面が塗膜で被覆されていてもよい。
【0031】
第1の樹脂層1bは、鋼板1aのヒンジ20上側表面を被覆する。第1の樹脂層1bは、樹脂を含み、鋼板1aと比較して高い防錆性を有する。これらによって、第1の樹脂層1bは、鋼板1aの防錆性を高める。このような樹脂は、例えば、水系塗装用組成物、有機溶剤系塗装用組成物などの有機樹脂である。第1の樹脂層1bの鋼板1aへの密着性や耐食性等を更に改善する目的で、第1の樹脂層1bと鋼板1aの表面との間に下地処理皮膜を設けてもよい。このように下地処理皮膜を設ける場合、その下地処理皮膜の層の数、組成は限定されない。第1の樹脂層1bは、さらに顔料を含んでもよい。このような顔料は、例えば、防錆顔料や導電性顔料である。防錆顔料の種類、及び導電性顔料の種類は、特に限定されないが、防錆顔料は、例えば、珪酸塩化合物、燐酸塩化合物、バナジン酸塩化合物、および金属酸化物微粒子から選ばれる1種以上を含むと好ましい。また、導電性顔料は、例えば、金属、合金、導電性炭素、燐化鉄、炭化物、半導体酸化物の中から選ばれる1種以上を含むと好ましい。
【0032】
なお、車両ルーフ10は、電着塗膜層、中塗り塗膜層、及び上塗り塗膜層の少なくとも1層を備えてもよい。このような電着塗膜層、中塗り塗膜層、及び上塗り塗膜層の少なくとも1層は、第1の樹脂層1bの少なくとも一部を被覆する。
【0033】
ヒンジ20は、被取付部1と接触している。ヒンジ20は、第1の樹脂層1bを介して、鋼板1aと接触している。第1の樹脂層1bは、所定の厚みt1bを有する。
【0034】
ヒンジ20は、取付部21、22と、ヒンジ樹脂層23とを備える。ヒンジ樹脂層23は、取付部21における車両ルーフ10の被取付部1側表面を被覆する。第1の樹脂層1bは、ヒンジ樹脂層23と比較して厚い。言い換えると、第1の樹脂層1bの厚みt1bは、ヒンジ樹脂層23の厚みt23と比較して大きい。
【0035】
以上より、車両ルーフ10の構成によれば、被取付部1の鋼板1aのヒンジ20側表面は、ヒンジ樹脂層23と比較して厚い第1の樹脂層1bに被覆されている。よって、車両ルーフ10の被取付部1は、良好な防錆性を確保することができる。さらに、ヒンジ樹脂層23は、第1の樹脂層1bと比較して薄いので、樹脂の総使用量を抑制してコスト増加を抑制することができる。
【0036】
また、車両ルーフ10の構成によれば、中央部2の鋼板1aのヒンジ20側表面も第1の樹脂層1bに被覆されている。よって、車両ルーフ10の中央部2も良好な防錆性を確保することができる。また、シーラーやワックスを塗布し難い部位、被取付部1と取付部21との接触界面の前側についても良好な防錆を確保することができる。
【0037】
次に、車両ルーフ10の製造方法の一例について説明する。まず、塗膜を鋼板1aのヒンジ20上側表面上に塗布して、第1の樹脂層1bを鋼板1aのヒンジ20上側表面上に形成する。続いて、第1の樹脂層1bの形成された鋼板1aを、車両ルーフ形状に加工する、又は成形する。以上より、車両ルーフ10を製造することができる。適宜、さらに、電着塗装、中塗塗装、及び上塗塗装の少なくとも1つを、この加工され、又は成形された鋼板1aに施してもよい。
【0038】
(第1の変形例)
図4に示す車両ルーフ10aは、
図3に示す車両ルーフ10の第1の変形例である。
図4は、
図3に示す車両ルーフの第1の一変形例の模式的な一部切取断面図である。車両ルーフ10aは、ヒンジ20が樹脂層に被覆されないところを除いて、車両ルーフ10と同じ構成を有する。
【0039】
車両ルーフ10aは、ヒンジ20を含む。ヒンジ20が樹脂層に被覆されない。言い換えると、
図3に示すヒンジ樹脂層23の厚みt
23が0(零)である。
図3に示す車両ルーフ10のヒンジ樹脂層23の厚みt
23が0である場合、車両ルーフ10と車両ルーフ10aとは同じ構成である。
【0040】
以上より、車両ルーフ10aの構成によれば、車両ルーフ10と同様に、車両ルーフ10の被取付部1及び中央部2の鋼板1aのヒンジ側表面は、第1の樹脂層1bに被覆されている。よって、車両ルーフ10の被取付部1及び中央部2は、良好な防錆性を確保することができる。さらに、ヒンジ20が樹脂層に被覆されないことから、樹脂層の総使用量を抑制し、コスト低減を図ることができる。
【0041】
(第2の変形例)
図5に示す車両ルーフ10bは、
図3に示す車両ルーフ10の第2の変形例である。
図5は、
図3に示す車両ルーフの第2の変形例の模式的な一部切取断面図である。車両ルーフ10bは、第2の樹脂層1cを備えるところを除いて、車両ルーフ10と同じ構成を有する。
【0042】
図5に示すように、車両ルーフ10bは、第2の樹脂層1cを備える。第2の樹脂層1cは、中央部2を被覆する。車両ルーフ10bは、テーラードブランク材を用いて形成してもよい。テーラードブランク材は、材料の種類や厚みが異なる複数枚のテーラードブランク用鋼板を溶接した、又は接合したプレス用鋼材である。テーラードブランク材は、例えば、被取付部1を構成する鋼板と、中央部2を構成する別体の鋼板とをつなぎ合わせたものである。上記した複数枚のテーラードブランク用鋼板の材料の種類や厚みは、それぞれ、プレス成形体の部位に応じて決定される。また、当該複数枚のテーラードブランク用鋼板は、それぞれ、樹脂層を備え、その樹脂層及び鋼板は、それぞれの種類や厚みが異なっていてもよい。被取付部1、及び中央部2は、材料の種類、厚み等が異なっていてもよい。第1の樹脂層1b、及び第2の樹脂層1cとは材料の種類、厚み等が異なっていてもよい。本実施形態に係る鋼板2aは、鋼板1aと厚みが同じであり、第2の樹脂層1cは第1の樹脂層1bと比較して薄い。なお、鋼板2aは、鋼板1aと厚みが異なっていてもよい。車両ルーフ10bの樹脂被覆鋼板は、例えば、鋼板2a、及び鋼板1aにそれぞれ相当するテーラードブランク用鋼板同士を溶接して、プレス用鋼材を形成し、さらに、当該プレス用鋼材をプレス成形することによって、製造してもよい。鋼板2aに相当するテーラードブランク用鋼板の車両外側表面は第2の樹脂層1cに被覆されている。鋼板1aに相当するテーラードブランク用鋼板の車両外側表面は第1の樹脂層1bに被覆されている。
【0043】
第1の樹脂層1bは、第2の樹脂層1cと比較して厚い。言い換えると、第1の樹脂層1bの厚みt1bは、第2の樹脂層1cの厚みt1cと比較して厚い。第2の樹脂層1cは、第1の樹脂層1bと同様の構成を有する。第2の樹脂層1cは、樹脂を含み、鋼板1aと比較して高い耐食性を有する。これらによって、第2の樹脂層1cは、鋼板1aの防錆性を高める。
【0044】
以上より、車両ルーフ10bの構成によれば、第2の樹脂層1cは、車両ルーフ10bの中央部2を被覆する。そのため、中央部2は、良好な防錆性を確保することができる。よって、車両ルーフ10bの被取付部1に加えて、中央部2についても、良好な防錆性を確保することができる。
【0045】
また、車両ルーフ10bの構成によれば、第1の樹脂層1bは、第2の樹脂層1cと比較して厚い。よって、樹脂層の総使用量を抑制し、コスト低減を図ることができる。
【0046】
また、車両ルーフ10bの構成によれば、被取付部1と中央部2とは、テーラードブランク材を用いて構成されている。これによって、樹脂層の厚みや樹脂層の有無が部位にかかわらず一定であるテーラードブランク用鋼板を用いて、部位に応じて樹脂層の厚みが異なる車両ルーフ10bを容易に製造することができる。つまり、同一のプレス用鋼材において樹脂層の厚みや樹脂層の有無を変化させることなく、部位に応じて樹脂層の厚みが異なる車両ルーフ10bを容易に製造することができる。
【0047】
(第3の変形例)
図6に示す車両ルーフ10cは、
図3に示す車両ルーフ10の第3の変形例である。
図6は、
図3に示す車両ルーフの第3の変形例の模式的な一部切取断面図である。車両ルーフ10cは、第2の樹脂層1cを備えないところを除いて、
図5に示す車両ルーフ10bと同じ構成を有する。
【0048】
車両ルーフ10cは、第2の樹脂層1cを備えない。中央部2は樹脂層に被覆されない。言い換えると、
図5に示す車両ルーフ10bは、第2の樹脂層1cの厚みt
1cが0(零)である場合、車両ルーフ10cと同じ構成を備える。
【0049】
よって、車両ルーフ10cの構成によれば、中央部2は樹脂層に被覆されない。従って、樹脂層の総使用量を抑制し、コスト低減を図ることができる。
【0050】
(第4の変形例)
図7に示す車両ルーフ10dは、
図3に示す車両ルーフ10の第4の変形例である。
図7は、
図3に示す車両ルーフの第4の変形例の模式的な一部切取断面図である。車両ルーフ10dは、第3の樹脂層1dを備えるところを除いて、
図3に示す車両ルーフ10と同じ構成を有する。
【0051】
車両ルーフ10dは、第3の樹脂層1dを備え、第3の樹脂層1dは、鋼板1aの車室内側表面の少なくとも一部を被覆する。第3の樹脂層1dは、第1の樹脂層1bと比較して薄い。第3の樹脂層1dの厚みt1dは、第1の樹脂層1bの厚みt1bと比較して薄い。第3の樹脂層1dは、第1の樹脂層1bと同様に、樹脂を含み、鋼板1aと比較して高い防錆性を有する。
【0052】
よって、車両ルーフ10dの構成によれば、第3の樹脂層1dが鋼板1aの車室内側表面を覆い、第1の樹脂層1bと比較して薄い。そのため、鋼板1aの車室内側表面の防錆性を確保しつつ、樹脂層の総使用量を抑制することができる。また、第1の樹脂層1bは、第3の樹脂層1dと比較して厚いことから、鋼板1aのヒンジ側表面の防錆性の向上を図ることができる。
【0053】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、本発明は、上記実施の形態やその一例を適宜組み合わせて実施してもよい。例えば、
図5~
図7にそれぞれ示す車両ルーフ10b、10c、10dは、
図4に示す車両ルーフ10aと同様に、ヒンジ20が樹脂層に被覆されなくてもよい。また、車両ルーフ10a、10dは、車両ルーフ10bと同様に、第2の樹脂層1cを備えてもよい。また、車両ルーフ10a、10dは、車両ルーフ10cと同様に、中央部2が樹脂層に被覆されなくてもよい。また、車両ルーフ10、10a、10b、10cは、車両ルーフ10dと同様に、第3の樹脂層1dを備えてもよい。
【符号の説明】
【0054】
10、10a、10b、10c 車両ルーフ
1 被取付部
1a 鋼板 1b 第1の樹脂層
1c 第2の樹脂層 1d 第3の樹脂層
2 中央部
20 ヒンジ 20a バックドア回転軸
21、22 取付部 23 ヒンジ樹脂層
30 バックドア
30a バックドアアウター 30b バックドアインナー
30c バックドアガラス
t1b 第1の樹脂層1bの厚み t1c 第2の樹脂層1cの厚み
t1d 第3の樹脂層1dの厚み t23 ヒンジ樹脂層23の厚み