特許 7609051 車両用ルーフ

(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】2024-12-23

(45)【発行日】2025-01-07

(54)【発明の名称】車両用ルーフ

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/06 20060101AFI20241224BHJP

   B32B 15/08 20060101ALI20241224BHJP

【ＦＩ】

B62D25/06 A

B32B15/08 101A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021205301

(22)【出願日】2021-12-17

(65)【公開番号】P2023090370

(43)【公開日】2023-06-29

【審査請求日】2024-03-20

(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

【弁理士】

【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】諸星 圭祐

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－０８５４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－０３７０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１３７１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１４３０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５４２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２０２６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２１７７８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１５２０１９４１（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３２Ｂ １５／０８

Ｂ６２Ｄ １７／００－２５／０８

Ｂ６２Ｄ ２５／１４－２９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用ルーフであって、
鋼板と、前記鋼板の車室側表面を被覆した第１の樹脂層とを備える樹脂被覆鋼板と、
前記樹脂被覆鋼板の車室側表面に設けられた制振材と、を備え、
前記樹脂被覆鋼板は、前記鋼板が電着塗装された場合、周囲より前記電着塗装による塗膜の厚みの薄い薄層領域を含み、
前記制振材は、前記樹脂被覆鋼板の車室側表面の前記薄層領域に設けられている、
車両用ルーフ。

【請求項2】

前記樹脂被覆鋼板の前記車室側表面において設けられたフレームをさらに備え、
前記フレームは、第２の樹脂層に被覆されており、
前記第１の樹脂層は、前記第２の樹脂層と比較して厚い、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ルーフ。

【請求項3】

前記樹脂被覆鋼板の前記車室側表面において設けられたフレームをさらに備え、
前記フレームは、樹脂層に被覆されていない、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ルーフ。

【請求項4】

前記樹脂被覆鋼板は、前鋼板の車両外側表面を覆う第３の樹脂層をさらに含み、
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１～３のいずれか１項に記載の車両用ルーフ。

【請求項5】

前鋼板の車両外側表面は、樹脂層に被覆されてない、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用ルーフ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は車両用ルーフに関し、特に樹脂被覆鋼板を用いた車両用ルーフに関する。

【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】

【文献】特開２０１５－２０２６８６号公報

【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、以下の課題を発見した。
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。ところで、ルーフ用鋼板を有する車体を塗装液に沈めて、電着塗装をすることによって、防錆塗装されたルーフを有する車体を製造することができる。電着塗装の際、ルーフ用鋼板の車室側表面には、空気が溜まったエアポケットが発生する等して、電着塗装による塗膜の厚みが薄くなるおそれがある。そのため、防錆性が確保できず、制振材を、電着塗装による塗膜の厚みが薄い領域に設けることができなかった。

【0005】

本発明は、上述した課題を鑑み、防錆性を確保した車両用ルーフを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る車両用ルーフは、
車両用ルーフであって、
鋼板と、前記鋼板の車室側表面を被覆した第１の樹脂層とを備える樹脂被覆鋼板と、
前記樹脂被覆鋼板の車室側表面に設けられた制振材と、を備え、
前記樹脂被覆鋼板は、前記鋼板が電着塗装された場合、周囲より前記電着塗装による塗膜の厚みの薄い薄層領域を含み、
前記制振材は、前記樹脂被覆鋼板の車室側表面の前記薄層領域に設けられている。

【0007】

このような構成によれば、樹脂層が車両用ルーフの車室側表面における薄層領域を被覆し、薄層領域の防錆性を確保する。そのため、制振材を車両用ルーフの車室側表面における薄層領域に設けることができる。

【0008】

また、前記樹脂被覆鋼板の前記車室側表面において設けられたフレームをさらに備え、
前記フレームは、第２の樹脂層に被覆されており、
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。

【0009】

このような構成によれば、第１の樹脂層は、鋼板の車室側表面を被覆し、かつ、第２の樹脂層と比較して厚い。そのため、鋼板の車室側表面の防錆性を高める。さらに、第２の樹脂層は、第１の樹脂層と比較して薄い。よって、フレームにおける樹脂層の使用量を抑制し、コスト低減を図ることができる。

【0010】

また、前記樹脂被覆鋼板の前記車室側表面において設けられたフレームをさらに備え、
前記フレームは、樹脂層に被覆されていないことを特徴としてもよい。

【0011】

このような構成によれば、フレームが樹脂層に被覆されていないことから、フレームにおける樹脂層の使用量が０（零）であり、さらなるコスト低減を図ることができる。

【0012】

また、前記樹脂被覆鋼板は、前鋼板の車両外側表面を覆う第３の樹脂層をさらに含み、
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。

【0013】

このような構成によれば、第１の樹脂層は、第３の樹脂層と比較して厚いことから、鋼板の車室側表面の防錆性を高める。また、第３の樹脂層が鋼板の車両外側表面に被覆して、鋼板の車両外側表面の防錆性を高める。また、第３の樹脂層は、第１の樹脂層と比較して薄いことから、鋼板の車両外側表面における樹脂層の使用量を抑制し、コスト低減を図ることができる。

【0014】

また、前鋼板の車両外側表面は、樹脂層に被覆されて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、鋼板の車両外側表面が樹脂層に被覆されていないことから、鋼板の車両外側表面における樹脂層の使用量が０（零）であり、さらなるコスト低減を図ることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、防錆性を確保した車両用ルーフを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施の形態１に係る車両用ルーフの一例を示す底面図である。

【図2】実施の形態１に係る車両用ルーフの一例の要部の断面図である。

【図3】実施の形態１に係る車両用ルーフの一具体例の要部の断面図である。

【図4】実施の形態１に係る車両用ルーフの第１の変形例を示す底面図である。

【図5】実施の形態１に係る車両用ルーフの第１の変形例の要部の断面図である。

【図6】実施の形態１に係る車両用ルーフの第２の変形例の要部の断面図である。

【図7】実施の形態１に係る車両用ルーフの第３の変形例の要部の断面図である。

【図8】関連する技術に係る車両用ルーフの一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（関連する技術）
実施の形態の説明に先立って、関連する技術に係る車両用ルーフ９００について説明する。図８に示す車両用ルーフ９００において、制振材９２０が塗膜８１１を介して鋼板８１０の車室側表面に圧着されている。塗膜８１１は、電着塗装によって鋼板８１０の車室側表面に生成されたものである。しかし、制振材９２０が、上向きに貼り付ける作業の難しさなどから、塗膜８１１を介して鋼板８１０の車室側表面に完全に圧着されておらず、制振材９２０の端部９２０ａが塗膜８１１から剥がれる場合があり得る。このような場合、そこへ、結露水Ｗ１ｂが鋼板８１０の車室側表面と伝って、制振材９２０の端部９２０ａに到達する。すると、結露水Ｗ１ｂが制振材９２０の端部９２０ａと鋼板８１０との間に保持される。従って、錆が進行し易くなり、防錆性が確保できなくなることがある。

【0019】

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。

【0020】

（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に係る車両用ルーフの一例を示す底面図である。図２は、図１に示す車両用ルーフの一例の要部の断面を示す断面図である。図３は、図１に示す車両用ルーフの一具体例の要部の断面を示す断面図である。

【0021】

なお、当然のことながら、図１及びその他の図面に示した右手系ｘｙｚ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、ｚ軸プラス向き（ＵＰＲ）が鉛直上向き、かつ、車室外側であり、ｚ軸マイナス向き（ＤＷＮ）が鉛直下向き、かつ、車室内側である。また、ｘ軸マイナス向き（ＦＲ）が車室前方であり、ｘ軸プラス向き（ＲＲ）が車室後方である。また、ｙ軸マイナス向き（ＬＴ）が車室左方向であり、ｙ軸プラス向き（ＲＴ）が車室右方向である。また、ｘｙ平面が水平面であり、図面間で共通である。

【0022】

図１に示すように、車両用ルーフ１００は、樹脂被覆鋼板１０と、制振材２０とを備える。

【0023】

樹脂被覆鋼板１０は、鋼板１１と、第１の樹脂層１２とを備える。

【0024】

鋼板１１は、車両用ルーフ形状を有する。当該車両用ルーフ形状は、例えば、全領域、又は一領域が車室外側に張り出した形状や、パゴダルーフと同じ形状等がある。パゴダルーフの一例は、車両前方から視ると、中央部が車室内側に張り出し、かつ、両端部が車室外側に張り出した形状である。鋼板１１は、車両用ルーフとして必要な機械的性質を有する。具体的には、鋼板１１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１１の表面にはめっき皮膜が設けられていてもよい。鋼板１１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。

【0025】

樹脂被覆鋼板１０は、薄層領域１０ａを含む。薄層領域１０ａは、鋼板１１が電着塗装された場合、周囲１０ｂより電着塗装による塗膜の厚みの薄い領域である。薄層領域１０ａの厚みは、連続的に変化してもよい。例えば、薄層領域１０ａの厚みは、薄層領域１０ａと周囲１０ｂとの境界から薄層領域１０ａの中央に向かうにつれて、徐々に薄くなるように連続的に変化してもよい。薄層領域１０ａは、鋼板１１を電着塗装することによって経験的に特定してもよい。具体的には、薄層領域１０ａは、電着塗装した場合、鋼板１１の車室側表面には、空気が溜まったエアポケットが発生する領域である。より具体的には、図３に示すように、薄層領域１０ａは、周囲１０ｂより車室外側に張り出した凸領域である。

【0026】

図２に示すように、第１の樹脂層１２は、鋼板１１の車室側表面を被覆している。第１の樹脂層１２は、樹脂を含み、鋼板１１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１２は、鋼板１１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１２の鋼板１１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１２と鋼板１１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１２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。

【0027】

なお、樹脂被覆鋼板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１２の少なくとも一部を被覆する。

【0028】

制振材２０は、鋼板１１の車室側表面における薄層領域１０ａに設けられている。制振材２０は、薄層領域１０ａの全てを覆ってもよいし、薄層領域１０ａの一部を覆ってもよい。制振材２０は、振動又は騒音を抑制するものであればよい。

【0029】

以上、車両用ルーフ１００の構成によれば、第１の樹脂層１２が車両用ルーフ１００の車室側表面における薄層領域１０ａを被覆し、薄層領域１０ａの防錆性を確保する。そのため、制振材２０を車両用ルーフ１００の車室側表面における薄層領域１０ａに設けることができる。

【0030】

また、図８に示す車両用ルーフ９００と同様に、制振材２０が、上向きに貼り付ける作業の難しさなどから、鋼板１１の車室側表面に完全に圧着されておらず、制振材２０の端部２０ａが鋼板１１から剥がれる場合がある。このような場合であっても、そこへ、結露水が鋼板１１の車室側表面と伝って、制振材２０の端部２０ａに到達する。すると、結露水が制振材２０の端部２０ａと鋼板１１との間に保持される。しかし、車両用ルーフ１００の構成によれば、第１の樹脂層１２が車両用ルーフ１００の車室側表面における薄層領域１０ａを被覆していることから、水分から鋼板１１を保護する。そのため、制振材２０の貼り付け作業の難しさによる端部２０ａの剥離が生じても、薄層領域１０ａの防錆性を確保することができる。

【0031】

次に、車両用ルーフ１００の製造方法の一例について説明する。まず、塗膜を鋼板１１の車両内側表面上に塗布して、第１の樹脂層１２を鋼板１１に形成する。続いて、この第１の樹脂層１２の形成された鋼板１１を、車両用ルーフ１００の形状に加工する、又は成形する。さらに、この加工された、又は成形された鋼板１１の車室側表面における薄層領域１０ａに、制振材２０を設ける。以上より、車両用ルーフ１００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１１に施してもよい。

【0032】

（第１の変形例）
図４及び図５に示す車両用ルーフ１００ａは、図１に示す車両用ルーフ１００の一変形例である。図４は、図１に示す車両用ルーフ１００の第１の変形例を示す底面図である。図５は、図４に示す第１の変形例の要部の断面図である。車両用ルーフ１００ａは、フレーム３０を除いて、車両用ルーフ１００と同じ構成を備える。

【0033】

図４に示すように、車両用ルーフ１００ａは、フレーム３０を備える。フレーム３０は、制振材２０を介して樹脂被覆鋼板１０の車室側表面において設けられている。フレーム３０は、樹脂被覆鋼板１０を補強する。フレーム３０の形状は、特に限定されないが、多種多様な形状を有する。図４に示すフレーム３０の一例は、略梯子状に延びる部材である。

【0034】

図５に示すように、フレーム３０は、フレーム本体３１と、第２の樹脂層３２とを備える。フレーム本体３１は、樹脂被覆鋼板１０を補強するために必要な機械的強度を有する。第２の樹脂層３２は、フレーム本体３１を被覆する。具体的には、第２の樹脂層３２は、少なくともフレーム本体３１の樹脂被覆鋼板１０側表面を被覆する。第２の樹脂層３２は、第１の樹脂層１２と同様に、樹脂を含み、鋼板１１と比較して高い防錆性を有する。

【0035】

第１の樹脂層１２は、第２の樹脂層３２と比較して、厚い。言い換えると、第１の樹脂層１２の厚みｔ１２は、第２の樹脂層３２の厚みｔ３１と比較して大きい。

【0036】

以上より、車両用ルーフ１００ａの構成によれば、第１の樹脂層１２は、鋼板１１の車室側表面を被覆し、かつ、第２の樹脂層３２と比較して厚い。そのため、鋼板１１の車室側表面の防錆性を高める。さらに、第２の樹脂層３２は、第１の樹脂層１２と比較して薄いことから、フレーム３０における樹脂層の使用量を抑制し、コスト低減を図ることができる。第２の樹脂層３２は、フレーム本体３１を被覆することから、フレーム３０の防錆性を確保することができる。

【0037】

（第２の変形例）
図６に示す車両用ルーフ１００ｂは、図１に示す車両用ルーフ１００の一変形例である。図６は、図１に示す車両用ルーフ１００の第２の変形例の要部の断面を示す断面図である。車両用ルーフ１００ｂは、フレーム３０ａを除いて、車両用ルーフ１００と同じ構成を備える。

【0038】

図６に示すように、車両用ルーフ１００ｂは、フレーム３０ａを備える。フレーム３０ａは、第２の樹脂層３２を含まないところを除いて、フレーム３０と同じ構成を有する。フレーム３０ａは、フレーム本体３１を備える。フレーム本体３１は樹脂層に被覆されない。なお、図５に示す車両用ルーフ１００ａは、第２の樹脂層３２の厚みｔ３１が０（零）である場合、車両用ルーフ１００ｂと同じ構成を有する。

【0039】

以上より、車両用ルーフ１００ｂの構成によれば、フレーム３０ａが樹脂層に被覆されていないことから、フレーム３０ａにおける樹脂層の使用量が０（零）であり、さらなるコスト低減を図ることができる。

【0040】

（第３の変形例）
図７に示す車両用ルーフ１００ｃは、図１に示す車両用ルーフ１００の一変形例である。図７は、図１に示す車両用ルーフ１００の第３の変形例の要部の断面を示す断面図である。車両用ルーフ１００ｃは、第３の樹脂層１３を除いて、車両用ルーフ１００と同じ構成を備える。

【0041】

図７に示すように、車両用ルーフ１００ｃは、第３の樹脂層１３を備え、第３の樹脂層１３が、鋼板１１の車両外側表面の少なくとも一部を被覆している。第３の樹脂層１３は、第１の樹脂層１２と同様に、樹脂を含み、鋼板１１と比較して高い防錆性を有する。

【0042】

第１の樹脂層１２は、第３の樹脂層１３と比較して、厚い。言い換えると、第１の樹脂層１２の厚みｔ１２は、第３の樹脂層１３の厚みｔ１３と比較して大きい。

【0043】

以上より、車両用ルーフ１００ｃの構成によれば、第１の樹脂層１２は、鋼板１１の車室側表面を被覆し、かつ、第３の樹脂層１３と比較して厚い。そのため、鋼板１１の車室側表面の防錆性を高める。さらに、第３の樹脂層１３が、鋼板１１の車両外側表面の少なくとも一部を被覆しているから、鋼板１１の車両外側表面の防錆性を確保することができる。第３の樹脂層１３が第１の樹脂層１２と比較して薄いことから、鋼板１１の車両外側表面における樹脂層の使用量を抑制し、コスト低減を図ることができる。

【0044】

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。

【符号の説明】

【0045】

１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ 車両用ルーフ
１０ 樹脂被覆鋼板
１０ａ 薄層領域 １０ｂ 周囲
１１ 鋼板 １２ 第１の樹脂層
１３ 第３の樹脂層
２０ 制振材
３０、３０ａ フレーム
３１ フレーム本体 ３２ 第２の樹脂層
ｔ１２ 第１の樹脂層１２の厚み ｔ３１ 第２の樹脂層３２の厚み
ｔ１３ 第３の樹脂層１３の厚み

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】