JP2005053378A - 自動車のルーフ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、ハード部材で形成される開閉可能なルーフを３つに分割し、これら分割した３つのルーフ部をそれぞれ迅速かつ確実に格納することが可能な自動車のルーフ構造を提供することにある。
【解決手段】 本発明は、ハード部材で形成されるルーフ２を車体前後方向に沿って３つに分割し、これら分割した各ルーフ部５，６，７の左右両側をアーム部材８，９，１０によってそれぞれ支持すると共に、アーム部材８，９，１０を車体の左右両側に回動可能に支持し、アーム部材８，９，１０をアクチュエータ１２，１３，１４にて車体後方へ回動させ、分割した各ルーフ部５，６，７を順次車体後方に移動させて車体後部の空間部２３に格納することにより、ルーフ２を開閉可能に構成している。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ハード部材で形成される車体ルーフ（ハードルーフ）を開閉可能に構成した自動車のルーフ構造に関するものである。

ハードルーフが開閉可能である自動車のルーフ構造の中には、ハードルーフがフロント部とリヤ部とに２分割され、これらフロント部およびリヤ部の左右両側には車体に枢着される車体側取付部がそれぞれ設けられている。そして、フロント部およびリヤ部の車体側取付部は、駆動アーム、第１および第２リンク、連結アームなどのリンク機構を介して互いに連結されており、フロント部およびリヤ部は、１つの駆動機構によって閉位置と開位置との間を作動させられるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特公平６−２８９７２号公報

しかしながら、上述した従来のルーフ構造では、ハードルーフがフロント部とリヤ部との２分割に形成されているので、車体ルーフの大きい自動車には適用できないという不具合を有していた。しかも、フロント部およびリヤ部は、１つの駆動機構によってリンク機構および車体側取付部を介して互いに連動して操作され、作動機構が複雑となっているので、ハードルーフを２以上に分割した場合には適用できないおそれがあった。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、ハード部材で形成される開閉可能なルーフを３つに分割し、これら分割した３つのルーフ部をそれぞれ迅速かつ確実に格納することが可能な自動車のルーフ構造を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、ハード部材で形成されるルーフを車体前後方向に沿って３つに分割し、これら分割した各ルーフ部の左右両側をアーム部材によってそれぞれ支持すると共に、前記アーム部材を車体の左右両側に回動可能に支持し、前記アーム部材をアクチュエータにて車体後方へ回動させ、分割した前記各ルーフ部を順次車体後方に移動させて車体後部の空間に格納することにより、前記ルーフを開閉可能に構成している。

また、本発明において、前記アクチュエータは、駆動モータ、減速機、伝達機構、出力軸および入力軸を備えており、前記出力軸は前記減速機を介して前記駆動モータに連結され、前記出力軸と前記入力軸とは前記伝達機構を介して連結されていると共に、前記入力軸は分割した前記各ルーフ部のアーム部材の下端にそれぞれ連結されている。

また、本発明において、前記ルーフの分割したルーフフロント部およびルーフミドル部のアーム部材を回動させるアクチュエータは、駆動モータが車体最下方位置に配置されており、前記ルーフの分割したルーフリヤ部のアーム部材を回動させるアクチュエータは、駆動モータが車体最後方位置に配置されている。

上述の如く、本発明に係る自動車のルーフ構造は、ハード部材で形成されるルーフを車体前後方向に沿って３つに分割し、これら分割した各ルーフ部の左右両側をアーム部材によってそれぞれ支持すると共に、前記アーム部材を車体の左右両側に回動可能に支持し、前記アーム部材をアクチュエータにて車体後方へ回動させ、分割した前記各ルーフ部を順次車体後方に移動させて車体後部の空間に格納することにより、前記ルーフを開閉可能に構成しているので、車体ルーフの大きい自動車に対応して開閉可能なルーフを３つに分割しても、各ルーフ部を車体後部の空間に迅速かつ確実に格納することができる。

また、本発明において、前記アクチュエータが、駆動モータ、減速機、伝達機構、出力軸および入力軸を備えており、前記出力軸を前記減速機を介して前記駆動モータに連結し、前記出力軸と前記入力軸とを前記伝達機構を介して連結すると共に、前記入力軸を分割した前記各ルーフ部のアーム部材の下端にそれぞれ連結すれば、駆動モータの駆動力を各ルーフ部のアーム部材に確実に伝達でき、各ルーフ部を円滑に作動させることができる。

また、本発明において、前記ルーフの分割したルーフフロント部およびルーフミドル部のアーム部材を回動させるアクチュエータの駆動モータを車体最下方位置に配置し、前記ルーフの分割したルーフリヤ部のアーム部材を回動させるアクチュエータの駆動モータを車体最後方位置に配置すれば、サイドボディ内の狭い空間に収納することが可能となり、アクチュエータの配置により車室内の空間を犠牲にすることなく、室内を広くすることができ、かつ各ルーフ部のアクチュエータをそれぞれ支障なく取付けることができる。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。

図１〜図１１は本発明に係る自動車のルーフ構造の実施の形態を示している。本実施形態のルーフ構造が適用される自動車はオープンルーフ式であり、図１および図２に示す如く、この自動車の車体１は、開閉可能に構成されたルーフ２を備え、該ルーフ２によってフロントウインド３の車体後方に位置する車室４の上方が覆われるようになっている。
このルーフ２は、鋼板や合成樹脂製板等のハード部材で形成されており、車体前後方向に沿ってルーフフロント部５、ルーフミドル部６およびルーフリヤ部７の３つに分割されている。つまり、車室前部４ａはルーフフロント部５で覆われ、車室中央部４ｂはルーフミドル部６によって覆われると共に、車室後部４ｃはルーフリヤ部７によって覆われるようになっている。

本実施形態のルーフ構造は、図３〜図６に示す如く、ルーフ２の各ルーフフロント部５、ルーフミドル部６およびルーフリヤ部７の左右両側をそれぞれ支持する左右一対のアーム部材８，９，１０と、これらアーム部材８，９，１０を回動可能に支持する左右両側のフレーム部材１１と、左右一対のアーム部材８，９，１０を車体前後方向へ回動させる左右一対のアクチュエータ１２，１３，１４とを備えており、左右両側のフレーム部材１１は、車体前後方向に間隔を置いて配設される前後一対のフレーム部１１ａ，１１ｂによってそれぞれ構成されている。なお、左右両側のフレーム部材１１には、ドアウインドガラス１５，１６およびこれを昇降させるウインドレギュレータ（図示せず）などがそれぞれ取付けられている。

フロントアーム部材８は、ルーフフロント部５の左右両側の後端部に設けられ、車体下方へ向かってそれぞれ延びており、これらフロントアーム部材８の下端部８ａは、車体後方側へ屈曲されて「くの字」状に形成され、回動軸１７を介してフレーム部材１１の前方フレーム部１１ａの上端に取付けられている。しかも、フロントアーム部材８は、通常のセンタピラーの位置に配置されており、その下端部８ａは、フロントドア１８の後部側のサイドボディ１９において、いわゆるベルトラインのやや下方位置で回動軸１７に支持されている。このため、左右両側のフレーム部材１１は、サイドボディ１９を構成するインナパネルとアウタパネルとの相互間に配置されており、前後一対のフレーム部１１ａ，１１ｂを所定位置の支持メンバ（図示せず）に固定することによって、車体１側に取付けられている。

また、ミドルアーム部材９は、ルーフミドル部６の左右両側の後端部に設けられ、車体やや斜め前方の下方へ向かってそれぞれ延びており、これらミドルアーム部材９の下端部は、回動軸２０を介してフレーム部材１１の後方フレーム部１１ｂの上端に取付けられている。しかも、ミドルアーム部材９の下端部は、フロントアーム部材８の回動軸１７の後方であって、いわゆるベルトラインのやや下方に位置し、回動軸１７より僅かに上方位置で回動軸２０に支持されている。

さらに、リヤアーム部材１０は、ルーフリヤ部７の左右両側の中間部に設けられ、車体やや斜め前方の下方へ向かってそれぞれ延びており、これらリヤアーム部材１０の下端部は、回動軸２１を介してフレーム部材１１における後方フレーム部１１ｂの上端の後方延長部１１ｃに取付けられている。しかも、リヤアーム部材１０の下端部は、ミドルアーム部材９の回動軸２０の後方であって、回動軸２０より僅かに下方位置で回動軸２１に支持されている。
なお、ルーフリヤ部７の後部側には、開閉可能なバックドア２２が設けられており、このバックドア２２を開放することによって、車体１の後部側に設けられた格納用の空間部２３を開口するようになっている。

一方、本実施形態のルーフ２を構成するルーフフロント部５、ルーフミドル部６およびルーフリヤ部７のアクチュエータ１２，１３，１４は、各アーム部材８，９，１０の駆動装置として、フレーム部材１１の前方フレーム部１１ａ、後方フレーム部１１ｂおよび後方延長部１１ｃにそれぞれ取付けられている。各アクチュエータ１２，１３，１４は、図３〜図６に示す如く、同様の構成要素を組み合わせたものであり、駆動モータ２４、ウォームギヤ２５ａやウォームホイール２５ｂを有するウォーム機構（減速機）２５、タイミングベルト２６ａやタインミングプーリ２６ｂからなる動力伝達機構２６、ベアリング２７に枢支される出力軸２８および入力軸２９等を備え、図示しない制御装置によって互いに同期すべく制御されており、対応する回動軸１７，２０，２１に正逆回転の動力が伝達されるようになっている。なお、本実施形態の動力伝達機構２６は、ベルトを用いて構成されているが、ギヤを用いて構成されてもよい。

このため、出力軸２８と入力軸２９とは、動力伝達機構２６を介して連結されていると共に、入力軸２９は、対応する回動軸１７，２０，２１を介してルーフフロント部５、ルーフミドル部６およびルーフリヤ部７の各アーム部材８，９，１０の下端にそれぞれ連結されている。また、ルーフフロント部５およびルーフミドル部６のフロントアーム部材８およびミドルアーム部材９を回動させるアクチュエータ１２，１３は、図４および図５に示す如く、フレーム部材１１の前方フレーム部１１ａおよび後方フレーム部１１ｂの上下方向に沿ってそれぞれ配置されていると共に、構成要素のうちで駆動モータ２４が車体最下方位置に配置されている。そして、ルーフリヤ部７のリヤアーム部材１０を回動させるアクチュエータ１４は、図３および図４に示す如く、フレーム部材１１の後方延長部１１ｃの前後方向に沿って配置されていると共に、構成要素のうちで駆動モータ２４が車体最後方位置に配置されている。
このような構成と配置のアクチュエータ１２，１３，１４を適用すれば、幅の狭いサイドボディの空間に収めることが可能となり、ウインドレギュレータ（図示せず）との干渉も防止でき、室内空間を広くすることができる。また、出力軸２８および入力軸２９の２軸間に設けられる動力伝達機構２６に対して、同じ側にアーム部材８，９，１０、ウォーム機構２５および駆動モータ２４が取付けられているため、アクチュエータ１２，１３，１４の小型化を図ることが可能になる。

したがって、本実施形態のアクチュエータ１２，１３，１４が図示しない制御装置により同期して駆動されると、ルーフリヤ部７、ルーフミドル部６、ルーフフロント部５は、この順で後部空間部２３に移動させられ、それぞれ互いに反転されて３枚重ねで格納されるように構成されている。各ルーフフロント部５、ルーフミドル部６およびルーフリヤ部７の格納時において、各位置のドアウインドガラス１５，１６は、フロントドア１８およびサイドボディ１９内に収納されるようになっている。また、各アーム部材８，９，１０の長さや回動軸１７，２０，２１の位置は、ルーフフロント部５、ルーフミドル部６およびルーフリヤ部７が３枚重ねで格納できるように調整されている。

なお、フロントウインド３とルーフフロント部５との間は、ラッチ等を用いて互いに結合することが可能である。また、ルーフフロント部５、ルーフミドル部６およびルーフリヤ部７の相互間も、連結手段を用いて互いに連結することが可能である。さらに、各アーム部材８，９，１０は、それぞれの起立位置および傾倒位置で、固定手段によって固定することも可能である。

本発明の実施形態のルーフ構造では、まず、開閉可能なルーフ２を３つに分割したルーフフロント部５、ルーフミドル部６およびルーフリヤ部７、これらルーフ部の左右両側を支持する左右一対のアーム部材８，９，１０、これらアーム部材を回動可能に支持する左右両側のフレーム部材１１、左右一対のアーム部材８，９，１０を回動させる左右一対のアクチュエータ１２，１３，１４、ドアウインドガラス１５，１６およびウインドレギュレータ（図示せず）を予め部組しておく。
しかる後、この部組した組立体を一体的に車室４内へ搬入し、左右両側のフレーム部材１１を図示しない支持メンバ等にそれぞれ固定することにより当該組立体を車体１側に取付ければ、本実施形態のルーフ構造が得られることになる（図１および図２参照）。

また、本実施形態に係る自動車のルーフ構造のルーフ格納手順を図７〜図１１に基づいて説明する。
まず、図２に示す状態からフロントドア１８およびサイドボディ１９のドアウインドガラス１５，１６を下げ、バックドア２２を開放して車体１の後部空間部２３を開ける（図７参照）。
次いで、ルーフリヤ部７のアクチュエータ１４を作動させてリヤアーム部材１０を回動軸２１を中心に車体後方側へ回動し、ルーフリヤ部７を空間部２３に格納する（図８参照）。そして、ルーフリヤ部７が反転され、空間部２３に格納されると、これに続いてルーフミドル部６のアクチュエータ１３を作動させ、ミドルアーム部材９を回動軸２０を中心に車体後方側へ回動し、ルーフミドル部６を空間部２３に格納する（図９参照）。
次に、ルーフミドル部６が反転されて空間部２３への格納が開始されると同時に、ルーフフロント部５のアクチュエータ１２を作動させ、フロントアーム部材８を回動軸１７を中心に車体後方側へ回動させる（図１０参照）。すると、ルーフフロント部５が反転されてルーフミドル部６の内側に重なるようにして空間部２３に格納される。この結果、ルーフリヤ部７、ルーフミドル部６およびルーフフロント部５は、３枚重なった状態で格納されることになる。ルーフ２の格納終了後、バックドア２２を閉じれば、ルーフ２が開いたオープンルーフ式の自動車となる（図１１参照）。
なお、図１１の状態からルーフ２を閉じる場合には、上記した操作手順と逆の順序で、各アーム部材８，９，１０を車体前方側へ回動させて順次起立させ、ルーフフロント部５、ルーフミドル部６およびルーフリヤ部７の順序で組付けて配置すれば、元の状態の自動車となる（図１および図２参照）。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
例えば、既述の実施の形態に係るアクチュエータ１２，１３，１４は、図３〜図６に示した構成要素に限らず、駆動モータの駆動力を各アーム部材８，９，１０に確実に伝達できれば、他の構成要素を採用することも可能である。

本発明の実施の形態に係るルーフ構造が適用された自動車の全体を示す斜視図である。 図１における自動車のルーフを示す側面図である。 図１における自動車のルーフを構成する分割した各ルーフ部を支持するアーム部材とこれを回動させるアクチュエータを車体外側から見た斜視図である。 図３におけるアーム部材とアクチュエータを車体内側から見た斜視図である。 図３におけるアーム部材とアクチュエータとの配置関係を示す正面図である。 図３におけるアクチュエータを分解して示す斜視図である。 図２における自動車において、ドアウインドガラスを下げ、バックドアを開放して車体後部の空間部を開けた状態を示す側面図である。 図７における自動車において、リヤアーム部材を車体後方に回動してルーフリヤ部を車体後部の空間部に格納した状態を示す側面図である。 図８における自動車において、ミドルアーム部材を車体後方に回動してルーフミドル部を車体後部の空間部に格納する状態を示す側面図である。 図９における自動車において、フロントアーム部材を車体後方に回動している途中の状態を示す側面図である。 図１０における自動車において、ルーフリヤ部、ルーフミドル部およびルーフフロント部を車体後部の空間部に格納し、バックドアを閉じた状態を示す側面図である。

符号の説明

１ 自動車の車体
２ ルーフ
３ フロントウインド
４ 車室
５ ルーフフロント部
６ ルーフミドル部
７ ルーフリヤ部
８，９，１０ アーム部材
１１ フレーム部材
１１ａ 前方フレーム部
１１ｂ 後方フレーム部
１１ｃ 後方延長部
１２，１３，１４ アクチュエータ
１５，１６ ドアウインドガラス
１７，２０，２１ 回動軸
２２ バックドア
２３ 空間部
２４ 駆動モータ
２５ ウォーム機構（減速機）
２６ 動力伝達機構
２８ 出力軸
２９ 入力軸

Claims (3)

1. ハード部材で形成されるルーフを車体前後方向に沿って３つに分割し、これら分割した各ルーフ部の左右両側をアーム部材によってそれぞれ支持すると共に、前記アーム部材を車体の左右両側に回動可能に支持し、前記アーム部材をアクチュエータにて車体後方へ回動させ、分割した前記各ルーフ部を順次車体後方に移動させて車体後部の空間に格納することにより、前記ルーフを開閉可能に構成したことを特徴とする自動車のルーフ構造。
2. 前記アクチュエータは、駆動モータ、減速機、伝達機構、出力軸および入力軸を備えており、前記出力軸は前記減速機を介して前記駆動モータに連結され、前記出力軸と前記入力軸とは前記伝達機構を介して連結されていると共に、前記入力軸は分割した前記各ルーフ部のアーム部材の下端にそれぞれ連結されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車のルーフ構造。
3. 前記ルーフの分割したルーフフロント部およびルーフミドル部のアーム部材を回動させるアクチュエータは、駆動モータが車体最下方位置に配置されており、前記ルーフの分割したルーフリヤ部のアーム部材を回動させるアクチュエータは、駆動モータが車体最後方位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の自動車のルーフ構造。

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