JP2008247140A - 車両の上部フレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ルーフボウをサイドルーフレールに簡易に組み付け、固定でき、かつ安定した品質を得ることができる車両の上部フレーム構造を提供すること。
【解決手段】車両の上部左右に一対設けられたサイドルーフレールの、少なくとも一方のサイドルーフレールの内側面を傾斜面に形成し、ルーフボウの端面を、前記サイドルーフレールの内側面の傾斜に合わせて傾斜面に形成し、該ルーフボウの端面を前記サイドルーフレールの内側面に固定させて車両の上部フレーム構造を構成した。これによりルーフボウの端面がサイドルーフレールの内側面に、サイドルーフレールと同等の傾斜をもって接するので、隙間を小さくし、溶接が容易となりルーフボウをサイドルーフレールに容易に接合させることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両のサイドルーフレールとルーフボウとの取付け構造に関する。

車両の上部フレーム構造、つまり車両の屋根部分（ルーフ）を支えるフレーム（車体）構造は、車両の左右にそれぞれ、車両の前後方向に延びるサイドルーフレールを一対設け、それら左右に設けたサイドルーフレールの間に掛け渡すように、複数のルーフボウを前後方向に適宜所定の間隔をあけて取り付けた構造となっている。

車両を軽量化させる上において、車両のフレーム構造を構成する部材をアルミニウム合金で形成することが考えられる。すると、サイドルーフレールもルーフボウもいずれも押し出し成形した中空部材とするのが好ましく、更にサイドルーフレールにルーフボウを取り付けるにあたり、ルーフボウを中空部材のまま、つまり閉断面の状態で取り付けるのが強度的な面からも好ましい。つまりルーフボウの端部を平坦に押しつぶすことなく、端部の断面をそのままの状態でサイドルーフレールの内側面に溶接等で取り付けることが好ましい。

例えば特開２００６−２４０４２０号には、アルミニウム合金押出型材をクロスメンバに用いて、ルーフなどに組み付ける例が記載されている。
特開２００６−２４０４２０号公報

しかしながら、サイドルーフレールは車両の形状に沿って、３次元に屈曲しており、ルーフボウも屋根の形状に沿って少なくとも２次元に湾曲されている。またルーフボウは複数あり、車両の前後方向に間隔をあけて平行に、サイドルーフレールに対してほぼ直角に取り付けられる。したがって、屈曲されているサイドルーフレールの側面に全てのルーフボウの端面を、正確に付き合わせることは困難であった。

また溶接を行う前には、サイドルーフレールとルーフボウが正しく組み付くようにそれぞれ正確に形成されていても、１つのルーフボウをサイドルーフレールに溶接すると、ルーフボウをサイドルーフレールに溶接したことによりサイドルーフレール自体に歪みが生じたり、サイドルーフレール間の相互の位置関係にずれなどが発生し、次のルーフボウを取り付ける際には溶接前の状態とは異なり、サイドルーフレールとルーフボウとの間に隙間が開いて溶接がしにくくなったり、両者の取付面を無理に合わせて溶接を行い、それにより品質が安定されなくなるという問題も考えられている。

本発明は上記課題を解決し、ルーフボウをサイドルーフレールに簡易に組み付け、固定でき、かつ安定した品質を得ることができる車両の上部フレーム構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため車両の上部フレーム構造を次のように構成した。

１、車両の上部左右に一対設けられたサイドルーフレールの、少なくとも一方のサイドルーフレールの内側面を傾斜面に形成し、ルーフボウの端面を、前記サイドルーフレールの内側面の傾斜に合わせて傾斜面に形成し、該ルーフボウの端面を前記サイドルーフレールの内側面に固定させて車両の上部フレーム構造を構成した。

２、車両の上部左右に一対設けられたサイドルーフレールの、少なくとも一方のサイドルーフレールの内側面に、ルーフボウを軸方向に移動可能に組み付ける取付部を設け、該取付部にルーフボウの端部を組み付け、前記サイドルーフレールに前記ルーフボウを固定させて車両の上部フレーム構造を構成した。

３、１に記載の車両の上部フレーム構造において、前記内側面は、上方から下方にいくに従い車両の外側から内側に傾斜する傾斜面に形成した。

４、２に記載の車両の上部フレーム構造において、前記取付部は、前記サイドルーフレールの内側面に形成された孔であることとした。

５、２に記載の車両の上部フレーム構造において、前記取付部は、内側面に形成された窪みであることとした。

６、１〜５のいずれか記載の車両の上部フレーム構造において、前記サイドルーフレール及びルーフボウは、押し出し成形品からなることとした。

本発明にかかる車両の上部フレーム構造は、次の効果を有している。
ルーフボウの端面がサイドルーフレールの内側面に、サイドルーフレールの内側面に形成された傾斜と同等の傾斜をもって接するので、溶接が容易となりルーフボウをサイドルーフレールに容易に接合させることができる。更に左右のサイドルーフレールの間隔とルーフボウの長さにばらつきが発生していても、ルーフボウの組み付き高さが変更されることで、ルーフボウの端面をサイドルーフレールの側面に確実に突き当て、ルーフボウをサイドルーフレールに容易に接合させることができる。

また、孔や窪みなどからなる取付部にルーフボウを組み付けることにより、ルーフボウをサイドルーフレールに容易に接合させることができる。更にルーフボウを取付部において軸方向に移動させることができるので、ルーフボウをサイドルーフレールに必ず接触させることができ、接触した部分に溶接を行い、ルーフボウをサイドルーフレールに容易に固定できる。

本発明に係る車両の上部フレーム構造の第一の実施形態について、図を参照して説明する。図１に、サイドルーフレール１０を含む自動車（車両）のフレーム構造の一部を示す。尚以下、自動車の進行方向を基準に前方（前側）、後方（後側）、左右幅方向を定義し、自動車の幅方向の中心に向かう方向を内方向（内側）、自動車の中心から幅方向に広がる方向を外方向（外側）とする。また重力の作用する方向を下方向（下側）、重力に逆らう方向を上方向（上側）とする。図中矢印Ｘ、Ｙ及びＺは直交する３方向を示し、矢印Ｘは車両前方、矢印Ｙは車幅方向左側、矢印Ｚは車両上方向を指す。尚、左右で同様な構成については適宜説明を省略することがある。

サイドルーフレール１０は、車両の上部左右両側に、車両の前後方向に沿って配置されている構造部材であり、前部がフロントピラー１４に至り、後部がＤピラー１６を介してリアエンドクロスメンバ１８に連結している。フロントピラー１４からＤピラー１６の間には、Ｂピラー２０、Ｃピラー２２などが取り付けられており、左右のサイドルーフレール１０間にはルーフボウ１２、１７が取り付けてある。尚、各ピラーは、車種によりそれぞれ異なる構成となっている。

サイドルーフレール１０は、アルミニウム合金の押し出し成形品から構成されており、フロントピラー１４の取付基部１５からＤピラー１６まで車両の外側形状に沿って３次元的な形状に形成されている。サイドルーフレール１０の断面を、図２に示す。すなわち、サイドルーフレール１０は、内側面、つまり左右のサイドルーフレール１０で互いに対向した側にある内側面は、上から下に向かうに従い車両の外側から内側に傾斜する傾斜面２４に形成してある。この傾斜面２４は、サイドルーフレール１０の頂上付近、つまりルーフボウ１２が取り付けられる範囲全体に亘ってほぼ同一の傾斜角度で、連続して形成されている。尚、傾斜角度は、同一角度でなくともよい。

ルーフボウ１２は、サイドルーフレール１０と同様アルミニウム合金の押し出し成形品から構成されており、中空で角型の閉断面形状をしている。ルーフボウ１２は、車両の屋根（ルーフ）の形状に沿って概ね２次元的に湾曲形成されている。ルーフボウ１２の端部は、図２に示すようにサイドルーフレール１０の内側面に形成した傾斜面２４とほぼ同一の角度に傾斜させて形成してある。この傾斜は、ルーフボウ１２の上面を垂直に断面するものに限らず、サイドルーフレール１０の車幅方向の屈曲に合わせてルーフボウ１２の上面を斜めに断面するようにも適宜角度がつけられている。

このようにサイドルーフレール１０及び各ルーフボウ１２を形成したので、図１に示すように左右のサイドルーフレール１０を対向させ、そのサイドルーフレール１０の間に全てのルーフボウ１２を上から載せると、図３に示すようにルーフボウ１２の端部をサイドルーフレール１０の内側面に隙間を少なく当接させることができ、接触箇所に順次溶接を行うことにより、サイドルーフレール１０にルーフボウ１２を容易に固定させることができる。図４にルーフボウ１２をサイドルーフレール１０に溶接させた状態を示す。

更に、サイドルーフレール１０が、所定の形状からずれが生じていたり、サイドルーフレール１０の板厚にばらつきがあり、左右のサイドルーフレール１０間の距離と、サイドルーフレール１０に取り付けようとするルーフボウ１２の長さとが異なっていても、許容値以内であれば、ルーフボウ１２をサイドルーフレール１０に確実に取り付けることができる。

すなわち、左右のサイドルーフレール１０間の距離がルーフボウ１２の長さより長くなっている場合は、ルーフボウ１２が左右のサイドルーフレール１０の間に深く入りこむような形で、左右の端部がサイドルーフレール１０の内側面に少ない隙間で接触し、ルーフボウ１０の左右の端部がサイドルーフレール１０の内側面にほぼ密着する。

一方、左右のサイドルーフレール１０間の距離がルーフボウ１２の長さより短くなっている場合には、ルーフボウ１２が左右のサイドルーフレール１０の間から上方に押し上げられるような形で、ルーフボウ１０の左右の端部がサイドルーフレール１０の内側面にほぼ密着する。

したがって、常にルーフボウ１２の端面をサイドルーフレール１０の内側面に少ない隙間で接触させることができ、しかもルーフボウ１２の端面の全周をサイドルーフレール１０に当接させることができ、その当接部分に溶接を行うことによりルーフボウ１２をサイドルーフレール１０に容易に、かつ確実に固定できる。図中、１３は溶接箇所である。

図５に、車両の上部フレーム構造の第二の実施形態を示す。
これは、サイドルーフレール１０の内側面に、取付部としての孔１１が形成してある。孔１１は、ルーフボウ１２の外形に対応した形状であり、サイドルーフレール１０の上方からルーフボウ１２を孔１１の内部に差し入れ可能で、かつ孔１１の周囲がルーフボウ１２の側面に接する幅に形成してある。ルーフボウ１２を孔１１に差し入れた状態を図６に示す。

このように構成することにより、左右に対向して設けられたサイドルーフレール１０間に、ルーフボウ１２を、孔１１に順次差し入れることにより、ルーフボウ１２をサイドルーフレール１０に組み付けることができる。そして、孔１１の周囲とルーフボウ１２とを溶接することにより簡易にサイドルーフレール１０にルーフボウ１２を固定できる。

更に孔１１は、ルーフボウ１２を孔１１の内部に差し入れた状態で、ルーフボウ１２をその軸方向に移動可能としてもよい。すなわち、ルーフボウ１２の長さに対してサイドルーフレール１０の間隔が狭くてもルーフボウ１２は孔１１に差し入れることができ、またルーフボウ１２の長さに対してサイドルーフレール１０の間隔が広くとも、ルーフボウ１２が孔１１の周囲から外れることはない。

すると、仮にサイドルーフレール１０の左右の間隔にばらつきが生じていても、孔１１とルーフボウ１２の間でばらつきが吸収され、孔１１の周囲とルーフボウ１２の側面との間隔が開くことがないので、容易に溶接作業が行える。

尚、第一の実施形態では、左右のサイドルーフレール１０の双方の内側面に傾斜面２４を設けたが、傾斜面２４は、左右のサイドルーフレール１０の少なくとも一方に設ければよい。その場合、他方は垂直面となるが、一方のサイドルーフレール１０の傾斜面２４により、ルーフボウ１２の両端面をサイドルーフレール１０の内側面にほぼ密着できる。また、幅方向のばらつきが傾斜面２４で吸収できる。更に、ルーフボウ１２の溶接方法によっては、左右のサイドルーフレール１０の傾斜面を下方に広がるように傾斜させてもよい。

第二の実施形態においては、取付部を孔１１としたが、窪みでもよく、更に内側面を傾斜面とせず、垂直面としてもよい。サイドルーフレール１０の内側面を垂直面とした場合には、サイドルーフレール１０の天板部分に孔１１に連続した切り欠き部を形成したり、サイドルーフレール１０を撓ませてルーフボウ１２を孔１１に差し入れたり、サイドルーフレール１０を固定する以前にルーフボウ１２を孔１１に差し入れてから溶接するようにする。

更に、一方のサイドルーフレール１０には、ルーフボウ１２を横方向から差し入れるだけの孔１１を形成し、他方のサイドルーフレール１０に、ルーフボウ１２を上方から差し入れられる孔１１を形成してもよい。このようにしても、ルーフボウ１２を容易に、かつ確実にサイドルーフレール１０に固定できる。

本発明にかかる車両のフレーム構造の一実施形態を示す図。 サイドルーフレールを示す断面図。 サイドルーフレールを示す断面図。 サイドルーフレールを示す斜視図。 サイドルーフレールを示す斜視図。 サイドルーフレールを示す断面図。

符号の説明

１０…サイドルーフレール
１１…孔
１２…ルーフボウ
１３…溶接部
２４…傾斜面

Claims (6)

1. 車両の上部左右に一対設けられたサイドルーフレールの、少なくとも一方のサイドルーフレールの内側面を傾斜面に形成し、ルーフボウの端面を、前記サイドルーフレールの内側面の傾斜に合わせて傾斜面に形成し、該ルーフボウの端面を前記サイドルーフレールの内側面に固定させたことを特徴とする車両の上部フレーム構造。
2. 車両の上部左右に一対設けられたサイドルーフレールの、少なくとも一方のサイドルーフレールの内側面に、ルーフボウを軸方向に移動可能に組み付ける取付部を設け、該取付部にルーフボウの端部を組み付け、前記サイドルーフレールに前記ルーフボウを固定させたことを特徴とする車両の上部フレーム構造。
3. 前記内側面は、上方から下方にいくに従い車両の外側から内側に傾斜する傾斜面に形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両の上部フレーム構造。
4. 前記取付部は、前記サイドルーフレールの内側面に形成された孔であることを特徴とする請求項２に記載の車両の上部フレーム構造。
5. 前記取付部は、内側面に形成された窪みであることを特徴とする請求項２に記載の車両の上部フレーム構造。
6. 前記サイドルーフレール及びルーフボウは、押し出し成形品からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両の上部フレーム構造。

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