JP5233253B2

JP5233253B2 - ルーフ装置

Info

Publication number: JP5233253B2
Application number: JP2007301988A
Authority: JP
Inventors: 哲也平田; 孝岡村
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2027-11-21
Also published as: JP2009126290A; US7819466B2; US20090127891A1

Description

車両のルーフに設けられた開口部の開閉を行うルーフ装置で、特に車両幅方向に延びる強度部材としてのフレームを備えるルーフ装置に関する。

従来より、側突時に求められる車両の強度を確保するために、ルーフに設けられた開口部を開閉する機能を有するサンルーフなどのルーフ装置に、車両幅方向に長く延びるフレームを備えるものがある。

このようなルーフ装置は、開口部を開閉する移動パネルを備え、また移動パネルをガイドするために、開口部の左右両側に車両前後方向に延びるガイドレールを備えている。そして、各ガイドレールをフレームで連結した構成となっている。そして、フレームをスチールプレートで、またガイドレールをアルミ合金で構成して、フレームとガイドレールを互いに嵌り合う凹形状の接合部を接合している。接合は、接合部を１工程の加工で形成できるトックスカシメ工法を用いている。スチールとアルミ合金とでは材料の剛性が異なるため、フレームをガイドレールと組み合わせて適切にトックスカシメができるように薄いスチールプレート部分を備えている。また、フレームは、側突荷重に対する必要強度を確保するための厚いスチールプレート部分を備え、薄いスチールプレート部分と厚いスチールプレート部分を溶接によって組み合わせた構成となっていた（例えば、特許文献１参照。)。
特開２００６−３２７２５０号公報

しかしながら、特許文献１に示されるルーフ装置のフレームは、２枚のスチールプレートで組み合わせた構成であり、重く、また溶接工程が必要で高価となる。また、フレームの長さ方向の側突時の荷重に対して、スチールプレートを折り曲げて成形したフレームの断面形状は変形し易く、安定した変形が得難い問題点がある。

本発明は上記問題点に鑑み、安価で、しかも側突時に安定した変形により多くの側突エネルギーを吸収できるフレームを備えるルーフ装置を実現することである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、車両のルーフに設けた開口部の両側に沿って前後方向に延びて配置される１対のガイドレールと、車両の幅方向に延びて両側の前記ガイドレールに接合されるフレームと、を備えるルーフ装置であって、前記フレームは軽合金材料で構成されるとともに、前記フレームの長さ方向に直角の断面形状が、前記ガイドレールに接合される接合辺部分、該接合辺部分に対向する対向辺部分及び前記接合辺部分と前記対向辺部分とで形成され前記１対のガイドフレーム間の全体に亘って連通する中空部を有して構成された閉じた断面形状を呈し、前記接合辺部分及び前記対向辺部分は、前記接合辺部分及び前記対向辺部分の両端を互いに一体に連結して前記中空部を形成する。

また、請求項２に記載の発明は、前記中空部内は、前記接合辺部分と前記対向辺部分を連結するリブを備える。

更に、請求項３に記載の発明は、前記フレームは、前記接合辺部分で前記ガイドレールに嵌り合う凹形状をした接合部により接合される構成である。

請求項１に記載の発明では、中空部を備える閉じた断面形状のフレームは、側突の荷重を受けて変形する過程で、大きな変形になるまで断面形状を維持できるため、より多くの側突エネルギーを吸収できる。また、軽合金による中空部のある断面形状のフレームは、押し出し工法によって作製ができ、溶接を必要とせずに安価に構成できる。

請求項２に記載の発明では、中空断面内にリブを配置することで、側突荷重に対して、より断面形状が確保し易くなり、変形強度の特性の安定度を高めることができる。

請求項３に記載の発明では、共に軽合金材料で構成されるフレームとガイドレールの接合部は、嵌り合った凹形状をトックスカシメによって１工程で確実に成形できるので、安価で信頼性が高い。

以下に本発明の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、車両１のルーフ１０の部分を示す平面図である。ルーフ１０には開口部１１が設けられている。開口部１１を開閉するスライドパネル２１を有するルーフ装置２０がルーフ１０に装着されている。

ルーフ装置２０は、開口部１１の左右の縁に沿って、車両の前後方向に伸びる１対のガイドレール２２を備えている。ガイドレール２２には、リンク機構２３が案内されて移動するように取付けられ、リンク機構２３によってスライドパネル２１は支持されている。ルーフ装置２０が備える駆動装置２６とリンク機構２３は図示しないケーブルで連結されていて、駆動装置２６の作動によってスライドパネル２１を移動させ開口部１１の開閉ができる構成である。更に、ルーフ装置２０には、車両１の幅方向に延びて、左右のガイドレール２２を連結するようにフレーム２７が取付けられている。

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ部分の断面図を示す。

図２に示されるように、ガイドレール２２は、リンク機構２３、サンシェード（図示せず）、ケーブル（図示せず）等のルーフ装置２０の構成部材の移動を案内するための複数のガイド溝部２２ａ、２２ｂ、２２ｃを備える。複数のガイド溝部２２ａ、２２ｂ、２２ｃを備えた断面形状で、長さ方向に一定の形状で延びるガイドレール２２は、既知のアルミニウム等の軽合金の押し出し工法によって作製される。

更に、図２に示されるように、フレーム２７はガイドレール２２の下面に接して、複数の接合部３５で接合されている。

図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ部分の断面図で、フレーム２７の長さ方向に直角の断面と、接合部３５の形状を詳細に示し、またトックスカシメによる接合部３５の形成方法も合わせて示している。

図３に示されるように、フレーム２７は、ガイドレール２２の下面と接する平面の接合辺部分２７ａと、接合辺部分２７ａと下方に所定の間隔で平行に対向する対向辺部分２７ｂを有し、接合辺部分２７ａと対向辺部分２７ｂの両端は湾曲して連結し、相互の間に中空部２７ｃを備える閉じた断面形状となっている。

中空部２７ｃ内には、接合辺部分２７ａと対向辺部分２７ｂを連結する複数のリブ２７ｄが形成されている。リブ２７ｄ付きの中空部２７ｃ有する閉じた断面形状で、長く延びるフレーム２７は、ガイドレール２２と同様にアルミニウム等の軽合金の押し出し工法で作製される。

図３に更に示されるように、対向辺部分２７ｂには作業穴２７ｅが設けられ、作業穴２７ｅからカシメ工具５０の受け冶具５１を挿入し、ガイドレール２２の底辺２２ｄに対して、パンチ工具５２を、プレス装置等を利用して押し付ける、所謂トックスカシメが行われる。その結果、ガイドレール２２には凹部３５ａが、またガイドレール２２には凹部３５ｂが１工程で同時に形成され、互いに嵌り合う凹形状をした接合部３５となる。

図２に示されるように、フレーム２７の端部にブラケット３１がネジ手段３３で取付けられ、ブラケット３１はルーフ１０のサイドメンバー部１０ａにネジ手段３４で結合される。そして、ルーフ装置２０がルーフ１０に支持される構成となっている。

以上のように、構成されたフレーム２７を備えるルーフ装置２０では、車両が側突を受けたとき、側突の荷重はサイドメンバー部１０ａからブラケット３１を介して、フレーム２７に伝達される。フレーム２７は側突の荷重への抗力を発揮すると共に、側突の過大な荷重によって安定して変形することで、側突のエネルギーを吸収するように機能する。

フレーム２７は、車両１の幅方向にルーフ１０に沿って延び、ルーフ１０の形状に沿うようにして長さ方向に湾曲する。このため、フレーム２７は、長さ方向に作用する側突荷重によって、主に湾曲がより進むように曲げ変形を受け、変形の過程で側突のエネルギーを吸収する。

中空部２７ｃを有する断面形状の備えるフレーム２７は、従来技術に見られる単にプレートを折り曲げて成形した断面のものより曲げ変形が進んでより湾曲したときも、初期に近い断面形状を維持できる。このために、フレーム２７はより大きな変形まで側突の荷重への抗力を安定して発揮し、変形の過程で側突のエネルギーをより多く吸収できる。そして、側突の緊急時に、乗員を保護する空間を確保することに貢献できる。

中空部２７ｃ内にリブ２７ｄを備えることで、更に大きな変形に対して断面形状を維持する上で有利となる。また、フレーム２７の側突のエネルギーの吸収特性は、リブ２７ｄの数、及び厚さの設定を変えることで容易に変更できるため、構造が異なり強度特性が変わる車種への適用が容易となる。

通常軽合金を押し出し成形した中空部材では断面が膨らむ傾向がある。接合辺部分２７ａのように、平面でガイドレール２２と均一に接するように平面度を確保する上で、中空部２７ｃ内にリブ２７ｄを配置することが有効である。接合辺部分２７ａをガイドレール２２の底辺２２ｄに均一に密着させることで、トックスカシメは安定して行われ、信頼性の高い接合部３５が形成できる。

また、フレーム２７とガイドレール２２は、共に軽合金材料で構成されて、夫々の材料の剛性も同等となる。従ってトックスカシメによる凹形状は、フレーム２７とガイドレール２２双方に均等に安定して形成できる。そして、信頼性の高い接合部３５が形成できる。

本発明に関わるルーフ装置を備える車両のルーフ部の平面図を示す。図１におけるＩＩ−ＩＩ部分の断面図である。図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ部分の断面図である。

符号の説明

１車両
１０ルーフ
１１開口部
２０ルーフ装置
２７フレーム
２７ａ接合辺部分
２７ｂ対向辺部分
３５接合部

Claims

車両のルーフに設けた開口部の両側に沿って前後方向に延びて配置される１対のガイドレールと、
車両の幅方向に延びて両側の前記ガイドレールに接合されるフレームと、を備えるルーフ装置であって、
前記フレームは軽合金材料で構成されるとともに、前記フレームの長さ方向に直角の断面形状が、前記ガイドレールに接合される接合辺部分、該接合辺部分に対向する対向辺部分及び前記接合辺部分と前記対向辺部分とで形成され前記１対のガイドフレーム間の全体に亘って連通する中空部を有して構成された閉じた断面形状を呈し、
前記接合辺部分及び前記対向辺部分は、前記接合辺部分及び前記対向辺部分の両端を互いに一体に連結して前記中空部を形成する、ルーフ装置。
前記中空部内は、前記接合辺部分と前記対向辺部分を連結するリブを備える、ことを特徴とする請求項１に記載のルーフ装置。
前記フレームは、前記接合辺部分で前記ガイドレールに嵌り合う凹形状をした接合部により接合される、ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のルーフ装置。