JP5244643B2

JP5244643B2 - 車両用ルーフ構造

Info

Publication number: JP5244643B2
Application number: JP2009033456A
Authority: JP
Inventors: 幸裕松本
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2029-02-17
Also published as: JP2010188797A

Description

本発明は、例えば自動車等の車両のルーフ構造に関し、特にサンルーフ用の開口を大きくした場合であっても簡素な構造によって側面衝突性能を確保できるものに関する。

乗用車等の自動車において、キャビンのルーフ部に開口を形成し、ここにガラス製などの開閉式のリッドを設けたいわゆるサンルーフが知られている。
従来の車両用ルーフ構造として、例えば特許文献１には、サンルーフ無し車とサンルーフ付き車とを共通のルーフパネルを用いて構成する場合において、ルーフリンホースの有無に関わらず良好なシール性を得るため、ルーフパネルのフランジにルーフリンホースの先端部が挿入される溝部を設けて、この溝部における挿入方向先端部にルーフサイドパネルのフランジに密着させるようにした段部を設ける構造が記載されている。

また、自動車は、側面から車両等が衝突する側面衝突時におけるキャビンの変形量を低減し、乗員の生存空間を確保することが要求される。
このような側面衝突を考慮した技術として、例えば、特許文献２には、サンルーフの非装着仕様と装着仕様とを効率よく作り分け、重量を増加させることなく側突性能を向上するため、サンルーフフレームと、センターピラー及びサイドレールの接続部とを結合する連結ブラケットを設けたルーフ構造が記載されている。

特開平１１−２９０６６号公報特開２００４−３３０８６３号公報

車両の側面衝突性能を向上するため、ルーフパネルの下面に沿って車幅方向に延びたブレース（横梁）を設け、これによって左右のサイドレールを連結し、一方のサイドレールにセンターピラーから入力された荷重を他方のサイドレールに伝達すると有効であることが知られている。
しかし、車両の商品力を向上するためサンルーフの開口部を拡大し、その結果ブレースをセンターピラーよりも後方側に配置せざるを得ない場合には、センターピラーからブレースへの荷重伝達効率が悪くなってしまう。この場合、センターピラーの侵入を防止して側面衝突性能を向上するため、サイドレールの補強を行うことも考えられるが、この場合、構造が複雑となり、サンルーフ非装着車も含めて重量及びコストが増加してしまう。
本発明の課題は、開口を大きくした場合であっても簡素かつ軽量な構造によって側面衝突性能を確保できる車両用ルーフ構造を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、車両のキャビン上部に設けられたルーフ部と、前記ルーフ部の車幅方向における両端部に設けられ、車両前後方向に延びて形成されるとともにセンターピラーの上端部が接続されるサイドレールと、前記ルーフ部に設けられた開口部を有するサンルーフ部とを有する車両用ルーフ構造であって、前記サンルーフ部の前記開口部の後縁部は前記サイドレールと前記センターピラーの接続部における前端部よりも車両後方側に配置され、前記サンルーフの前記開口部の側縁部から後縁部にかけて連続して形成されるとともに、前端部が前記サイドレールと前記センターピラーとの接続部よりも車両前方側に配置された閉断面部を有し、前記開口補強部の前記閉断面部を閉塞する閉塞部を有することを特徴とする車両用ルーフ構造である。

請求項２の発明は、前記開口補強部と隣接して車両後方側に設けられ、車幅方向に沿って延びた閉断面部を有し左右の前記サイドレールを連結するサイドレール連結部を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用ルーフ構造である。
請求項３の発明は、前記開口補強部と前記サイドレール連結部とを共通の部材によって形成したことを特徴とする請求項２に記載の車両用ルーフ構造である。

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）サンルーフの開口部の側縁部から後縁部にかけて連続して形成されるとともに、前端部がサイドレールとセンターピラーとの接続部よりも車両前方側に配置された閉断面部を有する開口補強部を設けることによって、センターピラーからサイドレールに入力される荷重が開口補強部を経由して反対側のサイドレールに効率よく伝達されるため、車両の側面衝突性能が向上する。また、このような開口補強部は、例えば開口部の周囲に設けられるサンルーフフレームにリンホースメント（補剛部材）をモナカ状に接合すれば容易に形成することができるため、構造が簡素かつ軽量であり、コストも低廉である。さらに、このような構造はサンルーフ関連部材のみを用いて構成することができるため、サンルーフ非装着車に影響することがない。
また、開口補強部の閉断面部を閉塞する閉塞部を設けることによって、衝突時における閉断面部の潰れ等の断面変形を抑制し、上述した効果を確実に発揮させることができる。
（２）開口補強部と隣接して車両後方側に設けられ、車幅方向に沿って延びた閉断面部を有し左右のサイドレールを連結するサイドレール連結部を設けることによって、左右サイドレール間の荷重伝達をより効率よくするとともに、衝突時におけるサイドレールの転び（車両前後方向に沿った軸周りの回転）を抑制して側面衝突性能をより向上することができる。
（３）開口補強部とサイドレール連結部とを共通の部材によって形成することによって、構造の簡素化、軽量化、コストの低下を図ることができる。

本発明を適用した車両用ルーフ構造の実施例を有する車両を上方から見た模式的平面図である。実施例の車両用ルーフ構造におけるサンルーフ部後部を上方から見た透視図である。実施例の車両用ルーフ構造におけるサンルーフフレームの外観斜視図である。実施例の車両用ルーフ構造におけるサンルーフリンホースメントの外観斜視図である。実施例の車両用ルーフ構造におけるブラケットの外観斜視図である。図２のVI−VI部矢視断面図である。図２のVII−VII部矢視断面図である。

本発明は、開口を大きくした場合であっても簡素な構造によって側面衝突性能を確保できる車両用ルーフ構造を提供する課題を、サンルーフフレームとその下面に取り付けられるサンルーフリンホースメントとの間に、サンルーフの開口部の側部におけるセンターピラーよりも前方側から開口部の後方側まで回りこんだ連続する閉断面部を形成することによって解決した。

以下、本発明を適用した車両用ルーフ構造の実施例について説明する。実施例の車両用ルーフ構造が設けられる車両は、例えば、ステーションワゴン型等の乗用車である。
図１に示すように、車両１は、ルーフ部１００を備えている。
ルーフ部１００は、乗員等を収容するキャビン（車室）の屋根部分を構成する部分である。
ルーフ部１００は、ルーフパネル１１０、サイドレール１２０等を備えている。

ルーフパネル１１０は、車両の外表面を構成する外板であって、例えば鋼板をプレス成型して形成されている。ルーフパネル１１０には、後述するサンルーフが設けられる開口１１１が形成されている。図２に示すように、開口１１１の後縁部は、後述するサイドレール１２０とＢピラー２６０の接続部における前端部よりも車両後方側に配置されている。
サイドレール１２０は、ルーフパネル１１０の車幅方向における両端部に設けられ、車両の前後方向に略沿って延びた閉断面を有する構造体である。

図６に示すように、サイドレール１２０は、それぞれ鋼板をプレス成型して形成されたアウタパネル１２１、インナパネル１２２、サイドリンホースメント１２３等を有して構成されている。
アウタパネル１２１は、サイドレール１２０部における車両の外表面を構成する外板である。
インナパネル１２２は、アウタパネル１２１の内側に設けられ、アウタパネル１２１といわゆるモナカ状に接合され、その内部に閉断面を構成するものである。
サイドリンホースメント１２３は、アウタパネル１２１とインナパネル１２２との間に配置され、サイドレール１２０を補強する部材である。サイドリンホースメント１２３の車幅方向における両端部は、アウタパネル１２１とインナパネル１２２との間に挟み込まれた状態で例えばスポット溶接等によって接合されている。

車幅方向内側におけるアウタパネル１２１、インナパネル１２２、サイドリンホースメント１２３の溶接個所（溶接しろ）は、ほぼ水平に配置され、この上にはルーフパネル１１０の側端部が載せられている。
また、この溶接個所におけるルーフパネル１１０とアウタパネル１２１との間には、後述するサンルーフリンホースメント３２０の側縁部３２２における車幅方向外側の端部が挿入され、挟み込まれた状態で溶接により固定されている。

また、図１に示すように、ルーフ部１００の周囲には、フロントガラス２１０、フロントドアガラス２２０、リアドアガラス２３０、リアクォーターガラス２４０、Ａピラー２５０、Ｂピラー２６０、Ｃピラー２７０等が設けられている。
フロントガラス２１０は、ルーフ部１００の前端部から図示しないカウルトップにかけて設けられている。
フロントドアガラス２２０及びリアドアガラス２３０は、それぞれ前席搭乗者及び後席搭乗者の乗降に用いられる図示しないフロントドア及びリアドアに昇降可能に設けられ、上昇状態における上端部はサイドレール１２０の下部と図示しないドアサッシュを介して接している。
リアクォーターガラス２４０は、リアドアガラス２３０の後方側（カーゴルーム部分）に設けられた嵌め殺しのガラスである。

Ａピラー２５０、Ｂピラー２６０、Ｃピラー２７０は、車両前方側から順次配列され、上端部がルーフ部１００のサイドレール１２０に接続された柱状の部分である。
Ａピラー２５０は、フロントガラス２１０の側縁部とフロントドアガラス２２０の前縁部の間に配置されている。
Ｂピラー２６０は、フロントドアガラス２２０の後縁部とリアドアガラス２３０の前縁部との間に配置された、いわゆるセンターピラーである。
Ｃピラー２７０は、リアドアガラス２３０の後縁部とリアクォーターガラス２４０の前縁部との間に配置されている。

また、ルーフ部１００は、ルーフパネル１１０に形成された開口１１１を開閉式のリッド３４０によって閉塞するサンルーフ部３００を備えている。
サンルーフ部３００は、サンルーフフレーム３１０、サンルーフリンホースメント３２０、ブラケット３３０、リッド３４０、サンルーフアッシー３５０等を備えて構成されている。

図３に示すように、サンルーフフレーム３１０は、鋼板をプレス成型することによって略矩形の枠状のパネルとして形成されている。
サンルーフフレーム３１０は、一体成型された前縁部３１１、後縁部３１２、側縁部３１３等を備えている。
前縁部３１１及び後縁部３１２は、車幅方向に略沿って延び、車両の前後方向に離間して配置されている。
側縁部３１３は、車両の前後方向に略沿って延び、前縁部３１１及び後縁部３１２の左右両端部をそれぞれ連結している。

サンルーフフレーム３１０は、図６及び図７に示すように、ルーフパネル１１０の下側に固定される。
図６に示すように、側縁部３１３の車幅方向内側の端部は、ルーフパネル１１０に形成された開口１１１の側縁部に接合されている。
また、側縁部３１３の車幅方向外側の端部は、サンルーフリンホースメント３２０の側縁部３２２の上面部に接合されている。
図７に示すように、後縁部３１２の前端部は、ルーフパネル１１０に形成された開口１１１の後縁部に接合されている。
また、後縁部３１２の後端部は、サンルーフリンホースメント３２０の後縁部３２１の上面部に接合されている。

図４に示すようにサンルーフリンホースメント３２０は、鋼板をプレス成型することによって上方から見た平面形が前開きのコの字状のパネルとして形成されている。サンルーフリンホースメント３２０は、サンルーフフレーム３１０及び後述する閉断面部Ｓ１と協働して本発明にいう開口補強部として機能し、また、後述する閉断面部Ｓ２と協働して本発明にいうサイドレール連結部（ブレース）としても機能する。
サンルーフリンホースメント３２０は、一体成型された後縁部３２１、側縁部３２２等を備えている。
後縁部３２１は、車幅方向に略沿って延びている。
側縁部３２２は、後縁部３２１の左右端部からそれぞれ車両前方側へ突き出している。

サンルーフリンホースメント３２０は、図６及び図７に示すように、サンルーフフレーム３１０の下側に固定される。
図６に示すように、側縁部３２２の車幅方向内側の端部は、サンルーフフレーム３１０の側縁部３１３の下面部に接合されている。また、側縁部３２２の車幅方向外側の端部は、上述したようにルーフパネル１１０の側縁部の下面とサイドレール１２０のアウタパネル１２１の端部の上面との間に挟持された状態でこれらと接合されている。
図７に示すように、後縁部３２１の前端部は、サンルーフフレーム３１０の後縁部３１２の下面部に接合されている。

図２、図６、図７に示すように、サンルーフフレーム３１０の下面部と、サンルーフリンホースメント３２０の上面部との間には、閉断面部Ｓ１及び閉断面部Ｓ２が形成されている。サンルーフフレーム３１０とサンルーフリンホースメント３２０とは、これらの閉断面部Ｓ１，Ｓ２を挟んだ両側で相互にスポット溶接等によって接合されている。すなわち、閉断面部Ｓ１，Ｓ２は、サンルーフフレーム３１０とサンルーフリンホースメント３２０とをいわゆるモナカ状に接合して形成されている。

図２に示すように、閉断面部Ｓ１（右上がりハッチング部）は、開口１１１の側縁部から後縁部にかけて回り込み、反対側の側縁部まで連続的に形成されている。閉断面部Ｓ１の車両前方側の端部（サンルーフリンホースメント３２０の側縁部３２２の前端部）は、サイドレール１２０とＢピラー２６０との接合部における前端部よりも車両前方側に配置されている。閉断面部Ｓ１は、図６に示すように、サンルーフリンホースメント３２０を介してサイドレール１２０に接続されている。
また、閉断面部Ｓ２（右下がりハッチング部）は、車幅方向に略沿って延びるとともに、閉断面部Ｓ１の車両後方側に、この閉断面部Ｓ１と隣接して配置されている。閉断面部Ｓ２の左右両端部は、左右のサイドレール１２０を実質的に連結している。

ブラケット３３０は、サンルーフリンホースメント３２０の側縁部３２２の前端部付近に設けられ、サンルーフフレーム３１０の側縁部３１３における下面部と、サンルーフリンホースメント３２０の側縁部３２２における上面部とにわたして設けられる板金部材である。
図５に示すように、ブラケット３３０は、一体成型された本体部３３１、フレーム接合部３３２、リンホースメント接合部３３３等を備えている。
本体部３３１は、略水平に配置された平板状の部分である。
フレーム接合部３３２は、本体部３３１の後端部から上方へ突き出して形成され、その先端部にはサンルーフフレーム３１０と接合される溶接しろが設けられている。
リンホースメント接合部３３３は、本体部３３１の車幅方向外側の端部から下方へ突き出して形成され、その先端部にはサンルーフリンホースメント３２０と接合される溶接しろが設けられている。
ブラケット３３０は、閉断面部Ｓ１の前端部を実質的に閉塞するとともに、閉断面部Ｓ１の前端部におけるサンルーフフレーム３１０とサンルーフリンホースメント３２０との相対位置を拘束し、閉断面部Ｓ１の断面変形を抑制するものである。

リッド３４０は、ルーフパネル１１０の開口１１１を開閉可能に閉塞する蓋状の部材であって、例えば曲面ガラスによって形成されている。
リッド３４０の周囲には、水等の浸入を防止するリップシール３４１が設けられている。
サンルーフアッシー３５０は、リッド３４０を開閉する開閉機構、リッド３４０の下側に設けられるサンシェード等をサブアセンブリ化したものであって、リッド３４０の下側に設けられ、サンルーフフレーム３１０に固定されている。

以上説明した実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）サンルーフフレーム３１０の側縁部３１３から後縁部３１２に沿って連続して形成されるとともに、前端部がサイドレール１２０とＢピラー２６０との接続部よりも車両前方側に配置された閉断面部Ｓ１を有する開口補強部を設けることによって、車両の側面衝突時にＢピラー２６０からサイドレール１２０に入力される荷重が、閉断面部Ｓ１等の開口補強部を経由して反対側のサイドレール１２０に効率よく伝達されるため、車両の側面衝突性能が向上する。また、開口補強部は、サンルーフフレーム３１０にサンルーフリンホースメント３２０をモナカ状に接合して形成したため、構造が簡素かつ軽量であり、コストも低廉である。さらに、このような構造はサンルーフ関連部材のみを用いて構成することができるため、サンルーフ非装着車に影響することがない。
（２）閉断面部Ｓ１と隣接して車両後方側に設けられ、車幅方向に沿って延びた閉断面部Ｓ２によって左右のサイドレール１２０を連結することによって、左右サイドレール１２０間の荷重伝達をより効率よくするとともに、衝突時におけるサイドレール１２０の転び（車両前後方向に沿った軸周りの回転）を抑制して側面衝突性能をより向上することができる。
（３）閉断面部Ｓ１，Ｓ２を共通の部材であるサンルーフフレーム３１０及びサンルーフリンホースメント３２０で形成することによって、構造の簡素化、軽量化、コストの低下を図ることができる。
（４）閉断面部Ｓ１の前端部を閉塞するブラケット３３０を設けることによって、衝突時における閉断面部Ｓ１の潰れ等の断面変形を抑制し、上述した効果を確実に発揮させることができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。例えば、ルーフ構造における詳細な構造、各部材の形状や組み合わせ、結合方法等は適宜変更することができる。

１車両１００ルーフ部
１１０ルーフパネル１１１開口
１２０サイドレール１２１アウタパネル
１２２インナパネル１２３サイドリンホースメント
２１０フロントガラス２２０フロントドアガラス
２３０リアドアガラス２４０リアクォーターガラス
２５０Ａピラー２６０Ｂピラー
２７０Ｃピラー３００サンルーフ部
３１０サンルーフフレーム３１１前縁部
３１２後縁部３１３側縁部
３２０サンルーフリンホースメント
３２１後縁部３２２側縁部
３３０ブラケット３３１本体部
３３２フレーム接合部３３３リンホースメント接合部
３４０リッド３４１リップシール
３５０サンルーフアッシーＳ１，Ｓ２閉断面部

Claims

車両のキャビン上部に設けられたルーフ部と、
前記ルーフ部の車幅方向における両端部に設けられ、車両前後方向に延びて形成されるとともにセンターピラーの上端部が接続されるサイドレールと、
前記ルーフ部に設けられた開口部を有するサンルーフ部と
を有する車両用ルーフ構造であって、
前記サンルーフ部の前記開口部の後縁部は前記サイドレールと前記センターピラーの接続部における前端部よりも車両後方側に配置され、
前記サンルーフの前記開口部の側縁部から後縁部にかけて連続して形成されるとともに、前端部が前記サイドレールと前記センターピラーとの接続部よりも車両前方側に配置された閉断面部を有する開口補強部を有し、
前記開口補強部の前記閉断面部を閉塞する閉塞部を有すること
を特徴とする車両用ルーフ構造。
前記開口補強部と隣接して車両後方側に設けられ、車幅方向に沿って延びた閉断面部を有し左右の前記サイドレールを連結するサイドレール連結部を有すること
を特徴とする請求項１に記載の車両用ルーフ構造。
前記開口補強部と前記サイドレール連結部とを共通の部材によって形成したこと
を特徴とする請求項２に記載の車両用ルーフ構造。