JP5545124B2 - 車両のルーフ骨格構造 - Google Patents
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Description
ここで、ルーフの周縁の補強部材である前後左右のルーフメンバ及びルーフサイドレールは平面視で矩形に組まれ、それらは車室回りに配備される複数のピラー部材の上端に一体結合され、これにより車室回りの剛性確保を図っている。
このように従来のサンルーフ仕様の車両では、左右センターピラー結合部間の形状剛性を確保するため、前後のルーフメンバや左右のルーフサイドレールや他のリンフォースやセンターピラーの強度を増すよう、板厚アップや高強度材の採用がなされているが、これが重量増やコストアップの要因となっている。
本発明は、サンルーフ仕様の車両において、左右のルーフサイドレールの各センターピラー結合部間が相互に支えあうことができる機能を備えた車両のルーフ骨格構造を提供することにある。
特に、ガイドレールの側端部をルーフサイドレールと一体のブラケットの段部に一体的に締結するので、クロスバーを経て左右他方のブラケットに荷重を確実に分散伝達できる。更に、ここでのブラケットはガイドレールを吊り下げる懸架部材の機能を兼ね備えるので部品数削減に寄与できる。
図1は、本発明の車両のルーフ骨格構造を適用した自動車(車両)の車室上部の骨格を示し、図2はその車両のルーフ7近傍の平面図である。
図1、図2に示すように、ルーフ7の四隅より前左右のフロントピラー1、2と後左右のリヤピラー3、4とが下方に延びる。更に、前後の左側ピラーの中間に縦向きの左センターピラー5が、前後の右側ピラーの中間に縦向きの右センターピラー6が配備され、これらが車室Rを囲む。ここで、前左右のフロントピラー1、2の上端間が前ルーフメンバ8により連結されると共に同前ルーフメンバがルーフ7の前端部を補強する。更に、後左右のリヤトピラー3、4の上端間が後ルーフメンバ9により連結されると共に同後ルーフメンバがルーフ7の後端部を補強する。
更に、左右のルーフサイドレール11、12の前後方向Xでの中間部には閉断面構造のセンターピラー5、6の上端部が一体結合される。なお、図8に示すように、センターピラー6の上端部はそのインナ部材601がルーフサイドレール11のインナ部材111に溶着され、アウタ部材602がルーフサイドレール11のアウタ部材112に溶着され、これにより左右のルーフサイドレール11、12の剛性強化を図っている。なお、図8中の符号701はサイドアウターパネルを示す。
図2に示すように、ルーフ7の中央には車幅方向Yに長い略矩形の開口部14が形成され、同開口部14は可動パネル15により開閉操作される。この可動パネル15はサンルーフ装置の駆動構成部であるサンルーフユニットUに駆動される。ここでサンルーフユニットUは可動パネル15の後端を閉鎖位置近傍で上下動でき、更に、この可動パネル全体を前後方向Xに摺動可能な構成を採る。
図2、3に示すように、左右ルーフサイドレール11、12の前後方向Xでの中間部にサンルーフユニットUのサンルーフ基枠体16が配備され、その左右側部が左右のルーフサイドレール11、12の車内側に前後ブラケット17、18を介して一体的に結合される。
ここで、サンルーフ基枠体16の左右のレール支持枠部164、165は可動パネル15を車両の前後方向に案内するガイドレール枠Gを下方に支持し、車幅方向Yに長い中央補強枠部材163は左右のレール支持枠部164、165の各後端に連結される。なお、ここでの中央補強枠部材163は長板状で複数の突状のビードが長手方向に連続形成されて曲げ剛性を強化された強化部材として形成される。
なお、図8に示すように、ルーフ7の開口部14の周縁及びサンルーフ基枠体16の開口部161からはそれぞれ下方に屈曲するフランジf1、f2が周縁部の全域に連続形成され、これらは相互に重なり、不図示の接着剤で接着され、形状剛性を強化している。
2つの吊り下げ金具19は可動パネル15を案内する左右のガイドレール23、24の前側を下方に一体的に取り付け、2つのブラケット25,26は左右のガイドレール23、24の中間部を下方に一体的に取り付けサンルーフユニットUの左右のガイドレール23、24を4箇所で一体的に支持している。
図6に示すように、サンルーフ基枠体16に取り付けられた2つの吊り下げ金具19と2つのブラケット25,26は各ボルト22を下方に突き出すよう装着する。ここで、各ボルト22と対向配備される左右のガイドレール23、24の側端部231(左側のみ図8に示した)には各対向位置に貫通穴h1(図8参照)が形成され、ここに各ボルト22が挿通される。その上で、図8に示すように、各ボルト22にナットnを締結することによりサンルーフ基枠体16の下方に左右のガイドレール23、24を一体的に締結できる。
なお、図5、図8に示すように、ここでの中央クロスバー213はサンルーフ基枠体16の車幅方向Yに長い中央補強枠部材163の下方に並列配備される。ここで、中央クロスバー213は左右のガイドレール23、24を介して後述のブラケット25,26と一体結合され、これらはほぼ同一の車幅方向中心線Lc(図4、5参照)上に配備される。このため、これらがルーフクロメンバーの機能を発揮でき、これらが上方に並列配備される中央補強枠部材163と協動して、より確実にルーフクロメンバーの機能を発揮できる。
ここで、両ブラケット25,26は互いに左右対称に形成されるため、左右のブラケット25のうち、左側を主に、図8、図9を用いて、説明する。なお、図8中、符号40は車両の側突時にエアバッグを開作動させるインフレ−ターを示し、符号401はインフレ−ターブラケットを示し、符号41はルーフトリムを示す。
左側のブラケット25(符号26は右側を示す)を図9(a)、(b)に示した。
左側のブラケット25は車内方向INへの押圧力を伝える車内側端部251(261)とルーフサイドレールに一体結合される車外側結合端252(262)と上向きハット形断面の主部253(263)を有し、全体が鋼板でプレス成形される。
図9(b)に示すように、水平部255の中央にはボルト22の頭部が溶着される。
更に、段部eは左のガイドレール23の側端部231と当接でき、ここでは、側端部231に形成された貫通穴h1にボルト22が相通された上で、ナットnの締結が成されることで、ガイドレール23の側端部231をブラケット25の段部eに一体的に締結する。これにより、ルーフサイドレール11と一体のブラケット25がガイドレール23の側端部231を支持するようにできる。
次に、サンルーフ基枠体16の左のレール支持枠部164には中央補強枠部材163との結合部a1(図8参照)が形成され、同部の車外側部位には左のブラケット25の上部が溶着される。なお、中央補強枠部材163の右側も左右対称で同様の構成を採る。
このように、左のブラケット25は、その車内側端部251の上下位置で中央補強枠部材163と中央クロスバー213とで受けた車幅方向Yの押圧力を車外側端部252がルーフサイドレール11のセンターピラー6との結合部qに確実に伝えることが出来る。なお、右のブラケット26も左右対称で同様の荷重伝達機能を発揮できる。
このように、各ブラケット25、26の車内側端部251が上下並列配備の中央補強枠部材163及び中央クロスバー213の左右端を結合する結合部となり、車外側結合端252がルーフサイドレール11、12のセンターピラー5,6の各結合部qと一体的に連結される。このため、上下に並列配備の中央補強枠部材163及び中央クロスバー213と各ブラケット25、26とが車幅方向に長いルーフセンターリンフォースとして機能できる。
ここで、ブラケット25bは、図8、図9のブラケット25と比較して上向きハット形断面の主部253bにおける低壁部b1の形状のみが相違するのみで、その他の構成は同様であり、ここでは重複する構成の説明を省略する。
ここで、主部253bの低壁部b1はその配設方向である車幅方向Yに延出する水平な板壁であり、特に、車幅方向Yに長い2本の平行なビードdを上向きに突設し、2本のビードdの中央部に平面視で三角形状の下向き突部gを形成する。
下向き突部gは車内側端部251より所定幅mだけ端部より内方に離れた位置に低壁部b1に対して直行するストッパー壁g1(図12参照)を形成する。
図9(a)、(b)に示したように、ブラケット25はその車内側端部251にボルト22を溶着し、そのボルト22をガイドレール23の貫通穴h1に挿通し、ナットnの締結が成されることで、ブラケット25とガイドレール23とが一体的に結合されていたが、これに代えて、図11、図13に示したように形成しても良い。
図11においてブラケット25cの車外側端部252cは、図9のブラケット25と同様に左のルーフサイドレール11に溶着される。
図13に示すように、左のブラケット25cの車内側端部251cと対向する車内側の位置には、ガイドレール23の側端部231が対向し、特に、その側端部231を懸架する吊り下げ金具19が対向配備される。左のブラケット25cの主部253cはその車内側端部251cの低壁部b1に下向き屈曲膨出部(押圧部材)Eが形成される。この下向き屈曲膨出部Eは車内方向INに進むに従い下方により大きく突き出す三角突状を成し、その先端側壁部にガイドレール23の側端部231側と対向する押圧面p1が形成される。
ここでのストッパー部材28は端部に下向きに屈曲した押圧壁(押圧部材)282を形成しており、この押圧壁282と下向き屈曲膨出部(押圧部材)Eとが当接する際に車幅方向Yへの押圧力を相手側に伝える押圧面p1を相互に形成している。
一方、車両のルーフクラッシュ時に左右いずれか一方のルーフサイドレール11、12より同側のブラケット25c、26c(右側は不図示)に過度の荷重Fが伝わると、その車内側端部251cが車内方向INに変位し、微小隙間tが排除されて両押圧面p1が圧接する。これにより、荷重Fがガイドレール23と一体の中央クロスバー213に加わり、これを左右いずれか他方側に変位させる。
この際、中央クロスバー213に並列配備される上側の中央補強枠部材163も左右いずれかのブラケット25c、26cで受けた荷重を左右いずれか他方のブラケット25c、26cに伝え、他方のルーフサイドレール11、12及びセンターピラー5,6に分散伝達できる。
この場合も、左右一方のブラケット25、26より上下に並列配備の中央補強枠部材163及び中央クロスバー213を通して他方のブラケット25、26を経て他方のルーフサイドレール11、12及びセンターピラー5,6に荷重を分散伝達できる。これにより、車両上部のルーフ剛性が高まり、車室Rの変形を抑制でき、耐クラッシュ特性を強化でき、安全性が強化されることとなる。
7 ルーフ
8 前ルーフメンバ
9 後ルーフメンバ
11,12 ルーフサイドレール
14 ルーフの開口部
15 可動パネル
16 サンルーフ基枠体
161 サンルーフ基枠体の開口部
162 前リンフォース部
163 中央補強枠部材
164、165 左右のレール支持枠部
19 吊り下げ金具(懸架部材)
211 前端クロスバー
212 後端クロスバー
213 中央クロスバー
23,24 左右のガイドレール
25、26 ブラケット
251 車内側端部
252 車外側結合端
254 縦壁
255 水平部
282 押圧部壁(押圧部材)
a1 レール支持枠部の中央補強枠部材との結合部
e 段部
q ルーフサイドレールのセンターピラーとの結合部
E 下向き屈曲膨出部(押圧部材)
G ガイドレール枠
IN 車内方向
U サンルーフユニット
X 前後方向
Y 車幅方向
Claims (7)
- 車両のルーフの左右に設けたルーフサイドレールの各中間部にセンターピラーの上端をそれぞれ結合し、前記左右のルーフサイドレール間に前記ルーフに設けた開口部を可動パネルにより開閉操作するサンルーフユニットを取り付けた車両のルーフ骨格構造において、
前記サンルーフユニットは前記左右のルーフサイドレールに左右端部が支持され前記ルーフの開口部に下方側で重なる開口部が形成されたサンルーフ基枠体と、該サンルーフ基枠体に下方側で支持されると共に前記可動パネルを車両の前後方向に案内する左右のガイドレールと、該左右のガイドレールの長手方向中間部を互いに車幅方向で一体的に連結するクロスバーとを備え、
前記左右のガイドレールのクロスバーとの結合部の車外側に結合される車内側端部と前記ルーフサイドレールのセンターピラーとの結合部の近傍に結合される車外側結合端と上向きハット形断面の主部を有し車幅方向に向けて取り付けられる左右一対のブラケットを備え、
前記ブラケットの主部の低壁部であって前記車内側端部近傍に車幅方向に段差を有する段部が形成され、該段部は縦壁とその上端より低壁部と平行に延びる水平部を備え、
前記ガイドレールの側端部を前記ブラケットの段部に一体的に締結する、ことを特徴とする車両のルーフ骨格構造。 - 請求項1記載の車両のルーフ骨格構造において、前記左右一対のブラケットと前記クロスバーとは車幅方向にほぼ直列状に配備される、ことを特徴とする車両のルーフ骨格構造。
- 請求項1又は2記載の車両のルーフ骨格構造において、前記ブラケットが前記クロスバーと前記ルーフサイドレールのセンターピラーの結合部とを車幅方向にほぼ直列状に結合した、ことを特徴とする車両のルーフ骨格構造。
- 請求項1、2又は3に記載の車両のルーフ骨格構造において、前記ブラケットは前記ガイドレールをルーフ側強度部材に連結して支持する懸架部材としての機能を備えた、ことを特徴とする車両のルーフ骨格構造。
- 請求項1乃至4のいずれか一つに記載の車両のルーフ骨格構造において、前記ブラケットの車内側端部は前記ガイドレールと前記クロスバーとの結合部に対向するよう配設され、該車内側端部には結合部から車外側へ向かう押圧力を前記段部の縦壁で受ける、ことを特徴とする車両のルーフ骨格構造。
- 請求項1乃至4のいずれか一つに記載の車両のルーフ骨格構造において、前記ブラケットの車内側端部とガイドレールの前記クロスバーとの結合部には互いが相手側に車幅方向への押圧力を面接触して伝える圧接部材がそれぞれ形成された、ことを特徴とする車両のルーフ骨格構造。
- 請求項1乃至6のいずれか一つに記載の車両のルーフ骨格構造において、前記クロスバーは曲げ剛性を強化された剛性強化部材として形成された、ことを特徴とする車両のルーフ骨格構造。
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