JP6722139B2

JP6722139B2 - 自動車用ルーフキャリヤ

Info

Publication number: JP6722139B2
Application number: JP2017116303A
Authority: JP
Inventors: 清水　弘之; 弘之清水; 潤井口
Original assignee: 精興工業株式会社
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2037-06-13
Also published as: JP2019001255A

Description

この発明は、自動車のルーフに取り付けるルーフキャリヤ（構造物）に関する。

自動車のルーフにルーフキャリヤを取り付けることは従来公知である。

例えば、図７を参照すると、従来公知のルーフキャリヤ１１０は、ルーフ１０１を横断するように延びるクロスバー１２０を支えている一対の支脚部材１３０と、各支脚部材１３０に連結された、ルーフキャリヤ１１０をルーフ１０１に固定するための吊金具（取付フック）１４０とを有する。吊金具１４０は、ノブ１１４を有する締付ボルト１１３を締め付けることによって支脚部材１３０に連結されるとともに、フック部１４３がドリップレール１０２を支脚部材１３０の脚部１１２とともに挟圧することによって、ルーフキャリヤ１１０をルーフ１に固定することができる。

従来公知のルーフキャリヤ１１０においては、クロスバー１２０の両端部が挿入されたスリーブ状の固定フレーム１５０の下方部分１１５と支脚部材１３の上端部とを貫通して下方へ延びる固定ボルト１１６にナット１５７を締め付けることによって、クロスバー２０が固定される。通常、高速道路における運転時等において、ルーフ１０１に設置されたルーフキャリヤ１１０のクロスバー１２０には、荷物の荷重（又は積載物）が受ける風圧によって３００ｋｇｆ程度の揚力が負荷される。したがって、運転中にクロスバー１２０が浮き上がって固定ボルト１１５による締結が緩んでしまうおそれがある。また、高速道路において比較的に長時間高速運転をする場合には、固定ボルト１１６の締結状態をこまめにチェックすることができないので、クロスバー１２０が揚力を受けた際の保持力がより強くなることが好ましい。

本発明は、従来技術の改良であって、運転中において、クロスバーの固定が緩むことがなく、クロスバーがより強く固定される機能を備えたルーフキャリヤの提供を課題としている。

前記課題を解決するために、本発明が対象とするのは、上下方向と、幅方向及び前後方向とを有し、自動車のルーフを横断するクロスバーと、前記クロスバーの両端部を支持し、前記ルーフ上に位置する一対の支脚部材と、前記クロスバーに上方へ向かう外力が負荷されることによって、前記クロスバーがより強く固定されるクランプ機構とを備え、前記クランプ機構は、支脚本体の前後方壁部に取り付けられた前記クロスバーが挿通される固定フレームと、前記支脚本体の内部空間内に位置し、水平面と前記水平面の幅方向の内側に位置する傾斜面とを有するスペーサと、斜め上方へ延びる締付ボルトが挿通される挿通孔とを有する当接部分と、前記支脚本体の外側部から上方へと突出する支持突起とを有し、前記支脚本体の前記幅方向の内側において、前記締付ボルトを被覆する内側カバーが配置され、前記内側カバーの被覆部のうちの前記締付ボルトと対向する面には、前記締付ボルトのノブの回転を阻止するためのストッパーが位置するルーフキャリヤである。

本発明に係るルーフキャリヤの他の実施態様の一つにおいては、前記内部空間において前記固定フレームの前後方壁部に固定され、前記締付ボルトが螺合されるナットと一体又は別体に形成された、ナット保持部が位置する。

本発明に係るルーフキャリヤは、クロスバーに上方へ向かう外力が負荷されることによって、クロスバーがより強く固定される機能を備えるので、運転中等においてクロスバーに揚力が負荷されたときに、クロスバーの固定が緩むことはない。

本発明の第１実施形態に係るルーフキャリヤの使用例の一例を示す、斜視図。図１のＩＩ線で囲んだ部分における、ルーフキャリヤの一部分解斜視図。ルーフキャリヤの一部分解斜視図。図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図。（ａ）固定フレームを取り除いた状態における、幅方向の外側から視た支脚部材の一部分解斜視図。（ｂ）図５（ａ）の状態における支脚部材を幅方向の内側から視た図。図４に示す、ＶＩ線で囲んだ領域の一部拡大図。従来のルーフキャリヤの断面図。

添付の図面を参照して、この発明に係るルーフキャリヤ１０の詳細を説明すると、以下のとおりである。

図１は、第１実施形態に係るルーフキャリヤ１０の使用例の一例を示す斜視図であって、本実施形態において、自動車のルーフ１（又は自動車）は、上下方向Ｙ、幅方向Ｘ及び前後方向Ｚを有し、ルーフ１には一対のルーフキャリヤ１０が前後方向Ｚに並んで配置されている。なお、ルーフ１の上下方向Ｙ、幅方向Ｘ及び前後方向Ｚは、ルーフキャリヤ１０の上下方向、幅方向及び前後方向に対応する。

図２及び図３を参照すると、ルーフキャリヤ１０は、自動車のルーフ１を横断するように延びているクロスバー２０と、クロスバー２０の両端部を支持する一対の支脚部材３０と、支脚部材３０の脚部１２とともにドリップレール２を狭圧する吊金具４０と、支脚部材３０を被覆する被覆部材９０とを有する。ルーフキャリヤ１０は、ルーフ１にスキー板や自転車等の荷物を積載するためのものであって、ルーフ１上において前後方向Ｚに離間対向して配置された一対のルーフキャリヤ１０のクロスバー２０に取り付けられた取付具（クリップ）を介して該荷物を直接固定してもよいし、前後方向Ｚにおいて対向するルーフキャリヤ１０間に設置されたフレーム状のラックを介して間接的に固定してもよい。また、ルーフキャリヤ１０は、ルーフ１に少なくとも１つ配置されていればよく、２つ以上配置されていてもよい。クロスバー２０の両端部には、被覆カバー２１が被着されている。

図２〜図４を参照すると、支脚部材３０の脚部１２はドリップレール２の上面壁に当接されるように配置され、吊金具４０のフック部４３がドリップレール２の下面の下方においてそれと対向して位置している。かかる配置態様において、下方へ延びるノブ１４付きの締付ボルト１３を回転操作して締め付けることによって、吊金具４０が上方へ引き上げられ、ドリップレール２を脚部１２とフック部４３とによって挟圧して安定的に固定される。被覆部材９０は、支脚部材３０を被覆する被覆部５１と、シリンダ錠９２が配置された貫通孔とを有し、シリンダ錠９２の回転体の先端にはノブ１４の外周において周方向へ並ぶ複数の弾性羽根１４ａの溝部間に係止されるラッチが位置する。シリンダ錠９２の鍵孔に鍵（図示せず）を挿入して一方向へ回転操作することによって、施錠状態となる。一方、かかる施錠状態から鍵孔に挿入した鍵を他方向へ回転操作することによって、ノブ１４の弾性羽根１４ａを弾性変形させながらラッチが溝部から離脱し、解錠状態となる。

このように、支脚部材３０の幅方向Ｘの外側から被覆部材９０で締付ボルト１３を被覆することによって、締付ボルト１３を他人が悪戯するのを防止することができる。また、車両には、道路運送車両法の保安基準（外部突起規制）の適合が求められるところ、曲面状の被覆部９１を有する被覆部材９０によって支脚部材３０の外面を被覆することによって、該基準を満たすことができる。

支脚部材３０は、支脚本体３２を有する。支脚本体３２は、クロスバー２０を固定するためのクランプ機構を構成する後記の固定フレーム５０を支持する上端部３２ａと、ルーフ１の両側部に位置する脚部（支脚部材３０の脚部）１２と、前後方向Ｚにおいて互いに対向する前後方壁部３３，３４と、幅方向Ｘの内側において上端部３２ａから脚部１２へ向かって下方へ幅広に延びるベース部３５と、ベース部３５と幅方向Ｘにおいて対向して位置し、かつ、下方へ向かうにつれてベース部３５に接近するように屈曲した外側部３６とを有する。支脚本体３２は、上端部３２ａ側において、ベース部３５，前後方壁部３３，３４及び外側部３６によって画成された内部空間Ｓをさらに有する。なお、本実施形態において、支脚本体３２の外側部３６は、ベース部３５とは別体のフレーム部材から構成されていて、小ねじ３７を介してベース部３５に固定されているが、ベース部３５と一体に形成されていてもよい。

前後方壁部３３，３４は上端部３２ａ側において、幅方向Ｘの外側凹曲状に抉れた凹状部分３３ａ，３４ａを有する。ベース部３５は、前後方壁部３３，３４の凹状部分３３ａ，３４ａ間に位置する透孔３５ａを有する。支脚本体３０は、前後方壁部３３，３４の凹状部分３３ａ，３４ａとベース部３５の透孔３５ａとによって形成された、後記のマウント部材７０を配置するための配置凹部３８を有する。支脚本体３２の外側部３６の上端には、上方へ突出したクロスバー２０を支持するための支持突起３９が位置する。

クロスバー２０を固定するクランプ機構は、クロスバー２０の両端部が挿通される角筒状の固定フレーム５０と、固定フレーム５０内に配置されたスペーサ６０とを有する。固定フレーム５０は、上面壁５１と、前後方向Ｚにおいて互いに離間対向し、かつ、ピン挿通孔５９を有する前後方壁部５２，５３と、前後方壁部５２，５３間に固定されたスペーサ６０を有する内側部分と、前後方壁部５２，５３間に固定されたナット保持部５８を有する外側部分とを含む。固定フレーム５０の外側部分は、内側部分よりも下方へ延出する下方延出部分５４を有する。ナット保持部５８は、ナット５７が嵌挿された中央貫通孔５８ａを有する。また、下方延出部分５４を形成する前後方壁部５２，５３間には、ナット５７の雌螺子孔と連通する貫通孔を有する支持面５５が位置する。なお、ナット５７は、ナット保持部５８と別体ではなく一体に形成されていてもよい。

スペーサ６０は、ブロック状であって、曲状の上面６１と、下方へ凹曲した下面６２と、ベース部３５のうちの配置凹部３８よりも上方に位置し、前後方壁部３３，３４を繋ぐように前後方向Ｚへ延びる部分（当て面）３５ｂに当接される内側部６３と、外側部６４と、前後方向Ｚへ貫通するピン挿通孔６５とを有する。スペーサ６０は、固定フレーム５０の内側部分においてピン挿通孔５９とピン挿通孔６５とが、前後方向Ｚにおいて互いに連通するように配置される。また、固定フレーム５０は、支脚本体３２の上端部３２ａのピン挿通孔３３ｂ，３４ｂに互いのピン挿通孔５９，３３ｂ，３４ｂが連通するように、上端部側の内部空間Ｓ内に配置されて、それらすべてのピン挿通孔３３ｂ，３４ｂ，５９，６５を貫通する軸ピン（リベット）６９を介して支脚本体３２に回転可能に固定（カシメ止め）されている。

図５（ａ），（ｂ）を参照すると、スペーサ６０の上面６１は、軸ピン６９の中心に位置する回転軸（中心軸）Ｐよりも幅方向Ｘの内側に位置する傾斜面６７と、回転軸Ｐよりも幅方向Ｘの外側に位置する水平面６８とを有する。

支脚部材３０は、好ましくは、可撓性を有する硬質のプラスチック材料から形成された、前後方壁部３３，３４の幅方向の内側に位置するマウント部材（ノブマウント）７０と、マウント部材７０を幅方向Ｘの内側から被覆する内側カバー８０とをさらに有する。マウント部材７０は、前後方壁部３３，３４の凹状部分３３ａ，３４ａに沿うなだらかな凸曲状を有する前後壁部７１，７２と、前後壁部７１，７２間にアーチ状に延在して曲状の外周面７３Ａを有する当接部分７３と、当接部分７３の中央に位置し、締付ボルト１６が挿通されるボルト挿通孔７４とを有する。

内側カバー８０は、内面にノブ１５と対向する凹部を有する被覆部８１と、マウント部材７０の外面に係止される複数の係止突起を有する枠状の取付面８２と、被覆部８１の内面、すなわち、締付ボルト１６と対向する面に位置する、締付ボルト１６のノブ１５の回転を阻止するための突起状のストッパー８３とを有する。内側カバー８０をマウント部材７０に対して幅方向Ｘの内側から被着することによって、ノブ１５が外部に露出されることはなく、他人による悪戯を抑制することができる。また、内側カバー８０を取り付けた状態において、ストッパー８３がノブ１５の外周面において周方向へ並ぶ複数の弾性羽根の溝部間に係止されることによってノブ１５の回転を阻止することができる。内側カバー８０は、上端において凹部８４を有し、内側カバー８０をマウント部材７０に係合させた状態において、凹部８４に指先又は先細状の工具を差し込むことによって、容易に取り外すことができる。

図４を参照すると、クロスバー２０を固定するためのクランプ機構は、固定フレーム５０と、支脚本体３２の内部空間Ｓに位置するスペーサ６０と、斜め上方へ延びる締付ボルト１６が挿通されるボルト挿通孔７４を有する当接部分７３と外側部３６の上端から上方へ突出した支持突起３９とから構成される。

図６を参照して、クロスバー２０の固定手順について簡単に説明すると、まず、支脚部材３０にクロスバー２０を取り付ける際には、固定フレーム５０の上面壁５１が支脚本体３２の上端縁（前後方壁部３３，３４の上端縁）と並行した状態であって、ナット５７の雌螺子孔と固定フレーム５０の支持面５５の貫通孔とが連通して形成されたボルト挿通孔が、支持本体３２の透孔３５ａを介して外部に露出された状態（ルーフキャリヤ１０の取付状態）から、固定フレーム５０を上方へ旋回させる。図６における仮想線で示されたクロスバー２０を参照すると、このように固定フレーム５０を旋回させることによって、支脚本体３２の外側部３６の支持突起３９に当たることなくスムーズにクロスバー２０を固定フレーム５０に挿通することができる。また、クロスバー２０はスペーサ６０の傾斜面６７と離間対向して位置するので、それに摺接して挿入し難くなることはない。クロスバー２０を固定フレーム５０に挿通した後に、固定フレーム５０を下方へ旋回させることによって元の取付状態に復帰させることができるとともに、クロスバー２０が外側部３６の支持突起３９に当たって固定フレーム５０との間に挟持された状態となるので、クランプ機構で固定する前に、クロスバー２０が位置ずれしてしまうことはない。

次に、マウント部材７０を支脚本体３２の幅方向Ｘの内側から前後壁部７１，７２の凸曲部分が凹状部分３３ａ，３４ａに係合するように取り付けて、マウント部材７０のボルト挿通孔７４からノブ１５付きの締付ボルト１６の先端を挿入し、締付ボルト１６の先端をナット保持部５７に保持されたナット５７に螺合させた状態で、ノブ１５を回転操作して締め付けることによって、クロスバー２０が固定フレーム５０の上面壁５１とスペーサ６０と支持突起３９とによる挟圧力Ｆ１によって挟圧された状態で固定される。クロスバー２０は、スペーサ６０の上面６１の水平面６８において面状に接触している。

かかる固定状態において、高速道路等における運転（例えば、速度８０〜１００ｋｍ/ｈ）中には、クロスバー２０に固定された荷重（又は積載物）が受ける風圧によって約１５０〜３００ｋｇｆの上方へ向かう外力、すなわち、揚力Ｆ２がクロスバー２０自体に負荷される。クロスバー２０に揚力Ｆ２が作用することによってクロスバー２０自体に回転軸Ｐの軸回りに回転しようとする回転モーメントが発生することで、クロスバー２０は支持突起３９へ押し当てられてより大きな挟圧力Ｆ１が作用される。このように、ルーフキャリヤ１０は、クロスバー２０が上方へ向かう外力を受けた場合、クロスバー２０にはより大きな挟圧力Ｆ１が作用され、より強く固定される機能を有するといえる。

ルーフキャリヤ１０が、クロスバー２０に揚力Ｆ２が掛かることでより強く固定される機能を有することから、高速道路等における運転中にクロスバー２０に比較的に大きな揚力Ｆ２が作用したとしても、クロスバー２０の締め付が緩んでしまうことはなく、むしろより強くロックされて、固定フレーム５０から位置ズレしたり、完全に外れてしまったりするおそれはない。また、ルーフキャリヤ１０の取付時において、締付ボルト１６を比較的に緩く締め付けた場合であっても、クロスバー２０が揚力Ｆ２を受けることによってクランプ機構において自然により強くロックされることから、締付ボルト１６の締結状態をチェックする手間が省けるとともに、安心して運転を続けることができる。

本実施形態においては、ルーフキャリヤ１０をドリップレール２付きの自動車に使用しているが、ドリップレール２のない自動車やルーフレールを有する自動車、ルーフ１の形状が図示した態様と異なる他の様々な車種にも使用することができる。

１ルーフ
１０ルーフキャリヤ
１５ノブ
１６締付ボルト
２０クロスバー
３０支脚部材
３２支脚本体
３６外側部
３９支持突起
５０固定フレーム
５１固定フレームの上面壁
５２固定フレームの前方壁部
５３固定フレームの後方壁部
５７ナット
５８ナット保持部
６０スペーサ
６７スペーサの傾斜面
６８スペーサの水平面
７３当接部分
７４ボルト挿通孔
８０内側カバー
８３ストッパー
Ｆ２クロスバーに負荷される外力（揚力）
Ｓ内部空間
Ｘ幅方向
Ｙ上下方向
Ｚ前後方向

Claims

上下方向と、幅方向及び前後方向とを有し、自動車のルーフを横断するクロスバーと、前記クロスバーの両端部を支持し、前記ルーフ上に位置する一対の支脚部材と、前記クロスバーに上方へ向かう外力が負荷されることによって、前記クロスバーがより強く固定されるクランプ機構とを備え、
前記クランプ機構は、支脚本体の前後方壁部に取り付けられた前記クロスバーが挿通される固定フレームと、前記支脚本体の内部空間内に位置し、水平面と前記水平面の幅方向の内側に位置する傾斜面とを有するスペーサと、斜め上方へ延びる締付ボルトが挿通される挿通孔とを有する当接部分と、前記支脚本体の外側部から上方へと突出する支持突起とを有し、
前記支脚本体の前記幅方向の内側において、前記締付ボルトを被覆する内側カバーが配置され、
前記内側カバーの被覆部のうちの前記締付ボルトと対向する面には、前記締付ボルトのノブの回転を阻止するためのストッパーが位置するルーフキャリヤ。
前記内部空間において前記固定フレームの前後方壁部に固定され、前記締付ボルトが螺合されるナットと一体又は別体に形成された、ナット保持部が位置する請求項１に記載のルーフキャリヤ。