JP7021221B2 - サンルーフ、ルーフフレーム、および対応するルーフを有する自動車構造体 - Google Patents

Description

本発明はサンルーフを有する自動車構造体に関する。また本発明は、自動車本体の上部の構造体に関し、より詳細には、サンルーフを備える車両本体の上部の構造体であって、ルーフの残りの部分が、シートメタル、複合材、または（固定の）ガラス張りルーフであり得る構造体に関する。従来のやり方では、サンルーフまたは固定ルーフをルーフフレームに置くことができ、ルーフフレーム自体は、車両本体の上部によって形成されるか、またはその上に組み付けられる。

フレームは、押出成形された輪郭タイプの輪郭形成された区分を備えることができる。これらの押出成形された輪郭は、本体の「枠」として知られている本体の横梁間に延在する長手方向支持ストリップを画成することができる。サンルーフのガラスの縁部は、これらの支持ストリップおよび枠に支持される。

これらの押出成形された幅広の支持部は、明かりが通るために、および／またはサンルーフによって開くことができる開口部のために利用可能な空間を少なくする。さらに、サンルーフ作動モータは、フレームの中央か後方のいずれかに、概ね車両のフレームと後方窓とを分離する部分に置かれなくてはならない。しかし、この分離部分は、概ね後部座席の乗員の上またはそのわずかに後ろにあり、それにより、乗員空間の高さが低くなり、後部座席の乗員の高位置の視界が制限されることがある。

本発明の目的は、上述した欠点の一部または全部をなくすことである。

この目的のために、
－ 本体であって、その上部分に、側方ドア開口部の上側縁部を備える側方枠、枠前方クロス部材、および後方部分に下側後方クロス部材を備え、この下側後方クロス部材と一体に、車両の後方乗員空間の内側に延在しライニングで覆われたシェルフ構造体が存在している、本体と、
－ 少なくとも１つの開口部を画成するルーフフレームであって、この開口部の一部分を閉じる少なくとも１つの可動ルーフのための、およびこの開口部の別の部分を閉じる後方防風ガラスを形成する少なくとも１つの後方ガラス張り部分のための支持体として作用できるように構成され、長手方向梁によって連結された少なくとも１つの前方端部クロス部材および１つの後方端部クロス部材を備えるルーフフレームと、を備えるサンルーフを有する自動車構造体が提案される。

本発明によれば、ルーフフレームは、本体の側方枠の上面、枠前方クロス部材の上面、および下側後方クロス部材の上面に取り付けられる連続したフレームを形成し、このルーフフレームの後方端部クロス部材は、本体の下側後方クロス部材に取り付けられる。さらに、可動ルーフの作動部材の支持体が、後方シェルフ構造体とそのライニングとの間で、ルーフフレームの後方端部クロス部材の近くに配設される。

したがって、可動ルーフの作動部材を、乗員空間の後方領域の、シェルフ構造体およびそのライニングによって形成される、車両の後方窓領域として一般的に知られている部分、言い換えれば、車両の第２列の座席の背もたれの後方に位置付けられた領域に配設することができる。この構成により、前にこの作動部材を収容するために使用されていた空間をなくすことによって、乗員空間の内側のルーフの下で利用可能な高さを増やすことができるようになる。

さらに、ルーフフレームは、本体の下側後方クロス部材の範囲まで延在し、このクロス部材は、通常、防風ガラスを形成する後方ガラス張り部分の下側端部を形成する。言い換えれば、この本体には、乗員空間の高さを低くし得る枠後方クロス部材がなく、このタイプのクロス部材は、慣習的に、防風ガラスを形成する後方ガラス張り部分の上側縁部を形成する。

本発明による自動車の構造体は、より具体的には、本体の下側後方クロス部材の後方に位置付けられた開口部、言い換えれば後方防風ガラスを支持しない開口部を介してアクセスすることができる保管トランクを、座席の後方に備える車両のために設計されていることが注目される。

特に、ルーフフレームは、２つの開口部しか画成しない。この場合、後方ガラス張り部分は、サンルーフからこれを分離するフレームの内側クロス部材の範囲まで、フレームの後方端部クロス部材から連続して延在することができる。この場合、後部座席の乗員は、広範囲の視界、および最適化された乗員空間の高さを活用することができる。

有利には、シェルフ構造体は、作動部材の支持体を受けるレセプタクルを備えることができる。これにより、ライニングを改造することなく、支持体および作動部材を収容することが可能になる。

変形形態によれば、作動部材の支持体は、シェルフ構造体に組み込まれてもよく、たとえばレセプタクルを形成してもよい。

別の変形形態によれば、作動ユニットの支持体は、ルーフフレーム、特にその後方端部クロス部材の一部分と一体であってもよい。したがって、車両の本体にルーフフレームを取り付ける前に、作動ユニットをルーフフレームに取り付けることが可能である。特に、車両構造体にルーフフレームを設置する前に、ルーフフレームとその可動ルーフ部分および固定ルーフ部分とを取り付けることができる。

この変形形態では、シェルフ構造体またはそのレセプタクルも、作動部材の支持体を保持する役割を担ってもよい。

有利には、ルーフフレームは、たとえば２つの半体シェルの組立体によって形成される中空の、たとえば管状タイプの断面を有してもよい。これにより、強い構造体を得ることができる。

可動ルーフの作動に有用な配線要素を、中空の断面を有するルーフフレームの内側に収容することもできる。この場合、ルーフフレーム周りの利用可能な自由空間を少なくしがちな、これらの要素のための追加のレセプタクルを提供することは不要である。

さらに、この車両構造体は、ライニングに組み込まれ、特に作動部材の支持体の上に位置付けられる照明ユニットを備えることができる。この場合、照明ユニットおよび作動部材の電気供給は、構造体の単一の場所に集めることが可能であり、組立てが容易になる。

本発明は、特に、本発明による車両構造体を形成するのに使用することができるルーフフレームにも関する。

このルーフフレームは、少なくとも１つの開口部を画成し、自動車本体の側方枠の上面、ならびに本体の枠前方クロス部材および後方クロス部材の上面に組み付けられるように構成される。またこのルーフフレームは、少なくとも１つの可動ルーフのための、および後方防風ガラスを形成する少なくとも１つの後方ガラス張り部分のための支持体として作用できるようにも構成される。後方防風ガラスは、少なくとも部分的に開口部を閉じる。ルーフフレームは、長手方向梁によって連結された少なくとも１つの前方端部クロス部材および１つの後方端部クロス部材を備える。本発明によれば、フレームは連続したフレームを形成する。さらに、フレームの後方端部クロス部材の一部分は、可動ルーフの作動部材を支持するように設計された支持体と一体であり、この支持体は、フレームの前方端部クロス部材に向かって、車両の本体に組み付けられるように設計されたフレームの側部に延在する。

このタイプの支持体によって、乗員空間の内側容積に影響を及ぼさない構造体の領域に向かって、作動部材をずらすことが可能になる。

有利には、より強度を高めるために、フレームは、中空の断面を有するフレーム、たとえば管状タイプのフレームとすることができる。中空の断面を有するフレーム、特に管状タイプのこのフレームは、上半分のシェルと下半分のシェルの組立体を備えてもよい。好ましくは、半体シェルのそれぞれは、明かりのための開口部の周り全体に延在することができる。

半体シェルは、互いに接着されてもよく、または（たとえばレーザ溶接によって）溶接されてもよく、ともにスナップ嵌めされてもよく、またはねじ締めなどの知られている他の技法によって組み立てられてもよい。

上側シェルおよび下側シェルは、たとえば２０～５０質量％のガラス繊維で充填された、たとえばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）母材タイプ、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）母材タイプ、またはポリアミド母材タイプの複合材料から成形することができる。

好ましくは、溶接または接着することができる特に複合材タイプの他の材料を想定することができる。

２つの半体シェルは、任意選択で、互いに異なる材料から作られてもよい。

有利には、２つの半体シェルのそれぞれが、三次元構造体を形成し、この形状は、実質的に２つの半体シェルが互いに近づく方向に型から引き出すことができる。

また、本発明は、本発明によるルーフフレームと、フレームの前方端部クロス部材によって部分的に支持される可動ルーフと、後方端部クロス部材によって部分的に支持される後方ガラス張り部分と、フレームの支持体によって支持される可動ルーフを作動させるための部材とを備える自動車ルーフにも関する。有利には、後方ガラス張り部分は、可動ルーフからこれを分離するルーフフレームの前方内側クロス部材の範囲まで、連続して延在してもよい。この場合、ルーフフレームは、好ましくは車両の第１列の座席と第２列の座席の間の領域に位置付けられた前方内側クロス部材によって分離される２つの開口部を画成する。

全体的に、本発明によるルーフフレームは、好ましくは、第２列の座席の上、またはそのすぐ近くに位置付けられる後方内側クロス部材がない。

有利には、ルーフフレームは、中空の断面を有するフレーム、たとえば連続した管状タイプのフレームを形成して、可動ルーフの作動に有用な配線要素を受けることができる。

ここで、非限定的な添付図面を参照しながら、本発明を説明する。

本体、ルーフフレーム、およびシェルフ構造体のライニングを示す、本発明の実施形態による車両構造体の簡略斜視図である。 図１に示す本体の簡略斜視図である。 Ａ－Ａ線に沿った、図１に示す車両構造体の後方の断面図である。 図１に示すルーフフレームの簡略斜視図である。 図４のルーフフレームを構成する下半分のシェルを示す図である。 図４のルーフフレームを構成する上半分のシェルを示す図である。 図４のルーフフレームの後方部分を下から見た簡略斜視図である。

この説明では、前方、後方、上、および下という用語は、ルーフフレームが車両の本体に取り付けられたときの車両の前方および後方を指す。軸Ｘ、Ｙ、Ｚは、それぞれ車両の長手方向軸（前方から後方へ）、横方向軸、および垂直方向軸に対応する。

実質的に、水平方向、長手方向、または垂直方向とは、水平、長手、および垂直の方向／平面に対してせいぜい±２０°、またはせいぜい１０°、またはせいぜい５°の角度を形成する方向／平面を意味する。

図１は、サンルーフを有する自動車１の構造体を示す。この構造体は本体２を備える。本体は、側方ドアなどの開口部、ならびに前方および後方の防風ガラスに対応するガラス張り領域を備える。側方開口部、および前方防風ガラスに対応した開口部は、それぞれ２つの側方枠３、４、および枠前方クロス部材５によって、上部分で閉じられている（図２）。「枠」は、梁を形成する部分に対応し、この梁は、側方開口部および前方防風ガラスの開口部の上にあるブリッジを形成する。

特に、車両構造体の本体２には、後部防風ガラスの上側を閉じる後方枠がないことが注目される。後方部分には、後方シェルフ構造体７と一体の下側後方クロス部材６があるだけである。この後方シェルフ構造体７は、車両の乗員空間の内側に横方向に、下側後方クロス部材６の前方まで延在しており、ライニング８で覆われている。後方シェルフ構造体７は、本体の内側に実質的に水平方向に延在し、そのライニング８によって覆われ、後方防風ガラスの真下に位置する車両の後方窓領域を形成することになる。このシェルフ構造体７は、従来のやり方で筐体、照明ユニット９（停止ライト）などを支持することができる。

車両構造体１の本体２には、図４、図５ａ、図５ｂに示すルーフフレーム１０が載せられる。ルーフフレーム１０は、ルーフの表面を縁どる支持構造体を形成し、ルーフの支持体として作用する。

フレーム１０は、その中央に１つまたは複数の開口部１６、１７を画成し、この開口部は、明かり用の開口部として使用することができる。これらの開口部は、たとえば、１つもしくは複数の固定窓、および／または１つもしくは複数の可動窓などの透明な要素で覆われてもよい。したがって、フレーム１０は、少なくとも１つの前方端部クロス部材１１および１つの後方端部クロス部材１２を備え、これらが長手方向梁１３、１４によって連結される。この場合、フレーム１０は連続したフレームを形成する。

図１では、フレーム１０は、本体２、特に本体の上面に組み付けられた位置で示される。前方端部クロス部材１１は前方枠クロス部材５に設置され、左長手方向梁１３は左側方枠４に置かれ、後方端部クロス部材１２は本体の下側後方クロス部材６に置かれ、右長手方向梁１４は、これが配置されている右側方枠３に沿ってフレームを閉じる。図４の例では、フレーム１０は、２つの開口部１６、１７を分離する前方内側クロス部材１５も備える。

示されるフレーム１０は、開口部１６を閉じる可動ルーフのための、および開口部１７を閉じる後方防風ガラスを形成する少なくとも１つの後方ガラス張り部分のための支持体として作用できるように構成される。図１に示す例では、フレームの前方開口部１６は、可動ルーフ２６によって閉じられ、後方ガラス張り部分２７が開口部１７全体を閉じ、こうして後方の乗員に全景が見えるようになる。

しかし開口部１７は、後方ガラス張り部分によって閉じられる後方部分と、シートメタルまたは複合材のルーフによって閉じられる開口部の残りの部分を備えてもよい。この場合には、後方ガラス張り部分と、シートメタルまたは複合材のルーフとの間で接着縁部として作用する横方向支持ストリップが設けられてもよい。このタイプの横方向支持ストリップは、フレームの一部分を構成するのではなく、追加されるものであり、それにより、断面が小さく、占有する空間量の少ない、特に管状ではないストリップを提供することが可能になる。

この場合、シートメタルという用語は、鋼板から作られるルーフを含むが、任意の他の材料、たとえばアルミニウム合金の不透明な板から作られるルーフ、または不透明もしくは半透明のシート、たとえば複合材料から作られるルーフも含む。

示される実施形態では、フレーム１０は、フレームの明かりのための開口部１６、１７の全周囲に連続して延在する管状タイプの中空の三次元構造体を形成する。

この中空の管状構造を形成するために、フレームはこの場合、下半分のシェル１０ａと上半分のシェル１０ｂの組立体によって得られる。これらの半体シェルは、好ましくは、実質的に垂直方向に組み立てられる。それぞれの半体シェル１０ａ、１０ｂは、それぞれ前方端部クロス部材１１の部分１１ａ、１１ｂと、後方端部クロス部材１２の部分１２ａ、１２ｂと、左長手方向梁１３の部分１３ａ、１３ｂと、右長手方向梁１４の部分１４ａ、１４ｂとを備える。

こうして得られる三次元管状構造体は、前の設計では本体が支えていた力の一部を吸収するのに十分な強度を有する。したがって、本体の構造体を、特に車両本体２の枠の上部に沿って通る中空梁タイプの断面において軽量化することが可能である。

こうして所与の上半分のシェル形状は、別個の下半分のシェル形状と組み合わせることができ、これにより、単一のルーフ、または複数のルーフの単一のグループを、車両の異なる本体モデルに適合させることが可能になる。

さらに、上半分のシェルの単一形状によって、異なるタイプのルーフを組み立てることが可能になる。

例では、上半分のシェル１０ｂは、フレームの前方内側クロス部材１５を支持する。

また車両構造体は、可動ルーフの作動部材２１のための支持体２０を備える。この支持体２０は、後方シェルフ構造体７とそのライニング８との間で、フレーム１０の後方端部クロス部材１２および本体２の下側後方クロス部材６の近くに配設される。したがって、作動部材２１およびその支持体２０は、図３に示すようにライニング８によって隠されることから、乗員空間の内側からは見ることができない。しかし、作動ユニット２１は、依然としてライニング８を介して容易にアクセス可能である。

示される例では、この支持体２０はフレーム１０と一体であり、より具体的には、その上半分のシェル１０ｂと一体である。

しかし、本発明はこの実施形態に限定されず、支持体はシェルフ構造体７に組み込まれてもよく、またはシェルフ構造体７に支持されてもよく、または下半分のシェル１０ａに組み込まれてもよい。

例では、シェルフ構造体７は、作動部材の支持体２０を受けるレセプタクル２３を備える。この場合、レセプタクルは照明ユニット９の下に位置付けられ、照明ユニット９は、単一の電気供給を２つのユニットに対して使用することができるように、ライニング８に留め付けられる（図３を参照）。特に、支持体２０はレセプタクル２３の底で支持されることが注目される。これにより、支持体のいかなる疲労も制限し、支持体によって支えられるいかなる振動も低減させることが可能になる。

さらに、フレーム１０の管状構造によって、可動ルーフの作動に有用な配線要素を収容することが可能になる。こうして、図６に示すように、作動ユニット２１に接続された可動ルーフを駆動するためのケーブル２４、２５が、作動される可動ルーフの範囲まで、フレーム１０の側部１３、１４の内側に通され、この場合、上半分のシェル１０ｂに留め付けられる。支持体２０のすぐ隣にある駆動ケーブル２４、２５の部分は、フレーム１０が本体２に取り付けられた後に、シェルフ構造体７に支持され、それに留め付けられてもよい。

したがって、図を参照しながら説明した実施形態では、作動ユニット２１およびその配線は、作動部材のオフセット位置に関わらず、フレーム１０を本体２に取り付ける前に、ルーフフレーム１０に、特に上半分のシェル１０ｂに取り付けることが可能である。可動ルーフ２６および固定ルーフ１７の異なる部分は、フレーム１０が本体２に組み付けられる前にフレーム１０に取り付けることもでき、したがって、これにより、単一片で本体２に取り付けることができるルーフ３０が提供される。

本発明は開示された実施形態に限定されず、多数の変形形態に分けられてもよい。フレームは、ポリマー材料から作られた上半分のシェルと下半分のシェルの組立体以外によって形成されてもよい。たとえば、フレームは、ポリマープリフォームのブロー成形技法によって、または管状の金属構造体を形成するための知られている技法によって得られてもよい。フレームは、その周囲周りに連続しているならば、管状構造を有さなくてもよい。

Claims (10)

1. － 車両の本体（２）であって、その上部分に、側方ドア開口部の上側縁部を備える側方枠（３、４）、枠前方クロス部材（５）、および後方部分に下側後方クロス部材（６）を備え、車両の後方乗員空間の内側に延在しライニング（８）で覆われるシェルフ構造体（７）が前記下側後方クロス部材（６）と一体に存在している、本体（２）と、
   － 少なくとも１つの開口部（１６、１７）を画成するルーフフレーム（１０）であって、前記開口部（１６、１７）の一部分を閉じる少なくとも１つの可動ルーフ（２６）のための、および前記開口部（１６、１７）の別の部分を閉じる後方防風ガラスを形成する少なくとも１つの後方ガラス張り部分（２７）のための支持体として作用できるように構成され、長手方向梁（１３、１４）によって連結された少なくとも１つの前方端部クロス部材（１１）および１つの後方端部クロス部材（１２）を備えるルーフフレーム（１０）と、を備えるサンルーフを有する車両構造体（１）であって、
   － 前記ルーフフレーム（１０）が、前記本体の前記側方枠（３、４）の上面、前記枠前方クロス部材（５）の上面、および前記下側後方クロス部材（６）の上面に取り付けられる連続したフレームを形成し、前記ルーフフレームの前記後方端部クロス部材（１２）が、前記本体の前記下側後方クロス部材（６）に取り付けられ、
   － 前記可動ルーフの作動部材（２１）の支持体（２０）が、前記シェルフ構造体（７）とそのライニング（８）との間で、前記ルーフフレームの前記後方端部クロス部材（１２）の近くに配設されることを特徴とする、車両構造体（１）。
2. 前記シェルフ構造体（７）が、前記作動部材の前記支持体（２０）を受けるレセプタクル（２３）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両構造体（１）。
3. 前記作動部材（２１）の前記支持体（２０）が、前記ルーフフレーム（１０）の前記後方端部クロス部材（１２）の一部分と一体であることを特徴とする、請求項１または２に記載の車両構造体（１）。
4. 前記ルーフフレーム（１０）が、中空の、管状タイプの断面を有し、前記可動ルーフの作動に有用な配線要素（２４、２５）が、前記ルーフフレームの内側に収容されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両構造体（１）。
5. 前記ライニング（８）に組み込まれ、前記作動部材（２１）の前記支持体（２０）の上方に位置付けられた照明ユニット（９）を備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の車両構造体（１）。
6. 少なくとも１つの開口部（１６、１７）を画成し、車両の本体（２）の側方枠（３、４）の上面、ならびに前記本体の枠前方クロス部材（５）および下側後方クロス部材（６）の上面に組み付けられるように構成され、少なくとも１つの可動ルーフ（２６）のための、および後方防風ガラスを形成する少なくとも１つの後方ガラス張り部分（２７）のための支持体として作用できるように構成された、車両のルーフフレーム（１０）であって、長手方向梁（１３、１４）によって連結された少なくとも１つの前方端部クロス部材（１１）および１つの後方端部クロス部材（１２）を備えるフレームにおいて、前記フレーム（１０）が連続したフレームを形成し、前記フレームの前記後方端部クロス部材（１２）の一部分が、前記可動ルーフの作動部材を支持するように設計された支持体（２０）と一体であり、車両の前記本体に組み付けられるように設計された前記フレームの側部に前記支持体（２０）が設けられていて、前記フレームの前記前方端部クロス部材（１１）に向かって延在することを特徴とする、ルーフフレーム（１０）。
7. 中空の断面を有する管状のフレームを形成することを特徴とする、請求項６に記載のルーフフレーム（１０）。
8. 前記管状のフレームが、上半分のシェル（１０ｂ）と下半分のシェル（１０ａ）の組立体を備えることを特徴とする、請求項７に記載のルーフフレーム（１０）。
9. 請求項６から８のいずれか一項に記載のルーフフレーム（１０）と、前記フレームの前記前方端部クロス部材（１１）によって部分的に支持される可動ルーフ（２６）と、前記後方端部クロス部材（１２）によって部分的に支持される後方ガラス張り部分（２７）と、前記フレームの前記支持体（２０）によって支持される前記可動ルーフを作動させるための部材（２１）とを備え、前記後方ガラス張り部分（２７）が、任意選択で、前記後方ガラス張り部分（２７）を前記可動ルーフ（２６）から分離する前記ルーフフレームの前方内側クロス部材（１５）の範囲まで連続して延在していることを特徴とする、ルーフ（３０）。
10. 前記ルーフフレーム（１０）が、中空の断面を有する連続した管状タイプのフレームを形成し、前記可動ルーフの作動に有用な配線要素（２４、２５）を受けることを特徴とする、請求項９に記載のルーフ（３０）。

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