(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に長く、底壁が車幅中心側から車幅外方側に行くにしたがって漸次低くなるように傾斜した凹溝を備えた車体天井面にルーフレールを固定する自動車用ルーフレールの取り付け構造であって、
前記ルーフレールのレール本体は、全長に渡って等断面形状からなる閉断面構造に形成され、車幅中心側から車幅外方側に行くにしたがって漸次低くなるように傾斜する底部を凹溝の底壁に対して当接させてボルト止めされ、かつ、車幅外方側側縁部を凹溝周縁の天井面に支承させることにより、凹溝の車体中心方向の辺縁を外方に開放させ、断面方向で２点支持されて車体天井面に取り付けられる自動車用ルーフレールの取り付け構造。
【請求項２】
前記レール本体の両端に固定されるキャップ体を有し、
前記キャップ体には、先端にナットを保持した固定アームが突設され、
該固定アームがレール本体の中空部に挿入され、レール本体を凹溝に固定するスタッドボルトが前記ナットにねじ込まれる請求項１記載の自動車用ルーフレールの取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車用ルーフレールの取り付け構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にルーフレールは、ルーフレール間にクロスバーを架設することにより、自動車の天井面に簡易の荷受け台を形成するために使用される。このルーフレールは、車体天井面からの突出寸法が過大であると意匠的違和感が大きくなるために、近時、低背化への要求が大きくなっている。
【０００３】
ルーフレールの低背化を達成するためには、自動車の天井面に形成される凹溝内にルーフレールの固定部を収容するのが有効であり、例えば、特許第２８７７２４５号公報にその構成が開示されている。この従来例において、ルーフレールはアルミニウム等により形成されるレール本体を備え、レール本体の底壁部に形成されるガイド溝にライナーが長手方向摺動自在に装着される。ライナーにはボルト挿通孔が設けられる。
【０００４】
レール本体の固定はライナーの上面に設けられた凹孔に頭部が嵌合されて回り止めされるスタッドボルトにルーフパネル裏面側からナットを締め付けて行われる。ライナーはレール本体に摺動自在に装着され、天井面に固定しただけの状態では走行時等のがたつき音の発生を防止できないために、レール本体には天井面への固定時に天井面に圧接する支承面が設けられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来例において、レール本体はスタッドボルト締結部においてライナー、およびレール本体を下方に呼び込みながら、支承面を天井面に圧接させるものであるために、以下の問題がある。すなわち、レール本体は、スタッドボルト締結部でのレール本体の長手方向に直交する断面位置においては、スタッドボルト締結部と左右両側の支承面の３点でルーフパネルに圧接状態となる。一方、天井面は緩やかな曲率面で形成されることも多く、３点を支持点とする従来例においては、寸法誤差等が生じた場合には、いずれか１点にスタッドボルト締め付け時の操作力が集中して負荷され、パネルのひずみ等をもたらす。
【０００６】
また、レール本体と凹溝の底壁との間には、レール本体を締結するためのライナーを介装する必要があり、かつ、ライナーにはスタッドボルトの頭部を収容するに十分な高さの凹孔が設ける必要があるために、レール本体の設置高さは高くなり、低背化の要求に十分に応えられない。低背化のためには、レール本体に直接スタッドボルトをねじ込むことも可能であるが、レール本体を押し出し成形等を使用して製造する場合には、全長に渡って等断面形状とすることが必要であり、上記スタッドボルトのねじ込み部も全長に渡って形成する必要が生じるために、レール本体の重量が過大になるという問題がある。
【０００７】
加えて、凹溝の側方はレール本体の支承面により断面方向では密閉されているために、一旦凹溝内に進入した水は蒸発することなく凹溝内に長期に渡って滞留し、パネルの腐食を惹起するという問題がある。凹溝への雨水等の侵入防止には、凹溝の車長方向の端部を完全に閉塞することが有効であるが、凹溝端部の閉塞に特別の手段を要するために、構造が複雑になる。
【０００８】
本発明は以上の欠点を解消すべくなされたものであって、天井面からの突出寸法を可及的に低くすることのできる自動車用ルーフレールの取り付け構造の提供を目的とする
【０００９】
また、本発明の他の目的は、取り付け強度が高く、しかもルーフパネルの変形等を惹起することのない自動車用ルーフレールの取り付け構造の提供にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば上記目的は、
車体前後方向に長く、底壁１ａが車幅中心側から車幅外方側に行くにしたがって漸次低くなるように傾斜した凹溝１を備えた車体天井面２にルーフレール３を固定する自動車用ルーフレールの取り付け構造であって、
前記ルーフレール３のレール本体４は、全長に渡って等断面形状からなる閉断面構造に形成され、車幅中心側から車幅外方側に行くにしたがって漸次低くなるように傾斜する底部を凹溝１の底壁１ａに対して当接させてボルト止めされ、かつ、車幅外方側側縁部を凹溝１周縁の天井面２に支承させることにより、凹溝１の車体中心方向の辺縁を外方に開放させ、断面方向で２点支持されて車体天井面２に取り付けられる自動車用ルーフレールの取り付け構造を提供することにより達成される。
【００１１】
ルーフレール３のレール本体４を天井面２に固定した状態において、レール本体４の車幅外方側側縁のみが天井面２に当接しており、図１に示すように、ボルト締結部でのレール本体４の長手方向に直交する断面位置においては、ボルト締結部と、支承面４ａの２点が天井面２に支承された状態となる。断面方向で２点支持とし、レール本体４の他側縁を天井面２に当接させず、力学的に荷重を負担しない構造とすることにより、車体天井面２の誤差に比較的柔軟に追従しつつレール本体４を固定することができる。
【００１２】
また、各レール本体４は、車幅外方側側縁が天井面２に支承されているために、車幅中央方向への転びに対する抵抗力は、車幅外方への転びに対する抵抗力に比して低くなるが、荷物積載時の強度低下はない。すなわち、レール本体４は、車幅方向両側に平行して装着され、荷物積載時には、図５で鎖線で示すように、レール本体４間にクロスバー９が架設される。クロスバー９が架設された状態で、レール本体４、およびクロスバー９は門形構造体を構成し、一方のレール本体４の車幅方向中心側への転びは他方のレール本体４の支承面４ａにより支承されるために、積載荷物に車幅方向の力が負荷された場合であっても、レール本体４は互いに補完し合って転び方向の負荷に抗することができる。
【００１３】
さらに、凹溝１には、天井面２から窓への雨滴滴下を防止するためのドリップ防止溝を利用することができる。ドリップ防止溝は、ルーフパネルの継ぎ目を隠す見切り用溝として構成されることが多いために、凹溝１の底壁１ａ部においては天井中央部を構成するメインルーフパネル２ａと、車両側面上部を構成するルーフサイドパネル２ｂとが重合して接合される。このため、凹溝１の底壁１ａは一般の天井面２に比して剛性が高くなっており、当該凹溝１の底壁１ａにレール本体４を直接固定することにより、特別な補強材を使用することなく、所望の取り付け強度を得ることができる。また、水平面に近いメインルーフパネル２ａに対し、立ち上がり面であるルーフサイドパネル２ｂは鉛直荷重に対する剛性が高く、レール本体４はルーフサイドパネル２ｂ側にのみ支承されて転び方向の反力を取り、メインルーフパネル２ａへは荷重が負荷されないために、スタッドボルト６の締め付け、あるいは、積載荷物の移動によりルーフパネルが不用意に変形することがない。
【００１４】
また、自動車用ルーフレールの取り付け構造は、凹溝１が車幅中心方向の辺縁が外方に開放されているように構成することができる。凹溝１を外方に開放することにより、凹溝１内には常に外気が導入されるために、凹溝１内の雨水等が長期に渡って滞留することがなく、パネルの腐食が発生しない。
【００１５】
さらに、自動車用ルーフレールの取り付け構造は、
レール本体４の両端に固定されるキャップ体５を有し、
前記キャップ体５は、レール本体４を凹溝１に固定するスタッドボルト６によりレール本体４に連結、固定されるように構成することができる。
【００１６】
キャップ体５とレール本体４との連結に、レール本体４の凹溝１への固定用スタッドボルト６を利用することにより、別途キャップ体５を固定するための手段が不要となり、構造が簡単になる。とりわけ、キャップ体５はレール本体４の端部処理部材として機能するものであるから、例えば、接着剤等を使用して固定した場合の接着剤の外部へのはみ出し等が生じないために、外観を美麗に構成することができる。
【００１７】
また、低背化を図るためには、
自動車の車体天井面２に固定される中空のレール本体４と、レール本体４の両端に固定されるキャップ体５とを有し、
前記キャップ体５には、先端にナット７を保持した固定アーム８が突設され、前記ナット７にねじ込まれるスタッドボルト６により車体天井面２への固定が可能な自動車用ルーフレール３を使用することができる。
【００１８】
ルーフレール３はレール本体４の両端にキャップ体５を固定して形成され、キャップ体５には、レール本体４の両端から該レール本体４の中空部に挿入される固定アーム８が設けられる。固定アーム８はナット７を回り止めして保持することが可能であり、当該ナット７にスタッドボルト６をねじ込むことにより、レール本体４にスタッドボルト６を立設できる。自動車天井面２には、スタッドボルト６をルーフパネルに開設したボルト挿通孔に挿通させ、裏側からナットを締め付けて固定することができる。
【００１９】
したがって、スタッドボルト６はレール本体４に直接ねじ込まれた状態となるために、レール本体４の底部を可及的に凹溝１の底壁１ａに接近させて配置することができ、低背化を達成できる。また、スタッドボルト６はキャップ体５側にねじ込まれるために、レール本体４にスタッドボルト６のねじ込み部を設ける必要がない。このため、レール本体４を全長に渡って等断面形状に形成する場合であっても、ねじ込み部をレール本体４の全長に渡って形成する必要がないので、軽量化を図ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図５に自動車用ルーフレール３が取り付けられた自動車の天井部を示す。自動車の天井面２には、車長方向に連続する凹溝１が車幅方向両側に平行に設けられる。自動車の天井面２は、図３に示すように、天井一般面を形成するメインルーフパネル２ａと、天井部側面を形成するルーフサイドパネル２ｂと、インナーパネル２ｃとから構成され、これらパネル単体は凹溝１の底壁１ａで接合される。凹溝１は、天井面２から窓１０への雨滴の滴下を防止するためのドリップ防止溝として機能するとともに、上記パネル単体の接合部の見切り部としても機能する。
【００２１】
ルーフレール３は上記凹溝１に沿って配置され、長尺状のレール本体４の両端にキャップ体５を固定して形成される。レール本体４は、例えばアルミニウム材に押し出し加工を施して製造され、中空で、かつ、全長に渡って等断面形状に形成される。また、レール本体４には、所望によりベンディングマシンを使用して曲率を付与することができる。
【００２２】
レール本体４は、図３に示すように、車幅中心方向に向けて突出するフック係合突部１１を側壁部に有し、クロスバー９固定用のアタッチメント１２を連結できる。また、レール本体４は底壁部にパネル固定部１３を備え、パネル固定部１３の上端から車幅外方側に向けて天井面２への支承面４ａが形成される。パネル固定部１３は凹溝１の深さよりやや低い高さに形成され、凹溝１に固定された際に該凹溝１内に収容される。図示の例では車幅中心方向にフック係合突部１１を設けることにより、低背化を図っているが、レール本体４の天井面２にクロスバー９、あるいはクロスバー固定用のアタッチメント１２への連結手段を設けることもできる。
【００２３】
この実施の形態において、レール本体４の車体前方側（図２における左側）端部には、前部キャップ体５Ａ（キャップ体５）が、車体後方側（図２における右側）には後部キャップ体５Ｂ（キャップ体５）が固定される。前部キャップ体５Ａは合成樹脂材により形成されるキャップベース１４にカバー１５を連結して形成され、キャップベース１４の裏面には、フランジ付きスタッドボルト１４ａが埋め込まれるとともに、レール本体４側端部には、レール本体４の中空部に挿入される挿入突部１６が突設される。挿入突部１６はレール本体４の中空部に挿入された際にパネル固定部１３の底部内壁に当接する固定アーム８を備える。
【００２４】
固定アーム８の先端部には、四角形状のナット７を圧入保持するナット保持部８ａが切欠状に形成され、ナット７には図１（ａ）に示すように、スタッドボルト６がねじ込まれる。スタッドボルト６には該スタッドボルト６の締め付け操作が可能なように、六角フランジ６ａが設けられる。スタッドボルト６を締め付けた際にナット７がナット保持部８ａ内で空転しないように、ナット７は車長方向に長い矩形形状に形成される。
【００２５】
カバー１５は図４（ａ）に示すように、キャップベース１４に開設された係止孔１４ｂに係止フック１５ａを弾発的に係止させてキャップベース１４上に連結される。このカバー１５は先端からレール本体４側に行くに従って漸次開口面積が大きくなり、図１（ａ）に示すように、レール本体４との接合部においてレール本体４の外周を包囲する。
【００２６】
一方、後部キャップ体５Ｂは、合成樹脂材により底面が開放された形状に形成され、図２に示すように、レール付き当て面１７からレール本体４の中空部に挿入される挿入突部１６が突設される。挿入突部１６は先端に上述した前部キャップ体５Ａと同様に、レール本体４の中空部に挿入された際にパネル固定部１３の底部内壁に当接する固定アーム８を備え、該固定アーム８に形成されたナット保持部８ａに圧入保持される矩形形状のナット７には、スタッドボルト６がねじ込まれる。
【００２７】
以上のように構成される自動車用ルーフレール３はナット７にねじ込まれたスタッドボルト６を利用して自動車の天井面２に固定される。図１は天井面２への固定状態を示す断面図で、スタッドボルト６は凹溝１の底壁１ａに開設されたボルト挿通孔から天井内部に挿通され、天井裏面側からナット１８により締め付けられる。凹溝１の底壁１ａとスタッドボルト６の六角フランジ６ａとの間には、弾性シート１９が介装され、ボルト挿通孔からの水の侵入が防止される。
【００２８】
レール本体４を固定した状態において、支承面４ａは弾性材により形成されるパッキン２０を介して凹溝１の周縁の天井面２、正確にはルーフサイドパネル２ｂの表面に当接し、反対、すなわち、車幅中心側の凹溝１は外方に開放される。
【００２９】
一方、前部キャップ体５Ａは、図４（ａ）に示すように、キャップベース１４にねじ込まれたフランジ付きスタッドボルト１４ａを使用して、後部キャップ体５Ｂは、図４（ｂ）に示すように、クランプバンド２１に固定されたスタッドボルト２２を使用してそれぞれ凹溝１の底壁１ａに固定される。レール本体４を固定した状態で、キャップ体５（５Ａ、５Ｂ）はレール本体４に固定されているために、格別に天井面２に固定する必要はないが、単独に天井面２に固定することにより、キャップ体５のがたつき等を完全に防止できる。
【００３０】
上記クランプバンド２１は、バネ板材等の弾性板材を後部キャップ体５Ｂの内壁面にほぼ沿う形状に折り曲げて形成され、頂部近傍で接合される。クランプバンド２１には後部キャップ体５Ｂの内壁から突設される係止爪２３が係合する係止開口２１ａが開設されており、クランプバンド２１を後部キャップ体５Ｂの裏面開口部から押し込むだけで容易に装着できる。なお、図４において２４はボルト挿通孔からの水漏れを防止するためのシートを示す。
【００３１】
以上、レール本体４の両端には構成の異なるキャップ体５Ａ、５Ｂが装着される場合を示したが、いずれか一方のキャップ体５をレール本体４の両端に装着することも可能である。
【００３２】
したがってこの実施の形態において、対向するレール本体４、４間にクロスバー９を連結した状態において、搭載荷物によりレール本体４に転び方向の力が負荷されても、レール本体４は微小角度傾斜していずれか一方のレール本体４の支承面４ａがルーフサイドパネル２ｂに圧接して荷重を負担する。レール本体４と凹溝１の底壁１ａとの間に介装される弾性シート１９は、レール本体４の微小傾斜動作を吸収して凹部底壁１ａへのこじり力の発生を防止する。また、支承面４ａはレール本体４の全長に渡って形成されているために、ルーフサイドパネル２ｂへの単位面積当たりの応力は低くなり、ルーフサイドパネル２ｂが荷重により変形することもない。さらに、図３に示すように、凹溝１の車幅中心側は全長に渡って外方に向けて開放され、開放部１ｂから空気が凹溝１内に流入することができる。このため凹溝１内の雨水等は蒸発して凹溝１内に滞留することがないために、凹溝１の腐食が発生しない。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、天井面からの突出寸法を可及的に低くすることのできる上に、取り付け強度が高く、しかもルーフパネルの変形等をもたらすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】レール本体の取り付け部を示す断面図で、（ａ）は図５の１Ａ-１Ａ線断面図、（ｂ）は図５の１Ｂ-１Ｂ線断面図である。
【図２】ルーフレールの分解斜視図である。
【図３】図５の３Ａ-３Ａ線断面図である。
【図４】キャップ体の天井面への固定状態を示す示す断面図で、（ａ）は前部キャップ体を示す図、（ｂ）は後部キャップ体を示す図である。
【図５】自動車の天井部を示す斜視説明図である。
【符号の説明】
１        凹溝
１ａ      底壁
２        天井面
３        ルーフレール
４        レール本体
５        キャップ体
６        スタッドボルト
７        ナット
８        固定アーム
【図１】
0003919410.tif 000002
【図２】
0003919410.tif 000003
【図３】
0003919410.tif 000004
【図４】
0003919410.tif 000005
【図５】
0003919410.tif 000006