(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向両端部がルーフサイドレールに結合され、ルーフ開口部を有するルーフパネルと、
前記ルーフ開口部の内周縁部に配設されたサンルーフレインフォースと、
前記サンルーフレインフォースの下方に配置され、サンルーフガラスを支持するサンルーフユニットと、
前記サンルーフレインフォースの下面に設けられるとともに前記ルーフ開口部の前方及び横方に配置され、当該サンルーフレインフォースに前記サンルーフユニットを取り付けるための複数のブラケットと、を備えたサンルーフ取付構造であって、
前記ルーフパネル、前記サンルーフレインフォース、前記サンルーフユニット、前記複数のブラケットは、前記ルーフサイドレールの線膨張係数よりも大きく、
前記横方に配置されたブラケットのうち、車体前後方向で略中央側を車体側面視で断面略逆ハット型に形成し、かつそのブラケットの中央側縦壁に当該ブラケットよりも線膨張係数が小さい材料からなる板部材を面接合したことを特徴とするサンルーフ取付構造。
【請求項２】
断面略逆ハット型に形成された前記ブラケットは、帯状の板材が折り曲げられて形成されて、底壁と、前記底壁の前部に設けられ上部が車体前部側に傾斜した前部縦壁と、前記底壁の後部に設けられ上部が車体後部側に傾斜した中央側縦壁とを有し、
前記前部縦壁と前記底壁との角度をθ１に、前記中央側縦壁と前記底壁との角度をθ２とした場合、θ１＞θ２の関係に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のサンルーフ取付構造。
【請求項３】
断面略逆ハット型に形成された前記ブラケットは、前記底壁の前記サンルーフユニットへの取付部の位置と、前記底壁と前記前部縦壁との折り曲げ線との距離をａに、前記底壁の前記サンルーフユニットへの取付部の位置と、前記底壁と前記中央側縦壁との折り曲げ線との距離をｂとした場合、ａ＞ｂの関係に設定されていることを特徴とする請求項２に記載のサンルーフ取付構造。
【請求項４】
前記ルーフパネル、前記サンルーフレインフォース、前記サンルーフユニット、前記ブラケットはアルミでそれぞれ形成され、前記板部材は鉄で形成されていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載のサンルーフ取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルーフパネルのルーフ開口部にサンルーフガラスを取り付けるためのサンルーフの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
サンルーフ車は、サンルーフガラスをルーフパネルに取り付けるためのサンルーフ取付構造を備えている。このようなサンルーフ取付構造においては、車幅方向両端のフランジ部がルーフサイドレールに結合されたルーフパネルにルーフ開口部が形成され、そのルーフ開口部の内周縁部にサンルーフレインフォースが配設されている。サンルーフレインフォースは、ルーフ開口部の剛性を向上させるために設けられている。そして、サンルーフレインフォースの下面には複数箇所にブラケットが設けられ、これらブラケットによって、サンルーフガラスが装着されたサンルーフユニットが取り付けられている。
【０００３】
近年、車両の軽量化及び操安性向上のために、ルーフパネルをアルミ等の軽合金で構成することが進められている。サンルーフ車においては、上述したよう、サンルーフ開口部の内周縁部にサンルーフレインフォースやサンルーフユニット等が設けられているが、車両の更なる軽量化のため、これらサンルーフレインフォースやサンルーフユニット等もアルミ等の軽合金で構成する場合がある。
【０００４】
この場合、ルーフサイドレールは鉄等で構成されており、鉄に比べて線膨張係数の大きなアルミ等の軽合金で構成されたルーフパネルは、太陽光等で加熱されると、その面内方向に熱膨張し、これにより、ルーフパネルは車体外側に凸状に湾曲する。例えば、線膨張係数の大きな部材を外板パネルに使用したとき、その外板パネルの内面側両端部間を、線膨張係数が当該外板パネルよりも小さい板部材で連結し、太陽光等で加熱された場合に、外板パネルの内面側の伸長を拘束し、外板パネルを車体外側に凸状に湾曲させるようにした外板パネル取付構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平４−５５４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術では、車体外板の長手方向に渡って非常に大きな板状部材を通すので、車両スペースをとり、コストや車両重量も増えてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明では、ルーフパネルとサンルーフガラス間の熱膨張差に起因してルーフパネルとサンルーフガラスとの間に面差が生じ、見栄え品質や、サンルーフガラスのウエザストリップとルーフパネルとの水密性が低下することに対して、車両スペースをとったり、コストや車両重量を増加させてしまうことのないサンルーフ取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、車幅方向両端部がルーフサイドレールに結合され、ルーフ開口部を有するルーフパネルと、前記ルーフ開口部の内周縁部に配設されたサンルーフレインフォースと、前記サンルーフレインフォースの下方に配置され、サンルーフガラスを支持するサンルーフユニットと、前記サンルーフレインフォースの下面に設けられるとともに前記ルーフ開口部の前方及び横方に配置され、当該サンルーフレインフォースに前記サンルーフユニットを取り付けるための複数のブラケットと、を備えたサンルーフ取付構造であって、前記ルーフパネル、前記サンルーフレインフォース、前記サンルーフユニット、前記複数のブラケットは、前記ルーフサイドレールの線膨張係数よりも大きく、前記横方に配置されたブラケットのうち、車体前後方向で略中央側を車体側面視で断面略逆ハット型に形成し、かつそのブラケットの中央側縦壁に当該ブラケットよりも線膨張係数が小さい材料からなる板部材を面接合したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、太陽光等で加熱されたときでも、車体前後方向で略中央側のブラケットは、その中央側縦壁が熱膨張するが、当該中央側縦壁には当該ブラケットよりも線膨張係数が小さい材料からなる板部材が面接合されているので、中央側縦壁は前記板部材と共にバイメタルが変形するように、車体後部側へ湾曲する。そして、この湾曲により、当該ブラケットは、前部側が下方に変位（つまり前下がりに変位）し、後部側が上方に変位（つまり後上がりに変位）して、サンルーフガラスをルーフパネルに合致した適正な姿勢で上方へ持ち上げることができる。その結果、ルーフパネルとサンルーフガラスとの間に面差（段差）が生じることによる見栄えの悪化や水密性の低下を、車両スペースをとったり、コストや車両重量を増加させたりすることなく防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【実施例】
【００１０】
図１は、サンルーフ車におけるルーフ部分の骨格構造体を上方から見た図である。図１において、左側は車体前部側であり、右側は車体後部側である。なお、図１ではルーフパネルは取り外されている。
【００１１】
ルーフ骨格構造体１には、車幅方向両側端に車体前後方向に沿ってルーフサイドレール２，３が設けられている。これらルーフサイドレール２，３間には、車幅方向に３つのボウルーフ４，５，６が車体前部から後部にかけて架け渡されている。
【００１２】
ボウルーフ４，５，６のうち、最も車体前部に設けられたボウルーフ４には、サンルーフレインフォース７が取り付けられている。サンルーフレインフォース７は、平面視で略矩形の環状に配置された帯状の前部長辺部材７Ａ、後部長辺部材７Ｂ、右部短辺部材７Ｃ及び左部短辺部材７Ｄからなっている。そして、前部長辺部材７Ａ、後部長辺部材７Ｂ、右部短辺部材７Ｃ及び左部短辺部材７Ｄの中央に略矩形の開口部８が形成されている。なお、本実施例では、後部長辺部材７Ｂがボウルーフ４に固定されている。
【００１３】
サンルーフレインフォース７の下面には、サンルーフユニット１０（図２参照）を取り付けるための４個のブラケット１１，１２，１３，１４が設けられている。これらブラケット１１，１２，１３，１４のうち、ブラケット１１，１２はサンルーフレインフォース７の前部長辺部材７Ａに車幅方向に沿って両端部側に配置されている。また、ブラケット１３は、サンルーフレインフォース７の右部短辺部材７Ｃに車体前後方向に沿って後部側（ルーフサイドレール２に沿って略中央）に配置されている。さらに、ブラケット１４は、サンルーフレインフォース７の左部短辺部材７Ｄに車体前後方向に沿って後部側（ルーフサイドレール３に沿って略中央）に配置されている。
【００１４】
図１に示したルーフ骨格構造体１には、その上面に、図６に示すルーフパネル１５が組み付けられる。ルーフパネル１５にはルーフ開口部１５Ａが形成されており、ルーフパネル１５をルーフ骨格構造体１に組み付ける際には、ルーフ開口部１５Ａがサンルーフレインフォース７の開口部８に位置合わせされる。また、ルーフパネル１５は、その下面がボウルーフ４，５，６の各上面に接合される。
【００１５】
また、ルーフパネル１５の車幅方向両端にはフランジ部（図示省略）が形成されており、ルーフパネル１５をルーフ骨格構造体１に組み付ける際には、これらフランジ部はルーフサイドレール２，３にそれぞれ結合される。
【００１６】
図２は、サンルーフユニット１０の平面図である。図２において、左側は車体前部側であり、右側は車体後部側である。サンルーフユニット１０はコ字状のフレーム１６を有し、車幅方向に配置されたフレーム中央部１６Ａにサンルーフレインフォース取付部１７，１８が設けられている。これらサンルーフレインフォース取付部１７，１８には、サンルーフレインフォース７に設けられたブラケット１１，１２（図１参照）がそれぞれ取り付けられる。
【００１７】
また、フレーム１６のうち、フレーム中央部１６Ａの車体右側（図の上側）に車体前後方向に沿って配置されたフレーム右側部１６Ｂに、サンルーフレインフォース取付部１９が設けられている。このサンルーフレインフォース取付部１９には、サンルーフレインフォース７に設けられたブラケット１３（図１参照）が取り付けられる。
【００１８】
さらに、フレーム１６のうち、フレーム中央部１６Ａの車体左側（図の下側）に車体前後方向に沿って配置されたフレーム左側部１６Ｃに、サンルーフレインフォース取付部２０が設けられている。このサンルーフレインフォース取付部２０には、サンルーフレインフォース７に設けられたブラケット１４（図１参照）が取り付けられる。
【００１９】
図２において、破線で示した略矩形状の部分はサンルーフガラス２１を示している。このサンルーフガラス２１の車幅方向両端は、フレーム右側部１６Ｂに設けられたリンク機構２２、及びフレーム左側部１６Ｃに設けられたリンク機構２３にそれぞれ連結され、これらリンク機構２２，２３によってサンルーフガラス２１は開閉される。
【００２０】
なお、サンルーフレインフォース７、サンルーフユニット１０、ブラケット１１，１２，１３，１４、ルーフパネル１５及びフレーム１６は、アルミ等の軽合金で形成されている。また、ルーフサイドレール２，３は、アルミ等の軽合金よりも線膨張係数が小さい鉄等で形成されている。
【００２１】
図３は、図１のＳＡ−ＳＡ線に沿った断面を示しており、図２のサンルーフユニット１０をルーフ骨格構造体１（図１参照）に組み付けるとともに、そのルーフ骨格構造体１の上面にルーフパネル１５を取り付けたときの断面図である。
【００２２】
図３に示すように、ルーフパネル１５にはルーフ開口部１５Ａが形成され、このルーフ開口部１５Ａにサンルーフガラス２１が組み込まれている。なお、ルーフ開口部１５Ａは略矩形状（図６参照）であり、また、サンルーフガラス２１はルーフ開口部１５Ａに合致した形状（図２参照）に形成されている。
【００２３】
図４及び図５はブラケット１３近辺の詳細を示しており、図４は図２のＳＢ−ＳＢ線に沿った断面図、図５は図４のＳＣ−ＳＣ線に沿った断面図である。なお、ブラケット１４近辺も、図４及び図５と同様な構成となっている。
【００２４】
ブラケット１３は、図４に示すように、帯状部材が略逆ハット型に折り曲げられ、前部フランジ壁１３Ａ、前部縦壁１３Ｂ、底壁１３Ｃ、中央側縦壁１３Ｄ及び中央側フランジ壁１３Ｅから成っている。前部フランジ壁１３Ａ及び中央側フランジ壁１３Ｅは溶接等によりサンルーフレインフォース７の右部短辺部材７Ｃに固定されている。
【００２５】
ブラケット１３の底壁１３Ｃ及びフレーム１６のフレーム右側部１６Ｂにはボルト孔１３Ｆ，１６Ｄがそれぞれ設けられており、これらボルト孔１３Ｆ，１６Ｄに挿通されたボルト２４、及びボルト２４に螺合されたナット２５を締め付けることにより、ブラケット１３はフレーム１６に固定される。
【００２６】
本実施例では、ブラケット１３の前部縦壁１３Ｂはその上部が車体前部側に傾斜した傾斜壁となっており、また、中央側縦壁１３Ｄはその上部が車体後部側に傾斜した傾斜壁となっている。つまり、ブラケット１３は、前部縦壁１３Ｂの上端部と中央側縦壁１３Ｄの上端部との距離が、底壁１３Ｃの車体前後方向に沿った長さよりも長くなっている。
【００２７】
そして、本実施例では、中央側縦壁１３Ｄの前後両壁面うち、車体前部側の壁面に当て板２６が面接合されている。この当て板２６は、その線膨張係数がブラケット１３（アルミ等の軽合金）の線膨張係数よりも小さい材料（例えば、鉄板）で構成されている。
【００２８】
また、図５に示すように、サンルーフレインフォース７の右部短辺部材７Ｃは、断面が逆カップ形状を成しており、ブラケット１３の前部フランジ壁１３Ａ（図４参照）及び中央側フランジ壁１３Ｅ（図４参照）は前記逆カップ形状の底壁部７Ｅに固定されている。
【００２９】
さらに、フレーム１６のフレーム右側部１６Ｂは、ブラケット１３が取り付けられた箇所よりも車幅方向内側の部分に凹部１６Ｅが形成され、この凹部１６Ｅの上にリンク機構２２が載置されている。リンク機構２２の上部はサンルーフガラス２１に当接されている。なお、リンク機構２２はブラケット１３よりも車体前部側に設けられているため、図５では二点鎖線で示してある。
【００３０】
次に、本実施例の作用について説明する。
【００３１】
太陽光等で加熱されると、ルーフパネル１５は、車幅方向両端部がルーフサイドレール２，３に結合され、しかも、ルーフパネル１５の線膨張係数がルーフサイドレール２，３の線膨張係数よりも大きいので、ルーフパネル１５は、熱膨張により僅かではあるが全体が車体上方に凸状に変形する。このとき、図６に示すように、ルーフ開口部１５Ａでは、前部側内周縁の範囲Ｌ１では変形量が小さく、後部側内周縁の範囲Ｌ２では変形量が大きい。また、右側内周縁の範囲Ｌ３及び左側内周縁の範囲Ｌ４では、範囲Ｌ１での変形量と範囲Ｌ２での変形量の中位の変形量である。
【００３２】
図７は、ルーフパネル１５が加熱されたときに、ルーフ開口部１５Ａの前方及び後方のルーフパネル１５が変形する様子を示している。加熱されたとき、ルーフパネル１５は、ルーフ開口部１５Ａの前方側では二点鎖線の位置から実線の位置まで小さく上昇するが、ルーフ開口部１５Ａの後方側では二点鎖線の位置から実線の位置まで大きく上昇する。その結果、特に、サンルーフガラス２１の後部側とルーフパネル１５（ルーフ開口部１５Ａの後方側のルーフパネル１５）との間に大きな面差（段差）Ｓが生じる。
【００３３】
本実施例におけるサンルーフ取付構造では、ブラケット１３の中央側縦壁１３Ｄに当て板２６が面接合され、しかも、当て板２６の線膨張係数はブラケット１３（つまり中央側縦壁１３Ｄ）の線膨張係数よりも小さく設定されているので、ルーフパネル１５が加熱されてブラケット１３全体の温度が上昇したとき、ブラケット１３の中央側縦壁１３Ｄは当て板２６と共にバイメタルが変形するように、上下方向中央部が車体後部側へ向かって湾曲状に変形する。
【００３４】
ブラケット１３の中央側縦壁１３Ｄが車体後部側へ湾曲状に変形すると、ブラケット１３にはサンルーフガラス２１の後部を矢印Ａのように車体上方へ押し上げる力（モーメント）が作用し、サンルーフガラス２１は、その上面が二点鎖線の位置から実線の位置まで上昇する。その結果、ルーフパネル１５とサンルーフガラス２１との間に面差（段差）Ｓが生じるのを抑制することができる。
【００３５】
ここで、ブラケット１３の中央側縦壁１３Ｄが車体後部側へ湾曲状に変形したときに、ブラケット１３がサンルーフガラス２１の後部を車体上方へ持ち上げる点について、図８を用いて詳細に説明する。
【００３６】
ブラケット１３の底壁１３Ｃにおいて、底壁１３Ｃ上面の前端部（底壁１３Ｃ上面と前部縦壁１３Ｂ上面との交線部分３０）とボルト２４（図４参照）の中心線ＢＬとの距離をａとし、底壁１３Ｃ上面の後端部（底壁１３Ｃ上面と中央側縦壁１３Ｄ上面との交線部分３１）とボルト２４の中心線ＢＬとの距離をｂとしたとき、ａ＞ｂに設定されている。
【００３７】
また、ブラケット１３の前部縦壁１３Ｂ上面と底壁１３Ｃ上面との角度をθ１とし、ブラケット１３の中央側縦壁１３Ｄ上面と底壁１３Ｃ上面との角度をθ２としたとき、θ１＞θ２に設定されている。
【００３８】
そして、加熱されてブラケット１３の温度が上昇すると、前部縦壁１３Ｂは熱膨張し、底壁１３Ｃ上面と前部縦壁１３Ｂ上面との交線部分３０の位置は、図８に二点鎖線で示すように、車体後部側で且つ斜め下方に変位する。
【００３９】
一方、中央側縦壁１３Ｄにはその上面に当て板２６が面接合されており、中央側縦壁１３Ｄはアルミ製であって、当て板２６は鉄製であるから、ブラケット１３の温度が上昇すると、中央側縦壁１３Ｄはその斜めの面内方向へ大きく熱膨張するが、当て板２６はその斜めの面内方向にはあまり熱膨張しない。すなわち、中央側縦壁１３Ｄの熱膨張量は大きく、当て板２６の熱膨張量は小さい。
【００４０】
また、中央側縦壁１３Ｄの上面に当て板２６が面接合されているので、中央側縦壁１３Ｄの弾性的伸縮量は当て板２６によって拘束され、逆に、当て板２６の弾性的伸縮量は中央側縦壁１３Ｄによって拘束される。
【００４１】
中央側縦壁１３Ｄと当て板２６との接合面においては、弾性的伸縮量と熱膨張量の和が中央側縦壁１３Ｄと当て板２６とについて等しくなければならない。そのためには、中央側縦壁１３Ｄ及び当て板２６の各横断面には垂直応力が生じ、その垂直応力の合力である垂直力Ｐ１，Ｐ２がそれぞれ中央側縦壁１３Ｄ及び当て板２６の端部に作用する。同時に、中央側縦壁１３Ｄ及び当て板２６の各端部には、前記垂直応力の合モーメントである曲げモーメントＭ１，Ｍ２が作用する。
【００４２】
中央側縦壁１３Ｄ及び当て板２６の各端部に、垂直力Ｐ１，Ｐ２及び曲げモーメントＭ１，Ｍ２が作用する結果、中央側縦壁１３Ｄは当て板２６と共にバイメタルのように車体後部側へ大きく湾曲状に変形する。
【００４３】
また、中央側縦壁１３Ｄが当て板２６と共に湾曲状に変形することにより、中央側縦壁１３Ｄと底壁１３Ｃの接続部（底壁１３Ｃ上面と中央側縦壁１３Ｄ上面との交線部分３１付近）が上方へ変位し、ブラケット１３の上面位置は図の二点鎖線のように変形する。
【００４４】
さらに、交線部分３０とボルト２４の中心線ＢＬとの距離ａと、交線部分３１とボルト２４の中心線ＢＬとの距離ｂとをａ＞ｂに設定し、前部縦壁１３Ｂ上面と底壁１３Ｃ上面との角度θ１と、中央側縦壁１３Ｄ上面と底壁１３Ｃ上面との角度θ２とをθ１＞θ２に設定したので、ブラケット１３が上記のように変形する場合、ブラケット１３の前部側（交線部分３０側）が前下がりに、後部側（交線部分３１側）が後上がりになりやすい。
【００４５】
そして、ブラケット１３が前部側が前下がりに、後部側が後上がりに変形したとき、ボルト２４の中心線ＢＬにおいては、ブラケット１３の底壁１３Ｃ上面はδだけ上方へ変位することになる。
【００４６】
本実施例によれば、ルーフパネル１５とサンルーフガラス２１との間に面差（段差）が生じることによる見栄えの悪化や水密性の低下を、車両スペースをとったり、コストや車両重量を増加させたりすることなく防ぐことができる。
【００４７】
以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、上記実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施例の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【００４８】
例えば、上記実施例では、サンルーフガラス２１は車室の前部側天井部に設けられたものであったが、本発明はサンルーフガラスが車室の後部側天井部に設けられたものにも適用することができる。その場合であっても、当て板を取り付けるブラケットは、車体中央側になる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】サンルーフ車におけるルーフ部分の骨格構造体を上方から見た図である。
【図２】サンルーフユニットの平面図である。
【図３】図１のＳＡ−ＳＡ線に沿った断面を示しており、サンルーフユニットをルーフ骨格構造体に組み付けるとともに、そのルーフ骨格構造体の上面にルーフパネルを取り付けたときの断面図である。
【図４】図２のＳＢ−ＳＢ線に沿った断面図である。
【図５】図４のＳＣ−ＳＣ線に沿った断面図である。
【図６】ルーフ開口部を有するルーフパネルの平面図である。
【図７】ルーフパネルが加熱されたとき、ルーフ開口部の前方及び後方のルーフパネルが変形する様子を示す図である。
【図８】太陽光等で加熱されたブラケットが変形する様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
２，３  ルーフサイドレール
７  サンルーフレインフォース
８  開口部
１０  サンルーフユニット
１１，１２，１３，１４  ブラケット
１３Ｂ  前部縦壁
１３Ｃ  底壁
１３Ｄ  中央側縦壁
１５  ルーフパネル
１５Ａ  ルーフ開口部
１６  フレーム
２１  サンルーフガラス
２６  当て板
【図１】
0005056456.tif 000002
【図２】
0005056456.tif 000003
【図３】
0005056456.tif 000004
【図４】
0005056456.tif 000005
【図５】
0005056456.tif 000006
【図６】
0005056456.tif 000007
【図７】
0005056456.tif 000008
【図８】
0005056456.tif 000009