【実施例】
【0016】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は、自動車のルーフ構造を示し、
図1は当該ルーフ構造を備えた自動車の側面図であって、
図1において、左右一対のフロントピラー1,1(但し、図面では車両右側のフロントピラーのみを示す)を設け、これら左右一対のフロントピラー1,1上端部相互間を車幅方向に連結するフロントヘッダ2を設けている。
【0017】
そして、上述の左右一対のフロントピラー1,1とフロントヘッダ2とで囲繞された部位には、フロントウインドガラス3を取付けている。
上述のフロントピラー1の後部には乗員乗降用の左右のドア開口部4(図面では、車両右側のドア開口部のみを示す)と連続するように車室5を形成しており、この車室5の上方を、フロントルーフ6と、リヤルーフ7と、リヤウインドガラス8を有するガラスユニット9と、ガラスユニット9の開口(
図3の10a参照)を有するデッキカバー10とで開閉可能に覆っている。
また、上述の車室5の直後における車体側には、上述のフロントルーフ6、リヤルーフ7およびガラスユニット9を格納するルーフ格納部11が形成されている。
【0018】
図2はフロントヘッダ2に対するルーフ(詳しくは、フロントルーフ6)のロック構造を模式的に示す側面図である。
上述のフロントヘッダ2は、ヘッダアウタパネル2aとヘッダインナパネル2bとを接合固定して、車幅方向に延びるヘッダ閉断面2cを備えており、上述のヘッダインナパネル2bの下部には、下向き凹形状のラッチ12を取付けている。
また、上述のフロントルーフ6はルーフアッパパネル6aとルーフインナパネル6bとをヘミング加工により一体化したもので、上述のルーフインナパネル6bの下部にはロック装置ユニット13を取付けている。
【0019】
このロック装置ユニット13は、図示しないモータにより正逆駆動されるギヤ軸14に嵌合した作動ギヤ15と、この作動ギヤ15にピン16を介して取付けたクランク17と、このクランク17の前端部にピン18を介して取付けた連結部材19と、この連結
部材19にピン20を介して連結されたフック21と、該フック21に突設形成されたガイドピン22を案内するガイド溝23と、を備えている。
【0020】
そして、フロントルーフ6の閉鎖時において、クランク17が車両前方に移動すると、ガイドピン22がガイド溝23に沿って下がり、フック21の前部を
図2に仮想線で示すように、下方に下げ、その後、クランク17が車両後方に移動すると、ガイドピン22がガイド溝23に沿って上がり、フック21の前部を
図2に実線で示すように、ラッチ12に引っ掛け、これにより、フロントルーフ6を車体側部材であるフロントヘッダ2にロックすべく構成したものである。
【0021】
図3は自動車のルーフ構造を車幅方向内側から見た状態で示す側面図、
図4は
図3の要部の分解側面図である。
図3に示すように、上述のフロントルーフ6におけるルーフインナパネル6bの下部にはフロントルーフ支持ブラケット24(以下、単にブラケット24と略記する)が取付けられている。
また、上述のリヤルーフ7はルーフアッパパネル7aとルーフインナパネル7bとを一体化したものである。
【0022】
さらに、上述のガラスユニット9は、枠部材としてのフロントパネル9aとリヤパネル9bとを備えており、
図3に示すように、リヤパネル9bの後面にはリヤウインドガラス8を接着剤を介して固定する一方、フロントパネル9aの前面中央にはクリップ等の取付け部材を用いてユニット支持ブラケット25(以下単にブラケット25と略記する)を取付けている。
上述のデッキカバー10はリヤルーフ7の後部に設けられており、かつ、ガラスユニット9の開口10aを有するものである。つまり、ガラスユニット9はリヤルーフ7の後部に対して後方に離間して設けられている。
【0023】
図3,
図4に示すように、リヤルーフ7を車体に対して開閉可能に支持するリヤルーフ支持リンクR0を設けている。このリヤルーフ支持リンクR0は車両前後方向に延びるリンク(前後リンク)R1(駆動リンク)と、車両上下方向に延びるリンク(上下リンク)R2とを、車両側面視で略T字状に一体連結したもので、その下部には作動ギヤ26を一体または一体的に形成しており、上下リンクR2の下部に位置する軸27(駆動リンク基端軸)を、車体側部材であるボディサイド部28にブラケット29を介して軸支している。
またボディサイド部28にはギヤ軸30を介して原動ギヤ31を取付けており、この原動ギヤ31を上述の作動ギヤ26に噛合わせている。なお、原動ギヤ31は図示しないモータにより正逆駆動される。
【0024】
図3に示すように、リヤルーフ支持リンクR0の前後リンクR1は、リヤルーフ7の対応位置から車両前後方向に延びており、該前後リンクR1のリヤルーフ7と対応する部位には取付け部32が一体形成されていて、この取付け部32を、ボルトなどの取付け部材33を用いてルーフインナパネル7bの下部に取付けている。
上述の前後リンクR1の前端部はピン34を介してブラケット24の前部に枢支連結されている。
【0025】
図3,
図4に示すように、上述のリヤルーフ支持リンクR0に連結されてフロントルーフ6を開閉可能に支持するフロントルーフ支持リンク機構F0を設けている。
【0026】
図4に示すように、このフロントルーフ支持リンク機構F0は、略上下方向に延びる第1リンクF1(第1コントロールリンク)と、略三角形状の第2リンクF2(第2コントロールリンク)と、車両の略前後方向に延びる第3リンクF3(フロントルーフパネルコントロールリンク)とを備えている。
【0027】
図3に示すように、上述の第1リンクF1の下部は、軸35(基端軸)を介してギヤ軸30の後上におけるボディサイド部28に枢支連結されており、第1リンクF1の上部は、ピン36を介して第2リンクF2の3つの頂点のうちの下部頂点に枢支連結されている。
【0028】
第3リンクF3の後部は、ピン37を介して第2リンクF2の3つの頂点のうちの後部頂点に枢支連結されており、第3リンクF3の前部は、ピン38を介してブラケット24の後部に枢支連結されている。
【0029】
また、第2リンクF2の残りの上部頂点は、ピン39(先端軸)を介して上下リンクR2の上部に枢支連結されている。
上述のように構成したリヤルーフ支持リンクR0とフロントルーフ支持リンク機構F0との両者で、
図3に示すように、フロントルーフ6およびリヤルーフ7の両ルーフ閉止状態(いわゆるルーフ全閉状態)を維持すべく構成している。
【0030】
さらに、
図3,
図4に示すように、上述のリヤルーフ支持リンクR0に連結され上記ガラスユニット9を閉止位置(開口10aを閉止する位置)に支持するガラスユニット支持リンク機構U0を設けている。このガラスユニット支持リンク機構U0は、
図3に示すように、フロントルーフ6およびリヤルーフ7の閉止時に上述のガラスユニット9で上記開口10aを閉止するものである。
【0031】
図3に示すように、上述のガラスユニット支持リンク機構U0は、リヤルーフ支持リンクR0における前後リンクR1の後部、換言すれば、リヤルーフ支持リンクR0の上側後部に吊下げ支持されている。
【0032】
すなわち、このガラスユニット支持リンク機構U0は、
図3,
図4に示すように、前側に位置する前リンクU1と、後側に位置する後リンクU2とを備えており、前リンクU1の上端部は、ピン40を介して前後リンクR1の後部に枢支連結されており、前リンクU1の下端部は、ピン41を介してブラケット25の前上に枢支連結されている。また、後リンクU2の上端部は、ピン42を介して前後リンクR1の後端部に枢支連結されており、後リンクU2の下端部は、ピン43を介してブラケット25の前下に枢支連結されている。
そして、前リンクU1、後リンクU2、ピン40〜43と、前後リンクR1の一部およびブラケット25の一部とで4節リンクを構成している。
【0033】
上述のフロントルーフ支持リンク機構F0は、中間回動リンクとしての第2リンクF2を有しており、この第2リンクF2とガラスユニット支持リンク機構U0の前リンクU1とを連結する連結リンク
C1を設け、この連結リンクC1は第2リンクF2の回動方向と略直交する方向(第2リンクF2を回動させない方向)に分力が加わるよう連結されている。
【0034】
すなわち、連結リンクC1の後端部は、ピン44を介して前リンクU1の上下方向中間部に枢支連結されており、連結リンクC1の前端部は、ピン45を介して第2リンクF2におけるピン36の近傍位置に枢支連結されていて、上記各ピン44,45を結ぶ線の下方への延長線がピン36またはピン36近傍を通るように形成している。
【0035】
上述の第2リンクF2に対する連結リンクC1の連結構造により、ガラスユニット支持リンク機構U0、連結リンクC1を介して第2リンクF2に入力されるガラスユニット9の荷重で第2リンクF2の不所望な回動を抑制し、ガラスユニット9からの荷重影響を抑制しつつ、フロントルーフ支持リンク機構F0の動きを利用して、当該ガラスユニット9を動かすよう構成したものである。
【0036】
ここで、上述のガラスユニット支持リンク機構U0とガラスユニット9との関係は次のように設定されている。すなわち、ガラスユニット支持リンク機構U0の後リンクU2よりも後方にガラスユニット9の重心が位置するようになっており、かつピン43に対しピン41が前上に位置することで、ガラスユニット9の荷重が前リンクU1を引込む方向に応力が働くように成し、連結リンクC1および第2リンクF2への負担を減らしている(
図3参照)。
【0037】
<リヤルーフ7の制御>
リヤルーフ7は前後リンクR1と上下リンクR2とが一体化されたリヤルーフ支持リンクR0にて直接開閉制御される(
図6〜
図12参照)。
【0038】
<フロントルーフ6の制御>
軸27(駆動リンク基端軸)、第2リンクF2のピン39(先端軸)、ピン36、第1リンクF1の軸35(基端軸)から成り、軸35とピン39とを結ぶ線分L1に対しピン36が車両前方に位置し、各軸27,35が車体に固定された第1の4節リンクと、前後リンクR1の先端のピン34と軸27、第3リンクF3先端のピン38、第2リンクF2後端のピン37から成り、ピン37,34を結ぶ線分L2に対してピン38が上方に位置する第2の4節リンクと、でフロントルーフ6が開閉制御される。
【0039】
具体的には、第1の4節リンクにおいて、前後リンクR1が格納駆動される後傾時に、軸35に対してピン39が接近し、ピン36がピン39に対し前方へ回動変位する(
図7参照)。
ピン36の前方変位により、第2の4節リンクのピン37がピン39に対し前方へ回動変位して、ピン34とピン37とが接近し、ピン38がピン34に対し上方へ回動変位するように各軸間距離(各ピン間距離)が設定される。
これにより、フロントルーフ6が略平行に後方変位し、閉止位置(
図6参照)と格納位置(
図12参照)において特に水平に近づく。
【0040】
<ガラスユニット9の制御>
上述の第1の4節リンクと、前後リンクR1の後部に互いに離間して支持される前リンクU1、後リンクU2(平行リンク)と、ブラケット25とから成る第3の4節リンクと、平行リンクの前リンクU1と第2リンクF2とを連結する連結リンクC1とで、ガラスユニット9が開閉制御される。
具体的には、第1の4節リンクにおいて、前後リンクR1が格納駆動により後傾される際に、軸35に対しピン39が接近し、ピン36が前方変位する(
図7参照)。
【0041】
ピン36がピン39に対し前方へ回動変位すると、平行リンク(各リンクU1,U2参照)が連結リンクC1を介して前後リンクR1に対し相対的に前方に引込まれ、振り子が振れる態様でガラスユニット9が前後リンクR1に対し若干前方へ引き込まれつつ前傾し、相対的にガラスユニット9上方後部にリヤルーフ7が覆うように変位し(
図9参照)、第2リンクF2の連結リンクC1のピン45の前後リンクR1に対する前方変位が緩やかになった後、リヤルーフ7とガラスユニット9とが軸27を中心として一体的に下方から前方へ揺動して裏返る(
図10,
図11,
図12参照)。
【0042】
ルーフ閉鎖動作はルーフ開放動作と逆方向に駆動され、第1の4節リンクと第2の4節リンクとで、フロントルーフ6を安定して閉止位置(
図6参照)へ変位させ、これに追従するようにガラスユニット9が変位する。
【0043】
すなわち、ガラスユニット9がリヤルーフ7と別体で、ガラスユニット9が開口10aを完全に閉止するまでの間、ガラスユニット9が不安定となる格納式ルーフ構造であっても、ガラスユニット9の揺動などの外乱のフロントルーフ6に対する位置決め精度への影響を抑制すべく構成したものである。
【0044】
図5はデッキカバー10の支持構造を車幅方向内側から見た状態で示す側面図である。
【0045】
図5に示すように、このデッキカバー10はアッパパネル10bとロアパネル10cとで骨組みを構成すると共に、前述したようにガラスユニット9の開口10aを有するものである。
また上述のデッキカバー10はその下部にデッキカバー支持ブラケット50(以下単にブラケット50と略記する)を備えている。
【0046】
さらに、上述のボディサイド部28には、車両前後方向に離間して2
つの基端軸51,52を設け、これらの各基端軸51,52には平行リンクを構成するリンク53,54をそれぞれ取付けている。
【0047】
駆動側となるリンク53の前端部は、ピン55を介してブラケット50の前下に枢支連結しており、従動側となるリンク54の前端部は、ピン56を介してブラケット50の前後方向中間下部に枢支連結されている。
上述の基端軸51はルーフ側の駆動モータとは別のデッキカバー10専用の駆動モータにより正逆駆動されるよう構成している。
【0048】
そして、駆動モータの正転時には、平行リンクを構成する各リンク53,54が上昇方向(
図5の時計方向)に回動し、ブラケット50を介してデッキカバー10を
図5に仮想線で示すように上方かつ後方に上昇駆動し、当該デッキカバー10を、フロントルーフ6およびリヤルーフ7の開閉時に、これら各ルーフ6,7に対して非干渉位置に開放するものである。
【0049】
図6〜
図12はルーフ全閉位置から順にルーフ全開位置までを模式的に示す概略図であって、
図6は
図3で示したルーフ全閉時の構造を模式的に示す概略図、
図7はルーフ開閉中間位置におけるルーフ構造の概略図であって、
図6のルーフ全閉時のルーフ開角を0度とした場合、ルーフ開角20度で示している。
図8はルーフ開閉中間位置(ルーフ開角50度)におけるルーフ構造の概略図、
図9はルーフ開閉中間位置(ルーフ開角70度)におけるルーフ構造の概略図、
図10はルーフ開閉中間位置(ルーフ開角100度)におけるルーフ構造の概略図、
図11はルーフ格納直前位置(ルーフ開角130度)におけるルーフ構造の概略図、
図12はルーフ格納完了位置(ルーフ開角137度)におけるルーフ構造の概略図である。なお、上記ルーフ開角の数値は一例であって、これに限定されるものではない。
なお、
図6〜
図12において、軸27とピン34とを結ぶ線を点線αで示し、ピン39と点線αとを直角に結ぶ線を点線βで示している。
【0050】
図3,
図6に示すルーフ全閉状態のフロントルーフ6、リヤルーフ7、ガラスユニット9、デッキカバー10を、
図12に示すルーフ全開状態(格納完了状態)に格納するには、まず、
図5に示すように、各リンク53,54を介してデッキカバー10を
図5の仮想線位置に上昇させ、デッキカバー10が各ルーフ6,7と干渉しない非干渉位置に開放する。
【0051】
次に、
図3,
図6に示す状態から、リヤルーフ支持リンクR0を後傾させると、上述したように、ピン39が軸35に近づき、これら両者39,35間の距離が短縮し、ピン37はピン39を中心として前方回動するので、第3リンクF3を上方に押出し、フロントルーフ6を、リヤルーフ支持リンクR0に比して後傾を抑えながら後方へ移動させる(
図7参照)。
【0052】
リヤルーフ支持リンクR0をさらに後傾回動させると、
図7に示す状態から
図8,
図9,
図10,
図11の各状態を経て、フロントルーフ6、リヤルーフ7、ガラスユニット9は、
図1で示したルーフ格納部11内に格納され、この場合、リヤルーフ7およびガラスユニット9はそのルーフ全閉状態(
図6参照)に対して反転し、フロントルーフ6は反転することなく、格納状態のリヤルーフ7およびガラスユニット9をその上方から覆うように格納されるものである。
なお、図中、矢印Frは車両前方を示し、矢印Reは車両後方を示し、矢印UPは車両上方を示す。
【0053】
このように、上記実施例の自動車のルーフ構造は、フロントルーフ6と、リヤルーフ7と、リヤウインドガラス8を有するガラスユニット9とを備えた自動車のルーフ構造であって、上記リヤルーフ7を車体に対して開閉可能に支持するリヤルーフ支持リンクR0と、上記リヤルーフ支持リンクR0に連結されて上記フロントルーフ6を開閉可能に支持するフロントルーフ支持リンク機構F0とで、上記フロントルーフ6およびリヤルーフ7の両ルーフ閉止状態を構成し、上記リヤルーフ支持リンクR0に連結され上記ガラスユニット9を閉止位置に支持するガラスユニット支持リンク機構U0が設けられたものである(
図3参照)。
【0054】
この構成によれば、フロントルーフ6と、リヤルーフ7と、ガラスユニット9との3部材を同時に動かしてルーフを開閉するものにおいて、上述のリヤルーフ支持リンクR0とフロントルーフ支持リンク機構F0とで、フロントルーフ6とリヤルーフ7との両ルーフ閉止状態を構成したので、これらフロントルーフ6およびリヤルーフ7の閉止状態の安定化を図ることができ、当該ルーフ閉止状態の安定化を図りつつ、上述のリヤルーフ支持リンクR0、フロントルーフ支持リンク機構F0およびガラスユニット支持リンク機構U0にて、フロントルーフ6、リヤルーフ7、ガラスユニット9の3部材を一体的に動かすことができる。
【0055】
また、フロントルーフ6の姿勢を制御することができるので、例えば、水平に保つことでコンパクトに開閉させることができたり、風の抵抗を受けにくい姿勢で開閉することができる。
【0056】
また、この発明の一実施形態においては、上記リヤルーフ7の後部に、離間して上記ガラスユニット9の開口10aを有するデッキカバー10が設けられ、該デッキカバー10は、上記フロントルーフ6および上記リヤルーフ7の開閉時にこれら各ルーフ6,7に対して非干渉位置に開放可能とされ、上記ガラスユニット支持リンク機構U0は、上記フロントルーフ6およびリヤルーフ7の閉止時に上記ガラスユニット9で上記開口10aを閉止するものである(
図3,
図5参照)。
【0057】
この構成によれば、上述のガラスユニット9はリヤルーフ7の後部に対して後方に離間しており、フロントルーフ6およびリヤルーフ7の閉止直前位置ではガラスユニット9は不安定な状態であるが、フロントルーフ6およびリヤルーフ7の閉止時には、ガラスユニット9で上記開口10aを閉止して安定な状態となる。
このため、例えば、フロントルーフ6前端のフック21を車体側(
図2に示すフロントヘッダ2参照)のラッチ12に係合させる等のフロントルーフ6を完全に閉止する位置へ前方移動させる必要がある際に、特に有効となる。
【0058】
この発明の一実施形態においては、上記フロントルーフ支持リンク機構F0は、中間回動リンク(第2リンクF2参照)を有しており、上記中間回動リンク(第2リンクF2)と上記ガラスユニット支持リンク機構U0とを連結する連結リンクC1を設け、該連結リンクC1は上記中間回動リンク(第2リンクF2)の回動方向と略直交する方向に分力が加わるよう連結されたものである(
図3参照)。
【0059】
この構成によれば、上述の中間回動リンク(第2リンクF2)に対する連結リンクC1の連結構造により、ガラスユニット支持リンク機構U0、連結リンクC1を介して中間回動リンク(第2リンクF2)に入力されるガラスユニット9の荷重で中間回動リンク(第2リンクF2)の不所望な回動を抑制できるので、ガラスユニット9からの荷重影響を抑制しつつ、フロントルーフ支持リンク機構F0の動きを利用して、当該ガラスユニット9を動かすことができる。
また、ルーフ間の位置調整も容易にでき位置精度の向上、シール性の向上をすることができる。
【0060】
この発明の一実施形態においては、上記ガラスユニット支持リンク機構U0は、上記リヤルーフ支持リンクR0の上側後部に吊下げ支持されたものである(
図3参照)。
【0061】
この構成によれば、フロントルーフ支持リンク機構F0へのガラスユニット9の荷重の影響を軽減し、フロントルーフ6の開閉動作の安定化を図ることができる。
【0062】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の中間回動リンクは、実施例の第2リンクF2に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
例えば、上記実施例においては前後リンクR1と上下リンクR2とを一体的に組合せてリヤルーフ支持リンクR0を構成し、板取りの歩留り向上を図っているが、該リヤルーフ支持リンクR0は一枚物の部材にて構成してもよい。