车辆用天窗构造的制作方法

1.本发明涉及车辆用天窗构造，具备设置于车辆的车顶的天窗部和相对于车顶设置为交叉状的第一骨架部件以及第二骨架部件。


背景技术：

2.提出了与此相关的各种车辆用天窗构造。例如，日本特开2012-40999号公报所记载的车辆的车顶骨架构造具备俯视为矩形的天窗单元(天窗部)和在车宽方向两端沿前后方向延伸的车顶侧轨(第一骨架部件)。而且，天窗单元被分别设置于其四角侧的托架与各车顶侧轨结合。另外，在日本特开2004－161104号公报所记载的天窗装置的面板支撑机构中，支撑天窗面板的大致矩形的内部框架经由设置在其前侧的托架而固定于配设在车顶面板的下表面且沿车宽方向延伸的车顶加强件(第二骨架部件)。


技术实现要素：

3.然而，在上述结构中，出于确保车辆的nv性能(静音性等)的观点，希望是天窗部难以与车体的振动共振的结构。即，行驶时来自路面的振动、发动机等的振动通过构成车体的支柱传递到天窗部。此时，与车体的振动共振的天窗部晃动使得周围的车顶面板振动，由此有时会产生意外的声音(噪音等杂音)。当然也考虑在天窗部另外设置质量阻尼器来抑制共振，但这样一来不可避免车辆的重量增加。本发明鉴于上述的点而完成，本发明所要解决的问题在于，抑制车辆的重量增加，并且抑制天窗部的共振。
4.用于解决问题的手段
5.作为解决上述问题的手段，第一发明的车辆用天窗构造具备设置于车辆的车顶的天窗部、沿车顶的前后方向延伸的第一骨架部件和沿与第一骨架部件交叉的车顶的交叉方向延伸的第二骨架部件。在这种结构中，希望抑制车辆的重量增加，并且抑制天窗部的共振。因此，在本发明的天窗构造中，设置有：轴上连结部件，在通过天窗部的重心的假想轴线上，将天窗部连结于第一骨架部件和第二骨架部件中的任一个；以及连结部件，在不同于轴上连结部件的位置，将天窗部连结于第一骨架部件和第二骨架部件中的任一个。在本发明中，调整连结部件的刚性等，来使没有设置天窗部的连结部件的一侧以轴上连结部件为支点上下振动，以抑制共振。而且本发明的天窗构造中，由于利用天窗部的振动来抑制共振，因此无需单独设置质量阻尼器，极大地抑制车辆的重量增加。
6.第二发明的车辆用天窗构造在第一发明的车辆用天窗构造基础上，在以车顶的俯视状态为基准，以与假想轴线交叉的方式通过天窗部的重心的其他假想轴线为界将天窗部划分为一侧和另一侧时，连结部件设置在天窗部与其他假想轴线的交叉部位、位于交叉部位的一侧的部位和位于交叉部位的另一侧的部位中至少一个部位。在本发明中，通过以其他假想轴线为基准在期望的位置设置多个或单个连结部件，将能够使天窗部的没有设置连结部件的一侧更可靠地振动。
7.第三发明的车辆用天窗构造在第一发明或第二发明的车辆用天窗构造的基础上，
以车顶的俯视状态为基准，将连结部件仅设置于与假想轴线分离的一方，并且位于一方的相反侧的没有设置连结部件的另一方固定于第一骨架部件或第二骨架部件。在本发明中，没有设置连结部件的车辆用天窗构造的另一方固定于第一骨架部件或第二骨架部件而被加固，因此成为有助于确保相对于车顶的安装性的结构。
8.第四发明的车辆用天窗构造在第一发明～第三发明中任一个车辆用天窗构造的基础上，轴上连结部件的刚性比连结部件的刚性高。在本发明中，通过使成为支点的轴上连结部件高刚性，能够更可靠的确保天窗部的安装性(支撑性)，并且容易使天窗部的没有设置连结部件的一侧振动。
9.发明效果
10.根据本发明的第一发明，能够抑制车辆的重量增加，并且抑制天窗部的共振。另外，根据第二发明，能够更可靠地抑制天窗部的共振。另外，根据第三发明，成为有助于确保相对于车顶的安装性的结构。而且，根据第四发明，能够确保天窗部的安装性，并且更可靠地抑制天窗部的共振。
附图说明
11.图1是车辆的透视立体图。
12.图2是对车顶进行局部分解并示出的示意图。
13.图3是从下侧观察车辆用天窗构造的概要俯视图。
14.图4是相当于图3的iv－iv线剖面的车顶的概要剖视图。
15.图5是示出车顶玻璃的车顶的概要放大剖视图。
16.图6是相当于图3的vi－vi线剖面的车顶的概要剖视图。
17.图7是相当于图3的vii－vii线剖面的车顶的概要剖视图。
18.图8是示出连结部件的配置部位的车辆用天窗构造的概要俯视图。
具体实施方式
19.以下，参照图1～图8对用于实施本发明的方式进行说明。各图中，适当图示了表示车辆(车顶)的前后方向、左右方向和上下方向的箭头线，左右方向相当于车宽方向。另外在图4～图7中，为了方便，图示了车辆用天窗构造的主结构，省略了其他部件的图示。
20.[车辆的车顶的概要]
[0021]
在对车辆用天窗构造sm进行说明之前，先对图1以及图2所示的车辆2的车顶3的概要进行说明。在车辆2的车顶上，设有前后长的矩形的车顶面板4、在其车宽方向两侧沿前后方向延伸的车顶侧轨5a、5b和沿车宽方向延伸的多个车顶加强件6～10。车顶面板4随着朝向后方而缓慢向上方弯曲，其车宽方向两侧的端缘固定于车顶侧轨5a、5b。另外，车顶侧轨5a、5b被构成车体11的前后左右以及中央部分的支柱即支柱(12、13、14)支撑(在图1中，为了方便，仅图示了车辆左侧的支柱)。在此，如图4所示，内面板51和外面板52在各自的左右的凸缘53、54固定，由此各车顶侧轨5a等形成中空的封闭剖面。而且在各车顶侧轨5a等车辆内侧(图4中左侧)的凸缘54重叠固定有车顶面板4的车宽方向端部(图中右端部)。
[0022]
另外，图1以及图2所示的多个车顶加强件6～10是从下方支撑车顶面板4的梁状构造，横架在左右车顶侧轨5a、5b之间。而且，在车辆2的车顶3上在辆前后方向上空开适当的
间隔地设置有多根(各图中5根)车顶加强件。即，在车顶3的前部配设有前后一对的前车顶加强件6、7，在车顶3的后部配设有前后一对的后车顶加强件8、9。另外，在车顶3的后端部配设有后端车顶加强件10。其中，各车顶加强件6～10的长边方向两端(车宽方向的两端)与车顶面板4一起固定于左右的车顶侧轨5a、5b。另外，各车顶加强件6～10的短边方向两端(车辆前后方向的两端)固定于车顶面板4的下表面。如图6所示，例如前侧的后车顶加强件8形成为横剖面形状大致u字形的槽状，在该槽的开口部分的前后的两端缘弯折成形有大致平坦的前后的凸缘部81、82。而且前侧的后车顶加强件8通过该凸缘部81、82固定于车顶面板4。
[0023]
另外，参照图1以及图2，在车顶面板4的前部，在由左右的车顶侧轨5a、5b和前后的前车顶加强件6、7所围的范围内，设有左右长的矩形的前部开口部3a。在该车顶面板4的前部开口部3a设有前天窗部20。另外，在车顶面板4的后部，在由左右的车顶侧轨5a、5b和前后的后车顶加强件8、9所围的范围内，设有左右长的矩形的后部开口部3b。而且，车顶面板4的后部开口部3b形成为比前部开口部3a大的尺寸，并且设有后述的后天窗部30。
[0024]
[车辆用天窗构造]
[0025]
而且，如图1～图3所示，车辆用天窗构造sm由上述的后天窗部30、左右的车顶侧轨5a、5b和前侧的后车顶加强件8构成。即，左右的车顶侧轨5a、5b相当于本发明的第一骨架部件，前侧的后车顶加强件8相当于本发明的第二骨架部件。另外，后天窗部30相当于本发明的天窗部，经由后述的多种连结部件41～44与左右的车顶侧轨5a、5b和前侧的后车顶加强件8连结。而且，上述结构的车辆用天窗构造sm中，考虑了尽可能避免车辆2的重量增加且后天窗部30不与车体的振动共振。因此，在本实施例中，利用后述的轴上连结部件41、42以及连结部件43、44，抑制车辆2的重量增加，并且抑制后天窗部30的共振。以下，对车辆用天窗构造sm的各结构进行详细叙述。
[0026]
[后天窗部(天窗部)]
[0027]
如图2以及图3所示，通过将左右长的矩形的车顶玻璃31和后述的开口加强件33固定于后部开口部3b的承受部32，构成图1所示的后天窗部30。在此，如图4～图6所示，后部开口部3b的承受部32是使后部开口部3b的内缘整周台阶性地低一级的部位，形成为供车顶玻璃31嵌入。而且如图5所示，车顶玻璃31在其外缘利用粘接剂321固定于承受部32的状态下，以与车顶面板4大致同一面的状态配设。另外，在车顶玻璃31与后部开口部3b(承受部32)之间，设有对它们的间隙进行密封的密封条322。
[0028]
另外，如图3～图6所示，在后天窗部30的周缘设置有固定于车顶面板4的承受部32的下表面的板状的开口加强件33。如图3所示，将沿前后方向延伸的右侧骨架部311以及左侧骨架部312和沿车宽方向延伸的前侧骨架部313以及后侧骨架部314形成为矩形，由此构成该开口加强件33。而且，位于后天窗部30的左部的左侧骨架部312固定于左侧的承受部32且向外方(图的左方)伸出，位于右部的右侧骨架部311也以固定于右侧的承受部32的状态向外方(图的右方)伸出。另外，如图6所示，位于后天窗部30的前部的前侧骨架部313以固定于前侧的承受部32的状态向外方(前方)伸出，位于后部的后侧骨架部314也以固定于后侧的承受部32的状态向外方(后方)伸出。这样一来后天窗部30的车顶玻璃31以及开口加强件33固定于承受部32，由此后天窗部30以与车顶面板4成为一体的方式设置于车顶3。
[0029]
[轴上连结部件]
[0030]
而且，图3所示的后天窗部30经由左右的轴上连结部件41、42与左右的车顶侧轨5a、5b(第一骨架部件)连结。该左右的轴上连结部件41、42设置于支撑后天窗部30的重心300的位置。在本实施例中，假定通过后天窗部30的重心300且沿车宽方向(左右方向)延伸的假想轴线vl1。而且，将配置在假想轴线vl1上的左右的轴上连结部件41(42)横架于后天窗部30和对应的车顶侧轨5a(5b)并固定。这样一来利用各轴上连结部件41、42，支撑后天窗部30的重心300，并且能够将该后天窗部30与左右的车顶侧轨5a、5b(第一骨架部件)连结。
[0031]
其中，图3所示的右侧的轴上连结部件41和左侧的轴上连结部件42除左右对称以外，还具有大致相同的构造。右侧的轴上连结部件41在上述的假想轴线vl1上，横架在后天窗部30与右侧的车顶侧轨5a之间并固定。参照图3以及图4，该右侧的轴上连结部件41随着朝向车宽方向外侧(图的右侧)而逐渐向下方倾斜，在轴上连结部件41的前缘、右缘、后缘的部分形成向外方伸出的周边凸缘部位411。而且，在右侧的轴上连结部件41中，如图4所示，其左侧的周边凸缘部位411重叠固定于开口加强件33的右侧骨架部311。另外，左侧的周边凸缘部位411重叠固定于右侧的车顶侧轨5a的内面板51。而且，图3所示的左侧的轴上连结部件42也以与右侧的轴上连结部件41左右对称的方式，横架在后天窗部30的左侧骨架部312与左侧的车顶侧轨5b间并固定(在图3的左侧的轴上连结部件42中，为了方便，省略与右侧的轴上连结部件41通用的部位的附图标记)。
[0032]
在此，出于确保后天窗部30相对于车顶3的安装性(支撑性)的角度，希望图3所示的左右的轴上连结部件41、42比后述的连结部件43、44刚性高。例如作为提高各轴上连结部件41、42的刚性的方法，能够例示使与其横架方向正交的宽度方向(图的前后方向)的尺寸相对增大、使用刚性比较高的材料等方法。另外，参照图3以及图7，例如通过将右侧的轴上连结部件41形成为向下方突出的箱形，或者设置焊道(bead)状的凹部位412等加固构造，能够从构造上提高刚性。
[0033]
[连结部件]
[0034]
另外，图3所示的后天窗部30经由多个或单个连结部件(43、44)连结于前侧的后车顶加强件8(第二骨架部件)。该连结部件(43、44)为产生后述的后天窗部30的振动而设置在与各轴上连结部件41、42不同的位置。在此，在设定连结部件的配置部位时，以图8所示的车顶3的俯视状态为基准，假定通过后天窗部30的重心300且沿前后方向(交叉方向)延伸的其他假想轴线vl2。接下来以其他假想轴线vl2为界，将后天窗部30划分为右侧301和左侧302(一侧与另一侧)。然后，能够将连结部件设置在后天窗部30与其他假想轴线vl2的交叉部位x1、位于交叉部位x1的右侧的右侧部位x2和位于交叉部位x1的左侧的左侧部位x3中的至少一个部位。此时，通过将其他假想轴线vl2设置为与假想轴线vl1正交，就能够将以该其他假想轴线vl2为基准配置的连结部件配置为极为远离各轴上连结部件41、42。因此，在本实施例中，如图3所示，利用配置在右侧部位x2的右前侧的连结部件43和配置在左侧部位x3的左前侧的连结部件44，将后天窗部30与前侧的后车顶加强件8连结。
[0035]
在此，图3所示的右前侧的连结部件43和左前侧的连结部件44除了配置位置不同以外，具有大致相同的结构。右前侧的连结部件43在上述的右侧部位x2横架在后天窗部30与前侧的后车顶加强件8间并固定。参照图3以及图6，该右前侧的连结部件43随着朝向前方而逐渐向下方倾斜，在其右缘和左缘形成向外方伸出的左右凸缘部位431、432。而且右前侧的连结部件43的后侧的左右凸缘部位431、432重叠固定于开口加强件33的前侧骨架部313
的前缘(伸出端)。另外，前侧的左右凸缘部位431、432重叠固定于前侧的后车顶加强件8的下表面。而且，图3所示的左前侧的连结部件44也与右前侧的连结部件43一样，横架在后天窗部30的前侧骨架部313与前侧的后车顶加强件8间并固定(在图3的左前侧的连结部件44中，为了方便，省略了左右凸缘部位的附图标记)。
[0036]
[天窗部的整体结构]
[0037]
在图3所示的后天窗部30中，仅将各连结部件43、44设置在后天窗部30的前侧骨架部313所在的前部侧(车辆用天窗构造的一方)并与假想轴线vl1分离。因此，后天窗部30的前部侧被各连结部件43、44适度限制从而尽可能不产生上下的振动。另外，后天窗部30的后侧骨架部314所在的后部侧(车辆用天窗构造的另一方)成为位于前部的相反侧且没有设置连结部件的一侧。因此，后天窗部30的后部侧通过如后所述地对各连结部件43、44的刚性进行调整即控制，成为相对来说容易上下振动的部位。尤其是通过将各连结部件43、44配置为尽可能远离假想直线vl1(各轴上连结部件41、42)，能够使后天窗部30的后部侧更加容易振动。另外，后天窗部30的后部如上所述地与车顶面板4成为一体，固定于位于其后方的后侧的后车顶加强件9(第二骨架部件)。因此，后天窗部30的后部侧在车顶玻璃31相对于车顶3的安装性被确保的状态下，能够上下振动。
[0038]
而且，参照图3以及图6，能够通过调整各连结部件43、44的厚度尺寸d(板厚)来控制各连结部件43、44的刚性，另外也能够通过改变材料的种类、构造来调整各连结部件43、44的刚性。因此，在本实施例中，调整各连结部件43、44的刚性，将后天窗部30的后部的振动的模式(振幅、相位等)设定为能够抑制与车体的共振、即抵消产生杂音的后天窗部30的晃动。在此，后天窗部30的合适的振动模式(各连结部件43、44的刚性)并非一成不变的，而是考虑后天窗部30、车辆整体的结构而选定的。该连结部件的刚性的选定方法没有特别的限定，例如能够准备多种刚性不同的连结部件，从中选定产生的杂音变小的连结部件。即准备多个使用不同刚性的连结部件的后天窗部30，向每个后天窗部30输入预定范围的振动频率。然后，在各后天窗部30产生共振的振动频率(hz)范围中，分别测定产生的杂音的强度(db)，从中选定杂音的强度在预定的目标值以下的。
[0039]
[车辆用天窗构造的动作(轴上连结部件以及连结部件的动作)]
[0040]
在图1所示的车辆2中，出于确保nv性能的观点，希望后天窗部30构成为难以与车体11的振动共振。因此，在车辆用天窗构造sm中，如图3所示，设置有：各轴上连结部件41、42，在通过后天窗部30的重心300的假想轴线vl1上，将后天窗部30连结于左右的车顶侧轨5a、5b(第一骨架部件)；和各连结部件43、44，在不同于各轴上连结部件的位置，将后天窗部30连结于前侧的后车顶加强件8(第二骨架部件)。若为上述结构，则能够调整各连结部件43、44的刚性等，使后天窗部30的没有设置连结部件的后部侧(车辆用天窗构造的另一方)以左右的轴上连结部件41、42为支点上下振动(参照图6的空心箭头)。
[0041]
因此，在本实施例中，如上所述，将后天窗部30的后部的振动的模式(各连结部件43、44的刚性)设定为能够抑制与车体的共振、即抵消产生杂音的后天窗部30的晃动。因此，在车辆行驶时等的振动传递到后天窗部30时，后天窗部30的后部侧强制地上下振动以抑制与其后方的车顶面板4部分一起共振。这样一来通过后天窗部30的后部侧的振动，抑制后天窗部30的共振，由此能够尽可能避免因该共振而引起的杂音的产生。而且，在车辆用天窗构造sm中，由于通过后天窗部30(后部)的振动抑制共振，因此无需另外设定质量阻尼器，能够
尽可能避免车辆2的重量增加。这样一来车辆用天窗构造sm成为能够有效控制nv性能的车体构造，成为有助于车辆2的轻量化、车体构造的最优化的结构。因此，根据本实施例，能够抑制车辆2的重量增加，并且抑制后天窗部30的共振。
[0042]
再有，在车辆用天窗构造sm中，通过将多个或单个连结部件(43、44)以其他假想轴线vl2为基准设置在期望的位置，能够更可靠地使后天窗部30的后部振动。尤其是通过在与假想轴线vl1正交的其他假想轴线vl2上或其附近设置连结部件(43、44)，并尽可能远离各轴上连结部件41、42，使后天窗部30的后部变得容易振动。另外，后天窗部30的后部侧(车辆用天窗构造的另一方)固定于后侧的后车顶加强件9(第二骨架部件)而被加固，成为有助于确保相对于车顶3的安装性的结构。而且在本实施例中，通过使成为支点的各轴上连结部件41、42成为高刚性，能够更可靠地确保后天窗部30的安装性，并且能够使后天窗部30的后部侧容易振动。
[0043]
[变形例]
[0044]
本实施方式的车辆用天窗构造并不限定于上述的实施方式，可以通过其他各种实施方式获得。在本实施方式中，虽然例示了连结部件与轴上连结部件的结构，但并不是限定这些结构的意思。例如既可以对连结部件和轴上连结部件设定刚性差，也可以不设置刚性差。另外，轴上连结部件和连结部件的形状除板状以外，也能够采用棒状、柱状等各种形状。另外，连结部件的配置数、配设位置也是考虑连结部件的强度等而适当设定，既可以配置单个，也可以配置多个(3以上)。此外，多个连结部件(轴上连结部件)的形状、尺寸既可以相同也可以不同。另外，利用图3所示的连结部件，将后天窗部与后侧的后车顶加强件(第二骨架部件)连结，也能够使后天窗部的前部侧(车辆用天窗构造的另一方)容易振动。而且，在这种情况下，后天窗部的前部侧固定于前侧的后车顶加强件(第二骨架部件)。此外，车辆用天窗构造的另一方不一定必须固定于第一骨架部件或第二骨架部件(例如也可以省略图3所示的后侧的后车顶加强件)。
[0045]
另外，轴上连结部件的配置部位能够以车宽方向、前后方向等沿车顶的面方向延伸的假想轴线为基准而设定。例如，参照图3，在设定沿前后方向延伸的假想轴线的情况下，能够利用轴上连结部件将天窗部与前后的后车顶加强件(第二骨架部件)连结。而且，在这种情况下，利用连结部件，能够将后天窗部与左右任一个车顶侧轨(第一骨架部件)连结。此时，天窗部的右部侧或左部侧的任一方成为车辆用天窗构造的另一方，固定于左右任一个车顶侧轨(第一骨架部件)。另外，也能够将假想轴线或其他假想轴线假定为相对于多矩形的天窗部为对角线状。此外，其他假想轴线能够在与假想轴线交叉的适当的朝向上延伸，不一定非要正交。
[0046]
另外，车辆2、车顶3以及天窗部30的结构也能够适当变更。例如天窗部能够设置在车顶的适当的位置(例如前天窗部的位置、车顶的后端侧等)。另外，天窗部的形状除俯视为矩形外，也能够设定为各种多边形、圆形状、半圆形状、椭圆形状等圆弧形状。另外，车顶玻璃的结构以及配设方法、开口加强件的结构以及配设方法也能够按照车辆的结构而适当设定。此外车顶玻璃以及开口加强件的固定方法能够按照其材料而采用粘接、紧固连接、焊接等各种方法。另外，作为第一骨架部件以及第二骨架部件，能够使用设置于车顶的各种加固构造(刚体构造)，这些不必非要配置为正交状，只要配置为交叉状即可。

技术特征：
1.一种车辆用天窗构造，具备设置于车辆的车顶的天窗部、沿所述车顶的前后方向延伸的第一骨架部件和沿与所述第一骨架部件交叉的所述车顶的交叉方向延伸的第二骨架部件，其中，设置有：轴上连结部件，在通过所述天窗部的重心的假想轴线上，将所述天窗部连结于所述第一骨架部件和所述第二骨架部件中的任一个；以及连结部件，在不同于所述轴上连结部件的位置，将所述天窗部连结于所述第一骨架部件和所述第二骨架部件中的任一个。2.根据权利要求1所述的车辆用天窗构造，其中，在以所述车顶的俯视状态为基准，以与所述假想轴线交叉的方式通过所述天窗部的重心的其他假想轴线为界将所述天窗部划分为一侧和另一侧时，所述连结部件设置在所述天窗部与所述其他假想轴线的交叉部位、位于所述交叉部位的一侧的部位和位于所述交叉部位的另一侧的部位中的至少一个部位。3.根据权利要求1或2所述的车辆用天窗构造，其中，以所述车顶的俯视状态为基准，将所述连结部件仅设置于与所述假想轴线分离的一方，并且位于所述一方的相反侧的没有设置连结部件的另一方固定于所述第一骨架部件或所述第二骨架部件。4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用天窗构造，其中，所述轴上连结部件的刚性比所述连结部件的刚性高。

技术总结
具备设置于车辆的车顶(3)的天窗部(30)、沿车顶的前后方向延伸的第一骨架部件(5a、5b)和沿与第一骨架部件(5a、5b)交叉的车顶的交叉方向延伸的第二骨架部件(8)，设置有：轴上连结部件(41、42)，在通过天窗部(30)的重心(300)的假想轴线(VL1)上将天窗部(30)连结于第一骨架部件(5a、5b)和第二骨架部件(8)中的任一个；以及连结部件(43、44)，在不同于轴上连结部件的位置将天窗部(30)连结于第一骨架部件(5a、5b)和第二骨架部件(8)中的任一个。和第二骨架部件(8)中的任一个。和第二骨架部件(8)中的任一个。


技术研发人员：堀井滋 泷上义幸 加藤笃
受保护的技术使用者：丰田自动车株式会社
技术研发日：2021.02.01
技术公布日：2023/8/13