JP4397361B2 - 自動車用ル−フレ−ル - Google Patents

Description

本発明は、脚とル−フレ−ル本体とを確実かつ強固に接続し、接続の信頼性を図るとともに、接着剤の硬化過程におけるル−フレ−ルの養生スペ−スのコンパクト化を図れ、しかも脚とル−フレ−ル本体との接合部の体裁を維持し、接続強度の低下を防止するとともに、前記接続作業の能率向上を図れる、自動車用ル−フレ−ルに関する。

自動車用ル−フレ−ルの脚とル−フレ−ル本体との接続手段として、ボルト・ナットやビスを使用する代わりに、脚の一端部に接着剤を塗布し、これをル−フレ−ル本体の端部に嵌合して、接続したものがある（例えば、特許文献１参照）。

前記接着剤として、脚とル−フレ−ル本体との接合部に作用する荷重や振動を吸収し、それらの負担を軽減させるために、硬化後に適宜な柔軟性と可撓性を奏する、例えば反応性ホットメルトのような接着剤が使用され、この種の接着剤は、硬化過程で水分と反応して接着力を増強することが知られている。

したがって、前記接着剤の硬化過程では、脚とル−フレ−ル本体との接続部を無負荷状態に養生させて置く必要があり、そのために硬化過程のル−フレ−ル本体を横置きに並べて養生させていた。
しかし、ル−フレ−ルは比較的長尺で大きなスペ−スを占有するため、前記養生スペ−スを確保することが難しいという問題があった。

このため、硬化過程のル−フレ−ルを、しばしば縦置きに宙吊り状態で並べて養生させる方法が採られていた。
しかし、その場合は脚またはル−フレ−ル本体に重力が作用し、それらが移動して接合部が離間し、体裁が悪くなるとともに、それらが接着剤から剥離して接合強度が低下するという問題があった。特に、この問題は空気中の水分が低下する冬季は、所定の接着強度を得るのに時間が掛かるため、前記接続トラブルの発生が懸念されていた。

実用新案登録第２５８７１８３号公報

本発明はこのような問題を解決し、脚とル−フレ−ル本体とを確実かつ強固に接続し、接続の信頼性を図るとともに、接着剤の硬化過程におけるル−フレ−ルの養生スペ−スのコンパクト化を図れ、しかも脚とル−フレ−ル本体との接合部の体裁を維持し、接続強度の低下を防止するとともに、前記接続作業の能率向上を図れる、自動車用ル−フレ−ルを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、ルーフパネルに取り付け可能な一対の脚と、該脚の間に架設可能なルーフレール本体とを備え、前記脚の接続端部周面に複数の凸部を設け、該凸部を前記ルーフレール本体内部に圧入可能に設け、前記脚の接続端部を前記ルーフレール本体の端部に嵌合し、かつこれらを接着剤を介して接続するとともに、前記脚の接続端部の内部に通孔を形成し、該通孔をルーフレール本体内部に連通可能に設けた自動車用ルーフレールにおいて、前記脚の接続端部に隣接してキャップの一端部を被着可能な隣接周面を設け、該隣接周面は前記接続端部周面よりも若干大径で、軸方向長さを若干短く形成し、前記隣接周面に接続端部との境界部から軸方向へ長孔状の通気口を形成するとともに、前記通孔を凹孔状に形成し、該通孔の奥部の閉塞部に前記通気口を連通させ、キャップの一端部を被着可能な隣接周面に通気口を可及的に大きく形成し、接着剤の直近位置から多量の空気を導入可能にするとともに、導入空気の全量をルーフレール本体内部に導き、その含有水分を接着剤に接触させて、接着剤の硬化と接着力の増強を促すようにしている。
請求項２の発明は、前記隣接周面にキャップの一端部を被着した際、前記通気口を閉塞可能にし、通気口からの雨水等の侵入を防止するようにしている。

請求項１の発明は、前記脚の接続端部に隣接してキャップの一端部を被着可能な隣接周面を設け、該隣接周面は前記接続端部周面よりも若干大径で、軸方向長さを若干短く形成し、前記隣接周面に接続端部との境界部から軸方向へ長孔状の通気口を形成するとともに、前記通孔を凹孔状に形成し、該通孔の奥部の閉塞部に前記通気口を連通させたから、キャップの一端部を被着可能な隣接周面に通気口を可及的に大きく形成し、接着剤の直近位置から多量の空気を導入可能にするとともに、導入空気の全量をルーフレール本体内部に導き、その含有水分を接着剤に接触させて、接着剤の硬化と接着力の増強を促すことができる。
請求項２の発明は、前記隣接周面にキャップの一端部を被着した際、前記通気口を閉塞可能にしたから、通気口からの雨水等の侵入を防止することができる。

以下、本発明を対をなす一方のル−フレ−ルに適用した図示の実施形態について説明すると、図１乃至図７において１はル−フレ−ルを構成する金属管製のル−フレ−ル本体で、対を構成する他のル−フレ−ル本体１（図示略）と共に自動車のル−フ（図示略）上を左右かつ前後方向に配置されている。
前記ル−フレ−ル本体１は、アルミニウムを押し出しまたは引き出し加工し、これを三次元方向に湾曲して成形され、その断面形状を略異形の三角形または異形の台形状に形成している。

前記ル−フレ−ル本体１の前後端部の開口縁部に、大きな面取部（図示略）が形成され、その開口端部に合成樹脂製の前後側脚２,３の接続端部２ａ,３ａが圧入されている。
前記前後側脚２,３の下面は、自動車のル−フパネル（図示略）に取り付け可能な湾曲面状に成形され、その所定位置にボルト挿通孔４,５が形成されている。また、前後側脚２,３の前後方向および左右方向に複数の補強ビ−ド６〜８、９〜１１が突設され、該補強ビ−ド６〜８、９〜１１上に前後側キャップ１２,１３が掛け止められている。

前記圧入は、例えばエア−シリンダ−等のアクチェ−タを駆使した専用機（図示略）を介して行なわれ、該専用機は離間して対向配置された一対の脚ホルダ−と、前記ル−フパネル（図示略）と同一の湾曲面に形成したセット面とを有し、該セット面に前後側脚２,３の下面を密着後、接続端部２ａ,３ａの間にル−フレ−ル本体１を挿入し、一対の脚ホルダ−をアクチェ−タを介して近接離反動させ、ル−フレ−ル本体１の両端部に前後側脚２,３を圧入可能にしている。

前記接続端部２ａはル−フレ−ル本体１の貫通穴１４に嵌合可能にされ、その断面形状は貫通穴１４と略同形に成形され、その上下側周面にビ−ド状の凸部１５,１６が軸方向に成形されている。
前記凸部１５,１６の断面は偏平な湾曲面状に形成され、それらの頂部を貫通穴１４の内面に圧接していて、前記接続端部２ａの外周と貫通穴１４の内面との間に、所定温度に加温した接着剤１７が充填されている。
前記接着剤１７は、水分と反応して接着力を増強し、固化後は適宜な柔軟性と可撓性を有する、例えば反応性のホットメルトのような接着剤が使用される。

前記接続端部２ａの端面に通孔１８〜２０が開口され、これらは互いに仕切壁２１,２２で区画されていて、このうち中央に配置された通孔１９が通気口２３に連通している。
前記通気口２３は、接続端部２ａに隣接する前側脚２の先端部周面に開口形成され、接続端部２ａに接着剤１７を塗布し、これを貫通穴１４に圧入後に、通気口２３および通孔１９を介して、空気中の水分を内側の接着剤１７へ供給可能にしている。
図中、２４は前側脚２の先端部周面に突設した係止凸部で、前側キャップ１２の先端部内面と係合可能にされている。

また、前記接続端部３ａはル−フレ−ル本体１の貫通穴１４に嵌合可能にされ、その断面形状は貫通穴１４と略同形に成形され、その上下側周面にビ−ド状の凸部２５,２６が軸方向に成形されている。
前記凸部２５,２６の断面は偏平な湾曲面状に形成され、それらの頂部を貫通穴１４の内面に圧接していて、前記接続端部３ａの外周と貫通穴１４の内面との間に接着剤２７が充填されている。

前記接続端部３ａの端面中央に矩形断面の通孔２８が開口され、該通孔２８が通気口２９に連通している。前記通気口２９は、接続端部３ａに隣接する後側脚３の先端部周面に開口形成され、接続端部３ａに接着剤２７を塗布し、これを貫通穴１４に圧入後に、通気口２９を介して空気中の水分を内側の接着剤２７へ供給可能にしている。

図中、３０は後脚３の先端部周面に突設した係止凸部で、後側キャップ１３の先端部内面と係合可能にされている。この他、図中３１,３２はル−フレ−ル本体１の端部側の下面に形成した透孔で、ル−フレ−ル本体１内の水抜きまたは排気孔に使用可能にしている

なお、前述の実施形態はアルミニウム製のル−フレ−ル本体１に、適宜な弾性変形を期待できる合成樹脂製の前後側脚２,３の凸部１５,２５,２６を嵌合し圧入しているが、例えばアルミニウム若しくは亜鉛合金ダイカスト製の前後側脚２,３に適用することも可能であり、その場合は弾性変形の低下分、凸部１５,２５,２６の突出高さを低下する必要がある。
また、凸部１５,２５,２６をビ−ド状に成形する他に、これを略半球状に成形して、散点状に配置することも可能である。

このように構成した自動車用ル−フレ−ルは、前後側脚２,３に対し、その接続端部２ａ,３ａの周面に凸部１５,２５,２６を設けるとともに、接続端部２ａ,３ａの端面に通孔１９,２８を開口し、これらを前記周面に隣接する前後側脚２,３の先端部周面に形成した通気口２３,２９に連通可能に形成し、ル−フレ−ル本体１には特別な構成を要しないから、既存のル−フレ−ル本体１を使用し得る。
この場合、前記凸部１５,２５,２６や通孔１９,２８、通気口２３,２９は成形加工によって製作できるから、容易かつ均質に製作できる。

次に、前記製作した前後側脚２,３をル−フレ−ル本体１に接続する場合は、一対の前後側脚２,３と所定長さのル−フレ−ル本体１を用意し、このうち前後側脚２,３を専用機（図示略）の脚ホルダ−に装着し、その下面を前記セット面に密着して、接続端部２ａ,３ａを対向配置する。
この後、ル−フレ−ル本体１の両端部内面に、所定温度に加温したゲル状の接着剤１７,２７を適宜手段で塗布し、これを接続端部２ａ,３ａに挿入する。

そして、前記専用機を作動し、前記接続端部２ａ,３ａをル−フレ−ル本体１の端部の貫通穴１４に圧入する。
このようにすると、ル−フレ−ル本体１内部の空気の大半は通孔１９,２８を介して連通する通気口２３,２９から外部へ押し出され、また前記空気の一部が透孔３１,３２から外部へ押し出されて、ル−フレ−ル本体１の前記圧入を容易かつ速やかに行なえる。

前記圧入は、前記凸部１５,２５,２６が弾性変形し、その頂部が貫通穴１４の内面を圧接して行なわれ、接続端部２ａ,３ａの基部側の段部がル−フレ−ル本体１の端部に当接したところで、前記圧入を停止し、ル−フレ−ル本体１の両端部に前後側脚２,３を接続する。この状況は図３および図６のようである。

前記圧入後のル−フレ−ル本体１の内部は、接続端部２ａ,３ａと貫通穴１４との間に接着剤１７,２７が充填され、該接着剤１７,２７が前記凸部１５,２５,２６で区画されている。この状況は図４および図７のようである。

この後、前記専用機を解除作動し、前後側脚２,３を接続したル−フレ−ル本体１を取り外し、これを所定の養生スペ−スに移動する。
この場合、接着剤１７,２７は徐々に冷却する一次硬化途中で、充分な接着強度を形成していないが、凸部１５,２５,２６が嵌合穴１４の内面に圧入して、前後側脚２,３を所定の強度で接続しているから、前後側脚２,３が周辺部と接触しても、圧入状態が変化したり接続位置が変化したりしない。それゆえ、前記接続後にル−フレ−ル本体１を速やかに取り外して移動することができる。

したがって、従来のように接着剤１７,２７が一次硬化するまで、前後側脚２,３を接続後のル−フレ−ル本体１を専用機に保持させて置く必要がなく、その分専用機の使用が可能になって、ル−フレ−ルの生産性が向上する。

しかも、ル−フレ−ル本体１は前記圧入によって、前後側脚２,３を所定強度で接続しているから、縦置き状態や宙吊り状態で養生させることができ、その分養生スペ−スのコンパクト化を図れるとともに、そのようにしても前後側脚２,３またはル−フレ−ル本体１が重力作用で移動したり、接着剤１７,２７から剥離することがなく、接着強度の低下や接合部の体裁の低下を防止し得る。

前記ル−フレ−ルの養生時は、前後側キャップ１２,１３が取り付けられていないから、通気口２３,２９が大気に開口している。このため、通気口２３,２９から多量の空気が通孔１９,２８に導かれて貫通穴１４へ移動し、また透孔３１,３２からも一部の空気が取り入れられ、これらの空気中の水分が接着剤１７,２７に接触かつ浸透して、接着剤１７,２７の硬化と接着強度の増強を促す。

したがって、接着剤１７,２７が速やかに硬化し、接着強度が速やかに増強される一方、前記硬化後は適当な柔軟性と可撓性を奏し、また凸部１５,２５,２６による圧入力と接着剤１７,２７の接着力によって、ル−フレ−ル本体１と前後側脚２,３とを強固に接続し得る。

前記接着剤１７,２７の硬化後、前後側脚２,３に前後側キャップ１２,１３が取り付け、ボルト・ナットやビスを介して前後側脚２,３をル−フパネル上に取り付ければ、ル−フレ−ルの所望の利用が可能になる。

この場合、前述のように接着剤１７,２７は、硬化後に適当な柔軟性と可撓性を有するから、ル−フレ−ル上の荷物の重量や振動が吸収されて前後側脚２,３に伝わり、ル−フレ−ル本体１と前後側脚２,３との接合部の負担を軽減し、接合部の変形や破損を防止する。

このように本発明の自動車用ル−フレ−ルは、脚とル−フレ−ル本体とを確実かつ強固に接続し、接続の信頼性を図れるとともに、接着剤の硬化過程におけるル−フレ−ルの養生スペ−スのコンパクト化を図れ、しかも脚とル−フレ−ル本体との接合部の体裁を維持し、接続強度の低下を防止するとともに、前記接続作業の能率向上を図れる。

本発明の実施形態の要部を分解して示す斜視図である。 図１の要部を拡大して示す斜視図で、前側脚の接合端部を示している。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図で、前側脚の接合端部に接着剤を介してル−フレ−ル本体を接続し、また前側脚に前側キャップを取り付けた状況を示している。 図２のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。

図１の要部を拡大して示す斜視図で、後側脚の接合端部を示している。 図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図で、後側脚の接合端部に接着剤を介してル−フレ−ル本体を接続し、また後側脚に後側キャップを取り付けた状況を示している。 図５のＤ−Ｄ線に沿う拡大断面図である。

符号の説明

１ ル−フレ−ル本体
２ 脚（前側脚）
２ａ 接続端部
３ 脚（後側脚）
３ａ 接続端部
１５ 凸部
１７ 接着剤

１９ 通孔
２３ 通気口
２５ 凸部
２６ 凸部
２７ 接着剤
２８ 通孔
２９ 通気口

Claims (2)

1. ルーフパネルに取り付け可能な一対の脚と、該脚の間に架設可能なルーフレール本体とを備え、前記脚の接続端部周面に複数の凸部を設け、該凸部を前記ルーフレール本体内部に圧入可能に設け、前記脚の接続端部を前記ルーフレール本体の端部に嵌合し、かつこれらを接着剤を介して接続するとともに、前記脚の接続端部の内部に通孔を形成し、該通孔をルーフレール本体内部に連通可能に設けた自動車用ルーフレールにおいて、前記脚の接続端部に隣接してキャップの一端部を被着可能な隣接周面を設け、該隣接周面は前記接続端部周面よりも若干大径で、軸方向長さを若干短く形成し、前記隣接周面に接続端部との境界部から軸方向へ長孔状の通気口を形成するとともに、前記通孔を凹孔状に形成し、該通孔の奥部の閉塞部に前記通気口を連通させたことを特徴とする自動車用ルーフレール。
2. 前記隣接周面にキャップの一端部を被着した際、前記通気口を閉塞可能にした請求項１記載の自動車用ルーフレール。

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