JP2010132198A - サンルーフ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】低コストで軽量なデフレクタを備えたサンルーフ装置を提供する。
【解決手段】車両のルーフに設けられた開口部を開閉可能に配置される可動パネルと、開口部の前端部に配置され、可動パネルの位置に対応してルーフの面上に展開または、該面の下方に収納可能に配置され車両の幅方向に延びる本体部30を有するデフレクタとを備えるサンルーフ装置において、デフレクタは、本体部30の上方にあって且つ車両のルーフにおいて強度の低い部位の位置と対応した本体部30の車両の幅方向の一部に設けられた複数の凸部35、36、37を有する。
【選択図】図5

Description

本発明は、車両のルーフの開口部を開閉するサンルーフ装置で、特に開口部の前端にデフレクタを備えるものに関する。
従来、車両のルーフに設けられた開口部を開閉自在とするサンルーフ装置においては、開口部の前端にルーフ面に対して面上に展開、又は面下に格納可能となるデフレクタが設けられているものがある。デフレクタは開口部が開口されたときに車両室内に空気が流入するのを防止したり、ルーフ上の空気の流れを制御し車両走行時の騒音を防止したりするものであり、例えば意匠文献1に開示されるものが知られている。意匠文献1に示すデフレクタは全体が樹脂一体で形成されている。また意匠文献1に示すデフレクタは空気の流れを制御するための凹形状が車両車幅方向に全体に亘って上部に設けられている。
意匠登録第1175221号
しかしながら、上記の意匠文献1に示すデフレクタにおいては、凹形状が車両全体に亘って上部に設けられているため、質量及び材料費が増加してしまうという課題がある。
本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、低コストで軽量なデフレクタを備えたサンルーフ装置を提供するものである。
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の構成上の特徴は、車両のルーフに設けられた開口部を開閉可能に配置される可動パネルと、前記開口部の前端部に配置され、前記可動パネルの位置に対応して前記ルーフの面上に展開または、該面の下方に収納可能に配置され前記車両の幅方向に延びる本体部を有するデフレクタとを備えるサンルーフ装置において、前記デフレクタは、前記本体部の上方にあって且つ前記車両のルーフにおいて強度の低い部位の位置と対応した前記本体部の前記幅方向の一部に設けられた複数の凸部を有することである。
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、前記強度の低い部位は、前記車両のルーフにおける前記開口部よりも後方に位置する前記幅方向の中央部位であることである。
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項1または請求項2において、前記本体部は、車両走行時に前記車両のルーフの前端部から後方に流れる風を層流とする上面部を有し、前記複数の凸部は、該上面部に設けられることである。
請求項4に係る発明の構成上の特徴は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項において、前記複数の凸部同士のそれぞれの間の距離は、前記車両の前方から後方に向って連続的に狭くなっていることである。
請求項5に係る発明の構成上の特徴は、請求項1乃至請求項4のいずれか1項において、前記デフレクタは前記ルーフに回動可能に支持される両端の樹脂製の支持部と、前記支持部に固定される軽金属製の筒状の前記本体部と、前記本体部に固定される樹脂製の前記複数の凸部とによって構成されることである。
請求項6に係る発明の構成上の特徴は、請求項5において、前記複数の凸部は樹脂製の板状のベース部の上面に一体に突設され、前記本体部と前記ベース部との間には外周形状が前記ベース部と同じである防水効果を備えた弾性部材が介在されることである。
上記のように構成した請求項1による発明によれば、複数の凸部がデフレクタの本体部の上方に設けられている。そのため車両のルーフ上を流れる空気流は複数の凸部によって層流状態から渦流状態にされる。この渦流の一部がルーフの低強度部に衝突して発生させる振動は層流の一部がルーフの低強度部に衝突して発生させる振動より小さい。このようにルーフ上を流れる空気流が凸部によって層流状態から渦流状態にされるので車両ルーフ上の低強度部の振動が小さくなり騒音を効果的に防止できる。また複数の凸部は、車両のルーフにおいて強度の低い位置と対応したデフレクタの本体部の車両幅方向の一部に設けられている。そのため、例えば、デフレクタの本体部において、層流の一部が車両のルーフに衝突しても騒音が発生しない高強度部に対応する位置まで不要な凸部を設ける必要がないので、凸部の質量や材料を少なくすることができ、デフレクタの低コスト化且つ軽量化が図れる。
上記のように構成した請求項2による発明によれば、請求項1において車両ルーフの強度の低い位置は、車両ルーフの構造上補強がしにくい車両ルーフの開口部後方で車両幅方向の中央部とした。よって中央部位の位置に対応して設けられた複数の凸部によって発生した渦流の一部を、低強度になりやすい中央部位に衝突させ、層流が衝突することにより発生する振動、即ち騒音を効果的に防止できる。
上記のように構成した請求項3による発明によれば、複数の凸部は、層流を流すためのデフレクタの本体部の上面部に設けられる。これによりデフレクタの本体部の上面部を流れる層流の一部は途中から複数の凸部によって確実に渦流に転換される。そして車両ルーフ上の低強度部に層流に代わって渦流の一部が衝突することにより低強度部の振動、即ち騒音を効果的に防止できる。また複数の凸部は、本体部の上面部の一部に設けられるのでデフレクタの本体部を複数の凸部と樹脂一体で成形する必要がない、もしくは一体で成形しても本体部は小型化することができ軽量化および低コスト化を図ることができる。
上記のように構成した請求項4による発明によれば、複数の凸部同士のそれぞれの間の距離は、車両の前方から後方に向って連続的に狭くなっているので車両走行時に車両ルーフ上を流れる層流状態の風は、凸部同士の間の広い隙間に流入し連続的に狭くなる通路を通って流速が上げられ、凸部の間の狭い出口からより効果的に渦流となって流出される。このような凸部によって車両ルーフ上を流れる空気流をより強い渦流にすることができるので、振動による騒音を一層効果的に防止できる。
上記のように構成した請求項5による発明によれば、筒状の本体部を軽金属で形成したので小型、軽量化を図ることができる。そして、この本体部の両側を支持する支持部および複数の凸部を樹脂によって軽量、低コストで作製することができる。
上記のように構成した請求項6による発明によれば、複数の凸部が突設された樹脂製のベース部が、該ベース部と外周形状が同じである防水効果を備えた弾性部材を介在して本体部に固定されるので筒状の本体部内に水が侵入することを防止でき信頼性の向上が図られるとともに、見栄え性の向上に寄与する。
以下、本発明に関るサンルーフ装置1の実施形態を図1〜図10に従って説明する。図1は、本発明に関るサンルーフ装置1を備える車両のルーフ10の斜視図である。サンルーフ装置1は概略水平の平面であるルーフ10に設けられた開口部11を開閉するように前後方向に移動可能な可動パネル3と、開口部11の前端に設けられるデフレクタ7とによって構成される。なお図1において矢印で示す方向が車両の前方を示す。また、図1に示す前方を基準に、運転者が着座し前方を向いたときの左右をそれぞれ左方向、右方向とする。
図2に示すように、可動パネル3は、その左右でルーフ10の内側に固定されるガイドレール2によって前後方向に移動可能に支持され、また駆動装置5にケーブルギヤ51、ケーブル52、53、連結部材54、55を介して連結され、駆動装置5の作動によって前進および後退するように作動する構成となっている。
デフレクタ7は、可動パネル3が後方に移動して開口部11が開放したとき、ルーフ10の面の上方に展開し、また可動パネル3が前方に移動して開口部11が閉じたとき、ルーフ10の面の下側に格納される構成となっている。
デフレクタ7は図3、図5に示すように、ルーフ10に回動可能に支持される両端の樹脂製の支持部32と、開口部11の前端縁部の内側に沿って車両の幅方向に延び、支持部32に固定されるアルミ等の軽金属で形成された筒状の本体部30と、複数(本実施形態においては3個)の凸部が樹脂製の板状のベース部20aの上面に一体に突設され、本体部30の上面に固定される樹脂製の渦発生部材20とにより構成されている。
本体部30は、内部が空洞のパイプ状でアルミ材によって押し出し成形により形成される。本体部30は筒状に形成され、デフレクタ7がルーフ10の面の上方に展開し、車両が走行したときにルーフ10上を流れる風(空気流)をデフレクタ7の上面部に流し層流として車室内に流入させないようにするための部材である。本体部30はデフレクタ7がルーフ10の面の上方に展開された状態を表す図6の断面図に示すように、層流が流れる上面部を含む若干前傾した上壁30aと、上壁30aよりさらに前傾した下壁30bと、下壁30bの前端から前方に若干上向きの角度を持って延在される接続壁30cと、接続壁30cの前端と上壁30aの前端とを接続する前壁30dと、上壁30aの後端と下壁30の後端とを接続する後壁30eとからなる。この本体部30の形状は、開口部11が開放され本体部30がルーフ10の面の上方に展開された状態で車両が高速で走行したときに、車室内に風が入り込まないようにするとともに、強風によって変形されることがないよう所定の強度以上となるように形成される。
図5、図6に示すように本体部30の上壁30aには渦発生部材20を本体部30の内側から固定するためのボルトが貫通される貫通孔38が本体部30の長手方向に平行に等間隔で3箇所設けられている。3箇所の貫通孔38の間隔は渦発生部材20に設けられた3箇所の凸部の間隔と略一致している。また上壁30aに設けられた3箇所の貫通孔38の各中心線と下壁30bとが交差した点を中心として下壁30bに工具挿入孔39がそれぞれ3箇所設けられている。
支持部32は図7に示すように、略L字状に形成され、車両左右方向に延在する胴体部32bの端部に支持突部32aが形成され、図4に併せ示すように車両前後方向に延在する固定部32cの端部がガイドレール2に固定されたブラケット21に枢軸73で回転自在に取付けられる。そしてデフレクタ7がルーフ10の上面に展開されたときのストッパとなるストッパリブ34が胴体部32bの下面から前方に突出されている。この支持部32は例えばPA等の樹脂によって樹脂型により一体成形される。
支持部32は本体部30の両端に支持突部32aで夫々固定される。即ち支持突部32aが本体部30の内孔30hに挿入され下壁30bおよび30cの一部内面に重合され、下壁30bに穿設された貫通孔40を挿通する図略のボルトが支持突部32aにインサートされたナット33に螺着されることにより支持部32は本体部30に固定されている。このとき胴体部32bと支持突部32aとの間の停止面32gが本体部30の端面に当接し、支持部32の本体部30への取付け位置を決めるとともに取付け強度を向上している。
支持突部32aは、所定の長さで形成され本体部30の内孔30hの内側の下壁30bおよび接続壁30c部分に係合される。そのため支持突部32aは内孔30hの下壁30bおよび接続壁30cの内側形状と略一致した形状の係合面32dを備える。
固定部32cは開口部11の側縁部の内側に沿って延びる断面が角形状の部材でありガイドレール2のブラケット21に取り付けられるためのボルト貫通孔42を端部に備えている。
胴体部32bの停止面32gにおける外形形状は本体部30の外形形状と同じであり、胴体部32bは本体部30の外形形状と一致した形状の端部から固定部32cに向って屈曲され外形が徐変されながら固定部32cと接続され形成されている。
ストッパリブ34は舌状をなし、デフレクタ7がルーフ10の面上に展開されたときに上面が略水平状態となって、図3に併せ示す後述するフレーム4に固定される当接部材82と当接されてデフレクタ7の上方への移動を規制するものである。ストッパリブ34は略L字に屈曲された胴体部32bの屈曲部の外側の下方に突設され中心の孔部には当接部材82と当接される際の緩衝材としての樹脂またはゴムによる弾性部材が嵌め込まれている。
図2、図5および図6に示すように渦発生部材20はデフレクタ7がルーフ10の面の上方に展開された状態において本体部30の上方になるように本体部30の所定の位置にボルト44によって固定される。ここで所定の位置とは、車両のルーフ10上において強度の低い低強度部位Pの位置と対応し設定される位置のことをいう。本実施形態においては低強度部位Pとは、開口部11より後方のルーフ10の車幅方向における車両中央部分である。従って渦発生部材20の3個の凸部35、36、37が低強度部位Pと車両左右方向において略一致する位置に固定されている。そして本体部30への渦発生部材20の取り付け位置は、本体部30の後方端に配置されるのがもっとも好ましい。しかし本実施形態においては、取付け等を考慮し本体部30の後方端から所定量前進した位置に左右方向に延在して固定している。
渦発生部材20は図8に示すように、渦発生部材20が本体部30の上面部である上壁30a上に固定されたとき上面部と接合する略長方形形状のベース部20aと、ベース部20aの上面に車両左右方向に等間隔で突設された3個の凸部35、36、37とからなり、例えばPA等の樹脂によって樹脂型により一体成形されている。3個の凸部35、36、37は同様の形状である。凸部35、36、37はベース部20aの上面20bと平行な平面部35a、36a、37aと、平面部35a、36a、37aとベース部20aの上面20bとが所定の角度を持って接続される傾斜部35b、36b、37bとからなる。平面部35a、36a、37aの形状は車両左右方向に長辺をもち前側の2つの角がRで接続された略長方形形状であって、ベース部20aの上面20bから上方に所定の高さで配置される。なお、傾斜部35b、36b、37bとベース部20aの上面20bとのなす角度は30度から40度が好ましい。
このように形成された凸部35、36、37のそれぞれの間の距離は、図8に示すように車両の前方から後方に向って連続的に狭くなり、凸部35、36、37の各間には後方に行くほど狭くなる流路22が形成される。従って流路22は各凸部の前端部から流入する車両走行時に発生する風の流速を上昇させ、各凸部の後端部から排出する際に効果的に渦を発生させる。凸部35、36、37の形状によってその効果は大きく異なるため凸部35、36、37は実験によって最も効果的な形状が求められ決定される。
また渦発生部材20には図6に示すように本体部30の上壁30a上面部にボルト44によって固定されるため、ナット23が凸部35、36、37の中央35c、36c、37cの下方にインサート成形されている。インサートされたナット23は渦発生部材20のベース部20a下方からボルト44が螺合できるようになっている。渦発生部材20は本体部30の上壁30aの上面部の前述した所定の位置にボルト44によって固定される。
渦発生部材20のベース部20aと本体部30の上壁30aの上面部との間には防水効果を持つ弾性部材(たとえばアクリル等)であるパッキン43が介在され本体部30内への水の侵入が防止されている。パッキン43は粘着成分を両面に塗布された所定の厚さをもつシート状部材である。またパッキン43は渦発生部材20のベース部20aの外形形状より若干小さな(好ましくはベース部20a外形より約1mm小さい)外形形状を持ち、渦発生部材20が本体部30の上壁30aの上面部にボルト44によって固定されたときに厚み方向につぶされ外形が拡大されて渦発生部材20のベース部20aと略同一形状となりベース部20aと本体部30の上壁30aの上面部との隙間を埋め、本体部内に水が侵入することを防止するとともに、見栄え性の向上に寄与する。
図3に示すように、両側ガイドレール2の先端部を連結するようにフレーム4が固定され、フレーム4とデフレクタ7の間には、デフレクタ7を持ち上げるように付勢するスプリング9が取付けられている。またフレーム4には当接部材82が固定されている。
次に以上のように構成されたデフレクタ7を備えるサンルーフ装置1の作動について説明する。図4の実線に示す位置から、可動パネル3が開口部11を閉じるように前方に移動すると、可動パネル3の下面部に突起する補強部31の下面が、デフレクタ7の支持部32の上面32hと当接し、デフレクタ7をスプリング9に抗して押し下げ、図4に2点鎖線で示す格納位置にする。一方可動パネル3が、開口部11を開放するように後方に移動すると、デフレクタ7は展開するように持ち上がりルーフ10の面の上方に展開される。このときフレーム4に固定された当接部材82下面とデフレクタ7の支持部32に設けられたストッパリブ34上面とがストッパリブ34に嵌めこまれた弾性部材を介して当接され、展開上端位置を規制する。
そしてこの状態で車両が走行すると、図10に示すように渦発生部材20が固定される部分以外のデフレクタ7の本体部30では、ルーフ10の前端部から後方に流れる風が本体部30の前壁30dから上壁30aを通って層流となり車両前後方向と略並行に流れ、車室内に入り込まず開口部11の上方を通過する。そして層流の一部が開口部11の後方のルーフ10上に衝突しながら後方に流れていく。このときルーフ10上の層流に衝突される部分は左右方向において低強度な中央部の部位Pではなく、所定の強度が確保されている部分である。よって層流の一部が衝突しても振動は起こらず騒音が発生することはない。
次に渦発生部材20が固定される部分においての風の挙動について説明する。渦発生部材20が固定される部分においては、ルーフ10の前端部から後方に流れる風が本体部30の前壁30dから上壁30aの途中まで層流として流れ、その後、渦発生部材20の凸部35、36、37のそれぞれの間の各流路22に流入される。各流路22は車両の前方から後方に向って連続的に狭い形状となっている。各流路22に流入された風は、連続的に狭くなる通路を通って流速が上昇して、やがて各流路22の狭い出口から流出されて、流出されるときに良好な渦流が発生される。そして発生された良好な渦流は後方に車両前後方向と略並行に流れ、車室内に入り込まず開口部11の上方を通過し開口部11の後方の車両の左右方向において渦発生部材20と略同一位置にあるルーフ10の低強度部位Pに到達する。しかし渦流によってはルーフ10の低強度部位Pに発生する振動は抑制され騒音はほとんど発生しない。また渦発生部材20の流路22の入口部、即ち渦発生部材20の凸部の車両前方側には大きなR部が形成されている。これにより流路22に風が流入されるときの風切音が低減される。
上述の説明から明らかなように、本実施形態においては、デフレクタの上面部には車両のルーフにおいて騒音の発生源となる低強度部位Pの位置と対応して3個の凸部35、36、37が左右方向(車両幅方向)において略同一位置になるよう設けられているので車両のルーフ上を流れる空気流は3個の凸部35、36、37によって層流状態から渦流状態にされる。この渦流の一部がルーフの低強度部に衝突しても、渦流が発生させる振動は層流の一部がルーフの低強度部に衝突して発生させる振動より小さいので車両ルーフ上の低強度部位Pの振動が小さくなり騒音を効果的に防止できる。そして強度の低い部位に対応するデフレクタの部位にのみ凸部が設けられ不要な部分に凸部を形成する必要がないため低コストで対応できる。
また本実施形態においては、3個の凸部35、36、37同士のそれぞれの間の距離は、車両の前方から後方に向って連続的に狭くなっているので車両走行時に車両ルーフ上を流れる層流状態の風は、凸部同士の間の広い隙間に流入し連続的に狭くなる通路を通って流速が上昇し、凸部35、36、37の各間の狭い出口からより効果的に渦流となって流出される。このような凸部35、36、37によって車両ルーフ上を流れる空気流をより強い渦流にすることができるので、振動による騒音を一層効果的に防止できる。
また本実施形態においては、デフレクタ7は筒状の本体部30を軽金属で形成したので小型、軽量化を図ることができる。そして、この本体部30の両側を支持する支持部32およびベース部20aの上面に3個の凸部35、36、37が突設され一体で形成される渦発生部材20を樹脂によって軽量、低コストで作製することができる。
さらに本実施形態においては、3個の凸部35、36、37が突設された樹脂製の渦発生部材20のベース部20aが、ベース部20aと取り付けられたときの外周形状が同じである防水効果を備えた弾性部材であるパッキン43を介在して本体部30に固定されるので筒状の本体部30内に水が侵入することを防止でき信頼性の向上が図られるとともに、見栄え性の向上に寄与する。
なお、本実施形態においては3個(奇数)の凸部35、36、37が突設された渦発生部材20をルーフ10の低強度部位Pと車両の左右方向において略一致させて本体部30上面部に固定し、渦流を発生させることによって騒音の発生を防止したが、これに限らず同様の位置で渦発生部材20に4個(偶数)の凸部を突設してもよい。即ち、本実施形態では低強度部位の中央部分に対応する渦発生部材20の中央部分が凸となっているが、中央部分が凹であってもよい。これによっても上記と同様の効果があることが発明者により確認されている。
また、本実施形態においては渦発生部材20の流路22の入口部、即ち渦発生部材20の凸部の車両前方側に大きなRが設けられているが、流路22の入口部にRを形成しなくても上記と同様の効果が得られる。
また、本実施形態においてはデフレクタ7の本体部30はアルミによって形成されているが、これに限らず軽金属であるマグネシウムやチタン等を使用してもよい。これによっても上記と同様に強度の確保と軽量化が両立できる。
また、本実施形態においては、ルーフ10の後方中央部が低強度部位Pであるが例えば後方左方向や後方右方向が低強度部位Pである場合は、デフレクタ7の対応する部位に渦発生部材20を設ければ同様の効果が得られる。
また、本実施形態においては、渦発生部材20が樹脂で形成されたが、アルミ等で形成されてもよい。さらに本実施形態においては、デフレクタ7の本体部30と渦発生部材20とが別体であるが、アルミ等で一体成形されていてもよい。
さらに、本実施形態においては、渦発生部材20の凸部35、36、37が一体の部材であるが、別体であってもよく、これによっても同様の効果が得られる。
本発明に係るサンルーフ装置を備える車両ルーフの斜視図である。 本発明に係るサンルーフ装置を備える車両ルーフの平面図である。 図1における、A部分の斜視図である。 図3における、3−3部分の断面図である。 本発明に係るデフレクタの斜視図である。 本発明に係るデフレクタの本体部断面図である。 本発明に係るデフレクタの支持部斜視図である。 本発明に係るデフレクタの渦発生部材上面図である。 本発明に係るデフレクタの渦発生部材側面図である。 本発明に係るデフレクタによる空気の流れの説明図である。
符号の説明
1…サンルーフ装置、3…可動パネル、5…駆動装置、7…デフレクタ、10…ルーフ、11…開口部、20…渦発生部材、22…流路、30…本体部、32…支持部、35、36、37…凸部、43…弾性部材(パッキン)、P…低強度部位。

Claims (6)

  1. 車両のルーフに設けられた開口部を開閉可能に配置される可動パネルと、
    前記開口部の前端部に配置され、前記可動パネルの位置に対応して前記ルーフの面上に展開または、該面の下方に収納可能に配置され前記車両の幅方向に延びる本体部を有するデフレクタとを備えるサンルーフ装置において、
    前記デフレクタは、前記本体部の上方にあって且つ前記車両のルーフにおいて強度の低い部位の位置と対応した前記本体部の前記幅方向の一部に設けられた複数の凸部を有することを特徴とするサンルーフ装置。
  2. 請求項1において、前記強度の低い部位は、前記車両のルーフにおける前記開口部よりも後方に位置する前記幅方向の中央部位であることを特徴とするサンルーフ装置。
  3. 請求項1または請求項2において、前記本体部は、車両走行時に前記車両のルーフの前端部から後方に流れる風を層流とする上面部を有し、
    前記複数の凸部は、該上面部に設けられることを特徴とするサンルーフ装置。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれか1項において、前記複数の凸部同士のそれぞれの間の距離は、前記車両の前方から後方に向って連続的に狭くなっていることを特徴とするサンルーフ装置。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれか1項において、前記デフレクタは前記ルーフに回動可能に支持される両端の樹脂製の支持部と、前記支持部に固定される軽金属製の筒状の前記本体部と、前記本体部に固定される樹脂製の前記複数の凸部とによって構成されることを特徴とするサンルーフ装置。
  6. 請求項5において、前記複数の凸部は樹脂製の板状のベース部の上面に一体に突設され、前記本体部と前記ベース部との間には外周形状が前記ベース部と同じである防水効果を備えた弾性部材が介在されることを特徴とするサンルーフ装置。
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