JP4634189B2 - 車両用サンルーフ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の前後方向に配列された複数の開閉式リッドを有するタンデムタイプの車両用サンルーフ装置に関するものである。

サンルーフは、自動車等の車両のルーフ部に形成された開口部に、これを開閉する可動式のリッドを備えたものである。また、ステーションワゴンやミニバン等のルーフの前後長が大きい車両は、前後方向に配列された複数のリッドを備えたいわゆるタンデムタイプのサンルーフを備えたものが知られている。
タンデムタイプのサンルーフは、車両の前後方向に配列された１対のリッドを備え、前側のリッドは、その前縁側に配置された回転軸回りに後縁側を持ち上げて開き（チルトアップ）、後側のリッドは、車両の方向側に略平行移動（スライド）して開くようにしたものが知られている（例えば、特許文献１）。
このようなタンデムタイプのサンルーフは、後側のリッドは閉じた（最前進した）状態で前側のリッドをチルトアップして走行すると、前側のリッドの後端部に形成される負圧によって車内の空気が吸い出されるから、車内の換気を効果的に行うことができる。
実開平７−３５１４２号公報

しかし、タンデムタイプのサンルーフは、前側のリッドをチルトアップした状態で高速走行をした場合、風切音の音圧が大きくなって車室内の快適性が損なわれる。
これに対して、前側リッドのチルトアップ量を小さくすると前側リッド後端部の隙間が狭くなり、ここから吸い出される車室内の空気の流速が速くなることによって、吸出し音の音圧が大きくなり、この場合にも快適性が損なわれる。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、前側リッドをチルトアップした状態における騒音を低減した車両用サンルーフ装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、車両のルーフパネル部に形成された開口部の少なくとも一部を閉塞する閉位置と、その後端部が前記ルーフパネル部に対して上昇したチルトアップ位置との間を移動する前側リッド部と、前記前側リッド部に対して前記車両の後方側に配置され、前記ルーフパネル部に対して前記車両の前後方向に移動可能に支持され、その移動範囲の前端部に設けられた閉位置と、前記閉位置に対して前記車両の後方側に設けられた開位置との間を移動する後側リッド部と、前記前側リッド部の位置を選択する操作部と、前記操作部になされた前記チルトアップ位置を選択する操作に基づいて、前記後側リッド部をその全開時よりも小さい所定の後退量だけ前記閉位置から後退させるとともに、前記車両の速度増加に応じて前記後側リッド部の前記閉位置からの後退量を増加させる駆動制御部とを備える車両用サンルーフ装置である。
を特徴とする車両用サンルーフ装置。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用サンルーフ装置において、前記駆動制御部は、前記車両の速度増加に応じて前記前側リッド部の前記後端部の前記ルーフパネルに対する上昇量を減少させることを特徴とする車両用サンルーフ装置である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両用サンルーフ装置において、前記前側リッド部及び前記後側リッド部は、同一の開口部の前方側及び後方側にそれぞれ設けられ、前記閉位置における前記後側リッド部の前端部を、前記前側リッド部の前記後端部と隣接して配置したことを特徴とする車両用サンルーフ装置である。

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）前側リッド部の後端部を上昇（チルトアップ）させるとともに、後側リッド部を後退させることによって、車室内から吸い出される空気の流路断面積を確保しているから、その流速を低減することができる。これによって、風切音を低減するために前側リッド部のチルトアップ量を小さくした場合であっても、吸出し音の増大を抑制して快適性を確保することができる。
（２）後側リッド部の後退量が速度の増大に応じて増加するようにしたから、吸出し音が比較的小さい低速側では、後側リッド部の後退量を小さくして雨等が車室内に入ることを防止することができ、また、吸出し音が増大しやすい高速側では、後側リッド部の後退量を大きくして吸出し音を低減することができる。
（３）前側リッド部のチルトアップ量が速度の増大に応じて減少するようにしたから、換気効果を得にくい低速側ではチルトアップ量を大きくして風量を確保し、風切音が増大しやすい高速側ではチルトアップ量を小さくして風切音を低減することができる。
（４）前側リッド部と後側リッド部を、同一開口部に隣接して配置したから、後側リッド部を後退させることによって、前側リッド部の後端部と後側リッド部の前端部との隙間の幅を確保することができ、ここから吸い出される空気の流速を低減して吸出し音を抑制することができる。

本発明は、前側リッドをチルトアップした状態における騒音を低減した車両用サンルーフ装置を提供するという課題を、同一開口の前後にフロントリッド及びリアリッドを備えたサンルーフ装置において、フロントリッドをチルトアップした際に、リアリッドを例えば数十ミリ程度後退させることによって解決した。

以下、本発明を適用した車両用サンルーフ装置の実施例について、図面等を参照して説明する。なお、本実施例において、車両は例えばステーションワゴン型等の乗用車であって、サンルーフ装置は、その車室上部のルーフ部に備えられるものである。
図１は、本発明を適用した車両用サンルーフ装置の実施例１の構成を示すブロック図である。
図２は、実施例１の車両用サンルーフ装置の機構部を示す透視図である。
車両用サンルーフ装置１は、フロントリッド１０と、リアリッド２０と、サンルーフモータ３０と、サンルーフスイッチ４０と、サンルーフコントロールユニット５０と、フレーム６０とを備えたタンデムタイプのものであって、サンルーフコントロールユニット５０は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１００と接続されている（フレーム６０は図１には図示しない。図２を参照。）。

図２に示すように、フロントリッド１０、リアリッド２０は、車両のルーフパネル１１０に形成された同一の開口１２０に備えられ、閉位置にあるときに、その前方側、後方側の領域をそれぞれ閉塞するものである。また、フロントリッド１０、リアリッド２０は、それぞれ透明性を有するガラス材料によってその主要部分が形成され、車両の上方から見た平面形状は、略矩形に形成されている。

フロントリッド１０は、その前方側に配置され、車幅方向に延在する回転軸回りに回転することによって、開口１２０の前方側の領域を閉塞する閉位置と、その後端部１１がルーフパネル１１０に対して上昇したチルトアップ位置との間を移動するものである。
リアリッド２０は、車両のルーフパネル１１０に対して車両の前後方向に略沿って移動（スライド）可能に支持され、この移動範囲の前端部に設けられた閉位置にあるときに、開口１２０の後方側の領域を閉塞し、ここから後退することによって開口１２０を開放するものである。リアリッド２０は、その後退時に、ルーフパネル１１０の下面部と、図示しない車室内トリムとの間の空間部に収納されるいわゆるインナースライドタイプのものであるが、ルーフパネルの上面側に沿って後退するアウタースライドタイプのものであってもよい。
フロントリッド１０の後端部１１と、リアリッド２０の前端部２１とは、これらがともに閉位置にある場合に、隣接し突き合わせて配置されるようになっており、リアリッド２０の前端部２１は、この状態におけるフロントリッド１０とリアリッド２０との間の隙間のシールを行うシール部２１ａが設けられている。

サンルーフモータ３０は、フロントリッド１０を駆動して閉位置とチルトアップ位置との間を移動させるとともに、リアリッド２０を駆動して前後に移動させる駆動部であって、アクチュエータとして、マイコンを内蔵した反転制御機能つきの電動モータを備えている。
なお、サンルーフモータ３０は、１つのモータの出力を伝達機構部によって分配することによってフロントリッド１０、リアリッド２０を駆動するものでもよく、また、フロントリッド１０、リアリッド２０の駆動用として、独立した複数のモータを備えたものであってもよい。

サンルーフスイッチ４０は、例えば、車室内のルーフ前端部等に備えられ、図示しないユーザがフロントリッド１０、リアリッド２０の位置を選択する操作を入力する操作部である。
サンルーフスイッチ４０は、図示しないチルトアップスイッチ及びスライドスイッチを備えている。

チルトアップスイッチは、所定のチルトアップ操作をすることによって、フロントリッド１０が回転し、その後端部１１が例えば約４５ｍｍ程度上昇したチルトアップ位置に移動し、また、閉操作をすることによって、チルトアップ位置から閉位置に復帰するものである。なお、本実施例は、チルトアップ操作がなされたときに、一定の範囲でリアリッド２０を後退させるが、この点については、後に詳しく説明する。

スライドスイッチは、所定の開操作をすることによって、リアリッド２０が後退し、また、閉操作をすることによって、リアリッド２０が前進して閉位置に復帰するものである。このスライドスイッチによる開操作においては、リアリッド２０は、その閉位置から例えば約４００ｍｍから６００ｍｍ程度後退するようになっている。
なお、スライドスイッチに開操作を行い、リアリッド２０が後退した場合であっても、フロントリッド１０によってディフレクタ効果を生じさせ、開口１２０における周期的な渦放出と、車室内で発生するヘルムホルツ共鳴との連成音であるウィンドスロッブと称される流体共鳴音の発生を防止するため、フロントリッド１０のチルトアップが行われるようになっている。

サンルーフコントロールユニット５０は、マイコンを備え、サンルーフスイッチ４０に入力された操作及び後述するＥＣＵ１００から入力される車速信号に基づいて、サンルーフモータ３０に駆動制御信号を出力する制御部であって、上述したサンルーフモータ３０と協働して駆動制御部として機能するものである。
フレーム６０は、ルーフパネル１１０の開口１２０の縁部に配置された枠状の構造部材であって、リアリッド２０及び図示しないサンシェードを前後方向にスライド可能に支持するスライディングレールを備えている。
ＥＣＵ１００は、車両の図示しないエンジン等を総括的に制御するマイコンを備え、車両の速度に関する情報を含む車速信号を出力し、サンルーフコントロールユニット５０に出力するものである。

次に、本実施例のサンルーフ装置の動作について説明する。図３は、サンルーフ装置の動作を示すフローチャートである。以下、ステップ毎に順を追って説明する。
（ステップＳ０１：サンルーフスイッチチルト操作有無判断）
サンルーフコントロールユニット５０は、サンルーフスイッチ４０のチルトアップスイッチにチルトアップ操作が入力されたか否かを判断し、入力された場合はステップＳ０２に進む。一方、チルトアップ操作が入力されなかった場合はステップＳ０８に進む。

（ステップＳ０２：車速検出）
サンルーフコントロールユニット５０は、ＥＣＵ１００から出力される車速信号に基づいて、現在の車速を取得する。

（ステップＳ０３：フロントリッドチルト量決定）
サンルーフコントロールユニット５０は、サンルーフスイッチ４０に入力された操作量及び現在の車速に基づいて、フロントリッド１０の目標駆動位置であるチルトアップ量を決定する。チルトアップ量は、基本的にはサンルーフスイッチ４０の操作量に基づいて決定されるが、以下説明する最大チルトアップ量を超えないように制御され、操作量に基づくチルトアップ量、最大チルトアップ量の大きいほうが優先される。サンルーフコントロールユニット５０は、車速とフロントリッド１０の最大チルトアップ量との相関に関するデータを保持している。
図４は、車速とフロントリッド１０の最大チルトアップ量との相関を示すグラフであって、横軸は車速を示し、縦軸はチルトアップ量を示している。
なお、ここではチルトアップ量を示すパラメータとして、フロントリッド１０の後端部１１の閉位置からの上昇量（ルーフパネル１１０からの上昇量）を用いている。
最大チルトアップ量は、車速が低速であるときは、換気能力を確保するために大きく設定され、車速が向上するにつれて、風切音低減のために徐々に小さくなり、所定の車速Ｖ１以上の高速域においては、略一定に維持されるようになっている。

（ステップＳ０４：フロントリッドチルト駆動）
サンルーフコントロールユニット５０は、ステップＳ０４において決定した目標駆動位置（チルトアップ量）に基づいて、サンルーフモータ３０に駆動制御信号を出力する。これによって、サンルーフモータ３０が動作し、フロントリッド１０のチルトアップが行われる。

（ステップＳ０５：チルト量判断）
サンルーフコントロールユニット５０は、現在のフロントリッド１０のチルトアップ量が、その後端部における車室内からの空気の吸出し音が問題となるか否かを考慮して予め設定された所定値以上であるか否かを判断し、所定値以上の場合はステップＳ０６に進み、所定値以下の場合はステップＳ０８に進む。

（ステップＳ０６：リアリッドスライド量決定）
サンルーフコントロールユニット５０は、現在の車速に基づいて、リアリッド２０の目標駆動位置であるスライド量（後退量）を決定する。サンルーフコントロールユニット５０は、車速とリアリッド２０の閉位置からの後退量との相関に関するデータを保持している。
図５は、車速とリアリッド２０の後退量との相関を示すグラフであって、横軸は車速を示し、縦軸は後退量を示している。
リアリッド２０の後退量は、車両が停止状態から所定の車速Ｖ２までは０とされ、車速Ｖ２からＶ３では、速度の増加に応じてリニアに増加し、車速Ｖ３以上においては一定値とされている。
車速Ｖ２は、車速の増加に伴い増大する車室内からの空気の吸出し音が顕著となる速度を考慮して設定され、車速Ｖ２からＶ３までの後退量の増加度合いは、このような速度域にわたって、吸出し音が所定の許容レベル以上とならないように設定される。具体的には、吸出し音が許容レベルよりも高い場合は、後退量を増やすように設定する。そして、車速Ｖ３以上における後退量（後退量の最大値）は、リアリッド２０が後退して形成される開口部に起因するウィンドスロッブが発生しないか、許容レベル以下となるように設定する。この後退量の最大値は、例えば数十ｍｍ程度であって、リアリッド部２０の全開時における後退量よりも小さく設定される。

（ステップＳ０７：リアリッドスライド駆動）
サンルーフコントロールユニット５０は、ステップＳ０６において決定した目標駆動位置（後退量）に基づいて、サンルーフモータ３０に駆動制御信号を出力する。これによって、サンルーフモータ３０が動作し、リアリッド２０の後退が行われる。

（ステップＳ０８：サンルーフスイッチスライド操作有無判断）
サンルーフコントロールユニット５０は、サンルーフスイッチ４０のスライドスイッチに開操作が入力されたか否かを判断し、入力された場合はステップＳ０９に進む。一方、スライド操作が入力されなかった場合は処理を終了する。

（ステップＳ０９：フロントリッドチルト駆動）
サンルーフコントロールユニット５０は、サンルーフモータ３０に駆動制御信号を出力し、フロントリッド１０にディフレクタ機能を発揮させることを考慮して予め設定された所定のリアリッド開モード用のチルトアップ位置に、フロントリッド１０を移動させる。

（ステップＳ１０：リアリッドスライド駆動）
サンルーフコントロールユニット５０は、サンルーフモータ３０に駆動制御信号を出力し、リアリッド２０を、サンルーフスイッチ４０のスライドスイッチの操作量に基づいた位置までスライドさせ、処理を終了する。

以上のように、本実施例によれば以下の効果を奏することができる。
（１）フロントリッド１０をチルトアップさせるときに、リアリッド２０を全開に対して小さい後退量だけ後退させることによって、車室内から吸い出される空気の流路断面積を確保することができるから、この空気流の流速を低減することができる。これによって、風切音を低減するためにチルトアップ量を小さくしても、吸出し音の増大を抑制できるから、騒音を低減して快適性を確保することができる。
（２）リアリッドの後退量が速度の増大に応じて増加するようにしたから、吸出し音が比較的小さい低速側では、リアリッドの後退量を小さくして雨等が車室内に入ることを防止することができ、また、吸出し音が増大しやすい高速側では、リアリッドの後退量を大きくして吸出し音を低減することができる。
（３）フロントリッドのチルトアップ量が速度の増大に応じて減少するようにしたから、換気効果を得にくい低速側ではチルトアップ量を大きくして風量を確保し、風切音が増大しやすい高速側ではチルトアップ量を小さくして風切音を低減することができる。
（４）フロントリッド１０とリアリッド２０とは同じ開口１２０に隣接して設けられているから、フロントリッド１０のチルトアップ量とリアリッド２０の後退量を制御することによって、空気の流路となるフロントリッド１０の後端部１１とリアリッド２０の前端部２１との隙間の幅を容易に確保することができ、効果的に騒音の低減を図ることができる。
（５）上述した実施例は、サンルーフスイッチをチルトアップスイッチとスライドスイッチとで構成したものであったが、これに限定されず、単一のスイッチで構成し、チルトアップ操作が終了した後、スライド操作を行うようにしてもよい。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）上述した実施例は、前側リッド部と後側リッド部とを同一の開口に設けたものであったが、これに限らず、例えば前後方向に離間して独立した開口にそれぞれ前側リッド部と後側リッド部とを備える構成であっても、前側リッド部のチルトアップ時に後側リッド部を後退させることによって、車室内から吸い出される空気の流路断面積を確保し、吸出し音を低減することができる。
（２）上述した実施例は、チルトアップ操作の操作量に応じてチルトアップ量が設定されるものであったが、これに限らず、操作部は、チルトアップ量を段階的に設定するものであってもよく、例えば、全開と全閉とを切り換えるものであってもよい。
（３）上述した実施例は、車速に対する前側リッド部の最大チルトアップ量、後側リッド部の後退量が、所定の速度範囲においてリニアに変化するようになっているが、これに限らず、例えば図４、図５に破線において示すように、ステップ状に変化するようにしてもよい。
（４）上述した実施例において、車両はステーションワゴン型であったが、他の車形であってもよい。
（５）上述した実施例は、サンルーフスイッチをチルトアップスイッチとスライドスイッチとで構成したものであったが、これに限定されず、単一のスイッチで構成し、チルトアップ操作が終了した後、スライド操作を行うようにしてもよい。

本発明を適用した車両用サンルーフ装置の構成を示すブロック図である。 図１のサンルーフ装置の機構部の透視図である。 図１のサンルーフ装置の動作を示すフローチャートである。 図１のサンルーフ装置における車速とフロントリッドの最大チルトアップ量との関係を示すグラフである。 図１のサンルーフ装置における車速とリアリッドの後退量との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 車両用サンルーフ装置
１０ フロントリッド
２０ リアリッド
３０ サンルーフモータ
４０ サンルーフスイッチ
５０ サンルーフコントロールユニット
６０ フレーム
１００ ＥＣＵ
１１０ ルーフパネル
１２０ 開口

Claims (3)

1. 車両のルーフパネル部に形成された開口部の少なくとも一部を閉塞する閉位置と、その後端部が前記ルーフパネル部に対して上昇したチルトアップ位置との間を移動する前側リッド部と、
   前記前側リッド部に対して前記車両の後方側に配置され、前記ルーフパネル部に対して前記車両の前後方向に移動可能に支持され、その移動範囲の前端部に設けられた閉位置と、前記閉位置に対して前記車両の後方側に設けられた開位置との間を移動する後側リッド部と、
   前記前側リッド部の位置を選択する操作部と、
   前記操作部になされた前記チルトアップ位置を選択する操作に基づいて、前記後側リッド部をその全開時よりも小さい所定の後退量だけ前記閉位置から後退させるとともに、前記車両の速度増加に応じて前記後側リッド部の前記閉位置からの後退量を増加させる駆動制御部と
   を備える車両用サンルーフ装置。
2. 請求項１に記載の車両用サンルーフ装置において、
   前記駆動制御部は、前記車両の速度増加に応じて前記前側リッド部の前記後端部の前記ルーフパネルに対する上昇量を減少させること
   を特徴とする車両用サンルーフ装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用サンルーフ装置において、
   前記前側リッド部及び前記後側リッド部は、同一の開口部の前方側及び後方側にそれぞれ設けられ、
   前記閉位置における前記後側リッド部の前端部を、前記前側リッド部の前記後端部と隣接して配置したこと
   を特徴とする車両用サンルーフ装置。

Images