(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも後縁部が上方及び下方に回動可能とされたパネルによって閉鎖可能なルーフ開口部を備え、かつ、前記パネルの前記後縁部付近の下側には局所的に空気流に作用する手段を備えている、車両用の開口ルーフ構造において、前記手段は、前記空気流に渦を発生させる少なくとも１つの３次元構造体からなり、前記３次元構造体は四面体からなり、該四面体の一面は前記パネルの下面に一致し、前記一面の一頂点は、前記空気流の方向、またはその反対方向を向いていることを特徴とする開口ルーフ構造。
【請求項２】
前記パネルに垂直な方向で測定される前記３次元構造体の高さは、前記パネルの厚さの３倍程度とされていることを特徴とする請求項１に記載の開口ルーフ構造。
【請求項３】
前記３次元構造体は、少なくとも１つの風上側の面と、少なくとも１つの風下側の面とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の開口ルーフ構造。
【請求項４】
前記３次元構造体は、前記風上側の面と空気流方向で見て後方にある風下側の面との間に鋭角の移行縁部を有し、該移行縁部は、空気流方向に対して角度を有していることを特徴とする請求項３に記載の開口ルーフ構造。
【請求項５】
前記３次元構造体は、風上側の面と風下側の面とを備え、これらの面は徐々に一体化されていることを特徴とする請求項３に記載の開口ルーフ構造。
【請求項６】
横方向、及び／または前後方向に並べて配置された複数の３次元構造体を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の開口ルーフ構造。
【請求項７】
前記複数の３次元構造体は、互いに近接して配置されていることを特徴とする請求項６に記載の開口ルーフ構造。
【請求項８】
前記３次元構造体は、前記パネルと一体成形されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の開口ルーフ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用開口ルーフ構造に関するものである。この開口ルーフ構造は、少なくとも後縁部が上方及び下方に回動可能とされたパネルによって閉鎖可能なルーフ開口部を備え、さらに、前記パネルの前記後縁部の下側には局所的に空気流に作用する手段を備えている。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に関連するタイプの開口ルーフ構造、すなわち、後縁部が上方及び下方に回動可能とされたパネル（いわゆるチルトパネル）を備えた開口ルーフ構造においては、パネルが開口位置にある際に、不快な音、特に笛吹き音が発生する。回動角度及び車両速度などに依存する前記の音は、特に、パネルが閉鎖位置から開口位置へと回動する初期段階で発生する（但しこの場合に限定はされない）。前記の不快音の原因の１つは、パネルの上を通過する空気流によって車両ルーフ上に発生する負圧であり、この負圧によって車両内部の空気が、上方に回動したパネルの後縁部付近に形成された隙間を通じて吸い出されることによって音が発生する。
【０００３】
前記不快音の発生を防止する試みが既になされてきた。独国特許第4016791号は、本発明の主請求項の前提部分に記載されている局所的に空気流に作用する手段がパネルの後縁部付近から下方に突出する帯材によって構成され、この帯材の自由端部に設けられた複数の突出部が空気流に作用する開口ルーフ構造を開示している。複数の突出部を備えた帯材の機能は、前記隙間を通る干渉流を妨害することである。この従来技術に用いられている手段は、実質的に２次元寸法を有し（流れの方向の寸法は小さい）、パネルに垂直な方向の寸法は大きい。従って、この従来技術による解決策における１つの欠点は、パネル後縁部と車両ルーフとの間の隙間の効果を不変としかつ前記手段によって構成される隙間障害部を補償するために、パネル後縁部の回動量を増大させなければならないことである。しかし、このように回動量を増大させる場合、パネルの構造（特にパネルの動きを実現する部材）を、付随する欠点（構造部材の占有空間の増大、高コストなど）に見合ったものとしなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、従来技術が有する欠点を回避しながら不快な音の発生を防止することのできる冒頭に述べたタイプの開口ルーフ構造を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による開口ルーフ構造は、前記手段が、空気流に渦を発生させる少なくとも１つの３次元構造体から構成されていることを特徴とする。
【０００６】
“３次元構造体”という用語は、前記手段が実質的に２次元寸法を有する板状部材から構成されている従来技術との相違を表現するために用いている。従来技術に対して本発明では、３次元構造体、すなわち流れの方向に沿った第３の寸法も大きな構造体が用いられる。特に流れの方向に沿ったこの寸法が、空気流における渦の発生に寄与する。前記渦は、流れを妨げ、笛吹き音のような不快な背景音の発生を抑える。
【０００７】
本発明による開口ルーフ構造の好ましい実施形態では、３次元構造体の高さ、すなわちパネルに垂直な方向に測定される寸法は、パネルの厚さの３倍程度とされる。このようにして、３次元構造体による空気流の妨害は最小限に抑えられ、従って、パネル後縁部の回動高さを増大させる手段は全く必要ない。
【０００８】
さらに、前記３次元構造体が、少なくとも１つの風上側の面（すなわち空気流に対面する面）と、少なくとも１つの風下側の面（すなわち空気流に背く面）とを備えていると渦発生の観点で有利である。渦は、これら２つの面間の移行部で発生する。
【０００９】
この構造体については種々の形態が可能である。構成可能な一実施形態は、３次元構造体が、風上側の面と空気流方向で見て後方にある風下側の面との間に鋭利な移行縁部を有し、該移行縁部が、空気流方向に対して角度を有していることにより特徴付けられる。
【００１０】
部分的には前記角度（適切な所定角度に設定）の作用として、前記鋭利な移行縁部の位置において空気に渦が発生する。この渦は、いわゆる渦列を形成する。前記渦列のサイズは、移行縁部のどこで渦が発生するかに依存し、こうして（発生する不快な背景音に関係する）広い周波数範囲がカバーされ、全周波数領域において不快な背景音の発生が防止される。パネル開口量が小さい場合には、排出される空気の渦全体もまた、音の発生防止に寄与する。
【００１１】
３次元構造体の他の実施形態では、３次元構造体は風上側の面と風下側の面とを備え、これらの面は徐々に一体化されている。この実施形態は鋭角の移行縁部を有さず、２つの面間で徐々に変化する移行部分によって渦が発生する。
【００１２】
一般的には、複数の３次元構造体が、互いに横方向、及び／または前後方向に並べて配置される。前記複数の構造体は、互いに近接して配置してもよい。
【００１３】
前記３次元構造体として、種々の幾何形態を用いることができる。例えば、３次元構造体を、ジグザク状の後縁部、及び／または前縁部を有しかつ実質的にパネルを横断する方向に延在する帯材から構成することができる。渦作用を生む鋭角の移行縁部は、少なくとも前記ジグザク状の後縁部、及び／または前縁部の位置に形成される。
【００１４】
他の解決策として３次元構造体を四面体から構成し、該四面体の一面をパネルの下面に一致させ、前記一面の一頂点は、空気流の方向、またはその反対方向を向くように構成してもよい。前記一面の前者の配置では、四面体は風上側の面を有し、この面が空気流の方向に従ってパネル面から離れるように発散し、この面に近接して（空気流の方向に向って）互いに収束する２つの風下面を有している。前記１つの発散面と前記２つの収束面との間に形成される移行縁部が渦効果を生み出す。後者の配置は、互いに発散する２つの風上面と１つの風下面とを有し、風下面はパネルに向って収束している。
【００１５】
前述の３次元構造体として、いわゆるＮＡＣＡ渦乱流発生装置を用いることもできる。これはくさび形の構造体であり、渦を発生させるためにＮＡＣＡ（現米国ＮＡＳＡの前身）により開発された。
【００１６】
前述の３次元構造体を既存のパネルに後から取付けることもできるが、前記構造体を製造時に既に組込むこともできる。後者の場合、３次元構造体をパネルと一体成形することが望ましい。こうして、３次元構造体が、パネルの下面（室内側）を形成するいわゆるパネル被覆部の一部を構成するようにしてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による開口ルーフ構造の種々の実施形態を示す図を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。
【００１８】
図１は、後縁部３が上方及び下方に回動可能であるパネル２によって閉鎖可能とされたルーフ開口部１を備えた車両用の開口ルーフ構造を示している。前記パネルの前記後縁部付近には、局所的に空気流５に作用する手段４が設けられている。前記空気流５は、ルーフ６上に生成される負圧によって生み出され、その作用によって、車両室内の空気が、パネルの後縁部３とルーフ６との間の隙間７を通じて吸い出される。前記手段４が存在することにより、空気流５は局所的な作用を受ける。
【００１９】
図２〜図６の詳細図は、開口ルーフ構造が、パネル２の下方位置から後方に向って（後縁部３の方向に向って）上方に傾斜した状態を示している。図２は、パネル２の内側及び後縁部３を示している。後縁部３付近には、実質的にパネル２の横断方向に延在し、かつジグザグ状の後面９を有する帯材８が配置されている。図２では上面として示している帯材８の下面１０は風上面を構成し、帯材８の後側の風下面１２から分離されている。到達する空気流１３によって、移行縁部１１の位置に渦１４が発生する。前記渦１４の強さは、その渦が発生する場所に依存する。図示の例では、縁部１１において発生する渦の強さは、後方（パネル２の後縁部３の方向）に向って増大している。
【００２０】
発生する渦は、隙間７付近で生じる笛吹き音のような不快な背景音を効果的に防止する。
【００２１】
図３は、本発明による開口ルーフ構造の他の実施形態を示している。図２と同様の視点で示すが、この実施形態では四面体で構成されている３次元構造体１５が明瞭に分かる。各四面体の第１面１６はパネル２の面と一致している。前記面１６の頂点１７は空気流の方向（パネル２の後縁部３の方向）を向いている。
【００２２】
四面体をこのように配置した結果、四面体の他の面１８は風上面を構成し、パネル２から離れるように発散し、かつ、移行縁部１９によって２つの風下面２０，２１から分離されている。移行縁部１９付近では渦２２が発生し、この渦は、笛吹き音のような不快な背景音の発生を防止する。
【００２３】
図示のように、複数の３次元構造体を横方向に並べてパネル２上に配置してもよい。図示の形態とは異なるが、前記構造体は、必ずしも互いに隣接して配置する必要はない。また、このような３次元構造体を、空気流の方向で見て、前後方向に並べて配置することも考えられる。
【００２４】
一変更形態として（図示せず）、構造体を１８０°反転させ、構造体の全く反対の面が空気流に向き合うように（頂点１７が空気流に対面する方向を向くように）配置してもよい。この場合、面２０，２１が風上面に、面１８が風下面になる。それでも、縁部１９による渦発生作用に変わりはない。
【００２５】
図３に示す四面体は、いわゆるＮＡＣＡ乱流発生装置と同じ寸法諸元を有するように構成してもよい。
【００２６】
パネルに垂直な方向で測定される３次元構造体の高さは、パネル２の厚さの略３倍となるように構成される。
【００２７】
図４は、それぞれに３つの風上面２４−２６と１つの風下面２７とを有する３次元構造体２３が、横方向に並べて配置された形態を示している。この場合、面２６と２７との間の移行縁部２８が特に渦発生作用を有するが、面２４，２５と面２６との間の移行縁部２９もまた渦発生に寄与する。
【００２８】
図５に示す変更形態は、図２の形態から想起されるものであり、ジグザグ状の後縁部１１と共に、ジグザグ状の前縁部３０を備えている。その結果、縁部３０の位置でも、ある程度の渦発生効果が得られる。
【００２９】
最後に図６は、風上面と風下面との間に鋭角の移行部分を有していない実施形態を示している。図６に示す３次元構造体の形状を説明するために、３つの断面３２−３４を図示している。空気流の方向は矢印３５で示している。風上面と風下面との間の移行部は、構造体が最も大きな断面３３を有する領域に位置し、渦発生の主要効果もこの部位で奏される。
【００３０】
本発明は上記に説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲を逸脱することなく、本発明に変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による開口ルーフ構造の一実施形態を概略的に示す側面図である。
【図２】  他の実施形態の詳細を拡大して示す斜視図である。
【図３】  さらなる他の実施形態の詳細を同様に拡大して示す斜視図である。
【図４】  さらに別の実施形態を示す斜視図である。
【図５】  図２に示す実施形態の変形形態を示す斜視図である。
【図６】  風上側の面と風下側の面とを備え、これらの面が徐々に一体化されている実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  ルーフ開口部
２  パネル
３  後縁部
４  手段
５，１３，３５  空気流
８  帯材（３次元構造体）
１０  下面（風上面）
１１  ジグザグ状後縁部（移行縁部）
１２，２０，２１，２７  風下面
１４，２２  渦
１５，２３  ３次元構造体
１７  頂点
１９，２８，２９  移行縁部
２４，２５，２６  風上面
３０  ジグザグ状前縁部（移行縁部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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