(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のルーフにサンルーフ用開口を設け、この開口をサンルーフパネル又はサンルーフガラスによって開閉する自動車のサンルーフであって、
前記開口を開いたとき、前記開口の前方の縁部から後方へ間隔をおいて前記前方の縁部の上方へ突出し、前方からの空気流れを上方への空気流れと、前記間隔を経る下方への空気流れとに分流するデフレクタと、
前記下方への空気流れを整流して前記開口に向けて流す整流板とを備える、自動車のサンルーフ。
【請求項２】
前記サンルーフは、前記開口の前方の縁部から滴下する雨水を受け入れる、自動車の幅方向へ伸びる水路を有し、前記開口の下方に配置されたサンルーフハウジングを備え、前記整流板は前記水路の後方に連なるように前記サンルーフハウジングに形成された、請求項１に記載の自動車のサンルーフ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のルーフにサンルーフ用開口を設け、この開口をサンルーフパネル又はサンルーフガラスによって開閉する自動車のサンルーフに関する。
【０００２】
【従来の技術】
サンルーフのサンルーフパネル又はサンルーフガラスをルーフの開口から除いて開口を開いた状態とし、自動車が高速走行するとき、空気流れが開口の後方の縁部に突き当たることに起因して、ウインドスロッブと呼称される不快音が発生する。これを避けるため、デフレクタが使用されている。
【０００３】
このデフレクタとして、サンルーフパネル又はサンルーフガラスを開口から除いたとき、開口から上方へ突出するように形成された、案内面を有するものがある(特開平7-285343号公報）。このデフレクタでは、案内面とルーフとがなす傾斜角度を大きくしたり、又は案内面のルーフからの突出量を大きくしたりすることにより、ルーフに沿って前方から流れてきた空気流れが開口の後方の縁部に突き当たるのを防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
空気流れがデフレクタによって上方へ飛ばされる際、流れの向きが変えられる。そして、流れの向きを変える曲率が大きくなるほど、デフレクタで剥離した後流、つまり渦流れが増速されることが知られている。一方、デフレクタによる風切り音は流速の６乗に比例して大きくなる。そのため、ウインドスロッブは、デフレクタの突出量が大きくなるにつれ、空気流れが開口の後方の縁部に突き当たらなくなることから低下するのに対し、風切り音は、デフレクタの突出量が大きくなるにつれて増加することとなる。このように、ウインドスロッブと風切り音とは背反事項である。
【０００５】
ところで、従来、前方から流れて来た空気流れの向きをデフレクタによって上方へ変え、空気流れが開口の後方の縁部に突き当たるのを防いでいるが、デフレクタの配置や形状などを種々に変えて実験を繰り返した結果、デフレクタの後方に存在する空気流れが下方へ下がるのを抑えても同等の効果が得られることが判明した。
【０００６】
本発明は、前記判明した事実に基づき、ウインドスロッブの発生を抑えることができ、風切り音を低くすることができる、自動車のサンルーフを提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自動車のルーフにサンルーフ用開口を設け、この開口をサンルーフパネル又はサンルーフガラスによって開閉する自動車のサンルーフであって、デフレクタと、整流板とを備える。前記デフレクタは、前記開口を開いたとき、前記開口の前方の縁部から後方へ間隔をおいて前記前方の縁部の上方へ突出し、前方からの空気流れを上方への空気流れと、前記間隔を経る下方への空気流れとに分流する。そして、前記整流板は、前記下方への空気流れを整流して前記開口に向けて流す。
【０００８】
好ましい態様では、前記サンルーフは、前記開口の前方の縁部から滴下する雨水を受け入れる、自動車の幅方向へ伸びる水路を有し、前記開口の下方に配置されたサンルーフハウジングを備える。前記整流板は前記水路の後方に連なるように前記サンルーフハウジングに形成されている。
【０００９】
【作用及び効果】
サンルーフパネル又はサンルーフガラスを開口から除いて、つまり移動して又は取り外して開口を開き、自動車が前進走行するとき、ルーフに沿う前方からの空気流れはデフレクタに突き当たり、上方への空気流れと、下方への空気流れとに分流される。
【００１０】
デフレクタで分流され、下方へ流れる空気流れは整流板によって整流され、開口に達する。開口に達した空気流れは、デフレクタの上方を経て後方へ流れる空気流れを下方から支える圧力関係を維持できるため、デフレクタの上方を経て後方へ流れる空気流れが下方へ曲がりにくくなり、開口の後方の縁部に達するのを妨げることができる。これによって、ウインドスロップの発生を抑えることができる。
【００１１】
デフレクタの上方から後方へ流れる空気流れは、一般に、その空気流れが持つ全圧が開口の全圧と比べて高いため、必然的に開口に向けて曲がるようになる。ところが、本発明ではデフレクタの上方から後方へ流れる空気流れをデフレクタの下方から開口に達する空気流れで支え、前者の空気流れの曲がりを抑える。そのため、デフレクタの突出量は、デフレクタによって分流され、デフレクタの上方から後方へ流れる空気流れを下方から支えない場合のデフレクタの突出量と比べて小さくすることが可能である。これによって、デフレクタによる風切り音を低く保つことができる。
【００１２】
好ましい態様によれば、サンルーフがサンルーフハウジングを備え、整流板がサンルーフハウジングに形成されているため、別個に整流板を設けることなく、サンルーフハウジングにわずかな変更を加えるだけで対処できる。
【００１３】
サンルーフハウジングは、開口の前方の縁部から滴下する雨水を受け入れる水路を有するが、この水路は開口の前方の縁部とデフレクタとの間の間隔のほぼ下方に位置すればよいのに対し、前記間隔を経てデフレクタの下方に流れた空気流れを整流する整流板は、前記間隔の後方に位置すればよいため、水路と整流板とをサンルーフハウジングに設けても、空気流れが水路内の水に影響することがなく、排水機能を損なうことはない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
自動車のサンルーフは、断面を示す図１と、平面を示す図２とを参照すると、ルーフ１０にサンルーフ用開口１２を設け、開口１２をサンルーフパネル又はサンルーフガラス１４によって開閉するものであって、デフレクタ１６と、整流板１８とを備える。
【００１５】
デフレクタ１６は、開口１２を開いたとき、開口１２の前方の縁部１３から後方へ間隔２０をおいて前方の縁部１３の上方へ突出し、断面を示す図３に示すように、前方からの空気流れ２２を上方への空気流れ２４と、間隔２０を経る下方への空気流れ２６とに分流する。
【００１６】
デフレクタ１６は、前方からの空気流れ２２を分流するためには、開口１２から突出したとき、その前側面２７がほぼ鉛直に位置するように形成することが好ましい。さらに、上側面２８を上に向けて凸状に全体に滑らかに湾曲させ、下側面２９を下に向けて凸状に全体に滑らかに湾曲させるか、若しくは平坦状にすることが好ましい。デフレクタ１６は図１のような中実に形成する他、中空に形成することもできる。デフレクタ１６は硬質樹脂を射出成形若しくは押し出し成形して、又はアルミニウムを押し出し成形して、又は曲げ加工した鉄板を溶接して作ることができるが、車体幅方向の全幅にわたって同じ断面形状である必要はない。すなわち、車体幅方向の全幅にわたって前側面２７と、上側面２８と、下側面２９とが連続していることは必要ではなく、分断し、その分断部分に別の形状の上側面又は下側面を配置した形態とすることもできる。
【００１７】
デフレクタ１６は、図２に示すように、反らせ部３２と、この反らせ部３２の両側にそれぞれ配置する２つのアーム部３３（図２には１つのアーム部３３のみを示してある）とによって、平面形状がほぼコ字状を呈するように、かつ、反らせ部３２の断面がアーム部３３との接続部から中央に向けて徐々に大きくなるように形成することができる。この場合、反らせ部３２に上側面２８と下側面とを設けるようにする。反らせ部３２と２つのアーム部３３とは一体に成形して作ることができ、また別個に作ったものを結合して一体にすることもできる。
【００１８】
デフレクタ１６は、例えばアーム部３３をボルト３４によって車体側の取付プレート３６に揺動可能に取り付け、ボルト３４より後方のアーム部３３を引っ張りばね（図示せず）によって引っ張り、反らせ部３２を図１の実線で示した突出位置に偏倚させるように開口１２の前方の縁部１３の近くに取り付けられる。
【００１９】
図示した偏倚位置において、デフレクタ１６は、前方の縁部１３から上方へ所定の突出量ｈだけ突出し、前方の縁部１３から間隔Ｄをおいて位置する。突出量ｈ、間隔Ｄ、最大断面部における反らせ部３２の高さ及び前後長さの好適な数値、つまり実車にて確認された特に効果の大きな寸法（mm）は、図４に示すようなものであった。
【００２０】
整流板１８は、間隔２０を経る下方への空気流れ２６を整流して開口１２に向けて流す。この機能を果たすためには、整流板１８の少なくとも整流面１９は、図示のように下に向けて凸状となり、全体に滑らかに湾曲される湾曲面か、又は平坦面とする。そして、湾曲面又は平坦面が後方へ向けて次第に上方へ持ち上げられる形態とする。整流板１８は整流のためだけに単独で設けることもできるが、次に説明するものであることが好ましい。
【００２１】
サンルーフは、図１に示すように、開口１２の前方の縁部１３から滴下する雨水を受け入れる、自動車の幅方向へ伸びる水路４０を有し、開口１２の下方に配置されたサンルーフハウジング４２を備える。そこで、整流板１８が水路４０の後方に連なるように整流板１８をサンルーフハウジング４２に形成する。
【００２２】
サンルーフハウジング４２は、それ自体公知のように、サンルーフパネル又はサンルーフガラスを開閉可能に支持する。サンルーフ３８を透明にした、いわゆるムーンルーフにするにはサンルーフガラスを使用する。サンルーフパネル又はサンルーフガラス１４は、前後方向へ滑動するスライドタイプ又は取り外しタイプである。サンルーフパネル又はサンルーフガラス１４を図１の仮想線で示すように所定位置にして開口１２を閉じると、デフレクタ１６はサンルーフハウジング４２の近傍まで押し下げられるが、開口１２を開くと、デフレクタ１６は開口１２から上方へ突出して実線の位置となる。
【００２３】
結局、サンルーフハウジングはサンルーフパネル又はサンルーフガラスを支持し、デフレクタを収納する機能を果たすものであればよい。従来では、サンルーフハウジング５０は、断面状態の図８に示すように、大きな断面形状の水路５２を設け、この水路５２内にデフレクタ５４を収納する形態となっていた。このサンルーフハウジング５０と図１に示したサンルーフハウジング４２とを比べると、サンルーフハウジング４２では水路４０の前後長さＬが水路５２の前後長さより短く、水路４０の後方の壁４１の高さＨが水路５２の後方の壁５３の高さより低くなっており、水路４０の後方の整流板１８がデフレクタ１６の収納場所を兼ねている。
【００２４】
デフレクタの反らせ部３２及び開口の前方の縁部１３と反らせ部３２との間隔を図４に示した寸法に定め、水路深さＨと、整流面１９と水平面とが壁４１の部位においてなす角度θと、水路の前後長さＬとを種々に変えて実験した結果、それぞれ図５と、図６と、図７とに示した相関が得られた。図５ないし図７において、ウインドスロッブレベルが100dBを一応の基準に採ると、水路深さは3.9mm、整流面の角度は13.7°、前後長さは13.4mmとなり、値がこれより小さくなるにつれ、ウインドスロッブレベルは下がっている。許容されるウインドスロッブレベルに基づき、図５ないし図７を参照して、サンルーフハウジング４２の各部分の寸法を定めることができる。
【００２５】
一方、水路深さについては、別の観点から検討する必要がある。例えば、自動車が前上がり11°傾いた状態にあるとき、水路４０内に水を入れ、表面張力で水路内に残った水が、急加速したとき水路からあふれることがないように、水路深さを定める。この点からの検討では、水路深さが5 mm以上であれば、水があふれないことを確認した。
【００２６】
サンルーフハウジング４２の整流板１８の前後方向の長さは、整流板１８の上方の空間がデフレクタ１６を収納するものであることから、デフレクタ１６が整流面１９から若干のすきまをもって収容され、しかも収容状態にあるデフレクタが開口を閉じたサンルーパネル又はサンルーフガラス１４と干渉しないように、デフレクタ１６の前後長さより長くなるように定める。さらに、図４に示すように、雨水の滴下線４６と水路４０とは、水路４０の前方から前後長さのほぼ３分の２の位置に滴下線４６がくるように両者の位置を定めれば、滴下した雨水の跳ね返りが整流板１８に達するのを防ぐことができる。
【００２７】
デフレクタ１６が開口１２から上方へ突出した状態で自動車が走行すると、模式的な図３に示すように、ルーフ１０に沿って流れてきた空気流れ２２がデフレクタ１６に当たり、一方では上方への空気流れ２４となり、他方では間隔２０を経る下方への空気流れ２６となる。
【００２８】
デフレクタ１６の上方から後方へ向く空気流れ２４は、ある範囲でデフレクタ１６の上側面２８に沿って流れ、上側面２８から離れる。デフレクタ１６は、空気流れ２４が開口１２の後方の縁部４８に突き当たらない程度に空気流れ２４を上方へ飛ばせばよい。一方、デフレクタ１６の下方へ流れた空気流れ２６は、整流板１８の整流面１９で整流され、開口１２に向けて流れる。開口１２に達した空気流れ２６は、空気流れ２４を下方から支える圧力関係を保つため、空気流れ２４が下方へ曲がるのを抑える。
【００２９】
図８に示した従来のサンルーフハウジング５０では、前方からの空気流れ５６がデフレクタ５４で２つの空気流れ５８，６０に分流されても、サンルーフハウジング５０が整流機能を全く持たないため、デフレクタの下方に流れた空気流れ６０は整流されない。その結果、空気流れ５８との合流部分において流れの乱れが生じ、空気流れ５８の曲がりを抑える効果は得られない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る自動車のサンルーフの実施例を示す断面図で、デフレクタがルーフから突出した状態を示している。
【図２】  本発明に係る自動車のサンルーフに使用するデフレクタの実施例を示すほぼ半分の平面図である。
【図３】  デフレクタの作用を模式的に示す断面図である。
【図４】  デフレクタ、及びデフレクタと開口の前方の縁部との間隔の好ましい結果が得られた寸法と、収納したデフレクタと整流板との間の寸法を示す断面図である。
【図５】  水路深さとウインドスロッブレベルとの相関を示すグラフである。
【図６】  整流面角度とウインドスロッブレベルとの相関を示すグラフである。
【図７】  水路の前後長さとウインドスロッブレベルとの相関を示すグラフである。
【図８】  従来のサンルーフハウジングを示す断面図で、空気流れを模式的示している。
【符号の説明】
１０  ルーフ
１２  開口
１３  前方の縁部
１４  サンルーフパネル又はサンルーフガラス
１６，５４  デフレクタ
１８  整流板
１９  整流面
２０  間隔
２２，２４，２６，５６，５８，６０  空気流れ
４０，５２  水路
４２，５０  サンルーフハウジング
【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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【図７】
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【図８】
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