特開 2025-2211 ルーフラック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025002211

(43)【公開日】2025-01-09

(54)【発明の名称】ルーフラック

(51)【国際特許分類】

   B60R 9/05 20060101AFI20241226BHJP

   B60R 9/045 20060101ALI20241226BHJP

【ＦＩ】

B60R9/05

B60R9/045

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023102231

(22)【出願日】2023-06-22

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】楢崎 昭尋

【テーマコード（参考）】

3D020

【Ｆターム（参考）】

3D020AA01

3D020AA06

3D020AB01

3D020AC01

3D020AD02

3D020AE02

(57)【要約】

【課題】空気抵抗をより適切に抑制できるルーフラックを提供する。
【解決手段】ルーフラック１０は、ラック本体１２と、前記ラック本体１２の前端に設けられる防風部材２０と、を備え、前記防風部材２０は、前記ラック本体１２に向かう風を遮る起立姿勢と、前記起立姿勢よりも水平に近づくように倒れた転倒姿勢と、に切り替え可能である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ルーフラックであって、
ラック本体と、
前記ラック本体の前端に設けられる防風部材と、
を備え、
前記防風部材は、前記ラック本体に向かう風を遮る起立姿勢と、前記起立姿勢よりも水平に近づくように倒れた転倒姿勢と、に切り替え可能である、
ことを特徴とするルーフラック。

【請求項2】

請求項１に記載のルーフラックであって、さらに、
前記防風部材を、前記起立姿勢となる方向に付勢する弾性部材を有し、
前記防風部材は、車両が停止している場合、前記弾性部材からの付勢力を受けて前記起立姿勢を保つ、
ことを特徴とするルーフラック。

【請求項3】

請求項１に記載のルーフラックであって、
前記ラック本体の底部に設けられ、前記ラック本体に荷物が載置された場合に、当該荷物の重量を受けて下降する受圧部材と、
前記防風部材を前記起立姿勢となる方向に押圧する支持姿勢と、前記防風部材から離隔した退避姿勢と、に切り替え可能な支持部材と、
前記受圧部材の下降運動を前記支持部材に伝達する伝達機構であって、前記受圧部材の下降に伴い前記支持部材を前記退避姿勢から前記支持姿勢に変化させる伝達機構と、
を備える、ことを特徴とするルーフラック。

【請求項4】

請求項１に記載のルーフラックであって、
前記防風部材は、前記防風部材の下端近傍において、車幅方向に延びる軸を中心として揺動することで、前記起立姿勢と前記転倒姿勢との間で切り替わる、ことを特徴とするルーフラック。

【請求項5】

請求項１に記載のルーフラックであって、
前記防風部材の上端縁は、車幅方向に凹凸が連続する波状である、ことを特徴とするルーフラック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、車両のルーフに取り付けられるルーフラックを開示する。

【背景技術】

【0002】

従来から、車両のルーフに荷物を積載するために、車両のルーフにルーフラックを装着することが提案されている。積載した荷物へ風や異物が当たることを防止するために、通常、ルーフラックの前端には、ルーフラックに向かう風を遮る防風部材が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０－１１９６５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

かかる防風部材は、積載された荷物を保護する利点がある一方で、車両が高速走行した場合には、空気抵抗増加の原因となる。ここで、多くの場合、ルーフラックは、荷物を積載しない場合でも、車両から取り外されることなく、車両に取り付けたままとされる。また、従来のルーフラックの場合、この防風部材の姿勢は、不変であった。そのため、荷物を積載しない状態で車両が高速走行すると、当該防風部材に起因して、空気抵抗が無駄に増加するという問題があった。

【0005】

なお、特許文献１には、ルーフラックを構成する連結バーの前方に、フロントルーフスポイラを配置した車両が開示されている。ただし、特許文献１のフロントルーフスポイラは、連結バーを収納するために利用されるに過ぎない。したがって、特許文献１に記載の技術では、空気抵抗を十分に抑制できない。

【0006】

そこで、本明細書では、空気抵抗をより適切に抑制できるルーフラックを開示する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本明細書で開示するルーフラックは、ルーフラックであって、ラック本体と、前記ラック本体の前端に設けられる防風部材と、を備え、前記防風部材は、前記ラック本体に向かう風を遮る起立姿勢と、前記起立姿勢よりも水平に近づくように倒れた転倒姿勢と、に切り替え可能である、ことを特徴とする。

【0008】

上述したルーフラックによれば、防風部材の姿勢が変化するため、空気抵抗が状況に応じてより適切に抑制される。

【0009】

この場合、ルーフラックは、さらに、前記防風部材を、前記起立姿勢となる方向に付勢する弾性部材を有し、前記防風部材は、車両が停止している場合、前記弾性部材からの付勢力を受けて前記起立姿勢を保ってもよい。

【0010】

停車時に防風部材が起立姿勢を保つことで、停車時における車両の意匠性が向上される。

【0011】

また、ルーフラックは、さらに、前記ラック本体の底部に設けられ、前記ラック本体に荷物が載置された場合に、当該荷物の重量を受けて下降する受圧部材と、前記防風部材を前記起立姿勢となる方向に押圧する支持姿勢と、前記防風部材から離隔した退避姿勢と、に切り替え可能な支持部材と、前記受圧部材の下降運動を前記支持部材に伝達する伝達機構であって、前記受圧部材の下降に伴い前記支持部材を前記退避姿勢から前記支持姿勢に変化させる伝達機構と、を備えてもよい。

【0012】

かかる構成とすることで、ラック本体に荷物が載置された場合に、防風部材が起立姿勢に保たれる。結果として、荷物への異物の付着や、空気抵抗の増加が防止される。

【0013】

また、前記防風部材は、前記防風部材の下端近傍において、車幅方向に延びる軸を中心として揺動することで、前記起立姿勢と前記転倒姿勢との間で切り替わってもよい。

【0014】

かかる構成とすることで、ルーフに当たる風が抑制され、空気抵抗がより低減される。

【0015】

また、前記防風部材の上端縁は、車幅方向に凹凸が連続する波状であってもよい。

【0016】

かかる構成とすることで、風きり音が低減される。

【発明の効果】

【0017】

本明細書で開示するルーフラックによれば、防風部材の姿勢が変化するため、空気抵抗が状況に応じてより適切に抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】ルーフラックの模式的な斜視図である。

【図2】防風部材が起立姿勢である場合における、ルーフラックの模式的な断面図である。

【図3】防風部材が転倒姿勢である場合における、ルーフラックの模式的な断面図である。

【図4】底板に荷物が載置された場合における、ルーフラックの模式的な断面図である。

【図5】防風部材の他の例を示す図である。

【図6】他の例のルーフラックの模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照してルーフラック１０の構成について説明する。図１は、ルーフラック１０の模式的な斜視図である。このルーフラック１０は、車両のルーフの外面に取り付けられるラックである。ルーフラック１０は、ラック本体１２と、防風部材２０と、底板３２と、を有する。ラック本体１２は、荷物１００を受け入れる容器である。本例において、ラック本体１２は、複数のワイヤ１４を組み合わせて構成される籠状部材である。より具体的に説明すると、ラック本体１２の前端には、前上ワイヤ１４ａおよび前下ワイヤ１４ｂが上下に間隔を開けて配置される。また、ラック本体１２の後端には、後上ワイヤ１４ｃおよび後下ワイヤ１４ｄが上下に間隔を開けて配置される。これら４本のワイヤ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、いずれも車幅方向に延びている。また、ラック本体１２の車幅方向両端には、サイドワイヤ１４ｇが、配置されている。二本のサイドワイヤ１４ｇの間には、複数の横ワイヤ１４ｅが、架け渡されている。さらに、複数の横ワイヤ１４ｅの間に縦ワイヤ１４ｆが架け渡されている。

【0020】

ここで、ラック本体１２の前端面は、前上ワイヤ１４ａと、前下ワイヤ１４ｂと、二本のサイドワイヤ１４ｇと、で構成される。本例において、前上ワイヤ１４ａは、前下ワイヤ１４ｂよりも、車両後方に位置している。したがって、ラック本体１２の前端面は、前下がりに傾斜している。

【0021】

防風部材２０は、ラック本体１２の前端に配置される板状部材である。防風部材２０は、ラック本体１２の前端面の全部または大部分を覆う大きさを有している。本例において、防風部材２０は、起立姿勢と転倒姿勢とに切り替え可能である。起立姿勢の防風部材２０は、ラック本体１２に向かう風を遮るように、ラック本体１２の底面から立脚する。また、転倒姿勢の防風部材２０は、起立姿勢よりも水平に近づくように倒れている。こうした防風部材２０の姿勢変更については、後に詳説する。

【0022】

底板３２は、ラック本体１２の底面に配置される板材である。荷物は、この底板３２の上に載置される。したがって、底板３２は、荷物の重量を受ける受圧部材３０として機能する。底板３２は、荷物の重量を受けて下降するが、これについても後述する。

【0023】

ここで、上述した通り、ルーフラック１０は車両のルーフの外面に取り付けられている。したがって、車両が走行した場合、当然ながら、ルーフラック１０に載置された荷物に風が当たる。そして、走行風が、荷物に直接当たると空気抵抗が増加する。また、風とともに異物（例えば、ゴミや虫等）が、荷物に付着するおそれもある。

【0024】

一方、防風部材２０を配置した場合、荷物に向かう風および異物が遮られる。なお、当然ながら、防風部材２０に走行風が当たれば、その分、空気抵抗が増加する。しかし、走行風が凹凸の少ない防風部材２０に当たることで発生する空気抵抗は、走行風が凹凸の多い荷物に直接当たることで発生する空気抵抗よりも小さい。

【0025】

このように、防風部材２０は、空気抵抗の増加を防止し、荷物を異物から保護するために設けられている。ただし、当然ながら、ルーフラック１０に荷物がない場合もあり得る。ユーザは、ルーフに収納すべき荷物がない場合であっても、ルーフラック１０を車両に取り付けたままにすることが多い。この場合、防風部材２０があることで、防風部材２０がない場合に比べて、空気抵抗が無駄に増加することになる。そこで、本例において、ルーフラック１０の防風部材２０は、空気抵抗の増加を防止するために、揺動可能となっている。これについて、図２および図３を参照して説明する。

【0026】

図２および図３は、いずれも、ルーフラック１０の模式的な断面図である。図２において、防風部材２０は、起立姿勢であり、図３において、防風部材２０は、転倒姿勢である。図２に示す通り、起立姿勢の場合、防風部材２０は、ラック本体１２の前端面のすぐ後方において起立している。すなわち、防風部材２０は、前上ワイヤ１４ａおよび前下ワイヤ１４ｂよりも後方に位置している。防風部材２０の下端には、車幅方向に延びる第一回転軸２２が設定されている。防風部材２０は、この第一回転軸２２回りに回転可能な状態で、ラック本体１２に連結されている。

【0027】

また、防風部材２０は、第一弾性体２４により、起立姿勢となる方向に付勢されている。図２および図３において、矢印は、第一弾性体２４および後述する第二弾性体３８それぞれの付勢方向を示している。図２の例の場合、第一弾性体２４は、例えば、防風部材２０に連結される第一端部とラック本体１２の底面に連結される第二端部とを有する圧縮コイルばねである。第一弾性体２４が防風部材２０を付勢する力は、防風部材２０の自重よりも大きいが、車両が高速走行した場合に防風部材２０が受ける風圧力よりも小さい。

【0028】

したがって、車両が走行していない場合、防風部材２０は、第一弾性体２４の付勢力を受けて、起立姿勢を保つ。一方、車両が高速走行した場合、防風部材２０は、風圧を受けて第一回転軸２２回りに揺動する。そして、これにより、防風部材２０は、図３に示すように、前記起立姿勢よりも水平に近づくように倒れた転倒姿勢に変化する。転倒姿勢になった場合、走行風が、防風部材２０で遮られることなく、円滑に車両後方に流れる。そして、これにより、空気抵抗が低下し、車両の燃費が向上する。

【0029】

以上の説明で明らかな通り、本例では、車両停止時、あるいは、低速走行時には、防風部材２０が起立するため、ルーフラック１０の見栄えが向上する。一方で、車両が高速走行した場合には、防風部材２０が転倒するため、空気抵抗の増加を防止できる。また、これまでの説明で明らかな通り、本例において、第一回転軸２２は、防風部材２０の下端に設定されている。かかる構成とすることで、防風部材２０が起立姿勢から転倒姿勢に変化するまでの間、防風部材２０は、前下がりの姿勢となる。そして、これにより、当該防風部材２０に当たった風が、車両の上側に導かれる。結果として、ルーフの上面に衝突する風を減らすことができるため、空気抵抗をより低減できる。

【0030】

ところで、ルーフラック１０に荷物が載置されている場合、当該荷物を保護するために、防風部材２０は、起立姿勢を維持する必要がある。そこで、本例では、荷物１００が載置されている場合に、防風部材２０を起立姿勢に保つ支持部材４０を設けている。この支持部材４０について、図２および図４を参照して説明する。

【0031】

支持部材４０は、例えば、車幅方向に延びる第二回転軸４８を中心に揺動する略シーソー状部材である。本例において、支持部材４０は、第二回転軸４８付近で屈曲した断面略Ｌ字状の部材である。以下では、支持部材４０のうち、第二回転軸４８よりも前側部分を「支持部４０ａ」と呼び、第二回転軸４８より後側部分を「伝達部４０ｂ」と呼ぶ。支持部材４０は、前後方向に直進しつつ、第二回転軸４８回りに揺動することで、支持姿勢と退避姿勢とに切り替わる。支持姿勢の支持部材４０は、図４に示すように、防風部材２０を背後から押圧することで、防風部材２０を起立姿勢のまま保つ。また、退避姿勢の支持部材４０は、図２に示すように、防風部材２０から離隔している。

【0032】

ルーフラック１０には、さらに、底板３２の動きを支持部材４０に伝達する伝達機構４２が設けられている。伝達機構４２は、底板３２の下降に伴い、支持部材４０を退避姿勢から支持姿勢に変化させる。この伝達機構４２の構成は、特に限定されないが、本例において、伝達機構４２は、リンク機構と第二弾性体３８とを有する。

【0033】

具体的に説明すると、底板３２は、連結リンク３３を介してラック本体１２の底部に連結されている。すなわち、連結リンク３３の一端は、底板３２に連結され、連結リンク３３の他端は、ラック本体１２の底部に連結されている。連結リンク３３は、揺動可能である一方で、連結リンク３３の長さは不変である。そのため、底板３２が、荷物１００から下向きの力を受けた場合、底板３２は、下降するとともに、車両前方に移動する。

【0034】

また、底板３２は、第二弾性体３８により、ラック本体１２の底部から浮上する方向に付勢されている。底板３２から荷物１００が取り除かれた場合、図２に示すように、底板３２は、当該第二弾性体３８の付勢力を受けて、ラック本体１２の底部から浮上する。第二弾性体３８は、例えば、引っ張りコイルバネである。この場合、引っ張りコイルバネの第一端部は、底板３２に接続され、引っ張りコイルバネの第二端部は、ラック本体１２の底部に接続される。

【0035】

支持部材４０の伝達部４０ｂは、底板３２に接続されている。また、支持部材４０の一部は、移動シャフト４６に接続されている。移動シャフト４６は、第二回転軸４８と同軸に配置されたシャフト部材である。ラック本体１２には、この移動シャフト４６、ひいては、支持部材４０の移動方向をガイドするガイド部材４３が固着されている。ガイド部材４３には、前後方向に長尺のガイド孔４４が、形成されている。移動シャフト４６は、このガイド孔４４に挿通され、ガイド孔４４に沿って直進する。

【0036】

図４に示すように、底板３２に荷物１００が載置された場合、底板３２は、第二弾性体３８の付勢力に抗して、下降するとともに、前方に移動する。底板３２が前方に移動することで、当該底板３２に連結された支持部材４０の位置および姿勢が変化する。具体的には、支持部材４０は、図４に示すように、支持部４０ａが立ち上がるように揺動するとともに前方に移動する。そして、これにより、支持部材４０の支持部４０ａが、防風部材２０の倒れを防止するように、防風部材２０を押圧する。結果として、車両が高速走行した場合でも、防風部材２０の倒れが防止される。そして、これにより、走行風が、荷物１００に直接当たることが防止され、空気抵抗の増加を防止できる。また、走行風が荷物１００に直接当たらないため、荷物への異物の付着を効果的に防止できる。

【0037】

一方、図２に示すように、底板３２から荷物１００を取り除いた場合、底板３２は、第二弾性体３８の付勢力を受けて浮上するとともに車両後方に移動する。この底板３２の浮上および後退に連動して、当該底板３２に連結された支持部材４０は、後方に移動するとともに、支持部４０ａが水平方向に倒れるように揺動する。結果として、支持部材４０は、防風部材２０から離隔した退避姿勢をとる。したがって、底板３２に荷物１００が載置されていない場合、防風部材２０は、大きな風圧を受けて、転倒姿勢に変化する。そして、防風部材２０が転倒姿勢に変化することで、高速走行時における空気抵抗が低下する。

【0038】

このように、防風部材２０を支持する支持部材４０と、荷物の重量を受けて下降する底板３２と、底板３２の運動を支持部材４０に伝達する伝達機構４２と、を設けることで、荷物１００の有無および車両の走行速度に応じて防風部材２０の姿勢を変更できる。結果として、荷物を適切に保護しつつ車両の燃費をより向上できる。

【0039】

なお、これまで説明した構成は一例である。ルーフラック１０は、請求項１の構成を備えるのであれば、その他の構成は変更されてもよい。例えば、図１～図４では、防風部材２０を、長方形として図示しているが、防風部材２０の形状は、適宜変更されてもよい。例えば、防風部材２０の上端縁は、図５に示すように、車幅方向に凹凸が連続する波状でもよい。かかる構成とすることで、風切り音が低下する。すなわち、防風部材２０の上端縁を、前上ワイヤ１４ａと平行な直線とした場合を考える。この場合、防風部材２０が倒れていく過程で、防風部材２０の上端縁と前上ワイヤ１４ａとの間に、車幅方向に細長い隙間が形成される。走行風が、この細長い隙間を通過する際、風切り音が発生しやすい。一方、図５に示すように、防風部材２０の上端縁を波状とした場合、細長い隙間が生じないため、風切り音が発生しにくい。

【0040】

また、これまでの説明では、第一弾性体２４および第二弾性体３８を、いずれも、コイルバネとして説明している。しかし、弾性体２４，３８は、いずれも、適度な付勢力を発揮できるのであれば、コイルバネ以外でもよい。例えば、弾性体２４，３８は、トーションバネやダンパ等でもよい。また伝達機構４２の構成も、適宜変更されてもよい。例えば、上述の伝達機構４２は、連結リンク３３および第二弾性体３８に換えて、または、加えて、他の機械要素を有してもよい。例えば、伝達機構４２は、歯車やカム、クランク等を有してもよい。

【0041】

また、ルーフラック１０は、起立姿勢と転倒姿勢とに変更可能な防風部材２０を有するのであれば、その他の要素は省略されてもよい。例えば、図２～図４において、防風部材２０を付勢する第一弾性体２４を設けているが、第一弾性体２４は省略されてもよい。この場合、底板３２に荷物１００が載置されない限り、防風部材２０は、重力を受けて、転倒姿勢をとる。一方で、底板３２に荷物１００が載置された場合、防風部材２０は、支持部材４０により押し上げられ、起立姿勢に変化する。これにより、荷物１００を異物から適切に保護できる。また、別の形態として、第一弾性体２４を設ける一方で、支持部材４０を省略してもよい。

【0042】

また、上述の説明では、第一回転軸２２を防風部材２０の下端に設定している。しかし、第一回転軸２２は、他の箇所に設定されてもよい。例えば、図６に示すように、防風部材２０の上端に、第一回転軸２２が設定されてもよい。さらに、荷物１００の重量を受ける受圧部材３０は、板状部材に限らず、他の形状の部材、例えば、棒状部材等でもよい。

【符号の説明】

【0043】

１０ ルーフラック、１２ ラック本体、１４ ワイヤ、２０ 防風部材、２２ 第一回転軸、２４ 第一弾性体、３０ 受圧部材、３２ 底板、３３ 連結リンク、３８ 第二弾性体、４０ 支持部材、４２ 伝達機構、４３ ガイド部材、４４ ガイド孔、４６ 移動シャフト、４８ 第二回転軸、１００ 荷物。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】