JP2002274443A - 車両のスポイラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両後面に付着する異物を飛散させるため、
車両のスポイラ装置により車両後面方向に導く気流の速
度を可及的に増速させることにある。 【解決手段】 車両のスポイラ装置は、車両１のルーフ
パネル２の後端部に回動可能に設けられるバックドアア
ウタ３と、バックドアアウタ３に密着固定で取り付けら
れるバックドアウィンド４と、バックドアアウタ３に装
着され、流体（空気）を整流するリアスポイラ５と、リ
アスポイラ５の直前位置でバックドアアウタ３の上端部
に設けられる突起部６で構成される。突起部６は、曲率
半径Ｒ１の曲線形状で、バックドアアウタ３の基準面３
ｂから突出量ｈ１で形成されている。車両１が走行状態
にある時、ルーフパネル２上に沿った気流の速度は突起
部６で増速され、増速された気流はリアスポイラ５によ
って整流されて、バックドアウィンド４に向けて送給さ
れる。このため、増速された気流がバックドアウィンド
４の表面に付着する異物を飛散させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のスポイラ装
置に関する。特に、ワゴンタイプやツーボックスタイプ
等の自動車に装備されるのに適したエアフロー機能を備
えたスポイラ装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、スポイラ装置は自動車等
車両のルーフの進行方向後方位置近傍に設けられてお
り、普通にはリアスポイラと称されている。このリアス
ポイラは、車両走行時に生じる車両のリフト（揚力の発
生）を抑えたり、走行時に生じる気流を利用して車両の
後面であるリアウィンドに付着する雨水や雪、塵埃等の
異物を効率よく飛散させている。例えば、ワゴンタイプ
やツーボックスタイプ等の自動車のリアウィンドは、ル
ーフ部から急勾配の傾斜角度で形成されている。このた
め、リアウィンドでの気流はよどんだ状態になってお
り、異物等を飛散させることが困難であった。リアスポ
イラは、リアウィンドでの気流がスムースに通過するよ
うに、通常、車両のルーフとリアウィンドの境界部に付
設されている。そして、このリアスポイラは、車両走行
時に、車両のルーフに沿って生じる気流がリアスポイラ
の頂面を押圧することで、車両の接地力を増大させてい
る。また、気流がルーフとリアスポイラとの間に取り込
まれ、流体（空気）がリアウィンドの表面上を流れるこ
とで、リアウィンドに付着した異物を飛散させる。車両
走行時に生じる車両のルーフに沿った気流をリアスポイ
ラによって整流し、気流がリアウィンドの表面上の付着
物を飛散する技術は、例えば特開平８−１９８１４９等
の公報で知られている。従来技術では、車両のルーフは
ほぼ水平面形状で形成されている。リアスポイラはルー
フの車両後部から所定間隔離れた後方に付設されてい
る。そして、車両走行状態において、ルーフに沿った気
流は、ルーフの車両後部とリアスポイラの間に取り入れ
られ、リアウィンドの表面を通過するようになってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、気流の速度
分布では、ルーフ表面により近い位置で流れる流体（空
気）はルーフ表面と摩擦が生じることから、ルーフ表面
により近い位置で流れる流体（空気）の速度は、ルーフ
表面から離れた位置で流れる流体（空気）の速度よりも
小さくなる。このため、リアスポイラによりリアウィン
ドの表面上に導入される気流も速度の小さい気流が導入
されることになり、異物がリアウィンドに付着しても、
この異物を十分に飛散できないという問題がある。本発
明は、このような問題を解決するために創案されたもの
であり、本発明が解決しようとする課題は、車両後面に
付着する異物を飛散させるために、車両のスポイラ装置
により車両後面方向に導く気流の速度を可及的に増速さ
せることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの
車両のスポイラ装置である。請求項１に記載の車両のス
ポイラ装置は、車両のルーフの進行方向後方位置近傍
に、気流を車両の後面方向に導くスポイラが設けられて
おり、スポイラが配置されている直前位置に、ルーフ上
の気流の速度を大きくする増速手段が設けられており、
この増速手段によって増速された気流をスポイラにより
車両の後面方向に導くことを特徴とする。この第１発明
によれば、増速手段により増速された気流がスポイラに
より車両の後面方向に導かれるため、異物が車両後面に
付着しても、この異物を飛散させることができる。ま
た、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおり
の車両のスポイラ装置である。請求項２に記載の車両の
スポイラ装置は、増速手段が車両の高さ方向で車両のル
ーフより高く、スポイラの頂面より低い高さの、なだら
かな山形状で形成されていることを特徴とする。これに
より、車両走行状態で、流体（空気）が増速手段の形状
に沿って流れると、流体（空気）の速度は大きくなる。
そして、増速された気流は車両後面へ送給され、異物が
車両後面に付着しても異物を飛散させることができる。
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとお
りの車両のスポイラ装置である。請求項３に記載の車両
のスポイラ装置は、スポイラが、車両のルーフ後端から
所定間隔離れた後方で、スポイラの頂面が車両高さ方向
で増速手段の頂点位置より高い位置に配置となるように
装着されていることを特徴とする。これにより、増速手
段で増速された流体（空気）が、車両のルーフ後端とス
ポイラとの隙間から効率よく取り込まれて、車両後面に
付着する異物を飛散させることができる。また、本発明
の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの車両のス
ポイラ装置である。請求項４に記載の車両のスポイラ装
置は、増速手段が車両のルーフと車両の後面との境界付
近に設けられることを特徴とする。これにより、車両走
行状態では、流体（空気）の速度が増速手段で大きくな
り、増速された状態の気流がスポイラの整流作用によっ
て車両後面に送給されるため、異物が車両後面に付着し
ても異物を飛散させることができる。また、本発明の第
５発明は、請求項５に記載されたとおりの車両のスポイ
ラ装置である。請求項５に記載の車両のスポイラ装置
は、増速手段が車両のルーフ後部に設けられていること
を特徴とする。これにより、例えば横開きタイプのバッ
クドア等に増速手段を設けるスペースが確保されにくい
車両では、増速手段を車両の後上部に設けることで、異
物が車両後面に付着しても異物を飛散することができ
る。また、本発明の第６発明は、請求項６に記載された
とおりの車両のスポイラ装置である。請求項６に記載の
車両のスポイラ装置は、増速手段がバックドアの上部に
設けられていることを特徴とする。これにより、車両走
行状態に増速手段で増速された気流は、増速された状態
の気流がスポイラの整流作用によって車両後面に送給さ
れるため、流体損失が小さくなる。また、本発明の第７
発明は、請求項７に記載されたとおりの車両のスポイラ
装置である。請求項７に記載の車両のスポイラ装置は、
増速手段が翼形状で形成されていることを特徴とする。
このため、気流は増速手段で増速され易くなる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を用いて説明する。図１及び図２に、本発明の第１
の実施の形態を示す。図１は、増速手段としての突起部
６をバックドアアウタ３の上端部に設け、バックドアア
ウタ３にリアスポイラ５を装着した車両１を後方から見
た部分斜視図である。矢印Ｆｒの矢方向は、車両１の前
方方向を示す。図２は、バックドアアウタ３に設けられ
た突起部６とリアスポイラ５を示す断面図である。な
お、以下では、図１に示すように、例えばツーボックス
タイプの自動車（車両１）に本発明の車輌のスポイラ装
置を設ける場合について説明する。

【０００６】車両１のルーフパネル２の後端部には、図
２に示すように、バックドアアウタ３がヒンジ（図示省
略）を介して回動可能に設けられている。そして、バッ
クドアウィンド４が、バックドアアウタ３の内側枠３ａ
に密着固定して取り付けられている。バックドアウィン
ド４は、ルーフパネル２にほぼ沿った水平面に対して下
方向に急な傾斜角度で形成されている。リアスポイラ５
は、例えば上面５ａの長さがＬ１で、リアスポイラ５の
断面形状が略三角形状等の所定形状で形成されている。
また、リアスポイラ５は、バックドアアウタ３の上端部
に近い位置に、リアスポイラ５の上面５ａが車両１の高
さ方向に対してルーフパネル２の上面２ａよりも高く、
後述するように、突起部６の基点１とリアスポイラ５の
基点２までの距離をＨ１、下面５ｂとバックドアウィン
ド４との距離をＨ２、リアスポイラ５の下面５ｂ上にあ
る基点２から基点３までの下面５ｂの長さ（空気整流部
の長さ）がＬ２になるように配設されている。リアスポ
イラ５は、吸入口７からバックドアウィンド４に流体
（空気）を取り入れることができるように、車両１の幅
方向に対してバックドアアウタ３の両端部で支持して車
両１に装着されている。

【０００７】バックドアアウタ３の上端部には、増速手
段としての突起部６が形成されている。突起部６は、図
２に示すように、曲率半径Ｒ１の曲線形状で形成され、
バックドアアウタ３の基準面３ｂから突起部６の高さが
最も高い頂点までの距離（突出量）がｈ１になるように
形成されている。この様にして増速手段としての突起部
６は、なだらかな山形状に形成されている。なお、車両
１進行方向から見て、突起部６が設けられるのは、リア
スポイラ５の直前位置となっている。なお、第１の実施
の形態では、バックドアアウタ３の基準面３ｂは、図２
の二点鎖線で示すように、ルーフパネル２の上面を後方
に延長させた面で仮想延長水平面とする。基点１は、突
起部６の最後方端位置であり、バックドアアウタ３が基
点１で略Ｌ字状に曲げられている。基点２は、基点１で
仮想法線を引いた場合、下面５ｂと仮想法線が交わる点
を示す。基点３は、基点１と基点２を仮想線で結び、こ
の仮想線に対し平行にリアスポイラ５の端部と接するよ
うに仮想平行線（仮想線と仮想平行線との距離がＬ２と
なる）を引いた場合におけるリアスポイラ５の端部の位
置を示す。

【０００８】次に、上記のように構成されている車両の
スポイラ装置の効果を、図３ａ及び図３ｂ、図４を用い
て説明する。図３ａは、突起部６を設けていない車両の
走行状態におけるルーフパネル２上面の気流の速度分布
を示す模式図である。図３ｂは、突起部６を設けた車両
の走行状態におけるルーフパネル２上面の気流の速度分
布を示す模式図である。図４は、突起部６を設けない場
合と比較した、突起部６を設けた場合における気流（風
速）の増速効果と、突起部６の突出量ｈ１との関係をグ
ラフに示した図である。なお、図４において、「突出量
ｈ１」（単位をｍｍ）は、前述したバックドアアウタ３
の基準面３ｂから突起部６の頂点までの距離を示す。ま
た、「突起部の取付け効果」（単位を％）の定義につい
ては、｛［突起部を設けた場合のバックドアウィンド表
面における気流の速度（風速）］−［突起部を設けない
場合のバックドアウィンド表面における気流の速度（風
速）］／［突起部を設けない場合のバックドアウィンド
表面における気流の速度（風速）］｝×１００（％）で
示される。図４に示すグラフの実験結果では、例えば、
上面５ａの長さをＬ１＝１１０ｍｍ、下面５ｂの長さを
Ｌ２＝１００ｍｍ、突起部６の曲率半径を曲率半径Ｒ１
（ｒ１≦Ｒ１≦ｒ２）（単位をｍｍ）にそれぞれ設定し
ている。突出量ｈ１と曲率半径Ｒ１との関係は、突起部
６の突出量ｈ１が次第に大きくなるにしたがって、曲率
半径Ｒ１は小さくなるように設定されている。また、突
起部６の突出量ｈ１を０≦ｈ１≦１５の範囲で、５ｍｍ
毎に実験した場合を示している。

【０００９】図３ａに示すように、車両１が走行状態に
ある時、ルーフパネル２表面により近い位置で流れる流
体（空気）はルーフパネル２表面と摩擦が生じるため、
ルーフパネル２上面に沿った流体（空気）の速度は減速
される。そして、減速された状態の流体（空気）が、バ
ックドアウィンド４の表面に送給される。ところが、図
３ｂに示すように、突起部６をリアスポイラ５の直前位
置（リアスポイラ５より車両１前方）に配設すること
で、ルーフパネル２表面の近くを流れる流体（空気）は
突起部６に沿って流れ、流体（空気）の速度は増速され
る。そして、増速された状態の流体（空気）がリアスポ
イラ５によって整流され、吸入口７からバックドアウィ
ンド４の表面に送給されるようになる。

【００１０】更に、突起部６を設けた場合の突起部６の
取付け効果について、図４を用いて詳述する。図４のグ
ラフに示すように、バックドアウィンド４表面における
気流の速度（風速）について、突起部６を設けない場合
と突起部６を設けた場合とを比較すると、突起部６を設
けることにより、バックドアウィンド４表面における気
流の速度（風速）を増速させる効果が発生する。このた
め、バックドアウィンド４の表面に付着する異物を飛散
させることができる。

【００１１】本発明の第２の実施の形態を、図５に用い
て説明する。図５は、ルーフパネル３２の後端部に増速
手段としての突起部３６を設け、バックドアアウタ３３
の上端部にリアスポイラ３５を設けて構成されたスポイ
ラ装置を示す断面図である。本発明の第１の実施の形態
における突起形状は、図２に示すように、バックドアア
ウタ３の上端部に突起部６を形成したが、第２の実施の
形態では、その突起形状を、図５に示すように、ルーフ
パネル３２の後端部に突起部３６を設けることで形成し
たものである。

【００１２】車両３１のルーフパネル３２の後端部に
は、図５に示すように、バックドアアウタ３３がヒンジ
（図示省略）を介して回動可能に設けられている。ルー
フパネル３２の後端部には、突起部３６が設けられてい
る。突起部３６は曲率半径Ｒ２の曲線形状で形成され、
ルーフパネル３２の基準面３２ｂ（図５の二点鎖線で示
す）から突起部３６の高さが最も高い頂点までの距離
（突出量）がｈ２になるように形成されている。なお、
第２の実施の形態では、ルーフパネル３２の基準面３２
ｂは、ほぼ水平面で形成されているルーフパネル３２を
後方に延長させた面で仮想延長水平面とする。これによ
り、車両３１の走行状態において、ルーフパネル３２上
面に沿った気流は突起部３６で増速される。そして、増
速された気流はリアスポイラ３５によって整流され、吸
入口３７からバックドアウィンド３４へ送給される。

【００１３】本発明の第３の実施の形態を、図６に用い
て説明する。図６は、バックドアアウタ６３の上端部に
別部材の、増速手段としての突起部材６６とリアスポイ
ラ６５を装着して構成されたスポイラ装置を示す断面図
である。本発明の第１の実施の形態における突起部６
は、図２に示すように、バックドアアウタ３自身の形状
を直接突起形状とすることにより形成したが、第３の実
施の形態では、図６に示すように、バックドアアウタ６
３とは別部材の突起部材６６を設けることによって、バ
ックドアアウタ６３の上面に形成したものである。例え
ば、車両にリアスポイラを後付けする場合や、車両デザ
インの制約等によって予めバックドアアウタやルーフパ
ネルに突起を形成することができない場合には、車両に
別部材の突起部材を設けることができる。突起部材６６
は、例えば、車両６１のルーフパネル６２もしくはバッ
クドアアウタ６３に、貼付またはネジ等の締着手段によ
って装着される。突起部材６６は曲率半径Ｒ３の曲線形
状で形成され、ルーフパネル６２の表面から突起部材６
６の高さが最も高い頂点までの距離（突出量）がｈ３に
なるように形成されている。これにより、車両６１の走
行状態において、ルーフパネル６２上面に沿った気流は
突起部材６６で増速される。そして、増速された気流は
リアスポイラ６５によって整流され、吸入口６７からバ
ックドアウィンド６４へ送給される。

【００１４】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、その
他の実施の形態が考えられるものである。例えば、上記
各実施の形態におけるリアスポイラ５、３５、６５の形
状はあくまでも一例であり、車両１、３１、６１のルー
フパネル２、３２、６２に沿った気流（風速）をリアス
ポイラ５、３５、６５で整流し、バックドアウィンドウ
４、３４、６４の表面に向けて送給することができれ
ば、リアスポイラの構造、構成、形状、配置は限定され
ない。また、上記各実施の形態における車両１、３１、
６１を、ツーボックスタイプの自動車を用いてバックド
アウィンドウ４、３４、６４に送給される気流（風速）
について説明したが、車両の形状タイプについては限定
されない。必要であれば、例えばセダンタイプ等の自動
車にも適用することができる。また、上記各実施の形態
では、それぞれ曲率半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の形状で、突
出量をｈ１、ｈ２、ｈ３にそれぞれ設定して突起部６、
３６及び突起部材６６を設けたが、突起部や突起部材の
形状については種々変更可能である。また、突起部材６
６をバックドアアウタ６３の上面に締着手段によって装
着したが、ルーフパネル３２の後端部に突起部材６６を
締着手段によって装着してもよい。また、突起部６の突
出量ｈ１を０≦ｈ１≦１５の範囲で設定して実験した
が、突起部の突出量は限定されない。また、図４におけ
る実験条件及び実験結果については限定されない。ま
た、増速手段として突起部６、３６の曲率半径をそれぞ
れＲ１、Ｒ２とし、突起部材６６の曲率半径をＲ３の曲
面形状で形成した場合を用いて説明したが、突起形状
は、例えばジュコブスキーの翼形等の翼形状曲面を用い
て形成してもよく、突起形状については、種々変更可能
である。

【００１５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による車両
のスポイラ装置によれば、車両後面方向に導く気流の速
度が可及的に増速される。これにより、車両後面に付着
する異物を効果的に飛散させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に関して、バックド
アアウタに突起部とリアスポイラを装着した車両を後方
から見た部分斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態による突起部とリア
スポイラを示す断面図である。

【図３】図３ａは突起部を設けていない車両の走行状態
におけるルーフパネル上面の気流の速度分布を示し、図
３ｂは突起部を設けた車両における気流の速度分布を示
す模式図である。

【図４】突起部を設けた場合における気流（風速）の増
速効果と突起部の突出量ｈ１との関係をグラフに示した
図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態による突起部とリア
スポイラを示す断面図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態による突起部材とリ
アスポイラを示す断面図である。

【符号の説明】

１、３１、６１…車両 ２、３２、６２…ルーフパネル ３、３３、６３…バックドアアウタ ４、３４、６４…バックドアウィンドウ（車両の後面） ５、３５、６５…リアスポイラ（スポイラ） ６、３６…突起部（増速手段） ７、３７、６７…吸入口 ６６…突起部材（増速手段）

フロントページの続き (72)発明者 平井 秀俊 福岡県鞍手郡宮田町大字上有木字平山１番 トヨタ自動車九州株式会社内 (72)発明者 谷 聡一郎 愛知県豊田市吉原町上藤池25番地 アラコ 株式会社内 (72)発明者 本藤 博 愛知県豊田市吉原町上藤池25番地 アラコ 株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のルーフの進行方向後方位置近傍
   に、気流を車両の後面方向に導くスポイラが設けられて
   いる車両のスポイラ装置において、 スポイラが配置されている直前位置に、ルーフ上の気流
   の速度を大きくする増速手段が設けられており、この増
   速手段によって増速された気流がスポイラにより車両の
   後面方向に導かれることを特徴とする車両のスポイラ装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両のスポイラ装置で
   あって、増速手段は、車両高さ方向でルーフより高く、
   スポイラの頂面より低い高さの、なだらかな山形状で形
   成されていることを特徴とする車両のスポイラ装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の車両のスポイ
   ラ装置であって、スポイラは、ルーフ後端から所定間隔
   離れた後方で、頂面が車両高さ方向で増速手段の頂面よ
   り高い位置となるように装着されていることを特徴とす
   る車両のスポイラ装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の車両の
   スポイラ装置であって、増速手段はルーフと車両の後面
   との境界付近に設けられていることを特徴とする車両の
   スポイラ装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の車両のスポイラ装置で
   あって、増速手段はルーフ後部の位置に設けられている
   ことを特徴とする車両のスポイラ装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の車両のスポイラ装置で
   あって、増速手段はバックドアの上部に設けられている
   ことを特徴とする車両のスポイラ装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の車両の
   スポイラ装置であって、増速手段の形状は翼形状で形成
   されていることを特徴とする車両のスポイラ装置。