JP2006160000A - 自動車のアンダーカバー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車体への取り付けレイアウトが簡易であり、空気流を用いて発生させた逆揚力をショックアブソーバを介さずに車輪に印加し、高速走行時の車輪の接地荷重の減少を防ぐ自動車のアンダーカバー装置を提供する。
【解決手段】 自動車の左右のタイヤハウジング付近に設けられ、車輪を回動自在に支持する支持部材４ＦＬ、４ＦＲ，４ＲＬ、４ＲＲと、前記自動車の床下部を覆うアンダーカバー本体１Ａ、１Ｂとを備えた自動車のアンダーカバー装置であって、前記アンダーカバー本体１Ａ、１Ｂは該アンダーカバー本体１Ａ、１Ｂの上面と前記床下部が所定の距離を隔てて前記支持部材４ＦＬ、４ＦＲ，４ＲＬ、４ＲＲに取り付けられ、走行時に前記アンダーカバー本体１Ａ、１Ｂの前記上面と下面を流れる空気の速度の違いによって生じる圧力差により、前記アンダーカバー本体１Ａ、１Ｂ本体が車輪の接地荷重を増加させる逆揚力を発生させる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、自動車のアンダーカバー装置に関するものである。

一般に、高速走行をする自動車には、車体上面と車体の床下部を流れる空気流の速度の違いによって車体上面と車体の床下部に加わる圧力に差が生じ、車体に対して揚力が発生することが知られている。

車体上面は前方に傾斜するエンジンフードや、エンジンフードより上方に位置するルーフ、ルーフより下方に設けられるトランクルーム等によって、車体の床下部に比べ凸部分が大きい。このため、走行時には車体上面を流れる空気流の速度は車体の床下部を流れる空気流の速度に比べて速くなり、車体上面にかかる空気圧は車体の床下部にかかる空気圧よりも低くなる。この圧力差によって、車体には車体を押し上げる揚力が発生する。

このような揚力が発生すると、車体は路面から上方に押し上げられる状態となるため、タイヤにかかる荷重が減ってタイヤと路面の摩擦力が減少してしまう。このため、操縦安定性が低下したり、スリップしやすくなるなどの問題が発生する。

このような問題に対し、車体の後端部、例えばセダンタイプの車両ではトランクルームの上部後端にいわゆるスポイラと呼ばれる翼を取り付けて、揚力によるタイヤと路面の摩擦力の減少を防ぐ技術が知られている（図１参照）。

スポイラ１０１は航空機の主翼と上下が逆になった断面形状、すなわち上面が路面に略平行で下面が車体前方から車体後方に向かって下方に傾斜した後に再び車体上方に傾斜する傾斜面を有しており、スポイラの上面を流れる空気流が下面を流れる空気流よりも遅くなることでスポイラを路面方向に押しつける力（以下、逆揚力と呼ぶ）が発生する。この作用によって、車体を路面に押し付け、高速走行時のタイヤと路面の摩擦力の減少を防いでいる。

さらに、左右の前輪の間と左右の後輪の間に、前述したスポイラと同様の断面形状を有する翼を取り付けて、車体に逆揚力を働かせる技術が提案されている。（例えば特許文献１参照）。
特開平６−１７１５５４号公報

しかしながら、車体の後端部にスポイラを装着した場合は、スポイラで発生した逆揚力により車体をサスペンションより上側から路面に対して押し付けるため、サスペンションのショックアブソーバが縮んでショックアブソーバのストローク量が短くなる。このため、ショックアブソーバでの路面の凹凸の吸収しろが少なくなって乗り心地が悪くなるという問題がある。

さらに、特許文献１の構造では、翼に逆揚力を発生させるために左右の車輪の間で車体前方から後方に空気が流れる場所に翼を取り付けるスペースを確保しなければならないが、左右前輪前方にはエンジンや変速機等が配置されており、また左右後輪の前方には車体フロアが位置しているため、これらの構造物により左右の車輪の間で車体前方から後方に空気が流れる経路上に翼を配置することは、取り付けレイアウトが非常に困難であるという問題がある。

本発明の課題は、車体への取り付けレイアウトが簡易であり、空気流を用いて発生させた逆揚力をショックアブソーバを介さずに車輪に印加し、高速走行時の車輪の接地荷重の減少を防ぐ自動車のアンダーカバー装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、自動車の左右のタイヤハウジング付近に設けられ、車輪を回動自在に支持する支持部材と、前記自動車の床下部を覆うアンダーカバー本体とを備えた自動車のアンダーカバー装置であって、前記アンダーカバー本体は該アンダーカバー本体の上面と前記床下部が所定の距離を隔てて前記支持部材に取り付けられ、走行時に前記アンダーカバー本体の前記上面と下面を流れる空気の速度の違いによって生じる圧力差により、前記アンダーカバー本体が車輪の接地荷重を増加させる逆揚力を発生させることを特徴とする。

上記構成によれば、アンダーカバー本体は、アンダーカバー本体の上面と自動車の床下部が所定の距離を隔てて、車輪を支える支持部材に取り付けられている。このため、走行時にはアンダーカバー本体下面と路面との間に空気が流れるとともに、アンダーカバー本体の上面と床下部との間にも空気が流れる。このとき、アンダーカバー本体の下面を流れる空気の速度は、アンダーカバー本体の上面を流れる空気の速度よりも遅くなり、この速度差によって、アンダーカバー本体の上面と下面で空気圧の圧力差が生じる。その結果、アンダーカバー本体にはこの圧力差によって車輪の接地荷重を増加させる逆揚力を発生する。この逆揚力は、アンダーカバー本体が取り付けられている支持部材を介して、ショックアブソーバを介することなく、直接車輪に印加される。したがって、ショックアブソーバのストローク量を減少させることなく、車輪の接地荷重を増加させることができる。

また、アンダーカバー本体を車輪の支持部材に直接取り付ければ良く、取り付けレイアウトの工夫や取り付けスペースを確保する必要がないため、取り付けレイアウトが簡易である。

本発明によれば、車体への取り付けレイアウトが簡易であり、空気流を用いて発生させた逆揚力をショックアブソーバを介さずに車輪に印加し、高速走行時の車輪の接地荷重の減少を防ぐ自動車のアンダーカバー装置を実現することができる。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

なお、以下の文章中、引用符号の番号の後に続く「ＦＬ」は左前輪の部材を、「ＦＲ」は右前輪の部材を、「ＲＬ」は左後輪の部材を、「ＲＲ」は右後輪の部材を指し示すものとする。

図２は、本発明の自動車の車体床下部構造の実施例を車体下方より見た図である。

アンダーカバー本体１Ａは車体の床下部を車体前方から前輪の後端にかけて覆うように設置されている。またアンダーカバー本体１Ｂは車体の床下部を床下部の略中央から後輪の後端にかけて覆うように設置されている。

図３はアンダーカバー本体１Ａの図２におけるＳＡ−ＳＡ断面を表した図である。アンダーカバー本体１Ａは、その断面が、上面が路面に略平行で、下面が下方に凸形状の曲面を有している。アンダーカバー本体１Ｂの断面形状も、アンダーカバー本体１Ａと同様の形状を有している。

図４は、左前輪の構造を示した図である。この図では、簡略化のため、タイヤの回転軸部分の構造は省略している。

支持部材４ＦＬは、その上方に位置する上部支持部材５および下方に位置する下部支持部材６に挟まれて設置されている。上部支持部材５および下部支持部材６は車体（図示省略）に取り付けられている。また下部支持部材６は、さらにショックアブソーバ７を介して車体に取り付けられている。

図５は、図４におけるＳＢ−ＳＢに沿った断面図の下方を示す図である。タイヤ２およびブレーキディスク８が取り付けられたホイール３は、ベアリング９を介して左前輪支持部材４ＦＬに回動自在に取り付けられている。左前輪支持部材４ＦＬの下方部分で車体中心側の端部には、アンダーカバー本体１Ａがボルト１０ＦＬによって取り付けられている。

ここで、アンダーカバー本体１Ａは、車体の床下部に対しあらかじめ設定された距離を隔てて支持部材４ＦＬに取り付けられている。

なお、図５は左前輪部分の構造を示しているが、図示しない右前輪部分の構造は本図と左右対称である以外は同じ構造を有し、アンダーカバー本体１Ａは右前輪の支持部材４ＦＲの下方部分で車体中心側の端部にボルト１０ＦＲによって取り付けられている。また図示しない左右後輪部分は、車体への取り付け部分、いわゆるサスペンションを構成する部材が左右前輪とは異なるが、左右後輪とアンダーカバー本体１Ｂの取り付け位置関係は、左右前輪とアンダーカバー本体１Ａの取り付け位置関係と同等である。すなわち、アンダーカバー本体１Ｂは左右後輪支持部材４ＲＬ，４ＲＲの下方部分で車体中心側の端部に、ボルト１０ＲＬ、１０ＲＲによって固定されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

高速走行によって車体下側に発生した空気流は、アンダーカバー本体１Ａの上面と車体の床下部との隙間と、アンダーカバー本体１Ａの下面と路面との空間を流れる。ここでアンダーカバー本体１Ａの上面は路面に略平行で、下面は下方に凸形状の曲面を有している。このため、アンダーカバー本体１Ａの上面を流れる空気流の速度はアンダーカバー本体１Ａの下面を流れる空気流の速度に比べて遅くなり、アンダーカバー本体１Ａの上面の圧力の方がアンダーカバー本体１Ａの下面の圧力に比べて高くなる。したがってアンダーカバー本体１Ａには逆揚力が働き、アンダーカバー本体１Ａは路面側に押し付けられる。

アンダーカバー本体１Ｂの作用も、上述したアンダーカバー本体１Ａと同様になる。

アンダーカバー本体１Ａ、１Ｂが路面側に押し付けられると、アンダーカバー本体１Ａが取り付けられている左前輪支持部材４ＦＬ、右前輪支持部材４ＦＲ、およびアンダーカバー本体１Ｂが取り付けられている左後輪支持部材４ＲＬ、右後輪支持部材４ＲＲも路面側に押し付けられる。その結果、各支持部材４ＦＬ、４ＦＲ、４ＲＬ、４ＲＲにベアリング９、９・・を介して取り付けられているホイール３、３・・が路面側に押し付けられ、ホイール３、３・・に装着されているタイヤ２、２・・が路面に押し付けられる。この作用により、高速走行時のタイヤ２、２・・の接地荷重の減少を防ぐことが可能になる。

また本実施例では、アンダーカバー本体１Ａ、１Ｂに働く逆揚力は、ショックアブソーバを介さずに各車輪を支持する支持部材４ＦＬ、４ＦＲ、４ＲＬ、４ＲＲを通じて各車輪に印加される。このため、車体にスポイラを取り付けた従来例のように、スポイラで発生した逆揚力がショックアブソーバを介して車体を路面に押し付け、ショックアブソーバのストローク量を減少させることがない。したがって、逆揚力が発生した場合でも乗り心地を損なわないという利点がある。

さらに本実施例では、逆揚力が発生した場合でも、アンダーカバー本体１Ａ，１Ｂと路面との距離は、逆揚力により路面に押し付けられたタイヤの変形量分しか変化しない。このため、アンダーカバー本体１Ａ，１Ｂと路面との距離の変化は少なく、アンダーカバー本体１Ａ，１Ｂの下面を流れる空気の流路がほぼ一定しており、空気の流路の変化にともなう空気の速度の変化が少ない。したがって、アンダーカバー本体１Ａ、１Ｂの上面と下面の圧力差の変化が少なくなり、逆揚力を安定して発生することができるという効果も得られる。

図６は本発明の第２の実施例において、図４のＳＢ−ＳＢ断面に相当する断面を示す図である。

本発明では、アンダーカバー本体１Ａは、左前輪支持部材４ＦＬの下方部分で車体中心側の端部にラバーブッシュ１１ＦＬを介してボルト１２ＦＬによって取り付けられている。

それ以外の構造については、第１の実施例と同じである。

なお、図６は左前輪部分の構造を示しているが、図示しない右前輪部分の構造は本図と左右対称である以外は同じ構造を有し、アンダーカバー本体１Ａは右前輪支持部材４ＦＲの下方部分で車体中心側の端部にラバーブッシュ１１ＦＲを介してボルト１２ＦＲによって取り付けられている。また図示しない左右後輪部分は、車体への取り付け部分、いわゆるサスペンションを構成する部材が左右前輪とは異なるが、左右後輪とアンダーカバー本体１Ｂの取り付け位置関係は、左右前輪とアンダーカバー本体１Ａの取り付け位置関係と同等である。すなわち、アンダーカバー本体１Ｂは左右後輪支持部材４ＲＬ，４ＲＲの下方部分で車体中心側の端部に、ラバーブッシュ１１ＲＬ、１１ＲＲを介してボルト１２ＲＬ、１２ＲＲによって取り付けられている。

本実施例では、アンダーカバー本体１Ａがラバーブッシュ１１ＦＬ、１１ＦＲを介して左右前輪支持部材４ＦＬ、４ＦＲに固定されており、また、アンダーカバー本体１Ｂがラバーブッシュ１１ＲＬ、１１ＲＲを介して左右後輪支持部材４ＲＬ、４ＲＲに固定されているため、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。

凹凸のある路面を走行した場合には、前後左右の車輪が独立して上下し、アンダーカバー本体１Ａ，１Ｂには各支持部材４ＦＬ、４ＦＲ、４ＲＬ、４ＲＲを介してアンダーカバー本体１Ａ，１Ｂを変形させる力が働く。しかしながら本実施例では各支持部材４ＦＬ、４ＦＲ、４ＲＬ、４ＲＲとアンダーカバー本体１Ａ，１Ｂとの間に設けたラバーブッシュ１１ＦＬ、１１ＦＲ、１１ＲＬ、１１ＲＲが変形して、各支持部材４ＦＬ、４ＦＲ、４ＲＬ、４ＲＲの上下動によるアンダーカバー本体１Ａ，１Ｂの変形を和らげる作用を有するため、アンダーカバー本体１Ａ，１Ｂの破損を防ぐことができるという利点がある。

図７は本発明の第３の実施例において、図４のＳＢ−ＳＢ断面に相当する断面を示す図である。

本発明では、アンダーカバー本体１Ａは、左前輪支持部材４ＦＬの下方部分で車体中心側の端部にスプリング１３ＦＬを介してボルト１４ＦＬによって取り付けられている。

それ以外の構造については、第１の実施例と同じである。

なお、図７は左前輪部分の構造を示しているが、図示しない右前輪部分の構造は本図と左右対称である以外は同じ構造を有し、アンダーカバー本体１Ａは右前輪支持部材４ＦＲの下方部分で車体中心側の端部にスプリング１３ＦＲを介してボルト１４ＦＲによって取り付けられている。また図示しない左右後輪部分は、車体への取り付け部分、いわゆるサスペンションを構成する部材が左右前輪とは異なるが、左右後輪とアンダーカバー本体１Ｂの取り付け位置関係は、左右前輪とアンダーカバー本体１Ａの取り付け位置関係と同等である。すなわち、アンダーカバー本体１Ｂは左右後輪支持部材４ＲＬ、４ＲＲの下方部分で車体中心側の端部に、スプリング１３ＲＬ、１３ＲＲを介してボルト１４ＲＬ、１４ＲＲによって取り付けられている。
本実施例では、アンダーカバー本体１Ａがスプリング１３ＦＬ、１３ＦＲを介して左右前輪支持部材４ＦＬ、４ＦＲに固定されており、また、アンダーカバー本体１Ｂがスプリング１３ＲＬ、１３ＲＲを介して左右後輪支持部材４ＲＬ、４ＲＲに固定されているため、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。

凹凸のある路面を走行した場合には、前後左右の車輪が独立して上下し、アンダーカバー本体１Ａ，１Ｂには各支持部材４ＦＬ、４ＦＲ、４ＲＬ、４ＲＲを介してアンダーカバー本体１Ａ，１Ｂを変形させる力が働く。しかしながら本実施例では各支持部材４ＦＬ、４ＦＲ、４ＲＬ、４ＲＲとアンダーカバー本体１Ａ，１Ｂとの間に設けたスプリング１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲが変形して、各支持部材４ＦＬ、４ＦＲ、４ＲＬ、４ＲＲの上下動によるアンダーカバー本体１Ａ，１Ｂの変形を和らげる作用を有するため、アンダーカバー本体１Ａ，１Ｂの破損を防ぐことができるという利点がある。

図８は本発明の第４の実施例において、図４のＳＢ−ＳＢ断面に相当する断面を示す図である。

本発明では、アンダーカバー本体１Ａを下側から保持する保持部材１７ＦＬが設けられ、保持部材１７ＦＬの下端とアンダーカバー本体１Ａ下面との間にはスプリング１５ＦＬが、またアンダーカバー本体１Ａ上面と支持部材４ＦＬとの間にはスプリング１６ＦＬがそれぞれ介装されて、アンダーカバー本体１Ａが保持部材１７ＦＬにより支持部材４ＦＬに取り付けられている。

それ以外の構造については、第１の実施例と同じである。

なお、図８は左前輪部分の構造を示しているが、図示しない右前輪部分の構造は本図と左右対称である以外は同じ構造を有し、アンダーカバー本体１Ａは右前輪支持部材４ＦＲの下方部分で車体中心側の端部に、スプリング１５ＦＲ、１６ＦＲに挟まれる状態で保持部材１７ＦＲによって取り付けられている。また図示しない左右後輪部分は、車体への取り付け部分、いわゆるサスペンションを構成する部材が左右前輪とは異なるが、左右後輪とアンダーカバー本体１Ｂの取り付け位置関係は、左右前輪とアンダーカバー本体１Ａの取り付け位置関係と同等である。すなわち、アンダーカバー本体１Ｂは左右後輪支持部材４ＲＬ，４ＲＲの下方部分で車体中心側の端部に、スプリング１５ＲＬ、１６ＲＬおよび１５ＲＲ、１６ＲＲに挟まれる状態で保持部材１７ＲＬ、１７ＲＲによって取り付けられている。

本実施例では、高速走行時には第１の実施例と同様に、アンダーカバー本体１Ａに逆揚力が働く。このとき、アンダーカバー本体１Ａはスプリング１５ＦＬ、１５ＦＲを縮めながら保持部材１７ＦＬ、１７ＦＲを路面側に押し付ける。この作用により、保持部材１７ＦＬ、１７ＦＲが固定されている左右前輪支持部材４ＦＬ，４ＦＲも路面側に押し付けられる。その結果、左右前輪支持部材４ＦＬ，４ＦＲにベアリング９、９を介して取り付けられているホイール３、３が路面側に押し付けられ、ホイール３、３に装着されているタイヤ２、２が路面に押し付けられる。

同様に、高速走行時には第１の実施例と同様に、アンダーカバー本体１Ｂに逆揚力が働く。このとき、アンダーカバー本体１Ｂはスプリング１５ＲＬ、１５ＲＲを縮めながら保持部材１７ＲＬ、１７ＲＲを路面側に押し付ける。この作用により、保持部材１７ＲＬ、１７ＲＲが固定されている左右後輪支持部材４ＲＬ，４ＲＲも路面側に押し付けられる。その結果、左右後輪支持部材４ＲＬ，４ＲＲにベアリング９、９を介して取り付けられているホイール３、３が路面側に押し付けられ、ホイール３、３に装着されているタイヤ２、２が路面に押し付けられる。

したがって、高速走行時のタイヤ２、２・・の接地荷重の減少を防ぐことが可能となる。

凹凸のある路面を走行した場合には、前後左右の車輪が独立して上下し、アンダーカバー本体１Ａ，１Ｂには各支持部材４ＦＬ、４ＦＲ、４ＲＬ、４ＲＲを介してアンダーカバー本体１Ａ，１Ｂを変形させる力が働く。しかしながら本実施例では各支持部材４ＦＬ、４ＦＲ、４ＲＬ、４ＲＲとアンダーカバー本体１Ａ，１Ｂとの間に設けたスプリング１６ＦＬ、１６ＦＲ、１６ＲＬ、１６ＲＲが変形して、各支持部材４ＦＬ、４ＦＲ、４ＲＬ、４ＲＲの上下動によるアンダーカバー本体１Ａ，１Ｂの変形を和らげる作用を有するため、アンダーカバー本体１Ａ，１Ｂの破損を防ぐことができるという利点がある。

さらに本実施例では、アンダーカバー本体１Ａ、１Ｂに逆揚力が働かない速度で走行している場合に、アンダーカバー本体１Ａはスプリング１６ＦＬ、１６ＦＲに，アンダーカバー本体１Ｂはスプリング１６ＲＬ、１６ＲＲによって上方に押し上げられるため、アンダーカバー本体１Ａ，１Ｂと路面との距離が大きくなる。したがって、路面に大きな凹凸があるような場合にアンダーカバー本体１Ａ，１Ｂと路面との干渉を防ぐことが可能になる。

図９は本発明の第５の実施例において、図４のＳＢ−ＳＢ断面に相当する断面を示す図である。

本発明では、左前輪支持部材４ＦＬに、中心部に上下方向に移動が可能なシャフト１９ＦＬを有するシリンダ１８ＦＬが固定されており、アンダーカバー本体１Ａはシャフト１９ＦＬに取り付けられている。

それ以外の構造については、第１の実施例と同じである。

なお、図９は左前輪部分の構造を示しているが、図示しない右前輪部分の構造は本図と左右対称である以外は同じ構造を有し、アンダーカバー本体１Ａは右前輪支持部材４ＦＲに固定され、中心部に上下可動なシャフト１９ＦＲを有するシリンダ１８ＦＲのシャフト１９ＦＲに取り付けられている。また図示しない左右後輪部分は、車体への取り付け部分、いわゆるサスペンションを構成する部材が左右前輪とは異なるが、左右後輪とアンダーカバー本体１Ｂの取り付け位置関係は、左右前輪とアンダーカバー本体１Ａの取り付け位置関係と同等である。すなわち、アンダーカバー本体１Ｂは、左右後輪支持部材４ＲＬ，４ＲＲに固定され、中心部に上下可動なシャフト１９ＲＬ、１９ＲＲを有するシリンダ１８ＲＬ、１８ＲＲのシャフト１９ＲＬ、１９ＲＲ取り付けられている。

図１０に示すように、シリンダ１８ＦＬ、１８ＦＲ、１８ＲＬ、１８ＲＲは制御ユニット３０に電気的に接続されている。

さらに、制御ユニット３０には、車速を検出する車速センサ５０Ａと、路面の凹凸を検出する路面凹凸状態検出センサ、ここでは超音波センサ５０Ｂが電気的に接続されている。

本実施例では、車速センサ５０Ａによって検出された車速がアンダーカバー本体１Ａ，１Ｂに逆揚力が働かない所定の速度以下で走行している場合は、超音波センサ５０Ｂによって検出される路面の凹凸状態によらずに、制御ユニット３０がシリンダ１８ＦＬ、１８ＦＲ、１８ＲＬ、１８ＲＲを作動させてシャフト１９ＦＬ、１９ＦＲ、１９ＲＬ、１９ＲＲを上方に引き上げ、アンダーカバー本体１Ａ，１Ｂと路面との距離を大きくする。これにより、路面に大きな凹凸があってもアンダーカバー本体１Ａ，１Ｂと路面との干渉を防ぐことが可能になる。

また本実施例では、車速センサ５０Ａによって検出された車速が所定地を越える場合には、超音波センサ５０Ｂによって検出された路面の凹凸状態が小さい場合に、制御ユニット３０がシリンダ１８ＦＬ、１８ＦＲ、１８ＲＬ、１８ＲＲを作動させてシャフト１９ＦＬ、１９ＦＲ、１９ＲＬ、１９ＲＲを下方に下げることで、アンダーカバー本体１Ａ、１Ｂのそれぞれの上面と車体の床下部との間に空気の流路を設ける。これにより、第１の実施例と同様の効果を得ることができる。

なお、車速センサ５０Ａによって検出された車速が所定地を越える場合でも、超音波センサ５０Ｂによって検出された路面の凹凸状態が大きい場合には、アンダーカバー本体１Ａ、１Ｂと路面との干渉をさけるために、制御ユニット３０はシリンダ１８ＦＬ、１８ＦＲ、１８ＲＬ、１８ＲＲを作動させてシャフト１９ＦＬ、１９ＦＲ、１９ＲＬ、１９ＲＲを上方に引き上げ、アンダーカバー本体１Ａ，１Ｂと路面との距離を大きくする。

さらに本実施例では、前後左右の車輪に設けたシリンダ１８ＦＬ、１８ＦＲ、１８ＲＬ、１８ＲＲを独立して作動させることで、アンダーカバー本体１Ａ，１Ｂと路面との距離、路面に対するアンダーカバー本体１Ａ，１Ｂの角度を任意に設定することが可能である。したがって、走行速度や路面状況等の走行条件に応じたアンダーカバー本体１Ａ，１Ｂと路面との距離、角度をあらかじめ設定しておき、この設定値と車速センサ５０Ａおよび超音波センサ５０Ｂの出力に基づいてシリンダ１８ＦＬ、１８ＦＲ、１８ＲＬ、１８ＲＲを制御ユニット３０で制御するようにしておくことで、走行状況に応じてそれぞれの車輪の接地荷重が最適となるような逆揚力を発生させることが可能となる。

図１０はシリンダ１８ＦＬの油圧制御装置の一実施例を示した図である。

油圧により上下に可動するシャフト１９ＦＬを中心部に備えたシリンダ１８ＦＬは、配管４０Ａ、４０Ｂにより第２のサーボバルブ３５に接続されている。第２のサーボバルブ３５は配管４０Ｃにより蓄圧器３４に接続され、また配管４０Ｆによりオイルタンク３１に接続されている。蓄圧器３４は第１のサーボバルブ３３をその中間に有する配管４０Ｄによってオイルポンプ３２に接続されている。オイルポンプ３２は配管４０Ｅによりオイルタンク３１に接続されている。

オイルポンプ３２、第１のサーボバルブ３３、蓄圧器３４、第２のサーボバルブ３５は電気的に制御ユニット３０に接続されている。

シリンダ１８ＦＬには、シリンダ１８ＦＬ内の油圧を検出する圧力センサ３６とシャフト１９ＦＬのストローク量を検出するストロークセンサ３７が取り付けられている。これらのセンサは、制御ユニット３０に電気的に接続されている。

制御ユニット３０には、前述したように、車速を検出する車速センサ５０Ａ（図示省略）と、路面の凹凸を検出する超音波センサ５０Ｂ（図示省略）が電気的に接続されている。

次に制御ユニット３０によるシリンダ１８ＦＬの制御動作を説明する。

シャフト１９ＦＬに固定されたアンダーカバー本体１Ａ（図示省略）を稼動させる場合は、制御ユニット３０がオイルポンプ３２を稼動して、配管４０Ｅ、４０Ｄを通じてオイルタンク３１からオイルを蓄圧器３４に供給する。この時、配管４０Ｄの中間に位置する第１のサーボバルブ３３は制御ユニット３０によって開かれている。また、第２のサーボバルブ３５は制御ユニット３０によって閉じられている。蓄圧器３４内には気体が封入されており、オイルを供給することにより気体が圧縮され、圧力が蓄えられる。制御ユニット３０は蓄圧器３４内の圧力が所定の圧力に達した時点で第１のサーボバルブ３３を閉じるとともに、オイルポンプ３２を停止してオイルの供給を止める。

続いて制御ユニット３０が第２のサーボバルブ３５を開くと、蓄圧器３４内に蓄えられていた圧力が開放されてオイルが押し出され、配管４０Ｃと４０Ａまたは４０Ｂを通じてシリンダ１８ＦＬ内にオイルの圧力が伝わり、シャフト１９ＦＬを上下させる。ストロークセンサ３７はシャフト１９ＦＬのストローク量をモニタしており、所定のストローク量になった時点で制御ユニット３０は第２のサーボバルブ３５を閉じる。

なお、圧力センサ３７はシリンダ１８ＦＬ内の圧力を常時モニタし、シリンダ１８ＦＬ内の圧力が下がった場合は制御ユニット３０がその都度サーボバルブ３５を開けてシャフト１９ＦＬを所定の位置に保持するのに必要な圧力をシリンダ１８ＦＬ内に伝える。

シリンダ１８ＦＲ、１８ＲＬ、１８ＲＲについても上記と同様の動作によって制御される。

制御ユニット３０は、車速センサ５０Ａと、超音波センサ５０Ｂのセンサの出力に基づいて、前記シリンダ１８ＦＬ、１８ＦＲ、１８ＲＬ、１８ＲＲを制御してシャフト１９ＦＬ、１９ＦＲ、１９ＲＬ、１９ＲＲを動かし、シャフト１９ＦＬ、１９ＦＲに固定されたアンダーカバー本体１Ａおよびシャフト１９ＲＬ、１９ＲＲに固定されたアンダーカバー本体１Ｂを所定の位置に設定することができる。

なお、シリンダ１８ＦＬ、１８ＦＲ、１８ＲＬ、１８ＲＲはここで説明した油圧制御に限らず、空気圧や電動駆動で制御しても良い。

図１１は本発明の第６の実施例を車体上方から見た図である。

本実施例では、車体の床下部全体を覆うアンダーカバー本体１Ｃを、左前輪支持部材４ＦＬ、右前輪支持部材４ＦＲ、左後輪支持部材４ＲＬ、右後輪支持部材４ＲＲに取り付けている。アンダーカバー本体１Ｃは、上面が路面に略平行で、下面の中央部にその断面が下方に凸形状の曲面部分を有している。また、アンダーカバー本体１Ｃは、車体の床下部に対しあらかじめ設定された距離を隔てて各支持部材４ＦＬ、４ＦＲ、４ＲＬ、４ＲＲに取り付けられている。

本実施例では、車体の床下部全体をアンダーカバー本体１Ｃが覆う構造をなしているため、アンダーカバー本体１Ｃ下面の空気流は床下部の凹凸により流れを乱されることがなく、より速い速度で流れることができる。このため、アンダーカバー本体１Ｃの上面と下面の速度差、すなわち圧力差が大きくなり、より強い逆揚力を得ることができる。

車体に装着されたスポイラを示す図である。 本発明の車体下部構造の斜視図である。 図２のＳＡ−ＳＡに沿ったアンダーカバー本体の断面図である。 本発明における左前輪の構成図である。 本発明の実施例において、図４のＳＢ−ＳＢに沿った断面図である。 本発明の第２の実施例において、図４のＳＢ−ＳＢ断面に相当する断面図である。 本発明の第３の実施例において、図４のＳＢ−ＳＢ断面に相当する断面図である。 本発明の第４の実施例において、図４のＳＢ−ＳＢ断面に相当する断面図である。 本発明の第５の実施例において、図４のＳＢ−ＳＢ断面に相当する断面図である。 本発明の第５の実施例のシリンダ制御回路のブロック図である。 本発明の第６の実施例の車体下部構造の斜視図である。

符号の説明

１ アンダーカバー装置
１Ａ アンダーカバー本体
１Ｂ アンダーカバー本体
１Ｃ アンダーカバー本体
２ タイヤ
３ ホイール
４ＦＬ 左前輪支持部材
４ＦＲ 右前輪支持部材
４ＲＬ 左後輪支持部材
４ＲＲ 右後輪支持部材
５ 上部支持部材
６ 下部支持部材
７ ショックアブソーバ
８ ブレーキディスク
９ ベアリング
１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬ、１０ＲＲ ボルト
１１ＦＬ、１１ＦＲ、１１ＲＬ、１１ＲＲ ラバーブッシュ
１２ＦＬ、１２ＦＲ、１２ＲＬ、１２ＲＲ ボルト
１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲ スプリング
１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲ ボルト
１５ＦＬ、１５ＦＲ、１５ＲＬ，１５ＲＲ スプリング
１６ＦＬ、１６ＦＲ、１６ＲＬ、１６ＲＲ スプリング
１７ＦＬ、１７ＦＲ、１７ＲＬ，１７ＲＲ 保持部材
１８ＦＬ、１８ＦＲ、１８ＲＬ、１８ＲＲ シリンダ
１９ＦＬ、１９ＦＲ、１９ＲＬ、１９ＲＲ シャフト
３０ 制御ユニット
３１ オイルタンク
３２ オイルポンプ
３３ 第１のサーボバルブ
３４ 蓄圧器
３５ 第２のサーボバルブ
３６ 圧力センサ
３７ ストロークセンサ
４０Ａ〜４０Ｆ 配管
５０Ａ 車速センサ
５０Ｂ 超音波センサ

Claims (10)

1. 自動車の左右のタイヤハウジング付近に設けられ、車輪を回動自在に支持する支持部材と、
   前記自動車の床下部を覆うアンダーカバー本体と
   を備えた自動車のアンダーカバー装置であって、
   前記アンダーカバー本体は該アンダーカバー本体の上面と前記床下部が所定の距離を隔てて前記支持部材に取り付けられ、
   走行時に前記アンダーカバー本体の前記上面と下面を流れる空気の速度の違いによって生じる圧力差により、前記アンダーカバー本体が車輪の接地荷重を増加させる逆揚力を発生させることを特徴とする自動車のアンダーカバー装置。
2. 前記アンダーカバー本体が、前記支持部材に弾性体を介して取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の自動車のアンダーカバー装置。
3. 前記支持部材には前記アンダーカバー本体を下側から保持する保持部材が設けられ、
   該保持部材の下端と前記アンダーカバー本体下面との間にはスプリングが、前記アンダーカバー本体上面と前記支持部材との間には弾性体がそれぞれ介装され、
   通常走行時は前記アンダーカバー本体が前記スプリングの付勢力によって前記弾性体に押し付けられ、
   高速走行時は前記アンダーカバー本体に働く逆揚力により、該アンダーカバー本体が前記スプリングの付勢力に抗して下方に移動し、前記弾性体から離間することを特徴とする請求項１に記載の自動車のアンダーカバー装置。
4. 前記アンダーカバー本体が前記支持部材の車幅方向の内側端部に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動車のアンダーカバー装置。
5. 自動車の床下部を覆うアンダーカバー本体が、前記自動車のタイヤハウジング付近に配置され、かつ上下方向に移動可能なシャフトを有するシリンダの該シャフト下端に取り付けられ、
   走行速度や路面状況等の走行条件を検出する検出手段の出力に基づいて、前記シリンダを制御して前記シャフトを上方向または下方向に稼動させることにより、前記アンダーカバー本体下面と路面との距離を変化させる制御部を有することを特徴とする自動車のアンダーカバー装置。
6. 前記検出手段が前記自動車の車速を検出する車速センサを備え、
   前記車速センサで検出された車速が所定値以下の場合は、前記制御部が前記シリンダを制御して前記シャフトを上方に引き上げ、
   前記車速センサで検出された車速が所定値を超える場合は、前記制御部が前記シリンダを制御して前記シャフトを下方に押し下げ、前記アンダーカバー本体上面と前記床下部との間に空気を流入させて、前記アンダーカバー本体の上方と下方を流れる空気の速度の違いによって生じる圧力差により、前記アンダーカバー本体が車輪の接地荷重を増加させる逆揚力を発生させることを特徴とする請求項５に記載の自動車のアンダーカバー装置。
7. 前記検出手段が路面の凹凸を検出する路面凹凸状態検出センサを備え、
   前記路面凹凸状態検出センサにより検出した路面の凹凸状態が大きい場合は、前記制御部が前記シリンダを制御して前記シャフトを上方に引き上げ、
   前記路面凹凸状態検出センサにより検出した路面の凹凸状態が小さい場合は、前記制御部が前記シリンダを制御して前記シャフトを下方に押し下げ、前記アンダーカバー本体上面と前記床下部との間に空気を流入させて、前記アンダーカバー本体の上方と下方を流れる空気の速度の違いによって生じる圧力差により、前記アンダーカバー本体が車輪の接地荷重を増加させる逆揚力を発生させることを特徴とする請求項５に記載の自動車のアンダーカバー装置。
8. 前記検出手段が、前記自動車の車速を検出する前記車速センサと、路面の凹凸を検出する路面凹凸状態検出センサとを備え、
   前記車速センサで検出された車速が所定値以下の場合は、前記路面凹凸状態検出センサにより検出した路面の凹凸状態の上方によらずに前記制御部が前記シリンダを制御して前記シャフトを上方に引き上げ、
   前記車速センサで検出された車速が所定値を超えた場合は、前記路面凹凸状態検出センサにより検出した路面の凹凸状態が大きいとき、前記制御部が前記シリンダを制御して前記シャフトを上方に引き上げ、前記路面凹凸状態検出センサにより検出した路面の凹凸状態が小さいとき、前記制御部が前記シリンダを制御して前記シャフトを下方に押し下げ、前記アンダーカバー本体上面と前記床下部との間に空気を流入させて、前記アンダーカバー本体の上方と下方を流れる空気の速度の違いによって生じる圧力差により、前記アンダーカバー本体が車輪の接地荷重を増加させる逆揚力を発生させることを特徴とする請求項５に記載の自動車のアンダーカバー装置。
9. 前記アンダーカバー本体の車体前後方向の垂直断面が、上面は路面に略平行で、下面が車体前方から車体後方に向かって下方に傾斜した後に再び車体上方に傾斜する傾斜面を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の自動車のアンダーカバー装置。
10. 前記アンダーカバー本体の車体前後方向の垂直断面が、上面は路面に略平行で、下面が下方に凸形状の曲面を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の自動車のアンダーカバー装置。
    

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