JP2006240581A - 車両用整流装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造で整流部材の位置を車両走行状態に応じて変化させることができる車両用整流装置を得る。
【解決手段】 車両用整流装置１０は、車体下部における車輪Ｗの前方で該車輪Ｗに対する前後方向の変位可能に支持され車両走行に伴って車体下部を通過する空気を整流するためのスパッツ１８と、スパッツ１８を車体前後方向に駆動するためのエアシリンダ２２と、車体下部における車輪Ｗよりも後側の空気流変化に基づく開口端３２Ａ、３２Ｂ間の動圧差を増幅してエアシリンダ２２の駆動力に変換する流体スイッチ機構３０とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等の車両前部において、車両走行に伴い車輪に向かう空気を整流するための車両用整流装置に関する。

自動車等の車両では、走行に伴って車体下部を通じて車輪に向かう空気流が生じる。この空気流を整流するために車輪前方にスパッツを配置する技術が知られており、さらに、車体に対する位置が操舵状態に応じて自動的に変化される可動スパッツを備える技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２７８８５４号公報 特許第３０９４５７５号明細書

しかしながら、上記の前者の従来技術では、可動スパッツを変位させるためにアクチュエータ（動力源）及び制御装置を必要とするため、構造が複雑でかつ高価になってしまう問題があった。

本発明は、上記事実を考慮して、簡単な構造で整流部材の位置を車両走行状態に応じて変化させることができる車両用整流装置を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る車両用整流装置は、車体下部における車輪の前方で該車輪に対する変位可能に支持され、車両走行に伴って車体下部を通過する空気を整流するための整流部材と、前記車体下部における前記車輪よりも後側の空気流の変化を、前記整流部材を前記車輪に対し変位させる駆動力に変換する整流位置調節装置と、を備えている。

請求項１記載の車両用整流装置では、車輪の前方に位置する整流部材は、車両走行に伴って車体下部を通過する空気を、直接的に車輪に当たらないように整流する。車両走行状態の変化に伴って車体下部における車輪後側の空気流に変化が生じると、この空気流の変化が整流位置調節装置によって整流部材を変位させる駆動力に変換され、この駆動力によって整流部材は車輪（車体）に対し変位する。この整流部材は、その整流位置の変化によって空気流の変化が収束したり、又は移動限に達したりすると、その位置で停止して整流作用を果たす。

したがって、整流位置調節装置は、制御装置によって制御されることなく、整流部材を車両走行状態に応じて空気流の状態に応じて（例えば、空気流とバランスするように）変位させ又は停止させる。そして、整流位置調節装置は、車両走行に伴う空気流（空力的作用）によって整流部材を駆動するため、例えば電気モータや油圧装置の如き動力源を必要としない。

このように、請求項１記載の車両用整流装置では、簡単な構造で整流部材の位置を車両走行状態に応じて変化させることができる。

請求項２記載の発明に係る車両用整流装置は、請求項１記載の車両用整流装置において、前記整流部材は、前記車輪の幅方向に長手とされると共に車体前方を向く板状に形成されている。

請求項２記載の車両用整流装置では、車輪幅方向に長手の板状に形成された整流部材を該車輪の前方に位置させることで、車両走行に伴って車体下部を通過する空気を、直接的に車輪に当たらないように整流する。整流部材を可動とすることで、単純な形状の整流部材によって良好な整流効果を得ることができる。

請求項３記載の発明に係る車両用整流装置は、請求項１又は請求項２記載の車両用整流装置において、前記整流位置調節装置は、シリンダ及びピストンの何れか一方が車体に支持されると共に他方が前記整流部材に取り付けられたエアシリンダと、前記車輪よりも後側の所定部位間に前記空気流によって生じる圧力差に応じて、前記シリンダにおける前記ピストンに対する一方側に空気を導入する第１状態と他方側に空気を導入する第２状態とを切り換える流体スイッチ機構と、を有して構成されている。

請求項３記載の車両用整流装置では、車両走行状態（車体下部の空気流）の変化に伴って車輪よりも後側における所定部位間に圧力差（動圧差）が生じると、流体スイッチ機構が第１状態から第２状態に切り換わり、ピストンはシリンダに対し他方側から一方側に相対移動する。したがって、整流部材を車輪に対し上記圧力差を解消する方向に変位させる設定とすることができる。この圧力差が解消されると、エアシリンダにおけるピストン両側の圧力がバランスし、整流部材は空気流の状態に応じた位置で停止する。

なお、流体スイッチ機構は、例えば、車輪の直後方又は車輪の車幅方向内縁近傍である外側部分と、該車輪側部分よりも車幅方向内側部分である内側部分との圧力差に応じて、第１状態と第２状態とを切り換えるようにすることが好ましい。

請求項４記載の発明に係る車両用整流装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用整流装置において、前記整流位置調節装置は、前記整流部材を前記車輪に対し車体前後方向に変位させる。

請求項４記載の車両用整流装置では、整流位置調節装置によって整流部材は、車体前後方向に沿って車輪に対し接離するように変位する。これにより、例えば、車両走行速度に応じた適切な位置に整流部材を位置させることが可能になる。

請求項５記載の発明に係る車両用整流装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用整流装置において、前記整流位置調節装置は、前記整流部材を車体前後方向に対する向きを変化するように水平面に沿って角変位させる。

請求項５記載の車両用整流装置では、整流位置調節装置によって整流部材は、角変位して前後方向（車両直進方向）に対する向きを変化させる。これにより、例えば、転舵等の車輪の角変位に整流部材を追従させて、整流部材の転舵方向（旋回走行方向）への投影面積を確保することが可能になる。

請求項６記載の発明に係る車両用整流装置は、請求項５記載の車両用整流装置において、前記整流部材は、第１部材に対し第２部材が車幅方向にスライド可能に設けられると共に、車体前後方向に対する傾斜角が大きくなるほど前記第２部材と第１部材との車幅方向に重なる長さが縮小するように車体に支持されている。

請求項６記載の車両用整流装置では、第１部材と第２部材とで構成された整流部材は、整流位置調節装置による変位に伴って、全体として幅方向に伸縮して整流範囲を拡縮する。このため、例えば、整流部材は、転舵による転舵方向に対する車輪投影面積の増大に対応して該方向の投影面積を確実に増加することができる。

請求項７記載の発明に係る車両用整流装置は、請求項５又は請求項６記載の車両用整流装置において、前記整流位置調節装置は、前記整流部材を前記車輪が転舵された方向に角変位させる設定とされている。

請求項７記載の車両用整流装置では、例えば操舵に応じて車輪が転舵されると、整流部材は、整流位置調節装置に駆動されて車輪転舵方向に角変位し、転舵状態で車体下部を通過する空気を、直接的に車輪に当たらないように整流する。すなわち、転舵状態での走行に伴う空気抵抗が低減される。

請求項８記載の発明に係る車両用整流装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用整流装置において、前記整流位置調節装置は、前記整流部材を前記車輪に対し車幅方向に変位させる。

請求項８記載の車両用整流装置では、整流位置調節装置によって整流部材は、車幅方向に沿って車輪に対し変位する。これにより、例えば、転舵等の車輪の車幅方向変位に整流部材を追従させることが可能になる。

請求項９記載の発明に係る車両用整流装置は、請求項８記載の車両用整流装置において、前記整流部材は、車体に対する位置が固定された第１部材と、前記第１部材に対し車幅方向に変位可能な第２部材とを有し、前記整流位置調節装置は、前記第２部材を第１部材に対し変位させる。

請求項９記載の車両用整流装置では、第１部材と第２部材とで構成された整流部材は、整流位置調節装置による第２部材の変位に伴って、全体としては車幅方向に伸縮して整流範囲を拡縮する。このため、例えば、整流部材は、転舵による車両進行方向に対する車輪投影面積の増大にも追従して変位（全体としては変形）することができる。

請求項１０記載の発明に係る車両用整流装置は、請求項９記載の車両用整流装置において、前記整流位置調節装置は、前記車輪の転舵前に前記第１部材と共に該車輪の前方に位置していた前記第２部材を、該車輪が転舵された方向に変位させる設定とされている。

請求項１０記載の車両用整流装置では、転舵前には整流部材の第２部材は第１部材と共に車輪の前方に位置して整流作用を果たしている。例えば操舵に応じて車輪が転舵されると、第２部材は、整流位置調節装置に駆動されて車幅方向に沿う車輪転舵側（右折方向への転舵の場合は右側）に変位し、整流部材は全体として車幅方向に伸長（拡幅）する。このため、整流部材は、転舵状態で車体下部を通過する空気を、直接的に車輪に当たらないように整流する。すなわち、転舵状態での走行に伴う空気抵抗が低減される。

請求項１１記載の発明に係る車両用整流装置は、請求項８又は請求項９記載の車両用整流装置において、前記整流位置調節装置は、前記車輪の転舵前に該車輪の前方に位置していた前記整流部材又は前記第２部材を、前記車輪が転舵された方向とは反対側に変位させる設定とされている。

請求項１１記載の車両用整流装置では、転舵前には、単一部材である整流部材又は第２部材が車輪の前方に位置して整流作用を果たしている。例えば操舵に応じて車輪が転舵されると、整流部材又は第２部材は、整流位置調節装置に駆動されて車幅方向に沿う車輪転舵側とは反対側に変位する。このため、車輪廻りの空気流の乱れが抑制され、操縦安定性が向上する。

以上説明したように本発明に係る車両用整流装置では、簡単な構造で整流部材の位置を車両走行状態に応じて変化させることができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係る車両用整流装置１０を自動車に適用した例を、図１乃至図５に基づいて説明する。なお、図中に適宜示す矢印ＦＲは車体の前方向（車両走行方向）を、矢印ＩＮは車幅方向内側をそれぞれ示す。

図３には、車両用整流装置１０が適用された自動車Ｓが模式的な底面図にて示されており、図１には、車両用整流装置１０の概略全体構成が底面断面図にて示されている。図３に示される如く、自動車Ｓには、４つの車輪Ｗそれぞれに車両用整流装置１０が設けられている。各車両用整流装置１０は、対応する車輪Ｗの前方に配置された整流部１２と、整流部１２のスパッツ１８（後述）を駆動するためのスパッツ駆動部１４と、車両走行状態に応じてスパッツ駆動部１４を作動するスパッツ調節部１６とを主要構成要素として構成されている。なお、図１では、便宜上、車両用整流装置１０の各構成要素の配置を図３に示す配置とは異ならせて図示している。

図１に示される如く、整流部１２は、整流部材としてのスパッツ１８を備えている。スパッツ１８は、車幅方向（車輪Ｗの幅方向）に長手とされると共に前方を向く略矩形平板状に形成されている。すなわち、スパッツ１８は、車体前後方向に板厚方向が一致する平板とされている。このスパッツ１８は、その上端から突設されたガイド突起１８Ａを、車体下面における車輪Ｗの前方に形成されたガイド部としてのガイドレール２０に脱落不能にかつ摺動可能に入り込ませることで、ガイドレール２０にガイドされつつ該ガイドレール２０の長手方向に変位可能に支持されている。

この実施形態では、ガイドレール２０は車体前後方向に沿って長手とされると共に、各スパッツ１８に対し左右一対設けられている。以上により、整流部１２では、車輪Ｗの前方に配設したスパッツ１８を、車体前方を向く姿勢を維持したまま、車輪Ｗに対して車体前後方向に沿って変位（接離）させることができる構成とされている。

また、図１に示される如く、スパッツ駆動部１４は、エアシリンダ２２を備えている。エアシリンダ２２は、車体に固定されるシリンダ２４と、シリンダ２４内に軸線方向に沿って摺動可能に配設されたピストン２６と、一端においてピストン２６に同軸的に固定されると共に他端がシリンダ２４外に位置しかつ中間部がシリンダ２４と気密状態で摺動可能な連結ロッド２８とを備えて構成されている。シリンダ２４の軸線方向一端側（連結ロッド２８の貫通側）には第１出入口２４Ａが設けられており、シリンダ２４の軸線方向他端側には第２出入口２４Ｂが設けられている。

以上により、エアシリンダ２２は、第１出入口２４Ａ側が第２出入口２４Ｂ側よりも高圧である場合に、連結ロッド２８のシリンダ２４に対する突出量が減じるようにピストン２６を矢印Ａ方向に変位させ、第１出入口２４Ａ側が第２出入口２４Ｂ側よりも低圧である場合に、連結ロッド２８のシリンダ２４に対する突出量が増すようにピストン２６を矢印Ｂ方向に変位させる構成とされている。このエアシリンダ２２は、その連結ロッド２８の先端がスパッツ１８に固定されており、ピストン２６が矢印Ａ方向に移動するとスパッツ１８を前進（車輪Ｗから離間）させ、ピストン２６が矢印Ｂ方向に移動するとスパッツ１８を後退（車輪Ｗに近接）させるようになっている。

さらに、図１に示される如く、スパッツ調節部１６は、流体スイッチ機構３０を備えて構成されている。流体スイッチ機構３０は、底面視で略Ｕ字状に形成され両端が前方を向いて開口する開口部３２Ａ、３２Ｂとされた曲がり管３２を備えている。曲がり管３２の中間部には、長手方向に互いに離間して（独立して）第１連通口３４Ａ、第２連通口３４Ｂが設けられている。第１連通口３４Ａは、第２連通口３４Ｂに対し開口部３２Ａ側に配置されている。この曲がり管３２内には、第１連通口３４Ａ、第２連通口３４Ｂを曲がり管３２の内側から閉塞し得る弁体３６が長手方向に移動可能に挿設されている。この実施形態では、曲がり管３２は断面形状が円形に形成されると共に、弁体３６は球状に形成されている。

また、曲がり管３２内における第１連通口３４Ａの開口部３２Ａ側、及び第２連通口３４Ｂの開口部３２Ｂ側の内周からは、それぞれ弁体３６の移動限となるストッパ３８Ａ、３８Ｂが突設されている。弁体３６は、一方のストッパ３８Ａに突き当たった状態で第１連通口３４Ａを閉塞し、他方のストッパ３８Ｂに突き当たった状態で第２連通口３４Ｂを閉塞するようになっている。したがって、流体スイッチ機構３０は、曲がり管３２の一方の開口部３２Ａ側の圧力が他方の開口部３２Ｂ側の圧力よりも高い場合には、弁体３６がストッパ３８Ｂに突き当たって第２連通口３４Ｂを閉塞しつつ第１連通口３４Ａを開放し（以下、この状態を第１状態という）、開口部３２Ｂ側の圧力が開口部３２Ａ側の圧力よりも高い場合には、弁体３６がストッパ３８Ａに突き当たって第１連通口３４Ａを閉塞しつつ第２連通口３４Ｂを開放する（以下、この状態を第２状態という）構成である。

この流体スイッチ機構３０とエアシリンダ２２とは、エアホース（エアチューブ）４０Ａを介して第１出入口２４Ａと第１連通口３４Ａとが連通されると共に、エアホース４０Ｂを介して第２出入口２４Ｂと第２連通口３４Ｂとが連通されている。これにより、流体スイッチ機構３０の第１状態では、高圧側に開口した開口部３２Ａから曲がり管３２に流入した空気が、第１連通口３４Ａ、エアホース４０Ａ、第１出入口２４Ａを経由してシリンダ２４に導入されるようになっている。一方、流体スイッチ機構３０の第２状態では、高圧側に開口した開口部３２Ｂから曲がり管３２に流入した空気が、第２連通口３４Ｂ、エアホース４０Ｂ、第１出入口２４Ｂを経由してシリンダ２４に導入されるようになっている。

この流体スイッチ機構３０からシリンダ２４に導入される空気の空気圧によってピストン２６を矢印Ａ又は矢印Ｂ方向に駆動するために、図２にも示される如く、曲がり管３２における第１連通口３４Ａの管壁４２Ａ及び第２連通口３４Ｂの管壁４２Ｂには、それぞれエア抜き孔４４Ａ、４４Ｂが設けられている。各エア抜き孔４４Ａ、４４Ｂは、それぞれバルブ４６Ａ、４６Ｂによって開閉されるようになっている。各バルブ４６Ａ、４６Ｂは、曲がり管３２内に回動自在に軸支されており、該曲がり管３２内の圧力差（上流から下流への流れ）によって通常は対応するエア抜き孔４４Ａ、４４Ｂを閉塞する構成とされている。そして、各バルブ４６Ａ、４６Ｂは、弁体３６がストッパ３８Ａ又はストッパ３８Ｂに押し付けられる際に、該弁体３６に押圧されて矢印Ｃ又は矢印Ｄ方向に回動し、エア抜き孔４４Ａ、４４Ｂを開放するようになっている。図２には、エア抜き孔４４Ｂが開放されている例が示されている。

以上により、流体スイッチ機構３０は、第１状態ではエア抜き孔４４Ｂが開放され、第２状態ではエア抜き孔４４Ａが開放される構成である。これにより、流体スイッチ機構３０の第１状態では、流体スイッチ機構３０からの空気がシリンダ２４に第１出入口２４Ａから供給されると共に、第２出入口２４Ｂ側の空気がエア抜き孔４４Ｂから排出されることで、ピストンが矢印Ａ方向に移動してスパッツ１８が前進するようになっている。流体スイッチ機構３０の第２状態では、流体スイッチ機構３０からの空気がシリンダ２４に第２出入口２４Ｂから供給されると共に、第１出入口２４Ａ側の空気がエア抜き孔４４Ａから排出されることで、ピストンが矢印Ｂ方向に移動してスパッツ１８が後退するようになっている。

そして、流体スイッチ機構３０は、曲がり管３２の開口部３２Ｂが対応する車輪Ｗの車幅方向内端部の後方に配置されると共に、開口部３２Ａを開口部３２Ａよりも車幅方向内側で略同高位となる位置に配置されることで、スパッツ調節部１６を構成している。なお、曲がり管３２の開口部３２Ｂは、車輪Ｗの車幅方向内端部にオーバーラップして配置されても良く、車輪Ｗの車幅方向内端部に対しオーバーラップしないように若干内側に配置されても良い。この曲がり管３２の配置は、車輪寸法等によって車種ごとに適宜選択される。

次に、第１の実施形態の作用を説明する。

上記構成の車両用整流装置１０が各車輪Ｗに適用された自動車Ｓでは、各スパッツ１８の初期位置は、図４（Ａ）に示され如く、ガイドレール２０のガイド範囲における車輪Ｗに近接した位置とされている。この初期位置に対し、図４（Ｂ）に示される如くスパッツ１８を前進させると、抗力係数（ＣＤ値）、揚力係数（ＣＬ値）が共に低減して空力性能が向上する。例えば、スパッツ１８を初期位置に対し２０ｍｍ前進させることで、抗力係数が０．００１だけ減じられると共に、揚力係数が０．００５だけ減じられることが確かめられている。

そして、各車両用整流装置１０は、スパッツ１８の車輪Ｗに対する位置を、制御を行うことなく、車両走行状態に応じて適切な位置に移動し、該位置を維持させる。この実施形態では、スパッツ１８が車両の走行速度（以下、車速という）に応じた適切な位置に移動し維持されるようになっており、以下、その動作を詳細に説明する。なお、各車両用整流装置１０の動作は基本的に同じであるため、以下では１つの各車両用整流装置１０の動作を説明する。

車両用整流装置１０では、スパッツ１８は車体下部を通過する空気を、直接的に車輪Ｗに当たることを抑制するように整流する。このとき、スパッツ１８は、車速に応じた空気流とバランスする位置（後述）に位置している。車速が上昇すると、この車速に対しスパッツ１８が車輪Ｗに近接しすぎた状態になるため、図５（Ａ）に示される如く、空気が車輪Ｗの幅方向端部に直接的に車輪Ｗに当たるようになる（車輪Ｗにおける空気が直接的に当たる面積が増す）。車輪Ｗの車幅方向内側に当たった空気は、周期的な渦Ｖを生じ、この渦Ｖは相対的に車体後方に移動する（輸送される）。なお、図５の矢印Ｊは、車体下部の車幅方向中央部付近を通過する流れを示している。

上記した渦Ｖによって、図５（Ｂ）に示される如く、流体スイッチ機構３０の曲がり管３２の開口部３２Ｂ側における車体後方向かう流速が減少し、このため開口部３２Ｂ側の動圧Ｐｂが減少する。すると、曲がり管３２の開口部３２Ａ側の動圧Ｐａが開口部３２Ｂ側の動圧Ｐｂよりも大となる（Ｐａ＞Ｐｂ）ため、この圧力差によって弁体３６が開口部３２Ｂ側に移動してストッパ３８Ｂに当接する。これにより、弁体３６によって曲がり管３２と連通口３４Ｂとの間が閉塞され、開口部３２Ｂから曲がり管３２への空気の流入、曲がり管３２から連通口３４Ｂ側への空気の流出がそれぞれ阻止される。このとき、バルブ４６Ｂが弁体３６に押圧されて矢印Ｄ方向に回動し、エア抜き孔４４Ｂが開放される。

すると、開口部３２Ａから曲がり管３２に流入した空気は、連通口３４Ａ、エアホース４０Ａ、第１出入口２４Ａを経由してエアシリンダ２２のシリンダ２４に導入され、ピストン２６は、第２出入口２４Ｂ、エアホース４０Ｂ、連通口３４Ｂ、エア抜き孔４４Ｂを経由してシリンダ２４内の空気を押し出しつつ、矢印Ａ方向に移動する。すなわち。、ピストン２６は、動圧差（Ｐａ−Ｐｂ）ではなく、流体スイッチ機構３０によって動圧Ｐａと静圧の差まで増幅された圧力にって駆動される。すると、連結ロッド２８を介してピストン２６に連結されているスパッツ１８は、前進して車輪Ｗから離間する。これにより、車両走行に伴う後方への空気流をスパッツ１８が車幅方向外側に整流（図５（Ｃ）の矢印Ｅ参照）するため、空気が直接的に車輪Ｗに当たることが抑制される。

この結果、曲がり管３２の開口部３２Ｂ側の動圧Ｐｂが上昇すると、上記動作とは逆にスパッツ１８が後退したりしながら（過渡的にＰｂ＞Ｐａとなったりしながら）、最終的は、動圧Ｐａと動圧Ｐｂとがほぼ一致して弁体３６がストッパ３８Ｂから離間して中立位置に位置し、シリンダ２４におけるピストン２６の両側の圧力が釣り合う（バランスする）。このように、スパッツ１８の車輪Ｗに対する位置は、その車速における中立位置で維持される。車速がさらに増すと、上記と同様にしてスパッツ１８の位置がさらに前進し、車速が減じられると、上記とは逆の動作でスパッツ１８の位置が後退する。

以上説明したように、車両用整流装置１０では、車速に応じてスパッツ１８が前後に移動することで、該車速に適した整流作用を得ることができる。すなわち、車速が相対的に低い場合にはスパッツ１８は車輪Ｗに近接して配置されて該車輪Ｗに直接的に空気が当たることを効果的に抑制し、車速が相対的高い場合にはスパッツ１８を前進させて車輪Ｗに直接的に空気が当たることを抑制すると共に渦Ｖの発生を防止又は抑制する。

より具体的には、スパッツ１８が低車速に応じた位置に位置する状態で自動車Ｓが高速走行している場合、車輪Ｗは、直接的に当たる空気流（特に幅方向の端部に直接的当たる空気流）によって抗力（モーメント）を受けると共に、内側部を通過する渦Ｖの圧力変動によって励振され、自動車Ｓの操縦安定性が悪化するが、車速の上昇に伴ってスパッツ１８を前進することで、上記の通り車輪Ｗに直接的に空気が当たることが抑制されると共に渦Ｖの発生が防止又は抑制されるので、操縦安定性が向上する。一方、スパッツ１８が高車速に応じた位置に位置する状態で自動車Ｓが低速走行している場合、スパッツ１８の背後に回り込んで車輪Ｗに直接的に当たる空気流が形成されるが、低車速状態ではスパッツ１８を後退させることで、上記の通り車輪Ｗに直接的に空気が当たることが効果的に抑制されて抗力（抗力係数ＣＤ）が低減する。

そして、車両用整流装置１０では、流体スイッチ機構３０及びエアシリンダ２２が車輪Ｗの後方の空気流の動圧差をスパッツ１８の駆動力に変換するため、例えば電気モータや油圧装置の如き動力源に頼ることなく、かつこれらの動力源を制御することなく、スパッツ１８を車速に応じた整流作用を奏する位置に位置させることができる。

このように、第１の実施形態に係る車両用整流装置１０では、簡単な構造でスパッツ１８の位置を車両走行状態に応じて変化させることができる。

なお、上記第１の実施形態では、車両用整流装置１０が４つの車輪Ｗの全てに適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、左右の前車輪Ｗにのみ車両用整流装置１０を適用しても良く、左右の後車輪Ｗのみ車両用整流装置１０を適用しても良い。

また、上記第１の実施形態では、流体スイッチ機構３０を備え、曲がり管３２の開口部３２Ａ、３２Ｂ間の動圧差を、一方の動圧と静圧との差に増幅する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、動圧差（Ｐａ−Ｐｂ）によって直接的にエアシリンダ２２を駆動するようにしても良い。また、流体スイッチ機構３０は、上記した構成限定されることはない。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品、部分については上記第１の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略する（図示を省略する場合もある）。

（第２の実施形態）
図６には、本発明の第２の実施形態に係る車両用整流装置５０の概略全体構成が底面断面図にて示されている。この図に示される如く、車両用整流装置５０は、整流部１２と、スパッツ駆動部１４と、スパッツ調節部１６とを有する点で、車両用整流装置１０と共通し、整流部１２の構造が異なる点及び流路切換装置５２を有する点で、車両用整流装置１０とは異なる。

整流部１２は、スパッツ１８に代えて、スパッツ５４を備えている。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示される如く、スパッツ５４は、平板状に形成された第１部材５６と、車幅方向内側に開口する中空板状に形成され第１部材５６を進退可能に入り込ませた第２部材５８とで、全体として長手方向に略一致する車幅方向に伸縮可能に構成されている。また、ガイドレール２０に代えて設けられた一対のガイドレール６０は、それぞれ底面視で相手方側を向いて凹となると共に長軸方向が車体前後方向に一致する半楕円状に形成されており、併せて略楕円状を成している。

一方のガイドレール６０には、第１部材５６の上端に脱落不能にかつ長手方向に沿うスライド可能に設けられたガイド突起５６Ａが脱落不能にかつ摺動可能に入り込まされており、他方のガイドレール６０には、第２部材５８の上端から突設されたガイド突起５８Ａが脱落不能にかつ摺動可能に入り込まされている。これにより、スパッツ５４は、一対のガイドレール６０によって水平面に沿ってガイドされつつ車体前後方向に対する角度を変更可能、すなわち角変位可能に支持されている。スパッツ５４は、図７に示される如く、車体前後方向に対する傾斜角が大きくなると、第１部材５６の第２部材５８からの突出量が増し全体として伸長するようになっている。

そして、スパッツ５４は、その第１部材５６の車幅方向内端部分が、エアシリンダ２２の連結ロッド２８の先端に、水平面に沿う角変位可能に連結されている。これにより、整流部１２では、後述する第３状態において、ピストン２６が矢印Ａ方向に移動すると（第３状態における第１状態では）、スパッツ５４が伸縮しつつ矢印Ｆ方向に回動すなわち角変位し、ピストン２６が矢印Ｂ方向に移動すると（第３状態における第２状態では）、スパッツ５４が伸縮しつつ矢印Ｇ方向に角変位する構成とされている。後述する第４状態では、上記とは逆に、ピストン２６が矢印Ａ方向に移動すると（第４状態における第１状態では）スパッツ５４が矢印Ｇ方向に角変位し、ピストン２６が矢印Ｂ方向に移動すると（第４状態における第２状態では）スパッツ５４が矢印Ｆ方向に角変位するようになっている。

流路切換装置５２は、エアホース４０Ａ、４０Ｂの中間部に配設されており、連通口３４Ａ（エア抜き孔４４Ａ）と第１出入口２４Ａとを連通すると共に連通口３４Ｂ（エア抜き孔４４Ｂ）と第２出入口２４Ｂとを連通する第３状態と、連通口３４Ａ（エア抜き孔４４Ａ）と第２出入口２４Ｂとを連通すると共に連通口３４Ｂ（エア抜き孔４４Ｂ）と第１出入口２４Ａとを連通する第４状態とを切換可能とされている。第３状態及び第４状態は、それぞれ上記下第１状態と第２状態とを切換可能な状態である。

この流路切換装置５２は、整流ＥＣＵ６２に電気的に接続されており、整流ＥＣＵ６２には、車輪Ｗの転舵方向に対応する情報が入力されるようになっている。整流ＥＣＵ６２は、車輪Ｗが車幅方向外向きに転舵された場合（例えば、右輪が右折方向に転舵された場合）には、流路切換装置５２を第３状態に切り換え、車輪Ｗが車幅方向内向きに転舵された場合には流路切換装置５２を第４状態に切り換えるようになっている。

なお、流路切換装置５２としては、一般的な切り換え弁を用いることもできるが、例えば圧力損失を低減するために、図８に例示するような構造を採用することも可能である。図８（Ａ）に示される如く、この流路切換装置５２は、略直方体（角筒）状に形成された本体６４の内部が正面視十字状に形成された隔壁６６によって４つの空間に仕切られている。この４つの空間のうち１つの空間６８の両端は、それぞれ連通口３４Ａと連通する入口６８Ａ、第１出入口２４Ａに連通する出口６８Ｂとされている。空間６８と対角を成す位置に配置された空間７０の両端は、それぞれ連通口３４Ｂと連通する入口７０Ａ、第２出入口２４Ｂに連通する出口７０Ｂとされている。これにより、流路切換装置５２は、図８（Ａ）に示す第３状態を取り得る。

また、隔壁６６のうち、空間６８と側方の空間７２との間における出口６８Ｂ側の部分を仕切る立壁６６Ａは、鉛直方向に沿う軸６７Ａ廻りに回動可能とされ、空間６８の出入口６８Ａ、６８Ｂ間を閉塞し得る。隔壁６６のうち、空間６８と下方の空間７４との間における入口６８Ａ側の部分を仕切る横壁６６Ｂは、水平方向に沿う軸６７Ｂ廻りに回動可能とされ、空間６８の出入口６８Ａ、６８Ｂ間を閉塞し得る（閉塞状態で立壁６６Ａと重なる）。隔壁６６のうち、空間７０と空間７４との間における出口７０Ｂ側の部分を仕切る立壁６６Ｃは、鉛直方向に沿う軸６７Ｃ廻りに回動可能とされ、空間７０の出入口７０Ａ、７０Ｂ間を閉塞し得る。隔壁６６のうち、空間６８と空間７２との間における入口６８Ａ側の部分を仕切る横壁６６Ｄは、水平方向に沿う軸６７Ｄ廻りに回動可能とされ、空間７０の出入口７０Ａ、７０Ｂ間を閉塞し得る（閉塞状態で立壁６６Ｃと重なる）。

各立壁６６Ａ、６６Ｃ、横壁６６Ｂ、６６Ｄが第３状態から上記に示す通り回動することで、流路切換装置５２は、図８（Ｂ）に示す第４状態を取り得る。この第４状態では、入口６８Ａと出口７０Ｂとが空間７４を介して連通されると共に、入口７０Ａと出口６８Ｂとが空間７２を介して連通されている。なお、空間７２、７４の両端は図示しない壁によって閉止されている。

以上説明した車両用整流装置５０は、自動車Ｓの左右の前車輪Ｗに適用されており、整流部１２すなわちスパッツ５４は対応する前車輪Ｗの前方に配置されている。また、この実施形態では、流体スイッチ機構３０は、自動車Ｓの直進状態では前車輪Ｗの後方における曲がり管３２の開口部３２Ａ、３２Ｂ間に動圧差が生じない（小さい）位置に配置されている。

次に、第２の実施形態の作用を説明する。

上記構成の車両用整流装置５０が各前車輪Ｗに適用された自動車Ｓでは、スパッツ５４の車輪Ｗに対する位置（角度）を、制御を行うことなく、車両走行状態に応じて適切な位置に移動し、該位置を維持させる。この実施形態では、スパッツ５４が前車輪Ｗの転舵角に応じて適切に角変位して該角度が維持されるようになっており、以下、その動作を詳細に説明する。なお、各車両用整流装置５０の動作は基本的に同じ（左右対称であって、第３状態と第４状態とが逆になるだけ）であるため、以下では１つの各車両用整流装置５０の動作を説明する。また、流体スイッチ機構３０、エアシリンダ２２の各動作は、上記第１の実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。

車両用整流装置５０では、スパッツ５４は車体下部を通過する空気を、直接的に車輪Ｗに当たることを抑制するように整流する。自動車Ｓの直進状態では、各前車輪Ｗの転舵角は０であり、流体スイッチ機構３０の開口部３２Ａ、３２Ｂ間に動圧差が生じない（小さい）ので、スパッツ５４は、初期位置すなわち図９（Ａ）に示すように車幅方向に沿う位置（角度）に維持される。

図９（Ｂ）に示される如く、前車輪Ｗが車幅方向外側に転舵（左車輪が左折方向に転舵）されると、矢印Ｈにて示す流れのように、空気が車輪Ｗの幅方向外側の端部において直接的に車輪Ｗに当たるようになる（車輪Ｗにおける空気が直接的に当たる面積が増す）。また、旋回走行に伴う空気流は車体前後方向に対し傾斜しており、スパッツ５４との成す角が鈍角になるため、スパッツ５４の車幅方向内端側を起点として渦Ｖが発生し、この渦Ｖは相対的に車体後方に移動する。なお、図９の矢印Ｊは、車体下部の車幅方向中央部付近を通過する流れを示している。

上記した渦Ｖによって、図９（Ｃ）に示される如く、流体スイッチ機構３０の曲がり管３２の開口部３２Ｂ側における車体後方向かう流速が減少し、このため開口部３２Ｂ側の動圧Ｐｂが減少する。すると、流体スイッチ機構３０では、弁体３６が曲がり管３２と連通口３４Ｂとの間を閉塞すると共にエア抜き孔４４Ｂを開放する。このとき、整流ＥＣＵ６２が流路切換装置５２を第３状態に切り換えて（選択して）いるため、ピストン２６は矢印Ａ方向に移動し、連結ロッド２８に連結されているスパッツ５４は、図９（Ｄ）に示される如く、矢印Ｆ方向に回動する。すなわち、スパッツ５４は、車輪Ｗに追従して前面が車幅方向外側を向くように、車輪Ｗと同じ方向に角変位する。

これにより、スパッツ５４は、車両進行方向への投影面積を増し、旋回走行に伴って空気が直接的に車輪Ｗに当たることを抑制する。例えば、上記した矢印Ｈにて示す流れは、スパッツ５４によって整流され、車輪Ｗに直接的に当たることが防止される。特に、スパッツ５４は、初期位置からの角変位に伴って伸長するため、車両進行方向への投影面積が一層増大し、旋回走行に伴って空気が直接的に車輪Ｗに当たることが効果的に抑制される。そして、スパッツ５４は、シリンダ２４におけるピストン２６の両側の圧力が釣り合う（バランスする）位置で、車輪Ｗにおける空気が直接的に当たる面積すなわち抗力（抗力係数ＣＤ）を最小にしている。

車輪Ｗの転舵角を０に戻す（すなわち車幅方向内向きに転舵する）と、換言すれば車両進行方向が車体前後方向に一致する直進状態に復帰すると、該進行方向に対するスパッツ５４の投影面積を最大にするように、上記とは逆の動作でスパッツ５４が初期位置に復帰する。この動作は、基本的に次述する初期位置から車幅方向内向きへの転舵に伴う動作（流路切換装置５２による第４状態への切り換えを伴う動作）と同じである。

一方、図１０（Ａ）に示される如く、前車輪Ｗが車幅方向内側に転舵（左車輪が右折方向に転舵）されると、矢印Ｋにて示す流れのように、空気が車輪Ｗの幅方向内側の端部において直接的に車輪Ｗに当たるようになる（車輪Ｗにおける空気が直接的に当たる面積が増す）。また、車輪Ｗの車幅方向内端側に当たった流れに影響されて、該車輪Ｗの内側で渦Ｖが発生し、この渦Ｖは相対的に車体後方に移動する。この渦Ｖによって、図１０（Ｂ）に示される如く、流体スイッチ機構３０の曲がり管３２の開口部３２Ｂ側における車体後方向かう流速が減少し、このため開口部３２Ｂ側の動圧Ｐｂが減少する。

すると、流体スイッチ機構３０では、弁体３６が曲がり管３２と連通口３４Ｂとの間を閉塞すると共にエア抜き孔４４Ｂを開放する。このとき、整流ＥＣＵ６２が流路切換装置５２を第４状態に切り換えているため、ピストン２６は矢印Ｂ方向に移動し、連結ロッド２８に連結されているスパッツ５４は、図１０（Ｃ）に示される如く、矢印Ｇ方向に回動する。すなわち、スパッツ５４は、車輪Ｗに追従して前面が車幅方向内側を向くように、車輪Ｗと同じ方向に角変位する。

これにより、スパッツ５４は、車両進行方向への投影面積が増し、旋回走行に伴って空気が直接的に車輪Ｗに当たることが抑制される。例えば、上記した矢印Ｋにて示す流れは、スパッツ５４によって整流され、車輪Ｗに直接的に当たることが防止される。特に、スパッツ５４は、初期位置からの角変位に伴って伸長するため、車両進行方向への投影面積が一層増大し、旋回走行に伴って空気が直接的に車輪Ｗに当たることが効果的に抑制される。そして、スパッツ５４は、シリンダ２４におけるピストン２６の両側の圧力が釣り合う（バランスする）中立位置で、車輪Ｗにおける空気が直接的に当たる面積すなわち抗力（抗力係数ＣＤ）を最小にしている。

車輪Ｗの転舵角を０に戻す（すなわち車幅方向外向きに転舵する）と、換言すれば車両進行方向が車体前後方向に一致する直進状態に復帰すると、流路切換装置５２が第３状態に切り換えられ、該進行方向に対するスパッツ５４の投影面積を最大にするように、スパッツ５４が車輪Ｗの転舵（方向）に追従して初期位置に復帰する。

以上説明したように、車両用整流装置５０では、車輪Ｗの転舵（角）に応じてスパッツ５４が角変位することで、旋回走行に適した整流作用を得ることができる。すなわち、スパッツ５４が旋回走行時の車両進行方向に対する投影面積を最大にするように角変位し、旋回走行時の抗力（抗力係数ＣＤ）を最小にして空力性能を向上させている。そして、車両用整流装置５０では、流体スイッチ機構３０及びエアシリンダ２２が車輪Ｗの後方の空気流の動圧差をスパッツ１８の駆動力に変換するため、例えば電気モータや油圧装置の如き動力源に頼ることなく、かつこれらの動力源を制御することなく、スパッツ５４を転舵（操舵）状態に応じた整流作用を奏する位置に位置させることができる。

このように、第２の実施形態に係る車両用整流装置５０では、簡単な構造でスパッツ５４の位置を車両走行状態に応じて変化させることができる。

（第３の実施形態）
図１１には、本発明の第３の実施形態に係る車両用整流装置８０の概略全体構成が底面断面図にて示されている。この図に示される如く、車両用整流装置８０は、整流部１２と、スパッツ駆動部１４と、スパッツ調節部１６とを有する点で、車両用整流装置１０、５０と共通し、整流部１２の構造が異なる点で車両用整流装置１０、５０とは異なる。

整流部１２は、スパッツ１８に代えて、スパッツ８２を備えている。図１２（Ａ）乃至図１２（Ｃ）に示される如く、スパッツ８２は、平板状に形成された第１部材８４と、車幅方向の内外両側に開口する中空板状に形成され第１部材８４を進退可能に入り込ませた第２部材８６とで、全体として長手方向に略一致する車幅方向に伸縮可能に構成されている。また、左右一対のガイドレール２０に代えて設けられた前後一対のガイドレール８８は、それぞれ底面視で車幅方向に長手とされている。第１部材８６は、一対のガイドレール８８を跨ぐように車体に固定された固定桁９０に固定されている。

第２部材８６は、ガイドレール８８にガイドされて車幅方向に移動可能な可動桁９２に固定されている。具体的には、前後のガイドレール８８には、前後方向に長手とされた可動桁９２の前後端部の各上端からそれぞれ突設されたガイド突起９２Ａが、脱落不能にかつ摺動可能に入り込まされている。これにより、第２部材８６は、可動桁９２と共にガイドレール８８にガイドされつつ該ガイドレール８８の長手方向に変位可能に支持されている。図１２（Ａ）に示す如く、初期位置では、第１部材８４は全長に亘り第２部材８６に入り込んでおり、図１２（Ｂ）に示す如く第２部材８６が車幅方向外側に移動するとスパッツ８２は全体として車幅方向外側に伸長し、図１２（Ｃ）に示す如く第２部材８６が車幅方向内側に移動するとスパッツ８２は全体として車幅方向内側に伸長する構成とされている。

そして、第２部材８６が固定された可動桁９２は、軸線方向を車幅方向に略一致させたエアシリンダ２２の連結ロッド２８の先端に固定的に連結されている。これにより、整流部１２では、流路切換装置５２が第３状態に切り換えられている場合にピストン２６が矢印Ａ方向に移動すると（第３状態における第１状態では）、第２部材８６が車幅方向外側に変位してスパッツ８２が車幅方向外側に伸長し、ピストン２６が矢印Ｂ方向に移動すると（第３状態における第２状態では）、第２部材８６が車幅方向内側に変位してスパッツ８２が車幅方向内側に伸長する構成とされている。流路切換装置５２が第４状態に切り換えられている場合には、ピストン２６が矢印Ａ方向に移動すると（第４状態における第１状態では）、第２部材８６が車幅方向内側に変位してスパッツ８２が車幅方向内側に伸長し、ピストン２６が矢印Ｂ方向に移動すると（第３状態における第２状態では）、第２部材８６が車幅方向外側に変位してスパッツ８２が車幅方向外側に伸長する構成とされている。

以上説明した車両用整流装置８０は、自動車Ｓの左右の前車輪Ｗに適用されており、整流部１２すなわちスパッツ８２は対応する前車輪Ｗの前方に配置されている。また、この実施形態では、流体スイッチ機構３０は、自動車Ｓの直進状態では、前車輪Ｗの後方における曲がり管３２の開口部３２Ａ、３２Ｂ間に動圧差が生じない（小さい）位置に配置されている。

次に、第３の実施形態の作用を説明する。

上記構成の車両用整流装置８０が各前車輪Ｗに適用された自動車Ｓでは、スパッツ８２の車輪Ｗに対する位置（角度）を、制御を行うことなく、車両走行状態に応じて適切な位置に移動し、該位置を維持させる。この実施形態では、スパッツ８２が前車輪Ｗの転舵角に応じて伸縮するようになっており、以下、その動作を詳細に説明する。なお、各車両用整流装置８０の動作は基本的に同じ（左右対称であって、第３状態と第４状態とが逆になるだけ）であるため、以下では１つの各車両用整流装置８０の動作を説明する。また、流体スイッチ機構３０、エアシリンダ２２の各動作は、上記第１の実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。

車両用整流装置８０では、スパッツ８２は車体下部を通過する空気を、直接的に車輪Ｗに当たることを抑制するように整流する。自動車Ｓの直進状態では、各前車輪Ｗの転舵角は０であり、流体スイッチ機構３０の開口部３２Ａ、３２Ｂ間に動圧差が生じない（小さい）ので、スパッツ８２は、初期位置すなわち図１３（Ａ）に示すように第２部材８６が第１部材８４を全長に亘り覆う位置に維持される。

図１３（Ｂ）に示される如く、前車輪Ｗが車幅方向外側に転舵（左車輪が左折方向に転舵）されると、矢印Ｈにて示す流れのように、空気が車輪Ｗの幅方向外側の端部において直接的に車輪Ｗに当たるようになる（車輪Ｗにおける空気が直接的に当たる面積が増す）。また、旋回走行に伴う空気流は車体前後方向に対し傾斜しており、スパッツ８２との成す角が鈍角になるため、スパッツ８２の車幅方向内端側を起点として渦Ｖが発生し、この渦Ｖは相対的に車体後方に移動する。

この渦Ｖによって、図１３（Ｃ）に示される如く、流体スイッチ機構３０の曲がり管３２の開口部３２Ｂ側における車体後方向かう流速が減少し、このため開口部３２Ｂ側の動圧Ｐｂが減少する。すると、流体スイッチ機構３０では、弁体３６が曲がり管３２と連通口３４Ｂとの間を閉塞すると共にエア抜き孔４４Ｂを開放する。このとき、整流ＥＣＵ６２が流路切換装置５２を第３状態に切り換えて（選択して）いるため、ピストン２６は矢印Ａ方向に移動し、連結ロッド２８に連結されている可動桁９２はスパッツ８２の第２部材８６と共に車幅方向外側に移動する。すなわち、スパッツ８２は、第１部材８４を車輪Ｗの車幅方向内側部分の前方に位置させる状態を維持しつつ、第２部材８６を車輪Ｗの車幅方向外側部分の前方に移動する。

このようにスパッツ８２は、車両進行方向への投影面積を増し、旋回走行に伴って空気が直接的に車輪Ｗに当たることを抑制する。例えば、上記した矢印Ｈにて示す流れは、スパッツ８２の第２部材８６によって整流され、車輪Ｗに直接的に当たることが防止される。そして、スパッツ８２は、シリンダ２４におけるピストン２６の両側の圧力が釣り合う（バランスする）中立位置で、車輪Ｗにおける空気が直接的に当たる面積すなわち抗力（抗力係数ＣＤ）を最小にしている。

車輪Ｗの転舵角を０に戻す（すなわち車幅方向内向きに転舵する）と、換言すれば車両進行方向が車体前後方向に一致する直進状態に復帰すると、流路切換装置５２が第４状態に切り換えられて上記とは逆の動作でスパッツ８２が初期位置に復帰する。

一方、図１４（Ａ）に示される如く、前車輪Ｗが車幅方向内側に転舵（左車輪が右折方向に転舵）されると、矢印Ｋにて示す流れのように、空気が車輪Ｗの幅方向内側の端部において直接的に車輪Ｗに当たるようになる（車輪Ｗにおける空気が直接的に当たる面積が増す）。また、車輪Ｗの車幅方向内端側に当たった流れに影響されて、該車輪Ｗの内側で渦Ｖが発生し、この渦Ｖは相対的に車体後方に移動する。この渦Ｖによって、図１４（Ｂ）に示される如く、流体スイッチ機構３０の曲がり管３２の開口部３２Ｂ側における車体後方向かう流速が減少し、このため開口部３２Ｂ側の動圧Ｐｂが減少する。

すると、流体スイッチ機構３０では、弁体３６が曲がり管３２と連通口３４Ｂとの間を閉塞すると共にエア抜き孔４４Ｂを開放する。このとき、整流ＥＣＵ６２が流路切換装置５２を第４状態に切り換えているため、ピストン２６は矢印Ｂ方向に移動し、連結ロッド２８に連結されている可動桁９２はスパッツ８２の第２部材８６と共に車幅方向内側に移動する。すなわち、スパッツ８２は、第１部材８４を車輪Ｗの車幅方向外側部分の前方に位置させる状態を維持しつつ、第２部材８６を車輪Ｗの車幅方向内側部分の前方に移動する。

このようにスパッツ８２は、車両進行方向への投影面積を増し、旋回走行に伴って空気が直接的に車輪Ｗに当たることを抑制する。例えば、上記した矢印Ｋにて示す流れは、スパッツ８２の第２部材８６によって整流され、車輪Ｗに直接的に当たることが防止される。そして、スパッツ８２は、シリンダ２４におけるピストン２６の両側の圧力が釣り合う（バランスする）中立位置で、車輪Ｗにおける空気が直接的に当たる面積すなわち抗力（抗力係数ＣＤ）を最小にしている。

車輪Ｗの転舵角を０に戻す（すなわち車幅方向外向きに転舵する）と、換言すれば車両進行方向が車体前後方向に一致する直進状態に復帰すると、流路切換装置５２が第３状態に切り換えられて上記とは逆の動作でスパッツ８２が初期位置に復帰する。

以上説明したように、車両用整流装置８０では、車輪Ｗの転舵（角）に応じてスパッツ８２が車幅方向に伸縮する（第２部材８６が車幅方向に変位する）ことで、旋回走行に適した整流作用を得ることができる。すなわち、スパッツ８２は、転舵に伴って車両進行方向に対する投影面積が減少する分を第２部材８６の車幅方向の変位によって補うことで、旋回走行時の抗力（抗力係数ＣＤ）を最小にして空力性能を向上させている。そして、車両用整流装置８０では、流体スイッチ機構３０及びエアシリンダ２２が車輪Ｗの後方の空気流の動圧差をスパッツ１８の駆動力に変換するため、例えば電気モータや油圧装置の如き動力源に頼ることなく、かつこれらの動力源を制御することなく、スパッツ８２を転舵（操舵）状態に応じた整流作用を奏する位置に位置させることができる。

このように、第３の実施形態に係る車両用整流装置８０では、簡単な構造でスパッツ８２の位置を車両走行状態に応じて変化させることができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る車両用整流装置１００について、図１５及び図１６に基づいて説明する。この車両用整流装置１００は、図１１に括弧付きの符号にて示すように機械的には車両用整流装置８０と全く同様に構成されている。車両用整流装置１００は、その整流ＥＣＵ６２が、車輪Ｗが車幅方向外向きに転舵された場合に流路切換装置５２を第４状態に切り換え、車輪Ｗが車幅方向内向きに転舵された場合には流路切換装置５２を第３状態に切り換える点で、車両用整流装置８０とは異なる。

以下、車両用整流装置１００の作用を説明する。

上記構成の車両用整流装置１００が各前車輪Ｗに適用された自動車Ｓでは、スパッツ８２の車輪Ｗに対する位置（角度）を、制御を行うことなく、車両走行状態に応じて適切な位置に移動し、該位置を維持させる。この実施形態では、スパッツ８２が前車輪Ｗの転舵角に応じて伸縮するようになっており、以下、その動作を詳細に説明する。なお、各車両用整流装置１００の動作は基本的に同じ（左右対称であって、第３状態と第４状態とが逆になるだけ）であるため、以下では１つの各車両用整流装置１００の動作を説明する。また、流体スイッチ機構３０、エアシリンダ２２の各動作は、上記第１の実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。

車両用整流装置１００では、スパッツ８２は車体下部を通過する空気を、直接的に車輪Ｗに当たることを抑制するように整流する。自動車Ｓの直進状態では、各前車輪Ｗの転舵角は０であり、流体スイッチ機構３０の開口部３２Ａ、３２Ｂ間に動圧差が生じない（小さい）ので、スパッツ８２は、初期位置すなわち図１５（Ａ）に示すように第２部材８６が第１部材８４を全長に亘り覆う位置に維持される。

図１５（Ｂ）に示される如く、前車輪Ｗが車幅方向外側に転舵（左車輪が左折方向に転舵）されると、旋回走行に伴う空気流は車体前後方向に対し傾斜してスパッツ８２との成す角が鈍角になるため、スパッツ８２の車幅方向内端側を起点として渦Ｖが発生し、この渦Ｖは相対的に車体後方に移動する。

この渦Ｖによって、図１５（Ｃ）に示される如く、流体スイッチ機構３０の曲がり管３２の開口部３２Ｂ側における車体後方向かう流速が減少し、このため開口部３２Ｂ側の動圧Ｐｂが減少する。すると、流体スイッチ機構３０では、弁体３６が曲がり管３２と連通口３４Ｂとの間を閉塞すると共にエア抜き孔４４Ｂを開放する。このとき、整流ＥＣＵ６２が流路切換装置５２を第４状態に切り換えて（選択して）いるため、ピストン２６は矢印Ｂ方向に移動し、連結ロッド２８に連結されている可動桁９２はスパッツ８２の第２部材８６と共に車幅方向内側に移動する。

すなわち、スパッツ８２は、上記渦Ｖの発生起点となる車幅方向内端部をより車幅方向内側に移動する。すると、第２部材８６の車幅方向内端を起点として発生する渦Ｖ１が、上記した渦Ｖの変動を小さくする（互いに打ち消す）ように作用し、渦Ｖの変動によって車輪Ｗに作用する抗力の変動成分（起振力）が最小になる。これにより、自動車Ｓの操縦安定性が向上する。

車輪Ｗの転舵角を０に戻す（すなわち車幅方向内向きに転舵する）と、換言すれば車両進行方向が車体前後方向に一致する直進状態に復帰すると、流路切換装置５２が第３状態に切り換えられて上記とは逆の動作でスパッツ８２が初期位置に復帰する。

一方、図１６（Ａ）に示される如く、前車輪Ｗが車幅方向内側に転舵（左車輪が右折方向に転舵）されると、車輪Ｗの車幅方向内端側に当たった流れに影響されて、該車輪Ｗの内側で渦Ｖが発生し、この渦Ｖは相対的に車体後方に移動する。この渦Ｖによって、図１６（Ｂ）に示される如く、流体スイッチ機構３０の曲がり管３２の開口部３２Ｂ側における車体後方向かう流速が減少し、このため開口部３２Ｂ側の動圧Ｐｂが減少する。

すると、流体スイッチ機構３０では、弁体３６が曲がり管３２と連通口３４Ｂとの間を閉塞すると共にエア抜き孔４４Ｂを開放する。このとき、整流ＥＣＵ６２が流路切換装置５２を第３状態に切り換えているため、ピストン２６は矢印Ａ方向に移動し、連結ロッド２８に連結されている可動桁９２はスパッツ８２の第２部材８６と共に車幅方向外側に移動する。

これにより、スパッツ８２の露出した第１部材８４の車幅方向内端を起点として発生する渦Ｖ１が、上記した渦Ｖの変動を小さくする（互いに打ち消す）ように作用し、渦Ｖの変動によって車輪Ｗに作用する抗力の変動成分（起振力）が最小になる。このため、自動車Ｓの操縦安定性が向上する。

車輪Ｗの転舵角を０に戻す（すなわち車幅方向外向きに転舵する）と、換言すれば車両進行方向が車体前後方向に一致する直進状態に復帰すると、流路切換装置５２が第４状態に切り換えられて上記とは逆の動作でスパッツ８２が初期位置に復帰する。

以上説明したように、車両用整流装置１００では、車輪Ｗの転舵（角）に応じて第２部材８６が車幅方向に変位することで、旋回走行に適した整流作用を得ることができる。すなわち、スパッツ８２は、転舵に伴って発生する渦Ｖを打ち消す渦Ｖ１を生じさせるように変位し、車輪に作用する抗力の変動成分を最小にして操縦安定性を向上させている。そして、機械的に車両用整流装置８０と同じ構成である車両用整流装置１００では、例えば電気モータや油圧装置の如き動力源に頼ることなく、かつこれらの動力源を制御することなく、スパッツ８２を転舵（操舵）状態に応じた整流作用を奏する位置に位置させることができる。

このように、第４の実施形態に係る車両用整流装置１００では、簡単な構造でスパッツ８２の位置を車両走行状態に応じて変化させることができる。

なお、第４の実施形態では、伸縮可能なスパッツ８２を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、可動部材にである第２部材８６のみで可動スパッツを構成しても良い。この場合でも、基本的に上記した第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。このような、単一部材の可動スパッツ（第２部材８６）を車幅方向に移動する構成では、例えば、図１７（Ａ）に示す初期位置から図１７（Ｂ）に示す如く第２部材８６を移動させると、抗力係数（ＣＤ値）、揚力係数（ＣＬ値）が共に低減し、角スパッツの位置に応じて空力性能を変化させることができる。例えば、第２部材８６を初期位置に対し５０ｍｍだけ車幅方向外側に移動して車輪Ｗとのオーバラップ量を増すと、抗力係数が０．００２だけ減じられると共に、揚力係数が０．０１０だけ減じられることが確かめられている。

また、上記第２乃至第４の実施形態では、車両用整流装置５０、８０、１００が左右の前車輪Ｗに適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、左右の後車輪Ｗには車両用整流装置１０を適用しても良い。

さらに、上記第２乃至第４の実施形態では、整流ＥＣＵ６２を備える例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、流路切換装置５２が直接的に入力される転舵情報によって、第３状態と第４状態とを切り換えるようにしても良い。

本発明の第１の実施形態に係る車体整流装置の概略全体構成を示す底面断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車体整流装置の動作状態の底面断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車体整流装置が適用された自動車の底面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車体整流装置を構成するスパッツの位置を例示する図であって、（Ａ）初期位置を示す底面図、（Ｂ）は初期位置に対し前進した位置を示す底面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車体整流装置の動作説明図であって、（Ａ）は車速上昇直後の底面図、（Ｂ）は流体スイッチ機構の圧力差検知状態の底面図、（Ｃ）はスパッツの移動状態の底面図、（Ｄ）はスパッツのバランス位置を示す底面図である。 本発明の第２の実施形態に係る車体整流装置の概略全体構成を示す底面断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る車体整流装置を構成する整流部を示す図であって、（Ａ）はスパッツの初期位置を示す底面図、（Ｂ）はスパッツが初期位置に対し角変位した位置を示す底面図である。 本発明の第２の実施形態に係る車体整流装置を構成する流路切換装置の構成例を示す図であって、（Ａ）は一方の切り換え状態の斜視図、（Ｂ）は他方の切り換え状態の斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る車体整流装置の車幅方向外側への転舵時の動作説明図であって、（Ａ）は転舵前の底面図、（Ｂ）は転舵直後の底面図、（Ｃ）は流体スイッチ機構の圧力差検知状態の底面図、（Ｄ）はスパッツの移動状態の底面図である。 本発明の第２の実施形態に係る車体整流装置の車幅方向内側への転舵時の動作説明図であって、（Ａ）は転舵直後の底面図、（Ｂ）は流体スイッチ機構の圧力差検知状態の底面図、（Ｃ）はスパッツの移動状態の底面図である。 本発明の第３の実施形態に係る車体整流装置の概略全体構成を示す底面断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る車体整流装置を構成する整流部を示す図であって、（Ａ）はスパッツの初期位置を示す底面図、（Ｂ）はスパッツが初期位置に対し車幅方向外側に変位した位置を示す底面図、（Ｃ）はスパッツが初期位置に対し車幅方向内側に変位した位置を示す底面図である。 本発明の第３の実施形態に係る車体整流装置の車幅方向外側への転舵時の動作説明図であって、（Ａ）は転舵前の底面図、（Ｂ）は転舵直後の底面図、（Ｃ）は流体スイッチ機構の圧力差検知状態の底面図、（Ｄ）はスパッツの移動状態の底面図である。 本発明の第３の実施形態に係る車体整流装置の車幅方向内側への転舵時の動作説明図であって、（Ａ）は転舵直後の底面図、（Ｂ）は流体スイッチ機構の圧力差検知状態の底面図、（Ｃ）はスパッツの移動状態の底面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車体整流装置の車幅方向外側への転舵時の動作説明図であって、（Ａ）は転舵前の底面図、（Ｂ）は転舵直後の底面図、（Ｃ）は流体スイッチ機構の圧力差検知状態の底面図、（Ｄ）はスパッツの移動状態の底面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車体整流装置の車幅方向内側への転舵時の動作説明図であって、（Ａ）は転舵直後の底面図、（Ｂ）は流体スイッチ機構の圧力差検知状態の底面図、（Ｃ）はスパッツの移動状態の底面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車体整流装置を構成するスパッツの変形例を例示する図であって、（Ａ）初期位置を示す底面図、（Ｂ）は初期位置に対し車幅方向外側に変位した位置を示す底面図である。

符号の説明

１０ 車両用整流装置
１８ スパッツ（整流部材）
２２ エアシリンダ（整流位置調整装置）
２４ シリンダ
２６ ピストン
３０ 流体スイッチ機構（整流位置調整装置）
５０・８０・１００ 車両用整流装置
５４・８２ スパッツ（整流部材）
５６・８４ 第１部材
５８・８６ 第２部材
Ｓ 自動車（車体）
Ｗ 車輪

Claims (11)

1. 車体下部における車輪の前方で該車輪に対する変位可能に支持され、車両走行に伴って車体下部を通過する空気を整流するための整流部材と、
   前記車体下部における前記車輪よりも後側の空気流の変化を、前記整流部材を前記車輪に対し変位させる駆動力に変換する整流位置調節装置と、
   備えた車両用整流装置。
2. 前記整流部材は、前記車輪の幅方向に長手とされると共に車体前方を向く板状に形成されている請求項１記載の車両用整流装置。
3. 前記整流位置調節装置は、
   シリンダ及びピストンの何れか一方が車体に支持されると共に他方が前記整流部材に取り付けられたエアシリンダと、
   前記車輪よりも後側の所定部位間に前記空気流によって生じる圧力差に応じて、前記シリンダにおける前記ピストンに対する一方側に空気を導入する第１状態と他方側に空気を導入する第２状態とを切り換える流体スイッチ機構と、
   を有して構成されている請求項１又は請求項２記載の車両用整流装置。
4. 前記整流位置調節装置は、前記整流部材を前記車輪に対し車体前後方向に変位させる請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用整流装置。
5. 前記整流位置調節装置は、前記整流部材を車体前後方向に対する向きを変化するように水平面に沿って角変位させる請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用整流装置。
6. 前記整流部材は、第１部材に対し第２部材が車幅方向にスライド可能に設けられると共に、車体前後方向に対する傾斜角が大きくなるほど前記第２部材と第１部材との車幅方向に重なる長さが縮小するように車体に支持されている請求項５記載の車両用整流装置。
7. 前記整流位置調節装置は、前記整流部材を前記車輪が転舵された方向に角変位させる設定とされている請求項５又は請求項６記載の車両用整流装置。
8. 前記整流位置調節装置は、前記整流部材を前記車輪に対し車幅方向に変位させる請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用整流装置。
9. 前記整流部材は、車体に対する位置が固定された第１部材と、前記第１部材に対し車幅方向に変位可能な第２部材とを有し、
   前記整流位置調節装置は、前記第２部材を第１部材に対し変位させる請求項８記載の車両用整流装置。
10. 前記整流位置調節装置は、前記車輪の転舵前に前記第１部材と共に該車輪の前方に位置していた前記第２部材を、該車輪が転舵された方向に変位させる設定とされている請求項９記載の車両用整流装置。
11. 前記整流位置調節装置は、前記車輪の転舵前に該車輪の前方に位置していた前記整流部材、又は前記車輪の転舵前に前記第１部材と共に該車輪の前方に位置していた前記第２部材を、前記車輪が転舵された方向とは反対側に変位させる設定とされている請求項８又は請求項９記載の車両用整流装置。

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