JP2010143522A - 車体後部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車室内空間を狭くすることなく、車体走行時の空気抵抗を低減する。
【解決手段】自動車車体１０の後部の右側壁１０Ａを構成する部位には、右可動スポイラー１２が収納されており、車体が走行を開始した際には、右可動スポイラー１２の慣性力に加えて、右可動スポイラー１２の後端に設けた微小突起４６が走行風を受けて生じる風圧が大きくなることによって、右可動スポイラー１２が車体後方へ移動するようになっている。このため、右可動スポイラー１２は収納位置から車体後方へ引き出された突出位置へ移動する。また、左可動スポイラー１４、上可動スポイラー１６及び下可動スポイラー１８も右可動スポイラー１２と同様に収納位置から突出位置へ移動し、車体後部に空洞２０を形成するようになっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車両に用いられ、走行時の空気抵抗を低減する車体後部構造に関する。

下記特許文献１には、走行時の空気抵抗を低減するため、車体の後部扉を前方位置へ移動させる車体後部構造が開示されている。具体的には、走行時に車体の後部扉を車体前方位置へ移動させ、屋根、両側壁、床の各後端部分によって囲まれた空洞を形成することを特徴としている。
実開昭６１−１７５０１７号公報

しかしながら、上記先行技術による場合、走行時に車体の後部扉を前方位置へ移動させるため、後端部が前記後部扉で仕切られている車室内空間が狭くなる。

本発明は上記事実を考慮し、車室内空間を狭くすることなく、車体走行時の空気抵抗を低減できる車体後部構造を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明の車体後部構造は、車体後部の周縁部となる収納位置に設けられ、該収納位置から車体後端より車体後方へ突出した突出位置へ移動可能とされた可動スポイラーと、前記可動スポイラーまたは前記車体に設けられ、前記車体の走行状態に応じて、前記可動スポイラーを前記収納位置と前記突出位置との間で移動させるための可動スポイラー移動手段と、を有する。

従って、車体の走行状態に応じて、車体後部の周縁部となる収納位置に設けられた可動スポイラーが、可動スポイラー移動手段によって、車体後端より車体後方へ突出した突出位置へ移動する。このため、可動スポイラーの整流作用によって、車体後方に発生する負圧が小さくなって、車体高速走行時の空気抵抗を低減できる。また、走行状態が変化した場合には、可動スポイラーは突出位置から収納位置へ収納される。さらに、走行時に車体の後部扉を前方位置へ移動させる従来技術のように車室内空間を狭くすることもない。

請求項２記載の本発明は、請求項１記載の車体後部構造において、前記可動スポイラー移動手段は、前記可動スポイラーから車体外側へ立ち上がった立設位置において、前記車体が走行した際の風圧を受けて前記可動スポイラーを車体後方へ移動させると共に、前記風圧が所定値より大きくなった場合に前記立設位置から前記車体の後方側へ倒れる突起と、前記可動スポイラーを前記突出位置から前記収納位置へ戻すための付勢手段と、を有することを特徴とする。

従って、可動スポイラーから車体外側へ立ち上がった立設位置にある突起が、車体走行時の風圧を受けて可動スポイラーを車体後方へ移動させる。また、可動スポイラーの突起は、風圧が所定値より大きくなった場合に、風圧によって立設位置から車体の後方側へ倒れるため、走行時の車体の空気抵抗をさらに低減できる。一方、突起が受ける風圧が小さくなった場合には、付勢手段によって可動スポイラーは突出位置から収納位置へ戻される。

以上説明したように、請求項１記載の本発明の車体後部構造は、車室内空間を狭くすることなく、車体走行時の空気抵抗を低減できる。

また、請求項２記載の本発明の車体後部構造は、車体走行時の空気抵抗をさらに低減できる。

［第１実施形態］

以下、図１〜図４を用いて、本発明に係る車体後部構造の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＵＰは車体上方方向を示し、矢印ＦＲは車体前方方向を示し、矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。

先ず、本実施形態に係る車体後部構造が適用された自動車車体の後部構成を説明し、次いで、要部について詳細に説明する。

（車体の後部構成）

図１及び図２には、本実施形態の車体後部構造が適用された自動車車体の後部構成が車体斜め後方から見た斜視図にて示されている。また、図３には図１の３−３断面線に沿った拡大断面図が示されており、図４には図１の４−４断面線に沿った拡大断面図が示されている。

図１に示すように、自動車車体１０の後部の右側壁１０Ａを構成する部位には、右可動スポイラー１２が配設されており、自動車車体１０の後部の左側壁１０Ｂを構成する部位には、左可動スポイラー１４が配設されている。また、自動車車体１０の上壁１０Ｃを構成する部位には、上可動スポイラー１６が配設されており、自動車車体１０の下壁１０Ｄを構成する部位には、下可動スポイラー１８が配設されている。

これらの可動スポイラー１２、１４、１６、１８はそれぞれ矩形板状となっており、車両停止状態では自動車車体１０の後部の左側壁１０Ａ、右側壁１０Ｂ、上壁１０Ｃ、下壁１０Ｄの内部に収納されている。

図２に示すように、可動スポイラー１２、１４、１６、１８は、車両が走行状態となった場合に、それぞれ、車両後方へ移動し、右側壁１０Ａ、左側壁１０Ｂ、上壁１０Ｃ、下壁１０Ｄの後端から車両後方へ突出して、車体後部に空洞２０を形成するようになっている。なお、空洞２０は左右上下を可動スポイラー１２、１４、１６、１８で囲まれ、車体後方から見た形状が矩形状となっている。

（可動スポイラーの構成）

図３に示すように、右可動スポイラー１２は、自動車車体１０の後部の右側壁１０Ａの車体内側に形成されたスポイラー収納部２２に収納されている。このスポイラー収納部２２の車体前方となる前端部２２Ａと、右可動スポイラー１２の前端部１２Ａとは、コイルスプリング等のばねからなる可動スポイラー移動手段の付勢手段としての弾性体２４によって互いに連結されている。また、右可動スポイラー１２の車体外側となる外側面１２Ｂと、車体内側となる内側面１２Ｃには、それぞれ車体前後方向に沿って延びる複数のガイドレール２６が、互いに間隔を開けて平行に取付けられている。一方、各ガイドレール２６と対向するスポイラー収納部２２の内壁部２２Ｂの部位には、複数のローラ２８が取付けられており、右可動スポイラー１２は、各ガイドレール２６と各ローラ２８とによって、車体後方（図３の矢印Ａ方向）と車体前方（図３の矢印Ｂ方向）へ移動可能となっている。

右可動スポイラー１２の前端部１２Ａには、車体内側に向かってストッパ３０が突出形成されている。一方、スポイラー収納部２２の後端は右可動スポイラー１２が出入りする開口部となっており、スポイラー収納部２２の後端部近傍２２Ｃには、車体外側に向かって凸部３２が形成されている。

図４に示すように、右可動スポイラー１２が車体後方（図３の矢印Ａ方向）へ移動した場合には、スポイラー収納部２２の凸部３２に、右可動スポイラー１２のストッパ３０が当たることで、右可動スポイラー１２はスポイラー収納部２２から最大長さ以上に引き出されないようになっている。

また、スポイラー収納部２２の後端部近傍２２Ｃにおける凸部３２の後方近傍には、可動スポイラー拘束装置３４が配設されている。この可動スポイラー拘束装置３４は車体の走行状態に応じて、例えば、車体に設けた速度センサ３８と制御装置３６から出力される制御信号に基づいて、右可動スポイラー１２の移動負荷を可変可能となっている。

より具体的に説明すると、可動スポイラー拘束装置３４はソレノイド等のアクチュエータ４０とブレーキパッド４２とを備えており、制御装置３６からの車速信号に基づいて、アクチュエータ４０を作動させ、ブレーキパッド４２を右可動スポイラー１２に当てることで、右可動スポイラー１２の移動時の抵抗を調整できるようになっている。

例えば、車速が所定値以下の場合（駐停車も含む低速走行時）には、アクチュエータ４０を作動させ、ブレーキパッド４２を右可動スポイラー１２に当てて、右可動スポイラー１２の移動時の抵抗を大きくすることで、右可動スポイラー１２が容易に移動しないようにしている。一方、車速が所定値より大きくなった場合（高速走行時）には、アクチュエータ４０を作動させ、ブレーキパッド４２を右可動スポイラー１２から離し、右可動スポイラー１２の移動時の抵抗を小さくすることで、右可動スポイラー１２が容易に移動できるようにしている。

右可動スポイラー１２の後端縁部１２Ｄには、車体外側に向かって可動スポイラー移動手段の突起としての微小突起４６が設けられている。この微小突起４６は、右可動スポイラー１２の後端縁部１２Ｄに沿って連続して形成されており、自動車車体１０の後部の右側壁１０Ａに沿って流れる走行風（図３及び図４の矢印Ｗ１）を受けるようになっている。

従って、車体が走行を開始した際には、加速による右可動スポイラー１２の自重による車体後方への慣性力に加えて、微小突起４６が走行風Ｗ１を受けて生じる風圧が大きくなることによって、右可動スポイラー１２は弾性体２４の付勢力に抗して、車体後方（図３及び図４の矢印Ａ方向）へ移動するようになっている。このため、図１及び図３に示すスポイラー収納部２２に収納された収納位置から、図２及び図４に示すスポイラー収納部２２から最大長さ引き出された突出位置へ移動するようになっている。

一方、車体が所定の車速より減速、または停車すると、右可動スポイラー１２の自重による車体前方への慣性力に加えて、微小突起４６が走行風Ｗ１を受けて生じる風圧が小さくなることによって、右可動スポイラー１２は弾性体２４の付勢力によって、車体前方（図３及び図４の矢印Ｂ方向）へ移動し、図２及び図４に示す突出位置から図１及び図３に示す収納位置へ移動するようになっている。

図１及び図２に示すように、左可動スポイラー１４、上可動スポイラー１６及び下可動スポイラー１８も右可動スポイラー１２と同様に車体前後方向へ移動するようになっている。

次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態では、車体が走行を開始した際には、加速による右可動スポイラー１２の自重による車体後方への慣性力に加えて、微小突起４６が走行風Ｗ１を受けて生じる風圧が大きくなることによって、右可動スポイラー１２は弾性体２４の付勢力に抗して、車体後方（図３及び図４の矢印Ａ方向）へ移動する。また、車速が所定値より大きくなった場合（高速走行時）には、アクチュエータ４０が作動し、ブレーキパッド４２を右可動スポイラー１２から離すため、右可動スポイラー１２が容易に移動できるようになる。このため、右可動スポイラー１２はスポイラー収納部２２に収納された収納位置から、スポイラー収納部２２から最大長さ引き出された突出位置へ移動する。また、左可動スポイラー１４、上可動スポイラー１６及び下可動スポイラー１８も右可動スポイラー１２と同様に収納位置（図１の状態）から突出位置（図２の状態）へ移動し、車体後部に空洞２０を形成する。

このため、本実施形態では、可動スポイラー１２、１４、１６、１８の整流作用によって、車体後方に発生する負圧が小さくなって、車体高速走行時の空気抵抗を低減できる。また、本実施形態では、走行時に車体の後部扉を前方位置へ移動させる従来技術のように車室内空間を狭くすることもない。

また、本実施形態では、図４に示すように、スポイラー収納部２２の凸部３２に、右可動スポイラー１２のストッパ３０が当たることで、右可動スポイラー１２をスポイラー収納部２２から最大長さ以上に引き出された位置で停止させることができる。

一方、自動車車体１０が減速した場合には、右可動スポイラー１２は自重によって車体前方へ向かう慣性力を受けると共に、微小突起４６が受ける走行風による風圧が減少する。このため、右可動スポイラー１２は弾性体２４の付勢力によって、車体前方（図３及び図４の矢印Ｂ方向）へ移動し、突出位置（図２の状態）から収納位置（図１の状態）へ戻る。

また、車速が所定値以下に減速された場合（駐停車も含む低速走行時）には、可動スポイラー拘束装置３４のアクチュエータ４０が作動し、ブレーキパッド４２を右可動スポイラー１２に当てて、右可動スポイラー１２の移動時の抵抗を大きくする。このため、右可動スポイラー１２が容易に移動しないようにできる。

なお、左可動スポイラー１４、上可動スポイラー１６及び下可動スポイラー１８も右可動スポイラー１２と同様に作動する。

この結果、車体後部に空洞２０が無くなり、空気抵抗が大きくなるため、車体１０のブレーキ性能が向上する。また、低速走行時に各可動スポイラー１２、１３、１４、１８が車体１０の後方へ突出し邪魔にならない共に、車体１０の駐停車スペースも小さくできる。

［第２実施形態］

次に、図５及び図６を用いて、本発明に係る車体後部構造の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。

図５には図４に対応する断面図が示されており、図６には図５の要部の拡大断面図が示されている。

図５及び図６に示すように、本実施形態では、右可動スポイラー１２における微小突起４６の根元部にアクチュエータ５０が設けられている。このアクチュエータ５０は、微小突起４６が受ける風圧が所定値より大きくなった場合には、微小突起４６を右可動スポイラー１２から車体外側へ立ち上がった立設位置から風Ｗ１の流れ方向と同じ向きに回転する（倒す）ようになっている。即ち、アクチュエータ５０は、微小突起４６が受ける風圧によって、微小突起４６を図５及び図６に実線で示す車体外側に立ち上がった立設位置から図５及び図６に二点鎖線で示す車体の後方側へ倒れた後方位置へ移動するようになっている。

図６に示すように、このアクチュエータ５０には、微小突起４６を後方位置から立設位置方向（図５の矢印Ｄ方向）へ付勢するバネ等の付勢手段５２が内蔵されていると共に、微小突起４６が風Ｗ１の流れ方向と同じ向きになった際（二点鎖線の位置になった際）に、微小突起４６を後方位置に停止させるストッパ５４も備えている。

さらに、微小突起４６が後方位置に停止した場合には、微小突起４６を後方位置に停止したことを検出し、その検知信号を制御装置３６に出力する検知センサ５６も備えている。

図５に示すように、制御装置３６は微小突起４６が後方位置に停止したことを検出すると、可動スポイラー拘束装置３４のアクチュエータ４０を作動させ、ブレーキパッド４２を右可動スポイラー１２に当てて、右可動スポイラー１２を突出位置に保持するようになっている。

一方、車体１０が減速し、車速が所定値以下になると、速度センサ３８の信号に基づいて、制御装置３６が、アクチュエータ５０のストッパ５４を解除して、付勢手段５２によって微小突起４６を図５及び図６に二点鎖線で示す車体の後方側へ倒れた後方位置から図５及び図６に実線で示す立設位置へ戻すと共に、可動スポイラー拘束装置３４のアクチュエータ４０を作動させ、ブレーキパッド４２を右可動スポイラー１２から離し、右可動スポイラー１２の移動時の抵抗を小さくすることで、右可動スポイラー１２が突出位置（図２の状態）から収納位置（図１の状態）へ戻るようにしている。

なお、左可動スポイラー１４、上可動スポイラー１６及び下可動スポイラー１８も右可動スポイラー１２と同様の構成になっている。

従って、本実施形態では、第１実施形態の作用効果に加えて、車体１０が高速走行し、微小突起４６が受ける風圧が所定値より大きくなった場合に、微小突起４６が風Ｗ１の流れ方向と同じ向きに回転し、図５及び図６に実線で示す立設位置から、図５及び図６に二点鎖線で示す車体の後方側へ倒れた後方位置へ移動する。このため、高速走行の車体１０の空気抵抗を第１実施形態からさらに低減できる。

なお、この時、制御装置３６は。微小突起４６が後方位置に停止したことを検出し、可動スポイラー拘束装置３４のアクチュエータ４０を作動させ、ブレーキパッド４２を右可動スポイラー１２に当てるため、可動スポイラー１２、１４、１６、１８を突出位置に保持できる。

［第３実施形態］

次に、図７及び図８を用いて、本発明に係る車体後部構造の第３実施形態について説明する。なお、第１、２実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。

図７には図２に対応する斜視図が示されており、図８には本実施形態に係る車体後部構造が適用された自動車車体の後部の側面図が示されている。

図７及び図８に示すように、本実施形態では、右可動スポイラー１２の後端縁部における、微小突起４６の前側近傍の部位に、微小突起４６と平行にスリット状の貫通孔６０が形成されている。このため、図７及び図８に示すように、右可動スポイラー１２の外側面（表面）に沿って流れる走行風の主流（図７及び図８の矢印Ｗ１）を、貫通孔６０を通して、右可動スポイラー１２の背面側（空洞２０側）に誘導し、背面側の圧力を上昇させることで車体１０の空気抵抗を第１実施形態からさらに低減できるようになっている。

なお、左可動スポイラー１４、上可動スポイラー１６及び下可動スポイラー１８も右可動スポイラー１２と同様の構成になっている。

従って、本実施形態では、第１、２実施形態の作用効果に加えて、車体１０が高速走行した場合に、可動スポイラー１２、１４、１６、１８の外側面（表面）に沿って流れる走行風の主流（図７の矢印Ｗ１）を、貫通孔６０を通して、可動スポイラー１２、１４、１６、１８の背面側（空洞２０側）に誘導し、背面側の圧力を上昇させることができる。このため、高速走行の車体１０の空気抵抗を第１、２実施形態からさらに低減できる。

なお、回転式微小突起４６を備えず、固定式微小突起４６と貫通孔６０とを組み合わせた構成としてもよく。この場合でも、高速走行の車体１０の空気抵抗を第１実施形態からさらに低減できる。

［第４実施形態］

次に、図９を用いて、本発明に係る車体後部構造の第４実施形態について説明する。なお、第１〜３実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。

図９には図６に対応する拡大断面図が示されている。

図９に示すように、本実施形態では、右可動スポイラー１２の後端１２Ｅの車体内側部から車体後方へ向かって段差部７０が突出形成されている。この段差部７０の板厚Ｍ１は、右可動スポイラー１２における他の部位（一般部）の板厚Ｍ２に比べて小さく設定されている（例えば２Ｍ１≒Ｍ２）。また、段差部７０の車体前後方向に沿った長さＬ１は、車体後方へ回転した微小突起４６の右可動スポイラー１２の後端１２Ｅからの突出長さＬ２に比べて大きく設定されている（例えば、Ｌ１≒３Ｌ２）。このため、図９に示すように、右可動スポイラー１２の外側面（表面）に沿って流れる走行風（図９の矢印Ｗ１）を、段差部７０で剥離させ、所謂、コアンダ効果により走行風の流れを変え、全体として車体１０の後流域を減少させることで車体１０の空気抵抗を低減できるようになっている。

なお、左可動スポイラー１４、上可動スポイラー１６及び下可動スポイラー１８も右可動スポイラー１２と同様の構成になっている。

従って、本実施形態では、第１〜３実施形態の作用効果に加えて、車体１０が高速走行した場合に、図９に示すように、右可動スポイラー１２の外側面（表面）に沿って流れる走行風（図９の矢印Ｗ１）を、段差部７０で剥離させ、全体として車体１０の後流域を減少させることができる。このため、高速走行の車体１０の空気抵抗を第１〜３実施形態からさらに低減できる。

なお、段差部７０を複数段の段差部としてもよい。また、回転式微小突起４６と貫通孔６０とを備えず、固定式微小突起４６と段差部７０とを組み合わせた構成としてもよく。この場合でも、高速走行の車体１０の空気抵抗を第１実施形態からさらに低減できる。

〔上記実施形態の補足説明〕

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、本発明の車体後部構造における、右可動スポイラー１２、左可動スポイラー１４、上可動スポイラー１６、下可動スポイラー１８は、４枚全てが配設されていなくてもよい。例えば、下可動スポイラー１８が無い構成、上可動スポイラー１６と下可動スポイラー１８とが無い構成、上可動スポイラー１６のみの構成及び下可動スポイラー１８のみ等の構成としてもよい。

本発明の第１実施形態に係る車体後部構造が適用された自動車車体の後部における可動スポイラーの収納状態を示す車体斜め後方から見た斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る車体後部構造が適用された自動車車体の後部における可動スポイラーの突出状態をを示す車体斜め後方から見た斜視図である。 図１の３−３断面線に沿った拡大断面図である。 図２の４−４断面線に沿った拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係る車体後部構造を示す図４に対応する断面図である。 図５の一部を拡大した断面図である。 本発明の第３実施形態に係る車体後部構造が適用された自動車車体の後部における可動スポイラーの突出状態をを示す車体斜め後方から見た斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る車体後部構造が適用された自動車車体の後部における拡大側面図である。 本発明の第４実施形態に係る車体後部構造が適用された自動車車体の後部における図６に対応する断面図である。

符号の説明

１０ 自動車車体
１２ 右可動スポイラー
１４ 左可動スポイラー
１６ 上可動スポイラー
１８ 下可動スポイラー
２０ 空洞
２２ スポイラー収納部
２４ 弾性体（可動スポイラー移動手段、付勢手段）
２６ ガイドレール
２８ ローラ
３２ 凸部
３４ 可動スポイラー拘束装置
３６ 制御装置
３８ 速度センサ
４０ アクチュエータ
４２ ブレーキパッド
４６ 微小突起（可動スポイラー移動手段、突起）
５０ アクチュエータ
５２ 付勢手段
５４ ストッパ
５６ 検知センサ
６０ 貫通孔
７０ 段差部

Claims (2)

1. 車体後部の周縁部となる収納位置に設けられ、該収納位置から車体後端より車体後方へ突出した突出位置へ移動可能とされた可動スポイラーと、
   前記可動スポイラーまたは車体に設けられ、前記車体の走行状態に応じて、前記可動スポイラーを前記収納位置と前記突出位置との間で移動させるための可動スポイラー移動手段と、
   を有する車体後部構造。
2. 前記可動スポイラー移動手段は、
   前記可動スポイラーから車体外側へ立ち上がった立設位置において、前記車体が走行した際の風圧を受けて前記可動スポイラーを車体後方へ移動させると共に、前記風圧が所定値より大きくなった場合に前記立設位置から前記車体の後方側へ倒れる突起と、
   前記可動スポイラーを前記突出位置から前記収納位置へ戻すための付勢手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の車体後部構造。

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