JP2780418B2 - 車両用フロントスポイラー装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両フロント部の下部に設けられ、高速走行
時等に車両に作用する揚力を低減する車両用フロントス
ポイラー装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の車両用フロントスポイラー装置として
は、車両フロント部の下部に設けられ、同下部への空気
流の流入を抑止し得る翼状の形状を持った構成となって
いる。そして、このような構成により、車両の高速走行
時における揚力の増大をスポイラー装置により低減し、
車両の高速安定性を確保するようにしている。

一方、最近では、車両の空気抵抗低減や外観向上の観
点から車両フロント形状がスラントノーズ化されてきて
おり、それに伴ってフロントグリルの開口面積が減少傾
向にある。そのため、低速登板時や渋滞走行時等、フロ
ントグリルからの空気流の流入両が少なくなる場合に対
応して、エンジンの冷却性能をいかに向上させるかが問
題となっている。

例えば、特開昭61−184176号公報に開示された技術に
おいては、スポイラーを車両フロント部にて上下移動し
て突出、フロント部内側へ収納可能に装着し、そのスポ
イラー本体前面に複数個の開口部を設けると共にその開
口部を開閉する蓋を設けている。そして、スポイラーの
使用が要求される高速走行時等には、スポイラーを下方
へ移動して突出させると共にその開口部を蓋で閉鎖し、
スポイラーを有効に作用させるようにしている。又、ス
ポイラーが不要となる低速走行時等には、スポイラーを
上下へ移動して収納させると共にその開口部の蓋を開放
し、ラジエータへの冷却風の供給を妨げることなくスポ
イラーを車両内部に収納するようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記従来技術では、スポイラーによる
冷却風の妨げについては考慮されているものの、フロン
トグリルの開口面積については固定式で走行状態に合わ
せて変えることができなかった。このため、エンジンの
冷却性能に関して、高速走行時や通常の低中速走行時に
は対処できても、エンジン出力を増大させながらもフロ
ントグリルからの空気流入量が少なくなる低速登坂時等
の低速高負荷走行時に対処してエンジンの冷却性能を向
上させることができなかった。

この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、走行状態に合わせて車両の揚力低減を
行うことが可能であると共にエンジンルームへの冷却風
供給量を増大させることが可能な車両用フロントスポイ
ラー装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明においては、
車両のフロントグリルとは独立して車両のフロント部の
下部に設けられたエンジンルームへの開口部を開閉し得
る第２の部分と、車両のフロント部の下部への空気流の
流入を抑止し得る第１の部分とを備えたスポイラーと、
前記第１の部分を駆動する第１駆動源と、前記第２の部
分を駆動する第２駆動源と、車両走行状態を検出する車
両走行状態検出手段と、エンジン状態を検出するエンジ
ン状態検出手段と、前記車両走行状態検出手段の検出デ
ータ及びエンジン状態検出手段の検出データに基づいて
車両が高速走行、或いは低速高負荷走行か否かを判定す
る走行状態判定手段と、前記走行状態判定手段が高速走
行状態と判定したとき、前記第１の部分を車両のフロン
ト部の下部への空気流の流入を抑止する位置に移動する
ように、第１駆動源を制御するとともに、前記走行状態
判定手段が低速高負荷走行状態であると判定したとき、
前記第２の部分を作動して前記エンジンルームへの開口
部を開放するように第２の駆動源を制御する制御手段と
を備えた車両用フロントスポイラー装置を要旨としてい
る。

［作用］ 上記の発明によれば、エンジン状態検出手段はエンジ
ン状態を検出し、走行状態検出手段は、車両の走行状態
を検出する。

走行状態判定手段は、車両走行状態検出手段の検出デ
ータ及びエンジン状態検出手段の検出データに基づいて
車両が高速走行、或いは低速高負荷走行か否かを判定す
る。制御手段は、走行状態判定手段が高速走行状態と判
定したとき、前記第１の部分を車両のフロント部の下部
への空気流の流入を抑止する位置に移動するように、第
１駆動源を制御するとともに、前記走行状態判定手段が
低速高負荷走行状態であると判定したとき、前記第２の
部分を作動して前記エンジンルームへの開口部を開放す
るように第２の駆動源を制御する。

この結果、車両の高速走行時には、スポイラーの第１
の部分により車両のフロント下部への空気流の流入を抑
止して高速走行時の揚力を低減する。

又、車両の低速高負荷走行時、例えば、低速登坂時や
渋滞走行時には、スポイラーの第２の部分により車両の
フロント部の、車両のエンジンルームへの開口部を開く
ためエンジンルームに至る冷却風量を増大する。

［第１実施例］ 以下、本発明を具体化した第１実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。

第１図及び第２図（ａ）（ｂ）において、１はスポイ
ラーであって、このスポイラー１は第１の部分としての
第１のスポイラー２と第２の部分としての第２のスポイ
ラー３との組合せにより構成されている。

第１のスポイラー２はほぼ長方形状を有しており、そ
の幅の狭い方向に沿って緩やかな曲面をもって円弧状の
構成としてある。又、このスポイラー２の一端の幅の広
い方向の中央部には突出部2aが形成してあり、この突出
部2aの両側には嵌合穴2b,2cが設けてある。

第２のスポイラー３は第１のスポイラー２と同様にほ
ぼ長方形状を有しており、その幅の狭い方向に沿って緩
やかな曲面をもって円弧状の構成としてある。又、この
スポイラー３の一端の幅の広い方向の中央部には第１の
スポイラー２の突出部2aが隙間を介して係合する凹部3a
が形成してある。この凹部3aにより形成された両端の突
出部3b,3cには貫通穴3d,3eが設けてある。

4,5はすべり軸受けであって、第２のスポイラー３の
貫通穴3d,3eに圧入してある。

6,7は電動モータであり、このモータ6,7はそれぞれ取
付けステー9,10に固定されている。前記電動モータ６
は、第１の駆動源を構成し、電動モータ７は第２の駆動
源を構成する。取付けステー9,10にはそれぞれ中空円筒
状のガイド9a,10aが一体に形成されている。

11,12はすべり軸受けであり、それぞれ取付けステー
9,10の中空円筒状のガイド9a,10aに圧入してある。

上記電動モータ６は第１のスポイラー２を駆動するも
のであって、その駆動のための構成は次のようである。
即ち、中空円筒状のガイド9aには中空状のシャフト13が
挿入され、この中空状のシャフト13は第２のスポイラー
３の側面に図示しない固定手段を介して固定されてい
る。この状態でシャフト15が中空状のシャフト13及びす
べり軸受け４に挿入され、かつシャフト15の一端が第１
のスポイラー２の嵌合穴2bに図示しない固定手段を介し
て固定される。一方、中空状のシャフト13より突出する
シャフト15の他端は電動モータ６のシャフト6aに結合器
17を介して結合される。これにより、電動モータ６が作
動すると、そのシャフト6aの回転力がシャフト15を介し
て第１のスポイラー２に伝達される。

上記電動モータ７は第２のスポイラー３を駆動するも
のであって、その駆動構成は次のようである。即ち、シ
ャフト16はすべり軸受け５に挿入され、その一端は第１
のスポイラー２の嵌合穴2cに図示しない固定手段を介し
て固定される。シャフト16のうちすべり軸受け５より突
出する他端は、中空円筒状のガイド10aに挿入された中
空状のシャフト14の内側に位置している。この中空状の
シャフト14の一端は第２のスポイラー３の側面に図示し
ない固定手段を介して固定されている。又、この中空状
のシャフト14の他端は電動モータ７のシャフト7aに結合
器18を介して結合されている。

これにより、電動モータ７が作動すると、そのシャフ
ト7aの回転力が中空状のシャフト14を介して第２のスポ
イラー３に伝達される。

尚、上記取付けステー9,10は第３図に示す車両のシャ
ーシ19に図示しないボルトにより固定される。この第３
図において、図中20はフロントバンパー、21はそのバン
パー20の下部に設けられた開口部、22はフロントグリ
ル、23はエンジン、24はエンジン直結の冷却ファン、25
はエンジン23の冷却水を冷却するためのラジエータ、26
はエンジンルームをそれぞれ示す。

次に、上記電動モータ6,7を作動せしめるための電気
ブロック図について説明すると、第６図において、車速
センサ30、エンジン冷却水の水温センサ31の各出力信号
は入力インターフェース32に入力され、この入力インタ
ーフェース32からA/D変換器33を介して制御回路部34に
入力される。この制御回路部34では車速センサ30、エン
ジン冷却水の水温センサ31からの信号を予め設定された
基準の車速信号、水温信号と比較し、その結果に基づい
て出力インターフェース35、D/A変換器36を介して電動
モータ6,7に出力信号を出力する。尚、第１のスポイラ
ー２、第２のスポイラー３を作動させるにあたり、これ
らスポイラー2,3の所定の位置に停止させる必要がある
が、前記開口部21の部分には図示しないストッパーが設
けられており、このストッパーにスポイラー2,3が当接
すると、前記電動モータ6,7に過電流が流れるが、その
過電流を検出してモータ6,7を停止させる構成としてあ
る。

ここにおいて、上記制御回路部34は車速センサ30、エ
ンジン冷却水の水温センサ31からの信号により電動モー
タ6,7に対し、後述するが第７図のごときフローチャー
トに示す作動信号を発する。

前記車速センサ30は、車両走行状態検出手段を構成
し、水温センサ31は、エンジン状態検出手段を構成し、
制御回路部34は走行状態判定手段及び制御手段を構成す
る。

次に上記構成における作動について説明する。車速セ
ンサ30により検出した車速が例えば70km/hより低く、か
つ低速登坂時、渋滞時等のような低速高負荷走行時のよ
うにエンジンの負荷が大きくなり、ラジエータ25のエン
ジン冷却水の水温が例えば105℃より高いときには電動
モータ７を作動させて第２のスポイラー３を駆動し、第
４図のごとく、車両フロント下部のエンジンルーム26へ
の開口部21を開く（第７図のスポイラー作動（Ｉ））。
これにより、ラム圧によるエンジンルーム26内への空気
の流入量が増大し、ラジエータ25に対する空気の通過風
量が増し、従ってエンジン冷却性能が向上する。尚、水
温が105℃より降下すると、第２のスポイラー３の第３
図のごとく収納される（第７図のスポイラー収納）。

一方、高速走行時のごとく、車速が例えば70km/h以上
の場合は、車両に大きな揚力が発生して走行安定性が低
下するが、この場合には電動モータ６を作動させて第１
のスポイラー２を駆動させる（第７図のスポイラー（I
I））。これにより、第５図のごとく、車両下面を通過
しようとする走行風をカットして車両下面に負圧を発生
させ、この結果、車両には下向きの力が発生することに
なり、高速走行時の揚力を低減し、車両の高速走行安定
性を大きく向上させることができる。

［第２実施例］ 第８図〜第10図は本発明を具体化した第２実施例を示
す図である。この実施例においてはラック40と、これに
係合するピニオンギヤ41と、このピニオンギヤ41を有し
た第２の駆動源としての電動モータ42とで構成した昇降
装置を備えており、この昇降装置が前記第１実施例にお
ける第１図と同様の分割形態を有したスポイラー１に結
合してある。作動としては、エンジン冷却水温が設定値
以上のときは、上記昇降装置の電動モータ42を作動させ
てピニオンギヤ41を介してラック40を下方へ駆動させる
ことにより、スポイラー１の全体が第８図のように下方
に移動する。次に、第２のスポイラー３はそのままで第
１図のスポイラー２を第９図のごとく上方へ回転させ
る。

これにより、ラム圧によるエンジンルーム26内への空
気の流入量が増大し、ラジエータ25に対する空気の通過
風量が増し、従ってエンジン冷却性能が向上する。

一方、高速走行時のごとく車速が設定値以上の場合
は、同様に昇降装置によりスポイラー１の全体を下方に
移動させる。次に、第２のスポイラー３はそのままで第
１のスポイラー２を第10図のごとく少しだけ上方に回動
させる。

これにより、第１のスポイラー２、第２のスポイラー
３によって翼が構成されるため、その翼の周りを走行風
が第10図における矢印のように流れるので、翼により下
向きの揚力が発生し、車両に作用する上向きの揚力を低
減させることができる。尚、この実施例においては、第
１のスポイラー２、第２のスポイラー３の断面形状は第
８図のごとく翼状である必要はなく、例えば板状であっ
てもよい。

［第３実施例］ 第11図〜第13図は本発明を具体化した第３実施例を示
すものであって、第１図の第１実施例におけるスポイラ
ーが車両ボディーの一部となった形状であるのに対し、
この実施例は車両ボディーに対し後付け可能としたもの
である。そのため、本実施例においては、スポイラーに
おける第１のスポイラー２及び第２のスポイラー３の断
面を翼状としたものであって、この点で第１図の第１実
施例と異なるのみで、他の構成は第１図の第１実施例と
同じである。

［第４実施例］ 第14図及び第15図は本発明を具体化した第４実施例を
示すものであって、これは第１図の第１実施例のスポイ
ラーの第１の部分としての第１のスポイラー２と同じく
第２の部分としての第２のスポイラー３とを一体化した
もので、第１の駆動源及び第２の駆動源としての電動モ
ータは一個である。

本実施例によれば、エンジン冷却水温が設定値以上の
ときには第14図の位置にスポイラー１を駆動し、一方高
速走行時には第15図の位置にスポイラー１を駆動する。

本発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、
発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の一部を適宜
に変更して次のように実施することもできる。

（１）前記第１実施例では、スポイラー１の作動を制御
するセンサとして、車速センサ30、水温センサ31を設け
たが、これらに代えて揚力による車体下面と路面との間
のリフト量を検知する揚力センサ、車両の傾斜角センサ
（登坂状態を検知）を用いても勿論よいし、これらの各
センサを組み合わせてもよい。

（２）前記第１実施例では、スポイラー１の作動を制御
するセンサとして、車速センサ30、水温センサ31を設け
たが、スポイラー１の第１のスポイラー２、第２のスポ
イラー３の作動角度を検出する作動角度センサを設けて
車両走行状態に応じて各スポイラー2,3の作動角度を最
適に設定するように制御してもよい。例えば、登坂角度
又はエンジンの冷却水温に応じて第２のスポイラー３の
作動角度を制御し、エンジンルーム26への開口部21の面
積を細かく制御することができる。又、車両に作用する
揚力に応じて第１のスポイラー２の作動角度を制御し、
効果的に揚力を低減することができる。

（３）前記第１実施例では、スポイラー１の駆動源とし
て電動モータ6,7を設け、第５実施例では電動式の各駆
動用モータM1〜M3を設けたが、これに限らず、油圧もし
くは空気圧モータ、油圧もしくは空気圧シリンダーを用
いても勿論よい。

（４）前記第１実施例では、車速、水温によるスポイラ
ーの自動制御に加えて、車両運転者のマニュアル操作に
よりスポイラーを作動させるようにしても勿論よい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、高速走行時、及
び登坂走行時、渋滞時等の低速高負荷走行時の走行状態
に合わせて、車両の揚力を低減させることができるとと
もにエンジンルームへの冷却風供給量を増大させること
ができる。

特に、本発明によれば、車両フロント形状がスラント
ノーズ化されてフロントグリルの開口面積が狭くなって
いる場合において、低速走行時や渋滞走行時等のように
低速高負荷走行時に、フロントグリルからの流入空気量
が少なくなる場合、第２の部分が作動して開口部が開放
するため、フロントグリルの開口面積が狭くなっても何
等冷却能力が落ちることはなく、逆にスラントノーズ化
を行いやすくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明を具体化した第１実施例を示
し、第１図は要部を示すスポイラー部分の斜視図、第２
図（ａ）は第１図のＡ−Ａ断面図、第２図（ｂ）は第１
図のＢ−Ｂ断面図、第３図〜第５図は作用説明に供する
部分破断面図、第６図はスポイラー駆動のための電気ブ
ロック図、第７図はスポイラー駆動のためのフローチャ
ートである。第８図〜第10図は本発明を具体化した第２
実施例における作用説明に供する部分破断面図、第11図
〜第13図は本発明を具体化した第３実施例における作用
説明に供する部分破断面図、第14図及び第15図は本発明
を具体化した第４実施例における作用説明に供する部分
破断面図である。 図中、１はスポイラー、２は第１の部分としての第１の
スポイラー、３は第２の部分としての第２スポイラー、
21は開口部である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 糀谷 睦雅 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 実公 昭61−34224（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 37/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両のフロントグリルとは独立して車両の
   フロント部の下部に設けられたエンジンルームへの開口
   部を開閉し得る第２の部分と、車両のフロント部の下部
   への空気流の流入を抑止し得る第１の部分とを備えたス
   ポイラーと、 前記第１の部分を駆動する第１駆動源と、 前記第２の部分を駆動する第２駆動源と、 車両走行状態を検出する車両走行状態検出手段と、 エンジン状態を検出するエンジン状態検出手段と、 前記車両走行状態検出手段の検出データ及びエンジン状
   態検出手段の検出データに基づいて車両が高速走行、或
   いは低速高負荷走行か否かを判定する走行状態判定手段
   と、 前記走行状態判定手段が高速走行状態と判定したとき、
   前記第１の部分を車両のフロント部の下部への空気流の
   流入を抑止する位置に移動するように、第１駆動源を制
   御するとともに、前記走行状態判定手段が低速高負荷走
   行状態であると判定したとき、前記第２の部分を作動し
   て前記エンジンルームへの開口部を開放するように第２
   の駆動源を制御する制御手段と を備えた車両用フロントスポイラー装置。