JP5520787B2 - 自動車用前側下部のスポイラー構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前側下部に設けられた自動車用前側下部のスポイラー構造に関するものである。

従来、自動車のフロントバンパの下部にエアダム（スポイラー）を設けて、そのエアダムの下方へ延出する板状のダム壁によって走行時に発生する走行風を受けて側方に流すように構成することにより、走行安定性や空力特性の向上を図るようにしたものがあった（例えば特許文献１参照）。

特開２００６−９６１１１号公報

上記特許文献１に示されるようなエアダムは、フロントバンパの下縁フランジに固定される固定面と、固定面の前縁より下方へ延出するダム壁とで構成されている。そのようにエアダムを設けた場合には、走行時にフロントバンパの下方に流れ込んでくる走行風によりエアダムの後方に負圧となる部分が形成されるため、その負圧により車体前部に荷重が加わって走行安定性が向上することには適するが、それにより後部が軽くなり、ブレーキング時に後部が横流れする虞があり、負圧をあまり大きく発生させることができない。

一方、車体前部にラジエータが設けられている場合には、走行風により冷却することができるため、ラジエータに走行風ができるだけ多く流れるようにすると良い。例えば、上記負圧により車体前部のエンジンルーム内の空気を吸い出すことによりラジエータでの走行風の流れを促進することが考えられるが、上記エアダムの構造では、負圧を大きくできないばかりでなく、フロントバンパの下縁フランジに設けられていることから、負圧発生位置をラジエータの後方部分にし難いという問題がある。

このような課題を解決して、走行風により車体前部での荷重を適切に加えることができると共にラジエータの冷却性能も向上し得るために、本発明に於いては、車体前側下部に設けられたスポイラー（６）を有する自動車用前側下部のスポイラー構造であって、車体前部にラジエータ（３）とフロントバルクヘッドとが配置され、前記フロントバルクヘッドの車体下側部分を構成するフロントバルクヘッドロア（５）が前記ラジエータの下方近傍にて車体幅方向に延在するように設けられ、前記スポイラーは、前記車体前側下部に取り付けられる取付部分（６ａ）と、前記取付部分から車体下方に向けて延出されかつ車体幅方向に延在する壁状に形成された壁状部分（６ｂ）とを一体的に有し、前記フロントバルクヘッドロアが前記ラジエータより車体後方側に位置するスポイラー取付部（５ｂ）を有し、かつ前記スポイラー取付部の下面に前記取付部分が固定され、前記取付部分に、前記ラジエータの下部のメンテナンス対象部位（９・１０・１１）へのメンテナンス時のアクセスを可能にする大きさに切り欠かれた凹部（６ｅ）が設けられているものとした。

これによれば、車体下方に延出されているスポイラーの壁状部分の車体後方に走行時の走行風の流れにより負圧が生じ、スポイラーが取り付けられるフロントバルクヘッドロアがラジエータの下方近傍に設けられていることから、ラジエータの後方に負圧が生じることにより、ラジエータを通過する空気の流れがスポイラーの車体後方の負圧形成部分に吸い出されるため、ラジエータの冷却性能が向上し得る。

特に、前記スポイラーはエラストマ材からなり、前記取付部分と前記壁状部分とが略Ｌ字状断面形状に形成され、かつ前記取付部分と前記壁状部分との間に補強リブ（６ｃ）が一体的に形成されていると良い。これによれば、車体前側下部に設けられかつ下方に延出する壁状部分を有するスポイラーは地面の突起物と衝当する可能性があり、そのような衝当が生じた場合に、スポイラーがエラストマー材からなることにより壁状部分が容易に弾性変形し得るため、衝当によりスポイラーが壊れたり変形したりすることがない。また、取付部分と壁状部分との間に補強リブが設けられていることにより、例えば上記衝当により壁状部分が変形して元の形状に復元する場合の再現性が確保され得る。

さらに、前記補強リブが前記壁状部分の車体後側に設けられていると良い。これによれば、壁状部分が弾性変形可能なことにより走行風の風圧により変形すると、当初の整流効果が得られなくなる虞があるが、壁状部分の車体後側に補強リブを設けることにより風圧による変形を抑制し得る。

また、前記壁状部分が車体前方に向けて凸となる湾曲状に形成されていると良い。これによれば、走行風を壁状部分の両脇に向けて流すことができ、ラジエータを通過する空気が、壁状部分の車体後方に生じる負圧形成部分に吸い出された後に、壁状部分の両脇からの流れに乗って効率良く流れるようになり、ラジエータの冷却性能がより一層向上し得る。また、スポイラーをエラストマ材により形成した場合でも、壁状部分の湾曲形状により剛性が高まることから、壁状部分の成形時の面歪みをできるだけ無くすことができる。

また、フロントバンパ（１）の下面（１ｃ）が、前記スポイラーに走行風をガイドし得るように前記スポイラーの車体前方に設けられかつ平坦に形成されていると良い。これによれば、フロントバンパの下側を流れる走行風の流れが平坦面に沿って流れることにより安定した流れとなり得ることにより、壁状部分によりその両側方に流れる走行風の流れも安定化し、ブレーキング時の横流れを防止し得る。

また、前記取付部分に、前記ラジエータの下部のメンテナンス対象部位（９・１０・１１）へのメンテナンス時のアクセスを可能にする大きさに切り欠かれた凹部（６ｅ）が設けられていると良い。これによれば、ラジエータの冷却性能を向上するためにスポイラーをラジエータの車体後方側に設けた場合にラジエータ下部のメンテナンス対象部位（ドレンや冷却水ホース接続部等）に対してメンテナンス時のアクセスを遮るようになってしまう虞があるが、そのアクセスを遮るようになる部分を切り欠いた凹部が設けられていることにより、メンテナンス性が損なわれることがない。

前記取付部分が、前記取付部分を前記スポイラー取付部に固定するファスナー（７）を挿通するための複数の取付孔（６ｄ）を有し、前記複数の取付孔の１つ（６ｄ２）が、前記スポイラー取付部に対する位置決めの基準となる位置決め用として設けられ、前記複数の取付孔の他の少なくとも１つ（６ｄ４）が、前記位置決め用の前記取付孔に対して前記スポイラーの熱変形による位置の変化を吸収する方向に長くされた長孔に形成されていると良い。これによれば、ラジエータの冷却性能を向上するためにスポイラーをラジエータの車体後方側に設けた場合にラジエータの熱の影響を受け易くなり、特にゴム材によりスポイラーを形成した場合にスポイラーが熱により長手方向（車体幅方向）に大きく変形すると、スポイラーの固定用孔の位置がずれる虞があるのに対して、固定用孔を熱変形の大きさを許容し得る長孔に形成しておくことにより、ラジエータの近傍にスポイラーを設けても問題なく対応可能である。

このように本発明によれば、ラジエータの下方近傍に位置するフロントバルクヘッドロアのラジエータより車体後方側に位置するスポイラー取付部の下面にスポイラーを取り付けたことにより、スポイラーの車体下方に向けて延出された壁状部分の車体後方に走行時の走行風の流れにより負圧が生じることから、車体前部での荷重を適切に加えることができると共に、ラジエータの後方に負圧が生じることになり、ラジエータを通過する空気の流れがスポイラーの車体後方の負圧形成部分に吸い出されるため、ラジエータの冷却性能が向上し得る。

本発明が適用された自動車の車体前部における下部を示す正面図である。 図１の要部破断側面図である。 図２の矢印III線から見た要部下面図である。 図２の矢印IV線から見たスポイラーの裏面図である。 スポイラーの中央部と端部とを下から見た要部拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明が適用された自動車の車体前部における下部を示す正面図であり、図２は図１の要部破断側面図である。

図１・２に示されるように、車体前部の前面にはフロントバンパ１が設けられており、フロントバンパ１の後方には、エアコンディショナー用のコンデンサ２とラジエータ３と冷却ファンユニット４とが車体前側からこの順に配設されている。フロントバンパ１には、車体前後方向に貫通する空気流入口１ａが設けられており、走行時には走行風が矢印Ａに示されるように空気流入口１ａからラジエータ３に至るように流れるようになる。

ラジエータ３の下方には、ラジエータ３を外囲するように配置されかつラジエータ３を適所で支持するフロントバルクヘッドの下側部分としてのフロントバルクヘッドロア５が設けられている。フロントバルクヘッドロア５は、図示例では薄板鋼板をプレス加工して凹状に形成され、その凹部の開口をラジエータ３の下部に対向させるように車体幅方向に延在している。また、フロントバルクヘッド３の凹部の車体前側の前縁には車体前方に延出された前側フランジ部５ａが形成され、凹部の車体後側の後縁には車体後方に延出されたスポイラー取付部としての後側フランジ部５ｂが形成されている。

フロントバンパ１の下部を形成する底板部１ｂの車体後側部分は、後側フランジ部５ｂの車体下方を覆うまでには至らずに、フロントバルクヘッドロア５の最下部を覆う位置まで延出されている。車体前側下部としての後側フランジ部５ｂの下面にフロントスポイラー６が取り付けられている。

フロントスポイラー６は、本図示例ではエラストマー材としてのゴム材の成形品からなり、図２及び図３に示されるように、後側フランジ部５ｂに取り付けられる長板状の取付部分６ａと、取付部分６ａの車体前側の縁から車体下方に延出する壁状に形成された壁状部分６ｂとによる略Ｌ字状断面形状に形成されている。壁状部分６ｂは、図１に示されるように車体の車幅方向中央部分にて車体幅方向に所定の長さで延在するように設けられている。また、取付部分６ａと壁状部分６ｂとの挟角（略直角）側となる両部分６ａ・６ｂ間には各面に略直交する補強リブ６ｃが一体に形成されており、走行風の風圧により壁状部分６ｂが変形しないように補強されている。

図３に併せて示されるように、スポイラー６の取付部分６ａには長手方向（車幅方向）両端部と中間部の２箇所との計４箇所に取付孔６ｄが設けられており、またフロントバルクヘッドロア５の後側フランジ部５ｂには、各取付孔６ｄに対応する位置の４箇所にクリップ止め孔５ｃが設けられている。取付孔６ｄとクリップ止め孔５ｃとを整合させた状態で公知の工業用ファスナーとしてのクリップ７の弾性脚片を両孔６ｄ・５ｃに挿通して、クリップ７の弾性脚片が後側フランジ部５ｂの裏面に係合することにより、取付部分６ａに後側フランジ部５ｂが固定される。なお、上記補強リブ６ｃは各取付孔６ｄの側にそれぞれ設けられていると良い。

このようにしてスポイラー６がフロントバルクヘッドロア５に取り付けられていることにより、従来のフロントバンパに取り付けたものに比べて、容易にスポイラー６を車体後方側に配設することができる。特に図示例のように、フロントバルクヘッドロア５の車体後方に延出された後側フランジ部５ｂにスポイラー６を取り付けることにより、フロントバルクヘッドにより支持されているラジエータ３の車体後方にスポイラー６を配設することができる。これにより、図２の矢印Ａに示されるように車体前側からの走行風がフロントバンパ１の底板部１ｂの下側を通過してスポイラー６の壁状部分６ｂに当たって車体後方に流れることにより（矢印Ｂ）、スポイラー６の車体後方に負圧部分８が形成される。

上記負圧部分８が形成されることにより、図２の矢印Ｃに示されるように空気流入口１ａからラジエータ３に至る走行風が、ラジエータ３の通過後に負圧部分８に吸い込まれる。その負圧部分８が上記したようにスポイラー６の車体後方すなわちラジエータ３の車体後方に形成されることから、ラジエータ３を通過して負圧部分８に吸い込まれる走行風の流れが促進され、ラジエータ３の冷却性能が向上する。

一方、ラジエータ３の下部には、図４に併せて示されるように、メンテナンス対象部位としてのドレン９が設けられていると共に、エンジンＥと接続される冷却水ホース１０が接続されかつホースクランプ１１により固定されている。上記したようにスポイラー６がラジエータ３の車体後方に位置していることから、メンテナンス時にドレン９を操作したり、冷却水ホース１０を脱着したりする作業に対してスポイラー６が邪魔してアクセス性が悪くなる虞がある。それに対して図３に示されるように、取り付け部分６ａには、ドレン９及び冷却水ホース１０の接続部に対応する部分を切り欠いて形成された各凹設部６ｅが設けられている。なお、後側フランジ部５ｂも同様に切り欠いた形状に形成されている。これにより、メンテナンス時のドレン９の操作や冷却水ホース１０の脱着作業（ホースクランプ１１の締めや緩め作業を含む）におけるアクセスが容易となる。

また、上記したようにスポイラー６がゴム成形品の場合には、エンジン（図３のＥ）の熱や気候の寒暖の差等によりスポイラー６の長手方向（車体幅方向）の全長が変化することが考えられる。そのため、例えば図３に示されるように４つの取付孔６ｄ１〜６ｄ４の内、中央部分の一方の取付孔６ｄ２を位置決め用とした場合に、その位置決め用孔としての取付孔６ｄ２から最も遠い取付孔６ｄ４が、図５に示されるようにスポイラー６の長手方向に長い長孔形状に形成されている。これにより、位置決め用の取付孔６ｄ２を基準として、上記熱によりスポイラー６の長さが変化した場合の影響が最も大きくなる取付孔６ｄ４が長孔に形成されていることから、上記熱変形を長孔形状により吸収でき、壁状部６ｂに歪みが生じることが防止される。したがって、壁状部６ｂの走行風を受ける車体前側面の面精度が確保されて、設計された良好な空力特性が確保されるため、走行風によるラジエータ３の冷却性能の低下が防止される。

また、図５に示されるように、スポイラー６の壁状部分６ｂの長手方向中央が長手方向両端よりも車体前側に出るように全体で湾曲する形状に形成されている。例えばフロントバルクヘッドロア５の壁状部分６ｂに対峙する壁面５ｃと壁状部分６ｂとの間隔がスポイラー６の中央でＬ１であり、スポイラー６の両端でＬ２であるとすると、Ｌ１＜Ｌ２となるようにされている。バルクヘッドロア５の壁面５ｃは車体幅方向に直線的に延在するようにされていることから、壁状部分６ｂは、上記Ｌ１とＬ２との差分だけスポイラー６の中央が車体前側に突出し、かつ両端に至る曲面で形成されている。

図２の矢印Ａで示される走行風が壁状部分６ｂに当たると、壁状部分６ｂの上記曲面形状により走行風は壁状部分６ｂの両側に略均等に流れることができ、ブレーキング時の横流れを防止し得る。さらに、フロントバンパ１の底板部１ｂの車体下側の下面１ｃが平坦に形成されている。これにより、スポイラー６に向かう走行風の流れが安定し、より一層ブレーキング時の横流れを防止し得る。

１ フロントバンパ
１ｃ 下面
３ ラジエータ
５ フロントバルクヘッドロア
５ｂ 後側フランジ部（スポイラー取付部）
６ スポイラー
６ａ 取付部分
６ｂ 壁状部分
６ｃ 補強リブ
７ クリップ（ファスナー）
６ｅ 凹部
９ ドレン（メンテナンス対象部位）
１０ 冷却水ホース（メンテナンス対象部位）
１１ ホースクランプ（メンテナンス対象部位）

Claims (6)

1. 車体前側下部に設けられたスポイラーを有する自動車用前側下部のスポイラー構造であって、
   車体前部にラジエータとフロントバルクヘッドとが配置され、前記フロントバルクヘッドの車体下側部分を構成するフロントバルクヘッドロアが前記ラジエータの下方近傍にて車体幅方向に延在するように設けられ、
   前記スポイラーは、前記車体前側下部に取り付けられる取付部分と、前記取付部分から車体下方に向けて延出されかつ車体幅方向に延在する壁状に形成された壁状部分とを一体的に有し、
   前記フロントバルクヘッドロアが前記ラジエータより車体後方側に位置するスポイラー取付部を有し、かつ前記スポイラー取付部の下面に前記取付部分が固定され、
   前記取付部分に、前記ラジエータの下部のメンテナンス対象部位へのメンテナンス時のアクセスを可能にする大きさに切り欠かれた凹部が設けられていることを特徴とする自動車用前側下部のスポイラー構造。
2. 前記スポイラーはエラストマー材からなり、
   前記取付部分と前記壁状部分とが略Ｌ字状断面形状に形成され、かつ前記取付部分と前記壁状部分との間に補強リブが一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用前側下部のスポイラー構造。
3. 前記補強リブが前記壁状部分の車体後側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の自動車用前側下部のスポイラー構造。
4. 前記壁状部分が車体前方に向けて凸となる湾曲状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自動車用前側下部のスポイラー構造。
5. フロントバンパの下面が、前記スポイラーに走行風をガイドし得るように前記スポイラーの車体前方に設けられかつ平坦に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動車用前側下部のスポイラー構造。
6. 前記取付部分が、前記取付部分を前記スポイラー取付部に固定するファスナーを挿通するための複数の取付孔を有し、
   前記複数の取付孔の１つが、前記スポイラー取付部に対する位置決めの基準となる位置決め用として設けられ、
   前記複数の取付孔の他の少なくとも１つが、前記位置決め用の前記取付孔に対して前記スポイラーの熱変形による位置の変化を吸収する方向に長くされた長孔に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の自動車用前側下部のスポイラー構造。

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