JP6290581B2

JP6290581B2 - 自動車用の空気案内装置

Info

Publication number: JP6290581B2
Application number: JP2013216424A
Authority: JP
Inventors: ヘルツェルシュテフェン; フェルシュタービョルン; ニジマンゲラルド; ルドビカカレルペーターズマイク; アントインユージンマリアレーベカンプルイ—フィリッペ; アントインユージンマリアレーベカンプルイ―フィリッペ; ベルゲグイド
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG; Apollo Vredestein BV
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG; Apollo Vredestein BV
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2018-03-07
Anticipated expiration: 2033-10-17
Also published as: RU141370U1; DE102012020739B4; US20140175831A1; US9126640B2; JP2014084104A; DE102012020739A1

Description

本発明は、特許請求項１、８、１０の前提部による自動車用の空気案内装置に関する。

上記空気案内装置は、（特許文献１）または（特許文献２）、および（特許文献３）または（特許文献４）から公知である。ここで、各空気案内装置は、車両の前部で車両の横方向に延在するスポイラーリップを含む。上記スポイラーリップはエラストマーからなり、空気式駆動装置により、格納された静止位置と展開した最大位置との間で移動可能である。これにより、自動車の出力値を最適化することを目的とする空気力学的効果が得られる。先行技術から公知の空気案内装置の空気式駆動装置は、チャンバを有する空気式アクチュエータを含む。このチャンバは、充填するか空気を排出して空にすることで、スポイラーリップを格納静止位置と展開最大位置との間で移動させることができる。スポイラーリップのエラストマーは、充填動作時に弾性変形して復元力を蓄積する。この復元力により、排出動作時に、スポイラーリップが静止位置に戻る方向に移動する。

米国特許出願公開第２００３／０１１６９９６Ａ１号明細書独国特許第１０１６０７４８Ｂ４号明細書米国特許出願公開第２００５／００１７５４１Ａ１号明細書独国特許出願公開第１０３２５６５３Ａ１号明細書

先行技術から公知の空気案内装置の場合、スポイラーリップは、格納静止位置と展開最大位置との間を確実に移動することができるが、先行技術から公知の空気案内装置にはいくつかの欠点がある。例えば、先行技術から公知の空気案内装置は、格納静止位置と展開最大位置との間の中間位置へは限定された範囲でしか移動することができない。

さらに、スポイラーリップが展開した状態において、空気案内装置の全体的な美的印象に悪影響を及ぼすへこみが当該スポイラーリップにできることがある。さらに、先行技術から公知の空気案内装置の場合、当該空気案内装置が動作中に損傷する危険性がある。さらに、スポイラーリップを格納静止位置に確実に固定することはこれまで困難であった。

上記に基づき、本発明の目的は、新規の自動車用空気案内装置を提供することである。

上記目的は、特許請求項１で請求される空気案内装置により、本発明の第１の態様に従って達成される。本発明の第１の態様によれば、空気式アクチュエータが、車両の横方向に複数の領域に分割される。上記空気式アクチュエータは、空気を充填可能な複数のチャンバを各領域に有する。上記チャンバは、各領域で個別に空気を充填することも空気を排出して空にすることもできる。

本発明の第１の態様によれば、空気式アクチュエータは、車両の横方向に複数の領域に分割される。各領域では、アクチュエータのチャンバは、各領域で個別に空気を充填することおよび空気を排出して空にすることができる。これにより、格納静止位置と展開最大位置との間の様々な中間位置へ特定的に移動させることが可能になる。例えば、外側領域においてのみ、空気式アクチュエータのチャンバに空気を充填するが、中央領域またはそれぞれの中央領域においては、空気式アクチュエータのチャンバに圧縮空気を充填しないということが可能である。このようにして、特に有利な方式で、格納静止位置と展開最大位置との間の中間位置に近づけることができる。

本発明の第１の態様の有利な発展形態によれば、空気式アクチュエータの領域は、当該アクチュエータが、スポイラーリップの全幅にわたって連続的に延在するように互いに密接する。空気式アクチュエータが、スポイラーリップの全幅にわたって連続的に延在する場合、第１に、展開したスポイラーリップ全体の視覚的印象を有利なものとすることができ、第２に、スポイラーリップの格納動作および展開動作を改善することができる。

空気式アクチュエータは、車両の横方向に少なくとも２つ、とりわけ、少なくとも３つの領域に分割され、それぞれの領域が少なくとも３つ、とりわけ、それぞれが少なくとも４つのチャンバを有すると好ましい。空気式アクチュエータを、それぞれ５つのチャンバを有する３つの領域に細分するのが特に好ましい。

本発明の第１の態様の有利な発展形態によれば、スポイラーリップは、スポイラーリップの自由端と反対の側にある一端でアダプタ装置に固定される。各領域の近傍領域で、空気式アクチュエータの第１の外側チャンバがアダプタ装置に連結され、空気式アクチュエータの第２の外側チャンバが、スポイラーリップの自由端に連結される。外側チャンバ間に配置された内側チャンバは、それぞれの隣接する外側および／または内側チャンバにのみ支持される。上記のように、空気式アクチュエータの対応する領域にある、空気式アクチュエータのチャンバをスポイラーリップおよびアダプタ装置に連結することで、空気案内装置の展開位置において、確実に、スポイラーリップ全体の視覚的印象が特に有利なものとなる。アクチュエータの第２の外側チャンバに加えて、当該アクチュエータのさらなるチャンバが、展開した状態でスポイラーリップに支持されるようになり、かつそれにより、展開した状態において、目に見える側で上記スポイラーリップがへこむといった恐れは全くなくなる。

本発明の第２の態様によれば、上記の目的は、特許請求項８で請求される空気案内装置によって達成される。本発明の第２の態様によれば、空気式アクチュエータは空気を充填可能なチャンバを有する。上記チャンバは、内側気密層および外側保護層からできている。空気式アクチュエータおよび当該空気式アクチュエータのチャンバが、内側気密層および外側保護層からできている場合、動作中に当該チャンバが損傷する危険性は全くない。外側保護層は、自動車の行程中に、スポイラーリップが展開した状態で、空気式アクチュエータのチャンバを、動作により生じる損傷から保護する。

本発明のさらなる態様によれば、上記の目的は、特許請求項１０で請求される空気案内装置によって達成される。本発明のさらなる態様によれば、スポイラーリップと、スポイラーリップの自由端と反対の側にある一端でスポイラーリップが作用を及ぼすアダプタ装置とには、磁気的に作用する保持要素が配置される。スポイラーリップは、格納静止位置において、この保持要素を用いてアダプタ装置に保持される。磁気的に作用する保持要素はプラスチックで覆われる。スポイラーリップは、格納静止位置で、マグネットにより、アダプタ装置に安全かつ確実に保持することができる。マグネットを覆うことは、動作中にマグネットが損傷を受ける危険性が全くなくなることを意味する。

本発明の好ましい発展形態は、従属請求項および下記の説明から明らかになる。本発明の例示的な実施形態は、図面を参照してより詳細に説明されるが、当該実施形態に限定されることはない。

本発明による空気案内装置を有する自動車の前部領域の斜視図を示す。空気案内装置が第１の状態にある、図１の本発明による空気案内装置近傍領域での図１の断面図を示す。空気案内装置が第２の状態にある、図２の断面図を示す。本発明による空気案内装置の上面図を示す。本発明による空気案内装置のアダプタ装置の斜視図を示す。アダプタ装置に配置されたマグネットの斜視図を示す。図６のマグネットの断面図を示す。本発明による空気案内装置のスポイラーリップの詳細図を示す。

図１は、自動車の前方部分２を示す。前方部分２は、横ウイング４、間に配置されたボンネット６または間に配置されたトランクリッド、ならびにボンネット６およびウイング４の前方に取り付けられた前部８を含む。前部８は、自動車の前方部分２の前端を形成している。

本図ではスポイラーリップ１２だけを見ることができる本発明による空気案内装置１０は、ここでは前部８の下に配置されている。

本図において、スポイラーリップ１２は格納静止位置にある。スポイラーリップ１２は、実質的に車両の横方向ＦＱに延び、前部８の側部長手部分１８の下側の自由端１４、１６で終端している。

図２および図３は、本発明による空気案内装置１０の近傍領域での図１の自動車の前方部分２の断面を示す。図２および図３の断面は、自動車の長手方向に延びている。図２は、格納された、水平方向の静止位置にある状態の空気案内装置１０を示す。図３は、展開した、垂直状態の空気案内装置１０を示す。

本発明による空気案内装置１０のスポイラーリップ１２は、エラストマーから製造されるのが好ましく、図示した静止位置から展開位置へのスポイラーリップの移動時に、車両の横方向ＦＱに長さが変化することがある。

スポイラーリップ１２の自由端２０に隣接して、スポイラーリップ１２はチャネル２２を有する。上記チャネル２２は、車両の横方向ＦＱに延びており、当該チャネル２２には、曲げ弾性を有するロッド部材２４が挿入されている。上記曲げ弾性を有するロッド部材２４は、案内装置２６内を案内されて移動することができる。上記案内装置２６は、スポイラーリップの全長にわたって延びる、長手方向に弾性のウエザーストリップからなるのが好ましい。

上記曲げ弾性を有するロッド部材２４は、最小限の静止摩擦および滑り摩擦で案内装置２６内を案内され得るように、ＰＴＦＥ、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）で被覆されたＰＴＦＥ、または異なるプラスチックから製造されるのが好ましい。

格納静止位置と展開位置との間でスポイラーリップ１２を移動させるために、空気案内装置１０は、空気式駆動装置２８を有する。上記空気式駆動装置２８は、空気を充填することも空気を排出して空にすることもできる空気式アクチュエータ３０を有する。

空気案内装置１０はアダプタ装置３２を有する。スポイラーリップ１２は、自由端２０と反対の側にある、加硫処理された端部３４でアダプタ装置３２に取り付けられている。

スポイラーリップ１２の上記加硫処理された端部３４およびアダプタ装置３２は、クリップ固着によって連結されるのが好ましい。

アダプタ装置３２に加えて、空気案内装置１０は固定装置３６をさらに含む。第１に、アダプタ装置３２および固定装置３６は互いに連結される。第２に、空気案内装置１０は、アダプタ装置３２および固定装置３６を介して、自動車の前部８のフロントパネル３８に連結可能である。

本明細書に示す本発明の第１の態様によれば、空気式駆動装置２８の空気式アクチュエータ３０は、車両の横方向ＦＱに複数の領域４０、４２、４４に分割される。図４に示す例示的な実施形態では、空気式アクチュエータ３０は、３つの領域、すなわち、２つの外側領域４０、４２と中央領域４４とに分割されている。

本明細書に示す本発明の第１の態様によれば、空気式アクチュエータ３０は、当該アクチュエータの各領域４０、４２、４４に複数の空気充填可能チャンバ４６、４８、５０を有する。図示した例示的な実施形態では、アクチュエータ３０は、各領域４０、４２、４４に５つのチャンバ、すなわち、各領域にそれぞれ２つの外側チャンバ４６、４８および３つの中央チャンバ５０を有する。

空気式アクチュエータ３０が３つの領域４０、４２、４４に分割され、３つの領域４０、４２、４４にそれぞれ５つのチャンバ４６、４８、５０を有する本発明の構成は好ましいものであるが、アクチュエータ３０を２つだけの領域に細分することも、または４つ以上の領域に細分することもできる。空気式アクチュエータ３０が、各領域４０、４２、４４に３つ、４つ、または６つ以上のチャンバを有することも同様に可能である。

さらに、各領域４０、４２、４４で異なる数量のチャンバを使用することもできる。

各領域４０、４２、４４のチャンバ４６、４８、５０は、他の領域４０、４２、４４のチャンバ４６、４８、５０とは無関係に、すなわち、各領域で個別に、空気を充填することも空気を排出して空にすることもできる。このために、各領域４０、４２、４４には、それぞれの領域４０、４２、４４の空気式アクチュエータ３０の対応するチャンバ４６、４８、５０に、領域毎に充填または空にするための個別の空気接続器５２が配置されている。

図３から最もよく分かるように、空気式アクチュエータ３０の第１の外側チャンバ４８は、アダプタ装置３２に連結され、空気式アクチュエータ３０の第２の外側チャンバ４６は、ロッド部材２４または案内装置２６が延びる部分に隣接する、スポイラーリップ１２の自由端２０の近傍領域で、スポイラーリップ１２に連結されている。

ここで、上記２つの外側チャンバ４６、４８間に配置された内側チャンバ５０は、それぞれ隣接するチャンバのみに、すなわち、隣接する外側チャンバ４６、４８および／またはそれぞれ隣接する内側チャンバ５０に支持されている。

スポイラーリップ１２の展開位置において、チャンバ５０のいずれかが、自由端２０と、スポイラーリップをアダプタ装置３２に固定するための反対側の端部３４との間の領域でスポイラーリップ１２に支持されることは決してない。このため、スポイラーリップ１２にへこみが付かない。

空気式アクチュエータ３０は、スポイラーリップ１２の全幅にわたって、車両の横方向ＦＱに連続的に延在するのが好ましい。これにより、確実に、スポイラーリップ１２が最良な方式で動作位置に展開し、かつ、スポイラーリップ１２が最良な方式で静止位置に格納される。空気式アクチュエータ３０を上記のように密接および連続した方式で延在させることにより、汚れが上記アクチュエータのチャンバ間に定着するのを防止することができる。これにより、スポイラーリップを確実に、十分に展開かつ格納することができるようになる。

本明細書に示す本発明の第１の態様によれば、上記を受けて、空気式駆動装置２８の空気式アクチュエータ３０を車両の横方向ＦＱに複数の領域、好ましくは３つの領域４０、４２、４４に細分するようになっている。この場合、空気式アクチュエータ３０は、各領域４０、４２、４４に、空気を充填可能な複数の、好ましくは５つのチャンバ４６、４８、５０を有する。空気式アクチュエータ３０のチャンバ４６、４８、５０は、各領域４０、４２、４４において、各領域で個別に空気を充填することも空気を排出して空にすることもでき、各領域４０、４２、４４では、単一のチャンバ４６がスポイラーリップ１２に連結されている。上記チャンバ４６に連結されたチャンバ５０、４８は、特に、上記チャンバに圧縮空気を領域毎に充填する場合も、当該チャンバから圧縮空気を領域毎に空気を排出して空にする場合も、スポイラーリップ１２に支持されるようにはならない。

空気式アクチュエータ３０の個々のチャンバ４６、４８、５０は、マットレスの形態で形成される。

本明細書に示す本発明の第１の態様のさらなる利点は、チャンバ４６、４８、５０の体積、ひいては、空気式アクチュエータ３０の体積を最小化することができることである。その結果、スポイラーリップ１２を展開するのに比較的少ない圧縮空気しか必要とされず、したがって、圧縮空気を供給するために比較的小型のコンプレッサを使用することができる。

本発明の第２の態様によれば、空気式アクチュエータ３０のチャンバ４６、４８、５０はそれぞれ、内側気密層および外側保護層で構成されるのが好ましい。内側気密層は、熱可塑性エラストマーからなる層であるのが好ましく、外側保護層は、ナイロン布からなる層である。ナイロン布からなる外側保護層により、空気式アクチュエータ３０、具体的には空気式アクチュエータ３０のチャンバは、自動車の行程中に、展開位置において損傷を受けることがあり得ないようになる。

個々のチャンバ４６、４８、５０は、各領域４０、４２、４４内で、好ましくは溶着によって相互連結される。個々の領域４０、４２、４４のチャンバも、好ましくは溶着作業によって、同様に相互連結される。それにより、車両の横方向に全幅にわたって延在する空気式アクチュエータ３０が形成される。

スポイラーリップを格納位置（図２を参照のこと）に保持および固定するために、本発明の第３の態様によれば、スポイラーリップ１２およびアダプタ装置３２にはともに、磁気的に作用する保持要素５４、５６が配置されている。

磁気的に作用する保持要素５４、５６は、反対の磁極のマグネット対、またはマグネットおよび鋼板で構成された対であるのが好ましい。

磁気的に作用する保持要素５４、５６は、動作中に当該保持要素を損傷から保護し、腐食から保護するために、いずれもプラスチックで覆われる。

図６および図７は、アダプタ装置３２に配置された、磁気的に作用する保持要素５４の様々な図を示す。上記保持要素は、プラスチックカバー６０で覆われたマグネット５８を含む。この場合、プラスチックカバー６０は、突出部６２および溝６４を形成する。磁気的に作用する保持要素５４は、上記突出部６２および溝６４により、アダプタ装置３２の対応する凹部６６に挿入することができ、アダプタ装置３２に個別に連結することができる。

図７によれば、マグネット５８のプラスチックカバー６０の少なくとも１つの突出部６２は、当該プラスチックカバー６０をアダプタ装置３２の凹部６６に挿入するための導入補助具として機能する傾斜部６８を有する。

スポイラーリップ１２に配置された、磁気的に作用する保持要素５６は、共通プラスチックカバー７２によって覆われる。共通プラスチックカバー７２はまた、カバーをされた、磁気的に作用する保持要素５６間に、好ましくは帯状体７０の形態で延在する。上記帯状体７０は、スポイラーリップ１２に一体として取り付けることができる。

帯状体７０は、空気式アクチュエータ３０をスポイラーリップ１２に固定するために使用されるのが好ましい。

磁気式保持要素は、ポリウレタンと共にインサート成型されるのが好ましい。この場合、それぞれのカバー７２またはカバー６０は、車道の起伏のある路面を走行する場合に、衝撃または擦り傷をつける圧力に対して確実に有効な機械的保護を行うために、比較的軟質であるのが好ましい。

２前方部分
４ウイング
６ボンネット
８前部
１０空気案内装置
１２スポイラーリップ
１４、１６、２０自由端
１８側部長手部分
２２チャネル
２４ロッド部材
２６案内装置
２８空気式駆動装置
３０空気式アクチュエータ
３２アダプタ装置
３４端部
３６固定装置
３８フロントパネル
４０、４２、４４領域
４６第２の外側チャンバ
４８第１の外側チャンバ
５０内側チャンバ
５２空気接続器
５４、５６保持要素
５８マグネット
６０プラスチックカバー
６２突出部
６４溝
６６凹部
６８傾斜部
７０帯状体
７２共通プラスチックカバー
ＦＱ横方向

Claims

車両の横方向（ＦＱ）に延在するスポイラーリップ（１２）と、前記スポイラーリップ（１２）用の空気式駆動装置（２８）とを有する自動車用の空気案内装置（１０）であって、前記スポイラーリップ（１２）は、前記空気式駆動装置（２８）を用いて、格納静止位置と展開位置との間を移動可能であり、前記空気式駆動装置（２８）は、空気を充填することも空気を排出して空にすることもできる空気式アクチュエータ（３０）を有する、空気案内装置（１０）において、前記空気式アクチュエータ（３０）が、前記車両の前記横方向（ＦＱ）に複数の領域（４０、４２、４４）に分割されることと、前記空気式アクチュエータ（３０）が、各前記領域（４０、４２、４４）内に、空気を充填可能な複数のチャンバ（４６、４８、５０）を有し、前記チャンバ（４６、４８、５０）は、各領域で独立した方式で、空気を充填することも空気を排出して空にすることもできることとを特徴とする、空気案内装置。
前記空気式アクチュエータ（３０）の前記領域（４０、４２、４４）は、前記アクチュエータが、前記スポイラーリップ（１２）の全幅にわたって連続的に延在するように互いに密接することを特徴とする、請求項１に記載の空気案内装置。
前記空気式アクチュエータ（３０）は、前記車両の前記横方向（ＦＱ）に、それぞれが少なくとも３つのチャンバ（４６、４８、５０）を有する少なくとも２つの領域（４０、４２、４４）に分割されることを特徴とする、請求項１または２に記載の空気案内装置。
前記空気式アクチュエータ（３０）は、前記車両の前記横方向（ＦＱ）に、それぞれが少なくとも４つのチャンバ（４６、４８、５０）を有する少なくとも３つの領域（４０、４２、４４）に分割されることを特徴とする、請求項１または２に記載の空気案内装置。
前記空気式アクチュエータ（３０）は、前記車両の前記横方向（ＦＱ）に、それぞれが５つのチャンバ（４６、４８、５０）を有する３つの領域（４０、４２、４４）に分割されることを特徴とする、請求項３または４に記載の空気案内装置。
前記スポイラーリップ（１２）は、スポイラーリップ（１２）の自由端（２０）と反対の側にある端部（３４）でアダプタ装置（３２）に固定され、各領域（４０、４２、４４）の近傍領域で、前記空気式アクチュエータ（３０）の第１の外側チャンバ（４８）が前記アダプタ装置（３２）に連結され、前記空気式アクチュエータ（３０）の第２の外側チャンバ（４６）が、前記スポイラーリップ（１２）の前記自由端（２０）の近傍領域で連結されることと、前記外側チャンバ（４６、４８）間に配置された内側チャンバ（５０）が、それぞれ隣接する外側および／または内側チャンバにのみ支持されることとを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気案内装置。
車両の横方向（ＦＱ）に延在するスポイラーリップ（１２）と、前記スポイラーリップ（１２）用の空気式駆動装置（２８）とを有する自動車用の空気案内装置（１０）であって、前記スポイラーリップ（１２）は、前記空気式駆動装置（２８）を用いて、格納静止位置と展開位置との間を移動可能であり、前記空気式駆動装置（２８）は、空気を充填することも空気を排出して空にすることもできる空気式アクチュエータ（３０）を有する、空気案内装置（１０）において、前記空気式アクチュエータ（３０）の、空気を充填可能なチャンバ（４６、４８、５０）が、内側気密層および外側保護層からできていることを特徴とする、空気案内装置。
前記気密層は、熱可塑性エラストマーから製造され、前記保護層は、ナイロン布から製造されることを特徴とする、請求項７に記載の空気案内装置。
車両の横方向（ＦＱ）に延在するスポイラーリップ（１２）と、前記スポイラーリップ（１２）用の空気式駆動装置（２８）とを有する自動車用の空気案内装置（１０）であって、前記スポイラーリップ（１２）は、前記空気式駆動装置（２８）を用いて、格納静止位置と展開位置との間を移動可能であり、前記空気式駆動装置（２８）は、空気を充填することも空気を排出して空にすることもできる空気式アクチュエータ（３０）を有する、空気案内装置（１０）において、前記スポイラーリップ（１２）と、前記スポイラーリップの自由端（２０）と反対の側にある一端（３４）で前記スポイラーリップ（１２）が作用を及ぼすアダプタ装置（３２）とには、磁気的に作用する保持要素（５４、５６）が配置され、前記スポイラーリップ（１２）は、前記格納静止位置において、前記保持要素（５４、５６）を用いて前記アダプタ装置（３２）に保持され、前記磁気的に作用する保持要素（５４、５６）はプラスチックで覆われることを特徴とする、空気案内装置。
前記アダプタ装置（３２）に配置された前記磁気的に作用する保持要素（５４）は、プラスチックカバー（６０）が突出部（６２）および溝（６４）を形成するような方式でプラスチックによって覆われ、前記保持要素は、前記突出部（６２）および前記溝（６４）によって前記アダプタ装置（３２）の凹部（６６）に挿入することができ、前記アダプタ装置（３２）に個別に固定することができることを特徴とする、請求項９に記載の空気案内装置。
前記磁気的に作用する保持要素（５６）は、前記保持要素が前記スポイラーリップ（１２）に、帯状体（７０）の形態で取り付け可能であるような方式で、プラスチックによって覆われることを特徴とする、請求項９または１０に記載の空気案内装置。
請求項７および８のいずれか、または請求項９および１０のいずれかで特定される事項をさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気案内装置。