JP6443121B2 - 車両のエアダム装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の空力特性を改善するためのエアダム装置に関する。

従来、車両走行中における車両下面の気流を整えることを目的として、車体に取り付けられるエアダム装置（エアロパーツ）が知られている。例えば、フロントバンパーの下面に取り付けられるエアダム装置は、車両下面への空気の流入を抑制することで揚力を減少させることができる。また、タイヤよりも車両前方側に取り付けられるエアダム装置は、タイヤと路面との接地力を高めるように作用し、走行安定性を向上させることができる（特許文献１参照）。

一方、エアダム装置を車体に取り付けることで車高が低くなり、道路縁石やスロープとの干渉が発生しやすくなる。そこで、エアダム装置を車体に対して回動可能に取り付けることが提案されている。すなわち、車両下面に沿って配置されたエアダム装置と車体との間にバネを介装させ、車両走行時の風圧を利用してエアダム装置を傾倒させるものである。これにより、車体に作用する揚力が増大する高速走行時にのみエアダム装置を車両下方に突出させることができ、空力特性を改善することができる（特許文献２，３参照）。

特開2009-107446号公報 特開2004-314778号公報 特開2013-193546号公報

しかしながら、風力を利用してエアダム装置を回動させる構造では、車速がある程度の高速になるまでの間はエアダム装置を車両下方に突出させることができない。そのため、走行状態によっては空力特性が改善されない場合がある。また、エアダム装置が車両下方に突出した状態となる車速は、バネの弾性力に依存して変化しうる。したがって、バネの劣化により弾性力が変化すると、同一の風力に対するエアダム装置の向きも変化することになり、空力特性が不安定となりうる。

また、一般的な自動車では、後輪タイヤよりも前方側の車体にジャッキアップ用の支持点が設定される。一方、後輪タイヤの前方にエアダム装置を取り付けると、そのエアダム装置がジャッキの挿入作業範囲と干渉し、整備作業性が低下する場合がある。特に、あらかじめ車高が低めに設定された車両では、このような課題が生じやすい。なお、後輪タイヤの前方に取り付けられるエアダム装置だけでなく、他のエアダム装置も同様に、整備作業性を低下させうる。

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、車両の空力特性を改善しつつ整備作業性を向上させたエアダム装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。

（１）ここで開示する車両のエアダム装置は、車両のサイドシルの下面において後輪の前方に固定された第一固定プレート及び第二固定プレートと、前記第一固定プレートに対して回転自在に取り付けられた第一プレートとを備える。また、車幅方向に延在し、前記第一固定プレートと前記第一プレートとを回転自在に支持する回転軸と、前記第一プレートに対し車幅方向に隣接して配置され、前記第二固定プレートと一体に形成されるとともに、前記第一プレートに当接して前記第一プレートの回転を規制する第二プレートとを備える。さらに、前記第二プレートに当接した状態の前記第一プレートを係止する係止部を備える。

（２）前記第一プレートに立設され、前記第一プレートの回転を規制するリブを備えることが好ましい。なお、前記リブが前記第一プレートの回転を規制する際に、前記サイドシルの下面又は前記第一固定プレートに当接することが好ましい。
（３）前記第一プレートが、前記サイドシルのフランジに対応する凹形状に形成された溝部を有することが好ましい。

（４）前記リブは、前記溝部との隙間寸法が車両前方側ほど狭くなるように配置されることが好ましい。
（５）一対の前記リブが、前記溝部を挟んで対向配置されることが好ましい。
（６）前記第一固定プレートが、前記サイドシルの下面から下方に向かって延出したフランジを挟んで車両外側と車両内側とに配置される外側固定プレート及び内側固定プレートを有することが好ましい。この場合、前記外側固定プレートに設けられる前記回転軸と、前記内側固定プレートに設けられる前記回転軸とが同軸に配置されることが好ましい。

開示の車両のエアダム装置によれば、係止部を設けることで、第一プレートを第二プレートに当接させた状態で、第一プレートの姿勢を維持することができる。これにより、風力の大小に関わらず空力特性を改善することができる。また、係止部の係止を外せば第一プレートが回転自在となるため、車両の整備作業性を向上させることができる。

実施形態のエアダム装置が適用された車両を示す斜視図である。 エアダム装置の模式的な斜視図である。 （Ａ）〜（Ｅ）はエアダム装置のパーツを示す図である。 （Ａ），（Ｂ）はエアダム装置の断面図である。

図面を参照して、実施形態としてのエアダム装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。また、以下の説明では、特記しない限り、エアダム装置が車両に取り付けられた状態を基準として上下方向を説明する。

［１．構成］
本実施形態のエアダム装置９は、図１に示すように車両１０の後輪タイヤの前方かつサイドシル１１の下面１１Ａに取り付けられる。サイドシル１１は、車室の左右両端辺に沿って車両前後方向に延設された構造部材であり、インナ部材１３とアウタ部材１４とを組み合わせて形成される。インナ部材１３及びアウタ部材１４はともにハット型断面を有し、上下のフランジ１２を重ね合わせた状態で接合され、閉断面が形成されている。このエアダム装置９は、後輪タイヤと路面との接地力を高めて、車両１０の走行安定性や空気抵抗低減による燃費低減効果を向上させるように機能する。

エアダム装置９には、図２に示すように、第一プレート１と第二プレート２とが設けられる。第一プレート１は、車体に対して回転自在に設けられる板状の部材であり、第一固定プレート３に対し回転軸５を介して回転可能に支持される。第一プレート１の回動範囲は、図２中に実線で示す鉛直姿勢から、破線で示す水平姿勢（サイドシル１１に沿って車両前方側に伸びた水平姿勢）までの範囲である。この水平姿勢では、第一プレート１及び第一固定プレート３が略面一（表面が同一平面上に位置する平らな状態）となる。

一方、第二プレート２は、車体に対して固定される板状の部材であり、第二固定プレート４に対してほぼ直角に接合される。これらの固定プレート３，４はともにサイドシル１１の下面１１Ａに対して固定される部位となる。本実施形態の第一プレート１，第二プレート２，第一固定プレート３，第二固定プレート４は全てほぼ同一の厚みを持った板材から形成される。

第一固定プレート３は、図３（Ａ）に示すように、二枚の平面状の部材３Ａ，３Ｂから構成される。これらの部材３Ａ，３Ｂは、サイドシル１１の下面１１Ａにおいて、車両前後方向に延びるフランジ１２を挟んで、車両外側と車両内側とに取り付けられる。ここで、車両内側に配置されるものを内側固定プレート３Ａと呼び、車両外側に配置されるものを外側固定プレート３Ｂと呼ぶ。

内側固定プレート３Ａはサイドシル１１の下面１１Ａにおけるフランジ１２よりも車両内側のインナ部材１３下面に沿って固定される。これに対し、外側固定プレート３Ｂはフランジ１２よりも車両外側のアウタ部材１４下面に沿って固定される。すなわち、これらの固定プレート３Ａ，３Ｂは、フランジ１２を車幅方向に挟むように離れて配置される。一方、第二固定プレート４は一枚の平面状の部材であり、内側固定プレート３Ａよりもさらに車両内側のインナ部材１３下面に沿って固定される。
第一プレート１は、内側固定プレート３Ａに対して回転自在に支持されるとともに、外側固定プレート３Ｂに対しても回転自在に支持される。両方の固定プレート３Ａ，３Ｂの車両前方端部に設けられる回転軸５は同軸である。

図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、第一プレート１における車両前方側の面１Ａ（以下、表面１Ａと呼ぶ）には、板面を凹形状に屈曲して形成された溝部８が設けられる。溝部８は、サイドシル１１の下面１１Ａのフランジ１２に対応する凹形状に形成される。溝部８の溝幅は、二つの固定プレート３Ａ，３Ｂ間の隙間に対応する寸法とされる。また、溝部８の大きさは、第一プレート１の表面１Ａをサイドシル１１の下面１１Ａに面接触させたときに、サイドシル１１のフランジ１２が溝部８の内側にちょうど収容される大きさ（またはそれ以上の大きさ）である。なお、溝部８のうち、回転軸５に近接する端部側には、フランジ１２と第一プレート１との干渉を回避するための切り欠き１５が設けられる。

第一プレート１における車両後方側の面１Ｂ（以下、裏面１Ｂと呼ぶ）には、第一プレート１の回転を規制するためのリブ７が設けられる。リブ７の端辺７Ａは、第一プレート１が図２に実線で示す鉛直姿勢となったときに、固定プレート３Ａ，３Ｂの各々の下面に当接し、第一プレート１をそれ以上固定プレート３Ａ，３Ｂに向かって回転させないストッパーとして機能する。本実施形態のリブ７は、図３（Ｂ）に示すように三角形の板状に形成されるとともに、溝部８を挟んで左右両側に一つずつ配置される。それぞれのリブ７と溝部８との隙間寸法は、車両前方側ほど狭くなるように配置される。

また、これらの一対のリブ７は、図３（Ｃ）に示すように、溝部８を挟んで対向配置される。すなわち、一対のリブ７の間隔は、図２中に実線で示す鉛直姿勢の第一プレート１において、上部ほど広くなるように設定される。すなわち、図２中に破線で示す水平姿勢の第一プレート１において、車両前方側ほど狭くなるように設定される。また、この間隔が最も狭い部分における幅寸法Ｗは、車両１０をジャッキアップする際に用いられるパンタグラフジャッキの頭部が通過しうる寸法とされる。これにより、ジャッキの頭部をフランジ１２やサイドシル１１の下面１１Ａに当接させた状態で水平方向にスライド移動させることが可能となる。

図３（Ｄ）に示すように、第二プレート２には、車両外側に向かって延設された延長部２Ａが設けられる。この延長部２Ａは、鉛直姿勢の第一プレート１の裏面１Ｂに当接して面接触する部位であり、第一プレート１の回転を規制する機能を持つ。また、延長部２Ａの下端には、第二プレート２の延長部２Ａに当接した状態の第一プレート１を係止する係止部６が設けられる。この係止部６には、延長部２Ａの表面から車両前方に向かって柱状に突設された柱状部６Ａと、柱状部６Ａの上面から球面状に膨出した球面部６Ｂとが設けられる。図３（Ｅ）に示すように、第一プレート１は、第二プレート２と略面一に、面接触した状態で球面部６Ｂと延長部２Ａとの間に弾性的に係止されることで、その鉛直姿勢が保持される。

［２．作用，効果］
（１）上記のエアダム装置９では、第二プレート２に係止部６が設けられる。これにより、図４（Ａ）に示すように、第一プレート１を第二プレート２に当接させた状態で、第一プレート１の姿勢を維持することができる。したがって、風力の大小に関わらず車両１０の空力特性を改善することができる。また、係止部６の係止を外せば第一プレート１が回転自在となるため、第一プレート１の表面１Ａをサイドシル１１の下面１１Ａに面接触させて、第一固定プレート３と略面一にすることができる。

これにより、図４（Ｂ）に示すように、サイドシル１１のフランジ１２の周囲に幅寸法Ｗの隙間を設けることができ、車両１０の下面側での整備作業性を向上させることができる。例えば、パンタグラフジャッキの頭部をサイドシル１１のフランジ１２に挟み込ませたままの状態で、車両前後方向に移動させることができる。したがって、車高が低めに設定された車両１０であっても、後輪タイヤハウスからジャッキを入れ、確実にジャッキアップ作業を実施することができる。

（２）上記のエアダム装置９では、第一プレート１の車両前後方向後方側である裏面１Ｂにリブ７が設けられる。つまり、第一プレート１の回転が、係止部６とリブ７とで二重に規制されることになる。これにより、第一プレート１の鉛直姿勢を維持しやすくすることができ、車両１０の空力特性を改善することができる。
（３）上記のエアダム装置９では、第一プレート１に溝部８が設けられる。これにより、図４（Ｂ）に示すように、フランジ１２が突出しているサイドシル１１の下面１１Ａに対して、第一プレート１を面接触させることができる。したがって、サイドシル１１の下面１１Ａ側の空間を大きく取ることができ、整備作業性を向上させることができる。

（４）上記のエアダム装置９では、図３（Ｂ），（Ｃ）に示すように、各リブ７と溝部８との隙間寸法が車両前方側ほど狭くなるように配置される。これにより、第一プレート１の鉛直姿勢時には回転を規制する各リブ７をジャッキの挿入時における案内板として機能させることができ、車両１０の整備作業性をさらに向上させることができる。
（５）さらに、リブ７が溝部８を挟んで左右両側のそれぞれに設けられるため、ジャッキ挿入時の案内作用を高めることができ、車両１０の整備作業性をさらに向上させることができる。

（６）上記のエアダム装置９では、サイドシル１１のフランジ１２を挟んで車両内側と車両外側とに第一固定プレート３（すなわち、内側固定プレート３Ａと外側固定プレート３Ｂ）が配置される。一方、第一プレート１は、両方の固定プレート３Ａ，３Ｂに対して同軸の回転軸５を介して回転可能に設けられる。これにより、フランジ１２の高さや幅の大小に関わらず、第一プレート１を回転させることができる。

また、上記の溝部８は、二つの固定プレート３Ａ，３Ｂ間の隙間に対応する寸法の幅を有する。このことから、第一プレート１を水平姿勢にしたときには、第一プレート１及び第一固定プレート３が略面一（表面が同一平面上に位置する平らな状態）となる。したがって、サイドシル１１の下方の空間を最大限に広くとることができ、車両１０の整備作業性をさらに向上させることができる。

［３．変形例］
上述の実施形態では、第一プレート１が第一固定プレート３に対し回転軸５を介して回転可能に支持されたものを例示したが、第一プレート１と第一固定プレート３との間にバネ部材を介装することも考えられる。すなわち、車両停止時には第一プレート１が水平に近い姿勢となるように弾性力を付与してもよい。この場合、上述の実施形態の効果に加えて、車両走行時の風圧を利用してエアダム装置を鉛直姿勢にすることが可能となる。

１ 第一プレート
１Ａ 表面
１Ｂ 裏面
２ 第二プレート
２Ａ 延長部
３ 第一固定プレート
３Ａ 内側固定プレート
３Ｂ 外側固定プレート
４ 第二固定プレート
５ 回転軸
６ 係止部
６Ａ 柱状部
６Ｂ 球面部
７ リブ
７Ａ 端辺
８ 溝部
９ エアダム装置
１０ 車両
１１ サイドシル
１２ フランジ
１３ インナ部材
１４ アウタ部材
１５ 切り欠き

Claims (6)

1. 車両のサイドシルの下面において後輪の前方に固定された第一固定プレート及び第二固定プレートと、
   前記第一固定プレートに対して回転自在に取り付けられた第一プレートと、
   車幅方向に延在し、前記第一固定プレートと前記第一プレートとを回転自在に支持する回転軸と、
   前記第一プレートに対し車幅方向に隣接して配置され、前記第二固定プレートと一体に形成されるとともに、前記第一プレートに当接して前記第一プレートの回転を規制する第二プレートと、
   前記第二プレートに当接した状態の前記第一プレートを係止する係止部と、
   を備えることを特徴とする、車両のエアダム装置。
2. 前記第一プレートに立設され、前記第一プレートの回転を規制するリブを備える
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両のエアダム装置。
3. 前記第一プレートが、前記サイドシルのフランジに対応する凹形状に形成された溝部を有する
   ことを特徴とする、請求項２記載の車両のエアダム装置。
4. 前記リブは、前記溝部との隙間寸法が車両前方側ほど狭くなるように配置される
   ことを特徴とする、請求項３記載の車両のエアダム装置。
5. 一対の前記リブが、前記溝部を挟んで対向配置される
   ことを特徴とする、請求項３又は４記載の車両のエアダム装置。
6. 前記第一固定プレートが、前記サイドシルの下面から下方に向かって延出したフランジを挟んで車両外側と車両内側とに配置される外側固定プレート及び内側固定プレートを有し、
   前記外側固定プレートに設けられる前記回転軸と、前記内側固定プレートに設けられる前記回転軸とが同軸に配置される
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の車両のエアダム装置。

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