JP6619102B2 - 車両用スポイラー機構及びその展開方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用スポイラー機構に関する。一実施例において、スポイラー機構は、１つ以上の展開位置において耐荷重リアスポイラーを提供する。

展開可能なスポイラーは、一般に車両に用いられ、運転中の車両の空気力学的性質を変える。スポイラー機構の１つのタイプは、スポイラーが車体外板と同一面の収納位置から少なくとも２つの展開位置へと展開されるリアスポイラーであり、それらの位置において機構は運動学的に安定しており、スポイラーにかかる相当な垂直荷重に耐えることができる。

スポイラーを展開するために、少なくとも１つのアクチュエーターが使用される。スポイラー機構は、空力荷重や例えば積雪の重さによってスポイラーにかかる荷重のようなスポイラーの上面の荷重に耐えるように設計される。一般的に、これらのアクチュエーターは、スポイラーにかかる荷重がアクチュエーターをバックドライブしてスポイラーを望ましくない位置に動かすのを防ぐブレーキ又は他の機構をそのギアボックスに組み込む必要がある。

例示的な一実施形態では、車両用スポイラー機構は、収納位置と第１及び第２展開位置とを有するスポイラーを含む。アクチュエーターが、コマンドに応答して、収納位置と第１及び第２展開位置の間でスポイラーを移動させるように構成される。マルチリンク組立体が、旋回点によって相互に連結される。マルチリンク組立体は、スポイラーに動作可能に連結される。少なくとも３つの旋回点が一平面内にある第１展開位置が提供され、第１幾何学的ロック位置を提供する。第２展開位置は、マルチリンク組立体のリンクが別の構造体に当接する第２幾何学的ロック位置に配置される。

上記の更なる実施形態では、取り付けブラケットが、車両に固定されるように構成される。マルチリンク組立体は、取り付けブラケットの両端部に旋回可能に固定される。

上記のいずれかの更なる実施形態では、マルチリンク組立体は３つのリンクから成る。

上記のいずれかの更なる実施形態では、第１リンクは、スポイラーが固定される取り付けフランジを含む。

上記のいずれかの更なる実施形態では、第１リンクは、第２及び第３リンクよりも長い。第２リンクは第３リンクよりも長い。

上記のいずれかの更なる実施形態では、第１リンクは、第１旋回点において取り付けブラケットに固定される一端部を有する。第２リンクは、第２旋回点において第１リンクの反対側の端部に固定される。第３リンクは、第３旋回点において第１リンクの反対側で第２リンクに固定される。第３リンクは、第２リンクの反対側で第４旋回点において取り付けブラケットに固定される。第２、第３及び第４旋回点は、第１展開位置において一平面内に配置される。

上記のいずれかの更なる実施形態では、アクチュエーターは、第４旋回連結部において駆動ラグに連結される。

上記のいずれかの更なる実施形態では、一対のマルチリンク組立体が互いから間隔を空けて配置され、スポイラーを支持する。アクチュエーターはロータリーアクチュエーターである。シャフトが、一対のマルチリンク組立体のそれぞれ及びロータリーアクチュエーターに相互に連結される。

上記のいずれかの更なる実施形態では、第３リンクは、第２展開位置において取り付けブラケットに設けられた止め具に当接する。

上記のいずれかの更なる実施形態では、第１展開位置は、第２展開位置よりも遠くに延ばされる。

上記のいずれかの更なる実施形態では、スポイラーは、収納位置から第２展開位置に向かう途中で第１展開位置を通過するように構成される。

上記のいずれかの更なる実施形態では、スポイラーは、収納位置において周囲の車体パネルと同一平面にある。

上記のいずれかの更なる実施形態では、第３リンクは円弧形状である。

別の例示的な実施形態では、旋回点によって相互に連結されるマルチリンク組立体を含むスポイラー機構を展開する方法が提供される。マルチリンク組立体は、スポイラーに動作可能に連結される。方法は、少なくとも３つの旋回点が一平面内にある第１展開位置へとスポイラーを展開するステップと、マルチリンク組立体のリンクの１つが止め具に当接する第２展開位置へとスポイラーを展開するステップとを含む。

上記のいずれかの更なる実施形態では、第１展開位置は、第２展開位置よりも遠くに延ばされる。

上記のいずれかの更なる実施形態では、方法は、取り付けブラケットを含む。マルチリンク組立体は、第１、第２及び第３リンクを含む。第１リンクは、第１旋回点において取り付けブラケットに固定される一端部を有する。第２リンクは、第２旋回点において第１リンクの反対側の端部に固定される。第３リンクは、第３旋回点において第１リンクの反対側で第２リンクに固定される。第３リンクは、第２リンクの反対側で第４旋回点において取り付けブラケットに固定される。第２、第３及び第４旋回点は、第１展開位置において一平面内に配置される。

上記のいずれかの更なる実施形態では、取り付けブラケットは止め具を提供する。第３リンクは、第２展開位置において止め具に当接する。

上記のいずれかの更なる実施形態では、スポイラーを展開するステップは、第４旋回点における駆動ラグの回転に応答して行われる。

上記のいずれかの更なる実施形態では、駆動ラグは、ロータリーアクチュエーターへの入力によるコマンドに応答して回転させられる。

上記のいずれかの更なる実施形態では、第１展開位置へとスポイラーを展開するステップは、スポイラー収納位置からスポイラーを展開するステップと第２展開位置へとスポイラーを展開するステップとの間に起こる。

本開示は、添付の図面に関連して検討した場合に以下の詳細な説明を参照することによって更に理解することができる。
収納位置にあるスポイラーの部分斜視図である。 第１展開位置にあるスポイラーの部分斜視図である。 第２展開位置にあるスポイラーの部分斜視図である。 一対のマルチリンク組立体を含む例示的なスポイラー機構の斜視図である。 収納位置にあるスポイラー機構の斜視図である。 収納位置にあるスポイラー機構の側面図である。 第１展開位置におけるスポイラー機構の斜視図である。 第１展開位置におけるスポイラー機構の側面図である。 第２展開位置にあるスポイラー機構の斜視図である。 第２展開位置にあるスポイラー機構の側面図である。 駆動ラグを有する１つの旋回点を通る断面図である。

先行する段落、請求項、又は以下の説明及び図面の実施形態、実施例及び代替物は、それらの様々な態様又はそれぞれの個々の特徴のいずれかを含め、単独で又は任意の組み合わせで理解されることができる。一実施形態に関連して説明した特徴は、このような特徴が不適合でない限り、すべての実施形態に適用可能である。

車両１０の後部１２が、図１Ａ〜１Ｃに概略的に示されている。後部１２は、車体外板１５によって設けられた後部窓開口１４を有する。スポイラー又はリアウイング１６が後部１２に配置される。スポイラー１６は、図１Ａに収納位置で示されている。スポイラー１６を含むスポイラー機構１３が、収納位置から第１展開位置（図１Ｂ）及び第２展開位置（図１Ｃ）へと作動される。

この実施例では、スポイラー１６は、センターハイマウントストップランプ（ＣＨＭＳＬ）１７を含む。第１展開位置は、第２展開位置よりも高く、低速で使用され、スポイラー１６の下の後部窓開口１４によって運転手の視認性を向上させる。所定の速度で、スポイラー１６は、空力効果を高めるために、第１展開位置から第２展開位置へと下げられる。

スポイラー機構１３の一例が、図２により詳細に示されている。スポイラー１６は、支柱１８によって間隔を空けて配置されたマルチリンク組立体２０上で支持される。マルチリンク組立体２０は、第１及び第２連結部２６、２８においてロータリーアクチュエーター２２とマルチリンク組立体２０との間に相互に連結されたシャフト２４を介してロータリーアクチュエーター２２によって駆動される。当然のことながら、必要に応じて他の作動形態を使用することができる。

制御装置３０が、ロータリーアクチュエーター２２と通信し、スポイラー１６を収納位置と第１及び第２展開位置との間で移動させるための入力３２に基づいてロータリーアクチュエーター２２にコマンドを提供する。入力３２は、所望の空力効果を得るためにスポイラー１６を自動的に展開するのに使用される車両の速度に基づくスイッチ及び／又は制御ロジックによって提供されことができる。

左側のマルチリンク組立体２０が、図３Ａ及び４Ａに収納位置で示されている。取り付けブラケット３４が、面３６において車両支持構造体（図示せず）に固定される。マルチリンク組立体２０は、少なくとも３つのリンク、例えば、第１、第２及び第３リンク３８、４０、４２を含む。図示した実施形態では、第１、第２及び第３リンク３８、４０、４２は旋回連結部において互いに連続的に連結され、第１リンク及び最終リンクの端部が取り付けブラケット３４の反対側の端部に旋回可能に連結される。この配置は、リンクのループを横切って相互に連結されるか又は架け渡されることなく、相互に連結された「ループ」におけるリンクの幾何学的配置を提供する。第１リンク３８は第２及び第３リンク４０、４２よりも長く、第２リンク４０は第３リンク４２よりも長い。異なる長さの第２及び第３リンク４０、４２は、他の用途で使用されることができる。第１リンク３８は、支柱１８が固定される取り付けフランジ４４を含む。

第１リンク３８は、車両１０に対して固定された位置を有する第１旋回点４６において、取り付けブラケット３４の前端に旋回可能に固定される。第２リンク４０は、車両１０に対して移動可能な第２旋回点４８において、取り付けブラケット３４の反対側で第１リンク３８に旋回可能に固定される。第３リンク４２は、第２旋回点４８の反対側の第３旋回点５０において第２リンク４０に固定され、且つ第４旋回点５２において取り付けブラケット３４の後部に固定される。第３旋回点５０は車両１０に対して移動可能であり、第４旋回点５２は車両１０に対して固定された位置を有する。

図５に示すように、ピン５３が、例えば圧入又は溶接によって第３リンク４２に固定される。駆動ラグ５６が、第４旋回点５２を提供するために取り付けブラケット３４に取り付けられたブッシング５４によって旋回可能に支持される。駆動ラグ５６は、シャフト２４の端部と連結して第２連結部２８を提供する輪郭を含む。駆動ラグ５６を回転させると、第３リンク４２は弧を描いて移動する。

収納位置（図３Ａ及び４Ａ）から、第３リンク４２は、第４旋回点５２において駆動ラグ５６によって回転させられ、第１及び第２リンク３８、４０を第１展開位置に対応する図３Ｂ及び４Ｂに示す位置へと回転させる。この形状では、第２、第３及び第４旋回点４８、５０、５２は、一平面Ｐ内で、例えば１０°以内に互いに実質的に位置合わせされ、第１幾何学的ロック位置を提供する。この装置では、第１幾何学的ロック位置にあるリンクの配置を維持するために別のリンクは必要ない。その結果、スポイラー１６は、第１リンク３８上の力（白抜き矢印で示す）が第２リンク４０及び第３リンク４２の望ましくない下向きの回転運動を与える第１旋回点４６まわりのモーメントを伝達することができないように荷重を加えられることができる。

アクチュエーターは、第１展開位置（図３Ｂ及び４Ｂ）にあるときの第３リンク４２の位置を超えて図３Ｃ及び４Ｃに示す第２展開位置へと第３リンク４２を回転駆動するように構成される。スポイラー１６は、第１展開位置よりも第２展開位置において車両外面の近くに移動される。第２展開位置において、第３リンク４２の内側円弧面６０は、ブラケット３４によって設けられた止め具５８と係合して第２幾何学的ロック位置を提供する。この場合も先と同様に、このロック位置を維持するために追加のリンクは不要である。マルチリンク組立体２０の幾何学的形状により、スポイラー１６上のあらゆる力（白抜き矢印で示す）が止め具５８に向かう第３リンク４２上の力を生じ、第２リンク４０及び第３リンク４２の図示の位置を越える下方への望ましくない回転を防止する。

開示されたリンクの形態及び所望の展開位置における旋回連結部の配置は、より複雑なアクチュエーターブレーキ又はバックドライブ防止装置の必要性を回避することによって、スポイラー機構を単純化し、重量及びコストを削減する。

図示した実施形態では特定の構成要素の配置が開示されているが、他の配置が本発明から利益を得ることも理解されたい。特定のステップシーケンスが示され、説明され、特許請求されているが、当然のことながら、ステップは、他に示されない限り任意の順序で行い、分離し又は組み合わせることができ、依然として本発明から利益を得る。

様々な実施例が図に示した特定の構成要素を有しているが、本発明の実施形態はこれらの特定の組み合わせに限定されない。１つの実施例の構成要素又は特徴のいくつかを、他の実施例の特徴又は構成要素と組み合わせて使用することが可能である。

例示的な実施形態が開示されているが、当業者は一部の変更が特許請求の範囲内に入ることを認識するであろう。そのため、以下の特許請求の範囲を熟読して真の範囲及び内容を明らかにする必要がある。

Claims (20)

1. 車両用スポイラー機構であって、
   収納位置と第１及び第２展開位置とを有するスポイラーと、
   １つ以上のコマンドに応答して前記収納位置と第１及び第２展開位置の間で前記スポイラーを移動させるように構成されたアクチュエーターと、
   閉じたループで複数の旋回点によって相互に連結され且つ前記スポイラーに動作可能に連結されたマルチリンク組立体と
   を含み、
   前記第１展開位置において、少なくとも３つの旋回点が一平面内にあり、第１幾何学的ロック位置を提供し、
   前記第２展開位置において、前記マルチリンク組立体は第２幾何学的ロック位置に配置される、スポイラー機構。
2. 車両用スポイラー機構であって、
   収納位置と第１及び第２展開位置とを有するスポイラーと、
   １つ以上のコマンドに応答して前記収納位置と第１及び第２展開位置の間で前記スポイラーを移動させるように構成されたアクチュエーターと、
   複数の旋回点によって相互に連結されたマルチリンク組立体であって、前記マルチリンク組立体は前記スポイラーに動作可能に連結され、少なくとも３つの旋回点が一平面内にあり第１幾何学的ロック位置を提供する前記第１展開位置が提供され、前記第２展開位置は前記マルチリンク組立体のリンクが車両に対して固定された関係にある別の構造体に当接する第２幾何学的ロック位置に配置されるマルチリンク組立体と、
   前記車両に固定されるように構成された取り付けブラケットであって、前記マルチリンク組立体は、その端部の各々において前記取り付けブラケットの離間した部分に旋回可能に固定される取り付けブラケットと
   を含む、スポイラー機構。
3. 前記マルチリンク組立体は第１、第２及び第３リンクから成る、請求項１又は２に記載のスポイラー機構。
4. 前記第１リンクは、前記スポイラーが固定される取り付けフランジを含む、請求項３に記載のスポイラー機構。
5. 前記第１リンクは前記第２及び第３リンクよりも長く、前記第２リンクは前記第３リンクよりも長い、請求項３又は４に記載のスポイラー機構。
6. 前記第１リンクは、第１旋回点において前記取り付けブラケットに固定された一端部を有し、
   前記第２リンクは、第２旋回点において前記第１リンクの反対側の端部に固定され、
   前記第３リンクは、第３旋回点において前記第１リンクの反対側で前記第２リンクに固定され、
   前記第３リンクは、前記第２リンクの反対側で第４旋回点において前記取り付けブラケットに固定され、
   前記第２、第３及び第４旋回点は、前記第１展開位置において前記一平面内に配置される、請求項３から５のいずれか一項に記載のスポイラー機構。
7. 前記アクチュエーターは、前記第４旋回点において駆動ラグに連結される、請求項６に記載のスポイラー機構。
8. 互いから間隔を空けて配置され且つスポイラーを支持する一対のマルチリンク組立体を含み、
   前記アクチュエーターはロータリーアクチュエーターであり、
   前記一対のマルチリンク組立体のそれぞれ及び前記ロータリーアクチュエーターにシャフトが相互に連結される、請求項７に記載のスポイラー機構。
9. 前記第３リンクは、前記第２展開位置において前記取り付けブラケットに設けられた止め具に当接する、請求項３に記載のスポイラー機構。
10. 前記第１展開位置にある前記スポイラーは、前記スポイラーが前記第２展開位置において延びるよりも前記収納位置から更に遠くに延びる、請求項９に記載のスポイラー機構。
11. 前記スポイラーは、前記収納位置から前記第２展開位置に向かう途中で前記第１展開位置を通過するように構成される、請求項１０に記載のスポイラー機構。
12. 前記スポイラーは、前記収納位置において車両の周囲の車体パネルと同一平面にある、請求項１１に記載のスポイラー機構。
13. 前記第３リンクは円弧形状である、請求項９に記載のスポイラー機構。
14. 閉じたループで複数の旋回点によって相互に連結され且つスポイラーに動作可能に連結されたマルチリンク組立体を含むスポイラー機構を展開する方法であって、
    前記スポイラーを少なくとも３つの旋回点が一平面内にある第１展開位置へと展開するステップと、
    前記スポイラーを収納位置から前記マルチリンク組立体のリンクのうちの１つが止め具に当接する第２展開位置へと展開するステップと
    を含む方法。
15. 前記第１展開位置にある前記スポイラーは、前記第２展開位置においてよりも前記収納位置から更に遠くに延びる、請求項１４に記載の方法。
16. 複数の旋回点によって相互に連結され且つ取り付けブラケットを介してスポイラーに動作可能に連結されたマルチリンク組立体を含むスポイラー機構を展開する方法であって、
    前記スポイラーを少なくとも３つの旋回点が一平面内にある第１展開位置へと展開するステップと、
    前記スポイラーを前記マルチリンク組立体のリンクのうちの１つが止め具に当接する第２展開位置へと展開するステップと
    を含み、
    前記マルチリンク組立体は、第１、第２及び第３リンクを含み、
    前記第１リンクは、第１旋回点において前記取り付けブラケットに固定された一端部を有し、
    前記第２リンクは、第２旋回点において前記第１リンクの反対側の端部に固定され、
    前記第３リンクは、第３旋回点において前記第１リンクの反対側で前記第２リンクに固定され、
    前記第３リンクは、前記第２リンクの反対側で第４旋回点において前記取り付けブラケットに固定され、
    前記第２、第３及び第４旋回点は、前記第１展開位置において前記一平面内に配置される、方法。
17. 前記取り付けブラケットは前記止め具を提供し、
    前記第３リンクは前記第２展開位置において前記止め具に当接する、請求項１６に記載の方法。
18. 前記スポイラーを展開するステップは、前記第４旋回点において駆動ラグの回転に応答して行われる、請求項１６に記載の方法。
19. 前記駆動ラグは、ロータリーアクチュエーターへの入力によるコマンドに応答して回転させられる、請求項１８に記載の方法。
20. 複数の旋回点によって相互に連結され且つスポイラーに動作可能に連結されたマルチリンク組立体を含むスポイラー機構を展開する方法であって、
    前記スポイラーを少なくとも３つの旋回点が一平面内にある第１展開位置へと展開するステップと、
    前記スポイラーを前記マルチリンク組立体のリンクのうちの１つが止め具に当接する第２展開位置へと展開するステップと
    を含み、
    前記スポイラーを前記第１展開位置へと展開するステップは、前記スポイラーをスポイラー収納位置から展開するステップと前記スポイラーを前記第２展開位置へと展開するステップとの間に起こる、方法。

Images