JP6682520B2 - 車両気流制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車などの道路車両のための、車両気流制御装置に関する。

自動車は、ほとんどの場合美的にも優れていながら、良好な工学の製品として機能しなければならない。車両の形を決めるときに、デザイナと空気力学者との間に意見の対立がしばしば存在する。時速２００又はさらには３００キロメートルを超えることができるものなどの高速の自動車では、リア「車軸」域の領域においてリフトが生じることがあり、このような高速の自動車は、それらがコーナーでグリップを失うのを防いで、望ましくないドライビング特徴を回避するために、低いリフト係数を必要とする。

自動車は、経済的である及び／又はパワートレインに所与のパワーをもたらすモータ／エンジンでより速く走行できるように、比較的低いドラッグを有することも望ましい。

使用される１つの空力装置はリア「フリップ」である。これらの装置を用いる初期の有効な自動車のいくつかは、Ｆｅｒｒａｒｉ ２５０ ＧＴＯと、１９６３年にル・マンの非常に長いＭｕｌｓａｎｎｅ Ｓｔｒａｉｇｈｔ上で３００ｋｐｈ超えをそれまでに公式に果たした最初の自動車であるＡｓｔｏｎ Ｍａｒｔｉｎ ＤＰ２１４及びＤＰ２１５レーシングカーであった。より最近では、ブートリッドフリップが生産車の中で比較的一般的となっており、例えば、Ａｓｔｏｎ Ｍａｒｔｉｎ ＤＢＳ、ＢＭＷ Ｚ４、及びＭｅｒｃｅｄｅｓ Ｂｅｎｚ ＳＬＫ５５ ＡＭＧモデルに含まれている。

別の空力装置は、Ｂｕｇａｔｔｉ Ｖｅｙｒｏｎ Ｓｕｐｅｒ Ｓｐｏｒｔの車両のリアで用いられるようなデプロイアブルスポイラである。別の公知の空力装置は、Ａｓｔｏｎ Ｍａｒｔｉｎ Ｖ１２ Ｚａｇａｔｏ及びＭｅｒｃｅｄｅｓ Ｂｅｎｚ Ｃ６３ ＡＭＧ Ｂｌａｃｋ Ｓｅｒｉｅｓモデルで用いられるような車両のリアの固定されたウィングである。別の空力装置はガーニーフラップであり、これはレーシングカーのウィングの頂部後縁に固定され得る要素であり、１９７０年代から使用されている。

ＦＲ−Ａ−２８８５３４３は、フラットルーフを有するＭＰＶ又はハッチバック上のブローイングスロットの使用を開示する。ＥＰ−Ａ−１５０６９１１は、ハッチバックのリアウィンドスクリーンの付近に吹き出される空気を示す。ＥＰ−Ａ−１９０７２６７は、冷却ダクトを通過した空気のための水平開口部を有する自動車を示す。ＥＰ−Ａ−１０４８５５６は、装置の外装の性質に起因してやや不格好な配置構成の実質的に水平なブートリッドの後方の実質的に垂直なドロップ面のすぐ隣及び後方に空気を噴き出すための装置を示す。ＥＰ−Ａ−０４６７５２３は、上方に傾斜した、内部にバッフルが配置された状態の、空気通路を開示する。

これらの装置のうちのいくつかは、空力性能の観点から大なり小なり有用であり得るが、それらは車両デザイナが一部のプロジェクト上の美的観点から達成を試みる場合がある目的に常に適うわけではない。一部の車両デザイナは、少なくとも車両が展示されている又は静止しているときに、それらの車両の形状に関して、実質的な及び／又は複雑な配置構成なしに、非常にきれいなラインを望む場合がある。車両の美的デザインの目的も満足させながら直線操作及びコーナリング操作中の道路速度範囲にわたる良好な車両応答及び安定性と共に非常に高い速度を出すことができる車両を設計することは非常に困難である。

例えば風及び雨を含む異なる気象条件で良好に働く、容易に設置可能な実用的実装を提供することは難しい。

本発明は、従来技術の問題を少なくとも或る程度まで軽減することを目的とする。代替的に、本発明は、有用な装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様によれば、車両を通過する気流に空気を吹き込むための車体表面に又は車体表面内に（好ましくは車体表面のリア付近に）存在するエアブローイング配置構成を備える車両気流制御装置であって、エアブローイング配置構成は少なくとも２つの出口孔を有し、ブローイング配置構成は、少なくとも１つの前記出口孔に隣接して（随意的に手前に）位置決めされるように構成された表面部材を含み、表面部材は、その延長された構成において、車体表面から概して離れる方に延び、且つ車体表面にわたって横方向に延び、少なくとも２つの前記出口孔は別個のダクティングによって別個の空気入口に接続される、装置が提供される。

これは、横風を受けるとき又はコーナリング時であっても別個の流れを別個の出口孔に確実に提供することができる。これは、装置を通る流れの横風を回避する一助となり、出口孔がすべて空力的に動作可能であり且つ有用であることを保証するのを支援する。

少なくとも１つの前記出口孔は、ダクティングによって車体表面の右側の空気入口に接続するように配置構成されてよく、さらなる少なくとも１つの前記出口孔は、ダクティングによって車体表面の左側の空気入口に接続するように配置構成されてよい。

ブローイング配置構成は、少なくとも１つの前記出口孔が、車両ボディワークの固定部分に対して動くことができる可動車両表面パネル（リアデッキリッドなど）に存在するように構成されてよく、ダクティングは、車両表面パネルと車両ボディワークの固定部分との間の移動を可能にするための開放可能ジョイントを有する。

ジョイントは、トランクリッド周囲又はラゲッジスペース開口部の手前の表面などの、車両の固定部分の排水可能区域よりも上に存在してよい。

開放可能ジョイントは、１つのダクティング要素上のウェッジ形カップと、ウェッジ形カップ内に係合するように配置構成される別のダクティング要素上のコネクタ部分を含んでよく、随意的に、ウェッジ形カップ及びコネクタ部分のうちの少なくとも１つは、ゴム又はゴム状材料で形成されてよい。この場合、カップは、トランクリッド周囲面よりも上の定位置に概して又は実質的に固定された状態で存在してよく、この場合、コネクタ部分は、車両リアデッキリッドのＢ面側に取り付けられる。ウェッジ形カップは、ウェッジ形カップのドレイン部分がトランクリッド周囲面よりも上に存在する状態でコネクタ部分よりも下に存在するように配置構成されてよい。

ダクティングは、少なくとも１つの可撓性部分を有してよい。可撓性部分は、蛇腹要素を含んでよい。

ダクティングは、概して幅よりも大きい高さを有する空気入口を有してよく、前記空気入口から離間されたダクティングの少なくとも一部は高さよりも大きい幅を有してよい。

ダクティングを通る空気流の断面積は、空気入口から前記出口孔まで実質的に一定であってよく、空気流の断面積は、前記入口から前記出口孔までのすべてにわたってその平均値からプラス又はマイナス５０％未満だけ、例えば４０％未満、２５％未満、１５％未満、１０％未満、又は５％未満だけ随意的に変化する。

ダクティングは、ダクティングの低い部位に配置されるように構成された少なくとも１つの排水部を有してよい。

ダクティングは、内部のすべての部位から空気入口又は排水部のいずれかに排水するように形状設定された、例えば傾斜された内面を有するように構成されてよい。

装置は、雨水などの水をウォーターシェダー配置構成よりも下に存在するラゲージコンパートメントなどのスペースからそらすために車体表面よりも下に位置するように構成されたウォーターシェダー配置構成を含んでもよい。

ウォーターシェダー配置構成は、少なくとも１つのプレート状表面を含んでよい。ダクティングは、プレート状表面を通る状態で存在してよい。

装置は、表面部材を車体表面に対して延長及び後退させるためのアクチュエータを含んでもよい。

打込みねじを含んでよいアクチュエータは、例えば表面部材を隣接する又は周囲の車体表面に対してその延長された構成と後退された構成との間で駆動するために、表面部材を単一の中央位置で駆動するように配置構成されてよい。

装置は、表面部材を車体表面に対して少なくとも上昇した構成又は下降した構成に位置合わせするための位置合わせシステムを含んでよい。この場合、位置合わせシステムは、車体表面及び表面部材のうちの他方に対して固定される孔と係合するように適合される、車体表面及び表面部材のうちの一方に対して固定される円錐面を含んでよい。

ブローイング配置構成は、周囲空気に対する動きのみによって生成される、ダクトワークを通る空気流を有する受動型であってよい。代替的に、ダクティングを通る空気に動力を与えるための少なくとも１つのファンが設けられてよい。

表面部材は前方に凹であってよい。その湾曲は、車両のリアデッキリッドのリアドロップラインの形状などの、近傍のボディ特徴の形状に従ってよい。

表面部材は、その延長された構成と後退された構成との間で直線的に運動可能であってよく、随意的に、車体表面の隣接する領域の実質的に法線方向に直線的に運動可能である。

表面部材は、表面部材がその後退された構成にあるときに前記出口孔の少なくとも一部に覆いかぶさるように配置構成されるカバーフランジを有してよい。

本開示のさらなる態様は、車両を通過する気流に空気を吹き込むための車体表面に又は車体表面内に（好ましくは車体表面のリア付近に）存在するエアブローイング配置構成を備える車両気流制御装置であって、ブローイング配置構成が、車両ボディワークの固定部分に対して動くことができる可動車両表面パネル（リアデッキリッドなど）に存在する少なくとも１つの出口孔を有するように構成され、ダクティングが、車両表面パネルと車両ボディワークの固定部分との間の移動を可能にするための開放可能ジョイントを有する、装置を提供する。

これは、実用的なシステムを可能にする。例えば、車両表面パネルがデッキリッドを備えるとき、これは、デッキリッドが開閉されることを可能にする。

ジョイントは、トランクリッド周囲又はラゲッジスペース開口部の手前の表面などの、車両ボディワークの固定部分の排水可能区域よりも上に存在してよい。これは、したがって、配置構成がデッキリッドよりも下のラゲージコンパートメントの中に水漏れする可能性が低いので、良好な雨水保全性を提供する。

開放可能ジョイントは、１つのダクティング要素上のウェッジ形カップと、ウェッジ形カップ内に係合するように配置構成される別のダクティング要素上のコネクタ部分を含んでよい。ウェッジ形カップは、良好な水密及び気密シールを可能にする。

ウェッジ形カップ及びコネクタ部分のうちの少なくとも１つは、ゴム又はゴム状材料で形成されてよい。これは、良好な水密及び気密シールを可能にする。これを達成するためにゴム又はゴム状材料を若干圧縮してよい。

カップは、トランクリッド周囲面よりも上の定位置に概して又は実質的に固定された状態で存在してよい。コネクタ部分は、車両リアデッキリッドのＢ面側に取り付けられてよい。デッキリッドは、車両ボディワークの固定部分に対してヒンジシステムを中心として回転するように構成されてよい。ヒンジシステムは、コネクタ部分のヒンジ運動中にコネクタ部分が車両のトランクリッド周囲面よりも上又はその前方に確実にとどまるように配置される単一のヒンジを備えてよい。これは、ラゲージコンパートメントを利用するべくデッキリッドが開けられるときに、雨水などの水がデッキリッドよりも下のラゲージコンパートメントの中に排水されないことを保証する一助となる。

ウェッジ形カップは、ウェッジ形カップのドレイン部分がトランクリッド周囲面よりも上に存在する状態でコネクタ部分よりも下に存在するように配置構成されてよい。

本開示のさらなる態様は、車両を通過する気流に空気を吹き込むための車体表面に又は車体表面内に（好ましくは車体表面のリア付近に）存在するエアブローイング配置構成を備える気流制御装置であって、少なくとも１つの可撓性部分を有するダクティングが設けられる、装置を提供する。これは、装置の容易な設置を保証するのを支援する。

可撓性部分は、蛇腹要素を含んでよい。

本開示のさらなる態様は、車両を通過する気流に空気を吹き込むための車体表面に又は車体表面内に（好ましくは車体表面のリア付近に）存在するエアブローイング配置構成を備える車両気流制御装置であって、概して幅よりも大きい高さを有する空気入口を有するダクティングが設けられ、前記空気入口から離間されたダクティングの少なくとも一部が高さよりも大きい幅を有する、装置を提供する。これは、入口が、Ｂ又はＣピラーの近くの車両ウィンドウに隣接するなどの、車両の概して直立した面の近くに配置されることを可能にし、なおかつ、ダクティングが大きい垂直方向の範囲を占めずにラゲージコンパートメントの上を通ることを可能にし、これにより、車両ラゲッジ容量を最適化する。

本開示のさらなる態様は、車両を通過する気流に空気を吹き込むための車体表面に又は車体表面内に（好ましくは車体表面のリア付近に）存在するエアブローイング配置構成を備える車両気流制御装置であって、ダクティングが設けられ、ダクティングを通る空気流の断面積が、ブローイング配置構成の空気入口から出口孔まで実質的に一定であり、空気流の断面積が、前記入口から前記出口孔までのすべてにわたってその平均値からプラス又はマイナス５０％未満だけ、例えば４０％未満、２５％未満、１５％未満、１０％未満、又は５％未満だけ随意的に変化する、装置を提供する。これは、小さな加速又は減速並びに小さな圧力の増加及び減少を有する状態でダクティングを通る空気のスムーズな流れを可能にする。

本開示のさらなる態様は、車両を通過する気流に空気を吹き込むための車体表面に又は車体表面内に（好ましくは車体表面のリア付近に）存在するエアブローイング配置構成を備える車両気流制御装置であって、ダクティングが設けられ、ダクティングが、ダクティングの低い部位に配置されるように構成された少なくとも１つの排水部を有する、装置を提供する。これは、装置が良好な雨水保全性を有することを可能にする。

ダクティングは、内部のすべての部位から空気入口又は排水部のいずれかに排水するように形状設定された、例えば傾斜された内面を有するように構成されてよい。

本開示のさらなる態様は、車両を通過する気流に空気を吹き込むための車体表面に又は車体表面内に（好ましくは車体表面のリア付近に）存在するエアブローイング配置構成を備える車両気流制御装置であって、雨水などの水をウォーターシェダー配置構成よりも下に存在するラゲージコンパートメントなどのスペースからそらすために車体表面よりも下に位置するように構成されたウォーターシェダー配置構成を含む、装置を提供する。これは、装置が良好な雨水保全性を有することを可能にする。

ウォーターシェダー配置構成は、少なくとも１つのプレート状表面を含んでよく、ダクティングはプレート状表面を通る状態で存在する。

本開示のさらなる態様は、車両を通過する気流に空気を吹き込むための車体表面に又は車体表面内に（好ましくは車体表面のリア付近に）存在するエアブローイング配置構成を備える車両気流制御装置であって、ブローイング配置構成が、表面部材がその延長された構成において車体表面にわたって横方向に延びる状態でブローイング配置構成の少なくとも１つの出口孔に隣接して位置決めされるように構成された表面部材（流れの前に、流れの方向になどの）を含み、表面部材を車体表面に対して延長及び後退させるためのアクチュエータを含み、打込みねじを含んでよいアクチュエータが、表面部材を単一の中央位置で駆動するように配置構成される、装置を提供する。これは、１つだけのモータを用いながら表面部材を作動させるための信頼できるシステムを可能にする。

装置は、表面部材を車体表面に対して少なくとも上昇した構成又は下降した構成に位置合わせするための位置合わせシステムを含んでよく、位置合わせシステムは、随意的に、車体表面及び表面部材のうちの他方に対して固定される孔と係合するように適合される、車体表面及び表面部材のうちの一方に対して固定される円錐面を含む。これは、その上昇した延長された構成又は下降した後退された構成にあるときに簡単な方法で１つだけのモータを用いて表面部材の良好な位置合わせを可能にする。また、円錐面／孔の互いに対する位置は、延長された構成及び後退された構成を明確に設定するべく車両の組立中に容易に調整することができる。

本開示のさらなる態様は、車両を通過する気流に空気を吹き込むための車体表面に又は車体表面内に（好ましくは車体表面のリア付近に）存在するエアブローイング配置構成を備える車両気流制御装置であって、ブローイング配置構成が、表面部材がその延長された構成において車体表面にわたって横方向に延びる状態でブローイング配置構成の少なくとも１つの出口孔に隣接して位置決めされるように構成された表面部材（流れの前に、流れの方向になどの）を含み、表面部材が、少なくとも前記延長された構成において前方に凹である、装置を提供する。表面部材は、この形状で良好な性能を提供することが見出されており、リアデッキリッドドロップ面ラインなどの車両の隣接する又は近傍の特徴にマッチするスタイルにされてよい。

上記の開示のいずれか１つ又は複数を実装するときに組み込まれ得るいくつかの特徴をここで説明する。

空気流ブローイング配置構成は、車両の前進運動時に車体表面から離れる方にリフトを減少させるために車体上面に又は車体上面内に存在してよく、エアブローイング配置構成は、上側車両ボディワークの下向き傾斜領域の後方又は内にある。

車両ボディワークの下向き傾斜領域は、水平に対して５度を超える傾き角をなして下向きに傾斜してよい。傾きは、５〜およそ６０度、好ましくは約１０〜４０度、例えば１５〜３０度以内であってよく、一例は実質的に２０度である。

空気流ブローイング配置構成は、車両の前進運動時に車体表面から離れる方にリフトを減少させるために車体表面に又は車体表面内に存在してよく、ブローイング配置構成及び車体表面は、装置を装着した車両が２×１０^６を上回る又は３×１０^６を上回るレイノルズ数で前方へ走行しているときにリフト及び／又はドラッグを減少させるように配置構成及び構成される。

空気流ブローイング配置構成は、車両の前進運動時に車体表面から離れる方にリフトを減少させるために車体表面に又は車体表面内に存在してよく、ブローイング配置構成は、車体表面にわたって延びるスロットを含み、スロットは、２から１０ｍｍまでの間の装置の動きの意図された長手方向の長さを有する。

空気流ブローイング配置構成は、車両の前進運動時に車体表面から離れる方にリフトを減少させるために車体表面に又は車体表面内に存在してよく、エアブローイング配置構成及び車体表面は、装置の少なくとも１つの横方向位置及び少なくとも１つの空気流速度において、ブローイング配置構成から自由流の気流へ向けて吹き出される空気流が、車体表面前方のリアでの圧力点を、ブローイング配置構成が塞がった状態又は非アクティブの状態でのその位置に対して（ａ）１０ｃｍを超える、通常２５ｃｍを超える、一部の例では４０〜５０ｃｍ前方などの４０ｃｍを超える前方へ、又は（ｂ）装置が装着されることになる車両のホイールベース長の５％を超える前方へ、通常１５から２０％までの間などの１０％又は１５％を超える前方へ移動させるのに十分であるように構成される。圧力点は、圧力が自由流の圧力に等しい又はそれを上回る点であってよい（しかし必ずしもそうである必要はない）。

表面部材は、車体表面から概して離れる方に延び、且つ意図された自由流の流れに対してそれを横切る横方向に延びるように配置構成されてよく、表面部材は、その表面の一部が車体表面の隣接する部分に実質的に垂直な状態で位置決め可能であり、表面部材は、第１の位置から、表面部材が第１の位置におけるよりも車体表面からさらにせり出す第２の位置に移動可能である。第１の位置において、表面部材は、車体表面と面一であってよく又はほぼ面一であってよい。表面部材は、ガーニーフラップとして作用するように配置構成されてよい。

表面部材は、車体表面から概して離れる方に延び、且つ意図された自由流の流れ及び通過する気流に空気を吹き込むための表面部材の近傍のブローイング配置構成に対してそれを横切る横方向に延びるように配置構成されてよい。ブローイング配置構成は、表面部材内の空気出口孔と共に形成されてよい。出口孔は、少なくとも１つのスロットを含んでよい。表面部材は、ガーニーフラップとして動作するように配置構成されてよい。

上記の開示の特徴は、直線操作及びコーナリング操作中の車両道路速度範囲にわたる改善された車両応答及び安定性を提供することがテストにおいて見出されている。

空気流ブローイング配置構成は、自由流又は少なくとも近傍の通過する気流に空気を吹き込んで、車体表面の上を移動する流れへの妨げを生み出し、ブローイング配置構成から出口の上流に高圧領域を生み出すように適合された出口孔を含んでよい。ブローイング配置構成は、少なくとも１つの出口孔又は出口につながるダクトを備えてよい。ブローイング配置構成は、車体表面を通る流れに実質的に垂直な方向にジェット噴射するように配置構成されてよい。しかしながら、ジェット噴射方向は、他の実施形態において任意の他の方向であってよいが、特に装置を装着した車両の長手方向であり、且つ垂直面内であってよい。ブローイング配置構成は、ブローイング配置構成の出口からの流れの実質的にすべてが出口から実質的に同じ全体的方向に出るようなジェット噴射を提供するように配置構成されてよい。

ブローイング配置構成は、車体表面にわたって実質的に横方向に延びるブローイング要素のアレイを備えてよい。アレイは、少なくとも１つの細長いスロットを含んでよい。アレイは、２、３、又は４つの前記スロットなどの複数の前記スロットを備えてよく、これらは実質的に位置合わせされ、車体表面にわたって並んで配置構成され、例えば、位置合わせされた左スロット、中央スロット、及び右スロットなどを含む。各スロットは、装置の動きの意図された方向のその長手方向の長さよりも実質的に長い横方向の幅を有してよい。車体表面は、好ましくはＡ面である。一部の実施形態において、必要に応じて、１つ以上のスロットに加えて又はその代替として、一連の小さい穿孔を有する１つ以上の穿孔されたパネル領域が用いられてよい。

車体表面は、好ましくは上側ボディ表面を含む。車体表面は、車両の乗員スペースのルーフ部分及び／又はリアウィンドウ部分を含んでよく、ルーフ部分及び／又はリアウィンドウ部分は、ブローイング配置構成の手前にある。車体表面は、リアブートリッド又はデッキリッドなどのブートリッド又はデッキリッドを備えてよい又は含んでよい。車体表面がブートリッド部分又はデッキリッド部分を含むときに、ブローイング配置構成は、前記ブートリッド又はデッキリッド部分内に少なくとも部分的に又は十分に形成されてよい。ブートリッド部分又はデッキリッド部分は、ラゲッジ及び／又は車両モータ／エンジンコンポーネントのためのエンクロージャなどの車両のリアエンクロージャを覆うように配置構成されてよい。

ブローイング配置構成が少なくとも１つのブローイングスロットを含むときに、各スロットは、約２〜１５ｍｍ又は２〜８ｍｍ、一部の例では約３ｍｍ及び約５ｍｍ又は約８ｍｍ又は約１０ｍｍの、流れの長手方向の長さを有してよい。

車体表面は、車体表面のリアエッジよりも下に存在するリアドロップダウン面に接続されてよい。ドロップダウン面は、張り出して車体表面のリアエッジから下方に及び前方に延びてよい。ブローイング配置構成は、車体表面のリアエッジから約０．５〜１００ｍｍ、より一般には約３〜５０ｍｍ以内、一部の例では約３５ｍｍ及び約１０ｍｍ、例えばリアエッジから約７ｍｍ又は５ｍｍのところに存在する最後部を有してよい。

ドロップダウン面及び車体表面は、（長手方向の平面内の少なくとも１つの垂直区域において）互いに実質的に垂直に配向されてよく、車体表面のリアエッジ（それらの間の縁である）は、１０ｃｍ未満、好ましくは５ｃｍ未満、一部の例では約１、約２、又は約３ｃｍの半径を有する。

ブローイング配置構成は、その出口孔につながるダクトを含んでよく、ダクトは、好ましくは、該孔の方に徐々に湾曲する。ダクトは、出口孔の方にまっすぐ向かって又は約２０度以内でまっすぐ向かって延びるダクト供給部分を有してよく、ダクト供給部分は、ブローイング装置の出口孔／スロット長（自由流の流れの方向の）の長さの５倍を超える流路長（ダクトの内部の流れの方向の）を有し、ダクト部分の流路長は、例えばこの長さの５〜１０倍又は約１０〜１５倍である。これは、ブローイング配置構成の性能を有利に高めることが見出されている。

一部の好ましい実施形態において、ブローイング配置構成、及び／又は、ブローイング配置構成の手前の車体表面及び車両構造体は、車体表面付近の少なくとも１つの速度の流れが実質的に随伴される及び／又は実質的な渦又は乱流を欠如するように構成されてよい。ブローイング配置構成は、したがって、こうした流れに吹き出すものである。

一部の実施形態では、ブローイング配置構成は、車体表面から概して離れる方に延び、且つ車体表面にわたって横方向に延びるように配置構成されたガーニー部材又は表面部材を含んでよく、表面部材は、好ましくは、ブローイング配置構成の流れ出口孔又は出口スロットの上流に位置決めされる前部を有する。表面部材は、少なくとも延長された構成にあるときに、ブローイング配置構成の出口孔又はスロットの十分に手前の車体表面における位置から延びてよい。

ブローイング配置構成の前記孔又はスロットは、表面部材内に配置されてよい。しかしながら、表面部材は、例えば前記孔又はスロットの前方の位置から車体表面から延び出るように配置構成される別個の要素であってよい。

表面部材は、その表面の一部が車体表面の隣接する部分に実質的に垂直な状態で位置決め可能であってよい。表面部材は、車体表面内に及び／又は車体表面よりも下に後退可能であってよい。表面部材を延長及び／又は後退させるために制御部が設けられてよい。表面部材は、車両の静止、エンジンオフ、又は低速走行を示す信号に応答して後退可能であってよい。表面部材は、車両の動き又は高速走行を示す信号に応答して又は押しボタンなどのドライバ入力に応答して車体表面から延長可能であってよい。表面部材が後退されるときに表面部材及び／又はブローイング配置構成を退避させる及び覆うためにカバー部材が設けられてよい。カバー部材は、装置を装着した車両が静止している状態では、気流制御装置の領域内に突起が存在しない又は実質的に存在しないように車体表面と実質的に位置合わせされた位置に移動するように配置構成されてよく、僅かな突起が存在する又は突起が存在しないことに関する高レベルの美的デザイン又はデザイン目的を達成することができる。

ブローイング配置構成の前記孔又はスロットは、可動車体表面区域に形成されてよい。車体表面区域は、車両の幅にわたって延びる表面を備えてよい。

可動車体表面区域は、表面部材に実質的に垂直であってよい。

可動車体表面区域は、その表面の一部が車体表面の隣接する部分と実質的に位置合わせされた状態で位置決め可能であってよい。車体表面区域は、隣接する車体表面よりも上に上昇させてもよい。車体表面区域の一部を含んでよい表面部材は、次いで、車両の上流に面してよい。

ブローイング配置構成は、少なくとも２つの出口孔又は横方向に延びるスロットを備えてよい。各スロットは、例えば車両の各側部上に設けられた別個のそれぞれの空気入口に流体接続されてよい。したがって、車両が横風を受けるとき又はコーナリング時であっても、流れを各出口孔又はスロットに提供することができる。

ブローイング配置構成のための加熱装置が設けられてよい。したがって、氷、雪、又は他の降水がブローイング配置構成を塞ぐ及び性能に悪影響を及ぼすのを防ぐことができる。

ブローイング配置構成は、車体表面で気流制御装置の出口部分への空気流を供給するための空気入口を含んでよい。空気入口は、車両のリア三角窓の領域内に存在する少なくとも１つの孔を含んでよい。空気入口は、他の方法では、サイドポッド、スクープ、又は不連続なシャットライン配置構成などの別のタイプの単純なＡ面吸気口を含んでよい。代替的に、空気入口は、気流制御装置が装着されることになる車などの車両の下のアンダーフロアスクープ、又は圧縮機、タービン、又は別の形態の電気機械的システム又は機械的システムなどに関係する動力を与えられるエアフィード入口を含んでよい。

ブローイング配置構成は、これを装着した車両が、例えば２×１０^６を上回る又は３×１０^６を上回る、他の例では１０×１０^６を上回る、１２×１０^６、又は１５×１０^６、達成可能と考えられるのは２×１０^６から３５×１０^６までの間、まさに典型的なのは３×１０^６から３０×１０^６までの間、一部の功を奏する適用例では３．３９×１０^６、１６．９×１０^６、及び２５．４４×１０^６のレイノルズ数で走行しているときに、リフト及び／又はドラッグを減少させるように構成されてよい。本明細書でのレイノルズ数の計算において、特性長は、車両の長手方向の長さである。

本開示のさらなる態様は、本開示の上記の態様のいずれか１つに記載の車両気流制御装置を有する車両を含む。車両は、道路車両を含んでよい。道路車両は、自動車を含んでよい。自動車は、２００ｋｐｈを超える又はさらには２５０又は３００ｋｐｈを超える走行が可能であってよく、一部の自動車配置構成では約４５０〜５００ｋｐｈまでの又はそれを超える走行が想定される。車両は、例えば、ファーストバック、ＧＴ、サルーン、エステート、ハッチバック、ＳＵＶ、又はコンバーチブルを含んでよい。

本発明は、テストを通じて、直線操作及びコーナリング操作中の全速度範囲にわたる良好な車両応答及び安定性と共に高速で及び比較的高いレイノルズ数で走行することができる自動車を提供することができることが見出されている。測定では、およそ９００Ｐａのブローイング配置構成の上流の車体表面（それがデッキリッドであるとき）上の表面圧力の増加が示された。これは、車両のリアでの空力リフトの非常に顕著な減少となり、ドラッグの減少とも関連付けることができ、したがって、良好な高速ハンドリングをもたらしながら効率を向上させる。

ブローイング配置構成は、通過する気流に、自由流の空気速度よりも高い速度で空気を放出してよい。他の場合には、ブローイング配置構成は、通過する気流に、自由流の空気速度と実質的に同じ又はより低い速度で空気を放出してよい。

本発明は種々の方法で実施されてよく、本発明に係る好ましい車両気流制御装置の種々の説明的開示実施形態が単なる例として添付図を参照してここで説明される。

ブローイング配置構成がアクティブでない状態の車体上の圧力分布図である。 ブローイング配置構成がアクティブな状態の同様の圧力分布例である。 ブート／デッキリッド表面の上を通過する空気への妨げを生み出すべくＡ面から空気がジェット噴射される状態の、図２のブローイング配置構成によって生じる流れのＣＦＤ描画を示す図である。 図２及び図３と同様の、ブローイング配置構成を含む車両の好ましい実施形態を示す図である。 図４のブローイング装置のブローイングスロットの一部を示す図である。 図４の空気流ブローイング配置構成からスロットの空気流出口の近くまでのブローイングダクトを概略的に示す図である。 車体表面から概して離れる方に延びる表面を有し、表面部材がその延長された位置にある、変更された気流制御装置を示す図である。 表面部材が後退されカバーによって覆われた状態の図７の装置を示す図である。 図１〜図８の装置と共に用いられるＡ面空気入口を示す図である。 図１〜図８の装置と共に用いられるＡ面空気入口を示す図である。 図４に示されたものと類似しているが、１つの長いスロットの代わりにブートリッド又はデッキリッドにおける３つの別個の位置合わせされたスロットを含む配置構成を示す図である。 ブローイングスロットがその上面に設けられているデプロイアブルスポイラを備える変更された気流制御装置の断面を示す図である。 図１１の空気流装置の平面図である。 表面部材がブローイングスロットの手前の車体表面における位置から延びている、本発明に係る修正された好ましい実施形態を示す図である。 前から左へ見た、本発明に係るさらに修正された実施形態のリア右側の一部を示す図である。 前から右へ見た、図１４の実施形態の一部の右側を示す図である。 図１５に示されたものと類似の部分を示すが、上からの平面図である。 図１４の配置構成の好ましい空気ダクティングの一部を概略的に示す図である。 図１４の実施形態のダクティングのｙ方向（横）の許容曲げ移動を概略的に示す図である。 図１８と類似しているがｚ方向（上／下）のダクティングの許容移動を示す図である。 図１４の実施形態に関する入口メッシュを概略的に示す図である。 図１４の実施形態に関する入口メッシュを概略的に示す図である。 図１４の実施形態で用いられるダクティングの開放可能ジョイントの構成要素を示す図である。 図１４の実施形態で用いられるダクティングの開放可能ジョイントの構成要素を示す図である。 図１４の実施形態で用いられるダクティングの開放可能ジョイントの構成要素を示す図である。 図１４の実施形態で用いられるダクティングの開放可能ジョイントの構成要素を示す図である。 ウォーターシェダープレートを含む図１４の実施形態で用いられるデッキリッドを通るｙ方向（横）の断面を示す図である。 図１４の実施形態の延長可能／後退可能な表面部材（ガーニー）を示す図である。 図１４の実施形態の延長可能／後退可能な表面部材（ガーニー）を示す図である。 図１４の実施形態の延長可能／後退可能な表面部材（ガーニー）を示す図である。 図１４の実施形態の延長可能／後退可能な表面部材（ガーニー）を示す図である。

図１は、フロントウィンドスクリーン１２、ルーフ１４、及びブートリッド又はデッキリッド１６、及びリアドロップダウン面１８を有する自動車の中央垂直面に沿って行った４４．４４ｍ／ｓでのＣＦＤシミュレーションを示す。この図はまた、パワートレインコンポーネント２０、トルクチューブ２２、後輪軸が概して部位２６にある状態のトランスアクスル／ディファレンシャル２４、並びに燃料タンク２８を示す。

図１は、フロントウィンドスクリーン１２の下部３０での約４００Ｐａの自由流に比べて正の下向きの圧力、ルーフ１４のアッパー部位３２での約４００〜６００Ｐａの負（リフト）圧、及びアッパー部位３２からブートリッド１６とリアドロップダウン面１８との間にあるリアエッジ３５までのすべてにわたるリフト圧が存在することを示し、エッジ３５での圧力は、約３００〜４００Ｐａの負（リフト）圧である。

図２は、自動車１０が図２〜図１２に示されるようなブローイングスロット３４を含むように変更されている同様の図である。

ブローイングスロット３４は、この例では車１０のリア三角窓領域４０のリアコーナー３８に存在するＡ面入口３６である入口３６から供給される。入口３６は、その一部が図６に示されるダクト４２によってブローイングスロット３４に接続される。車両の前進運動時に、図４に示すように、空気の流れ４４が、受動的に（すなわち圧縮機などの使用なしに）入口３８に入り、ダクト４２によってスロット３４へ送られ、そこで、流れ４４は、図３及び図４に示すように、ブローイングスロット３４の全幅にわたって延び、通過する気流４８へ実質的に垂直に向けられる、ジェット４６として現れるが、ジェット４６の角度は、例えば隣接するボディ表面１６／ブートリッド表面１６に垂直となるように変更されてよい。

図１と同じ速度（４４．４４ｍ／ｓ）及びレイノルズ数（約８．５×１０^６）での流れを示す図２に示すように、ブローイングスロット３４は、結果的に、ブローイングスロット３４の手前に高圧領域５０を生み出し、そこでの圧力は、自由流の空気圧を最高約５００又は６００Ｐａ上回り、したがって、この領域での圧力は、図１での同じ場所よりも高く、最高約９００Ｐａである。ブートリッド１６上の圧力が正又は少なくともゼロ（自由流と比べたゲージ圧）に戻る場所６２は、約２．８メートルのホイールベースを有する自動車の場合、リアエッジ３４のおよそ４０〜５０ｃｍ手前である。したがって、自動車１０の後部でのこの比較的長い距離に関して負のリフト圧はもはや存在しない。

したがって、水平／自由流の気流の方向とブートリッド１６の隣接角との間のバックライト角（アルファ）（図１では６５と「アルファ」で表され、実質的に２０度である）が大きくても、部位３２でルーフプロフィールが湾曲していても、ブローイングスロット３４は、軸２６上の後輪が主に占めることになる車両の後部付近に顕著なリフトを伴わない自動車１０が設計されることを可能にする。したがって、このブローイングスロット３４は、自動車１０の上面上の負圧、結果としてリフトを減少させた。この場合、ブート１６上の負圧の代わりに、ダウンフォースを生じるブローイングスロット３４の少なくともおよそ１０ｃｍ以上手前にわたる高圧領域（自由流を約４００〜５００Ｐａほど上回る）が存在する。ブローイングスロット３４は、ブート１６の表面の上を移動する気流への障害を生み出すことにより、ダクト４２からの出口３４の上流に高圧領域を生み出す。したがって、ブローイングスロットは、高速で移動する空気を、気流の中へ、隣接するＡ面と垂直に及び／又は実質的に直角をなして噴射することにより、バックライト角を変えずに、フリップ又はスポイラを有する必要なしに、フリップの空力効果を生み出す。

図３は、ブローイングスロット３４から自由流又は隣接する気流の中へ出てくる空気４６の影響の拡大図を示す。ダクトから出てくる高速の空気は、気流を減速させ、空気ジェット４６の上を移動させる。

ブローイングスロットにおける出口の幾何学的形状は効率への顕著な影響を有し、エッジ上の半径２ｍｍのときの流れの方向の幅３ｍｍのブローイングスロットとより大きい５ｍｍのスロットとの両方がテストされており、幅５ｍｍのスロットは、驚いたことに、最初に計算された最良寸法の３ｍｍよりも良好に機能した。より大きい５ｍｍのスロットは、ダクトの質量流量を増加させ、最終的に、ブローイングスロット３４がリフト及びドラッグ低減に対して有する影響を増加させる。したがって、図５において、気流の方向に沿ったスロットの長手方向の寸法である距離Ｄは実質的に５ｍｍである。

他の実施形態では５ｍｍよりも大きいスロットを設けることもできるが、いかなる場合においても美的観点から容認可能ではないであろう。図６に示すように、概して中空の要素であるダクト４２は、ブローイングスロット３４の領域においてブローイングスロット３４の方へ上向きに角度をつけられている。およそ７５ｍｍの距離Ｅに関して、ダクト４２内の流れの方向は、スロット３４へ実質的にまっすぐに向かい、スロット３４へまっすぐに向かう状態から約１０度又は２０度程度以内をなす。発明者らは、ダクト４２が、すぐにその元の経路、すなわち図６に示される入口３６からの経路６６から法線方向のブートリッド１６の表面に面するように上方へ湾曲すれば、よりブローイングスロット３４が強力となる、すなわち、より長く空気がブートリッド又はデッキリッド１６の下側で上を向いていれば、よりブローイングスロット３４の性能が良好となることを見出した。

図６に示されたブローイングスロット３４とデッキリッド表面１６のリアエッジ又は後縁３５との距離Ｘは重要であり、この距離がより短くなれば、よりブローイングスロット３４が多くの実施形態において強力且つ効果的となる。図３、図４、及び図５で分かるように、ブローイングスロットの後縁はエッジ３４からおよそ５〜１０ｍｍであることから、距離Ｘは図６では実質的に誇張されている。図３に示すように、ブートリッド表面１６と張り出したドロップダウン面１８との間の縁３５は、一部の実施形態では約２０ｍｍ以下の比較的小さい半径を有する。ブローイングスロット３４のすぐ後ろは、別個の流れの低圧領域であり、これは、一部の実施形態において集中的揚力を生じることがあり、この影響を最小にするために、ブローイングスロット３４は、普通はデッキリッド１６の後縁３５のできるだけ近くに配置される。

ウィンドスクリーン１２からルーフトップ１４の上を通ってデッキリッド１６を越えてリアエッジ３５までの、図２の中央区域での自動車の上面全体は、凹形ではなく、そのすべてにわたって凸形又は実質的に平坦であることは注目に値する。ウィンドスクリーン１２の前下縁から後方へ後縁３５までの水平距離の最初の約１／４に関して、この中央区域は、実質的に平坦又は僅かに凸形であり、中間の約２／４に関して、この区域は凸形であり、最後の約１／４に関して、この区域は僅かに凹形又は実質的に平坦であり、水平に対し約１５〜２５度、より具体的には約２０度をなす下向きの傾きをつけられる。

自動車１０にわたるブローイングスロット３４の幅は、直線的な性能感度をもたらす、すなわち、スロットの幅が増加するのに伴い（出口速度を維持するために増加する質量流量を仮定する）、リフトがドラッグと共に直線的に減少する。実世界では、質量流量が比較的一定のままである場合、スロット幅が、出口速度が非常に低くなる（自由流の流れの速度の０．２倍にほぼ等しいか又はそれよりも小さい）点に向けて増加するのに伴い、リフト及びドラッグが減少し続ける。

図７に示すように、表面部材７０又は「ガーニー」型部材が、ブローイングスロット３４の出口の上流に配置されてよく、これは、ダクト４２を通してより多くの流れが引き出されることを可能にし得ることが見出されている。図８に示すように、ブローイングスロット３４は、必要のないときには、すなわち、自動車１０が静止している間、エンジンが切られたとき、又は低速で走行している間はシールされてよい。カバーパネル７２がＸ（長手）方向及びＺ（垂直）方向に退避して移動され、表面部材７０がデプロイされ自動車１０のＡ面／ブートリッド１６から延びる、図７での配向の代わりに、図８に示すように、ガーニー部材又は表面部材７０は、ブートリッド表面１６の高さよりも下に後退され、カバー部材７２は、その上面がブートリッド１６の上面及び最後部のパネル要素１６Ａと位置合わせされるように沿ってスライドされ、下へ移動され、最後部のパネル要素１６Ａは、下のリアドロップ面１８につながる縁３５のすぐ手前にある。図７で分かるように、ブローイングスロット３４は、本質的に表面部材７０の中央のギャップであり、そこでブローイングスロットの空気がジェット４６として放出され、その一部が図７に示される。図８に示された構成では、カバーパネル７２は、自動車１０のＡ面へ引き戻されており、ガーニー部材又は表面部材７０は隠されている。これは、有利なことに、配置構成が、良好な空力システムも提供しながら、一部の状況において設定される場合があるきれいなラインに関する設計目的を達成することを可能にする。

部材７０を移動するための機構又は他の移動手段（図示せず）が設けられ、他の実施形態では車両が静止している及び／又はデプロイされるときにダクトをシールするために他の配置構成が用いられてよい。

入口３６を形成するために、入口３６を含む開口部を露出するべくリア三角窓４０のサイドガラスが内側へロールされている。

入口３６は、他の実施形態では、空気がダクト４２を出ると自由流と反応するように制御／強制される同じタイプの又は類似のブローイングスロット３４を依然として提供するならば置き換えられてよい。他の可能な吸気方法は、サイドポッド、スクープ、不連続なシャットラインなどの単純なＡ面吸気、及び、図４に示されたものと類似しているが、自動車の端の下にあり／Ａ面上にはないアンダーフロアスクープ、又は、圧縮機、タービン、又は他の電気機械システムなどに関係する動力を与えられるエアフィードなどを含む。

本明細書で説明される実施形態のブローイング配置構成は、装置の効果を４０〜２００ｍｐｈで測定できる動作範囲を有するが、ブローイングスロットの効果は車両速度と共に増加するので、この範囲は２００ｍｐｈを優に上回るように広げることができ、これはＣＦＤと試運転との両方で示されている。したがって、本願で説明されるブローイング配置構成は、道路車両用途に関して２６０又は３００ｍｐｈ以下又は以上の速度で自動車に用いることができると考えられる。航空宇宙用途では、より高い速度が想定される。

車両のホイールベース長２．８０３ｍに、１５℃での空気の密度１．２２５ｋｇ／ｍ^３をかけ、ｍ／ｓの自由流の空気の速度をかけ、次いで、１５℃での空気の粘度１．８１×１０^−５ｋｇ／ｍ・ｓで割ることによって計算される場合のレイノルズ数により、本願での配置構成は、レイノルズ数３．３９×１０^６で４０マイル／時、１６．９６×１０^６で２００マイル／時、及び２５．４４×１０^６で３００マイル／時で動作する。

これまでのＣＦＤ分析では、本願でのブローイング配置構成設計は、図２、図３、及び図４に示されるような車両の以下のパフォーマンス能力を有するが、その値は、ブローイングスロット及び特定の車両幾何学的形状の用途に応じて変化することになることが示されている。図２〜図６に関連して図示及び説明される配置構成では、ドラッグ減少Ｃ_ｄは１０であり、リア車軸リフト減少Ｃ_Ｌｒは３５である。図７及び図８に示された配置構成に関して、ドラッグ減少Ｃ_ｄは４であり、リア車軸リフト減少Ｃ_Ｌｒは５０である。これらは、改善された経済性、安定性、及びロードハンドリングにふさわしいドラッグ及びリフトの非常に有用な減少である。

図１に関連して図示される車両と類似した第１の変更されていない車両１０、図２〜図６に関連して説明されるブローイング配置構成を有するように変更された第２の車両１０、及び図７に示されるようなデプロイされた表面部材又はガーニー部材７０を備える図７及び図８の配置構成と類似した配置構成を有するように変更された第３の車両１０を用いて物理的テストが行われている。

自動車は、ドライブ評価、並びに、表面圧力、車両乗車高さ、サスペンション変位、横加速度、及び車両速度を含む測定値と共にデータを提供する機器を備えていた。一連のテストを行い、このテスト手順は、直線操作及びコーナリング操作中の全車両道路速度範囲にわたる車両応答及び安定性を調べるものであった。このテストはまた、種々の故障モードである、一方又は両方のサイドウィンドウが開いた状態での動作、ヨーにおける動作、及び一方のサイド入口３６が塞がれた状態での動作を評価した。

テスト測定は、車両の後部で作用する空力リフトの顕著な減少となる、およそ９００Ｐａの、ブローイングスロット３４の上流のデッキリッド上の表面圧力の増加を示した。

プロのテストドライバは以下の情報に気づき、ここで、変更されていない車両１０は、平均的な道路車両に比べて、卓越した安全な車両ハンドリングですでに格別に速く、そのため、結果は単なる比較であることに留意しなければならない。

変更されていない自動車
変更された車両１０に比べて、２００ｋｐｈ及び２５０ｋｐｈのサインスイープ操縦での車両安定性は、より小さいアンダーステアリミットを有した。車１０はリアからスライドした。

図２〜図６のように変更された自動車
車両安定性は、２００ｋｐｈ及び２５０ｋｐｈのサインスイープ操縦中に改善された。リミットでいくらかのアンダーステアが存在し、車はリアからスライドした。リアリフトが減って、リミットでリアタイヤにより多くの可能性を与えるように見えた。

図７に示されるようなブローイングスロットを有するように変更された自動車
車両安定性は、２００ｋｐｈ及び２５０ｋｐｈのサインスイープで改善された。リミットでアンダーステアが存在した。車は攻めたときにリアからスライドした。リアリフトが著しく減って、リミットでリアタイヤにより多くの能力及び可能性を与えるように見えた。

故障モードが考慮されており、以下のように故障コントローラ出力によって取り扱うことができる。圧力測定器で検出されるアイスパッキングの故障モードは、ダクト４２用のヒータ手段（図示せず）への加熱信号、ドライバ警告信号、及び／又は速度リミッタ信号の伝送からなる故障コントローラ出力によって対処することができる。ガーニー部材又は表面部材７０のデプロイに失敗する故障は、ドライバ警告及び／又は速度リミッタ信号を含む故障コントローラ出力によって対処することができる。ガーニー部材又は表面部材７０の収容に失敗する故障は、ドライバ警告で対処することができる。車両の側部の１つ以上のウィンドウの下降される故障モードは、何もする必要がないことによって対処することができる。ダクト４２の漏れの故障モードは、ドライバ警告からなる故障コントローラ出力によって対処することができる。

図１０は、図４のブローイングスロット３０がブートリッド１６にわたって直列に配置される３つのブローイングスロット３４によって置き換えられる変更を示す。

他の実施形態では、ブローイングスロットは、自由流の流れの方向の５ｍｍの長さの代わりに２ｍｍ〜８ｍｍの長さを有してよい。自動車にわたるブローイングスロットの幅は、用途に合わせて選択されてよく、一部の実施形態ではリアハッチパネル８０の上の３０ｃｍの長さが用いられてよく、他の実施形態において自動車のリアの範囲にわたるおよそ１．５メートルの幅を用いることができる。図１及び図２でのシミュレーションは４４．４メートル／秒で行われる。この速度で、ダクトを出る空気は５０メートル／秒であった。ダクトからの出口角も変更することができ、ブートリッド１６の表面の法線に対してプラスマイナス６０°の範囲が望ましい効果を有する。出口速度がより大きくなると、使用できる角度がより急になる。メイン動作ウィンドウは、法線から上流に向かう４５°と法線から下流に向かう３０°との間である。

図１１は、ブローイングスロット３４０がその上面に設けられている概して７２０で示される可動車体表面区域を備える変更された気流制御装置の断面を示す。ここではカバーは設けられない。この配置構成は、図７に示された配置構成の変形である。

図１１において、表面部材７００又は「ガーニー」型部材は、ブローイングスロット３４０の出口の上流に配置されてよい。図７とは対照的に、表面部材７００は、車体表面区域７２０の上面７２１、７２２と接合する。この実施形態において、表面部材７００は、車体表面区域７２０の上面７２１、７２２に概して垂直である。

車体表面区域７２０の上面７２１、７２１及び表面部材７００は、車体表面区域の上面７２１、７２２又はその少なくとも一部が車両のボディの隣接する上面１６０と実質的に位置合わせされるように後退されてよい。車体表面区域７２０及び表面部材７００は、ガーニー部材又は表面部材７００を自動車のＡ面／ブートリッド１６０から延長させることによって、例えば所定の車両速度又は空気質量流量測定値を上回るようにデプロイすることができる。車体表面区域７２０及び表面部材７００は、隣接する車体表面よりも高く上昇させることができる。このとき、車体表面区域７２０の一部を含んでよい表面部材７００は、ガーニー型フラップとして作用するべく車両の上流に面することができる。

デプロイされ、上昇された状態にあるときに、表面部材７００は、車両の上面１６０よりも下に延びる内面縁１６１に接している。内面縁１６１は、後退された状態にあるときの表面部材７００を受け入れることができるチャネル１６３を形成するスワンネックのような外形の表面１６２と接合する。

ブローイングスロット３４０は、ダクト４２０の中へ延びる前面４２２及び後面４２１を備え、ダクトは、図２に示された入口３６などの入口に流体的に結合される。

車体表面区域７２０がデプロイ及び後退されるときに、ブローイングスロット４３０の前面４２２及び後面４２１とダクト４２０の対応する表面４２６、４２７との重なりが徐々に増加又は減少する。ダクト４２０の対応する表面４２６、４２７間に、該表面間にシールを提供し、ダクト４２０内の空気が車体表面区域７２０の内面へ漏れるのを防ぐために、シーリング要素４２４ａ、４２４ｂ及び４２３ａ、４２３ｂが設けられる。

後退された位置にあるときに、車体表面区域７２０の後面７２２がデッキリッドの後縁３５０の上に延び、鈍角に外形設定されたリップ７２３が部分的にリアドロップダウン面１８０の上に重なる。

ダクト内の空気の流れが矢印６６０で表される。車体表面区域７２０が後退されるときにブローイングスロット３４０の後面４２１を受け入れるように形成されたダクトの角ばった凹部４２８内の空気のよどみを防ぐために、ダクト４２０内にエアガイド４２５が設けられてよい。

ダクト４２０内に溜まる場合がある液体を排出するために、ダクト６６０内にドレイン（図示せず）が設けられてよい。

ブローイングスロット３４０の長手方向の深さｂは、この実施形態では、１３．５ｍｍのオーダーである。２〜１０ｍｍの深さも考えられる。延長されたときの表面部材７００は、およそ４０ｍｍの高さａを有する。車体表面区域の全深さはおよそ５５ｍｍである。ブローイングスロット３４０は、表面部材７００の縁のできるだけ近くに存在することが好ましい。表面部材は、車両のドロップライン１８０のできるだけ近くに配置される。表面部材７００と車体表面区域の前面７２１との間の半径はできるだけ鋭くされるが、法的要件に準拠するために最小で２．５ｍｍである。正確な寸法は、適切な空力性能をもたらすように選択することができる。

ブローイングスロット及び表面部材７００の効果は、図７及び図８の実施形態に関連して説明されたのと概して同じである。表面部材７００によって提供される前面は、車両のブート上で作用する高圧領域と、車両のサイドの空気入口からより多くの空気を吸い出す一助となることができるそれ自体の後ろの低圧バブルを生み出すのに役立つ。

デプロイアブルな車体表面区域７２０は、後退されたときに滑らかな車体プロフィールをもたらす。図７の実施形態と同様に、デプロイアブルな表面部材は、例えば、ブローイングスロットが例えば雪で詰まることになるならば、付加的なダウンフォース手段を提供する。ダクトは、空気により運ばれる物体がダクトの中に進入するのを防ぐために、フィルタ又は格子などを備えてよい。機構の凍結を防ぐために、例えばエンジンの冷却からの温かい空気がダクトを通して誘導されてもよい。

車体表面区域７２０が後退されるときに、配置構成は、良好な空力システムも提供しながら、一部の状況において設定される場合があるきれいなラインに関する設計目的を達成することができる。

図１２は、図１１に示された配置構成の平面図を示す。車体表面区域７２０は後退された状態で示される。

ブローイングスロットは、それぞれ車体表面区域の横幅のほぼ半分にわたって延びる、２つのブローイングスロット区域３４５ａ、３４５ｂを備える。各ブローイングスロット３４５ａ、３４５ｂは、車両の各側部上のそれぞれの入口、例えば図２に示された入口３６から空気を送られる。

車体表面区域７２０及び表面部材７００を移動するための機構又は他の移動手段（図示せず）が設けられる。車体表面区域７２０のどちらの側部にもアクチュエータ３４５ａ、３４５ｂが設けられてよい。これらのアクチュエータは、油圧手段、空気圧手段、又は他の機械的手段を含むことができるがこれらに限定されない。

図１３は、直線的に延長可能及び後退可能なフラップ８００が、ブローイングスロット出口８０６の十分に手前にある車体表面８０４（リアデッキリッドＡ面）にあるデプロイスロット８０２から延びる変更を示す。ブローイングスロット出口８０６は、車体表面に対して僅かに面一には及ばないチャネル８０８に存在する。自由流の流れの方向のブローイングスロット出口の幅「Ｄ」は約８ｍｍである。フラップ８００が車体表面８０４の隣接する部分に実質的に垂直に延びる状態で、フラップ８００は表面８０４から離れる方に約４５ｍｍ延びる。

図１５を参照すると、修正された好ましい実施形態において、図９Ｂの空気入口３６が車両の各側部上に置き換えられる。特に、図１５は、車両の右リア三角ガラス９０６と係合する内側シール９０４を有する入口のどの形態の空気入口９０２を有するブローイング配置構成９００を示し、のどはダクティング９０８につながり、次いで、ダクティング９０８は、開放可能接合部９１０を介して、リアデッキリッド９１４に取り付けられたリアダクティング９１２につながり、リアダクティングは、最終的に、実質的に９０度（以上）のベンド９１６を経由して出口ブローイング孔９１８につながる。車両（自動車）の左側は、図１５に示されたものの鏡像のブローイング配置構成を有する。

図で分かるように、単一の延長可能／後退可能なガーニー要素の表面部材９２０が提供され、これは、２つの出口ブローイング孔９１８の手前のデッキリッドの上にわたって前方に凹に構成されて延びるように適合される。

シール９０４は、リア三角ガラス９０６の上を通ってダクト吸気口９０２に入る空気のための滑らかな遷移部を提供する。シール９０４は、これを達成するように外形設定又は面取りされてよい。

吸気口９０２は、ダクティング９００を通過することになる空気を収集する。吸気口９０２は、３つのコンポーネント、すなわち、ラバー上側トラフ９２２、射出成型されたキャップ９２４、及び吸気口９０２からダクティング９００の上に沿って後方に延びる一体部分である射出成型されたボディサイドフィニッシャ部分９２６によって画定される。

吸気シール９２８は、吸気口９０２をダクティング９００のメインダクティング９３０と接続する。シール９２８は、ラバー蛇腹要素の形態であり、設置及び組立中に有益であるダクトの移動を可能にする柔軟なシリコーンシールであり、製造公差の良好な許容度をもたらす。ラバー蛇腹要素９２８は、ピボット運動をもたらし、効果的に、ダクティング９００が車両のボディ内で自由に動くように、ラバーブッシュ９３０と一緒に、ダクトが図１８及び図１９に示すようにＹ方向及び又はＺ方向に回転することを可能にする。ボディサイドフィニッシャ要素９２６は、車体に対して定位置に固定される。

図２０Ａ及び図２０Ｂは、流れをまっすぐにし、ダクティング９００に異物が入るのを防ぐ、ＮＡＣＡプロフィールブレード９３４を有する入口メッシュ９３２を示す。各ブレード９３４は、性能損失、すなわちメッシュブレード９３４からの流れの分離ができるだけ小さい状態で流れをまっすぐにするべく特異的なＮＡＣＡ区域を有する。

図１５に示すように、メインダクティング９３０の周りに延びる２つの発泡体ドーナツリング９３６が設けられる。これらのドーナツ９３６は、使用時にダクトを比較的静止した状態に保持し、車両が動いている間の不必要なガタツキを止める。

図２１Ａ〜図２１Ｄで分かるように、開放可能接合部９１０は、ボディサイドダクティング９３０をデッキリッド内に着座しているダクト９１２に接続するように配置構成される下側自己位置合わせカップ９３８を含む。カップ９３８は、射出成型され、スリーブ式の接続によって、カップ９３８のクリップ孔９４２の中にスライド可能なダクト９３０のクリップ９４０でボディ側ダクト９３０に接続される。カップ９３８は、ダクト９３０をデッキリッド側ダクト９１２と位置合わせするべく配置及び移動させる角度のついた又はウェッジ内側側部９４４、９４６を有する。

自己位置合わせカップ９３８は、ボディ側ダクト９３０からデッキリッドダクト９１２までの良好なシールを保証するべく圧力をかける発泡体圧力パッド（図示せず）上に着座する。発泡体圧力パッドは、デッキリッドが閉じられるときに常にシーリング圧をかける。

デッキリッドダクト境界シール９４８が、デッキリッドダクト９１２上に設置され、開放可能ジョイントとしてカップ９３８と接続する。境界シール９４８は、ゴム又はゴム状材料で作製され、デッキリッドと共に動き、デッキリッドが閉じられるときにカップ９３８上にはめられる。境界シール９４８は、カップ９３８の面９４４、９４６との間に係合するシールを依然として形成する、プラス又はマイナス５ｍｍのｘ及びｙ方向の設置許容差を有することができる。境界シール９４８は、耐用年数を増加させるために、そのどちらの側面上にも例えばナイロンのパッド（図示せず）を含んでよい。

デッキリッドダクト９１２は、デッキリッド９１４へ結合され、そのＢ面へ一体化される。

カップ９３８の後縁９５０は、トランクシール９５４の手前のトランクリッド周囲面９５２よりも上に存在する。したがって、カップ９３８から滴る雨水は、トランク９５６内にではなくトランクリッド周囲面９５２上に滴る。また、デッキリッド９１４及びデッキリッドダクト９１２と境界シール９４８に関するヒンジ軸９５８（図２２）は、雨水がダクト９１２又はシール９４８から車両トランク９５６内に滴り落ちないように境界シール９４８がトランクシール９５４の前方のその移動範囲のすべての部位に存在するように配置される。

図２２は、システムを「ウェット」区域と「ドライ」区域に分離して水の管理を容易にする、ウォーターシェダープレート９６０を断面図で示す。

デッキリッド９１４は、接合部９６８で接合された上側アウターパネル９６４及び下側アウターパネル９６６で形成された、２部品のアウターパネル９６２を有する。これらのＡ面パネルは、組立中にダクティングの設置を可能にする。下側パネル９６８は、設置されることになる最後の部品とすることができる。

図２２を再び参照すると、水は、ブローイングスロット９１８を通ってシステムの「ウェット」区域９７０に入り、ダクティング屈曲区域９７２（図２３Ａ）の排水穴９７０（図２３Ａ）を通り、下側トランクシール部分９７６（図２２）の後方に存在するウォーターシェダープレート９６０の下縁９７４を越えて下へ排出することができる。

図２３Ａを参照すると、ウォーターシェダープレート９６０（ドライ対ウェット状態にシールされる）のところでデッキリッドダクト９１２に接合するダクティング屈曲区域９７２は、実質的に９０度の屈曲を有し、最後のダクト区域であり、気流をダクティングから出る前に方向転換させる。ダクティング屈曲区域９７２は、車両内の後方に来る空気流をデッキリッド上面９６２の法線の方向に上方及び外方へ導き、部位「Ｅ」でおよそ２０ｍｍの最小内側屈曲半径を有する。ダクティング屈曲区域９７２は可撓性材料から作製される。これは設置を支援する。

図２３Ｂは、ダクティング屈曲区域９７２に接続される出口グリル９７４を示し、グリル９７４は、ドラッグを低くする及び異物がダクトシステムに入るのを止めるように外形設定される羽根９７６を有する。

図２３Ｃは、デプロイアブルスポイラ又は表面部材９２０を移動するための駆動システム９７８を示す。駆動システムは、支持体９８４によってウォーターシェダープレート９６０（デッキリッド構造体内に結合される）に取り付けられた親ねじ９８２を駆動するように適合されたモータ９８０を含む。親ねじは、スポイラ９２０のためのリニアデプロイ機構の一部である。モータ９８０はドライ側に取り付けられる。取付具の周りにウォーターシーリング境界部９８６が存在し、モータドライブシャフト９８８がプレート９６０を通して延びる。これは、コストを抑え、長いモータ寿命を保証する。必要とされるデプロイストロークをもたらすように機構を制御するために、リミットスイッチシステム９９０が設けられる。

モータ９８０及び親ねじ９８２は、車両（自動車）の中心線上にあり、スポイラ９２０のための唯一の作動源である。スポイラは、リフトを減少させ、ダクトシステムを通してより多くの空気を引き出すために、デプロイされたときにデッキリッドＡ面上に高静圧領域を生み出す。スポイラ９２０は、Ｚ断面設計である。これは、空力性能を最大化するために、図２３Ａの部位Ｆにおいて０．５ｍｍの上側前縁半径を有する。Ｚ断面ブレード外形はまた、スポイラが後退されるときにスポイラがダクティング９７２の周りにフィットすることを可能にする。Ｚ外形は剛性も高める。Ｚ断面外形は隙間の美的状態を改善する一助ともなり、リア後縁９９２がグリル９７４に僅かに重なる。スポイラ９２０の前方凹面９９４（図２３Ｃ）は、スポイラが延長されるときにスポイラ９２０の領域においてデッキリッド上面９１４と直角をなす。

スポイラ９２０の車外位置制御が図２３Ｄに示すように提供される。スポイラ９２０は、その各側部の端９９６に、ロッド９９８とスライド可能に係合する孔を有し、ロッドは、上側コーン面１０００及び下側コーン面１００２を有する。支持フランジ１００６をその取り付けの際にウォーターシェダープレート９６０上へ位置決めするのに細長いスロット１００４を用いて、車両の組立中にスポイラの端９９６の移動の終点位置を調整することができる。

図１７に示すように、ダクティングはシール９２８においてより大きい高さ及び幅を有するが、メインボディサイドダクト９３０に沿ってツイストが存在し、デッキリッドダクト９１２は高さよりも幅が大きい。これは、ダクトを通る良好な空力の流れを可能にするとともに、ダクト９１２よりも下のトランク内の良好なラゲッジスペース１１００を可能にする。

ダクティングの全長は、使用時にダクティングの内部の最も低い部位が実質的にダクティング屈曲区域９７２の排水穴９７０であるように設計される。これは、すべての雨水又は他の水が入口の下側前縁１１１２を通って又は排水穴９７０を通ってウォーターシェダープレート９６０を越えて下へ確実に排水されるようにすることによってダクティングの内部の水たまりの形成を回避する。

シール９２８から出口屈曲部９７２までのすべてにわたるダクティングを通じて、流れの断面積は、非常に僅かに変化し、実際には実質的に一定である。これは、滑らかな制御された流れをもたらす。

本発明から逸脱することなく記載の実施形態に種々の変化を加えることができる。

Claims (29)

1. 車両を通過する気流に空気を吹き込むための車体表面に又は車体表面内に存在するエアブローイング配置構成を備える車両気流制御装置であって、前記ブローイング配置構成が、車両ボディワークの固定部分に対して動くことができる可動車両表面パネルに存在する少なくとも１つの出口孔を有するように構成され、前記ブローイング配置構成は、前記車両表面パネルと前記車両ボディワークの固定部分との間の移動を可能にするための開放可能ジョイントを有するダクティングを含む、装置。
2. 前記エアブローイング配置構成が前記車体表面のリア付近に存在する、請求項１に記載の装置。
3. 前記可動車両表面パネルは、リアデッキリッドである、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記ジョイントは、前記車両ボディワークの固定部分の排水可能区域よりも上に存在する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記車両ボディワークの固定部分は、トランクリッド周囲の表面又はラゲッジスペース開口部の手前の表面である、請求項４に記載の装置。
6. 前記開放可能ジョイントは、１つのダクティング要素上のウェッジ形カップと、前記ウェッジ形カップ内に係合するように配置構成される別のダクティング要素上のコネクタ部分を含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記ウェッジ形カップ及び前記コネクタ部分のうちの少なくとも１つは、ゴム又はゴム状材料で形成される、請求項６に記載の装置。
8. 前記ウェッジ形カップは、前記トランクリッド周囲の表面よりも上の定位置に概して又は実質的に固定された状態で存在し、前記前記ウェッジ形カップは、前記コネクタ部分で前記車両リアデッキリッドのＢ面側に取り付けられる、請求項３および５に従属する場合の請求項７に記載の装置。
9. 前記ウェッジ形カップは、前記ウェッジ形カップのドレイン部分がトランクリッド周囲面よりも上に存在する状態で前記コネクタ部分よりも下に存在するように配置構成される、請求項８に記載の装置。
10. 少なくとも２つの前記出口孔を有し、前記ブローイング配置構成は、少なくとも１つの前記出口孔に隣接して位置決めされるように構成された表面部材を含み、前記表面部材は、その延長された構成において、前記車体表面から概して離れる方に延び、且つ前記車体表面にわたって横方向に延び、少なくとも２つの前記出口孔は別個のダクティングによって別個の空気入口に接続される、請求項１に記載の装置。
11. 前記表面部材は、少なくとも１つの前記出口孔の手前に隣接して位置決めされるように構成される、請求項１０に記載の装置。
12. 少なくとも１つの前記出口孔は、前記ダクティングによって前記車体表面の右側の空気入口に接続するように配置構成され、さらなる少なくとも１つの前記出口孔は、前記ダクティングによって前記車体表面の左側の空気入口に接続するように配置構成される、請求項１０または１１に記載の装置。
13. 前記表面部材を前記車体表面に対して延長及び後退させるためのアクチュエータを含む、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 前記アクチュエータは、前記表面部材を単一の中央位置で駆動するように配置構成される、請求項１３に記載の装置。
15. 前記アクチュエータは、打込みねじを含む、請求項１４に記載の装置。
16. 前記表面部材を前記車体表面に対して少なくとも上昇した構成又は下降した構成に位置合わせするための位置合わせシステムを含む、請求項１４または１５に記載の装置。
17. 前記表面部材は前方に凹である、請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載の装置。
18. 前記表面部材は、その延長された構成と後退された構成との間で直線的に運動可能である、請求項１０乃至１７のいずれか１項に記載の装置。
19. 前記表面部材は、前記車体表面の隣接する領域の実質的に法線方向に直線的に運動可能である、請求項１８に記載の装置。
20. 前記表面部材は、前記表面部材がその後退された構成にあるときに前記出口孔の少なくとも一部に覆いかぶさるように配置構成されるカバーフランジを有する、請求項１０乃至１９のいずれか１項に記載の装置。
21. 前記ダクティングは少なくとも１つの可撓性部分を有する、請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の装置。
22. 前記可撓性部分は蛇腹要素を含む、請求項２１に記載の装置。
23. 前記ダクティングは、概して幅よりも大きい高さを有する空気入口を有し、前記空気入口から離間された前記ダクティングの少なくとも一部は高さよりも大きい幅を有する、請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の装置。
24. 前記ダクティングの断面積は、空気入口から前記出口孔まで実質的に一定である、または、前記入口から前記出口孔までのすべてにわたってその平均値からプラス又はマイナス５０％未満だけ、例えば４０％未満、２５％未満、１５％未満、１０％未満、もしくは、５％未満だけに変化する、請求項１乃至２３いずれか１項に記載の装置。
25. 前記ダクティングは、前記ダクティングの低い部位に配置されるように構成された少なくとも１つの排水部を有する、請求項１乃至２４のいずれか１項に記載の装置。
26. 前記ダクティングは、内部のすべての部位から前記空気入口又は前記排水部のいずれかに排水するように形状設定された、例えば傾斜された内面を有するように構成される、請求項２５に記載の装置。
27. 雨水などの水をウォーターシェダー配置構成よりも下に存在するラゲージコンパートメントなどのスペースからそらすために前記車体表面よりも下に位置するように構成された前記ウォーターシェダー配置構成を含む、請求項１乃至２６のいずれか１項に記載の装置。
28. 前記ウォーターシェダー配置構成は、少なくとも１つのプレート状表面を含み、前記ダクティングは、前記プレート状表面を通る状態で存在する、請求項２７に記載の装置。
29. 前記ブローイング配置構成は、周囲空気に対する動きのみによって生成される前記ダクティングを通る空気流を有する受動型であり、又は前記ダクティングを通る空気に動力を与えるための少なくとも１つのファンが設けられる、請求項１乃至２８のいずれか１項に記載の装置。

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