JP7398536B2

JP7398536B2 - スポイラ構造

Info

Publication number: JP7398536B2
Application number: JP2022161895A
Authority: JP
Inventors: 勇貴中村; 慧安保; 謙一安藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2021-02-18
Filing date: 2022-10-06
Publication date: 2023-12-14
Anticipated expiration: 2041-02-18
Also published as: CN114954700B; JP2022126283A; CN114954700A; JP2022176362A; JP7157189B2; US20220258813A1; US11993320B2

Description

本発明は、スポイラ構造に関する。

従来、リアスポイラに相当するエルロンの後端が通常位置から上下に移動するものが知られている（例えば特許文献１）。

特開昭６０－１２３８０号

このような従来のスポイラ構造では、スポイラが後方へ移動する開示はなく、リアスポイラの表面積を増大させて、整流効果を向上させることは出来ない。したがって、更なる改良の余地があった。
この発明は、スポイラの表面積を増大させて、整流効果を向上させることができるスポイラ構造を提供することを目的とする。

本発明のスポイラ構造は、車体に装着されるベース部と、ベース部に対して、車両前側の前側位置から車両後側の後側位置まで移動する可動整流部と、を備える。車体の上面から低い位置にベース部の上面が設けられ、前側位置に移動した可動整流部の前端が、ベース部の上面に配置されるとともに車体の上面に連続し、後側位置における可動整流部の後端の高さ位置は、前側位置における可動整流部の後端の高さ位置よりも低くなるとともに、ベース部の後縁には、ベース部の上面から低くなるように段差が凹設され、後側位置に移動した可動整流部の前端が段差に配置されるとともにベース部の上面に連続する、ことを特徴とする。

本発明によれば、スポイラの表面積を増大させて、整流効果を向上させることができるスポイラ構造が提供される。

本発明の実施形態のスポイラ構造で、車体のルーフ後縁に設けられたリアスポイラの可動整流部が前側位置にある状態を示す斜視図である。本実施形態のスポイラ構造で、可動整流部が中間位置にある状態を示す斜視図である。本実施形態のスポイラ構造で、可動整流部が後側位置にある状態を示す斜視図である。本実施形態のスポイラ構造で、車両前側の前側位置から中間位置を通って車両後側の後側位置まで可動整流部を移動させるリンク機構を説明する模式的な側面図である。本実施形態の変形例のスポイラ構造で、可動整流部の後端に後端灯体部を有する車両後部の斜視図である。

以下、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。方向を説明する際には、特に示さない限り、基本的に運転者から見た前後，左右あるいは上下に基づいて説明する。また、「車幅方向」は「左右方向」と同義である。

本実施形態のスポイラ構造の構成について説明する。
図1に示すように本実施形態の車両１には、車体２上部にルーフ部３が設けられている。ルーフ部３の後縁３ａには、車幅方向略全域にリアスポイラ５が装着されている。
リアスポイラ５は、車体２に装着されるベース部６と、可動整流部７とを有している。可動整流部７は、ベース部６に対して、図1に示す車両前側の前側位置（Ａ）から図２に示す中間位置（Ｂ）を通って、図３に示す車両後側の後側位置（Ｃ）まで移動する。
ここで中間位置（Ｂ）は、前側位置（Ａ）と後側位置（Ｃ）の真ん中（中央）位置に限定されるものではない。たとえば、可動整流部7の後述する後端７ａが上方に移動する位置を前側位置（Ａ）と後側位置（Ｃ）の真ん中より前側に設定したり、あるいは真ん中位置よりも後側に設定する等、中間位置（Ｂ）は、前側位置（Ａ）と後側位置（Ｃ）との間に設けれるものであればどこに設けられていてもよい。
また、ベース部６および可動整流部７の間には、可動整流部７を移動させるリンク機構８（図４参照）が設けられている。本実施形態のリンク機構８は、車幅方向に所定寸法離間されて左，右一対設けられている。

図４に示すように、ベース部６は、車体２のルーフ部３の後縁３ａに設けられている。
本実施形態のベース部6は、車体２のルーフ部３の後縁３ａに離間して設けられる前側回動ベース部６ａと、後側回動ベース部６ｂとを有している。また、ベース部６は、前，後側回動ベース部６ａ，６ｂを覆う中空ボックス状のケース６ｃと、ケース６ｃ上面に設けられて後方に傾斜する平面を有する固定スポイラ６ｄとを有している。
固定スポイラ６ｄは、移動および角度が可変することなくルーフ部３の後縁３ａから一段低い位置に後方に向かうにつれて下降する所定の傾斜角度が与えられて配置されている。固定スポイラ６ｄの後端には、固定スポイラ６ｄの上面から一段低くなるように段差３ｂが凹設されている。

可動整流部7は、車幅方向横長に形成された左右対称の翼形状で、前端７ｂと後端７ａとの間の外側に上面７ｃが形成されている。上面７ｃは、反対側に位置する下面とともにまたは、単独で凸状または凹状の湾曲面となるように形成されている。
図４に示すように、可動整流部7は、前側位置（Ａ）から中間位置（Ｂ）に移動するのに伴って、可動整流部７の後端７ａが上方に移動する。また、可動整流部７は、中間位置（Ｂ）から後側位置（Ｃ）に移動するのに伴って、可動整流部７の後端７ａが下方に移動する。
さらに、後側位置（Ｃ）における可動整流部７の後端７ａの高さ位置Ｃｈは、前側位置（Ａ）における可動整流部７の後端７ａの高さ位置Ａｈよりも低くなるように設定されている。
なお、可動整流部７は、前側位置（Ａ）及び後側位置（Ｃ）に配置された状態で、前端７ｂよりも後端７ａが低くなっている。可動整流部７は、中間位置（Ｂ）に配置された状態で、前端７ｂよりも後端７ａが高くなっている。
可動整流部７は、後側位置（Ｃ）に配置された状態で、前端７ｂが段差３ｂに配置されるとともに、上面７ｃが固定スポイラ６ｄの上面と面一になる。

本実施形態のリンク機構８は、車体２を固定部とした自由度１の四節リンク機構であり、左，右一対設けられている。図４では、一方のリンク機構８について説明し、他方のリンク機構８については、左右略対称であるため、説明を省略する。
リンク機構８は、直棒状の第一リンク１１と、直棒状の第二リンク１２と、第一リンク１１および第二リンク１２を動かす回動アクチュエータ１３とを有している。また、リンク機構８は、回動アクチュエータ１３の回転駆動力を第一リンク１１に伝達する回動アーム１４を有している。
本実施形態では、第一リンク１１の長さ寸法Ｌ１は、第二リンク１２の長さ寸法Ｌ２よりも大きい。
また、回動アーム１４は、ほぼ同寸法の一対の連結ロッドを折畳可能に連結している。連結ロッドの基端の一方は、回動アクチュエータ１３の回転出力軸に基端側を連結している。さらに、連結ロッドの先端の他方は、第一リンク１１の長手方向中間位置に回動可能に接続されている。

そして、第一リンク１１の下端は、前側回動ベース部６ａに回動自在に接続されている。これにより、第一リンク１１は、前側回動ベース部６ａに連結されている箇所を回動中心として、上端を車両前後方向に揺動可能としている。第一リンク１１の上端は、可動整流部７の前後方向中間部よりも前側に回動自在に接続されている。

また、後側回動ベース部６ｂは、車体２のルーフ部３の後縁３ａに、設けられている。後側回動ベース部６ｂは、前側回動ベース部６ａよりも車両後方に所定寸法離間して、かつ一段高い位置に固定されている。
さらに、第二リンク１２の下端は、後側回動ベース部６ｂに回動自在に接続されている。これにより、第二リンク１２は、後側回動ベース部６ｂに連結されている箇所を回動中心として、上端を車両前後方向に揺動可能としている。第二リンク１２の上端は、可動整流部７の前後方向中間部において回動自在に接続されている。
第二リンク１２は、第一リンク１１よりも短いが、後側回動ベース部６ｂが前側回動ベース部６ａよりも高い位置に配置されている。そのため、中間位置（Ｂ）において、第二リンク１２の先端は、第一リンク１１の先端よりも高い位置となる。これにより、可動整流部７は、中間位置（Ｂ）において後端７ａに向かうほど高くなるように傾斜し、ダウンフォースを得られる。

本実施形態では、少なくとも一方のリンク機構８に回動アクチュエータ１３が設けられている。回動アクチュエータ１３は、図示しない電動モータと、電動モータの回転駆動により出力軸を減速駆動させる伝達ギヤ機構と、出力軸に接続される回動アーム１４等とを有している。そして、回動アーム１４は、電動モータの回転駆動により一方向（車両後方）に向けて回動する。
このため、可動整流部７が前側位置（Ａ）から中間位置（Ｂ）を通って後側位置（Ｃ）まで車両後方へ向けて移動するのに伴い、可動整流部7の後端７ａが上方に移動（高さＡｈから高さＢｈ）してから下方に移動（高さＢｈから高さＣｈ）する。
第二リンク１２は、第一リンク１１よりも短いため、第一リンク１１よりも回動する角度が大きい。そのため、後側位置（Ｃ）において、第二リンク１２の先端は、第一リンク１１の先端よりも低い位置まで回動する。これにより、可動整流部７は、後側位置（Ｃ）において後端７ａが前端７ｂよりも低くなるように傾斜する。

また、回動アーム１４は、電動モータの逆回転の駆動により逆方向（車両前方）に向けて回動する。
可動整流部７は、後側位置（Ｃ）から中間位置（Ｂ）を通って前側位置（Ａ）まで車両前方へ向けて移動する。可動整流部7は移動に伴い、後端７ａが上方に移動（高さＣｈから高さＢｈ）してから下方に移動（高さＢｈから高さＡｈ）する。

このように、回動アクチュエータ１３の回転駆動力は、回動アーム１４を介して、第一リンク１１および第二リンク１２を揺動させる。これによりリンク機構８は、一つの回動アクチュエータ１３を用いて可動整流部７を前側位置（Ａ）、中間位置（Ｂ）、および後側位置（Ｃ）まで一連の動作で移動させることができる。

図１に示すように、前側位置（Ａ）では、ルーフ部３の後縁３ａに位置する段差部位と可動整流部７とが当接する。この状態で、可動整流部7の上面７ｃは、ルーフ部３の後縁３ａの上面３ｃと面一となり車両前後方向で連続する。
このため、円滑にルーフ部３の上面３ｃからつながる流線形状とすることができ、より空気抵抗を低減させることができる。
本実施形態では、図４に示すように、前側位置（Ａ）でベース部６のケース６ｃ上面に形成された固定スポイラ６ｄに沿うようにケース６ｃ上面の凹部に可動整流部７が対向状態で係合する。
このため、上方へ凸設されている部分が減少してさらに空気抵抗が低減されるとともに、外観品質を向上させることができる。
また、ケース６ｃ上面の凹部に可動整流部７が係合する。この際、可動整流部７は、少なくとも前端７ｂをルーフ部３の後縁３ａに当接させる。これにより、前側位置（Ａ）における可動整流部７の取付安定性をさらに向上させることができる。

また、図２に示すように、中間位置（Ｂ）では、可動整流部7の後端７ａは、上を向いている。このため、中間位置（Ｂ）では、ルーフ部３の上面３ｃの上部を流れる空気をより効率的に可動整流部７に当てることができ、操縦安定性を向上させることができる。
本実施形態の可動整流部７は、左，右一対のリンク機構８，８によりそれぞれ二本づつの第一リンク１１および第二リンク１２にて支持されている。
したがって、図４中一点鎖線に示す中間位置（Ｂ）に示すように、固定スポイラ６ｄの上面から上方へ離間して後端７ａが上を向くように移動しても可動整流部７は、安定して所望の姿勢を維持することができる。

可動整流部7が二点鎖線に示す後側位置（Ｃ）となると、固定スポイラ６ｄの後端に形成された段差３ｂに可動整流部７が係合して、固定スポイラ６ｄの上面から可動整流部７の後端７ａまでつながる流線形状となる。これにより、さらに空気抵抗を低減させることができる。

図４に示すように、ベース部６のケース６ｃ後端部には、灯体部１０が設けられている。
本実施形態の可動整流部７の後端７ａは、後側位置（Ｃ）に位置している状態であっても、灯体部１０よりも上方に配置されている。

図５は、本実施形態の変形例のスポイラ構造を示すものである。図５に示すように、変形例のスポイラ構造では、可動整流部１７の後端１７ａで車幅方向中間には、後端灯体部２０を有している。

上述してきたように、本実施形態のスポイラ構造は、車体２に装着されるベース部６と、可動整流部７とを備える。ベース部６に対して、可動整流部７は、車両１前側の前側位置（Ａ）から中間位置（Ｂ）を通って車両後側の後側位置（Ｃ）まで移動する。
可動整流部７は、前側位置（Ａ）から中間位置（Ｂ）に移動するのに伴って、可動整流部７の後端７ａが上方に移動する。
また、可動整流部７は、中間位置（Ｂ）から後側位置（Ｃ）に移動するのに伴って、可動整流部７の後端７ａが下方に移動する。
そして、後側位置（Ｃ）における可動整流部７の後端７ａの高さ位置Ｃｈは、前側位置（Ａ）における可動整流部７の後端７ａの高さ位置Ａｈよりも低くなる。

このように構成された本実施形態のスポイラ構造では、スポイラの表面積を増大させて、整流効果を向上させることができる。
詳しくは、図１に示すように可動整流部７は、前側位置（Ａ）で外観品質を良好なものとすることが出来る。
また、可動整流部７は、前側位置（Ａ）から車両後方へ移動することにより、中間位置（Ｂ）で可動整流部７の後端７ａが上方向に移動してスポイラ表面積を増大させることができる。これにより、整流効果を得てダウンフォースによって操縦安定性を向上させることができる。
さらに、後側位置（Ｃ）では、可動整流部７の後端７ａが下方向に移動して、前側位置（Ａ）における可動整流部７の後端７ａの位置よりも下方に後端７ａを位置させることができる。これにより、スポイラ表面積を増大させつつスポイラの空気抵抗を減少させることができる。
このように、デザイン性を保ちつつ、操縦安定性を向上させて空気抵抗を低減させることができる。

また、図４に示すように、可動整流部７は、ベース部６との間にリンク機構８を有している。リンク機構８は、可動整流部７を前側位置（Ａ）、中間位置（Ｂ）、および後側位置（Ｃ）まで一連の動作で移動させる。
リンク機構８は、単純な構造で可動可能である。このため、故障などの不具合を低減できるとともに製造コストを抑えることができる。さらに、可動整流部７の可動に用いるモータ等の回動アクチュエータ１３も一つでよい。このため、この点においても故障などの不具合を低減できるとともに製造コストを抑えることができる。

リンク機構８は、一方向に回動することによって、可動整流部７が前側位置（Ａ）から中間位置（Ｂ）を通って後側位置（Ｃ）まで移動するのに伴い、可動整流部７の後端７ａが上方に移動してから下方に移動する。
このように、可動整流部７は、車両前後方向に可動させる一つのリンク機構８によって可動整流部７の後端７ａを上下方向に回動（円運動）させる。これにより、リンク機構８を一方向に回動させることで可動整流部７全体の前後移動と、可動整流部７の後端７ａの上下移動とを行なうことができる。

また、ベース部６は、車体２のルーフ部３の後縁３ａに設けられている。前側位置（Ａ）では、可動整流部７がルーフ部３の上を流れる空気を整流することができる。また、後側位置（Ｃ）では、可動整流部７の後端７ａが下方を向いている。この状態では、スポイラは、ルーフ部３から連続して理想的な流線形状を得ることができる。したがって、空気抵抗を低減させることができる。

さらに、可動整流部７の前端７ｂは、前側位置（Ａ）でベース部６と当接すると共に、車体２のルーフ部３の後縁３ａと車両前後方向で連続する。
このため、可動整流部７の後端７ａが上方を向いている場合、ルーフ部３の上部を流れる空気をさらに効率的に当てることができ、操縦安定性を向上させることができる。
また、可動整流部７の後端７ａが下を向いている場合、スポイラをルーフ部３の段差３ｂからつながる流線形状とすることにより、さらに空気抵抗を低減させることができる。
たとえば、後側位置（Ｃ）では、図４に示すように、固定スポイラ６ｄの後端に形成された段差３ｂに可動整流部７が係合して、固定スポイラ６ｄの上面から可動整流部７の後端７ａまでつながる流線形状となる。これにより、スポイラの表面積を増大させてさらに空気抵抗を低減させることができる。

そして、図４に示すように、ベース部６は、灯体部１０を有している。可動整流部７は、後側位置（Ｃ）で灯体部１０より上方に配置される。
このため、灯体部１０がベース部と一体化している場合でも、灯体部１０が可動整流部７の移動によって干渉しない。このため、操縦安定性を向上させつつ、空気抵抗を低減させる形状となるように可動整流部７の可動範囲を増大させることが可能である。

また、後側位置（Ｃ）において、可動整流部７の後端７ａは、灯体部１０よりも上方に配置されている。
このため、後側位置（Ｃ）では、可動整流部７の後端７ａが下方に移動していても、車両後方からの灯体部１０の視認性が損なわれない。

さらに、図５に示すように、可動整流部１７は、後端１７ａに後端灯体部２０を有している。
本実施形態の変型例の車両１では、後端灯体部２０が可動整流部７と一体化している。このため、可動整流部７の後端１７ａが上下方向に移動しても車両後方から後端灯体部２０を視認することができる。
上述してきたように、本実施形態のスポイラ構造では、スポイラの表面積を増大させて、整流効果を向上させることができる。これにより、車両１の走行状況や環境に最適な空力制御を実現することができるといった実用上有益な作用効果を発揮する。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、若しくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。上記実施形態に対して可能な変形は、たとえば、以下のようなものである。

本実施形態では、車体２を固定部とした自由度１の四節リンク機構からなるリンク機構８が左，右一対設けられている。しかしながら特にこれに限らない。例えば、車幅方向の中間部位に一個設けられていてもよく、左右に間隔をおいて３個以上の複数個設けられていてもよい。
また、すべてのリンク機構８に回動アクチュエータ１３が設けられていなくてもよい。たとえば、一個のリンク機構８にのみ回動アクチュエータ１３を設けるように構成してもよく、回動アクチュエータ１３が設けられていなくてもよい。

本実施形態では、リンク機構８に二本の第一リンク１１および第二リンク１２が設けられているが特に四節リンク機構に限らない。たとえば、一本または三本以上のリンクまたは支持バー等を組合せてリンク機構を構成してもよく、リンク機構を構成する部材の形状、数量および材質が特に限定されるものではない。

さらに、可動整流部7の形状についても、本実施形態に限定されるものではない。例えば、可動整流部7の形状は、平坦面であってもよく、平坦面と湾曲面とを組合わせた複合面であってもよい。また、可動整流部７は、車幅方向に複数に分割されていて、個別に前後または上下に移動可能であってもよい。そして、上下に二枚等複数の翼が重ねられているものであってもよい。
すなわち、可動整流部７は、前側位置（Ａ）から中間位置（Ｂ）に移動するのに伴って、可動整流部７の後端７ａが上方に移動する。また、可動整流部７は、中間位置（Ｂ）から後側位置（Ｃ）に移動するのに伴って、可動整流部７の後端７ａが下方に移動する。このようなものであれば、ルーフ部３、リアスポイラ５、ベース部6の固定スポイラ６ｄ、可動整流部７を含めてスポイラ構造の形状、数量および材質が特に本実施形態のスポイラ構造に限定されるものではない。

２車体
３ルーフ部
３ａ後縁
６ベース部
７可動整流部
７ａ後端
（Ａ）前側位置
（Ｂ）中間位置
（Ｃ）後側位置

Claims

車体に装着されるベース部と、
前記ベース部に対して、車両前側の前側位置から車両後側の後側位置まで移動する可動整流部と、を備え、
前記車体の上面から低い位置に前記ベース部の上面が設けられ、
前記前側位置に移動した前記可動整流部の前端が、前記ベース部の上面に配置されるとともに前記車体の上面に連続し、
前記後側位置における前記可動整流部の後端の高さ位置は、前記前側位置における前記可動整流部の後端の高さ位置よりも低くなるとともに、
前記ベース部の後縁には、該ベース部の上面から低くなるように段差が凹設され、前記後側位置に移動した前記可動整流部の前端が前記段差に配置されるとともに前記ベース部の上面に連続することを特徴とするスポイラ構造。
前記後側位置における前記可動整流部は、後端が前端より低くなるように傾斜することを特徴とする請求項１記載のスポイラ構造。