JPH06227441A - フロントスポイラー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 スポイラーを車体に取付る際、電動モータ、
作動ロッド等の各部品を車体に固定していくが、組付け
誤差によっては、電動モータへの負荷を大とし、且つ組
付け工数も大である。 【構成】 アンダーカバー７に対のブラケット８、８′
を固定し、該ブラケット８、８′にアクチュエータ９と
作動ロッド１０を支持させる。作動ロッド１０をリンク
５ａ、５ａ′とアーム１１、１１′を介してスポイラー
３に連結し、ユニット化する。車体へは、ブラケット
８、８′とリンク５ｂ、５ｂ′を固定するのみでよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車輛高速走行時、車輛
にダウンフォースを与えるフロントスポイラー装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】車輛高速走行時の前輪揚力の低減による
高速走行の安定性を得るためのフロントスポイラー装置
は公知である。フロントスポイラー装置の基本的構成
は、特開昭６２−１２８８８８号公報に開示される如
く、スポイラー本体の前部を対のアームを介して作動ロ
ッドに結合し、該作動ロッドを車体側の対のブラケット
に回動自在に支持し且つ該作動ロッドをリンクを介して
電動モータに連結させるものである。尚、スポイラー本
体の両側部をリンクを介して車体側へ枢着させる。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】前述した如き従来技
術では、スポイラーと、アームと、作動ロッドとを予め
組立し、これらを車体側の駆動部（リンク等）に結合す
ると共に、スポイラーを車体側に枢着させる。しかし、
これらのスポイラー組立手段は、組付誤差が駆動部側で
吸収されると、駆動力が作動ロッドに円滑に伝達され
ず、時には、操作不良となる。このため、高トルクモー
タの使用は不可欠となっている。それ故に、本発明は、
前述した従来技術の不具合を解消させることを解決すべ
き課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
を解決するために、ラジエータ手前のアンダーカバーに
スポイラー及びスポイラー操作関連部品を予め組付し、
スポイラーをユニット化する手段を、基本的には採用す
る。

【０００５】本発明は、前述した課題を解決するため
に、具体的には、バンパーとラジエータ下部との間に位
置するアンダーカバーの上面に離間対向して固定される
ブラケットと、該ブラケットに回動自在に支持された作
動ロッドと、該作動ロッドの適所に結合され且つ該作動
ロッドを回動させるアクチュエータと、作動ロッドに離
間対向して固定され且つ一端がアンダーカバーの下方へ
延在する対のリンクと、対のリンクの一端に支持された
対のアームと、対のアームに支持されたスポイラーとを
予めアンダーカバーに組付けているフロントスポイラー
装置を提供する。

【０００６】

【作用】スポイラーの車体への取付に際して、アンダー
カバー、ブラケットとリンクの一部を車体側へ固定すれ
ばよく、トルク伝達経路に手が入らないので、組付誤差
がスポイラー操作関連部品に全く悪影響を与えない。

【０００７】

【実施例】自動車１の前輪２が、高速走行時、浮き気味
になるのを押え且つフロント部分の空気の流れを最適化
させるため、スポイラー３をバンパースカート部４の下
部とその背後へ出入れ自在に配す。スポイラー３は、フ
ロント部と両サイド部とからなり、図３に示した如く、
車体側の枢軸（Ａ、Ａ′）と該枢軸（Ａ、Ａ′）からリ
ンク５ａ、５ａ′、５ｂ、５ｂ′を介して離間するスポ
イラー３側の枢点（Ｂ、Ｂ′）により作られる平行四辺
形を変形させることで、スポイラー３のバンパースカー
ト部４の下部とその背後への移動を可能にする。

【０００８】図１−図３を参照する。自動車のラジエー
タ前方のアンダーカバー７に対の離間したブラケット
８、８′を固定させる。一方のブラケット８にアクチュ
エータ９を固定し、該アクチュエータ９の回転トルク
を、両ブラケット８、８′に回動自在に支持された作動
ロッド１０に伝達可能とする。作動ロッド１０に対の離
間したリンク５ａ、５ａ′を固定させる。これらリンク
５ａ、５ａ′をアーム１１、１１′を介してスポイラー
３に結合させる。リンク５ａ、５ａ′とアーム１１、１
１′とは回動自在に支持し、アーム１１、１１′とスポ
イラー３とは固定関係とする。スポイラー３の両サイド
部のリンク５ｂ、５ｂ′の一端枢軸Ａ′を車体側に且つ
他端枢点Ｂ′をスポイラー３に枢支させる。図１０に示
すように、アクチュエータ９は、電動モータ２８、減速
機構２９、トルク可変機構３０とから構成されている。
電動モータ２８の出力軸となるスクリュシャフト３１に
はウオームホイールギヤ３２が噛合されており、ウオー
ムホイールギヤ３２と同軸で一体回転するギヤ３３に出
力ギヤ３４が噛合されている。出力ギヤ３４には屈曲し
た第１リンク３５の一端が結合されており、この第１リ
ンク３５の他端にはアクチュエータ９の出力軸となる出
力軸９ａが結合された第２リンク３６が回動自在に連結
されている。このスクリュシャフト３１とウオームホイ
ールギヤ３２とにより減速機構２９が構成され、出力ギ
ヤ３４、第１リンク３５及び第２リンク３６でトルク可
変機構３０が構成されている。これら、減速機構２９及
びトルク可変機構３０はブラケット８固定され且つ水密
性が保たれたケース３７内に配設されており、電動モー
タ２８はケース３７外でケース３７に支持されている。
尚、出力軸９ａはケース３７外へ延在しており、後述す
る構造で作動ロッド１０に連結されている。又、ケース
３７には空気穴３７ａが形成されており、この空気穴３
７ａに結合されたホース３８はサイドメンバー１２に形
成された貫通穴１２ａ内に挿通されている。これによ
り、ホース３８から空気穴３７ａを介したケース３７内
への水の侵入が防止される。

【０００９】リンク５ａ、５ａ′はアンダーカバー７の
上側から下側へと延在し、アーム１１、１１′をアンダ
ーカバー７の下側に位置させる。図３に示すスポイラー
３使用時、アーム１１、１１′の水平部下面がバンパー
スカート部４の下部を通る面上に位置し、このアーム１
１、１１′に固定されたスポイラー３がバンパースカー
ト部４の下方に位置する。

【００１０】図１と図２に示すように、スポイラー３を
アーム１１、１１′とリンク５ａ、５ａ′を介して作動
ロッド１０に結合させ、作動ロッド１０が、アンダーカ
バー７に固定された対のブラケット８、８′に回動自在
に支持されているので、駆動機構付のスポイラー３が予
めユニット化されたことになる。自動車１へのスポイラ
ー３の取付は、スポイラーユニットのブラケット８、
８′を車のサイドメンバー１２にボルト止めし且つリン
ク５ｂ、５ｂ′の他端枢軸Ａ′を車体側に枢支させれば
よい。このようなスポイラーのユニット化は、対のリン
ク５ａ、５ａ′の作動ロッド１０への支持点を予め規定
でき、組付時の組付誤差の影響を受けず、アクチュエー
タ９の電動モータ２８の負荷を安定させ且つ低トルクモ
ータの使用を可能にする。さらに、作動ロッド１０やア
クチュエータ９をアンダーカバー７の上側に位置させた
ので、これらを飛石やはね水から保護する。尚、スポイ
ラー３を自動車１に取り付ける際のサイドメンバー１２
間の寸法誤差によるアンダーカバー７のねじれ等を防止
するために、ブラケット８、８′とアンダーカバー７と
の間にクッションゴムを配してもよい。

【００１１】図４を参照する。スポイラー３を仮想線で
示す格納位置へ移動させた低速走行時には、ラジエータ
１３への風量を多くさせることが望ましい。この要望に
応じるべく、アンダーカバー７の一部に穴を穿け、換気
パネル１４をこの穴に取付ける。換気パネル１４の一端
を作動ロッド１０に結合し、作動ロッド１０を反時計方
向に回動させスポイラー３を仮想線で示す格納位置に移
動させた時、換気パネル１４を仮想線で示す位置へ移動
可能とする。かくして、車の低速時、ラジエータ１３へ
の風量を増大させ得る。スポイラー３の降りた高速時
は、図４の実線で示す如く、穴を換気パネル１４で塞
ぎ、アンダーカバー７下面を負圧とし、ダウンフォース
を発生させる。

【００１２】図１０を参照する。ユニット化したスポイ
ラー３を車体に固定した状態で、スポイラー３が使用位
置（実線で示す位置）とされている状態で、電動モータ
２８をオン状態とし、減速機構２９及びトルク可変機構
３０を介して出力軸９ａを回転させ、作動ロッド１０を
反時計方向に規定量回動させると、両リンク５ａ、５
ａ′と５ｂ、５ｂ′が平行関係を維持しながら、枢軸
Ａ、Ａ′まわりに反時計方向に回動し、スポイラー３を
格納位置（仮想線で示す位置）へ移動させる。スポイラ
ー３を使用位置へ下降させるには、作動ロッド１０を時
計方向へ回動させればよい。電動モータ２８がオン状態
となり、スポイラー３が移動し始める際、出力ギヤ３４
の回転による第１リンク３５の移動量が第１リンク３５
の移動し始めにおいて少なくなることから、出力軸９ａ
は大きなトルクを発生する。これにより、リンク５ａ、
５ａ′、５ｂ、５ｂ′やアーム１１、１１′が錆や凍結
等によって固着状態となったとしてもアクチュエータ９
に過大な負荷が与えられることなく固着状態から回避さ
れる。

【００１３】図５と図６を参照する。スポイラー３は、
硬質の合成樹脂製で、その頂面にアルミ合金押出し型材
からなるフレーム１６をボルト１７を用いて固定させ
る。このフレーム１６の前面にシール材１８を固定させ
る。シール材１８が、スポイラー３の使用時、バンパー
スカート部４の下部に接し、バンパースカート部４の下
部とスポイラー３の上面との間から、空気がアンダーカ
バー７の下部へ流入するのを防止する。アンダーカバー
７の下部への空気流入防止は、この部分を負圧傾向と
し、車へのダウンフオースを確保する。図５の如くアー
ム１１、１１′の先端の二又部内に、フレーム１６を挿
入し、スペーサ１９とボルト２０を用いて、フレーム１
６をアーム１１に固定させる。これにより、アーム１
１、１１′とフレーム１６との強固な固定がなされる。

【００１４】フレーム１６の下面は、バンパースカート
部４の下端を通る面のやや上方に位置させる（スポイラ
ー使用時）。このような配置は、路面上の障害物等をフ
レーム１６へ当らないようにする。さらに、合成樹脂製
のスポイラー３と、アルミ合金型材のフレーム１６との
組合せは、両者の硬度の違いから、スポイラー３に路面
上の障害物等が当ると、図６に仮想線で示すように、フ
レーム１６の下面側からスポイラー３のみを撓ませるこ
とになる。

【００１５】スポイラー３に作用した負荷は、アーム１
１、１１′と、リンク５ａ、５ａ′とを介して、作動ロ
ッド１０に伝達される。この負荷の一部をアクチュエー
タ９の出力軸９ａで受ける構成を図７に示す。中空の作
動ロッド１０の一端にアクチュエータ９の出力軸９ａを
挿入し、該出力軸９ａの周囲に、作動ロッド１０を介し
て、リンク５ａをボルト２１を用いて固定させる。この
ような作動ロッド１０へのリンク５ａへの取付構造は、
リンク５ａに作用する負荷を作動ロッド１０と出力軸９
ａの双方で受けるので、この負荷による作動ロッド１０
への捩り力が軽減される。これにより、リンク５ａ′に
作用する負荷のみが作動ロッド１０の捩りを作るので、
作動ロッド１０はこの捩りに耐える剛性と強度のもので
よい。

【００１６】作動ロッド１０とアクチュエータ９の出力
軸９ａへの過大な負荷を緩衝するために、リンク５ａ、
５ｂの変形を作動ロッド１０等より容易にさせるとよ
い。図８を参照する。リンク５ａ、５ａ′は、断面方形
の中空作動ロッド１０を受ける細長の中空部２２を有す
る水平部２３と、水平部２３の一端から垂下する垂直部
２４とからなり、垂直部２４の下部にアーム１１、１
１′への取付孔２５を設ける。中空部２２の中心が枢着
点Ａとなり、取付孔２５の中心が枢点Ｂとなる。垂直部
２４の中央部に軽減孔２６を穿ける。軽減孔２６は垂直
部２４の変形を容易にさせる。リンク５ａ、５ａ′の垂
直部２４の厚みや、軽減孔２６の寸法は、リンク５ａ、
５ａ′の変形量及び風圧に負けず且つ作動ロッド１０等
よりも弱い強度・剛性を考慮して決める。

【００１７】図９に示すように、地上の障害物２７にス
ポイラー３が干渉すると、リンク５ａ、５ｂが、仮想線
で示すように、変形し、スポイラー３を仮想線で示す位
置への移動を可能にする。この結果、車が障害物２７を
乗り越えて走行可能となる。このようなリンク５ａ、５
ａ′の使用は、アクチュエータ９への過大な負荷を解消
させ、且つスポイラー３への大きな負荷は、リンク５
ａ、５ａ′のみを破損させることになり、他の部品への
悪影響を最小とさせる。図８に示すリンクをアクチュエ
ータ９に近い方のリンク５ａのみとして使用してもよ
く、両方のリンク５ａ、５ａ′として使用してもよい。

【００１８】

【効果】本発明によれば、組付誤差がトルク伝達経路に
悪影響を与えないので、低トルクモータの使用を可能に
し且つリンク、アームの軽量化を可能にする。さらに、
アクチュエータ等をアンダーカバーで、飛石等から保護
可能となる。さらに、リンクやブラケットの支持点をア
ンダーカバーに対して規定できるので製造誤差が小さ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例のユニット化したスポイラーと車
との関係を示す斜視図である。

【図２】本発明の一例のスポイラーの斜視図である。

【図３】ユニット化したスポイラーの断面図である。

【図４】アンダーカバーの改良を示す断面図である。

【図５】アームとスポイラーとの取付部の断面図であ
る。

【図６】バンパースカート部とスポイラーとの関係を示
す断面図である。

【図７】アクチュエータと作動ロッドとの結合を示す断
面図である。

【図８】リンクの一例の斜視図である。

【図９】リンクの変形を示す断面図である。

【図１０】スポイラーの作動を示す側面図である。

【符号の説明】

３ スポイラー ４ バンパースカート部 ５ａ、５ａ′、５ｂ、５ｂ′ リンク ７ アンダーカバー ８、８′ ブラケット ９ アクチュエータ １０ 作動ロッド １１、１１′ アーム １３ ラジエータ １４ 換気パネル １６ フレーム １８ シール材 ２６ 軽減孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福澤 正樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 木永 英一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バンパーとラジエータ下部との間に位置
   するアンダーカバーの上面に離間対向して固定されるブ
   ラケットと、該ブラケットに回動自在に支持された作動
   ロッドと、該作動ロッドの適所に結合され且つ該作動ロ
   ッドを回動させるアクチュエータと、作動ロッドに離間
   対向して固定され且つ一端がアンダーカバーの下方へ延
   在する対のリンクと、対のリンクの一端に支持された対
   のアームと、対のアームに支持されたスポイラーとを予
   めアンダーカバーに組付けているフロントスポイラー装
   置。
2. 【請求項２】 アンダーカバーの両側を車体側に固定さ
   せる請求項１のフロントスポイラー装置。