JPH082059Y2 - 車両用フロントエアウイング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、車両の走行時、特に車体前部に作用する
揚力を低減するための車両用フロントエアウイング装置
に関する。

（従来の技術） 車両、つまり、自動車が高速で走行する場合、この自
動車の車体前部には、その車体の形状に起因して、大き
な揚力が発生し、よって、車体前部に所謂浮き上がり現
象を招くことが知られている。このような浮き上がり現
象は、そのタイヤの接地力を弱めるばかりではなく、操
向の不安定さや駆動力の減少を引起し、自動車にとって
好ましいものではない。

走行時での上述した車体前部の浮き上がりを防止する
ために、従来では、車体前部の下面に空気の流れを制御
する所謂エアダムが設けられている。このエアダムは、
フロントバンパの下面に一体に形成されているか、又
は、使用時のみ、フロントバンパ内から下方に突出する
ように構成されている。

（考案が解決しようとする課題） ところで、エアダムをフロントバンパと一体に形成す
る場合、このエアダムを大きくすると、凹凸のある路面
を走行する場合、エアダムの下部が路面を擦ってしまう
虞がある。従って、エアダムの大きさは小さくならざる
をえず、エアダム本来の機能を充分に発揮できない。

これに対し、フロントバンパの下面からエアダムを突
没させるタイプの場合には上述した不具合を解消できる
ことになるが、しかしながら、この場合にあっても、エ
アダムの有効面積を充分に確保することはできない。即
ち、フロントバンパの下面からエアダムを突出させる機
構としては、エアダムをフロントバンパ内に上下方向に
摺動自在に収容しておき、必要に応じ、フロントバンパ
から下降させて突出させるようにした上下動機構、又
は、エアダムの基端をフロントバンパの下面に回転自在
に取付け、通常は、エアダムをフロントバンパの下面に
平行に保持しておき、必要に応じ、回動させてフロント
バンパから突出させる回動機構が知られているが、これ
ら上下動機構及び回動機構のいずれの場合にも、空気の
流れに対するエアダムの有効面積の大きさは、単に、フ
ロントバンパの下面とエアダムの下端との間で規定され
ることから、要求される地上高を考慮した場合、その有
効面積を充分に大きく確保できず、従って、車体の揚力
係数CLFを効果的に低減することはできない。

また、上述したエアダムは、走行中、自動車が横風を
受ける場合に生じる自動車のローリングモーメント、ま
た、自動車の操舵時に生じる，そのヨーイングモーメン
トを低減する上では何ら効果のないものある。

この考案は、上述した事情に基づいてなされたもの
で、その目的とするところは、走行時、車体に作用する
揚力を効果的に低減でき、しかも、横風等による車両の
ローリングモーメント及び操舵時の車両のヨーイングモ
ーメントをも効果的に低減することのできる車両用フロ
ントエアウイング装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） この考案の車両用フロントエアウイング装置は、車両
に於けるフロントバンパの下側に前輪よりも前方に位置
し、且つ、車両の幅方向に並んで配置された左右のエア
ウイングと、これら左右のエアウイングを車体側に夫々
連結して支持するとともに、各エアウイングの姿勢を車
両の走行方向に対してほぼ水平とする休止姿勢、並び
に、この休止姿勢から車両の前方への移動を伴い上記走
行方向に対し所定の角度を存して下向きに傾斜した作動
姿勢とに可変可能とする四節回転機構型の一対の支持機
構と、各支持機構を独立して駆動する駆動源とを備えて
構成されている。

（作用） 上述したフロントエアウイング装置によれば、左右の
エアウイングは、通常、車体前部の下側にほぼ水平とな
った休止姿勢で支持機構により支持された、所謂、収容
状態にあり、その使用時、各エアウイングは、支持機構
を介して駆動源により作動されることで、上記休止姿勢
から車両の前方への移動を伴い、車両の走行方向に対し
所定の角度で下向きに傾斜した作動姿勢に可変されるこ
とになる。

また、各エアウイングは、支持機構を介し、独自の駆
動源により作動できるから、車両の走行状態に応じて、
左右のエアウイングを独立して、作動姿勢に可変するこ
ともできる。

（実施例） 以下、この考案の一実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は、自動車の前面を示しており、この自動車に
於ける車体前部の下部には、フロントバンパ１が備えら
れている。そして、フロントバンパ１の直下には、左右
一対のエアウイング2,3が配置されている。これらエア
ウイング2,3は、第２図から明らかなように、フロント
バンパ１の前面よりも後方に位置付けられている。第２
図に於いて、フロントバンパ１は、その輪郭が２点鎖線
で示されている。

これらエアウイング2,3は、所謂飛行機の主翼を上下
逆向きとしたような形状を有し、車体の幅方向に延びて
いる。尚、第２図中、矢印Ａは、自動車の前進方向を示
している。

エアウイング2,3は、車体側に夫々支持機構を介して
連結されており、この実施例の場合、支持機構は、四節
回転機構型のリンク機構４から構成されている。ここ
で、エアウイング2,3のためのリンク機構４は、同一の
構造となっているので、以下には、第２図を参照して、
エアウイング３のリンク機構４に関して説明する。

先ず、リンク機構４は、フロントバンパ１内に於い
て、第１図でみた場合、車体の右側に位置する内壁に固
定して配置された取付けブラケット５を備えており、取
付けブラケット５には、長短１組のリンク6,7が取付け
られている。これらリンク6,7のうち、長い方のリンク
は、支持リンク６として機能し、この支持リンク６は、
その上端が自動車の前進方向でみて、取付けブラケット
５の前端に回動自在に支持されている。これに対し、短
い方のリンクは、駆動リンク７として機能し、この駆動
リンク７は、その上端が支持リンク６の上端よりも後方
且つ下方に位置して、取付けブラテット５に回動自在に
支持されている。支持リンク６及び駆動リンク７の下端
側は、第１図から明らかなように、フロントバンパ１の
下方に突出されている。そして、支持リンク６の下端
は、連結リンク８を介して、エアウイング３の一側面に
連結されている。ここで、連結リンク８は、その一端が
支持リンク６の下端に互いに回動自在に連結されてお
り、その他端は、自動車の前進方向でみて、エアウイン
グ３の中央よりも僅かに後方に位置し、そして、このエ
アウイング３の側面にピン8aを介して回動自在に連結さ
れている。

一方、駆動リンク７の下端は、エアウイング３の後部
に連結ラグ９を介して連結されている。即ち、連結ラグ
９は、エアウイング３の一側面の後部から下方に突出さ
れており、この連結ラグ９の下端に、駆動リンク７の下
端が回動自在に連結されている。

そして、上述したリンク機構４は、駆動源10に連結さ
れている。この駆動源10は、この実施例の場合、車体に
支持され、正逆回転可能な電動モータ11と、この電動モ
ータ11により回転駆動可能な回転ディスク12とを備えて
いる。この回転ディスク12の回転軸13は、第１図から明
らかなように、車体の幅方向に対して平行に位置付けら
れており、従って、回転ディスク12は、前述した支持リ
ンク６及び駆動リンク７の回動面と平行な面内を回転す
ることになる。

回転ディスク12の一方の回転面には、その周縁に位置
して、１個の駆動ピン14が突設されている。この駆動ピ
ン14には、駆動ロッド15の一端が回動自在に連結されて
おり、駆動ロッド15の他端は、前述した駆動リンク７の
中央部よりも僅かに下側に位置して、この駆動リンク７
に回動自在に取付けられている。

尚、エアウイング３の他側面は、第１図に示す車体中
央の支持部16に対して、上述したリンク6,7,8と同様な
３本のリンクを介して連結支持されているか、又は、エ
アウイング３の他側面にカムフォロアを取付け、このカ
ムフォロアを支持部16の一端面に形成したカム溝に嵌合
させることで、支持部16に支持されている。尚、カム溝
は、図示しないけれども、その形状は、後述するエアウ
イング３の作動から明らかとなる。

一方、他方のエアウイング２に関して、そのリンク機
構４の各リンク6,7,8及び駆動源10は、一方のエアウイ
ング３の場合とは異なり、第１図でみて、車体の左側に
配置されることになる。

次に、上述したフロントエアウイング装置の作動を、
第３図乃至第５図を追加して説明する。

フロントエアウイング装置の基本的な作動に関し、エ
アウイング３を例にとって説明する。

先ず、エアウイング３は、第２図に示された休止姿勢
にあるとする。この休止姿勢では、エアウイング３は、
フロントバンパ１の直下に於いて、その前面から所定の
距離だけ後方に位置し、そして、ほぼ水平に位置付けら
れている。

上述した状態で、電動モータ11を駆動して、回転ディ
スク12を第２図中矢印方向に回転させると、駆動リンク
７は、駆動ロッド15により押し出されるようにして、自
動車の前進方向に第３図に示す位置まで揺動され、ま
た、この揺動に伴い、エアウイング３もまた、支持リン
ク６及び連結リンク８に支持された状態で、自動車の前
進方向に押し出されるようにして移動されることにな
る。ここで、駆動リンク７は、第３図から明らかなよう
に、エアウイング３の後端を上方に押し上げるような所
定の揺動角だけ揺動され、しかも、エアウイング３は、
連結リンク８及び支持リンク６を介して、車体側に支持
されていることから、エアウイング３が自動車の前進方
向に移動されるときには、このエアウイング３は、前述
したピン8aを中心として、下方に向けて回動され、第３
図に示す作動姿勢をとる。この作動姿勢では、この実施
例の場合、エアウイング３の前端は、フロントバンパ２
の前端下部に位置付けられている。

上述したように、エアウイング３の姿勢が休止姿勢か
ら作動姿勢に可変されると、エアウイング３に於ける上
面は、大きく前方を向くことになるので、自動車の走行
中、第３図中矢印Ｂのような自動車の車体下部に向かう
空気の流れは、主として、エアウイング３の上面に沿い
高速で導かれることになり、従って、エアウイング３の
上面にかかる圧力は上昇し、一方、その下面にかかる圧
力は低下することになる。この結果、車体前部には、エ
アウイング３を介して、下向きの力が作用することにな
るので、車体前部の揚力を低減することができる。

ここで、エアウイング３が第３図の作動姿勢にあると
き、水平面に対するエアウイング３の傾斜角θと、その
揚力係数の減少量ΔCLFとの関係は、第４図に示されて
いる。この第４図から明らかなように、傾斜角θが大き
くなればなる程、減少量ΔCLFも大きくなることがわか
る。

従って、自動車が高速で走行する際には、エアウイン
グ2,3の夫々を作動姿勢に可変することで、車体前部の
揚力を大きく低減することができるから、タイヤの接地
力が増加して、自動車の操向性を高め、また、駆動力を
大きく確保することができる。

また、エアウイング３は、車体前部の下側、つまり、
エンジン下方での空気の流れを阻害することもなく、し
かも、エアウイング３が作動姿勢にあるときには、エン
ジンに向けて空気の流れを積極的に導くことができるか
ら、エンジンの冷却効果をも高めることができる。

自動車が低速で走行する場合等のように、エアウイン
グ2,3を必要としないときには、これらエアウイング2,3
の夫々の駆動源10を前述の場合とは逆に駆動することに
より、エアウイング2,3を第３図の作動姿勢から第２図
の休止姿勢に、リンク機構４を介して復帰させることが
できる。この休止姿勢では、エアウイング2,3はほぼ水
平となって、収納されるため、自動車が例えば段差路面
を走行するような場合にあっても、そのアプローチアン
グルを容易に確保することができ、エアウイング2,3が
不用意に路面と衝突するようなことはない。

上述の説明では、エアウイング2,3を何れも同じ姿勢
に同時に可変する例を示したが、しかしながら、この考
案のエアウイング2,3は、夫々、独自の駆動源10、即
ち、電動モータ11と組み合わされていることから、自動
車の走行状態に応じて、エアウイング2,3の一方のみ
を、第１図に示してあるように、その休止姿勢から作動
姿勢に可変することもできる。

第１図に示した例は、走行中、自動車が第１図の矢印
Ｗで示すように横風を受ける場合であり、この場合、上
流側に位置するエアウイング３のみがその作動姿勢に可
変されることで、前述したように、エアウイング３に第
１図中矢印Ｌで示す下向きの揚力を働かせることができ
る。この下向きの揚力Ｌは、横風を受けることで生じる
車体のローリングモーメントRM（第１図）に対抗するか
ら、車体のローリングを低減できることになる。

また、第１図に示した例は、走行中、自動車が第１図
中矢印Ｓ方向に操舵されるような場合にも有効となる。
即ち、この場合、矢印Ｓ方向の操舵により、自動車に
は、第５図中矢印YMで示すヨーイングモーメントが作用
することになるが、このヨーイングモーメントYMに対し
ては、エアウイング３に空気の流れが衝突することで働
く抗力Ｒが対抗し、この場合には、車体のヨーイングを
低減できることになる。

更に、上述した実施例の場合、エアウイング2,3の姿
勢は、休止姿勢から単に回動されて、その作動姿勢に可
変されるのではなく、回動と自動車の前進方向への移動
とが組み合わされることで、休止姿勢から作動姿勢に可
変され、この作動姿勢では、エアウイング2,3の前端が
フロントバンパ１の前面とほぼ同じ位置に位置付けられ
ることになる。このような位置でエアウイング2,3が作
動姿勢をとると、これらエアウイング2,3により、空気
の流れを容易に案内することができる。また、休止姿勢
に於いて、エアウイング2,3は水平姿勢をとることか
ら、エアウイング2,3の翼弦長さを大きくしても、その
収納スペースの点でみて不具合を招くようなことはな
く、従って、作動姿勢での要求に応じて、その大きさを
充分に確保することができる。

また、この実施例の場合、各エアウイングは、単独で
可動されるものであるため、リンク機構４による，その
下方への回動並びに前方への移動に対する自由度が大き
くなる。このことは、揚力係数の減少率がエアウイング
2,3の形状及び仰角のみならず、自動車の前後方向でみ
た前後位置により大きく変化することから、この前後位
置を調整することでも、上記揚力係数の減少率を所望の
値に容易に設定できることを意味している。

この考案は、上述した一実施例に制約されるものでは
なく、種々の変形が可能である。例えば、一実施例で
は、駆動源10に電動モータ11を使用するようにしたが、
この電動モータ11の代わりに、空圧又は減圧駆動のアク
チュエータを使用するようにしてもよい。

また、上述の実施例では、各エアウイングの姿勢を休
止姿勢から作動姿勢に可変する電動モータの駆動制御に
関して明確には説明していないが、例えば、自動車の運
転席に配置したスイッチを運転者が操作することで、各
エアウイングに於ける電動モータの駆動を制御するよう
にしてもよいし、或いは、自動車の走行状態、即ち、車
速、横風及びその操舵等の状況に応じ、電子コントロー
ラにより、各エアウイングに於ける電動モータの駆動を
制御して、左右のエアウイングの姿勢を自動的に可変す
るようにしてもよい。

（考案の効果） 以上説明したように、この考案の車両用フロントエア
ウイング装置によれば、フロントバンパの下側に支持機
構を介して夫々支持された左右のエアウイングを配置
し、そして、これらエアウイングの姿勢を支持機構及び
駆動源により、車両の走行方向に対してほぼ水平な休止
姿勢、並びに、この休止姿勢から車両の前方への移動を
伴い上記走行方向に対し所定の角度を存して下向きに傾
斜した作動姿勢とに独立して可変できるようにしたか
ら、直進時には両エアウイングを作動姿勢とすること
で、これらエアウイングにより案内される空気の流れを
利用して、車体前部の揚力を低減できる。また、走行
中、車両が横風を受ける場合には、風向きでみて、その
上流側に位置するエアウイングを作動姿勢に可変するこ
とで、車体のローリングを低減でき、更には、走行中、
操舵されるときには、その操舵方向のエアウイングを作
動位置に可変することで、車体のヨーイングをも低減で
きる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は、この考案の一実施例を示し、第１図は自動車の
前面図、第２図は、そのエアウイングが休止姿勢にある
状態でのエアウイング装置を一部断面して示す側面図、
第３図はエアウイングが作動姿勢にある状態でのエアウ
イング装置を一部断面して示す側面図、第４図はエアウ
イングの傾斜角と揚力係数の減少量との関係を示すグラ
フ、第５図は自動車の平面図である。 １……フロントバンパ、2,3……エアウイング、４……
リンク機構（支持機構）、６……支持リンク、７……駆
動リンク、８……連結リンク、10……駆動源、11……電
動モータ、12……回転ディスク、15……駆動ロッド、RM
……ローリングモーメント、YM……ヨーイングモーメン
ト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−251282（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−66369（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−22870（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車両に於けるフロントバンパの下側に前輪
   よりも前方に位置し、且つ、車両の幅方向に並んで配置
   された左右のエアウイングと、これら左右のエアウイン
   グを車体側に夫々連結して支持するとともに、各エアウ
   イングの姿勢を車両の走行方向に対してほぼ水平とする
   休止姿勢、並びに、この休止姿勢から車両の前方への移
   動を伴い上記走行方向に対し所定の角度を存して下向き
   に傾斜した作動姿勢とに可変可能とする四節回転機構型
   の一対の支持機構と、各支持機構を独立して駆動する駆
   動源とを具備したことを特徴とする車両用フロントエア
   ウイング装置。