JP2008150034A - 自動車用の空気案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車用の空気案内装置を提供する
【解決手段】実質的に車両を横切る方向に延在し、かつ引っ込んだ停止位置から最大限開いた上昇位置への移動経路を予め定義する設定動的機器を用いて動かされ得るスポイラ要素（１６）を有する、自動車用の空気案内装置が提案される。スポイラ要素（１６）には調整装置が設けられ、これを用いて、設定動的機器に対するスポイラ要素（１６）の入射角が調整され得る。
【選択図】図２

Description

本発明は、請求項１の前文に記載の、車両用の空気案内装置に関する。

前記種類の空気案内装置が、たとえば特許文献１より公知であり、リヤウインドの下の自動車の後部領域内に配置され、当該車両のロードホールディングを向上するのに役立っている。空力的に作動される構成要素として、空気案内装置は、スポイラ要素を有し、このスポイラ要素は、実質的に車両を横切る方向に延在し、設定動的機器を用いて（前記スポイラ要素がたとえば車体の窪み内に保持される）引っ込んだ停止位置から（前記スポイラ要素が空力的に作動される）最大限開いた上昇位置へと動かされ得る。

後部スポイラの設定動的機器は、公知の方法で、たとえば、直線移動する押上シリンダ、又は両側でスポイラ要素に関節接続されてスポイラ要素の設定移動を予め定義する四棒機構を備える。直線移動を予め定義する押上シリンダの場合には、車体又は押上シリンダに対するスポイラ要素の入射角は、設定動的機器により予め定義された移動経路全体において一定である。その入射角を変えることにより、スポイラ要素の空力作用に影響を及ぼすことは不可能である。四棒機構を設定動的機器として使用する場合には、車体に対するスポイラ要素の入射角は、四棒機構のリンク機構の形態により予め定義される。スポイラ要素の入射角を独立して適応することは不可能である。
独国特許出願公開第１０２００４０３０５７１Ａ１号明細書

本発明は、上述した先行技術とは異なり、当該車両の空気力学に対する現在の需要にそれぞれ最適な形で適応され得る、車両用の空気案内装置を提供することを目的とする。

前記目的は、本発明に従って、請求項１の特徴を有する空気案内装置を用いて達成される。

したがって、本発明の本質は、設定動的機器に対するスポイラ要素の入射角を調整し得る調整機構を提供することである。したがって、スポイラ要素又はスポイラブレードの位置が、設定動的機器に加えて設けられた調整装置を用いて変えられ、したがって、現在の需要にそれぞれ適応され得る。したがって、当該車両の空気力学が、また運転特性も、スポイラ要素の入射角を変えることによって向上し得る。

本発明による空気案内装置の１つの特有の実施形態においては、調整装置は、スポイラ要素の上昇に応じてスポイラ要素の入射角を調整するよう作用し、前記調整装置は、設定動的機器により確実に制御される。したがって、設定動的機器が作動される場合には、設定動的機器に対するスポイラ要素の入射角が常に変えられる。

設定動的機器は、たとえば、スポイラ要素を設定するための直線移動を実施する、線形に作用する駆動要素、特に押上シリンダを備える。前記直線移動は、確実な制御により、スポイラ要素の旋回運動に変換される。このため、これに対応する結合機構が設けられる。結合機構は、たとえば制御ロッドを備え、この制御ロッドは、スポイラ要素に関節接続され、線形に作用する押上装置が作動される場合には、車体に固定された溝付き案内トラックと相互作用することによりスポイラ要素の入射角を決める。前記種類の結合機構は、容易かつ費用対効果の高い方法で実現され得る実施形態である。

特にスポイラ要素の大きい枢転角が可能となる、本発明による空気案内装置の１つの有利な実施形態においては、制御ロッドは、スポイラ要素から遠隔にあるその端部で、制御レバーに関節接続され、制御レバーは、押上装置に枢転可能に取り付けられ、その旋回位置を定義するために、車体に固定された溝付き案内トラック内を案内される案内要素を有する。

車体に固定され、かつスポイラ要素の旋回運動を予め定義し、かつ中を制御レバーの案内要素が案内される溝付き案内トラックは、たとえば、押上装置の上昇方向に実質的に平行に配置され、かつ押上装置の上昇方向に対して傾斜した調整区間に合流する下部区間を有するよう設計される。制御レバーの案内要素が下部区間内を案内される場合には、スポイラ要素の旋回運動が行われない。しかし、案内要素が溝付き案内トラックの調整区間内に入ると、制御レバーが枢転され、したがって、旋回運動が制御ロッドを介してスポイラ要素内に導入される。

停止位置に対してスポイラ要素の最大枢転位置を固定できるようにするために、又はスポイラ要素をロック位置に保持できるようにするために、１つの有利な実施形態においては、調整区間の下部区間から遠隔にある側が、押上装置の上昇方向に平行に整列した上部区間に隣接する。制御レバーの案内要素が前記上部区間内に配置される場合には、スポイラ要素の旋回が不可能となる。調整装置は、実際には、ロック位置にある。

スポイラ要素の上昇に対する旋回運動の比率を変えることができるようにするために、制御ロッドは、制御レバー上に調整可能な関節点を有することが好ましい。

スポイラ要素のために線形に作用する押上装置が設けられた、本発明による空気案内装置の代替的な実施形態においては、上昇方向に固定された案内トラックが設けられ、この案内トラック内に、制御ロッドのスポイラ要素から遠隔にある端部が案内され、スポイラ要素から遠隔にあるこの端部は、さらに、スポイラ要素の入射角を決めるための押上装置の作動中に、車体に固定された溝付き案内トラック内を案内される。押上装置に固定された案内トラックは、たとえば、押上シリンダから半径方向に突出する軸受突起部上に形成される。

この実施形態においても、スポイラ要素の上昇に対する入射角の比率を調整できるようにするために、スポイラ要素上に制御ロッドの調整可能な関節点が設けられることが好ましい。

しかし、設定動的機器が、線形に作用する押上装置の代わりに、２つのリンク機構を有する四棒機構を備えることも考えられ、このリンク機構の１つが駆動装置によって駆動され、これらのリンク機構は、それぞれ、一方の端部で、車体に固定されるよう関節接続される。この場合にも、スポイラ要素の入射角のための調整装置を作動させるための確実な制御が行われ得る、又は調整装置を作動させるための別個の駆動装置が設けられ得る。確実な制御の場合には、２つのリンク機構が、それらの各第２の端部で、結合要素に関節接続され、この結合要素の上に、スポイラ要素がステアリングレバーを用いて枢転可能に取り付けられ、ステアリングレバーは、ステアリングレバーから遠隔にある端部が車体に固定された足部を形成する制御リンク機構に接続される。したがって、四棒機構が作動される場合には、制御リンク機構は、ステアリングレバーにトルクを働かせ、この結果、結合要素に対するスポイラ要素の入射角が変わる。

この実施形態においても、入射角に対する上昇の比率を変えることができるようにするために、足部は、調整可能に設計されることが有利である。

駆動動的機器の移動とは関係なく、スポイラ要素の入射角の変化が可能である、スポイラ要素を設定するための四棒機構として設計された駆動動的機器を備えた、さらなる実施形態においては、四棒機構の非駆動リンク機構の、車体に固定されるよう関節接続された端部が、第２の駆動装置が作動された場合にスポイラ要素の入射角が変わるように、第２の駆動装置を用いて動かされ得る。

本発明のさらなる利点及び主題の有利な実施形態が、記述より、図面より、及び特許請求の範囲より見出され得る。

本発明による空気案内装置の５つの例示的な実施形態が、図面内の概略図に簡単に例示されている。以下、これについてより詳細に説明する。

図１は、リヤウインド１２の下の後部側に、後部スポイラを構成する空気案内装置を備えた自動車１０を例示している。空気案内装置１４は、スポイラブレード又は要素１６を有し、これは、実質的に車両を横切る方向に延在し、前記スポイラブレード又は要素１６が後部側の車体の窪み１８内に配置された停止位置と空力的に作動される位置を構成する開いた動作位置との間の、両側に配置された設定動的機器を用いて動かされ得る。

図２から分かるように、設定動的機器は、スポイラブレード１６を開くために、それぞれ、車両の長手方向の中心面に対して対称に両側に１つの押上シリンダ２０を備え、この押上シリンダは、線形に作用する押上装置として役立ち、両矢印Ｘに従って、車体に固定された案内トラック２２内を、油圧又は電気作動装置（図示せず）を用いて動かされ得る。

スポイラ要素１６は、この上端部で、その枢軸が車両を横切る方向に延在する継ぎ手２４を用いて、押上シリンダ２０に枢転可能に関節接続される。

さらに、アングルブラケットとして具現化された制御レバー２８が、継ぎ手２６を用いて、継ぎ手２４から遠隔にある領域内の押上シリンダ２０に関節接続され、この制御レバー２８の１つのリム３０が、継ぎ手２６から遠隔にあるその端部領域内で、車体に固定された溝付き案内トラック３４内を案内される案内ジャーナル３２を備える。制御レバー２８の第２のリム３６は、継ぎ手２６から遠隔にあるその端部領域内で、制御レバー２８のリム３６をスポイラ要素１６に接続する制御ロッド４０のために、リム３６の軸の方向に調整可能な関節点３８を有する。このため、関節点４２が、スポイラ要素１６上に形成される。

溝付き案内トラック３４の下部区間４４は、押上シリンダ２０の移動方向Ｘに平行に整列し、かつ上部で、押上シリンダ２０の移動方向Ｘに対して傾斜した、湾曲した調整区間４６に合流する。

図２に例示されている空気案内装置１４は、以下に記述する方法で動作する。

押上シリンダ２０は、例示されているスポイラ要素１６の下部の停止位置から進み、移動方向Ｘに上昇する。ここでは、制御レバー２８の案内ジャーナル３２は、まず最初に溝付き案内３４の下部区間４４内を滑動し、制御レバー２８は、設定動的機器を構成する押上シリンダ２０に対してその位置を維持する。案内ジャーナル３２が、押上シリンダ２０の上昇移動中に、溝付き案内トラック３４の調整区間４６内を通過すると、制御レバー２８は、制御ロッド４０を用いてスポイラ要素１６に伝達される旋回運動を実施するが、この場合、スポイラ要素１６も逆時計回りに枢転される。

調整区間４６によって決められるスポイラ要素１６の上昇と枢転角との間の比率は、制御レバー２８のリム３６上の制御ロッド４０の関節点３８の変化によって変わり得る。

図３に例示されている空気案内装置１４’の例示的な実施形態は、溝付き案内トラック３４の湾曲した調整区間４６が、同様に押上シリンダ２０の移動方向に平行に配置されたロック区間４８に上方方向に隣接し、したがって、スポイラ要素１６の入射角のために、制御ロッド４０及び制御レバー２８によって形成された調整装置を、制御レバー２８の案内ジャーナル３２がロック区間４８内に配置された場合にロックすることができるという点において、図２に例示されている空気案内装置とは異なる。このようにして、押上シリンダ２０に対するスポイラ要素１６の不注意による旋回が防止される。

図４は、上述の例示的な実施形態に対応して、スポイラ要素１６を開く又は引っ込めるために、両矢印Ｘに従って、動かされ得る押上シリンダ２０に継ぎ手２４を用いて関節接続されたスポイラ要素１６を有する、空気案内装置５０の代替的な実施形態を例示している。押上シリンダ２０は、半径方向に突出する突起部５２を有し、この突起部５２上に、押上シリンダに固定され、かつ押上シリンダ２０の軸に対して傾斜した案内トラック５４が形成される。案内ジャーナル５６が案内トラック５４内を案内され、この案内ジャーナル５６は、案内ジャーナル５６から遠隔にある端部で関節点４２を用いてスポイラ要素１６に関節接続された制御ロッド４０の一方の端部に形成される。関節点４２は、変更可能又は調整可能である。

さらに、空気案内装置５０は、溝付き案内トラック５８を有し、この案内トラック５８は、車体に固定されており、軸に、したがって押上シリンダ２０の移動方向Ｘに平行に整列し、かつ押上シリンダ２０の軸に対して傾斜し、かつ案内トラック５４と逆に伸びるよう整列した調整領域６０に上方方向に隣接する下部区間を有する。押上シリンダ２０が作動される場合には、制御ロッド４０の下端に形成された案内ジャーナル５６も、溝付き案内トラック５８内を案内され、調整領域６０内の案内により旋回運動が行われ、したがってスポイラ要素１６の入射角が変更される。

図５は、これも同様に、引っ込んだ停止位置から開いた上昇位置又は作動位置へと動かされ得るスポイラ要素１６を有する空気案内装置７０を例示している。このため、空気案内装置７０は、設定動的機器を備え、この設定動的機器は、それぞれ一方の端部で、継ぎ手７８及び８０を用いて、車体に固定されるよう関節接続された２つのリンク機構７４及び７６を備えた四棒機構７２と共に形成される。継ぎ手７８及び８０から遠隔にあるそれらの端部で、リンク機構７４及び７６は、それぞれ、継ぎ手８２及び８４を用いて結合要素８６に関節接続され、ここに、スポイラ要素１６が、ステアリングレバー８８を用いて枢転可能に取り付けられる。結合要素８６上のリンク機構７４の及びステアリングレバー８８の回転の中心は、共通の軸上にある。

結合要素８８から遠隔にある端部で、車体に固定されるよう装着された足部９４を形成する制御リンク機構９２が、さらなる継ぎ手９０を用いて、スポイラ要素１６から遠隔にある端部に締結され、この足部９４は、スポイラ要素１６の入射角に対する上昇の比率を変えるよう調整可能である。

空気案内装置７０は、以下に記述する方法で動作する。

四棒機構７２のリンク機構７４及び７６の１つが、下部の停止位置から進み、スポイラ要素１６がその開いた作動位置へと動かされるよう駆動される。ここでは、制御リンク機構９２は、ステアリングレバー８８に対して力を働かせ、したがって、その枢軸を中心としてステアリングレバー８８を旋回することにより、スポイラ要素１６の入射角が変わる。図５に示されている例において、スポイラ要素１６を引っ込める場合には、リンク機構７４及び７６は、継ぎ手７８及び８０の軸を中心として時計回りに枢転され、したがって、リンク機構９２は、ステアリングレバー８８に対して牽引移動を働かせ、スポイラ要素１６も同様に時計回りに枢転される。

図６は、これも同様に、下部の停止位置と設定動作位置との間で枢転され得るスポイラ要素１６を有する空気案内装置１００を例示している。設定動的機器として、空気案内装置１００はまた同様に、四棒機構を備え、この四棒機構は、それぞれ、一方の端部でスポイラ要素１６に関節接続され、かつそれらの各他方の端部で車体に固定されるよう関節接続された、２つのリンク機構１０２及び１０４を備える。

リンク機構１０２は、四棒機構の旋回運動を生じさせ、かつスポイラ要素１６の設定を生じさせる駆動モータ１０６に接続される。非駆動リンク機構１０４の、車体に固定された関節点１０８は、関節点１０８の位置を変え得る第２の駆動モータ１１０に接続される。案内トラック１１２内の関節点１０８を動かすことにより、車体に対するスポイラ要素１６の入射角が、したがってスポイラ要素１６の空力作用が変わる。

設定され得るスポイラ要素を有する空気案内装置を備えた自動車の後部領域を示す斜視図 図１に例示されている車両の空気案内装置を通る概略断面図 第２の実施形態の空気案内装置を通る概略断面図 第３の実施形態の空気案内装置を通る概略断面図 四棒機構を用いて設定され得る空気案内装置を通る概略断面図 四棒機構を用いて設定され得る空気案内装置の代替的な実施形態を示す図

符号の説明

１０…自動車、１２…リヤウインド、１４、１４’…案内装置、１６…スポイラ要素、１８…車体の窪み、２０…押上シリンダ、２２…案内トラック、２４…継ぎ手、２６…継ぎ手、２８…制御レバー、３０…リム、３２…案内ジャーナル、３４…溝付き案内トラック、３６…リム、３８…関節点、４０…制御ロッド、４２…関節点、４４…下部区間、４６…調整区間、４８…ロック区間、５０…空気案内装置、５２…突起部、５４…案内トラック、５６…案内ジャーナル、５８…溝付き案内トラック、６０…調整領域、７０…空気案内装置、７２…四棒機構、７４…リンク機構、７６…リンク機構、７８…継ぎ手、８０…継ぎ手、８２…継ぎ手、８４…継ぎ手、８６…結合要素、８８…ステアリングアーム、９０…継ぎ手、９２…制御リンク機構、９４…足部、１００…空気案内装置、１０２…リンク機構、１０４…リンク機構、１０６…駆動モータ、１０８…関節点、１１０…駆動モータ、１１２…案内トラック

Claims (14)

1. 実質的に車両を横切る方向に延在し、かつ引っ込んだ停止位置から最大限開いた上昇位置への移動経路を予め定義する設定動的機器を用いて動かされ得るスポイラ要素（１６）を有する、自動車用の空気案内装置であって、
   前記スポイラ要素（１６）には調整装置が設けられ、その作動により、前記車体に対する前記スポイラ要素（１６）の入射角が変わることを特徴とする空気案内装置。
2. 前記調整装置が、前記スポイラ要素（１６）の上昇に応じて動作し、前記設定動的機器により確実に制御されることを特徴とする請求項１に記載の空気案内装置。
3. 前記設定動的機器が、前記スポイラ要素（１６）を設定するために直線移動を実施する、少なくとも１つの線形に作用する押上装置、特に少なくとも１つの押上シリンダ（２０）を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気案内装置。
4. 制御ロッド（４０）が、前記スポイラ要素（１６）に関節接続され、前記押上装置（２０）が作動される場合には、該制御ロッド（４０）が、前記車体に固定された溝付き案内トラック（３４、５８）と相互作用することにより、前記スポイラ要素（１６）の入射角を決めることを特徴とする請求項３に記載の空気案内装置。
5. 前記制御ロッド（４０）が、前記スポイラ要素（１６）から遠隔にあるその端部で、制御レバー（２８）に関節接続され、該制御レバーは、前記押上装置（２０）に枢転可能に取り付けられ、かつ旋回位置を定義するよう、前記車体に固定された前記溝付き案内トラック（３４）内を案内される案内要素（３２）を有することを特徴とする請求項４に記載の空気案内装置。
6. 前記車体に固定され、かつ前記制御レバー（２８）の前記案内要素（３２）が中を案内される前記溝付き案内トラック（３４）の下部区間（４４）が、実質的に前記押上装置（２０）の上昇方向に平行に整列し、かつ前記押上装置（２０）の前記上昇移動に対して傾斜した調整区間（４６）に合流することを特徴とする請求項４又は５に記載の空気案内装置。
7. 前記調整区間（４６）の前記下部区間（４４）から遠隔にある側が、前記溝付き案内トラック（３４）の、前記押上装置（２０）の移動方向に平行に整列した上部区間に隣接することを特徴とする請求項６に記載の空気案内装置。
8. 前記制御ロッド（４０）が、前記制御レバー（２８）上に調整可能な関節点（３８）を有することを特徴とする請求項５に記載の空気案内装置。
9. 上昇方向に固定された案内トラック（５４）が設けられ、該案内トラック（５４）内に、前記制御ロッド（４０）の前記スポイラ要素（１６）から遠隔にある端部（５６）が案内され、前記スポイラ要素（１６）から遠隔にある該端部（５６）が、前記スポイラ要素（１６）の入射角を決めるための前記押上装置（２０）の作動中に、さらに、前記車体に固定された前記溝付き案内トラック（５８）内を案内されることを特徴とする請求項４に記載の空気案内装置。
10. 前記スポイラ要素（１６）上の前記制御ロッド（４０）の調整可能な関節点（４２）によって特徴づけられる請求項９に記載の空気案内装置。
11. 前記設定動的機器が、２つのリンク機構（７４、７６、１０２、１０４）を有する少なくとも１つの四棒機構（７２）を備え、該リンク機構の１つが、駆動装置（１０６）を用いて駆動され、該リンク機構が、それぞれ、前記車体に固定されるよう一方の端部で関節接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気案内装置。
12. 前記２つのリンク機構（７４、７６）が、それらの各第２の端部で結合要素（８６）に関節接続され、ここに、前記スポイラ要素（１６）がステアリングレバー（８８）を用いて枢転可能に取り付けられ、該ステアリングレバーは、前記ステアリングレバー（８８）から遠隔にある端部が前記車体に固定された足部（９４）を形成する制御リンク機構（９２）に接続されることを特徴とする請求項１１に記載の空気案内装置。
13. 前記足部（９４）が、調整可能であることを特徴とする請求項１２に記載の空気案内装置。
14. 前記四棒機構の、前記車体に固定されるよう関節接続された、非駆動リンク機構（１０４）の端部が、前記スポイラ要素（１６）の入射角が変わるように第２の駆動装置（１１０）を用いて動かされ得ることを特徴とする請求項１１に記載の空気案内装置。

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