(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横置きリアサイドスポイラー要素（２）を備え、前記リアサイドスポイラー要素（２）が、油圧ユニット（３、４）によって前記車両に対して格納されかつ伸長することができるように構成される、自動車用の空気案内装置（１）において、前記スポイラー要素（２）と相互作用する空気案内要素（６）であって、気流分離縁（５）を備え、前記スポイラー要素（２）の下方で回動可能に配置され、基本位置（Ｉ）から分離位置（ＩＩ）への、およびその逆の、移動シーケンスを有し、前記移動シーケンスが、前記スポイラー要素（２）の前記格納移動および前記伸長移動と連動する、空気案内要素（６）を備えると共に、
前記油圧ユニット（３、４）がそれぞれ、前記スポイラー要素（２）用の昇降シリンダ（８）、設定シリンダ（９）、および正面支持体（１１）を備え、前記支持体（１１）がシリンダ（１０）上を案内され、前記支持体（１１）が、前記設定シリンダ（９）に接続される前記スポイラー要素（２）の傾斜角を設定するように軸（１２）を中心に回動可能なヘッドベアリング（１４）を備える、ことを特徴とする空気案内装置（１）。
【請求項２】
前記スポイラー要素（２）を、前記油圧ユニット（３、４）によって、車体と同一平面上にある格納位置（Ａ）から、空気抵抗係数に関して最適化される位置（Ａ’）へ、速度に依存する位置（Ｂ）へ、およびダウンフォースが最大となる位置（Ｃ）へ調節することができ、位置（Ｃ）では、前記気流分離縁が、調節装置（７）によって、前記車体と同一平面上にある格納位置（Ｉ）から、展開された分離位置（ＩＩ）へ移動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の空気案内装置。
【請求項３】
前記スポイラー要素（２）が、前記格納位置（Ａ）では０°の角度で設定され、位置（Ａ’）では、負の角度で設定されかつリフト力によって伸長することが可能であり、位置（Ｂ）では、０°の角度で設定されかつ位置（Ａ’）より大きいリフト力によって伸長し、位置（Ｃ）では正の角度で設定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の空気案内装置。
【請求項４】
前記気流分離縁（５）を備える前記空気案内要素（６）が、少なくとも位置（Ａ’）と位置（Ｂ）との間に展開位置（ＩＩ）を備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気案内装置。
【請求項５】
前記油圧ユニット（３、４）がベアリング要素（１６）を備え、前記ベアリング要素（１６）が、リアシリンダ（１５）上を案内されかつ前記正面支持体（１１）に接続されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気案内装置。
【請求項６】
前記気流分離縁（５）を備える前記空気案内要素（６）が、前記スポイラー要素（２）の前記油圧ユニット（３、４）の間に配置されかつ前記車両への軸で回動可能に保持され、前記調節装置（７）を備え、前記調節装置（７）によって、前記気流分離縁（５）の基本位置（Ｉ）および作動位置（ＩＩ）を設定することができることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一項に記載の空気案内装置。
【請求項７】
前記調節装置（７）が、第１結合要素（１８）を含む２つの結合要素（１７、１８）を備え、前記第１結合要素（１８）が、固定回転軸（１９）を中心に回動可能であり、溝状ガイド（２０）内のジャーナル（２２）によって第２結合要素（１７）に作動的に接続されることを特徴とする、請求項２〜６のいずれか一項に記載の空気案内装置。
【請求項８】
前記第２結合要素（１７）が、前記車両の固定ベアリングブロック（２１）に回動可能に配置され、前記第１結合要素（１８）の弓形溝状トラック（２０）内を前記第２結合要素（１７）のジャーナル（２２）によって案内され、ローラ（２３）が、前記結合要素（１７）の下端に配置され、前記ローラ（２３）を、前記スポイラー要素（２）の調節移動中に前記リアシリンダ（１５）の前記ベアリング要素（１６）上にストッパー（２４）を介して載せることができることを特徴とする、請求項７に記載の空気案内装置。
【請求項９】
前記ローラ（２３）が前記ベアリング要素（１６）上に載ると、前記第１結合要素（１８）が、前記固定ベアリングブロック（２１）上の軸（１９）を中心に上方へ回動するように配置されることを特徴とする、請求項８に記載の空気案内装置。
【請求項１０】
ばね要素（２５）が、前記ベアリングブロック（２１）と前記第２結合要素（１７）との間に配置され、前記ばね要素（２５）によって、前記第２結合要素（１７）を、戻り回転移動によって初期位置へリセットすることができることを特徴とする、請求項８または９に記載の空気案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部による自動車用の空気案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
（特許文献１）は、格納された停止位置から伸長した作動位置へ、およびその逆に、移動することができるリアウィングを備えた、空気案内装置を開示する。２つの入れ子式展開要素がリアウィングを作動させる役割を果たし、それら入れ子式展開要素は、車両を横断する方向に互いに間隔を空けて配置され、リアウィングの下面に作用する。さらに、（特許文献２）は、直立支持板によって車両に接続されるウィング状案内要素を備える空気案内装置を開示する。支持板と案内要素との間の接続装置によって調節装置が配置される。この調節装置によって、案内要素の、道路に対する仰角を変更することができる。トランクリッドと一体化した空気案内壁が、空気案内装置の機能をさらに支援する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９７４１３２１Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許発明第１００４７０１０Ｃ２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、車両用のリアサイドスポイラー要素を備える空気案内装置を提供することである。このリアサイドスポイラー要素により、リアアクスルにおける車両のダウンフォースに係る車両の空気力学的特性および運転挙動が、調節装置を用いて改善される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、この目的は、請求項１の特徴によって達成される。従属請求項には、別の有利な特徴が含まれる。
【０００６】
本発明によって主に達成される利点は、調節可能な空気案内装置により、異なる速度範囲において、車両に対して最適な空気力学的特性が与えられ、かつ運転挙動が改善される、という事実にある。
【０００７】
上記のことは、空気案内装置が空気案内要素を備え、空気案内要素が、スポイラー要素と相互作用し、気流分離縁を備え、スポイラー要素の下方で車体に回動可能に配置され、基本位置から分離位置への、およびその逆の、移動シーケンスを有し、この移動シーケンスが、スポイラー要素の格納移動および伸長移動と連動する、という事実によって、本発明により達成される。
【０００８】
具体的には、本発明によれば、油圧ユニット等の対応する駆動ユニットによって、スポイラー要素を、車体と同一平面上にある格納位置から、空気抵抗係数に関して最適化される位置へ、所定の速度を超える際の速度位置へ、および、高速位置へ垂直方向に調節することができる。上記高速位置では、気流分離縁を備える空気案内要素が、調節装置によって、車体と同一平面上にある格納位置から展開された分離位置へ移動することが可能である。
【０００９】
スポイラー要素の個々の位置は、空気抵抗係数値での最大効率と、個々の速度範囲でのリアアクスルにおけるダウンフォースとに従って、固定される。したがって、本発明によれば、さらに、気流分離縁は、少なくとも、空気抵抗係数に関して最適化される位置と速度位置から高速位置までとの間に展開位置を連続的に有するようになっている。車両の速度に依存して、スポイラー要素および気流分離縁を上記のように調節することにより、確実に、好ましくない空気抵抗係数値が回避され、リアアクスルでの揚力が抑制される。
【００１０】
さらに、本発明によれば、油圧ユニットは、スポイラー要素用の昇降シリンダ、設定シリンダ、および正面支持体を備えるようになっている。上記支持体は、シリンダ上を案内され、かつヘッドベアリングを備える。ヘッドベアリングは、設定シリンダに接続されるスポイラー要素の傾斜角を設定するように軸を中心に回動可能である。
【００１１】
気流分離縁を備える空気案内要素は、油圧ユニット間に配置され、車両のベアリングブロック内に回動可能に保持され、調節装置を備える。この調節装置により、空気案内要素の基本位置および作動位置ならびに気流分離縁の位置を設定することができる。
【００１２】
調節装置は、第１結合要素を含む２つの結合要素を備える。第１結合要素は、回転軸を中心に回動可能であり、第２結合要素のジャーナルによって確実に案内される。このジャーナルは溝状ガイド内を案内される。このために、車両のベアリングブロック上で回動可能な第１結合要素は、ジャーナルによって第２結合要素の上を垂直方向に回動可能に案内される。
【００１３】
さらに、ローラが第２結合要素の下端に配置される。このローラは、スポイラー要素の調節移動中にリアシリンダのベアリング要素上にストッパーを介して載せることができる。上記調節装置により、スポイラー要素の上昇中に気流分離縁を作動させることができる状態となる。これは、少なくともスポイラー要素が完全に伸長する場合では、スポイラー要素が引き続き移動することによって気流分離縁が上方へ回動するような方法で、実現される。気流分離縁の上方への回動は、スポイラー要素がその端部位置に達する前に起こるのが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明によれば、ばね要素が、ベアリングブロックと第２結合要素との間に配置され、このばね要素によって、前記第２結合要素を、戻り回転移動によってその初期位置へ戻るように調節することができるようになる。これは、空気案内装置のスポイラー要素がその基本位置へ戻るように移動する場合に起こる。
【００１５】
本発明の例示的一実施形態を図面に示し、以下の文においてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】リアサイドスポイラー要素が４つの可能な位置にある、空気案内装置の側面図を示す。
【図２】リフト量および角度設定の大きさが明記された、スポイラー要素の４つの位置の概略図を示す。
【図３】気流分離縁が下に配置されている、最高位置へ伸長しているスポイラー要素の概略図を示す。
【図４】調節装置を備えた気流分離縁用の置場が間に配置されている２つの油圧ユニットの図を示す。
【図５】格納された（左）油圧ユニットおよび伸長した（右）油圧ユニットを含む、図４による図を示す。
【図６】２つの結合要素を備える調節装置および格納された気流分離縁の側面図を示す。
【図７】気流分離縁が伸長した状態での、図６による側面図を示す。
【図８】調節装置を備え、気流分離縁が車体と同一平面上にある格納位置にある、空気案内要素の図を示す。
【図９】設置された空気案内要素の図を示す。
【図１０】気流分離縁が格納位置にある、調節装置の詳細図を示す。
【図１１】調節装置のローラに対して垂直に移動したストッパーの詳細図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
自動車用の空気案内装置１は、実質的に横置きのリアサイドスポイラー要素２を備える。リアサイドスポイラー要素２は、油圧ユニット３、４によって車両に対して格納されかつ伸長することができるように構成される。空気案内装置１は、空気案内要素６を備える。空気案内要素６は、スポイラー要素２と相互作用し、かつ気流分離縁５を備える。前記空気案内要素６は、スポイラー要素２の下方、車両の上に回動可能に関節式に連結されており、車体と同一平面上にある基本位置Ｉから回動した分離位置ＩＩへの、スポイラー要素２の格納移動および伸長移動と連動する移動シーケンスを有している。
【００１８】
スポイラー要素２は、油圧ユニット３、４によって異なる位置Ａ、Ａ’、ＢおよびＣへ移動させることができる。位置Ａは、車体と同一平面上にある格納位置を表し、そこからさらに別の位置に移動する。たとえば、位置Ａ’は、空気抵抗係数に関して最適化されるスポイラー要素２の位置であり、さらに別の位置Ｂは、所定の速度で想定されるものである。位置Ｃでは、スポイラー要素２は、車両に対して最高位置であると想定する。前記位置Ｃでは、空気案内要素６の気流分離縁５は、車体と同一平面の位置から垂直方向に回動するように配置される。
【００１９】
図２に、リフト量および角度設定と共に、スポイラー要素２の個別の位置をより詳細に示す。位置Ａでは、この実施形態では、スポイラー要素２は、リフト量が０ｍｍでありスポイラー設定が０°である。位置Ａ’では、スポイラー要素は、位置Ａに対して、この特定の場合では正確には車両から２６ｍｍ上方に上昇し、ここではスポイラー傾斜角は負の−４°である。位置Ｂでは、スポイラー要素２は、位置Ａ’に対してさらに、たとえば１５０ｍｍのリフト量だけ伸長しているが、スポイラー傾斜角は０°に戻っている。位置Ｃでは、スポイラー要素２は、位置Ｂにおけるのと同様に上昇した位置にとどまっているが、ここでは８°の正のスポイラー傾斜角が想定される。具体的な値は単に例示的一実施形態に関する一例であり、これらの値は、求められる車両の空気力学的挙動に従って適合させることができることは明らかである。
【００２０】
したがって、移動元となり得る位置Ａは、ここでは車体と同一平面上である格納位置である。位置Ａ’は、空気抵抗係数に関して最適化される格納位置であり、位置Ｂは、たとえば７０ｋｍ／時を超える運転速度における位置など、運転速度に依存して想定される位置である。位置Ｃでは、たとえば高速でダウンフォースが最大となる。前記位置Ｃでは、空気案内要素６の気流分離縁５は、直立し、リアアクスルダウンフォースを増大させる。気流分離縁５は、好ましくは、位置Ａと位置Ｃとの間で連続的に設定される。
【００２１】
油圧ユニット３、４はそれぞれ、スポイラー要素２用の油圧シリンダ８、設定シリンダ９、および正面支持体１１を備える。支持体１１はシリンダ１０上を案内される。支持体１１の上にヘッドベアリング１４が配置されており、ヘッドベアリング１４は、設定シリンダ９に接続されるスポイラー要素２の傾斜角を設定するように、軸１２を中心に回動可能である。さらに、油圧ユニット３、４は、ベアリング要素１６を備える。このベアリング要素１６は、リアシリンダ１５上を案内され、かつ正面支持体１１に接続される。
【００２２】
空気案内要素６の気流分離縁５は、油圧ユニット３、４の間に配置され、車両のベアリングブロック内に回動可能に保持される。調節装置７によって、気流分離縁５を、基本位置Ｉおよび作動位置ＩＩに調節することができる。
【００２３】
調節装置７は、空気案内要素６への第１結合要素１８を含む２つの結合要素１７、１８を備えている。この第１結合要素１８は、固定回転軸１９を中心に回動可能である。結合要素１８は溝状ガイド２０を備える。溝状ガイド２０内に、第２結合要素１７のジャーナル２２が移動可能に配置される。
【００２４】
結合要素１７は、固定ベアリングブロック２１に回動可能に取り付けられ、第２結合要素１７のジャーナル２２によって弓形溝状トラック２０内を案内される。結合要素１７、したがって第１結合要素１８を調節するために、第２結合要素１７の下端にローラ２３が配置されている。図７において矢印Ｐが示すように、油圧ユニット３、４によるスポイラー要素２の下方からの調節移動中、リアシリンダ１５のベアリング要素１６上に、すなわち支持体１１の上に、ローラ２３を、ストッパー２４を介して載せることができる。
【００２５】
結合要素１７の載置ローラ２３により、結合要素１８の溝状トラック２０内でのジャーナル２２の移動によって、結合要素１８、したがって空気案内要素６の、回転軸１９を中心とした回動がもたらされ、気流分離縁５を直立させることができる。
【００２６】
結合要素１７を基本位置Ｉにリセットするために、ベアリングブロック２１と結合要素１７との間に、戻り回転移動をもたらす、対応するばね要素２５が設けられる。
【符号の説明】
【００２７】
１  空気案内装置
２  リアサイドスポイラー要素
３  油圧ユニット
４  油圧ユニット
５  気流分離縁
６  空気案内要素
７  調節装置
８  油圧シリンダ
９  設定シリンダ
１０  シリンダ
１１  正面支持体
１２  軸
１４  ヘッドベアリング
１５  リアシリンダ
１６  ベアリング要素
１７  第２結合要素
１８  第１結合要素
１９  固定回転軸
２０  溝状ガイド
２１  固定ベアリングブロック
２２  ジャーナル
２３  ローラ
２４  ストッパー
２５  ばね要素
Ａ、Ａ’、Ｂ、Ｃ  位置
Ｉ  基本位置
ＩＩ  分離位置
Ｐ  矢印
【図１】
0005616499.tif 000002
【図２】
0005616499.tif 000003
【図３】
0005616499.tif 000004
【図４】
0005616499.tif 000005
【図５】
0005616499.tif 000006
【図６】
0005616499.tif 000007
【図７】
0005616499.tif 000008
【図８】
0005616499.tif 000009
【図９】
0005616499.tif 000010
【図１０】
0005616499.tif 000011
【図１１】
0005616499.tif 000012