(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアバックビームに固定設置された駆動モーター；
前記駆動モーターの動力を動力伝達機構を介して受けて作動するもので、リアバンパーの底面に密着する格納動作とリアバンパーから下降して突出する引出動作ができるように設置されたスポイラーパネル；
前記動力伝達機構とスポイラーパネルを連結するように設置され、スポイラーパネルの格納及び引出動作ができるようにする一対のリンク機構；及び
前記リアバックビームに固定設置され、リンク機構が回転可能に結合された一対のサポートブラケット；を含むことを特徴とする、車両用リアバンパー可変スポイラー装置。
【請求項２】
前記駆動モーターの動作を制御する制御部；及び
前記制御部に車速情報に関連した信号を伝達する入力部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の車両用リアバンパー可変スポイラー装置。
【請求項３】
前記リアバンパーはアッパーカバー及びローアーカバーの組立体からなり、
前記ローアーカバーに一対のスロットホールが形成され、
前記リンク機構はスロットホールを貫通して設置されたことを特徴とする、請求項１に記載の車両用リアバンパー可変スポイラー装置。
【請求項４】
前記動力伝達機構は、
駆動モーターと直結されたウォームギア；
前記ウォームギアを介して回転する減速ギア；
前記減速ギアと噛み合う出力ギア；及び
前記出力ギアの中心を貫通して出力ギアと一体に結合され、出力ギアを貫通した両端がリアバックビームの左右方向に伸びるように設置され、左右側の両端がリンク機構のいずれか一つのリンクとともに回転するように連結された駆動軸；を含むことを特徴とする、請求項１に記載の車両用リアバンパー可変スポイラー装置。
【請求項５】
前記駆動軸の両端はそれぞれサポートブラケットを貫通してからいずれか一つのリンクに連結されることを特徴とする、請求項４に記載の車両用リアバンパー可変スポイラー装置。
【請求項６】
前記リンク機構は、
駆動軸の両端にそれぞれ結合されて駆動軸とともに回転する駆動リンク；
前記スポイラーパネルの内側面に車両の前後方向に固定結合されたもので、スポイラーパネルの引出角度を制御する固定リンク；
前記駆動リンクと固定リンクを連結し、両端が回転可能に結合されたもので、駆動リンクの回転力を固定リンクに伝達する従動リンク；及び
前記固定リンクとサポートブラケットを連結し、両端が回転可能に結合されたもので、スポイラーパネルの引出時に風圧に対して支持力を発生する第１支持リンク及び第２支持リンク；を含むことを特徴とする、請求項４に記載の車両用リアバンパー可変スポイラー装置。
【請求項７】
格納状態でスポイラーパネルがリアバンパーの底面に密着した状態を維持し、引出動作の際にスポイラーパネルの作動軌跡を最小化することができるように、前記駆動リンクは従動リンクより短く形成されたことを特徴とする、請求項６に記載の車両用リアバンパー可変スポイラー装置。
【請求項８】
前記スポイラーパネルが最大に引き出された状態で、駆動リンクと従動リンクは両端間の中間部が前方に突出する湾曲形状に形成されることにより、スポイラーパネルが風圧によって前方に回転することを防止するように支持力を発生することを特徴とする、請求項６に記載の車両用リアバンパー可変スポイラー装置。
【請求項９】
前記駆動リンクと従動リンクは第１及び第２支持リンクに比べてスポイラーパネルの内側方向に位置し、従動リンクは固定リンクの前方端部に連結され、
前記第１及び第２支持リンクは駆動リンク及び従動リンクに比べてスポイラーパネルの外側方向に位置するとともに固定リンクの後方端部に連結され、
前記駆動軸と駆動リンクの連結中心点、前記従動リンクと固定リンクの連結中心点及び前記固定リンクと第１支持連結中心点を連結した仮想線は、スポイラーパネルの安定した引出状態のために、スポイラーパネルの引出量にかかわらずいつも力の平衡を成す三角形を維持することを特徴とする、請求項６に記載の車両用リアバンパー可変スポイラー装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２支持リンクは支持力向上のために平行に設置されたことを特徴とする、請求項６に記載の車両用リアバンパー可変スポイラー装置。
【請求項１１】
前記スポイラーパネルが引き出された状態で低速でスポイラーパネルが後方障害物と接触するとき、駆動モーター、動力伝達機構及びリンク機構の２次被害を防止するために、固定リンクは衝突エネルギーを吸収することができる素材から形成され、第１及び第２支持リンクは衝突エネルギーに対する支持力の確保のために剛性素材から形成されたことを特徴とする、請求項６に記載の車両用リアバンパー可変スポイラー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用リアバンパー可変スポイラー装置に係り、より詳しくは車速によって突出量が能動的に可変する車両用リアバンパー可変スポイラー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両走行の際、車速が増加するほど車体が浮かび上がる特性がある。このような場合、タイヤの接地力が低くなって走行安全性が悪くなり、また車両速度の増加にも限界がある。
【０００３】
これを予防するために、車体を押し下げるための付着物が必要である。この付着物がスポイラーであり、通常空気の流れを変化させる作用をするので、エアスポイラーとも呼ばれる。
【０００４】
前記スポイラーは、車両の前端に設置されるノーズスポイラー、ルーフに設置されるルーフスポイラー、後端に設置されるテールスポイラーなどがある。図１には、リアバンパーフェース１の下部にボルト２で取り付けられた固定式リアスポイラー３の構成が示されている。
【０００５】
ところで、前記のような固定式スポイラーは、低速走行時に騷音を引き起こす欠点があり、特に車両の地上高を低める原因となるので、路面障害物と接触の際、破損及び損傷が発生する欠点がある。
【０００６】
これを予防するために、スポイラーを車体の上方に上向きに装着するとか或いは後方に伸ばして装着することもあるが、この場合にも車両諸元上の限界のため、装着が易しくない欠点がある。
【０００７】
前記の背景技術として開示した事項は本発明の背景に対する容易な理解のためのものであるだけ、当該技術分野で通常の知識を持った者にもう知られた従来技術に当たるものとして認めてはいけない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】日本国特開２００６−２１９０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明は前述したような欠点を解消するためになされたもので、車両の停止及び低速走行の状態ではスポイラーパネルがリアバンパーの機能を果たし、高速走行の状態ではスポイラーパネルがリアバンパーから突出してスポイラーの機能を果たす車両用リアバンパー可変スポイラー装置を提供することにその目的がある。
【００１０】
また、本発明は、スポイラーパネルが車速によってリアバンパーから突出する量が能動的に可変して車速によって車両の空力性能を最適の状態に改善することに他の目的がある。
【００１１】
また、本発明は、スポイラーパネルの格納及び引出状態がスポイラーパネルと連結されたリンク機構によって決定される構造で、スポイラーパネルの引出量にかかわらずリンク機構がいつも風圧に耐える支持力を確保することで、スポイラーパネルがより安定的な作動状態を維持するようにすることにさらに他の目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した目的を達成するための本発明の車両用リアバンパー可変スポイラー装置は、リアバックビームに固定設置された駆動モーター、前記駆動モーターの動力を動力伝達機構を介して受けて作動するもので、リアバンパーの底面に密着する格納動作とリアバンパーから下降して突出する引出動作ができるように設置されたスポイラーパネル、及び前記動力伝達機構とスポイラーパネルを連結するように設置され、スポイラーパネルの格納及び引出動作ができるようにする一対のリンク機構を含む。
【００１３】
前記スポイラー装置は、前記リアバックビームに固定設置され、リンク機構が回転可能に結合された一対のサポートブラケットをさらに含むことができる。
【００１４】
前記スポイラー装置は、前記駆動モーターの動作を制御する制御部、及び前記制御部に車速情報に関連した信号を伝達する入力部をさらに含むことができる。
【００１５】
前記リアバンパーはアッパーカバー及びローアーカバーの組立体からなり、前記ローアーカバーに一対のスロットホールが形成され、前記リンク機構はスロットホールを貫通して設置されることができる。
【００１６】
前記動力伝達機構は、駆動モーターと直結されたウォームギア、前記ウォームギアを介して回転する減速ギア、前記減速ギアと噛み合う出力ギア、及び前記出力ギアの中心を貫通して出力ギアと一体に結合され、出力ギアを貫通した両端がリアバックビームの左右方向に伸びるように設置され、左右側の両端がリンク機構のいずれか一つのリンクとともに回転するように連結された駆動軸を含むことができる。
【００１７】
前記駆動軸の両端はそれぞれサポートブラケットを貫通してからいずれか一つのリンクに連結されることができる。
【００１８】
前記リンク機構は、駆動軸の両端にそれぞれ結合されて駆動軸とともに回転する駆動リンク、前記スポイラーパネルの内側面に車両の前後方向に固定結合されたもので、スポイラーパネルの引出角度を制御する固定リンク、前記駆動リンクと固定リンクを連結し、両端が回転可能に結合されたもので、駆動リンクの回転力を固定リンクに伝達する従動リンク、及び前記固定リンクとサポートブラケットを連結し、両端が回転可能に結合されたもので、スポイラーパネルの引出時に風圧に対して支持力を発生する第１支持リンク及び第２支持リンクを含むことができる。
【００１９】
格納状態でスポイラーパネルがリアバンパーの底面に密着した状態を維持し、引出動作の際にスポイラーパネルの作動軌跡を最小化することができるように、前記駆動リンクは従動リンクより短く形成されることができる。
【００２０】
前記スポイラーパネルが最大に引き出された状態で、駆動リンクと従動リンクは両端間の中間部が前方に突出する湾曲形状に形成されることにより、スポイラーパネルが風圧によって前方に回転することを防止するように支持力を発生することができる。
【００２１】
前記駆動リンクと従動リンクは第１及び第２支持リンクに比べてスポイラーパネルの内側方向に位置し、従動リンクは固定リンクの前方端部に連結され、前記第１及び第２支持リンクは駆動リンク及び従動リンクに比べてスポイラーパネルの外側方向に位置するとともに固定リンクの後方端部に連結され、前記駆動軸と駆動リンクの連結中心点、前記従動リンクと固定リンクの連結中心点及び前記固定リンクと第１支持連結中心点を連結した仮想線は、スポイラーパネルの安定した引出状態のために、スポイラーパネルの引出量にかかわらずいつも力の平衡を成す三角形を維持することができる。
【００２２】
前記第１及び第２支持リンクは、スポイラーパネルの引出量にかかわらず風圧の発生方向に対していつも反対方向の支持力を発生するように設置されることができる。
【００２３】
前記第１及び第２支持リンクは支持力向上のために平行に設置されることができる。
【００２４】
前記スポイラーパネルが引き出された状態で低速でスポイラーパネルが後方障害物と接触するとき、駆動モーター、動力伝達機構及びリンク機構の２次被害を防止するために、固定リンクは衝突エネルギーを吸収することができる素材から形成され、第１及び第２支持リンクは衝突エネルギーに対する支持力の確保のために剛性素材から形成されることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によるリアバンパー可変スポイラー装置によれば、車両の停止及び低速走行の状態ではスポイラーパネルがリアバンパーに密着した収納状態を維持してリアバンパーの機能を果たし、高速走行の状態ではスポイラーパネルがリアバンパーから下側に突出してスポイラーの機能を果たし、さらにスポイラーパネルの後方突出量が車速によって能動的に可変することにより、車速によって最適の空力性能を発揮することができる効果がある。
【００２６】
また、本発明は、スポイラーパネルの格納及び引出状態がスポイラーパネルと連結されたリンク機構によって決定される構造で、特にスポイラーパネルの引出量にかかわらずリンク機構がいつも風圧に耐える支持力を確保することができるので、別の動力源を使わなくても引き出されたスポイラーパネルは風圧に対する十分な支持力を確保することができる。このように引き出されたスポイラーパネルは引出状態を持続的で安定的に維持することができる効果もある。
【００２７】
また、本発明は、スポイラーパネルと連結されたリンク機構の中で、固定リンクは衝突エネルギーを吸収することができる素材からなり、第１及び第２支持リンクは衝突エネルギーに対する支持力の確保のために剛性素材からなった構造である。これにより、スポイラーパネルが引き出された状態で低速でスポイラーパネルが後方障害物と接触するときにスポイラーパネルが破損されても駆動モーター、動力伝達機構及びリンク機構のような部品の２次被害を予防することができる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来のリアバンパースポイラーを説明する図である。
【図２】本発明によるリアバンパー可変スポイラー装置において、スポイラーパネルがリアバンパーに密着した格納状態を示す図である。
【図３】本発明によるスポイラーパネルがリアバンパーから下側に突出した引出状態を示す図である。
【図４】本発明によるリアバンパー可変スポイラー装置の斜視図である。
【図５】本発明による駆動モーターと動力伝達機構を説明する図である。
【図６】本発明によるリアバンパー可変スポイラー装置の作動状態を説明する図であって、スポイラーパネルが格納された状態を示す図である。
【図７】本発明によるリアバンパー可変スポイラー装置の作動状態を説明する図であって、スポイラーパネルが引き出された状態を示す図である。
【図８】本発明によるリアバンパー可変スポイラー装置の作動状態を説明する図であって、スポイラーパネルが最大に引き出された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面に基づいて本発明の好適な一実施例による車両用リアバンパー可変スポイラー装置を説明する。
【００３０】
本発明による車両用リアバンパー可変スポイラー装置は、図２〜図８に示したように、リアバックビーム１０に固定設置された駆動モーター２０；前記駆動モーター２０の動力を動力伝達機構３０を介して受けて作動するもので、リアバンパー４０の底面に密着する格納動作とリアバンパー４０から下降して突出する引出動作ができるように設置されたスポイラーパネル５０；及び前記動力伝達機構３０とスポイラーパネル５０を連結するように設置され、スポイラーパネル５０の格納及び引出動作ができるようにする一対のリンク機構６０；を含む。
【００３１】
また、本発明は、リアバックビーム１０に固定設置され、リンク機構６０が回転可能に結合された一対のサポートブラケット７０；前記駆動モーター２０の動作を制御する制御部８０；及び前記制御部８０に車速情報に関連した信号を伝達する入力部９０；をさらに含む。
【００３２】
前記サポートブラケット７０はリアバックビーム１０の内側面（前方に向かう面）に固定設置された構造で、リンク機構６０の安定した設置のために、リアバックビーム１０とリンク機構６０を連結し、また後述する駆動軸を支持して駆動軸の安定した設置を誘導することになる。
【００３３】
前記入力部８０は、車速センサーまたはスイッチなどの信号入力装置からなることができる。
【００３４】
前記リアバンパー４０は、リアバックビーム１０をカバーしながら後方及び側方をカバーするアッパーカバー４１及びアッパーカバー４１と結合されるとともに底部をカバーするローアーカバー４２の組立体からなり、前記ローアーカバー４２に前後方向に伸びた一対のスロットホール４２ａが形成され、前記リンク機構６０はスロットホール４２ａを貫通して設置された構造になる。
【００３５】
すなわち、スポイラーパネル５０の格納及び引出作動の際にリンク機構６０がリアバンパー４０と干渉しないとともに円滑に作動するようにリアバンパー４０のローアーカバー４２にスロットホール４２ａが形成され、前記スロットホール４２ａを貫通するようにリンク機構６０が設置された構造である。
【００３６】
前記動力伝達機構３０は、駆動モーター２０と直結されたウォームギア３１；前記ウォームギア３１によって回転する減速ギア３２；前記減速ギア３２と噛み合う出力ギア３３；及び前記出力ギア３３の中心を貫通して出力ギア３３と一体に結合され、出力ギア３３を貫通した両端がリアバックビーム１０の左右方向に伸びるように設置され、左右側の両端がリンク機構６０のいずれか一リンクと一緒に回転するように連結された駆動軸３４；を含む。
【００３７】
前記駆動軸３４の両端はそれぞれサポートブラケット７０を貫通してからいずれか一リンクと連結された構造である。前記駆動軸３４はサポートブラケット７０を軸回転可能に貫通し、サポートブラケット７０によって駆動軸３４が支持されることによって駆動軸３４の垂れを防止し、安定した設置構造を持つ。
【００３８】
前記駆動モーター２０は駆動軸３４の長手方向中間部に位置するように駆動軸３４と結合された構造を持つ。これにより、駆動モーター２０の動力は駆動軸３４の両端に均一に分配され、駆動軸３４はもっと安定した状態でリンク機構６０に動力を伝達することになる。
【００３９】
本発明によるリンク機構６０は、駆動軸３４の両端にそれぞれ結合され、駆動軸３４と一緒に回転する駆動リンク６１；前記スポイラーパネル５０の内側面に車両の前後方向に固定結合されたもので、スポイラーパネル５０の引出角度を制御する固定リンク６２；前記駆動リンク６１と固定リンク６２を連結するとともに両端が回転可能に結合されたもので、駆動リンク６１の回転力を固定リンク６２に伝達する従動リンク６３；及び前記固定リンク６２とサポートブラケット７０を連結するとともに両端が回転可能に結合されたもので、スポイラーパネル５０の引出の際、風圧に対して支持力を発生する第１支持リンク６４及び第２支持リンク６５；を含む。
【００４０】
ここで、前記駆動リンク６１は従動リンク６３より短く形成されたことが特徴である。これにより、図２のような格納状態でスポイラーパネル５０がリアバンパー４０の底面に密着状態を維持することができ、格納状態から引出動作するとき、スポイラーパネル５０の作動軌跡を最小化することができることになる。
【００４１】
駆動リンク６１と従動リンク６３の長さが同一であれば、格納状態でスポイラーパネル５０がリアバンパー４０の底面に密着した状態を維持することはできるが、格納状態から引出動作の際、スポイラーパネル５０の作動軌跡が大きくなってリアバンパー４０との干渉が発生するおそれがあり、特にスポイラーパネル５０が後方に位置する障害物と接触して円滑に作動することができない欠点がある。
【００４２】
また、駆動リンク６１が従動リンク６３より長く形成されれば、格納状態でスポイラーパネル５０がリアバンパー４０の底面に密着した状態を維持することができなくなって品質不良を引き起こす欠点があり、格納状態から引出動作の際、スポイラーパネル５０の作動軌跡が大きくなってリアバンパー４０との干渉及び後方に位置する障害物との干渉が発生するおそれがある。
【００４３】
スポイラーパネル５が図８のように最大に引き出された状態で、前記駆動リンク６１と従動リンク６３は、それぞれ両端間の中間部が前方に突出する湾曲形状になるように形成された構造である。これにより、スポイラーパネル５０に支持力を加えることで、スポイラーパネル５０が風圧によって前方に回転することを防止することができる。
【００４４】
前記駆動リンク６１と従動リンク６３は、第１及び第２支持リンク６４、６５に比べ、スポイラーパネル５０の内側方向に位置し、従動リンク６３は固定リンク６２の前方端部に連結された構造となり、前記第１及び第２支持リンク６４、６５は、駆動リンク６１及び従動リンク６３に比べ、スポイラーパネル５０の外側方向に位置し、固定リンク６２の後方端部に連結された構造となり、これにより、前記駆動軸３４と駆動リンク６１の連結中心点（Ｃ１）、前記従動リンク６３と固定リンク６２の連結中心点（Ｃ２）及び前記固定リンク６２と第１支持リンク６４の連結中心点（Ｃ３）を連結した仮想線（Ｌ１）はスポイラーパネル５０の安定した引出状態のためにスポイラーパネル５０の引出量にかかわらずいつも力の平衡を成す三角形を維持する。このように力の平衡を成す三角形の仮想線（Ｌ１）によって引き出されたスポイラーパネル５０は風圧に対する支持力を持つことになって引出状態を安定的に維持することができることになる。
【００４５】
前記第１及び第２支持リンク６４、６５は、スポイラーパネル５０の引出量にかかわらず風圧の発生方向（Ｐ１）に対していつも反対方向の支持力（Ｆ１）を発生するように設置された構造を持つ。
【００４６】
すなわち、図８のようにスポイラーパネル５０が引き出された状態で、空気の流動方向は図の矢印Ｍ１のようにスポイラーパネル５０の上面に沿って前方から後方に流れることになる。この際、スポイラーパネル５０の上面を基準に下側は空気が低速で流れながら高圧を形成し、上側は空気が高速で流れながら低圧を形成する。これにより、スポイラーパネル５０に作用する風圧は図の矢印Ｐ１のように高圧から低圧側に発生する。
【００４７】
したがって、本発明による第１及び第２支持リンク６４、６５は、スポイラーパネル５０の引出量にかかわらず風圧の発生方向（Ｐ１）に対していつも反対方向の支持力（Ｆ１）を発生するように設置された構造である。これにより、本発明は別の動力源を使わなくても引き出されたスポイラーパネル５０が風圧に対する十分な支持力を確保することができるので、引出状態を安定的に維持することができることになる。
【００４８】
また、前記第１及び第２支持リンク６４、６５は平行に設置された構造である。これにより、もう一層向上した支持力（Ｆ１）の確保が可能な利点がある。
【００４９】
一方、前記スポイラーパネル５０が引き出された状態で、低速でスポイラーパネル５０が後方障害物と接触するときにスポイラーパネル５０が破損されても、駆動モーター２０、動力伝達機構３０及びリンク機構６０のような部品の２次被害を防止することができなければならない。
【００５０】
したがって、前記固定リンク６２は衝突エネルギーを吸収することができる素材から形成されることが好ましく、前記第１及び第２支持リンク６４、６５は衝突エネルギーに対する支持力の確保のために剛性素材から形成されることが好ましい。一例として、前記固定リンク６２は衝突エネルギーを吸収することができるように、プラスチックを部分的に含むスチール（ｓｔｅｅｌ）から形成されることが好ましく、前記第１及び第２支持リンク６４、６５は全体がスチールから形成されることが好ましい。
【００５１】
そして、本発明はスポイラーパネル５０の後方突出量が車速によって可変する構成であり、これにより、車速によって最適の空力性能を発揮することができる利点もある。
【００５２】
以上説明したように、本発明による実施例は、車両の停止及び低速走行の状態ではスポイラーパネル５０がリアバンパー４０に密着した収納状態を維持してリアバンパー４０の機能を果たし、高速走行の状態ではスポイラーパネル５０がリアバンパー４０から下側に突出してスポイラーの機能を果たし、ひいてはスポイラーパネル５０の後方突出量が車速によって能動的に可変する構成により、本発明による実施例は車速によって最適の空力性能を発揮することができる利点がある。
【００５３】
また、本発明はスポイラーパネル５０の格納及び引出状態がスポイラーパネル５０と連結されたリンク機構６０によって決定される構造であり、特にスポイラーパネル５０の引出量にかかわらずリンク機構６０がいつも風圧に耐える支持力を確保することができるので、別の動力源を使わなくても引き出されたスポイラーパネル５０は風圧に対する十分な支持力を確保することができることになる。これにより、引き出されたスポイラーパネル５０は引出状態を持続的で安定的に維持することができる利点もある。
【００５４】
また、本発明は、スポイラーパネル５０と連結されたリンク機構６０の中で、固定リンク６２は衝突エネルギーを吸収することができる素材から形成され、第１及び第２支持リンク６４、６５は、衝突エネルギーに対する支持力の確保のために、剛性素材から形成された構造である。これにより、スポイラーパネル５０が引き出された状態で低速でスポイラーパネル５０が後方障害物と接触するときにスポイラーパネル５０が破損されても駆動モーター２０、動力伝達機構３０及びリンク機構６０のような部品の２次被害を予防することができる利点もある。
【００５５】
本発明は特定の実施例に基づいて図示して説明したが、以下の特許請求範囲によって提供される本発明の技術的思想を逸脱しない範疇内で、本発明が多様に改良及び変化できるというのは当該分野で通常の知識を持った者に明らかであろう。
【符号の説明】
【００５６】
１０    リアバックビーム
２０    駆動モーター
３０    動力伝達機構
４０    リアバンパー
５０    スポイラーパネル
６０    リンク機構
７０    サポートブラケット
８０    制御部
９０    入力部
【図１】
0006608242.tif 000002
【図２】
0006608242.tif 000003
【図３】
0006608242.tif 000004
【図４】
0006608242.tif 000005
【図５】
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【図６】
0006608242.tif 000007
【図７】
0006608242.tif 000008
【図８】
0006608242.tif 000009