(57)【要約】【課題】燃費の向上を見込むことができ、システムがシンプルで信頼性が高く、コストの安価な車両の空力特性制御装置を提供することを可能にする。【解決手段】車体１１の挙動に基づいて空力付加物２１〜２４を駆動し、車体１１の姿勢を制御する車両の空力特性制御装置３０であって、車体１１のサスペンション１５，１６を構成する部材若しくは車輪支持部材にリンク機構３２，６２を介して空力付加物２１〜２４が連結され、車体１１の動きで直接的に空力付加物２１〜２４が駆動されるようにした。【選択図】図１
2008230470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の挙動に基づいて空力付加物を駆動し、車体の姿勢を制御する車両の空力特性制御装置であって、
前記車体のサスペンションを構成する部材若しくは前記車輪支持部材にリンク機構を介して前記空力付加物が連結され、
前記車体の動きで直接的に前記空力付加物が駆動されることを特徴とする車両の空力特性制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空力付加物を作動させて車体の空力特性を変化させ、車体姿勢の安定化とタイヤの接地荷重の安定化を図る車両の空力特性制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の空力特性制御装置として、フロントエアダム（フロントスカート）、リヤスポイラ（リヤウイング）若しくはリヤベンチュリフラップなどの空力付加物を制御し、車体姿勢の安定化とタイヤの接地荷重の安定化を図るものある。
実用の車両の空力特性制御装置は、車体が浮くようなときは車体を沈み込ますように空力付加物を制御し、車体が沈み込むようなときは車体を浮かすように空力付加物を制御し、タイヤの接地荷重が所定の荷重よりも減少するときにはタイヤの接地荷重を増すように制御し、タイヤの接地荷重が所定の荷重よりも増加するときにはタイヤの接地荷重を減らすように制御していた。
【０００３】
このような車両の空力特性制御装置として、車速センサや操舵角センサなどの運転状態検出手段の情報を基に空力付加物を電子的に制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】実公平８−５１１１号公報（第５頁、第１図）
【０００４】
特許文献１の技術を説明する。
図４は従来の車両の空力特性制御装置の基本構成を説明する図である。
従来の車両の空力特性制御装置１１０は、車速センサ及び操舵角センサからなる運転状態検出手段（不図示）と、フロントアンダスカート１１２、リヤウイング１１３及びリヤベンチュリフラップ１１４などの空力を付加する空力付加物（空カデバイス）と、運転状態検出手段の情報でこれらフロントアンダスカート１１２、リヤウイング１１３、リヤベンチュリフラップ１１４を制御するコントローラ（不図示）とを備えたものであり、低速直進または低速旋回運転時にはフロントアンダスカート１１２の前端部とリヤベンチュリフラップ１１４の後端部とを下げるように電子的に制御し、高速直進運転時に車体１１１の抗力係数が最小付近となるようにフロントアンダスカート１１２及びリヤベンチュリフラップ１１４を電子的に制御し、超高速直進運転時には車体１１１の揚力を抑えるとともに車両の抗力係数がある程度小さい値となるようにフロントアンダスカート１１２、リヤベンチュリフラップ１１３及びリヤウイング１１４を電子的に制御し、高速旋回運転時には車体１１１のロールを抑えるように一方のリヤウイングを上げるように電子的に制御するものである。
【０００５】
しかし、車両の空力特性制御装置１１０では、空力付加物１１２，１１３，１１４を駆動するためには、駆動源が必要でありエネルギー消費を伴うので、燃費が悪化することがある。
また、車両の空力特性制御装置１１０では、空力付加物１１２，１１３，１１４を電子的に制御するので、システムの信頼性を確保するためには、システムが複雑となりやすくコストも嵩む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、燃費の向上を見込むことができ、システムがシンプルで信頼性が高く、コストの安価な車両の空力特性制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、車体の挙動に基づいて空力付加物を駆動し、車体の姿勢を制御する車両の空力特性制御装置であって、車体のサスペンションを構成する部材若しくは車輪支持部材にリンク機構を介して空力付加物が連結され、車体の動きで直接的に空力付加物が駆動されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明では、サスペンションを構成する部材若しくは車輪支持部材にリンク機構を介して空力付加物が連結され、車体の動きで直接的に空力付加物が駆動されるようにした。これにより、例えば、複雑な電子制御をすることなく、空力付加物を駆動することができる。この結果、システムがシンプルで信頼性が高く、コストの安価な車両の空力特性制御装置を実現することができる。
また、車体の動きで直接的に空力付加物が駆動されるので、駆動源が不必要であり、エネルギー消費を伴うものではない。従って、車両の燃費の向上を望むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車両の空力特性制御装置を採用した車両の原理図である。
車両１０は、前輪１３を操舵自在に揺動自在に支持するフロントサスペンション１５と、後輪１４を揺動自在に支持するリヤサスペンション１６と、車体１１の前方に設けられ、車体１１の下部に流入する空気を減らすフロントエアダム（フロントスカート）２１と、車体１１の前方に設けられ、車体１１の前端のダウンフォースを発生させるフロントベンチュリカバー２２と、車体１１後方上部に設けられ、車体１１を押さえ付ける働きをなすリヤスポイラ２３と、車体１１後方下部に設けられ、車体１１の後端のダウンフォースを発生させるリヤベンチュリフラップ２４とを備える。
【００１０】
フロントサスペンション１５は、フロントサスペンションアーム２７を備え、リヤサスペンション１６は、リヤサスペンションアーム２８を備える。
フロントエアダム２１、フロントベンチュリカバー２２、リヤスポイラ２３及びリヤベンチュリフラップ２４は、空力を付加する空力付加物（空力的付加物）である。
【００１１】
車両の空力特性制御装置３０は、車体１１の挙動に基づいて空力付加物を駆動し、車体１１の姿勢を制御するものであり、車体１１前方に構成される前方の空力特性制御装置３１と、車体１１後方に構成される後方の空力特性制御装置６１とから構成される。
【００１２】
前方の空力特性制御装置３１は、フロントサスペンション１５のフロントサスペンションアーム２７と、このフロントサスペンションアーム２７にフロントのリンク機構３２を介して接続されたフロントエアダム２１及びフロントベンチュリカバー２２とからなる。
【００１３】
フロントのリンク機構３２は、一端をフロントサスペンションアーム２７に連結ピン４１を介して揺動自在に連結されたフロントサスペンション側リンク３３と、このフロントサスペンション側リンク３３に他端に連結ピン４２を介して一端を揺動自在に連結されるとともに、車体１１側に支持ピン４７を介して回転可能に軸支されたＬ字リンク３４と、このＬ字リンク３４の他端に一端を連結ピン４３を介して揺動自在に連結されたフロントエアダム側リンク３５と、Ｌ字リンク３４の他端に、フロントエアダム側リンク３５とともに連結ピン４３を介して一端を揺動自在に連結されたフロントベンチュリカバー側リンク３６とからなる。
【００１４】
フロントエアダム（フロントスカート）２１は、一端を車体１１側に支持ピン４８を介して回転可能に取付けられるとともに、他端近傍をフロントエアダム側リンク３５に連結ピン４４を介して揺動可能に取付けられる。
【００１５】
また、フロントエアダム２１は、車体１１の下部に設けることで、車体１１の下部（ボディ下）に流れる空気量を減らす空力付加物である。すなわち、車体１１の下部に流れる空気量を減らすことで、車体１１の浮き上がり（リフト）を抑えることができる。これにより、タイヤ（前輪・後輪）１３，１４のグリップ力を増加することができる。さらに、フロントエアダム２１は、リヤスポイラ２３と同様に、特に、レーシングカーやスポーツ性を強調した車両１０に用いられる。
【００１６】
フロントベンチュリカバー２２は、一端を車体１１側に支持ピン４９を介して回転可能に取付けられるとともに、他端近傍をフロントベンチュリカバー側リンク３６に連結ピン４５を介して揺動可能に取付けられるものであり、車体１１の前端にダウンフォースを発生させる部材である。
【００１７】
後方の空力特性制御装置６１は、リヤサスペンション１６のリヤサスペンションアーム２８と、このリヤサスペンションアーム２８にリヤのリンク機構６１を介して接続されたリヤスポイラ２３及びリヤベンチュリフラップ２４とからなる。
【００１８】
リヤのリンク機構６１は、一端をリヤサスペンションアーム２８に連結ピン７１を介して揺動自在に連結されたリヤサスペンション側リンク６３と、このリヤサスペンション側リンク６３の他端に連結ピン７２を介して一端を揺動自在に連結されるとともに、車体１１側に支持ピン７７を介して回転可能に軸支された直リンク６４と、この直リンク６４の他端に連結ピン７３を介して一端を揺動自在に連結されたリヤスポイラ側リンク６５と、直リンク６４の一端と支持ピン７７との間に、一端を連結ピン７４を介して揺動自在に連結されたリヤベンチュリフラップ側リンク６６とからなる。
【００１９】
リヤスポイラ２３は、一端を車体１１側に支持ピン７８を介して回転可能に取付けられるとともに、中間をリヤスポイラ側リンク６５に連結ピン７５を介して回転可能に取付けられる。
【００２０】
車両１０は、一般的にスピードが上がるに連れて、車体（ボディ）１１が浮き上がる状態になる。車体（ボディ）１１が浮き上がる状態になるとタイヤ（前輪・後輪）１３，１４のグリップ力が弱くなり、操安性（操縦安定性）を悪化させることがある。
そこで、リヤスポイラ２３は、車体（ボディ）１１が浮き上がることを防ぐために、車体１１を押さえ付ける働きをなす空力付加物であり、空気の流れを変える働きをするので、エアスポイラとも呼ばれる。
【００２１】
リヤベンチュリフラップ２４は、一端を車体１１側に支持ピン７９を介して回転可能に取付けられるとともに、他端をリヤベンチュリフラップ側リンク６６に連結ピン７６を介して揺動可能に取付けられる。
リヤベンチュリフラップ２４は、車体１１の後端にダウンフォースを発生させる部材である。
【００２２】
車両の空力特性制御装置３０では、サスペンションを構成する部材若しくは車輪支持部材にリンク機構を介して空力付加物が連結され、車体１１の動きで直接的に空力付加物が駆動されるようにした。これにより、例えば、複雑な電子制御をすることなく、空力付加物を駆動することができる。この結果、システムがシンプルで信頼性が高く、コストの安価な車両の空力特性制御装置３０を実現することができる。
また、車体１１の動きで直接的に空力付加物が駆動されるので、駆動源が不必要であり、エネルギー消費を伴うものではない。従って、車両１０の燃費の向上を望むことができる。
【００２３】
図２は図１に示された車両の空力特性制御装置の車体が浮いたときの空力付加物の動きの作用説明図である。
前方の空力特性制御装置３１において、車体１１が白抜き矢印Ｆ１，Ｆ１の如く浮くと、Ｌ字リンク３４は支持ピン４７廻りに、矢印ａ１の如く回転する。Ｌ字リンク３４が支持ピン４７廻りに、矢印ａ１の如く回転することで、フロントエアダム側リンク３５は矢印ａ２の如く前部下方に押し出され、フロントエアダム２１は支持ピン４８廻りに矢印ａ３の如く回転し、車体１１下方を覆う。これにより、車体１１下方に流入する空気の量が低減され、車体１１が沈み込む方向に作用する。
【００２４】
また、Ｌ字リンク３４が支持ピン４７廻りに、矢印ａ１の如く回転することで、フロントベンチュリカバー側リンク３６は矢印ａ４の如く前部下方に押し出され、フロントベンチュリカバー２２は支持ピン４９廻りに矢印ａ５の如く回転し、フロントベンチュリカバー２２は走行風を受ける方向に展開される。これにより、車体１１の前端にダウンフォースを発生させ、車体１１が沈み込む方向に作用する。
【００２５】
後方の空力特性制御装置６１において、車体１１が白抜き矢印Ｆ１，Ｆ１の如く浮くと、直リンク６４は支持ピン７７廻りに、矢印ｂ１の如く回転する。直リンク６４が支持ピン７７廻りに、矢印ｂ１の如く回転することで、リヤスポイラ側リンク６５は矢印ｂ２の如く略上方に押し出され、リヤスポイラ２３は支持ピン７８廻りに矢印ｂ３の如く回転し、車体１１の上方に展開する。これにより、車体１１を下方に押し付ける力を発生し、車体１１が沈み込む方向に作用する。
【００２６】
また、直リンク６４が支持ピン７７廻りに、矢印ｂ１の如く回転することで、リヤベンチュリフラップ側リンク６６は矢印ｂ４の如く後方下方に押し出され、リヤベンチュリフラップ２４は支持ピン７９廻りに矢印ｂ５の如く回転し、リヤベンチュリフラップ２４は走行風を受ける方向に展開される。これにより、車体１１の後端にダウンフォースが発生し、車体１１が沈み込む方向に作用する。
【００２７】
図３は図１に示された車両の空力特性制御装置の車体が沈み込んだときの空力付加物の動きの作用説明図である。
前方の空力特性制御装置３１において、車体１１が白抜き矢印Ｆ２，Ｆ２の如く沈み込むと、Ｌ字リンク３４は支持ピン４７廻りに、矢印ｃ１の如く回転する。Ｌ字リンク３４が支持ピン４７廻りに、矢印ｃ１の如く回転することで、フロントエアダム側リンク３５は矢印ｃ２の如く後部上方に引き込まれ、フロントエアダム２１は支持ピン４８廻りに矢印ｃ３の如く回転し、車体１１下方を開放する。これにより、車体１１の下方に流入する空気の量が増加され、揚力を増加し、車体１１が浮く方向に作用する。
【００２８】
また、Ｌ字リンク３４が支持ピン４７廻りに、矢印ｃ１の如く回転することで、フロントベンチュリカバー側リンク３６は矢印ｃ４の如く後部上方に引き込まれ、フロントベンチュリカバー２２は支持ピン４９廻りに矢印ｃ５の如く回転し、フロントベンチュリカバー２２は走行風を回避する方向に閉じられる。これにより、揚力を増加し、車体１１が浮く方向に作用する。
【００２９】
後方の空力特性制御装置６１において、車体１１が白抜き矢印Ｆ２，Ｆ２の如く沈み込むと、直リンク６４は支持ピン７７廻りに、矢印ｄ１の如く回転する。直リンク６４が支持ピン７７廻りに、矢印ｄ１の如く回転することで、リヤスポイラ側リンク６５は矢印ｄ２の如く略下方に引き込まれ、リヤスポイラ２３は支持ピン７８廻りに矢印ｄ３の如く回転し、車体１１下方を覆う。これにより、車体１１を下方に押し付ける力が解除され、揚力を増加し、車体１１が浮く方向に作用する。
【００３０】
また、直リンク６４が支持ピン７７廻りに、矢印ｄ１の如く回転することで、リヤベンチュリフラップ側リンク６６は矢印ｄ４の如く前方上方に引き込まれ、リヤベンチュリフラップ２４は支持ピン７９廻りに矢印５の如く回転し、リヤベンチュリフラップ２４は走行風を回避方向に閉じられる。これにより、揚力を増加し、車体１１が浮く方向に作用する。
【００３１】
図２，図３に示されたように、車両の空力特性制御装置３０は、空力付加物２１〜２４は、車体１１が浮き上がったときにリンク機構３２，６２を介して揚力を減じ、若しくは車体１１が沈み込んだときにリンク機構３２，６２を介して揚力を増加するように駆動されるものと言える。
【００３２】
すなわち、車両の空力特性制御装置３０では、空力付加物２１〜２４は、車体１１が浮き上がったときにリンク機構３２，６２を介して揚力を減じ、若しくは車体１１が沈み込んだときにリンク機構３２，６２を介して揚力を増加するように駆動される。従って、走行時の車体１１の姿勢の安定化と、タイヤ（前輪・後輪）１３，１４の接地力の安定化とを図ることが可能である。
【００３３】
尚、本発明に係る車両の空力特性制御装置３０は、図１に示すように、リンク機構３１，６１の一端をサスペンションアーム２７，２８に支持するようにしたが、これに限るものではなく、前輪１３若しくは後輪１４を支持する車輪支持部材に支持するようにしたものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る車両の空力特性制御装置は、レーシングカーやスポーツタイプなどの車両に採用するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る車両の空力特性制御装置を採用した車両の原理図である。
【図２】図１に示された車両の空力特性制御装置の車体が浮いたときの空力付加物の動きの作用説明図である。
【図３】図１に示された車両の空力特性制御装置の車体が沈み込んだときの空力付加物の動きの作用説明図である。
【図４】従来の車両の空力特性制御装置の基本構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…車両、１１…車体、１５…サスペンション（フロントサスペンション）、１６…サスペンション（リヤサスペンション）、３０…車両の空力特性制御装置、２１…空力付加物（フロントエアダム）、２２…空力付加物（フロントベンチュリカバー）、２３…空力付加物（リヤスポイラ）、２４…空力付加物（リヤベンチュリフラップ）、３２，６２…リンク機構。
【図１】
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【図２】
2008230470.tif 000004
【図３】
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【図４】
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