(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向に延びて車室上方を区画すると共に、その前後方向の中間部から後端に向かって所定角度で下向きに傾斜した、前記車両の上面を構成するルーフ面を有するルーフと、前記ルーフの後側で車体に対し枢支されることにより前記下向き傾斜したルーフ面の一部を構成しつつ、前記車室の後端開口を開閉可能に区画すると共に、前記ルーフ面の傾斜よりも急角度で下向きに傾斜した、前記車両の後端面を構成するバックドア面を有するバックドアと、を含む車両に取り付けられるルーフスポイラ装置であって、
前記バックドアは、前記バックドア面の一部を構成するバックウインドウガラスと、当該バックウインドウガラスの車幅方向の両側端縁の外側それぞれにおいて上下方向に延びる外観面を構成するアウタパネルと、をさらに有し、
前記バックドアの上端部付近において、車幅方向の全幅に亘って延びて配設された上側整流板と、
前記バックドアの上端部に対し取り付けられた、車幅方向に延びる下側整流板と、
を備え、
前記上側整流板は、前記車両を側面視で見て、その下面が前記バックドア面に対し所定の隙間を空けるように配設されると共に、その上面が車両前後方向の後方の下方に向かって傾斜するように設けられ、
前記下側整流板は、前記車両を側面視で見て、その上面が、前記ルーフ面に連続するように後方の下方に向かって傾斜して延びており、それによって、前記下側整流板の上面は、後方にいくほど前記バックドア面を構成する前記バックウインドウガラスから離れると共に、前記下側整流板の後端は、前記バックウインドウガラスに対して後方に離れて配置され、
前記下側整流板の後端部は、前記上側整流板の少なくとも前端部に対して車両平面視で見て重なっており、前記上側整流板の下面と、前記下側整流板の上面との間に、後方に向かって斜め下向きの空気流路が形成されると共に、当該空気流路の上下方向の流路高さは、後方にいくに従い縮小し、
前記上側整流板の車幅方向の両端部は、前記バックウインドウガラスの車幅方向の両側端縁の外側それぞれにおいて、前記外観面の上方位置に固定される脚部とされていると共に、当該上側整流板の車幅方向の両端部それぞれの上面は、車幅方向の中央側から前記脚部側に亘って、車両後面視で車体形状に沿うように滑らかに湾曲しており、
前記脚部は、前記バックドアの上端部から当該バックドアの車幅方向の両側部に沿うように下方に向かって拡がっており、当該脚部によって、前記車両の後端上部における車幅方向の両側部では、前記ルーフ面に沿って流れる空気流れと前記車両の側面に沿って流れる空気流れとが分け隔てられているルーフスポイラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるハッチバックタイプの車両に取り付けられるルーフスポイラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空力特性を向上させることを目的として、車両後部の構造を様々に工夫することにより、車両後方の空気流れを制御することが行われている。
【０００３】
例えば特許文献１には、いわゆるハッチバックタイプの車両において、車両の前後方向に延びてその車両の上面を構成するルーフ面を、その前後方向の中間部から後端に向かって所定角度（１０°程度）で下向きに傾斜させることによって、車両に作用する抗力の低減を図る技術が提案されている。
【０００４】
また、例えば特許文献２には、ハッチバックタイプの車両において、ルーフ後端部における車幅方向の中央に、車両前後方向の後方に向かって所定角度で下向きに傾斜した凹部を形成すると共に、その凹部を跨ぐように車幅方向に延びるリヤスポイラを、凹部内に取り付けたルーフスポイラ装置が開示されている。これにより、このルーフスポイラ装置では、車両後方の空気流れの乱れを小さくして抗力係数Ｃｄを低減させるようにしている。
【０００５】
さらに、車両の揚力特性を改善して車両の直進安定性を向上させる技術として、その上面が後方に向かって所定角度で上向きに傾斜した横断面翼形のリヤスポイラを、ハッチバックタイプの車両におけるバックドアの上端部に対し、車幅方向の全幅に亘って延びて配設させることが知られている。つまり、特に高速走行時には、車両後方における空気流れの乱れにより、車両後方の上部付近における圧力が大幅に低下して、車両後部に対して上向きの揚力が作用するが、前記の上向き傾斜のリヤスポイラは、車両の後方に向かって流れる空気流れを、上向きに向きを変更させることによって、下向きの力を発生させる。その下向きの力により、前記の上向きの揚力がキャンセルされ、車両の揚力特性が改善することになる。
【特許文献１】特開２００２−１２０７６９号公報
【特許文献２】特開２００７−１５４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述したように、下向きの揚力を発生させるリヤスポイラを取り付けた車両は、揚力特性が改善するため、後輪の接地性が高まり、高速走行時における車両の直進安定性は高くなる。しかしながら、そのような上向き傾斜のリヤスポイラは、車両後方の空気流れを大幅に乱すことになるため、車両の抗力係数Ｃｄは大幅に高くなってしまう。つまり、前記のリヤスポイラは、揚力特性を改善させて直進安定性を向上させる一方で、抗力特性を悪化させるため、燃費が悪化するという別の問題を生じさせる。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、抗力特性及び揚力特性を共に改善して、直進安定性の向上と燃費の向上とを両立させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両後方の上部付近における空気流れの乱れを極力小さくすることによって、抗力係数を増大させることなく、圧力低下に起因して車両後部に作用する上向き揚力を低減させることにした。
【０００９】
本発明の一側面によると、ルーフスポイラ装置は、車両の前後方向に延びて車室上方を区画すると共に、その前後方向の中間部から後端に向かって所定角度で下向きに傾斜した、前記車両の上面を構成するルーフ面を有するルーフと、前記ルーフの後側で車体に対し枢支されることにより前記下向き傾斜したルーフ面の一部を構成しつつ、前記車室の後端開口を開閉可能に区画すると共に、前記ルーフ面の傾斜よりも急角度で下向きに傾斜した、前記車両の後端面を構成するバックドア面を有するバックドアと、を含む車両に取り付けられるルーフスポイラ装置である。
【００１０】
前記バックドアは、前記バックドア面の一部を構成するバックウインドウガラスと、当該バックウインドウガラスの車幅方向の両側端縁の外側それぞれにおいて上下方向に延びる外観面を構成するアウタパネルと、をさらに有するとする。
【００１１】
このルーフスポイラ装置は、前記バックドアの上端部付近において、車幅方向の全幅に亘って延びて配設された上側整流板と、前記バックドアの上端部に対し取り付けられた、車幅方向に延びる下側整流板と、を備える。
【００１２】
前記上側整流板は、前記車両を側面視で見て、その下面が前記バックドア面に対し所定の隙間を空けるように配設されると共に、その上面が車両前後方向の後方の下方に向かって傾斜するように設けられる。
【００１３】
前記下側整流板は、前記車両を側面視で見て、その上面が、前記ルーフ面に連続するように後方の下方に向かって傾斜して延びており、それによって、前記下側整流板の上面は、後方にいくほど前記バックドア面を構成する前記バックウインドウガラスから離れると共に、前記下側整流板の後端は、前記バックウインドウガラスに対して後方に離れて配置される。
【００１４】
そして、前記下側整流板の後端部は、前記上側整流板の少なくとも前端部に対して車両平面視で見て重なっており、前記上側整流板の下面と、前記下側整流板の上面との間に、後方に向かって斜め下向きの空気流路が形成されると共に、当該空気流路の上下方向の流路高さは、後方にいくに従い縮小する。
【００１５】
また、前記上側整流板の車幅方向の両端部は、前記バックウインドウガラスの車幅方向の両側端縁の外側それぞれにおいて、前記外観面の上方位置に固定される脚部とされていると共に、当該上側整流板の車幅方向の両端部それぞれの上面は、車幅方向の中央側から前記脚部側に亘って、車両後面視で車体形状に沿うように滑らかに湾曲しており、前記脚部は、前記バックドアの上端部から当該バックドアの車幅方向の両側部に沿うように下方に向かって拡がっており、当該脚部によって、前記車両の後端上部における車幅方向の両側部では、前記ルーフ面に沿って流れる空気流れと前記車両の側面に沿って流れる空気流れとが分け隔てられている。
【００１６】
この構成によると、バックドアの上端部付近において、車幅方向の全幅に亘って延びて配置された上側整流板は、その上面が車両前後方向の後方の下方に向かって傾斜するように設けられている。
【００１７】
従来の揚力特性を改善させるリヤスポイラは、横断面翼形であって、その上面を車両前後方向の後方の上方に向かって傾斜するように設けていた。これによって、このリヤスポイラは、その上向きの上面によって、車両後方へ流れる空気流を、上向きとなるように向きを変えて流し、そのことによって下向きの力を得るようにしていた。
【００１８】
これに対し、前記の上側整流板は、その上面を車両前後方向の後方の下方に向かって傾斜するように設けている。これによりこの上側整流板は、前述したような下向きの揚力は発生しない一方で、車両後方へ流れる空気流をその上面に沿って下向きに流すことにより、車両後方の上部付近における空気流れの乱れを小さくさせる。このため、その車両後方の上部付近における圧力低下が抑制され、車両後部に作用する上向きの揚力が低減する。つまり、車両の揚力特性が改善する。
【００１９】
一方で、前記の上側整流板は、前述したように、車両後方における空気流れの乱れを小さくさせるため、車両に作用する抗力を増大させない。また、ルーフ面が、前後方向の中間部から後端に向かって所定角度で下向きに傾斜していることにより、車両後方における空気流れの乱れ幅（後流の乱れ幅）が狭くなる。そのことによって、車両に作用する抗力は低下する。
【００２０】
こうして、前記の構成では、抗力特性及び揚力特性が共に改善されて、従来の、下向きの力を発生させるリヤスポイラでは達成し得なかった、直進安定性の向上と燃費の向上との両立が達成される。
【００２１】
下側整流板は、その上面が後方の下方に向かって傾斜して延びていて、その後端がバックドア面に対して後方に離れて配置されている。このため、ルーフ面に沿って流れる空気流は、そのまま、下側整流板の上面に沿って後方に流れて、その下側整流板の後端で剥がれる。
【００２２】
ルーフ面に沿って流れる空気流を、そのルーフ面の後端からバックドア面に沿うように流した場合、ルーフ面に沿って流れる空気流と、車両の側面に沿って流れる空気流とが、車両の側面と後端面との角部付近において混ざり合うようになり、車両の後端面近傍で強い渦が発生する。こうして発生した渦は、車両に対し大きな抗力を作用させる原因となる。
【００２３】
一方、ルーフ面に沿って流れる空気流を、バックドア面から後方に離れた位置で流すことにより、ルーフ面に沿って流れる空気流と車両の側面に沿って流れる空気流とは、車両の後端面から後方に離れた位置で混ざり合うようになる。これにより、車両の後端面近傍での強い渦の発生が防止され、車両に対して作用する抗力が低減する。
【００２４】
前記の構成では、上側整流板の下面と下側整流板の上面との間に隙間を設けることによって、ルーフ面に沿って流れる空気流の一部を、上側整流板の下面と下側整流板の上面との間の、後方に向かって斜め下向きの空気流路内で流すようにする。それによって、前述したように、ルーフ面から下側整流板の上面に沿って後方に流れる空気流は、下側整流板の後端で剥がれることで、バックドア面から後方に離れた位置で流れるようになる。その結果、車両の後端面近傍での強い渦の発生が防止され、車両に対して作用する抗力が低減する。
【００２５】
従って、この構成では、ルーフ面を後方に向かって下向きに傾斜させること、及び、上側整流板により車両後方における空気流れの乱れを小さくすることと相俟って、車両の抗力特性が大幅に向上する。
【００２６】
前記の構成ではさらに、車両の後端上部における車幅方向の両側部に、比較的幅の広い脚部が配置されるため、ルーフ面に沿って流れる空気流れと車両の側面に沿って流れる空気流れとは、当該脚部を避けて、この脚部を挟んだ両側それぞれを流れるようになる。従って、ルーフ面に沿って流れる空気流れと車両の側面に沿って流れる空気流れとが、車両の後端面近傍において混ざり合うことが回避され、前述したように、車両に対して作用する抗力が低減する。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明によると、バックドアの上端部付近に配置する上側整流板を、その上面が車両前後方向の後方の下方に向かって傾斜するように設けることによって、車両後方の上部付近における空気流れの乱れを小さくして、その部分における圧力低下を抑制することができる。その結果、車両後部に作用する上向きの揚力が低減すると共に、車両に作用する抗力の増大を防止することができ、直進安定性の向上と燃費の向上とを両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２９】
図１〜５は、本発明に係るルーフスポイラ装置を備えた車両１の後部を示す。この車両１は、いわゆるハッチバックタイプの車両１であり、車両前後方向に延びて配設されかつ、車室上方を区画するルーフ１１と、ルーフ１１の後側に配設されかつ、ルーフ１１と車幅方向両側のリヤフェンダ１４，１４とによって形成される車室の後端開口を開閉可能に区画するバックドア４と、を備えている。
【００３０】
前記ルーフ１１は、例えば図１３等にも示すように、バックドア４の一部と共に、車両１の上面を構成するルーフ面１２を有しており、このルーフ面１２は、図４に示すように、車両前後方向の中間部から後端に向かって所定の傾斜角度αで下向きに傾斜している。傾斜角度αは、例えば１０°程度に設定すればよい。
【００３１】
バックドア４は、その上端部が、車幅方向に所定の間隔を空けて配置された一対のヒンジ１５（図３，図１５参照）を介して車体に対し枢支されており、これによってこのバックドア４は、車幅方向に延びる枢軸周りに回動することによって車室の後部開口を開閉する、いわゆる跳ね上げ式に構成されている。
【００３２】
図２等に示すように、バックドア４における相対的に上側の部分には、バックウインドウガラス４０が取り付けられており、バックドア４とバックウインドウガラス４０とによって、車両１の後端面（バックドア面１３）が構成されている。
【００３３】
バックウインドウガラス４０は、この実施形態では、車両を背面視（後面視）で見て、車幅方向に略水平に延びる上端縁と、上端縁の両端から下方に向かって延びる両側端縁と、各両側端縁の下端から車幅方向内方の下方に向かって傾斜して延びて車幅方向の中央位置において互いに連結する下端縁と、を含む略５角形状を有している。
【００３４】
バックドア４は、図１３〜図１７に示すように、車室側に位置するインナパネル４１と車外側に位置するアウタパネル４２との端縁同士を互いに接合することによって構成されており、その内部は中空とされている。アウタパネル４２は、バックドア面１３を構成するパネルであり、その外表面によって車両１の外観面が構成されることになる。
【００３５】
バックドア４には、図６に示すように、前記バックウインドウガラス４０の略５角形状に対応する、略５角形状の開口４０１が形成されており、この開口４０１の部分に、バックウインドウガラス４０が車両の後方側から嵌め込まれて固定されることで、当該バックウインドウガラス４０がバックドア４に対して取り付けられることになる。具体的にバックウインドウガラス４０は、その端縁部が、図１３等に示すように、開口４０１を区画するアウタパネル４２の周縁部に対して接着剤４０２により固定されている。尚、符号４０３は、アウタパネル４２の開口周縁部の全周に亘って、接着剤４０２よりも開口４０１の内方側に配置され、それによって、接着剤４０２がバックウインドウガラス４０の内方側に流れ出ることを防止するダム部４０３である。
【００３６】
この実施形態のバックドア４では、バックウインドウガラス４０の両側端縁の外側それぞれに、その両側端縁に沿って上下方向に延びる外観面が、アウタパネル４２により設けられている。しかしながらバックドア４の構成は、こうした構成に限定されるものではなく、例えばバックウインドウガラス４０を車幅方向にさらに拡げるようにして、バックウインドウガラス４０の両側端縁がバックドア４の車幅方向の両側縁に位置するような構成としてもよい。また、バックウインドウガラス４０の形状についても特に制限がないことは言うまでもない。
【００３７】
この車両１におけるバックドア面１３は、バックウインドウガラス４０とバックドア４とによって構成されるため、車両１を側面視で見たときには、ルーフ面１２の後端から、バックウインドウガラス４０によってそのルーフ面１２の傾斜角度αよりも急角度で下向きに傾斜した後に、アウタパネル４２によって鉛直下向きに延びてリヤバンパ１８に至ることになる（例えば図４参照）。
【００３８】
そして、図１〜５に示すように、このバックドア４におけるバックウインドウガラス４０よりも上側の部分に、リヤスポイラ１０が取り付けられている。このリヤスポイラ１０は、それぞれ車幅方向に延びる、上側整流板５と下側整流板７とを含んで構成されている。この内、下側整流板７は、車幅方向の中央位置においてバックドア４に固定されているのに対し、上側整流板５は、下側整流板７に対して、後方の斜め上方位置に、この下側整流板７とは離されて配設されている。
【００３９】
図６に示すように、バックドア４のアウタパネル４２には、バックウインドウガラス４０の上端縁よりも上側の部分に、アウタパネル４２の外観面から凹陥した凹溝４３が形成されている。凹溝４３は、バックドア４の車幅方向の中央から両側に向かってそれぞれ延びており、そのバックドア４上部の両側角部のそれぞれにおいて、上下方向に拡がっている。
【００４０】
この凹溝４３内には、リヤスポイラ１０（上側整流板５及び下側整流板７）を取り付けるための、複数の取付部が設けられている。具体的に取付部は、車幅方向の中央位置である第１取付位置に配置された第１取付部４４と、第１取付部４４よりも車幅方向の外方位置である第２取付位置に配置された第２取付部４５，４５と、第２取付部４５よりもさらに車幅方向の外方位置である第３取付位置に配置された第３取付部４６，４６と、凹溝４３の車幅方向の両側部における相対的に上側の位置である第４取付位置に配置された第４取付部４７，４７と、凹溝４３の車幅方向の両側部における相対的に下側の位置である第５取付位置に配置された第５取付部４８，４８と、の合計９個の取付部を含んでいる。
【００４１】
図１３に示すように、第１取付位置では、雄側ファスナ８１及び雌側ファスナ８１１からなる結合手段によって、下側整流板７がバックドア４に対し取付固定される。つまり、第１取付部４４は、アウタパネル４２に対し板厚方向に貫通して形成された貫通孔内に、雌側ファスナ８１１が、後方の斜め上方を向くように固定されることにより構成されている。また第１取付位置においては、インナパネル４１に対して板厚方向に貫通する貫通孔４１１が形成されている。この貫通孔４１１は、雌側ファスナ８１１を破壊して取り外すときに利用される孔である。
【００４２】
図１４に示すように、第２取付位置では、スタッドボルト８２及びナット８２１からなる締結手段によって、下側整流板７がバックドア４に対し取付固定される。第２取付部４５は、アウタパネル４２を板厚方向に貫通しかつ、前記スタッドボルト８２が、後方から前方に向かって斜め下向きに挿通するボルト孔４５によって構成されている。また、第２取付位置においては、インナパネル４１に対して板厚方向に貫通する、比較的大径の作業孔４１２が形成されている。この作業孔４１２は、スタッドボルト８２に対しナット８２１を締結するときの作業孔である。
【００４３】
図１５に示すように、第３取付位置では、雄側ファスナ８３及び雌側ファスナ８３１からなる結合手段によって、下側整流板７がバックドア４に対し取付固定される。第３取付部４６は、第１取付部４４と同様に、アウタパネル４２に対し板厚方向に貫通して形成された貫通孔内に、雌側ファスナ８３１が、後方の斜め上方を向くように固定されることにより構成されている。また、第３取付位置においても、インナパネル４１に対し板厚方向に貫通する貫通孔４１３が形成されている。尚、図１５において、符号４９は、インナパネル４１とアウタパネル４２との間に配設されかつ、ヒンジ１５をバックドア４に固定するための補強用レインフォースメントパネルである。
【００４４】
図１６に示すように、第４取付位置では、スタッドボルト５５２及びナット５５３からなる締結手段によって、下側整流板７と上側整流板５との双方がバックドア４に対して取付固定される。第４取付部４７は、アウタパネル４２を板厚方向に貫通しかつ、前記スタッドボルト５５２が、後方から前方に向かって斜め下向きに挿通するボルト孔４７によって構成されている。また、第４取付位置においては、インナパネル４１に対し、作業孔４１４が板厚方向に貫通して形成されている。尚、第４取付位置の付近（つまり、車幅方向の外側位置）は、インナパネル４１の車室内方側にトリムが配設されないと共に、バックドア４を開けたときに外部に露出することから、前記作業孔４１４を閉塞するためのキャップ４１５が取り付けられている。また、図１６において符号４１０は、インナパネル４１とアウタパネル４２との間に介設されかつ、バックドア４上部の両側角部を補強するためのレインフォースメントパネルである。
【００４５】
図１７に示すように、第５取付位置では、ファスナ５６からなる結合手段によって、上側整流板５がバックドア４に対して取付固定される。第５取付部４８は、アウタパネル４２を板厚方向に貫通しかつ、前記ファスナ５６が、後方から前方に向かって斜め下向きに挿通する係合孔４８によって構成されている。
【００４６】
下側整流板７は、図７に示すように、車幅方向に延びる細長い板状の本体部７１と、本体部７１における車幅方向の両端それぞれに設けられた取付部７２，７２と、を含んで構成されている。この内、本体部７１は外部に露出する部分である一方、取付部７２は、後述するように、上側整流板５の脚部５２によって隠れることで、外部には露出しない部分である。
【００４７】
下側整流板７は、樹脂材を周知のブロー成形法によって成形してなり、図１３〜１５に示すように、その本体部７１は、相対的に上側に配置される上壁部７３と、上壁部７３に対して相対して配置される下壁部７４とを有する中空構造とされている。尚、下側整流板７における車幅方向の中央位置にハイマウントストップランプを内蔵するようにしてもよい。本実施形態では、ハイマウントストップランプは内蔵していない。
【００４８】
上壁部７３は、図１３〜１５に示すように、この本体部７１をバックドア４に取り付けた状態においては、その上面が下向きに傾斜したルーフ面１２に対し連続して、バックドア４の上端縁から後方に向かって拡がるように構成されている。そうして、その上壁部７３の後端は、バックウインドウガラス４０の上端近傍において、そのガラス面（バックドア面１３）に対し後方の上方に離れて位置している。
【００４９】
下壁部７４は、前記上壁部７３の後端から車両前後方向の前方に向かって斜め下向きに延びるように配設されており、これによって、下側整流板７の下面は、いわゆるネガ面となるように構成されている。
【００５０】
この下壁部７４にはまた、バックドア４の凹溝４３内において、前記第１〜第３取付部４４〜４６に取付固定される合計５個の固定部８１〜８３が形成されている。５個の固定部８１〜８３は、図１１に示すように、下壁部７４の裏面側に、車幅方向に並んで配設されている。
【００５１】
この内、第１固定部８１は、車幅方向の中央位置である第１取付部４４に固定される部分であり、図１３に示すように、雄側ファスナ８１によって構成されている。この雄側ファスナ８１は、下壁部７４の裏面に対し直交する方向である、前方の斜め下方に向かってその裏面から突出するように設けられている。この雄側ファスナ８１は、下側整流板７の成形時に予め形成しておいた貫通孔内に、嵌合により固定されている。
【００５２】
第２固定部８２は、第２取付部４５に固定される部分であり、図１４に示すように、スタッドボルト８２によって構成されている。スタッドボルト８２は、下側整流板７のブロー成形時に埋め込みによって下壁部７４に固定されている。このスタッドボルト８２はまた、後述する上側整流板５に埋め込まれたスタッドボルト５５２と比較して、長さが長いボルトとされており、前記の雄側ファスナ８１と同様に、下壁部７４の裏面から前方の斜め下方に向かって突出して設けられている。
【００５３】
第３固定部８３は、第３取付部４６に固定される部分であり、図１５に示すように、第１固定部８１と同じ種類の雄側ファスナ８３によって構成されている。この雄側ファスナ８３もまた、下側整流板７の成形時に予め形成しておいた貫通孔内に、嵌合により固定されることによって、下壁部７４の裏面から前方の斜め下方に向かって突出して設けられている。
【００５４】
下側整流板７における、一対の取付部７２，７２は左右対称に形成されている。ここでは、車幅方向の左側に位置する取付部７２を例に、その構成を具体的に説明する。
【００５５】
取付部７２は、図８にも拡大して示すように、車幅方向の外方に向かって突出するように設けられた第１固定片７５と、第１固定片７５よりも車両前後方向の後方位置に設けられた第２固定片７６と、本体部７１における車幅方向の側壁部に対し、車幅方向の外方に向かって凸状となるように設けられた係合部７７と、を含んでいる。
【００５６】
第１固定片７５は、詳しくは後述するが、前記第４取付位置において、上側整流板５と共にバックドア４に固定される部分であり、板厚方向に貫通する取付孔７５１を有している。
【００５７】
第２固定片７６は、上側整流板５に対して固定される部分であり、第１固定片７５と同様に、板厚方向に貫通する固定孔７６１を有している。
【００５８】
係合部７７は、詳しくは後述するが、上側整流板５の被係合部５７に係合して、上側整流板５と下側整流板７との相対的な位置決めをする部分である。この係合部７７は、車両前後方向の後方を向くように配設された略矩形状の当接面７７１と、この当接面７７１の上端縁に対し略直交して接合されることで上向きに配設された略三角形状の上面７７２と、当接面７７１の外側端縁に対して略直交して接合されることで車幅方向の外方向きに配設された略三角形状の横面７７３と、を含んでいる。
【００５９】
上側整流板５は、車幅方向に延びる本体部５１と、その本体部５１の車幅方向両端部に設けられる一対の脚部５２，５２とからなり、図２等に示すように、車両１を後面視で見たときに、車幅方向の中央部が両端部に比べて上向きに凸となったアーチ形状を有している。そして、上側整流板５の本体部５１が、前述したように、下側整流板７に対して後方の斜め上方位置に、この下側整流板７とは離れて配設され、脚部５２が、バックドア４の上部における両側角部のそれぞれに固定されている。この脚部５２は、例えば図５に示すように、バックウインドウガラス４０の両側端縁の外側それぞれに設けられた、アウタパネル４２による外観面の上方に位置すると共に、そのバックドア４の車幅方向の両側部それぞれにおいて上下方向に比較的大きく拡がっている。
【００６０】
上側整流板５も、下側整流板７と同様に、樹脂材を周知のブロー成形法によって成形してなり、図１３〜１７に示すように、その本体部５１は、相対的に上側に配置される上壁部５３と、上壁部５３に対して相対して配置される下壁部５４とを有する中空構造とされている。そうして、この上側整流板５の本体部５１は、横断面形状が翼型に形成されている。
【００６１】
図９は、上側整流板５の裏面側を上向きにして示す図であり、図の右側は、車幅方向の左側に対応し、図の左側は、車幅方向の右側に対応する。
【００６２】
一対の脚部５２，５２は左右対称に形成されている。ここでは、車幅方向の左側の脚部を例に、その構成を具体的に説明する。脚部５２は、図１０にも拡大して示すように、その裏面側に、下側整流板７の第１固定片７５と係合すると共に、バックドア４の第４取付部４７に対し固定される第４固定部５５と、バックドア４の第５取付部４８に対して単独で固定される第５固定部５６と、下側整流板７の係合部７７に対して係合する被係合部５７と、下側整流板７の第２固定片７６と係合して互いに固定される係合固定部５８と、を含んでいる。
【００６３】
被係合部５７は、前述したように、上側整流板５と下側整流板７とを略上下方向に重ね合わせたときに、下側整流板７の係合部７７が係合することでその上側整流板５と下側整流板７との相対的な位置決めをする部分である。この被係合部５７は、前記係合部７７の当接面７７１に対して当接する被当接面５７１と、上面７７２及び横面７７３の部分が位置するように凹陥した凹部５７２と、を含んで構成されている。
【００６４】
係合固定部５８は、上側整流板５と下側整流板７とを略上下方向に重ね合わせたときに、前記第２固定片７６の上面が当接する当接面５８１と、その内部に埋め込まれたナット（図示省略）とから構成されている。ナットは、上側整流板５のブロー成形時に埋め込みにより内蔵され、そのねじ孔５８２は、前記当接面５８１上に開口している。
【００６５】
第４固定部５５は、第４取付位置に相当する位置に設けられており、上側整流板５と下側整流板７とを略上下方向に重ね合わせたときに、第１固定片７５の上面が当接する当接面５５１と、この当接面５５１から突出するスタッドボルト５５２（図１６参照）とから構成されている。スタッドボルト５５２は、第１固定片７５の取付孔７５１に内挿されるボルトであって、当接面５５１に対して直交するように、その当接面５５１から前方の斜め下方に向かって突出して設けられている。このスタッドボルト５５２は、上側整流板５のブロー成形時に埋め込みにより脚部５２に固定されている。
【００６６】
第５固定部５６は、第５取付位置に対応する位置に設けられており、図１７に示すように、ファスナ５６によって構成されている。このファスナ５６は、前述の下側整流板７に取り付けられた雄側ファスナ８１，８３とは種類が異なり、第５取付位置に設けられた係合孔４８に対し係合する爪を有している。つまり、ファスナ５６の先端部が係合孔４８を通過した後に爪が拡がって、その爪と係合孔４８の周縁部とが係合することで、ファスナ５６が係合孔４８に対し固定されることなる。このような構成であるが故に、このファスナ５６は、前記の雄側ファスナ８１，８３よりも、結合力が弱いファスナとなっている。尚、図９〜図１２においては、爪の図示を省略してファスナ５６を模式的に示している。
【００６７】
次に、上側整流板５及び下側整流板７の取り付け構造について、図１３〜１７を参照しながらさらに詳細に説明する。
【００６８】
先ず、図１３に示すように、第１取付位置においては、下側整流板７に固定された雄側ファスナ８１が、バックドア４のアウタパネル４２に対して固定された雌側ファスナ８１１に対し内嵌されることにより、雄側ファスナ８１と雌側ファスナとが互いに結合されて、下側整流板７がバックドア４に対し固定されている。
【００６９】
第２取付位置においては、図１４に示すように、下側整流板７に固定されたスタッドボルト８２が、バックドア４のアウタパネル４２に形成されたボルト孔４５内に挿通されると共に、アウタパネル４２の内面から斜め下向きに突出するスタッドボルト８２に対して、インナパネル４１の作業孔４１２を通じてナット８２１を螺合させることによって、そのスタッドボルト８２及びナット８２１の締結により、下側整流板７がバックドア４に対して固定されている。
【００７０】
第３取付位置においては、図１５に示すように、第１取付位置と同様に、下側整流板７に固定された雄側ファスナ８３が、バックドア４のアウタパネル４２に対して固定された雌側ファスナ８３１に対し内嵌されることにより、雄側ファスナ８３と雌側ファスナ８３１とが互いに結合されて、この下側整流板７がバックドア４に対して固定されている。
【００７１】
第４取付位置においては、図１６に示すように、上側整流板５とバックドア４のアウタパネル４２との間に下側整流板７の第１固定片７５を挟んだ状態で、上側整流板５に固定されたスタッドボルト５５２が、取付孔７５１及びボルト孔４７内を通って、アウタパネル４２の内面から斜め下向きに突出しており、作業孔４１４を通じてナット５５３をスタッドボルト５５２に螺合させて共締めすることにより、上側整流板５及び下側整流板７がバックドア４に対して固定されている。
【００７２】
第５取付位置においては、図１７に示すように、上側整流板５に固定されたファスナ５６の爪が、バックドア４のアウタパネル４２に対して形成された係合孔４８に対して係合することによって、上側整流板５がバックドア４に対して固定されている。
【００７３】
次に、前記の構成の上側整流板５及び下側整流板７からなるリヤスポイラ１０を、車両１に対して取り付ける際の手順について簡単に説明する。先ず、図１１，１２に示すように、上側整流板５に固定されているスタッドボルト５５２が、下側整流板７における第１固定片７５の取付孔７５１に内挿されると共に、下側整流板７の係合部７７が、上側整流板５の被係合部５７に対して係合されるように、上側整流板５及び下側整流板７を略上下方向に重ね合わせる。そうして、係合部７７の当接面７７１と、被係合部５７の被当接面５７１とを互いに当接させることによって、上側整流板５と下側整流板７との相対的な位置決めが行われ、それによって、下側整流板７における第２固定片７６の固定孔７６１と、上側整流板５における係合固定部５８のねじ孔５８２とが互いに同軸となるようになる。そこに、下側整流板７の裏面側からボルト５６３を挿通させて締め込むことによって、上側整流板５と下側整流板７との相対的な位置を合わせた状態で、両整流板５，７を互いに固定する。
【００７４】
２つの整流板５，７を互いに固定した状態で、上側整流板５における車幅方向の両端に位置するファスナ５６を、バックドア４の凹溝４３における第５取付部（係合孔４８）に挿入する。ファスナ５６を係合孔４８に挿入することだけで、ファスナ５６は係合孔４８に係合される。こうしてスポイラ１０をバックドア４に対して、いわゆる仮止めの状態にする。
【００７５】
その後、第１及び第３の各取付位置において雄側ファスナ８１，８３及び雌側ファスナ８１１，８３１を互いに係合させると共に、第２及び第４の各取付位置において、スタッドボルト８２，５５２及びナット８２１，５５３を互いに螺合させる。このことによって、スポイラ１０がバックドア４に対して強固に固定されるようになる。
【００７６】
このように、上側整流板５及び下側整流板７の固定を、ファスナからなる結合手段と、スタッドボルト及びナットからなる締結手段と、の組み合わせによって行うことで、スポイラ１０の取付作業を容易にしつつ、スポイラ１０を強固に固定することが可能になる。
【００７７】
本実施形態に係る車両１においては、そのバックドア４のアウタパネル４２に対して凹溝４３を予め形成しており、バックドア４の上端部に対してスポイラを常に取り付ける車種として適当な構成にされている。本実施形態では、上側整流板５と下側整流板７とを含むスポイラ１０を凹溝４３内に取り付けているが、例えばアーチ状の上側整流板を含まないスポイラ（下側整流板７に相当する整流板のみ）を、凹溝４３内に取付固定することも可能である。従って、グレードに応じて、種類の異なるスポイラを、同じバックドア４に対して取り付けることができる。
【００７８】
尚、前記のスポイラ１０は、その上側整流板５は第４及び第５取付位置において、凹溝４３に固定され、下側整流板７は第１〜第４取付位置において、凹溝４３に固定されているが、下側整流板７に相当する整流板のみを凹溝４３内に取付固定するときには、第１〜第５の全ての取付位置において、当該整流板を凹溝４３に固定させればよい。
【００７９】
前記のスポイラ１０は、上側整流板５と下側整流板７との２つの整流板を含んでいるが、この内、下側整流板７は凹溝４３内に取り付け固定される一方で、上側整流板５は、その両脚部５２が、凹溝４３における下側整流板７を外した位置としての車幅方向の両側部に固定されることによって、バックドア４に固定されている。このように凹溝４３は、上側整流板５及び下側整流板７の双方の整流板を固定するために兼用される部分とされており、上側及び下側整流板５，７をそれぞれ凹溝４３内で棲み分けしつつ、上側及び下側整流板５，７をそれぞれ凹溝４３に対し直接的に固定することによって、これらの整流板５，７をバックドア４に対し安定して固定することができる。
【００８０】
また、凹溝４３は、上側整流板５及び下側整流板７によって覆い隠されるため、上側整流板５及び下側整流板７の固定と同時に、バックドア４の上端部の美観処理も達成することができる。
【００８１】
さらに、下側整流板７の車幅方向の両端部としての取付部７２はそれぞれ、上側整流板５の両脚部５２に覆われて隠れる。このように、上側整流板５を固定する機能を有する脚部５２を利用して、下側整流板７の取付部７２を隠すことにより、美観処理の効率化が図られる。また、アーチ状の上側整流板５と板状の下側整流板７とは、その車幅方向の両側部において互いに結合されるようになるから、両整流板５，７を含むスポイラ１０の外観上の一体化を図ることができる。
【００８２】
また、上側整流板５に被係合部５７を設け、下側整流板７に係合部７７を設けて、その被係合部５７及び係合部７７を互いに係合させることによって、上側整流板５と下側整流板７との位置決め精度が向上し、上側整流板５及び下側整流板７をバックドア４に対して取付固定する際の作業性が向上する。それと共に、その取り付けが確実に行われて、取付力の向上が図られる。
【００８３】
次に、前記構成のリヤスポイラ１０によって得られる車両１の空力特性について、図を参照しながら説明する。
【００８４】
図１８は、本実施形態に係るリヤスポイラ１０を備えた車両１についての、空気の流れを模式的に示している。同図によると、ルーフ１１上の空気の流れは、後方に向かって下方に傾斜したルーフ面１２に沿って、後方の下方に向かって流れる。これによって、車両１の後方における空気流れの乱れ幅が狭くなり、車両１に作用する抗力は低下する。
【００８５】
そして、ルーフ面１２の後端部において、空気流れは、上側整流板５の上側を通って後方に流れる一方で、空気流れの一部は、上側整流板５と下側整流板７との間を通って後方に流れる。
【００８６】
上側整流板５と下側整流板７との間を通る空気流れは、その下側整流板７の上面に沿って流れる。前述したように、この下側整流板７の上面（上壁部７３）は、ルーフ面１２に連続するように後方の下方に向かって傾斜しているため、空気流れは、後方の下向きに流れた後に、下側整流板７の後端で剥離する。
【００８７】
下側整流板７の後端は、バックドア面１３に対し後方の上方に離れて位置しているため、下側整流板７の後端で剥離した空気流れは、バックドア面１３から後方に離れた位置を流れる。このように、下側整流板７は、ルーフ面１２に沿う空気流れを、バックドア４のバックドア面１３に沿って流すのではなく、そこから離して流す機能を有する。これにより、車両１の側面に沿って後方に流れる空気流れと、ルーフ面１２に沿う空気流れとは、車両のバックドア面１３の近傍では混ざり合わず、そこから後方に離れた位置で混ざり合うようになる。そうして、その２つの空気流れによって発生する渦Ｖ１が、車両１の後方に離れて発生することで、その車両１に作用する抗力はさらに低減する。
【００８８】
また、上下方向に大きく拡がる上側整流板５の脚部５２が、車両１の後端上部における車幅方向の両側部に配置されることで、ルーフ面１２に沿って流れる空気流れと車両１の側面に沿って流れる空気流れとは、その脚部５２を避けて、脚部５２を挟んだ両側それぞれを流れるようになる。このように、上側整流板５の脚部５２によって、ルーフ面１２に沿って流れる空気流れと車両１の側面に沿って流れる空気流れとが分け隔てることにより、２つの空気流れが、車両１の後端面近傍において混ざり合うことが回避される。このことによっても、渦Ｖ１の発生を車両の後方にずらすことができ、車両１に対して作用する抗力を低減させることができる。
【００８９】
一方、上側整流板５の上側を流れる空気流れは、この上側整流板５の上面が後方に向かって下方に傾斜していることから、後方の下方に向かって流れるようになる。従って、車両１の後方の上部付近における空気流れの乱れは小さくなる。このことにより、この車両１においては、その後方の上部付近における空気流れの乱れに起因する圧力低下が抑制される。このため、特に高速走行時における上向きの揚力が小さくなり、車両１の揚力特性が向上する。また、揚力特性の改善を車両後方の上部付近における空気流れの乱れを小さくすることによって達成しているため、車両１の抗力特性を悪化させることはない。
【００９０】
これに対し図１９は、揚力特性の向上を目的とする一般的なリヤスポイラ１００を取り付けた車両１０１における空気流れを模式的に示している。このリヤスポイラ１００は、車幅方向の全幅に亘って延びると共に、バックドア４の上端部に対して後方の上方に離されて配置された、いわゆるフローティングタイプのリヤスポイラ１００である。
【００９１】
このリヤスポイラ１００は、その上面が後方に向かって所定角度で上向きに傾斜した、横断面翼形を有している。
【００９２】
この車両１０１では、ルーフ１１上の空気の流れは、後方に向かって下方に傾斜したルーフ面１２に沿って流れ、その後端部において、空気流れの一部は、リヤスポイラ１００とバックドア４との間を通って後方に流れる一方、残りの大部分は、上側整流板５の上側を通って後方に流れる。
【００９３】
リヤスポイラ１００の上側を流れる空気流れは、そのリヤスポイラ１００の上面に当たることで、上向きに向きを変えて流れるようになる。これによって、車両１の後部には下向きの力が作用するようになる。
【００９４】
一方で、このリヤスポイラ１００の後端において剥がれた空気流れによって、リヤスポイラ１００、ひいては車両１０１の後方には、大きな渦Ｖ２が発生する。
【００９５】
また、ルーフ面１２を後方に向かって下方に傾斜させていることによって、車両１の後方の空気流れの乱れ幅は狭くなる一方で、その空気流れと車両の側面に沿って流れる空気流れとが混ざり合うことによって、バックドア面１３の近傍で比較的強い渦Ｖ３が発生する。
【００９６】
こうして、この車両１０１では、車両後方における空気流れの乱れは相対的に大きく、抗力特性は、本実施形態に係るスポイラ１０を備えた車両１と比較して大幅に悪化する。一方で、スポイラ１００によって発生する下向きの力によって、圧力低下に起因して車両の後部に作用する上向き揚力がキャンセルされるため、所定の揚力特性が得られる。
【００９７】
図２０は、主に車両の抗力特性の向上を目的とする一般的なリヤスポイラ２００を取り付けた車両２０１における空気流れを模式的に示している。このリヤスポイラ２００は、バックドア４の上端部に対して取り付けられて、車幅方向の全幅に亘って延びている。
【００９８】
このリヤスポイラ２００はさらに、その上面が、ルーフ面１２の後端に連続して後方に向かって延びており、それによって、リヤスポイラ２００の後端は、バックドア面１３に対して後方の上方に離れて配置されている。
【００９９】
この車両２０１では、ルーフ１１上の空気の流れは、後方に向かって下方に傾斜したルーフ面１２に沿って流れる。これによって、車両２０１の後方における空気流れの乱れ幅を狭くする効果が得られる。また、空気流れは、そのルーフ１１の後端からリヤスポイラ２００の上面に沿って流れて、リヤスポイラ１０の後端で剥がれる。こうして、空気流れは、バックドア面１３からは後方に若干離れて流れるようになることで、そのバックドア面１３から離れた位置で渦Ｖ４が発生することになる。
【０１００】
こうして、この車両２０１では抗力特性を向上させることができる一方で、高速走行時においては圧力降下に起因する上向き揚力が発生するため、揚力特性は相対的に低くなる。
【０１０１】
このように本実施形態に係る車両１は、上側整流板５と下側整流板７とを含むリヤスポイラ１０を備えることによって、図１９に示す車両１０１とは異なり、抗力特性を悪化させることなく、図２０に示す車両２０１と比較して大きく改善した揚力特性を得ることができる。その結果、この車両１は、揚力特性の向上に伴い後輪の接地性が高まることで、直進安定性が向上すると共に、抗力特性の向上により燃費が向上し、それらを両立させることができる。
【０１０２】
尚、リヤスポイラ１０の構成は、前記の構成には限定されない。例えば、前記のリヤスポイラ１０では、車幅方向の両端部に脚部５２を設けることによって、上側整流板５をアーチ状に形成しているが、これに限るものではない。上側整流板の脚部として、本体部５１における車幅方向の中央位置や、それの近傍等に、１つ又は複数の脚部を追加してもよい。また、前記車幅方向両端部の脚部５２を省略して、本体部５１における車幅方向の中央位置や、それの近傍等に、１つ又は複数の脚部を設けてもよい。
【０１０３】
その場合においては、下側整流板７において、前記上側整流板５の脚部に対応する位置それぞれに、当該脚部が貫通する穴を形成するか、または、その位置で下側整流板を複数に分割してもよい。そうすることによって、上側整流板５の脚部を、凹溝４３内における下側整流板の取り付け位置以外の位置においてその凹溝４３に対し固定しつつ、凹溝４３を上側整流板５と下側整流板７とによって覆うことができる。
【０１０４】
また、下側整流板７及び上側整流板５の断面形状に特に制限はなく、必ずしも横断面翼型にしなくてもよい。
【０１０５】
さらに、横断面翼型の上側整流板における翼弦線（つまり、横断面における前端と後端とを結ぶ直線）が、車両前後方向の後方の下方に向かって傾斜するように、上側整流板を設けることによっても、上側整流板５の上面を後方の下方に向かって傾斜させた場合と同様の特性を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
以上説明したように、本発明は、ハッチバックタイプの車両におけるリヤスポイラ装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の実施形態に係るリヤスポイラが取り付けられた車両の後部を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るリヤスポイラが取り付けられた車両の後部を示す背面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るリヤスポイラが取り付けられた車両の後部を示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るリヤスポイラが取り付けられた車両の後部を示す左側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るリヤスポイラが取り付けられた車両の後部を示す斜視図である。
【図６】バックドアの斜視図である。
【図７】下側整流板の斜視図である。
【図８】下側整流板の取付部を拡大して示す斜視図である。
【図９】上側整流板の裏面側を示す斜視図である。
【図１０】上側整流板の脚部の裏面側を示す斜視図である。
【図１１】上側整流板と下側整流板とを結合した状態を示す斜視図である。
【図１２】上側整流板と下側整流板とを結合した状態における脚部付近を拡大して示す斜視図である。
【図１３】図２のXIII−XIII端面図である。
【図１４】図２のXIV−XIV端面図である。
【図１５】図２のXV−XV端面図である。
【図１６】図２のXVI−XVI端面図である。
【図１７】図２のXVII−XVII端面図である。
【図１８】本発明の実施形態に係るリヤスポイラが取り付けられた車両の後部における空気流れを模式的に示す図である。
【図１９】揚力特性の向上を主目的としたリヤスポイラが取り付けられた車両の後部における空気流れを模式的に示す図である。
【図２０】抗力特性の向上を主目的としたリヤスポイラが取り付けられた車両の後部における空気流れを模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１    車両
１１  ルーフ
１２  ルーフ面
１３  バックドア面
４    バックドア
５    上側整流板
５２  脚部
７    下側整流板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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