(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の外面に装着され、水平方向に延びる水平翼を備えた車両用スポイラー装置であって、前記水平翼は、
中空の水平翼本体と、
前記水平翼本体とは別体に構成され、圧縮された状態において弾性復元力を生じる材料からなり、前記水平翼本体が所定形状に成形されたのち該水平翼本体の開口端から該水平翼本体の内部に挿入され、該水平翼本体の内部において少なくとも一部が厚み方向に圧縮される弾性部材とを具備し、かつ、
前記弾性部材の前記水平翼本体の内面と接する部位に、前記弾性部材よりも摩擦係数の小さい滑り部材を設けたことを特徴とする車両用スポイラー装置。
【請求項２】
前記弾性部材は、前記水平翼本体の車体前後方向に沿う断面において前後方向の中央を含む領域に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用スポイラー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の外面に装着される水平翼を有する車両用スポイラー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両において、高速走行時の車体の安定化を図るために、車体の後部、具体的にはルーフ後部やトランクリッドなどにスポイラー装置が装着されることがある。（例えば下記特許文献１参照）  
またスポイラー装置の一例として、一対の垂直翼と、これら垂直翼間に配置され車体幅方向に延びる水平翼とを有するものが知られている。この水平翼は、例えば合成樹脂の一体成形品あるいは繊維強化樹脂（ＦＲＰ）からなるが、例えば軽量化を図るために中空の水平翼が用いられることもある。（例えば下記特許文献２参照）
車両の仕様等が変更されたとき、例えば車両の最高速度が増すことによって水平翼に対する速度域が上がるにつれて、水平翼に入力する上下方向の荷重やＧ（加速度）および走行風が増加し、特に高速度域において水平翼が振動したり、水平翼が撓んだり、波打つなどの問題が生じる可能性がある。特に垂直翼と水平翼とが別体に構成され、これらがボルト等によって結合されているスポイラー装置の場合には、前記の問題がより顕著に表れる傾向がある。
【０００３】
そこで水平翼の上下方向の剛性を高めるために、中空の水平翼の肉厚を大きくしたり、より剛性の高い材料に変更したり、水平翼の形状を変更するなどの対策を講じることで、車両の最高速度アップに対応させることも考えられた。
【特許文献１】特開平８−１４２７４６号公報
【特許文献２】特開２００２−１０３９６７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし中空の水平翼自体の剛性を高めるために水平翼の肉厚を大きくしたり、既設の金型を改修したり、水平翼の材料を剛性の高い材料に変更することは、多大な投資を必要とし、コストアップの原因となる。また水平翼自体の肉厚を大きくすると、材料費が高くつくだけでなく、重量も増すなどの問題があって対応が難しい。
【０００５】
そこで本発明の目的は、水平翼本体を改修する必要がなく、比較的容易に前記の問題に対処することができる車両用スポイラー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車体の外面に装着され、水平方向に延びる水平翼を備えた車両用スポイラー装置であって、前記水平翼は、中空の水平翼本体と、前記水平翼本体とは別体に構成された弾性部材とを具備している。この弾性部材は、圧縮された状態において弾性復元力を生じる材料からなり、前記水平翼本体が所定形状に成形されたのち該水平翼本体の開口端から該水平翼本体の内部に挿入され、該水平翼本体の内部において少なくとも一部が厚み方向に圧縮される。弾性部材の一例は、合成樹脂の発泡体（スポンジ）からなる。
【０００７】
本発明では、前記弾性部材の前記水平翼本体の内面と接する部位に、前記弾性部材よりも摩擦係数の小さい滑り部材を設けている。また前記弾性部材は、前記水平翼本体の車体前後方向に沿う断面において前後方向の中央を含む領域に配置されているとよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、必要に応じて水平翼本体に前記弾性部材を挿入することにより、水平翼本体を改修することなく水平翼の振動特性等を改善することができ、高速走行時等に水平翼が振動したり、撓んだりすることを抑制できる。また本発明では、合成樹脂の発泡体からなる軽量な弾性部材を用いることも可能である。
【０００９】
本発明において、前記弾性部材の表面のうち水平翼本体と接する部位に滑り部材を設けた場合には、弾性部材の挿入作業を容易に行うことが可能となり、量産に適合する。またこの弾性部材を水平翼本体の断面の前後方向中央を含む領域に部分的に設けた場合には、弾性部材の使用量が比較的少なくても、効果的に水平翼の振動特性等を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。  
図１は車両の一例としての自動車１０の後部を示している。この自動車１０の車体１１の後部の外面、例えばトランクリッドの上面に、整流部材として機能するスポイラー装置１２が装着されている。
【００１１】
スポイラー装置１２は、車体１１の上方に突き出る左右一対の垂直翼１５，１６と、水平方向に延びる水平翼１７とを有している。垂直翼１５，１６の下端部はボルトなどの固定手段によって車体１１（例えばトランクリッドの上面）に固定されている。
【００１２】
水平翼１７は、垂直翼１５，１６の間に設けられている。水平翼１７の両端部は、ボルトなどの固定手段によって垂直翼１５，１６の上部に固定されている。水平翼１７は、このスポイラー装置１２を装着した自動車１０が高速走行する際に、水平翼１７の上面と下面を通る空気流の差圧により、車体１１の浮き上がりを抑制する力が生じるような形状に形成されている。
【００１３】
図２に示すように、水平翼１７は、中空の水平翼本体２０と、水平翼本体２０とは別体に構成された弾性部材２１とを含んでいる。水平翼本体２０の一例は、合成樹脂からなるマトリックスをカーボン繊維に含浸させ硬化させたものであり、中空の偏平な形状に成形されている。水平翼本体２０の両端２０ａ，２０ｂは開口している。
【００１４】
図３に示すように、水平翼本体２０は、車体の後方から見て、幅方向に沿う断面が僅かに上に凸の湾曲した形状に成形されている。またこの水平翼本体２０は、図４に示すように、車体の上方から見て、僅かに前側に凸の湾曲した形状に成形されている。また図５に示すように、車体の前後方向に沿う断面において、前後方向の中央部の厚さが大で、前縁部２０ｃと後縁部２０ｄに向かって厚さが次第に小さくなるような流線形をなしている。ただし水平翼本体２０の形状は、前記以外の形状であってもよい。
【００１５】
水平翼本体２０に挿入される弾性部材２１は、厚み方向に圧縮された状態において弾性復元力を生じる材料（体積弾性を有する材料）からなる。この弾性部材２１は、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ウレタン等の合成樹脂の発泡体（いわゆるスポンジ）からなる。この弾性部材２１は長手方向に断面が一定であり、水平翼本体２０の全長よりも短い寸法に予め切断されている。弾性部材２１の長手方向に沿う断面と幅方向に沿う断面はいずれも長方形である。すなわちこの弾性部材２１の形状は偏平な直方体である。
【００１６】
水平翼本体２０に挿入される前の弾性部材２１の厚さは、弾性部材２１を水平翼本体２０に挿入した状態において弾性部材２１の前部２１ａと後部２１ｂを含む領域が厚み方向にある程度の圧縮しろで圧縮されるような寸法としている。弾性部材２１の材料と発泡率は、要求される仕様に応じて任意に設定される。
【００１７】
この実施形態の場合、図５に示すように、弾性部材２１の前後方向の中間部２１ｃは、例えば水平翼本体２０の内面に対し、上面２１ｄと下面２１ｅのうちのいずれか一方（図５では下面２１ｅ）と水平翼本体２０との間に僅かな隙間Ｇが生じている。しかし弾性部材２１の上面２１ｄと下面２１ｅの全体が水平翼本体２０に接していてもよい。
【００１８】
この弾性部材２１は、水平翼本体２０が所定形状に成形されたのち、水平翼本体２０の一方の開口端２０ａ（図２に示す）から水平翼本体２０の内部に挿入され、水平翼本体２０の内部において少なくとも一部（例えば主として前部２１ａと後部２１ｂ）が厚み方向に圧縮されることにより、その弾性復元力によって水平翼本体２０の所定位置に保持される。
【００１９】
この弾性部材２１は、水平翼本体２０の内部空間の一部に配置されている。具体的には図３と図４に示すように、水平翼本体２０の長さ方向に関して、弾性部材２１は水平翼本体２０の両端部を除く部位に配置されている。また図４と図５に示すように、水平翼本体２０の前後方向に関して、弾性部材２１は水平翼本体２０の中央を含む領域（前後方向の中間部）に配置されている。弾性部材２１が配置されていない部位は中空のままである。
【００２０】
弾性部材２１の外面のうち、水平翼本体２０の内面と接する部位に、水平翼本体２０に対する滑りを良くするための滑り部材３０が設けられている。滑り部材３０は、弾性部材２１よりも摩擦係数の小さい材料、例えばテフロン系その他の樹脂などのように滑りやすいテープが適している。
【００２１】
この滑り部材３０は、弾性部材２１の前部２１ａと後部２１ｂに、それぞれ、弾性部材２１の長手方向に沿って、弾性部材２１の上面２１ｄと下面２１ｅと両端面２１ｆ，２１ｇにわたって巻かれている。すなわちこの滑り部材３０は、弾性部材２１の外面のうち、水平翼本体２０に挿入する方向に沿って、水平翼本体２０の内面と接する部位に設けられている。この滑り部材３０は、弾性部材２１よりも摩擦係数が小さい材料からなるものであればよいから、その材料は必要に応じて選定される。滑り部材３０を設ける位置や巻き数も必要に応じて変更される。
【００２２】
水平翼本体２０が成形されたのち、水平翼本体２０の一方の開口端２０ａから弾性部材２１を長手方向に沿って水平翼本体２０に挿入する。その挿入の際に、弾性部材２１の主として前部２１ａと後部２１ｂが厚み方向に圧縮されつつ、弾性部材２１が水平翼本体２０に挿入される。弾性部材２１の表面のうち水平翼本体２０と接する部位に滑り部材３０が設けられているため、挿入作業を円滑に行うことが可能となり、量産工程が成立する。
【００２３】
しかもこの弾性部材２１は、合成樹脂の発泡体(スポンジ)からなり、軽量でかつ可撓性を有するため、ある程度湾曲した形状の水平翼本体２０に弾性部材２１を挿入する際に、水平翼本体２０の形状に応じて弾性部材２１が適度に撓むことにより、容易に挿入することができる。そして水平翼本体２０の内部において弾性部材２１自体の弾性復元力により、この弾性部材２１を水平翼本体２０の内部の所定位置に止めておくことができる。このため接着剤を用いることなく弾性部材２１を水平翼本体２０の所定位置に保持することができる。なお、場合によっては接着剤を併用してもよい。
【００２４】
このように構成された弾性部材２１を有する水平翼１７であれば、高速走行時の空気流や車体１１の振動の影響を受けやすい水平翼本体２０に弾性部材２１を挿入したことにより、水平翼本体２０の固有振動数をずらすことができ、しかも弾性部材２１によって水平翼１７の上下方向の曲げ剛性やねじり剛性を高くすることができる。このため高速走行時の水平翼１７の振動、波打ち、水平翼本体２０の表面の波打ち、撓みなどの発生を抑制することが可能となった。特に、垂直翼１５，１６と水平翼１７とが別体に構成され、これらをボルト等によって結合してなるスポイラー装置１２の特性を改善する上で効果的である。
【００２５】
本実施形態によれば、弾性部材２１を水平翼本体２０に挿入することにより、例えば最高速度の変更など車両の仕様が変更されたときなどに、水平翼本体２０自体は改修することなく、必要に応じて弾性部材２１を水平翼本体２０に挿入することで、容易に対処することができる。本実施形態では、スポンジ状の軽量な弾性部材２１を用いるため重量の増加も僅かである。
【００２６】
なお本発明はブロー成形によって形成された水平翼本体にも適用でき、あるいはＳＭＣ（sheet molding compound）等の繊維強化プラッスチック製の水平翼本体に適用できるなど、水平翼本体は特定の材質や形状に限定されることはない。また弾性部材についても、合成樹脂の発泡体以外に、要するに圧縮された状態において反発弾性を生じる材料であれば同様に用いることができる。また本発明は、車体のルーフに装着されるスポイラー装置に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態のスポイラー装置を備えた車両の一部の斜視図。
【図２】図１に示されたスポイラー装置の水平翼本体と弾性部材を示す斜視図。
【図３】図１に示されたスポイラー装置の水平翼の右半分の長手方向に沿う断面図。
【図４】図３中のＦ４−Ｆ４線に沿う水平翼の断面図
【図５】図３中のＦ５−Ｆ５線に沿う水平翼の断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１０…自動車（車両）
１１…車体
１２…スポイラー装置
１７…水平翼
２０…水平翼本体
２１…弾性部材
３０…滑り部材
【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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