(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の後部上面に取り付けられる翼であって、上記後部上面の両側部に対向して立設された一対の垂直翼と、これら垂直翼間に横架されたアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる中空の水平翼とを備えてなり、かつ上記水平翼は、その幅寸法が後縁から前縁に向けて漸次大きくなるように形成され、その迎え角が可変となるように上記後縁部に配設された回動軸回りに回動自在に設けられているとともに、上記前縁と上記垂直翼との間に上記水平翼を所定の迎え角で上記垂直翼に固定する固定手段が設けられ、かつ上記固定手段が設けられた上記前縁と対向する上記垂直翼の固定部は、上記水平翼の迎え角を変えるべく上記前縁を下方から上方へ向けて回動させた際に、上記前縁と上記固定部との隙間が一定になるように下方から上方に向けて漸次上記水平翼側に傾斜するように形成されていることを特徴とする自動車用翼。
【請求項２】
上記固定手段は、上記水平翼の中空部側から垂直翼側に突出するボルトと、上記垂直翼に上下方向に向けた複数箇所に設けられて上記ボルトが螺合するナットとから構成され、かつ上記水平翼には、その中空部内の上記ボルトを操作するための開口部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用翼。
【請求項３】
上記ボルトは、上記水平翼内に配設されて上記ナットに対する着脱方向に変位可能な連結部材に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の自動車用翼。
【請求項４】
上記水平翼の少なくとも上面は、表面粗化処理によって梨地状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の自動車用翼。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車等の各種自動車の後部上面に取り付けられる翼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、レーシング用の４輪車のみならず、一般の乗用車においても、後部のトランクリッド上に翼を取り付けたものが多々開発されている。
この翼は、本来の揚力を生じさせるものとは逆に、前縁の翼厚を厚くし後縁の翼厚を薄くした水平翼を用いたもので、自動車に接地力を発生させて車輪を走行面に密着させることにより、エネルギーロスを最小化させて燃費の改善を図るとともに安定走行を実現するためのものである。ちなみに、上述した一般の乗用車においては、外観上における装飾的な目的も有している。
【０００３】
図９および図１０は、従来の一般乗用車１の後部トランクリッド２上に取り付けられている翼３を示すものである。
この翼３は、トランクリッド２の両側部に対向して立設された一対の垂直翼４、４と、これら垂直翼４、４間に横架された水平翼５とから構成されたもので、これら垂直翼４および水平翼５は、各々合成樹脂によって一体に成形されたものである。そして、水平翼５は、図１０に示すように、その両側部の下面と垂直翼４の側面とにボルト６、７を介して取り付けられたＬ字状の金物８によって、垂直翼４の側面に着脱自在に取り付けられている。
【０００４】
このような翼３においては、走行速度に対する水平翼５の機能上の観点や、外観の好みによって、水平翼５の迎え角を適宜変更したいという要請がある。そこで、垂直翼４の側面には、ボルト７が選択的に螺合する複数列のボルト孔が上下方向に穿設されており、当該ボルト７を取り外し、下方または上方の対応するボルト孔列に螺合することにより水平翼５の迎え角が複数段に変更できるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の自動車用翼３にあっては、水平翼５の迎え角を変えて取り付け直す場合には、全てのボルト７を取り外すことにより一旦水平翼５の全体を取り外して、再び上記ボルト７を垂直翼４の対応するボルト孔列に合せて締め付ける必要があるために、作業に多くの手間を要して煩わしいという問題点があった。
また、水平翼５が合成樹脂によって一体に形成されているために撓みやすいという問題点があり、このため所望の強度を得ようとすると、水平翼５の肉厚がきわめて厚くなって重量が嵩み、かつ翼厚も大きくとる必要があるために翼形状が悪くなって外観にも劣るという問題点があった。
【０００６】
そこで、図１１に示すように、水平翼５の中央部を補強材９によって支持した構造の自動車用翼１０が提案されている。この自動車用翼１０によれば、補強材９によって水平翼５の撓みを防止することができるために、水平翼５を肉薄でシャープな翼形状に形成することができるという利点がある。
しかしながら、この自動車用翼１０においては、補強材９およびこの補強材９と水平翼５との取付部材が必要となって部品点数が増加するとともに、補強材９が全体としての外観を損うという問題があった。
加えて、補強材９の高さを自由に変更することが難しいために、水平翼５の迎え角を変更することができなくなってしまうという問題点もあった。
【０００７】
本発明は、上述した従来の自動車用翼が有する課題を有効に解決すべくなされたもので、軽量でかつ強度に優れた水平翼を有し、よって補強材等を必要とすることなく薄肉の良好な翼形状にすることができて外観に優れるとともに、容易に水平翼の迎え角を変化させることができる自動車用翼を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明に係る自動車用翼は、自動車の後部上面の両側部に対向して立設された一対の垂直翼と、これら垂直翼間に横架されたアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる中空の水平翼とを備えてなり、かつ上記水平翼は、その幅寸法が後縁から前縁に向けて漸次大きくなるように形成され、その迎え角が可変となるように上記後縁部に配設された回動軸回りに回動自在に設けられているとともに、上記前縁と上記垂直翼との間に上記水平翼を所定の迎え角で上記垂直翼に固定する固定手段が設けられ、かつ上記固定手段が設けられた上記前縁と対向する上記垂直翼の固定部は、上記水平翼の迎え角を変えるべく上記前縁を下方から上方へ向けて回動させた際に、上記前縁と上記固定部との隙間が一定になるように下方から上方に向けて漸次上記水平翼側に傾斜するように形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の固定手段が、水平翼の中空部側から垂直翼側に突出するボルトと、垂直翼に上下方向に向けた複数箇所に設けられて上記ボルトが螺合するナットとから構成され、かつ水平翼には、その中空部内のボルトを操作するための開口部が設けられていることを特徴とするものである。
さらに、請求項３に記載の発明は、上記ボルトが、水平翼内に配設されてナットに対する着脱方向に変位可能な連結部材に取り付けられていることを特徴とするものであり、また請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の水平翼の少なくとも上面が、表面粗化処理によって梨地状に形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用翼においては、垂直翼間に横架される水平翼として、アルミニウムまたはアルミニウム合金製のものを使用しているので、従来の合成樹脂製のものと比較して軽量でかつ高い強度を得ることができ、よって補強材等を必要とすることなく薄肉の良好な翼形状にすることができるうえに、上記アルミニウム等はアルマイト処理を行なうことにより、優れた美観を得ることができるため、全体としての外観にも優れる。
しかも、上記水平翼を、一の回動軸回りに回動自在に設け、かつ上記水平翼を所定の迎え角で上記垂直翼に固定する固定手段を設けているので、固定手段を解除して水平翼を回動軸回りに回動させ、再び固定手段を取り付けることにより、極めて容易に水平翼の迎え角を変化させることができる。
【００１２】
ところで、水平翼を上記回動軸回りに回動させてその迎え角を変化させる際に、当該水平翼の幅寸法が翼の前縁から後縁に向けて一定である場合には、水平翼の回動縁部は垂直に上下方向に変位する。ところが、上記水平翼の幅寸法が前縁および後縁のいずれか一方から他方に向けて漸次大きくなるように形成されている場合には、水平翼を回動軸回りに回動させると、その回動側の縁部の回動軌跡は、垂直翼側または当該垂直翼から離間する方向に変位する。
この点、請求項１に記載の発明においては、固定手段が位置する水平翼の回動側縁部と対向する垂直翼を、当該縁部回動軌跡に沿って上下方向に向けて傾斜させているので、水平翼を回動させた場合においても、固定手段が設けられた水平翼と垂直翼との間の隙間を一定に保持することができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明によれば、水平翼を垂直翼に固定する固定手段を、水平翼の中空部側から垂直翼側に突出するボルトと、垂直翼に上下方向に向けた複数箇所に設けられて上記ボルトが螺合するナットとから構成しているので、上記ボルトが外観に晒されることがなく、よって全体として一層優れた美観を呈する。
【００１４】
この際に、水平翼の迎え角を変更する場合には、上記ボルトを水平翼の開口部から、目視が難しい中空部内のボルトを操作する必要がある。
この点、請求項３に記載の発明によれば、上記ボルトが、水平翼内に配設されてナットに対する着脱方向に変位可能な連結部材に取り付けられているため、手探りによって容易にボルトを操作することが可能になるとともに、仮に操作中にボルトから手が外れた場合においても、当該ボルトを見失う虞が無い。
【００１５】
さらに、上述したように、水平翼は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製であるために、表面アルマイト処理を行なうことにより、優れた美観を得ることができるものの、金属製であるために、当該自動車用翼が取り付けられる自動車の構造および水平翼の取付位置等の条件によっては、水平翼の表面によって光を不必要に多く反射することが考えられる。そこで、請求項４に記載の発明のように、上記水平翼の少なくとも上面を、さらにブラスト等によって粗化処理して梨地状にすることにより、過多な光の反射を防止するとともに、より優れた美観を得ることが可能なる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜図８は、図９に示したものと同様に、自動車の後部トランクリッド上に取り付けられる本発明に係る自動車用翼の一実施形態を示すものである。
この翼は、後部トランクリッドの上面の両側部に対向して立設された一対の合成樹脂製の垂直翼２１、２１と、これら垂直翼２１、２１の対向面に形成された凹部２１ａ内に皿小ねじ２２によって固定された取付板２３と、これら取付板２３、２３間に横架されたアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる中空の水平翼２４とから構成されたものである。
【００１７】
ここで、水平翼２４は、アルミニウム等の押出加工によって翼形状に成形された本体２５と、この本体２５の両側部に溶接によって一体に接合された側板２６とからなるもので、図２に示すように、その幅寸法は、翼厚の薄い後縁２７から翼厚の厚い前縁２８に向けて漸次大きくなるように形成されている。そして、この水平翼２４の表面は、アルマイト処理されるとともに、ブラスト等の表面粗化処理によって梨地状に形成されている。また、この水平翼２４の側板２６の後縁２７側には、先端部にねじを有する回動軸２９が立設されている。他方、側板２６の幅広の前縁２８側には、孔部３０が穿設されている。
【００１８】
一方、上記取付板２３は、水平翼２４の側板２６よりもひと回り大きな扇形に形成されたアルミニウム板であり、水平翼２４の回動軸２９と対向する位置には、挿通孔３１が穿設されている。そして、水平翼２４は、回動軸２９が滑りを良くするための樹脂ワッシャ３３を介して取付板２３の挿通孔３１に挿通され、頭部にナット３２が螺合されることにより、上記取付板２３を介して垂直翼２１に回動自在に設けられている。
ここで、図３に示すように、側板２６の回動軸２９の近傍部分２６ａと、取付板２３の挿通孔３１の近傍部分３１ａは、それぞれ対向する側の側板２６および取付板２３と平行になるようにプレス加工によって屈曲されており、これによって水平翼２４の両側部における回動軸２９の軸線が互いに一致することにより、水平翼２４が円滑に回動し得るようになっている。
【００１９】
また、水平翼２３の上記孔部３０と対向する側の取付板２３には、上記挿通孔３１を中心にした円弧状の固定部３４が形成されている。この固定部３４は、水平翼２４の孔部（縁部）３０の回動軌跡に沿って、下方から上方に向けて漸次水平翼２３の側板２６側に傾斜するように形成されている。これにより、図８に示すように、水平翼２４が回動軸２９回りに回動した場合においても、常に固定部３４と水平翼２４の回動側縁部との隙間が一定になるように設定されている。
そして、この固定部３４に、上下方向に向けて複数のポップナット（ナット）３５が取り付けられている。
このポップナット３５は、図４に示すように、内周面に雌ねじ３５ａが形成されており、側板２６と対向する基端部３５ｂが取付板２３に穿設された孔部に加締められることにより取付板２３に固定されている。
【００２０】
さらに、水平翼２４の中空部内には、側板２６に穿設された孔部３０から突出して上記ポップナット３５と選択的に螺合することにより、水平翼２４の迎え角を変化させて当該水平翼２４を固定するためのボルト３６が配設されている。
すなわち、水平翼２４の下面所定位置には、ボルト３６を操作するための開口部３７が形成されており、この開口部３７は、樹脂製のキャップ３８によって塞がれるようになっている。そして、水平翼２４の側板２６の裏面側に、ばね鋼からなる板ばね（連結部材）３９の一端部が固定されており、この板ばね３９の屈曲された先端部に、孔部が穿設されている。
【００２１】
この孔部は、直径が上記ボルト３６のねじ山径よりも小さく、かつボルト３６のねじが形成されていない首下部よりも僅かに大径に形成されている。そして、この孔部にボルト３６が螺合されて、その首下部が嵌合されることにより、ボルト３６は、脱落が防止された状態で、孔部３０からポップボルト３５に対する着脱方向に向けて変位自在に、板ばね３９の先端部に取り付けられている。ちなみに、開口部３７は、このボルト３６の直下に形成されており、これにより開口部３７から上記ボルト３６の回動を操作できるようになっている。なお、ボルト３６としては、一般的な頭部を有するボルトを使用してもよく、あるいはキャップボルトを使用してもよい。なお、キャップボルトを使用した場合には、開口部３７から六角レンチを操作することによって、容易にボルト３６の回動を行なうことができる。
そして、これらボルト３６および取付板２３の固定部３４に配設された複数のポップナット３５により、水平翼２４の固定手段が構成されている。
【００２２】
以上の構成からなる自動車用翼においては、開口部３７のキャップ３８を取り外して当該開口部３７からボルト３６を操作し、それまで螺合していた一のポップナット３５から取り外すことにより、水平翼２４は回動軸２９回りに回動可能になる。そこで、上記水平翼２４を所望の角度回動させて、再びボルト３６を対応位置にある他のポップナット３５に螺合させることにより、当該水平翼２４の迎え角を容易に変更することができる。
【００２３】
このような自動車用翼によれば、垂直翼２１、２１間に横架される水平翼２４として、アルミニウムまたはアルミニウム合金製のものを使用しているので、従来の合成樹脂製のものと比較して軽量でかつ高い強度を得ることができ、よって補強材等を必要とすることなく薄肉の良好な翼形状にすることができる。加えて、その表面をアルマイト処理するとともに、さらにブラスト等によって粗化処理して梨地状にしているので、美観に優れるとともに、過多な光の反射を防止することができる。
また、水平翼２４を、一の回動軸２９回りに回動自在に設け、かつ開口部３７から操作可能なボルト３６を用いた固定手段によって、水平翼２４を所定の迎え角で垂直翼２１に固定しているので、極めて容易に水平翼２４の迎え角を変化させることができるうえに、さらにボルト３６が水平翼２４の中空部内に配設されていて外観に晒されることがないために、全体として一層優れた外観を得ることができる。
【００２４】
しかも、ボルト３６を板ばね３９に取り付けているので、手探りによって容易にボルト３６を操作することができるとともに、仮に操作中にボルト３６から手が外れた場合においても、当該ボルト３６が脱落して行方が不明になるといった虞が無い。
また、側板２６の回動軸２９の近傍部分２６ａと、取付板２３の挿通孔３１の近傍部分３１ａとを、それぞれ対向する側の側板２６および取付板２３と平行になるようにプレス加工によって屈曲することにより、水平翼２４の両側部における回動軸２９の軸線が互いに一致させ、かつ側板２６と取付板２３との間に樹脂ワッシャ３３を介装しているので、水平翼２４を円滑に回動させることができる。
【００２５】
この際に、水平翼２４の幅寸法が後縁２７から前縁２８に向けて漸次大きくなるように形成しているのに対応して、図８に示すように、水平翼２４の回動側縁部と対向する取付板２３の固定部３４を、縁部回動軌跡に沿って上下方向に向けて傾斜させているので、水平翼２４を回動させた場合においても、固定部３４と水平翼２４の側板２６との間の隙間を一定の保持することができる。
【００２６】
以上説明したように、請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用翼によれば、垂直翼間に横架される水平翼として、アルミニウムまたはアルミニウム合金製のものを使用しているので、従来の合成樹脂製のものと比較して軽量でかつ高い強度を得ることができ、よって補強材等を必要とすることなく薄肉の良好な翼形状にすることができるうえに、上記アルミニウム等はアルマイト処理を行なうことにより、優れた美観を得ることができるため、全体としての外観に優れる。
しかも、上記水平翼を、一の回動軸回りに回動自在に設け、かつ上記水平翼を所定の迎え角で上記垂直翼に固定する固定手段を設けているので、固定手段を解除して水平翼を回動軸回りに回動させ、再び固定手段を取り付けることにより、極めて容易に水平翼の迎え角を変化させることができるといった効果が得られる。
さらに、固定手段が位置する水平翼の回動側縁部と対向する垂直翼の固定部を、上記水平翼の迎え角を変えるべく上記前縁を下方から上方へ向けて回動させた際に、当該回動軌跡に沿って上記前縁と上記固定部との隙間が一定になるように上下方向に向けて傾斜させているので、水平翼を回動させた場合においても、固定手段が設けられた水平翼と垂直翼の固定部との間の隙間を一定に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における水平翼および取付板を示す分解斜視図である。
【図２】本実施形態の平面図である。
【図３】図３のＡ部を示す拡大断面図である。
【図４】図１の取付板のボルト孔を示す断面図である。
【図５】図１のボルトとその連結部材を示す斜視図である。
【図６】図５の連結部材の取付状態を示す断面図である。
【図７】垂直翼と水平翼との取付状態を示す分解斜視図である。
【図８】垂直翼と水平翼との位置関係を示す背面視図である。
【図９】従来の自動車用翼を示す斜視図である。
【図１０】図９の水平翼と垂直翼との取付部分を示す背面視図である。
【図１１】従来の他の自動車用翼を示す背面視図である。
【符号の説明】
２１  垂直翼
２３  取付板
２４  水平翼
２７  後縁
２８  前縁
２９  回動軸
３４  固定部
３５  ポップナット（ナット）
３６  ボルト
３７  開口部
３８  キャップ
３９  板ばね（連結部材）
【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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【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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