JP2007186166A - 車両用空力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両走行に伴って空気がホイールハウスに流入することを抑制することができる車両用空力装置を得る。
【解決手段】車両用空力装置１０は、前輪１５が配設されたホイールハウス１６内において、前輪１５の車両前後方向の前側部分に対して車両前後方向に沿って接離可能とされた可動ライナ部２４を備えている。可動ライナ部２４は、車両の走行速度が所定速度を超える場合に、その下部２４Ａを前輪１５の前側部分に近接させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホイールハウスの空気流を調整するための車両用空力装置に関する。

自動車の走行に伴って、ホイールハウスに流入した空気が前輪の側方に噴出し、前輪側方の空気流を乱すことが知られている。具体的には、図１０に示す自動車Ｓ２は、車速に拘わらずホイールアーチ１２Ａの前部（フェンダライナ２０）と前輪１５の前面側との車体前後方向に沿う距離が略一定である構成であり、前輪１５の前面に当たった空気は、走行に伴って生じるホイールハウス１６の前部に負圧によって吸引され、該ホイールハウス１６内に流入する。流入した空気は、ホイールハウス１６内の流路（前輪１５とフェンダライナ２０との間の空間）が狭いことにより上記負圧部分の下流で流速が急激に低下し、図１０に示す比較的高圧の領域Ｈを生成する。これにより、領域Ｈに至った空気が溢れて、ホイールハウス１６の車幅方向外向き開口部すなわちホイールアーチ１２Ａと前輪１５との間から噴出す。これにより、前輪１５の側方の空気流が乱れて空気抵抗が増大する。なお、図中の符号１２はフロントフェンダパネルを、符号１８はフロントバンパを、符号１８Ａはバンパカバーをそれぞれ示す。

ところで、車輪とホイールアーチとの間隔を拡縮可能とするための可動のホイールアーチフェアリングを設け、高速走行時にはホイールアーチフェアリングをホイールアーチ下方に突出した使用状態としてホイールアーチ内への空気の巻き込みを抑え、オフロード走行時にはホイールアーチフェアリングをホイールアーチ内に格納する格納状態として車輪の大きなストロークを許容する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−３１８８７６号公報

しかしながら、上記の如き従来の技術では、ホイールアーチフェアリングは単にホイールハウス側方開口端すなわち空気出入口を開閉する構造であるため、車両走行に伴うフェンダライナと前輪との間からホイールハウスへの空気流入を抑制することが困難であり、前輪側方への空気噴出しによる空気抵抗の増大について改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して、車両走行に伴って空気がホイールハウスに流入することを抑制することができる車両用空力装置を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る車両用空力装置は、車輪が配設されたホイールハウス内において、前記車輪の車両前後方向の前側部分に対して車両前後方向に接離可能な空力部材を備えた。

請求項１記載の車両用空力装置が適用された車両では、車輪の前側（走行に伴う進行側）に位置する空力部材を、ホイールハウス内において車体前後方向（走行方向）に該車輪の前側部分に近接させると、ホイールハウスにおける車輪前方の空間が小さくなり、該ホイールハウスへの空気の流入が抑制される。

このように、請求項１記載の車両用空力装置では、車両走行に伴って空気がホイールハウスに流入することを抑制することができる。それに伴って、ホイールハウスに流入した空気流が車輪側方に噴出されて車輪側方の空気流を乱すことを抑制するため、空気抵抗を低減できる。

請求項２記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項１記載の車両用空力装置において、前記空力部材は、前記車輪の車体上下方向における中央部を含む領域を車両前後方向の前側から覆う板状に形成されている。

請求項２記載の車両用空力装置では、空力部材が車輪を前方から覆う板状に形成されているため、この空力部材の車輪に対する近接によって、ホイールハウスにおける車輪前方の空間が車輪幅方向の広い範囲において小さくなり、ホイールハウスへの空気の流入が効果的に抑制される。

請求項３記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項１又は請求項２記載の車両用空力装置において前記空力部材は、前記車輪の上部を車両上下方向の上方から覆うフェンダライナにおける該車輪の車両前後方向の前側に位置する部分を含む。

請求項３記載の車両用空力装置では、フェンダライナの前部を車輪の前側部分に接離可能とすることで空力部材を構成しているため、部品点数や質量の増加が防止又は抑制される。

請求項４記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用空力装置において、前記空力部材は、車両の走行速度が高い場合に低い場合よりも前記車輪の前側部分に近接する設定とされている。

請求項４記載の車両用空力装置では、ホイールハウスへの空気流入量が増す高速走行時に空力部材が車輪の前面側に近接してホイールハウスへの空気流入を抑制する。すなわち、ホイールハウスへの空気流入の抑制による空力性能改善効果の高い場合に、ホイールハウスへの空気流入を抑制する。

請求項５記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項４記載の車両用空力装置において、前記空力部材は、車両走行に伴って前記ホイールハウス内における前記車輪に対する車両前後方向の前方に生じる負圧によって該車輪の前側部分に近接するように車体に支持されている。

請求項５記載の車両用空力装置では、車両走行に伴ってホイールハウス内における車輪前方に生じる負圧を利用して、空力部材を車輪に近接させるため、空力部材を駆動するアクチュエータやアクチュエータの作動タイミングを制御する制御装置を不要とすることができる。なお、空力部材は、例えば車速が所定の閾値を越える場合に車輪に近接する近接位置に位置する構成であっても良く、また例えば車速に応じて連続的又は段階的に車輪に近接する構成であっても良い。

請求項６記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の車両用空力装置において、前記空力部材に連動可能に設けられ、該空力部材が前記車輪の前面側に近接した状態で前記ホイールハウスの前部を車両上下方向の下側から覆う下壁部をさらに備えた。

請求項６記載の車両用空力装置では、下壁部によってホイールハウスの前部と空力部材との間（車体内）への下方から空気流入が抑制される。つまり、下壁部周辺での空気流の乱れを低減させ、空気抵抗を低減できる。

請求項７記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の車両用空力装置において、前記空力部材に連動可能に設けられ、該空力部材が前記車輪の前面側に近接した状態で前記ホイールハウスの前部を車幅方向外側から覆う側壁部をさらに備えた。

請求項７記載の車両用空力装置では、側壁部によってホイールハウスの前部と空力部材との間（車体内）への側方から空気流入が抑制される。つまり、側壁部周辺での空気流の乱れを低減させ、空気抵抗を低減できる。

請求項８記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項７記載の車両用空力装置において、前記側壁部は、前記車体の外側面に沿って延在している。

請求項８記載の車両用空力装置では、側壁部が車体の外側面（例えばフェンダ、バンパカバー、ドアなど）に沿って延在しており、ホイールハウスの前部を車幅方向外側から覆う状態で車体の外側面と略面一になるため、車体側面における整流効果が向上する。

請求項９記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項６乃至請求項８の何れか１項記載の車両用空力装置において、前記下壁部又は前記側壁部は、前記空力部材に一体に形成されている。

請求項９記載の車両用空力装置では、下壁部及び側壁部の少なくとも一方が空力部材に一体化されているため、これらの間に連動駆動手段を設ける必要がなく、構造が簡単である。

請求項１０記載の発明に係る車両用空力装置は、請求項１乃至請求項９の何れか１項記載の車両用空力装置において、ホイールハウスの前縁部の下方で車輪の前方に位置して車両走行に伴う空気流を整流するための整流部を、前記空力部材が前記車輪の前側部分に近接する動作に伴って前記ホイールハウスの前縁部の下方への突出量が増すように該空力部材に設けた。

請求項１０記載の車両用空力装置では、空力部材が車輪の前側部分に近接すると、整流部のホイールハウスの前縁部下方への突出量が増す。整流部は、車輪に向かう空気流の整流するため、空力部材によるホイールハウスへの空気侵入の抑制効果が増大する。すなわち、整流部を設けることで空力効果が相乗的に向上する。

請求項１１記載の発明に係る車両用空力装置は、ホイールハウスの前縁部の下方で車輪の前方に位置して車両走行に伴う空気流を整流するための整流部材と、車両走行に伴って前記ホイールハウス内における前記車輪の前方に生じる負圧によって、前記整流部材を前記ホイールハウスの前縁部に対する下方への突出量が増すように駆動する駆動手段と、を備えている。

請求項１１記載の車両用空力装置では、車両走行に伴ってホイールハウス内における車輪前方に生じる負圧が生じると、駆動手段がこの負圧に応じて作動して整流部材をホイールハウスの前縁部から下方に突出させる。このように突出した整流部材は、車輪の前方に突出することで車輪に向かう空気流を整流する。これにより、整流部材を駆動するためのアクチュエータやアクチュエータの作動タイミングを制御する制御装置を設けることなく、車両走行状態に応じた整流部材による整流効果を得る（調整する）ことができる。

以上説明したように本発明に係る車両用空力装置は、車両走行に伴って空気がホイールハウスに流入することを抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係る車両用空力装置１０について、図１乃至図３に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、及び矢印ＯＵＴは、それぞれ車両用空力装置１０が適用された自動車Ｓの前方向（進行方向）、上方向、及び車幅方向外側を示しており、以下単に上下前後及び車幅方向の内外を示す場合は上記各矢印方向に対応している。

図１には車両用空力装置１０が適用された自動車Ｓの前部が側面図にて示されている。また、図２（Ａ）には車両用空力装置１０の側面図が、図２（Ｂ）には車両用空力装置１０の平面断面図が、図２（Ｃ）には車両用空力装置１０の動作状態が車体Ｂを取り除いて見た側面図がそれぞれ模式的に示されている。なお、この実施形態では、車両用空力装置１０は、左右の前輪１５にぞれぞれ適用されるが、左右の車両用空力装置１０は基本的に対称に構成されるので、図１及び図２では車幅方向一方側の車両用空力装置１０のみを図示しており、以下の説明においても一方の車両用空力装置１０について説明することとする。

図１及び図２に示される如く、自動車Ｓは、車体Ｂを構成するフロントフェンダパネル１２を備えており、フロントフェンダパネル１２には、前輪１５の転舵を許容するために側面視で下向きに開口する半円弧状に形成されたホイールアーチ１２Ａが形成されている。このフロントフェンダパネル１２の内側にはフェンダエプロン１４（図２（Ｂ）参照）が結合されており、フェンダエプロン１４にはホイールハウスインナ１４Ａ及び図示しないサスペンションタワーが形成されている。

ホイールハウスインナ１４Ａは、その車幅方向外側に前輪１５が転舵可能に配設されるホイールハウス１６を形成しており、サスペンションタワーは、フロントサスペンションを介して前輪１５を車体上下方向のストローク可能に支持している。また、図１に示される如く、フロントフェンダパネル１２におけるホイールアーチ１２Ａの前側部分の下側には、フロントバンパ１８を構成するバンパカバー１８Ａが回り込んでおり、このバンパカバー１８Ａの後縁がホイールアーチ１２Ａの前部を構成している。

そして、車両用空力装置１０は、フェンダライナ２０を備えている。フェンダライナ２０は、薄肉の樹脂材（板状材）にて側面視でホイールアーチ１２Ａに沿った略半円弧状に形成されており、該ホイールアーチ１２Ａに沿ってホイールハウス１６の上部に位置して前輪１５を上側から覆う構成とされている。これにより、車体Ｂでは、泥や小石などがホイールエプロン等に当たることが防止されるようになっている。

このフェンダライナ２０は、図１に示す固定支持部２０Ａにおいてフロントフェンダパネル１２に固定的に支持されている。フェンダライナ２０における固定支持部２０Ａよりも後側に位置する固定ライナ部２２は、固定支持部２０Ａ以外の部分においてフロントフェンダパネル１２に対し固定的に支持されている。フェンダライナ２０における固定支持部２０Ａよりも前側に位置する可動ライナ部２４は、フロントフェンダパネル１２、バンパカバー１８Ａに対し非支持（フリー）とされている。

そして、固定支持部２０Ａは、この実施形態では前輪１５の車軸に対し常に前方でかつ上方となる位置として設定されている。これにより、フェンダライナ２０は、その可動ライナ部２４が固定支持部２０Ａを支点に揺動するような変形可能とされており、この揺動によって可動ライナ部２４の下部２４Ａが前輪１５に対し車体前後方向に沿って接離するようになっている。可動ライナ部２４の下部２４Ａは、正面視で略矩形板状を成し、図２（Ｂ）に示される如く前輪１５の車幅方向外端側の一部を除く前端部（上下方向の中央部）を含む領域を前方から覆うようになっている。

具体的には、可動ライナ部２４の下部２４Ａは、図２（Ａ）に実線にて示される如く、ホイールアーチ１２Ａに沿ってバンパカバー１８Ａの車幅方向内側に位置する格納位置と、図２（Ａ）に想像線にて示される如く、格納位置に対し後側であってホイールアーチ１２Ａ前部の後方すなわちホイールハウス１６内に突出する張出位置とを取り得る構成とされている。張出位置は、定位置ではなく、可動ライナ部２４の下部２４Ａの後側移動限（後述）と格納位置との間の不定位置である。

また、車両用空力装置１０は、図２（Ａ）及び図２（Ｃ）に示される如く、可動ライナ部２４の下端から略水平面に沿って前方に延設された平板状の下壁部２６を備えている。下壁部２６は、可動ライナ部２４の下部２４Ａが張出位置に位置する状態で、ホイールハウス１６における可動ライナ部２４の下部２４Ａよりも前側部分を下方から閉止する構成とされている。

さらに、車両用空力装置１０は、図２（Ｂ）に示される如く、可動ライナ部２４及び下壁部２６の車幅方向両側で該車幅方向に対向する内側壁２８、外側壁３０を備えている。内側壁２８は、可動ライナ部２４及び下壁部２６の車幅方向内端に跨るように鉛直面（車体上下方向及び前後方向に沿う面）に沿って延設されており、可動ライナ部２４の格納位置と張出位置との移動に伴ってホイールハウスインナ１４Ａの車幅方向外向き面と摺動するガイド部として機能する。

一方、外側壁３０は、可動ライナ部２４及び下壁部２６の車幅方向内端に跨るように鉛直面（車体上下方向及び前後方向に沿う面）に沿って延設されており、可動ライナ部２４の下部２４Ａが張出位置に位置する状態で、ホイールハウス１６における可動ライナ部２４の下部２４Ａよりも前側部分を側方（車幅方向外側）から閉止する構成とされている。

さらに、図２（Ｂ）に示される如く、内側壁２８からは、ホイールハウスインナ１４Ａに車幅方向外向きに開口して形成されたストッパ凹部３２に入り込むストッパ片３４が車幅方向内向きに延設されている。車両用空力装置１０では、ストッパ片３４がストッパ凹部３２の前壁３２Ａに係合する位置が可動ライナ部２４の下部２４Ａの前側移動限である格納位置とされ、ストッパ片３４がストッパ凹部３２の後壁３２Ｂに係合する位置が可動ライナ部２４の下部２４Ａの後側移動限となる設定とされている。後側移動限は、可動ライナ部２４の下部２４Ａが前輪１５に干渉しない位置として設定されている。

また、外側壁３０からは、ストッパ片３４がストッパ凹部３２の後壁３２Ｂに係合する（可動ライナ部２４の下部２４Ａが後側移動限に位置する）状態でフロントバンパ１８から車幅方向内向きに突設されたストッパ突起３６に係合するストッパ片３８が、車幅方向外向きに突設されている。したがって、車両用空力装置１０では、可動ライナ部２４の下部２４Ａが後側移動限に位置する状態では、車幅方向の両側においてストッパ片３４、ストッパ片３８がストッパ凹部３２の後壁３２Ｂ、ストッパ突起３６にそれぞれ係合する構成とされている。

フェンダライナ２０は、樹脂成形によって、固定ライナ部２２、可動ライナ部２４に、平板状の下壁部２６、内側壁２８、外側壁３０、及び各ストッパ片３４、３８が一体に形成されて構成されている。

さらにまた、図１及び図２（Ｂ）に示される如く、車両用空力装置１０は、可動ライナ部２４の下部２４Ａを前向きに付勢する付勢部材としての引張スプリング４０を備えている。引張スプリング４０は、引張り（伸長）状態で前端が車体Ｂ（バンパ骨格部材など）に係止されると共に後端が可動ライナ部２４の下部２４Ａに係止されており、その付勢力によって可動ライナ部２４を格納位置に保持する構成とされている。

以上説明した車両用空力装置１０では、自動車Ｓの走行（前進）に伴ってホイールハウス１６前部に生じる負圧によって、可動ライナ部２４の下部２４Ａが引張スプリング４０の付勢力に抗して格納位置から張出位置に移動するようになっている。図３（Ａ）には、自動車Ｓが所定速度で走行している場合の負圧分布が線Ｄにて示されており、図３（Ｂ）には、横軸にホイールアーチ１２Ａの前下縁からの距離を取り縦軸に圧力係数を取った線図が示されている。図３（Ａ）の線Ｄは、ホイールアーチ１２Ａから離間しているほど負圧が大きいことを示している。これらの図から、自動車Ｓの走行に伴って、ホイールハウス１６の前部に発生する負圧に余って、可動ライナ部２４の下部２４Ａには略後向きの強い駆動力が作用することが判る。

この負圧すなわち駆動力は、車速が高いほど強くなるので、可動ライナ部２４の下部２４Ａは、車速が高いほど前輪１５の前面側に近接する（張出位置が後方になる）構成である。また、この負圧は、可動ライナ部２４の下部２４Ａが張出位置に位置する（前輪１５に近接する）ことによって減少することはなく、可動ライナ部２４の下部２４Ａは車速に応じた張出位置（引張スプリング４０の付勢力に釣り合う位置）に保持されるようになっている。

車両用空力装置１０では、車速が１００ｋｍ／ｈの場合に、この走行に伴う負圧によって可動ライナ部２４の下部２４Ａには略２０Ｎの後向きの駆動力が作用する設定とされている。また、可動ライナ部２４の下部２４Ａには、車速が１４０ｋｍ／ｈの場合に略４０Ｎ、車速が２００ｋｍ／ｈの場合に略８０Ｎの後向きの駆動力が作用する設定とされている。この実施形態では、可動ライナ部２４の下部２４Ａは、後向きに２０Ｎの駆動力が作用した場合に後側移動限に達するように引張スプリング４０のばね定数や初期伸長量が設定されている。

次に、第１の実施形態の作用を説明する。

上記構成の車両用空力装置１０が適用された自動車Ｓでは、走行に伴ってホイールハウス１６の前部に負圧が生じると、この負圧に基づく後向きの駆動力が可動ライナ部２４の下部２４Ａに作用する。この駆動力が所定値以下の場合すなわち低速走行時には、可動ライナ部２４は格納位置に保持される（又は張出位置への移動が微小である）。これにより、例えば、前輪１５にチェーンを装着した場合等に可動ライナ部２４が前輪１５と干渉することがない。

一方、自動車Ｓの走行に伴って生じるホイールハウス１６の前部に負圧の負圧に基づく後向きの駆動力荷重が所定値を越えると、可動ライナ部２４の下部２４Ａは、図２（Ｃ）に示される如く車速に応じた張出位置に移動する。また、可動ライナ部２４の下部２４Ａの張出位置への移動に追従して、下壁部２６、内側壁２８、外側壁３０がそれぞれの張出位置に移動する。

ここで、車両用空力装置１０を備えた自動車Ｓでは、所定速度を超える高速走行時には上記の通り可動ライナ部２４の下部２４Ａが張出位置に移動して前輪１５に近接するため、ホイールハウス１６内（上記した負圧生成部）への空気の侵入が抑制される。このため、走行に伴ってホイールハウス１６から車両側方に排出される（噴出する）空気流が弱められ（噴出し量や噴出し圧が低減され）、前輪１５の側方に噴出される空気流による該前輪１５側方の空気流の乱れが低減されることにより、空気抵抗を低減できる。また、前輪に作用する外力が低減され、自動車Ｓの操縦安定性が向上する。

また、車両用空力装置１０では、下壁部２６が設けられているため、ホイールハウス１６における張出位置に位置する可動ライナ部２４の下部２４Ａの前方空間への下方からの空気流入が防止される。同様に、車両用空力装置１０では、外側壁３０が設けられているため、ホイールハウス１６における張出位置に位置する可動ライナ部２４の下部２４Ａの前方空間への側方からの空気流入が防止される。これらにより、走行に伴い車体Ｂ内に空気を巻き込むことが防止され、可動ライナ部２４の下部２４Ａを張出位置に移動することによる空気流の乱れが生じることが防止される。

さらに、車両用空力装置１０では、車両走行に伴ってホイールハウス１６内における前輪１５の前方に生じる負圧を利用して、可動ライナ部２４の下部２４Ａを前輪１５に近接させるため、可動ライナ部２４の下部２４Ａを駆動するためのアクチュエータやアクチュエータの作動タイミングを制御するための制御装置を用いることなく、所定車速以上の高速走行時に可動ライナ部２４の下部２４Ａを張出位置に移動してホイールハウス１６への空気流入を抑えることができる。

また、上記した負圧を利用して可動ライナ部２４の下部２４Ａを駆動することで、制御装置による制御を行うことなく、可動ライナ部２４の下部２４Ａを車速に応じた張出位置に位置させることができる。また、引張スプリング４０のばね定数や初期伸長量等の設定によって、所定車速（例えば７０ｋｍ／ｈ）以上に場合には可動ライナ部２４の下部２４Ａが後側移動限に位置させるように構成することも容易である。

さらに、下壁部２６、外側壁３０を可動ライナ部２４に一体に成形されているため、該下壁部２６、外側壁３０を可動ライナ部２４の下部２４Ａと共に上記した負圧によって駆動することができる。また、可動ライナ部２４と下壁部２６、外側壁３０との間に連動機構を設けことなく、下壁部２６、外側壁３０を可動ライナ部２４に連動（追従）させることができる。

次に本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品・部分については上記第１の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付してその説明（図示）を省略する。

（第２の実施形態）
図４には、本発明の第２の実施形態に係る車両用空力装置４５が図２（Ｂ）に対応する平面断面図にて示されている。この図に示される如く、車両用空力装置４５は、内側壁２８、外側壁３０に代えて、伸縮内側壁４６、伸縮外側壁４８を備えている点で第１の実施形態に係る車両用空力装置１０とは異なる。

伸縮内側壁４６、伸縮外側壁４８は、それぞれ蛇腹状に形成されており、後端が可動ライナ部２４に接続されると共に前端部が車体Ｂに固定されている。また、伸縮内側壁４６、伸縮外側壁４８は、下壁部２６に対しては接続されておらず、伸縮することで可動ライナ部２４の下部２４Ａの格納位置と張出位置との間の移動を許容する構成とされている。車両用空力装置４５では、伸縮内側壁４６、伸縮外側壁４８の伸長限で可動ライナ部２４の下部２４Ａが後側移動限に至り、伸縮内側壁４６、伸縮外側壁４８の短縮限で可動ライナ部２４の下部２４Ａが格納位置（前側移動限）に至る構成とされている。

車両用空力装置４５の他の構成は、車両用空力装置１０の対応する構成と同じである。

したがって、以上説明した車両用空力装置４５では、車両用空力装置１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、伸縮内側壁４６、伸縮外側壁４８に短縮方向への復元力を生じる弾性を付与することで、引張スプリング４０を設けない構成を実現することも可能である。

（第３の実施形態）
図５（Ａ）には、本発明の第３の実施形態に係る車両用空力装置５０が図２（Ａ）に対応する側面図にて示されており、図５（Ｂ）には、車両用空力装置５０が図２（Ｂ）に対応する平面断面図にて示されている。これらの図に示される如く、車両用空力装置５０では、フロントバンパ１８のバンパカバー１８Ａに形成された導風口５２から導入される走行風（正圧）を利用する点で、第１の実施形態に係る車両用空力装置１０とは異なる。車両用空力装置５０の他の構成は、車両用空力装置１０の対応する構成と同じである。

この車両用空力装置５０を備えた自動車Ｓでは、走行に伴ってホイールハウス１６の前部に負圧が生じ、また導風口５２から可動ライナ部２４の前面側に空気が導入される。可動ライナ部２４の下部２４Ａには、ホイールハウス１６の負圧によって後方に引っ張られる力と、導風口５２から導入された走行風の正圧によって後方に押される力とが主に作用する。これらの駆動力が所定荷重を超えると、可動ライナ部２４の下部２４Ａは、車速に応じた張出位置に移動する。

このように、車両用空力装置５０においても車両走行に伴って可動ライナ部２４の下部２４Ａを張出位置に移動させるので、基本的に車両用空力装置１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用空力装置５０では、導風口５２から導入した走行風をも可動ライナ部２４の下部２４Ａの駆動に利用するため、例えば、より低速で可動ライナ部２４の下部２４Ａを駆動したり、意匠上の制約等でホイールハウス１６の負圧による駆動力が不足する車両にも適用したりすることができる。

（第４の実施形態）
図６には、本発明の第４の実施形態に係る車両用空力装置５５が図５（Ｂ）に対応する平面断面図にて示されている。この図に示される如く、車両用空力装置５５は、導風口５２の縁部から下方に延設されたダクト５６を備える点で、第３の実施形態に係る車両用空力装置５０とは異なる。

このダクト５６は、導風口５２から導入される走行風を可動ライナ部２４の下部２４Ａの前面に集中的に導くようになっている。これにより、車両用空力装置５０と比較して可動ライナ部２４に作用する固定支持部２０Ａ廻りの駆動モーメント（アーム）が大きくなり、正圧による可動ライナ部２４の下部２４Ａの駆動力が増大されている。車両用空力装置５５の他の構成は、車両用空力装置５０の対応する構成と同じである。

したがって、以上説明した車両用空力装置５５では、車両用空力装置５０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、ダクト５６によって走行風を特定部位に集中的に導くことができるため、例えば可動ライナ部２４の下部２４Ａの前面側にダクト５６を摺動可能（シール状態で）に入り込ませる袋状の受圧部を設け、正圧のみ作用させて不要な空気流を生じさせない構成を実現することも可能である。

（第５の実施形態）
図７（Ａ）には、本発明の第３の実施形態に係る車両用空力装置６０が図２（Ａ）に対応する側面図にて示されており、図７（Ｂ）には、車両用空力装置６０が図２（Ｂ）に対応する平面断面図にて示されている。また、図７（Ｃ）には、車両用空力装置６０の動作状態が側面図にて示されている。これらの図に示される如く、車両用空力装置６０では、外側壁３０に代えて外側壁６２を備えている点で、第１の実施形態に係る車両用空力装置１０とは異なる。

外側壁６２は、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）に示される如く、フロントフェンダパネル１２、バンパカバー１８Ａにおけるホイールアーチ１２Ａの前部よりも前側に位置する一部を構成している。具体的には、フロントフェンダパネル１２、バンパカバー１８Ａにおけるホイールアーチ１２Ａの前部よりも前側には、略後方を向いて開口するスリット６４が形成されており、このスリット６４には外側壁６２が挿通されている。これにより、フロントフェンダパネル１２、バンパカバー１８Ａにおけるスリット６４よりも後側部分６６は、外側壁６２にて車幅方向外側から被覆されている。

この外側壁６２は、フロントフェンダパネル１２、バンパカバー１８Ａに対し略面一に構成され（フロントフェンダパネル１２、バンパカバー１８Ａに沿って延在し）て、上記の通りフロントフェンダパネル１２、バンパカバー１８Ａの一部を成している。換言すれば、可動ライナ部２４が格納位置に位置する状態では、外側壁６２における可動ライナ部２４との境界の角を成す後縁部６２Ａがホイールアーチ１２Ａの前部を規定するようになっている。

一方、外側壁６２の前部６２Ｂは、フロントフェンダパネル１２、バンパカバー１８Ａの内面に摺動可能に接触しており、可動ライナ部２４の下部２４Ａの格納位置から張出位置への移動に伴って適宜弾性変形しつつ、フロントフェンダパネル１２、バンパカバー１８Ａにおけるスリット６４よりも後側部分６６を車幅方向外側から被覆する位置へ移動する構成とされている。このように可動ライナ部２４が張出位置に位置する状態で、外側壁６２は、図７（Ｃ）に示される如く、フロントフェンダパネル１２、バンパカバー１８Ａと略面一の状態を保ったまま（段差なく）ホイールアーチ１２Ａよりも後方に位置する構成である。

これにより、車両用空力装置６０では、可動ライナ部２４を張出位置に位置させることでフロントフェンダパネル１２、バンパカバー１８Ａを後方に延長した如くなるようになっている。この実施形態では、外側壁６２によるフロントフェンダパネル１２、バンパカバー１８Ａを後方への延長面積（範囲）を大きく取るために、上記各実施形態と比較して固定支持部２０Ａを後方にずらしている。この例では、前輪１５の車軸の略直上部分に固定支持部２０Ａが配置されている。

また、外側壁６２の前部６２Ｂの前端からは、鉤状に形成されたストッパ片６８が車幅方向内向きに突設されており、可動ライナ部２４の後側移動限（ストッパ片３４とストッパ凹部３２の後壁３２Ｂとの係合位置）で、スリット６４の車幅方向位置側の縁部６４Ａに係合するようになっている。

車両用空力装置６０の他の構成は、車両用空力装置１０の対応する構成と同じである。

したがって、以上説明した車両用空力装置６０では、車両用空力装置１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用空力装置６０では、適用された自動車Ｓの所定速度を超える高速走行時には外側壁６２がフロントフェンダパネル１２、バンパカバー１８Ａと略面一を成して後方にスライドするため、換言すれば、フロントフェンダパネル１２、バンパカバー１８Ａを後方に延長されるため、車体Ｂの側面における整流領域は図７（Ｂ）に示す領域Ｘから領域Ｙに拡大され、該車体Ｂの側面における整流作用が向上する。これにより、車両用空力装置６０では、可動ライナ部２４の張出位置への移行による整流効果（車体側方への空気噴出しの抑制）と合わせて、適用された自動車Ｓの操縦安定性を一層向上することができる。

特に、車体Ｂに対する前輪１５（サスペンション）のストロークが大きいオフロード車等では、通常時（停車時や低速走行時）における前輪１５とホイールアーチ１２Ａ（フェンダライナ２０）との離間量が大きく設定されるため、所定速度を超える高速走行時の車体Ｂの側面における整流領域の確保が困難であるが、所定速度を超える高速走行時に外側壁６２を後方にスライドさせる車両用空力装置６０を適用することで、オフロード車等においても、車体Ｂの側面における整流効果を向上することができる。

（第６の実施形態）
図８（Ａ）には、本発明の第６の実施形態に係る車両用空力装置７０が図２（Ａ）に対応する側面図にて示されており、図８（Ｂ）には、車両用空力装置７０が図２（Ｂ）に対応する平面断面図にて示されている。これらの図に示される如く、車両用空力装置７０は、下壁部２６に代えて整流部材としての可動スパッツ７２を備えている点で、第１の実施形態に係る車両用空力装置１０とは異なる。

具体的には、この実施形態では、固定支持部２０Ａが第５の実施形態における位置よりもさらに後方に配置されており、フェンダライナ２０における可動ライナ部２４の構成部分が大きい構成とされている。固定支持部２０Ａは、この実施形態では前輪１５の車軸に対し常に後方でかつ上方となる位置に配置されている。これにより、車両用空力装置７０では、可動ライナ部２４の下部２４Ａは、格納位置に対し下降しながら後退して張出位置に移動する構成とされている。

そして、可動スパッツ７２は、可動ライナ部２４の下部２４Ａの下端から上前方に折り返されるように形成されている。この可動スパッツ７２は、可動ライナ部２４の下部２４Ａが張出位置に位置する状態では、その前端を除く部分がホイールアーチ１２Ａの前下縁の下方でかつ前輪１５の前方に突出した突出位置を取るようになっている。この突出位置を取る可動スパッツ７２は、図８（Ａ）に想像線にて示される如く、正面視で車幅方向に長手の矩形状を成し、側面視で前側よりも後側の方が低位となる（路面に近接する）ように傾斜した姿勢となる構成である。

これにより、突出位置に位置する可動スパッツ７２は、自動車Ｓの走行に伴って生じる後向きの空気流を下向きに案内し（図８（Ａ）の白抜き矢印参照）、換言すれば前輪１５に前面に空気が当たることを抑制し（前輪１５の前面に当たる空気量を低減し）、ホイールハウス１６に吸い込まれる空気量を減少することができる構成とされる。図示は省略するが、ストッパ凹部３２は、可動ライナ部２４の下部２４Ａの格納位置から張出位置へ向かう後下方への変位を許容し、後側移動限で後壁３２Ｂをストッパ片３４に係合させる構成とされている。

車両用空力装置７０の他の構成は、車両用空力装置１０の対応する構成と同じである。なお、この実施形態では、自動車Ｓの走行に伴ってホイールハウス１６の前下部に生じる負圧によって可動スパッツ７２を突出位置に移動させる可動ライナ部２４が、本発明における「駆動手段」に相当する。

したがって、車両用空力装置７０では、車両用空力装置１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用空力装置７０では、可動ライナ部２４の下部２４Ａが張出位置に位置する状態すなわち自動車Ｓの所定速度を超える高速走行時に可動スパッツ７２が突出位置に位置するため、前輪１５に当たる空気量が減少する。そして、この前輪１５に当たる空気量の減少効果と、可動ライナ部２４の下部２４Ａの前輪１５への近接による流路縮小効果との相乗効果で、ホイールハウス１６内（上記した負圧生成部）へ侵入する空気量が大幅に減少する。したがって、自動車Ｓの操縦安定性がより一層向上し、また、自動車Ｓの空気抵抗がより一層低減される。

しかも、車両用空力装置７０では、走行に伴う負圧によって駆動される可動ライナ部２４を可動スパッツ７２の駆動手段とすることで、可動スパッツ７２の走行速度に応じた車体Ｂに対する進退（突出量の変化）を、アクチュエータ等の動力を用いることなく制御（調整）することが実現された。また、可動スパッツ７２は、自動車Ｓの低速走行時には、ホイールアーチ１２Ａの前下縁よりも上側の格納位置に位置するため、路面との干渉が防止される。なお、可動スパッツ７２は、自動車Ｓの低速走行時（停止時）においてホイールアーチ１２Ａの前下縁に対し若干突出して配置されても良い。

（第７の実施形態）
図９には、本発明の第７の実施形態に係る車両用空力装置７５が図２（Ｂ）に対応する平面断面図にて示されている。この図に示される如く、車両用空力装置７５は、可動ライナ部２４を格納位置と張出位置との間で移動させるためのアクチュエータ７６を備えている点で、第１の実施形態に係る車両用空力装置１０とは異なる。

アクチュエータ７６は、車体Ｂ（バンパ骨格部材など）に固定された本体７６Ａと、後端が可動ライナ部２４の下部２４Ａに係止され本体７６Ａに対し後方に伸縮可能に設けられた駆動ロッド７６Ｂとを備えている。このアクチュエータ７６は、本体７６Ａに対する駆動ロッド７６Ｂの短縮側移動限で可動ライナ部２４の下部２４Ａを格納位置に位置させ、駆動ロッド７６Ｂの伸長側移動限で可動ライナ部２４の下部２４Ａを後側移動限（最大張出位置）に位置させるように構成されている。

また、アクチュエータ７６は、駆動ロッド７６Ｂを本体７６Ａに対する短縮側に付勢する図示しないスプリングを内蔵しており、このスプリングの付勢力によって通常は可動ライナ部２４の下部２４Ａを格納位置に保持する構成とされている。このアクチュエータ７６の本体７６Ａには、例えば電気モータを含む電動機構や油圧装置等の動力源が内蔵されており、作動することでスプリングの付勢力に抗して駆動ロッド７６Ｂを本体７６Ａに対し伸長させるようになっている。なお、アクチュエータ７６は、短縮側移動限及び伸長側移動限の二位値を選択的に切り替えるものであっても良く、短縮側移動限と伸長側移動限との間の任意の位置又は複数の位置を取り得るものであっても良い。

このアクチュエータ７６は、制御装置としての空力ＥＣＵ７８に電気的に接続されている。空力ＥＣＵ７８は、車速センサ８０に電気的に接続されて該車速センサ８０から自動車Ｓの走行速度に応じた信号を入力するようになっている。そして、空力ＥＣＵ７８は、車速センサ８０の信号に基づいて自動車Ｓの走行速度が所定の閾値以下であると判断した場合には、アクチュエータ７６を作動せず可動ライナ部２４の下部２４Ａを格納位置に保持するようになっている。

一方、空力ＥＣＵ７８は、車速センサ８０の信号に基づいて自動車Ｓの走行速度が所定の閾値を越えていると判断した場合には、アクチュエータ７６を作動して可動ライナ部２４の下部２４Ａを張出位置に移動させるようになっている。空力ＥＣＵ７８は、アクチュエータ７６が短縮側移動限及び伸長側移動限の二位値を選択的に切り替えるものである場合には、駆動ロッド７６Ｂを伸長側移動限間で移動させ、短縮側移動限と伸長側移動限との間の複数の位置を取り得るものである場合には走行速度に応じて張出位置を変化させる構成である。

車両用空力装置７５の他の構成は、車両用空力装置１０の対応する構成と同じである。

したがって、以上説明した車両用空力装置７５では、可動ライナ部２４の下部２４Ａの張出位置への駆動がアクチュエータの動力によって行われる点を除き、車両用空力装置１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。

また、車両用空力装置７５では、可動ライナ部２４の下部２４Ａがアクチュエータによって駆動されるので、該可動ライナ部２４の下部２４Ａをホイールハウス１６の負圧すなわち自動車Ｓの走行速度に頼ることなく所望の位置に移動することが可能である。したがって、例えば、転舵（操舵）の状況や横風の状況等に応じて、左右の前輪１５に対応して設けられた各車両用空力装置１０を互いに独立して制御することも可能である。なお、このようにアクチュエータで可動ライナ部２４の下部２４Ａを駆動する構成において、第２乃至第６の実施形態に示した如き変更を加えても良いことは言うまでもない。

なお、上記各実施形態では、車両用空力装置１０等が前輪１５に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、後輪に本発明に係る車両用空力装置１０等を適用しても良い。また、前後輪全てに車両用空力装置１０等を適用しても良いことは言うまでもない。

また、上記各実施形態では、可動ライナ部２４がフェンダライナ２０の固定支持部２０Ａ廻りに揺動するように変形することで格納位置と張出位置とを切り替える例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、固定支持部２０Ａをヒンジ構造とし、ヒンジ軸廻りに可動ライナ部２４を回動させて格納位置と張出位置とを切り替える構成としても良く、また例えば可動ライナ部２４を車体前後方向にスライド（前輪１５に対する接離）可能に車体Ｂに支持させ、該スライドによって格納位置と張出位置とを切り替える構成としても良い。

さらに、上記各実施形態では、引張コイルスプリング４０等の付勢力により可動ライナ部２４の下部２４Ａを格納位置に格納する構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、硬質の樹脂材から成るフェンダライナ２０自体（樹脂板）の弾性力（復元力）によって可動ライナ部２４の下部２４Ａを格納位置に格納する構成としても良い。

さらにまた、上記各実施形態では、可動ライナ部２４がフェンダライナ２０の前部を構成する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、可動ライナ部２４をフェンダライナ２０とは独立した部品とし（フェンダライナ２０の機能は果たさない構成とし）ても良い。

本発明の第１の実施形態に係る車両用空力装置を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用空力装置を模式的に示す図であって、側面図、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面断面図、（Ｃ）は自動車を取り除いてみた側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用空力装置においてホイールハウス内に生じる負圧を説明するための図であって、（Ａ）は模式的な側面図、（Ｂ）はホイールハウスの長手方向位置と圧力係数との関係を示す線図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両用空力装置を示す平面断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る車両用空力装置を模式的に示す図であって、側面図、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用空力装置を示す平面断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る車両用空力装置を模式的に示す図であって、側面図、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面断面図、（Ｃ）は動作状態の側面図である。 本発明の第６の実施形態に係る車両用空力装置を模式的に示す図であって、側面図、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面断面図である。 本発明の第７の実施形態に係る車両用空力装置を示す平面断面図である。 本発明の実施形態に係る車両用空力装置が適用された自動車に対する比較例に係る自動車の側面図である。

符号の説明

１０ 車両用空力装置
１２ フロントフェンダパネル（車体の外側面）
１５ 前輪（車輪）
１６ ホイールハウス
１８Ａ バンパカバー（車体の外側面）
２０ フェンダライナ
２４ 可動ライナ部（空力部材、駆動手段）
２６ 下壁部
３０ 外側壁（側壁部）
４５・５０・５５・６０・７０・７５ 両用空力装置
６２ 外側壁（側壁部）
７２ 可動スパッツ（整流部、整流部材）

Claims (11)

1. 車輪が配設されたホイールハウス内において、前記車輪の車両前後方向の前側部分に対して車両前後方向に接離可能な空力部材を備えた車両用空力装置。
2. 前記空力部材は、前記車輪の車体上下方向における中央部を含む領域を車両前後方向の前側から覆う板状に形成されている請求項１記載の車両用空力装置。
3. 前記空力部材は、前記車輪の上部を車両上下方向の上方から覆うフェンダライナにおける該車輪の車両前後方向の前側に位置する部分を含む請求項１又は請求項２記載の車両用空力装置。
4. 前記空力部材は、車両の走行速度が高い場合に低い場合よりも前記車輪の前側部分に近接する設定とされている請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用空力装置。
5. 前記空力部材は、車両走行に伴って前記ホイールハウス内における前記車輪に対する車両前後方向の前方に生じる負圧によって該車輪の前側部分に近接するように車体に支持されている請求項４記載の車両用空力装置。
6. 前記空力部材に連動可能に設けられ、該空力部材が前記車輪の前面側に近接した状態で前記ホイールハウスの前部を車両上下方向の下側から覆う下壁部をさらに備えた請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の車両用空力装置。
7. 前記空力部材に連動可能に設けられ、該空力部材が前記車輪の前面側に近接した状態で前記ホイールハウスの前部を車幅方向外側から覆う側壁部をさらに備えた請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の車両用空力装置。
8. 前記側壁部は、前記車体の外側面に沿って延在している請求項７記載の車両用空力装置。
9. 前記下壁部又は前記側壁部は、前記空力部材に一体に形成されている請求項６乃至請求項８の何れか１項記載の車両用空力装置。
10. ホイールハウスの前縁部の下方で車輪の前方に位置して車両走行に伴う空気流を整流するための整流部を、前記空力部材が前記車輪の前側部分に近接する動作に伴って前記ホイールハウスの前縁部の下方への突出量が増すように該空力部材に設けた請求項１乃至請求項９の何れか１項記載の車両用空力装置。
11. ホイールハウスの前縁部の下方で車輪の前方に位置して車両走行に伴う空気流を整流するための整流部材と、
    車両走行に伴って前記ホイールハウス内における前記車輪の前方に生じる負圧によって、前記整流部材を前記ホイールハウスの前縁部に対する下方への突出量が増すように駆動する駆動手段と、
    を備えた車両用空力装置。

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