JP2005041387A - 車両のエアダム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明はトラック車両のエアダム装置に関し、空力と冷熱のバランスを図った車両のエアダム装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 フロントバンパの下部に取り付き、開閉部材によって開閉自在な開口部が設けられたエアダムと、上記開閉部材の駆動手段と、車速または排気温度を検出する検出手段と、予め設定された所定の車速または排気温度の設定値を記憶した記憶手段と、上記検出手段による検出値と記憶手段に設定された設定値を基に上記駆動手段を駆動制御して、開口部を開閉部材で開閉させる制御手段とからなることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、空力と冷熱のバランスを図った車両のエアダム装置に関する。

今日、多くのエンジンの冷却装置は冷却水を用いた水冷式が主流で、シリンダの外側周囲にあるウォータージャケットに冷却水を循環させてエンジンの冷却を図り、高温となった冷却水をラジエータに導き、走行風や冷却ファンの風で冷却水を熱交換させてウォータージャケットに戻す構造となっている。
そして、ラジエータに於ける熱交換効率を向上させる目的で、従来、車両のラジエータグリルやフロントクロスメンバに可動グリルを装着し、走行状況に応じ当該可動グリルを開閉制御して、車両前方や車両下方からエンジンルームに取り入れる空気量を可変制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、車両走行時の揚力発生を防ぎ、併せてフロント回りの空気の流れを最適化する部品としてエアダムが知られており、このエアダムを装着することで空力が良好となって操向の安定性と駆動力の向上が図れ、また、燃費も改善される。
そして、今日、エアダムは車両の外観（見栄え）を良くする必須のアイテムとしても認識され、世間一般ではエアダム付きがデザイン的に優れたものとされている。
特開平５−５０８６１号公報

しかし乍ら、フロントバンパの下側にエアダムを装着すると、ラジエータでの熱交換に必要な吸入空気量が減少して冷熱が悪化する虞がある。
このため、冷熱に余裕のない車両はエアダムの装着を諦めざるを得ないが、既述したように、今日、エアダム付きがデザイン的に優れたものと認識されているため、エアダム装着不可は、スタイリングを重視するユーザーへの大きな販売阻害要因となっている。

このように、エアダムは装着の有無で空力と冷熱とが相反する結果となっており、空力と冷熱のバランスを図ったエアダムが未だに存在していないのが実情であった。

斯かる課題を解決するため、請求項１に係る車両のエアダム装置は、フロントバンパの下部に取り付き、開閉部材によって開閉自在な開口部が設けられたエアダムと、当該開閉部材の駆動手段と、車速または排気温度を検出する検出手段と、予め設定された所定の車速または排気温度の設定値を記憶した記憶手段と、上記検出手段による検出値と記憶手段に設定された設定値を基に上記駆動手段を駆動制御して、開口部を開閉部材で開閉させる制御手段とからなることを特徴とする。

そして、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両のエアダム装置に於て、開閉部材は、開口部の上下方向へ並列配置された複数枚の可動式フラップからなり、各可動式フラップは、制御手段によって開閉制御されることを特徴とし、請求項３に係る発明は、請求項１に記載の車両のエアダム装置に於て、開閉部材は、開口部の左右方向へスライド可能な一対の開閉蓋からなり、各開閉蓋は、制御手段によって開閉制御されることを特徴とする。

而して、各請求項に係る発明によれば、熱交換に必要な走行風をエアダムに設けた開口部からラジエータに導入させることができるため、オーバーヒートを防止することができる。
また、走行風を必要としない走行状況では、開閉部材が開口部を閉鎖して当該開閉部材がエアダムの一部となるため、エアダム全体が車両走行時の揚力発生を防ぎ、併せてフロント回りの空気の流れを最適化して燃費が良好となると共に、斯様に開閉部材が開口部を閉鎖して開閉部材がエアダムの一部となることでエアダムの存在感がアピールされ、ドライバーや周囲の者にエアダム装着の満足感を与えることができる等、空力と冷熱のバランスを図り、併せて外観を重視するユーザーニーズと冷熱の高度なバランスをとることができる利点を有する。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１乃至図３は請求項１及び請求項２に係るエアダム装置の一実施形態を示し、図１に於て、１はキャブオーバ型トラックのキャブで、ラジエータグリル３中央の裏面側からフロントバンパ５の裏面側下方に亘ってラジエータ７が配置され、フロントバンパ５の下部にエアダム９が装着されている。

そして、図１乃至図３に示すようにラジエータ７に対応してエアダム９の中央部には、３枚のブラインド構造の可動式フラップ１１で開閉する正面視矩形状の凹状の開口部１３が設けられており、後述するように各可動式フラップ１１は、開口部１３の閉鎖時にエアダム９の一部として機能し、また、開口部１３を開放することで、当該開口部１３からラジエータ７に走行風Ｗを導入させることができるようになっている。

図２及び図３に示すように各可動式フラップ１１は、夫々、短冊状に成形された薄肉で硬質な板材からなり、各可動式フラップ１１の長手方向に沿ってその一側縁部に支持軸１５が取り付けられている。
一方、前記開口部１３は、エアダム９の裏面側に突設された上下左右の周壁１７，１９，２１，２３を有し、左右の周壁２１，２３間に支持軸１５を介して各可動式フラップ１１が、図３中、矢印Ａ，Ｂ方向へ回転可能に上下方向へ並列配置されている。

そして、図２に示すように周壁２３を貫通して外方へ突出する支持軸１５の一端部にプーリ２５が固着されると共に、モータ軸２７にプーリ２９を固着したモータ３１がエアダム９の裏面側に装着されており、当該プーリ２９と前記各プーリ２５との間に１本の無端状のベルト３３が架け渡されている。
尚、プーリ２５，２９とベルト３３に代え、歯車とこれに噛合するチェーンを用いてもよい。

上記モータ３１は正逆両方向へ回転可能で、モータ３１が正転方向に回転すると、その回転力がプーリ２５，２９間に架け渡されたベルト３３から支持軸１５に伝達されて、当該支持軸１５が回転することで可動式フラップ１１が、図３中、矢印Ａ方向へ同時に回転し、また、モータ３１が逆回転すると、その回転力がベルト３３から支持軸１５に伝達されて、可動式フラップ１１が矢印Ｂ方向へ同時に回転するようになっている。

そして、上記モータ３１は制御手段３５によって駆動制御されており、制御手段３５には、図示しないアクスル等に装着した車速センサ３７からの検出信号が常時入力されている。
一方、制御手段３５の記憶手段には、車速に関する所定の設定値が予め設定，記憶されており、制御手段３５は、車速センサ３７の検出値を基に、上記設定値を越える高速走行時及び車両の停車時にモータ３１を逆転駆動させて、可動式フラップ１１で開口部１３を閉鎖し、また、車両の発進に伴い、設定値を越えない低速走行領域でモータ３１を正転駆動して可動式フラップ１１を矢印Ａ方向へ回転させて、開口部１３を開放させるようになっている。

尚、図示しないが支持軸１５と周壁２３との間には、矢印Ａ方向に回転する可動式フラップ１１を破線で示す位置に位置決めするストッパと、矢印Ｂ方向に回転する可動式フラップ１１を二点鎖線で示す位置（開口部１３の閉鎖位置）に位置決めするストッパが設けられている。そして、制御手段３５は、矢印Ａ，Ｂ方向に回転する可動式フラップ１１が上述したストッパに位置決めされるに足る所定時間だけモータ３１を駆動させるように設定されており、制御手段３５は所定時間経過後にモータ３１の駆動を停止して、モータ３１の焼き付き防止を図っている。

本実施形態に係るエアダム装置３９はこのように構成されており、制御手段３５には車速センサ３７からの検出信号が常時入力されている。
而して、制御手段３５は、車速センサ３７の検出値を基に可動式フラップ１１で開口部１３の開閉制御を行うが、停車時に制御手段３５はモータ３１を逆転駆動し、可動式フラップ１１を図３の矢印Ｂ方向へ回転させて開口部１３を閉じるため、エアダム９の存在感がアピールされ、ドライバーや周囲の者にエアダム装着の満足感を与えることとなる。

そして、車両の発進に伴い、制御手段３５はモータ３１を正回転させ、可動式フラップ１１を図３の破線で示す位置まで矢印Ａ方向へ回転させて、既述した設定値を越えない低速走行領域で開口部１３を開放させておく。
このため、熱交換に必要な走行風Ｗがラジエータグリル３とエアダム９の開口部１３からラジエータ７に導入されて、オーバーヒートが防止される。

そして、トラックが前記設定値を越える高速走行領域に移行すると、車速センサ３７の検出信号を入力した制御手段３５は、モータ３１を逆回転させて可動式フラップ１１で開口部１３を閉じるため、可動式フラップ１１がエアダム９の一部となってエアダム９全体が車両走行時の揚力発生を防ぎ、併せてフロント回りの空気の流れを最適化することとなる。そして、既述したようにトラックが再び設定値を越えない低速走行領域に移行すると、車速センサ３７の検出信号を入力した制御手段３５はモータ３１を正回転させ、可動式フラップ１１を矢印Ａ方向へ回転させて開口部１３を開放させることとなる。

このように本実施形態は、フロントバンパ５の下部に装着したエアダム９にラジエータ７に対応させて開口部１３を設けると共に、当該開口部１３にブラインド構造の複数枚の可動式フラップ１１を取り付けて、トラックの停車時及び設定値を越える高速走行領域で開口部１３を可動式フラップ１１で閉鎖し、設定値を越えない低速走行領域で可動式フラップ１１を矢印Ａ方向へ回転させて開口部１３を開放するように構成したので、
「1」 熱交換に必要な走行風Ｗをラジエータ７に導入させることができるため、オーバーヒートを防止することができる。

「2」 走行風Ｗを必要としない高速走行領域では、可動式フラップ１１が開口部１３を閉鎖して、当該可動式フラップ１１がエアダム９の一部となるため、エアダム９全体が車両走行時の揚力発生を防ぎ、併せてフロント回りの空気の流れを最適化して燃費が良好となる。
「3」 停車時には、可動式フラップ１１が開口部１３を閉鎖し、可動式フラップ１１がエアダム９の一部となるため、エアダム９の存在感がアピールされ、ドライバーや周囲の者にエアダム装着の満足感を与えることができる等、空力と冷熱のバランスを図り、併せて外観を重視するユーザーニーズと冷熱の高度なバランスをとることができることとなった。

図４乃至図６は請求項１及び請求項３に係るエアダム装置の一実施形態を示し、図４に於て、４１はフロントバンパの下部に装着されたエアダムで、その中央部にラジエータに対応して正面視矩形状の開口部４３が設けられている。
また、図４中、４５，４７は車両の左右方向に夫々スライドして上記開口部４３を開閉させる一対の開閉蓋で、図５及び図６に示すように各開閉蓋４５，４７は、夫々、開口部４３の上縁部と下縁部に沿って左右方向に延設された断面略Ｌ字状のガイド部材４９，５１内にスライド可能に係合しており、図４の破線で示すように両開閉蓋４５，４７の一端側が開口部４３の中央で当接して開口部４３が閉鎖されるようになっている。

そして、図４に示すように両開閉蓋４５，４７の他端側には、エアダム４１の裏面側に装着された油圧シリンダ５３，５５のピストン５７，５９が連結されており、両シリンダ５３，５５はエアダム４１の長手方向に沿って配置されている。そして、両ピストン５５，５７の伸縮により開閉蓋４５，４７がガイド部材４９，５１に沿って左右方向にスライドして、開口部４３が開閉されるようになっている。

而して、上記油圧シリンダ５３，５５は制御手段６１によって駆動制御されており、制御手段６１には、アクスル等に装着した車速センサ６３からの検出信号が常時入力されている。
一方、制御手段６１の記憶手段には、既述した制御手段３５と同様、車速に関する所定の設定値が予め設定，記憶されており、制御手段６１は、車速センサ６３からの検出値を基に、設定値を越える高速走行時及び車両の停車時に油圧シリンダ５３，５５のピストン５５，５７を伸長させて開口部４３を両開閉蓋４５，４７で閉鎖すると共に、車両の発進に伴い、設定値を越えない低速走行領域でピストン５５，５７を収縮させ、図４の実線で示す位置に開閉蓋４５，４７をスライドさせて開口部４３を開放するようになっている。

本実施形態に係るエアダム装置６５はこのように構成されており、制御手段６１には車速センサ６３からの検出値が常時入力されている。
而して、制御手段６１は、車速センサ６３の検出値を基に開閉蓋４５，４７で開口部４３の開閉制御を行うが、停車時に制御手段６１は油圧シリンダ５３，５５のピストン５５，５７を伸長させて開口部４３を開閉蓋４５，４７で閉鎖するため、エアダム４１の存在感がアピールされ、ドライバーや周囲の者にエアダム装着の満足感を与えることとなる。

そして、車両の発進に伴い、制御手段６１はピストン５５，５７を収縮させ、図４の実線で示す位置まで開閉蓋４５，４７をスライドさせて、既述した設定値を越えない低速走行領域で開口部４３を開放させておく。
このため、熱交換に必要な走行風Ｗがラジエータグリルと開口部４３からラジエータに導入されて、オーバーヒートが防止される。

そして、トラックが前記設定値を越える高速走行領域に移行すると、車速センサ６３の検出信号を入力した制御手段６１は、再び油圧シリンダ５３，５５のピストン５５，５７を伸長させて開口部４３を開閉蓋４５，４７で閉鎖するため、開閉蓋４５，４７がエアダム４１の一部となってエアダム４１全体が車両走行時の揚力発生を防ぎ、併せてフロント回りの空気の流れを最適化することとなる。そして、既述したようにトラックが再び前記設定値を越えない低速走行領域に移行すると、車速センサ６３の検出信号を入力した制御手段６１は、ピストン５５，５７を収縮させ、図４の実線で示す位置まで開閉蓋４５，４７をスライドさせて開口部４３を開放させることとなる。

このように本実施形態は、フロントバンパの下部に装着したエアダム４１にラジエータに対応させて開口部４３を設けると共に、当該開口部４３に左右方向へスライド可能な一対の開閉蓋４５，４７を取り付けて、トラックの停車時及び設定値を越える高速走行領域で開口部４３を開閉蓋４５，４７で閉鎖し、設定値を越えない低速走行領域で開閉蓋４５，４７を油圧シリンダ５３，５５で左右方向へスライドさせて開口部４３を開放するように構成したので、本実施形態によっても、前記実施形態と同様、所期の目的を達成することが可能で、空力と冷熱のバランスを図り、併せて外観を重視するユーザーニーズと冷熱の高度なバランスをとることが可能となった。

尚、上記各実施形態では、開口部１３，４３の開閉部材として可動式フラップ１３や開閉蓋４５，４７を用い、また、これらの駆動手段としてモータ３１や油圧シリンダ５３，５５を用いたが、開口部の開閉部材は可動式フラップ１３や開閉蓋４５，４７に限定されず、また、開閉部材の駆動手段もモータや油圧シリンダに限定されるものでないことは勿論である。

更にまた、既述した車速センサ３７，６３に代え、排気温度センサを排ガス流路に装着すると共に、制御手段の記憶手段に排気温度に関する所定の設定値を設定，記憶させて、排気温度センサの検出値と当該設定値を基に、可動式フラップ１３や開閉蓋４５，４７の開閉制御を行ってもよい。
而して、斯かる実施形態によっても、空力と冷熱のバランスを図り、併せて外観を重視するユーザーニーズと冷熱の高度なバランスをとることができる利点を有する。

請求項１及び請求項２の一実施形態に係るエアダム装置を備えたキャブの全体斜視図である。 請求項１及び請求項２の一実施形態に係るエアダム装置の正面図である。 図２のIII−III線断面図である。 請求項１及び請求項３の一実施形態に係るエアダム装置の正面図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 図４のVI−VI線断面図である。

符号の説明

１ キャブ
３ ラジエータグリル
５ フロントバンパ
７ ラジエータ
９，４１ エアダム
１１ 可動式フラップ
１３，４３ 開口部
１５ 支持軸
２５，２９ プーリ
３１ モータ
３３ ベルト
３５，６１ 制御手段
３７，６３ 車速センサ
３９，６５ エアダム装置
４５，４７ 開閉蓋
４９，５１ ガイド部材
５３，５５ 油圧シリンダ
５７，５９ ピストン

Claims (3)

1. フロントバンパの下部に取り付き、開閉部材によって開閉自在な開口部が設けられたエアダムと、
   上記開閉部材の駆動手段と、
   車速または排気温度を検出する検出手段と、
   予め設定された所定の車速または排気温度の設定値を記憶した記憶手段と、
   上記検出手段による検出値と記憶手段に設定された設定値を基に上記駆動手段を駆動制御して、開口部を開閉部材で開閉させる制御手段と、
   からなることを特徴とする車両のエアダム装置。
2. 開閉部材は、開口部の上下方向へ並列配置された複数枚の可動式フラップからなり、各可動式フラップは、制御手段によって開閉制御されることを特徴とする請求項１に記載の車両のエアダム装置。
3. 開閉部材は、開口部の左右方向へスライド可能な一対の開閉蓋からなり、各開閉蓋は、制御手段によって開閉制御されることを特徴とする請求項１に記載の車両のエアダム装置。

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