CN101815643A - 车辆和车辆下部结构 - Google Patents

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藤井成人
山田浩史
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Abstract

本发明涉及车辆和车辆下部结构。所述车辆下部结构(1)具有整流翅片(10)，所述整流翅片附装在车体的地板下面并对所述车体的所述地板下面的流体的流动进行整流，其中，所述整流翅片(10)具有在车辆左右方向上的翼厚。

Description

车辆和车辆下部结构
技术领域
本发明涉及用于稳定车体地板下面的流体的流动(流体流)的车辆和车辆下部结构。
背景技术
在车体的地板下面没有设置任何空气动力学设备的情况下，车体的地板下面的空气的流动(空气流)不能被稳定并且因此不能在车辆的后端平稳地扩散。因此，车辆的稳定性恶化并且空气阻力增大。为此，存在这样一种运动型车辆(跑车)，该运动型车辆在车体地板的后端部处设置有扩散器(散流器)和在扩散器的平板上设置有整流翅片。而且，在日本实用新型申请公开文献No.3-103882(JP-U-3-103882)记载的结构中，在具有预定通气间隙的后保险杠的下方位置水平设置有下扰流器。
然而，在扩散器和设置在平板上的整流翅片中，空气的流动没有太大变化，并且难以获得足够稳定的空气流。而且，当在后保险杠的下部中形成通气间隙以设置下扰流器时，需要提供一定的(最小)离地间隙。因此，上述结构不能容易地适应于一般的汽车，因为上述结构很复杂并且会增大空气阻力。
发明内容
因此，本发明提供了用于稳定车体地板下面的流体流动的车辆和车辆下部结构。
根据本发明第一方面的车辆下部结构包括整流翅片，所述整流翅片是附装在车体的地板下面的翼型翅片、整流所述车体的所述地板下面的流体的流动，并具有在车辆左右方向上的翼厚。
在这种车辆下部结构中，翼型翅片设置在车体地板的下面。翼型翅片是具有翼状平面的断面形状的翅片。当设置在车体地板下面时，所述翼型翅片的形状形成为其车辆后侧形成一尖端、前侧比后侧弯曲以及翼厚布置在车辆左右方向上。所述翼型翅片在所述车辆的前后方向上的前部和后部比在车辆宽度方向上短，以及所述翼型翅片的中央部在所述车辆宽度方向上比所述翼型翅片的所述前部和所述后部长。在所述车辆下部结构中，翼型翅片的效果是使得车体地板下面的流体(空气)的流动平稳，并因此增大流动速度。因此，不仅能够稳定进入车体地板下面的流体的流动，而且能够使流体的流动有效地扩散。结果，甚至在车辆高速行驶时也能够改进车辆的稳定性，并减小空气阻力。
根据第一方面，所述翼型翅片可以设置在所述车辆的与路面形成一上升角度并且距离所述路面的高度朝着所述车辆后侧增大的所述地板下面。所述上升角度是相对于路面的角度。随着所述上升角度增大，车辆后侧上具有上升角度的位置相对于路面变高。因此，翼型翅片在后侧(尖端侧)比前侧变得更高。在这种车辆下部结构中，翼型翅片设置在车体地板下面具有所述上升角度的区域中，以便使得流体的流动更平稳和更稳定。特别是，所述上升角度为4至6°。考虑到一般汽车的车速、车体地板下面的流体的流速以及车辆竖直方向上的波动而设定4至6°的上升角度。
根据第一方面，所述翼型翅片可以设置在车辆后侧的地板下面。在这种车辆下部结构中，由于翼型翅片设置在车辆后侧的地板下面、进入车体地板下面的流体的流动扩散的部位，所以能够更有效地扩散流体的流动。
根据第一方面，所述翼型翅片的形状可以形成为最大翼厚比被设定为8至17％，并且最大翼厚位置被设定在30至35％。最大翼厚比是最大翼厚与弦长的比值。最大翼厚位置是用前缘与对应于最大翼厚的位置之间的长度除以弦长算出的。在这种车辆下部结构中，通过如上所述将最大翼厚比设定为8至17％，和将最大翼厚位置设定在30至35％，流体的流动更加稳定。8至17％的最大翼厚比和30至35％的最大翼厚位置是限定形成能够使流体流动平稳的翼片形状的值，并且是考虑了一般翼片的形状而设定的。
根据本发明的第一方面，设置在车体地板下面的翼型翅片能够使车体地板下面的流体的流动稳定。
根据本发明第二方面的车辆包括在车体的底面上向下突出的结构，其中：所述结构设置成比所述车体的所述底面在所述车辆的纵向上的中央更向后；所述结构沿所述车辆的纵向的纵向尺寸比所述结构沿所述车辆的横向的横向尺寸长；以及所述结构的中央部比所述结构的前部和后部宽。
附图说明
从下面结合附图对优选实施例的说明可以更明白本发明上述和其它目的、特征和优点，附图中相同的附图标记用于代表相同的元件，其中：
图1是具有根据第一实施例的车辆下部结构的车辆的侧视图；
图2是根据第一实施例的翼型翅片的透视图；
图3是图1所示翼型翅片外围的放大图；
图4是根据第一实施例的翼型翅片的俯视图；以及
图5是具有根据第二实施例的车辆下部结构的车辆的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图说明根据本发明的车辆下部结构的实施例。
在本实施例中，本发明的车辆下部结构应用于一般汽车的下部结构。在根据本实施例的车辆下部结构中，在车辆后侧上的车体地板下面设置有两个翼型翅片。本实施例由于附装翼型翅片的位置不同而包括两个实施例，在第一实施例中，翼型翅片附装在后扩散器上；在第二实施例中，翼型翅片附装到地板覆盖件的后部上。
下面参照附图1至4说明根据第一实施例的车辆下部结构1。图1是具有根据第一实施例的车辆下部结构的车辆的侧视图。图2是根据第一实施例的翼型翅片的透视图。图3是图1所示翼型翅片外围的放大图。图4是根据第一实施例的翼型翅片的俯视图。
车辆下部结构1具有用于稳定车体地板下面的空气的流动的空气动力学结构。因此，车辆下部结构1构造成在后扩散器11中设置有两个翼型翅片10，10。
每个翼型翅片10是具有翼状平面的断面形状的翅片(水平断面形成为翼状的翅片)，并具有预定高度。当附装在车辆上时，翼型翅片10的平面形状相对于车辆的前后方向为左右对称，其中，如图4所示，车辆后侧的翅片的形状比车辆前侧的翅片的形状尖，并且车辆前侧的翅片的形状比车辆后侧的翅片的形状弯曲。翼型翅片在所述车辆的前后方向上的前部和后部比在车辆宽度方向上短，翼型翅片的中央部在所述车辆宽度方向上比翼型翅片的前部和后部长(翼型翅片的水平断面在车辆后侧上可以比在车辆前侧上尖，翼型翅片的水平断面在车辆前侧上可以比在车辆后侧上弯曲)。因此，翼型翅片10的翼厚(车辆左右方向上的宽度)从前缘朝向具有最大翼厚W的位置逐渐增大，并且从具有最大翼厚W的位置朝向后缘逐渐减小。
翼型翅片10的平面形状构造成最大翼厚比被设定为8至17％的范围内，并且最大翼厚位置被设定在30至35％的范围内。最大翼厚比是最大翼厚W与弦长L(连接翼型翅片的前缘与翼型翅片的后缘的直线的长度)的比值，最大翼厚比的值越小，翼型翅片越薄。最大翼厚位置是用前缘与对应于最大翼厚W的位置之间的长度L’除以弦长L算出的。最大翼厚位置的值越小，最大翼厚位置离前缘侧越近，并且后缘侧具有尖的形状。8至17％的最大翼厚比和30至35％的最大翼厚位置是限定形成能够使车体地板下面流体流动平稳的翼片形状的值，并且是考虑了一般翼片的形状而设定的。
在车体地板下面空气流动扩散的部位设置有扩散器11，即整流板。扩散器11布置成其相对于路面的上升角度θ落在4至6°的范围内，如图3所示。具有上升角度θ的区域从路面朝向车辆后侧逐渐上升。因此，上升角度θ越大，扩散器11的后侧相对于路面上升的越高。4至6°的上升角度是考虑到一般汽车的车速、车体地板下面的空气的流速以及车辆竖直方向上的波动而设定的，并且通过实验设定的。
扩散器11附装到后保险杠的底面的中央部，并且沿着保险杠具有上升角度θ。扩散器11具有附装到其上的平行于车辆前后方向延伸的两个翼型翅片10，10，翼型翅片的尖的部位朝向车辆的后侧。因此，翼型翅片10，10还定位在车体地板下面空气的流动被扩散的部位，并具有与扩散器11的角度相同的上升角度，每个翼型翅片10的后缘定位成比翼型翅片10的前缘高。
在具有上述构造的车辆下部结构1中，在车辆行驶的同时从车辆前端进入车体地板下面的空气能够通过翼型翅片10，10变得平稳地流动，由此增大空气的流动速度。因此，空气的流动在车体地板下面变得稳定，并且在车辆的后端被平稳地扩散。
根据此车辆下部结构1，能够通过在后扩散器11中设置翼型翅片10，10而使得空气的流动稳定。结果，甚至在车辆高速行驶时也能够改进车辆的稳定性，并减小空气阻力。
特别是，在车辆下部结构1中，通过在具有4至6°的上升角度θ的扩散器11中设置翼型翅片10，10能够使空气的流动更平稳和更稳定。而且，在车辆下部结构1中，每个翼型翅片10的平面形状构造成最大翼厚比被设定为8至17％和最大翼厚位置被设定在30至35％，由此流体的流动能够更平稳和更稳定。另外，在车辆下部结构1中，通过在车体地板后侧上的扩散器11中设置每个翼型翅片10能够在车体地板下面更有效地扩散空气的流动。
下面结合附图5说明根据第二实施例的车辆下部结构2。图5是具有根据第二实施例的车辆下部结构的车辆的侧视图。
车辆下部结构2与根据第一实施例的车辆下部结构1之间唯一的差别是附装翼型翅片的位置。在车辆下部结构2中，两个翼型翅片20，20设置在地板覆盖件21中。应注意，第二实施例的地板覆盖件被分成前座侧和后座侧。
地板覆盖件21是覆盖车体地板的后座侧地板覆盖件。如图5所示，地板覆盖件21在车体地板下面以相对于路面成4至6°的上升角度θ附装到后座侧。地板覆盖件21具有附装到其上的平行于车辆前后方向延伸的两个翼型翅片20，20，翼型翅片的尖的部位朝向车辆的后侧。因此，翼型翅片20，20也具有与地板覆盖件21的角度相同的上升角度，并且每个翼型翅片20的后缘定位成比翼型翅片20的前缘高。
与根据第一实施例的车辆下部结构1一样，在具有上述构造的车辆下部结构2中，通过翼型翅片20，20能够使得车体地板下面空气的流动平稳和稳定，由此在车辆的后端平稳地扩散空气的流动。
同样，在车辆下部结构2中，能够获得与第一实施例的车辆下部结构1相同的效果。
翅片设置成比车辆的底面在车辆的纵向上的中央更向后。每个翅片可以布置成翅片的至少一部分在车辆的底面上定位在比后轮更向后的区域中。
上面对本发明的实施例进行了说明，但本发明不仅限于这些实施例，而是能够以不同的方式进行变型。
例如，在这些实施例中，本发明应用于一般的汽车，但是本发明还可以应用于各种车辆(例如，运动型车辆)。
而且，尽管在这些实施例中设置了两个翼型翅片，但翼型翅片的数量没有具体限制。因此，可以设置一个或者三个翼型翅片。应注意，考虑到空气阻力，最好不要设置太多的翼型翅片。
在这些实施例中仅说明了翼型翅片形状的一个示例，但翼型翅片可以具有任意形状，只要翅片的断面形状具有翼状平面即可。例如，顶面和底面可以不具有相同尺寸，并且因此每个翼型翅片可以形成为从侧面看时底面比顶面大的梯形形状。平面形状也可以不是左右对称，而是左右不对称。
尽管在这些实施例中翼型翅片设置在后扩散器和地板覆盖件中，但是翼型翅片还可以设置在能够扩散和稳定车体地板下面空气的流动的其它部位。
而且，在这些实施例中，翼型翅片设置在具有4至6°的上升角度的扩散器等中，但是，翼型翅片还可以设置在不具有上升角度或者上升角度不是4至6°的部位中。例如，在运动型车辆中，希望提供稍大的上升角度。
另外，这些实施例的翼型翅片的形状形成为最大翼厚比被设定为8至17％，并且最大翼厚位置被设定在30至35％，但是，最大翼厚比和最大翼厚位置还可以设定为其它值。

Claims (12)

1.一种车辆下部结构，包括
整流翅片，所述整流翅片是附装在车体的地板下面的翼型翅片、对所述车体的所述地板下面的流体的流动进行整流，并具有在车辆左右方向上的翼厚。
2.根据权利要求1所述的车辆下部结构，其中，所述翼型翅片在所述车辆的前后方向上的前部和后部比在车辆宽度方向上短，并且所述翼型翅片的中央部在所述车辆宽度方向上比所述翼型翅片的所述前部和所述后部长。
3.根据权利要求1或2所述的车辆下部结构，其中，所述翼型翅片的水平断面在车辆后侧上比在车辆前侧上尖，并且所述翼型翅片的所述水平断面在所述车辆前侧上比在所述车辆后侧上弯曲。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆下部结构，其中，所述翼型翅片设置在所述车辆的与路面形成一上升角度并且距离所述路面的高度朝着所述车辆后侧增大的所述地板下面。
5.根据权利要求4所述的车辆下部结构，其中，所述上升角度为4至6°。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆下部结构，其中，所述翼型翅片设置在所述车体的后侧的所述地板下面。
7.根据权利要求6所述的车辆下部结构，其中，所述翼型翅片附装到扩散器上。
8.根据权利要求6所述的车辆下部结构，其中，所述翼型翅片附装到地板覆盖件上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的车辆下部结构，其中，所述翼型翅片的形状被形成为，最大翼厚比被设定为8至17％并且最大翼厚位置被设定在30至35％。
10.一种车辆，包括
在车体的底面上向下突出的结构，其中：
所述结构设置成比所述车体的所述底面在所述车辆的纵向上的中央更向后；
所述结构沿所述车辆的纵向的纵向尺寸比所述结构沿所述车辆的横向的横向尺寸长；并且
所述结构的中央部比所述结构的前部和后部宽。
11.根据权利要求10所述的车辆，其中，所述车体的所述底面的定位有所述结构的部分被倾斜成，在所述车辆的所述纵向上所述结构的所述后部定位成比所述前部高。
12.根据权利要求10或11所述的车辆，其中，所述结构的最宽部分定位成比所述结构在所述结构的纵向上的中央更向前。
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