CN103979018B - 前支柱的空气噪音降低构造 - Google Patents

Abstract

一种前支柱的空气噪音降低构造。其降低挡风玻璃的上升角较大的车辆的前支柱部的空气噪音。其沿挡风玻璃的两侧缘在上下方向延伸，上述前支柱有：纵壁面，其自上述挡风玻璃两侧沿上述挡风玻璃的厚度方向立起；支柱棱部，其沿上述纵壁面的前端延伸；支柱表面，其沿上述支柱棱部后侧方延伸且构成车身表面的一部分，上述前支柱相对于水平方向有50度以上的上升角，附加于沿上述纵壁面延伸的上述挡风玻璃两侧缘的表面侧的支柱嵌条的与其长度方向正交的截面形状呈大致四边形，自上述纵壁面到前端缘的宽度在以上述挡风玻璃表面为基准时的上述支柱棱部的高度的1.5倍～3倍的范围内，上述前端缘的高度与自上述纵壁面到上述前端缘的宽度的比在0.2～0.4的范围内。

Description

前支柱的空气噪音降低构造

技术领域

本发明涉及一种车辆的前支柱部的空气噪音降低构造。

背景技术

在将重点放在了乘坐性、紧凑性的小型车辆等中，前支柱、挡风玻璃的上升角设定得较大。在车辆行驶时挡风玻璃所承受的来自前方的空气流向车顶侧、车身两侧流动，但在前支柱、挡风玻璃直立的情况下，空气流自前支柱迂回到车身侧部的趋势变得显著。

此时，在前支柱部局部，向车辆宽度方向流动的空气流在越过挡风玻璃开始的台阶而急速地向后方偏转的过程中自车身表面分离，而在车身侧部产生涡流。

该涡流在与向车身侧部的后方流动的主流碰撞时发生空气噪音。该位置的空气噪音还因接近驾驶座、副驾驶座而成为问题。

为了降低涡流，设想有使前支柱的截面形状符合于流动、在前支柱的周围设置导风板等。但是，由于前支柱需要满足在碰撞时吸收负荷、确保驾驶室刚性、驾驶员的视野等各种条件，因此，无法仅以空气流为目的地设计形状。例如，若为了使空气的流动良好而将前支柱设为较粗的流线型，则会导致驾驶员的视野劣化。

另一方面，小型车辆中也存在将前支柱、挡风玻璃的上升角设定地较小的情况、即存在使倾斜设定得较大的情况（参照专利文献1）。在这样的车辆中，由于空气较少地迂回到车身侧部，因此，如上所述那样地空气噪音较小，反而通过增大自挡风玻璃到前支柱部之间的台阶就能够抑制空气自身向车身侧部迂回，但在挡风玻璃的上升角较大的车辆中无法采取这样的对策。

专利文献1：日本特开2008-87616号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明即是鉴于这样的实际情况而做成的，其目的在于提供一种用于降低挡风玻璃的上升角较大的车辆的前支柱部的空气噪音的构造。

用于解决问题的方案

为了解决上述以往技术所具有的课题，本发明为一种前支柱的空气噪音降低构造，其沿挡风玻璃的两侧缘在上下方向延伸，上述前支柱包括：纵壁面，其自上述挡风玻璃的两侧向上述挡风玻璃的厚度方向升起；支柱棱部，其沿上述纵壁面的前端延伸；以及支柱表面，其沿上述支柱棱部的后侧方延伸且构成车身表面的一部分，上述前支柱相对于水平方向具有50度以上的上升角，该前支柱的空气噪音降低构造包括支柱嵌条（日语：ピラーモール），该支柱嵌条附加于沿上述纵壁面延伸的上述挡风玻璃两侧缘的表面侧，其特征在于，

上述支柱嵌条的与其长度方向正交的截面形状构成大致四边形，自上述纵壁面到前端缘的宽度（Lm）在以上述挡风玻璃表面为基准时的上述支柱棱部的高度（H）的1.5倍～3倍的范围内，并且，上述前端缘的高度（Hm）与自上述纵壁面到上述前端缘的宽度（Lm）的比（Hm/Lm）在0.2～0.4的范围内。

发明的效果

利用本发明的上述结构起到以下所述的效果。

通过将附加于挡风玻璃两侧缘的支柱嵌条构成为具有大致四边形的截面，使得在车辆行驶时沿挡风玻璃向侧方流动的空气流在到达支柱棱部之前由支柱嵌条的前端缘导致偏转，在支柱嵌条的宽度的范围内与来自前方的空气流合流。此时，当支柱嵌条的前端缘相对于支柱棱部位于被规定在上述范围内的位置时，由于上述偏转且合流后的空气流不碰撞前支柱的纵壁面地通过支柱棱部且沿支柱表面向车身侧部后方流动，因此，能够抑制由空气流自支柱表面分离、发生涡流而导致的空气噪音。

另外，在自纵壁面到前端缘的宽度（Lm）小于以挡风玻璃表面为基准时的支柱棱部的高度（H）的1.5倍的情况下，在前端缘的高度（Hm）与自纵壁面到前端缘的宽度（Lm）的比（Hm/Lm）小于0.2的情况下，难以形成越过支柱棱部的空气流。相反地，在自纵壁面到前端缘的宽度（Lm）大于以挡风玻璃表面为基准时的支柱棱部的高度（H）的3倍的情况下，在前端缘的高度（Hm）与自纵壁面到前端缘的宽度（Lm）的比（Hm/Lm）大于0.4的情况下，空气阻力变大而不利于降低风摩擦声，而且还影响到驾驶员的视野。

另外，由于支柱嵌条具有大致四边形的截面且具有前端缘，因此，不仅能使空气流偏转，还有助于发生微细的湍流而能够防止空气流自该部分分离。另外，弯曲的截面形状无法获得使空气流充分偏转的作用，而无法获得降低空气噪音的效果。

在本发明中，优选的是，上述前端缘的高度（Hm）小于或等于上述支柱棱部的高度（H）。由于支柱嵌条为附加物，因此当然优选尽可能地小，但当超过支柱棱部的高度时在后端侧发生分离、涡流且不利于降低噪音。从确保驾驶员的视野方面也优选尽可能地小。

另外，在本发明中，还可以是，自上述纵壁面到上述前端缘的宽度（Lm）自上述挡风玻璃的两侧缘的下端越朝向上端越小。由于自挡风玻璃横过前支柱地向车身侧方流动的空气流越靠前支柱的下方则越显著，因此，不必使上述支柱嵌条在挡风玻璃的整个长度的范围内具有同样的截面积，通过根据空气流的程度而减小宽度，有助于降低空气阻力、确保驾驶员的视野。

附图说明

图1是表示实施有本发明的空气噪音降低构造的车辆的立体图。

图2是表示实施了本发明的空气噪音降低构造的车辆的前支柱基部的主要部分的立体图。

图3是表示实施了本发明的空气噪音降低构造的车辆的前支柱附近的俯视图。

图4是作为比较例表示实施空气噪音降低构造前的车辆的前支柱附近的俯视图。

图5是表示本发明的空气噪音降低构造支柱嵌条的前端缘能够获得的范围的与图3相对应的示意图。

附图标记说明

1、车辆；2、机罩（发动机罩）；3、挡风玻璃；4、前支柱；8、支柱嵌条；41、支柱表面；42、纵壁面；P、前端缘；Q、棱部。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。

图1表示实施有本发明的空气噪音降低构造的典型的车辆1，车辆1为前部具有机罩2（发动机罩）的小型轿车，为了确保乘员室的空间，其包括有上升角较大的挡风玻璃3和前支柱4。

在这样的车辆1中，挡风玻璃3在车辆行驶时自前方所承受的空气流由挡风玻璃3的倾斜引导而向车顶5侧流动，或由挡风玻璃3的弯曲引导而向车身侧部6侧流动，如图示例所示，如已说明的那样，在前支柱4、挡风玻璃3直立的情况下，空气流自前支柱4迂回到车身侧部6的趋势显著。

此时，在前支柱4附近，如图4所示，沿挡风玻璃3朝向车辆宽度方向流动的空气流在越过了前支柱4的纵壁面42（棱部Q）时与沿车身侧部向后方流动的空气流相碰撞，在急速地向后方偏转的过程中自支柱表面41分离而产生涡流。如上所述，这就成为了噪音源。因而，若能够抑制这样的空气流的分离和涡流则能够降低空气噪音。另外，挡风玻璃3隔着挡风玻璃固定用缓冲件7支承于前支柱4的支承面43。

在此，在图4中，若假设支柱表面（41）自棱部Q具有符合于空气流的流线的圆弧状截面，即棱部Q具有接近90度的角度，使得与棱部Q连续的支柱表面（41）与挡风玻璃3大致平行，则预测能够减少分离、涡流的发生，但在极度地追求乘坐性的车辆1中，支柱表面41沿车身侧面延伸，棱部Q形成为锐角，采用上述形状会使得内侧的挡风玻璃3的视野变窄。

于是，在本发明中，如图2和图3所示，在与前支柱4相邻的挡风玻璃3的表面附加支柱嵌条8，通过对支柱嵌条8的形状下功夫，而能够在不使挡风玻璃3的视野变窄的情况下获得空气噪音降低效果。在各图中，支柱嵌条8沿挡风玻璃3的两侧缘在上下方向延伸，在长度方向上形成相同的长方形截面，并具有突起的前端缘P。

支柱嵌条8可以接触于前支柱4的纵壁面42，还可以如图示例所示地与前支柱4的纵壁面42具有间隙地附加，利用风洞试验等能够确认：在前端缘P的位置（Lm，Hm）相对于前支柱4的棱部Q的高度H在以下所述的范围内的情况下能够获得显著的空气噪音降低效果。即，以挡风玻璃表面为基准，自前支柱4的棱部Q（纵壁面42）到前端缘P的宽度（Lm）、前端缘的高度（Hm）、棱部Q的高度（H）在以下范围内：

1.5≤Lm/H≤3，并且，0.2≤Hm/Lm≤0.4。

上述内容换言之，自纵壁面42到前端缘P的宽度（Lm）在棱部Q的高度（H）的1.5倍～3倍的范围内，并且，前端缘P的高度（Hm）与自棱部Q到前端缘P的宽度（Lm）的比（Hm/Lm）在0.2～0.4的范围内。图5表示这样的前端缘P能够获得的范围（PL、PH）。大致是支柱嵌条8的宽度（Lm）越大则前端缘P的高度（Hm）也越大的趋势。

如图3所示，沿挡风玻璃3的表面向侧方流动的空气流在到达前支柱4的纵壁面42之前由支柱嵌条8的前端缘P导致其向自挡风玻璃3分离的方向偏转，在越过前端缘P时与来自前方的空气流合流而向侧方甚至后方流动，在支柱嵌条8的前端缘P的位置（Lm，Hm）处于上述范围内的情况下，偏转且合流后的空气流不碰撞前支柱4的纵壁面42地通过棱部Q，沿支柱表面41向车身侧部后方流动。因此，能够抑制空气流自支柱表面41分离、发生涡流，而能够降低空气噪音。

另外，在自纵壁面42到前端缘P的宽度（Lm）小于棱部Q的高度（H）的1.5倍的情况下，前端缘P的高度（Hm）与自纵壁面42到前端缘P的宽度（Lm）的比（Hm/Lm）小于0.2的情况下，难以形成越过棱部Q的空气流。相反地，在自纵壁面42到前端缘P的宽度（Lm）大于棱部Q的高度（H）的3倍的情况下，前端缘P的高度（Hm）与自纵壁面42到前端缘P的宽度（Lm）的比（Hm/Lm）大于0.4的情况下，空气阻力变大而不利于降低空气噪音。

在使用前支柱的上升角=50度的车辆进行了风洞试验时，相对于棱部Q的高度（H）=10mm，在（i）支柱嵌条高度（Hm）=5mm、自纵壁面42至前端缘P的宽度（Lm）=18mm（支柱嵌条宽度为15mm、支柱嵌条与纵壁面之间的间隔为3mm）的情况下，以及在（ii）支柱嵌条高度（Hm）=10mm、自纵壁面42至前端缘P的宽度（Lm）=28mm（支柱嵌条宽度为25mm，支柱嵌条与纵壁面之间的间隔为3mm）的情况下确认有良好的噪音降低效果。

另外，关于支柱嵌条8的截面形状，在图2～图3所示的实施方式中，通过实验能够确认：通过将支柱嵌条8的截面形成具有角形的前端缘P的四边形，不仅能够使空气流偏转，还能够发生微细的湍流而防止在该部分分离。为了比较，在利用具有以与上述相同的宽度和高度弯曲的截面形状的支柱嵌条进行试验时，无法获得使空气流充分偏转的作用，而无法确认空气噪音的降低效果。

另一方面，在支柱嵌条8的前端缘P的高度低于棱部Q的高度（H）的情况下，在不超过上述棱部Q的高度（H）的范围内，支柱嵌条8的上表面还可以在与棱部Q相邻的后端缘侧具有高于前端缘P的倾斜部。

支柱嵌条8的材质没有特殊限定，但在防止分离且降低空气阻力和空气噪音的方面来看，优选能够适度地抑制表面的硬度和平滑度的海绵体等的合成发泡树脂材料。相比于由硬质的材料构成的情况，能够降低空气噪音的频率。该情况下，还可以由海绵体构成支柱嵌条8的表面而由其他材料构成内部实体部。

以上，说明了本发明的实施方式，本发明并不限定于上述各实施方式，基于本发明的技术思想还能够进行各种的变形和改变。

例如，在上述实施方式中，表示了支柱嵌条8的宽度（Lm）、高度（Hm）在长度方向上不变的情况，也可以是支柱嵌条8的宽度（Lm）和/或高度（Hm）自挡风玻璃3的下端越朝向上端越小。

Claims (3)

1.一种前支柱的空气噪音降低构造，其沿挡风玻璃的两侧缘在上下方向延伸，上述前支柱包括：纵壁面，其自上述挡风玻璃的两侧沿上述挡风玻璃的厚度方向立起；支柱棱部，其沿上述纵壁面的前端延伸；以及支柱表面，其沿上述支柱棱部的后侧方延伸且构成车身表面的一部分，上述前支柱相对于水平方向具有50度以上的上升角，该前支柱的空气噪音降低构造包括支柱嵌条，该支柱嵌条附加于沿上述纵壁面延伸的上述挡风玻璃两侧缘的表面侧，其特征在于，

上述支柱嵌条的与其长度方向正交的截面形状构成四边形，自上述纵壁面到前端缘的宽度Lm在以上述挡风玻璃表面为基准时的上述支柱棱部的高度H的1.5倍～3倍的范围内，并且，上述前端缘的高度Hm与自上述纵壁面到上述前端缘的宽度Lm的比Hm/Lm在0.2～0.4的范围内。

2.根据权利要求1所述的前支柱的空气噪音降低构造，其特征在于，

上述前端缘的高度Hm小于或等于上述支柱棱部的高度H。

3.根据权利要求1或2所述的前支柱的空气噪音降低构造，其特征在于，

自上述纵壁面到上述前端缘的宽度Lm自上述挡风玻璃的两侧缘的下端越朝向上端越小。