JP2000168632A - ボーテックス・リング利用型低空気抵抗車両ボディ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有効容積を確保しつつ、空気抵抗を軽減す
る。 【解決手段】 ボディ後端部の形状をほぼ円形に成形す
る等により、ボディ後端にボーテックス・リングを付着
させる。このボーテックス・リングにより外気流はボデ
ィ中心線側に偏向され、その後方で相互に合流して進行
方向に平行に向きをかえることにより前向きの圧力を生
じ、ボーテックス・リングを介してボディを前向きに押
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両のボディに関するも
のであり、詳しくは空気抵抗を軽減するボディに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の空気抵抗を軽減する方法と
して、ボディ後方部分に関するものとしては、ボディを
流線型形状に成形する方法が知られている。また、流線
型の後方部分を切り落としたカム・テール又はコーダト
ロンカと通称される形状とする方法、近年の自動車にお
いて用いられている後部トランク部の高さを高くすると
ともに側部を絞り込んだ形状に成形する方法並びにトラ
ンク上部後端又は独立したトランク部を有しないボディ
においては屋根後端にスポイラを装着する方法が用いら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたも
ののうち流線型形状に成形したものはボディ寸法に対し
有効容積が小さいという欠点を有する。またカム・テー
ル等と通称されるもの、後部トランク部を高くしその側
部を絞り込んだもの並びにトランク上部後端又は屋根後
端にスポイラを装着したものは、ボーテックス・リング
を利用するという明確な概念がなく試行錯誤によりその
形状を決めているために、完全な形のボーテックス・リ
ングがボディ後端部に形成されることがなく、十分な空
気抵抗軽減効果が得られない。

【０００４】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題に鑑みてなされたものであり、ボディ寸法に対し有
効容積が大きく、かつ、十分な空気抵抗軽減効果を持つ
車両ボディを提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるボディは後端部断面をほぼ円形に成
形するか、または後端部の絞り込みの形状を工夫するこ
とにより、後端部にボーテックス・リングを形成し付着
させる。

【０００６】ボーテックス・リングは渦が円形に連なっ
ており、全体は前後軸に概ね線対称のドーナツ状の形を
している。ボーテックス・リングは、外気流と接する外
周部分全体の速度が外気流とほぼ同一となっていること
及び中心部付近は全体が一様に後方から前方に向かう流
れになっていることから、それ自体の流れに無理がない
ためにエネルギのロスが少なく、外気流の中でも極めて
安定している。

【０００７】

【作用】ボディ後端部に付着したボーテックス・リング
は、ボディに沿って流れてきた外気流に引きずられてそ
のエネルギを受け取り、渦の回転を維持するとともに、
後方部分、即ち流れの下流においては、渦の回転エネル
ギにより、接している外気流を引きずってボディ中心線
側に偏向させる。このため、ボディに沿って流れてきた
外気流は、あたかも流線型のボディ後方部分が存在する
かのように流線が絞られる。この外気流は更に後方では
相互に合流して進行方向に平行に向きを変え、流線で囲
まれた内側前方部分の圧力を高める。この圧力はボーテ
ックス・リングを介してボディ後端部を前向きに押し、
結果的にボディに作用する空気抵抗を軽減させる。

【０００８】

【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１においてボディ１は後方部分を絞り込み、後端部に
おいてはその断面をほぼ円形に成形し、また、外気流と
ボーテックス・リングの合流を円滑にするため後端部外
周に断面が山形をした縁状の張りだし２を設置してあ
る。

【０００９】図２は図１の矢視Ａ−Ａにおける断面図で
あり、ボディ後端に接する空気は、ボディ１に沿って流
れてきた外気流に引きずられてそのエネルギを受け取
り、ボディ後端に付着したボーテックス・リング３を形
成する。外気流とボーテックス・リング３の渦の流れと
は、山形断面の張りだし２によって案内されて円滑に合
流する。この外気流はボーテックス・リング３の後半部
分に接する位置では逆にボーテックス・リングの渦の回
転運動に引きずられてボディ中心線側に偏向される。こ
れによってボディに沿って流れてきた外気流は、あたか
も流線型のボディ後方部分が存在するかのような流線を
形成し、ボーテックス・リング３を介してボディ後端部
を前向きに押す。

【００１０】図３はボディ上への境界層の成長を抑制又
は成長した境界層を排除する境界層制御機構を備えた方
式のもののうち境界層吸込口を備え、境界層をボーテッ
クス・リングから隔離し排除する方式のものの実施例で
ある。ボディ後端部付近に境界層吸込口４を備え、この
吸込口は境界層排出口５に通じている。ボディの後端成
形部６はボディ後端をほぼ円形で周囲に縁状の張りだし
を有する形状にすることによりボーテックス・リングの
形成を容易にするとともに、四隅に境界層排出口５を配
置することにより境界層をボーテックス・リングから隔
離する。

【００１１】ボディ上に成長した境界層は境界層吸込口
４から吸い込まれ、境界層排出口５から外気流に吸引さ
れて排出される。ボーテックス・リングに接する外気流
は境界層による低速部分が除去されるため速度低下が軽
減され、ボーテックス・リングの渦の回転速度の低下も
軽減されて空気抵抗軽減効果が向上する。

【００１２】図４はボディの後端部の断面形状を、ほぼ
円形のものを複数個組み合わせたものとするものの実施
例であり、本体後端部の大型の円形断面と、その下方両
側のテールランプ７取付け用の小型の円形断面とを組み
合わせてある。

【００１３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を有する。

【００１４】請求項１の車両ボディにおいては、ボディ
後端部にボーテックス・リングを形成し付着させ、ボデ
ィ後方において外気流をボディ中心線側に偏向させるこ
とにより空気抵抗を軽減することができる。

【００１５】請求項２の車両ボディにおいては、ボディ
上への境界層の成長を抑制又は排除する境界層制御機構
により、ボーテックス・リングに接する外気流の速度を
確保し、ボーテックス・リングの渦の回転速度の低下を
軽減できるため空気抵抗軽減効果を向上させることがで
きる。

【００１６】請求項３の車両ボディにおいては、ボディ
上で成長した境界層を、境界層吸込口から吸い込んで境
界層排出口から排出することによりボーテックス・リン
グから隔離し、ボーテックス・リングの渦の回転速度の
低下を軽減できるため空気抵抗軽減効果を向上できる。

【００１７】請求項４の車両ボディにおいては、テール
ランプ等の平面状の部品をボディ後端の下方両側隅のよ
うな必要場所に設置しても、ボディ後端部全体を複数個
のボーテックス・リングでカバーすることができるため
空気抵抗を低減させ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】後方部分を絞り込み、後端部においてはその断
面をほぼ円形に成形したボディの外観図である。

【図２】図１の矢視Ａ−Ａにおける断面図である。

【図３】境界層吸込口を備え、境界層をボーテックス・
リングから隔離する方式のものの外観図である。

【図４】ボディ後端部に複数個のボーテックス・リング
を形成させる方式のものの実施例である。

【符合の説明】

１ ボディ ２ 張りだし ３ ボーテックス・リング ４ 境界層吸込口 ５ 境界層排出口 ６ 後端成形部 ７ テールランプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボディ後端部にボーテックス・リングを
   形成し付着させ、ボディ後方において外気流をボディ中
   心線側に偏向させることにより空気抵抗を軽減すること
   を特徴とするボーテックス・リング利用型低空気抵抗車
   両ボディ。
2. 【請求項２】 ボディ上の境界層の成長を抑制又は成長
   した境界層を排除する境界層制御機構を備え、ボーテッ
   クス・リングに接する外気流の速度を確保し、ボーテッ
   クス・リングの渦の回転速度を維持して空気抵抗軽減効
   果を向上させることを特徴とする請求項１記載の車両ボ
   ディ。
3. 【請求項３】 外気流中に開口した境界層排出口とこれ
   に通じボディ後端付近に開口した境界層吸込口を備え、
   ボディ上で成長した境界層を境界層吸込口から吸い込み
   境界層排出口から排出してボーテックス・リングから隔
   離し排除することを特徴とする請求項２記載の車両ボデ
   ィ。
4. 【請求項４】 ボディ後端部の断面形状を、ほぼ円形の
   ものを複数個組み合わせたものとすることにより複数個
   のボーテックス・リングを形成させて、テールランプ等
   の平面状の部品をボディ後端の下方両隅等の必要場所に
   設置することとボディ後端部全体をボーテックス・リン
   グでカバーすることとを両立させることを特徴とする請
   求項１記載の車両ボディ。