JP2000233767A - Vehicle - Google Patents

Vehicle

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JP2000233767A
JP2000233767A JP11034456A JP3445699A JP2000233767A JP 2000233767 A JP2000233767 A JP 2000233767A JP 11034456 A JP11034456 A JP 11034456A JP 3445699 A JP3445699 A JP 3445699A JP 2000233767 A JP2000233767 A JP 2000233767A
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JP
Japan
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shape
packing box
drag
front surface
car body
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JP11034456A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Matsuo
秀男 松尾
Tsuneo Yugawa
恒夫 湯川
Kyoji Watanabe
京司 渡邉
Nobuhiko Kamiya
信彦 神谷
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Araco Co Ltd
Original Assignee
Araco Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce drag without reducing space efficiency by arranging an almost quadrangular step at least in three edge parts of the whole car body surface of an almost quadrangular column shape such as an automobile and an electric railcar. SOLUTION: An almost quadrangular swelling of a similar shape to the front face shape is arranged in front and in rear of a car body 11 formed in a box shape of an almost quadrangular column shape (a rectangular solid shape for setting the longitudinal direction in the lengthwise direction) so that the front face shape of the car body 11 is formed in a stepped shape having a step 12 in four edge parts of the upper/lower edges and left/right both side edges. In this case, the front outside edge of the car body 11 and the step 12 is set to a sharp edge angle, that is, an unchamfered right angle. Thus, the step is arranged on a car body front face of a quadrangular column shape such as an electric railcar and a bus and a cargo box front face of a quadrangular column shape mounted on a truck to reduce drag without reducing space efficiency. The drag reducing effect is almost the same even when a wind speed changes.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、トラッ
ク、バス、電車等の箱型形状の車両に係り、詳しくは空
気抵抗(抗力)を低減するための工夫に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a box-shaped vehicle such as a truck, a bus or a train, and more particularly to a device for reducing air resistance (drag).

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、車両走行時における車体の空気
抵抗を低減するには、その抵抗係数を小さくすることが
望ましく、そのためには車体の前部形状を流線形にすれ
ばよいことが分かっている。しかし、流線形にすると、
車体の形状に制限が加わってスペース効率が低下する。
このため、例えば荷箱が運転室のルーフから上方へ突き
出る形態で搭載されているトラックの場合、運転室ルー
フにエアデフレクタ(導風板)を取り付け、スペース効
率を低下させることなく荷箱部の空気抵抗の低減を図っ
ている。また、バスの場合は、スペース効率を優先する
ため、車体前面外縁を曲面にすることによって空気抵抗
の低減を図っているものの、基本的には箱型が一般的で
ある。さらにまた、電車の場合であれば、新幹線では前
部形状を流線形であるが、地下鉄のようなその他の多く
の電車ではスペース効率を優先した箱型形状となってい
る。
2. Description of the Related Art In general, it has been found that in order to reduce the air resistance of a vehicle body when the vehicle is running, it is desirable to reduce the resistance coefficient thereof. I have. However, if you make it streamlined,
Space efficiency is reduced due to restrictions on the body shape.
For this reason, for example, in the case of a truck in which a cargo box is mounted so as to protrude upward from the roof of the driver's cab, an air deflector (baffle plate) is attached to the roof of the driver's cab, and the cargo box section is mounted without lowering space efficiency. The air resistance is reduced. Further, in the case of a bus, although the air resistance is reduced by making the outer edge of the vehicle body a curved surface in order to give priority to space efficiency, a box type is generally used. Furthermore, in the case of a train, the front shape of the Shinkansen is streamlined, but many other trains such as subways have a box shape that gives priority to space efficiency.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】例えば、トラックに用
いられている既存のルーフデフレクタの場合、その形状
は空気流れの「剥離」を防止するための曲線形状であ
り、複雑で製作が厄介である。また、十分な取り付け強
度を確保するための構造でなければならないといった問
題がある。一方、バスや地下鉄等の一般的車両の場合
は、スペース効率が優先され、空気抵抗が大きい。な
お、工学上、軸流円柱前面周辺に段差状のステップを設
けたときの軸流円柱回りの空気の流れに関する風洞実験
を行った結果、軸流抗力がステップなし円柱に対して低
減された、という報告はあるものの、これは円柱体を用
いた流体力学上の基本的実験の報告に止まっており、実
車への適用の可能性に関する具体的報告は皆無である。
For example, in the case of an existing roof deflector used for a truck, the shape is a curved shape for preventing the "separation" of the air flow, which is complicated and cumbersome to manufacture. . In addition, there is a problem that the structure must be such as to secure sufficient mounting strength. On the other hand, in the case of general vehicles such as buses and subways, space efficiency is prioritized and air resistance is large. In addition, on engineering, as a result of conducting a wind tunnel experiment on the flow of air around the axial flow cylinder when providing a step-shaped step around the front of the axial flow cylinder, the axial drag was reduced with respect to the cylinder without step, Despite the report, this is only a report on basic experiments on fluid dynamics using a cylinder, and there is no concrete report on the possibility of application to an actual vehicle.

【0004】本発明は、上述した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、上記の
原理を自動車や電車などの車体に応用し、スペース効率
を下げることなく、抗力を低減できる自動車や電車等の
車両前方形状を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to apply the above-described principle to a vehicle such as an automobile or a train without reducing space efficiency. It is an object of the present invention to provide a shape in front of a vehicle such as an automobile or a train that can reduce drag.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、以下の手段を講じている。なお、以下の説明におい
て、ステップの高さとは、車体外面又は荷箱外面からス
テップ外面までの距離をいい、ステップの長さとは、車
体前面又は荷箱前面からステップ前面までの距離(ステ
ップ突出量)をいう。請求項1の発明は、略四角柱形状
の車体を有する車両であって、前記車体前面の少なくと
も3縁部に略四角形のステップを設けたことを特徴とす
る。このような構成の請求項1の発明によれば、実験結
果からステップ無しの平頭の四角柱形状車体に比べて抗
力を低減できることがわかった。そして、その抗力低減
効果は風速が変っても殆ど同じである。
To achieve the above object, the following means are taken. In the following description, the height of the step means the distance from the outer surface of the vehicle body or the outer surface of the carton to the outer surface of the step, and the length of the step means the distance from the front surface of the vehicle body or the front of the carton to the front surface of the step (step protrusion amount). ). According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle having a substantially quadrangular prism-shaped vehicle body, wherein a substantially square step is provided on at least three edges of the front surface of the vehicle body. According to the invention of claim 1 having such a configuration, it has been found from the experimental results that the drag can be reduced as compared with a flat-headed quadrangular prism-shaped vehicle body without steps. The drag reduction effect is almost the same even when the wind speed changes.

【0006】また、請求項2の発明は、運転席の上面よ
りも高い突出部を持つ略四角柱形状の荷箱を有するトラ
ックであって、前記突出部前面の少なくとも3縁部に略
四角形のステップを設けたことを特徴とする。このよう
な構成の請求項2の発明によれば、実験結果から、抗力
の低減効果は運転席上(ルーフ上面)からの荷箱の突き
出し量の比率にほぼ比例することがわかった。そして、
抗力はステップ無しの平頭に比べて低減することができ
る。また、ルーフデフレクタ付きの車両の場合よりもや
や優れた抗力低減効果を得ることができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a truck having a substantially quadrangular prism-shaped packing box having a protruding portion higher than the upper surface of a driver's seat, wherein at least three edges of a front surface of the protruding portion have a substantially rectangular shape. A step is provided. According to the second aspect of the invention having such a configuration, it has been found from the experimental results that the effect of reducing the drag is substantially proportional to the ratio of the amount of protrusion of the packing box from above the driver's seat (the roof upper surface). And
Drag can be reduced compared to a flat head without steps. In addition, it is possible to obtain a slightly better drag reduction effect than in the case of a vehicle with a roof deflector.

【0007】さらに、請求項3の発明は、運転席の上面
よりも高い突出高さを持つ略四角柱形状の荷箱を有する
トラックに用いられる構造体であって、前記荷箱前面に
装着可能な略四角形のベースと、そのベース前面の少な
くとも3縁部に設けられる略四角形のステップとから構
成したことを特徴とする。このような構成のトラック用
構造体は、略四角柱形状の荷箱前面に後付けの形態で取
り付けることができるため、既存のトラックに搭載され
ている荷箱への適用が可能である。この場合、一般的に
荷箱前面の外縁が曲面による面取り構造であることが多
いが、後付けが可能なベース付きの構造体を提供するこ
とによって所期の抗力低減効果を得ることができる。
Further, the invention according to claim 3 is a structure used for a truck having a substantially quadrangular prism-shaped packing box having a protruding height higher than the upper surface of a driver's seat, which can be mounted on the front face of the packing box. And a substantially square base provided on at least three edges of the front surface of the base. Since the truck structure having such a configuration can be attached to the front surface of the substantially rectangular pillar-shaped packing box in a retrofitted form, it can be applied to a packing box mounted on an existing truck. In this case, in general, the outer edge of the front surface of the packing box is often a chamfered structure with a curved surface. However, by providing a structure with a base that can be retrofitted, the desired drag reduction effect can be obtained.

【0008】また、トラックの荷箱の突出部前面にステ
ップを設けるに際して、ステップの高さに対する長さの
比が0を超え2未満の範囲に設定したときは、実験結果
から有効な抗力低減効果を得ることができ、さらに、ス
テップの高さに対する長さの比が1〜1.4の範囲に設
定したときは、最適な抗力低減効果を得ることができる
ことがわかった。
When a step is provided on the front surface of the projecting portion of the truck packing box and the ratio of the length of the step to the height of the step is set to a range of more than 0 and less than 2, an effective drag reduction effect is obtained from experimental results. It was found that when the ratio of the length to the height of the step was set in the range of 1 to 1.4, an optimal drag reduction effect could be obtained.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。先ず、図1及び図2に基づいて第
1の実施の形態を説明する。第1の実施の形態は、請求
項1に記載された発明に対応するものである。図1に示
すように、電車及びバスに適用した場合であって、略四
角柱形状(前後方向を長手方向とする直方体形状)の箱
型に形成された車体11の前面にその前面形状と相似形
の略四角形の膨らみを設けることによって、車体11の
前面形状を、上下縁及び左右両側縁の4縁部にステップ
12(段付)を有する形状としたものである。この場
合、車体11及びステップ12の前面外縁は、ピン角、
即ち、面取りの無い直角に設定されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. The first embodiment corresponds to the first aspect of the present invention. As shown in FIG. 1, this is a case where the present invention is applied to a train and a bus, and a front surface of a substantially rectangular prism-shaped (a rectangular parallelepiped shape whose longitudinal direction is the front-rear direction) box-shaped body 11 is similar to the front shape. By providing a substantially quadrangular bulge, the front surface shape of the vehicle body 11 is formed into a shape having steps 12 (stepped) at four edges, that is, upper and lower edges and left and right side edges. In this case, the outer edges of the front surfaces of the vehicle body 11 and the step 12 are pin angles,
That is, it is set at a right angle without chamfering.

【0010】なお、図2には車体11及びステップ12
の各部寸法が示されており、記号の説明は図面に記載の
通りである。そして、ステップ部の寸法関係は以下のよ
うに設定されている。本実施の形態では、ステップ12
の高さ(車体外面からステップ外面までの距離)hは、 h=0.1r0=0.1d0/2、 (r=0.9r0、d=0.9d0) に設定され、また、ステップ12の長さ(車体前面から
ステップ前面までの距離)Sxは、 Sx=1.33h、 (ステップ比SR=Sx/h=1.33) に設定されている。上記のように、本実施の形態は、車
体11の前面に略四角形のステップ12を設け、しかも
ステップ部の寸法関係を上記のように設定した構成とし
たことによって、スペース効率を低下させることなく、
抗力を低減できることが実験結果からわかった。
FIG. 2 shows a vehicle body 11 and a step 12.
Are shown, and the description of the symbols is as described in the drawings. The dimensional relationship of the step portion is set as follows. In the present embodiment, step 12
(The distance from the outer surface of the vehicle body to the outer surface of the step) h is set as follows: h = 0.1r0 = 0.1d0 / 2, (r = 0.9r0, d = 0.9d0) The length (distance from the front of the vehicle body to the front of the step) Sx is set to Sx = 1.33h and (step ratio SR = Sx / h = 1.33). As described above, in the present embodiment, the substantially square step 12 is provided on the front surface of the vehicle body 11, and the dimensional relationship of the step portion is set as described above, so that the space efficiency is not reduced. ,
Experimental results show that drag can be reduced.

【0011】以下、モデルを用いて実施した風洞実験に
ついて説明する。風洞実験は、縦横各200mm×長さ
500mmの正四角柱の前面に、縦横182mmの正四
角形でステップ長さSxの異なるステップ(平板)を貼
り付けたものをモデルとし、ステップ無しの平頭の正四
角柱を含めて12種類について、風速Uを5m/s単位
で変えて10m/s〜35m/sの範囲で実施した。な
お、図3はステップ比に対する抗力係数を示す表であ
り、図4は同じくグラフであり、図5は風速Uと抗力係
数CDの関係を示すグラフである。
Hereinafter, a wind tunnel experiment performed using the model will be described. In the wind tunnel experiment, a model was prepared by attaching a step (flat plate) having a square shape of 182 mm in length and width with different step lengths Sx to the front of a square prism of 200 mm in length and 500 mm in length and 500 mm in length, and a flat square prism with no step. , And the wind speed U was changed in units of 5 m / s in the range of 10 m / s to 35 m / s. FIG. 3 is a table showing the drag coefficient with respect to the step ratio, FIG. 4 is the same graph, and FIG. 5 is a graph showing the relationship between the wind speed U and the drag coefficient CD.

【0012】ここで、Dを軸流四角柱抗力(kg・
f)、CDを抗力係数、qを主流の動圧、ρを空気密度
(kg/m3)、Uを主流速度(m/s)、Aを表面積
とすると、 D=CD・q・Aであり、 q=ρ・U2/2 である。実験データによれば、図3及び図4に示すよう
に、抗力係数CDはステップ付きモデルの場合、平頭に
対してステップ比0〜2未満の範囲で低減し、ステップ
比SR2.22では、低減程度が小さい。また、ステッ
プ比SR=1〜1.4の範囲で高い低減効果が認めら
れ、特にステップ比SRが1.33のときに抗力係数C
Dが最小(風速15m/s、20m/s、35m/sで
それぞれ0.42)となっている。従って、最適ステッ
プ比SR=1.33での抗力Dは、平頭に対し約1/2
に低減できることになる。また、図5に示すように、風
速Uが変っても略同様の安定した低減効果が認められ
る。
Here, D is defined as the axial flow square column drag (kg ·
f), where CD is the drag coefficient, q is the main flow dynamic pressure, ρ is the air density (kg / m3), U is the main flow velocity (m / s), and A is the surface area, and D = CD · q · A. , Q = ρ · U2 / 2. According to the experimental data, as shown in FIGS. 3 and 4, in the case of the stepped model, the drag coefficient CD is reduced in the range of the step ratio from 0 to less than 2 with respect to the flat head. The degree is small. Further, a high reduction effect is recognized in the range of the step ratio SR = 1 to 1.4, and particularly when the step ratio SR is 1.33, the drag coefficient C is large.
D is the minimum (0.42 at wind speeds of 15 m / s, 20 m / s, and 35 m / s, respectively). Therefore, the drag D at the optimum step ratio SR = 1.33 is about 1/2 of the flat head.
It can be reduced to. Further, as shown in FIG. 5, substantially the same stable reduction effect is recognized even when the wind speed U changes.

【0013】次に、図6に基づいて本発明の第2の実施
の形態を説明する。この第2の実施の形態は、請求項2
に記載された発明に対応するものであって、トラックに
搭載される箱型形状の荷箱21に適用したものである。
この場合、荷箱21は運転室23の上面(ルーフ)より
も上方へ突き出ているものが対象となる。従って、この
実施の形態は、略四角柱形状(前後方向を長手方向とす
る直方体形状)に形成された荷箱21の前面上部、即
ち、運転室23の上面高さより上方へ突き出ている前面
に、その前面形状と相似形の略四角形の膨らみを設ける
ことによって、荷箱21の前面形状を、上縁及び左右両
側縁の3縁部に略四角形のステップ22を有する形状と
したものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This second embodiment is described in claim 2
The present invention is applied to a box-shaped packing box 21 mounted on a truck.
In this case, the cargo box 21 is one that protrudes above the upper surface (roof) of the cab 23. Therefore, in this embodiment, the upper portion of the front surface of the packing box 21 formed in a substantially quadrangular prism shape (a rectangular parallelepiped shape whose longitudinal direction is the front-rear direction), that is, the front surface protruding upward from the upper surface height of the cab 23 is provided. By providing a substantially square bulge similar to the front shape, the front shape of the packing box 21 is formed into a shape having substantially square steps 22 at three edges of the upper edge and the left and right side edges.

【0014】この場合において、ステップ部の各部寸法
関係は、基本的には、第1実施の形態の電車の場合と同
様であり、以下の通り設定される。ステップ高さhは、
h=0.1r0=0.1d0/2であり、また、ステッ
プ長さSxは、Sx=1.33h、 (SR=Sx/h
=1.33)である。ただし、d0は荷箱全幅をとる。
また、ステップ22の下方長さについては、運転室23
のルーフ上端まで(荷箱21の突き出し量i)をとる。
そして、上記構成の第2の実施の形態に係るトラックに
よるときも、スペース効率を低下させることなく、抗力
を低減できることが実験結果からわかった。
In this case, the dimensional relationships of the steps are basically the same as those of the train of the first embodiment, and are set as follows. The step height h is
h = 0.1r0 = 0.1d0 / 2, and the step length Sx is Sx = 1.33h, (SR = Sx / h
= 1.33). However, d0 takes the full width of the packing box.
In addition, regarding the length below the step 22, the cab 23
(The protrusion amount i of the packing box 21) up to the upper end of the roof.
From the experimental results, it was found that the drag can be reduced without lowering the space efficiency even when using the truck according to the second embodiment having the above-described configuration.

【0015】以下、第2の実施の形態に係る風洞実験に
ついて説明する。実験は、トラックの運転席上面からの
突き出し量i0が異なる2つのモデルに関して、運転席
の後面から離した状態で搭載し、ステップ無しの「平
頭」及び運転室ルーフに「デフレクタ取付」と比較する
形で実施した。
Hereinafter, a wind tunnel experiment according to the second embodiment will be described. In the experiment, two models with different protrusion amounts i0 from the upper surface of the driver's seat of the truck are mounted while being separated from the rear surface of the driver's seat, and are compared with "flat head" without steps and "deflector mounting" on the cab roof. It was carried out in the form.

【0016】「実験1」図7に示すような荷箱21の運
転席23上面からの突き出し量i0が80mmのモデル
を用い、最適ステップ比SR=1.33で、荷箱部条件
を変えて実施した。ここで、荷箱21の前面全体にステ
ップ22が設けられた(A)に示す形態を基本型とし
て、荷箱部条件は、ステップ22を荷箱前面の運転席
上面からの突き出し面にのみ設けた(B)に示す形態で
あり、荷箱部条件は、運転室後面と荷箱前面との隙間
を塞いだ(C)に示す形態である。
"Experiment 1" Using a model in which the amount of protrusion i0 of the packing box 21 from the upper surface of the driver's seat 23 as shown in FIG. 7 is 80 mm, the optimum step ratio SR = 1.33, and changing the packing box condition. Carried out. Here, the form shown in (A) in which the step 22 is provided on the entire front surface of the packing box 21 is the basic type, and the packing box condition is that the step 22 is provided only on the protruding surface of the packing box front surface from the upper surface of the driver's seat. (B), and the condition of the packing box section is the form as shown in (C), in which the gap between the rear surface of the cab and the front surface of the packing box is closed.

【0017】上記実験データによると、ステップ比SR
に対する抗力係数CDを表で示した図8及びグラフによ
って示した図9から明らかなように、ステップ付きの場
合、平頭に対して抗力係数CDが約20%弱低減してい
る。即ち、ステップ付きの場合には、平頭に対して約1
/5強の抗力低減効果がある。また、荷箱部条件付きの
場合は、基本型に対して抗力係数CDが殆ど変っていな
い。つまり、荷箱前面の突き出し面にのみステップ22
を設けることによって抗力低減効果が得られることが確
認できる。また、デフレクタ取付に対しても抗力低減効
果が上回っている。
According to the above experimental data, the step ratio SR
As is clear from FIG. 8 showing the drag coefficient CD with respect to the table and FIG. 9 showing the graph, the drag coefficient CD is reduced by about 20% with respect to the flat head with the step. In other words, in the case with a step, about 1
There is a drag reduction effect of a little over / 5. In the case of the condition with the packing box portion, the drag coefficient CD is almost the same as that of the basic type. That is, step 22 is applied only to the projecting surface on the front of the packing box.
It can be confirmed that the drag reduction effect can be obtained by providing. Also, the effect of reducing the drag is greater for the deflector mounting.

【0018】「実験2」図10に示すような荷箱21の
運転席23上面からの突き出し量i0が135mmのモ
デルを用い、最適ステップ比SR=1.33で実施し
た。実験2の場合は、最適ステップ比SRに対する抗力
係数CDを表で示した図11及びグラフで示した図12
から明らかなように、平頭に対し、約1/3の抗力低減
効果が認められ、デフレクタ取付に対しては、約15%
の抗力低減効果が認められた。
[Experiment 2] A model in which the amount of protrusion i0 of the packing box 21 from the upper surface of the driver's seat 23 as shown in FIG. 10 was 135 mm was used at an optimum step ratio SR = 1.33. In the case of Experiment 2, the drag coefficient CD with respect to the optimal step ratio SR was shown in a table of FIG. 11 and a graph of FIG.
As can be seen from the figure, a drag reduction effect of about 1/3 was observed for the flat head, and about 15% for the deflector mounting.
The effect of reducing the drag was observed.

【0019】上記のように、トラックの荷箱21の前面
にステップ22を設けたときは、ステップ無しの平頭に
比べて大きな抗力低減効果を得ることができ、また、デ
フレクタ取付の場合よりもやや優れた抗力低減効果を得
ることができる。そして、抗力低減効果は、実験1と実
験2との比較に基づけば、運転席上(ルーフ上面)から
の荷箱21の突き出し量i0のに略比例すると考えられ
る。
As described above, when the step 22 is provided on the front surface of the packing box 21 of the truck, a large drag reduction effect can be obtained as compared with a flat head without a step, and a little more than when a deflector is attached. An excellent drag reduction effect can be obtained. Based on a comparison between Experiment 1 and Experiment 2, the drag reduction effect is considered to be substantially proportional to the protrusion amount i0 of the packing box 21 from above the driver's seat (the roof upper surface).

【0020】次に、図13及び図14に基づいて第3の
実施の形態を説明する。この実施の形態は、請求項3に
記載された発明に対応するものであって、トラックの荷
箱35(仮想線で示す)の前面に後付けが可能なベース
付きステップ構造体31を構成したものである。ステッ
プ構造体31は、荷箱35の運転席上面からの突き出て
いる前面形状に対応する四角形のベース32と、そのベ
ース32の前面に突き出るように形成される四角形のス
テップ33とによって構成され、これを荷箱35の前面
に装着することによって荷箱35の前面形状を、上縁及
び左右両側縁の3縁部に四角形のステップ32を有する
形状とすることができる。このステップ構造体31は、
発泡スチロール、樹脂或いは金属プレス品等によって形
成される。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment corresponds to the invention described in claim 3 and comprises a step structure 31 with a base which can be retrofitted on the front surface of a packing box 35 (shown by a virtual line) of a truck. It is. The step structure 31 includes a square base 32 corresponding to the front shape of the packing box 35 projecting from the upper surface of the driver's seat, and a square step 33 formed to project from the front surface of the base 32, By mounting this on the front surface of the packing box 35, the front shape of the packing box 35 can be formed into a shape having square steps 32 at three edges, that is, the upper edge and the left and right side edges. This step structure 31
It is formed by styrofoam, resin or metal pressed product.

【0021】そして、この場合の寸法関係は、図14に
示すように、前述の第2の実施の形態に準じて定めら
れ、ベース32に関する各部寸法は荷箱21に置換して
定められる。従って、ステップ構造体31を第2の実施
の形態と同一寸法関係に設定してトラックの荷箱前面に
取り付けた場合には、第2の実施の形態の場合と同様の
作用効果を達成することができる。例えば、ステップ3
2の高さhに対する長さSXの比SRを0を越え2未満
の範囲に設定すれば、有効な抗力低減効果を得ることが
できることになり、また、ステップの高さhに対する長
さSXの比SRを1〜1.4の範囲に設定したときは、
最適な抗力低減効果を得ることができることになる。な
お、既存の荷箱の前面外縁は、曲面による面取りが施さ
れているのが一般的であり、従って、本実施例のような
ベース32とステップ33とから構成されるステップ構
造体31を提供することによって、上記のような面取り
構造の荷箱に対して効果的に対応することができる。ま
た、荷箱の前面形状が完全なフラット形状でない場合に
は、ベース32の取付面32aの形状が荷箱35の前面
形状に対応するように設定される。
As shown in FIG. 14, the dimensional relationship in this case is determined according to the above-described second embodiment, and the dimensions of each part relating to the base 32 are determined by replacing the packing box 21. Therefore, when the step structure 31 is set in the same dimensional relationship as that of the second embodiment and is attached to the front surface of the truck packing box, the same operation and effect as those of the second embodiment can be achieved. Can be. For example, Step 3
If the ratio SR of the length SX to the height h of 2 is set to a range exceeding 0 and less than 2, an effective drag reduction effect can be obtained, and the length SX of the step SX to the height h of the step can be obtained. When the ratio SR is set in the range of 1 to 1.4,
The optimal drag reduction effect can be obtained. Generally, the outer edge of the front surface of the existing packing box is chamfered by a curved surface. Therefore, a step structure 31 including a base 32 and a step 33 as in the present embodiment is provided. By doing so, it is possible to effectively cope with the packing box having the chamfered structure as described above. When the front shape of the packing box is not completely flat, the shape of the mounting surface 32 a of the base 32 is set to correspond to the front shape of the packing box 35.

【0022】なお、実施の形態では、車体や荷箱の前方
形状に関してのみ実施したが、側面にも応用することも
可能である。
Although the embodiment has been described only with respect to the front shape of the vehicle body and the packing box, the invention can also be applied to the side surface.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
電車やバスのような四角柱形状の車体前面やトラックに
搭載される四角柱形状の荷箱前面にステップを設けるこ
とによって、スペース効率を低下させることなく抗力を
低減することができる。
As described in detail above, according to the present invention,
By providing steps on the front surface of a rectangular pillar-shaped vehicle body such as a train or a bus or on the front surface of a rectangular pillar-shaped packing box mounted on a truck, drag can be reduced without lowering space efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る車両を示す斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a vehicle according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施の形態に係る車体及びステップと各
部の寸法説明図であり、(A)は正面視、(B)は平面
視である。
FIGS. 2A and 2B are explanatory views of a vehicle body, steps, and dimensions of each part according to the first embodiment, wherein FIG. 2A is a front view and FIG.

【図3】第1の実施の形態に対応する実験例に基づくス
テップ比と抗力係数の関係を示す表である。
FIG. 3 is a table showing a relationship between a step ratio and a drag coefficient based on an experimental example corresponding to the first embodiment.

【図4】同じくステップ比と抗力係数の関係を示すグラ
フである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a step ratio and a drag coefficient.

【図5】風速と抗力関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between wind speed and drag.

【図6】第2の実施の形態を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a second embodiment.

【図7】第2の実施の形態に係る実験例1のモデル形態
の説明図であり、(A)は荷箱部条件なし、(B)及び
(C)はそれぞれ荷箱部条件を示す。
FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams of a model form of Experimental Example 1 according to the second embodiment, in which FIG. 7A shows no packing box condition, and FIGS. 7B and 7C show packing box conditions, respectively.

【図8】実験例1に基づくステップ比と抗力係数の関係
を示す表である。
FIG. 8 is a table showing a relationship between a step ratio and a drag coefficient based on Experimental Example 1.

【図9】同じく風速と抗力係数の関係を示すグラフであ
る。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between wind speed and drag coefficient.

【図10】第2の実施の形態に係る実験例2のモデル形
態の説明図であり、(A)は平頭の場合を示し、(B)
はデフレクタ取付を示し、(C)は最適ステップを示
す。
10A and 10B are explanatory diagrams of a model form of Experimental Example 2 according to the second embodiment, where FIG. 10A shows a case of a flat head and FIG.
Indicates the deflector mounting, and (C) indicates the optimal step.

【図11】実験例2に基づくステップ比と効力係数の関
係を示す表である。
11 is a table showing a relationship between a step ratio and an efficacy coefficient based on Experimental Example 2. FIG.

【図12】同じく風速と抗力係数の関係を示すグラフで
ある。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the wind speed and the drag coefficient.

【図13】第3の実施の形態を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing a third embodiment.

【図14】第3の実施の形態に係るステップ構造体各部
の寸法説明図であり、(A)は正面視、(B)は平面視
である。
14A and 14B are explanatory diagrams of dimensions of each part of a step structure according to the third embodiment, where FIG. 14A is a front view and FIG. 14B is a plan view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…車体 12…ステップ 21…荷箱 22…ステップ 31…ステップ構造体 32…ベース 33…ステップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Body 12 ... Step 21 ... Packing box 22 ... Step 31 ... Step structure 32 ... Base 33 ... Step

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年12月21日(1999.12.
21)
[Submission date] December 21, 1999 (1999.12.
21)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Correction target item name] Name of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【発明の名称】 車両 [Title of the Invention] vehicle

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0005[Correction target item name] 0005

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、以下の手段を講じている。なお、以下の説明におい
て、ステップの高さとは、車体外面又は荷箱外面からス
テップ外面までの距離をいい、ステップの長さとは、車
体前面又は荷箱前面からステップ前面までの距離(ステ
ップ突出量)をいう。請求項1の発明は、略四角柱形状
の車体を有する車両であって、前記車体前面の一部を前
方へ膨延することで該車体前面の少なくとも3縁部にス
テップを形成したことを特徴とする。このような構成の
請求項1の発明によれば、実験結果からステップ無しの
平頭の四角柱形状車体に比べて抗力を低減できることが
わかった。そして、その抗力低減効果は風速が変っても
殆ど同じである。
To achieve the above object, the following means are taken. In the following description, the height of the step means the distance from the outer surface of the vehicle body or the outer surface of the carton to the outer surface of the step, and the length of the step means the distance from the front surface of the vehicle body or the front of the carton to the front surface of the step (step protrusion amount). ). The invention according to claim 1 is a vehicle having a substantially quadrangular prism-shaped vehicle body , wherein a part of the front surface of the vehicle body is located at the front.
To at least three edges of the front of the vehicle body.
A step is formed . According to the invention of claim 1 having such a configuration, it has been found from the experimental results that the drag can be reduced as compared with a flat-headed quadrangular prism-shaped vehicle body without steps. The drag reduction effect is almost the same even when the wind speed changes.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0006】また、請求項2の発明は、運転席の上面よ
りも高い突出部を持つ略四角柱形状の荷箱を有するトラ
ックであって、前記突出部前面の一部を前方へ膨延する
ことで該突出部前面の少なくとも3縁部にステップを形
成したことを特徴とする。このような構成の請求項2の
発明によれば、実験結果から、抗力の低減効果は運転席
上(ルーフ上面)からの荷箱の突き出し量の比率にほぼ
比例することがわかった。そして、抗力はステップ無し
の平頭に比べて低減することができる。また、ルーフデ
フレクタ付きの車両の場合よりもやや優れた抗力低減効
果を得ることができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a truck having a substantially rectangular column-shaped packing box having a protruding portion higher than the upper surface of a driver's seat, wherein a part of the front surface of the protruding portion is extended forward.
Steps on at least three edges of the front of the projection
It is characterized in that form. According to the second aspect of the invention having such a configuration, it has been found from the experimental results that the effect of reducing the drag is substantially proportional to the ratio of the amount of protrusion of the packing box from above the driver's seat (the roof upper surface). And the drag can be reduced as compared with the flat head without step. In addition, it is possible to obtain a slightly better drag reduction effect than in the case of a vehicle with a roof deflector.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0011】以下、モデルを用いて実施した風洞実験に
ついて説明する。風洞実験は、縦横各200mm×長さ
500mmの正四角柱の前面に、ステップを形成するた
めに、便宜的に縦横182mmの正四角形でステップ長
さSxの異なるステップ成形体(平板)を貼り付けたも
のをモデルとし、ステップ無しの平頭の正四角柱を含め
て12種類について、風速Uを5m/s単位で変えて1
0m/s〜35m/sの範囲で実施した。なお、図3は
ステップ比に対する抗力係数を示す表であり、図4は同
じくグラフであり、図5は風速Uと抗力係数CDの関係
を示す図である。
Hereinafter, a wind tunnel experiment performed using the model will be described. In the wind tunnel experiment, a step was formed on the front surface of a square prism of 200 mm in length and width and 500 mm in length .
For the sake of convenience, a model in which step shaped bodies (plates) of 182 mm in length and width and having different step lengths Sx are affixed as a model is used for convenience, and the wind speed U is determined for 12 types including a flat square prism having no step. 1 in 5m / s increments
The measurement was performed in a range of 0 m / s to 35 m / s. FIG. 3 is a table showing the drag coefficient with respect to the step ratio, FIG. 4 is the same graph, and FIG. 5 is a view showing the relationship between the wind speed U and the drag coefficient CD.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0020】次に、図13及び図14に基づいて第3の
実施の形態を説明する。この実施の形態は、トラックの
荷箱35(仮想線で示す)の前面に後付けが可能なベー
ス付ステップ構造体31を構成したものである。ステッ
プ構造体31は、荷箱35の運転席上面からの突き出て
いる前面形状に対応する四角形のベース32と、そのベ
ース32の前面に突き出るように形成される四角形の
テップ成形体33とによって構成され、これを荷箱35
の前面に装着することによって荷箱35の前面形状を、
上縁及び左右両側縁の3縁部に四角形のステップを有す
る形状とすることができる。このステップ構造体31
は、発泡スチロール、樹脂或いは金属プレス品等によっ
て形成される。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment is obtained by constituting the base with step structure 31 which can be retrofitted to the front of the track of the crates 35 (shown in phantom). The step structure 31 includes a square base 32 corresponding to the front shape of the cargo box 35 projecting from the driver's seat upper surface, and a square base 32 formed to project from the front surface of the base 32 .
And a packing 35
The front shape of the packing box 35 by attaching to the front of the
A shape having square steps at the upper edge and the left and right side edges may be used. This step structure 31
Is formed of styrofoam, resin, a metal pressed product, or the like.

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0021】そして、この場合の寸法関係は、図14に
示すように、前述の第2の実施の形態に準じて定めら
れ、ベース32に関する各部寸法は荷箱21に置換して
定められる。従って、ステップ構造体31を第2の実施
の形態と同一寸法関係に設定してトラックの荷箱前面に
取り付けた場合には、第2の実施の形態の場合と同様の
作用効果を達成することができる。例えば、ステップの
高さhに対する長さSXの比SRを0を越え2未満の範囲
に設定すれば、有効な抗力低減効果を得ることができる
ことになり、また、ステップの高さhに対する長さSX
の比SRを1〜1.4の範囲に設定したときは、最適な
抗力低減効果を得ることができることになる。なお、既
存の荷箱の前面外縁は、曲面による面取りが施されてい
るのが一般的であり、従って、本実施例のようなベース
32とステップ成形体33とから構成されるステップ構
造体31を提供することによって、上記のような面取り
構造の荷箱に対して効果的に対応することができる。ま
た、荷箱の前面形状が完全なフラット形状でない場合に
は、ベース32の取付面32aの形状が荷箱35の前面
形状に対応するように設定される。
As shown in FIG. 14, the dimensional relationship in this case is determined according to the above-described second embodiment, and the dimensions of each part relating to the base 32 are determined by replacing the packing box 21. Therefore, when the step structure 31 is set in the same dimensional relationship as that of the second embodiment and is attached to the front surface of the truck packing box, the same operation and effect as those of the second embodiment can be achieved. Can be. For example, by setting the ratio S R a range of less than 2 over a 0 length S X for <br/> height h of steps, it will be able to obtain an effective drag reducing effect, also, step S X for height h
When the ratio S R is set in the range of 1 to 1.4, an optimum drag reduction effect can be obtained. The outer edge of the front surface of the existing packing box is generally chamfered by a curved surface. Therefore, a step structure 31 composed of a base 32 and a step molded body 33 as in this embodiment is used. Is provided, it is possible to effectively cope with the packing box having the chamfered structure as described above. When the front shape of the packing box is not completely flat, the shape of the mounting surface 32 a of the base 32 is set to correspond to the front shape of the packing box 35.

【手続補正9】[Procedure amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】符号の説明[Correction target item name] Explanation of sign

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【符号の説明】 11…車体 12…ステップ 21…荷箱 22…ステップ 31…ステップ構造体 32…ベース33…ステップ成形体 [Description of Signs] 11 ... Car body 12 ... Step 21 ... Packing box 22 ... Step 31 ... Step structure 32 ... Base 33 ... Step molded body

【手続補正10】[Procedure amendment 10]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 FIG.

【手続補正11】[Procedure amendment 11]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図2[Correction target item name] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図2】 FIG. 2

【手続補正12】[Procedure amendment 12]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図6[Correction target item name] Fig. 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図6】 FIG. 6

【手続補正13】[Procedure amendment 13]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図13[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図13】 FIG. 13

【手続補正14】[Procedure amendment 14]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図14[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図14】 FIG. 14

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神谷 信彦 愛知県日進市浅田町平子4−213−501 Fターム(参考) 3D003 AA16 BB09 BB10 CA02 DA01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Nobuhiko Kamiya 4-213-501 Hirako Asadacho, Nisshin-shi, Aichi F-term (reference) 3D003 AA16 BB09 BB10 CA02 DA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 略四角柱形状の車体を有する車両であっ
て、前記車体前面の少なくとも3縁部に略四角形のステ
ップを設けた車両。
1. A vehicle having a substantially quadrangular prism-shaped vehicle body, wherein at least three edges of a front surface of the vehicle body are provided with substantially square steps.
【請求項2】 運転席の上面よりも高い突出部を持つ略
四角柱形状の荷箱を有するトラックであって、前記突出
部前面の少なくとも3縁部に略四角形のステップを設け
たトラック。
2. A truck having a substantially quadrangular prism-shaped packing box having a protruding portion higher than the upper surface of a driver's seat, wherein at least three edges of a front surface of the protruding portion are provided with substantially quadrangular steps.
【請求項3】 運転席の上面よりも高い突出部を持つ略
四角柱形状の荷箱を有するトラックに用いられる構造体
であって、前記突出部前面に装着可能な略四角形のベー
スと、そのベース前面の少なくとも3縁部に設けられる
略四角形のステップとからなるトラック用構造体。
3. A structure used for a truck having a substantially quadrangular prism-shaped packing box having a protruding portion higher than the upper surface of a driver's seat, comprising: a substantially square base mountable on a front surface of the protruding portion; A substantially rectangular step provided on at least three edges of the front surface of the base.
【請求項4】 ステップの高さに対する長さの比が0を
超え2未満である請求項2記載のトラック。
4. The truck of claim 2 wherein the ratio of length to step height is greater than zero and less than two.
【請求項5】 ステップの高さに対する長さの比が1〜
1.4である請求項2記載のトラック。
5. The ratio of the length to the height of the step is 1 to 5.
3. The truck according to claim 2, wherein the ratio is 1.4.
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