JP2007191085A - 車両用整流装置 - Google Patents
車両用整流装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007191085A JP2007191085A JP2006012396A JP2006012396A JP2007191085A JP 2007191085 A JP2007191085 A JP 2007191085A JP 2006012396 A JP2006012396 A JP 2006012396A JP 2006012396 A JP2006012396 A JP 2006012396A JP 2007191085 A JP2007191085 A JP 2007191085A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- fin
- running state
- rotated
- rectifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/82—Elements for improving aerodynamics
Landscapes
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
【課題】車両後方側における空気流の巻き込みを抑制して空力特性の向上を実現する。
【解決手段】車両用整流ユニット10は車両の左右のクォーターピラーパネルの後端部付近及びサイドアウターパネルの後端部付近に各々取り付けられ、アウターパネル18に形成された凹部20と、スリット22Aが設けられた回転軸22、回転軸22に軸支されスリット24が形成されたフィン24、フィン24を収納位置((A)の位置)に付勢するばね28から構成されている。車両の車速が所定値以上になると、スリット34,22Aから成る連通路を介して空間30が流入することで生ずる外側の空間32と内側の空間30の圧力差によってフィン24が整流位置((B)の位置)へ回動され、空間30に流入した空気流が噴流として間隙26から排出されることで、フィン24の外側を流れて車体から剥離する空気流が後方側の空間へ巻き込むことが阻止される。
【選択図】図1
【解決手段】車両用整流ユニット10は車両の左右のクォーターピラーパネルの後端部付近及びサイドアウターパネルの後端部付近に各々取り付けられ、アウターパネル18に形成された凹部20と、スリット22Aが設けられた回転軸22、回転軸22に軸支されスリット24が形成されたフィン24、フィン24を収納位置((A)の位置)に付勢するばね28から構成されている。車両の車速が所定値以上になると、スリット34,22Aから成る連通路を介して空間30が流入することで生ずる外側の空間32と内側の空間30の圧力差によってフィン24が整流位置((B)の位置)へ回動され、空間30に流入した空気流が噴流として間隙26から排出されることで、フィン24の外側を流れて車体から剥離する空気流が後方側の空間へ巻き込むことが阻止される。
【選択図】図1
Description
本発明は車両用整流装置に係り、特に、車両走行時の空気の流れを整流する車両用整流装置に関する。
車両の空力特性は、特に高速走行時の車両の燃費や走行性能、走行安定性に多大な影響を及ぼす重要な特性であり、空力特性がより優れた車体を得るための開発が続けられている。また、空気抵抗は速度の2乗に比例して増大するが、この空気抵抗を積極的に利用し、車両走行中に空力特性を変化させて車両性能を向上させる技術も提案されている。例えば特許文献1には、車体の左右に対をなして設けたエアウイングを左右非対称に作動させ、空気力によるヨーイングによって操舵開始時の回頭性を向上させると共に、操舵戻し時に生じるヨーレートのオーバシュートを低減させることで車両の操縦性や走行安定性を向上させる技術が開示されている。
特許第2527096号公報
車両の空力特性には、詳しくは空気抵抗係数CD、揚力係数CL、横力係数CS、ローリングモーメント係数CRM、ヨーイングモーメント係数CYM、ピッチングモーメント係数CPMがあるが、このうち空気抵抗係数CDは燃費、最高速度及び加速性能に影響を及ぼす最も重要な特性である。空気抵抗係数CDを向上させることは、車両の走行に伴う空気流を車体の前部で剥離させず、車体の後部で後流が収束するように後部の形状を絞り込むことによって達成できるが、デザイン上の制約等により、特に車両後方側における空気流の巻き込み(この巻き込みは低CD化を阻害する)が生ずる形状を採用せざるを得ないことも多い。このため、車体の基本形状を変えることなく、車両後方側における空気流の巻き込みを抑制して空力特性の向上(特に低CD化)を実現する技術が待望されている。
これに対して特許文献1に記載のエアウイングは、車体から突出させることで空気抵抗を生じさせることを目的としたものであり、低CD化には何ら寄与しないばかりか、エアウイングを車体から突出させた状態ではエアウイングの後方側でも空気流の巻き込みが発生するので、空力特性の悪化を回避するためには必要時(操舵時)以外は収納しておく必要があり、空力特性の向上は望めない。
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、車両後方側における空気流の巻き込みを抑制して空力特性の向上を実現できる車両用整流装置を得ることが目的である。
上記目的を達成するために請求項1記載の発明に係る車両用整流装置は、車両後方側の車体表面に形成された凹部と、前記凹部の開口を略閉止する第1位置と、車両後方側の端部が前記車体表面から突出しかつ前記凹部との間に間隙が形成される第2位置の間を回動可能とされ、車両走行時に前記第2位置へ回動されると共に少なくとも前記第2位置へ回動された状態で車体外側の空間と前記間隙を連通させる連通路が形成されるように構成されたフィンと、を含んで構成されている。
請求項1記載の発明では、車両後方側の車体表面に凹部が形成されており、この凹部の開口を略閉止する第1位置と、車両後方側の端部が車体表面から突出しかつ前記凹部との間に間隙が形成される第2位置の間を回動可能とされたフィンが設けられている。ここで請求項1記載の発明に係るフィンは、車両走行時に前記第2位置へ回動されると共に、少なくとも第2位置へ回動された状態で車体外側の空間と前記間隙を連通させる連通路が形成されるように構成されている。なお、上記の「略閉止」とは、フィンが凹部の開口を完全に密閉はしないものの、凹部の開口のうち、フィンを第2位置へ回動可能とするためのクリアランスを除いた殆どの部分をフィンが隠蔽している状態をいう。これにより、車両走行時に車体表面に沿って流れる空気流は、凹部及びフィンの配設位置において、第2位置へ回動されたフィンの表面(車両外側の面)に沿って車両後方側へ流れると共に、上記連通路を経由してフィンと凹部との間隙にも流れ込み、間隙へ流れ込んだ空気流は間隙に沿ってフィンの裏面(車両内側の面)側を車両後方側へ流れることになる。
このように、請求項1記載の発明ではフィンの表面に沿って流れる空気流とフィンの裏面側を流れる空気流が各々生ずるので、フィンの表面に沿って流れる空気流がフィンの配設位置通過後に車両後方側へ巻き込むことが、フィンの裏面側を流れる空気流によって阻止される。従って、請求項1記載の発明によれば、車両後方側における空気流の巻き込みを抑制することができ、車両の空力特性を向上させることができる。また、請求項1記載の発明に係るフィンは第1位置と第2位置との間を回動可能とされ、フィンが第1位置に位置している状態では凹部の開口がフィンによって略閉止されるので、車両停止時等の場合にフィンが第1位置に位置するように構成することで、車体表面に形成した凹部が車両の美観を損ねることも防止することができる。
なお、請求項1記載の発明において、凹部及びフィンは、例えば請求項2に記載したように、車両後方側のうち、車両走行時に車体表面に沿って流れる空気流の車体からの剥離が生ずる部位付近に設けることが好ましい。なお、上記のように剥離が生ずる部位としては、例えば車体の後端角部付近の側面部や3ボックス形状の車体におけるクォーターピラー部(所謂Cピラー部)、2ボックス形状の車体におけるルーフ後端部等が挙げられる。上記の部位付近に凹部及びフィン(本発明に係る車両用整流装置)を設けることで、車両後方側における空気流の巻き込みをより効果的に抑制することができる。
また、請求項1記載の発明における連通路としては、例えば請求項3に記載したように、フィンが少なくとも第2位置へ回動された状態で、互いに連通して車体外側の空間と間隙を連通するようにフィン及びフィンの回動軸に各々設けた貫通孔から構成することが好ましい。これにより、フィンが少なくとも第2位置へ回動された状態で車体外側の空間と間隙を連通路によって連通させることを、簡易な構成で実現することができる。
また、請求項1記載の発明における凹部は、例えば請求項4に記載したように、フィンが第2位置へ回動された状態でフィンとの間に形成される間隙の車両後方側端部付近における断面積が、前記端部付近よりも車両前方側における前記間隙の断面積よりも小さくなるように形状が定められていることが好ましい。これにより、車両走行時に連通路を経由してフィンと凹部との間隙に流れ込み、間隙に沿って車両後方側へ流れる空気流は、ベルヌイの定理により間隙の車両後方側端部付近で流速が増速され、噴流として間隙から流れ出ることになるので、車両後方側における空気流の巻き込みをより確実に抑制することができ、車両の空力特性を更に向上させることができる。
なお、請求項1記載の発明において、車両走行時にフィンを第2位置へ回動させることは、例えば請求項5に記載したように、第1位置へ回動する方向へフィンを付勢する第1付勢手段を更に設け、車両走行時に車体外側の空間に生ずる負圧により、第1付勢手段の付勢力に抗してフィンが第2位置へ回動されるように構成することで実現できる。請求項5記載の発明では、車両走行時に車体外側の空間に生ずる負圧を利用してフィンを回動させるので、フィンを回動させるためにモータ等の駆動手段を設ける必要がなくなり、本発明に係る車両用整流装置の構成を簡単にすることができる。
また、請求項1記載の発明において、車両走行時にフィンを第2位置へ回動させることは、例えば請求項6に記載したように、車両の走行状態を検出する車両走行状態検出手段と、車両走行状態検出手段によって検出された車両の走行状態に応じてフィンを回動させる駆動手段と、を更に設けることによっても実現できる。請求項6記載の発明では、駆動手段によってフィンを回動させるので、検出された車両の走行状態に応じて、任意のタイミングで任意の位置へフィンを回動させることが可能となり、車両後方側における空気流の巻き込みを抑制できることに加え、走行安定性や走行性能が向上するように車両の走行状態に応じてフィンを回動させる(詳細は後述)ことも可能となる。
また、請求項5又は請求項6記載の発明において、例えば請求項7に記載したように、フィンは、フィンの回動軸に略直交する方向へスライド移動可能とされ、第2位置へ回動される車両走行時に、車両後方側へスライド移動されるように構成することが好ましい。これにより、フィンの表面に沿って流れる空気流が、車両後方側へスライド移動されたフィンによって、より車両後方側へ案内されることになり、車両後方側における空気流の流れがよりスムーズになる。また、フィンが車両後方側へスライド移動すると、凹部とフィンの車両前方側の端部との間にも連通路が形成され、当該連通路を介して凹部とフィンの間隙に空気流が流入することで、凹部とフィンの間隙に流入する空気流の流量が増大し、フィンの裏面側を流れる空気流の流量も増大する。従って請求項7記載の発明によれば、車両後方側における空気流の巻き込みをより確実に抑制することができ、車両の空力特性を更に向上させることができる。
また、請求項7記載の発明において、車両走行時にフィンを車両後方側へスライド移動させることは、例えば請求項8に記載したように、フィンを車両前方側へスライド移動させる付勢力を生ずる第2付勢手段を更に設け、車両走行時に車体後方側の空間に生ずる負圧により、第2付勢手段の付勢力に抗してフィンが車両後方側へスライド移動されるように構成することで実現できる。請求項8記載の発明では、車両走行時に車体後方側の空間に生ずる負圧を利用してフィンをスライド移動させるので、フィンをスライド移動させるためにモータ等の駆動手段を設ける必要がなくなり、本発明に係る車両用整流装置の構成を簡単にすることができる。
また、請求項6記載の発明において、例えば請求項9に記載したように、車両走行状態検出手段は車両の走行状態として車両の速度を検出し、駆動手段は、車両走行状態検出手段によって検出された車両の速度が所定値以下の場合はフィンを前記第1位置へ回動させ、検出された車両の速度が所定値よりも大きい場合はフィンを第2位置へ回動させるように構成することが好ましい。これにより、車両の速度が所定値よりも大きい場合に車両後方側における空気流の巻き込みが抑制されることで、直進安定性の向上及び空力特性の向上(空気抵抗係数CDの削減)を実現することができる。
また、請求項6記載の発明において、例えば請求項10に記載したように、凹部及びフィンは車両の左右に各々配設され、フィンは、第1位置から、第2位置を越えて、車体表面からの突出量が第2位置よりも大きい第3位置迄回動可能とされ、車両走行状態検出手段は、車両の走行状態として車両が操舵操作中か否かを検出し、駆動手段は、車両走行状態検出手段によって車両が操舵操作中であることが検出された場合に、車両の左右に配設されたフィンのうち操舵操作に伴う車両の旋回における内側のフィンを第3位置へ回動させると共に、他方のフィンを第1位置又は第2位置へ回動させるように構成することが好ましい。これにより、車両の左右に配設されたフィンのうち、操舵操作に伴う車両の旋回における内側のフィンのみが第3位置へ回動されて空気抵抗が生じ、この空気抵抗が車両の旋回を補助する力として作用することで、操舵操作に対して車両がより早期に旋回状態へ移行することになり、車両の走行性能、詳しくは操舵操作時の車両の応答性を向上させることができる。
また、請求項10記載の発明において、例えば請求項11に記載したように、車両走行状態検出手段は、車両の走行状態として車両のヨーレートも検出し、駆動手段は、車両走行状態検出手段によって車両が操舵操作中であることが検出され、かつ車両走行状態検出手段によって検出されたヨーレートが所定値以上の場合は、車両の左右に配設されたフィンを第1位置又は第2位置へ各々回動させるように構成することが好ましい。これにより、急操舵時や超高速旋回時にヨーレートが所定値以上となった場合には、操舵操作に伴う車両の旋回における内側のフィンも第1位置又は第2位置へ回動され、当該フィンによって生ずる空気抵抗が低減されることで、車両の走行安定性を確保することができる。
また、請求項10記載の発明において、例えば請求項12に記載したように、車両走行状態検出手段は、車両の走行状態として車両の左右の前記フィンの配設位置における圧力も検出し、駆動手段は、車両走行状態検出手段によって車両が操舵操作中であることが検出されておらず、かつ車両走行状態検出手段によって検出された車両の左右の圧力の差が所定値よりも大きい場合に、車両の左右に配設されたフィンのうち圧力が低い側のフィンを第3位置へ回動させると共に、他方のフィンを第1位置又は第2位置へ回動させるように構成することが好ましい。車両が操舵操作中でないにも拘わらず車両の左右の圧力の差が所定値よりも大きい場合、車両が横風を受けていると判断することができるが、請求項12記載の発明ではこのような場合、圧力が低い側のフィンを第3位置へ回動させて空気抵抗を生じさせることで、横風によって車体に加わる横力の影響を軽減させるので、横風受風時の車両の走行安定性を確保することができる。
また、請求項6記載の発明において、例えば請求項13に記載したように、凹部及びフィンは車両の左右に各々配設され、フィンは、第1位置から、第2位置を越えて、車体表面からの突出量が第2位置よりも大きい第3位置迄回動可能とされ、車両走行状態検出手段は、車両の走行状態として車両が制動中か否かを検出し、駆動手段は、車両走行状態検出手段によって車両が制動中であることが検出された場合に、車両の左右に配設されたフィンを第3位置へ各々回動させるように構成することが好ましい。これにより、車両が制動中に左右のフィンが第3位置へ回動されて空気抵抗が生じ、この空気抵抗が車両の制動を補助する力として作用するので、車両の制動性能を向上させることができる。
以上説明したように本発明は、車両後方側の車体表面に形成された凹部の開口を略閉止する第1位置と、車両後方側の端部が車体表面から突出しかつ凹部との間に間隙が形成される第2位置の間を回動可能とされ、車両走行時に前記第2位置へ回動されると共に少なくとも第2位置へ回動された状態で車体外側の空間と間隙を連通させる連通路が形成されるように構成されたフィンを設けたので、車両後方側における空気流の巻き込みを抑制して空力特性の向上を実現できる、という優れた効果を有する。
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
〔第1実施形態〕
図3には、本第1実施形態に係る車両用整流ユニット10が取り付けられた車両12が示されている。図3に示すように、車両12には、車両後方側のうちクォーターピラーパネル14の後端部付近及びサイドアウターパネル16の後端部付近の2箇所に、車両用整流ユニット10が各々取り付けられている。なお、図3は車両12の右側を示しているが、車両12の左側にも右側と同一箇所に車両用整流ユニット10が取り付けられており、車両12には合計4箇所に車両用整流ユニット10が取り付けられている。
図3には、本第1実施形態に係る車両用整流ユニット10が取り付けられた車両12が示されている。図3に示すように、車両12には、車両後方側のうちクォーターピラーパネル14の後端部付近及びサイドアウターパネル16の後端部付近の2箇所に、車両用整流ユニット10が各々取り付けられている。なお、図3は車両12の右側を示しているが、車両12の左側にも右側と同一箇所に車両用整流ユニット10が取り付けられており、車両12には合計4箇所に車両用整流ユニット10が取り付けられている。
なお、車両に取り付ける車両用整流ユニット10の個数及び取り付け箇所は上記に限られるものではなく、車両用整流ユニット10を車両の左右に1個ずつ取り付けるようにしてもよいし、3個以上の車両用整流ユニット10を車両の左右に各々取り付けるようにしてもよい。また、クォーターピラーパネル14の後端部付近及びサイドアウターパネル16の後端部付近は、車両12の走行時に車体表面に沿って流れる空気流が車体から剥離する部位であるが(詳しくは、車両12の走行時に車両12のサイドウインドウに沿って車両後方へ流れる空気流は、クォーターピラーパネル14の後端部付近で車体から剥離してリアウインドウの後方側の空間へ巻き込み、車両12の走行時に車両12のドアパネルに沿って車両後方へ流れる空気流は、クォーターピラーパネル14の後端部付近で車体から剥離して車両12の後方側の空間へ巻き込む)、車両用整流ユニット10の取り付け箇所は、上記と同様に車両の走行時に車体表面に沿って流れる空気流の車体からの剥離が生ずる部位付近であることが望ましく、例えば2ボックス形状の車体におけるルーフ後端部等に車両用整流ユニット10を取り付けるようにしてもよい。
図1(A)に示すように、車両用整流ユニット10が取り付けられている箇所には、車両12のアウターパネル18(図3の例ではクォーターピラーパネル14又はサイドアウターパネル16)に、矩形状の開口部を有する凹部20が形成されており、この凹部20内には、凹部20内の車両前方側に配置され凹部20の車両上下方向両壁面(図示省略)に両端部が固定された回転軸22と、回転軸22によって回動可能に基部が軸支されたフィン24が各々設けられている。フィン24は、図1(A)に示すように凹部20の開口を略閉止する収納位置(本発明における第1位置に相当)と、図1(B)に示すように先端部(車両12の後方側の端部)が車体表面から突出しかつ凹部20との間に間隙26が形成される整流位置(本発明における第2位置に相当)の間を回動可能とされている。
フィン24は、収納位置に位置している状態で、凹部20の開口を略閉止すると共に、アウターパネル18のうち凹部20よりも車両前側の部分によって形成される車体の外面と、凹部20よりも車両後側の部分によって形成される車体の外面を滑らかに繋ぐように、車両12外側の面の曲率等が設定されている。またフィン24及び凹部20は、フィン24が整流位置へ回動され、フィン24と凹部20の間に間隙26が形成された状態で、当該間隙26が車両12の前方側から後方側へ向けて断面積が徐々に減少する形状となるように、凹部20の形状及びフィン24の車両12内側の面の曲率等が設定されている。
また、図2に示すように、回転軸22の一端部には捩りコイルばね28が挿入されており、この捩りコイルばね28の一端は、アウターパネル18に穿設された孔を貫通してアウターパネル18に固定されており、捩りコイルばね28の他端はフィン24に穿設された孔に挿入されてフィン24に固定されている。捩りコイルばね28はフィン24を収納位置へ回動させる付勢力を発生し、車両12が停止している状態で、フィン24は捩りコイルばね28の付勢力によって収納位置に保持される。なお、捩りコイルばね28は請求項5に記載の第1付勢手段に対応している。
また、図2に示すように、回転軸22にはスリット22Aが穿設されており、フィン24には、フィン24と凹部20の間の空間30を、スリット22Aを介して車両12の外側の空間32と連通させるスリット34が穿設されている。フィン24に設けられたスリット34は、フィン24が整流位置へ回動された状態で、回転軸22に設けられたスリット22Aと一直線に並び(図1(B)も参照)、スリット34及びスリット22Aから成る連通路を通過する空気流に対する抵抗が最小になるが、本第1実施形態では、図1(A)に示すように、フィン24が収納位置に位置している状態でも上記の連通路が形成される。なお、本第1実施形態において、車両12に取り付けられた4個の車両用整流ユニット10は各々本発明に係る車両用整流装置に対応している
次に本第1実施形態の作用として車両用整流ユニット10の動作を説明する。車両12が停止している場合、フィン24は捩りコイルばね28の付勢力によって収納位置に保持され、アウターパネル18に形成されている凹部20はフィン24によって隠蔽される。フィン24は、収納位置に位置している状態で、凹部20の開口を略閉止すると共に、アウターパネル18のうち凹部20よりも車両前側の部分によって形成される車体の外面と、凹部20よりも車両後側の部分によって形成される車体の外面を滑らかに繋ぐように、車両12外側の面の曲率等が設定されているので、車両用整流ユニット10を取り付けることで、車両12停止時の車両12のデザイン性が損なわれることが防止される。
次に本第1実施形態の作用として車両用整流ユニット10の動作を説明する。車両12が停止している場合、フィン24は捩りコイルばね28の付勢力によって収納位置に保持され、アウターパネル18に形成されている凹部20はフィン24によって隠蔽される。フィン24は、収納位置に位置している状態で、凹部20の開口を略閉止すると共に、アウターパネル18のうち凹部20よりも車両前側の部分によって形成される車体の外面と、凹部20よりも車両後側の部分によって形成される車体の外面を滑らかに繋ぐように、車両12外側の面の曲率等が設定されているので、車両用整流ユニット10を取り付けることで、車両12停止時の車両12のデザイン性が損なわれることが防止される。
また車両12の走行時には、フィン24の外側を流れる空気流によってフィン24の外側の空間32に負圧が生じる。また、スリット34及びスリット22Aから成る連通路に空気流が流入することで、凹部20とフィン24との間の空間30に正圧が生ずる。このフィン24の外側の空間32と内側の空間30の圧力差により、車両12の車速が所定値以上になると、フィン24は捩りコイルばね28の付勢力に抗して整流位置へ回動され、凹部20とフィン24の間に間隙26が形成されると共に、間隙26を通って車両12後方側へ流れる空気流が生ずる。フィン24が整流位置へ回動されることで、スリット34及びスリット22Aから成る連通路を通過する空気流に対する抵抗が最小になり、当該連通路を通過する空気流の流量が増大する。また、フィン24が整流位置へ回動されることでフィン24と凹部20の間に形成される間隙26は、車両12の前方側から後方側へ向けて断面積が徐々に減少する形状とされているので、間隙26を通過する空気流はベルヌイの定理により流速が増速され、噴流として間隙26から排出される。
これにより、フィン24の外側を流れて車体から剥離する空気流が後方側の空間(クォーターピラーパネル14の後端部付近に取り付けられた車両用整流ユニット10であればリアウインドウの後方側の空間、サイドアウターパネル16の後端部付近に取り付けられた車両用整流ユニット10であれば車両12の後方側の空間)へ巻き込むことが、間隙26から噴流として排出される空気流によって阻止される。図4に示すように、本第1実施形態に係る車両用整流ユニット10は、車両の左右のクォーターピラーパネル14の後端部付近及びサイドアウターパネル16の後端部付近の合計4箇所に各々取り付けられているので、車両用整流ユニット10が取り付けられた各箇所で空気流の巻き込みが各々阻止されることで、車両12の空力特性(特に空気抵抗係数CD)を大幅に向上させることができる。
〔第2実施形態〕
次に本発明の第2実施形態を説明する。なお、第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。本第2実施形態では、回転軸22の両端部付近が凹部20の車両上下方向両壁面に回転可能に軸支されており、図5に示すように、回転軸22は駆動力伝達機構40を介してモータ46の回転軸と連結され、駆動力伝達機構40を介してモータ46の駆動力が伝達されることで回転される。なお、図5では駆動力伝達機構40として、回転軸22の一端部に固着されたギア42と、モータ46の回転軸に固着されギア42と噛合するギア44から成る機構を示しているが、より多数のギアが設けられた機構や他のギア(例えばウォームギア等)が設けられた機構を用いてもよい。
次に本発明の第2実施形態を説明する。なお、第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。本第2実施形態では、回転軸22の両端部付近が凹部20の車両上下方向両壁面に回転可能に軸支されており、図5に示すように、回転軸22は駆動力伝達機構40を介してモータ46の回転軸と連結され、駆動力伝達機構40を介してモータ46の駆動力が伝達されることで回転される。なお、図5では駆動力伝達機構40として、回転軸22の一端部に固着されたギア42と、モータ46の回転軸に固着されギア42と噛合するギア44から成る機構を示しているが、より多数のギアが設けられた機構や他のギア(例えばウォームギア等)が設けられた機構を用いてもよい。
また図6にも示すように、回転軸22には外周側へ突出する突出部46が形成されており、フィン24には、回転軸22が挿入される円孔の側部に、突出部46を収容する円弧状の溝48が穿設されている。本第2実施形態では、溝48の回転軸22の回転方向に沿った幅(穿設範囲)が、回転軸22の回転方向に沿った突出部46の幅よりも十分に広くされており、突出部46が溝48のうちフィン閉側の側面に当接したときには、図6(A)に示すようにフィン24に形成された一対のスリット34の連通が回転軸22によって遮断された状態となり、突出部46が溝48内のフィン開側の側面に近い位置に位置しているときに、図6(C)に示すようにスリット22Aと一対のスリット34が一直線に並びスリット34及びスリット22Aから成る連通路を通過する空気流に対する抵抗が最小の状態となり、突出部46が溝48のうちフィン開側の側面に当接したときには、図6(B),(D)に示すようにスリット22Aは一対のスリット34と一直線に並んでいる状態から若干ずれるものの、スリット22Aが一対のスリット34と連通している状態となるように、溝48の回転軸22の回転方向に沿った幅、スリット22Aの向きと突出部46の位置の関係が調整されている。
また、本第2実施形態では回転軸22がモータ46の駆動力で回転されるため、突出部46が溝48のうちフィン閉側の側面に当接した状態で、回転軸22がモータ46の駆動力によってフィン24を閉じる方向(図6における反時計回り)に回転されると、フィン24が収納位置よりも開側に位置していれば、フィン24は回転軸22の回転に従動して閉方向(収納位置方向)へ回動される。また、図6(D)に示すように、本第2実施形態に係るフィン24は、第1実施形態で説明した整流位置(図1(B)参照)よりも車体外側へ大きく突出した制動時位置(請求項10,12,13に記載の第3位置に相当)迄回動可能とされており、突出部46が溝48のうちフィン開側の側面に当接した状態で、回転軸22がモータ46の駆動力によってフィン24を開く方向(図6における時計回り)に回転されると、フィン24が制動時位置よりも閉側に位置していれば、フィン24は回転軸22の回転に従動して開方向(制動時位置方向)へ回動される。
また本第2実施形態では、車両12の4箇所に取り付けらた車両用整流ユニット10が各々上記構成とされているが、図7に示すように、個々の車両用整流ユニット10の回転軸22を回転させる4個のモータ46は、各々駆動回路50を介してフィン駆動制御部52に接続されており、駆動回路50によって駆動されると共に、駆動回路50による駆動がフィン駆動制御部52によって制御される。フィン駆動制御部52はCPU、ROM、RAMを含んで構成されており、ROMにはフィン駆動制御部52のCPUが後述するフィン開閉制御処理を行うためのプログラムが記憶されている(なお当該プログラムは、ROMと別に設けたフラッシュメモリやHDD等の不揮発性の記憶手段に記憶させてもよい)。図示は省略するが、フィン駆動制御部52の電源端子はイグニッションスイッチを介して車両12のバッテリに接続されており、車両12のイグニッションスイッチがオンされると電力が供給されて作動される。なお、上記のモータ46、駆動回路50及びフィン駆動制御部52は請求項6に記載の駆動手段に対応している。
フィン駆動制御部52には、車両12の速度を検出する車速センサを含んで構成された車速検出部54、車両12に加わる加速度を検出する加速度センサを含んで構成された加速度検出部56、車両12のブレーキが操作されているか否かに応じて接点が切り替わるブレーキスイッチ58、車両12のステアリングホイールが操作されることで変化する車両12の操舵角を検出する操舵角センサを含んで構成された操舵角検出部60、車両12のヨーレートを検出するヨーレートセンサを含んで構成されたヨーレート検出部62、車両12の左側の車体側面に設けられ車両12の左側方の空間の圧力を検出する圧力センサを含んで構成された圧力検出部64、車両12の右側の車体側面に設けられ車両12の右側方の空間の圧力を検出する圧力センサを含んで構成された圧力検出部66が設けられている。なお、各検出部は各種センサに加えて増幅器、A/D変換器を各々内蔵しており、各種センサから出力された信号は増幅器によって増幅されA/D変換器によってデジタルデータに変換されてフィン駆動制御部52に入力される。
なお、上記の車速検出部54、加速度検出部56、ブレーキスイッチ58、操舵角検出部60、圧力検出部64,66は請求項6に記載の車両走行状態検出手段に各々対応しており、より詳しくは、車速検出部54は請求項9に記載の車両走行状態検出手段に、加速度検出部56は請求項6に記載の車両走行状態検出手段に、ブレーキスイッチ58は請求項13に記載の車両走行状態検出手段に、操舵角検出部60は請求項10に記載の車両走行状態検出手段に、ヨーレート検出部62は請求項11に記載の車両走行状態検出手段に、圧力検出部64,66は請求項12に記載の車両走行状態検出手段に対応している。
次に本第2実施形態の作用として、車両12のイグニッションスイッチがオンされ、フィン駆動制御部52に電力が供給されている間、フィン駆動制御部52のCPUが前述のプログラムを実行することで実現されるフィン開閉制御処理について、図8のフローチャートを参照して説明する。
フィン開閉制御処理では、まずステップ100で車両12の現在の車速Vを表す車速データを車速検出部54から取り込み、次のステップ102において、現在の車速Vが所定値V1よりも大きいか否か判定する。なお、所定値V1としては、フィン24が有効に機能する最低車速、例えば40〜60km/h程度の値を用いることができる。ステップ102の判定が否定された場合はステップ104へ移行し、車両12の左右に取り付けられている複数の車両用整流ユニット10の中に、回転軸22が図6(A)に示す位置(収納時回転位置)に位置していない車両用整流ユニット10が存在していれば、対応するモータ46を駆動して回転軸22を上記の収納時回転位置へ回転させることで、全ての車両用整流ユニット10の回転軸を収納時回転位置に位置させる。
これにより、車両12の左右に取り付けられている複数の車両用整流ユニット10の中に、フィン24が収納位置に位置していない車両用整流ユニット10が存在していたとしても、当該車両用整流ユニット10のフィン24が回転軸22の回転に従動して閉方向(収納位置方向)へ回動され、全ての車両用整流ユニット10のフィン24が各々収納位置に位置することになる。ステップ104の処理を行うとステップ100に戻り、ステップ100〜ステップ104を繰り返す。従って、車両12の車速Vが所定値V1以下の間、フィン24は収納位置に位置している状態で維持され、車両12に複数個の車両用整流ユニット10を設けることで車両12の停止時や低速走行時に車両12のデザイン性が損なわれることが防止される。また、回転軸22が収納時回転位置に位置している状態では、図6(A)に示すようにフィン24に形成された一対のスリット34の連通が回転軸22によって遮断されるので、凹部20への塵埃等の侵入も阻止される。
また、車両12の現在の車速が所定値V1よりも大きい場合はステップ102の判定が肯定されてステップ106へ移行し、車両12に現在加わっている加速度を表す加速度データを加速度検出部56から取り込み、取り込んだ加速度データが表す加速度を減速度Gに換算(符号を反転)することで、車両12の減速度Gを取得する。次のステップ108では、ステップ106で取得した車両12の減速度Gが所定値G1よりも大きいか否か判定する。車両12の減速度Gが所定値G1以下の場合はステップ108の判定が否定されてステップ110へ移行し、車両12の現在の操舵角αを表す操舵角データを操舵角検出部60から取得する。次のステップ112では、ステップ110で取得した操舵角αの絶対値|α|が0(これに代えて0よりも若干大きい値を用いてもよい)よりも大きいか否か判定する。
ステップ112の判定が否定された場合は車両12が操舵操作中でないと判断できるので、ステップ126へ移行し、車両12の左側方の空間の圧力PLを表す圧力データを圧力検出部64から取り込むと共に、車両12の右側方の空間の圧力PRを表す圧力データを圧力検出部66から取り込み、車両12の左側方の空間と右側方の空間の圧力差P(=PR−PL)を演算する。次のステップ128では、ステップ126で演算した車両12の左右の空間の圧力差Pの絶対値|P|が所定値P1よりも大きいか否か判定する。
先に説明したステップ108,112の判定に加えて上記のステップ128の判定も否定された場合、車両12は所定値V1よりも大きい車速で直進しており、運転者によってブレーキ操作も操舵操作も行われておらず、車両12が横風も受けていない定常走行状態であると判断できるので、ステップ138へ移行し、車両12の左右に取り付けられている複数の車両用整流ユニット10の中に、回転軸22が図6(B),(C)に示す位置(整流時回転位置)に位置していない車両用整流ユニット10が存在していれば、対応するモータ46を駆動して回転軸22を上記の整流時回転位置へ回転させることで、全ての車両用整流ユニット10の回転軸22を整流時回転位置に位置させる。なお、ステップ138の処理を行うとステップ100に戻る。
上記のように回転軸22が回転される前のフィン24の当初位置が収納位置であった場合、図6(B)に示すように、回転軸22が整流時回転位置に位置されても、フィン24は当初、収納位置に位置している状態を維持するが、回転軸22が整流時回転位置に位置されると、フィン24に形成された一対のスリット34が回転軸22に形成されたスリット22Aと連通し、これに伴ってフィン24と凹部20の間の空間30が車両12の外側の空間32と連通され、スリット34及びスリット22Aから成る連通路に空気流が流入することで、凹部20とフィン24との間の空間30に正圧が生ずる。一方、車両12は所定値V1よりも大きい速度で走行しており、フィン24の外側を流れる空気流によってフィン24の外側の空間32に負圧が生じているので、フィン24の外側の空間32と内側の空間30の圧力差によってフィン24は整流位置へ回動され(図6(C)参照)、個々の車両用整流ユニット10のフィン24が各々整流位置に位置している状態となる。
そして、フィン24が整流位置に位置している状態となることで、凹部20とフィン24の間に間隙26が形成されると共に、間隙26を通って車両12後方側へ流れる空気流が生ずる。また、フィン24が整流位置に位置している状態となることで、スリット34及びスリット22Aから成る連通路を通過する空気流に対する抵抗が最小になり、当該連通路を通過する空気流の流量が増大する。また、フィン24が整流位置へ回動されることでフィン24と凹部20の間に形成される間隙26は、車両12の前方側から後方側へ向けて断面積が徐々に減少する形状とされているので、間隙26を通過する空気流はベルヌイの定理により流速が増速され、噴流として間隙26から排出される。これにより、フィン24の外側を流れて車体から剥離する空気流が後方側の空間へ巻き込むことが、間隙26から噴流として排出される空気流によって阻止される。車両12が定常走行状態である間はステップ138の処理が繰り返し実行されることで、個々の車両用整流ユニット10の回転軸22は整流時回転位置に位置している状態で維持されるので、個々の車両用整流ユニット10のフィン24も整流位置に維持され、定常走行状態の車両12の空力特性(特に空気抵抗係数CD)を大幅に向上させることができる。
なお、上記のように、車両12の車速Vが所定値V1よりも大(かつ減速度Gが所定値G1未満、かつ操舵角αの絶対値|α|が0、かつ車両12の左右の圧力差Pの絶対値|P|が所定値P1未満)の条件を満たしている間、個々の車両用整流ユニット10のフィン24を整流位置に位置させる処理は、請求項5、詳しくは請求項9に記載の駆動手段に対応している。
次に、操舵操作が行われた場合の制御(操舵操作時制御)について説明する。車両12の車速Vが所定値V1よりも大、かつ減速度Gが所定値G1未満の状態で、車両12の運転者によってステアリングホイールが操作され、操舵角αの絶対値|α|が0よりも大きくなると、ステップ112の判定が肯定されてステップ114へ移行し、車両12の現在のヨーレートβを表すヨーレートデータをヨーレート検出部62から取得する。次のステップ116では、ステップ114で取得したヨーレートβの絶対値|β|が所定値β1よりも小さいか否か判定する。この判定も肯定された場合はステップ118へ移行し、先のステップ110で取得した操舵角αの符号の正負に基づいて車両12の現在の操舵方向を判定する。
そして、現在の操舵方向が「右」と判定した場合はステップ118からステップ120へ移行し、車両12の右側に取り付けられている各車両用整流ユニット10の中に、回転軸22が図6(D)に示す位置(制動時回転位置)に位置していない車両用整流ユニット10が存在していれば、対応するモータ46を駆動して回転軸22を上記の制動時回転位置へ回転させることで、車両12の右側の各車両用整流ユニット10の回転軸22を制動時回転位置に位置させると共に、車両12の左側に取り付けられている各車両用整流ユニット10の中に、回転軸22が整流時回転位置に位置していない車両用整流ユニット10が存在していれば、対応するモータ46を駆動して回転軸22を整流時回転位置へ回転させることで、車両12の左側の各車両用整流ユニット10の回転軸22を整流時回転位置に位置させる。
これにより、図10(B)にも示すように、車両12の右側の各車両用整流ユニット10のフィン24は制動時位置へ回動され、車両12の左側の各車両用整流ユニット10のフィン24は整流位置へ回動される。個々の車両用整流ユニット10は車両12の後方側に取り付けられており、このうち制動時位置へ回動された右側の各車両用整流ユニット10のフィン24によって、整流位置へ回動された左側の各車両用整流ユニット10のフィン24よりも大きな空気抵抗が生ずることで、図10(B)にも示すように車両12の右後方に横力(正圧)が加わり、右旋回時のヨーの発生が助長される。従って、図9に実線で示す横Gの変化を同図に一点鎖線で示す従来(操舵操作時制御を行わない場合)の横Gの変化と比較しても明らかなように、操舵操作に対して横Gが発生するタイミングが早くなり、操舵操作時の車両12の応答性を従来よりも向上させることができる。また、操舵操作時の操舵角αに対する横運動(横G)のゲインも増大し、車両12のスムーズな運動が可能となる。
なお、ステップ138の処理を行うとステップ100に戻り、ステップ100以降が繰り返されるので、車両12の車速Vが所定値V1よりも大、かつ減速度Gが所定値G1未満、かつ右への操舵操作が行われている間は、車両12の右側の各車両用整流ユニット10のフィン24が制動時位置に位置し、車両12の左側の各車両用整流ユニット10のフィン24が整流位置に位置している状態が継続される。そして、車両12の右旋回が完了して操舵角αの絶対値|α|が0に戻されると、ステップ112、128の判定が各々否定されてステップ138へ移行し、前述のように全ての車両用整流ユニット10のフィン24が整流位置へ戻される。
またステップ118において、現在の操舵方向が「左」と判定した場合はステップ122へ移行し、車両12の左側に取り付けられている各車両用整流ユニット10の中に、回転軸22が図6(D)に示す位置(制動時回転位置)に位置していない車両用整流ユニット10が存在していれば、対応するモータ46を駆動して回転軸22を上記の制動時回転位置へ回転させることで、車両12の右側の各車両用整流ユニット10の回転軸22を制動時回転位置に位置させると共に、車両12の左側に取り付けられている各車両用整流ユニット10の中に、回転軸22が整流時回転位置に位置していない車両用整流ユニット10が存在していれば、対応するモータ46を駆動して回転軸22を整流時回転位置へ回転させることで、車両12の左側の各車両用整流ユニット10の回転軸22を整流時回転位置に位置させる。
この場合は、車両12の左側の各車両用整流ユニット10のフィン24が制動時位置へ回動され、車両12の右側の各車両用整流ユニット10のフィン24は整流位置へ回動されるので、車両12の左後方に横力(正圧)が加わり、右旋回時のヨーの発生が助長される。従って、操舵方向が右の場合と同様に、操舵操作時の車両12の応答性が従来よりも向上されると共に、車両12のスムーズな運動が可能となる。なお、ステップ122の処理を行った場合にもステップ100に戻り、ステップ100以降が繰り返されるので、車両12の車速Vが所定値V1よりも大、かつ減速度Gが所定値G1未満、かつ左への操舵操作が行われている間は、車両12の左側の各車両用整流ユニット10のフィン24が制動時位置に位置し、車両12の右側の各車両用整流ユニット10のフィン24が整流位置に位置している状態が継続され、車両12の左旋回が完了して操舵角αの絶対値|α|が0に戻されると、全ての車両用整流ユニット10のフィン24が整流位置へ戻される。
なお、上記のように、車両12の車速Vが所定値V1よりも大、かつ減速度Gが所定値G1未満、かつ操舵角αの絶対値|α|がよりも大(かつ車両12のヨーレートβの絶対値|β|が所定値β1未満)の条件を満たしている間、操舵方向側の車両用整流ユニット10のフィン24を制動時位置に位置させ、操舵方向と反対側の車両整流ユニット10のフィン24を整流位置に位置させる処理は、請求項5、詳しくは請求項10に記載の駆動手段に対応している。なお、操舵方向と反対側の車両整流ユニット10のフィン24については整流位置に代えて収納位置に位置させるようにしてもよい。
また、急操舵時や超高速旋回時には、車両12の旋回中にヨーレートβの絶対値|β|が所定値β1以上となることがある。この場合はステップ116の判定が否定されてステップ124へ移行し、先に説明したステップ138と同様に全ての車両用整流ユニット10のフィン24を整流位置へ回動させる。この場合、操舵操作時の車両12の応答性は低下するものの車両12の走行安定性を確保することができる。
なお、上記のように、車両12の車速Vが所定値V1よりも大、かつ減速度Gが所定値G1未満、かつ操舵角αの絶対値|α|がよりも大、かつ車両12のヨーレートβの絶対値|β|が所定値β1よりも大の条件を満たしている間、個々の車両用整流ユニット10のフィン24を整流位置に位置させる処理は、請求項5、詳しくは請求項11に記載の駆動手段に対応している。なお、当該処理において、個々の車両用整流ユニット10のフィン24を、整流位置に代えて収納位置に位置させるようにしてもよい。
続いて車両12が横風を受けた場合の制御(横風受風時制御)について説明する。車両12が横風を受けると車両12の左側方の空間と右側方の空間に圧力差が生じるが、車両12が受風している横風の風速・風量が大きくなると、図12(A)に示すように横風による横力が車両12に加わり、この横力がヨー力として車両12に作用することで車両12の走行安定性に影響を及ぼす。これに対して本第2実施形態では、車両12の車速Vが所定値V1よりも大、かつ減速度Gが所定値G1未満、かつ操舵角αの絶対値|α|が0の状態で、圧力差Pの絶対値|P|が所定値P1よりも大きくなると、前述したステップ128の判定が肯定されてステップ130へ移行し、ステップ126で取得した圧力差Pの符号の正負に基づき、車両12の左右のうちより高圧力の方向を判定する。
そして、高圧力の方向が「右」と判定した場合はステップ130からステップ132へ移行し、前述のステップ120と同様に、車両12の右側の各車両用整流ユニット10のフィン24を制動時位置へ回動させ、車両12の左側の各車両用整流ユニット10のフィン24を整流位置へ回動させる(図12(B)も参照)。また、高圧力の方向が「左」と判定した場合はステップ130からステップ134へ移行し、前述のステップ122と同様に、車両12の左側の各車両用整流ユニット10のフィン24を制動時位置へ回動させ、車両12の右側の各車両用整流ユニット10のフィン24を整流位置へ回動させる。
これにより、制動時位置へ回動された側の各車両用整流ユニット10のフィン24によって、整流位置へ回動された側の各車両用整流ユニット10のフィン24よりも大きな空気抵抗が生ずることで、図10(B)にも示すように、右からの横風受風時には車両12の右後方(左からの横風受風時には車両12の左後方)に横力(正圧)が加わり、この横力が横風受風時に車両12に作用するヨー力に対抗する力として車両12に作用する。従って、図11に実線で示す横Gの変化を同図に一点鎖線で示す従来(横風受風時制御を行わない場合)の横Gの変化と比較しても明らかなように、横風受風時の車両12に加わる横Gが小さくなり、横風受風時の車両12の走行安定性を従来よりも向上させることができる。なお、本第2実施形態に係るフィン開閉制御処理では、ステップ132又はステップ134の処理を行うとステップ100に戻るので、ステップ132又はステップ134の処理は、車両12の車速Vが所定値V1未満になるか、減速度Gが所定値G1以上になるか、操舵角αの絶対値|α|が0よりも大きくなるか、左右の圧力差Pの絶対値|P|が所定値P1未満となる迄継続される。
なお、上記のように、車両12の車速Vが所定値V1よりも大、かつ減速度Gが所定値G1未満、かつ操舵角αの絶対値|α|が0、かつ車両12の左右の圧力差Pの絶対値|P|が所定値P1よりも大の条件を満たしている間、高圧力側の車両用整流ユニット10のフィン24を制動時位置に位置させ、低圧力側の車両整流ユニット10のフィン24を整流位置に位置させる処理は、請求項5、詳しくは請求項12に記載の駆動手段に対応している。なお、低圧力側の車両整流ユニット10のフィン24については整流位置に代えて収納位置に位置させるようにしてもよい。
次に、車両12のブレーキが操作された場合の制御(制動時制御)について説明する。車両12の車速Vが所定値V1よりも大の状態で、車両12の運転者によって車両12のブレーキが操作され、車両12の減速度Gが所定値G1よりも大きくなると、ステップ108の判定が肯定されてステップ136へ移行し、ブレーキスイッチ58がオンしているか否かに基づいて車両12のブレーキが操作されているか否か判定する。ブレーキスイッチ58がオフ状態の場合は車両12のブレーキが操作されていないと判断できるので、ステップ136からステップ138へ移行し、前述のように個々の車両用整流ユニット10のフィン24を整流位置へ回動させる。
一方、車両12のブレーキが操作されていることで、ブレーキスイッチ58がオン状態となっている場合には、ステップ136の判定が肯定されてステップ140へ移行し、車両12に取り付けられている各車両用整流ユニット10の中に、回転軸22が図6(D)に示す制動時回転位置に位置していない車両用整流ユニット10が存在していれば、対応するモータ46を駆動して回転軸22を制動時回転位置へ回転させることで、車両12の全ての車両用整流ユニット10の回転軸22を制動時回転位置に位置させる。これにより、図13にも示すように、車両12の全ての車両用整流ユニット10のフィン24が制動時位置へ回動され各車両用整流ユニット10のフィン24によって大きな空気抵抗が生じ、この空気抵抗が車両12の制動を補助する力として作用することで、車両12の制動性能を向上させることができる。
なお、本第2実施形態に係るフィン開閉制御処理では、ステップ140の処理を行うとステップ100に戻るので、ステップ140の処理は、運転者によるブレーキ操作が終了するか、車速Vが所定値V1未満となるか、減速度Gが所定値G1未満となる迄継続される。上記のように、車両12の車速Vが所定値V1よりも大、かつ減速度Gが所定値G1よりも大、かつブレーキスイッチ58がオン状態、の条件を満たしている間、個々の車両用整流ユニット10のフィン24を制動時位置に位置させる処理は、請求項5、詳しくは請求項13に記載の駆動手段に対応している。
なお、上記ではフィン24の外側の空間32と内側の空間30の圧力差によってフィン24が整流位置へ回動される態様を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、モータ46等の駆動手段の駆動力をフィン24に直接伝達することでフィン24を回動させるように構成してもよい。
また、上記ではフィン24の移動を回転軸22回りの回動のみに制限した態様を説明したが、本発明はこれに限定されるものでもなく、フィン24が車両前後方向(回転軸22に略直交する方向)にスライド移動することも可能としてもよい。これは、例えば図14及び図15に示す構成によって実現できる。この構成では、フィン24に、回転軸22が挿入される孔として、フィン24の長手方向を長軸方向とする長孔70が設けられており、この長孔70内の回転軸22よりも車両後方側には、一端が回転軸22に、他端が長孔70の内壁に固定され、フィン24を車両前方側へ付勢する圧縮コイルばね72が配置されている。また、凹部20の車両上下方向両壁面のうちの一方の壁面には長孔74が穿設されており、フィン24の一方の側面には、この長孔74に嵌り込む突起76が設けられている。なお、長孔74は車両後方側の端部における幅寸法が車両内側へ拡大され、全体として略L字型とされている。
上記構成の車両用整流ユニット10のフィン24は、車両12の停止時及び低速走行時には、圧縮コイルばね72の付勢力により、図14(A)に示すように収納位置に保持される。また、車両12の走行時にはフィン24の車両後方側に負圧が生じ、車両12の車速が所定値以上になると、フィン24は上記負圧により圧縮コイルばね72の付勢力に抗して車両後方側へスライド移動され(図14(B)参照)、凹部20とフィン24の間に、車両後方側端部に間隙26が形成されると共に、車両前方側端部にも間隙78が形成される。これにより、空間30にはスリット34及びスリット22Aから成る連通路に加えて、間隙78を通る空気流も流入し、空間30内が正圧になる。また、フィン24のスライド移動に伴って突起76が長孔74の車両後方側端部が移動されると、突起76が長孔74内を車両内側へ移動することが可能となり、これに伴いフィン24は、フィン24の外側の空間32と内側の空間30の圧力差に応じた位置(フィン24の先端部が図14(B)に示す位置より車両外側へ若干移動する位置、すなわち整流位置)へ回動され、空間30内に流入した空気流が噴流として間隙26から排出される。
上記構成の車両用整流ユニット10では、車両12の車速が所定値以上になりフィン24が整流位置に回動する際に、同時にフィン24が車両後方側へスライド移動しているので、フィン24の表面に沿って流れる空気流が、車両後方側へスライド移動されたフィン24によって、より車両後方側へ案内されると共に、フィン24の表面に沿って流れる空気流が、間隙26から噴流として排出された空気流とより車両後方側で合流することになる。従って、フィン24の車両後方側における空気流の流れがよりスムーズになることで、車両後方側における空気流の巻き込みをより確実に抑制することができ、車両12の空力特性(特に空気抵抗係数CD)を更に向上させることができる。
車両12の車速が低下するか、又は車両12が停止されると、フィン24は圧縮コイルばね72の付勢力によって車両前方側へスライド移動される。また、これに伴って突起76も長孔74内のうち車両前方側の幅狭部へ移動されることで、フィン24は車両前方側へのスライド移動と同時に車両内側へ回動され、収納位置に位置している状態に戻ることになる。なお、図14及び図15に示す態様は請求項7,8記載の発明に対応しており、圧縮コイルばね72は請求項8に記載の第2付勢手段に対応している。
10 車両用整流ユニット
20 凹部
22 回転軸
22A スリット
24 フィン
26 間隙
34 スリット
46 モータ
52 フィン駆動制御部
54 車速検出部
56 加速度検出部
58 ブレーキスイッチ
60 操舵角検出部
62 ヨーレート検出部
64,66 圧力検出部
20 凹部
22 回転軸
22A スリット
24 フィン
26 間隙
34 スリット
46 モータ
52 フィン駆動制御部
54 車速検出部
56 加速度検出部
58 ブレーキスイッチ
60 操舵角検出部
62 ヨーレート検出部
64,66 圧力検出部
Claims (13)
- 車両後方側の車体表面に形成された凹部と、
前記凹部の開口を略閉止する第1位置と、車両後方側の端部が前記車体表面から突出しかつ前記凹部との間に間隙が形成される第2位置の間を回動可能とされ、車両走行時に前記第2位置へ回動されると共に少なくとも前記第2位置へ回動された状態で車体外側の空間と前記間隙を連通させる連通路が形成されるように構成されたフィンと、
を含む車両用整流装置。 - 前記凹部及び前記フィンは、前記車両後方側のうち、車両走行時に車体表面に沿って流れる空気流の車体からの剥離が生ずる部位付近に設けられていることを特徴とする請求項1記載の車両用整流装置。
- 前記連通路は、前記フィンが少なくとも前記第2位置へ回動された状態で、互いに連通して前記車体外側の空間と前記間隙を連通するように前記フィン及び前記フィンの回動軸に各々設けられた貫通孔から成ることを特徴とする請求項1記載の車両用整流装置。
- 前記凹部は、前記フィンが前記第2位置へ回動された状態で前記フィンとの間に形成される間隙の車両後方側端部付近における断面積が、前記端部付近よりも車両前方側における前記間隙の断面積よりも小さくなるように形状が定められていることを特徴とする請求項1記載の車両用整流装置。
- 前記第1位置へ回動する方向へ前記フィンを付勢する第1付勢手段を更に備え、前記フィンは、前記車両走行時に車体外側の空間に生ずる負圧により、前記第1付勢手段の付勢力に抗して前記第2位置へ回動されることを特徴とする請求項1記載の車両用整流装置。
- 車両の走行状態を検出する車両走行状態検出手段と、
前記車両走行状態検出手段によって検出された車両の走行状態に応じて前記フィンを回動させる駆動手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項1記載の車両用整流装置。 - 前記フィンは、前記フィンの回動軸に略直交する方向へスライド移動可能とされ、前記第2位置へ回動される前記車両走行時に、車両後方側へスライド移動されることを特徴とする請求項5又は請求項6記載の車両用整流装置。
- 前記フィンを前記車両前方側へスライド移動させる付勢力を生ずる第2付勢手段を更に備え、前記フィンは、前記車両走行時に車体後方側の空間に生ずる負圧により、前記第2付勢手段の付勢力に抗して前記車両後方側へスライド移動されることを特徴とする請求項7記載の車両用整流装置。
- 前記車両走行状態検出手段は前記車両の走行状態として前記車両の速度を検出し、
前記駆動手段は、前記車両走行状態検出手段によって検出された前記車両の速度が所定値以下の場合は前記フィンを前記第1位置へ回動させ、前記検出された前記車両の速度が所定値よりも大きい場合は前記フィンを前記第2位置へ回動させることを特徴とする請求項6記載の車両用整流装置。 - 前記凹部及び前記フィンは車両の左右に各々配設され、
前記フィンは、前記第1位置から、前記第2位置を越えて、前記車体表面からの突出量が前記第2位置よりも大きい第3位置迄回動可能とされ、
前記車両走行状態検出手段は、前記車両の走行状態として前記車両が操舵操作中か否かを検出し、
前記駆動手段は、前記車両走行状態検出手段によって前記車両が操舵操作中であることが検出された場合に、前記車両の左右に配設されたフィンのうち前記操舵操作に伴う車両の旋回における内側のフィンを前記第3位置へ回動させると共に、他方のフィンを前記第1位置又は前記第2位置へ回動させることを特徴とする請求項6記載の車両用整流装置。 - 前記車両走行状態検出手段は、前記車両の走行状態として前記車両のヨーレートも検出し、
前記駆動手段は、前記車両走行状態検出手段によって前記車両が操舵操作中であることが検出され、かつ前記車両走行状態検出手段によって検出されたヨーレートが所定値以上の場合は、前記車両の左右に配設されたフィンを前記第1位置又は前記第2位置へ各々回動させることを特徴とする請求項10記載の車両用整流装置。 - 前記車両走行状態検出手段は、前記車両の走行状態として前記車両の左右の前記フィンの配設位置における圧力も検出し、
前記駆動手段は、前記車両走行状態検出手段によって前記車両が操舵操作中であることが検出されておらず、かつ前記車両走行状態検出手段によって検出された前記車両の左右の圧力の差が所定値よりも大きい場合に、前記車両の左右に配設されたフィンのうち前記圧力が低い側のフィンを前記第3位置へ回動させると共に、他方のフィンを前記第1位置又は前記第2位置へ回動させることを特徴とする請求項10記載の車両用整流装置。 - 前記凹部及び前記フィンは車両の左右に各々配設され、
前記フィンは、前記第1位置から、前記第2位置を越えて、前記車体表面からの突出量が前記第2位置よりも大きい第3位置迄回動可能とされ、
前記車両走行状態検出手段は、前記車両の走行状態として前記車両が制動中か否かを検出し、
前記駆動手段は、前記車両走行状態検出手段によって前記車両が制動中であることが検出された場合に、前記車両の左右に配設されたフィンを前記第3位置へ各々回動させることを特徴とする請求項6記載の車両用整流装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006012396A JP2007191085A (ja) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | 車両用整流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006012396A JP2007191085A (ja) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | 車両用整流装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007191085A true JP2007191085A (ja) | 2007-08-02 |
Family
ID=38447110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006012396A Pending JP2007191085A (ja) | 2006-01-20 | 2006-01-20 | 車両用整流装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007191085A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010228559A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Railway Technical Res Inst | 移動体の気流はく離抑制構造 |
JP2012206651A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Honda Motor Co Ltd | 車体側部構造 |
FR3011525A1 (fr) * | 2013-10-07 | 2015-04-10 | Renault Sa | Dispositif aerodynamique d'un vehicule automobile |
JP2016511188A (ja) * | 2013-02-19 | 2016-04-14 | レンセレイアー ポリテクニック インスティテュート | 能動的モジュール式空力抵抗低減装置 |
JP2016175639A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-10-06 | コンチネンタル オートモーティブ システムズ インコーポレイテッドContinental Automotive Systems, Inc. | 検出された負荷を車両操縦のために使用するためのシステムと方法 |
JP2017144751A (ja) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 株式会社豊田中央研究所 | 車両用気流制御装置 |
CN110691731A (zh) * | 2017-03-20 | 2020-01-14 | 全耐塑料公司 | 由蓄能装置驱动的空气动力学板 |
-
2006
- 2006-01-20 JP JP2006012396A patent/JP2007191085A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010228559A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Railway Technical Res Inst | 移動体の気流はく離抑制構造 |
JP2012206651A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Honda Motor Co Ltd | 車体側部構造 |
JP2016511188A (ja) * | 2013-02-19 | 2016-04-14 | レンセレイアー ポリテクニック インスティテュート | 能動的モジュール式空力抵抗低減装置 |
US9963175B2 (en) | 2013-02-19 | 2018-05-08 | Rennsselaer Polytechnic Institute | Active modular aerodynamic drag reduction system |
FR3011525A1 (fr) * | 2013-10-07 | 2015-04-10 | Renault Sa | Dispositif aerodynamique d'un vehicule automobile |
WO2015052406A1 (fr) * | 2013-10-07 | 2015-04-16 | Renault | Dispositif aérodynamique d'un véhicule automobile |
JP2016175639A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-10-06 | コンチネンタル オートモーティブ システムズ インコーポレイテッドContinental Automotive Systems, Inc. | 検出された負荷を車両操縦のために使用するためのシステムと方法 |
JP2017144751A (ja) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 株式会社豊田中央研究所 | 車両用気流制御装置 |
CN110691731A (zh) * | 2017-03-20 | 2020-01-14 | 全耐塑料公司 | 由蓄能装置驱动的空气动力学板 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007191085A (ja) | 車両用整流装置 | |
EP3732092B1 (en) | Applique with deployable aerodynamic surface | |
US9714058B2 (en) | Actively controlled spoiler for a motor vehicle | |
JP6549696B2 (ja) | 車輌の空力性能の変更 | |
JP2006306226A (ja) | 空気流制御装置 | |
JP2010143522A (ja) | 車体後部構造 | |
JP2016150741A (ja) | 移動体の空力制御装置 | |
US10029746B2 (en) | Downforce generating duct for a vehicle | |
KR20150018987A (ko) | 차량용 액추에이터 및 상기 액추에이터에 구비되는 토션 댐퍼 | |
US7988220B2 (en) | Wheel pant device for a vehicle and control method thereof | |
CN107600197A (zh) | 用于机动车的主动水平舵 | |
JP2009248746A (ja) | 車両用空力制御装置 | |
KR20170034964A (ko) | 차량의 공력성능 개선장치 | |
CN108367790B (zh) | 车辆用翼片、翼片的控制方法及包括翼片的机动车辆 | |
JP4760632B2 (ja) | 走行制御装置 | |
JP6597741B2 (ja) | 車両の外装構造 | |
US7677676B2 (en) | Vehicle wheel for a double-track vehicle or cover therefor | |
JP2006327548A (ja) | 車両用ホイール部吹き出し抑制装置 | |
JP6191550B2 (ja) | 車両用空力構造 | |
JP2018188118A (ja) | ホイールハウス用整流板及びホイールハウスカバー | |
JP3132090U (ja) | ホイールアーチ・エアー・スプリッター | |
JP2009149130A (ja) | 車両用空力構造 | |
JP2012201132A (ja) | 走行制御装置 | |
KR100946514B1 (ko) | 차량의 고속 주행시 아웃 사이드 미러의 노이즈저감장치 | |
JP2017065444A (ja) | 空気流制御装置 |