JP2007253656A - 車両のデフレクタ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキ装置の冷却性と、車両全体のＣｄ値とを両立し得る車両のデフレクタ構造を提供すること。
【解決手段】ブレーキ装置が設けられた操舵輪である前輪の前方において、車体下面部から下方へ突出すると共に車幅方向に延び、前記前輪を収容するホイールハウス内へ車両前方から流入する走行風量を制限するデフレクタ板を備えた車両のデフレクタ構造において、前記デフレクタ板が、車両正面視で、直進方向を向いた前記前輪のタイヤと少なくとも一部が重なるように、前記ホイールハウス内へ走行風が流入することを許容する開口部を有し、前記開口部の車幅方向の幅が、当該開口部の上部よりも下部の方が狭いことを特徴とする車両のデフレクタ構造。
【選択図】図４

Description

本発明は前輪を収容するホイールハウス内へ流入する走行風量を制限するデフレクタ構造に関する。

車両走行時に車体下面部下を通過する走行風はホイールハウス内に流入して車体側面から流出する。一般に、操舵輪である前輪を収容するホイールハウスは前輪の転舵代を見込んで奥行き空間が大きく形成されているため、前輪のホイールハウスから車体側面から流出する空気量は多くなり易い。車体側面から空気が大量に流出すると車両全体の空気の流れを乱す要因となって、車両全体の空気抗力係数（Ｃｄ値）を悪化させることになる。

そこで、前輪の前方に板状のデフレクタ板を配設してホイールハウス内に流入する走行風量を低減することが提案されている（特許文献１及び２）。一方、ホイールハウス内に流入する走行風量が低減すると前輪に設けられたブレーキ装置の冷却性が悪化する。このため、車両下面部を構成するアンダーカバーにブレーキ装置へ走行風を導く窪みを設けることも提案されている（特許文献１及び２）。

特許第３６０８９６５号公報 特開２００２−３６２４２９号公報

しかし、ブレーキ装置へ走行風を導くことは、ホイールハウス内への走行風量を増大させていることになり、車両全体のＣｄ値を悪化させる要因となる。

本発明の目的は、ブレーキ装置の冷却性と、車両全体のＣｄ値とを両立し得る車両のデフレクタ構造を提供することにある。

本発明によれば、ブレーキ装置が設けられた操舵輪である前輪の前方において、車体下面部から下方へ突出すると共に車幅方向に延び、前記前輪を収容するホイールハウス内へ車両前方から流入する走行風量を制限するデフレクタ板を備えた車両のデフレクタ構造において、前記デフレクタ板が、車両正面視で、直進方向を向いた前記前輪のタイヤと一部が重なるように、前記ホイールハウス内へ走行風が流入することを許容する開口部を有し、前記開口部の車幅方向の幅が、当該開口部の上部よりも下部の方が狭いことを特徴とする車両のデフレクタ構造が提供される。

本発明の車両デフレクタ構造では、前記デフレクタ板が前記開口部を有し、当該開口部を通過した走行風は前記ホイールハウス内へ導入される。走行風の一部は前記前輪のタイヤの内縁に沿って上昇して回り込んで前記ブレーキ装置の冷却風となり、残りはあまり上昇することなく車体側面から流出する。ここで、本発明では前記開口部の車幅方向の幅が、当該開口部の上部よりも下部の方が狭くなっている。これにより、前記ブレーキ装置へ指向する上昇流量は維持しながら、当該開口部の面積を縮小して前記ホイールハウス内へ導入される走行風量を低減することができる。従って、ブレーキ装置の冷却性と、車両全体のＣｄ値とを両立し得る車両のデフレクタ構造を提供することができる。また、前記デフレクタ板の構成のみでこれらの効果を得られる。

本発明においては、前記開口部は、車両正面視で、直進方向を向いた前記前輪のタイヤの内縁と重なっている構成を採用できる。この構成によれば、前記ブレーキ装置へ指向する上昇流量をより効果的に維持しながら、当該開口部の面積を縮小して前記ホイールハウス内へ導入される走行風量を低減することができる。

また、本発明においては、前記開口部は、車両正面視で、Ｔ字型をなしている構成や、御椀型をなしている構成を採用できる。この構成によれば、前記ブレーキ装置へ指向する上昇流量をより効果的に維持しながら、当該開口部の面積を縮小して前記ホイールハウス内へ導入される走行風量を低減することができる。

また、本発明においては、前記車体下面部は、車体前後方向に延設され、車体上方へ窪んだ窪み部を有し、前記窪み部は、車両正面視で前記開口部の上方に形成され、前記開口部は、切り欠き状に前記デフレクタ板の上縁から形成されており、車両正面視で前記開口部と前記窪み部とは、連続した単一の開口を形成している構成を採用できる。この構成によれば、前記ブレーキ装置へ指向する走行風量を増量でき、例えば、前記窪み部を有する既設車両に本発明を適用する場合に有益である。

また、本発明においては、車両正面視で、前記開口部の車幅方向の中心が、直進方向を向いた前記前輪のタイヤの内縁よりも車内側に位置している構成を採用できる。この構成によれば、前記前輪の車内側への走行風量を向上し、前記ブレーキ装置へ指向する上昇流量をより効果的に維持しながら、当該開口部の面積を縮小して前記ホイールハウス内へ導入される走行風量を低減することができる。

以上述べた通り、本発明によれば、ブレーキ装置の冷却性と、車両全体のＣｄ値とを両立し得る車両のデフレクタ構造を提供することができる。

図１は本発明の一実施形態に係るデフレクタ構造を備えた車両Ａの前方の側視図、図２は車両Ａの前方の底面図（一部断面図）、図４は要部の正面図（一部断面図）である。車両Ａは操舵輪である左右の前輪１と、前輪１を転舵可能に収納するホイールハウス２と、を備える。ホイールハウス２は前輪１の転舵代を見込んで奥行き空間が形成されており、その一部には図４（左の前輪１の近傍を示す。）に示すようにサスペンションタワー部２ａが形成されている。また、図４に示すようにホイールハウス２の車外側にはフロントフェンダパネル７が接合され、車内側にはフロントサイドフレーム８が接合されている。フロントサイドフレーム８にはボディ結合ブッシュ９を介してペリメータフレーム６が接合されている。

前輪１はホイール１ａとホイール１ａに装着されたタイヤ１ｂとを備え、ナックルアーム４を介して操舵されるように構成されている。前輪１にはブレーキ装置３が設けられている。ブレーキ装置３はブレーキディスク３ａとキャリパー３ｂとから構成されており、ブレーキディスク３ａはホイール１ａに固定されている。キャリパー３ｂはステアリングナックル（不図示）に支持され、ブレーキディスク３ａに鞍状にまたがって配設されている。前輪１はロアアーム５を含むフロントサスペンション（例えば、ダブルウィッシュボーン形式、マクファーソンストラット形式）により左右独立して懸架されており、ロアアーム５はペリメータフレーム６に支持されている。なお、図２に示すように車両Ａの前方の車体下面部は、アンダーカバー１０ａ乃至１０ｃにより構成されている。

次に、前輪１の前方にはアンダーカバー１０ｂに取り付けられたデフレクタ板１００が配設されている。図３は左の前輪１の前方に配設されたデフレクタ板１００の斜視図である。なお、右の前輪１の前方に配設されたデフレクタ板１００も左右が対称となるが同様の構成である。

デフレクタ板１００はホイールハウス２内へ車両前方から流入する走行風量を制限する板状の部材であり、例えば樹脂材料から形成される。デフレクタ板１００の上縁にはアンダーカバー１０ｂへの取付部１０２が一体に形成されている。取付部１０２には取付穴１０２ａが形成されている。デフレクタ板１００は取付穴１０２ａにより、リベット或いはネジによりアンダーカバー１０ｂに固定される。本実施形態の場合、図２に示すようにホイールハウス２の前縁に配設されている。

デフレクタ板１００は全体として車幅方向と平行に面しているが、車内側の端部が湾曲している。デフレクタ板１００は車体下面部（アンダーカバー１０ｂ）から下方へ突出すると（図１、図４参照）共に車幅方向に延びている（図２、図４参照）。本実施形態の場合、図４に示すように車両正面視でデフレクタ板１００の車内側端部はホイールハウス２の内縁近傍まで延び、また、車内側端部（図４の線Ｌ１参照）は直進方向を向いた前輪１のタイヤ１ｂの中心部近傍まで延びており、タイヤ１ｂの一部と重なっている。このため、車両前方からアンダーカバー１０ｂ下を通過する走行風がデフレクタ板１００により偏向され、ホイールハウス２内へ流入することが制限される。

次に、デフレクタ板１００の車幅方向と平行な部分には開口部１０１が形成されている。本実施形態ではデフレクタ板１００により完全に走行風を遮断せずに、ブレーキ装置３の冷却風を得るために、この開口部１０１を設けてホイールハウス２内へ走行風が流入することを許容する。

本実施形態の場合、開口部１０１は切り欠き状にデフレクタ板１００の上縁から形成されており（図３参照）、開口部１０１の車幅方向の幅が、開口部１０１の上部よりも下部の方が狭くなるよう構成されている。詳細には、本実施形態の場合、開口部１０１は車幅方向に幅広で矩形の上部領域１０１ａと上部領域よりも車幅方向に幅狭で矩形の下部領域１０１ｂとを上下に連続して構成されており、全体として左右対称のＴ字型をなしている。

図４に示すように本実施形態の場合、開口部１０１の車外側端部（線Ｌ２参照）は、車両正面視で、直進方向を向いた前輪１のタイヤ１ｂの内縁（内側のショルダー部）の外側まで延びており、開口部１０１がタイヤ１ｂと重なっている。また、その車幅方向の中心（線Ｌ３参照）がタイヤ１ｂの内縁よりも車内側に位置している。更に、下部領域１０１ｂの車外側端部（線Ｌ４参照）はタイヤ１ｂの内縁近傍に設定されている。

次に、デフレクタ板１００の作用について説明する。デフレクタ板１００は上記の通り、基本的にはホイールハウス２内へ車両前方から走行風が流入することを制限するが、本実施形態ではブレーキ装置３の冷却風を得るため、開口部１０１を設けているので、走行風の一部は開口部１０１を通過してホイールハウス２内へ流入する。

発明者らの風洞実験によると、デフレクタ板１００に開口部１０１のような穴を設けた場合、この穴を通過した走行風はその一部は車両側面から車外へ流出するが、この穴の一部が車両正面視でタイヤと重なっていると、図４の矢印ｄ１で示すようにタイヤ１ｂの内縁に沿って上昇しながらホイール１ａ内へ巻き込むようにして流れる走行風（以下、巻き込み流という）が確認された。一方、この巻き込み流は穴を大きくすればそれに必ずしも比例するものではなく、単に穴を大きくするだけではホイールハウス２内への走行風の流入量が増えて車両全体のＣｄ値を悪化させるだけであった。

そこで、巻き込み流はできるだけ維持しながら、ホイールハウス２内への流入する走行風量を低減すれば、ブレーキ装置３の冷却性と車両全体のＣｄ値の向上とを両立できることになる。このために、本実施形態では車幅方向の幅が上部よりも下部の方が狭くなるよう構成した開口部１０１を採用した。図５は走行風の流れの説明図（一部断面底面図）である。

まず、巻き込み流が発生する原因の一つは開口部１０１の車外側端部を通過する走行風（矢印ｄ２参照）がタイヤ１ｂと衝突することにより、タイヤ１ｂの内縁部近傍に負圧領域（ＬＰ参照）が発生することにあると考えられる。これにより開口部１０１の中央部を通過する走行風（矢印ｄ３参照）や車内側端部を通過する走行風（矢印ｄ４参照）がホイール１ａ側に偏向されて巻き込み流が発生するのである。

一方、タイヤ１ｂに衝突する走行風は拡散するので、タイヤ１ｂに衝突しない走行風に比べて上昇流になる割合は減少する。このため、開口部１０１の車外側端部の下部部分を通過する走行風は巻き込み流の発生に余り寄与せず、車両側面から車外へ流出する割合が高い。また、開口部１０１の車内側端部を通過する走行風（矢印ｄ４参照）はタイヤ１ｂの内縁から遠く、負圧領域（ＬＰ参照）からも遠くなる。従って、開口部１０１の車内側端部の下部部分を通過した走行風も巻き込み流の発生に余り寄与せず、車両側面から車外へ流出する割合が高い。逆に、タイヤ１ｂの内縁に近く、負圧領域（ＬＰ参照）に近い開口部１０１の中央部、つまり、車両正面視でタイヤ１ｂの内縁よりも内側の一定の領域を通過する走行風は巻き込み流を生じさせ易い。

従って、本実施形態の開口部１０１のように車幅方向の幅が上部よりも下部の方が狭くなるよう構成することで、巻き込み流を効果的に発生させてブレーキ装置３へ強い気流を生じさせる一方、開口部１０１をなるべく小さな面積とすることでホイールハウス２内への走行風の流入量を低減することができ、ブレーキ装置３の冷却性と、車体Ａ全体のＣｄ値とを両立することができる。

本実施形態では、特に、開口部１０１の車幅方向の中心（図４の線Ｌ３参照）がタイヤ１ｂの内縁よりも車内側に位置しているので、タイヤ１ｂの内縁よりも車内側を流れる走行風量が多くなり、巻き込み流を効果的に発生させてブレーキ装置３へ強い気流を生じさせることができる。また、下部領域１０１ｂの車外側端部（線Ｌ４参照）はタイヤ１ｂの内縁近傍に設定されているので、タイヤ１ｂの内縁に近く、負圧領域（ＬＰ参照）に近い領域を流れる走行風が相対的に多くなり、ブレーキ装置３へ強い気流を生じさせることができる。一方、開口部１０１の車幅方向の両端部には下部領域１０１ｂが存在せず、上部領域１０１ａだけなので、巻き込み流の生成に寄与しない走行風のホイールハウス２内への流入を防止し、走行風のホイールハウス２内への流入量を削減して車体Ａ全体のＣｄ値向上に寄与させることができる。

＜デフレクタ板の他の構成例＞
上記実施形態では、開口部１０１を車両正面視でＴ字型に形成したが、車幅方向の幅が上部よりも下部の方が狭くなるような構成は他の形状も採用できる。図６のデフレクタ板２００は開口部２０１を御椀型に形成したものであり、他は上記実施形態のデフレクタ板１００と同様である。

車両正面視でデフレクタ板２００の車内側端部はホイールハウス２の内縁近傍まで延び、また、車内側端部（図６の線Ｌ１’参照）は直進方向を向いた前輪１のタイヤ１ｂの中心部近傍まで延びており、タイヤ１ｂの一部と重なっている。開口部２０１の車外側端部（線Ｌ２’参照）は、車両正面視で、直進方向を向いた前輪１のタイヤ１ｂの内縁（内側のショルダー部）の外側まで延びており、開口部２０１がタイヤ１ｂと重なっている。また、その車幅方向の中心（線Ｌ３’参照）がタイヤ１ｂの内縁よりも車内側に位置している。このような御椀型の開口部２０１もその両端部において下方の単位面積あたりの開口率が小さく構成されており、デフレクタ板１００と同様の効果を得られる。

＜デフレクタ構造の他の構成例＞
上述したデフレクタ板１００及び２００は、デフレクタ板単独で、ブレーキ装置３の冷却性と、車体Ａ全体のＣｄ値とを両立することができるという利点があるが、車両下面部に窪み部を設けることでブレーキ装置３の冷却性を更に向上することができる。図７（Ａ）はアンダーカバー１０ｂに窪み部１０ｂ’を形成した場合の要部の正面図（一部断面図）、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。

車体下面部を構成するアンダーカバー１０ｂは、車体前後方向に延設され、車体上方へ窪んだ窪み部１０ｂ’が形成されている。窪み部１０ｂ’は走行風を上方へ導くよう、車両前方側から後方側へ向かうにしたがって、窪む量が大きくなっている。

窪み部１０ｂ’は、車両正面視でデフレクタ板１００’の開口部１０１’の上方に形成されている。デフレクタ板１００’はデフレクタ板１００と同様の構成のものであるが、開口部１０１’の上部領域１０１ａ’及び下部領域１０１ｂ’の上下方向幅が、開口部１０１の例よりも狭くなっている。その他はデフレクタ板１００と同様であり、開口部１０１’は切り欠き状にデフレクタ板１００の上縁から形成されている。しかして、図７（Ａ）に示すように、車両正面視で開口部１０１’と窪み部１０ｂ’とは、連続した単一の開口Ｑを形成している。

窪み部１０ｂ’が形成されていることにより、開口Ｑを通過する走行風として、上昇する走行風が増え、ブレーキ装置３へ指向する走行風量を増量できる。また、本例は、例えば、窪み部１０ｂ’を有する既設車両に、デフレクタ板１００や２００のようなデフレクタ板を設ける場合に有益である。

本発明の一実施形態に係るデフレクタ構造を備えた車両Ａの前方の側視図である。 車両Ａの前方の底面図（一部断面図）である。 左の前輪１の前方に配設されたデフレクタ板１００の斜視図である。 要部の正面図（一部断面図）である。 本発明の一実施形態に係るデフレクタ構造による走行風の流れの説明図（一部断面底面図）である。 デフレクタ板の他の構成例を示す要部の正面図（一部断面図）である。 （Ａ）はアンダーカバー１０ｂに窪み部１０ｂ’を形成した場合の要部の正面図（一部断面図）、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。

符号の説明

１ 前輪
２ ホイールハウス
３ ブレーキ装置
１００、１００’、２００ デフレクタ板
１０１、１０１’、２０１ 開口部
１０ｂ’ 窪み部

Claims (6)

1. ブレーキ装置が設けられた操舵輪である前輪の前方において、車体下面部から下方へ突出すると共に車幅方向に延び、前記前輪を収容するホイールハウス内へ車両前方から流入する走行風量を制限するデフレクタ板を備えた車両のデフレクタ構造において、
   前記デフレクタ板が、
   車両正面視で、直進方向を向いた前記前輪のタイヤと一部が重なるように、前記ホイールハウス内へ走行風が流入することを許容する開口部を有し、
   前記開口部の車幅方向の幅が、当該開口部の上部よりも下部の方が狭いことを特徴とする車両のデフレクタ構造。
2. 前記開口部は、車両正面視で、直進方向を向いた前記前輪のタイヤの内縁と重なっていることを特徴とする請求項１に記載の車両のデフレクタ構造。
3. 前記開口部は、車両正面視で、Ｔ字型をなしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両のデフレクタ構造。
4. 前記開口部は、車両正面視で、御椀型をなしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両のデフレクタ構造。
5. 前記車体下面部は、
   車体前後方向に延設され、車体上方へ窪んだ窪み部を有し、
   前記窪み部は、車両正面視で前記開口部の上方に形成され、
   前記開口部は、切り欠き状に前記デフレクタ板の上縁から形成されており、
   車両正面視で前記開口部と前記窪み部とは、連続した単一の開口を形成していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両のデフレクタ構造。
6. 車両正面視で、前記開口部の車幅方向の中心が、直進方向を向いた前記前輪のタイヤの内縁よりも車内側に位置していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両のデフレクタ構造。

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