JP2007276544A - Aerodynamic fin device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車両の走行安定性を向上させるための空力フィン装置に関する。 The present invention relates to an aerodynamic fin device for improving running stability of a vehicle such as an automobile.
従来、車両のルーフに前後方向に沿って設けられた空力フィンによって、車両が横風を受けた場合に生じるローリングを抑制するようにした自動車の高速安定装置が考案されている(例えば、特許文献1参照)。この高速安定装置では、空力フィンはルーフの表面から突出する突出位置とルーフに形成された凹部内に格納される格納位置との間でアクチュエータの駆動力により移動される構成となっている。
しかしながら、上記構成の高速安定装置では、上述の如く空力フィンをアクチュエータによって移動させるため、装置の全体構成が複雑になっている。 However, since the aerodynamic fin is moved by the actuator as described above in the high-speed stabilizing device having the above configuration, the overall configuration of the device is complicated.
本発明は上記事実を考慮し、簡単な構成でフィン体を移動させることができる空力フィン装置を得ることが目的である。 An object of the present invention is to obtain an aerodynamic fin device capable of moving a fin body with a simple configuration in consideration of the above facts.
請求項1に記載の発明に係る空力フィン装置は、車両側面から突出する突出位置と車両内側に格納される格納位置との間で移動可能とされると共に常に前記格納位置へ付勢され、車両旋回時に自らに作用する遠心力により前記付勢力に抗して前記突出位置へ移動し、車両のローリングを抑制する方向の空力を発生させるフィン体を備えたことを特徴としている。 The aerodynamic fin device according to the first aspect of the present invention is movable between a protruding position protruding from the side surface of the vehicle and a storage position stored inside the vehicle and is always urged to the storage position. A fin body is provided that generates an aerodynamic force in a direction that suppresses rolling of the vehicle by moving to the protruding position against the urging force by a centrifugal force acting on itself during turning.
なお、請求項1に記載の格納位置は、フィン体の全部が車両側面から退避する位置でも、フィン体の一部が車両側面から突出する位置でもよく、突出位置よりも車両内側に設定された位置であればよい。 The storage position according to claim 1 may be a position where the entire fin body is retracted from the side surface of the vehicle, or a position where a part of the fin body protrudes from the side surface of the vehicle. Any position is acceptable.
請求項1に記載の発明では、車両が直進しているときにはフィン体は付勢力によって格納位置に保持されており、車両が旋回すると、フィン体は自らに作用する遠心力によって突出位置へ移動し、車両のローリングを抑制する方向の空力を発生させる。このため、フィン体を移動させるための特別な機構が不要であり構成が簡単である。 According to the first aspect of the present invention, when the vehicle is traveling straight, the fin body is held at the retracted position by the urging force, and when the vehicle turns, the fin body moves to the protruding position by the centrifugal force acting on itself. The aerodynamic force is generated in a direction that suppresses rolling of the vehicle. For this reason, a special mechanism for moving the fin body is unnecessary and the configuration is simple.
請求項2に記載の発明に係る空力フィン装置は、請求項1に記載の空力フィン装置において、前記フィン体は、車両に対して後下がりに傾斜して設けられ、車両の走行風に干渉することで揚力を発生させることを特徴としている。 An aerodynamic fin device according to a second aspect of the present invention is the aerodynamic fin device according to the first aspect, wherein the fin body is provided so as to be inclined rearwardly with respect to the vehicle and interfere with a traveling wind of the vehicle. It is characterized by generating lift.
請求項2に記載の発明では、フィン体に揚力が発生するので車両のローリングをより積極的に抑制することができる。 In the invention described in claim 2, since lift is generated in the fin body, rolling of the vehicle can be more positively suppressed.
請求項3に記載の発明に係る空力フィン装置は、請求項1又は請求項2に記載の空力フィン装置において、前記フィン体は、車両側部の車両前後方向中央部に設けられることを特徴としている。 An aerodynamic fin device according to a third aspect of the present invention is the aerodynamic fin device according to the first or second aspect, wherein the fin body is provided at a vehicle front-rear direction central portion of the vehicle side portion. Yes.
請求項3に記載の発明では、フィン体が車両側部の車両前後方向中央部すなわち車両の重心に近い位置に設けられているので、車両のローリングを安定して(車両に不要な挙動をさせずに)抑制することができる。
In the invention according to
請求項4に記載の発明に係る空力フィン装置は、請求項2に記載の空力フィン装置において、前記フィン体は、車両側部の車両前方側に設けられることを特徴としている。 An aerodynamic fin device according to a fourth aspect of the present invention is the aerodynamic fin device according to the second aspect, wherein the fin body is provided on the vehicle front side of the vehicle side portion.
請求項4に記載の発明では、車両の旋回時には車両側部の車両前方側に設けられたフィン体に揚力が発生するので、旋回により車両に発生するピッチングを抑制できる。 According to the fourth aspect of the present invention, since lift is generated in the fin body provided on the vehicle front side of the vehicle side portion when the vehicle is turning, pitching generated in the vehicle by turning can be suppressed.
以上説明したように、本発明に係る空力フィン装置では、簡単な構成でフィン体を移動させることができる。 As described above, in the aerodynamic fin device according to the present invention, the fin body can be moved with a simple configuration.
<第1の実施形態>
図1には本発明の第1の実施形態に係る空力フィン装置10が適用された車両(自動車)12が左側面図にて示されている。また、図2にはこの空力フィン装置10の構成が斜視図にて示されている。なお、図中矢印UPは車両上方向を示し、矢印FRは車両前方向を示し、矢印Wは車両幅方向を示している。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a left side view of a vehicle (automobile) 12 to which an
本第1の実施形態に係る車両12は左右(車両幅方向)両側にそれぞれ2枚のドア14を有しており、これら4枚のドア14にはそれぞれ空力フィン装置10が設けられている。図3(A)に示されるように、空力フィン装置10は、ドア14のインナーパネル16とアウターパネル18との間においてドアインパクトビーム20のすぐ上に配置された長尺板状のフィン体22を有している。フィン体22は、長手方向が車両12の前後方向に向いた状態で車両12に対して水平に取り付けられており、アウターパネル18に形成された貫通孔24、及びアウターパネル18に取り付けられたドアモール26に形成された貫通孔28内に挿入されている。このフィン体22は車両幅方向へスライド可能とされている。
The
フィン体22の長手方向一端側及び長手方向他端側には、車両12の内側へ向いた幅方向一端部に、円柱状に形成されたスプリング軸30が設けられている。図3(A)に示されるように、スプリング軸30は小径部32と大径部34とを有する段付き円柱状に形成されており、小径部32の先端がフィン体22に固定されている。小径部32の外周外側には捩りコイルスプリング36が設けられている。この捩りコイルスプリング36は、軸線方向一端部がアウターパネル18の貫通孔24の孔縁部に当接すると共に、軸線方向他端部が大径部34に当接している。フィン体22は捩りコイルスプリング36の付勢力によって車両12の内側へ向けて付勢されており、大径部34が図示しないストッパに当接することで格納位置(図3(A)及び図3(B)に示される位置)に保持されている。フィン体22が格納位置に保持された状態では、フィン体22はドア14の内側に退避するようになっており、図3(B)に示されるように、フィン体22の先端面はドアモール26の表面と略同一面上に配置される(すなわち、フィン体22の先端面が車両12の意匠面と一致する構成となっている)。
On one end in the longitudinal direction and the other end in the longitudinal direction of the
一方、図4に示すように車両12が右へ旋回すると(矢印R参照)、図5(A)に示されるように、車両12の左側(旋回外側)のドア14に設けられたフィン体22には車両幅方向外側へ向いた遠心力F1が作用するが、この遠心力F1が捩りコイルスプリング36の付勢力よりも大きくなると、フィン体22は車両幅方向外側へ移動し、図5(B)に示されるように、ドアモール26の表面から突出する突出位置(図5(A)及び図5(B)に示される位置)へ移動した状態で遠心力F1により保持されるようになっている。なお、車両12が左へ旋回した場合にも同様に、車両12の右側のドア14に設けられたフィン体22が突出位置へ移動されるようになっている。
On the other hand, when the
次に、本第1の実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
上記構成の空力フィン装置10では、図6に示されるように、車両12が直進しているとき(t1参照)には、フィン体22は捩りコイルスプリング36の付勢力によって格納位置に保持されている。
In the
車両12が左へ旋回すると(t2参照)、車両12の右側(旋回外側)のドア14に設けられたフィン体22が遠心力F3により捩りコイルスプリング36の付勢力に抗して突出位置へ移動する。またこのとき、車両12は、図7に示されるように遠心力F2によって矢印A方向(左上がりの状態)へロールするので、フィン体22の下側には高圧力が発生し(ドット部分参照)、フィン体22には車両12のローリングを抑制する(打ち消す)方向の空力(空気抵抗による反力)が発生する(矢印F4参照)。これにより、車両12のローリングが抑制される。
When the
車両12が直進状態へ戻ると(t3参照)、上述の如く突出位置へ移動した車両12右側のドア14のフィン体22は捩りコイルスプリング36の付勢力によって格納位置へ移動される。
When the
車両12が右へ旋回すると(t4参照)、車両12の左側(旋回外側)のドア14に設けられたフィン体22が遠心力F1により捩りコイルスプリング36の付勢力に抗して突出位置へ移動する。またこのとき、車両12は、図8に示されるように遠心力F5によって矢印B方向(右上がりの状態)へロールするので、フィン体22の下側には高圧力が発生し(ドット部分参照)、フィン体22には車両12のローリングを抑制する(打ち消す)方向の空力(空気抵抗による反力)が発生する(矢印F6参照)。これにより、車両12のローリングが抑制される。
When the
車両12が直進状態へ戻ると(t5参照)、上述の如く突出位置へ移動した車両12左側のドア14のフィン体22は捩りコイルスプリング36の付勢力によって格納位置へ移動される。
When the
ここで、図9(A)には、車両12が右へ旋回した際に車両12左側のドア14に設けられたフィン体22に生じる遠心力と時間との関係が線図にて示されており、図9(B)にはフィン体22の突出量と時間との関係が図9(A)に対応した線図にて示されており、図9(C)には車両12のロールレートと時間との関係が図9(A)及び図9(B)に対応した線図にて示されている。なお、図9(C)では、空力フィン装置10が作動した場合が点線で示されており、空力フィン装置10が作動しなかった場合が実線で示されている。
Here, in FIG. 9A, the relationship between the centrifugal force generated in the
図9(C)から、空力フィン装置10が作動した場合、すなわち、車両12の旋回時にフィン体22が突出位置へ移動され、旋回により車両12に発生するローリングを抑制する方向の空力が発生する場合には、車両12のロールレートが小さくなることが分かる。
From FIG. 9C, when the
以上説明したように、本第1の実施形態に係る空力フィン装置10では、フィン体22が車両12旋回時の遠心力によって格納位置から突出位置へ自動的に移動されるので、構成が簡単であると共に、フィン体22を移動させるためのアクチュエータ等が不要であるため、設置スペースの低減、低コスト化、及び低重量化を図ることができる。
As described above, in the
しかも、本第1の実施形態に係る空力フィン装置10では、車両12の直進時すなわち上記空力が不要な時には、フィン体22が格納位置に格納されるので、車両12の空気抵抗係数が不要に増加することを抑制できる。
Moreover, in the
また、本第1の実施形態に係る空力フィン装置10(フィン体22)は、車両12のドア14(車両側部の車両前後方向中央部)、すなわち図4に示されるように車両12の重心に近い位置に設けられているので、車両12のローリングを安定して(車両12に不要な挙動をさせずに)抑制することができる。
In addition, the aerodynamic fin device 10 (fin body 22) according to the first embodiment is configured such that the
次に、本発明の他の実施形態について説明する。なお、前記第1の実施形態と基本的に同様の構成・作用については前記第1の実施形態と同符号を付与し、その説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. Note that configurations and operations that are basically the same as those of the first embodiment are given the same reference numerals as those of the first embodiment, and descriptions thereof are omitted.
<第2の実施形態>
図10には、本発明の第2の実施形態に係る車両50が左側面図にて示されている。なお、図10では、説明の都合上、ドアモール26の図示を省略してある。また、この車両50では右側の側部も左側の側部と同様の構成となっている。
<Second Embodiment>
FIG. 10 is a left side view of a
この車両50は、前記第1の実施形態に係る車両12と基本的に同様の構成とされているが、この車両50では、空力フィン装置10のフィン体22は車両50に対し後下がりに傾斜して設けられており、車両52の走行風に干渉することで揚力を発生させる構成となっている。このため、この実施形態では車両52のローリングをより積極的に抑制することができる。
The
<第3の実施形態>
図11には、本発明の第2の実施形態に係る車両60が左側面図にて示されている。なお、図11では、説明の都合上、ドアモール26の図示を省略してある。また、この車両60では右側の側部も左側の側部と同様の構成となっている。
<Third Embodiment>
FIG. 11 shows a left side view of a
この車両60は、前記第1の実施形態に係る車両12と基本的に同様の構成とされているが、車両60側部の前端部及び後端部には、図示しないベルトラインモールの付近にそれぞれ空力フィン装置10が設けられている。車両60の後端部に設けられた空力フィン装置10のフィン体22は、車両60に対して水平に設けられている。一方、車両60の前端部に設けられた空力フィン装置10、及び各ドア14に設けられた空力フィン装置10のフィン体22は、車両60に対して後下がりに傾斜して設けられており、車両52の走行風に干渉することで揚力を発生させる構成となっている。しかも、これらのフィン体22の傾斜角度は、車両後方側へ向かうに従い緩くなるように設定されており、車両前方側に配置されたフィン体22ほど大きな揚力を発生させるようになっている。
The
この実施形態では、車両60のローリングを抑制できるのみならず、車両前方側のフィン体22が大きな揚力を発生させるので、旋回によって車両60にピッチングが発生した場合(車両52の旋回外側の前方側が沈み込んだ場合)でも、このピッチングを抑制することができ、車両60の走行状態を一層安定させることができる。
In this embodiment, not only rolling of the
<第4の実施形態>
図12には、本発明の第4の実施形態に係る車両70が左側面図にて示されている。なお、図12では、説明の都合上、ドアモール26の図示を省略してある。また、この車両70では右側の側部も左側の側部と同様の構成となっている。
<Fourth Embodiment>
FIG. 12 is a left side view of a
この車両70では、前記第1の実施形態に係る空力フィン装置10と基本的に同様構成の空力フィン装置10が、ドア14の上側及び下側のボディパネル(ドア上側見切り及びロッカー近辺)、並びにフロント・リヤフェンダーの上側のボディパネルに設けられている。この実施形態においても各フィン体22に発生する空力によって車両70のローリングを抑制できる(図13参照)。
In this
なお、前記第1の実施形態乃至上記第4の実施形態に係る空力フィン装置10では、フィン体22を捩りコイルスプリング36の付勢力によって格納位置へ付勢する構成としたが、これに限らず、捩りコイルスプリング36の代わりに他の弾性体を用いて構成してもよい。また、フィン体にワイヤー等を介して錘を連結し、この錘によってフィン体を格納位置へ付勢する構成としてもよい。
In the
また、前記第1の実施形態乃至上記第4の実施形態に係る空力フィン装置10では、フィン体22が遠心力によりスライドすることで突出位置と格納位置との間を移動される構成としたが、これに限らず、フィン体22が遠心力により支軸周りに回転することで突出位置と格納位置との間を移動される構成としてもよい。
In the
10 空力フィン装置
12 車両
22 フィン体
10
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006102385A JP2007276544A (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Aerodynamic fin device |
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JP2006102385A Pending JP2007276544A (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Aerodynamic fin device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017202751A (en) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle aerodynamic characteristic optimization device using two-way switching rib |
US10486393B2 (en) | 2014-10-09 | 2019-11-26 | Materion Corporation | Devices including metal laminate with metallurgical bonds and reduced-density metal core layer |
-
2006
- 2006-04-03 JP JP2006102385A patent/JP2007276544A/en active Pending
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CN107444504A (en) * | 2016-05-12 | 2017-12-08 | 丰田自动车株式会社 | Aerodynamic Device |
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