JP2009154750A - Vehicular drag reducing device and truck equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トラック等の自動車や列車などの前進移動可能な車両の構造に関するものであり、特に、走行中の車両に作用する空気抵抗などの抗力を低減させる車両用の抗力低減装置に関する。 The present invention relates to a structure of a vehicle that can move forward, such as an automobile such as a truck or a train, and more particularly to a drag reduction device for a vehicle that reduces drag such as air resistance acting on a running vehicle.
自動車や列車などの車両は、前進移動時、走行により生ずる前方から向かい風(以下、走行風)を受ける。この走行風は、車両の前進を妨げる空気抵抗などの抗力として車両に作用する。そこで、車両の形状については、抗力を低減するための種々の工夫が施されている。 When moving forward, vehicles such as automobiles and trains receive headwind (hereinafter referred to as travel wind) generated from traveling. This traveling wind acts on the vehicle as a drag such as air resistance that prevents the vehicle from moving forward. Therefore, various ideas for reducing the drag force have been applied to the shape of the vehicle.
例えば、車両の一種である、トレーラトラックやコンテナトラックなどのトラックでは、トラック後方の荷箱に向かう走行風の流れをガイドする風向板(ドラグフォイラ)を、運転キャビンのルーフ上に設置することがある(特許文献1参照)。 For example, in trucks such as trailer trucks and container trucks that are a type of vehicle, a wind direction plate (drag foiler) that guides the flow of traveling wind toward the packing box behind the truck may be installed on the roof of the driving cabin. (See Patent Document 1).
この風向板は、運転キャビン上方を通る走行風の主流をスムーズに荷箱上方に導こうとするものである。運転キャビン上方を通る走行風をスムーズに荷箱上方に導くことができれば、走行風が荷箱の前面にぶつかる場合と比較して、発生する空気抵抗などの抗力の大きさを低減させることができ、燃料消費量などのエネルギー利用効率を向上させることができる。
ところで、上記トラックでは、走行風を所定の方向にスムーズに流すために、風向板という部材を用いている。したがって、風向板を用いる前と比べれば、空気抵抗などの抗力を低減できるかもしれないが、走行風と風向板との間に生ずる抗力をなくすことはできない。 By the way, in the said truck, in order to flow a driving | running | working wind smoothly in a predetermined direction, the member called a wind direction board is used. Therefore, the drag such as air resistance may be reduced as compared with before using the wind direction plate, but the drag generated between the traveling wind and the wind direction plate cannot be eliminated.
本発明は、車両走行時に発生する走行風を、風向板を用いることなくスムーズに流すことによって空気抵抗などの抗力を低減させることができるとともに、走行風を利用して発生させた車両進行方向の力を車両に作用させることによって実質的に抗力を低減させることができ、延いては燃料消費量などのエネルギー利用効率を向上させることができる車両用の抗力低減装置を提供することを課題とする。 The present invention can reduce drag, such as air resistance, by smoothly flowing the traveling wind generated during traveling of the vehicle without using a wind direction plate, and can reduce the drag in the vehicle traveling direction generated using the traveling wind. It is an object of the present invention to provide a drag reduction device for a vehicle that can substantially reduce the drag by applying a force to the vehicle, and thus can improve the energy utilization efficiency such as fuel consumption. .
前記のような課題は、本願の各請求項に記載された次のような発明により解決される。
すなわち、その請求項1に記載された発明は、前進移動可能な車両の外側に設置された車両前方に向く前向き面と、当該前向き面の基端から前方に向けて車両前後方向に延在する前庭面とを備えており、前向き面は、前庭面に直交するとともに車両前後方向に対して直交する状態で配置されていることを特徴とする車両用の抗力低減装置である。
The above problems can be solved by the following invention described in each claim of the present application.
That is, the invention described in claim 1 is a front-facing surface that faces the front of the vehicle that is installed outside the vehicle that can move forward, and extends in the vehicle front-rear direction from the base end of the front-facing surface toward the front. And a vestibular surface, wherein the front-facing surface is arranged in a state of being orthogonal to the vestibule surface and orthogonal to the vehicle front-rear direction.
請求項1に記載された発明の車両用の抗力低減装置は、前記のように構成されているので、当該抗力低減装置が設置された車両が、前方からの走行風を受ける状態になると、前庭面の先端縁で一次剥離が生じ、一次剥離した走行風が前庭面から離れるように後方に流れ、前向き面上端に接触するように流れると、前向き面上端付近で二次剥離が生じるとともに、一次剥離した走行風と前庭面と前向き面とにより囲まれた側面視略三角形の領域に渦流が生ずる。この渦流は、渦流の外側を流れる一次剥離走行風の流れを安定させるものとして作用するので、背景技術として説明した風向板を用いなくても、前庭面の前端縁で一次剥離した走行風をスムーズに後方に流すことができ、空気抵抗などの抗力を低減させることができる。また、渦流は、背景技術で用いられている風向板と異なり、抵抗となる要素が極めて少なく、この点でも抗力低減効果が大きい。さらに、渦流が生じると、渦流が生じた領域、すなわち、一次剥離走行風と前庭面と前向き面とにより囲まれた領域は負圧になるので、当該領域に面する前向き面及び前庭面に、負圧領域側への引っ張り力が作用する。これらのうち、特に、前向き面に作用する引っ張り力は、抗力と逆向きの力であるので、抗力が相殺されることとなり、実質的に抗力を低減させることができる。特に、前向き面が前庭面に対して直交しているとともに進行方向に対して直交している場合は、前向き面に作用する上記引っ張り力の向きは、前庭面の延在方向と同じ方向、すなわち車両前後方向に一致する。このように、引っ張り力の方向が車両前後方向に一致すると、引っ張り力のすべてを抗力を相殺する力として利用することができるので、より大きい抗力低減効果を得ることができる。このように、本発明の抗力低減装置を車両に設置すれば、前庭面の前端縁で一次剥離した走行風をスムーズに後方に流すことができ、しかも、前向き面に作用する引っ張り力によって抗力を相殺することができるので、空気抵抗などの抗力を著しく低減することができる。 Since the drag reducing device for a vehicle according to the first aspect of the present invention is configured as described above, when the vehicle in which the drag reducing device is installed receives a traveling wind from the front, Primary separation occurs at the front edge of the surface, and when the traveling air that has been primarily separated flows away from the vestibular surface and flows so as to contact the upper end of the front surface, secondary separation occurs near the upper end of the front surface, and the primary separation occurs. A vortex is generated in a region of a substantially triangular shape in a side view surrounded by the separated traveling wind, the vestibular surface, and the front-facing surface. This eddy current acts to stabilize the flow of the primary separated traveling wind that flows outside the eddy current, so even if the wind direction plate described as the background art is not used, the traveling wind that has primarily separated at the front edge of the vestibular surface is smooth. It is possible to flow backward, and drag such as air resistance can be reduced. Further, unlike the wind direction plate used in the background art, the vortex flow has very few resistance elements, and the drag reduction effect is great in this respect as well. Furthermore, when eddy current is generated, the area where the vortex flow is generated, i.e., the area surrounded by the primary separation traveling wind, the vestibular surface and the frontal surface becomes negative pressure, and therefore, on the frontal surface and the front court surface facing the area, A pulling force toward the negative pressure region acts. Among these, in particular, the pulling force acting on the forward-facing surface is a force opposite to the drag force, so that the drag force is offset and the drag force can be substantially reduced. In particular, when the frontal surface is orthogonal to the vestibular surface and is orthogonal to the traveling direction, the direction of the pulling force acting on the frontal surface is the same direction as the extending direction of the vestibular surface, that is, Match the vehicle longitudinal direction. As described above, when the direction of the pulling force coincides with the vehicle longitudinal direction, all of the pulling force can be used as a force to cancel the drag, so that a larger drag reduction effect can be obtained. As described above, when the drag reducing device of the present invention is installed in a vehicle, the traveling wind primarily peeled off at the front edge of the vestibule surface can be smoothly flowed backward, and the drag is exerted by the pulling force acting on the front surface. Since it can cancel, drags, such as air resistance, can be reduced remarkably.
請求項2に記載された発明は、請求項1に記載の車両用の抗力低減装置であって、前向き面の上縁及び前庭面の前縁は、車両前後方向に対して直交していることを特徴としている。 The invention described in claim 2 is the drag reduction device for a vehicle according to claim 1, wherein the upper edge of the front facing surface and the front edge of the vestibular surface are orthogonal to the vehicle longitudinal direction. It is characterized by.
請求項2に記載された発明は、前記のように構成されているので、抗力低減装置の前向き面の全幅に亘って、引っ張り力が均等に作用する。これにより、車両全幅に亘って均等に抗力を相殺することができ、空気抵抗などの抗力を著しく低減することができる。 Since the invention described in claim 2 is configured as described above, the tensile force acts evenly over the entire width of the front-facing surface of the drag reducing device. As a result, the drag can be evenly canceled over the entire width of the vehicle, and the drag such as air resistance can be significantly reduced.
請求項3に記載された発明は、請求項1又は請求項2のいずれか一項に記載の車両用の抗力低減装置であって、前向き面の前方かつ前庭面の上方の空間に車両走行時に形成される負圧領域に車両横側から空気が流入することを防止する仕切体を、前庭面の車幅方向両端位置に備えていることを特徴としている。 A third aspect of the present invention is the drag reducing device for a vehicle according to any one of the first and second aspects, wherein the vehicle is traveling in a space in front of the front facing surface and above the front court surface. A partition body that prevents air from flowing into the negative pressure region to be formed from the side of the vehicle is provided at both ends of the vestibule surface in the vehicle width direction.
請求項3に記載された発明は、前記のように構成されているので、仕切体によって、上記負圧領域に車両横側から空気が流入することを防止することができる。負圧領域に空気が流入すると、その分、負圧領域の圧力が高まるので、前向き面に作用する引っ張り力の大きさが小さくなる。この点、上記仕切板があれば、車両横側からの空気の流入が防止されるので、負圧領域の圧力の上昇が防止され、前向き面に作用する引っ張り力を確実に得ることができる。 Since the invention described in claim 3 is configured as described above, the partition member can prevent air from flowing into the negative pressure region from the side of the vehicle. When air flows into the negative pressure region, the pressure in the negative pressure region increases accordingly, and the magnitude of the tensile force acting on the forward facing surface is reduced. In this regard, if the partition plate is provided, the inflow of air from the side of the vehicle is prevented, so that an increase in the pressure in the negative pressure region is prevented, and a tensile force acting on the front surface can be obtained with certainty.
請求項4に記載された発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の車両用の抗力低減装置であって、前向き面の高さは、前庭面の車両前後方向長さより短いことを特徴としている。 The invention described in claim 4 is the drag reduction device for a vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the height of the front facing surface is greater than the length of the vestibular surface in the vehicle front-rear direction. It is characterized by being short.
請求項4に記載された発明は、前記のように構成されているので、前庭面の前端縁である一次剥離位置で一次剥離した走行風を、二次剥離位置である前向き面の上端縁に向けて流し易い状態になる。一次剥離した走行風を前向き面の上端縁に流すと、前向き面の上端縁において二次剥離が生じ、二次剥離した走行風を前向き面の上端縁の後方にスムーズに流すことができ、前向き面の後方におけるカルマン渦などの渦流の発生を防止することができ、発生する抗力を低減することができる。また、前向き面の上端縁において二次剥離が生ずるような流れにすると、前向き面の前方でかつ前庭面の上方である空間に、より高速の渦流を生じさせて、負圧領域の圧力をより低下させることができる。これにより、前向き面により大きな引張り力を作用させることができるようになり、実質的に、より大きな抗力低減効果が得られる。 Since the invention described in claim 4 is configured as described above, the traveling wind that has been primarily peeled off at the primary peeling position that is the front edge of the vestibular surface is applied to the upper edge of the forward facing surface that is the secondary peeling position. It will be in a state where it is easy to flow toward. When the first-peeled running wind is made to flow to the upper edge of the forward facing surface, secondary peeling occurs at the upper edge of the front-facing surface. Generation of vortex flow such as Karman vortex behind the surface can be prevented, and generated drag can be reduced. In addition, when the flow is such that secondary separation occurs at the upper edge of the forward surface, a higher-speed vortex flow is generated in the space in front of the forward surface and above the vestibular surface, thereby further reducing the pressure in the negative pressure region. Can be reduced. As a result, a larger tensile force can be applied to the forward-facing surface, and a greater drag reduction effect can be obtained substantially.
請求項5に記載された発明は、車両前方に配置された運転キャビンと、当該運転キャビンの後方に配置された荷箱とを備え、当該荷箱の高さが運転キャビンのルーフより高いトラックであって、荷箱の前面を利用して形成された前向き面と、運転キャビン上に形成された前庭面とを有する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の車両用の抗力低減装置を備えるトラックである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a driving cabin disposed in front of the vehicle and a cargo box disposed in the rear of the driving cabin, wherein the height of the cargo box is higher than the roof of the driving cabin. 5. The drag reduction for a vehicle according to claim 1, wherein the vehicle has a front-facing surface formed by using a front surface of the packing box and a vestibule surface formed on a driving cabin. It is a truck provided with a device.
請求項5に記載された発明は、前記のように構成されており、上述したような抗力低減装置を備えているので、トラック走行時の空気抵抗などの抗力を著しく低減することができる。 Since the invention described in claim 5 is configured as described above and includes the drag reduction device as described above, it is possible to significantly reduce drag such as air resistance during truck running.
請求項6に記載された発明は、請求項に記載のトラックであって、前庭面の車両前後方向長さは、運転キャビンの高さ寸法より短いことを特徴としている。 The invention described in claim 6 is the truck described in claim, characterized in that the length of the vestibular surface in the vehicle front-rear direction is shorter than the height dimension of the driving cabin.
請求項6に記載された発明は、前記のように構成されているので、前庭面の前端縁である一次剥離位置で一次剥離した走行風が、前向き面の上端縁位置近傍で二次剥離を生ずるようになる。このような流れになると、一次剥離以降の走行風の流れがスムーズになり、前向き面の後方におけるカルマン渦などの渦流の発生を防止することができ、発生する抗力を低減することができる。また、前向き面の上端縁において二次剥離が生ずるような流れにすると、前向き面の前方でかつ前庭面の上方である空間に、より高速の渦流を生じさせて、負圧領域の圧力をより低下させることができる。これにより、前向き面により大きな引張り力を作用させることができるようになり、実質的に、より大きな抗力低減効果が得られる。 Since the invention described in claim 6 is configured as described above, the traveling wind that has been primarily peeled off at the primary peeling position, which is the front edge of the vestibular surface, is subjected to secondary peeling in the vicinity of the position of the upper edge of the front surface. It comes to occur. If it becomes such a flow, the flow of the driving | running | working wind after primary peeling becomes smooth, generation | occurrence | production of eddy currents, such as a Karman vortex in the back of a front facing surface, can be prevented, and the produced drag can be reduced. In addition, when the flow is such that secondary separation occurs at the upper edge of the forward surface, a higher-speed vortex flow is generated in the space in front of the forward surface and above the vestibular surface, thereby further reducing the pressure in the negative pressure region. Can be reduced. As a result, a larger tensile force can be applied to the forward-facing surface, and a greater drag reduction effect can be obtained substantially.
請求項7に記載された発明は、請求項5又は請求項6に記載のトラックであって、前記前庭面は、前記運転キャビン上に上下動可能に設置された可動部材の上面であり、当該可動部材の上下動によって、当該可動部材上面からの前記前向き面の高さを調整することが可能になっていることを特徴としている。 The invention described in claim 7 is the truck according to claim 5 or claim 6, wherein the vestibule surface is an upper surface of a movable member installed on the driving cabin so as to be movable up and down. The height of the forward surface from the upper surface of the movable member can be adjusted by the vertical movement of the movable member.
請求項7に記載された発明は、前記のように構成されているので、可動部材上面からの前向き面の高さを調整することができる。前向き面の高さを調整できれば、前庭面の前端縁で一次剥離した走行風が前向き面の上端縁に向かって流れるように調整することができ、一次剥離した走行風を前向き面の上端縁において二次剥離させることができる。前向き面の上端縁で二次剥離した走行風は、当該上端縁の後方にスムーズに流れるので、前向き面の後方におけるカルマン渦などの渦流の発生が防止され、トラック走行時に発生する抗力を低減させることができる。また、前向き面の上端縁において二次剥離が生ずるような流れにすると、前向き面の前方でかつ前庭面の上方である空間に、より高速の渦流を生じさせて、負圧領域の圧力をより低下させることができる。これにより、前向き面により大きな引張り力を作用させることができるようになり、実質的に、より大きな抗力低減効果が得られる。 Since the invention described in claim 7 is configured as described above, the height of the forward facing surface from the upper surface of the movable member can be adjusted. If the height of the front facing surface can be adjusted, it can be adjusted so that the traveling wind primarily peeled off at the front edge of the vestibular surface flows toward the upper edge of the front facing surface. Secondary peeling can be performed. Since the traveling wind that has been secondarily peeled off at the upper edge of the forward surface flows smoothly behind the upper edge, the generation of vortex currents such as Karman vortices behind the forward surface is prevented, and drag generated during truck traveling is reduced. be able to. In addition, when the flow is such that secondary separation occurs at the upper edge of the forward surface, a higher-speed vortex flow is generated in the space in front of the forward surface and above the vestibular surface, thereby further reducing the pressure in the negative pressure region. Can be reduced. As a result, a larger tensile force can be applied to the forward-facing surface, and a greater drag reduction effect can be obtained substantially.
前述のとおり、本願の発明の車両用の抗力低減装置を用いれば、車両走行時など、車両が前方からの走行風を受けたとき、前庭面の先端縁で一次剥離が生じ、一次剥離した走行風が前庭面から離れるように後方に流れ、前向き面上端に接触するように流れると、前向き面上端付近で二次剥離が生じるとともに、一次剥離した走行風と前庭面と前向き面とにより囲まれた側面視略三角形の領域に渦流が生ずる。この渦流は、渦流の外側を流れる一次剥離走行風の流れを安定させるものとして作用するので、背景技術として説明した風向板を用いなくても、前庭面の前端縁で一次剥離した走行風をスムーズに後方に流すことができ、空気抵抗などの抗力を低減させることができる。また、渦流は、背景技術で用いられている風向板と異なり、抵抗となる要素が極めて少なく、この点でも抗力低減効果が大きい。さらに、渦流が生じると、渦流が生じた領域、すなわち、一次剥離走行風と前庭面と前向き面とにより囲まれた領域は負圧になるので、当該領域に面する前向き面及び前庭面に、負圧領域側への引っ張り力が作用する。これらのうち、特に、前向き面に作用する引っ張り力は、抗力と逆向きの力であるので、抗力が相殺されることとなり、実質的に抗力を低減させることができる。特に、前向き面が前庭面に対して直交しているとともに進行方向に対して直交している場合は、前向き面に作用する上記引っ張り力の向きは、前庭面の延在方向と同じ方向、すなわち車両前後方向に一致する。このように、引っ張り力の方向が車両前後方向に一致すると、引っ張り力のすべてを抗力を相殺する力として利用することができるので、より大きい抗力低減効果を得ることができる。このように、本発明の抗力低減装置を車両に設置すれば、前庭面の前端縁で一次剥離した走行風をスムーズに後方に流すことができ、しかも、前向き面に作用する引っ張り力によって抗力を相殺することができるので、空気抵抗などの抗力を著しく低減することができる。 As described above, when the drag reducing device for a vehicle according to the present invention is used, when the vehicle receives a traveling wind from the front, such as when the vehicle travels, primary peeling occurs at the front edge of the vestibular surface, and the primary peeling travels. When the wind flows backward away from the vestibule surface and flows so as to contact the upper end of the front surface, secondary separation occurs near the upper end of the front surface, and it is surrounded by the primary separation running wind, the front garden surface, and the front surface. A eddy current is generated in a substantially triangular region. This eddy current acts to stabilize the flow of the primary separated traveling wind that flows outside the eddy current, so even if the wind direction plate described as the background art is not used, the traveling wind that has primarily separated at the front edge of the vestibular surface is smooth. It is possible to flow backward, and drag such as air resistance can be reduced. Further, unlike the wind direction plate used in the background art, the vortex flow has very few resistance elements, and the drag reduction effect is great in this respect as well. Furthermore, when eddy current is generated, the area where the vortex flow is generated, i.e., the area surrounded by the primary separation traveling wind, the vestibular surface and the frontal surface becomes negative pressure, and therefore, on the frontal surface and the front court surface facing the area, A pulling force toward the negative pressure region acts. Among these, in particular, the pulling force acting on the forward-facing surface is a force opposite to the drag force, so that the drag force is offset and the drag force can be substantially reduced. In particular, when the frontal surface is orthogonal to the vestibular surface and is orthogonal to the traveling direction, the direction of the pulling force acting on the frontal surface is the same direction as the extending direction of the vestibular surface, that is, Match the vehicle longitudinal direction. As described above, when the direction of the pulling force coincides with the vehicle longitudinal direction, all of the pulling force can be used as a force to cancel the drag, so that a larger drag reduction effect can be obtained. As described above, when the drag reducing device of the present invention is installed in a vehicle, the traveling wind primarily peeled off at the front edge of the vestibule surface can be smoothly flowed backward, and the drag is exerted by the pulling force acting on the front surface. Since it can cancel, drags, such as air resistance, can be reduced remarkably.
本願の発明の車両用の抗力低減装置は、前進移動可能な車両の外側に設置された車両前方に向く前向き面と、当該前向き面の基端から前方に向けて車両前後方向に延在する前庭面とを備えており、前記前向き面は、前記前庭面に直交するとともに車両前後方向に対して直交する状態で配置されているものとする。そして、前向き面の上縁及び前庭面の前縁は、車両前後方向に対して直交しているものとする。 The drag reduction device for a vehicle according to the invention of the present application is a front-facing surface that faces the front of the vehicle, which is installed outside the vehicle that can move forward, and a vestibule that extends in the front-and-rear direction of the vehicle from the base end of the front-facing surface. It is assumed that the forward facing surface is arranged in a state orthogonal to the vestibular surface and orthogonal to the vehicle longitudinal direction. The upper edge of the front-facing surface and the front edge of the vestibular surface are orthogonal to the vehicle longitudinal direction.
また、前向き面の前方かつ前庭面の上方の空間に車両走行時に形成される負圧領域に車両横側から空気が流入することを防止する仕切体を、前庭面の車幅方向両端位置に備えているものとする。また、前向き面の高さは、前庭面の車両前後方向長さより短いものとする。 In addition, a partition that prevents air from flowing from the side of the vehicle into the negative pressure area formed when the vehicle travels in the space in front of the front surface and above the front yard surface is provided at both ends in the vehicle width direction of the front yard surface. It shall be. In addition, the height of the front facing surface is shorter than the length of the front yard surface in the vehicle front-rear direction.
さらに、本願の発明は、車両前方に配置された運転キャビンと、当該運転キャビンの後方に配置された荷箱とを備え、当該荷箱の高さが運転キャビンのルーフより高いトラックであって、荷箱の前面を利用して形成された前向き面と、運転キャビン上に形成された前庭面とを有する車両用の抗力低減装置を備えるものである。 Furthermore, the invention of the present application is a truck comprising a driving cabin disposed in front of the vehicle and a cargo box disposed behind the driving cabin, the height of the cargo box being higher than the roof of the driving cabin, A drag reducing device for a vehicle having a forward facing surface formed by using a front surface of a cargo box and a vestibular surface formed on a driving cabin is provided.
そして、前庭面の車両前後方向長さは、運転キャビンの高さ寸法より短いものとする。また、前庭面は、運転キャビン上に上下動可能に設置された可動部材の上面であり、当該可動部材の上下動によって、当該可動部材上面からの前向き面の高さを調整することが可能になっているものとする。 The vehicle front-rear direction length of the vestibule surface is shorter than the height dimension of the driving cabin. The vestibule surface is the upper surface of a movable member installed on the operating cabin so as to be movable up and down, and the height of the front surface from the upper surface of the movable member can be adjusted by the vertical movement of the movable member. Suppose that
以下、本発明に係る車両の実施例について図面を用いて詳細に説明する。 Embodiments of a vehicle according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1に示されるように、車両の一種であるトラック10は、車体フレームの前方に、運転席を取り囲む運転キャビン11を備えており、運転キャビン11の後方に、荷物等が収容される荷箱12が設置されている。
As shown in FIG. 1, a
荷箱12の前面(前向き面)13は、後述の抗力低減装置20の一部を構成するものであり、平面になっているとともに、トラック10の車両前後方向D1に対して直交する状態に配置されている。また、荷箱前面13の上端縁13eは、車両前後方向D1に対して直交で、かつ車幅方向D2と平行な方向に延在している。
A front surface (forward-facing surface) 13 of the
運転キャビン11の上には、走行時に発生する走行風Wの流れを制御することによってトラック10が受ける抗力を低減する抗力低減装置20の一部を構成する可動ユニット30が設置されている。この可動ユニット30は、上下方向D3(図2参照)に上下動可能に設置された可動板31と、この可動板31を上下動させるためのリフタ35と、可動板31の両側に設置された仕切体36と、可動板31の前側に配置された垂れ板37とを備えている。なお、リフタ35は、周知の電動リフタであるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
On the driving
可動板31は、水平に広がる平面である上面(前庭面)31aを備えている。可動板31の上面31aは、平面視で、四角形になっており、トラック10の荷箱12側に位置する直線状の後端縁31bと、トラック10の前方に位置する直線状の前端縁31fと、トラック10の車幅方向である左右側に位置する直線状の両側端縁31sを備えている。後端縁31b及び前端縁31fは、いずれも、車両前後方向D1に直交しており、車幅方向D2と平行な方向に延在している。また、両側端縁31sは、車両前後方向D1と平行な方向に延在している。
The
そして、可動板31は、その後端部で、荷箱12の前面13に上下動可能な状態で接している。つまり、可動板31の上面31aは、その後端縁31bで、荷箱12の前面13と直交する状態で接している(図2参照)。可動板31を上下動させると、可動板31の上面31aより上側に位置する荷箱前面13の高さ寸法Hを伸縮させることができる。
The
仕切体36は、略直角三角形の板状の部材であり、可動板(前庭面)31の車幅方向両端位置に備えられている。そして、仕切体36は、前庭面に対して直交し、かつ車両前後方向D1に延在する向きに向けられた状態で配置されている。また、仕切体36は、荷箱前面13に対しても直交する状態で配置されている。さらに詳細に説明すると、仕切体36は、斜辺ではない2辺のうちの一方の辺(本実施例では長辺)が水平に延びる下端縁36aになる状態になっており、この下端縁36aで可動板31の側端に固定されている。そして、仕切体36は、斜辺36bが前方から後方に向けて上り勾配になる状態で配置されている。そして、残る一辺(実施例では短辺)が車両前後方向の後端位置に、後端縁36cとして垂直に延在する状態で配置されている。そして、仕切体36の後端縁36cは、荷箱12の前面13に接している。この仕切体36によって、荷箱前面13の前方でかつ可動板上面31a上方の空間Sに車両横方向から空気が流れ込むことを防止できるようになっている。このように、仕切板36は、空気の流れ込みが防止される空間Sの両端位置に設置されており、荷箱12の前面13のうち仕切板36の間の部分(前向き面)の両端位置に設置されているということができる。また、図2に示されるように、垂れ板37は、その上端部で可動板31の前端面に固定されており、下側に延びている。そして、垂れ板37の下端は、可動板31が下限位置に位置するときには運転キャビン11の上部にかかり、可動板31が上限位置に位置するときにはリフタ35にかかる長さまで延びている。このような垂れ板37があるので、可動板31が上方に移動した状態であっても、走行時に前方から吹く走行風Wが可動板31の下側に流れ込むことが防止される。
The
このような抗力低減装置20をトラック10に備えると、走行風Wを受けたときにトラック10が受ける抗力を低減することができ、燃料消費量などのエネルギー利用効率を向上させることができる。
When such a
そこで、次に、抗力低減装置20を備えるトラック10の走行時の状態について説明する。
Then, next, the state at the time of driving | running | working of the
図3に示されるように、走行状態のトラック10は、トラック10の前方からの走行風Wを受ける。そして、実施例のトラック10では、運転キャビン11の上方に設置された可動板31の前端縁(一次剥離位置)31fにおいて走行風Wの一次剥離が生ずる。
As shown in FIG. 3, the traveling
可動板31の前端縁31fで一次剥離した走行風Wは、可動板31の前端縁31fから離れるように斜め上方向(荷箱前面13の上端縁13e付近に向かう方向)D4に流れる。なお、一次剥離した走行風Wが荷箱前面13の上端縁13e付近に向けて流れるように、あらかじめ可動板31の上下方向D3の位置を、荷箱の高さに応じて調整しておくことが好ましい。
The traveling wind W primarily peeled off at the
一次剥離した走行風Wのほとんどは、荷箱前面13の上端縁13eを越えて後方に流れ、荷箱前面13の上端縁13e位置において二次剥離が生ずる。そして、図示されるように、走行風Wの下側であって、しかも、荷箱前面13aの前方であり、かつ、可動板31の上面31aの上方に位置する領域Sに、高速の渦流Tが生ずる。
Most of the traveling wind W that has been primarily separated flows backward beyond the
この渦流Tは、渦流の外側を流れる一次剥離走行風Wと隣接する位置では、当該一次剥離走行風Wと同じ方向に流れており、当該一次剥離走行風Wの流れを安定させるものとして作用する。したがって、本実施例の抗力低減装置10を用いれば、背景技術で説明した風向板を用いなくても、可動板31の前端縁31fで一次剥離した走行風Wをスムーズに後方に流すことができ、空気抵抗などの抗力を低減させることができる。そして、二次剥離した走行風Wは、二次剥離位置である荷箱前面13の上端縁13eの後方にスムーズに流れる。
This vortex T flows in the same direction as the primary separation traveling wind W at a position adjacent to the primary separation traveling wind W flowing outside the vortex, and acts to stabilize the flow of the primary separation traveling wind W. . Therefore, if the
図6(a)に示されるように、四角形の物体Pの前側から走行風を当てると、物体の後方に、いわゆるカルマン渦Kが生ずるが、図6(b)に示されるように、物体Pの上面の所定位置に垂直板Qを設置すると、垂直板Qの後方における走行風Wの流れがスムーズになり、カルマン渦の発生などが抑制される。これと同様に、本実施例のトラック10においても、荷箱前面13より後方の位置における走行風Wの流れがスムーズになり、カルマン渦などの乱れの発生が抑制され、トラックに作用する抗力の大きさが低減される。
As shown in FIG. 6A, when traveling wind is applied from the front side of the rectangular object P, a so-called Karman vortex K is generated behind the object, but as shown in FIG. 6B, the object P When the vertical plate Q is installed at a predetermined position on the upper surface of the, the flow of the traveling wind W behind the vertical plate Q becomes smooth, and the generation of Karman vortex is suppressed. Similarly, also in the
また、上述したように、領域Sに生じた渦流は高速であるので、ベルヌーイの定理から明らかなように、領域Sは負圧である。そして特に、本実施例では、可動板31の両側端位置には仕切板36が設置されており、車両側方から負圧の領域Sに空気が流入することが防止されている。これにより、当該領域の負圧状態がより確実に維持される。そして、当該負圧領域Sに面する荷箱前面13aには、負圧領域S側に引っぱる向きの力Fが作用する(図3参照)。この力Fは、トラック10に作用する抗力の向きと逆向きであり(トラック10の進行方向に一致しており)、抗力を相殺する力として作用し、実質的に抗力を低減させる。
Further, as described above, since the vortex generated in the region S is high-speed, the region S has a negative pressure as is clear from Bernoulli's theorem. In particular, in this embodiment, the
このように、本実施例の抗力低減装置20が設置されたトラック10では、可動板31の上面31aの前端縁31fで一次剥離した走行風Wをスムーズに後方に流すことができ、しかも、荷箱前面13に作用する引っ張り力によって抗力を相殺することができるので、空気抵抗などの抗力を著しく低減することができる。
Thus, in the
なお、荷箱前面13からなる前向き面(可動板上面31aの位置から荷箱前面13の上端縁13eの位置までの面)の高さHは、可動板31の前後方向D1の長さLより短い方が好ましいが、次のような関係を満たす長さがより好ましい。つまり、可動板31の前端縁(一次剥離位置)31fと荷箱前面13の上端縁(二次剥離位置)13eとを結んでできる傾斜した直線(二点鎖線、図4参照)と、可動板31の上面31aとのなす角度θ(側面視状態)が20°以上35°以下になる高さが好ましく、25°以上30°以下になる高さがより好ましい。このようにすると、より高い抗力低減効果が得られる。
The height H of the forward-facing surface (the surface from the position of the movable plate
そして、荷箱前面13の可動板前端縁31fからの位置、別言すれば、可動板31の前後方向の長さは、運転キャビン11の下端から可動板31の上面31aまでの高さの0.3倍以上0.8以下であることが好ましい。このように構成されていると、可動板31の上面(前庭面)31aの前端縁である一次剥離位置で一次剥離した走行風Wのその後の流れがスムーズになり、発生する抗力を低減することができる。例えば、一次剥離した走行風Wがより確実に前向き面の上端縁位置近傍で二次剥離を生ずるようになり、これにより、発生する抗力を低減することができる。また、前向き面の上端縁において二次剥離が生ずるような流れにすると、前向き面の前方でかつ前庭面の上方である空間に、より高速の渦流を生じさせて、負圧領域の圧力をより低下させることができる。これにより、前向き面により大きな引張り力を作用させることができるようになり、実質的に、より大きな抗力低減効果が得られる。
The position of the
本願の発明は、以上の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。 The invention of the present application is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
例えば、上記実施例は、車両用の抗力低減装置をトレーラトラックやコンテナトラックなどのトラックに設置したものであるが、車両であればトラックに限られることはなく、その他の自動車や列車など前進移動する種々の車両に設置することができる。 For example, in the above embodiment, the drag reduction device for a vehicle is installed on a truck such as a trailer truck or a container truck. However, the vehicle is not limited to a truck, and other vehicles and trains move forward. It can be installed in various vehicles.
また、図4に示される可動ユニット30は、可動板31の車両前後方向D1の長さLを伸縮自在に調節できるものでもよい。このような構造にすると、荷箱前面13からなる前向き面の高さHと、可動板31の上面31aからなる前庭面の前後方向D1の長さLとの関係の最適化を、可動板31の上下動だけでなく、可動板31の伸縮によっても行うことができ、最適化がより容易になる。
Further, the
また、本実施例では、仕切体36は、直角三角形であるが、この形状に限られるものではなく、例えば四角形でもよい。また、本実施例の仕切体36は、可動板31より短く、荷箱前面13からなる前向き面より高さが低くなっているが、可動板31以上の長さであってもよく、荷箱前面13からなる前向き面より高くてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、前庭面と前向き面を設ける位置は、運転キャビン11上に限られるものではなく、種々の位置が考えられる。つまり、トラックなどの車両の外側であり、走行時に前方からの走行風Wを受けることができる位置であれば、車両の上部、側部など、いずれの位置であってもよい。そして、所定位置に設置された前庭面の両端位置、前向き面の両端位置、あるいは前庭面及び前向き面の両面の両端位置に仕切板を設けてよい。例えば、図5に示されるように、荷箱の上面の上に垂直板40を設置し、当該垂直板40の前方に存する荷箱上面14を前庭面として用い、垂直板40の前面41を前向き面とするようにしてもよい。この場合、荷箱前面13の上端縁13eが一次剥離位置となり、垂直板40の前面41の上端縁41eが二次剥離位置になる。このように、抗力低減装置20の設置位置は、トラックなどの車両の上面に限られるものではなく、車両側面など、走行風を受ける位置であれば、いずれの位置であってもよい。
Moreover, the position which provides a front yard surface and a front facing surface is not restricted on the driving | running | working
10…トラック、11…キャビン、12…荷箱、
13…荷箱前面(前向き面)、13e…上端縁、14…荷箱上面、
20…抗力低減装置、30…可動ユニット、31…可動板、
31a…上面(前庭面)、31b…後端縁、31f…前端縁、31s…側端縁、
35…リフタ、36…仕切体、36a…下端縁、36b…斜辺、36c…後端縁、
37…垂れ板、40…垂直板、41…前面、41e…上端縁、
D1…車両前後方向、D2…車幅方向、D3…上下方向、D4…斜め上方向、
K…カルマン渦、S…負圧領域、T…渦流、P…物体、Q…垂直板、W…走行風
10 ... truck, 11 ... cabin, 12 ... packing box,
13 ... Front of packing box (forward-facing surface), 13e ... Upper edge, 14 ... Upper surface of packing box,
20 ... Drag reduction device, 30 ... Movable unit, 31 ... Movable plate,
31a ... Upper surface (front yard surface), 31b ... Rear edge, 31f ... Front edge, 31s ... Side edge,
35 ... Lifter, 36 ... Partition, 36a ... Lower edge, 36b ... Oblique side, 36c ... Rear edge,
37 ... Drooping plate, 40 ... Vertical plate, 41 ... Front, 41e ... Upper edge,
D1 ... vehicle longitudinal direction, D2 ... vehicle width direction, D3 ... vertical direction, D4 ... diagonally upward direction,
K ... Karman vortex, S ... Negative pressure region, T ... Eddy current, P ... Object, Q ... Vertical plate, W ... Running wind
Claims (7)
前記前向き面は、前記前庭面に直交するとともに車両前後方向に対して直交する状態で配置されていることを特徴とする車両用の抗力低減装置。 A forward-facing surface facing the front of the vehicle installed on the outside of the vehicle capable of moving forward, and a vestibule surface extending in the vehicle front-rear direction from the base end of the front-facing surface,
The drag reducing device for a vehicle, wherein the forward facing surface is arranged in a state perpendicular to the vestibule surface and perpendicular to the vehicle front-rear direction.
前記荷箱の前面を利用して形成された前記前向き面と、前記運転キャビン上に形成された前記前庭面とを有する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の車両用の抗力低減装置を備えるトラック。 A driving cabin disposed in front of the vehicle and a cargo box disposed at the rear of the driving cabin, wherein the height of the cargo box is higher than the roof of the driving cabin,
The drag for a vehicle according to any one of claims 1 to 4, comprising the forward facing surface formed by using a front surface of the cargo box and the vestibular surface formed on the driving cabin. Truck with a reduction device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007336162A JP2009154750A (en) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | Vehicular drag reducing device and truck equipped with the same |
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Family Applications (1)
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- 2007-12-27 JP JP2007336162A patent/JP2009154750A/en active Pending
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