JP2009154827A - Air resistance reduction device of automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車のルーフ上に設置され、走行時における空気抵抗を低減する自動車の空気抵抗低減装置に関し、特に箱型形状の車両に効果的な技術に関する。 The present invention relates to an automobile air resistance reduction device that is installed on a roof of an automobile and reduces the air resistance during traveling, and more particularly to a technique effective for a box-shaped vehicle.
自動車の燃費向上の観点から、自動車走行時の空気抵抗を低減させることが望ましい。箱型形状の車両は前面が略矩形の垂直平面となっており、走行時に発生する空気抵抗が特に大きい。特に大型のバス等においては車体の上・側面に沿って流れる気流の状態により車体の背面部へ廻り込む気流が異なり、車両背面の低圧領域が大きいと車両前面に作用する圧力が相対的に大きくなり、低圧領域が少ないと車両前面に作用する圧力が相対的に小さくなる。したがって、車両走行時における背面部の低圧領域を少なくすることでCp値(圧力抵抗係数)を低減するための方法又は構造が求められる。 From the viewpoint of improving the fuel efficiency of automobiles, it is desirable to reduce the air resistance during automobile driving. A box-shaped vehicle has a vertical surface with a substantially rectangular front surface, and air resistance generated during traveling is particularly large. Especially in large buses, the airflow that flows around the back of the vehicle differs depending on the airflow that flows along the top and side of the vehicle. If the low pressure area on the back of the vehicle is large, the pressure acting on the vehicle front is relatively large. Thus, when the low pressure region is small, the pressure acting on the front surface of the vehicle becomes relatively small. Therefore, there is a need for a method or structure for reducing the Cp value (pressure resistance coefficient) by reducing the low pressure region of the back surface during vehicle travel.
車体の上・側面に沿って流れる気流の状態を制御するためには、キャブ形状(キャビン形状)のルーフ形状やコーナ部をウェッジシェープにする等の全面形状の変更が必要になる。しかしながら、車両のデザイン等が決定された後の形状変更は困難であることから、例えば、ルーフの後端に空気抵抗低減装置(リアスポイラ)を取り付ける等の対策が講じられている。 In order to control the state of the airflow flowing along the upper and side surfaces of the vehicle body, it is necessary to change the overall shape such as the roof shape of the cab (cabin shape) or the wedge shape of the corner portion. However, since it is difficult to change the shape after the design or the like of the vehicle is determined, measures such as attaching an air resistance reducing device (rear spoiler) to the rear end of the roof are taken.
なお、車両廻りの空気の流れを制御する技術としては、車体のリアウインドウ近傍に発生する空気の流れの剥離現象を制御する自動車の空気抵抗低減装置や、サンルーフ装着車の開口部を広くした場合に発生するウインドスロップを防止するためのサンルーフディフレクタ等が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。
上述したリアスポイラ等の自動車の空気抵抗低減装置では、次のような問題があった。すなわち、バス等の大型自動車に取り付けられるリアスポイラーは大型のものが必要であり、製造コストが高い上、重量が50〜100kg程度となり、却って燃費が悪くなる虞があった。 The above-described automobile air resistance reduction device such as a rear spoiler has the following problems. That is, the rear spoiler attached to a large vehicle such as a bus requires a large one, which is expensive to manufacture and has a weight of about 50 to 100 kg.
そこで本発明は、キャブ形状を変更することなく、気流を制御することで空力性能を改善するとともに、小型化することができる自動車の空気抵抗低減装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an automobile air resistance reduction device that can improve the aerodynamic performance and reduce the size by controlling the air flow without changing the cab shape.
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の自動車の空気抵抗低減装置は次のように構成されている。 In order to solve the above problems and achieve the object, the air resistance reducing device for an automobile of the present invention is configured as follows.
(1)箱型車両のルーフ前端のR止まり部に、上記箱型車両の略全幅にわたり設けられ、上記箱型車両の前方からの気流を上方へ案内し、気流の渦を発生させるガイド部を有する。 (1) A guide portion that is provided at an R stop at the front end of the roof of the box-type vehicle over substantially the entire width of the box-type vehicle, guides the airflow from the front of the box-type vehicle upward, and generates a vortex of the airflow. Have.
(2)(1)において、上記ガイド部は、上記箱型車両の前側から後上方へ略45°をなし、かつ、高さが略10mmとした。 (2) In (1), the guide portion has an angle of approximately 45 ° from the front side to the rear upper side of the box-type vehicle and a height of approximately 10 mm.
(1)に記載した自動車の空気抵抗低減装置によれば、キャブ形状を変更することなく、気流を制御することで空力性能を改善するとともに、小型化することが可能となる。 According to the automobile air resistance reducing device described in (1), it is possible to improve the aerodynamic performance and reduce the size by controlling the air flow without changing the cab shape.
(2)に記載した自動車の空気抵抗低減装置によれば、小型であっても十分な空気抵抗低減効果が得られる。 According to the air resistance reducing device for an automobile described in (2), a sufficient air resistance reducing effect can be obtained even if it is small.
図1は本発明の一実施の形態に係る自動車の空気抵抗低減装置を有するバス等の箱型車両10を示す斜視図、図2は同箱型車両10の要部を示す側面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a box-
箱型車両10は、ほぼ直方体状の車体20を備え、前後方向(進行方向)に長い形状をしている。車体20は、ルーフ21、側面部22、前面部23、背面部24を備え、内部に車室が形成されている。また、車体20は前輪30、後輪31によって支持されている。
The box-
ルーフ21と前面部23の間は、R形状の曲面部25が形成されている。平板状のルーフ21と曲面部25との境界位置、すなわちR止まり部25aには略全幅にわたって板状のガイド部材(自動車の空気抵抗低減装置)40が角度45°取り付けられている。ガイド部材40は、幅10mm程度の板金製である。ガイド部材40は、車体20の前方からの気流を上方へ案内し、気流の渦を発生させる機能を有している。
An R-shaped
本実施例では板金製のガイド部材40としたが、樹脂製又はアルミ製の押出し成形品でも同様な効果を得られる。
In the present embodiment, the sheet
このようにガイド部材40が設けられた箱型車両10では、ガイド部材40が設けられていない箱型車両Xに比べて次のような効果がある。なお、図3,5,7はガイド部材40が設けられている場合、図4,6,8はガイド部材40が設けられていない場合を示している。また、図3,4は気流Fの流れ、図5,6は気流Fの速度分布、図7,8は背面部における気流Fの流れ方向を示している。
Thus, the box-
一般的なバスのアスペクト比(全高:全幅)及び、地面〜車両下端までの位置関係において、車両高さ方向中心位置よりも下側に、走行時の車両前面圧力淀み点(気流が上下に流れが分岐する中心位置)が位置する。淀み点よりも下側では、気流は車両床下方面に流れ、上側ではルーフ方向に流れるため、ルーフの気流速度は、床下に比べ速くなる。 In general bus aspect ratio (total height: full width) and the positional relationship from the ground to the bottom of the vehicle, the vehicle front pressure stagnation point (airflow flows up and down) below the center position in the vehicle height direction. Is located at the center position. Below the stagnation point, the airflow flows on the lower surface of the vehicle floor, and on the upper side, it flows in the roof direction. Therefore, the airflow speed of the roof is faster than that under the floor.
そのため、車両側面はミラー、窓枠段差、タイヤ等の影響により、側面壁に沿った流れが阻害されることが多く、気流速度は減速する。 Therefore, the flow along the side wall is often hindered on the side surface of the vehicle due to the influence of mirrors, window frame steps, tires, and the like, and the airflow speed is reduced.
一方、ルーフでは一般的にフラットな面となっており、減速が小さいため、側面気流に比べ気流速度が速いことが多い。 On the other hand, the roof generally has a flat surface, and since the deceleration is small, the airflow speed is often faster than the side airflow.
その結果、ルーフ後端から車両背面への吹き降ろし流は、側面から車両背面に巻き込む気流に対し速くなることが多く、吹き降ろし方向に発達した渦構造となり易い。したがって、R止まり部25aにガイド部材40が設けられることで、図3に示すように、箱型車両10の走行に伴い、前方の気流Fが上方へ案内され、気流Fの剥離現象が発生し、渦状の気流Uとなってルーフ21上を流れる。このため、図5に示すようにルーフ21上での流速が減速し、車体20の後端R止まり付近での気流Fの量が減少し、図7に示すように車体20の左右の側面部22の後端から廻り込む気流F1との干渉により背面部24へ吹き降ろす気流F2が弱くなる。このため、背面部24における低圧領域が少なく、圧力低下による車両が後方に押される力が弱くなり、Cp値が減少する。
As a result, the downflow from the rear end of the roof to the back of the vehicle is often faster than the airflow drawn from the side to the back of the vehicle, and tends to have a vortex structure developed in the downflow direction. Therefore, by providing the
これに対し、ガイド部材40が設けられていない箱型車両Xでは、図4に示すように、箱型車両Xの走行に伴い、前方の気流Fがルーフ21に沿って後方へ流れ、気流Fの流速が減少する領域は狭くなる。このため、車体20の後端R止まりでの気流Fの量が減少することなく、背面部24に吹き降ろす。このため、車体20の側面部22の後端から廻り込む気流F1との干渉により背面部24へ吹き降ろす気流F2がさらに強められ、背面部24における低圧領域が大きくなり、圧力低下が大きくなり、Cp値が増大する。
On the other hand, in the box-type vehicle X in which the
図9は箱型車両10及び箱型車両Xの各部がCp値に及ぼす影響を示すグラフである。車両前面では剥離が発生するためCp値が僅かに増大するものの、車両背面でのCp値の減少が大きく、全体として例えば16%程度のCp値が減少する。
FIG. 9 is a graph showing the influence of each part of the box-
上述したように、ガイド部材40を有する箱型車両10では、車体20の背面部24へ廻り込む気流を減らし、低圧領域を少なくすることで車両前面に作用する圧力を低下させることができる。このため、キャブ形状を変更することなく、空力性能を改善することが可能となる。また、ガイド部材40は小型のもので十分な効果を発揮できることから、低コストであり、また重量増大による燃費悪化を防止することができる。
As described above, in the box-
図10は、本発明の第2の実施の形態に係る自動車の空気抵抗低減装置を有する箱型車両10Aの要部を示す側面図である。なお、図10において図1と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
FIG. 10 is a side view showing the main part of a box-
箱型車両10Aは、ルーフ21Aを備えている。ルーフ21Aの前端のR止まり部26に、ガイド部材40Aが一体に設けられている。
The box-
このように構成された箱型車両10Aにおいても、上述した箱型車両10と同様の効果を得ることができる。
Also in the box-
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
10,10A…箱型車両、20…車体、21…ルーフ、22…側面部、23…前面部、24…背面部、25…曲面部、25a…R止まり部、40…ガイド部材(自動車の空気抵抗低減装置)、X…箱型車両(比較用)。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007338358A JP2009154827A (en) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | Air resistance reduction device of automobile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007338358A JP2009154827A (en) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | Air resistance reduction device of automobile |
Publications (1)
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JP2009154827A true JP2009154827A (en) | 2009-07-16 |
Family
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Family Applications (1)
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JP2007338358A Withdrawn JP2009154827A (en) | 2007-12-27 | 2007-12-27 | Air resistance reduction device of automobile |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2009154827A (en) |
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2007
- 2007-12-27 JP JP2007338358A patent/JP2009154827A/en not_active Withdrawn
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