JP2011042352A - 車両のサイドミラー周辺空気流制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ドアミラー9に向かう空気流が通過する車体外側造形面の領域にあるヘッドランプレンズ11の外側面に、空気流方向に延在する空気流二分突条11aを設け、ドアミラー9に向かう空気流を相互に混ざり合って乱流となることのない内側空気流αおよび外側空気流βに二分させる。内側空気流αを層流状態でドアミラー9よりも車幅方向内方に偏向させる。外側空気流βを層流状態でドアミラー9の下方に向け偏向させる。
【選択図】図15
Description
しかしサイドミラーは、その設置目的に照らして当然であるが、車体側方から張り出しており、走行中の走行風が直接衝突するのは勿論であるが、そのほかに、車体外側面に沿って流れた空気流もサイドミラーに衝突する。
しかし車体外側面に沿って流れた空気流は、車体外側面の形状による影響を受け、乱されており、この空気流がサイドミラーに衝突すると、サイドミラーから大きな風切り音が発生する。
この提案技術は、サイドミラーの前方における車体上面に(乗用車などの場合)、空気流方向を横切るよう車幅方向へ延在する衝立を設けたり、または車両前面に(商用車などの場合)、空気流方向を横切るよう車両上下方向へ延在する衝立を設けたものである。
特許文献1所載の提案技術は、このサイドミラー直前横切り空気流により、サイドミラーに向かっている空気流を車幅方向外方へ押しのけることで、この空気流がサイドミラーに衝突することのないようにすることを狙ったものである。
特許文献2の提案技術は、車体カウルパネルに上方隆起部や側方張り出し部を設定し、これにより車体走行風を、サイドミラーの直前でその上方および外方へ偏向させて、車体走行風が直接サイドミラーに衝突するのを緩和することを狙ったものである。
走行風が衝立に衝突して90°もの大きな角度に亘って屈曲されるときに大きな動圧を発生させることとなり、車両の走行抵抗が大きくなるのを避けられない。
従って特許文献1の提案技術は、車両の走行抵抗が大きくなるという犠牲を払わないと、サイドミラーの風切り音を低減することができないという問題を生じていた。
かかる偏向方向に起因し、また車体側面の上方が車幅方向内方へ内傾しているため、サイドミラーの上方や外方を通過した後の空気流が車体側面から離れたところを通ることとなって、車体側面に沿うような空気流たり得ない。
かように車体側面から離れたところを通過する空気流は、車体側面に沿うような空気流に較べて、車体側面による横方向ガイド効果を享受し得ないことから、車体側面に沿うよう流れている空気流や横風などによって、空気流方向を横切る方向の外力を受けたとき乱流傾向となり易く、この乱流で車両の走行抵抗が増大され易いという問題を生ずる。
従って、特許文献2,3の提案になるサイドミラー周辺空気流制御技術では、空気流がサイドミラーに衝突して発生する風切り音に関した前記の問題を満足できる程度に解決することができない懸念がある。
先ず、本発明の基礎前提となるサイドミラー周辺空気流制御装置を説明するに、これは、運転席から車両の斜め後方を視認し得るよう車体に取り付けたサイドミラーの周辺空気流を制御するためのものである。
この空気流下方案内面は、上記サイドミラーに向かう空気流を該サイドミラーの下方に偏向させるよう機能するもので、
上記空気流が通過する車体外側造形面の領域に、該空気流の流れ方向へ延在させて立設する。
上記の空気流下方案内面が、サイドミラーに向かう空気流をサイドミラーの下方へ偏向させるため、
車体外側造形面による影響を受けた空気流が、該空気流下方案内面による偏向によってサイドミラーの下方を通過し、サイドミラーに衝突することがなくなる。
このため上記の空気流がサイドミラーに衝突して発生する風切り音を防止、または低減することができると共に、当該空気流がサイドミラーに衝突して発生する動圧を殆ど無視し得る程度のものにし得る。
上記空気流の偏向ガイドを司る空気流下方案内面による空気流の偏向角度がほんの僅かでよく、空気流内方案内縦壁に発生する動圧も極僅かである。
上記偏向後の空気流が、空気流下方案内面から剥離されて渦流を生じ、乱流となるようなことがない。
このため、当該偏向後の空気流が乱流状態となってサイドミラーに衝突する事態も確実に防止することができ、この衝突による風切り音の問題を生ずることもない。
本発明においては上記のごとく、上記偏向後の空気流が層流状態でサイドミラーの下方に通過するようになすことも可能で、かかる偏向後の空気流が車両の走行抵抗を大きくするという問題を生ずることもない。
かかる空気流通過方向に起因して、また車体側面の下方が上方よりも車幅方向外方へ張り出していることから、サイドミラーの下方を通過した後の空気流が、車体側面に沿うような空気流であり得ることとなり、車体側面による横方向ガイド効果を享受し得て、空気流方向を横切る方向の外力を受けても乱流傾向となり難く、この乱流傾向で車両の走行抵抗が増大されるいという問題を生ずることもない。
<構成>
図1〜4は、本発明の一実施例になるサイドミラー周辺空気流制御装置を具えた車両の左前半部に係わる車体部分を示し、
図1は車両上方から見た平面図、図2は左前の上方から見た斜視図、図3は車両前方から見た正面図、図4は車両左側方から見た側面図である。
本実施例においては、かように車体外側造形面に沿って前方から後方へ向けて流れる空気流のうち、車体外側造形面に沿って特にドアミラー9に向かうよう流れる空気流が通過する車体外側造形面の領域、例えば車体外側造形面の一部を成すヘッドランプ7のレンズ11の外側面を、図4のA-A線上で断面として矢の方向に見た図5の断面図にも示すような形状となす。
これによりヘッドランプレンズ11の外側面に、上記空気流の流れ方向へ延在する空気流二分突条11aを設ける。
従って空気流二分突条11aの車幅方向位置は、上記のごとく空気流が相互に混ざり合って乱流となることのないようにするという本来の目的に最も叶うような位置に決定するのが良いのは勿論である。
このため本実施例においては空気流二分突条11aを、例えばその稜線がドアミラー9よりも車幅方向内方に位置するように配置する。
これにより空気流を図6,7にαで示すごとく層流状態(空気が規則正しく流線上を移動している流れの状態)で、ドアミラー9の車幅方向内方に(ウインドシールド1に向け)偏向させるようにする。
なお、この空気流内方案内縦壁11bを構成する内向き曲面は、上記空気流の流れ方向下流端における空気流案内壁面が、空気流を図7にαで示すごとく、ドアミラー9および車体間の隙間Sよりも上方レベルに指向させるような上向き傾向の空気流案内面とする。
但しこの外側空気流下方案内面11cは図8,9に明示するように、空気流方向最後端が、これよりも更に空気流方向後方における車体パネルの外形に対し連続するような形状となす。
これにより外側空気流下方案内面11cの最下縁領域(直立壁11d)を、車両前後方向に見たときフェンダー6の外側面形状に対し不連続となるよう構成する。
つまり、上記の下方傾斜面を外側空気流下方案内面11c(空気流二分突条11aの車幅方向外側面)の最下縁領域にまで設定すると、外側空気流下方案内面11c(空気流二分突条11aの車幅方向外側面)が、車両前後方向に見たときフェンダー6の外側面形状に連続することとなり、
ここにおける車体側面に沿ってドアミラー9に向かう側面空気流が巻き込まれて乱流となり、この乱流がドアミラー9に衝突して風切り音を発生させる。
かかる平坦な直立壁11dで上記の車体側面空気流の巻き込みを防止することにより、この側面空気流が乱流となってドアミラー9に衝突するのを回避するためである。
かようにすることで、空気流二分突条11aにより二分された車幅方向内外の内側空気流αおよび外側空気流βが、相互に混ざり合って乱流となることのないようにすることができる。
かようにすることで、空気流二分突条11aにより二分された車幅方向内外の内側空気流αおよび外側空気流βの分離を確実なものとし、これら空気流が相互に混ざり合って乱流となるのを確実に防止しつつ、内側空気流αを前記したごとくドアミラー9の車幅方向内方に通過させると共に、外側空気流βを前記したごとくドアミラー9の下方に通過させるという、前記のサイドミラー周辺空気流制御を一層確実なものにすることができる。
このため、空気流二分突条11aの空気流方向上流側前端11hから最大幅部位までの上流領域により二分された車幅方向内外の内側空気流αおよび外側空気流βが、空気流二分突条11aの最大幅部位から空気流方向下流側後端11gまでの下流領域において空気流内方案内縦壁11bおよび外側空気流下方案内面11cから剥離されることがない。
このため、内側空気流αおよび外側空気流βを空気流内方案内縦壁11bおよび外側空気流下方案内面11cにより案内しつつ、層流状態でドアミラー9の車幅方向内方および下方に通過させることができる。
上記した本実施例の構成になるサイドミラー周辺空気流制御装置の作用効果を、風洞実験により得られた空気の流れを示す図11〜15に基づき以下に説明する。
車体外側造形面に沿ってドアミラー9に向かうよう流れる空気流が相互に混ざり合って乱流となることのないよう当該空気流を、図11〜15に示すごとく車幅方向内外の内側空気流αおよび外側空気流βに二分することができる。
ドアミラー9に向かう内側空気流αを図11〜15に示すごとく、空気流内方案内縦壁11bの内向き曲面によってドアミラー9よりも車幅方向内方へ(ウインドシールド1に向け)確実に偏向させると共に、該偏向後の空気流αを層流状態でドアミラー9の車幅方向内方に通過させることができる。
この空気流αがドアミラー9に衝突して発生する風切り音を防止、または低減することができると共に、当該空気流αがドアミラー9に衝突して発生する動圧を殆ど無視し得る程度のものにし得る。
上記偏向後の空気流αが、空気流内方案内縦壁11bから剥離されて渦流を生じ、乱流となるようなことがない。
このため、当該偏向後の空気流αが乱流状態となってドアミラー9に衝突する事態も確実に防止することができ、この衝突による風切り音の問題を生ずることもない。
本実施例においては、上記偏向後の空気流αが層流状態でドアミラー9の車幅方向内方に通過されるため、かかる偏向後の空気流αが車両の走行抵抗を大きくするという問題を生ずることもない。
かかる空気流αの通過方向に起因して、車体側面が上方ほど車幅方向内方へ内傾していると雖も、ドアミラー9を通過した後の空気流αが図11〜15に示すごとく、車体側面に沿うような空気流であり得ることとなり、ドアミラー9の上方や外方を通過する場合のように、車体側面から離れたところを通過することがない。
このため、ドアミラー9を通過した後の空気流αが車体側面による横方向ガイド効果を享受し得て、空気流方向を横切る方向の外力を受けても乱流傾向となり難く、この乱流傾向で車両の走行抵抗が増大されるという問題を生ずることもない。
空気流αがドアミラー9の車幅方向内方を通過するに当たって、上記の狭小な隙間Sを通過することがなく、空気流αがかかる狭小な隙間Sを通過することで音が発生することもない。
そして、空気流二分突条11aの空気流内方案内縦壁11bおよび外側空気流下方案内面11cを、それぞれの面の空気流方向下流側への延長面が相互に交差することのないような面とすることにより、内側空気流αおよび外側空気流βが相互に混ざり合って乱流となることのないようにしたため、
空気流がドアミラー9に衝突するのを防止し得て、この衝突により大きな風切り音が発生する事態も回避することができる。
ドアミラー9に向かう外側空気流βを図11〜15に示すごとく、外側空気流下方案内面11cの上記下方傾斜によってドアミラー9の下方に向け偏向させると共に、該偏向後の空気流βを層流状態でドアミラー9の下方に通過させることができる。
この空気流βがドアミラー9に衝突して発生する風切り音を防止、または低減することができると共に、当該空気流βがドアミラー9に衝突して発生する動圧を殆ど無視し得る程度のものにし得る。
上記偏向後の空気流βが、外側空気流下方案内面11cから剥離されて渦流を生じ、乱流となるようなことがない。
このため、当該偏向後の空気流βが乱流状態となってドアミラー9に衝突する事態も確実に防止することができ、この衝突による風切り音の問題を生ずることもない。
本実施例においては、上記偏向後の空気流βが層流状態でドアミラー9の下方に通過されるため、かかる偏向後の空気流βが車両の走行抵抗を大きくするという問題を生ずることもない。
外側空気流下方案内面11cよりも空気流方向後方における車体パネルの外形によって、空気流βが乱されるのを防止することができ、上記外側空気流下方案内面11cによる作用効果を保証することができる。
かかる空気流βの通過方向に起因して、また車体側面の下方が上方よりも車幅方向外方へ張り出していることから、ドアミラー9を通過した後の空気流βが図11〜15に示すごとく、車体側面に沿うような空気流であり得ることとなり、ドアミラー9の上方や外方を通過する場合のように、車体側面から離れたところを通過することがない。
このため、ドアミラー9を通過した後の空気流βが車体側面による横方向ガイド効果を享受し得て、空気流方向を横切る方向の外力を受けても乱流傾向となり難く、この乱流傾向で車両の走行抵抗が増大されるという問題を生ずることもない。
空気流二分突条11aによる内側空気流αおよび外側空気流βの分離を確実なものとし、これら空気流が相互に混ざり合って乱流となるのを確実に防止しつつ、内側空気流αをドアミラー9の車幅方向内方に通過させると共に、外側空気流βをドアミラー9の下方に通過させるという、サイドミラー周辺空気流制御を一層確実なものにして、これによる前記の作用効果を更に顕著なものにすることができる。
空気流二分突条11aの空気流方向上流側前端11hから最大幅部位までの上流領域により二分された内側空気流αおよび外側空気流βが、空気流二分突条11aの最大幅部位から空気流方向下流側後端11gまでの下流領域において空気流内方案内縦壁11bおよび外側空気流下方案内面11cから剥離されることがない。
このため、内側空気流αおよび外側空気流βが空気流内方案内縦壁11bおよび外側空気流下方案内面11cにより案内されるとき乱流状態になることがなく、
この乱流に起因して内側空気流αおよび外側空気流βがドアミラー9に衝突し、風切り音が発生したり、走行抵抗が大きくなったりする問題を回避可能である。
当該空気流の偏向ガイドを司る空気流内方案内縦壁11bおよび外側空気流下方案内面11cによる空気流の偏向角度がほんの僅かでよい。
従って、これら空気流内方案内縦壁11bおよび外側空気流下方案内面11cに発生する動圧も極僅かである。
本実施例のサイドミラー周辺空気流制御装置は、車両走行抵抗が増大するという犠牲を殆ど払うことなしにドアミラー9の風切り音を防止、または低減するという上記の作用効果を達成することができる。
外側空気流下方案内面11cの最下縁領域にまで上記の下方傾斜面を設定すると、外側空気流下方案内面11cが車両前後方向に見てフェンダー6の外側面形状に連続することになるため、ここにおける車体側面に沿ってドアミラー9に向かう側面空気流が巻き込まれて乱流となり、この乱流がドアミラー9に衝突して風切り音を発生させる。
当該車体側面空気流が、図6〜10に空気流βとして示すように、上記の巻き込みにより乱流となってドアミラー9に衝突するのを防止することができ、また、かかる乱流の衝突によってドアミラー9で大きな風切り音が発生するのを防止することができる。
これらを車体外板に設定する場合のような、高価なプレス型の変更が不要で、ヘッドランプレンズ11の形状変更のみによって安価に上記諸々の作用効果を達成することができる。
これら両車に関する風洞実験データを入手して確認したところ、何れにおいても走行時の空気流がドアミラーを直撃しており、
ポルシェ911のヘッドライトアーチ部およびポルシェ914のターンシグナルアーチ部はそれぞれ、少なくとも、車体外形造形面に沿いドアミラーに向かっている空気流をドアミラーに衝突することのないよう偏向させるものでないことを確認した。
なお、空気流二分突条11a、空気流内方案内縦壁11b、外側空気流下方案内面11cおよび直立壁11dは、ヘッドランプレンズ11の外側面のみに設ける代わりに、ヘッドランプレンズ11の周辺における車体外板にまで及ぶように設けてもよく、或いは、ヘッドランプレンズ11の外側面に設ける代わりに、車体外板のみに設けてもよく、
要は、前記作用効果を最も確実に、且つ良好に達成し得る車体外側造形面の領域に設定するのが良いのは言うまでもない。
少なくともこれら空気流内方案内縦壁11b、外側空気流下方案内面11cおよび直立壁11dによる前記した作用を妨げない形状にするのは言うまでもないが、
好ましくは、空気流内方案内縦壁11b、外側空気流下方案内面11cおよび直立壁11dによる前記した作用を助長する形状にするのが良い。
2 車体ルーフパネル
3 ボンネット
4 フロントグリル
5 フロントバンパ
6 フロントフェンダ
7 ヘッドランプ
8 フロントドア
9 ドアミラー(サイドミラー)
11 ヘッドランプレンズ
11a 空気流二分突条
11b 空気流内方案内縦壁
11c 外側空気流下方案内面
11d 直立壁
12 前輪
Claims (14)
- 運転席から車両の斜め後方を視認し得るよう車体に取り付けたサイドミラーの周辺空気流を制御するための装置において、
前記サイドミラーに向かう空気流が該サイドミラーの下方へ偏向されるようになす空気流下方案内面を、前記空気流が通過する車体外側造形面の領域に、該空気流の流れ方向へ延在させて立設したことを特徴とする車両のサイドミラー周辺空気流制御装置。 - 請求項1に記載された車両のサイドミラー周辺空気流制御装置において、
前記空気流下方案内面は、前記空気流の流れ方向下流へ向かうにつれ車両上下方向下方へ向かいつつ、最終的に前記サイドミラーよりも下方に指向するような下方傾斜面であることを特徴とする車両のサイドミラー周辺空気流制御装置。 - 請求項1または2に記載された車両のサイドミラー周辺空気流制御装置において、
前記空気流下方案内面は、空気流方向最後端が、この最後端よりも空気流方向後方における車体外形に対し連続するような形状であることを特徴とする車両のサイドミラー周辺空気流制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載された車両のサイドミラー周辺空気流制御装置において、
前記空気流下方案内面は、該空気流下方案内面により偏向された後、該空気流下方案内面から離れた空気流を層流状態で前記サイドミラーの下方に通過させるものであることを特徴とする車両のサイドミラー周辺空気流制御装置。 - 前記サイドミラーがフロントドアに取り付けられたドアミラーである、請求項1〜4のいずれか1項に記載された車両のサイドミラー周辺空気流制御装置において、
前記空気流下方案内面は、前記空気流の流れ方向最上流端が前輪回転中心よりも車両前後方向前方に位置し、該最上流端から空気流の流れ方向に延在するものであることを特徴とする車両のサイドミラー周辺空気流制御装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載された車両のサイドミラー周辺空気流制御装置において、
前記車体外側造形面に沿って前記サイドミラーに向かうよう流れる空気流が相互に混ざり合って乱流となることのないよう該空気流を、車幅方向内外の内側空気流および外側空気流に二分する空気流二分突条を、前記空気流が通過する車体外側造形面の領域に、該空気流の流れ方向へ延在させて設けたことを特徴とする車両のサイドミラー周辺空気流制御装置。 - 請求項6に記載された車両のサイドミラー周辺空気流制御装置において、
前記空気流二分突条の車幅方向外側面を、前記空気流下方案内面として形成したことを特徴とする車両のサイドミラー周辺空気流制御装置。 - 請求項6または7に記載された車両のサイドミラー周辺空気流制御装置において、
前記空気流二分突条の車幅方向外側面に設定した前記空気流下方案内面の最下縁領域を、車両前後方向に見たとき、該領域に連なる車体外側面形状に対し不連続となるような略垂直の直立壁としたことを特徴とする車両のサイドミラー周辺空気流制御装置。 - 請求項6〜8のいずれか1項に記載された車両のサイドミラー周辺空気流制御装置において、
前記空気流二分突条の車幅方向内側面は、前記サイドミラーに向かう空気流を、該サイドミラーよりも車幅方向内方へ偏向させる空気流内方案内縦壁として形成されたものであることを特徴とする車両のサイドミラー周辺空気流制御装置。 - 請求項9に記載された車両のサイドミラー周辺空気流制御装置において、
前記空気流二分突条の車幅方向内側面および車幅方向外側面は、それぞれの面の空気流方向下流側への延長面が相互に交差することのない面であることを特徴とする車両のサイドミラー周辺空気流制御装置。 - 請求項9または10に記載された車両のサイドミラー周辺空気流制御装置において、
車体上方から見て前記空気流二分突条の車幅方向内側張り出し部と車幅方向外側張り出し部との間における最大幅は、サイドミラーの上下方向高さ以上であることを特徴とする車両のサイドミラー周辺空気流制御装置。 - 請求項9〜11のいずれか1項に記載された車両のサイドミラー周辺空気流制御装置において、
前記空気流二分突条は、該空気流二分突条の頂縁がサイドミラーよりも車幅方向内方に位置するよう設けたものであることを特徴とする車両のサイドミラー周辺空気流制御装置。 - 請求項9〜12のいずれか1項に記載された車両のサイドミラー周辺空気流制御装置において、
車体上方から見て前記空気流二分突条の車幅方向内側張り出し部と車幅方向外側張り出し部との間における最大幅に対し、該空気流二分突条の最大幅部位から該空気流二分突条の空気流方向下流側後端までの距離が、少なくとも1.9倍の長さであるであることを特徴とする車両のサイドミラー周辺空気流制御装置。 - 請求項1〜13のいずれか1項に記載された車両のサイドミラー周辺空気流制御装置において、
前記空気流下方案内面、空気流二分突条および直立壁を、ヘッドランプレンズの外側面に一体成形したことを特徴とする車両のサイドミラー周辺空気流制御装置。
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