JP2014083913A

JP2014083913A - ルーフスポイラ

Info

Publication number: JP2014083913A
Application number: JP2012232793A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Okunitani; 宏大國谷; Masahiro Maekawa; 正宏前川
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2014-05-12

Abstract

【課題】ギャップシールの耐久性を確保するとともに荷箱の損傷を防止しながら、車両の空力特性の更なる改善を実現し、車両の燃費向上を図ることができるルーフスポイラを提供する。
【解決手段】キャブ（２）及び荷箱（４）を備えた車両のキャブのルーフ（６）上に搭載するルーフスポイラ（８）であって、ルーフスポイラの側面後端部（１２）から上面後端部（１４）の全域に亘ってルーフスポイラと荷箱との隙間（１０）を閉塞するとともに、隙間の変動を弾性変形により許容するギャップシール（１８、３８、４２）を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ルーフスポイラに関し、詳しくはキャブオーバートラック車のキャブのルーフ上に搭載されるルーフスポイラに関する。

この種のルーフスポイラには、キャブ（キャビン、運転室）がエンジン上に位置するキャブオーバートラック車に適用されるものとして、キャブのルーフ上に搭載することでキャブと荷箱との高さ方向の段差を解消し、車両走行時の空気抵抗を低減するものが知られている。
そして、キャブの側面後端部に配置され、ルーフスポイラ（エアデフレクタ）の下側においてキャブと荷箱との隙間を部分的に閉塞するギャップシールを備えたルーフスポイラが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００６−１４９０号公報

前記従来技術のギャップシールは、ルーフスポイラの上面後端部には配置されておらず、キャブ及びルーフスポイラの側面後端部のみに配置されている。しかも、この側面後端部に配置されたギャップシールは、荷箱との隙間を完全に閉塞していない。これは、車両走行時のキャブ及び荷箱の振動により、或いはキャブのチルト時に、ルーフスポイラと荷箱との隙間が変動することによって、ルーフスポイラひいてはギャップシールが荷箱に接触し、ギャップシールが摩耗したり、或いは荷箱が損傷したりするのを防止するために、所定の隙間を確保する必要があるためとも考えられる。

しかし、このようなキャブと荷箱との隙間が存在する以上は、車両走行時に前記隙間に空気の巻き込み流が発生し、ルーフスポイラ及びギャップシールによって整流及び偏向された空気流が乱れるため、車両の空力特性改善には依然として課題が残されている。
本発明の目的は、ギャップシールの耐久性を確保するとともに荷箱の損傷を防止しながら、車両の空力特性の更なる改善を実現し、車両の燃費向上を図ることができるルーフスポイラを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明のルーフスポイラは、キャブ及び荷箱を備えた車両のキャブのルーフ上に搭載するルーフスポイラであって、ルーフスポイラの側面後端部から上面後端部の全域に亘ってルーフスポイラと荷箱との隙間を閉塞するとともに、隙間の変動を弾性変形により許容するギャップシールを備える。
具体的には、ギャップシールは、荷箱に当接される先端部と、先端部よりも大きな剛性を有する中間部と、中間部よりも大きな剛性を有し、ルーフスポイラに対し取り付けられる取付部とからなる。

好ましくは、先端部は、荷箱に当接される球形部と、球形部よりも小幅断面となる括れ部とを有する。
別の形態としては、先端部は、荷箱に近づくにつれて徐々に小幅断面となり、隙間の内方に向け押し込められるように湾曲して当接される先細断面形状を有する。
好ましくは、中間部は取付部側に近づくにつれて徐々に剛性が大きくなる。

好ましくは、中間部は中空である。

本発明によれば、ギャップシールがルーフスポイラの側面後端部から上面後端部の全域に亘ってルーフスポイラと荷箱との隙間を閉塞することにより、この隙間が完全にシールされて空気の巻き込み流の発生が防止され、ルーフスポイラによって整流及び偏向された空気流の乱れを抑制することができる。
しかも、ギャップシールの弾性変形により隙間の変動が許容されることにより、車両走行時等にルーフスポイラと荷箱との隙間が変動しても、ルーフスポイラの荷箱への接触なしに隙間の変動を許容することができる。

また、ギャップシール自体の弾性変形により隙間の変動を許容することにより、ギャップシールに摩耗部位が発生することも抑制される。従って、ギャップシールの耐久性を確保するとともに荷箱の損傷を防止しながら、車両の空力特性の更なる改善を実現し、車両の燃費向上を図ることができる。
また、荷箱に当接される先端部の剛性を最も小さくすることにより、車両の通常走行時のキャブや荷箱の振動等により発生する比較的小さな隙間の変動を先端部の弾性変形によって吸収することができる。

一方、先端部よりも大きな剛性を有する中間部においては、車両の車輪が大きな段差に乗り上げた時等に発生する比較的大きな隙間の変動を中間部の弾性変形によって吸収することができる。従って、隙間の変動幅の大小に応じて、ギャップシールの剛性の異なる部位を選択的に弾性変形させることができるため、隙間の変動をより一層効果的に吸収しながら、ギャップシールへの摩耗部位の発生及び荷箱の損傷を確実に防止することができる。

また、中間部が先端部よりも大きな剛性を有することにより、風圧等でギャップシールが変形することを防ぎ、空気流れの整流機能を維持することが可能である。
また、先端部が荷箱に当接される球形部と、球形部よりも小幅断面となる括れ部とを有する場合には、車両走行時のキャブ及び荷箱の振動等、比較的小さな隙間の変動を先端部で吸収する際に、球形部を荷箱に常時当接させた状態で転動させながら、括れ部のみを変位させて隙間の変動を吸収可能である。従って、ギャップシールに摩耗部位が発生することを効果的に抑制し、ギャップシールの耐久性を更に向上することができる。

また、先端部は、荷箱に近づくにつれて徐々に小幅断面となり、隙間の内方に向け押し込められるように湾曲して当接される先細断面形状を有する場合には、車両走行時のキャブや荷箱の振動等、比較的小さな隙間の変動を先端部で吸収する際に、先端部の先端を隙間の内方に湾曲させて荷箱に常時当接させた状態で、小径で剛性の小さな先細断面形状全体を変位させて隙間の変動を吸収可能である。従って、簡単な構成によって、ギャップシールの耐久性を確保するとともに荷箱の損傷を防止しながら、車両の空力特性の更なる改善を実現し、車両の燃費向上を図ることができる。

また、中間部を取付部側、すなわちルーフスポイラ側に近づくにつれて徐々に剛性を大きくすることにより、車両の車輪が大きな段差に乗り上げた時等、比較的大きな隙間の変動を中間部で吸収する際に、荷箱に極力荷重をかけないようにして隙間の変動を吸収可能である。従って、荷箱の損傷をより一層確実に防止することができる。

また、中間部が中空であることにより、ギャップシールの軽量化を図ることができるとともに、隙間の変動時において中間部の弾性変形を促進することが可能であり、比較的大きな隙間の変動を中間部で吸収する際のギャップシールの緩衝機能を高めることができる。

本発明に係るキャブオーバートラック車のキャブと荷箱の一部とを示す側面図である。本発明の実施例１に係るギャップシールの車長方向断面図である。本発明の実施例２に係るギャップシールの車長方向断面図である。本発明の実施例３に係るギャップシールの車長方向断面図である。

以下、本発明の各実施例について図面を参照して説明する。
図１は、キャブオーバートラック車のキャブ２と荷箱４の一部とを示した側面図であり、キャブ２のルーフ６上にはルーフスポイラ８が搭載されている。ルーフスポイラ８は、キャブ２の前部から荷箱４に連なる流線形外面を有して形成され、キャブ２と荷箱４との高さ方向の段差を解消することにより、車両走行時のキャブ２の空気抵抗を低減するように構成されている。

ルーフスポイラ８と荷箱４との間には、車両停止時で１０ｃｍ程度の隙間１０が確保され、車両走行時のキャブ２及び荷箱４の振動により、或いはキャブ２のチルト時に、ルーフスポイラ８と荷箱４とが接触するのを防止している。そして、ルーフスポイラ８には、ルーフスポイラ８の側面後端部１２から上面後端部１４、更にはキャブ２の側面後端部１６に亘ってギャップシール１８が取り付けられている。

ギャップシール１８は、ルーフスポイラ８の側面後端部１２、上面後端部１４がこれらの境界である稜線を含め、それぞれ荷箱４の側面後端部２０、上面後端部２２にほぼ滑らかに連なる流線形外面を有して形成され、ルーフスポイラ８の側面後端部１２から上面後端部１４の全域の隙間１０を完全に閉塞可能であるとともに、隙間１０の変動を弾性変形によって許容可能に構成されている。

図２は本発明の実施例１に係るギャップシール１８の車長方向断面図を示す。ギャップシール１８は、ゴム等の弾性材料から一体に形成された軽量部材であり、荷箱４に当接される先端部２４と、先端部２４よりも大きな剛性を有する中間部２６と、中間部２６よりも大きな剛性を有し、ルーフスポイラ８に対する取り付け部位である取付部２８とから構成されている。

車長方向でみて、先端部２４は３ｃｍ程度、中間部２６は７ｃｍ程度の長さを有し、中間部２６は先端部２４の２倍程度の剛性を有して形成されている。
先端部２４は、荷箱４に当接される球状の球形部３０と、球形部３０よりも小幅断面となる括れ部３２とを有している。また、中間部２６は、取付部２８側に近づくにつれて断面が扇状に拡大され、徐々に剛性が大きくなるように構成され、内方にギャップシール１８の長手方向に沿って形成された中空部３４を有する中空構造をなしている。

また、取付部２８は、中実構造であって、ルーフスポイラ８の内面８ａに取り付けられた固定金具３６の開口に嵌め込まれ、ギャップシール１８が車両の振動や荷箱４からの押圧力を受けても脱落しないように、ルーフスポイラ８に強固に固定されている。
以上のように本実施例では、ギャップシール１８がルーフスポイラ８の側面後端部１２から上面後端部１４の全域に亘ってルーフスポイラ８と荷箱４との隙間１０を閉塞することにより、この隙間１０が完全にシールされて空気の巻き込み流の発生が防止され、ルーフスポイラ８によって整流及び偏向された空気流の乱れを抑制することができる。

しかも、ギャップシール１８の弾性変形により隙間１０の変動が許容されることにより、車両走行時等に隙間１０が変動しても、ルーフスポイラ８の荷箱４への接触なしに隙間１０の変動を許容することができる。また、ギャップシール１８自体の弾性変形により隙間１０の変動を許容することにより、ギャップシール１８に摩耗部位が発生することも抑制される。

従って、ギャップシール１８の耐久性を確保するとともに荷箱４の損傷を防止しながら、車両の空力特性の更なる改善を実現し、車両の燃費向上を図ることができる。具体的には、このギャップシール１８によって車両走行時の空気抵抗が約３．６％低減され、車両燃費が約１．０％向上することがシミュレーションにより判明している。

また、荷箱４に当接される先端部２４の剛性を最も小さくすることにより、車両の通常走行時のキャブ２や荷箱４の振動等により発生する比較的小さな隙間１０の変動を先端部２４の弾性変形によって吸収することができる。一方、先端部２４よりも大きな剛性を有する中間部２６においては、車両の車輪が大きな段差に乗り上げた時等に発生する比較的大きな隙間１０の変動を中間部２６の弾性変形によって吸収することができる。

従って、隙間１０の変動幅の大小に応じて、ギャップシール１８の剛性の異なる部位を選択的に弾性変形させることができるため、隙間１０の変動をより一層効果的に吸収しながら、ギャップシール１８への摩耗部位の発生及び荷箱４の損傷を確実に防止することができる。
また、中間部２６が先端部２４よりも大きな剛性を有することにより、風圧等でギャップシール１８が変形することを防ぎ、空気流れの整流機能を維持することが可能である。

特に本実施例では、比較的小さな隙間１０の変動を先端部２４で吸収する際に、球形部３０を荷箱４に常時当接させた状態で転動させながら、括れ部３２のみを変位させて隙間１０の変動を吸収可能である。従って、ギャップシール１８に摩耗部位が発生することを効果的に抑制し、ギャップシール１８の耐久性を更に向上することができる。

また、中間部２６を取付部２８側、すなわちルーフスポイラ８側に近づくにつれて徐々に剛性を大きくすることにより、比較的大きな隙間１０の変動を中間部２６で吸収する際に、荷箱４に極力荷重をかけないようにして隙間１０の変動を吸収可能である。従って、荷箱４の損傷をより一層確実に防止することができる。

また、中間部２６が中空であることにより、ギャップシール１８の軽量化を図ることができるとともに、隙間１０の変動時において中間部２６の弾性変形を促進することが可能であり、比較的大きな隙間１０の変動を中間部２６で吸収する際のギャップシール１８の緩衝機能を高めることができる。

図３は本発明の実施例２に係るギャップシール３８の車長方向断面図を示す。なお、実施例１と重複する箇所については同符号を付して説明を省略する。
本実施例のギャップシール３８は、実施例１の場合と同様にゴム等の弾性材料から一体に形成され、荷箱４に当接される先端部４０、中間部２６、取付部２８から構成されている。

先端部４０は、荷箱４に近づくにつれて徐々に小幅断面となり、隙間１０の内方に向け押し込められるように湾曲して当接される先細断面形状を有して形成されている。
以上のように本実施例では、実施例１の場合と同様に、ギャップシール３８の耐久性を確保するとともに荷箱４の損傷を防止しながら、車両の空力特性の更なる改善を実現し、車両の燃費向上を図ることができる。

特に本実施例では、車両の通常走行時のキャブ２や荷箱４の振動等、比較的小さな隙間１０の変動を先端部４０で吸収する際に、先端部４０の先端を隙間１０の内方に湾曲させて荷箱４に常時当接させた状態で、小幅断面で剛性の小さな先細形状全体を変位させて隙間１０の変動を吸収可能である。従って、簡単な構成によって、ギャップシール３８の耐久性を確保するとともに荷箱４の損傷を防止しながら、車両の空力特性の更なる改善を実現し、車両の燃費向上を図ることができる。

図４は本発明の実施例３に係るギャップシール４２の車長方向断面図を示す。なお、実施例１及び２と重複する箇所については同符号を付して説明を省略する。
本実施例のギャップシール４２は、荷箱４に当接される先端部４４、中間部２６、取付部２８から構成され、中間部２６及び取付部２８のみがゴム等の弾性材料から一体に形成されている。

中間部２６の先端部４４側には金属製等の長尺のヒンジ４６が埋設され、ヒンジ４６には、先端部４４を構成する薄板形状のフラッパー４８が回動可能に連結されている。フラッパー４８は、樹脂の外表面にゴム等の弾性材料の被覆処理を施して形成され、先端が荷箱４に設けられたゴムやスプリング等の弾性材料からなる係止部材５０に当接されており、隙間１０の内方への回動が規制されている。

また、フラッパー４８は、その回動に支障がないようにルーフスポイラ８の側面後端部１２と上面後端部１４との境界部分において図示しない切れ目が入れられているが、側面後端部１２から上面後端部１４の全域の隙間１０を完全に閉塞可能に構成されている。
以上のように本実施例では、実施例１及び２の場合と同様に、少なくともギャップシール４２の耐久性を確保するとともに荷箱４の損傷を防止しながら、車両の空力特性の更なる改善を実現し、車両の燃費向上を図ることができる。

具体的には、本実施例ではギャップシール４２の少なくとも中間部２６の弾性変形により隙間１０の変動が許容されることにより、隙間１０をシールしながらルーフスポイラ８の荷箱４への接触なしに隙間１０の変動を許容することができる。
本発明は実施例１〜３に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、隙間１０が完全にシールされ、弾性変形により隙間１０の変動が許容されるのであれば、各実施例のギャップシール１８、３８、４２に限らず、種々のギャップシールの形状、構成が考えられるのは勿論である。

２キャブ
４荷箱
６ルーフ
８ルーフスポイラ
１０隙間
１２側面後端部
１４上面後端部
１８、３８、４２ギャップシール
２４、４０、４４先端部
２６中間部
２８取付部
３０球形部
３２括れ部

Claims

キャブ及び荷箱を備えた車両の前記キャブのルーフ上に搭載するルーフスポイラであって、
前記ルーフスポイラの側面後端部から上面後端部の全域に亘って前記ルーフスポイラと前記荷箱との隙間を閉塞するとともに、前記隙間の変動を弾性変形により許容するギャップシールを備えることを特徴とするルーフスポイラ。
前記ギャップシールは、前記荷箱に当接される先端部と、前記先端部よりも大きな剛性を有する中間部と、前記中間部よりも大きな剛性を有し、前記ルーフスポイラに対し取り付けられる取付部とからなることを特徴とする請求項１に記載のルーフスポイラ。
前記先端部は、前記荷箱に当接される球形部と、前記球形部よりも小幅断面となる括れ部とを有することを特徴とする請求項２に記載のルーフスポイラ。
前記先端部は、前記荷箱に近づくにつれて徐々に小幅断面となり、前記隙間の内方に向け押し込められるように湾曲して当接される先細断面形状を有することを特徴とする請求項２に記載のルーフスポイラ。
前記中間部は前記取付部側に近づくにつれて徐々に剛性が大きくなることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のルーフスポイラ。
前記中間部は中空であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のルーフスポイラ。