JP2014218145A - 車両用ドアミラー - Google Patents

Abstract

【課題】航続距離の増加に貢献し得る車両用ドアミラーを提供する。【解決手段】フロントサイドウィンド２１の前部に設けられたベース１１から車両左右方向Ｙの外側へ延在するアーム１２と、前記アームに取り付けられ、後方視界用ミラー１４を支持するハウジング１３と、を備える車両用ドアミラー１において、前記アームは、車両前方からの空気流ＡＦを車両上方へ案内する上方ガイド部１５を有し、前記ハウジングは、車両前方からの空気流ＡＦを車両後方へ案内する後方ガイド部１６を有する。【選択図】 図３Ａ

Description

本発明は、車両用ドアミラーに関するものである。

ミラーベース部とミラーハウジング内側部との間の空気流路を通過する流れに関し、サイドウィンドに向けた流れを生じさせることなく、また急激な速度変化を排除し、さらにフロントピラーに起因する渦とミラーハウジングに起因する渦の干渉を排除することにより、ドアミラーに起因する風騒音と空気抵抗を低減したミラーハウジングの構造が知られている（特許文献１）。

特開２００７−７６４５１号公報

従来の技術においては、操縦安定性を確保するために車両の空力特性は揚力を低減させる構造を採用するのが一般的である。しかしながら、電気自動車にあっては、高速走行する状況より、むしろ街中の移動や短距離の通勤に使用されることが少なくない。したがって、操縦安定性を確保するために揚力を低減させるよりも、揚力を発生させて見かけ上の重量を軽くし航続距離を伸ばしたい要請がある。

本発明が解決しようとする課題は、航続距離の増加に貢献し得る車両用ドアミラーを提供することである。

本発明は、フロントサイドウィンド前部から延在するアームに車両前方からの空気流を車両上方へ案内する上方ガイド部を設け、アームに固定されたハウジングに車両前方からの空気流を車両後方へ案内する後方ガイド部を設けることによって上記課題を解決する。

本発明によれば、アームに設けた上方ガイド部によって上方空気流が形成され、ハウジングに設けた後方ガイド部によって後方空気流が形成され、これら上方空気流と後方空気流とが組み合わさることで、車両平面視において円を描く縦渦流が生じる。この縦渦流が車両に対する揚力を生じさせる結果、車両の見かけ上の重量が軽くなり、航続距離の増加に貢献することになる。

本発明の一実施の形態に係るドアミラーが装着された車両を示す斜視図である。 図１のII矢視図であって、左側ドアミラーを車両後方から前方に向かって見た背面図である。 図２の２つのIII-III線に沿う断面をＸ−Ｚ平面上で重ね合わせた断面図である。 図３Ａに示すアームの他の例を示す断面図である。 図３の空気流Ｆ１，Ｆ２の基線のなす角度θと揚力係数ＣＬとの関係を示すグラフである。 本発明に係る実施形態の比較例における空気流を説明するための車両の斜視図である。 図５Ａの側面図である。 本発明に係る実施形態における空気流を説明するための車両の斜視図である。 図６Ａの側面図である。 図６Ａの正面図である。 本発明の他の実施の形態に係るドアミラーが装着された車両を示す要部側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態に係るドアミラー１が装着された車両２の一例を示す斜視図、図２は図１のII矢視図であって、左側ドアミラー１を車両２の後方から前方に向かって見た背面図である。なお以下において、車両２の前後方向をＸ，車両の左右方向をＹ，車両の上下方向をＺとする。本例のドアミラー１は、フロントサイドウィンド２１の前部に設けられたベース１１と、このベース１１から車両左右方向Ｙの外側へ延在するアーム１２と、このアーム１２に取り付けられ、後方視界用ミラー１４を支持するハウジング１３と、を備える。

ベース１１は、たとえば合成樹脂からなり、フロントサイドウィンド２１の前端の三角領域に固定されている。またアーム１２は、たとえば合成樹脂からなり、ベース１１と一体成形又は別体で構成されている。またハウジング１３は、たとえば合成樹脂からなり、アーム１２に対して回転可能に取り付けられている。ただし、本発明のドアミラー１は、ハウジング１３がアーム１２に対して回転可能であることは必須の構成ではなく、したがってハウジング１３とアーム１２とが固定されたものであってもよい。

ハウジング１３は、図２に示すように、運転者が運転中に後方視界を確保するためのミラー１４を支持する。このミラー１４の支持構造は特に限定されず、運転者の視線に応じて後方視界が確保できるようにミラー１４の角度が可変とされるものであれば、手動式であっても電動式であってもよい。

図３Ａは、図２の２つのIII-III線に沿う断面をＸ−Ｚ平面上で重ね合わせた断面図である。本例のアーム１２の上面には、車両前方からの空気流ＡＦを車両上方へ案内する上方ガイド部１５が形成され（この空気流をＦ１と称し、その主たる方向の直線を基線と称する）、またハウジング１３の上面には、車両前方からの空気流ＡＦを車両後方へ案内する後方ガイド部１６が形成されている（この空気流をＦ２と称し、その主たる方向の直線を基線と称する）。

アーム１２の上面に形成された上方ガイド部１５は、図２に示すようにハウジング１３の右端からベース１１に至る幅Ｗ１を有し、また図３Ａに示すようにアーム１２の前端Ｐ１から後端Ｐ２に至る長さＬ１を有する。また、ハウジング１３の上面に形成された後方ガイド部１６は、図２に示すようにハウジング１３の上面の左端のＲ部終点から右端のＲ部始点に至る幅Ｗ２を有し、また図３Ａに示すようにハウジング１３の上面の始点Ｐ３から端部Ｐ４に至る長さＬ２を有する。

アーム１２の上面に形成する上方ガイド部１５は、図２に示す車両左右方向Ｙにおいてハウジング１３の右端からベース１１に至る幅Ｗ１の範囲に、図３Ａに示す断面形状で一様に形成することが望ましい。ハウジング１３の右端とベース１１との間の空間Ｓ１において、車両前方からの空気流ＡＦを車両上方へ向かう空気流Ｆ１に偏向させるためである。

また同様に、ハウジング１３の上面に形成する後方ガイド部１６は、図２に示す車両左右方向Ｙにおいてハウジング１３の上面のできる限り広い範囲に、図３Ａに示す断面形状で一様に形成することが望ましい。ハウジング１３の上面の上方の空間Ｓ２において、車両前方からの空気流ＡＦを車両後方へ向かう空気流Ｆ２に偏向させるためである。また、この後方ガイド部１６は、図３Ａに示す車両前後方向Ｘにおいてハウジング１３の上面の後端Ｐ４から前端Ｐ３に向かってできる限り広い範囲に一様に形成することが望ましい。

ただし、これら上方ガイド部１５及び後方ガイド部１６の幅Ｗ１，Ｗ２及び長さＬ１，Ｌ２は、アーム１２やハウジング１３のデザインを含む形状に制限がある場合は、その制限される形状の範囲においてできる限り広い範囲で形成することが望ましい。

なお、図３Ａに示すアーム１２の上方ガイド部１５は、同図の断面において直線状に形成されているが、図３Ｂに示すように凹曲面の上方ガイド部１５としてもよい。

特に本例のドアミラーにおいて、上方ガイド部１５と後方ガイド部１６は、以下の条件を満足する形状とすることが望ましいとされる。すなわち、上方ガイド部１５による空気流Ｆ１の基線と後方ガイド部１６による空気流Ｆ２の基線とのなす角度をθとした場合に、２０°≦θ≦５５°となるように上方ガイド部１５と後方ガイド部１６の形状を設定することが望ましい。図４は、図３Ａの空気流Ｆ１，Ｆ２の基線のなす角度θと、車両に作用する揚力係数ＣＬとの関係をシミュレーションした結果を示すグラフである。

この結果によれば、θが３５〜４０°の間で極大値を示すので、θを３５°≦θ≦４０°とすることが最も望ましいが、十分な揚力が車両に作用するためには少なくともθが２０°以上あればよく、またθが５５°以下であればよい。ちなみに、図３Ｂに示す凹曲面の上方ガイド部１５については、アーム１２の後端Ｐ２における接線を上方ガイド部１５による空気流Ｆ１の基線とすればよい。

次に作用を説明する。
一般的に車両の周囲の圧力分布によると、図５Ａ，５Ｂに示すように、フロントサイドウィンド面上ＦＳよりもルーフ面上ＲＦの方が空気流の流速が速く圧力が低い。このため、フロントサイドウィンド面上ＦＳの流れはルーフ面上ＲＦ側に引き寄せられる傾向が強い。したがって、従来のドアミラー１が装着された車両におけるドアミラー周りの空気流についていえば、同図に実線矢印で示すように、アーム１２を通過した空気流Ｆ１もハウジング１３を通過した空気流Ｆ２のいずれもルーフ面上ＲＦ側に引き寄せられ、上方へ流れる。この場合、車両２に対して揚力を生じさせる空気流は生じない。

これに対して、本例のドアミラー１が装着された車両２におけるドアミラー周りの空気流についても、フロントサイドウィンド面上ＦＳよりもルーフ面上ＲＦの方が空気流の流速が速く圧力が低いため、フロントサイドウィンド面上ＦＳの流れはルーフ面上ＲＦ側に引き寄せられる傾向が強い点は同じである。しかしながら、本例では、図６Ａ，６Ｂに実線矢印で示すように、アーム１２を通過した空気流Ｆ１は上方ガイド部１５によって上方に加速した流れとなる一方で、ハウジング１３を通過した空気流Ｆ２は後方ガイド部１６によって後方へ向かう流れとなり、アーム１２を通過した空気流Ｆ１の方がハウジング１３を通過した空気流Ｆ２より速い流れとなる。

このとき、この二つの空気流Ｆ１，Ｆ２の間にある流れ、すなわち、図７の正面視における空気流Ｆ３は、アーム１２を通過した空気流Ｆ１の付近では流速が速くなる一方で、ハウジング１３を通過した空気流Ｆ２の付近では当該空気流Ｆ２に引き寄せられてやや減速する。このため、空気流Ｆ３は、空気流Ｆ１と空気流Ｆ２との間で同図に示すように縦渦流Ｆ４を形成する。この縦渦流Ｆ４は、図７に示すように車両前方から見たときに、車両の右側では時計回りの上昇気流を伴った渦流であり、車両左側では反時計回りの渦流となる。そして、この縦渦流Ｆ４の車両側のベクトルは上向きとなるため、車両２に揚力を発生させることになる。その結果、車両２の見かけ上の重量が軽くなり、電気自動車などの航続距離の増加に貢献することになる。

図８は本発明の他の実施の形態に係るドアミラーが装着された車両を示す要部側面図である。上述した実施形態のように、フロントサイドウィンド２１の面上を通過する空気流Ｆ１とＦ２との間に縦渦流Ｆ４が生じると、この縦渦流Ｆ４が、センターピラー２５の上下方向に延在する段差、つまりサイドウィンドガラス表面とドアサッシの表面又はセンターピラー２５の表面との段差に衝突すると、風切り音が生じる可能性がある。

このため本例のドアミラー１では、図８に示すように、アーム１２の上方ガイド部１５による空気流Ｆ１の基線と、水平線とのなす角度φ１が、車両側面視における、フロントサイドウィンド２１のセンターピラー側が当該センターピラー２５と接する最上端Ｐ５と上方ガイド部１５の後端Ｐ２とを結んだ基線Ｆ５と、水平線とのなす角度φ２より大きくなるように、上方ガイド部１５の形状が設定されている。

このような関係に設定することで、空気流Ｆ１とＦ２との間に生じる縦渦流Ｆ４は、図８に示す空気流Ｆ１に沿って上方へ流れるため、センターピラー２５の段差との衝突を回避することができ、これによる風切り音の発生を抑制することができる。

１…ドアミラー
１１…ベース
１２…アーム
１３…ハウジング
１４…ミラー
１５…上方ガイド部
１６…後方ガイド部
２…車両
２１…フロントサイドウィンド
２２…フロントドア
２３…フロントウィンドガラス
２４…フロントピラー
２５…センターピラー
２６…リヤピラー
ＡＦ…車両前方からの空気流
Ｆ１…車両上方へ向かう空気流
Ｆ２…車両後方へ向かう空気流
Ｆ３…空気流Ｆ１，Ｆ２の間を流れる空気流
Ｆ４…縦渦流

Claims (3)

1. フロントサイドウィンドの前部に設けられたベースから車両左右方向の外側へ延在するアームと、
   前記アームに取り付けられ、後方視界用ミラーを支持するハウジングと、を備える車両用ドアミラーにおいて、
   前記アームは、車両前方からの空気流を車両上方へ案内する上方ガイド部を有し、
   前記ハウジングは、車両前方からの空気流を車両後方へ案内する後方ガイド部を有する車両用ドアミラー。
2. 車両側面視における、前記上方ガイド部による空気流の基線と前記後方ガイド部による空気流の基線とのなす角度が、２０°〜５５°である請求項１に記載の車両用ドアミラー。
3. 車両側面視における、当該上方ガイド部による空気流の基線と水平線とのなす角度が、
   車両側面視における、前記フロントサイドウィンドのセンターピラー側が当該センターピラーと接する最上端と前記上方ガイド部の後端とを結んだ基線と、水平線とのなす角度より大きい請求項１又は２に記載の車両用ドアミラー。

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