JP2015150913A - 自動車の前部整流構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、走行中の空気抵抗を低減するとともに、車両前部２の揚力を容易に調整することができる自動車１の前部整流構造を提供することを目的とする。
【解決手段】自動車１の車両前部２におけるアンダーカバー５０のカバー前部５２と、フロントバンパー３０に装着したエアダム４０とを備えた自動車１の前部整流構造であって、エアダム４０と前輪ホイールハウス６との間において、エアダム４０と所定の間隔を隔てた位置にデフレクタ６０を備え、デフレクタ６０を車両下方へ突出するとともに、車幅方向へ沿って形成し、エアダム４０を車幅方向の外側に位置する端部がデフレクタ６０と連設するように形成して、カバー前部５２と、エアダム４０と、デフレクタ６０とで車幅方向の内側が開口したポケット部８０を構成し、エアダム４０に、ポケット部６０へ向けて走行風Ｅ３を取り込むように開口形成した走行風取込部７０を備えたことを特徴とする。
【選択図】図６

Description

この発明は、例えば自動車の車両前部から床下に侵入する走行風の流れを整流するような自動車の前部整流構造に関する。

従来、走行中の自動車は、空気（走行風）との衝突や摩擦などによる空気抵抗を受けている。この空気抵抗は、自動車の動力性能及び燃費性能に多大な影響を与えるため、車体形状や整流板などによる整流によって低減することが望ましいとされている。

自動車の性能に影響を与える走行中の空気抵抗としては、例えば、車両側面の側面流が撹乱されることによる空気抵抗がある。これは、自動車の床下へ流動するとともに、前輪ホイールハウス内へ流動した床下走行風が、前輪の回転によってかき乱れながら車両側方に排出されることで生じている。

そこで、床下走行風の前輪ホイールハウスへの流動を抑制する技術として、例えば、特許文献１に記載の自動車の下部構造には、前輪ホイールハウスの前端近傍に設けた車両下方に延びる遮蔽板により、車両後方へ流動する床下走行風を遮蔽板で車両下方へ偏向することで、前輪ホールハウス内へ流動することを抑制している。

また特許文献２に記載の車両のフロント下部構造には、フロントバンパーに設けた空気導入部からノズルを介して走行風を車両下方に向けて噴出口から排出することにより、床下走行風を車両下方に偏向して、前輪ホイールハウス内へ流動することを抑制している。

ところで、前輪ホイールハウス内への床下走行風の流動を抑制して走行中の空気抵抗を低減するだけでなく、床下走行風を整流することで、車両前部のダウンフォースを得る技術も提案されている。

例えば、特許文献３に記載の車両の前部整流構造は、前輪ホイールハウス前方のフロントバンパーの下縁に沿った形成したエアダムと、前輪ホイールハウス前端において車幅方向に沿って形成したデフレクタとで、車幅方向内側が開口した底面視略扇状のポケット部（エアダムとデフレクタで囲われた部分）を構成している。

このポケット部の内部には走行風が侵入し難いため、ポケット部の内部の圧力が周囲の圧力よりも小さくなる。これにより、特許文献３は、ポケット部の内部に相対的な負圧領域を発生させて、車両下方への強い揚力、すなわち強力なダウンフォースを車両前部に得ることができる。

しかしながら、特許文献３に記載の車両の前部整流構造は、車両デザインを含めてスポーツ性能を高めた自動車においては有益であるが、例えば、車両後部がボックス状や曲面状のワゴン車では車両前部の揚力と、車両後部の揚力とのバランスを取り難いという問題があった。このため、特許文献３では、車両によっては、走行中の車両が前傾姿勢になり操安性が低下する、あるいは過剰なダウンフォースによって空気抵抗が増加するおそれがあった。

実開昭６３−１３９１８２号公報 特開２００２−３０８１５４号公報 特開２００６−２１９０１９号公報

本発明は、上述の問題に鑑み、走行中の空気抵抗を低減するとともに、車両前部の揚力を容易に調整することができる自動車の前部整流構造を提供することを目的とする。

この発明は、自動車の車両前部における少なくとも前輪ホイールハウスより車両前方の下面開口を閉塞するアンダーカバーと、車両下方に突出するとともに、フロントバンパーの下縁に沿うように形成したエアダムとを備えた自動車の前部整流構造であって、前記エアダムと前記前輪ホイールハウスとの間において、前記エアダムに対して車両後方側へ所定の間隔を隔てた位置に仕切り壁部を備え、該仕切り壁部を、車両下方へ突出するとともに、車幅方向へ沿って形成し、前記エアダムを、車幅方向の外側に位置する端部が前記仕切り壁部と連設するように形成して、前記アンダーカバーと、前記エアダムと、前記仕切り壁部とで包囲されるとともに、車幅方向の内側が開口したポケット部を構成し、前記エアダムに、前記ポケット部の内部へ向けて走行風を取り込むように開口形成した走行風取込部を備えたことを特徴とする。

上記仕切り壁部は、アンダーカバーと一体で構成する、あるいはアンダーカバーと別体で構成することができる。さらに、仕切り壁部は、前輪ホイールハウス内への走行風の侵入を抑制するデフレクタで構成してもよい。

上記エアダムは、フロントバンパーやアンダーカバーと別体、あるいは一体で構成することができる。さらに、エアダムは、前輪ホイールハウスと前後方向で略対向するフロントバンパーの車幅方向の範囲、あるいはフロントバンパーにおける車幅方向の全域に沿って形成することができる。

上記走行風取込部は、所定の大きさの開口で構成した走行風取込部、車両上方が開口した端部開口孔における上方の開口をアンダーカバーで閉塞して構成した走行風取込部、あるいは所定の大きさの開口と開口縁に沿って形成した側壁とで構成した走行風取込部などとすることができる。

この発明により、走行中の空気抵抗を低減するとともに、車両前部の揚力を容易に調整することができる。
具体的には、エアダムによって車両前方からの走行風を車両下方へ偏向することができるため、自動車の前部整流構造は、前輪ホイールハウスへの走行風の侵入を抑制することができる。このため、自動車の前部整流構造は、前輪ホイールハウスへの走行風の侵入によって、車両側面の側面流が撹乱されることによる空気抵抗を抑制することができる。

さらに、底面視において、車幅方向の外側が車両側面に向けて湾曲した前端形状の車両前部の場合、エアダムは、車両前方からの走行風を車両側面側へ案内することができる。このため、自動車の前部整流構造は、空気抵抗をより低減することができる。

そして、走行風取込部がポケット部の内部へ走行風を導入することで、自動車の前部整流構造は、車両前部の揚力を容易に調整することができる。
より詳しくは、走行風取込部がポケット部の内部へ走行風を導入することで、自動車の前部整流構造は、ポケット部の外部を流動する走行風の流速と、ポケット部の内部を流動する走行風の流速との差を小さくすることができる。

このため、自動車の前部整流構造は、ポケット部に生じる負圧を小さくすることができる。あるいは、ポケット部の外部と、ポケット部の内部との圧力差を略無くすことができる。この際、走行風取込部を適宜の大きさに開口形成することで、自動車の前部整流構造は、走行風取込部が取り込む走行風の流量を制限することができる。

例えば、走行風取込部を小さく開口することで、自動車の前部整流構造は、走行風取込部が取り込む走行風の流量を少なくして、ポケット部の内部に負圧を発生させることができる。
あるいは、走行風取込部を大きく開口することで、自動車の前部整流構造は、走行風取込部が取り込む走行風の流量を多くして、ポケット部の内部に負圧が生じることを抑制することができる。

これにより、自動車の前部整流構造は、車両前部の揚力を容易に調整することができる。このため、自動車の前部整流構造は、例えば、車両後部にダウンフォースを発生させるウイングなどを設けることなく、車両前後の揚力バランスを車両に応じて容易に調整することができる。
従って、自動車の前部整流構造は、走行中の空気抵抗を低減するとともに、車両前部の揚力を容易に調整することができる。

この発明の態様として、前記走行風取込部を、前記エアダムにおける前記車幅方向の内側部位に開口形成することができる。
この発明により、自動車の前部整流構造は、走行風をより効率よくポケット部に送り込むことができる。

具体的には、例えば、底面視において、車幅方向の外側が車両側面に向けて湾曲した前端形状の車両前部の場合、車両前部における走行風の流れは、車幅方向の内側ほど直線的な流れであり、車幅方向の外側ほど車両側面側へ向けた流れとなる。これは、車両前部の湾曲した部分で受風した走行風が、車両前部の湾曲した部分に沿って車両側面側へ流動するためである。

このため、車両前部の湾曲した部分に走行風取込部を形成すると、走行風取込部は、車両側方へ流動する走行風を安定して取込むことができず、車両前部における揚力の調整に必要な流量の走行風をポケット部の内部へ導入できない、あるいは車両側方へ流動する走行風の乱れが大きくなるおそれがある。

そこで、エアダムにおける車幅方向の内側部位に走行風取込部を形成したことにより、走行風取込部は、車両前方から後方へ流動する走行風を確実に取り込むことができる。これにより、例えば、走行風取込部の開口が小さくても、自動車の前部整流構造は、車両前部における揚力の調整に必要な流量の走行風を効率よくポケット部の内部へ導入することができる。

従って、自動車の前部整流構造は、エアダムにおける車幅方向の内側に走行風取込部を形成することにより、走行風を確実にポケット部の内部へ導入することができ、車両前部の揚力を安定させることができる。

またこの発明の態様として、前記走行風取込部を、前記車幅方向の内側から外側へ向けて傾斜するように形成することができる。
この発明により、自動車の前部整流構造は、ポケット部の内部へ走行風をより確実に導入することができる。

具体的には、車幅方向において、走行風取込部の位置と、ポケット部の開口とが近接している場合、走行風取込部が取り込んだ走行風がポケット部の開口から流出するおそれがある。

そこで、車幅方向の内側から外側へ向けて傾斜するように走行風取込部を形成することで、走行風取込部は、ポケット部の内部において、車幅方向の内側から外側へ向けて流動させるように走行風を取り込むことができる。

このため、自動車の前部整流構造は、走行風取込部が取り込んだ走行風がポケット部の開口から流出することを抑制することができる。これにより、自動車の前部整流構造は、走行風取込部を介して走行風を確実にポケット部の内部へ導入して、車両前部の揚力をより安定させることができる。

さらに、例えば、底面視において、車幅方向の外側が車両側面に向けて湾曲した前端形状の車両前部において、車両前部における車幅方向内側の部分と車両前部の湾曲した部分との境界近傍に走行風取込部を形成した場合、走行風取込部は、車両前方から後方へ流動する走行風と、車両側面側へ流動する走行風とを取り込むことができる。

このため、自動車の前部整流構造は、走行風取込部の開口を大きく確保できない場合であっても、走行風取込部を介して、車両前方からの走行風をポケット部の内部により効率よく導入することができる。
従って、自動車の前部整流構造は、車幅方向の内側から外側へ向けて傾斜するように走行風取込部を形成したことにより、走行風を効率よくポケット部に導入することができ、車両前部の揚力をより安定させることができる。

またこの発明の態様として、前記仕切り壁部を、前記アンダーカバーの車両後方端に装着固定したデフレクタで構成することができる。
この発明により、自動車の前部整流構造は、部品点数の増加を抑えて、車両前部の揚力を容易に調整することができる。

具体的には、ポケット部を構成する仕切り壁部が、前輪ホイールハウスへの走行風の侵入を抑制するデフレクタとしての機能を兼ね備えることで、自動車の前部整流構造は、仕切り壁部とデフレクタとを別体で設けることを不要にできる。

このため、自動車の前部整流構造は、車両重量の増加、及びコストの増加を抑制することができる。
従って、自動車の前部整流構造は、仕切り壁部をデフレクタで構成したことにより、部品点数を増加することなく、走行中の空気抵抗の低減と、車両前部における揚力の調整とを両立することができる。

またこの発明の態様として、前記ポケット部における前記アンダーカバーに、前記走行風取込部から取り込んだ走行風を導風する導風部を備えることができる。
上記導風部は、車両上方に向けて凹設して形成した溝形状の導風部、あるいは車両下方に向けて突設した側壁で形成した溝形状の導風部、もしくは車両下方に向けて突設したフィン状の整流板で構成した導風部などとすることができる。さらに、導風部は、アンダーカバーと一体、あるいは別体で構成することができる。

この発明により、自動車の前部整流構造は、ポケット部の内部おける圧力を安定させることができる。
具体的には、例えば、車幅方向の内側から外側へ向けて傾斜するように走行風取込部を形成した場合、走行風取込部が取り込んだ走行風がポケット部の内部を拡散するように流動し、ポケット部の開口から流出する、もしくはエアダムの後端から車両側方に流出して、車両前部における揚力が安定しないおそれがある。

そこで、導風部を備えたことにより、自動車の前部整流構造は、走行風取込部が取り込んだ走行風を導風部で導風しながらポケット部の内部を案内することができる。これにより、自動車の前部整流構造は、取込んだ走行風が拡散することを抑制できる。

この際、ポケット部の内部により多くの流量の走行風を流動させることができるため、自動車の前部整流構造は、ポケット部の内部における圧力を安定させることができる。
従って、自動車の前部整流構造は、導風部によって、車両前部の揚力をより安定させることができる。

本発明は、走行中の空気抵抗を低減するとともに、車両前部の揚力を容易に調整できる自動車の前部整流構造を提供することができる。

車両前部における正面視からの外観を示す正面図。 車両前部における左側面視からの外観を示す左側面図。 車両前部における底面視からの外観を示す底面図。 車両前部における平面視からの外観を示す平面図。 正面視における車両前部の要部を示す正面視要部拡大図。 底面視における車両前部の要部を示す底面視要部拡大図。 図１中のＡ−Ａ矢視における車両前部の要部の部分断面を示すＡ−Ａ部分断面図。 図１中のＢ−Ｂ矢視における車両前部の要部の部分断面を示すＢ−Ｂ部分断面図。 車両前部における走行風の流れを底面視で説明する説明図。 Ａ−Ａ部分断面における走行風の流れを説明する説明図。 Ｂ−Ｂ部分断面における走行風の流れを説明する説明図。 別の車両前部における要部の部分断面を示すＡ−Ａ部分断面図。

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
まず、本実施形態における自動車１の前部整流構造について、図１から図８を用いて詳しく説明する。

なお、図１は車両前部２における外観の正面図を示し、図２は車両前部２における外観の左側面図を示し、図３は車両前部２における外観の底面図を示し、図４は車両前部２における外観の平面図を示し、図５は正面視における車両前部２の要部を拡大した正面視要部拡大図を示している。

また、図６は底面視における車両前部２の要部を拡大した底面視要部拡大図を示し、図７は図１中のＡ−Ａ矢視における車両前部２の要部のＡ−Ａ部分断面図を示し、図８は図１中のＢ−Ｂ矢視における車両前部２の要部のＢ−Ｂ部分断面図を示している。

また、図中において、車両前部２の車幅方向中央におけるアンダーカバーの図示を省略している。さらに、図６においてエアダム４０の前端近傍を部分断面図で示している。加えて、図７及び図８において要部を明確にするため、車両前部２の内部の図示を省略している。

また、図中において、矢印Ｆｒ及びＲｒは車両前後方向を示しており、矢印Ｆｒは車両前方を示し、矢印Ｒｒは車両後方を示している。さらに、矢印Ｒｈ及びＬｈは車幅方向を示しており、矢印Ｒｈは車両右方向を示し、矢印Ｌｈは車両左方向を示している。加えて、図中の上方を車両上方とし、図中の下方を車両下方とする。

自動車１の車両前部２は、図１から図３に示すように、運転手が乗り込む客室部分より車両前方の部分であって、車両前部２から客室部分に伝達される衝突荷重を吸収及び分散する機能と、エンジン、トランスミッション、冷却装置、懸架装置、舵取り装置、及び前輪３などの自動車１の走行に関わる構成部品を搭載する搭載空間と、前照灯４や霧灯５などの車両前方あるいは側方に対する灯火等類を有する部分である。

この自動車１の車両前部２は、ボンネット１０、フロントフェンダ２０、フロントバンパー３０、及び２つ一組のエアダム４０などで外観意匠面を構成している。さらに、自動車１の車両前部２における下面は、図３に示すように、下面開口を覆うアンダーカバー５０と、デフレクタ６０とを装着固定している。

より詳しくは、自動車１の車両前部２は、図２に示すように、側面視において、車両前端から車両後方へ所定間隔を隔てた位置に、側面視略アーチ状に形成した空間である前輪ホイールハウス６を構成している。

なお、前輪ホイールハウス６は、後述するアンダーカバー５０とフェンダライナー７とで内面形状を形成している。さらに、前輪ホイールハウス６の内部には、懸架装置に支持されるとともに、舵取り装置に連結された前輪３が配置されている。

ボンネット１０は、図１及び図２に示すように、車両前部２の上面部分を覆うように形成された意匠面であって、ヒンジ等を介して開閉可能に構成している。
フロントフェンダ２０は、図１及び図２に示すように、車両前部２の側面部分を覆うように形成された意匠面であって、客室部分の側面部分における意匠面と連続するように形成している。

フロントバンパー３０は、図１及び図２に示すように、車両前部２における前輪３より前方の側面部分と、車両前部２の前面部分とを覆うように形成された意匠面であって、ボンネット１０及びフロントフェンダ２０と連続するように形成している。

このフロントバンパー３０は、図１に示すように、正面視において、車幅方向の略中央部分（後述する中央部分３３）の下端位置に対して、車幅方向の外側部分（後述する境界部分３２及び外側部分３１）の下端位置が車両下方に位置するように形成している。さらに、フロントバンパー３０には、図３及び図７に示すように、下縁を車両内側へ向けて折り曲るように形成したバンパー底部３４を有している。

加えて、平面視において、フロントバンパー３０の前端形状は、図４に示すように、車幅方向の略中央から車両側面に向けて滑らかに傾斜するように形成している。換言すると、フロントバンパー３０の前端形状は、平面視において、車両側面側から車両前方に滑らかに突出するように形成している。

より詳しくは、フロントバンパー３０の前端形状は、図１及び図４に示すように、車幅方向の外側から前照灯４の略中央近傍に至る範囲に対応する外側部分３１と、及び前照灯４の略中央近傍から前照灯４の車幅方向内側端部に至る範囲に対応する境界部分３２と、２つの前照灯４の間に範囲に対応する中央部分３３とにおいて、車幅方向に略平行な仮想線Ｋに対する傾きである傾斜角度がそれぞれ異なるように形成している。

なお、車幅方向と平行な仮想線Ｋに対する傾斜角度は、駐車場等の狭路での旋回性の向上、傾斜に沿って走行風を車両側面へ流すことによる空気抵抗の低減、及び歩行者との接触の際、歩行者に対する衝突負荷の低減のため、３０度以上であることが望ましい。

外側部分３１の前端形状は、車幅方向と平行な仮想線Ｋに対する傾きである傾斜角度θ１が、車両後方へ３０度以上となるように形成している。
境界部分３２の前端形状は、車幅方向と平行な仮想線Ｋに対する傾きである傾斜角度θ２が、車両後方へ３０度より小さくなるように形成している。
中央部分３３の前端形状は、境界部分３２の傾斜角度θ２よりも小さい傾斜角度で、左右の境界部分３２の間を緩やかにつなぐような形状に形成している。

２つ一組のエアダム４０は、図１から図３に示すように、フロントバンパー３０の境界部分３２及び外側部分３１を下方に延設するように別体で形成している。なお、エアダム４０は、フロントバンパー３０の下縁及びバンパー底部３４に粘着テープや樹脂クリップ等で装着固定している。

より詳しくは、エアダム４０は、図５から図８に示すように、バンパー底部３４に当接するエアダム基部４１と、エアダム基部４１の外側端部を外方に向けて延設するとともに、内方に向けて折り返したエアダム折返し部４２とで一体形成している。さらに、エアダム４０は、図４に示すように、平面視において、フロントバンパー３０における境界部分３２の範囲に対応する部分を、フロントバンパー３０の前端よりも車両前方に突出するように形成している。

このエアダム４０における車両前方に突出した部分は、図４に示すように、車幅方向と平行な仮想線Ｋに対する傾きである傾斜角度が、フロントバンパー３０における外側部分３１の傾斜角度θ１と略同等になるように形成している。

すなわち、車幅方向において、車両前部２の前端形状における傾斜角度θ１が３０度以上の範囲を、エアダム４０におけるフロントバンパー３０より車両前方に突出した部分によって外側部分３１及び境界部分３２に至る範囲に拡大している。

加えて、エアダム４０には、図５から図７に示すように、フロントバンパー３０における境界部分３２の範囲に対応する部分に開口した走行風取込部７０を形成している。
より詳しくは、走行風取込部７０は、フロントバンパー３０における境界部分３２の車幅方向内側に対応する車幅方向の位置、換言するとエアダム４０における車幅方向の内側端部近傍に形成している。

この走行風取込部７０は、正面視において、エアダム基部４１を車両下方に凹設することで形成した開口底部４３ａと、エアダム基部４１の凹設によって壁状に形成した車幅方向の外側に位置する開口外側側部４３ｂ、及び車幅方向内側に位置する開口内側側部４３ｃとで形成したエアダム開口部４３における車両上方の開口を、フロントバンパー３０のバンパー底部３４で閉塞して構成している。

開口外側側部４３ｂは、図５に示すように、正面視において、フロントバンパー３０の外側部分３１における車両内側端部の下方に位置するように形成している。さらに、開口外側側部４３ｂは、図６に示すように、底面視において、車両前後方向と略平行になるように形成している。

開口内側側部４３ｃは、図５に示すように、正面視において、フロントバンパー３０の境界部分３２における車両内側端部の下方に位置するように形成している。さらに、開口内側側部４３ｃは、図６に示すように、底面視において、車幅方向内側から外側へ向けて傾斜するように形成している。なお、開口内側側部４３ｃにおける車両上下方向の高さは、開口外側側部４３ｂにおける車両上下方向の高さよりも高く形成している。

上述したエアダム４０をフロントバンパー３０に装着固定することで、図５から図７に示すように、バンパー底部３４に隣接するとともに、車幅方向外側から内側へ向けて開口した走行風取込部７０をエアダム４０に形成している。

アンダーカバー５０は、図３に示すように、フロントバンパー３０における境界部分３２及び外側部分３１から前輪ホイールハウス６における車両前方部分に至る範囲の下方開口を覆うように形成している。

より詳しくは、アンダーカバー５０は、前輪ホイールハウス６の内部を覆う側面視略円弧状のカバー後部５１と、フロントバンパー３０と前輪ホイールハウス６の前端までの範囲を覆うカバー前部５２とで一体形成している。

カバー後部５１は、フロントフェンダ２０などに対して、樹脂クリップなどで装着固定している。
カバー前部５２は、フロントバンパー３０のバンパー底部３４などに対して、樹脂クリップ等で装着固定している。

さらに、カバー前部５２には、図６に示すように、エアダム開口部４３の開口外側側部４３ｂよりも車幅方向外側の部分を車両下方に向けて突設した外側突部５３と、エアダム開口部４３の開口内側側部４３ｃよりも車幅方向内側の部分を車両下方に向けて突設した内側突部５４とを形成している。
外側突部５３の車幅方向内側面は、エアダム開口部４３の開口外側側部４３ｂと車両前後方向で連続するように形成している。

内側突部５４の車幅方向外側面は、エアダム開口部４３の開口内側側部４３ｃの傾斜角度と略同等の傾斜角度で、開口内側側部４３ｃと連続するように形成したのち、所定の位置から車両後方へ向けて形成している。
なお、カバー前部５２における外側突部５３と内側突部５４との間の部分は、車両前方から車両後方にかけて、車両下方に緩やかに傾斜するように形成している。

そして、外側突部５３及び内側突部５４によって、車両上方に向けて凹設したような略凹溝状の導風部５５を構成している。この導風部５５は、走行風取込部７０と、後述するデフレクタ６０とを連通するように形成している。

デフレクタ６０は、図６から図８に示すように、フロントバンパー３０における境界部分３２及び外側部分３１の範囲と略同等の車幅方向長さに形成している。このデフレクタ６０は、エアダム４０に対して車両後方に所定間隔を隔てた位置において、エアダム４０と対向するように配置するとともに、車幅方向の外側端部がエアダム４０の後端と連設するように配置している。なお、デフレクタ６０は、アンダーカバー５０のカバー前部５２に対して樹脂クリップなどで装着固定している。

より詳しくは、デフレクタ６０は、カバー前部５２に固定するデフレクタ基部６１と、デフレクタ基部６１の後端から垂設したデフレクタ受風部６２とで、車幅方向に延びる側面視略Ｌ字状に形成している。さらに、デフレクタ６０のデフレクタ受風部６２は、その下端がエアダム４０の下端よりも車両下方に位置する車両上下方向長さに形成している。

そして、前輪ホイールハウス６より車両前方において、車両前部２の下面開口をアンダーカバー５０のカバー前部５２で閉塞するとともに、車両前方及び車両外側をエアダム４０で、車両後方をデフレクタ６０で包囲することで、車幅方向の内側が開口した底面視扇状のポケット部８０（図３参照）を構成している。

このような構成の自動車１の前部整流構造において、車両前部２における車両前方からの走行風の流れを、図９から図１１を用いて詳しく説明する。
なお、図９は車両前部２における走行風の流れを底面視で説明する説明図を示し、図１０はＡ−Ａ部分断面における走行風の流れを説明する説明図を示し、図１１はＢ−Ｂ部分断面における走行風の流れを説明する説明図を示している。

また、図１０及び図１１中において、要部を明確にするため、フロントバンパー３０、エアダム４０、アンダーカバー５０、及びデフレクタ６０を切断端面で示している。さらに、図１０中においてアンダーカバー５０の内側突部５４を二点鎖線で示している。

まず、車両前方からの走行風Ｅは、図９から図１１に示すように、車両前部２によって、車両上方に案内される上方走行風（図示省略）と、車両下方に案内される床下走行風Ｅ１と、車両側方に案内される側方走行風Ｅ２と、走行風取込部７０に取り込まれる取込み走行風Ｅ３とに分流されて車両後方へ向けて流動する。

より詳しくは、フロントバンパー３０における中央部分３３に対応する範囲において、図９に示すように、車両前部２は、フロントバンパー３０の下部近傍に沿って車両下方の床下に案内された床下走行風Ｅ１と、フロントバンパー３０に沿って車両側方へ案内された側方走行風Ｅ２とに、車両前方からの走行風Ｅを分流する。

一方、フロントバンパー３０における境界部分３２及び外側部分３１に対応する範囲において、車両前部２は、図９から図１１に示すように、エアダム４０の下部近傍に沿って車両下方に案内された床下走行風Ｅ１と、フロントバンパー３０及びエアダム４０に沿って車両側方へ案内された側方走行風Ｅ２と、走行風取込部７０に取り込まれた取込み走行風Ｅ３とに、車両前方からの走行風Ｅを分流する。

この際、フロントバンパー３０における境界部分３２に対応する範囲において、エアダム４０に沿って車両下方に分流した床下走行風Ｅ１は、図１０に示すように、デフレクタ６０の下端の下方を通過するように車両下方へ偏向したのち、前輪３の下部近傍へ向けて流動する。

一方、フロントバンパー３０における外側部分３１に対応する範囲において、エアダム４０によって車両下方に分流した床下走行風Ｅ１は、図１１に示すように、デフレクタ６０のデフレクタ受風部６２へ向けて流動する。

ここで、走行風取込部７０は、図９及び図１０に示すように、車両前方から直接的に侵入する走行風と、フロントバンパー３０の下部近傍に沿って車両下方に案内された走行風と、車両側方へ向けて案内された走行風とが合流した走行風を、取込み走行風Ｅ３として、ポケット部８０の内部に取り込むように案内する。この際、走行風取込部７０は、車幅方向の外側から内側に向けて流動させるように取込み走行風Ｅ３をポケット部８０の内部へ案内する。

このため、ポケット部８０の内部において、走行風取込部７０が取り込んだ取込み走行風Ｅ３は、図９に示すように、導風部５５に沿ってデフレクタ６０へ向けて流れる走行風Ｅ４と、車幅方向へ拡散するようにアンダーカバー５０の外側突部５３及び内側突部５４へ流動したのち、車両後方へ向けて流動する走行風Ｅ５とに分流される。

なお、車幅方向へ拡散した走行風Ｅ５の一部は、デフレクタ６０へ向けて流動せず、エアダム４０の内面に沿って車両側面へ流出して側方走行風Ｅ２と合流する、あるいは車幅方向の内側に向けて流動して、中央部分３３に対応する範囲を流動する床下走行風Ｅ１と合流する。

ポケット部８０の内部において、導風部５５を流れる走行風Ｅ４は、図１０に示すように、その粘性によってカバー前部５２の下面から剥離することなく、カバー前部５２の下面に沿ってデフレクタ６０へ向けて流動する。その後、導風部５５から流出した走行風Ｅ４は、デフレクタ６０に沿って車両下方に向けて偏向して流動する。

一方、車幅方向へ拡散し車両後方へ流動する走行風Ｅ５は、図１１に示すように、その粘性によってカバー前部５２の下面から剥離することなく、カバー前部５２の下面に沿ってデフレクタ６０へ向けて流動する。その後、走行風Ｅ５は、デフレクタ６０に沿って車両下方に向けて偏向して流動する。

デフレクタ６０によって車両下方に流動方向を偏向した走行風Ｅ４、及び走行風Ｅ５は、図１０及び図１１に示すように、デフレクタ６０の下端近傍を流動する床下走行風Ｅ１を車両下方へ偏向させながら、床下走行風Ｅ１と合流し前輪３の下部近傍へ向けて流動する。

このように車両前方からの走行風Ｅを整流することで、前輪ホイールハウス６におけるデフレクタ６０の後方に、床下走行風Ｅ１が流れ込み難くなる。このため、車両前部２の床下を通過する空気の流速に対して、前輪ホイールハウス６におけるデフレクタ６０の後方の空気の流速が遅くなり、デフレクタ６０の後方に相対的に負圧の負圧領域Ｐが発生する。

この負圧領域Ｐは、前輪３の回転によって生じた空気の流れを引き寄せて、車両側面への流動を抑制する。つまり、車両前部２は、車両前方からの走行風Ｅを整流することで、車両側面における側面流の撹乱を抑制する。

以上のように走行風Ｅを整流する自動車１の前部整流構造は、走行中の空気抵抗を低減するとともに、車両前部２の揚力を容易に調整することができる。
具体的には、エアダム４０によって車両前方からの走行風Ｅを車両下方へ偏向することができるため、自動車１の前部整流構造は、前輪ホイールハウス６への走行風Ｅの侵入を抑制することができる。

このため、自動車１の前部整流構造は、前輪ホイールハウス６への走行風Ｅの侵入によって、車両側面の側面流が撹乱されることによる空気抵抗を抑制することができる。さらに、底面視における車両前部２の前端形状が車幅方向の略中央から車両側面に向けて滑らかに傾斜しているため、エアダム４０は、車両前方からの走行風Ｅを車両側面側へ案内することができる。これにより、自動車１の前部整流構造は、空気抵抗をより低減することができる。

そして、走行風取込部７０がポケット部８０の内部へ走行風Ｅを導入することで、自動車１の前部整流構造は、車両前部２の揚力を容易に調整することができる。
より詳しくは、走行風取込部７０がポケット部８０の内部へ走行風Ｅを導入することで、自動車１の前部整流構造は、ポケット部８０の外部を流動する床下走行風Ｅ１の流速と、ポケット部８０の内部を流動する走行風Ｅ４，Ｅ５の流速との差を小さくすることができる。

このため、自動車１の前部整流構造は、ポケット部８０に生じる負圧を小さくすることができる。あるいは、ポケット部８０の外部と、ポケット部８０の内部との圧力差を略無くすことができる。この際、走行風取込部７０を適宜の大きさに開口形成することで、自動車１の前部整流構造は、走行風取込部７０が取り込む取込み走行風Ｅ３の流量を制限することができる。

例えば、走行風取込部７０を小さく開口することで、自動車１の前部整流構造は、取込み走行風Ｅ３の流量を少なくして、ポケット部８０の内部に負圧を発生させることができる。
あるいは、走行風取込部７０を大きく開口することで、自動車１の前部整流構造は、取込み走行風Ｅ３の流量を多くして、ポケット部８０の内部に負圧が生じることを抑制することができる。

これにより、自動車１の前部整流構造は、車両前部２の揚力を容易に調整することができる。このため、自動車１の前部整流構造は、例えば、車両後部にダウンフォースを発生させるウイングなどを設けることなく、車両前後の揚力バランスを車両に応じて容易に調整することができる。
従って、自動車１の前部整流構造は、走行中の空気抵抗を低減するとともに、車両前部２の揚力を容易に調整することができる。

また、エアダム４０における車幅方向の内側部位に走行風取込部７０を開口形成したことにより、自動車１の前部整流構造は、走行風Ｅをより効率よくポケット部８０に送り込むことができる。

具体的には、底面視における車両前部２の前端形状が車幅方向の略中央から車両側面に向けて滑らかに傾斜しているため、車両前部２における走行風の流れは、車幅方向の内側ほど直線的な流れであり、車幅方向の外側ほど車両側面側へ向けた流れとなる。

このため、例えば、外側部分３１の範囲に走行風取込部７０を形成すると、走行風取込部７０は、車両側方へ流動する側方走行風Ｅ２を安定して取込むことができず、車両前部２における揚力の調整に必要な流量の取込み走行風Ｅ３をポケット部８０の内部へ導入できない、あるいは車両側方へ流動する側方走行風Ｅ２の乱れが大きくなるおそれがある。

そこで、エアダム４０における車幅方向の内側に走行風取込部７０を形成したことにより、走行風取込部７０は、車両前方から後方へ流動する走行風Ｅを確実に取り込むことができる。これにより、例えば、走行風取込部７０の開口が小さくても、自動車１の前部整流構造は、車両前部２における揚力の調整に必要な流量の取込み走行風Ｅ３を効率よくポケット部８０の内部へ導入することができる。

従って、自動車１の前部整流構造は、エアダム４０における車幅方向の内側に走行風取込部７０を形成することにより、走行風Ｅを確実にポケット部８０の内部へ導入することができ、車両前部２の揚力を安定させることができる。

また車幅方向の内側から外側へ向けて傾斜するように走行風取込部７０を形成したことにより、自動車１の前部整流構造は、ポケット部８０の内部へ走行風Ｅをより確実に導入することができる。
具体的には、車幅方向において、走行風取込部７０の位置と、ポケット部８０の開口とが近接している場合、取込み走行風Ｅ３がポケット部８０の開口から流出するおそれがある。

そこで、車幅方向の内側から外側へ向けて傾斜するように走行風取込部７０を形成することで、走行風取込部７０は、ポケット部８０の内部において、車幅方向の内側から外側へ向けて流動させるように取込み走行風Ｅ３を取り込むことができる。

このため、自動車１の前部整流構造は、走行風取込部７０が取り込んだ取込み走行風Ｅ３がポケット部８０の開口から流出することを抑制することができる。これにより、自動車１の前部整流構造は、走行風取込部７０を介して走行風Ｅを確実にポケット部８０の内部へ導入して、車両前部２の揚力をより安定させることができる。

さらに、フロントバンパー３０における境界部分３２に対応するエアダム４０に走行風取込部７０を形成しているため、走行風取込部７０は、車両前方から後方へ流動する走行風Ｅと、車両側面側へ流動する側方走行風Ｅ２とを取り込むことができる。

このため、自動車１の前部整流構造は、走行風取込部７０の開口を大きく確保できない場合であっても、走行風取込部７０を介して、車両前方からの走行風Ｅをポケット部８０の内部により効率よく導入することができる。

従って、自動車１の前部整流構造は、車幅方向の内側から外側へ向けて傾斜するように走行風取込部７０を形成したことにより、走行風Ｅを効率よくポケット部８０に導入することができ、車両前部２の揚力をより安定させることができる。

また、ポケット部８０におけるカバー前部５２に導風部５５を備えたことにより、自動車１の前部整流構造は、ポケット部８０の内部おける圧力を安定させることができる。
具体的には、車幅方向の内側から外側へ向けて傾斜するように走行風取込部７０を形成した場合、走行風取込部７０が取り込んだ取込み走行風Ｅ３がポケット部８０の内部を拡散するように流動し、ポケット部８０の開口から流出する、もしくはエアダム４０の後端から車両側方に流出して、車両前部２における揚力が安定しないおそれがある。

そこで、導風部５５を備えたことにより、自動車１の前部整流構造は、走行風取込部７０が取り込んだ取込み走行風Ｅ３を導風部５５で導風しながらポケット部８０の内部を案内することができる。これにより、自動車１の前部整流構造は、取込んだ取込み走行風Ｅ３が拡散することを抑制できる。

この際、ポケット部８０の内部により多くの流量の取込み走行風Ｅ３を流動させることができるため、自動車１の前部整流構造は、ポケット部８０の内部における圧力を安定させることができる。
従って、自動車１の前部整流構造は、導風部５５によって、車両前部２の揚力をより安定させることができる。

また、フロントバンパー３０を下方に延設するように形成したエアダム４０によって、自動車１の車両前部２は、スポーティな雰囲気を醸し出すことができる。さらに、例えば、エアダム４０を黒色などの暗い色に着色することで、よりスポーティな雰囲気を向上させることができる。

そして、車両前部２の前端形状における傾斜角度θ１が３０度以上の範囲をエアダム４０によって拡大しているため、自動車１の前部整流構造は、車両前部における揚力の調整を容易にするとともに、空気抵抗の低減、意匠性の向上、及び歩行者保護性能の向上を図ることができる。

なお、上述の実施例において、フロントバンパー３０の前端形状を、車幅方向の略中央から車両側面に向けて滑らかに傾斜する形状としたが、これに限定せず、フロントバンパー３０の前端形状が車幅方向と略平行な形状であってもよい。この際、エアダム４０における車幅方向の適宜の位置に走行風取込部７０を形成してもよい。

また、フロントバンパー３０と別体のエアダム４０としたが、これに限定せず、フロントバンパー３０と一体、あるいはアンダーカバー５０と一体であってもよい。さらに、フロントバンパー３０における境界部分３２及び外側部分３１の範囲に対応するエアダム４０としたが、これに限定せず、フロントバンパー３０における車幅方向の全域に沿うように形成したエアダムとしてもよい。

また、フロントバンパー３０とエアダム４０とで走行風取込部７０を構成したが、これに限定せず、エアダム４０に開口形成した走行風取込部であってもよい。さらに、開口底部４３ａなどの壁面を有する走行風取込部７０としたが、これに限定せず、開口底部４３ａなどを設けず、所定の大きさの開口形成した走行風取込部としてもよい。

また、車両上方に向けて凹設した略溝形状の導風部５５としたが、これに限定せず、車両下方に向けて突設したフィン状の整流板で導風部を構成してもよい。さらに、アンダーカバー５０と別体の導風部としてもよい。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明のアンダーカバーは、実施形態のカバー前部５２に対応し、
以下同様に、
仕切り壁部は、デフレクタ６０に対応し、
走行風取込部から取り込んだ走行風は、取込み走行風Ｅ３に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

例えば、別の車両前部２における要部のＡ−Ａ部分断面図を示す図１２のように、フロントバンパー３０における境界部分３２及び外側部分３１に対応する範囲において、アンダーカバー５０におけるカバー前部５２の後部を、車両下方に突出させた仕切り壁部５６を設けてもよい。
これにより、自動車１の前部整流構造は、部品点数の増加を抑えて、車両前部２の揚力を容易に調整することができる。

具体的には、ポケット部８０を構成する仕切り壁部５６が、前輪ホイールハウス６への床下走行風Ｅ１の侵入を抑制するデフレクタとしての機能を兼ね備えることで、自動車１の前部整流構造は、仕切り壁部５６とデフレクタとを別体で設けることを不要にできる。このため、自動車１の前部整流構造は、車両重量の増加、及びコストの増加を抑制することができる。

従って、自動車１の前部整流構造は、仕切り壁部５６をデフレクタで構成したことにより、部品点数を増加することなく、走行中の空気抵抗の低減と、車両前部２における揚力の調整とを両立することができる。
なお、アンダーカバー５０と一体で形成した仕切り壁部５６としたが、これに限定せず、アンダーカバー５０と別体で構成してもよい。さらに、デフレクタ６０と仕切り壁部５６とを備えた車両前部２としてもよい。

１…自動車
２…車両前部
６…前輪ホイールハウス
３０…フロントバンパー
４０…エアダム
５２…カバー前部
５５…導風部
５６…仕切り壁部
６０…デフレクタ
７０…走行風取込部
８０…ポケット部
Ｅ…走行風
Ｅ３…取込み走行風

Claims (5)

1. 自動車の車両前部における少なくとも前輪ホイールハウスより車両前方の下面開口を閉塞するアンダーカバーと、
   車両下方に突出するとともに、フロントバンパーの下縁に沿うように形成したエアダムとを備えた自動車の前部整流構造であって、
   前記エアダムと前記前輪ホイールハウスとの間において、前記エアダムに対して車両後方側へ所定の間隔を隔てた位置に仕切り壁部を備え、
   該仕切り壁部を、
   車両下方へ突出するとともに、車幅方向へ沿って形成し、
   前記エアダムを、
   車幅方向の外側に位置する端部が前記仕切り壁部と連設するように形成して、
   前記アンダーカバーと、前記エアダムと、前記仕切り壁部とで包囲されるとともに、車幅方向の内側が開口したポケット部を構成し、
   前記エアダムに、
   前記ポケット部の内部へ向けて走行風を取り込むように開口形成した走行風取込部を備えた
   自動車の前部整流構造。
2. 前記走行風取込部を、
   前記エアダムにおける前記車幅方向の内側部位に開口形成した
   請求項１に記載の自動車の前部整流構造。
3. 前記走行風取込部を、
   前記車幅方向の内側から外側へ向けて傾斜するように形成した
   請求項１または請求項２に記載の自動車の前部整流構造。
4. 前記仕切り壁部を、
   前記アンダーカバーの車両後方端に装着固定したデフレクタで構成した
   請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の自動車の前部整流構造。
5. 前記ポケット部における前記アンダーカバーに、
   前記走行風取込部から取り込んだ走行風を導風する導風部を備えた
   請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の自動車の前部整流構造。

Images