JP2017065427A

JP2017065427A - 車両の風切音低減構造

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Publication number: JP2017065427A
Application number: JP2015192620A
Authority: JP
Inventors: 直人渡邉; Naoto Watanabe; 雄作堂ヶ平; Yusaku Dogahira
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2035-09-30
Also published as: JP6621635B2

Abstract

【課題】フロントピラーの近傍の空気の流れに対するカウルパネルの樋空間を流通した空気の流れの合流を抑制し、風切音の低減を図ることのできる車両の風切音低減構造を提供する。【解決手段】樋空間２２の側端には、カウルパネル２０から樋空間２２の幅方向外側に位置するメインボディ１０に向かって立ち上がる立ち上がり部２５が設けられ、樋空間２２の幅方向外側に位置するメインボディ１０の上面には、メインボディ１０の上面に沿って流通する空気を通過させることで、空気の流通方向の下流側を負圧域とする負圧域形成部３１が設けられている。これにより、負圧域形成部３１の後方に位置するメインボディ１０の上面に負圧域が形成されるため、カウルパネル２０の樋空間２２を幅方向に流通した空気を、立ち上がり部２５からメインボディ１０の上面に沿って幅方向に流通させることができる。【選択図】図８

Description

本発明は、フロントピラーの近傍で発生する風切音を抑制するための車両の風切音低減構造に関するものである。

自動車等の車両は、車室の前面側の上部に設けられたフロントガラスと、フロントガラスの幅方向両側に設けられたフロントピラーと、を有している。フロントピラーは、下端側から上端側に向かってフロントガラスと共に後傾しており、後側にサイドウインドウが位置している。フロントガラスの下端にはボディの車幅方向に延びるカウルが設置されており、フロントガラスから流れ落ちた雨水の車外への排出や外気の車室への導入がこのカウルを介して行われる（例えば、特許文献１参照）。

カウルは、フロントガラスとフロントフードとの間に配置されており、近年では箱状のカウルボックスに代わり樋状のカウルパネルが主流となっている。通常、カウルパネルは、樹脂射出成形によって製造されており、フロントガラスの直下にＵ字断面形状やＶ字断面形状の樋が形成され、その両端部がフロントフェンダの幅方向内側に位置している。なお、樋は、平面視におけるフロントガラス下端の湾曲に沿うように、中央から左右に向かうにしたがって後方に向かうように湾曲している（例えば、特許文献２参照）。

特開平８−１２７３６５号公報特開２０００−２８０９３４号公報

自動車の走行時には、エンジン音やタイヤ音、各種風切音等が乗員にとって騒音となり、乗員の快適性を損なう要因となっている。特にフロントピラーの近傍における風切音（以下、単に風切音と記す）は、運転席や助手席の乗員の頭部に近い部位で発生するため、自動車の快適性が損なわれる原因となる。風切音は、フロントガラスの前面に沿って流通してフロントピラーから後方に流れる空気によって発生する。つまり、フロントガラスの前面に沿って流れる空気は、フロントピラーの後縁で剥離した直後に車体中心側に回り込む縦渦となり、フロントピラーの側方を流れる空気と衝突することで風切音を発生させる。

風切音の大きさは、フロントピラーから後方に流れる空気の量との間に正の相関を有する。前述したカウルパネルを備えた自動車では、フロントピラーの下部で空気の流量が大きくなるため、風切音が大きくなる。すなわち、フロントフードの前面に沿って流れる空気は、その一部がカウルパネルの樋空間に吹き込んだ後、後方に向けて湾曲した樋空間を幅方向に流れる。樋空間の幅方向両端に流れた空気は、フロントフェンダの幅方向内側面に衝突して上方に向きを変えてフロントフェンダを乗り越え、フロントガラスの前面に沿って幅方向に流通してフロントピラーの下部に流れ込む空気の流れと合流する。その結果、フロントピラーの下部の後縁で剥離する空気の流量が増大し、上述の縦渦が大きくなって風切音が大きくなる。

本発明の目的とするところは、フロントピラーの近傍の空気の流れに対するカウルパネルの樋空間を流通した空気の流れの合流を抑制し、風切音の低減を図ることのできる車両の風切音低減構造を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために、メインボディの上方に設けられたフロントガラスと、前記メインボディから後方に向かって斜め上方に立ち上がるように設けられ前記フロントガラスの側縁を支持するフロントピラーと、前記フロントガラスの下方に設けられ樋空間を構成するカウルと、を備えた車両であって、前記樋空間の側端には、前記カウルから前記樋空間の幅方向外側に位置する前記メインボディに向かって立ち上がる立ち上がり部が設けられ、前記樋空間の幅方向外側に位置する前記メインボディの上面には、前記メインボディの上面に沿って流通する空気を通過させることで、空気の流通方向の下流側に負圧域を形成する負圧域形成部が設けられている。

これにより、前方からメインボディの上面に沿って流通する空気が負圧域形成部を通過することで、負圧域形成部の後方に位置するメインボディの上面に負圧域が形成されるため、カウルの樋空間を幅方向に流通した空気が、立ち上がり部からメインボディの上面に沿って幅方向に流通する。

本発明によれば、負圧域形成部の後方に位置するメインボディの上面に負圧域が形成されるため、カウルの樋空間を幅方向に流通した空気を、立ち上がり部からメインボディの上面に沿って幅方向に流通させることができるので、フロントピラーの近傍の空気の流れに対するカウルの樋空間を流通した空気の流れの合流を抑制することができ、風切音を低減することが可能となる。

本発明の一実施形態を示す自動車の全体斜視図である。図１中Ａ部の拡大平面図である。図１中Ａ部の拡大側面図である。図２中のＢ−Ｂ拡大断面図である。図２中のＣ−Ｃ拡大断面図である。実施形態の作用を示す要部拡大側面図である。実施形態の作用を示す要部拡大断面図である。実施形態の作用を示す要部平面図である。実施形態の作用を示す要部側面図である。

図１乃至図９は本発明の一実施形態を示すものである。

本発明の風切音低減構造を備えた車両としての自動車１は、セダン型乗用車であり、図１に示すように、フロントフェンダ２、フロントフード３、フロントドア４、リヤドア５、リヤフェンダ６等を外殻とするメインボディ１０を有している。メインボディ１０からはフロントピラー１１、センタピラー１２およびリヤピラー１３が上方に延設され、各ピラー１１〜１３の上端にルーフ１４が支持されている。

フロントピラー１１やルーフ１４には、車室の上部前面を画成するフロントガラス１５の外縁が支持されている。フロントガラス１５は全体が後傾した曲面形状を有しており、フロントピラー１１はフロントガラス１５の側端の傾斜に対応して後傾している。なお、フロントドア４およびリヤドア５にはそれぞれサイドガラス１６，１７が昇降自在に保持され、フロントドア４の上部にはドアミラー１８が取り付けられている。

フロントガラス１５の下縁前方には、車幅方向に沿って樹脂射出成形品のカウルパネル２０が装着されている。カウルパネル２０は、雨中走行時にフロントフード３やフロントガラス１５から流れてきた雨水を排出すべく、図４に示すように、円弧断面形状の樋溝２１を有している。樋溝２１は、フロントガラス１５の下端側の湾曲に沿うように中央から左右に向かうに連れて後方に向かうように湾曲しており、フロントフード３の後方への延長線Ｌとの間に略半円断面の樋空間２２を画成している。

カウルパネル２０には、図２に示すように、車室に外気を導入するための外気導入孔２３が複数形成されるとともに、フロントフード３の下面に密着するラバーシール２４が前端に装着されている。カウルパネル２０の側端には、図４及び図５に示すように、カウルパネル２０から樋空間２２の幅方向外側に位置するメインボディ１０に向かって立ち上がる立ち上がり部２５が設けられている。尚、カウルパネル２０は、バルクヘッドに取り付けられた図示しないワイパ機構（ワイパモータやワイパーアーム）等を覆っている。

フロントフェンダ２の上面には、図２乃至図５に示すように、前後方向における樋空間２２の前端部に相当する部位に取り付けられた樹脂射出成形品の負圧域形成部３１と、図２乃至図４に示すように、負圧域形成部３１の後方であって樋空間２２の後端部に相当する部位に取り付けられた樹脂射出成型品の案内部３２と、が設けられている。負圧域形成部３１は、上面が後傾した略三角断面を有する突起であり、立ち上がり部２５からメインボディ１０の側面に近い部位までフロントガラス１５の下端部の曲率と略同一の曲率となるように湾曲して延設されている。案内部３２は、矩形断面を有する突起であり、立ち上がり部２５からメインボディ１０の側面に近い部位までフロントガラス１５の下端部の曲率と略同一の曲率となるように湾曲して延設されている。負圧域形成部３１及び案内部３２は、取付面に設けられた樹脂ピン（図示せず）によってフロントフェンダ２に取り付けられているが、フロントフェンダ２の裏面（内面）からスクリュー等によって締結されていてもよい。

以上のように構成された自動車１において、前進走行を行うと、フロントフード３の上部を流れてきた空気の大部分は、フロントガラス１５からルーフ１４やフロントピラー１１を経由して後方に流れ、一部がカウルパネル２０の樋空間２２に流入する。

フロントガラス１５の前面に沿って幅方向に流通してフロントピラー１１の後縁まで流通した空気は、図８及び図９中に矢印で示すように、フロントピラー１１の後縁で剥離した直後に車体中心側に回り込む縦渦となり、フロントピラー１１の側方を流れる主流と衝突することで風切音を発生させる。

また、フロントフード３の側端側の上面やフロントフェンダ２の上面に沿って流通した空気は、負圧域形成部３１に接触して上方に跳ね上げられる。これにより、負圧域形成部３１の後方には、図６及び図７中にドットハッチングで示すように、周囲より圧力が低くかつ流れが淀んだ負圧域が形成される。

また、樋空間２２に流入した空気は、図８に示すように、両端側が後方に向くように湾曲した樋溝２１に沿って樋空間２２内を幅方向端部に向かって流通した後、図７に示すように、立ち上がり部２５に沿ってフロントフェンダ２の上面まで流通する。フロントフェンダ２の上面まで流通した空気は、負圧域形成部３１の後方に形成された負圧域に流入し、負圧域内を幅方向外側に流通するとともに、負圧域形成部３１の後方に形成された案内部３２によって幅方向外側に案内され、メインボディ１０の側方を流通する空気の流れに合流する。

その結果、カウルパネル２０に流入した空気は、図８及び図９に示すように、メインボディ１０の側方を流れる空気とともにフロントピラー１１から離れた位置を流通することになるため、フロントピラー１１の近傍の空気の流れに合流し難くなり、縦渦が強められることに起因する風切音の増大が効果的に抑制される。

このように、本実施形態の車両の風切音低減構造によれば、樋空間２２の側端には、カウルパネル２０から樋空間２２の幅方向外側に位置するメインボディ１０に向かって立ち上がる立ち上がり部２５が設けられ、樋空間２２の幅方向外側に位置するメインボディ１０の上面には、メインボディ１０の上面に沿って流通する空気を通過させることで、空気の流通方向の下流側に負圧域を形成する負圧域形成部３１が設けられている。

これにより、負圧域形成部３１の後方に位置するメインボディ１０の上面に負圧域が形成されるため、カウルパネル２０の樋空間２２を幅方向に流通した空気を、立ち上がり部２５からメインボディ１０の上面に沿って幅方向に流通させることができるので、フロントピラー１１の近傍の空気の流れに対するカウルパネル２０の樋空間２２を流通した空気の流れの合流を抑制することができ、風切音を低減することが可能となる。

また、負圧域形成部３１は、立ち上がり部２５からメインボディ１０の側面にかけて設けられている。

これにより、カウルパネル２０の樋空間２２を幅方向に流通した空気を、立ち上がり部２５からメインボディ１０の上面に沿って流通させ、更に、メインボディ１０の側面まで流通させることができるので、フロントピラー１１からより離間した位置までカウルパネル２０の樋空間２２を流通した空気を流通させることができ、フロントピラー１１の近傍の空気の流れに対するカウルパネル２０の樋空間２２を流通した空気の流れの合流をより抑制することが可能となる。

また、樋空間２２の幅方向外側に位置するメインボディ１０の上面には、前後方向における樋空間２２の後端部の後方に、負圧域形成部３１の後方を幅方向に流通する空気を案内する案内部３２が設けられている。

これにより、案内部３２によってメインボディ１０の上面の負圧域を幅方向に流通する空気が後方に流れることを抑制することができるので、フロントピラー１１の近傍の空気の流れに対するカウルパネル２０の樋空間２２を流通した空気の流れの合流をより確実に抑制することが可能となる。

尚、本発明は前記実施形態に限られるものではなく、種々に変更実施可能である。例えば、前記実施形態は、本発明をセダン型乗用車に適用したものであるが、ワンボックス型自動車やミニバン型（いわゆる、１．５ボックス型）自動車、コンバーチブル型自動車等にも当然に適用可能である。また、前記実施形態ではメインボディ１０の幅方向に延びる突起である負圧域形成部を採用したが、意匠的な観点などからメインボディ１０の幅方向に配置された例えば紡錘形状の複数の突起である負圧域形成部を採用してもよい。

また、前記実施形態では、負圧域形成部を前後方向における樋空間の前端部に相当する部位に取り付けているものとしたが、樋空間２２の幅方向外側が負圧域となればよく、負圧域形成部を前後方向におけるフロントフード３の後端部とフロントガラス１５の下端部との間に取り付けるようにすることで前記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、案内部についても、フロントピラーの近傍の空気の流れに対する樋空間を流通した空気の合流が効果的に抑制することができる位置であれば、前後方向における樋空間の後端部に相当する位置に限られない。

また、負圧域形成部を設置するメインボディについても、前記実施形態で例示したフロントフェンダに限らず、ボディ構成や各部寸法の差違等に応じ、フロントフードなどを採用してもよい。また、前記実施形態の負圧域形成部は樹脂製で三角断面を有するものとしたが、フロントフェンダのプレス製造時に一体に形成してもよいし、半円断面などを有するものとしてもよい。また、カウルパネルは、鋼板等のプレス成型品であってもよいし、逆３角断面の樋空間を画成するＶ字断面形状の樋溝を有するものであってもよい。

１…自動車、２…フロントフェンダ、３…フロントフード、１０…メインボディ、１１…フロントピラー、１５…フロントガラス、２０…カウルパネル、２１…樋溝、２２…樋空間、２５…立ち上がり部、３１…負圧域形成部、３２…案内部。

Claims

メインボディの上方に設けられたフロントガラスと、前記メインボディから後方に向かって斜め上方に立ち上がるように設けられ前記フロントガラスの側縁を支持するフロントピラーと、前記フロントガラスの下方に設けられ樋空間を構成するカウルと、を備えた車両であって、
前記樋空間の側端には、前記カウルから前記樋空間の幅方向外側に位置する前記メインボディに向かって立ち上がる立ち上がり部が設けられ、
前記樋空間の幅方向外側に位置する前記メインボディの上面には、前記メインボディの上面に沿って流通する空気を通過させることで、空気の流通方向の下流側に負圧域を形成する負圧域形成部が設けられている
ことを特徴とする車両の風切音低減構造。
前記負圧域形成部は、前記立ち上がり部から前記メインボディの側面にかけて設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の風切音低減構造。
前記樋空間の幅方向外側に位置する前記メインボディの上面には、前後方向における前記樋空間の後端部の後方に、前記負圧域形成部の後方を幅方向に流通する空気を案内する案内部が設けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の風切音低減構造。
前記負圧域形成部は、前記メインボディを構成する、フロントフェンダまたはフロントフードに設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両の風切音低減構造。
前記負圧域形成部は、前記メインボディの幅方向に延びる突起である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両の風切音低減構造。
前記負圧域形成部は、前記メインボディの幅方向に配置された複数の突起である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両の風切音低減構造。