JP2017081487A - リヤスポイラ - Google Patents

Abstract

【課題】車両全体に対して空気抵抗を低減することが可能なリヤスポイラを提供する。【解決手段】車両のリヤスポイラであって、リヤスポイラの後端縁に、車幅方向に所定間隔ごとに設けられた凹部によって互いに隔てられた、後方へ突出する複数の突起が設けられており、突起の上面は、リヤスポイラの上面の一部として、リヤスポイラの上面における後端側で同一平面上に延出されており、リヤスポイラの上面において凹部の前端をなす第１のエッジが有する、車幅方向に直交する面と平行な断面上の曲率半径は、突起の上面の後端をなす第２のエッジが有する当該断面上の曲率半径よりも大きい。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に設けられるリヤスポイラに関する。

車両において空気抵抗を低減する構成が広く検討されている。特許文献１には、車両のルーフ表面後端に上方に突出して設けられた複数のバンプからなる空気抵抗低減装置が記載されている。当該空気抵抗低減装置は、バンプの表面に沿って流れる空気にバンプの後方で縦渦を形成させてリヤウインドウ上部での気流の剥離を抑制することにより、空気抵抗の低減を図るものである。

特許第４１６１２０１号公報

リヤスポイラの後端上部に特許文献１のような上方に突出するバンプを設けて、空気抵抗を低減させることが考えられる。しかしこの場合に、後方における気流の剥離を抑制することはできても、バンプの空気抵抗が大きいために、車両全体に対する正味の空気抵抗の低減効果は小さいという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑み、車両全体に対して空気抵抗を低減することが可能なリヤスポイラを提供するものである。

本発明は、車両のリヤスポイラであって、前記リヤスポイラの後端縁に、車幅方向に所定間隔ごとに設けられた凹部によって互いに隔てられた、後方へ突出する複数の突起が設けられており、前記突起の上面は、前記リヤスポイラの上面の一部として、前記リヤスポイラの上面における後端側で同一平面上に延出されており、前記リヤスポイラの上面において前記凹部の前端をなす第１のエッジが有する、車幅方向に直交する面と平行な断面上の曲率半径は、前記突起の上面の後端をなす第２のエッジが有する前記断面上の曲率半径よりも大きい。

本発明によれば、リヤスポイラ上に流れ込む空気は、凹部に繋がる第１のエッジ上を通過する第１の気流と、突起上を経て第２のエッジ上を通過する第２の気流とに分かれる。第１の気流と第２の気流とは、互いに流出角度が異なることにより車両後方に縦渦を形成する。当該縦渦は上部の高速流の一部を下部へ引き込み、車両後方に発生する横渦の強度を抑制する。したがって、車両後方におけるリヤスポイラよりも下方側の圧力が増加して空気抵抗が減少する。

また、突起の上面は、前記リヤスポイラの上面の一部として、前記リヤスポイラの上面における後端側で同一平面上に延出されているので、リヤスポイラ自体が空気抵抗を増加させることがない。これにより、当該リヤスポイラによれば、車両全体に対して空気抵抗を低減することができる。

本発明によれば、車両全体に対して空気抵抗を低減することが可能なリヤスポイラを提供することができる。

本発明の実施形態に係るスポイラの構成を示す斜視図 本発明の実施形態に係るスポイラの構成を示す上面図 本発明の実施形態に係るスポイラの構成を示す断面図 本発明の実施形態に係るスポイラの作用を説明する図であり、（ａ）は気流の状態を示す図、（ｂ）は車両後方における高さ位置と風速との関係を示すグラフ 本発明の第１の参考例に係る車両の構成を示す側面図 本発明の第２の参考例に係る車両の構成を示す後面図

以下、図面を参照しながら、実施の形態について詳細に説明する。
[概要]
本実施形態に係る車両のリヤスポイラは、リヤスポイラの後端縁に、車幅方向に所定間隔ごとに設けられた凹部によって互いに隔てられた、後方へ突出する複数の突起が設けられた構成である。突起の上面は、リヤスポイラの上面の一部として、リヤスポイラの上面における後端側で同一平面上に延出されている。また、車幅方向に直交する面と平行な断面で見た場合に、リヤスポイラの上面において凹部の前端をなす第１のエッジが有する曲率半径は、突起の上面の後端をなす第２のエッジが有する曲率半径よりも大きい。

リヤスポイラ上に流れ込む空気は、凹部に繋がる第１のエッジ上を通過する第１の気流と、突起上を経て第２のエッジ上を通過する第２の気流とに分かれ、流出角度が異なる両気流により車両後方に縦渦を形成する。これにより、車両後方の下方側の圧力が増加し、車両全体の空気抵抗が減少する。

[リヤスポイラの構成]
図１に、本実施形態に係るリヤスポイラ１の構成を斜視図により示す。図２に、リヤスポイラ１の上面図を示す。図３に、図２において隣接する突起の間を通って車幅方向に直交する面と平行なＡ−Ａ線矢視断面図を示す。以下の図面において、車両位置を基準にして、上向きを方向ＵＰ、左向きを方向ＬＨ、右向きを方向ＲＨ、後ろ向きを方向ＲＲとする。

リヤスポイラ１は、車両Ｖの後部に、ここではセダンタイプの車両Ｖのトランクリッドｖ１の上面の後端部上に備えられている。リヤスポイラ１は、スポイラ本体１ａと、複数の突起１ｂとを備えている。

スポイラ本体１ａは、車幅中央側が後方に向かって凸となるように弧状に湾曲して、トランクリッドｖ１の上面から車両Ｖの後方にせり出している。複数の突起１ｂは、車幅方向に所定間隔ごとに設けられた凹部１ｘ（図２）によって互いに隔てられた状態で、スポイラ本体１ａから後方に突出している。交互に配置された、突起１ｂと凹部１ｘの前端面Ｅｘ（図３）とは、リヤスポイラ１の後端縁の少なくとも一部を構成している。各突起１ｂの突出長さｄおよび幅ｗｂと、凹部１ｘの幅ｗｘとは、例えば、ｗｘ＝ｗｂ＝ｄ＝２０ｍｍに設定される。上記所定間隔はｗｂ＋ｗｘで表される。また、幅ｗｂは突起１ｂごとに、幅ｗｘは凹部１ｘごとに、それぞれ個別に定められてもよく、この場合の上記所定間隔ｗｂ＋ｗｘは２つの隣接する凹部１ｂの位置に応じて定まる。

図３に示すように、リヤスポイラ１の上面は、トランクリッドｖ１の上面に繋がる高さ位置に配され、スポイラ本体１ａの上面Ｓａと、突起１ｂの上面Ｓｂ１とを含んでいる。突起１ｂの上面Ｓｂ１は、リヤスポイラ１の上面の一部として、リヤスポイラ１の上面における後端側で、スポイラ本体１ａの上面Ｓａから同一平面上に延出されている。突起１ｂの上面Ｓｂ１は、少なくとも、スポイラ本体１ａの上面Ｓａが上面Ｓｂ１の延出起点において規定する平面Ｆと同一平面上にあればよい。

図３に示すように、上面Ｓａにおいて突起１ｂに隣接して凹部１ｘの前端をなすエッジＣｘ（第１のエッジ）は、車幅方向に直交する面と平行な断面上で曲率半径Ｒ１（図３では曲率１／Ｒ１を示した）を有している。また、突起１ｂの後端をなすエッジＣｂ（第２のエッジ）は、車幅方向に直交する面と平行な断面上で曲率半径Ｒ２（図３では曲率１／Ｒ２を示した）を有している。曲率半径Ｒ２は、曲率半径Ｒ１よりも大きい。曲率半径Ｒ１および曲率半径Ｒ２は、それぞれのエッジプロファイルに沿って一様でなくてもよい。エッジＣｘにおいて上面Ｓａと接する前端面Ｅｘは、上面Ｓａに対して鋭角をなす。エッジＣｂにおいて上面Ｓｂ１と接する突起１ｂの下面Ｓｂ２は、上面Ｓｂ１に対して鋭角をなす。

[リヤスポイラにより発生する気流]
図４（ａ）に、リヤスポイラ１により発生する気流を示す。車両Ｖのリヤウインドウ上など車両後部上から気流２がリヤスポイラ１上に流れ込むと、気流２は、凹部１ｂに繋がるエッジＣｘ上を通過する気流２ａ（第１の気流）と、突起１ｂ上を経てエッジＣｂ上を通過する気流２ｂ（第２の気流）とに分かれる。

近接する気流２ａと気流２ｂとは、互いに流出角度が異なっていることにより、車両後方に縦渦３を形成する。縦渦３は、車両前後方向に延伸する軸の周りに回転する局所的な気流である。図１に示すように、縦渦３の回転方向は、車幅方向に沿って交互に反対向きに入れ替わる。

縦渦３は、上部を流れる相対的に高速な気流２１の一部を、下部を流れる相対的に低速な気流２２へ引き込み、気流２１と気流２２との風速差Ｔを抑制する。これにより、縦渦３の後方に発生する横渦４の強度が抑制される。横渦４は、車両後方で車幅方向に延伸する軸の周りを、上方側から後方側、下方側、前方側へと順に向かって回転する気流である。横渦４の強度が抑制されることにより、車両後方におけるリヤスポイラ１よりも下方側の圧力が増加する。

図４（ｂ）に、車両後方における高さ位置と車両後方に移動する気流の風速との関係を、リヤスポイラ１により得られる曲線Ｍと、従来のリヤスポイラにより得られる曲線Ｎとのそれぞれについて示す。およそ、リヤスポイラ１の高さ位置ｈ０よりも上方の高さ位置において曲線Ｍに従う風速が曲線Ｎに従う風速よりも減少し、リヤスポイラ１の高さ位置ｈ０よりも下方の高さ位置において曲線Ｍに従う風速が曲線Ｎに従う風速よりも増加する。このように、曲線Ｍにおける上下間の風速差（風速差Ｔ）は、曲線Ｎにおける上下間の風速差よりも小さい。

したがって、リヤスポイラ１を備える場合に、車両後方におけるリヤスポイラ１よりも下方側の圧力が増加して空気抵抗が減少する。突起１ｂの上面Ｓｂ１は、リヤスポイラ１の上面における後端側で同一平面上に延出されているので、リヤスポイラ１自体が空気抵抗を増加させることがない。

［実施の形態の効果等］
以上のように、本実施形態のリヤスポイラ１によれば、リヤスポイラ１の後端縁に、車幅方向に所定間隔ごとに設けられた凹部１ｘによって互いに隔てられた、後方へ突出する複数の突起１ｂが設けられた構成である。突起１ｂの上面Ｓｂ１は、リヤスポイラ１の上面の一部として、リヤスポイラ１の上面における後端側で同一平面上に延出されている。また、車幅方向に直交する面と平行な断面で見た場合に、リヤスポイラ１の上面Ｓａにおいて凹部１ｘの前端をなすエッジＣｘが有する曲率半径Ｒ１は、突起１ｂの上面Ｓｂ１の後端をなすエッジＣｂが有する曲率半径Ｒ２よりも大きい。

リヤスポイラ１上に流れ込む空気は、凹部１ｘに繋がるエッジＣｘ上を通過する気流２ａと、突起１ｂ上を経てエッジＣｂ上を通過する気流２ｂとに分かれる。近接する気流２ａと気流２ｂとは、互いに流出角度が異なることにより車両後方に縦渦３を形成する。当該縦渦３は上部の相対的に高速な気流２１の一部を下部の相対的に低速な気流２１へ引き込み、車両後方に発生する横渦４の強度を抑制する。したがって、車両後方におけるリヤスポイラ１よりも下方側の圧力が増加して空気抵抗が減少する。

また、突起１ｂの上面Ｓｂ１は、リヤスポイラ１の上面の一部として、リヤスポイラ１の上面における後端側で同一平面上に延出しているので、リヤスポイラ１自体が空気抵抗を増加させることがない。これにより、車両全体の空気抵抗が低減される。以上により、車両全体に対して空気抵抗を低減することが可能なリヤスポイラを提供することができる。

また、突起１ｂがリヤスポイラ１の上面から上方に逸脱しない高さ位置に配置されているので、リヤスポイラ１をドライバの後方視界を遮らない位置に保ったまま空気抵抗が低減可能である。

[参考例１]
図５に、第１の参考例に係る構成を示す。当該参考例は、車両のリヤコンビネーションランプ１１の後端に、上下方向に沿って、後方に突出する突起１１ｂを所定間隔で複数配置した構成である。当該突起１１ｂが設けられたことにより、局所的な縦渦が発生するので、上下方向に軸を有する高さ渦の強度が減少して、空気抵抗が減少する。

[参考例２]
図６に、第２の参考例に係る構成を示す。当該参考例は、車両のリヤバンパー１２の下端に、上下方向に沿って、下方へ突出する突起１２ｂを所定間隔で複数配置した構成である。当該突起１２ｂが設けられたことにより、局所的な縦渦が発生するので、車幅方向に軸を有する横渦の強度が減少して、空気抵抗が減少する。

本発明は、リヤスポイラを搭載する車両一般に適用可能である。

１ リヤスポイラ
１ａ スポイラ本体
１ｂ 突起
１ｘ 凹部
２、２ａ、２ｂ、２１、２２ 気流
３ 縦渦
４ 横渦
ｄ 突出長さ
ｖ１ トランクリッド
ｗｂ、ｗｘ 幅
Ｃｘ、Ｃｂ エッジ
Ｅｘ 前端面
Ｆ 平面
Ｒ１、Ｒ２ 曲率半径
Ｓａ、Ｓｂ１ 上面
Ｓｂ２ 下面
Ｔ 風速差
Ｖ 車両

Claims (1)

1. 車両のリヤスポイラであって、
   前記リヤスポイラの後端縁に、車幅方向に所定間隔ごとに設けられた凹部によって互いに隔てられた、後方へ突出する複数の突起が設けられており、
   前記突起の上面は、前記リヤスポイラの上面の一部として、前記リヤスポイラの上面における後端側で同一平面上に延出されており、
   前記リヤスポイラの上面において前記凹部の前端をなす第１のエッジが有する、車幅方向に直交する面と平行な断面上の曲率半径は、前記突起の上面の後端をなす第２のエッジが有する前記断面上の曲率半径よりも大きい、車両のリヤスポイラ。

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