JP2018062186A - カウルトップガーニッシュおよび車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、フロントフードからフロントウィンドウに向かう空気の流れの剥離に起因する渦の影響を抑制し、空気抵抗の低減を図ることが可能なカウルトップガーニッシュを提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかるカウルトップガーニッシュ１３０の代表的な構成は、車両のフロントフード１１０とフロントウィンドウ１２０との間に位置するカウルトップガーニッシュ１３０において、上方に向かって開口した長手の溝２３２を有し、溝２３２の車幅方向の長さと車体幅との比が０．２０〜０．７０の範囲内であることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、カウルトップガーニッシュおよびそれを含む車体前部構造に関するものである。

例えば特許文献１には開示されているように、乗用車のフードとフロントガラスとの間にはカウルルーバが配置されている。特許文献１のカウルルーバは、車両前方側から順に、車幅方向に延びる溝部、溝部の工法で車幅方向に延びる高台部、および高台部の後方でフロントガラス下端縁を覆うルーバ後部を備える。また特許文献１のカウルルーバは、高台部において、フードとの隙間を狭めるリブが立設されている。

特開２０１５−１７４６２２号公報

ここで車体前部では、車両の走行中に前方から後方に向かって空気が流れる。フード上を流れるこのような空気の流れから、一部の空気の剥離が生じると、剥離した空気がフロントガラスにぶつかり、フードの後端部すなわちフードとフロンドガラスとの境界付近に気流の渦が発生する。すると、渦が前方からの空気の流れを阻害してしまうため、空気抵抗の増大を招いてしまう。

特許文献１では、フードに沿って流れた空気を、負圧によってフードとフロントガラスとの間からカウルルーバに向かってすなわち下方に引き込むことにより、乱流を発生させている。このような構成の場合、上述した空気抵抗の増大を促進してしまう可能性がある。

本発明は、このような課題に鑑み、フロントフードからフロントウィンドウに向かう空気の流れの剥離に起因する渦の影響を抑制し、空気抵抗の低減を図ることが可能なカウルトップガーニッシュおよび車体前部構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかるカウルトップガーニッシュの代表的な構成は、車両のフロントフードとフロントウィンドウとの間に位置するカウルトップガーニッシュにおいて、上方に向かって開口した長手の溝を有し、溝の車幅方向の長さと車体幅との比が０．２０〜０．７０の範囲内であることを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車体前部構造の代表的な構成は、車両のフロントフードと、フロントウィンドウと、フロントフードからフロントウィンドウまでの間に位置するカウルトップガーニッシュとを含む車体前部構造において、カウルトップガーニッシュは、上方に向かって開口した長手の溝を有し、溝の車幅方向の長さと車体幅との比が０．２０〜０．７０の範囲内であり、フロントフードの後端が水平に対してなす角度は１０°未満であり、フロントウィンドウの前端が水平に対してなす角度は５５°以上であることを特徴とする。

本発明によれば、フロントフードからフロントウィンドウに向かう空気の流れの剥離に起因する渦の影響を抑制し、空気抵抗の低減を図ることが可能なカウルトップガーニッシュおよび車体前部構造を提供することができる。

本発明による車体前部構造の第１実施例について説明する図である 図１の車体前部構造の模式的な断面図である。 図１の車体前部における空気の流れを説明する模式的な断面図である。 本発明による車体前部構造の第２実施例の模式的な断面図である。

本発明の一実施の形態に係るカウルトップガーニッシュは、車両のフロントフードとフロントウィンドウとの間に位置するカウルトップガーニッシュにおいて、上方に向かって開口した長手の溝を有し、溝の車幅方向の長さと車体幅との比が０．２０〜０．７０の範囲内であることを特徴とする。

上記構成では、フロントフードとフロントウィンドウの間に、上方に向かって開口した長手の溝が左右対称に配置される。これにより、フロントフードおよびフロントウィンドウとの境界付近に発生した渦は、その下部が溝の内部に収容される。したがって、フロントフードとフロントウィンドウの境界付近における渦の大きさが小さくなる。これにより、渦による前方からの空気の流れの阻害を抑制し、空気抵抗の低減を図ることが可能となる。そして、溝の車幅方向の長さと車体幅との比が０．２０〜０．７０の範囲内とすることにより、上述した効果を最も高めることが可能となる。

上記溝の深さと車両前後方向の寸法との比が０．２０〜０．８０の範囲内であるとよい。またより好ましくは、上記溝の深さと車両前後方向の寸法との比が０．３０〜０．６０の範囲内であるとよい。これにより、上述した効果を更に高めることができる。

上記溝は、フロントフードの後端からフロントウィンドウの前端まで至っているとよい。かかる構成によれば、フロントフードとフロントウィンドウの境界付近の渦を確実に収容することが可能となる。

上記溝の車両側方視での断面がＶ字形状であり、Ｖ字形状の最下点は、溝の車両前後方向の中心位置よりも車両前方側に位置するとよい。かかる構成によれば、溝の断面がＶ字形状の場合においても、フロントフードでの空気の剥離によって発生した渦を溝に収容し、上記同様の効果を得ることが可能である。

本発明の一実施の形態に係る車体前部構造は、車両のフロントフードと、フロントウィンドウと、フロントフードからフロントウィンドウまでの間に位置するカウルトップガーニッシュとを含む車体前部構造において、カウルトップガーニッシュは、上方に向かって開口した長手の溝を有し、溝の車幅方向の長さと車体幅との比が０．２０〜０．７０の範囲内であり、フロントフードの後端が水平に対してなす角度は１０°未満であり、フロントウィンドウの前端が水平に対してなす角度は５５°以上であることを特徴とする。上述したカウルトップガーニッシュにおける技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該車体前部構造にも適用可能である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（第１実施例）
図１は、本発明による車体前部構造の第１実施例について説明する図である。図２は、図１の車体前部構造１００の模式的な断面図である。なお、以下の実施例では、車体前部構造について詳述しながら、本発明にかかるカウルトップガーニッシュについても併せて説明する。また本願のすべての図において、符号Ｕ、Ｄ、Ｆ、Ｒは、それぞれ、車両の上下前後方向を表す。

図１に示すように、第１実施例の車体前部構造１００は、車両（全体は不図示）のフロントフード１１０、フロントウィンドウ１２０、およびそれらの間に配置されるカウルトップガーニッシュ１３０を含んで構成される。図２に示すように、第１実施例のカウルトップガーニッシュ１３０は、上方に向かって開口する矩形状の溝１３２を有する。図１に示すように、溝１３２は、車両の車幅方向中央Ｃを基準として左右対称に長手方向に延びている。第１実施例のカウルトップガーニッシュでは、図１に示す溝１３２の車幅方向の長さＬと車体幅Ｗとの比を０．２０〜０．７０の範囲内に設定する。

図３は、図１の車体前部における空気の流れを説明する模式的な断面図である。図３（ａ）は、本実施例の車体前部における空気の流れを説明する図であり、図３（ｂ）は、比較例の車体前部における空気の流れを説明する図である。なお、理解を容易にするために、図３（ａ）および（ｂ）では、空気の流れを矢印によって示している。

図３（ｂ）に示す比較例の車体前部構造１０では、フロントフード１１とフロントウィンドウ１２との間に配置されるカウルトップガーニッシュ１３は溝を有さない。このため、前方から流れてきてフロントフード１１上で剥離した空気Ａ３がフロントウィンドウ１２にぶつかると、フロントフード１１とフロントウィンドウ１２との境界付近に空気の渦Ａ４が発生する。すると、この渦Ａ４によって前方からの空気の流れが阻害されるため、空気抵抗の増大が生じてしまう。

これに対し図３（ａ）に示す実施例の車体前部構造１００では、フロントフード１１０とフロントウィンドウ１２０との間に配置されるカウルトップガーニッシュ１３０に溝１３２が形成されている。これにより、フロントフードおよびフロントウィンドウ１２０との境界付近に発生した渦Ａ２を溝１３２の内部に収容することができ、フロントフード１１０とフロントウィンドウ１２０の境界付近における渦Ａ２の大きさが小さくなる。このため、渦Ａ２による前方からの空気の流れの阻害が抑制される。その結果、前方からの空気Ａ１は、フロントフード１１０およびフロントウィンドウ１２０に沿って流れるため、空気抵抗の低減を図ることが可能となる。そして、溝１３２の車幅方向の長さＬと車体幅Ｗとの比を０．２０〜０．７０の範囲内とすることにより、この効果を最も高めることができる。

図２に示すように、溝１３２は、フロントフード１１０の後端１１０ａからフロントウィンドウ１２０の前端１２０ａまで至っているとよい。これにより、フロントフード１１０とフロントウィンドウ１２０の境界付近に発生した渦Ａ２を確実に溝１３２に収容することが可能となる。

また図２に示す溝１３２の深さＤｐと車両前後方向の寸法Ｍとの比（Ｄｐ／Ｍ）は、０．２０〜０．８０の範囲内であるとよい。より好ましくは、溝１３２の深さＤｐと車両前後方向の寸法Ｍとの比（Ｄｐ／Ｍ）は、０．３０〜０．６０の範囲内であるとよい。これにより、上述した効果を更に高めることができる。

詳細には、溝１３２の深さＤｐを所定の値に固定して溝１３２の車両前後方向の寸法Ｍを変化させた場合、それらの比が０．２０〜０．８０の間において、空気抵抗の指標となる値であるＣｄ値が低く（優れていて）、０．８を超えるとＣｄ値が急激に増大する（空気抵抗が悪化する）。また溝１３２の深さＤｐと車両前後方向の寸法Ｍの比が０．２０〜０．８０の間では、０．３〜０．６においてＣｄ値が最も低くなる。

一方、溝１３２の車両前後方向の寸法Ｍを所定の値に固定して溝１３２の深さを変化させた場合、それらの比が０．２を超えると急激にＣｄ値が低下する。そして、Ｃｄ値はその後徐々に低下し、それらの比が０．６となると下げ止まる。これらのことから、溝１３２の深さＤｐと車両前後方向の寸法Ｍとの比（Ｄｐ／Ｍ）は、０．２０〜０．８０の範囲内、より好ましくは０．３０〜０．６０の範囲内であるとよいことが理解できる。

更に、本実施例の車体前部構造１００では、フロントフード１１０の後端１１０ａが水平に対してなす角度θ１は１０°未満であり、フロントウィンドウ１２０の前端１２０ａが水平に対してなす角度θ２は５５°以上であるとよい。上述した渦に起因する空気抵抗の低下は、フロントフード１１０が水平に近く、フロントウィンドウ１２０が垂直に寄っている車体において生じやすい傾向がある。このため、上記のように角度θ１が１０°未満であり、角度θ２が５５°以上である車種では、本実施例による効果を顕著に得ることが可能である。

（第２実施例）
図４は、本発明による車体前部構造の第２実施例の模式的な断面図である。なお、第２実施例では、第１実施例の車体前部構造１００と同様の構成や機能を有する要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

第１実施例の車体前部構造１００では、溝１３２の車両側方視での断面が矩形状であった。これに対し、第２実施形態の車体前部構造２００では、溝２３２の車両側方視での断面がＶ字形状となっている。このように溝２３２の断面形状がＶ字形状である場合でも、第１実施例と同様にフロントフード１１０とフロントウィンドウ１２０との間で渦を収容することができ、空気抵抗の低減を図ることが可能である。

また本実施例のように溝２３２がＶ字形状である場合、Ｖ字形状の最下点Ｐは、溝２３２の車両前後方向の中心位置Ｍ０よりも車両前方側に位置するとよい。これにより、上述した効果を高めることが可能である。すなわち、溝２３２がＶ字形状の場合、カウルトップガーニッシュ２３０の前側面２３０ａおよび後側面２３０ｂのうち、前側面２３０ａがより垂直に近いほうが好ましい。

Ｖ字形状の最下点Ｐが車両前方側に位置すると、カウルトップガーニッシュ２３０の前側面２３０ａは垂直近い角度で立っている状態となる。すると、渦の前側の流れは、上向きの成分が多くなり、前向きの成分が少なくなることにより、車両前方から向かってくる気流に対する逆方向の成分が減少するため、空気抵抗が削減されると考えらえる。

一方、Ｖ字形状の最下点Ｐが車両後方側に位置すると、後側面２３０ｂは垂直に近い角度となり、前側面２３０ａは車両後方に向かうにしたがって下方に傾斜する緩やかな傾斜面となる。すると、渦の前向きの成分が低減されづらいため、空気抵抗を削減する効果が減少してしまうと考えられる。したがって、溝２３２がＶ字形状である場合、Ｖ字形状の最下点Ｐは、溝２３２の車両前後方向の中心位置Ｍ０よりも車両前方側に位置することが好ましい。

なお、上記説明した実施例では、矩形状の溝１３２やＶ字形状の溝２３２を例示したが、それらの形状は例示にすぎず、これに限定するものではない。溝は、上方に向かって開口していて車両の車幅方向中央を基準として左右対称な長手な形状であればよく、断面形状としては、Ｕ字型や半円型等の形状であっても同様の効果を得ることが可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、カウルトップガーニッシュおよびそれを含む車体前部構造に利用することができる。

１０…車体前部構造、１１…フロントフード、１２…フロントウィンドウ、１３…カウルトップガーニッシュ、１００…車体前部構造、１１０…フロントフード、１１０ａ…後端、１２０…フロントウィンドウ、１２０ａ…前端、１３０…カウルトップガーニッシュ、１３２…溝、２００…車体前部構造、２３２…溝

Claims (6)

1. 車両のフロントフードとフロントウィンドウとの間に位置するカウルトップガーニッシュにおいて、
   上方に向かって開口した長手の溝を有し、
   前記溝の車幅方向の長さと車体幅との比が０．２０〜０．７０の範囲内であることを特徴とするカウルトップガーニッシュ。
2. 前記溝の深さと車両前後方向の寸法との比が０．２０〜０．８０の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載のカウルトップガーニッシュ。
3. 前記溝の深さと車両前後方向の寸法との比が０．３０〜０．６０の範囲内であることを特徴とする請求項２に記載のカウルトップガーニッシュ。
4. 前記溝は、前記フロントフードの後端から前記フロントウィンドウの前端まで至っていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のカウルトップガーニッシュ。
5. 前記溝の車両側方視での断面がＶ字形状であり、
   前記Ｖ字形状の最下点は、前記溝の車両前後方向の中心位置よりも車両前方側に位置することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のカウルトップガーニッシュ。
6. 車両のフロントフードと、フロントウィンドウと、該フロントフードから該フロントウィンドウまでの間に位置するカウルトップガーニッシュとを含む車体前部構造において、
   前記カウルトップガーニッシュは、上方に向かって開口した長手の溝を有し、
   前記溝の車幅方向の長さと車体幅との比が０．２０〜０．７０の範囲内であり、
   前記フロントフードの後端が水平に対してなす角度は１０°未満であり、
   前記フロントウィンドウの前端が水平に対してなす角度は５５°以上であることを特徴とする車体前部構造。

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