JP2018199410A

JP2018199410A - 車両後部構造

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Publication number: JP2018199410A
Application number: JP2017104842A
Authority: JP
Inventors: 杵島　史彦; Fumihiko Kinejima; 史彦杵島; 徳山　浩二; Koji Tokuyama; 浩二徳山; 希美齋藤; Nozomi Saito
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2017-05-26
Publication date: 2018-12-20
Anticipated expiration: 2037-05-26
Also published as: JP6838495B2; US10501129B2; DE102018112474A1; CN108928398A; CN108928398B; US20180339735A1

Abstract

【課題】リアホイールハウス内を流れる空気を整流でき、車両の走行中における空気抵抗を低減できる車両後部構造を得る。
【解決手段】リアホイールハウス１４の車両後方側に設けられたアンダーカバー１６と、アンダーカバー１６に形成され、車両後方側へ向かって流れてきた空気を車両幅方向外側へ向かって流れるように取り込む空気取込口２０と、アンダーカバー１６における空気取込口２０よりも車両幅方向外側に形成され、空気取込口２０から取り込んだ車両幅方向外側へ向かって流れる空気を車両幅方向外側で、かつ車両下方側へ排出する空気排出口３０と、を備えた車両後部構造１０とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両後部構造に関する。

リアホイールハウス内に発生する乱流を、リアバンパの前方側に形成した開口部から取り込むとともに、リアバンパの後方側に形成した開口部から排出して、車両の空気抵抗の低減と車両の横風安定性の向上を図るようにした車両の後部構造は、従来に提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−２５３６９号公報

通常、リアホイールハウス内に発生した乱流は、リアホイールハウス内の後部上側から車両幅方向外側へ吹き出すようになっており、リアホイールハウス内の後部下側では、車両幅方向外側から車両幅方向内側へ向けて空気が流れ込むようになっている。この車両幅方向内側へ向けて流れ込んだ空気は、車両の外側へ効率よく排出されないと乱流になり、車両の走行中における空気抵抗の一因となってしまう。

しかしながら、上記のように、リアバンパの前方側及び後方側に開口部を形成して、リアホイールハウス内の上部に発生した乱流を車両後方側へ流すようにした場合には、ホイールハウス内の圧力が下がるため、リアホイールハウス内の下部において、車両幅方向外側から車両幅方向内側へ向けて流れ込む空気流が増加してしまうおそれがある。つまり、リアホイールハウス内の下部において、乱流が発生し易くなり、車両の走行中における空気抵抗が増加してしまうおそれがある。

そこで、本発明は、リアホイールハウス内を流れる空気を整流でき、車両の走行中における空気抵抗を低減できる車両後部構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車両後部構造は、リアホイールハウスの車両後方側に設けられたアンダーカバーと、前記アンダーカバーに形成され、車両後方側へ向かって流れてきた空気を車両幅方向外側へ向かって流れるように取り込む空気取込口と、前記アンダーカバーにおける前記空気取込口よりも車両幅方向外側に形成され、前記空気取込口から取り込んだ車両幅方向外側へ向かって流れる空気を車両幅方向外側で、かつ車両下方側へ排出する空気排出口と、を備えている。

請求項１に記載の発明によれば、アンダーカバーに形成された空気取込口から、車両後方側へ向かって流れてきた空気を車両幅方向外側へ向かって流れるように取り込み、アンダーカバーにおける空気取込口よりも車両幅方向外側に形成された空気排出口から、空気取込口から取り込んだ車両幅方向外側へ向かって流れる空気を車両幅方向外側で、かつ車両下方側へ排出する。

したがって、車両の走行中にリアホイールハウス内の後部下側に車両幅方向外側から車両幅方向内側へ向けて流れ込んできた空気流は、それよりも車両後方側において、車両幅方向内側から車両幅方向外側へ向けて流れるように整流され、車両の側面を流れる空気流にスムーズに合流される。つまり、車両幅方向内側へ向けて流れ込んだ空気は、車両の外側へ効率よく排出される。よって、リアホイールハウス内の後部下側で乱流が発生するのが抑制され、車両の走行中における空気抵抗が低減される。

また、請求項２に記載の車両後部構造は、請求項１に記載の車両後部構造であって、前記空気排出口の辺縁部に設けられ、車両幅方向外側で、かつ車両下方側へ空気流を案内する排出側案内壁を備えている。

請求項２に記載の発明によれば、空気排出口の辺縁部に、車両幅方向外側で、かつ車両下方側へ空気流を案内する排出側案内壁が設けられている。したがって、車両の走行中に空気取込口から取り込まれた空気は、効果的に車両幅方向外側で、かつ車両下方側へ案内されて空気排出口から排出される。

また、請求項３に記載の車両後部構造は、請求項２に記載の車両後部構造であって、前記排出側案内壁は、前記空気排出口の車両幅方向外側で、かつ車両前後方向に沿って延びる外辺縁部から車両幅方向内側で、かつ車両上方側へ立設された外傾斜壁を有している。

請求項３に記載の発明によれば、排出側案内壁が、空気排出口の車両幅方向外側で、かつ車両前後方向に沿って延びる外辺縁部から車両幅方向内側で、かつ車両上方側へ立設された外傾斜壁を有している。したがって、車両の走行中に空気取込口から取り込まれた空気は、もれなく車両幅方向外側で、かつ車両下方側へ案内されて空気排出口から排出される。

また、請求項４に記載の車両後部構造は、請求項２又は請求項３に記載の車両後部構造であって、前記排出側案内壁は、前記空気排出口の車両後方側で、かつ車両幅方向に沿って延びる後辺縁部から車両前方側で、かつ車両上方側へ立設された後傾斜壁を有している。

請求項４に記載の発明によれば、排出側案内壁が、空気排出口の車両後方側で、かつ車両幅方向に沿って延びる後辺縁部から車両前方側で、かつ車両上方側へ立設された後傾斜壁を有している。したがって、車両の走行中に空気取込口から取り込まれて車両後方側へ流れた空気は、もれなく車両幅方向外側で、かつ車両下方側へ案内されて空気排出口から排出される。

また、請求項５に記載の車両後部構造は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両後部構造であって、前記空気取込口の辺縁部に設けられ、車両幅方向外側へ空気流を案内する取込側案内壁を備えている。

請求項５に記載の発明によれば、空気取込口の辺縁部に、車両幅方向外側へ空気流を案内する取込側案内壁が設けられている。したがって、車両の走行中に空気取込口から取り込まれた空気は、効果的に車両幅方向外側へ案内される。

また、請求項６に記載の車両後部構造は、請求項１に記載の車両後部構造であって、前記空気取込口と前記空気排出口とがダクトで接続されている。

請求項６に記載の発明によれば、空気取込口と空気排出口とがダクトで接続されている。したがって、車両の走行中に空気取込口から取り込まれた空気は、もれなく空気排出口から排出される。

請求項１に係る発明によれば、リアホイールハウス内を流れる空気を整流でき、車両の走行中における空気抵抗を低減させることができる。

請求項２に係る発明によれば、車両の走行中に空気取込口から取り込まれた空気を、効果的に車両幅方向外側で、かつ車両下方側へ案内して空気排出口から排出することができる。

請求項３に係る発明によれば、車両の走行中に空気取込口から取り込まれた空気を、もれなく車両幅方向外側で、かつ車両下方側へ案内して空気排出口から排出することができる。

請求項４に係る発明によれば、車両の走行中に空気取込口から取り込まれて車両後方側へ流れた空気を、もれなく車両幅方向外側で、かつ車両下方側へ案内して空気排出口から排出することができる。

請求項５に係る発明によれば、車両の走行中に空気取込口から取り込まれた空気を、効果的に車両幅方向外側へ案内することができる。

請求項６に係る発明によれば、車両の走行中に空気取込口から取り込まれた空気を、もれなく空気排出口から排出することができる。

本実施形態に係る車両後部構造を底面から見て示す斜視図である。本実施形態に係る車両後部構造の空気取込口を示す斜視図である。本実施形態に係る車両後部構造の空気排出口を示す斜視図である。本実施形態に係る車両後部構造を示す平面図である。本実施形態に係る車両後部構造を示す底面図である。本実施形態に係る車両後部構造を示す一部破断側面図である。本実施形態に係る車両後部構造を示す背面図である。本実施形態に係る車両後部構造を示す図４におけるＸ−Ｘ線矢視断面図である。本実施形態に係る車両後部構造の空気の流れを説明する説明図である。本実施形態に係る車両後部構造の変形例を示す斜視図である。本実施形態に係る車両後部構造の変形例を示す斜視図である。本実施形態に係る車両後部構造の変形例を示す斜視図である。比較例に係る車両後部構造の空気の流れを説明する説明図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車両上方向、矢印ＦＲを車両前方向、矢印ＬＨを車両左方向とする。したがって、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車両上下方向の上下、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右を示すものとする。

図１に示されるように、車両１２の底部で、かつ後輪Ｗｒが収容されているリアホイールハウス１４の少なくとも車両後方側には、樹脂製のアンダーカバー１６が設けられている。そして、そのアンダーカバー１６には、本実施形態に係る車両後部構造１０を構成する空気取込口２０及び空気排出口３０が形成されている。

図１、図２に示されるように、アンダーカバー１６には、車両前後方向に延在するとともに、車両後方側へ行くに従って車両下方側へ傾斜する傾斜樋１８が形成されている。傾斜樋１８は、車両前後方向から見た断面視で、車両下方側へ開放された略「Ｕ」字状に形成されており、その傾斜樋１８の車両幅方向外側を向く壁部１８Ａのほぼ全体に亘って空気取込口２０が形成されている。

すなわち、空気取込口２０は、図６に示されるように、車両幅方向から見た側面視で、車両前後方向に長く、かつ車両後方側へ行くに従って開口高さが低くなる略矩形状に形成されており、車両幅方向外側へ向けて開口している。したがって、図４に示されるように、車両１２の走行時に傾斜樋１８内を流れる空気の少なくとも一部は、その空気取込口２０から取り込まれ、車両幅方向外側へ流れるようになっている。

図３〜図５、図７に示されるように、空気排出口３０は、空気取込口２０よりも車両幅方向外側のアンダーカバー１６に車両前後方向に長い略矩形状に形成されている。より詳細には、空気排出口３０は、図４に示される底面視又は図５に示される平面視で、車両１２の車両幅方向外側で、かつ車両後方側（図７に示されるリアバンパ１５）の形状にほぼ沿って、車両後方側端部が車両幅方向内側へ向けて湾曲した略矩形状に形成されている。

そして、図３、図７に示されるように、空気排出口３０の車両幅方向内側で、かつ車両前後方向に沿って延びる内辺縁部は、車両幅方向外側で、かつ車両下方側（以下「車両幅方向外側下方」という）へ傾斜する下傾斜壁３２とされている。この下傾斜壁３２と後述する傾斜壁３４とにより、空気取込口２０から取り込まれて車両幅方向外側へ流れた空気が、車両幅方向外側下方へ向けて案内されるようになっている（図８参照）。

また、図２、図３に示されるように、空気排出口３０の車両幅方向外側で、かつ車両前後方向に沿って延びる外辺縁部には、車両幅方向内側で、かつ車両上方側へ傾斜する外傾斜壁３６が一体に立設されている。そして、空気排出口３０の車両後方側で、かつ車両幅方向に沿って延びる後辺縁部には、車両前方側で、かつ車両上方側へ傾斜する後傾斜壁３８が一体に立設されている。

外傾斜壁３６の後端部と後傾斜壁３８の車両幅方向外側端部とは一体に接続されており、外傾斜壁３６と後傾斜壁３８とで１枚の傾斜壁３４が構成されている。なお、この傾斜壁３４（外傾斜壁３６及び後傾斜壁３８）が、本実施形態における排出側案内壁の一例である。

また、図４、図５に示されるように、この傾斜壁３４は、平面視で空気排出口３０の一部（又は全部でもよい）を隠すように、その空気排出口３０と平面視で略同一形状に形成されており、空気排出口３０の上方に、車両幅方向外側及び車両後方側からオーバーラップするようになっている。

なお、図８に示されるように、傾斜壁３４の高さ（車両前後方向から見て、水平方向に対する角度も含む）は、空気取込口２０から取り込まれて車両幅方向外側へ流れた空気が、空気排出口３０へ効果的に案内される程度の高さ（上記角度）になっていればよい。

また、図２〜図４に示されるように、空気取込口２０の車両前方側の辺縁部には、車両幅方向外側へ向かって延びる前傾斜壁２２が一体に形成されている。前傾斜壁２２は、平面視で車両後方側へ向かって凸となる湾曲板状に形成されており、車両前後方向から見て矩形状に形成されている。

この前傾斜壁２２により、空気取込口２０から取り込まれた空気が、車両幅方向外側へ向けて案内されるようになっている。なお、この前傾斜壁２２が、本実施形態における取込側案内壁の一例である。

以上のような構成とされた車両後部構造１０において、次にその作用について説明する。

図４、図９に示されるように、車両１２の走行時において、車両１２の底部を車両前方側から流れてきた空気の一部は、傾斜樋１８内を通って車両後方側へ排出される。また、後輪Ｗｒの車両後方側となるリアホイールハウス１４内の後部下側では、車両幅方向外側から車両幅方向内側へ向けて空気が流れ込み、その空気も傾斜樋１８内へ流れ込む。なお、リアホイールハウス１４内の後部上側では、車両幅方向外側へ向けて空気が吹き出される。

ここで、図１３に示されるように、空気取込口２０及び空気排出口３０が形成されていない比較例の場合には、リアホイールハウス１４内の後部下側において車両幅方向外側から車両幅方向内側へ向けて流れ込んできた空気流は、傾斜樋１８内を流れる空気流と衝突して乱流を発生させたり、車両１２の側面を流れる空気流と衝突して乱流を発生させたりするおそれがある。

これに対し、本実施形態に係る車両後部構造１０では、傾斜樋１８の車両幅方向外側を向く壁部１８Ａに空気取込口２０が形成されている。したがって、傾斜樋１８内を流れる空気の少なくとも一部は、その空気取込口２０に取り込まれ、車両幅方向外側へ向かって流れる。特に、その空気取込口２０の車両前方側の辺縁部には、前傾斜壁２２が形成されているので、空気取込口２０に取り込まれた空気は、効果的に車両幅方向外側へ案内される。

また、空気取込口２０よりも車両幅方向外側におけるアンダーカバー１６には、空気排出口３０が形成されている。そして、その空気排出口３０の車両幅方向外側の辺縁部には外傾斜壁３６が立設され、車両後方側の辺縁部には後傾斜壁３８が立設されている。つまり、空気排出口３０の車両幅方向外側から車両後方側にかけて傾斜壁３４が立設されている。

したがって、図８に示されるように、車両１２の走行中に、空気取込口２０から取り込まれて車両幅方向外側へ流れた空気は、傾斜壁３４によって、効果的に車両幅方向外側下方へ案内され、その空気の流れの慣性力を保ったまま、空気排出口３０からスムーズに、かつ効率よく排出される。

より具体的には、空気取込口２０に取り込まれて車両幅方向外側へ流れた空気は、外傾斜壁３６によって、もれなく（乱流を発生させることなく）車両幅方向外側下方へ案内されて空気排出口３０から排出される。そして、空気取込口２０に取り込まれて車両後方側（車両幅方向外側で、かつ車両後方側）へ流れた空気は、後傾斜壁３８によって、もれなく（乱流を発生させることなく）車両幅方向外側下方へ案内されて空気排出口３０から排出される。

よって、車両１２の走行中にリアホイールハウス１４内の後部下側に車両幅方向外側から車両幅方向内側へ向けて流れ込んできた空気流は、それよりも車両後方側において、車両幅方向内側から車両幅方向外側へ向けて効果的に流れるように整流され、車両１２の側面を流れる空気流にスムーズに合流される（図９参照）。これにより、車両１２の走行中における空気抵抗を低減させることができる。

換言すれば、車両１２の走行中にリアホイールハウス１４内の後部下側に車両幅方向外側から車両幅方向内側へ向けて流れ込んだ空気を、それよりも車両後方側において、効率よく車両１２の外側へ排出することができるため、リアホイールハウス１４内の後部下側に車両幅方向外側から車両幅方向内側へ向けて流れ込んできた空気流が過剰に集まって乱流になることによる流速の低下を抑制又は防止することができる。

また、車両１２の走行中にリアホイールハウス１４内の後部下側に車両幅方向外側から車両幅方向内側へ向けて流れ込んできた空気流は、それよりも車両後方側において、車両幅方向内側から車両幅方向外側へ向けて効果的に流れるように整流されるため、その部位の流速が速くなり、その部位の流量も増える。これにより、リアホイールハウス１４内の後部上側から車両幅方向外側へ吹き出す空気の流量を低減させることができる。

更に、車両１２の走行中にリアホイールハウス１４内の後部下側に車両幅方向外側から車両幅方向内側へ向けて流れ込んだ空気は、後輪Ｗｒの車両後方側におけるアンダーカバー１６に形成された空気排出口３０から排出されるため、その空気が後輪Ｗｒの後部に流れ込むことを抑制又は防止することができ、それによる流速の低下も抑制又は防止することができる。よって、車両１２の走行中において、その背面側（リアバンパ１５の外面側）に形成される空気の流れも整流される。

また、空気排出口３０は、車両１２の車両幅方向外側で、かつ車両後方側（リアバンパ１５）の形状にほぼ沿って形成されているため、リアバンパ１５の車両幅方向外側下端部に沿って空気を排出することができる。したがって、そのリアバンパ１５の車両幅方向外側付近における空気流の剪断力を低減させることができ、縦渦（車両上下方向に巻き込む空気流）の発生を低減させることができる。

これにより、アンダーカバー１６の上面及び下面を流れる空気流の流速を速めることができ、車両１２の走行中における空気抵抗を更に低減させることができる。そして、これにより、車両１２の操縦安定性能を向上させることができる。

また、空気排出口３０は、後輪Ｗｒよりも車両後方側のアンダーカバー１６に形成されているため、空気排出口３０がリアバンパ１５に形成されている構成に比べて、アンダーカバー１６の上面に入り込んだ泥水や雪等を、側面視及び背面視で見えない部位に放出することができる。

なお、図１０に示されるように、空気取込口２０の車両後方側の辺縁部には、車両幅方向内側へ向かって延びる後傾斜壁２４を一体に形成してもよい。この後傾斜壁２４は、平面視で車両後方側へ向かって凸となる湾曲板形状に形成されており、車両前後方向から見て矩形状に形成されている。

このような後傾斜壁２４を設けると、傾斜樋１８内を流れる空気が、より効果的に車両幅方向外側へ向けて案内されて空気取込口２０から取り込まれる。なお、この後傾斜壁２４も、本実施形態における取込側案内壁の一例である。また、この後傾斜壁２４は、泥水や雪等がアンダーカバー１６の上面に取り込まれるのを抑制するために、なるべく小さい大きさに形成することが好ましい。

また、図１１に示されるように、傾斜樋１８がなく、その傾斜樋１８が形成されていた部位よりも車両幅方向外側にしかアンダーカバー１６が設けられていない車両１２の場合には、車両１２の底部１２Ａとの境界部分となるアンダーカバー１６の車両幅方向内側端部１６Ａと、その車両幅方向内側端部１６Ａにおける後端部に側面視略直角三角形状に立設された仕切壁２６の前端部２６Ａと、前傾斜壁２２と、で空気取込口２０が構成される。

したがって、このような構成とされた車両１２の場合でも、その車両１２の走行中に、空気取込口２０から取り込まれて車両幅方向外側へ流れた空気は、傾斜壁３４によって、効果的に車両幅方向外側下方へ案内され、その空気の流れの慣性力を保ったまま、空気排出口３０からスムーズに、かつ効率よく排出される。なお、仕切壁２６の形状は、図示の側面視略直角三角形状に限定されるものではなく、例えば側面視略四角形状や側面視略楕円形状などであってもよい。

また、図１２に示されるように、空気取込口２０と空気排出口３０とを筒状とされた樹脂製のダクト２８で連通接続するようにしてもよい。この場合、車両１２の走行中に、空気取込口２０から取り込まれた空気は、ダクト２８によって流速が速められた状態で、もれなく空気排出口３０からスムーズに、かつ効率よく排出される。

以上、本実施形態に係る車両後部構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車両後部構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、空気取込口２０の形状や大きさ及び空気排出口３０の形状や大きさは、それぞれ図示の形状や大きさに限定されるものではない。

また、空気排出口３０に立設する傾斜壁３４（外傾斜壁３６及び後傾斜壁３８）の形状や大きさも、空気取込口２０から取り込んで車両幅方向外側へ流れた空気を、空気排出口３０から車両幅方向外側下方へ効果的に排出することができるような形状及び大きさになっていればよく、図示の形状や大きさに限定されるものではない。

同様に、空気取込口２０に形成する前傾斜壁２２及び後傾斜壁２４の形状や大きさも、傾斜樋１８内を流れる空気を空気取込口２０へ効果的に取り込むことができるような形状及び大きさ（後傾斜壁２４の場合は、更に泥水などを取り込み難い形状及び大きさ）になっていればよく、図示の形状や大きさに限定されるものではない。

１０車両後部構造
１４リアホイールハウス
１６アンダーカバー
２０空気取込口
２２前傾斜壁（取込側案内壁）
２４後傾斜壁（取込側案内壁）
２８ダクト
３０空気排出口
３４傾斜壁（排出側案内壁）
３６外傾斜壁（排出側案内壁）
３８後傾斜壁（排出側案内壁）

Claims

リアホイールハウスの車両後方側に設けられたアンダーカバーと、
前記アンダーカバーに形成され、車両後方側へ向かって流れてきた空気を車両幅方向外側へ向かって流れるように取り込む空気取込口と、
前記アンダーカバーにおける前記空気取込口よりも車両幅方向外側に形成され、前記空気取込口から取り込んだ車両幅方向外側へ向かって流れる空気を車両幅方向外側で、かつ車両下方側へ排出する空気排出口と、
を備えた車両後部構造。
前記空気排出口の辺縁部に設けられ、車両幅方向外側で、かつ車両下方側へ空気流を案内する排出側案内壁を備えた請求項１に記載の車両後部構造。
前記排出側案内壁は、前記空気排出口の車両幅方向外側で、かつ車両前後方向に沿って延びる外辺縁部から車両幅方向内側で、かつ車両上方側へ立設された外傾斜壁を有する請求項２に記載の車両後部構造。
前記排出側案内壁は、前記空気排出口の車両後方側で、かつ車両幅方向に沿って延びる後辺縁部から車両前方側で、かつ車両上方側へ立設された後傾斜壁を有する請求項２又は請求項３に記載の車両後部構造。
前記空気取込口の辺縁部に設けられ、車両幅方向外側へ空気流を案内する取込側案内壁を備えた請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両後部構造。
前記空気取込口と前記空気排出口とがダクトで接続されている請求項１に記載の車両後部構造。