JP2020124954A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両側方における走行風が車両側面から離間することを抑制する車体前部構造を提供する。【解決手段】車体前部構造１０では、車両の走行時に、ダクト２０を介してフロントバンパ１２からホイールハウス１６の車両前方側に気流Ｆ３が供給される。この際、ホイールハウス１６の内部に吹き出された気流Ｆ３は、車両後方側に向かって車幅方向内側に傾斜して吹き出される。この結果、ホイールハウス１６内でこの気流Ｆ３よりも車幅方向外側の領域Ｄ３の圧力が低下し、車両側部（ホイールハウス１６、フェンダ１４）を流れる走行風Ｆ２を車両側部（側面）に接近させる。すなわち、走行風Ｆ２が車両側部から離間することを抑制できる。【選択図】図８

Description

本発明は、車体前部構造に関する。

自動車の車体前部構造において、走行時に車体側部に発生する乱流領域による走行抵抗を低減させるために様々な提案がされている。

例えば、ホイールハウスの車両前方側に車両側部に沿って車両前面から取り込んだ気流を吹き出す吹出口を設けた構成が提案されている（特許文献１参照）。この構成によれば、タイヤホイール等から車幅方向外側に吹き出す気流を車両後方側に押し流し、タイヤホイール等から車幅方向外側に吹き出す気流と、車両側部に沿って流れる走行風との干渉を防止又は抑制して車両の走行抵抗を低減させることができるとされている。

特開２０１７−１７８１６３号公報

上記特許文献１には、車両側部における走行風が車両側面から離間する（乱流領域が増大する）ことを抑制する点については記載がない。すなわち、車両側部の走行風が車両側面から離間することを抑制する点については改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して、車両側部における走行風が車両側面から離間することを抑制する車体前部構造を提供することが目的である。

請求項１記載の発明に係る車体前部構造は、車両前面を構成する車両前部部材と、車両のフロントタイヤを収納するホイールハウスと、前記車両前部部材と前記ホイールハウス内における車両前方側とを連通させ、少なくとも車両後方側端部が車両後方側に向かって車幅方向内側へ傾斜して設けられたダクトと、を備える。

このように構成された車体前部構造では、車両の走行時に、ダクトを介して車両前面を構成する車両前部部材からタイヤホイールハウス内における車両前方側に気流が供給され、タイヤホイールハウス内に吹き出される。

この際、ダクトの少なくとも車両後方側端部は車両後方側に向かって車幅方向内側に傾斜して設けられているため、ホイールハウス内部に吹き出された気流は、車両後方側に向かって車幅方向内側に傾斜して吹き出される。

これにより、ホイールハウス内でこの気流よりも車幅方向外側の領域の圧力が低下し、車両側部を流れる走行風を車両側部（側面）に接近させる。

請求項１記載の発明に係る車体前部構造は、上記構成としたので、車両側部を流れる走行風を車両側部（側面）から離間することを抑制できる。

第１実施形態に係る車体前部構造の側面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 第１実施形態に係る車体前部構造を車両前方斜め前から視た斜視図である。 第１実施形態に係る車体前部構造を構成するホイールハウスを車両斜め後方側から視た斜視図である。 第１実施形態に係る車体前部構造を構成するホイールハウスを車両斜め前方側から視た斜視図である。 第１実施形態に係る車体前部構造の領域Ａ１〜Ａ３を説明する側面図である。 比較例に係る車体前部構造の図２に相当する断面図である。 第１実施形態に係る車体前部構造の作用を説明する図２に相当する図である。 第１実施形態の他の例に係る車体前部構造を示す側面図である。 第２実施形態に係る車体前部構造が適用された自動車を示す斜視図である。 図１０のＢ−Ｂ線断面図である。 第３実施形態に係る車体前部構造の図２に相当する断面図である。

[第１実施形態]
本発明の第１実施形態に係る車体前部構造について図１〜図９を参照して説明する。なお、各図において矢印ＦＲは車両前方、矢印ＵＰは車両上方、矢印ＬＨは車幅方向左側をそれぞれ示す。なお、車体前部構造は、車幅方向左側と右側で左右対称であるため、車幅方向左側の部分についてのみ説明し、反対側の説明を省略する。

（構成）
図１に示すように、本実施形態に係る自動車の車体前部構造（以下、「車体前部構造」という）１０は、車両前部において、車幅方向に延在するフロントバンパ１２と、車両側部を構成するフェンダ１４と、車両側部においてフロントタイヤ３０を収容するホイールハウス１６と、を有する。なお、フロントバンパ１２が「車両前部部材」に相当する。

フロントバンパ１２は、図１及び図２に示すように、車両の先端（前端）において車幅方向に延在して設けられている。フロントバンパ１２の車幅方向外側端部の車両後方側には、ホイールハウス１６を構成するフェンダーライナ１８が取り付けられている。

また、図２に示すように、フロントバンパ１２の車幅方向外側には、車両前面側から車両後方側のホイールハウス１６まで貫通するダクト２０が配設されている。図１及び図３に示すように、フロントバンパ１２の車両前面には、ダクト２０の車両前方側端部である開口部２２が形成されている。

一方、ホイールハウス１６を構成するフェンダーライナ１８は、図１及び図４に示すように、車両側面視で略円弧状とされており、車両前方側の部分には、ダクト２０の車両後方側端部である開口部２４が形成されている。

なお、ダクト２０は、図２に示すように、開口部２２から車両後方側に延在する前方部分２１Ａと、前方部分２１Ａの後端から車両後方側（開口部２４）に向って車幅方向内側に傾斜して延在する後方部分２１Ｂと、から構成されている。

また、ホイールハウス１６は、車両前方側はフェンダーライナ１８のみで構成されているが、車両後方側は図２及び図５に示すように、フェンダーライナ１８と共にダッシュパネル２６とから構成されている。

なお、図１に示すように、フェンダーライナ１８の車両後方側端部には、車両側面視で車両下方側に凸のＲ面１８Ａが形成されている。また、ダッシュパネル２６の前後方向延在面２６Ａと、上下方向延在面２６Ｂと、前後方向延在面２６Ａの後端と上下方向延在面の上端とを結ぶ車両側面視で円弧状のＲ面２６Ｃと、上下方向延在面２６Ｂの下端に連続する車両側面視で円弧状のＲ面２６Ｄとを有する。

また、フェンダーライナ１８に形成される開口部２４は、図６に示すように、車両走行時にダクト２０（開口部２４）からホイールハウス１６内に吹き出される気流Ｆ３が車両側面視で領域Ａ１を流れるように設定されている。

この領域Ａ１とは、車両側面視でホイールハウス１６（フェンダーライナ１８）とフロントタイヤ３０とがなす隙間領域であり、車両前方側の境界Ｂ１から車両後方側の境界Ｂ２までの部分（図６、ハッチング部分参照）である。

この境界Ｂ１、Ｂ２の設定の仕方について説明する。

先ず、フロントタイヤ３０（タイヤホイール）の回転中心軸Ｃから車両前後方向に延在するタイヤ径線Ｌ１上において、車両側面視でホイールハウス１６（フェンダーライナ１８）とフロントタイヤ３０のタイヤ最外面３０Ａとがなす車両前方側の幅をα、車両後方側の幅をβとする。

この場合、タイヤ径線Ｌ１上において、車両前方側でタイヤ最外面３０Ａから幅αの２倍（２α）だけ内（車両後方）側の位置から車両上方（タイヤ上方）側に垂線Ｌ２を引き、その垂線Ｌ２とタイヤ最外面３０Ａの交点（高さ）が領域Ａ１の車両前方側の境界Ｂ１となる。

同様にして、タイヤ径線Ｌ１上において、車両後方側でタイヤ最外面３０Ａから幅２βだけ内（車両前方）側の位置から車両上方（タイヤ上方）側に垂線Ｌ３を引き、その垂線Ｌ３とタイヤ最外面３０Ａの交点（高さ）が領域Ａ１の車両後方側の境界Ｂ２となる。

なお、車両側面視でホイールハウス１６（フェンダーライナ１８）とフロントタイヤ３０とがなす隙間領域のうち、境界Ｂ１よりも車両下方側の部分を領域Ａ２、境界Ｂ２よりも車両下方側の部分を領域Ａ３という。

（比較例の説明）
本実施形態の車体前部構造１０の作用を説明するために参照する比較例に係る車体前部構造３００について図７を参照して説明する。なお、車体前部構造１０と同様の構成要素には、同一の参照符号に３００を足したもので示し、その詳細な説明を省略する。

車体前部構造３００は、図７に示すように、車体前部構造１０からダクト２０を取り除いた構成である。

［作用］
このように構成された車体前部構造１０について、比較例に係る車体前部構造３００との比較で、その作用を説明する。

（比較例の作用）
比較例に係る車体前部構造３００が適用された自動車が走行すると、図７に示すように、フロントバンパ３１２に当たって車幅方向外側に回りこんできた走行風Ｆ１は、フロントバンパ３１２の車幅方向端部から車両側部（ホイールハウス３１６やフェンダ３１４の側方等）を車両後方側に流れる。

この際、走行風Ｆ１は、フロントバンパ３１２の車幅方向端部から車両後方側に向って車両側部から離間するように流れる。この結果、車両側部（ホイールハウス３１６やフェンダ３１４）と走行風Ｆ１は離間し、走行風Ｆ１と車両側部との間の領域が乱流領域Ｄ１となり、車両の走行抵抗や車両の振動を増加させる。

（実施例の作用）
これに対して本実施形態に係る車体前部構造１０が適用された自動車が走行すると、図８に示すように、フロントバンパ１２の車幅方向端部側で車両前面側に形成された開口部２２からダクト２０に気流Ｆ３が流れ込み、フェンダーライナ１８の車両前部側に設けられた開口部２４からホイールハウス１６内に気流Ｆ３が吹き出される。

ところで、ダクト２０の後方部分２１Ｂが車両後方側に向かって車幅方向内側に傾斜して延在しているため、開口部２４からホイールハウス１６内に吹き出された気流Ｆ３は、車両後方側に向かって車幅方向内側に曲がって流れる（図８参照）。

これにより、ホイールハウス１６内において気流Ｆ３よりも車幅方向外側に位置する領域Ｄ３の圧力が低減される。この結果、フロントバンパ１２の車幅方向端部から車両側部を車両後方側に流れる走行風Ｆ２が領域Ｄ３の圧力低下によって車両側部に接近させられる。

すなわち、車両側部を流れる走行風Ｆ２と車両側部（ホイールハウス１６やフェンダ１４）との間に形成される乱流領域Ｄ２の面積が（比較例の乱流領域Ｄ１と比較して）低減されるため、車両の走行抵抗を低減させることができる。また、これにより車両の振動を抑制することができ、車両の乗り心地を向上させることができる。

特に、図６に示すように、フェンダーライナ１８に対するダクト２０の開口部２４からホイールハウス１６内に吹き出される気流Ｆ３が、車両側面視においてホイールハウス１６とフロントタイヤ３０との隙間の領域Ａ１に流れるように設定されている。

すなわち、車両前後方向に向って長い距離開口している領域Ａ１に気流Ｆ３が流れることによって、車両側面視においてホイールハウス１６内の領域Ａ１で気流Ｆ３よりも車幅方向外側の領域Ｄ３（図８参照）の圧力を低下させることができる。この結果、領域Ａ１からホイールハウス１６の車幅方向外側に吹き出す気流を生じることを抑制でき、走行風Ｆ２が車両側部から離間する（膨らむ）ことを効率的に抑制することができる。

換言すると、車両前後方向に短い距離しか開口していない領域Ａ２、Ａ３から車幅方向外側に吹き出す気流を生じても、領域Ａ１から吹き出す気流ほど、走行風Ｆ２の車両側部からの離間に影響を及ぼすことはない。

さらに、フェンダーライナ１８の車両後方側端部は、図１に示すように、車両側面視で車両下方側に凸のＲ形状とされたＲ面１８Ａを有する。また、ダッシュパネル２６には、前後方向延在面２６Ａの後端と上下方向延在面の上端とを結ぶ車両側面視で円弧状のＲ面２６Ｃと、上下方向延在面２６Ｂの下端に連続する車両側面視で円弧状のＲ面２６Ｄとが形成されている。

したがって、ダクト２０によってホイールハウス１６の内部に吹き出された気流Ｆ３は、ダッシュパネル２６の前後方向延在面２６Ａに沿って車両後方側に流れ、Ｒ面２６Ｃを介して上下方向延在面２６Ｂに沿って車両下方に流れる。この際、気流Ｆ３の一部（気流Ｆ３１）は、上下方向延在面２６Ｂからフェンダーライナ１８を介して車幅方向外側に流れ、車両側面視で領域Ａ３（図６参照）から車両側部に流れる。

一方、気流Ｆ３の他の一部（気流Ｆ３２）は、ダッシュパネル２６の前後方向延在面２６Ａに沿って車両後方側に流れた気流Ｆ３は、Ｒ面２６Ｃから上下方向延在面２６Ｂに沿って車両下方に到り、Ｒ面２６Ｄから車両下面の下方に案内され、車両下面に沿って車両後方側に流れる。あるいは、気流Ｆ３２は、フェンダーライナ１８から車両下方に流れ、Ｒ面１８Ａから車両下面の下方に案内され、車両下面に沿って車両後方側に流れる。

このように、ダッシュパネル２６の前後方向延在面２６Ａと上下方向延在面２６Ｂとの接続部分と、上下方向延在面２６Ｂの下端とに、車両側面視で円弧状のＲ面２６Ｃ、２６Ｄを設けたため、気流Ｆ３がダッシュパネル２６の車両下方側又は車両後方側にスムーズに流れ、車両の走行抵抗を低減させることができる。

同様に、ホイールハウス１６を構成するフェンダーライナ１８は車両後方側も円弧状に形成されていると共に、車両後方側の下端部が車両側面視で車両下方に凸のＲ面１８Ａに形成されているため、気流Ｆ３がフェンダーライナ１８の車両下方側又は車両後方側にスムーズに流れ、車両の走行抵抗を低減させることができる。

さらに、ホイールハウス１６から車幅方向外側（車両側部）に気流Ｆ３が流れ出る場合でも、車両前後方向距離が短い領域Ａ３から車両側部に流れ出るため、走行風Ｆ２を車両側部から離間させる作用を抑制することができる。

（その他）
本実施形態では、ダクト２０は車両前後方向に延在して（車両高さが一定で）設けられたが、図９に示すように、ホイールハウス１６（車両後方）側に向って車両上方側に傾斜させたダクト２０Ａ、あるいは車両下方側に傾斜させたダクト２０Ｂとしても良い。

ダクト２０Ａのフェンダーライナ１８に形成された開口部２４Ａからホイールハウス１６内に吹き出した気流Ｆ３が車両側面視で領域Ａ１を流れるように構成されていれば、ダクト２０と同様の作用効果を奏する。

ダクト２０Ｂの場合にも、開口部２４Ｂからホイールハウス１６内に吹き出した気流Ｆ３が車両側面視で領域Ａ１を流れるように構成されていれば、ダクト２０と同様の作用効果を奏する。

[第２実施形態]
本発明の第２実施形態に係る車体前部構造について図１０及び図１１を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様の構成要素については同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

（構成）
本実施形態に係る車体前部構造１００が適用された自動車１０２を図１０に示す。自動車１０２は、略矩形の車体１０４を有する。

図１１に示すように、車体１０４の車両前方にはフロントバンパ１２が配設されている。フロントバンパ１２の車幅方向両端部近傍には、フロントバンパ１２からホイールハウス１６の内部に連通するダクト２０の開口部２２が開口している。

なお、ダクト２０は、図１１に示すように、開口部２２から開口部２４に向って（車両後方側に向かって）車幅方向内側に傾斜して形成されている。

（作用）
車体前部構造１００は、基本的に車体前部構造１０と同様の作用を奏する。

図１１に示すように、自動車１０２が走行すると、ダクト２０がない場合にはフロントバンパ１２の車幅方向端部から回りこんで車両側部に沿って流れる走行風Ｆ４（破線矢印参照）は、車体１０４が矩形であるため、車両側部（ホイールハウス１６、フェンダ１４）から大きく離間して流れる。

これに対して、車体前部構造１００では、ダクト２０によってフロントバンパ１２からホイールハウス１６の内部に流れ込んだ気流Ｆ６が車幅方向内側に傾斜して流れるため、ホイールハウス１６内で気流Ｆ６よりも車幅方向外側に位置する領域Ｄ４の圧力が低下し、車両側部を流れる走行風Ｆ５を車両側部（ホイールハウス１６、フェンダ１４）に接近させることができる。

特に、車体１０４が略矩形の場合には、車両走行時におけるフロントバンパ１２の車幅方向端部領域の圧力低下が抑制され（圧力が高く）、ダクト２０を車幅方向両端部近傍に設けても十分な流量の気流Ｆ６がホイールハウス１６内に供給され、ホイールハウス１６内で領域Ｄ４の圧力低下をもたらすことができる。

したがって、ホイールハウス１６内で気流Ｆ６によって圧力低下する領域Ｄ４を車両側部近傍とすることができ、走行風Ｆ５を一層車両側部に接近させることができる。

特に、本実施形態のように、ダクトがないと走行風Ｆ４が車両側部から大きく離間する略矩形の車体１０４を有する自動車１０２に車体前部構造１００を適用すると、走行風Ｆ５の離間抑制効果が高いため、一層好ましい。

[第３実施形態]
本発明の第３実施形態に係る車体前部構造について図１２を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様の構成要素については同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

（構成）
車体前部構造２００は、図１２に示すように、ダクト２０２の車両前方側端部（開口部２２）がフロントバンパ１２の前面に開口していないものである。すなわち、開口部２２は、フロントバンパ１２の車両後方側に開口している。また、ダクト２０２は、ホイールハウス１６（車両後方）に向って車幅方向内側に傾斜して形成されている。

また、車体前部構造２００の車幅方向中央には、フロントグリル２０４が形成されており、フロントグリル２０４の車両後方側にはラジエータ２０６が配置されている。なお、フロントグリル２０４が「車両前部部材」に相当する。

なお、フロントグリル２０４の車両後方側端部とラジエータ２０６との間には、隙間２０８が形成されており、隙間２０８からフロントバンパ１２の車両後方側の空間Ｓを介してダクト２０の開口部２２に連通している。なお、隙間２０８、空間Ｓ、ダクト２０２が「ダクト」に相当する。

（作用）
このような車体前部構造２００が適用された自動車が走行すると、フロントグリル２０４が流れ込んだ気流Ｆ７がラジエータ２０６に供給される。この際、フロントグリル２０４とラジエータ２０６との隙間２０８からフロントバンパ１２の車両後方側の空間Ｓに流れ込んだ気流Ｆ８が開口部２２からダクト２０に流入し、開口部２４からホイールハウス１６内に吹き出す。

このように、フロントバンパ１２にダクト２０の開口部２２が形成されていないものであっても、フロントグリル２０４とラジエータ２０６との隙間２０８から流入する気流Ｆ８をダクト２０内に流入させることで、車体前部構造１０と同様の作用効果を奏することができる。

[その他]
なお、第１〜第３実施形態の車体前部構造１０、１００、２００では、車両側面視で領域Ａ１に気流Ｆ３等が流れるように設定することや、ホイールハウス１６の車両後方側（フェンダーライナ１８やダッシュパネル２６）に車両側面視でＲ面を形成したことについて説明したが、これらの設定や形状がないものであっても良い。

また、ダクト２０、２０２は、少なくとも車両後方側端部が車両後方（ホイールハウス１６側）に向って車幅方向内側に傾斜していれば良く、ダクト全体が車幅方向内側に傾斜していなくても良い。

１０、１００、２００ 車体前部構造
１２ フロントバンパ（車両前部部材）
１６ ホイールハウス
２０ ダクト
３０ フロントタイヤ
２０２ ダクト
２０４ フロントグリル（車両前部部材）
２０８ 隙間（ダクト）
Ｓ 空間（ダクト）

Claims (1)

1. 車両前面を構成する車両前部部材と、
   車両のフロントタイヤを収納するホイールハウスと、
   前記車両前部部材と前記ホイールハウス内における車両前方側とを連通させ、少なくとも車両後方側端部が車両後方側に向かって車幅方向内側へ傾斜して設けられたダクトと、
   を備える車体前部構造。