JP3601367B2 - 風切り音低減構造 - Google Patents

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    • B60R9/04Carriers associated with vehicle roof
    • B60R9/05Carriers characterised by wind deflecting means

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は風切り音低減構造に係り、特に、自動車等の車両のルーフ上方に車幅方向に沿って配設された部材における風切り音低減構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車車体における風切り音低減構造の一例としては、特開平9−2339号公報がある。
【0003】
図5に示される如く、この風切り音低減構造では、車両のルーフ上方の所定高さに車幅方向に延びるルーフスポイラ100が取付けられている。このルーフスポイラ100の上下両面部100A、100Bの少なくとも一方(図5においては下面100B側)には、ルーフスポイラ100の上面側と下面側とに発生する2つの気流の圧力または速度をルーフスポイラ100の後端部100Cの近傍において不均衡とするように、ルーフスポイラ100に沿って発生する気流の方向を所定の方向に規定するための気流方向規定手段102が形成されている。この構成により、この風切り音低減構造では、ルーフスポイラ100の前後方向幅寸法を不必要に大きくすることなく、即ち、ルーフスポイラ100の大型化を回避しつつ、カルマン渦の発生を抑制し、風切り音を低減しようとしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図5に示されるこの風切り音低減構造では、気流方向規定手段102をルーフスポイラ100の上下両面部100A、100Bの少なくとも一方に形成する構成であるため、車速等によってはルーフスポイラ100の上方と下方とに分割された2つの気流の圧力や速度の差が十分に大きくならない場合がある。この結果、風切り音の原因となるカルマン渦を十分に解消することができず、風切り音を効果的に低減することができない恐れがある。
【0005】
本発明は上記事実を考慮し、風切り音を効果的に低減することができる風切り音低減構造を得ることが目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明は、ルーフ上方に車幅方向に沿って配設された部材における風切り音低減構造であって、
前方からの風の流れを剥離させずに後方へ導く上面と、
前記部材の下面前部に形成され、前方からの風の流れを前記ルーフ側へ誘導してルーフ面とで圧縮し、気流の圧力を大きくする気流圧縮面と、
前記部材の下面中央部に形成され、圧縮された気流を後方へ誘導する気流誘導面と、
前記部材の下面後部に形成され、前方からの風の流れが剥離する気流剥離部と、
を有し、前記気流圧縮面は前記部材の断面中心方向への凹面であり、前記気流誘導面は断面形状が滑らかな円弧状凸面であり、前記気流剥離部は段差を有する切欠部であることを特徴とする。
【0007】
従って、前方からの風の流れのうち、ルーフ上方に車幅方向に沿って配設された部材の下方側の流れは、先ず、部材の下面前部に形成され部材の断面中心方向への凹面となった気流圧縮面によって、ルーフ側へ誘導され圧縮され、圧力が上昇する。その後、この気流は部材の下面中央部に形成され断面形状が滑らかな円弧状凸面となった気流誘導面によって、後方へ誘導され、部材の下面後部に形成され段差を有する切欠部となった気流剥離部において部材から剥離した後、部材の下流側において部材の上方側の流れと合流する。この結果、部材の上方と下方とに分割された2つの気流の圧力や速度の差が部材の下流側において極めて大きくなる。このため、簡単な構成で風切り音の原因となるカルマン渦を十分に解消することができ、風切り音を効果的に低減することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の風切り音低減構造の一実施形態を図1〜図3に従って説明する。
【0017】
なお、図中矢印FRは車両前方方向を、矢印UPは車両上方方向を示す。
【0018】
図3に示される如く、本実施形態の車両10のルーフ11には、ルーフ上方に車幅方向に沿って配設された部材としての前後一対のクロスバー12、14を備えたルーフラック16が配設されており、各クロスバー12、14は、車幅方向に沿って互いに平設されている。
【0019】
図1に示される如く、車体前方側のクロスバー12においては、その上面18が上方への滑らかな凸面となっており、前方からの風の流れ(図1の矢印W)のうちの一部(図1の矢印W1)を後方へ導くようになっている。なお、クロスバー12は内部に補強用リブ13が形成され樹脂材によって構成されており、上面18の前後方向中央部には、ルーフラック16に載置される部材との緩衝材15(例えば、ゴムシート)が固定されている。
【0020】
また、車体前方側のクロスバー12においては、下面20の前部に気流圧縮面22が形成されている。この気流圧縮面22はクロスバー12の断面中心12A方向への凹面となっており、前方からの風の流れ(図1の矢印W)のうちの一部(図1の矢印W2)をルーフ11側へ誘導しルーフ面11Aとで圧縮するようになっている。
【0021】
また、車体前方側のクロスバー12においては、下面20の前後方向中央部に気流誘導面24が形成されている。この気流誘導面24は断面形状が滑らかな円弧状凸面となっており、圧縮された気流を後方へ誘導する(図1の矢印W3)ようになっている。
【0022】
また、車体前方側のクロスバー12においては、下面20の後部に気流剥離部26が形成されている。この気流剥離部26は段差を有する切欠部となっており、前方からの風の流れがクロスバー12から剥離する(図1の矢印W4)するようになっている。
【0023】
また、本実施形態では、クロスバー12の前端部12Bがクロスバー12の上下方向中心線12Cよりも上方に位置しており、クロスバー12の前端部12Bにおいて上方と下方とに分割された2つの気流の下方側の量が上方側も量よりも多くなるようになっている。
【0024】
また、本実施形態では、クロスバー12の車幅方向中心において、クロスバー12における上面18の前後方向中心18Aと、クロスバー12の断面中心12Aとを結ぶ線12Dが、線12Dとルーフ11との交点におけるルーフ面11Aの法線L1と一致又は略一致しており、気流圧縮面22とルーフ面11Aとによる気流の圧縮が効果的に行えるようになっている。
【0025】
なお、図2に示される如く、ルーフラック16における車体後方側のクロスバー14の断面形状も、車体前方側のクロスバー12と同一となっている。また、車体後方側のクロスバー14の車幅方向中心において、クロスバー14における上面18の前後方向中心18Aと、クロスバー14の断面中心14Aとを結ぶ線14Dが、線14Dとルーフ11との交点におけるルーフ面11Aの法線L2と一致又は略一致しており、気流圧縮面22とルーフ面11Aとによる気流の圧縮が効果的に行えるようになっている。
【0026】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【0027】
本実施形態における風切り音低減構造においては、前方からの風の流れ(図1の矢印W)のうちの、車体前方側のクロスバー12の上方側の流れ(図1の矢印W1)は、その上面18に沿って流れ後方へ導かれる。また、前方からの風の流れ(図1の矢印W)のうちの、車体前方側のクロスバー12の下方側の流れは、先ず、気流圧縮面22によって、ルーフ11側へ誘導され圧縮され(図1の矢印W2)、圧力が上昇する。その後、この気流はクロスバー12の気流誘導面24によって、後方へ誘導され(図1の矢印W3)、クロスバー12の気流剥離部26においてクロスバー12から剥離した後、クロスバー12の下流側においてクロスバー12の上方側の流れ(図1の矢印W1)と合流する。
【0028】
この結果、クロスバー12の前端部12Bにおいて上方と下方とに分割された2つの気流(図1の矢印W1と矢印W4と)の圧力や速度の差が極めて大きくなる。このため、クロスバー12の上方側の流れ(図1の矢印W1)がクロスバー12の上面18、特に上面18の後部でクロスバー12から剥離するのを抑制できる。
【0029】
従って、本実施形態における風切り音低減構造においては、簡単な構成で風切り音の原因となるカルマン渦を十分に解消することができ、風切り音を効果的に低減することができる。
【0030】
また、本実施形態では、クロスバー12の前端部12Bがクロスバー12の上下方向中心線12Cよりも上方に位置するため、クロスバー12の前端部12Bにおいて上方と下方とに分割された2つの気流の下方側の量が上方側も量よりも多くなる。この結果、クロスバー12の前端部12Bにおいて上方と下方とに分割された2つの気流の圧力や速度の差が更に大きくなるため、風切り音を更に効果的に低減することができる。
【0031】
また、本実施形態では、クロスバー12の車幅方向中心において、クロスバー12における上面18の前後方向中心18Aと、クロスバー12の断面中心12Aとを結ぶ線12Dが、この線12Dとルーフ11との交点におけるルーフ面11Aの法線L1と一致又は略一致している。即ち、ルーフ面11Aに沿って流れる気流に対して、クロスバー12の上下方向中心線12Cが略ルーフ面11Cの接線に平行又は略平行となるため、気流圧縮面22とルーフ面11Aとによる気流の圧縮が効果的に行え、風切り音を更に効果的に低減することができる。
【0032】
また、クロスバー12を上記形状とすることによって、風切り音を効果的に低減するこができると共に、クロスバー12の強度に影響する上下方向の厚みを十分に確保しながら、クロスバー12の前後長を抑えることができる。また、クロスバー12を前後方向から見た際に、その形状による陰影効果により、上下方向にスリムな形状に見えるため、ルーフラック16全体の見栄えが向上する。
【0033】
なお、車体後方側のクロスバー14においても車体前方側のクロスバー12と同様な効果が得られる。
【0034】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、図1及び図2に示されるクロスバー12、14に代えて、図4に示されるクロスバー30の様に、上面18及び下面20の気流圧縮面22、気流誘導面24、気流剥離部26の湾曲形状がクロスバー12、14に比べて若干異なる他の形状としても良い。なお、気流圧縮面22は凹面に代えて、図4に二点鎖線で示す様に平面状の傾斜面としても良い。また、本発明の風切り音低減構造はルーフラック16のクロスバーに限定されず、ルーフ上に配設されたルーフスポイラ等の他の部材における風切り音低減構造にも適用可能である。
【0035】
【発明の効果】
請求項1記載の本発明は、ルーフ上方に車幅方向に沿って配設された部材における風切り音低減構造であって、前方からの風の流れを剥離させずに後方へ導く上面と、部材の下面前部に形成され、前方からの風の流れをルーフ側へ誘導してルーフ面とで圧縮し、気流の圧力を大きくする気流圧縮面と、部材の下面中央部に形成され、圧縮された気流を後方へ誘導する気流誘導面と、部材の下面後部に形成され、前方からの風の流れが剥離する気流剥離部と、を有し、気流圧縮面は部材の断面中心方向への凹面であり、気流誘導面は断面形状が滑らかな円弧状凸面であり、気流剥離部は段差を有する切欠部であるため、簡単な構成で風切り音を効果的に低減することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る風切り音低減構造が適用されたルーフラックにおける車両前方側のクロスバーを示す側断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る風切り音低減構造が適用されたルーフラックにおける車両後方側のクロスバーを示す側断面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る風切り音低減構造が適用されたルーフラックを装備した車両の上部を示す車両斜め前方から見た斜視図である。
【図4】本発明の他の実施形態に係る風切り音低減構造が適用されたルーフラックにおけるクロスバーを示す側断面図である。
【図5】従来の風切り音低減構造が適用されたルーフスポイラを示す側断面図である。
【符号の説明】
10 車両
11 ルーフ
11A ルーフ面
12 ルーフラックにおける車両前側のクロスバー(ルーフ上方に車幅方向に沿って配設された部材)
12B クロスバーの前端部
12C クロスバーの上下方向中心線
12D クロスバーにおける上面の前後方向中心と断面中心とを結ぶ線
14 ルーフラックにおける車両後側のクロスバー(ルーフ上方に車幅方向に沿って配設された部材)
14B クロスバーの前端部
14C クロスバーの上下方向中心線
14D クロスバーにおける上面の前後方向中心と断面中心とを結ぶ線
16 ルーフラック
18 クロスバーの上面
20 クロスバーの下面
22 クロスバーの気流圧縮面
24 クロスバーの気流誘導面
26 クロスバーの気流剥離部
30 ルーフラックのクロスバー(ルーフ上方に車幅方向に沿って配設された部材)
L1 ルーフ面の法線
L2 ルーフ面の法線

Claims (1)

  1. ルーフ上方に車幅方向に沿って配設された部材における風切り音低減構造であって、
    前方からの風の流れを剥離させずに後方へ導く上面と、
    前記部材の下面前部に形成され、前方からの風の流れを前記ルーフ側へ誘導してルーフ面とで圧縮し、気流の圧力を大きくする気流圧縮面と、
    前記部材の下面中央部に形成され、圧縮された気流を後方へ誘導する気流誘導面と、
    前記部材の下面後部に形成され、前方からの風の流れが剥離する気流剥離部と、
    を有し、前記気流圧縮面は前記部材の断面中心方向への凹面であり、前記気流誘導面は断面形状が滑らかな円弧状凸面であり、前記気流剥離部は段差を有する切欠部であることを特徴とする風切り音低減構造。
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