JP5104125B2 - 車両用整流構造 - Google Patents

Description

本発明は、概して、車両において走行中の空気抵抗の軽減を図る車両用整流構造に係り、特に、自車両走行時の空気抵抗をより効果的に軽減する車両用整流構造に関する。

従来、車両走行時の空気抵抗を軽減することを狙った車両用整流構造が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特許文献１には、「外表面が平坦なホイールカバーを装着するようにしたので、空気抵抗が少なくなる」ことを狙いとした「アルミニウム製ホイール」が開示されている（段落番号０００７参照）。

特許文献２には、騒音防止に加えて、「カバー本体１は・・・走行中の風の抵抗を小さく」し、「カバー本体１の横断面形状は・・・風の抵抗を一層小さく」することも狙った「車輪騒音防止カバー」が開示されている（段落番号００１６〜００１７参照）。

特許文献３には、「車輪の空気抵抗を極力小さく」するとともに、「ブレーキを作動させた際に生じる熱を逃がす」ことを狙いとした「車輪用空気抵抗軽減装置」が開示されている（段落番号０００６参照）。
実開平５−６５６０１号公報 特開２００３−１４６００２号公報 特開２００５−７５０７７号公報

しかしながら、上記特許文献１〜３に記載されたような従来装置は、専ら、車輪の外側からホイール孔を通ってホイールハウスの内側へ入り込む空気を整流することを狙いとしたものであって、車体と車輪の間の空間からホイールハウス内側の空間へ入り込む空気の流れについて何ら着目していない。

今日、ホイールの大径化及び低偏平化が進んでおり、ホイールハウス内側の空間容量も増大傾向にある。このため、上記のような車体と車輪の間の空間からホイールハウス内側の空間へ巻き込まれる空気量も増加し、空気抵抗増加の一因となっている。

上記のような従来装置／構造を採用しても、このような原因による空気抵抗の増加を効果的に軽減することはできない。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、自車両走行時の空気抵抗をより効果的に軽減する車両用整流構造を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、車両において走行中の空気抵抗の軽減を図る車両用整流構造であって、
自車両車体側からホイールハウス内側空間への空気の流れ込みの少なくとも一部を妨げるように設けられた、こととし、
板状構造体が、ホイールハウス車体側開放面の一部を覆うようにホイールに取り付けられた構成を有する、こととし、
前記板状構造体は、前記ホイールにワッシャを挟んでボルト留めされる、ことを特徴とする。

上記態様によれば、板状構造体によりホイールハウス車体側開放面の一部を覆いかつ、板状構造体とホイールとの間にワッシャにより隙間を生じさせることで、従来着目されていなかった車体側からホイールハウス内側空間への空気の流れ込み（巻き込み）の低減を図るとともに水抜きの効果を生じさせることができ、よって車両走行時の空気抵抗の低減ひいては燃費向上や高速操安性向上を図ることができる。

上記態様において、上記板状構造体は、例えば、１）軸方向視略中央にアーム類（例えばサスペンションアームなど）通し用軸方向貫通穴が形成された略円盤状の単一部材から成るか、或いは、２）ホイールに取り付けられたときに、一体となって、軸方向視略中央にアーム類通し用軸方向貫通穴が形成された略円盤状の構造体を形成する複数の整流部材から成る。

また、上記態様において、上記板状構造体は、例えば、ホイールのインナーリムに取り付けられる。

また、上記態様において、上記板状構造体は、例えば、ａ）ホイールにボルト留めされることによってホイールに取り付けられてもよい。

上記目的を達成するための本発明の態様は、上記板状構造体から車両外側へ向けて略軸方向へ延在し、ホイールハウス内側空間の一部を占める１以上の突出部を備える、こととしてもよい。

上記態様によれば、ホイールハウス内側空間の一部が上記突出部によって占められることにより、ホイールハウス内側空間の空間容量が減少するため、車体側からホイールハウス内側空間への空気の流れ込み（巻き込み）の低減をより一層図ることができる。

なお、上記態様において、ブレーキ冷却性能確保の観点から、上記板状構造体の一部と上記１以上の突出部の一部を貫通して、自車両車体側からホイールハウス内側空間内に収容されたブレーキシステムへ空気を導く空気取り入れ孔が形成されることが好ましい。この場合、加えて、上記空気取り入れ孔が、ホイールハウス内側空間内に収容されたブレーキシステムからの発熱が所定レベル以上となったときのみ開く自動開閉弁を自車両車体側開口端に備えるようにすると、通常時には上記空気取り入れ孔の自車両車体側開口端が閉じられているため、より一層の整流効果を図ることができる。

本発明によれば、自車両走行時の空気抵抗をより効果的に軽減する車両用整流構造を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、一般的な車両用車輪構造については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。

以下、図１〜８を参照して、本発明の一実施例に係る車両用整流構造１００について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る車両用整流構造１００においてホイールに取り付けられる板状構造体（板状部材）１０１の一例を示す平面図であり、図２は、板状構造体１０１を車輪Ｗに取り付けた状態を示す部分断面図である。図２では、車輪Ｗの概略構成として、ホイール２０１にタイヤ２０２が取り付けられた状態と、ホイールハウス内側空間Ｓに収容されたブレーキロータ２０３及びブレーキキャリパ２０４と、を示している。

図１に示すように、本実施例において、板状構造体１０１は、ホイール２０１に取り付けられる際の車軸方向視でリング形状を有する。

図２に示すように、板状構造体１０１は、一例としてホイール２０１のインナーリム２０１ａ部分に取り付けられ、ホイール２０１と一体となって回転するため、板状構造体１０１の外径周は、図１に示すような円形状が好ましいが、精密に正円である必要は必ずしもない。

また、板状構造体１０１の軸方向視略中央に形成されている穴の形状は、図１では一例として円形であるものとしているが、必ずしも円形である必要はない。図２のようにホイール２０１に取り付けられた際に、図示しないサスペンションアーム等のアーム類とその可動域も考慮して接触しない範囲において、できる限りホイールハウス車体側開放面を覆い、よって車体側からホイールハウス内側空間Ｓへの空気の流れ込みをできる限り防ぐように設計されることが好ましい。

図３は、図２では便宜上図示を省略した板状構造体１０１をホイール２０１へ取り付ける際の具体的手法及びそのための構造の一例を示す部分拡大断面図である。

図３に示した一例においては、板状構造体１０１にネジ通し穴１０１ａが形成され、ホイール２０１のインナーリム２０１ａ部分に雌ネジ穴２０１ｂが形成され、板状構造体１０１とホイール２０１の間にワッシャ３０１が挟まれ、ボルト３０２を車体側からネジ通し穴１０１ａ及びワッシャ３０１を通って雌ネジ穴２０１ｂに挿入し、螺合させて、ボルト締結することによって、板状構造体１０１がホイール２０１に取り付けられる。

ここでは、板状構造体１０１とホイール２０１の間にワッシャ３０１を挟むことにより、板状構造体１０１をホイール２０１へ取り付けたときに板状構造体１０１とホイール２０１との間に隙間を生じさせ、これにより水抜きの効果を生じさせている。

図４及び５は、板状構造体１０１をホイール２０１へ取り付ける際の具体的手法及びそのための構造の別の一例を示す図である。

本例において、板状構造体１０１は、図４に示すように、軸方向ホイール側表面に軸方向に延びる複数のツメ４０１を備える。また、複数のツメ４０１により形成される円弧の内側には、ツメ４０１を半径方向外側へ付勢するバネリング４０２が配置される。

図５は、図４に示した板状構造体１０１を車輪Ｗに取り付けた状態を示す部分拡大断面図である。ツメ４０１は、ホイール２０１に形成されたツメ溝２０１ｃと一対の係止構造を構成している。バネリング４０２は、ツメ４０１に形成されたバネリング溝４０１ａに嵌め込まれて、ツメ４０１とツメ溝２０１ｃとが係合状態を保つように、ツメ４０１を半径方向外側（外周方向）へ付勢する。本例では、このような構成・構造により、板状構造体１０１がホイール２０１へ取り付けられる。

このように、本実施例によれば、ホイール２０１の車体側端部であるインターリム２０１ａに板状構造体１０１を取り付けることによって、ホイールハウス車体側開放面ができる限り覆われるため、車体側からホイールハウス内側空間Ｓへ流れ込む空気の低減を図ることができる。

なお、ホイールハウス内側空間Ｓが狭くなるほどホイールハウス内側空間Ｓへ流れ込む空気の量を低減できるであろうという洞察に基づき、例えば図６に示すように、別の一実施例として、板状構造体１０１がホイールハウス内側空間Ｓ内に向けて略軸方向に延びる突出部６０１を備えるようにし、ホイールハウス内側空間Ｓをできる限り狭めようとしてもよい。

このとき、ブレーキ冷却性能確保の観点から、例えば図７に一例を示すように、板状構造体と突出部６０１を貫通して、車体側からホイールハウス内側空間Ｓ内に収容されたブレーキシステムへ空気を導く空気取り入れ孔７０１が形成されてもよい。

この図７に示した一例の場合、更に、空気取り入れ孔７０１が、ホイールハウス内側空間Ｓ内に収容されたブレーキシステムからの発熱が所定レベル以上となったときのみ開く自動開閉弁（図示せず）を車体側開口端に備えるようにすると、通常時には空気取り入れ孔７０１の車体側開口端が閉じられているため、より一層の整流効果が得られる。

また、図１〜７に示した一実施例及びその変形例においては、一例として、板状構造体１０１が単一の部材であるものとしたが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。

例えば、図８に一例を示すように、板状構造体１０１は、上部１０１Ｕと、下部１０１Ｌとから成る分割構造を有してもよい。この場合、上部１０１Ｕと下部１０１Ｌはそれぞれホイール２０１に取り付けられる。ホイール装着時、上部１０１Ｕと下部１０１Ｌは、それぞれがホイール２０１に取り付けられている限り、互いに連結・結合される必要は必ずしもない。

図８に一例を示したような分割構造を持つ板状構造体１０１は、板状構造体１０１の内径がホイールハウス内側空間Ｓ内に収容されるブレーキシステムよりも小さい場合に有益的である。すなわち、分割構造の場合、先に車輪Ｗを車両へ取り付けてから、板状構造体１０１をホイール２０１に取り付けることが可能となる。

なお、当業者には明らかなように、板状構造体１０１を分割構造とする場合、その構造は図８に示した一具体例に限定されるものではない。図８では、一例として、板状構造体１０１が２分割構造であるものとしたが、３つ以上の片から成る分割構造であってもよい。また、いずれの分割数の場合であっても、分割方向は図８に一例として示したような上下分割構造に限られるものではなく、いずれの方向に分割されるものであってもよい。

本発明は、車両用整流構造に利用できる。対象となる車両の動力源種類、燃料種類、外観デザイン、重量、サイズ、走行性能等はいずれも不問である。

本発明の一実施例に係る車両用整流構造においてホイールに取り付けられる板状構造体の一例を示す平面図である。 本発明の一実施例に係る車両用整流構造の部分概略断面図である。 本発明の一実施例に係る車両用整流構造の一例の部分拡大概略断面図である。 本発明の一実施例に係る車両用整流構造においてホイールに取り付けられる板状構造体の別の一例を示す斜視図である。 本発明の一実施例に係る車両用整流構造の別の一例の部分拡大概略断面図である。 本発明の別の一実施例に係る車両用整流構造の部分概略断面図である。 本発明の別の一実施例に係る車両用整流構造の変形例の部分概略断面図である。 本発明の更に別の一実施例に係る車両用整流構造においてホイールに取り付けられる板状構造体構造の一例を示す平面図である。

符号の説明

１００ 車両用整流構造
１０１ 板状構造体
１０１ａ ネジ穴
２０１ ホイール
２０１ａ インナーリム
２０１ｂ 雌ネジ穴
２０１ｃ ツメ溝
２０２ タイヤ
２０３ ブレーキロータ
２０４ ブレーキキャリパ
３０１ ワッシャ
３０２ ボルト
４０１ ツメ
４０１ａ バネリング溝
４０２ バネリング
６０１ 突出部
７０１ 空気取り入れ孔

Claims (7)

1. 車両において走行中の空気抵抗の軽減を図る車両用整流構造であって、
   自車両車体側からホイールハウス内側空間への空気の流れ込みの少なくとも一部を妨げるように設けられた、こととし、
   板状構造体が、ホイールハウス車体側開放面の一部を覆うようにホイールに取り付けられた構成を有する、こととし、
   前記板状構造体は、前記ホイールにワッシャを挟んでボルト留めされる、ことを特徴とする車両用整流構造。
2. 請求項１記載の車両用整流構造であって、
   前記板状構造体は、軸方向視略中央にアーム類通し用軸方向貫通穴が形成された略円盤状の単一部材から成る、ことを特徴とする車両用整流構造。
3. 請求項１記載の車両用整流構造であって、
   前記板状構造体は、ホイールに取り付けられたときに、一体となって、軸方向視略中央にアーム類通し用軸方向貫通穴が形成された略円盤状の構造体を形成する複数の整流部材から成る、ことを特徴とする車両用整流構造。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項記載の車両用整流構造であって、
   前記板状構造体は、ホイールのインナーリムに取り付けられる、ことを特徴とする車両用整流構造。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項記載の車両用整流構造であって、
   前記板状構造体から車両外側へ向けて略軸方向へ延在し、ホイールハウス内側空間の一部を占める１以上の突出部を備える、ことを特徴とする車両用整流構造。
6. 請求項５記載の車両用整流構造であって、
   前記板状構造体の一部と前記１以上の突出部の一部を貫通して、自車両車体側からホイールハウス内側空間内に収容されたブレーキシステムへ空気を導く空気取り入れ孔が形成される、ことを特徴とする車両用整流構造。
7. 請求項６記載の車両用整流構造であって、
   前記空気取り入れ孔は、ホイールハウス内側空間内に収容されたブレーキシステムからの発熱が所定レベル以上となったときのみ開く自動開閉弁を自車両車体側開口端に備える、ことを特徴とする車両用整流構造。

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