JP5222921B2 - ディフューザ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車体の下面の空気を案内する空気整流部が設けられたディフューザ装置に関する。

車両のなかには、アンダガード（フロアカバー）の車幅方向外側部で、かつ前輪の後方に空気整流板（ディフューザ）を備えたものがある。
アンダガードに空気整流板を備えることで、車体前方下部から車体中央に流入した空気の一部を空気整流板で車体下部側面に導く（逃がす）ことができる。
さらに、アンダガードに空気整流板を備えることで、車体下部側面から車体中央に流入する空気を空気整流板で抑制することができる。

よって、車体前方下部から車体中央に流入した空気を車体中央に沿わせて車体後方まで円滑に流すことができる。よって、車体中央における空気の流れを車体前方から車体後方に亘って好適に保つことができる。
これにより、空気の流れにより生じる揚力（リフト）を車体中央にバランスよく作用させることができる（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６−２４８３５５号公報

しかし、特許文献１の空気整流板をアンダガードに備えた場合、空気整流板がアンダガードから下方に張り出した状態になる。アンダガードから空気整流板が下方に張り出すことで、空気整流板が車両走行中に空気抵抗となる。
このため、アンダガードに空気整流板を備えることで、車両走行中の空気抵抗が増加するという課題があった。

本発明は、車体中央における空気の流れを車体前方から車体後方に亘って好適に保つことができ、かつ、空気抵抗を抑制することができるディフューザ装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体の下面の空気を案内する空気整流部が設けられたディフューザ装置であって、前記空気整流部は、前記車体に取り付けられ、車幅方向中央側から車幅方向外側に向かうにつれて車体後方に位置するように延在された固定部と、前記固定部から下方に張り出され、弾性を有する空気整流板と、を備え、前記空気整流板は、前記固定部より車幅方向外側に延長された延長部を有することを特徴とする。

請求項１は、さらに、前記固定部は、前記車体の下面に設けられた上方に凹となり周囲に周縁部を有する凹形状部に固定され、前記延長部は、前記凹形状部の周縁部の外側の下方に延長されたことを特徴とする。
また、請求項１は、さらに、前記固定部の側縁および前記延長部の上縁は、滑らかな凹状の円弧形に形成された円弧縁で連続的に連結されたことを特徴とし、ここで、前記円弧縁と前記延長部の前記上縁の一部とで、前記周縁部の上を超えている。

請求項３は、前記空気整流板は、上下方向の幅寸法が、車幅方向中央側より車幅方向外側において大きく設定されたことを特徴とする。

請求項４は、前記固定部は比較的硬質のゴム材から構成され、前記空気整流板は比較的軟質のゴム材から構成され、前記固定部および前記空気整流板は一体に成形されることを特徴とする。

請求項５は、前記固定部は、前記車体の下面にボルトで締結されることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、固定部から空気整流板を下方に張り出すとともに、車幅方向中央側から幅方向外側（幅方向外側）に向かうにつれて車体後方に位置するように延在させた。
よって、車体前方下部から車体中央に流入した空気の一部を空気整流板で車体下部側面に逃がすことができる。
これにより、車体中央における空気の流れを車体前方から車体後方に亘って好適に保つことが可能になり、空気の流れにより生じる揚力（リフト）を車体中央にバランスよく作用させることができる。

さらに、弾性を有する空気整流板に延長部を備え、延長板を固定部より車幅方向外側（幅方向外側）に延長させた。
よって、車両走行中の空気の流れで延長部を車体後方に弾性変形させることができる。延長部を車体後方に弾性変形させることで、空気整流板の車幅方向の長さ寸法を短くすることができる。
これにより、車両走行中の空気抵抗を抑制することができ、例えば、車両の燃費などを向上させることができる。

ここで、車両の走行中に他の車両が横並びに走行した場合、他の車両から発生した横風が車両の側方下部に作用する。
車両の側方下部に作用した横風で延長部を車幅方向中央側に弾性変形させることができる。
このように、横風による空気抵抗に従って延長部が弾性変形することによって、車両の側方下部に作用した横風による空気抵抗を抑制して車両の走行安定性を高めることができる。

請求項１に係る発明では、さらに、車体の下面に凹形状部を設け、この凹形状部に固定部を固定した。
車体の下面に凹形状部を設けることで凹形状部の剛性を高めることができる。
このように、剛性の高い凹形状部に固定部を固定することにより、車体の下面に空気整流部を強固に取り付けることができる。
請求項１に係る発明では、さらに、固定部の側縁および延長部の上縁を円弧縁で連結した。
これにより、延長部が弾性変形した際に、固定部の側縁および延長部の上縁の連結部に応力が集中することを防止でき、空気整流部の耐久性を確保することができる。

さらに、凹形状部の周縁部の外側に延長部を延長させた。
よって、延長部が弾性変形する際に、凹形状部の周縁部に延長部が干渉する虞がない。
これにより、延長部を良好に弾性変形させて車両走行中の空気抵抗を好適に抑制することができる。

請求項３に係る発明では、空気整流板の上下方向の幅寸法を、車幅方向中央側より車幅方向外側において大きく設定した。
よって、延長部の上下方向の幅寸法を大きく設定することができる。
これにより、車両走行中の空気の流れで延長部を一層良好に弾性変形させることができるので、車両走行中の空気抵抗を一層良好に抑制することができる。

請求項４に係る発明では、固定部を比較的硬質のゴム材で構成することで、固定部を車体の下面に強固に固定することができる。
また、空気整流板を比較的軟質のゴム材で構成することで、空気整流板を車両走行中の空気の流れで好適に弾性変形することができる。
さらに、固定部および空気整流板を一体に成形することで空気整流部の生産性を高めることができる。

請求項５に係る発明では、ゴム部材である固定部を車体の下面にボルトで締結した。
これにより、車体の下面に固定部をボルトで強固に取り付けることができる。
さらに、固定部を車体の下面にボルトで締結することで、空気整流板の弾性変形にともなう振動をボルトで吸収することができる。

本発明に係るディフューザ装置を備えた車両を示す正面図である。 図１の車両を示す底面図である。 図２の３部拡大図である。 本発明に係るディフューザ装置の左空気整流手段を示す斜視図である。 図４の左空気整流手段を示す分解斜視図である。 図４の６−６線断面図である。 図４の延長部を示す正面図である。 図７の延長部を示す斜視図である。 本発明に係るディフューザ装置で空気を案内する例を説明する図である。 本発明に係るディフューザ装置に備えた左空気整流部の弾性変形にともなう振動をボルトで吸収する例を説明する図である。 本発明に係るディフューザ装置を横風に対応させる例を説明する図である。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前（Ｆｒ）」、「後（Ｒｒ）」、「左（Ｌ）」、「右（Ｒ）」は運転者から見た方向にしたがう。

実施例に係るディフューザ装置２０について説明する。
図１、図２に示すように、車両１０は、前左右の側部１０ａ，１０ｂに設けられた左右の前輪１２，１３と、後左右の側部１０ｃ，１０ｄに設けられた左右の後輪１５，１６と、車体前下部１０ｅに設けられたフロントアンダガード１８と、車体前下部１０ｅに設けられたディフューザ装置２０と、車体中央下部１０ｆに設けられたセンタアンダガード２１と、車体後下部１０ｇに設けられたリヤアンダガード２２とを備えている。

フロントアンダガード１８は、左前輪１２および右前輪１３間に設けられてエンジンルーム２４の下方を覆うガードである。
センタアンダガード２１は、フロントアンダガード１８やディフューザ装置２０の車体後方に設けられて車室のフロア部を覆うガードである。
リヤアンダガード２２は、センタアンダガード２１の車体後方に設けられてトランクルームの底部を覆うガードである。

フロントアンダガード１８、センタアンダガード２１およびリヤアンダガード２２は、各々の下面（車体の下面）１８ａ，２１ａ，２２ａが上下方向において略面一になるように構成されている。
これにより、車体前方下部からフロントアンダガード１８の下面１８ａ側に流入した空気をセンタアンダガード２１およびリヤアンダガード２２を経て車体後方に円滑に流すことが可能になる。

ディフューザ装置２０は、車体前下部１０ｅのうちフロントアンダガード１８（後端部１８ｂ）の左側取付部（車体）３１に設けられた左空気整流手段３２と、車体前下部１０ｅのうちフロントアンダガード１８（後端部１８ｂ）の右側取付部（車体）３４に設けられた右空気整流手段３５とを備えている。

左側取付部３１は、車体左側に備えた左サイドアウトリガー３７の底部（車体の下面）３７ａに設けられている。
左サイドアウトリガー３７は、左サイドフレーム３８の後端部３８ａと、左サイドシル３９の前端部３９ａを連結する部材である。
左サイドフレーム３８は、エンジンルーム２４の左側に沿って車体前後方向に延出されたフレームである。
左サイドシル３９は、車室の左側に沿って車体前後方向に延出された部材である。

右側取付部３４は、車体左側に備えた右サイドアウトリガー４１の底部（車体の下面）４１ａに設けられている。
右側取付部３４は、左側取付部３１と左右対称の部材である。
また、右サイドアウトリガー４１は、左サイドアウトリガー３７と左右対称の部材である。

左右の空気整流手段３２，３５は、左右対称の構成部材であり、以下、左空気整流手段３２について説明して右空気整流手段３５の説明を省略する。

図３、図４に示すように、左側取付部３１は、左サイドアウトリガー３７の底部３７ａに設けられた凹形状部である。
図５、図６に示すように、左側取付部３１は、上方に凹状となるように形成された略矩形状の凹頂部４５と、凹頂部４５の周囲および左サイドアウトリガー３７の底部３７ａを連結する周壁部４６とを有する。
凹頂部４５は、上方に凹状となるように形成され、左サイドアウトリガー３７の底部３７ａに対して深さ寸法（高さ寸法）Ｄだけ上方に凹んだ略矩形状の部位である。

左側取付部３１を上方に凹状となるように形成することで、左側取付部３１の剛性を高めることができる。
凹頂部４５は、複数の取付孔４７が形成され、凹頂部４５の裏面４５ａに溶接ナット５７が取付孔４７に対して同軸上に設けられている。

左空気整流手段３２は、車体前方下部からフロントアンダガード１８の下面（車体の下面）１８ａ側に流入した空気を案内する左空気整流部（空気整流部）５１と、左空気整流部５１を左側取付部３１に取り付けるボルト５６・溶接ナット５７とを備えている。

左空気整流部５１は、車体前方下部からフロントアンダガード１８の下方に流入した空気の一部を車体側方に案内する部材である。
この左空気整流部５１は、左側取付部３１の凹頂部４５にボルト５６・ナット５７で固定された（取り付けられた）固定部５２と、固定部５２から下方に張り出された空気整流板５３と、空気整流板５３の基部にリップ部５４とを備えている。
空気整流板５３の基部にリップ部５４を備えることで、空気整流板５３を固定部５２から下方に張り出した状態に安定的に（確実に）保つことができる。

固定部５２は、比較的硬質のゴム材で構成された部材である。
固定部５２を比較的硬質のゴム材で構成することで、固定部５２を左側取付部３１に強固に固定することができる。

加えて、左側取付部３１は上方に凹状となるように形成されることで剛性が高められている。
このように、剛性の高い左側取付部３１に固定部５２を固定することにより、左側取付部３１に左空気整流部５１を強固に取り付けることができる。

この固定部５２は、車幅方向中央側から車幅方向外側（幅方向外側）に向かうにつれて車体後方に位置するように延在されたサポート部６１と、サポート部６１に所定間隔をおいて設けられた複数の固定突片６２とを備えている。

サポート部６１は、車幅方向中央側に前内端部６１ａが設けられるとともに車幅方向外側に後外端部６１ｂが設けられている。
このサポート部６１は、車体前方側が僅かに凹むとともに車体後方側が僅かに膨らむように湾曲状に延在された部材である。

固定突片６２は、サポート部６１の前内端部６１ａ、後外端部６１ｂおよび中央部６１ｃから車体後方に向けてそれぞれ突出され、取付孔６３が形成されている。
取付孔６３は、固定突片６２が凹頂部４５の取付位置に配置された状態で、凹頂部４５の取付孔４７に同軸上に配置される。

固定突片６２の取付孔６３および凹頂部４５の取付孔４７にボルト５６を差し込み、ボルト５６のねじ部５６ａを溶接ナット５７にねじ結合することにより凹頂部４５に固定部５２が固定されている（取り付けられている）。
これにより、左側取付部３１の凹頂部４５に固定突片６２（固定部５２）をボルト５６・溶接ナット５７で強固に取り付けることができる。

図４、図５に示すように、空気整流板５３は、比較的軟質のゴム材で構成され、弾性を有する部材である。
空気整流板５３を比較的軟質のゴム材で構成することで、空気整流板５３を車両走行中の空気の流れで好適に弾性変形することができる。

この空気整流板５３は、固定部５２とともに二色成形などで一体に成形されている。
このように、固定部５２および空気整流板５３を一体に成形することで左空気整流部５１の生産性を高めることができる。

空気整流板５３は、車幅方向中央側に前内端部５３ａが設けられるとともに車幅方向外側に後外端部５３ｂが設けられている。
この空気整流板５３は、車体前方側が僅かに凹むとともに車体後方側が僅かに膨らむように湾曲状に延在された部材である。
さらに、空気整流板５３は、前内端部５３ａから後外端部５３ｂに向かうにつれて上下方向の幅寸法（高さ寸法）Ｗが徐々に大きくなるように形成されている。
上下方向の幅寸法Ｗとは、固定部５２から空気整流板５３の下縁５３ｃまでの距離をいう。

このように形成された空気整流板５３は、サポート部６１から下方に張り出されてサポート部６１と同じ長さ寸法を有する本体部６５と、サポート部６１より車幅方向外側（幅方向外側）に延長された延長部６６とを有する。

延長部６６は、空気整流板５３の後外端部５３ｂ側の部位であり、本体部６５と比べて上下方向の幅寸法Ｗが大きく設定されている。
このように、延長部６６の上下方向の幅寸法Ｗを大きく設定することで、車両走行中の空気の流れで延長部を一層良好に弾性変形させることができる。
これにより、車両走行中の空気抵抗を延長部６６で一層良好に抑制することができる。

図７、図８に示すように、延長部６６は、左側取付部３１の周縁部４６の外側の下方に延長寸法Ｌ１だけ延長され、上縁６６ａが左サイドアウトリガー３７の底部３７ａに対して所定間隔Ｓをおいて略平行に延長されている。

このように、延長部６６を左側取付部３１の周縁部４６の外側に延長させることで、延長部６６が弾性変形する際に、左側取付部３１の周縁部４６に延長部６６が干渉する虞がない。
これにより、延長部６６を良好に弾性変形させて車両走行中の空気抵抗を好適に抑制することができる。

延長部６６の上縁６６ａは、固定部５２の側縁５２ａに円弧縁７１を介して連結されている。
円弧縁７１は、滑らかな凹状の円弧形に形成された縁部である。
円弧縁７１を滑らかな凹状の円弧形に形成することで、固定部５２の側縁５２ａおよび延長部６６の上縁６６ａが滑らかな曲線で連続的に連結されている。

これにより、延長部６６が弾性変形した際に、固定部５２の側縁５２ａおよび延長部６６の上縁６６ａを連結する円弧縁７１に応力が集中することを防止でき、左空気整流部５１の耐久性を確保することができる。

以上説明したように、本発明に係るディフューザ装置２０によれば、固定部５２から空気整流板５３を下方に張り出すとともに、車幅方向中央側から車幅方向外側に向かうにつれて車体後方に位置するように延在させた。

よって、車体前方下部から車体中央に流入した空気の一部を空気整流板５３で車体下部側面に逃がすことができる。
これにより、車体中央における空気の流れを車体前方から車体後方に向けて円滑に流すことができ、車体中央における空気の流れを車体前方から車体後方に亘って好適に保つことができる。

さらに、弾性を有する空気整流板５３に延長部６６を備え、延長部６６を固定部５２より車幅方向外側（幅方向外側）に延長寸法Ｌ１だけ延長させた。
よって、車両走行中の空気の流れで延長部６６を車体後方に弾性変形させることができる。これにより、車両走行中の空気抵抗を抑制することができる。

つぎに、ディフューザ装置２０で空気を案内する例を図９に基づいて説明する。
図９（ａ）に示すように、車両１０を矢印Ａの如く走行させることで、走行中の車両１０に車体前方下部からフロントアンダガード１８の下面１８ａ側に空気が矢印Ｂの如く流入する。

車体前方下部からフロントアンダガード１８の下面１８ａ側に流入した空気の一部を左側の空気整流板５３で車体下部左側面１０ｈに矢印Ｃの如く逃がす。
同時に、車体前方下部からフロントアンダガード１８の下面１８ａ側に流入した空気の一部を右側の空気整流板５３で車体下部右側面１０Ｉに矢印Ｄの如く逃がす。

フロントアンダガード１８の下面１８ａ側に流入した空気の一部を車体下部左側面１０ｈや車体下部右側面１０Ｉに逃がすことで、下面１８ａ側に流入した空気のうち、適量の空気を車体後方に流すことができる。

よって、下面１８ａ側に流入した空気を車体中央において車体前方から車体後方にフロントアンダガード１８、センタアンダガード２１およびリヤアンダガード２２を経て矢印Ｅの如く円滑に流すことができる。

これにより、車体中央における空気の流れを車体前方から車体後方に亘って好適に保つことができる。
したがって、空気の流れにより生じる揚力（リフト）を車体中央にバランスよく作用させることができる。

図９（ｂ）に示すように、車両１０の走行中に左側の空気整流板５３に空気の流れが矢印Ｆの如く作用する。
走行中の空気の流れが矢印Ｆの如く作用することで、延長部６６を車体後方に矢印Ｇの如く弾性変形させることができる。

よって、左側の空気整流板５３の車幅方向の長さ寸法Ｌ２を短縮寸法Ｌ３分だけ短くすることができる。
これにより、車両走行中に生じる左側の空気整流板５３の空気抵抗を抑制することができ、例えば、車両の燃費などを向上させることができる。

ここで、図７、図８に示すように、延長部６６の上縁６６ａは、固定部５２の側縁５２ａに円弧縁７１を介して連結されている。
これにより、図９（ｂ）に示すように、延長部６６を車体後方に矢印Ｇの如く弾性変形させた際に、円弧縁７１に応力が集中することを防止できるので、左空気整流部５１の耐久性を確保することができる。

ついで、ディフューザ装置２０に備えた左空気整流部５１（固定部５２、空気整流板５３およびリップ部５４）の弾性変形にともなう振動をボルト５６・溶接ナット５７で吸収する例を図１０に基づいて説明する。
図１０に示すように、左空気整流部５１（固定部５２、空気整流板５３およびリップ部５４）がゴム材で形成されている。
よって、車両１０の矢印Ａ方向の走行中に、空気の流れを矢印Ｈの如く受ける。空気の流れを受けることにより、左空気整流部５１（固定部５２、空気整流板５３およびリップ部５４）が弾性変形する。

ここで、左空気整流部５１は、左側取付部３１の凹頂部４５に固定突片６２（固定部５２）がボルト５６・溶接ナット５７で強固に取り付けられている。
これにより、左空気整流部５１（固定部５２、空気整流板５３およびリップ部５４）の弾性変形にともなう振動をボルト５６・溶接ナット５７で吸収することができる。

つぎに、ディフューザ装置２０を横風に対応させる例を図１１に基づいて説明する。
図１１（ａ）に示すように、車両１０の矢印Ａ方向の走行中に、車両１０の左側に他の車両が横並びに走行することが考えられる。
車両１０の左側に他の車両が横並びに走行することで、他の車両から発生した横風が車両１０の左側方下部に矢印Ｉの如く作用する。

図１１（ｂ）に示すように、車両１０の左側方下部に作用した横風で延長部６６を車幅方向中央側に矢印Ｊの如く弾性変形させることができる。
このように、横風による空気抵抗に従って延長部６６が弾性変形することによって、車両１０の左側方下部に作用した横風による空気抵抗を抑制して車両の走行安定性を高めることができる。

なお、本発明に係るディフューザ装置は、前述した実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、前記実施例では、左空気整流部５１の固定部５２をボルト５６・ナット５７で固定した例について説明したが、これに限らないで、リベットやクリップなどの他の締結手段で左空気整流部５１の固定部５２を固定することも可能である。

また、前記実施例で示した車両１０、左側取付部３１、右側取付部３４、周縁部４６、左空気整流部５１、固定部５２、空気整流板５３、延長部６６および円弧縁７１などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。

本発明は、車体の下面に空気整流部が設けられ、空気整流部で車体の下面の空気を案内するディフューザ装置を備えた自動車への適用に好適である。

１０…車両、１８ａ…フロントアンダガードの下面（車体の下面）、２１ａ…センタアンダガードの下面（車体の下面）、２２ａ…リヤアンダガードの下面（車体の下面）、３１…左側取付部（車体、凹形状部）、３４…右側取付部（車体、凹形状部）、４６…周縁部、５１…左空気整流部（空気整流部）、５２…固定部、５２ａ…固定部の側縁、５３…空気整流板、５３ａ…空気整流板の前内端部、５３ｂ…空気整流板の後外端部、５６…ボルト、６６…延長部、６６ａ…延長部の上縁、７１…円弧縁、Ｗ…上下方向の幅寸法（高さ寸法）。

Claims (5)

1. 車体の下面の空気を案内する空気整流部が設けられたディフューザ装置であって、
   前記空気整流部は、
   前記車体に取り付けられ、車幅方向中央側から車幅方向外側に向かうにつれて車体後方に位置するように延在された固定部と、
   前記固定部から下方に張り出され、弾性を有する空気整流板と、
   を備え、
   前記空気整流板は、
   前記固定部より車幅方向外側に延長された延長部を有し、
   前記固定部は、前記車体の下面に設けられた上方に凹となり周囲に周縁部を有する凹形状部に固定され、
   前記延長部は、前記凹形状部の前記周縁部の外側の下方に延長され、
   前記固定部の側縁および前記延長部の上縁は、滑らかな凹状の円弧形に形成された円弧縁で連続的に連結され、
   前記円弧縁と前記延長部の前記上縁の一部とで、前記周縁部の上を超えていることを特徴とするディフューザ装置。
2. 前記延長部の前記上縁は、前記車体の前記下面に対して所定間隔をおいて略平行に延長されていることを特徴とする請求項１記載のディフューザ装置。
3. 前記空気整流板は、
   上下方向の幅寸法が、車幅方向中央側より車幅方向外側において大きく設定されたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のディフューザ装置。
4. 前記固定部は比較的硬質のゴム材から構成され、前記空気整流板は比較的軟質のゴム材から構成され、
   前記固定部および前記空気整流板は一体に成形されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のディフューザ装置。
5. 前記固定部は、
   前記車体の下面にボルトで締結されることを特徴とする請求項４記載のディフューザ装置。

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