JP5461715B2 - 車体アンダカバー - Google Patents

Description

この発明は、車体アンダカバーに関する。
本願は、２０１１年２月１７日に、日本に出願された日本国特願２０１１−０３２４１３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

自動車等の車両の中には、空力特性を向上するために、車体下面にアンダカバーを取り付けたものがある。例えば、アンダカバーは車体床下の空気の流れを安定させるために、車体床下の下方に突出する整流フィンを備え、この整流フィンは車幅方向に翼厚を有するもので後輪の後方の切り上がるように形成された床下に設けられている（特許文献１参照）。
また、後輪の前方の床下に、床下を流れる空気流と後方のサスペンション部品との衝突を軽減するために、アンダカバーの裏面を流れる空気流がより低い位置を流れるように整流する整流突出部をサスペンション部品の前側に設けたものがある（特許文献２参照）。

日本国特開２００９−９０６８１号公報 日本国特開２００８−２６５６７７号公報

しかしながら、前者及び後者の従来技術においては、整流フィン及び整流突出部がアンダカバーの下方に突出するため、この突出した部分が路面と干渉しないように、この整流フィンや整流突出部の先端部と路面との間で最低地上高を設定しなければならず、結果としてアンダカバー本体と路面との距離が遠くなり、カバー全体の下面の流速を上げるうえで不利となる課題がある。
カバー本体の高さを低くすると、整流フィン及び整流突出部が路面干渉して破損の虞がある。

そこで、この発明は、アンダカバー本体を低位置に配置できると共に整流要素の路面干渉の問題を解消できる車体アンダカバーを提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために、本発明に係る一態様は、車両進行方向に沿って見た場合に、車両の車体下面の後輪よりも前方でかつ、前記車体下面の少なくとも後半部に配置される車体アンダカバーであって、アンダカバー本体の路面に対向する面に、前記車両進行方向の後方に向かうほど徐々に互いに近接し、車幅方向中央を挟んで対となるよう配置された凹形状の溝部が形成され；これら溝部の各後端が、左右前記後輪間でかつ前記車幅方向中央を指向している。

（２）上記（１）の態様において、前記アンダカバー本体の前記路面に対向する面であって前記後輪の前方位置に、凹部が形成され；この凹部の後壁が、前記後輪の外周面に沿うようにして形成されてもよい。

（３）上記（１）または（２）の態様において、前記アンダカバー本体は、前記車体の前方から後方に向かって上側が凸となるように、湾曲形成されてもよい。

（４）上記（１）から（３）何れか一つの態様において、前記後輪の前方の前記車体下面の前半部に取り付けられた平坦なフロアパネルに連なって、前記後輪の前方の前記車体下面の後半部に前記アンダカバー本体が取り付けられてもよい。

（５）上記（１）から（４）何れか一つの態様において、前記アンダカバー本体の外側端に凹形状部が形成され、この凹形状部の底壁が固定部として前記車両のサイドシルに固定されてもよい。

上記（１）の態様によれば、アンダカバー本体の路面に対向する面の溝部以外の一般面を路面に近接させて空気流を整流し、空気流を凹形状の溝部に流れ込ませ左右の後輪間に縮流することで車両の空気抵抗を下げることができる。このとき、整流用の凸部品等をアンダカバー本体とは別に設定する必要が無いので、アンダカバー本体の一般面を低くすることができる。よって、アンダカバー本体の破損を防止しながらアンダカバー本体と地面との間を流れる空気の流速を上げることができるので、空気抵抗を下げることができる。
上記（２）の態様によれば、アンダカバー本体の路面に対向する面の一般面の下方を流れる空気流を凹部から凹部の後壁を経て後輪下方に流し、後輪前面との衝突を回避し、乱流を抑制し空気抵抗を下げることができるため、一般面よりも落とし込まれた凹部の破損を防止することができる。
上記（３）の態様によれば、アンダカバー本体は上側が凸となるように湾曲形成されているため、前方から後方に路面からの深さが深くなる部分を作ることができ導風効果を向上し、かつ深さが深くなった分だけ路面と近接させることができ空気流を整流可能とする。
上記（４）の態様によれば、後輪の前方の車体下面の後半部にアンダカバー本体を設けるため、フロアパネルの下側の全面に渡ってアンダカバー本体を設けた場合に比較して低コストで対策できる。
上記（５）の態様によれば、サイドシルに対する固定部である凹形状部の底部以外の部分はフロアパネルの一般面よりも地面に近い位置に下げることができるため、空気流の流速を上げることができ、空気抵抗の低減効果が高まる。

この発明の実施形態の車体の下面図である。 上記実施形態の要部を左側下から後上方を視た一部切欠き斜視図である。 上記実施形態の要部を右側下から前上方を視た一部切欠き斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図５を斜め下から視た走行風の流れを示す一部切欠き斜視図である。 図６に対応した走行風の他の流れを示す斜視図である。

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に下面図として示すように、車体フロアは車体前部のフロントフロア１と、このフロントフロア１に接続される車体後部のリヤフロア２とを備えている。フロントフロア１の車幅方向中央部には車体前後方向に沿ってフロアトンネル部３が上側に膨出形成されている。フロントフロア１の両側部には車体骨格部材であるサイドシル４，４が取り付けられている。サイドシル４はインサイドシル５とスティフナ６とで閉断面構造に構成され、その外側にアウタパネル７が接合されている。
ここで、図１において、フロントフロア１の右側はインサイドシル５を示し、フロントフロア１の左側はインサイドシル５及び後述するスティフナ６を外側から覆う車体側壁を構成するアウタパネル７を示している。

フロントフロア１の前端部には上側に立ち上がるダッシュボードロアパネル１９（図４参照）が接合され、フロントフロア１とダッシュボードロアパネル１９との接続部分の裏側にダッシュボードクロスメンバ８が接合されている。フロアトンネル部３の両側であってフロントフロア１の裏面には、車体前後方向に沿って、フロントフロア１との間に閉断面構造を形成するハット型断面形状のトンネルフレーム９，９が接合されている。また、フロアトンネル部３の裏側には車幅方向に沿って、トンネルフレーム９，９に跨るようにトンネル補強部材１０，１１が前後に取り付けられている。
フロントフロア１の後端部のリヤフロア２との接合部分は後方が高くなっていて、この接合部分の裏側に車幅方向に渡って閉断面構造を形成するミドルクロスメンバ１２が接合されている。

リヤフロア２の裏面には、車体前後方向に沿って閉断面構造のリヤフレーム１３が左右に配置されている。リヤフレーム１３，１３はサイドシル４，４の配置間隔よりも狭い配置間隔で、サイドシル４，４よりも高い位置に設けられている。リヤフレーム１３は、前部１３ｆが前側に向かうほど外側に傾斜し、かつ下側に傾斜して形成され、このリヤフレーム１３の前部１３ｆにサイドシル４の後部４ｒが接合されている。ここで、フロントフロア１よりも高い位置に配置されたリヤフロア２の前部下方に燃料タンク１４が配置されている。

車体の前方には、車体前後方向に沿ってフロントサイドフレーム１５が左右に設けられ、フロントサイドフレーム１５，１５の両側方に、前輪ＦＷ，ＦＷが配置されている。また、リヤフレーム１３には左右の後輪ＲＷ，ＲＷを支持するサスペンション部品１６を備えたサブフレーム１７が下側から取り付けられている。リヤフロア２の後部にはスペアタイヤパン１８が下側に膨出形成されている。

ここで、フロントフロア１の前側のトンネル補強部材１０と後側のトンネル補強部材１１との間（ホイルベース中心）から、リヤフロア２の後輪ＲＷの前方位置に至る範囲、つまり後輪ＲＷの前方の車体下面の後半部には、樹脂により一体成形された車体アンダカバー２０，２０が、フロアトンネル部３の両脇に振り分けて一対取り付けられている。
ここで、左右の車体アンダカバー２０，２０は互いにほぼ対称形状であるが、機能的な構造が同一であるので、以下の説明では同一部分には同一符号を付して説明する。

図２にも示すように、車体アンダカバー２０の外側端は、インサイドシル５の後部の下壁２１のフランジ部２２（図４参照）の手前まで延び、後輪ＲＷの幅方向中央部付近まで至っている。また、車体アンダカバー２０の内側端は、トンネルフレーム９，９の下壁２５の外縁まで延びている。

車体アンダカバー２０は、フロントフロア１の平坦な一般面１ａの後縁に連なる平坦な一般面２６ａを備えたアンダカバー本体２６を備えている。アンダカバー本体２６の路面に対向する面には、車両進行方向後方に向かうほど徐々に左右後輪ＲＷの車幅方向中央部に指向して斜めに延びる凹形状の前部溝部２７と後部溝部２８とが形成されている。
前部溝部２７と後部溝部２８とは互いに平行に配置され、各々の後端は徐々に溝の深さが浅くなるように傾斜部４２，４３を経て一般面２６ａに連なっている。前部溝部２７と後部溝部２８の後端縁は一般面２６ａと前後方向に延びる折れ線４４，４５で連なっているが、前部溝部２７の折れ線４４は前側が外側に開くように斜めに加工されている。

アンダカバー本体２６の前部溝部２７の前部であって、アンダカバー本体２６の外側端には、前部溝部２７よりも落とし込まれた凹設部（凹形状部）３５が設けられている。アンダカバー本体２６の後部溝部２８の前部には、後部溝部２８よりも落とし込まれた凹設部（凹形状部）４６が設けられている。これら凹設部３５，４６はアンダカバー本体２６の外側端に側壁を向け、側方からの空気の流入も許容している。
これにより、左右一対の車体アンダカバー２０の各前部溝部２７と各後部溝部２８とが、車両進行方向後方であって左右の後輪ＲＷの車幅方向中央部に指向して互いに近接して配置される。

ここで、凹設部３５と凹設部４６とが落とし込まれているのは、フロントフロア１の側部が斜め上に傾斜して、インサイドシル５に接合されているため、（図４参照）、後述するようにインサイドシル５の下壁２１で固定されるアンダカバー本体２６の外側端もフロントフロア１に対応させる必要があるからである。したがって、同様の理由でアンダカバー本体２６の前端部の外側端は、フロントフロア１の側部が斜め上側に傾斜するのに整合して斜めに落とし込まれている。

アンダカバー本体２６の後部溝部２８の後方には路面に対向する面であって後輪ＲＷの前方位置に、後辺はアンダカバー本体２６の後端に沿い、外側辺はアンダカバー本体２６の外側端に沿い、内側辺はやや内側に折れ曲がり後部溝部２８に沿う凹部２９が、アンダカバー本体２６の一般面２６ａから落とし込まれて形成されている。この凹部２９は後輪ＲＷの外周面に沿うようにして形成された後壁３０を備えている。凹部２９の底壁３２は平坦に形成されている。

アンダカバー本体２６の下側を流れる空気流は、前部溝部２７と後部溝部２８により後輪ＲＷ，ＲＷの間を後方に流れるが、この前部溝部２７、後部溝部２８に沿うことなく後方に流れ凹部２９に流れ込んだ空気流が後壁３０に沿って下側に流れ、後輪ＲＷの前面に衝突しないようになっている。
アンダカバー本体２６の凹部２９の底壁３２の前部には、アンダカバー本体２６の後部外側端をインサイドシル５の下壁２１にボルト３３で固定するための固定孔３４が設けられている。

図３、図４に示すように、アンダカバー本体２６の前部溝部２７の前部の凹設部３５には、底壁３６に、アンダカバー本体２６の前部外側端をインサイドシル５の下壁２１にボルト３７で固定するための固定孔３８が設けられている。
このように、アンダカバー本体２６の外側端には凹設部３５、凹部２９が凹形状に形成され、アンダカバー本体２６の外側端は、これら凹設部３５の底壁３６に形成された固定孔３８に挿通されたボルト３７と、凹部２９の底壁３２に形成された固定孔３４に挿通されたボルト３３により、各々インサイドシル５の下壁２１に固定されている。
また、アンダカバー本体２６の内側端であって車体前後方向中央部に、トンネルフレーム９の下壁２５にアンダカバー本体２６をボルト４０により固定するための固定孔４１が設けられている。

図４に示すように、フロントフロア１のフロアトンネル部３とサイドシル４との間には、フロントクロスメンバ４７が接合されている。ここで、サイドシル４は図１で説明したが車幅方向外側に開放されたハット型断面構造のインサイドシル５と、インサイドシル５の上下のフランジ部２２に接合されて閉断面構造を形成する車幅方向内側に開放されたハット型断面形状のスティフナ６と、このスティフナ６を外側から覆い車体側壁を構成するアウタパネル７とで構成されている。

フロントフロア１には左右に車体前後方向に向かってフロントクロスメンバ４７を貫くフロアフレーム４８が接合されている。フロントフロア１は外側部が途中で上側に折れ曲がり、インサイドシル５の底壁部に接合され、フロントフロア１のトンネルフレーム９の配置位置ではやや上方に盛り上がって形成され、トンネルフレーム９の下壁２５の高さをフロントフロア１の一般面１ａの高さに一致させている。したがって、トンネルフレーム９の下壁２５とインサイドシル５の下壁２１に渡って取り付けられるアンダカバー本体２６の一般面２６ａを、フロントフロア１の一般面１ａに重ね合わせて平坦に形成することができる。尚、インサイドシル５とスティフナ６とで形成された閉断面構造の部分にはこれを閉塞するバルクヘッド４９が取り付けられている。

そして、図５に鎖線で示すように、アンダカバー本体２６の一般面２６ａは車体の前方から後方に向かって上側が凸となる湾曲面５０に沿って湾曲形成されている。

上記実施形態によれば、車両走行時にフロントフロア１から車体アンダカバー２０に流れる空気は、フロントフロア１の一般面１ａ及びアンダカバー本体２６の一般面２６ａを路面に近接させることができるので、フロントフロア１の一般面１ａからアンダカバー本体２６の一般面２６ａへと整流された状態となり、前部溝部２７や後部溝部２８に至ると、これら前部溝部２７と後部溝部２８とに沿うようにして後輪ＲＷ，ＲＷ間に縮流した状態となって流れ（図６の矢印参照）、後輪ＲＷに衝突することはなく空気抵抗を下げることができる。したがって、整流フィンを下側に向かって突出したような場合のように、アンダカバー本体２６の一般面２６ａの位置を低くしても、整流のための要素が溝である前部溝部２７や後部溝部２８であるため破損の虞がなく、アンダカバー本体２６と地面との間を流れる空気の流速を上げることができるので、空気抵抗を下げることができる。

また、アンダカバー本体２６の一般面２６ａの下方を流れる空気流が前部溝部２７、後部溝部２８内に導かれずに、凹部２９に至った場合には、図７に矢印で示すように、凹部２９の後壁３０にガイドされて、後輪ＲＷの下方に導かれるため、空気流が後輪ＲＷの前面と衝突するのを回避して乱流の発生を抑制し空気抵抗を下げることができる。よって、この凹部２９においても、前部溝部２７や後部溝部２８と同様に、下側に向かって突出する整流フィン等を取り付けた場合に比較して一般面２６ａよりも落とし込まれた凹部２９には破損の虞がない。

特に、アンダカバー本体２６の一般面２６ａは上側が凸となる湾曲面５０に沿うように湾曲形成されているため、前方から後方に路面からの深さが深くなる部分を作ることができ、導風効果を向上し、かつ深さが深くなった分だけ路面と近接させて空気流を整流可能とできる。

そして、後輪ＲＷの前方の車体下面の後半部に車体アンダカバー２０を設けるため、フロントフロア１の下側の全面に渡って車体アンダカバー２０を設けた場合に比較して低コストで対策できる。

更に、サイドシル４のインサイドシル５に対する固定部である前部溝部２７の凹設部３５の底壁３６や凹部２９の底壁３２以外の部分はフロントフロア１の一般面１ａよりも地面に近い位置に下げることができるため、空気流の流速を上げることができ、空気抵抗の低減効果が高まる。

尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、アンダカバー本体２６の内側端のトンネルフレーム９に対する取付部は一箇所に限られない。また、後部溝部２８の凹設部４６もインサイドシル５に固定してもよい。また、前部溝部２７、後部溝部２８、凹部２９をアンダカバー本体２６と別体で成形してもよい。
そして、車体アンダカバー２０はフロアトンネル部３を跨いで左右一対設けた場合を例にしたが、左右の車体アンダカバー２０，２０をフロアトンネル部３下をも覆う一体形状にしてもよい。

上述したように、本発明に係る車体アンダカバーは、車両進行方向に沿って見た場合に、車両の車体下面の後輪よりも前方でかつ、前記車体下面の少なくとも後半部に配置される車体アンダカバーであって、アンダカバー本体の路面に対向する面に、前記車両進行方向の後方に向かうほど徐々に互いに近接し、車幅方向中央を挟んで対となるよう配置された凹形状の溝部が形成され；これら溝部の各後端が、左右の前記後輪間でかつ前記車幅方向中央を指向している。

本発明によれば、アンダカバー本体を低位置に配置できると共に整流要素の路面干渉の問題を解消できる車体アンダカバーを提供できる。

ＲＷ 後輪
２０ 車体アンダカバー
２６ アンダカバー本体
２７ 前部溝部（溝部）
２８ 後部溝部（溝部）
２９ 凹部
３０ 後壁
３５，４６ 凹設部（凹形状部）
１ フロントフロア（フロアパネル）
３６ 底壁
３２ 底壁
４ サイドシル

Claims (5)

1. 車両進行方向に沿って見た場合に、車両の車体下面の後輪よりも前方でかつ、前記車体下面の少なくとも後半部に配置される車体アンダカバーであって、
   アンダカバー本体の路面に対向する面に、前記車両進行方向の後方に向かうほど徐々に互いに近接し、車幅方向中央を挟んで対となるよう配置された凹形状の溝部が形成され；
   これら溝部の各後端が、左右の前記後輪間でかつ前記車幅方向中央を指向している；
   ことを特徴とする車体アンダカバー。
2. 前記アンダカバー本体の前記路面に対向する面であって前記後輪の前方位置に、凹部が形成され；
   この凹部の後壁が、前記後輪の外周面に沿うようにして形成されている；
   ことを特徴とする請求項１記載の車体アンダカバー。
3. 前記アンダカバー本体は、前記車体の前方から後方に向かって上側が凸となるように、湾曲形成されていることを特徴とする請求項１記載の車体アンダカバー。
4. 前記後輪の前方の前記車体下面の前半部に取り付けられた平坦なフロアパネルに連なって、前記後輪の前方の前記車体下面の後半部に前記アンダカバー本体が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の車体アンダカバー。
5. 前記アンダカバー本体の外側端に凹形状部が形成され、この凹形状部の底壁が固定部として前記車両のサイドシルに固定されていることを特徴とする請求項１に記載の車体アンダカバー。

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