JP5464268B2 - Lower body structure - Google Patents
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Description
本発明は、車体床下における空気の流れを安定させる車体下部構造に関する。 The present invention relates to a vehicle body lower structure that stabilizes an air flow under a vehicle body floor.
従来、車体床下における空気を整流して空力特性を向上するためにフロアアンダーカバーを車体下部に設けている。一方、車体の室内スペースを確保するため、フロアを極力下げて設置したい要望がある。この要望に応えるため、フロアの下方に配置されるフロアアンダーカバーも極力下げて設置する必要がある。 Conventionally, a floor under cover has been provided at the lower part of the vehicle body in order to rectify air under the vehicle body floor and improve aerodynamic characteristics. On the other hand, there is a desire to lower the floor as much as possible in order to secure the interior space of the vehicle body. In order to meet this demand, it is necessary to lower the floor under cover disposed below the floor as much as possible.
特許文献1では、翼型の整流フィンを、車体後部のディフューザ或いは、車体のフロアアンダーカバーに設けることが提案されている。整流フィンが車体床下に設けられると、車体にダウンフォースが発生する。これにより、タイヤのグリップ力が向上するため、旋回性能や直進安定性などの操安性が向上する。 In Patent Document 1, it is proposed to provide a wing-shaped rectifying fin on a diffuser at the rear of the vehicle body or a floor under cover of the vehicle body. When the rectifying fin is provided under the floor of the vehicle body, downforce is generated in the vehicle body. As a result, the grip force of the tire is improved, so that the steering performance such as turning performance and straight running stability is improved.
ところが、整流フィンをフロントフロアアンダーカバーに設けると、床下の整流を乱してしまう問題がある。又、フロントフロアアンダーカバーから整流フィンを下方へ突出させると、見栄えが悪化し、整流フィンに飛び石が当たりやすくなり、整流フィンに路面が干渉しやすくなり、車体の地上からの高さが低くなる。 However, when the rectifying fins are provided on the front floor under cover, there is a problem that the rectification under the floor is disturbed. In addition, if the rectifying fins protrude downward from the front floor undercover, the appearance deteriorates, the stepping stones easily hit the rectifying fins, the road surface easily interferes with the rectifying fins, and the height of the vehicle body from the ground is reduced. .
上記の問題のうち、整流フィンに飛び石が当たりやすくなるチッピングの問題、整流フィンと路面との干渉問題、及び車体の地上からの高さが低くなる問題は、例えば、フロントフロアアンダーカバーをより上方に位置させることにより解消できる。しかし、フロントフロアアンダーカバーを上方に設置すると、フロアをできるだけ下げて室内スペースを確保したいという要望に対応できなくなる。 Among the above problems, the problem of chipping that makes it easy for stepping stones to hit the rectifying fins, the problem of interference between the rectifying fins and the road surface, and the problem that the height of the vehicle body from the ground is lowered are, for example, the upper part of the front floor under cover. It can be solved by placing it on However, if the front floor under cover is installed on the upper side, it will not be possible to meet the desire to secure the indoor space by lowering the floor as much as possible.
本発明の目的は、翼型フィンをフロントフロアアンダーカバーに設けているにもかかわらず、操安性、空力特性、フロントフロアアンダーカバーと路面との干渉、及び飛び石に対する耐チッピング性が得られると共に、車室内のスペースを十分に確保できる車体下部構造を提供することにある。 The object of the present invention is to provide operability, aerodynamic characteristics, interference between the front floor undercover and the road surface, and chipping resistance against stepping stones despite the provision of the wing fins on the front floor undercover. Another object of the present invention is to provide a vehicle body lower structure that can secure a sufficient space in the vehicle interior.
上述した課題を解決するため、本発明の第一の態様によれば、車体の床下にフロントフロアアンダーカバーを有する車体下部構造が提供される。車体下部構造は、フロントフロアアンダーカバーを上方へ凹ませて形成され、かつ方形状の開口縁を有する凹部と、フロントフロアアンダーカバーの一般面よりも下方に突出しないように凹部内に配置されるとともに、車体の左右方向に翼厚を有する翼型フィンとを備える。翼型フィンの翼弦長は70〜280mmの範囲である。 In order to solve the above-described problem, according to a first aspect of the present invention, a vehicle body lower structure having a front floor under cover under the floor of the vehicle body is provided. The vehicle body lower structure is formed by recessing the front floor under cover upward, and having a rectangular opening edge, and disposed in the recess so as not to protrude downward from the general surface of the front floor under cover. In addition, a wing fin having a blade thickness in the left-right direction of the vehicle body is provided. The chord length of the airfoil fin is in the range of 70 to 280 mm.
この構成によれば、翼型フィンをフロントフロアアンダーカバーに設けているにもかかわらず、操安性、空力特性、フロントフロアアンダーカバーと路面との干渉、及び飛び石に対する耐チッピング性が得られると共に、車室内のスペースを十分に確保することができる。 According to this configuration, the operability, aerodynamic characteristics, interference between the front floor undercover and the road surface, and chipping resistance against stepping stones can be obtained even though the wing fins are provided on the front floor undercover. A sufficient space in the passenger compartment can be secured.
上記の車体下部構造において、凹部は、斜面を含む内頂壁を有し、凹部の内頂壁に対応する部分は、開口縁の前部から後方に向かうほどより深くなるように形成され、内頂壁には、翼型フィンが設けられていることが好ましい。 In the above vehicle body lower structure, the recess has an inner top wall including an inclined surface, and a portion corresponding to the inner top wall of the recess is formed so as to become deeper toward the rear from the front part of the opening edge. The top wall is preferably provided with airfoil fins.
この構成によれば、車両の走行中、内頂壁の斜面に沿って凹部内に空気が流れ込む。そして、翼型フィンに沿って空気が通過する際に空気の流速が高められるため、ダウンフォースが得られ、操安性が向上する。 According to this configuration, air flows into the recess along the slope of the inner top wall while the vehicle is running. And when air passes along an airfoil fin, since the flow velocity of air is raised, a down force is obtained and maneuverability improves.
上記の車体下部構造において、凹部は、更に、斜面を含む後部側壁を有し、後部側壁は、内頂壁の後端に連結される前部及びフロントフロアアンダーカバーの一般面に連結される後部を有し、凹部の後部側壁に対応する部分は、後部側壁の前部から後部に向かうほどより浅くなるように形成されることが好ましい。 In the vehicle body lower structure, the recess further includes a rear side wall including an inclined surface, and the rear side wall is connected to the front surface connected to the rear end of the inner top wall and the rear surface connected to the general surface of the front floor undercover. The portion corresponding to the rear side wall of the recess is preferably formed so as to become shallower from the front side to the rear side of the rear side wall.
この構成によれば、車両の走行中、後部側壁に沿って流れる空気は、フロントフロアアンダーカバーの一般面に移動する。その際、後部側壁とフロントフロアアンダーカバーの一般面との連結部位では、フロントフロアアンダーカバーと路面との間隔が急激に狭くなるため、空気の流速が高められる。その結果、ダウンフォースが得られ、操安性が向上する。なお、斜面には、平面以外に、曲面である凹面、凸面が含まれる。 According to this configuration, the air flowing along the rear side wall moves to the general surface of the front floor undercover while the vehicle is running. At that time, the distance between the front floor under cover and the road surface is abruptly narrowed at the connection portion between the rear side wall and the general surface of the front floor under cover, so that the air flow rate is increased. As a result, downforce is obtained, and the operability is improved. In addition to the flat surface, the slope includes a concave surface and a convex surface that are curved surfaces.
上記の車体下部構造において、少なくとも一対の凹部と、各凹部内に配置される少なくとも一対の翼型フィンとが、車体の前後方向に延びる中心線に対して左右対称に配置されていることが好ましい。 In the vehicle body lower structure described above, it is preferable that at least a pair of recesses and at least a pair of wing fins disposed in each recess are arranged symmetrically with respect to a center line extending in the front-rear direction of the vehicle body. .
この構成によれば、一対の凹部と、各凹部内に配置される一対の翼型フィンとが、車体の前後方向に延びる中心線に対して左右対称に配置されている。この結果、上記のダウンフォースが中心線に対して左右対称に発生するため、操安性が向上する。又、車体のロール剛性も向上する。 According to this configuration, the pair of recesses and the pair of wing fins disposed in each recess are disposed symmetrically with respect to the center line extending in the front-rear direction of the vehicle body. As a result, the above-mentioned down force is generated symmetrically with respect to the center line, so that the operability is improved. Also, the roll rigidity of the vehicle body is improved.
上記の車体下部構造において、一対の凹部と、各凹部内に配置される一対の翼型フィンとが、車体を平面視した状態で、車体の重心を挟む位置にそれぞれ配置されていることが好ましい。 In the vehicle body lower structure described above, it is preferable that the pair of recesses and the pair of wing fins disposed in the recesses are respectively disposed at positions sandwiching the center of gravity of the vehicle body in a state where the vehicle body is viewed in plan view. .
この構成によれば、一対の凹部と、各凹部内に配置される一対の翼型フィンとが、車体を平面視した状態で、車体の重心を挟む位置にそれぞれ配置されている。これにより、各翼型フィンによるダウンフォースが車体の重心に対してバランス良く発生するため、操安性が向上する。 According to this configuration, the pair of recesses and the pair of airfoil fins disposed in each recess are respectively disposed at positions sandwiching the center of gravity of the vehicle body in a state where the vehicle body is viewed in plan view. As a result, the downforce caused by each wing fin is generated in a well-balanced manner with respect to the center of gravity of the vehicle body, thereby improving the maneuverability.
以下、本発明の車体下部構造を具体化した一実施形態を図1〜図5を参照して説明する。図2に示すように、車両は、その前後に一対の車輪12a〜12dをそれぞれ有する。車体10の床下には、複数のアンダーカバー20〜50が設けられている。
Hereinafter, an embodiment in which the lower body structure of the present invention is embodied will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the vehicle has a pair of
エンジンアンダーカバー20は、車体10の前部において前輪12a,12b間のエンジンルームの下方に配置され、一対のフロントフロアアンダーカバー30、40は、車体10の前後方向の中央において車体10の両側部にそれぞれ配置され、リアフロアアンダーカバー50は、車体10の後部に配置される。アンダーカバーは、車両の走行時に、車体10の前方から後方に流れる空気流をコントロールする。
The engine under
一対のフロントフロアアンダーカバー30,40の位置は、図2に示すように、車体10の前後方向に延びる中心線Oをに対し対称である。フロントフロアアンダーカバー30,40には、図3に示すように、凹部60と、凹部60内に配置された翼型フィン70とが設けられている。フロントフロアアンダーカバー30,40の一対の翼型フィン70は、車体10を平面視した状態で、車体10の重心Pを挟む位置にそれぞれ配置されている。図2は、車体10を底面から見た図であるが、平面視した場合と同様に、フロントフロアアンダーカバー30,40の一対の翼型フィン70は、車体10の重心Pを挟む位置にそれぞれ配置されている。
The positions of the pair of front floor undercovers 30 and 40 are symmetrical with respect to a center line O extending in the front-rear direction of the
フロントフロアアンダーカバー30,40にそれぞれ設けられた凹部60,翼型フィン70は同一構成である。よって、フロントフロアアンダーカバー30に設けられた凹部60及び翼型フィン70についてのみ説明する。フロントフロアアンダーカバー40の凹部60及び翼型フィン70をそれぞれ構成する部位に関しては、フロントフロアアンダーカバー30の凹部60及び翼型フィン70をそれぞれ構成する部位と同一符号を付すと共に、その説明を省略する。
The
図3に示すように、凹部60は、フロントフロアアンダーカバー30の一般面32を上方へ凹ませて形成され、方形状の開口縁60aを備えている。一般面は、形状が急激に変化する部分を除いた部分であって、形状が変化しない部分や、形状の変化が滑らかでかつ連続的である部分を意味する。
As shown in FIG. 3, the
凹部60は、車体の前後方向に沿って切断した場合、逆V字状をなす。凹部60は、内頂壁61と、内頂壁61の後端に連結される前部及び一般面32に連結される後部を含む後部側壁62とを有する。凹部60の内頂壁61に対応する部分は、開口縁60aの前部から後方に向かうほどより深くなるように形成される。後部側壁62は斜面62aとなっており、凹部60の後部側壁62に対応する部分は、内頂壁61の後端から後方に向かうほどより浅くなるように形成される。
The
内頂壁61の路面Gに対する角度θ1は4°〜6°の範囲であって、路面Gから上方に向かう角度であることが好ましいが、この範囲及び方向に限定されない。この角度θ1が大きくなるほど、後方へ向かうほど大きくなる内頂壁61と路面Gとの距離の変化がより一層顕著になる。角度θ1は、一般的な乗用車の車速、乗用車の走行時における車体床下での空気の流速、車体の上下方向の変動などを考慮した値である。本実施形態では、内頂壁61の路面G(水平面)に対する角度θ1は4.5°である。
The angle θ1 of the inner
又、車体10の中心線及び路面Gに対して直交する面を鉛直面とした場合、その鉛直面に対する後部側壁62の傾き角度θ2は45°〜60°の範囲であるが、この範囲に限定されない。
When the plane perpendicular to the center line of the
角度θ2は、一般的な乗用車の車速、乗用車の走行時における車体床下での空気の流速、車体の上下方向の変動などを考慮した値である。このように形成された後部側壁62により、凹部60内に入った空気を、再びフロントフロアアンダーカバー30の後方に位置する一般面32へ流して、後部側壁62の後端と路面Gとの間にダウンフォースを効率的に発生させることができる。本実施形態では、鉛直面に対する後部側壁62の傾き角度θ2は45°である。
The angle θ2 is a value that takes into consideration the vehicle speed of a general passenger car, the flow velocity of air under the vehicle body floor during travel of the passenger vehicle, the vertical fluctuation of the vehicle body, and the like. With the
本実施形態では、内頂壁61の斜面と後部側壁62の斜面とが逆V字状に連結されている。これに代えて、開口縁60aの前後方向の長さが十分に長い場合、凹部60の最も深くなる部位が水平面又は曲面をなすように、内頂壁61の斜面と後部側壁62の斜面とを連結してもよい。
In the present embodiment, the slope of the inner
凹部60は、対向する左右側壁63,64を備えている。図2及び図3に示すように、内頂壁61には、翼型フィン70が設けられている。翼型フィン70は、フロントフロアアンダーカバー30の一般面32よりも下方に突出しない。翼型フィン70は、それ自身の前後方向に延びる中心線を凹部60の前後方向に延びる中心線に一致させるように配置されている。
The
翼型フィン70の下端面は、一般面32よりも上方に配置してもよいが、一般面32と面一になるように配置することが好ましい。
翼型フィン70の平面形状は、翼の断面形状を有している。すなわち、翼型フィン70の前端は緩やかな曲面を有し、翼型フィン70の後端は鋭く尖っている。翼型フィン70における左右方向の幅が翼厚となっている。The lower end surface of the
The planar shape of the
図5(a)に示すように、翼型フィン70の前端から後端までの翼弦長aは70〜280mmの範囲が好ましい。翼弦長aが70mm未満の場合、図4に示すように、ダウンフォースが小さくなり、操安性が得られない。従って、翼型フィン70の翼弦長aは70mm以上が好ましい。又、翼弦長aが280mmを超えると、空力特性を表す抗力係数cdが悪化し、燃費が悪化する。
As shown in FIG. 5A, the chord length a from the front end to the rear end of the
翼型フィン70の最大翼厚bの翼弦長aに対する比(b/a)は8〜17%の範囲が好ましい。翼型フィン70の最大翼厚bの翼弦長aに対する比(b/a)が小さくなるほど、翼型フィン70の形状はより細長くなる。
The ratio (b / a) of the maximum blade thickness b of the
翼型フィン70の前後方向に延びる中心線上において、翼型フィン70の前端からの最大翼厚位置までの長さをcとした場合、最大翼厚位置の翼弦長aに対する比(c/a)は30〜35%の範囲が好ましい。最大翼厚位置の翼弦長aに対する比(c/a)が小さくなるほど、最大翼厚位置が翼型フィン70の前端に接近し、翼型フィン70の後端はより尖った形状となる。
When the length from the front end of the
翼型フィン70の最大翼厚bの翼弦長aに対する比(b/a)を8〜17%とし、かつ最大翼厚位置の翼弦長aに対する比(c/a)を30〜35%とすれば、一般的な翼の形状を考慮しつつ、空気をスムーズ流すことができる。
The ratio (b / a) of the maximum blade thickness b of the
本実施形態では、最大翼厚bの翼弦長aに対する比(b/a)は14%であり、最大翼厚位置の翼弦長aに対する比(c/a)は32%である。
上記の車体下部構造によれば、車両の走行中に、車体10の前端から床下に入った空気は、エンジンアンダーカバー20、フロントフロアアンダーカバー30,40、リアフロアアンダーカバー50により、スムーズに流れる。これにより、空気の流速が増加する。特に、フロントフロアアンダーカバー30,40では、図5(a)の矢印で示すように、空気が内頂壁61に沿って凹部60に流れ込む。そして、翼型フィン70と左右側壁63,64との間で、空気の流速が高められる。さらに、内頂壁61を通過した空気は、図5(b)の矢印で示すように、後部側壁62と路面Gとの間に流れ込み、空気の流速が高められる。In this embodiment, the ratio (b / a) of the maximum blade thickness b to the chord length a is 14%, and the ratio (c / a) of the maximum blade thickness position to the chord length a is 32%.
According to the vehicle body lower structure described above, the air that has entered the floor from the front end of the
この結果、左右一対の翼型フィン70により、車体10の床下において、空気の流れが安定になる。このため、高速走行時に、操安性が向上し、空気抵抗が低減する。
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。As a result, the pair of left and
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1)本実施形態の車体下部構造は、フロントフロアアンダーカバー30,40を上方へ凹ませて形成され、かつ方形状の開口縁60aを有する凹部60を備える。凹部60内には、車体10の左右方向に翼厚を有する翼型フィン70が設けられている。翼型フィン70は、フロントフロアアンダーカバー30の一般面32よりも下方に突出しない。又、翼型フィン70の翼弦長aは70〜280mmの範囲である。この結果、翼型フィン70をフロントフロアアンダーカバー30に設けているにもかかわらず、操安性、空力特性を確保することができる。又、翼型フィン70はフロントフロアアンダーカバー30,40の一般面32よりも下方へ突出しないため、翼型フィン70と路面Gとの干渉を回避でき、翼型フィン70の飛び石に対する耐チッピング性が向上する。よって、操安性、空力特性を確保でき、翼型フィン70と路面Gとの干渉を回避でき、翼型フィン70の飛び石に対する耐チッピング性が向上する。又、フロントフロアアンダーカバー30,40の一般面32よりも翼型フィン70が下方へ突出しないため、フロントフロアアンダーカバー30と路面Gとの間の距離だけを考慮すればよい。よって、車室内のスペースを十分に確保することができる。
(1) The vehicle body lower structure of the present embodiment includes a
(2)本実施形態の車体下部構造では、凹部60の内頂壁61に対応する部分は、開口縁60aの前部から後方に向かうほどより深くなるように形成される。また、内頂壁61には、翼型フィン70が設けられている。この結果、車両の走行中、内頂壁61の斜面に沿って凹部60内に空気が流れ込む。そして、翼型フィン70に沿って空気が通過する際に空気の流速が高められるため、ダウンフォースが得られ、操安性が向上する。
(2) In the vehicle body lower structure of the present embodiment, the portion corresponding to the inner
(3)本実施形態の車体下部構造では、凹部60は、更に、後部側壁62を有し、後部側壁62は、内頂壁61の後端に連結される前部及びフロントフロアアンダーカバー30,40の一般面32に連結される後部を含む。後部側壁62は斜面62aを含み、凹部60の後部側壁62に対応する部分は、後部側壁62の前部から後部に向かうほどより浅くなるように形成される。この結果、車両の走行中、後部側壁62に沿って流れる空気は、フロントフロアアンダーカバー30,40の一般面32に移動する。その際、後部側壁62とフロントフロアアンダーカバー30,40の一般面32との連結部位では、フロントフロアアンダーカバー30,40と路面Gとの間隔が急激に狭くなるため、空気の流速が高められる。その結果、ダウンフォースが得られ、操安性が向上する。
(3) In the vehicle body lower structure of the present embodiment, the
(4)本実施形態の車体下部構造では、一対の凹部60と、各凹部60内に配置される一対の翼型フィン70とが、車体10の前後方向に延びる中心線に対して左右対称に配置されている。この結果、上記のダウンフォースが中心線Oに対して左右対称に発生するため、操安性が向上する。又、車体のロール剛性も向上する。
(4) In the vehicle body lower structure of the present embodiment, the pair of
(5)本実施形態の車体下部構造では、一対の凹部60と、各凹部60内に配置される一対の翼型フィン70とが、車体10を平面視した状態で、車体10の重心Pを挟む位置にそれぞれ配置されている。これにより、各翼型フィン70によるダウンフォースが車体10の重心に対してバランス良く発生するため、操安性が向上する。
(5) In the vehicle body lower structure of the present embodiment, the pair of
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、フロントフロアアンダーカバー30,40を一体形成してもよい。In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the embodiment, the
・前記実施形態において、単一のフロントフロアアンダーカバーを車体10の前後方向の中央部に設け、単一のフロントフロアアンダーカバーに1つの翼型フィンのみを設けてもよい。
In the above-described embodiment, a single front floor under cover may be provided at the center of the
・前記実施形態において、二対以上の凹部60と、各凹部60内に配置される二対以上の翼型フィン70とを、車体10の前後方向に延びる中心線Oに対して左右対称にそれぞれ配置してもよい。
In the embodiment, two or more pairs of
・本発明の車体下部構造は、乗用車以外に、スポーツカーに適用してもよい。
・前記実施形態において、翼型フィン70の最大翼厚bの翼弦長aに対する比(b/a)は8〜17%の範囲外であってもよく、また、最大翼厚位置の翼弦長aに対する比(c/a)も30〜35%の範囲外であってもよい。-The vehicle body lower part structure of this invention may be applied to a sports car other than a passenger car.
In the above embodiment, the ratio (b / a) of the maximum blade thickness b of the
Claims (5)
前記フロントフロアアンダーカバーを上方へ凹ませて形成され、かつ方形状の開口縁を有する凹部と、
前記フロントフロアアンダーカバーの一般面よりも下方に突出しないように前記凹部内に配置されるとともに、前記車体の左右方向に翼厚を有する翼型フィンとを備え、
前記翼型フィンの翼弦長を70〜280mmの範囲としたことを特徴とする車体下部構造。In the vehicle body lower structure having a front floor under cover under the floor of the vehicle body,
A recess formed by recessing the front floor undercover upward and having a square opening edge;
The wing-shaped fin having a blade thickness in the left-right direction of the vehicle body, and disposed in the recess so as not to protrude downward from the general surface of the front floor undercover,
A vehicle body lower structure characterized in that a chord length of the wing fin is in a range of 70 to 280 mm.
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