JP5519342B2 - 車両用アンダーカバー - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車体の下面部に配設される車両用アンダーカバーに関する。

自動車等の車両では、車体に突出部やくぼみ、隙間等があると、その部分において走行風に乱れが生じ、走行安定性が低下するだけでなく、空気抵抗の増大による燃費の低下が生じる不具合がある。従って、車体は、空気力学的性能を考慮して設計する必要がある。

ところで、走行風の乱れは、車体の上側だけでなく、下側においても問題となる。車体の下側には、エンジンの一部やトランスミッション、排気管等の機器が配置されており、これらの機器に直接走行風が当たると、走行風が乱れて空気抵抗が増大する。そのため、車体の下面部には、上記の機器を覆うようにしてアンダーカバーが装着されている。なお、アンダーカバーは、空気抵抗を低減させる目的以外に、エンジンの保護、泥よけ、デザイン性の向上等の目的を兼ねている。

一方、エンジン、トランスミッション、排気管等の機器は、発熱部であり、これらを冷却するため、車体の前面に設けられた冷却風取入口から外気である冷却風を取り入れるように構成されている。エンジン等を冷却した冷却風は、例えば、エンジンルームとキャビンとの間に配設されるトーボードに沿って車体下方向に排出される。この場合、車体の下面部にアンダーカバーが装着されていると、アンダーカバーが冷却風の排出を阻害するため、冷却風によるエンジン等の冷却効率が低下してしまう。そこで、通常、アンダーカバーに排出口を形成し、この排出口を介して冷却風を外部に排出するように構成している。

しかしながら、冷却風は、上述したように、アンダーカバーに形成した排出口から車体下方向に向かって排出されるため、この冷却風と、車両の走行に伴って発生する路面に沿った走行風とが排出口近傍で干渉し、走行時の空気抵抗（ＣＤ値）が増大してしまう。

そこで、特許文献１に開示された先行技術では、アンダーカバーを車体後方に延在させ、フロアパネルにオーバラップさせることにより、冷却風の排出口がフロアパネルの下面部と平行となる方向に向くように構成している。この場合、排出口から排出される冷却風の流れが走行風の流れと略平行になるため、冷却風と走行風との干渉が回避され、空気抵抗の増大が抑制されることが期待される。

また、エンジンルームに配置された機器の冷却を目的として、特許文献２に開示された先行技術では、車体上方向に凹状となり、車体前方を頂点とする三角形状の凹部をアンダーカバーに形成するとともに、この凹部の一部に導風口を形成し、導風口から走行風をエンジンルームに導くように構成している。

特開平８−２７６８６７号公報 特開平９−５２５８３号公報

しかしながら、特許文献１の場合、アンダーカバーをフロアパネルの下まで延在させているため、アンダーカバーが大型化して重量が増加してしまう。重量の増加は、燃費の低下を惹起する。また、フロアパネルの下に配設されるアンダーカバーが路面に接近するため、走行中にアンダーカバーが路面に接触し、損傷することが懸念される。

一方、特許文献２の場合、アンダーカバーの凹部を通過する走行風の全てが導風口に導入される構成ではないため、凹部によってむしろ空気抵抗が増大してしまうおそれがある。また、特許文献２は、走行風を導風口からエンジンルームに導入して機器を冷却することのみを目的としており、導入された走行風を外部に排出することまでは配慮していない。従って、エンジンルームから再び外部に排出される走行風と、アンダーカバーの下部を流れる走行風とが干渉し、空気抵抗がさらに増大するおそれがある。

本発明は、前記の不具合を解消するためになされたものであって、車体内に導入された冷却風が外部に排出される際の空気抵抗を効果的に低減できるとともに、車体内の被冷却機器を効率的に冷却できる車両用アンダーカバーを提供することを目的とする。

本発明に係る車両用アンダーカバーは、冷却風取入口から取り入れられてエンジン等の被冷却機器を冷却する冷却風を排出する排出口が形成され、車体の下面部に配設される車両用アンダーカバーにおいて、前記排出口の車体前方に車両用アンダーカバーと一体的に配設され、前記車体前方を頂点として車体後方に向かい徐々に拡開し、車両の走行により発生する走行風を前記排出口に導く導風路を有し、前記被冷却機器は、前記排出口に配設されて前記車体の下面部から車体下方向に突出することを特徴とする。

前記車両用アンダーカバーにおいて、前記導風路の車体後方の端部には、前記走行風を前記排出口に導く導風口が形成され、前記導風口から導入された前記走行風を前記排出口に導くことを特徴とする。

前記車両用アンダーカバーにおいて、前記導風路は、車体後方に向かって車体上方向に傾斜する導風面と、前記導風面の車幅方向の両側部に形成される側壁とを備え、前記側壁間の前記導風面を介して前記走行風を前記導風口から前記排出口に導くことを特徴とする。

前記車両用アンダーカバーにおいて、前記導風口と前記排出口との間に形成され、前記導風路よりも車体下方向に突出するガイド面と、前記導風路の車幅方向の両側部に形成され、車体下方向に突出する側壁とを備え、前記側壁間の前記導風路を介して前記走行風を前記導風口から前記排出口に導くことを特徴とする。

前記車両用アンダーカバーにおいて、前記導風路は、車体後方に向かって車体下方向に傾斜する導風面と、前記導風面の車幅方向の両側部に形成され、車体下方向に突出する側壁とを備え、前記側壁間の前記導風面を介して前記走行風を前記排出口に導くことを特徴とする。

前記車両用アンダーカバーにおいて、前記導風路の車体後方の端部は、車体後方に向かって路面と略平行に設定されることを特徴とする。

前記車両用アンダーカバーにおいて、前記導風路は、車体後方に向かって路面と略平行に延在する導風面と、前記導風面の車幅方向の両側部に形成される側壁とを備え、前記側壁間の前記導風面を介して前記走行風を前記導風口から前記排出口に導くことを特徴とする。

前記車両用アンダーカバーにおいて、前記被冷却機器は、排気管、トランスミッション、パワーステアリングユニット、エンジン、フロントデフ、リアデフ、モータ、又は、蓄電池の少なくとも１つであることを特徴とする。

前記車両用アンダーカバーにおいて、前記導風路は、前記被冷却機器の位置、及び／又は、前記排出口の大きさに応じて、所定の位置に複数配設されることを特徴とする。

本発明の車両用アンダーカバーによれば、車体内に導入された冷却風が排出される排出口に対して、車体前方から徐々に拡開する車両用アンダーカバーに形成された導風路を介して走行風を導くことにより、路面方向に噴出される冷却風を車体後方に導くことができる。この結果、排出口から排出される冷却風による空気抵抗を低減できるとともに、前記排出口に配設される被冷却機器を効果的に冷却することができる。

第１実施形態のアンダーカバーが装着された車体前部を下面側から見た斜視説明図である。 第１実施形態のアンダーカバーが装着された車体前部の下面説明図である。 図２に示すIII−III線断面説明図である。 第１実施形態のアンダーカバーの作用説明図である。 第１実施形態のアンダーカバーに形成されるガイド部の変形例の断面説明図である。 第２実施形態のアンダーカバーの斜視説明図である。 図６に示すVII−VII線断面説明図である。 第３実施形態のアンダーカバーの斜視説明図である。 図８に示すIX−IX線断面説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、第１実施形態のアンダーカバー１０が装着された車体前部１２を下面側から見た斜視説明図である。図２は、アンダーカバー１０が装着された車体前部１２の下面説明図である。図３は、図２に示すIII−III線断面説明図である。

車体前部１２には、車両の走行により発生する走行風Ｗを冷却風ＣとしてエンジンルームＥに取り入れる冷却風取入口１４が配設される。図３に示すように、車体前部１２のエンジンルームＥには、冷却風取入口１４側から、ラジエータパネル１６、ファン１８、被冷却機器であるエンジン２０が順に配置される。また、エンジン２０には、被冷却機器である排気管２２が連結される。排気管２２は、アンダーカバー１０側に延在した後、屈曲して車体の下面部に沿って車体後方に延在する。さらに、エンジン２０には、エンジン２０の回転を所定の回転速度に変換して後輪側に伝達する被冷却機器であるトランスミッション２４(図１参照)が連結される。

なお、エンジンルームＥとキャビンＲとの間は、車体フレームの一部を構成するトーボード２６により仕切られる。また、アンダーカバー１０の両側部には、前輪２８ａ、２８ｂが配設される。

アンダーカバー１０は、全体が略平板状に構成され、図１及び図３に示すように、路面側に突出する排気管２２の屈曲部３０の近傍と、路面側に突出するトランスミッション２４の近傍とにおいて切り欠かれることで、冷却風Ｃ及び走行風Ｗを外部に排出する排出口３２及び３４が形成される。

アンダーカバー１０には、走行風Ｗを導入して排出口３２及び３４に導き、エンジンルームＥ側から排出される冷却風Ｃの噴出方向を制御するガイド部３６及び３８が形成される。ガイド部３６及び３８は、車体前方を頂点とし、車体後方に向かって徐々に拡開しながら車体上方向に傾斜する三角形状の導風路を構成する導風面４０と、三角形の斜辺に相当し、導風面４０の車幅方向の両側部に形成される側壁４２ａ、４２ｂと、三角形の底辺に相当し、排出口３２及び３４側の導風面４０の端部に形成され、走行風を排出口３２に導く導風口４４とを備える（図４参照）。なお、導風面４０は、車体後方の端部である導風口４４の近傍４０ａ（図３参照）が車両の走行する路面と略平行となるように設定される。また、導風口４４と排出口３２、及び、導風口４４と排出口３４とは、車体の左右方向の位置がほぼ一致するように配置されていることが望ましい。

ガイド部３６は、排出口３２の車体前方に配置される。図３に示すように、ガイド部３６の側壁４２ａ、４２ｂ間の導風面４０を介して導風口４４に導入された走行風Ｗは、アンダーカバー１０のエンジンルームＥ側を通過した後、排出口３２から外部に排出される。また、ガイド部３８は、排出口３４の車体前方に配置される。ガイド部３８の側壁４２ａ、４２ｂ間の導風面４０を介して導風口４４に導入された走行風Ｗは、ガイド部３６と同様に、アンダーカバー１０のエンジンルームＥ側を通過した後、排出口３４から外部に排出される。

第１実施形態のアンダーカバー１０が装着された車体前部１２は、基本的には以上のように構成される。次にその作用効果について説明する。

車両が車体前方に走行することにより、冷却風取入口１４から導入された走行風Ｗは、図３に示すように、ラジエータパネル１６を介して、冷却風Ｃとしてファン１８に供給され、ファン１８により冷却風Ｃの流量が調整されてエンジン２０に送風される。エンジン２０に送風された冷却風Ｃは、エンジン２０を冷却した後、車体の下面部に装着されたアンダーカバー１０の排出口３２及び３４から外部に排出される。

アンダーカバー１０の排出口３２には、排気管２２の屈曲部３０が配設されており、エンジン２０を冷却した冷却風Ｃは、排気管２２を冷却しながら路面側に排出される。この場合、冷却風Ｃの一部は、エンジン２０や排気管２２の屈曲部３０に吹き付けられることで、路面側に向う冷却風Ｃ′となる。この冷却風Ｃ′は、図３に示すように、車体前方からの走行風Ｗと干渉するため、空気抵抗が増大する。同様に、アンダーカバー１０の排出口３４から排出される冷却風Ｃの一部も、車体下方向に突出するトランスミッション２４によって路面側に向かうため、走行風Ｗと干渉して空気抵抗が増大する。

一方、アンダーカバー１０と路面との間に流れる走行風Ｗは、アンダーカバー１０に形成したガイド部３６及び３８を介して各排出口３２及び３４に導かれる。

すなわち、車体前方からの走行風Ｗは、ガイド部３６及び３８の導風面４０を介して導風口４４に導入される。この場合、導風面４０の両側部には、車体後方に向かって拡開する側壁４２ａ、４２ｂが配設されているため、図４に示すように、導風面４０に沿って車長方向に導かれた走行風Ｗと、側壁４２ａ、４２ｂとの間で渦流４６が発生する。渦流４６は、走行風Ｗをガイド部３６及び３８に吸引するように作用するため、結果的に、ガイド部３６及び３８に導入される走行風Ｗの風量が増加することになる。

なお、ガイド部３６及び３８に導入された走行風Ｗは、導風面４０の車体後方端部の車幅方向全域に開口する導風口４４に導入されるため、ガイド部３６及び３８を形成することによる空気抵抗の増大が生じるおそれはない。

導風口４４から導入された走行風Ｗは、図３に示すように、エンジンルームＥ側から送風される冷却風Ｃに供給される。この場合、ガイド部３６及び３８に発生した渦流４６により、十分な量の走行風Ｗが冷却風Ｃに供給されるため、冷却風Ｃの流れが変更され、走行風Ｗと冷却風Ｃが合流して車体後方に導かれる。また、導風口４４と排出口３２及び３４との間であって、アンダーカバー１０と路面との間を流れる走行風Ｗは、排出口３２及び３４から排出される冷却風Ｃ及び走行風Ｗを車体後方に導く。従って、排出口３２及び３４から路面方向に向かって冷却風Ｃ′が排出されることはなく、冷却風Ｃ′による空気抵抗の増大が回避される。

なお、導風面４０の車体後方端部である導風口４４の近傍４０ａは、車両が走行する路面と略平行となるように設定されている。従って、導風口４４から導入された走行風Ｗの送風方向は、路面側を通る走行風Ｗの送風方向と略平行になるため、排出口３２及び３４から排出される冷却風Ｃ及び走行風Ｗを一層確実に車体後方に導くことができる。また、導風口４４から導入された走行風Ｗは、冷却風Ｃとともに排気管２２及びトランスミッション２４を冷却するため、排気管２２及びトランスミッション２４を効果的に冷却することができる。

ここで、ガイド部３６、３８は、図５に示す構成とすることもできる。図５は、第１実施形態のアンダーカバー１０に形成されるガイド部３６の変形例の断面説明図である。ガイド部３８についても同様に構成することができる。

変形例であるガイド部３６′は、車体前方を頂点とし、車体後方に向かって徐々に拡開しながら路面と略平行に延在する三角形状の導風路を構成する導風面４０′と、三角形の斜辺に相当し、導風面４０′の車幅方向の両側部に形成される側壁４２ａ′、４２ｂ′と、三角形の底辺に相当し、導風面４０′の排出口３２側の端部に形成され、走行風Ｗを排出口３２に導く導風口４４′とを備える。なお、導風口４４′と排出口３２とは、車体の左右方向の位置がほぼ一致するように配置されていることが望ましい。

この場合、アンダーカバー１０の前端部から導風口４４′に至る導風面４０′の全域が路面に略平行となっているため、十分な量の走行風Ｗを導風口４４′から取り込んで排出口３２に供給することができる。従って、排出口３２に配置されている排気管２２を効果的に冷却することができる。また、走行風Ｗを導風口４４′に導入する導風面４０′は、路面に略平行であるため、導入される走行風Ｗも路面に略平行となり、排出口３２から排出される冷却風Ｃを一層確実に車体後方に導くことができる。

図６は、第２実施形態のアンダーカバー５０の斜視説明図、図７は、図６に示すVII−VII線断面説明図である。排気管２２の位置に対応してアンダーカバー５０に形成されるガイド部５２は、アンダーカバー５０の一般面から車体下方向に突出するガイド面５４と、アンダーカバー５０の一般面から車体下方向に突出し、車体前方を頂点として車体後方に向かって徐々に拡開した後、車体下方向に突出するガイド面５４に連結される側壁５６ａ、５６ｂと、側壁５６ａ、５６ｂの間に形成され、車両が走行する路面と略平行な導風面５５と、導風面５５のガイド面５４側端部に形成され、排気管２２が突出する排出口５７に連通し、走行風を導く導風口５８とを備える。この場合、ガイド面５４は、導風口５８と排出口５７との間に形成され、側壁５６ａ、５６ｂは、導風面５５の車幅方向に形成される。また、トランスミッション２４の位置に対応して、同様の構成からなるガイド部５２を形成することができる。なお、導風口５８と排出口５７とは、車体の左右方向の位置がほぼ一致するように配置されていることが望ましい。

ガイド部５２の導風面５５に導入された走行風Ｗは、車体後方に向かって徐々に拡開する側壁５６ａ、５６ｂによって発生する渦流により風量が増加した状態で導風口５８に流入する。次いで、走行風Ｗは、図７に示すように、排出口５７から排出される冷却風Ｃに供給され、冷却風Ｃの流れを変更して車体後方に導く。また、ガイド面５４の下部である路面側を流れる走行風Ｗは、排出口５７から排出される冷却風Ｃ及び走行風Ｗを車体後方に導く。この結果、排出口５７から路面方向に向って冷却風Ｃ′が排出されることはなく、冷却風Ｃ′による空気抵抗の増大が回避される。

なお、ガイド部５２に導入された走行風Ｗは、側壁５６ａ、５６ｂの車体後方端部の車幅方向全域に開口する導風口５８に導入されるため、ガイド部５２を形成することによる空気抵抗の増大が生じるおそれはない。

図８は、第３実施形態のアンダーカバー７０の斜視説明図、図９は、図８に示すIX−IX線断面説明図である。排気管２２の位置に対応してアンダーカバー７０に形成されるガイド部７２は、車体前方を頂点とし、車体後方に向かって徐々に拡開しながら一般面から車体下方向に傾斜する導風路を構成する三角形状の導風面７４と、導風面７４の車幅方向の両側部に形成される側壁７６ａ、７６ｂとを備える。導風面７４は、車体後方の端部である排出口７８の近傍７４ａが、車両が走行する路面と略平行となるように設定される。なお、トランスミッション２４の位置に対応して、同様の構成からなるガイド部７２を形成することができる。

ガイド部７２の導風面７４に沿って車体後方に導かれた走行風Ｗは、図９に示すように、導風面７４の後方端部に形成された排出口７８から排出される冷却風Ｃに対して、導風面７４により車幅方向に広がった状態で供給され、冷却風Ｃの流れを変更して車体後方に導く。この結果、排出口７８から路面方向に向って冷却風Ｃ′が排出されることはなく、冷却風Ｃ′による空気抵抗の増大が回避される。

なお、ガイド部７２に導入された走行風Ｗは、車体下方向に傾斜する導風面７４に沿って排出口３２に導かれるため、ガイド部７２を形成することによる空気抵抗の増大が生じるおそれはない。

また、ガイド部７２は、導風面７４の両側部に側壁７６ａ、７６ｂが形成されているため、走行風Ｗが導風面７４を通過する際に発生する渦流によって十分な量の走行風Ｗが確保される。従って、空気抵抗を一層効果的に低減させることができる。また、アンダーカバー７０から車体下方向に突出し、車体の後方に延在する側壁７６ａ、７６ｂを設けることにより、車両の走行時における直進安定性が向上する効果も得られる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能である。

例えば、ガイド部は、車体の下部に突出する排気管２２及びトランスミッション２４に対応して設けるだけでなく、車体の下部に突出する他の被冷却機器、例えば、パワーステアリングユニット、エンジン、フロントデフ、リアデフ、モータ、又は、蓄電池に対応して設けてもよい。また、被冷却機器の位置、及び／又は、排出口の大きさに応じた所定の位置に複数のガイド部を設けることもできる。さらに、第１〜第３実施形態の各ガイド部３６、３６′、３８、５２、７２を適宜組み合わせて構成してもよい。

１０、５０、６０、７０…アンダーカバー
１２…車体前部
１４…冷却風取入口
２０…エンジン
２２…排気管
２４…トランスミッション
３２、３４、５７、７８…排出口
３６、３６′、３８、５２、７２…ガイド部
４０、４０′、５５、７４…導風面
４２ａ、４２ｂ、５６ａ、５６ｂ、７６ａ、７６ｂ…側壁
４４、４４′、５８…導風口
４６…渦流
５４…ガイド面
Ｃ、Ｃ′…冷却風
Ｗ…走行風

Claims (9)

1. 冷却風取入口から取り入れられてエンジン等の被冷却機器を冷却する冷却風を排出する排出口が形成され、車体の下面部に配設される車両用アンダーカバーにおいて、
   前記排出口の車体前方に車両用アンダーカバーと一体的に配設され、前記車体前方を頂点として車体後方に向かい徐々に拡開し、車両の走行により発生する走行風を前記排出口に導く導風路を有し、
   前記被冷却機器は、前記排出口に配設されて前記車体の下面部から車体下方向に突出することを特徴とする車両用アンダーカバー。
2. 請求項１記載の車両用アンダーカバーにおいて、
   前記導風路の車体後方の端部には、前記走行風を前記排出口に導く導風口が形成され、前記導風口から導入された前記走行風を前記排出口に導くことを特徴とする車両用アンダーカバー。
3. 請求項２記載の車両用アンダーカバーにおいて、
   前記導風路は、車体後方に向かって車体上方向に傾斜する導風面と、前記導風面の車幅方向の両側部に形成される側壁とを備え、前記側壁間の前記導風面を介して前記走行風を前記導風口から前記排出口に導くことを特徴とする車両用アンダーカバー。
4. 請求項２記載の車両用アンダーカバーにおいて、
   前記導風口と前記排出口との間に形成され、前記導風路よりも車体下方向に突出するガイド面と、前記導風路の車幅方向の両側部に形成され、車体下方向に突出する側壁とを備え、前記側壁間の前記導風路を介して前記走行風を前記導風口から前記排出口に導くことを特徴とする車両用アンダーカバー。
5. 請求項１記載の車両用アンダーカバーにおいて、
   前記導風路は、車体後方に向かって車体下方向に傾斜する導風面と、前記導風面の車幅方向の両側部に形成され、車体下方向に突出する側壁とを備え、前記側壁間の前記導風面を介して前記走行風を前記排出口に導くことを特徴とする車両用アンダーカバー。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用アンダーカバーにおいて、
   前記導風路の車体後方の端部は、車体後方に向かって路面と略平行に設定されることを特徴とする車両用アンダーカバー。
7. 請求項２記載の車両用アンダーカバーにおいて、
   前記導風路は、車体後方に向かって路面と略平行に延在する導風面と、前記導風面の車幅方向の両側部に形成される側壁とを備え、前記側壁間の前記導風面を介して前記走行風を前記導風口から前記排出口に導くことを特徴とする車両用アンダーカバー。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両用アンダーカバーにおいて、
   前記被冷却機器は、排気管、トランスミッション、パワーステアリングユニット、エンジン、フロントデフ、リアデフ、モータ、又は、蓄電池の少なくとも１つであることを特徴とする車両用アンダーカバー。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両用アンダーカバーにおいて、
   前記導風路は、前記被冷却機器の位置、及び／又は、前記排出口の大きさに応じて、所定の位置に複数配設されることを特徴とする車両用アンダーカバー。

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