JP5802871B2 - 自動車走行抵抗減少装置 - Google Patents
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Description
また、車体後方に設けられた構造物は、トラックの荷役の際に邪魔にならないように、油圧シリンダー等を用いてトラック上部に持ち上げることが可能になっている。
上記目的を達成すべく、本発明の第1観点の自動車走行抵抗減少装置は、荷物室を備えたVAN型トラックやトレーラーの車体下部の後部に取り付けられる装置であって、下記(1)〜(4)を備えるものである。
(1)車体下部の後部で前方に向いて位置する吸入口面積が車体後方に位置する排出口面積より大きなラッパ形管状を呈する第1通風部
(2)車体下部の後部に取り付けられ、第1通風部を介して吸い込まれた空気を荷物室後部の後方外の下方から上方へ排出し得る形状を呈する第2通風部
(3)上記(1)の第1通風部は、平行な天板と、下り勾配を有し車体前方側に下向きに湾曲する底板と、天板および底板の両側に排気口より吸入口が広くなるように傾斜して延設される側面板から成り、全体形状が排出口より吸入口部分にかけ拡大しているラッパ形管状であるもの
(4)上記(2)の第2通風部は、車体下部で前後にスライド可能な構成とされ、車体の走行時には、上述の第1通風部を介して吸い込まれた空気の発生風圧により、車体後方にスライド移動して車体後方に押し出されることで排出口が出現するもの
これにより、VAN型の大型トラックやトレーラーの走行により車体後方に発生する空気圧の低下による車体への引っ張りの抵抗を解消或いは軽減させ、燃費の軽減と排気ガスの減少を目的として自動車の走行効率を向上できることになる。
車体の速度が増せば、荷物室後部の真後ろの空気の低下による引き込みの力も増大することになるが、同時に、第1通風部の吸い込み空気量および第2通風部からの排出する空気量も増大することになる。すなわち、車速に応じて、通風量ならびに荷物室後部の真後ろへの排出量が増減することで、走行抵抗に対応できることになる。
ここで、天板は、具体的には、車体下部のシャーシの上の縦根太の間に位置し、縦根太の上の横根太の下に平行に設置される。
第1通風部を多段に設けることにより、より多くの空気を吸入できることになる。
そして、1段目〜3段目を介して通風量ならびに通気速度が増大した通気は、第2通風部によって、荷物室後部の真後ろの気圧が下がったところに、下方から排出されることになる。この最終的に排出される空気は、通風量ならびに通気速度も増加しており、噴出す力も増している。
第1通風部を多段に設置する場合、段毎に寸法や位置を変え、より後段にかけ吸入口を拡大することにより、通風量を順次増加することができる。
車体下部後方に設置された第2通風部は、通風に押され、車体後方にスライド移動して、荷物室後部の後方外に排出口を押出されて、下方から上方に通風を排出することが可能となる。
1)可動部は、
1−1)車体前方側の吸入口に向かって下り勾配を有し排出口側で上向きに湾曲する形状の底板と、
1−2)該底板の左右両端から側面板が形成され、天板を有しないスコップ状、あるいは、天板を有する管状の形状を呈し、
1−3)両側の前記側面板には支持翼が設けられ、該支持翼によりスライドシャフトが取り付け固定され、或いは、底板に橇状部材が取り付けられ、
2)固定部は、2本のスライドシャフトを受けるレールであり、或いは、
橇状部材を受けるレールであり、レールは、車体後方下部もしくは第1通風部に取り付けられ、
3)可動部の支持翼に取り付けられたスライドシャフトが、固定部のレールに嵌合し摺動する、或いは、橇状部材がレール上を滑走する、
構成とされたことが好ましい態様である。
車体の走行により風となった下部の空気を荷物室後部の後方外に誘導することにより、走行により車体真後ろに発生する空気圧の低下による空気の巻き込みや、カルマン渦等による車体への引っ張りの抵抗を解消或いは軽減できる。
なお、通風部の設置の際に、両側のランプ類と干渉する場合は、寸法や形状を変更して設置すればよい。
1)可動部は、車体前方側の吸入口に向かって下り勾配を有し排出口側で上向きに湾曲する形状の底板と、該底板の左右両端から側面板が形成され、天板を有しないスコップ状、あるいは、天板を有する管状であり、両側の前記側面板には支持翼が設けられ、該支持翼によりスライドシャフトが取り付け固定され、或いは、底板に橇状部材が取り付けられ、
2)固定部は、2本のスライドシャフトを受けるレールであり、或いは、橇状部材を受けるレールであり、レールは車体後方下部に取り付けられ、
3)可動部の支持翼に取り付けられた前記スライドシャフトが、固定部のレールに嵌合し摺動する、或いは、橇状部材がレール上を滑走する、
構成とされたことが好ましい態様である。
通風の吹き出しを停止させることで、車体後方の走行による気圧低下を発生させ、本来の制動効果を発揮させることができる。また、通風の停止で吸入口自体が抵抗となり、制動効果を増加させ制動を補助できる。
ブレーキペダルの踏み込みを止めると、上述の第1観点の自動車走行抵抗減少装置の第2通風部、或いは、第2観点の自動車走行抵抗減少装置の通風部の可動部は開放されて、車体が走行すれば再び通風の圧力により、当該可動部が可動して通風を噴出すようになる。この時、単にブレーキペダルに連動させて、人為による踏み込みだけでは、可動部の通気の噴出しが強く、ブレーキペダルの踏み込みに抵抗がかかり制動を阻害することになる。このため、機械的動作もしくは電気的動作を作動させて、ブレーキペダルに負荷をかけずに自動的に当該可動部を収納するようにしている。
なお、当該可動部を機械的動作もしくは電気的動作により自動的に押し出してもかまわない。
大型トラックの走行により、この自動車走行抵抗減少装置に空気が入り通風するが、その際に、飛散している、あるいは、跳ね上げた砂利や紙・ビニール・ゴム・木切れ・金属片やゴミ等が第1通風部や第2通風部に入る場合がある。このゴミ等は、第2通風部の排出口より上方に排出されることになる。ゴミ等が、第2通風部の排出口より排出された場合、後方より進行してくる自動車等の車両や通行人に当る危険が生じる。
このような危険を回避すべく、第1通風部の吸入口の前方及び/又は第2通風部の排出口の上方に、柵状や格子状の保護スクリーンを取り付ける。保護スクリーンは、かかる後続車両や通行人に障害となるものの吸入や排出を排除する。
かかる構成によれば、車体ブレーキと連動したブラインドの開閉により、自動車本来の制動効果を発揮させたり、制動効果を増加し制動を補助することが可能となる。
縦根太の上のトラックの床の構造が、横根太や折版が剥き出しの状態で構成されている場合は、その下で縦根太の間に位置する第2通風部の可動部の上方に、1mm前後の隙間を設けて摺動板を設置することにより、第2通風部の可動部をスムーズに後方へスライドさせることが可能となる。
すなわち、可動部が収納状態の時に、入ってくる通風で、可動部と摺動板との間の空気圧が高まり、可動部を押し付ける働きが生じる。可動部と摺動板の1mm前後の隙間から空気が漏れるが、通風の圧力が上回り隙間の間隔が確保され引っ掛かりや摩擦を起さずに、可動部を押し出すことができることとなる。通常、横根太や折版が剥き出しの場合は、大きな隙間があるために、空気が大きく抜けて、可動部の押し出しに支障をきたすことになるが、摺動板はそのような空気の抜けに対して蓋の役目を果たすことになる。
なお、縦根太の無いトレーラーの場合、シャーシの下や床下の位置に、第2通風部の可動部の上に、同様に、1mm前後の隙間を設けて摺動板を設置すればよい。
(1)車体前方に位置する吸入口面積が車体後方に位置する排出口面積より大きい形状を呈する第1通風部(30,40,50)と、
(2)車体後部に取り付けられ、第1通風部(30,40,50)を介して吸い込まれた空気を下方から上方へ噴出し得る形状を呈する第2通風部20とから構成される。
第1通風部30の開口部33に差し込まれた排出口41から排出される空気33aが入り込み、排気口41の外部寸法の体積を除外した第1通風部30の開口部33から入ってくる空気(33b,33c)が合流し、排出口31から第2通風部20の開口部23に差し込まれ通気して更に空圧は上昇する。
3段目の第1通風部30は1段目と2段目を介して通ってきた通気が加わり、排出口31から第2通風部20の開口部23に差し込まれ通気する。
図2の右から、第1段の第1通風部50、第2段の第1通風部40、第3段の第1通風部30と、3段の第1通風部で構成される。そして、図2の左が第2通風部20となっている。
また、これらの3段の第1通風部(30,40,50)と第2通風部20は、図3に示すように、車体下部に設けられている前後方向の2本の縦根太のシャーシ6の間に設けられている。また、5は横根太であり、シャーシ6を繋いでいる。各第1通風部は開口部の縁部(39,49,59)の側面を前方固定具である螺子(37,47,57)で螺着されている。
また、図4に示されるように、第1通風部(30,40,50)は、それぞれ、シャーシ(6a,6b)の繋ぎと繋ぎの間に設けており、開口部が下向きに大きく広がっている。
本自動車走行抵抗減少装置をトラック下部に取り付けることにより、第2通風部20の噴出し口21から多量の空気を気圧低下部分に送り込んで、走行抵抗を軽減するのである。
一方、図7(2)は、スライド移動機構により、第2通風部20の噴出し口が、走行時の発生風圧により自動的に車体後方に押し出された状態を示す図である。
図9と図10は、それぞれ第1通風部の側面図と平面図である。また、図11は、第1通風部の取り付け説明図である。
前提としては、トラックの車体下部に、前後方向に間隔を置いてシャーシが2本通っている。2本のシャーシの上に縦根太が乗り、その上にトラックの床を支える縦根太が横断している。2本の縦根太の間は、繋ぎも何も無い空間である。この空間で縦根太の上の縦根太に、第1通風部の天板を平行に添わせる。そして、シャーシの繋ぎと繋ぎの間から下り勾配が干渉しないように車体前方に向け吸入口33を大きく展開し、排出口を車体後方に向けて取り付ける。
この他、固定の座金やボルトナットで固定し横根太の下に伸ばして展開し、これにコの字形あるいはU字形をした溝形を取付け管状に組立てる構造とする。
この他、骨組みに側面板や底板を取付け管状に組立て、これを横根太に取付けた板状に取付け下げるような形で固定して通風をさせるやり方もある。
上述したように、第2通風部は、車体後部床下の2本の縦根太の間に設置し、通風により可動部の1部が車体後方に押出され上向きの排出口を出し、通風を走行により発生する車体後の気圧が低下する部分に噴出し、トラック後部に発生する引っ張り力を解消あるいは軽減する。
ここで、摺動板は、第2通風部の上部を覆うように取り付けられる。取り付け方としては、例えば、摺動板の両側辺に側板が垂直に延設され、この両側板が第2通風部の固定部品に螺着することにより、摺動板が取り付けられる。
図15は、トラック下部の構造を説明する図である。図15はトラック下部をトラックの前方から見た断面図を示している。図15に示すように、トラック下部4には、2本の縦根太7が通っている。そして縦根太7の下にシャーシ6が取り付けられている。トラック下部4と縦根太7は、図示しない横根太により繋がれている。縦根太7とシャーシ6の間はパッキン8が設けられている。パッキン8は、縦根太とシャーシの接合部の役割を担っている。
その後、図19に示すように、自動車走行抵抗減少ユニット接合部材70Aを、部材73の緩衝材78に縦根太7が当接するまで移動させる。そして、部材72を閉じる。
図18,19は、2本の縦根太の一方に取り付ける自動車走行抵抗減少ユニット接合部材70Aについて説明したものであるが、図20は、縦根太の他方に取り付ける自動車走行抵抗減少ユニット接合部材70Bについて説明したものである。自動車走行抵抗減少ユニット接合部材70Aと自動車走行抵抗減少ユニット接合部材70Bの構造は、左右対称となっている。
図22,23は、自動車走行抵抗減少ユニット接合部材を用いて、開口拡張ウイング90を第1通風部に取り付ける様子を説明したものである。図22,23は、トラックの下部を上方から見た平面図を示している。自動車走行抵抗減少ユニット接合部材70Aと自動車走行抵抗減少ユニット50をボルト98とナット92で固定する際に、開口拡張ウイング90をナット92で固定する。ボルト98とナット92の間には、Oリング95,ワッシャー(93,94,96,97)が設けられている。
また、自動車走行抵抗減少ユニット50の拡張部材51と自動車走行抵抗減少ユニット接合部材70Aがボルト85とナット84を用いて固定されている。
なお、図24において、部材100は、自動車走行抵抗減少ユニット50と自動車走行抵抗減少ユニット接合部材70Aとの隙間を埋める緩衝材である。これは、自動車走行抵抗減少ユニット50に自動車本体の振動が伝わり難くする目的で設けられている。
(1)実施例1では、第1通風部は一体物として説明したが、この第1通風部は、鱗状,ブレート状,若しくは,輪状のなどを連続体として通風させられるように構成されてもよい。
この他、シャフトやプレートは、シャーシや縦根太に取付け、振動部分に押し付けて音の発生を防止することでもよい。また、各通風部を固定する部分と一緒に取り付けてもよい。
3 荷台室天井
4 トラック下部
5 横根太
6 シャーシ
7 縦根太
8 パッキン
10 自動車走行抵抗減少装置
20 第2通風部
21 排出口
23 吸入口
26 支持翼
27 スライドシャフト
28 固定レール
30,40,50 第1通風部
31,41,51 排出口
33,43,53 開口部
50 自動車走行抵抗減少ユニット
60 固定レール
63 保護スクリーン
70A,70B 自動車走行抵抗減少ユニット接合部材
90,90A,90B 開口拡張ウイング
Claims (18)
- 荷物室を備えたVAN型トラックやトレーラーの車体下部の後部に取り付け、走行により車体後方に発生する空気圧の低下による車体への引っ張りの抵抗を解消或いは軽減させ、燃費の軽減と排気ガスの減少を目的として自動車の走行効率を上げる装置であって、
車体下部の後部で前方に向いて位置する吸入口面積が車体後方に位置する排出口面積より大きなラッパ形管状を呈する第1通風部と、
車体下部の後部に取り付けられ、前記第1通風部を介して吸い込まれた空気を前記荷物室後部の後方外の下方から上方へ排出し得る形状を呈する第2通風部と、から構成され、
前記第1通風部は、平行な天板と、下り勾配を有し車体前方側に下向きに湾曲する底板と、前記天板および前記底板の両側に排気口より吸入口が広くなるように傾斜して延設される側面板から成り、全体形状が排出口より吸入口部分にかけ拡大しているラッパ形管状であり、吸入口から吸入された通風は、排出口から抜ける間に、狭まっていく管状により高まる空気圧に押し出され、通風速度を増加させるものであり、
前記第2通風部が、車体下部で前後にスライド可能な構成とされ、車体の走行時には、前記第1通風部を介して吸い込まれた空気の発生風圧により、車体後方にスライド移動して車体後方に押し出されることで排出口が出現することを特徴とする自動車走行抵抗減少装置。 - 前記第1通風部を、多段に設けることにより通風量を増加させたことを特徴とする請求項1に記載の自動車走行抵抗減少装置。
- 前記第1通風部を多段に設ける場合において、前段から後段にかけて吸入口が拡大するように、段毎に寸法あるいは位置を変え、通風量を順次増加させることを特徴とする請求項2に記載の自動車走行抵抗減少装置。
- 前記第2通風部は、可動部と固定部から成り、
1)前記可動部は、
車体前方側の吸入口に向かって下り勾配を有し排出口側で上向きに湾曲する形状の底板と、
該底板の左右両端から側面板が形成され、
天板を有しないスコップ状、あるいは、天板を有する管状の形状を呈し、
両側の前記側面板には支持翼が設けられ、該支持翼によりスライドシャフトが取り付け固定され、
或いは、
前記底板に橇状部材が取り付けられ、
2)前記固定部は、
2本の前記スライドシャフトを受けるレールであり、
或いは、
前記橇状部材を受けるレールであり、
前記レールは、車体後方下部もしくは前記第1通風部に取り付けられ、
3)前記可動部の支持翼に取り付けられた前記スライドシャフトが、
前記固定部の前記レールに嵌合し摺動する、
或いは、
前記橇状部材が前記レール上を滑走する、
構成とされたことを特徴とする請求項1に記載の自動車走行抵抗減少装置。 - 前記第2通風部において、前記固定部の前記レールの前後にストッパーを設け、前記可動部の前記スライドシャフトもしくは前記橇状部材が前記レール上で可動できる範囲を調整し、かつ、可動部の脱落を防止することを特徴とする請求項4に記載の自動車走行抵抗減少装置。
- 前記第2通風部の可動部を、車体ブレーキと連動させ、スプリングやレバーなどの機械的動作もしくは電気的動作により、車体ブレーキを踏み込んだ際に、通風を噴出している前記可動部をスライドさせて車体の床下に収納し、通風の吹き出しを停止させることを特徴とする請求項4に記載の自動車走行抵抗減少装置。
- 前記第1通風部の開口部あるいは前記第2通風部の開口部に、網目状もしくは格子状の保護スクリーンを設けたことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の自動車走行抵抗減少装置。
- 前記第1通風部及び/又は前記第2通風部の排出口に、ブラインドを設け、車体ブレーキと連動させ、スプリングやレバーなどの機械的動作もしくは電気的動作により、車体ブレーキを踏み込んだ際に、前記ブラインドを開閉させることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の自動車走行抵抗減少装置。
- 荷物室を備えたVAN型トラックやトレーラーの車体下部に取り付けられる装置であって、
車体後部に取り付けられ、車体の走行により風となった下部の空気を前記荷物室後部の後方外に誘導し、下方から上方へ噴出し得る形状を呈する通風部のみから構成され、
前記通風部が、車体下部で前後にスライド可能な構成とされ、車体の走行時には、車体下部の走行風圧により、車体後方にスライド移動して車体後方に押し出されることで排出口が出現することを特徴とする自動車走行抵抗減少装置。 - 前記通風部は、可動部と固定部から成り、
1)前記可動部は、車体前方側の吸入口に向かって下り勾配を有し排出口側で上向きに湾曲する形状の底板と、該底板の左右両端から側面板が形成され、天板を有しないスコップ状、あるいは、天板を有する管状であり、
両側の前記側面板には支持翼が設けられ、該支持翼によりスライドシャフトが取り付け固定され、
或いは、
前記底板に橇状部材が取り付けられ、
2)前記固定部は、
2本の前記スライドシャフトを受けるレールであり、
或いは、
前記橇状部材を受けるレールであり、
前記レールは、車体後方下部に取り付けられ、
3)前記可動部の支持翼に取り付けられた前記スライドシャフトが、
前記固定部の前記レールに嵌合し摺動する、
或いは、
前記橇状部材が前記レール上を滑走する、
構成とされたことを特徴とする請求項9に記載の自動車走行抵抗減少装置。 - 前記通風部は、吸入口面積が拡大するように、吸入口から前方下側にテーパー状に側面板が延設されたことを特徴とする請求項9に記載の自動車走行抵抗減少装置。
- 前記通風部の可動部を、車体ブレーキと連動させ、スプリングやレバーなどの機械的動作もしくは電気的動作により、車体ブレーキを踏み込んだ際に、通風を噴出している前記可動部をスライドさせて車体の床下に収納し、通風の吹き出しを停止させることを特徴とする請求項9に記載の自動車走行抵抗減少装置。
- 前記通風部の開口部に、網目状もしくは格子状の保護スクリーンを設けたことを特徴とする請求項9に記載の自動車走行抵抗減少装置。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の自動車走行抵抗減少装置を搭載したVAN型トラック。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の自動車走行抵抗減少装置を搭載したトレーラー。
- 請求項1に記載の第1通風部を車体下部に取り付ける接合部材であって、
第1通風部が2つの帯状の硬質性部材で構成され、該硬質性部材がヒンジ機構で接合され、該硬質性部材の内側と車体下部の縦根太およびシャーシの外側とが当接でき、2つの該硬質性部材が閉じた状態で固着でき、前記第1通風部の開口部の左右両側面と固着し得ることを特徴とする自動車走行抵抗減少装置用接合部材。 - 前記第1通風部の開口部の左右両側面と固着させる際に、第1通風部の開口面積を更に増大させる拡張開口ウイングを併せて固着させることを特徴とする請求項16に記載の自動車走行抵抗減少装置用接合部材。
- 前記ヒンジ機構により2つの硬質性部材が閉じ固着させる際に、第1通風部の下部に設けられた拡張部材を併せて固着させることを特徴とする請求項16に記載の自動車走行抵抗減少装置用接合部材。
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