JP6551387B2 - 車両用アウタミラー - Google Patents

Description

本発明は、車両用アウタミラーに関する。

車両用のアウタミラーにおいて、ミラーハウジング（ミラーバイザー）の車幅方向内側の側面が、該側面と対向するサイドドアガラスに対して平行とされた構造が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００４−２４９８４８号公報

しかしながら、上記した従来例では、ミラーバイザーと、該ミラーバイザーと対向するサイドガラスとの間の隙間に、車両後方に向けて直進する風が入り込むため、流速が速くなり、サイドガラスから車室内に透過する透過音を低減できない可能性がある。

本発明は、車体側面から車室内への透過音の元となる音源を低減させることを目的とする。

第１の態様に係る車両用アウタミラーは、車体側面に設けられたミラーステーと、前記ミラーステーに支持され、車両後方側に開口部を有するミラーバイザーと、前記開口部に設けられる車両後方確認用のミラーと、を有し、前記ミラーバイザーを通る水平断面において、前記ミラーバイザーの車幅方向の内側面と前記車体側面との距離が、前記ミラーバイザーの前端部から車両後方に向かうにつれて減少している。

この車両用アウタミラーでは、車両走行時に、車両後方に向けて直進する風がミラーバイザーに当たってミラーバイザーの前側で圧力が高くなると共に、ミラーバイザーと車体側面との間に流入する風の流速が遅くなる。これにより、アウタミラーの車幅方向の内側面の後側で発生する渦が小さくなる。

第２の態様は、第１の態様に係る車両用アウタミラーにおいて、前記前端部が、前記ミラーバイザーの車幅方向中央部よりも車幅方向内側に設けられている。

この車両用アウタミラーでは、ミラーバイザーの前端部が、ミラーバイザーの車幅方向中央部よりも車幅方向内側に設けられているので、ミラーバイザーの車幅方向外側に向かう風の流量が増え、ミラーバイザーと車体側面との間に流入する風の流量が低減される。

第３の態様は、第１の態様又は第２の態様に係る車両用アウタミラーにおいて、前記前端部が車両上下方向に連なる稜線が、前記ミラーバイザーの車両上下方向中央部から車両上側に向かうにつれて車幅方向内側へ延びると共に、前記車両上下方向中央部から車両下側に向かうにつれて車幅方向内側へ延びている。

この車両用アウタミラーでは、ミラーバイザーの前端部が車両上下方向に連なる稜線を上記のように形成しているので、ミラーバイザーの前端部から該ミラーバイザーと車体側面との間に流入する風が、車両上下方向へ分散する。

第１の態様に係る車両用アウタミラーによれば、車体側面から車室内への透過音の元となる音源を低減させることができる。

第２の態様に係る車両用アウタミラーによれば、車体側面から車室内への透過音の元となる音源を更に低減させることができる。

第３の態様に係る車両用アウタミラーによれば、ミラーバイザーと車体側面との間に流入する風の流速が、局所的に増加することを抑制できる。

本実施形態に係る車両用アウタミラーを示す斜視図である。 本実施形態に係る車両用アウタミラーを示す正面図である。 本実施形態に係る車両用アウタミラーを示す背面図である。 本実施形態に係る車両用アウタミラーの周りの風の流れを示す、図２、図３における４−４矢視断面図である。 車両平面視において、本実施形態に係る車両用アウタミラーの周りの圧力分布を示すＣＦＤ解析図である。 車両平面視において、本実施形態に係る車両用アウタミラーの周りの流速分布を示すＣＦＤ解析図である。 車両平面視において、本実施形態に係る車両用アウタミラーの周りの流速の標準偏差を示すＣＦＤ解析図である。 本実施形態に係る車両用アウタミラーの周りの車外音のパワー分布を示すＣＦＤ解析図である。 風洞試験により求めた、本実施形態に係る車両用アウタミラーの周りの音響インテンシティの分布を示す平面図である。 実走行試験により、乗員の耳位置における音圧を計測した結果を示す線図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図面において、矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印ＲＨは車両右側を示し、矢印ＩＮは車幅方向内側を示し、矢印ＯＵＴは車幅方向外側を示している。

図１から図３において、本実施形態に係る車両用アウタミラー１０は、車体側面の一例としてのドアパネル１８に設けられたドアミラーであり、ミラーステー１２と、ミラーバイザー１４と、車両後方確認用のミラー１６とを有している。

ミラーステー１２は、例えばドアパネル１８の上縁における車両前側端部に設けられ、該ドアパネル１８の車両外側かつ斜め上方に突出した支柱である。ドアパネル１８の車両上側には、例えば門形（逆Ｕ字形）のガラスモール２０が設けられている。このガラスモール２０で囲まれた領域には、サイドガラス２２が配置されている。ガラスモール２０は、フロントピラー２４及びルーフサイドレール２６に沿う形状となっている。

ミラーバイザー１４は、ミラーステー１２に支持されており、車両後方側に開口部２８（図３、図４）を有している。この開口部２８には、ミラー１６（反射鏡）が設けられている。つまり、ミラーバイザー１４は、ミラー１６の風防である。図３に示されるように、開口部２８の車両上下方向の寸法は、車幅方向内側が車幅方向外側よりも大きく設定されている。

図２において、ミラーバイザー１４の車幅方向の内側面１４Ａと、車体側面としてのサイドガラス２２（図１）と、ドアパネル１８とで、略Ｖ字形の隙間であるＶ溝部３０が形成されている。図４に示されるように、ミラーバイザー１４を通る水平断面において、ミラーバイザー１４の内側面１４Ａとサイドガラス２２との距離Ｌは、ミラーバイザー１４の前端部３２から車両後方に向かうにつれて減少している。換言すれば、図４の断面位置において、距離Ｌに相当するＶ溝部３０の幅は、ミラーバイザー１４の前端部３２が位置する入口３０Ａで最も大きく、ミラーバイザー１４の内側面１４Ａの後端１４Ｂが位置する出口３０Ｂに向けて、概ね単調に減少している。これにより、ミラーバイザー１４とサイドガラス２２との間のＶ溝部３０が、縮流形状となっている。なお、図４の断面位置は、ミラーバイザー１４の車両上下方向中央部であり、図２、図３における矢印４−４の位置に相当する。

図２、図４に示されるように、ミラーバイザー１４の前端部３２は、例えばミラーバイザー１４の車幅方向中央部よりも車幅方向内側に設けられている。一例として、図４の断面位置での前端部３２は、ミラーバイザー１４の車幅方向内側端から車幅方向外側に、ミラーバイザー１４の幅の約１／３の箇所に位置している。

図１、図２に示されるように、ミラーバイザー１４の前端部３２が車両上下方向に連なる稜線３４は、ミラーバイザー１４の車両上下方向中央部から車両上側に向かうにつれて車幅方向内側へ延びると共に、車両上下方向中央部から車両下側に向かうにつれて車幅方向内側へ延びている。換言すれば、ミラーバイザー１４の前端部３２の車幅方向位置は、車両上下方向位置により変化している。この変化の範囲は、例えばミラーバイザー１４の車幅方向中央部よりも車幅方向内側の範囲に収まっている。稜線３４は、Ｖ字状に形成されている。また、稜線３４は、ミラーバイザー１４における車幅方向の内側面１４Ａと他の面との境界である。稜線３４がＶ字状であることから、ミラーバイザー１４の車幅方向の内側面１４Ａは、略三角形に形成されている。稜線３４は、ミラーステー１２にも連なって形成されている。

図２、図３に示されるように、ミラーバイザー１４の車幅方向の内側面１４Ａの後端１４Ｂは、車両上下方向中央部から車両上側及び車両下側に向かうにつれて、それぞれ車幅外側に延びている。つまり、内側面１４Ａの後端１４Ｂは、車両上下方向中央部において、最も車幅方向内側に位置している。換言すれば、後端１４Ｂは、車幅方向内側に凸となる横Ｖ字状に形成されている。

ミラー設計では、ミラーバイザー１４の車幅方向の内側面１４Ａとサイドガラス２２との距離Ｌ（代表距離）は、車両上下方向におけるミラーバイザー１４の中央断面においてのミラーバイザー１４とサイドガラス２２との最短距離が基準とされる。本実施形態のように縮流形状を有するミラーバイザー１４の場合には、後端１４Ｂの車両上下方向中央部において、ミラーバイザー１４とサイドガラス２２との距離Ｌ（図４）が最短となっている。

ミラーバイザー１４とサイドガラス２２との間の代表距離についての同一の条件の下では、後端１４Ｂを車両上下方向で直線状に形成するよりも、本実施形態のように後端１４Ｂを横Ｖ字状に形成した方が、風切音性能をより改善できる。ミラーバイザー１４の後端１４Ｂから発生する、ミラーバイザー１４の後側流れの乱れ（音源項）が、車両上下方向において平均的にサイドガラス２２から離れるためである。
また、後端１４Ｂから発生するミラーバイザー１４の後側流れ（ミラー後流）の乱れの強さは、該後端１４Ｂの形状に依存する。本実施形態のように後端１４Ｂが横Ｖ字状である場合では、後端１４Ｂが直線形状である場合に比べて、ミラー後流の乱れの車両上下方向における位相揃えが難しくなるため、ミラー後流の乱れの強さ（音源強さ）の減少につながる。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について、解析結果及び試験結果を交えて説明する。図４において、本実施形態に係る車両用アウタミラー１０では、ミラーバイザー１４の内側面１４Ａとサイドガラス２２との距離Ｌが、ミラーバイザー１４の前端部３２から車両後方に向かうにつれて減少している。つまり、ミラーバイザー１４とサイドガラス２２とのＶ溝部３０が、縮流形状となっているので、ミラーバイザーの内側面と車体側面との距離が、車両後方に向かうにつれて増加する場合（以下、単に「従来例」という。）と比較して、Ｖ溝部３０の形状抵抗が大きくなっている。

これにより、車両走行時に、車両後方に向けて直進する風がミラーバイザー１４に当たったとき、図５に示されるように、ミラーバイザー１４の前側で圧力が高くなる。図５において、符号３６，３８は、圧力分布を示しており、符号３６の圧力分布では、内側が高圧側となっている。符号３８の圧力分布は、内側が低圧側となっている。なお、風に対するミラーバイザー１４の面の角度が垂直に近いほど、圧力が高くなる。図５から図８は、ＣＦＤ（数値流体力学）を用いて解析した結果を示している。

この圧力上昇のため、図６に示されるように、ミラーバイザー１４と車体側面としてのサイドガラス２２との間のＶ溝部３０に流入する風の流速が遅くなる。これは、ｐを圧力、ｕを流速とすると、「ｐ＋ｕ^２＝一定」であることに基づく（ベルヌーイの定理）。この定理によれば、圧力ｐが大きくなれば、流速ｕが小さくなる。図６において、符号４０，４２，４４は、流速分布を示している。符号４０は、ミラーバイザー１４の車幅方向内側の流速分布である。符号４２は、ミラーバイザー１４の車幅方向外側の流速分布である。符号４４は、ミラーバイザー１４の前側の流速分布である。流速分布４４では、内側が低速側となっている。

流速分布４０，４２では、何れも内側が高速側となっており、かつ最も内側の速度域は同等である。流速分布４０における最も内側の領域は、流速分布４２における最も内側の領域よりも狭い。このことから、ミラーバイザー１４の車幅方向内側においては、流速の大きい領域が少ないことがわかる。

本実施形態では、ミラーバイザー１４の前端部３２が、ミラーバイザー１４の車幅方向中央部よりも車幅方向内側に設けられているので、ミラーバイザー１４の車幅方向外側に向かう風の流量が増え、ミラーバイザー１４と車体側面との間のＶ溝部３０に流入する風の流量が低減される。

また、ミラーバイザー１４の前端部３２の稜線３４が、ミラーバイザー１４の車両上下方向中央部から車両上側に向かうにつれて車幅方向内側へ延びると共に、車両上下方向中央部から車両下側に向かうにつれて車幅方向内側へ延びている。これにより、ミラーバイザー１４の前端部３２からミラーバイザー１４とサイドガラス２２との間のＶ溝部３０に流入する風が、車両上下方向へ分散する。このため、Ｖ溝部３０に流入する風の流速が、局所的に増加することを抑制できる。

このように、Ｖ溝部３０において風の流速ｕが小さくなることで、ミラーバイザー１４の内側面１４Ａの後側で発生する渦４５が、ミラーバイザー１４の車幅方向外側の後側で発生する渦４６と同様に小さくなる（図４から図６）。これにより、ミラーバイザー１４の後側での乱れ（音源強さ）が減少する。図７には、流速の標準偏差の分布４８が示されているが、内側と外側の差は少なく、従来例よりも乱れは減少している。なお、渦４５，４６は、例えばカルマン渦である。

ここで、従来例におけるＶ溝部での風の流速をＵとすると、ｕ＜Ｕである。内側面１４Ａの後端１４Ｂにおける音源（渦４５）とサイドガラス２２との距離について、本実施形態の場合をｒとし、従来例の場合をＲとすると、ｒ＜Ｒである。つまり、本実施形態では、音源が従来例よりもサイドガラス２２に近づくが、流速がＵからｕに減少することで、サイドガラス２２を透過して車室に侵入する透過音を低減できる。詳細には、Ｖ溝部３０の流速減少（ｕ＜Ｕ）による透過音の音響インテンシティの減少率（流速の６乗）が、距離の減少（ｒ＜Ｒ）による透過音の音響インテンシティの増加率（２乗）を上回るため、サイドガラス２２を透過する流体騒音の低減を実現できる。

透過音の音響インテンシティは、（流速の６乗）／（距離の２乗）に比例するので、次の式（１）が成り立つ。式（１）を変形することで、式（２）のように表現することもできる。

ｕ^６／ｒ^２＜Ｕ^６／Ｒ^２ （１）

ｕ^６／Ｕ^６＜ｒ^２／Ｒ^２ （２）

図８には、車外音パワー分布５０，５２が示されている。車外音パワー分布５０は、サイドガラス２２の近傍を示しており、車外音パワー分布５２は、フロントピラー２４の近傍を示している。車外音パワーとは、いわゆる音の強さを表すものであり、単位面積を通して伝わる音響インテンシティを表す物理量である。車外音パワーの単位は、単位はＷ／ｍ^２である。車外音パワーは、車両モデル表面から放射される騒音（風切音）の総エネルギーを示す値であり、車外音パワー分布５０の積分値に相当する。図８において、車外音パワー分布５０，５２は、内側の領域ほど大である。サイドガラス２２の近傍の車外音パワー分布５０は、従来例よりも減少しており、音響インテンシティも減少することがわかる。

また、図９には、風洞試験（上面アレイ計測）により求めた、本実施形態に係る車両用アウタミラー１０の周りの音響インテンシティの分布５４が示されている。このモデルでは、車両右側に本実施形態に係る車両用アウタミラー１０が設けられ、車両左側に従来例に係る車両用アウタミラー１００が設けられている。風速は１２０ｋｍ／ｈで、周波数帯は２ｋＨｚである。本実施形態に係る車両用アウタミラー１０では、従来例に係る車両用アウタミラー１００よりも、ミラー近傍の音響インテンシティが減少していることがわかる。

更に図１０には、車速１２０ｋｍ／ｈでの実走行試験により、乗員の耳位置における音圧（車室内音場）を計測した結果が示されている。横軸は各々の周波数帯（１／３オクターブバンド）の中心周波数であり、縦軸は耳位置での音圧（ｄＢ（Ａ））である。▲印が本実施形態に係る結果であり、□印は従来例に係る結果を示している。これより、２ｋＨｚ以上の高周波数帯で、耳位置での音圧が減少しており、本実施形態の構造による音の低減効果が確認できる。

本実施形態では、上記のように、車体側面としてのサイドガラス２２から車室内への透過音の元となる音源を低減させることができる。換言すれば、音源の出す音を低減させることができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

上記実施形態では、ミラーバイザー１４の前端部３２が、ミラーバイザー１４の車幅方向中央部よりも車幅方向内側に設けられているものとしたが、これに限られない。ミラーバイザー１４の前端部３２が、ミラーバイザー１４の車幅方向中央部に設けられていてもよく、また該車幅方向中央部より車幅方向外側に設けられていてもよい。

前端部３２が車両上下方向に連なる稜線３４が、ミラーバイザー１４の車両上下方向中央部から車両上側に向かうにつれて車幅方向内側へ延びると共に、車両上下方向中央部から車両下側に向かうにつれて車幅方向内側へ延びているものとしたが、これに限られない。稜線３４の形状は任意であり、また、ミラーバイザー１４に稜線３４を設けない構成としてもよい。

１０ 車両用アウタミラー
１２ ミラーステー
１４ ミラーバイザー
１４Ａ 内側面
１６ ミラー
１８ ドアパネル
２２ サイドガラス（車体側面）
２８ 開口部
３２ 前端部
３４ 稜線

Claims (2)

1. 車体側面に設けられたミラーステーと、
   前記ミラーステーに支持され、車両後方側に開口部を有するミラーバイザーと、
   前記開口部に設けられる車両後方確認用のミラーと、を有し、
   前記ミラーバイザーを通る水平断面において、前記ミラーバイザーの車幅方向の内側面と前記車体側面との距離が、前記ミラーバイザーの前端部から車両後方に向かうにつれて減少し、
   前記前端部が車両上下方向に連なる稜線が、前記ミラーバイザーの車両上下方向中央部から車両上側に向かうにつれて車幅方向内側へ延びると共に、前記車両上下方向中央部から車両下側に向かうにつれて車幅方向内側へ延びている車両用アウタミラー。
2. 前記前端部は、前記ミラーバイザーの車幅方向中央部よりも車幅方向内側に設けられている請求項１に記載の車両用アウタミラー。