JP7013738B2 - 車両の空気抵抗低減構造および車両 - Google Patents

Description

本開示は、車両の空気抵抗低減構造および車両に関する。

従来、キャブオーバー型車両には、例えば、荷物を固定することや、キャブのルーフを荷物から保護することを目的として、荷台の最前部には鳥居が設けられている。

特開２０１２－２１８６８５号公報

ところで、キャブ後部と鳥居との間には空間が設けられている。これにより、車両の走行時に、空気が荷台側から上記の空間を通ってルーフ上方へ巻き込まれる。この気流と走行時における車両前方向からの気流とがルーフ上方で衝突するため、空気抵抗が増加して、燃費に影響を及ぼすという問題点があった。

なお、走行時の空気抵抗を低減するために、ルーフに立設させたスポイラー（制限部材）が知られている。

本開示の目的は、スポイラーを立設することなく、走行時の空気抵抗を低減することが可能な車両の空気抵抗低減構造および車両を提供することである。

本開示の車両の空気抵抗低減構造は、
キャブの車両後方向に配置された鳥居と、
前記キャブと前記鳥居との間の空間を通って前記キャブのルーフの上方に巻き上げられる空気の量を減少させるように前記キャブの車両後方向端部に配置された制限部材と、
を備え、
前記制限部材は、前記ルーフの車両後方向端部に沿うように車両幅方向に延在し、かつ、前記車両後方向端部から車両後方向に延在するフィン部を有し、
前記フィン部の車両上下方向における位置は、前記鳥居の車両上下方向における最上部
の下端面より高い。

本開示の車両は、
上記車両の空気抵抗低減構造を備える。

本開示によれば、スポイラーを立設することなく、走行時の空気抵抗を低減することができる。

本開示の一実施の形態に係る空気抵抗低減構造を含む車両の一例を示す側面図 本実施の形態に係る空気抵抗低減構造を含む車両の一例を示す背面図 本実施の形態に係る空気抵抗低減構造の一例を示す斜視図 図１の部分拡大断面図 本実施の形態に係る空気抵抗低減構造の一例を示す背面図

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は一例であり、本開示は実施の形態により限定されるものではない。

図１に示す車両１は、平ボディの車両であり、キャブ２と荷台３と鳥居４とを備えている。なお、なお、図１には、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が描かれている。以下の説明では、図１における左右方向をＸ方向又は車両前後方向といい、左方向を車両前方向又は「＋Ｘ方向」、右方向を車両後方向又は「－Ｘ方向」という。また、図１における上下方向をＺ方向又は車両上下方向といい、上方向を車両上方向又は「＋Ｚ方向」、下方向を車両下方向又は「－Ｚ方向」という。さらに、図１において紙面に垂直な方向をＹ方向又は車両幅方向といい、手前方向を車両幅方向外側又は「＋Ｙ方向」、奥方向を車両幅方向内側又は「－Ｙ方向」という。

図２は、本開示に係る空気抵抗低減構造１００を含む車両１の一例を示す背面図である。
車両１の空気抵抗低減構造１００は、図１および図２に示すように、キャブ２、鳥居４および制限部材５を備えている。

キャブ２は、車両上方向端に位置するルーフ２ａおよび車両後方向端に位置する後面２ｂを有している。

キャブ２のルーフ２ａの車両後方向端部は、図１に示すように、車両上方向（＋Ｚ方向）かつ車両後方向（－Ｘ方向）へ湾曲する湾曲部２ｃを有している。湾曲部２ｃは、車両幅方向一端部から車両幅方向他端部までほぼ一定の曲面を有する。湾曲部２ｃには、車両幅方向にほぼ等間隔に取付穴（図示略）が設けられている。

鳥居４は、キャブ２の後面２ｂから車両後方向（－Ｘ方向）に離間して設けられる。つまり、キャブ２と鳥居４との間には、図１に示すように、車両前後方向の空間Ｓが設けられている。

鳥居４は、図２に示すように、逆Ｕ字形のゲート状をなし、車両幅方向（Ｙ方向）に互いに離間して起立する一対の外側端部フレーム４ａと、一対の外側端部フレーム４ａの車両上方向端部４ｄ同士を連結する上端部フレーム４ｂ（本発明の「最上部」に対応）とを有する。車両上方向端部４ｄは、車両上方向から車両幅方向内側（－Ｙ方向）へ曲がる曲部４ｃを有する。外側端部フレーム４ａの車両下方向端部は荷台３の車両前端部に固定されている。

上端部フレーム４ｂは、図２に示すように、キャブ２のルーフ２ａを荷物から保護するなどのために、車両上下方向（Ｚ方向）においてルーフ２ａとほぼ同じ位置にあって、車両幅方向（Ｙ方向）に延在している。上端部フレーム４ｂは、溝形の横断面形状を有し、溝底壁４ｇおよび溝側壁４ｈ，４ｉを備えている（図４参照）。

車両の走行時において、空気が荷台３側から空間Ｓを通ってルーフ２ａ上方へ巻き込まれる。この気流と走行時における車両前方向からの気流とがルーフ２ａ上方で衝突した場合に、走行時の空気抵抗が増加して、燃費に影響を及ぼす。図１に荷台３側から空間Ｓに向かう気流を実線で示し、また、空間Ｓを通ってルーフ２ａ上方へ巻き込まれる気流を破線で示す。本開示に係る車両１の空気抵抗低減構造１００は、破線で示された気流を減少させるものである。

次に、本開示に係る車両１の空気抵抗低減構造１００の一例について図１から図５を参照し説明する。図３は、空気抵抗低減構造１００の一例を示す斜視図である。図３に、鳥居４を省略し、斜め後方から視たキャブ２の一部および制限部材５を示す。図４は、図１の部分拡大断面図である。図４にキャブ２の湾曲部２ｃを示し、また、車両前後方向で制限部材５と対向する溝側壁４ｈにおける下端縁４ｅおよび上端縁４ｆを示す。

制限部材５は、図３および図４に示すように、湾曲部２ｃに取り付けられている。
制限部材５は、被取付部５ａとフィン部５ｂとリブ部５ｃとを有する。なお、被取付部５ａ、フィン部５ｂおよびリブ部５ｃは、例えば、金属材料、樹脂材料または複合材料により一体的に成形される。

被取付部５ａは、図４に示すように、湾曲部２ｃに沿う凹面５ｄを有する。凹面５ｄは、車両幅左方向端部から車両幅右方向端部までほぼ一定の曲面を有する。凹面５ｄには、湾曲部２ｃに設けられた取付用穴（図示略）に対応する下穴（図示略）が設けられている。

制限部材５は、図３に示すように、グロメット６および雄ネジ部７により湾曲部２ｃに固定されている。以下、グロメット６および雄ネジ部７による制限部材５の固定について、簡単に説明する。グロメット６は、係止爪を有する一対の脚部と、一対の脚部間の隙間に連通する中心穴を有する鍔部と、を備えている。一対の脚部は、取付用穴（図示略）および下穴（図示略）に貫通している。グロメット６は、取付用穴の周縁に係止する係止爪と下穴の周縁に係止する鍔部とにより、取付用穴および下穴から抜け止めされる。雄ネジ部７は、中心穴に通され、一対の脚部間の隙間にねじ込まれる場合、一対の脚部を外側に押し広げることにより、係止爪を下穴の周縁により強固に係止させる。

図３および図４に、車両１の走行時に、キャブ２のルーフ２ａに沿って車両後方向に流れる気流Ｃ１の流される方向を実線の矢印で示す。また、荷台３側から空間Ｓに向かう気流Ｃ２の方向を一点鎖線の矢印で示す。また、キャブ２の後面２ｂに沿って車両上方向に流れる気流の流れ方向を破線の矢印で示す。

フィン部５ｂは、図４に示すように、車両１の走行時に車両上方向に流れる気流の量を制限するようにキャブ２の湾曲部２ｃから鳥居４の上端部フレーム４ｂに向かって車両後方向（－Ｘ方向）に延在している。

フィン部５ｂの車両幅方向における各部の横断面形状は、一定である。横断面形状を一定にすることにより、フィン部５ｂと上端部フレーム４ｂとの間の隙間において、空気が通り易い箇所をなくすことができる。これにより、空間Ｓを通ってルーフ２ａの上方に巻き込まれる空気の量を減少させる。

次に、鳥居４に対する制限部材５の長さ及び位置等について図４および図５を参照して説明する。なお、本実施の形態では、鳥居４に対してフィン部５ｂの長さ及び位置等を比較する。図５は、空気抵抗低減構造１００の一例を示す背面図である。図５にキャブ２を省略し、曲部４ｃの車両幅方向における長さＬｃを示す。

フィン部５ｂの車両幅方向（Ｙ方向）における長さＬｓは、図５に示すように、鳥居４の車両幅方向における長さＬｇ以下である。ここで、長さＬｇは、鳥居４の車両幅方向における最大長さをいう。

具体的には、フィン部５ｂは外側端部フレーム４ａの車両上方向端部４ｄまで延在している。より具体的には、フィン部５ｂは、車両上方向端部４ｄに設けられた曲部４ｃまで延在している。ここで、「曲部４ｃまで延在している」とは、図５に示す長さＬｃの範囲まで延在していることをいう。

なお、図５に示すように、曲部４ｃが車両上方向から車両幅方向内側（－Ｙ方向）に曲がっているため、フィン部５ｂの車両幅方向における両端部５ｅは、曲部４ｃから車両幅方向外側に突出する。端部５ｅの突出量は、それに応じて走行時の空気抵抗が増加することにより燃費に影響する場合、燃費に影響しない程度に抑えられている。

次に、鳥居４に対する制限部材５の車両上下方向（Ｚ方向）位置について図４および図５を参照して説明する。ここでは、上端部フレーム４ｂに対するフィン部５ｂの位置を比較する。図５に、上端部フレーム４ｂの車両幅方向の長さを（Ｌｇ－２×Ｌｃ）で示す。

フィン部５ｂの車両上下方向における位置は、図４に示すように、溝側壁４ｈにおける下端縁４ｅ（上端部フレーム４ｂの下端面）より高い。

フィン部５ｂの車両上下方向における位置は、図４に示すように、溝側壁４ｈにおける上端縁４ｆ（上端部フレーム４ｂの上端面）より低い。

リブ部５ｃは、車両幅方向に所定の間隔で配置されている。凹面５ｄに設けられた下穴（図示略）は、車両幅方向で隣接するリブ部５ｃ間に設けられている。リブ部５ｃは、所定厚の板形状を有し、フィン部５ｂを補強するために被取付部５ａとフィン部５ｂとを連結する。

＜本実施の形態の効果＞
図４に示す比較例にかかるフィン部５０ｂは、上端部フレーム４ａの下端面（下端縁４ｅ）より低い位置に設けられている。荷台３側から空間Ｓを通ってルーフ２ａ上方に向かう気流Ｃ２は、フィン部５０ｂによって遮られない。これにより、気流Ｃ２と、走行時における車両前方向からの気流Ｃ１とがルーフ２ａ上方（例えば領域Ａ１）において衝突して、渦などが発生する場合があるため、走行時の空気抵抗を低減することができない。

これに対し、本実施の形態に係る車両１の空気抵抗低減構造１００によれば、フィン部の車両上下方向における位置は、上端部フレームの下端面より高い。例えば、図４に示すフィン部５ｂ’は、上端部フレーム４ａの上端面（上端縁４ｆ）より高い位置に設けられている。気流Ｃ２は、このフィン部５ｂ’により遮られる。これにより、領域Ａ１における気流Ｃ１，Ｃ２同士の衝突を回避することができるため、走行時の空気抵抗を低減することができる。

また、上記実施の形態に係る車両１の空気抵抗低減構造１００によれば、フィン部５ｂの車両上下方向における位置は、上端フレーム４ａの上端面より低い。例えば、図４に示すフィン部５ｂは、上端部フレーム４ａの上端面（上端縁４ｆ）より低く、かつ、下端面（下端縁４ｅ）より高い位置に設けられている。気流Ｃ２は、フィン部５ｂにより遮られるため、領域Ａ１における気流Ｃ１，Ｃ２同士の衝突を回避することができる。つまり、気流Ｃ１，Ｃ２同士が領域Ａ１において衝突して渦などが発生する場合がなく、走行時の空気抵抗をより低減することができる。

＜本実施の形態の変形例＞
なお、上記実施の形態では、フィン部５ｂの車両上下方向における位置は、上端フレーム４ａの上端面より低いが、本発明はこれに限らず、例えば、上端部フレーム４ａの上端面と同じでもよい。これにより、フィン部５ｂは、荷台３側から空間Ｓを通りルーフ２ａ上方に向かう気流を遮るため、この気流と走行時に車両前方向からの気流とのルーフ２ａ上方における衝突を回避することができ、走行時の空気抵抗を低減することができるという効果を奏する。また、フィン部５ｂを上端部フレーム４ａの上端面から上方に突出させないという利点を有する。

本開示の車両用の空気抵抗低減構造は、スポイラーを立設することなく、走行時の空気抵抗を低減することが要求されるトラック等の運搬車両として有用である。

１ 車両
２ キャブ
２ａ ルーフ
２ｂ 後面
２ｃ 湾曲部
３ 荷台
４ 鳥居
４ａ 外側端部フレーム
４ｂ 上端部フレーム
４ｃ 曲部
４ｄ 車両上方向端部
４ｅ 下端縁
４ｆ 上端縁
４ｇ 溝底壁
４ｈ 溝側壁
４ｉ 溝側壁
５ 制限部材
５ａ 被取付部
５ｂ フィン部
５ｃ リブ部
５ｄ 凹面
５ｅ 端部
６ グロメット
７ 雄ネジ部
１００ 空気抵抗低減構造

Claims (4)

1. キャブの車両後方向に配置された鳥居と、
   前記キャブと前記鳥居との間の空間を通って前記キャブのルーフの上方に巻き上げられる空気の量を減少させるように前記キャブの車両後方向端部に配置された制限部材と、
   を備え、
   前記制限部材は、前記ルーフの車両後方向端部に沿うように車両幅方向に延在し、かつ、前記車両後方向端部から車両後方向に延在するフィン部を有し、
   前記フィン部の車両上下方向における位置は、前記鳥居の車両上下方向における最上部
   の下端面より高い、車両の空気抵抗低減構造。
2. 前記フィン部の車両上下方向における位置は、前記最上部の上端面より低い、請求項１
   に記載の車両の空気抵抗低減構造。
3. 前記フィン部の車両上下方向における位置は、前記最上部の上端面と同じである、請求
   項１に記載の車両の空気抵抗低減構造。
4. 前記請求項１から３のいずれか一項に記載の車両の空気抵抗低減構造を備える、車両。

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