JPH0312622Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この考案は自動車の空力特性、特に、横風を受
けた際における安定性を向上させるようにした自
動車のヨーイング低減装置に関する。

【従来の技術】

自動車が高速走行時に横風を受けると、車体が
風下側に流されたり、又、これに対するステアリ
ングによる修正操作に基づき、走行にふらつきが
生じることがある。 又、自動車が複数の大型車を、横風に対して風
下側から追い越すような場合、横風を断続的に受
けることになり、上記のようなふらつきが生じる
と共に、これに対する修正のためのステアリング
操作が必要となる。 このような横風に対する自動車の高速走行時に
おける操縦安定性を向上させるための手段として
は、足回り（サスペンシヨン、タイヤ）あるいは
ボデイの空力特性（特にヨーイングモーメント係
数C_Y、揚力係数C_Lを低減）の改善による方法が
ある。 上記ヨーイングモーメント係数C_Yは、車両を
左右方向に回転させるモーメントの係数であり、
車両が横風を受けた時、即ち、車両の前後方向縦
中心面に対して走行風が偏揺角を持つた時に発
生する。 これを詳細に説明すると、第７図に示されるよ
うに、自動車１が横風を受け、走行風２の偏揺角
が≠０状態となつた時、走行風２は、自動車
１のフロントサイド左コーナ部３部で自動車１の
左側面に沿つて流れる空気流と、フロント面に沿
い且つ、右側面に至る空気流とに分流する。 この時、これ等分流した空気流には流速差が生
じ、この流速差に基づいて自動車１の車体回りに
おける圧力分布の差が第７図に示されるように生
じる。 この図からも分るように、自動車１の風上側の
左側面側は正圧となり、風下側の右側面側は負圧
となるのが一般的である。 従つて、これらの圧力差によつて、自動車１に
これを図において右方向に回転させるモーメント
が生じ、この係数が前記ヨーイングモーメント係
数C_Yである。 ここで、前記偏揺角とヨーイングモーメント
係数C_Yとの関係は、車体形状によつても異なる
が、一般的には、＝25゜近傍でC_Yが最大値とな
る。 このようなC_Yの特性は、主として自動車１に
おける図において風下側即ち右側コーナ部の圧力
変化（流速変化）によるものである。 即ち、フロントサイド右コーナ部４における風
下側では、空気流が、車体表面に沿つて流れ、た
とえ剥離しても直ぐに再付着するために、流速が
速く、負圧が大きい。 偏揺角がある値（一般的には25゜〜30゜）以上に
なるとフロントサイドコーナー部で、空気流が車
体表面から剥離してしまい、車体表面に沿つて流
れるときよりも負圧が小さくなる。 従つて、このコーナ部を角張らせたり、あるい
は、その曲率半径を小さくすると、空気流の剥離
が生じ、ヨーイングモーメント係数C_Yが小さく
なることが知られている。 ところで、このヨーイングモーメント係数C_Y
と空気抵抗係数C_Dとの関係は、ヨーイングモー
メント係数C_Yを小さくするために、自動車のフ
ロントサイドのコーナ部の曲率半径を小さくした
場合に、空気抵抗係数C_Dが大きくなつてしまい、
燃費増大等の悪影響を生じるという問題点があ
る。 これに対して、本出願人は、実願昭58−188900
号により、車体のフロントサイドコーナ部であつ
て、車体の真直前方からの走行風が上方向及び横
方向に分流する分岐点位置に、車体前方に突出す
る乱流フインを取付けてなる自動車のフロントサ
イド部構造を提案した。 かかる自動車のフロントサイド部構造は、空気
抵抗係数C_Dを大きくすることなくヨーイングモ
ーメント係数C_Yを小さくすることができるが、
乱流フインが大型となるという問題点がある。 これに対して、本出願人は、更に実願昭59−
79241号及び実願昭59−134037号により小型で空
気抵抗係数C_Dを大きくすることなく、ヨーイン
グモーメント係数C_Yを小さくすることができる
自動車のフロントサイド部構造を提案した。 しかしながら、上記の自動車のフロントサイド
部構造は、いずれも、乱流フインをフロントサイ
ド部から突出させているために、車両外観を低下
させると共に、偏揺角がある程度より大きい場合
に、ヨーイングモーメント係数C_Yを低減する効
果が大きく、偏揺角が小さい場合は改善が少ない
という問題点がある。 これに対して出願人は特願昭60−182486号にお
いて、車体のフロント部分におけるサイドコーナ
部の近傍位置に、空気吹出口を形成することによ
り、乱流フイン等の突出物をフロントサイド部に
設けることなく、且つ、空気抵抗係数C_Dを大き
くすることなく、ヨーイングモーメント係数C_Y
を小さくすることができるようにした自動車のフ
ロントサイド部構造を提案した。 これによればサイドコーナ部に形成された空気
吹出口から空気を吹出すことによつて、該サイド
コーナ部における空気流の剥離を促進し、自動車
が横風を受ける時にヨーイングモーメント係数を
減少させると共に、横風を受けない場合には、フ
ロントコーナ部の流れを乱すことなく、空気抵抗
係数C_Dを増大させないようにすることができる。

【考案が解決しようとする問題点】

しかしながら、この場合、車体構造上の都合
で、差圧を確実にとれる位置に、空気吹出口及び
空気入口を配置することができない場合があり、
このときは、ヨーイングモーメントの低減が不充
分となるという問題点が生じる。 又、上記のように差圧をとることができる位置
に空気入口及び空気吹出口を設けた場合は、単に
ボデイ表面に穴を開けた場合と比較して、空気入
口から雨水、泥等が入込み易いという問題点があ
る。

【考案の目的】

この考案は、上記従来の問題点に鑑みてなされ
たものであつて、空気取入口及び空気吹出口を確
実に差圧のとれない位置に設けた場合であつて
も、車両が横風受風時に空気吹出口から空気を吹
出して、ヨーイングモーメント係数を低減するこ
とができるようにした自動車のヨーイング低減装
置を提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

この考案は、車体のフロント部分における左右
のサイドコーナ近傍位置に形成された左右の空気
吹出口と、車体に加わる横風を検知する横風検知
手段と、前記左右の空気吹出口に配置され、該空
気吹出口から空気を強制的に吹出すためのフアン
と、前記横風検知手段の出力信号に基づき、該横
風の風下側の空気吹出口に配置されたフアンを該
横風検知手段の出力に応じて駆動させる制御装置
とを設けることにより上記目的を達成するもので
ある。

【考案の作用】

この考案によれば、横風受風時に風下側及び偏
揺角を検知し、風下側のサイドコーナ部に形成さ
れた空気吹出口からフアンにより強制的に偏揺角
に応じた強さで空気を吹出すことによつて、該サ
イドコーナー部における空気流の剥離を促進し、
自動車が横風を受ける時にヨーイングモーメント
係数を減少させると共に、横風を受けない場合に
は、フロントコーナ部の流れを乱すことなく、空
気抵抗係数C_Dを増大させないようにする。

【実施例】

以下本考案の実施例を図面を参照して説明す
る。 この実施例は、第１図乃至第３図に示されるよ
うに、自動車１０の車体のフロントバランスパネ
ル１２における左右のサイドコーナー部１２Ａ，
１２Ｂの近傍位置に、空気吹出口１４Ａ，１４Ｂ
をそれぞれ形成すると共に、車体に加わる横風の
方向を検知する横風検知手段５と、前記左右の空
気吹出口１４Ａ，１４Ｂに配置され、該空気吹出
口１４Ａ，１４Ｂから空気を強制的に吹出すため
のフアン６Ａ，６Ｂと、前記横風検知手段５の出
力信号に基づき、該横風の風下側の空気吹出口１
４Ａ又は１４Ｂに配置されたフアン６Ａ又は６Ｂ
を該横風検知手段５の出力に応じた強さで駆動さ
せる制御装置７と、を設けたものである。 前記空気吹出口１４Ａ，１４Ｂが形成されたフ
ロントバランスパネル１２は、車体幅方向中央部
で、且つフロントバンパ１６の下側に隣接した位
置に開口部１３が形成され、又、サイドコーナー
部は、第２図及び第３図に示されるように、ダク
ト１７を形成する中空部材とされ、前記開口部１
３に臨む位置に空気取入口１７Ａを備えている。 前記フアン６Ａ，６Ｂは、前記ダクト１７内に
配置されている。 前記空気吹出口１４Ａ，１４Ｂは、ダクト１７
における空気取入口１７Ａと反対側位置で、上下
方向に長いスリツト形状に形成されている。 図の符号１８Ａ，１８Ｂはフロントパネル、１
９Ａ，１９Ｂは車体のフロントサイドコーナー、
２０はルーフ、２１は車体床下面をそれぞれ示
す。 前記横風検知手段５は、第４図に示されるよう
に、前記開口部１３の中央位置で、フロントバラ
ンスパネル１２の前端位置に、鉛直方向に設けら
れた揺動軸２２Ａと、この揺動軸２２Ａと一体的
に設けられ、薄板からなる風向板２２Ｂと、前記
揺動軸２２Ａの上端に取付けられた摺動子２２Ｃ
と、前記揺動軸２２Ａの上端に臨んで略水平に取
付けられ、摺動子２２Ｃが揺動軸２２Ａ及び風向
板２２Ｂと共に揺動するときに摺接する可変抵抗
器２２Ｄとから構成されている。 図の符号２４Ａ，２４Ｂは、可変抵抗器２２Ｄ
に対する摺動子２２Ｃの揺動による抵抗値の変化
を前記制御装置７にアナログ信号として伝達する
ためのリード線、２４Ｃは電源に至るリード線を
それぞれ示す。 又、この横風検知手段は、第５図に示されるよ
うに、自動車の直進時で横風を受けていない状態
即ち偏揺角θ＝０のときが無限大の抵抗値を示
し、偏揺角が増大するほど抵抗値が少なくなるよ
うにされている。 前記制御装置７は、可変抵抗器２２Ｄからの出
力により、自動車１０が横風を受けた場合の風下
側を検知し、且つ偏揺角に応じて前記フアン６Ａ
又は６Ｂのモータ２６Ａ，２６Ｂを駆動するよう
にされた、コンピユータ、圧力トランスデユーサ
等から構成されている。 ここで、制御装置７は、フアン６Ａ，６Ｂのモ
ータ２６Ａ，２６Ｂを駆動するための電流の電圧
Ｖを、可変抵抗器２２Ｄの抵抗値に反比例して制
御するようにされている。 第１図の符号２８はモータ２６Ａ，２６Ｂと制
御装置７を接続する制御線を示す。 次に上記実
施例の作用を説明する。 自動車１０が走行中に、例えば右前方から横風
を受けた場合、風向板２２Ｂはこの横風の偏揺角
と等しいだけ中立線から第６図において時計方向
に揺動される。 従つて、揺動子２２Ｃが可変低抗器２２Ｄに摺
動して、可変抵抗器２２Ｄの抵抗値は偏揺角θに
対応したものとなり、この値がリード線２４Ｂ側
から制御装置７に出力される。 なお、リード線２４Ａ側は、摺動子２２Ｃが中
立位置のときに可変抵抗器２２Ｄの抵抗値が無限
大となることから、これを越えて更に反対側に摺
動した場合の抵抗値も当然無限大となり、リード
線２４Ａ側から抵抗値の変化が出力されることは
ない。 従つて、制御装置７は車体左側のフアン６Ｂの
モータ２６Ｂを駆動することになる。 又、このときのモータ電圧Ｖは第５図に示され
る抵抗値と反比例したものとなり、結果としてフ
アン６Ｂの空気吹出し流速は偏揺角θに対応した
ものとなる。 右前方からの横風を受けている状態では、第３
図に示されるように、風上側から自動車１０のフ
ロントバランスパネル１２に沿つて車体の風下側
の側面に流れる空気流が、空気吹出口１４からフ
アン６Ｂにより強制的に吹出される空気流によつ
て、車体表面から剥離を生じ、空気流速が低下す
るために、この部分の負圧が小さくなる。 従つて、このような、車体表面からの空気流の
剥離によつて、自動車１０の左右側面に加わる圧
力差によるヨーイングモーメント係数C_Yが減少
されることになる。 ここで、前記空気吹出口１４Ｂから吹出される
べき空気は、自動車１０の横風走行中に、フロン
トバランスパネル１２の中央部に形成された開口
部１３から取入れられ、空気取入口１７Ａ及びダ
クト１７を介して前記空気吹出口１４Ｂに供給さ
れる。 自動車１０が、横風のない状態で運転されると
きは、横風検知手段５の風向板２２Ｂが中立位置
となるために、可変抵抗器２２Ｄの抵抗値は無限
大となる。このためモータ２６Ａ，２６Ｂが駆動
されることはなく、フアン６Ａ，６Ｂが停止さ
れ、前記開口部１３から、空気取入口１７Ａ及び
ダクト１７を通つて空気吹出口１４Ａ，１４Ｂか
ら吹出される空気流量は、フアン６Ａ，６Ｂが通
風抵抗となることもあつて非常に少ないために、
コーナー部における空気流の剥離が生じることが
なく、このため空気抵抗係数C_Dが増大すること
がない。 又、上記実施例において、横風検知手段５は揺
動軸２２Ａ、風向板２２Ｂ、摺動子２２Ｃ及び可
変抵抗器２２Ｄとから機械的に構成されているの
で、例えば差圧センサ等によつて横風を検知する
場合と比較して自動車走行中の飛石あるいは雨泥
等により損傷されることがなく、且つ確実に横風
を検知することができる。 なお、上記実施例において、空気吹出口１４か
ら吹出されるべき空気は、フロントバランスパネ
ル１２の幅方向中央部に形成された開口部１３を
通してダクト２７Ａ内に取込まれるものである
が、本考案はこれに限定されるものでなく、例え
ば空気取入口をフロントバランスパネル１２の前
面に設けるようにしてもよい。 ここで、ダクトは、フロントバランスパネル１
２のコーナー部を中空とすることによつて、前記
第１実施例と同様に形成されている。 又、フロントバランスパネル１２の裏面側に別
部材によりダクトを形成してもよい。 更に又、空気取入口をフロントバランスパネル
１２の下面に形成するようにしてもよい。 又、上記実施例において、空気吹出口１４はフ
ロントバランスパネル１２に形成されているが、
本考案はこれに限定されるものではなく、要すれ
ば空気吹出口は自動車１０におけるフロントサイ
ドコーナー部に形成されるものであればよい。 従つて、空気吹出口を、自動車１０におけるフ
ロントパネル１８Ａ，１８Ｂに形成するようにし
てもよい。 この場合、空気取入口はフロントパネル１８Ａ
に形成する。

【考案の効果】

本考案は上記のように構成したので、乱流フイ
ン等突起物を設けることなく自動車の空気抵抗係
数を増大させることなく、ヨーイングモーメント
係数を減少させて、自動車の横風安定性を向上さ
せることができ、更に、横風受風時に風下側の空
気吹出口からフアンにより強制的に空気を吹出す
ことによつて、空気取入口、空気吹出口が最適位
置に設けられていない場合であつても、自動車の
横風安定性を確実に向上させることができるとい
う優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る自動車のヨーイング低減
装置の実施例を示す斜視図、第２図は同実施例の
要部を拡大して示す斜視図、第３図は第１図の
−線に沿う拡大略示断面図、第４図は同実施例
における横風検知手段を拡大して示す斜視図、第
５図は同実施例における横風検知手段によつて検
出した偏揺角と該横風検知手段の出力との関係を
示す特性線図、第６図は自動車にかかる横風の偏
揺角と横風検知手段における風向板との位置関係
を示す線図、第７図は自動車が横風を受けた場合
における車体外側面の圧力分布を示す平面図であ
る。 ５……横風検知手段、６Ａ，６Ｂ……フアン、
７……制御装置、１４Ａ，１４Ｂ……空気吹出
口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車体のフロント部分における左右のサイドコー
   ナ近傍位置に形成された左右の空気吹出口と、車
   体に加わる横風を検知する横風検知手段と、前記
   左右の空気吹出口に配置され、該空気吹出口から
   空気を強制的に吹出すためのフアンと、前記横風
   検知手段の出力信号に基づき、該横風の風下側の
   空気吹出口に配置されたフアンを該横風検知手段
   の出力に応じて駆動される制御装置とを有してな
   る自動車のヨーイング低減装置。