JPH04339079A - 自動車の空力特性改善装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車輪の接地力を増す
ようにするための自動車の空力特性改善装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記自動車の空力特性改善装置には、従
来、例えば特開平３‐５７６号公報で示されるものがあ
る。これによれば、車体の後端部下面が後上方に向って
傾斜する傾斜面とされている。そして、車体の前部側の
下面に沿って流れてきた走行風は、上記傾斜面に達した
ときにその流れが拡大して、負圧を発生させ、これによ
り、車体に下向きの力（以下、これを逆揚力という）が
与えられることとなっている。そして、この逆揚力によ
り、車輪の接地力が増大し、つまり、操安性の向上が図
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、特に競技用
の自動車では、上記逆揚力により接地力をより増大させ
ることが望まれる。そこで、上記傾斜面の傾斜角（水平
面に対する角をいう）を大きくすることが考えられるが
、これを単に大きくすると、車体の前部側の下面に沿っ
て流れてきた走行風が上記傾斜面に達したとき、その粘
性や慣性力により、上記前部側の下面に対して角度変化
の大きい上記傾斜面で乱流境界層が発達して、剥離が生
じるおそれがある。そして、これが生じると、上記逆揚
力が減少し、所望の接地力が得られなくなるという問題
を生じる。よって、上記従来構成では、十分の接地力を
得る上で、必ずしも満足のいくものではなく、改善の余
地が残されていた。

【０００４】

【発明の目的】この発明は、上記のような事情に注目し
てなされたもので、車体後端部の傾斜面の傾斜角を大き
くした場合でも、この傾斜面に対し走行風の剥離が生じ
ないようにし、もって、この傾斜面下方の負圧を増大さ
せることにより、十分の逆揚力が車体に与えられるよう
にすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
のこの発明の特徴とするところは、車体後端部の下面を
傾斜面とした場合において、上記傾斜面に沿うよう後方
に向ってシート状の空気流１２を吹き出す空気吹出手段
を車体に設けた点にある。

【０００６】

【作　　用】上記構成による作用は次の如くである。自
動車１の走行時、その車体２の前部側の下面に沿って流
れてきた走行風２２が同上車体２の後端部の傾斜面１０
に達すると、この流れが拡大して負圧が発生し、上記車
体２に逆揚力２３が与えられ、つまり、各車輪３，４の
接地力が増大させられることとなる。上記の場合、接地
力の増大のために、逆揚力２３をより増大させようとし
て、傾斜面１０の傾斜角２４を大きくすると、上記走行
風２２が傾斜面１０に達したとき、上記車体２の前部側
の下面に対して角度変化の大きい上記傾斜面１０で乱流
境界層が発達して、剥離が生じ易い傾向となる。

【０００７】そこで、この発明では、上記傾斜面１０に
沿うよう後方に向ってシート状の空気流１２を吹き出す
吹出ノズル１５を車体２に設けてある。このため、上記
吹出ノズル１５から吹き出された空気流１２は、上記傾
斜面１０で発達しようとする境界層にエネルギーを与え
てその発達を防止し、走行風２２が傾斜面１０から剥離
することを防止する。よって、図４中仮想線で示すよう
に、単に傾斜面１０を設けていたときに得られた逆揚力
２３に比べて、同上図中実線で示すようにより大きい十
分の逆揚力２５が車体２に与えられることとなる。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。 （第１実施例）図１から図５は第１実施例を示している
。図１から図３において、符号１は自動車で、２はその
車体、３は前車輪、４は後車輪である。なお、図中矢印
Ｆｒは自動車１の進行方向の前方を示している。上記車
体２の前部側の底板は車体フロア６により形成され、こ
の車体フロア６の下面は走行路面７とほぼ平行に延びる
平坦面８となっている。また、同上車体フロア６の後端
は側面視でほぼ後車輪４の位置にまで達している。一方
、上記車体２の後端部底板はリヤフロア９により形成さ
れ、このリヤフロア９の下面は後上方に向って傾斜する
平坦な傾斜面１０となっている。

【０００９】上記傾斜面１０に沿うよう後方に向ってシ
ート状の空気流１２を吹き出す空気吹出手段１３が車体
２に設けられている。この空気吹出手段１３は車幅方向
に延びる筒状の板金製空気溜め１４を有し、この空気溜
め１４の下部後端には傾斜面１０の前端に開口する吹出
ノズル１５が形成されている。この吹出ノズル１５はス
リット状で、これは上記傾斜面１０の下方近傍で、この
傾斜面１０の前端に沿って車幅方向に延び、かつ、同上
傾斜面１０に沿う方向に向って開口している。

【００１０】上記空気溜め１４の前方には空気ポンプ１
６が設けられている。この空気ポンプ１６の吸入口には
吸入ダクト１８の一端が取り付けられ、この吸入ダクト
１８の他端は車体２の側部に向って延び、この車体２の
側壁に形成された空気取入口１９に連結されている。一
方、同上空気ポンプ１６の吐出口は、車幅方向に複数設
けられた吐出ダクト２０を介して上記空気溜め１４に連
結されている。また、上記空気溜め１４内には吐出ダク
ト２０から吹出ノズル１５に至る間に整流ハニカム２１
が介設されている。

【００１１】自動車１が走行するときには、これに伴っ
て空気ポンプ１６が作動し、この空気ポンプ１６が空気
取入口１９と吸入ダクト１８を介して車体２の外側方か
ら空気を吸入する。そして、これを同上空気ポンプ１６
が加圧し、吐出ダクト２０を介して空気溜め１４に送り
込む。すると、この空気溜め１４に送り込まれた加圧空
気は上記整流ハニカム２１を通過するときに、一旦整流
され、その後、上記吹出ノズル１５を通して傾斜面１０
に沿うよう後方に向ってシート状に吹き出される。そし
て、これが前記空気流１２とされ、これは層流に近い状
態で吹き出される。上記の場合、空気ポンプ１６は圧縮
気や、送風機であってもよい。

【００１２】ところで、上記走行時には、その車体２の
前部側の下面に沿って流れてきた走行風２２が上記傾斜
面１０に達すると、この流れが拡大して負圧が発生し、
上記車体２に逆揚力２３が与えられ、つまり、各車輪３
，４の接地力が増大させられることとなる。上記の場合
、接地力の増大のために、逆揚力２３をより増大させよ
うとして、傾斜面１０の傾斜角２４を大きくすると、上
記走行風２２が傾斜面１０に達したとき、上記車体２の
前部側の下面に対して角度変化が大きい上記傾斜面１０
で乱流境界層が発達して、剥離が生じ易い傾向となる。

【００１３】しかし、前記したように、傾斜面１０に沿
うよう後方に向ってシート状の空気流１２を吹き出す吹
出ノズル１５を設けてあるため、上記吹出ノズル１５か
ら吹き出された空気流１２は、上記傾斜面１０で発達し
ようとする境界層にエネルギーを与えてその境界層の発
達を防止し、走行風２２が傾斜面１０から剥離すること
を防止している。よって、図４中仮想線で示すように、
単に傾斜面１０を設けていたときに得られた逆揚力２３
に比べて、同上図中実線で示すようにより大きい十分の
逆揚力２５が車体２に与えられることとなっている。

【００１４】上記の場合、吹出ノズル１５は左右後車輪
４，４に挟まれたところに設けられている。このため、
空気流１２の流れが外側方に分散することが各後車輪４
により防止されて、後方に向うよう案内され、よって、
この空気流１２による上記作用が極めて効果的となる。 また、上記したように吹出ノズル１５や空気ポンプ１６
を車体２の後部に設けた場合において、前記したように
空気取入口１９を上記空気ポンプ１６近傍の車体２の側
壁に形成してある。このため、吸入ダクト１８が短くて
済み、かつ、この吸入ダクト１８に曲がりを少なくする
ことができる。よって、空気流１２の吹き出し量を多く
しても吸入ダクト１８による圧力損失が小さく抑えられ
ることとなっている。また、空気取入口１９は走行路面
７から高いところに位置させられており、このため、こ
の空気取入口１９に泥水等が吸入されることが防止され
ている。なお、上記空気取入口１９は車体フロア６に設
けてもよく、このようにすれば、逆揚力２５が加算され
るという効果がある。

【００１５】図５は、グラフ図であって、吹出ノズル１
５からの空気流１２の吹き出し量と、逆揚力２５との関
係を各種傾斜角２４につき示している。これによれば、
吹き出し量が少ないときには傾斜角２４が小さい方が、
逆揚力２５が比較的大きくなる傾向にある。しかし、逆
揚力２５の絶対値を大きくしようとすれば、吹き出し量
と傾斜角２４とを共に大きくさせればよいことが判る。

【００１６】以下の各図は他の実施例を示している。こ
れら各実施例の基本構成と基本作用は上記第１実施例と
同様である。よって、共通の構成については図面にその
符号を付して説明を省略し、異なるものについてのみ説
明する。なお、以下の各図も簡略線図で示しており、か
くれ線となるべき部分は、便宜上、実線のまま示してあ
る。

【００１７】（第２実施例）図６から図８は第２実施例
を示している。これによれば、車体２の前部にエンジン
２７とトランスミッション２８が設けられており、この
トランスミッション２８に後車輪４用の差動装置２９が
推進軸３０により連動連結されている。上記車体２の前
部にはスポイラ３２が上下回動自在に枢支され、これを
所定姿勢にまで回動させるアクチュエータ３３が設けら
れている。そして、逆揚力２５の配分が車体２の前後で
バランスよくなるように、電子的な制御手段（図示せず
）により、アクチュエータ３３が自動的に駆動され、上
記スポイラ３２が所定姿勢とされる。

【００１８】前記リヤフロア９はその後部が上下回動自
在となるように車体２側に枢支され、このリヤフロア９
を所定姿勢にするアクチュエータ３４が設けられている
。上記の場合、リヤフロア９下面の傾斜面１０は曲率半
径の大きい円弧凸面となっている。

【００１９】図８において、３５は自動調整装置で、こ
の自動調整装置３５は電子的な制御手段３６を有し、こ
の制御手段３６にはエンジン２７の回転数センサ３７、
車速センサ３８、スロットル開度センサ３９、操舵角セ
ンサ４０、およびブレーキ作動状態検出センサ４１から
の各種検出信号が入力されるようになっている。そして
、これら各検出信号のうち少なくとも一つの信号に基づ
き、第１に、予めプログラムされたマップにより、前記
アクチュエータ３４が駆動されて上記リヤフロア９が所
定姿勢とされ、つまり、傾斜角２４が自動調整される。 また、第２に、吸入ダクト１８、空気取入口１９、もし
くは吐出ダクト２０に設けられた自動弁など開度調整手
段４２の開度が自動変更されて、空気流１２の吹き出し
量が自動調整されるようにもなっている。なお、上記ア
クチュエータ３４と開度調整手段４２はいずれか一方だ
け設けてもよい。

【００２０】（第３実施例）図９と図１０とは第３実施
例を示している。これによれば、側面視で、後車輪４の
近傍にエンジンルーム４４が形成され、ここに空気吹出
手段１３と共にエンジン２７やトランスミッション２８
が配置され、この自動車１はいわゆるミッドシップ車と
されている。その他、４５はエンジンルーム４４への空
気取入口である。

【００２１】（第４実施例）図１１から図１３は第４実
施例を示している。これによれば、リヤフロア９は車幅
方向の中間部が傾斜面１０となっており、同上リヤフロ
ア９の車幅方向の各側部４６が上記傾斜面１０よりも下
方に向って突出している。そして、上記各側部４６，４
６により、空気流１２の流れが外側方に分散することが
防止されている。よって、この空気流１２による作用が
極めて効果的となり、つまり、十分な逆揚力２５が得ら
れることとなっている。

【００２２】（第５実施例）図１４と図１５は第５実施
例を示している。これによれば、上記第４実施例におけ
る各側部４６，４６に代えて、整流板４７，４７を設け
てある。この各整流板４７の作用は、上記各側部４６の
ものと同じである。

【００２３】（第６実施例）図１６と図１７は第６実施
例を示している。これによれば、エンジン２７やトラン
スミッション２８が車体２の前部に設けられ、空気ポン
プ１６は電動機４８により駆動されるようになっている
。

【００２４】（第７実施例）図１８と図１９は第７実施
例を示している。これによれば、吸入ダクト１８が前方
に延びて、その空気取入口１９が車体２の前面に設けら
れている。この構成によると、走行風２２による動圧が
空気流１２の吹き出しに利用される。また、車体２の前
面に対する動圧が減少して、自動車１の空気抵抗が低減
するという利点がある。

【００２５】（第８実施例）図２０と図２１は第８実施
例を示している。これによれば、車体２の前部にエンジ
ンルーム４４が設けられ、このエンジンルーム４４に設
けられたエンジン２７の前方にラジエータ４９が配置さ
れている。そして、吸入ダクト１８が前方に延びて、そ
の空気取入口１９が上記エンジン２７の後方でエンジン
ルーム４４内に開口している。上記構成によると、エン
ジンルーム４４内の空気流速が増し、これはエンジン２
７各部の冷却に有利である。また、ラジエータ４９の通
過風量が増加して冷却効率が向上し、この点でもエンジ
ン２７の冷却に有利である。更に、車体２前面に対する
動圧が減少して自動車１の空気抵抗が低減することにな
る。また、エンジンルーム４４から車体フロア６下方へ
向って空気が流れることが防止されるため、抗力、揚力
の低減に有益である。

【００２６】（第９実施例）図２２から図２４は第９実
施例を示している。これによれば、傾斜面１０の後部が
円弧凸状に上方に向って急激に折れ曲がっている。そし
て、この傾斜面１０の後方にはバンパ５０が配置されて
おり、このバンパ５０は左右側部４６，４６に架設され
ている。そして、上記傾斜面１０の後部とバンパ５０と
の間が、後上方に向って貫通する空気案内路５１となっ
ている。この実施例によると、空気流１２が傾斜面１０
に沿うように強制案内されるため、この空気流１２によ
る作用がより効果的となる。

【００２７】

【発明の効果】この発明によれば、車体後端部の下面を
傾斜面とした場合において、上記傾斜面に沿うよう後方
に向ってシート状の空気流を吹き出す空気吹出手段を車
体に設けたため、走行風が傾斜面に達したとき、この傾
斜面には境界層が発達しようとするが、この境界層には
上記空気流によってエネルギーが与えられ、この境界層
の発達が防止される。つまり、走行風が傾斜面から剥離
することが防止される。よって、十分の逆揚力を得よう
として、傾斜面の傾斜角を大きくした場合でも、この傾
斜面に対する走行風の剥離が防止されて、より大きい十
分の逆揚力が車体に与えられ、この結果、前車輪や後車
輪に十分の接地力が与えられることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例で側面図である。

【図２】第１実施例で空気溜めの平面図である。

【図３】第１実施例で図１の部分拡大断面図である。

【図４】第１実施例で作用を説明する側面図である。

【図５】第１実施例でグラフ図である。

【図６】第２実施例で側面図である。

【図７】第２実施例で平面図である。

【図８】第２実施例で電気回路図である。

【図９】第３実施例で側面図である。

【図１０】第３実施例で平面図である。

【図１１】第４実施例で側面図である。

【図１２】第４実施例で平面図である。

【図１３】第４実施例で図１２の１３‐１３線矢視図で
ある。

【図１４】第５実施例で平面図である。

【図１５】第５実施例で図１４の１５‐１５線矢視図で
ある。

【図１６】第６実施例で側面図である。

【図１７】第６実施例で平面図である。

【図１８】第７実施例で側面図である。

【図１９】第７実施例で平面図である。

【図２０】第８実施例で側面図である。

【図２１】第８実施例で平面図である。

【図２２】第９実施例で側面図である。

【図２３】第９実施例で平面図である。

【図２４】第９実施例で図２２の２４‐２４線矢視図で
ある。

【符号の説明】

１　　　　自動車 ２　　　　車体 ８　　　　平坦面 １０　　傾斜面 １２　　空気流 １３　　空気吹出手段 １４　　空気溜め １５　　吹出ノズル １６　　空気ポンプ １８　　吸入ダクト １９　　空気取入口 ２０　　吐出ダクト ２１　　整流ハニカム ２２　　走行風 ２４　　傾斜角 ２５　　逆揚力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車体の後端部下面を後上方に向って傾
   斜する傾斜面にした自動車の車体において、上記傾斜面
   に沿うよう後方に向ってシート状の空気流を吹き出す空
   気吹出手段を同上車体に設けた自動車の空力特性改善装
   置。