JPH07215245A - 自動車の風圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】横風によるヨー力の発生を簡単な構造で且つ確
実に抑えることができるようにする。 【構成】車体に左右方向又は前後方向に延びる閉断面形
状の部材７，８を設け、上記車体前部の左右部及び車体
後部の左右部の計４箇所２，２，３，３のうちの少なく
とも２箇所の外面に、上記閉断面形状の部材７，８を空
気通路として互いに連通し、風圧が高い箇所の外気を取
り入れ上記空気通路に通して風圧が低い箇所から排出さ
せるための空気口５，６が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車の風圧制御措置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の空力特性の向上は、主として空
気抵抗の低減の観点から図られていたが、近年は横風に
よる自動車のふらつき防止の面からも検討されている。

【０００３】例えば、実開平１−１０３４８７号公報に
は、車体前部の左右に風圧センサを設けるとともに、車
体後部の左右に側方へ突出可能な可動フィンを設けてな
る風圧制御装置が記載されている。このものでは、風圧
センサによって左右のいずれから横風が自動車に当たっ
ているかを検出し、それに応じて左右いずれかのフィン
を突出させることにより、横風によって自動車に発生す
るヨー力（垂直軸周りの回転力）を低減させ上記ふらつ
きを抑えるようにされている。また、実開平１−１２５
７７３号公報には、風圧を利用して車体後部の左右のフ
ィンを作動させるようにしたものも記載されている。

【０００４】また、実開昭６２−７６７７６号公報に
は、車体後部の左右のピラーの下部の側面に空気取入口
を開口させる一方、該ピラーの上部の後面に空気吹出口
を開口させて、自動車に斜め前方から当たる空気をピラ
ーに通して後方へ吹き出させることにより、自動車のふ
らつきを防止することが記載されている。

【０００５】また、特開昭６３−１００３８２号公報に
は、自動車前面のバランスパネルの中央部に開口部を形
成し、該前面の開口部から取り入れた空気を車体の左右
側面の空気吹出口にダクトによって導いて側方へ吹き出
させるようにしたものが記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記可動フィ
ンを設けたものでは、該フィンを駆動する手段が別途必
要になるとともに、場合によっては該フィンの存在によ
って自動車のデザイン上の設計の自由度が低くなること
がある。

【０００７】また、車体後部のピラーの側面に空気取入
口を形成し、該ピラーの後面に空気吹出口を形成したも
のでは、ピラー側面と後面との圧力差によって空気の流
れを得ることになるが、その圧力差はあまり大きなもの
にはならない。すなわち、前進走行している自動車に横
風が作用すると、該自動車には斜め前方から風圧が作用
することになる。このため、車体前部の左右のうち当該
風圧が作用している側面は正圧となり、反対側が負圧に
なるとともに、車体後部の左右両側面部も負圧になる。
よって、当該ピラーの側面と後面とでは圧力差があると
しても、大きなものにはならず、上記空気取入口から空
気吹出口への空気の確実な流れを期待することができな
い。

【０００８】さらに、自動車前面の開口部ら取り入れた
空気を側面の空気吹出口から吹き出させるものでは、該
空気が車体左右の側面のうち風圧が低い低圧側へ吹き出
すことになるから、該低圧側の圧力を高めることはでき
るが、高圧側の風圧を下げることはできない。

【０００９】そこで、本発明は、横風によるヨー力の発
生を簡単な構造で且つ確実に抑えることができるように
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段及びその作用】本発明は、
このような課題に対して、車体の閉断面形状のメンバを
空気通路として利用し、自動車周囲の圧力が高い部位か
ら圧力の低い部位へ空気を流すものである。

【００１１】すなわち、上記課題を解決する請求項１に
係る発明は、車体に左右方向又は前後方向に延びる閉断
面形状の部材を備え、上記車体前部の左右部及び車体後
部の左右部の計４箇所のうちの少なくとも２箇所の外面
に、上記閉断面形状の部材を空気通路として互いに連通
し、風圧が高い箇所の外気を取り入れ上記空気通路に通
して風圧が低い箇所から排出させるための空気口が形成
されていることを特徴とする自動車の風圧制御装置であ
る。

【００１２】当該発明において、上記閉断面形状の部材
としては、通常の自動車において閉断面形状に形成され
る各種のフレームやレインフォースメントあるいはカウ
ル部材等を利用することができ、また、当該空気通路を
形成するためにそのような閉断面形状の部材を新設する
ようにしてもよい。既設の閉断面形状の部材を利用する
場合には車体構造の簡単化が図れるとともに、車体の設
計変更の要素が少なくなり、本発明の実施が容易にな
る。一方、閉断面形状の部材を新設する場合にはそのこ
とによって車体の強度向上を同時に図ることができる。

【００１３】空気口は前部の左右部及び車体後部の左右
部の計４箇所のうちの少なくとも２箇所の外面に形成さ
れているが、その組み合わせとしては、車体前部の左右
の２箇所、車体後部の左右の２箇所、車体左部又は右部
の前後の２箇所、車体前部の左及び車体後部の右の２箇
所など種々の組み合わせを採ることができ、あるいは３
箇所についての組み合わせであっても、４箇所全てに空
気口を形成するものであってもよい。空気口の形成場所
としては、後述するピラーが好適であるが、他の部位に
形成してもよい。例えば、上述の閉断面形状の部材とし
てカウルボックスを採用する場合にはフェンダー部に空
気口を形成するようにしてもよい。

【００１４】しかして、上記４箇所のうちの２箇所に圧
力差を生ずれば、その２箇所がいずれの箇所であっても
自動車にはヨー力が発生するが、本発明の場合は圧力差
によってヨー力発生の原因となる２箇所が空気通路を介
して連通しているから、圧力が高い箇所から低い箇所へ
空気が流れて外方へ吹き出することになる。

【００１５】従って、圧力が高い部位では空気が低い低
圧側へ流れることによって圧力が下がる。また、圧力が
低い部位は、その部位を流れる空気の流れ、つまり気流
の流速が速いために低圧になっているが、上述の如く当
該低圧部位に空気が吹き出すことにより、その部位の気
流が剥離されるため、流速が遅くなり圧力が高くなって
くる。このために、当該圧力差が低減され、上記ヨー力
が小さくなるものである。

【００１６】しかも、当該圧力差が大きいほど空気の流
れる量が多くなるから、ヨー力の低減には有利になるも
のである。さらに、圧力差によって空気が流れるから、
自動車の横風を受ける方向が左右に変わりそれによって
圧力の高低が変わると、空気の流れ方向も自動的に切り
換わるため、空気の流れ方向を切り換える手段を別途設
ける必要もない。

【００１７】上記課題を解決する請求項２に係る発明
は、上記請求項１に記載の自動車の風圧制御装置におい
て、上記空気口が左右の閉断面形状のフロントピラーの
各々の外面に又は左右の閉断面形状のリヤピラーの各々
の外面に形成されていて、該左右の空気口が車体左右方
向に延びる閉断面形状の部材による空気通路を介して互
いに連通していることを特徴とする。

【００１８】当該発明においては、左右の空気口は、両
者の圧力差によって圧力が高い方が空気取入口となり圧
力が低い方が空気排出口になるように、空気取入口と空
気排出口との間で自動的に切り換わる。また、ピラーを
利用して空気口を形成しているから、車内等に空気通路
を形成する必要はない。

【００１９】上記課題を解決する請求項３に係る発明
は、上記請求項１に記載の自動車の風圧制御装置におい
て、上記空気口が閉断面形状のフロントピラーの外面及
び閉断面形状のリヤピラーの外面の各々に形成されてい
て、該前後の空気口が車体前後方向に延びる閉多段面形
状による空気通路を介して連通していることを特徴とす
る。

【００２０】当該発明においては、前後の２箇所に空気
口が形成されているから、この両空気口のうちの前部に
あるものが空気取入口となり、後部にあるものが空気排
出口となる。

【００２１】上記課題を解決する請求項４に係る発明
は、上記請求項２又は請求項３に記載の自動車の風圧制
御装置において、上記閉断面形状の部材が車体のルーフ
メンバーであることを特徴とする。

【００２２】当該発明においては、車体のルーフ自体が
車体の前後左右に広がっているから空気通路を車体左右
方向に又は車体前後方向に形成することが容易になる。

【００２３】上記課題を解決する請求項５に係る発明
は、上記請求項４に記載の自動車の風圧制御装置におい
て、上記ルーフメンバーがルーフパネルと該ルーフパネ
ルの下面に接合され車体左右方向又は車体前後方向に延
びるレインフォースメントとによって構成されているこ
とを特徴とする。

【００２４】当該発明において、レインフォースメント
には、既設のルーフのフロントヘッダー、リヤヘッダ、
ルーフレール等を当てることができ、また、そのような
レインフォースメントを新設することもできる。そし
て、当該発明の場合は、ピラーとルーフのレインフォー
スメントが連続したものになるから、車体の強度向上に
有利になる。

【００２５】

【発明の効果】従って、請求項１に係る発明によれば、
車体前部の左右部及び車体後部の左右部の計４箇所のう
ちの少なくとも２箇所の外面に空気口を形成し、これら
空気口を車体の閉断面形状の部材によって連通させ、風
圧が高い箇所の外気を取り入れ上記空気通路に通して風
圧が低い箇所から排出させるようにしたから、上記４箇
所のうちの圧力の高い箇所から低い箇所へ空気を流して
自動車周囲の圧力差を低減させ、ヨー力を小さくして自
動車の横風によるふらつきを防止することができる。

【００２６】請求項２又は請求項３に係る発明によれ
ば、上記空気口を閉断面形状のフロントピラーの外面に
又は閉断面形状のリヤピラーの外面に形成するようにし
て、ピラーを空気通路の一部に利用しているから、空気
口形成のために別途空気通路を形成する必要はなく、請
求項１に係る発明を簡単に実施することができる。

【００２７】請求項４に係る発明によれば、上記閉断面
形状の部材として車体のルーフメンバーを利用したか
ら、空気通路を車体左右方向に又は車体前後方向に形成
することが容易になり、請求項１に係る発明の実施に有
利になる。

【００２８】請求項５に係る発明によれば、上記ルーフ
メンバーが車体左右方向又は車体前後方向に延びるレイ
ンフォースメントであるから、車体の強度向上を図るこ
とができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００３０】＜実施例１＞図１に示す自動車１におい
て、２，２は左右のフロントピラー、３，３は左右のリ
ヤピラー、４はこれらのフロントピラー２及びリヤピラ
ー３によって支持されたルーフパネルである。

【００３１】上記フロントピラー２及びリヤピラー３は
閉断面形状に形成されていて、各々の外面に複数の空気
口５，６が形成されている。ルーフパネル４の前縁部及
び後縁部には、各々車体左右方向に延びるレインフォー
スメントとしての閉断面形状のヘッダー７，８が形成さ
れている。フロントヘッダー７は、左右のフロントピラ
ー２，２に連続する前空気通路９を形成し、該両フロン
トピラー２，２の空気口５，５を連通している。また、
リヤヘッダー８は、左右のリヤピラー３，３に連続する
後空気通路１７を形成し、該両リヤピラー３，３の空気
口６，６を連通している。

【００３２】上記フロントピラー２及びフロントヘッダ
ー７の部分の構造は図２乃至図４に具体的に示されてい
る。フロントピラー２は、図３に示すように、ピラーイ
ンナ２ａとピラーアウタ２ｂとを接合して閉断面形状に
形成されている。また、ルーフのフロントヘッダー７
は、図４に示すように、ヘッダーアッパ７ａとヘッダロ
ア７ｂとを接合して閉断面形状に形成されている。そし
て、このフロントピラー２の閉断面とフロントヘッダー
７の閉断面とは互いに行き来可能な前空気通路９を形成
するよう連続している。

【００３３】そうして、上記ピラーアウタ２ｂの外面に
縦長の開口が形成され、該開口に空気出入用のチャンバ
ー１１を形成するチャンバー部材１２が嵌められてお
り、このチャンバー部材１２の外面に複数の上記空気口
５が上下に間隔をおいて形成されている。本例の空気口
５は縦長のスリット状に形成されている。空気出入用チ
ャンバー１１は、その上端が開口して上記フロントヘッ
ダー７による後空気通路９に通じ、また、下端は雨水等
の排水のためのドレーンにつながっている。

【００３４】また、本例の場合、上記フロントヘッダー
７とレインフォースメントとしての閉断面形状のルーフ
レール１３とは、空気が前空気通路９から後方へ流れな
いよう仕切り１４によって仕切られている。

【００３５】なお、図２乃至図４において、１５はフロ
ントウインドガラス、１６はフロントドアである。

【００３６】上記リヤピラー３及びリヤヘッダー８の部
分の構造は図５乃至図７に具体的に示されている。リヤ
ピラー３は、図６に示すように、ピラーインナ３ａとピ
ラーアウタ３ｂとを接合して閉断面形状に形成されてい
る。また、ルーフのリヤヘッダー８は、図７に示すよう
に、ヘッダーアッパ８ａとヘッダロア８ｂとを接合して
閉断面形状に形成されている。そして、このリヤピラー
３の閉断面とリヤヘッダー８の閉断面とは互いに行き来
可能な後空気通路１７を形成するよう連続している。

【００３７】そうして、上記ピラーアウタ３ｂの外面に
縦長の開口が形成され、該開口に空気出入用のチャンバ
ー１８を形成するチャンバー部材１９が嵌められてお
り、このチャンバー部材１９の外面に複数の上記空気口
６が上下に間隔をおいて形成されている。本例の空気口
６も縦長のスリット状に形成されている。空気出入用チ
ャンバー１８は、その上端が開口して上記リヤヘッダー
８による後空気通路１７に通じ、また、下端は雨水等の
排水のためのドレーンにつながっている。

【００３８】なお、図５乃至図７において、２０はリヤ
ウインドガラス、２１はリヤドアである。

【００３９】次に本実施例の作用効果を説明する。図１
に示すように、自動車１に横風が当たり風圧が矢符Ｗで
示すように右斜め前方から作用すると、車体左右の側面
の圧力分布のおおよその傾向は図１に併記したようなも
のになる。すなわち、車体前部では右側が正圧、左側が
負圧となり、車体後部では左右両側が共に負圧になる
が、右側の方が左側よりも負圧の傾向が大きくなる。

【００４０】従って、本実施例の場合、車体前部におい
ては、右側の方が左側よりも圧力が高いから、右側のフ
ロントピラー２の空気口５から空気が空気出入用チャン
バー１１に入り、フロントヘッダー７による前空気通路
９を通って左側のフロントピラー２の空気出入用チャン
バー１１に入る。そして、図３に矢符で示すようにその
空気口５から吹き出される。

【００４１】よって、当該吹出しがない場合に破線で示
すように車体に沿って流れていた左側フロントピラー２
の外面の気流が実線で示すように剥離されるため、その
流速が低くなって負圧の傾向が小さくなり、車体前部の
左右の圧力差が小さくなる。一方、車体後部において
は、左側の方が右側よりも圧力が高いから、左側のリヤ
ピラー３の空気口６から空気が空気出入用チャンバー１
８に入り、リヤヘッダー８による後空気通路１７を通っ
て右側のリヤピラー３の空気出入用チャンバー１８に入
りその空気口６から吹き出される。よって、車体後部の
左右の圧力差も小さくなる。このため、横風によって自
動車に発生するヨー力が小さくなり、そのふらつきが防
止される。

【００４２】＜実施例２＞本実施例は図８に示されてい
る。すなわち、本例の場合、ルーフのフロントヘッダー
７の閉断面と左右のルーフレール１３，１３の閉断面と
の間には仕切りがなく、この左右のルーフレール１３，
１３が車体前後方向に延びる左右の空気通路２３，２４
を形成し、この左右の空気通路２３，２４を介してフロ
ントピラー２の空気口５とリヤピラー６の空気口６とが
連通しているものである。また、左右のフロントピラー
２，２の空気口５，５同士及び左右のリヤピラー３，３
の空気口６，６同士も実施例１と同様に連通している。

【００４３】従って、風圧が矢符Ｗで示すように右斜め
前方から作用すると、右側のフロントピラー２の空気口
５から空気出入用チャンバー１１に流入した空気は、フ
ロントヘッダー７による前空気通路９を通って左側へ流
れるだけでなく、右ルーフレール１３による右空気通路
２４を通って後方へ流れ、右リヤピラー３の空気口６か
ら吹き出される。

【００４４】よって、本例の場合は車体左右の圧力差の
低減だけでなく、車体前後の圧力差の低減が図れること
になる。

【００４５】＜実施例３＞本実施例は図９に示されてい
る。本例の場合は、左右のルーフレール１３，１３によ
る空気通路２３，２４に該通路を開閉するバルブ２５，
２６を設ける一方、車体前部の左右の側面に風圧を検出
する圧力センサ２７，２８を設けて、開閉バルブ２５，
２６の駆動を制御するようにしている。すなわち、開閉
バルブ２５，２６は、左側の圧力センサ２７によって検
出される風圧が右側の圧力センサ２８によって検出され
る風圧よりも高いときに、左側開閉バルブ２５が開、右
側開閉バルブ２６が閉となり、逆に右側の圧力センサ２
８によって検出される風圧が左側の圧力センサ２７によ
って検出される風圧よりも高いときに、右側開閉バルブ
２６が開、左側開閉バルブ２５が閉となるように連動し
ている。

【００４６】従って、実施例２の場合は、例えば自動車
の斜め右前方から風圧が作用した際に、右側のフロント
ピラー２から入った空気は、左側フロントピラー２及び
右側リヤピラー３だけでなく、左側リヤピラー３の空気
口６からも吹き出す可能性があったものが、本実施例３
の場合は、そのような際でも左側のリヤピラー３からは
空気が吹き出さないことになる。よって、左側フロント
ピラー２及び右側リヤピラー３の周りの気流の剥離効果
が相対的に高くなり、ヨー力の低減にはより有利にな
る。

【００４７】つまり、自動車の斜め右前方から風圧が作
用する場合に、空気を左リヤピラー３から吹き出させて
自動車の後部左側の圧力を高めることは、ヨー力の低減
に不利にはなっても有利にはならないものであるが、こ
れに対して、本例ではそのような場合に、左リヤピラー
３からの空気の吹出しを防止するから、右側フロントピ
ラー２から取り入れた空気をヨー力の低減に有効に利用
することができることになる。

【００４８】＜実施例４＞本実施例は図１０及び図１１
に示されている。本例の場合は、図１０に示すように、
ルーフパネル４の車幅における中央部の下面に車体前後
方向に延びるレインフォースメント２９を接合してルー
フパネル４との間に車体前後方向に延びる中央空気通路
３０を形成し、該中央空気通路３０によって、フロント
ヘッダー７による前空気通路９とリヤヘッダー８によめ
後空気通路１７とを連通させ、中央空気通路３０と後空
気通路１７との交点に図１１に示す切換えバルブ３１を
設けたものである。

【００４９】上記切換えバルブ３１は、左側の圧力セン
サ２７によって検出される風圧が右側の圧力センサ２８
によって検出される風圧よりも高いときに、中央空気通
路３０を左側リヤピラー３の空気出入用チャンバーに連
通させる一方、右側リヤピラー３の空気出入用チャンバ
ーとの連通を遮断し、逆に右側の圧力センサ２８によっ
て検出される風圧が左側の圧力センサ２７によって検出
される風圧よりも高いときに、中央空気通路３０を右側
リヤピラー３の空気出入用チャンバーに連通させる一
方、左側リヤピラー３の空気出入用チャンバーとの連通
を遮断するように切り換わる。

【００５０】従って、本例によれば、バルブ手段を１つ
にしながら、実施例３と同様の作用効果得られる。

【００５１】なお、上記各実施例ではピラーアウタにチ
ャンバー部材を嵌めて空気口を形成したが、ピラーアウ
タに空気口を直接形成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の自動車の風圧制御装置を示す平面図

【図２】同例のフロントピラー及びフロントルーフヘッ
ダー部分を示す斜視図

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図

【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図

【図５】同例のリヤピラー及びリヤルーフヘッダー部分
を示す斜視図

【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図

【図７】図５のＤ−Ｄ線断面図

【図８】実施例２の自動車の風圧制御装置を示す平面図

【図９】実施例３の自動車の風圧制御装置を示す平面図

【図１０】実施例４の自動車の風圧制御装置を示す平面
図

【図１１】同例の切換えバルブを示す水平断面図

【符号の説明】 １ 自動車 ２ フロントピラー ３ リヤピラー ４ ルーフパネル ５，６ 空気口 ７，８ ルーフヘッダー ９ 前空気通路 １３ ルーフレール １５ フロントウインドガラス １６ フロントドア １７ 後空気通路 ２０ リヤウインドガラス ２１ リヤドア ２３ 左空気通路 ２４ 右空気通路 ２５，２６ バルブ ２７，２８ 圧力センサ ２９ レインフォースメント ３０ 中央空気通路 ３１ 切換えバルブ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に左右方向又は前後方向に延びる閉
   断面形状の部材を備え、 上記車体前部の左右部及び車体後部の左右部の計４箇所
   のうちの少なくとも２箇所の外面に、上記閉断面形状の
   部材を空気通路として互いに連通し、風圧が高い箇所の
   外気を取り入れ上記空気通路に通して風圧が低い箇所か
   ら排出させるための空気口が形成されていることを特徴
   とする自動車の風圧制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の自動車の風圧制御装置
   において、 上記空気口が左右の閉断面形状のフロントピラーの各々
   の外面に又は左右の閉断面形状のリヤピラーの各々の外
   面に形成されていて、該左右の空気口が車体左右方向に
   延びる閉断面形状の部材による空気通路を介して互いに
   連通していることを特徴とする自動車の風圧制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の自動車の風圧制御装置
   において、 上記空気口が閉断面形状のフロントピラーの外面及び閉
   断面形状のリヤピラーの外面の各々に形成されていて、
   該前後の空気口が車体前後方向に延びる閉断面形状の部
   材による空気通路を介して連通していることを特徴とす
   る自動車の風圧制御装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載の自動車の
   風圧制御装置において、 上記閉断面形状の部材が車体のルーフメンバーであるこ
   とを特徴とする自動車の風圧制御装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の自動車の風圧制御装置
   において、 上記ルーフメンバーがルーフパネルと該ルーフパネルの
   下面に接合され車体左右方向又は車体前後方向に延びる
   レインフォースメントとによって構成されていることを
   特徴とする自動車の風圧制御装置。