JPH10305786A - 車両の空気抵抗低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の走行時における空気抵抗低減を十分に
図れると共に車両前部のデザイン的自由度を確保するこ
とにある。 【解決手段】 車両１０の車体前端下部に設けられ車幅
方向Ｙに延びたバンパ１１と、バンパ１１の左右両側部
の前向き面ｆに設けられた開口部２３と、開口部２３の
裏面に接続され車両の前方Ｆからの気流Ｆ２を開口部２
３より下方の出口開口２４２に導いて車体下方に向けて
吹出させる気流案内部材２４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両の車体
前端下部に設けられたバンパに装着された空気抵抗低減
装置、特に、地上高の低い車両に適した空気抵抗低減装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の走行時には、車両の前方からの気
流が車両の前方対向面に当たり、車両に空気抵抗力を加
え、しかも、この気流は車両の前方対向面より後方に流
動し、車両の凹凸部に衝突することによって更に車両に
空気抵抗力を加えており、この空気抵抗力が車両の駆動
力を抑え車両の燃費等を悪化させ易い。例えば、図９に
示すように、車両１００の前方Ｆに向いた前向き面１０
１に達した気流の内、車両側端側に達した気流Ｆ１は凹
凸の比較的少ない車両側壁面に沿って後方Ｒに流動し、
車両中央側の前向き面１０１の下部に達した気流Ｆ２は
前向き面１０１の下縁部より下方に回り込み、車両の各
種床下部材（図示せず）の近傍を経て後方Ｒに流動し、
前向き面１０１の左右端近傍の下部に達した気流Ｆ３は
前向き面１０１の下縁部より下方に回り込み、前車輪１
０２、その懸架装置（図示しない）及びタイヤハウス１
０３に衝突し、複雑に偏向した上で後方Ｒに流動する。

【０００３】このように、車両１００の前向き面１０１
に達する気流のうち、特に、車両の下部側に回り込む気
流は車両の各種床下部材、懸架装置及びタイヤハウス１
０３等の凹凸部に衝突して空気抵抗を増加させている。
このような車両の前部床下部材形状に伴う空気抵抗増加
を抑える手法として、従来、エアダムが採用されてい
る。例えば、図９に２点鎖線で示すように、エアダム１
０４は車体前端下部を成すパネル部材１０５の下端に車
幅方向（紙面垂直方向）に連続し、下方に延出するよう
に装着される。この種のエアダム１０４は車両の前方か
らの気流の内、前向き面１０１の下部に達した気流Ｆ２
や、前向き面１０１の左右端近傍の下部に達した気流Ｆ
３をより下方に偏向させ、これら気流Ｆ２，Ｆ３を各種
床下部材等の凹凸部より離し、気流衝突を抑止し、空気
抵抗を低減させている。なお、実公昭６３−３７３４８
号公報内にはその従来例として、車体前端下部の左右端
近傍下部より下方にエアカットフラップパネルを延出形
成し、これにより、車両床下部材に向かう気流（図９の
気流Ｆ２、Ｆ３と同様）をより下方に偏向させて気流衝
突を抑止し、空気抵抗を低減させるという技術が開示さ
れる。

【０００４】ところが、上述のエアダム１０４やエアカ
ットフラップパネルは下方への突き出し量が、近年の車
両の床下フラット化に伴う地上高の低下と、車両のアプ
ローチアングルの確保との２つの要件により規制を受け
やすく、十分に下方への突き出し量を確保できない。結
果として、空気抵抗を十分に低下できず、十分な低Ｃ_D
値化を図れず、しかもエアダムは車体前端下部に大きく
突き出すことよりデザイン外観を規制することと成り、
デザイン的自由度を低下させている。そこで、特公昭６
３−３７３４８号公報に開示された技術では、エアダム
に代えてエアブロー手段を用い車体前端下部に達した気
流（図９の気流Ｆ２、Ｆ３と同様）をより下方に偏向さ
せて車両床下部材との気流衝突を抑止し、空気抵抗を低
減させるという車両の前面構造が開示される。

【０００５】この場合、車体前端下部を成すパネル部材
の前面には所定量突き出したフロントバランスパネルが
取付られ、両者間に空気流路を設けている。これによ
り、空気流路の上方開口より導入した空気流を下方開口
より下方に吹き出させ、エアカーテンを生成し、このエ
アカーテンがエアダムと同様に車体前端下部に達した気
流をより下方に偏向させ、空気抵抗を低減させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特公昭６３−
３７３４８号公報に開示の車両の前面構造では、車体前
端下部を成すパネル部材がその前面に空気流路を形成す
るためのフロントバランスパネルを所定量突き出して取
付るという構造を採ることより、このフロントバランス
パネル自体が形状的に空気抵抗を余分に受けてしまい、
十分な低Ｃ_D値化を図れない。しかも、車体前端下部を
成すパネル部材より前方にフロントバランスパネルを突
き出した形状を採ることより、このフロントバランスパ
ネルがデザイン外観を規制することと成り、この点でデ
ザイン的自由度が低下するという問題がある。

【０００７】本発明の目的は、車両の走行時における空
気抵抗低減を十分に図れると共に車両前部のデザイン的
自由度を確保できる車両の空気抵抗低減装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、車
両の車体前端下部に車幅方向に延びたバンパを備え、そ
のバンパの左右両側部の前向き面に開口部を設け、その
開口部の裏側周縁部にダクトを接続し、特に、気流案内
部材は車両の前方からの気流を開口部より下方の出口開
口に導いて車体下方に向けて吹出させるものとした。こ
れにより、気流案内部材の出口開口から吹き出される下
降気流が、車体前端下部の前向き面より車体床下部材側
に向かう気流をより下方に偏向させて気流衝突を抑止
し、空気抵抗を低減させることができる。特に、バンパ
の表側に気流案内部材が無く、即ちバンパの前向き面に
突起部等が無く、車両前部のデザイン的自由度を確保で
き、しかも空気抵抗を余分に受けることもなく、気流吹
出しによる空気抵抗の低減効果を低減させてしまうこと
も無い。更に、車両の前方からの気流をバンパの前向き
面に設けられた開口部に、そのまま効率良く流入させる
ことができるので、下降気流の流速を強化でき、車体床
下部材に向かう気流をより下方に偏向させて気流衝突を
効率良く抑止し、車両の空気抵抗を確実に低減させるこ
とができる。

【０００９】請求項２に発明は、請求項１記載の車両の
空気抵抗低減装置において、特に、気流案内部材の出口
開口は、その出口開口の車幅方向における外側部が、車
両のタイヤの内側面より車体中心側に配備されるものと
した。これにより、気流案内部材からの吹き出し気流
が、車両のタイヤの内側面より車体中心側の懸架装置や
タイヤハウスに向かう気流を確実に下方に偏向させて気
流衝突を効率良く抑止でき、車両の空気抵抗を効率良く
低減させることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１、図２には本発明の実施形態
例として車両の空気抵抗低減装置を示した。この車両の
空気抵抗低減装置は、車両１０の車体前端下部に設けら
れたバンパ１１に装着される。

【００１１】この車両１０の車体前部は図示しないエン
ジンルームの上部を覆うフード１２と、同エンジンルー
ムの前部を覆うラジエータサポート（図示せず）に支持
されるグリル１３と、図示しない前部車体骨格部に支持
され、グリルの下部に配備されるバンパ１１と、図示し
ないエンジンルームの側部を覆う壁部材１５に支持され
その外側を覆うフェンダ１４とを備える。ここで、壁部
材１５とフェンダ１４の内壁との間で前車輪１６と対向
する部位には湾曲板状のホイールハウス１７が両部材を
結合するように取り付けられ、これにより前車輪のタイ
ヤ面等から飛散してくる泥を排除している。なお、前車
輪１６は図示しない懸架装置により前部フレーム１８側
に連結されている。

【００１２】バンパ１１は車幅方向Ｙに延びその左右端
部が後方に湾曲形成されている。図３に示すように、バ
ンパ１１は前部フレーム１８に連結支持される強度部材
１９と、その強度部材１９の回りを覆うと共に一体的に
取り付けられるパッド２０及び樹脂製の外皮２１から成
るバンパ本体とで構成される。このバンパ本体は車両の
前方Ｆに向いた前向き面ｆと、その左右端側より延びる
側面ｆ１（図１参照）とを備え、特に、前向き面ｆの左
右両側近傍に所定幅と所定高さの略矩形状の開口部２３
を形成している。図３に示すように、開口部２３はバン
パ１１本体の外皮２１に形成されており、その開口部２
３の周縁部より後方に延びるフランジ部２３１には気流
案内部材としてのダクト２４の前端の入口開口２４１が
嵌着される。

【００１３】ダクト２４は樹脂製であり、車幅方向Ｙで
の断面が開口部２３（図２参照）と同様の矩形を成し、
同一断面を維持した状態で上方の入口開口２４１より後
方Ｒ側で下方の出口開口２４２に気流を導き、出口開口
２４２より下降気流Ｄを吹出させ、所定幅のエアカーテ
ンを生成できるように構成される。ダクト２４の入口開
口近傍部ｄ１は直状でありパッド２０に支持され、その
後方が下方に湾曲する湾曲部ｄ２として形成され、更に
湾曲部ｄ２より下方に直状に延びる縦向きの出口開口近
傍部ｄ３として形成され、同ダクト２４はパッド２０の
裏面に一体的に固定され、要部がブラケット２５を介し
強度部材１９に連結支持される。なお、出口開口近傍部
ｄ３は外皮２１の下端縁近傍の貫通孔に一体的に取り付
けられているが、場合により図３に２点鎖線で示すよう
に後方Ｒ側に配備し、前向き面ｆの左右端近傍の下部に
達した気流Ｆ３’の偏向状態を調整しても良い。

【００１４】このダクト２４は流動抵抗をできるだけ低
減させるようにその湾曲部ｄ２の曲率が比較的大きく設
定され、しかも内壁面は滑らかに形成される。ここでダ
クト２４はその出口開口２４２がバンパの外皮２１の下
縁部と同等の高さ位置に設定され、これによりダクト２
４自体が流動抵抗を増すことが無いよう、しかも、車両
の地上高を規制したり、デザイン的な規制を加えること
が無いように構成される。

【００１５】ここで、ダクト２４の出口開口２４２の車
幅方向Ｙでの位置及びその横幅Ｗ２（図４参照）の設定
は次の点を考慮して成される。即ち、前車輪１６に巻き
込まれる気流の増加を防ぐため、出口開口２４２を前車
輪１６の内側面ｅより車体中心側（図４では下側）に配
備する。更に、車両の前方Ｆからの気流の内で、通常は
図示しない懸架装置やタイヤハウス側に向かう気流Ｆ
３’（図９参照）を確実に偏向させるべく同気流がバン
パの外皮２１の下縁部において通過する位置が各車両毎
に実測され、それに応じて出口開口２４２の横幅Ｗ２
が、即ちエアカーテンの生成範囲が設定される。なお、
入口開口２４１は開口部２３とほぼ同様の矩形形状を成
し、その横幅Ｗ１（図２参照）は出口開口２４２の横幅
Ｗ２と同等かそれ以上に設定される。一方、出口開口２
４２の高さ幅Ｈ２（流路面積）の設定に当たっては、出
口開口２４２からの下降気流Ｄの吹き出し流速が考慮さ
れる。この場合、下降気流Ｄにより、車両の前方Ｆから
の気流の内、特に通常は懸架装置やタイヤハウス側に向
かう気流Ｆ３’を十分に下方に偏向させ得るだけの吹き
出し流量（流速）を確保できる開口面積が求められ、そ
の開口面積相当の高さ幅Ｈ２が設定される。

【００１６】なお、ここでの開口部２３及び入口開口２
４１は、バンパの前向き面ｆの形状、強度、あるいはデ
ザイン的な要件をも考慮した上でその形状が設定され
る。更に、図１及び図３には車両の左側に位置する開口
部２３及びその裏面に連結されるダクト２４を示した
が、右側に位置する開口部２３及びその裏面に連結され
るダクト２４も左右対称に同様に形成される。次に、本
発明が適用された、図１の車両の空気抵抗低減装置の作
動を説明する。

【００１７】車両１０の走行時に車体前端下部に位置す
るバンパ１１に向い車両の前方Ｆから気流が流入する。
この気流の内、バンパ１１の前向き面ｆの中央側下部に
達した気流Ｆ２（図９参照）は前向き面ｆの下縁部より
下方に回り込み、エンジンルーム下部のアンダーカバー
等の各種床下部材（図示せず）の近傍を経て後方Ｒに流
動する。一方、前向き面ｆの開口部２３に直接達した気
流及び開口部２３近傍より偏向した上で開口部２３に流
入した気流は、ダクト２４の入口開口２４１、湾曲部ｄ
２を経て出口開口２４２より下降気流Ｄとして吹出し、
出口開口２４２の横幅Ｗ２相当のエアカーテンを生成す
る。同時に前向き面ｆの左右端近傍の下端に達した気流
Ｆ３’（図３、図９参照）は下方に回り込み、その際、
ダクト２４の出口開口２４２からの下降気流Ｄと対向
し、更に下方に偏向された上で図示しない懸架装置及び
タイヤハウスの下方空域を通過し、後方Ｒに流動する。

【００１８】このように、ダクト２４の出口開口２４２
から吹き出される下降気流Ｄが、車両の前方Ｆからの気
流の内、通常は懸架装置及びタイヤハウス等の車体床下
部材側に向かう最も空気抵抗を増加させやすい気流Ｆ
３’をより下方に偏向させて気流衝突を効率良く抑止で
き、空気抵抗を低減させ、低Ｃ_D値化を図ることができ
る。なお、図８に、本発明の車両の空気抵抗低減装置付
きの車両のＣ_D値の減衰量ΔＣ_Dと、出口開口２４２の横
幅Ｗ２相当の横幅のエアダムを用いた車両のＣ_D値の減
衰量ΔＣ_Dとを比較して示した。ここで明らかなよう
に、下方に所定量突出するエアダムを用いなくても、ほ
ぼ同等のＣ_D値の減衰量ΔＣ_Dを確保できており、前輪揚
力ΔＣＬＦはエアダムなしの場合と同等で、変化は無か
った。

【００１９】更に、図１の車両の空気抵抗低減装置で
は、出口開口２４２が前車輪１６の内側面ｅより車体中
心側に形成されたので、前車輪１６に巻き込まれる気流
の増加を抑え、この点でも空気抵抗を低減させ、低Ｃ_D
値化を図ることができる。更に、ここでの車両の空気抵
抗低減装置はバンパ１１の表側の前向き面ｆやバンパ１
１の下端縁の下方側に突起部等が無く、車両前部のデザ
イン的自由度を確保でき、バンパ１１の前向き面ｆに突
起部等を設けた場合のように形状的に空気抵抗を余分に
受けることもなく、このため、ダクト２４の出口開口２
４２からの下降気流Ｄによるエアカーテンの生成により
得られた空気抵抗の低減効果を低減させてしまうという
ことが無い。特に、エアダムのように車体下方に突起部
を設けることが無いので、地上高の低い車両に有効利用
できる。

【００２０】更に、前方Ｆからの気流をバンパ１１の前
向き面ｆに設けた開口部２３にそのまま効率良く流入さ
せるので、下降気流Ｄの流速を強化でき、通常は懸架装
置及びタイヤハウス等に向かう気流Ｆ３’をより下方に
偏向させて気流衝突を抑止する効率を向上でき、車両の
空気抵抗を確実に低減させることができる。

【００２１】上述の処で、ダクト２４は車幅方向Ｙでの
断面が矩形を成していたが、これに代えて、図５（ａ）
に示すように車幅方向Ｙでの断面が開口ａを前方Ｆに向
けたコの字型の変形ダクト２４ａに形成されても良い。
この場合、図５（ｂ）に示すように、変形ダクト２４ａ
はその適所が外皮２１とパッド２０及びブラケット２５
を介し図示しない強度部材に連結支持される。特に、入
口開口近傍部ｄ１で開口ａは下向きに、湾曲部ｄ２で開
口ａは下向きより変化して前向きに、出口開口近傍部ｄ
３で開口ａは前向きに形成される。なお、変形ダクト２
４ａは車幅方向Ｙでの断面をコの字型に代えて、開口ａ
を前方Ｆに向けた図示しない三日月形としても良い。こ
れら各変形ダクト２４ａは装置の簡素化及び低コスト化
を図れる。

【００２２】上述の処で、ダクト２４の入口開口２４１
及び出口開口２４２は矩形を成していたが、これに代え
て、図示しない開口部及びダクトの入口開口のみを円形
としても良い。更に、図６（ａ），（ｂ）に示すよう
に、開口部２３’及びダクト２４’の入口開口２４１’
を円形とし中央にフォグランプ２７を配備した構成とし
ても良い。この場合、比較的大きな内径の開口部２３’
と中央のフォグランプ２７の間の環状隙間ｒが気流流入
口として用いられる。ここで符号２８はフォグランプ２
７を開口部２３’内に保持するステーを示し、同ステー
の上下端部はダクト２４’及びパッド２０に支持され
る。この環状隙間ｒからの気流はダクト２４’を介し出
口開口２４２に達し、ここより下降気流Ｄとして吹き出
される。このような、図６（ａ），（ｂ）の車両の空気
抵抗低減装置も図１の装置と同様の効果を得ることがで
き、特に、フォグランプ２７の取付穴を開口部として兼
用でき、低コスト化を図りやすい。

【００２３】上述の各車両の空気抵抗低減装置では、バ
ンパ１１の開口部２３の裏面に気流案内部材としてのダ
クト２４や、変形ダクト２４ａを連結していたが、これ
に限定されるものでは無く、例えば、図７に示すよう
に、バンパ１１の外皮２１に開口部２３を形成し、外皮
２１の裏面に接合されたパッド２０の内、特に車幅方向
Ｙ（図２参照）で左右側端側のパッド２０ｓを肉厚に成
形し、気流案内部材として兼用しても良い。即ち、パッ
ド２０ｓにより形成される気流案内部材は、パッド２０
ｓ内に車幅方向Ｙでの断面が矩形で、同一断面を維持し
た状態で入口開口２４１より湾曲部ｄ２を経て車体後方
側で下方の出口開口２４２に達する流路を形成し、これ
により開口部２３からの気流を出口開口２４２より下降
気流Ｄとして吹出させ、所定幅のエアカーテンを生成で
きる。

【００２４】なお、気流案内部材としての湾曲ダクト
（図示せず）を前以て成型し、これをバンパのパッド成
形時にあらかじめ成型型内に組み込み、これをパッドと
一体成形してもよい。これらの場合の気流案内部材も、
図１のダクト２４と同様に機能し、本発明として用いら
れた場合、図１の車両の空気抵抗低減装置と同様の作用
効果を得ることができ、この場合、特に、部品点数の低
減効果が得られる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、車両の走行時に気流案内部材からの下降気
流が車体床下部材側に向かう気流を下方に偏向させて気
流衝突を抑止し、空気抵抗を低減させるもので、特に、
バンパの前向き面に突起部等が無く、車両前部のデザイ
ン的自由度を確保でき、しかも、突起部等により空気抵
抗を余分に受けないので気流吹出しによる空気抵抗の低
減効果を低減させることも無く、特に、車体下方に突起
部を設けることが無いので、地上高の低い車両に有効利
用できる。更に、車両の前方からの気流を開口部に流入
させて下降気流の流速を強化でき、車体床下部材との気
流衝突を効率良く抑止し、車両の空気抵抗を確実に低減
させることができる。

【００２６】請求項２記載の発明は、特に、懸架装置や
タイヤハウスに向かう最も空気抵抗を増加させやすい気
流を下方に偏向させて気流衝突を効率良く抑止でき、車
両の空気抵抗を効率良く低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用された車両の空気抵抗低減装置を
装備する車両の要部切欠側面図である。

【図２】図１の車両の要部切欠前面図である。

【図３】図１の車両の空気抵抗低減装置の拡大断面図で
ある。

【図４】図１の車両の空気抵抗低減装置の出口開口部分
の底面図である。

【図５】図１の車両の空気抵抗低減装置の変形例であ
り、（ａ）は同装置内の車幅方向でのダクト端面図、
（ｂ）は同装置内のダクト部分の側方断面図である。

【図６】図１の車両の空気抵抗低減装置の他の変形例で
あり、（ａ）は同装置内のダクト部分の側方断面図、
（ｂ）は同装置内のバンパの開口部の切欠正面図であ
る。

【図７】本発明の適用された他の車両の空気抵抗低減装
置の要部断面図である。

【図８】本発明と従来ダクトの特性説明図である。

【図９】従来車両の要部切欠側面図である。

【符号の説明】

１０ 車両 １１ バンパ １６ 前車輪 ２３ 開口部 ２４ ダクト ２４２ 出口開口 ｅ 内側面 ｆ 前向き面 Ｆ 前方 Ｆ３ 気流 Ｙ 車幅方向 Ｗ２ 出口開口の横幅

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の車体前端下部に設けられ車幅方向に
   延びたバンパと、該バンパの左右両側部の前向き面に設
   けられた開口部と、該開口部の裏面に接続され前記車両
   の前方からの気流を前記開口部より下方の出口開口に導
   いて前記車体下方に向けて吹出させる気流案内部材とを
   備えたことを特徴とする車両の空気抵抗低減装置。
2. 【請求項２】前記気流案内部材の出口開口は、該出口開
   口の車幅方向における外側部が前記車両のタイヤの内側
   面より車体中心側に配備されることを特徴とする請求項
   １記載の車両の空気抵抗低減装置。