JPS58152618A - 自動車の車体構造 - 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】 本発明は自動車の走行時における空気抵抗を大幅に軽減
し、以って燃費を向上せしめ得る自動車の車体構造に関
する。

自動車の走行抵抗Ｄは、タイヤと路面との摩擦抵抗Ｄｆ
と車体の空気抵抗Ｄａとの和で表わされる。

即ち Ｄ＝Ｄｆ十Ｄａ ２ ＝Ｗμ＋−ρｖ　ＳＩＣＤ　　　　・・・・・・・・・
・・・・・・（１）ただし　Ｗ：自動車の重量〔Ｋ９〕 μ：タイヤの摩擦抵抗係数 ρ：空気密度［Ｋ９Ｓ２／ｍ’） Ｖ：自動車の走行速度［−／Ｓ） Ｓｌ：〃　　正面面積〔ｍり ＣＤ：　　　ｎ　　　ｐ　空気抵抗係数である。

ところでタイヤと路面との摩擦抵抗ＤｆＶｉ，上式（１
）の通り車体重量Ｗとタイヤの摩擦抵抗係数μとの積で
あり、自動車の走行上タイヤの摩擦抵抗係数μはある程
度以上必要とされ、為に車体重量Ｗの軽減化がなされる
がこれには限度がある。

従って空気密度ρと自動車の走行速度Ｖの２乗と自動車
の正面面積Ｓ１及び正面空気抵抗係数ＣＤとの相乗積の
２分の１で表われる車体の空気抵抗Ｄａ　ｆ軽減するこ
とが考えられる。斯る車体の空気抵抗Ｄａｉ軽減するに
は自動車の空気抵抗係数ＣＤを低くすれば良い。この空
気抵抗係数ＣＤは理論上下式により表わされる。

Ｃｎ　＝　Ｃｎｗｅｔ　Ｓｗｅｔ／Ｓπ−・＝　（２）
ただし　Ｓｗｅｔ　：自動車の表面面積〔ｍつＳπ　：
　　＃　　最大断面積（＝８１Ｘｍり尚　ｄ：自動車の
相当直径（＝　ム守ｉ？）　（ｍ　）Ａ　：　　ｔｒ　
　全長［−） Ｃｆ：平板摩擦力係数 である。

しかしながら実際には自動車の走行状態において、車体
リヤ部での空気の流れにハガレ（剥離現象）が生じるた
め、実際の自動車の空気抵抗係数は上記（２）より得た
理論値ＣＤの３倍乃至４倍となっていた。

そこで車体形状を流線型化することが考えられるが、乗
用車等の一般車両にあっては限界がある。

従って車体リヤ部での空気のハガレを抑制して空気抵抗
係数を低くすることができ、即ち車体の空気抵抗を軽減
し得、以って燃費の向上化に資する処大なる自動車の実
現が望まれる。

本発明は斯る要望に応えるべく成されたもので、その目
的とする処は、車体フロント部にエア吸入部を、車体リ
ヤ部にエア吐出部を夫々設け、これらエア吸入部とエア
吐出部とをフロントピラーからルーフ後部を順方向とす
るエアダクトで連結し、好ましくは上記°エア吐出部を
車体リヤ部のリヤウィンドの上辺部及び両側辺部を囲む
如く形成することにより車体の空気抵抗を軽減すること
ができ、以って燃費を向上させることができる自動車の
車体構造を提供するにある。

以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて詳述
する。これにより本発明の更なる目的を明らかにする。

尚第１図は本発明に係る車体構造を実施した自動車の要
部破断平面図、第２図は同車体のサイドアウターパネル
を外して示す側面図、第３図は同車体の背面図、第４図
は同車体のパネルを分解して示す斜視図である。

ところで本発明に係る車体構造を構成するエア吸入部及
びエアダクトは車体の左右両側に同様に配設されるため
、以下の説明では車体の左側を中心にして述べる。

自動車１０車体フロント部２はボンネット３を形成し、
ボンネット３内にはエンジン（不図示）が搭載され、こ
のエンジンを冷却すべくフロントグリル４には適宜の空
気取入口が設けられているのは既知の通りである。本発
明に係るエア吸入部は斯る車体フロント部２のボンネッ
ト６内の左右両側に夫々設けられる。

エア吸入部５は前方に開口６するとともに、外側方にも
開ロアする略ボックス状を成し、ボンネット３内の側壁
を構成するサイドインナーパネル８の該ボンネット６内
に日出したタイヤハウス９の後方に設けられる。このサ
イドインナーパネル８の上記エア吸入部５の側部間ロア
と適合する部位には開口１０が形成されている。

左右のエア吸入部５．５はステー１１により一体化して
横架され、ステー１１の前壁１２は吸入。

部５．５の前部開口６．６と同じく起立し、且つ横方向
に亘って一様に形成され、斯る前壁１２によりフロント
グリル４から取り入れられた空気を夫々左右のエア吸入
部５．５に集めることができる。エア吸入部５はステー
１１を介して溶接等、適宜の手段でボンネット６の後方
に固定され、又これ５の外側方に形成した開ロアとサイ
ドインナーパネル８の開口１０とは不図示のゴムや合成
樹脂等の弾性体のモールにて連結しても良い、サイドイ
ンナーパネル８の外側面を覆うサイドアウターパネル１
３には断面略Ｕ字形の通路１４を一体成形し、該通路１
４は上記開口１０から連続し、更に両パネル８．１３に
より構成されるフロントピラー１５内に形成される後述
する通路１６に連続する。。

フロントピラー１５内の通路１６は骨材１７により２つ
に分割され、この分割通路１６Ｖｉルーフ１８の側辺部
１９内に形成される通路２０に連続する。

ルーフ１８の側辺部１９内の通路２０は前後方向に亘っ
て設灯られ、更にルーフ１８の後辺部２１で左右の両通
路２０．２０は相連通する。

即ちルーフ１８の後辺部２１内には横方向に亘って通路
２２が形成され、該通路２２は一様に後方に開口２３さ
れている。

以上により車体フロント部２に設けたエア吸入部５に連
結してフロントピラー１５からルーフ後部２１を順方向
とする通路１４．１６．２０及び２２から成るエアダク
ト２４が構成される。これを第５図乃至第８図に示した
。尚第５図乃至第７図は夫々第２図中５−５．６−６及
び７−７線断面図、第８図は第１図中８−８線断面図で
ある。

ところで図示しなかったが、エアダクト２４を構成する
各連結部分には適宜ゴムや合成樹脂等の弾性体のモール
を施しておく。又実施例ではエア吸入部５をパネル８と
別体として図示したが、これ８と一体成形でも良く、同
様にダクト２４を車体に一体成形せずに溶着等により形
成しても良いことは勿論である。

次にエア吐出部について述べる。エア吐出部は上記エア
ダクト２４の下流側に連続されて車体リヤ部に取り付け
られる。

自動車１の車体リヤ部２５にはリヤウィンド２６が設け
られ、ウィンド２６の後方にはトランクルーム等が設け
られる。本実施例では車体リヤ部２５に開閉自在なリッ
ド部材２７を設けた自動車を示すが、本発明はこれのみ
に限定されるものではない。

エアダクト２４の下流側でルーフ１８の両側辺部１９．
１９の通路２０．２０が合流するルーフ１８の後辺部２
１に設けた通路２２には耐油性、剛性、耐熱性は勿論、
特に耐衝撃性に優れたＡＢＳ樹脂体から成るエア吐出部
３０を設ける。エア吐出部３０は詳細には上記通路２２
の開口２３に嵌合接着等して固着され、車体リヤ部２５
のリヤウィンド２６の上辺部と平行な上部材３１と、こ
れ３１と一体でウィンド２６の左右両側辺部と平行する
如き左右の両側部材３２．５２とから成る。

そして側部材６２はサイドインナーパネル８とサイドア
ウターパネル１６との後部接合部たるリヤパネル部２８
の側部に前後方向に亘って形成した凹所２９に嵌合接着
等して固着されている。

エア吐出部３０の上部材３１は第８図に示す如く通路２
２内に横方向に亘って開口３６し、これ３３と対向して
後上部には断面ノズル形状の小開口６４が一様に設けら
れている。この小開口６４はエア吸入部５とエアダクト
２４を経て当該上部材３１内を流れる空気をジェット状
にして車体リヤ部２５を構成するリッド部材２７上に吹
き出させるものである。

又側部材６２は上記通路２２の端部で連続する通路３５
を有し、該通路３５Ｆｉ内側方に断面ノズル形状を成す
小開口６６により開放されている。

小開口３６は前記上部材６１の小開口６４の端部で連続
し、同様に当該側部材３２内の通路３５を流れる空気を
ジェット状にしてリッド部材２７上に吹き出させるもの
である。これを第９図（第３図中９−９線断面図）に示
した。

以上の如く構成したエア吸入部５、エアダクト２４及び
エア吐出部３０の作用を述べる。

自動車１のボンネット３内にフロントグリル４を経て車
両走行時に流れ込む空気は、ステー１１の前壁１２に当
たシ両側方へ流れ、これにより前壁１２の両側部に開口
６．６するエア吸入部５゜５内に空気が夫々集められる
。エア吸入部５内に集められた空気は、フロントピラー
１５からルーフ１８の後辺部２１までを順方向とするエ
アダクト２４内を流れ、即ち通路１４．１６．２０を経
て通路２２に流れる。ルーフ１８の上辺部２１の通路２
２に集められた空気はエア吐出部３０に導入される。こ
の空気の流れを白ヌキ矢印で示した。

エア吐出部３０に導入された空気は上部材６１と両側部
材６２の小開口３４及び３６を経てジェット状に増速し
て車体リヤ部２５に吹き出すこととなる。斯る空気の吹
き出（７は黒矢印の如くである。

特にエア吐出部３０はリヤウィンド２６の上辺部及び両
側辺部を囲む如く形成して設けたため、リッド部材２７
上に前後方向に向けて空気を増速して吹き出すことがで
き、以って自動車１の走行状態における車体リヤ部２５
での空気のハガレを大幅に抑制することができる。これ
により車体の空気抵抗が軽減されることとなり、従って
燃費を向上せしめることができる。

又以上の作用効果を車体構造に基本的に、且つ外観的に
大改造を加えることなく達成することができる。

ここで本発明に係る車体構造を実施して成る自動車１の
空気抵抗係数の実測値を理論値ＣＤと比較する。

自動車１の全幅は１．６１５７Ｆｌで全高は１．３５５
７１１であり、全長−６＝４．１１０７１！、表面面積
Ｓｗｅｔ　＝＝　２３．７４　ｍ’、最大断面積Ｓπ−
１，６１ｍ’及び平板摩擦力係数ｃｒ＝ｏ、ｏ　ｏ　ｓ
　１（゛：車両速度を６０ｋＶ／ｈとして）である。

まず前掲した式（３）によりＣＤｗｅｔ＝０．００８１
８１９　’に得、更に式（２）より車両速度が６０＆ｖ
’ｈの空気抵抗係数の理論値ＣＤ　＝＝０．１２である
ことがわかる。

しかしながら本発明に係る車体構造を施してない同条件
の自動車の空気抵抗係数の実測値は約０．４０であった
。従って車体リヤ部での空気のハガＶにより空気抵抗係
数は理論値より約０．２８も劣る結果となっていた。

これに対して本発明を実施した自動車１の空気抵抗係数
の実測値は約０，２１であるという好結果を得た。即ち
本発明によれば従来同型の車両に比し約２分の１に空気
抵抗係数を低くすることができ、理論値に極めて近づく
ことができることが明らかとなった。

尚実施例ではエア吐出部’１ＡＢｓ樹脂体で成形したが
、他の材料でも、或いはパ、ネル自体を加工しても良い
。又細部の構成にも説明が及んだが、本発明の要旨とす
る構成は車体フロント部から車体リヤ部を順方向とする
エアダクト等を介して車体リヤ部に空気を吹き出すこと
にあるため、本発明には他の手段も含まれることを付言
する。

以上の説明で明らかなように本発明によれば、車体フロ
ント部゛にエア吸入部を設け、これと連続するエアダク
トをフロントピラー及びルーフに設けるとともに、エア
ダクトの下′流側には車体リヤ部に空気を吹き出すエア
吐出部を設けたため、車両走行時における車体リヤ部で
のハガレを大幅に抑制し、車体の空気抵抗を大きく軽減
し得、従って燃費の向上化に資する処大である等の利点
を発揮する自動車の車体構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は本発明
に係る車体構造から成る自動車の要部破断平面図、第２
図は同車体のサイドアウターパネルを外して示す側面図
、第３図は同車体の背面図、第４図は同車体のパネルを
分解して示す斜視図、第５・図、第６図及び第７図は夫
々第２図中５−５線、６−６線及び７−７線断面図、第
８図は第１図中８−８線断面図、第９図は第３図中９−
９線断面図である。 尚図面中１は自動車、２は車体フロント部、５はエア吸
入部、１５Ｆｉフロントピラー、１８はルーフ、２１は
ルーフ後部、２４はエアダクト、２５ｔｊ：車体リヤ部
、２６はリヤウィンド、３０はエア吐出部である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体フロント部にエア吸入部を設け、該エア吸入
   部に連結してフロントピラーからルーフ後部を順方向と
   するエアダクトを設け、更にこのエアダクトの下流側に
   車体リヤ部に空気を吹き出すエア吐出部を連結したこと
   を特徴とする自動車の車体構造。
2. （２）　　前記エア吐出部を車体リヤ部のリヤウィンド
   の上辺部及び両側辺部を囲む如く形成して該車体リヤ部
   に固着したことを特徴とする特許求の範囲第１項記載の
   自動車の車体構造。