(57)【要約】【課題】  簡単な構造で、車体回転部の回転に伴って生じた空気流を効果的に利用することができる駆動力伝達部の構造を得る。【解決手段】  駆動力伝達部の構造が適用された車両用床下整流装置１０は、車体前後方向に長手とされエンジン１４の駆動力を後輪２２に伝達するためのプロペラシャフト２０の外周部に設けられ、このプロペラシャフト２０の回転に伴ってプロペラシャフトの軸線方向に沿う車体後向きの空気流を生成するスパイラルフィンを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と駆動輪との間で回転力を伝達するための回転軸に、該回転軸の回転に伴って該回転軸の軸線方向に沿う空気流を生成する翼部を設けた駆動力伝達部の構造。
【請求項２】
車体前後方向に長手とされ駆動源の駆動力を駆動輪に伝達するためのプロペラシャフトの外周部に設けられ、該プロペラシャフトの回転に伴って該プロペラシャフトの軸線方向に沿う後向きの空気流を生成する翼部を備えた駆動力伝達部の構造。
【請求項３】
前記プロペラシャフト及び翼部は、車体床部に設けられ路面側に開口したトンネル内に配設されている請求項２記載の駆動力伝達部の構造。
【請求項４】
前記プロペラシャフトは、前記駆動源の回転を変速するための変速装置と前記駆動輪との間に配設されており、
前記翼部は、前記プロペラシャフトの回転に伴って生じる空気流の流速が、車両の走行に伴って車体床下に生じる後向きの空気流の流速と一致するように設定されている請求項３記載の駆動力伝達部の構造。
【請求項５】
前記翼部は、前記回転軸又は前記プロペラシャフトの外周部に螺旋状に突設されたスパイラルフィンである請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の駆動力伝達部の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプロペラシャフト等の駆動力伝達系を構成する回転軸の回転によって空気流を生じさせるための駆動力伝達部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
インタークーラーの下部に矩形枠状のエアインテークガイドを取り付けると共に、このエアインテークガイドの下向き開口部の下方を通るプロペラシャフトの部分に、複数のフィンを放射状に設けたインタークーラー冷却構造が知られている（特許文献１参照）。この技術では、インタークーラーが走行風を十分に導入できない場所に配置されたとしても、プロペラシャフトの回転によって走行風をインタークーラーに導入することができるとされている。
【特許文献１】実開平５−７８９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の如き従来の技術では、プロペラシャフトの軸線に対する直角（放射）方向に空気流を生成するため、フィン単独では所望の方向に空気流を生成することができない。このため、プロペラシャフトの回転に伴って生成する空気流を利用するに当たって、プロペラシャフトにおけるフィンの設置位置が制限されたり、エアインテークガイドやフィンを覆うカバー等を設けたりする等の制約があった。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、簡単な構造で、車体回転部の回転に伴って生じた空気流を効果的に利用することができる駆動力伝達部の構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明に係る駆動力伝達部の構造は、駆動源と駆動輪との間で回転力を伝達するための回転軸に、該回転軸の回転に伴って該回転軸の軸線方向に沿う空気流を生成する翼部を設けた。
【０００６】
請求項１記載の駆動力伝達部の構造では、回転軸と共に翼部が回転すると、回転軸の軸線方向に沿う空気流が形成される。すなわち、翼部は、空気流ガイド手段に頼ることなく、それ自体で特定方向に向かう空気流を生成する。この全体的に特定方向（回転軸の軸線方向の一方側）に向かう空気流によって、例えば、駆動力の入力側又は出力側端部に位置する被冷却部（例えば、ドライブシャフトに対するブレーキ装置等）を冷却したり、車体内への床下空気流（車両走行に伴って床下を通過する空気流）の巻き込みを防止する等の整流作用を果たさせたりすることができる。
【０００７】
このように、請求項１記載の駆動力伝達部の構造では、簡単な構造で、車体回転部の回転に伴って生じた空気流を効果的に利用することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明に係る駆動力伝達部の構造は、車体前後方向に長手とされ駆動源の駆動力を駆動輪に伝達するためのプロペラシャフトの外周部に設けられ、該プロペラシャフトの回転に伴って該プロペラシャフトの軸線方向に沿う後向きの空気流を生成する翼部を備えている。
【０００９】
請求項２記載の駆動力伝達部の構造では、プロペラシャフトと共に翼部が回転すると、プロペラシャフトの軸線（長手）方向に沿う車体後向きの空気流が生成される。すなわち、空気流ガイド機構に頼ることなく、それ自体でマクロ的に一定方向である車体後方に向かう空気流を生成する。この車体後方に向かう空気流によって、例えば、プロペラシャフトの後端に連結された差動ギヤ装置を冷却したり、エンジンルームからの排気（掃気）を促進したり、車体床下空気流（車両走行に伴って床下を通過する空気流、以下同じ）の整流作用を果たさせたりすることができる。
【００１０】
このように、請求項２記載の駆動力伝達部の構造では、簡単な構造で、車体回転部の回転に伴って生じた空気流を効果的に利用することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明に係る駆動力伝達部の構造は、請求項２記載の駆動力伝達部の構造において、前記プロペラシャフト及び翼部は、車体床部に設けられ路面側に開口したトンネル内に配設されている。
【００１２】
請求項３記載の駆動力伝達部の構造では、プロペラシャフトがトンネル内で回転することで翼部が生成した車体後方に向かう空気流は、床下空気流がトンネル内に巻き込まれることを抑制する。これにより、床下空気流が車体床下をスムースに通過し、車両走行に伴う空気抵抗が低減される。
【００１３】
請求項４記載の発明に係る駆動力伝達部の構造は、請求項３記載の駆動力伝達部の構造において、前記プロペラシャフトは、前記駆動源の回転を変速するための変速装置と前記駆動輪との間に配設されており、前記翼部は、前記プロペラシャフトの回転に伴って生じる空気流の流速が、車両の走行に伴って車体床下に生じる後向きの空気流の流速と一致するように設定されている。
【００１４】
請求項４記載の駆動力伝達部の構造では、変速装置に対し駆動輪側に配設されたプロペラシャフトは、車速に応じた回転速度で回転する。プロペラシャフトの回転に伴って翼部が生成する後向き空気流（トンネル空気流という）は、上記の通り床下空気流がトンネル内に巻き込まれることを防止しつつ、トンネルから排出される際に床下空気流と合流する。ここで、トンネル空気流及び床下空気流の流速（後向き成分）がほぼ一致するため、トンネル空気流と床下空気流との合流に伴うせん断によるエネルギロスが抑制される。また、プロペラシャフトの回転速度が車速に比例するため、車速すなわち床下空気流の流速が大きくなると、プロペラシャフトの回転速度が増大してトンネル空気流の流速が大きくなり、車速が変化してもトンネル空気流と床下空気流とのせん断によるエネルギロスが抑制される。これにより、車両走行に伴う空気抵抗が一層低減される。
【００１５】
なお、トンネル空気流及び床下空気流の流速が一致するような翼部の設定とは、例えば、所定条件下（無風、定速走行等）で上記各流速の差が所定の許容差の範囲内に収まるように、翼部の寸法形状、数、配置等の一部又は全部を設定（設計）することである。
【００１６】
請求項５記載の発明に係る駆動力伝達部の構造は、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の駆動力伝達部の構造において、前記翼部は、前記回転軸又は前記プロペラシャフトの外周部に螺旋状に突設されたスパイラルフィンである。
【００１７】
請求項５記載の駆動力伝達部の構造では、１条又は複数条のスパイラルフィンが回転軸又はプロペラシャフトと共に回転することで、回転軸又はプロペラシャフトの軸線方向に沿う空気流が生成される。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明に係る駆動力伝達部の構造は、簡単な構造で、車体回転部の回転に伴って生じた空気流を効果的に利用することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の第１の実施形態に係る駆動力伝達部の構造が適用された車両用床下整流装置１０について、図１乃至図３に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰは、それぞれ車両用床下整流装置１０が適用された自動車Ｓの前方向（進行方向）、上方向を示している。
【００２０】
図１には車両用床下整流装置１０が適用された自動車１２が模式的な底面図にて示されている。この図に示される如く、自動車Ｓは、車体前部に配置された駆動源としてのエンジン１４と、エンジン１４の回転を変速するための変速装置としてのトランスミッション１６と、車体後部に配置された差動ギヤ装置としてのディファレンシャルギヤ装置１８と、トランスミッション１６とディファレンシャルギヤ装置１８とを駆動力の伝達可能に連結した回転軸としてのプロペラシャフト２０とを備えている。
【００２１】
エンジン１４は、内燃機関エンジンとされている。また、トランスミッション１６は、自動変速機、手動変速機、又は無段変速機等とされており、図示しないクラッチ又はトルクコンバータ等を介して接続されたエンジン１４の回転を変速してプロペラシャフト２０に伝達するようになっている。ディファレンシャルギヤ装置１８は、終減速機と差動ギヤ装置とが一体化（共通のハウジング内で構成）されたものとされており、プロペラシャフト２０から伝達される回転を最終減速しつつ、また旋回時にそれぞれ駆動輪としての左右の後輪２２に回転差が生じるように、左右のドライブシャフト２４を介して左右の後輪２２に駆動力（トルク）をに伝達するようになっている。
【００２２】
トランスミッション１６に対する後輪２２側に配設されたプロペラシャフト２０の回転速度は、直進走行時の車速（後輪２２の回転速度）と比例するようになっている。この実施形態では、自動車１２は、フロントエンジン・リヤドライブ（ＦＲ）方式の駆動方法式を採用しており、左右の前輪２６は操舵輪、従動輪とされている。
【００２３】
また、プロペラシャフト２０は、車体前後方向に長手とされており、フロアパネル２８に形成されたフロアトンネル３０内に配置されている。、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示される如く、フロアトンネル３０は、長手方向にである車体前後方向に直交する段面視で、下向きに開口するコ字状又はＵ字状に形成されている。すなわち、フロアトンネル３０は、自動車Ｓが走行する路面Ｒに向けて開口する開口端３０Ａを有している。
【００２４】
そして、車両用床下整流装置１０は、プロペラシャフト２０の外周部に同軸的かつ一体的に回転するように設けられた、翼部としてのスパイラルフィン３２を備えている。図１及び図２（Ａ）に示される如く、スパイラルフィン３２は、プロペラシャフト２０の前端部から後端近傍に至る１条の螺旋に沿って、該プロペラシャフト２０の外周部から突設されている。スパイラルフィン３２は、プロペラシャフト２０が自動車１２を前進させる方向（各図に示す矢印Ａ方向）に回転するのに伴って、該プロペラシャフト２０と同軸的かつ一体に回転することで、後向きの空気流を生成する翼面形状を有している。
【００２５】
また、スパイラルフィン３２は、プロペラシャフト２０の回転に伴って主にトンネル３０内に生成する後向き空気流（以下、トンネル空気流Ｆｔという）の流速が、自動車１２の走行に伴ってフロアパネル２８の下側で生じる後向きの空気流（以下、床下空気流Ｆｆという）の流速に略一致するように、図２（Ａ）に示す軸線方向に沿うフィンピッチＰ（すなわち、スパイラルフィンの螺旋角）が決められている。この実施形態では、外気が無風状態で自動車１２が定速直線走行している場合における、設計（計算）上のトンネル空気流Ｆｔが床下空気流Ｆｆに対し所定範囲（許容誤差）以内になる設定とされている。
【００２６】
次に、第１の実施形態の作用を説明する。
【００２７】
上記構成の車両用床下整流装置１０を備えた自動車１２は、エンジン１４の駆動力がトランスミッション１６、プロペラシャフト２０、ディファレンシャルギヤ装置１８、左右のドライブシャフト２４を介して後輪２２に伝達されると、走行（前進）する。この走行に伴って、自動車１２のフロアパネル２８の下方では、相対的に後向きの床下空気流Ｆｆが生成される。一方、フロアトンネル３０内では、プロペラシャフト２０の回転に伴って、スパイラルフィン３２が後向きのトンネル空気流Ｆｔを生成する。
【００２８】
このため、車両用床下整流装置１０は、図３（Ａ）に示される如く、主にフロアトンネル３０内で生じるプロペラシャフト２０廻りのトンネル空気流Ｆｔによって、床下空気流Ｆｆがフロアトンネル３０内に巻き込まれることが抑制される。比較のために図３（Ｃ）に示すスパイラルフィン３２を備えない構成では、プロペラシャフト２０の回転によって後向きの空気流が生成されないため、フロアトンネル３０内に床下空気流Ｆｆが巻き込まれ（矢印Ｆｉ参照）、車両走行に伴う空気抵抗が大きい。なお、図３（Ｃ）に示す比較例において符号を付した部品・部分は、第１の実施形態（自動車１２）における同一符号を付した部品・部分に対応している。
【００２９】
一方、車両用床下整流装置１０では、スパイラルフィン３２が生成するトンネル空気流Ｆｔによって床下空気流Ｆｆが整流され、車両走行に伴って空気が床下をスムースに通過する。すなわち、車両用床下整流装置１０が適用された自動車１２の空気抵抗（空気抗力係数Ｃｄ）が低減する。
【００３０】
特に、この実施形態に係る車両用床下整流装置１０では、トンネル空気流Ｆｔの流速（の後向き成分）と床下空気流Ｆｆの流速とが一致するようにスパイラルフィン３２のフィンピッチＰが決められているため、図３（Ｂ）に示されるトンネル空気流Ｆｔ（の一部）と床下空気流Ｆｆと合流（接触）に伴う、これら空気流間のせん断によるエネルギロスが著しく低減される。すなわち、この実施形態では、床下空気流Ｆｆのフロアトンネル３０内への巻き込みが防止されるだけでなく、床下空気流Ｆｆとトンネル３０内空気（床下部の滞留空気）との摩擦が低減され、車両用床下整流装置１０が適用された自動車１２の空気抵抗（空気抗力係数Ｃｄ）が一層低減する。
【００３１】
以上により、車両用床下整流装置１０が適用された自動車１２では、空気抵抗の低減によって、燃費の向上、運動性能の向上が図られる。
【００３２】
また、車両用床下整流装置１０が適用された自動車１２では、トンネル空気流Ｆｔによってディファレンシャルギヤ装置１８が効率的に冷却される。すなわち、床下空気流Ｆｆでは、ディファレンシャルギヤ装置１８の主に下側部分しか冷却することができないが、プロペラシャフト２０廻りに生じる後向きのトンネル空気流Ｆｔによって、ディファレンシャルギヤ装置１８を全体的に冷却（熱交換）することができ、ディファレンシャルギヤ装置１８の冷却効率が向上する。
【００３３】
しかも、車両用床下整流装置１０では、スパイラルフィン３２がプロペラシャフト２０の軸線方向に沿う後向きの空気流を生成するため、空気流を特定方向にガイドするためのガイド手段に頼ることなく、トンネル空気流Ｆｔ（の一部）を床下空気流Ｆｆに合流させ、またトンネル空気流Ｆｔを冷却対象のディファレンシャルギヤ装置１８に至らせることができる。
【００３４】
このように、第１の実施形態に係る車両用床下整流装置１０では、単にプロペラシャフト２０の外周部にスパイラルフィン３２を設ける簡単な構造で、プロペラシャフト２０の回転に伴ってスパイラルフィン３２が生じた空気流を、床下空気流Ｆｆの整流、ディファレンシャルギヤ装置１８の冷却に効果的に利用することができる。
（他の実施形態）
次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態と基本的に同一の部品、部分については、上記第１の実施形態と動いるの符号を付して説明を省略する。
（第２の実施形態）
図４には、本発明の第２の実施形態に係る車両用床下整流装置４０が適用された自動車１２が模式的な底面図にて示されている。また、図５には、車両用床下整流装置４０の一部が斜視図にて示されている。これらの図に示される如く、車両用床下整流装置４０は、スパイラルフィン３２に代えて、プロペラシャフト２０の軸線方向に沿って配設された翼部としての複数のファン４２を備えている。図５に示される如く、複数のファン４２は、プロペラシャフト２０の軸線方向に等間隔で配置されている。各ファン４２は、それぞれ複数枚（この実施形態では３枚）ファン翼４２Ａをプロペラシャフト２０の周方向に等間隔で配置して構成されている。
【００３５】
各ファン４２は、プロペラシャフト２０が矢印Ａ方向に回転するのに伴って、該プロペラシャフト２０と同軸的かつ一体に回転することで、後向きの空気流すなわちトンネル空気流Ｆｔを生成するように各ファン翼４２Ａの翼面形状が決められている。また、車両用床下整流装置４０では、トンネル空気流Ｆｔの流速が床下空気流Ｆｆの流速に略一致するように、各ファン４２が設定されている。車両用床下整流装置４０の他の構成は、車両用床下整流装置１０と同様である。
【００３６】
したがって、第２の実施形態に係る車両用床下整流装置４０では、第１の実施形態に係る車両用床下整流装置１０と全く同様の効果を得ることができる。
（第３の実施形態）
図６には第３の実施形態が底面図にて示されており、図７には第３の実施形態が側断面図にて示されている。この図に示される如く、第３の実施形態では、車両用床下整流装置１０（又は車両用床下整流装置４０）が、アンダカバー５２を備えた自動車５０に適用されている。アンダカバー５２は、フロアトンネル３０の下向き開口端３０Ａを下側から閉止しており、床下空気流Ｆｆのフロアトンネル３０への巻き込み等の乱れを抑制する構成とされている。また、この実施形態では、アンダカバー５２は、エンジン１４及びトランスミッション１６の下側、及びディファレンシャルギヤ装置１８の下側をも覆っている。第２の実施形態における他の構成は、第１の実施形態（又は第２の実施形態）の対応する構成と同じである。
【００３７】
この第２の実施形態では、上記通りフロアトンネル３０への床下空気流Ｆｆの巻き込みをアンダカバー５２が抑制するため、車両用床下整流装置１０は、床下空気流Ｆｆのトンネル３０への巻き込み抑制機能、トンネル空気流Ｆｔと床下空気流Ｆｆとの合流に伴うせん断によるエネルギロスの低減機能を果たすことはない。
【００３８】
一方、第３の実施形態では、車両用床下整流装置１０は、アンダカバー５２に覆われ床下空気流Ｆｆによっては冷却されないディファレンシャルギヤ装置１８を、トンネル空気流Ｆｔによって効率的に冷却する冷却機能を果たす。また、この車両用床下整流装置１０は、エンジンルームからの排気（掃気）を促進する。すなわち、アンダカバー５２にて下側から覆われた自動車５０は、エンジンルームからの排気抵抗が大きくなりやすいが、このエンジンルームと連通したフロアトンネル３０内でスパイラルフィン３２が後向きのトンネル空気流Ｆｔを生成することで、エンジンルーム内の空気が強制的に排出される。これにより、エンジンルームの排気抵抗、すなわち自動車５０の空気抵抗が低減する。
【００３９】
このように、第３の実施形態に係る車両用床下整流装置１０（又は車両用床下整流装置４０）では、単にプロペラシャフト２０の外周部にスパイラルフィン３２を設ける簡単な構造で、プロペラシャフト２０の回転に伴ってスパイラルフィン３２が生じた空気流を、エンジンルームからの強制排気（排気経路の確保）、ディファレンシャルギヤ装置１８の冷却に効果的に利用することができる。
【００４０】
なお、上記各実施形態では、本発明がプロペラシャフト２０に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、左右のドライブシャフト２４にそれぞれスパイラルフィン３２又はファン４２を設け、ドライブシャフト２４の回転に伴ってスパイラルフィン３２等が生成する空気流によって、ディファレンシャルギヤ装置１８又は前輪２６用若しくは後輪２２用の図示しないブレーキ装置を冷却するように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両用床下整流装置が適用された自動車の模式的な底面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る車両用床下整流装置を示す図であって、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は軸直角断面図である。
【図３】（Ａ）は本発明の第１の実施形態に係る車両用床下整流装置の基本的な作用を説明するための模式的な側断面図、（Ｂ）は車両用床下整流装置の特に優位的な作用を説明するための模式的な側断面図、（Ｃ）は本実施形態の比較例の側断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る車両用床下整流装置が適用された自動車の模式的な底面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る車両用床下整流装置の斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る車両用床下整流装置が適用された自動車の模式的な底面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る車両用床下整流装置を部分的に示す側断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    車両用床下整流装置（駆動力伝達部の構造）
１４    エンジン（駆動源）
１６    トランスミッション（変速装置）
２０    プロペラシャフト（回転軸）
２２    後輪（駆動輪）
２８    フロアパネル（車体床部）
３０    フロアトンネル（トンネル）
３２    スパイラルフィン（翼部）
４０    車両用床下整流装置（駆動力伝達部の構造）
４２    ファン（翼部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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