(57)【要約】【課題】アンダーカバーによる後輪揚力の低減を達成しつつ、車体後部の発熱部分の発生熱を効率良く排出して冷却効果を高められる自動車の床下構造の提供を図る。【解決手段】自動車１の床下後部１ｒを、後輪Ｗｒの揚力を低減するためアンダーカバー１０で覆って、その車両前方側に設けた導入口１１から走行風をアンダーカバーの内方に取り込むようにし、この導入口１１の後方部分に、車幅方向に延びる段差部１２，１３，１４，１５を車体前後方向に複数形成し、段差部の車幅方向両端部にアンダーカバー１０の内外を連通して、導入口１１から取り込んだ走行風を排出する空気排出口１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａを形成することにより、段差部に生成する渦流の負圧を利用して後輪揚力の更なる低減を図り、かつ、空気排出口からの排出量を増大してアンダーカバー内部の冷却効果を高める。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の床下後部を、後輪揚力を低減するアンダーカバーで覆い、このアンダーカバーの車両前方側に走行風の導入口を設けるとともに、この導入口の後方部分に、車幅方向に延びる段差部を形成し、この段差部の車幅方向両端部にアンダーカバーの内外を連通する空気排出口を形成したことを特徴とする自動車の床下構造。
【請求項２】
アンダーカバーのカバー前部により左，右後輪間に配置したディファレンシャルギアボックスを覆うとともに、走行風の導入口をディファレンシャルギアボックスの前方近傍に形成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の床下構造。
【請求項３】
アンダーカバーのカバー後部を車両後方に行くに従って上方に持ち上がるように傾斜させ、この傾斜したカバー後部に前記段差部を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車の床下構造。
【請求項４】
段差部をアンダーカバーの車体前後方向に複数形成し、前後方向に隣接する段差部は、車幅方向に交互にずらせつつ、それぞれの端部同士を互いに前後方向でオーバーラップさせて配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動車の床下構造。
【請求項５】
段差部の車幅方向両端部に、前記空気排出口を残して車体前後方向に対して車幅方向外側に向けて傾斜した端板を垂設したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自動車の床下構造。
【請求項６】
段差部の前縁に沿って所定高さのリブを垂設したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自動車の床下構造。
【請求項７】
リブは、段差部が車両前後方向に複数段設けられている場合に、車両後方に行くに従ってその高さを段階的に低くしたことを特徴とする請求項６に記載の自動車の床下構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の床下後部に走行風を取り込むアンダーカバーを設けた自動車の床下構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の走行性能を向上させる手段として、例えば特開平８−１４２９２９号公報に示されているように、車体前部に配置したエンジンルームの前側下部を覆うアンダーカバーに突起部を設けて、この突起部から生ずる渦流を利用して前輪の揚力を低減させるようにした装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、後輪の揚力を低減させるために前述のアンダーカバーを自動車の床下後部に設けようとすると、車体後部には発熱源となる排気管やマフラーが存在し、更には、後輪駆動の場合はディファレンシャルギアボックスが存在し、これら発熱部分で生ずる熱をアンダーカバー内から外方に効率的に排出できなくなってしまい、その発熱部分の冷却効果が悪化する。
【０００４】
そこで、本発明はアンダーカバーによる後輪揚力の低減を達成しつつ、車体後部の発熱部分の発生熱を効率良く排出して冷却効果を高めることができる自動車の床下構造を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にあっては、自動車の床下後部を、後輪揚力を低減するアンダーカバーで覆って、その車両前方側に設けた導入口から走行風をアンダーカバーの内方に取り込むようにするとともに、この導入口の後方部分に、車幅方向に延びる段差部を形成し、この段差部の車幅方向両端部にアンダーカバーの内外を連通して、前記導入口から取り込んだ走行風を排出する空気排出口を形成したことを特徴としている。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、床下後部にアンダーカバーを設けたことにより後輪揚力を低減する一方、このアンダーカバーの下面に形成した段差部に生成する渦流の負圧を利用することにより、後輪揚力の更なる低減を図ることができる。
【０００７】
また、アンダーカバーの車両前方側に設けた導入口から取り込んだ走行風を、前記段差部の車幅方向両端部に形成した空気排出口から外方に排出できるとともに、この空気排出口からの排出量を段差部に生成した渦流の負圧効果により増大できるため、アンダーカバーで覆われた発熱部分の冷却効果を高めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【０００９】
図１〜図６は本発明にかかる自動車の床下構造の第１実施形態を示し、図１はアンダーカバーを取付けた自動車の底面図、図２は自動車の床下後部をアンダーカバーの透視状態で示す拡大底面図、図３は自動車の床下後部を示す拡大底面図、図４は図３中Ａ−Ａ線に沿った断面図、図５は図４中Ｂ部の拡大図、図６は図４中Ｃ部の拡大図である。
【００１０】
図１に示すように本発明の床下構造を適用した自動車１は、Ｆ・Ｒ（フロントエンジン・リヤドライブ）車として構成され、車体前部１ｆのエンジンルーム２に搭載したパワーユニット３からプロペラシャフト３ａが車体中央部を後方に走ってディファレンシャルギアに接続するとともに、エンジンルーム２に搭載したエンジンの排気マニホルドから延びる排気管４がプリマフラー４ａを介してメインマフラー４ｂへと接続している。
【００１１】
エンジンルーム２の下側はエンジンアンダーカバー５で覆ってあり、図中６は車体前端部に取付けたフロントバンパー、７はプリマフラー４ａの上側を跨いで配置した燃料タンク、Ｗｆは前輪、Ｗｒは後輪、そして、Ｆはフロアを示している。
【００１２】
前記自動車１の床下後部１ｒには、図２にも示すようにディファレンシャルギアボックス３ｂおよびメインマフラー４ｂを覆うようにして、後輪Ｗｒの揚力を低減するためのアンダーカバー１０を取付けてある。
【００１３】
アンダーカバー１０は、図３にも示すように左，右後輪Ｗｒ間に配置されるカバー前部１０ｆと、このカバー前部１０ｆから車体後端部近傍まで配置されるカバー後部１０ｒとからなり、図４に示すようにカバー前部１０ｆは、走行路面と略平行に配置する一方、カバー後部１０ｒはカバー前部１０ｆとの間に折れ線１０ａを境にして、車両後方に行くに従って上方に持ち上がるように傾斜させてある。
【００１４】
カバー前部１０ｆには、ディファレンシャルギアボックス３ｂの前方近傍に走行風の導入口１１を形成してあるとともに、傾斜したカバー後部１０ｒの下側面には、車幅方向に延びる段差部１２，１３，１４，１５を車体前後方向に適宜の間隔をおいて複数列（本実施形態では４列）形成してある。
【００１５】
前記導入口１１は、本実施形態では前方が幅狭となる台形状に形成した場合を示すが、これに限ることなく走行風の取入れを効率的に達成できる形状であればよい。
【００１６】
１列目の段差部１２は、前記折れ線１０ａに沿ってアンダーカバー１０の車幅方向の略全幅近くまで延びるように単数で形成し、２列目以降の段差部１３，１４，１５は１列目の段差部１２よりも短く形成して、車幅方向に適宜間隔を設けて複数形成してある。
【００１７】
車幅方向に複数形成した２列目以降の段差部１３，１４，１５は、前後方向に隣接するもの同士を車幅方向に交互にずらせて、１列目の段差部１２を含めて図３中破線で示すようにそれぞれの端部同士を互いに前後方向でオーバーラップさせて配置してある。
【００１８】
前記段差部１２，１３，１４，１５の車幅方向両端部には、図３、図５，図６に示すようにアンダーカバー１０の内外を連通する空気排出口１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａを形成してある。
【００１９】
また、前記段差部１２，１３，１４，１５の車幅方向両端部には、図５，図６に示すように前記空気排出口１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａを残して、車体前後方向に対して車幅方向外側に向けて傾斜した端板１６，１６…を垂設してある。
【００２０】
以上の構成よりなる第１実施形態の床下構造の作用を図７〜図１０を参照しつつ説明する。
【００２１】
尚、図７はアンダーカバー内の空気の流れを示す自動車の後部左半部の底面図、図８はアンダーカバー内の空気の流れを示す図４に対応した断面図、図９はアンダーカバーの段差部の空気の流れを示す拡大断面図、図１０は段差部の両端部の空気の流れを示す自動車の後部左半部の底面図である。
【００２２】
本実施形態の床下構造では床下後部１ｒにアンダーカバー１０を設けたことにより、このアンダーカバー１０に備わった本来の機能である揚力低減により、後輪Ｗｒの接地性を高めて走行性能を向上することができる。
【００２３】
前記アンダーカバー１０には、図７，図８に示すように自動車の走行に伴って発生する走行風が導入口１１から空気流ｆ１を生成して内方に取り込まれ、この取り込まれた走行風は段差部１２，１３，１４，１５の両端部に設けた空気排出口１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａから空気流ｆ２，ｆ３，ｆ４，ｆ５を生成して外方に排出される。
【００２４】
一方、図９に示すようにアンダーカバー１０の下面に沿って流れる気流ｆ６は、段差部１２に入り込んで、この段差部１２に沿う車幅方向に渦の軸芯を持つ渦流ｆ７を生成する。
【００２５】
勿論、前記渦流ｆ７は前記段差部１２以外の段差部１３，１４，１５にあっても同様に渦流ｆ７が生成されることになり、この渦流ｆ７を生成しつつ空気流ｆ８は、上方に向かって傾斜したカバー後部１０ｒに沿って流れることになる。
【００２６】
従って、アンダーカバー１０の内方から段差部１２，１３，１４，１５の両端部の空気排出口１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａから排出される空気は、各段差部１２，１３，１４，１５に生成する渦流ｆ７の負圧効果により吸引されるため、単にアンダーカバー１０内のラム圧で排出される場合に比較して流量が増加し、ひいてはアンダーカバー１０内を流通する空気量を増大することができる。
【００２７】
このため、アンダーカバー１０で覆われたメインマフラー４ｂやディファレンシャルギアボックス３ｂ等の発熱部分の熱交換効率を増大して、冷却効率を高めることができる。
【００２８】
また、アンダーカバー１０内の流通空気量が増大することは、前記導入口１１を通過する走行風の流量も増大し、特に、この導入口１１をディファレンシャルギアボックス３ｂの前方近傍に形成してあることにより、このディファレンシャルギアボックス３ｂの冷却効果を更に高めることができる。
【００２９】
更に、傾斜したカバー後部１０ｒに沿って空気流ｆ８が流れる際、前記段差部１２，１３，１４，１５に生成した渦流ｆ７によって発生する負圧により、カバー後部１０ｒに押し下げ力が発生するため、前記後輪Ｗｒの揚力低減効果を更に増大して接地力を高めることができる。
【００３０】
また、前後方向に隣接する段差部１２，１３，１４，１５は、車幅方向に交互にずらせつつ、それぞれの端部同士を互いに前後方向でオーバーラップさせて配置したので、カバー後部１０ｒに沿って流れる空気流ｆ８を段差部１３，１４，１５のいずれかに必ず通過させることができるため、渦流ｆ７の発生頻度を高めてアンダーカバー１０全体に発生する負圧値を更に増大することができる。
【００３１】
更に、前記段差部１２，１３，１４，１５の両端部に垂設した端板１６は車体前後方向に対して車幅方向外側に向けて傾斜していることにより、図１０に示すようにカバー後部１０ｒに沿って流れる空気流ｆ８に対して端板１６の下流側に渦流ｆ９を生成する。
【００３２】
この結果、前記渦流ｆ９によりカバー後部１０ｒの傾斜面に沿って生成される乱流境界層を発達させることができるため、空気流ｆ８の剥離現象を抑制して後輪Ｗｒの揚力係数が減少するのを防止することができる。
【００３３】
また、前記端板１６はカバー後部１０ｒの下面を流れる空気流ｆ８が段差部１２，１３，１４，１５の両端部からこれら段差部内に流れ込むのを阻止するため、各段差部１２，１３，１４，１５に生成した渦流ｆ７が弱められて負圧度合いが低下するのを防止することができる。
【００３４】
図１１〜図１６は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００３５】
図１１はアンダーカバーを取付けた自動車の後部左半部の底面図、図１２は図１１中Ｄ−Ｄ線に沿った断面図、図１３は図１２中Ｅ部の拡大図、図１４は図１２中Ｆ部の拡大図、図１５はアンダーカバーの拡大側面図、図１６は段差部の空気の流れを示す拡大断面図である。
【００３６】
この第２実施形態の自動車の床面構造は、図１１，図１２に示すようにアンダーカバー１０に形成した段差部１２，１３，１４，１５の前縁１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂに沿って、所定高さのリブ１２ｃ，１３ｃ，１４ｃ，１５ｃを垂設している。
【００３７】
前記リブ１２ｃ，１３ｃ，１４ｃ，１５ｃは、図１３，図１４に示すようにそれぞれの下端位置が端板１６よりも下方に突出するように突設してあり、かつ、これらリブ１２ｃ，１３ｃ，１４ｃ，１５ｃの高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４は、図１５に示すように車両後方に行くに従って段階的に低く（Ｈ１＞Ｈ２＞Ｈ３＞Ｈ４）してある。
【００３８】
勿論、この第２実施形態にあっても前記段差部１２，１３，１４，１５は上方に傾斜したカバー後部１０ｒに形成してあるとともに、これら段差部１２，１３，１４，１５の車幅方向両端部には空気排出口１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａを形成してある。
【００３９】
従って、この第２実施形態の床下構造にあっては、図１６に示すようにアンダーカバー１０の下面に沿ってカバー前部１０ｆを流れる空気流ｆ６が、上方に傾斜したカバー後部１０ｒに空気流ｆ８として流れる際、段差部１２の前縁１２ｂに垂設したリブ１２ｃを乗り越えて段差部１２に入り込むため、この段差部１２に生成する渦流ｆ７の規模が大きくなり、その分、負圧度合いを更に増大することができる。
【００４０】
このとき、リブ１２の上流側にも渦流ｆ１０が生成されるが、この渦流ｆ１０は段差幅が小さいため小さなものとなる。
【００４１】
尚、図１６は段差部１２を例にとって示したが、勿論、その他の段差部１３，１４，１５にあっても、それぞれの前縁１３ｂ，１４ｂ，１５ｂに垂設したリブ１３ｃ，１４ｃ，１５ｃによって同様に渦流ｆ７の負圧度合いを増大することができる。
【００４２】
このため、アンダーカバー１０に作用する揚力係数を更に低減し、後輪Ｗｒの接地性をより高めて走行性能の更なる向上を図ることができるとともに、段差部１２，１３，１４，１５の両端部に形成した空気排出口１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａからの空気排出量を更に増大できるため、アンダーカバー１０内方の冷却効果を更に高めることができる。
【００４３】
また、カバー後部１０ｒに沿って流れる空気流ｆ８は、下流（後方）に行くほど剥離し易くなるのであるが、この第２実施形態では前記リブ１２ｃ，１３ｃ，１４ｃ，１５ｃの高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４を車両後方に行くに従って段階的に低くしたので、下流側の剥離現象を抑制することができる。
【００４４】
ところで、本発明の自動車の床下構造は前記第１，第２実施形態に例を取って説明したが、勿論、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種実施形態を採用することができる。
【００４５】
勿論、本発明の床下構造を適用する自動車はＦ・Ｆ車に限ることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるアンダーカバーを取付けた自動車の底面図。
【図２】本発明の第１実施形態における自動車の床下後部をアンダーカバーの透視状態で示す拡大底面図。
【図３】本発明の第１実施形態における自動車の床下後部を示す拡大底面図。
【図４】図３中Ａ−Ａ線に沿った断面図。
【図５】図４中Ｂ部の拡大図。
【図６】図４中Ｃ部の拡大図。
【図７】本発明の第１実施形態におけるアンダーカバー内の空気の流れを示す自動車の後部左半部の底面図。
【図８】本発明の第１実施形態おけるアンダーカバー内の空気の流れを示す図４に対応した断面図。
【図９】本発明の第１実施形態におけるアンダーカバーの段差部の空気の流れを示す拡大断面図。
【図１０】本発明の第１実施形態における段差部の両端部の空気の流れを示す自動車の後部左半部の底面図。
【図１１】本発明の第２実施形態におけるアンダーカバーを取付けた自動車の後部左半部の底面図。
【図１２】図１１中Ｄ−Ｄ線に沿った断面図。
【図１３】図１２中Ｅ部の拡大図。
【図１４】図１２中Ｆ部の拡大図。
【図１５】本発明の第２実施形態におけるアンダーカバーの拡大側面図。
【図１６】本発明の第２実施形態における段差部の空気の流れを示す拡大断面図。
【符号の説明】
１　自動車
１ｒ　床下後部
３ｂ　ディファレンシャルギアボックス
１０　アンダーカバー
１０ｆ　カバー前部
１０ｒ　カバー後部
１１　導入口
１２，１３，１４，１５　段差部
１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ　空気排出口
１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ　段差部の前縁
１２ｃ，１３ｃ，１４ｃ，１５ｃ　リブ
１６　端板
Ｗｆ　前輪
Ｗｒ　後輪
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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