(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪と後輪との間の車体の側面に、車体側方から見た形状が概略三角形をした凹部を有し、
前記三角形の凹部は、略水平に配置された底辺と、前記底辺に対向する頂点と該底辺の後端とを結ぶ後辺と、前記頂点と前記底辺の前端とを結ぶ後上がりの上辺とからなり、かつ前記頂点が車体前後方向に沿って前記底辺の後端よりも後方側に配置されており、
前記凹部の内壁面のうち、前記底辺を含む底部内壁面は車体の前部側から後部側に行くにつれて徐々に車体内側への奥行きが深くなり、前記後辺を含む後部内壁面は車体の上部側から下部側に行くにつれて徐々に車体内側への奥行きが深くなり、さらに、前記上辺を含み前記底部内壁面及び前記後部内壁面に繋がった三角形の奥部内壁面は、車体の前部側から後部側に行くにつれて、かつ車体の上部側から下部側に行くにつれてそれぞれ徐々に車体内側への凹みが大きく形成されていることを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項２】
前記凹部を、リアドアに設けたことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体構造。
【請求項３】
前記凹部を、フロントドアからリアドアにかけて配置したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体構造。
【請求項４】
前記後部内壁面を、リアフェンダーのパネル前面で形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動車の車体構造。
【請求項５】
前記奥部内壁面を、車体一般面より内側に配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動車の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車の車体構造に係り、特に自動車側面に配置されるドアのパネルの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高速で走る自動車の直進走行安定性を高めるためには、後輪の揚力を低減する必要がある。後輪の揚力を低減する技術として、従来より、自動車の車体後部にリアスポイラやリアウイングを取り付けることが知られている。
【０００３】
例えば、全体が帯状の板材からなるリアスポイラを、トランクリッドの後端上部に装着することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このようなリアスポイラを装着した自動車においては、走行時にルーフからリアウインドウに沿って流れてきた空気流がリアスポイラに当たって、その速度が落ち、これにより、トランクリッド上の圧力が上昇して後輪の揚力が低下するため、後輪の接地力が増加するという利点がある。
【０００５】
また、全体が翼状をなしたリアウイングを、トランクリッドの後端上部にトランクリッドとの間に隙間を持って装着することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
このようなリアウイングを装着した自動車においては、走行時にルーフからリアウインドウに沿って流れてきた空気流が、リアウイングを通過する際にリアウイングに下向きの逆揚力を生じさせ、その結果、リアスポイラの場合と同様に後輪の揚力が低下して、後輪の接地力が増加する。
【特許文献１】特公平６−８６２２８号公報
【特許文献２】実公平６−３４２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術では、リアスポイラやリアウイングが車両本体とは別の部品で構成されているため、余計なコストがかかるという問題がある。
【０００８】
また、高速走行時にはリアスポイラやリアウイングに大きな風圧がかかるため、リアスポイラやリアウイングの変形や脱落を防止するには、それら自身に十分な強度を持たせておくことはもちろん、リアスポイラやリアウイングのトランクリッドへの取付部の強度も十分に確保しておく必要があって、自動車の重量増加につながっている。
【０００９】
本発明は、リアスポイラやリアウイングの上記問題点を解消することのできる自動車の車体構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、リアスポイラやリアウイングを装着することなく、後輪の揚力を低下させることにできる車体構造を採用し、これにより、後輪の接地力を増加させるようにした点に特徴がある。
【００１１】
すなわち、本発明は、前輪と後輪との間の車体の側面に、車体側方から見た形状が概略三角形をした凹部を有し、前記三角形の凹部は、略水平に配置された底辺と、前記底辺に対向する頂点と該底辺の後端とを結ぶ後辺と、前記頂点と前記底辺の前端とを結ぶ後上がりの上辺とからなり、かつ前記頂点が車体前後方向に沿って前記底辺の後端よりも後方側に配置されており、前記凹部の内壁面のうち、前記底辺を含む底部内壁面は車体の前部側から後部側に行くにつれて徐々に車体内側への奥行きが深くなり、前記後辺を含む後部内壁面は車体の上部側から下部側に行くにつれて徐々に車体内側への奥行きが深くなり、さらに、前記上辺を含み前記底部内壁面及び前記後部内壁面に繋がった三角形の奥部内壁面は、車体の前部側から後部側に行くにつれて、かつ車体の上部側から下部側に行くにつれてそれぞれ徐々に車体内側への凹みが大きく形成されていることを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、車体側面に沿って流れてきた走行風が三角形の凹部内に流れ込んだとき、その流れ込んだ走行風が上辺に沿って流れ、このとき、その走行風は円錐状の縦渦を発生する。そして、縦渦は後部内壁面にぶつかるが、後部内壁面は後上がりの傾斜面であるから、後部内壁面には縦渦から下向きの力を受けることになる。その結果、後輪に下向きの力を加えることができる。また、縦渦の中心部は負圧であるため、奥部内壁面付近も負圧となり、奥部内壁面は下方ほど車体内側への凹みが大きくなっているので、奥部内壁面には負圧によって下向きの力が発生する。その結果、より一層大きな下向きの力を後輪に加えることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、リアスポイラやリアウイングを設けることなく、後輪に下向きの力を加えることが可能となり、後輪の接地力を効果的に増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【実施例１】
【００１５】
先ず、本発明の実施例１について説明する。図１〜図４は実施例１を示しており、図１は本発明の車体構造をリアドア１０に適用した自動車の斜視図、図２はリアドア１０の下部付近の拡大斜視図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００１６】
リアドア１０の下部には、図１に示すように、車体側方から見た形状が概略三角形である凹部１１が形成され、この凹部１１は、水平に配置された底辺１２と、底辺１２に対向する頂点１３と底辺１２の後端１４とを結ぶ後辺１５と、頂点１３と底辺１２の前端１６とを結ぶ後上がりの上辺１７とを備えている。また、頂点１３は車両前後方向に沿って底辺１２の後端１４よりも後方側に配置され、頂点１３と後端１４とを結ぶ後辺１５は後上がりとなっている。図１において、１８は前輪、１９は後輪である。なお、図１では車体の左側のみを示しているが、凹部１１は車体の右側にも形成されている。この場合、車体右側の凹部と車体左側の凹部は車体の中心線に関して左右対称な形状に形成されている。
【００１７】
また、図２〜図４に示すように、凹部１１の内壁面のうち、底辺１２を含む底部内壁面２０は車体の前部側から後部側に行くにつれて徐々に車体内側への奥行きが深くなり、後辺１５を含む後部内壁面２１は車体の上部側から下部側に行くにつれて徐々に車体内側への奥行きが深くなっている。上辺１７を含み底部内壁面２０及び後部内壁面２１に繋がった三角形の奥部内壁面２２は、車体の前部側から後部側に行くにつれて、かつ車体の上部側から下部側に行くにつれてそれぞれ徐々に車体内側への凹みが大きくなっている。
【００１８】
奥部内壁面２２と底部内壁面２０との交線２３は底辺１２と略同一の水平面内にあって、底部内壁面２０は平坦でかつ略水平に形成されている。また、奥部内壁面２２と後部内壁面２１との交線２４は後辺１５よりも前方にあり、後部内壁面２１は後上がりに傾斜しているとともに、表面が車両の斜め前方に向けられている。この後部内壁面２１は平坦状に形成されている。奥部内壁面２２も平坦状をなし、折れ線をなした上辺１７を介してリアドア１０の一般面２５に繋がっている。
【００１９】
次に、本実施例の作用を図５〜図７を用いて説明する。ここで、図６は図５のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図７は図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００２０】
自動車の走行中、前方からリアドア１０表面を流れてくる走行風の流線２６を考えると、流線２６が上辺１７に到達したとき、上辺１７の下端１６（底辺１２の前端）から頂点１３にかけて次々と剥離し、上辺１７に沿って円錐状の縦渦２７が発生する。この縦渦２７によって、図６に示すように、凹部１１周辺の走行風２６’には凹部１１の内側へ向かう流体力Ｆ１が作用することになり、走行風２６’は凹部１１の内側へ巻き込まれながら、図７に示すように、凹部１１後部の後部内壁面２１に衝突する。後部内壁面２１は、上述したように後上がりに傾斜した面であるため、この走行風２６’の衝突により、図５に示すように、下向きの力Ｆ２が発生する。
【００２１】
一方、縦渦２７の中心部は負圧であるため、凹部１１の奥部内壁面２２付近も負圧となる。奥部内壁面２２は下方ほど車体内側になるよう傾斜しているので、負圧によって奥部内壁面２２には下向きの力Ｆ３が発生する。
【００２２】
以上のように、後部内壁面２１に作用する下向きの力Ｆ２と、奥部内壁面２２に作用する下向きの力Ｆ３とによって、後輪１９の揚力が減少するため、走行時の後輪接地力Ｆ４が増加して、直進走行安定性が向上する。
【００２３】
さらに、本実施例の車体構造において、横風を受けたときの作用について説明する。すなわち、図８に示すように、自動車２８が走行中に横風２９を受けた場合、自動車２８は横風２９に対して風下側に前端部を振られてヨー角３０がつくと同時に、風圧によって車体が風下側に傾く方向にロールする。このため、ロールアンダーステアの特性を持つ自動車では、風下側に微小にステアし、上記のヨー角３０に加えて、更に風下側に前端部を振られ、横風安定性が悪化する。
【００２４】
本実施例では、図９に示すように、横風を受けたとき、風下側の空気流３１は車体側面から剥離したり、乱れたりしているので、風上側側面の凹部１１ａを通過する空気流３２の速度は、風下側側面のそれよりかなりの程度大きくなる。したがって、風上側の凹部１１ａによって発生する下向きの力は風下側の凹部１１ｂの力より大幅に大きくなり、その結果、車体を風下側へ傾く方向のローリングモーメントが低減し、ロールが減少することによって、ロールステア特性による影響が減り、横風安定性が向上する。
【００２５】
以上、述べたように、本実施例によれば、後輪揚力低減による直進走行安定性の向上に加えて、横風走行時の安定性も向上する。
【００２６】
また、本実施例によれば、リアドア１０のアウターパネルをプレス加工することによって凹部１１を成型することができ、従来のようにリアスポイラやリアウイング等の別部品を用意する必要がなく、コストアップを抑えることができる。
【実施例２】
【００２７】
次に、本発明の実施例２について説明する。図１０及び図１１は実施例２を示しており、図１０はリアドア１０の下部付近の拡大図、図１１は図１０のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【００２８】
本実施例では、図１１に示すように、凹部１１の上辺１７の部分に段部３５が形成されている。段部３５はリアドア１０の一般面２５に対して略直角に車体内側に折り曲げられている。段部３５の奥行きは底部内壁面２０の奥行きよりもかなり小さく、奥部内壁面２２は、実施例１の場合と同様、車体の前部側から後部側に行くにつれて、かつ車体の上部側から下部側に行くにつれてそれぞれ徐々に車体内側への凹みが大きく形成されている。また、凹部１１の他の構成は実施例１の場合と同様である。
【００２９】
次に、本実施例の作用を図１２を用いて説明する。ここで、図１２は図１０のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【００３０】
自動車の走行中、走行風２６’により上辺１７に沿って円錐状の縦渦２７が発生するが、本実施例では、段部３５が形成されているので、縦渦２７が段部３５の下側に回り込んで、実施例１の場合よりも強力な渦に成長する。その結果、後部内壁面２１に衝突する走行風２６’の風量を増大させることができ、下向きの力Ｆ２（図５参照）を実施例１の場合よりも強力なものとすることができる。また、縦渦２７が強力であるため、中心部の負圧がより大きくなって、実施例１に比べ、後輪１９の接地力が高まり、直進走行性及び横風安定性が向上する。
【実施例３】
【００３１】
次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例では、凹部１１の大きさが拡大され、凹部１１の前部がフロントドア４０にまで達している。すなわち、底辺１２の前端１６がフロントドア４０に位置しており、底部内壁面２０の前部及び奥部内壁面２２の前部がフロントドア４０に形成されている。また頂点１３は、実施例１の場合よりも高い位置に配置されている。このように凹部１１の大きさが拡大された結果、本実施例では、底部内壁面２０、後部内壁面２１及び奥部内壁面２２の各表面積が、実施例１の場合よりも広くなっている。その他の構成は実施例１の場合と同様である。
【００３２】
本実施例によれば、凹部１１の大きさが拡大されて、後部内壁面２１及び奥部内壁面２２の各表面積が広くなったので、縦渦２７（図５参照）によって後部内壁面２１に作用する下向きの力Ｆ２、及び縦渦２７によって奥部内壁面２２に作用する下向きの力Ｆ３が共に増大し、これにより、直進安定性及び横風安定性を向上させることができる。
【実施例４】
【００３３】
次に、本発明の実施例４について説明する。本実施例では、図１４に示すように、凹部１１に後部内壁面が設けられておらず、リアドア１０に接するリアフェンダ４５のパネル前面４５Ａで後部内壁面を代用して形成している。すなわち、凹部１１の後部には、底部内壁面２０の後端辺２０Ａ及び奥部内壁面２２の後端辺２２Ａを縁とする開口部４６が形成され、リアドア１０を閉めたとき、開口部４６がリアフェンダ４５のパネル前面４５Ａに合致するようになっている。
【００３４】
本実施例によれば、凹部１１の後部に開口部４６が形成されているため、凹部１１の成型が簡単となり、低コストでリアドア１０を製造することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、上記各実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記各実施例の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。例えば、本発明はセダン型の乗用車に限らず、クーペ型の乗用車にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例１による車体構造を適用した自動車の斜視図である。
【図２】図１に示した自動車のリアドア付近の拡大斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】本発明の原理を説明する図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図８】走行中の自動車が横風を受けたときの挙動を説明する図である。
【図９】走行中の自動車に横風が作用する様子を説明する図である。
【図１０】実施例２による車体構造を適用した自動車のリアドア付近の斜視図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１２】図１１において、走行風が作用する様子を説明する図である。
【図１３】実施例３による車体構造を適用した自動車の斜視図である。
【図１４】実施例４による車体構造を適用した自動車のリアドア付近の斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  リアドア
１１  凹部
１２  底辺
１３  頂点
１４  後端
１５  後辺
１６  前端
１７  上辺
１８  前輪
１９  後輪
２０  底部内壁面
２１  後部内壁面
２２  奥部内壁面
２５  一般面
２７  縦渦
２９  横風
３５  段部
４０  フロントドア
４５  リアフェンダ
４５Ａ  パネル前面
４６  開口部
【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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【図８】
0004631566.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004631566.tif 000011
【図１１】
0004631566.tif 000012
【図１２】
0004631566.tif 000013
【図１３】
0004631566.tif 000014
【図１４】
0004631566.tif 000015