(57)【要約】【課題】車両が走行中に横風に吹かれると、走行風の風速に横風の風速がベクトル加算されるので、車両の屋根や側壁に沿って流れる空気流の屋根や側壁の表面に対する流速は時としてかなり大きくなり、そこに発生する負圧により車両の接地荷重が減じられ或いは車両にヨーモーメントが作用して、走行の安定性が損なわれる虞れがあることに対処し、車両の横風に対する抗リフト特性や抗ヨー特性の如き空力特性を最適化する。【解決手段】車両の屋根または側壁に取り付けられる板状体をなし、その表面部より２方向の間に切り換えて各方向に整列したリブを選択的に隆起させる手段を有する車両用空力特性最適化装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の屋根または側壁に取り付けられる板状体をなし、その表面部より２方向の間に切り換えて各方向に整列したリブを選択的に隆起させる手段を有することを特徴とする車両用空力特性最適化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の横風に対する抗リフト特性や抗ヨー特性の如き空力特性を最適化する装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
自動車が高速でスピンアウトするとき自動車の後部を路面に対しより強く押し付けてスピンを抑制するよう、自動車の屋根の後部において、屋根の輪郭面をなす板部材の長方形状の一部がヒンジで適宜立ち上げられ、エアディフレクタとして走行風を受けて自動車の後部を下方に押し付ける力を発生するようにすることが下記の特許文献１に記載されている。上記のエアディフレクタは一対として車幅方向に並んで配置され、各エアディフレクタは車幅方向の外端が内端より車両前方へ偏倚するよう車幅方向に対し傾斜して設けられ、車両の前方より吹き付ける走行風を一対のエアディフレクタで囲い込むような姿勢とされている。また下記の特許文献２には、自動車の屋根上に車幅方向に延在し車両前方からの走行風に対し迎角を変えられる翼部材を車両の前後方向に可動に設け、かかる翼部材の前後位置と迎角を車両の走行状態に応じて制御し、車両走行の安定性の向上を図ることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平９-５１１４６６号公報
【特許文献２】特開２００６-１６８６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両が走行中に横風に吹かれると、走行風の風速に横風の風速がベクトル加算されるので、車両の屋根や側壁に沿って流れる空気流の屋根や側壁の表面に対する流速は時としてかなり大きくなる。そのような高速の空気流が車両の屋根や側壁の滑らかな表面に沿って流れると、そこに負圧が発生し、屋根や側壁に作用する負圧によって車両の接地荷重が減じられ或いは車両にヨーモーメントが作用して、走行の安定性が損なわれる虞れがある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に着目し、車両の横風に対する抗リフト特性や抗ヨー特性の如き空力特性を最適化することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決すべく、本発明は、車両の屋根または側壁に取り付けられる板状体をなし、その表面部より２方向の間に切り換えて各方向に整列したリブを選択的に隆起させる手段を有することを特徴とする車両用空力特性最適化装置を提案するものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記の如く、車両の屋根または側壁に取り付けられる板状体をなす装置が、その表面部より２方向の間に切り換えて各方向に整列したリブを選択的に隆起させる手段を有していれば、かかる装置を車両の屋根や側壁に取り付けておき、横風の強さに応じて適宜リブを隆起させれば、リブによって車両の屋根や側壁に沿って流れる空気流を乱して負圧の発生を防ぎ、横風に起因して車両の接地荷重が減じられたり車両にヨーモーメントが作用して、走行の安定性が損なわれることを抑制することができる。この場合、車両の走行風に横風がベクトル加算された空気流は、横風の方向に応じて斜め左方の前方または斜め右方の前方から吹き付けてくるので、特に車両の屋根部ではそれに沿って流れる空気流の方向は随時左右に大きく変化するが、隆起したリブの整列方向が２方向の間に切り換えられるようになっていれば、隆起リブの整列方向を横風の方向に合わせて最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による車両用空力特性最適化装置を車両の屋根に装備した例を示す平面図である。
【図２】車両用空力特性最適化装置をその２方向リブがいずれも隆起されていない状態で示す平面図である。
【図３】リブの一つを隆起させていない状態にて示す図であり、図Ａは平面図、図Ｂは側面図である。
【図４】リブの一つを隆起させた状態にて示す図であり、図Ａは平面図、図Ｂは側面図である。
【図５】車両用空力特性最適化装置をそのリブが１方向にのみ隆起された状態で示す図２と同様の平面図である。
【図６】車両用空力特性最適化装置をそのリブが他の１方向にのみ隆起された状態で示す図２と同様の平面図である。
【図７】本発明による車両用空力特性最適化装置のリフト抑制効果の実験結果例を示すグラフである。
【図８】本発明による車両用空力特性最適化装置のヨー抑制効果の実験結果例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
上記の通り、図１には本発明による車両用空力特性最適化装置が車両の屋根に装備された例が平面図にて示されている。図において、１０が車両用空力特性最適化装置であり、車両の屋根の中程から後部にかけて延在するよう設けられている。
【００１０】
図２に示す通り、車両用空力特性最適化装置１０は、車両の走行風と横風のベクトル和による空気流が車両に対し斜め左前方から吹き付けてくる場合に隆起されるべきリブを形成するストリップ１２，１４，１６，１８，２０と、車両の走行風と横風のベクトル和による空気流が車両に対し斜め右前方から吹き付けてくる場合に隆起されるべきリブを形成するストリップ２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４とを碁盤目状に織り合わせた構造を有している。これらのストリップの一端は長方形の定置枠体３６に固定されている。ストリップ１２，１４，１６，１８，２０の他端は、Ｌ字形の可動枠体３８に固定されている。ストリップ２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４の他端は、Ｌ字形の可動枠体４０に固定されている。可動枠体３８は、図には示されていない適当なアクチュエータにより、図２に示す状態から図にて左上に向かう方向に移動され得るようになっている。可動枠体４０は、図には示されていない適当なアクチュエータにより、図２に示す状態から図にて右上に向かう方向に移動され得るようになっている。
【００１１】
各ストリップには、それが露呈されている部分に、符号４２を付してその一つを示す如きリブ形成ヒンジが、合計３個、ストリップの延在方向に分布して設けられている。リブ形成ヒンジ４２の如き各リブ形成ヒンジは、図３および図４に示す如く、例えばストリップ２６の一部に山折りされる１つの枢動部４４とその両側に沿う谷折りされる２つの枢動部４６，４８とを含むように設けられている。枢動部４４にはリブ形成ヒンジを図３に示された非隆起状態より図４に示された隆起状態へ向けて付勢するクリップばね５０が組み込まれている。ストリップの一端が他端へ向けて押されると、リブ形成ヒンジはクリップばね５０の付勢力により促されて図４に示す如く隆起し、山形のリブを形成する。
【００１２】
図５は、可動枠体３８が定置枠体３６に対し図２に示す状態から図にて左上方向に駆動され、それに伴ってストリップ１２，１４，１６，１８，２０におけるリブ形成ヒンジが山形に隆起された状態を示している。これは、車両の走行風と横風のベクトル和による空気流が車両に対し斜め左前方から吹き付けてくる場合に対する装置の作動態様である。
【００１３】
図６は、可動枠体４０が定置枠体３６に対し図２に示す状態から図にて右上方向に駆動され、それに伴ってストリップ２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４におけるリブ形成ヒンジが山形に隆起された状態を示している。これは、車両の走行風と横風のベクトル和による空気流が車両に対し斜め右前方から吹き付けてくる場合に対する装置の作動態様である。
【００１４】
装置は、碁盤目状に織り合わされたストリップの表面がそのまま露呈されたものとされてもよいが、碁盤目状に織り合わされたストリップの上にゴムシートの如き縦横に弾性変形し得る柔軟なシート材が張設されたものとされてもよい。そのようなシート材が張設された場合には、リブ形成ヒンジが隆起されて山形リブが形成されると、装置の表面は、各山形リブの部分を隆起の頂部とし、隣接する山形リブの間が滑らかに谷状に窪んだ状態となる。
【００１５】
図７は、本発明による車両用空力特性最適化装置のリフト抑制効果（デバイス効果）の実験結果例を偏向角に対するリフト係数の対応にて示している。偏向角は車両の走行風と横風のベクトル和の方向が車両の前後方向に対してなす角度であり、リフト係数は風によるリフトを幾何学的計算値に対比させた無次数である。図中の実線による特性線は、本発明による装置がないときの値であり、破線による特性線は、本発明による装置の効果を示している。この場合、プラスの偏向角に対するリフト係数の値は、装置のリブを横風が吹き付ける側に対して設定したときの値であり、マイナスの偏向角に対する破線によるリフト係数の値は、装置のリブが横風の吹き付け側とは反対の側の横風に対し設定されているときの値である。
【００１６】
図８は、本発明による車両用空力特性最適化装置のヨー抑制効果（デバイス効果）の実験結果例を偏向角に対するヨーモーメント係数の対応にて示している。ヨーモーメント係数は横風によるヨーモーメントを幾何学的計算値に対比させた無次数である。この図においても、実線による特性線は、本発明による装置がないときの値であり、破線による特性線は、本発明による装置の効果を示している。プラスの偏向角に対する破線によるヨーモーメント係数の値は、装置のリブを横風が吹き付ける側に対して設定したときの値であり、マイナスの偏向角に対する破線によるヨーモーメント係数の値は、装置のリブが横風の吹き付け側とは反対の側の横風に対し設定されているときの値である。
【００１７】
以上に於いては本発明を実施例について詳細に説明したが、かかる実施例について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【符号の説明】
【００１８】
１０…車両用空力特性最適化装置、１２〜３４…ストリップ、３６…定置枠体、３８，４０…可動枠体、４２…リブ形成ヒンジ、４４，４６，４８…枢動部、５０…クリップばね
【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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