(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と対向するホイールハウスの内壁における車輪の回転軸心に対して、車体前後方向の後側から前側に亘って車体前後方向に沿って設けられ、車輪側に開口する整流溝と、
前記ホイールハウス内における車輪の回転軸心よりも車体前後方向の前側において前記整流溝から車体幅方向外側に分岐する複数の排気流路と、が設けられ、
前記整流溝から分岐する前記排気流路の深さ及び幅の少なくとも一方が、車幅方向外側ほど大きいことを特徴とする車両用空力構造。
【請求項２】
前記整流溝が車体幅方向に複数設けられ、ホイールハウス内における車輪の回転軸心よりも車体前後方向の前側において前記複数の整流溝が合流したのち、前記排気流路が分岐することを特徴とする請求項１に記載の車両用空力構造。
【請求項３】
前記ホイールハウス内における前記車輪の回転軸心よりも車体前後方向の後側に、車幅方向に延設されると共に車体上下方向の下側を向く空気流衝突壁と、前記空気流衝突壁の車体前後方向の後端部から車体上下方向の下向きに延設された下壁と、が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空力構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪廻りの空気流を整流するための車両用空力構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転するタイヤとホイールハウス内壁との間に発生する乱れた空気流がタイヤの動きに悪影響を及ぼし、操舵感覚や空力特性が損なわれることが知られている。
【０００３】
このためホイールハウス内に設けた空気導入口より空気通路を通じてホイールハウス内の空気を車外に排出する発明が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０６−２２７４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の構成では独立した空気通路を設けるために構造が複雑かつ大型化し、また空気導入口に泥や雪等が詰まれば効果が失われるという問題がある。加えて、空気通路の出口が車体下側にあるため、車体底面を流れる走行風と干渉し排気効率が損なわれる虞がある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、走行中にホイールハウス内の風を効果的に整流するための車両用空力構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本発明における車両用空力構造は、車輪と対向するホイールハウスの内壁における車輪の回転軸心に対して、車体前後方向の後側から前側に亘って車体前後方向に沿って設けられ、車輪側に開口する整流溝と、前記ホイールハウス内における車輪の回転軸心よりも車体前後方向の前側において前記整流溝から車体幅方向外側に分岐する複数の排気流路と、が設けられ、前記整流溝から分岐する前記排気流路の深さ及び幅の少なくとも一方が、車幅方向外側ほど大きいことを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の車両用空力構造が適用された車両では、車両の走行（車輪の回転）に伴ってホイールハウス内にて、車輪の回転に引きずられて前方（車輪回転方向の下流側）に向かう乱れた空気流が生じる。この空気流はホイールハウス内面と車輪に干渉し、操舵感覚や空力特性に悪影響を及ぼす虞がある。本車両用空力構造では、ホイールハウス内で車輪回転方向の下流側へ向かう空気流はホイールハウスの内壁に沿って車体前後方向に設けられた整流溝の存在によって整流され、且つ整流溝から車幅方向外側へ分岐する排気流路の存在によって、スムーズに車体外側に排気される。すなわち、車輪廻りの空気流が整流されるので、より優れた操舵感覚と空力特性を得ることができる。また、車輪の回転方向下流側ほど、分岐箇所における排気流路の断面積が大きいため、複数設けられた排気流路ごとの風量をより均一にすることができる。
【０００８】
請求項２に記載の本発明における車両用空力構造は、請求項１に記載の構成において、前記整流溝が車体幅方向に複数設けられ、ホイールハウス内における車輪の回転軸心よりも車体前後方向の前側において前記複数の整流溝が合流したのち、前記排気流路が分岐することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の車両用空力構造が適用された車両では、車幅方向に複数の整流溝を設けたことで、より広いタイヤ幅をクリアするホイールハウスにおいても、車体前方へ向かう空気流を無理なく整流することができる。
【００１０】
請求項３に記載の本発明における車両用空力構造は、請求項１または請求項２に記載の構成において、前記ホイールハウス内における前記車輪の回転軸心よりも車体前後方向の後側に、車幅方向に延設されると共に車体上下方向の下側を向く空気流衝突壁と、前記空気流衝突壁の車体前後方向の後端部から車体上下方向の下向きに延設された下壁と、が設けられたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の車両用空力構造が適用された車両では、ホイールハウス後方に車体下方向を向いた空気流衝突壁を設けたことにより、車輪が巻き込みに伴うホイールハウス内への後方からの気流発生を抑え、さらに車輪廻りの空気流への整流効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る車両用空力構造は上記構成としたので、走行中にホイールハウス内の風を効果的に整流することができるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
＜構造の概要＞
本発明に係る車両用空力構造の実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００１６】
なお、各図において、図中矢印ＦＲは車体前部方向を、矢印ＲＥは車体後方方向を、矢印ＵＰは車体上方方向を、矢印ＩＮは車幅方向内側を、矢印ＯＵＴは外側を示す。
【００１７】
図１、図２には、車両用空力構造１０が適用された車両としての自動車Ｓが模式的な側面図にて示されている。この図に示されるように、自動車Ｓは、それぞれ車輪としての前輪１２、後輪１４を備えている。前輪１２、後輪１４はそれぞれ対応するホイールハウス１５内に配設されている。前輪１２が配設されたホイールハウス１５は、フロントフェンダ１６に側面視で下向きに開口する略半円弧状に形成されたホイールアーチ１６Ａによって、前輪１２の転舵可能に側方に開口している。
【００１８】
また、この実施形態では、後輪１４が配設されたホイールハウス１５は、リヤフェンダ１８に側面視で下向きに開口する略半円弧状に形成されたホイールアーチ１８Ａによって、後輪１４を露出させるように開口している。
【００１９】
さらに、この実施形態では、自動車Ｓは、左右の前輪１２、後輪１４のそれぞれ（が配設されたホイールハウス１５）に車両用空力構造１０が適用されている。これら左右の前輪１２、後輪１４に適用された車両用空力構造１０の構造が基本的に共通するので、以下、１つの車両用空力構造１０について説明することとする。
【００２０】
図２には、前輪１２が配設されたホイールハウス１５が側断面図にて示されている。この図に示されるように、ホイールハウス１５内には、車輪被覆部材としての内壁すなわちフェンダライナ２０が配設されている。フェンダライナ２０は、側面視でホイールアーチ１６Ａに対応しかつ該ホイールアーチ１６Ａよりも若干大径の略円弧状形成されると共に、平面視で前輪１２を覆い隠す（図示省略）略矩形状に形成されている。
【００２１】
この形状により、フェンダライナ２０の、後述する整流溝２１、排気流路２２および凹状部３０を除く部分の内面である一般面２０Ａは、前輪１２の外周からの距離が略一定とされ、前輪１２を車体前方、後方、及び上方から覆っている。フェンダライナ２０の下端は、ホイールハウス１５の下向き開口端すなわち車体の下端部と略一致されており、この実施形態では、前輪１２の回転軸線ＲＣを通る水平面に沿った仮想線Ｌｈよりも下側に位置している。狭義には、このフェンダライナ２０の内側（内周側）の空間が本発明におけるホイールハウスに相当する。
【００２２】
そして、車両用空力構造１０は、ホイールハウス１５内、より具体的にはフェンダライナ２０に設けられた整流溝２１、排気流路２２および凹状部３０を備えている。
【００２３】
整流溝２１はフェンダライナ２０における前輪１２の回転軸線ＲＣよりも車体後方から始まり、図２（Ｂ）に示すようにフェンダライナ２０の車体幅方向略中央において、一般面２０Ａに対し径方向内向きに前輪１２と対向する側が凹となるように形成された凹部とされることで、フェンダライナ２０上に前輪１２の回転方向（車体前後方向）に延設される溝として形成される。
【００２４】
さらに図２、図３に示されるように、整流溝２１から分岐する排気流路２２が、フェンダライナ２０における前輪１２の回転軸線ＲＣよりも車体前方の部分に設置されている。従って、排気流路２２は、前輪１２の回転軸線ＲＣに対し、前輪１２の回転方向（矢印Ｒ）の下流側に設けられている。
【００２５】
図３、図４に示すように、排気流路２２は整流溝２１から分岐して車体幅方向外側へ延設される溝であり、車体幅方向内側・上方から車体幅方向外側・下方へと分岐する。すなわち図４のように、本流である整流溝２１から分岐する排気流路２２は、整流溝２１がフェンダライナ２０の前下端２０Ｂに達するまでの間に分離壁２３によって整流溝２１から複数分岐する。
【００２６】
整流溝２１から排気流路２２Ａが車体幅方向外側・下方へと分岐し、さらに整流溝２１の、前輪１２の回転方向（矢印Ｒ）の下流側において排気流路２２Ｂが車体幅方向外側・下方へと分岐し、さらに下流側で整流溝２１から排気流路２２Ｃが車体幅方向外側・下方へと分岐する。
【００２７】
整流溝２１より分岐した排気流路２２Ａは、一般面２０Ａと面一となる分離壁２３Ａによって排気流路２２Ｂと分離される。以下、図４に示す実施形態においては排気流路２２Ｄまでの分岐が図示されている。
【００２８】
また排気流路２２は車体幅方向外側へ向かうと共に溝深さが浅くなる構成とされている。すなわち排気流路２２は整流溝２１より車体幅方向内側・上方から車体幅方向外側・下方へと分岐し、フェンダライナ２０の車体幅方向外側端に達する前に深さはゼロとなり、一般面２０Ａと面一状となる。
【００２９】
さらに排気流路２２は、この実施形態においては前輪１２の回転方向Ｒにおいて上流側から下流側に至るほど溝の深さ及び幅、あるいはその両方が大きくなるように形成されている。具体的には、排気流路２２Ａは下流側の排気流路２２に比較して溝の断面積、すなわち溝の深さ・幅が小さく、回転方向Ｒにおいて下流側に位置する排気流路２２ほど（整流溝２１からの分岐箇所がフェンダライナ２０の前下端２０Ｂに近付くほど）溝の深さ・幅が大きく、溝の断面積が大きくなる。
【００３０】
また図１及び図２に示されるように、フェンダライナ２０における前輪１２の回転軸線ＲＣよりも車体後方の部分には、前輪１２側に向けて凹状部３０が開口している。凹状部３０は整流溝２１とは独立し（連通せず）、開口部３０Ａにおいてフェンダライナ２０の周方向に沿う幅が最大となる側面視略三角形状を成している。より具体的には、凹状部３０は、開口部３０Ａの下縁３０Ｂから略上方に向けて延びる空気流案内壁３２と、空気流案内壁３２の後上端３２Ａから開口部３０Ａの上縁３０Ｃに向けて延びる空気流衝突壁３４とを有し構成されている。
【００３１】
さらに、フェンダライナ２０には、複数（この実施形態では２つ）の凹状部３０が該フェンダライナ２０の周方向に並列して設けられている。この実施形態では、フェンダライナ２０の周方向に隣接する凹状部３０は、開口部３０Ａの下縁３０Ｂ、上縁３０Ｃが略一致している。すなわち、複数の凹状部３０は、フェンダライナ２０の周方向に連続的に断面視三角形状の凸凹（波状）を成すように形成されている。複数の凹状部３０のうち、最も後下方に位置する凹状部３０の下縁３０Ｂは、フェンダライナ２０の後下端部２０Ｃに位置している。
【００３２】
以上、前輪１２に適用される車両用空力構造１０について説明したが、図２に括弧付の符号を付して示すように、後輪１４に適用される車両用空力構造１０についても、上記した構成と同様に構成されている。
【００３３】
＜作用効果＞
次に本実施形態の作用および効果について説明する。
【００３４】
図２（Ａ）に示すように、本実施形態に係るフェンダライナ２０に設けられた整流溝２１、排気流路２２、および凹状部３０によって前輪１２廻りの気流Ｆは以下のように整流される。
【００３５】
すなわち、矢印Ｒで示す前輪１２の回転によって前輪１２の後方で巻き起こされる気流Ｆｒは、凹状部３０に設けられた空気流衝突壁３４の存在によって堰き止められ、ホイールハウス１５内への流入を制限される。これにより、前輪１２の回転により発生する、所謂引きずり流れが減少し、ホイールハウス１５内の気流の乱れを抑制できる。これにより優れた空力特性を得ることができる。
【００３６】
次いでホイールハウス１５内の、凹状部３０よりも前輪１２の回転方向Ｒにおいて下流側より車体前方に向けて設けられた整流溝２１によって、ホイールハウス１５内を前輪１２の回転方向Ｒに流れる気流Ｆが整流される。すなわちフェンダライナ２０の内側面（前輪１２に対向する面）である一般面２０Ａを流れる気流Ｆは、一般面２０Ａが径方向に凹となる整流溝２１によって導かれ、前輪１２の回転方向Ｒに流れる。
【００３７】
さらに前輪１２の回転軸線ＲＣに対し、前輪１２の回転方向（矢印Ｒ）の下流側に設けられ、整流溝２１より分岐する排気流路２２が気流Ｆを車体幅方向外側へと排気する。すなわち、整流溝２１より車体幅方向内側・上方から車体幅方向外側・下方へと分岐する排気流路２２は整流溝２１により十分に整流された気流Ｆを分岐させ、前輪１２の回転方向Ｒに沿って順次分岐された気流Ｆは、車体幅方向外側の前輪１２側面方向へと排気される。
【００３８】
これにより、前輪１２の回転に伴いホイールハウス１５内を流れる気流Ｆは排気流路２２の分岐数に従い、前輪１２の周方向に平均的に排気される。局所的に強く吹き出す気流の存在は空力特性・操舵感覚に影響を与えるため、低い風圧で均一に排気する排気流路２２を備えたことにより良好な操舵感覚および空力特性をもつ車両用空力構造とすることができる。
【００３９】
＜第２実施形態＞
次に、図５を用いて、本発明に係る車両用空力構造の第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については同一番号を付して、その説明を省略する。
【００４０】
図５に示すように、本発明の第２実施形態に係る車両用空力構造は第１実施形態と同様、整流溝２１から分岐する排気流路２２が設けられたフェンダライナ１２０を備えている。
【００４１】
本実施形態において整流溝２１はフェンダライナ１２０の前下端２０Ｂまで達することなく、途中で排気流路２２として車体幅方向外側に抜ける構造とされている。
【００４２】
より具体的には、図５に示すように、整流溝２１は前輪１２の回転方向Ｒにおいて最も下流側に設けられた排気流路２２Ｄとして車体幅方向外側に向かう。このため、第１実施形態においてフェンダライナ２０の前下端２０Ｂから車体下側に抜ける整流溝２１が設けられた箇所は、本実施形態においては一般面２０Ａとされている。
【００４３】
＜作用効果＞
上記構成においても前述した第１実施形態と同様、前輪１２の回転に伴いホイールハウス１５内を流れる気流Ｆは排気流路２２の分岐数に従い、前輪１２の周方向に平均的に排気されるため、自動車Ｓの前方より車体下側を流れてくる気流Ｆｆと前輪１２の車体前方で衝突する虞が少なく、結果として前輪１２の前方でも気流の乱れを抑えることができる。
【００４４】
加えて本実施形態においては、整流溝２１はフェンダライナ１２０の前下端２０Ｂまで達することなく、途中で排気流路２２として車体幅方向外側に抜ける構造とされているため、前輪１２の回転に伴いホイールハウス１５内を流れる気流Ｆが車体下側にまで達する前に車体幅方向外側に抜ける。このため、自動車Ｓの前方より車体下側を流れてくる気流Ｆｆと前輪１２の車体前方で衝突する虞が少なく、良好な操舵感覚および空力特性を備えた車両用空力構造とすることができる。
【００４５】
＜第３実施形態＞
次に、図６を用いて、本発明に係る車両用空力構造の第３実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については同一番号を付して、その説明を省略する。
【００４６】
図６に示すように、本発明の第３実施形態に係る車両用空力構造は第１実施形態と同様、整流溝２１から分岐する排気流路２２が設けられたフェンダライナ２２０を備えている。
【００４７】
本実施形態において整流溝２１は、第１実施形態と同様に、前輪１２の回転軸線ＲＣよりも車体後方から始まり、図２（Ｂ）に示すようにフェンダライナ２０の車体幅方向略中央において、一般面２０Ａに対し径方向内向きに凹となるように形成された凹部とされることで、フェンダライナ２０上に前輪１２の回転方向に延設される溝として形成される。
【００４８】
一方、本実施形態において整流溝２１は、フェンダライナ２２０の車体幅方向に複数（図６では２本）並列に設けられた構造とされている。
【００４９】
より具体的には、図６に示すように、車体幅方向に２本設けられた整流溝２１Ａおよび２１Ｂは、前輪１２の回転方向Ｒにおいて最も上流側に設けられた排気流路２２Ａが分岐するより手前で合流し、一旦は整流溝２１Ｃとなる。
【００５０】
この整流溝２１Ｃより、分離壁２３によって排気流路２２が複数分岐する。整流溝２１Ｃから排気流路２２Ａが車体幅方向外側・下方へと分岐し、さらに整流溝２１Ｃの、前輪１２の回転方向（矢印Ｒ）の下流側において排気流路２２Ｂが車体幅方向外側・下方へと分岐し、さらに下流側で整流溝２１から排気流路２２Ｃが車体幅方向外側・下方へと分岐する点は第１実施形態と同様である。
【００５１】
＜作用効果＞
上記構成においても前述した第１実施形態と同様、前輪１２の回転に伴いホイールハウス１５内を流れる気流Ｆは排気流路２２の分岐数に従い、前輪１２の周方向に平均的に排気されるため、自動車Ｓの前方より車体下側を流れてくる気流Ｆｆと前輪１２の車体前方で衝突する虞が少なく、結果として前輪１２の前方でも気流の乱れを抑えることができる。
【００５２】
加えて本実施形態においては、整流溝２１が車体幅方向に２本並列に設けられているため、例えば幅の広いタイヤを装着した前輪１２をクリアする必要によって、フェンダライナ２２０の車体幅方向サイズが大きくなった場合であっても、複数の整流溝２１によって優れた整流効果が期待できるので、より良好な操舵感覚および空力特性を備えた車両用空力構造とすることができる。
【００５３】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【００５４】
すなわち、上記各実施形態では排気流路２２を溝形状としたが、たとえば覆いを設けてトンネル状の閉鎖断面形状とした排気流路としてもよい。排気流路２２の断面形状をすべて同一の形状に揃えてもよく、また最上流側の排気流路のみ断面積を小さく、あるいは最下流側の排気流路のみ断面積を大きくしてもよい。
【００５５】
また、上記各実施形態では前後輪を例に挙げて説明したが、これに限定せず例えば前輪・後輪の一方だけでも本発明を適用することが可能である。すなわち前輪にのみ本発明に係る車両用空力構造を実施した構成としてもよい。あるいは前輪と後輪で異なった構成の車両用空力構造としてもよい。
【００５６】
さらに、本発明ではタイヤをボデーに納め、フェンダでカバーする形式を例に挙げたが、オープンホイール形式のボデー構造で、フェンダに本発明に係る車両用空力構造を応用した構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両用空力構造が適用された自動車を模式的に示す側断面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の第１の実施形態に係る車両用空力構造の要部を拡大して示す側断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る車両用空力構造を示す側面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る車両用空力構造を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る車両用空力構造を示す側面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る車両用空力構造を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０   車両用空力構造
１２   前輪
１４   後輪
１５   ホイールハウス
１６   フロントフェンダ
１６Ａ ホイールアーチ
１８   リヤフェンダ
１８Ａ ホイールアーチ
２０   フェンダライナ（内壁）
２０Ａ 一般面
２０Ｂ 前下端
２０Ｃ 後下端部
２１   整流溝
２２   排気流路
２３   分離壁
３０   凹状部
３２   空気流案内壁
３４   空気流衝突壁
１２０ フェンダライナ
２２０ フェンダライナ
Ｆ     気流
Ｓ     自動車
【図１】
0005012474.tif 000002
【図２】
0005012474.tif 000003
【図３】
0005012474.tif 000004
【図４】
0005012474.tif 000005
【図５】
0005012474.tif 000006
【図６】
0005012474.tif 000007