(57)【要約】【課題】キャブ形状を変更することなく、気流を制御することで空力性能を改善するとともに、小型化することができる自動車の空気抵抗低減装置を提供すること。【解決手段】箱型車両１０のルーフ２１前端のＲ止まり部２５ａに、箱型車両１０の略全幅にわたり設けられ、箱型車両１０の前方からの気流を上方へ案内し、気流の渦を発生させるガイド部材４０を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱型車両のルーフ前端のＲ止まり部に、上記箱型車両の略全幅にわたり設けられ、上記箱型車両の前方からの気流を上方へ案内し、気流の渦を発生させるガイド部を有することを特徴とする自動車の空気抵抗低減装置。
【請求項２】
上記ガイド部は、上記箱型車両の前側から後上方へ略４５°をなし、かつ、高さが略１０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１に記載の自動車の空気抵抗低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のルーフ上に設置され、走行時における空気抵抗を低減する自動車の空気抵抗低減装置に関し、特に箱型形状の車両に効果的な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の燃費向上の観点から、自動車走行時の空気抵抗を低減させることが望ましい。箱型形状の車両は前面が略矩形の垂直平面となっており、走行時に発生する空気抵抗が特に大きい。特に大型のバス等においては車体の上・側面に沿って流れる気流の状態により車体の背面部へ廻り込む気流が異なり、車両背面の低圧領域が大きいと車両前面に作用する圧力が相対的に大きくなり、低圧領域が少ないと車両前面に作用する圧力が相対的に小さくなる。したがって、車両走行時における背面部の低圧領域を少なくすることでＣｐ値（圧力抵抗係数）を低減するための方法又は構造が求められる。
【０００３】
車体の上・側面に沿って流れる気流の状態を制御するためには、キャブ形状（キャビン形状）のルーフ形状やコーナ部をウェッジシェープにする等の全面形状の変更が必要になる。しかしながら、車両のデザイン等が決定された後の形状変更は困難であることから、例えば、ルーフの後端に空気抵抗低減装置（リアスポイラ）を取り付ける等の対策が講じられている。
【０００４】
なお、車両廻りの空気の流れを制御する技術としては、車体のリアウインドウ近傍に発生する空気の流れの剥離現象を制御する自動車の空気抵抗低減装置や、サンルーフ装着車の開口部を広くした場合に発生するウインドスロップを防止するためのサンルーフディフレクタ等が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２００４−３４５５６２号公報
【特許文献２】特開２００２−５２９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したリアスポイラ等の自動車の空気抵抗低減装置では、次のような問題があった。すなわち、バス等の大型自動車に取り付けられるリアスポイラーは大型のものが必要であり、製造コストが高い上、重量が５０〜１００ｋｇ程度となり、却って燃費が悪くなる虞があった。
【０００６】
そこで本発明は、キャブ形状を変更することなく、気流を制御することで空力性能を改善するとともに、小型化することができる自動車の空気抵抗低減装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の自動車の空気抵抗低減装置は次のように構成されている。
【０００８】
（１）箱型車両のルーフ前端のＲ止まり部に、上記箱型車両の略全幅にわたり設けられ、上記箱型車両の前方からの気流を上方へ案内し、気流の渦を発生させるガイド部を有する。
【０００９】
（２）（１）において、上記ガイド部は、上記箱型車両の前側から後上方へ略４５°をなし、かつ、高さが略１０ｍｍとした。
【発明の効果】
【００１０】
（１）に記載した自動車の空気抵抗低減装置によれば、キャブ形状を変更することなく、気流を制御することで空力性能を改善するとともに、小型化することが可能となる。
【００１１】
（２）に記載した自動車の空気抵抗低減装置によれば、小型であっても十分な空気抵抗低減効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の一実施の形態に係る自動車の空気抵抗低減装置を有するバス等の箱型車両１０を示す斜視図、図２は同箱型車両１０の要部を示す側面図である。
【００１３】
箱型車両１０は、ほぼ直方体状の車体２０を備え、前後方向（進行方向）に長い形状をしている。車体２０は、ルーフ２１、側面部２２、前面部２３、背面部２４を備え、内部に車室が形成されている。また、車体２０は前輪３０、後輪３１によって支持されている。
【００１４】
ルーフ２１と前面部２３の間は、Ｒ形状の曲面部２５が形成されている。平板状のルーフ２１と曲面部２５との境界位置、すなわちＲ止まり部２５ａには略全幅にわたって板状のガイド部材（自動車の空気抵抗低減装置）４０が角度４５°取り付けられている。ガイド部材４０は、幅１０ｍｍ程度の板金製である。ガイド部材４０は、車体２０の前方からの気流を上方へ案内し、気流の渦を発生させる機能を有している。
【００１５】
本実施例では板金製のガイド部材４０としたが、樹脂製又はアルミ製の押出し成形品でも同様な効果を得られる。
【００１６】
このようにガイド部材４０が設けられた箱型車両１０では、ガイド部材４０が設けられていない箱型車両Ｘに比べて次のような効果がある。なお、図３，５，７はガイド部材４０が設けられている場合、図４，６，８はガイド部材４０が設けられていない場合を示している。また、図３，４は気流Ｆの流れ、図５，６は気流Ｆの速度分布、図７，８は背面部における気流Ｆの流れ方向を示している。
【００１７】
一般的なバスのアスペクト比（全高：全幅）及び、地面〜車両下端までの位置関係において、車両高さ方向中心位置よりも下側に、走行時の車両前面圧力淀み点（気流が上下に流れが分岐する中心位置）が位置する。淀み点よりも下側では、気流は車両床下方面に流れ、上側ではルーフ方向に流れるため、ルーフの気流速度は、床下に比べ速くなる。
【００１８】
そのため、車両側面はミラー、窓枠段差、タイヤ等の影響により、側面壁に沿った流れが阻害されることが多く、気流速度は減速する。
【００１９】
一方、ルーフでは一般的にフラットな面となっており、減速が小さいため、側面気流に比べ気流速度が速いことが多い。
【００２０】
その結果、ルーフ後端から車両背面への吹き降ろし流は、側面から車両背面に巻き込む気流に対し速くなることが多く、吹き降ろし方向に発達した渦構造となり易い。したがって、Ｒ止まり部２５ａにガイド部材４０が設けられることで、図３に示すように、箱型車両１０の走行に伴い、前方の気流Ｆが上方へ案内され、気流Ｆの剥離現象が発生し、渦状の気流Ｕとなってルーフ２１上を流れる。このため、図５に示すようにルーフ２１上での流速が減速し、車体２０の後端Ｒ止まり付近での気流Ｆの量が減少し、図７に示すように車体２０の左右の側面部２２の後端から廻り込む気流Ｆ１との干渉により背面部２４へ吹き降ろす気流Ｆ２が弱くなる。このため、背面部２４における低圧領域が少なく、圧力低下による車両が後方に押される力が弱くなり、Ｃｐ値が減少する。
【００２１】
これに対し、ガイド部材４０が設けられていない箱型車両Ｘでは、図４に示すように、箱型車両Ｘの走行に伴い、前方の気流Ｆがルーフ２１に沿って後方へ流れ、気流Ｆの流速が減少する領域は狭くなる。このため、車体２０の後端Ｒ止まりでの気流Ｆの量が減少することなく、背面部２４に吹き降ろす。このため、車体２０の側面部２２の後端から廻り込む気流Ｆ１との干渉により背面部２４へ吹き降ろす気流Ｆ２がさらに強められ、背面部２４における低圧領域が大きくなり、圧力低下が大きくなり、Ｃｐ値が増大する。
【００２２】
図９は箱型車両１０及び箱型車両Ｘの各部がＣｐ値に及ぼす影響を示すグラフである。車両前面では剥離が発生するためＣｐ値が僅かに増大するものの、車両背面でのＣｐ値の減少が大きく、全体として例えば１６％程度のＣｐ値が減少する。
【００２３】
上述したように、ガイド部材４０を有する箱型車両１０では、車体２０の背面部２４へ廻り込む気流を減らし、低圧領域を少なくすることで車両前面に作用する圧力を低下させることができる。このため、キャブ形状を変更することなく、空力性能を改善することが可能となる。また、ガイド部材４０は小型のもので十分な効果を発揮できることから、低コストであり、また重量増大による燃費悪化を防止することができる。
【００２４】
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る自動車の空気抵抗低減装置を有する箱型車両１０Ａの要部を示す側面図である。なお、図１０において図１と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
箱型車両１０Ａは、ルーフ２１Ａを備えている。ルーフ２１Ａの前端のＲ止まり部２６に、ガイド部材４０Ａが一体に設けられている。
【００２６】
このように構成された箱型車両１０Ａにおいても、上述した箱型車両１０と同様の効果を得ることができる。
【００２７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る自動車の空気抵抗低減部材を有する箱型車両を示す斜視図。
【図２】同箱型車両の要部を示す側面図。
【図３】同箱型車両における気流の流れを示す側面図。
【図４】比較対象となる箱型車両における気流の流れを示す側面図。
【図５】同箱型車両における気流の速度分布を示す側面図。
【図６】比較対象となる箱型車両における気流の速度分布を示す側面図。
【図７】同箱型車両の背面部における気流の流れを示す斜視図。
【図８】比較対象となる箱型車両の背面部における気流の流れを示す斜視図。
【図９】同箱型車両及び箱型車両の各部がＣｐ値に及ぼす影響を示す図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る自動車の空気抵抗低減部材を有する箱型車両の要部を示す側面図。
【符号の説明】
【００２９】
１０，１０Ａ…箱型車両、２０…車体、２１…ルーフ、２２…側面部、２３…前面部、２４…背面部、２５…曲面部、２５ａ…Ｒ止まり部、４０…ガイド部材（自動車の空気抵抗低減装置）、Ｘ…箱型車両（比較用）。
【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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