(57)【要約】【課題】圧力計測点の設置作業にかかる手間と時間を削減するとともに、低コストで車両下面の正確な圧力を計測することができる風洞装置を提供する。【解決手段】車両Ａ床下に流れる空気流の圧力を計測する風洞装置Ｆであって、風洞装置Ｆの床面Ｕと略同一面に形成された圧力計測点１Ａを設けたことを特徴とする。また、圧力計測点１Ａは、床面Ｕに形成された開口部１Ａであり、風洞装置Ｆは、圧力を計測する圧力計３と、開口部１Ａと圧力計３とを繋ぐ圧力伝達路１Ｃとを備えることを特徴とする。さらに、圧力計測点１Ａは、床面Ｕ上に設置された板状部材１の上面に形成された開口部１Ａであり、風洞装置Ｆは、圧力を計測する圧力計３と、開口部１Ａと圧力計３とを繋ぐ圧力伝達路２とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2009250916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両下面に流れる空気流の圧力を計測する風洞装置であって、
前記風洞装置の床面と略同一面に形成された圧力計測点を設けたことを特徴とする風洞装置。
【請求項２】
前記圧力計測点で、前記床面の静圧を計測することを特徴とする請求項１に記載の風洞装置。
【請求項３】
前記圧力計測点に圧力計を接続し、前記圧力計の計測値の変動を計測することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の風洞装置。
【請求項４】
前記圧力計測点は、前記床面に形成された開口部であり、
前記風洞装置は、圧力を計測する圧力計と、前記開口部と前記圧力計とを繋ぐ圧力伝達路と、を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の風洞装置。
【請求項５】
前記圧力計測点は、前記床面上に設置された板状部材の上面に形成された開口部であり、
前記風洞装置は、圧力を計測する圧力計と、前記開口部と前記圧力計とを繋ぐ圧力伝達路と、を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の風洞装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風洞装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両下面の圧力を計測する風洞装置としては、車両下面と風洞装置の床面との間に計測器を設けて、空気流の総圧から圧力を計測する装置が開示されており（特許文献１参照）、また、その他の風洞装置としては、車両下面の部品に複数の圧力計測点を設けて、圧力計測点ごとに圧力を計測する装置が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１９５３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の風洞装置では、前方からの風が計測器に当たり、計測器の後方で巻き込み風が発生するため、正確な圧力を計測することができなかった。
また、周知の風洞装置では、車両ごとに圧力計測点を設ける必要があるため、圧力計測点の設置作業に手間と時間がかかるとともに、コストが嵩んでしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる問題を解決するために創案されたものであり、圧力計測点の設置作業にかかる手間と時間を削減するとともに、低コストで車両下面の正確な圧力を計測することができる風洞装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は、車両下面に流れる空気流の圧力を計測する風洞装置であって、前記風洞装置の床面と略同一面に形成された圧力計測点を設けたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、風洞装置の床面と略同一面に圧力計測点を設けたことにより、圧力計に前方からの風が当たらず、巻き込み風が発生しないので、正確な圧力を計測することができる。また、車両ごとに圧力計測点を設ける必要がないので、圧力計測点の設置作業にかかる手間と時間を削減するとともに、低コストを図ることができる。
【０００８】
また、圧力計測点で床面の静圧を計測することが好ましい。このようにすると、車両下面の静圧を推定することができる。
【０００９】
また、圧力計測点に圧力計を接続し、圧力計の計測値の変動を計測することが好ましい。このようにすると、圧力変動の計測結果を用いて、車両下面の形状の最適化を図ることができる。すなわち、車両下面の圧力変動を計測することにより、車両下面における空気の流れの特徴を把握し、空気の流れが乱れている場所を確認することができるため、車両下面の形状の最適化を図ることができる。
【００１０】
また、圧力計測点は、床面に形成された開口部であり、風洞装置は、圧力を計測する圧力計と、開口部と前記圧力計とを繋ぐ圧力伝達路と、を備えてもよい。また、圧力計測点は、床面上に設置された板状部材の上面に形成された開口部であり、風洞装置は、圧力を計測する圧力計と、開口部と圧力計とを繋ぐ圧力伝達路と、を備えてもよい。
【００１１】
このようにすると、風洞装置の床面と略同一面に圧力計測点を設けるとともに、圧力計側点と圧力計との間に圧力伝達路を介在させることにより、圧力計を圧力計側点から離間した場所に設置できるので、圧力計に前方からの風が当たらず、したがって、巻き込み風が発生せず、正確な圧力を計測することができる。また、車両ごとに圧力計測点を設ける必要がないので、圧力計測点の設置作業にかかる手間と時間を削減するとともに、低コストを図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る風洞装置によれば、圧力計測点の設置作業にかかる手間と時間を削減するとともに、低コストで車両下面の正確な圧力を計測することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。図１及び図２に示すように、ファンダクトＤを備えた風洞装置Ｆ内には、車両Ａが配置されるとともに、圧力計測手段Ｔが車両Ａの下方に設置されている。尚、以下、前後、上下左右は、車両Ａを基準とする。また、本実施形態の圧力とは、「静圧」のことをいう。さらに、矢印Ｓは、床面Ｕと車両下面の間の上下方向に生じる圧力を模式的に表したものであり、かかる圧力は、床面Ｕと車両下面の間の全域において生じる。
【００１４】
図３に示すように、圧力計測手段Ｔは、板状部材１と、管路２と、圧力計３とから主に構成されている。
【００１５】
板状部材１は、平面視矩形状を呈する薄板状の部材であり、例えば、木材、合成樹脂、金属などの材料から形成されている。板状部材１の上面には、圧力計測点たる開口部１Ａが形成されており、長手方向側の側面には、側面開口部１Ｂが形成されている（片側は図示省略）。板状部材１の厚さ寸法は、特に限定されるものではないが、例えば、０．３ｃｍ〜０．５ｃｍに形成されている。
【００１６】
開口部１Ａは、圧力計測点としての役割を果たしている。開口部１Ａは、平面視円形状を呈し、複数（例えば、左右２列×前後３列、合計６つ）形成されており、等間隔に配置されている。また、側面開口部１Ｂは、側面視円形状を呈し、開口部１Ａに対応する数だけ形成されており、等間隔に配置されている。尚、開口部１Ａの位置は、計測を行いたい場所に合わせて、適宜変更してよい。
【００１７】
また、図４に示すように、板状部材１の内部には、開口部１Ａと側面開口部１Ｂとを連通する通路１Ｃが形成されている。尚、本実施形態の通路１Ｃは、６つ形成されている。
【００１８】
図１及び図２に示すように、板状部材１は、風洞装置Ｆの床面Ｕと略同一面に設置されている。また、板状部材１の上面の表面積は、車両Ａの下面の表面積より小さく形成されている。尚、板状部材１は、例えば、接合具や接着剤などを用いて、風洞装置Ｆの床面Ｕに固定されている。
【００１９】
管路２は、開口部１Ａの圧力を圧力計３に伝達する機能を有する。図３に示すように、圧力伝達路たる管路２は、筒状の中空部材であり、両端が開口して形成されている。また、管路２は、公知の中空部材の中から適宜選択することができ、例えば、チューブなどを使用するのが好ましい。
【００２０】
管路２の一端側は、側面開口部１Ｂから通路１Ｃ内に挿入されているとともに、他端側は、管路２の外側に露出している。管路２の一端は、開口部１Ａに設置されており、その端面が開口部１Ａの開口面と略同一になるように設置されるとともに、他端は、圧力計３に接続している。尚、本実施形態の管路２は、６本設置されている。
【００２１】
圧力計３は、開口部１Ａの圧力を計測する機能を有する。圧力計３は、公知の圧力計の中から適宜選択して用いることができる。圧力計３は、６つ配置されており、圧力センサ３Ａ（図４参照）や表示器３Ｂ（図４参照）などを備えている。尚、圧力計３は、圧力計測の妨げにならないように、車両Ａから離間して設置されている。
【００２２】
次に、圧力計測の手順について説明する。
【００２３】
まず、車両Ａを風洞装置Ｆ内の所定の位置に停止させる（図１参照）。圧力計測手段Ｔを車両Ａの側方から車両Ａの下方に挿入して設置する（図２参照）。そして、ファンダクトＤから車両Ａに向かって強制的に風を流す。風を流すと、風の一部は、車両Ａの下方に流れていき、風の流れに伴って、図１及び図２の矢印Ｓに示すように、床面Ｕと車両下面の間の上下方向に、走行時と同様の圧力が生じる。このとき、開口部１Ａには、風圧が負荷され、開口部１Ａにかかった圧力は、管路２の内部の空気を介して、圧力計３に伝達される（図４参照）。圧力計３に伝達された空気は、圧力センサ３Ａで計測され、計測値が表示器３Ｂに表示される。尚、表示器３Ｂに表示された圧力と同等の圧力が車両下面にかかっているので、開口部１Ａにかかった圧力を計測することにより、車両下面にかかっている圧力を計測することができる。また、圧力計測手段Ｔは、薄板状に形成されており、風の障害にならないため、従来装置のごとく圧力計測手段Ｔの後方で巻き込み風が発生しない。したがって、正確な圧力を計測することができる。
【００２４】
尚、車両Ａの下方は、床面Ｕと車両Ａの下面とによって、上下に拘束されているため、上下方向の圧力分布は一定となる。したがって、風洞装置Ｆの床面Ｕの圧力を計測することで、車両下面の圧力を推定することが可能である。
【００２５】
以上説明した本実施形態に係る風洞装置Ｆによれば、風洞装置Ｆの床面Ｕと略同一面に圧力計測点（開口部１Ａ）を設けるとともに、圧力計側点（開口部１Ａ）と圧力計３との間に管路２を介在させることにより、圧力計測点（開口部１Ａ）から圧力計３を離間した場所に設置できるので、圧力計３に前方からの風が当たらず、したがって、巻き込み風が発生せず、正確な圧力を計測することができる。また、車両Ａごとに圧力計測点（開口部１Ａ）を設ける必要がないので、圧力計測点（開口部１Ａ）の設置作業にかかる手間と時間を削減するとともに、低コストを図ることができる。
【００２６】
また、圧力計測点（開口部１Ａ）で床面Ｕの静圧を計測することによって、車両下面の静圧を推定することができる。
【００２７】
また、管路２を介在させて、圧力計測点（開口部１Ａ）の圧力を圧力計３に伝達し、圧力計３の計測値の変動（圧力変動）を計測することによって、車両下面における空気の流れの特徴を把握し、空気の流れが乱れている場所を確認することができるため、車両下面の形状の最適化を図ることができる。
【００２８】
また、車両下面の形状は、複雑であるため、従来の風洞装置（車両下面の部品に複数の圧力計側点を設けた装置）では、ある地点で計測を行おうとしても、その地点の前方にある他の部品が障害となり、一定の風が所望の地点に当たらず、正確に圧力を計測することができない場所があった。しかし、本実施形態に係る風洞装置Ｆは、床面Ｕと略同一面に圧力計測点（開口部１Ａ）を設けているので、前方にある他の部品が全く障害とならず、圧力計測点（開口部１Ａ）に一定の風が当たり、したがって、全ての車種において、車両下面の全域の圧力を正確に計測することができる。
【００２９】
次に、本発明に係る実施例と従来の風洞装置（車両下面の部品に複数の圧力計側点を設けた装置）との比較実験について、図５及び図６を参照して説明する。尚、図５は、本発明に係る実施例と従来の風洞装置との比較実験の結果を示すグラフ図である。図６は、車両下面の計測地点を示す車両Ａの下面図である。
＜比較例＞本発明者等は、図６に示すような、車両下面の６つのポイント（Ｐ１〜Ｐ６）にかかる圧力を調べた。
風力は、２００ｋｍ／ｈにした。実験方法は、実施例については、風洞装置内に車両を配置するとともに、Ｐ１〜Ｐ６と同間隔に形成された圧力計測点を有する板状部材を用意し、板状部材の圧力計測点が６つのポイントＰ１〜Ｐ６に対応する位置（真下）に板状部材を設置した。そして、ファンダクトから風を流し、圧力計測点にかかる圧力を圧力計で計測した。一方、比較例については、車両下面のフロアパネルに、Ｐ１〜Ｐ６と同じ場所に孔をあけ、車両内に設置した圧力計とこの孔とをチューブで連通した。そして、ファンダクトから風を流し、圧力計測点（Ｐ１〜Ｐ６）にかかる圧力を圧力計で計測した。
【００３０】
図５から分かるように、本実施形態に係る風洞装置Ｆの各点の圧力値は、比較例の風洞装置と略同じ値を示した。したがって、本実施形態に係る風洞装置Ｆが、比較例の風洞装置と同様に正確な圧力の計測を行えることが実証されたことになる。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できるのはいうまでもない。本実施形態では、板状部材１は、平面視矩形状に形成されているが、これに限定されることなく、例えば、平面視正方形状などに形成されてもよい。また、板状部材１の数は、少なくとも１枚以上設置すればよい。
【００３２】
また、板状部材１の上面の表面積は、車両Ａの下面の表面積より大きく形成してもよいし、車両Ａの下面の表面積と同一に形成しても構わない。
【００３３】
また、本実施形態の開口部１Ａは、平面視円形状に形成されているが、これに限定されることなく、例えば、平面視四角形状などに形成されてもよい。また、側面開口部１Ｂは、側面視円形状に形成されているが、これに限定されることなく、例えば、側面視四角形状などに形成されてもよい。
【００３４】
また、本実施形態の開口部１Ａは、６つ形成されているが、これに限定されることなく、その数を適宜変更してもよい。例えば、図７に示すように、開口部１Ａの数を増加してもよい。より多くの開口部１Ａを設けることにより、一度に車両下面の圧力状態を把握することが可能となり、ひいては、計測作業にかかる手間と時間を削減することができる。
【００３５】
また、図８に示すように、風洞装置Ｆの床下に開口部１Ａを設けてもよい。それに伴い、床下に通路１Ｃを設けるとともに、圧力計３を設けてもよい。これにより、空気流の流れを妨害するものが一切無くなるので、板状部材１を設置した場合に比べて、より正確な圧力を計測できる。尚、かかる変形例では、通路１Ｃが、請求項でいう「圧力伝達路」に相当する。
【００３６】
また、本実施形態では、管路２が通路１Ｃに挿入されているが、これに限定されることなく、管路２を通路１Ｃに挿入せずに、管路２と通路１Ｃとが連通するように、管路２の一端を側面開口部１Ｂに固定してもよい。すなわち、通路１Ｃと管路２とによって、圧力伝達路を形成し、開口部１Ａの圧力を圧力計３に伝達してもよい。
【００３７】
また、本実施形態では、圧力計３に圧力センサを内蔵させたが、圧力センサだけを圧力計３から分離して、開口部１Ａに設けてもよい。このようにすると、直接圧力を計測できるので、より正確な圧力を計測することができる。
【００３８】
また、圧力計３を設置せずに、マイクロフォンを設置して音を計測してもよい。このようにすると、車両下面のどの場所でどれくらいの音が発生しているかを確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態に係る風洞装置の構成を示す側面図である。
【図２】本実施形態に係る風洞装置の構成を示す正面図である。
【図３】本実施形態の圧力計測手段の構成を示す全体斜視図である。
【図４】図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】比較実験の結果を示すグラフ図である。
【図６】比較実験を行った際の車両下面の計測地点を示す下面図である。
【図７】板状部材の変形例を示す全体斜視図である。
【図８】圧力計測手段の変形例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１      板状部材
１Ａ    開口部（圧力計測点）
１Ｂ    側面開口部
１Ｃ    通路
２      管路
３      圧力計
３Ａ    圧力センサ
３Ｂ    表示器
Ａ      車両
Ｆ      風洞装置
Ｔ      圧力計測手段
Ｕ      床面
Ｄ      ファンダクト
【図１】
2009250916.tif 000003
【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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