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公開番号2021142878
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210924
出願番号2020042837
出願日20200312
発明の名称車体構造
出願人株式会社豊田自動織機
代理人特許業務法人岡田国際特許事務所
主分類B62D 35/00 20060101AFI20210827BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】よりシンプルな構造で、重量もほぼ増加させずに車輪の空気抵抗を低減することができる車体構造を提供する。
【解決手段】車輪を収容するホイールハウス42Aと、車体表面においてホイールハウスの周囲を覆うハウス外周部52を有するフェンダパネルと、ハウス外周部の前側に隣接するドアパネル32またはフェンダパネルと、ハウス外周部の前側に隣接するドアパネルまたはフェンダパネルとハウス外周部との間に形成され、かつ、車体側方に開口して車体内側1Kからの空気を車体側方に排出することを許容する空気排出口58とを有し、ハウス外周部は、空気排出口の後端縁52Fから、前後方向に対して略平行となるように後方へ向けて延設された平面部52Mと、平面部の後端縁52MFからホイールハウス内へ向けて延設されているとともに車体内側に向けて所定傾斜角度θ1で折り曲げられた傾斜面部52Nとを有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項1】
ホイールハウス内への空気の流入を抑制する車体構造であって、
車輪を収容するホイールハウスと、
車体表面において前記ホイールハウスの周囲を覆うハウス外周部を有するフェンダパネルと、
前記ハウス外周部の前側に隣接するドアパネルまたは前記フェンダパネルと、
前記ハウス外周部と、当該ハウス外周部の前側に隣接する前記ドアパネルまたは前記フェンダパネルと、の間に形成され、かつ、車体側方に開口して車体内側からの空気を車体側方に排出することを許容する空気排出口と、
を有し、
前記ハウス外周部は、
前記空気排出口の後端縁から、前後方向に対して略平行となるように後方へ向けて延設された平面部と、
前記平面部の後端縁から前記ホイールハウス内へ向けて延設されているとともに車体内側に向けて所定傾斜角度で折り曲げられた傾斜面部と、
を有する、
車体構造。
続きを表示(約 860 文字)【請求項2】
ホイールハウス内への空気の流入を抑制する車体構造であって、
車輪を収容するホイールハウスと、
車体表面において前記ホイールハウスの周囲を覆うハウス外周部を有するフェンダパネルと、
前記ハウス外周部における前記車輪の側の縁部、かつ、前記ハウス外周部における少なくとも前側の縁部、に取り付けられるハウス内取付部材と、
前記ハウス外周部と前記ハウス内取付部材との間に形成され、かつ、車体側方に開口して車体内側からの空気を車体側方に排出することを許容する空気排出口と、
を有し、
前記ハウス内取付部材は、
前記空気排出口の後端縁から、前後方向に対して略平行となるように後方へ向けて延設された平面部と、
前記平面部の後端縁から前記ホイールハウス内へ向けて延設されているとともに車体内側に向けて所定傾斜角度で折り曲げられた傾斜面部と、
を有する、
車体構造。
【請求項3】
請求項1または2に記載の車体構造であって、
前記空気排出口の後端縁から車体内側へと延設されてさらに車体前方へと延設されて、前記空気排出口から排出される空気の流れを車幅方向に吹き出す流れにする壁部、を有する、
車体構造。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか一項に記載の車体構造であって、
前記平面部は、前記空気排出口の前端縁に隣接している車体表面よりも車体外側に突出していない、
車体構造。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか一項に記載の車体構造であって、
前記空気排出口、前記平面部、及び前記傾斜面部は、前記ホイールハウスの外周に沿った円弧状とされている、
車体構造。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか一項に記載の車体構造であって、
前記平面部の径方向幅は、前記傾斜面部の径方向幅よりも狭く設定されている、
車体構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、走行中の空気抵抗を低減する車体構造に関する。
続きを表示(約 6,200 文字)【背景技術】
【0002】
近年の車両は、排気ガスの排出量の低減等を目的として燃費をより向上させるために、軽量化、機械的損失の低減、空気抵抗の低減等、種々の改良が施されている。
【0003】
例えば特許文献1に記載の車両用空力装置では、前輪のホイールハウス内における前輪の前側部に、車両前後方向に沿って移動する可動ライナ部を備えている。可動ライナ部は、車両速度が所定速度を超えた場合には車両後方側へ移動して前輪と可動ライナ部の間の隙間を小さくして、車両速度が所定速度を下回った場合には車両前方側へ移動して前輪と可動ライナ部の間の隙間を大きくする。これにより、所定速度を超えた場合にホイールハウス内への空気の流入が抑制され、前輪の側方の空気の流れを乱すことが抑制され、空気抵抗を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2007−186166号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載の車両用空力装置の可動ライナ部は、車両前後方向の移動を案内する案内部、移動させるための駆動装置、前輪に近づいた場合に前輪に接触しないようにするストッパ等、構造が比較的複雑かつ重量増加を伴う点で、あまり好ましくない。
【0006】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、よりシンプルな構造で、重量もほぼ増加させずに車輪の空気抵抗を低減することができる車体構造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】
【0007】
上記課題を解決するため、本発明の第1の発明は、ホイールハウス内への空気の流入を抑制する車体構造であって、車輪を収容するホイールハウスと、車体表面において前記ホイールハウスの周囲を覆うハウス外周部を有するフェンダパネルと、前記ハウス外周部の前側に隣接するドアパネルまたは前記フェンダパネルと、前記ハウス外周部と、当該ハウス外周部の前側に隣接する前記ドアパネルまたは前記フェンダパネルと、の間に形成され、かつ、車体側方に開口して車体内側からの空気を車体側方に排出することを許容する空気排出口と、を有する。そして前記ハウス外周部は、前記空気排出口の後端縁から、前後方向に対して略平行となるように後方へ向けて延設された平面部と、前記平面部の後端縁から前記ホイールハウス内へ向けて延設されているとともに車体内側に向けて所定傾斜角度で折り曲げられた傾斜面部と、を有する、車体構造である。
【0008】
次に、本発明の第2の発明は、ホイールハウス内への空気の流入を抑制する車体構造であって、車輪を収容するホイールハウスと、車体表面において前記ホイールハウスの周囲を覆うハウス外周部を有するフェンダパネルと、前記ハウス外周部における前記車輪の側の縁部、かつ、前記ハウス外周部における少なくとも前側の縁部、に取り付けられるハウス内取付部材と、前記ハウス外周部と前記ハウス内取付部材との間に形成され、かつ、車体側方に開口して車体内側からの空気を車体側方に排出することを許容する空気排出口と、を有する。そして、前記ハウス内取付部材は、前記空気排出口の後端縁から、前後方向に対して略平行となるように後方へ向けて延設された平面部と、前記平面部の後端縁から前記ホイールハウス内へ向けて延設されているとともに車体内側に向けて所定傾斜角度で折り曲げられた傾斜面部と、を有する、車体構造である。
【0009】
次に、本発明の第3の発明は、上記第1の発明または第2の発明に係る車体構造であって、前記空気排出口の後端縁から車体内側へと延設されてさらに車体前方へと延設されて、前記空気排出口から排出される空気の流れを車幅方向に吹き出す流れにする壁部、を有する、車体構造である。
【0010】
次に、本発明の第4の発明は、上記第1の発明〜第3の発明のいずれか1つに係る車体構造であって、前記平面部は、前記空気排出口の前端縁に隣接している車体表面よりも車体外側に突出していない、車体構造である。
【0011】
次に、本発明の第5の発明は、上記第1の発明〜第4の発明のいずれか1つに係る車体構造であって、前記空気排出口、前記平面部、及び前記傾斜面部は、前記ホイールハウスの外周に沿った円弧状とされている、車体構造である。
【0012】
次に、本発明の第6の発明は、上記第1の発明〜第5の発明のいずれか1つに係る車体構造であって、前記平面部の径方向幅は、前記傾斜面部の径方向幅よりも狭く設定されている、車体構造である。
【発明の効果】
【0013】
第1の発明によれば、車両の走行時に車体側面に沿って流れる空気(側面空気流)は、ドアパネル(またはフェンダパネル)、空気排出口、ハウス外周部の平面部、ハウス外周部の傾斜面部、を経由して車輪に至る。このとき、側面空気流(図5の符号A1を参照)によって空気排出口からは車体内側から空気が吸い出され、吸い出された空気は側面空気流とともに車体の側面に沿って流れる吸出空気流(図5の符号B1を参照)となる。従って、車体側面と側面空気流の間に吸出空気流が流れる状態となる(図5参照)。吸出空気流は、側面空気流によって空気排出口から吸い出された後、平面部に沿って流れ、車体内側に向けて折り曲げられた傾斜面部からは離間(剥離)して流れ、側面空気流がホイールハウス内に流れ込むことを抑制する(図5参照)。これにより、よりシンプルな構造で、重量もほぼ増加させずに車輪の空気抵抗を低減することができる。
【0014】
第2発明では、ハウス外周部の車輪の側の縁部、かつ、ハウス外周部の少なくとも前側の縁部、にハウス内取付部材(例えばアーチモール)を有する。そして、空気排出口はハウス内取付部材の前側に設けられ、平面部と傾斜面部がホイールハウス取付部材に設けられている。従って、第1の発明と同様、吸出空気流は、側面空気流によって空気排出口から吸い出された後、平面部に沿って流れ、車体内側に向けて折り曲げられた傾斜面部からは離間(剥離)して流れ、側面空気流がホイールハウス内に流れ込むことを抑制する(図5参照)。これにより、よりシンプルな構造で、重量もほぼ増加させずに車輪の空気抵抗を低減することができる。
【0015】
第3の発明によれば、空気排出口から排出される吸出空気流を、車幅方向に吹き出す流れにすることで、より適切に、吸出空気流を傾斜面部から離間(剥離)させることができる。また、シンプルな構造にて空気排出口を容易にかつ適切に形成することができる。
【0016】
第4の発明によれば、空気排出口からの吸出空気流を、車体の側面と側面空気流との間に、適切に流すことができる。従って、より効果的に、側面空気流がホイールハウス内に流れ込むことを抑制することができる。
【0017】
第5の発明によれば、空気排出口、平面部、傾斜面部、を適切な範囲に配置して、より広い範囲で車輪の空気抵抗を低減することができる。
【0018】
第6の発明によれば、空気排出口からの吸出空気流を、より効率よく傾斜面部から離間(剥離)させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
本発明の車体構造を適用した車両の左側面を示す図である。
図1に示す左後輪の周囲の拡大図であり、ハウス外周部の前側に空気排出口を設け、ハウス外周部に平面部と傾斜面部とを設けた、第1の実施の形態の車体構造を説明する図である。
図2の斜視図である。
図2におけるIV−IV断面図である。
本発明の車体構造によって、走行中の車両の車体側面を流れる側面空気流が、空気排出口からの吸出空気流を発生させ、吸出空気流によって側面空気流がホイールハウス内に流れ込むことが抑制される様子を説明する図である。
2ドアのタイプの車両等において、ハウス外周部の前側にドアパネルでなくフェンダパネルが配置されている、第2の実施の形態の車体構造を説明する図である。
ハウス外周部の車輪の側にハウス内取付部材を取り付け、ハウス内取付部材の前側に空気排出口を設け、ハウス内取付部材に平面部と傾斜面部とを設けた、第3の実施の形態の車体構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下に本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。なお、図中に前、後、上、下、左、右が記載されている場合、車両1から見て、前方向、後方向、上方向、下方向、左方向、右方向を示す。
【0021】
●[車両1の外観(図1)]
まず図1を用いて、車両1の外観について説明する。図1に示すように、車両1の外側から見て(車両1の左側から見て)、車両1は、バンパ11、12、フェンダパネル21、51、ドアパネル31、32、ホイールハウス41A、42A、車輪41、42、ルーフ61、ピラー62、63、64、65等を有している。車両1は、図示省略したシャーシフレームを有しており、当該シャーシフレームに、バンパ11、12、フェンダパネル21、51、ピラー62〜65が接続されている。そしてルーフ61は、ピラー62〜65に接続されている。またフェンダパネル21、51は、ホイールハウス41A、42Aの周囲を覆うハウス外周部22、52を有している。
【0022】
バンパ11、フェンダパネル21、ドアパネル31は、図示省略したシャーシフレームに取り付けられ、かつ、ホイールハウス41Aの周囲に取り付けられている。ホイールハウス41A内には車輪41が収容されている。そしてホイールハウス41Aの外周部には、フェンダパネル21の一部であってホイールハウス41Aの周囲(車体前方側の一部を含む周囲)を囲むように円弧状に形成されたハウス外周部22が設けられている。
【0023】
同様に、バンパ12、フェンダパネル51、ドアパネル32は、図示省略したシャーシフレームに取り付けられ、かつ、ホイールハウス42Aの周囲に取り付けられている。ホイールハウス42A内には車輪42が収容されている。そしてホイールハウス42Aの外周部には、フェンダパネル51の一部であってホイールハウス42Aの周囲(車体前方側の一部を含む周囲)を囲むように円弧状のハウス外周部52が設けられている。
【0024】
車両1の走行中には、種々の空気流が車両1の表面に沿って前方から後方に流れて空気抵抗を発生させる。例えば走行中の車両1の左側面には、図1に示すように、車輪41及び車輪42を通る側面空気流A1や、車輪41及び車輪42を通らない側面空気流A2など、種々の空気流がある。特に、車輪41及び車輪42を通る側面空気流A1は、回転している車輪41、42の前方に発生する負圧によって、車輪41、42の前方側のホイールハウス41A、42A内に流れ込んで車輪41、42と干渉して比較的大きな空気抵抗を発生させる。本発明の、車体構造は、図1中における側面空気流A1によって車輪41や車輪42にて発生する空気抵抗をより抑制(低減)させる。以下、図1に示す車輪42の周囲の車体構造を例として説明する。
【0025】
●[第1の実施の形態の車体構造(図2〜図5)]
次に図2〜図5を用いて、車輪42の周囲の外観や車体構造等における第1の実施の形態について説明する。図2は、図1における車輪42の周囲の拡大図であり、図3は車輪42の周囲の斜視図であり、図4は図2におけるIV−IV断面図である。第1の実施の形態の車体構造は、図2に示すように、ホイールハウス42A、ハウス外周部52を有するフェンダパネル51、ハウス外周部52の前側に隣接するドアパネル32、ハウス外周部52とドアパネル32との間に形成された空気排出口58等を有する。
【0026】
図4に示すように、ドアパネル32は、ドアアウタパネル32Pとドアインナパネル32Qにて構成されている。またハウス外周部52は、ハウス外周部アウタパネル52Pとハウス外周部インナパネル52Qにて構成されている。そして空気排出口58は、車体内側1Kと車体の外側の空間を連通している。
【0027】
図2及び図3に示すように、車両1の外側から見て、フェンダパネル51は、車体表面においてホイールハウス42Aの周囲を覆う円弧状のハウス外周部52を有している。なお、ホイールハウス42Aは、車輪42を収容する空洞部である。車両1の外側から見て、ハウス外周部52の前側には、ドアパネル32が隣接して設けられている。なお、「ハウス外周部52の前側」とは、少なくとも図2に示す車輪42の回転軸線42Jよりも前側を指す。
【0028】
また、図2〜図4に示すように、ハウス外周部52と、当該ハウス外周部52の前側に隣接するドアパネル32と、の間には空気排出口58が形成されている。空気排出口58は、車体側方に開口して車体内側1K(図4参照)からの空気を車体側方に排出することを許容する。つまり、空気排出口58は、車体内側1Kと車体側方空間(車体の外側の空間)とを連通している。なお、空気排出口58は、ハウス外周部52の前側の少なくとも一部に設けられている。
【0029】
また、図2〜図4に示すように、ハウス外周部52は、平面部52Mと傾斜面部52Nとを有している。平面部52Mは、空気排出口58の後端縁52Fから、前後方向に対して略平行となるように後方へ向けて延設された平面状の面である。傾斜面部52Nは、平面部52Mの後端縁52MFからホイールハウス42A内へ向けて延設されているとともに車体内側に向けて所定傾斜角度θ1(図4参照)で折り曲げられた円錐面状の面である。また図4に示すように、傾斜面部52Nにおける車輪42の側は、傾斜面部52Nからさらに車体内側に向けて折り曲げられた末端部52Tが形成されている。
【0030】
また図4に示すように、空気排出口58から車体内側には、前側に向かって凹形状となる壁部52Hが設けられている。壁部52Hは、空気排出口58の後端縁52Fから車体内側1Kへと延設され、さらに車体前方へと延設されている。壁部52Hは、空気排出口58の後端縁52Fに沿って設けられている。図5に示すように、車体内側1K内の空気は、側面空気流A1によって空気排出口58から吸い出される際、壁部52Hによって、車幅方向に吹き出す吸出空気流B1となる。
(【0031】以降は省略されています)

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