JP2017132304A - Air resistance reduction structure of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の空気抵抗低減構造に関する。 The present invention relates to a structure for reducing air resistance of a vehicle.
例えば自動車における昨今の燃費向上のための技術の一つに、走行時の空気抵抗を低減させる技術が挙げられる。具体的には、自動車の外表面近傍の空気の流れを整えて、剥離現象に起因する空気抵抗の増加を抑制するための研究、開発が進められている。 For example, one of the recent techniques for improving fuel efficiency in automobiles is a technique for reducing air resistance during driving. Specifically, research and development are underway to regulate the flow of air in the vicinity of the outer surface of an automobile and suppress the increase in air resistance caused by the peeling phenomenon.
上記空気抵抗を低減するための手段として、例えば特許文献1には、自動車のルーフ外表面の後端領域に、自動車の前後方向に伸びる所定高さの凸状バンプ(***部)を配置したものが提案されている。
As a means for reducing the air resistance, for example, in
このように、自動車のルーフ後方に生じる剥離現象を抑制するための手段は既に提案がなされている一方、例えばドアミラーなど、自動車の前方側の部位に生じる剥離現象を抑制するための手段について提案がなされたものは従来皆無であった。すなわち、同じ自動車の外表面近傍であっても、その部位によっては、特許文献1に記載のバンプを設けただけでは十分な空気抵抗低減効果を見込めない場合があった。
Thus, while means for suppressing the peeling phenomenon occurring behind the roof of the automobile has already been proposed, a means for suppressing the peeling phenomenon occurring at the front side of the automobile, such as a door mirror, has been proposed. Nothing has been done in the past. That is, even in the vicinity of the outer surface of the same automobile, depending on the portion, there may be a case where a sufficient air resistance reduction effect cannot be expected only by providing the bumps described in
例えばドアミラーの場合、図9に示すように、ドアミラー3の外表面のうち車両2の前方を向く前面部4と、前面部4の後方に位置し車両2の前後方向に伸びる上面部5との間のコーナー面部6を曲率半径の大きなR面で構成すれば、ドアミラー3まわりの空気の流れFがドアミラー3の外表面(特に上面部5)に沿って流れやすくなるため、ドアミラー3の後方で生じる渦Vを小さくして空気抵抗を低減させることができるようにも思われる。しかしながら、このような構成だと、従来の形状(図9中、一点鎖線で示す形状)に比べてR面を大きく構成する分(図9中、斜線を施した部分)だけドアミラー3の前後方向長さを大きくする必要があり、小型化、軽量化、ひいては燃費向上の方針に反する。また、ドアミラー3の形状を大きく変化させることは、ドアミラー3の意匠を変化させることにもつながるため、デザイン面からも好ましくはない。
For example, in the case of a door mirror, as shown in FIG. 9, the
以上の事情に鑑み、本明細書では、車両の所定部位の形状を大きく変えることなく、所定部位まわりの空気抵抗を低減することを、本発明により解決すべき技術的課題とする。 In view of the above circumstances, in the present specification, it is a technical problem to be solved by the present invention to reduce the air resistance around a predetermined portion without largely changing the shape of the predetermined portion of the vehicle.
前記課題の解決は、本発明に係る車両の空気抵抗低減構造によって達成される。すなわち、この構造は、車両の前方を向いている前面部と、前面部よりも車両の後方に位置し車両の前後方向に伸びている側面部とが、コーナー面部を介してつながってなる車両の外表面部位に設けられている空気抵抗低減構造であって、コーナー面部に設けられ、コーナー面部の前方側から後方側に向けて伸びている複数の凹溝部と、凹溝部に隣接してコーナー面部に設けられ、コーナー面部の前方側から後方側に向けて伸びている複数の凸条部とを有し、凹溝部の側面が凸条部の側面を構成した状態で、凹溝部と凸条部とが交互に配設されている点をもって特徴付けられる。 The solution to the above problem is achieved by the vehicle air resistance reduction structure according to the present invention. That is, in this structure, a front surface portion that faces the front of the vehicle and a side surface portion that is located behind the vehicle and extends in the front-rear direction of the vehicle are connected via a corner surface portion. A structure for reducing air resistance provided on an outer surface portion, a plurality of concave groove portions provided on a corner surface portion and extending from the front side to the rear side of the corner surface portion, and a corner surface portion adjacent to the concave groove portion. And a plurality of ridges extending from the front side to the rear side of the corner surface portion, and the side surfaces of the groove portions constitute the side surfaces of the ridge portions, and the groove portions and the ridge portions. Are characterized by being alternately arranged.
このように、本発明では、車両の外表面のうち、車両の前方を向いている前面部と、前面部よりも車両の後方に位置する側面部との間のコーナー面部に、複数の凹溝部と凸条部とを有する空気抵抗低減構造を設けるようにした。この空気抵抗低減構造の作用効果を図3〜図5に基づき説明する。すなわち、車両の外表面22が、図4(a)に示す如き平面形状をなす場合、外表面22近傍を流れる空気の速度Uは、外表面22に近づくほど小さくなり、外表面22で実質的に零となる。そのため、図5(a)に示すように、ドアミラー3の前面部から側面部(例えば上面部)を通過してドアミラー3の後方に至る空気の流れFを考えた場合、側面部で空気の剥離現象が容易に生じ、ドアミラー3の後方で発生する渦Vが大きくなる。これに対して、本発明では、前面部と側面部とをつなぐコーナー面部に、その前方側から後方側に向けて伸びている複数の凹溝部と凸条部を設けるようにしたので、例えば図4(b)に示すように、コーナー面部近傍における空気の流れFは凹溝部13と凸条部14の長手方向に沿ったものとなる。また、この際、凹溝部13の側面13aが凸条部14の側面14aを構成した状態で、凹溝部13と凸条部14とを交互に配設したので(図3を参照)、凹溝部13の側面13aには、所定方向の渦Va,Vbが発生する(図4(b)及び図4(c)を参照)。この渦Va,Vbは、常に側面13a上を下方(凹溝部13の底部13b側)から上方(凸条部14の頂部側)に向けて流れる向きに発生する。そのため、凹溝部13の幅方向(凹溝部13及び凸条部14の長手方向に直交する向きをいう。以下、同じ。)両側に位置する一対の側面13a,13a上に発生する渦Va,Vbは何れも、凹溝部13を通過する空気の流れFを下方(底側)に引き込む向きCに作用する(図4(c))。
Thus, in the present invention, a plurality of concave groove portions are formed in the corner surface portion between the front surface portion facing the front of the vehicle and the side surface portion positioned rearward of the vehicle from the front surface portion, of the outer surface of the vehicle. And an air resistance reduction structure having protrusions and protrusions. The effect of this air resistance reduction structure is demonstrated based on FIGS. That is, when the
以上の作用より、上記構成の凹溝部と凸条部とを有する空気抵抗低減構造1をドアミラー3などの前面部と側面部(上面部など)との間のコーナー面部に設けた場合には、コーナー面部上を通過する空気の流れFをコーナー面部側に引き寄せて、側面部で生じる空気の剥離現象を抑制することができる。これにより、側面部の後方に生じる渦Vを小さくして(図5(b))、この渦Vに起因する空気抵抗の増加を抑制(すなわち空気抵抗を低減)することが可能となる。
Due to the above action, when the air
また、上記構成の空気抵抗低減構造であれば、前面部と側面部、及びコーナー面部とで構成される車両の外表面部位の形状やサイズ(特に車両の前後方向寸法)をそれほど変えずに済む。そのため、上記部位(ドアミラーなど)の大型化を回避して、軽量化、ひいては燃費向上が可能となる。また、上記部位の形状をそれほど大きく変えずに済むのであれば、意匠の制約を受ける部位であっても問題なく本発明に係る構造を適用することができる。そのため、多くの部位に適用可能となり汎用性が高まる。 Further, with the air resistance reduction structure having the above-described configuration, the shape and size (particularly, the longitudinal dimension of the vehicle) of the outer surface portion of the vehicle constituted by the front surface portion, the side surface portion, and the corner surface portion can be reduced. . For this reason, it is possible to avoid an increase in the size of the part (door mirror or the like), to reduce the weight and to improve the fuel efficiency. In addition, the structure according to the present invention can be applied without any problem even if it is a part subjected to design restrictions, as long as the shape of the part does not have to be changed so much. Therefore, it becomes applicable to many parts and versatility increases.
また、本発明に係る空気抵抗低減構造は、コーナー面部がR面で構成されており、かつR面の曲率半径が10mm以上でかつ80mm以下に設定されているものであってもよい。 In the air resistance reducing structure according to the present invention, the corner surface portion may be an R surface, and the radius of curvature of the R surface may be set to 10 mm or more and 80 mm or less.
本発明者らが、本発明の有効性について検証を重ねた結果、上記構成の凹溝部及び凸条部が設けられるコーナー面部をR面で構成すると共に、R面の曲率半径を10mm以上でかつ80mm以下に設定した場合に、本発明に係る空気抵抗低減構造が有効に作用することが判明した。すなわち、R面の曲率半径を10mm以上とすることで、各凹溝部及び凸条部による十分な剥離抑制効果を得ることが可能となる。一方、R面の曲率半径があまりに大きいと、空気の流れがコーナー面部とその後方に位置する側面部に沿って生じるため、問題となるような大きな空気の剥離現象が起こらない。以上の理由より、R面の曲率半径は80mm以下に留めておくのがよい。 As a result of repeated verification of the effectiveness of the present invention by the present inventors, the corner surface portion provided with the concave groove portion and the ridge portion having the above-described configuration is configured as an R surface, and the curvature radius of the R surface is 10 mm or more and It was found that the air resistance reduction structure according to the present invention works effectively when set to 80 mm or less. That is, by setting the radius of curvature of the R surface to 10 mm or more, it is possible to obtain a sufficient peeling suppression effect by the respective concave groove portions and convex ridge portions. On the other hand, if the radius of curvature of the R surface is too large, air flow occurs along the corner surface portion and the side surface portion located behind the corner surface portion, so that a large phenomenon of air separation that causes a problem does not occur. For the above reason, it is preferable to keep the radius of curvature of the R surface at 80 mm or less.
以上のように、本発明によれば、車両の所定部位の形状を大きく変えることなく、所定部位まわりにおける空気抵抗の増加を抑制することができる。これにより、所定部位の大型化を図ることなく、車両まわりに生じる空気抵抗を低減することが可能となる。また、意匠の制約を受けやすい部位であっても、容易に車両まわりに生じる空気抵抗を低減することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress an increase in air resistance around a predetermined portion without greatly changing the shape of the predetermined portion of the vehicle. Thereby, it is possible to reduce the air resistance generated around the vehicle without increasing the size of the predetermined portion. Moreover, it is possible to easily reduce the air resistance generated around the vehicle even in a part that is easily subjected to design restrictions.
以下、本発明に係る空気抵抗低減構造の一実施形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, an embodiment of an air resistance reducing structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る空気抵抗低減構造1を具備した車両2の側面図を示している。図1に示すように、この車両2は、ドアミラー3の外表面に空気抵抗低減構造1を設けてなる。この空気抵抗低減構造1は、図2に示すように、ドアミラー3の外表面のうち、車両2の前方(図1でいえば左側)を向いている前面部4と、前面部4の後方(図1でいえば右側)に位置し、車両2の前後方向に伸びる側面部としての上面部5とをつないでいるコーナー面部6に設けられている。
FIG. 1 shows a side view of a
本実施形態では、ドアミラー3の前面部4と上面部5との間のコーナー面部6だけでなく、前面部4と下面部7との間のコーナー面部8に空気抵抗低減構造9が設けられると共に、前面部4と、ドアミラー3の車幅方向(車両2の前後方向に直交する向きをいう。以下、同じ。)外側に位置する外側面部10と前面部4との間のコーナー面部11にも空気抵抗低減構造12が設けられている。以下、前面部4と上面部5との間のコーナー面部6に設けられている空気抵抗低減構造1を例にとって詳述する。
In this embodiment, not only the
この空気抵抗低減構造1は、図2(a)に示すように、複数(例えば数十本から数百本)の凹溝部13と複数の凸条部14とを有する。これら凹溝部13と凸条部14は何れも、コーナー面部6の前方側から後方側に向けて伸びている(特に図2(b)を参照)。
As shown in FIG. 2A, the air
図3は、図2に示す空気抵抗低減構造1の要部断面図を示している。図3に示すように、複数の凹溝部13と複数の凸条部14は幅方向に隣接して交互に配設されている。また、凹溝部13の側面13aは凸条部14の側面14aを構成しており、これにより一定のピッチaで凹溝部13と凸条部14とが交互に配設されている。なお、本実施形態では、凸条部14がコーナー面部6から突出しており、凹溝部13の底部13bとコーナー面部6とが同一平面上にある場合を例示しているが、これには限られない。例えば凹溝部13の底部13bと凸条部14の頂部との高さ方向中間位置にコーナー面部6がある場合など、凹溝部13の底部13bがコーナー面部6の表面よりも低い位置にあってもよい。さらにいえば、凸条部14の最外径部がコーナー面部6と同一平面上にあってもよい。
FIG. 3 shows a cross-sectional view of the main part of the air
ここで、側面13a(14a)はテーパ状の斜面であり、基準面としてのコーナー面部6に対して所定の角度で傾斜している。また、後述する空気抵抗低減効果を発揮するために、凹溝部13及び凸条部14のピッチaと、凹溝部13の底部13bの幅方向寸法bが、凹溝部13及び凸条部14のピッチaの0.5倍未満に設定されるのがよく、好ましくは0.2倍未満に設定されるのがよい。
Here, the
なお、凹溝部13の深さ(すなわち凸条部14のコーナー面部6からの高さ)寸法cは任意であるが、あまりに小さいと凹溝部13及び凸条部14による空気抵抗の低減効果が十分に得られないおそれがあり、あまりに大きいと凸条部14自体が空気抵抗となるおそれが生じる。以上の観点から、凹溝部13の深さ寸法(凸条部14の高さ寸法)cは例えば1mm以上でかつ8mm以下に設定されるのがよい。また、この深さ寸法cとの兼ね合いで(側面13aの傾斜角度との関係で)、凹溝部13及び凸条部14のピッチaは例えば2mm以上でかつ16mm以下に設定されるのがよい。
The depth c of the groove 13 (that is, the height from the
上記構成の凹溝部13及び凸条部14とを有する空気抵抗低減構造1は、コーナー面部6の前後方向のほぼ全域にわたって(正確には前面部4との境界付近から上面部5との境界にかけて)形成されている。
The air
また、上記構成の空気抵抗低減構造1が設けられているコーナー面部6は、本実施形態では単一のR面で構成されている。この場合、R面の曲率半径は10mm以上でかつ80mm以下に設定されるのがよく、好ましくは20mm以上でかつ80mm以下に設定されるのがよい。
In addition, the
以上、前面部4と上面部5との間のコーナー面部6に設けられている空気抵抗低減構造1の詳細を述べたが、他の空気抵抗低減構造9,12も同様の構成をとり得ることはもちろんである。
The details of the air
次に、上記構成の空気抵抗低減構造1をコーナー面部6に設けることの利点(作用効果)につき説明する。
Next, the advantage (action and effect) of providing the air
本発明では、前面部4と側面部としての上面部5とをつなぐコーナー面部6に、その前方側から後方側に向けて伸びている複数の凹溝部13と凸条部14を設けるようにした(図2(a)及び(b)を参照)。これにより、図1に示す車両2の走行時、コーナー面部6近傍における空気の流れFは凹溝部13と凸条部14の長手方向に沿ったものとなる(図4(b))。また、この際、凹溝部13の側面13aが凸条部14の側面14aを構成した状態で、凹溝部13と凸条部14とを交互に配設したので、凹溝部13の側面13aには、所定方向の渦Va,Vbが発生する(図4(b)及び(c)を参照)。この渦Va,Vbは、常に側面13a上を下方(底部13b側)から上方(凸条部14の頂部側)に向けて流れる向きに発生するため、凹溝部13の幅方向両側に位置する一対の側面13a、13a上に発生する渦Va,Vbは何れも、凹溝部13を通過する空気の流れFを下方(底側)に引き込む向きCに作用する(図4(c))。これにより、コーナー面部6まわりの空気の速度Uは、コーナー面部6の表面近傍においてもある程度の大きさを維持し(図4(b))、その結果、空気の流れFがコーナー面部6に沿ったものとなる。これにより、上面部5で生じる空気の剥離現象を抑制することができるので、ドアミラー3の後方に生じる渦Vを小さくして(図5(b))、この渦Vに起因する空気抵抗の増加を抑制することが可能となる。
In the present invention, the
また、本発明に係る空気抵抗低減構造1によれば、比較的小さなサイズの凹溝部13と凸条部14をコーナー面部6に設けるだけで済むため、前面部4や上面部5はもちろんのことコーナー面部6の形状をそれほど変えなくて済む。これにより、ドアミラー3が車両2の前後方向に増大する事態を回避して、車両2の軽量化、ひいては燃費向上が可能となる。
Further, according to the air
本実施形態では、コーナー面部6をR面で構成し、かつR面の曲率半径を10mm以上でかつ80mm以下に設定するようにしたので、この形状のコーナー面部6に上記構成の空気抵抗低減構造1を設けることにより、十分な剥離抑制効果を得ることが可能となる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、コーナー面部6の前後方向のほぼ全域にわたって凹溝部13と凸条部14を設けるようにしたので、コーナー面部6における剥離現象の抑制効果を最大限に享受することができる。従って、空気抵抗のより一層の低減化を図ることが可能となる。
Moreover, in this embodiment, since the recessed
以上、本発明の一実施形態を説明したが、もちろん空気抵抗低減構造、及びこの構造を具備した車両は、本発明の範囲内において、他の形態を採ることも可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, it goes without saying that the air resistance reduction structure and the vehicle equipped with this structure can take other forms within the scope of the present invention.
例えば、上記実施形態では、凹溝部13の側面13aをテーパ状の斜面としたが、側面13aの形状はこれには限られない。例えば図6に示すように、凹溝部15の側面15a(すなわち凸条部16の側面16a)を曲面とすることも可能である。この際、曲面は図6の如く凹曲面であってもよいし、凸曲面であってもよい。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、凹溝部13及び凸条部14を、コーナー面部6と前面部4との境界近傍から側面部(上面部5)との境界にかけて形成した場合を例示したが、もちろんこれ以外の形態をとることも可能である。例えば凹溝部13及び凸条部14を、コーナー面部6から前面部4の一部に跨って形成してもよく、あるいはコーナー面部6から側面部(例えば上面部5)の一部に跨って形成してもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the
また、以上の説明では、空気抵抗低減構造1,9,12をドアミラー3のコーナー面部6,8,11に設けた場合を例示したが、もちろん、ドアミラー3以外の部位に設けることも可能である。図7及び図8はその一例(他の実施形態)に係る空気抵抗低減構造18を具備した車両2の側面図及び要部斜視図を示している。これらの図に示すように、本実施形態に係る車両2は、バンパー17の前面部19と、前面部19の後方に位置し車両2の前後方向に伸びている側面部20とをつないでいるコーナー面部21に、空気抵抗低減構造18を設けたものである。この場合も、図2等に示す形態と同様、コーナー面部21に、その前方側から後方側に向けて伸びている複数の凹溝部と凸条部を設けることで、図7に示す車両2の走行時、コーナー面部21近傍における空気の流れは凹溝部と凸条部の長手方向に沿ったものとなる。また、この際、凹溝部の側面が凸条部の側面を構成した状態で、凹溝部と凸条部とを交互に配設することで、凹溝部の側面に図4に示す如く所定方向の渦が発生する。これにより、バンパー17まわりの空気の流れが、コーナー面部21に沿ったものとなり、側面部20で生じる空気の剥離現象を抑制することができる。これにより、バンパー17の後方に生じる渦を小さくして、この渦に起因する空気抵抗の増加を抑制することが可能となる。
Moreover, although the case where the air
なお、ドアミラー3とバンパー17以外に本発明を適用可能な部位として、例えばフロントピラーやヘッドランプなどを挙げることができる。もちろん、車両2の前方側の部位など、前面部と側面部、及びコーナー面部を有する部位であれば、上記例示の部位に限らず本発明を適用可能なことはもちろんである。
In addition to the
1,9,12,18 空気抵抗低減構造
2 車両
3 ドアミラー
4,19 前面部
5,7,10,20 側面部
6,8,11,21 コーナー面部
13,15 凹溝部
14,16 凸条部
13a,14a,15a,16a 側面
17 バンパー
1, 9, 12, 18 Air
Claims (1)
前記コーナー面部に設けられ、前記コーナー面部の前方側から後方側に向けて伸びている複数の凹溝部と、
前記凹溝部に隣接して前記コーナー面部に設けられ、前記コーナー面部の前方側から後方側に向けて伸びている複数の凸条部とを有し、
前記凹溝部の側面が前記凸条部の側面を構成した状態で、前記凹溝部と前記凸条部とが交互に配設されている車両の空気抵抗低減構造。 An outer surface of the vehicle, in which a front surface portion facing the front of the vehicle and a side surface portion positioned behind the vehicle and extending in the front-rear direction of the vehicle are connected via a corner surface portion. It is an air resistance reduction structure provided at the site,
A plurality of concave groove portions provided on the corner surface portion and extending from the front side to the rear side of the corner surface portion;
A plurality of ridges provided on the corner surface portion adjacent to the concave groove portion and extending from the front side to the rear side of the corner surface portion;
An air resistance reduction structure for a vehicle in which the concave groove portions and the convex ridge portions are alternately arranged in a state where the side surfaces of the concave groove portions constitute the side surfaces of the convex ridge portions.
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