JP2023076863A

JP2023076863A - Vehicle understructure

Info

Publication number: JP2023076863A
Application number: JP2021189853A
Authority: JP
Inventors: 朝己平良; Asami Taira
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-11-24
Filing date: 2021-11-24
Publication date: 2023-06-05

Abstract

To diminish air which blows out from a front compartment to a wheel house, and thus upgrade an aerodynamic characteristic of a vehicle.SOLUTION: A vehicle understructure 10 includes front side members 3 that are disposed on both sides in a vehicle width direction of a vehicle front part and extending in a fore-and-aft direction, and has openings 13, which allow a front compartment 2 that accommodates at least one of an engine and an electric motor for traveling a vehicle to communicate with respective wheel houses 1, formed on wall surfaces of the wheel houses 1 each of which accommodates a front wheel. The vehicle understructure further includes shield plates 4 each of which has an upper part 4a fastened to the front side member 3 via a bracket 41 and is disposed at a position of intercepting an air current which flows through the opening 13 from the front compartment 2 to the wheel house 1. The shield plate 4 has rigidity that is so high as not to deform the shield plate with the air current flowing through the opening 13.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両下部構造、特に前輪ホイールハウスの周辺の構造に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle lower structure, particularly to a structure around a front wheel house.

特許文献１には、ホイールハウスの壁面に、パワーユニットルームとホイールハウスとを連通する開口部が形成された車両下部構造が開示されている。 Patent Literature 1 discloses a vehicle lower structure in which a wall surface of a wheel house is formed with an opening that communicates between a power unit room and the wheel house.

特開２０１７－０８７９７５号公報JP 2017-087975 A

車両の前輪を収容するホイールハウスの壁面には、エンジン等のパワーユニットを収容するフロントコンパートメントとホイールハウスとを連通する開口部が設けられている。この開口部は、前輪を回転自在に支持するホイールキャリアとフロントサスペンションメンバとを接続するアームを通すために設けられている。このアームはフロントサスペンションメンバ及びホイールキャリアによって揺動可能に支持されているため、開口部は、アームの可動域と干渉しない大きさを確保する必要がある。 An opening is provided in the wall surface of the wheel house that houses the front wheels of the vehicle, and communicates the wheel house with a front compartment that houses a power unit such as an engine. This opening is provided for passing an arm that connects a wheel carrier that rotatably supports a front wheel and a front suspension member. Since this arm is swingably supported by the front suspension member and the wheel carrier, the opening must be large enough not to interfere with the range of motion of the arm.

車両走行時に前方からフロントコンパートメント内へ流入した空気の大部分は、フロントコンパートメントの後方に設けられたトンネルの中を後方へ向かって流れて車外に排出される。しかし、上記のようにフロントコンパートメントとホイールハウスとを連通する開口部が設けられているため、車両走行時に前方からフロントコンパートメント内へ流入した空気の一部は、開口部からホイールハウス内へ吹き出して、ホイールハウスを経由して車両側方へ排出される。このようにフロントコンパートメントからホイールハウスを経由して車両側方へ排出される気流が多いと、その気流が車両走行時に車両の側方を後方へ向かって流れる気流に当たり、車両の側方で乱気流が生じ、車両の空力特性が低下することがある。このような空力特性の低下を抑制するためには、フロントコンパートメントとホイールハウスとを連通する開口部を小さくして、フロントコンパートメントからホイールハウスへ吹き出す空気を減少させる必要がある。 Most of the air that flows into the front compartment from the front while the vehicle is running flows rearward through a tunnel provided behind the front compartment and is discharged outside the vehicle. However, since the opening that communicates the front compartment and the wheel house is provided as described above, part of the air that flows into the front compartment from the front while the vehicle is running is blown out from the opening into the wheel house. , and discharged to the side of the vehicle via the wheel house. When a large amount of airflow is discharged from the front compartment to the sides of the vehicle through the wheelhouses, this airflow hits the rearward airflow along the sides of the vehicle while the vehicle is running, causing turbulence on the sides of the vehicle. may occur and the aerodynamic characteristics of the vehicle may be degraded. In order to suppress such deterioration in aerodynamic characteristics, it is necessary to reduce the size of the opening that communicates the front compartment and the wheel house, thereby reducing the amount of air that blows out from the front compartment to the wheel house.

そこで、本発明は、フロントコンパートメントからホイールハウスへ吹き出す空気を減少させて、車両の空力特性を向上させることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to improve the aerodynamic characteristics of a vehicle by reducing the amount of air blown out from the front compartment to the wheel house.

本発明に係る車両下部構造は、車両前部の車両幅方向両側に配置され、前後方向に延びるフロントサイドメンバを備え、前輪を内部に収容するホイールハウスの壁面に、エンジン及び車両走行用電気モータの少なくとも一方を内部に収容するフロントコンパートメントと前記ホイールハウスとを連通する開口部が形成された車両下部構造であって、上部がブラケットを介して前記フロントサイドメンバに締結され、前記フロントコンパートメントから前記ホイールハウスへ向かって前記開口部を流れる気流を遮る位置に配置された遮蔽板を備え、前記遮蔽板が、前記開口部を流れる気流によって変形しないほど高い剛性を有することを特徴とする。 A vehicle lower structure according to the present invention includes front side members arranged on both sides of a vehicle front portion in the vehicle width direction and extending in the front-rear direction. is formed with an opening that communicates with the wheel house and a front compartment that accommodates at least one of the inside, the upper part is fastened to the front side member via a bracket, and the front compartment is connected to the A shielding plate is provided at a position to block an airflow flowing through the opening toward the wheel house, and the shielding plate has a rigidity so high that it is not deformed by the airflow flowing through the opening.

本発明は、フロントコンパートメントからホイールハウスへ吹き出す空気を減少させて、車両の空力特性を向上させることができる。 The present invention can improve the aerodynamic characteristics of the vehicle by reducing the air blowing from the front compartment to the wheelhouse.

本開示の実施形態の車両下部構造を車両の左側から見た状態を示す側面図である。1 is a side view showing a state in which a vehicle lower structure according to an embodiment of the present disclosure is viewed from the left side of a vehicle; FIG. 遮蔽板及びブラケットを取り付ける前の状態の本実施形態の車両下部構造を車両の左側から見た状態を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing the vehicle lower structure according to the present embodiment before the shielding plate and the bracket are attached, as seen from the left side of the vehicle; 図１におけるＡ－Ａ線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1;

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態の車両下部構造１０について説明する。以下説明する各図に示す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＲＨは、車両の前方向（進行方向）、上方向、右方向をそれぞれ示している。また、各矢印ＦＲ、ＵＰ、ＲＨの反対方向は、それぞれ車両後方向、下方向、左方向を示す。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。 Hereinafter, a vehicle lower structure 10 according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. An arrow FR, an arrow UP, and an arrow RH shown in the drawings described below indicate the forward direction (traveling direction), upward direction, and rightward direction of the vehicle, respectively. The opposite directions of the arrows FR, UP, and RH indicate the rearward direction, downward direction, and leftward direction of the vehicle, respectively. In the following description, when simply using front-rear, left-right, and up-down directions, front-rear in the vehicle front-rear direction, left and right in the vehicle left-right direction (vehicle width direction), and up and down in the vehicle vertical direction will be indicated, unless otherwise specified. do.

図１は、車両下部構造１０を車両の左側から見た状態を示す側面図である。図１に示すように、車両下部構造１０の車両幅方向外側には、不図示の前輪が内部に収容されるホイールハウス１が設けられている。車両下部構造１０には、左右両側にホイールハウス１が設けられているものの、図１は、車両の左側に設けられたホイールハウス１を示している。なお、車両下部構造１０は、左右両側に左右対称の構成を有するため、以下、車両の左側を図示して説明し、車両の右側の構成については説明を省略する。 FIG. 1 is a side view showing a state in which the vehicle lower structure 10 is viewed from the left side of the vehicle. As shown in FIG. 1 , a wheel house 1 in which a front wheel (not shown) is housed is provided on the vehicle width direction outer side of the vehicle lower structure 10 . Although the vehicle lower structure 10 is provided with wheel houses 1 on both left and right sides, FIG. 1 shows the wheel house 1 provided on the left side of the vehicle. In addition, since the vehicle lower structure 10 has a symmetrical configuration on both left and right sides, the left side of the vehicle will be illustrated and described below, and the description of the right side of the vehicle will be omitted.

ホイールハウス１の壁面は、車両幅方向内側の側壁１１とアーチ状のフェンダライナ１２で構成される。フェンダライナ１２は、車両側面視で下方が開口した逆Ｕ字状に湾曲された形状を有し、前輪の上側部分を覆うように構成されている。 The wall surface of the wheelhouse 1 is composed of a side wall 11 on the inner side in the vehicle width direction and an arch-shaped fender liner 12 . The fender liner 12 has an inverted U-shaped curved shape with an open bottom when viewed from the side of the vehicle, and is configured to cover the upper portion of the front wheel.

右側のホイールハウス１と左側のホイールハウス１との間には、走行用動力源としてエンジン及び電気モータの少なくとも一方が内部に収容されたフロントコンパートメント２が設けられている。例えば、ガソリン車の場合は、フロントコンパートメント２の内部にガソリンエンジンが収容される。そして、電気自動車の場合は、フロントコンパートメント２の内部に走行用電気モータが収容され、ハイブリッドカーの場合は、フロントコンパートメント２の内部にエンジンと走行用電気モータが収容される。 Between the right wheel house 1 and the left wheel house 1, there is provided a front compartment 2 in which at least one of an engine and an electric motor is housed as a driving power source. For example, in the case of a gasoline vehicle, a gasoline engine is housed inside the front compartment 2 . In the case of an electric vehicle, the front compartment 2 houses an electric motor for running, and in the case of a hybrid car, the front compartment 2 houses an engine and an electric motor for running.

車両下部構造１０は、前後方向に延びるフロントサイドメンバ３を車両前部の車両幅方向両側に備えている。図２は、後述する遮蔽板４及びブラケット４１を取り付ける前の状態の車両下部構造１０を車両の左側から見た状態を示す側面図である。図２に示すように、フロントサイドメンバ３は、前後方向に延びる後部３１と、後部３１の前端から上方かつ前方に向かって斜めに延びる中部３２と、中部３２の前端から前方に向かって延びる前部３３で構成される。 The vehicle lower structure 10 includes front side members 3 extending in the front-rear direction on both sides of the vehicle front portion in the vehicle width direction. FIG. 2 is a side view showing the vehicle lower structure 10 before the shield plate 4 and the bracket 41, which will be described later, are attached, as viewed from the left side of the vehicle. As shown in FIG. 2 , the front side member 3 includes a rear portion 31 extending in the front-rear direction, a middle portion 32 extending obliquely upward and forward from the front end of the rear portion 31 , and a front portion extending forward from the front end of the middle portion 32 . It is composed of a part 33 .

フロントサイドメンバ３の前部３３の車両幅方向外側の側面の一部は、ホイールハウス１の側壁１１の壁面の一部として露出している。そして、フロントサイドメンバ３の中部３２の車両幅方向外側の側面の一部も、ホイールハウス１の側壁１１の壁面の一部として露出している。つまり、前部３３の車両幅方向外側の側面の一部と、中部３２の車両幅方向外側の側面の一部は、ホイールハウス１の側壁１１の壁面の一部を構成している。なお、フロントサイドメンバ３の前部３３は、図２に示す長さ以上に更に前方に向かって延びているが、更に前方に向かって延びている部分は、ホイールハウス１を車両幅方向外側から見た場合、ホイールハウス１の側壁１１の陰に隠れて見えなくなっている。 A portion of the vehicle width direction outer side surface of the front portion 33 of the front side member 3 is exposed as a portion of the wall surface of the side wall 11 of the wheel house 1 . A portion of the vehicle width direction outer side surface of the middle portion 32 of the front side member 3 is also exposed as a portion of the wall surface of the side wall 11 of the wheel house 1 . In other words, a portion of the vehicle width direction outer side surface of the front portion 33 and a portion of the vehicle width direction outer side surface of the middle portion 32 constitute a portion of the wall surface of the side wall 11 of the wheel house 1 . The front portion 33 of the front side member 3 extends further forward than the length shown in FIG. When seen, it is hidden behind the side wall 11 of the wheel house 1 and is not visible.

フロントサイドメンバ３の前部３３の下方には、前後方向に延びるアンダーメンバ５が配置されている。そして、フロントサイドメンバ３の前部３３とアンダーメンバ５との間には、エプロンシール６が取り付けられている。エプロンシール６は、フロントサイドメンバ３の前部３３とアンダーメンバ５の両方に固定されている。エプロンシール６は、前輪を回転自在に支持する不図示のホイールキャリアとフロントサスペンションメンバ７とを接続する第１アーム８及び第２アーム９より前方で、フロントサイドメンバ３の前部３３とアンダーメンバ５との間を塞いでおり、ホイールハウス１の側壁１１の壁面の一部を構成している。 Under the front portion 33 of the front side member 3, an under member 5 extending in the front-rear direction is arranged. An apron seal 6 is attached between the front portion 33 of the front side member 3 and the under member 5 . The apron seal 6 is fixed to both the front portion 33 of the front side member 3 and the under member 5. - 特許庁The apron seal 6 is located in front of a first arm 8 and a second arm 9 that connect a wheel carrier (not shown) that rotatably supports the front wheel and the front suspension member 7, and is positioned between the front portion 33 of the front side member 3 and the under member. 5 and forms part of the wall surface of the side wall 11 of the wheel house 1 .

ホイールハウス１の側壁１１の壁面には、フロントサイドメンバ３の下方かつエプロンシール６より後方の部分に、フロントコンパートメント２とホイールハウス１とを連通する開口部１３が形成されている。開口部１３は、第１アーム８及び第２アーム９をフロントコンパートメント２からホイールハウス１へ通すために設けられている。第１アーム８及び第２アーム９は、いずれもフロントサスペンションメンバ７及びホイールキャリアによって揺動可能に支持されているため、開口部１３は、第１アーム８及び第２アーム９の可動域に干渉しない大きさを確保する必要がある。 The wall surface of the side wall 11 of the wheelhouse 1 is formed with an opening 13 that communicates the front compartment 2 with the wheelhouse 1 below the front side member 3 and behind the apron seal 6 . An opening 13 is provided for passing the first arm 8 and the second arm 9 from the front compartment 2 to the wheelhouse 1 . Since both the first arm 8 and the second arm 9 are swingably supported by the front suspension member 7 and the wheel carrier, the opening 13 interferes with the range of motion of the first arm 8 and the second arm 9. It is necessary to ensure a size that does not

図３は、図１におけるＡ－Ａ線断面図である。図１及び図３に示すように、車両下部構造１０は、フロントサイドメンバ３の中部３２にブラケット４１を介して取り付けられた遮蔽板４を備える。ブラケット４１は車両前方から見てＬ字型の形状を有し、フロントサイドメンバ３の下面に固定される上板部４１ａと、上板部４１ａの車両幅方向外側の端部から下方へ向かって延びる側板部４１ｂで構成される。 FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIGS. 1 and 3 , the vehicle lower structure 10 includes a shielding plate 4 attached to the middle portion 32 of the front side member 3 via brackets 41 . The bracket 41 has an L-shape when viewed from the front of the vehicle, and includes an upper plate portion 41a fixed to the lower surface of the front side member 3 and an outer end portion of the upper plate portion 41a in the vehicle width direction. It is composed of an extending side plate portion 41b.

図１に示すように、遮蔽板４は、車両幅方向外側から見ると、前端と後端がいずれも上下方向に延びる略台形の形状を有し、前端の上下方向の長さが後端の上下方向の長さよりも大きくなっている。そして、図３に示すように、遮蔽板４は、ブラケット４１に締結される上部４ａと、上部４ａの下端から下方へ向かって延びる下部４ｂで構成される。遮蔽板４の上部４ａは、ブラケット４１の側板部４１ｂに重ね合わされた状態で、ボルト４２及びナット４３を用いてブラケット４１に締結される。そして、遮蔽板４の下部４ｂは、フロントサスペンションメンバ７の上端付近まで下方へ向かって延びている。このように遮蔽板４は、上部４ａのみブラケット４１を介してフロントサイドメンバ３に締結されており、下部４ｂはどこにも締結されていない。 As shown in FIG. 1, the shielding plate 4 has a substantially trapezoidal shape with both the front end and the rear end extending in the vertical direction when viewed from the outside in the vehicle width direction. It is larger than the vertical length. As shown in FIG. 3, the shielding plate 4 is composed of an upper portion 4a fastened to a bracket 41 and a lower portion 4b extending downward from the lower end of the upper portion 4a. The upper portion 4a of the shielding plate 4 is fastened to the bracket 41 using the bolt 42 and the nut 43 while being overlapped with the side plate portion 41b of the bracket 41 . The lower portion 4b of the shielding plate 4 extends downward to the vicinity of the upper end of the front suspension member 7. As shown in FIG. Thus, the shielding plate 4 is fastened to the front side member 3 only at the upper portion 4a via the bracket 41, and the lower portion 4b is not fastened anywhere.

図１に示すように、遮蔽板４は、第１アーム８及び第２アーム９の可動域より後方に設けられており、フロントコンパートメント２からホイールハウス１へ向かって開口部１３を流れる気流を遮る位置に配置されている。遮蔽板４は、開口部１３を流れる気流によって変形しないほど高い剛性を有するため、上部４ａのみがブラケット４１を介してフロントサイドメンバ３に固定されて、下部４ｂが固定されていなくても、開口部１３を流れる気流を遮ることができる。このように遮蔽板４が開口部１３を流れる気流を遮るため、車両下部構造１０は、フロントコンパートメント２からホイールハウス１に吹き出す空気を減少させることができる。その結果、車両下部構造１０は、走行中に車両の側方で乱気流が生じることを抑制し、車両の空力特性を向上させることができる。 As shown in FIG. 1, the shielding plate 4 is provided behind the movable range of the first arm 8 and the second arm 9, and blocks the airflow flowing through the opening 13 from the front compartment 2 toward the wheel house 1. placed in position. Since the shielding plate 4 has such a high rigidity that it is not deformed by the airflow flowing through the opening 13, even if only the upper portion 4a is fixed to the front side member 3 via the bracket 41 and the lower portion 4b is not fixed, the opening can be secured. The airflow flowing through the portion 13 can be blocked. Since the shielding plate 4 blocks the airflow flowing through the opening 13 in this way, the vehicle lower structure 10 can reduce the amount of air blown out from the front compartment 2 to the wheelhouse 1 . As a result, the vehicle lower structure 10 can suppress the occurrence of turbulence on the sides of the vehicle during running, and improve the aerodynamic characteristics of the vehicle.

更に、遮蔽板４を設けることによって、車両下部構造１０は、走行中に前輪が跳ね飛ばした泥水が開口部１３からフロントコンパートメント２へ侵入したり、前輪に付着した雪が前輪の回転によって開口部１３からフロントコンパートメント２へ侵入したりすることを抑制できる。 Furthermore, by providing the shielding plate 4, the vehicle lower structure 10 is prevented from entering the front compartment 2 through the opening 13 by muddy water splashed by the front wheels while driving, and by the rotation of the front wheels, the snow adhering to the front wheels is prevented from entering the opening 13. Intrusion into the front compartment 2 from the outside can be suppressed.

また、タイヤ固縛に用いる固縛用フックを取り付けるためのブラケットがフロントサイドメンバ３に備わっている場合は、固縛用フックを取り付けるためのブラケットを、フロントサイドメンバ３に遮蔽板４を取り付けるブラケット４１として流用してもよい。その場合、固縛用フックを取り付けるブラケットを備えている既存のプラットフォームでも、固縛用フックの代わりに遮蔽板４をフロントサイドメンバ３に取り付けることによって、ブラケットを追加したり、取り付けるための穴を追加工したりすることなく、フロントコンパートメント２からホイールハウス１に吹き出す空気を減少させて、車両の空力特性を向上させることができる。 Also, if the front side member 3 is provided with a bracket for attaching the lashing hook used for lashing the tire, the bracket for attaching the lashing hook and the bracket for attaching the shielding plate 4 to the front side member 3 41 may be used. In that case, even if the existing platform is equipped with a bracket for attaching the lashing hook, by attaching the shielding plate 4 to the front side member 3 instead of the lashing hook, the bracket can be added or the hole for attachment can be made. The aerodynamic characteristics of the vehicle can be improved by reducing the air blown out from the front compartment 2 to the wheel house 1 without additional work.

１ホイールハウス、２フロントコンパートメント、３フロントサイドメンバ、４遮蔽板、４ａ上部、４ｂ下部、５アンダーメンバ、６エプロンシール、７フロントサスペンションメンバ、８第１アーム、９第２アーム、１０車両下部構造、１１側壁、１２フェンダライナ、１３開口部、３１後部、３２中部、３３前部、４１ブラケット、４１ａ上板部、４１ｂ側板部、４２ボルト、４３ナット。 1 wheel house, 2 front compartment, 3 front side member, 4 shield plate, 4a upper part, 4b lower part, 5 under member, 6 apron seal, 7 front suspension member, 8 first arm, 9 second arm, 10 vehicle lower structure , 11 side wall, 12 fender liner, 13 opening, 31 rear portion, 32 middle portion, 33 front portion, 41 bracket, 41a upper plate portion, 41b side plate portion, 42 bolt, 43 nut.

Claims

車両前部の車両幅方向両側に配置され、前後方向に延びるフロントサイドメンバを備え、
前輪を内部に収容するホイールハウスの壁面に、エンジン及び車両走行用電気モータの少なくとも一方を内部に収容するフロントコンパートメントと前記ホイールハウスとを連通する開口部が形成された車両下部構造であって、
上部がブラケットを介して前記フロントサイドメンバに締結され、前記フロントコンパートメントから前記ホイールハウスへ向かって前記開口部を流れる気流を遮る位置に配置された遮蔽板を備え、
前記遮蔽板が、前記開口部を流れる気流によって変形しないほど高い剛性を有することを特徴とする車両下部構造。 Provided with front side members arranged on both sides in the vehicle width direction of the front part of the vehicle and extending in the front-rear direction,
A vehicle lower part structure in which an opening is formed in a wall surface of a wheel house housing a front wheel therein, the opening communicating a front compartment housing therein at least one of an engine and an electric motor for driving the vehicle and the wheel house,
a shielding plate whose upper part is fastened to the front side member via a bracket and arranged at a position to block an airflow flowing through the opening from the front compartment toward the wheel house;
The vehicle underbody structure, wherein the shielding plate has a rigidity so high that it is not deformed by an airflow flowing through the opening.