JP5186812B2 - Automotive front structure - Google Patents
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Description
本発明は、自動車の前部構造に関する。 The present invention relates to a front structure of an automobile.
従来より、自動車の外観を損なわずに、自動車の走行特性を向上させるための技術が提案されている。例えば、特許文献１には、フロントバンパフェイシャのコーナー部に椀型突起面が設けられた自動車の前部構造が開示されている。この自動車の前部構造では、自動車の走行時に、椀型突起面の表面近傍に負圧の面圧が生じることで、自動車を前側に引っ張る力が生じて自動車の空気抵抗が減少するとともに、前記椀型突起面はフロントバンパフェイシャを全体的に前方へ膨出させるものではないため、自動車前部の外観は損なわれていない。 2. Description of the Related Art Conventionally, techniques for improving the running characteristics of an automobile without impairing the appearance of the automobile have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a front structure of an automobile in which saddle-shaped projecting surfaces are provided at corners of a front bumper fascia. In the front structure of the automobile, when the automobile is running, a negative surface pressure is generated in the vicinity of the surface of the saddle-shaped protruding surface, thereby generating a force for pulling the automobile forward, reducing the air resistance of the automobile, and The saddle-shaped projecting surface does not cause the front bumper fascia to bulge forward as a whole, so that the appearance of the front part of the automobile is not impaired.
また、図１０，１１，１２に示すように、フロントバンパフェイシャ４のコーナー部１２に車体前側へ膨出するスカート部１００を設けた自動車が存在している。スカート部１００は、コーナー部１２の下部に形成され、車体後方に向かって尻上がりの形状を呈している。このスカート部１００が設けられていることで、自動車にダウンフォースが与えられ、また、コーナー部１２の表面に沿って流れる走行風が前輪ホイールに衝突することが回避できるようになっている。また、視覚的に影響の大きなコーナー部１２の上部２１は、スカート部１００が形成されていないことで角張った形状を呈していないため、自動車前部の外観は損なわれていない。
ところで、車体の前部オーバーハング長、すなわち側面視における前輪位置から車体前端部までの長さを短くすることで、ヨー慣性モーメントが効果的に減少して車体の運動性能が向上する等の技術的な効果の他に、自動車外観の安定感が増したり、車体がＦＲスポーツ車的な外観を有するようになるといったデザイン上の顕著な効果が得られることが知られている。 By the way, by shortening the front overhang length of the vehicle body, i.e., the length from the front wheel position to the vehicle front end in a side view, the yaw moment of inertia is effectively reduced and the vehicle performance is improved. In addition to typical effects, it is known that significant effects on design such as an increase in the stability of the appearance of an automobile and an appearance of the body of an FR sports car can be obtained.
しかしながら、近年では、衝突時の安全性を向上させることを目的に、車体をデザインするにあたって、フロントサイドフレームを前後方向の延長を長くしたり、フロントバンパに大型のレインフォースメントを内蔵させることが要求されているため、前部オーバーハング長を短くすることは困難なものと認識されている。 However, in recent years, in order to improve the safety at the time of collision, when designing the vehicle body, the front side frame has been extended in the front-rear direction, or a large reinforcement is built into the front bumper. Due to demands, it has been recognized that shortening the front overhang length is difficult.
そこで、近年では、車幅方向におけるフロントサイドフレーム位置での充分な前部オーバーハング長さが確保された状態で、車体を真横以外の方向（例えば斜め後方）から見た場合の見かけ上の前部オーバーハング長さが短くなるように、平面視における前部コーナー部の曲率を大きくするデザインが車体に施されている。 Therefore, in recent years, when the vehicle body is viewed from a direction other than right side (for example, obliquely rearward) with a sufficient front overhang length at the position of the front side frame in the vehicle width direction secured. The vehicle body is designed to increase the curvature of the front corner portion in plan view so that the portion overhang length is shortened.
しかしながら、このようなデザインが施された車体では、前部コーナー部の曲率が小さい従来の車体に比して、空気抵抗が大きくなるということが経験的に知られている。そうして、この要因を明らかにすべく研究を行った結果、発明者らは、前記前部コーナー部の曲率によって、車体前縁部から車体下に入り込む空気の流れの状態が相違し、この相違が、車体の空気抵抗の大小を支配的に影響していることを解明した。 However, it is empirically known that a vehicle body having such a design has a higher air resistance than a conventional vehicle body having a small curvature at the front corner. Then, as a result of conducting research to clarify this factor, the inventors found that the state of the air flow entering the vehicle body from the front edge of the vehicle body differs depending on the curvature of the front corner portion. It was clarified that the difference has a dominant influence on the size of the air resistance of the car body.
図１３に示すように、自動車が走行する際には、車体の側方にいくつかの渦流が生じることが知られている。図に示す渦流Ａは、フロントウィンドに沿って流れる空気の一部が、フロントピラー（フロントガラスとサイドガラスの間にあるピラー）を越えて車体側方へ流出することで生じている。また、渦流Ｂは、自動車が走行する際に、車体下面と路面との間の空間や、前輪ホイールハウスや、タイヤホイールから車体側方へ流出する空気が、後方に流れるに従って上方に巻き上がることで生じている。そうして、前記車体下から車体側方へ流出する空気の量が多い場合には、渦流Ｂは、図１４（ａ）に示すように大きくなり、前記車体下から車体側方へ流出する空気の量が少ない場合には、図１４（ｂ）に示すように小さくなる。そうして、図１３に示すように、自動車が前進する際には、上述した渦流Ｂや渦流Ａが車体の後方へ流れ、車体後端部での流れの大きな剥がれと複合して、大きな渦流Ｃが生じる。この渦流Ｃは、流れＡや渦流Ｂの規模に応じて大きさが変化するものであって、渦流Ｂが大きい場合には渦流Ｃも大きくなり、この結果、車体のＣｄ値は高くなってしまう（Ｃｄ値とは、自動車が走行時に受ける空気抵抗を自動車の正面投影面積と動圧（空気の流れの動圧）で除した値であって、Ｃｄ値が低い自動車ほど、空気抵抗は小さくなっている）。このため、Ｃｄ値を下げるためには、前記車体下から車体側方へ流出する空気の量をできるだけ少なくして渦流Ｂ，Ｃを小さくしなければならないが、前記車体下から車体側方へ流出する空気の量は、車体前部における車体下面の形状や、車体前面の表面近傍を流れる走行風の流れに応じて変わる。以下、図１５〜２１を参照しながら説明する。 As shown in FIG. 13, it is known that several eddy currents are generated on the side of the vehicle body when the automobile travels. The vortex A shown in the figure is generated when a part of the air flowing along the front wind flows out to the side of the vehicle body beyond the front pillar (the pillar between the windshield and the side glass). Further, when the vehicle travels, the vortex B is wound upward as air flowing out from the space between the lower surface of the vehicle body and the road surface, the front wheel house, or the tire wheel to the side of the vehicle body flows backward. Has occurred. When the amount of air flowing out from the lower side of the vehicle body to the side of the vehicle body is large, the vortex B becomes larger as shown in FIG. 14A and the air flows out from the lower side of the vehicle body to the side of the vehicle body. When the amount of is small, it becomes small as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 13, when the automobile moves forward, the above-described vortex B or vortex A flows to the rear of the vehicle body and is combined with a large separation of the flow at the rear end of the vehicle body, resulting in a large vortex flow. C is generated. The size of the eddy current C changes depending on the scale of the flow A and the eddy current B. When the eddy current B is large, the eddy current C also increases, and as a result, the Cd value of the vehicle body increases. (The Cd value is a value obtained by dividing the air resistance that the automobile receives during traveling by the front projection area of the automobile and the dynamic pressure (dynamic pressure of the air flow), and the lower the Cd value, the lower the air resistance. ing). Therefore, in order to reduce the Cd value, the amount of air flowing out from the bottom of the vehicle body to the side of the vehicle body must be reduced as much as possible to reduce the vortices B and C. The amount of air to be changed varies depending on the shape of the lower surface of the vehicle body at the front portion of the vehicle body and the flow of traveling wind flowing in the vicinity of the front surface of the vehicle body. Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS.
図１５は、三角翼の航空機の飛行中における翼下の圧力分布を示している。 FIG. 15 shows the pressure distribution under the wing during the flight of a triangular wing aircraft.
三角翼の航空機が飛行する際において、該航空機の翼下では、翼外側の圧力は翼内側の圧力よりも低くなっている。これは、図１６に示すように、翼下の翼外側で後方へ向かって流れる渦流Ｄが生じているためである。このような現象は、前進時における自動車の車体下でも生じるものであって、自動車が前進する際には、図１７に示すように、車体下の車幅方向外側において、後方へ向かって流れる渦流Ｅが生じている。 When a triangular wing aircraft flies, the pressure outside the wing is lower than the pressure inside the wing under the wing of the aircraft. This is because, as shown in FIG. 16, a vortex D that flows backward is generated outside the blade below the blade. Such a phenomenon also occurs under the vehicle body of the automobile during forward movement. When the automobile moves forward, as shown in FIG. 17, the vortex flow that flows backward on the outside in the vehicle width direction under the vehicle body. E has occurred.
図１８は、自動車の前進する際において、車体前部の下方に生じる空気流を、該空気流の下方から視た状態を模式的に示す図である。図１８において、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ車体前部における車体下面を示しており、（ａ）に示す車体下面は角張った形状を呈し、（ｃ）に示す車体下面は、三角翼的な先細りの形状を呈し、（ｂ）に示す車体下面は、（ａ）と（ｃ）との中間の形状を呈している。 FIG. 18 is a diagram schematically showing an air flow generated below the front portion of the vehicle body as viewed from below the air flow when the automobile moves forward. 18, (a), (b), and (c) respectively show the lower surface of the vehicle body at the front portion of the vehicle body. The lower surface of the vehicle body shown in (a) has an angular shape, and the lower surface of the vehicle body shown in (c) is triangular. The lower surface of the vehicle body shown in (b) has an intermediate shape between (a) and (c).
そうして、車体下面が（ａ）に示すように角張った形状を呈する場合には、車体前縁部が直線状であるため、車体の前方から車体前部の下方に入る空気の流れに対して、車体前縁部が与える影響は、車幅方向でほぼ均一となる。これにより、前記車体前部の下方に入り込んだ空気は、概ね直線的に後方へ流れていく。 Thus, when the lower surface of the vehicle body has an angular shape as shown in (a), since the front edge of the vehicle body is straight, the flow of air entering from the front of the vehicle body to the lower part of the vehicle body front is reduced. Thus, the influence of the vehicle body front edge is almost uniform in the vehicle width direction. As a result, the air that has entered the lower portion of the front portion of the vehicle body flows rearward substantially linearly.
また、車体下面が（ｂ）に示す中間的な形状を呈する場合には、車体前縁部の車幅両端部近傍が曲線状を呈しているため、上述した三角翼の下方と同様の渦流現象が車体下で生じ、車体前部の下方に入り込んだ空気のうちの一部は、渦流となって車体後方へ流れる。この渦流は、車体後方になるにつれて、徐々に、より車幅外側を流れるようになるものであって、前輪ホイールハウス７に勢いよく流入するばかりではなく、車体下で渦流よりも車幅方向内側を流れる空気を吸い寄せる作用をする。しかしながら、車体下面が（ｂ）に示す形状を呈する場合では、車体前縁部における車幅両端部近傍以外の部分は、直線状を呈していることから、渦流の規模はそれほど大きくならない。このため、渦流が車体下を流れる空気に及ぼす影響はそれほど大きくならない。 Further, when the lower surface of the vehicle body has an intermediate shape shown in (b), since the vicinity of both ends of the vehicle width at the front edge of the vehicle body is curved, the same eddy current phenomenon as that below the triangular wing described above. Is generated under the vehicle body, and part of the air that has entered the lower part of the front part of the vehicle body becomes a vortex and flows to the rear of the vehicle body. This vortex flows gradually toward the outside of the vehicle width as it goes to the rear of the vehicle body, and it not only flows into the front wheel house 7 vigorously but also inside the vehicle width direction below the vortex under the vehicle body. It acts to suck the air flowing through. However, in the case where the lower surface of the vehicle body has the shape shown in (b), since the portion other than the vicinity of both ends of the vehicle width at the front edge of the vehicle body is linear, the scale of the eddy current is not so large. For this reason, the effect of the vortex on the air flowing under the vehicle body is not so great.
また、車体下面が（ｃ）に示す形状を呈する場合では、車体前縁部における車幅方向中心よりも外側部分が全体に亘って傾斜することで、車体前縁部が、車幅方向中心を先端とする左右対称的な尖鋭状を呈していることから、上述の三角翼的な渦流現象が車体下で顕著に生じる。つまり、上述した渦流が、車体下における左右各領域の全体に亘って、車幅方向に並ぶような現象が生じる。この現象が生じることで、車体の前方から車体下に進入した空気は全て、上述した渦流となって、車体後方になるにつれて、徐々により車幅外側を流れるようになり、その内の一部の渦流が、前輪ホイールハウス７に向かって流れる。このため、車体下では、図の破線で示すように、車体後方になるにつれて、より車幅外側に向かう流れが支配的になる。この結果、前輪ホイールハウス７の下方から車体側方へ流出する空気Ｚの量が多くなる（図１７参照）。 Further, in the case where the lower surface of the vehicle body has the shape shown in (c), the outer edge portion of the vehicle body front edge portion tilts over the entire vehicle width direction center so that the vehicle body front edge portion has the vehicle width direction center. The triangular wing-like vortex phenomenon described above is prominently generated under the vehicle body because it has a bilaterally symmetric sharp tip. That is, a phenomenon occurs in which the above-described vortex flows in the vehicle width direction over the entire left and right regions under the vehicle body. As a result of this phenomenon, all the air that has entered the vehicle body from the front of the vehicle body becomes the vortex described above, and gradually flows outside the vehicle width toward the rear of the vehicle body. A vortex flows toward the front wheel house 7. For this reason, under the vehicle body, as shown by the broken line in the figure, the flow toward the vehicle width outer side becomes more dominant as the vehicle body is rearward. As a result, the amount of air Z flowing out from the lower side of the front wheel house 7 to the side of the vehicle body increases (see FIG. 17).
また、図１９及び図２０に示すように、自動車が前進する際には、フロントバンパフェイシャ４の表面に沿って走行風が流れるが、図２１に示すように、フロントバンパフェイシャ４におけるコーナー部１２の表面近傍Ｇは、他の部位の表面近傍に比べて圧力が低く、走行風の流速が低下する領域となっている。このため、コーナー部１２の表面近傍Ｇを通過する走行風Ｆは、その流れ方向がコーナー部１２の表面形状によって変化されやすくなっているため、前記走行風Ｆの中には、コーナー部１２の表面に誘導されることで、車体に対して斜め下方に向かって流れる走行風Ｆ１が生じ得る。そうして、この走行風Ｆ１が生じた場合には、この走行風Ｆ１が車体下に入り込むことで、車体下を流れる空気の量が多くなる。この結果、車体下の渦流Ｅが大きくなり、上記と同様に大きな渦流Ｅが前輪ホイールに衝突することで、前輪ホイールハウス７の下方から車体側方へ流出する空気Ｚの量が多くなる。 Further, as shown in FIGS. 19 and 20, when the vehicle moves forward, traveling wind flows along the surface of the front bumper fascia 4, but as shown in FIG. The surface vicinity G is a region where the pressure is lower than the surface vicinity of other parts and the flow velocity of the traveling wind is reduced. For this reason, the traveling wind F passing through the vicinity of the surface G of the corner portion 12 is easily changed in flow direction by the surface shape of the corner portion 12. By being guided to the surface, a traveling wind F1 flowing obliquely downward with respect to the vehicle body can be generated. Then, when the traveling wind F1 is generated, the traveling wind F1 enters under the vehicle body, so that the amount of air flowing under the vehicle body increases. As a result, the vortex E below the vehicle body increases, and the large vortex E collides with the front wheel in the same manner as described above, so that the amount of air Z flowing out from the lower side of the front wheel house 7 toward the vehicle body side increases.
以上のように、自動車の前進時には、自動車前部における車体下面が先細りの形状を呈することや、前記車体に対して斜め下方に向かう走行風が生じることで、車体下から車体側方に流出する空気の量が多くなる。また、前者の要因を取り除くために、車体下面を図１８（ａ）のように角張らせた結果、自動車前部のコーナー部（具体的には図１９及び２０に示すフロントバンパフェイシャ４のコーナー部１２）が上下端に亘って角張ってしまった場合には、自動車の外観を損ねるといった問題が生じる。 As described above, when the vehicle is moving forward, the lower surface of the vehicle body at the front portion of the vehicle has a tapered shape, or a running wind is generated obliquely downward with respect to the vehicle body. The amount of air increases. Further, in order to remove the former factor, the lower surface of the vehicle body is angular as shown in FIG. 18A. As a result, the corner of the front part of the vehicle (specifically, the corner of the front bumper fascia 4 shown in FIGS. 19 and 20). If the part 12) is squared over the upper and lower ends, there arises a problem that the appearance of the automobile is impaired.
ここで、特許文献１に記載された椀型突出面は、図１８（ａ）のように車体下面を角張らせるものではないため、前記車体下から車体側方に流出する空気の量を少なくするものではない。 Here, since the saddle-shaped projecting surface described in Patent Document 1 does not square the bottom surface of the vehicle body as shown in FIG. 18A, the amount of air flowing out from the bottom of the vehicle body to the side of the vehicle body is reduced. Not what you want.
また、図１０〜１２に示した車体では、スカート部１００は、自動車前部の車体下面を図１８（ａ）のように角張らせる手段として有効になり得るが、尻上がりの形状を呈していることから、図１１に示すように、スカート部１００では、車幅方向の内側部分１０１の上下幅ｈ１が、車幅方向の外側部分１０２の上下幅ｈ２に比して小さくなっている。このため、コーナー部１２の表面近傍を通過したことで流速の低下した走行風Ｆの中に、車幅方向の内側部分１０１を乗り越えることで車体に対して斜め下方へ向けて流れる走行風Ｆ１が発生し得る。そうして、この走行風Ｆ１が生じた場合には、上記と同様、該走行風Ｆ１が車体下に入り込むことで渦流Ｅが大きくなり、前輪ホイールハウス７の下方から車体側方へ流出する空気Ｚの量が多くなる。 In the vehicle body shown in FIGS. 10 to 12, the skirt portion 100 can be effective as a means for making the lower surface of the vehicle body at the front of the vehicle square as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 11, in the skirt portion 100, the vertical width h1 of the inner portion 101 in the vehicle width direction is smaller than the vertical width h2 of the outer portion 102 in the vehicle width direction. For this reason, the traveling wind F1 that flows obliquely downward with respect to the vehicle body by getting over the inner portion 101 in the vehicle width direction in the traveling wind F having a reduced flow velocity due to passing near the surface of the corner portion 12 is obtained. Can occur. Then, when the traveling wind F1 is generated, the vortex E increases as the traveling wind F1 enters under the vehicle body as described above, and the air that flows out from the lower side of the front wheel house 7 to the side of the vehicle body. The amount of Z increases.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自動車の前部の外観を損ねることなく、自動車が前進する際に車体下から車体側方へ流出する空気の量を少なくすることのできる自動車前部構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to prevent the air flowing out from the bottom of the vehicle body to the side of the vehicle body when the vehicle moves forward without damaging the appearance of the front part of the vehicle. An object of the present invention is to provide an automobile front structure capable of reducing the amount.
請求項１の発明は、フロントバンパの下半部に前方に膨出するスカート部を形成することにより、自動車前部の上半部を角張らせることなく、自動車前部の車体下面を角張った形状にするようにしたものである。 According to the first aspect of the present invention, by forming a skirt that bulges forward in the lower half of the front bumper, the lower surface of the vehicle body at the front of the automobile is squared without causing the upper half of the front of the automobile to be squared. It is designed to have a shape.
具体的には、請求項１の発明は、ボンネット前端部の下方に配置されたフロントバンパフェイシャと、前記フロントバンパフェイシャの下端から後方に延びて、その後部が左右の前輪ホイールハウスの下端の間に位置する平板状のアンダカバーとを有する車体前部構造であって、前記フロントバンパフェイシャの左右のコーナー部の下半部には、該コーナー部の上半部よりも前方に膨出させた断面円弧状のスカート部が形成されており、前記スカート部は、前記コーナー部の下端から所定の幅を持って上方へ略同一の曲率半径でもって立上がり、平面視で、前記スカート部の外周の曲率半径は、車幅の０．２倍であって、前輪ホイールのセンタ高さにおける前記コーナー部外周の曲率半径よりも小さく、
前記スカート部の上端は前輪ホイールのセンタ高さよりも下方に位置し、
前記フロントバンパフェイシャの車幅方向中央部の下半部には、開口部が形成され、
前記スカート部は、前記開口部の車幅方向外縁から前記前輪ホイールハウスの前端に亘って車幅方向に連続して延びており、
前記スカート部の上下方向における幅は、１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であって、車幅方向に均一であり、
前記スカート部は、前記コーナー部の表面近傍を通過した走行風が車体側方へ流れるようにする上面を備えていることを特徴とする。
Specifically, the invention of claim 1 includes a front bumper fascia disposed below the front end of the bonnet, and a rear part extending rearward from the lower end of the front bumper fascia, with a rear part between the lower ends of the left and right front wheel wheel houses. Vehicle body front part structure having a flat plate-like under cover, and the lower half of the left and right corners of the front bumper fascia bulges forward from the upper half of the corners A skirt portion having an arcuate cross section is formed, and the skirt portion rises upward with a predetermined radius from the lower end of the corner portion with substantially the same radius of curvature, and in plan view, the outer periphery of the skirt portion The radius of curvature is 0.2 times the vehicle width and is smaller than the radius of curvature of the outer periphery of the corner at the center height of the front wheel ,
The upper end of the front Symbol skirt portion is located below the center height of the front wheel,
An opening is formed in the lower half of the vehicle width direction center of the front bumper fascia,
The skirt portion extends continuously in the vehicle width direction from the outer edge of the opening in the vehicle width direction to the front end of the front wheel house,
The vertical width of the skirt portion is 150 mm or more and 200 mm or less, and is uniform in the vehicle width direction,
The skirt portion includes an upper surface that allows traveling wind that has passed near the surface of the corner portion to flow to the side of the vehicle body.
本発明によれば、上述したスカート部がコーナー部の下半部に形成されていることにより、自動車前部における車体下面は、角張った形状を呈する。 According to the present invention, since the above-described skirt portion is formed in the lower half of the corner portion, the lower surface of the vehicle body at the front portion of the automobile exhibits an angular shape.
また、前記スカート部は、前記コーナー部の下端から所定の幅を持って上方へ略同一の曲率半径でもって立上がっていることから、スカート部の上下方向の幅は、車幅方向に均一になる。これにより、該スカート部の上下方向の幅を適切に設定することで、車体が前進する際には、前記コーナー部の表面近傍を通過した走行風は、スカート部の上面に沿って車体側方に向かって流れるようになり、スカート部を乗り越えて車体に対して斜め下方に向かって流れない。 In addition, since the skirt portion rises with a predetermined width from the lower end of the corner portion with substantially the same radius of curvature, the vertical width of the skirt portion is uniform in the vehicle width direction. Become. As a result, by appropriately setting the vertical width of the skirt portion, when the vehicle body moves forward, the traveling wind that has passed near the surface of the corner portion moves sideways along the upper surface of the skirt portion. It flows over the skirt and does not flow diagonally downward with respect to the vehicle body over the skirt.
以上のことから、自動車が前進する際には、車体下における車幅方向外側を流れる渦流は小さくなる。このため、該渦流が前輪ホイールに衝突することで前輪ホイールハウスの下方から車体側方に流出する空気の量は少なくなる。この結果、車体側方や車体後方で生じる渦流は小さくなるため、車体のＣｄ値は低くなる。 From the above, when the automobile moves forward, the eddy current flowing outside in the vehicle width direction under the vehicle body becomes small. For this reason, the amount of air flowing out from the lower side of the front wheel house to the side of the vehicle body is reduced by the collision of the vortex with the front wheel. As a result, the eddy current generated at the side of the vehicle body or at the rear of the vehicle body becomes small, and the Cd value of the vehicle body becomes low.
また、視覚的に影響の大きなフロントバンパフェイシャの上半部には、スカート部は形成されない。これにより、前記フロントバンパフェイシャの上部は角張ばらないため、自動車前部の外観は損なわれない。 Also, no skirt portion is formed in the upper half of the front bumper fascia that has a large visual impact. Thereby, since the upper part of the front bumper fascia is not angular, the appearance of the front part of the automobile is not impaired.
また、前記スカート部の外周は、車幅の０．２倍の曲率半径を有する円弧に沿った形状であって、その曲率半径は前輪ホイールのセンタ高さにおける前記コーナー部外周の曲率半径よりも小さいから、走行風が、スカート部を乗り越えて車体に対して斜め下方に向かって流れずに、スカート部の上面に沿って車体側方に向かって流れる上記効果を得る上で有利になる。 Further, the outer periphery of the skirt, shape der along an arc having 0.2 times the radius of curvature of the vehicle width, than the radius of curvature of the corner portion outer peripheral radius of curvature at the center height of the front wheel since even small, traveling wind, without flowing obliquely downward relative to the vehicle body rides over the skirt portion, which is advantageous in obtaining the above effect flowing toward the side of the vehicle body along the upper surface of the skirt portion.
また、前記スカート部の上端が前輪ホイールのセンタ高さよりも下方に位置しているから、すなわち、フロントバンパフェイシャのコーナー部において、前輪ホイールのセンタ高さよりも上方には、スカート部は形成されないため、フロントバンパフェイシャにおいて、視覚的に影響の大きな前輪ホイールのセンタ高さよりも上方の部分が角張らない。 Further, since the upper end of the skirt portion is positioned below the center height of the front wheel wheel, that is, in the corner portion of the front bumper fascia, the skirt portion is not formed above the center height of the front wheel wheel. In the front bumper fascia, the portion above the center height of the front wheel that has a large visual influence is not angular.
また、前記フロントバンパフェイシャの車幅方向中央部の下半部には、開口部が形成され、前記スカート部は、前記開口部の車幅方向外縁から前記前輪ホイールアーチの前端に亘って車幅方向に連続して延びているから、自動車が前進する際に、スカート部の上方で、前記開口部の車幅方向外縁と前輪ホイールアーチの前端との間を流れる走行風は、スカート部により車体に対して斜め下方へ流れることが規制される。 An opening is formed in the lower half of the front bumper fascia in the vehicle width direction center, and the skirt portion extends from the outer edge of the opening in the vehicle width direction to the front end of the front wheel arch. When the vehicle advances forward, the traveling wind that flows between the outer edge of the opening in the vehicle width direction and the front end of the front wheel arch is moved by the skirt to the vehicle body. In contrast, it is restricted to flow obliquely downward.
また、前記スカート部の上下方向における幅は、１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であるから、自動車前部の外観を損なうことなく、上記効果を得ることができる。 Moreover, since the width | variety in the up-down direction of the said skirt part is 150 mm or more and 200 mm or less, the said effect can be acquired, without impairing the external appearance of a motor vehicle front part.
本発明によれば、自動車が前進する際には、スカート部の上方を開口部の外縁から前輪ホイールアーチの前端へ向かって流れる走行風が斜め下方へ流れることがスカート部の上面で規制され、車体下における車幅方向外側を流れる渦流は小さくなるため、車体下から車体側方へ流出する空気の量は少なくなる。この結果、車体側方や車体後方で生じる渦流は小さくなるため、車体のＣｄ値は低くなる。 According to the present invention, when the automobile moves forward, the upper surface of the skirt portion is restricted so that the traveling wind flowing from the outer edge of the opening portion toward the front end of the front wheel arch flows obliquely downward above the skirt portion, Since the vortex flow that flows outside in the vehicle width direction under the vehicle body becomes small, the amount of air flowing out from the vehicle body side to the vehicle body side decreases. As a result, the eddy current generated at the side of the vehicle body or at the rear of the vehicle body becomes small, and the Cd value of the vehicle body becomes low.
また、視覚的に影響の大きなフロントバンパフェイシャの上半部は角張ばらないため、自動車前部の外観は損なわれない。 In addition, since the upper half of the front bumper fascia, which has a large visual impact, is not angular, the appearance of the front part of the automobile is not impaired.
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本発明の自動車前部を示す斜視図であり、図２は、本発明の自動車前部を示す側面図であり、図３は、本発明の自動車前部の車体下面を示す斜視図であり、図４は、本発明の自動車前部を拡大して示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a front part of an automobile according to the present invention, FIG. 2 is a side view showing the front part of the automobile according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the front part of the automobile according to the present invention.
符号１は本実施形態にかかる自動車を示しており、図１，２，３において左側が自動車１の前側を示している。 Reference numeral 1 denotes an automobile according to the present embodiment, and the left side in FIGS.
図１及び図２に示すように、自動車１の前部は、エンジンルームを覆うボンネット２と、ボンネット２に対して車幅方向の両外側に配置された一対の板金製のフロントフェンダ５と、ボンネット前端部３及びフロントフェンダ前端２４の下方に配置された樹脂製のフロントバンパフェイシャ４と、を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the front portion of the automobile 1 includes a hood 2 that covers the engine room, a pair of sheet metal front fenders 5 that are disposed on both outer sides in the vehicle width direction with respect to the hood 2, and And a resin front bumper facer 4 disposed below the bonnet front end 3 and the front fender front end 24.
フロントバンパフェイシャ４は車幅方向に延びており、フロントバンパフェイシャ４の車幅方向の外側端縁１７と、その後方に位置するフロントフェンダ５の下縁５０とは、前輪ホイール６の上部を収容するアーチ状の前輪ホイールハウス７を構成している。 The front bumper fascia 4 extends in the vehicle width direction, and the outer edge 17 in the vehicle width direction of the front bumper fascia 4 and the lower edge 50 of the front fender 5 located behind the front bumper fascia 4 accommodate the upper part of the front wheel 6. An arch-shaped front wheel wheel house 7 is configured.
フロントバンパフェイシャ４の車幅方向中央部４０（以下、単に中央部４０）の下半部には、開口部１０が設けられ、該開口部１０にはフロントアンダーグリル１１が嵌め込まれている。該フロントアンダーグリル１１はメッシュ状を呈しており、このメッシュ構造により外気をエンジンルーム内に導入することができるようになっている。また、中央部４０における開口部１０の上方には、凹み８が形成されており、この凹み８には、外気をエンジンルーム内に導く隙間を備えたフロントグリル９が取り付けられている。 An opening 10 is provided in the lower half of the front bumper fascia 4 in the vehicle width direction center 40 (hereinafter simply referred to as the center 40), and a front under grill 11 is fitted into the opening 10. The front under grill 11 has a mesh shape, and this mesh structure allows outside air to be introduced into the engine room. Further, a recess 8 is formed above the opening 10 in the central portion 40, and a front grill 9 having a gap for guiding outside air into the engine room is attached to the recess 8.
また、フロントバンパフェイシャ４において、中央部４０の車幅外側に位置する左右のコーナー部１２には、開口部１３が形成されており、該開口部１３には飾りとしてのダミーグリル１４が嵌め込まれている。 Further, in the front bumper fascia 4, an opening 13 is formed in the left and right corner portions 12 located outside the vehicle width of the central portion 40, and a dummy grille 14 as a decoration is fitted in the opening 13. ing.
また、図３に示すように、自動車１の下部には、フロントバンパフェイシャ４の下端部２３から後方に延びて、その後部が左右の前輪ホイールハウス７の下端７０の間に位置する平板状のアンダーカバー１５が配置されている。本実施形態では、フロントバンパフェイシャ４の下面と、その後方に位置するアンダーカバー１５の下面とから、自動車前部の車体下面２８が構成されている。 Further, as shown in FIG. 3, the lower portion of the automobile 1 has a flat plate-like shape that extends rearward from the lower end portion 23 of the front bumper fascia 4 and the rear portion is positioned between the lower ends 70 of the left and right front wheel wheel houses 7. An under cover 15 is disposed. In the present embodiment, the lower surface of the front bumper fascia 4 and the lower surface of the under cover 15 positioned behind the front bumper facer 4 constitute a vehicle body lower surface 28 at the front of the automobile.
そうして、フロントバンパフェイシャ４の左右のコーナー部１２の下半部には、コーナー部１２の上半部よりも前方に膨出させた断面円弧状のスカート部１６が形成されている。 Thus, in the lower half of the left and right corner portions 12 of the front bumper fascia 4, a skirt portion 16 having an arcuate cross section that bulges forward from the upper half portion of the corner portion 12 is formed.
スカート部１６は、コーナー部１２の下端１８から所定の幅を持って上方へ立上がっている。また、スカート部１６は、コーナー部１２の下端１８から略同一の曲率半径Ｒ１で立上がっているとともに、該スカート部１６の曲率半径Ｒ１は、前輪ホイール６のセンタ高さ２０におけるコーナー部１２の曲率半径Ｒ２よりも小さくなっている。 The skirt portion 16 rises upward from the lower end 18 of the corner portion 12 with a predetermined width. The skirt portion 16 rises from the lower end 18 of the corner portion 12 with substantially the same radius of curvature R1. The radius of curvature R1 of the skirt portion 16 is equal to that of the corner portion 12 at the center height 20 of the front wheel 6. It is smaller than the curvature radius R2.
このスカート部１６がコーナー部１２の下半部に設けられていることによって、車体下面２８は、図１８（ａ）のように角張った形状を呈している。 Since the skirt portion 16 is provided in the lower half portion of the corner portion 12, the lower surface 28 of the vehicle body has an angular shape as shown in FIG.
また、図４に示すように、スカート部１６が上述したように下端１８から略同一の曲率半径Ｒ１で立上がっていることから、図１０〜１２に示したスカート部１００と異なり、図２に示すように、スカート部１６の上下方向の幅ｈは、車幅方向に均一となっている。これにより、この上下方向の幅ｈを適切に設定することによって、自動車１が前進する際には、フロントバンパフェイシャ４のコーナー部１２の表面近傍を通過した走行風Ｆは、スカート部１６の上面に沿って車体側方へ流れ（図１〜３参照）、図１０〜１２に示すＦ１のように、スカート部１６を乗り越えて車体に対して斜め下方に流れない。 Also, as shown in FIG. 4, since the skirt portion 16 rises from the lower end 18 with substantially the same radius of curvature R1 as described above, unlike the skirt portion 100 shown in FIGS. As shown, the vertical width h of the skirt portion 16 is uniform in the vehicle width direction. Thus, by appropriately setting the vertical width h, when the automobile 1 moves forward, the traveling wind F that has passed near the surface of the corner portion 12 of the front bumper fascia 4 (See FIGS. 1 to 3), and does not flow obliquely downward with respect to the vehicle body over the skirt portion 16 as shown by F1 in FIGS.
以上のことから、自動車１が前進する際には、自動車１下の車幅外側を流れる渦流Ｅは小さくなるため、渦流Ｅが前輪ホイール６に衝突することで、前輪ホイールハウス７の下方から車体側方へ流出する空気Ｚの量は少なくなる。その結果、図１３に示す車体側方に生じる渦流Ｂが小さくなり、これに伴い、車体後方に生じる渦流Ｃも小さくなるため、自動車１のＣｄ値は低くなる。 From the above, when the automobile 1 moves forward, the eddy current E flowing outside the vehicle width under the automobile 1 becomes small. Therefore, the eddy current E collides with the front wheel 6 so that the vehicle body can be seen from below the front wheel house 7. The amount of air Z flowing out to the side is reduced. As a result, the eddy current B generated on the side of the vehicle body shown in FIG. 13 is reduced, and accordingly, the eddy current C generated at the rear of the vehicle body is also reduced, so that the Cd value of the automobile 1 is reduced.
また、前輪ホイール６のセンタ高さ２０よりも上方に位置するコーナー部１２の上半部２１（図１及び２参照）は、視覚的に影響の大きな部分であるが、図２に示すように、スカート部１６の上端１９は前輪ホイール６のセンタ高さ２０よりも下方に位置しており、前記上半部２１にはスカート部１６は形成されていない。このため、コーナー部１２の上半部２１、より具体的にはコーナー部１２において前輪ホイール６のセンタ高さ２０よりも上方の部分は、角張っていない。これにより、スカート部１６がコーナー部１２に設けられたことで、自動車１の前部の外観は損なわれていない。 Also, the upper half 21 (see FIGS. 1 and 2) of the corner 12 positioned above the center height 20 of the front wheel 6 is a visually significant part, but as shown in FIG. The upper end 19 of the skirt portion 16 is positioned below the center height 20 of the front wheel 6, and the skirt portion 16 is not formed in the upper half portion 21. For this reason, the upper half part 21 of the corner part 12, more specifically, the part above the center height 20 of the front wheel 6 in the corner part 12 is not angular. Thereby, the appearance of the front part of the automobile 1 is not impaired by the skirt portion 16 being provided in the corner portion 12.
また、本実施形態では、スカート部１６は、開口部１０の車幅方向の外縁２６から前輪ホイールハウス７の前端１７（フロントバンパフェイシャ４の端縁１７）に亘って車幅方向に連続して延びている。これにより、自動車１が前進する際には、スカート部１６の上方で、開口部１０の外縁２６と前輪ホイールハウス７の前端１７との間を流れる走行風Ｆは、スカート部１６により車体に対して斜め下方へ流れることが規制される。 In the present embodiment, the skirt portion 16 is continuous in the vehicle width direction from the outer edge 26 of the opening 10 in the vehicle width direction to the front end 17 of the front wheel house 7 (the edge 17 of the front bumper fascia 4). It extends. As a result, when the automobile 1 moves forward, the traveling wind F flowing between the outer edge 26 of the opening 10 and the front end 17 of the front wheel house 7 above the skirt portion 16 is applied to the vehicle body by the skirt portion 16. To flow downward and obliquely.
次に、本発明の実施例を説明する。 Next, examples of the present invention will be described.
本発明の実施例として、上記実施形態の自動車１を製作して、該自動車１の表面近傍を流れる空気の状態を確認すべく風洞実験を行った。 As an example of the present invention, the automobile 1 of the above embodiment was manufactured, and a wind tunnel experiment was conducted to confirm the state of air flowing near the surface of the automobile 1.
図５は、本実施例の自動車前部を撮影した写真である。 FIG. 5 is a photograph of the front part of the automobile according to this example.
本実施例の自動車１を製作するにあたって、スカート部１６の上下方向の幅ｈは、１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下の範囲内における所定値とした。 In manufacturing the automobile 1 of the present embodiment, the vertical width h of the skirt portion 16 is set to a predetermined value within a range of 150 mm or more and 200 mm or less.
図６は、本実施例において、スカート部が形成された高さ範囲内における自動車の外周Ｗを示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating the outer periphery W of the automobile in the height range where the skirt portion is formed in the present embodiment.
自動車１を製作するにあたって、スカート部１６の外周に沿った円弧Ｋの曲率半径Ｒ１が、車幅ｌの０．２倍になるとともに、車幅中心線Ｙ上の車体先端２５から延びる円弧Ｋに対する接線である絞り角ラインＮと車幅方向Ｍとのなす角度θが１０度になるようにした。同図のＺは前輪ホイールハウス７の前端（フロントバンパフェイシャ４の端縁１７）において円弧Ｋに接するキャンバー角ラインＺである。 When fabricating the automotive 1, arc curvature radius R1 of the circular arc K along the outer periphery of the skirt portion 16, it becomes 0.2 times the vehicle width l, it extends from the vehicle body front end 25 on the vehicle width center line Y K The angle θ formed by the aperture angle line N, which is a tangent to the vehicle, and the vehicle width direction M is set to 10 degrees. Z in the figure is a camber angle line Z in contact with the arc K at the front end of the front wheel house 7 (end edge 17 of the front bumper fascia 4) .
そうして、自動車１前部の表面にタフト２２を設置した状態で、自動車１へ前方から風を吹き付けた。図５は、風を吹き付けた後のタフト２２の状態を示している。風を自動車１に吹き付けた後において、スカート部１６の上方に設置されたタフト２２は、スカート部１６の上面と略平行に延びている。このことから、スカート部１６の上方を通過した空気は、車体に対して斜め下方に流れなかったことが確認された。 Then, with the tuft 22 installed on the front surface of the automobile 1, wind was blown from the front to the automobile 1. FIG. 5 shows the state of the tuft 22 after blowing wind. After blowing wind on the automobile 1, the tuft 22 installed above the skirt portion 16 extends substantially parallel to the upper surface of the skirt portion 16. From this, it was confirmed that the air that passed above the skirt portion 16 did not flow obliquely downward with respect to the vehicle body.
また、本実施例の自動車１が前進した際に、車体下を流れる空気の状態をシミュレーションにより把握した。 Moreover, when the automobile 1 of the present embodiment moved forward, the state of the air flowing under the vehicle body was grasped by simulation.
図７は、本実施例の車体下における空気の流れの状態を示すシミュレーション予測図であり、図において左側が、自動車１の前側であり、図に示す線は、車体下における空気の流線を示している。 FIG. 7 is a simulation prediction diagram showing the state of the air flow under the vehicle body of the present embodiment, in which the left side is the front side of the automobile 1, and the lines shown in the figure are the air flow lines under the vehicle body. Show.
シミュレーションによれば、本実施例の車体下における車幅方向外側では、前輪ホイール６の側面６０と略平行に空気が流れることが予測され、大きな渦流Ｅが生じることは予測されなかった。このため、該渦流Ｅが前輪ホイール６に衝突することで前輪ホイールハウス７下方から車体側方に流出する空気の量は、少なくなることが把握された。 According to the simulation, it was predicted that air would flow substantially parallel to the side surface 60 of the front wheel 6 on the outer side in the vehicle width direction under the vehicle body of the present embodiment, and it was not predicted that a large vortex E would be generated. For this reason, it has been found that the amount of air flowing out from the lower side of the front wheel house 7 to the side of the vehicle body decreases as the vortex E collides with the front wheel 6.
また、渦流の発生箇所の圧力は非発生箇所の圧力よりも小さくなることに基づき、車体側方に生じる渦流の状態を把握するために、本実施例の自動車１が前進した場合に、自動車１の側方に生じる圧力分布をシミュレーションにより予測した。また、比較のため、本実施例の自動車１からスカート部１６を取り除いた形状を呈する自動車が、同じ条件で前進した場合に車体の側方に生じる圧力分布についてもシミュレーションにより予測した。なお、この比較例の自動車では、自動車前部の車体下面は、図１８（ｃ）に示す先細りの形状を呈している。 Further, when the automobile 1 of this embodiment moves forward in order to grasp the state of the vortex generated on the side of the vehicle body based on the fact that the pressure at the location where the eddy current is generated becomes smaller than the pressure at the non-occurrence location, the automobile 1 The pressure distribution occurring on the side of the was predicted by simulation. Further, for comparison, the pressure distribution generated on the side of the vehicle body when the vehicle having the shape obtained by removing the skirt portion 16 from the vehicle 1 of the present embodiment moves forward under the same conditions was predicted by simulation. In the vehicle of this comparative example, the lower surface of the vehicle body at the front of the vehicle has a tapered shape as shown in FIG.
図８は、車体側方における圧力分布の予測位置を示す図であり、図８において左側が車体前側を示している。 FIG. 8 is a diagram showing the predicted position of the pressure distribution on the side of the vehicle body, and the left side in FIG. 8 shows the front side of the vehicle body.
圧力分布の予測位置として、前輪ホイールハウス７の側方を３カ所（Ｏ，Ｐ，Ｑ）を選定した。 Three positions (O, P, and Q) were selected on the sides of the front wheel house 7 as predicted positions of the pressure distribution.
図９は、図８に示す予測位置における圧力分布を示すシミュレーション予測図であり、（ａ）が本実施例の車体側方における圧力分布を示し、（ｂ）は、比較例の車体側方における圧力分布を示している。 FIG. 9 is a simulation prediction diagram showing the pressure distribution at the predicted position shown in FIG. 8, where (a) shows the pressure distribution on the side of the vehicle body of the present embodiment, and (b) shows the pressure distribution on the side of the vehicle body of the comparative example. The pressure distribution is shown.
同じ予測位置同士の圧力分布を比較すると明らかなように、本実施例の予測位置では、比較例の予測位置に比して、圧力の低い領域が狭くなることが予測された。これにより、スカート部１６を設けて自動車前部の車体下面を角張らせることにより、車体側方に生じる渦流が小さくなることが把握された。 As is clear when the pressure distributions at the same predicted position are compared, it is predicted that the low pressure region is narrower at the predicted position of this embodiment than at the predicted position of the comparative example. As a result, it was found that the vortex generated on the side of the vehicle body is reduced by providing the skirt portion 16 and making the lower surface of the vehicle body at the front of the vehicle square.
１ 自動車、
３ ボンネット前端部、
４ フロントバンパフェイシャ、
６ 前輪ホイール、
７ 前輪ホイールハウス、
１０ 開口部、
１２ コーナー部、
１５ アンダーカバー、
１６ スカート部、
１８ コーナー部の下端、
２０ センタ高さ、
２３ フロントバンパフェイシャの下端、
２６ 外縁、
２８ 車体下面、
３０ 後輪ホイールハウス、
７０ 前輪ホイールハウスの下端、
ｈ 上下方向の幅、
Ｎ 絞り角ライン、
Ｚ キャンバー角ライン、
Ｋ 円弧、
Ｒ１ 曲率半径。
1 car,
3 Front end of bonnet,
4 Front bumper fascia,
6 Front wheel,
7 Front wheel house,
10 opening,
12 Corner part,
15 Undercover,
16 Skirt,
18 Lower corner,
20 Center height,
23 Lower edge of front bumper fascia,
26 Outer edge,
28 underside of the car body,
30 Rear wheel house,
70 The lower end of the front wheel house,
h Vertical width,
N aperture angle line,
Z camber angle line,
K arc,
R1 radius of curvature.
Claims (1)
前記フロントバンパフェイシャの左右のコーナー部の下半部には、該コーナー部の上半部よりも前方に膨出させた断面円弧状のスカート部が形成されており、
前記スカート部は、前記コーナー部の下端から所定の幅を持って上方へ略同一の曲率半径でもって立上がり、
平面視で、前記スカート部の外周の曲率半径は、車幅の０．２倍であって、前輪ホイールのセンタ高さにおける前記コーナー部外周の曲率半径よりも小さく、
前記スカート部の上端は前輪ホイールのセンタ高さよりも下方に位置し、
前記フロントバンパフェイシャの車幅方向中央部の下半部には、開口部が形成され、
前記スカート部は、前記開口部の車幅方向外縁から前記前輪ホイールハウスの前端に亘って車幅方向に連続して延びており、
前記スカート部の上下方向における幅は、１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であって、車幅方向に均一であり、
前記スカート部は、前記コーナー部の表面近傍を通過した走行風が車体側方へ流れるようにする上面を備えていることを特徴とする車体の前部構造。 A vehicle body having a front bumper fascia disposed below the front end of the bonnet, and a flat plate-like undercover extending rearward from the lower end of the front bumper fascia and having a rear portion positioned between the lower ends of the left and right front wheel wheel houses A front structure,
In the lower half of the left and right corner portions of the front bumper fascia, a skirt portion having an arcuate cross section bulging forward from the upper half portion of the corner portion is formed,
The skirt portion rises with a substantially same curvature radius upward from the lower end of the corner portion with a predetermined width,
In plan view, the radius of curvature of the outer periphery of the skirt portion is 0.2 times the vehicle width, and is smaller than the radius of curvature of the outer periphery of the corner portion at the center height of the front wheel ,
The upper end of the front Symbol skirt portion is located below the center height of the front wheel,
An opening is formed in the lower half of the vehicle width direction center of the front bumper fascia,
The skirt portion extends continuously in the vehicle width direction from the outer edge of the opening in the vehicle width direction to the front end of the front wheel house,
The vertical width of the skirt portion is 150 mm or more and 200 mm or less, and is uniform in the vehicle width direction,
The front structure of the vehicle body, wherein the skirt portion includes an upper surface that allows the traveling wind that has passed near the surface of the corner portion to flow to the side of the vehicle body.
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