JP2017197028A - 鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】空力特性を向上させることができる鞍乗型車両を提供する。【解決手段】鞍乗型車両は、車体と、車体に取り付けられ、走行風が前後方向に通過することでダウンフォースが与えられる翼型に形成された翼型部と、翼型部の前方で走行風を案内することで、前後方向の成分を含む方向を軸方向とする軸周りに旋回して翼型部の下面に沿って後方に流れる旋回流を生じさせる旋回流発生部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ダウンフォースを発生させる空力デバイスを備える鞍乗型車両に関する。

特許文献１に記載された鞍乗型車両は、空力特性の向上を図るための空力デバイスを備える。

特開２０１５−９６４１５号公報

特許文献１の鞍乗型車両に対して、空力特性の更なる向上が望まれる場合がある。

そこで本発明は、空力特性を向上させることができる鞍乗型車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る鞍乗型車両は、車体と、前記車体に取り付けられ、走行風が前後方向に通過することでダウンフォースが与えられる翼型に形成された翼型部と、前記翼型部の前方で前記走行風を案内することで、前後方向の成分を含む方向を軸方向とする軸周りに旋回して前記翼型部の下面に沿って後方に流れる旋回流を生じさせる旋回流発生部とを備える。

上記構成によれば、旋回流発生部により発生される旋回流が翼型部の下面に沿って後方に流れることにより、翼型部の下方を流れる走行風の指向性を高めることができ、走行風が翼型部から剥離することが防止される。このようにして走行風の剥離を防ぐことで、翼型部に与えられるダウンフォースの走行風の剥離に起因する低下を抑え、空力特性の向上を図れる。

前記翼型部は、前縁部分が車幅方向に延びて形成され、前記旋回流発生部には、前記翼型部の前記前縁部分よりも前方で、少なくとも前記翼型部の下方に位置する案内面が形成され、前記案内面は、前記翼型部の前記前縁部分に沿って延びる方向に対して、前方に屈曲する案内方向に延びていてもよい。

上記構成によれば、案内面により前記案内方向に走行風が案内されることで、案内方向に延びる軸回りに旋回しながら翼型部の下方を後方に流れる旋回流を生じさせることができる。また、旋回流が少なくとも翼型部の下方に位置する案内面に沿って翼型部の下方に流れることで、翼型部の下方を流れる走行風が翼型部から剥離するのを防ぎ易くできる。

前記案内面は、後方に進むにつれて車幅方向に前記翼型部に対して近づく方向に傾斜して形成されていてもよい。

上記構成によれば、案内面が、後方に進むにつれて車幅方向に翼型部に対して近づく方向に傾斜して形成されるので、後方に進むにつれて走行風を車幅方向に翼型部に対して近づく方向に集めることにより、強い旋回流を形成でき、翼型部の下方を流れる走行風が翼型部から剥離するのを防ぎ易くできる。

前記案内面は、下方に進むにつれて車幅方向に前記翼型部に対して遠ざかる方向に傾斜して形成されていてもよい。

上記構成によれば、案内面が下方に進むにつれて車幅方向に翼型部に対して遠ざかる方向に傾斜することにより、前後方向に垂直な断面において案内面が傾斜して形成されることとなるので、ハンドルを操作した際の鞍乗型車両の進行方向への走行風の案内を促進され易くして、強い旋回流を形成でき、翼型部の下方を流れる走行風が翼型部から剥離するのを防ぎ易くできる。

前記案内面の後方に配置されて、前記案内面に沿って後方に延び、前記翼型部の下面に対して車幅方向に隣接する隣接面が形成されていてもよい。上記構成によれば、案内面の後方に配置されて案内面に沿って後方に延び、翼型部の下面に対して車幅方向に隣接する隣接面が形成されていることにより、旋回流発生部によって生じた旋回流を案内面から隣接面に円滑に流れさせて、旋回流を隣接面でも案内でき、翼型部の下方を流れる走行風が翼型部から剥離するのを更に防ぎ易くできる。

前記旋回流発生部の後部に連なり、前記翼型部を車幅方向に延長する方向に延びる延長部を更に含み、前記旋回流発生部及び前記延長部は、前記走行風が前後方向に通過することで前記ダウンフォースが与えられる翼型に形成されていてもよい。

上記構成によれば、走行風が前後方向に通過することでダウンフォースが与えられる翼型に旋回流発生部及び延長部が形成されているので、車体に与えられるダウンフォースを増大できる。

車幅方向に直交して前記旋回流発生部の前端と前記延長部の後端とを結ぶ直線方向から見て、前記旋回流発生部は、前記延長部を前記直線方向に投影した投影面積の内側領域に配置されていてもよい。

上記構成によれば、旋回流発生部が、車幅方向に直交して旋回流発生部の前端と延長部の後端とを結ぶ直線方向に延長部を投影した投影面積の内側領域に配置されているので、投影面積を大きくすることなく、旋回流発生部による走行抵抗の増加を抑制できる。

前記旋回流発生部は、前記翼型部よりも車幅方向内側に配置されていてもよい。

上記構成によれば、旋回流発生部が翼型部よりも車幅方向外側に配置される場合に比べて、車体をその前後軸方向の軸周りに角変位させたときのモーメントを低下させることができ、旋回流発生部による操作性の低下を抑制できる。言い換えると、旋回流発生部を大型に形成し易く、旋回流発生部により生じさせた旋回流によって翼型部の下方を流れる走行風の指向性が高められることにより、翼型部の下方を流れる走行風が翼型部から剥離するのを防ぎ易くできる。

前記旋回流発生部は、前記翼型部よりも車幅方向外側に配置されていてもよい。

上記構成によれば、翼型部よりも車幅方向外側で、旋回流発生部により生じさせた旋回流によって翼型部の下方を流れる走行風の指向性が高められることにより、走行風が翼型部から剥離するのを防げると共に、旋回流を仕切板のごとく機能させて、走行風が翼端に向けて流れるのを防止でき、翼型部の下方における走行風の流れを保持し易くできる。

前記旋回流発生部は、車体重心よりも前方に配置されていてもよい。上記構成によれば、旋回流発生部が車体重心よりも前方に配置されているので、前輪の接地荷重を高め、走行安定性を高めることができる。

前記車体の前部を覆うフロントカウルと、前記フロントカウルの上部に配置されたウインドシールドとを更に備え、一対の前記翼型部と一対の前記旋回流発生部とが、前記ウインドシールドの車幅方向両外側における前記フロントカウルの上面にそれぞれ設けられていてもよい。

上記構成によれば、翼型部を後方に流れる旋回流によって、走行風の指向性が高められることにより、ウインドシールド後方における走行風の流れの乱れを防止でき、運転者に与える走行風の影響を抑制できる。これにより、例えば、ヘルメットを左右に揺する方向に運転者に与える走行風の影響を抑制できる。

本発明の別の態様に係る鞍乗型車両は、車体と、前記車体に取り付けられ、走行風が前後方向に通過することでダウンフォースが与えられる翼型に形成された翼型部と、前記車体に取り付けられ、前記翼型部の前方に位置する案内面が形成された案内面形成部とを備え、前記案内面は、前記翼型部の前縁部分よりも前方で、少なくとも前記翼型部の下方に位置する領域を有し、前記翼型部の前記前縁部分に沿って延びる方向に対して、前方に屈曲する案内方向に延びている。

上記構成によれば、案内面が、翼型部の前縁部分よりも前方で少なくとも翼型部の下方に位置する領域を有し、翼型部の前縁部分に沿って延びる方向に対して前方に屈曲する案内方向に延びているので、走行風を案内面形成部の案内面に当てて案内方向に案内することにより、翼型部の下方を流れる走行風が翼型部の下面から剥離するのを防止すると共に、翼型部の下方において旋回流を生じ易くできる。よって、翼型部の下方で旋回流を生じさせないと場合に比べて、翼型部からの走行風の剥離発生に起因するダウンフォースの低下を抑えて、空力特性の向上を図れる。

本発明の別の態様に係る空力デバイスは、車両の車体に取り付けられる空力デバイスであって、前記車体に取り付けられる取付部と、前記車体に取り付けられた状態で、走行風が前後方向に通過することでダウンフォースが与えられる翼型に形成された翼型部と、前記車体に取り付けられた状態で、前記翼型部の前方で前記走行風を案内することで、前後方向の成分を含む方向を軸方向とする軸周りに旋回して前記翼型部の下面に沿って後方に流れる旋回流を生じさせる旋回流発生部とを備える。

上記構成によれば、旋回流発生部により発生される旋回流が翼型部の下面に沿って後方に流れることにより、翼型部の下方を流れる走行風の指向性を高めることができ、翼型部の下方を流れる走行風が翼型部から剥離することを防止できるので、翼型部に与えられるダウンフォースの剥離発生に起因する低下を抑え、空力特性の向上を図れる。

本発明によれば、空力特性を向上させることができる鞍乗型車両の提供が可能である。

実施形態に係る鞍乗型車両の前部の右前上方から見た斜視図である。 図１の鞍乗型車両の前側上部の左側面図である。 図１の空力デバイスの下面図である。 図１の空力デバイスのIV−IV線矢視断面図である。 図２の空力デバイスのV−V線矢視断面とVII−VII線矢視断面とを示す図である。 図１の空力デバイスのVI−VI線矢視断面図である。 図１の空力デバイスの左前下方から見た旋回流を示す斜視図である。 図１の空力デバイスの下方から見た旋回流を示す図である。 図１の空力デバイスの下方で生じる走行風の圧力分布のシミュレーション解析結果を示す図である。 空力デバイスを備える自動二輪車のダウンフォースと走行抵抗との関係を示すグラフである。

以下、実施形態について、各図を参照しながら説明する。以下に記載する方向は、鞍乗型車両１の運転者から見た方向であり、左右方向は、車幅方向と一致している。図１は、実施形態に係る鞍乗型車両１の前部の右前上方から見た斜視図である。図２は、図１の鞍乗型車両１の前側上部の左側面図である。

図１及び２に示すように、鞍乗型車両１は、一例として自動二輪車であって、前後方向に延びる車体１５を備えており、走行時には前方から走行風を受ける。また鞍乗型車両１は、車体フレーム２、走行用のエンジン３、燃料タンク４、ステアリング部材５、一対のフロントフォーク６、前輪７、フロントフェンダ８、ハンドル９、一対のヘッドランプ１０、カウル１１、ウインドシールド１２、及び一対の空力デバイス１３、１４を備える。また鞍乗型車両１は、図示しない車体１５の後部において、運転者が騎乗するシート、後輪、前記後輪を軸支するスイングアーム、及びリヤフェンダを備える。

車体フレーム２は前後方向に延び、一対のヘッドランプ１０、エンジン３、及び燃料タンク４を支持している。車体フレーム２の前部には、ヘッドパイプ２ａが設けられ、ヘッドパイプ２ａには、ステアリング部材５の車幅方向中央に設けられたステアリングステム５ａが軸支されている。ステアリング部材５は、一対のフロントフォーク６を支持している。ステアリング部材５の上部には、ハンドル９が固定されている。一対のフロントフォーク６の下部には、前輪７が軸支されている。前輪７の上方における一対のフロントフォーク６の間隙には、フロントフェンダ８が配置されている。一対のヘッドランプ１０は、車体フレーム２の前部に支持されている。

カウル１１は、車体１５を覆うカバー体であって、カウル１１の左半分と右半分とが左右対称に形成されている。カウル１１は、フロントカウル１１ａとサイドカウル１１ｂとを有する。

フロントカウル１１ａは、車体１５の前部を覆っている。フロントカウル１１ａの上面１１ｃは、フロントカウル１１ａの前端部１１ｄから後方に向けて上がり勾配に傾斜して延びている。上面１１ｃの車幅方向の寸法は、前端部１１ｄから後方に進むにつれて増大している。フロントカウル１１ａの上面１１ｃは、前端部１１ｄから空力デバイス１３、１４に向けて進むにつれて、車幅方向内側から外側に向けて傾斜しながら延びている。

フロントカウル１１ａの前端部１１ｄよりも後方に位置する部分には、座部１１ｅが形成されている。座部１１ｅには、ボルト等の取付具を用いて、空力デバイス１３、１４の取付部１４ｆが取り付けられている。

フロントカウル１１ａの上部には、ウインドシールド１２が配置されている。ウインドシールド１２は、フロントカウル１１ａの車幅方向の中央で前後方向に延びている。サイドカウル１１ｂは、フロントカウル１１ａの後方且つ車幅方向両側で、上下方向に延び、車体フレーム２の左右側部を覆っている。

一対の空力デバイス１３、１４は、フロントカウル１１ａの上面１１ｃの車幅方向両外側で、左右対称の位置に取り付けられている。車体１５の側面視において、一対の空力デバイス１３、１４は、ステアリングステム５ａよりも前方で、鉛直方向に前輪７の一部と重なる位置に配置されている。一対の空力デバイス１３、１４は、車体重心Ｃよりも前方及び上方に配置されている。

一対の空力デバイス１３、１４は、互いに左右対称な形状を有する。以下、空力デバイス１３、１４について、空力デバイス１４を例に説明する。図３は、図１の空力デバイス１４の下面図である。図３では、翼型部１４ａ、旋回流発生部１４ｂ、１４ｃ、及び延長部１４ｄ、１４ｅの各位置を破線で示している。

図３に示すように、空力デバイス１４には、本体部分１４ｖと角部分１４ｗとが形成されている。本体部分１４ｖは、少なくとも車体１５への取付部分から車幅方向外側に延びている。角部分１４ｗは、本体部分１４ｖの車幅方向内側部分から前方に突出して、前後方向に延びている。角部分１４ｗは、前方に進むにつれて車幅方向寸法が小さくなっている。本実施形態では、空力デバイス１４は、本体部分１４ｖと角部分１４ｗとにより、上面視において大略的にＬ字形状に形成されている。

具体的に上面視において、本体部分１４ｖは、車幅方向外側に進むにつれて後方に傾斜する平行四辺形状に形成されている。角部分１４ｗは、後端で本体部分１４ｖの前端に接続されている。角部分１４ｗは、前方に進むにつれて車幅方向寸法が小さくなる三角形状に形成されている。

空力デバイス１４は、本体部分１４ｖの前縁部分のうち、車幅方向外側が、車幅方向内側に比べて後方に後退して形成されている。また、本体部分１４ｖの前縁部分のうち、車幅方向内側と車幅方向外側とは、平行に延びている。

空力デバイス１４は、平滑な表面に形成され、翼型部１４ａ、旋回流発生部１４ｂ、１４ｃ、延長部１４ｄ、１４ｅ、翼端部１４ｐ、及び取付部１４ｆを備える。翼型部１４ａは、空力デバイス１４の本体部分１４ｖのうち、車幅方向中間に位置する。翼端部１４ｐは、空力デバイス１４の本体部分１４ｖのうち、車幅方向外側端に位置する。取付部１４ｆは、空力デバイス１４の本体部分１４ｖのうち、車幅方向内側端に位置する。旋回流発生部１４ｂ、１４ｃは、翼型部１４ａと車幅方向に離れて、翼型部１４ａの前側に位置する。延長部１４ｄ、１４ｅは、翼型部１４ａと車幅方向に隣接し、旋回流発生部１４ｂ、１４ｃの後側に位置する。

翼型部１４ａは、その車幅方向の一端側が、車体１５寄りに向くように配置されている。翼型部１４ａは、車幅方向を長手方向として延びている。翼型部１４ａは、車幅方向に延びて形成された前縁部分１４ｇを有する。

図４は、図１の空力デバイス１４のIV−IV線矢視断面図である。図４では、翼型部１４ａの車幅方向に垂直な断面と、旋回流発生部１４ｂの外表面とを示している。

図４に示すように、翼型部１４ａは、空力デバイス１４が取付部１４ｆを介して車体１５に取り付けられた状態で、走行風が前後方向に通過することでダウンフォースが与えられる翼型に形成されている。

翼型部１４ａの前部の鉛直方向寸法は、前方に向かうにつれて小さくなっている。翼型部１４ａの後部の鉛直方向寸法は、後方に向かうにつれて小さくなっている。翼型部１４ａの下面は、翼型部１４ａの上面よりも大きい曲率半径で下方に突出する曲面に形成されている。言い換えると、翼型部１４ａは、車幅方向に垂直な断面において、翼型部１４ａの下面の輪郭線の線長が、翼型部１４ａの上面の輪郭線の線長よりも長くなるように形成されている。

これにより、翼型部１４ａの下面に沿って流れる走行風の流速が、翼型部１４ａの上面に沿って流れる走行風の流速よりも速くなる流速差が生じる。この速度差により、翼型部１４ａよりも下方の気圧が翼型部１４ａよりも上方の気圧に比べて低くなり、翼型部１４ａに下方に向かう力、すなわちダウンフォースが与えられる。

旋回流発生部１４ｂ、１４ｃは、車体１５に取付部１４ｆを介して取り付けられた状態で、翼型部１４ａの前方で走行風を案内することで、前後方向の成分を含む方向を軸方向Ｘ１、Ｘ２とする軸周りに旋回して翼型部１４ａの下面に沿って後方に流れる旋回流２０を生じさせる（図７参照）。

図３に示すように、旋回流発生部１４ｂ、１４ｃは、案内面形成部であり、前縁部分１４ｇよりも前方で、少なくとも翼型部１４ａの下方に位置する案内面１４ｊ、１４ｋが形成されている。旋回流発生部１４ｂ、１４ｃは、走行風を案内面１４ｊ、１４ｋに当てて案内方向Ｑ１、Ｑ２に案内する（図８参照）。これにより、翼型部１４ａの下方を流れる走行風が、翼型部１４ａの下面から剥離するのを防止すると共に、翼型部１４ａの下方において旋回流２０を生じ易くする。

旋回流発生部１４ｂ、１４ｃの前端は、旋回流発生部１４ｂ、１４ｃの後端に比べて、翼型部１４ａに対して車幅方向に遠ざかる位置に配置されている。これによって案内面１４ｊ、１４ｋは、後方に進むにつれて車幅方向に翼型部１４ａに対して近づく方向に傾斜して形成される。

案内面１４ｊ、１４ｋは、旋回流発生部１４ｂ、１４ｃのうちで、翼型部１４ａに臨む面として形成される。案内面１４ｊ、１４ｋは、翼型部１４ａの前縁部分１４ｇに沿って延びる方向（方向Ｐ）に対する交差方向に延びている。この交差方向は、前後方向の成分を含んでいる。

以下、旋回流発生部１４ｂは内側発生部１４ｂ、旋回流発生部１４ｃは外側発生部１４ｃとも称する。すなわち本実施形態では、旋回流発生部には、内側発生部と外側発生部とが含まれる。案内面１４ｊは内側案内面１４ｊ、案内面１４ｋは外側案内面１４ｋとも称する。

内側発生部１４ｂは、翼型部１４ａよりも車幅方向内側に配置される。内側発生部１４ｂは、翼型部１４ａにおける前縁部分１４ｇの車幅方向内側よりも前方に突出している。内側案内面１４ｊは、翼型部１４ａの前方に位置して形成されている。内側案内面１４ｊは、方向Ｐに対して前方に屈曲する方向（案内方向Ｑ１）に延びている。

図３及び４に示すように、内側案内面１４ｊは、翼型部１４ａの前縁部分１４ｇよりも前方で、少なくとも翼型部１４ａの前縁部分１４ｇの下方に位置する領域を有する。本実施形態では、内側案内面１４ｊは、内側発生部１４ｂの前端から後端まで延び、後端で翼型部１４ａの前縁部分１４ｇに連なっている。

内側発生部１４ｂと翼型部１４ａとの平面視において、内側案内面１４ｊの前方から後方に向かって延びる方向と、車幅方向に垂直な面Ｎの前方から後方に向かって延びる方向との間の角度θ１は、翼型部１４ａの前縁部分１４ｇの前方から後方に向かって延びる方向と、面Ｎの前方から後方に向かって延びる方向との間の角度θ２よりも小さい値に設定されている。

図３に示すように、外側発生部１４ｃは、翼型部１４ａよりも車幅方向外側に配置される。外側発生部１４ｃは、翼型部１４ａにおける前縁部分１４ｇの車幅方向外側よりも前方に突出している。外側発生部１４ｃの前縁部分１４ｕは、翼型部１４ａの前縁部分１４ｇと平行に延びている。

外側案内面１４ｋは、翼型部１４ａの前方に位置して形成されている（図６参照）。外側案内面１４ｋは、方向Ｐに対して前方に屈曲する方向（案内方向Ｑ２）に延びている。案内方向Ｑ１、Ｑ２は、ここでは互いに異なる方向であるが、互いに同一の方向であってもよい。

外側案内面１４ｋは、翼型部１４ａの前縁部分１４ｇよりも前方で、少なくとも翼型部１４ａの前縁部分１４ｇの下方に位置する領域を有する。本実施形態では、外側案内面１４ｋは、外側発生部１４ｃの前端から後端まで延び、後端で翼型部１４ａの前縁部分１４ｇに連なっている。

図５は、図２の空力デバイス１４のV−V線矢視断面とVII−VII線矢視断面とを示す図である。図５は、車幅方向に直交して内側発生部１４ｂの前端と内側延長部１４ｄの後端とを結ぶ直線Ｔ方向から見た各断面を重ねて示している。V−V線矢視断面は、内側延長部１４ｄ、翼型部１４ａ、及び外側延長部１４ｅの断面を示している。VII−VII線矢視断面は、内側発生部１４ｂと外側発生部１４ｃとの断面を示している。図５では、VII−VII線矢視断面を破線で示している。

図５に示すように、案内面１４ｊ、１４ｋは、前後方向に垂直な断面において、少なくともその下端領域（本実施形態では全体領域）が、下方に進むにつれて翼型部１４ａに対して遠ざかる方向に傾斜して形成されている。具体的に内側案内面１４ｊは、下方に進むにつれて車幅方向内方に向かう方向に傾斜して形成されている。また外側案内面１４ｋは、下方に進むにつれて車幅方向外方に向かう方向に傾斜して形成されている。

図２及び５に示すように、直線Ｔ方向から見て、内側発生部１４ｂは、内側延長部１４ｄを直線Ｔ方向に投影した投影面積Ｓ１の内側領域に配置されている。また、直線Ｔ方向から見て、外側発生部１４ｃは、外側延長部１４ｅを直線Ｔ方向に投影した投影面積Ｓ２の内側領域に配置されている。よって空力デバイス１４では、投影面積Ｓ１、Ｓ２を大きくすることなく、走行抵抗の増加が抑えられている。

延長部１４ｄは内側延長部１４ｄ、延長部１４ｅは外側延長部１４ｅとも称する。すなわち本実施形態では、延長部には、内側延長部と外側延長部とが含まれる。図３に示すように、内側延長部１４ｄは、内側発生部１４ｂの後部に連なっている。内側延長部１４ｄは、翼型部１４ａよりも車幅方向内側に配置されている。外側延長部１４ｅは、外側発生部１４ｃの後部に連なっている。外側延長部１４ｅは、翼型部１４ａよりも車幅方向外側に配置されている。

延長部１４ｄ、１４ｅの上面と旋回流発生部１４ｂ、１４ｃの上面とは、円滑に連なっている。延長部１４ｄ、１４ｅの上面は、隣接する翼型部１４ａ及び旋回流発生部１４ｂ、１４ｃの上面に対して、面一に形成されている。言い換えると、翼型部１４ａの上面の延長面に沿って、延長部１４ｄ、１４ｅの上面と旋回流発生部１４ｂ、１４ｃの上面とが延びている。延長部１４ｄ、１４ｅは、翼型部１４ａを車幅方向に延長する方向に延びている。

翼端部１４ｐは、空力デバイス１４の車幅方向外側に設けられて前後方向に延びると共に、外側延長部１４ｅの車幅方向外側から下方に延びている。外側延長部１４ｅの上面と翼端部１４ｐの上面とは、曲面状に連続している。また外側延長部１４ｅの下面と翼端部１４ｐの下面とは、曲面状に連続している。

取付部１４ｆは、前後方向に延び、空力デバイス１４の車幅方向内側に設けられて車体１５に取り付けられている。本実施形態では、取付部１４ｆは、ボルト及びナット等の締結部材を用いてフロントカウル１１ａに着脱可能に取り付けられる。これにより、鞍乗型車両１では、空力デバイス１４をフロントカウル１１ａに対して容易に付け替えることが可能である。

図６は、図１の空力デバイス１４のVI−VI線矢視断面図である。図６では、翼型部１４ａの車幅方向に垂直な断面と、外側発生部１４ｃの外表面とを示している。図３、４、及び６に示すように、案内面１４ｊ、１４ｋは、前縁部分１４ｇよりも前方で、少なくとも翼型部１４ａの下方に位置している。外側案内面１４ｋの前後方向寸法は、内側案内面１４ｊの前後方向寸法よりも小さい。外側案内面１４ｋの鉛直方向の最大寸法は、内側案内面１４ｊの鉛直方向の最大寸法よりも小さい。

外側案内面１４ｋの最も前方に位置する前端部分１４ｓは、内側案内面１４ｊの最も前方に位置する前端部分１４ｔよりも後方に配置されている。前端部分１４ｓ、１４ｔは、一例として、空力デバイス１３、１４の前後方向中央よりも前方に位置している。

案内面１４ｊ、１４ｋの上下方向寸法は、前方から後方に向けて増大している。案内面１４ｊ、１４ｋの表面は、前縁部分１４ｇの表面に接続されている。内側案内面１４ｊと前縁部分１４ｇの表面との接続部分１６の上方において、内側案内面１４ｊの上端縁は、翼型部１４ａの上面に連なっている。接続部分１６の下方において、内側案内面１４ｊの下端縁は、翼型部１４ａの下面に連なっている。

また、外側案内面１４ｋと前縁部分１４ｇの表面との接続部分１７の上方において、外側案内面１４ｋの上端縁は、翼型部１４ａの上面に連なっている。接続部分１７の下方において、外側案内面１４ｋの下端縁は、翼型部１４ａの下面に連なっている。

車幅方向に垂直な断面において、内側延長部１４ｄと外側延長部１４ｅとの断面形状は、隣接する翼型部１４ａの断面形状に同一又は類似する形状に形成されている。旋回流発生部１４ｂ、１４ｃ及び延長部１４ｄ、１４ｅは、走行風が旋回流発生部１４ｂ、１４ｃ及び延長部１４ｄ、１４ｅを前後方向に通過することでダウンフォースが与えられる翼型に形成されている。

空力デバイス１４では、旋回流発生部１４ｂ、１４ｃ及び延長部１４ｄ、１４ｅの下面に沿って流れる走行風の流速が、旋回流発生部１４ｂ、１４ｃ及び延長部１４ｄ、１４ｅの上面に沿って流れる走行風の流速よりも速くなる流速差が生じる。よって、旋回流発生部１４ｂ、１４ｃ及び延長部１４ｄ、１４ｅよりも下方の気圧が、旋回流発生部１４ｂ、１４ｃ及び延長部１４ｄ、１４ｅよりも上方の気圧に比べて低くなり、旋回流発生部１４ｂ、１４ｃ及び延長部１４ｄ、１４ｅにダウンフォースが与えられる。

空力デバイス１４には、隣接面１４ｍ、１４ｎが形成されている。隣接面１４ｍ、１４ｎは、翼型部１４ａの下面に対して車幅方向に隣接して形成されている。隣接面１４ｍ、１４ｎは、翼型部１４ａの下面に臨んで、翼型部１４ａの下面よりも下方に突出している。隣接面１４ｍは内側隣接面１４ｍ、隣接面１４ｎは外側隣接面１４ｎとも称する。すなわち本実施形態では、隣接面には、内側隣接面と外側隣接面とが含まれる。

隣接面１４ｍ、１４ｎは、案内面１４ｊ、１４ｋと同様に、方向Ｐに対する交差方向に延びている。また図５に示すように、隣接面１４ｍ、１４ｎは、案内面１４ｊ、１４ｋと同様に、前後方向に垂直な断面において、少なくともその下端領域が、下方に進むにつれ、翼型部１４ａに対して車幅方向に遠ざかる方向に傾斜して形成されている。

内側隣接面１４ｍは、内側延長部１４ｄに形成され、内側案内面１４ｊの後方に配置されている。内側隣接面１４ｍは、内側案内面１４ｊの延びる方向に延長して延びている。本実施形態では、内側隣接面１４ｍは、内側案内面１４ｊに沿って後方に延びている。内側隣接面１４ｍは、内側案内面１４ｊと前後方向に滑らかに連なっている。本実施形態では、内側案内面１４ｊは、前後方向に垂直な断面において、下方に進むにつれて車幅方向内方に向かう方向に傾斜して形成されている。

外側隣接面１４ｎは、外側延長部１４ｅに形成され、外側案内面１４ｋの後方に配置されている。外側隣接面１４ｎは、外側案内面１４ｋの延びる方向に延長して延びている。本実施形態では、外側隣接面１４ｎは、外側案内面１４ｋに沿って後方に延びている。外側隣接面１４ｎは、外側案内面１４ｋと前後方向に滑らかに連なっている。本実施形態では、外側隣接面１４ｎは、前後方向に垂直な断面において、下方に進むにつれて車幅方向外方に向かう方向に傾斜して形成されている。

図７は、図１の空力デバイスの左前下方から見た旋回流２０を示す斜視図である。図８は、図１の空力デバイスの下方から見た旋回流２０を示す図である。図７及び８では、空力デバイス１４の下方で生じる旋回流２０を模式的に示している。

鞍乗型車両１では、フロントカウル１１ａの上面１１ｃが、前端部１１ｄから空力デバイス１３、１４に向けて進むにつれて、車幅方向内側から外側に向けて傾斜しながら延びているので（図１参照）、上面１１ｃを流れる走行風が、空力デバイス１３、１４に導かれて集められ易くなっている。

空力デバイス１４では、走行風が案内面１４ｊ、１４ｋにより案内方向Ｑ１、Ｑ２に案内されることで、案内方向Ｑ１、Ｑ２に延びる軸回りに旋回しながら翼型部１４ａの下方を後方に向けて流れる旋回流２０が生じる。具体的に旋回流２０は、前後方向成分を含む方向を軸方向Ｘ１、Ｘ２とする軸周りに旋回して翼型部１４ａの下面に沿って後方に流れるように形成される。ここで、案内面１４ｊ、１４ｋの前端部分１４ｓ、１４ｔが、空力デバイス１４の前後方向中央よりも前方に位置しているので、旋回流２０が空力デバイス１４の前後方向中央よりも前方で生じ易くなっている。

また、内側発生部１４ｂにより形成された旋回流２０は、車幅方向内側から外側に向けて後方に延びるように形成される。これにより旋回流２０は、翼型部１４ａの下面を斜め方向に流通する。旋回流２０の旋回半径は、旋回流２０が後方に進むにつれて増大する。案内面１４ｊ、１４ｋは、後方に進むにつれて車幅方向に翼型部１４ａに対して近づく方向に傾斜して形成されているので、走行風が後方に進むにつれて車幅方向に翼型部１４ａに対して近づく方向に集まることで、強い旋回流２０が形成される。

空力デバイス１４の下方に旋回流２０が形成されることにより、翼型部１４ａの下方を流れる走行風の指向性が高められ、翼型部１４ａから走行風が剥離するのが防止される。従って、翼型部１４ａにダウンフォースが安定して与えられる。本実施形態では、空力デバイス１４は、複数の旋回流発生部１４ｂ、１４ｃを備えるので、空力デバイス１４の下方に形成される旋回流２０により走行風の指向性が高まり易く、翼型部１４ａにダウンフォースが一層安定して与えられる。

また、外側案内面１４ｋよりも車幅方向外側を流れる走行風は、翼端部１４ｐにより前後方向に案内され、翼端部１４ｐの車幅方向外側に流れ出るのが防止される。よって、空力デバイス１４の下方に前後方向に走行風を流通させ易くでき、翼型部１４ａにダウンフォースが一層安定して与えられるようにできる。

図９は、図１の空力デバイス１４の下方で生じる走行風の圧力分布のシミュレーション解析結果を示す図である。図９では、走行風の圧力が低い領域ほど濃い色で表している。旋回流２０の旋回半径は、旋回流２０が後方に進むにつれて増大する。本実施形態では、走行風の圧力の低い領域は、空力デバイス１４の車幅方向全体に広がっている。これにより、空力デバイス１４の下方において、空力デバイス１４の車幅方向の全体領域から走行風が剥離するのが防止される。従って空力デバイス１４には、その前後方向及び車幅方向のサイズを増大させなくても、大きなダウンフォースが与えられる。

図１０は、空力デバイスを備える自動二輪車のダウンフォースと走行抵抗との関係を示すグラフである。当該グラフでは、旋回流発生部を備えない比較例の空力デバイスと、比較例の空力デバイスと同様の車幅方向のサイズを有し且つ旋回流発生部を備える実施例の空力デバイスを用い、同じ走行条件で測定したデータをプロットし、前輪揚力値と走行抵抗値とを相対値で示している。曲線Ｒは、比較例の空力デバイスの迎え角を変化させた場合の前輪揚力と走行抵抗との関係を示している。

図１０の曲線Ｒに示すように、旋回流発生部を用いずに、迎え角を増大させて、空力デバイスに与えられるダウンフォースを増大させようとすると、前輪揚力の低下に限界が表れて前輪揚力値が飽和し、それ以降は走行抵抗が増大する傾向がみられた。

これに対して実施例では、迎え角を所定値に設定した場合、同様の迎え角に設定した比較例（図１０中の黒四角）に比べて走行抵抗値の増大を抑制しながら、ダウンフォースを約９％まで増大（言い換えると、前輪揚力値を約９％まで低減）できた。このように実施例では、旋回流発生部を備えない空力デバイスの迎え角を単に増大させた場合に比べ、走行抵抗値の増大を抑えながら前輪揚力値を低減できることが分かった。

なお図１０には図示しないが、実施例では、鞍乗型車両に空力デバイス１３、１４を設けなかった場合に比べて、走行抵抗値の増大を抑えながら、ダウンフォースを約２０％まで増大（言い換えると、前輪揚力値を約２０％まで低減）できることが分かった。

以上に説明したように、旋回流２０が翼型部１４ａの下面に沿って後方に流れることにより、翼型部１４ａの下方を流れる走行風の指向性を高めることができ、走行風が翼型部１４ａから剥離することが防止されるので、翼型部１４ａに与えられるダウンフォースの走行風の剥離に起因する低下を抑え、空力特性の向上を図れる。

ここで、一般に鞍乗型車両では、前後方向の車輪長が短く、フロントフォークにより前輪を支持すると共にスイングアームにより後輪を支持する構造を有する。また、運転者の重心移動、積載物の重量、及び加減速状況等の様々な状況によって、四輪車に比べて前後軸方向の軸周りにおける車体姿勢が変化し易い。また鞍乗型車両では、旋回時に車体を傾斜させて走行するので、前後軸周りの姿勢が変化し易い。

これに対して本実施形態の鞍乗型車両１によれば、車体１５の姿勢変化によって翼型部１４ａに対する走行風の接触方向が変化しても、翼型部１４ａの下方に旋回流２０を生じさせることにより、走行風が翼型部１４ａから剥離するのが防止され、ダウンフォースの低下を抑制できる。

よって、例えばブレーキングにより車体１５が姿勢変化した際や、高速走行する際であっても、翼型部１４ａに与えられるダウンフォースにより接地荷重を高め易くすることができる。また、走行風が翼型部１４ａから剥離するのが抑制されるので、例えば鞍乗型車両１の表面に形成された凹凸部分に走行風が接触して、走行風の流れが乱れても、空力デバイス１４のロバスト性を向上でき、翼型部１４ａから車体１５にダウンフォースを安定して与えることができる。

また、一般に鞍乗型車両では、四輪車に比べて軽量なために接地荷重を高めにくい場合がある。これに対して鞍乗型車両１では、空力デバイス１４により、前輪側の車体重量を増大させなくても接地荷重が高められ、鞍乗型車両１の重量増加を防止しながら、加速性能の低下を抑えつつ、制動性能を高めることができる。

また、走行風が翼型部１４ａから剥離するのを抑制できるので、ダウンフォースを高めるように翼型部１４ａの迎え角を増大でき、低速走行する際のダウンフォースを高めることができる。これにより、走行速度域が比較的低い領域であっても、翼型部１４ａから車体１５に与えられるダウンフォースによる効果を高めることができる。

また、旋回流２０が、少なくとも翼型部１４ａの下方に位置する案内面１４ｊ、１４ｋに沿って翼型部１４ａの下方に流れることで、翼型部１４ａの下方を流れる走行風が、翼型部１４ａから剥離するのを防ぎ易くできる。

また、案内面１４ｊ、１４ｋが、後方に進むにつれて車幅方向に翼型部１４ａに対して近づく方向に傾斜して形成されるので、後方に進むにつれて走行風を車幅方向に翼型部１４ａに対して近づく方向に集めて強い旋回流２０を形成でき、翼型部１４ａの下方を流れる走行風が、翼型部１４ａから剥離するのを防ぎ易くできる。

また、案内面１４ｊ、１４ｋが下方に進むにつれて車幅方向に翼型部１４ａに対して遠ざかる方向に傾斜して形成されていることにより、前後方向に垂直な断面において案内面１４ｊ、１４ｋが傾斜して形成されているので、ハンドル９を操作した際の鞍乗型車両１の進行方向への走行風の案内を促進され易くして、強い旋回流２０を形成でき、翼型部１４ａの下方を流れる走行風が、翼型部１４ａから剥離するのを防ぎ易くできる。

また、旋回流発生部１４ｂ、１４ｃによって生じた旋回流２０を案内面１４ｊ、１４ｋから隣接面１４ｍ、１４ｎに円滑に流れさせて、旋回流２０を隣接面１４ｍ、１４ｎでも案内でき、翼型部１４ａの下方を流れる走行風が、翼型部１４ａから剥離するのを更に防ぎ易くできる。

また、走行風が前後方向に通過することでダウンフォースが与えられる翼型に旋回流発生部１４ｂ、１４ｃ及び延長部１４ｄ、１４ｅが形成されているので、車体１５に与えられるダウンフォースを増大できる。

また、直線Ｔ方向から見て、旋回流発生部１４ｂ、１４ｃが投影面積Ｓ１、Ｓ２の内側領域に配置されているので、空力デバイス１４をコンパクトに構成しながら、ダウンフォースを高めることができる。このため、車幅方向への空力デバイス１４の大型化を防ぎつつダウンフォースを向上させることができる。これにより、鞍乗型車両１のバンク時に空力デバイス１４が路面や障害物に衝突するのを防止できる。このように空力デバイス１４は、旋回時にバンクする乗物に好適に用いることができる。

また、内側発生部１４ｂが、翼型部１４ａよりも車幅方向内側に配置されているので、旋回流発生部を翼型部１４ａよりも車幅方向外側に配置される場合に比べて、車体１５をその前後軸方向の軸周りに角変位させたときのモーメントを低下させることができ、旋回流発生部による操作性の低下を抑制できる。言い換えると、内側発生部１４ｂを大型に形成し易く、旋回流発生部１４ｂにより生じさせた旋回流２０によって、翼型部１４ａの下方を流れる走行風の指向性が高められることにより、翼型部１４ａの下方を流れる走行風が、翼型部１４ａから剥離するのを防ぎ易くできる。

また、外側発生部１４ｃが、翼型部１４ａよりも車幅方向外側に配置されているので、翼型部１４ａよりも車幅方向外側で、外側発生部１４ｃにより生じさせた旋回流２０によって、翼型部１４ａの下方を流れる走行風の指向性が高められることにより、走行風が翼型部１４ａから剥離するのを防げると共に、旋回流２０を仕切板のごとく機能させて、走行風が翼端部１４ｐに向けて流れるのを防止でき、翼型部１４ａの下方における走行風の流れを保持し易くできる。

また、旋回流発生部１４ｂ、１４ｃが車体重心Ｃよりも前方に配置されているので、前輪７の接地荷重を高め、走行安定性を高めることができる。

また、一対の空力デバイス１３、１４における一対の翼型部、一対の内側発生部、及び一対の外側発生部が、ウインドシールド１２の車幅方向両外側におけるフロントカウル１１ａの上面１１ｃにそれぞれ設けられているので、翼型部を後方に流れる旋回流２０によって走行風の指向性が高められることにより、ウインドシールド１２の後方における走行風の流れの乱れを防止でき、運転者に与える走行風の影響を抑制できる。これにより、例えば、ヘルメットを左右に揺する方向に運転者に与える走行風の影響を抑制できる。

また、翼型部１４ａと旋回流発生部１４ｂ、１４ｃとが単一部材で一体成形されていることにより、翼型部１４ａと旋回流発生部１４ｂ、１４ｃとを車体１５に取り付けるための取付構造を共通化できると共に、前記取付構造を簡素化できる。鞍乗型車両１では、空力デバイス１３においても、空力デバイス１４により奏される各効果を同様に得ることができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その構成を変更、追加、又は削除できる。空力デバイス１３、１４は、鞍乗型車両１のフロントカウル１１ａ以外の位置に取り付けられていてもよい。空力デバイス１３、１４は、例えば、フロントフォーク６、フロントフェンダ８、サイドカウル１１ｂ、及び車体１５の側面のいずれかに取り付けられていてもよい。また、空力デバイス１３、１４は、鞍乗型車両１以外の車両に取り付けられていてもよい。

また空力デバイス１３、１４は、鞍乗型車両１において、車体重心Ｃの後方又は下方に配置されていてもよい。また、上記実施形態の鞍乗型車両１は、旋回流発生部として、内側発生部と外側発生部との両方を備えるが、鞍乗型車両１は、例えば内側発生部のみを備えていてもよい。この場合、鞍乗型車両１は、内側発生部の車幅方向外側に隣接して配置された翼型部を備える。

空力デバイス１３、１４の本体部分は、車体１５の上面視において、平行四辺形状、三角形状、又は台形形状のいずれかの形状に形成されていてもよい。また翼型部は、その車幅方向の両端側が、車体１５寄りに向くように配置されていてもよい。また翼型部は、前後方向及び鉛直方向の少なくともいずれかを長手方向として延びていてもよい。

翼型部と旋回流発生部とは、鞍乗型車両１の左右方向一方側にのみ取り付けられていてもよい。また、翼型部と旋回流発生部とは、互いに別体に形成されていてもよい。翼型部と旋回流発生部とが別々に形成される場合、翼型部と旋回流発生部とは、互いに離間して形成されてもよい。翼型部と旋回流発生部とは、取付部を介さずに車体１５に直接取り付けられてもよい。

また、一対の翼型部と一対の旋回流発生部とを鞍乗型車両１の左右方向両側に取り付ける場合、一対の翼型部と一対の旋回流発生部とは、左右対称の形状を有していなくてもよい。内側案内面と外側案内面とは、前後方向に平行に延びて形成されていてもよい。また、内側案内面と外側案内面とは、前後方向に直線状に延びて形成されていてもよい。

翼型部と旋回流発生部とは、別々に形成されていてもよい。また空力デバイス１３、１４は、カウル１１と共に一体成形されていてもよい。旋回流発生部は、前記投影面積の内部領域に配置されていなくてもよい。本発明に係る鞍乗型車両は、自動二輪車に限定されず、三輪車両、小型滑走艇（PWC:Personal Water Craft）、及びスノーモービル等であってもよい。

Ｃ 車体重心
Ｑ１、Ｑ２ 案内方向
Ｓ１、Ｓ２ 投影面積
Ｔ 直線
Ｘ１、Ｘ２ 軸方向
１ 鞍乗型車両
１１ａ フロントカウル
１２ ウインドシールド
１３、１４ 空力デバイス
１４ａ 翼型部
１４ｂ、１４ｃ 旋回流発生部（案内面形成部）
１４ｆ 取付部
１４ｇ 翼型部の前縁部分
１４ｊ、１４ｋ 案内面
１４ｍ、１４ｎ 隣接面
１４ｄ、１４ｅ 延長部
１５ 車体
２０ 旋回流

Claims (13)

1. 車体と、
   前記車体に取り付けられ、走行風が前後方向に通過することでダウンフォースが与えられる翼型に形成された翼型部と、
   前記翼型部の前方で前記走行風を案内することで、前後方向の成分を含む方向を軸方向とする軸周りに旋回して前記翼型部の下面に沿って後方に流れる旋回流を生じさせる旋回流発生部とを備える、鞍乗型車両。
2. 前記翼型部は、前縁部分が車幅方向に延びて形成され、
   前記旋回流発生部には、前記翼型部の前記前縁部分よりも前方で、少なくとも前記翼型部の下方に位置する案内面が形成され、
   前記案内面は、前記翼型部の前記前縁部分に沿って延びる方向に対して、前方に屈曲する案内方向に延びている、請求項１に記載の鞍乗型車両。
3. 前記案内面は、後方に進むにつれて車幅方向に前記翼型部に対して近づく方向に傾斜して形成されている、請求項２に記載の鞍乗型車両。
4. 前記案内面は、下方に進むにつれて車幅方向に前記翼型部に対して遠ざかる方向に傾斜して形成されている、請求項２又は３に記載の鞍乗型車両。
5. 前記案内面の後方に配置されて、前記案内面に沿って後方に延び、前記翼型部の下面に対して車幅方向に隣接する隣接面が形成されている、請求項２〜４のいずれか１項に記載の鞍乗型車両。
6. 前記旋回流発生部の後部に連なり、前記翼型部を車幅方向に延長する方向に延びる延長部を更に含み、
   前記旋回流発生部及び前記延長部は、前記走行風が前後方向に通過することで前記ダウンフォースが与えられる翼型に形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の鞍乗型車両。
7. 車幅方向に直交して前記旋回流発生部の前端と前記延長部の後端とを結ぶ直線方向から見て、
   前記旋回流発生部は、前記延長部を前記直線方向に投影した投影面積の内側領域に配置されている、請求項６に記載の鞍乗型車両。
8. 前記旋回流発生部は、前記翼型部よりも車幅方向内側に配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の鞍乗型車両。
9. 前記旋回流発生部は、前記翼型部よりも車幅方向外側に配置されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の鞍乗型車両。
10. 前記旋回流発生部は、車体重心よりも前方に配置されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の鞍乗型車両。
11. 前記車体の前部を覆うフロントカウルと、前記フロントカウルの上部に配置されたウインドシールドとを更に備え、
    一対の前記翼型部と一対の前記旋回流発生部とが、前記ウインドシールドの車幅方向両外側における前記フロントカウルの上面にそれぞれ設けられている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の鞍乗型車両。
12. 車体と、
    前記車体に取り付けられ、走行風が前後方向に通過することでダウンフォースが与えられる翼型に形成された翼型部と、
    前記車体に取り付けられ、前記翼型部の前方に位置する案内面が形成された案内面形成部とを備え、
    前記案内面は、前記翼型部の前縁部分よりも前方で、少なくとも前記翼型部の下方に位置する領域を有し、前記翼型部の前記前縁部分に沿って延びる方向に対して、前方に屈曲する案内方向に延びている、鞍乗型車両。
13. 車両の車体に取り付けられる空力デバイスであって、
    前記車体に取り付けられる取付部と、
    前記車体に取り付けられた状態で、走行風が前後方向に通過することでダウンフォースが与えられる翼型に形成された翼型部と、
    前記車体に取り付けられた状態で、前記翼型部の前方で前記走行風を案内することで、前後方向の成分を含む方向を軸方向とする軸周りに旋回して前記翼型部の下面に沿って後方に流れる旋回流を生じさせる旋回流発生部とを備える空力デバイス。

Images