JPH0367910B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の空気抵抗を低減させる装置に関
し、特に車両の後方のはくり流を減少させるはく
り流制御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の車両の空気抵抗を低減させる装置として
は特開昭58−26683号に記載されたものがある。
第１３，１４図を参照してこの装置を説明する。
第１３，１４図において、１は車体、２は前面
部、３は屋根部、４は後面部を示している。前面
部２内には、フロントグリル部５から前面部２内
に流入した空気を取入れるための空気取入口１６
が配設され、この空気取入口１６は側柱部６，
６′および屋根部３の側縁部７，７′を経て車体１
の後方部まで延在する空気案内路１７に連通して
いる。屋根部３の後端縁部には空気案内路１７に
連通し、後面部４の後部外壁１１の外表面に向け
て開口する細隙開口を備えた細隙開口部材１４が
装着されているとともに、左右の側部外壁１０，
１０′の上方後縁部には空気案内路１７に連通し、
後面部４の後部外壁１１の外表面に向けて開口す
る細隙開口を備えた細隙開口形成部材１２が装着
されており、空気案内路１７により案内された空
気が後面部４の上縁部および左右側縁部９，９′
より後面部４の外表面に沿つて外方に噴出される
ようになつており、これにより車体の後面部の外
表面に沿う空気の境界層に空気流を付加して境界
層を積極的に維持し、車体の後面部の外表面上に
おける渦の発生を防止して自動車の速度上昇に伴
なう空気抵抗の増加を抑制しようとしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の空気抵抗低減
装置にあつては、車両の前部に設けた空気取入口
１６と後部の細隙開口形成部材１２，１４に設け
た開口とを連通させる空気案内路１７を通る空気
の通気抵抗により車体の空気抵抗が増大し、また
車体後面で吹き出す空気流によつて車体後面にお
ける渦の発生を防止することは可能だが、反面境
界層が厚くなり、車体後方の大きな領域にはくり
流が生じて大きな負圧が車体後面上に作用するた
め空気抵抗の低減効果が少ないという問題点があ
つた。

（問題点を解決するための手段） 本発明はこのような従来の車両用空気抵抗低減
装置における問題点を解決するためになされたも
のであり、本発明の車両用はくり流制御装置は車
両の走行中に車体後方に発生するはくり流を制御
する装置であつて、車体後部の、車体中央部に対
する車体表面の傾斜角が急増する部位の近傍に位
置する空気吹出口と、この空気吹出口よりも車体
後端側の部位に位置する空気取入口と、前記空気
吹出口と前記空気取入口とを連通させる空気通風
部と、を設け、前記空気取入口の近傍に形成され
るはくり流内の空気を前記空気取入口で吸引し、
この空気を前記空気通風部を通して前記空気吹出
口から、前記空気吹出口の近傍に位置するはくり
点に供給することを特徴とするものである。

（作用） かかる構成によれば、車体後部の、車体中央部
に対する車体表面の傾斜角が急増する部位の近傍
に位置する、車体表面からの空気流のはくりが発
生し始める位置であるはくり点に、空気吹出口か
ら空気を供給することによつて、はくり点付近の
境界層内にエネルギを供給し、そのはくり点から
の渦の発生を防止することにより、空気抵抗を低
減させることができる。

さらにこの構成によれば、車体後部の上記傾斜
角が急増する部位から後端部にかけて車体の後方
に発生する、車体表面からはくりして乱流となり
車体後部に負圧を及ぼす空気流であるはくり流内
の空気を、そのはくり流内よりもさらに負圧が大
きいはくり点近傍の空気吹出口に空気通風部を介
して連通した空気取入口で吸引するので、車体後
方に流れる滑らかな空気流を車体後部に近づけて
斜め下方へ流し、車体後方のはくり流の領域を減
少させることができ、これによりそのはくり流が
及ぼす負圧を低減させて、空気抵抗をさらに減少
させることができる。

しかもこの構成によれば、前記空気通風部を介
して連通した前記空気吹出口と前記空気取入口と
の圧力差によつて、それら空気吹出口からの空気
の吹き出しと空気取入口からの空気の吸引とを行
うので、格別の動力を用いることなく簡単な構造
で上記効果を奏することができる。

（実施例） 以下に図面を参照して本発明の車両用はくり流
制御装置を自動車に適用した例について詳述す
る。

第１〜５図は本発明の一実施例を示す図であ
る。まず第１図において、２０は自動車全体を示
す。リヤドア２１の下部には空気取入口２２を設
け、また、車両中央部のルーフ表面に対し傾斜角
が急増する部位である、そのリヤドア２１の上部
には空気吹出口２３を設け、これらを空気通風部
２４により連通させる。第２図に示すように空気
取入口２２はリヤドア２１のアウターパネル２５
の下端に開口させ、ゴミ等の侵入を防止するため
開口部には、第３図に示すようにグリル２６を取
付ける。またリヤドア２１の下端のインナパネル
２７には水抜孔２８を開口させる。空気通風部２
４は第４図に示すようにリヤドア２１の両側のア
ウターパネル２５とインナーパネル２７とに囲ま
れた空間に形成する。空気吹出口２３は第５図に
示すようにリヤドア２１の上端部分のアウタパネ
ル２５に開口させ、ゴミ等の侵入を防止するため
開口部にはグリル２９を取付ける。

次にこの実施例の車両用はくり流制御装置の作
用を説明する。第１図において、自動車の走行に
より車体に沿つて空気の流れが生じた際、リヤド
ア２１の上端部近傍では空気の流速が速くなりリ
ヤドア２１の下端部近傍より圧力が低くなる。ま
たリヤドア２１の上端部近傍ではルーフ表面に対
し傾斜角が急増するので、その位置から境界層の
はくりの発生が始まり、リヤドア２１の上方から
リヤバンパ後方にかけて車体後方に、車体表面か
らはくりした空気流であるはくり流の領域が生ず
る。しかして、前記リヤドア上下端部近傍の差圧
により空気吹出し口２３からは空気が吹出され、
これにより空気通風部２４を介して空気取入口２
２に吸入圧力が生じ、空気取入口２２から車両後
方のはくり領域の空気が吸い込まれる。吸い込ま
れた空気は空気通風部２４を通つて空気吹出口２
３から吹出される。この時空気吹出口２３から吹
出す空気流は上記はくりの発生が始まるはくり点
から車体後面に沿つて渦が発生するのを防止する
働きをし、空気取入口２２から吸い込む空気流は
はくり流領域内の空気を吸い込むため、はくり流
領域を減少させる作用をしている。又、空気流を
車体の前方からわざわざ導入することなく自然対
流により流れを作り出すことができるため、導入
による空気抵抗の増大が全くない。

第６，７図は車体後部上端に空気吹出し口を設
けた従来の空気抵抗低減装置を装着した自動車と
本発明のはくり流制御装置を設けた自動車との空
気の流れを比較して示した図である。第６図は従
来例を、第７図は本発明のものを示し図中３０は
空気の流れを示している。第６，７図から明らか
なように本発明装置を設けた自動車では車両後部
より空気の流れ３０が下向きに変わつており、こ
の点から車体後方で境界層が車体に近づき、はく
り流領域が減少していることがわかる。

次に実験例を説明する。第８図Ａ〜Ｅは実験に
用いた車両の後部を示し、Ａは後部に何も開口部
を設けてないオリジナルのもの、Ｂはリヤエンド
に開口部３１を設けたもの、Ｃはルーフエンドに
開口部３１を設けたもの、Ｄはルーフエンドに開
口部３１を設けるとともにこの開口部３１から空
気を吹出させるようにしたもの、Ｅはルーフエン
ドに開口部３１を設けるとともにリヤエンドに開
口部３２を設け、かつこれらを連通させた本発明
のはくり流制御装置を設けたものである。

これらの車両の空気抵抗係数CDを測定した所
第９図に示す結果が出た。第９図のＡ〜Ｅはそれ
ぞれ第８図Ａ〜Ｅの車両に相当する。第９図に示
すようにリヤエンドに開口部３１を設けたＢのも
のは何も設けてないＡのものとCD値がほとんど
変わらずあまりCD値の低減効果が見られなかつ
た。車両後部上端に相当するルーフエンドに開口
部３１を設けたＣのものでは何も設けてないＡの
ものより0.014ほどCD値が低減された。ルーフエ
ンドに設けた開口部３１から空気を吹き出させた
ＤのものはＣとほぼ同じぐらいのCD値でＡより
0.015ほどCD値が低減された。本発明のはくり流
制御装置を設けたＥのものではＣやＤのもののほ
ぼ倍に相当する0.03ほどＡよりCD値が低減され
た。

以上の結果から本発明のはくり流制御装置を装
着した車両は、はくり流領域によりもたらされる
負圧が低減するため、車体後方に開口部または吹
出し口を有する従来の空気抵抗低減装置を設けた
車両のほぼ倍以上空気抵抗が低減できることが確
認された。

次に第１０，１１図を参照して本発明の他の実
施例を詳述する。ルーフからリヤドアの面のつな
がりが滑らかな車体形状の自動車ではリヤドア面
上に渦が発生せず、空気の流れがリヤドアの後端
まで付着流で流れ、傾斜角が急増するリヤドア後
端近傍ではくりして、その位置以後の車体後方が
はくり流領域となる場合がある。この実施例はこ
のような車体形状の自動車に適応させたものであ
る。第１０，１１図において車体後端部たるバン
パ３３に空気取入口３４を開口させ、リヤエンド
パネルアウタ３５の下部のバンパ３３にかくれた
部分に設けた開口３６を通してリヤエンドパネル
アウタ３５とリヤエンドパネルインナ３７との間
に形成した第１空気通風部３８に空気取入口３４
を連通させる。またリヤエンドパネルアウタ３５
の上部に開口３９を設け、この開口３９に連通す
るようにリヤドアインナパネル４０に開口４１を
設ける。リヤドアインナパネル４０とリヤドアア
ウタパネル４２との間に形成した第２空気通風部
４３は開口３９，４１を通じて第１空気通風部３
８に連通する。第２空気通風部４３の上部に位置
するリヤドアアウタパネル４２には空気吹出し口
４４を開口させる。この空気吹出し口４４にはご
みの侵入を防止するためのグリル４５を取付け
る。

次にこの実施例のはくり流制御装置の作用を説
明する。第１２図に示すようにリヤドアの後端以
後で空気の流れ３０が車両の車体からはくりする
とリヤドアの後端付近で空気の流速が速くなりリ
ヤエンド下部のバンパ付近より圧力が低くなる。
この差圧により空気吹出し口４４より空気が吹出
され第２空気通風部４３、第１空気通風部３８を
通して空気取入口３４に吸入圧力が生じ、空気取
入口３４から車体後方のはくり領域の空気が吸い
込まれる。吸い込まれた空気は第１空気通風部３
８、第２空気通風部４３を通つて空気吹出し口４
４より吹出される。この時空気吹出し口４４から
吹出す空気流は車体後面付近に渦が発生するのを
防止する働きをし、空気取入口３４からははくり
流領域内の空気を吹い込むので第１２図の３０か
ら３１′のように空気流が変化してはくり流領域
が減少し、車体後面の負圧が低下してCD値が低
減する。

このようにこの実施例では、ルーフからリヤド
アの面のつながりが滑らかな車体形状のもともと
CD値の低い車両のCD値をさらに低減させるのに
有効である。

なお上述の実施例ではリヤドアを有する車両に
本発明を適応させる例を説明したがリヤドアを有
さない車両および自動車以外の車両にも本発明を
適用し得ることはもちろんである。

（効果） 以上詳述したように本発明の車両用はくり流制
御装置によればはくり流領域内の空気がはくり点
近傍の負圧により吸い込まれてはくり流領域が減
少し、はくり流により車体表面に働く負圧が低減
され車体の空気抵抗が低減されることにより燃費
を大きく向上させることのできる。

なお例えばハツチバツク車のように車体後部に
傾斜面を有し、この傾斜面に沿つてはくり流領域
が発生するものにあつてはこの面の負圧が低減さ
れることから揚力も低減でき、これにより車両の
走行安定性も向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用はくり流制御装置の一
実施例を適用した車両を示す図、第２図は第１図
の車両の後部の拡大斜視図、第３図は第２図のＡ
−Ａ線断面図、第４図は第２図のＢ−Ｂ線断面
図、第５図は第２図のＣ−Ｃ線断面図、第６図は
本発明装置を設けてない車両の周囲の空気の流れ
を示す図、第７図は本発明のはくり流制御装置を
設けた車両の周囲の空気の流れを示す図、第８図
Ａ〜Ｅは空気抵抗の比較実験に用いた車両の後部
を示す図、第９図は実験により得られた空気抵抗
係数値を比較して示した特性図、第１０図は本発
明の他の実施例を適用した車両の後部斜視図、第
１１図は第１０図のＤ−Ｄ線断面図、第１２図は
第１０，１１図の実施例を適用した車両の周囲の
空気の流れを示す図、第１３図は従来の空気抵抗
低減装置を設けた車両の平面図、第１４図は第１
３図の車両の側面図である。 ２０……自動車、２１……リヤドア、２２……
空気取入口、２３……空気吹出口、２４……空気
通風部、２５……アウターパネル、２６……グリ
ル、２７……インナパネル、２８……水抜孔、２
９……グリル、３０，３０′……空気の流れ、３
１，３２……開口部、３３……バンパ、３４……
空気取入口、３５……リヤエンドパネルアウタ、
３６……開口、３７……リヤエンドパネルイン
ナ、３８……第１空気通風部、３９……開口、４
０……リヤドアインナパネル、４１……開口、４
２……リヤドアアウタパネル、４３……第２空気
通風部、４４……空気吹出し口、４５……グリ
ル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両の走行中に車体後方に発生するはくり流
   を制御する装置であつて、 車体後部の、車体中央部に対する車体表面の傾
   斜角が急増する部位の近傍に位置する空気吹出口
   と、 この空気吹出口よりも車体後端側の部位に位置
   する空気取入口と、 前記空気吹出口と前記空気取入口とを連通させ
   る空気通風部と、を設け、 前記空気取入口の近傍に形成されるはくり流内
   の空気を前記空気取入口で吸引し、この空気を前
   記空気通風部を通して前記空気吹出口から、前記
   空気吹出口の近傍に位置するはくり点に供給する
   ことを特徴とする、車両用はくり流制御装置。 ２ 前記空気取入口がリヤドアの下半部に開口し
   ており、前記空気吹出口がリヤドアの上半部に開
   口しており、前記通風部がリヤドアのインナーパ
   ネルとアウターパネルとに囲まれた部分に設置さ
   れている特許請求の範囲第１項に記載の車両用は
   くり流制御装置。