JPH0551511B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は自動車の空力特性、特に、横風を受
けた際における安定性を向上させるようにした自
動車のフロントサイド部構造に関する。

【従来の技術】

自動車が高速走行時に横風を受けると、車体が
風下側に流されたり、又、これに対するステアリ
ングによる修正操作に基づき、走行にふらつきが
生じることがある。 又、自動車が複数の大型車を、横風に対して風
下側から追い越すような場合、横風を断続的に受
けることとなり、上記のようなふらつきが生じる
と共に、これに対する修正のためのステアリング
操作が必要となる。 このような横風に対する自動車の高速走行時に
おける操縦安定性を向上させるための手段として
は、足回り（サスペンシヨン、タイヤ）あるいは
ボデイの空力特性（特にヨーイングモーメント係
数C_Y、揚力係数C_Lを低減）の改善による方法が
ある。 上記ヨーイングモーメント係数C_Yは、車両を
左右方向に回転させるモーメントの係数であり、
車両が横風を受けた時、即ち、車両の前後方向縦
中心面に対して走行風が偏揺角ψを持つた時に発
生する。 これを詳細に説明すると、第１２図に示される
ように、自動車１が横風を受け、走行風２の偏揺
角ψがψ≠０状態となつた時、走行風２は、自動
車１のフロントサイド左コーナー部３部で自動車
１の左側面に沿つて流れる空気流と、フロント面
に沿い且つ、右側面に至る空気流とに分流する。 この時、これ等分流した空気流には流速性が生
じ、この流速差に基づいて自動車１の車体回りに
おける圧力分布の差が第１１図に示されるように
生じる。 この図からも分るように、自動車１の風上側の
左側面側は正圧となり、風下側の右側面側は負圧
となるのが一般的である。 従つて、これらの圧力差によつて、自動車１に
これを図において右方向に回転させるモーメント
が生じ、この係数が前記ヨーイングモーメント係
数C_Yである。 ここで、前記偏揺角ψとヨーイングモーメント
係数がC_Yとの関係は、車体形状によつても異な
るが、一般的には、ψ＝25°近傍でC_Yが最大値と
なる。 このようなC_Yの特性は、主として自動車１に
おける図において風下側即ち右側コーナー部の圧
力変化（流速変化）によるものである。 即ち、フロントサイド右コーナー部４における
風下側では、空気流が、車体表面に沿つて流れ、
たとえ剥離しても直ぐに再付着するために、流速
が速く、負圧が大きい。 偏揺角がある値（一般的には25°〜30°）以上に
なるとフロントサイドコーナー部で、空気流が車
体表面から剥離してしまい、車体表面に沿つて流
されるときよりも負圧が小さくなる。 従つて、このコーナー部を角張らせたり、ある
いは、その曲率半径を小さくすると、空気流の剥
離が生じ、ヨーイングモーメント係数C_Yが小さ
くなることが知られている。 ところで、このヨーイングモーメント係数C_Y
と空気抵抗係数C_Dとの関係は、ヨーイングモー
メント係数C_Yを小さくするために、自動車のフ
ロントサイドのコーナー部の曲率半径を小さくし
た場合に、空気抵抗係数C_Dが大きくなつてしま
い、燃費増大等の悪影響を生じるという問題点が
ある。 これに対して、本出願人は、実開昭60−95370
号により、車体のフロントサイドコーナー部であ
つて、車体の真直前方からの走行風が上方向及び
横方向に分流する分岐点位置に、車体前方に突出
する乱流フインを取付けてなる自動車のフロント
サイド部構造を提案した。 かかる自動車のフロントサイド部構造は、空気
抵抗係数C_Dを大きくすることなくヨーイングモ
ーメント係数C_Yを小さくすることができるが、
乱流フインが大型となるという問題点がある。 これに対して、本出願人は、更に実開昭60−
189476号及び実開昭61−47779号により小型で空
気抵抗係数C_Dを大きくすることなく、ヨーイン
グモーメント係数C_Yを小さくすることができる
自動車のフロントサイド部構造を提案した。

【発明が解決しようとする問題点】 しかしながら、上記の自動車のフロントサイド
部構造は、いずれも、乱流フインをフロントサイ
ド部から突出させているために、車両外観を低下
させると共に、偏揺角がある程度より大きい場合
に、ヨーイングモーメント係数C_Yを低減する効
果が大きく、偏揺角が小さい場合は改善が少ない
という問題点がある。

【発明の目的】

この発明は上記問題点に鑑みてなされたもので
あつて、乱流フイン等の突出物をフロントサイド
部に設けることなく、且つ、空気抵抗係数C_Dを
大きくすることなく、ヨーイングモーメント係数
C_Yを小さくすることができるようにした自動車
のフロントサイド部構造を提供することを目的と
する。

【問題点を解決するための手段】

この発明は、車体のフロント部分における左右
のサイドコーナー部の車体前端面から車体側面に
至る間で外方に凸に湾曲された外側湾曲面内に、
略縦方向のスリツト状に形成され、該外側湾曲面
の法線方向に空気吹出し可能とされた左右の空気
吹出口と、車体に加わる横風を検知する横風検知
手段と、前記左右の空気吹出口に配置され、該空
気吹出口から空気を強制的に吹出すためのフアン
と、前記横風検知手段の出力信号に基づき、該横
風の風下側の空気吹出口に配置されたフアンを駆
動させる制御装置とを設けることにより上記目的
を達成するものである。

【発明の作用】

この発明によれば、横風受風時に風下側を検知
し、風下側のサイドコーナー部に形成された空気
吹出口からフアンにより強制的に空気を吹出すこ
とによつて、該サイドコーナー部における空気流
の剥離を促進し、自動車が横風を受ける時にヨー
イングモーメント係数を減少させると共に、横風
を受けない場合には、フロントコーナー部の流れ
を乱すことなく、空気抵抗係数C_Dを増大させな
いようにする。

【実施例】

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 この実施例は、第１図乃至第３図に示されるよ
うに、自動車１０の車体のフロントバランスパネ
ル１２における左右のサイドコーナー部１２Ａ，
１２Ｂの車体前端面１１Ａから車体側面１１Ｂに
至る間で外方に凸に湾曲する外側湾曲面１１Ｃ内
に、縦方向のスリツト状に形成され、該外側湾曲
面１１Ｃの法線方向に空気を吹出す空気吹出口１
４Ａ，１４Ｂをそれぞれ形成すると共に、車体に
加わる横風の方向を検知する横風検知手段５と、
前記左右の空気吹出口１４Ａ，１４Ｂに配置さ
れ、該空気吹出口１４Ａ，１４Ｂから空気を強制
的に吹出すためのフアン６Ａ，６Ｂと、前記横風
検知手段５の出力信号に基づき、該横風の風下側
の空気吹出口１４Ａ又は１４Ｂに配置されたフア
ン６Ａ又は６Ｂを駆動させる制御装置７と、を設
けたものである。 前記空気吹出口１４Ａ，１４Ｂが形成されたフ
ロントバランスパネル１２は、車体幅方向中央部
で、且つフロントバンパ１６の下側に隣接した位
置に開口部１３が形成され、又、サイドコーナー
部は、第２図及び第３図に示されるように、ダク
ト１７を形成する中空部材とされ、前記開口部１
３に臨む位置に空気取入口１７Ａを備えている。 前記フアン６Ａ，６Ｂは、前記ダウト１７内に
配置されている。 前記空気吹出口１４Ａ，１４Ｂは、ダクト１７
における空気取入口１７Ａと反対側位置で、上下
方向に長いスリツト形状に形成されている。 図の符号１８Ａ，１８Ｂはフロントパネル、１
９Ａ，１９Ｂ車体のフロントサイドコーナー、２
０はルーフ、２１は車体床下面をそれぞれ示す。 前記横風検知手段５は左右のサイドドア２２の
前端近傍に取付けられた左右一対の圧力センサ２
４Ａ，２４Ｂを備えて構成されている。 又前記制御装置７は前記圧力センサ２４Ａ，２
４Ｂにかかる圧力の差から、自動車１０が横風を
受けた場合の風下側を検知し、且つ圧力差に応じ
て前記フアン６Ａ又は６Ｂのモータ２６Ａ，２６
Ｂを駆動するようにされた、コンピユータ、圧力
トランスデユーサ等から構成されている。 ここで、制御装置７は、フアン６Ａ，６Ｂのモ
ータ２６Ａ，２６Ｂを駆動するための電流の電圧
Ｖを、一対の圧力センサ２４Ａ，２４Ｂのセンサ
出力P_AとP_Bの差ΔPに比例して制御するようにさ
れている。 又、P_A−Ｐ＝ΔPが正であつて設定値ｋよりも
大きい場合は、右前方からの横風と判断して、風
下側となるフアン６Ｂを駆動し、又、P_A−P_Bが
−ｋよりも小さい場合は、左前方からの横風と判
断して反対側のフアン６Ａを駆動するようにされ
ている。 即ち、第４図に示されような特性を持つてフア
ン６Ａ，６Ｂのモータ２６Ａ，２６Ｂの電圧が、
制御装置７によつて制御される。 第１図の符号２８はモータ２６Ａ，２６Ｂと制
御装置７を接続する制御線を示す。 次に上記実施例の作用を説明する。 自動車１０が走行中に、例えば右前方から横風
を受けた場合、車体の左右では圧力差が生じ、こ
れが圧力センサ２４Ａ，２４Ｂに検知されて、
各々圧力センサ出力をP_A、P_Bとしたときに、P_A
−P_B＝ΔP＞ｋとなると、制御装置７は右前方か
らの横風と判断して、左側のフアン６Ｂのモータ
２６Ｂを駆動すると共に、そのモータ電圧Ｖを第
４図に示される特性に基づいて、差圧ΔPに比例
して制御する。 右前方からの横風に受けている状態では、第３
図に示されるように、風上側から自動車１０のフ
ロントバランスパネル１２に沿つて車体の風下側
の側面に流れる空気流が、空気吹出口１４からフ
アン６Ｂにより強制的に吹出される空気流によつ
て、車体表面から剥離を生じ、空気流速が低下す
るために、この部分の負圧が小さくなる。 従つて、このような、車体表面から空気流の剥
離によつて、自動車１０の左右側面に加わる圧力
差によるヨーイングモーメント係数C_Yが減少さ
れることになる。 ここで、前記空気吹出口１４Ｂから吹出される
べき空気は、自動車１０の横風走行中に、フロン
トバランスパネル１２の中央部に形成された開口
部１３から取入れられ、空気取入口１７Ａ及びダ
クト１７を介して前記空気吹出口１４Ｂに供給さ
れる。 自動車１０が、横風のない状態で運転されると
きは、フアン６Ａ，６Ｂが停止され、前記開口部
１３から、空気取入口１７Ａ及びダクト１７を通
つて空気吹出口１４Ａ，１４Ｂから吹出される空
気流量は、フアン６Ａ，６Ｂが通風抵抗となるこ
ともあつて非常に少ないために、コーナー部にお
ける空気流の剥離が生じることがなく、このため
空気抵抗係数C_Dが増大することがない。 一般的に上記のような構造で、且つフアンが設
けられない場合でも、前記空気吹出口１４Ｂ（１
４Ａ）における圧力係数C_P（out）と、空気取入
口１２Ｂにおける圧力係数C_P（in）の差ΔC_Pと、
横風の偏揺角との関係は、第５図に示されるよう
に、偏揺角が大きくなるとΔC_P即ち空気吹出口１
４Ｂにかかる負圧が大きくなり、横風がない状態
ではΔC_Pが最小となり、空気吹出口１４から吹出
される空気の強さは、自動車１０にかかる横風の
偏揺角に応じて自動的に調整されることになる。 本発明者の、フアンが設けられていない場合で
の実験の結果ヨーイングモーメント係数C_Yの低
減効果は、第６図に示されるようになつた。 即ち、第６図において実線は、本発明における
ような空気吹出口を設けない場合、破線は上記実
施例の構成であつてフアンを用いない場合を示
し、同図からも分るように、ヨーイングモーメン
ト係数C_Yは20〜30％の低減が可能であつた。 又、横風のない状態では、空気吹出口１４Ｂ
（１４Ａ）からの空気の吹出しがほとんどなかつ
たので、コーナー部での空気流の剥離がなく空気
抵抗係数C_Dの悪化は確認されなかつた。 又、空気吹出口をサイドコーナー部の外側湾曲
面１１Ｃよりも後方の車体側面１１Ｂに設けた場
合は、隔揺角が変化しても、負圧がほとんど変化
せず、且つ、その値も小さかつた。 更に、空気吹出口をコーナー部外側湾曲面１１
Ｃの法線方向方向に空気を吹出すように設けなか
つた場合は、横風走行時での、コーナー部での空
気流の剥離が弱かつた。 上記のような、ヨーイングモーメント係数CY
の低減効果は、空気吹出口の自動車のサイドコー
ナーにおける適正装置に設けた場合に得られる
が、仮に設計上の要請等から、空気吹出口を最適
な位置に設けることができない場合であつても、
上記実施例によれば、フアン６Ａ，６Ｂによつ
て、横風受風時の風下側で、前記空気吹出口から
空気を強制的に吹出すことができ、従つて、ヨー
イングモーメント係数C_Yを確実に低減させるこ
とができる。 又、前述のように、横風を受けてない状態又は
左右の圧力差ΔPがｋより小さい場合は、フアン
６Ａ又は６Ｂが回転しないのみならず、これが通
風抵抗となるために、空気吹出口１４Ａ，１４Ｂ
からの空気の吹出しは更に抑制されて、直進時の
空気抵抗係数C_Dの低下が更に確実に防止される。 次に、第７図に示される本発明の第２実施例に
つき説明する。 この第２実施例は、フロントバランスパネル１
２における空気取入口２７Ａを傾斜させて、自動
車１０の前方からの空気流がダウト２７内に取込
まれ易く構成したものである。 なお、上記実施例において、空気吹出口１４か
ら吹出されるべき空気は、フロントバランスパネ
ル１２の幅方向中央部に形成された開口部１３を
通してダウト２７Ａ内に取込まれるものである
が、本発明はこれに限定されるもではなく、例え
ば第８図及び第９図に示される本発明の第３及び
第４実施例のように、空気取入口３７Ａ及び４７
Ａをフロントバランスパネル１２の前面に設ける
ようにしてもよい（フアン及びモータは図示省
略）。 ここで、前記第８図の第３実施例のダウト３７
は、フロントバランスパネル１２のコーナー部を
中空とすることによつて、前記第１及び第２実施
例と同様に形成されている。 又、第９図に示される第４実施例は、フロント
バランスパネル１２の裏面側に別部材によりダク
ト４７を形成したものである。 更に又、第１０図に示される本発明の第５実施
例のように、空気取入口５７Ａをフロントバラン
スパネル１２の下面に形成するようにしてもよい
（フアン及びモータは図示省略）。 又、上記実施例において、空気吹出口１４はフ
ロントバランスパネル１２に形成されているが、
本発明はこれに限定されるものではなく、要すれ
ば空気吹出口は自動車１０におけるフロントサイ
ドコーナー部の車体前端面から車体側面に至る間
で外方に凸に湾曲する外側湾曲面内に、その外側
湾曲面の法線方向に空気を吹出すように形成され
るものであればよい。 従つて、第１１図に示される本発明の第７実施
例のように、空気吹出口２４Ａ，２４Ｂを、自動
車１０におけるフロントパネル１８Ａ，１８Ｂに
形成するようにしてもよい。 この場合、空気取入口６７Ａはフロントパネル
１８Ａに形成している。 又上記実施例において、一対の圧力センサ２４
Ａ，２４Ｂによつて横風の方向及び強さを検出す
るようにしているが、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えば車体両側位置の圧力差によ
つて作動される圧力スイツチ等の他の横風検知手
段であつてもよい。

【発明の効果】

本発明は上記のように構成したので、乱流フイ
ン等突起物を設けることなく自動車の空気抵抗係
数増大させることなく、ヨーイングモーメント係
数を減少させて、自動車の横風安定性を向上させ
ることができ、更に、横風受風時に風下側の空気
吹出口からフアンにより強制的に空気を吹出すこ
とによつて、空気吹出口が最適値に設けられてい
ない場合であつても、自動車の横風安定性の確実
に向上させることができるという優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動車のフロントサイド
部構造の実施例を示す斜視図、第２図は同実施例
の要部を拡大して示す斜視図、第３図は第１図の
−線に沿う拡大略示断面図、第４図は同実施
例における横風検知手段によつて検出した差圧と
フアン駆動用モータ電圧との関係を示す特性線
図、第５図は自動車にかかる横風の偏揺角と空気
吹出口の前後における差圧との関係を示す線図、
第６図は本発明の効果を偏揺角及びモーメント係
数との関係において示す線図、第７図乃至第１１
図は本発明の第２乃至第６実施例の要部を示す断
面図及び斜視図、第１２図は自動車が横風を受け
た場合における車体外側面の圧力分布を示す平面
図である。 ５……横風検知手段、６Ａ，６Ｂ……フアン、
７……制御装置、１１Ａ……車体前端面、１１Ｂ
……車体側面、１１Ｃ……外側湾曲面、１４Ａ，
１４Ｂ……空気吹出口、２４Ａ，２４Ｂ……圧力
センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車体のフロント部分における左右のサイドコ
   ーナー部の車体前端面から車体側面に至る間で外
   方に凸に湾曲された外側湾曲面内に、略縦方向の
   スリツト状に形成され、該外側湾曲面の法線方向
   に空気吹出し可能とされた左右の空気吹出口と、
   車体に加わる横風を検知する横風検知手段と、前
   記左右の空気吹出口に配置され、該空気吹出口か
   ら空気を強制的に吹出すためのフアンと、前記横
   風検知手段の出力信号に基づき、該横風の風下側
   の空気吹出口に配置されたフアンを駆動させる制
   御装置とを有してなる自動車のフロントサイド部
   構造。