JPH06156327A

JPH06156327A - ソーラーカーのタイヤカバー

Info

Publication number: JPH06156327A
Application number: JP31527392A
Authority: JP
Inventors: Satotaka Nakamura; 吏孝中村; Minoru Yamada; 稔山田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-11-25
Filing date: 1992-11-25
Publication date: 1994-06-03

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】走行時に横風を受けた場合に生じる揚力を抑
制し走行安定性を向上する。【構成】ソーラーカーのボデー１０は偏平流線形とさ
れており、前輪１２、後輪１４を覆うタイヤカバー本体
２２が設けられている。ステッピングモータ３６が回転
するとラック３４が上方へ移動して、タイヤカバー本体
２２を上昇位置とするようになっている。制御回路４０
は速度センサ４４と圧力センサ４２に接続されており、
圧力センサ４２によって検出された圧力差と、速度セン
サ４４によって検出された車速と、に基づいて、横風力
が所定値より小さく且つ車速が所定値より速い場合にの
みステッピングモータ３６を回転制御し、タイヤカバー
本体２２を下降位置へ移動するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はソーラーカーのタイヤカ
バーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ソーラーカー、特にレース仕様の
ソーラーカーのボデーでは、ボデーに取り付けたソーラ
ーセルの受光面積を確保し、且つボデーの空気抵抗を最
小とするために、ボデーを偏平流線形とすることが知ら
れている。さらに、車輪にタイヤカバーを装着し、ボデ
ー全体の空気抵抗係数をさらに小さくして高速走行性能
を向上させている。なお、関連する技術としては、雑誌
モータマガジン’９２の１０月号に掲載されたものがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このソ
ーラーカーのタイヤカバーでは、タイヤカバーが常時、
ボデー下部から突出しタイヤを覆っている。このため、
走行中、横風を受けた場合、即ち、図９に示される如
く、ボデー７０が斜め前方から風（図９の矢印Ｗ）を受
けた場合に、風がタイヤカバー７２に当たり、ボデー７
０の床下７０Ａを流れる空気の流速の低下量が大きくな
る。従って、図１０に示される如く、ボデーの揚力係数
Ｋ１が、タイヤカバーがないボデーの揚力係数Ｋ２に比
べ大きくなり、タイヤカバーがないボデーに比べ、ボデ
ー７０が浮き上がった状態となるため、走行安定性が低
下する。

【０００４】本発明は上記事実を考慮し、走行時に横風
を受けた場合に生じる揚力を抑制し走行安定性を向上す
ることができるソーラーカーのタイヤカバーを得ること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
ソーラーカーのタイヤカバーは、偏平流線形ボデーのソ
ーラーカーのタイヤカバーであって、ボデーに上下動可
能に支持されボデーから露出する車輪を覆うタイヤカバ
ー本体と、このタイヤカバー本体を上下動させる駆動手
段と、ボデーに吹き付ける横風を検知する横風検知手段
と、車速を検知する車速検知手段と、前記横風検知手段
によって検出された横風力が所定値より小さく且つ前記
車速検出手段によって検出された車速が所定値より速い
場合にのみ前記駆動手段を作動させ前記タイヤカバー本
体の位置を下方へ移す制御手段と、を備えたことを特徴
としている。

【０００６】また、本発明の請求項２記載のソーラーカ
ーのタイヤカバーは、請求項１記載のソーラーカーのタ
イヤカバーにおいて、前記横風検知手段はボデー上下面
にそれぞれ検知部が設けられた圧力センサから成ること
を特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明の請求項１記載のソーラーカーのタイヤ
カバーでは、車速を車速検出手段によって検出してお
り、横風検知手段によってボデーに吹き付ける横風力を
検知している。これらの車速と横風力は、それぞれ制御
手段に入力されており、制御手段は横風検知手段によっ
て検出された横風力が所定値より小さく、且つ車速検出
手段によって検出された車速が所定値より速い場合にの
み、駆動手段を作動させタイヤカバー本体の位置を下方
へ移す。このため、横風力が所定値以上となった、場合
には、タイヤカバー本体が上方へ移動し、ボデーの床下
を流れる空気の流速の低下量が小さくなり、走行時にボ
デーが横風を受けた場合に生じる揚力を抑制でき、走行
安定性を向上することができる。

【０００８】また、偏平流線形ボデーのソーラーカーで
は、滑らかな広い面とされたボデー上面及びボデー下面
での圧力分布の勾配が緩やかとなっており、ボデー上下
面は圧力分布の局所的な特異点になり難い。このため、
本発明の請求項２記載のソーラーカーのタイヤカバーで
は、ボデー上下面に横風検知手段としての圧力センサの
検知部をそれぞれ設けることによって、ボデー下面での
圧力変化、即ち、タイヤカバー本体による空気流の剥離
の有無を直接検出できるため、正確な横風検出か可能と
なり、タイヤカバー本体の上昇及び下降を適性に制御で
きる。

【０００９】

【実施例】本発明のソーラーカーのタイヤカバーの一実
施例について図１〜図８に従って説明する。なお、図中
矢印ＵＰは車体上方方向を示し、矢印ＦＲは車体前方方
向を示す。

【００１０】図５に示される如く、ソーラーカーのボデ
ー１０は偏平流線形とされており、上面１０Ａの前端部
に運転席部１０Ｂが半球状に突出している。

【００１１】図１及び図２に示される如く、ソーラーカ
ーのボデー１０には前輪１２と後輪１４とがそれぞれ一
対づつ設けられており、これらの前輪１２、後輪１４を
覆うタイヤカバー本体２２が設けられている。

【００１２】図４に示される如く、タイヤカバー本体２
２の車体上方から見た形状は、前端部２２Ａと後端部２
２Ｂとが、それぞれ舳先状とされている。タイヤカバー
本体２２の前端部２２Ａと中間部２２Ｃとの境界部の外
壁部には、車体上下方向に延びる一対のガイド２４が設
けられており、これらのガイド２４はそれぞれ、ボデー
１０側に車体上下方向に沿って固定された断面コ字状の
ガイドレール２６内に車体上下方向へ移動可能に挿入さ
れている。また、タイヤカバー本体２２の後端部２２Ｂ
と中間部２２Ｃとの境界部の外壁部には、車体上下方向
に延びる一対のガイド２８が設けられており、これらの
ガイド２８はそれぞれ、ボデー１０側に車体上下方向に
沿って固定された断面コ字状のガイドレール３０内に車
体上下方向へ移動可能に挿入されている。

【００１３】従って、タイヤカバー本体２２はボデー１
０に対して上下方向へ移動可能とされている。

【００１４】また、タイヤカバー本体２２の中間部２２
Ｃの車体前後方向略中央部の外壁部には、ブラケット３
２が設けられている。このブラケット３２には、車体上
方へ向けて駆動手段の一部を構成するラック３４が立設
されている。

【００１５】図３に示される如く、ボデー１０には、駆
動手段の他の一部を構成するステッピングモータ３６が
配設されている。このステッピングモータ３６の出力軸
はギアボックス３８を介してラック３４に連動されてお
り、ステッピングモータ３６が所定方向に所定回転数回
転すると、ラック３４が上方へ所定量移動して、タイヤ
カバー本体２２を上昇位置（図３の想像線の位置）とす
るようになっている。また、ステッピングモータ３６が
逆方向に所定回転数回転すると、ラック３４が下方へ所
定量移動して、タイヤカバー本体２２を下降位置（図３
の実線の位置）とするようになっている。

【００１６】このステッピングモータ３６は制御手段と
しての制御回路４０に接続されている。この制御回路４
０は、車速を検出する車速検出手段としての速度センサ
４４に接続されている。また、制御回路４０は、横風検
知手段としての半導体圧力センサ４２に接続されてい
る。

【００１７】ボデー１０の上面１０Ａの運転席部１０Ｂ
の後端近傍には、検知部としての上部圧力検出孔４７が
穿設されており、この上部圧力検出孔４７はパイプ４８
で圧力センサ４２に連結されている。一方、ボデー１０
の床下面１０Ｃには、上部圧力検出孔４７と略対向する
位置に検知部としての下部圧力検出孔５０が穿設されて
おり、この下部圧力検出孔５０はパイプ５２で圧力セン
サ４２に連結されている。従って、圧力センサ４２から
制御回路４０へ、ボデー１０の上面１０Ａと床下面１０
Ｃとの圧力差が入力されるようになっている。

【００１８】制御回路４０は、マイクロコンピュータを
備えており、圧力センサ４２によって検出された圧力差
と、速度センサ４４によって検出された車速と、に基づ
いて、ステッピングモータ３６の回転方向と回転角度を
算出し、この算出データに基づいてステッピングモータ
３６を回転制御するようになっている。また、制御回路
４０には、タイヤカバー本体２２が下降位置か否かを検
出するための位置検出スイッチ４６が接続されている。
この位置検出スイッチ４６は、ボデー１０の下部に設け
られており、タイヤカバー本体２２が下降位置となった
場合にオンするようになっている。

【００１９】次に、本実施例の作用を図６のフローチャ
ートに基づいて説明する。本実施例のソーラーカーのタ
イヤカバーでは、ボデー１０から露出する前輪１２と後
輪１４を覆うタイヤカバー本体２２がボデー１０に上下
動可能に支持されている。また、車速を車速センサ４４
によって検出しており、圧力センサ４２によって横風
力、即ち、ボデー１０の上面１０Ａと床下面１０Ｃとの
圧力差を検出している。また、車速センサ４４によって
検出された車速と、圧力センサ４２によって検出された
横風力は、それぞれ制御回路４０に入力されている。

【００２０】図６に示される如く、制御回路４０は車速
センサ４４によって検出された車速Ｖを読み込み（ステ
ップ１００）、圧力センサ４２によって検出された横風
力Ｕを読み込む（ステップ１０２）。さらに、制御回路
４０は位置検出スイッチ４６のオン、オフを読み込む
（ステップ１０４）。次に、制御回路４０は、位置検出
スイッチ４６がオンの場合は、タイヤカバー本体２２が
下降位置にあると判断し、位置検出スイッチ４６がオフ
の場合は、タイヤカバー本体２２が下降位置にないと判
断する（ステップ１０６）。

【００２１】制御回路４０はタイヤカバー本体２２が下
降位置にないと判断すると、圧力センサ４２によって検
出された横風力Ｕが所定値Ｕ₀より小さく、且つ車速セ
ンサ４４によって検出された車速Ｖが所定値Ｖ₀より速
いか否かを判断し（ステップ１０８）し、横風力Ｕが所
定値Ｕ₀より小さく、且つ車速Ｖが所定値Ｖ₀より速い
場合にのみ、ステッピングモータ３６を所定方向に所定
回転数回転させ、ラック３４を下方へ所定量移動させ
る。これによって、一体的にタイヤカバー本体２２が下
降して下降位置（図３の実線の位置）となる（ステップ
１１０）。

【００２２】このため、図７に示される如く、タイヤカ
バー本体２２によって、ボデー１０の床下面１０Ｃを流
れる空気（図７の矢印Ｗ）の前輪１２と後輪１４による
空気抵抗を小さくすることができ、ボデー全体の空気抵
抗を大幅に低減することができる。また、タイヤカバー
本体２２が下降位置となると、位置検出スイッチ４６が
オンとなる。

【００２３】一方、タイヤカバー本体２２が下降位置に
あり、位置検出スイッチ４６がオンとなっている場合に
は、制御回路４０は、圧力センサ４２によって検出され
た横風力Ｕが所定値Ｕ₀以上か、又は車速センサ４４に
よって検出された車速Ｖが所定値Ｖ₀以下か否かを判断
し（ステップ１１２）し、横風力Ｕが所定値Ｕ₀以上又
は車速Ｖが所定値Ｖ₀以下の場合には、ステッピングモ
ータ３６を逆方向に所定回転数回転させる。これによっ
て、ラック３４が上方へ所定量移動して、一体的にタイ
ヤカバー本体２２が上昇して上昇位置（図３の想像線の
位置）となる（ステップ１１４）。

【００２４】従って、図８に示される如く、ボデー１０
の床下面１０Ｃを流れる空気の乱れが少なくなり、床下
面１０Ｃの流速の低下量が小さくなる。このため、走行
時にボデー１０が横風を受けた場合に生じる揚力を抑制
でき、走行安定性を向上することができる。

【００２５】さらに、本実施例の様な偏平流線形ボデー
のソーラーカーでは、滑らかな広い面とされたボデー１
０の上面１０Ａ及び床下面１０Ｃでの圧力分布の勾配が
緩やかとなっており、ボデー１０の上面１０Ａ及び床下
面１０Ｃは局所的な特異点になり難い。このため、圧力
センサ４２の検知部としての上部圧力検出孔４７と下部
圧力検出孔５０をそれぞれ上面１０Ａ及び床下面１０Ｃ
に設けることによって、ボデー１０の床下面１０Ｃでの
圧力変化、即ち、タイヤカバー本体２２による空気流の
剥離の有無を直接検出できるので、正確な横風検出が可
能となり、タイヤカバー本体２２の上昇及び下降を適性
に制御できる。

【００２６】一方、車速Ｖが所定値Ｖ₀以下となった場
合にも、タイヤカバー本体２２が上昇位置となるため、
起伏が大きい路面を低速度で走行する場合に、タイヤカ
バー本体２２と路面との干渉を防止することができる。

【００２７】なお、本実施例では、位置検出スイッチ４
６を設けタイヤカバー本体２２が下降位置に有るか否か
を検出したが、位置検出スイッチ４６を無くし、ステッ
ピングモータ３６の回転方向を記憶しておき、これから
タイヤカバー本体２２が下降位置に有るか、上昇位置に
有るかを判断するようにしても良い。また、本実施例で
は、ステッピングモータ３６とラック３４とによって、
タイヤカバー本体２２を上下動させたが、タイヤカバー
本体２２の駆動手段は、これらに限定されずリンク機構
等の他も機構としても良い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明した如く本発明の請求項１記載
のソーラーカーのタイヤカバーは、偏平流線形ボデーの
ソーラーカーのタイヤカバーであって、ボデーに上下動
可能に支持されボデーから露出する車輪を覆うタイヤカ
バー本体と、このタイヤカバー本体を上下動させる駆動
手段と、ボデーに吹き付ける横風を検知する横風検知手
段と、車速を検知する車速検知手段と、横風検知手段に
よって検出された横風力が所定値より小さく且つ車速検
出手段によって検出された車速が所定値より速い場合に
のみ駆動手段を作動させタイヤカバー本体の位置を下方
へ移す制御手段と、を備えた構成としたので走行時に横
風を受けた場合に生じる揚力を抑制し走行安定性を向上
することができるという優れた効果を有する。

【００２９】また、本発明の請求項２記載のソーラーカ
ーのタイヤカバーは、請求項１記載のソーラーカーのタ
イヤカバーにおいて、横風検知手段はボデー上下面にそ
れぞれ検知部が設けられた圧力センサから成る構成とし
たので、正確な横風検出か可能となり、タイヤカバー本
体の上昇及び下降を適性に制御できるという優れた効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のソーラーカーのタイヤカバ
ーを示す概略側面図である。

【図２】図１の２−２線断面図である。

【図３】本発明の一実施例のソーラーカーのタイヤカバ
ーを示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施例のソーラーカーのタイヤカバ
ーのカバー本体を示す平面図である。

【図５】本発明の一実施例のソーラーカーのタイヤカバ
ーが装着されたソーラーカーを示す車体斜め前方から見
た斜視図である。

【図６】本発明の一実施例のソーラーカーのタイヤカバ
ーの上下動制御を示すフローチャートである。

【図７】本発明の一実施例のソーラーカーのタイヤカバ
ーが下降した状態での床下面の風の流れを示す図であ
る。

【図８】本発明の一実施例のソーラーカーのタイヤカバ
ーが上昇した状態での床下面の風の流れを示す図であ
る。

【図９】従来例のソーラーカーのタイヤカバーに横風が
吹き付けた状態での床下面の風の流れを示す図である。

【図１０】タイヤカバーと揚力係数との関係を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１０ボデー１０Ａ上面１２前輪１４後輪２２タイヤカバー本体３４ラック（駆動手段）３６ステッピングモータ（駆動手段）４０制御回路（制御手段）４４速度センサ（車速検出手段）４２圧力センサ（横風検知手段）４７上部圧力検出孔（検知部）５０下部圧力検出孔（検知部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】偏平流線形ボデーのソーラーカーのタイ
ヤカバーであって、ボデーに上下動可能に支持されボデ
ーから露出する車輪を覆うタイヤカバー本体と、このタ
イヤカバー本体を上下動させる駆動手段と、ボデーに吹
き付ける横風を検知する横風検知手段と、車速を検知す
る車速検知手段と、前記横風検知手段によって検出され
た横風力が所定値より小さく且つ前記車速検出手段によ
って検出された車速が所定値より速い場合にのみ前記駆
動手段を作動させ前記タイヤカバー本体の位置を下方へ
移す制御手段と、を備えたことを特徴とするソーラーカ
ーのタイヤカバー。
【請求項２】前記横風検知手段はボデー上下面にそれ
ぞれ検知部が設けられた圧力センサから成ることを特徴
とする請求項１記載のソーラーカーのタイヤカバー。