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発明の名称 自動車の車体構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−15482(P2007−15482A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−197287(P2005−197287)
出願日 平成17年7月6日(2005.7.6)
代理人 【識別番号】100082670
【弁理士】
【氏名又は名称】西脇 民雄
発明者 新保 雄二 / 佐久間 裕一
要約 課題
リアスポイラやリアウイングの上記問題点を解消することのできる自動車の車体構造を提供する。

解決手段
前輪と後輪との間の車体の側面に、車体側方から見た形状が三角形をした凹部11を有し、凹部11は、略水平に配置された底辺12と、底辺12に対向する頂点13と底辺12の後端14とを結ぶ後辺15と、頂点13と底辺12の前端16とを結ぶ上辺17とからなり、かつ頂点13が底辺の後端14よりも後方側に配置されており、凹部11の内壁面のうち、底部内壁面20は車体の前部側から後部側に行くにつれて徐々に車体内側への奥行きが深くなり、後部内壁面21は車体の上部側から下部側に行くにつれて徐々に車体内側への奥行きが深くなり、さらに、三角形の奥部内壁面22は、車体の前部側から後部側に行くにつれて、かつ車体の上部側から下部側に行くにつれてそれぞれ徐々に車体内側への凹みが大きく形成されている。
特許請求の範囲
【請求項1】
前輪と後輪との間の車体の側面に、車体側方から見た形状が概略三角形をした凹部を有し、
前記三角形の凹部は、略水平に配置された底辺と、前記底辺に対向する頂点と該底辺の後端とを結ぶ後辺と、前記頂点と前記底辺の前端とを結ぶ後上がりの上辺とからなり、かつ前記頂点が車体前後方向に沿って前記底辺の後端よりも後方側に配置されており、
前記凹部の内壁面のうち、前記底辺を含む底部内壁面は車体の前部側から後部側に行くにつれて徐々に車体内側への奥行きが深くなり、前記後辺を含む後部内壁面は車体の上部側から下部側に行くにつれて徐々に車体内側への奥行きが深くなり、さらに、前記上辺を含み前記底部内壁面及び前記後部内壁面に繋がった三角形の奥部内壁面は、車体の前部側から後部側に行くにつれて、かつ車体の上部側から下部側に行くにつれてそれぞれ徐々に車体内側への凹みが大きく形成されていることを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項2】
前輪と後輪との間の車体の側面に、車体側方から見た形状が概略三角形をした凹部を有し、
前記三角形の凹部は、略水平に配置された底辺と、前記底辺に対向する頂点と該底辺の後端とを結ぶ後辺と、前記頂点と前記底辺の前端とを結ぶ後上がりの上辺とからなり、かつ前記頂点が車体前後方向に沿って前記底辺の後端よりも後方側に配置されており、
前記凹部の内壁面は、車体側面に沿って流れてきた走行風が前記凹部内に流れ込んだとき、その流れ込んだ走行風が、前記上辺に沿って流れながら円錐状の縦渦を発生するとともに、前記後辺側の後上がりに傾斜した後部内壁面に当たって、前記後輪に下向きの力を加える形状であることを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項3】
前記凹部を、リアドアに設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の自動車の車体構造。
【請求項4】
前記凹部を、フロントドアからリアドアにかけて配置したことを特徴とする請求項1又は2に記載の自動車の車体構造。
【請求項5】
前記後部内壁面を、リアフェンダーのパネル前面で形成したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の自動車の車体構造。
【請求項6】
前記奥部内壁面を、車体一般面より内側に配置したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の自動車の車体構造。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は自動車の車体構造に係り、特に自動車側面に配置されるドアのパネルの構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
高速で走る自動車の直進走行安定性を高めるためには、後輪の揚力を低減する必要がある。後輪の揚力を低減する技術として、従来より、自動車の車体後部にリアスポイラやリアウイングを取り付けることが知られている。
【0003】
例えば、全体が帯状の板材からなるリアスポイラを、トランクリッドの後端上部に装着することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
このようなリアスポイラを装着した自動車においては、走行時にルーフからリアウインドウに沿って流れてきた空気流がリアスポイラに当たって、その速度が落ち、これにより、トランクリッド上の圧力が上昇して後輪の揚力が低下するため、後輪の接地力が増加するという利点がある。
【0005】
また、全体が翼状をなしたリアウイングを、トランクリッドの後端上部にトランクリッドとの間に隙間を持って装着することが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
このようなリアウイングを装着した自動車においては、走行時にルーフからリアウインドウに沿って流れてきた空気流が、リアウイングを通過する際にリアウイングに下向きの逆揚力を生じさせ、その結果、リアスポイラの場合と同様に後輪の揚力が低下して、後輪の接地力が増加する。
【特許文献1】特公平6−86228号公報
【特許文献2】実公平6−34223号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記従来技術では、リアスポイラやリアウイングが車両本体とは別の部品で構成されているため、余計なコストがかかるという問題がある。
【0008】
また、高速走行時にはリアスポイラやリアウイングに大きな風圧がかかるため、リアスポイラやリアウイングの変形や脱落を防止するには、それら自身に十分な強度を持たせておくことはもちろん、リアスポイラやリアウイングのトランクリッドへの取付部の強度も十分に確保しておく必要があって、自動車の重量増加につながっている。
【0009】
本発明は、リアスポイラやリアウイングの上記問題点を解消することのできる自動車の車体構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、本発明は、リアスポイラやリアウイングを装着することなく、後輪の揚力を低下させることにできる車体構造を採用し、これにより、後輪の接地力を増加させるようにした点に特徴がある。
【0011】
すなわち、本発明は、前輪と後輪との間の車体の側面に、車体側方から見た形状が概略三角形をした凹部を有し、前記三角形の凹部は、略水平に配置された底辺と、前記底辺に対向する頂点と該底辺の後端とを結ぶ後辺と、前記頂点と前記底辺の前端とを結ぶ後上がりの上辺とからなり、かつ前記頂点が車体前後方向に沿って前記底辺の後端よりも後方側に配置されており、前記凹部の内壁面のうち、前記底辺を含む底部内壁面は車体の前部側から後部側に行くにつれて徐々に車体内側への奥行きが深くなり、前記後辺を含む後部内壁面は車体の上部側から下部側に行くにつれて徐々に車体内側への奥行きが深くなり、さらに、前記上辺を含み前記底部内壁面及び前記後部内壁面に繋がった三角形の奥部内壁面は、車体の前部側から後部側に行くにつれて、かつ車体の上部側から下部側に行くにつれてそれぞれ徐々に車体内側への凹みが大きく形成されていることを特徴としている。
【0012】
上記構成によれば、車体側面に沿って流れてきた走行風が三角形の凹部内に流れ込んだとき、その流れ込んだ走行風が上辺に沿って流れ、このとき、その走行風は円錐状の縦渦を発生する。そして、縦渦は後部内壁面にぶつかるが、後部内壁面は後上がりの傾斜面であるから、後部内壁面には縦渦から下向きの力を受けることになる。その結果、後輪に下向きの力を加えることができる。また、縦渦の中心部は負圧であるため、奥部内壁面付近も負圧となり、奥部内壁面は下方ほど車体内側への凹みが大きくなっているので、奥部内壁面には負圧によって下向きの力が発生する。その結果、より一層大きな下向きの力を後輪に加えることが可能となる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、リアスポイラやリアウイングを設けることなく、後輪に下向きの力を加えることが可能となり、後輪の接地力を効果的に増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【実施例1】
【0015】
先ず、本発明の実施例1について説明する。図1〜図4は実施例1を示しており、図1は本発明の車体構造をリアドア10に適用した自動車の斜視図、図2はリアドア10の下部付近の拡大斜視図、図3は図2のA−A線に沿った断面図、図4は図2のB−B線に沿った断面図である。
【0016】
リアドア10の下部には、図1に示すように、車体側方から見た形状が概略三角形である凹部11が形成され、この凹部11は、水平に配置された底辺12と、底辺12に対向する頂点13と底辺12の後端14とを結ぶ後辺15と、頂点13と底辺12の前端16とを結ぶ後上がりの上辺17とを備えている。また、頂点13は車両前後方向に沿って底辺12の後端14よりも後方側に配置され、頂点13と後端14とを結ぶ後辺15は後上がりとなっている。図1において、18は前輪、19は後輪である。なお、図1では車体の左側のみを示しているが、凹部11は車体の右側にも形成されている。この場合、車体右側の凹部と車体左側の凹部は車体の中心線に関して左右対称な形状に形成されている。
【0017】
また、図2〜図4に示すように、凹部11の内壁面のうち、底辺12を含む底部内壁面20は車体の前部側から後部側に行くにつれて徐々に車体内側への奥行きが深くなり、後辺15を含む後部内壁面21は車体の上部側から下部側に行くにつれて徐々に車体内側への奥行きが深くなっている。上辺17を含み底部内壁面20及び後部内壁面21に繋がった三角形の奥部内壁面22は、車体の前部側から後部側に行くにつれて、かつ車体の上部側から下部側に行くにつれてそれぞれ徐々に車体内側への凹みが大きくなっている。
【0018】
奥部内壁面22と底部内壁面20との交線23は底辺12と略同一の水平面内にあって、底部内壁面20は平坦でかつ略水平に形成されている。また、奥部内壁面22と後部内壁面21との交線24は後辺15よりも前方にあり、後部内壁面21は後上がりに傾斜しているとともに、表面が車両の斜め前方に向けられている。この後部内壁面21は平坦状に形成されている。奥部内壁面22も平坦状をなし、折れ線をなした上辺17を介してリアドア10の一般面25に繋がっている。
【0019】
次に、本実施例の作用を図5〜図7を用いて説明する。ここで、図6は図5のA−A線に沿った断面図であり、図7は図5のB−B線に沿った断面図である。
【0020】
自動車の走行中、前方からリアドア10表面を流れてくる走行風の流線26を考えると、流線26が上辺17に到達したとき、上辺17の下端16(底辺12の前端)から頂点13にかけて次々と剥離し、上辺17に沿って円錐状の縦渦27が発生する。この縦渦27によって、図6に示すように、凹部11周辺の走行風26’には凹部11の内側へ向かう流体力F1が作用することになり、走行風26’は凹部11の内側へ巻き込まれながら、図7に示すように、凹部11後部の後部内壁面21に衝突する。後部内壁面21は、上述したように後上がりに傾斜した面であるため、この走行風26’の衝突により、図5に示すように、下向きの力F2が発生する。
【0021】
一方、縦渦27の中心部は負圧であるため、凹部11の奥部内壁面22付近も負圧となる。奥部内壁面22は下方ほど車体内側になるよう傾斜しているので、負圧によって奥部内壁面22には下向きの力F3が発生する。
【0022】
以上のように、後部内壁面21に作用する下向きの力F2と、奥部内壁面22に作用する下向きの力F3とによって、後輪19の揚力が減少するため、走行時の後輪接地力F4が増加して、直進走行安定性が向上する。
【0023】
さらに、本実施例の車体構造において、横風を受けたときの作用について説明する。すなわち、図8に示すように、自動車28が走行中に横風29を受けた場合、自動車28は横風29に対して風下側に前端部を振られてヨー角30がつくと同時に、風圧によって車体が風下側に傾く方向にロールする。このため、ロールアンダーステアの特性を持つ自動車では、風下側に微小にステアし、上記のヨー角30に加えて、更に風下側に前端部を振られ、横風安定性が悪化する。
【0024】
本実施例では、図9に示すように、横風を受けたとき、風下側の空気流31は車体側面から剥離したり、乱れたりしているので、風上側側面の凹部11aを通過する空気流32の速度は、風下側側面のそれよりかなりの程度大きくなる。したがって、風上側の凹部11aによって発生する下向きの力は風下側の凹部11bの力より大幅に大きくなり、その結果、車体を風下側へ傾く方向のローリングモーメントが低減し、ロールが減少することによって、ロールステア特性による影響が減り、横風安定性が向上する。
【0025】
以上、述べたように、本実施例によれば、後輪揚力低減による直進走行安定性の向上に加えて、横風走行時の安定性も向上する。
【0026】
また、本実施例によれば、リアドア10のアウターパネルをプレス加工することによって凹部11を成型することができ、従来のようにリアスポイラやリアウイング等の別部品を用意する必要がなく、コストアップを抑えることができる。
【実施例2】
【0027】
次に、本発明の実施例2について説明する。図10及び図11は実施例2を示しており、図10はリアドア10の下部付近の拡大図、図11は図10のC−C線に沿った断面図である。
【0028】
本実施例では、図11に示すように、凹部11の上辺17の部分に段部35が形成されている。段部35はリアドア10の一般面25に対して略直角に車体内側に折り曲げられている。段部35の奥行きは底部内壁面20の奥行きよりもかなり小さく、奥部内壁面22は、実施例1の場合と同様、車体の前部側から後部側に行くにつれて、かつ車体の上部側から下部側に行くにつれてそれぞれ徐々に車体内側への凹みが大きく形成されている。また、凹部11の他の構成は実施例1の場合と同様である。
【0029】
次に、本実施例の作用を図12を用いて説明する。ここで、図12は図10のC−C線に沿った断面図である。
【0030】
自動車の走行中、走行風26’により上辺17に沿って円錐状の縦渦27が発生するが、本実施例では、段部35が形成されているので、縦渦27が段部35の下側に回り込んで、実施例1の場合よりも強力な渦に成長する。その結果、後部内壁面21に衝突する走行風26’の風量を増大させることができ、下向きの力F2(図5参照)を実施例1の場合よりも強力なものとすることができる。また、縦渦27が強力であるため、中心部の負圧がより大きくなって、実施例1に比べ、後輪19の接地力が高まり、直進走行性及び横風安定性が向上する。
【実施例3】
【0031】
次に、本発明の実施例3について説明する。本実施例では、凹部11の大きさが拡大され、凹部11の前部がフロントドア40にまで達している。すなわち、底辺12の前端16がフロントドア40に位置しており、底部内壁面20の前部及び奥部内壁面22の前部がフロントドア40に形成されている。また頂点13は、実施例1の場合よりも高い位置に配置されている。このように凹部11の大きさが拡大された結果、本実施例では、底部内壁面20、後部内壁面21及び奥部内壁面22の各表面積が、実施例1の場合よりも広くなっている。その他の構成は実施例1の場合と同様である。
【0032】
本実施例によれば、凹部11の大きさが拡大されて、後部内壁面21及び奥部内壁面22の各表面積が広くなったので、縦渦27(図5参照)によって後部内壁面21に作用する下向きの力F2、及び縦渦27によって奥部内壁面22に作用する下向きの力F3が共に増大し、これにより、直進安定性及び横風安定性を向上させることができる。
【実施例4】
【0033】
次に、本発明の実施例4について説明する。本実施例では、図14に示すように、凹部11に後部内壁面が設けられておらず、リアドア10に接するリアフェンダ45のパネル前面45Aで後部内壁面を代用して形成している。すなわち、凹部11の後部には、底部内壁面20の後端辺20A及び奥部内壁面22の後端辺22Aを縁とする開口部46が形成され、リアドア10を閉めたとき、開口部46がリアフェンダ45のパネル前面45Aに合致するようになっている。
【0034】
本実施例によれば、凹部11の後部に開口部46が形成されているため、凹部11の成型が簡単となり、低コストでリアドア10を製造することができる。
【0035】
以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、上記各実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記各実施例の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。例えば、本発明はセダン型の乗用車に限らず、クーペ型の乗用車にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】実施例1による車体構造を適用した自動車の斜視図である。
【図2】図1に示した自動車のリアドア付近の拡大斜視図である。
【図3】図2のA−A線に沿った断面図である。
【図4】図2のB−B線に沿った断面図である。
【図5】本発明の原理を説明する図である。
【図6】図5のA−A線に沿った断面図である。
【図7】図5のB−B線に沿った断面図である。
【図8】走行中の自動車が横風を受けたときの挙動を説明する図である。
【図9】走行中の自動車に横風が作用する様子を説明する図である。
【図10】実施例2による車体構造を適用した自動車のリアドア付近の斜視図である。
【図11】図10のC−C線に沿った断面図である。
【図12】図11において、走行風が作用する様子を説明する図である。
【図13】実施例3による車体構造を適用した自動車の斜視図である。
【図14】実施例4による車体構造を適用した自動車のリアドア付近の斜視図である。
【符号の説明】
【0037】
10 リアドア
11 凹部
12 底辺
13 頂点
14 後端
15 後辺
16 前端
17 上辺
18 前輪
19 後輪
20 底部内壁面
21 後部内壁面
22 奥部内壁面
25 一般面
27 縦渦
29 横風
35 段部
40 フロントドア
45 リアフェンダ
45A パネル前面
46 開口部




 

 


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