JP7341908B2

JP7341908B2 - アンダーカバー

Info

Publication number: JP7341908B2
Application number: JP2020003577A
Authority: JP
Inventors: 雄志柘植; 勝久平野
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2023-09-11
Anticipated expiration: 2040-01-14
Also published as: JP2021109583A

Description

本発明は、車両の床下に空気抵抗低減のために設けられるアンダーカバーに関する。

図１３に示すように、車両の床下には、車両の床下全面をフラットな形状に近づけて車両床下を流れる空気の抵抗を抑制するために、アンダーカバー１が設定されている。

しかし、図１４に示すように、車両の幅方向外側端部にはフロントタイヤ１０１とリアタイヤ１０２が配設されているため、車両床下を流れる空気はタイヤ１００によって流れが遮られてしまう。そのため、車両の幅方向中央部に比べてタイヤ１００近傍（車両の幅方向外側端部とその近傍）における空気流れが少なくなり、車両の幅方向中央部へ流れが集中してしまう。その結果、車両床下から車両の後方へ流れる空気流量（出口流量）を増やして車両の空力性能を高める点で改善の余地がある。

特開２０１６－２２２１５２号公報は、図１５に示すように、左右のタイヤ１００間に位置するタイヤ間部１ａ－１を有する主カバー（リアアンダーカバー）１ａを、車両後方かつ上方に傾斜させており、タイヤ間部１ａ－１の下面高さが、主カバー１ａの車両前側にある前側カバー（フロアアンダーカバー）１ｂの下面高さよりも高くなっている技術を開示している。かかる技術によれば、タイヤ間部１ａ－１が前側カバー１ｂと同じ下面高さとされている場合に比べて、タイヤ１００間における流路断面積を増加させることができるため、タイヤ１００間を流れる空気の流量を増やすことができ、その結果、車両床下から車両の後方へ流れる空気流量を増やすことができると考えられる。

しかし、上記公報開示の技術にあっても、車幅方向の全体にわたって均一にタイヤ間部１ａ－１を車両後方かつ上方に傾斜させているため、車両の幅方向中央部へ流れが集中してしまうという問題が依然として残る。

特開２０１６－２２２１５２号公報

本発明の目的は、従来に比べて、タイヤ近傍における流量を増加させることができるアンダーカバーを提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）左右のタイヤ間に位置するタイヤ間部を有する主カバーと、
前記主カバーの車両前側にある前側カバーと、
を有し、前記主カバーのタイヤ間部の下面高さが、前記前側カバーの下面高さよりも高くなっている、アンダーカバーであって、
前記タイヤ間部は、該タイヤ間部の車幅方向中央部を含むタイヤ間中央部と、該タイヤ間中央部の車幅方向の両外側にあり前記タイヤ間部の車幅方向外側端部を含むタイヤ間外側部と、を有しており、
前記タイヤ間外側部は、前記タイヤ間中央部よりも下面高さが高くなっている、アンダーカバー。
（２）前記タイヤ間部の下面は、該タイヤ間部の少なくとも車両前後方向の中間部に、車幅方向と直交する断面視で車両上下方向と直交する直線状に延びる水平部を有している、（１）記載のアンダーカバー。
（３）前記主カバーは、前記タイヤ間部の車両前側にある主カバー前部を有しており、該主カバー前部の下面は、車両後側かつ車両上方に傾斜している、（１）または（２）記載のアンダーカバー。
（４）前記主カバーは、一部品構成である、（１）～（３）のいずれか１つに記載のアンダーカバー。
（５）前記主カバーの車両後側にある後側カバーを、さらに有しており、
前記タイヤ間部の下面の車両後側端部は、前記後側カバーの下面の車両前側端部に向って車両後側かつ車両下方に傾斜している、（１）～（４）のいずれか１つに記載のアンダーカバー。
（６）前記タイヤ間部は、左右のフロントタイヤ間と左右のリアタイヤ間の少なくともいずれか一方に設けられている、（１）～（５）のいずれか１つに記載のアンダーカバー。

上記（１）～（６）のアンダーカバーでは、タイヤ間部の下面高さが、前側カバーの下面高さよりも高くなっている。そのため、タイヤ間部の下面高さが前側カバーの下面高さと同じかそれより低くされている場合に比べて、タイヤ間部における流路断面積を増やすことができ、車両床下を流れる空気の流量を増やすことができる。

また、タイヤ間外側部が、タイヤ間中央部よりも下面高さが高くなっている。そのため、タイヤ間外側部の下面高さがタイヤ間中央部の下面高さと同じかそれより低い場合に比べて、タイヤ間外側部の流路断面積をタイヤ間中央部の流路断面積よりも大きくできる。その結果、タイヤ間外側部を流れる空気の流量を多くすることができ、車両の幅方向中央部へ流れが集中することを緩和できる。その結果、車両床下から車両の後方へ流れる空気流量（出口流量）を増やすことができ、車両の空力性能を高めることができる。また、タイヤ間外側部を流れる空気の流量を多くすることができるため、タイヤ後方での流れの乱れを縮小させることができ、この点でも車両の空力性能を高めることができる。

上記（２）のアンダーカバーでは、タイヤ間部の下面が、タイヤ間部の少なくとも車両前後方向の中間部に、車幅方向と直交する断面視で車両上下方向と直交する直線状に延びる水平部を有している。そのため、タイヤ間部の下面がその車両前後方向の全体にわたって車両後側かつ車両上方に傾斜する場合に比べて、タイヤ間部における流路断面積を増やすことができ、車両床下を流れる空気の流量を増やすことができる。

上記（３）のアンダーカバーでは、主カバー前部の下面が車両後側かつ車両上方に傾斜している。そのため、タイヤ間部が前側カバーよりも下面高さが高くなっている場合であっても、前側カバーに沿って流れる空気を、剥離することなくタイヤ間部に沿って流すことができる。

上記（４）のアンダーカバーでは、主カバーが一部品構成であるため、主カバーが複数部品構成である場合に比べて、部品点数を削減できコスト上有利である。

上記（５）のアンダーカバーでは、タイヤ間部の下面の車両後側端部が、後側カバーの下面の車両前側端部に向って車両後側かつ車両下方に傾斜している。そのため、タイヤ間部が後側カバーよりも下面高さが高くなっている場合であっても、タイヤ間部に沿って流れる空気を、滑らかに後側カバーに沿って流すことができる。

本発明実施例のアンダーカバーが設けられる車両の、斜め下方から見た斜視図である。図１のＥ部拡大図である。本発明実施例のアンダーカバーが設けられる車両の底面図である。図３のＡ－Ａ線断面図である。図３のＢ－Ｂ線断面図である。図３のＣ－Ｃ線断面図である。主カバーが車両前後方向に複数部品構成とされている場合における、図３のＢ－Ｂ線断面図と、その構成部品同士の連結部であるＤ部の部分拡大図である。主カバーが車両幅方向に複数部品構成とされている場合における、図３のＣ－Ｃ線断面図である。図７におけるＤ部の変形例を示す部分拡大図である。本発明実施例のアンダーカバーが設けられる車両における、車両床下を流れる空気の全圧分布を示す図である。なお、本発明実施例のアンダーカバーの優位性を示すために、図１４に示すアンダーカバーが設けられる車両のリアタイヤ後方乱れ範囲も併せて一点鎖線で示している。本発明実施例のアンダーカバーが設けられる車両（ａ）と、車両の床下全面がフラットとされている車両（ｂ）との、車両床下から車両の後方へ流れる出口流量の比較図である。本発明実施例のアンダーカバーが設けられる車両（ａ）と、車両の床下全面がフラットとされている車両（ｂ）と、（ｂ）に比べて下面高さが高くなってはいるが（ａ）と同じ流路断面積となるように車幅方向で一様に下面高さを上げている車両（ｃ）との、車両床下から車両の後方へ流れる出口流量の比較図である。従来の、車両の床下全面がフラットとされている車両の、斜め下方から見た斜視図である。従来のアンダーカバーが設けられる車両における、車両床下を流れる空気の全圧分布を示す図である。従来のアンダーカバーが設けられる車両であって、アンダーカバーの主カバーが車両後側かつ車両上方に傾斜している場合の部分断面図である。

以下に、図面を参照して、本発明実施例のアンダーカバー１０を説明する。なお、図中ＵＰは車両上方、ＦＲは車両前方、ＯＵＴは車両幅方向の外方を示す。

本発明実施例のアンダーカバー１０は、図１に示すように、車両Ｖの床下に空気抵抗低減のために設けられる。アンダーカバー１０は、特に限定されるものではないが、車両Ｖの床下の全面に設けられていることが望ましい。車両Ｖの床下全面にわたってアンダーカバー１０による空気抵抗低減効果を得られるからである。

アンダーカバー１０は、たとえば樹脂製である。アンダーカバー１０は、主カバー２０と、主カバー２０の車両前側にある前側カバー３０と、主カバー２０の車両後側にある後側カバー４０と、を有する。

主カバー２０は、一部品構成であってもよく、複数部品構成であってもよい。主カバー２０が複数部品構成である場合、構成部品同士は互いに連結されて固定されている。主カバー２０が複数部品構成である場合、主カバー２０は車両前後方向に複数部品構成であってもよく（図７）、車両幅方向に複数部品構成であってもよい（図８）。また、主カバー２０が複数部品構成である場合、図９に示すように、一方の構成部品から他方の構成部品へ空気が流れる際に流れが乱れることを抑制するために、隣り合う構成部品同士の少なくとも一方に、互いの距離が近づく方向に延びる延長部２０ａが形成されていることが望ましい。

主カバー２０は、図２に示すように、左右のタイヤ１００間に位置するタイヤ間部２１と、タイヤ間部２１の車両前側にある主カバー前部２２と、を有する。

タイヤ間部２１は、左右のタイヤ１００間に設けられている（位置している）。タイヤ１００は、車両のフロントタイヤ１０１であってもよくリアタイヤ１０２であってもよく、フロントタイヤ１０１とリアタイヤ１０２の両方であってもよい。すなわち、タイヤ間部２１は、左右のフロントタイヤ１０１間と左右のリアタイヤ１０２間の少なくともいずれか一方に設けられていればよい。なお、本発明実施例および図示例では、タイヤ１００がリアタイヤ１０２であり、タイヤ間部２１が左右のリアタイヤ１０２間のみに設けられる場合を例にとって説明する。

図４、図５に示すように、タイヤ間部２１の上側には、車体または車体に搭載される部品からなる車体側部品Ｍが配設されている。車体側部品Ｍは、たとえば、リアモータやリアサスペンションメンバ等である。タイヤ間部２１の下面高さは、前側カバー３０の下面高さよりも高くなっている。そのため、車両床下を流れる空気の流路断面積（車両前後方向と直交する断面積）は、前側カバー３０の下側よりもタイヤ間部２１の下側の方が大となっている。タイヤ間部２１の下面高さは、車体側部品Ｍに干渉しない制約内で、高くされている。

図２に示すように、タイヤ間部２１は、タイヤ間部２１の車幅方向の中央部（中心部）Ｐを含むタイヤ間中央部２１ａと、タイヤ間中央部２１ａの車幅方向の両外側にありタイヤ間部２１の車幅方向外側端部を含むタイヤ間外側部２１ｂと、を有する。

タイヤ間中央部２１ａの下面は、タイヤ間部２１の少なくとも車両前後方向の中間部に、車幅方向と直交する断面視で車両上下方向と直交する直線状に延びる水平部２１ａ１を有している。水平部２１ａ１の車両前側端部は、主カバー前部２２の車両後側端部に直接連なっている。水平部２１ａ１の車両後側端部は、後側カバー４０の下面の車両前側端部に向って車両後側かつ車両下方に傾斜する傾斜部２１ａ２を介して、後側カバー４０に連なっている。

タイヤ間中央部２１ａは、タイヤ間中央部２１ａの車幅方向の全域にわたって一様な高さの下面を有していてもよく、タイヤ間中央部２１ａの車幅方向の両外側部２１ａ３が車幅方向の中央部に比べて段差状または傾斜状に下面高さが高くなっていてもよい。

タイヤ間外側部２１ｂは、タイヤ間中央部２１ａよりも下面高さが高くなっている。タイヤ間外側部２１ｂの下面は、タイヤ間部２１の少なくとも車両前後方向の中間部に、車幅方向と直交する断面視で車両上下方向と直交する直線状に延びる水平部２１ｂ１を有している。タイヤ間外側部２１ｂが少なくとも車両前後方向の中間部に水平部２１ｂ１を有しており、前述のようにタイヤ間中央部２１ａも少なくとも車両前後方向の中間部に水平部２１ａ１を有しているため、タイヤ間部２１の下面は、タイヤ間部２１の少なくとも車両前後方向の中間部に水平部２１ｂ１，２１ａ１を有している。

タイヤ間外側部２１ｂの水平部２１ｂ１の車両前側端部は、主カバー前部２２の下面の車両後側端部に向って車両前側かつ車両下方に傾斜する前側傾斜部２１ｂ２を介して、主カバー前部２２に連なっている。タイヤ間外側部２１ｂの水平部２１ｂ１の車両後側端部は、後側カバー４０の下面の車両前側端部に向って車両後側かつ車両下方に傾斜する後側傾斜部２１ｂ３を介して、後側カバー４０に連なっている。後側傾斜部２１ｂ３は、一部で、タイヤ間中央部２１ａの傾斜部２１ａ２とも連なっている。

タイヤ間外側部２１ｂの水平部２１ｂ１の車幅方向中央側端部は、タイヤ間中央部２１ａの下面の車幅方向外側端部に向って車両幅方向中央側かつ車両下方に傾斜する内側傾斜部２１ｂ４を介して、タイヤ間中央部２１ａに連なっている。図６に示すように、タイヤ間外側部２１ｂの水平部２１ｂ１の車幅方向外側端部は、車両のホイールハウスの一部を形成するフェンダライナ１１０に連なっている。

図２に示すように、主カバー前部２２は、タイヤ間部２１の車両前側で前側カバー３０の車両後側にあり、タイヤ間部２１と前側カバー３０とを車両前後方向に連結している。主カバー前部２２の下面は、車両後側かつ車両上方に傾斜している。

図４に示すように、前側カバー３０は、主カバー前部２２の車両前側端部から車両前側に延びて設けられている。前側カバー３０は、フロアアンダーカバーといってもよく、主カバー前部２２の車両前側端部からフロントタイヤ１０１間の車両後側端部またはその近傍まで設けられている。前側カバー３０の下面は、前側カバー３０の全面（ほぼ全面を含む）にわたってフラットとなっている。前側カバー３０の車両前側には、第１、第２のエンジンアンダーカバー５０，５１が設けられている。第１のエンジンアンダーカバー５０の車両前側端部は、車両のフロントバンパ１２０の下端部に連なっている。

後側カバー４０は、主カバー２０の車両後側端部から車両後側に延びて設けられている。後側カバー４０は、リアアンダーカバーといってもよく、主カバー２０の車両後側端部から車両の後端部まで設けられている。後側カバー４０の下面は、後側カバー４０の全面（ほぼ全面を含む）にわたって車両後側かつ車両上方に傾斜する傾斜面となっている。後側カバー４０の車両後側端部は、車両のリアバンパ１３０の下端部に連なっている。

つぎに、本発明実施例の作用、効果を説明する。

（Ａ）図２に示すように、タイヤ間部２１の下面高さが、前側カバー３０の下面高さよりも高くなっている。そのため、タイヤ間部２１の下面高さが前側カバー３０の下面高さと同じかそれより低くされている場合に比べて、タイヤ間部２１における流路断面積を増やすことができ、車両床下を流れる空気の流量を増やすことができる。

（Ｂ）タイヤ間外側部２１ｂが、タイヤ間中央部２１ａよりも下面高さが高くなっている。そのため、タイヤ間外側部２１ｂの下面高さがタイヤ間中央部２１ａの下面高さと同じかそれより低い場合に比べて、タイヤ間外側部２１ｂの流路断面積をタイヤ間中央部２１ａの流路断面積よりも大きくできる。その結果、タイヤ間外側部２１ｂを流れる空気の流量を多くすることができ、車両の幅方向中央部へ流れが集中することを緩和できる。その結果、車両床下から車両の後方へ流れる空気流量（出口流量）を増やすことができ、車両の空力性能を高めることができる。また、タイヤ間外側部２１ｂを流れる空気の流量を多くすることができるため、タイヤ後方での流れの乱れを縮小させることができ、この点でも車両の空力性能を高めることができる。

（Ｂ１）図１０は、実験を行って得た、本発明実施例のアンダーカバー１０を有する車両Ｖにおける、車両床下を流れる空気の全圧分布を示す図である。図１０におけるリアタイヤ後側の点線は、リアタイヤ１０２の車両後側での空気流れの乱れ範囲（リアタイヤ後方乱れ範囲）を示している。なお、本発明実施例のアンダーカバー１０の優位性を示すために、図１４に示すフルフラットの従来アンダーカバー１が設けられる車両のリアタイヤ後方乱れ範囲も併せて一点鎖線で示している。
図１０より、リアタイヤ１０２の間のタイヤ間部２１を流れる空気にあっては、従来（図１４）と比較すると、タイヤ近傍を流れる空気量が増え、車両の幅方向中央部へ流れが集中することが緩和されていた。また、タイヤ近傍を流れる空気量が増えるため、タイヤ後方での流れの乱れを、本発明実施例では、図１０において点線にて示すように、従来（一点鎖線）に比べて縮小できていた。具体的には、図１１を参照して、本発明実施例のアンダーカバー１０（図１１の（ａ））によれば、フルフラットの従来アンダーカバー１（図１１の（ｂ））に比べて、車両床下から車両の後方へ流れる空気流量（出口流量）を２％程度増やすことができていた。

（Ｂ２）図１２は、実験を行って得た、本発明実施例のアンダーカバー１０が設けられる車両（ａ）と、車両の床下全面がフルフラットとされている車両（ｂ）と、車両（ｂ）に比べて下面高さが高くなってはいるが車両（ａ）と同じ流路断面積となるように車幅方向で一様に下面高さを上げている車両（ｃ）との、車両床下から車両の後方へ流れる出口流量の比較図である。
図１２からわかるように、フルフラットの車両（ｂ）に比べて、車両（ａ）と車両（ｃ）の両方では出口流量が増えていた。さらに、一様に下面高さを上げた車両（ｃ）に比べて、３次元形状で下面高さを上げた本発明実施例のアンダーカバー１０を有する車両（ａ）ではさらに出口流量が増えていた。
このことからも、一様にタイヤ間部２１の下面高さを上げることによって出口流量を増やすことができるが、本発明実施例のようにタイヤ間中央部２１ａに比べてタイヤ間外側部２１ｂの下面高さを高くすることで、さらに出口流量を増やすことができることがわかる。

（Ｃ）図２に示すように、タイヤ間部２１の下面が、タイヤ間部２１の少なくとも車両前後方向の中間部に、車幅方向と直交する断面視で車両上下方向と直交する直線状に延びる水平部２１ａ１，２１ｂ１を有している。そのため、タイヤ間部２１の下面がその車両前後方向の全体にわたって車両後側かつ車両上方に傾斜する場合に比べて、タイヤ間部２１における流路断面積を増やすことができ、車両床下を流れる空気の流量を増やすことができる。

（Ｄ）主カバー前部２２の下面が車両後側かつ車両上方に傾斜している。そのため、タイヤ間部２１が前側カバー３０よりも下面高さが高くなっている場合であっても、前側カバー３０に沿って流れる空気を、剥離することなくタイヤ間部２１に沿って流すことができる。

（Ｅ）主カバー２０が一部品構成であるため、主カバー２０が複数部品構成である場合に比べて、部品点数を削減できコスト上有利である。

（Ｆ）タイヤ間部２１の下面の車両後側端部が、後側カバー４０の下面の車両前側端部に向って車両後側かつ車両下方に傾斜している。そのため、タイヤ間部２１が後側カバー４０の車両前側端部よりも下面高さが高くなっている場合であっても、タイヤ間部２１に沿って流れる空気を、滑らかに後側カバー４０に沿って流すことができる。

１０アンダーカバー
２０主カバー
２０ａ延長部
２１タイヤ間部
２１ａタイヤ間中央部
２１ａ１タイヤ間中央部の水平部
２１ａ２タイヤ間中央部の傾斜部
２１ａ３タイヤ間中央部の車幅方向の両外側部
２１ｂタイヤ間外側部
２１ｂ１タイヤ間外側部の水平部
２１ｂ２タイヤ間外側部の前側傾斜部
２１ｂ３タイヤ間外側部の後側傾斜部
２１ｂ４タイヤ間外側部の内側傾斜部
２２主カバー前部
３０前側カバー
４０後側カバー
５０第１のエンジンカバー
５１第２のエンジンカバー
１００タイヤ
１０１フロントタイヤ
１０２リアタイヤ
１１０フェンダライナ
１２０フロントバンパ
１３０リアバンパ
Ｍ車体側部品
Ｖ車両

Claims

左右のタイヤ間に位置するタイヤ間部を有する主カバーと、
前記主カバーの車両前側にある前側カバーと、
を有し、前記主カバーのタイヤ間部の下面高さが、該タイヤ間部の車幅方向の全域にわたって前記前側カバーの下面高さよりも高くなっている、アンダーカバーであって、
前記タイヤ間部は、該タイヤ間部の車幅方向中央部を含むタイヤ間中央部と、該タイヤ間中央部の車幅方向の両外側にあり前記タイヤ間部の車幅方向外側端部を含むタイヤ間外側部と、を有しており、
前記タイヤ間外側部は、前記タイヤ間中央部よりも下面高さが高くなっており、
前記主カバーは、前記タイヤ間部の車両前側にある主カバー前部を有しており、該主カバー前部の下面は、該主カバー前部の車幅方向の全域にわたって車両後側かつ車両上方に傾斜している、アンダーカバー。
前記タイヤ間部の下面は、該タイヤ間部の少なくとも車両前後方向の中間部に、車幅方向と直交する断面視で車両上下方向と直交する直線状に延びる水平部を有している、請求項１記載のアンダーカバー。
前記主カバーは、一部品構成である、請求項１または請求項２記載のアンダーカバー。
前記主カバーの車両後側にある後側カバーを、さらに有しており、
前記タイヤ間部の下面の車両後側端部は、前記後側カバーの下面の車両前側端部に向って車両後側かつ車両下方に傾斜している、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のアンダーカバー。
前記タイヤ間部は、左右のフロントタイヤ間と左右のリアタイヤ間の少なくともいずれか一方に設けられている、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のアンダーカバー。