JP6211038B2

JP6211038B2 - 抵抗低減部材

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Publication number: JP6211038B2
Application number: JP2015166154A
Authority: JP
Inventors: 孝昌青木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2015-08-25
Filing date: 2015-08-25
Publication date: 2017-10-11
Anticipated expiration: 2035-08-25
Also published as: JP2017043178A; CN106476914B; CN106476914A; US9975587B2; US20170057567A1

Description

本発明は、抵抗低減部材に関する。

車両において、高速走行時においてもタイヤに掛かる空気抵抗を低減させ、空力燃費性能を向上させるエアスパッツ（抵抗低減部材）を装着するものがある。

例えば、特許文献１には、空力性能向上を図るため大型化されたエアスパッツに、走行風による変形を防止する補強部材を取り付ける技術が記載されている。図７（Ａ）にこのような補強部材を備えたエアスパッツ１０１を示す。エアスパッツ１０１は、取付板１０７によってフロントタイヤＦＷ前方の車体下面に取り付けられ、取付板１０７から下方に垂設された板状の風受板１０８で走行風を受けることでタイヤＦＷに走行風が当たることを防ぎ、タイヤＦＷに掛る空気抵抗を低減する。またエアスパッツ１０１は、側面視で直角三角形状の支持板１１１が風受板１０８の車両前方面と取付板１０７とをつなげるように配置されることで、車両の高速走行時にエアスパッツ１０１に掛る風圧によって、エアスパッツ１０１が車両後方へ倒れないように補強している。なお、支持板１１１は、風受板１０８上の車幅方向に所定間隔を空けて複数配置される。

特開２００９−２０２７９５号公報

図７（Ａ）に示すように、大型化されたエアスパッツ１０１は、例えば車両１００の駐車時に車両を頭(前方)から駐車すると、駐車エリアに設けられた輪留めＬに干渉または乗り越える場合がある。図７（Ａ）は、エアスパッツ１０１が輪留めＬを乗り越えた状態を示す。エアスパッツ１０１が輪留めＬを乗り越える際には、車両の移動に対して相対的に輪留めＬが風受板１０８に前方から後方へ押す力を作用させる。このとき風受板１０８に固定されている支持板１１１に引張方向の力が作用して、支持板１１１及びその周辺部に亀裂等の破損が生じる場合がある。

また、図７（Ｂ）に示すように、車両１００を後退（矢印Ｒ方向）して駐車エリアから出す際には、風受板１０８の車両後方側から輪留めＬが当接して、風受板１０８に駐車時と逆向きの荷重がかかる。風受板１０８の車両前方面には、補強ための支持板１１１が設けられているため、風受板１０８の下端部分が車両前方に向かって撓もうとすると、取付板１０７によってその撓みが阻止される場合がある。そのまま車両を後退させると、取付板１０７に力が集中して、図７（Ｂ）に破線で示すように、輪留めＬによってエアスパッツ１０１が車体から脱落する場合がある。

従って、本発明の目的は、走行風による変形を防止すると共に、輪留めに対する乗り揚げ、抜き出しによる破損を防止する抵抗低減部材を提供することにある。

本発明によれば、車体下面に取り付けられる取付部と、該取付部の車両後方側の端部から下方に立設される本体面と、該本体面の前記車両後方側の側面に、前記車体下面側から下方に延設され、前記本体面が傾倒することを防止する補強部と、を備え、前記補強部は、前記車体下面と当接することを特徴とする抵抗低減部材が提供される。
また、本発明によれば、車体下面に取り付けられる取付部と、該取付部の車両後方側の端部から下方に立設される本体面と、該本体面の前記車両後方側の側面に、前記車体下面側から下方に延設され、前記本体面が傾倒することを防止する補強部と、を備え、前記補強部は、前記車両後方側に突出するビード形状を有することを特徴とする抵抗低減部材が提供される。
また、本発明によれば、車体下面に取り付けられる取付部と、該取付部の車両後方側の端部から下方に立設される本体面と、該本体面の前記車両後方側の側面に、前記車体下面側から下方に延設され、前記本体面が傾倒することを防止する補強部と、を備え、前記取付部は、前記車体下面に係止する係止部を有し、該係止部は、前記本体面よりも車両前方側に配置されることを特徴とする抵抗低減部材が提供される。
また、本発明によれば、車体下面に取り付けられる取付部と、該取付部の車両後方側の端部から下方に立設される本体面と、該本体面の前記車両後方側の側面に、前記車体下面側から下方に延設され、前記本体面が傾倒することを防止する補強部と、を備え、前記取付部は、前記車体下面の補強ビードに倣ったビード形状を備えることを特徴とする抵抗低減部材が提供される。

本発明によれば、走行風による変形を防止すると共に、輪留めに対する乗り揚げ、抜き出しによる破損を防止する抵抗低減部材を提供することができる。

本発明の第一実施形態に係る（Ａ）は車体に装着した際の抵抗低減部材を前方斜め下方から見た斜視図、（Ｂ）は車体に装着した際の抵抗低減部材を後方斜め下方から見た斜視図。車体に装着した抵抗低減部材の（Ａ）は車体前方から見た側面図、（Ｂ）は車体後方から見た側面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ矢視側面図、（Ｄ）は（Ａ）におけるＤ矢視平面図。抵抗低減部材の（Ａ）は車両前方側から見た斜視図、（Ｂ）は車両後方から見た斜視図。抵抗低減部材の（Ａ）は（Ｂ）におけるＡ矢視平面図、（Ｂ）は車体装着時に車両後方から見た側面図、（Ｃ）は（Ｂ）におけるＣ矢視平面図、（Ｄ）は車両前方から見た側面図、（Ｅ）は（Ｂ）におけるＥ矢視側面図。（Ａ）は輪留めを乗り越した状態の抵抗低減部材の説明図、（Ｂ）は輪留めから抜き出される様子を示す説明図。第二実施形態における抵抗低減部材の斜視図。従来のエアスパッツの（Ａ）は輪留めを乗り越した状態を示す説明図、（Ｂ）は輪留めから抜き出される様子を示す説明図。

＜第一実施形態＞
＜抵抗低減部材１＞
図１及び図３は、本発明の第一実施形態における抵抗低減部材１の斜視図である。図１（Ａ）は、車体に装着した際の車両前方側から見た抵抗低減部材１の斜視図である。図１（Ｂ）は、車体に装着した際の車両後方から見た抵抗低減部材１の斜視図である。図３（Ａ）は、車両前方側から見た抵抗低減部材１の斜視図である。図３（Ｂ）は、車両後方から見た抵抗低減部材１の斜視図である。また、図２及び図４には、車体に装着した際の抵抗低減部材１及び抵抗低減部材１単体の平面図、側面図を示す。以下の説明において、図面の上下左右方向を抵抗低減部材１の上下左右方向として説明に用いることとする。

図１に示す抵抗低減部材１は、例えばフロントタイヤＦＷ前方のアンダーカバー５（車体下面）に取り付けられ、走行風がフロントタイヤＦＷに当たることを防ぎ、タイヤに掛る空気抵抗を低減させるものである。なお、本実施形態において、フロントタイヤＦＷ前方に配置される抵抗低減部材１を例示するがこれに限定されない。例えば、リヤタイヤの前方の車体下面に取り付けられてもよい。図１（Ａ）及び図３（Ａ）において矢印で示すように、抵抗低減部材１の右斜め上方は車両前方を示し、左斜め上方は車両後方を示す。また、図１（Ｂ）及び図３（Ｂ）において矢印で示すように、抵抗低減部材１の右斜め上方は車両の後方を示し、左斜め上方は車両の前方を示す。

抵抗低減部材１は、アンダーカバー５に取り付けられる取付部２と、取付部２から下方に立設される本体面３と、本体面３の車両後方側に、車体下面側から下方（図中上方から下方）に延設され、本体面３が傾倒することを防止する補強部４とを備える（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）。抵抗低減部材１は樹脂等による一体成型品を例示できるが、これに限定されず、例えば、金属板のプレス加工によっても製造することができる。

＜取付部２＞
取付部２は、アンダーカバー５に固定されることで、抵抗低減部材１を車体下面に固定する。また、取付部２は、フロントタイヤＦＷ前方の車体下面の所定位置に取り付けられる（図２（Ｃ）参照）。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すようにアンダーカバー５には、補強ビードが形成される。補強ビードは、アンダーカバー５の下面５１から車内側へ突出する突条５２を複数（本実施形態では二つ）備える。なお本実施形態において取付部２は、補強ビードの突条５２に倣った突部２１を備え、剛性を向上させた形態を例示（図２（Ｄ）参照）するが、取付部２は突部２１を備えていなくてもよい。

突部２１は、取付部２がアンダーカバー５の下面５１に取り付けられた際に、突条５２に嵌合するように突条５２の形状と対応した外形を有する。こうすることで、突部２１により抵抗低減部材１の剛性が高められるとともに、突部２１が突条５２に嵌合することで、アンダーカバー５と抵抗低減部材１とがお互い補強し合うことで、抵抗低減部材１の変形を抑制することができる。本実施形態においては、突条５２及び突部２１は共に、断面視において下底を除いた台形状を有する（図４（Ｄ）参照）。また図３に示すように取付部２は、突条２１に隣接した平坦部２２を備え、複数の突条２１の台形の脚が隣接する平坦部２２と接続されることで、ビード形状を備える。

また、平坦部２２には、取付部２をアンダーカバー５（車体下面）に係止する係止部２３が形成される。本実施形態においては取付部２をファスナ６を介してアンダーカバー５に取り付けるため、係止部２３はファスナ６を挿通可能な円形または長円形の穴になっている（図４（Ａ）、図４（Ｃ）参照）。なお、本実施形態において係止部２３は、平坦部２２に形成されているが、突条２１に形成されてもよい。さらに、取付部２のアンダーカバー５への固定は、ファスナ６に限定されず、ねじ止め、リベット、接着、溶着等、周知の固着方法を用いてもよい。さらに固着方法として接着等を用いる際には、係止部２３に穴を形成せずに取付部２を接着面としてもよい。

＜本体面３、補強部４＞
取付部２の車両後方側の端部には、本体面３がアンダーカバー５から下方に向かって延設される。図４（Ｂ）に示すように、本体面３の車幅方向の幅Ｗは、タイヤの幅とほぼ同じ幅である。また、本実施形態においては、補強部４が本体面３と一体に形成される。本体面３は、三つの平坦面３１と二つの補強部４とを備える。なお平坦面３１及び補強部４の数は上記のものに限定されず、使用に応じて適宜変更可能である。平坦面３１は、アンダーカバー５から下方に向かって延設され、走行風に対して略直交する平坦な面を備える。

補強部４は、平坦面３１の車両車幅方向端部と連続して形成され、二つの平坦面３１に挟まれるように配置される。補強部４は、隣接する平坦面３１に対して傾斜した傾斜面部４１と、傾斜面部４１と平坦面３１とを接続する一対の側面部４２とを備える。補強部４の傾斜面部４１は、その下端で平坦面３１とほぼ同じ平面上に位置し、上端で平坦面３１から車両後方側に最も離れるように、平坦面３１に対して傾斜している。したがって、図１（Ａ）に示すように本体面３は、三つの平坦面３１のそれぞれと接続する補強部４を備え、補強部４は平坦面３１より車両後方側に突出する。

また平坦面３１は、取付部２の平坦部２２の数（三つ）と対応し、これと接続される。なお本実施形態において補強部４は、取付部２の突条２１の数（二つ）と対応し、これと接続される形態を例示する。補強部４は、突条２１と接続されることで、抵抗低減部材１の車両前方側の面に側面視逆Ｌ字型の凹部を形成する（図４（Ｅ）参照）。つまり補強部４は、平坦面３１とともに車両後方側に突出するビード形状を有し、剛性を向上させた形態を例示することができる。しかしながらこれに限定されず、上記したように突部２１を備えていない取付部２においては、補強部４が取付部２と接続されていなくてもよい。

さらに補強部４は、抵抗低減部材１が車体下面に取り付けられた際に、その上端部がアンダーカバー５（車体下面）と当接する（図２（Ａ）、図２（Ｂ）参照）。こうすることで、抵抗低減部材１が走行風を受けた際に、補強部４が本体面３を支えることで、本体面３が車両後方側へ傾倒することが回避される。

また補強部４は、傾斜面部４１が車体下面側から下方に向かうにつれて平坦面３１に近づくように傾斜しているから、抵抗低減部材１が受ける走行風や輪留めからの入力荷重に対して確実に車体下面側に力を伝達することができるため、抵抗低減部材１自体の撓みを防止でき、空力性能と輪留め乗り越え性を満足できる。なお、本体面３の周縁には走行風を円滑に車両後方へと導くフランジ部３２が、車両後方へ向けて滑らかに接続されている。

＜動作説明＞
図５を参照して、本実施形態に係る抵抗低減部材１の動作について説明する。図５（Ａ）は、上記従来技術の説明で説明したように、車両Ａを頭(前方)から駐車し、駐車エリアに設けられた輪留めＬを抵抗低減部材１が乗り越えた状態を示す。なお抵抗低減部材１が輪留めＬを乗り越える際には、本体面３の前方から輪留めＬによって入力された荷重により、本体面３に隣接した補強部４が図５（Ａ）中矢印Ｕ方向へアンダーカバー５を押し上げる。こうすることにより、アンダーカバー５の車体下面側と抵抗低減部材１との両方が撓むことができるため、破損することなく輪留めＬを乗り越えることができる。

次いで図５（Ｂ）は、車両Ａを後退（矢印Ｒ方向）して駐車エリアから出す際に、抵抗低減部材１の車両後方側から輪留めＬが当接した状態を示す。このとき抵抗低減部材１には、駐車時と逆向きの荷重がかかる。抵抗低減部材１に輪留めＬから荷重がかかったとしても、取付部２と本体面３との接続箇所を回動中心Ｃとして、本体面３及び補強部４が反時計方向ＣＣＷに回動する。本実施形態では、上記図７に示した従来技術のように車両前方側に補強部４を配置していないため、輪留めＬによる荷重が本体面３に作用したとしても、補強部４が荷重に対して抵抗することがない（補強部４に引っ張り方向の力が作用しない）ので、抵抗低減部材１はその荷重を受け流すことができる。さらに、取付部２と本体面３とが撓むことで取付部２に力が集中せず、取付部２がアンダーカバー５から脱落することを防ぐことができる。したがって、輪留めＬを乗り上げてしまった後で、抜き出す際にも本体面３と取付部２との接続箇所が撓むことで、抵抗低減部材１が破損することがない。

＜第二実施形態＞
図６に第二実施形態に係る抵抗低減部材１０を示す。本実施形態における抵抗低減部材１０は、図３（Ａ）に示す抵抗低減部材１から、取付部２の突条２１を除いた形態を示し、その他の構成は同様である。補強部４は、突条２１と接続されていなくても、抵抗低減部材１０が車体下面に取り付けられた際に、その上端部がアンダーカバー５（車体下面）と当接する。こうすることで、抵抗低減部材１０が走行風を受けた際に、補強部４が本体面３を支えることで、本体面３が車両後方側へ傾倒することが回避される。また補強部４は、傾斜面部４１が車体下面側から下方に向かうにつれて平坦面３１に近づくように傾斜しているから、抵抗低減部材１０が受ける走行風や輪留めからの入力荷重に対して確実に車体下面側に力を伝達することができるため、抵抗低減部材１０自体の撓みを防止でき、空力性能と輪留め乗り越え性を満足できる。なお、本体面３の周縁には走行風を円滑に車両後方へと導くフランジ部３２が、車両後方へ向けて滑らかに接続されている。なお、本実施形態における車両後方側からの側面は、上記図３（Ｂ）に示す形態と同じである。

また本実施形態において補強部４の上端部分を切欠いて、取付部２の平坦部２２と同一平面としてもよい。こうすることで、平坦面３１の車体下面に抵抗低減部材１０を安定して固定することができる。また本実施形態の抵抗低減部材１０を例えば樹脂等で形成した際には、補強部４は中実で製造してもよい。

＜動作説明＞
補強部４と接続された突条２１を除くことで、補強部４と取付部２との接続が解除されているから、本体面３が取付部２に対してより撓みやすくなる。第二実施形態に係る抵抗低減部材１０の動作は、上記した図５に示す第一実施形態に係る抵抗低減部材１の動作と同様であるが、本体面３が取付部２に対してより撓みやすくなっているから、図５（Ｂ）に示すように本体面３が取付部２に対して反時計方向ＣＣＷに回動しやすくなる。

詳細に説明すると、まず駐車に際しては車両Ａを頭(前方)から駐車し駐車エリアに設けられた輪留めＬを抵抗低減部材１０が乗り越えると、図５（Ａ）に示す状態となる。なお抵抗低減部材１０が輪留めＬを乗り越える際には、本体面３の前方から輪留めＬによって入力された荷重により、本体面３に隣接した補強部４が図５（Ａ）中矢印Ｕ方向へアンダーカバー５を押し上げる。こうすることにより、アンダーカバー５の車体下面側と抵抗低減部材１０との両方が撓むことができるため、破損することなく輪留めＬを乗り越えることができる。

次いで図５（Ｂ）は、車両Ａを後退（矢印Ｒ方向）して駐車エリアから出す際に、抵抗低減部材１０の車両後方側から輪留めＬが当接した状態を示す。このとき抵抗低減部材１０には、駐車時と逆向きの荷重がかかる。抵抗低減部材１０に輪留めＬから荷重がかかったとしても、取付部２と本体面３との接続箇所を回動中心Ｃとして、本体面３及び補強部４が反時計方向ＣＣＷに回動する。本実施形態では、本体面３が取付部２に対してより撓みやすくなる。また上記図７に示した従来技術のように車両前方側に補強部４を配置していないため、輪留めＬによる荷重が本体面３に作用したとしても、補強部４が荷重に対して抵抗することがない（補強部４に引っ張り方向の力が作用しない）ので、抵抗低減部材１０はその荷重を受け流すことができる。さらに、取付部２と本体面３とが撓むことで取付部２に力が集中せず、取付部２がアンダーカバー５から脱落することを防ぐことができる。したがって、輪留めＬを乗り上げてしまった後で、抜き出す際にも本体面３と取付部２との接続箇所が撓むことで、抵抗低減部材１０が破損することがない。

なお、上記各実施形態の構成によれば、本体面３はアンダーカバー５から鉛直方に僅かに傾斜して配置されているが、これに限定されずアンダーカバー５から鉛直に立設されてもよい。また、補強部４は上記のビード形状に限定されず、リブ等中実の部材を採用してもよい。このとき本体面３は、全体が平坦面３１となった板状部材を例示することができる。また補強部４は、本体面３の下端部まで延びるように形成されたが、下端部まで延びなくてもよい。走行風により本体面３の変形が抑制される強度が確保されれば、補強部４の上下方向の長さは適宜設定可能である。さらに補強部４は、車体下面側から下方に向かうにつれて水平方向の断面積が漸減するように構成してもよい。

＜実施形態のまとめ＞
１．車体下面（例えば５）に取り付けられる取付部（例えば２）と、該取付部から下方に立設される本体面（例えば３）と、該本体面の車両後方側に、前記車体下面側から下方に延設され、前記本体面が傾倒することを防止する補強部（例えば４）と、を備えたことを特徴とする抵抗低減部材。

この構成によれば、補強部により本体面の剛性を確保できるので、走行時の変形を抑制し、空力性能を維持できる。本体面に走行風による荷重が作用した際は補強部が支えるために傾倒しづらく、逆向き荷重が作用する際には補強部は本体面を支えることがないため、傾倒して逆向き荷重を逃がすことができる。

２．前記補強部（例えば４）は、前記車体下面（例えば５）と当接することを特徴とする。

この構成によれば、輪留めの干渉等により、車体前方側からの荷重入力に対しても、取付部と補強部との接続部によって本体面の倒れを抑制し、著しい変形をすることなく破損を防止できる。

３．前記補強部（例えば４）は、前記取付部（例えば２）に接続されることを特徴とする。

この構成によれば、車体下面と接続された取付部が補強部と接続されることにより、補強部の剛性がさらに向上される。

４．前記補強部（例えば４）は、前記車体下面側から下方に向かうにつれて水平方向の断面積が漸減することを特徴とする。

この構成によれば、本体面の上下方向における剛性に変化を持たせることができる。本体面の下端付近においては剛性が低いため、輪留め等の乗揚げによって本体面の破損をさらに防止することができる。

５．前記補強部（例えば４）は、前記車両後方側に突出するビード形状を有することを特徴とする。

この構成によれば、補強部（例えば４）が、ビード形状部の断面剛性がより向上するので、走行時の変形を抑制し、空力性能を維持できる。

６．前記取付部（例えば２）は、前記車体下面に係止する係止部（例えば２３）を有し、該係止部（例えば２３）は、前記本体面（例えば３）よりも車体前方側に配置されることを特徴とする。

この構成によれば、前方からの荷重入力に対しては変形を抑制しつつ、後方からの荷重入力に対しては取付部と本体面との接続箇所を回転中心として回動して逃がす構造であるので、抵抗低減部材の破損を回避できる。したがって、空気抵抗低減と停車時の輪留め抜け性を両立することができる。

７．前記取付部（例えば２）は、前記車体下面（例えば５）の補強ビードに倣ったビード形状を備えることを特徴とする。

この構成によれば、取付部が、ビード形状により断面剛性がより向上するので、車体との取り付け箇所において、抵抗低減部材が走行風によってばたつくことが少ない。

８．前記補強部（例えば４）は、前記取付部の前記ビード形状の突部（例えば２１）と接続され、前記車両後方側に突出するビード形状を有することを特徴とする。

この構成によれば、抵抗低減部材の剛性が高められ、アンダーカバーとお互いに補強し合うことで抵抗低減部材の変形を抑制でき、空気抵抗低減機能が十分に発現する。

１、１０、２０抵抗低減部材、２取付部、３本体面、４補強部、５アンダーカバー

Claims

車体下面に取り付けられる取付部と、
該取付部の車両後方側の端部から下方に立設される本体面と、
該本体面の前記車両後方側の側面に、前記車体下面側から下方に延設され、前記本体面が傾倒することを防止する補強部と、を備え、
前記補強部は、前記車体下面と当接することを特徴とする抵抗低減部材。
前記補強部は、前記取付部に接続されることを特徴とする請求項１に記載の抵抗低減部材。
前記補強部は、前記車体下面側から下方に向かうにつれて水平方向の断面積が漸減することを特徴とする請求項１に記載の抵抗低減部材。
車体下面に取り付けられる取付部と、
該取付部の車両後方側の端部から下方に立設される本体面と、
該本体面の前記車両後方側の側面に、前記車体下面側から下方に延設され、前記本体面が傾倒することを防止する補強部と、を備え、
前記補強部は、前記車両後方側に突出するビード形状を有することを特徴とする抵抗低減部材。
車体下面に取り付けられる取付部と、
該取付部の車両後方側の端部から下方に立設される本体面と、
該本体面の前記車両後方側の側面に、前記車体下面側から下方に延設され、前記本体面が傾倒することを防止する補強部と、を備え、
前記取付部は、前記車体下面に係止する係止部を有し、該係止部は、前記本体面よりも車両前方側に配置されることを特徴とする抵抗低減部材。
車体下面に取り付けられる取付部と、
該取付部の車両後方側の端部から下方に立設される本体面と、
該本体面の前記車両後方側の側面に、前記車体下面側から下方に延設され、前記本体面が傾倒することを防止する補強部と、を備え、
前記取付部は、前記車体下面の補強ビードに倣ったビード形状を備えることを特徴とする抵抗低減部材。
前記補強部は、前記取付部の前記ビード形状の突部と接続され、前記車両後方側に突出するビード形状を有することを特徴とする請求項６に記載の抵抗低減部材。