JP2015112951A - 車両後部の下端構造 - Google Patents

Abstract

【課題】リヤバンパーの後端部で気流の剥離を積極的に起こし、乱れた流れの発生を抑えて気流を車両後方へ円滑に流し、走行時の空気抵抗を低減させる。
【解決手段】リヤバンパー３には、車両下端に配置される第１平面部３１と、第１平面部３１の後端に連続して配置され、第１平面部３１の角度ａと異なる角度ｂを有する第２平面部３２とが設けられ、第１平面部３１は、車両前後方向で車両後端から８０ｍｍ以上の長さを有し、第１平面部３１の方が第２平面部３２よりも長く車両前後方向に配置され、第１平面部３１と第２平面部３２との間で路面Ｇに対する角度が異なり、第１平面部３１の路面Ｇに対する角度ａが０°〜１０°の範囲にあり、第２平面部３２の路面Ｇに対する角度ｂが４５°〜１７０°の範囲にあり、第１平面部３１の角度ａよりも大きく、第１平面部３１と第２平面部３２との角度変化が大きく、３５°〜１７０°の範囲にあるという設定条件で、リヤバンパー３の車両幅方向にわたる下端部の形状が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、走行時の車両後方において、乱れた流れの発生を抑えて空気抵抗を低減させるための車両後部の下端構造に関する。

車両後部の下面には、燃料タンク、マフラー、リヤサスペンション、スペアタイヤハウス等の各種部材などが設けられており、これらの部材は、車両の走行時において空気抵抗となって乱流を発生させ、車両後方への空気の流れを悪くするおそれがある。車両後方への空気の流れが悪くなると、車両背面に作用する負圧が増大し、車両全体の空気抵抗が増加して車両の燃費などを低下させるという問題を有している。

そこで、従来の車両の中には、車両後部の下面に車体後端へ向かって地上高が徐々に高くなるように傾斜面が設けられているものがあり、該傾斜面によって車体下面でダウンフォースを発生させるとともに、車両後端での気流の剥離を促し空気抵抗を低減させる構造となっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１０５４３号公報

しかしながら、上述した従来の車両後部の構造においては、車両後部の下面に設けられる傾斜面の角度が車両後部の下端に位置するリヤバンパーの後端部の形状などを考慮して設定されていないので、リヤバンパーの後端部が傾斜面に対して小さい角度変化で形成されている場合、車両後部の下面の気流が車両後端の下部で傾斜面に沿う流れとなり、車両上方へ巻き上げられてしまうおそれがあった。気流が車両上方へ巻き上げられると、車両後部を通過した直後に乱れた流れ（渦）が発生し、負圧が生じることにより、空気抵抗を低減させることは難しかった。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、リヤバンパーの後端部で気流の剥離を積極的に起こし、乱れた流れの発生を抑えて気流を車両後方へ円滑に流し、車両の走行時の空気抵抗を低減させることが可能な車両後部の下端構造を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、車両後部に配置されるリヤバンパーを備え、該リヤバンパーには、車両下端に配置される第１平面部と、該第１平面部の後端に連続して配置され、前記第１平面部の角度と異なる角度を有する第２平面部とが設けられ、前記第１平面部は、車両前後方向で車両後端から８０ｍｍ以上の長さを有し、前記第１平面部の方が前記第２平面部よりも長く車両前後方向に配置されている車両後部の下端構造において、前記第１平面部と前記第２平面部との間で路面に対する角度が異なっており、前記第１平面部の路面に対する角度が、０°〜１０°の範囲にある小さな角度であり、前記第２平面部の路面に対する角度が、４５°〜１７０°の範囲にあり、前記第１平面部の路面に対する角度よりも大きな角度であり、かつ、前記第１平面部と前記第２平面部との角度変化が大きく、３５°〜１７０°の範囲にあるという設定条件で、前記リヤバンパーの車両幅方向にわたる下端部の形状が形成されている。

また、本発明において、前記第１平面部と前記第２平面部との間の折れ部には稜線が設けられ、該稜線は、曲率１０ｍｍ以下の曲線形状もしくは面取り１０ｍｍ以下の面取り形状で形成されている。

さらに、本発明において、前記第１平面部と前記第２平面部との間に形成される稜線の角度が鋭角である。

そして、本発明において、前記リヤバンパーの後端部は、車両幅方向の中央部が最も車両後方に位置するように、車両中心線に対して車両幅方向で対称な１つの円弧状を描いている部分を有している。

また、本発明において、前記リヤバンパーの前記第１平面部と前記車両後部に設けられるスペアタイヤハウスの下面とが、ほぼ同一の高さで連続して配置されている。

上述の如く、本発明に係る車両後部の下端構造は、車両後部に配置されるリヤバンパーを備え、該リヤバンパーには、車両下端に配置される第１平面部と、該第１平面部の後端に連続して配置され、前記第１平面部の角度と異なる角度を有する第２平面部とが設けられ、前記第１平面部は、車両前後方向で車両後端から８０ｍｍ以上の長さを有し、前記第１平面部の方が前記第２平面部よりも長く車両前後方向に配置されているものであって、前記第１平面部と前記第２平面部との間で路面に対する角度が異なっており、前記第１平面部の路面に対する角度が、０°〜１０°の範囲にある小さな角度であり、前記第２平面部の路面に対する角度が、４５°〜１７０°の範囲にあり、前記第１平面部の路面に対する角度よりも大きな角度であり、かつ、前記第１平面部と前記第２平面部との角度変化が大きく、３５°〜１７０°の範囲にあるという設定条件で、前記リヤバンパーの車両幅方向にわたる下端部の形状が形成されているので、第１平面部と第２平面部との境に形成される折れ部において、車両後方へ向かう車両走行時の気流が第１平面部及び第２平面部の表面から剥離しやすくなる。
したがって、本発明の車両後部の下端構造によれば、車両後部の下面の気流が車両後端を通過した直後に車両後部の下面に沿って車両上方へ巻き上げられることがなくなり、車両後方へ円滑に流れ、車両後部に乱れた流れ（渦）が発生するのを防ぐことができる。流れが乱されるのを防ぐことで、負圧の増加を抑え、車両走行時の空気抵抗を低減させることができる。

また、本発明において、前記第１平面部と前記第２平面部との間の折れ部には稜線が設けられ、該稜線は、曲率１０ｍｍ以下の曲線形状もしくは面取り１０ｍｍ以下の面取り形状で形成されているので、稜線の形状を小さく、かつ明確にすることが可能となり、車両後方へ向かう気流の当該平面部表面からの剥離をより一層容易に行うことができるとともに、負圧の発生を効率良く抑えることができる。

さらに、本発明において、前記第１平面部と前記第２平面部との間に形成される稜線の角度が鋭角であるので、車両後端部における気流の剥離を確実に行うことができる。

また、本発明において、前記リヤバンパーの後端部は、車両幅方向の中央部が最も車両後方に位置するように、車両中心線に対して車両幅方向で対称な１つの円弧状を描いている部分を有しているので、気流が剥離するタイミングを部分的に変えることが可能となり、気流をコントロールすることができる。すなわち、リヤバンパーの後端部において、車両幅方向の左右両側部分での剥離を速くし、車両幅方向の中央部分での剥離を遅くすることによって、気流の流れをより円滑にすることが可能となり、乱流の発生を効果的に抑えることができる。

さらに、本発明において、前記リヤバンパーの前記第１平面部と前記車両後部に設けられるスペアタイヤハウスの下面とが、ほぼ同一の高さで連続して配置されているので、車両前後方向で長い車両下部の平面を確保することができ、リヤバンパーの後端部で剥離させた気流が乱れ難くなり、負圧の発生を確実に抑えることができる。その理由は、車両下側の平面の車両前後方向長さをできる限り長くした方が乱れた流れの発生を効果的に抑えることができるからである。

本発明の実施形態に係る下端構造が適用される車両後部を下方から見た平面図である。 本発明の実施形態の下端構造が適用される車両後部を車両側方から見た断面図である。 本発明の他の実施形態に係る下端構造が適用される車両後部のリヤバンパーを車両側方から見た断面図である。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２は本発明の実施形態に係る車両後部の下端構造を示すものである。また、図において、矢印Ｆ方向は車両前方を示している。

図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る下端構造が適用される車両後部１には、スペアタイヤ（図示せず）を収納するためのスペアタイヤハウス２が設けられており、該スペアタイヤハウス２の車両後方側には、車両幅方向に沿って延在するリヤバンパー３が設けられている。
スペアタイヤハウス２は、リヤフロアパネルの周縁部を残した状態で、該リヤフロアパネルの中間部を車両下方へ突出させる絞り成形により凹部形状に形成されており、基本面が平坦な底面部２１と、該底面部２１の周囲を囲む縦壁面部２２とを有している。なお、スペアタイヤハウス２の車両前方側もしくは左右両側に位置する車両後部１の下面には、図１に示すように、燃料を貯留する燃料タンク１１、排気管１２の後部側に配置されるマフラー１３、リヤサスペンション１４、後輪１５などが設けられている。

本実施形態のリヤバンパー３の下端部には、図２に示すように、車両下端に配置され、車両前後方向に沿って緩やかに傾斜する第１平面部３１と、該第１平面部３１の後端に連続して配置され、車両後方へ向かって斜め上方に傾斜すべく折り曲げられ、第１平面部３１の角度ａと異なる角度ｂを有する第２平面部３２とが設けられている。第１平面部３１は、車両前後方向で車両後端から８０ｍｍ以上の前後長さＬ１を有しており、第１平面部３１の前後長さＬ１の方が第２平面部３２の前後長さＬ２よりも長い寸法で（Ｌ１＞Ｌ２）、車両前後方向に配置されている。

また、本実施形態の車両後部１の下端構造では、リヤバンパー３の車両幅方向にわたる下端部の形状が以下の設定条件で形成されている。すなわち、第１平面部３１と第２平面部３２との間で路面Ｇに対する角度が異なっており、第１平面部３１の路面Ｇに対する角度ａは、０°〜１０°の範囲にある小さな角度であり、第２平面部３２の路面Ｇに対する角度ｂは、４５°〜１７０°の範囲にあり、第１平面部３１の路面Ｇに対する角度ａよりも大きな角度である（ａ＜ｂ）。したがって、第１平面部３１と第２平面部３２との角度変化が大きく、３５°〜１７０°の範囲にあることになる。第１平面部３１と第２平面部３２との角度変化が３５°以上となる形状で、リヤバンパー３の車両幅方向にわたる下端部が形成されていると、第１平面部３１と第２平面部３２との境界に位置する折れ部ｃにおいて、車両後方へ向かう車両走行時の気流が当該第１平面部３１及び第２平面部３２の表面から剥離しやすくなる。
一方、第１平面部３１と第２平面部３２との角度変化が３５°以下となる形状で、リヤバンパー３の車両幅方向にわたる下端部が形成されていると、第１平面部３１と第２平面部３２との間の境界に位置する折れ部ｃにおいて、車両走行時の車両後方へ向かう気流が当該第１平面部３１及び第２平面部３２の表面から剥離し難く、車両後端を通過した直後にリヤバンパー３の下端部の下面に沿って巻き上げられ、車両後方に乱れた流れ（渦）が発生してしまうことになる。

さらに、第１平面部３１と第２平面部３２との間の境界に位置する折れ部ｃには、図２に示すように、車両幅方向へ延在する稜線３３が設けられている。この稜線３３は、曲率１０ｍｍ（Ｒ１０）以下の曲線形状もしくは面取り１０ｍｍ（Ｃ１０）以下の面取り形状で形成されている。このような大きさの曲線形状もしくは面取り形状であれば、稜線３３の形状が小さくなるとともに、稜線３３の存在が明確となる。これにより、車両走行時の車両後方へ向かう気流が第１平面部３１及び第２平面部３２の表面から容易に剥離され、負圧の発生原因である乱れた流れの発生が抑えられるようになっている。

また、本実施形態のリヤバンパー３の後端部は、図１に示すように、車両幅方向の中央領域に配置される中央部３４と、車両幅方向の左右両側領域に配置される左右両側部３５とを有しており、車両幅方向の中央部３４が最も車両後方に位置するように形成されている。そのため、車両幅方向の中央部３４は、車両後方へ向かって突出するように、車両中心線（Ｃ―Ｃ線）に対して車両幅方向で左右対称な１つの円弧状を描いている部分として構成されている。このような形状の中央部３４を有するリヤバンパー３の後端部では、車両走行時の車両後方へ向かう気流が第１平面部３１及び第２平面部３２の表面から剥離するタイミングを部分的に変えられることとなり、車両幅方向の左右両側部３５での剥離を速くし、車両幅方向の中央部３４での剥離を遅くすることで、気流の流れが円滑になって、乱れた流れの発生が抑えられるようになっている。

さらに、本実施形態の車両後部１の下端構造においては、リヤバンパー３の第１平面部３１とスペアタイヤハウス２の底面部２１の下面とが、ほぼ同一の高さで連続して配置されている。そのため、スペアタイヤハウス２の底面部２１の下面は、リヤバンパー３の第１平面部３１と同様の角度で車両後方へ向かって緩やかに車両上方へ傾斜するように形成されている。これに伴い、車両下部の平面の前後長さが、スペアタイヤハウス２の底面部２１の前後長さとリヤバンパー３の第１平面部３１の前後長さＬ１を合わせた長さとなり、車両後部１の下端には、乱れた流れの発生を抑える効果を有する車両前後方向の長さが長い平面が確保されるため、リヤバンパー３の後端部で剥離させた気流が乱れず、負圧の発生が抑えられることになる。

このように、本発明の実施形態に係る車両後部１の下端構造では、車両後部に配置されるリヤバンパー３に、車両下端に配置され、車両前後方向で車両後端から８０ｍｍ以上の前後長さＬ１を有する第１平面部３１と、第１平面部３１の後端に連続して配置され、第１平面部３１の角度ａと異なる角度ｂを有する第２平面部３２とが設けられ、第１平面部３１の前後長さＬ１の方が第２平面部３２の前後長さＬ２よりも長く車両前後方向に配置されており、第１平面部３１と第２平面部３２との間で路面Ｇに対する角度が異なっており、第１平面部３１の路面Ｇに対する角度ａが０°〜１０°の小さな角度であり、第２平面部３２の路面Ｇに対する角度ｂが４５°〜１７０°で、第１平面部３１の角度ａよりも大きな角度ｂであり、第１平面部３１と第２平面部３２との角度変化が３５°〜１７０°にあるという設定条件で、リヤバンパー３の車両幅方向にわたる下端部の形状が形成されているので、第１平面部３１と第２平面部３２との間の折れ部ｃにおいて、車両後方へ向かう車両走行時の気流が第１平面部３１及び第２平面部３２の表面から剥離しやすくなるという効果が得られる。それに伴って、車両後部１の下面の気流が車両後端のリヤバンパー３を通過した直後に車両後部１の下面に沿って車両上方へ巻き上げられることが起こらず、車両後方へ円滑に流れ乱れた流れ（渦）の発生を抑えることができる。乱れた流れが発生しないことにより、負圧の発生を抑えることが可能となり、車両走行時の空気抵抗の低減を実現することができる。

図３は、本発明の他の実施形態に係る車両後部の下端構造を示すものである。この実施形態のリヤバンパー３においては、上記実施形態の稜線３３と異なり、第１平面部３１と第２平面部３２ａとの間に形成される稜線３３ａは、直角よりも小さい鋭角の角度ｄを有している。そのため、第２平面部３２ａは、第１平面部３１の後端に位置するリヤバンパー３の後端側下部を車両前方の第１平面部３１側へ折り返すことによって形成され、車両前方へ向かって斜め上方に傾斜しながら第１平面部３１の後端に連続して配置されている。なお、第２平面部３２ａの上部は、折り曲げを繰り返した屈曲形状部分を経て、上記実施形態のリヤバンパー３の下部後端面と同様の形状に形成されている。その他の構成は上記実施形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示している。
このように本実施形態の車両後部１の下端構造では、第１平面部３１と第２平面部３２ａとの間に形成される稜線３３ａの角度ｄが鋭角に設定されているので、車両の走行時に車両後方へ向かう気流を車両後端部のリヤバンパー３において第１平面部３１及び第２平面部３２ａから確実に剥離することができ、気流を車両後方へ円滑に流して乱れた流れの発生を防止することができる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

１ 車両後部
２ スペアタイヤハウス
３ リヤバンパー
２１ 底面部
２２ 縦壁面部
３１ 第１平面部
３２，３２ａ 第２平面部
３３，３３ａ 稜線
３４ 車両幅方向の中央部
３５ 車両幅方向の側部
ａ 第１平面部の角度
ｂ 第２平面部の角度
ｃ 折れ部
ｄ 稜線の角度
Ｇ 路面
Ｌ１ 第１平面部の前後長さ
Ｌ２ 第２平面部の前後長さ

Claims (5)

1. 車両後部に配置されるリヤバンパーを備え、該リヤバンパーには、車両下端に配置される第１平面部と、該第１平面部の後端に連続して配置され、前記第１平面部の角度と異なる角度を有する第２平面部とが設けられ、前記第１平面部は、車両前後方向で車両後端から８０ｍｍ以上の長さを有し、前記第１平面部の方が前記第２平面部よりも長く車両前後方向に配置されている車両後部の下端構造において、
   前記第１平面部と前記第２平面部との間で路面に対する角度が異なっており、前記第１平面部の路面に対する角度が、０°〜１０°の範囲にある小さな角度であり、
   前記第２平面部の路面に対する角度が、４５°〜１７０°の範囲にあり、前記第１平面部の路面に対する角度よりも大きな角度であり、
   かつ、前記第１平面部と前記第２平面部との角度変化が大きく、３５°〜１７０°の範囲にあるという設定条件で、
   前記リヤバンパーの車両幅方向にわたる下端部の形状が形成されていることを特徴とする車両後部の下端構造。
2. 前記第１平面部と前記第２平面部との間の折れ部には稜線が設けられ、該稜線は、曲率１０ｍｍ以下の曲線形状もしくは面取り１０ｍｍ以下の面取り形状で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両後部の下端構造。
3. 前記第１平面部と前記第２平面部との間に形成される稜線の角度が鋭角であることを特徴とする請求項２に記載の車両後部の下端構造。
4. 前記リヤバンパーの後端部は、車両幅方向の中央部が最も車両後方に位置するように、車両中心線に対して車両幅方向で対称な１つの円弧状を描いている部分を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両後部の下端構造。
5. 前記リヤバンパーの前記第１平面部と前記車両後部に設けられるスペアタイヤハウスの下面とが、ほぼ同一の高さで連続して配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両後部の下端構造。
   

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