自動車の下部構造
【課題】この発明は、フロアトンネルを形成する部分の気圧低下による気流の乱れを抑制し、空力性能を改善することができる自動車の下部構造を提供することを目的とする。
【解決手段】エンジンルームＥＲの下方及びその後方のフロアトンネル６を挟んだ両側のフロアの下方に各々アンダーカバー５ａ、５ｂが設けられる自動車の下部構造において、左右両側のフロア下方のアンダーカバー５ａ、５ｂ整流面の前端に、それぞれ下方に突出する整流用の縦壁１０ａ、１０ｂを車幅方向中央を挟んで離間させ、両縦壁１０ａ、１０ｂを、車幅方向に対して中央側が後退するように傾斜して設けた。
【解決手段】エンジンルームＥＲの下方及びその後方のフロアトンネル６を挟んだ両側のフロアの下方に各々アンダーカバー５ａ、５ｂが設けられる自動車の下部構造において、左右両側のフロア下方のアンダーカバー５ａ、５ｂ整流面の前端に、それぞれ下方に突出する整流用の縦壁１０ａ、１０ｂを車幅方向中央を挟んで離間させ、両縦壁１０ａ、１０ｂを、車幅方向に対して中央側が後退するように傾斜して設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンルームの下方及びその後方のフロアトンネルを挟んだ両側のフロアの下方に各々整流面が設けられる自動車の下部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車体の下面を流れる空気の乱れや流速の低下を抑えると空力性能が改善されることが知られている。そこで、自動車の下部における空気の影響を極力低減するために、車体下面を、整流作用を有するアンダーカバーで覆うことが行われている（特許文献１参照）。
【０００３】
前記特許文献１では、ドライブシャフトや排気管等を収納すべく車体前後方向に延びるフロアトンネルを境に前記アンダーカバーが左右に二分割されて設けられることが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１８８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記アンダーカバー、フロアトンネルの前方のエンジンルーム下面は略平面状に形成されている。このため、上述した、車体の下面を流れる空気は、エンジンルームの下方では車幅方向において気圧が均一になっており、気流の乱れが生じにくいことが分かっている。
【０００５】
エンジンルーム下面よりも後方のフロアの下方では、車幅方向中央部がフロアトンネルにより前記左右のアンダーカバーよりも上方に突出した凹形状となっており、車幅方向中央部の空気通路が左右よりも広がった形状となっている。このため、エンジンルーム下面より後方のフロアの下方に向かって空気が均一に流れ込むと、車幅方向中央部の気圧が左右の気圧よりも低下する現象が起こる。この車幅方向中央部の気圧低下により、左右から中央部への空気の流れ込みが発生するため、気流に乱れが生じ易くなっていた。そして、この気流の乱れが車体下方の空力性能を悪化させる要因になっていた。
【０００６】
この発明は、フロアトンネルを形成する部分の気圧低下による気流の乱れを抑制し、空力性能を改善することができる自動車の下部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の自動車の下部構造は、エンジンルームの下方及びその後方のフロアトンネルを挟んだ両側のフロアの下方に各々整流面が設けられる自動車の下部構造において、上記両側のフロア下方の整流面の前端に、それぞれ下方に突出する整流用の縦壁が車幅方向中央を挟んで離間して設けられているとともに、両縦壁は、車幅方向に対して中央側が後退するように傾斜して設けられたことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、整流面を流れる空気を、縦壁が整流面の前部で積極的にフロアトンネルへ案内し、収束させる。このため、フロアトンネルの気圧の低下を抑制することができるため、整流面、フロアトンネルにおける気流の乱れを抑制することができる。
【０００９】
この発明の一実施態様においては、前記縦壁の後方でかつ左右後輪より前方部分に、それぞれ下方に突出する整流用の第２の縦壁が車幅方向中央を挟んで離間して設けられているとともに、両第２の縦壁は、車幅方向に対して中央側が後退するように傾斜して設けられたことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、車体下方の気流が後輪に到達する前に整流面の後端で車幅方向中央部に収束されるため、車体下方を流れる空気が車体側方に流出することが抑制される。
【００１１】
この発明の一実施態様においては、前記第２の縦壁の車幅方向外側の端部は、前記整流面の前端に設けられた縦壁の車幅方向外側の端部よりも車幅方向で外側に位置することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、整流面の前端の縦壁の後方に流れた空気を、その後方の第２の縦壁で中央部に収束させることができる。これにより、車体下方を流れる空気が車体側方へ拡散することを防止できる。
【００１３】
この発明の一実施態様においては、前記整流面は樹脂部材から形成され、前記縦壁は整流面に一体成形されるものであって、上記縦壁は上部より下部が脆弱とされていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、走行中等に道路上の障害物との浅い衝突の際に、縦壁の下方だけ壊れ、全体が破壊されるのを防止して、整流効果を持続できるようにすることができる。
【００１５】
この発明の一実施態様においては、前記縦壁は、前記整流面に近い部分から下方に向かってその厚みが複数段階に減少する形状であることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、整流面、縦壁を一体的に成形する場合、成形が容易であるため、安価に製造することができる。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、前記縦壁は、該縦壁を破壊する荷重の車幅方向の伝達を遮断する仕切り部を備えたことを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、縦壁を破壊する荷重が車幅方向に伝わるのが遮断される。このため、走行中等に道路上の障害物との車幅方向に狭い範囲で衝突した際に、縦壁が幅広く破壊されるのを防止することができ、整流効果を持続できる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、整流面前端の縦壁でフロアトンネルの気圧低下を抑制することにより、左右の整流面、フロアトンネルにおける気流の乱れを抑制できるため、車体下方における空力性能を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図１は、この発明の実施形態に係る自動車の下部構造を示す底面図であり、前輪及び後輪は省略されている。図中において矢印（Ｆ）は車両前方を示し、矢印（Ｒ）は車両後方を示す。従って、車両が前進している時には、図中左方から流入した空気は、図中の矢印で示すように右方から排出される。
【００２１】
なお、以下の説明では、車体前部にエンジンを搭載し、後輪を駆動するＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）式の車両を例にあげて説明するが、本発明は、車体前部にエンジンを搭載し、前輪を駆動するＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）式の車両にも適用できる。
【００２２】
図１において、車体下部の前部にはエンジンルームＥＲの下面を構成する平面状のエンジンルームアンダーカバー１ａが配設されており、その前後には、車幅方向に延びるサブフレーム２ａ、２ｂが取付けられている。エンジンルームアンダーカバー１ａの前側に位置するサブフレーム２ａよりも前方には車幅方向に延びる第２のアンダーカバー１ｂが取付けられている。
【００２３】
また、エンジンルームアンダーカバー１ａの左右には、前後方向に延びる一対の（フロント）サブフレーム２ｃ、２ｄが配設されている。このサブフレーム２ｃ、２ｄの前後端部には、それぞれマウント部３ａ〜３ｄが配設され、これらマウント部３ａ〜３ｄと、サブフレーム２ｃ、２ｄの途中で車幅方向の外側に配設されたマウント部３ｅ、３ｆとにより、サブフレーム２ａ〜２ｄを車体側から弾性的に支持するようになっている。
【００２４】
さらに、サブフレーム２ｃ、２ｄよりも車幅方向の外側には、フロントホイールハウス２２が配設されており、該フロントホイールハウス２２の形状に合わせて、サブフレーム２ｃ、２ｄは、後部に近づくに従って車幅方向中央に入り込んだ形状とされている。
【００２５】
本実施形態の車体下部において、エンジンルームアンダーカバー１ａよりも後方には、不図示の前輪と後輪との間に前後方向に延びて車体下部の一部をなし、整流面を構成するアンダーカバー５ａ、５ｂ（以下、総称してアンダーカバー５とも称する）がフロアトンネル６の両側にそれぞれ設けられている。
【００２６】
これらアンダーカバー５前端の位置と、リヤホイールハウス４から車体前方側へ所定距離離間した位置とに、縦壁１０ａ〜１０ｄ（以下、総称して縦壁１０とも称する）が、フロアトンネル６を挟んで離間して両側に略左右対称に設けられている。該縦壁１０ａ〜１０ｄは、いずれも下方に突出するとともに車幅方向において中央部が後退するように傾斜して延びている。
【００２７】
図示されたように、サイドシル２１で両側が規定される自動車の下部において、車幅方向中央付近には、ドライブシャフト６１や、途中に触媒コンバータ６３を備えた排気管６２等を収納すべく前後方向に延びる既述のフロアトンネル６が設けられている。
【００２８】
また、アンダーカバー５の後端と後輪の車軸８との間にはフロアトンネル６を跨いで燃料タンク７が設けられている。燃料タンク７の後部には、デファレンシャル３１及び後輪のサスペンション３２、その両側に後輪及びリヤホイールハウス４が設けられ、さらにその後方には上方に荷室９、その下方にマフラー３３が設けられている。
【００２９】
図１とともに図２を参照して、アンダーカバー５についてより詳細に説明する。図２の（ａ）は車体左側のアンダーカバー５ａ、（ｂ）は右側のアンダーカバー５ｂをそれぞれ底面視にて示している。アンダーカバー５ａ、５ｂは、フロアトンネル６の両側において、前輪のホイールハウス２２から後輪手前の燃料タンク７等を収納すべく上方に突出して下面が凹部となるキックアップ部３０までの車体下部を覆うような形状とされている。アンダーカバー５の表面は略平面状であるが、整流効果及び補強のために前後方向に延びる複数のビード部２５（２５ａ、２５ｂ）が表面に設けられている。
【００３０】
また、アンダーカバー５ａ及び５ｂには、車体下面にボルトによってアンダーカバー５ａ、５ｂを取付けるための締結部２３ａ、２４ａ及び２３ｂ、２４ｂが周辺部に複数設けられている。なお、図中２４ａ及び２４ｂは、後述する車体のフロアパネル２０（図５乃至図８参照）にアンダーカバー５をボルトによって締結するための締結部であり、２３ａ及び２３ｂは、後述する車体のサイドシル２１にアンダーカバー５をボルトによって締結するための締結部である。
【００３１】
ところで、縦壁１０ａ、１０ｂは、アンダーカバー５ａ、５ｂの前端に位置していることにより、エンジンルームアンダーカバー１ａとフロアトンネル６との境界の直ぐ後方に配置されている。このため、従来のように、フロアトンネル６の気圧が低下してしまう前に、図１において実線の矢印ｓ１、ｓ２で示すように、エンジンルームアンダーカバー１ａの下面から流れる空気を縦壁１０ａ、１０ｂがアンダーカバー５ａ、５ｂの前部で積極的にフロアトンネル６へ案内し、収束させる。このため、フロアトンネル６の気圧の低下を抑制することができる。
【００３２】
つまり、エンジンルームアンダーカバー１ａから車幅方向において空気が均一に流れ込んだ場合、アンダーカバー５ａの下面、フロアトンネル６、アンダーカバー５ｂの下面において、従来ではそれぞれの気圧が相対的に、高、低、高となっていたが、本実施形態においては、縦壁１０ａ、１０ｂによる空気のフロアトンネル６への収束制御により、フロアトンネル６を流れる空気が増すため、該フロアトンネル６の気圧低下が抑制されることになる。これにより、アンダーカバー５ａ、５ｂ下面とフロアトンネル６との間の気圧差が減少する。このため、アンダーカバー５ａ、５ｂ下面、フロアトンネル６における気圧を車幅方向において略均一にすることができる。
【００３３】
このように、縦壁１０ａ、１０ｂで空気の流れをフロアトンネル６に案内し、収束させ、アンダーカバー５ａ、５ｂと、フロアトンネル６との間の気圧差を減少させることにより、左右のアンダーカバー５ａ、５ｂから中央部のフロアトンネル６への空気の流れ込みによる気流の乱れ（図１において二点鎖線の矢印ｓ３、ｓ４で示す）が抑制されるため、車体下方における空力性能を改善することができる。
【００３４】
また、アンダーカバー５ａ、５ｂの後端の縦壁１０ｃ、１０ｄの位置がリヤホイールハウス４からは車両前方側へ離間している。このため、車体下方の気流が後輪に到達する前に、図１において実線の矢印ｓ５、ｓ６に示すように、アンダーカバー５の後端で車幅方向に収束される。これにより、車体下方を流れる空気が車体側方に流出することが抑制され、車体側面に沿う空気の流れ（側面流）が乱されることがなくなるため、空力性能はより改善されることになる。
【００３５】
ここで、アンダーカバー５ａ、５ｂそれぞれについて、前端の縦壁１０ａ、１０ｃと後端の縦壁１０ｂ、１０ｄとの間の位置関係に着目すると、後端の縦壁１０ｃ、１０ｄの車幅方向外側の端部が前端の縦壁１０ａ、１０ｂの車幅方向外側の端部よりも車幅方向で外側に位置している。
【００３６】
このように、後端の縦壁１０ｃ、１０ｄの車幅方向外側の端部が外側に設けられていることにより、特に、前端の縦壁１０ａ、１０ｂの後方に流れた空気を、図１において実線の矢印ｓ５、ｓ６で示すように、その後方の縦壁１０ｃ、１０ｄで中央部に収束させることができる。これにより、車体下方を流れる空気が車体側方へ拡散することを防止できるため、空力性能をさらに改善することができる。
【００３７】
次に、本実施形態の自動車の下部構造について、図１の断面図を参照してさらに説明する。図３〜図８は、図１においてそれぞれフロアトンネル６を含むように車体を前後に切断するＡ−Ａ線、アンダーカバー５ａの前部を含むように車体を前後に切断するＢ−Ｂ線、縦壁１０ａ、１０ｂを含むように車体を左右に切断するＣ１−Ｃ１線、縦壁１０ｃ、１０ｄを含むように車体を左右に切断するＣ２−Ｃ２線、アンダーカバー５ａの後部を含むように車体を前後に切断するＤ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線に沿うそれぞれの矢視断面図である。
【００３８】
図３〜図６に示すように、車体下部には、車体前後方向に延びるドライブシャフト６１及び排気管６２等を収容するために、アンダーカバー５ａ、５ｂよりも上方に突出したフロアトンネル６が車幅方向略中央に設けられている。上記アンダーカバー５ａ、５ｂは車幅方向において、フロアトンネル６の外側に所定距離離間した位置からサイドシル２１までを覆うように設けられている。このため、中央部の空気通路が左右よりも広がった形状となっている。
【００３９】
縦壁１０ａ、１０ｂがないと、上述したように車幅方向の中央部の気圧が左右の気圧よりも低下してしまう。そして、この中央部の気圧低下により、図３、図４の二点鎖線の矢印ｓ３で示すように、左右から中央部への空気の流れ込みが発生するため、気流に乱れが生じ、空力性能が悪化することになる。
【００４０】
そこで、本実施形態では、このような気流の乱れを抑制するために、アンダーカバー５において、エンジンルームアンダーカバー１ａとフロアトンネル６との境界の直ぐ後方に縦壁１０ａ、１０ｂが設けられている。このため、アンダーカバー５ａ、５ｂとフロアトンネル６との間で気圧差が生じる前に、エンジンルームアンダーカバー１ａの下面から流入する空気はフロアトンネル６に収束させられる。このフロアトンネル６への空気の収束によりフロアトンネル６を流れる空気の量を増やすことができるため、アンダーカバー５ａ、５ｂとフロアトンネル６との間の気圧差を減少させることができる。
【００４１】
図７において、車体の下部を構成するフロアパネル２０は、燃料タンク７の手前で上方に大きく突出したキックアップ部３０を備え、後方には荷室９が設けられている。フロアパネル２０の下方にはアンダーカバー５が取付けられており、その下面は燃料タンク７の下面と略同じ高さとなっている。アンダーカバー５と燃料タンク７との間には隙間があるので、アンダーカバー５後端の縦壁１０ｃ、１０ｄがないと、図中二点鎖線の矢印ｓ７で示すように、アンダーカバー５に沿った前方からの気流は隙間によって攪乱されてしまい、空力に悪影響を及ぼす。
【００４２】
図８において、この断面部分には燃料タンク７は存在しないので、縦壁１０がないと、図中二点鎖線の矢印ｓ８で示すように、アンダーカバー５に沿った前方からの気流は、後方のキックアップ部３０において上方及び側方に広がって速度が低下するとともに攪乱されてしまい、空力に悪影響を及ぼす。
【００４３】
そこで、本実施形態の縦壁１０ｃ、１０ｄは、このような空気の拡散を抑制するために、アンダーカバー５において下面の気流に対して障害物として働くキックアップ部３０よりも前方に設けられている。
【００４４】
このため、下流面がキックアップ部３０や燃料タンク７で攪乱される前に車幅方向中央側に収束させることができる。従って、攪乱された気流が車体側方に流出することが抑制され、本実実施形態においては、縦壁１０ｃ、１０ｄに代えて車体下面全体をアンダーカバー５で覆う場合と同様の空力改善効果を得ることができる。
【００４５】
また、車幅方向において、フロアトンネル６の外側に所定距離離間した位置からサイドシル２１までを覆うように上記アンダーカバー５ａ、５ｂが設けられているため、縦壁１０ｃ、１０ｄによって偏向された気流の一部が、それよりも中央側のフロアトンネル６を流れる気流を巻き込んで中央へ収束して空力性能を改善する効果を得ることができる。
【００４６】
また、縦壁１０ｃ、１０ｄについては、アンダーカバー５ａ、５ｂから所定の高さだけ下方に突出しているが、外側端部に向かってアンダーカバー５ａ、５ｂの端部とともにサイドシル２１の高さに合わせるように高さが減じられている。
【００４７】
ここで、各縦壁１０は、図９（ａ）乃至（ｃ）に示すように、仕切り部１１によって車幅方向において複数に仕切られる構成となっている。この仕切り部１１は、図９（ｂ）に示すように溝によって部分的に厚さが薄くされていても、図８（ｃ）に示すように切欠き（スリット）であってもよい。なお、図９（ａ）は、本実施形態のアンダーカバー５、縦壁１０を車体後方側から見た状態を示しており、（ｂ）及び（ｃ）は縦壁１０の断面形状及び仕切り部１１を示している。
【００４８】
このように、各縦壁１０において、車幅方向に複数に仕切ることにより、縦壁を破壊する荷重が車幅方向に伝わるのが遮断される。このため、走行中等に道路上の障害物との車幅方向に狭い範囲で衝突した際に、縦壁１０が幅広く破壊されるのを防止することができ、整流効果を持続できる。
【００４９】
また、図９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、縦壁１０は樹脂部材よりなり、アンダーカバーに一体成形されている。さらに、縦壁１０の断面は、アンダーカバー５に近い部分から下方に向かってその厚みが複数段階（図示した例では３段階）に減少しており、これにより、上部よりも下部が脆弱とされている。
【００５０】
これは、走行中等に道路上の障害物との浅い衝突の際に、縦壁１０の下方だけ壊れ、全体が破壊されるのを防止して、整流効果を持続できるようにするためである。この構造は特に、アンダーカバー５と縦壁１０とを一体的に成形したものにおいては、アンダーカバー５に対する損傷を軽減できるため好適である。なお、このような厚みの段差は、縦壁１０の裏面（車体後方の面）に設けられている。
【００５１】
また、アンダーカバー５、縦壁１０を樹脂部材で一体的に形成することにより、安価に製造することができる。また、縦壁１０の断面を、上述したようにその厚みが複数段階に減少する形状とすることで構成がより簡素化されるため、アンダーカバー５、縦壁１０をさらに安価に製造することができる。
【００５２】
なお、走行中等に道路上の障害物との浅い衝突の際に、より確実に縦壁１０の下方だけ壊れるように、図９（ｄ）に示すアンダーカバー５´、縦壁１０´のように、厚みの異なる境界部分にくびれ部１２を形成するようにしてもよい。なお、１１´は仕切り部であり、作用、効果は最初の実施形態における仕切り部１１と同様である。
【００５３】
また、本実施形態においては、縦壁１０の形状が底面視で、それぞれ略直線状としているが、車幅方向中央側が後退するように、途中で傾斜角度が異なってくの字状に傾斜する形状としてもよい。このくの字状に傾斜する縦壁とすることにより、傾斜角、形状を適宜設定することで、様々な気流のパターン、車体下部及びアンダーカバー５の構造のパターンに対応することができる。
【００５４】
但し、略直線状の縦壁１０とすることにより、縦壁の形状を簡略化し、コンパクト化できるとともに、縦壁１０に沿って偏向された気流の一部が、それよりも中央側の気流を巻き込んで中央へ収束して空力性能を改善する効果と、車体前方からの投影面積を減少させて空気抵抗を減少させる効果とのバランスを高次元で取ることができる。
【００５５】
このように、縦壁の形状は、車体前方からの投影面積増加による空気抵抗の増加と、車体下部の気流の収束効果とのバランスを考慮して決定される。
【００５６】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の整流面は、アンダーカバー５ａ、５ｂに対応し、
以下同様に、
第２の縦壁は、縦壁１０ｃ、１０ｄに対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の実施形態に係る自動車の下部構造を示す底面図。
【図２】この発明の実施形態に係る整流面を示す底面図。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線矢視断面図。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図５】図１におけるＣ１−Ｃ１線矢視断面図。
【図６】図１におけるＣ２−Ｃ２線矢視断面図。
【図７】図１におけるＤ−Ｄ線矢視断面図。
【図８】図１におけるＥ−Ｅ線矢視断面図。
【図９】縦壁の構造を説明する図。
【符号の説明】
【００５８】
５ａ、５ｂ、５´…アンダーカバー
６…フロアトンネル
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０´…縦壁
１１、１１´…仕切り部
ＥＲ…エンジンルーム
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンルームの下方及びその後方のフロアトンネルを挟んだ両側のフロアの下方に各々整流面が設けられる自動車の下部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車体の下面を流れる空気の乱れや流速の低下を抑えると空力性能が改善されることが知られている。そこで、自動車の下部における空気の影響を極力低減するために、車体下面を、整流作用を有するアンダーカバーで覆うことが行われている（特許文献１参照）。
【０００３】
前記特許文献１では、ドライブシャフトや排気管等を収納すべく車体前後方向に延びるフロアトンネルを境に前記アンダーカバーが左右に二分割されて設けられることが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１８８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記アンダーカバー、フロアトンネルの前方のエンジンルーム下面は略平面状に形成されている。このため、上述した、車体の下面を流れる空気は、エンジンルームの下方では車幅方向において気圧が均一になっており、気流の乱れが生じにくいことが分かっている。
【０００５】
エンジンルーム下面よりも後方のフロアの下方では、車幅方向中央部がフロアトンネルにより前記左右のアンダーカバーよりも上方に突出した凹形状となっており、車幅方向中央部の空気通路が左右よりも広がった形状となっている。このため、エンジンルーム下面より後方のフロアの下方に向かって空気が均一に流れ込むと、車幅方向中央部の気圧が左右の気圧よりも低下する現象が起こる。この車幅方向中央部の気圧低下により、左右から中央部への空気の流れ込みが発生するため、気流に乱れが生じ易くなっていた。そして、この気流の乱れが車体下方の空力性能を悪化させる要因になっていた。
【０００６】
この発明は、フロアトンネルを形成する部分の気圧低下による気流の乱れを抑制し、空力性能を改善することができる自動車の下部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の自動車の下部構造は、エンジンルームの下方及びその後方のフロアトンネルを挟んだ両側のフロアの下方に各々整流面が設けられる自動車の下部構造において、上記両側のフロア下方の整流面の前端に、それぞれ下方に突出する整流用の縦壁が車幅方向中央を挟んで離間して設けられているとともに、両縦壁は、車幅方向に対して中央側が後退するように傾斜して設けられたことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、整流面を流れる空気を、縦壁が整流面の前部で積極的にフロアトンネルへ案内し、収束させる。このため、フロアトンネルの気圧の低下を抑制することができるため、整流面、フロアトンネルにおける気流の乱れを抑制することができる。
【０００９】
この発明の一実施態様においては、前記縦壁の後方でかつ左右後輪より前方部分に、それぞれ下方に突出する整流用の第２の縦壁が車幅方向中央を挟んで離間して設けられているとともに、両第２の縦壁は、車幅方向に対して中央側が後退するように傾斜して設けられたことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、車体下方の気流が後輪に到達する前に整流面の後端で車幅方向中央部に収束されるため、車体下方を流れる空気が車体側方に流出することが抑制される。
【００１１】
この発明の一実施態様においては、前記第２の縦壁の車幅方向外側の端部は、前記整流面の前端に設けられた縦壁の車幅方向外側の端部よりも車幅方向で外側に位置することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、整流面の前端の縦壁の後方に流れた空気を、その後方の第２の縦壁で中央部に収束させることができる。これにより、車体下方を流れる空気が車体側方へ拡散することを防止できる。
【００１３】
この発明の一実施態様においては、前記整流面は樹脂部材から形成され、前記縦壁は整流面に一体成形されるものであって、上記縦壁は上部より下部が脆弱とされていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、走行中等に道路上の障害物との浅い衝突の際に、縦壁の下方だけ壊れ、全体が破壊されるのを防止して、整流効果を持続できるようにすることができる。
【００１５】
この発明の一実施態様においては、前記縦壁は、前記整流面に近い部分から下方に向かってその厚みが複数段階に減少する形状であることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、整流面、縦壁を一体的に成形する場合、成形が容易であるため、安価に製造することができる。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、前記縦壁は、該縦壁を破壊する荷重の車幅方向の伝達を遮断する仕切り部を備えたことを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、縦壁を破壊する荷重が車幅方向に伝わるのが遮断される。このため、走行中等に道路上の障害物との車幅方向に狭い範囲で衝突した際に、縦壁が幅広く破壊されるのを防止することができ、整流効果を持続できる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、整流面前端の縦壁でフロアトンネルの気圧低下を抑制することにより、左右の整流面、フロアトンネルにおける気流の乱れを抑制できるため、車体下方における空力性能を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図１は、この発明の実施形態に係る自動車の下部構造を示す底面図であり、前輪及び後輪は省略されている。図中において矢印（Ｆ）は車両前方を示し、矢印（Ｒ）は車両後方を示す。従って、車両が前進している時には、図中左方から流入した空気は、図中の矢印で示すように右方から排出される。
【００２１】
なお、以下の説明では、車体前部にエンジンを搭載し、後輪を駆動するＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）式の車両を例にあげて説明するが、本発明は、車体前部にエンジンを搭載し、前輪を駆動するＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）式の車両にも適用できる。
【００２２】
図１において、車体下部の前部にはエンジンルームＥＲの下面を構成する平面状のエンジンルームアンダーカバー１ａが配設されており、その前後には、車幅方向に延びるサブフレーム２ａ、２ｂが取付けられている。エンジンルームアンダーカバー１ａの前側に位置するサブフレーム２ａよりも前方には車幅方向に延びる第２のアンダーカバー１ｂが取付けられている。
【００２３】
また、エンジンルームアンダーカバー１ａの左右には、前後方向に延びる一対の（フロント）サブフレーム２ｃ、２ｄが配設されている。このサブフレーム２ｃ、２ｄの前後端部には、それぞれマウント部３ａ〜３ｄが配設され、これらマウント部３ａ〜３ｄと、サブフレーム２ｃ、２ｄの途中で車幅方向の外側に配設されたマウント部３ｅ、３ｆとにより、サブフレーム２ａ〜２ｄを車体側から弾性的に支持するようになっている。
【００２４】
さらに、サブフレーム２ｃ、２ｄよりも車幅方向の外側には、フロントホイールハウス２２が配設されており、該フロントホイールハウス２２の形状に合わせて、サブフレーム２ｃ、２ｄは、後部に近づくに従って車幅方向中央に入り込んだ形状とされている。
【００２５】
本実施形態の車体下部において、エンジンルームアンダーカバー１ａよりも後方には、不図示の前輪と後輪との間に前後方向に延びて車体下部の一部をなし、整流面を構成するアンダーカバー５ａ、５ｂ（以下、総称してアンダーカバー５とも称する）がフロアトンネル６の両側にそれぞれ設けられている。
【００２６】
これらアンダーカバー５前端の位置と、リヤホイールハウス４から車体前方側へ所定距離離間した位置とに、縦壁１０ａ〜１０ｄ（以下、総称して縦壁１０とも称する）が、フロアトンネル６を挟んで離間して両側に略左右対称に設けられている。該縦壁１０ａ〜１０ｄは、いずれも下方に突出するとともに車幅方向において中央部が後退するように傾斜して延びている。
【００２７】
図示されたように、サイドシル２１で両側が規定される自動車の下部において、車幅方向中央付近には、ドライブシャフト６１や、途中に触媒コンバータ６３を備えた排気管６２等を収納すべく前後方向に延びる既述のフロアトンネル６が設けられている。
【００２８】
また、アンダーカバー５の後端と後輪の車軸８との間にはフロアトンネル６を跨いで燃料タンク７が設けられている。燃料タンク７の後部には、デファレンシャル３１及び後輪のサスペンション３２、その両側に後輪及びリヤホイールハウス４が設けられ、さらにその後方には上方に荷室９、その下方にマフラー３３が設けられている。
【００２９】
図１とともに図２を参照して、アンダーカバー５についてより詳細に説明する。図２の（ａ）は車体左側のアンダーカバー５ａ、（ｂ）は右側のアンダーカバー５ｂをそれぞれ底面視にて示している。アンダーカバー５ａ、５ｂは、フロアトンネル６の両側において、前輪のホイールハウス２２から後輪手前の燃料タンク７等を収納すべく上方に突出して下面が凹部となるキックアップ部３０までの車体下部を覆うような形状とされている。アンダーカバー５の表面は略平面状であるが、整流効果及び補強のために前後方向に延びる複数のビード部２５（２５ａ、２５ｂ）が表面に設けられている。
【００３０】
また、アンダーカバー５ａ及び５ｂには、車体下面にボルトによってアンダーカバー５ａ、５ｂを取付けるための締結部２３ａ、２４ａ及び２３ｂ、２４ｂが周辺部に複数設けられている。なお、図中２４ａ及び２４ｂは、後述する車体のフロアパネル２０（図５乃至図８参照）にアンダーカバー５をボルトによって締結するための締結部であり、２３ａ及び２３ｂは、後述する車体のサイドシル２１にアンダーカバー５をボルトによって締結するための締結部である。
【００３１】
ところで、縦壁１０ａ、１０ｂは、アンダーカバー５ａ、５ｂの前端に位置していることにより、エンジンルームアンダーカバー１ａとフロアトンネル６との境界の直ぐ後方に配置されている。このため、従来のように、フロアトンネル６の気圧が低下してしまう前に、図１において実線の矢印ｓ１、ｓ２で示すように、エンジンルームアンダーカバー１ａの下面から流れる空気を縦壁１０ａ、１０ｂがアンダーカバー５ａ、５ｂの前部で積極的にフロアトンネル６へ案内し、収束させる。このため、フロアトンネル６の気圧の低下を抑制することができる。
【００３２】
つまり、エンジンルームアンダーカバー１ａから車幅方向において空気が均一に流れ込んだ場合、アンダーカバー５ａの下面、フロアトンネル６、アンダーカバー５ｂの下面において、従来ではそれぞれの気圧が相対的に、高、低、高となっていたが、本実施形態においては、縦壁１０ａ、１０ｂによる空気のフロアトンネル６への収束制御により、フロアトンネル６を流れる空気が増すため、該フロアトンネル６の気圧低下が抑制されることになる。これにより、アンダーカバー５ａ、５ｂ下面とフロアトンネル６との間の気圧差が減少する。このため、アンダーカバー５ａ、５ｂ下面、フロアトンネル６における気圧を車幅方向において略均一にすることができる。
【００３３】
このように、縦壁１０ａ、１０ｂで空気の流れをフロアトンネル６に案内し、収束させ、アンダーカバー５ａ、５ｂと、フロアトンネル６との間の気圧差を減少させることにより、左右のアンダーカバー５ａ、５ｂから中央部のフロアトンネル６への空気の流れ込みによる気流の乱れ（図１において二点鎖線の矢印ｓ３、ｓ４で示す）が抑制されるため、車体下方における空力性能を改善することができる。
【００３４】
また、アンダーカバー５ａ、５ｂの後端の縦壁１０ｃ、１０ｄの位置がリヤホイールハウス４からは車両前方側へ離間している。このため、車体下方の気流が後輪に到達する前に、図１において実線の矢印ｓ５、ｓ６に示すように、アンダーカバー５の後端で車幅方向に収束される。これにより、車体下方を流れる空気が車体側方に流出することが抑制され、車体側面に沿う空気の流れ（側面流）が乱されることがなくなるため、空力性能はより改善されることになる。
【００３５】
ここで、アンダーカバー５ａ、５ｂそれぞれについて、前端の縦壁１０ａ、１０ｃと後端の縦壁１０ｂ、１０ｄとの間の位置関係に着目すると、後端の縦壁１０ｃ、１０ｄの車幅方向外側の端部が前端の縦壁１０ａ、１０ｂの車幅方向外側の端部よりも車幅方向で外側に位置している。
【００３６】
このように、後端の縦壁１０ｃ、１０ｄの車幅方向外側の端部が外側に設けられていることにより、特に、前端の縦壁１０ａ、１０ｂの後方に流れた空気を、図１において実線の矢印ｓ５、ｓ６で示すように、その後方の縦壁１０ｃ、１０ｄで中央部に収束させることができる。これにより、車体下方を流れる空気が車体側方へ拡散することを防止できるため、空力性能をさらに改善することができる。
【００３７】
次に、本実施形態の自動車の下部構造について、図１の断面図を参照してさらに説明する。図３〜図８は、図１においてそれぞれフロアトンネル６を含むように車体を前後に切断するＡ−Ａ線、アンダーカバー５ａの前部を含むように車体を前後に切断するＢ−Ｂ線、縦壁１０ａ、１０ｂを含むように車体を左右に切断するＣ１−Ｃ１線、縦壁１０ｃ、１０ｄを含むように車体を左右に切断するＣ２−Ｃ２線、アンダーカバー５ａの後部を含むように車体を前後に切断するＤ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線に沿うそれぞれの矢視断面図である。
【００３８】
図３〜図６に示すように、車体下部には、車体前後方向に延びるドライブシャフト６１及び排気管６２等を収容するために、アンダーカバー５ａ、５ｂよりも上方に突出したフロアトンネル６が車幅方向略中央に設けられている。上記アンダーカバー５ａ、５ｂは車幅方向において、フロアトンネル６の外側に所定距離離間した位置からサイドシル２１までを覆うように設けられている。このため、中央部の空気通路が左右よりも広がった形状となっている。
【００３９】
縦壁１０ａ、１０ｂがないと、上述したように車幅方向の中央部の気圧が左右の気圧よりも低下してしまう。そして、この中央部の気圧低下により、図３、図４の二点鎖線の矢印ｓ３で示すように、左右から中央部への空気の流れ込みが発生するため、気流に乱れが生じ、空力性能が悪化することになる。
【００４０】
そこで、本実施形態では、このような気流の乱れを抑制するために、アンダーカバー５において、エンジンルームアンダーカバー１ａとフロアトンネル６との境界の直ぐ後方に縦壁１０ａ、１０ｂが設けられている。このため、アンダーカバー５ａ、５ｂとフロアトンネル６との間で気圧差が生じる前に、エンジンルームアンダーカバー１ａの下面から流入する空気はフロアトンネル６に収束させられる。このフロアトンネル６への空気の収束によりフロアトンネル６を流れる空気の量を増やすことができるため、アンダーカバー５ａ、５ｂとフロアトンネル６との間の気圧差を減少させることができる。
【００４１】
図７において、車体の下部を構成するフロアパネル２０は、燃料タンク７の手前で上方に大きく突出したキックアップ部３０を備え、後方には荷室９が設けられている。フロアパネル２０の下方にはアンダーカバー５が取付けられており、その下面は燃料タンク７の下面と略同じ高さとなっている。アンダーカバー５と燃料タンク７との間には隙間があるので、アンダーカバー５後端の縦壁１０ｃ、１０ｄがないと、図中二点鎖線の矢印ｓ７で示すように、アンダーカバー５に沿った前方からの気流は隙間によって攪乱されてしまい、空力に悪影響を及ぼす。
【００４２】
図８において、この断面部分には燃料タンク７は存在しないので、縦壁１０がないと、図中二点鎖線の矢印ｓ８で示すように、アンダーカバー５に沿った前方からの気流は、後方のキックアップ部３０において上方及び側方に広がって速度が低下するとともに攪乱されてしまい、空力に悪影響を及ぼす。
【００４３】
そこで、本実施形態の縦壁１０ｃ、１０ｄは、このような空気の拡散を抑制するために、アンダーカバー５において下面の気流に対して障害物として働くキックアップ部３０よりも前方に設けられている。
【００４４】
このため、下流面がキックアップ部３０や燃料タンク７で攪乱される前に車幅方向中央側に収束させることができる。従って、攪乱された気流が車体側方に流出することが抑制され、本実実施形態においては、縦壁１０ｃ、１０ｄに代えて車体下面全体をアンダーカバー５で覆う場合と同様の空力改善効果を得ることができる。
【００４５】
また、車幅方向において、フロアトンネル６の外側に所定距離離間した位置からサイドシル２１までを覆うように上記アンダーカバー５ａ、５ｂが設けられているため、縦壁１０ｃ、１０ｄによって偏向された気流の一部が、それよりも中央側のフロアトンネル６を流れる気流を巻き込んで中央へ収束して空力性能を改善する効果を得ることができる。
【００４６】
また、縦壁１０ｃ、１０ｄについては、アンダーカバー５ａ、５ｂから所定の高さだけ下方に突出しているが、外側端部に向かってアンダーカバー５ａ、５ｂの端部とともにサイドシル２１の高さに合わせるように高さが減じられている。
【００４７】
ここで、各縦壁１０は、図９（ａ）乃至（ｃ）に示すように、仕切り部１１によって車幅方向において複数に仕切られる構成となっている。この仕切り部１１は、図９（ｂ）に示すように溝によって部分的に厚さが薄くされていても、図８（ｃ）に示すように切欠き（スリット）であってもよい。なお、図９（ａ）は、本実施形態のアンダーカバー５、縦壁１０を車体後方側から見た状態を示しており、（ｂ）及び（ｃ）は縦壁１０の断面形状及び仕切り部１１を示している。
【００４８】
このように、各縦壁１０において、車幅方向に複数に仕切ることにより、縦壁を破壊する荷重が車幅方向に伝わるのが遮断される。このため、走行中等に道路上の障害物との車幅方向に狭い範囲で衝突した際に、縦壁１０が幅広く破壊されるのを防止することができ、整流効果を持続できる。
【００４９】
また、図９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、縦壁１０は樹脂部材よりなり、アンダーカバーに一体成形されている。さらに、縦壁１０の断面は、アンダーカバー５に近い部分から下方に向かってその厚みが複数段階（図示した例では３段階）に減少しており、これにより、上部よりも下部が脆弱とされている。
【００５０】
これは、走行中等に道路上の障害物との浅い衝突の際に、縦壁１０の下方だけ壊れ、全体が破壊されるのを防止して、整流効果を持続できるようにするためである。この構造は特に、アンダーカバー５と縦壁１０とを一体的に成形したものにおいては、アンダーカバー５に対する損傷を軽減できるため好適である。なお、このような厚みの段差は、縦壁１０の裏面（車体後方の面）に設けられている。
【００５１】
また、アンダーカバー５、縦壁１０を樹脂部材で一体的に形成することにより、安価に製造することができる。また、縦壁１０の断面を、上述したようにその厚みが複数段階に減少する形状とすることで構成がより簡素化されるため、アンダーカバー５、縦壁１０をさらに安価に製造することができる。
【００５２】
なお、走行中等に道路上の障害物との浅い衝突の際に、より確実に縦壁１０の下方だけ壊れるように、図９（ｄ）に示すアンダーカバー５´、縦壁１０´のように、厚みの異なる境界部分にくびれ部１２を形成するようにしてもよい。なお、１１´は仕切り部であり、作用、効果は最初の実施形態における仕切り部１１と同様である。
【００５３】
また、本実施形態においては、縦壁１０の形状が底面視で、それぞれ略直線状としているが、車幅方向中央側が後退するように、途中で傾斜角度が異なってくの字状に傾斜する形状としてもよい。このくの字状に傾斜する縦壁とすることにより、傾斜角、形状を適宜設定することで、様々な気流のパターン、車体下部及びアンダーカバー５の構造のパターンに対応することができる。
【００５４】
但し、略直線状の縦壁１０とすることにより、縦壁の形状を簡略化し、コンパクト化できるとともに、縦壁１０に沿って偏向された気流の一部が、それよりも中央側の気流を巻き込んで中央へ収束して空力性能を改善する効果と、車体前方からの投影面積を減少させて空気抵抗を減少させる効果とのバランスを高次元で取ることができる。
【００５５】
このように、縦壁の形状は、車体前方からの投影面積増加による空気抵抗の増加と、車体下部の気流の収束効果とのバランスを考慮して決定される。
【００５６】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の整流面は、アンダーカバー５ａ、５ｂに対応し、
以下同様に、
第２の縦壁は、縦壁１０ｃ、１０ｄに対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の実施形態に係る自動車の下部構造を示す底面図。
【図２】この発明の実施形態に係る整流面を示す底面図。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線矢視断面図。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図５】図１におけるＣ１−Ｃ１線矢視断面図。
【図６】図１におけるＣ２−Ｃ２線矢視断面図。
【図７】図１におけるＤ−Ｄ線矢視断面図。
【図８】図１におけるＥ−Ｅ線矢視断面図。
【図９】縦壁の構造を説明する図。
【符号の説明】
【００５８】
５ａ、５ｂ、５´…アンダーカバー
６…フロアトンネル
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０´…縦壁
１１、１１´…仕切り部
ＥＲ…エンジンルーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンルームの下方及びその後方のフロアトンネルを挟んだ両側のフロアの下方に各々整流面が設けられる自動車の下部構造において、
上記両側のフロア下方の整流面の前端に、それぞれ下方に突出する整流用の縦壁が車幅方向中央を挟んで離間して設けられているとともに、
両縦壁は、車幅方向に対して中央側が後退するように傾斜して設けられた
自動車の下部構造。
【請求項２】
前記縦壁の後方でかつ左右後輪より前方部分に、それぞれ下方に突出する整流用の第２の縦壁が車幅方向中央を挟んで離間して設けられているとともに、
両第２の縦壁は、車幅方向に対して中央側が後退するように傾斜して設けられた
請求項１記載の自動車の下部構造。
【請求項３】
前記第２の縦壁の車幅方向外側の端部は、前記整流面の前端に設けられた縦壁の車幅方向外側の端部よりも車幅方向で外側に位置する
請求項２記載の自動車の下部構造。
【請求項４】
前記整流面は樹脂部材から形成され、
前記縦壁は整流面に一体成形されるものであって、
上記縦壁は上部より下部が脆弱とされている
請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の自動車の下部構造。
【請求項５】
前記縦壁は、前記整流面に近い部分から下方に向かってその厚みが複数段階に減少する形状である
請求項４項記載の自動車の下部構造。
【請求項６】
前記縦壁は、該縦壁を破壊する荷重の車幅方向の伝達を遮断する仕切り部を備えた
請求項４または５記載の自動車の下部構造。
【請求項１】
エンジンルームの下方及びその後方のフロアトンネルを挟んだ両側のフロアの下方に各々整流面が設けられる自動車の下部構造において、
上記両側のフロア下方の整流面の前端に、それぞれ下方に突出する整流用の縦壁が車幅方向中央を挟んで離間して設けられているとともに、
両縦壁は、車幅方向に対して中央側が後退するように傾斜して設けられた
自動車の下部構造。
【請求項２】
前記縦壁の後方でかつ左右後輪より前方部分に、それぞれ下方に突出する整流用の第２の縦壁が車幅方向中央を挟んで離間して設けられているとともに、
両第２の縦壁は、車幅方向に対して中央側が後退するように傾斜して設けられた
請求項１記載の自動車の下部構造。
【請求項３】
前記第２の縦壁の車幅方向外側の端部は、前記整流面の前端に設けられた縦壁の車幅方向外側の端部よりも車幅方向で外側に位置する
請求項２記載の自動車の下部構造。
【請求項４】
前記整流面は樹脂部材から形成され、
前記縦壁は整流面に一体成形されるものであって、
上記縦壁は上部より下部が脆弱とされている
請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の自動車の下部構造。
【請求項５】
前記縦壁は、前記整流面に近い部分から下方に向かってその厚みが複数段階に減少する形状である
請求項４項記載の自動車の下部構造。
【請求項６】
前記縦壁は、該縦壁を破壊する荷重の車幅方向の伝達を遮断する仕切り部を備えた
請求項４または５記載の自動車の下部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１１２３４０（Ｐ２００７−１１２３４０Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０７１８６（Ｐ２００５−３０７１８６）
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２１日（２００５．１０．２１）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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