車両用空力構造
【課題】車両の走行状況に応じてホイールハウス内の空気流を整流する。
【解決手段】車両用ホイールハウス構造１０では、車両の速度が大きい際に、所定数の段差部４０が車両前側位置に配置される。このため、車輪２０の車両後側からホイールハウス１８への空気流が衝突面３２、４０Ｂに衝突して、ホイールハウス１８への空気の流入が抑制されることで、ホイールハウス１８内の空気流を整流できて、車両の空気抵抗を低減できる。一方、車両の速度が小さい際、車両の走行面が悪路である際、及び、車両の走行面の摩擦係数が小さい際には、所定数の段差部４０が車両後側位置に配置される。このため、車輪２０の接地状態を良くできて、車両の操縦安定性を確保できる。
【解決手段】車両用ホイールハウス構造１０では、車両の速度が大きい際に、所定数の段差部４０が車両前側位置に配置される。このため、車輪２０の車両後側からホイールハウス１８への空気流が衝突面３２、４０Ｂに衝突して、ホイールハウス１８への空気の流入が抑制されることで、ホイールハウス１８内の空気流を整流できて、車両の空気抵抗を低減できる。一方、車両の速度が小さい際、車両の走行面が悪路である際、及び、車両の走行面の摩擦係数が小さい際には、所定数の段差部４０が車両後側位置に配置される。このため、車輪２０の接地状態を良くできて、車両の操縦安定性を確保できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のホイールハウス内の空気流を整流する車両用空力構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空力構造としては、車両の高速走行時に、ホイールハウスと車輪との間の隙間がシャッタによって塞がれて、車両に作用する空気抵抗が低減されるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このように、車両用空力構造では、車両の走行状況に応じて、ホイールハウス内の空気流を整流できるのが好ましい。
【特許文献１】特開２００６−３２７５４８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮し、車両の走行状況に応じてホイールハウス内の空気流を整流できる車両用空力構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の車両用空力構造は、車両のホイールハウスに設けられると共に、前記ホイールハウス内における車輪の回転軸心よりも車両後側に配置され、前記車輪側へ突出されることで衝突面が前記車輪側へ突出されて前記衝突面に前記車輪の回転に伴い前記ホイールハウス内へ向かう空気流が衝突する段差部と、車両の走行状況を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記段差部の前記車輪側への突出量を調整する調整手段と、を備えている。
【０００６】
請求項２に記載の車両用空力構造は、請求項１に記載の車両用空力構造において、前記段差部を折り畳み可能にして前記段差部の前記車輪側への突出量を調整可能にした、ことを特徴としている。
【０００７】
請求項３に記載の車両用空力構造は、請求項１又は請求項２に記載の車両用空力構造において、前記検出手段は、車両の走行速度を検出し、かつ、前記検出手段が検出した車両の走行速度が小さくなると前記調整手段が前記段差部の前記車輪側への突出量を小さくする、ことを特徴としている。
【０００８】
請求項４に記載の車両用空力構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用空力構造において、前記検出手段は、車両の走行面を検出し、かつ、前記検出手段が検出した車両の走行面による車両の振動周波数が小さくなると前記調整手段が前記段差部の前記車輪側への突出量を小さくすると共に、前記検出手段が検出した車両の走行面の抵抗が小さくなると前記調整手段が前記段差部の前記車輪側への突出量を小さくする、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の車両用空力構造では、車両のホイールハウスに設けられた段差部が、ホイールハウス内における車輪の回転軸心よりも車両後側に配置されており、段差部が車輪側へ突出されることで、衝突面が車輪側へ突出されて、衝突面に車輪の回転に伴いホイールハウス内へ向かう空気流が衝突する。このため、車輪の回転に伴うホイールハウス内への空気流の流入が抑制されて、ホイールハウス内の空気流を整流できる。
【００１０】
ここで、検出手段が車両の走行状況を検出し、検出手段の検出結果に基づいて調整手段が段差部の車輪側への突出量を調整する。このため、車両の走行状況に応じて、ホイールハウス内の空気流を整流できる。
【００１１】
請求項２に記載の車両用空力構造では、段差部が折り畳み可能にされて、段差部の車輪側への突出量が調整可能にされている。このため、簡単な構成で、段差部の車輪側への突出量を調整可能にすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の車両用空力構造では、検出手段が車両の走行速度を検出する。
【００１３】
ここで、検出手段が検出した車両の走行速度が小さくなると、調整手段が段差部の車輪側への突出量を小さくする。このため、車両の操縦安定性を確保することができる。
【００１４】
請求項４に記載の車両用空力構造では、検出手段が車両の走行面を検出する。
【００１５】
ここで、検出手段が検出した車両の走行面による車両の振動周波数が小さくなると、調整手段が前記段差部の前記車輪側への突出量を小さくすると共に、検出手段が検出した車両の走行面の抵抗が小さくなると、調整手段が段差部の車輪側への突出量を小さくする。このため、車両の操縦安定性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１の実施の形態］
図１には、本発明の第１の実施の形態に係る車両用空力構造としての車両用ホイールハウス構造１０が車両左方から見た断面図にて示されており、図５には、車両用ホイールハウス構造１０が適用されて構成された車両１２（自動車）の前部が車両左方から見た側面図にて示されている。なお、図面では、車両前方を矢印ＦＲで示し、車幅方向内方（車両右方）を矢印ＩＮで示し、上方を矢印ＵＰで示す。
【００１７】
本実施の形態における車両１２の前部及び後部には、車幅方向両端において、板状のフェンダパネル１４が設けられている。フェンダパネル１４には、略半円弧状のホイールアーチ１６が形成されており、ホイールアーチ１６内は、下向きに開口している。
【００１８】
車両１２の前部及び後部には、ホイールアーチ１６の車幅方向内側において、略半円柱状のホイールハウス１８が形成されており、ホイールハウス１８の内周面は、ホイールアーチ１６の外周側に配置されている。ホイールハウス１８内には、車輪２０（前輪、後輪）が車輪軸２０Ａを中心として回転可能に設けられており、特に車輪２０が前輪である場合には、車輪２０が、ホイールアーチ１６の外周内側に配置されて、ホイールアーチ１６の車幅方向外側へ転舵（車幅方向へ傾動）可能にされている。
【００１９】
車輪軸２０Ａは、サスペンション２２の下端に支持されており、サスペンション２２は、上端が車体側に固定されて、車輪軸２０Ａを介して車輪２０に下側への付勢力を付与している。
【００２０】
車輪２０の車幅方向内側には、ブレーキ装置（図示省略）が設けられており、ブレーキ装置は、車輪２０の回転を制動して、車両１２を制動可能にされている。
【００２１】
ホイールハウス１８内には、ホイールアーチ１６の外周側において、樹脂製で板状のフェンダライナ２４が設けられており、フェンダライナ２４は、車両側面視略円弧状にされてホイールアーチ１６に沿って湾曲されると共に、車輪２０の外周面の上側部分を被覆している。フェンダライナ２４の車幅方向内側端は、ホイールハウス１８の車幅方向内側壁に固定されており、フェンダライナ２４の車幅方向外側端は、フェンダパネル１４に固定されている。
【００２２】
フェンダライナ２４の車両後側部分かつ下側部分には、湾曲直方体状の凹部２６が形成されており、凹部２６は、車輪２０の回転中心軸線Ｏ（回転軸心）の車両後側における車輪２０と高さが同一の範囲内に配置されている。凹部２６の車幅方向外側面及び下面は、開口されており、凹部２６の車幅方向外側面は、フェンダパネル１４によって閉じられている。凹部２６の底壁（外周壁及び車両後側壁）には、矩形状の開口２８が貫通形成されており、開口２８の上端は、凹部２６の上壁に接している。
【００２３】
凹部２６には、図４に詳細に示す空力スタビライザ３０が設けられており、凹部２６の上面は、下側へ向けられた平面状の衝突面３２にされている。車輪２０の回転中心軸線Ｏを中心とした衝突面３２の車両前側端の水平面Ｈに対する上側へのなす角θは、５０°以下にされるのが好ましく、４０°以下にされるのが一層好ましく、３０°程度にされている。凹部２６の開口２８には、略三角柱形容器状の段差部材３４が設けられており、段差部材３４の車両後側面は、開放されている。段差部材３４の上端は、凹部２６の開口２８上端部分に回動軸３６において回転可能に支持されており、段差部材３４は回動軸３６を中心として車両前後方向へ回動可能にされている。
【００２４】
段差部材３４の両側壁（車幅方向両側壁）及び下壁は、車両後側部分において、伸縮手段（折畳手段）としての折畳部３８にされており、折畳部３８は、蛇腹状（断面波形状）にされて、折り畳み及び展開可能（伸縮可能）にされている。段差部材３４の両側壁における折畳部３８は、それぞれ、断面略Ｊ字状（断面略Ｕ字状でもよい）にされて、車幅方向外側部分の車両前側端が、凹部２６の開口２８の車幅方向両端に固定されると共に、段差部材３４の下壁における折畳部３８は、断面略Ｊ字状（断面略Ｕ字状でもよい）にされて、下側部分の車両前側端が凹部２６の開口２８の下端に固定されている。これにより、段差部材３４の両側壁及び下壁における各折畳部３８が折り畳み及び展開されることで、段差部材３４が車両前後方向へ回動可能にされている。
【００２５】
段差部材３４の車両前側部分には、三角柱形容器状の段差部４０が所定数（本実施の形態では３つ）形成されており、所定数の段差部４０は、それぞれ車両後側面が開放されると共に、上下方向において連続して配置されている。段差部４０の上面は、車両前側へ向けられた平面状の案内面４０Ａにされると共に、段差部４０の下面は、下側へ向けられた平面状の衝突面４０Ｂにされており、案内面４０Ａの車両側面視の長さは、衝突面４０Ｂの車両側面視の長さに比し、長くされている。段差部４０の案内面４０Ａと衝突面４０Ｂとの間の頂部４０Ｃは、段差部４０のうちで最も車輪２０側へ突出されており、段差部４０の頂部４０Ｃは、フェンダライナ２４の内周面と面一の位置に配置されている。また、最下の段差部４０の衝突面４０Ｂは、車輪２０の回転中心軸線Ｏを通る水平面Ｈに比し、下側に配置されており、最下の段差部４０の衝突面４０Ｂは、下側に配置される程好ましい。
【００２６】
凹部２６上面の衝突面３２と最上の段差部４０の案内面４０Ａとの間及び上側の段差部４０の衝突面４０Ｂと下側の段差部４０の案内面４０Ａとの間には、三角柱状のストッパ溝４２が形成されており、ストッパ溝４２は、車輪２０側に開口され、かつ、車幅方向内側が凹部２６の車幅方向内側面に対向されると共に、車幅方向外側がフェンダパネル１４に対向されている。車両１２の前進走行時には、車輪２０の回転（図１の矢印Ａの方向への回転）に伴う車輪２０の車両後側における上側（特に車両後斜め上方）への空気流が、ストッパ溝４２に流入して、案内面４０Ａに案内されると共に、衝突面４０Ｂに衝突する。
【００２７】
段差部材３４の車両後側における車体側には、調整手段を構成する駆動手段としてのアクチュエータ４４が設けられており、アクチュエータ４４には、本体部４６及び延出軸４８が設けられている。本体部４６は車体側に固定されており、延出軸４８は本体部４６から車両前側へ延出されている。延出軸４８の車両前側端は、段差部材３４の下部（最下の段差部４０）の車両前側壁に回動可能に連結されており、アクチュエータ４４が駆動されて、延出軸４８の本体部４６に対する延出量が調整されることで、段差部材３４が車両前後方向へ回動されて、段差部材３４の凹部２６底壁からの車輪２０側への突出量が調整可能にされている。
【００２８】
上記車輪軸２０Ａには、検出手段としての車速センサ５０が設けられており、車速センサ５０は、車両１２の速度を検出可能にされている。車両１２には、検出手段としてのナビゲーションシステム５２が設けられており、ナビゲーションシステム５２は、車両１２の速度及び車両１２の走行面５４（路面）の摩擦係数を検出可能にされている。
【００２９】
上記サスペンション２２の上端が固定される車体側には、検出手段としての上荷重センサ５６が設けられており、上荷重センサ５６は、車輪２０からサスペンション２２の付勢力を介して車体側へ入力される荷重を検出可能にされている。サスペンション２２の下部には、検出手段としての下荷重センサ５８が設けられており、下荷重センサ５８は、車輪２０からサスペンション２２の付勢力を介さないで車体側へ入力される荷重を検出可能にされている。これにより、上荷重センサ５６及び下荷重センサ５８は、車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数及び車両１２の振幅を検出可能にされており、車両１２に入力される振動の周波数が小さい際には、車両１２の走行面５４が凹凸の大きい悪路であると判断され、一方、車両１２に入力される振動の周波数が大きい際には、車両１２の走行面５４が平坦な（凹凸の小さい）良路であると判断される。
【００３０】
車両１２の特に前端部には、検出手段としてのＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサ６０が設けられており、ＣＣＤセンサ６０は、車両１２の走行面５４の画像を検出して、車両１２の走行面５４の摩擦係数を検出可能にされている。車両１２には、検出手段としての外気温センサ６２が設けられており、外気温センサ６２は、車両１２外の気温を検出可能にされている。これにより、外気温センサ６２は、車両１２の走行面５４が積雪、凍結等して、走行面５４の摩擦係数が小さいことを検出可能にされている。
【００３１】
上記サスペンション２２の上端が固定される車体側には、検出手段としてのＶＳＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）センサ６４が設けられており、ＶＳＣセンサ６４は、車両１２の滑り（特に横滑り）を検出して、車両１２の走行面５４の摩擦係数が小さいことを検出可能にされている。
【００３２】
上記アクチュエータ４４、車速センサ５０、ナビゲーションシステム５２、上荷重センサ５６、下荷重センサ５８、ＣＣＤセンサ６０、外気温センサ６２及びＶＳＣセンサ６４は、車両１２の調整手段を構成する制御手段としてのＥＣＵ６６に接続されている。
【００３３】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００３４】
以上の構成の車両１２では、段差部材３４（所定数の段差部４０）が車両前側限度位置に配置されて、段差部４０の頂部４０Ｃがフェンダライナ２４の内周面と面一の位置に配置されている。
【００３５】
車両１２の前進走行に伴って車輪２０が回転すると、車輪２０の回転に引きずられるようにして、車輪２０の車両後側からホイールハウス１８に流入する上側への空気流が生じる。この空気流は、最下の衝突面４０Ｂに衝突する。さらに、この空気流は、ストッパ溝４２に流入し、案内面４０Ａに案内されて、衝突面３２、４０Ｂに衝突する。このため、空気流が塞き止められてストッパ溝４２内の圧力が上昇し、この圧力上昇範囲がストッパ溝４２と車輪２０との間の空間まで及ぶことで、車輪２０の車両後側からホイールハウス１８内への空気の流入抵抗が増大する。これにより、ホイールハウス１８への空気の流入が抑制されて、車両１２の下面下側からホイールハウス１８に流入しようとする空気流が弱く、ホイールハウス１８の周辺（ホイールハウス１８内を含む）の空気流の乱れが抑制（整流）されることで、車両１２の下面下側を車両後側へ向けて流れる空気流が乱されることが抑制されて、車両１２の下面下側において空気流が車両後側へ向けてスムースに流れることができる。
【００３６】
さらに、上述の如くホイールハウス１８への流入空気量が減少することで、ホイールハウス１８の車幅方向外側へ排出される空気量も減少する。特に、ホイールハウス１８に空気流が流入する最上流部であるホイールハウス１８の車両後側部かつ下側部に衝突面４０Ｂが配設されているため、ホイールハウス１８の車幅方向外側へ排出される空気量を効果的に減少させることができる。このため、車両１２の側面に沿って車両後側へ向けて流れる空気流が乱されることが抑制されて、車両１２の側面において空気流が車両後側へ向けてスムースに流れることができる。
【００３７】
以上により、車両１２では、衝突面３２、４０Ｂの作用によって、空気抵抗（ＣＤ値）の低減による燃費向上、車輪２０の接地荷重確保による操縦安定性の向上、風切り音の低減、スプラッシュ（車輪２０による走行面５４からの水の撒き上げ）の低減、車輪２０の車幅方向内側のブレーキ装置へ向かう空気流の確保等を図ることができる。
【００３８】
さらに、段差部材３４の段差部４０がフェンダライナ２４の内周面に対し突出しないため、段差部４０と車輪２０との干渉が問題となることがない。したがって、段差部４０と車輪２０との干渉防止のために制約を受けることがなく、空力上の要求性能に基づいて段差部４０を設計することができる。
【００３９】
ここで、図１〜図３に示す如く、アクチュエータ４４が駆動されることで、段差部材３４（所定数の段差部４０）が、車両前側限度位置（段差部４０の頂部４０Ｃがフェンダライナ２４の内周面と面一になる位置）と車両後側限度位置（例えば段差部４０の頂部４０Ｃが凹部２６の底面と面一になる位置）との間で、車両前後方向へ回動されて、段差部４０（案内面４０Ａ及び衝突面４０Ｂ）の車輪２０側への突出量が調整可能にされている。
【００４０】
さらに、車速センサ５０及びナビゲーションシステム５２の少なくとも１つが、車両１２の速度を検出する。また、上荷重センサ５６及び下荷重センサ５８の少なくとも１つが、車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数及び車両１２の振幅を検出して、車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数が小さい際には、車両１２の走行面５４が悪路であると判断され、一方、車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数が大きい際には、車両１２の走行面５４が良路であると判断される。さらに、ナビゲーションシステム５２、ＣＣＤセンサ６０、外気温センサ６２及びＶＳＣセンサ６４の少なくとも１つが、車両１２の走行面５４の摩擦係数を検出する。
【００４１】
また、車両１２の速度が小さい際や車両１２の走行面５４が悪路である際には、車両１２に入力される振動の周波数が小さくなる。一方、車両１２の走行面５４が良路であって車両１２の速度が大きい際（車両１２の良路高速前進走行時）には、車両１２に入力される振動の周波数が大きくなる。
【００４２】
図６には、下荷重センサ５８の検出による、車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数と、車両１２の振幅と、の関係が示されている。車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数が大きい際には、段差部材３４が車両前側限度位置に配置される場合（図６の実線Ａ）の方が、段差部材３４が車両後側限度位置に配置される場合（図６の破線Ｂ）に比し、車両１２の振幅が小さくなって、車輪２０の接地状態が良くなる。一方、車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数が小さい際には、段差部材３４が車両前側限度位置に配置される場合（図６の実線Ａ）の方が、段差部材３４が車両後側限度位置に配置される場合（図６の破線Ｂ）に比し、車両１２の振幅が大きくなって、車輪２０の接地状態が悪くなる（見かけ上サスペンション２２の付勢力が弱くなったように感じられる）。
【００４３】
また、車両１２の走行面５４が積雪や凍結等せずに、走行面５４の摩擦係数が大きい際には、段差部材３４が車両前側限度位置に配置される場合の方が、段差部材３４が車両後側限度位置に配置される場合に比し、車両１２の振幅が小さくなって、車輪２０の接地状態が良くなる。一方、車両１２の走行面５４が積雪や凍結等して、走行面５４の摩擦係数が小さい際には、段差部材３４が車両前側限度位置に配置される場合の方が、段差部材３４が車両後側限度位置に配置される場合に比し、車両１２の振幅が大きくなって、車輪２０の接地状態が悪くなる（見かけ上サスペンション２２の付勢力が弱くなったように感じられる）。
【００４４】
以上により、検出された車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数及び車両１２の走行面５４の摩擦係数に基づき、ＥＣＵの制御によって、アクチュエータ４４が駆動されることで、段差部材３４（所定数の段差部４０）が車両前後方向へ回動されて、段差部４０（案内面４０Ａ及び衝突面４０Ｂ）の車輪２０側への突出量が調整される。
【００４５】
具体的には、走行面５４の摩擦係数が大きい際（車両１２の走行面５４が積雪や凍結等していない際）において、車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数が大きい際（車両１２の良路高速前進走行時）には、段差部材３４が車両前側位置（特に車両前側限度位置）に配置される。これにより、車輪２０の接地状態を良くすることができて、上記段差部材３４の衝突面３２、４０Ｂの作用による効果を奏することができる。
【００４６】
一方、走行面５４の摩擦係数が大きい際（車両１２の走行面５４が積雪や凍結等していない際）において車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数が小さい際（車両１２の速度が小さい際や車両１２の走行面５４が悪路である際）、及び、走行面５４の摩擦係数が小さい際（車両１２の走行面５４が積雪や凍結等した際）には、段差部材３４が車両後側位置（特に車両後側限度位置）に配置される。これにより、車輪２０の接地状態を良くすることができて、車両１２の操縦安定性を確保することができる。
【００４７】
また、検出された車両１２の走行面５４に基づき、段差部材３４（所定数の段差部４０）に着雪や着氷したとＥＣＵが判断した場合には、ＥＣＵの制御によって、定期的又は不定期（特に車両１２の停止中）に、アクチュエータ４４が駆動されることで、段差部材３４（所定数の段差部４０）が車両前後方向へ往復回動される。これにより、段差部材３４から雪や氷を脱落させることができ、段差部材３４に強固に付着した雪や氷が成長して車輪２０に干渉することで車両１２の走行に支障をきたしたり異音を発生したりすることを抑制することができる。しかも、車両１２の停止中に段差部材３４が車両前後方向へ往復回動されることで、車両１２の走行性能に影響がでることを抑制できる。
【００４８】
さらに、段差部材３４の両側壁及び下壁の車両後側部分が折畳部３８にされて、各折畳部３８が折り畳み及び展開されることで、段差部材３４（所定数の段差部４０）が車両前後方向へ回動可能にされている。このため、簡単な構成で、段差部材３４を車両前後方向へ回動可能にすることができる。
【００４９】
また、本実施の形態では、１つのアクチュエータ４４によって複数の段差部４０を車両前後方向へ回動させる。このため、構成を簡単にすることができる。
【００５０】
［第２の実施の形態］
図７には、本発明の第２の実施の形態に係る車両用空力構造としての車両用ホイールハウス構造８０の主要部が車両前斜め左方から見た斜視図にて示されている。
【００５１】
本実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造８０は、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。
【００５２】
本実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造８０では、段差部材３４の複数（本実施の形態では３つ）の段差部４０が、それぞれ上端の回動軸３６において車両前後方向へ回動可能に支持されており、段差部４０の両側壁（車幅方向両側壁）及び下壁は、全体において折畳部３８にされて、それぞれ車両後側端において凹部２６の開口２８の車幅方向両端及び下端に固定されている。
【００５３】
各段差部４０の車両後側における車体側には、アクチュエータ４４が設けられており、各アクチュエータ４４の延出軸４８の車両前側端は、各段差部４０の車両前側壁に回動可能に連結されている。これにより、各アクチュエータ４４が駆動されることで、各段差部４０が独立して車両前後方向へ回動されて、各段差部４０の凹部２６底壁からの車輪２０側への突出量が独立して調整可能にされている。
【００５４】
ここで、本実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００５５】
さらに、複数のアクチュエータ４４が駆動されることで、複数の段差部４０が独立して車両前後方向へ回動される。このため、車両１２の走行状況に基づいて、各段差部４０（案内面４０Ａ及び衝突面４０Ｂ）の車輪２０側への突出量を細かく調整することができて、車両１２の走行性能を一層細かく制御することができる。
【００５６】
また、検出された車両１２の走行面５４に基づき、段差部材３４（所定数の段差部４０）に着雪や着氷したとＥＣＵが判断した場合には、ＥＣＵの制御によって、複数のアクチュエータ４４が駆動されることで、上下方向において隣り合う段差部４０を車両前後方向の逆方向へ往復回動させることができる。これにより、段差部材３４から雪や氷を効果的に脱落させることができる。
【００５７】
なお、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、凹部２６の上面に衝突面３２を設けた構成としたが、凹部２６上面の衝突面３２は、段差部４０の衝突面４０Ｂに比し、上側に配置されて、ホイールハウス１８への空気流入抑制効果が低い。このため、上記第１の実施の形態又は第２の実施の形態において、例えば、図８（Ａ）に示す第１変形例の如く凹部２６上面の衝突面３２の車両側面視長さを短くした構成や、図８（Ｂ）に示す第２変形例の如く凹部２６に上面（衝突面３２）を設けない構成としてもよい。
【００５８】
また、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、アクチュエータ４４が段差部材３４（段差部４０）を車両前後方向へ回動させる構成としたが、段差部材３４（段差部４０）を回動可能に支持する回動軸３６に駆動手段としてのモータの出力軸を連結して、モータが回動軸３６を回転させることで、段差部材３４（段差部４０）を車両前後方向へ回動させる構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造において段差部材が車両前側限度位置に配置された状態を示す車両左方から見た断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造において段差部材が車両前側限度位置と車両後側限度位置との中間位置に配置された状態を示す車両左方から見た断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造において段差部材が車両後側限度位置に配置された状態を示す車両左方から見た断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造の主要部を示す車両前斜め左方から見た斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造が適用されて構成された車両の前部を示す車両左方から見た側面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造において下荷重センサの検出による車両に走行面から入力される振動の周波数（横軸）と車両の振幅（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造の主要部を示す車両前斜め左方から見た斜視図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ本発明の第１の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造の第１変形例及び第２変形例において段差部材が車両前側限度位置に配置された状態を示す車両左方から見た断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 車両用ホイールハウス構造（車両用空力構造）
１２ 車両
１８ ホイールハウス
２０ 車輪
４０ 段差部
４０Ｂ 衝突面
４４ アクチュエータ（調整手段）
５０ 車速センサ（検出手段）
５２ ナビゲーションシステム（検出手段）
５４ 走行面
５６ 上荷重センサ（検出手段）
５８ 下荷重センサ（検出手段）
６０ ＣＣＤセンサ（検出手段）
６２ 外気温センサ（検出手段）
６４ ＶＳＣセンサ（検出手段）
６６ ＥＣＵ（調整手段）
８０ 車両用ホイールハウス構造（車両用空力構造）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のホイールハウス内の空気流を整流する車両用空力構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空力構造としては、車両の高速走行時に、ホイールハウスと車輪との間の隙間がシャッタによって塞がれて、車両に作用する空気抵抗が低減されるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このように、車両用空力構造では、車両の走行状況に応じて、ホイールハウス内の空気流を整流できるのが好ましい。
【特許文献１】特開２００６−３２７５４８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮し、車両の走行状況に応じてホイールハウス内の空気流を整流できる車両用空力構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の車両用空力構造は、車両のホイールハウスに設けられると共に、前記ホイールハウス内における車輪の回転軸心よりも車両後側に配置され、前記車輪側へ突出されることで衝突面が前記車輪側へ突出されて前記衝突面に前記車輪の回転に伴い前記ホイールハウス内へ向かう空気流が衝突する段差部と、車両の走行状況を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記段差部の前記車輪側への突出量を調整する調整手段と、を備えている。
【０００６】
請求項２に記載の車両用空力構造は、請求項１に記載の車両用空力構造において、前記段差部を折り畳み可能にして前記段差部の前記車輪側への突出量を調整可能にした、ことを特徴としている。
【０００７】
請求項３に記載の車両用空力構造は、請求項１又は請求項２に記載の車両用空力構造において、前記検出手段は、車両の走行速度を検出し、かつ、前記検出手段が検出した車両の走行速度が小さくなると前記調整手段が前記段差部の前記車輪側への突出量を小さくする、ことを特徴としている。
【０００８】
請求項４に記載の車両用空力構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用空力構造において、前記検出手段は、車両の走行面を検出し、かつ、前記検出手段が検出した車両の走行面による車両の振動周波数が小さくなると前記調整手段が前記段差部の前記車輪側への突出量を小さくすると共に、前記検出手段が検出した車両の走行面の抵抗が小さくなると前記調整手段が前記段差部の前記車輪側への突出量を小さくする、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の車両用空力構造では、車両のホイールハウスに設けられた段差部が、ホイールハウス内における車輪の回転軸心よりも車両後側に配置されており、段差部が車輪側へ突出されることで、衝突面が車輪側へ突出されて、衝突面に車輪の回転に伴いホイールハウス内へ向かう空気流が衝突する。このため、車輪の回転に伴うホイールハウス内への空気流の流入が抑制されて、ホイールハウス内の空気流を整流できる。
【００１０】
ここで、検出手段が車両の走行状況を検出し、検出手段の検出結果に基づいて調整手段が段差部の車輪側への突出量を調整する。このため、車両の走行状況に応じて、ホイールハウス内の空気流を整流できる。
【００１１】
請求項２に記載の車両用空力構造では、段差部が折り畳み可能にされて、段差部の車輪側への突出量が調整可能にされている。このため、簡単な構成で、段差部の車輪側への突出量を調整可能にすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の車両用空力構造では、検出手段が車両の走行速度を検出する。
【００１３】
ここで、検出手段が検出した車両の走行速度が小さくなると、調整手段が段差部の車輪側への突出量を小さくする。このため、車両の操縦安定性を確保することができる。
【００１４】
請求項４に記載の車両用空力構造では、検出手段が車両の走行面を検出する。
【００１５】
ここで、検出手段が検出した車両の走行面による車両の振動周波数が小さくなると、調整手段が前記段差部の前記車輪側への突出量を小さくすると共に、検出手段が検出した車両の走行面の抵抗が小さくなると、調整手段が段差部の車輪側への突出量を小さくする。このため、車両の操縦安定性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１の実施の形態］
図１には、本発明の第１の実施の形態に係る車両用空力構造としての車両用ホイールハウス構造１０が車両左方から見た断面図にて示されており、図５には、車両用ホイールハウス構造１０が適用されて構成された車両１２（自動車）の前部が車両左方から見た側面図にて示されている。なお、図面では、車両前方を矢印ＦＲで示し、車幅方向内方（車両右方）を矢印ＩＮで示し、上方を矢印ＵＰで示す。
【００１７】
本実施の形態における車両１２の前部及び後部には、車幅方向両端において、板状のフェンダパネル１４が設けられている。フェンダパネル１４には、略半円弧状のホイールアーチ１６が形成されており、ホイールアーチ１６内は、下向きに開口している。
【００１８】
車両１２の前部及び後部には、ホイールアーチ１６の車幅方向内側において、略半円柱状のホイールハウス１８が形成されており、ホイールハウス１８の内周面は、ホイールアーチ１６の外周側に配置されている。ホイールハウス１８内には、車輪２０（前輪、後輪）が車輪軸２０Ａを中心として回転可能に設けられており、特に車輪２０が前輪である場合には、車輪２０が、ホイールアーチ１６の外周内側に配置されて、ホイールアーチ１６の車幅方向外側へ転舵（車幅方向へ傾動）可能にされている。
【００１９】
車輪軸２０Ａは、サスペンション２２の下端に支持されており、サスペンション２２は、上端が車体側に固定されて、車輪軸２０Ａを介して車輪２０に下側への付勢力を付与している。
【００２０】
車輪２０の車幅方向内側には、ブレーキ装置（図示省略）が設けられており、ブレーキ装置は、車輪２０の回転を制動して、車両１２を制動可能にされている。
【００２１】
ホイールハウス１８内には、ホイールアーチ１６の外周側において、樹脂製で板状のフェンダライナ２４が設けられており、フェンダライナ２４は、車両側面視略円弧状にされてホイールアーチ１６に沿って湾曲されると共に、車輪２０の外周面の上側部分を被覆している。フェンダライナ２４の車幅方向内側端は、ホイールハウス１８の車幅方向内側壁に固定されており、フェンダライナ２４の車幅方向外側端は、フェンダパネル１４に固定されている。
【００２２】
フェンダライナ２４の車両後側部分かつ下側部分には、湾曲直方体状の凹部２６が形成されており、凹部２６は、車輪２０の回転中心軸線Ｏ（回転軸心）の車両後側における車輪２０と高さが同一の範囲内に配置されている。凹部２６の車幅方向外側面及び下面は、開口されており、凹部２６の車幅方向外側面は、フェンダパネル１４によって閉じられている。凹部２６の底壁（外周壁及び車両後側壁）には、矩形状の開口２８が貫通形成されており、開口２８の上端は、凹部２６の上壁に接している。
【００２３】
凹部２６には、図４に詳細に示す空力スタビライザ３０が設けられており、凹部２６の上面は、下側へ向けられた平面状の衝突面３２にされている。車輪２０の回転中心軸線Ｏを中心とした衝突面３２の車両前側端の水平面Ｈに対する上側へのなす角θは、５０°以下にされるのが好ましく、４０°以下にされるのが一層好ましく、３０°程度にされている。凹部２６の開口２８には、略三角柱形容器状の段差部材３４が設けられており、段差部材３４の車両後側面は、開放されている。段差部材３４の上端は、凹部２６の開口２８上端部分に回動軸３６において回転可能に支持されており、段差部材３４は回動軸３６を中心として車両前後方向へ回動可能にされている。
【００２４】
段差部材３４の両側壁（車幅方向両側壁）及び下壁は、車両後側部分において、伸縮手段（折畳手段）としての折畳部３８にされており、折畳部３８は、蛇腹状（断面波形状）にされて、折り畳み及び展開可能（伸縮可能）にされている。段差部材３４の両側壁における折畳部３８は、それぞれ、断面略Ｊ字状（断面略Ｕ字状でもよい）にされて、車幅方向外側部分の車両前側端が、凹部２６の開口２８の車幅方向両端に固定されると共に、段差部材３４の下壁における折畳部３８は、断面略Ｊ字状（断面略Ｕ字状でもよい）にされて、下側部分の車両前側端が凹部２６の開口２８の下端に固定されている。これにより、段差部材３４の両側壁及び下壁における各折畳部３８が折り畳み及び展開されることで、段差部材３４が車両前後方向へ回動可能にされている。
【００２５】
段差部材３４の車両前側部分には、三角柱形容器状の段差部４０が所定数（本実施の形態では３つ）形成されており、所定数の段差部４０は、それぞれ車両後側面が開放されると共に、上下方向において連続して配置されている。段差部４０の上面は、車両前側へ向けられた平面状の案内面４０Ａにされると共に、段差部４０の下面は、下側へ向けられた平面状の衝突面４０Ｂにされており、案内面４０Ａの車両側面視の長さは、衝突面４０Ｂの車両側面視の長さに比し、長くされている。段差部４０の案内面４０Ａと衝突面４０Ｂとの間の頂部４０Ｃは、段差部４０のうちで最も車輪２０側へ突出されており、段差部４０の頂部４０Ｃは、フェンダライナ２４の内周面と面一の位置に配置されている。また、最下の段差部４０の衝突面４０Ｂは、車輪２０の回転中心軸線Ｏを通る水平面Ｈに比し、下側に配置されており、最下の段差部４０の衝突面４０Ｂは、下側に配置される程好ましい。
【００２６】
凹部２６上面の衝突面３２と最上の段差部４０の案内面４０Ａとの間及び上側の段差部４０の衝突面４０Ｂと下側の段差部４０の案内面４０Ａとの間には、三角柱状のストッパ溝４２が形成されており、ストッパ溝４２は、車輪２０側に開口され、かつ、車幅方向内側が凹部２６の車幅方向内側面に対向されると共に、車幅方向外側がフェンダパネル１４に対向されている。車両１２の前進走行時には、車輪２０の回転（図１の矢印Ａの方向への回転）に伴う車輪２０の車両後側における上側（特に車両後斜め上方）への空気流が、ストッパ溝４２に流入して、案内面４０Ａに案内されると共に、衝突面４０Ｂに衝突する。
【００２７】
段差部材３４の車両後側における車体側には、調整手段を構成する駆動手段としてのアクチュエータ４４が設けられており、アクチュエータ４４には、本体部４６及び延出軸４８が設けられている。本体部４６は車体側に固定されており、延出軸４８は本体部４６から車両前側へ延出されている。延出軸４８の車両前側端は、段差部材３４の下部（最下の段差部４０）の車両前側壁に回動可能に連結されており、アクチュエータ４４が駆動されて、延出軸４８の本体部４６に対する延出量が調整されることで、段差部材３４が車両前後方向へ回動されて、段差部材３４の凹部２６底壁からの車輪２０側への突出量が調整可能にされている。
【００２８】
上記車輪軸２０Ａには、検出手段としての車速センサ５０が設けられており、車速センサ５０は、車両１２の速度を検出可能にされている。車両１２には、検出手段としてのナビゲーションシステム５２が設けられており、ナビゲーションシステム５２は、車両１２の速度及び車両１２の走行面５４（路面）の摩擦係数を検出可能にされている。
【００２９】
上記サスペンション２２の上端が固定される車体側には、検出手段としての上荷重センサ５６が設けられており、上荷重センサ５６は、車輪２０からサスペンション２２の付勢力を介して車体側へ入力される荷重を検出可能にされている。サスペンション２２の下部には、検出手段としての下荷重センサ５８が設けられており、下荷重センサ５８は、車輪２０からサスペンション２２の付勢力を介さないで車体側へ入力される荷重を検出可能にされている。これにより、上荷重センサ５６及び下荷重センサ５８は、車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数及び車両１２の振幅を検出可能にされており、車両１２に入力される振動の周波数が小さい際には、車両１２の走行面５４が凹凸の大きい悪路であると判断され、一方、車両１２に入力される振動の周波数が大きい際には、車両１２の走行面５４が平坦な（凹凸の小さい）良路であると判断される。
【００３０】
車両１２の特に前端部には、検出手段としてのＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサ６０が設けられており、ＣＣＤセンサ６０は、車両１２の走行面５４の画像を検出して、車両１２の走行面５４の摩擦係数を検出可能にされている。車両１２には、検出手段としての外気温センサ６２が設けられており、外気温センサ６２は、車両１２外の気温を検出可能にされている。これにより、外気温センサ６２は、車両１２の走行面５４が積雪、凍結等して、走行面５４の摩擦係数が小さいことを検出可能にされている。
【００３１】
上記サスペンション２２の上端が固定される車体側には、検出手段としてのＶＳＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）センサ６４が設けられており、ＶＳＣセンサ６４は、車両１２の滑り（特に横滑り）を検出して、車両１２の走行面５４の摩擦係数が小さいことを検出可能にされている。
【００３２】
上記アクチュエータ４４、車速センサ５０、ナビゲーションシステム５２、上荷重センサ５６、下荷重センサ５８、ＣＣＤセンサ６０、外気温センサ６２及びＶＳＣセンサ６４は、車両１２の調整手段を構成する制御手段としてのＥＣＵ６６に接続されている。
【００３３】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００３４】
以上の構成の車両１２では、段差部材３４（所定数の段差部４０）が車両前側限度位置に配置されて、段差部４０の頂部４０Ｃがフェンダライナ２４の内周面と面一の位置に配置されている。
【００３５】
車両１２の前進走行に伴って車輪２０が回転すると、車輪２０の回転に引きずられるようにして、車輪２０の車両後側からホイールハウス１８に流入する上側への空気流が生じる。この空気流は、最下の衝突面４０Ｂに衝突する。さらに、この空気流は、ストッパ溝４２に流入し、案内面４０Ａに案内されて、衝突面３２、４０Ｂに衝突する。このため、空気流が塞き止められてストッパ溝４２内の圧力が上昇し、この圧力上昇範囲がストッパ溝４２と車輪２０との間の空間まで及ぶことで、車輪２０の車両後側からホイールハウス１８内への空気の流入抵抗が増大する。これにより、ホイールハウス１８への空気の流入が抑制されて、車両１２の下面下側からホイールハウス１８に流入しようとする空気流が弱く、ホイールハウス１８の周辺（ホイールハウス１８内を含む）の空気流の乱れが抑制（整流）されることで、車両１２の下面下側を車両後側へ向けて流れる空気流が乱されることが抑制されて、車両１２の下面下側において空気流が車両後側へ向けてスムースに流れることができる。
【００３６】
さらに、上述の如くホイールハウス１８への流入空気量が減少することで、ホイールハウス１８の車幅方向外側へ排出される空気量も減少する。特に、ホイールハウス１８に空気流が流入する最上流部であるホイールハウス１８の車両後側部かつ下側部に衝突面４０Ｂが配設されているため、ホイールハウス１８の車幅方向外側へ排出される空気量を効果的に減少させることができる。このため、車両１２の側面に沿って車両後側へ向けて流れる空気流が乱されることが抑制されて、車両１２の側面において空気流が車両後側へ向けてスムースに流れることができる。
【００３７】
以上により、車両１２では、衝突面３２、４０Ｂの作用によって、空気抵抗（ＣＤ値）の低減による燃費向上、車輪２０の接地荷重確保による操縦安定性の向上、風切り音の低減、スプラッシュ（車輪２０による走行面５４からの水の撒き上げ）の低減、車輪２０の車幅方向内側のブレーキ装置へ向かう空気流の確保等を図ることができる。
【００３８】
さらに、段差部材３４の段差部４０がフェンダライナ２４の内周面に対し突出しないため、段差部４０と車輪２０との干渉が問題となることがない。したがって、段差部４０と車輪２０との干渉防止のために制約を受けることがなく、空力上の要求性能に基づいて段差部４０を設計することができる。
【００３９】
ここで、図１〜図３に示す如く、アクチュエータ４４が駆動されることで、段差部材３４（所定数の段差部４０）が、車両前側限度位置（段差部４０の頂部４０Ｃがフェンダライナ２４の内周面と面一になる位置）と車両後側限度位置（例えば段差部４０の頂部４０Ｃが凹部２６の底面と面一になる位置）との間で、車両前後方向へ回動されて、段差部４０（案内面４０Ａ及び衝突面４０Ｂ）の車輪２０側への突出量が調整可能にされている。
【００４０】
さらに、車速センサ５０及びナビゲーションシステム５２の少なくとも１つが、車両１２の速度を検出する。また、上荷重センサ５６及び下荷重センサ５８の少なくとも１つが、車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数及び車両１２の振幅を検出して、車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数が小さい際には、車両１２の走行面５４が悪路であると判断され、一方、車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数が大きい際には、車両１２の走行面５４が良路であると判断される。さらに、ナビゲーションシステム５２、ＣＣＤセンサ６０、外気温センサ６２及びＶＳＣセンサ６４の少なくとも１つが、車両１２の走行面５４の摩擦係数を検出する。
【００４１】
また、車両１２の速度が小さい際や車両１２の走行面５４が悪路である際には、車両１２に入力される振動の周波数が小さくなる。一方、車両１２の走行面５４が良路であって車両１２の速度が大きい際（車両１２の良路高速前進走行時）には、車両１２に入力される振動の周波数が大きくなる。
【００４２】
図６には、下荷重センサ５８の検出による、車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数と、車両１２の振幅と、の関係が示されている。車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数が大きい際には、段差部材３４が車両前側限度位置に配置される場合（図６の実線Ａ）の方が、段差部材３４が車両後側限度位置に配置される場合（図６の破線Ｂ）に比し、車両１２の振幅が小さくなって、車輪２０の接地状態が良くなる。一方、車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数が小さい際には、段差部材３４が車両前側限度位置に配置される場合（図６の実線Ａ）の方が、段差部材３４が車両後側限度位置に配置される場合（図６の破線Ｂ）に比し、車両１２の振幅が大きくなって、車輪２０の接地状態が悪くなる（見かけ上サスペンション２２の付勢力が弱くなったように感じられる）。
【００４３】
また、車両１２の走行面５４が積雪や凍結等せずに、走行面５４の摩擦係数が大きい際には、段差部材３４が車両前側限度位置に配置される場合の方が、段差部材３４が車両後側限度位置に配置される場合に比し、車両１２の振幅が小さくなって、車輪２０の接地状態が良くなる。一方、車両１２の走行面５４が積雪や凍結等して、走行面５４の摩擦係数が小さい際には、段差部材３４が車両前側限度位置に配置される場合の方が、段差部材３４が車両後側限度位置に配置される場合に比し、車両１２の振幅が大きくなって、車輪２０の接地状態が悪くなる（見かけ上サスペンション２２の付勢力が弱くなったように感じられる）。
【００４４】
以上により、検出された車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数及び車両１２の走行面５４の摩擦係数に基づき、ＥＣＵの制御によって、アクチュエータ４４が駆動されることで、段差部材３４（所定数の段差部４０）が車両前後方向へ回動されて、段差部４０（案内面４０Ａ及び衝突面４０Ｂ）の車輪２０側への突出量が調整される。
【００４５】
具体的には、走行面５４の摩擦係数が大きい際（車両１２の走行面５４が積雪や凍結等していない際）において、車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数が大きい際（車両１２の良路高速前進走行時）には、段差部材３４が車両前側位置（特に車両前側限度位置）に配置される。これにより、車輪２０の接地状態を良くすることができて、上記段差部材３４の衝突面３２、４０Ｂの作用による効果を奏することができる。
【００４６】
一方、走行面５４の摩擦係数が大きい際（車両１２の走行面５４が積雪や凍結等していない際）において車両１２に走行面５４から入力される振動の周波数が小さい際（車両１２の速度が小さい際や車両１２の走行面５４が悪路である際）、及び、走行面５４の摩擦係数が小さい際（車両１２の走行面５４が積雪や凍結等した際）には、段差部材３４が車両後側位置（特に車両後側限度位置）に配置される。これにより、車輪２０の接地状態を良くすることができて、車両１２の操縦安定性を確保することができる。
【００４７】
また、検出された車両１２の走行面５４に基づき、段差部材３４（所定数の段差部４０）に着雪や着氷したとＥＣＵが判断した場合には、ＥＣＵの制御によって、定期的又は不定期（特に車両１２の停止中）に、アクチュエータ４４が駆動されることで、段差部材３４（所定数の段差部４０）が車両前後方向へ往復回動される。これにより、段差部材３４から雪や氷を脱落させることができ、段差部材３４に強固に付着した雪や氷が成長して車輪２０に干渉することで車両１２の走行に支障をきたしたり異音を発生したりすることを抑制することができる。しかも、車両１２の停止中に段差部材３４が車両前後方向へ往復回動されることで、車両１２の走行性能に影響がでることを抑制できる。
【００４８】
さらに、段差部材３４の両側壁及び下壁の車両後側部分が折畳部３８にされて、各折畳部３８が折り畳み及び展開されることで、段差部材３４（所定数の段差部４０）が車両前後方向へ回動可能にされている。このため、簡単な構成で、段差部材３４を車両前後方向へ回動可能にすることができる。
【００４９】
また、本実施の形態では、１つのアクチュエータ４４によって複数の段差部４０を車両前後方向へ回動させる。このため、構成を簡単にすることができる。
【００５０】
［第２の実施の形態］
図７には、本発明の第２の実施の形態に係る車両用空力構造としての車両用ホイールハウス構造８０の主要部が車両前斜め左方から見た斜視図にて示されている。
【００５１】
本実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造８０は、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。
【００５２】
本実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造８０では、段差部材３４の複数（本実施の形態では３つ）の段差部４０が、それぞれ上端の回動軸３６において車両前後方向へ回動可能に支持されており、段差部４０の両側壁（車幅方向両側壁）及び下壁は、全体において折畳部３８にされて、それぞれ車両後側端において凹部２６の開口２８の車幅方向両端及び下端に固定されている。
【００５３】
各段差部４０の車両後側における車体側には、アクチュエータ４４が設けられており、各アクチュエータ４４の延出軸４８の車両前側端は、各段差部４０の車両前側壁に回動可能に連結されている。これにより、各アクチュエータ４４が駆動されることで、各段差部４０が独立して車両前後方向へ回動されて、各段差部４０の凹部２６底壁からの車輪２０側への突出量が独立して調整可能にされている。
【００５４】
ここで、本実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００５５】
さらに、複数のアクチュエータ４４が駆動されることで、複数の段差部４０が独立して車両前後方向へ回動される。このため、車両１２の走行状況に基づいて、各段差部４０（案内面４０Ａ及び衝突面４０Ｂ）の車輪２０側への突出量を細かく調整することができて、車両１２の走行性能を一層細かく制御することができる。
【００５６】
また、検出された車両１２の走行面５４に基づき、段差部材３４（所定数の段差部４０）に着雪や着氷したとＥＣＵが判断した場合には、ＥＣＵの制御によって、複数のアクチュエータ４４が駆動されることで、上下方向において隣り合う段差部４０を車両前後方向の逆方向へ往復回動させることができる。これにより、段差部材３４から雪や氷を効果的に脱落させることができる。
【００５７】
なお、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、凹部２６の上面に衝突面３２を設けた構成としたが、凹部２６上面の衝突面３２は、段差部４０の衝突面４０Ｂに比し、上側に配置されて、ホイールハウス１８への空気流入抑制効果が低い。このため、上記第１の実施の形態又は第２の実施の形態において、例えば、図８（Ａ）に示す第１変形例の如く凹部２６上面の衝突面３２の車両側面視長さを短くした構成や、図８（Ｂ）に示す第２変形例の如く凹部２６に上面（衝突面３２）を設けない構成としてもよい。
【００５８】
また、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、アクチュエータ４４が段差部材３４（段差部４０）を車両前後方向へ回動させる構成としたが、段差部材３４（段差部４０）を回動可能に支持する回動軸３６に駆動手段としてのモータの出力軸を連結して、モータが回動軸３６を回転させることで、段差部材３４（段差部４０）を車両前後方向へ回動させる構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造において段差部材が車両前側限度位置に配置された状態を示す車両左方から見た断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造において段差部材が車両前側限度位置と車両後側限度位置との中間位置に配置された状態を示す車両左方から見た断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造において段差部材が車両後側限度位置に配置された状態を示す車両左方から見た断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造の主要部を示す車両前斜め左方から見た斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造が適用されて構成された車両の前部を示す車両左方から見た側面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造において下荷重センサの検出による車両に走行面から入力される振動の周波数（横軸）と車両の振幅（縦軸）との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造の主要部を示す車両前斜め左方から見た斜視図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ本発明の第１の実施の形態に係る車両用ホイールハウス構造の第１変形例及び第２変形例において段差部材が車両前側限度位置に配置された状態を示す車両左方から見た断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 車両用ホイールハウス構造（車両用空力構造）
１２ 車両
１８ ホイールハウス
２０ 車輪
４０ 段差部
４０Ｂ 衝突面
４４ アクチュエータ（調整手段）
５０ 車速センサ（検出手段）
５２ ナビゲーションシステム（検出手段）
５４ 走行面
５６ 上荷重センサ（検出手段）
５８ 下荷重センサ（検出手段）
６０ ＣＣＤセンサ（検出手段）
６２ 外気温センサ（検出手段）
６４ ＶＳＣセンサ（検出手段）
６６ ＥＣＵ（調整手段）
８０ 車両用ホイールハウス構造（車両用空力構造）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のホイールハウスに設けられると共に、前記ホイールハウス内における車輪の回転軸心よりも車両後側に配置され、前記車輪側へ突出されることで衝突面が前記車輪側へ突出されて前記衝突面に前記車輪の回転に伴い前記ホイールハウス内へ向かう空気流が衝突する段差部と、
車両の走行状況を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記段差部の前記車輪側への突出量を調整する調整手段と、
を備えた車両用空力構造。
【請求項２】
前記段差部を折り畳み可能にして前記段差部の前記車輪側への突出量を調整可能にした、ことを特徴とする請求項１記載の車両用空力構造。
【請求項３】
前記検出手段は、車両の走行速度を検出し、かつ、前記検出手段が検出した車両の走行速度が小さくなると前記調整手段が前記段差部の前記車輪側への突出量を小さくする、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用空力構造。
【請求項４】
前記検出手段は、車両の走行面を検出し、かつ、前記検出手段が検出した車両の走行面による車両の振動周波数が小さくなると前記調整手段が前記段差部の前記車輪側への突出量を小さくすると共に、前記検出手段が検出した車両の走行面の抵抗が小さくなると前記調整手段が前記段差部の前記車輪側への突出量を小さくする、ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項記載の車両用空力構造。
【請求項１】
車両のホイールハウスに設けられると共に、前記ホイールハウス内における車輪の回転軸心よりも車両後側に配置され、前記車輪側へ突出されることで衝突面が前記車輪側へ突出されて前記衝突面に前記車輪の回転に伴い前記ホイールハウス内へ向かう空気流が衝突する段差部と、
車両の走行状況を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記段差部の前記車輪側への突出量を調整する調整手段と、
を備えた車両用空力構造。
【請求項２】
前記段差部を折り畳み可能にして前記段差部の前記車輪側への突出量を調整可能にした、ことを特徴とする請求項１記載の車両用空力構造。
【請求項３】
前記検出手段は、車両の走行速度を検出し、かつ、前記検出手段が検出した車両の走行速度が小さくなると前記調整手段が前記段差部の前記車輪側への突出量を小さくする、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用空力構造。
【請求項４】
前記検出手段は、車両の走行面を検出し、かつ、前記検出手段が検出した車両の走行面による車両の振動周波数が小さくなると前記調整手段が前記段差部の前記車輪側への突出量を小さくすると共に、前記検出手段が検出した車両の走行面の抵抗が小さくなると前記調整手段が前記段差部の前記車輪側への突出量を小さくする、ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項記載の車両用空力構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１４９１３０（Ｐ２００９−１４９１３０Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２６４８９（Ｐ２００７−３２６４８９）
【出願日】平成１９年１２月１８日（２００７．１２．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１８日（２００７．１２．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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