車両用空力構造
【課題】ホイールハウス内を効果的に整流することができる車両用空力構造を得る。
【解決手段】車両用空力構造１０は、ホイールハウス１４内における前輪１５の回転軸心よりも車体前後方向の後側に、車幅方向に延在されると共に車体上下方向の下側を向く空気流衝突壁２４と、該空気流衝突壁２４の車体前後方向の後端部から車体上下方向の下向きに延設された空気流案内壁２２と、空気流衝突壁２４の車体前後方向の前端部から車体上下方向の上向きに延設された別の空気流案内壁２２とが設けられている。空気流衝突壁２４の前端と空気流案内壁２２とで成す凸側稜線Ｒｆは、空気流衝突壁２４の後端と空気流案内壁２２とで成す凹側稜線Ｒｒに対する車体前後方向の突出高さが車幅方向に沿って徐変されている。
【解決手段】車両用空力構造１０は、ホイールハウス１４内における前輪１５の回転軸心よりも車体前後方向の後側に、車幅方向に延在されると共に車体上下方向の下側を向く空気流衝突壁２４と、該空気流衝突壁２４の車体前後方向の後端部から車体上下方向の下向きに延設された空気流案内壁２２と、空気流衝突壁２４の車体前後方向の前端部から車体上下方向の上向きに延設された別の空気流案内壁２２とが設けられている。空気流衝突壁２４の前端と空気流案内壁２２とで成す凸側稜線Ｒｆは、空気流衝突壁２４の後端と空気流案内壁２２とで成す凹側稜線Ｒｒに対する車体前後方向の突出高さが車幅方向に沿って徐変されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールハウス内の空気流を整流するための車両用空力構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のホイールハウス内における車輪に対する前側又は車幅方向内側にバッフルを固定して構成された空力スタビライザが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特表２００３−５２８７７２号公報
【特許文献２】英国特許出願公開第２２６５７８５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の如き従来の技術では、ホイールハウスからバッフルが突出しているので、車輪との干渉を避ける等の種々の制約があり、十分な整流効果を得ることが困難であった。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、ホイールハウス内を効果的に整流することが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記載の発明に係る車両用空力構造は、ホイールハウス内における車輪の回転軸心よりも車体前後方向の後側に、車幅方向に延在されると共に車体上下方向の下側を向く空気流衝突壁と、該空気流衝突壁の車体前後方向の後端部から車体上下方向の下向きに延設された下壁と、前記空気流衝突壁の車体前後方向の前端部から車体上下方向の上向きに延設された上壁とが設けられており、かつ、前記空気流衝突壁と前記上壁とで成す角部は、車幅方向の少なくとも一部において、前記空気流衝突壁と前記下壁とで成す角部に対する車体前後方向の突出高さが車幅方向に沿って徐変されている。
【０００６】
請求項１記載の車両用空力構造が適用された車両では、車輪の回転に伴って該車輪の後方からホイールハウス内への空気流が生じる。この空気流の一部は、空気流衝突壁に衝突する。これにより、空気流衝突壁と下壁とで形成される凹（溝）状部分の廻りで圧力が上昇し、ホイールハウスへの空気流入が抑制される。また、空気流衝突壁が車輪の回転中心よりも後方に位置するので、車輪回転に伴うホイールハウスへの空気流入が上流（入口）側にて抑制され、ホイールハウスに流入した空気が側方から排出されることが抑制される。
【０００７】
そして、上記の如く空気流衝突壁を有する車両用空力構造では、空気流衝突壁と上壁との角部が車輪側に凸の凸部なり、回転する車輪に巻き上げられる石等が衝突しやすいが、本車両用空力構造では、上記凸部の突出高さが車幅方向に沿って徐変されているので、上記石等による損傷（ダメージ）を軽減させることができる。すなわち、例えば突出高さの低い部分において、上記石等の衝突に対する強度が増したり、石等の衝突確率を減らしたりする構造にすることができる。
【０００８】
このように、請求項１記載の車両用空力構造では、ホイールハウス内を効果的に整流することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明に係る車両用空力構造は、請求項１記載の車両用空力構造において、前記空気流衝突壁は、前記ホイールハウスは、車幅方向の内側部分が車幅方向外側部分よりも車体前後方向の後側に位置するように形成されており、前記空気流衝突壁と前記上壁とで成す角部は、車幅方向の内端を含む該車幅方向の少なくとも一部において、前記突出高さが車幅方向の内側ほど小さくなるように徐変されている。
【００１０】
請求項２記載の車両用空力構造では、例えば車輪の包絡線との関係上、ホイールハウスは車幅方向外側部分よりも内側部分のほうが車体前後方向の後方に位置している。このため、ホイールハウスの車幅方向内端では、空気流衝突壁、上壁（及びこれらの角部を車幅は方向内側から覆う内側壁）で頂部が形成された場合においても、本車両用空力構造では、この頂部形成されなくなるか、又は頂部の突出高さが低くなるので、該頂部の損傷（ダメージ）を軽減することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明に係る車両用空力構造は、請求項２記載の車両用空力構造において、前記空気流衝突壁と前記上壁とで成す角部は、前記空気流衝突壁の車幅方向の内端を含む該車幅方向の少なくとも一部において、車体前後方向の前端部又は後端部が車幅方向に対し傾斜されることで、前記突出高さが車幅方向の内側ほど小さくなるように徐変されている。
【００１２】
請求項３記載の車両用空力構造では、衝突壁と上壁との角部の突出高さが連続的に徐変されるので、徐変構造の途中に角部（段部）等が形成されることがない。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明に係る車両用空力構造は、ホイールハウス内を効果的に整流することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係る車両用空力構造１０について、図１乃至図５に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＩＮ、及び矢印ＯＵＴは、それぞれ車両用空力構造１０が適用された自動車Ｓの前方向（進行方向）、上方向、車幅方向内側、及び外側を示しており、以下単に上下前後及び車幅方向の内外を示す場合は上記各矢印方向に対応している。また、この実施形態では、車両用空力構造１０は、左右の前輪１５、後輪１６にそれぞれ適用されるが、各車両用空力構造１０は基本的に同様（左右の場合は対称）に構成されるので、以下、主に前輪用の左右一方の車両用空力構造１０について説明することとする。
【００１５】
図２には、車両用空力構造１０が適用された自動車Ｓの前部が、車幅方向内側から見た模式的な側断面図にて示されている。また、図３には、自動車Ｓの前部が、模式的な平面断面図にて示されている。これらの図に示される如く、自動車Ｓは、その車体を構成するフロントフェンダパネル１２を備えており、フロントフェンダパネル１２には、前輪１５の転舵を許容するために側面視で下向きに開口する略半円弧状に形成されたホイールアーチ１２Ａが形成されている。図示は省略するが、フロントフェンダパネル１２の内側にはフェンダエプロンが結合されており、フェンダエプロンにはホイールハウスインナが設けられている。これにより、自動車Ｓの前部には、前輪１５が転舵可能に配設されるホイールハウス１４が形成されている。
【００１６】
また、ホイールハウス１４の内側には、側面視でホイールアーチ１２Ａに対応しかつ該ホイールアーチ１２Ａよりも若干大径の略円弧状形成されると共に、平面視で前輪１５を覆い隠す略矩形状に形成されたフェンダライナ１８が配設されている。したがって、フェンダライナ１８は、側面視でホイールアーチ１２Ａから露出しないようにホイールハウス１４内に収容されている。このフェンダライナ１８は、前輪１５の略上半分を前方、上方、後方から覆い、泥や小石などがフェンダエプロン（ホイールハウスインナ）等に当たることを防止するようになっている。フェンダライナ１８は、例えば、樹脂成形（インジェクション成形やバキューム成形）にて形成された樹脂製とされたり、不織布を基材又は表皮材とした構成とされる。
【００１７】
そして、車両用空力構造１０を構成するフェンダライナ１８は、側面視で前輪１５側に開口する凹状部（溝部）２０を有する。この実施形態では、凹状部２０は、フェンダライナ１８における前輪１５の後側に位置する部分（前輪１５と車体上下方向にオーバラップする部分）に設けられている。より具体的には、図２に示される如く、フェンダライナ１８における前輪１５の回転軸線ＲＣよりも後方部分のうち、前輪１５の回転軸線ＲＣを通る水平線ＨＬとの間に角θ（−α°＜θ＜９０°）を成す仮想直線ＩＬ１が交差する部分Ｃよりも後下方の領域Ａ内の一部又は全部に亘って、凹状部２０が設けられるようになっている。
【００１８】
角θは、凹状部２０の設置範囲の上限側では、５０°以下とすることすることが好ましく、４０°以下とすることが一層好ましく、この実施形態では、３０°程度とされている。また、凹状部２０の設置範囲の下限側を規定する角度αは、前輪１５の回転軸線ＲＣからホイールハウス１４の後下端部を結ぶ仮想直線ＩＬ２とＨＬとの成す角とされている。ホイールハウス１４の後下端部は、例えばフェンダライナ１８の後下端とすることができる。
【００１９】
図１及び図２に示される如く、凹状部２０は、上記の通り前輪１５側に向けて開口しており、該開口部２０Ａにおいてフェンダライナ１８（ホイールハウス１４）の周方向に沿う幅が最大となる側面視略三角形状を成している。より具体的には、凹状部２０は、開口部２０Ａの下縁２０Ｂから略上方に向けて延びる空気流案内壁２２と、空気流案内壁２２の後上端２２Ａから開口部２０Ａの上縁２０Ｃに向けて延びる空気流衝突壁２４とを有し構成されている。
【００２０】
空気流衝突壁２４は、空気流案内壁２２に対し側面の長さ（三角形の辺の長さ）が小とされている。これにより、図１に示される如く空気流案内壁２２は、前輪１５の回転（自動車Ｓを前進させる方向である矢印Ｒ方向の回転）に伴って生じる空気流Ｆ（前輪１５の接線方向に略沿った空気流）を、凹状部２０内に案内するよう該空気流Ｆに略沿った方向に延在している。一方、空気流衝突壁２４は、空気流Ｆに向かうように延在しており、凹状部２０に流入した空気流Ｆが衝突するようになっている。
【００２１】
以上により、車両用空力構造１０では、凹状部２０によって空気流Ｆの一部が塞き止められて該凹状部２０内の圧力が上昇し、これに伴い凹状部２０の開口部２０Ａと前輪１５との間の圧力が上昇する構成とされている。この圧力上昇によって車両用空力構造１０では、空気流Ｆのホイールハウス１４内への流入を抑制するようになっている。
【００２２】
また、図１乃至３に示される如く、フェンダライナ１８には、複数（この実施形態では２つ）の凹状部２０が該フェンダライナ１８の周方向に並列して設けられている。この実施形態では、フェンダライナ１８の周方向に隣接する凹状部２０は、開口部２０Ａの下縁２０Ｂ、上縁２０Ｃが略一致している。すなわち、複数の凹状部２０は、フェンダライナ１８の周方向に連続的に断面視三角形状の凸凹（波状）を成すように形成されている。複数の凹状部２０のうち、最も後下方に位置する凹状部２０は、フェンダライナ１８の後下端部１８Ａに位置している。
【００２３】
したがって、この実施形態では、最も後下方に位置する凹状部２０を構成する空気流衝突壁２４に対し、該最も後下方に位置する凹状部２０の空気流案内壁２２が本発明の下壁に相当すると共に、上側の凹状部２０の空気流案内壁２２が本発明の上壁に相当する。一方、上側の凹状部２０を構成する空気流衝突壁２４に対しては、該上側の凹状部２０の空気流案内壁２２が本発明の下壁に相当すると共に、該空気流衝突壁２４の前端（開口部２０Ａの上縁２０Ｃ）に連続するフェンダライナ１８の一般面を成す一般壁部２８が本発明の上壁に相当する。
【００２４】
また、図１及び図３に示される如く、各凹状部２０は、車幅方向に沿って延在されており、該車幅方向の外端は側壁２６にて封止されている。この実施形態では、凹状部２０は、中立位置（姿勢）に位置する前輪１５に対し車幅方向の全幅に亘りオーバラップするように形成されている。
【００２５】
一方、各凹状部２０の車幅方向内端は、該車幅方向内向きに開口された開放端とされている。図３に示される如く、フェンダライナ１８（ホイールハウス１４）は、タイヤ包絡線Ｅｔとの関係上、車幅方向の内端１８Ｂが外端１８Ｃに対し車体前後方向の後側に位置している。タイヤ包絡線Ｅｔは、前輪１５の転舵、バウンスを含む車体に対する全ての相対変位の軌跡のうち最も外側（車体近接側）の軌跡を示している。このタイヤ包絡線Ｅｔは、フェンダライナ１８の車幅方向内端の近傍で最も車体前後方向の後側のピークＥｐを有するので、フェンダライナ１８の後部は、図３に示される如く、車幅方向の内端１８Ｂが外端１８Ｃに対し車体前後方向の後側に位置するように、その内面が車幅方向（基準線Ｗ参照）に対し傾斜されている。
【００２６】
そして、車両用空力構造１０では、同じ凹状部２０を構成する空気流衝突壁２４（下壁）と空気流案内壁２２との角部である凹側稜線Ｒｒと、空気流衝突壁２４と上側の凹状部２０の空気流案内壁２２（上壁）又は一般壁部２８との角部である凸側稜線Ｒｆとの距離（図４に示す突出高さＨ）は、図１及び図３に示される如く、車幅方向に沿って徐変されている。以下、具体的に説明する。
【００２７】
図３に示される如く、車両用空力構造１０では、凹側稜線Ｒｒは、車幅方向（基準線Ｗ）に略沿って形成されており、凸側稜線Ｒｆ（上縁２０Ｃ）は、車幅方向内端Ｒｆｉが車幅方向外端Ｒｆｏに対し車体前後方向の後側に位置するように、車幅方向（基準線Ｗ）に対し傾斜されている。この実施形態では、車幅方向内端Ｒｆｉは、凹側稜線Ｒｒに略一致するように、空気流衝突壁２４が平面視で略三角形状に形成されている。
【００２８】
この実施形態では、フェンダライナ１８は、前輪１５側を向いて周縁部を形成するフランジ３０を備えており、フランジ３０と凹状部２０の車幅方向内端との間には、わずかな段差（３ｍｍ以下の段差）Ｂが形成されている。段差Ｂは、凹状部２０の車幅方向内端が、フランジ３０における凹状部２０よりも車幅方向内側に位置する部分よりも前輪１５側に突出する方向に形成されている。
【００２９】
また、図１及び図２に示される如く、車両用空力構造１０は、前輪１５側に開口するようにフェンダライナ１８に設けられた周方向溝としてのガイド溝３４を備えている。ガイド溝３４は、凹状部２０（のうち最も上前方に位置するもの）よりも車体前後方向の前側を基端３４Ａとし、フェンダライナ１８の周方向に沿って長手とされて、該フェンダライナ１８の前下端部１８Ｄの近傍部分が終端３４Ｂとされている。ガイド溝３４は、凹状部２０とは非連通とされている。
【００３０】
このガイド溝３４は、基端３４Ａ、終端３４Ｂにおける溝底がそれぞれテーパしてフェンダライナ１８の一般面を成す一般壁部２８（凹状部２０、ガイド溝３４の開口面）に滑らかに連続しており、凹状部２０（ホイールハウス１４）の周方向に沿った空気流がスムースに流入出するようになっている。図１に示される如く、この実施形態では、車幅方向に並列した複数（２本）のガイド溝３４が設けられている。これらのガイド溝３４は、フェンダライナ１８の内周に沿って後方から前方に向かう空気流を、基端３４Ａから流入させて終端３４Ｂから排出されるように案内する構成とされている。換言すれば、各ガイド溝３４における車幅方向に対向する一対の壁３４Ｃが、車幅方向に向かう空気流が生じることを防止する構成とされている。なお、以上では、２本のガイド溝３４が設けられた例を示したが、ガイド溝３４は、１本だけ設けられても良く、３本以上設けられても良い。
【００３１】
後輪１６用の車両用空力構造１０について補足すると、図５（Ａ）に示される如く、自動車Ｓでは、リヤフェンダパネル３６のホイールアーチ３６Ａの内側にホイールハウス１４が形成されており、該ホイールハウス１４内に後輪１６が配置されている。後輪１６用の車両用空力構造１０は、転舵輪ではない（又は転舵角が小さい）後輪１６のタイヤ包絡線Ｅｔが転舵輪である前輪１５のタイヤ包絡線Ｅｔと異なる以外は、基本的に前輪１５のための車両用空力構造１０と同様に構成されている。すなわち、後輪１６用の車両用空力構造１０は、該後輪１６を覆うリヤホールハウスライナ（以下の説明では、前輪１５用と区別することなく、フェンダライナ１８という）に凹状部２０、ガイド溝３４を形成することで構成されている。
【００３２】
また、図６乃至図８に示される如く、車両用空力構造１０は、前輪１５、後輪１６の前方にそれぞれ配置され、車幅方向に延在するスパッツ３２を備えている。スパッツ３２は、自動車Ｓの走行に伴う走行風がホイールハウス１４内に流入することを防止する構成とされている。車両用空力構造１０は、スパッツ３２を備えない構成としても良い。
【００３３】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３４】
上記構成の車両用空力構造１０が適用された自動車Ｓでは、自動車Ｓの走行に伴って前輪１５が矢印Ｒ方向に回転すると、この前輪１５の回転に引きずられるようにして、前輪１５の後方からホイールハウス１４に略上向きに流入する空気流Ｆが生じる。この空気流Ｆの一部は、空気流案内壁２２に案内されて凹状部２０に流入し、空気流衝突壁２４に衝突する。このため、空気流Ｆの一部が塞き止められて凹状部２０内の圧力が上昇し、この圧力上昇範囲が凹状部２０と前輪１５との間の空間まで及ぶ。これにより、車両用空力構造１０では、前輪１５の後方からホイールハウス１４内への空気の流入抵抗が増大し、該ホイールハウス１４への空気の流入が抑制される。
【００３５】
同様に、車両用空力構造１０が適用された自動車Ｓでは、後輪１６の回転によって空気流の一部が空気流衝突壁２４で塞き止められることで生じる凹状部２０廻りの圧力上昇によって、ホイールハウス１４内への空気の流入抵抗が増大し、該ホイールハウス１４への空気の流入が抑制される。
【００３６】
また、空気流Ｆの他の一部は、凹状部２０の設置領域を超えてホイールハウス１４内に流入する。この空気流Ｆの少なくとも一部は、遠心力で外周側を流れようとしてガイド溝３４に流入し、該ガイド溝３４に案内されて終端３４Ｂ側から排出される。
【００３７】
このように、実施形態に係る車両用空力構造１０では、凹状部２０がホイールハウス１４への空気流入を抑制するため、自動車Ｓのフロア下からホイールハウス１４に流入しようとする空気流Ｆが弱く、該ホイールハウス１４の周辺の空気流の乱れが防止（整流）される。具体的には、図５（Ａ）に示される如く、フロア下の空気流Ｆｆが乱されることが防止されて、フロア下ではスムースな空気流Ｆｆが得られる。
【００３８】
また、ホイールハウス１４への流入空気量が減少して該ホイールハウス１４の側方から排出される空気量も減少する。特に、ホイールハウス１４に空気流Ｆが流入する最上流部である後下縁部１４Ａに凹状部２０が配設されているため、換言すれば、最上流部で空気流Ｆを塞き止めるため、ホイールハウス１４の側方から排出される空気量をより減少させることができる。これらにより、自動車Ｓでは、側面に沿う空気流Ｆｓが乱されることが防止されて、側面ではスムースな空気流Ｆｓが得られる。
【００３９】
以上により、車両用空力構造１０が適用された自動車Ｓでは、凹状部２０の作用によって、空気抵抗（ＣＤ値）の低減、操縦安定性の向上、風切り音の低減、スプラッシュ（前輪１５、後輪１６による路面からの水の巻き上げ）の低減等を図ることができる。
【００４０】
また、車両用空力構造１０では、凹状部２０の前方にガイド溝３４が設けられているため、ホイールハウス１４の内側、及び側方の空気流が整流される。具体的には、ガイド溝３４によってホイールハウス１４内の空気流Ｆが前輪１５、後輪１６の回転方向に沿って（平行に）流れるため、ホイールハウス１４内での空気流の乱れ（前輪１５、後輪１６への空気力の付与）が防止される。また、ホイールハウス１４の側方すなわちホイールアーチ１２Ａ、３６Ａを経由した空気排出が抑制されるので、自動車Ｓでは、スムースな空気流Ｆｓが得られる。
【００４１】
このため、車両用空力構造１０が適用された自動車Ｓでは、ガイド溝３４の作用によっても空気抵抗の低減、操縦安定性の向上、風切り音の低減、スプラッシュの低減等を図ることができる。したがって、前輪１５、後輪１６のそれぞれに車両用空力構造１０が設けられた自動車Ｓでは、図５（Ａ）に示される如く、車体の前部、後部の何れにおいても、側面及びフロア下で乱れの原因となる吹き出しのないスムースな空気流Ｆｆ、Ｆｓが得られ、これらの流れが車体の後方でスムースに合流する（矢印Ｆｊ参照）。
【００４２】
図５（Ｂ）に示す比較例との比較で補足すると、車両用空力構造１０を備えない比較例２００では、前輪１５、後輪１６の回転に伴ってホイールハウス１４内に空気流Ｆが生じ、この流入が前輪１５、後輪１６の直後方（ホイールハウス１４への空気流発生部）でフロア下の空気流Ｆｆの乱れを生じさせる。また、ホイールハウス１４内に流入した空気流Ｆは、ホイールアーチ１２Ａを経由して車体側方に排出され（矢印Ｆｉ参照）、空気流Ｆｓの乱れを生じさせる。これらに起因して、車体の後方で合流するＦｊにも乱れを生じる。
【００４３】
これに対して、車両用空力構造１０が適用された自動車Ｓでは、上記の如く前輪１５、後輪１６の後方からホイールハウス１４への空気流入が凹状部２０によって抑制されると共に、該ホイールハウス１４内に流入した空気流がガイド溝３４にて整流されるので、上記の通り、空気抵抗の低減、操縦安定性の向上、風切り音の低減、スプラッシュの低減等を実現することができた。
【００４４】
特に、車両用空力構造１０では、複数の凹状部２０が連続的に設けられているため、前輪１５、後輪１６の後方からホイールハウス１４への空気流入を一層効果的に抑制することができる。すなわち、凹状部２０の車体内部側への突出量を抑えたコンパクトな構成で、十分な整流効果を得ることができる。また、ガイド溝３４が凹状部２０と非連通とされているので、凹状部２０からガイド溝３４に空気が流れて凹状部２０の圧力が低下してしまうことがなく、ホイールハウス１４への空気流Ｆの流入抑制効果と、ホイールハウス１４に流入した空気流Ｆの整流効果とを効果的に両立することができる。
【００４５】
また、車両用空力構造１０では、凹状部２０、ガイド溝３４がフェンダライナ１８の一般壁部２８に対し凹んで位置するため、前輪１５、後輪１６との干渉が問題となることがない。したがって、前輪１５、後輪１６との干渉防止のために寸法形状や配置等について制約を受けることがなく、空力上の要求性能に基づいて凹状部２０、ガイド溝３４を設計することができる。
【００４６】
そして、車両用空力構造１０では、凸側稜線Ｒｆの凹側稜線Ｒｒに対する突出高さＨが車幅方向構内端に向け徐減されているので、前輪１５、後輪１６が巻き上げる飛び石等による損傷を受け難い。この点を図８に示す比較例との比較で説明する。
【００４７】
図８に示される比較例に係る車両用空力構造１００では、フェンダライナ１０１は、空気流案内壁１０２と空気流衝突壁１０４とから成る凹状部１０６を有している。空気流衝突壁１０４と上側の凹状部１０６の空気流案内壁１０２又は一般壁部２８との角部である凸側稜線Ｒｆｃは、車幅方向に略沿って延在している（図３の想像線も参照）。そして、フェンダライナ１０１は、タイヤ包絡線Ｅｔとの関係上、車幅方向内端が外端に対し車体前後方向の後側に位置する構造であるので、例えば側壁２６に対向して凸側稜線Ｒｆｃよりも前方に突出する側壁を車幅方向内端に設けることができない。このため、車両用空力構造１００では、空気流衝突壁１０４と、上側の凹状部１０６の空気流案内壁１０２又は一般壁部２８と、フランジ３０とを繋ぐ側壁（車両用空力構造１０の段差Ｂに相当）との３面から成る頂部Ｐが形成されている。この頂部Ｐは、飛び石、砂、氷等により損傷を受けやすい。
【００４８】
例えば、フェンダライナ１８を樹脂のバキューム成形にて形成する場合、頂部Ｐはフェンダライナ１８の薄肉部として形成されやすく、飛び石等が衝突すると穴開き等が生じることが懸念される。また例えば、フェンダライナ１８を樹脂の射出成形にて形成する場合、頂部Ｐを厚肉に形成することが可能であるが、飛び石による傷つきで表面が白化し見栄えが悪化することが懸念される。さらに例えば、防音性能を得るために腐食を基材又は表皮材としてフェンダライナ１８を形成する場合、頂部Ｐへの飛び石等による打撃によって表面の毛羽立ちによる見栄えの悪化や、穴開きによる防音性能の低下が懸念される。またさらに例えば、フェンダライナ１８を金属材にて構成したり、フェンダライナ１８に代えて車体の板金部分に凹状部２０を形成したりする場合、頂部Ｐへの飛び石等による打撃によって塗装（対チップ塗装や防錆塗装を含む）が剥がれ、金属の露出（雰囲気暴露）部分に錆が生じすることが懸念される。
【００４９】
これに対して、車両用空力構造１０では、上記の通り凸側稜線Ｒｆの凹側稜線Ｒｒに対する突出高さＨが車幅方向構内端に向け徐減されているので、上記の通り各種損傷（ダメージ）を受けやすい頂部Ｐが形成されず、又は頂部Ｐの突出高さが小さくなるため、飛び石等による損傷を受けることが抑制される。換言すれば、車両用空力構造１０は、頂部Ｐが形成されず、又は頂部Ｐの突出高さが小さくなる構成により、飛び石等の衝突に対する強度（耐性）が増し、又は、飛び石等の衝突確率が減じられる。なお、飛び石によりフェンダライナ１８が受ける損傷は、飛び石の径が３ｍｍ程度である場合に最大になるとの知見に基づき、車両用空力構造１０では、頂部Ｐ又は段差Ｂが形成される構成において、該頂部Ｐ、段差Ｂの凹側稜線Ｒｒに対する突出高さを３ｍｍ以内とすることが望ましい。
【００５０】
なお、上記した実施形態では、凸側稜線Ｒｆが凹側稜線Ｒｒに対し全体として直線的に傾斜されて該凸側稜線Ｒｆの凹側稜線Ｒｒに対する突出高さＨが徐変される例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図６、図７に示される如き変形例に係る構成としても良い。
【００５１】
図６に示される変形例に係る車両用空力構造４０では、凸側稜線Ｒｆの車幅方向外側の一部は車幅方向に略沿って延在しており、凸側稜線Ｒｆの車幅方向の内側部分が凹側稜線Ｒｒに対し傾斜される（突出高さＨが徐変される）ことで、頂部Ｐが形成されない、又は頂部Ｐの突出高さが小さい構成が実現されている。
【００５２】
図７に示される変形例に係る車両用空力構造５０では、凸側稜線Ｒｆの車幅方向外側の一部は車幅方向に略沿って（車両用空力構造１００の凸側稜線Ｒｆｃと同程度に傾斜して）延在しており、凹側稜線Ｒｒが車幅方向（凸側稜線Ｒｆ）に対し傾斜されることで、突出高さＨが徐変される構成が実現されている。この構成によっても、頂部Ｐが形成されない、又は頂部Ｐの突出高さが小さい構成が実現される。
【００５３】
また、上記した実施形態では、凹状部２０が２つ設けられた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、要求される空力性能等に応じて１つ又は３つ以上の凹状部２０を有する構成とすることができる。
【００５４】
さらに、上記した実施形態では、車両用空力構造１０がガイド溝３４を有する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ガイド溝３４を有しない構成としても良い。
【００５５】
またさらに、上記した実施形態では、凹状部２０がホイールハウス１４の後下縁部１４Ａに配設された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、凹状部２０は、前輪１５、後輪１６の回転軸線ＲＣに対し車体前後方向の後側の如何なる部分に配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用空力構造の一部を拡大して示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用空力構造の概略全体構成を模式的に示す側断面図である。
【図３】図１の３−３線に沿った平面断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車両用空力構造の一部を拡大して示す側断面図である。
【図５】（Ａ）は、本発明の第１及び第２の実施形態に係る車両用空力構造が適用された自動車の斜視図、（Ｂ）は比較例に係る自動車の斜視図である。
【図６】本発明の実施形態の第１変形例に係る車両用空力構造を示す図３に対応する平面断面図である。
【図７】本発明の実施形態の第２変形例に係る車両用空力構造を示す図３に対応する平面断面図である。
【図８】本発明の第実施形態との比較例に係る車両用空力構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 車両用空力構造
１４ ホイールハウス
１５ 前輪（車輪）
１６ 後輪（車輪）
２２ 空気流案内壁（下壁、上壁）
２４ 空気流衝突壁
４０・５０ 車両用空力構造
Ｒｆ 凸側稜線（空気流衝突壁と上壁とで成す角部）
Ｒｆｃ 凸側稜線（空気流衝突壁と下壁とで成す角部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールハウス内の空気流を整流するための車両用空力構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のホイールハウス内における車輪に対する前側又は車幅方向内側にバッフルを固定して構成された空力スタビライザが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特表２００３−５２８７７２号公報
【特許文献２】英国特許出願公開第２２６５７８５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の如き従来の技術では、ホイールハウスからバッフルが突出しているので、車輪との干渉を避ける等の種々の制約があり、十分な整流効果を得ることが困難であった。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、ホイールハウス内を効果的に整流することが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記載の発明に係る車両用空力構造は、ホイールハウス内における車輪の回転軸心よりも車体前後方向の後側に、車幅方向に延在されると共に車体上下方向の下側を向く空気流衝突壁と、該空気流衝突壁の車体前後方向の後端部から車体上下方向の下向きに延設された下壁と、前記空気流衝突壁の車体前後方向の前端部から車体上下方向の上向きに延設された上壁とが設けられており、かつ、前記空気流衝突壁と前記上壁とで成す角部は、車幅方向の少なくとも一部において、前記空気流衝突壁と前記下壁とで成す角部に対する車体前後方向の突出高さが車幅方向に沿って徐変されている。
【０００６】
請求項１記載の車両用空力構造が適用された車両では、車輪の回転に伴って該車輪の後方からホイールハウス内への空気流が生じる。この空気流の一部は、空気流衝突壁に衝突する。これにより、空気流衝突壁と下壁とで形成される凹（溝）状部分の廻りで圧力が上昇し、ホイールハウスへの空気流入が抑制される。また、空気流衝突壁が車輪の回転中心よりも後方に位置するので、車輪回転に伴うホイールハウスへの空気流入が上流（入口）側にて抑制され、ホイールハウスに流入した空気が側方から排出されることが抑制される。
【０００７】
そして、上記の如く空気流衝突壁を有する車両用空力構造では、空気流衝突壁と上壁との角部が車輪側に凸の凸部なり、回転する車輪に巻き上げられる石等が衝突しやすいが、本車両用空力構造では、上記凸部の突出高さが車幅方向に沿って徐変されているので、上記石等による損傷（ダメージ）を軽減させることができる。すなわち、例えば突出高さの低い部分において、上記石等の衝突に対する強度が増したり、石等の衝突確率を減らしたりする構造にすることができる。
【０００８】
このように、請求項１記載の車両用空力構造では、ホイールハウス内を効果的に整流することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明に係る車両用空力構造は、請求項１記載の車両用空力構造において、前記空気流衝突壁は、前記ホイールハウスは、車幅方向の内側部分が車幅方向外側部分よりも車体前後方向の後側に位置するように形成されており、前記空気流衝突壁と前記上壁とで成す角部は、車幅方向の内端を含む該車幅方向の少なくとも一部において、前記突出高さが車幅方向の内側ほど小さくなるように徐変されている。
【００１０】
請求項２記載の車両用空力構造では、例えば車輪の包絡線との関係上、ホイールハウスは車幅方向外側部分よりも内側部分のほうが車体前後方向の後方に位置している。このため、ホイールハウスの車幅方向内端では、空気流衝突壁、上壁（及びこれらの角部を車幅は方向内側から覆う内側壁）で頂部が形成された場合においても、本車両用空力構造では、この頂部形成されなくなるか、又は頂部の突出高さが低くなるので、該頂部の損傷（ダメージ）を軽減することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明に係る車両用空力構造は、請求項２記載の車両用空力構造において、前記空気流衝突壁と前記上壁とで成す角部は、前記空気流衝突壁の車幅方向の内端を含む該車幅方向の少なくとも一部において、車体前後方向の前端部又は後端部が車幅方向に対し傾斜されることで、前記突出高さが車幅方向の内側ほど小さくなるように徐変されている。
【００１２】
請求項３記載の車両用空力構造では、衝突壁と上壁との角部の突出高さが連続的に徐変されるので、徐変構造の途中に角部（段部）等が形成されることがない。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明に係る車両用空力構造は、ホイールハウス内を効果的に整流することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係る車両用空力構造１０について、図１乃至図５に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＩＮ、及び矢印ＯＵＴは、それぞれ車両用空力構造１０が適用された自動車Ｓの前方向（進行方向）、上方向、車幅方向内側、及び外側を示しており、以下単に上下前後及び車幅方向の内外を示す場合は上記各矢印方向に対応している。また、この実施形態では、車両用空力構造１０は、左右の前輪１５、後輪１６にそれぞれ適用されるが、各車両用空力構造１０は基本的に同様（左右の場合は対称）に構成されるので、以下、主に前輪用の左右一方の車両用空力構造１０について説明することとする。
【００１５】
図２には、車両用空力構造１０が適用された自動車Ｓの前部が、車幅方向内側から見た模式的な側断面図にて示されている。また、図３には、自動車Ｓの前部が、模式的な平面断面図にて示されている。これらの図に示される如く、自動車Ｓは、その車体を構成するフロントフェンダパネル１２を備えており、フロントフェンダパネル１２には、前輪１５の転舵を許容するために側面視で下向きに開口する略半円弧状に形成されたホイールアーチ１２Ａが形成されている。図示は省略するが、フロントフェンダパネル１２の内側にはフェンダエプロンが結合されており、フェンダエプロンにはホイールハウスインナが設けられている。これにより、自動車Ｓの前部には、前輪１５が転舵可能に配設されるホイールハウス１４が形成されている。
【００１６】
また、ホイールハウス１４の内側には、側面視でホイールアーチ１２Ａに対応しかつ該ホイールアーチ１２Ａよりも若干大径の略円弧状形成されると共に、平面視で前輪１５を覆い隠す略矩形状に形成されたフェンダライナ１８が配設されている。したがって、フェンダライナ１８は、側面視でホイールアーチ１２Ａから露出しないようにホイールハウス１４内に収容されている。このフェンダライナ１８は、前輪１５の略上半分を前方、上方、後方から覆い、泥や小石などがフェンダエプロン（ホイールハウスインナ）等に当たることを防止するようになっている。フェンダライナ１８は、例えば、樹脂成形（インジェクション成形やバキューム成形）にて形成された樹脂製とされたり、不織布を基材又は表皮材とした構成とされる。
【００１７】
そして、車両用空力構造１０を構成するフェンダライナ１８は、側面視で前輪１５側に開口する凹状部（溝部）２０を有する。この実施形態では、凹状部２０は、フェンダライナ１８における前輪１５の後側に位置する部分（前輪１５と車体上下方向にオーバラップする部分）に設けられている。より具体的には、図２に示される如く、フェンダライナ１８における前輪１５の回転軸線ＲＣよりも後方部分のうち、前輪１５の回転軸線ＲＣを通る水平線ＨＬとの間に角θ（−α°＜θ＜９０°）を成す仮想直線ＩＬ１が交差する部分Ｃよりも後下方の領域Ａ内の一部又は全部に亘って、凹状部２０が設けられるようになっている。
【００１８】
角θは、凹状部２０の設置範囲の上限側では、５０°以下とすることすることが好ましく、４０°以下とすることが一層好ましく、この実施形態では、３０°程度とされている。また、凹状部２０の設置範囲の下限側を規定する角度αは、前輪１５の回転軸線ＲＣからホイールハウス１４の後下端部を結ぶ仮想直線ＩＬ２とＨＬとの成す角とされている。ホイールハウス１４の後下端部は、例えばフェンダライナ１８の後下端とすることができる。
【００１９】
図１及び図２に示される如く、凹状部２０は、上記の通り前輪１５側に向けて開口しており、該開口部２０Ａにおいてフェンダライナ１８（ホイールハウス１４）の周方向に沿う幅が最大となる側面視略三角形状を成している。より具体的には、凹状部２０は、開口部２０Ａの下縁２０Ｂから略上方に向けて延びる空気流案内壁２２と、空気流案内壁２２の後上端２２Ａから開口部２０Ａの上縁２０Ｃに向けて延びる空気流衝突壁２４とを有し構成されている。
【００２０】
空気流衝突壁２４は、空気流案内壁２２に対し側面の長さ（三角形の辺の長さ）が小とされている。これにより、図１に示される如く空気流案内壁２２は、前輪１５の回転（自動車Ｓを前進させる方向である矢印Ｒ方向の回転）に伴って生じる空気流Ｆ（前輪１５の接線方向に略沿った空気流）を、凹状部２０内に案内するよう該空気流Ｆに略沿った方向に延在している。一方、空気流衝突壁２４は、空気流Ｆに向かうように延在しており、凹状部２０に流入した空気流Ｆが衝突するようになっている。
【００２１】
以上により、車両用空力構造１０では、凹状部２０によって空気流Ｆの一部が塞き止められて該凹状部２０内の圧力が上昇し、これに伴い凹状部２０の開口部２０Ａと前輪１５との間の圧力が上昇する構成とされている。この圧力上昇によって車両用空力構造１０では、空気流Ｆのホイールハウス１４内への流入を抑制するようになっている。
【００２２】
また、図１乃至３に示される如く、フェンダライナ１８には、複数（この実施形態では２つ）の凹状部２０が該フェンダライナ１８の周方向に並列して設けられている。この実施形態では、フェンダライナ１８の周方向に隣接する凹状部２０は、開口部２０Ａの下縁２０Ｂ、上縁２０Ｃが略一致している。すなわち、複数の凹状部２０は、フェンダライナ１８の周方向に連続的に断面視三角形状の凸凹（波状）を成すように形成されている。複数の凹状部２０のうち、最も後下方に位置する凹状部２０は、フェンダライナ１８の後下端部１８Ａに位置している。
【００２３】
したがって、この実施形態では、最も後下方に位置する凹状部２０を構成する空気流衝突壁２４に対し、該最も後下方に位置する凹状部２０の空気流案内壁２２が本発明の下壁に相当すると共に、上側の凹状部２０の空気流案内壁２２が本発明の上壁に相当する。一方、上側の凹状部２０を構成する空気流衝突壁２４に対しては、該上側の凹状部２０の空気流案内壁２２が本発明の下壁に相当すると共に、該空気流衝突壁２４の前端（開口部２０Ａの上縁２０Ｃ）に連続するフェンダライナ１８の一般面を成す一般壁部２８が本発明の上壁に相当する。
【００２４】
また、図１及び図３に示される如く、各凹状部２０は、車幅方向に沿って延在されており、該車幅方向の外端は側壁２６にて封止されている。この実施形態では、凹状部２０は、中立位置（姿勢）に位置する前輪１５に対し車幅方向の全幅に亘りオーバラップするように形成されている。
【００２５】
一方、各凹状部２０の車幅方向内端は、該車幅方向内向きに開口された開放端とされている。図３に示される如く、フェンダライナ１８（ホイールハウス１４）は、タイヤ包絡線Ｅｔとの関係上、車幅方向の内端１８Ｂが外端１８Ｃに対し車体前後方向の後側に位置している。タイヤ包絡線Ｅｔは、前輪１５の転舵、バウンスを含む車体に対する全ての相対変位の軌跡のうち最も外側（車体近接側）の軌跡を示している。このタイヤ包絡線Ｅｔは、フェンダライナ１８の車幅方向内端の近傍で最も車体前後方向の後側のピークＥｐを有するので、フェンダライナ１８の後部は、図３に示される如く、車幅方向の内端１８Ｂが外端１８Ｃに対し車体前後方向の後側に位置するように、その内面が車幅方向（基準線Ｗ参照）に対し傾斜されている。
【００２６】
そして、車両用空力構造１０では、同じ凹状部２０を構成する空気流衝突壁２４（下壁）と空気流案内壁２２との角部である凹側稜線Ｒｒと、空気流衝突壁２４と上側の凹状部２０の空気流案内壁２２（上壁）又は一般壁部２８との角部である凸側稜線Ｒｆとの距離（図４に示す突出高さＨ）は、図１及び図３に示される如く、車幅方向に沿って徐変されている。以下、具体的に説明する。
【００２７】
図３に示される如く、車両用空力構造１０では、凹側稜線Ｒｒは、車幅方向（基準線Ｗ）に略沿って形成されており、凸側稜線Ｒｆ（上縁２０Ｃ）は、車幅方向内端Ｒｆｉが車幅方向外端Ｒｆｏに対し車体前後方向の後側に位置するように、車幅方向（基準線Ｗ）に対し傾斜されている。この実施形態では、車幅方向内端Ｒｆｉは、凹側稜線Ｒｒに略一致するように、空気流衝突壁２４が平面視で略三角形状に形成されている。
【００２８】
この実施形態では、フェンダライナ１８は、前輪１５側を向いて周縁部を形成するフランジ３０を備えており、フランジ３０と凹状部２０の車幅方向内端との間には、わずかな段差（３ｍｍ以下の段差）Ｂが形成されている。段差Ｂは、凹状部２０の車幅方向内端が、フランジ３０における凹状部２０よりも車幅方向内側に位置する部分よりも前輪１５側に突出する方向に形成されている。
【００２９】
また、図１及び図２に示される如く、車両用空力構造１０は、前輪１５側に開口するようにフェンダライナ１８に設けられた周方向溝としてのガイド溝３４を備えている。ガイド溝３４は、凹状部２０（のうち最も上前方に位置するもの）よりも車体前後方向の前側を基端３４Ａとし、フェンダライナ１８の周方向に沿って長手とされて、該フェンダライナ１８の前下端部１８Ｄの近傍部分が終端３４Ｂとされている。ガイド溝３４は、凹状部２０とは非連通とされている。
【００３０】
このガイド溝３４は、基端３４Ａ、終端３４Ｂにおける溝底がそれぞれテーパしてフェンダライナ１８の一般面を成す一般壁部２８（凹状部２０、ガイド溝３４の開口面）に滑らかに連続しており、凹状部２０（ホイールハウス１４）の周方向に沿った空気流がスムースに流入出するようになっている。図１に示される如く、この実施形態では、車幅方向に並列した複数（２本）のガイド溝３４が設けられている。これらのガイド溝３４は、フェンダライナ１８の内周に沿って後方から前方に向かう空気流を、基端３４Ａから流入させて終端３４Ｂから排出されるように案内する構成とされている。換言すれば、各ガイド溝３４における車幅方向に対向する一対の壁３４Ｃが、車幅方向に向かう空気流が生じることを防止する構成とされている。なお、以上では、２本のガイド溝３４が設けられた例を示したが、ガイド溝３４は、１本だけ設けられても良く、３本以上設けられても良い。
【００３１】
後輪１６用の車両用空力構造１０について補足すると、図５（Ａ）に示される如く、自動車Ｓでは、リヤフェンダパネル３６のホイールアーチ３６Ａの内側にホイールハウス１４が形成されており、該ホイールハウス１４内に後輪１６が配置されている。後輪１６用の車両用空力構造１０は、転舵輪ではない（又は転舵角が小さい）後輪１６のタイヤ包絡線Ｅｔが転舵輪である前輪１５のタイヤ包絡線Ｅｔと異なる以外は、基本的に前輪１５のための車両用空力構造１０と同様に構成されている。すなわち、後輪１６用の車両用空力構造１０は、該後輪１６を覆うリヤホールハウスライナ（以下の説明では、前輪１５用と区別することなく、フェンダライナ１８という）に凹状部２０、ガイド溝３４を形成することで構成されている。
【００３２】
また、図６乃至図８に示される如く、車両用空力構造１０は、前輪１５、後輪１６の前方にそれぞれ配置され、車幅方向に延在するスパッツ３２を備えている。スパッツ３２は、自動車Ｓの走行に伴う走行風がホイールハウス１４内に流入することを防止する構成とされている。車両用空力構造１０は、スパッツ３２を備えない構成としても良い。
【００３３】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３４】
上記構成の車両用空力構造１０が適用された自動車Ｓでは、自動車Ｓの走行に伴って前輪１５が矢印Ｒ方向に回転すると、この前輪１５の回転に引きずられるようにして、前輪１５の後方からホイールハウス１４に略上向きに流入する空気流Ｆが生じる。この空気流Ｆの一部は、空気流案内壁２２に案内されて凹状部２０に流入し、空気流衝突壁２４に衝突する。このため、空気流Ｆの一部が塞き止められて凹状部２０内の圧力が上昇し、この圧力上昇範囲が凹状部２０と前輪１５との間の空間まで及ぶ。これにより、車両用空力構造１０では、前輪１５の後方からホイールハウス１４内への空気の流入抵抗が増大し、該ホイールハウス１４への空気の流入が抑制される。
【００３５】
同様に、車両用空力構造１０が適用された自動車Ｓでは、後輪１６の回転によって空気流の一部が空気流衝突壁２４で塞き止められることで生じる凹状部２０廻りの圧力上昇によって、ホイールハウス１４内への空気の流入抵抗が増大し、該ホイールハウス１４への空気の流入が抑制される。
【００３６】
また、空気流Ｆの他の一部は、凹状部２０の設置領域を超えてホイールハウス１４内に流入する。この空気流Ｆの少なくとも一部は、遠心力で外周側を流れようとしてガイド溝３４に流入し、該ガイド溝３４に案内されて終端３４Ｂ側から排出される。
【００３７】
このように、実施形態に係る車両用空力構造１０では、凹状部２０がホイールハウス１４への空気流入を抑制するため、自動車Ｓのフロア下からホイールハウス１４に流入しようとする空気流Ｆが弱く、該ホイールハウス１４の周辺の空気流の乱れが防止（整流）される。具体的には、図５（Ａ）に示される如く、フロア下の空気流Ｆｆが乱されることが防止されて、フロア下ではスムースな空気流Ｆｆが得られる。
【００３８】
また、ホイールハウス１４への流入空気量が減少して該ホイールハウス１４の側方から排出される空気量も減少する。特に、ホイールハウス１４に空気流Ｆが流入する最上流部である後下縁部１４Ａに凹状部２０が配設されているため、換言すれば、最上流部で空気流Ｆを塞き止めるため、ホイールハウス１４の側方から排出される空気量をより減少させることができる。これらにより、自動車Ｓでは、側面に沿う空気流Ｆｓが乱されることが防止されて、側面ではスムースな空気流Ｆｓが得られる。
【００３９】
以上により、車両用空力構造１０が適用された自動車Ｓでは、凹状部２０の作用によって、空気抵抗（ＣＤ値）の低減、操縦安定性の向上、風切り音の低減、スプラッシュ（前輪１５、後輪１６による路面からの水の巻き上げ）の低減等を図ることができる。
【００４０】
また、車両用空力構造１０では、凹状部２０の前方にガイド溝３４が設けられているため、ホイールハウス１４の内側、及び側方の空気流が整流される。具体的には、ガイド溝３４によってホイールハウス１４内の空気流Ｆが前輪１５、後輪１６の回転方向に沿って（平行に）流れるため、ホイールハウス１４内での空気流の乱れ（前輪１５、後輪１６への空気力の付与）が防止される。また、ホイールハウス１４の側方すなわちホイールアーチ１２Ａ、３６Ａを経由した空気排出が抑制されるので、自動車Ｓでは、スムースな空気流Ｆｓが得られる。
【００４１】
このため、車両用空力構造１０が適用された自動車Ｓでは、ガイド溝３４の作用によっても空気抵抗の低減、操縦安定性の向上、風切り音の低減、スプラッシュの低減等を図ることができる。したがって、前輪１５、後輪１６のそれぞれに車両用空力構造１０が設けられた自動車Ｓでは、図５（Ａ）に示される如く、車体の前部、後部の何れにおいても、側面及びフロア下で乱れの原因となる吹き出しのないスムースな空気流Ｆｆ、Ｆｓが得られ、これらの流れが車体の後方でスムースに合流する（矢印Ｆｊ参照）。
【００４２】
図５（Ｂ）に示す比較例との比較で補足すると、車両用空力構造１０を備えない比較例２００では、前輪１５、後輪１６の回転に伴ってホイールハウス１４内に空気流Ｆが生じ、この流入が前輪１５、後輪１６の直後方（ホイールハウス１４への空気流発生部）でフロア下の空気流Ｆｆの乱れを生じさせる。また、ホイールハウス１４内に流入した空気流Ｆは、ホイールアーチ１２Ａを経由して車体側方に排出され（矢印Ｆｉ参照）、空気流Ｆｓの乱れを生じさせる。これらに起因して、車体の後方で合流するＦｊにも乱れを生じる。
【００４３】
これに対して、車両用空力構造１０が適用された自動車Ｓでは、上記の如く前輪１５、後輪１６の後方からホイールハウス１４への空気流入が凹状部２０によって抑制されると共に、該ホイールハウス１４内に流入した空気流がガイド溝３４にて整流されるので、上記の通り、空気抵抗の低減、操縦安定性の向上、風切り音の低減、スプラッシュの低減等を実現することができた。
【００４４】
特に、車両用空力構造１０では、複数の凹状部２０が連続的に設けられているため、前輪１５、後輪１６の後方からホイールハウス１４への空気流入を一層効果的に抑制することができる。すなわち、凹状部２０の車体内部側への突出量を抑えたコンパクトな構成で、十分な整流効果を得ることができる。また、ガイド溝３４が凹状部２０と非連通とされているので、凹状部２０からガイド溝３４に空気が流れて凹状部２０の圧力が低下してしまうことがなく、ホイールハウス１４への空気流Ｆの流入抑制効果と、ホイールハウス１４に流入した空気流Ｆの整流効果とを効果的に両立することができる。
【００４５】
また、車両用空力構造１０では、凹状部２０、ガイド溝３４がフェンダライナ１８の一般壁部２８に対し凹んで位置するため、前輪１５、後輪１６との干渉が問題となることがない。したがって、前輪１５、後輪１６との干渉防止のために寸法形状や配置等について制約を受けることがなく、空力上の要求性能に基づいて凹状部２０、ガイド溝３４を設計することができる。
【００４６】
そして、車両用空力構造１０では、凸側稜線Ｒｆの凹側稜線Ｒｒに対する突出高さＨが車幅方向構内端に向け徐減されているので、前輪１５、後輪１６が巻き上げる飛び石等による損傷を受け難い。この点を図８に示す比較例との比較で説明する。
【００４７】
図８に示される比較例に係る車両用空力構造１００では、フェンダライナ１０１は、空気流案内壁１０２と空気流衝突壁１０４とから成る凹状部１０６を有している。空気流衝突壁１０４と上側の凹状部１０６の空気流案内壁１０２又は一般壁部２８との角部である凸側稜線Ｒｆｃは、車幅方向に略沿って延在している（図３の想像線も参照）。そして、フェンダライナ１０１は、タイヤ包絡線Ｅｔとの関係上、車幅方向内端が外端に対し車体前後方向の後側に位置する構造であるので、例えば側壁２６に対向して凸側稜線Ｒｆｃよりも前方に突出する側壁を車幅方向内端に設けることができない。このため、車両用空力構造１００では、空気流衝突壁１０４と、上側の凹状部１０６の空気流案内壁１０２又は一般壁部２８と、フランジ３０とを繋ぐ側壁（車両用空力構造１０の段差Ｂに相当）との３面から成る頂部Ｐが形成されている。この頂部Ｐは、飛び石、砂、氷等により損傷を受けやすい。
【００４８】
例えば、フェンダライナ１８を樹脂のバキューム成形にて形成する場合、頂部Ｐはフェンダライナ１８の薄肉部として形成されやすく、飛び石等が衝突すると穴開き等が生じることが懸念される。また例えば、フェンダライナ１８を樹脂の射出成形にて形成する場合、頂部Ｐを厚肉に形成することが可能であるが、飛び石による傷つきで表面が白化し見栄えが悪化することが懸念される。さらに例えば、防音性能を得るために腐食を基材又は表皮材としてフェンダライナ１８を形成する場合、頂部Ｐへの飛び石等による打撃によって表面の毛羽立ちによる見栄えの悪化や、穴開きによる防音性能の低下が懸念される。またさらに例えば、フェンダライナ１８を金属材にて構成したり、フェンダライナ１８に代えて車体の板金部分に凹状部２０を形成したりする場合、頂部Ｐへの飛び石等による打撃によって塗装（対チップ塗装や防錆塗装を含む）が剥がれ、金属の露出（雰囲気暴露）部分に錆が生じすることが懸念される。
【００４９】
これに対して、車両用空力構造１０では、上記の通り凸側稜線Ｒｆの凹側稜線Ｒｒに対する突出高さＨが車幅方向構内端に向け徐減されているので、上記の通り各種損傷（ダメージ）を受けやすい頂部Ｐが形成されず、又は頂部Ｐの突出高さが小さくなるため、飛び石等による損傷を受けることが抑制される。換言すれば、車両用空力構造１０は、頂部Ｐが形成されず、又は頂部Ｐの突出高さが小さくなる構成により、飛び石等の衝突に対する強度（耐性）が増し、又は、飛び石等の衝突確率が減じられる。なお、飛び石によりフェンダライナ１８が受ける損傷は、飛び石の径が３ｍｍ程度である場合に最大になるとの知見に基づき、車両用空力構造１０では、頂部Ｐ又は段差Ｂが形成される構成において、該頂部Ｐ、段差Ｂの凹側稜線Ｒｒに対する突出高さを３ｍｍ以内とすることが望ましい。
【００５０】
なお、上記した実施形態では、凸側稜線Ｒｆが凹側稜線Ｒｒに対し全体として直線的に傾斜されて該凸側稜線Ｒｆの凹側稜線Ｒｒに対する突出高さＨが徐変される例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図６、図７に示される如き変形例に係る構成としても良い。
【００５１】
図６に示される変形例に係る車両用空力構造４０では、凸側稜線Ｒｆの車幅方向外側の一部は車幅方向に略沿って延在しており、凸側稜線Ｒｆの車幅方向の内側部分が凹側稜線Ｒｒに対し傾斜される（突出高さＨが徐変される）ことで、頂部Ｐが形成されない、又は頂部Ｐの突出高さが小さい構成が実現されている。
【００５２】
図７に示される変形例に係る車両用空力構造５０では、凸側稜線Ｒｆの車幅方向外側の一部は車幅方向に略沿って（車両用空力構造１００の凸側稜線Ｒｆｃと同程度に傾斜して）延在しており、凹側稜線Ｒｒが車幅方向（凸側稜線Ｒｆ）に対し傾斜されることで、突出高さＨが徐変される構成が実現されている。この構成によっても、頂部Ｐが形成されない、又は頂部Ｐの突出高さが小さい構成が実現される。
【００５３】
また、上記した実施形態では、凹状部２０が２つ設けられた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、要求される空力性能等に応じて１つ又は３つ以上の凹状部２０を有する構成とすることができる。
【００５４】
さらに、上記した実施形態では、車両用空力構造１０がガイド溝３４を有する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ガイド溝３４を有しない構成としても良い。
【００５５】
またさらに、上記した実施形態では、凹状部２０がホイールハウス１４の後下縁部１４Ａに配設された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、凹状部２０は、前輪１５、後輪１６の回転軸線ＲＣに対し車体前後方向の後側の如何なる部分に配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用空力構造の一部を拡大して示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用空力構造の概略全体構成を模式的に示す側断面図である。
【図３】図１の３−３線に沿った平面断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車両用空力構造の一部を拡大して示す側断面図である。
【図５】（Ａ）は、本発明の第１及び第２の実施形態に係る車両用空力構造が適用された自動車の斜視図、（Ｂ）は比較例に係る自動車の斜視図である。
【図６】本発明の実施形態の第１変形例に係る車両用空力構造を示す図３に対応する平面断面図である。
【図７】本発明の実施形態の第２変形例に係る車両用空力構造を示す図３に対応する平面断面図である。
【図８】本発明の第実施形態との比較例に係る車両用空力構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 車両用空力構造
１４ ホイールハウス
１５ 前輪（車輪）
１６ 後輪（車輪）
２２ 空気流案内壁（下壁、上壁）
２４ 空気流衝突壁
４０・５０ 車両用空力構造
Ｒｆ 凸側稜線（空気流衝突壁と上壁とで成す角部）
Ｒｆｃ 凸側稜線（空気流衝突壁と下壁とで成す角部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールハウス内における車輪の回転軸心よりも車体前後方向の後側に、車幅方向に延在されると共に車体上下方向の下側を向く空気流衝突壁と、該空気流衝突壁の車体前後方向の後端部から車体上下方向の下向きに延設された下壁と、前記空気流衝突壁の車体前後方向の前端部から車体上下方向の上向きに延設された上壁とが設けられており、
かつ、前記空気流衝突壁と前記上壁とで成す角部は、車幅方向の少なくとも一部において、前記空気流衝突壁と前記下壁とで成す角部に対する車体前後方向の突出高さが車幅方向に沿って徐変されている車両用空力構造。
【請求項２】
前記ホイールハウスは、車幅方向の内側部分が車幅方向外側部分よりも車体前後方向の後側に位置するように形成されており、
前記空気流衝突壁と前記上壁とで成す角部は、車幅方向の内端を含む該車幅方向の少なくとも一部において、前記突出高さが車幅方向の内側ほど小さくなるように徐変されている請求項１記載の車両用空力構造。
【請求項３】
前記空気流衝突壁と前記上壁とで成す角部は、前記空気流衝突壁の車幅方向の内端を含む該車幅方向の少なくとも一部において、車体前後方向の前端部又は後端部が車幅方向に対し傾斜されることで、前記突出高さが車幅方向の内側ほど小さくなるように徐変されている請求項２記載の車両用空力構造。
【請求項１】
ホイールハウス内における車輪の回転軸心よりも車体前後方向の後側に、車幅方向に延在されると共に車体上下方向の下側を向く空気流衝突壁と、該空気流衝突壁の車体前後方向の後端部から車体上下方向の下向きに延設された下壁と、前記空気流衝突壁の車体前後方向の前端部から車体上下方向の上向きに延設された上壁とが設けられており、
かつ、前記空気流衝突壁と前記上壁とで成す角部は、車幅方向の少なくとも一部において、前記空気流衝突壁と前記下壁とで成す角部に対する車体前後方向の突出高さが車幅方向に沿って徐変されている車両用空力構造。
【請求項２】
前記ホイールハウスは、車幅方向の内側部分が車幅方向外側部分よりも車体前後方向の後側に位置するように形成されており、
前記空気流衝突壁と前記上壁とで成す角部は、車幅方向の内端を含む該車幅方向の少なくとも一部において、前記突出高さが車幅方向の内側ほど小さくなるように徐変されている請求項１記載の車両用空力構造。
【請求項３】
前記空気流衝突壁と前記上壁とで成す角部は、前記空気流衝突壁の車幅方向の内端を含む該車幅方向の少なくとも一部において、車体前後方向の前端部又は後端部が車幅方向に対し傾斜されることで、前記突出高さが車幅方向の内側ほど小さくなるように徐変されている請求項２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２００９−６７１５８（Ｐ２００９−６７１５８Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３５９３０（Ｐ２００７−２３５９３０）
【出願日】平成１９年９月１１日（２００７．９．１１）
【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４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１１日（２００７．９．１１）
【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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