专利名称：车辆的前部地板下构造的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过突出部件对前部地板下的周围流动的行驶风的流动进行整流的车辆的前部地板下构造。
背景技术：
目前，作为对前部地板下的周围流动的行驶风的流动进行整流的车辆的前部地板下构造，已知有在车辆前端部的设定前保险杠面板的位置设有作为突出部件的下巴扰流板(例如，參照专利文献I)。在该现有的车辆的前部地板下构造中，目标是通过设置下巴扰流板来限制流入车辆的前部地板下的行驶风的风量，在随着车速上升而上浮的车体前部产生抑制上浮的向下 的力(下降力)。专利文献I:(日本)特开2006 - 327281号公报但是，现有的车辆的前部地板下构造为在车辆前端部的位置设置有使升力系数下降的下巴扰流板的构造。因此，对于在前部地板下流动的行驶风来说，下巴扰流板成为阻碍行驶风平滑的流动使空气阻カ系数上升的阻力突起，具有不能期望所希望的空气动カ性能提闻的问题。S卩、车辆的地板下的空气阻カ系数⑶(Constant Drug的略称)是行驶风在地板下怎么样平滑的流动的指标。对此，车辆的地板下的升力系数CL (Constant Lift的略称)是在地板下流动的行驶风将多少车身上浮的上举カ的指标。该空气阻力系数CD与升力系数CL的关系是当确保通过平滑的流动流入地板下的行驶风的流量时，成为空气阻力系数CD下降，升力系数CL上升的趋势。另ー方面，当限制流入地板下的行驶风的流量时，成为升カ系数CL下降，空气阻カ系数⑶上升的趋势。这样，空气阻カ系数⑶和升力系数CL为相反的指标。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而创立的，其目的在于，提供一种车辆的前部地板下构造，通过降低行驶中在前部地板下的周围流动的行驶风的空气阻力，可实现所希望的空气动カ性能的提闻。为了实现上述目的，本发明的车辆的前部地板下构造中，设置从车辆的前部地板下面向下方突出的突出部件，对行驶中在前部地板下的周围流动的行驶风的流动进行整流，使所述突出部件作为配置于前轮的车辆前方位置且跨过车辆中心线的前部地板下中央部位置的曲面突出部件，所述曲面突出部件在所述车辆中心线的位置其车辆前后方向突出周长最长，随着从所述车辆中心线向车宽方向的两侧离开，其车辆前后方向突出周长逐渐变短。
图I是表示适用了实施例I的前部地板下构造的电动汽车(车辆的一例)的整体地板下构造的立体图；图2是表示实施例I的前部地板下构造的底面图；图3是表示适用了实施例I的前部地板下构造的电动汽车的左侧前轮部的图2的箭头A方向正面图；图4是表示实施例I的前部地板下构造的前导流板的位置关系的说明图；图5是表示适用了实施例I的前部地板下构造的电动汽车的左侧前轮部的侧面图；图6是表示实施例I的前部地板下构造的前导流板的立体图；图7是表示实施例I的前部地板下构造的前导流板的安装构造的图6的B — B线 端面图；图8是表示实施例I的前部地板下构造的前导流板的安装构造的图6的C 一 C线端面图；图9是表示实施例I的前部地板下构造的前下盖板的立体图；图10是表示实施例I的前部地板下构造的前下盖板的曲面突出部的图9的D —D线端面图；图11是表示一般的乘用车(发动机车)的空气阻カ的阻力发生源分类的圆图形图；图12是表示比较例的在电动汽车的前部地板下、前轮的周围流动的行驶风的流动的行驶风流动图；图13是表示在适用了实施例I的前部地板下构造的电动汽车的前部地板下、前轮的周围流动的行驶风的流动的行驶风流线图；图14是表示在适用了实施例I的前部地板下构造的电动汽车的左侧的前轮的周围流动的行驶风的流动的行驶风流线图；符号说明EV电动汽车(车辆的一例)ILUR左右一对前轮2L、2R左右一对后轮3 前下盖板3a倾斜部31曲面突出部(曲面突出部件)4 电动机室后部下盖板5 第一蓄电池下盖板6 第二蓄电池下盖板7 后下盖板8L、8R 左右一对的前导流板8a前方顶部8b内侧端部8c外侧端部
8d第一整流面8e第二整流面8el曲面整流部8e2平面整流部9L、9R左右一对的后导流板TFR行进状态轮胎前端面TIN行进状态轮胎内侧面CL 车辆中心线
Θ 扩展角度F 轮胎流线束FIN车辆内侧流线束FOUT车辆外侧流线束FMAIN行驶风的主流线束WL 车宽方向尺寸SL 前后方向尺寸
具体实施例方式下面，基于附图所示的实施例I说明实现本发明的车辆的前部地板下构造的最佳方式。另外，在下面的说明中，分别将车辆前后方向的前方及后方称为车辆前方及车辆后方。另外，在车辆的底面图中将向车辆前后方向延伸的中心轴作为车辆中心线CL，在车宽方向，将接近车辆中心线CL的方向称为车辆内侧，将远离车辆中心线CL的方向称为车辆外侦牝将与车辆中心线CL近的ー侧称为车宽方向内侧，将与车辆中心线CL远的ー侧称为车宽方向外侧。实施例I首先，说明构成。图I是表示适用了实施例I的前部地板下构造的电动汽车(车辆的一例)的整体地板下构造的立体图。下面，基于图I说明整体地板下构造。如图I所示，实施例I的电动汽车EV的整体地板下构造具备左右ー对的前轮1L、IR、左右ー对的后轮2L、2R、前下盖板3、电动机室后部下盖板4、第一蓄电池下盖板5、第二蓄电池下盖板6、后下盖板7、左右一对的前导流板8L、8R、左右一对的后导流板9L、9R。左右ー对的前轮1L、1R是转向轮且是驱动轮，经由前悬架连杆10L、10R(參照图2)弾性支承于车身上。左右ー对的后轮2L、2R经由后摆臂式悬架等的未图示的后悬架弹性支承于车身上。前下盖板3是覆盖从前保险杠面板11的凸缘部Ila至前悬架构件12 (參照图2)的前部地板下区域的部件。该前下盖板3的盖板面由朝向车辆后方井向下方倾斜的倾斜部3a和与该倾斜部3a连续的水平部3b形成为平滑的折曲面。在倾斜部3a形成有以车宽方向为长径曲面突出部31 (曲面突出部件)，在水平部3b形成有向车辆前后方向延伸的四根突条32和两个排水ロ 33、34。另外，前下盖板3具有朝向车辆后方其宽度尺寸(车宽方向的宽度尺寸)逐渐缩小的倾斜侧面部35、35。电动机室后部下盖板4是覆盖从前悬架构件12 (參照图2)至电动机室后部的中央前部地板下区域的部件。该电动机室后部下盖板4的盖板面形成干与前下盖板3的水平部3b相同的位置的水平面。在电动机室后部下盖板4形成有向车辆前后方向延伸的四根突条41和在车辆前方侧开ロ面积小的两个排水ロ 42、43，在车辆后方侧形成有开ロ面积大的ー个排水ロ 44。第一蓄电池下盖板5和第二蓄电池下盖板6是通过相互连接覆盖从电动机室后部至未图示的蓄电池単元的后端部的中央后部地板下区域的部件。该两蓄电池下盖板5、6的盖板面形成干与电动机室后部下盖板4的盖板面相同的位置的水平面。在两蓄电池下盖板5、6形成有向车辆前后方向延伸的四根突条51、61。另外，电动机室后部下盖板4和两蓄电池下盖板5、6通过相互连接作为整体构成中央下盖板。后下盖板7是覆盖从未图示的后悬架部件至后保险杠面板13的凸缘部13a的后 部地板下区域的部件。该后下盖板7的盖板面为形成于从与第二蓄电池下盖板6相同的水平面的位置朝向车辆后方且向上方倾斜的倾斜面的扩散构造。后下盖板7上形成有向车辆前后方向延伸朝向车辆后方其高度逐渐增加的四根突条71和配置于各突条71之间的位置的三个排水ロ 72、73、74。左右一对的前导流板8L、8R从左右一对的前轮1L、IR的前方位置向下方突出而设置，对行驶中在前轮1L、1R的周围流动的行驶风的流动进行整流。另外，“行驶风”是指在车辆行驶时形成于车辆的周围的相対的空气的流动。左右一对的后导流板9L、9R从左右一对的后轮2L、2R的前方位置向下方突出而设置，对行驶中在后轮2L、2R的周围流动的行驶风的流动进行整流。图2及图3是表示实施例I的前部地板下构造的图。下面，基于图2及图3说明前部地板下构造。如图2及图3所示，实施例I的电动汽车EV的前部地板下构造具备左右ー对的前轮1L、IR、前下盖板3、左右一对的前导流板8L、8R、左右ー对德前悬架连杆10L、10R、前保险杠面板11、前悬架构件12、左右一对的前车轮罩14L、14R、挡泥板保护部件15、前侧构件16L、16R。在电动汽车EV的前部地板下的左右位置设定有左右ー对的前轮1L、IR、前悬架连杆10L、10R、前车轮罩14L、14R。左右ー对的前轮1L、IR通过支承于前悬架构件12的前悬架连杆10LU0R可摆动地弹性支承。而且，左右ー对的前轮1L、1R收纳于左右ー对的前车轮罩14L、14R内，确保容许随着转向的前轮1L、IR的转向运动及随着跳跃、回弹的上下运动等的可动空间。在电动汽车EV的前部地板下的车宽方向中央部安装有覆盖前部地板下中除左右一对的前导流板8L、8R、前轮1L、IR、前车轮罩14L、14R、前悬架连杆10L、IOR的区域的前下盖板3。该前下盖板3在左右一对的前导流板8L、8R的车辆前方位置具有车宽方向尺寸比前后方向尺寸长的曲面突出部31。该曲面突出部31通过对从车辆前方流入的行驶风的流速控制，抑制行驶风向车宽方向扩展，具有将行驶风集中于以车辆中心线CL为中心的前部地板下中央部下的区域的这样的整流功能。如图2及图3所示，在电动汽车EV的前部地板下中的左右ー对的前轮1L、1R的车辆前方位置，从前部地板下底面向下方突出设置整流板部件即左右一对的前导流板8L、8R。该左右一对的前导流板8L、8R在行驶中受到来自车辆前方的行驶风时，将受到的行驶风的流动分支为两部分，将分支的一方流动整流为朝向车辆内侧流动，将分支的另一方流动整流为朝向车辆外侧的流动。朝向该车辆内侧的流动变为迂回设定于前部地板下的左右位置的左右ー对的前轮1L、IR和前悬架连杆IOLUOR和前车轮罩14L、14R的内侧的流动。另夕卜，朝向该车辆外侧的流动变成迂回设定于前部地板下的左右位置的左右ー对的前轮1L、IR和前车轮罩14L、14R的外侧的流动。图4 图8是表示实施例I的前部地板下构造的前导流板的构成的图。下面，基于图4 图8说明前导流板的构成。如图4所示，左右一对前导流板8L、8R分别具有前方顶部8a、内侧端部8b、外侧端部8c、第一整流面8d、第二整流面8e。另外，前导流板8L、8R具有相对于车辆中心线CL相互线对称的形状，因此，下面，对前导流板8L的构成进行说明，省略对于前导流 板SR的说明。如图4所示，前方顶部8a配置于在车辆的前部地板下中的前轮IL的行进状态轮胎前端面(处于行进行驶时的姿势的前轮的车辆前后方向前侧端面)TFR的位置的车辆前方位置且前轮的行进状态轮胎内侧面(处于行进行驶时的姿势的前轮的车宽方向内侧面)TIN的位置的靠近车辆中心线CL的车宽方向内侧位置。该前方顶部8a的车辆前后方向位置及车宽方向位置基于从车辆前方流入车辆前后方向的行驶风朝向车辆后方沿车宽方向扩展流动这种行驶风的流线方向确定。S卩，前方顶部8a的车辆前后方向位置及车宽方向位置以前方顶部8a将朝向前轮IL流入的保持扩展角度Θ的行驶风的轮胎流线束F分支为车辆内侧流线束FIN和车辆外侧流线束FOUT的方式确定。另外，扩展角度Θ是指在车辆底面图中车辆前后方向和轮胎流线束F的方向形成的角。该扩展角度Θ为行驶风的流速慢时小的角度，且流速越快角度越大，根据行驶风的流速变动的值。因此，进行前方顶部8a的定位时，利用实验等求出行驶阻カ的降低效果高的行驶风流速区域，基于求出的行驶风流速区域的扩展角度Θ进行前方顶部8a的定位。如图4所示，内侧端部Sb配置于前方顶部8a的车辆后方位置且前方顶部8a的车宽方向内侧位置。该内侧端部8b的车宽方向位置与前车轮罩14L的车宽方向内侧面14a的车宽方向位置大致一致地配置。如图4所示，外侧端部Sc配置于前方顶部8a的车辆后方位置且前方顶部8a的车宽方向外侧位置。该外侧端部8c的车辆前后方向位置配置于内侧端部Sb的稍稍靠车辆后方侧的位置。该外侧端部8c的车宽方向位置配置于前轮IL的行进状态轮胎中心轴(处于行进行驶时的姿势的前轮的宽度中心线)TCL的外侧位置。如图4所示，第一整流面8d将前方顶部8a和内侧端部Sb连接，在受到来自车辆前方的行驶风时，将受到的行驶风的流动整流为朝向车辆内侧的流动。该第一整流面8d通过形成具有朝向车辆内侧的倾斜角度的(朝向车辆后方向车辆内侧倾斜的)偏向面，将由前方顶部8a分支的行驶风的车辆内侧流线束FIN整流为朝向通过以车辆中心线CL为中心的前部地板下中央部的下方的行驶风的主流线束FMAIN的流动。该第一整流面8d的偏向面作为向沿前下盖板3的倾斜侧面部35、35的角度倾斜的面。第一整流面8d的内侧端部Sb附近部位大致与前下盖板3的倾斜侧面部35、35平行。
如图4所示，第二整流面8e连接前方顶部8a和外侧端部8c连接，在受到来自车辆前方的行驶风时，将受到的行驶风的流动整流为朝向车辆外侧的流动。该第二整流面Se具有朝向车辆后斜向外侧的倾斜角度的(朝向车辆后方向车辆外侧倾斜)偏向面即曲面整流部Sel和具有朝向车辆横外侧的倾斜角度的(以比曲面整流部Sel大的倾斜角度向车辆外侧倾斜)偏向面即平面整流部8e2。曲面整流部Sel将由前方顶部8a分支的行驶风的车辆外侧流线束FOUT以成为朝向斜方向外侧的流线束的方式逐渐进行整流。平面整流部8e2将朝向从曲面整流部8el的斜方向外侧的流动进一歩整流为朝向车宽方向外侧的流动。如图5所示，前导流板8L的从前部地板下底面的突出高度设定为比前部倾斜线FL低，比门部水平线DL高。在此，前部倾斜线FL为连接前轮IL的接地位置和前保险杠面板11的下端位置的线。门部水平线DL是在水平方向连接前挡泥板17的下端的线。S卩，设定前导流板8L的从前部地板下底面的突出高度时，将可防止与路面干涉的高度作为上限高度(前部倾斜线FL)，将行驶中可以发挥充分的整流功能的高度作为下限高度(门部水平线DL)。
如图6所示，前导流板8L的具体的构成为一体地具有具有第一整流面8d和第二整流面Se的导流板主体部81、将导流板主体部81安装于挡泥板保护部件15的安装凸缘部82。该前导流板8L使用含橡胶的聚丙烯等具有挠性的原材料制造。另外，在导流板主体部81，在车辆上下方向形成多个狭缝83 (实施例I中三个部位)。由于该挠性原材料和狭缝83如因飞石等容易变形，变形后利用复原カ立即恢复形状，即使受到变形カ也不损害整流功能。在安装凸缘部82形成多个J 一螺栓孔84 (实施例I中四个部位)。而且，第二整流面Se的端部侧因进行跨至前保险杠面板11的凸缘部Ila的安装，形成悬挂用切槽85。如图7所示，前导流板8L的安装按如下方式进行，即、预先将J ー螺母86设于挡泥板保护部件15，从外侧通过将J ー螺栓87拧入J 一螺栓孔84。如图8所示，第二整流面Se的端部侧的安装按如下方式进行，通过J ー螺栓88和J ー螺母89将挡泥板保护部件15固定于前保险杠面板11的凸缘部11a，利用悬挂用切槽85以跨至凸缘部Ila的状态从外侧将J ー螺栓87拧入J 一螺栓孔84。图9及图10是表示实施例I的前部地板下构造的前下盖板的图。下面，基于图9及图10说明前下盖板的构成。如图9所示，前下盖板3是以覆盖除左右ー对的前轮1L、1R区域的前部地板下的整体区域的方式形成为梯形形状的树脂覆盖板。如图10所示，该前下盖板3利用未图示的J 一螺栓与挡泥板保护部件15固定。在该前下盖板3的倾斜部3a，在前导流板8L、8R的车辆前方位置具有与前下盖板3—体成形的曲面突出部31。下面对曲面突出部31的构成进行详细说明。上述曲面突出部31为配置于左右ー对的前轮1L、1R的车辆前方位置且跨过车辆中心线CL的前部地板下中央部位置的曲面突出部件。该曲面突出部31在车辆中心线CL的位置其车辆前后方向突出周长(从该车宽方向位置的曲面突出部31的车辆前方端至车辆后方端的表面周长)最长，随着从车辆中心线CL向车宽方向的两侧离开，其车辆前后方向突出周长逐渐变短。如图9所示，曲面突出部件31的外形形状为车宽方向尺寸WL作为长径、前后方向尺寸SL作为短径的椭圆形状。突出曲面形状为通过如图10所示在车辆中心线CL的位置设定突出高度PH的最长的圆弧线素，并且，如图9所示使从车辆中心线CL朝向车宽方向的两侧长度逐渐变短的相似形状的圆弧线素集合而构成的球面立体形状。S卩、曲面突出部件31外观上为切取橄榄球的一部分那样的突出曲面形状。另外，曲面突出部件31功能上设定为使在车辆中心线CL的位置的行驶风的流速最快，使从车辆中心线CL逐渐向车宽方向的两侧离开的行驶风的流速降低的形状。下面，说明作用。首先，对“车辆的空气阻力”进行说明。接着，将实施例I的电动汽车EV的前部地板下构造的作用分成“地板下、轮胎整体的空气动カ性能提高作用”、“曲面突出部带来的前部地板下、前轮的空气阻カ降低作用” “前导流板带来的前部地板下、前轮的空气阻カ降低作用”、“组合带来的空气阻カ降低作用”进行说明。(关于车辆的空气阻力) 车辆的空气阻カD (N)以下式(I)进行定义。D = CDX1/2X P Xu2XA (I)在此，⑶空气阻カ系数(量纲为I)P :空气的密度(kg/m3)u :空气和车辆的相对速度(m/sec)A :全面投影面积(m2)。如从上述(I)式可知，空气阻カD为与空气阻カ系数⑶成正比，与空气和车辆的相対速度u (=行驶风速度，例如，在无风情况下，车辆行驶速度)2次方成正例的值。为了降低该空气阻力D，需要掌握下面的(a) (C)，掌握下面的(a) (C)的是ー系列的エ艺。(a)空气阻カ系数⑶背离了目标多少？(b)自目标背离的原因在哪里？( c )如果消除该原因，渐近目标多少？其中，(a)、(c)可从由精确的计算流体力学计算出的空气阻カ系数⑶得知。但是，为了精确地确定(b)，仅通过从计算流体力学计算出的速度及压カ来确定是困难的。对于该空气阻カD，图11表示的是一般的乘用车(发动机车)的空气阻カ的阻カ发生源分类。从图11可知，第一大阻力发生源为车辆外形。但是，第二大阻カ发生源是地板下、轮胎，大于发动机室通气的空气阻力。即，不能断言空气阻カD仅依赖于车辆的外形样式，需要对应地板下、轮胎及发动机室通气这些阻力发生源考虑。与之相対，降低空气阻カD的空气动カ性能改进主要关注车辆的外形样式。但是，例如在需要确保后座的居住性的车辆的情况下，即使进行车辆的外形样式的空气动カ性能改进，因确保后座的居住空间这种设计上的制约自身产生限制。即，以延长持续行驶距离为目的，将希望的空气动カ性能设定在高水平的情况下，仅车辆的外形样式的改进不能得到达到希望的空气动カ性能的改进。特别是，在地板下的有限的空间内搭载有蓄电池的电动汽车的情况下，通过充满电来确定的蓄电池容量会延长多少持续行驶距离这种情况也称为生命线。在电动汽车中，在车辆的外形样式的空气动カ性能的改进在临界范围内时，尽可能地降低地板下、轮胎整体的空气阻カ会牵涉到降低电动汽车整体的空气阻カ和延长持续行驶距离，因此是极重要的技术课题。而且，为了实现地板下、轮胎整体的空气阻カ降低的实际效果，抑制存在于行驶风的流入开始区域的前部地板下、前轮产生的紊流在实现地板下、轮胎整体的空气阻カ降低上是重要的。(地板下、轮胎整体的空气动カ性能提高作用)如上所述，在电动汽车中，尽可能地降低地板下、轮胎整体的空气阻カ在延长持续行驶距离上是很重要的。下面，对反映其的实施例I的电动汽车EV的地板下、轮胎整体的空气动カ性能提高作用进行说明。如图I所示，电动汽车EV利用下盖板3、4、5、6、7覆盖除轮胎等以外的地板下的大致整个区域。由此，从车辆前端到车辆后端都确保无凹凸的连续的平滑面。因此，通过从车辆前方流入的行驶风，形成通过以车辆中心线CL为中心的中央区域的主流线束FMAIN。因此，从车辆前方流入的行驶风通过下盖板3、4、5、6、7平稳地流向车辆后方。特别是，覆盖后部地板下的后下盖板7由于设为扩散构造，因此，也附加发挥行驶风的向车辆后方的流出促进作用。这样，通过行驶风在从车辆前端到车辆后端的中央区域整齐平稳地流动，中央区 域的空气阻カD下降。如图I所示，电动汽车EV在左右ー对的前轮1L、1R的前方位置设有左右一对的前导流板8L、8R。由此，行驶中在前轮1L、1R的周围流动的行驶风的流动以抑制向前轮1L、1R区域的行驶风流入的方式被进行整流。其结果是，通过抑制向成为提高空气阻カ的主要原因情况的前轮1L、1R区域的行驶风流入，在前轮1L、1R区域的空气阻カD降低。如图I所示，电动汽车EV在左右ー对的后轮2L、2R的前方位置设有左右一对的后导流板9L、9R。由此，行驶中以在后轮2L、2R的周围迂回的方式整流行驶风的流动。其结果，通过在后轮2L、2R的周围迂回的行驶风，在后轮2L、2R区域的空气阻カD降低。如图I所示，电动汽车EV在前下盖板3设有控制行驶风的流速的曲面突出部31。由此，抑制行驶中从车辆前方流入的行驶风的扩展，形成通过以车辆中心线CL为中心的前部地板下中央部的下方的主流线束FMAIN。其结果是，从车辆前端流入的行驶风在前部地板下集中于中央部区域，在前部地板下的中央部区域的空气阻カD降低。如上述说明，实施例I的电动汽车EV采用以提高这些地板下、轮胎整体的空气动力性能为目标的地板下构造。因此，通过降低电动汽车EV的地板下、轮胎整体的空气阻カD，能够实现延长电动汽车EV的持续行驶距离的整体的空气动カ性能提高。(曲面突出部带来的前部地板下、前轮的空气动气阻力降低作用)如上述，在电动汽车EV中，为了实现降低地板下、轮胎整体的空气阻カ的实效，重要的是抑制存在于行驶风的流入开始区域的前部地板下、前轮的紊流，实现空气阻カ的降低。下面，说明反映这些的实施例I的电动汽车EV的前下盖板3的曲面突出部31带来的前部地板下、前轮的空气阻カ降低作用。首先，图12表示本发明者等进行的电动汽车的前部地板下、前轮的周围的行驶风的流动的解析试验結果。基于该试验结果，解析在车辆的前部地板下区域施加空气阻カ的原因和机理，并通过前下盖板3的曲面突出部31进行整流的情况下，明确需要考虑下面两点。(A)行驶风与前轮1L、1R及前悬架连杆10LU0R接触的情况下，因行驶风的碰撞而变成大的空气阻力，另外，随着转向而轮胎旋转时，行驶风被搅拌，变为更大的空气阻力。另夕卜，行驶风卷入前车轮罩14L、14R时，前车轮罩14L、14R内含有空气产生涡流构造(涡管及涡层)，该涡流构造发展变为大的空气阻力。即，行驶风碰撞或卷入行驶风的前轮1L、1R区域(前轮1L、1R及其周围区域(前悬架连杆10L、10R、前车轮罩14L、14R等))成为提高空气阻力的主要原因位置。(B)注意从车辆前方导入朝向左右ー对的前轮1L、1R的行驶风的流线时，可知例如引起与船舶航行时船舶的船底推开水而产生的波浪类似的现象。即、可知车辆行驶中，通过前部地板下推开周围的空气，如图12的箭头所示，描绘出具有朝向车辆后方向车宽方向扩展的扩展角度的流线。与之相对，在实施例I中考虑到从车辆前方流入的行驶风沿车宽方向扩展并向车辆后方流动，将曲面突出部31配置在前轮1L、1R的车辆前方位置且跨过车辆中心线CL的 前地板下中央部位置。该曲面突出部31在车辆中心线CL的位置的车辆前后方向突出周长最长，随着从车辆中心线CL向车宽方向的两侧离开，其车辆前后方向突出周长逐渐变短。因此，曲面突出部31的在车辆中心线CL的位置的行驶风的流速最快，行驶风的压力最低。而且，曲面突出部31的随着从车辆中心线CL向车宽方向的两侧离开，行驶风的流速逐渐变缓，行驶风的压カ逐渐变高。利用该流速和压カ的控制作用，曲面突出部31的车宽方向两端部间的压力分布变为车辆中心线CL的位置最低，随着从车辆中心线CL向车宽方向的两侧离开变高的分布。因此，施加从压カ高的车宽方向的两端部向压カ最低的车辆中心线CL的流入方向的偏向，以将压力分布的压カ差抑制得较小。即、通过曲面突出部31，将朝向车辆后方向车宽方向扩展的行驶风的流动整流成施加向返回到前部地板下中央部下方的区域偏向的流动，从而抑制行驶风向车宽方向扩展。这样，曲面突出部31通过显示抑制在前部地板下位置行驶风的车宽方向扩展的整流作用，降低在前部地板下附加空气阻カ的主要原因位置即前轮区域的行驶风的流入流量。即、作为曲面突出部31的后流的流线，如图13所示，形成有在地板下中央部集中流线的主流线束FMIN，抑制配置于主流线束FMIN的两侧的前轮1L、1R区域的紊流的发生。例如，在前轮区域产生紊流的情况下，明确了紊流中存在非常小規模的涡流构造(涡管和涡层)，从涡层中生成涡管的过程(涡层ー涡管迁移过程)的产生频次増加。而且，可知生成小規模的涡流构造，紊流继续发展，使空气阻カD増大。因此，抑制在前轮区域的紊流产生依然与降低空气阻カD相关。如上述说明，实施例I中，在前轮1L、1R的车辆前方位置且跨过车辆中心线CL的前地板下中央部位置配置抑制行驶风向车宽方向扩展的曲面突出部31。因此，抑制行驶中存在于行驶风流入开始区域的前部地板下、前轮产生的紊流，可以实现空气阻カD的降低。(前导流板带来的前部地板下、前轮的空气动气阻力降低作用)如上述，在电动汽车EV中，为了实现降低地板下、轮胎整体的空气阻カ的实效，重要的是抑制存在于行驶风的流入开始域的前部地板下、前轮的紊流，实现空气阻カ的降低。下面，说明反映这些的实施例I的电动汽车EV的前导流板8L、8R带来的前部地板下、前轮的空气阻カ降低作用。首先，基于图12所示的试验结果，解析在车辆的前部地板下区域施加空气阻カ的原因和机理，并通过前导流板8L、8R进行整流的情况下，明确需要考虑上述的(A)、(B)。与之相对，在实施例I中考虑行驶风沿车宽方向扩展的流线，将左右ー对的前导流板8L、8R的前方顶部8a配置于前轮1L、1R的行进状态轮胎内侧面TIN的位置的靠近车辆中心线CL的车宽方向内侧位置。因此，如图13及图14所示，朝向车辆后方沿车宽方向扩展的行驶风的流动在到达左右一对的前导流板8L、8R的前方顶部8a时，从前方顶部8a向车辆内侧和车辆外侧分支为两个方向。向该车辆内侧分支的行驶风的流动通过第一整流面8d整流为在左右ー对的前轮1L、1R的内周侧迂回的流动。另ー方面，向车辆外侧分支的行驶风的流动通过第二整流面8e整流为在左右ー对的前轮1L、1R的外周侧迂回的流动。换言之，第一整流面8d使向车宽方向扩展的行驶风的流动偏向为集中于内侧方向的行驶风的流动，显示向前部地板下返回的整流作用。另ー方面，第二整流面Se使在车宽方向扩展的行驶风的流动偏向为进ー步促进向车宽方向扩展的行驶风的流动，显示向车辆外部排出的整流作用。利用在该左右一对的前导流板8L、8R带来的在左右ー对的前轮1L、1R的内外周迂回的整流作用，降低在附加空气阻カ的主要原因位置即前轮区域的行驶风的流入流量。即、作为前导流板8L、8R的后流的流线，如图13所示，形成有避开向前轮1L、1R区域的行驶风 的流入的流线，抑制在前轮1L、1R区域的紊流的发生。如上述说明，在实施例I中，将左右一对的前导流板8L、8R的前方顶部8a配置于将从车辆前方流入且向车宽方向扩展的行驶风分支为向车辆内侧和车辆外侧的两方向的位置。因此，抑制行驶中存在于行驶风流入开始区域的前部地板下、前轮产生的紊流，可以实现空气阻カD的降低。(组合带来的空气阻カ降低作用)将利用前导流板向车辆内侧分支的行驶风的流动的方向沿内侧方向确保至通过前轮区域，这在实现前部地板下、前轮产生的空气阻カD的降低方面是重要的。下面，说明反映这些的实施例I的曲面突出部31和前导流板8L、8R的组合带来的空气阻カ降低作用。左右一对的前导流板8L、8R利用前方顶部8a将从车辆前方流入的行驶风向内侧方向分支。而且，利用第一整流面8d将分支的行驶风的车辆内侧流线束FIN整流为朝向通过以车辆中心线CL为中心的前部地板下中央部的下方的行驶风的主流线束FMAIN的流动。这时，例如，行驶风的朝向主流线束FMAIN的行驶风受到从主流线束FMAIN侧按压的阻力时，行驶风返回前轮1L、1R的内侧且流入前车轮罩14L、14R。与之相对，覆盖前部地板下的前下盖板3在左右一对的前导流板8L、8R的车辆前方位置配置抑制行驶风向车宽方向扩展的曲面突出部31。因此，曲面突出部31通过将从车辆前方流入的行驶风作为通过以车辆中心线CL为中心的前部地板下中央部的下方的行驶风而进行集中，显示形成行驶风的主流线束FMAIN这种整流作用(參照图13)。因此，通过第一整流面8d的整流作用，朝向通过以车辆中心线CL为中心的前部地板下中央部的下方的行驶风的主流线束FMAIN的行驶风与利用曲面突出部31整齐形成的主流线束FMAIN合流。即，防止行驶风返回前轮1L、1R的内侧且流入前车轮罩14L、14R。如上述说明，在实施例I中，采用使形成于前下盖板3的曲面突出部31和左右一对的前导流板8L、8R组合的整流构成。因此，由左右一对的前导流板8L、8R承受到的行驶风从第一整流面8d朝向主流线束FMAIN，与利用曲面突出部31整齐形成的主流线束FMAIN平稳地合流。因此，可以进一歩降低行驶中前部地板下、前轮的空气阻カD。下面，说明效果。
实施例I的电动汽车EV的前部地板下构造可以得到下述列举的效果。(I)在设置从车辆的前部地板下面向下方突出的突出部件，对行驶中在前部地板下的周围流动的行驶风的流动进行整流的车辆(电动汽车EV)的前部地板下构造中，使所述突出部件作为配置于前轮1L、1R的车辆前方位置且跨过车辆中心线CL的前部地板下中央部位置的曲面突出部件(曲面突出部31)，在所述车辆中心线CL的位置,所述曲面突出部件(曲面突出部31)的车辆前后方向突出周长最长，随着从所述车辆中心线CL向车宽方向的两侧离开，所述曲面突出部件的车辆前后方向突出周长逐渐变短。因此，通过降低行驶中在前部地板下的周围流动的行驶风带来的空气阻カD，可以实现希望的空气动カ性能提高。(2)所述曲面突出部件(曲面突出部31)的外形形状为车宽方向尺寸WL作为长径、前后方向尺寸SL作为短径的椭圆形状，所述曲面突出部件的突出曲面形状为通过在所述车辆中心线CL的位置设定最长的圆弧线素，并使从车辆中心线CL朝向车宽方向的两侧长度逐渐变短的相似形状的圆弧线素集合而构成的球面立体形状。 因此，通过设为椭圆形状，能抑制车辆前后方向的设定长度，同时，通过利用平滑的流线来确保平稳的行驶风的流动的曲面突出部件(曲面突出部31)。由此，能抑制行驶风向车宽方向扩展。(3)以覆盖由所述左右ー对的前轮1L、1R夹持的前部地板下区域的方式设置前下盖板3，所述曲面突出部件为与所述前下盖板3 —体成形的曲面突出部31。因此，在预先具备前下盖板3的车辆中，不会增大部件数量，能够设置发挥抑制行驶风向车宽方向扩展的整流功能的曲面突出部31。(4)所述前下盖板3具有从车辆前端部朝向车辆后方井向下方向倾斜的倾斜部3a，所述曲面突出部31设置在所述前下盖板3的所述倾斜部3a的位置。因此，利用曲面突出部31的前面投影面积通过倾斜扩大，能通过抑制沿着曲面突出部31流动的行驶风的流动不产生剥离的可靠的流速控制，能抑制行驶风向车宽方向扩展。(5)在所述左右一对的前轮1L、1R的前方位置设置左右一对的前导流板8L、8R，该左右一对的前导流板8L、8R将受到来自车辆前方的行驶风整流为朝向以所述车辆中心线CL为中心的前部地板下中央部下方的流动，所述曲面突出部31设置在所述左右一对的前导流板8L、8R的车辆前方位置。因此，通过将主流线束FMAIN整齐形成的曲面突出部31和左右一对的前导流板8L、8R的组合，能将朝向前部地板下中央部下方返回的行驶风平稳地与主流线束FMAIN合流。以上，基于实施例I说明了本发明的车辆的前部地板下构造，但具体的构成不限于该实施例1，只要不脱离发明要求范围的宗_下，则容许设计变更及追加等。实施例I中表示了将曲面突出部件设为与前下盖板3—体成形的曲面突出部31的例子，但是，与前下盖板的有无以及前导流板的有无没有关系，也可以是通过作为独立的整流部件的曲面突出部件进行前部地板下周围的整流的例子。实施例I中表示了将曲面突出部31的外形形状设为椭圆形状，将突出曲面形状设为球面立体形状的例子。但是，曲面突出部31的外形形状及突出曲面形状并不限定于实施例I的形状，也可以采用各种各样形状的曲面突出部或曲面突出部件。曲面突出部或曲面突出部件也可以是例如飞机的机翼形状等的例子。在实施例I中，表示了将曲面突出部31设置在前下盖板3的所述倾斜部3a的位置的例子。但是，也可以是曲面突出部或曲面突出部件设置在前部地板下的平面部分，以抑制行驶风的剥离的方式并以倾斜状态设置曲面突出部或曲面突出部件的例子。在实施例I中，表示了将前下盖板3的曲面突出部31和左右ー对的前轮1L、1R进行组合对前部地板下周围流动的行驶风进行整流的例子。但是，也可以没有导流板，仅利用具有曲面突出部的前下盖板对前部地板下周围流动的行驶风进行整流。另外，可以是没有前下盖板和前导流板，仅利用作为独立整流部件的曲面突出部件对前部地板下周围流动的行驶风进行整流。在实施例I中，表示了将前部地板下构造适用于电动汽车EV的例子。但是，不用说也能够适用于混合动カ车及燃料电池车等电动车辆的前部地板下构造，也可以适用于发动机车的前部地板下构造。另外，在适用于电动车辆的情况下，能够延长蓄电池持续行驶距 离，实现提高耗电性能(即、降低耗电量)。另外，在适用于发动机汽车的情况下，能够实现提高燃料消耗性能(即、降低燃料消耗量)。本申请主张基于2010年4月8日申请的日本专利申请第2010 — 89336号的优先权，该申请的全部内容作为參照被編入本说明书中。产业上的可利用性在本发明中，考虑从车辆前方流入的行驶风在车宽方向扩展并流向车辆后方，将突出部件配置于前轮的车辆前方位置且跨过车辆中心线的前部地板下中央部位置。在所述车辆中心线的位置，该曲面突出部件的车辆前后方向突出周长最长，随着从车辆中心线向车宽方向的两侧离开，该曲面突出部件的车辆前后方向突出周长逐渐变短。因此，该曲面突出部的在车辆中心线的位置的行驶风的流速最快，行驶风的压カ最低。而且，曲面突出部的随着从车辆中心线向车宽方向的两侧离开，行驶风的流速逐渐变缓，行驶风的压カ逐渐变高。利用该曲面突出部产生的流速和压カ的控制作用，将朝向车辆后方向车宽方向扩展的行驶风的流动整流成施加向返回到前部地板下中央部下方的区域偏向的流动，从而抑制行驶风向车宽方向扩展。这样，曲面突出部件通过显示抑制在前部地板下位置行驶风的车宽方向扩展的整流作用，降低在前部地板下附加空气阻カ的主要原因位置即前轮区域的行驶风的流入流量。因此，通过降低行驶中在前部地板下流动的行驶风带来的空气阻力，可以实现所希望的空气动カ性能提高。
权利要求
1.一种车辆的前部地板下构造，设置从车辆的前部地板下面向下方突出的突出部件，对行驶中在前部地板下的周围流动的行驶风的流动进行整流，其特征在于， 使所述突出部件作为配置于前轮的车辆前方位置且跨过车辆中心线的前部地板下中央部位置的曲面突出部件， 所述曲面突出部件在所述车辆中心线的位置其车辆前后方向突出周长最长，随着从所述车辆中心线向车宽方向的两侧离开，其车辆前后方向突出周长逐渐变短。
2.如权利要求I所述的车辆的前部地板下构造，其特征在于， 所述曲面突出部件的外形形状为车宽方向尺寸作为长径、前后方向尺寸作为短径的椭圆形状，所述曲面突出部件的突出曲面形状为通过在所述车辆中心线的位置设定最长的圆弧线素，并使从车辆中心线朝向车宽方向的两侧长度逐渐变短的相似形状的圆弧线素集合而构成的球面立体形状。
3.如权利要求I或2所述的车辆的前部地板下构造，其特征在于， 以覆盖由所述左右一对的前轮夹持的前部地板下区域的方式设置前下盖板， 所述曲面突出部件为与所述前下盖板一体成形的曲面突出部。
4.如权利要求3所述的车辆的前部地板下构造，其特征在于， 所述前下盖板具有从车辆前端部朝向车辆后方并向下方向倾斜的倾斜部， 所述曲面突出部设置在所述前下盖板的所述倾斜部的位置。
5.如权利要求4所述的车辆的前部地板下构造，其特征在于、 在所述左右一对的前轮的前方位置设置左右一对的前导流板，该左右一对的前导流板将受到来自车辆前方的行驶风整流为朝向以所述车辆中心线为中心的前部地板下中央部下方的流动， 所述曲面突出部设置在所述左右一对的前导流板的车辆前方位置。
全文摘要
一种车辆(EV)的前部地板下构造，设置从车辆的前部地板下面向下方突出的突出部件，对行驶中在前部地板下的周围流动的行驶风的流动进行整流。使所述突出部件作为配置于前轮(1L、1R)的车辆前方位置且跨过辆中心线(CL)的前部地板下中央部位置的曲面突出部(31)，所述曲面突出部(31)在所述车辆中心线(CL)的位置其车辆前后方向突出周长最长，随着从所述车辆中心线(CL)向车宽方向的两侧离开，其车辆前后方向突出周长逐渐变短。
文档编号B62D37/02GK102822043SQ20118001707
公开日2012年12月12日 申请日期2011年4月7日 优先权日2010年4月8日
发明者垣内武, 阿高雅弘, 小川洋平, 中岛一昭, 石原裕二 申请人:日产自动车株式会社