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超知財・人財宝®・技財・資財 戦略情報誌 Newテクノマート「SO(創)」

超知財・人財宝戦略情報誌 Newテクノマート「SO(創)」

自動車用空気抵抗低減装置

自動車の空力特性を大幅に改善する革新的技術

自動車用空気抵抗低減装置

車両の走行時の空気抵抗を減らし、安定性を向上させることは永年の課題であるが、車内の有効容積の拡大とは相反する。このパラドックスを高いレベルでバランスさせることが要求されているが、本方式は車両形状の極端な制約を排除した上で、高度な空力改善効果を発揮できる。スポーツカーのみでなくセダン、トラック、バスにも適用可能で、強風時の走行安定性の向上効果も大きい。

【原理】
基本は航空機の高揚力装置のひとつであるジェットフラップの原理を応用である。固体形状物を気流中に置いた時は後流部分に圧力の乱れが発生して乱流となる。この気流の乱れが固体形状物に遡って影響し、流体抵抗や振動の原因となる。この影響を軽減する為に、形状をいわゆる流線形にすることが行われてきた。航空機の翼はこの流線形に揚力発生機能を付加したものであり、この翼に必要に応じて大きな揚力を発生させるために開発されたのがジェットフラップで、翼の後縁からほぼ直角に膜状の気流を噴出して全体の後流を誘導して揚力を発生させものである。(揚力中心が機体の後方に移動する為に操縦が難しくなるので、航空機への採用実績は報告されていない。)
自動車の空気抵抗の低減効果も理論上は容易に解析可能である。風洞実験も2次元から始めれば興味深いデータが得られるであろう。最適形状を探る上で可視化実験も有効であろう。( 2m x2m、50m/sec の風洞実験使用可能な環境あり。)

【現状】
国内特許出願済み。
実験結果による修正を加えてPCT出願を準備中。

文献番号特許第6031663号
資料請求番号13060008
技術内容・燃費の向上技術の重要性はいよいよ高まっている。
・特に60km/h以上の走行状態では空気抵抗の比率が大きく、重要課題となる。
・しかし、車体の形状だけで空気抵抗を低減する技術には限界がある。
・ジェット気流膜を利用した新規技術を紹介する。

航空機の高揚力装置の一種に類するもので、走行時の後流の乱れを整え、渦の発生による抵抗の増加と揺れの問題を大幅に改善するものである。
車両後部にライン状の空気噴出し口を設け高速エアーにより後方に向けた滑らかな空気膜を形成させ、車両後部で行き場の無くなった気流を引張り整える。
この流れに合った車両の最適形状の形成は膜の無い場合に比べて大幅に容易になる。空気抵抗が問題にならない低速時や雨天時にはエアーの噴出しを停止することで、後続車への影響をなくす。エアー源は、コスト、効果、スペースなどを考慮して最適なものを選択する。なお、ジェット気流の速度は走行速度よりやや速めのもので良く、風量も少ないためパワー的に負担になるものではない。
権利者上野 康男
権利者関連リンク動力装置
自動車用空気抵抗低減装置:PDFダウンロード

(敬称略)

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