トヨタのエアロスタビライジングフィン~仕組みを調べてみた

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ハイエースドアミラー

ここ数年で急激に見かけるようになったトヨタ車に装備されてる小さなフィン。みなさんはご存知ですか?

近年のトヨタ車、よくドアミラーやテールランプなどに装備されています。車種によってはアンダーカバーに装着されている例もあるとか。

この小さなフィン、「エアロスタビライジングフィン」というのが正式名称みたいですが、この仕組みと原理を以前から知りたく、興味本位で調べてみました。

実際自車にも取り付けてみてその効果と合わせて記載します。

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トヨタ、エアロスタビライジングフィンについて

どのような効果があるのか?

クラウンテール

ハイエースドアミラー

上の画像はクラウンのテールランプとハイエースのドアミラー。クラウンだけならまだしも、ハイエースにまで装備されているのだから驚いた。

この2つのポイントでフィンを設ける車種がトヨタではとても増えていて、その内全車種に設定されるのではないだろうか。それだけよく見かける。

このフィンを設けたときにどのような効果があるのか?

この形状から見てもなんとなく想像できるように、簡単に言えば空気の流れを整えて車の安定性を高めることができる。

具体的には後方に整った縦渦が発生し、後方における流速が受けた流速より速くなる。流体の流れを引き寄せ、フィンの直近の位置での流速が受けた流速より速くなる。

と記載がされている。このことはトヨタが流速実験で実証済のようだ。

このドアミラーベースに設けた場合、Aピラー周りの流体の流れを整流し、流体の流速を増速できるので、ステアリング性能(特に、微操舵応答)等を向上させることができる。

テールランプに設けた場合には車体後端部(車体周り気流放出部)の気流収束を促進でき、流体の流速を増速できるので、リアのスタビリティ等を向上させることができる。

この技術は元々F1からのフィードバックのようで、おそらく街乗りよりも中高速域の方がよりよい結果になるはず。

フィンを装着したときのより詳しい効果説明として、車体周りの空気の流速を速め、フィンが無い構造に比べて主流(流体の最速の流れ)を車体に近づけることができる。

これによって車体周りに速い流れの空気の壁ができ、車体への圧力(空気力)が増加。

その結果、車両への様々な入力(路面入力、操舵による入力、走行中の定常風による入力、横風による入力等)

がある場合でも、車両安定性(直進安定性、ヨー応答性、ステアリングの手応え、操舵の効き、スタビリティ(操縦安定性)、リアグリップ感、ロール感、フラット感等)が向上するとともに、空気抵抗も低減する。

といった効果が見込めるそうだ。

車体に設けた場合の例

エアロスタビライジングフィン

フィンを設ける最適な場所については整流効果や増速効果を引き出せる部位(流れが安定的で、流速の速い部位)に設ける。

車体の各部位に一体成形してもよい。と記載があることから、ここ最近ではテールランプへの装着例が増えているのだろうと考えられる。

型成型時にテールランプと一緒にフィンも造形してしまった方がコスト、工数の削減にも繋がる。

車種によっては同じ部位に複数個設けられているのもある。では一体いくつ取り付ければいいのか?それは1個だけでもいいし複数個設けてもよい。とのこと。

市販されている完成車両はそれぞれ空力実験なりを重ねて最適な箇所に設定されたものだろうし、一般ユーザーが空力実験をするにはかなり難しいので、設定する個数についてはトライ&エラーを繰り返したり、見よう見まねで設けるしかないと思う。

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効果のある場所については例えばドアミラーと車体側部との間(ドアミラーベース等)、車体後端周辺の部位(リアコンビランプ等)、フェンダサイドマーカシグナルがある。

上図(a)のドアミラーと車両側部に設けようとした場合、ドアミラーベースがない車両ですぐ側面が三角ガラスである車両の場合、そのガラス面にフィンを設ければ効果があるそうだ。

実際の設置例

ダイハツ・ソニカ

ソニカ、ドアミラーベースフィン

ソニカ、テールランプフィン1

ソニカ、テールランプフィン2

フィン透明

今回調べたエアロスタビライジングフィンを自分なりに考察しながら、このような配置とした。高速で走ることの多い車なので実際の効果が楽しみ。

ソニカのドアミラーベースは幸いなことに設置するスペースが大きく確保されていたので、画像のように2個設置。テールランプは形状からしてこのような配置なってしまう。これを左右対称となるように設けた。

ドアミラーベースに設けたフィンはエーモンから出ている風切り音を抑える、という目的で発売されているものを使用。テールランプの物はAmazonで購入したクリアタイプのフィン。

取り付けにあたってはトヨタの資料を見てみると、複数の整流フィンを上下に平行に配置する場合、整流フィンの車両前後方向の長さ程度の間隔をあけて上下に整流フィンを配置することが好ましい。

とされていることから、ドアミラーに設けたフィンは大体の感覚でフィンの長さ分の距離を離し、設置した。

またフィンの形状についても言及されていて、整流フィンの後端部は切り立った形状が設定されると好適である。整流フィンの後端が側面から90°から45°の範囲内の角度となるように形成されると効果があり、後端が側面から90°の角度となる変曲部が最も効果が高い。

これにならってテールランプのフィンはエーモン製ではなく、Amazon購入の物を使用した。画像3枚目を見てもらうとわかるように、フィン後端部は切り立った形状をしている。エーモン製はRが設けられており丸みを帯びた形状となっている。

 

まだ装着してから走行していないので、走行した時の感想などはまたここで報告します。

この記事の参考ページ

・車両側部構造

追記~装着した感想

報告が遅れてしまいましたが装着した感想を追記します。

ソニカは通勤に使用している車なので低速~高速から様々な走行シーンでの検証ができました。この記事を書いてから1年位経ちますが、十分な検証ができました。

まずフロントに装着した効果ですが、60kmを越えた辺りからのドアミラー付近での風切り音の若干の低減と、なんとなく?ハンドルのブレが改善されました。

そして速度を増していけばいくほど、ステアのしっかり感と言うかタイヤの設置感というか、うまく言い表せないのですが風に負けずにしっかり、まっすぐ走るようになりました。

続いてリア側、2本のフィンを追加しただけなのですがこちらも60kmを越えた辺りからリアのブルブルとした挙動が収まり、少しドッシリとしたフィーリングに。

まるで大きな人間が後ろから車の横揺れを両手で抑えているような、そんな感じでしょうか。

フロントとリアの共通点として、高速域に行けば行くほど効果が上がる、効果はそこまで大きいものではない。ということです。

人によっては気づかない方もいると思います。

そして低速、街乗りではほとんどと言っていい程効果はありません。

施行するにあたって、大きな期待はしてはいけないと思いますが効果はあります。高速走行が多い方は色々と設置場所を変えたりして楽しめるのではないでしょうか。

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