Teslaの特許、速度に左右されないダウンフォースを生む車両下部ファン搭載の電気自動車を提案

米国はTeslaに対し、車体下部の空気圧を低下させ、低速時にも路面に対するダウンフォースを高めることを目的として、車両のリアディフューザー内に4基の電動ファンを配置するシステムの特許US 12,746,987 B1を付与した。この特許は、10月15日に予定されているRoadsterのモデル公開を前に取得されたものだが、この技術が量産車に採用されることを確認するものではない。

Teslaは2024年1月に特許を出願し、2023年1月17日にさかのぼる仮出願に基づいている。図面には明らかにModel Sに似た車両が描かれているが、情報源の記事によると、同社は14年間にわたるModel SおよびModel Xの生産を4月に終了し、Fremont工場のラインをOptimusプロジェクトに割り当てた。

システムはどのように機能するのか？

設計には、後輪の間の車両下部に開口部があり、リアディフューザー内の幅広い出口へ向かって上昇するダクトに接続されている。4基の軸流ファンが横並びに配置され、その間を3枚の垂直フィンが隔てている。作動すると、ファンが車両のフロア下から空気を吸い込み、後方へ排出することで、Teslaが車体下部の吸引領域と呼ぶものを形成する。

別の設計案では、主開口部の後方に、より小さい2つの側面開口部が追加されている。Teslaによると、中央の開口部はフロア下ではなく車両後方から空気を吸い込む可能性があり、その場合はダウンフォースを追加せず、エネルギーの浪費につながる。ファンは、ドライバーが押すボタンによって、または特定の速度に達した際に自動で作動させることができ、車両のモーターに電力を供給する同じ高電圧バッテリーパックを使用する。

実際には何が変わるのか？

Teslaの発想は、従来の空力ディフューザーが車両速度に依存するという点に基づいている。従来型は低速時には限られたダウンフォースしか生み出せない一方、高速時には過大な負荷を生じる可能性がある。これに対し、特許によれば、ファンは車両速度に直接左右されないダウンフォースを生み出せるため、サーキット走行を想定した用途で、ブレーキング時の安定性やコーナリング速度を改善できる可能性がある。

設計上のポイントの一つは、Teslaによると、このシステムが路面との密閉性を高めるために、車両下部へ追加部品を必要としないことだ。たとえば、一部のファンカー設計で使用されるスカートなどが該当する。これにより、従来型に見えるディフューザー内へファンを組み込みやすくなる可能性があるが、実際の条件下でシステムが生み出せるダウンフォースの量は証明されていない。

Roadsterとの関連の可能性

これは、Teslaが1年余りの間に取得した、ファンカーに関連する2件目の特許である。2025年8月には、車両下部のファンと展開式スカートを使用する別の特許を取得した。また、より最近の特許では、記事によると、最大700キログラムのダウンフォースを生み出せる隠し式のアクティブリアウイングが扱われており、図面は新型Roadsterに似ている。

Roadsterは現在もTeslaの計画に残る唯一の高性能車であるため、これらの特許が積み重なっていることは、サーキット走行を想定した空力パッケージに真剣な関心があることを示唆している。ただし、これは図面と特許の時系列から導かれる分析上の推測であり、TeslaがRoadsterの最終仕様を発表したものではない。

特許は製品ではない

ファンカー技術は新しいものではない。Chaparral 2Jは1970年にファンを使用し、Brabham BT46Bは1978年のスウェーデン・グランプリで優勝した後に撤回された。また、Gordon Murrayはリアファンを備えるT.50を開発した。電気自動車では、McMurtry Spéirlingが2022年6月、Goodwoodのヒルクライムで絶対記録を樹立した。情報源によると、この車両は静止状態で2,000キログラムのダウンフォースを生み出し、Spéirling PUREの生産は136万ドルの価格で開始された。

したがって、Teslaの設計の主な特徴は、車両を路面に密閉するスカートを使わず、ファンをディフューザー内に配置した点にあり、原理そのものを発明した点にはない。また、この特許は完成した製品や納車時期を明らかにしておらず、ファンを管理するために必要なモーター、制御ユニット、センサーの詳細も完全には説明していない。10月15日のRoadster公開が実際の試金石となる。特に、この車両は2017年に初めて発表され、予定が何度も延期されており、記事によれば2027年または2028年を目標としている。