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Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der am 31. März 2011 eingereichten
japanischen Patentanmeldungen Nr. 2011-078292 und
2011-078293 , auf deren Inhalt hierin in seiner Gesamtheit durch Verweis Bezug genommen wird.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlluftzufuhrvorrichtung für ein Fahrzeug, die dazu geeignet ist, Wärmetauschern über eine in einem vorderen Bauteil ausgebildete Belüftungsöffnung Kühlluft zuzuführen.
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Es ist bekannt, dass der vordere Teil eines Fahrzeugs, z. B. eines Automobils, einen Frontstoßfänger aufweist und ein Frontgrill über dem Frontstoßfänger montiert ist. Der Frontstoßfänger weist ein Stoßfängervorderteil, das die Außenfläche des Frontstoßfängers bildet, und einen an der Innenseite des Stoßfängervorderteils angeordneten Stoßfängerträger auf. Das Stoßfängervorderteil und der Frontgrill weisen Öffnungen einer unteren Luftzufuhröffnung bzw. einer oberen Luftzufuhröffnung auf, wobei Kühlluft, die über beide Luftzufuhröffnungen eingeleitet wird, Wärmetauschern zugeführt wird (z. B. einem Kühler zum Kühlen eines Motors und einem Verflüssiger oder Kondensator einer Klimaanlage), die im vorderen Abschnitt des Motorraums angeordnet sind und durch die Kühlluft gekühlt werden.
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Der an der Rückseite des Stoßfängervorderteils angeordnete Stoßfängerträger erstreckt sich in die Fahrzeugbreitenrichtung. Zwischen dem Stoßfängerträger und den Wärmetauschern wird ein Raum als Knautschzone im Fall einer leichten Frontalkollision bereitgestellt.
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Die rückseitigen Abschnitte auf beiden Seiten des Stoßfängerträgers sind an den Enden vorderer Seitenrahmenteile befestigt, die in der Breitenrichtung an der rechten und der linken Seite des Fahrzeugs angeordnet sind, und an den jeweiligen Enden der vorderen Seitenrahmenelemente sind Crashboxen (energieabsorbierende Elemente) angeordnet. Im Fall einer Frontalkollision wird Aufprallkraft über den Stoßfängerträger auf die vorderen Seitenrahmenteile übertragen, wobei zunächst die Crashboxen balgförmig axial zusammengedrückt werden und einen Teil der Aufprallenergie absorbieren. Daher wird zwischen dem Stoßfängerträger und den Wärmetauschern ein Raum als Knautschzone bereitgestellt, so dass, auch wenn die Crashboxen bei einer leichten Kollision axial zusammengedrückt werden und der Stoßfängerträger nach hinten gezwungen wird, ein Kontakt zwischen dem Stoßfängerträger und den Wärmetauschern vermieden und eine Beschädigung der Wärmetauscher verhindert werden kann.
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Weil zwischen dem Stoßfängerträger und den Wärmetauschern ein Raum bereitgestellt wird, wie vorstehend beschrieben wurde, bewegt sich jedoch Kühlluft, die während der Fahrt des Fahrzeugs über die im Stoßfängervorderteil ausgebildete untere Luftzufuhröffnung zugeführt wird, in dem zwischen dem Stoßfängerträger und den Wärmetauschern ausgebildeten Raum nach oben und wechselwirkt mit der Kühlluft, die über die im Frontgrill ausgebildete obere Luftzufuhröffnung zugeführt wird, so dass eine wirbelartige turbulente Strömung erzeugt wird. Die turbulente Strömung erzeugt einen Luftströmungswiderstand für die Kühlluft, so dass die Kühlleistung der Wärmetauscher abnimmt.
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Um dieses Problem zu lösen, wird beispielsweise in der
JP-A-H11-11163 eine Technik beschrieben, gemäß der der zwischen dem Stoßfänger und den Wärmetauschern gebildete Raum durch ein plattenförmiges Steuerelement (Trenn- oder Teilungselement) in einen oberen und einen unteren Raum geteilt wird, um den Wärmetauschern zwei Kühlluftströme zuzuführen, die über die beiden Luftzufuhröffnungen des Frontstoßfängers und des Frontgrills zugeführt werden, ohne dass die beiden Kühlluftströme miteinander wechselwirken.
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Gemäß der in der
JP-A-H11-11163 beschriebenen Technik befindet sich jedoch ein hinteres Ende des plattenförmigen Steuerelements (Teilungselements) in der Nähe der Vorderseite der Wärmetauscher, so dass, wenn der Stoßfängerträger bei einer leichten Frontalkollision nach hinten gezwungen wird, das am Stoßfängerträger befestigte Steuerelement ebenfalls nach hinten gezwungen wird und das hintere Ende des Steuerelements mit einem Wärmetauscher in Kontakt kommt, so dass dieser beschädigt werden kann.
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Hinsichtlich der vorstehend beschriebenen Umstände ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlluftzufuhrvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die Kühlluft, welche von einer in einem vorderen Bauteil ausgebildete Luftzufuhröffnung zugeführt wird, effizient zu einem Wärmetauscher führen und eine Beschädigung des Wärmtauschers auch dann verhindern kann, wenn ein Teilungselement bei einer leichten Kollision nach hinten gezwungen wird, so dass der Wärmetauscher wirksam vor einer Beschädigung geschützt wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Kühlluftzufuhrvorrichtung für ein Fahrzeug auf: einen Rahmen zum Befestigen eines in einem vorderen Fahrzeugkarosserieabschnitt angeordneten Wärmetauschers; einen Stoßfängerträger, der vor dem Rahmen angeordnet ist, so dass dazwischen ein Raum bereitgestellt wird; oberhalb bzw. unterhalb des Stoßfängerträgers ausgebildete Luftzufuhröffnungen zum Zuführen von Kühlluft; und ein Teilungselement zum Teilen des Raums in einen oberen und einen unteren Raum. Ein hinteres Ende des Teilungselements ist am Rahmen befestigt, und ein vorderes Ende des Teilungselements steht auf der Oberseite oder der Unterseite des Stoßfängerträgers hervor.
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Erfindungsgemäß ist das Teilungselement zwischen einem Wärmetauscher und einem vorderen Bauteil angeordnet, so dass zwei Kühlluftströme, die von den im vorderen Bauteil ausgebildeten Luftzufuhröffnungen zugeführt werden, zum Wärmetauscher geführt werden können, ohne miteinander zu wechselwirken, so dass der Wärmetauscher nicht beschädigt wird.
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Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt eine Vorderansicht eines Hauptabschnitts eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform;
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2 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II in 1;
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3 zeigt eine Draufsicht einer Kühlluftzufuhrvorrichtung;
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kühlerhalterung und eines Vertikalteilungselements;
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5 zeigt eine der Ansicht von 2 entsprechende Querschnittansicht einer zweiten Ausführungsform;
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6 zeigt eine Draufsicht der zweiten Ausführungsform der Kühlluftzufuhrvorrichtung;
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7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines in der zweiten Ausführungsform vorgesehenen Vertikalteilungselements;
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8 zeigt eine der Ansicht von 2 entsprechende Querschnittansicht einer dritten Ausführungsform;
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9 zeigt eine Draufsicht der dritten Ausführungsform der Kühlluftzufuhrvorrichtung;
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10 zeigt eine der Ansicht von 2 entsprechende Querschnittansicht einer vierten Ausführungsform;
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11A zeigt eine Vorderansicht eines in der vierten Ausführungsform vorgesehenen Teilungselements; und
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11B zeigt eine rechte Seitenansicht des in der vierten Ausführungsform vorgesehenen Teilungselements.
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Wie in den 1 und 2 (erste Ausführungsform) dargestellt ist, weist ein vorderer Abschnitt 1 eines Automobils als ein Beispiel eines Fahrzeugs an seinem vorderen Ende einen Frontstoßfänger 3 auf. Ein Frontgrill 4 ist oberhalb des Frontstoßfängers 3 angeordnet, und ein Motorraum E befindet sich hinter dem Frontgrill 4. Außerdem ist eine vordere Motorhaube 5 über dem vorderen Abschnitt 1 des Fahrzeugs angeordnet, wobei die vordere Motorhaube 5 einen oberen Abschnitt des Motorraums E öffenbar/schließbar abdeckt. Im Motorraum E ist eine Leistungseinheit montiert, wie beispielsweise ein Motor (nicht dargestellt).
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Ein Wärmetauscher (nachstehend als ”Kühler” bezeichnet) 7, der Teil eines Kühlsystems des Motors ist, ist in einem vorderen Abschnitt des Motorraums E angeordnet. Außerdem ist ein Wärmetauscher (nachstehend als ”Kondensator” bezeichnet) 8, der Teil eines Kälteerzeugungszyklus einer Klimaanlage ist, vor dem Kühler 7 angeordnet.
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Der Kühler 7 und der Kondensator 8 sind an einer als ein Rahmen dienenden Kühlerhalterung 9 (vergl. 2 und 3) befestigt. Die Kühlerhalterung 9 weist ein vertikales Rahmenelement 9a auf jeder Seite in der Fahrzeugbreitenrichtung, ein unteres Rahmenelement 9b unter den vertikalen Rahmenelementen 9a und ein oberes Rahmenelement 9c über den vertikalen Rahmenelementen 9a auf und bildet damit betrachtet von der Vorderseite eine rechteckige Rahmenform. Eine Strebe 9d, die das untere Rahmenelement 9b mit dem oberen Rahmenelement 9c verbindet, ist in der Fahrzeugbreitenrichtung in der Mitte der Kühlerhalterung 9 angeordnet. Die vertikalen Rahmenelemente 9a sind an einem Paar vorderer Seitenrahmenteile 12 befestigt, die in der Fahrzeugbreitenrichtung auf der rechten und der linken Seite angeordnet sind und sich in die Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs erstrecken.
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Der Frontstoßfänger 3 weist ein Stoßfängervorderteil 11 auf, das als Teil der Struktur der Vorderfläche der Fahrzeugkarosserie dient, und einen Stoßfängerträger 13, der hinter der Rückseite des Stoßfängervorderteils 11 angeordnet ist und sich in der Fahrzeugbreitenrichtung entlang des Stoßfängervorderteils 11 erstreckt. Die Vorderflächen der vorderen Seitenrahmenteile 12 sind an beiden Seiten der Rückflächen des Stoßfängerträgers 13 befestigt. Außerdem ist ein Crashbügel 14 unter dem Stoßfängerträger 13 angeordnet.
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Außerdem ist ein unteres stoßabsorbierendes Element 15a zwischen der Innenseite des Stoßfängervorderteils 11 und dem Crashbügel 14 angeordnet, und die Rückfläche des unteren stoßabsorbierenden Elements 15a ist an der vorderen Endfläche des Crashbügels 14 befestigt. Ein oberes stoßabsorbierendes Element 15b ist zwischen der Innenseite des Stoßfängervorderteils 11 und dem Stoßfängerträger 13 angeordnet, und die Rückfläche des stoßabsorbierenden Elements 15b ist an der Vorderfläche des Stoßfängerträgers 13 befestigt. Im Frontstoßfänger 3 ist eine untere Luftzufuhröffnung 3a ausgebildet, und im Frontgrill 4 ist eine obere Luftzufuhröffnung 4a ausgebildet. Eine Vertikalstrebe 3b mit einer vorgegebenen Breite in der Fahrzeugbreitenrichtung ist in der Mitte der unteren Luftzufuhröffnung 3a ausgebildet, so dass die untere Luftzufuhröffnung 3a durch die Vertikalstrebe 3b in eine rechte und eine linke Hälfte geteilt wird.
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Der Crashbügel 14 ist in einer Kastenform ausgebildet, die einen Raum zwischen dem unteren Abschnitt des Stoßfängervorderteils 11 und dem oberen Rahmenelement 9b der Kühlerhalterung 9 ausfüllt. Eine obere Fläche 14a des Crashbügels 15 ist bezüglich der unteren Fläche der unteren Luftzufuhröffnung 3a koplanar ausgebildet und dient als ein Luftleitfläche zum Zuführen von Kühlluft.
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Außerdem ist ein Raum H als Knautschzone im Fall einer leichten Frontalkollision zwischen dem Stoßfängerträger 13 und dem Kondensator 8 ausgebildet, und ein Vertikalteilungselement 16 ist im Raum H horizontal angeordnet. Das Vertikalteilungselement 16 besteht aus einem Metallblech oder einem Harzmaterial. Wie in den 3 und 4 dargestellt ist, ist eine zungenförmige Haltefläche 16a durch Biegen an drei Positionen hinter dem Vertikalteilungselement 16 ausgebildet. Die Halteflächen 16a sind am rechten und linken vertikalen Rahmenelement 9a bzw. an der Strebe 9d der Kühlerhalterung 9 montiert, wobei die Breite jeder Haltefläche 16a kleiner oder gleich den Breiten der entsprechenden vertikalen Rahmenelemente 9a bzw. der Strebe 9d der Kühlerhalterung 9 ist. Im rechten und linken vertikalen Rahmenelement 9a und in der Strebe 9d der Kühlerhalterung 9 sind Schraubenlöcher zum Montieren der Halteflächen 16a ausgebildet. In jeder der Halteflächen 16a ist ein Bolzeneinführloch ausgebildet.
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Wie in 2 dargestellt ist, steht in einem Zustand, in dem die Halteflächen 16a des Vertikalteilungselements 16 an vorgegebenen Positionen an der Kühlerhalterung 9 montiert sind, das vordere Ende des Vertikalteilungselements 16 über der Oberseite des Stoßfängerträgers 13 hervor, so dass der Raum H in eine der unteren Luftzufuhröffnung 3a zugeordnete Seite und eine der oberen Luftzufuhröffnung 4a zugeordnete Seite geteilt wird. Eine obere Fläche 16b des Vertikalteilungselements 16 ist in einer flachen Form ausgebildet und dient damit als Luftleitfläche zum Zuführen von über die obere Luftzufuhröffnung 4a zugeführter Kühlluft zum Kondensator 8.
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Nachstehend wird die Funktionsweise der vorliegenden Ausführungsform mit der vorstehenden Konfiguration beschrieben. Wenn ein Fahrzeug fährt, wird Kühlluft von der Vorderseite des Fahrzeugs über die im Frontstoßfänger 3 ausgebildete untere Luftzufuhröffnung 3a und die im Frontgrill 4 ausgebildete obere Luftzufuhröffnung 4a dem vorderen Abschnitt 1 des Fahrzeugs zugeführt.
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Weil der Raum H, der mit der unteren Luftzufuhröffnung 3a und der oberen Luftzufuhröffnung 4a kommuniziert, durch das zwischen dem Stoßfängerträger 13 und dem Kondensator 8 angeordnete Vertikalteilungselement 16 in einen oberen und einen unteren Raum geteilt ist und die obere Fläche 16b als ein Luftleitfläche dient, wird die über die obere Luftzufuhröffnung 4a zugeführte Kühlluft entlang der oberen Fläche 16b des Vertikalteilungselements 16 zum Kondensator 8 und zum hinter dem Kondensator 8 angeordneten und diesem zugewandten Kühler 7 hin zugeführt.
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Andererseits wird ein Teil der Kühlluft über die untere Luftzufuhröffnung 3a entlang der oberen Fläche 14a des Chrashbügels 14, der an der Unterseite der unteren Luftzufuhröffnung 3a angeordnet ist, dem Kondensator 8 und dem hinter dem Kondensator 8 angeordneten und diesem zugewandten Kühler 7 zugeführt. Außerdem bewegt sich ein anderer Teil der über die untere Luftzufuhröffnung 3a zugeführten Kühlluft nach oben und wird entlang der Unterseite 16c des Vertikalteilungselements 16 dem Kondensator 8 und dem hinter dem Kondensator 8 angeordneten und diesem zugewandten Kühler 7 zugeführt.
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Auf diese Weise wechselwirken, weil, wie in den 2 und 3 dargestellt ist, das vordere Ende des Vertikalteilungselements 16 auf der Oberseite des Stoßfängerträgers 13 hervorsteht und die Rückseite des Vertikalteilungselements 16 an der Kühlerhalterung 9 befestigt ist, um einen oberen und einen davon getrennten unteren Raum zu bilden, die entlang der oberen Fläche 16b des Vertikalteilungselements 16 strömende Kühlluft und die entlang der Unterseite 16c des Vertikalteilungselements 16 strömende Kühlluft nicht miteinander, so dass die Luftströme dem Kondensator 8 zugeführt werden, ohne dass eine wirbelartige turbulente Strömung erzeugt wird. Infolgedessen können der Kondensator 8 und der Kühler 7 wirksam gekühlt werden.
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Außerdem kann das Vertikalteilungselement 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform an der Kühlerhalterung 9 befestigt werden, indem darin ein Schraubenloch ausgebildet wird, und kann daher auf einfache Weise an einem beliebigen herkömmlichen Fahrzeug befestigt werden, so dass es vielseitig und flexibel einsetzbar ist. Außerdem wird, weil die Halteflächen 16a des Vertikalteilungselements 16 nur in Bereichen ausgebildet sind, die mit den vertikalen Rahmenelementen 9a und der Strebe 9d der Kühlerhalterung 9 in Kontakt stehen, und die Breiten der Halteflächen 16a kleiner oder gleich den jeweiligen Breiten der entsprechenden vertikalen Rahmenelemente 9a und der Strebe 9d der Kühlerhalterung 9 sind, die Vorderseite des Kondensators 9 durch die Halteflächen 16a nicht blockiert. Dadurch führt die Position des Vertikalteilungselements 16 im Raum H nicht zu einem großen Luftströmungswiderstand, so dass die Kühlleistung für die Wärmetauscher (den Kondensator 8 und den Kühler 7) nicht vermindert wird.
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Außerdem steht das vordere Ende des Vertikalteilungselements 16 auf der Oberseite des Stoßfängerträgers 13 hervor, so dass, auch wenn der Stoßfängerträger 13 aufgrund einer leichten Kollision nach hinten gezwungen wird, das Vertikalteilungselement 16 nicht mit dem Stoßfängerträger 13 in Kontakt kommt. Daher werden die Kühlerhalterung 9 und der Kondensator 8 durch das Vertikalteilungselement 16 nicht gedrückt. Infolgedessen können die Kühlerhalterung 9, der Kondensator 8 und der Kühler 7 wirksam vor einer Beschädigung geschützt werden, so dass Reparaturkosten gesenkt werden.
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Wie in 2 dargestellt ist, ist zwischen dem vorderen Ende des Vertikalteilungselements 16 und der Innenseite des Stoßfängervorderteils 11 ein Raum H' ausgebildet. Wenn im Raum H' eine wirbelartige turbulente Strömung auftritt, wenn Kühlluft über die obere Luftzufuhröffnung 4a zugeführt wird, kann der Raum H' mit einem Schaumstoffmaterial, wie beispielsweise Urethan, gefüllt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, beispielsweise kann das Vertikalteilungselement 16 auf der Seite der unteren Luftzufuhröffnung 3a angeordnet sein, so dass das vordere Ende des Vertikalteilungselements 16 auf der Unterseite des Stoßfängerträgers 13 hervorsteht.
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Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die 5, 6 und 7 beschrieben. Komponenten, die denjenigen der ersten Ausführungsform gleichen, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben. In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform trennt das Vertikalteilungselement 16 über die untere Luftzufuhröffnung 3a zugeführte Kühlluft und über die obere Luftzufuhröffnung 4a zugeführte Kühlluft. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Vertikalteilungselement 26 dagegen aus einem Schaumstoffmaterial mit einem hohen Schäumungsgrad, z. B. aus Urethan, hergestellt und erstreckt sich horizontal mindestens über die Breite des Kondensators 8, wie in 6 dargestellt ist, wobei seine Breite in der vertikalen Richtung, betrachtet von der Seite des Fahrzeugs, vom Stoßfängerträger 13 an seiner Vorderseite zum Kondensator 8 an seiner Rückseite abnimmt, wie in 5 dargestellt ist. Daher hat die Vorderseite, an der das Vertikalteilungselement 26 montiert ist und gehalten wird, eine hohe Steifigkeit, während die Rückseite, in deren Nähe sich der Kondensator 8 befindet oder mit der der Kondensator in Kontakt steht, eine geringe Steifigkeit hat.
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Eine Oberseite 26b des Vertikalteilungselements 26 ist zusammenhängend und im Wesentlichen koplanar mit der Unterseite der im Frontgrill 4 ausgebildeten oberen Luftzufuhröffnung 4a angeordnet, und das hintere Ende der Oberseite 26b ist in der Nähe oder in Kontakt mit der Vorderfläche des Kondensators 8 angeordnet. Dadurch wird der Raum H, der mit der unteren Luftzufuhröffnung 3a und der oberen Luftzufuhröffnung 4a kommuniziert, die vertikal einander benachbart sind, durch das Vertikalteilungselement 26 in einen oberen und einen unteren Raum geteilt. Wie in 6 dargestellt ist, steht ein Bereich, der der in der Kühlerhalterung 9 am hinteren Ende des Vertikalteilungselements 26 angeordneten Strebe 9d zugewandt ist, mit der Strebe 9d in Kontakt und wird elastisch verformt.
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Außerdem bildet eine der unteren Luftzufuhröffnung 3a zugewandte Unterseite 26c des Vertikalteilungselements 26 eine Fläche, die vom vorderen zum hinteren Ende des Vertikalteilungselements 26 schräg nach oben verläuft. Das vordere Ende der Unterseite 26c befindet sich im Wesentlichen an der gleichen Stelle wie die obere Fläche der unteren Luftzufuhröffnung 3a, und die Unterseite 26c und die Oberseite 26b schneiden sich an ihren hinteren Enden unter einem spitzen Winkel, so dass das Vertikalteilungselement 26 im Querschnitt betrachtet im Wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Dreiecks hat. Daher ist das hintere Ende des Vertikalteilungselements 26 im Querschnitt betrachtet scharf punktförmig ausgebildet und steht daher in Linienkontakt mit dem Kondensator 5 oder weist einen geradlinigen Abschnitt in der Nähe des Kondensators auf.
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Nachstehend wird die Funktionsweise der vorliegenden Ausführungsform mit der vorstehenden Konfiguration beschrieben. Wenn ein Fahrzeug fährt, wird Kühlluft von der Vorderseite des Fahrzeugs über die im Frontstoßfänger 3 ausgebildete untere Luftzufuhröffnung 3a und die im Frontgrill 4 ausgebildete obere Luftzufuhröffnung 4a dem vorderen Abschnitt 1 des Fahrzeugs zugeführt.
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Der Raum H, der mit der unteren Luftzufuhröffnung 3a und der oberen Luftzufuhröffnung 4a kommuniziert, ist durch das zwischen dem Stoßfängerträger 13 und dem Kondensator 8 angeordnete Vertikalteilungselement 26 in einen oberen und einen unteren Raum geteilt. Die Oberseite 26b des Vertikalteilungselements 26 ist im Wesentlichen koplanar mit der Unterseite der oberen Luftzufuhröffnung 4a angeordnet. Daher wird die über die obere Luftzufuhröffnung 4a zugeführte Kühlluft entlang der Oberseite 26b des als Luftleitelement dienenden Vertikalteilungselements 26 dem Kondensator 8 und dem hinter dem Kondensator 8 angeordneten und diesem zugewandten Kühler 7 zugeführt.
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Andererseits wird ein Teil der über die untere Luftzufuhröffnung 3a zugeführten Kühlluft entlang der Oberseite 14a des Crashbügels 14, der an der Unterseite der unteren Luftzufuhröffnung 3a angeordnet ist und als Luftleitelement dient, dem Kondensator 8 und dem hinter dem Kondensator 8 angeordneten und diesem zugewandten Kühler 7 zugeführt. Außerdem bewegt sich ein anderer Teil der über die untere Luftzufuhröffnung 3a dem vorderen Abschnitt 1 des Fahrzeugs zugeführten Kühlluft nach oben und wird entlang der geneigten Unterseite 26c des Vertikalteilungselements 26 dem Kondensator 8 und dem hinter dem Kondensator 8 angeordneten und diesem zugewandten Kühler 7 nach oben gerichtet zugeführt.
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Zu diesem Zeitpunkt wechselwirken, weil, wie in den 5 und 6 dargestellt ist, das hintere Ende des Vertikalteilungselements 26 sich in der Nähe der Vorderfläche des Kondensators 8 befindet oder damit in Kontakt steht, um einen oberen und einen davon getrennten unteren Raum zu bilden, die entlang der Oberseite 26b des Vertikalteilungselements 26 strömende Kühlluft und die entlang der Unterseite 26c des Vertikalteilungselements 26 strömende Kühlluft nicht miteinander und werden daher dem Kondensator 8 zugeführt, ohne dass aufgrund einer Wechselwirkung eine wirbelartige turbulente Strömung erzeugt wird. Infolgedessen wird der Luftströmungswiderstand vermindert, wodurch der Kondensator 8 und der Kühler 7 wirksam gekühlt werden.
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Außerdem ist das hintere Ende des Vertikalteilungselements 26 in einer Querschnittansicht betrachtet scharf punktförmig ausgebildet und steht daher in einem Linienkontakt mit dem Kondensator 8 oder weist einen geradlinigen Abschnitt in der Nähe des Kondensators auf. Daher bedeckt das Vertikalteilungselement 26 die Vorderseite der Wärmetauscher (des Kondensators 8 und des Kühlers 7) nicht, so dass die Kühlleistung nicht wesentlich vermindert wird.
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Außerdem ist das Vertikalteilungselement 26 aus einem Schaumstoffmaterial mit einem hohen Schäumungsgrad hergestellt, wobei die Breite des Schaumstoffmaterials in der vertikalen Richtung von der Vorderseite zur Rückseite des Fahrzeugs abnimmt. Daher wird, auch wenn der Stoßfängerträger 13 aufgrund einer leichten Kollision nach hinten gezwungen und das hintere Ende des Vertikalteilungselements 26 gegen die Oberfläche des Kondensators 8 gedrückt wird, die Aufprallenergie durch eine elastische Verformung des Vertikalteilungselements 26 absorbiert, so dass der Kondensator 8 nicht beschädigt wird, wodurch die Reparaturkosten gesenkt werden.
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Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform eine Aussparung 26a an der Vorderseite des Vertikalteilungselements 26 ausgebildet, die am Stoßfängerträger 13 durch Aufkleben befestigt wird und daher auf einfache Weise an einem beliebigen herkömmlichen Fahrzeug befestigt werden kann, so dass das Vertikalteilungselement vielseitig und flexibel einsetzbar ist.
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Die 8 und 9 zeigen eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Komponenten, die denjenigen der ersten Ausführungsform gleichen, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben.
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In der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform trennt das Vertikalteilungselement 26 die über die untere Luftzufuhröffnung 3a zugeführte Kühlluft und die über die obere Luftzufuhröffnung 4a zugeführte Kühlluft. In der vorliegenden Ausführungsform ist dagegen der Raum H zwischen der hinteren Fläche der in der Mitte der unteren Luftzufuhröffnung 3a ausgebildeten Vertikalstrebe 3b und dem Steg 9d der Kühlerhalterung 9, der hinter der Rückseite angeordnet und dieser zugewandt ist, durch ein Horizontalteilungselement 21 geteilt.
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Die untere Luftzufuhröffnung 3a wird durch die Vertikalstrebe 3b in der Mitte in eine rechte und eine linke Hälfte geteilt, so dass zwei Kühlluftströme, die während der Fahrt des Fahrzeugs über die untere Luftzufuhröffnung 3a zugeführt werden, hinter die Vertikalstrebe 3b geleitet werden und miteinander wechselwirken, wodurch eine wirbelartige turbulente Strömung erzeugt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch das Horizontalteilungselement 21 im Raum H zwischen der Vertikalstrebe 3b und der Strebe 9d der Kühlerhalterung 9 angeordnet, so dass eine Wechselwirkung zwischen der über die untere Luftzufuhröffnung 3a zugeführten Kühlluft verhindert wird, wodurch eine Abnahme der Kühlleistung der Wärmetauscher (des Kondensators 8 und des Kühlers 7) verhindert wird.
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Ähnlich wie das vorstehend beschriebene Vertikalteilungselement 26 besteht das Horizontalteilungselement 21 aus einem Schaumstoffmaterial mit einem hohen Schäumungsgrad. Wie in den 8 und 9 dargestellt ist, weist das Horizontalteilungselement 21 eine vordere Fläche auf, die im Wesentlichen die gleiche Breite und Höhe hat wie die Vertikalstrebe 3b, und ein hinteres Ende, das im Wesentlichen die gleiche Breite hat wie die Strebe 9d. Die vordere und/oder die hintere Fläche ist/sind an der Vertikalstrebe 3b oder der Strebe 9d befestigt. Außerdem ist die Oberseite des Vertikalteilungselements 26 flach ausgebildet, und seine Unterseite ist in einer Form ausgebildet, die derjenigen der oberen Fläche 14a des Crashbügels 14 entspricht. Daher hat, wenn die Breite der Vertikalstrebe 3b größer ist als diejenige der Strebe 9d, wie in 9 dargestellt ist, das Horizontalteilungselement 21 in Draufsicht betrachtet eine Trapezform, deren Breite von der Vorderseite des Fahrzeugs zu seiner Rückseite hin schmaler wird.
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Gemäß dieser Konfiguration wird der Raum H zwischen der Vertikalstrebe 3b und der Kühlerhalterung 9 durch das Horizontalteilungselement 21 geteilt, so dass zwei Kühlluftströme, die über die untere Luftzufuhröffnung 3a zugeführt werden, die jeweilige Öffnungen rechts und links vom Vertikalhalter 3b aufweist, entlang den Seitenflächen des Horizontalteilungselements 21 dem Kondensator 8 zugeführt werden, ohne hinter der Vertikalstrebe 3b miteinander zu wechselwirken, wodurch eine Abnahme der Kühlleistung verhindert wird.
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Außerdem besteht das Horizontalteilungselement 21 aus einem Schaumstoffmaterial mit einem hohen Schäumungsgrad, so dass, auch wenn der Stoßfängerträger 13 aufgrund einer leichten Kollision nach hinten gezwungen und das hintere Ende des Horizontalteilungselements 21 gegen die Strebe 9 gedrückt wird, die Aufprallenergie durch eine elastische Verformung des Horizontalteilungselements 21 absorbiert wird. Dadurch werden die Kühlerhalterung 9 und der Kondensator 8 nicht beschädigt, wodurch die Reparaturkosten gesenkt werden. Der Raum H zwischen dem Stoßfängerträger 13 und der Strebe 9d kann alternativ geteilt werden, indem die obere Fläche des Horizontalteilungselements 21 nach oben hervorstehend ausgebildet wird.
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Die 10 und 11 zeigen eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Komponenten, die denjenigen der ersten Ausführungsform gleichen, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben.
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Ein erfindungsgemäßes Teilungselement 31 wird durch Integrieren des Vertikalteilungselements 26 der zweiten Ausführungsform und des Horizontalteilungselements 21 der dritten Ausführungsform erhalten und ist aus einem Schaumstoffmaterial mit einem hohen Schäumungsgrad hergestellt.
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Wie in 11 dargestellt ist, ist eine Horizontalteilungseinheit 31a in der Breitenrichtung in der Mitte des Teilungselements 31 ausgebildet, und eine Vertikalteilungseinheit 31b ist oberhalb der Horizontalteilungseinheit 31a ausgebildet und erstreckt sich in die horizontale Richtung. Die Horizontalteilungseinheit 31a ist zwischen der Rückseite der Vertikalstrebe 3b und der Strebe 9d der Kühlerhalterung 9 angeordnet. Die Oberseite der Horizontalteilungseinheit 31a steht nach oben hervor und ist mit der Vertikalteilungseinheit 31b verbunden.
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An der Vorderseite der Vertikalteilungseinheit 31b ist eine Aussparung 31c ausgebildet, die an der Rückseite und der Oberseite des Stoßfängerträgers 13 befestigt ist. Die Oberseite 31d der Vertikalteilungseinheit 31b ist flach ausgebildet, und ihre Unterseite 31e bildet eine Fläche, die sich von der Vorderseite zur Rückseite der Vertikalteilungseinheit 31b schräg nach oben erstreckt.
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Gemäß dieser Konfiguration wird, wie in 10 dargestellt ist, wenn das Teilungselement 31 im zwischen dem Stoßfängervorderteil 11 und der Kühlerhalterung 9 bereitgestellten Raum H montiert ist, der Raum zwischen der unteren Luftzufuhröffnung 3a und den oberen Luftzufuhröffnungen 4a durch die Vertikalteilungseinheit 31b geteilt, und die untere Luftzufuhröffnung 3a, die durch die Vertikalstrebe 3b in die rechte und die linke Hälfte geteilt wird, wird durch die Horizontalteilungseinheit 31a geteilt.
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Dadurch wird ein Teil der beiden Kühlluftströme, die der unteren Luftzufuhröffnung 3a über die rechte bzw. die linke Hälfte zugeführt werden, entlang den Seitenflächen des Horizontalteilungselements 31a in der Mitte zum Kondensator 8 hin geführt, ohne miteinander zu wechselwirken. Der unteren Luftzufuhröffnung 3a zugeführte Kühlluft bewegt sich nach oben und wird entlang der auf der Unterseite 31e der Vertikalteilungseinheit 31b ausgebildeten geneigten Fläche zum Kondensator 8 hin geführt. Andererseits wird der oberen Luftzufuhröffnung 4a zugeführte Kühlluft entlang der flachen oberen Fläche 31d der Vertikalteilungseinheit 31b zum Kondensator 8 hin geführt.
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Weil das hintere Ende der Vertikalteilungseinheit 31b im Querschnitt betrachtet scharf punktförmig ausgebildet ist und in der Nähe der Vorderfläche des Kondensators 8 angeordnet ist oder damit in Kontakt steht, werden die zwei Kühlluftströme, die über die untere Luftzufuhröffnung 3a und die obere Luftzufuhröffnung 4a zugeführt werden, zum Kondensator 8 hin geführt, ohne miteinander zu wechselwirken.
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Wie vorstehend beschrieben wurde, wird in der vorliegenden Ausführungsform der Raum zwischen der Vertikalstrebe 3b und der Strebe 9d der Kühlerhalterung 9 durch die Horizontalteilungseinheit 31a geteilt, und wird der Raum zwischen dem Stoßfängerträger 13 und der Strebe 9d durch die Vertikalteilungseinheit 31b geteilt, so dass die zwei Kühlluftströme, die über die untere Luftzufuhröffnung 3a und die obere Luftzufuhröffnung 4a zugeführt werden, zum Kondensator 8 hin geführt werden, ohne miteinander zu wechselwirken. Dadurch kann eine Abnahme der Kühlleistung der Wärmetauscher (des Kondensators 8 und des Kühlers 7) verhindert werden.
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Außerdem besteht das Teilungselement 31 aus einem Schaumstoffmaterial mit einem hohen Schäumungsgrad, so dass, auch wenn der Stoßfängerträger 13 aufgrund einer leichten Kollision nach hinten gezwungen und das hintere Ende des Teilungselements 31 gegen die Oberfläche des Kondensators 8 gedrückt wird, die Aufprallenergie durch eine elastische Verformung des Teilungselements 31 absorbiert wird. Dadurch werden die Kühlerhalterung 9 und der Kondensator 8 nicht beschädigt, wodurch die Reparaturkosten gesenkt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise sind in einem Fahrzeug, das nicht mit einem Kondensator 8 für eine Klimaanlage ausgestattet ist, die hinteren Enden des Vertikalteilungselements 16 und der Vertikalteilungseinheit 31b des Teilungselements 31 in der Nähe der Oberfläche des Kühlers 7 angeordnet oder stehen damit in Kontakt. Das Schaumstoffmaterial kann ein Moosgummi sein.
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In der vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsform sind die Horizontalteilungseinheit 31a und die Vertikalteilungseinheit 31b im Teilungselement 31 integral ausgebildet. Das Vertikalteilungselement 16 in der ersten Ausführungsform, das Vertikalteilungselement 26 in der zweiten Ausführungsform und das Horizontalteilungselement 21 in der dritten Ausführungsform können jedoch in einem einzelnen Raum H getrennt angeordnet sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2011-078292 [0001]
- JP 2011-078293 [0001]
- JP 11-11163 A [0007, 0008]
