JP2010264887A - 車両用フード下構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の高速走行時のフード浮き上がりを抑制可能な車両用フード下構造を提供する。
【解決手段】エンジン３２が収納されたエンジンルーム３１と、このエンジンルーム３１の上方開口部を覆うとともに車体側に開閉自在に取付けられたフード１１と、このフード１１の下方でエンジンルーム３１を上下に隔てるエンジンカバー３３と、車体前部の開口部１９からフード１１の下方に流入した空気を後方へ導くためにフード１１とエンジンカバー３３との間に形成された内側空気通路４３とを備えた車両用フード下構造において、エンジンカバー３３が、エンジン３２の少なくとも前部及び左右側壁部との間に所定面積の隙間３４を有するように配置される。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両用フード下構造に関するものである。

従来の車両用フード下構造として、自動車のエンジンルーム内の装置を覆うカバーが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１の図３によれば、カバー１は、支持部材２と成形部材３とからなる。

特表２００６−５２２８９０公報

特許文献１のカバー１は、特に、防音効果と装着性が改善されたエンジンカバーであり、自動車のフード下方を流れる空気流を利用して車両の高速走行時のフード浮き上がりを抑制するような効果を発揮させることは難しい。
本発明の目的は、車両の高速走行時のフード浮き上がりを抑制可能な車両用フード下構造を提供することにある。

請求項１に係る発明は、エンジンが収納されたエンジンルームと、このエンジンルームの上方開口部を覆うとともに車体側に開閉自在に取付けられたフードと、このフードの下方でエンジンルームを上下に隔てる隔壁と、車体前部の開口部からフードの下方に流入した空気を後方へ導くためにフードと隔壁との間に形成された空気通路とを備えた車両用フード下構造において、隔壁が、エンジンの少なくとも前部及び左右側壁部との間に所定面積の隙間を有するように配置されることを特徴とする。

空気通路内を流れる空気が流れが速いときには、空気通路内の圧力が低くなり負圧になるとともに、この空気通路に、所定面積に設定された隙間を介して連通された隔壁下方の空間の圧力も低くなり負圧になる。
この結果、フードを下方に引き下げる引き下げ力が発生し、フードに作用する揚力によるフード浮き上がりが抑制される。

請求項２に係る発明は、隔壁が、エンジンの左右側部との隙間を、エンジンの後端まで延ばすように形成されていることを特徴とする。
エンジンの後端の近傍に、エンジンルームから外部に空気を排出する排出口が設けられている場合には、外部の空気流により排出口から吸い出される空気流によってエンジンルーム内の空気の流速が速められる。

請求項３に係る発明は、隔壁が、エンジンルーム内の意匠面を形成するエンジンカバーであることを特徴とする。
フードの浮き上がりを抑制するための隔壁を、エンジンルーム内の意匠面を形成するエンジンカバーで兼用する。

請求項１に係る発明では、隔壁が、エンジンの少なくとも前部及び左右側壁部との間に所定面積の隙間を有するように配置されるので、隔壁の上下の空間を所定面積の隙間で連通させ、空気通路を流れる空気流の流速を速めることで、空気通路内及び隔壁下方の空間内の圧力を下げて負圧にすることができ、これにより、フードを引き下げる力を発生させて、揚力によるフードの浮き上がりを抑制することができる。

請求項２に係る発明では、隔壁が、エンジンの左右側部との隙間を、エンジンの後端まで延ばすように形成されているので、空気の流れの後端に隙間を配置することが可能になり、エンジンルーム内部の空気の流速を効率的に速めることができる。

請求項３に係る発明では、隔壁が、エンジンルーム内の意匠面を形成するエンジンカバーであるので、隔壁の役割をエンジンカバーで果たすことができ、部品数を削減することができて、コストを低減することができる。

本発明に係るフード下構造を採用した車両の前部斜視図である。 本発明に係るフード下構造を採用した車両からフードを外した状態を示す前部斜視図である。 図１の３−３線断面図である。 本発明に係るシール部材の断面図である。 本発明に係るシール部材の配置を示すフードの底面図である。 本発明に係るフード下構造を示す断面図である。 本発明に係るフード下構造の作用を示す第１作用図である。 本発明に係るフード下構造の作用を示す第２作用図である。 本発明に係るフード下構造のフード引き下げ力と隙間面積との関係を示すグラフである。 フード下構造の比較例の作用を示す作用図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中の左、右、前、後は車両に乗車した運転者を基準にした向きを示している。また、図面は符号の向きに見るものとする。

本発明の実施例を説明する。
図１に示すように、自動車１０は、前部に、エンジンが収納されたエンジンルームの上方を覆うフード１１が設けられ、フード１１が、その後端部で車体側に左右一対のヒンジ１２（手前側のヒンジ１２のみ図示）を介して開閉自在に取付けられている。

自動車１０が高速走行中には、フード１１に、フード１１の上面に沿って流れる空気により揚力が発生し、フード１１が持ち上げられるため、自動車１０には、フード１１を引き下げる力を発生させるフード下構造が採用されている。

図中の符号１１ａ，１１ｂは、フード１１の下方を流れる空気を排出する排出口、１４，１５はフード１１の両側方に配置されたフロントフェンダ、１６，１７はフード１１とフロントフェンダ１４，１５との間に配置された左右一対のヘッドランプ、１８はフロントバンパ、１９はフロントバンパ１８の中央に形成された空気取入用の開口部、２１，２２はフロントピラー、２３はフロントピラー２１，２２間に取付けられたウインドシールドガラスである。

図２は図１の状態からフード１１（図１参照）を外した状態を示している。
フード１１によって上方が覆われるエンジンルーム３１には、エンジン３２を除いてエンジン３２の周囲の上方を覆うエンジンカバー３３が設けられ、エンジンカバー３３によってエンジンルーム３１が上下に隔てられている。
エンジン３２とエンジンカバー３３との間には、所定面積の隙間３４（輪郭が太線で示された部分である。）が形成されている。

隙間３４は、フード１１（図１参照）とエンジンカバー３３との間に形成される後述する空気通路と、エンジンカバー３３の下方の空間とを連通させる部分であり、エンジン３２の前部側と左右側部側とに亘って設けられ、隙間３４の左右側部側は、エンジン３２の後端まで延びるように形成されている。

このような隙間３４によって、上記の空気通路を空気が速く流れるときに、エンジンルーム３１内、即ち、空気通路及びエンジンカバー３３の下方の空間の圧力が低下して負圧になり、フード１１を引き下げる力が発生する。この結果、フード１１の浮き上がりが抑制される。

図３に示すように、フード１１は、外観面を構成するアウタパネル３６と、このアウタパネル３６の内側に取付けられたインナパネル３７と、これらのアウタパネル３６及びインナパネル３７のそれぞれの間に補強のために設けられた補強パネル３８とからなり、インナパネル３７の下面３７ａに内側シール部材４１，４２（一方の符号４１のみ示す。）が取付けられ、フード１１を閉じた状態では、シール部材４１，４２は、インナパネル３７とエンジンカバー３３との間に挟まれて潰れ、シール部材３４の車幅方向内側（図の左方）とシール部材３４の車幅方向外側（図の右方）とが隔てられ、内側空気通路４３と外側空気通路４４，４５（一方の符号４４のみ示す。）とが形成される。

図４（ａ）に示すように、内側シール部材４１は、ゴム製であり、フード１１のインナパネル３７に開けられたシール取付穴３７ｂに挿入されて係合される係合突部４１ａと、この係合突部４１ａの端部に一体成形された管状のシール本体部４１ｂとからなる。

シール本体部４１ｂは、図の表裏方向に長く形成され、このシール本体部４１ｂに間隔を置いて複数の係合突部４１ａが形成されている。
内側シール部材４２（図５参照）は、内側シール部材４１と同一構造であり、説明は省略する。

図４（ｂ）はフード１１を閉じた状態を示している。内側シール部材４１のシール本体部４１ｂがインナパネル３７とエンジンカバー３３との間に挟まれて左右の空間の間をシールしている。

図５において、各シール部材にはクロスハッチングを施している。
図５に示すように、フード１１のインナパネル３７の下面３７ａには、インナパネル３７の前縁部３７ｄ及び左縁部前部３７ｅ、右縁部前部３７ｆに亘って前部外周シール部材５１が取付けられ、後縁部３７ｈに後部外周シール部材５２が取付けられ、前部外周シール部材５１の左後端部５１ａ及び右後端部５１ｂよりも車幅方向内側に左右一対の内側シール部材４１，４２が取付けられている。

内側シール部材４１は、前部外周シール部材５１の左後端部５１ａに沿うように前端部側から後方斜め左側方に一体に延びる前部傾斜部４１ａと、この前部傾斜部４１ａの後端からインナパネル３７の左側縁部３７ｋに沿って後方に延びる後部延出部４１ｂとからなる。

前部外周シール部材５１の左後端部５１ａと内側シール部材４１の前部傾斜部４１ａとは前後方向に長さＬだけ重なり、左後端部５１ａと前部傾斜部４１ａとの間の通路は、左側の外側空気通路４４の中で最も狭められ、断面積が小さくされた小断面通路４４ａを形成している。

内側シール部材４２は、前部外周シール部材５１の右後端部５１ｂに沿うように前端部側から後方斜め右側方に一体に延びる前部傾斜部４２ａと、この前部傾斜部４２ａの後端からインナパネル３７の右側縁部３７ｍに沿って後方に延びる後部延出部４２ｂとからなる。

前部外周シール部材５１の右後端部５１ｂと内側シール部材４２の前部傾斜部４２ａとは前後方向に長さＬだけ重なり、右後端部５１ｂと前部傾斜部４２ａとの間の通路は、右側の外側空気通路４５の中で最も狭められ、断面積が小さくされた小断面通路４５ａを形成している。

ここで、符号３７ｐはフード１１を車体側に係合させるストライカを取付けるためにインナパネル３７の前端部に形成されたストライカ取付部、３７ｑ，３７ｑはヒンジ１２（図１参照）を取付けるためにインナパネル３７の後端部左右に形成されたヒンジ取付部である。

図６に示すように、フロントバンパ１８を構成するバンパビーム６１の後方にはラジエータ６２が配置され、このラジエータ６２の後方には、ラジエータ６２に接続されたラジエータホース６３、エンジンカバー３３の下方に配置されたラジエータリザーブタンク６４等が配置されている。

フード１１とエンジンカバー３３との間には内側空気通路４３が形成され、この内側空気通路４３が、エンジン３２とエンジンカバー３３との間の隙間３４を介してエンジン３２とラジエータリザーバタンク６４との間を通ってエンジン３２の前方を下方に延びるエンジン前方空気通路６６に連通している。なお、符号δは隙間３４の前後長である。

以上に述べた車両用フード下構造の作用を次に説明する。
図７に示すように、自動車が高速走行中には、フード１１の前側から白抜き矢印Ａのように流れる空気は、更に後方斜め外側方の内側シール部材４１，４２を境にして内側空気通路４３と外側空気通路４４，４５とに分かれて流れる。

内側空気通路４３では、空気は、白抜き矢印Ｂ，Ｃで示すように、内側シール部材４１，４２の車幅方向内側を内側シール部材４１，４２に沿って後方へ流れ、排出口１１ａ，１１ｂからフード１１の表側に沿って流れる空気流に吸い出されるように排出される。

また、外側空気通路４４，４５では、白抜き矢印Ｄで示すように、前部外周シール部材５１と内側シール部材４１との間の小断面通路４４ａ，４５ａを通り、白抜き矢印Ｅで示すように、前部外周シール部材５１と後部外周シール部材５２との間の開口から外部に排出される。

図８に示すように、自動車１０が高速走行中には、白抜き矢印Ｇで示す前方から流れる空気は、フード１１の上方を白抜き矢印Ｈ，Ｊ，Ｋのように流れ、この空気流によって、フード１１には白抜き矢印Ｍで示す上向きの揚力が発生し、フード１１が持ち上げられる。

また、フロントバンパ１８の下方に設けられた開口部１９から白抜き矢印Ｎで示すようにフード１１の下方のエンジンルーム３１に流入した空気は、矢印Ｏで示すようにラジエータ６２を通過し、ラジエータ６２の後方を白抜き矢印Ｐで示すように上昇して、フード１１とエンジンカバー３３との間の内側空気通路４３を白抜き矢印Ｑ，Ｒで示すように後方へ流れ、更に白抜き矢印Ｓで示すようにエンジンフート１１の排出口１１ａ，１１ｂから外部に吸い出されるとともに、エンジン３２とエンジンカバー３３との隙間３４を通って白抜き矢印Ｔ，Ｕで示すようにエンジン前方空気通路６６を下降して車体下方を流れる空気流に吸い出されるようにしてエンジンルーム３１の外部に排出される。

このとき、途中が絞られた内側空気通路４３では空気の流速が速められるため、内側空気通路４３内及びエンジン前方空気通路６６等のエンジンルーム３１内に負圧が発生する。この負圧によってフード１１を引き下げる力が発生し、揚力によるフード１１の浮き上がりが抑制される。

また、図７において、外側空気通路４４，４５においても、小断面通路４４ａ，４５ａで空気の流速が速められるため、外側空気通路４４，４５内の圧力が低下し、エンジンルーム３１（図８参照）内が負圧になるのを助長するため、フード１１の浮き上がりが更に抑制される。

図９はエンジンルーム内に発生する負圧、即ち、フードを引き下げる圧力と、エンジン及びエンジンカバーのそれぞれの間の隙間の総面積との関係を示すグラフであり、隙間の総面積がＳ＝５５±２０ｍｍ^２（３５〜７５ｍｍ^２）の範囲では、負圧が急激に大きくなることが分かる。図２に示したエンジンカバー３３では、隙間３４の面積を上記Ｓとなるように設定している。
上記総面積Ｓを設定する際の条件は次の通りである。
車速：時速２６０ｋｍ
エンジンフード縦幅：約１３００ｍｍ（フードの前後方向最大寸法）
エンジンフード横幅：約１７００ｍｍ（フードの車幅方向最大寸法）
内側空気通路の断面積：２４０００ｍｍ^２（左右の内側シール部材の各前端間の断面積）
外側空気通路の断面積：１３００ｍｍ^２ ×２（一方の小断面通路の長さ方向中央部における断面積の２倍）

図１０（ａ），（ｂ）はフード下構造の比較例を示している。なお、実施例と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図１０（ａ）に示すように、隔壁１０１とエンジン３２との隙間１０２（隙間１０２の前後長δ１（＞δ））が大きい場合、車両が高速走行中には、白抜き矢印で示したように、開口部１９から流入した空気のうち、ラジエータリザーブタンク６４等の下側を通過した空気は、エンジン３２の前方を上昇してフード１１の排出口１１ａ，１１ｂから外部に流出し、隔壁１０１の下方の空間での圧力低下は小さくなる。従って、フード１１を引き下げる力は小さい。

図１０（ｂ）に示すように、隔壁１０５とエンジン３２との隙間１０６（隙間１０６の前後長δ２（＜δ））が小さい場合、車両が高速走行中には、白抜き矢印で示したように、フード１１と隔壁１０５との間を流れる空気が隙間１０６を介して下方に流れにくくなり、隔壁１０５の下方の空間では、圧力は低下しにくい。従って、フード１１を引き下げる力は小さい。

上記の図２、図５、図６に示すように、エンジン３２が収納されたエンジンルーム３１と、このエンジンルーム３１の上方開口部を覆うとともに車体側に開閉自在に取付けられたフード１１と、このフード１１の下方でエンジンルーム３１を上下に隔てる隔壁としてのエンジンカバー３３と、車体前部の開口部１９からフード１１の下方に流入した空気を後方へ導くためにフード１１とエンジンカバー３３との間に形成された空気通路（内側空気通路４３、外側空気通路４４，４５）とを備えた車両用フード下構造において、エンジンカバー３３が、エンジン３２の少なくとも前部及び左右側壁部との間に所定面積の隙間３４を有するように配置されるので、エンジンカバー３３の上下の空間を所定面積の隙間３４で連通させ、空気通路（内側空気通路４３、外側空気通路４４，４５）を流れる空気の流速を速めることで、空気通路（内側空気通路４３、外側空気通路４４，４５）内及びエンジンカバー３３の下方の空間（エンジン前方空気通路６６等）内の圧力を下げて負圧にすることができ、これにより、フード１１を引き下げる力を発生させて、揚力によるフード１１の浮き上がりを抑制することができる。

また、エンジンカバー３３が、エンジン３２の左右側部との隙間３４を、エンジン３２の後端まで延ばすように形成されているので、空気の流れの後端に隙間３４を配置することが可能になり、エンジンルーム３１内部の空気の流速を効率的に速めることができる。

更に、隔壁が、エンジンルーム３１内の意匠面を形成するエンジンカバー３３であるので、隔壁の役割をエンジンカバー３３で果たすことができ、部品数を削減することができて、コストを低減することができる。

本発明の車両用フード下構造は、自動車に好適である。

１０…車両（自動車）、１１…フード、１９…開口部、３１…エンジンルーム、３２…エンジン、３３…隔壁（エンジンカバー）、３４…隙間、４３，４４，４５…空気通路（内側空気通路、外側空気通路、外側空気通路）。

Claims (3)

1. エンジンが収納されたエンジンルームと、このエンジンルームの上方開口部を覆うとともに車体側に開閉自在に取付けられたフードと、このフードの下方で前記エンジンルームを上下に隔てる隔壁と、車体前部の開口部からフードの下方に流入した空気を後方へ導くためにフードと前記隔壁との間に形成された空気通路とを備えた車両用フード下構造において、
   前記隔壁は、前記エンジンの少なくとも前部及び左右側壁部との間に所定面積の隙間を有するように配置されることを特徴とする車両用フード下構造。
2. 前記隔壁は、前記エンジンの左右側部との隙間が、エンジンの後端まで延びるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用フード下構造。
3. 前記隔壁は、前記エンジンルーム内の意匠面を形成するエンジンカバーであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用フード下構造。

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