JP2016137824A - アンダーカバー - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行中に発熱源を効率よく冷却可能なアンダーカバーを提供する。【解決手段】アンダーカバー１０は、車両１００の下側に配置され、発熱源（例、エンジンなど）の下部を覆う。アンダーカバー１０は、車両１００の前後方向に延びて、エンジンが配置された床下領域を覆う本体部１１と、本体部１１の左右両側に設けられた側方支持部１２とを有する。本体部１１は、側方から見たとき、前後方向の全体に亘って下方に湾曲した形状で、下面が略円弧状に形成されており、その全体が湾曲部になっている。本体部１１の湾曲する部分には、上面から下面に貫通する貫通孔１３が複数形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の下側に配置され、発熱源の下部を覆うアンダーカバーに関する。特に、車両の走行中に発熱源を効率よく冷却可能なアンダーカバーに関する。

自動車（車両）の下側には、エンジン、トランスミッション、排気管などの装置を走行中の飛び石や水跳ねから保護するため、エンジンなどの下部を覆うアンダーカバーが配置されている。一般に、アンダーカバーは、下面が平坦な矩形箱状に形成されている（特許文献１を参照）。

エンジンは走行中、発熱して高温になるので、冷却する必要がある。エンジンが高温になり過ぎると、性能の低下や故障の原因になる。一方で、アンダーカバーで覆われていると、熱が逃げ難いため、アンダーカバーの内側（上側）に熱がこもり易い。そこで、車両の前方から取り込んだ走行風やラジエータファンによる冷却風を、アンダーカバーの上側に形成されたエンジンルーム内に送風して、エンジンルーム内の熱をアンダーカバーの後端から排出することで、冷却するようにしている。

特許文献１には、エンジンアンダーカバーの後端に、ファンからの冷却風を排出促進するためのデフューザ構造を設けることが提案されている。

特開２００６−４４３３７号公報

車両の下側にアンダーカバーが配置された車両において、アンダーカバーで覆われたエンジンなどの発熱源を効率よく冷却することが望まれる。そのためには、アンダーカバー内（エンジンルーム内）の冷却効率を高める必要があり、その１つとして、アンダーカバー内の熱の排出を促進することが求められる。

アンダーカバー内の排熱を促進する手段としては、例えば、アンダーカバー内から外部へ排出する風量を十分に確保することが考えられる。具体的には、アンダーカバー内に取り込む走行風の風量、又はラジエータファンの風量を増加して、アンダーカバー内の排熱を促進することが挙げられる。しかしながら、取り込む走行風の風量を増加するには、走行風を取り込む取込口（グリルやバンパー開口部など）を大きくすることが考えられるが、取込口の大きさにも制約がある。特に、小型の車両（例えば、軽自動車など）や、客室（キャブ）がエンジンの上方に配置されたキャブオーバー型の車両（例えば、トラックやワンボックスカーなど）の場合は、走行風の取込口の大きさを十分に確保することが難しい。また、フルキャブ車やセミキャブ車といったキャブオーバー型の車両にあっては、車両の中央部付近にエンジンなどの装置が搭載されている場合があり、走行風による冷却効果が十分に得られ難いこともある。一方、ラジエータファンの風量を増加するため、ファンを大型化したり追加したりすれば、その分のスペースを確保する必要や重量の増加、コストアップなどを招く問題がある。特に、キャブオーバー型の小型車両では、走行風の取込口やラジエータファンの大きさ、レイアウトなどの制約が大きいため、風量増加による排熱の促進を図ることが困難である。

特許文献１のように、アンダーカバーの後端をデフューザ構造とする場合は、形状が複雑であり、コストアップや生産性の低下を招く虞がある。

走行中に高温になる発熱源としては、エンジン以外に、例えばトランスミッションや排気管などが挙げられる。これらの装置も高温になり過ぎると、性能低下や動作不良を引き起こしたり、故障の原因になる。したがって、簡単な構成でありながら、アンダーカバー内の冷却効率を高めることができ、発熱源を効率よく冷却可能なアンダーカバーの開発が望まれる。

そこで、本発明の目的の一つは、車両の走行中に発熱源を効率よく冷却可能なアンダーカバーを提供することにある。

（１）本発明の一形態に係るアンダーカバーは、車両の下側に配置され、発熱源の下部を覆うアンダーカバーであって、車両の側方から見たとき、車両の前後方向の少なくとも途中に車両の下方に突出する湾曲部を有し、前記湾曲部に少なくとも１つの貫通孔が形成されている。

上記アンダーカバーによれば、下方に突出する湾曲部を有するので、車両の走行中に、カバー（湾曲部）の下面を流れる風の方がカバーの上側（内側）を流れる風よりも流速が大となる。そのため、アンダーカバーの下側と上側との間に圧力差が効果的に生じ、カバーの下側が上側に対して相対的に空気の圧力が低くなる（即ち、負圧になる）。その結果、アンダーカバーの下側に負圧が作用することにより、カバーの上側（内側）の空気が貫通孔を通して下側（外側）に吸い出され、カバー内の熱を効果的に排出することができる。つまり、アンダーカバー内の排熱が促進される。したがって、アンダーカバー内の冷却効率を高めることができ、カバーの上側（内側）に配置される発熱源を効率よく冷却できる。発熱源としては、エンジン、トランスミッション、排気管などが挙げられる。

また、負圧の作用によりアンダーカバー内の空気を吸い出すことから、貫通孔を大きくしなくても、熱が効果的に排出される。よって、貫通孔を大きくする必要がなく、アンダーカバーによって、エンジンなどの装置を飛び石や水跳ねから十分に保護できる。

実施例１に係るアンダーカバーが配置された車両を下側から見た概略斜視図である。 実施例１のアンダーカバーを示す概略斜視図である。 実施例１のアンダーカバーの概略側面断面図であり、アンダーカバーでの風の流れを模式的に示したものである。

以下、本発明の実施形態に係るアンダーカバーの具体例を、図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」とは、車両の正面を「前」とし、これを基準とする方向を意味し、図中のＦＲは車両前後方向の前方、ＲＲは後方、ＬＨは車両左右方向（車幅方向）の左方、ＲＨは右方、ＵＰは車両上下方向の上方、ＬＷＲは下方を示す。

［実施例１］
（車両）
図１に示す車両１００は、フレーム（シャシー部分）１１０と、客室１２１及び荷台１２２を有する車体（ボディ部分）１２０とを備え、フレーム１１０に車体１２０が支持された構造である。車両１００は、車体１２０の床下（フロアパネル１２５の下）にエンジン１３０（図３を参照）やトランスミッション、排気管などの装置が配置されている。この例では、車両１００がキャブオーバー型（フルキャブ型）の自動車（トラック）であり、エンジンが車両１００の前後方向の中央部付近、具体的には客室１２１と荷台１２２との間（所謂、ミッドシップ）に搭載されている。フレーム１１０は、車両１００の前後方向に延びる左右一対のサイドメンバー１１１と、サイドメンバー１１１同士を繋ぐクロスメンバー１１２とを有する。図３に示すエンジン１３０は、フロアパネルの下方であって、左右のサイドメンバー１１１間に横架されたクロスメンバー（図示せず）の上に支持されている。車両１００の下側には、エンジンの下部を覆うように、アンダーカバー１０（エンジンアンダーカバー）が配置されている。

（アンダーカバー）
図１〜図３に示すように、アンダーカバー１０は、車両１００の前後方向に延びて、エンジン１３０が配置された床下領域を覆う本体部１１と、本体部１１の左右両側に設けられた側方支持部１２とを有する。アンダーカバー１０の本体部１１及び側方支持部１２は、樹脂や金属などの薄板材で形成されており、この例では、一体成形されている。

本体部１１は、エンジンの下部を覆う部分であり、側方から見たとき、前後方向の少なくとも途中に下方に突出する湾曲部を有する。この例では、本体部１１は、前後方向の全体に亘って下方に湾曲した形状で、下面が略円弧状に形成されており、その全体が湾曲部になっている。本体部１１は、下方から見たとき、エンジンの下面の全領域を覆う面積を有する矩形状である。

本体部（湾曲部）１１には、上面から下面に貫通する少なくとも１つの貫通孔１３が形成されている。この例では、本体部１１の前後方向に並んで複数の貫通孔１３が形成されている。貫通孔１３の大きさは、飛び石や水跳ねの浸入を抑制できる大きさである。貫通孔１３の形状は、幅方向に長い長孔であるが、これに限定されるものではなく、例えば丸孔や角孔でもよい。貫通孔１３の数及び位置は適宜設定できる。例えば、貫通孔１３は、本体部１１の幅方向に並列に配列されてもよい。

側方支持部１２は、本体部１１の左右両側から上方に立設する部分であり、本体部１１を車両１００の下部（サイドメンバー１１１の下面に平行な仮想面（図３を参照）。以下、この面を「車両の下面」と呼ぶ）と一定の空間をあけて支持する。側方支持部１２の上端部には、幅方向の外側へＬ字状に屈曲してフランジ部１４が形成されている。左右の側方支持部１２の各フランジ部１４をフレーム１１０の左右のサイドメンバー１１１の下面にボルトなどでそれぞれ締結固定することで、アンダーカバー１０が車両１００の下側に装着される。

アンダーカバー１０の前端部及び後端部には、車両１００が前進方向に走行中、走行風を取り込む取込口２１と取り込んだ走行風を排出する排出口２２とが形成されている。この例では、アンダーカバー１０の前側及び後側と車両の下面との間にそれぞれ隙間が形成され、各隙間が開口になっており、カバー１０の前側と車両の下面との隙間が取込口２１、カバー１０の後側と車両の下面との隙間が排出口２２になっている。

次に、上記アンダーカバー１０を装着した車両１００の走行中に、車両１００の床下に流れる走行風の流れのイメージを、主に図３を参照して説明する。車両の下側を流れる走行風（図中、細線で示す）は、アンダーカバー１０によって、アンダーカバー１０の下側を通過する風Ｗ１と、アンダーカバー１０の上側を通過する風Ｗ２とに分かれる。アンダーカバー１０の下側を通過する風Ｗ１は、アンダーカバー１０の下面（湾曲部）に沿って前方から後方に向かって流れる。一方、アンダーカバー１０の上側を通過する風Ｗ２は、アンダーカバー１０の前方の取込口２１から取り込まれ、アンダーカバー１０の上側（内側）を直線的に流れて、後方の排出口２２から排出される。風Ｗ１は、円弧状の湾曲部に沿って流れることで、風Ｗ１の流速Ｖ１の方が風Ｗ２の流速Ｖ２よりも大となり（Ｖ１＞Ｖ２）、アンダーカバー１０の下側の気圧Ｐ１が上側の気圧Ｐ２に対して小さくなる（Ｐ１＜Ｐ２）。その結果、アンダーカバー１０の下側に負圧が作用することにより、アンダーカバー１０の上側（内側）から貫通孔１３を通って下側（外側）に流れる空気の流れ（図中、点線で示す）が発生し、アンダーカバー１０内の空気が吸い出される。

＜効果＞
上述した実施例１のアンダーカバーは、以下の効果を奏することができる。

（１）アンダーカバー１０は、下方に突出する湾曲部を有するので、車両の走行中に、カバー１０の湾曲部の下面を流れる風の方がカバー１０の上側（内側）を流れる風よりも流速が大となり、カバー１０の下側と上側との間で空気の圧力差が生じ、カバー１０の下側が負圧になる。その結果、負圧の作用により、カバー１０の上側（内側）の空気が貫通孔１３を通して下側（外側）に吸い出されることで、カバー１０内の熱を効果的に排出することができる。したがって、アンダーカバー１０内の排熱が促進され、カバー１０内の冷却効率を高めることができ、カバー１０の上側（内側）に配置されるエンジン１３０などの発熱源を効率よく冷却できる。よって、アンダーカバー１０を車両１００に装着した場合、グリルやバンパー開口部などを大きくしたり、ラジエータファンを大型化しなくても、冷却効果が十分に得られることから、ラジエータファンの大型化や追加による重量やコストの増加を招くこともない。冷却性能が悪化し易いキャブオーバー型の小型自動車に適用した場合に特に有効である。

負圧の作用により、アンダーカバー１０内の空気を吸い出すことで、貫通孔１３から熱が効果的に排出される。貫通孔１３を拡大して、カバー１０内の熱を逃し易くすることも考えられるが、その場合、走行中の飛び石や水跳ねから十分に保護できなくなる虞がある。負圧を利用してアンダーカバー１０内の熱を吸い出すため、貫通孔１３を大きくしなくても、冷却効果が十分に得られることから、貫通孔１３の拡大による飛び石や水跳ねに対する保護性能の低下を招くこともない。また、貫通孔１３は、アンダーカバー１０内に水が浸入した場合、水抜き孔としても機能する。

その他、アンダーカバー１０の下面よりも深い水位（例えば６００ｍｍ）の冠水道路を車両１００が走行する場合、アンダーカバー１０の下面（湾曲面）に沿って水が流れるから、アンダーカバー１０への水の抵抗を低減できる。

従来のアンダーカバーは、矩形箱状であり、側面断面形状が略角括弧状である。これに対し、アンダーカバー１０は、側面断面形状が、前後方向の全体に亘って下方に湾曲した略丸括弧状であるため、従来のアンダーカバーに比較して、前後方向に沿った前端から後端までの断面長さが短くなるため、軽量化を図ることができる。

実施例１では、図３に示すように、アンダーカバー１０（本体部１１）の湾曲部の側面断面形状を略円弧状とした形態を説明したが、これに限定されるものではない。湾曲部の形状は、車両走行状態において、アンダーカバー１０の下面に沿って流れる走行風の方が上側を流れる走行風よりも流速が大となり、アンダーカバー１０の下側が上側に対して負圧になる形状であればよい。円弧状以外の形状としては、例えば、翼型（翼断面形状）を上下逆にした形状や、半紡錘状、半涙滴状、楕円弧状などが挙げられる。

本発明は、これらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明のアンダーカバーは、車両の下側に配置され、エンジンなどの下部を覆う車両用アンダーカバーに好適に利用できる。

１００ 車両
１１０ フレーム
１１１サイドメンバー １１２ クロスメンバー
１２０ 車体
１２１ 客室 １２２ 荷台
１２５ フロアパネル
１３０ エンジン
１０ アンダーカバー
１１ 本体部 １２ 側方支持部
１３ 貫通孔 １４ フランジ部
２１ 取込口 ２２ 排出口

Claims (1)

1. 車両の下側に配置され、発熱源の下部を覆うアンダーカバーであって、
   車両の側方から見たとき、車両の前後方向の少なくとも途中に車両の下方に突出する湾曲部を有し、
   前記湾曲部に少なくとも１つの貫通孔が形成されているアンダーカバー。

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