JP4465912B2 - 車両のフロントエンド構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジエータ等の車両前端部品が組み付けられるフロントエンドパネルを含む車両のフロントエンド構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
車両前端部にて車両ボディに固定されたフロントエンドパネルには、通常図4に示すように、ラジエータ100及びラジエータ100に冷却風を送風するファン200が組み付けられる(装着される)が、ファン200は電動モータ300のシャフトに直接に組み付けられて、ファン200と電動モータ300とが冷却風流れに対して直列に並んで配置されているので、冷却風流れに沿って図ったラジエータから電動モータまでの寸法A(以下、この寸法Aをファン軸寸法Aと呼ぶ。)を小さくすることが難しい。
【0003】
このため、電動モータ300の冷却風流れ下流側に配されるエンジンE/Gやその他補機類と電動モータ300とが干渉しないように、これらの機器をエンジンルーム内に搭載しながら、車両の小型化を図ることが難しい。
【0004】
また、電動モータ300がエンジンE/G等の発熱体に近接せざるを得ないので、エンジンE/Gから受ける熱量が増大し、電動モータ300の熱損傷が発生するおそれが高くなってしまう。
【0005】
これに対して、電動モータ300自体を小型化してファン軸寸法Aを小さくする、又は電動モータ300とエンジンE/Gとの間に断熱材を配置する等の手段が考えられるが、電動モータ300自体を小型化する手段では、電動モータ300の容量が小さくなり、電動モータ300の耐久性が低下するおそれが高く、電動モータ300とエンジンE/Gとの間に断熱材を配置する手段では、部品点数及び製造工数の増大を招いてしまう。
【0006】
本発明は、上記点に鑑み、ファン軸寸法Aを小さくすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、車両前端部にて車両ボディに固定されたフロントエンドパネル(400)を有し、少なくともラジエータ(100)がフロントエンドパネル(400)に組み付けられた車両のフロントエンド構造であって、
フロントエンドパネル(400)に組み付けられ、ラジエータ(100)に冷却風を送風するファン(200)と、
フロントエンドパネル(400)のうちファン(200)の回転中心からずれた位置に組み付けられ、ベルト(310)を介してファン(200)を回転駆動する電動モータ(300)とを備え、
ファン(200)は、ラジエータ(100)より冷却風流れ下流側に位置しており、
フロントエンドパネル(400)には、電動モータ(300)に冷却風を導く冷却風導入口(411)、及び電動モータ(300)を冷却した冷却風をラジエータ(100)とファン(200)との間に排出する冷却風排出口(451)が設けられており、
フロントエンドパネル(400)は、金属製であることを特徴とする。
【0008】
これにより、ファン(200)と電動モータ(300)とが冷却風流れに対して直列に並んで配置された従来技術(図4参照)に比べて、ファン軸寸法Aを小さくすることができる。
【0009】
したがって、エンジンやその他補機類と電動モータ(300)とが干渉しないように、これらの機器をエンジンルーム内に搭載しながら、車両の小型化を図ることが可能となるとともに、電動モータ(300)とエンジン等の発熱体との間に断熱用の隙間を確保することができるので、電動モータ(300)に熱損傷が発生することを未然に防止できる。
【0010】
延いては、電動モータ(300)とエンジンとの間に断熱材を配置する、又は電動モータ(300)の容量を小さくするといった手段を講じる必要がないので、電動モータの耐久性が低下することを防止しつつ、部品点数及び製造工数の低減を図ることができる。
さらに、請求項1に記載の発明では、ファン(200)を、ラジエータ(100)より冷却風流れ下流側に位置させ、フロントエンドパネル(400)には、電動モータ(300)に冷却風を導く冷却風導入口(411)、及び電動モータ(300)を冷却した冷却風をラジエータ(100)とファン(200)との間に排出する冷却風排出口(451)を設けている。
これによれば、冷却風導入口(411)から導入した冷却風を電動モータ(300)に導いて、電動モータ(300)を強制空冷することができる。そして、電動モータ(300)を強制空冷して温度上昇した冷却風は、ファン(200)の吸い込み負圧によって冷却風排出口(451)からラジエータ下流側(ファン吸い込み側)に積極的に排出できる。このようにして、電動モータ(300)を十分なる冷却風でもって常時、良好に強制空冷することができる。
したがって、請求項1に記載の発明によれば、ファン側方への電動モータ配置によって断熱用隙間を確保できることに加え、電動モータ(300)を良好に強制空冷することができるので、車両エンジンからの輻射熱による電動モータ(300)の熱損傷を確実に防止できる。
【0011】
ところで、本発明では、ファン(200)をベルト(310)を介して電動モータ(300)により駆動しているが、一般的にベルト駆動方式では、比較的に高い張力でベルトを張る必要がある。このとき、フロントエンドパネル(400)を樹脂製とすると、ベルト(310)の張力に対してフロントエンドパネル(400)の強度不足やフロントエンドパネル(400)の経年変化(クリープ変形)により、十分な張力を確保し続けることが難しい。
【0012】
これに対して、本発明では、金属にてフロントエンドパネル(400)を構成しているので、ベルト(3109の張力に対してフロントエンドパネル(400)の強度不足やフロントエンドパネル(400)の経年変化(クリープ変形)といった問題が発生しないので、十分な張力を確保し続けることができる。したがって、フロントエンドパネル(400)の信頼性(耐久性)を向上させることができる。
【0013】
なお、請求項2に記載の発明のごとく、フロントエンドパネル(400)に、ファン(200)とラジエータ(100)との隙間を覆うことによりファン(200)によって誘起された空気流がラジエータ(100)を迂回することを抑制するシュラウド(450)を一体形成してもよい。
【0014】
また、請求項3に記載の発明のごとく、フロントエンドパネル(400)に、ベルト(310)を覆うベルトカバー(460)を一体形成してもよい。
【0015】
また、請求項4に記載の発明のごとく、フロントエンドパネル(400)には、ファン(200)が複数台、組み付けられ、さらに、複数台のファン(200)は、ベルト(310)を介して駆動手段(300)により回転駆動されるようにしてもよい。
【0018】
また、フロントエンドパネル(400)は、請求項5に記載の発明のごとく、アルミニウム材をダイカスト法にて成形することが望ましい。
【0019】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1は本実施形態に係るフロントエンド構造(フロントエンドパネル)を示す斜視図であり、本実施形態は、本発明に係るフロントエンド構造を、図2に示すように、車両走行用のエンジン(内燃機関)の冷却水を冷却するラジエータ100、ラジエータ100に冷却風を送風するファン200、及びファン200を駆動する電動モータ(駆動手段)300をフロントエンドパネル(以下、パネルと略す。)400に組み付けた例である。
【0021】
なお、図1はパネル400を裏面側(エンジン側)から見た斜視図であり、少なくともラジエータ100、ファン200及びエンジンE/Gは、図2に示すように、車両前方側から冷却風(空気流れ)に沿って直列に並んでいる。因みに、本実施形態では、ファン200として、気体(空気)が軸方向に通り抜ける軸流ファン(JIS B 0132 番号1012参照)を採用している。
【0022】
そして、パネル400は、図1に示すように、上方側に位置して水平方向に延びる上方側梁部材(アッパビーム)410、下方側に位置して水平方向に延びる下方側梁部材(ロアビーム)420、上下方向に延びて両梁部材410、420を連結する支柱部(ピラー)430、及びヘッドライト(図示せず。)が組み付けられるライトステー440等を有して構成されたもであり、これら410〜440は、アルミニウム材をダイカスト法にて成形することにより一体成形にて製造されている。
【0023】
そしてさらに、パネル400には、ファン200を回転可能に支持するとともに、ファン200とラジエータ100との隙間を覆うことによりファン200によって誘起された空気流がラジエータ100を迂回することを抑制するシュラウド450、及びベルト310を覆うベルトカバー460が一体形成されている。
【0024】
また、2台のファン200は、Vベルト等のベルト310を介して、パネル400のうちファン200の回転中心からずれた位置(本実施形態では、2台のファン200の間であって、アッパビーム410近傍の位置)に組み付けられた一台の電動モータ300(以下、モータ300と略す。)により回転駆動されており、これら2台のファン200の回転数(モータ300に対するファン200の回転数の比)は、モータシャフト(図示せず。)及びファンシャフト(図示せず。)に組み付けられたプーリ311〜313により調節される。
【0025】
また、アッパビーム410(パネル400)には、図3に示すように、モータ300を冷却するための冷却風をモータ300に導く冷却風導入口411が設けられ、シュラウド450には、モータ300を冷却して温度が上昇した冷却風を排出する排出口451が設けられている。
【0026】
このため、モータ300が回転してファン200が回転すると、アッパビーム410(パネル400)内が外気(大気)に対して負圧になるため、冷却風導入口411側からモータ300側に外気(冷却風)が流れ込み、モータ300が冷却される。一方、モータ300を冷却した冷却風は、シュラウド450内(ラジエータ100に面した空間)を流通する冷却風に引き込まれるようにして排出口451から排出される。
【0027】
次に、本実施形態の特徴(作用効果)を述べる。
【0028】
本実施形態では、モータ300をファン200の回転中心からずれた位置に配置してベルト310を介してファン200を駆動しているので、図2に示すように、ファン200とモータ300とが冷却風流れに対して直列に並んで配置された従来技術(図4参照)に比べて、ファン軸寸法Aを小さくすることができる。
【0029】
したがって、エンジンE/Gやその他補機類とモータ300とが干渉しないように、これらの機器をエンジンルーム内に搭載しながら、車両の小型化を図ることが可能となるとともに、モータ300とエンジンE/G等の発熱体との間に断熱用の隙間を確保することができるので、モータ300に熱損傷が発生することを未然に防止できる。
【0030】
延いては、モータ300とエンジンE/Gとの間に断熱材を配置する、又はモータ300の容量を小さくするといった手段を講じる必要がないので、モータの耐久性が低下することを防止しつつ、部品点数及び製造工数の低減を図ることができる。
【0031】
ところで、本実施形態では、ファン200をベルト310を介して駆動しているが、一般的にベルト駆動方式では、プーリとベルトとの滑りを防止するために、比較的に高い張力でベルトを張る必要がある。
【0032】
このとき、パネル400を樹脂製とすると、ベルト310の張力に対してパネル400の強度不足やパネル400の経年変化(クリープ変形)により、十分な張力を確保し続けることが難しい。
【0033】
これに対して、本実施形態では、アルミダイカストにてパネル400を構成しているので、ベルト310の張力に対してパネル400の強度不足やパネル400の経年変化(クリープ変形)といった問題が発生しないので、十分な張力を確保し続けることができる。したがって、パネル400の信頼性(耐久性)を向上させることができる。
【0034】
また、冷却風導入口411から導入した冷却風によりモータ300を強制空冷するので、モータ300の熱損傷をより確実に防止できる。
【0035】
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、アルミニウム材をダイカスト法にて成形することによりパネル400を形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、チタンやクロモリブテン鋼等のその他の金属にて成形してもよい。
【0036】
また、上述の実施形態では、ダイカスト法にてパネル400を成形したが、本発明はこれに限定されるものではなく、プレスや鍛造、その他鋳造方法にてパネル400を成形してもよい。
【0037】
また、上述の実施形態では、シュラウド450及びベルカバー460がパネル400に一体形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばシュラウド450及びベルカバー460をボルト等の締結手段によりパネル400に組み付けてもよい。
【0038】
また、上述の実施形態では、ファン200をラジエータ100の空気流れ下流側に配設したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ラジエータ100の空気流れ上流側に配設してもよい。
【0039】
また、上述の実施形態では、ファン200を2台としたが、本発明はこれに限定されるものでなく、ファン200を1台又は3台以上としてもよい。同様に、モータ300の台数も2台以上としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るフロントエンドパネルの斜視図である、
【図2】本発明の実施形態に係るフロントエンド構造を示す側面図である。
【図3】本発明の実施形態に係るフロントエンドパネルにおける冷却風導入口部分の拡大断面図である。
【図4】従来の技術に係るフロントエンド構造を示す側面図である。
【符号の説明】
200…ファン、300…モータ、310…ベルト、
400…フロントエンドパネル、450…シュラウド、
460…ベルトカバー。
Claims (5)
- 車両前端部にて車両ボディに固定されたフロントエンドパネル(400)を有し、少なくともラジエータ(100)が前記フロントエンドパネル(400)に組み付けられた車両のフロントエンド構造であって、
前記フロントエンドパネル(400)に組み付けられ、前記ラジエータ(100)に冷却風を送風するファン(200)と、
前記フロントエンドパネル(400)のうち前記ファン(200)の回転中心からずれた位置に組み付けられ、ベルト(310)を介して前記ファン(200)を回転駆動する電動モータ(300)とを備え、
前記ファン(200)は、前記ラジエータ(100)より冷却風流れ下流側に位置しており、
前記フロントエンドパネル(400)には、前記電動モータ(300)に冷却風を導く冷却風導入口(411)、及び前記電動モータ(300)を冷却した冷却風を前記ラジエータ(100)と前記ファン(200)との間に排出する冷却風排出口(451)が設けられており、
前記フロントエンドパネル(400)は、金属製であることを特徴とする車両のフロントエンド構造。 - 前記フロントエンドパネル(400)には、前記ファン(200)と前記ラジエータ(100)との隙間を覆うことにより前記ファン(200)によって誘起された空気流が前記ラジエータ(100)を迂回することを抑制するシュラウド(450)が一体形成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両のフロントエンド構造。
- 前記フロントエンドパネル(400)には、前記ベルト(310)を覆うベルトカバー(460)が一体形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両のフロントエンド構造。
- 前記フロントエンドパネル(400)には、前記ファン(200)が複数台、組み付けられ、
さらに、前記複数台のファン(200)は、前記ベルト(310)を介して前記電動モータ(300)により回転駆動されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両のフロントエンド構造。 - 前記フロントエンドパネル(400)は、アルミニウム材をダイカスト法にて成形することにより製造されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両のフロントエンド構造。
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