JP4590990B2 - 自動車の前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、フロントグリルから導入した外気をエアダクトの空気取入れ口に導くように構成された自動車の前部構造に関し、特に上記空気取入れ口がボンネット内側の前端よりやや後方に設けられたものに関する。

従来、フロントグリルの隙間から外気をエンジンルーム内に導いてラジエターの冷却に供する構造が一般的である。また、この外気をラジエターの冷却以外の用途、例えば過給機付きエンジンのインタークーラーの冷却用に用いる場合もある。このような場合、ラジエターにもインタークーラーにも充分な冷却性能が得られるような外気の導入方法が考えられてきた。

例えば特許文献１には、ボンネットのアウタパネルとインナパネルとの間の隙間にインタークーラー冷却用エアダクトを形成するとともに、その車幅方向両端部に開口部を設けている。そしてフロントグリルの車幅方向両端部に、外気を斜め上後方に導く傾斜面を形成している。すなわち、フロントグリルの車幅方向両端付近から導入された外気はフロントグリルの傾斜面に沿って斜め上後方に導かれてエアダクトの開口部に入り、フロントグリルの車幅方向中央付近から導入された外気はそのまま後方のラジエターに導かれるようにしている。
特開平１１−２４５７４４号公報

しかしながら、上記のような単にボンネットのアウタパネルとインナパネルとの間の隙間にエアダクトを設けた構造では、車幅方向両端に設けた開口部から導入した空気が乱流を起こし、効率良くインタークーラーに導くことが困難であるという問題があった。また、外気を斜め上後方に導く傾斜面をフロントグリルに設けているため、フロントグリルのデザイン性が制限されてしまう、つまり見映えが悪化するという問題もあった。

本発明は以上のような事情に鑑み、フロントグリルから導入した外気を確実にエアダクト側とラジエター側とに分流させるとともに、エアダクトに導入された外気を効率良くその供給先（インタークーラーなど）に導くことができ、さらにフロントグリルのデザイン性自由度を高め、見映えを向上することができる自動車の前部構造を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、略下向きの空気取入れ口がボンネット内側の前端よりやや後方に設けられたエアダクトと、上記ボンネットの前端下方付近に設けられ、外気をエンジンルーム内に導く隙間を備えたフロントグリルと、上記フロントグリルを通過した外気を上記空気取入れ口に導く傾斜部を有するエアガイドと、上記エアガイドの後方に設けられたラジエターとを備えた自動車の前部構造において、上記エアダクトの前端側が、車両の両側方向に分岐する空気通路を備えた二股構造となっており、各空気通路に独立した上記空気取入れ口が設けられ、上記エアガイドの車幅方向中央部に、上記フロントグリルの隙間を通過した空気を上記ラジエター側に導く開口部を備え、上記エアガイドの開口部の周囲に、車両前後方向に延びる囲繞壁を備え、上記エアガイドの後方に、上記ラジエターを支持する樹脂製のシュラウドパネルが設けられ、上記シュラウドパネル上部の上記各空気取入れ口の間に相当する位置に金属製のボンネットロックが設けられ、上記フロントグリルの下方に配設されたフロントバンパーフェイスの後方に、これを補強する金属製のフロントバンパレインフォースメントが設けられ、上記囲繞壁の下壁側に、上記開口部の下端側を前方に拡張する前方張出し部が設けられ、上記ボンネットロックと上記フロントバンパレインフォースメントとを連結する金属製のセンターステイが、上記拡張された開口部を通して配設されていることを特徴とする。

この発明において、上記フロントグリルは、その正面視で上記エアガイドの上記傾斜部に対応する位置に、略水平方向に延びる上記隙間を形成する横バー部を有し、上記エアガイドは、その傾斜部の一部に、前方に突出するとともに正面視で下方に向かうほど狭幅となる突起部を有し、上記横バー部が上記突起部に係合され、支持されているように構成するとさらに好適である（請求項２）。

また、請求項３に係る発明は、略下向きの空気取入れ口がボンネット内側の前端よりやや後方に設けられたエアダクトと、上記ボンネットの前端下方付近に設けられ、外気をエンジンルーム内に導く隙間を備えたフロントグリルと、上記フロントグリルを通過した外気を上記空気取入れ口に導く傾斜部を有するエアガイドと、上記エアガイドの後方に設けられたラジエターとを備えた自動車の前部構造において、上記エアダクトの前端側が、車両の両側方向に分岐する空気通路を備えた二股構造となっており、各空気通路に独立した上記空気取入れ口が設けられ、上記エアガイドの車幅方向中央部に、上記フロントグリルの隙間を通過した空気を上記ラジエター側に導く開口部を備え、上記フロントグリルは、その正面視で上記エアガイドの上記傾斜部に対応する位置に、略水平方向に延びる上記隙間を形成する横バー部を有し、上記エアガイドは、その傾斜部の一部に、前方に突出するとともに正面視で下方に向かうほど狭幅となる突起部を有し、上記横バー部が上記突起部に係合され、支持されていることを特徴とする。

この発明において、上記エアガイドの開口部の周囲に、車両前後方向に延びる囲繞壁を備えるようにすればより効果的である。

なお、当明細書における前後左右上下の方向は、運転席に着座した運転者から見た方向を指す。すなわち車幅方向とは左右方向と同義である。正面視とは、運転席に着座した運転者と対面する視点から見た状態を指す。

本発明の自動車の前部構造によれば、フロントグリルの車幅方向両端付近を通過した外気は、エアガイドの傾斜部によって斜め上後方に押し上げられ、エアダクトの空気取入れ口に導かれる。一方、フロントグリルの車幅方向中央付近を通過した外気は、エアガイドの開口部を経由してそのまま後方のラジエターに導かれる。すなわち、フロントグリルを通過した外気がエアダクト側とラジエター側とに確実に分流されるので、双方に充分な外気を供給することができる。しかも、エアダクトの前端側を二股構造とし、独立した空気取入れ口と、これらに繋がる空気通路を備えているので、導かれた外気がエアダクト（空気通路）内で乱流を起こすことを可及的に抑制することができ、効率良くインタークーラー等に導くことができる。なお、分岐した空気通路を、エアダクトの後端側で流線に沿って滑らかに連結させることにより、各空気通路に導かれた外気を低損失で合流させることができる。

ここで、上記囲繞壁を設けると、上記分流をより確実に行うことができる。フロントグリルを通過した外気は、開口部よりも傾斜部の方が流れの抵抗が大となるので、この囲繞壁がない場合、開口部に近い傾斜部では、外気が上方に向かわず、左右の開口部側に逃げる虞がある。しかし囲繞壁を設けることにより、このような左右方向の流れが遮断されるので、傾斜部に導かれた外気を確実に上方のエアダクトの空気取入れ口に導くことができる。

また囲繞壁によって各流れが整流されるとともに、開口部を設けたことによるエアガイドの剛性低下を補うことができる。

さらに本発明の構造によれば、エアガイド性能に影響を及ぼすことなく高い衝突安全性を確保することができる。ここでいう衝突安全性とは、衝突時に万一樹脂製のシュラウドパネルが破損しても、ボンネットが容易に開かないようにすることである。すなわちボンネットロックを、金属製の剛性部材であるフロントバンパレインフォースメントに金属製のセンターステイを介して連結することにより、高い衝突安全性を確保している。しかし本発明に係る前方張出し部を設けない場合、エアガイドまたはその囲繞壁とセンター
ステイとが干渉する虞がある。前方張出し部を設け、拡張された開口部にセンターステイを通すことにより、この干渉を確実に防止することができる。しかも、この前方張出し部は、開口部に導かれる流れに略平行に設けられることになるので、導入された外気の流れへの影響を最小限に抑制することができる。

また請求項２または請求項３のように構成すると、剛性の低下しがちな横バー部を突起部によって効果的に支持し、支持剛性を高めることができる。しかもこの突起部は正面視で下方に向かうほど狭幅となっているので、傾斜部における流れの空気抵抗増大が抑制されている。すなわちこの突起部は、エアガイド性能への影響を可及的に抑制しつつフロントグリルの支持剛性を効果的に高めることができる。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る自動車の前部構造１の概略正面図である。当該自動車の前端部にはバンパーと一体成形された外板であるバンパーフェイス３が設けられ、その上部にはボンネット２が配設されている。

ボンネット２の下のエンジンルームには図外の過給機付きエンジンが格納されている。ボンネット２の裏面（エンジンルーム側）には過給機によって圧縮された吸気を冷却するためのインタークーラーユニット３０が設けられている。

ボンネット２の前端中央部付近の下方におけるバンパーフェイス３には窪みが形成されており、その窪みにフロントグリル２０が配設されている。フロントグリル２０は、主に略水平方向に延びる板状の横バー部２１と、エンブレムを取り付けるために上下方向に拡幅されたフロントグリル中央部２２からなる。横バー部２１の上側はボンネット２との間に、下側はバンパーフェイス３との間に、外部とエンジンルーム内とを連通する隙間２０ａが形成されている。フロントグリル中央部２２においても、エンブレムの背景部などに同様の隙間２０ａが形成されている。フロントグリル２０の後方には、これらの隙間２０ａを通過した外気を整流するエアガイド４０（図３参照）が設けられている。

フロントグリル２０のさらに下方では、バンパーフェイス３に開口部が設けられ、フロントアンダーグリル４が嵌め込まれている。フロントアンダーグリル４はメッシュ状に成形されており、このメッシュ構造によって外部からエンジンルーム内に外気を導入することができるようになっている。

図２はインタークーラーユニット３０の平面図である。インタークーラーユニット３０は、主にエアダクト３４とインタークーラー３８とからなり、エアダクト３４に導かれた外気と圧縮された吸気とがインタークーラー３８で熱交換し、吸気を冷却するように構成されている。エアダクト３４には６箇所のクーラーユニット取付け部３５が設けられており、このクーラーユニット取付け部３５でボンネット２の裏面に接合されている。

エアダクト３４の前端側（図２における下側）は、車両の両側方向に分岐する空気通路（第１空気通路３２および第２空気通路３３）を備えた二股構造となっている。第１空気通路３２および第２空気通路３３の前端側には、ボンネット２の前端よりもやや後方で下向きに開口する第１空気取入れ口３２ａおよび第２空気取入れ口３３ａがそれぞれ独立して設けられている。第１空気通路３２と第２空気通路３３との間の車幅方向中央部に相当する箇所には車両後方側に入り込んだ中央凹部３６が形成されている。

インタークーラー３８は、エアダクト３４の後端寄りに取り付けられており、インタークーラー３８付近では第１空気通路３２と第２空気通路３３とが流線に沿って滑らかに連
結されている。すなわち、各空気取入れ口３２ａ，３３ａから導入され、各空気通路３２，３３を通過した第１走行風Ｗ１が低損失で合流するように構成されている。

図３はエアガイド４０およびインタークーラーユニット３０の主要部の斜視図である。インタークーラーユニット３０は図を簡潔にするために模式的に示してある。エアガイド４０はフロントグリル２０の後方かつエアダクト３４の前端よりも斜め下前方に設けられた樹脂製の整流板である。

エアガイド４０の車幅方向中央付近には前後方向に開口するエアガイド開口部４５が設けられており、その周囲には車両前後方向に延びる囲繞壁４６が形成されている。エアガイド開口部４５は、車幅方向中央付近においてフロントグリル２０の隙間２０ａを通過した第２走行風Ｗ２を、そのまま後方のラジエター５８（図５参照）に導くように構成されている。囲繞壁４６の下側中央部は前方に張り出しており、前方張出し部４８を形成している。前方張出し部４８によって、エアガイド開口部４５の下側中央部は前方に拡張されている。また囲繞壁４６は、エアガイド開口部４５付近の剛性を高めており、エアガイド開口部４５を設けたことによるエアガイド４０の剛性低下を補っている。

エアガイド開口部４５の車幅方向両側には、エアガイド４０の下端付近から斜め上後方に切り上がる傾斜部４２が形成されている。傾斜部４２は、エアガイド開口部４５の両側においてフロントグリル２０の隙間２０ａを通過した第１走行風Ｗ１を、斜め上後方の第１空気取入れ口３２ａおよび第２空気取入れ口３３ａに円滑に導くように構成されている。

左右両側の傾斜部４２には、それぞれ前方に突出する横バー支持突起４３が設けられている。横バー支持突起４３は、下方に向かうほど狭幅となる柱状の突起であり、その先端が横バー部２１の後面と接合され、フロントグリル２０を支持するように構成されている（図６参照）。

図４は、図１のIV−IV線断面図であって、エアガイド４０の傾斜部４２付近の断面を示す図である。図に示すように傾斜部４２は、バンパーフェイス３の上面後端付近と、その斜め上後方のシュラウドパネル５０とを繋ぐ斜面を形成している。シュラウドパネル５０は、ラジエター５８を支持する樹脂製部材である（図７参照）。

ボンネット２は、主にアウターパネル２ａとインナーパネル２ｂとからなり、そのさらに内側に第１空気通路３２およびエアダクト３４が形成されている。第１空気取入れ口３２ａは、傾斜部４２の上側略延長線上に位置するように下向きに開口している。シュラウドパネル５０の前面上端付近には、傾斜部４２と第１空気取入れ口３２ａとを滑らかに繋ぐ斜面が形成されている。なお図４には第１空気取入れ口３２ａの断面を示しているが、第２空気取入れ口３３ａについても同様である。

図５は、図１のVI−VI線断面図であって、車幅方向中央付近の断面を示す図である。バンパーフェイス３の後方やや下方寄りに、これを補強するフロントバンパレインフォースメント５３が設けられている。フロントバンパレインフォースメント５３は、閉断面を有する金属製の剛性部材であって、略車幅全長に亘って設けられている。

シュラウドパネル５０の車幅方向中央付近の前端上方にはボンネットロック格納部５１が設けられ、金属製のボンネットロック５２が設けられている。一方、ボンネット２のインナーパネル２ｂには、ボンネットロック５２に対向する位置に金属製のキャッチ部６１が設けられている。キャッチ部６１がボンネットロック５２に係止されることにより、ボンネット２が閉ロックされるように構成されている。

ボンネットロック５２とフロントバンパレインフォースメント５３とは、金属製のブラケット５２ａを介してセンターステイ５５で連結されている。センターステイ５５は金属製で、柱状の剛性部材である（図７参照）。

なおボンネットロック５２やキャッチ部６１は、エアダクト３４の中央凹部３６（図２参照）に相当する位置に設けられており、第１空気通路３２や第２空気通路３３との干渉が防止されている。

図６は、図１のIII−III線断面図であって、エアガイド４０の横バー支持突起４３付近の断面を示す図である。横バー部２１の後面と横バー支持突起４３の先端部とが、ピン２５によって係合されている。

図７はエアガイド４０およびシュラウドパネル５０の主要部の斜視図である。図に示すように、センターステイ５５は車幅方向中央付近で、フロントバンパレインフォースメント５３と、その斜め上後方のボンネットロック５２とを連結している。エアガイド４０がその経路上に設けられているが、前方張出し部４８によってエアガイド開口部４５の下側が前方に拡張されており、その部分にセンターステイ５５を通すことによってエアガイド４０または囲繞壁４６とセンターステイ５５とが互いに干渉しないように構成されている。しかも、この前方張出し部４８は、エアガイド開口部４５に導かれる第２走行風Ｗ２の流れに対し略平行に設けられているので、その流れへの影響が最小限となっている。

次に自動車の前部構造１の作用について説明する。図４に示すように、車幅方向両端側においてフロントグリル２０の隙間２０ａから導入された第１走行風Ｗ１は、エアガイド４０の傾斜部４２によって斜め上後方に押し上げられ、第１空気取入れ口３２ａ（または第２空気取入れ口３３ａ）に導かれる。その際、囲繞壁４６によって左右方向の流れが遮断されているので、前後方向に整流されるとともに、第１走行風Ｗ１がエアガイド開口部４５側へ逃げることが防止され、確実な分流が図られている。この第１走行風Ｗ１はエアダクト３４内において低損失で合流した後、インタークーラー３８に導かれて効果的に吸気の冷却を行う。

なお、第１空気取入れ口３２ａ（または第２空気取入れ口３３ａ）に導入される第１走行風Ｗ１の風量を増やすためには隙間２０ａの幅を広くすること、すなわち横バー部２１の上下方向厚みを薄くすることが効果的である。しかしそうすると横バー部２１の剛性が低下し、高速走行時の変形等の懸念がある。しかし当実施形態では傾斜部４２に横バー支持突起４３を設けて横バー部２１の支持剛性を高めているので、上記懸念を確実に解消している。しかも、横バー支持突起４３は正面視で下方に向かうほど狭幅となっているので、下方から導入された第１走行風Ｗ１が脇を通って円滑に上方に抜けるようになっている（図６参照）。したがって横バー支持突起４３による空気抵抗の増大が小さく、エアガイド性能への影響が可及的に抑制されている。

一方、図５に示すように、車幅方向中央付近においてフロントグリル２０の隙間２０ａから導入された第２走行風Ｗ２は、そのまま後方のラジエター５８に導かれる。ラジエター５８には、フロントアンダーグリル４を通過する第３走行風Ｗ３も導かれる。ラジエター５８において、第２走行風Ｗ２および第３走行風Ｗ３とエンジン冷却水との熱交換が効果的になされる。

また、図５および図７に示すように、ボンネットロック５２がセンターステイ５５を介してフロントバンパレインフォースメント５３に連結されているので、衝突時等に万一樹脂製のボンネットロック格納部５１（シュラウドパネル５０）が破損しても、容易にボン
ネット２が開いてしまうことがなく、高い衝突安全性が確保されている。

以上の説明から明らかなように、フロントグリル２０（の隙間２０ａ）から導入した外気は、確実にエアダクト３４側（第１走行風Ｗ１）とラジエター５８側（第２走行風Ｗ２）とに分流される。また第１空気取入れ口３２ａおよび第２空気取入れ口３３ａに導入された第１走行風Ｗ１は、エアダクト３４内において低損失で合流し、効率良くインタークーラー３８に導かれる。さらに、整流作用がフロントグリル２０ではなく主にエアガイド４０でなされるように構成されているので、フロントグリル２０のデザイン性の自由度が高められており、見映えの向上が図られている。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々の変形を行っても良い。例えば、エアダクト３４は、インタークーラー３８のために設けるものである必要はなく、外気を乗員室内へ送るためのエアダクト、或いは外気をエンジン吸気通路のエアクリーナに導くエアダクトであっても良い。またフロントグリル２０は、略平行に配設された複数段の横バー部２１を有するものであっても良い。フロントグリル中央部２２は必ずしも必要ではなく、フロントグリル２０の全幅に亘って横バー部２１が成形された構造であっても良い。

本発明の実施形態に係る自動車の前部構造の概略正面図である。 インタークーラーユニットの平面図である。 エアガイドおよびインタークーラーユニットの主要部の斜視図である。 図１のIV−IV線断面図である。 図１のVI−VI線断面図である。 図１のIII−III線断面図である。 エアガイド４０およびシュラウドパネル５０の主要部の斜視図である。

２ ボンネット
３ バンパーフェイス（フロントバンパーフェイス）
２０ フロントグリル
２０ａ 隙間
２１ 横バー部
３２，３３ （第１，第２）空気通路
３２ａ，３３ａ （第１，第２）空気取入れ口
３４ エアダクト
４０ エアガイド
４２ 傾斜部
４３ 横バー支持突起（突起部）
４５ エアガイド開口部（開口部）
４６ 囲繞壁
４８ 前方張出し部
５０ シュラウドパネル
５２ ボンネットロック
５３ フロントバンパレインフォースメント
５５ センターステイ
５８ ラジエター

Claims (4)

1. 略下向きの空気取入れ口がボンネット内側の前端よりやや後方に設けられたエアダクトと、
   上記ボンネットの前端下方付近に設けられ、外気をエンジンルーム内に導く隙間を備えたフロントグリルと、
   上記フロントグリルを通過した外気を上記空気取入れ口に導く傾斜部を有するエアガイドと、
   上記エアガイドの後方に設けられたラジエターとを備えた自動車の前部構造において、
   上記エアダクトの前端側が、車両の両側方向に分岐する空気通路を備えた二股構造となっており、各空気通路に独立した上記空気取入れ口が設けられ、
   上記エアガイドの車幅方向中央部に、上記フロントグリルの隙間を通過した空気を上記ラジエター側に導く開口部を備え、
   上記エアガイドの開口部の周囲に、車両前後方向に延びる囲繞壁を備え、
   上記エアガイドの後方に、上記ラジエターを支持する樹脂製のシュラウドパネルが設けられ、
   上記シュラウドパネル上部の上記各空気取入れ口の間に相当する位置に金属製のボンネットロックが設けられ、
   上記フロントグリルの下方に配設されたフロントバンパーフェイスの後方に、これを補強する金属製のフロントバンパレインフォースメントが設けられ、
   上記囲繞壁の下壁側に、上記開口部の下端側を前方に拡張する前方張出し部が設けられ、
   上記ボンネットロックと上記フロントバンパレインフォースメントとを連結する金属製のセンターステイが、上記拡張された開口部を通して配設されていることを特徴とする自動車の前部構造。
2. 上記フロントグリルは、その正面視で上記エアガイドの上記傾斜部に対応する位置に、略水平方向に延びる上記隙間を形成する横バー部を有し、
   上記エアガイドは、その傾斜部の一部に、前方に突出するとともに正面視で下方に向かうほど狭幅となる突起部を有し、
   上記横バー部が上記突起部に係合され、支持されていることを特徴とする請求項１記載の自動車の前部構造。
3. 略下向きの空気取入れ口がボンネット内側の前端よりやや後方に設けられたエアダクトと、
   上記ボンネットの前端下方付近に設けられ、外気をエンジンルーム内に導く隙間を備えたフロントグリルと、
   上記フロントグリルを通過した外気を上記空気取入れ口に導く傾斜部を有するエアガイドと、
   上記エアガイドの後方に設けられたラジエターとを備えた自動車の前部構造において、
   上記エアダクトの前端側が、車両の両側方向に分岐する空気通路を備えた二股構造となっており、各空気通路に独立した上記空気取入れ口が設けられ、
   上記エアガイドの車幅方向中央部に、上記フロントグリルの隙間を通過した空気を上記ラジエター側に導く開口部を備え、
   上記フロントグリルは、その正面視で上記エアガイドの上記傾斜部に対応する位置に、略水平方向に延びる上記隙間を形成する横バー部を有し、
   上記エアガイドは、その傾斜部の一部に、前方に突出するとともに正面視で下方に向かうほど狭幅となる突起部を有し、
   上記横バー部が上記突起部に係合され、支持されていることを特徴とする自動車の前部構造。
4. 上記エアガイドの開口部の周囲に、車両前後方向に延びる囲繞壁を備えたことを特徴とする請求項３記載の自動車の前部構造。

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