JP6252145B2

JP6252145B2 - 車両の構造

Info

Publication number: JP6252145B2
Application number: JP2013253606A
Authority: JP
Inventors: 大哉水田; 田中　航一; 航一田中
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2033-12-06
Also published as: JP2015110399A

Description

本発明は、サイドグリルと冷却部とそのサイドグリルから流入する空気をその冷却部へ導くダクトとを備える車両の構造に関するものである。

車体前面の外周部に沿って設けられた開口部から流入する空気を、車体内部に設けられた冷却部(例えばオイルクーラ、インタークーラ等)へ導くダクトを備える車両が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両がそれである。この特許文献１には、中央開口部を介して取り入れた車両前方からの走行風を、エンジンルーム内に設けられたインタークーラへ導く為のダクトを設ける車体前部構造が開示されている。

特開２００８−４９８１５号公報

ところで、車両の搭載要件や衝突要件などを考慮した車両の設計上、車体前面の正面位置(車幅方向中央位置)よりも側面寄りの位置(車幅方向外側寄りの位置)に開口部やダクトを設け、冷却部をサイドグリルよりも車幅方向中央側に設ける(冷却部の位置をダクトの車幅方向外側の側面よりも車幅方向中央側にオフセットする)場合がある。つまり、車幅方向外側寄りの位置に設けた開口部(例えば、サイドグリルと称す)を介して空気(走行風)を取り入れる場合がある。このような場合、車両前方から当たった空気は車体前面(正面)からボディラインに沿って流れる。そして、サイドグリルのところではボディ接線方向に空気は流れ易いので、この空気の一部がサイドグリルの車幅方向外側の端部からダクトへ向かって流入し、そのダクトにより冷却部方向へガイドされる。このとき、冷却部の幅方向外側から内側へ向かうような空気の流れとなることから、冷却部に対する水平方向の流れが発生し、水平方向の流れによってダクト内で空気流れが渦巻く可能性がある。このような渦が発生すると、発生した渦流れにより車両外部からダクトに向かって空気が流れ難くなる為、冷却部への空気流量が減って冷却部の冷却効率が低下する恐れがある。尚、上述したような課題は未公知である。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、冷却部がサイドグリルよりも車幅方向中央側に設けられる場合に、冷却部の冷却効率の低下を抑制することができる車両の構造を提供することにある。

前記目的を達成する為の第１の発明の要旨とするところは、(a) 車体前面の外周部に沿って設けられたサイドグリルと、車体内部に設けられた冷却部と、前記サイドグリルから流入する空気を前記冷却部へ導くダクトとを備える車両において、前記サイドグリルは車体前面の車幅方向中央位置よりも車幅方向外側寄りの位置に設けられ、前記冷却部は前記サイドグリルよりも車幅方向中央側に設けられる、車両の構造であって、(b) 前記ダクトは、車幅方向外側の側面に設けられた、前記流入する空気を前記冷却部へ導く第１ガイド、及び前記流入する空気を前記側面と連続する、前記側面に対して垂直な垂直面側へ導く第２ガイドと、(c) 前記垂直面の前記サイドグリル側に設けられた、前記第２ガイドにより導かれた空気を車幅方向内側の側面方向へ導く第３ガイドとを備えるものであり、(d) 前記第２ガイドは、前記第１ガイドに対して前記第３ガイド側の位置に設けられており、(e) 前記第３ガイドは、前記サイドグリル側が前記ダクトの開口を狭くする側へ延びる形状の面を有する、前記垂直面の前記サイドグリル側の端部である。

このようにすれば、サイドグリルから流入した空気の一部は、第１ガイドによって直接的に冷却部へ誘導され、冷却部へ直接的に向かう空気流れ(風)が発生する。このような冷却部へ直接的に向かう風は、冷却部に対する水平方向の流れを発生させ、それによってダクト内で渦を発生させる可能性がある。つまり、第１ガイドを備えることは、冷却部に対する水平方向の流れを発生させ、ダクト内で渦を発生させる要因となる。このような問題に対して、第２ガイドと第３ガイドとが設けられることで、サイドグリルから流入した空気の別の一部は、第２ガイドによって第３ガイドへ誘導され、且つ第３ガイドによって車幅方向内側の側面方向へ誘導されて、上記冷却部へ直接的に向かう風による水平方向の流れに対向する、水平方向の空気流れ(風)が発生させられる。そして、上記冷却部へ直接的に向かう風による水平方向の流れと、それとは逆向きの水平方向の流れとが相互に相殺する方向に衝突し合うことで、渦の発生が抑制される。このように、渦の発生が抑制されると、車両外部からダクトに向かう空気の流入が妨げられ難くされて、冷却部への空気流入量の低下が抑制される。よって、冷却部がサイドグリルよりも車幅方向中央側に設けられる場合に、冷却部の冷却効率の低下を抑制することができる。

ここで、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の構造において、前記第１ガイドは、前記サイドグリルから流入する空気の流れ方向を前記冷却部側へ向けるような、前記サイドグリル側が車幅方向外側へ延びる形状の面を有し、前記第２ガイドは、前記サイドグリルから流入する空気の流れ方向を前記垂直面側へ向けるような、前記垂直面側程その垂直面から離れる勾配となる形状の面を有し、前記第３ガイドは、前記第２ガイドからの空気の流れを前記車幅方向内側の側面方向へ向けるような、前記サイドグリル側が前記ダクトの開口を狭くする側へ延びる形状の面を有する、前記垂直面の前記サイドグリル側の端部である。このようにすれば、サイドグリルから流入した空気の一部は、第１ガイドによって直接的に冷却部へ適切に誘導され、サイドグリルから流入した空気の別の一部は、第２ガイドによって第３ガイドへ適切に誘導され、且つ第３ガイドによって車幅方向内側の側面方向へ適切に誘導される。

本発明が適用される車両の概略構成を説明する図である。車両の上方から見たときの、冷却部に取り付けられた状態のダクトを示す平面図である。車両の前方から見たときの、冷却部に取り付けられた状態のダクトを示す正面図である。図３のＡ−Ａ断面図である。図３のＢ−Ｂ断面図である。図３のＣ−Ｃ断面図である。図３のダクトの正面図に対して、車幅方向外側から見た斜視図であり、ダクト内における空気の流れを説明する図である。

本発明において、好適には、例えば前記車両は、エンジンを走行用駆動力源として走行する自動車、電動機を走行用駆動力源として走行する電機自動車、エンジン及び電動機などを走行用駆動力源として走行するハイブリッド車両、又は、燃料電池車などである。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であって、車両１０の前方部分を上方から見たときの車両内の一部を示す平面図である。図１において、車両１０は、車体１２と、車体１２前面の外周部１２ａに沿って設けられたサイドグリル１４と、車体内部１２ｂに設けられた冷却部１６と、車体内部１２ｂに設けられた、サイドグリル１４から流入する空気を冷却部１６へ導くダクト１８とを備えている。

車両１０は、例えば走行用駆動力源としてエンジン及び／又は電動機などを備え、動力伝達装置を介して走行用駆動力源の動力を駆動輪へ伝達して走行する、公知の自動車である。車体１２前面の外周部１２ａは、例えばバンパ本体やフェンダーパネル等の外装部材である。車体内部１２ｂは、例えばフ−ド(ボンネット)に覆われた車体１２前方の空間であり、エンジンを収容する場合にはエンジンルームと称されるものである。

サイドグリル１４は、例えば車体１２前方側から見た正面視において開口しており、車体内部１２ｂに空気を取り入れる公知の開口部である。本実施例では、このサイドグリル１４は、車体１２前面の車幅方向中央位置(正面位置)よりも車幅方向外側寄りの位置(側面寄りの位置)に設けられている。

冷却部１６は、例えば公知のオイルクーラ、インタークーラ等である。本実施例では、この冷却部１６は、サイドグリル１４よりも車幅方向中央側に設けられている。つまり、冷却部１６の設置位置は、ダクト１８の車幅方向外側の側面１８ａ(以下、外側側面１８ａという)の位置よりも車幅方向中央側にオフセットされている。

このように構成された車両１０の構造においては、車両１０の前進走行中は、図１の矢印Ａａに示すように、車体１２前方から風が当たる。車体１２前方から当たった空気は、図１の矢印Ａｂに示すように、車体１２前面(正面)からボディライン(外周部１２ａ)に沿って流れる。この空気は、図１の矢印Ａｃに示すように、サイドグリル１４のところでは、ボディ接線方向に流れ易い。その為、この空気の一部は、図１の矢印Ａｄに示すように、サイドグリル１４の車幅方向外側の端部からダクト１８へ向かって流入する。ダクト１８へ流入した空気は、そのダクト１８により冷却部１６方向へガイドされる(導かれる)。

図２は、図１と同様に車両１０の上方から見たときの、冷却部１６に取り付けられた状態のダクト１８を示す平面図である。図３は、車両１０の前方から見たときの、冷却部１６に取り付けられた状態のダクト１８を示す正面図である。図２，３において、ダクト１８は、サイドグリル１４から流入する空気を取り入れるように、サイドグリル１４側がそのサイドグリル１４に沿って開口している。又、ダクト１８は、冷却部１６に直接的に締結されており、取り入れた空気を冷却部１６側へ排出するように、冷却部１６の空気取入口(不図示)に対向する冷却部１６側が開口している。

図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。図３，４において、ダクト１８は、丸囲み部分Ｂａに示すように、外側側面１８ａに設けられた、サイドグリル１４を介して流入する空気を冷却部１６へ導く第１ガイド２０を備えている。第１ガイド２０は、例えばサイドグリル１４から流入する空気の流れ方向(例えば矢印Ａｄ)を冷却部１６側へ向けるような(冷却部１６へ直接的にガイドするような)、サイドグリル１４側が車幅方向外側へ延びる形状の面を有している。従って、サイドグリル１４の車幅方向外側の端部からダクト１８へ流入した空気の一部は、図１の矢印Ａｅに示すように、第１ガイド２０により冷却部１６方向へガイドされる(導かれる)。このように、冷却部１６は、空気流入点(例えばダクト１８の外側側面１８ａ)に対して、車幅方向中央側にオフセットされている。本実施例では、第１ガイド２０は、外側側面１８ａの上部から中央部の位置に(すなわちサイドグリル１４の上部から中央部に対向する位置)に設けられている。尚、ここでの上部の位置とは、車両１０の上方側を上とした場合(図３の上方を上とした場合)の位置である。

上述したように冷却部１６が空気流入点に対してオフセットされているので、第１ガイド２０によって冷却部１６へ直接的にガイドされた空気の流れは、冷却部１６に対する水平方向流れ(破線の矢印Ａｅｈ)を発生させる。その分、冷却部１６に対する垂直方向流れ(破線の矢印Ａｅｖ)は減少させられる。ここで、冷却部１６に対する水平方向流れは、ダクト１８内に渦を発生させることがある。このような渦は車体１２外部(サイドグリル１４)からダクト１８への空気流入の妨げとなる為、冷却部１６への空気流入量が更に低下させられ、冷却部１６の冷却効率が低下させられる恐れがある。

そこで、本実施例では、ダクト１８は、図３の丸囲み部分Ｂｂに示すように、外側側面１８ａに設けられた、サイドグリル１４を介して流入する空気を外側側面１８ａと連続する垂直面であるダクト１８の底面１８ｂ側へ導く第２ガイド２２と、図３の丸囲み部分Ｂｃに示すように、底面１８ｂのサイドグリル１４側に設けられた、第２ガイド２２により導かれた空気をダクト１８の車幅方向内側の側面１８ｃ(以下、内側側面１８ｃという)方向へ導く第３ガイド２４とを備えている。

図５は、図３のＢ−Ｂ断面図である。図５において、第２ガイド２２は、丸囲み部分Ｂｂに示すように、例えばサイドグリル１４から流入する空気の流れ方向(例えば矢印Ａｄ)を底面１８ｂ側へ向けるような、底面１８ｂ側程その底面１８ｂから離れる勾配となる形状の面を有している。従って、サイドグリル１４の車幅方向外側の端部からダクト１８へ流入した空気の一部は、図５の矢印Ａｆに示すように、第２ガイド２２により底面１８ｂ方向へガイドされる(導かれる)。本実施例では、第２ガイド２２は、外側側面１８ａの下部の位置に(すなわちサイドグリル１４の下部の位置、第１ガイド２０よりも下方の位置)に設けられた、下向きの勾配を有する滑り台(下向き滑り台、下降滑り台)である。従って、第２ガイド２２は、ダクト１８へ流入した空気の一部に、下向き流れ(＋水平流れ)を発生させる。

図６は、図３のＣ−Ｃ断面図である。図６において、第３ガイド２４は、丸囲み部分Ｂｃに示すように、例えば第２ガイド２２からの空気の流れ(例えば矢印Ａｆ)を内側側面１８ｃ方向(ダクト１８の上方)へ向けるような(第２ガイド２２からの空気の流れを上方へ巻き上げるような)、サイドグリル１４側がダクト１８の開口を狭くする側へ延びる形状の面を有する、底面１８ｂのサイドグリル１４側の端部である。従って、第２ガイド２２よって導かれた空気は、図６の矢印Ａｇ，Ａｈに示すように、第３ガイド２４によりダクト１８の上方へ導かれる。本実施例では、第３ガイド２４は、底面１８ｂのサイドグリル１４側に設けられた、上向き滑り台(巻き上げ滑り台)である。従って、第３ガイド２４は、第２ガイド２２よって導かれた空気に対して、巻き上げ効果を生み、巻き上げによる上向きベクトルを発生させる。この際、外気流によって(すなわち車体１２の外気によるシールド効果によって)、巻き上げられた空気のダクト１８外への漏れが抑制乃至回避される。

図７は、図３のダクト１８の正面図に対して、車幅方向外側から見た、ダクト１８の斜視図であり、ダクト１８内における空気の流れを説明する図である。図７において、サイドグリル１４から流入した空気の一部は、矢印Ａｅに示すように、第１ガイド２０によって直接的に冷却部１６方向へ適切に誘導される。又、サイドグリル１４から流入した空気の別の一部は、矢印Ａｆに示すように、第２ガイド２２によって第３ガイド２４方向へ適切に誘導される。又、第２ガイド２２によって第３ガイド２４方向へ誘導された空気は、矢印Ａｇに示すように、第３ガイド２４によって内側側面１８ｃ方向へ適切に誘導される。そして、第３ガイド２４によって内側側面１８ｃ方向へ誘導された空気は、矢印Ａｈに示すように、ダクト１８の形状に沿いながら、第１ガイド２０によって直接的に冷却部１６方向へ誘導される空気流れのうちの水平方向流れ(図４の破線の矢印Ａｅｈ参照)に対向する逆回転流れを発生させる。このように、ダクト１８内では、サイドグリル１４から流入した空気の一部は、第１ガイド２０によって直接的に冷却部１６方向へ誘導される一方で、その流入した空気の別の一部は、第２ガイド２２及び第３ガイド２４を介すことによって冷却部１６へ直接誘導される空気とは逆向きの水平流れを有した風を発生させる。これにより、●印Ｃに示すダクト１８の上部において、冷却部１６へ直接誘導される空気の水平方向流れと、それとは逆の水平方向流れとが衝突し合うことで、水平方向流れ(水平ベクトル)がキャンセルされ(相殺され)、(すなわち冷却部１６へ直接誘導される風と、滑り台を介して誘導される逆向きの風とが、互いにキャンセル方向に衝突し、)渦の発生が抑制されて、冷却部１６への流入効率低下(流入量低下)が抑制される。

上述のように、本実施例によれば、サイドグリル１４から流入した空気の一部は、第１ガイド２０によって直接的に冷却部１６へ誘導され、冷却部１６へ直接的に向かう空気流れ(風)が発生する。このような冷却部１６へ直接的に向かう風は、冷却部１６に対する水平方向の流れを発生させ、それによってダクト１８内で渦を発生させる可能性がある。つまり、第１ガイド２０を備えることは、冷却部１６に対する水平方向の流れを発生させ、ダクト１８内で渦を発生させる要因となる。このような問題に対して、第２ガイド２２と第３ガイド２４とが設けられることで、サイドグリル１４から流入した空気の別の一部は、第２ガイド２２によって第３ガイド２４へ誘導され、且つ第３ガイド２４によって内側側面１８ｃ方向へ誘導されて、冷却部１６へ直接的に向かう風による水平方向の流れに対向する、水平方向の空気流れ(風)が発生させられる。そして、冷却部１６へ直接的に向かう風による水平方向の流れと、それとは逆向きの水平方向の流れとが相互に相殺する方向に衝突し合うことで、渦の発生が抑制される。このように、渦の発生が抑制されると、車両１０外部からダクト１８に向かう空気の流入が妨げられ難くされて、冷却部１６への空気流入量の低下が抑制される。よって、冷却部１６がサイドグリル１４よりも車幅方向中央側に設けられる場合に、冷却部１６の冷却効率の低下を抑制することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、第１ガイド２０は外側側面１８ａの上部から中央部の位置に設けられ、第２ガイド２２は第１ガイド２０の下方に設けられ、第３ガイドは底面１８ｂに設けられたが、この態様に限らない。例えば、第１ガイド２０は外側側面１８ａの下部から中央部の位置に設けられ、第２ガイド２２は第１ガイド２０の上方に設けられ、第３ガイド２４はダクト１８の上面に設けられても良い。又、第１ガイド２０は外側側面１８ａの中央部の位置に設けられ、第２ガイド２２は第１ガイド２０の上方及び下方に設けられ、第３ガイド２４はダクト１８の上面及び底面１８ｂに設けられても良い。又、第３ガイド２４は底面１８ｂの端部であったが、底面１８ｂの中央部分に上向き滑り台が設けられても良い。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
１２：車体
１２ａ：外周部
１２ｂ：車体内部
１４：サイドグリル
１６：冷却部
１８：ダクト
１８ａ：車幅方向外側の側面
１８ｂ：底面(垂直面)
１８ｃ：車幅方向内側の側面
２０：第１ガイド
２２：第２ガイド
２４：第３ガイド

Claims

車体前面の外周部に沿って設けられたサイドグリルと、車体内部に設けられた冷却部と、前記サイドグリルから流入する空気を前記冷却部へ導くダクトとを備える車両において、前記サイドグリルは車体前面の車幅方向中央位置よりも車幅方向外側寄りの位置に設けられ、前記冷却部は前記サイドグリルよりも車幅方向中央側に設けられる、車両の構造であって、
前記ダクトは、
車幅方向外側の側面に設けられた、前記流入する空気を前記冷却部へ導く第１ガイド、及び前記流入する空気を前記側面と連続する、前記側面に対して垂直な垂直面側へ導く第２ガイドと、
前記垂直面の前記サイドグリル側に設けられた、前記第２ガイドにより導かれた空気を車幅方向内側の側面方向へ導く第３ガイドと
を備えるものであり、
前記第２ガイドは、前記第１ガイドに対して前記第３ガイド側の位置に設けられており、
前記第３ガイドは、前記サイドグリル側が前記ダクトの開口を狭くする側へ延びる形状の面を有する、前記垂直面の前記サイドグリル側の端部であることを特徴とする車両の構造。