CN110861486A

CN110861486A - 车辆的管道结构体

Info

Publication number: CN110861486A
Application number: CN201910783810.1A
Authority: CN
Inventors: 中村康一; 古川智章; 高木清式
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-08-27
Filing date: 2019-08-23
Publication date: 2020-03-06
Also published as: US20200063639A1; JP2020032742A; US10900410B2

Abstract

本发明提供一种车辆的管道结构体，其具备：具有朝向后方而开口的进气口的进气管道、具有朝向下方而开口的排气口的排气管道、以及突出部。所述突出部从与所述排气口相比靠前方且在车辆宽度方向上与所述排气口重叠的位置起突出至与所述排气口相比靠下方处为止。所述突出部具有突出顶端面。从所述突出顶端面的后端起至所述排气口的后端为止的前后方向上的距离为L，且从所述冷却对象物的下端起至所述突出顶端面的后端为止的上下方向上的距离为H，并且所述距离L除以所述距离H而得到的值小于3.5。

Description

车辆的管道结构体

技术领域

本公开内容涉及一种车辆的管道结构体。

背景技术

日本特开2006-103365号公报公开了一种电动车辆，所述电动车辆搭载有向用于使车辆行驶的行驶电机供给电力的电源装置。此外，上述公报中所记载的电动车辆具备：进气管道，其向电源装置供给车辆的外侧的空气；排气管道，其向车辆外排出被供给至电源装置中的空气。地板面板具有排气管道的排气口，并且该排气口朝向车辆的下方而开口。从上侧覆盖后轮胎的后车轮罩具有进气管道的进气口，且该进气口朝向后轮胎而开口。

发明内容

发明所要解决的问题

根据排气管道中的排气口的位置或者排气口的大小，从排气口被排出的空气有时会再次穿过排气口而进入排气管道内，从而逆流向排气管道内。假设若排气以此方式而逆流，则会阻碍排气管道内的空气的迅速的流动。于是，对于冷却对象物的冷却性将会降低。

用于解决问题的方法

解决上述问题的管道结构体为车辆的管道结构体。所述车辆具有地板面板、和被搭载于与所述地板面板相比靠下方处的冷却对象物，所述管道结构体具备：进气管道，其以向所述冷却对象物供给所述车辆的外部的空气的方式而被构成，并且具有朝向所述车辆的后方而开口的进气口；排气管道，其以向所述车辆的外部排出被供给至所述冷却对象物的空气的方式而被构成，并且具有朝向下方而开口的排气口；突出部，其从与所述排气口相比靠所述车辆的前方且在车辆宽度方向上与所述排气口重叠的位置起、突出至与所述排气口相比靠下方处为止，并且具有作为所述突出部的下表面的突出顶端面。从所述突出顶端面的后端起至所述排气口的后端为止的前后方向上的距离为L。从所述冷却对象物的下端起至所述突出顶端面的后端为止的上下方向上的距离为H。所述距离L除以所述距离H的值小于3.5。

附图说明

图1为表示车辆的下部结构的立体图。

图2为表示车辆的管道结构体的剖视图。

图3为表示图2的管道结构体中的空气的流动的示意图。

图4为表示比较例的管道结构体中的空气的逆流的示意图。

具体实施方式

以下，根据附图，对车辆的管道结构体的一个实施方式进行说明。另外，在图1以及图2中，箭头标记Up表示车辆上方，箭头标记Dw表示车辆下方，箭头标记Fr表示车辆前方，箭头标记Rr表示车辆后方。在图1中，箭头标记Le表示朝向车辆前方时的车辆宽度方向上的左方向，箭头标记Ri表示朝向车辆前方时的车辆宽度方向上的右方向。如此，本公开内容的前、后、上、下、右、左均以具有管道结构体的车辆为基准。

如图1所示那样，车辆具备构成车辆的外表面的外面板，外面板包括两个后翼子板20、行李箱面板30、后保险杠40。两个后翼子板20为，与各自的两个后轮胎10相比靠上方的部分。后翼子板20有时也被称为车身后侧围板。行李箱面板30为，位于与两个后翼子板20相比靠后方处的、左右后翼子板20之间的部分。行李箱面板30有时也被称为后围上盖板。后保险杠40为与行李箱面板30相比靠下方的部分，并且有时也被称为后板或者后阻流板。

后保险杠40具备跨及车辆宽度方向整体而延伸的后壁部41、和两个侧壁部42。后壁部41构成车辆的后端面。如图2所示，作为后壁部41的上部的上侧壁部44在大致上下方向上延伸。此外，作为后壁部41的下部的下侧壁部45以越趋向于下方则越靠前方的方式而弯曲。如图1所示，两个侧壁部42从后壁部41的车辆宽度方向上的两边缘起分别向前方延伸。各侧壁部42的前边缘具有朝向后方而凹陷成圆弧状的形状。两个侧壁部42的上边缘分别与左右后翼子板20的后部处的下边缘连结。另外，在图1中，利用双点划线来图示了车辆的外形。

如图1以及图2所示，后保险杠40的后壁部41具有朝向前方而凹陷的凹陷部43。凹陷部43在上下方向上位于上侧壁部44与下侧壁部45之间。凹陷部43为跨及后壁部41的车辆宽度方向的大致全部区域而延伸的凹槽。即，凹陷部43既相对于在该凹陷部43的上方相邻的上侧壁部44而朝向前方凹陷，并且也相对于在下方相邻的下侧壁部45而朝向前方凹陷。

如图2所示，当从车辆宽度方向观察凹陷部43的截面形状时，凹陷部43越趋向于前侧则其上下方向上的槽宽越变小。具体而言，凹陷部43具有上侧倾斜部46和下侧倾斜部47，所述上侧倾斜部46以越趋向于前方则越万位于下方的方式而倾斜，所述下侧倾斜部47以越趋向于前方则越位于上方的方式倾斜。上侧倾斜部46的前边缘与下侧倾斜部47的前边缘被连结在一起。

如图2所示，在后保险杠40上的凹陷部43中的上侧倾斜部46上，开口有面板开口部48。面板开口部48以隔着车辆的车辆宽度方向中央而相互分离的方式在两侧各配置有一个。面板开口部48在厚度方向上贯穿上侧倾斜部46。当俯视观察时，面板开口部48呈大致四边形形状。面板开口部48的车辆下侧的端部位于上侧倾斜部46与下侧倾斜部47之间的边界部分处、即凹陷部43的最靠车辆前侧的部分处。

车辆在与后保险杠40相比靠前方处具备大致板状的后地板面板50。后地板面板50位于车辆后部且车辆下部处。后地板面板50构成与后轮胎10相比靠后侧(例如，行李舱)的地板面。

如图1以及图2所示，在后地板面板50的下表面上配置有供来自车辆外部的空气流入的两个进气管道60。两个进气管道60分别与两个面板开口部48相对应。各进气管道60为，车辆宽度方向上的尺寸长于上下方向上的尺寸的扁平的大致四边形箱状。此外，两个进气管道60沿着后地板面板50的下表面而在前后方向上延伸。各进气管道60的上表面经由托架并例如通过螺栓而被固定在后地板面板50的下表面上。

在进气管道60的后端面上，朝向车辆外部而开口有进气口61。进气口61为大致四边形形状。即，进气口61朝向后方而开口。此外，如图2所示，在进气管道60的下表面的前部处，朝向车辆内部而开口有流出口62。流出口62为大致四边形形状。

进气管道60的与进气口61连接的部分(后端部)以越接近进气口61则尺寸越变大的方式而倾斜。由此，进气管道60随着接近于进气口61而流道截面积变宽。

进气口61的开口面积(流道截面面积)大于面板开口部48的开口面积(流道截面面积)。此外，在从后方进行观察时，面板开口部48的全部区域位于进气口61的开口内。

进气管道60的进气口61从前侧覆盖后保险杠40的凹陷部43。换言之，凹陷部43的前部位于进气管道60的内部。如上文所述的那样，面板开口部48的下端与凹陷部43的前端重叠。因此，面板开口部48的下部位于与进气口61相比靠前方处。

如图1以及图2所示，在各进气管道60的下表面上固定有作为冷却对象物的空冷式的机油冷却器70。即，在与车辆的后地板面板50相比靠下方处，以与两个进气管道60分别相对应的方式而搭载有两个机油冷却器70。各机油冷却器70具有车辆宽度方向上的尺寸大于上下方向上的尺寸的扁平的四边形箱状的外形。在该实施方式中，各机油冷却器70的车辆宽度方向上的尺寸与所对应的进气管道60的车辆宽度方向上的尺寸大致相同。此外，各机油冷却器70沿着所对应的进气管道60的下表面而在前后方向上延伸。各机油冷却器70的前后方向上的尺寸小于所对应的进气管道60的前后方向上的尺寸。

如图2所示，在各机油冷却器70的上表面上开口有上游侧开口部71，所述上游侧开口部71与该机油冷却器70的内部连通。上游侧开口部71为，跨及机油冷却器70的上表面上的大致全部区域的大致四边形形状。各机油冷却器70以与其上游侧开口部71所对应的进气管道60的流出口62相对的方式而确定了相对于进气管道60的下表面的固定位置。在本实施方式中，各机油冷却器70被配置为，该机油冷却器70的前端成为与在前后方向上所对应的进气管道60的前端大致相同的位置。

各机油冷却器70的内部经由上游侧开口部71而与所对应的进气管道60的内部连通。此外，在机油冷却器70的下表面上开口有下游侧开口部72。下游侧开口部72为，跨及机油冷却器70的下表面上的大致全部区域的大致四边形形状。

在各机油冷却器70的内部配置有未图示的多个机油流道。在各机油流道中，被供给有例如通过用于驱动后轮胎10的行驶电机而被加热了的机油。这些机油流道中的通过热交换而被冷却了的机油，例如为了对行驶电机进行冷却从而再次被供给至行驶电机。

如图1以及图2所示，在各机油冷却器70的下表面上，以与后地板面板50对置的方式而配置有车身底罩80。即，两个车身底罩80分别与两个机油冷却器70相对应。车身底罩80的后部构成排气管道90。排气管道90作为整体而具有使板材以向下方突出的方式而弯曲的这样的形状，并且为车辆宽度方向上的尺寸大于上下方向上的尺寸的扁平的四边形箱状。在该实施方式中，各排气管道90的车辆宽度方向上的尺寸与所对应的机油冷却器70的车辆宽度方向上的尺寸大致相同。此外，如图1所示那样，排气管道90沿着机油冷却器70的下表面而在前后方向上延伸。排气管道90的前后方向上的尺寸大于机油冷却器70的前后方向上的尺寸。而且，如图2所示，排气管道90的上下方向上的尺寸越趋向于后侧则越变小。排气管道90的后部位于与下侧壁部45的前端相比靠上方处。此外，排气管道90的后端位于与下侧壁部45的前端相比靠后方处。即，排气管道90的后端通过后保险杠40的下侧壁部45而从下方被覆盖。

如图2所示那样，排气管道90的大致全部区域朝向上方而开口。而且，排气管道90中的、朝向机油冷却器70的下游侧开口部72而开口的部分作为用于向该排气管道90的内部导入空气的流入口91而发挥功能。在本实施方式中，以排气管道90的前端成为在前后方向上与机油冷却器70的前端大致相同的位置的方式，而确定了排气管道90的位置。

在排气管道90的下表面上，朝向车辆外部而开口有排气口92。即，排气口92朝向下方而开口。排气口92位于排气管道90的前部处，并与流入口91相对。

在排气管道90的下壁部上，具有朝向上方而凹陷的凹部94。两个凹部94在前后方向上并列，并且分别被配置在与机油冷却器70的前端以及后端相对应的位置上。各凹部94的底壁(上壁)与机油冷却器70的下表面抵接。通过被插穿至这些凹部94的底壁(上壁)上的未图示的螺栓，从而将排气管道90(车身底罩80)固定在机油冷却器70上。

在各排气管道90的内部配置有多块板状的叶片93。叶片93在车辆宽度方向上延伸，并且车辆宽度方向的两端缘被连接于排气管道90的车辆宽度方向两侧的内表面上。多个叶片93以下端比上端靠后方的方式而倾斜。多个叶片93以下端朝向后方的方式而弯曲。多个叶片93被排列在排气管道90中的流入口91与排气口92之间。多个叶片93在前后方向上以等间隔且相互平行的方式而被配置。

如图1以及图2所示，车身底罩80的前部为朝向下方突出的突出部81。突出部81具有中空的大致四边形的箱形状。突出部81在前后方向上位于与排气管道90的前端相比靠前方处。突出部81的车辆宽度方向上的尺寸与排气管道90的车辆宽度方向上的尺寸大致相同。突出部81的车辆宽度方向上的位置与排气管道90的位置相同。突出部81的下端位于与排气管道90的排气口92相比靠下方处。突出部81被配置在与车辆的后轮胎10相比靠后方处。

如图2所示，将从突出部81的突出顶端面(下表面)的后端起至排气口92的后端为止的前后方向上的距离设为长度L。将从机油冷却器70的下端起至突出部81的突出顶端面(下表面)的后端为止的距离设为高度H。在本实施方式中，长度L除以高度H而得到的值成为3.2。即，长度L除以高度H而得到的值大于2.0且小于3.5。

接下来，对上述车辆的管道结构体的作用进行说明。

当具备上述实施方式的管道结构体的车辆行驶时，在车身底罩80的下方会产生从前向后的相应的速度的空气流。突出部81在车辆的行驶时阻挡来自前方的空气流。因此，在与突出部81相比靠前方的区域内，空气流停滞而静压变高，另一方面，在与突出部81相比靠后方的区域内，空气变得稀薄而静压变低。如此，通过使突出部81的后方的区域、即排气管道90的下方的区域的静压下降，从而使从进气管道60经由机油冷却器70而从排气管道90被排出的空气的量增多。其结果为，产生从在后保险杠40的后壁部41上开口的面板开口部48朝向进气管道60的进气口61的空气流。

从进气口61流入到进气管道60的内部的空气穿过进气管道60的流出口62以及机油冷却器70的上游侧开口部71而被供给至机油冷却器70的内部。被供给至机油冷却器70的内部的空气通过与机油流道内的机油之间的热交换而被加热。被加热了的空气穿过该机油冷却器70的下游侧开口部72以及排气管道90的流入口91而流入排气管道90的内部。而且，该流入的空气从排气管道90的排气口92被排出。另外，从排气管道90的排气口92被排出的空气向车辆的下方被排出。

接下来，对上述车辆的管道结构体中的效果进行说明。

(1)当车辆行驶时，在车身底罩80的下方会产生从前向后的相应的速度的空气流。该空气作为整体而从前向后地流经突出部81的下方。由于突出部81的后方的区域的静压变低，因此流经突出部81的下方的空气在穿过了突出部81的下方之后，被吸到上方。因此，流经突出部81的下方的空气的一部分以随着从突出部81向后方远离而趋向上方的方式进行扩散。

假设，如图4所示，将长度L就此设为与本实施方式相同的长度，且将高度H设为小于本实施方式。例如，在图4中，长度L除以高度H而得到的值为5.4。在该情况下，与突出部81的突出长度相比，排气口92在突出部81的后方以较大的范围而开口。因此，如上文所述，流过突出部81的下方之后向上方扩散了的空气进入排气管道90之中，或者，通过朝向上方的空气流而使从排气口92被排出的空气逆流。

发明人将与车身底罩80相比靠下方的空气流设定在车辆的一般速度区域即40km/h至100km/h的范围内，从而对空气流进行了模拟。其结果为，如果长度L除以高度H而得到的值小于3.5，则将得出难以在排气管道90中产生逆流这样的结果。关于这一点，在本实施方式中为，长度L除以高度H而得到的值为3.2。在本实施方式中，如图3所示，与突出部81的突出长度相比，排气口92在突出部81的后方并未过度地开口。因此，即使流过突出部81的下方的空气向上方扩散，该扩散的空气到达排气口92而成为空气的逆流的原因的可能性也较低。

如此，在与突出部81相比靠后方的区域内，越远离突出部81，则从排气口92被排出的空气越容易成为逆流。该容易产生空气的逆流的区域可以根据突出部81的突出长度而被变更。在本实施方式中，通过兼顾突出部81的向下方突出的突出长度，从而规定了排气口92的后端的位置，由此，排气管道90的排气口92在容易产生空气的逆流的区域内并未开口。因此，能够抑制排气管道90内的空气的逆流。因此，能够从排气管道90内迅速地排出空气，并且能够确保对于冷却对象物充分的冷却性。

(2)由于突出部81阻碍了从前向后的空气流，因此在突出部81的后方的区域内，空气的静压降低。尤其是在该区域中，具有越接近突出部81则静压越下降的趋势。在此，在本实施方式中，长度L除以高度H而得到的值为3.2，从而大于2.0。因此，排气管道90的排气口92在突出部81的后方区域中的、比较接近于突出部81的位置上开口。如此，由于排气管道90的排气口92在静压降低的区域内开口，因此变得易于从排气口92排出空气。

(3)在车辆行驶的期间内，通过后轮胎10而被卷上来的异物容易碰撞到突出部81。因此，能够抑制被卷上来的异物从排气口92进入到排气管道90内的情况。

(4)在本实施方式的排气管道90的内部配置有多个叶片93。因此，在随着从前向后的空气流的异物从排气口92进入到排气管道90中的情况下，该异物容易碰撞到叶片93。如此，由于多个叶片93阻挡异物，因此使异物难以穿过流入口91而进入机油冷却器70内。而且，多个叶片93以下端比上端靠后的方式而进行倾斜。因此，从排气口92被排出的空气易于沿着多个叶片93流向后方。

上述实施方式能够以如下的方式来进行变更并实施。本实施方式以及以下的改变例能够在技术上不产生矛盾的范围内相互组合来实施。

·突出部81也可以为与车身底罩80分体设置的部件。例如，突出部81也可以从后地板面板50起突出至与排气口92相比靠下方处。在该情况下，突出部81只需被配置在与排气口92相比靠前方且在车辆宽度方向上与排气口92重叠的位置上即可。

·突出部81的位置并不限于与后轮胎10相比靠后方处。例如，突出部81也可以被配置在与两个后轮胎10相比靠车辆宽度方向上的内侧处。

·突出部81的形状并不限于大致四边形箱状。例如，突出部81也可以为板状。只要至少能够在车辆行驶时使突出部81的后方的区域的静压下降，则突出部81的形状能够进行变更。

·长度L除以高度H而得到的值能够在小于3.5的范围内适当地进行变更。如上文所述，根据模拟的结果可知，长度L除以高度H而得到的值成为3.5以上时可能在排气管道90中的排气口92的后方产生空气的逆流。因此，如果长度L除以高度H而得到的值小于3.5，则在排气管道90内产生逆流的可能性较低。

但是，由于在突出部81的后方的区域中的、突出部81的附近，静压在车辆行驶时会下降，因此空气易于从排气管道90排出。因此，优选为，长度L除以高度H而得到的值大于2.0且小于3.5，换言之，在比较接近突出部81的附近且易于产生空气的逆流的区域内，使排气口92开口。

·排气管道90的前端既可以在与机油冷却器70的前端相比靠后方处，也可以在与机油冷却器70的前端相比靠前方处。只要能够迅速地排出被供给至机油冷却器70中的空气，则能够变更排气管道90与机油冷却器70之间的位置关系，而且还能够变更排气管道90中的流入口91的开口面积。

·凹陷部43的形状以及数也可以进行变更，管道结构体也可以不具备凹陷部43。

·后保险杠40的上侧壁部44或者下侧壁部45也可以具有面板开口部48。面板开口部48的开口形状能够适当地进行变更。

·进气管道60的形状只要为进气口61朝向后方而开口、且能够将从后保险杠40的面板开口部48流入的空气向机油冷却器70进行引导的形状，则并不被特别限定。例如，进气管道60的流道截面面积既可以跨及流道长度整体而相同，也可以越趋向于进气口61则越小。在该情况下，只要使进气口61的大小相对于凹陷部43的大小而足够大，则进气口61就能够从前侧覆盖凹陷部43。

·进气管道60的进气口61与后保险杠40上的面板开口部48之间的位置关系并不限于上述实施方式的示例。当从后方进行观察时，面板开口部48也可以位于进气口61的外侧。此外，进气管道60的进气口61和面板开口部48也可以在前后方向上分离。即使进气管道60的进气口61的位置与面板开口部48的位置少许分离或者错开，但由于当排气管道90内成为负压时空气会被抽吸至进气管道60内，因此空气也会被引导向进气管道60的进气口61。

·排气管道90的叶片93的结构也可以适当地被变更。例如，也可以在排气管道90的车辆宽度方向的中央处配置沿着前后方向而延伸的肋材，并且使叶片93从该肋材起朝向车辆宽度方向两侧而延伸。而且，也可以配置在前后方向上排列的多个肋材，并且这些肋材、和从各肋材起沿着车辆宽度方向而延伸的叶片93也可以作为整体而被配置成格子状。通过以这种方式而构成，从而能够预见到叶片93的刚性提升。

·多个叶片93的朝向能够进行变更。例如，多个叶片93既可以在上下方向上延伸，也可以以下端比上端靠前的方式而倾斜。而且，多个叶片93也可以被配置成不同的朝向。

·也可以不在排气管道90内配置叶片93。在该情况下，由于从排气口92被排出的空气会猛烈地流动，因此通过流向下方的空气流而使异物难以进入排气管道90内。

·排气管道90的形状只要为排气口92朝向下方而开口、且能够将来自机油冷却器70的空气向下方排出的形状，则可以进行变更。

·也可以在进气管道60的进气口61、进气管道60的内部、以及排气管道90的排气口92处配置用于防止异物的进入的过滤器。

·进气管道60以及排气管道90所冷却的冷却对象物除了机油冷却器70以外，例如也可以为行驶电机、蓄电池或者散热器。

Claims

1.一种车辆的管道结构体，其中，

所述车辆具有地板面板、和被搭载于与所述地板面板相比靠下方处的冷却对象物，

所述管道结构体具备：

进气管道，其以对所述冷却对象物供给所述车辆的外部的空气的方式而被构成，并且具有朝向所述车辆的后方而开口的进气口；

排气管道，其以向所述车辆的外部排出被供给至所述冷却对象物的空气的方式而被构成，并且具有朝向下方而开口的排气口；

突出部，其从与所述排气口相比靠所述车辆的前方且在车辆宽度方向上与所述排气口重叠的位置起、突出至与所述排气口相比靠下方处为止，并且具有作为所述突出部的下表面的突出顶端面，

从所述突出顶端面的后端起至所述排气口的后端为止的前后方向上的距离为L，且从所述冷却对象物的下端起至所述突出顶端面的后端为止的上下方向上的距离为H，并且所述距离L除以所述距离H而得到的值小于3.5。

2.如权利要求1所述的车辆的管道结构体，其中，

所述突出部被配置在与所述车辆的后轮胎相比靠所述车辆的后方处。

3.如权利要求1或2所述的车辆的管道结构体，其中，

所述距离L除以所述距离H而得到的值大于2.0。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的车辆的管道结构体，其中，

还具备被配置在所述排气管道的内部的叶片，

所述叶片在车辆宽度方向上延伸，

所述叶片以下端与上端相比位于所述车辆的后方的方式而倾斜。