JP2005212498A - 衝突安全性を考慮した車両前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の安全性の向上と、熱交換器の冷却性能の維持とが、両立する衝突安全性を考慮した車両前部構造（冷却装置）の提供。
【解決手段】 （１）車両左右方向に延びるバンパリーンフォース２１の車両前後方向後方に熱交換器を配置した車両前部構造（冷却装置）において、バンパリーンフォース２１に加えて、第２のバンパリーンフォース２２を設置し、第２のバンパリーンフォース２２を、上面２３が熱交換器１１のコア部１２の下端の前方位置と同じかそれより下方に位置するように、配置した衝突安全性を考慮した車両前部構造（冷却装置）１０。（２）熱交換器がダウンフロー型のラジエータ１４を含み、該ラジエータのロアタンク１６を冷却風の流れ方向に第２のバンパリーンフォース２２の背面に配置した。（３）熱交換器１１が、冷却風流れ方向に互いに重なったラジエータ１４、１７とエアコンコンデンサ１９とを含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、衝突安全性を考慮した車両前部構造（車両用冷却装置）に関する。

特開２００１−２７７９６４号公報は、バンパを上下方向に互いに隔てられたバンパとその下方の第２のバンパとから構成し、冷却風の一部をバンパと第２のバンパとの間から取り入れ、バンパ後方に配置したラジエータおよびエアコンコンデンサの下部を冷却するようにした車両前部構造（車両用冷却装置）を開示している。

従来構造では、バンパはバンパリーンフォースにより支持されるが、第２のバンパを支持するための第２バンパリーンフォースは存在せず、第２バンパリーンフォースによって冷却風の熱交換器（ラジエータおよびエアコンコンデンサ）の下部への流れが遮られることはなかった。

しかし、従来装置において、車両の衝突安全性を高めるために、バンパリーンフォースの下方に第２のバンパリーンフォースを設けると、この第２のバンパリーンフォースにより冷却風の熱交換器への風流れが妨げられ、熱交換器の冷却性能を確保することが困難となる。とくに高速で走行する場合に顕著にあらわれる。
第２のバンパリーンフォースにより風流れが妨げられることによる熱交換器の冷却性能悪化分を熱交換器を大型化することにより補おうとすると、コスト増、重量増、搭載スペース確保が困難になる、等の問題が発生する。また、第２のバンパリーンフォースにより風流れが妨げられることによる熱交換器の下端の位置を上げるとボンネットの高さが高くなる。
すなわち、従来装置では、第２のバンパリーンフォースによる衝突安全性の向上と、熱交換器の冷却性能の維持とが、両立しない。
特開２００１−２７７９６４号公報

本発明が解決しようとする問題点は、第２のバンパリーンフォースを設けた場合、車両の安全性の向上と、熱交換器の冷却性能の維持とが、両立しないという問題である。

本発明の目的は、第２のバンパリーンフォースを設けて車両の安全性を向上させても、第２のバンパリーンフォースを設けないと同程度に熱交換器の冷却性能を維持することができる衝突安全性を考慮した車両前部構造（冷却装置）を提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１） 車両左右方向に延びるバンパリーンフォースの車両前後方向後方に熱交換器を配置した車両前部構造において、
前記バンパリーンフォースに加えて、前記バンパリーンフォースの下側にかつ前記バンパリーンフォースと間隔をもって、車両左右方向に延びる第２のバンパリーンフォースを設置し、
前記第２のバンパリーンフォースを、該第２のバンパリーンフォースの上面が前記熱交換器のコア部の下端の前方位置と同じかそれより下方に位置するように、配置した衝突安全性を考慮した車両前部構造。
（２） 前記熱交換器がダウンフロー型のラジエータを含み、該ラジエータのロアタンクを冷却風の流れ方向に前記第２のバンパリーンフォースの背面に配置した（１）記載の衝突安全性を考慮した車両前部構造。
（３） 前記熱交換器がサイドフロー型のラジエータを含み、該ラジエータのロアフレームを冷却風の流れ方向に前記第２のバンパリーンフォースの背面に配置した（１）記載の衝突安全性を考慮した冷却装置。
（４） 前記熱交換器が、冷却風流れ方向に互いに重なったラジエータとエアコンコンデンサとを含む（１）記載の衝突安全性を考慮した車両前部構造。
（５） 前記第２のバンパリーンフォースと前記熱交換器のコア部の下端との間に導風ガイドを配置し、前記第２のバンパリーンフォースの上面が前記導風ガイドになめらかに連なっている（１）記載の衝突安全性を考慮した車両前部構造。

上記（１）の衝突安全性を考慮した車両前部構造によれば、第２のバンパリーンフォースを、該第２のバンパリーンフォースの上面が前記熱交換器のコア部の下端の前方位置と同じかそれより下方に位置するように、配置したので、第２のバンパリーンフォースを設けない場合と同等の冷却風を確保でき、熱交換器のサイズを拡大することなく、第２のバンパリーンフォースの設定による衝突安全性向上をはかることができる。その結果、第２のバンパリーンフォースを設けて車両の安全性を向上させても、第２のバンパリーンフォースを設けないと同程度に熱交換器の冷却性能を維持することが可能な車両前部構造を提供することができる。
上記（２）の衝突安全性を考慮した車両前部構造によれば、熱交換器がダウンフロー型のラジエータを含み、該ラジエータのロアタンクを冷却風の流れ方向に第２のバンパリーンフォースの背面に配置したので、第１、第２のバンパリーンフォースの間を通過した冷却風の全量が熱交換器の下部に当たり、第２のバンパリーンフォースを設けない場合と同等の冷却風を確保でき、（第２のバンパリーンフォースを設けたことによる）車両の安全性の向上と、（第２のバンパリーンフォースを設けないと同程度の）熱交換器の冷却性能の維持とを、両立させることができる。
上記（３）の衝突安全性を考慮した車両前部構造によれば、熱交換器がサイドフロー型のラジエータを含み、該ラジエータのロアフレームを冷却風の流れ方向に第２のバンパリーンフォースの背面に配置したので、第１、第２のバンパリーンフォースの間を通過した冷却風の全量が熱交換器の下部に当たり、第２のバンパリーンフォースを設けない場合と同等の冷却風を確保でき、車両の安全性の向上と、熱交換器の冷却性能の維持とを、両立させることができる。
上記（４）の衝突安全性を考慮した車両前部構造によれば、熱交換器が、冷却風流れ方向に互いに重なったラジエータとエアコンコンデンサとを含むので、エンジン冷却性能と空調冷却性能の両方を維持できる。
上記（５）の衝突安全性を考慮した車両前部構造によれば、第２のバンパリーンフォースと熱交換器のコア部の下端との間に導風ガイドを配置し、第２のバンパリーンフォースの上面が導風ガイドになめらかに連なっているので、第２のバンパリーンフォースの上面を導風ガイドの一部として用いることができ、導風ガイドの車両前後方向のサイズを小さくすることができる。

以下に、本発明の衝突安全性を考慮した車両前部構造（冷却装置）を、図１〜図６を参照して説明する。図２は比較例であり、本発明には含まれない。

本発明の衝突安全性を考慮した車両前部構造（冷却装置）１０は、車両左右方向に延びるバンパリーンフォース（第１のバンパリーンフォース）２１の車両前後方向後方に熱交換器１１を配置した車両前部構造において、バンパリーンフォース２１に加えて、バンパリーンフォース２１の下側にかつバンパリーンフォース２１と間隔をもって、車両左右方向に延びる第２のバンパリーンフォース２２を設置したものである。
また、本発明の衝突安全性を考慮した車両前部構造１０は、第２のバンパリーンフォース２２を、第２のバンパリーンフォース２２の上面２３が熱交換器１１のコア部１２の下端１３の前方位置と同じかそれより下方に位置するように、配置したものである。
これに対し、図２の比較例は、第２のバンパリーンフォースをもたず、バンパリーンフォース２１をもち、バンパリーンフォース２１の車両前後方向後方に熱交換器１１を配置した車両前部構造である。

図３に示すように、第１のバンパリーンフォース２１は、車両左右方向両端部で車両前後方向に延びるフロントサイドメンバー（第１のフロントサイドメンバー）２５によって支持されている。第１のバンパリーンフォース２１は、その前面でバンパカバー２７の冷却風取入口２８より上部を支持している。
同様に、第２のバンパリーンフォース２２は、車両左右方向両端部で車両前後方向に延びる第２のフロントサイドメンバー２６（第１のフロントサイドメンバー２５の下方にある）によって支持されている。第２のバンパリーンフォース２６は、その前面でバンパカバー２７の冷却風取入口２８より下部を支持している。

熱交換器１１は、エンジン冷却水を冷却するラジエータ１４、１７であってもよいし、エアコンの気化冷媒を冷却して液冷媒に変えるエアコンコンデンサ１９であってもよいし、ラジエータ１４、１７とエアコンコンデンサ１９の両方であってもよい。
ラジエータは、ダウンフロー型（車両の上下方向に延びるラジエータチューブを有しエンジン冷却水がラジエータチューブ内を上から下に向かって流れるタイプ）のラジエータ１４であってもよいし、サイドフロータ型（車両の左右方向に延びるラジエータチューブを有しエンジン冷却水がラジエータチューブ内を左右方向に流れるタイプ）のラジエータ１７であってもよい。
エアコンコンデンサ１９は、通常、車両左右方向にほぼ水平に延びる放熱チューブを有しており、冷媒は車両左右方向に流れる。
熱交換器１１より後方に冷却ファン２０が位置しており、冷却風を吸い込む。車両走行風を含む冷却風はバンパカバー２７の冷却風取入口２８を通過し、バンパリーンフォース２１第２のバンパリーンフォース２２との間を通過し、熱交換器１１のコア部のチューブ間を通過して冷却ファン２０に吸引され、車両床下等、後方へと流れる。

図４に示すように、熱交換器１１がダウンフロー型のラジエータ１４を含む場合、該ラジエータ１４のアッパタンク１５、アッパタンク１５とロアタンク１６のうちロアタンク１６は、冷却風の流れ方向（車両前後方向）に第２のバンパリーンフォース２２の背面に配置されている。ラジエータ１４のコア部１２の下端は、第２のバンパリーンフォース２２の上面２３の水平後方位置と同じ高さ位置かそれより上方に位置する。したがって、バンパリーンフォース２１と第２のバンパリーンフォース２２との間を通過した冷却風はその全量がラジエータ１４のコア部１２（コア部１２の中でもコア部１２の下部）を通過する。

図５に示すように、熱交換器１１がサイドフロー型のラジエータ１７を含む場合、該ラジエータ１７のロアフレーム１８は、冷却風の流れ方向（車両前後方向）に第２のバンパリーンフォース２２の背面に配置されている。ラジエータ１４のコア部１２の下端は、第２のバンパリーンフォース２２の上面２３の水平後方位置と同じ高さ位置かそれより上方に位置する。したがって、バンパリーンフォース２１と第２のバンパリーンフォース２２との間を通過した冷却風は全量がラジエータ１４のコア部１２（コア部１２の中でもコア部１２の下部）を通過する。

熱交換器１１が、冷却風流れ方向に互いに重なったラジエータ１４（または１７）とエアコンコンデンサ１９とを含む場合、ラジエータ１４（または１７）とエアコンコンデンサ１９との少なくとも一方のコア部１２の下端は、第２のバンパリーンフォース２２の上面２３の水平後方位置と同じ高さ位置かそれより上方に位置する。したがって、バンパリーンフォース２１と第２のバンパリーンフォース２２との間を通過した冷却風は全量がラジエータ１４（または１７）とエアコンコンデンサ１９との少なくとも一方のコア部１２（コア部１２の中でもコア部１２の下部）を通過する。

第２のバンパリーンフォース２２と熱交換器１４（または１７）のコア部１２の下端との間には、導風ガイド２９が配置されている。第２のバンパリーンフォース２２の上面２３は導風ガイド２９になめらかに連なっている。第２のバンパリーンフォース２２の上面２３と導風ガイド２９の前端は、同じ高さ位置かあるいはほぼ同じ高さ位置にある。導風ガイド２９は、前方に、第２のバンパリーンフォース２２の上面２３の後端まで延びており、導風ガイド２９の前端は第２のバンパリーンフォース２２の上面２３の後端と、ほぼ接続している。これによって、第２のバンパリーンフォース２２の上面２３は、導風ガイド２９の前側で、強度部材としてのみでなく、風ガイドとしても、働いている。
バンパリーンフォース２１の下面２４と第２のバンパリーンフォース２２の上面２３との上下方向間隔は、バンパカバー２７の冷却風取入口２８の上下方向寸法とほぼ等しく、かつ、上下方向に冷却風取入口２８と位置が対応している。したがって、バンパカバー２７の冷却風取入口２８を通過した冷却風は、そのままバンパリーンフォース２１の下面２４と第２のバンパリーンフォース２２の上面２３との上下方向間隔部を通り抜け、熱交換器１１のコア部１２（コア部１２の中でもコア部１２の下部）を通過する。

図２の比較例において、第２のバンパリーンフォースをバンパカバーの冷却風取入口２８に設けた場合、冷却風が第２のバンパリーンフォースに当たって流れが阻害され、熱交換器１１を通過する通過風量が低下するであろう。図６は、本発明における、熱交換器１１を通過する通過風量を実線で示し、比較例で第２のバンパリーンフォースをバンパカバーの冷却風取入口２８に設けた場合の、熱交換器１１を通過する通過風量を破線で示したものである。図６に示すように、本発明における熱交換器１１を通過する通過風量は、比較例で第２のバンパリーンフォースをバンパカバーの冷却風取入口２８に設けた場合の、熱交換器１１を通過する通過風量に比べて、全車速領域において、大となる。

つぎに、本発明の衝突安全性を考慮した車両前部構造１０の作用・効果を説明する。
本発明の衝突安全性を考慮した車両前部構造１０では、第２のバンパリーンフォース２２を設けたので、車両前方衝突における安全性を高めることができる。また、第２のバンパリーンフォース２２を、第２のバンパリーンフォース２２の上面２３が熱交換器１１のコア部１２の下端１３の前方位置と同じ高さ位置かそれより下方に位置するように、配置したので、第２のバンパリーンフォース２２を設けない場合（図２の比較例で第２のバンパリーンフォース２２を設けない場合、すなわち、冷却風を確保できるが、第２のバンパリーンフォース２２の設置による衝突安全性の向上が得られない場合）と同等の冷却風を確保でき、熱交換器１１のサイズを拡大することなく、第２のバンパリーンフォース２２の設置による衝突安全性向上をはかることができる。その結果、第２のバンパリーンフォース２２を設けて車両の安全性を向上させても、第２のバンパリーンフォース２２を設けないと同程度に熱交換器１１の冷却性能を維持することができる。

図４に示すように、熱交換器１１がダウンフロー型のラジエータ１４を含み、該ラジエータ１４のロアタンク１６を冷却風の流れ方向に第２のバンパリーンフォース２２の背面に配置した場合は、第１、第２のバンパリーンフォース２１、２２の間を通過した冷却風の全量が熱交換器１１の下部に当たり、比較例において第２のバンパリーンフォースを設けない場合と同等の冷却風を確保できる。その結果、第２のバンパリーンフォース２２を設けたことによる車両の安全性の向上と、第２のバンパリーンフォース２２を設けないと同程度の熱交換器１１の冷却性能の維持とを、両立させることができる。とくに、熱交換器１１がダウンフロー型のラジエータ１４の場合、ロアタンク１６を第２のバンパリーンフォース２２の背面に搭載することにより、熱交換器１１をさらに低く搭載でき、ボンネット位置が高くなることを防止することができる。

また、図５に示すように、熱交換器１１がサイドフロー型のラジエータ１７を含み、ラジエータ１７のロアフレーム１８を冷却風の流れ方向に第２のバンパリーンフォース２２の背面に配置した場合は、第１、第２のバンパリーンフォース２１、２２の間を通過した冷却風の全量が熱交換器１１の下部に当たり、比較例において第２のバンパリーンフォースを設けない場合と同等の冷却風を確保できる。その結果、第２のバンパリーンフォース２２を設けたことによる車両の安全性の向上と、第２のバンパリーンフォース２２を設けないと同程度の熱交換器１１の冷却性能の維持とを、両立させることができる。

図１に示すように、熱．換器１１が、冷却風流れ方向に互いに重なったラジエータ１４（または１７）とエアコンコンデンサ１９とを含む場合は、第１、第２のバンパリーンフォース２１、２２の間を通過した冷却風の全量が熱交換器１１の下部に当たり、比較例において第２のバンパリーンフォースを設けない場合と同等の冷却風を確保できる。その結果、第２のバンパリーンフォース２２を設けたことによる車両の安全性の向上と、第２のバンパリーンフォース２２を設けないと同程度の熱交換器１１の冷却性能の維持とを、両立させることができる。

図１に示すように、第２のバンパリーンフォース２２と熱交換器１１のコア部１２の下端との間に導風ガイド２９を配置し、第２のバンパリーンフォース２２の上面２３が導風ガイド２９になめらかに連なっている場合は、第１、第２のバンパリーンフォース２１、２２の間を通過した冷却風が熱交換器１１の下方に逃げることを防止でき、その全量が熱交換器１１の下部に当たるため、より一層の熱交換器１１の冷却性能の維持をはかることができる。それに加えて、第２のバンパリーンフォース２２の上面２３を導風ガイド２９の一部として用いることができ、導風ガイド２９の車両前後方向のサイズを小さくすることができる。

本発明の衝突安全性を考慮した車両前部構造の車両側方から見た断面図である。 比較例の車両前部構造の車両側方から見た断面図である。 図１の車両前部構造の、第１、第２のバンパリーンフォースの平面図である。 熱交換器がダウンフロー型ラジエータの場合の正面図である。 熱交換器がサイドフロー型ラジエータの場合の正面図である。 熱交換器通過風量／車速の、本発明の場合と、比較例の場合で風取入口に第２のバンパリーンフォースを設けた場合の、グラフである。

符号の説明

１０ 衝突安全性を考慮した車両前部構造（冷却装置）
１１ 熱交換器
１２ コア部
１３ コア部の下端
１４ ダウンフロー型ラジエータ
１５ アッパタンク
１６ ロアタンク
１７ サイドフロー型ラジエータ
１８ ロアフレーム
１９ エアコンコンデンサ
２０ 冷却ファン
２１ （第１の）バンパリーンフォース
２２ 第２のバンパリーンフォース
２３ 第２のバンパリーンフォースの上面
２４ バンパリーンフォースの下面
２５ 第１のフロントサイドメンバー
２６ 第２のフロントサイドメンバー
２７ バンパカバー
２８ 冷却風取入口
２９ 導風ガイド

Claims (5)

1. 車両左右方向に延びるバンパリーンフォースの車両前後方向後方に熱交換器を配置した車両前部構造において、
   前記バンパリーンフォースに加えて、前記バンパリーンフォースの下側にかつ前記バンパリーンフォースと間隔をもって、車両左右方向に延びる第２のバンパリーンフォースを設置し、
   前記第２のバンパリーンフォースを、該第２のバンパリーンフォースの上面が前記熱交換器のコア部の下端の前方位置と同じかそれより下方に位置するように、配置した衝突安全性を考慮した車両前部構造。
2. 前記熱交換器がダウンフロー型のラジエータを含み、該ラジエータのロアタンクを冷却風の流れ方向に前記第２のバンパリーンフォースの背面に配置した請求項１記載の衝突安全性を考慮した車両前部構造。
3. 前記熱交換器がサイドフロー型のラジエータを含み、該ラジエータのロアフレームを冷却風の流れ方向に前記第２のバンパリーンフォースの背面に配置した請求項１記載の衝突安全性を考慮した車両前部構造。
4. 前記熱交換器が、冷却風流れ方向に互いに重なったラジエータとエアコンコンデンサとを含む請求項１記載の衝突安全性を考慮した車両前部構造。
5. 前記第２のバンパリーンフォースと前記熱交換器のコア部の下端との間に導風ガイドを配置し、前記第２のバンパリーンフォースの上面が前記導風ガイドになめらかに連なっている請求項１記載の衝突安全性を考慮した車両前部構造。

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