JP2005212597A

JP2005212597A - 自動車のフロント構造

Info

Publication number: JP2005212597A
Application number: JP2004021617A
Authority: JP
Inventors: Soichi Kato; 宗一加藤
Original assignee: Zexel Valeo Climate Control Corp
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2024-01-29
Also published as: JP4420689B2

Abstract

【課題】車体フレームに対する放熱器及びラジエータの支持構造を合理化してなる自動車のフロント構造を得ること。
【解決手段】車体フレーム１００であるアッパクロスメンバ１１０、ロアクロスメンバ１２０、及びフードロックステイ１３０に対し、車内空調用冷凍サイクルの放熱器２００及びエンジン冷却装置のラジエータ３００を配置してなる自動車のフロント構造において、フードロックステイには、放熱器及びラジエータに風を導くエアガイド体１３１を設けるとともに、エアガイド体には、放熱器及びラジエータの少なくとも一方を支持した。
【選択図】図４

Description

本発明は、車体フレームであるアッパクロスメンバ、ロアクロスメンバ、及びフードロックステイに対し、車内空調用冷凍サイクルの放熱器及びエンジン冷却装置のラジエータを配置してなる自動車のフロント構造に関する。

一般に、車内空調用冷凍サイクルの放熱器及びエンジン冷却装置のラジエータは、自動車のフロントエンジンルームの前方部において、アッパクロスメンバ及びロアクロスメンバに支持して設けられている。これらの放熱器及びラジエータに対しては、送風手段たる送風ファン又は吸入ファンにて放熱風がもたらされる。放熱器は風上、ラジエータは風下となるように重ねて配置される。放熱器とラジエータ、或いは放熱器、ラジエータ、及び送風手段は、車両に対する取付け作業を容易化すべく、互いに支持してユニット化される場合もある。

アッパクロスメンバ及びロアクロスメンバは、自動車の幅方向に延在する車体フレームであり、上部のものをアッパクロスメンバ、下部のものをロアクロスメンバと称する。アッパクロスメンバには、フロントエンジンルームのフードをロックするフードロックが設けられ、アッパクロスメンバとロアクロスメンバの略中間部は、フードロックステイにて連結されている。特に近年では、アッパクロスメンバ、ロアクロスメンバ、及びフードロックステイを一体に成形した樹脂製のパーツも知られている。こうした車体フレームに対する放熱器やラジエータの具体的な配置構成は、特許文献１乃至５にも開示されている。
特開平１０−３０６９９３号公報特開２０００−２５４６６号公報特開２００２−１６０６６５号公報特開２００２−１８７５７４号公報特開２００３−１０４２３５号公報

さて、前述した放熱器及びラジエータについては、性能向上、軽量化、及び耐久性の向上とともに、フロントエンジンルームにおける限られた設置スペースをより有効に利用することが重要な課題とされており、車体フレームに対する支持構造についても、これらの条件に適うべく一層の構造的工夫が求められている。本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車体フレームに対する放熱器及びラジエータの支持構造を合理化してなる自動車のフロント構造を得ることである。

本願第１請求項に記載した発明は、車体フレームであるアッパクロスメンバ、ロアクロスメンバ、及びフードロックステイに対し、車内空調用冷凍サイクルの放熱器及びエンジン冷却装置のラジエータを配置してなる自動車のフロント構造において、前記フードロックステイには、前記放熱器及び前記ラジエータに風を導くエアガイド体を設けるとともに、前記エアガイド体には、前記放熱器及び前記ラジエータの少なくとも一方を支持した構成の自動車のフロント構造である。

本願第２請求項に記載した発明は、請求項１において、前記放熱器を前記エアガイド体に支持し、且つ前記ラジエータを前記エアガイド体に支持した構成の自動車のフロント構造である。

本願第３請求項に記載した発明は、請求項１において、前記放熱器を前記ラジエータに支持し、前記ラジエータを前記エアガイド体に支持した構成の自動車のフロント構造である。

本願第４請求項に記載した発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記エアガイド体は、前記フードロックステイと一体の部材からなる構成の自動車のフロント構造である。

本願第５請求項に記載した発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記エアガイド体は、前記フードロックステイとは別体の部材を前記フードロックステイに支持して設けた構成の自動車のフロント構造である。

本願第６請求項に記載した発明は、請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記エアガイド体は、前記放熱器及び前記ラジエータの側部を囲む形状である構成の自動車のフロント構造である。

本願第７請求項に記載した発明は、請求項６において、前記エアガイド体には、前記風の吹返しを防止するリブを設けた構成の自動車のフロント構造である。

本発明によれば、車体フレームに対する放熱器及びラジエータの支持構造を合理化してなる自動車のフロント構造を得ることができる。

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１に示すように、本例の自動車１のフロント構造は、フロントエンジンルーム２の前方部の車体フレーム１００に対し、車内空調用冷凍サイクルの放熱器２００とエンジン冷却装置のラジエータ３００とを通風方向に重ねて配置してなるものである。放熱器２００及びラジエータ３００には、送風手段３にて放熱風がもたらされ、放熱器２００を通過した風が更にラジエータ３００を通過する構成となっている。図例した送風手段３は、ラジエータ３００の後方側に配置した吸入ファンである。この送風手段３は、ファンシュラウドを車体フレーム１００又はラジエータ３００に支持して配置されている。尚、送風手段３としては、放熱器２００の前方側に送風ファンを設けることも可能である。

図２に示すように、フロントエンジンルーム２の前方部の車体フレーム１００としては、アッパクロスメンバ１１０、ロアクロスメンバ１２０、フードロックステイ１３０、及び左右一対のサイドステイ１４０が設けられている。アッパクロスメンバ１１０の要所には、フードロック１１１が設けられている。アッパクロスメンバ１１０及びロアクロスメンバ１２０は、自動車の幅方向に延在しており、フードロックステイ１３０は、アッパクロスメンバ１１０とロアクロスメンバ１２０の略中間部同士を連結している。また、各サイドステイ１４０はそれぞれ、アッパクロスメンバ１１０の端部とロアクロスメンバ１２０の端部とを連結している。尚、図例したフードロックステイ１３０は、フードロック１１１が設けられた真ん中よりもやや左側に位置している。

放熱器２００及びラジエータ３００は、自動車１の正面からみてアッパクロスメンバ１１０とロアクロスメンバ１２０との間、且つフードロックステイ１３０と右側のサイドステイ１４０との間に配置されている。アッパクロスメンバ１１０とロアクロスメンバ１２０との間、且つフードロックステイ１３０と左側のサイドステイ１４０との間は、オイルクーラやサブクーラといった他の器機を設置するスペース１５０となっている。

放熱器２００及びラジエータ３００は、アッパクロスメンバ１１０、ロアクロスメンバ１２０、又はサイドステイ１４０等の要所に設けられたブラケット等の支持手段（図示は省略）にて支持されている。また本例の場合、フードロックステイ１３０には、放熱器２００及びラジエータ３００に風を導くエアガイド体１３１を設けるとともに、エアガイド体１３１には、放熱器２００及びラジエータ３００の少なくとも一方を支持した構成となっている。

図３に示すように、本例の放熱器２００は、冷媒を凝縮するコンデンサであって、第１チューブ２１１及び第１フィン２１２を上下方向に交互に積層してなる第１コア２１０と、第１コア２１０の両脇にそれぞれ配置され且つ第１チューブ２１１の両端部がそれぞれ接続された第１タンク２２０と、第１タンク２２０の要所にそれぞれ設けられた冷媒の入口部２２１及び冷媒の出口部２２２とを備えている。各第１タンク２２０は上下方向に長い筒型のものであり、その内部は仕切部材にて所定の間隔に区画されている。車内空調用冷凍サイクルを循環する冷媒は、入口部２２１から流入し、第１コア２１０に伝わる熱にて熱交換をしつつ第１チューブ２１１を流通した後、出口部２２２から流出される。入口部２２１には、冷媒をコンプレッサから放熱器２００へと送る冷凍サイクルの配管が接続される。出口部２２２には、冷媒を放熱器２００からレシーバドライヤ又は膨張弁へと送る冷凍サイクルの配管が接続される。

また本例の放熱器３００は、第２チューブ３１１及び第２フィン３１２を上下方向に交互に積層してなる第２コア３１０と、第２コア３１０の両脇にそれぞれ配置され且つ第２チューブ３１１の両端部がそれぞれ接続された樹脂製又はアルミ合金製の第２タンク３２０と、第２タンク３２０の要所にそれぞれ設けられたエンジン冷却水の入口部３２１及びエンジン冷却水の出口部３２２とを備えている。各第２タンク３２０は上下方向に長い箱型のものである。エンジン冷却装置を循環するエンジン冷却水は、入口部３２１から流入し、第２コア３１０に伝わる熱にて熱交換をしつつ第２チューブ３１１を流通した後、出口部３２２から流出される。入口部３２１には、エンジン冷却水をエンジン側からラジエータ３００へと送るエンジン冷却装置の配管が接続される。出口部３２２には、エンジン冷却水をラジエータ３００からウォータポンプへと送るエンジン冷却装置の配管が接続される。

図４に示すエアガイド体１３１は、フードロックステイ１３０と一体の部材からなるプレート状のものであり、放熱器２００及びラジエータ３００の側部である第１タンク２２０及び第２タンク３２０を囲む形状となっている。その厚さは、１６〜２０ｍｍである。エアガイド体１３１には、第１タンク２２０及び第２タンク３２０がそれぞれ支持されている。つまり、放熱器２００をエアガイド体２００に支持し、且つラジエータ３００をエアガイド体１３１に支持した構成となっている。図中の４１０は、エアガイド体１３１と第１タンク２２０とを支持する第１支持手段を示し、４２０はエアガイド体１３１と第２タンク３２０とを支持する第２支持手段を示している。図例した第１支持手段４１０は、エアガイド体１３１と第１タンク２２０とをねじ止めするものであり、第１タンク２２０の要所にボルトを螺合するボスを設けるとともに、エアガイド体１３１の要所にそのボルトを挿通する通孔を設けてなるものである。図例した第２支持手段４１０もまた、エアガイド体１３１と第２タンク３２０とをねじ止めするものであり、第２タンク３２０の要所にボルトを螺合するボスを設けるとともに、エアガイド体１３１の要所にそのボルトを挿通する通孔を設けてなるものである。

このような構成によると、エアガイド体１３１にて放熱風を規制することにより、放熱器２００及びラジエータ３００の熱交換効率を向上することができる。また、エアガイド体１３１をフードロックステイ１３０に設け、かかるガイド体を放熱器２００やラジエータ３００の支持に利用するので、車体フレーム１００に対する放熱器２００及びラジエータ３００の支持構造をより合理的に構成することができる。特に、設計の自由度も向上するので、省スペース化に有利である。尚、本例における各部の構成は、特許請求の範囲に記載した技術的範囲において適宜に設計変更が可能であり、図例したものに限定されないことは勿論である。

例えば図５に示すように、エアガイド体１３１は、フードロックステイ１３０とは別体の部材をフードロックステイ１３０に支持して設けることも可能である。同図に示すエアガイド体１３１の支持手段１３２は、フードロックステイ１３０及びエアガイド体１３１の一方にボルトを螺合する雌ねじ部を設けるとともに、他方にそのボルトを挿通する通孔を設けてなるものである。

また図６に示すように、エアガイド体１３１の形状は任意に設定することが可能である。第１支持手段４１０及び４２０の位置は、エアガイド体１３１の形状に応じて任意に設定される。図７に示すように、エアガイド体１３１には、風の吹返しを防止するリブ１３１ａを設けてもよい。

更に図８に示すように、放熱器２００をラジエータ３００に支持し、ラジエータ３００をエアガイド体１３１に支持することも可能である。この場合、前述した第１支持手段４１０は省略される。図中の４３０は、第１タンク２２０と第２タンク３２０とを支持する第３支持手段を示している。図例した第３支持手段４３０は、第１タンク２２０と第２タンク３２０とをねじ止めするものであり、第１タンク２２０及び第２タンク３２０の一方の要所にボルトを螺合するボスを設けるとともに、他方の要所にそのボルトを挿通する通孔を設けたブラケットを固定してなるものである。

また図９に示すように、第１タンク２２０には冷媒を気層と液層に分離する気液分離器２３０を設け、エアガイド体１３１は、第１タンク２２０及び第２タンク３２０とともにこの気液分離器２３０を覆うように構成することも可能である。

更に図１０に示すように、エアガイド体１３１には、放熱器２００の第１タンク２２０のみを支持するように構成してもよい。この場合、ラジエータ３００は、アッパクロスメンバ１１０、ロアクロスメンバ１２０、又はサイドステイ１４０の要所に設けられた支持手段のみにて支持される。

本発明の自動車のフロント構造は、車内空調用冷凍サイクルを搭載したエンジン走行自動車において好適に利用することが可能である。

本発明の実施例に係り、自動車の要部を示す上面図である。本発明の実施例に係り、自動車のフロント構造を示す正面図である。本発明の実施例に係り、（ａ）は放熱器及びラジエータを示す正面図、（ｂ）は（ａ）の上面図、（ｃ）は（ａ）左側面図である。本発明の実施例に係り、自動車のフロント構造の要部を示す上面図である。本発明の実施例に係り、自動車のフロント構造の要部を示す上面図である。本発明の実施例に係り、自動車のフロント構造の要部を示す上面図である。本発明の実施例に係り、自動車のフロント構造の要部を示す上面図である。本発明の実施例に係り、自動車のフロント構造の要部を示す上面図である。本発明の実施例に係り、自動車のフロント構造の要部を示す上面図である。本発明の実施例に係り、自動車のフロント構造の要部を示す上面図である。

符号の説明

１自動車
２フロントエンジンルーム
３送風手段
１００車体フレーム
１１０アッパクロスメンバ
１２０ロアクロスメンバ
１２１フードロック
１３０フードロックステイ
１３１エアガイド体
１３１ａリブ
１３２エアガイド体の支持手段
１４０サイドステイ
１５０他の器機の設置スペース
２００放熱器
２１０第１コア
２１１第１チューブ
２１２第１フィン
２２０第１タンク
２２１冷媒の入口部
２２２冷媒の出口部
２３０気液分離器
３００ラジエータ
３１０第２コア
３１１第２チューブ
３１２第２フィン
３２０第２タンク
３２１冷媒の入口部
３２２冷媒の出口部
４１０第１支持手段
４２０第２支持手段
４３０第３支持手段

Claims

車体フレームであるアッパクロスメンバ、ロアクロスメンバ、及びフードロックステイに対し、車内空調用冷凍サイクルの放熱器及びエンジン冷却装置のラジエータを配置してなる自動車のフロント構造において、
前記フードロックステイには、前記放熱器及び前記ラジエータに風を導くエアガイド体を設けるとともに、前記エアガイド体には、前記放熱器及び前記ラジエータの少なくとも一方を支持したことを特徴とする自動車のフロント構造。
前記放熱器を前記エアガイド体に支持し、且つ前記ラジエータを前記エアガイド体に支持したことを特徴とする請求項１記載の自動車のフロント構造。
前記放熱器を前記ラジエータに支持し、前記ラジエータを前記エアガイド体に支持したことを特徴とする請求項１記載の自動車のフロント構造。
前記エアガイド体は、前記フードロックステイと一体の部材からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の自動車のフロント構造。
前記エアガイド体は、前記フードロックステイとは別体の部材を前記フードロックステイに支持して設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の自動車のフロント構造。
前記エアガイド体は、前記放熱器及び前記ラジエータの側部を囲む形状であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の自動車のフロント構造。
前記エアガイド体には、前記風の吹返しを防止するリブを設けたことを特徴とする請求項６記載の自動車のフロント構造。