JP2007153086A - 車両の前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの車両前方に電動ファンの配設された車両の前部構造において、該電動ファンの電動機部分によって正面衝突時の車両前部の変形が阻害されるのを防止するとともに、該電動機部分によって２次的な災害が発生するのを防止する。
【解決手段】エンジン１の車両前方に配設される冷却ユニット７の電動ファン２４，２５のモータ２４ａ，２５ａを、その車両前方に配設されるバンパービーム８と上下方向にラップしないように、該バンパービーム８に対し上下方向にオフセットして配置する。変速機２の車両前方に位置付けられる電動ファン２５のモータ２５ａを、エンジン１の車両前方に位置付けられる電動ファン２４のモータ２４ａよりも上方に位置付ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の前部構造に関し、特に冷却ユニットのエンジンルーム内でのレイアウトに関する。

従来より、狭いエンジンルーム内への冷却ユニットのレイアウトに工夫を凝らして正面衝突時の安全性を確保するようにしたものが知られている。このようなものとして、例えば特許文献１に開示されるように、冷却ユニットの電動ファンをエンジンの吸気マニホールドの下方に位置付けて、できるだけ正面衝突時のクラッシュスペースを確保するようにしたものがある。
特開２０００−２７２３５８号公報

ところで、車両の前部構造としては、正面衝突した場合に、安全性確保の観点から衝突時の衝撃を十分に吸収できるように容易にクラッシュするとともに、エンジン機能部品系による２次的な災害、例えば、燃料漏れによる火災を防止できるような構造にする必要がある。

しかしながら、一般的に、バンパービームと同じぐらいの高さ位置には前記冷却ユニットの電動ファンの電動機部分が位置付けられるため、正面衝突時の衝撃によってバンパービームが車両後方へ後退すると、該電動ファンの電動機部分が車両後方へ局所的に大きく突出しながら後退することになる。そうすると、正面衝突時に該電動機部分が他の構成部品に当たって車両前部の衝撃吸収のための変形を阻害するだけでなく、該他の構成部品を損傷させて２次的な災害を発生させる可能性がある。特に、車両前方側に吸気系及び燃料分配管の配設される横置きの直噴エンジンの場合には、前記電動機部分によって燃料分配管に局部的な衝撃が加わって、該燃料分配管が大きなダメージを受ける可能性が高い。

これに対し、単に、冷却ユニットの後退を抑制するように車体フレーム等の強度を高めたり、燃料分配管そのものを保護するように該燃料分配管の周りにプロテクタなどを設けることも考えられるが、前者の場合には衝突荷重のピークが大きくなるため、乗員保護の観点から好ましくなく、後者の場合には狭いエンジンルーム内でのスペース上の制約や重量の増大という観点から好ましくない。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンの車両前方に電動ファンの配設された車両の前部構造において、該電動ファンの電動機部分によって正面衝突時の車両前部の変形が阻害されるのを防止するとともに、該電動機部分によって２次的な災害が発生するのを防止することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る車両の前部構造では、エンジンの車両前方に配設される電動ファンの電動機部分がバンパービームと上下方向にラップしないように、該電動機部分の位置をバンパービームに対して上下方向にオフセットさせた。

すなわち、請求項１の発明では、エンジンルーム内の左右のフロントフレーム間にエンジンを横置きで配置し、その車両前方に、電動ファンを備えたラジエータを該電動ファンがエンジン側に位置するように配置した車両の前部構造を対象とする。

そして、前記電動ファンは、車両正面視で、その電動機部分がバンパーの車両後方側に位置するバンパービームと上下方向にラップしないように、該バンパービームに対し上下方向にオフセットして配置されるものとする。

以上の構成により、エンジンの車両前方に配設される電動ファンの電動機部分は、バンパービームとは上下方向にラップしないため、正面衝突時に該バンパービームが車両後方へ移動した場合でも、電動ファンの電動機部分がバンパービームによって押されて車両後方へ大きく突出するのを防止することができる。これにより、車両の正面衝突時に電動ファンの電動機部分が他の構成部品に当たって車両前部の変形が阻害されるのを防止できるとともに、該電動機部分により他の構成部品が大きなダメージを受けて２次的な災害が発生するのを防止できる。

上述の構成において、前記エンジンの車両前方には、吸気マニホールド及び燃料分配管が配設されており、電動ファンは、前記吸気マニホールドの車両前方において、その電動機部分がバンパービームよりも下方に位置するように配置されるのが好ましい（請求項２の発明）。

いわゆる直噴エンジンの場合には、一般的に、エンジンの車両前方で冷却ユニットの電動ファンとの間に燃料分配管が配設されるため、衝突時に該電動ファンの電動機部分が車両後方へ大きく移動すると、燃料分配管を破損して燃料漏れを生じさせることになる。これに対して、上述のように、前記電動ファンの電動機部分がバンパービームよりも下方に位置するように配置することで、前記電動ファンの電動機部分が局所的に大きく後退するのを防止することができ、該電動機部分によって燃料分配管が大きなダメージを受けるのを防止することができる。

また、前記エンジンの出力側には変速機が取り付けられているとともに、該エンジン及び変速機のそれぞれ車両前方に位置付けられるように２つの電動ファンが車幅方向に並設されていて、前記２つの電動ファンのうちエンジンの車両前方に位置付けられる第１電動ファンは、その電動機部分がバンパービームよりも下方に位置するように配置される一方、前記変速機の車両前方に位置付けられる第２電動ファンは、その電動機部分が前記第１電動ファンの電動機部分よりも上方に位置するように配置されるのが好ましい（請求項３の発明）。

こうすれば、正面衝突時に、バンパービームの後退に伴ってエンジンの車両前方に位置付けられる第１電動ファンが大きく後退するのを防止することができ、該電動ファンの電動機部分によって２次的な災害の発生する可能性の高いエンジンの構成部品（例えば燃料分配管など）が損傷を受けるのを防止できる一方、変速機の車両前方に位置付けられる第２電動ファンは前記第１電動ファンよりも高い位置に配置されるため、比較的、高さ寸法の小さい変速機の上方に形成される空間に向けて外気を効率良く送り込めるようになる。

すなわち、上述のように２つの電動ファンを配置することで、正面衝突時に電動ファンの電動機部分が局所的に大きく後退して２次的な災害が発生するのを確実に防止しつつ、エンジンルーム内の掃気性能も向上することができる。

本発明に係る車両の前部構造によれば、エンジンの車両前方に配設される電動ファンの電動機部分をバンパービームに対し上下方向にオフセットして配置したので、正面衝突時に該バンパービームによって電動ファンの電動機部分が局所的に車両後方へ大きく移動するのを防止することができる。これにより、電動ファンの電動機部分によって正面衝突時に車両前部の変形が阻害されるのを防止できるとともに、該電動機部分が他の構成部品にダメージを与えて２次的な災害が発生するのを防止できる。特に、横置きの直噴エンジンの場合には、エンジンと電動ファンとの間に燃料分配管が配設されるため、該電動ファンの電動機部分をバンパービームに対して下方向にオフセットさせることで、該電動機部分によって燃料分配管が損傷を受けて燃料漏れを生じるのを確実に防止できる。

また、エンジンの車両前方に位置付けられる第１電動ファンをバンパービームに対して下方にオフセットする一方、変速機の車両前方に位置付けられる第２電動ファンを前記第１電動ファンよりも上方に配置することで、正面衝突時に第１電動ファンの電動機部分が局所的に大きく後退することによる２次的な災害の発生を確実に防止しつつ、エンジンルーム内の掃気性能を向上することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１に本発明の実施形態に係る車両の前部構造を示す。すなわち、この図１は、エンジン１、冷却ユニット４、バンパービーム５などのエンジンルーム前方側に配設される主要な構成部品の配置を概略で示したものであり、その他の部材（例えばバンパーやボンネットなど）については図示を省略している。

前記エンジン１は、インジェクターによって気筒内に燃料を直接噴射する直噴タイプのもので、樹脂製の吸気マニホールド８が車両前方側に位置付けられるように横置きに搭載されている。また、このエンジン１の車幅方向一端側（図１の例では車両正面から見て右側）には、変速機２が取り付けられている。

ここで、前記エンジン１の車両前方側で前記吸気マニホールド８との間には、図２に示すように、各インジェクターに燃料を供給するための燃料分配管３が配設されている。この燃料分配管３は、鋳物からなる部材であり、横置きエンジン１に沿って車幅方向に延びるように配設され、その車幅方向数カ所で該エンジン１のシリンダヘッドに固定されるようになっている。

前記エンジン１の車両前方には、後述する冷却ユニット４が配設されている。この冷却ユニット４は、コンデンサ２１やラジエータ２２を冷却するために、図３にも示すように、電動ファン２４，２５が車幅方向に２つ並んで設けられたいわゆるダブルファンタイプのもので、前記エンジン１及び変速機２のそれぞれの車両前方に電動ファン２４，２５が一つずつ位置付けられるようになっている。なお、前記２つの電動ファン２４，２５のうち、変速機２の車両前方に配置される電動ファン２５（第２電動ファン）は、エンジン１の車両前方に配置される電動ファン２４（第１電動ファン）よりも大型のファンになっているとともに、モータ２５ａの高さ位置が電動ファン２４のモータ２４ａよりも高くなっている。

また、前記冷却ユニット４の車両前方には、バンパー（図示省略）の車両後方側に配設される横断面略Ｃ字状のバンパービーム５が位置付けられている。このバンパービーム５は、車幅方向に延び且つ車両前方に凸となるように上面視で略円弧状に形成された金属製の部材（図１参照）であり、その車幅方向両端には、クラッシュ管６，６と呼ばれる衝突時に容易に圧縮変形する部材が接続されている。該クラッシュ管６，６は、前記バンパービーム５の車幅方向両端と左右のフロントフレーム７，７とをそれぞれ連結するように配設される車両前後方向に長い部材であり、その外表面には、長さ方向に直交する方向に延びる凹部が該長さ方向に所定間隔を空けて複数、形成されている。

この構成により、車両の正面衝突時に前記バンパービーム５に後方への衝撃力が加わると、その衝撃力によって前記クラッシュ管６，６が車両前後方向に潰れて衝突時のエネルギーを吸収するようになっている。これにより、前記バンパービーム５は、正面衝突時には、クラッシュ管６，６を潰しながら車両後方へ移動し、その後方に位置する前記冷却ユニット４を車両後方へ移動させることになる。なお、このようにして冷却ユニット４が車両後方へ移動すると、その後方に位置する樹脂製の前記吸気マニホールド８は容易に潰れて変形する。

以下で、前記冷却ユニット４の具体的な構造について説明する。

前記冷却ユニット４は、フロントフレーム７，７に固定される図示しないシュラウドパネルに組み込まれるもので、図２に示すように、車両前方側からコンデンサ２１、ラジエータ２２及びファンシュラウド２３の順に組み合わされてなる。すなわち、前記冷却ユニット４は、車両前方から外気を取り込んで前記コンデンサ２１及びラジエータ２２を通過させることで、該コンデンサ２１内を流れる空調装置の冷媒及びラジエータ２２内を流れる冷却水がそれぞれ冷却されるようになっている。なお、詳しい説明は省略するが、前記コンデンサ２１及びファンシュラウド２３は、前記ラジエータ２２に設けられたフック等に係止されることで該ラジエータ２２に組み付けられるようになっている。

前記コンデンサ２１及びラジエータ２２は、それぞれ、全体として車幅方向に延びる平板状に形成されていて、それらの内部を冷媒若しくは冷却水が下方に向かって流れるように構成されている。

前記ファンシュラウド２３は、ラジエータ２２の車両後方に配設される樹脂製の部材で、２つの電動ファン２４，２５がそれぞれ配設されるファン開口部２３ａ，２３ｂが、図３に示すように、車幅方向に並んで設けられている。そして、前記ファンシュラウド２３は、一方のファン開口部２３ａが横置きエンジン１側に、他方のファン開口部２３ｂが変速機２側に、それぞれ位置付けられるように前記ラジエータ２２に取り付けられている。

前記ファン開口部２３ａ，２３ｂは、図２に示すように、それぞれ、ファンシュラウド２３がエンジンルーム内に取り付けられた状態で車両後方側となる一側に向かって膨出し、その車両前方側に電動ファン２４，２５を収納できるような凹部が形成されるようにしたもので、該一側から見て中心部分には電動ファン２４，２５のモータ２４ａ，２５ａの配設される貫通穴２３ｃ，２３ｄが形成されている。また、前記ファン開口部２３ａ，２３ｂには、それぞれ、該貫通穴２３ｃ，２３ｄの周りを囲むようにドーナツ状の開口が形成されていて、該開口には径方向に延びる複数のリブや該リブ同士を連結する複数の補強リブが設けられている。なお、前記電動ファン２４，２５のモータ２４ａ，２５ａは、前記貫通穴２３ｃ，２３ｄを構成する壁部に固定されるようになっている。

また、前記ファンシュラウド２３は、エンジンルーム内に取り付けられた状態で、電動ファン２４，２５が車両後方側に位置付けられるようにファン開口部２３ａ，２３ｂに向かって車両後方側に凹んだ形状に形成されていて、これにより、該ファン開口部２３ａ，２３ｂから外気を効率良くエンジンルーム内に取り込めるようになっている。

前記電動ファン２４，２５は、ファン開口部２３ａ，２３ｂの貫通穴２３ｃ，２３ｄ内に配置されたモータ２４ａ，２５ａと、該モータ２４ａ，２５ａの車両前方側に配設されるファン本体２４ｂ，２５ｂと、からなり、該ファン本体２４ｂ，２５ｂのボス部が前記モータ２４ａ，２５ａの車両前方側を覆うように構成されている。

そして、本願発明の特徴構成であるが、図３にも示すように、前記冷却ユニット４は、電動ファン２４，２５のモータ２４ａ，２５ａが前記バンパービーム５に対して上下方向にラップしないように該バンパービーム５に対して下方にオフセットするように配設されている。こうすることで、車両の正面衝突時に、前記バンパービーム５が後方へ移動した場合でも、その移動に伴って前記電動ファン２４，２５の比較的硬いモータ２４ａ，２５ａが大きく後方へ移動するのを防止することができる。これにより、前記モータ２４ａ，２５ａが他の構成部品に当たって車両前部の変形を阻害したり、燃料分配管３に当たって燃料漏れによる火災等の２次的な災害が発生したりするのを確実に防止することができる。

また、図３に示すように、前記２つの電動ファン２４，２５のうち、変速機２の車両前方に位置付けられる電動ファン２５は、エンジン１の車両前方に位置付けられる電動ファン２４よりも上方に配置されている。このことにより、上述の燃料分配管３の損傷防止だけでなくエンジンルーム内の掃気性能も確保することができる。すなわち、一般的に、エンジン１よりも変速機２の方が高さ寸法が小さく、該変速機２の上方には空間が形成されるため、その空間に向けて風を送り込むように電動ファン２５をより高い位置に配置することで、エンジンルーム内に外気を効率良く取り込むことができ、該エンジンルーム内の掃気性能を向上することができる。

なお、上述のような構成を実現するためには、例えば、冷却ユニット４の上下方向の位置を調整するようにしてもよいし、前記ファンシュラウド２３に形成するファン開口部２３ａ，２３ｂの上下方向位置を調整するようにしてもよい。

以上より、本実施形態によれば、正面衝突時に冷却ユニット４の電動ファン２４，２５によって燃料分配管３が損傷を受けて２次的な災害が発生するのを確実に防止しつつ、エンジンルーム内の掃気性能を確保することができる。

（その他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、前記実施形態では、電動ファン２４，２５のモータ２４ａ，２５ａをバンパービーム５よりも下方にオフセットしているが、この限りではなく、上方にオフセットさせるようにしてもよい。

また、前記実施形態では、冷却ユニット４は、電動ファンを車幅方向に２つ並べたいわゆるダブルファンタイプとしているが、これに限らず、電動ファンが１つだけ設けられたいわゆるシングルファンタイプのものであってもよい。

以上説明したように、本発明における車両の前部構造は、冷却ユニットの電動ファンのモータがバンパービームと上下方向にラップしないように、該バンパービームに対して上下方向にオフセットさせることで、前記モータが正面衝突時に後方に大きく移動するのを防止できるから、例えば、エンジンと電動ファンとの間に燃料分配管の配設される直噴エンジンなどに特に有用である。

本発明の実施形態に係る車両の前部構造の概略構成を示す上面図である。 図１のII−II断面線における断面図である。 コンデンサ及びラジエータを取り外した状態で車両の前部構造を車両前方から見た図である。

符号の説明

１ エンジン
２ 変速機
３ 燃料分配管
４ 冷却ユニット
５ バンパービーム
６ クラッシュ管
７ フロントフレーム
８ 吸気マニホールド
２１ コンデンサ
２２ ラジエータ
２３ ファンシュラウド
２３ａ、２３ｂ ファン開口部
２３ｃ、２３ｄ 貫通穴
２４、２５ 電動ファン
２４ａ、２５ａ モータ（電動機部分）
２４ｂ、２５ｂ ファン本体

Claims (3)

1. エンジンルーム内の左右のフロントフレーム間にエンジンを横置きで配置し、その車両前方に、電動ファンを備えたラジエータを該電動ファンがエンジン側に位置するように配置した車両の前部構造であって、
   前記電動ファンは、車両正面視で、その電動機部分がバンパーの車両後方側に位置するバンパービームと上下方向にラップしないように、該バンパービームに対し上下方向にオフセットして配置されることを特徴とする車両の前部構造。
2. 請求項１において、
   エンジンの車両前方には、吸気マニホールド及び燃料分配管が配設されており、
   電動ファンは、前記吸気マニホールドの車両前方において、その電動機部分がバンパービームよりも下方に位置するように配置されることを特徴とする車両の前部構造。
3. 請求項１または２のいずれか一つにおいて、
   エンジンの出力側には変速機が取り付けられているとともに、該エンジン及び変速機のそれぞれ車両前方に位置付けられるように２つの電動ファンが車幅方向に並設されていて、
   前記２つの電動ファンのうちエンジンの車両前方に位置付けられる第１電動ファンは、その電動機部分がバンパービームよりも下方に位置するように配置される一方、前記変速機の車両前方に位置付けられる第２電動ファンは、その電動機部分が前記第１電動ファンの電動機部分よりも上方に位置するように配置されることを特徴とする車両の前部構造。

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