JP2013203315A

JP2013203315A - 可変ダクト取付構造

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Publication number: JP2013203315A
Application number: JP2012076541A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Hosokawa; 智浩細川
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-07
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: JP6105851B2

Abstract

【課題】空力性能を向上するとともに軽衝突時における可変ダクトの損傷を抑制した可変ダクト取付構造を提供する。
【解決手段】車体前端部に設けられ走行風が導入される開口を有するバンパフェイス１０の開口内に配置され回転軸１２１，１３１回りに回動して開口内を実質的に開閉する可動ルーバ１２０，１３０をそれぞれ有する第１の可変ダクト１００Ｌ及び第２の可変ダクト１００Ｒを、バンパフェイスの開口に取付ける可変ダクト取付構造を、第１の可変ダクト及び第２の可変ダクトは、車幅方向に並べて配置されるとともに、車幅方向内側の端部が車幅方向外側の端部に対して前方側に配置される構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両前端部のバンパフェイス開口部に設けられる可変ダクトの取付構造に関し、特に空力性能を向上するとともに軽衝突時における可変ダクトの損傷を抑制したものに関する。

自動車等の車両においては、車両前端部のバンパフェイスに設けられた開口から冷却用の走行風を導入し、ラジエータ、エアコンディショナのコンデンサ、インタークーラ等を冷却している。
また、近年では、このような開口に開閉可能な可変ダクトを設けて、冷却負荷が小さく走行風の風量が少なくても良い場合には可変ダクトを閉じることにより、空気抵抗の低減等を図ったものが知られている。

このような可変ダクトに関する従来技術として、例えば特許文献１には、エンジンルーム前端部近傍において、ラジエータの直前に可変ダクト（可変グリルシャッタ装置）を取り付けたものが記載されている。

特開２００７− １５０３号公報

一般に車両のバンパフェイスは車両前方が凸となるように湾曲して形成され、バンパビームもバンパフェイスの湾曲にほぼ沿って湾曲している。
しかし、可変ダクトは回転軸回りにルーバを回動させる構造上、ストレートな形状とせざるを得ず、バンパフェイスの表面から奥まった位置に配置することになり、車両の空力性能向上効果が限られたものとなっていた。
また、空力性能を優先して可変ダクトを前方に配置した場合、軽衝突でのバンパビーム変形時に、衝突相手と直接干渉し、可変ダクトが破損することが懸念される。
本発明の課題は、空力性能を向上するとともに軽衝突時における可変ダクトの損傷を抑制した可変ダクト取付構造を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、車体前端部に設けられ走行風が導入される開口を有するバンパフェイスの前記開口内に配置され回転軸回りに回動して前記開口内を実質的に開閉する可動ルーバをそれぞれ有する第１の可変ダクト及び第２の可変ダクトを、前記バンパフェイスの前記開口に取り付ける可変ダクト取付構造であって、前記第１の可変ダクト及び前記第２の可変ダクトは、車幅方向に並べて配置されるとともに、車幅方向内側の端部が車幅方向外側の端部に対して前方側に配置されることを特徴とする可変ダクト取付構造である。
これによれば、第１の可変ダクト及び第２の可変ダクトを、車幅方向中央部において張り出すように配置することによって、可変ダクトの配置をバンパフェイスの外表面の形状に近づけて、可変ダクトを閉塞した場合の空気抵抗を低減して車両の空力性能を改善し、燃費を向上することができる。
また、軽衝突によって車両前方側から障害物が干渉した場合には、第１の可変ダクト及び第２の可変ダクトがそれぞれ車幅方向中央側を後退させる方向に回動することによって、各可変ダクトの損傷を防止し、修理に要する工数やコストを低減することができる。

請求項２に係る発明は、前記第１の可変ダクトの車幅方向内側の端部と、前記第２の可変ダクトの車幅方向内側の端部とを、可撓性を有する連結部材によって連結したことを特徴とする請求項１に記載の可変ダクト取付構造である。
これによれば、軽衝突時における第１の可変ダクト及び第２の可変ダクトの相対角度変化を許容し、上述した効果をより確実に得ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、空力性能を向上するとともに軽衝突時における可変ダクトの損傷を抑制した可変ダクト取付構造を提供することができる。

本発明を適用した可変ダクト取付構造の実施例を有する車両の車体前端部を、車幅方向中央部からオフセットした箇所で鉛直面で切ってみた模式的断面図であって、衝突前かつ可変ダクトを開いた状態を示す図である。図１の車両の可変ダクト周辺部の部品配置を示す模式的斜視図である。図１の車両の可変ダクト周辺部の部品配置を示す模式的平面視図である。本発明の比較例の車両の可変ダクト周辺部の部品配置を示す模式的平面視図である。図１の車両の可変ダクト周辺部の部品配置を示す模式的平面視図であって、車両前方から軽衝突を受けた際の状態を示す図である。

本発明は、空力性能を向上するとともに軽衝突時における可変ダクトの損傷を抑制した可変ダクト取付構造を提供する課題を、左右１対の可変ダクトを、中央部が前進するように傾斜して配置するとともに、この中央部を可撓性を有する連結部材で連結することによって解決した。

以下、本発明を適用した可変ダクト取付構造の実施例について説明する。
実施例の可変ダクト取付構造は、例えば、乗用車等の自動車の車体前端部に設けられるものである。
図１は、実施例の可変ダクト取付構造を有する車両の車体前端部を、車幅方向中央部から左側にオフセットした箇所で鉛直面で切ってみた模式的断面図であって、衝突前かつ可変ダクトを開いた状態を示す図（図２のＩ−Ｉ部矢視断面相当）である。
図２は、図１の車両の可変ダクト周辺部の部品配置を示す模式的斜視図である。
図３は、図１の車両の可変ダクト周辺部の部品配置を示す模式的平面視図である。

車体前部には、バンパフェイス１０、バンパビーム２０、ラジエータ３０、コンデンサ４０、ラジエータパネル５０、エネルギ吸収材（ＥＡ材）６０、右可変ダクト１００Ｒ、左可変ダクト１００Ｌ等を有して構成されている。

バンパフェイス１０は、車体前端部に設けられる外装部材であって、例えばＰＰ等の樹脂材料によって一体に形成されている。
バンパフェイス１０は、本体部１１、エアダム部１２等を有して構成されている。
本体部１１は、図示しないフロントグリル、ヘッドランプ等の下部に配置される部分である。
エアダム部１２は、本体部１１の下側に、本体部１１に対して間隔を隔てて配置されている。
本体部１１とエアダム部１２との間は、冷却用の走行風が導入される開口となっている。

本体部１１は、前面部１１ａ、上面部１１ｂ、下面部１１ｃを有して構成されている。
前面部１１ａは、車両前方側に配置され上下方向にほぼ沿って配置された面部である。
上面部１１ｂは、前面部１１ａの上端部から後方へ伸びて配置された面部である。
下面部１１ｃは、前面部１１ａの下端部から後方へ伸びて配置された面部である。
下面部１１ｃは、ほぼ水平に配置され、可変ダクト１００の上部が固定される。

エアダム部１２は、前面部１２ａ、上面部１２ｂ、下面部１２ｃを有して構成されている。
前面部１２ａは、車両前方側に配置され上下方向にほぼ沿って配置された面部である。
上面部１２ｂは、前面部１２ａの上端部から後方へ伸びて配置された面部である。
下面部１２ｃは、前面部１２ａの下端部から後方へ伸びて配置された面部であって、可変ダクト１００の下部が固定される。

バンパビーム２０は、バンパフェイス１０の本体部１１の後方側に配置され、車幅方向にほぼ沿って伸びた梁状の部材である。
バンパビーム２０は、実質的に矩形状の閉断面を有して構成されている。
図２、図３に示すように、バンパビーム２０は、バンパフェイス１０の造形にあわせて、前方側が凸となるように湾曲して形成されている。
バンパビーム２０の左右端部近傍における後部には、車両後方側に突き出して形成され、図示しない車両のフロントサイドフレームと結合されるステー２１が形成されている。

ラジエータ３０は、図示しないエンジンの冷却水を、走行風との熱交換によって冷却するものである。
ラジエータ３０は、冷却水が通過するチューブの周囲に多数のフィンを配置して構成されている。

コンデンサ４０は、図示しないエアコンディショナの気相冷媒を、走行風との熱交換によって冷却し、凝縮させて液相とするものである。
コンデンサ４０は、冷媒が通過するチューブの周囲に多数のフィンを配置して構成されている。
コンデンサ４０は、ラジエータ３０の前方に配置されている。

ラジエータパネル５０は、ラジエータ３０及びコンデンサ４０の周囲に設けられた枠状の車体構造部材であって、これらを支持するものである。
ラジエータパネル５０の下部には、一対の板金パネルをモナカ状に接合して閉断面状に構成されたラジエータパネルロワ５１が形成されている。
また、図２に示すように、ラジエータ３０及びコンデンサ４０の上部及び側部には、それぞれラジエータパネルアッパ５２、ラジエータパネルサイド５３が設けられ、さらに、左右のラジエータパネルサイド５３の中央部には、ラジエータパネルアッパ５２とラジエータパネルロワ５１を上下方向に連結するステー５４が設けられている。

ＥＡ材６０は、エアダム部１２の後方に配置され、衝突時にエアダム部１２から入力される荷重を吸収しつつ車体側へ伝達するものである。
ＥＡ材６０は、車両の前後方向に配列され上下方向にほぼ沿って伸びた複数のリブを、上面部で連結して構成され、例えば樹脂材料によって一体に形成されている。
ＥＡ材６０の前端部は、エアダム部１２の内部に挿入され、ＥＡ材６０の下部は、ラジエータパネル５０の下部に配置されている。

右可変ダクト１００Ｒ、左可変ダクト１００Ｌは、バンパフェイス１０の開口に設けられ、開口を実質的に開閉するものである。
これらは実質的に共通の構造を有するため、以下、左可変ダクト１００Ｌの構成を、図１を参照して説明する。

左可変ダクト１００Ｌは、枠体１１０、アッパルーバ１２０、ロワルーバ１３０、リンク１４０、図示しないアクチュエータ等を備えて構成されている。
枠体１１０は、開口の内周縁部にほぼ沿って形成され、車両前方側から見た平面形が実質的に矩形状に形成されている。
枠体１１０の内部は、左可変ダクト１００Ｌを開いた際に走行風が通過する空気流路となっている。

アッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０は、車幅方向にほぼ沿って延び、枠体１１０の左右側端部間にわたして設けられた帯板状の部材である。
アッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０は、上下方向に離間して配置されるとともに、その長手方向にほぼ沿って配置された回転軸１２１，１３１回りに回動可能となっている。
回転軸１２１，１３１は、アッパルーバ１２０、ロワルーバ１３０の幅方向における中央部に配置されている。
アッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０は、その本体部が実質的に水平に配置された全開状態と、実質的に上下方向に沿って配置された全閉状態との間で回動する。
この全閉状態においては、アッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０は、枠体１１０の内部を実質的に閉塞するようになっている。

アッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０は、これらが全開状態にある場合に、回転軸１２１，１３１に対して上方かつ後方側に突き出したアーム部１２２，１３２を備えている。
アーム部１２２，１３２は、アッパルーバ１２０、ロワルーバ１３０とそれぞれ一体に形成されている。
リンク１４０は、アッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０のアーム部１２２，１３２の先端部間を、アッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０の後方側で連結し、かつ、アーム部１２２，１３２に対して回動可能に接続されている。

アクチュエータは、アッパルーバ１２０近傍における枠体１１０の側部に設けられ、図示しない可変ダクト制御ユニットからの指令に応じて、アッパルーバ１２０を駆動するものである。
アクチュエータは、例えば、電動モータ及び減速ギヤ機構等を有して構成される。
アクチュエータは、車両前方から見た位置が、ラジエータ３０及びコンデンサ４０からオフセットして配置されている。
アッパルーバ１２０がアクチュエータによって駆動され回動すると、ロワルーバ１３０はリンク１４０によってアッパルーバ１２０と連動して回動する。
可変ダクト制御手段は、図示しないエンジン制御ユニット、空調制御ユニット等から冷却負荷に関する情報を取得し、これに基いて、冷却負荷が所定値以下である場合には、左可変ダクト１００Ｌを閉塞する。
左可変ダクト１００Ｌは、開状態におけるアッパルーバ１２０及びロワルーバ１３０の前端部が回転軸１２１，１３１に対してほぼ真下となるまで回動することによって、枠体１１０の内部がアッパルーバ１２０、ロワルーバ１３０によって実質的に閉塞される。
右可変ダクト１００Ｒも上述した左可変ダクト１００Ｌと実質的に同様の構成を有し、左可変ダクト１００Ｌと連動して開閉される。

図２、図３に示すように、右可変ダクト１００Ｒ及び左可変ダクト１００Ｌは、車幅方向中央側の端部が、車幅方向外側の端部に対して前進するように、車幅方向に対して傾斜して配置されている。
右可変ダクト１００Ｒ及び左可変ダクト１００Ｌの車幅方向外側の端部は、バンパフェイス１０の開口側部に、上下方向にほぼ沿った軸回りに揺動が可能なように取り付けられている。
このような揺動は、例えば、右可変ダクト１００Ｒ及び左可変ダクト１００Ｌの車幅方向外側の支持箇所を、このような揺動を妨げない程度の低剛性とし、軽衝突時に撓ませることによって実現可能である。

右可変ダクト１００Ｒ及び左可変ダクト１００Ｌの車幅方向中央側の端部間は、連結部材１５０によって連結されている。
連結部材１５０は、可撓性を有する材料によって変形可能に構成され、右可変ダクト１００Ｒと左可変ダクト１００Ｌとを、上下方向にほぼ沿った軸回りに揺動可能に連結する。
このような連結部材１５０は、例えば、一般的にバンパフェイス等に用いられるＰＰ樹脂等よりも相対的に硬度の低いゴム系、樹脂系の材料や、薄板の板金部材によって形成することができる。

次に、上述した実施例の効果を、以下説明する本発明の比較例と対比して説明する。
なお、比較例の説明において、上述した実施例と実質的に共通する箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図４は、比較例の可変ダクト取付構造の部品配置を示す模式的平面視図である。
比較例においては、実施例の右可変ダクト１００Ｒ、左可変ダクト１００Ｌに代えて、左右一体の可変ダクト１００Ａを備えている。
可変ダクト１００Ａは、上方から見た平面形が車幅方向に沿ったストレート状に配置されている。
また、可変ダクト１００Ａの車幅方向中央部における前方には、バンパフェイス１０の開口中央部における剛性を確保するため、本体部１１とエアダム部１２とを連結する連結部１３が設けられている。

このような比較例においては、連結部１３が設けられることによって開口の有効面積が減少し、導風効果が損なわれてしまう。
また、軽衝突時に、障害物によって連結部１３が後方に押されて可変ダクト１００Ａに干渉したり、あるいは、障害物が可変ダクト１００Ａと直接干渉した場合、可変ダクト１００Ａが損傷を受けて交換等が必要となり、修理に要する工数やコストが増加してしまう。

図５は、図１の車両の可変ダクト周辺部の部品配置を示す模式的平面視図であって、車両前方から軽衝突を受けた際の状態を示す図である。
実施例においては、軽衝突時に障害物との干渉によってバンパビーム２０が変形したり、あるいは右可変ダクト１００Ｒ又は左可変ダクト１００Ｌに直接障害物が干渉した場合には、右可変ダクト１００Ｒ及び左可変ダクト１００Ｌは、それぞれ車幅方向内側の端部が車両後方側へ後退する方向へ、車幅方向外側の端部回りに回動する。
このとき、連結部材１５０は、撓むことによって、このような右可変ダクト１００Ｒ及び左可変ダクト１００Ｌの回動を妨げない。

以上説明した実施例によれば、右可変ダクト１００Ｒ及び左可変ダクト１００Ｌを、中央部が前進するようにくさび型に配置することによって、各可変ダクトをバンパフェイス１０の前縁の湾曲に近づけて配置することが可能となり、各可変ダクトを閉塞した際の車両の空力性能を向上し、燃費を改善することができる。
また、上述したように、軽衝突時には柔軟構造を有する連結部材１５０によって、右可変ダクト１００Ｒ及び左可変ダクト１００Ｌがそれぞれ回動して障害物から逃げることが許容され、各可変ダクトの圧壊を防止して損傷が抑制され、修理に要する工数やコストが低減される。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
可変ダクト支持構造を構成する各部材の形状、構造、材質、製法、配置、数量等は、上述した実施例に限定されず、適宜変更することができる。
例えば、実施例においては、左右１対の可変ダクトを用いる構成としているが、３個以上の可変ダクトを車幅方向に並べて配置する構成としてもよい。

１０バンパフェイス１１本体部
１１ａ前面部１１ｂ上面部
１１ｃ下面部１２エアダム部
１２ａ前面部１２ｂ上面部
１２ｃ下面部１３連結部
２０バンパビーム２１ステー
３０ラジエータ
４０コンデンサ５０ラジエータパネル
５１ラジエータパネルロワ５２ラジエータパネルアッパ
５３ラジエータパネルサイド５４ステー
６０エネルギ吸収材
１００Ｒ右可変ダクト１００Ｌ左可変ダクト
１００Ａ可変ダクト１１０枠体
１２０アッパルーバ１２１回転軸
１２２アーム部１２３突出部
１３０ロワルーバ
１３１回転軸１３２アーム部
１４０リンク１５０連結部材

Claims

車体前端部に設けられ走行風が導入される開口を有するバンパフェイスの前記開口内に配置され回転軸回りに回動して前記開口内を実質的に開閉する可動ルーバをそれぞれ有する第１の可変ダクト及び第２の可変ダクトを、前記バンパフェイスの前記開口に取り付ける可変ダクト取付構造であって、
前記第１の可変ダクト及び前記第２の可変ダクトは、車幅方向に並べて配置されるとともに、車幅方向内側の端部が車幅方向外側の端部に対して前方側に配置されること
を特徴とする可変ダクト取付構造。
前記第１の可変ダクトの車幅方向内側の端部と、前記第２の可変ダクトの車幅方向内側の端部とを、可撓性を有する連結部材によって連結したこと
を特徴とする請求項１に記載の可変ダクト取付構造。