JP2014113976A - Cooling air introduction structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却風導入構造に関する。 The present invention relates to a cooling air introduction structure.
エンジンルーム(パワーユニット室)内においては、パワーユニットが配置されると共にパワーユニット下部の車両後方側に熱交換部(被冷却体)が配置された構造がある(例えば、特許文献1参照)。このような構造では、熱交換部の車両後方側に隣接してファンが配置されると共に、ファンの中央部に当該ファンを駆動するためのモータが搭載されている。 In the engine room (power unit room), there is a structure in which a power unit is disposed and a heat exchanging part (cooled body) is disposed on the vehicle rear side below the power unit (see, for example, Patent Document 1). In such a structure, a fan is disposed adjacent to the vehicle rear side of the heat exchange unit, and a motor for driving the fan is mounted at the center of the fan.
しかしながら、この構造では、ファン駆動用のモータが冷却風を導入する際の抵抗となるため、冷却性能の点で改善の余地がある。 However, in this structure, since the motor for driving the fan becomes a resistance when the cooling air is introduced, there is room for improvement in terms of cooling performance.
本発明は、上記事実を考慮して、冷却性能を向上させることができる冷却風導入構造を得ることが目的である。 In view of the above fact, an object of the present invention is to obtain a cooling air introduction structure capable of improving the cooling performance.
請求項1に記載する本発明の冷却風導入構造は、車両前部に設けられたパワーユニット室内に配置され、車両が走行するための駆動力を発生するパワーユニットと、前記パワーユニット室内における下部で前記パワーユニットに対して車両後方側に配置され、空気との熱交換によって冷却される被冷却体と、前記被冷却体の車両後方側に配置され、回転軸が車両前後方向に沿って設定され、回転駆動されることで車両前方側の空気を冷却風として前記被冷却体に導くファンと、前記ファンに対して車両後方側に離間してフロアトンネル内に配置され、前記ファンの回転軸にモータ軸が連結されると共に、作動して前記ファンの回転軸を回転駆動する駆動モータと、を有する。 The cooling air introduction structure of the present invention described in claim 1 is arranged in a power unit room provided in a front part of the vehicle, and generates a driving force for the vehicle to travel, and the power unit at a lower part in the power unit room. The cooling target is disposed on the vehicle rear side and is cooled by heat exchange with the air, the cooling target is disposed on the vehicle rear side of the cooling target, the rotation axis is set along the vehicle front-rear direction, and is driven to rotate. Thus, a fan that guides air on the front side of the vehicle to the body to be cooled as cooling air, and a fan shaft that is spaced apart from the rear side of the vehicle with respect to the fan and disposed in the floor tunnel. And a drive motor that is connected and operates to rotationally drive the rotation shaft of the fan.
請求項1に記載する本発明の冷却風導入構造によれば、パワーユニット室内における下部でパワーユニットに対して車両後方側に被冷却体が配置されると共に、被冷却体の車両後方側にファンが配置されている。ファンは、回転軸が車両前後方向に沿って設定され、回転駆動されることで車両前方側の空気を冷却風として被冷却体に導く。そして、被冷却体は、空気との熱交換によって冷却される。 According to the cooling air introduction structure of the present invention described in claim 1, the body to be cooled is disposed on the vehicle rear side with respect to the power unit in the lower part in the power unit chamber, and the fan is disposed on the vehicle rear side of the body to be cooled. Has been. The fan has a rotating shaft set along the vehicle front-rear direction and is driven to rotate to guide the air on the vehicle front side to the body to be cooled as cooling air. And a to-be-cooled body is cooled by heat exchange with air.
ここで、作動してファンの回転軸を回転駆動する駆動モータは、ファンの回転軸にモータ軸が連結され、ファンに対して車両後方側に離間してフロアトンネル内に配置されている。このため、ファンの中央部にモータが搭載された構造と比べてファンの中央部での通風抵抗が低減されるので、冷却性能が向上する。 Here, the drive motor that operates and rotationally drives the rotating shaft of the fan is connected to the rotating shaft of the fan, and is disposed in the floor tunnel so as to be separated from the fan on the rear side of the vehicle. For this reason, since the ventilation resistance in the center part of a fan is reduced compared with the structure where the motor is mounted in the center part of a fan, cooling performance improves.
請求項2に記載する本発明の冷却風導入構造は、請求項1記載の構成において、前記フロアトンネル内には、前記駆動モータに対して車両後方側に車両用空調装置におけるコンプレッサが配置されると共に、前記駆動モータは、作動して前記コンプレッサの回転軸を回転駆動する駆動源を兼ねている。 A cooling air introduction structure according to a second aspect of the present invention is the structure according to the first aspect, wherein a compressor in a vehicle air conditioner is disposed in the floor tunnel on the vehicle rear side with respect to the drive motor. The drive motor also functions as a drive source that operates to rotationally drive the rotation shaft of the compressor.
請求項2に記載する本発明の冷却風導入構造によれば、駆動モータがファンの駆動源と車両用空調装置におけるコンプレッサの駆動源を兼ねるので、車両に搭載するモータの数を減らすことができる。また、車両用空調装置におけるコンプレッサがパワーユニット室内に配置される場合に比べて、車両の前面衝突時におけるクラッシュストロークを長くすることが可能になる。 According to the cooling air introduction structure of the present invention described in claim 2, since the drive motor serves as both the fan drive source and the compressor drive source in the vehicle air conditioner, the number of motors mounted on the vehicle can be reduced. . Further, it is possible to lengthen the crash stroke at the time of a frontal collision of the vehicle, as compared with the case where the compressor in the vehicle air conditioner is disposed in the power unit room.
請求項3に記載する本発明の冷却風導入構造は、請求項2記載の構成において、前記コンプレッサは、前記駆動モータに対して車両後方側の至近位置に配置されている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the cooling air introduction structure according to the second aspect, wherein the compressor is disposed at a close position on the vehicle rear side with respect to the drive motor.
請求項3に記載する本発明の冷却風導入構造によれば、コンプレッサは、駆動モータに対して車両後方側の至近位置に配置されているので、コンプレッサと空調装置本体との距離を短くすることが可能となる。このため、空調装置用の配管の長さも抑えられる。
According to the cooling air introduction structure of the present invention described in
請求項4に記載する本発明の冷却風導入構造は、請求項2又は請求項3に記載の構成において、前記駆動モータのモータ軸の一端が第一クラッチを介して前記ファンの回転軸に連結されると共に、前記駆動モータのモータ軸の他端が第二クラッチを介して前記コンプレッサの回転軸に連結されている。 A cooling air introduction structure according to a fourth aspect of the present invention is the structure according to the second or third aspect, wherein one end of the motor shaft of the drive motor is connected to the rotation shaft of the fan via a first clutch. In addition, the other end of the motor shaft of the drive motor is connected to the rotation shaft of the compressor via a second clutch.
請求項4に記載する本発明の冷却風導入構造によれば、駆動モータがファンの駆動源と車両用空調装置におけるコンプレッサの駆動源を兼ねるものでありながら、ファン及びコンプレッサの各回転軸をいずれも必要に応じて回転駆動及び停止することが可能となる。このため、ファン及びコンプレッサの不必要な駆動が抑えられる。 According to the cooling air introduction structure of the present invention described in claim 4, the drive motor serves as both the fan drive source and the compressor drive source in the vehicle air conditioner. It is also possible to drive and stop the rotation as required. For this reason, the unnecessary drive of a fan and a compressor is suppressed.
以上説明したように、本発明に係る請求項1に記載の冷却風導入構造によれば、冷却性能を向上させることができるという優れた効果を有する。 As described above, the cooling air introduction structure according to claim 1 of the present invention has an excellent effect that the cooling performance can be improved.
請求項2に記載の冷却風導入構造によれば、モータの数を削減することができると共に、車両の前面衝突時におけるクラッシュストロークを長くすることができるという優れた効果を有する。 According to the cooling air introduction structure of the second aspect, the number of motors can be reduced, and the crash stroke at the time of a frontal collision of the vehicle can be increased.
請求項3に記載の冷却風導入構造によれば、空調装置本体とコンプレッサとを繋ぐ配管の長さを抑制することができるという優れた効果を有する。 According to the cooling air introduction structure of the third aspect, there is an excellent effect that the length of the pipe connecting the air conditioner main body and the compressor can be suppressed.
請求項4に記載の冷却風導入構造によれば、ファン及びコンプレッサの不必要な駆動を抑えることができるという優れた効果を有する。 According to the cooling air introduction structure of the fourth aspect, there is an excellent effect that unnecessary driving of the fan and the compressor can be suppressed.
本発明の一実施形態に係る冷却風導入構造10について、図1〜図5に基づいて説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印FRは車両前方側を示しており、矢印UPは車両上方側を示しており、矢印Wは車両幅方向を示している。
A cooling
図1には、自動車(車両)Aの前部が外観斜視図にて示されている。また、図2には、図1の2−2線に沿った拡大断面図が示されている。 In FIG. 1, a front portion of an automobile (vehicle) A is shown in an external perspective view. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along line 2-2 in FIG.
(パワーユニット室及びパワーユニットの概略構成)
図2に示されるように、自動車Aの前部には、パワーユニット室(本実施形態の場合には「エンジンコンパートメント」としても把握される要素である。)14が配設され、パワーユニット室14内にはパワーユニット12が配置されている。パワーユニット12は、自動車Aが走行するための駆動力を発生するようになっており、この実施形態では、それぞれフロントホイールWfを駆動するための駆動源として内燃機関であるエンジンと電動モータとを含んで構成されている。したがって、自動車Aは、2つの駆動源を有するハイブリッド自動車とされている。なお、図中では、パワーユニット12を簡略化して示す。
(Schematic configuration of power unit room and power unit)
As shown in FIG. 2, a power unit chamber (an element that can be grasped as an “engine compartment” in the case of the present embodiment) 14 is disposed in the front portion of the automobile A, and the inside of the
パワーユニット12の出力軸は、車両幅方向に延在するドライブシャフト(図示省略)とされ、このドライブシャフトは、フロントホイールWfに駆動力を伝達可能に連結されている。また、フロントホイールWfは、ステアリングギア18に連結されており、ステアリングホイール(図示省略)の操舵による転舵が可能とされている。
The output shaft of the
パワーユニット12は、車両幅方向に沿ったクランクシャフトを有する横置きのエンジンと、該エンジンに動力伝達可能に連結されたトランスアクスルとを主要部として構成されている。トランスアクスルは、電動モータ、図示しないジェネレータ、動力分割機構、無段変速機等である変速機等を含んで構成されている。また、この実施形態では、トランスアクスルには、例えば電動モータ、ジェネレータ、及びバッテリに電気的に接続されたインバータを含んで構成されている。したがって、この実施形態に係るパワーユニットは、パワープラントとして捉えることも可能である。パワーユニット12の車両下方側には、オイルパン16が設けられている。
The
上記の通り内燃機関であるエンジンを含んで構成されるパワーユニット12が配設されたパワーユニット室14は、所謂エンジンルームとして捉えることができ、上方側がフード30(図1及び図2参照)によって開閉可能とされている。パワーユニット12のエンジンには、排気マニホルド20A(触媒コンバータを含む構成としてもよい)を介して排気管20が接続されている。排気管20は、車両の幅方向のサイド部に配置されたロッカ(図示省略、「サイドシル」ともいう。)に沿って配策されて車両後部側に至っている。
As described above, the
パワーユニット室14の後端部は、車室Cとの間がダッシュパネル(車体客室前壁)22によって隔てられている。ダッシュパネル22の下端部は、フロアパネル24の前端部に接合されている。フロアパネル24における車両幅方向の中央部には、正面断面視で下向きに開口する逆U字形状を成すフロアトンネル26が形成されている。ダッシュパネル22の上端部には、カウル28の下端部が接合されている。
The rear end portion of the
(車両用空調装置の概略構成)
ダッシュパネル22の車両後方側には、インストルメントパネル58が配置されている。ダッシュパネル22とインストルメントパネル58との間には、空調ケース62が配置されている。空調ケース62は、車両用空調装置60を構成するユニットである空調ユニット60Aの一部を構成している。
(Schematic configuration of vehicle air conditioner)
An
空調ケース62には、外気導入ダクト64及び内気導入ダクト(図示省略)が接続されると共に、外気導入ダクト64及び前記内気導入ダクトをそれぞれ開閉する切換ドア(図示省略)が設けられている。また、空調ケース62には、空調ケース62の内部である空調室62Aの空調用空気を車室Cの所定エリアへ吹き出すための吹出通路部66A、66Bが設けられると共に、吹出通路部66A、66Bの開口部を開閉する切換ドア(図示省略)が設けられている。
The
空調ケース62の空調室62Aには、空調用ブロア68、並びに熱交換器であるエバポレータ70及びヒータコア72が配置されている。なお、図中の空調用ブロア68、エバポレータ70及びヒータコア72は、ブロック化されて図示されている。空調用ブロア68は、作動することにより外気導入ダクト64等から空気(外気等)を空調室62Aに吸引すると共に、吸引した空気をエバポレータ70の側へ向けて送出する送風機である。
In the
エバポレータ70は、蒸発器として機能し、後述するコンプレッサ80(図中の右下参照、圧縮機)、後述するコンデンサ40C(図中の中央下部参照、凝縮器)、及び図示しないエキスパンションバルブ(膨張弁)が設けられる冷媒循環路に連通している。そして、エバポレータ70は、コンプレッサ80、コンデンサ40C、及び前記エキスパンションバルブと共に冷媒を循環させて冷凍サイクルを行なうようになっている。
The evaporator 70 functions as an evaporator, and will be described later with a compressor 80 (see lower right in the figure, compressor), a
この冷凍サイクルでは、コンプレッサ80で圧縮された冷媒が、コンデンサ40Cで冷却されることにより液化され、液化された冷媒がエバポレータ70で気化されることにより、エバポレータ70を通過する空気の冷却及び除湿が行われる。このときに、コンデンサ40Cとエバポレータ70との間に設けられた前記エキスパンションバルブは、冷媒を急激に減圧することにより霧状とし、エバポレータ70での冷媒の気化効率の向上を図っている。
In this refrigeration cycle, the refrigerant compressed by the
すなわち、エバポレータ70は、図示しない前記エキスパンションバルブから送られた低温・低圧の液体(霧状)の冷媒と、空調室62A内を通過する空気との間で熱交換を行って前記空気から熱を奪う(冷却する)ようになっている。また、エバポレータ70は、冷媒を低温・低圧の気体にしてコンプレッサ80へ送るようになっている。
That is, the evaporator 70 exchanges heat between the low-temperature and low-pressure liquid (mist-like) refrigerant sent from the expansion valve (not shown) and the air passing through the air-
一方、ヒータコア72は、パワーユニット12のエンジンとの間で循環する冷却液(熱媒)と空調室62Aを流れる空調用空気とを熱交換させるようになっている。なお、ヒータコア72には電気ヒータ等が用いられてもよい。
On the other hand, the
空調ケース62の空調室62Aには、エバポレータ70に対して空調用ブロア68の側とは反対側に複数のエアミックスドア(図示省略)が回動可能に設けられている。前記エアミックスドアは、開度を変えることによって、ヒータコア72を通過する空気量とヒータコア72をバイパスする空気量を制御するようになっており、このような制御により、所定温度(目標吹出温度)の空調風が生成される。
In the
(冷却風導入構造の構成)
一方、ダッシュパネル22の車両前方側におけるパワーユニット室14の前端部には、フロントバンパカバー34及びグリル38が配置されている。フロントバンパカバー34は、フロントバンパ32の一部を構成し、図1に示されるように、略車両幅方向を長手方向として配置され、車両平面視では中央部が両端部よりも車両前方側に膨らんだ湾曲形状を成し、両端部が車両後方側に曲げられている。図2に示されるように、フロントバンパカバー34には、パワーユニット室14内に空気を取り入れるための空気取入口(第一導入口)34Aが形成されている。空気取入口34Aは、パワーユニット室14の前端下部に形成されて車両前向きに開口されている。
(Configuration of cooling air introduction structure)
On the other hand, a
フロントバンパカバー34の車両後方側には、所定距離だけ離間した位置にフロントバンパリインフォースメント36が配設されている。フロントバンパリインフォースメント36は、フロントバンパ32の一部を構成し、縦断面形状が矩形枠状に形成されており、その長手方向の両端部は左右一対のフロントサイドメンバ(図示省略)の前端部に結合されている。
A
フロントバンパカバー34における車両幅方向中間部の上方側には、前述したグリル38が配置されている。なお、フロントバンパカバー34における車両幅方向の両サイド部の上方側でグリル38よりも車両幅方向外側には左右一対のヘッドランプ39(図1参照)が配置されている。グリル38は、閉止状態のフード30の前端部とフロントバンパカバー34の上端部との間に配置され、パワーユニット室14内に空気を取り入れるための空気取入口(第二導入口)38Aが形成されている。空気取入口38Aは、パワーユニット室14の前端上部に形成されて車両前向きに開口されている。
The above-described
また、冷却風導入構造10が適用された自動車Aでは、フロアトンネル26の前側の開口端26Aの大部分(上端側を除く部分)を塞ぐように、被冷却体としての冷却ユニット40(「空冷式熱交換器」としても把握される要素である。)が設けられている。したがって、この実施形態では、冷却ユニット40がパワーユニット室14内における下部でパワーユニット12に対して車両後方側に配置されている。冷却ユニット40は、空気との熱交換によって冷却されるようになっており、ラジエータ40R及びコンデンサ40Cを含んで構成されている。ラジエータ40R及びコンデンサ40Cは、車両前後方向に隣接して配置され、本実施形態では、コンデンサ40Cがラジエータ40Rの車両前方側に配置されている。
Further, in the automobile A to which the cooling
ラジエータ40Rは、水冷式のパワーユニット12(のエンジンや電気モータ)との間で冷媒としての冷却水を循環させてパワーユニット12を冷却する熱交換器である。また、コンデンサ40Cは、前述した車両用空調装置60の冷凍サイクルを構成する空冷式の熱交換器である。なお、この実施形態では、冷却ユニット40がラジエータ40Rとコンデンサ40Cの両者を含んで構成されているが、被冷却体は、これらの一方のみを含んで構成されていてもよい。
The
パワーユニット室14には、パワーユニット室14の前端下部に形成された空気取入口34Aから、パワーユニット12の車両下方側を経て冷却ユニット40に空気(冷却風)を導く第一通路46が形成されている。第一通路46の上壁部は、オイルパン16、パワーユニット12の下面部、及び後述するシュラウド50の上壁部50A等によって構成されている。第一通路46の下壁部はアンダカバー48によって構成されている。
The
アンダカバー48は、パワーユニット室14を車両上下方向の下側から覆っている。また、第一通路46における車両前後方向の後部には、シュラウド50が設けられている。シュラウド50は、車両正面視で下向きに開口する略逆U字形状を成すと共に、車両前後方向の後端部がコンデンサ40Cの外周縁部における上部及び側部に取り付けられ、アンダカバー48の一部と共に第一通路46における車両前後方向の後部を形成している
The under
シュラウド50の車両下方側において、アンダカバー48には、路面Rとの間を流れる走行風を冷却ユニット40に導くための空気取入口(第三導入口)48Aが貫通形成されている。空気取入口48Aは、路面Rに向けて開口され、左右のフロントホイールWf間の後部側に設定されている。空気取入口48Aにおける車両前方側の端縁部からは車両上方側へ向けて車両後方側に傾斜した傾斜壁部48Bがアンダカバー48の一部として形成されている。また、空気取入口48Aにおける車両後方側の端縁部には、車両下方側に突出したフラップ49が設けられている。
On the vehicle lower side of the shroud 50, the under
以上によって、冷却ユニット40には、自動車Aの走行に伴って、空気取入口34Aから第一通路46を通過する第一空気流Fr1、及び空気取入口48Aを通過して第一通路46の後部空間内に流入する下側空気流Fr0が導かれる。
As described above, the cooling
一方、冷却ユニット40の車両後方側に隣接する隣接空間は、パワーユニット室14の内部の後側上部空間と連通している。これにより、冷却風導入構造10には、パワーユニット室14の前端上部に形成された空気取入口38Aから、第一通路46の車両上方側及び冷却ユニット40の車両上方側を経て冷却ユニット40の車両後方側に空気を導く第二通路52が形成されている。第二通路52は、フード30、カウル28、ダッシュパネル22、フロアトンネル26、及び、後述するファンシュラウド44等によって、図2の矢印Fr2(第二通路52を通過する第二空気流)に対して車両上方側ないし車両後方側の壁部が構成されている。また、第二通路52は、パワーユニット12の上面部、シュラウド50の上壁部、及び詳細図示を省略するパワーユニット室14内の搭載部品の上面部によって、車両下方側の壁部が構成されている。
On the other hand, the adjacent space adjacent to the vehicle rear side of the cooling
また、冷却ユニット40に対して車両後方側には、ファン42(「冷却ファン」ともいい、広義には「送風機」として把握される要素である。) が配置されている。ファン42は、回転軸42Aが車両前後方向に沿って設定されている。また、図2の4−4線に沿った拡大断面図である図4に示されるように、ファン42は、回転軸42Aの周りに放射状に設けられた複数の羽根42Bを備えている。図2に示されるファン42は、回転駆動されることで車両前方側の空気を冷却風として冷却ユニット40に導くようになっている。すなわち、ファン42は、その作動によって冷却ユニット40を通過する空気流(冷却風)を生成する。そして、このファン42の作動によって冷却ユニット40には、冷媒と熱交換を行う冷却風が車両前方側から車両後方側に向けて通過するようになっている。
Further, a fan 42 (also referred to as “cooling fan”, which is an element grasped as “blower” in a broad sense) is disposed on the vehicle rear side with respect to the
ファン42の外周側はファンシュラウド44によって覆われている。ファンシュラウド44の前端側の開口部は、冷却ユニット40に対して車両後方側に隣接して配置されている。ファンシュラウド44の前端側の開口部は、シュラウド50の後端側の開口部に対向配置されている。また、ファンシュラウド44の上端部における前端部側でその車両幅方向中央部には、冷却ユニット40の上端部との間に間隔を形成するように切欠部44Aが形成されている。換言すれば、この切欠部44Aと冷却ユニット40の上端部とで連通孔45が構成されており、この連通孔45によって、冷却ユニット40とファン42との間の空間と、パワーユニット12の車両後方側の空間とが連通されている。
The outer peripheral side of the
なお、本実施形態では、ファンシュラウド44とシュラウド50とが別体とされているが、ファンシュラウド44とシュラウド50とが一体とされると共に、その上壁部で冷却ユニット40とファン42との間の上方側に貫通孔が形成された構成であってもよい。
In this embodiment, the
ファン42に対して車両後方側に離間した位置には、駆動モータ74が設けられている。駆動モータ74は、フロアトンネル26内に配置され、車両前後方向を軸方向とするモータ軸74Bがモータ本体部74Aから車両前方側及び車両後方側に突出している。駆動モータ74のモータ軸74Bの前端(一端)は、第一クラッチ76を介してファン42の回転軸42Aに連結されている。第一クラッチ76は電磁クラッチとされている。第一クラッチ76が接続された状態では、駆動モータ74は、作動することでファン42の回転軸42Aを回転駆動する。なお、第一クラッチ76が切断された状態では、駆動モータ74の回転力はファン42の回転軸42Aに伝達されない。
A
また、フロアトンネル26内には、駆動モータ74に対して車両後方側の至近位置に車両用空調装置60におけるコンプレッサ80(広義には「補機部品」として把握される要素である。)が配置されている。コンプレッサ80は、前述した車両用空調装置60の冷凍サイクルを構成する圧縮機であり、配管86Aによって前述したコンデンサ40Cに接続されると共に、配管86Bによって前述したエバポレータ70に接続されている。
Further, in the
コンプレッサ80は、電動コンプレッサとされ、コンプレッサ80の回転軸80Aを回転駆動する駆動源は、前述した駆動モータ74が兼ねている。また、図示を省略するが、コンプレッサ80と駆動モータ74とは、一つのケーシング内に収容されている。駆動モータ74のモータ軸74Bの後端(他端)は、第二クラッチ78を介してコンプレッサ80の回転軸80Aに連結されている。第二クラッチ78は電磁クラッチとされている。第二クラッチ78が接続された状態では、駆動モータ74の回転力はコンプレッサ80の回転軸80Aに伝達され、第二クラッチ78が切断された状態では、駆動モータ74の回転力はコンプレッサ80の回転軸80Aに伝達されない。
The
駆動モータ74及びコンプレッサ80は、車両下方側が板状の支持部材82によって支持されている。図3には、図2の3−3線に沿った拡大断面図が示されている。図3に示されるように、支持部材82は、車両幅方向中央部が車両上方側に凸状に湾曲すると共に、車両幅方向の両端部がそれぞれアンダリインフォース84に固定されている。アンダリインフォース84は、左右対で設けられて車両前後方向に延在しており、長手方向に直交する方向の断面形状が車両上方側に開口したハット形状とされている。アンダリインフォース84のフランジ部は、フロアトンネル26の左右両側でフロアパネル24の一般部24Aの下面と結合されており、アンダリインフォース84とフロアパネル24とで閉断面構造が形成されている。これらにより、図2に示される駆動モータ74及びコンプレッサ80は、フロアトンネル26の内側に保持されている。
The
駆動モータ74、第一クラッチ76、及び第二クラッチ78はECU62(広義には「制御手段」として把握される要素である。)に電気的に接続されている。また、ECU62は、パワーユニット12を冷却するための冷却水の水温を検出する水温計56及び車室内の空気の温度を検出する室温センサ54に接続されている。
The
ECU62は、ファン42の駆動が必要な場合及び車両用空調装置60におけるコンプレッサ80の駆動が必要な場合の少なくとも一方の場合には、駆動モータ74を作動させ、それ以外の場合は駆動モータ74を停止させる。なお、ファン42の駆動が必要な場合とは、具体的には、水温計56の水温が所定の閾値を超えた場合(パワーユニット12に高負荷がかかった場合)である。また、車両用空調装置60におけるコンプレッサ80の駆動が必要な場合とは、具体的には、車両用空調装置60におけるエバポレータ70で空調室62Aの空調用空気の冷却が必要な場合である。空調用空気の冷却の要否は、室温センサ54の検出温度及び目標設定温度等により判断される。
The
また、ECU62は、ファン42の駆動が必要な場合には第一クラッチ76を接続した状態にし、それ以外の場合には第一クラッチ76を切断した状態にする。さらに、ECU62は、車両用空調装置60におけるコンプレッサ80の駆動が必要な場合には第二クラッチ78を接続した状態にし、それ以外の場合には第二クラッチ78を切断した状態にする。
Further, the
(実施形態の作用・効果)
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
(Operation and effect of the embodiment)
Next, the operation and effect of the above embodiment will be described.
上記構成の冷却風導入構造10が適用された自動車Aでは、ECU62は、水温計56により検出した冷却水の水温が所定の閾値を超えていない場合、第一クラッチ76を切断した状態にする。このようなパワーユニット12の低負荷状態での運転時には、自動車Aの走行に伴う走行風によって、外部空気が空気取入口34A、48A、38Aを通じてパワーユニット室14内に導入される。そして、パワーユニット室14内における下部でパワーユニット12に対して車両後方側に配置された冷却ユニット40は、走行風によって導入された外部空気との熱交換により冷却される。
In the automobile A to which the cooling
また、ECU62は、水温計56により検出した冷却水の水温が所定の閾値を超えた場合、駆動モータ74を作動させ、第一クラッチ76を接続した状態にすることで、ファン42を作動(回転駆動)させる。すると、冷却ユニット40に対して車両後方側に配置されたファン42の前後における圧力差によって、車両前方側の空気が冷却風として冷却ユニット40に導かれる。具体的には、空気取入口48Aから流入する下側空気流Fr0、空気取入口34Aから流入して第一通路46を通過する第一空気流Fr1及び空気取入口38Aから流入して第二通路52を通過する第二空気流Fr2が生成される(又は流速を増す)。このため、自動車Aの走行速度が低い場合や停車している場合であっても、十分な冷却風の風量が確保される。これにより、パワーユニット室14の第二通路52の熱気が効果的に排出され、下側空気流Fr0及び第一空気流Fr1によって冷却ユニット40が効果的に冷却される。
Further, the
ここで、作動によってファン42の回転軸42Aを回転駆動する駆動モータ74は、ファン42の回転軸42Aにモータ軸74Bが連結され、ファン42に対して車両後方側に離間してフロアトンネル26内に配置されている。このため、図2の4−4線に沿った拡大断面図である図4に示されるように、ファン42の中央部に二点鎖線で示すモータ100が搭載された対比構造と比べて、本実施形態では、ファン42の中央部での通風抵抗が低減される。従って、冷却性能が向上する。そして、図2に示されるファン42を通過した空気は、フロアパネル24の下方側(床下)を流れる。
Here, the
また、本実施形態では、駆動モータ74がファン42の駆動源と車両用空調装置60におけるコンプレッサ80の駆動源を兼ねるので、自動車Aに搭載するモータの数を減らすこと、及びそれによるコスト削減が可能となる。
In the present embodiment, since the
また、剛性の高いコンプレッサ80が例えばパワーユニット室14内でパワーユニット12の前側(二点鎖線Xの位置)に配置されるような対比構造に比べて、本実施形態では、車両の前面衝突時におけるクラッシュストロークを長くすることが可能になる。この場合のクラッシュストロークの増加分は、概ねコンプレッサの車両前後方向の寸法Lと同等である。このように本実施形態では、クラッシュストローク(換言すれば高速衝突)が十分に確保されることで、拘束装置での対応が軽減されると共にフロントオーバハングの延長化が不要となり、軽量化及びコスト低減にも資する。
Further, in the present embodiment, the crash at the time of a frontal collision of the vehicle is compared with the comparative structure in which the
ここで、図5を用いて上記の作用を補足説明する。図5には、車両の前面衝突時における加速度と変位量(クラッシュストロークの量)との関係を示すG−S線図が示されている。この図5に示される実線は本実施形態に係る冷却風導入構造10が適用された場合のG−S特性を表しており、二点鎖線は前記対比構造が適用された場合のG−S特性を表している。図5のグラフに示されるように、本実施形態に係る冷却風導入構造10が適用された場合、前記対比構造が適用された場合に比べて、クラッシュストロークが増加すると共に加速度のピークが低減されている。換言すれば、本実施形態に係る冷却風導入構造10が適用された場合、車両の前面衝突時におけるエネルギー吸収性能が向上している。
Here, the above operation will be supplementarily described with reference to FIG. FIG. 5 shows a GS diagram showing a relationship between acceleration and displacement (crash stroke amount) at the time of a frontal collision of the vehicle. The solid line shown in FIG. 5 represents the GS characteristic when the cooling
また、本実施形態では、図2に示されるように、車両用空調装置60におけるコンプレッサ80が駆動モータ74に対して車両後方側の至近位置に配置されている。このため、コンプレッサ80と空調ユニット60Aとの距離を短くできるので、空調ユニット60Aのエバポレータ70とコンプレッサ80とを繋ぐ配管86Bの長さも抑えられる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
また、本実施形態では、駆動モータ74のモータ軸74Bの一端が第一クラッチ76を介してファン42の回転軸42Aに連結されている。また、駆動モータ74のモータ軸74Bの他端が第二クラッチ78を介してコンプレッサ80の回転軸80Aに連結されている。よって、駆動モータ74がファン42の駆動源と車両用空調装置60におけるコンプレッサ80の駆動源を兼ねるものでありながら、ファン42の回転軸42A及びコンプレッサ80の回転軸80Aをいずれも必要に応じて回転駆動及び停止することが可能となる。このため、ファン42及びコンプレッサ80の不必要な駆動が抑えられる。
In the present embodiment, one end of the
以上説明したように、本実施形態に係る冷却風導入構造10によれば、冷却性能を向上させることができる。
As described above, according to the cooling
また、本実施形態では、図3に示されるように、左右対のアンダリインフォース84が支持部材82によって連結されると共に支持部材82がコンプレッサ80及び駆動モータ74(図2参照)を支持するので、フロアパネル24の振動を抑制することができる。すなわち、図2に示されるコンプレッサ80及び駆動モータ74のマスダンパ化によって防振効果を発揮することが可能となっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the pair of left and right under
(実施形態の補足説明)
なお、上記実施形態の変形例として、ファン(42)の駆動源である駆動モータ(74)が車両用空調装置(60)におけるコンプレッサ(80)の駆動源を兼ねないような構成も採り得る。
(Supplementary explanation of the embodiment)
As a modification of the above embodiment, a configuration may be employed in which the drive motor (74) that is the drive source of the fan (42) does not serve as the drive source of the compressor (80) in the vehicle air conditioner (60).
また、上記実施形態の変形例として、コンプレッサ(80)が駆動モータ(74)に対して車両後方側に至近距位置とは言えない程度離間して配置された構成も採り得る。 Further, as a modification of the above-described embodiment, a configuration in which the compressor (80) is arranged at a distance from the drive motor (74) on the vehicle rear side so as not to be a close range position can be adopted.
また、上記実施形態の変形例として、駆動モータ(74)のモータ軸(74B)の一端が第一クラッチ(76)を介さずにファン(42)の回転軸(42A)に連結されてもよい。また、駆動モータ(74)のモータ軸(74B)の他端が第二クラッチ(78)を介さずにコンプレッサ(80)の回転軸(80A)に連結されてもよい。 As a modification of the above embodiment, one end of the motor shaft (74B) of the drive motor (74) may be coupled to the rotation shaft (42A) of the fan (42) without passing through the first clutch (76). . The other end of the motor shaft (74B) of the drive motor (74) may be coupled to the rotation shaft (80A) of the compressor (80) without passing through the second clutch (78).
さらに、請求項3に記載の「至近位置に配置」は、上記実施形態のように、コンプレッサ80と駆動モータ74とが一つのケーシング(図示省略)内に収容されるくらいに極めて近くに配置される場合を意味する。
Furthermore, the “arranged at a close position” according to
なお、上記実施形態及び上述の複数の変形例は、適宜組み合わされて実施可能である。 In addition, the said embodiment and the above-mentioned some modification can be implemented combining suitably.
以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。 Although an example of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. .
10 冷却風導入構造
12 パワーユニット
14 パワーユニット室
26 フロアトンネル
40 冷却ユニット(被冷却体)
42 ファン
42A ファンの回転軸
60 車両用空調装置
74 駆動モータ
74B モータ軸
76 第一クラッチ
78 第二クラッチ
80 コンプレッサ
80A コンプレッサの回転軸
10 Cooling
42
Claims (4)
前記パワーユニット室内における下部で前記パワーユニットに対して車両後方側に配置され、空気との熱交換によって冷却される被冷却体と、
前記被冷却体の車両後方側に配置され、回転軸が車両前後方向に沿って設定され、回転駆動されることで車両前方側の空気を冷却風として前記被冷却体に導くファンと、
前記ファンに対して車両後方側に離間してフロアトンネル内に配置され、前記ファンの回転軸にモータ軸が連結されると共に、作動して前記ファンの回転軸を回転駆動する駆動モータと、
を有する冷却風導入構造。 A power unit that is disposed in a power unit chamber provided in the front of the vehicle and generates a driving force for the vehicle to travel;
An object to be cooled which is disposed on the vehicle rear side with respect to the power unit at a lower portion in the power unit chamber and is cooled by heat exchange with air;
A fan that is disposed on the vehicle rear side of the object to be cooled, the rotation shaft is set along the vehicle front-rear direction, and is driven to rotate to guide the air on the vehicle front side as cooling air to the object to be cooled;
A drive motor that is disposed in a floor tunnel spaced apart from the rear side of the vehicle with respect to the fan, a motor shaft is coupled to the rotation shaft of the fan, and a motor that operates to rotate the rotation shaft of the fan;
Cooling air introduction structure having
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