JP2015075058A - エンジンルームの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却効率を上げることができるエンジンルームの冷却構造を得る。【解決手段】エンジン２６の駆動力が伝達されるオルタネータ４６の軸部５０に、シロッコファン５６の一部を構成する円筒部５６Ａが固定されている。そして、オルタネータ４６は当該円筒部５６Ａ内に配置されている。つまり、オルタネータ４６はシロッコファン５６の円筒部５６Ａによって周囲が覆われている。オルタネータ４６は、発電により加熱されるため、シロッコファン５６による送風によって当該オルタネータ４６を直接冷却することができる。これにより、エンジンルーム２４内における冷却効率を上げることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のエンジンルームの冷却構造に関する。

例えば、下記特許文献１では、エンジンルームの冷却構造において、横置きに配設されたエンジンの車両前後方向後方側に送風ファンを配設し、当該送風ファンによって排気マニホールドや冷媒などを冷却する技術が開示されている。

特開２００７−０９２５４２号公報

しかしながら、この先行技術では、送風ファンによって送風される風は、車両幅方向に沿って流れている。一方、エンジンルーム内には各種部品が配設され、かつ車両幅方向両側には壁があるため、送風ファンによって冷却された後の風は、スムーズに流れ難くエンジンルーム内で淀む可能性がある。エンジンルーム内で空気が淀んだ場合、当該エンジンルームの冷却効率は低下する。

本発明は上記事実を考慮し、冷却効率を上げることができるエンジンルームの冷却構造を得ることを目的とする。

請求項１記載の発明に係るエンジンルームの冷却構造は、エンジンの駆動力が伝達されて発電する発電機と、前記発電機の同軸上に配設されると共に当該発電機の周囲を覆うファンと、を有している。

請求項１記載の発明に係るエンジンルームの冷却構造は、エンジンの駆動力が伝達されて発電する発電機の同軸上にファンが配設され、当該ファンによって発電機の周囲が覆われている。発電機は、発電により加熱されるため、ファンによる送風によって当該発電機を直接冷却することができる。

請求項２記載の発明に係るエンジンルームの冷却構造は、請求項１記載の発明に係るエンジンルームの冷却構造において、前記ファンは、径方向の内側から外側へ向かって風が送風される遠心送風機である。

請求項２記載の発明に係るエンジンルームの冷却構造では、ファンは遠心送風機であり、径方向の内側から外側へ向かって風を送風することができ、例えば、ファンの外側に配置された発熱部材を冷却することができる。

請求項３記載の発明に係るエンジンルームの冷却構造は、請求項１又は請求項２記載の発明に係るエンジンルームの冷却構造において、前記ファンは、前記エンジンの車両前後方向後方側かつ、当該エンジンとエンジンからの排気を送出する排気管との間に配設されている。

請求項３記載の発明に係るエンジンルームの冷却構造では、ファンは、エンジンの車両前後方向後方側かつ、当該エンジンとエンジンからの排気を送出する排気管との間に配設されることで、ファンによる送風によって当該排気管を冷却することができる。特に、エンジンの車両前後方向後方側では、熱が籠もりやすいため、ファンによって発電機及び排気管を冷却することで、エンジンルーム内を効果的に冷却することができる。

請求項４記載の発明に係るエンジンルームの冷却構造は、請求項３記載の発明に係るエンジンルームの冷却構造において、前記エンジンは車両幅方向に沿って横置きに配置され、かつダッシュパネルの車両上下方向下部には車両上下方向下方側へ向かうにつれて車両前後方向後方側へ向かって傾斜する傾斜面が設けられている。

請求項４記載の発明に係るエンジンルームの冷却構造では、エンジンは、車両幅方向に沿って横置きに配置されているため、エンジンが車両前後方向に沿って縦置きに配置された場合と比較してエンジンの車両前後方向後方側では熱が籠もりやすい。しかし、本発明では、エンジンの車両前後方向後方側にファンが配設されているため、当該ファンによって送風された風をダッシュパネルの車両上下方向下部に設けられた傾斜面に沿って車両上下方向下方側へ案内することができる。

以上説明したように、請求項１に記載のエンジンルームの冷却構造は、エンジンルーム内の冷却効率を上げることができる、という優れた効果を有する。

請求項２に記載のエンジンルームの冷却構造は、ファンの外側に配置されたエンジン周りの排気管などの発熱部材を冷却することができる、という優れた効果を有する。

請求項３に記載のエンジンルームの冷却構造は、ファンによって発電機だけでなく排気管を冷却することでエンジンルーム内の冷却効率をさらに上げることができる、という優れた効果を有する。

請求項４に記載のエンジンルームの冷却構造は、エンジンルーム内の空気流れを向上させることができる、という優れた効果を有する。

本発明の実施形態に係るエンジンルームの冷却構造を示す車両前部の概略平面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンルームの冷却構造を示す車両前部の概略側面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンルームの冷却構造を示す概略斜視図である。 本発明の実施形態に係るエンジンルームの冷却構造を示す概略正面図である。 図４の５−５線に沿って切断された状態を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンルームの冷却構造の変形例を示す図１に対応する平面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンルームの冷却構造の他の変形例を示す図１に対応する平面図である。

本実施の形態に係るエンジンルームの冷却構造について、図面に基づき説明する。なお、図中の矢印ＵＰは車両上方向、矢印ＦＲは車両前方向、矢印ＲＨは車両右方向をそれぞれ示す。以下の説明で、特記なく前後、上下の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、車体左右方向（車両幅方向）の左右を示すものとする。

（エンジンルームの冷却構造の構成）
図１には、本実施の形態に係るエンジンルームの冷却構造１０が適用された車両１２（車体）が示されている。図１に示されるように、車両１２の幅方向外側には、車両前後方向に沿って延在されたフロントサイドメンバ１４がそれぞれ配設されている。各フロントサイドメンバ１４は、長手方向に対して直交する方向に沿って切断された状態の断面形状が矩形枠状の閉断面構造を成している。

各フロントサイドメンバ１４の前端部には、車両前後方向に沿って延在された衝撃吸収体としてのクラッシュボックス１６の後端部が結合されている。これらのクラッシュボックス１６の前端部には、車両幅方向に沿って延在されたフロントバンパリインフォースメント１８が結合され、フロントバンパリインフォースメント１８の前方側には、車両幅方向に沿って延在されたフロントバンパ２０が結合されている。

フロントバンパリインフォースメント１８と、左右のフロントサイドメンバ１４と、車室とを区画するダッシュパネル２２と、で構成された空間は、エンジンルーム２４とされている。なお、ダッシュパネル２２は略平板状を成しており、図２に示されるように、ダッシュパネル２２の下部には、下方側へ向かうにつれて後方側へ向かって傾斜する傾斜面２２Ａが形成されている。

エンジンルーム２４内には、エンジン２６及びトランスミッション２８を備えたパワーユニット３２が配置されている。トランスミッション２８にはドライブシャフト２９が連結されており、当該ドライブシャフト２９を介して少なくとも前輪３０へ駆動力が伝達される。

当該パワーユニット３２では、図１に示されるように、エンジン２６が横置きタイプとされており、エンジン２６の車両幅方向の一方側（ここでは左側）にトランスミッション２８が取り付けられている。また、パワーユニット３２は、その車両幅方向両端部が、それぞれ図示しないエンジンマウント及びブラケットを介して左右のフロントサイドメンバ１４に支持されている。

パワーユニット３２の前方側には、左右のフロントサイドメンバ１４の前部間において、冷却ユニット３４の一部を構成するラジエータ３６が車両幅方向に沿って配設されている。このラジエータ３６は、パワーユニット３２のエンジン２６を冷却する冷却水の熱を放熱する空冷式であり、冷却風と熱交換する熱交換器である。このため、フロントバンパ２０の下方側には、当該ラジエータ３６へ冷却風を導入するための導入口２０Ａが形成されている。なお、当該冷却ユニット３４は、車両１２の停止時等にラジエータ３６に冷却風を導入させたり、エンジンルーム２４内の熱を排出したりするためのファン３８を備えている。

一方、図３に示されるように、エンジン２６の前部２６Ａには、当該エンジン２６の各気筒に空気を送り込むためのインテークマニホールド４０が接続されている。また、エンジン２６の後部２６Ｂには、エンジン２６の各気筒から排出するためのエキゾーストマニホールド４２が接続されている。このエキゾーストマニホールド４２には、触媒４４が接続されており、当該触媒４４を経て浄化された排気ガスは、図示しないマフラーへ送出される。なお、エキゾーストマニホールド４２及び触媒４４は、後述するオルタネータ４６等を実線で示すため仮想線で示している。

エンジン２６の後壁部２６Ｂ１側には、発電機としてのオルタネータ４６が配設されており、エンジン２６の駆動によって生じる回転力による運動エネルギーが、オルタネータ４６を介して電気エネルギーに変換される（発電する）。

例えば、図４に示されるように、オルタネータ４６の一部を構成するケーシング４６Ａは、エンジン２６側に固定されている。ケーシング４６Ａの蓋部４６Ａ１及び底部４６Ａ２には軸部５０が貫通しており、当該軸部５０はベアリング４８によって回転可能に支持されている。ケーシング４６Ａ内には図示しないコイル等のロータが配設されており、当該ロータは、軸部５０によってケーシング４６Ａ内で回転可能とされている。

また、軸部５０にはプーリ５２が固定されており、当該プーリ５２にはエンジン２６の駆動により回転するファンベルト５４が巻き掛けられている。このため、エンジン２６が駆動すると、ファンベルト５４及びプーリ５２を介して、オルタネータ４６の軸部５０が回転し、これに伴ってロータが回転して発電可能とされる。

ここで、オルタネータ４６の周囲には、遠心送風機としてのシロッコファン５６が当該オルタネータ４６の同軸上に配設されている（後述する）。また、図３に示されるように、シロッコファン５６の後方側には、発熱部材としての上述のエキゾーストマニホールド４２及び触媒４４が配設されている。つまり、シロッコファン５６は、エンジン２６の車両前後方向後方側、かつ当該エンジン２６とエキゾーストマニホールド４２及び触媒４４との間に配設されている

一方、図５に示されるように、シロッコファン５６は円筒部５６Ａを備えている。この円筒部５６Ａは、一端側が開口とされており、当該円筒部５６Ａの他端部には底壁５６Ａ１が設けられている。この底壁５６Ａには軸部５０が嵌合されており、軸部５０の回転によって円筒部５６Ａは回転可能とされる。

また、円筒部５６Ａ内にはオルタネータ４６が配置されている。さらに、円筒部５６Ａには、当該円筒部５６Ａの周方向に沿って複数の翼部５６Ｂが形成されており、シロッコファン５６が駆動すると（円筒部５６Ａが回転すると）、翼部５６Ｂによって円筒部５６Ａ内の空気が径方向内側から外側へ送風されるようになっている。

図４に示されるように、ケーシング４６Ａの蓋部４６Ａ１には、ベアリング５８が固定されており、当該ベアリング５８によって、円筒部５６Ａの一端部（開口側）が、オルタネータ４６のケーシング４６Ａに対して回転可能に支持されている。また、軸部５０には、ブラケット５９を介してエンジン２６の後壁部２６Ｂ１側に配設されたエアコン用コンプレッサ６０が、シロッコファン５６及びオルタネータ４６の同軸上に連結されている。このエアコン用コンプレッサ６０には図示しないマグネットクラッチが内蔵されており、マグネットクラッチによって軸部５０からの回転力が伝達されるか否かＯＮ／ＯＦＦの切り替えがなされる。

（エンジンルームの冷却構造の作用・効果）
次に、本実施の形態に係るエンジンルームの冷却構造の作用・効果について説明する。

図３及び図４に示されるように、本実施形態に係るエンジンルームの冷却構造１０では、エンジン２６の駆動力が伝達されるオルタネータ４６の軸部５０に、シロッコファン５６の一部を構成する円筒部５６Ａが固定されている。そして、オルタネータ４６はシロッコファン５６の円筒部５６Ａ内に配置されている。オルタネータ４６は、発電により加熱されるため、当該円筒部５６Ａ内にオルタネータ４６が配置されることで、シロッコファン５６による送風によってオルタネータ４６を直接冷却することができる。このように、オルタネータ４６を直接冷却させることで、オルタネータ４６の高温化対策を図ることができ、燃費を向上させることができる。

一方、エンジンルーム２４内には各種部品が配設され、かつ車両幅方向両側には壁があるため、スペースの確保が困難である。しかし、本実施形態では、オルタネータ４６はシロッコファン５６の円筒部５６Ａ内に配置されている。このため、エンジン２４周りにおいて、オルタネータ４６及びシロッコファン５６における配置スペースがそれぞれ確保された場合と比較して、その分、当該配置スペースの狭小化を図ることができる。換言すると、エンジンルーム２４内において風流れのスペースを増やすことができ、エンジンルーム２４内の風流れを向上させることができる。

また、本実施形態では、シロッコファン５６及びオルタネータ４６の同軸上に、エアコン用コンプレッサ６０が連結されている。つまり、シロッコファン５６、オルタネータ４６とエアコン用コンプレッサ６０とが直列状態で配列されている。このため、これらの部材を並列状態で配列させた場合よりもエンジンルーム２４内において、さらにスペースの狭小化を図ることができる。

このように、本実施形態によれば、エンジンルーム２４内における冷却効率を上げることができる。

なお、オルタネータ４６がシロッコファン５６の円筒部５６Ａ内に配置されることで、オルタネータ４６及びシロッコファン５６を個々に配設した場合と比較して、車両１２（図１参照）の前面衝突時（いわゆる前突時）に潰れない、いわゆる固物スペースを減らすことができる。換言すると、本実施形態では、車両１２の前突時に、いわゆるクラッシュストロークを増やすことができる。これにより、衝突安全性能を向上させることができる。このように衝突安全性能を向上させることで、乗員の拘束装置を低減することができ、これによって、コストダウンを図ることができる。

また、本実施形態では、シロッコファン５６を用いて径方向の内側から外側へ向かって風が送風されるようにしている。さらに、シロッコファン５６の後方側には、発熱部材としてのエキゾーストマニホールド４２及び触媒４４が配設されている。このため、シロッコファン５６による送風によって、エキゾーストマニホールド４２及び触媒４４を冷却することができる。

特に、エンジン２６の車両前後方向後方側では、熱が籠もりやすいため、シロッコファン５６によってエキゾーストマニホールド４２及び触媒４４を冷却することで、エンジンルーム２４内の冷却効率をさらに上げることができる。特に、触媒４４を冷却することで、触媒４４の耐久性を向上させることができる。

さらに、図２に示されるように、本実施形態では、エンジンルーム２４と車室とを区画するダッシュパネル２２は下方側へ向かうにつれて後方側へ向かって傾斜する傾斜面２２Ａを有している。これにより、当該シロッコファン５６によって送風された風をダッシュパネル２２の傾斜面２２Ａに沿って車両上下方向下方側へ案内することができる。すなわち、エンジンルーム２４内の空気流れを向上させることができる。

特に、図６に示されるように、エンジン２６が車両前後方向に沿って縦置きに配置された車両６２の場合と比較して、図１では、エンジン２６の車両幅方向外側のスペースが狭くなり、エンジン２６の車両前後方向後方側では熱が籠もりやすくなる。このため、本実施形態によれば、エンジン２６が横置きに配置された車両１２の場合でも、エンジンルーム２４内の空気の淀みを抑制することができる。但し、図６に示されるように、エンジン２６が縦置きに配置された車両６２に対しても本実施形態に係るエンジンルームの冷却構造１０を適用させても良いのは勿論のことである。

（その他の実施形態）
本実施形態では、図３及び図４に示されるように、オルタネータ４６を冷却するファンとして遠心送風機を例に挙げて説明したが、オルタネータ４６の周囲を覆い当該オルタネータ４６を冷却することができれば良いため、遠心送風機に限るものではない。例えば、軸流送風機であっても良い。また、遠心送風機としてシロッコファン５６を例に挙げて説明したが、シロッコファン５６に限るものではなく、ターボファンなどであっても良い。

また、本実施形態では、シロッコファン５６は、エンジン２６の車両前後方向後方側、かつ当該エンジン２６とエキゾーストマニホールド４２及び触媒４４との間に配設されているが、これに限るものではない。シロッコファン５６の後方にエキゾーストマニホールド４２及び触媒４４のうち何れか一方が配設されても良いし、また、これら以外の発熱部材がシロッコファン５６の後方に配設されていても良い。

さらに、本実施形態では、図１及び図３に示されるように、シロッコファン５６及びオルタネータ４６及びエアコン用コンプレッサ６０がエンジン２６の後壁部２６Ｂ１側に配設されているが、これに限るものではない。例えば、図７に示されるように、シロッコファン５６、オルタネータ４６及びエアコン用コンプレッサ６０が前壁部２６Ａ１側に配置されても良い。なお、この場合、車両６４のエンジン２６は、図示はしないが、いわゆる前方排気システムを適用させても良い。

またさらに、本実施形態では、図２に示されるように、ダッシュパネル２２の下部において、車両上下方向下方側へ向かうにつれて車両前後方向後方側へ向かって傾斜する傾斜面２２Ａが設けられているが、当該傾斜面２２Ａは必ずしも必要ではない。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０ エンジンルームの冷却構造
１２ 車両
２２ ダッシュパネル
２２Ａ 傾斜面
２４ エンジンルーム
２６ エンジン
４２ エキゾーストマニホールド（排気管）
４６ オルタネータ（発電機）
５６ シロッコファン（遠心送風機、ファン）
６２ 車両
６４ 車両

Claims (4)

1. エンジンの駆動力が伝達されて発電する発電機と、
   前記発電機の同軸上に配設されると共に当該発電機の周囲を覆うファンと、
   を有するエンジンルームの冷却構造。
2. 前記ファンは、径方向の内側から外側へ向かって風が送風される遠心送風機である請求項１に記載のエンジンルームの冷却構造。
3. 前記ファンは、前記エンジンの車両前後方向後方側、かつ当該エンジンとエンジンからの排気を送出する排気管との間に配設されている請求項１又は請求項２に記載のエンジンルームの冷却構造。
4. 前記エンジンは車両幅方向に沿って横置きに配置され、かつダッシュパネルの車両上下方向下部には車両上下方向下方側へ向かうにつれて車両前後方向後方側へ向かって傾斜する傾斜面が設けられている請求項３に記載のエンジンルームの冷却構造。

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