JP2017013709A - エンジン房冷却構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】床部材の下側とエンジン房内との間で空気をスムーズに流通させるエンジン房冷却構造を提供する。
【解決手段】床部材3の下方に突出する床下突出部と、床下突出部の前部より後側で且つ床下突出部の側方において床部材3に導入口12が形成され、床部材3の下側において後方へ流通する空気流Fを導入口12からエンジン房R内に導入する空気導入部10と、エンジン房R内において導入口12の後方に配置され、床部材3の上方に突出する床上突出部と、床上突出部の前部近傍において床部材に排出口13が形成され、空気導入部によりエンジン房R内に導入された空気流Fを排出口13から床部材3の下側に排出する空気排出部11とを備える。
【選択図】 図1

Description

この発明は、エンジン房冷却構造に係り、特に、床部材で下側が覆われたエンジン房を空気流により冷却するエンジン房冷却構造に関する。
近年、自動車の床下を流れる空気流の抵抗を抑制するために、自動車の下部を覆うようにアンダーカバーなどの床部材が配置されている。この床部材により空気抵抗が低下する一方で、エンジンなどの駆動部を配置したエンジン房が下側から覆われるため、エンジン房内の空気が流通し難く、高温となる駆動部などを冷却することが困難であった。そこで、床部材の下側を流れる空気流の抵抗を抑制しつつ床部材の下側とエンジン房内との間で空気をスムーズに流通させることが求められている。
床部材の下側から上側に空気流をスムーズに導く技術として、例えば、特許文献1には、アンダーカバーの走行輪よりも前方の平坦な部分において、走行輪とサスペンションアームの車体側取付点との間の前方延長領域で、かつ、車両前方からの空気の床下流れが再付着する部位に空気導入部を設けた自動車のアンダーフロア構造が提案されている。この自動車のアンダーフロア構造は、車両の前端部に当たって剥離した空気をアンダーカバーの再付着部分において空気導入部が捕捉するため、アンダーカバーの下側を流れる空気流をスムーズにアンダーカバーの上側に導くことができる。
特許第2803473号公報
ここで、特許文献1のアンダーフロア構造は、アンダーカバーの上側が外部に暴露されており、アンダーカバーの上側において空気の流通性が高い場合には空気流をアンダーカバーの下側から上側にスムーズに導くことができる。しかしながら、エンジン房内は空気の流通性が低いため、特許文献1のアンダーフロア構造を適用してアンダーカバーにおける空気の再付着部分にエンジン房内に連通する空気導入部を形成しても、空気導入部を介して空気流をエンジン房内に流入させることは困難である。
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、床部材の下側とエンジン房内との間で空気をスムーズに流通させるエンジン房冷却構造を提供することを目的とする。
この発明に係るエンジン房冷却構造は、自動車において下側が床部材で覆われると共に内部にエンジンが配置されたエンジン房を空気流により冷却するエンジン房冷却構造であって、床部材の下方に突出する床下突出部と、床下突出部の前部より後側で且つ床下突出部の側方において床部材に導入口が形成され、床部材の下側において後方へ流通する空気流を導入口からエンジン房内に導入する空気導入部と、エンジン房内において導入口の後方に配置され、床部材の上方に突出する床上突出部と、床上突出部の前部近傍において床部材に排出口が形成され、空気導入部によりエンジン房内に導入された空気流を排出口から床部材の下側に排出する空気排出部とを備えるものである。
ここで、床下突出部は、エンジン房の両側部に隣接して配置される一対のフロントタイヤであり、導入口は、一対のフロントタイヤの車幅方向内側に形成することができる。
また、床下突出部は、エンジン房の両側部に隣接して配置された一対のフロントタイヤの前側に取り付けられるタイヤ用フラップであり、導入口は、タイヤ用フラップの車幅方向内側に形成することもできる。
また、導入口は、エンジン房においてエンジンの下側に配置されたオイルパンの前側に形成することができる。
また、床上突出部は、エンジン房と車室との間を隔てるトーボードであることが好ましい。
また、空気導入部は、前端部が導入口に接続されると共に後端部がエンジン房内において前端部の後方に配置され、前端部から後端部に向かって上方に傾斜して延びる房内導入管を有することが好ましい。
また、空気排出部は、後端部が排出口に接続されると共に前端部がエンジン房内において後端部の前方に配置され、後端部から前端部に向かって上方に傾斜して延びる房外排出管を有することが好ましい。
また、空気排出部は、排出口の前縁部近傍において床部材から下方に突出する排出口前側フラップをさらに有することが好ましい。
また、空気排出部は、排出口の内側縁部近傍において床部材から下方に突出する排出口内側フラップをさらに有することが好ましい。
この発明によれば、床下突出部の前部より後側で且つ床下突出部の内側において床部材に導入口が形成されると共に床上突出部の前部近傍において床部材に排出口が形成されているので、床部材の下側とエンジン房内との間で空気をスムーズに流通させるエンジン房冷却構造を提供することが可能となる。
この発明の実施の形態1に係るエンジン房冷却構造を備えた自動車の構成を示す図である。 床部材の下側における空気流の流れを示す底面図である。 床部材の下側とエンジン房内との間の圧力差を示す断面図である。 この発明の実施の形態2に係るエンジン房冷却構造を備えた自動車の構成を示す図である。 この発明の実施の形態3に係るエンジン房冷却構造を備えた自動車の構成を示す図である。 この発明の実施の形態4に係るエンジン房冷却構造を備えた自動車の構成を示す図である。 実施の形態4の変形例に係るエンジン房冷却構造の要部を示す図である。 この発明の実施の形態5に係るエンジン房冷却構造を備えた自動車の構成を示す図である。 実施の形態5の変形例に係るエンジン房冷却構造を備えた自動車の構成を示す図である。
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態1
図1に、この発明の実施の形態1に係るエンジン房冷却構造を備えた自動車の構成を示す。この自動車は、フロントガラス1と、フロントガラス1の前方に張り出すように配置されたフロントフード2と、フロントフード2の下側に離間して対向配置された床部材3と、フロントフード2および床部材3の両側部に沿って前後方向に延びる一対のフェンダー4と、フロントフード2、床部材3およびフェンダー4の前部を覆うように配置された前壁部5と、フロントフード2、床部材3およびフェンダー4の後部を覆うように配置されたトーボード6とを有する。フェンダー4の中間部には車幅方向内側に窪むようにタイヤハウス7が形成されており、このタイヤハウス7の内側にフロントタイヤ8が配置されている。
フロントフード2、床部材3、フェンダー4、前壁部5およびトーボード6は、内部を囲むように配置され、その内部にはほぼ閉じられたエンジン房Rが形成されている。このエンジン房Rには、一対のフロントタイヤ8の間にエンジンなどの駆動部9が配置されている。また、トーボード6およびフロントガラス1の後側には車室Cが形成されている。
フロントタイヤ8は、タイヤハウス7内にエンジン房Rに隣接して配置されており、その下半部が床部材3の下方に突出している。
トーボード6は、エンジン房Rと車室Cとの間を隔てるもので、エンジン房Rの後部を全て覆うような板形状を有する。このため、トーボード6は、エンジン房Rの後部において床部材3の上方に突出するように設けられている。
床部材3は、エンジン房Rの下部を全て覆うような板状のアンダーカバーから構成されている。床部材3には、空気導入部10と空気排出部11とが設けられている。
空気導入部10は、フロントタイヤ8の前部Eより後側で且つフロントタイヤ8の車幅方向内側において床部材3を貫通する導入口12を有し、床部材3の下側において後方へ流通する空気流Fを導入口12からエンジン房R内に導入するものである。導入口12は、フロントタイヤ8の前部E近傍に配置されている。
空気排出部11は、トーボード6の前部近傍において床部材3を貫通する排出口13を有し、空気導入部10によりエンジン房R内に導入された空気流Fを排出口13からトーボード6の下側に排出するものである。排出口13は、フロントタイヤ8の後部近傍に配置されている。
駆動部9は、自動車を駆動させるためのもので、導入口12と排出口13の間に配置されている。駆動部9は、燃料の燃焼などに起因して高温となるものから構成されている。駆動部9としては、例えば、エンジン、エンジンの下側に配置されてエンジンから排出されたオイルを収容するオイルパン、およびエンジンで生じた排気ガスを外部に導出するための排気部などが挙げられる。
なお、本発明におけるエンジン房冷却構造は、フロントタイヤ8、空気導入部10、トーボード6および空気排出部11から構成されている。
次に、この実施の形態1の動作について説明する。
まず、図1に示すように、自動車を前方に走行させると、その走行速度に応じた空気流Fが自動車に対して相対的に前方から後方へ向かうように生じる。ここで、自動車の床部材3は、ほぼ平坦な形状、すなわち急激な凹凸(例えば約50mm以上の凹凸)を抑制して緩やかに湾曲するように形成されている。このため、空気流Fは床部材3の下側をスムーズに流れることができ、床部材3の下側を流れる空気流Fの抵抗を抑制することができる。
このように、床部材3において凹凸が抑制される一方で、自動車の両側部にはフロントタイヤ8が設けられており、このフロントタイヤ8の下半部が床部材3の下方に急激に突出するように配置されている。このため、床部材3の下側において側部近傍を流れる空気流Fは、図2に示すように、フロントタイヤ8の前部Eにより後方への流れが妨げられて、フロントタイヤ8の車幅方向内側へと進路が大きく変更される。空気流Fがフロントタイヤ8の内側へと進行することにより、フロントタイヤ8の前部E近傍からフロントタイヤ8の車幅方向内側にわたって空気流Fの圧力が上昇し、図3に示すように、導入口12を挟んで床部材3の下側とエンジン房R内との間に圧力差が生じる。すなわち、導入口12の下側における空気流Fの圧力が、エンジン房R内と比較して非常に高い状態となる。
これにより、床部材3の下側とエンジン房R内との圧力差を利用して導入口12からエンジン房R内に空気流Fをスムーズに導入することができる。
この時、導入口12からエンジン房R内に導入される空気流Fは、床部材3の下側において圧力の上昇を招く過剰な空気流Fであり、この空気流Fが導入口12から導入されても床部材3の下側を流通する空気流Fの流れが大きく乱れることはない。このため、床部材3の下側からエンジン房R内への空気流Fの導入に伴う空気抵抗の上昇を防ぐことができる。さらに、床部材3の下側において局所的に高められた圧力を、導入口12からエンジン房R内に空気流Fを導入することにより低下させることができる。一般的に、フロントタイヤ8の前部E近傍からその内側にわたる空気流Fの圧力の上昇は、床部材3の下側における空気流Fの流れを乱す要因となっていた。そこで、導入口12からエンジン房R内に空気流Fを導入することにより、高められた空気流Fの圧力を低下させることができる。これにより、床部材3の下側における空気流Fの圧力が均一化されるため、空気流Fが床部材3の下側をよりスムーズに流れることができる。
導入口12からエンジン房R内に導入された空気流Fは、エンジン房R内を後方へ進行し、エンジン房R内に配置された駆動部9の隙間を順次通過する。これにより、高温な駆動部9を持続的に冷却することができる。
続いて、空気流Fは、エンジン房Rの後部まで進行すると、その進行がトーボード6により妨げられる。これにより、トーボード6の前部近傍における空気流Fの圧力が高められて、図3に示すように、排出口13を挟んでエンジン房R内と床部材3の下側との間に圧力差が生じる。すなわち、排出口13の上側における空気流Fの圧力が、床部材3の下側と比較して非常に高い状態となる。
このため、排出口13を介してエンジン房R内を流れる空気流Fをスムーズに床部材3の下側へ排出することができる。これにより、エンジン房R内に導入口12から排出口13へと流れる空気流Fを形成することができ、駆動部9などのエンジン房R内に配置された機器を確実に冷却することができる。
本実施の形態によれば、フロントタイヤ8の前部Eより後側で且つフロントタイヤ8の内側において床部材3に導入口12が形成されると共にトーボード6の前部近傍において床部材3に排出口13が形成されているので、床部材3の下側における空気流Fの流れを乱すことなく床部材3の下側とエンジン房R内との間で空気流Fをスムーズに流通させることができる。
実施の形態2
実施の形態1では、フロントタイヤ8が床部材3の下側において空気流Fの流れを妨げる本発明の床下突出部を構成していたが、床下突出部は床部材3の下方に突出して空気流Fの流れを妨げるものであればよく、フロントタイヤ8に限られるものではない。
例えば、図4に示すように、実施の形態1において、フロントタイヤ8の前側に新たにタイヤ用フラップ21を取り付けると共に空気導入部10に換えて空気導入部22を配置し、タイヤ用フラップ21を本発明における床下突出部とすることもできる。
タイヤ用フラップ21は、タイヤハウス7内への空気流Fの流入を抑制して空気抵抗の上昇を防ぐためのもので、タイヤハウス7の前縁部に沿って床部材3から下方に突出するように設けられる。
空気導入部22は、タイヤ用フラップ21の前部Eより後側で且つタイヤ用フラップ21の車幅方向内側において床部材3を貫通する導入口23を有し、床部材3の下側において後方へ流通する空気流Fを導入口23からエンジン房R内に導入するものである。
実施の形態1と同様に、床部材3の下側を後方へ流れる空気流Fが、タイヤ用フラップ21により進行を妨げられて、タイヤ用フラップ21の車幅方向内側へと進路が大きく変更される。空気流Fがタイヤ用フラップ21の内側へと進行することにより、導入口23を挟んで床部材3の下側とエンジン房R内との間に圧力差が生じ、床部材3の下側を流れる空気流Fを導入口23からエンジン房R内にスムーズに導入することができる。
エンジン房R内に導入された空気流Fは、エンジン房R内を後方へと進行し、トーボード6の前部近傍に形成された排出口13を介して床部材3の下側にスムーズに排出される。
本実施の形態によれば、タイヤ用フラップ21の前部Eより後側で且つタイヤ用フラップ21の内側において床部材3に導入口23が形成されると共にトーボード6の前部近傍において床部材3に排出口13が形成されているので、床部材3の下側における空気流Fの流れを乱すことなく床部材3の下側とエンジン房R内との間で空気流Fをスムーズに流通させることができる。
なお、本発明の床下突出部としては、例えば、床部材3から下方に約50mm以上急激に突出するものを用いることができる。
実施の形態3
実施の形態1および2において、空気導入部は導入口からよりスムーズに空気流Fをエンジン房R内に誘導する構成とすることが好ましく、空気排出部11は排出口13からよりスムーズに空気流Fを床部材3の下側に誘導する構成とすることが好ましい。
例えば、図5に示すように、実施の形態1において、空気導入部10は房内導入管31を新たに設けることができ、空気排出部11は房外排出管32を新たに設けることができる。
房内導入管31は、前端部が導入口12に接続されると共に後端部がエンジン房R内において前端部の後方に配置され、前端部から後端部に向かって上方に傾斜して延びる形状を有する。
房外排出管32は、排出口13から前方に向かってエンジン房R内を床部材3から徐々に離れるように上方に傾斜して延びる形状を有する。
実施の形態1と同様にして床部材3の下側を流れる空気流Fが導入口12から導入されると、房内導入管31が後方へ傾斜する形状を有するため、そのまま空気流Fをエンジン房Rの後方へ誘導することができる。このため、導入口12から導入された空気流Fをエンジン房R内で拡散させることなく、エンジン房Rの後方へスムーズに誘導することができる。
また、エンジン房R内に導入された空気流Fが、エンジン房R内をトーボード6近傍まで流通すると、房外排出管32が後方へ傾斜する形状を有するため、そのまま空気流Fを排出口13へと誘導することができる。このため、エンジン房R内を後方へ流通した空気流Fをトーボード6近傍において滞留させることなく、排出口13へスムーズに誘導して排出口13から床部材3の下側へと排出することができる。
本実施の形態によれば、導入口12から導入される空気流Fを房内導入管31によりスムーズにエンジン房Rの後方へ誘導すると共にエンジン房R内を後方へ流通した空気流Fを房外排出管32によりスムーズに排出口13へ誘導するため、床部材3の下側とエンジン房R内との間で空気流Fをよりスムーズに流通させることができる。
実施の形態4
実施の形態1〜3において、空気導入部および空気排出部11は、導入口および排出口13の上側と下側において空気流Fの圧力差がより大きくなる構成とすることが好ましい。
例えば、図6に示すように、実施の形態1において、空気排出部11は排出口13の前縁部近傍に排出口前側フラップ41を新たに配置することができる。この排出口前側フラップ41は、排出口13の前縁部に沿って床部材3から下方に突出する形状を有する。排出口前側フラップ41は、例えば、床部材3から下方に約30mm〜約50mm程度突出するように形成することができる。
実施の形態1と同様に、床部材3の下側を流れる空気流Fが導入口12を介してエンジン房R内に導入される。一方、エンジン房R内に導入されずに床部材3の下側をそのまま後方へ進行した空気流Fは、排出口13近傍においてその進行を排出口前側フラップ41により遮られ、空気流Fが排出口13を迂回するように流通する。これにより、排出口13の下側における空気流Fの圧力が低下し、排出口13を挟んでエンジン房R内と床部材3の下側との間に生じる圧力差がより大きくなるため、エンジン房R内に導入された空気流Fを容易に排出口13から排出することができる。
本実施の形態によれば、排出口13の前側に排出口前側フラップ41を設けることにより排出口13の上側と下側の圧力差が大きくなるため、エンジン房R内の空気流Fを排出口13から容易に排出することができ、床部材3の下側とエンジン房R内との間で空気流Fをよりスムーズに流通させることができる。
なお、空気排出部11は、図7に示すように、排出口13の車幅方向内側に排出口内側フラップ42を配置することもできる。この排出口内側フラップ42は、排出口13の内側縁部に沿って床部材3から下方に突出する形状を有する。
一般的に、床部材3の下側を流れる空気流Fは、フロントタイヤ8の内側を通過する際に、フロントタイヤ8の後方へ回り込むように車幅方向外側に向かって進行する。そこで、床部材3の下側において排出口13を内側から外側に向かって通過する空気流Fを排出口内側フラップ42で遮ることにより、排出口13の下側における空気流Fの圧力を低下させることができる。これにより、排出口13を挟んでエンジン房R内と床部材3の下側との間に生じる圧力差をより大きくすることができるため、エンジン房R内に導入された空気流Fを容易に排出口13から排出することができる。
実施の形態5
実施の形態1〜4において、空気導入部の導入口および空気排出部11の排出口13はフロントタイヤ8の内側部近傍に配置されていたが、導入口が床下突出部の前部より後側で且つ床下突出部の側方に配置されると共に排出口13が床上突出部の前部近傍に配置されていればよく、その配置に限定されるものではない。
例えば、図8に示すように、実施の形態1の空気導入部10および空気排出部11は、導入口12および排出口13に換えて、駆動部9のオイルパン51に対応する導入口52および排出口53を配置することができる。ここで、オイルパン51は、エンジン房Rの車幅方向中央部近傍においてエンジンの下側、すなわち駆動部9の下部に配置されている。
導入口52はオイルパン51の前側に配置され、排出口53はオイルパン51の後側に配置されている。このように、オイルパン51に対応して導入口52および排出口53を配置することにより、オイルパン51を通過するように空気流Fを流通させることができ、オイルパン51を確実に冷却することができる。
なお、フロントタイヤ8の内側部近傍は空気流Fの圧力が高いため、実施の形態1〜4のように導入口をフロントタイヤ8の内側部近傍に設けることにより、導入口を介して空気流Fを床部材3の下側からエンジン房R内に容易に導入することができる。
また、導入口に対する排出口の位置を車幅方向に変えることにより、エンジン房内における空気流Fの流通方向を制御することもできる。例えば、図9に示すように、実施の形態1の空気排出部11は、排出口13に換えて、オイルパン51の後側に排出口54を配置することができる。
床部材3の下側において空気流Fの圧力が高い箇所に配置された導入口12を介して空気流Fをエンジン房R内に容易に導入することができる。また、エンジン房R内に導入された空気流Fは、排出口54に向かって徐々に車幅方向中央部に近づくように進行する。これにより、空気流Fがエンジン房R内において車幅方向中央部に配置されたオイルパン51を通過するため、オイルパン51を確実に冷却することができる。このように、導入口12に対する排出口54の位置を変えてエンジン房R内における空気流Fの流通方向を制御することにより、エンジン房R内に配置された所望の機器を確実に冷却することができる。
1 フロントガラス、2 フロントフード、3 床部材、4 フェンダー、5 前壁部、6 トーボード、7 タイヤハウス、8 フロントタイヤ、9 駆動部、10,22 空気導入部、11 空気排出部、12,23,52 導入口、13,53,54 排出口、21 タイヤ用フラップ、31 房内導入管、32 房外排出管、41 排出口前側フラップ、42 排出口内側フラップ、51 オイルパン、R エンジン房、C 車室、F 空気流。

Claims (9)

  1. 自動車において下側が床部材で覆われると共に内部にエンジンが配置されたエンジン房を空気流により冷却するエンジン房冷却構造であって、
    前記床部材の下方に突出する床下突出部と、
    前記床下突出部の前部より後側で且つ前記床下突出部の側方において前記床部材に導入口が形成され、前記床部材の下側において後方へ流通する空気流を前記導入口から前記エンジン房内に導入する空気導入部と、
    前記エンジン房内において前記導入口の後方に配置され、前記床部材の上方に突出する床上突出部と、
    前記床上突出部の前部近傍において前記床部材に排出口が形成され、前記空気導入部により前記エンジン房内に導入された空気流を前記排出口から前記床部材の下側に排出する空気排出部とを備えるエンジン房冷却構造。
  2. 前記床下突出部は、前記エンジン房の両側部に隣接して配置される一対のフロントタイヤであり、
    前記導入口は、前記一対のフロントタイヤの車幅方向内側に形成される請求項1に記載のエンジン房冷却構造。
  3. 前記床下突出部は、前記エンジン房の両側部に隣接して配置された一対のフロントタイヤの前側に取り付けられるタイヤ用フラップであり、
    前記導入口は、前記タイヤ用フラップの車幅方向内側に形成される請求項1に記載のエンジン房冷却構造。
  4. 前記導入口は、前記エンジン房において前記エンジンの下側に配置されたオイルパンの前側に形成される請求項1〜3のいずれか一項に記載のエンジン房冷却構造。
  5. 前記床上突出部は、前記エンジン房と車室との間を隔てるトーボードである請求項1〜4のいずれか一項に記載のエンジン房冷却構造。
  6. 前記空気導入部は、前端部が前記導入口に接続されると共に後端部が前記エンジン房内において前端部の後方に配置され、前端部から後端部に向かって上方に傾斜して延びる房内導入管を有する請求項1〜5のいずれか一項に記載のエンジン房冷却構造。
  7. 前記空気排出部は、後端部が前記排出口に接続されると共に前端部が前記エンジン房内において後端部の前方に配置され、後端部から前端部に向かって上方に傾斜して延びる房外排出管を有する請求項1〜6のいずれか一項に記載のエンジン房冷却構造。
  8. 前記空気排出部は、前記排出口の前縁部近傍において前記床部材から下方に突出する排出口前側フラップをさらに有する請求項1〜7のいずれか一項に記載のエンジン房冷却構造。
  9. 前記空気排出部は、前記排出口の内側縁部近傍において前記床部材から下方に突出する排出口内側フラップをさらに有する請求項1〜8のいずれか一項に記載のエンジン房冷却構造。
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