JP2018047779A - 車両用アンダーカバー構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】空気抵抗を低減しつつ、エンジンルームを通過する空気の風量を増やし、ラジエータの冷却性能を高めることが可能なエンジンルームの下方に設置されるアンダーカバー構造を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる車両用アンダーカバー構造の構成は、車両前方から順にラジエータ１０２、エンジン１０４およびサスペンションフレーム１０６が配置される車両１００ａのエンジンルーム１００ｂの下方に配置される車両用アンダーカバー構造において、当該車両用アンダーカバー構造は、車両のフロントバンパ１０８の下端からサスペンションフレーム１０６の後方まで延びエンジンルーム１００ｂの下面を構成するアンダーカバー１１０と、アンダーカバー１１０のエンジン１０４より車両後方であってサスペンションフレーム１０６より車両前方の位置に形成された開口部１２０とを備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用アンダーカバー構造に関するものである。
自動車等の車両のエンジンルームにはエンジンが配置され、エンジンルームの底壁は、例えば特許文献１に開示されているようにアンダーカバーによって構成される。
またエンジンルームには、エンジンを冷却するラジエータが配置される。ラジエータの冷却性能を高めるためにはエンジンルーム内を通過する空気の流量を増やす必要がある。そこで特許文献１では、フロアパネルの高さに応じてアンダーカバーの形状を異ならせることにより、冷却風流量を保持することができるとしている。
特開２０１２−１３６０６２号公報
しかしながら特許文献１にも開示されているように、一般にエンジンルームにはクロスメンバのような車体構造部材が配置される。特許文献１の構成によれば、エンジンの上方では冷却風は効率的に車両後方に流れるものの、エンジンの下方では、クロスメンバによって冷却風の流れが遮られてしまう。このため、エンジンルームにおける空気の滞留が起こりやすく、エンジンルームを通過する空気の流量を増やすためには更なる改善が必要であった。
本発明は、このような課題に鑑み、エンジンルームを通過する空気の風量を増やし、ラジエータの冷却性能を高めることが可能な車両用アンダーカバー構造を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明にかかる車両用アンダーカバー構造の代表的な構成は、車両前方から順にラジエータ、エンジンおよびサスペンションフレームが配置される車両のエンジンルームの下方に配置される車両用アンダーカバー構造において、当該車両用アンダーカバー構造は、車両のフロントバンパの下端からサスペンションフレームの後方まで延びエンジンルームの下面を構成するアンダーカバーと、アンダーカバーのエンジンより車両後方であってサスペンションフレームより車両前方の位置に形成された開口部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、エンジンルームを通過する空気の風量を増やし、ラジエータの冷却性能を高めることが可能な車両用アンダーカバー構造を提供することが可能となる。
本発明による車両用アンダーカバー構造の実施例について説明する図である。 図１のアンダーカバー構造を下方から観察した状態を示す図である。 本実施例にかかるアンダーカバー構造の効果について説明する図である。
本実施形態にかかる車両用アンダーカバー構造は、車両前方から順にラジエータ、エンジンおよびサスペンションフレームが配置される車両のエンジンルームの下方に配置される車両用アンダーカバー構造において、当該車両用アンダーカバー構造は、車両のフロントバンパの下端からサスペンションフレームの後方まで延びエンジンルームの下面を構成するアンダーカバーと、アンダーカバーのエンジンより車両後方であってサスペンションフレームより車両前方の位置に形成された開口部とを備えることを特徴とする。
上記構成によれば、エンジンの下方を通過した空気を、サスペンションフレームによって遮られることなく、開口部から排出することができる。したがって、エンジンルーム内における空気の滞留を抑制し、エンジンルームに導入される空気の風量を増やすことができるため、ラジエータの冷却性能を向上させることが可能となる。
上記アンダーカバーは、フロントバンパから車両後方に向かうにしたがって下方に傾斜する傾斜部と、傾斜部の後端に連続し後端からほぼ水平に車両後方に延びる水平部とを有し、開口部は、水平部に配置されているとよい。かかる構成によれば、エンジンルーム内でエンジンの下方を傾斜面に沿って通過する空気を効率的に開口部から排出することが可能となる。
上記水平部は、傾斜部の後端と開口部との間の前側水平領域と、開口部より後方の後側水平領域とを含むとよい。かかる構成のように前側水平領域を設けることにより、アンダーカバーの前面の負圧が増加するため、空気抵抗を低減することができる。また後側水平領域を設けることにより、負圧を増加するため、エンジンルーム内から空気を引き抜く効果を高めることができる。したがって、空気抵抗を低減し、エンジンルーム内の熱を好適に外に排出することが可能となる。
上記アンダーカバーは、水平部のうち開口部の車両後方側の縁から車両前方に向かうにしたがって上方に傾斜するダクト部を有し、ダクト部の上端は、サスペンションフレームの下端よりも上方または下端と同じ高さに位置しているとよい。これにより、サスペンションフレームに向かう方向に流れる空気を、サスペンションフレームに到達する手前側で速やかに車外に排出することができる。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。かかる実施例に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
図１は、本発明による車両用アンダーカバー構造（以下、アンダーカバー構造１００と称する）の実施例について説明する図である。理解を容易にするために、図１ではエンジンルーム１００ｂ内における空気の流れを一点鎖線の矢印にて示している。また本願のすべての図において、符号Ｕ、Ｄ、Ｆ、Ｒは、それぞれ、車両の上下前後方向を表す。
図１に示すように、本実施例のアンダーカバー構造１００では、車両１００ａの（全体は不図示）のエンジンルーム１００ｂの内部に、ラジエータ１０２、エンジン１０４およびサスペンションフレーム１０６が車両前方から順に配置されている。
車両の前面はフロントバンパ１０８によって構成されていて、かかるフロントバンパにはフロントグリル１０８ａが組みつけられている。空気は、フロントグリル１０８ａを通過してエンジンルーム１００ｂに導入される。エンジンルーム１００ｂに導入された空気が、ラジエータ１０２を通過することによってラジエータ１０２内の冷却水が冷却される。サスペンションフレーム１０６は、車幅方向の外側に車輪を懸架するサスペンションアーム（不図示）を支持する車体構造部材である。
エンジン１０４の下方には、エンジンルーム１００ｂの下面を構成するアンダーカバー１１０が配置されている。アンダーカバー１１０は、車両１００ａのフロントバンパ１０８の下端に接合され、そこからサスペンションフレーム１０６の後方まで延びている。
本実施例のアンダーカバー構造１００の特徴として、アンダーカバー１１０には、エンジン１０４より車両後方であって、サスペンションフレーム１０６より車両前方の位置に開口部１２０が形成されている。これにより、走行中にエンジンルーム１００ｂに導入され、エンジン１０４の下方を通過した空気は、エンジン１０４より車両後方に配置された開口部１２０から排出される。
このとき、開口部１２０がサスペンションフレーム１０６の車両前方に配置されていることにより、エンジン１０４の下方を通過した空気は、サスペンションフレーム１０６によって遮られることなく、開口部１２０から排出される。したがって、エンジンルーム１００ｂ内における空気の滞留を抑制し、エンジンルーム１００ｂを通過する空気の風量を増やすことができるため、ラジエータ１０２の冷却性能の向上が図られる。
また上述したようにエンジンルーム１００ｂ内の空気が開口部１２０から排出されることにより、エンジンルーム１００ｂ内のエンジン１０４後方の気圧を低下させることができる。これにより、エンジンルーム１００ｂ内の空気が車両後方に抜けやすくなる。したがって、エンジンルーム１００ｂへの空気の導入量ひいてはラジエータ１０２への空気の供給量を増加させることができる。したがって、ラジエータ１０２の冷却性能を更に高めことが可能となる。
ここで、車両の下側を流れる空気の流速が高いと、その空気が車両後方から排出された際にバックドア周辺（不図示）での圧力が低下し、空気抵抗が増大する現象が確認されている。これに対し、本実施例のアンダーカバー構造１００では、車両前方からアンダーカバー１１０に沿って車両下方に向けて空気が流れた際に、流速が高いフロア下の空気の流れは、開口部１２０から排出されたエンジンルーム内の速度の遅い空気の流れに押しのけられることにより、その流速が低下する。これにより、車両後方での排気速度が低下するため、バックドア周辺の圧力低下を抑制し、空気抵抗を低減することが可能となる。
図２は、図１のアンダーカバー構造１００を下方から観察した状態を示す図である。図２に示すように、開口部１２０は、車幅方向に長手に形成されるとよい。これにより、エンジン１０４（図１参照）の下方を通過した空気をより効率的に車外に排出することができる。ただし、開口部１２０の形状はこれに限定するものではなく、開口部１２０を、例えば車幅方向に配置した複数の孔としても、上記と同様の効果を得ることが可能である。
図１に示すように、本実施例では、アンダーカバー１１０は、傾斜部１１２および水平部１１４を有する。傾斜部１１２は、フロントバンパ１０８から車両後方に向かうにしたがって下方に緩やかに傾斜する面である。水平部１１４は、傾斜部１１２の後端１１２ａに連続し、傾斜部１１２の後端からほぼ水平に車両後方に延びる面である。なお、傾斜部１１２は、下方に傾斜しているのであれば、その角度は問わず、また平面および曲面のいずれであってもよい。また好ましくは傾斜部１１２と水平部１１４は滑らかに連続しているとよい。
上述した開口部１２０は、アンダーカバー１１０のうち、水平部１１４に配置されるとよい。これにより、車両前方からエンジン１０４の下方（車両下面）に入り込んで傾斜部１１２を通過することで最も流速が高くなった空気に開口部１２０からの排出をぶつけることができる。したがって、エンジン１０４の下方を通過する空気の流速を効果的に下げることができる。
また図１に示すように、本実施例では、水平部１１４は、開口部１２０の前後に配置される前側水平領域１１４ａおよび後側水平領域１１４ｂを含んで構成される。前側水平領域１１４ａは、傾斜部１１２の後端１１２ａと開口部１２０との間でほぼ水平に車両後方に延びる領域であり、後側水平領域１１４ｂは、開口部１２０より後方でほほ水平に車両後方に延びる領域である。
上記構成のように開口部１２０の後方に後側水平領域１１４ｂが存在することで、開口部１２０から排出された空気によって乱れた空気を整流することができる。これにより、アンダーカバー１１０の後端でエンジンルーム１００ｂ内のサスペンションフレーム１０６の上を通った流れを滑らかに後方に導くことができるようになる。したがって、空気抵抗が増加するのを防ぐことができる。
なお、本実施形態では、傾斜部１１２と水平部１１４の前側領域１１４ａとの間に開口部１２０が配置される構成を例示したが、これに限定するものではない。例えば、開口部１２０は、傾斜部１１２と水平部１１４の境界である傾斜部１１２の後端１１２ａの後方近く、すなわち水平部１１４の先端近傍に配置されてもよい。
なお、仮にアンダーカバー１１０の傾斜部１１２に開口部１２０を配置すると、開口部１２０は車両前方に向かって開口した状態となる。すると、アンダーカバー１１０の前方からエンジンルーム１００ｂ内に気流が入り込み、サスペンションフレーム１０６に遮られることによってエンジンルーム１００ｂ内において空気が滞留し、空気抵抗が増大してしまう。したがって、上記説明したように、開口部１２０は、アンダーカバー１１０の水平部１１４に配置することが好ましい。
また図１に示すように、本実施例のアンダーカバー構造１００では、アンダーカバー１１０は、水平部１１４のうち、開口部１２０の車両後方側の縁１２０ａから車両前方に向かうにしたがって上方に傾斜するダクト部１３０を有する。かかるダクト部１３０の上端１３０ａは、サスペンションフレーム１０６の下端よりも上方に位置している。
上記構成によれば、エンジン１０４の下方を通過した空気は、ダクト部１３０に誘導されて開口部１２０から車外に排出される。これにより、開口部１２０からの空気の排出効率を高めることができ、エンジンルーム１００ｂへの空気の導入量ひいてはラジエータ１０２への空気の供給量を増加させることが可能となる。
またダクト部１３０の上端１３０ａが、サスペンションフレーム１０６の下端よりも上方に位置していることにより、サスペンションフレーム１０６に向かう方向に流れる空気を速やかに車外に排出することができる。なお、本実施例では、ダクト部１３０の上端１３０ａをサスペンションフレーム１０６の下端よりも上方に位置する構成を例示したが、これに限定するものではない。例えば、ダクト部１３０の上端１３０ａがサスペンションフレーム１０６の下端と同じ高さに位置する構成であっても、上記と同様の効果を得ることが可能である。
図３は、本実施例にかかるアンダーカバー構造１００の効果について説明する図である。図３では、横軸をラジエータの通過風量とし、縦軸をＣｄ値（空気抵抗係数）としている。実施例は、本実施例にかかるアンダーカバー構造１００、すなわちアンダーカバー１１０に開口部１２０を有するアンダーカバー構造１００である。比較例は、アンダーカバーに開口部が設けられていないアンダーカバー構造である。
図３に示すように、アンダーカバーに開口部が設けられていない比較例では、Ｃｄ値が大きくなり、ラジエータの通過風量も少ない。これに対し、本実施例では、Ｃｄ値が大幅に低減していて、通過風量も比較例よりも増大している。このことから、本実施例のようにアンダーカバー１１０に開口部１２０を設けることにより、エンジンルーム１００ｂを通過する空気の風量を増やすことができ、ひいてはラジエータ１０２の冷却性能を高めることが可能であることが理解できる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は、車両用アンダーカバー構造に利用することができる。
１００…アンダーカバー構造、１００ａ…車両、１００ｂ…エンジンルーム、１０２…ラジエータ、１０４…エンジン、１０６…サスペンションフレーム、１０８…フロントバンパ、１０８ａ…フロントグリル、１１０…アンダーカバー、１１２…傾斜部、１１２ａ…後端、１１４…水平部、１１４ａ…前側水平領域、１１４ｂ…後側水平領域１２０…開口部、１２０ａ…縁、１３０…ダクト部、１３０ａ…上端

Claims (4)

  1. 車両前方から順にラジエータ、エンジンおよびサスペンションフレームが配置される車両のエンジンルームの下方に配置される車両用アンダーカバー構造において、
    当該車両用アンダーカバー構造は、
    車両のフロントバンパの下端から前記サスペンションフレームの後方まで延び前記エンジンルームの下面を構成するアンダーカバーと、
    前記アンダーカバーの前記エンジンより車両後方であって前記サスペンションフレームより車両前方の位置に形成された開口部とを備えることを特徴とする車両用アンダーカバー構造。
  2. 前記アンダーカバーは、
    前記フロントバンパから車両後方に向かうにしたがって下方に傾斜する傾斜部と、
    前記傾斜部の後端に連続し該後端からほぼ水平に車両後方に延びる水平部とを有し、
    前記開口部は、前記水平部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用アンダーカバー構造。
  3. 前記水平部は、
    前記傾斜部の後端と前記開口部との間の前側水平領域と、
    前記開口部より後方の後側水平領域とを含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用アンダーカバー構造。
  4. 前記アンダーカバーは、前記水平部のうち前記開口部の車両後方側の縁から車両前方に向かうにしたがって上方に傾斜するダクト部を有し、
    前記ダクト部の上端は、前記サスペンションフレームの下端よりも上方または該下端と同じ高さに位置していることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用アンダーカバー構造。
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