JP2018103840A

JP2018103840A - 車体構造

Info

Publication number: JP2018103840A
Application number: JP2016252871A
Authority: JP
Inventors: 竜介藤野; Ryusuke Fujino
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2018-07-05

Abstract

【課題】熱交換器がエアデフレクタに配置された車両であっても車両走行時の空気抵抗を低減させることができる車体構造を提供する。【解決手段】車体構造は、車両１のキャブ３後方に設けられ箱形に形成されると共にキャブ３より背高に形成された架装４と、キャブ３上に設けられ車両１前方からの空気を上方及び側方の少なくとも一方に案内するためのエアデフレクタ５と、エアデフレクタ５に設けられ車両１前方からの空気をエアデフレクタ５内に通過させる熱交換器６と、架装４内に形成されエアデフレクタ５内からの空気を後方に流すための架装内流路７ａ、７ｂとを備える。【選択図】図４

Description

本発明は車両走行時の空気抵抗を低減させる車体構造に関する。

ラジエータやインタークーラ等の熱交換器は、車両走行時に前方から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行う。このため、熱交換器が配置されるエンジンルームの前方にはフロントグリル等の通気部が形成されている。

特開平０８−２３０７２５号公報特開２０１６−０７８８１３号公報特開２００６−００１４９０号公報

しかし、トラック等の大型車においては、運転席の下方にエンジンルームが形成されるため、隊列走行時にエンジンルーム内に供給される空気の量が減り、熱交換器の冷却性能が落ちることが考えられる。

そこで、本願発明者は、熱交換器をキャブ上のエアデフレクタに設け、隊列走行時でも十分な冷却性能が得られる熱交換器の配置構造を発明した（本願出願時において未公開、特許出願中）。しかし、熱交換後の膨張した空気がエアデフレクタ後部から出る際に、後方の架装に流れを遮られ、空気の流れが上方又は側方に屈曲されると共に、前方からの空気と略直角に衝突し、車両に対する空気抵抗が増大することが考えられる。

そこで本発明は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、熱交換器がエアデフレクタに設けられた車両であっても車両走行時の空気抵抗を低減させることができる車体構造を提供することにある。

本発明の一の態様によれば、車両のキャブ後方に設けられ箱形に形成されると共に前記キャブより背高に形成された架装と、前記キャブ上に設けられ車両前方からの空気を上方及び側方の少なくとも一方に逃がすためのエアデフレクタと、前記エアデフレクタに設けられ車両前方からの空気を前記エアデフレクタ内に通過させる熱交換器と、前記架装内に形成され前記エアデフレクタ内からの空気を後方に流すための架装内流路と、を備えたことを特徴とする車体構造が提供される。

好ましくは、前記架装内流路は、前記架装の天板及び側板の少なくとも一方に前後方向に延びて形成されると共に前後両端を開放して形成される。

好ましくは、前記架装内流路の後端部には、前方からの空気を拡散させて排出するディフューザが設けられる。

好ましくは、前記エアデフレクタには、前記熱交換器を通過した空気を前記架装内流路に案内するエアガイドが設けられる。

本発明によれば、熱交換器がエアデフレクタに設けられた車両であっても車両走行時の空気抵抗を低減させることができる。

本発明の一実施の形態に係る車両の側面図である。エアデフレクタを斜め前方から視た斜視図である。エアデフレクタを斜め後方から視た斜視図である。エアデフレクタと架装の側断面図である。エアデフレクタと架装の平面断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、後述する実施の形態における前後左右上下の各方向は、車両の各方向をいうものとする。

図１は、本発明の実施形態に係る車両の側面図である。

図１及び図２に示すように、車両１は大型トラック等のトラックで構成される。車両１は、シャシフレーム上の前端部に設けられるキャブ３と、キャブ３後方のシャシフレーム２上に設けられる架装４と、キャブ３上に設けられ車両前方からの空気を上方及び側方に逃がすためのエアデフレクタ５と、エアデフレクタ５に設けられ車両前方からの空気をエアデフレクタ５内に通過させる熱交換器６と、架装４内に形成されエアデフレクタ５内からの空気を後方に流すための架装内流路７ａ、７ｂと、を備える。

キャブ３は、箱形に形成されており、運転室を区画形成する。また、キャブ３とシャシフレーム２との間には、図示しないエンジンが配置される。

架装４は、箱形に形成され、荷室を区画形成する。架装４は、キャブ３から後方に離間され、キャブ３より背高に、かつ、左右方向の幅が大きく形成される。

図２及び図３に示すように、エアデフレクタ５は、平面視矩形状に形成されキャブ３上面を覆う基部８と、基部８から隆起して形成される隆起部９、とを備える。隆起部９は、前方から後方に向かうにつれて高さが高くなると共に、左右の幅が拡がるように形成されている。隆起部９の後端は後方に向けて開放される。また、基部８及び隆起部９は、繊維強化プラスチック等の複合材料、樹脂又は金属板にて一体に形成される。

本実施形態において２つの熱交換器６、すなわちラジエータ６ａとインタークーラ６ｂとがエアデフレクタ５に設けられる。

ラジエータ６ａは、エンジン冷却水を冷却するためのものであり、隆起部９に隆起部９内外に貫通して設けられる。ラジエータ６ａは、前記エンジンに図示しない冷却水配管を介して接続される。ラジエータ６ａの前面には、異物進入防止用のスクリーン（図示せず）が設けられる。

インタークーラ６ｂは、過給機（図示せず）からの吸入空気を体積効率を向上させるべく冷却するものであり、ラジエータ６ａより上方の隆起部９に隆起部９内外に貫通して設けられる。インタークーラ６ｂは、前記過給機に図示しない吸気配管を介して接続される。インタークーラ６ｂの前面には、異物進入防止用のスクリーン（図示せず）が設けられる。

図４及び図５に示すように、架装内流路７ａ、７ｂは、架装４の天板１０及び側板１１に形成される。具体的には、天板１０及び側板１１は、外壁１０ａ、１１ａ及び内壁１０ｂ、１１ｂを有する二重壁構造に形成されており、天板１０の外壁１０ａと内壁１０ｂとの間には、上部架装内流路７ａが形成され、側板１１の外壁１１ａと内壁１１ｂとの間には、側部架装内流路７ｂが形成される。側部架装内流路７ｂは、左右両側の側板１１に形成されると共に、上端位置がエアデフレクタ５の上端位置とほぼ同じ高さになるように形成され、かつ、下端位置がエアデフレクタ５の下端位置とほぼ同じ高さとなるように形成される。なお、側部架装内流路７ｂの下端位置は、エアデフレクタ５の下端位置より上方であっても下方であってもよく、前後方向の位置によって上下に変化してもよい。また、側部架装内流路７ｂの上端位置は、前後方向の位置によって上下に変化してもよい。

また、上部架装内流路７ａ及び側部架装内流路７ｂは、架装４の前端から後端まで貫通して形成され、架装４の前面に入口１２ａ、１２ｂが形成されると共に、架装４の後面に出口１３ａ、１３ｂが形成される。これにより架装４の前面外周には架装内流路７ａ、７ｂの入口１２ａ、１２ｂが概ね門型に開放して形成され、架装４の後面外周には架装内流路７ａ、７ｂの出口１３ａ、１３ｂが概ね門型に開放して形成される。上部架装内流路７ａと左右の側部架装内流路７ｂとは、図示しない仕切り板等で仕切られ、互いに独立して形成される。なお、上部架装内流路７ａと左右の側部架装内流路７ｂは、互いに連通して形成されてもよい。

また、上部架装内流路７ａ及び側部架装内流路７ｂの後端部には、前方からの空気を車高方向中央及び車幅方向中央に拡散させて外部に排出するディフューザ１４ａ、１４ｂが設けられる。上部架装内流路７ａに設けられる上部ディフューザ１４ａは、前方からの空気を車高方向中央側に向かって拡散させて排出するものであり、上部架装内流路７ａを区画する内壁１０ｂを下方に傾斜させて設けられる。また、側部架装内流路７ｂに設けられる側部ディフューザ１４ｂは、前方からの空気を車幅方向中央側に向かって拡散させて排出するものであり、側部架装内流路７ｂを区画する内壁１１ｂを車幅方向内側に傾斜させて設けられる。

また、エアデフレクタ５には、ラジエータ６ａ及びインタークーラ６ｂを通過した空気を架装内流路７ａ、７ｂに案内するためのエアガイド１５が設けられる。エアガイド１５は、エアデフレクタ５の隆起部９内に設けられ隆起部９内に入った空気を後部外周に案内するための内殻１６と、エアデフレクタ５及び内殻１６間に形成されるエアデフレクタ内流路１７ａ、１７ｂと架装内流路７ａ、７ｂとを接続するための流路接続部１８と、を備える。

内殻１６は、概ね隆起部９と同じ形状に形成されると共に、隆起部９より小さく形成される。これにより、隆起部９と内殻１６との間にエアデフレクタ内流路１７が形成される。また、隆起部９及び内殻１６の後端間には、エアデフレクタ内流路１７の出口が形成される。エアデフレクタ内流路１７は、隆起部９の上面に沿って形成される上部エアデフレクタ内流路１７ａと、隆起部の側面に沿って形成される側部エアデフレクタ内流路１７ｂとを備える。側部エアデフレクタ内流路１７ｂは、エアデフレクタ５内の左右両側に形成されており、それぞれ上部エアデフレクタ内流路１７ａと連通されている。すなわち、エアデフレクタ内流路１７は、概ね門型に形成される。なお、上部エアデフレクタ内流路１７ａと左右の側部エアデフレクタ内流路１７ｂとは図示しない仕切り板等で仕切られるなどして互いに独立されていてもよい。

流路接続部１８は、上部エアデフレクタ内流路１７ａと上部架装内流路７ａとを接続する上部接続部１９と、側部エアデフレクタ内流路１７ｂと側部架装内流路７ｂとを接続する側部接続部２０と、を備える。

上部接続部１９は、隆起部９の後端部上縁に設けられ上部架装内流路７ａに向けて延びる第１上部接続板１９ａと、内殻１６の後端部上縁に設けられ上部架装内流路７ａに向けて延びる第２上部接続板１９ｂと、を備える。第１上部接続板１９ａと第２上部接続板１９ｂはゴム等の樹脂で形成される。なお、第１上部接続板１９ａ及び第２上部接続板１９ｂは複合材料等の他の材料で形成されてもよい。第１上部接続板１９ａは上部架装内流路７ａの入口１２ａの上縁にシール状態で当接され、第２上部接続板１９ｂは、上部架装内流路７ａ入口１２ａの下縁にシール状態で当接される。第１上部接続板１９ａと第２上部接続板１９ｂとの間には、空気が流れる上部接続流路１９ｃが形成される。

側部接続部２０は、隆起部９の後端部側縁に設けられ側部架装内流路７ｂに向けて延びる第１側部接続板２０ａと、内殻１６の後端部側縁に設けられ側部架装内流路７ｂに向けて延びる第２側部接続板２０ｂと、を備える。第１側部接続板２０ａは側部架装内流路７ｂ入口１２ｂの車幅方向外側の縁にシール状態で当接され、第２側部接続板２０ｂの車幅方向内側の縁にシール状態で当接される。第１側部接続板２０ａと第２側部接続板２０ｂとの間には、空気が流れる側部接続流路２０ｃが形成される。また、側部接続部２０は、左右の側部エアデフレクタ内流路１７ｂに対応して左右に配設される。また、上部接側流路１９ｃと左右の側部接続流路２０ｃとは互い連通されており、概ね門型の流路を形成する。なお、上部接続流路１９ｃと左右の側部接続流路２０ｃとは図示しない仕切り板等で仕切られるなどして互いに独立されていてもよい。

側部エアデフレクタ内流路１７ｂ、側部接続部２０及び側部架装内流路７ｂは、それぞれ左右両側に、かつ、左右対称に形成される。

次に、本実施の形態の作用について述べる。

車両１が走行すると、空気が相対的に後方に流れ、前方からの空気がラジエータ６ａ及びインタークーラ６ｂに流入する。この後、ラジエータ６ａ及びインタークーラ６ｂを通過した空気はエアデフレクタ５内に流れ、上部エアデフレクタ内流路１７ａ及び側部エアデフレクタ内流路１７ｂ内で後方に流れる。上部エアデフレクタ内流路１７ａ及び側部エアデフレクタ内流路１７ｂの出口に至った空気は、上部接続部１９及び側部接続部２０に案内されつつ上部架装内流路７ａ及び側部架装内流路７ｂに流れ、上部架装内流路７ａ及び側部架装内流路７ｂ内を前方から後方に向かって直線的に流れ、出口１３ａ、１３ｂから排出される。このため、エアデフレクタ５内から出た空気が架装４と衝突したりエアデフレクタ５外で後方に流れる空気と衝突したりすることはなくなり、車両１に対する空気抵抗が増大するのを防止又は抑制することができる。

また、上部架装内流路７ａに流れた空気は上部ディフューザ１４ａから下方に拡散されつつ後方に排出され、側部架装内流路７ｂに流れた空気は側部ディフューザ１４ｂから車幅方向中央側に拡散されつつ後方に排出される。一般に箱形の架装４は、走行時に後方空間に空気を巻き込むと共に負圧域を形成する。架装４後方の負圧は走行抵抗となり、燃費を悪化させる原因となる。しかし、本実施形態に係る車体構造によれば、ディフューザ１４ａ、１４ｂから排出される空気で架装４後方の負圧を弱めることができ、走行抵抗を低減させることができる。

このように、本実施形態に係る車体構造は、架装４内に形成され熱交換器６からの空気を後方に流す架装内流路７ａ、７ｂを備えるものとしたため、熱交換器６がエアデフレクタ５に設けられた車両１であっても、エアデフレクタ５内から後方に出る空気が、架装４に流れを屈曲されるのを防止又は抑制することができる。そして、エアデフレクタ５内から後方に出る空気がエアデフレクタ５外で後方に流れる空気と略直角に衝突するのを防止又は抑制することができ、車両１に対する空気抵抗を抑制することができる。

また、架装内流路７ａ、７ｂは、架装４の天板１０又は側板１１に前後方向に延びて形成されると共に両端を開放して形成されるものとしたため、簡単な構造で架装内流路７ａ、７ｂを形成できる。また、架装内流路７ａ、７ｂは架装４の荷室（図示せず）から独立されているため、荷室内の積み荷が風に直接晒されるのを防ぐことができる。そして、架装４の上方及び側方で後方に流れる空気が架装４後方に巻き込まれるのを、架装内流路７ａ、７ｂから排出される空気で防ぐことができ、走行抵抗をさらに低減できる。

架装内流路７ａ、７ｂの後端部には、前方からの空気を車幅方向中央又は車高方向中央に拡散させるディフューザ１４ａ、１４ｂが設けられるため、ディフューザ１４ａ、１４ｂから排出される空気で架装４後方の負圧を弱めることができ、走行抵抗をさらに低減させることができる。

また、エアデフレクタ５には、ラジエータ６ａ及びインタークーラ６ｂを通過した空気を架装内流路７ａ、７ｂに案内するエアガイド１５が設けられるものとしたため、ラジエータ６ａ及びインタークーラ６ｂを通過した空気を安定して効率よく架装内流路７ａ、７ｂに案内することができる。

なお、エアデフレクタ５には、ラジエータ６ａ及びインタークーラ６ｂが熱交換器６として設けられるものとしたが、これに限るものではない。例えば空調機のコンデンサ等が熱交換器としてエアデフレクタ５に設けられてもよい。

また、架装は、後面及び一方の側板の少なくとも一方が開閉するバンタイプであってもよく、天板の一部と側板とが一体となって開閉するウィングボディタイプであってもよく、他のタイプであってもよい。

また、エアデフレクタ５は、車両前方からの空気を上方及び側方に逃がすものとしたが、これに限るものではない。エアデフレクタは、車両前方からの空気を上方にのみ逃がすものであってもよく、側方にのみ逃がすものであってもよい。

また、架装内流路７ａ、７ｂは、天板１０及び側板１１に形成されるものとしたが、天板１０及び側板１１の一方にのみ形成されてもよい。

また、ディフューザは、上部架装内流路７ａ及び側部架装内流路７ｂの双方に設けられるものとしたが、上部架装内流路７ａ及び側部架装内流路７ｂの一方にのみ設けられてもよく、双方に設けられなくてもよい。

前述の各実施形態の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

１車両
３キャブ
４架装
５エアデフレクタ
６熱交換器
７ａ上部架装内流路（架装内流路）
７ｂ側部架装内流路（架装内流路）

Claims

車両のキャブ後方に設けられ箱形に形成されると共に前記キャブより背高に形成された架装と、
前記キャブ上に設けられ車両前方からの空気を上方及び側方の少なくとも一方に逃がすためのエアデフレクタと、
前記エアデフレクタに設けられ車両前方からの空気を前記エアデフレクタ内に通過させる熱交換器と、
前記架装内に形成され前記エアデフレクタ内からの空気を後方に流すための架装内流路と、
を備えたことを特徴とする車体構造。
前記架装内流路は、前記架装の天板及び側板の少なくとも一方に前後方向に延びて形成されると共に前後両端を開放して形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
前記架装内流路の後端部には、前方からの空気を拡散させて排出するディフューザが設けられたことを特徴とする請求項２に記載の車体構造。
前記エアデフレクタには、前記熱交換器を通過した空気を前記架装内流路に案内するエアガイドが設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車体構造。