JP2019069653A - ラジエータのエアガイド構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ラジエータのエアガイド構造において、低速走行時におけるラジエータの冷却性能を向上させ、高速走行時における車両の空力性能を向上させる。【解決手段】ラジエータのエアガイド構造５は、車両のエンジン４を冷却するためのラジエータ５１と、ラジエータ５１の下端又は下端付近に設けられており、かつラジエータ５１に空気を流すためのエアガイド５２と、を有し、エアガイド５２は、エアガイド５２が受ける空気の圧力により、ラジエータ５１に対する角度を変化させる。【選択図】図１

Description

本開示は、車両のラジエータのエアガイド構造に関する。

車両には、ラジエータのエアガイド構造が設けられている。特許文献１には、車両に設けられているエンジンを冷却するためのラジエータに空気を流すエアガイドが設けられている構造が開示されている。

特開２００５−２５４８７４号公報

従来、特許文献１に示すように、車両のラジエータに空気を流す固定式のエアガイドが設けられている場合があった。車両のラジエータに固定式のエアガイドが設けられている場合、ラジエータのエアガイドは、空力性能と冷却性能とを両立させるために、ある一定の大きさのものしか配置できない場合があった。この場合、例えば、車両が低速走行で、登坂時においては冷却性能が不足し、高速走行時においては空力性能が悪化してしまうという問題が生じていた。

そこで、本開示はこれらの点に鑑みてなされたものであり、低速走行時における冷却性能が向上し、高速走行時における空力性能が向上するラジエータのエアガイド構造を提供することを目的とする。

本開示の第１の態様においては、車両のエンジンを冷却するためのラジエータと、前記ラジエータの下端又は下端付近に設けられており、かつ前記ラジエータに空気を流すためのエアガイドと、を有し、前記エアガイドは、前記エアガイドが受ける前記空気の圧力により、前記ラジエータに対する角度を変化させることを特徴とするラジエータのエアガイド構造を提供する。

また、前記車両の複数のフレームの間に設けられており、かつ前記エアガイドの上端付近に設けられている回転軸を有し、前記回転軸は、前記エアガイドの他端を前記空気の圧力により移動可能にしてもよい。

また、一端が前記エアガイドに固定されており、他端が前記車両のフレームに固定されている弾性部材をさらに有していてもよい。

また、前記車両の低速走行時には、前記エアガイドの下端は、第１の位置に位置し、前記車両の高速走行時には、前記エアガイドの下端は、前記第１の位置よりも前記車両の高さ方向において高い位置である第２の位置に位置していてもよい。

また、前記車両の低速走行時には、前記エアガイドの下端は、第１の位置に位置し、前記車両の高速走行時には、前記エアガイドは前記エアガイドの上端付近に設けられている回転軸を支点として回転することで、前記エアガイドの下端が、前記第１の位置よりも前記車両の高さ方向において高い位置である第２の位置に位置していてもよい。

本開示によれば、ラジエータのエアガイド構造において、低速走行時における冷却性能が向上し、高速走行時における空力性能が向上するという効果を奏する。

本実施形態に係るラジエータのエアガイド構造が車両に設けられている状態を示す。 本実施形態に係るラジエータのエアガイド構造におけるエアガイド付近の構成を示す。

＜本実施形態＞
［ラジエータのエアガイド構造５の概要］
図１は、本実施形態に係るラジエータのエアガイド構造５が車両に設けられている状態を示す図である。図１（ａ）は、車両が低速走行時においてエアガイド５２の下端が第１の位置にある状態を示す図である。図１（ｂ）は、車両が高速走行時においてエアガイド５２の下端が第２の位置にある状態を示す図である。図２は、本実施形態に係るラジエータのエアガイド構造５におけるエアガイド５２付近の構成を示す図である。なお、図２は、車両の前方側からエアガイド５２付近を見たときの構成を示す図である。

車両は、キャブＳ、キャブフロア１、サイドフレーム２、タイヤ３、エンジン４、及びラジエータのエアガイド構造５を有する。車両は、例えばトラックであり、キャブＳは、運転席が設けられている略箱形状の部分である。キャブＳは車両の前後方向における前方に位置する。

キャブフロア１は、キャブＳの床を形成している。サイドフレーム２は、車両の前後方向において延伸する複数の部材である。タイヤ３は、前輪である。エンジン４は、例えばディーゼルエンジン又はガソリンエンジンである。ラジエータのエアガイド構造５は、車両の走行時の速度に応じて、ラジエータ５１の冷却性能を向上させたり、車両の空力性能を向上させたりする機能を有する。ラジエータのエアガイド構造５は、キャブフロア１の下方で、かつエンジン４の前方に設けられている。ラジエータのエアガイド構造５の詳細は後述する。

［ラジエータのエアガイド構造５の詳細］
ラジエータのエアガイド構造５は、ラジエータ５１、エアガイド５２、回転軸５３、及び弾性部材５５を有する。ラジエータ５１は、エンジン４を冷却するための機能を有する。具体的には、ラジエータ５１は、エンジン４の冷却水を冷却するための装置である。ラジエータ５１は、キャブフロア１の下方で、かつエンジン４の車両の前後方向における前方に設けられている。ラジエータ５１とエンジン４との間には冷却水が循環している。ラジエータ５１は、エンジン４を通過する際に加熱された冷却水を冷却する。

ラジエータ５１は、前方から流入した空気（例えば、車両が前方に走行しているときに生じる走行風）と、エンジン４を通過した冷却水とを熱交換することで、冷却水を冷却する。ラジエータ５１は、例えばブラケットを用いてラジエータ５１の下端付近に設けられているサイドフレーム２に固定されている。

エアガイド５２は、ラジエータ５１の前方付近に空気を流すための導風（ガイド）部材である。エアガイド５２は、ラジエータ５１の下端、又は下端付近に設けられている。具体的には、エアガイド５２は、ラジエータ５１の下端、又は下端付近にラジエータ５１の下端から離れる向きに延伸して設けられている。エアガイド５２は、エアガイド５２が受ける空気の圧力により、ラジエータ５１に対する角度を変化させる。

エアガイド５２は、縦板部５２１及び横板部５２２を有する。縦板部５２１は、長方形状を有する。縦板部５２１の車両の高さ方向における上端は、回転軸５３を介して、ラジエータ５１の下端、又は下端付近で車両のフレーム、例えばサイドフレーム２に接続されており、縦板部５２１は、ラジエータ５１に対する角度が可変である。横板部５２２は長方形状を有する。横板部５２２は、縦板部５２１に対して所定の角度で傾斜して、縦板部５２１の下端から延伸している。

回転軸５３は、ラジエータ５１の下端、又は下端付近に設けられており、かつ車両の車幅方向において延伸している棒状の部材である。回転軸５３は、車両の複数のフレームの間に設けられており、かつエアガイド５２の上端付近に設けられている。回転軸５３の長手方向における両端は、例えば、車両の複数のフレームに形成されている穴に挿入されており、回転軸５３は回転可能な状態で車両の複数のフレームに支持されている。回転軸５３は、エアガイド５２の他端を空気の圧力により移動可能にする。具体的には、エアガイド５２は、回転軸５３を支点として、ラジエータ５１に対して角度が可変である。より具体的には、エアガイド５２は、回転軸５３を支点としてラジエータ５１に対して回転移動が可能である。

弾性部材５５は、例えば弾性を有するねじりばねである。エアガイド５２は、弾性部材５５で車両のフレームと接続されている。弾性部材５５は、一端がエアガイド５２に固定されており、他端が車両のフレームに固定されている。弾性部材５５は、第１弾性部材５５１及び第２弾性部材５５２を有する。第１弾性部材５５１及び第２弾性部材５５２は、例えば弾性を有するねじりばねである。

第１弾性部材５５１は、車両のフレームとエアガイド５２との間に設けられている。具体的には、第１弾性部材５５１は、エアガイド５２の車両の車幅方向における右端とエアガイド５２の車両の車幅方向における右側に位置するフレームとの間に設けられている。より具体的には、第１弾性部材５５１の一端は、エアガイド５２の縦板部５２１の前面に固定されている。また、第１弾性部材５５１の他端は、車両のフレームに固定されている。

第２弾性部材５５２は、車両のフレームとエアガイド５２との間に設けられている。具体的には、第２弾性部材５５２は、エアガイド５２の車両の車幅方向における左端とエアガイド５２の車両の車幅方向における左側に位置するフレームとの間に設けられている。より具体的には、第２弾性部材５５２の一端は、エアガイド５２の縦板部５２１の前面に固定されている。また、第２弾性部材５５２の他端は、車両のフレームに固定されている。

［車両の走行速度に応じたエアガイド５２の状態］
車両が低速で走行時は、図１（ａ）に示すように、車両の前方から後方に向かって流れる走行風の風圧は小さいので、第１弾性部材５５１及び第２弾性部材５５２は、変形しておらず、エアガイド５２の下端は第１の位置に位置する。エアガイド５２の下端が第１の位置に位置する場合、例えば、エアガイド５２の縦板部５２１の下端は、エアガイド５２の縦板部５２１の上端よりも車両の高さ方向における下方で、かつ車両の前後方向における前方に位置する。

エアガイド５２の下端が第１の位置に位置する場合、図１（ａ）に示すように、例えばエアガイド５２の縦板部５２１は、エアガイド５２の縦板部５２１の下端がエアガイド５２の縦板部５２１の上端よりも車両の前後方向における前方に位置するように車両の高さ方向に対して傾斜している。また、エアガイド５２の下端が第１の位置に位置する場合、エアガイド５２の横板部５２２は、例えば車両の高さ方向において略水平である。

車両が高速で走行している時は、図１（ｂ）に示すように、車両の前方から後方に向かって流れる走行風の風圧は大きくなるので、エアガイド５２は、走行風の風圧によって後方に向かって押されて、第１弾性部材５５１及び第２弾性部材５５２が変形しエアガイド５２の下端が第１の位置よりも車両の高さ方向において高い位置である第２の位置に位置する。具体的には、車両が高速で走行すると、エアガイド５２は、走行風の風圧で、エアガイド５２の上端付近に設けられている回転軸５３を支点として、後方に回転する。このとき、エアガイド５２は、走行風の風圧による力と弾性部材５５のねじり伸縮により生じる弾性力とが釣り合った状態となっている。

エアガイド５２の下端が第２の位置に位置する場合、エアガイド５２の縦板部５２１は、エアガイドの縦板部５２１の下端がエアガイドの縦板部５２１の上端よりも車両の前後方向における後方に位置するように車両の高さ方向に対して傾斜している。エアガイド５２の下端が第２の位置に位置する場合、例えばエアガイド５２の縦板部５２１は、車両の高さ方向において略水平である。また、このとき、図１（ｂ）に示すように、例えばエアガイド５２の横板部５２２は、横板部５２２の縦板部５２１と接続されている側とは反対側の端部が横板部５２２の縦板部５２１と接続されている側の端部よりも、車両の高さ方向において下方で、かつ車両の前後方向において後方に位置するように傾斜した状態となる。

車両が高速で走行している状態（図１（ｂ））から低速で走行している状態（図１（ａ））になったときは、エアガイド５２は、弾性部材５５の弾性力によって、エアガイド５２の下端が第２の位置から第１の位置に位置するように戻る。ラジエータのエアガイド構造５は、車両のフレームとエアガイド５２との間に設けられた弾性部材５５を有することで、弾性部材５５の弾性力によって、エアガイド５２の下端が第２の位置から第１の位置に位置するようにすることができる。

上述したように、車両が低速で走行時には、図１（ａ）に示すように、エアガイド５２は、エアガイド５２の下端が第１の位置に位置することで、例えばエアガイド５２の縦板部５２１の下端がエアガイド５２の縦板部５２１の上端よりも前方に位置するようにして傾斜しているので、車両の前方から後方に向かって流れる走行風は、エアガイド５２に沿って流れて、ラジエータ５１の前方付近に流れ易くなる。車両が登坂時には、車両が低速で走行しているにもかかわらず、エンジン４の温度が上昇し易い状態であるが、ラジエータのエアガイド構造５は、エアガイド５２によってラジエータ５１の前方付近の空気の量を増加させるので、ラジエータ５１における冷却性能を向上させることができる。

また、車両が低速で走行時には、図１（ａ）に示すように、エアガイド５２の下端は下方に位置するので、エアガイド５２は、地面にある障害物と干渉し易い。しかし、エアガイド５２は、回転軸５３を支点としてラジエータ５１に対して角度が可変であるので、エアガイド５２に障害物が接触すると、エアガイド５２は、障害物によって押されることで回転軸５３を支点として移動する。そして、車両が走行することで、エアガイド５２が障害物と接触しなくなると、エアガイド５２は、弾性部材５５の弾性力によって図１（ａ）で示すエアガイド５２の下端が第１の位置に位置するように戻る。

ラジエータのエアガイド構造５は、エアガイド５２が、エアガイド５２と地面にある障害物との干渉時に、エアガイド５２が障害物に押されて傾くことで、エアガイド５２が破損することを防ぐことができる。そして、ラジエータのエアガイド構造５は、車両のフレームとエアガイド５２との間に設けられた弾性部材５５を有することで、エアガイド５２が障害物によって押されることで移動した後、エアガイド５２を元の位置に戻すことができる。

また、車両が高速で走行時には、図１（ｂ）に示すように、エアガイド５２は、エアガイド５２の下端が第１の位置よりも車両の高さ方向において高い位置である第２の位置に移動する。よって、車両の前方から後方に向かって流れる走行風は、エアガイド５２に沿って車両の前方から後方に向かって流れた後、車両の下方を前方から後方に流れる。具体的には、車両の前方から後方に向かって流れる走行風は、エアガイド５２に沿って流れた後、エンジン４の下方を前方から後方に向かって流れる。この結果、ラジエータのエアガイド構造５は、車両が高速走行時には、エンジン４下方の空気を整流する機能を有し、車両の空力性能を向上させることができる。

この結果、ラジエータのエアガイド構造５は、車両が低速で走行している場合には、ラジエータ５１の前方付近に空気を流すことでラジエータ５１の冷却性能を向上させることができ、車両が高速で走行している場合には、エンジン４の下方を流れる空気を整流することで、車両の空力性能を向上させることができる。

なお、上記実施の形態では、ラジエータのエアガイド構造５は、弾性部材５５を有し、車両が低速で走行時には、エアガイド５２の下端は第１の位置に位置し、車両が高速で走行時には、エアガイド５２は、走行風の風圧と弾性部材５５の弾性力とが釣り合ってエアガイド５２の下端が第２の位置に位置するとした。しかし、ラジエータのエアガイド構造５は、弾性部材５５を有していなくてもよい。例えば、車両が低速で走行時には、エアガイド５２は、エアガイド５２の自重で、エアガイド５２の下端が第１の位置に位置し、車両が高速で走行時には、エアガイド５２は、走行風の風圧とエアガイド５２の自重とが釣り合うことで、エアガイド５２の下端が第１の位置よりも車両の高さ方向において高い位置である第２の位置に位置するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、回転軸５３が支持されており、かつ弾性部材５５の他端が固定されている車両のフレームは、例えばサイドフレーム２であるとしたが、当該車両のフレームは、これ以外のフレームであってもよい。当該車両のフレームは、例えばラジエータ５１の下端に接続されているフレームであってもよい。

［本実施形態に係るラジエータのエアガイド構造５による効果］
本実施形態に係るラジエータのエアガイド構造５は、車両のエンジン４を冷却するためのラジエータ５１と、ラジエータ５１の下端又は下端付近に設けられており、かつラジエータ５１に空気を流すためのエアガイド５２と、を有する。そして、エアガイド５２は、エアガイド５２が受ける空気の圧力により、ラジエータ５１に対する角度を変化させる。

本実施形態に係るラジエータのエアガイド構造５は、このようにエアガイド５２が、エアガイド５２が受ける空気の圧力により、ラジエータ５１に対する角度を変化させる。よって、ラジエータのエアガイド構造５は、車両が低速走行時には、ラジエータ５１の前方付近に空気を流すことでラジエータ５１の冷却性能を向上させ、かつ車両が高速走行時には、エンジン４の下方を流れる空気を整流することで、車両の空力性能を向上させることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。

Ｓ・・・キャブ
１・・・キャブフロア
２・・・サイドフレーム
３・・・タイヤ
４・・・エンジン
５・・・ラジエータのエアガイド構造
５１・・・ラジエータ
５２・・・エアガイド
５２１・・・縦板部
５２２・・・横板部
５３・・・回転軸
５５・・・弾性部材
５５１・・・第１弾性部材
５５２・・・第２弾性部材

Claims (5)

1. 車両のエンジンを冷却するためのラジエータと、
   前記ラジエータの下端又は下端付近に設けられており、かつ前記ラジエータに空気を流すためのエアガイドと、
   を有し、
   前記エアガイドは、前記エアガイドが受ける前記空気の圧力により、前記ラジエータに対する角度を変化させることを特徴とするラジエータのエアガイド構造。
2. 前記車両の複数のフレームの間に設けられており、かつ前記エアガイドの上端付近に設けられている回転軸を有し、
   前記回転軸は、前記エアガイドの他端を前記空気の圧力により移動可能にすることを特徴とする、
   請求項１に記載のラジエータのエアガイド構造。
3. 一端が前記エアガイドに固定されており、他端が前記車両のフレームに固定されている弾性部材をさらに有することを特徴とする、
   請求項２に記載のラジエータのエアガイド構造。
4. 前記車両の低速走行時には、前記エアガイドの下端は、第１の位置に位置し、
   前記車両の高速走行時には、前記エアガイドの下端は、前記第１の位置よりも前記車両の高さ方向において高い位置である第２の位置に位置することを特徴とする、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のラジエータのエアガイド構造。
5. 前記車両の低速走行時には、前記エアガイドの下端は、第１の位置に位置し、
   前記車両の高速走行時には、前記エアガイドは前記エアガイドの上端付近に設けられている回転軸を支点として回転することで、前記エアガイドの下端が、前記第１の位置よりも前記車両の高さ方向において高い位置である第２の位置に位置することを特徴とする、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のラジエータのエアガイド構造。
   

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