JP2019131118A - 車両用クーラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外気取込みダクトがクーラ本体よりも車両後方側へ延び出すように配置される車両用クーラ装置において、車両後突時に衝突荷重が外気取込みダクトからそのままクーラ本体に作用してクーラ本体が損傷することを抑制する。【解決手段】吸気ダクト（外気取込みダクト）２６がクーラ本体２４に対して車両前側へ相対移動可能なようにクーラ本体２４の上側に配置されている。クーラ本体２４はクーラ取付ブラケット２２を介してフロアパネル２０に取り付けられる一方、吸気ダクト２６はクーラ本体２４に取り付けられており、且つ吸気ダクト２６の取付強度はクーラ本体２４の取付強度よりも低い。このため、吸気ダクト２６に衝突荷重Ｆｒが加えられた場合、吸気ダクト２６がクーラ本体２４から離脱して車両前側へ相対移動させられることにより、クーラ本体２４に作用する衝突荷重Ｆｒが低減され、クーラ本体２４が損傷して冷媒が漏れ出すことを抑制できる。【選択図】図２

Description

本発明は車両用クーラ装置に係り、特に、クーラ本体および外気取込みダクトが車両後部側に配置されている車両用クーラ装置の改良に関するものである。

オイルや水等の冷媒が流通させられる熱交換式のクーラ本体、および前記冷媒を熱交換によって冷却するための外気を前記クーラ本体内に導く外気取込みダクトが、車両後部側に配置されている車両用クーラ装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、車両中央部よりも後方側に後輪を駆動するトランスアクスルが配置された車両において、トランスアクスルよりも後方側の車両後部にトランスアクスルの冷媒を冷却するためのクーラ本体が配置されている。また、特許文献２には、電源装置を外気によって冷却するために、車両走行時の気流により負圧とされる排気ダクトを有し、その排気ダクトが負圧とされることにより、電源装置内の空気（冷却に用いられた外気）が排気ダクトを経て外部へ排出されるとともに、外気取込みダクトから新たな外気が電源装置内に導入される差圧導風式の冷却技術が記載されている。

特開２０１７−９４７７１号公報 特開２００６−１０３３６５号公報

ところで、このような車両用クーラ装置において、外気取込みダクトをクーラ本体よりも車両後方側へ延び出すようにクーラ本体に取り付ける場合に、その外気取込みダクトが車両の後端近傍に達していると、後方から追突されたり後進時に障害物に衝突したりする車両後突時に、衝突荷重が外気取込みダクトからそのままクーラ本体に作用し、クーラ本体が損傷して冷媒が漏れ出す可能性があった。外気取込みダクトがクーラ本体よりも車両後方側へ延び出すような配置形態は、差圧導風式の冷却技術を用いた場合に容易に適用できるが、車両前向きに開口する外気取込みダクトを有する通常の車両用クーラ装置においても、外気取込みダクトの中間部等をクーラ本体よりも車両後方側へ延び出すように配置することができるし、電動ファンを用いて外気を吸入する場合も外気取込みダクトが車両後方側へ延び出すように配置することが可能であり、何れの場合も同様の課題を有する。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、外気取込みダクトがクーラ本体よりも車両後方側へ延び出すようにクーラ本体に取り付けられる車両用クーラ装置において、車両後突時に衝突荷重が外気取込みダクトからそのままクーラ本体に作用してクーラ本体が損傷することを抑制することにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、冷媒が流通させられる熱交換式のクーラ本体、および前記冷媒を熱交換によって冷却するための外気を前記クーラ本体内に導く外気取込みダクトが、車両後部側に配置されている車両用クーラ装置において、(a) 前記外気取込みダクトは前記クーラ本体よりも車両後方側へ延び出しているとともに、(b) 前記外気取込みダクトは前記クーラ本体に対して車両前側へ相対移動可能なように配置されており、(c) 前記クーラ本体は車体に取り付けられ、前記外気取込みダクトは前記クーラ本体に取り付けられているとともに、前記外気取込みダクトの前記クーラ本体に対する取付強度は前記クーラ本体の前記車体に対する取付強度よりも低くされていることを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両用クーラ装置において、前記クーラ本体は金属製部品を用いて前記車体に取り付けられており、前記外気取込みダクトは樹脂製部品を用いて前記クーラ本体に取り付けられていることを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明の車両用クーラ装置において、前記外気取込みダクトは、前記クーラ本体内に前記外気を導入する導入部を備えており、前記外気取込みダクトは前記導入部が前記クーラ本体に密着するようにそのクーラ本体に取り付けられていることを特徴とする。

第４発明は、第３発明の車両用クーラ装置において、(a) 前記クーラ本体の外形は平板形状を成しており、前記クーラ本体は大面積の上面および下面が略水平になる姿勢で配置されて、前記クーラ本体の上面からそのクーラ本体内に前記外気を導入し、その外気を前記クーラ本体の下面から放出するとともに、(b) 前記外気取込みダクトの前記導入部は、前記クーラ本体の上面を覆蓋するように設けられていることを特徴とする。

第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの車両用クーラ装置において、(a) 前記クーラ本体には、前記外気がそのクーラ本体内を通過して放出された放出空気を受け入れるとともに、車両走行時の気流により負圧とされる排気口を有する排気ダクトが接続されており、(b) 前記排気口が負圧とされることにより、前記放出空気が前記排気ダクトを通ってその排気口から外部へ排出されるとともに、前記外気取込みダクト内に新たな外気が吸入されることを特徴とする。言い換えれば、この車両用クーラ装置は差圧導風式のクーラ装置である。

第６発明は、第５発明の車両用クーラ装置において、(a) 前記排気ダクトは前記クーラ本体よりも車両後方側へ延び出しているとともに、(b) 前記排気ダクトは前記クーラ本体に対して車両前側へ相対移動可能なように配置されており、(c) 前記排気ダクトは前記クーラ本体に取り付けられているとともに、前記排気ダクトの前記クーラ本体に対する取付強度は前記クーラ本体の前記車体に対する取付強度よりも低くされていることを特徴とする。

第７発明は、第５発明または第６発明の車両用クーラ装置において、(a) 前記クーラ本体の外形は平板形状を成しており、前記クーラ本体は車両のフロアパネルよりも下側に大面積の上面および下面が略水平になる姿勢で配置されて、前記クーラ本体の上面からそのクーラ本体内に前記外気を導入し、その外気を前記クーラ本体の下面から放出するとともに、(b) 前記排気ダクトは、前記クーラ本体の下面から前記放出空気を受け入れ、その放出空気を下向きに開口する前記排気口から下方へ排出することを特徴とする。

なお、上記平板形状は、柱状形状（角柱や円柱など）の一対の端面（上面および下面など）が互いに略平行で、その端面における対角線長さ（円や楕円の場合は直径や長径）に対して高さ寸法（軸方向長さ）が１／２以下で、好ましくは１／３程度以下の形状である。略平行や略水平は、厳密に平行や水平である必要はなく、車両への搭載条件等により車両前後方向や車両幅方向において±１５°以下、好ましくは±１０°程度以下の傾斜があっても良い。

このような車両用クーラ装置においては、外気取込みダクトはクーラ本体に対して車両前側へ相対移動可能なように配置されているとともに、クーラ本体は車体に取り付けられる一方、外気取込みダクトはクーラ本体に取り付けられており、且つ外気取込みダクトの取付強度はクーラ本体の取付強度よりも低くされているため、車両後突時に外気取込みダクトに衝突荷重が加えられた場合、外気取込みダクトがクーラ本体から離脱して車両前側へ相対移動させられることにより、クーラ本体に作用する衝突荷重が低減される。これにより、クーラ本体が損傷して冷媒が漏れ出すことを抑制できる。すなわち、後続車両や障害物等が直接クーラ本体に当接することがない比較的軽微な車両後突時には、クーラ本体の損傷が抑制され、車両をそのまま走行させることができる。

ここで、外気取込みダクトをクーラ本体に対して車両前側へ相対移動可能なように配置するとともに、クーラ本体と外気取込みダクトとを別々に車体等に取り付けるようにすれば、外気取込みダクトに衝突荷重が加えられた場合にクーラ本体が損傷することを防止できるが、取付の際のクーラ本体と外気取込みダクトとの位置ずれにより外気取込みダクトを介してクーラ本体内に導入される外気が減少し、冷却性能が損なわれる可能性がある。これに対し、本発明では外気取込みダクトがクーラ本体に取り付けられるため、クーラ本体と外気取込みダクトとの位置ずれが抑制され、両者の位置ずれに起因する冷却性能の低下が抑制されるとともに、クーラ本体と外気取込みダクトとを別々に車体等に取り付ける場合に比較して各部の寸法誤差や組付誤差等に対する要求精度を緩和することができる。

第２発明では、クーラ本体が金属製部品を用いて車体に取り付けられ、外気取込みダクトが樹脂製部品を用いてクーラ本体に取り付けられているため、外気取込みダクトの取付強度をクーラ本体の取付強度よりも確実に低くすることが可能で、車両後突時に外気取込みダクトをクーラ本体から適切に離脱させて車両前側へ相対移動させることができる。

第３発明は、外気取込みダクトが外気を導入する導入部を備えており、外気取込みダクトはその導入部がクーラ本体に密着するようにクーラ本体に取り付けられている場合で、外気取込みダクトおよびクーラ本体を別々に車体等に取り付ける場合に比較して両者の位置ずれが好適に抑制される。

第４発明は、クーラ本体の外形が平板形状を成している場合で、クーラ本体は大面積の上面および下面が略水平になる姿勢で配置されて、クーラ本体の上面からそのクーラ本体内に外気を導入し、その外気をクーラ本体の下面から放出するとともに、外気取込みダクトの導入部がクーラ本体の上面を覆蓋するように設けられることにより、車両用クーラ装置を例えば車両の床下等にコンパクトに配置できるなど搭載性が向上する。また、冷媒を冷却する外気が比較的広い上面および下面を通してクーラ本体内を効率良く流通させられ、優れた冷却性能が得られる。

第５発明は、車両走行時の気流により負圧とされる排気口を有する排気ダクトを備えており、その排気口が負圧とされることにより、クーラ本体から放出された放出空気が排気ダクトを通って排気口から外部へ排出されるとともに、外気取込みダクト内に新たな外気が吸入されてクーラ本体内に導入される場合、すなわち差圧導風式の車両用クーラ装置に関するもので、外気取込みダクトの配置形態の自由度が高い。これにより、外気取込みダクトを例えば車両の後端近傍に達するように配置することが容易に可能で、車両後突時に外気取込みダクトに衝突荷重が加えられた場合に、外気取込みダクトがクーラ本体から離脱させられて、クーラ本体が損傷することを抑制できるという効果が適切に得られる。

第６発明は、排気ダクトがクーラ本体よりも車両後方側へ延び出している場合で、排気ダクトがクーラ本体に対して車両前側へ相対移動可能なように配置されている一方、その排気ダクトがクーラ本体に取り付けられているとともに、排気ダクトの取付強度がクーラ本体の車体に対する取付強度よりも低くされているため、車両後突時に排気ダクトに衝突荷重が加えられた場合に、排気ダクトがクーラ本体から離脱して車両前側へ相対移動させられることにより、クーラ本体に作用する衝突荷重が低減される。これにより、クーラ本体が損傷して冷媒が漏れ出すことを抑制できる。すなわち、後続車両や障害物等が直接クーラ本体に当接することがない比較的軽微な車両後突時には、クーラ本体の損傷が抑制され、車両をそのまま走行させることができる。また、排気ダクトはクーラ本体に取り付けられるため、例えばクーラ本体と排気ダクトとを別々に車体等に取り付ける場合に比較して、両者の位置ずれが好適に抑制される。

第７発明は、クーラ本体の外形が平板形状を成している場合で、クーラ本体は車両のフロアパネルの下側に大面積の上面および下面が略水平になる姿勢で配置されて、クーラ本体の上面からそのクーラ本体内に外気を導入し、その外気をクーラ本体の下面から放出するとともに、排気ダクトは、クーラ本体の下面から放出空気を受け入れ、その放出空気を下向きに開口する排気口から下方へ排出することにより、車両用クーラ装置をフロアパネルの下側にコンパクトに配置できる。また、冷媒を冷却する外気が比較的広い上面および下面を通してクーラ本体内を効率良く流通させられ、優れた冷却性能が得られる。

本発明の一実施例である車両用クーラ装置が搭載された車両の一例を示した概略図である。 図１の車両に搭載されている車両用クーラ装置を車両の左側から見た側面図である。 図２の車両用クーラ装置を車両前側の斜め右上から見た斜視図である。 図２の車両用クーラ装置を車両後側の斜め左下から見た斜視図である。 図２の車両用クーラ装置を車両の真後の水平方向から見た後面図である。 図２の車両用クーラ装置の構成部品である吸気ダクトの平面図である。 図６の吸気ダクトを図６の下側である車両左側から見た側面図である。 図２の車両用クーラ装置の構成部品であるアンダカバーの平面図である。 図８のアンダカバーを図８の下側である車両左側から見た側面図である。 図６のＸ−Ｘ矢視部分における車両用クーラ装置の断面図である。 図６のXI−XI矢視部分における車両用クーラ装置の断面図である。 図８の XII−XII 矢視部分における車両用クーラ装置の断面図である。 図２の車両用クーラ装置を斜め左上から見た斜視図である。 図２の車両用クーラ装置の車両後側部分を車両後側の斜め左下から見た斜視図である。

本発明の車両用クーラ装置は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関を駆動力源として備えているエンジン駆動車両や、電動モータを駆動力源として備えている電気自動車、内燃機関および電動モータの両方を駆動力源として備えているハイブリッド車両、電動モータの電源として燃料電池を有する燃料電池式の電気自動車など、種々の車両に適用され得る。車両用クーラ装置は、内燃機関や電動モータ、バッテリー、インバータ、電源装置、電子制御装置、噛合い歯車や伝動ベルト等による動力伝達機構などの発熱部品を、オイルや水等の冷媒（冷却媒体）で冷却する場合に、その冷媒を冷却するために用いられる。

本発明は、後輪が駆動輪として回転駆動されるとともに、駆動力源が車両の後部側に配置される駆動力源後置式の後輪駆動車両に好適に適用されるが、駆動力源が車両前側に配置される駆動力源前置式の後輪駆動車両にも適用され得る。また、前後輪駆動車両（４輪駆動車両、全輪駆動車両）や、後輪が従動輪となる前輪駆動車両についても、同様に適用され得る。

クーラ本体および外気取込みダクトは、例えば車両の後輪よりも後側に配置されるが、車両の前後方向の中央よりも後側に配置されれば良い。例えば、クーラ本体が車両の前後方向の中央よりも後側で後輪よりも前側部分に配置され、外気取込みダクトが後輪よりも後側まで延び出すように設けられても良い。外気取込みダクトは、クーラ本体よりも車両後方側へ延び出しており、車両後突時にクーラ本体に先立って衝突荷重が加えられる。この外気取込みダクトは、クーラ本体に対して車両前側へ相対移動可能なように、クーラ本体に対して車両上下方向或いは車両幅方向へずらして配置され、例えば車両の真後の水平方向から見てクーラ本体と重ならないように配置されるが、クーラ本体を損傷することなく車両前側へ相対移動可能であれば多少重なっていても差し支えない。外気取込みダクトはクーラ本体に取り付けられ、その取付強度はクーラ本体の車体に対する取付強度よりも低くされるが、外気取込みダクトをクーラ本体とは別に車体やバンパーなどのクーラ本体以外の部材に取り付けることも可能であり、少なくともクーラ本体に対する取付強度がクーラ本体の車体に対する取付強度よりも低くされれば良い。

クーラ本体は、例えば金属製部品を用いて車体に取り付けられ、外気取込みダクトは、例えば樹脂製部品を用いてクーラ本体に取り付けられるが、クーラ本体および外気取込みダクトを共通の材質の取付部品を用いて取り付けることも可能で、その数や太さ、位置、形状等によって取付強度を変えることもできる。

排気ダクトを、クーラ本体よりも車両後方側へ延び出すように配置する場合も、上記外気取込みダクトと同様に取り付けることが望ましい。排気ダクトについては、車体やバンパーのみに取り付けても良く、クーラ本体よりも車両前側へ延び出すように設けることもできる。

外気取込みダクトは、例えば車両前後方向において一部がクーラ本体と重なるように配置され、クーラ本体に対して車両の上下方向或いは車両幅方向に位置する重なり部分に、クーラ本体内に外気を導入する導入部が設けられるが、クーラ本体の車両前側の面に外気を導入するように導入部を設けることも可能で、クーラ本体から車両上下方向或いは車両幅方向へ離間させて外気取込みダクトを配置することもできる。

クーラ本体は、例えば外形が平板形状で、大面積の上面および下面が略水平になる姿勢で配置され、上面からクーラ本体内に外気が導入されるとともに、下面から放出空気を下方へ放出するように構成されるが、平板形状のクーラ本体を略垂直に立てたり斜めに傾けた姿勢で配置したりすることもできるし、軸方向長さが比較的長い柱状形状のクーラ本体を採用することもできるなど、クーラ本体の形状や姿勢、外気の導入部位や放出部位等は、車両への搭載条件等に応じて適宜定められる。

本発明は、車両走行時の気流により負圧とされる排気口を有する排気ダクトを備える差圧導風式の車両用クーラ装置に好適に適用され、外気取込みダクトの吸気口は、車両後方や車両上下方向、或いは車両幅方向に向かって開口するように設けられるが、外気取込みダクトの吸気口が車両前方に向かって開口させられ、車両走行時の気流をそのまま取り込む通常の車両用クーラ装置に適用することもできるし、電動ファンなどを用いて外気を取り込むことも可能である。差圧導風式の車両用クーラ装置において、外気取込みダクトの吸気口を車両前方に向かって開口するように設けることも可能である。差圧導風式の車両用クーラ装置の排気ダクトの排気口は、例えばクーラ本体から下方へ放出された放出空気をそのまま下方へ排出するように設けられるが、クーラ本体から離れた車両の側面等に排気口を設けることもできる。

本発明の車両用クーラ装置は、例えば車両のフロアパネルよりも下側に一つ設けるだけでも良いが、複数に分けて２つ以上設けることもできる。エンジンを備えない電気自動車に適用する場合、例えばエンジン駆動車両においてエキゾーストパイプ用に設けられたバンパーの開口部分をそのまま利用して、その開口部分に外気取込みダクト等を配置することもできる。車両用クーラ装置の配設位置は、必ずしもフロアパネルの下側である必要はなく、フロアパネルの上に配設することもできるし、車両の前後方向の側面や車両幅方向のクロスメンバ等に沿って配置することもできるなど、種々の配置形態が可能である。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の一実施例である車両用クーラ装置１０が搭載された車両１２の概略図である。この車両１２は、燃料電池により発電して電動モータＭ（図２参照）により駆動力を発生し、後輪１４を回転駆動して走行する燃料電池式の電気自動車で、車両前後方向において後輪１４よりも車両後方側に、燃料電池の燃料である水素が充填される水素タンク１６と共に車両用クーラ装置１０が配設されている。この車両用クーラ装置１０は、冷媒であるオイルを外気との熱交換によって冷却するもので、その冷却されたオイルが電動モータＭやトランスアクスル、電源装置等に供給されてそれ等の冷却に用いられる。電動モータＭも、車両前後方向において後輪１４の近傍に配設されており、本実施例の車両１２は、駆動力源後置式の後輪駆動車両である。車両用クーラ装置１０は、車両１２の左右両側に一対配置されているが、実質的に同じ構成で左右対称に配置されているだけであるため、車両右側の車両用クーラ装置１０について説明する。

図２は、車両右側に配設された車両用クーラ装置１０を車両１２の左側から見た側面図で、この車両用クーラ装置１０は車両１２のフロアパネル２０の下側に配置され、金属製のクーラ取付ブラケット２２を介してフロアパネル２０の下面に取り付けられている。図３は車両用クーラ装置１０を車両前側の斜め右上から見た斜視図で、図４は車両用クーラ装置１０を車両後側の斜め左下から見た斜視図で、図５は車両用クーラ装置１０を車両１２の真後の水平方向から見た後面図である。車両用クーラ装置１０は、クーラ本体２４と、そのクーラ本体２４に外気を導き入れる吸気ダクト２６と、クーラ本体２４の下側に配置されて後輪１４による泥跳ね等からクーラ本体２４を保護するアンダカバー２８とを備えている。フロアパネル２０は車体に相当し、吸気ダクト２６は外気取込みダクトに相当し、アンダカバー２８は、クーラ本体２４から下方へ放出された放出空気を受け入れて下方へ排出する排気ダクトを兼ねている。

クーラ本体２４はアルミ鋳物等の金属製で、外形が平板形状、具体的には扁平な直方体形状を成しており、クーラ本体２４の大面積の上面３０および下面３２が略水平で且つ上面３０および下面３２の一辺（例えば長辺）が車両前後方向と略平行になる姿勢で配置されている。扁平な直方体形状は、四角形の上面３０および下面３２が互いに略平行で、その上面３０および下面３２の対角線長さに対して高さが１／３以下となる形状である。クーラ本体２４は、冷媒であるオイルが流通させられる流路（配管）が平板形状の全域に設けられており、四角形の上面３０の略全域から導入された外気が流路の周囲を流通させられて四角形の下面３２の略全域から下方へ放出されることにより、その外気との熱交換によって流路内のオイルを冷却する。クーラ本体２４の前側面３４には一対の連結ポート３６、３８が設けられ、電動モータＭ等の冷却対象にオイルを供給する供給配管、および電動モータＭ等の冷却対象からオイルが戻される戻し配管が接続されるようになっている。

クーラ本体２４は、図１３に「◎」で示される４箇所のクーラ締結部４０において、金属製の締結ボルト４１（図３等参照）により前記クーラ取付ブラケット２２に取り付けられている。クーラ取付ブラケット２２には、車両前側の２箇所、および車両後側の左右両側部の２箇所に、吸気ダクト２６を跨ぐようにそれぞれ吸気ダクト２６の外側から下方へ延び出すアーム部４２が設けられ、アーム部４２は、クーラ本体２４に設けられたＬ字型の金属ブラケットと重ね合わされて、締結ボルト４１およびナットにより金属ブラケットに締結されるようになっている。クーラ取付ブラケット２２は、図１３に「●」で示される４箇所のブラケット固定部４４において、図示しない金属製の固定ボルトによりフロアパネル２０に固定される。図１３は、車両用クーラ装置１０を斜め左上から見た斜視図である。クーラ取付ブラケット２２および締結ボルト４１は、クーラ本体２４を車体であるフロアパネル２０に取り付けるための金属製部品に相当する。

吸気ダクト２６は、ポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂材料にて構成されているとともに中空形状を成しており、車両前後方向の前側部分がクーラ本体２４と重なるように、クーラ本体２４の上側に配設されている。吸気ダクト２６の後側部分は、クーラ本体２４から車両後方側へ延び出しており、外気を取り込む吸気口５０が後向きに開口するように設けられているとともに、後バンパー５２に設けられた開口５４内に挿入されて車両後端部付近まで達している。この開口５４は、例えばエンジン駆動車両のエキゾーストパイプ用に設けられたものをそのまま利用することもできる。

図６は、吸気ダクト２６の平面図で、図７は、図６の下側である車両左側から見た側面図である。また、図１０は、図６におけるＸ−Ｘ矢視部分における車両用クーラ装置１０の断面図で、図１１は、図６におけるXI−XI矢視部分における車両用クーラ装置１０の断面図である。吸気ダクト２６は、全体として扁平な中空の直方体形状を成しており、クーラ本体２４に対して車両前側へ相対移動可能なように、クーラ本体２４の上側に重ねて配置されている。すなわち、図５に示される車両１２の真後から見た後面図において、吸気ダクト２６はクーラ本体２４と重ならないように構成されており、クーラ本体２４上を車両前側へ相対移動できる。但し、車両後方側へ延び出す吸気口５０の一部がクーラ本体２４と重なっている場合でも、その吸気口５０の変形等によりクーラ本体２４を損傷することなく車両前側へ相対移動させることができれば良い。吸気口５０は、仕切り板５６によって左右に２分割されているとともに、吸気口５０の内部には、異物の侵入を防止するための網目状のストレーナ５８が一体に設けられている。

吸気ダクト２６の車両前側部分、すなわちクーラ本体２４の上面３０上に重ね合わされた部分は、クーラ本体２４に対して外気を導入するために下向きに開口する導入部６０として機能する。導入部６０は、クーラ本体２４の上面３０の略全域を覆蓋しており、吸気ダクト２６からクーラ本体２４の上面３０の略全域、例えば冷媒流路が設けられた部分の８０％以上の範囲、に外気が導入される。導入部６０とクーラ本体２４の上面３０との間には、四角枠形状のパッキン等のシール部材６２が配設されており、そのシール部材６２を介して導入部６０が上面３０に密着させられている。図１１の太線矢印は、吸気ダクト２６の吸気口５０から取り入れられた外気が、導入部６０を経てクーラ本体２４の内部へ導入され、クーラ本体２４内を通過して下方へ排出されるまでの流通経路を表している。図２は側面図であるが、太線矢印は内部を流れる空気の流通経路を表しており、実質的に図１１に示す太線矢印と同じである。

このような吸気ダクト２６は、吸気口５０の下面に車両幅方向に離間して一体に設けられた一対の係止爪６４、および図１３に「○」で示される２箇所のクリップ連結部６５に装着される樹脂クリップ６６を介して、クーラ本体２４に取り付けられている。クーラ本体２４の後側面６８には、図１４に示されるように一対の係止ブラケット７０が固定されており、その係止ブラケット７０に設けられた係止穴（或いはスリット）に係止爪６４の突起部分、すなわち車両前側へ突き出す爪部分が係止されることにより、吸気ダクト２６の吸気口５０側部分がクーラ本体２４に対して上方へ離脱することが阻止される。図１４は、車両用クーラ装置１０の車両後側部分を車両後側の斜め左下から見た斜視図である。樹脂クリップ６６は、吸気ダクト２６の車両前側部分の左右両側部に一体に設けられた一対の取付アーム部７２に予め装着されており、クーラ本体２４の前側面３４に固定された係止ブラケット７４に取付アーム部７２を重ね合わせた状態で、係止ブラケット７４に設けられた係止穴内に樹脂クリップ６６を弾性的に縮径させつつ押し込むことにより、係止穴を貫通した樹脂クリップ６６の先端部分が弾性的に拡径して係止ブラケット７４に抜け出し不能に係止される。これにより、クーラ本体２４と吸気ダクト２６とをワンタッチで簡便に組み付けることができる。前記シール部材６２は、このような組付態様における寸法誤差や組付誤差等に拘らず、導入部６０とクーラ本体２４の上面３０との密着状態を確保できるように、その肉厚寸法（高さ寸法）や弾性、材質等が定められている。なお、上記樹脂クリップ６６を別個に用意し、取付アーム部７２と係止ブラケット７４とを重ね合わせた後に、両方の係止穴内に樹脂クリップ６６を押し込むようにしても良い。樹脂クリップ６６は、吸気ダクト２６をクーラ本体２４に取り付けるための樹脂製部品に相当する。

上記一対ずつの樹脂製の係止爪６４および樹脂クリップ６６による吸気ダクト２６のクーラ本体２４に対する取付強度は、前記４本の金属製の締結ボルト４１によるクーラ本体２４とクーラ取付ブラケット２２との取付強度に比較して十分に低い。具体的には、図２に示すように車両後突時に吸気ダクト２６の吸気口５０に衝突荷重Ｆｒが加えられた場合に、クーラ本体２４が損傷する前に、係止爪６４や樹脂クリップ６６、或いは取付アーム部７２等が破損して吸気ダクト２６がクーラ本体２４から離脱し、車両前側へ相対移動させられることにより、クーラ本体２４に作用する衝突荷重Ｆｒが軽減されるようになっている。すなわち、後続車両や障害物等が直接クーラ本体２４に当接することがない比較的軽微な衝突であれば、クーラ本体２４の損傷を抑制してオイル漏れ等を回避できる。

排気ダクトを兼ねているアンダカバー２８は、ポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂材料にて構成されており、車両前後方向の中間部分８０がクーラ本体２４と重なるように、クーラ本体２４の下側に配設されている。図８は、アンダカバー２８の平面図で、図９は、図８の下側である車両左側から見た側面図である。また、図１２は、図８における XII−XII 矢視部分における車両用クーラ装置１０の断面図である。アンダカバー２８は、全体として平板形状を成しており、クーラ本体２４に対して車両前側へ相対移動可能なように、クーラ本体２４の下側に重ねて配置されている。クーラ本体２４の下方に位置する中間部分８０は、排気ダクトとしても機能する部分で、クーラ本体２４の下面３２から放出された放出空気を下方へ流通させて外部へ排出する排気口８２が、アンダカバー２８を車両上下方向に貫通するように設けられている。排気口８２は、クーラ本体２４の下面３２に対応する四角枠形状を成している。また、排気口８２の内側には、後輪１４による泥跳ね等からクーラ本体２４を保護するために、車両幅方向と略平行に複数（実施例では６枚）のフィン８６が設けられている。

上記排気口８２とクーラ本体２４の下面３２との間には、四角枠形状のパッキン等のシール部材８８が配設されており、そのシール部材８８を介して排気口８２が下面３２に密着させられており、下面３２の略全域、例えば冷媒流路が設けられた部分の８０％以上の範囲、から放出される放出空気が排気口８２内に受け入れられる。排気口８２の排出側の開口部分、すなわち四角枠形状の下端部は、図１１に白抜き矢印で示す車両走行時の気流Ａにより負圧とされ、クーラ本体２４の下面３２から放出される放出空気が、太線矢印で示すように排気口８２から下方へ排出されるとともに、前記吸気ダクト２６の吸気口５０内に新たな外気が吸入されてクーラ本体２４内に導入される。すなわち、本実施例の車両用クーラ装置１０は差圧導風式のクーラ装置である。

前記複数のフィン８６は、クーラ本体２４から放出された放出空気を下方へ流通させつつ、後輪１４による泥跳ねや飛び石等からクーラ本体２４を保護するためのもので、図１２に示されるように、上端よりも下端が車両後方側に位置するように水平方向に対して所定の傾斜角度αで傾斜させられているとともに、互いに車両前後方向に離間して設けられている。複数のフィン８６は、飛び石等の侵入を防止しつつ放出空気の流通をできるだけ阻害しないように、車両上下方向から見て車両前後方向に互いに重なることなく一定の間隔ｄを隔てて設けられている。また、各フィン８６は、それぞれ下側へ凸となるように湾曲させられているとともに、上端から下端までの長さ寸法Ｌは、後輪１４に近い前方側のフィン８６に比較して後輪１４から遠い後方側のフィン８６の方が短くされている。本実施例では、前側の４枚のフィン８６の長さ寸法Ｌは略同じで、飛び石等が少ない後側の２枚のフィン８６の長さ寸法Ｌは、放出空気の流通を阻害しないように徐々に短くされている。フィン８６の傾斜角度αや間隔ｄ、長さ寸法Ｌは、飛び石等の侵入を防止しつつ放出空気の流通をできるだけ阻害しないように適当に定められる。例えば、クーラ本体２４の下面３２の全域から後輪１４の外周面に接するように接線を引いた場合に、総ての接線の途中に何れかのフィン８６が存在するように定められる。複数のフィン８６は、車両幅方向の中間部分の２箇所において、車両前後方向に設けられた２枚の縦板状の補強リブ（連結板）９０によって互いに連結されている。なお、平板状のフィンを採用したり、複数のフィンが車両上下方向から見て車両前後方向に部分的に重なるように（上記間隔ｄがマイナス）設けたりするなど、種々の態様が可能である。

アンダカバー２８の前側部分９２は、クーラ本体２４等を保護するためにクーラ本体２４よりも車両前方側へ突き出しているとともに、車両走行時の気流Ａによって排気口８２を負圧にするため、排気口８２の下端よりも下方へ突き出している。アンダカバー２８の後側部分９４は、車両走行時の空気抵抗を低減するためにクーラ本体２４よりも車両後方側へ延び出しており、吸気口５０と同様に車両後端部付近まで達している。後側部分９４の一部は上方へ突き出しており、図５に示されるように車両１２の真後から見て、一部がクーラ本体２４と重なっているが、その重なり状態は僅かであり、重なり部分の変形等によりクーラ本体２４を損傷することなく車両前側へ相対移動させることができる。

このようなアンダカバー２８は、中間部分８０と後側部分９４との境界付近に設けられた装着穴１００に予め装着された樹脂クリップ１０２が、クーラ本体２４の後側面６８の中央部分に固設された係止ブラケット１０４の係止穴に押し込まれることにより、ワンタッチでクーラ本体２４に仮組付けされ、クーラ本体２４に対して位置決めされる。図１４では、この係止ブラケット１０４等が省略されている。アンダカバー２８には、他に３つの装着穴１０６が設けられて樹脂クリップ１０８が装着され、それぞれ後バンパー５２に係止されて連結されるようになっている。樹脂クリップ１０２、１０８は、前記樹脂クリップ６６と同様に自身の弾性変形により係止穴に抜け出し不能に係止されて、アンダカバー２８をクーラ本体２４や後バンパー５２に組み付ける。また、アンダカバー２８の前側部分９２には２つの取付穴１１０が設けられており、図１３に「×」で示される２箇所のカバー締結部１１２の裏面側に立設されたボルトが取付穴１１０内を挿通させられ、樹脂ナット１１４（図３、図１２参照）が締結されることにより、前記クーラ取付ブラケット２２に組み付けられる。すなわち、クーラ取付ブラケット２２の車両前側部分に設けられた一対のアーム部４２は、図３および図１２に示されるように、クーラ本体２４の下側まで延び出しており、そのアーム部４２の先端部分がカバー締結部１１２として用いられ、そのカバー締結部１１２の下面に下方へ突き出すように設けられたボルトが取付穴１１０内に挿入されて、樹脂ナット１１４が締結される。

上記カバー締結部１１２は、図１２から明らかなようにアーム部４２とアンダカバー２８との間に所定の隙間が有り、ゴム等のクッション材によりアーム部４２に対してアンダカバー２８が上下変位可能に連結されている。これにより、飛び石や路面の凹凸等によりアンダカバー２８に下方から衝撃が加えられた場合でも、その衝撃がそのままアーム部４２に伝達されることが抑制される。また、カバー締結部１１２、および前記樹脂クリップ１０２、１０８によりアンダカバー２８がアーム部４２、クーラ本体２４、後バンパー５２に取り付けられた状態において、アンダカバー２８とクーラ本体２４の下面３２との間には１５〜２５ｍｍの範囲内の所定の隙間（本実施例では約２０ｍｍ）が有り、前記シール部材８８は、排気口８２の上端開口部と下面３２との間の隙間を塞ぐことができるように、２０ｍｍ以上の肉厚（高さ寸法）を備えている。このシール部材８８により、排気口８２とクーラ本体２４の下面３２との間の密閉状態が確保され、クーラ本体２４から放出される放出空気が負圧により排気口８２を経て適切に外部（下方）へ排出されるとともに、新たな外気が吸気ダクト２６内に吸入されてクーラ本体２４内に導入され、上記隙間の存在に拘らず差圧導風式による車両用クーラ装置１０の冷却性能が適切に維持される一方、アンダカバー２８に下方から衝撃が加えられた場合には、シール部材８８の弾性変形によりクーラ本体２４に伝達される衝撃が軽減され、クーラ本体２４の損傷が抑制される。

上記樹脂クリップ１０２によるアンダカバー２８のクーラ本体２４に対する取付強度は、前記４本の締結ボルト４１によるクーラ本体２４とクーラ取付ブラケット２２との取付強度に比較して十分に低い。具体的には、図２に示すように車両後突時にアンダカバー２８の後側部分９４に衝突荷重Ｆｒが加えられた場合に、樹脂クリップ１０２を介して伝達される衝突荷重Ｆｒでクーラ本体２４が損傷する前に、樹脂クリップ１０２が破損してアンダカバー２８がクーラ本体２４から離脱し、車両前側へ相対移動させられることにより、クーラ本体２４に作用する衝突荷重Ｆｒが軽減されるようになっている。アンダカバー２８の他の取付部位、すなわち３箇所の樹脂クリップ１０８および２箇所のカバー締結部１１２による取付強度も、４本の締結ボルト４１によるクーラ本体２４とクーラ取付ブラケット２２との取付強度に比較して十分に低く、アーム部４２等を介して伝達される衝突荷重Ｆｒによりクーラ本体２４が損傷する前に、樹脂クリップ１０８や樹脂ナット１１４等が破損してアンダカバー２８が離脱させられ、クーラ本体２４に作用する衝突荷重Ｆｒが軽減される。これにより、後続車両や障害物等が直接クーラ本体２４に当接することがない比較的軽微な衝突であれば、クーラ本体２４の損傷が抑制されてオイル漏れ等を回避できる。

このように本実施例の車両用クーラ装置１０においては、吸気ダクト２６がクーラ本体２４に対して車両前側へ相対移動可能なようにクーラ本体２４の上側に配置されている。また、クーラ本体２４はクーラ取付ブラケット２２を介してフロアパネル２０に取り付けられる一方、吸気ダクト２６はクーラ本体２４に取り付けられており、且つ吸気ダクト２６の取付強度はクーラ本体２４の取付強度よりも十分に低い。このため、車両後突時に吸気ダクト２６に衝突荷重Ｆｒが加えられた場合、吸気ダクト２６がクーラ本体２４から離脱して車両前側へ相対移動させられることにより、クーラ本体２４に作用する衝突荷重Ｆｒが低減される。これにより、クーラ本体２４が損傷して冷媒が漏れ出すことを抑制できる。すなわち、後続車両や障害物等が直接クーラ本体２４に当接することがない比較的軽微な車両後突時には、クーラ本体２４の損傷が抑制され、車両１２をそのまま走行させることができる。

ここで、クーラ本体２４と吸気ダクト２６とを別々にフロアパネル２０等に取り付けるようにすれば、吸気ダクト２６に衝突荷重Ｆｒが加えられた場合にクーラ本体２４が損傷することを防止できるが、取付の際のクーラ本体２４と吸気ダクト２６との位置ずれにより吸気ダクト２６を介してクーラ本体２４内に導入される外気が減少し、冷却性能が損なわれる可能性がある。これに対し、本実施例では吸気ダクト２６がクーラ本体２４に取り付けられるため、クーラ本体２４と吸気ダクト２６との位置ずれが抑制され、両者の位置ずれに起因する冷却性能の低下が抑制されるとともに、クーラ本体２４と吸気ダクト２６とを別々にフロアパネル２０等に取り付ける場合に比較して、各部の寸法誤差や組付誤差等に対する要求精度を緩和することができる。

また、クーラ本体２４が金属製のクーラ取付ブラケット２２および締結ボルト４１を用いてフロアパネル２０に取り付けられ、吸気ダクト２６が樹脂クリップ６６を用いてクーラ本体２４に取り付けられているため、吸気ダクト２６の取付強度をクーラ本体２４の取付強度よりも確実に低くすることが可能で、車両後突時に吸気ダクト２６をクーラ本体２４から適切に離脱させて車両前側へ相対移動させることができる。

また、吸気ダクト２６が外気を導入する導入部６０を備えており、吸気ダクト２６はその導入部６０がクーラ本体２４の上面３０に密着するようにクーラ本体２４に取り付けられているため、吸気ダクト２６およびクーラ本体２４を別々に車体等に取り付ける場合に比較して両者の位置ずれが好適に抑制される。

また、クーラ本体２４の外形が平板形状を成している場合で、クーラ本体２４は大面積の上面３０および下面３２が略水平になる姿勢で配置されて、クーラ本体２４の上面３０からそのクーラ本体２４内に外気を導入し、その外気をクーラ本体２４の下面３２から放出するとともに、吸気ダクト２６の導入部６０がクーラ本体２４の上面３０を覆蓋するように設けられるため、車両用クーラ装置１０をフロアパネル２０の下方部分にコンパクトに配置できる。また、冷媒を冷却する外気が比較的広い上面３０および下面３２を通してクーラ本体２４内を効率良く流通させられ、優れた冷却性能が得られる。

また、本実施例の車両用クーラ装置１０は、車両走行時の気流Ａにより負圧とされる排気口８２を有するアンダカバー２８を備えており、その排気口８２が負圧とされることにより、クーラ本体２４から放出された放出空気がアンダカバー２８の排気口８２を通って外部へ排出されるとともに、吸気ダクト２６内に新たな外気が吸入されてクーラ本体２４内に導入される差圧導風式のクーラ装置である。車両用クーラ装置１０が差圧導風式のクーラ装置である場合、吸気ダクト２６の配置形態の自由度が高い。これにより、吸気ダクト２６を車両１２の後端近傍に達するように配置することが容易に可能で、車両後突時に吸気ダクト２６に衝突荷重Ｆｒが加えられた場合に、吸気ダクト２６がクーラ本体２４から離脱させられて、クーラ本体２４が損傷することを抑制できるという効果が適切に得られる。

また、アンダカバー２８は、クーラ本体２４よりも車両後方側へ延び出しているとともに、クーラ本体２４に対して車両前側へ相対移動可能なようにクーラ本体２４の下側に配置されている。アンダカバー２８は樹脂クリップ１０２を介してクーラ本体２４に取り付けられており、その取付強度はクーラ本体２４のクーラ取付ブラケット２２に対する取付強度よりも十分に低い。このため、車両後突時にアンダカバー２８に衝突荷重Ｆｒが加えられた場合、アンダカバー２８がクーラ本体２４から離脱して車両前側へ相対移動させられることにより、クーラ本体２４に作用する衝突荷重Ｆｒが低減される。これにより、クーラ本体２４が損傷して冷媒が漏れ出すことを抑制できる。すなわち、後続車両や障害物等が直接クーラ本体２４に当接することがない比較的軽微な車両後突時には、クーラ本体２４の損傷が抑制され、車両１２をそのまま走行させることができる。また、アンダカバー２８はクーラ本体２４に取り付けられるため、例えばクーラ本体２４とアンダカバー２８とを別々にフロアパネル２０等に取り付ける場合に比較して、両者の位置ずれが好適に抑制される。

また、クーラ本体２４の外形が平板形状を成している場合で、クーラ本体２４は車両１２のフロアパネル２０の下側に大面積の上面３０および下面３２が略水平になる姿勢で配置されて、クーラ本体２４の上面３０からそのクーラ本体２４内に外気を導入し、その外気をクーラ本体２４の下面３２から放出するとともに、アンダカバー２８は、クーラ本体２４の下面３２から放出空気を受け入れ、その放出空気を下向きに開口する排気口８２から下方へ排出するようになっているため、車両用クーラ装置１０をフロアパネル２０の下側にコンパクトに配置できる。また、冷媒を冷却する外気が比較的広い上面３０および下面３２を通してクーラ本体２４内を効率良く流通させられ、優れた冷却性能が得られる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は他の態様で実施することもできる。

例えば、前記実施例の吸気ダクト２６は、一対ずつの係止爪６４および樹脂クリップ６６によりクーラ本体２４に取り付けられていたが、これ等の係止爪６４および樹脂クリップ６６の数や位置は適宜変更できるし、係止爪６４を用いることなく総ての連結を樹脂クリップで行うこともできる。また、樹脂によるねじ締結など、クーラ本体２４の損傷に先立って破損する種々の取付手段を採用できる。吸気ダクト２６の一部を、後バンバー５２等のクーラ本体２４以外の部材に連結することもできる。

また、前記実施例のアンダカバー２８は、クーラ本体２４の真下に排気口８２が設けられているが、排気口８２を車両１２の側面などクーラ本体２４の下方位置から離れた位置に設けることも可能である。

その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両用クーラ装置 １２：車両 ２０：フロアパネル（車体） ２２：クーラ取付ブラケット（金属製部品） ２４：クーラ本体 ２６：吸気ダクト（外気取込みダクト） ２８：アンダカバー（排気ダクト） ３０：上面 ３２：下面 ４１：締結ボルト（金属製部品） ６０：導入部 ６６：樹脂クリップ（樹脂製部品） ８２：排気口 Ａ：車両走行時の気流

Claims (7)

1. 冷媒が流通させられる熱交換式のクーラ本体、および前記冷媒を熱交換によって冷却するための外気を前記クーラ本体内に導く外気取込みダクトが、車両後部側に配置されている車両用クーラ装置において、
   前記外気取込みダクトは前記クーラ本体よりも車両後方側へ延び出しているとともに、
   前記外気取込みダクトは前記クーラ本体に対して車両前側へ相対移動可能なように配置されており、
   前記クーラ本体は車体に取り付けられ、前記外気取込みダクトは前記クーラ本体に取り付けられているとともに、前記外気取込みダクトの前記クーラ本体に対する取付強度は前記クーラ本体の前記車体に対する取付強度よりも低くされている
   ことを特徴とする車両用クーラ装置。
2. 前記クーラ本体は金属製部品を用いて前記車体に取り付けられており、前記外気取込みダクトは樹脂製部品を用いて前記クーラ本体に取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用クーラ装置。
3. 前記外気取込みダクトは、前記クーラ本体内に前記外気を導入する導入部を備えており、前記外気取込みダクトは前記導入部が前記クーラ本体に密着するように該クーラ本体に取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用クーラ装置。
4. 前記クーラ本体の外形は平板形状を成しており、前記クーラ本体は大面積の上面および下面が略水平になる姿勢で配置されて、前記クーラ本体の上面から該クーラ本体内に前記外気を導入し、該外気を前記クーラ本体の下面から放出するとともに、
   前記外気取込みダクトの前記導入部は、前記クーラ本体の上面を覆蓋するように設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用クーラ装置。
5. 前記クーラ本体には、前記外気が該クーラ本体内を通過して放出された放出空気を受け入れるとともに、車両走行時の気流により負圧とされる排気口を有する排気ダクトが接続されており、
   前記排気口が負圧とされることにより、前記放出空気が前記排気ダクトを通って該排気口から外部へ排出されるとともに、前記外気取込みダクト内に新たな外気が吸入される
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用クーラ装置。
6. 前記排気ダクトは前記クーラ本体よりも車両後方側へ延び出しているとともに、
   前記排気ダクトは前記クーラ本体に対して車両前側へ相対移動可能なように配置されており、
   前記排気ダクトは前記クーラ本体に取り付けられているとともに、前記排気ダクトの前記クーラ本体に対する取付強度は前記クーラ本体の前記車体に対する取付強度よりも低くされている
   ことを特徴とする請求項５に記載の車両用クーラ装置。
7. 前記クーラ本体の外形は平板形状を成しており、前記クーラ本体は車両のフロアパネルよりも下側に大面積の上面および下面が略水平になる姿勢で配置されて、前記クーラ本体の上面から該クーラ本体内に前記外気を導入し、該外気を前記クーラ本体の下面から放出するとともに、
   前記排気ダクトは、前記クーラ本体の下面から前記放出空気を受け入れ、該放出空気を下向きに開口する前記排気口から下方へ排出する
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の車両用クーラ装置。

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