JP2020131722A - 導風機構及び、導風機構を備える車両の前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器の冷却効率を効果的に向上する。【解決手段】車両１に搭載される熱交換器２１に走行風を導く導風機構４０，５０であって、車両１の熱交換器２１よりも前方に配される導風部４２，５２，４６，５６を含み、導風部４２，５２，４６，５６は、前端を熱交換器２１よりも車両幅方向外側に位置させると共に、後端を熱交換器２１の車両幅方向端部に隣接させて、前端から後端に向かって延びる導風側面４５，５５，４９，５９を有する。【選択図】図３

Description

本開示は、導風機構及び、導風機構を備える車両の前部構造に関する。

一般に、トラック等のキャブオーバ型車両の前部構造は、キャブ下方のエンジンルーム内にインタークーラやラジエータ等の熱交換器を配置し、これら熱交換器にキャブ前面に開口するフロントグリル等から取り込まれる走行風を導くように構成されている（例えば、特許文献１、２等参照）。

特開２００６−２４８４３７号公報 特開２００２−０３６８８８号公報

上記前部構造においては、エンジンルーム内に取り込まれる走行風のうち、一部の走行風は、熱交換機に導入されることなく、熱交換器の車両幅方向外側を通過して後方に流されてしまう。特に、フロントグリルに対して熱交換器を車両後方にオフセットして配置するほど、熱交換器の外側を通過する走行風が多くなり、熱交換器の冷却効率向上に改善の余地があるといえる。

本開示の技術は、熱交換器の冷却効率を効果的に向上することができる導風機構及び、導風機構を備えた車両の前部構造を提供することを目的とする。

本開示の技術は、車両に搭載される熱交換器に走行風を導く導風機構であって、前記車両の前記熱交換器よりも前方に配される導風部を含み、該導風部は、前端を前記熱交換器よりも車両幅方向外側に位置させると共に、後端を前記熱交換器の車両幅方向端部に隣接させて、前記前端から前記後端に向かって延びる導風側面を有することを特徴とする。

また、前記導風側面は、前記前端から前記後端に向かって湾曲する円弧状に形成されていることが好ましい。

また、前記導風部は、前記導風側面と、該導風側面の上端縁から車両幅方向内側に突出する導風上面と、前記導風側面の下端縁から車両幅方向内側に突出して前記導風上面と対向する導風下面とを備えて車両幅方向内側に開口する断面Ｕ字状に形成されていることが好ましい。

また、前記導風部を上下一対備えており、上側の導風部と下側の導風部とを接続すると共に、前記車両の前記熱交換器よりも前方に固定される固定部をさらに有していることが好ましい。

本開示の技術は、前記導風機構を備える車両の前部構造であって、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバと、前記サイドメンバの前端側に搭載されると共に、前面部に走行風を通過させるグリルが開口するキャブと、前記キャブ下方の前記サイドメンバに支持されたエンジンと、を備えており、前記熱交換器は、前記左右一対のサイドメンバ間の前記グリルよりも後方、且つ、前記エンジンよりも前方に配されており、前記導風部は、前記導風側面の前端が前記サイドメンバよりも車両幅方向外側に位置するように、該サイドメンバに取り付けられていることを特徴とする車両の前部構造。

本開示の技術によれば、熱交換器の冷却効率を効果的に向上することができる。

本実施形態に係る導風機構を備えた車両の前部構造を示す模式的な斜視図である。 本実施形態に係る車両の前部構造を車両幅方向左側から視た模式的な部分断面図である。 （Ａ）は、本実施形態に係る右側の導風機構を示す模式的な斜視図であり、（Ｂ）は、本実施形態に係る左側の導風機構を示す模式的な斜視図である。 本実施形態に係る導風機構の作用効果を説明する模式的な上視図である。

以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る導風機構及び、導風機構を備える車両の前部構造を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

［全体構成］
図１は、本実施形態に係る導風機構４０，５０を備えた車両１の前部構造を示す模式的な斜視図である。

図１に示すように、車両１は、例えば、トラック等のキャブオーバ型車両であって、車体フレーム１０の前端側上部にはキャブ３（運転室）が載置されている。キャブ３は、車体フレーム１０に不図示のキャブマウントを介して傾動可能に支持されている。

車体フレーム１０は、左右一対のサイドメンバ１１，１２と、複数本のクロスメンバ１５（図示例ではフロントエンドのみを示す）とを備えている。左右一対のサイドメンバ１１，１２は、車両幅方向内側に開口する断面略Ｕ字状に形成されており、互いに開口側を対向させた状態で車両前後方向に延設されている。クロスメンバ１５は、車両前方又は後方（図示例では後方）に開口する断面Ｕ字状に形成されており、各サイドメンバ１１，１２間に車両幅方向に架け渡されている。

キャブ３下方のエンジンルーム内には、サイドメンバ１１，１２に図示しないマウント部材等を介して固定支持されたエンジン２０が収容されている。また、エンジンルーム内のエンジン２０よりも車両前方側には、前側から順に、インタークーラ２１（本開示の熱交換器の一例）、ラジエータ２２（本開示の熱交換器の一例）及び、冷却ファン３０（図２参照）等が配されている。

インタークーラ２１は、エンジン２０の吸気を外気（例えば、走行風）との熱交換により冷却する。具体的には、インタークーラ２１のインレット２１Ｂ及び、アウトレット２１Ｃには、何れも図示しない吸気管がそれぞれ接続されており、不図示の過給機により圧送される吸気がインタークーラ２１のコア部２１Ａにて冷却された後に、エンジン２０の燃焼室に送られるようになっている。なお、図示例において、インタークーラ２１のコア部２１Ａは横流しタイプで示されているが、縦流しタイプであってもよい。

ラジエータ２２は、エンジン２０の冷却水を外気（例えば、走行風）との熱交換により冷却する。具体的には、ラジエータ２２のインレット２２Ｂ及びアウトレット（不図示）には、何れも図示しない冷却水回路の配管がそれぞれ接続されており、エンジン２０のウォータージャケットで昇温された冷却水がラジエータ２２のコア部２２Ａにて冷却された後に、エンジン２０のウォータージャケットに循環されるようになっている。なお、図示例において、ラジエータ２２のコア部２２Ａは縦流しタイプで示されているが、横流しタイプであってもよい。

本実施形態において、ラジエータ２２は、好ましくは、エンジン２０よりも前方の各サイドメンバ１１，１２に図示しないブラケット等を介して固定支持されており、インタークーラ２１は、好ましくは、ラジエータ２２に不図示のブラケット等を介して固定支持されている。これらインタークーラ２１及び、ラジエータ２２は、コア部２１Ａ，２２Ａの上端側がサイドメンバ１１，１２よりも上方に突出しつつ、コア部２１Ａ，２２Ａの下端側がサイドメンバ１１，１２よりも下方に突出するように、各サイドメンバ１１，１２の間に挿入配置されている。

インタークーラ２１の直前方の各サイドメンバ１１，１２には、インタークーラ２１及び、ラジエータ２２に走行風を導くための左右一対の導風機構４０，５０が設けられている。

図２は、車両１の前部構造を車両幅方向左側から視た模式的な部分断面図である。

図２に示すように、各サイドメンバ１１，１２の前端部には、フロントバンパ７が設けられている。また、フロントバンパ７の上方には、キャブ３の前面を構成するフロントパネルに開口する複数のフロントグリル８が設けられている。

フロントグリル８を通過した走行風ＦＵ及び、フロントバンパ７の下方を通過した走行風ＦＤは、エンジンルーム４内を流れてインタークーラ２１及び、ラジエータ２２を順に通過し、冷却ファン３０によってキャブ３とエンジン２０との隙間やエンジン２０の下側を通過して車両１後方に向けて送られるように構成されている。

本実施形態において、インタークーラ２１の直前方に配された導風機構４０，５０は、走行風ＦＵ，ＦＤをインタークーラ２１に向けて積極的に導入するように機能する。また、導風機構４０，５０は、インタークーラ２１及びラジエータ２２を通過した熱風が、エンジン２０の前面に当たって吹き返すことにより、側方からインタークーラ２１の前方に逆流して再循環することを防止する機能も有している。以下、導風機構４０，５０の詳細について説明する。

［導風機構］
図３（Ａ）は、本実施形態に係る右側の導風機構４０を示す模式的な斜視図であり、図３（Ｂ）は、本実施形態に係る左側の導風機構５０を示す模式的な斜視図である。

図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、導風機構４０，５０は、サイドメンバ１１，１２に固定保持される矩形板状の固定板部４１，５１（固定部）と、固定板部４１，５１から上方に延びる上側導風通路部４２，５２（導風部）と、固定板部４１，５１から下方に延びる下側導風通路部４６，５６（導風部）とを備えている。これら上側導風通路部４２，５２、固定板部４１，５１及び、下側導風通路部４６，５６は、好ましくは、一体に形成されている。

［固定板部］
固定板部４１，５１の上下方向の長さは、好ましくは、サイドメンバ１１，１２の上下方向の長さと略同等、又は、サイドメンバ１１，１２の上下方向の長さよりも僅かに長く形成されている。固定板部４１，５１には、不図示のボルトを挿通させる貫通穴４１Ａ，５１Ａが設けられている。導風機構４０，５０は、サイドメンバ１１，１２の車両幅方向外側の側面に固定板部４１，５１をボルトナット等で締結固定することにより、サイドメンバ１１，１２に取り付けられる。なお、固定板部４１，５１は、サイドメンバ１１，１２の車両幅方向外側の側面に溶接等で接合固定してもよい。

［上側導風通路部］
上側導風通路部４２，５２は、車両幅方向内側に開口する断面略Ｕ字状に形成されており、固定板部４１，５１の上端縁から延びる上側通路下面部４３，５３（導風下面）と、上側通路下面部４３，５３と対向する上側通路上面部４４，５４（導風上面）と、上側通路下面部４３，５３と上側通路上面部４４，５４とを繋ぐ上側通路側面部４５，５５（導風側面）とを備えている。これら上側通路下面部４３，５３，上側通路上面部４４，５４及び、上側通路側面部４５，５５は、固定板部４１，５１よりも後方に長く形成されている。

上側通路下面部４３，５３は、上面視で車両幅方向外側の縁部が前端側から後端側に向かうに従い車両幅方向内側に湾曲する円弧状となるように、略三角形状に形成されている。具体的には、上側通路下面部４３，５３の前端側は、固定板部４１，５１の上端縁から車両幅方向外側に突出する。また、上側通路下面部４３，５３の後端側は、固定板部４１，５１の上端縁よりも車両幅方向内側に突出しており、サイドメンバ１１，１２の上面に対向又は接触する。上側通路下面部４３，５３の後端は、インタークーラ２１（図１参照）の車両幅方向端部（例えば、サイドメンバ１１，１２よりも上方に突出するコア部２１Ａの端部）に隣接するように、好ましくは、サイドメンバ１１，１２よりも車両幅方向内側に突出する。

上側通路上面部４４，５４は、上面視で上側通路下面部４３，５３と同形状の略三角形状に形成されており、上側通路下面部４３，５３と上下に所定の間隔を隔てて対向配置されている。すなわち、上側通路上面部４４，５４と、上側通路下面部４３，５３と、これらを繋ぐ上側通路側面部４５，５５とにより、車両幅方向内側に略Ｕ字状に開口する上側導風路Ｘ１が区画形成されている。

上側通路側面部４５，５５は、上側通路下面部４３，５３及び、上側通路上面部４４，５４の車両幅方向外側の縁部全長に沿って湾曲する円弧状に形成されている。上側通路側面部４４，５４の前端側は、サイドメンバ１１，１２よりも車両幅方向外側に位置する。また、上側通路側面部４４，５４の後端は、インタークーラ２１（図１参照）の車両幅方向端部に隣接するように、サイドメンバ１１，１２よりも車両幅方向内側に突出する。

すなわち、サイドメンバ１１，１２よりも車両幅方向外側を流れて上側導風路Ｘ１内に取り込まれた走行風が、上側導風路Ｘ１内を上側通路側面部４４，５４に沿って流されることで、走行風をインタークーラ２１に積極的に導入できるように構成されている。この際、上側導風路Ｘ１内を流れる走行風は、上側通路下面部４３，５３及び、上側通路上面部４４，５４によって上下に逸れることなく上側導風路Ｘ１内を確実に案内されることで、インタークーラ２１に対する走行風の導入量を効果的に確保できるように構成されている。

［下側導風通路部］
下側導風通路部４６，５６は、車両幅方向内側に開口する断面略Ｕ字状に形成されており、固定板部４１，５１の下端縁から延びる下側通路上面部４７，５７（導風上面）と、下側通路上面部４７，５７と対向する下側通路下面部４８，５８（導風下面）と、下側通路上面部４７，５７と下側通路下面部４８，５８とを繋ぐ下側通路側面部４９，５９（導風側面）とを備えている。これら下側通路上面部４７，５７，下側通路下面部４８，５８及び、下側通路側面部４９，５９は、固定板部４１，５１よりも後方に長く形成されている。

下側通路上面部４７，５７は、上面視で車両幅方向外側の縁部が前端側から後端側に向かうに従い車両幅方向内側に湾曲する円弧状となるように、略三角形状に形成されている。具体的には、下側通路上面部４７，５７の前端側は、固定板部４１，５１の下端縁から車両幅方向外側に突出する。また、下側通路上面部４７，５７の後端側は、固定板部４１，５１の下端縁よりも車両幅方向内側に突出しており、サイドメンバ１１，１２の下面に対向又は接触する。下側通路上面部４７，５７の後端は、インタークーラ２１（図１参照）の車両幅方向端部（例えば、サイドメンバ１１，１２よりも下方に突出するコア部２１Ａの端部）に隣接するように、好ましくは、サイドメンバ１１，１２よりも車両幅方向内側に突出する。

下側通路下面部４８，５８は、上面視で下側通路上面部４７，５７と同形状の略三角形状に形成されており、下側通路上面部４７，５７と上下に所定の間隔を隔てて対向配置されている。すなわち、下側通路下面部４８，５８と、下側通路上面部４７，５７と、これらを繋ぐ下側通路側面部４９，５９とにより、車両幅方向内側に略Ｕ字状に開口する下側導風路Ｘ２が区画形成されている。

下側通路側面部４９，５９は、下側通路上面部４７，５７及び、下側通路下面部４８，５８の車両幅方向外側の縁部全長に沿って湾曲する円弧状に形成されている。下側通路側面部４９，５９の前端側は、サイドメンバ１１，１２よりも車両幅方向外側に位置する。また、下側通路側面部４９，５９の後端は、インタークーラ２１（図１参照）の車両幅方向端部に隣接するように、サイドメンバ１１，１２よりも車両幅方向内側に突出する。

すなわち、サイドメンバ１１，１２よりも車両幅方向外側を流れて下側導風路Ｘ２内に取り込まれた走行風が、下側導風路Ｘ２内を下側通路側面部４９，５９に沿って流されることで、走行風をインタークーラ２１に積極的に導入できるように構成されている。この際、下側導風路Ｘ２内を流れる走行風は、下側通路上面部４７，５７及び、下側通路下面部４８，５８によって上下に逸れることなく下側導風路Ｘ２内を確実に案内されることで、インタークーラ２１に対する走行風の導入量を効果的に確保できるように構成されている。

［作用効果］
以上のように構成された本実施形態に係る導風機構４０，５０の作用効果を図４に基づいて説明する。

図４に示すように、フロントグリル８を通過して各サイドメンバ１１，１２の間を流れる走行風Ｆは、インタークーラ２１及び、ラジエータ２２を順に通過した後、冷却ファン３０によってエンジン２０に送られる。

フロントグリル８を通過して右側のサイドメンバ１１よりも外側を流れる走行風ＦＲ１は、右側の導風機構４０の上側導風路Ｘ１内に取り込まれ、上側通路側面部４５に沿って流されることにより、インタークーラ２１の右上端側に導入される。また、フロントバンパ７の下方を通過して右側のサイドメンバ１１よりも外側を流れる走行風ＦＲ２は、右側の導風機構４０の下側導風路Ｘ２内に取り込まれ、下側通路側面部４９に沿って流されることにより、インタークーラ２１の右下端側に導入される。

フロントグリル８を通過して左側のサイドメンバ１２よりも外側を流れる走行風ＦＬ１は、左側の導風機構５０の上側導風路Ｘ１内に取り込まれ、上側通路側面部５５に沿って流されることにより、インタークーラ２１の左上端側に導入される。また、フロントバンパ７の下方を通過して左側のサイドメンバ１２よりも外側を流れる走行風ＦＬ２は、左側の導風機構５０の下側導風路Ｘ２内に取り込まれ、下側通路側面部５９に沿って流されることにより、インタークーラ２１の左下端側に導入される。

すなわち、フロントグリル８を通過して各サイドメンバ１１，１２の外側を流れる走行風ＦＲ１，ＦＬ１及び、フロントバンパ７の下方を通過して各サイドメンバ１１，１２の外側を流れる走行風ＦＲ２，ＦＬ２が、何れも導風機構４０，５０によってインタークーラ２１に積極的に導かれるように構成されている。これにより、例えば、フロントグリル８からインタークーラ２１までの距離が長い車両においても、インタークーラ２１やラジエータ２２に対する走行風の導入量を確実に増加させることが可能になり、これらインタークーラ２１やラジエータ２２の冷却効率を効果的に向上することができる。

また、導風機構４０，５０は、サイドメンバ１１，１２に固定するのみで取り付けられるため、当該機構４０，５０を備えない既存の車両に対しても容易に後付けすることができる。

また、インタークーラ２１及び、ラジエータ２２を通過した後、エンジン２０の前面に当たって吹き返す熱風ＦＨは、導風機構４０，５０の各側面部４５，４９，５５，４９によって遮られるように構成されている。これにより、エンジン２０側から吹き返される熱風ＦＨがインタークーラ２１の前方に逆流して再循環することを効果的に防止することができる。

なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することが可能である。

例えば、導風機構４０，５０は、左右一対を備えるものとして説明したが、車両１のレイアウト等に応じて左右の何れか一方のみを備えるように構成してもよい。同様に、導風機構４０，５０は上側導風通路部４２，５２と下側導風通路部４６，５６とを備えるものとして説明したが、車両１のレイアウト等に応じて上下の何れか一方のみを備えるように構成してもよい。

また、熱交換器は、インタークーラ２１及び、ラジエータ２２を備えるものとして説明したが、何れか一方、或は、エンジオイルを冷却するオイルクーラや再循環排気を冷却するＥＧＲクーラ等を備えてもよい。

また、本開示の適用は、キャブオーバ型車両に限定されず、熱交換器に走行風を導く前部構造を備える車両であれば、乗用車等の他の車両にも広く適用することが可能である。

１ 車両
３ キャブ
７ フロントバンパ
８ フロントグリル（グリル）
１０ 車体フレーム
１１，１２ サイドメンバ
１５ クロスメンバ
２０ エンジン
２１ インタークーラ（熱交換器）
２２ ラジエータ（熱交換器）
４０，５０ 導風機構
４１，５１ 固定板部（固定部）
４２，５２ 上側導風通路部（導風部）
４３，５３ 上側通路下面部（導風下面）
４４，５４ 上側通路上面部（導風上面）
４５，５５ 上側通路側面部（導風側面）
４６，５６ 下側導風通路部（導風部）
４７，５７ 下側通路上面部（導風上面）
４８，５８ 下側通路下面部（導風下面）
４９，５９ 下側通路側面部（導風側面）

Claims (5)

1. 車両に搭載される熱交換器に走行風を導く導風機構であって、
   前記車両の前記熱交換器よりも前方に配される導風部を含み、
   該導風部は、前端を前記熱交換器よりも車両幅方向外側に位置させると共に、後端を前記熱交換器の車両幅方向端部に隣接させて、前記前端から前記後端に向かって延びる導風側面を有する
   ことを特徴とする導風機構。
2. 前記導風側面は、前記前端から前記後端に向かって湾曲する円弧状に形成されている
   請求項１に記載の導風機構。
3. 前記導風部は、前記導風側面と、該導風側面の上端縁から車両幅方向内側に突出する導風上面と、前記導風側面の下端縁から車両幅方向内側に突出して前記導風上面と対向する導風下面とを備えて車両幅方向内側に開口する断面Ｕ字状に形成されている
   請求項１又は２に記載の導風機構。
4. 前記導風部を上下一対備えており、上側の導風部と下側の導風部とを接続すると共に、前記車両の前記熱交換器よりも前方に固定される固定部をさらに有している
   請求項１から３の何れか一項に記載の導風機構。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の導風機構を備える車両の前部構造であって、
   車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバと、
   前記サイドメンバの前端側に搭載されると共に、前面部に走行風を通過させるグリルが開口するキャブと、
   前記キャブ下方の前記サイドメンバに支持されたエンジンと、を備えており、
   前記熱交換器は、前記左右一対のサイドメンバ間の前記グリルよりも後方、且つ、前記エンジンよりも前方に配されており、
   前記導風部は、前記導風側面の前端が前記サイドメンバよりも車両幅方向外側に位置するように、該サイドメンバに取り付けられている
   ことを特徴とする車両の前部構造。

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