JP2020164059A

JP2020164059A - 自動車

Info

Publication number: JP2020164059A
Application number: JP2019067274A
Authority: JP
Inventors: 友厚太安; Tomoatsu Oyasu; 太一森岡; Taichi Morioka
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2020-10-08
Anticipated expiration: 2039-03-29
Also published as: JP7231458B2

Abstract

【課題】通風部がエンジンの排気系部材から左右方向にずれて配置されている自動車において、走行風による排気系部材の冷却効果を向上させる。【解決手段】エンジン１１は前排気方式であり、前面部に、排気ターボ過給機１２や触媒ケース１６のような高温化する排気系部材が配置されている。フロントグリル４には、右通風部５がエンジン１１に対して右にずれた状態で配置されている。右通風部５を構成する縦片２５を、排気ターボ過給機１２や触媒ケース１６に向かう風向変更ガイド板２６と成すことにより、走行風を排気ターボ過給機１２や触媒ケース１６に向かうように方向変換させる。雨水を霧散させる利点もある。【選択図】図２

Description

本願発明は自動車に関するものであり、フロントグリルの構造に特徴を有している。

自動車では、車体の前部にエンジンルーム（エンジンコンパートメント）を形成してこれにエンジンを配置しており、車体の前面の一部をフロントグリルで構成して、フロントグリルに設けた通風部から走行風を取り入れてエンジンを冷却している。

そして、エンジンルームにエンジンを配置する場合、クランク軸を車幅方向（左右方向）に長い姿勢とした横置きと、クランク軸を車体の前後方向に長い姿勢とした縦置きとがあり、また、排気側面と吸気側面とについては、排気側面が前に向いて前排気（後ろ吸気）と、吸気側面が前向に向いた前吸気（後ろ排気）とがあり、横置き・前排気でエンジンが配置されている場合は多い。

エンジンの排気側面には、排気マニホールドや排気ターボ過給機、或いは排気ガス浄化装置などの高温になる排気系部材が接続されているため、横置き前排気姿勢で配置されているエンジンの場合、フロントグリルの通風部を通過した走行風が排気系部材に当たると、冷却効果を高めることができて好適である。

しかし、フロントグリルの通風部については、車体の前面部の強度の問題やラジエータへの吸引口との関係、或いは、水の侵入防止等の点から位置や大きさに制約があって、通風部を高温化する排気系部材の真正面に形成できないことが多かった。

この点について、特許文献１には、通風部に可動式のルーバを設けて、アクチュエータによってルーバを上下回動させることにより、走行風の方向を変えて目的の部位に当てることが開示されている。

特開２０１５−４７８７５号公報

さて、走行風を排気マニホールド等の排気系部材にダイレクトに当て難いのは、通風部と排気系部材とが左右方向（車幅方向）にずれていることに起因しているのが大半である。従って、特許文献１のようにルーバを上下方向に回動させるだけの構成では、走行風を高温の排気系部材に効率よく当てることは難しい。

従って、特許文献１の構成でも、高温になる排気系部材は耐熱性の材料で製造せねばならず、それだけ排気系部材のコストが嵩んでしまう。また、特許文献１では、通風部の構造が著しく複雑化するため、大幅なコストアップになるという問題もある。

本願発明のこのよう実情を背景に成されたものであり、通風部の位置や大きさは変更しなくとも、高温の排気系部材を走行風によってしっかりと冷却できる技術を提供しようとするものである。

本願発明は自動車を対象にしており、この自動車は、
「エンジンルームに、エンジンが、クランク軸を車幅方向である左右方向に長い姿勢として排気側面を車体前方に向けた姿勢で配置されており、前記エンジンの前面部に排気系部材が配置されている一方、
前記エンジンの前方に、車体の前面を構成するフロントグリルが配置されており、前記フロントグリルに、走行風が入り込む通風部を、正面視で前記排気系部材に対して左右方向にずれた状態で形成している」
という基本構成になっている。

そして、請求項１の発明は、上記基本構成において、
「前記フロントグリルの通風部に、平面視で前記排気系部材に向かうように傾斜した風向変更ガイド板を複数枚設けている」
という特徴を付加している。なお、風向変更ガイド板は、風向反らせ板と呼ぶことも可能である。

本願発明は請求項２の発明も含んでおり、この発明は、請求項１において、
「前記フロントグリルの通風部に、走行風を斜め下方に向かうように案内する庇板が配置されている」
という構成になっている。

本願発明では、フロントグリルに向けて直進してきた走行風は、風向変更ガイド板によって排気系部材に向かうように方向変換させられて、排気系部材が走行風によってダイレクトに冷却される。従って、通風部の位置や大きさを変更することなく、排気系部材を走行風によって効率よく冷却できる。

さて、雨天走行時には雨水が走行風に乗って通風部からエンジンルームに入り込むが、雨粒がエンジンに当たるのは好ましくない。この点、本願発明では、雨水は風向変更ガイド板に当たって微細化されるため、雨水がエンジンに付着することを抑制できる。従って、エンジンの防蝕性を向上できる。この点も、本願発明の利点である。

その結果、排気系部材の冷却をコストが抑制された状態で実現できる。また、既存の構造への適応性にも優れている。更に、排気系部材を走行風で冷却できることにより、排気系部材は、耐熱性の高い高価な材料を使用する必要が無くなって、汎用的な安価な材料で製造することが可能になるため、排気系部材の材料費を節約して内燃機関のコストダウンにも貢献できる。

請求項２のように、風向変更ガイド板に加えて庇板を設けると、雨水が上方に飛散することを防止できるため、例えば、排気ターボ過給機のウエストゲートバルブ制御部（可動部）などの錆びやすい部材や、ハーネスなどの湿気を嫌う部材を保護できる利点がある。

また、庇板を設けると、走行風に乗って入り込んだ雨水をミスト化して下方に向かわせることができるため、エンジンへの雨水の付着防止効果を大きく助長できる。

実施形態の自動車の正面図である。図１のII-II 視断面図である。図２のIII-III 視断面図である。（Ａ）（Ｂ）とも変形例の平断面図である。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、方向を特定するため前後・左右の文言を使用するが、車体の前進方向を前として、車幅方向を左右方向としている。右と左とは、運転者から見た状態を基準にしている。図２に方向を明示している。

(1).基本構造
図１は自動車の正面図であり、車体の前面部は、フロントカウル１とその下部に設けたバンパー２とを備えている。フロントカウル１の略上半部に左右長手の凹所３が形成されており、凹所３にフロントグリル４が配置されている。フロントグリル４には、右通風部５と左通風部６とが形成されている。本実施形態では、右通風部５が請求項に記載した通風部に該当する。符号７で示すのはナンバープレート、符号８で示すのはヘッドライト、符号９で示すのはボンネット（フード）である。

図２に示すように、エンジンルーム１０に、エンジン（機関本体）１１が横置き前排気姿勢で配置されている。エンジン１１を構成するシリンダヘッドの排気側面（前面）には、排気ターボ過給機１２が固定されている。排気ターボ過給機１２は、シリンダヘッドに固定されたタービンハウジング１３と、タービンハウジング１３に一体に形成された軸受ハウジング１４と、軸受ハウジング１４に固定されたコンプレッサハウジング１５とを有しており、タービンハウジング１３がシリンダヘッドに固定されている。

タービンハウジング１３の排気ガス出口には、排気浄化装置を構成する触媒ケース１６が継手部１６ａを介して接続されている。また、タービンハウジング１３には、排気ガスがスクロール室を通過することなく排気ガス出口に逃げ得るウエストゲート通路が形成されており、タービンハウジング１３の内部に、ウエストゲート通路を開閉するウエストゲートバルブが回動自在に配置されている。

ウエストゲートバルブは、タービンハウジング１３に回転自在に挿通した支軸１７を中心にして回動するようになっている。支軸１７は略上向きに突出しており、ボス部１８に設けた軸受穴に回転自在に保持されている。一方、コンプレッサハウジング１５には、吸気圧に応じてロッド１９が進退動するダイヤフラム式のアクチュエータ２０が取り付けられており、ロッド１９と支軸１７とが、リンク２１によって連結されている。

従って、ロッド１９が進退動すると支軸１７が回転して、ウエストゲートバルブが回動する。なお、ロッド１９とリンク２１とはピンによって相対回動自在に連結されており、リンク２１は支軸１７に対して相対動不能に固定されている。

本実施形態では、排気ターボ過給機１２と触媒ケース１６とが請求項に記載した排気系部材を構成している。なお、触媒ケース１６を金属板製のインシュレータで覆うことも行われているが、この場合は、インシュレータも排気系部材になる。

(2).エンジンの冷却構造
図示は省略するが、左通風部６の後ろには、冷却水を冷却するためのラジエータや、エアコンのコンデンサが配置されている。他方、右通風部５に流入した走行風は、エンジン１１の冷却やエンジンルームの掃気に使用されるが、図１及び図２のとおり、右通風部５の左側部分とエンジン１１の右側部分とが正面視で重なっているが、右通風部５と排気ターボ過給機１２や触媒ケース１６とは、左右方向にずれている。

図２，３のとおり、右通風部５は、フロントグリル４の本体２２に形成された穴２３に装着された枠体２４と、枠体２４の内部に配置した多数枚の縦片２５とを有しており、縦片２５のうち正面視でエンジン１１と重なる群を、平面視で縦片２５や触媒ケース１６に向かうように後ろ左向きに傾斜させた風向変更ガイド板２６と成している。なお、全ての縦片２５を傾斜させて風向変更ガイド板２６と成してもよい。

実施形態では、枠体２４は左右長手の中間部２４ａを有していて右通風部５は上下２段に分かれているが、上下の縦片２５（風向変更ガイド板２６）は一体に繋がっている（上下に分離してもよい。）。

右通風部５の上部は、正面視で排気ターボ過給機１２の支軸１７やロッド１９やリンク２１と重なる高さになっている。他方、ロッド１９とリンク２１との連結部や、支軸１７と軸受穴との摺動部に水が入ると、錆びによって支軸１７が回転不能になってしまうおそれがある。そこで、図３のとおり、右通風部５を構成する枠体２４の上端に、直進してきた走行風を斜め下方に向かわせる庇板２７が一体に形成されている。

以上の構成において、右通風部５に流入した走行風は、風向変更ガイド板２６によって方向変換して排気ターボ過給機１２や触媒ケース１６に向かって流れ、排気ターボ過給機１２のタービンハウジング１３や触媒ケース１６を冷却する。従って、右通風部５がエンジン１１から右側にずれていても、その位置は保持したまま、排気ターボ過給機１２や触媒ケース１６のような高温化する排気系部材をしっかりと冷却できる。

また、ロッド１９とリンク２１との連結部や、支軸１７の摺動部のように水滴が付着すると錆びなどの問題が生じる部位には、庇板２７の反らし作用によって走行風は当たらないため、走行風に乗ってきた水分がロッド１９とリンク２１との連結部や支軸１７の摺動部などに付着することはなくて、ウエストゲートバルブの制御機能を確保できる。

また、走行風に乗ってきた雨水は、風向変更ガイド板２６や庇板２７に当たってミスト化するため、雨水が排気系部材やハーネス、センサなどに付着することを大幅に抑制できる（ミスト化していると、排気系部材に接触しても即座に蒸発する。）。従って、エンジンの耐蝕性を向上できる。特に、庇板２７を設けると、ミスト化した雨水は下方に向かうようにガイドされて床下空間から車外に排出される割合を増大できるため、特に好適である。

図２に二点鎖線で示すように、風向変更ガイド板２６や庇板２７を、枠体２４（及びフロントグリル４の本体２２）よりも後ろに延長することも可能である。このように構成すると、走行風のガイド機能は更に向上する。

縦片２５（風向変更ガイド板２６）はフロントグリル４の本体２２に一体に形成することも可能であるが、実施形態のように、右通風部５を、本体２２とは別体の部材としてユニット化すると、製造が容易になる利点がある。なお、本実施形態において、右通風部５のユニットは合成樹脂製であり、風向変更ガイド板２６の傾斜方向に相対動する金型を使用して、容易に製造できる。もとより、ユニット金属板製とすることは可能である。フロントグリル４の本体２２も、合成樹脂製であってもよいし金属板製であってもよい。

図４（Ａ）に示す別例では、縦片２５のうち前部は前後長手の姿勢にして、その後端に風向変更ガイド板２６を形成している。従って、縦片２５は平面視でく字形に屈曲している。他方、図４（Ｂ）に示す別例では、縦片２５を全体的に湾曲させて風向変更ガイド板２６と成している。図示は省略するが、庇板２７も、く字形に屈曲させたり湾曲させたりすることができる。

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、多数枚の風向変更ガイド板を設けるにおいて、風向変更ガイド板の角度を異ならせることが可能である。すなわち、例えば、走行風が排気ターボ過給機や触媒ケースに集中するように全ての風向変更ガイド板の姿勢を変えたり、何枚かを１グループとして、グループごとに角度を変えたりすることが可能である。風向変更ガイド板の群を、長さが相違するもので構成することも可能である。

また、実施形態のエンジンは排気ターボ過給機を備えているが、本願発明が排気ターボ過給機を備えていないエンジンにも適用できることはいうまでもない。この場合も、排気マニホールドや触媒ケースなどの冷却効果を雨水の弊害防止効果などの効果を享受できる。

本願発明は、自動車に具体化できる。従って、産業上利用できる。

１フロントカウル
３フロントグリルが装着される凹所
４フロントグリル
５右通風部（請求項の通風部）
１０エンジンルーム
１１エンジン（機関本体）
１２排気系部材としての排気ターボ過給機
１３タービンハウジング
１５コンプレッサハウジング
１６排気系部材としての触媒ケース
１７ウエストゲートバルブの支軸
１８軸受穴
１９ロッド
２０アクチュエータ
２１リンク
２２フロントグリルの本体
２４枠体
２５縦片
２６縦片のうちの風向変更ガイド板
２７庇板

Claims

エンジンルームに、エンジンが、クランク軸を車幅方向である左右方向に長い姿勢として排気側面を車体前方に向けた姿勢で配置されており、前記エンジンの前面部に排気系部材が配置されている一方、
前記エンジンの前方に、車体の前面を構成するフロントグリルが配置されており、前記フロントグリルに、走行風が入り込む通風部を、正面視で前記排気系部材に対して左右方向にずれた状態で形成している構成であって、
前記フロントグリルの通風部に、平面視で前記排気系部材に向かうように傾斜した風向変更ガイド板を複数枚設けている、
自動車。
前記フロントグリルの通風部に、走行風を斜め下方に向かうように案内する庇板が配置されている、
請求項１に記載した自動車。