JP2021079884A - 車両前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フロントバルクヘッドアッパがラジエータの前方で、ラジエータの上部と上下方向でラップする高さに配置される構造を採用しつつも、車両前部から導入される外気によってラジエータの上部を効率良く冷却することができる車両前部構造を提供する。【解決手段】車両前部構造は、前部外装部材と、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕと、ラジエータ１１と、フード部材５と、導風板１３と、を備えている。導風板１３は、車両後方に延びる略水平部１３ａと、略水平部１３ａの後部から後方かつ上方に延びる前傾斜部１３ｂと、前傾斜部１３ｂの後方で後方かつ下方に延びる後傾斜部１３ｄと、を有する。フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕは、車両前面視でラジエータ１１の上部と上下方向でラップし、かつ、車両側面視で導風板１３の下方で前傾斜部１３ｂと後傾斜部１３ｄの少なくとも一方と車両前後方向でラップする位置に配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、ラジエータを備えた車両の車両前部構造に関するものである。

車両前部にエンジン等の発熱源を備えた車両では、フロントグリル（導風口を有する前部外装部材）の後方側に発熱源を冷却するためのラジエータが配置されている。ラジエータは、フロントグリルから導入される外気によって冷却される。

この種の車両の車両前部構造は、車両前部の骨格部材であるフロントバルクヘッドにラジエータが支持されている。フロントバルクヘッドは、矩形枠状に形成され、車幅方向に延びるフロントバルクヘッドロアとフロントバルクヘッドアッパとを有している。多くの車両の車両前部構造は、フロントバルクヘッドアッパがラジエータの直上位置に配置されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の車両前部構造は、フロントバルクヘッドアッパがラジエータの直上位置に配置されるとともに、フロントグリルの上端からフロントバルクヘッドアッパの上方に向かって斜め上方に延びるフィニッシャカバーが配置されている。この車両前部構造では、フロントグリルから導入された外気を、フィニッシャカバーによる案内作用によってフロントバルクヘッドアッパの上端部付近にも効率良く当てることができる。

しかし、特許文献１に記載の車両前部構造は、フロントバルクヘッドアッパがラジエータの直上位置に配置されているため、フロントバルクヘッドアッパの設置高さが高くなり、エンジンルームの上方を覆うフード部材（エンジンフード）の高さを低くすることが難しくなる。このため、特許文献１に記載の車両前部構造では、フード部材の高さの制約によって車両の外観意匠の自由度が制限されていた。

これに対処し得る車両前部構造として、フロントバルクヘッドアッパがラジエータの前方側にオフセットして配置されたものが案出されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−２９０５２８号公報 特開２００４−９８８１４号公報

特許文献２に記載の車体前部構造は、フロントバルクヘッドアッパがラジエータの前方側にオフセットして配置されているため、フロントバルクヘッドアッパをラジエータの直上位置に配置する場合に比較して、フード部材（エンジンフード）の高さを低く抑えることができる。しかし、フロントバルクヘッドアッパが、ラジエータの上部と上下方向でラップする高さ位置に存在すると、フロントグリルからラジーエータ方向に進む外気の流れがフロントバルクヘッドアッパによって遮られ易くなる。このため、特許文献２に記載の車体前部構造では、フロントバルクヘッドアッパの断面を大型化してフロントバルクヘッドアッパの剛性をより高めることが難しかった。

そこで本発明は、フロントバルクヘッドアッパがラジエータの前方で、ラジエータの上部と上下方向でラップする高さに配置される構造を採用しつつも、車両前部から導入される外気によってラジエータの上部を効率良く冷却することができる車両前部構造を提供しようとするものである。

本発明に係る車両前部構造は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係る車両前部構造は、外気を取り入れる導風口（例えば、実施形態の導風口７）を有し、かつ、車両の前部前面を覆う前部外装部材（例えば、実施形態のフロントグリル６）と、前記前部外装部材の上部後方で車幅方向に延びる車両前部の骨格部材であるフロントバルクヘッドアッパ（例えば、実施形態のフロントバルクヘッドアッパ１０Ｕ）と、前記フロントバルクヘッドアッパよりも後方側に位置され、車両の発熱部を冷却するラジエータ（例えば、実施形態のラジエータ１１）と、前記前部外装部材の上端部から前記ラジエータの上部後方側に亘る領域を覆うフード部材（例えば、実施形態のフード部材５）と、前記フード部材の下方に配置され、前記導風口から導入された外気を車両後方側に誘導する導風板（例えば、実施形態の導風板１３）と、を備え、前記導風板は、前記前部外装部材の上部から略水平に車両後方に延びる略水平部（例えば、実施形態の略水平部１３ａ）と、前記略水平部の後部から後方かつ上方に延びる前傾斜部（例えば、実施形態の前傾斜部１３ｂ）と、前記前傾斜部の後方で後方かつ下方に延びる後傾斜部（例えば、実施形態の後傾斜部１３ｄ）と、を有し、前記フロントバルクヘッドアッパは、前記ラジエータの前方で前記ラジエータの上部と上下方向でラップし、かつ、前記導風板の下方で前記前傾斜部と前記後傾斜部の少なくとも一方と車両前後方向でラップする位置に配置されていることを特徴とする。

上記の構成により、前部外装部材の導風口から導入された外気は導風板の下面に案内されて車両後方側に向かって流れる。このとき、導風板の略水平部の下面に沿って進んだ外気は前傾斜部と後傾斜部の下面に案内されて、フロントバルクヘッドアッパを迂回する気流としてラジエータの上部に流れ込む。この結果、ラジエータの上部のフロントバルクヘッドアッパと上下方向でラップする領域にも外気が効率良く当たることになる。
また、本構成では、フロントバルクヘッドアッパが、ラジエータの前方でラジエータの上部と上下方向でラップする高さに配置されているため、導風板の上方に配置される車両のフード部材の高さを低くすることができる。このため、車両の外観意匠の自由度を高めることができる。
さらに、本構成では、導風板によってフロントバルクヘッドアッパを迂回する外気の流れを作り出すことでラジエータの上部を効率良く冷却することができるため、フード部材の高さを低く設定した場合にも、フロントバルクヘッドアッパの断面形状を上下に大きくすることができる。このため、フロントバルクヘッドアッパの剛性を高めることができる。

前記後傾斜部の後端は、前記ラジエータの前端部よりも後方まで延び、前記フロントバルクヘッドアッパの上端部よりも下方に位置されるようにしても良い。

この場合、導風板の後傾斜部の下面に誘導された外気を、フロントバルクヘッドアッパの後面側に効率良く回り込ませることができる。このため、ラジエータの上部を外気によって効率良く冷却することができる。
また、本構成の場合、導風板の下面に沿って外気が効率良く流れ込むため、フロントバルクヘッドアッパの周囲に、フード部材の下方の熱源（例えば、内燃機関、モータ、燃料電池、ラジエータ等）の熱が滞留しにくくなる。このため、フードロック解除レバー等の周辺部品が熱源の熱によって高温に晒され続けることがなくなり、使用者の利便性が高まる。

前記導風板は、前記フロントバルクヘッドアッパに固定するための複数の取付部（例えば、実施形態の取付部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ）を有し、複数の前記取付部の少なくとも一つは、前記前傾斜部と前記後傾斜部の間の頂部（例えば、実施形態の頂部１３ｃ）と、前記後傾斜部とに跨るブロックによって構成されるようにしても良い。

この場合、取付部のブロックが導風板の頂部と後傾斜部とに跨る領域を補強する補強リブとして機能し、車両走行時に後傾斜部に当たる走行風による導風板の撓みを抑制することができる。また、補強リブとして機能する取付部のブロックがフロントバルクヘッドアッパに直接固定されるため、導風板に作用する走行風による荷重を効率良く車両前部の骨格部材（フロントバルクヘッドアッパ）に支持させることができる。このため、走行風を受けることによる導風板のガタつきや振れを抑制することができる。

本発明によれば、フロントバルクヘッドアッパがラジエータの前方で、ラジエータの上部と上下方向でラップする高さに配置される構造を採用しつつも、車両前部から導入される外気によってラジエータの上部を効率良く冷却することができる。このため、導風板の上方に配置される車両のフード部材の高さを低くできるとともに、フロントバルクヘッドアッパの断面形状を大きく確保することができる。したがって、本発明を採用した場合には、車両の外観意匠の自由度の向上と、フロントバルクヘッドアッパの剛性の向上とを両立させることができる。

本発明の実施形態の車両の前部を示す斜視図。 本発明の実施形態の車両の図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図。 本発明の実施形態の車両の前部を示す斜視図。 本発明の実施形態の導風板の斜視図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図面には、車両１の前方を指す矢印ＦＲと、車両１の上方を指す矢印ＵＰと、車両１の左側方を指す矢印ＬＨが記載されている。

図１は、実施形態の車両１の前部を前側左斜め上方から見た図である。
車両１は、車室２の前方にエンジンルーム３が配置され、エンジンルーム３に車両の駆動源である図示しない内燃機関やモータ等が配置されている。エンジンルーム３の上方の開口は、フード部材５（エンジンフード）によって開閉可能に覆われている。また、車両の前部前面には、前部外装部材であるフロントグリル６が配置されている。フロントグリル６には、外気をエンジンルーム３に取り入れるための導風口７が形成されている。なお、図１中の符号８は、フロントバンパーであり、図１中の符号９は、フロントグリル６の左右両側に配置された灯体である。

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面を示す図である。なお、図２では、フード部材５は、仮想線で示されている。
エンジンルーム３内のフロントグリル６の後方側には、車両前部の骨格部材であるフロントバルクヘッド１０が配置されている。フロントバルクヘッド１０は、正面視が矩形枠状に形成され、図示しないフロントサイドフレーム等の車両前部の他の骨格部材に結合されている。図２では、フロントバルクヘッド１０の上部側で車幅方向に沿って延びるフロントバルクヘッドアッパ１０Ｕのみが示されている。

フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの後方側には、内燃機関等の車両の発熱部を冷却水によって冷却するラジエータ１１が配置されている。ラジエータ１１は、フロントバルクヘッド１０に直接、若しくは、図示しないブラケット等を介して支持されている。また、本実施形態のラジエータ１１は、内燃機関等の発熱部を冷却した高温の冷却水が上端側から流入し、フロントグリル６から導入された外気によって冷却された冷却水が下端側から発熱部に供給される。つまり、本実施形態のラジエータ１１は、発熱源からの冷却水の戻り通路が上端側に接続され、発熱源に対する冷却水の供給通路が下端側に接続されている。また、ラジエータ１１の車両後方側には、フロントグリル６から導入された外気を、ラジエータ１１に強制的に流すためのラジエータファン１２が取り付けられている。
なお、エンジンルーム３の上方の開口に対して閉状態にあるフード部材５は、フロントグリル６の上端部からラジエータ１１の上部後方側に亘る領域の上方を覆っている。

また、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの上面には、フロントグリル６の導風口７から導入された外気を車両後方側に誘導する導風板１３が取り付けられている。導風板１３は、エンジンルーム３の開口を閉じたフード部材５の前縁部の下方に配置されている。導風板１３は、樹脂材料等によって一体に形成されている。また、本実施形態の導風板１３は、上面視が略長方形状に形成され、エンジンルーム３の前部の車幅方向中央領域から左側方に偏った範囲に亘って配置されている。

図３は、導風板１３と車両１の前部を前部斜め上方から見た図であり、図４は、導風板１３を後部斜め下方から見た図である。
導風板１３は、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの上面に取り付けられた状態において、フロントグリル６の上部から略水平に車両後方に延びる略水平部１３ａと、略水平部１３ａの後部から後方かつ上方に延びる前傾斜部１３ｂと、前傾斜部１３ｂの後部から後方かつ下方に延びる後傾斜部１３ｄと、を有している。なお、導風板１３の前傾斜部１３ｂの後端部と後傾斜部１３ｄの前端部の間には、略水平に延びる頂部１３ｃが形成されている。

また、導風板１３のうちの、車両の前部寄りの車幅方向略中央領域に配置される部位には、上面視が略Ｌ字状の開口１４が形成されている。この開口１４には、フロントグリル６の後方側の車体部材とフード部材５の前端部とをロックするフードロック装置１５（図３参照）の一部が挿入状態で配置される。なお、図３中の符号１５ａは、フードロック装置１５のロック解除レバーである。

導風板１３の後縁部の下面には、導風板１３をフロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの上面に取り付けるための複数の取付部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが形成されている。複数の取付部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、導風板１３の後縁部のうちの車幅方向に離間した位置に形成されている。各取付部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、導風板１３の他の部位と一体の樹脂製のブロックによって構成されている。三つの取付部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃのうちの車幅方向中央の取付部１６Ｂは、導風板１３の頂部１３ｃの裏面と後傾斜部１３ｄの裏面とに跨って形成されたブロックによって構成されている。
なお、本実施形態では、車幅方向中央の取付部１６Ｂのブロックのみが導風板１３の頂部１３ｃの裏面と後傾斜部１３ｄの裏面とに跨って形成されているが、三つの取付部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃのブロックのうちの、少なくともいずれか一つのブロックが導風板１３の頂部１３ｃと後傾斜部１３ｄに跨って形成されていれば良い。

各取付部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃのブロックの下面には、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの上面の取付孔（図示せず）に嵌入される樹脂クリップ等の係止部材１７が取り付けられている。

また、導風板１３の裏面のうちの、車幅方向中央の取付部１６Ｂに近接する位置には、一端側が、頂部１３ｃの裏面において、取付部１６Ｂの側面に連結され、他端側が略水平部１３ａの裏面の開口１４の近傍部位置まで延びる補強リブ１８が形成されている。補強リブ１８は、導風板１３の開口１４の周縁部の剛性を高めている。

ここで、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕは、図２に示すように、ラジエータ１１の前方側において、一部がラジエータ１１の上部と上下方向でラップし、かつ、ほぼ全域が導風板１３の下方で導風板１３の前傾斜部１３ｂ及び頂部１３ｃと車両前後方向でラップする位置に配置されている。ただし、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕは、車両前後方向については、前傾斜部１３ｂと後傾斜部１３ｄの少なくとも一部とラップする位置であれば良い。本実施形態の場合、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕは、上下幅と前後幅の比較的大きい略矩形状の閉断面形状に形成されている。

また、導風板１３の後傾斜部１３ｄの後端は、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの後端部の上方位置からラジエータ１１の前端部よりも後方のラジエータ１１の上面近傍位置まで延びている。本実施形態の場合、ラジエータ１１の上面（上端部）が、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの上面（上端部）よりも低い位置に配置されている。このため、後傾斜部１３ｄの後端は、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの上端部よりも下方に位置されている。

以上の構成の車両１は、走行時等にフロントグリル６の導風口７から外気が流入されると、その外気が図２中の点線矢印で示すように車両後方側に向かって進む。このとき、一部の外気はラジエータ１１の前面に向かって真っすぐに進み、他の一部の外気は、導風板１３の下面に沿ってラジエータ１１の前面上部に向かって進む。導風板１３の下面に沿って流れる外気は、導風板１３の略水平部１３ａの下面に沿って進んだ後に、前傾斜部１３ｂに沿って上方に進み、さらに頂部１３ｃと後傾斜部１３ｄに沿って後斜め下方のラジエータ１１の前面上部へと進む。このとき、外気は、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの上方を迂回して、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの後方側に回り込む気流としてラジエータ１１の前面上部に流れ込む。この結果、ラジエータ１１の上部のフロントバルクヘッドアッパ１０Ｕと上下方向でラップする領域にも外気が効率良く当たることになる。

本実施形態の車両前部構造は、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕが、ラジエータ１１の前方でラジエータ１１の上部と上下方向でラップする高さに配置されているため、導風板の１３上方の車両のフード部材５の高さを容易に低くすることができる。このため、本実施形態の車両前部構造を採用した場合には、車両１の外観意匠の自由度を高めることができる。

さらに、本実施形態の車両前部構造は、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕが、導風板１３の下方で導風板１３の前傾斜部１３ｂと後傾斜部１３ｄの少なくとも一方と車両前後方向でラップする位置に配置されている。このため、導風板１３によってフロントバルクヘッドアッパ１０Ｕを迂回してラジエータ１１の上部に達する外気の流れを作り、ラジエータ１１の上部を効率良く冷却することができる。したがって、本実施形態の車両前部構造においては、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕがラジエータ１１の前方で、ラジエータ１１の上部と上下方向でラップする高さに配置される構造を採用しつつも、外気によってラジエータ１１の上部を効率良く冷却することができる。

特に、本実施形態のように発熱源からの戻り通路が上端側に接続され、発熱源に対する供給通路が下端側に接続されるラジエータ１１を採用する場合には、高温の冷却水が流入するラジエータ１１の上部側に外気を効率良く当てることにより、冷却水の冷却効率を高めることができる。

また、本実施形態の車両前部構造では、導風板１３によってフロントバルクヘッドアッパ１０Ｕを迂回してラジエータ１１の上部に達する外気の流れを作ることができるため、フード部材５の高さを低く設定した場合にも、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの断面形状をある程度以上に大きくして、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの剛性を充分に確保することができる。したがって、本実施形態の車両前部構造を採用した場合には、車両の外観意匠の自由度の向上と、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの剛性の向上とを両立させることができる。

また、本実施形態の車両前部構造は、導風板１３の後傾斜部１３ｄの後端が、ラジエータ１１の前端部よりも後方まで延び、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの上端部よりも下方に位置されている。このため、導風板１３の後傾斜部１３ｄの下面に誘導された外気を、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの後面側に効率良く回り込ませ、ラジエータ１１の上部をより効率良く冷却することができる。

さらに、本実施形態の車両前部構造は、上述ように導風板１３の後傾斜部１３ｄの下面に誘導された外気を、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの後面側に効率良く回り込ませることができるため、フロントバルクヘッドアッパ１０Ｕの周囲に、フード部材５の下方の熱源の熱が滞留しにくくなる。この結果、フードロック装置１５（ロック解除レバー１５ａ）等の周辺部品が熱源の熱によって高温に晒され続けることがなくなり、使用者の利便性が高まる。

また、本実施形態の車両前部構造は、導風板１３の取付部１６Ｂが、頂部１３ｃの裏面と後傾斜部１３ｄの裏面に跨るブロックによって構成されている。このため、取付部１６Ｂのブロックが、導風板１３のうちの頂部１３ｃと後傾斜部１３ｄの間の領域を補強する補強リブとして機能することになる。したがって、本構成を採用した場合には、車両走行時に後傾斜部１３ｄに当たる走行風によって導風板１３が大きく撓み変形するのを抑制することができる。

さらに、本実施形態の車両前部構造は、補強リブとして機能する取付部１６Ｂのブロックがフロントバルクヘッドアッパ１０Ｕに直接固定されている。このため、導風板１３に作用する走行風による荷重をフロントバルクヘッドアッパ１０Ｕに効率良く支持させることができる。したがって、車両走行時における導風板１３のガタつきや振れを効率良く抑制することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

５…フード部材
６…フロントグリル（前部外装部材）
７…導風口
１０Ｕ…フロントバルクヘッドアッパ
１１…ラジエータ
１３…導風板
１３ａ…略水平部
１３ｂ…前傾斜部
１３ｃ…頂部
１３ｄ…後傾斜部
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…取付部

Claims (3)

1. 外気を取り入れる導風口を有し、かつ、車両の前部前面を覆う前部外装部材と、
   前記前部外装部材の上部後方で車幅方向に延びる車両前部の骨格部材であるフロントバルクヘッドアッパと、
   前記フロントバルクヘッドアッパよりも後方側に位置され、車両の発熱部を冷却するラジエータと、
   前記前部外装部材の上端部から前記ラジエータの上部後方側に亘る領域を覆うフード部材と、
   前記フード部材の下方に配置され、前記導風口から導入された外気を車両後方側に誘導する導風板と、を備え、
   前記導風板は、
   前記前部外装部材の上部から略水平に車両後方に延びる略水平部と、
   前記略水平部の後部から後方かつ上方に延びる前傾斜部と、
   前記前傾斜部の後方で後方かつ下方に延びる後傾斜部と、を有し、
   前記フロントバルクヘッドアッパは、前記ラジエータの前方で前記ラジエータの上部と上下方向でラップし、かつ、前記導風板の下方で前記前傾斜部と前記後傾斜部の少なくとも一方と車両前後方向でラップする位置に配置されていることを特徴とする車両前部構造。
2. 前記後傾斜部の後端は、前記ラジエータの前端部よりも後方まで延び、前記フロントバルクヘッドアッパの上端部よりも下方に位置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両前部構造。
3. 前記導風板は、前記フロントバルクヘッドアッパに固定するための複数の取付部を有し、
   複数の前記取付部の少なくとも一つは、前記前傾斜部と前記後傾斜部の間の頂部と、前記後傾斜部とに跨るブロックによって構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両前部構造。

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