JP3829689B2 - 車両のフロントエンド構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のフロントエンド構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
一般的に、ラジエータは防振ゴム等の弾性支持部材を介して車両ボディの一部をなすアッパビーム及びロアビームに弾性支持固定され、また、ラジエータに冷却風を送風する送風機は、シュラウドを介してラジエータに組み付けられている。
【０００３】
なお、シュラウドとは、送風機とラジエータとの隙間を覆うことにより送風機によって誘起された空気流がラジエータを迂回して流れることを抑制するもので、通常、送風機を車両に組み付けるブラケットを兼ねている。
【０００４】
ところで、図４に示すように、シュラウド１２０をラジエータ２００に直接に組み付ければ、送風機４００とラジエータ２００との隙間から送風機４００によって誘起された空気流がラジエータ２００を迂回して流れることを抑制することができるものの、ラジエータ２００が組み付けられたアッパビーム５１０及びロアビーム５２０とラジエータ２００との隙間、並びにラジエータ２００とサイドピラー５３０から走行風による冷却風がラジエータ２００を迂回して流れてしまう。
【０００５】
そこで、発明者等は、車両幅方向に拡がるフロントエンドパネルにシュラウドを一体化するとともに、このフロントエンドパネルにラジエータを組み付けることによって、走行風による冷却風がラジエータを迂回して流れることを防止するフロントエンドパネルを試作検討したが、この検討品では、以下のような問題が新たに発生するおそれがある。
【０００６】
すなわち、この構造では、ラジエータはフロントエンドパネルに弾性支持固定されることとなるので、ラジエータはフロントエンドパネルに対して変位する。このため、シュラウドとフロントエンドパネルとを一体化すると、ラジエータはフロントエンドパネル、つまりシュラウドに対して変位せざるを得ない。
【０００７】
このとき、シュラウドに対するラジエータの振動変位を吸収すべく、シュラウドとラジエータとの間に隙間を設けると、この隙間から送風機によって誘起された空気流がラジエータを迂回して流れてしまうので、シュラウド本来の機能が損なわれ、ラジエータの冷却能力が低下する。
【０００８】
これに対して、ラジエータとシュラウドとの隙間にゴムやスポンジ等の弾性変形可能なパッキンを介在させるといった手段が考えられが、この手段では、フロントエンド部の組み立て工数の増大を招いてしまう。
【０００９】
また仮に、シュラウドとラジエータとを隙間無く接触させると、ラジエータがシュラウドに対して変位してシュラウド、つまりフロントエンドパネルとラジエータとが擦れ合うので、特にラジエータ側が摩耗すると、ラジエータから冷却水が漏れ出すといった不具合が発生するおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記点に鑑み、上記問題を解決してフロントエンドパネルとシュラウドとを一体化することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、車両前端部にて車両ボディに固定されて車両幅方向に拡がるフロントエンドパネル（１００）、弾性支持された熱交換器（２００）、及び熱交換器（２００）に冷却風を送風する送風機（４００）からなる車両のフロントエンド構造であって、
フロントエンドパネル（１００）には、送風機（３００）と熱交換器（２００）との隙間を覆うことにより送風機（３００）によって誘起された空気流が熱交換器（２００）を迂回して流れることを抑制するシュラウド（１２０）が一体形成されており、
フロントエンドパネル（１００）のうち熱交換器（２００）の外縁部側と対向するパネル側対向部（１３０）には、熱交換器（２００）の外縁部に向けて突出する突起部（１４１、１４２）が設けられ、
パネル側対向部（１３０）と、熱交換器（２００）のうちパネル側対向部（１３０）と対向する熱交換器側対向部（２０１）との間には、突起部（１４１、１４２）にて空気通路が蛇行することにより迷路構造化された隙間（１４０）が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
これにより、熱交換器（２００）がフロントエンドパネル（１００）に対して振動変位しても、熱交換器（２００）とフロントエンドパネル（１００）とが擦れ合うことなく、送風機（４００）と熱交換器（２００）との隙間を送風機（４００）によって誘起された空気流が熱交換器（２００）を迂回して流れることを抑制できる。
【００１３】
したがって、シュラウド（１２０）をフロントエンドパネル（１００）に一体化することにより走行風による冷却風が熱交換器（２００）を迂回して流れることを防止しつつ、熱交換器（２００）とフロントエンドパネル（１００）との隙間にパッキンを介在させることなく、熱交換器（２００）とフロントエンドパネル（１００）との隙間を有効に封止することができる。
【００１４】
延いては、フロントエンドパネル（１００）と熱交換器（２００）とが擦れ合ってししまうことを防止できるので、摩耗により熱交換器（２００）から流体が漏れ出すといった不具合が発生することを防止でき、熱交換器（２００）を含めたフロントエンド構造を信頼性を高めることができる。
【００１５】
なお、請求項２に記載の発明のごとく、突起部（１４１、１４２）は、具体的には熱交換器（２００）の外縁部全周を縁取るように形成すればよい。
また、請求項３に記載の発明のごとく、突起部（１４１、１４２）は、具体的にはパネル側対向部（１３０）に一体形成すればよい。
【００１６】
ところで、熱交換器（２００）及びフロントエンドパネル（１００）の寸法バラツキや想定外の大きな加振力により、突起部（１４１、１４２）と熱交換器（２００）と干渉するおそれがある。
【００１７】
これに対して、請求項４に記載の発明では、突起部（１４１、１４２）と熱交換器（２００）との隙間寸法のうち、突起部（１４２）とサイドプレート（２３０）との隙間寸法（Ｘ）は、突起部（１４１）とサイドプレート（２３０）以外の部位との隙間寸法（Ｙ）より小さいことを特徴としている。
【００１８】
これにより、サイドプレート（２３０）と対向する突起部（１４２）が、熱交換器（２００）のうちサイドプレート（２３０）以外の部位と対向する突起部１４１より先に熱交換器（２００）と干渉する。
【００１９】
このとき、前記突起部（１４２）が干渉するサイドプレート（２３０）は、流体が流れておらず、かつ、流体の熱交換に直接的寄与する部材ではないので、前記突起部（１４２）がサイドプレート（２３０）と干渉して擦れ合っても、摩耗によって流体が漏れ出すといった問題は発生しない。したがって、熱交換器（２００）を含めたフロントエンド構造を信頼性を更に高めることができる。
【００２０】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本実施形態に係る車両のフロントエンド構造を示す斜視図である。
【００２２】
フロントエンドパネル１００は、車両前端部にて車両ボディに固定されて車両幅方向に拡がるものであり、このフロントエンドパネル１００は、略矩形枠状のフレーム部１１０、フレーム部１１０の上方側梁部１１１の長手方向端部に設けられて車両サイドボディ側に延びる第１取付部１１２、フレーム部１１０の側柱部１１３に設けられた第２取付部１１４等から構成されたものである。
【００２３】
そして、フレーム部１１０の上方側梁部１１１及び下方側梁部１１５には、ラジエータ２００を組み付けるための取付部１１６が設けられており、ラジエータ２００は、防振ゴム等の弾性変形可能な弾性支持部材（図示せず）を介してフロンドパネル１００に弾性支持される。
【００２４】
なお、車両用空調装置のコンデンサ３００は、ラジエータ２００に固定された状態でフロントエンドパネル１００に固定される。このため、ラジエータ２００及びコンデンサ３００は、一体的にフロントエンドパネル１００に対して振動変位する。
【００２５】
因みに、ラジエータ２００は、冷却水が流通する複数本のチューブ２１１及びフィン２１２からなる冷却水と空気とを熱交換させるコア部２１０、各チューブ２１１の長手方向両端部に位置して各チューブ２１１と連通するヘッダタンク２２０、並びにコア部２１０の端部に位置してコア部２１０を補強するサイドプレート２３０を有して構成されたマルチフロー型の熱交換器であり、サイドプレート２３０は、図３に示すように、コの字状断面形状を有してチューブ２１１の長手方向と同一方向に延びる梁状の補強部材である。
【００２６】
そして、フレーム部１１０の後方側には、ラジエータ２００及びコンデンサ３００に冷却風を送風する電動式の送風機４００が、フロントエンドパネル１００に一体形成されたシュラウド１２０を介してフロントエンドパネル１００に組み付けられている。なお、本実施形態では、フロントエンドパネル１００及びシュラウド１２０は、ガラス繊維又は炭素繊維にて機械的強度が向上させた樹脂にて成型されている
そして、図２、３に示すように、フロントエンドパネル１００のうちラジエータ２００の外縁部側と対向するパネル側対向部１３０と、ラジエータ２００のうちパネル側対向部１３０と対向するラジエータ側対向部２０１との間には、迷路構造化された隙間１４０が設けられている。
【００２７】
ここで、迷路構造化された隙間１４０とは、パネル側対向部１３０及びラジエータ側対向部２０１のうち少なくとも一方側に、他方側に向けて突出して突起部１４１、１４２を形成することにより、空気通路をなす隙間１４０を蛇行させて隙間１４０を空気が流れる際に発生する圧力損失を大きくし、ラジエータ２００を迂回した空気が隙間１４０を流れて送風機４００に吸引されることを防止する、メカニカルシールの一種である。
【００２８】
なお、本実施形態では、突起部１４１、１４２は、ラジエータ２００の外縁部全周を縁取るように連続的にフロントエンドパネル１００に一体形成されている。具体的には、一方の突起部１４１は図１に示すように車両幅方向（水平方向）に延びるものであり、他方の突起部１４２は車両上下方向に延びるものである。この両突起部１４１、１４２の組み合わせによってラジエータ２００の外縁部全周を縁取る形状が形成される。
【００２９】
そして、突起部１４１、１４２は、サイドプレート２３０と対向する部位に位置する突起部１４２とサイドプレート２３０との隙間寸法Ｘが、サイドプレート２３０以外の部位（つまり、図２に示すようにラジエータコア部２３０の上下端部）と対向する突起部１４１との隙間寸法Ｙより小さくなるように選定されている。
【００３０】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００３１】
本実施形態によれば、フロントエンドパネル１００のうちラジエータ２００の外縁部側と対向するパネル側対向部１３０と、ラジエータ２００のうちパネル側対向部１３０と対向するラジエータ側対向部２０１との間に、迷路構造化された隙間１４０を設けているので、シュラウド１２０と一体化されたフロントエンドパネル１００にラジエータ２００及びコンデンサ３００を弾性支持部材によりフローティングマウントしても、ラジエータ２００とフロントエンドパネル１００とが擦れ合うことなく、送風機４００とラジエータ２００との隙間を送風機４００によって誘起された空気流がラジエータ２００を迂回して流れることを抑制できる。
【００３２】
したがって、シュラウド１２０をフロントエンドパネル１００に一体化することにより走行風による冷却風がラジエータ２００を迂回して流れることを防止しつつ、ラジエータ２００とフロントエンドパネル１００との隙間にパッキンを介在させることなく、ラジエータ２００とフロントエンドパネル１００との隙間を有効に封止することができる。
【００３３】
延いては、フロントエンドパネル１００とラジエータ２００とが擦れ合ってししまうことを防止できるので、摩耗によりラジエータ２００から冷却水が漏れ出すといった不具合が発生することを防止でき、ラジエータ２００を含めたフロントエンド構造の信頼性を高めることができる。
【００３４】
また、ラジエータ２００及びコンデンサ３００をフロントエンドパネル１００にフローティングマウントすることができるので、ラジエータ２００、コンデンサ３００及びフントエンドパネル１００の寸法バラツキを吸収しつつ、ラジエータ２００及びコンデンサ３００を動吸振器の錘部材として利用することもできる。
【００３５】
ところで、本発明は、パネル側対向部１３０とラジエータ側対向部２０１との間に迷路構造化された隙間１４０を設けて、ラジエータ２００とフロントエンドパネル１００との隙間から空気が漏れることを防止しつつ、ラジエータ２００とフロントエンドパネル１００とが擦れ合うことを防止するものであるが、ラジエータ２００及びフロントエンドパネル１００の寸法バラツキや想定外の大きな加振力により、突起部１４１、１４２にラジエータ２００が干渉するおそれがある。
【００３６】
しかし、本実施形態では、サイドプレート２３０と対向する部位に位置する突起部１４２とサイドプレート２３０との隙間寸法Ｘが、サイドプレート２３０以外の部位と対向する突起部１４１との隙間寸法Ｙより小さくなっているので、突起部１４２が突起部１４１より先にラジエータ２００と干渉する。
【００３７】
このとき、突起部１４２が干渉するサイドプレート２３０は、冷却水が流れておらず、かつ、冷却水の熱交換に直接的寄与する部材ではないので、突起部１４２がサイドプレート２３０と干渉して擦れ合っても、摩耗によって冷却水が漏れ出すといった問題は発生しない。したがって、ラジエータ２００を含めたフロントエンド構造を信頼性を更に高めることができる。
【００３８】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、コンデンサ３００がラジエータ２００に組み付けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばコンデンサ３００をフロントエンドパネル１００にフローティングマウントしてもよい。
【００３９】
また、本発明に係る熱交換器は、コンデンサ３００又はラジエータ２００に限定されるものではない。
【００４０】
また、上述の実施形態では、ラジエータ２００は弾性支持部材を介してフロントエンドパネル１００に弾性支持されていたが、本発明は、熱交換器であるラジエータ２００がフロントエンドパネル１００に対して変位可能であればよいので、車両前端側の車両ボディに弾性支持された状態であってもよい。
【００４１】
また、上述の実施形態では、フロントエンドパネル１００を樹脂製としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、アルミニウムやマグネシウム等の金属製であってもよい。
【００４２】
また、上述の実施形態では、フロントエンドパネル１００に突起部１４１、１４２を設けて隙間１４０を迷路構造化したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばラジエータ２００側に突起部１４１、１４２を設ける、又はパネル側対向部１３０に凹凸を設ける等して隙間１４０を迷路構造化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両のフロントエンド構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両のフロントエンド構造の上下方向断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両のフロントエンド構造の水平方向断面図である。
【図４】（ａ）は従来の技術に係る車両のフロントエンド構造の上下方向断面図であり、（ｂ）は従来の技術に係る車両のフロントエンド構造の水平方向断面図である。
【符号の説明】
１００…フロントエンドパネル、１２０…シュラウド、１４０…隙間、
１４１、１４２…突起部、２００…ラジエータ、４００…送風機。

Claims (4)

1. 車両前端部にて車両ボディに固定されて車両幅方向に拡がるフロントエンドパネル（１００）、弾性支持された熱交換器（２００）、及び前記熱交換器（２００）に冷却風を送風する送風機（４００）からなる車両のフロントエンド構造であって、
   前記フロントエンドパネル（１００）には、前記送風機（３００）と前記熱交換器（２００）との隙間を覆うことにより前記送風機（３００）によって誘起された空気流が前記熱交換器（２００）を迂回して流れることを抑制するシュラウド（１２０）が一体形成されており、
   前記フロントエンドパネル（１００）のうち前記熱交換器（２００）の外縁部側と対向するパネル側対向部（１３０）には、前記熱交換器（２００）の外縁部に向けて突出する突起部（１４１、１４２）が設けられ、
   前記パネル側対向部（１３０）と、前記熱交換器（２００）のうち前記パネル側対向部（１３０）と対向する熱交換器側対向部（２０１）との間には、前記突起部（１４１、１４２）にて空気通路が蛇行することにより迷路構造化された隙間（１４０）が設けられていることを特徴とする車両のフロントエンド構造。
2. 前記突起部（１４１、１４２）は、前記熱交換器（２００）の外縁部全周を縁取るように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両のフロントエンド構造。
3. 前記突起部（１４１、１４２）は、前記パネル側対向部（１３０）に一体形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両のフロントエンド構造。
4. 前記熱交換器（２００）は、流体が流通するチューブ（２１１）及びフィン（２１２）からなる熱交換コア部（２１０）、並びに前記熱交換コア部（２１０）の端部に設けられて前記熱交換コア部（２１０）を補強するサイドプレート（２３０）を有して構成されており、
   前記突起部（１４１、１４２）と前記熱交換器（２００）との隙間寸法のうち、前記突起部（１４２）と前記サイドプレート（２３０）との隙間寸法（Ｘ）は、前記突起部（１４１）とサイドプレート（２３０）以外の部位との隙間寸法（Ｙ）より小さいことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両のフロントエンド構造。

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