JP4438591B2 - 車両の吸気冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の吸気冷却装置に関し、特にインタークーラへ走行風を取り込むエアダクトの配設技術の分野に属する。

過給機を有するエンジンには、該過給機による圧縮の際に温度上昇した吸気を冷却するインタークーラが備えられることがあるが、近年、乗用車等の車両においては、車室が居住性向上等のためにエンジンルーム側に拡張され、エンジンルームが狭小化する傾向にあるため、比較的大きな設置スペースを必要とするインタークーラをエンジンルーム内に如何に配設するかという問題が生じている。

この問題に対処可能な技術として、例えば、特許文献１には、エンジン本体の上方にインタークーラを平置き配置すると共に、該インタークーラの上方に配設した整形用カバーを車両前方側に延設して該インタークーラへの走行風取入用エアダクトとして用いるものが開示されている。

特開２００２−１５５７４９号公報

ところで、上記特許文献１のように、エンジン本体の上方にインタークーラ及びエアダクトを設けると、ボンネットの高さを高くする必要があるが、例えばデザイン上等の理由によりボンネットの高さをあまり高くすることができない場合がある。この場合、できるだけエアダクトを扁平なものとすることで対応することが考えられるが、このようにすると、エアダクトの幅が車幅方向に大きくなり、例えば、当該車両がエンジンルーム内にエンジンが横置き配置されている車両の場合には、上記エアダクトにより、エンジン本体における、比較的保守頻度の高いオイルレベルゲージ等が配設されている車両前方側側面が広く覆われることとなる。そして、この場合、例えば、オイルレベルのチェックを行おうとすると、その都度エアダクトをインタークーラから取り外さなければならず、エンジン本体に対する点検作業等の作業性が低下するという問題が生じる。

なお、この問題への対処として、上記エアダクトの取り外し作業が不要となる位置にオイルレベルゲージを移設することが考えられるが、この場合、エンジン本体に対して大掛かりな設計変更が必要となる。

また、ボンネットの裏面にエアダクトを取り付けることも考えられるが、この場合、ボンネットの衝撃吸収性に影響を及ぼし、好ましくない。

そこで、本発明は、エンジン本体の上方にインタークーラ及び扁平なエアダクトが設けられた車両において、エアダクトを大掛かりな設計変更等を行うことなく、エンジン本体に対する点検作業等の作業性を向上させることができる吸気冷却装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明（以下、第１発明という）は、エンジンルームに横置きに配設されたエンジン本体の上方にインタークーラが平置き配置されていると共に、該インタークーラに車両前方からの走行風を導入する扁平なエアダクトがエンジン本体の上方に配設されて該インタークーラから車両前方に延設された車両の吸気冷却装置であって、上記エアダクトの上下壁には、エンジン本体の所定部分の上方に位置する部位にそれぞれ開口が設けられていると共に、これらの開口には、上壁の開口を開閉する上蓋部と下壁の開口を開閉する下蓋部とを有する蓋部材が着脱可能に装着されていることを特徴とする。

また、本願の請求項２に記載の発明（以下、第２発明という）は、第１発明において、エンジン本体の所定部分は、エンジン本体におけるオイルレベルゲージ配設部分であることを特徴とする。

そして、本願の請求項３に記載の発明（以下、第３発明という）は、第１発明または第２発明において、蓋部材は、上蓋部と下蓋部とを連結する板状の連結部材を有し、かつ、該板状連結部材は、その方向が、エアダクトの開口への蓋部材の装着時に、エアダクト内の走行風の流れに沿う方向となるように設けられていることを特徴とする。

さらに、本願の請求項４に記載の発明（以下、第４発明という）は、第３発明において、蓋部材及びエアダクトの開口が平面視円形とされている場合において、エアダクトの開口への蓋部材の装着時に、板状連結部材の方向がエアダクト内の走行風の流れに沿う方向となるように、エアダクトの上下壁の開口に対する蓋部材の取付位置を位置決めする位置決め手段が備えられていることを特徴とする。

また、本願の請求項５に記載の発明（以下、第５発明という）は、第１発明から第４発明のいずれかにおいて、エアダクトは、インタークーラ及びエンジン本体の上面を覆っていることを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明する。

まず、第１発明によれば、エアダクトの上下壁には、エンジン本体の所定部分の上方に位置する部位に開口がそれぞれ設けられていると共に、これらの開口には、上壁の開口を開閉する上蓋部と下壁の開口を開閉する下蓋部とを有する蓋部材が着脱可能に装着されているから、エアダクトが扁平でエンジン本体を上方から覆っているような場合でも、エンジン本体に対して大掛かりな設計変更等を行うことなく、蓋部材を取り外すだけで容易に開口を通してエンジン本体の所定部分にアクセスすることができるようになり、点検作業等の作業性が向上する。

また、第２発明によれば、蓋部材を取り外すだけで開口を通して容易にオイルレベルゲージにアクセスすることができ、比較的頻繁に行われるオイルレベルの点検作業の作業性が大きく向上する。

ここで、蓋部材は、上壁の開口を開閉するための上蓋部と下壁の開口を開閉するための下蓋部とを独立したものとしてもよいし、両蓋部を一体的に開閉可能なように連結部材を介して連結したものとしてもよいが、連結した場合には、該連結部材がエアダクト内の走行風の流れを妨げる虞がある。

しかし、第３発明によれば、連結部材が板状とされていると共に、該連結部材は、その方向が、エアダクトの開口への蓋部材の装着時に、エアダクト内の走行風の流れに沿う方向となるように設けられているから、連結部材により、ダクト内の走行風の流れが妨げられることがない。

ところで、エアダクトの開口及び蓋部材の形状は、例えば平面視、円形、四角形、三角形等、さまざまな形状とすることが可能である。その場合に、蓋部材の形状が四角形や三角形の場合は、エアダクトの開口への蓋部材の装着時に板状連結部材の方向がエアダクト内の走行風の流れに沿う方向となるように予め蓋部材を成形しておけば、エアダクトの開口の方向と蓋部材の方向とをあわせるだけで、比較的容易かつ確実に、板状連結部材の方向がエアダクト内の走行風の流れに沿う方向となるように装着することができる。しかし、円形の場合は、基準となる方向が外見上把握しづらいため上記方向となるように装着するのが困難である。

しかし、第４発明によれば、蓋部材及びエアダクトの上下壁の開口が平面視円形とされている場合において、エアダクトの開口への蓋部材の装着時に、板状連結部材の方向がエアダクト内の走行風の流れに沿う方向となるように、エアダクトの上下壁の開口に対する蓋部材の取付位置を位置決めする位置決め手段が備えられているから、蓋部材が平面視円形の場合でも、蓋部材を容易かつ確実にエアダクト内の走行風の流れに沿う方向となるように装着することができる。

また、第５発明によれば、エアダクトは、インタークーラ及びエンジン本体の上面を覆っているから、エンジン本体及びインタークーラのカバーとして兼用することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１、図２に示すように、本実施の形態に係る車両１のエンジンルーム２には、エンジン３、バッテリ４等が配設されていると共に、フロントグリル５の車両後方には、車体構成部材に取り付けられて車幅方向に延びる枠状のシュラウドパネル６（図３参照）が設けられ、該シュラウドパネル６にラジエータ７が固定されている。なお、図示していないが、エンジン３は直列４気筒で、気筒列の方向が車幅方向となるように横置きに配置され、吸気側が車両の前方側に、また、排気側が車両の後方側になるように配置されている。

このエンジン１の吸気系には、図１に示すように、上流側から順に吸気取入ダクト１１、エアクリーナ１２、排気圧等を利用して吸気を圧縮する過給機１３、該過給機１３で圧縮されて温度上昇した吸気を冷却するインタークーラ１４、図示しないスロットルバルブ等が備えられている。

このインタークーラ１４は、図２に示すように、エンジン３の上部に配設されて、図示しないボルト等でエンジン３の構成部材に固定されており、熱交換を行うコア１４ａと、該コア１４ａを収容するケース１４ｂと、該ケース１４ｂの上部に設けられたカバー１４ｃとを有する。該カバー１４ｃには、吸気冷却用の走行風を取り入れるための複数の６角形状の孔部からなる走行風取入口１４ｄが設けられ、ケース１４ｂの上壁及び下壁には、この走行風取入口１４ｄに対応する開口が設けられている。

また、図１、図２に示すように、該インタークーラ１４の上方には、フロントグリル５から進入した走行風をインタークーラ１４に導く扁平な（図３参照）走行風取入ダクト２１が配設され、車両前方に延びている。該ダクト２１前部の左右両側部及び後瑞壁にはそれぞれ取付部２１ａ，２１ａ，２１ｂ，２１ｂが設けられ、左右両側部の取付部２１ａ，２１ａが上記シュラウドパネル６の上面に、また後瑞壁の取付部２１ｂ，２１ｂが車体構成部材のカウルアッパパネル８に、それぞれボルト等で固定されている。

走行風取入ダクト２１の下壁における、上記インタークーラ１４の走行風取入口１４ｄの上方に位置する部分には、開口部２１ｃが設けられ、該開口部２１ｃと上記走行風取入口１４ｄとの間が可撓性を有するじゃばら状ダクト２２を介して連通されている。

ここで、上記走行風取入ダクト２１の前端部は、図２に示すように、シュラウドパネル６の上部とボンネット９の前部との間の隙間に位置している。また、図３にも示すように、シュラウドパネル６における走行風取入ダクト２１の前端部が位置する部位に下方に窪む窪み６ａが設けられていると共に、上記走行風取入ダクト２１の前端部の下半部２１ｄが上記窪み６ａに配設されている。ここで、この走行風取入ダクト２１の前端部の走行風取入口２１ｅは、車両前方側に下り傾斜しているボンネット９の前端部下方に配置されたフロントグリル５越しに車外から見えないように、図２に示すように、ボンネット９の前端部９ａよりも高い位置に設けられている。

図１、図２に示すように、シュラウドパネル６には、走行風取入ダクト２１の前端近傍からフロントグリル５後面の下端近傍まで該走行風取入ダクト２１の下半部２１ｄを延長するように延びるエアガイドプレート２３が取り付けられている。該エアガイドブレート２３は、底面部２３ａと、側面部２３ｂ，２３ｃとを有し、底面部２３ａにおける走行風取入ダクト２１側の部位がシュラウドパネル６の窪み６ａに配設されている。

図２に示すように、ボンネット９のインナパネル３１におけるエアガイドプレート２３の上方に位置する部分には、上方に湾曲して凹む断面形状とされて、走行風取入ダクト２１の前端近傍からフロントグリル５後面の上端近傍まで該走行風取入ダクト２１の上半部２１ｆを延長するように延びる湾曲凹部３１ａが設けられている。

エアガイドプレート２３の左右両側面部２３ｂ，２３ｃの各上端部には、ボンネット９が閉じられた状態において、これら各上端部と、該ボンネット９のインナパネル３１の湾曲凹部３１ａの左右両側部との間をシールするシール部材４１，４１が設けられている。

そして、ボンネット９が閉じられた状態においては、エアガイドプレート２３と上記インナパネル３１の湾曲凹部３１ａとシール部材４１，４１とで、上記走行風取入ダクト２１に連なる補助ダクト部が形成されるようになっている。

また、図１、図２に示すように、ボンネット９の前端部のインナパネル３１の下面には、車幅方向に延び、ボンネット９が閉じられた状態において該インナパネル２１と上記シュラウドパネル６の上面及び走行風取入ダクト２１の上半部２１ｄとの間をシールするシール部材４２が設けられている。

ここで、図１〜図３等に示すように、上記走行風取入ダクト２１の前部の上壁、及び下壁には、上記エンジン３におけるオイルレベルゲージ３ａが配設された部分の上方に位置する部位にそれぞれ円形の開口５１，５２が設けられていると共に、これらの開口５１，５２には、これら両開口５１，５２を開閉する蓋部材６０が着脱可能に装着されている。

この蓋部材６０は、図４〜図６に拡大して示すように、走行風取入ダクト２１の上壁の開口５１を開閉する上蓋部６１と、下壁の開口５２を開閉する下蓋部６２と、これらの蓋部６１，６２を連結する板状の連結部材６３，６３とを有する。該連結部材６３，６３は、上蓋部６１と一体成形され、下端部が下蓋部６２に固着されている。

これらの蓋部６１，６２のうち、上蓋部６１には、下方に凹む凹部６１ａと、該凹部６１ａの外周側に位置するフランジ部６１ｂと、操作用の取手部６１ｃとが設けられていると共に、上記フランジ部６１ｂの下面には、該下面から下方に延びる縦壁部６４ａと、該縦壁部６４ａの先端から外周側に延びる横壁部６４ｂとを有するＬ字状の係合部６４が設けられている。また、上記フランジ部６１ｂの下面における径方向反対位置には、係合部６４同様に縦壁部６５ａと横壁部６５ｂとを有するＬ字状の係合部６５が設けられている（図５、図８参照）。ここで、係合部６４の横壁部６４ｂの周方向長すなわち幅は、係合部６５の横壁部６５ｂの幅よりも大きくされている。

これらの係合部６４，６５のうち、係合部６４の横壁部６４ｂの幅方向中央部には、下方に凹む凹部６４ｃが設けられている。また、蓋部６１の下面における、上記係合部６４の凹部６４ｃの斜め上方に位置する部位には、下方に膨出する凸部６１ｄが設けられている。

他方、下蓋部６２には、走行風取入ダクト２１の下壁の内面形状に沿うように湾曲した上壁部６２ａと、該上壁部６２ａの周縁から下方に延びる環状の縦壁部６２ｂとが設けられている。

走行風取入ダクト２１の上壁の開口５１には、図５〜図７（図７は、走行風取入ダクト２１から蓋部材６０を取り外した状態を示す）に示すように、該走行風取入ダクト２１の上壁の上面に対して段差を有し、上記蓋部材６０の上蓋部６１のフランジ部６１ｂが摺動可能に載置される受面５１ａと、該受面５１ａを切り欠いた第１、第２の切欠部５１ｂ，５１ｃとが設けられている。ここで、第１の切欠部５１ｂの周方向長すなわち幅は、第２の切欠部５１ｃの幅よりも大きくされている。これは、開口５１，５２に蓋部材６０を装着する際に装着方向の間違いが生じるのを防止することを目的としている。

他方、走行風取入ダクト２１の下壁の開口５２には、図５、図６に示すように、環状の縦壁部５２ａが設けられ、該縦壁部５２ａの内周面には環状のシール部材５３が固着されている。

蓋部材６０は、走行風取入ダクト２１の開口５１に回転させて装着するように構成されており、走行風取入ダクト２１の開口５１に蓋部材６０が装着された状態のときに板状連結部材６３，６３の方向が、図１に矢印アで示す走行風取入ダクト２１内の走行風の流れに沿う方向となるように、走行風取入ダクト２１の開口５１の受面５１ａの下面に凸部５１ｄが設けられていると共に、蓋部材６０の係合部６５には、上記開口５１に対する蓋部材６０の取付位置を位置決めさせるための上記凸部５１ｄに係合可能な凹部６４ｃが設けられている。

次に、本実施の形態の作用について説明する。まず、インタークーラ１４への走行風の取入について説明すると、フロントグリル５から取り入れられた走行風のうち、該グリル５における主に図１上で右側の部位から取り入れられたものは、例えば、エンジン３の吸気系に吸気取入ダクト１１から取り入れられて、エンジン３の燃焼に供され、あるいはラジエータ７を通過してエンジンルーム２内に取り入れられ、エンジン３の冷却等に供される。

他方、フロントグリル５から取り入れられた走行風のうち、該グリル５における図１上で主に左側の部位から取り入れられたものは、図２に示すように、該グリル５の近傍まで延びる補助ダクト部に取り入れられ、該補助ダクト部、走行風取入ダクト２１、及びじゃばら状ダクト２２を通って、インタークーラ１４に取り入れられる。

次いで、エンジン３のオイルレベルのチェックについて説明すると、まず、ボンネット９を開いた後、上記蓋部材６０を、図１に示す状態から図８に示す状態となるまで、図１に矢印イで示す方向に約９０°回転させる。これにより、図８に示すように、蓋部材６０の係合部６４，６５がダクト２１の上壁の開口５１の切欠部５１ｂ，５１ｃに位置することとなり、これら係合部６４，６５とダクト２１の開口５１の受面５１ｂとの係合が解除される。そして、この状態から蓋部材６０を上方に引き上げて、開口５１，５２から取り外す。そうすると、図７に示すように、該開口５１の下方に位置するオイルレベルゲージ３ａの取手が現れる。そして、オイルレベルゲージ３ａの取手をつかんで、上方に引き上げれば、オイルレベルを確認することができる。

そして、オイルレベルの確認後は、上記蓋部材６０を図８に示すように、走行風取入ダクト２１の上壁の開口５１の切欠部５１ｂ，５１ｃに、蓋部材６０の上蓋部６１の係合部６４，６５を合せた状態で、蓋部材６０の上蓋部６１の下面と開口５１の受面５１ａとを当接させて載置する。そして、蓋部材６０を、該蓋部材６０の係合部６４の凹部６４ｃと受面５１ａの凸部５１ｄとが係合した感触が得られるまで、矢印ウで示す方向に約９０°回転させれば、図５、図６に示すように、蓋部材６０の係合部６４の凹部６４ｃと受面５１ａの凸部５１ｄとが係合し、蓋部材６０がエアダクト２１に固定されることとなる。

以上のように、本実施の形態によれば、走行風取入ダクト２１の上下壁には、エンジン本体３のオイルレベルゲージ３ａ配設部分の上方に位置する部位に開口５１，５２がそれぞれ設けられていると共に、これらの開口５１，５２には、上壁の開口５１を開閉する上蓋部６１と下壁の開口５２を開閉する下蓋部６２とを有する蓋部材６０が着脱可能に装着されているから、走行風取入ダクト２１が扁平でエンジン本体３を上方から覆っているような場合でも、エンジン本体３に対して大掛かりな設計変更等を行うことなく、蓋部材６０を取り外すだけで容易に開口５１，５２を通してエンジン本体３のオイルレベルゲージ３ａ配設部分にアクセスすることができるようになり、点検作業等の作業性が向上する。

また、上蓋部６１と下蓋部６２とが連結部材６３，６３で連結されているから、上記開口５１，５２に対して上蓋部６１，６２を一度に装着したり取り外したりすることができる。

そして、連結部材６３，６３は板状とされていると共に、該板状連結部材６３，６３は、その方向が、走行風取入ダクト２１の開口５１，５２に蓋部材６０が装着された状態のときに、走行風取入ダクト２１内の走行風の流れに沿う方向となるように設けられているので、蓋部材６０を設けたとしても、走行風取入ダクト２１内の走行風の流れが妨げられることがない。

ここで、本実施の形態においては、蓋部材６０が平面視円形で走行風取入ダクト２１の開口５１に回転させて装着するように構成されているが、走行風取入ダクト２１の開口５１の受面５１ａの下面に凸部５１ｄが設けられていると共に、蓋部材６０の係合部６４に、開口５１に対する蓋部材６０の取付位置を位置決めさせるための上記凸部５１ｄに係合可能な凹部６４ｃが設けられているから、蓋部材６０が平面視円形の場合でも、蓋部材６０を容易かつ確実に走行風取入ダクト２１内の走行風の流れに沿う方向となるように装着することができる。

また、走行風取入ダクト２１は、インタークーラ１４及びエンジン本体３の上面を覆っているから、エンジン本体３及びインタークーラ１４のカバーとして兼用することができる。

また、蓋部材６０を開口５１，５２に装着しようとして回転させている状態、及び蓋部材６０が開口５１，５２に装着された状態においては、図５、図６に示すように、上蓋部６１の凸部６１ｄが開口５１の受面５１ａに押し付けられているので、間接的に受面５１ａが係合部６４の横壁部６４ｂに押付けられることとなり、これによれば、蓋部材６０を開口５１，５２に装着するために回転させれている状態においては、受面５１ａの凸部５１ｄと蓋部材６０の係合部６４の凹部６４ｃとが係合しやすくり、また、蓋部材６０が開口５１，５２に装着された状態においては、受面５１ａの凸部５１ｄと蓋部材６０の係合部６４の凹部６４ｃとの係合が確実なものなり、例えば走行中等における車両の振動により、この係合状態が解除されるようなことがない。

なお、上記実施の形態においては、位置決め手段として、開口５１の受面５１ａの下面に凸部５１ｄを設けると共に、蓋部材６０の係合部６４に凹部６４ｃを設けたが、例えば、蓋部材６０及び開口５１，５２に位置決め用の表示を設け、該表示により位置決めをするようにしてもよい。また、図８に示すように、蓋部材６０を閉じるときの回転方向を該蓋部材６０等に表示するようにしてもよい。

なお、上記実施の形態においては、板状連結部材６３，６３の方向はほぼ車両前後方向となっているが、走行風取入ダクト２１の形状を異なるものとした場合は、走行風の流れの方向が異なるものとなることがあるので、その場合は、走行風の流れに沿う方向となるように、例えば平面視で若干斜め方向に傾ける等すればよい。

また、走行風取入ダクト２１の開口及び蓋部材の形状は、例えば平面視、円形、四角形、三角形等、さまざまな形状とすることが可能である。その場合に、蓋部材の形状が四角形や三角形の場合は、走行風取入ダクト２１の開口に蓋部材が装着された状態で板状連結部材の方向がエアダクト内の走行風の流れに沿う方向となるように予め蓋部材を成形しておけば、エアダクトの開口の方向と蓋部材の方向とをあわせるだけで、比較的容易かつ確実に、板状連結部材の方向がエアダクト内の走行風の流れに沿う方向となるように装着することができる。

また、蓋部材６０は、上蓋部６１及び下蓋部６２を一体的に開閉可能なように連結部材６３，６３を介して連結したものとしたが、連結部材を設けずに上蓋部と下蓋部とを独立したものとしてもよく、この場合においても本願第１発明の効果が達成される。

本発明は、車両の吸気冷却装置に広く適用することができる。

本発明の実施の形態に係る車両前部の要部平面図である。 図１のＡ−Ａ断面である。 図２の要部Ｂ−Ｂ断面である。 蓋部材単体の斜視図である。 図１のＣ−Ｃ断面である。 図５のＤ−Ｄ断面である。 蓋部材を取り外した状態でのエアダクト前部の拡大平面図である。 蓋部材を図１の状態に対して略９０°回転させた状態におけるエアダクト前部の一部破断拡大平面図である。

符号の説明

１ 車両
２ エンジンルーム
３ エンジン
３ａ オイルレベルゲージ
７ ラジエータ
１４ インタークーラ
２１ 走行風取入ダクト（エアダクト）
５１ 開口
５１ｄ 開口の受面の凸部（位置決め手段）
６０ 蓋部材
６１ 上蓋部
６２ 下蓋部
６３，６３ 板状の連結部材
６４ｃ 蓋部材の係合部の凹部（位置決め手段）

Claims (5)

1. エンジンルームに横置きに配設されたエンジン本体の上方にインタークーラが平置き配置されていると共に、該インタークーラに車両前方からの走行風を導入する扁平なエアダクトがエンジン本体の上方に配設されて該インタークーラから車両前方に延設された車両の吸気冷却装置であって、上記エアダクトの上下壁には、エンジン本体の所定部分の上方に位置する部位にそれぞれ開口が設けられていると共に、これらの開口には、上壁の開口を開閉する上蓋部と下壁の開口を開閉する下蓋部とを有する蓋部材が着脱可能に装着されていることを特徴とする車両の吸気冷却装置。
2. エンジン本体の所定部分は、エンジン本体におけるオイルレベルゲージ配設部分であることを特徴とする請求項１に記載の車両の吸気冷却装置。
3. 蓋部材は、上蓋部と下蓋部とを連結する板状の連結部材を有し、かつ、該板状連結部材は、その方向が、エアダクトの開口への蓋部材の装着時に、エアダクト内の走行風の流れに沿う方向となるように設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の吸気冷却装置。
4. 蓋部材及びエアダクトの開口が平面視円形とされている場合において、エアダクトの開口への蓋部材の装着時に、板状連結部材の方向がエアダクト内の走行風の流れに沿う方向となるように、エアダクトの上下壁の開口に対する蓋部材の取付位置を位置決めする位置決め手段が備えられていることを特徴とする請求項３に記載の車両の吸気冷却装置。
5. エアダクトは、インタークーラ及びエンジン本体の上面を覆っていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両の吸気冷却装置。
   

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