JP4465912B2

JP4465912B2 - 車両のフロントエンド構造

Info

Publication number: JP4465912B2
Application number: JP2001130116A
Authority: JP
Inventors: 郁雄小沢; 治美岡井; 教久笹野; 倫明前田; 康彦伊藤; 一彰加福; 俊樹杉山
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: JP2002321645A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジエータ等の車両前端部品が組み付けられるフロントエンドパネルを含む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】
車両前端部にて車両ボディに固定されたフロントエンドパネルには、通常図４に示すように、ラジエータ１００及びラジエータ１００に冷却風を送風するファン２００が組み付けられる（装着される）が、ファン２００は電動モータ３００のシャフトに直接に組み付けられて、ファン２００と電動モータ３００とが冷却風流れに対して直列に並んで配置されているので、冷却風流れに沿って図ったラジエータから電動モータまでの寸法Ａ（以下、この寸法Ａをファン軸寸法Ａと呼ぶ。）を小さくすることが難しい。
【０００３】
このため、電動モータ３００の冷却風流れ下流側に配されるエンジンＥ／Ｇやその他補機類と電動モータ３００とが干渉しないように、これらの機器をエンジンルーム内に搭載しながら、車両の小型化を図ることが難しい。
【０００４】
また、電動モータ３００がエンジンＥ／Ｇ等の発熱体に近接せざるを得ないので、エンジンＥ／Ｇから受ける熱量が増大し、電動モータ３００の熱損傷が発生するおそれが高くなってしまう。
【０００５】
これに対して、電動モータ３００自体を小型化してファン軸寸法Ａを小さくする、又は電動モータ３００とエンジンＥ／Ｇとの間に断熱材を配置する等の手段が考えられるが、電動モータ３００自体を小型化する手段では、電動モータ３００の容量が小さくなり、電動モータ３００の耐久性が低下するおそれが高く、電動モータ３００とエンジンＥ／Ｇとの間に断熱材を配置する手段では、部品点数及び製造工数の増大を招いてしまう。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、ファン軸寸法Ａを小さくすることを目的とする。
【０００７】
【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たフロントエンドパネル（４００）を有し、少なくともラジエータ（１００）がフロントエンドパネル（４００）に組み付けられた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（４００）に組み付けられ、ラジエータ（１００）に冷却風を送風するファン（２００）と、
フロントエンドパネル（４００）のうちファン（２００）の回転中心からずれた位置に組み付けられ、ベルト（３１０）を介してファン（２００）を回転駆動する電動モータ（３００）とを備え、
ファン（２００）は、ラジエータ（１００）より冷却風流れ下流側に位置しており、
フロントエンドパネル（４００）には、電動モータ（３００）に冷却風を導く冷却風導入口（４１１）、及び電動モータ（３００）を冷却した冷却風をラジエータ（１００）とファン（２００）との間に排出する冷却風排出口（４５１）が設けられており、
フロントエンドパネル（４００）は、金属製であることを特徴とする。
【０００８】
これにより、ファン（２００）と電動モータ（３００）とが冷却風流れに対して直列に並んで配置された従来技術（図４参照）に比べて、ファン軸寸法Ａを小さくすることができる。
【０００９】
したがって、エンジンやその他補機類と電動モータ（３００）とが干渉しないように、これらの機器をエンジンルーム内に搭載しながら、車両の小型化を図ることが可能となるとともに、電動モータ（３００）とエンジン等の発熱体との間に断熱用の隙間を確保することができるので、電動モータ（３００）に熱損傷が発生することを未然に防止できる。
【００１０】
延いては、電動モータ（３００）とエンジンとの間に断熱材を配置する、又は電動モータ（３００）の容量を小さくするといった手段を講じる必要がないので、電動モータの耐久性が低下することを防止しつつ、部品点数及び製造工数の低減を図ることができる。
さらに、請求項１に記載の発明では、ファン（２００）を、ラジエータ（１００）より冷却風流れ下流側に位置させ、フロントエンドパネル（４００）には、電動モータ（３００）に冷却風を導く冷却風導入口（４１１）、及び電動モータ（３００）を冷却した冷却風をラジエータ（１００）とファン（２００）との間に排出する冷却風排出口（４５１）を設けている。
これによれば、冷却風導入口（４１１）から導入した冷却風を電動モータ（３００）に導いて、電動モータ（３００）を強制空冷することができる。そして、電動モータ（３００）を強制空冷して温度上昇した冷却風は、ファン（２００）の吸い込み負圧によって冷却風排出口（４５１）からラジエータ下流側（ファン吸い込み側）に積極的に排出できる。このようにして、電動モータ（３００）を十分なる冷却風でもって常時、良好に強制空冷することができる。
したがって、請求項１に記載の発明によれば、ファン側方への電動モータ配置によって断熱用隙間を確保できることに加え、電動モータ（３００）を良好に強制空冷することができるので、車両エンジンからの輻射熱による電動モータ（３００）の熱損傷を確実に防止できる。
【００１１】
ところで、本発明では、ファン（２００）をベルト（３１０）を介して電動モータ（３００）により駆動しているが、一般的にベルト駆動方式では、比較的に高い張力でベルトを張る必要がある。このとき、フロントエンドパネル（４００）を樹脂製とすると、ベルト（３１０）の張力に対してフロントエンドパネル（４００）の強度不足やフロントエンドパネル（４００）の経年変化（クリープ変形）により、十分な張力を確保し続けることが難しい。
【００１２】
これに対して、本発明では、金属にてフロントエンドパネル（４００）を構成しているので、ベルト（３１０９の張力に対してフロントエンドパネル（４００）の強度不足やフロントエンドパネル（４００）の経年変化（クリープ変形）といった問題が発生しないので、十分な張力を確保し続けることができる。したがって、フロントエンドパネル（４００）の信頼性（耐久性）を向上させることができる。
【００１３】
なお、請求項２に記載の発明のごとく、フロントエンドパネル（４００）に、ファン（２００）とラジエータ（１００）との隙間を覆うことによりファン（２００）によって誘起された空気流がラジエータ（１００）を迂回することを抑制するシュラウド（４５０）を一体形成してもよい。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明のごとく、フロントエンドパネル（４００）に、ベルト（３１０）を覆うベルトカバー（４６０）を一体形成してもよい。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明のごとく、フロントエンドパネル（４００）には、ファン（２００）が複数台、組み付けられ、さらに、複数台のファン（２００）は、ベルト（３１０）を介して駆動手段（３００）により回転駆動されるようにしてもよい。
【００１８】
また、フロントエンドパネル（４００）は、請求項５に記載の発明のごとく、アルミニウム材をダイカスト法にて成形することが望ましい。
【００１９】
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。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本実施形態に係るフロントエンド構造（フロントエンドパネル）を示す斜視図であり、本実施形態は、本発明に係るフロントエンド構造を、図２に示すように、車両走行用のエンジン（内燃機関）の冷却水を冷却するラジエータ１００、ラジエータ１００に冷却風を送風するファン２００、及びファン２００を駆動する電動モータ（駆動手段）３００をフロントエンドパネル（以下、パネルと略す。）４００に組み付けた例である。
【００２１】
なお、図１はパネル４００を裏面側（エンジン側）から見た斜視図であり、少なくともラジエータ１００、ファン２００及びエンジンＥ／Ｇは、図２に示すように、車両前方側から冷却風（空気流れ）に沿って直列に並んでいる。因みに、本実施形態では、ファン２００として、気体（空気）が軸方向に通り抜ける軸流ファン（ＪＩＳＢ０１３２番号１０１２参照）を採用している。
【００２２】
そして、パネル４００は、図１に示すように、上方側に位置して水平方向に延びる上方側梁部材（アッパビーム）４１０、下方側に位置して水平方向に延びる下方側梁部材（ロアビーム）４２０、上下方向に延びて両梁部材４１０、４２０を連結する支柱部（ピラー）４３０、及びヘッドライト（図示せず。）が組み付けられるライトステー４４０等を有して構成されたもであり、これら４１０〜４４０は、アルミニウム材をダイカスト法にて成形することにより一体成形にて製造されている。
【００２３】
そしてさらに、パネル４００には、ファン２００を回転可能に支持するとともに、ファン２００とラジエータ１００との隙間を覆うことによりファン２００によって誘起された空気流がラジエータ１００を迂回することを抑制するシュラウド４５０、及びベルト３１０を覆うベルトカバー４６０が一体形成されている。
【００２４】
また、２台のファン２００は、Ｖベルト等のベルト３１０を介して、パネル４００のうちファン２００の回転中心からずれた位置（本実施形態では、２台のファン２００の間であって、アッパビーム４１０近傍の位置）に組み付けられた一台の電動モータ３００（以下、モータ３００と略す。）により回転駆動されており、これら２台のファン２００の回転数（モータ３００に対するファン２００の回転数の比）は、モータシャフト（図示せず。）及びファンシャフト（図示せず。）に組み付けられたプーリ３１１〜３１３により調節される。
【００２５】
また、アッパビーム４１０（パネル４００）には、図３に示すように、モータ３００を冷却するための冷却風をモータ３００に導く冷却風導入口４１１が設けられ、シュラウド４５０には、モータ３００を冷却して温度が上昇した冷却風を排出する排出口４５１が設けられている。
【００２６】
このため、モータ３００が回転してファン２００が回転すると、アッパビーム４１０（パネル４００）内が外気（大気）に対して負圧になるため、冷却風導入口４１１側からモータ３００側に外気（冷却風）が流れ込み、モータ３００が冷却される。一方、モータ３００を冷却した冷却風は、シュラウド４５０内（ラジエータ１００に面した空間）を流通する冷却風に引き込まれるようにして排出口４５１から排出される。
【００２７】
次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述べる。
【００２８】
本実施形態では、モータ３００をファン２００の回転中心からずれた位置に配置してベルト３１０を介してファン２００を駆動しているので、図２に示すように、ファン２００とモータ３００とが冷却風流れに対して直列に並んで配置された従来技術（図４参照）に比べて、ファン軸寸法Ａを小さくすることができる。
【００２９】
したがって、エンジンＥ／Ｇやその他補機類とモータ３００とが干渉しないように、これらの機器をエンジンルーム内に搭載しながら、車両の小型化を図ることが可能となるとともに、モータ３００とエンジンＥ／Ｇ等の発熱体との間に断熱用の隙間を確保することができるので、モータ３００に熱損傷が発生することを未然に防止できる。
【００３０】
延いては、モータ３００とエンジンＥ／Ｇとの間に断熱材を配置する、又はモータ３００の容量を小さくするといった手段を講じる必要がないので、モータの耐久性が低下することを防止しつつ、部品点数及び製造工数の低減を図ることができる。
【００３１】
ところで、本実施形態では、ファン２００をベルト３１０を介して駆動しているが、一般的にベルト駆動方式では、プーリとベルトとの滑りを防止するために、比較的に高い張力でベルトを張る必要がある。
【００３２】
このとき、パネル４００を樹脂製とすると、ベルト３１０の張力に対してパネル４００の強度不足やパネル４００の経年変化（クリープ変形）により、十分な張力を確保し続けることが難しい。
【００３３】
これに対して、本実施形態では、アルミダイカストにてパネル４００を構成しているので、ベルト３１０の張力に対してパネル４００の強度不足やパネル４００の経年変化（クリープ変形）といった問題が発生しないので、十分な張力を確保し続けることができる。したがって、パネル４００の信頼性（耐久性）を向上させることができる。
【００３４】
また、冷却風導入口４１１から導入した冷却風によりモータ３００を強制空冷するので、モータ３００の熱損傷をより確実に防止できる。
【００３５】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、アルミニウム材をダイカスト法にて成形することによりパネル４００を形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、チタンやクロモリブテン鋼等のその他の金属にて成形してもよい。
【００３６】
また、上述の実施形態では、ダイカスト法にてパネル４００を成形したが、本発明はこれに限定されるものではなく、プレスや鍛造、その他鋳造方法にてパネル４００を成形してもよい。
【００３７】
また、上述の実施形態では、シュラウド４５０及びベルカバー４６０がパネル４００に一体形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばシュラウド４５０及びベルカバー４６０をボルト等の締結手段によりパネル４００に組み付けてもよい。
【００３８】
また、上述の実施形態では、ファン２００をラジエータ１００の空気流れ下流側に配設したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ラジエータ１００の空気流れ上流側に配設してもよい。
【００３９】
また、上述の実施形態では、ファン２００を２台としたが、本発明はこれに限定されるものでなく、ファン２００を１台又は３台以上としてもよい。同様に、モータ３００の台数も２台以上としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るフロントエンドパネルの斜視図である、
【図２】本発明の実施形態に係るフロントエンド構造を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るフロントエンドパネルにおける冷却風導入口部分の拡大断面図である。
【図４】従来の技術に係るフロントエンド構造を示す側面図である。
【符号の説明】
２００…ファン、３００…モータ、３１０…ベルト、
４００…フロントエンドパネル、４５０…シュラウド、
４６０…ベルトカバー。

Claims

車両前端部にて車両ボディに固定されたフロントエンドパネル（４００）を有し、少なくともラジエータ（１００）が前記フロントエンドパネル（４００）に組み付けられた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（４００）に組み付けられ、前記ラジエータ（１００）に冷却風を送風するファン（２００）と、
前記フロントエンドパネル（４００）のうち前記ファン（２００）の回転中心からずれた位置に組み付けられ、ベルト（３１０）を介して前記ファン（２００）を回転駆動する電動モータ（３００）とを備え、
前記ファン（２００）は、前記ラジエータ（１００）より冷却風流れ下流側に位置しており、
前記フロントエンドパネル（４００）には、前記電動モータ（３００）に冷却風を導く冷却風導入口（４１１）、及び前記電動モータ（３００）を冷却した冷却風を前記ラジエータ（１００）と前記ファン（２００）との間に排出する冷却風排出口（４５１）が設けられており、
前記フロントエンドパネル（４００）は、金属製であることを特徴とする車両のフロントエンド構造。
前記フロントエンドパネル（４００）には、前記ファン（２００）と前記ラジエータ（１００）との隙間を覆うことにより前記ファン（２００）によって誘起された空気流が前記ラジエータ（１００）を迂回することを抑制するシュラウド（４５０）が一体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。
前記フロントエンドパネル（４００）には、前記ベルト（３１０）を覆うベルトカバー（４６０）が一体形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両のフロントエンド構造。
前記フロントエンドパネル（４００）には、前記ファン（２００）が複数台、組み付けられ、
さらに、前記複数台のファン（２００）は、前記ベルト（３１０）を介して前記電動モータ（３００）により回転駆動される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。
前記フロントエンドパネル（４００）は、アルミニウム材をダイカスト法にて成形することにより製造されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両のフロントエンド構造。