JP4622491B2 - 自動車のカウル部熱害防止構造 - Google Patents

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本発明は、自動車のカウル部、特に、一部が樹脂製とされたカウル部の熱害防止のための構造に関し、カウル部の熱害防止技術の分野に属する。
自動車には、車幅方向に延び、ボンネットの後端部とフロントガラスの前端部とに渡るカウル部が設けられるが、近年、ボンネットに上方から加わる衝撃荷重の吸収性を向上させるために、ボンネットの高さを高くして該ボンネットとエンジンルーム内に配設される機器との間に空間を設けると共に、例えば、特許文献1に開示されているように、上記カウル部におけるボンネットの後端部下方に位置する部分に樹脂製の縦壁を設けることがある。
特開2000−38160号公報
しかし、前述のようにボンネットを高くすると、運転席からの前方視界が悪くなるという問題が生じる。
そこで、ボンネットの高さは高くせずに、エンジンルーム内に配設される機器のレイアウト等を工夫することによりボンネットの下方に上記空間を確保することが考えられるが、この場合、上記縦壁の上端位置がボンネットの高さにより制限されているので、下端位置が下がり、以下のような問題が生じる。すなわち、カウル部は一般にエンジンから車両後方に延びる排気管の上方に位置しているが、排気管はもともと設置可能な最も低い位置に設けられることが多いので、樹脂製の縦壁の下端位置が下がると、該樹脂製の縦壁と排気管とが接近することとなり、該樹脂製の部分が排気管から放射される熱で溶損等の熱害を受けやくなるのである。特に、エンジンの高出力化のために排気管にターボチャージャ等が備えられているような場合には、該ターボチャージャも多量の熱を発するので、エンジンルーム内に熱気がこもりやすくなり、熱害がさらに生じやすくなる。
そこで、エンジンルームの前後方向長を長くすることによりその容積を大きくし、熱気を広い範囲に拡散させることが考えられるが、例えば車両の長さに制限があると、車室側にエンジンルームを延ばさねばならず、車室スペースが減少するという問題が生じる。
そこで、本発明は、カウル部の一部を樹脂製とする場合に、運転席からの前方視界や車室スペースに悪影響を与えることなく、排気管からの熱によるカウル部の樹脂製部分の熱害を防止することができる構造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、エンジンルームを開閉するボンネットの後端部の下方で該後端部に近接して車幅方向に延びるカウルメンバがエンジンから後方に延びる排気管の上方に配設され、かつ該カウルメンバの上部を構成する部分が樹脂製とされた自動車のカウル部熱害防止構造であって、上記排気管と上記カウルメンバの樹脂製部分との間に熱気遮断手段が設けられており、該熱気遮断手段は、上記カウルメンバの下部と、これに近接させて上記エンジンの上方に平置き配置された上方部材としての扁平なインタークーラとで、該インタークーラの後端部を上記カウルメンバの下部の下方に平面視で重合するように近接させて配設して、これらの隙間を小さくすることによって構成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、上記カウルメンバの樹脂製部分には、上記ボンネットを介して入力される上方からの荷重に対して脆弱な部分が設けられていることを特徴とする。
また、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、上記上方部材は、上記インタークーラと、該インタークーラの上方で上記カウルメンバの下部前方に平置き配置されて該インタークーラに冷却風を案内する扁平なエアダクトであり、上記インタークーラの後端部が上記カウルメンバの下部の下方に平面視で重合するように近接して配置されていることに加えて、上記ダクトの後端部が上記カウルメンバの下部に近接して配設され、上記カウルメンバの下部との間に上記熱気遮断手段として迷路状の通路が形成されていることを特徴とする。
そして、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、上記ダクトの後端部には後方に延びる延長部が設けられていると共に、上記カウルメンバの下部には、上記ダクトの延長部の上方で前方に延びる延長部が設けられていることを特徴とする。
さらに、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、上記カウルメンバの下部の外面には柔軟性を有するインシュレータ部材が設けられていることを特徴とする。
また、本願の請求項6に記載の発明(以下、第6発明という)は、第1発明から第5発明のいずれかにおいて、上記排気管にターボチャージャが備えられ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、熱気遮断手段により排気管からカウルメンバの上部を構成する樹脂製部分への熱気の伝達が遮断されるから、カウルメンバの樹脂製部分の熱害が防止されると共に、熱害対策としてボンネットを高くしたりエンジンルームの前後方向長を長くする必要がなくなって、運転席からの前方視界や車室スペースに悪影響を与えることがなくなる。つまり、カウルメンバの樹脂製部分の熱害防止、運転席からの良好な前方視界の確保、及び車室スペースの確保の全てを達成することができる。
また、第2発明によれば、カウルメンバの樹脂製部分にはボンネットから入力される上下方向の荷重に対して脆弱な部分が設けられているから、該荷重が効果的に吸収されることとなる。
ところで、例えばエンジンの高出力化のために排気管にターボチャージャが設けられていると、一層発熱量が増加し、カウルメンバの樹脂製部分が熱害を受けやすくなる。
しかし、第1発明によれば、エンジンの上方に平置き配置された扁平なインタークーラの後端部がカウルメンバの下部の下方に平面視で重合するように近接して配設されているから、排気管からカウルメンバの上部の樹脂製部分に至る熱気の通路(インタークーラの後端部とカウルメンバの下部との隙間)が狭められることとなって、熱気が該樹脂製部分に至るのが遮断される。また、上方部材としてインタークーラを利用するので、別途専用の部品を追加する必要がない。
また、第3発明によれば、インタークーラの後端部がカウルメンバの下部の下方に平面視で重合するように近接して配設されていると共に、ダクトの後端部がカウルメンバの下部に近接して配設されているので、排気管からカウルメンバの上部の樹脂製部分に至る熱気の通路がL字状に折れ曲がる迷路状となり、この結果、熱気が該樹脂製部分に至るのが一層良好に遮断され、熱害が効果的に防止されることとなる。また、上方部材としてインタークーラ及び該インタークーラに冷却風を案内する扁平なダクトを用いるので、別途専用の部品を追加する必要がない。
そして、第4発明によれば、第3発明において、ダクトの後端部には後方に延びる延長部が設けられていると共に、カウル部の下部には、上記ダクトの延長部の上方で前方に延びる延長部が設けられているから、排気管からカウル部上部に至る熱気の通路がZ字状に折れ曲がる複雑な迷路状となり、この結果、熱気がカウル部上部に至るのがより一層良好に遮断され、熱害が一層効果的に防止されることとなる。
ところで、上記のように、カウルメンバの下部とインタークーラの後端部とを接近させると、振動が生じた場合等に、これらが接触して異音が発生したり、損傷したりする虞がある。
しかし、第5発明によれば、カウルメンバの下部には柔軟性を有するインシュレータ部材が設けられているから、振動が発生した場合でも、カウルメンバの下部とインタークーラとが直接接触することがなく、異音が発生したり、損傷したりする虞がない。したがって、カウルメンバの下部とインタークーラとをより接近させることが可能となり、熱気遮断効果が一層高まる。
そして、第6発明によれば、排気管に高温化して熱気を発しやすいターボチャージャが備えられている場合に、第1発明から第5発明の作用効果が達成される。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
図1、図2、図3(図1は本発明に係るカウル部熱害防止構造が適用された自動車1の前部の外観を示す斜視図、図2は図1においてボンネットフード2を取り外してエンジンルーム内を露出させた状態の要部斜視図(エンジン6については便宜上2点鎖線で表し、形状を単純化している)、図3は図1のA−A線による要部断面図である)に示すように、この実施の形態に係る自動車1の前部(図面上で左側が車両前方側)には、ボンネットフード2の後端部の下方で該後端部に近接して車幅方向に延びるカウル部3が設けられていると共に、該カウル部3とその下方に設けられたダッシュパネル4とによって車室側(ダッシュパネル4の右側)と仕切られて、ボンネットフード2により開閉されるエンジンルーム5が設けられている。該エンジンルーム5のほぼ中央にはエンジン6が配設されていると共に、フロントグリル7の後方には、車体前部を構成するシュラウドパネル8に固定されてラジエータ9が配設されている。
エンジン6は、気筒列方向が車幅方向とされた横置きタイプのエンジンであり、車両前方側の側部に吸気管10が接続され、車両後方側の側部に排気管11が接続されている。排気管11には、エンジン6の高出力化等を目的として吸気を圧縮するターボチャージャ12が備えられていると共に、排気を浄化する触媒装置13が備えられている。また、排気管11(ターボチャージャ12、触媒装置13を含む)の上方に上記カウル部3が位置している。なお、エンジン6、吸気管10、排気管11については、図3では本来断面が現れるが、便宜上、仮想線で輪郭のみを表している。
エンジン6の車両前方側には、図示しないが、複数の補機類が設けられ、一端部には変速機が連結され、周囲にはバッテリ等の機器類が配設されている。
また、エンジン6の上方には、ターボチャージャ12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が平置き配置され、図示しないボルト等を用いてエンジン6に固定されている。このインタークーラ14は、平面視略方形で、厚みの小さい扁平な形状とされ、上面に、複数のハニカム状開口からなる冷却風取入口14aを有する。
インタークーラ14の上方には、上記フロントグリル7から進入した走行風(冷却風)をインタークーラ14に導くエアダクト15が設けられている。このエアダクトは15は、幅広で厚みの薄い扁平な形状(図2参照)とされて、走行風取入口15aが上記シュラウドアッパ8の上端部とボンネットフード2の前部内面との間に臨んで設けられ、図示しないボルト等を用いて車体側に固定されている。また、取り入れられた走行風の出口15bが下壁の後部における上記インタークーラ14の冷却風取入口14aに対応する位置に設けられ、該出口15bと冷却風取入口14aとがベロース16により連結されている。ここで、このインタークーラ14は、上記ボンネットフード2の内面に対して所定の間隔を空けて平置き配置されており、この所定の間隔は、ボンネットフード2に対して上方から作用する所定の衝撃荷重を吸収可能な値に設定されている。なお、上記エアダクト15は、図2に示すように、エンジン6を上方から覆うエンジンカバーとしても機能する。
次いで、カウル部3の構造について詳しく説明すると、図4(カウル周辺部の拡大図である)にも示すように、このカウル部3は、金属製で中空閉断面形状のカウル本体21と、該カウル本体21の前方に設けられた金属製のカウルメンバ22と、該カウルメンバ22の上方に設けられた樹脂製のカウルトップパネル23とを有する。ここで、カウルメンバ22は特許請求の範囲の「カウルメンバの下部」に対応し、樹脂製のカウルトップパネル23は特許請求の範囲の「カウルメンバの上部」に対応し、両者で特許請求の範囲の「カウルメンバ」を構成する。
これらのうちカウル本体21は、上方に膨らんだ断面ハット状のアッパパネル24と、該アッパパネル24の後側フランジ24aに前端のフランジ25aが接合され、下端部が上記ダッシュパネル4の上端部に接合されたダッシュアッパパネル25と、上記アッパパネル24の前側フランジ24bに前端のフランジ26aがウエルドボルトで締結され、後端部26bが上記ダッシュアッパパネル25の下部に接合されたロアパネル26とを有する。
カウルメンバ22は、下方に膨らむ本体部22aと、該本体部22aの前壁22eの上端から前方に延びる前側フランジ22bと、本体部22aの後壁から後方に延びる後側フランジ22cとを有して断面ハット状とされ、該後側フランジ22cが上記アッパパネル24の前側フランジ24b及びロアパネル26の前側フランジ26aと共に上記ウェルドボルトで締結されている。
樹脂製カウルトップパネル23は、図5の単品図にも併せて示すように、略水平方向に延びて上記カウルメンバ22の前側フランジ22bにウエルドボルトで締結される下側フランジ23aと、該フランジ23aの上面後部から上方に延びる縦壁部23bと、該縦壁部23bの上端から車両前方に延びる上側フランジ23cと、該上側フランジ23cの後端から折曲しつつ後方に延びて蛇腹状とされた上壁部23dとを有し、該上壁部23dの後端部がフロントガラス31の下端部上面に圧接されている。
また、この樹脂製カウルトップパネル23の縦壁部23bの上下方向中央より若干下方には、折曲部23eが設けられている。ここで、この折曲部23eは、ボンネットフード2を介してカウル部3の樹脂製カウルトップパネル23に上方から所定値以上の衝撃荷重が作用したときに、鋭角的に折れ曲がることにより、該衝撃荷重を吸収するさせることを目的として設けられている。すなわち、カウル部3の中で脆弱な部位とされている。
樹脂製カウルトップパネル23の上側フランジ23cの上面には、該フランジ23cとボンネットフード2のインナパネル2aとの間をシールするシール部材32が設けられている。また、アッパパネル24の頂部上面とフロントガラス31内面とが接着剤33で接着されている。
上記ダッシュパネル4におけるエンジンルーム5側の面には、断熱及び遮音を目的として、シート状のダッシュインシュレータ34がファスナ35を用いて取り付けられている。
また、上記排気管11の上方には、排気管11から放射される熱がエンジンルーム5内に伝達するのを抑制する排気管用インシュレータパネル36が設けられている。
ここで、上記インタークーラ14は、その後端部がカウルメンバ22の下方にもぐり込んだ状態で、すなわち該カウルメンバ22と平面視で重合した状態で、該カウルメンバ22に近接して配設されており、該カウルメンバ22の本体部22aとインタークーラ14の後端部との隙間が小さくされている。
また、エアダクト15の後端部の後壁15cがカウルメンバ22の本体部22aの前壁22eに近接して配設されている。
また、カウルメンバ22の本体部22aの外面には、断熱、遮音、エアダクト15とカウルメンバ22との接触防止等を目的として、柔軟性を有するシート状のカウルインシュレータ41がファスナ42…42で固定されている。
以上のように構成したことにより、本実施の形態によれば、以下のような作用効果が奏される。
すなわち、エンジン6の上方に平置き配置された扁平なインタークーラ14の後端部が、カウルメンバ22の下方に平面視で重合して近接して配設されているから、排気管11(ターボチャージャ12、触媒装置13を含む)から樹脂製カウルトップパネル23に至る熱気の通路(インタークーラ14の後端部とカウルメンバ22との隙間)が狭められることとなって、熱気が該樹脂製カウルトップパネル23に至るのが遮断される。
したがって、樹脂製カウルトップパネル23の熱害が防止されると共に、熱害対策としてボンネットフード2を高くしたりエンジンルーム5の前後方向長を長くする必要がなくなり、運転席からの前方視界や車室スペースに悪影響を与えることがなくなる。つまり、樹脂製カウルトップパネル23の熱害防止、運転席からの良好な前方視界の確保、及び車室スペースの確保の全てを達成することができる。
また、エアダクト15の後端部の後壁15cがカウルメンバ22の前壁22eに近接して配設されているので、排気管11から樹脂製カウルトップパネル23に至る熱気の通路がL字状に折れ曲がって迷路状となり、この結果、熱気が該樹脂製カウルトップパネル23に至るのが一層良好に遮断され、熱害が効果的に防止されることとなる。
また、上記のように隙間を小さくするための上方部材として、インタークーラ14及び該インタークーラ14に冷却風を案内する扁平なエアダクト15を用いるので、別途専用の部品を追加する必要がない。
加えて、カウルメンバ22の本体部22aの下面には柔軟性を有するカウルインシュレータ41が設けられているから、振動が生じた場合等でも、カウルメンバ22とインタークーラ14の後端部とが直接接触することがなく、異音が発生したり、損傷したりする虞がない。したがって、カウルメンバ22とインタークーラ14とをより接近させることが可能となり、熱気遮断効果が一層高まる。
また、樹脂製カウルトップパネル23にはボンネットフード2から入力される上下方向の衝撃荷重に対する脆弱部23eが設けられているから、ボンネットフード2に加わった衝撃荷重が効果的に吸収される。
次に、熱気の遮断効果をさらに向上可能な他の例について説明する。
すなわち、図6に示すように、この他の例においては、エアダクト15′の後端部の上壁15d′が後方に延長されて、後壁15c′が前述の場合よりもカウル部3′の下部を構成するカウルメンバ22′の縦壁22e′に一層近接していると共に、カウルインシュレータ41′がカウルメンバ22′の前側フランジ22b′下面に沿って該フランジ22b′の前端位置まで延長されている。これによれば、エアダクト15′の後端部の上壁15d′とカウルメンバ22′の上記前側フランジ22b′との隙間が一層狭くなると共に、排気管から樹脂製カウルトップパネル23′に至る熱気の通路がZ字状に折れ曲がってより複雑な迷路状となり、この結果、熱気が樹脂製カウルトップパネル23′に至るのがより一層効果的に遮断されることとなる。
本発明は、樹脂製部分が含まれるカウル部を有する自動車に広く適用可能である。
本発明の実施の形態に係る自動車前部の外観斜視図である。 図1においてボンネットを取り外してエンジンルーム内を露出させた状態の要部斜視図である。 図1のA−A線による要部断面図である。 図3に示すカウル部周辺の拡大図である。 樹脂製カウルトップパネルの単品斜視図である。 他の例についての図4相当の図である。
符号の説明
1 自動車
2 ボンネットフード(ボンネット)
3 カウル部
5 エンジンルーム
6 エンジン
11 排気管
12 ターボチャージャ
14 インタークーラ(上方部材)
15 エアダクト(上方部材、ダクト)
22 カウルメンバ(カウルメンバの下部)
23 樹脂製カウルトップパネル(カウルメンバの上部、樹脂製部分)
23e 折曲部(カウルメンバの樹脂製部分の脆弱な部分)
41 カウルインシュレータ

Claims (6)

  1. エンジンルームを開閉するボンネットの後端部の下方で該後端部に近接して車幅方向に延びるカウルメンバがエンジンから後方に延びる排気管の上方に配設され、かつ該カウルメンバの上部を構成する部分が樹脂製とされた自動車のカウル部熱害防止構造であって、上記排気管と上記カウルメンバの樹脂製部分との間に熱気遮断手段が設けられており、該熱気遮断手段は、上記カウルメンバの下部と、これに近接させて上記エンジンの上方に平置き配置された上方部材としての扁平なインタークーラとで、該インタークーラの後端部を上記カウルメンバの下部の下方に平面視で重合するように近接させて配設して、これらの隙間を小さくすることによって構成されていることを特徴とする自動車のカウル部熱害防止構造。
  2. 上記カウルメンバの樹脂製部分には、上記ボンネットを介して入力される上方からの荷重に対して脆弱な部分が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の自動車のカウル部熱害防止構造。
  3. 上記上方部材は、上記インタークーラと、該インタークーラの上方で上記カウルメンバの下部前方に平置き配置されて該インタークーラに冷却風を案内する扁平なエアダクトであり、上記インタークーラの後端部が上記カウルメンバの下部の下方に平面視で重合するように近接して配置されていることに加えて、上記ダクトの後端部が上記カウルメンバの下部に近接して配設され、上記カウルメンバの下部との間に上記熱気遮断手段として迷路状の通路が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自動車のカウル部熱害防止構造。
  4. 上記ダクトの後端部には後方に延びる延長部が設けられていると共に、上記カウルメンバの下部には、上記ダクトの延長部の上方で前方に延びる延長部が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の自動車のカウル部熱害防止構造。
  5. 上記カウルメンバの下部の外面には柔軟性を有するインシュレータ部材が設けられ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自動車のカウル部熱害防止構造。
  6. 上記排気管にターボチャージャが備えられていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の自動車のカウル部熱害防止構造。
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