JP5119799B2 - 車両構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えばエキゾーストチューブに設けられる排気系部品を車両走行時に冷却するようにした車両構造に関する。

例えば、エンジン後方に配置された排気系部品（キャタライザ等）をエンジンの車幅方向中心から何れか一方の車幅方向にオフセットさせた車両において、エンジン側面を沿うように流れる空気流を、前記排気系部品の側面にも沿うよう流れるようにして排気系部品を冷却するようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１に記載）。
特開平５−２０９５１６号公報

しかし、特許文献１に記載の技術では、排気系部品の側面しか冷却することができず、冷却性能を充分に得ることができない。

そこで、本発明は、排気系部品全体に空気流を当てて冷却性能を向上させることのできる車両構造を提供することを目的とする。

本発明の車両構造では、アンダーカバーの後端部をダッシュパネルよりも車両後方に配置してフロアトンネル部とアンダーカバーとで囲まれたエンジンルームよりも狭くなる狭断面部を形成し、エキゾースト部品をアンダーカバーの後方位置であって該アンダーカバーの後端部近傍に配置した。

本発明の車両構造によれば、アンダーカバーの後端部をダッシュパネルよりも車両後方に配置することで、フロアトンネル部とアンダーカバーとで囲まれた狭断面部を形成し、その狭断面部によってエンジンルームからフロアトンネル部を流れる空気流の流速を速くすることができる。その結果、この車両構造では、アンダーカバーの後端部近傍に配置したエキゾースト部品の外表面を沿うように流速の速い空気流を流して当該エキゾースト部品を効率良く冷却することができる。

また、本発明の車両構造によれば、車両前方からアンダーカバー下面を流れ、フロアトンネル部を流れる空気流よりも流速の速い空気流により発生する負圧により、エンジンルームからフロアトンネル部を流れる空気流を、アンダーカバーの後端部近傍で下方へと引き込むことができる。その結果、この車両構造では、引き込んだ空気流によってアンダーカバーの後端部近傍に配置したエキゾースト部品の外表面全体を冷却することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は車両に対する空気流の流れを示す図、図２はフロアトンネル部とアンダーカバーとで囲まれた部分の空気流の流れを示す図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４はフロアトンネル部とアンダーカバーとで囲まれた部位を拡大して示す断面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図、図６は図４のＣ−Ｃ線断面図、図７はエンジンルーム上方から見たアンダーカバーの平面図である。

本実施の形態の車両構造は、図１から図３に示すように、エンジンルーム１と居室２とを隔壁するダッシュパネル３と、居室２の床部を形成するフロアパネル４を上方へこませた凹部を、前記ダッシュパネル３の下端３ａから車両後方へ延設してなるフロアトンネル部５と、このフロアトンネル部５を通り、車両前後方向に延設され、エンジンの排気を車両後方へ誘導するエキゾーストチューブ６と、エキゾーストチューブ６に設けられるエキゾースト部品７と、エンジンルーム１の下部を覆うように設けられたアンダーカバー８と、車両後方部を覆うように設けられたリヤ整流板９とを備えている。

エンジンルーム１には、ラジエータやコンデンサ或いはオイルクーラなどの熱交換器１０が車両前方に配置されている。熱交換器１０は、車両上側の上部１０ａが車両前方へ倒れるように前傾配置されている。また、エンジンルーム１には、熱交換器１０の背後にエンジン等から構成される前部駆動ユニット１１が設けられている。

フロアトンネル部５には、図４から図６に示すように、車両後部に配置された後部駆動ユニット１２と前部駆動ユニット１１とを連結するリヤプロペラシャフト１４と、フロントプロペラシャフト１３と、エキゾーストチューブ６と、エキゾースト部品７と、が設けられている。

リヤプロペラシャフト１４は、前部駆動ユニット１１から後部駆動ユニット１２へ動力を伝達する部品である。フロントプロペラシャフト１３は、車両後方に配置した後部駆動ユニット１２から前駆動輪へ動力を伝達する部品である。

エキゾーストチューブ６は、前部駆動ユニット１１の一部を構成するエンジンから排出される排気ガス及び排気音を車体後方より排出させる排気管であり、前記フロアトンネル部５内に車両前後方向に延設配置されている。エキゾースト部品７は、エキゾーストチューブ６の途中に接続されるキャタライザ（触媒）であり、前記アンダーカバー８の後端部８ａ近傍に配置されている。

前記エキゾースト部品７は、アンダーカバー８の下面８ｂと、該エキゾースト部品７の下面７ａとを、略同一高さに配置させている。また、エキゾースト部品７は、アンダーカバー８の下面８ｂと、該エキゾースト部品７の下面７ａとを略平行に配置させている。

アンダーカバー８は、図７に示すように、フロントバンパー１５が設けられる車両前部からダッシュパネル３の下方部に亘ってエンジンルーム１の下部全体をほぼ覆うように設けられている。このアンダーカバー８の後端部８ａは、ダッシュパネル３が設けられる位置よりも更に車両後方の位置とされている。かかるアンダーカバー８は、フロントバンパー１５、フェンダープロテクタ１６、フロアパネル４、トンネルステー１７に締結手段にて固定されている。トンネルステー１７は、フロアトンネル部５の両側部に位置し、車両前後方向に延設され、車体の骨格をなすサイドメンバ１８の側壁間を連結しており、フロアトンネル部５の開き方向の変形を抑制している。また、アンダーカバー８の車両後端部８ａは、前記トンネルステー１７に対してブラケット１９を介して固定されている。

リヤ整流板９には、車体下部を流れる床下空気流をフロアトンネル部５内に流入させるための開口であるエアガイド２０を設けている。また、リヤバンパー２１には、車両前方から車両後方に向けてフロアトンネル部５内を流れる空気流及びエアガイド２０からフロアトンネル部５内へ流入した外気を車外へ排出させるための空気排出口２２が形成されている。

以上のように構成された車両においては、車両前方からの空気流は、図１の矢印で示すように、車両上方を流れる車両上方空気流Ａ１と、車両前方外気導入部２３からエンジンルーム１内に流入するエンジンルーム内空気流Ａ２と、車両下方を流れる床下空気流Ａ３と、に分かれる。

エンジンルーム内空気流Ａ２は、図２に示すように、上部１０ａを車両前方に傾けた熱交換器１０によってガイドされ、前部駆動ユニット１１上方を迂回してエンジンルーム１後方へ流れるエンジン上方空気流Ａ２１と、エンジン側方または下方等を流れてエンジンルーム１後方へ流れるエンジンルーム横断空気流Ａ２２と、に分かれる。

エンジン上方空気流Ａ２１は、図１に示すように、フード２４とエンジン（前部駆動ユニット１１）との間を流れるとともに、フード２４に開口したフード外気導入部２５から流入する外気と合流して、ダッシュパネル３前面に設けられ、上部を車両前方へ傾けたダッシュガイド部材２６によって、車両下方へ向きを変えられる。

床下空気流Ａ３は、抵抗のないアンダーカバー８の下面８ｂを流れるため、フロアトンネル部５を流れる空気流よりも流速が速い。

エンジン上方空気流Ａ２１とエンジンルーム横断空気流Ａ２２は、図２に示すように、ダッシュパネル３の下端（トンネル部前端）３ａから始まるとともに、アンダーカバー８の後端部８ａで終わり、フロアトンネル部５の内面壁５ａとアンダーカバー８の上面８ｃとで形成される狭断面によって形成される流速加速領域Ｒで合流し、加速される。本実施の形態では、エキゾースト部品７をアンダーカバー８の後端部８ａ近傍に配置させているので、この加速されたエンジンルーム内空気流が、エキゾースト部品７の外表面を沿うように流れ、エキゾースト部品７の熱を車両後方へ流すことができる。

なお、この流速加速領域Ｒでは、フロアトンネル部５とアンダーカバー８とにより断面積がエンジンルーム１よりも極端に狭くなる狭断面部とされているので、エンジンルーム１からの空気流が絞られるために流速が上がる。

この流速加速領域Ｒによって、加速されたエンジンルーム内空気流Ａ２は、そのままフロアトンネル部５を後方へ流れ、フロアトンネル部５の後方に配置される後部駆動ユニット１２へ流入するトンネル空気流Ａ２３と、アンダーカバー８の下面８ｂを抵抗なく流れる床下空気流Ａ３が発生させる負圧によって、車両下方へ引き込まれる引込空気流Ａ２４と、に分かれる。

本実施の形態では、エキゾースト部品７を、アンダーカバー８の後端部８ａ近傍に配置したことによって、引込空気流Ａ２４がエキゾースト部品７の側面及び下面７ａを沿うように流れ、エキゾースト部品７の側面及び下面７ａの熱を車両下方または後方へ流すことができる。例えば、エキゾースト部品７をアンダーカバー８の後端部８ａから車両後方へ距離を置いて離してしまうと、エキゾースト部品７の前方で、エンジンルーム内空気流Ａ２が車両下方へ引き込まれてしまい、多量の引込空気流Ａ２４をエキゾースト部品７の側面及び下面７ａに当てることができない。

また、本実施の形態では、エキゾースト部品７の下面７ａと、アンダーカバー８の下面８ｂとは上下略同一位置に配置されているため、アンダーカバー８の下面８ｂを抵抗なく流れる床下空気流Ａ３がエキゾースト部品７の下面７ａを沿うように流れ、エキゾースト部品７の下面７ａの熱を車両後方へ流すことができる。さらに、本実施の形態では、エキゾースト部品７の下面７ａとアンダーカバー８の下面８ｂとを略水平に配置することで、エキゾースト部品７によって床下空気流Ａ３に抵抗を与えることなく（車両全体の空気抵抗を増やすことなく）床下空気流Ａ３がエキゾースト部品７の下面７ａを沿うように流れ、エキゾースト部品７の下面７ａの熱を車両後方へ流すことができる。

以上のように構成された車両構造によれば、アンダーカバー８の後端部８ａをダッシュパネル３よりも車両後方に配置させているので、フロアトンネル部５とアンダーカバー８とで囲まれた狭断面部を形成し、その狭断面部によってエンジンルーム１からフロアトンネル部５を流れる空気流の流速を速くすることができる。その結果、この車両構造では、この加速されたエンジンルーム内空気流が、アンダーカバー８の後端部８ａ近傍に配置したエキゾースト部品７の外表面を沿うように流れ、エキゾースト部品７の熱を車両後方へ流すことができ、当該エキゾースト部品７を効率良く冷却することができる。

また、本実施の形態の車両構造によれば、車両前方からアンダーカバー８の下面８ｂを流れ、フロアトンネル部５を流れるエンジンルーム内空気流Ａ２よりも流速の速い床下空気流Ａ３により発生する負圧により、エンジンルーム１からフロアトンネル部５を流れるエンジンルーム内空気流Ａ２を、アンダーカバー８の後端部８ａ近傍で下方へと引き込むことができる。その結果、この車両構造では、引き込んだ引込空気流Ａ２４によってアンダーカバー８の後端部８ａ近傍に配置したエキゾースト部品７の外表面全体を冷却することができる。

また、本実施の形態の車両構造によれば、エキゾースト部品７の下面７ａと、アンダーカバー８の下面８ｂとを略同一高さに配置したので、車両前方からアンダーカバー８の下面８ｂを流れる流速の速い床下空気流Ａ３の抵抗にならないため、車両の空気抵抗が小さくなる。また、車両前方からアンダーカバー８の下面８ｂを流れる流速の速い床下空気流Ａ３の流速が低下しないため、エンジンルーム１からフロアトンネル部５を流れる空気流を、アンダーカバー後端部近傍で、より下方に引き込むことができる。

また、本実施の形態の車両構造によれば、エキゾースト部品７の下面７ａと、アンダーカバー８の下面８ｂとを略平行に配置したので、車両前方からアンダーカバー８の下面８ｂを流れる流速の速い床下空気流Ａ３の抵抗にならないため、車両の空気抵抗が小さくなる。また、車両前方からアンダーカバー８の下面８ｂを流れる流速の速い床下空気流Ａ３の流速が低下しないため、エンジンルーム１からフロアトンネル部５を流れる空気流を、アンダーカバー８の後端部近傍で、より下方に引き込むことができる。さらに、エキゾースト部品７の下面７ａを前方から後方まで均一に冷やすことができる。なお、エキゾースト部品７の前方を下へ傾いて配置した場合には、後方下面に空気流を当てることができない。

また、本実施の形態の車両構造によれば、エンジンルーム１の前方に車両上側が車両前方へ倒れるように熱交換器１０を前傾配置したので、熱交換器１０を通過した空気流はエンジン上方へと流れるようになる。

また、本実施の形態の車両構造によれば、アンダーカバー８の車両後端部をトンネルステー１７に固定しているので、高速空気流によるアンダーカバー８の振動を抑制することができ、振動音を低減できる。

また、本実施の形態の車両構造によれば、リヤ整流板９にエアガイド２０を形成し、リヤバンパー２０に空気排出口２２を形成して、前記エアガイド２０からフロアトンネル部５内へ流入させた外気を前記空気排出口２２より排出させるので、後部駆動ユニット１２を冷却したトンネル内空気流Ａ２３をこのエアガイド２０から入って来た外気に押されてリヤバンパー２１に設けた空気排出口２２より排出させることができる。

以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、上述の実施の形態は、本発明の一例に過ぎず、前記した実施の形態に制限されることはない。

図１は車両に対する空気流の流れを示す図である。 図２はフロアトンネル部とアンダーカバーとで囲まれた部分の空気流の流れを示す図である。 図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。 図４はフロアトンネル部とアンダーカバーとで囲まれた部位を拡大して示す断面図である。 図５は図４のＢ−Ｂ線断面図である。 図６は図４のＣ−Ｃ線断面図である。 図７はエンジンルーム上方から見たアンダーカバーの平面図である。

符号の説明

１…エンジンルーム
２…居室
３…ダッシュパネル
４…フロアパネル
５…フロアトンネル部
６…エキゾーストチューブ
７…エキゾースト部品
８…アンダーカバー
９…リヤ整流板
１０…熱交換器
１１…前部駆動ユニット
１２…後部駆動ユニット
１７…トンネルステー
２０…エアガイド
２２…空気排出口
Ａ２…エンジンルーム内空気流
Ａ２１…エンジン上方空気流
Ａ２２…エンジンルーム横断空気流
Ａ２３…トンネル空気流
Ａ２４…引込空気流

Claims (5)

1. エンジンルームと居室とを隔壁するダッシュパネルと、
   前記居室の床部を形成するフロアパネルを上方へこませた凹部を、前記ダッシュパネルの下端から車両後方へ延設してなるフロアトンネル部と、
   前記フロアトンネル部を通り、車両前後方向に延設され、エンジンの排気を車両後方へ誘導するエキゾーストチューブと、
   前記エキゾーストチューブに設けられるエキゾースト部品と、
   前記エンジンルームの下部を覆うように設けられたアンダーカバーと、を備えた車両構造において、
   前記アンダーカバーの後端部を前記ダッシュパネルよりも車両後方に配置してフロアトンネル部とアンダーカバーとで囲まれたエンジンルームよりも狭くなる狭断面部を形成し、前記エキゾースト部品を前記アンダーカバーの後方位置であって該アンダーカバーの後端部近傍に配置した
   ことを特徴とする車両構造。
2. 請求項１に記載の車両構造であって、
   前記エキゾースト部品の下面と、前記アンダーカバーの下面とを略同一高さに配置した
   ことを特徴とする車両構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両構造であって、
   前記エキゾースト部品の下面と、前記アンダーカバーの下面とを略平行に配置した
   ことを特徴とする車両構造。
4. 請求項１から請求項３の何れかに記載の車両構造であって、
   前記エンジンルームの前方に、車両上側が車両前方へ倒れるように熱交換器を前傾配置した
   ことを特徴とする車両構造。
5. 請求項１から請求項４の何れかに記載の車両構造であって、
   前記フロアトンネル部の両側部に位置し、車両前後方向に延設するサイドメンバ間を連結するトンネルステーに、前記アンダーカバーの車両後端部を固定した
   ことを特徴とする車両構造。

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