JP5375082B2 - 車両のインタークーラ用冷却構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のインタークーラ用冷却構造に関するものである。

車両においては、ダッシュパネルの前方に構成されるエンジンルーム内にエンジンが配設される。そして、インタークーラが装備されたエンジンにあっては、インタークーラを、エンジンルームを覆うボンネットの下方でかつエンジンの上方に配設することも行われている。

特許文献１には、ボンネットの裏側でかつインタークーラの上方において、走行風をインタークーラに導くためのハウジングを設けたものが開示されている。また、特許文献１には、上記ハウジングを、アッパ部材とロア部材との上下の分割構成として、アッパ部材の車体への支持強度を小さくすることにより、ボンネット上に物体が衝突したときの物体への衝撃を弱めることも開示されている。
特開２００６−１０３６０８号公報

ところで、車両の中には、特にＦＦ車で多く見られるように、エンジンを横置きにしたものが多くなっており、この場合、エンジンの排気系がエンジンの後に位置すること、つまりエンジンとその後方にあるダッシュパネルとの間の狭い空間に位置されることになる。

エンジンの排気系は相当に高温になるが、特に最近のエンジンのように燃焼効率を高めるとより排気系が高温化されることになる。したがって、排気系や排気系とダッシュパネルとの間の空間をいかに効果的に冷却するかが問題となる。なお、エンジンの上方に配設されたインタークーラを通過した走行風（冷却風）は、エンジンの上方部分を通過してその一部は排気系にも供給されることになるが、その供給量はさほど多くなく、しかもインタークーラやエンジンを通過した後なのでかなり高温化された状態であって、排気系やその付近の冷却を十分に行うことが難しいものとなる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、走行風を利用してエンジン排気系やその付近の冷却を効果的に行えると共に、ボンネットに衝突する物体への衝撃も緩和できるようにした車両のインタークーラ用冷却構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような第１の解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
エンジンルームを覆うボンネットの下方に、排気系が後方に位置するようにしてエンジンが配設されると共に、該エンジンの上方において略水平にインタークーラが配設され、
前記ボンネットの裏側でかつ前記インタークーラの上方において、該インタークーラの少なくとも一部の周囲を覆うと共に走行風を該インタークーラに導くためのハウジングが配設され、
前記ハウジングは、走行風を受け入れる前方開口部および該前方開口部の後方に位置して車幅方向に伸びる後縦壁部を有して、前記インタークーラの上方に走行風の導入空間を構成しており、
前記ハウジングの後縦壁部に、車幅方向に間隔をあけて複数の第１噴出孔が形成され、
前記前方開口部から前記導入空間に導入された走行風のうち一部の走行風が前記インタークーラに導入されると共に残りの走行風が前記第１噴出孔を通って前記排気系とその後方に位置されるダッシュパネルとの間に向けて噴出される、
ようにしてある。上記解決手法によれば、ハウジング内に導入されてインタークーラを通過する前の冷たい走行風が、第１噴出孔を通して排気系やその付近に導かれるので、排気系やその付近の冷却を十分に行うことができる。また、後縦壁部に車幅方向に間隔をあけて複数の第１噴出孔を設けることにより、ハウジングの上下方向の剛性を低くすることができて、ボンネットに物体が衝突したときに、この後縦壁部が容易に潰れ変形あるいは撓み変形されて、衝突物体への衝撃を緩和することができる。勿論、走行風が導入されるインタークーラによる吸気の冷却を従来通り行うことができる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記インタークーラの周囲を覆うカバー部材が設けられ、
前記カバー部材の後端部に、前記第１噴出孔からの走行風を前記排気系と前記ダッシュパネルとの間に案内するガイド部が設けられている、
ようにしてある（請求項２対応）。この場合、ガイド部を利用して、排気系やその付近へ冷たい走行風をよりズムーズに導くことができる。また、ガイド部を、既存のカバー部材を有効に利用して構成することができる。

前記ハウジングは、左右一対の横縦壁部を有し、
前記後縦壁部および前記左右一対の横縦壁部はそれぞれ、下方に向かうにつれて外側に位置するように傾斜されている、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、各縦壁部は、垂直ではなくて傾斜設定されているので、より容易に潰れ変形あるいは撓み変形されて、衝撃緩和の点でさらに好ましいものとなっている。

前記第１噴出孔が、下方に開口する切欠形状として形成されている、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、第１噴出孔は下方に開口された切欠形状としてあるので、後縦壁部の上下方向の剛性を小さくして、衝撃緩和を十分に発揮することができる。

前記ボンネットに、前記前方開口部よりも前方位置において、該前方開口部へ走行風を導くための導入用開口部が形成され、
前記導入用開口部に、前記ハウジング内に導入される走行風の流れ方向を調整するルーバが配設されている、
ようにしてある（請求項５対応）。この場合、ルーバによって、ハウジング内に導入される走行風を適切な割合でもってインタークーラ用と第１噴出孔用とに分配することができる。

前記ボンネットの車幅方向中央部に、前記ハウジング内に走行風を導くための導入用開口部が形成され、
前記インタークーラが、車幅方向中央から一方側にオフセットして配設され、
前記ハウジングのうち前記オフセット方向に位置する横縦壁部に、前後方向に間隔をあけて、前記ハウジング内に導かれた走行風の一部を噴出するための複数の第２噴出孔が形成されている、
ようにしてある（請求項６対応）。この場合、オフセット方向に位置する部分の各種機器類を、第２噴出孔を通して噴出される冷たい走行風によって効果的に冷却することができる。また、第２噴出孔をオフセット方向に位置する横縦壁部に形成してあるので、ボンネットの中央部からハウジング内に導入された走行風は少なからずオフセット方向に向かうように指向されるので、第２噴出孔から十分に走行風を噴出させることが可能となり、しかも第２噴出孔から走行風が噴出さされることによってハウジング内で乱流となってしまう事態を防止する上でも好ましいものとなる。さらに、第２噴出孔の形成によって、ハウジングの上下方向の剛性を小さくして、ボンネットへの衝突物体に対する衝撃緩和の上でもさらに好ましいものとなる。

前記第２噴出孔から噴出される走行風により、前記オフセット方向に位置されるエンジン補器類が冷却されるようにされている、ようにしてある（請求項７対応）。この場合、例えばオルタネータ等の高温をきらうエンジン補器類を効果的に冷却することができる。

本発明によれば、インタークーラによる吸気の冷却を行いつつ、エンジンの排気系やその付近の冷却を効果的に行うことができ、またボンネットに衝突する物体への衝撃も緩和できる。

図１において、１はダッシュパネルであり、このダッシュパネル１の前方がエンジンルーム２とされ、その後方が車室３とされている。ダッシュパネル１は、ダッシュパネルロア１Ａとダッシュパネルアッパ１Ｂとから構成されて、ダッシュパネルアッパ１Ｂの上部にカウル部１Ｃが構成されている。このカウル部１Ｃには、フロントウインドガラス４の下端部が支持されている。

エンジンルーム２は、ボンネット６によって開閉可能に覆われており、このエンジンルーム２内には、エンジン１０およびインタークーラ２０が配設されている。エンジン１０は、横置き式とされて、その後方に排気系Ｈが構成されている。排気系Ｈを構成する主要部品として、排気マニホールド１１，排気ターボ式過給機１２，排気ガス浄化触媒１３等とされている。そして、排気系Ｈのうち排気ガス浄化触媒１３の直上流側には、酸素センサ１４が設けられている。

エンジン１０の前方において吸気系Ｋが構成されており、この吸気系Ｋを構成する主要部品として、図１においては吸気マニホールド１５およびサージタンク１６が示されている。

インタークーラ２０は、ボンネット４の下方でかつエンジン１０の上方において、略水平に配設されている。インタークーラ２０は、排気ターボ式過給機１２で過給された高温の吸気を冷却するもので、このインタークーラ２０によって冷却された後の吸気が、サージタンク１６、吸気マニホールド１５を介してエンジン１０へ供給されることになる。

インタークーラ２０は、熱交換器となるコア部材２１と、その周縁部を支持するフレーム部材２２と、コア部材およびフレーム部材２２の直上方に配設されたカバー部材２３と、を有する。コア部材２１は、例えば吸気通路内の吸気と走行風との間で熱交換するもので、後述するように、冷却風としての走行風が上から下へ通過するようになっている。カバー部材２３は、コア部材２１に対応した位置において、走行風通過用となる多数の小孔を有している（図３，図４参照）。

図１，図４に示すように、ボンネット６の裏側には、インタークーラ２０の上方において、ハウジング３０が一体化されている。ハウジング３０は、ボンネット６を閉じたときに、その周縁部がカバー部材２３の上面に当接されて、インタークーラ２０（のコア部材２１）の上方に、走行風の導入空間Ｓが構成される。より具体的には、ハウジング３０は、車幅方向に延びる後縦壁部３０ａと、左右一対の前後方向に延びる横縦壁部３０ｂとを有する。そして、ハウジング３０の前端側は、前方に向けて開口された前方開口部３０ｃとされている。ハウジング３０は、ボンネット６と一体となって開閉されるが、その後と左右の下縁部には、ボンネット６の開閉に応じてカバー部材２３に対して当接、離間されるシール部材３２が一体化されている（導入空間Ｓのシール用）。

ボンネット６には、上記ハウジング１の前方開口部３０ｃに対応させて、導入用開口部６ａが形成されている。この導入用開口部６ａは、車幅方向中央部に形成されて（図２参照）、ボンネット６を部分的に凹状に形成してなる凹部６ｂの後端部分において形成されている。この導入用開口部６ａには、車幅方向に延びるルーバ７が配設されている。ルーバ７は、例えばボンネット６に一体化されて、その後端部は、ハウジング３０内にまで延びている。ルーバ７は、導入用開口部６ａつまりハウジング３０の前方開口部３０ｃを、上下に分割するもので、その後端部は緩やかに下方に向かうように湾曲されている。

図２に示すように、ボンネット６に形成された導入用開口部６ａ（凹部６ｂ）は、車幅方向中央部において形成されている。これに対して、インタークーラ２０つまりハウジング３０は、車幅方向中央位置に対して、左右一方側にオフセットした位置に配設されている（実施形態では右側にオフセットされている）。これにより、導入用開口部６ａからハウジング３０内（導入空間Ｓ）に導入される走行風は、車幅方向右方に寄った位置となるように偏向作用を受けることになる。

ハウジング３０の後縦壁部３０ａには、車幅方向に間隔をあけて、複数の第１噴出孔３５が形成されている。また、ハウジング３０の左右一対の横縦壁部３０ｂのうち、前記オフセット方向に位置する右側の横縦壁部３０ｂには、前後方向に間隔をあけて複数の第２噴出孔３６が形成されている。各噴出孔３５，３６は、それぞれ、下方に開口する切欠形状として形成されている。また、各縦壁部３０ａ、３０ｂはそれぞれ、垂直ではなく、下方に向かうにつれて外側に位置するように傾斜されている。

上記第１噴出孔３５に対応させて、前記カバー部材２３の後端部には、車幅方向に延びるガイド部２３ａが一体に形成されている。このガイド部２３ａは、後方に向かうにつれて下方に位置するように傾斜設定されて、その先端部は、ほぼ排気マニホールド１１の後端部と遮熱板４０との間に向かうように指向されている（図１参照）。

エンジン１０には、補器類としてのオルタネータ４５が装備されている。このオルタネータ４５は、エンジン１０の後側方で、車幅方向においては前記第２噴出孔３６が形成されている方向にオフセットされた位置に配設されている。

図１〜図３に示すように、排気マニホールド１１や排気ターボ式過給機１２の後方で、かつダッシュパネル１の前方には、上下方向に延びる遮熱板４０が配設されている。遮熱板４０の車幅方向長さは、排気マニホールド１１の車幅方向長さとほぼ同程度とされている。この遮熱板４０とダッシュパネル１との間の間隙には、高温をきらうブレーキパイプ４１、エンジン用の燃料パイプ４２および電気配線４３が車幅方向に延ばして配設されている。なお、ダッシュパネル１の下端部には車幅方向に延びるレインフォースメント１Ｄが接合されて、このレインフォースメント１Ｄに対して遮熱板４０の下端部が連結、支持されている。

次に以上のような構成の作用について説明する。まず、車両の走行中には、ボンネット６の導入用開口部６ａを通して、ハウジング３０（導入空間Ｓ）内に走行風が導かれる。ハウジング３０内に導入された走行風は、インタークーラ２０のコア部材２１を上から下へと通過して、インタークーラ２０による吸気の冷却が行われる。コア部材２１を通過した走行風は、エンジン１０の上部を流れる共に、排気マニホールド１１の上部にも流れることになるが、排気マニホールド１１を流れる量はさほど多くなく、しかもコア部材２１やエンジン１０（の上部となるカムカバー部分）を通過しているためにかなり高温化しており、排気マニホールド１１等の排気系Ｈを十分に冷却することはできない。

ハウジング３０内に導入された走行風の一部は、第１噴出孔３５を通って、カバー部材２３のガイド部２３の案内作用を受けつつ、排気系Ｈの上方から下方へと流れることになる。第１噴出孔３５から噴射される走行風は、コア部材２１を通過する前の十分に冷たい状態であり、この第１噴出孔３５からの走行風によって、排気系Ｈつまり排気マニホールド１１，排気ガス浄化触媒１３、酸素センサ１４等が十分に冷却されることになる。ルーバ７の分配作用によって、コア部材２１を通過する風量と、第１噴出孔３５を通過する風量との割合を適切に設定することができる。

第１噴出孔３５からの冷たい走行風は、遮熱板４０とダッシュパネル１との間にも供給されて、ブレーキパイプ４１、燃料パイプ４２、電気配線４３の冷却が行われることになる。

ハウジング３０の第２噴出孔３６からも冷たい走行風が噴出されるが、この第２噴射孔３６から噴出された冷たい走行風は、エンジン１０の右側側方を回り込んで、下方にあるオルタネータ４５を十分に冷却することになる。前述したオフセットに伴うハウジング３０内での走行風の偏向作用によって、第２噴出孔３６からも十分に走行風を噴出することができる。また、第２噴出孔３６からの走行風の噴出によって、ハウジング３０内で乱流となってしまう事態も防止あるいは抑制されることになる。

ハウジング３０は、その後縦壁部３０ａに第１噴出孔３５が形成され、また左右一対の横縦壁部３０ｂに第２噴出孔３６が形成されているために、上下方向の剛性が小さいものとなっている。このため、ボンネット６上に物体が衝突したとき、ハウジング３０の縦壁部３０ａ、３０ｂが容易に潰れ変形あるいは撓み変形されて、ボンネット６に衝突した物体への衝撃が緩和されることになる。特に、各噴出孔３５，３６は下方に開口された切欠形状としてあるので、各縦壁部３０ａ、３０ｂの上下方向の剛性を小さくして、衝撃緩和を十分に発揮することができる。勿論、各縦壁部３０ａ、３０ｂは、垂直ではなくて傾斜設定されているので、より容易に潰れ変形あるいは撓み変形されて、衝撃緩和の点でさらに好ましいものとなっている。なお、ハウジング３０は、金属板あるいは合成樹脂により形成することができる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。ボンネット６に形成する導入用開口部３０ａは、凹部３０ｂの形成ではなくて、ボンネット６の一部を上方へ膨出させる凸部を形成することによって形成するようにしてもよい。ハウジング３０をインタークーラ２０側に一体化するようにしてもよい。各噴出孔３５，３６は、切欠形状ではなく、その全周囲がハウジング３０の構成部材でもって閉じられた形状とすることもできる。第２噴出孔３６からの走行風によって冷却される補器類としては、オルタネータ４５以外に、スタータモータ等適宜のものを含めることができる。インタークーラ２０はＥＧＲガスの冷却用であってもよく、また排気ターボ式過給機１２を有しないものであってもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明の一実施形態を示す簡略側面断面図。 ボンネットを取外してハウジング部分を示す平面図。 ハウジングを取外してインタークーラ部分を示す斜視図。 インタークーラとハウジング部分との詳細を示す要部断面図。 ハウジングに対する走行風の流れ状態を示す一部断面斜視図。

１：ダッシュパネル
２：エンジンルーム
３：車室
６：ボンネット
６ａ：導入用開口部
７：ルーバ
１０：エンジン
１１：排気マニホールド
１２：排気ターボ式過給機
１３：排気ガス浄化触媒
２０：インタークーラ
２１；コア部材
２２：フレーム部材
２３：カバー部材
２３ａ：ガイド部
３０：ハウジング
３０ａ：後縦壁部
３０ｂ：横縦壁部
３０ｃ：前方開口部
３５：第１噴射口
３６：第２噴射口
４０：遮熱板
４１：ブレーキパイプ
４２：燃料パイプ
４５：オルタネータ（補器類）

Claims (7)

1. エンジンルームを覆うボンネットの下方に、排気系が後方に位置するようにしてエンジンが配設されると共に、該エンジンの上方において略水平にインタークーラが配設され、
   前記ボンネットの裏側でかつ前記インタークーラの上方において、該インタークーラの少なくとも一部の周囲を覆うと共に走行風を該インタークーラに導くためのハウジングが配設され、
   前記ハウジングは、走行風を受け入れる前方開口部および該前方開口部の後方に位置して車幅方向に伸びる後縦壁部を有して、前記インタークーラの上方に走行風の導入空間を構成しており、
   前記ハウジングの後縦壁部に、車幅方向に間隔をあけて複数の第１噴出孔が形成され、
   前記前方開口部から前記導入空間に導入された走行風のうち一部の走行風が前記インタークーラに導入されると共に残りの走行風が前記第１噴出孔を通って前記排気系とその後方に位置されるダッシュパネルとの間に向けて噴出される、
   ことを特徴とする車両のインタークーラ用冷却構造。
2. 請求項１において、
   前記インタークーラの周囲を覆うカバー部材が設けられ、
   前記カバー部材の後端部に、前記第１噴出孔からの走行風を前記排気系と前記ダッシュパネルとの間に案内するガイド部が設けられている、
   ことを特徴とする車両のインタークーラ用冷却構造。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記ハウジングは、左右一対の横縦壁部を有し、
   前記後縦壁部および前記左右一対の横縦壁部はそれぞれ、下方に向かうにつれて外側に位置するように傾斜されている、
   ことを特徴とする車両のインタークーラ用冷却構造。
4. 請求項３２において、
   前記第１噴出孔が、下方に開口する切欠形状として形成されている、ことを特徴とする車両のインタークーラ用冷却構造。
5. 請求項１において、
   前記ボンネットに、前記前方開口部よりも前方位置において、該前方開口部へ走行風を導くための導入用開口部が形成され、
   前記導入用開口部に、前記ハウジング内に導入される走行風の流れ方向を調整するルーバが配設されている、
   ことを特徴とする車両のインタークーラ用冷却構造。
6. 請求項１または請求項５において、
   前記ボンネットの車幅方向中央部に、前記ハウジング内に走行風を導くための導入用開口部が形成され、
   前記インタークーラが、車幅方向中央から一方側にオフセットして配設され、
   前記ハウジングのうち前記オフセット方向に位置する横縦壁部に、前後方向に間隔をあけて、前記ハウジング内に導かれた走行風の一部を噴出するための複数の第２噴出孔が形成されている、
   ことを特徴とする車両のインタークーラ用冷却構造。
7. 請求項６において、
   前記第２噴出孔から噴出される走行風により、前記オフセット方向に位置されるエンジン補器類が冷却されるようにされている、ことを特徴とする車両のインタークーラ用冷却構造。

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