JP6512552B2 - エンジン房空気誘導体 - Google Patents

Description

この発明は、エンジン房空気誘導体に係り、特に、エンジン房内に取り入れられた空気流を誘導するためのエンジン房空気誘導体に関する。

近年、自動車の床下を流れる空気流の抵抗を抑制するために、自動車の下部を覆うようにアンダーカバーなどの床部材が配置されている。この床部材により床下の凹凸が抑制され、床部材の下側において空気流をスムーズに流すことができる。

一方、床部材の上側には、エンジンなどの駆動部を配置したエンジン房が形成されている。このエンジン房には、例えば自動車の前壁部に形成された取入口から空気流が順次取り入れられており、この取り入れられた空気流がエンジン房内およびエンジン房内に配置されたラジエターなどの装置を冷却するために利用されている。ここで、エンジン房内を効率的に冷却するために、エンジン房内において空気流をスムーズに流通させるエンジン房空気誘導体が求められている。

そこで、エンジン房内において空気流をスムーズに流通させる技術として、例えば、特許文献１には、空気取入口を有するバンパカバーとその後方においてラジエターを支持する骨格部材との間をエプロン部材で連結し、エプロン部材に形成された上方突起部により空気取入口から導入される空気を上方へ偏向してラジエターのコア部に誘導する車両用バンパ構造が提案されている。この車両用バンパ構造では、床部材の下側を流れる空気流が床部材の下面から剥離するように床部材から下方に突起する下方突起部が設けられている。これにより、下方突起部の後方に負圧部が生じてエンジン房内からの空気の排出が促進されるため、エンジン房内において空気流がスムーズに流通し、ラジエターの冷却性能を向上させることができる。

特許第５０１１９３７号公報

しかしながら、特許文献１の車両用バンパ構造では、エンジン房内から床部材の下側に排出される空気流の排出位置が考慮されておらず、エンジン房内から排出される空気流により、床部材の下側を流れる空気流が乱れて床部材の下側において空気抵抗が大きくなるといった問題があった。

この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、床部材の下側における空気抵抗の増加を抑制するエンジン房空気誘導体を提供することを目的とする。

この発明に係るエンジン房空気誘導体は、自動車において前側が前壁部で覆われると共に下側が床部材で覆われて内部にエンジンを配置したエンジン房が形成され、前壁部に形成された取入口を介してエンジン房内に取り入れられる空気流を誘導するエンジン房空気誘導体であって、管形状を有し、エンジン房内を前後方向に延びると共に中間部において後端部側が下方に向かって湾曲する湾曲部が形成され、前端部から導入した空気流を後端部から放出してエンジン房の後部側を冷却する冷却ダクトと、管形状を有すると共に冷却ダクトの下側に一体に設けられ、後端部が湾曲部に沿って下方に湾曲して延びると共に床部材の車幅方向中央部から外部に露出し、前端部から導入した空気流を後端部から放出して床部材の下側における空気流の流れを制御する制御ダクトと、を備え、湾曲部の内面により冷却ダクト内の空気流を下方に誘導すると共に湾曲部の外面により制御ダクト内の空気流を下方に誘導するものである。

ここで、冷却ダクトは、エンジンを含む駆動部より前側に湾曲部を有し、湾曲部から後端部へ延びる後半部が駆動部の下側を通るように配置することができる。

また、制御ダクトの後端部に形成された後端開口は、床部材において車幅方向中央部を前後方向に延びるトンネル部より大きな横幅を有することが好ましい。

また、制御ダクトの後端部の後縁部近傍に床部材から下方に突出する突出部をさらに有することが好ましい。

また、制御ダクトの後端部は、前縁部に対して後縁部が上方に配置され、制御ダクト内を誘導された空気流を斜め後方に放出することができる。

この発明によれば、冷却ダクトの下側に一体に設けられて前端部から導入した空気流を後端部から放出して床部材の下側における空気流の流れを制御する制御ダクトを備えるので、床部材の下側における空気抵抗の増加を抑制するエンジン房空気誘導体を提供することが可能となる。

この発明の実施の形態１に係るエンジン房空気誘導体を備えた自動車の構成を示す断面図である。 床部材の下側における空気流の流れを示す底面図である。 この発明の実施の形態２に係るエンジン房空気誘導体を備えた自動車の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態３に係るエンジン房空気誘導体を備えた自動車の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態４に係るエンジン房空気誘導体を備えた自動車の構成を示す断面図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に、この発明の実施の形態１に係るエンジン房空気誘導体を備えた自動車の構成を示す。この自動車は、フロントガラス１と、フロントガラス１の前方に張り出すように配置されたフロントフード２と、フロントフード２の下側に対向配置された床部材３と、フロントフード２および床部材３の側部に沿って前後方向に延びるフェンダー４と、フロントフード２、床部材３およびフェンダー４の前部を覆うように配置された前壁部５と、フロントフード２、床部材３およびフェンダー４の後部を覆うように配置されたトーボード６とを有する。フェンダー４には車幅方向内側に窪むようにタイヤハウス７が形成されており、このタイヤハウス７にフロントタイヤ８が配置されている。

フロントフード２、床部材３、フェンダー４、前壁部５およびトーボード６は、内部を囲むように配置され、その内部にはほぼ閉じられたエンジン房Ｒが形成されている。このエンジン房Ｒには、タイヤハウス７に隣接してエンジンなどの駆動部９が配置されると共に前部近傍に熱交換器１０が配置され、さらにエンジン房空気誘導体１１が車幅方向中央部を前後方向に延びるように設けられている。また、トーボード６の後側には車室Ｃが形成されている。

前壁部５は、上部側と下部側にそれぞれ上部側取入口１２ａと下部側取入口１２ｂとが形成されている。この上部側取入口１２ａと下部側取入口１２ｂは、外部とエンジン房Ｒとを連通して外部を流れる空気流Ｆをエンジン房Ｒ内に取り入れるためのものである。
床部材３は、エンジン房Ｒの下部を全て覆うような板状のアンダーカバーから構成されている。
フロントタイヤ８は、エンジン房Ｒの両側部に隣接して配置されており、その下半部が床部材３の下方に突出している。

駆動部９は、自動車を駆動させるためのもので、エンジン房Ｒ内を車幅方向にわたるように配置されている。駆動部９は、燃料の燃焼などに起因して高温となるものから構成されている。駆動部９としては、例えば、エンジン、エンジンの下側に配置されて排出されたオイルを収容するオイルパン、およびエンジンで生じた排気ガスを外部に導出するための排気部などが挙げられる。
熱交換器１０は、上部側取入口１２ａに対向配置され、上部側取入口１２ａからエンジン房Ｒ内に取り入れられる空気流Ｆとの間で熱交換を行うものでラジエターなどから構成されている。

エンジン房空気誘導体１１は、前壁部５の下部側取入口１２ｂからエンジン房Ｒ内に取り入れられた空気流Ｆを誘導するもので、エンジン房Ｒ内を下部側取入口１２ｂ近傍から駆動部９の後側まで前後方向に延びる管形状の冷却ダクト１３と、下部側取入口１２ｂ近傍から床部材３に延びるように冷却ダクト１３の下側に一体に設けられた管形状の制御ダクト１４とを有する。

冷却ダクト１３は、中間部において後端部側が下方に向かって湾曲する湾曲部１５を有し、下部側取入口１２ｂに向かって開いた前端開口１６ａから導入した空気流Ｆを後方に向かって開いた後端開口１６ｂから放出してエンジン房Ｒの後部側を冷却するものである。湾曲部１５は、駆動部９より前側に配置され、後端部側が床部材３に接するまで、すなわち駆動部９より下側まで湾曲して延びるように形成されている。これにより、冷却ダクト１３は、前端開口１６ａから駆動部９の前側まで後方に延びた後、湾曲部１５を介して下方に向かって駆動部９の下側に延びる。そして、湾曲部１５から後端部へ延びる後半部が、床部材３に沿って駆動部９の下側を通り、駆動部９の後側に配置された後端開口１６ｂまで延びるように形成されている。

制御ダクト１４は、前端部から後端部に向かって冷却ダクト１３の湾曲部１５に沿って下方に湾曲して延びると共に後端部が床部材３から外部に露出する湾曲部１７を有し、下部側取入口１２ｂに向かって開いた前端開口１８ａから導入した空気流Ｆを床部材３の真下に開いた後端開口１８ｂから放出して、床部材３の下側を流れる空気流Ｆａの流れを制御するものである。すなわち、制御ダクト１４は、前端開口１８ａから湾曲部１７により下方に湾曲して延びて床部材３に接続され、後端開口１８ｂが床部材３から外部に露出するように形成されている。

このように、冷却ダクト１３の湾曲部１５と制御ダクト１４の湾曲部１７は、１つの内壁を共有して一体に形成されており、湾曲部１５の内面により冷却ダクト１３内の空気流Ｆが下方に誘導されると共に湾曲部１５の外面により制御ダクト１４内の空気流Ｆが下方に誘導されることになる。
また、冷却ダクト１３と制御ダクト１４は、エンジン房Ｒ内において車幅方向中央部を前後方向に延びるように形成されている。このため、制御ダクト１４の後端開口１８ｂは、図２に示すように、床部材３の車幅方向中央部に配置される。
また、床部材３には、エンジン房Ｒから後方へ延びるプロペラシャフトなどを収容するために車幅方向中央部において凹状のトンネル部１９が前後方向に延びるように形成されている。後端開口１８ｂの横幅Ｗａは、トンネル部１９の横幅Ｗｂより大きくなるように形成されている。

次に、この実施の形態１の動作について説明する。
まず、図１に示すように、自動車を前方に走行させると、その走行速度に応じた空気流Ｆが自動車に対して相対的に前方から後方へ向かうように生じる。空気流Ｆは、前壁部５の上部側取入口１２ａと下部側取入口１２ｂを介してエンジン房Ｒ内に取り入れられ、上部側取入口１２ａから取り入れられた空気流Ｆが熱交換器１０と接触して熱交換が行われる。一方、下部側取入口１２ｂから取り入れられた空気流Ｆは、冷却ダクト１３の前端開口１６ａに流入すると共に制御ダクト１４の前端開口１８ａに流入する。

冷却ダクト１３内に前端開口１６ａから流入した空気流Ｆは、冷却ダクト１３に沿って駆動部９の下側を通過して駆動部９の後側に配置された後端開口１６ｂまで誘導される。この時、空気流Ｆは、高温な駆動部９に接触することなく冷却ダクト１３内を誘導されるため、後端開口１６ｂに到達する間に温度が上昇するのを抑制することができる。
このようにして、温度上昇を抑制して駆動部９の後側まで誘導された空気流Ｆは、後端開口１６ｂから駆動部９の後方に順次放出されるため、駆動部９の後側に配置された後部部品を確実に冷却することができる。駆動部９の後側には、例えば、電装品および樹脂部品などの耐熱性が比較的低い後部部品が配置されており、この後部部品の故障および劣化を防ぐことができる。

一方、制御ダクト１４内に前端開口１８ａから流入した空気流Ｆは、制御ダクト１４の湾曲部１７により進行方向を下方に変更されて、床部材３から下方に開いた後端開口１８ｂまで誘導される。ここで、制御ダクト１４の湾曲部１７は、冷却ダクト１３の湾曲部１５の形状を利用して湾曲部１５の外面により空気流Ｆが下方に向かうように湾曲部１５と一体に形成されており、その構成を簡単化することができる。
このようにして、後端開口１８ｂまで誘導された空気流Ｆは、後端開口１８ｂから床部材３の真下に放出される。このように、後端開口１８ｂから空気流Ｆを順次放出することにより、下部側取入口１２ｂを介して外部の空気流Ｆをエンジン房Ｒ内にスムーズに取り入れることができ、エンジン房Ｒ全体に空気流Ｆを流通させると共に前端開口１８ａに隣接する冷却ダクト１３の前端開口１６ａに空気流Ｆを流入させることができる。また、後端開口１８ｂから放出された空気流Ｆは、自動車の前方から床部材３の下側に流入して床部材３に沿って後方へ流れる空気流Ｆａに衝突し、床部材３に沿って流れる空気流Ｆａを床部材３から下方に剥離させる。これにより、空気流Ｆａは、進行速度が低下され、その後に床部材３に再び付着するように上昇して床部材３に沿って後方へと流れていく。

一般的に、自動車の前方から床部材３の下側に流入して床部材３に沿って後方へ流れる空気流Ｆａのうち、床部材３の側部側を後方へ流れる空気流Ｆａ１は、床部材３から下方に突出するフロントタイヤ８の前部Ｅにより進行を妨げられるため、床部材３の中央部を後方へ流れる空気流Ｆａ２と比較して速度が遅くなり、この空気流Ｆａ１とＦａ２の速度差が床部材３の下側における空気抵抗の上昇を招いていた。
そこで、図２に示すように、床部材３の中央部に形成された後端開口１８ｂから下方に向けて空気流Ｆを放出することにより、床部材３の下側において中央部を流れる空気流Ｆａ２を床部材３から剥離して空気流Ｆａ２の速度を低下させる。これにより、床部材３の下側を流れる空気流Ｆａ１およびＦａ２の速度が均一化されて、空気抵抗の上昇を抑制することができる。

ここで、制御ダクト１４の後端開口１８ｂは、トンネル部１９の横幅Ｗｂより僅かに大きな横幅Ｗａを有するように形成されている。後端開口１８ｂから放出される空気流Ｆは、後端開口１８ｂの縁部により進行が妨げられるため、後端開口１８ｂの横幅Ｗａより小さな範囲に放出される。このため、後端開口１８ｂをトンネル部１９の横幅Ｗｂより大きな横幅Ｗａとすることで、後端開口１８ｂから放出される空気流Ｆの範囲をトンネル部１９の横幅Ｗｂとほぼ一致させることができ、床部材３の中央部を流れる空気流Ｆａ２を全体的に床部材３から剥離することができる。これにより、床部材３の下側を流れる空気流Ｆａ１およびＦａ２の速度をより確実に均一化することができる。
また、制御ダクト１４の前端開口１８ａは、下部側取入口１２ｂ近傍に配置されているため、前端開口１８ａから導入される空気流Ｆの流れがエンジン房Ｒ内に配置された機器などで乱されることはなく、その流れがある程度一定方向に揃った空気流Ｆを導入することができる。このため、制御ダクト１４は、前端開口１８ａから後端開口１８ｂまで空気流Ｆをスムーズに誘導して床部材３の下側を流れる空気流Ｆａ２を床部材３から容易に剥離することができる。

本実施の形態によれば、後端開口１６ｂから放出する空気流Ｆによりエンジン房Ｒの後部側を冷却する冷却ダクト１３と後端開口１８ｂにより床部材３の下側を流れる空気流Ｆｂを制御する制御ダクト１４とを備えるため、エンジン房Ｒ内において空気流をスムーズに流通させると共に床部材３の下側における空気抵抗の増加を抑制することができる。

なお、冷却ダクト１３の後端開口１６ｂは、駆動部９の後部側、すなわち後端開口１６ｂから放出される空気流Ｆが駆動部９に直接的に接触しないように駆動部９の大部分を抜けた箇所に配置されていればよく、具体的には後端開口１６ｂの直後に駆動部９が対向配置されていないことが好ましい。例えば、駆動部９の排気部は自動車の後方へ延びるように設けられているが、後端開口１６ｂの直後に排気部が対向配置されていなければ、排気部の側方に後端開口１６ｂを配置してもよい。

実施の形態２
実施の形態１において、エンジン房空気誘導体１１は、制御ダクト１４の後端開口１８ｂの後縁部近傍に床部材３から下方に突出する突出部をさらに有することが好ましい。
例えば、図３に示すように、後端開口１８ｂの後縁部近傍に床部材３から下方に突出する板形状の突出部２１を設けることができる。

実施の形態１と同様にして、制御ダクト１４の後端開口１８ｂから空気流Ｆが放出されることにより、床部材３の下側を流れる空気流Ｆａ２が床部材３から剥離される。この時、床部材３の下側には突出部２１が形成されており、この突出部２１の後側には空気圧が低い領域Ｐが形成される。このため、床部材３から剥離された空気流Ｆａ２は、空気圧差に従って領域Ｐへ向かって速やかに上昇し、再び床部材３に沿って後方へ流れることができる。これにより、空気流Ｆａ２の速度を低下させた後、床部材３から剥離された空気流Ｆａ２を速やかに床部材３に付着させることができ、床部材３に沿って空気流Ｆａ２をスムーズに流通させることができる。
本実施の形態によれば、床部材３の下側における空気流Ｆａ２の流れを大きく乱すことなく空気流Ｆａ２の速度を低下させることができる。

実施の形態３
実施の形態１および２では、制御ダクト１４の後端開口１８ｂは、床部材３の真下に開くように形成されたが、床部材３から外部に露出して床部材３の下側における空気流Ｆａ２の流れを制御できればよく、これに限られるものではない。
例えば、図４に示すように、実施の形態１の制御ダクト１４において後端開口１８ｂに換えて後端開口３１を配置することができる。この後端開口３１は、床部材３から斜め後方に開くように前縁部３２に対して後縁部３３が上方に配置されており、制御ダクト１４内を誘導された空気流を斜め後方に放出するものである。

まず、床部材３の下側を流れる空気流Ｆａ２に対して、制御ダクト１４の後端開口３１から斜め後方に向けて空気流Ｆが放出される。この時、空気流Ｆは、後端開口３１から斜め後方に長く延びるように放出されるため、床部材３の下側を流れる空気流Ｆａ２を床部材３から緩やかに剥離することができる。このため、床部材３から剥離された空気流Ｆａ２の流れが大きく乱されることはなく、再び床部材３に沿って空気流Ｆａをスムーズに後方へ流すことができる。
本実施の形態によれば、床部材３の下側における空気流Ｆａ２の流れを大きく乱すことなく空気流Ｆａ２の速度を低下させることができる。

実施の形態４
実施の形態１〜３では、冷却ダクト１３の前端開口１６ａと制御ダクト１４の前端開口１８ａは、下部側取入口１２ｂの近傍に配置されたが、エンジン房Ｒ内に取り入れられた空気流Ｆをダクト内に導入することができればよく、その配置は限定されるものではない。
例えば、図５に示すように、実施の形態１の冷却ダクト１３および制御ダクト１４に換えて、冷却ダクト４１および制御ダクト４２を配置することができる。

冷却ダクト４１は、下部側取入口１２ｂ近傍から駆動部９の後側まで前後方向に延びるように形成され、中間部において駆動部９の直前で下方に向かって湾曲する湾曲部４３を有する。これにより、冷却ダクト４１は、下部側取入口１２ｂに向かって開いた前端開口４４ａから導入した空気流Ｆを後方に向かって開いた後端開口４４ｂから放出してエンジン房Ｒの後部側を冷却することができる。
制御ダクト４２は、前端部から後端部に向かって冷却ダクト４１の湾曲部４３に沿って下方に湾曲して延びると共に後端部が床部材３から外部に露出する湾曲部４５を有し、前端開口４６ａが駆動部９の直前において前方に開くように配置されると共に後端開口４６ｂが床部材３から下方に開くように配置されている。これにより、制御ダクト４２は、前端開口４６ａから導入した空気流Ｆを後端開口４６ｂから放出して、床部材３の下側を流れる空気流Ｆａ２の流れを制御することができる。

本実施の形態によれば、制御ダクト４２の前端開口４６ａが、駆動部９の直前に配置されているため、エンジン房Ｒ内をより後方に流通した空気流Ｆを導入することができ、エンジン房Ｒ内の冷却効果を大きく向上させることができる。

なお、上記の実施の形態１〜４において、冷却ダクトの前端開口と制御ダクトの前端開口は、下部側取入口１２ｂに開くように形成されたが、前壁部５に形成された取入口を介してエンジン房Ｒ内に取り入れられた空気流Ｆをダクト内に導入することができればよく、その配置は限定されるものではない。
例えば、冷却ダクトの前端開口と制御ダクトの前端開口は、熱交換器１０の後方において上部側取入口１２ａに開くように形成することもできる。

１ フロントガラス、２ フロントフード、３ 床部材、４ フェンダー、５ 前壁部、６ トーボード、７ タイヤハウス、８ フロントタイヤ、９ 駆動部、１０ 熱交換器、１１ エンジン房空気誘導体、１２ａ 上部側取入口、１２ｂ 下部側取入口、１３，４１ 冷却ダクト、１４，４２ 制御ダクト、１５，４３ 冷却ダクトの湾曲部、１６ａ，４４ａ 冷却ダクトの前端開口、１６ｂ，４４ｂ 冷却ダクトの後端開口、１７，４５ 制御ダクトの湾曲部、１８ａ，４６ａ 制御ダクトの前端開口、１８ｂ，３１，４６ｂ 制御ダクトの後端開口、１９ トンネル部、２１ 突出部、３２ 前縁部、３３ 後縁部、Ｒ エンジン房、Ｃ 車室、Ｆ，Ｆａ，Ｆａ１，Ｆａ２ 空気流、Ｅ フロントタイヤの前部、Ｐ 領域。

Claims (5)

1. 自動車において前側が前壁部で覆われると共に下側が床部材で覆われて内部にエンジンを配置したエンジン房が形成され、前記前壁部に形成された取入口を介して前記エンジン房内に取り入れられる空気流を誘導するエンジン房空気誘導体であって、
   管形状を有し、前記エンジン房内を前後方向に延びると共に中間部において後端部側が下方に向かって湾曲する湾曲部が形成され、前端部から導入した空気流を後端部から放出して前記エンジン房の後部側を冷却する冷却ダクトと、
   管形状を有すると共に前記冷却ダクトの下側に一体に設けられ、後端部が前記湾曲部に沿って下方に湾曲して延びると共に前記床部材の車幅方向中央部から外部に露出し、前端部から導入した空気流を後端部から放出して前記床部材の下側における空気流の流れを制御する制御ダクトと、
   を備え、
   前記湾曲部の内面により前記冷却ダクト内の空気流を下方に誘導すると共に前記湾曲部の外面により前記制御ダクト内の空気流を下方に誘導するエンジン房空気誘導体。
2. 前記冷却ダクトは、前記エンジンを含む駆動部より前側に前記湾曲部を有し、前記湾曲部から後端部へ延びる後半部が前記駆動部の下側を通るように配置される請求項１に記載のエンジン房空気誘導体。
3. 前記制御ダクトの後端部に形成された後端開口は、前記床部材において車幅方向中央部を前後方向に延びるトンネル部より大きな横幅を有する請求項１または２に記載のエンジン房空気誘導体。
4. 前記制御ダクトの後端部の後縁部近傍に前記床部材から下方に突出する突出部をさらに有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジン房空気誘導体。
5. 前記制御ダクトの後端部は、前縁部に対して後縁部が上方に配置され、前記制御ダクト内を誘導された空気流を斜め後方に放出する請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンジン房空気誘導体。
   

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