JP6763291B2 - 車両前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、前方からの風が当たるように配置された熱交換器と、これを固定するためのブラケットとを備えた車両前部構造に関する。

一般に、車両の前部にはオイルクーラやラジエータといった種々の熱交換器が設けられる。これらの熱交換器は、前方から流れてくる風が当たるように配置され、走行風を利用して冷媒を冷却する。通常、各熱交換器は、車両の骨格をなす骨格部材に固定される。例えば特許文献１には、自動車の前部に配置されたオイルクーラが、前後方向に延びる左右一対のサイドフレームに取り付けられた構造が記載されている。この構造では、オイルクーラをサイドフレームに取り付けるためのブラケットとして、断面く字形状の取付ブラケットと、この取付ブラケットに取り付けられた平板からなる変形可能プレートとの二種類のブラケットが用いられている。

特開2007-38947号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているように、ブラケットが熱交換器よりも前方に位置する場合には、前方からの風がブラケットに当たり、分散して流れていくことから、後方の熱交換器に対して風が供給されにくくなる。また、ブラケットに当たった風は分散してしまうため、そのほとんどは無駄になっていた。

本件は、上述のような課題に鑑み創案されたものであり、車両前部構造において、熱交換器を固定するためのブラケットに当たった風を活用することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。

（１）ここで開示する車両前部構造は、車両の前部において左右方向に間隔をあけて配置されて前記車両の骨格をなす左右一対の骨格部材と、前記一対の骨格部材の間であって当該骨格部材よりも前方に配置された第一熱交換器と、前方を向く縦壁部を有して外端部が一方の前記骨格部材に固定されるとともに内端部が前記第一熱交換器に固定された少なくとも一つのブラケットと、前記ブラケットの前記外端部に配置された発熱体と、を備え、前記ブラケットが、前記縦壁部の上縁及び下縁のそれぞれから前方へ突設された上壁部及び下壁部を有する。

（２）前記ブラケットが、前記縦壁部の前記第一熱交換器側の縁から前方へ突設されるとともに前記上壁部と前記下壁部との間を接続する内壁部を有することが好ましい。
（３）前記発熱体が、前記上壁部と前記下壁部との間に位置し、前記ブラケットに固定されていることが好ましい。

（４）前記車両前部構造が、前記一対の骨格部材の間であって前記第一熱交換器の後方に配置されて前方からの投影面積が前記第一熱交換器よりも大きい第二熱交換器を備えることが好ましい。この場合、前記縦壁部は、上下方向の寸法が前記第一熱交換器に近いほど小さいことが好ましい。
（５）前記第二熱交換器が、前記骨格部材よりも前方に配置されるとともに、正面視で前記第一熱交換器よりも左右方向の寸法が大きいことが好ましい。この場合、前記ブラケットが、上面視で前記第二熱交換器から離隔する方向に湾曲した形状であることが好ましい。

開示の車両前部構造によれば、ブラケットが前方を向く縦壁部を有しており、ブラケットの内端部が外端部よりも前方に位置することから、ブラケットの縦壁部に当たった風を縦壁部に沿わせて外端部へと導くことができる。さらに、この外端部に発熱体が配置されるため、ブラケットに当たった風を発熱体の冷却に活用することができる。

一実施形態に係る車両前部構造の斜視図である。 図１の車両前部構造の正面図である。 図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。

図面を参照して、実施形態としての車両前部構造について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
以下の説明では、車両前部構造が適用される車両を基準にして、前後方向及び左右方向を定め、この車両が通常の姿勢である場合を基準にして上下方向を定める。また、この車両の中心に向かう側を内側といい、この逆側を外側という。さらに、上下方向を縦方向とし、左右方向を横方向とする。

［１．構成］
本実施形態に係る車両前部構造は、図１に示す車両１０に適用されている。この車両１０は、左右方向に間隔をあけて前後方向に延設された左右一対のサイドメンバ１１，１１を有する。また、車両１０は、その前部において、各サイドメンバ１１に結合された左右一対のヘッドランプサポート１２，１２及びロアサポート１３，１３と、左右方向に延設されたバンパビーム１４，クロスメンバ１５及びアッパバー１６とを有する。これらの部材１１〜１６は何れも、車両１０の骨格をなす骨格部材である。

ヘッドランプサポート１２（以下、H/Lサポート１２と略称する）は、車両１０の図示しないヘッドランプを支持するための支持部材である。左右一対のH/Lサポート１２，１２は、左右方向に互いに間隔をあけて配置される。各H/Lサポート１２は、上下方向に延設され、下端部がサイドメンバ１１に結合されるとともに、上端部がアッパバー１６に結合される。本実施形態のH/Lサポート１２は、左右方向及び上下方向に沿う前面部１２ａと、前面部１２ａの後方で前面部１２ａに対向する後面部１２ｂと、前面部１２ａ及び後面部１２ｂの各内側端を接続する側面部１２ｃとを有し、外方へ開口したコ字状に形成される。

ロアサポート１３は、バンパビーム１４を支持するための支持部材である。各ロアサポート１３は、前後方向に延設され、後端部がサイドメンバ１１に結合されるとともに、前端部がバンパビーム１４に結合される。
バンパビーム１４は、前面衝突時の衝撃を受け止めるための部材であって、車両１０の前端部に設けられるフロントバンパ（図示略）の後方に配置される。バンパビーム１４は、左右一対のロアサポート１３の前端部同士を連結する。

クロスメンバ１５は、サイドメンバ１１，１１の下方であってアッパバー１６の略真下に配置され、左右の端部が上方へ向けられて各サイドメンバ１１，１１に結合される。
アッパバー１６は、左右の端部が左右のH/Lサポート１２，１２の各上端部よりも後方かつ外方まで延設され、図示しない左右のフロントフェンダエプロンの前端部同士を接続する。

左右一対のH/Lサポート１２，１２の間には、三つの熱交換器１〜３が前後方向に並んで配置される。本実施形態では、これらの熱交換器１〜３が、オイルクーラ１，コンデンサ２，ラジエータ３であって、前方から後方へ向かってこの順に配置されている場合を例示する。なお、ラジエータ３の後方には、前方からの空気を吸い込むファン（図示略）が設けられる。また、熱交換器１〜３の外周には、前方からの風を後方へ案内する枠状のエアダクト（図示略）が設けられる。

オイルクーラ（第一熱交換器）１は、電動機，変速機等（何れも図示略）に供給されるオイルを冷却するものである。また、コンデンサ２（第二熱交換器）は、空調装置用の冷媒を冷却するものである。また、ラジエータ３は、エンジン冷却水を冷却するものである。これらの熱交換器１〜３は何れも、前方からの風を利用して冷媒を冷却する空冷式の冷却器である。

図２に示すように、本実施形態のオイルクーラ１は、その前方から見た形状（以下、正面視形状という）が、上下方向の寸法よりも左右方向の寸法が大きい横長な矩形状である。一方、コンデンサ２の正面視形状は、オイルクーラ１よりも左右方向及び上下方向の各寸法が大きい矩形状である。すなわち、コンデンサ２は、前方からの投影面積がオイルクーラ１よりも大きい。また、ラジエータ３の正面視形状は、コンデンサ２よりも左右方向の寸法が大きい矩形状である。本実施形態のコンデンサ２は、オイルクーラ１よりも左右方向及び上下方向に広がって設けられている。また、ラジエータ３は、コンデンサ２よりも左右方向に広がって設けられている。

図１に示すように、コンデンサ２及びラジエータ３は、アッパバー１６の略真下に配置され、それぞれの下端がフロントクロスメンバ１５に固定される。また、コンデンサ２は、左右の側面２ａに固定された複数のＬ字ブラケット２３を介してラジエータ３に固定される。コンデンサ２は、H/Lサポート１２よりも前方に張り出して設けられる。

オイルクーラ１は、H/Lサポート１２，１２よりも前方に配置される。本実施形態のオイルクーラ１は、二つのアッパブラケット２１，２１を介してアッパバー１６に固定されるとともに、二つのロアブラケット４，４を介して左右のH/Lサポート１２，１２に固定される。二つのアッパブラケット２１，２１は、互いに間隔をあけてオイルクーラ１の上面１ａに固定される。また、二つのロアブラケット４，４は、オイルクーラ１の下面１ｂにおける左右端部のそれぞれに固定された二つの補助ブラケット２２，２２に固定される。つまり、本実施形態のロアブラケット４は、補助ブラケット２２を介してオイルクーラ１を支持する。

各ロアブラケット（ブラケット）４は、オイルクーラ１をH/Lサポート１２に固定するための部品であって、左右方向に延設される。本実施形態では、二つのロアブラケット４が互いに左右対称な形状である場合を例示する。各ロアブラケット４は、外端部４ａが一方の（近接する）H/Lサポート１２の前面部１２ａに固定され、内端部４ｂが補助ブラケット２２を介してオイルクーラ１に固定される。すなわち、右側のロアブラケット４は、右側の外端部４ａが右側のH/Lサポート１２の前面部１２ａに固定され、左側の内端部４ｂが補助ブラケット２２を介してオイルクーラ１に固定されている。一方、左側のロアブラケット４は、左側の外端部４ａが左側のH/Lサポート１２の前面部１２ａに固定され、右側の内端部４ｂが補助ブラケット２２を介してオイルクーラ１に固定されている。以下、左側のロアブラケット４について説明する。

図２及び図３に示すように、ロアブラケット４は、前方を向く縦壁部４１と、縦壁部４１の上縁から前方へ突設された上壁部４２と、縦壁部４１の下縁から前方へ突設された下壁部４３と、縦壁部４１の左縁（オイルクーラ１側の縁）から前方へ突設された内壁部４４とを有する。つまり、ロアブラケット４は、横長な箱の前面及び左側の面が開放されたような形状である。なお、上壁部４２，下壁部４３及び内壁部４４は何れも、縦壁部４１から前方へ屈曲形成されることで突設されている。

縦壁部４１は、前方から流れてきた風を受け止める部位である。図２に示すように、縦壁部４１は、上下方向の寸法が内側（右側）にいくほど、すなわちオイルクーラ１に近いほど小さく形成されている。本実施形態の縦壁部４１は、上下方向の寸法が内側にいくに連れて略一定の割合で小さくなっている。

上壁部４２は、縦壁部４１に当たった風が上方へ流れることを防止する部位である。また、下壁部４３は、縦壁部４１に当たった風が下方へ流れることを防止する部位である。図３に示すように、ロアブラケット４を上下方向及び前後方向に沿う平面（図２中のＡ−Ａ線）で切断した場合、本実施形態の上壁部４２及び下壁部４３は、縦壁部４１とともに略Ｕ字をなす。

内壁部４４は、縦壁部４１に当たった風がオイルクーラ１側（内側）へ流れることを防止する部位である。内壁部４４は、上下方向及び前後方向に沿って設けられ、上壁部４２と下壁部４３との間を接続する。

図４に示すように、本実施形態のロアブラケット４は、上面視でコンデンサ２から離隔する方向（左斜め前方）に湾曲した形状である。言い換えると、ロアブラケット４は、コンデンサ２との干渉を避けるように曲がった形状である。ロアブラケット４は、前方から流れてきた風（図４中の白抜き矢印参照）を縦壁部４１で受け止め、この風を上壁部４２，下壁部４３及び内壁部４４により上下方向及び内方へ逃がすことなく、縦壁部４１に沿わせて外端部４ａへと案内する。

ロアブラケット４の外端部４ａには、レジスタ（発熱体）５が配置される。レジスタ５は、図示しない電気回路上に設けられ、電流が流れると発熱する発熱体である。本実施形態のレジスタ５は、ロアブラケット４の上壁部４２と下壁部４３との間に位置する。また、レジスタ５は、ロアブラケット４の外端部４ａに固定されている。

［２．作用及び効果］
（１）上述した車両前部構造によれば、外端部４ａがH/Lサポート１２に固定されるとともに内端部４ｂがオイルクーラ１に固定されたロアブラケット４が、前方を向く縦壁部４１を有する。このため、例えば車両１０の走行中に、車両１０の前方から流れてきた風の一部を、ロアブラケット４の縦壁部４１によって受け止め、縦壁部４１に沿わせてH/Lサポート１２側（後方かつ左方）へと流すことができる。さらに、ロアブラケット４の外端部４ａにレジスタ５が配置されているため、縦壁部４１で導いた風をレジスタ５に供給することができ、レジスタ５を冷却することができる。したがって、上述した車両前部構造によれば、ロアブラケット４の縦壁部４１に当たった風を、レジスタ５の冷却に活用することができる。

仮に、レジスタ５がラジエータ３の後方に配置される場合は、車両１０の前方から流れてきた風が、オイルクーラ１，コンデンサ２及びラジエータ３のそれぞれを通過する過程で温められた後、レジスタ５に供給される。このため、この場合はレジスタ５が効率よく冷却されない虞がある。これに対し、上述した車両前部構造によれば、レジスタ５がロアブラケット４の外端部４ａに配置されるため、オイルクーラ１を通過する前の風をレジスタ５に直接的に当てることができる。したがって、上述した車両前部構造によれば、レジスタ５がラジエータ３の後方に配置されている場合と比べて、レジスタ５を効率よく冷却することができる。

（２）ロアブラケット４が、縦壁部４１の上縁及び下縁からそれぞれ前方へ突設された上壁部４２及び下壁部４３を有するため、縦壁部４１に当たった風を上下方向に逃がすことなく、縦壁部４１に沿わせてH/Lサポート１２側へと案内することができる。これにより、レジスタ５の冷却性を向上させることができる。また、縦壁部４１に加えて上壁部４２及び下壁部４３を設けることにより、ロアブラケット４の剛性を高めることができる。このため、オイルクーラ１をより適切に固定することができる。

（３）ロアブラケット４が、縦壁部４１の内端部４ｂ側の縁から前方へ突設されるとともに上壁部４２及び下壁部４３との間を接続する内壁部４４を有するため、縦壁部４１に当たった風をオイルクーラ１側へと逃がすことなく、H/Lサポート１２側へと案内することができる。これにより、レジスタ５の冷却性をより向上させることができる。

（４）レジスタ５が上壁部４２と下壁部４３との間に位置するため、縦壁部４１，上壁部４２及び下壁部４３によって案内された風をレジスタ５に当てやすくすることができる。また、レジスタ５がロアブラケット４に固定されるため、レジスタ５を固定するためのブラケットをロアブラケット４とは別に設ける必要がない。すなわち、オイルクーラ１を固定するためのロアブラケット４に、レジスタ５を固定するためのブラケットの機能を兼ねることができる。このため、部品点数の削減に寄与することができる。

（５）正面視でオイルクーラ１よりも大きいコンデンサ２がオイルクーラ１の後方に配置され、縦壁部４１の上下方向の寸法がオイルクーラ１に近いほど小さく形成されるため、縦壁部４１に当たる風の量を、オイルクーラ１に近いほど少なくすることができる。すなわち、ロアブラケット４の外端部４ａと内端部４ｂとの間では、内側へいくほど後方へ流れる風の量を増やすことができる。このため、コンデンサ２に供給される風量を確保しやすくすることができ、コンデンサ２の冷却性能の向上に寄与することができる。

また、縦壁部４１の外側（H/Lサポート１２側）の後方にはコンデンサ２が存在しないことから、縦壁部４１の上下方向の寸法をH/Lサポート１２側で大きくすることにより、ロアブラケット４の強度，剛性を向上させることができる。つまり、上述したように縦壁部４１の上下方向の寸法をオイルクーラ１に近いほど小さくすれば、コンデンサ２に供給される風量を確保しつつ、ロアブラケット４の強度，剛性を確保することもできる。

また、縦壁部４１の上下方向の寸法を、オイルクーラ１に近づくに連れて一定の割合で小さくすれば（換言すると、H/Lサポート１２に近づくに連れて一定の割合で大きくすれば）、縦壁部４１に沿う風の流路の急変を抑制することができる。このため、ロアブラケット４の縦壁部４１に当たった風を外端部４ａまで流れやすくすることができ、レジスタ５に風をより確実に供給することができる。

（６）コンデンサ２がH/Lサポート１２よりも前方かつオイルクーラ１よりも左右方向に張り出して設けられ、ロアブラケット４が上面視でコンデンサ２から離隔する方向に湾曲した形状であるため、ロアブラケット４とコンデンサ２との干渉を回避しやすくすることができる。すなわち、コンデンサ２がH/Lサポート１２よりも前方かつオイルクーラ１よりもH/Lサポート１２側に張り出している場合、オイルクーラ１とH/Lサポート１２との間にロアブラケット４を直線状に延設すると、コンデンサ２と干渉する虞がある。これに対し、ロアブラケット４を上述した形状にすれば、コンデンサ２とロアブラケット４と間に隙間を確保することができるため、両者の干渉を回避しやすくすることができる。

［３．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。上述した実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。

上述した実施形態では、二つのロアブラケット４が互いに左右対称である場合を例示したが、レジスタ５が配置されるロアブラケット４とレジスタ５が配置されないロアブラケット４とが異なる構成を有していてもよい。また、二つのロアブラケット４の各外端部４ａの固定先がH/Lサポート１２，１２である場合を例示したが、各ロアブラケット４の外端部４ａの固定先はこれに限定されない。レジスタ５が配置されるロアブラケット４の外端部４ａの固定先は、車両１０の骨格をなす左右一対の部材の一方であればよく、例えばサイドメンバ１１やロアサポート１３であってもよい。また、レジスタ５が配置されないロアブラケット４の外端部４ａの固定先は特に限定されない。

上述した実施形態では、レジスタ５が左側のロアブラケット４の外端部４ａに配置される場合について説明したが、これに代えてあるいは加えて、レジスタ５が右側のロアブラケット４の外端部４ａに配置されてもよい。また、ロアブラケット４の形状は上述したものに限定されない。例えば、ロアブラケット４は、上壁部４２，下壁部４３及び内壁部４４を有していなくてもよい。つまり、ロアブラケット４は、少なくとも縦壁部４１を有していればよく、上述したように縦壁部４１に沿って風を流すことができるため、縦壁部４１に当たった風を活用して外端部４ａに配置されたレジスタ５を冷却することができる。なお、レジスタ５が配置されないロアブラケット４の形状は特に限定されない。

また、レジスタ５は、少なくともロアブラケット４の外端部４ａに配置されればよく、ロアブラケット４に固定されていなくてもよい。さらに、上述したレジスタ５に代えて、例えば、バッテリや電子機器類，流体が流れるパイプ等が配置されてもよい。つまり、ロアブラケット４の外端部４ａに配置される発熱体は、冷却が求められる程度に発熱するものであればよく、上述したレジスタ５に限定されない。

なお、上述した実施形態では、オイルクーラ１とコンデンサ２とラジエータ３との三つの熱交換器が配置される場合について説明したが、コンデンサ２及びラジエータ３は省略されてもよい。また、熱交換器１〜３は、前方から流れてくる風を利用して冷媒を冷却するものであればよく、その種類や形状は特に限定されない。

１ オイルクーラ（第一熱交換器）
２ コンデンサ（第二熱交換器）
４ ロアブラケット（ブラケット）
４ａ 外端部
４ｂ 内端部
５ レジスタ（発熱体）
１０ 車両
１２ H/Lサポート（骨格部材）
４１ 縦壁部
４２ 上壁部
４３ 下壁部
４４ 内壁部

Claims (5)

1. 車両の前部において左右方向に間隔をあけて配置され、前記車両の骨格をなす左右一対の骨格部材と、
   前記一対の骨格部材の間であって当該骨格部材よりも前方に配置された第一熱交換器と、
   前方を向く縦壁部を有し、外端部が一方の前記骨格部材に固定されるとともに内端部が前記第一熱交換器に固定された少なくとも一つのブラケットと、
   前記ブラケットの前記外端部に配置された発熱体と、を備え、
   前記ブラケットが、前記縦壁部の上縁及び下縁のそれぞれから前方へ突設された上壁部及び下壁部を有する
   ことを特徴とする、車両前部構造。
2. 前記ブラケットが、前記縦壁部の前記第一熱交換器側の縁から前方へ突設されるとともに前記上壁部と前記下壁部との間を接続する内壁部を有する
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両前部構造。
3. 前記発熱体が、前記上壁部と前記下壁部との間に位置し、前記ブラケットに固定されている
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両前部構造。
4. 前記一対の骨格部材の間であって前記第一熱交換器の後方に配置され、前方からの投影面積が前記第一熱交換器よりも大きい第二熱交換器を備え、
   前記縦壁部は、上下方向の寸法が前記第一熱交換器に近いほど小さい
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両前部構造。
5. 前記第二熱交換器が、前記骨格部材よりも前方に配置されるとともに、正面視で前記第一熱交換器よりも左右方向の寸法が大きく、
   前記ブラケットが、上面視で前記第二熱交換器から離隔する方向に湾曲した形状である
   ことを特徴とする、請求項４記載の車両前部構造。

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