JP7010032B2

JP7010032B2 - 車両

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Publication number: JP7010032B2
Application number: JP2018016803A
Authority: JP
Inventors: 康一中村; 智章古川; 清式 ▲高▼木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2022-01-26
Anticipated expiration: 2038-02-01
Also published as: JP2019131120A; CN110103700B; US20190232777A1; CN110103700A; US10828978B2

Description

本発明は、クーラ本体が後輪よりも車両後方側の車両下部に配置される車両に関するものである。

オイルや水等の冷媒が流通させられる熱交換式のクーラ本体が、車両前後方向において後輪よりも車両後方側の車両下部に配置される車両が知られている。特許文献１に記載の車両はその一例で、車両中央部よりも後方側に後輪を駆動するトランスアクスルが配置された車両において、後輪よりも車両後方側の車両下部にトランスアクスルの冷媒を冷却するためのクーラ本体が配置されている。また、特許文献２には、電源装置を外気によって冷却するために、車両走行時の気流により負圧とされる排気ダクトを有し、その排気ダクトが負圧とされることにより、電源装置内の空気（冷却に用いられた外気）が排気ダクトを経て外部へ排出されるとともに、外気取込みダクトから新たな外気が電源装置内に導入される差圧導風式の冷却技術が記載されている。

特開２０１７－９４７７１号公報特開２００６－１０３３６５号公報

ところで、このようなクーラ装置を備える車両においては、装置の小型化や車両への搭載性の観点から、車両下部に配置されたクーラ本体の下面から放出された放出空気が、そのまま下方へ排出されるようにすることが考えられる。その場合、後輪によって跳ね上げられた石や泥等の異物がクーラ本体に当り、クーラ本体が損傷したり目詰まりによって冷却性能が損なわれたりする恐れがある。これに対し、クーラ本体の下側にアンダカバーを配置することが考えられるが、クーラ本体から放出された放出空気を下方へ排出する際の流通が阻害され、冷却性能を適切に改善することができない可能性がある。このような課題は、差圧導風式のクーラ装置に限らず、車両前向きに開口する外気取込みダクトを有するクーラ装置などでも、車両下部に配置されたクーラ本体の下方へ放出空気を排出する場合には同様に生じる。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、後輪よりも車両後方側の車両下部に配置されたクーラ本体の下面から放出された放出空気を下方へ排出する車両において、放出空気の流通をできるだけ阻害することなく後輪による泥跳ね等からクーラ本体を適切に保護できるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、冷媒が流通させられる熱交換式のクーラ本体が、車両前後方向において後輪よりも車両後方側の車両下部に配置される車両において、(a) 前記冷媒を熱交換によって冷却するために前記クーラ本体内に導入された外気が、そのクーラ本体の下面から下方へ放出されるとともに、(b) 前記クーラ本体の下側には、そのクーラ本体の下面から放出された放出空気を下方へ流通させて外部へ排出する排気口が車両上下方向に貫通するように設けられたアンダカバーが配置されており、(c) 前記排気口には、車両幅方向に延びるとともに上端よりも下端が車両後方側に位置するように傾斜しているフィンが車両前後方向に離間して複数設けられており、(d) 前記複数のフィンの前記上端から前記下端までの長さ寸法は、前記後輪に近い車両前方側のフィンに比較して前記後輪から遠い車両後方側のフィンの方が短くされていることを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両において、前記複数のフィンは、車両上下方向から見て車両前後方向に互いに重なることなく一定の間隔を隔てて設けられていることを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明の車両において、前記クーラ本体の外形は平板形状を成しており、前記クーラ本体はフロアパネルよりも下側に大面積の上面および下面が略水平になる姿勢で配置されて、前記クーラ本体の上面からそのクーラ本体内に前記外気を導入し、その外気を前記クーラ本体の下面から放出することを特徴とする。

上記平板形状は、柱状形状（角柱や円柱など）の一対の端面（上面および下面）が互いに略平行で、その端面における対角線長さ（円や楕円の場合は直径や長径）に対して高さ寸法（軸方向長さ）が１／２以下で、好ましくは１／３程度以下の形状である。略平行や略水平は、厳密に平行や水平である必要はなく、車両への搭載条件等により車両前後方向や車両幅方向において±２０°以下、好ましくは±１５°程度以下の傾斜があっても良い。

第４発明は、第１発明～第３発明の何れかの車両において、前記アンダカバーは、前記排気口の上側開口端が前記クーラ本体の下面に密着するように配置されており、その排気口の下側開口部が車両走行時の気流によって負圧とされることにより、前記放出空気がその排気口から外部（下方）へ排出されるとともに、前記クーラ本体内に新たな外気が導入されることを特徴とする。言い換えれば、差圧導風式のクーラ装置が搭載される場合である。

第５発明は、第４発明の車両において、(a) 前記クーラ本体には、先端に吸気口が設けられた吸気ダクトがそのクーラ本体の上面に密着するように配置されており、(b) 前記排気口の前記下側開口部の負圧により前記放出空気がその排気口から外部（下方）へ排出される際に、前記吸気口から新たな外気が前記吸気ダクト内に吸入されて前記クーラ本体の上面部分に導入されることを特徴とする。

このような車両においては、クーラ本体の下側に配置されるアンダカバーに、クーラ本体の下面から放出された放出空気を下方へ流通させて外部へ排出する排気口が車両上下方向に貫通するように設けられているとともに、その排気口には、車両幅方向に延びるとともに上端よりも下端が車両後方側に位置するように傾斜しているフィンが車両前後方向に離間して複数設けられているため、その複数のフィンの長さ寸法や傾斜角度、間隔等を適当に定めることにより、クーラ本体の下面から放出された放出空気を複数のフィンに沿って適切に外部へ排出できるとともに、後輪による泥跳ね等からクーラ本体を適切に保護することができる。

また、複数のフィンの長さ寸法が、後輪に近い車両前方側のフィンに比較して後輪から遠い車両後方側のフィンの方が短くされているため、後輪に近い車両前方側では、長さ寸法が長いフィンによって泥跳ね等からクーラ本体を適切に保護できる。また、泥跳ね等が比較的少なく且つ泥等の入射角度が小さくなる車両後方側では、フィンの長さ寸法が短くされることにより、流通抵抗が低減されて放出空気が一層円滑に排出されるようになり、クーラ本体の冷却性能を向上させることができる。

第２発明では、複数のフィンが車両上下方向から見て車両前後方向に互いに重なることなく一定の間隔を隔てて設けられているため、クーラ本体から放出された放出空気が一層適切に外部へ排出されるようになる。

第３発明では、クーラ本体の外形が平板形状を成しており、前記クーラ本体はフロアパネルの下側に大面積の上面および下面が略水平になる姿勢で配置されて、前記クーラ本体の上面からそのクーラ本体内に前記外気を導入し、その外気を前記クーラ本体の下面から放出するため、クーラ本体をフロアパネル下の小さなスペースにコンパクトに配置できるとともに、冷媒を冷却する外気が比較的広い上面および下面を通してクーラ本体内を速やかに流通させられて優れた冷却性能が得られる。

第４発明は、アンダカバーの排気口の上側開口端がクーラ本体の下面に密着させられ、その排気口の下側開口部が車両走行時の気流によって負圧とされることにより、放出空気がその排気口の下側開口部から外部へ排出されるとともに、クーラ本体内に新たな外気が導入される場合、すなわち差圧導風式のクーラ装置が搭載された車両に関するものである。この場合、排気口には、上端よりも下端が車両後方側に位置するように傾斜しているフィンが車両前後方向に離間して複数設けられているため、そのフィンによる整流作用で負圧によって放出空気が円滑に排出されるようになり、クーラ本体の冷却性能が一層向上する。

第５発明は、先端に吸気口が設けられた吸気ダクトがクーラ本体の上面に密着するように配置されており、負圧により放出空気が排気口から外部へ排出される際に、吸気口から新たな外気が吸気ダクト内に吸入されてクーラ本体の上面部分に導入される場合で、上面部分から導入された外気がクーラ本体内を下方へ流通して下面から放出されることにより、クーラ本体内を外気が円滑に流通させられるようになって冷媒を効率良く冷却できる。

本発明の一実施例である車両の一例を示した概略図である。図１の車両に搭載されている車両用クーラ装置を車両の左側から見た側面図である。図２の車両用クーラ装置を車両前側の斜め右上から見た斜視図である。図２の車両用クーラ装置を車両後側の斜め左下から見た斜視図である。図２の車両用クーラ装置を車両の真後の水平方向から見た後面図である。図２の車両用クーラ装置の構成部品である吸気ダクトの平面図である。図６の吸気ダクトを図６の下側である車両左側から見た側面図である。図２の車両用クーラ装置の構成部品であるアンダカバーの平面図である。図８のアンダカバーを図８の下側である車両左側から見た側面図である。アンダカバーを車両前側の斜め左下から見た斜視図である。アンダカバーを車両前側の斜め右上から見た斜視図で、シール部材および樹脂クリップが取り付けられた状態である。図６の X11－X11 矢視部分における車両用クーラ装置の断面図である。図６のXIII－XIII矢視部分における車両用クーラ装置の断面図である。図８の XIV－XIV 矢視部分における車両用クーラ装置の断面図である。図２の車両用クーラ装置を車両上側の斜め左から見た斜視図である。図２の車両用クーラ装置の車両後側部分を車両後側の斜め左下から見た斜視図である。アンダカバーの他の例を説明する図で、車両左側から見た側面図である。アンダカバーの更に別の例を説明する図で、車両左側から見た側面図である。

本発明は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関を駆動力源として備えているエンジン駆動車両や、電動モータを駆動力源として備えている電気自動車、内燃機関および電動モータの両方を駆動力源として備えているハイブリッド車両、電動モータの電源として燃料電池を有する燃料電池式の電気自動車など、種々の車両に適用され得る。クーラ本体を主体として含むクーラ装置は、内燃機関や電動モータ、バッテリー、インバータ、電源装置、電子制御装置、噛合い歯車や伝動ベルト等による動力伝達機構などの発熱部品を、オイルや水等の冷媒（冷却媒体）で冷却する場合に、その冷媒を冷却するために用いられる。

本発明は、後輪が駆動輪として回転駆動されるとともに、駆動力源が車両の後部側に配置される駆動力源後置式の後輪駆動車両に好適に適用されるが、駆動力源が車両前側に配置される駆動力源前置式の後輪駆動車両にも適用され得る。また、前後輪駆動車両（４輪駆動車両、全輪駆動車両）や、後輪が従動輪となる前輪駆動車両についても、後輪による泥跳ね等からクーラ本体を保護する必要があり、同様に適用され得る。クーラ本体は、車両前後方向において後輪よりも車両後方側に配置され、例えば後輪の後側に配置されるが、車両幅方向において左右の後輪の間の中間部分に配置されても良い。

本発明は、車両走行時の気流により排気口の下側開口部が負圧とされる差圧導風式のクーラ装置を有する車両に好適に適用され、必要に応じて吸気口を有する吸気ダクトが外気取込みダクトとして設けられる。吸気口は、例えば車両後方や車両上下方向、或いは車両幅方向に向かって開口するように設けられるが、車両前方に向かって開口させることもできる。差圧導風式ではなく、車両走行時の気流をそのまま外気取込みダクトに取り込んでクーラ本体内に導入することもできるし、電動ファンなどを用いて外気を取り込むことも可能である。

クーラ本体は、例えば外形が平板形状で、フロアパネルよりも下側に大面積の上面および下面が略水平になる姿勢で配置され、上面からクーラ本体内に外気が導入されるとともに、下面から放出空気を下方へ放出するように構成されるが、軸方向長さ（高さ寸法）が比較的長い柱状形状のクーラ本体を採用することもできるなど、クーラ本体の形状や姿勢、外気の導入部位等は、車両への搭載条件等に応じて適宜定められる。クーラ本体は、例えば車両のフロアパネルよりも下側に一つ設けるだけでも良いが、複数に分けて２つ以上設けることもできる。エンジンを備えない電気自動車に適用する場合、例えばエンジン駆動車両においてエキゾーストパイプ用に設けられたバンパーの開口部分をそのまま利用して、その開口部分に外気取込みダクト等を配置することもできる。クーラ本体は、例えばフロアパネルの下側に配置されるが、車両の前後方向の側面や車両幅方向のクロスメンバ等に沿って配置することもできるなど、種々の配置形態が可能である。

クーラ本体は、車両の後輪よりも後側に配置されるが、アンダカバーは、少なくともクーラ本体の下側を含むように配置され、例えば空気抵抗を低減するために、車両前後方向において後輪よりも車両前側まで延び出していても良いし、クーラ本体よりも車両後方側へ延び出していても良い。クーラ本体に外気を導入する外気取込みダクト（差圧導風式クーラ装置の吸気ダクトを含む）は、例えばクーラ本体の上面に密着するように配置されるが、クーラ本体の前側面や後側面に接続されても良い。外気取込みダクトについても、車両前後方向において後輪よりも車両前側まで延び出すように設けられても良いし、クーラ本体よりも車両後方側へ延び出すように設けられても良い。外気取込みダクトは必要に応じて設けられ、省略することも可能であり、クーラ本体の上面等から外気を直接取り込むようにしても良い。

アンダカバーは、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂材料にて構成され、複数のフィンを含めて一体に成形することが望ましいが、複数の部材を組み合わせて構成しても良いし、部分的に金属をインサートしたり貼り合わせたりすることも可能である。金属材料製のアンダカバーを採用することもできるし、金属部分と合成樹脂部分とを組み合わせて構成することも可能である。吸気ダクト等の外気取込みダクトについても同様である。クーラ本体は、例えばフロアパネルやクロスメンバ等の車体に取り付けられ、アンダカバーおよび外気取込みダクトは、例えばクーラ本体に取り付けられるが、アンダカバーや外気取込みダクトを、フロアパネルやクロスメンバ、或いはバンパー等の車体に直接取り付けることも可能である。

排気口に設けられるフィンの長さや数、傾斜角度、車両前後方向の間隔等は、後輪との位置関係等に基づいて泥跳ねや飛び石等の侵入を防止しつつ放出空気の流通をできるだけ阻害しないように適当に定められる。例えば、クーラ本体の下面の全域から後輪の外周面に接するように接線を引いた場合に、総ての接線の途中に何れかのフィンが存在するように定められる。車両後方側へ向かうに従って下方へ傾斜するフィンの水平方向に対する傾斜角度は、例えば３０°～６０°程度の範囲内が適当であるが、それ以外の傾斜角度とすることもできる。また、フィンの傾斜角度を、連続的或いは段階的に変化させることもできる。フィンは、例えば車両前後方向において下側へ凸となる湾曲形状（部分円筒形状など）とすることができるが、平坦な平板形状のフィンを採用することもできるし、車両前後方向の１或いは複数箇所で折れ曲がった折れ曲がり形状としても良いなど、種々の態様が可能である。

フィンの上端から下端までの長さ寸法は、後輪に近い前方側のフィンに比較して後輪から遠い後方側のフィンが短くなるように、連続的或いは段階的に変化させられる。複数のフィンは、例えば車両上下方向から見て車両前後方向に互いに重なることがないように一定の間隔を隔てて設けられるが、その間隔を連続的或いは段階的に変化させることもできるし、複数のフィンが車両上下方向から見て車両前後方向に部分的に重なるように設けることも可能である。複数のフィンは、車両幅方向の両端を排気口の内壁面に固設するだけでも良いが、車両幅方向の中間部分の１箇所或いは複数箇所において、車両前後方向に設けられた縦板状の補強リブ（連結板）によって互いに連結することもできる。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、車両用クーラ装置１０が搭載された車両１２の概略図である。この車両１２は、燃料電池により発電して電動モータＭ（図２参照）により駆動力を発生し、後輪１４を回転駆動して走行する燃料電池式の電気自動車で、車両前後方向において後輪１４よりも車両後方側に、燃料電池の燃料である水素が充填される水素タンク１６と共に車両用クーラ装置１０が配設されている。車両用クーラ装置１０は、冷媒であるオイルを外気との熱交換によって冷却するもので、その冷却されたオイルが電動モータＭやトランスアクスル、電源装置等に供給されてそれ等の冷却に用いられる。電動モータＭも、車両前後方向において後輪１４の近傍に配設されており、本実施例の車両１２は、駆動力源後置式の後輪駆動車両である。車両用クーラ装置１０は、車両１２の左右両側に一対配置されているが、実質的に同じ構成で左右対称に配置されているだけであるため、車両右側の車両用クーラ装置１０について説明する。

図２は、車両右側に配設された車両用クーラ装置１０を車両１２の左側から見た側面図で、この車両用クーラ装置１０は車両１２のフロアパネル２０の下側に配置され、金属製のクーラ取付ブラケット２２を介してフロアパネル２０の下面に取り付けられている。図３は車両用クーラ装置１０を車両前側の斜め右上から見た斜視図で、図４は車両用クーラ装置１０を車両後側の斜め左下から見た斜視図で、図５は車両用クーラ装置１０を車両１２の真後の水平方向から見た後面図である。車両用クーラ装置１０は、クーラ本体２４と、そのクーラ本体２４に外気を導き入れる吸気ダクト２６と、クーラ本体２４の下側に配置されて後輪１４による泥跳ね等からクーラ本体２４を保護するアンダカバー２８とを備えている。吸気ダクト２６は外気取込みダクトに相当し、アンダカバー２８は、クーラ本体２４から下方へ放出された放出空気を受け入れて下方へ排出する排気ダクトを兼ねている。

クーラ本体２４はアルミ鋳物等の金属製で、外形が平板形状、具体的には扁平な直方体形状を成しており、クーラ本体２４の大面積の上面３０および下面３２が略水平で且つ上面３０および下面３２の一辺（例えば長辺）が車両前後方向と略平行になる姿勢で配置されている。扁平な直方体形状は、四角形の上面３０および下面３２が互いに略平行で、その上面３０および下面３２の対角線長さに対して高さが１／３以下となる形状である。クーラ本体２４は、冷媒であるオイルが流通させられる流路（配管）が平板形状の全域に設けられており、四角形の上面３０の略全域から導入された外気が流路の周囲を流通させられて四角形の下面３２の略全域から下方へ放出されることにより、その外気との熱交換によって流路内のオイルを冷却する。クーラ本体２４の前側面３４には一対の連結ポート３６、３８が設けられ、電動モータＭ等の冷却対象にオイルを供給する供給配管、および電動モータＭ等の冷却対象からオイルが戻される戻し配管が接続されるようになっている。

クーラ本体２４は、図１５に「◎」で示される４箇所のクーラ締結部４０において、金属製の締結ボルト４１（図３等参照）により前記クーラ取付ブラケット２２に取り付けられている。クーラ取付ブラケット２２には、車両前側の２箇所、および車両後側の左右両側部の２箇所に、吸気ダクト２６を跨ぐようにそれぞれ吸気ダクト２６の外側から下方へ延び出すアーム部４２が設けられ、アーム部４２は、クーラ本体２４に設けられたＬ字型の金属ブラケットと重ね合わされて、締結ボルト４１およびナットにより金属ブラケットに締結されるようになっている。クーラ取付ブラケット２２は、図１５に「●」で示される４箇所のブラケット固定部４４において、図示しない金属製の固定ボルトによりフロアパネル２０に固定される。図１５は、車両用クーラ装置１０を斜め左上から見た斜視図である。

吸気ダクト２６は、ポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂材料にて構成されているとともに中空形状を成しており、車両前後方向の前側部分がクーラ本体２４と重なるように、クーラ本体２４の上側に配設されている。吸気ダクト２６の後側部分は、クーラ本体２４から車両後方側へ延び出しており、外気を取り込む吸気口５０が後向きに開口するように設けられているとともに、後バンパー５２に設けられた開口５４内に挿入されて車両後端部付近まで達している。この開口５４は、例えばエンジン駆動車両のエキゾーストパイプ用に設けられたものをそのまま利用することもできる。

図６は、吸気ダクト２６の平面図で、図７は、図６の下側である車両左側から見た側面図である。また、図１２は、図６における XII－XII 矢視部分における車両用クーラ装置１０の断面図で、図１３は、図６におけるXIII－XIII矢視部分における車両用クーラ装置１０の断面図である。吸気ダクト２６は、全体として扁平な中空の直方体形状を成しており、クーラ本体２４に対して車両前側へ相対移動可能なように、クーラ本体２４の上側に重ねて配置されている。すなわち、図５に示される車両１２の真後から見た後面図において、吸気ダクト２６はクーラ本体２４と重ならないように構成されており、クーラ本体２４上を車両前側へ相対移動できる。吸気口５０は、仕切り板５６によって左右に２分割されているとともに、吸気口５０の内部には、異物の侵入を防止するための網目状のストレーナ５８が一体に設けられている。

吸気ダクト２６の車両前側部分、すなわちクーラ本体２４の上面３０上に重ね合わされた部分は、クーラ本体２４に対して外気を導入するために下向きに開口する導入部６０として機能する。導入部６０は、クーラ本体２４の上面３０の略全域を覆蓋しており、吸気ダクト２６からクーラ本体２４の上面３０の略全域、例えば冷媒流路が設けられた部分の８０％以上の範囲に外気が導入される。導入部６０とクーラ本体２４の上面３０との間には、四角枠形状のパッキン等のシール部材６２が配設されており、そのシール部材６２を介して導入部６０が上面３０に密着するように接続されている。図１３の太線矢印は、吸気ダクト２６の吸気口５０から取り入れられた外気が、導入部６０を経てクーラ本体２４の内部へ導入され、クーラ本体２４内を通過して下方へ排出されるまでの流通経路を表している。図２は側面図であるが、太線矢印は内部を流れる空気の流通経路を表しており、実質的に図１３に示す太線矢印と同じである。

このような吸気ダクト２６は、吸気口５０の下面に車両幅方向に離間して一体に設けられた一対の係止爪６４、および図１５に「○」で示される２箇所のクリップ連結部６５に装着される樹脂クリップ６６を介して、クーラ本体２４に取り付けられている。クーラ本体２４の後側面６８には、図１６に示されるように一対の係止ブラケット７０が固定されており、その係止ブラケット７０に設けられた係止穴（或いはスリット）に係止爪６４の突起部分、すなわち車両前側へ突き出す爪部分が係止されることにより、吸気ダクト２６の吸気口５０側部分がクーラ本体２４に対して上方へ離脱することが阻止される。図１６は、車両用クーラ装置１０の車両後側部分を車両後側の斜め左下から見た斜視図である。樹脂クリップ６６は、吸気ダクト２６の車両前側部分の左右両側部に一体に設けられた一対の取付アーム部７２に予め装着されており、クーラ本体２４の前側面３４に固定された係止ブラケット７４に取付アーム部７２を重ね合わせた状態で、係止ブラケット７４に設けられた係止穴内に樹脂クリップ６６を弾性的に縮径させつつ押し込むことにより、係止穴を貫通した樹脂クリップ６６の先端部分が弾性的に拡径して係止ブラケット７４に抜け出し不能に係止される。これにより、クーラ本体２４と吸気ダクト２６とをワンタッチで簡便に組み付けることができる。前記シール部材６２は、このような組付態様における寸法誤差や組付誤差等に拘らず、導入部６０とクーラ本体２４の上面３０との密着状態を確保できるように、その肉厚寸法（高さ寸法）や弾性、材質等が定められている。なお、上記樹脂クリップ６６を別個に用意し、取付アーム部７２と係止ブラケット７４とを重ね合わせた後に、両方の係止穴内に樹脂クリップ６６を押し込むようにしても良い。

上記一対ずつの樹脂製の係止爪６４および樹脂クリップ６６による吸気ダクト２６のクーラ本体２４に対する取付強度は、前記４本の金属製の締結ボルト４１によるクーラ本体２４とクーラ取付ブラケット２２との取付強度に比較して十分に低い。具体的には、後方から追突されたり後進時に障害物に衝突したりする車両後突時に、図２に示すように吸気ダクト２６の吸気口５０に衝突荷重Ｆｒが加えられた場合に、クーラ本体２４が損傷する前に、係止爪６４や樹脂クリップ６６、或いは取付アーム部７２等が破損して吸気ダクト２６がクーラ本体２４から離脱し、車両前側へ相対移動させられることにより、クーラ本体２４に作用する衝突荷重Ｆｒが軽減されるようになっている。すなわち、後続車両や障害物等が直接クーラ本体２４に当接することがない比較的軽微な衝突であれば、クーラ本体２４の損傷を抑制してオイル漏れ等を回避できる。

排気ダクトを兼ねているアンダカバー２８は、ポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂材料にて構成されており、車両前後方向の中間部分８０がクーラ本体２４と重なるように、クーラ本体２４の下側に配設されている。図８はアンダカバー２８の平面図で、図９は図８の下側である車両左側から見た側面図、図１０はアンダカバー２８を車両前側の斜め左下から見た斜視図、図１１はアンダカバー２８を車両前側の斜め右上から見た斜視図である。また、図１４は、図８における XIV－XIV 矢視部分における車両用クーラ装置１０の断面図である。アンダカバー２８は、全体として平板形状を成しており、クーラ本体２４に対して車両前側へ相対移動可能なように、クーラ本体２４の下側に重ねて配置されている。クーラ本体２４の下方に位置する中間部分８０は、排気ダクトとしても機能する部分で、クーラ本体２４の下面３２から放出された放出空気を下方へ流通させて外部へ排出する排気口８２が、アンダカバー２８を車両上下方向に貫通するように設けられている。排気口８２は、クーラ本体２４の下面３２に対応する四角枠形状を成している。また、排気口８２の内側には、後輪１４による泥跳ね等からクーラ本体２４を保護するために、車両幅方向と略平行に複数（実施例では６枚）のフィン８６が設けられている。

上記排気口８２の上側開口端とクーラ本体２４の下面３２との間には、四角枠形状のパッキン等のシール部材８８が配設されており、そのシール部材８８を介して排気口８２が下面３２に密着させられており、下面３２の略全域、例えば冷媒流路が設けられた部分の８０％以上の範囲から放出される放出空気が排気口８２内に受け入れられる。図１１は、シール部材８８が取り付けられた状態のアンダカバー２８を、車両前側の斜め右上から見た斜視図で、シール部材８８は予め接着剤等により排気口８２の上端開口部分に装着され、シール部材８８の上端面がクーラ本体２４の下面３２に押圧されて密着させられる。排気口８２の排出側の開口部分、すなわち四角枠形状の下側開口部は、図１３に白抜き矢印で示す車両走行時の気流Ａにより負圧とされ、クーラ本体２４の下面３２から放出される放出空気が、太線矢印で示すように排気口８２から下方へ排出されるとともに、前記吸気ダクト２６の吸気口５０内に新たな外気が吸入されてクーラ本体２４内に導入される。すなわち、本実施例の車両用クーラ装置１０は差圧導風式のクーラ装置である。

前記複数のフィン８６は、クーラ本体２４から放出された放出空気を下方へ流通させつつ、後輪１４による泥跳ねや飛び石等からクーラ本体２４を保護するためのもので、図１４に示されるように、上端よりも下端が車両後方側に位置するように水平方向に対して所定の傾斜角度αで傾斜させられているとともに、互いに車両前後方向に離間して設けられている。複数のフィン８６は、泥跳ね等の侵入を防止しつつ放出空気の流通をできるだけ阻害しないように、車両上下方向から見て車両前後方向に互いに重なることなく一定の間隔ｄを隔てて設けられている。また、各フィン８６は、それぞれ下側へ凸となるように湾曲させられているとともに、上端から下端までの長さ寸法Ｌは、後輪１４に近い前方側のフィン８６に比較して後輪１４から遠い後方側のフィン８６の方が短くされている。本実施例では、前側の４枚のフィン８６の長さ寸法Ｌは略同じで、泥跳ね等が少ない後側の２枚のフィン８６の長さ寸法Ｌは、放出空気の流通を阻害しないように徐々に短くされている。排気口８２の下方への突出寸法は、フィン８６の長さ寸法Ｌに対応して変化させられており、複数のフィン８６は、排気口８２の上側開口端から下側開口端に達するように設けられている。

フィン８６の傾斜角度αや間隔ｄ、長さ寸法Ｌは、泥跳ね等の侵入を防止しつつ放出空気の流通をできるだけ阻害しないように適当に定められる。例えば、クーラ本体２４の下面３２の全域から後輪１４の外周面に接するように接線を引いた場合に、総ての接線の途中に何れかのフィン８６が存在するように定められる。傾斜角度αは、例えば３０°～６０°の範囲内で、本実施例では約４５°である。間隔ｄは、例えば５～２０ｍｍの範囲内で、本実施例では約１０ｍｍである。また、複数のフィン８６は、車両幅方向の両端において排気口８２の内壁面に一体に固設されているとともに、車両幅方向の中間部分の２箇所において、車両前後方向に設けられた２枚の縦板状の補強リブ９０によって互いに連結されている。

図１０および図１１は、フィン８６を容易に区別できるように細かな斜線を付したもので、図１０ではフィン８６の下面、すなわち湾曲形状の外側面が見えており、図１１ではフィン８６の上面、すなわち湾曲形状の内側面が見えている。図１０のように、車両下方の斜め前側（後輪１４付近）から見た場合、車両前後方向に設けられた複数のフィン８６が互いに連なって位置しており、クーラ本体２４の下面３２が見えないようになっている。これにより、後輪１４による泥跳ね等からクーラ本体２４が適切に保護される。一方、図１１のように、車両前側の斜め右上から見た場合には、車両前後方向に位置する複数のフィン８６の間に空間があり、車両１２の前進走行時に排気口８２の下側開口部に生じる負圧により、クーラ本体２４の下面３２から放出された放出空気がフィン８６に沿って適切に下側斜め後方の外部へ排出される。

アンダカバー２８の前側部分９２は、クーラ本体２４等を保護するためにクーラ本体２４よりも車両前方側へ突き出しているとともに、車両走行時の気流Ａによって排気口８２を負圧にするため、排気口８２の下端よりも下方へ突き出している。アンダカバー２８の後側部分９４は、車両走行時の空気抵抗を低減するためにクーラ本体２４よりも車両後方側へ延び出しており、吸気口５０と同様に車両後端部付近まで達している。後側部分９４の一部は上方へ突き出しており、図５に示されるように車両１２の真後から見て、一部がクーラ本体２４と重なっているが、その重なり状態は僅かであり、重なり部分の変形等によりクーラ本体２４を損傷することなく車両前側へ相対移動させることができる。

このようなアンダカバー２８は、中間部分８０と後側部分９４との境界付近に設けられた装着穴１００に予め装着された樹脂クリップ１０２が、クーラ本体２４の後側面６８の中央部分に固設された係止ブラケット１０４の係止穴に押し込まれることにより、ワンタッチでクーラ本体２４に仮組付けされ、クーラ本体２４に対して位置決めされる。図１６では、この係止ブラケット１０４等が省略されている。アンダカバー２８には、他に３つの装着穴１０６が設けられて樹脂クリップ１０８が装着され、それぞれ後バンパー５２に係止されて連結されるようになっている。樹脂クリップ１０２、１０８は、前記樹脂クリップ６６と同様に自身の弾性変形により係止穴に抜け出し不能に係止されて、アンダカバー２８をクーラ本体２４や後バンパー５２に組み付ける。図１１に示すアンダカバー２８の斜視図は、これ等の樹脂クリップ１０２、１０８が装着された状態である。

また、アンダカバー２８の前側部分９２には２つの取付穴１１０が設けられており、図１５に「×」で示される２箇所のカバー締結部１１２の裏面側に立設されたボルトが取付穴１１０内を挿通させられ、樹脂ナット１１４（図３、図１４参照）が締結されることにより、前記クーラ取付ブラケット２２に組み付けられる。すなわち、クーラ取付ブラケット２２の車両前側部分に設けられた一対のアーム部４２は、図３および図１４に示されるように、クーラ本体２４の下側まで延び出しており、そのアーム部４２の先端部分がカバー締結部１１２として用いられ、そのカバー締結部１１２の下面に下方へ突き出すように設けられたボルトが取付穴１１０内に挿入されて、樹脂ナット１１４が締結される。

上記カバー締結部１１２は、図１４から明らかなようにアーム部４２とアンダカバー２８との間に所定の隙間が有り、ゴム等のクッション材によりアーム部４２に対してアンダカバー２８が上下変位可能に連結されている。これにより、飛び石や路面の凹凸等によりアンダカバー２８に下方から衝撃が加えられた場合でも、その衝撃がそのままアーム部４２に伝達されることが抑制される。また、カバー締結部１１２、および前記樹脂クリップ１０２、１０８によりアンダカバー２８がアーム部４２、クーラ本体２４、後バンパー５２に取り付けられた状態において、アンダカバー２８とクーラ本体２４の下面３２との間には１５～２５ｍｍの範囲内の所定の隙間（本実施例では約２０ｍｍ）が有り、前記シール部材８８は、排気口８２の上端開口部と下面３２との間の隙間を塞ぐことができるように、２０ｍｍ以上の肉厚（高さ寸法）を備えている。このシール部材８８により、排気口８２とクーラ本体２４の下面３２との間の密閉状態が確保され、クーラ本体２４から放出される放出空気が負圧により排気口８２を経て適切に外部（下方）へ排出されるとともに、新たな外気が吸気ダクト２６内に吸入されてクーラ本体２４内に導入され、上記隙間の存在に拘らず差圧導風式による車両用クーラ装置１０の冷却性能が適切に維持される一方、アンダカバー２８に下方から衝撃が加えられた場合には、シール部材８８の弾性変形によりクーラ本体２４に伝達される衝撃が軽減され、クーラ本体２４の損傷が抑制される。

上記樹脂クリップ１０２によるアンダカバー２８のクーラ本体２４に対する取付強度は、前記４本の締結ボルト４１によるクーラ本体２４とクーラ取付ブラケット２２との取付強度に比較して十分に低い。具体的には、図２に示すように車両後突時にアンダカバー２８の後側部分９４に衝突荷重Ｆｒが加えられた場合に、樹脂クリップ１０２を介して伝達される衝突荷重Ｆｒでクーラ本体２４が損傷する前に、樹脂クリップ１０２が破損してアンダカバー２８がクーラ本体２４から離脱し、車両前側へ相対移動させられることにより、クーラ本体２４に作用する衝突荷重Ｆｒが軽減されるようになっている。アンダカバー２８の他の取付部位、すなわち３箇所の樹脂クリップ１０８および２箇所のカバー締結部１１２による取付強度も、４本の締結ボルト４１によるクーラ本体２４とクーラ取付ブラケット２２との取付強度に比較して十分に低く、アーム部４２等を介して伝達される衝突荷重Ｆｒによりクーラ本体２４が損傷する前に、樹脂クリップ１０８や樹脂ナット１１４等が破損してアンダカバー２８が離脱させられ、クーラ本体２４に作用する衝突荷重Ｆｒが軽減される。これにより、後続車両や障害物等が直接クーラ本体２４に当接することがない比較的軽微な衝突であれば、クーラ本体２４の損傷が抑制されてオイル漏れ等を回避できる。

ここで、本実施例の車両１２によれば、クーラ本体２４の下側に配置されるアンダカバー２８に、クーラ本体２４の下面３２から放出された放出空気を下方へ流通させて外部へ排出する排気口８２が車両上下方向に貫通するように設けられているとともに、その排気口８２には、車両幅方向に延びるとともに上端よりも下端が車両後方側に位置するように傾斜しているフィン８６が車両前後方向に離間して複数設けられている。このため、その複数のフィン８６の長さ寸法Ｌや傾斜角度α、間隔ｄ等を適当に定めることにより、クーラ本体２４の下面３２から放出された放出空気を複数のフィン８６に沿って適切に外部へ排出できるとともに、後輪１４による泥跳ね等からクーラ本体２４を適切に保護することができる。

また、複数のフィン８６の長さ寸法Ｌが、後輪１４に近い車両前方側のフィン８６に比較して後輪１４から遠い車両後方側のフィン８６の方が短くされているため、後輪１４に近い車両前方側では、長さ寸法Ｌが長いフィン８６によって泥跳ね等からクーラ本体２４を適切に保護できる。また、泥跳ね等が比較的少なく且つ泥等の入射角度が小さくなる（水平に近くなる）車両後方側では、フィン８６の長さ寸法が短くされることにより、流通抵抗が低減されて放出空気が一層円滑に排出されるようになり、クーラ本体２４の冷却性能を向上させることができる。

また、複数のフィン８６が車両上下方向から見て車両前後方向に互いに重なることなく一定の間隔ｄを隔てて設けられているため、クーラ本体２４から放出された放出空気が一層適切に外部へ排出されるようになる。

また、クーラ本体２４の外形が平板形状を成しており、クーラ本体２４はフロアパネル２０の下側に大面積の上面３０および下面３２が略水平になる姿勢で配置されて、クーラ本体２４の上面３０からそのクーラ本体２４内に外気を導入し、その外気をクーラ本体２４の下面３２から放出するため、クーラ本体２４をフロアパネル２０の下の小さなスペースにコンパクトに配置できるとともに、冷媒を冷却する外気が比較的広い上面３０および下面３２を通してクーラ本体２４内を効率良く流通させられて優れた冷却性能が得られる。

また、本実施例の車両用クーラ装置１０は、アンダカバー２８の排気口８２の上側開口端がクーラ本体２４の下面３２に密着させられ、その排気口８２の下側開口部が車両走行時の気流Ａによって負圧とされることにより、クーラ本体２４から放出された放出空気が排気口８２から外部へ排出されるとともに、吸気ダクト２６からクーラ本体２４内に新たな外気が導入される差圧導風式のクーラ装置である。車両用クーラ装置１０が差圧導風式のクーラ装置である場合、排気口８２には、上端よりも下端が車両後方側に位置するように傾斜しているフィン８６が車両前後方向に離間して複数設けられているため、そのフィン８６による整流作用で負圧によって放出空気が円滑に排出されるようになり、クーラ本体２４の冷却性能が一層向上する。

また、先端に吸気口５０が設けられた吸気ダクト２６がクーラ本体２４の上面３０に密着するように配置されており、負圧により放出空気が排気口８２から外部へ排出される際に、吸気口５０から新たな外気が吸気ダクト２６内に吸入されてクーラ本体２４の上面３０に導入されるため、上面３０から導入された外気がクーラ本体２４内を下方へ流通して下面３２から放出されることにより、クーラ本体２４内を外気が円滑に流通させられるようになって冷媒を効率良く冷却できる。特に、本実施例ではクーラ本体２４が平板形状を成しているため、比較的広い上面３０からクーラ本体２４内に外気が導入されて下面３２から放出されることにより、一層優れた冷却性能が得られるとともに、吸気ダクト２６およびアンダカバー２８を含む車両用クーラ装置１０をフロアパネル２０の下側にコンパクトに配置できる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

図１７および図１８は、何れも前記図９に対応するアンダカバー２００、２１０の側面図である。これ等のアンダカバー２００、２１０は、それぞれクーラ本体２４の下面３２に密着させられる四角枠形状の排気口２０２、２１２を備えている。排気口２０２、２１２は、クーラ本体２４の下面３２から放出された放出空気を下方へ流通させて外部へ排出できるように車両上下方向に貫通して設けられているとともに、その排気口２０２、２１２の内側には、車両幅方向に延びるとともに上端よりも下端が車両後方側に位置するように所定の傾斜角度αで傾斜しているフィン２０４、２１４が車両前後方向に離間して複数設けられている。これ等のフィン２０４、２１４は、何れも平坦な平板形状を成しており、車両上下方向から見て車両前後方向に互いに重なることなく一定の間隔ｄを隔てて設けられているとともに、後輪１４に近い前方側のフィン２０４、２１４に比較して後輪１４から遠い後方側のフィン２０４、２１４の方が長さ寸法Ｌが短くされている。なお、前記実施例のアンダカバー２８に比較して、前側部分９２および後側部分９４が削除されており、排気口２０２、２１２を中心として構成されている。

図１７の排気口２０２は、下方への突出寸法が比較的小さいとともに、車両後方側へ向かうに従って連続的に小さくされており、複数のフィン２０４は排気口２０２の上側開口端から下側開口端に達するように設けられている。図１８の排気口２１２は、下方への突出寸法が図１７の排気口２０２に比較して大きく、車両後方側へ向かうに従って連続的乃至は段階的に小さくされており、その下側開口端に沿って複数のフィン２１４が設けられている。これ等のフィン２０４、２１４の傾斜角度αや間隔ｄ、長さ寸法Ｌは、前記実施例と同様に泥跳ね等の侵入を防止しつつ放出空気の流通をできるだけ阻害しないように適当に定められる。このようなアンダカバー２００、２１０においても、実質的に前記実施例と同様の作用効果が得られる。排気口２０２の下方への突出寸法が小さい図１７のアンダカバー２００によれば、一層の軽量化を図ることができるとともに、地上高（路面との間の空間）を適切に確保できる。

なお、上記各実施例のフィン８６、２０４、２１４は、何れも一定の傾斜角度αで設けられているが、連続的或いは段階的に傾斜角度αを変化させることもできる。間隔ｄについても、連続的或いは段階的に変化させることができるし、複数のフィン８６、２０４、２１４が車両前後方向に部分的に重なる（間隔ｄがマイナス）ように設けることも可能である。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１２：車両１４：後輪２０：フロアパネル２４：クーラ本体２６：吸気ダクト２８、２００、２１０：アンダカバー３０：上面３２：下面５０：吸気口８２、２０２、２１２：排気口８６、２０４、２１４：フィンＡ：車両走行時の気流 α：傾斜角度ｄ：間隔Ｌ：長さ寸法

Claims

冷媒が流通させられる熱交換式のクーラ本体が、車両前後方向において後輪よりも車両後方側の車両下部に配置される車両において、
前記冷媒を熱交換によって冷却するために前記クーラ本体内に導入された外気が、該クーラ本体の下面から下方へ放出されるとともに、
前記クーラ本体の下側には、該クーラ本体の下面から放出された放出空気を下方へ流通させて外部へ排出する排気口が車両上下方向に貫通するように設けられたアンダカバーが配置されており、
前記排気口には、車両幅方向に延びるとともに上端よりも下端が車両後方側に位置するように傾斜しているフィンが車両前後方向に離間して複数設けられており、
前記複数のフィンの前記上端から前記下端までの長さ寸法は、前記後輪に近い車両前方側のフィンに比較して前記後輪から遠い車両後方側のフィンの方が短くされている
ことを特徴とする車両。
前記複数のフィンは、車両上下方向から見て車両前後方向に互いに重なることなく一定の間隔を隔てて設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両。
前記クーラ本体の外形は平板形状を成しており、前記クーラ本体はフロアパネルよりも下側に大面積の上面および下面が略水平になる姿勢で配置されて、前記クーラ本体の上面から該クーラ本体内に前記外気を導入し、該外気を前記クーラ本体の下面から放出する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両。
前記アンダカバーは、前記排気口の上側開口端が前記クーラ本体の下面に密着するように配置されており、該排気口の下側開口部が車両走行時の気流によって負圧とされることにより、前記放出空気が該排気口から外部へ排出されるとともに、前記クーラ本体内に新たな外気が導入される
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。
前記クーラ本体には、先端に吸気口が設けられた吸気ダクトが該クーラ本体の上面に密着するように配置されており、
前記排気口の前記下側開口部の負圧により前記放出空気が該排気口から外部へ排出される際に、前記吸気口から新たな外気が前記吸気ダクト内に吸入されて前記クーラ本体の上面部分に導入される
ことを特徴とする請求項４に記載の車両。