JP7380397B2 - 車両前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、ラジエータが設けられている車両前部構造に関するものである。

自動車等の車両の前部に、空冷式の熱交換器であるラジエータや、同ラジエータを固定および支持するラジエータサポートを設けることが多用されている（特許文献１参照）。
また、車両の前端に緩衝装置としてのバンパー部材を設けることが多用されている。通常、バンパー部材には、ラジエータに吹き付ける空気を車両内部に取り入れるための開口部が設けられている。

近年における車両の高機能化に伴って、バンパー部材とラジエータとの間に、歩行者保護用の衝撃吸収部材などの種々の前方部材を設けることも実用されている。

特開２０１７－１７８０５０号公報

前方部材を有する車両では、バンパー部材とラジエータとの間のスペースが複雑な構造になるため、同スペースを通過する空気の流れに乱れが生じ易くなってしまう。その結果、ラジエータに吹き付けられる空気量の減少、ひいてはラジエータによる冷却効率の低下を招き易くなる。

こうした車両において、上記空気量の減少を抑えるうえでは、バンパー部材の開口部を大きくすることが考えられる。ただし、この場合には、バンパー部材における開口部の配置の自由度が低くなるため、同バンパー部材の設計についての自由度の低下を招いてしてしまう。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バンパー部材の設計についての自由度の低下を抑えつつ、ラジエータの冷却効率の低下を抑制できる車両前部構造を提供することにある。

上記課題を解決するための車両前部構造は、ラジエータと、少なくとも一部が前記ラジエータの前面を覆う態様で配置されて同ラジエータを支持するラジエータサポートと、前記ラジエータサポートにおける前記ラジエータの前面を覆う部分の前面に設けられる前方部材と、前記前方部材よりも前方に配置されて開口部を有するバンパー部材と、を備える車両前部構造であって、前記前方部材の外面の少なくとも一部は、前記開口部を介して車両内部に取り入れられて後方に向かう空気の流れを前記覆う部分から離間する方向に偏向して案内する傾斜面をなしている。

上記構成によれば、バンパー部材の開口部を介して取り入れられてラジエータに向かう空気の流れが、ラジエータサポートにおける上記ラジエータの前面を覆う部分の前面に衝突し難い構造にすることができる。これにより、ラジエータの前方において空気の流れに乱れが生じ難くなるため、同ラジエータに吹き付けられる空気量の減少、ひいてはラジエータによる冷却効率の低下を抑えることができる。しかも、ラジエータに効率良く空気を吹き付けることが可能になるため、バンパー部材の開口部を介して車両内部に取り入れる空気の量を少なくすることができる。これにより、バンパー部材の開口部の開口面積を小さくすることが可能になるため、その分だけバンパー部材における開口部の配置の自由度の低下を抑えることができ、ひいてはバンパー部材の設計の自由度の低下を抑えることができる。

上記車両前部構造において、前記傾斜面は、前記前方部材と前記覆う部分とに接する仮想面を描いた場合において当該仮想面上で延びていることが好ましい。
上記構成によれば、前方部材の外面をなす傾斜面の形状を、空気の流れの偏向の度合いが大きくなることが抑えられる形状であり、且つ、ラジエータサポートにおける前記ラジエータの前面を覆う部分に空気の流れが衝突し難くなる形状にすることができる。そのため、ラジエータの冷却効率の低下を好適に抑えることができる。

上記車両前部構造において、前記前方部材は、衝撃吸収用のアブソーバ部材と、同アブソーバ部材および前記ラジエータサポートの間に介設されて前記アブソーバ部材を前記ラジエータサポートに支持するリテーナ部材と、を有し、前記リテーナ部材の外面の少なくとも一部が前記傾斜面をなす。

上記構成では、バンパー部材とラジエータとの間において複数の部材が車両の前後方向に並んでいるため、バンパー部材の開口部を介して車両内部に取り入れられて後方に向かう空気の流れに乱れが生じ易く、同ラジエータに吹き付けられる空気量の減少を招き易いと云える。上記構成によれば、そうした車両において、ラジエータの冷却効率の低下を抑えることができるようになる。

上記車両前部構造において、前記前方部材は、車両上下方向に延びる貫通孔を有していることが好ましい。
上記構成によれば、貫通孔を介して、前方部材の上部に溜まった水分、あるいは前方部材の内部に進入した水分を同前方部材の外部に排出することができる。

上記車両前部構造は、クロスカントリー車に適用される。
オフロード向けの車両、いわゆるクロスカントリー車では、バンパー部材とラジエータサポートとの前後方向における距離が長く、それらバンパー部材およびラジエータサポートの間のスペースにおける空気の流れに乱れが生じやすい。上記構成によれば、そうしたクロスカントリー車において、ラジエータの冷却効率の低下を抑えることができる。

本発明によれば、バンパー部材の設計についての自由度の低下を抑えつつ、ラジエータの冷却効率の低下を抑制できる。

一実施形態の車両前部構造の概略構成を示す側面図。 同車両前部構造の概略構成を示す平面図。 リテーナ部材およびその周辺の部分側断面図。 リテーナ部材の斜視図。 リテーナ部材の図４の５－５線に沿った端面図。 リテーナ部材の平面図。 車両前部構造における空気の流れを説明するための説明図。 比較例の車両前部構造における空気の流れを説明するための説明図。

以下、車両前部構造の一実施形態について説明する。
図１～図３に示すように、車両１０の前部には、空冷式の熱交換器であるラジエータ１１と、同ラジエータ１１を支持するラジエータサポート２０とが設けられている。ラジエータサポート２０は枠状をなす枠状部２１を有している。枠状部２１は、車幅方向に延びて上部を構成するアッパー部２２と、車幅方向に延びて下部を構成するロア部２３と、上下方向に延びて両方の側部を構成する一対のサイド部２４とを有している。ラジエータ１１は、枠状部２１の内部に納められる態様で同枠状部２１に固定されている。

ラジエータサポート２０は、一対のサイド部２４の間に架設されるクロス部２５を有している。クロス部２５は、アッパー部２２とロア部２３との間で車幅方向において直線状に延びている。クロス部２５は、前方に向けて凸の断面Ｕ字状をなす突条部２６と同突条部２６の両端から上下方向に延びる一対の足部２７とからなる断面ハット形状をなしている。本実施形態では、クロス部２５の足部２７の後面がラジエータサポート２０のサイド部２４の前面に固定されている。これにより、クロス部２５はラジエータ１１の前面の一部を覆う態様で配置されている。なお本実施形態では、クロス部２５が、ラジエータサポート２０における上記ラジエータ１１の前面を覆う部分に相当する。

車両１０の前部におけるラジエータサポート２０のクロス部２５よりも前方には、衝撃吸収部材であるアブソーバ部材１２と、緩衝装置としてのバンパー部材１３と、それらアブソーバ部材１２およびバンパー部材１３をラジエータサポート２０のクロス部２５に支持させるためのリテーナ部材３０とが設けられている。各部材は、車両１０の前方からバンパー部材１３、アブソーバ部材１２、リテーナ部材３０の順に並ぶ態様で配置されている。本実施形態では、バンパー部材１３とクロス部２５との間やアブソーバ部材１２とクロス部２５との間に共用のリテーナ部材３０が設けられており、このリテーナ部材３０を介してアブソーバ部材１２およびバンパー部材１３がクロス部２５に支持されている。本実施形態では、これらアブソーバ部材１２およびリテーナ部材３０が前方部材に相当する。

本実施形態の車両１０は、オフロード向けの車両であるクロスカントリー車、具体的には、ラダーフレームが採用された四輪駆動車である。クロスカントリー車は、バンパー部材１３とラジエータサポート２０との間のスペースが大きく、それらバンパー部材およびラジエータサポートの前後方向における間隔が長い。本実施形態では、こうした車両１０において、リテーナ部材３０を介して、アブソーバ部材１２およびバンパー部材１３がラジエータサポート２０のクロス部２５に支持されている。本実施形態では、リテーナ部材３０を設けることにより、アブソーバ部材１２の前後方向の長さが適度に短くされて、車両衝突時におけるアブソーバ部材１２の前後方向の変形量が適当な量になるように調整されている。また、リテーナ部材３０を設けることにより、バンパー部材１３をラジエータサポート２０のクロス部２５に取り付けるためのアーム１４（図３）の前後方向の長さが短くされて、同アーム１４が不要に長くなることが抑えられている。

リテーナ部材３０は、硬質の合成樹脂材料によって形成されている。リテーナ部材３０は、車幅方向に延設される態様で、ラジエータサポート２０のクロス部２５の前面に固定されている。

図４に示すように、リテーナ部材３０は、略有底四角筒状をなす部分３１，３２を複数（本実施形態では、１３個）有している。リテーナ部材３０は、それら部分３１，３２のうちの上方に開口する態様で配設される上方開口部分３１と、下方に開口する態様で配設される下方開口部分３２とが車幅方向において交互に並ぶ形状をなしている。

図３に示すように、リテーナ部材３０における上方開口部分３１の底壁３１１の外面は、バンパー部材１３の開口部１５を介して車両１０内部に取り入れられて後方に向かう空気の流れを、ラジエータサポート２０のクロス部２５から離間する方向（下方）に偏向して案内する傾斜面をなしている。詳しくは、上方開口部分３１の底壁３１１の下面は、同上方開口部分３１の下部とクロス部２５の下部とに接する仮想面Ｓ（図３中に一点鎖線で示す平面）を描いた場合において同仮想面Ｓ上で延びており、後方に向けて下りになる下り坂状をなしている。

図５および図６に示すように、上方開口部分３１の底壁３１１は上下方向に延びる貫通孔３３を有している。この貫通孔３３を介して、上方開口部分３１の内部に進入する水分が同上方開口部分３１の外部に排出されるようになっている。

図３および図４に示すように、リテーナ部材３０を構成する複数の下方開口部分３２のうちの２つには、その上部をなす蓋壁３２１に、上方および後方に突出する固定部３４が設けられている。リテーナ部材３０は、２つの固定部３４の後端面とラジエータサポート２０のクロス部２５の足部２７の前面とが合わせられるとともに、上方開口部分３１および下方開口部分３２の後面とラジエータサポート２０のクロス部２５の突条部２６の前面とが合わせられた状態で、クロス部２５に固定されている。

また、リテーナ部材３０を構成する複数の下方開口部分３２のうちの４つには、その蓋壁３２１に、上記バンパー部材１３のアーム１４の先端が係止される構造の係止部３５が設けられている。

アブソーバ部材１２は、合成樹脂材料によって形成されている。アブソーバ部材１２は、車幅方向および前後方向に延びる略平板形状をなしている。アブソーバ部材１２の後面とリテーナ部材３０の前面とが合わせられた状態で、アブソーバ部材１２はリテーナ部材３０に取り付けられている。アブソーバ部材１２はリテーナ部材３０の前面から前方に突出する形状をなしている。

バンパー部材１３は、リテーナ部材３０やアブソーバ部材１２よりも前方に配置されて、車両１０の前端部分を構成している。バンパー部材１３は前方側と後方側とを連通する開口部１５を有している。本実施形態の車両１０では、バンパー部材１３の開口部１５を介して、ラジエータ１１に吹き付けられる空気がバンパー部材１３の後方側、すなわちエンジンルーム内に取り入れられる。バンパー部材１３は、その後面から後方に延びるアーム状をなすアーム１４を有している。このアーム１４の先端がリテーナ部材３０の係止部３５に係止されることで、バンパー部材１３はリテーナ部材３０に係止されている。

以下、本実施形態の車両前部構造による作用について説明する。
図７に示すように、本実施形態の車両１０では、バンパー部材１３の開口部１５を介して車両内部内に取り入れられる空気が、ラジエータ１１に吹き付けられるようになる。

このようにしてラジエータ１１に向かう空気の流れは、リテーナ部材３０における上方開口部分３１の下方においては、同上方開口部分３１の底壁３１１の下面に沿って流れるようになる。そのため、ラジエータ１１に向かう空気の流れは、リテーナ部材３０の上方開口部分３１の底壁３１１の下面によってラジエータサポート２０のクロス部２５から離間する方向（具体的には下方）に偏向されて、同クロス部２５の前面を避ける態様で流れるようになる。このように本実施形態の車両１０は、バンパー部材１３の開口部１５を介して取り入れられてラジエータ１１に向かう空気の流れが、ラジエータサポート２０のクロス部２５の前面に衝突し難い構造になっている。

図８に比較例の車両前部構造を示す。この例では、図８中に矢印で示すように、バンパー部材１３の開口部１５を介して車両内部に取り入れられてラジエータ１１に向かう空気の流れが、ラジエータサポート２０のクロス部２５（詳しくは、その足部２７）の前面に衝突する。この場合には、空気の流れが衝突する部分である足部２７の周辺において空気の流れに乱れが生じてしまい、同足部２７の周辺を空気が通過し難くなるため、その分だけラジエータ１１に吹き付けられる空気の量が減少してしまう。

本実施形態では、図７に示すように、ラジエータ１１に向かう空気の流れがラジエータサポート２０のクロス部２５の前面に衝突し難い構造になっている。そのため、ラジエータサポート２０のクロス部２５の周辺、すなわちラジエータ１１の前方において空気の流れに乱れが生じ難くなり、同ラジエータ１１に吹き付けられる空気量の減少が抑えられるようになる。

このように本実施形態によれば、バンパー部材１３とラジエータ１１との間のスペースがアブソーバ部材１２やリテーナ部材３０、クロス部２５を有する複雑な構造になっているとはいえ、同リテーナ部材３０を、ラジエータ１１に吹き付けられる空気量の減少を抑えることの可能な形状に形成して配設することができる。これにより、ラジエータ１１による冷却効率の低下を抑えることができるようになる。

しかも、ラジエータ１１に効率良く空気を吹き付けることが可能になるため、バンパー部材１３の開口部１５を介して車両内部に取り入れる空気の量を少なくすることができる。これにより、比較例の車両前部構造（図８参照）が採用される場合と比べて、バンパー部材１３の開口部１５の開口面積を小さくすることが可能になるため、その分だけバンパー部材１３における開口部１５の配置の自由度を高くすることができ、ひいてはバンパー部材１３の設計の自由度を高くすることができる。

ここで、ラジエータ１１に向かう空気の流れの偏向の度合いを大きくし過ぎると、同ラジエータ１１における空気が吹き付けられ難くなる部分の範囲が広くなって、同ラジエータ１１に吹き付けられる空気量の減少を招いてしまうおそれがある。この点、本実施形態では、リテーナ部材３０の上方開口部分３１の底壁３１１の下面が、同上方開口部分３１の下部とラジエータサポート２０のクロス部２５の下部とに接する仮想面Ｓ上で延びている。これにより、上方開口部分３１の底壁３１１の下面に沿う空気の流れがクロス部２５の下端（足部２７の先端）から離間してしまう状況になることが抑えられている。そして、その上で、上方開口部分３１の底壁３１１の下面の形状が、ラジエータサポート２０のクロス部２５に空気の流れが衝突し難くなる形状にされている。したがって本実施形態によれば、ラジエータ１１による冷却効率の低下を好適に抑えることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
（１）リテーナ部材３０における上方開口部分３１の底壁３１１の外面を、バンパー部材１３の開口部１５を介して車両内部に取り入れられて後方に向かう空気の流れを、ラジエータサポート２０のクロス部２５から離間する方向に偏向して案内する傾斜面にした。そのため、バンパー部材１３の設計についての自由度の低下を抑えつつ、ラジエータ１１の冷却効率の低下を抑制することができる。

（２）リテーナ部材３０の上方開口部分３１の底壁３１１の外面を、同上方開口部分３１の下部とラジエータサポート２０のクロス部２５の下部とに接する仮想面Ｓ上で延びる形状にした。そのため、ラジエータ１１による冷却効率の低下を好適に抑えることができる。

（３）車両１０におけるバンパー部材１３とラジエータ１１との間のスペースに、アブソーバ部材１２およびリテーナ部材３０が前後方向に並ぶ態様で配置されている。この車両１０では、バンパー部材１３の開口部１５を介して車両内部に取り入れられてラジエータ１１に向かう空気の流れに乱れが生じ易く、同ラジエータ１１に吹き付けられる空気量の減少を招き易い。本実施形態によれば、そうした車両１０において、ラジエータ１１の冷却効率の低下を抑えることができるようになる。

（４）リテーナ部材３０の上方開口部分３１の底壁３１１に貫通孔３３を設けるようにした。そのため、この貫通孔３３を介して、上方開口部分３１の内部に進入する水分を同上方開口部分３１の外部に排出することができる。

（５）車両１０をクロスカントリー車にした。クロスカントリー車では、バンパー部材１３とラジエータサポート２０との前後方向における距離が長く、それらバンパー部材１３およびラジエータサポート２０の間のスペースにおける空気の流れに乱れが生じやすい。本実施形態によれば、そうしたクロスカントリー車において、ラジエータ１１の冷却効率の低下を抑えることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・貫通孔３３を省略することができる。
・上方開口部分３１の底壁３１１の外面を、仮想面Ｓ（図３参照）上で延びる形状にすることに限らず、仮想面Ｓよりも若干下方で延びる形状にしたり、仮想面Ｓよりも若干上方で延びる形状にしたりしてもよい。

・上方開口部分３１の底壁３１１の外面を、平面状にすることの他、下方に向けて凸をなす態様で前後方向に湾曲する湾曲面状にしたり、上方に向けて凸をなす態様で前後方向に湾曲する湾曲面状にしたりすることができる。上方開口部分３１の底壁３１１の外面の形状は、バンパー部材１３の開口部１５から後方に向かう空気の流れがラジエータサポート２０のクロス部２５から離間する方向に偏向および案内される傾斜面形状であれば、任意に変更することができる。

・リテーナ部材３０の基本形状は任意に変更することができる。例えば、リテーナ部材３０として、外面四角柱状のものを採用したり、複数の上方開口部分３１が車幅方向において連続して並ぶ形状のものを採用したりすることができる。これら構成においては、リテーナ部材の下面全体を上記傾斜面形状にすることが好ましい。

・上記実施形態にかかる車両前部構造は、ラジエータサポート２０のクロス部２５の前面にアブソーバ部材１２が直接取り付けられる構造の車両にも適用することができる。この場合には、アブソーバ部材１２の下面を上記傾斜面形状にすればよい。上記構成においては、アブソーバ部材１２に上下方向に延びる貫通孔を設けることが好ましい。同構成によれば、貫通孔を介して、アブソーバ部材１２の上部に付着した水分を同アブソーバ部材１２の外部に排出することができる。しかも、貫通孔を形成することにより、アブソーバ部材１２の特定の部分に他の部分と比較して脆弱な部分を形成することができる。そのため、貫通孔の配設を通じてアブソーバ部材１２に変形しやすい部分を設定することができ、同アブソーバ部材１２の変形態様を所望の態様で容易にコントロールすることができる。

・上記実施形態にかかる車両前部構造は、ロア部２３における上記ラジエータ１１の前面を覆う部分の前面に前方部材（リテーナ部材３０やアブソーバ部材１２）が設けられる車両や、アッパー部２２における上記ラジエータ１１の前面を覆う部分の前面に前方部材が設けられる車両にも適用することができる。

・上記実施形態にかかる車両前部構造は、ラジエータサポートを構成する各部材のうちの上下方向に延びる部材Ａ（詳しくは、同部材Ａにおけるラジエータの前面を覆う部分）の前面に前方部材が設けられる車両にも適用可能である。この場合には、前方部材の外面の少なくとも一部を、バンパー部材の開口部から後方に向かう空気の流れを、上記部材Ａから離間する方向（具体的には、車両右側、または車両左側）に偏向して案内する傾斜面にすればよい。

・上記実施形態にかかる車両前部構造は、クロスカントリー車以外のタイプの車両にも適用することができる。

１０…車両
１１…ラジエータ
１２…アブソーバ部材
１３…バンパー部材
１５…開口部
２０…ラジエータサポート
２５…クロス部
３０…リテーナ部材
３１…上方開口部分
３１１…底壁
３３…貫通孔

Claims (4)

1. ラジエータと、
   少なくとも一部が前記ラジエータの前面を覆う態様で配置されて同ラジエータを支持するラジエータサポートと、
   前記ラジエータサポートにおける前記ラジエータの前面を覆う部分の前面に設けられる前方部材と、
   前記前方部材よりも前方に配置されて開口部を有するバンパー部材と、を備える車両前部構造であって、
   前記前方部材の外面の少なくとも一部は、前記開口部を介して車両内部に取り入れられて後方に向かう空気の流れを前記覆う部分から離間する方向に偏向して案内する傾斜面をなしており、
   前記傾斜面は、前記前方部材と前記覆う部分とに接する仮想面を描いた場合において当該仮想面上で延びている、車両前部構造。
2. 前記前方部材は、衝撃吸収用のアブソーバ部材と、同アブソーバ部材および前記ラジエータサポートの間に介設されて前記アブソーバ部材を前記ラジエータサポートに支持するリテーナ部材と、を有し、
   前記リテーナ部材の外面の少なくとも一部が前記傾斜面をなす
   請求項１に記載の車両前部構造。
3. 前記前方部材は、車両上下方向に延びる貫通孔を有している
   請求項１または２に記載の車両前部構造。
4. 前記車両前部構造は、クロスカントリー車に適用される
   請求項１～３のいずれか一項に記載の車両前部構造。