JPH03505902A - 非ラム式冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 非ラム式冷却装置 発明の背景と要約 本発明は非ラム式車両のための車両冷却装置、特に横方向に組み込まれたエンジ ンのための車両冷却装置に関する。

今日生産されている大部分の車両は、前方に組み込まれたラジェータ又は熱交換 器を利用している。エンジンの冷却はファンによって行われており、該ファンは 、エンジン又は電気モータのいづれかによって直接駆動されている。車両前方の 開口部は、空気が強制的に熱交換器を貫通するように仕向けており、車両が前方 方向に進行するにつれて冷却ファンを助勢している。上述の形式のエンジン冷却 装置は、屡々ラムエア装置ｌこ依存している。空気力学的に更に効率的な車両を 達成するためには、車両の前方輪郭を流線形にすることが望ましい。そのような 流線形に対しては、前方の開口部を除去して空気力学的な抵抗を減少せしめるの か宜い。そのような場合、ラムエアはもはや冷却用に使用できない。ラムエアは 又、リアエンジン装置を使用している車両に対しても便用不可である。エンジン 室のコンパクト化のため、通常のファン輪郭を備えたエンジンを冷却するのに充 分な量の非ラムエアを供給することが益々困難になってきた。このことは、横方 向に組み込まれたエンジン及び（又は）トランスミッションの輪郭を使用してい る車両に対し特に該当している。更に、エンジン室の大きさに課せられＩ；制限 があり、まｔ；使用可能な電力に制限があるため、総ての冷却空気を供給できる だけの大容量のファンを設けることは実際的でない。

本発明の目的は、非ラムエンジン装置のための冷却装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、横方向に組み込まれｔ−エンジン装置のための冷却装置を 提供することにある。本発明の別の目的は、その出力が要求される温度に比例す るような冷却装置を提供することにある。本発明の更に別の目的は、客室を加熱 するための温度制御装置と一緒にエンジン冷却装置を利用することにある。

従って本発明の有利な実施態様にあっては、車両の長手方向軸線に対し横方向に 組み込まれたエンジンのための冷却装置が、エンジンに対しほぼ平行に組み込ま れたトランスミ７シヨンと、エンジンに連結された動力伝導装置と、エンジンに よって駆動されるように設けられた第１軸と、回転式連続可変（ＣＶ）継手、又 はトランスミ７ンヨン軸によって動力を供給されて第１軸に平行に延びているカ ップリングと、を有している。このＣＶ縦継手、駆動車輪に駆動可能に連結され ている。この装置は更に、Ｃｖ縦継手周りで回転可能に支持され！ニブロアを有 しており、また駆動手段が、第１軸に結合されて第１軸によって駆動され、かつ 回転軸用のブロアに駆動可能に結合されている。第１の熱交換器は、ブロアの下 流に組み込まれてエンジンの冷却媒体を受容している。エアダクトは、ブロアに 関してこれを取り囲むように位置しており、かつブロアと協働して、ブロアによ り生成されて第１熱交換器に連通される空気のためのブロア入口を規定している 。ターボチャージャーのための中間冷却器のような第２熱交換器が、第１熱交換 器の内方に位置してこれと制御可能に結合されている。更に本発明は別の実施態 様を有しており、該実施態様にあっては、熱交換器から排出される高温空気の廃 熱を客室の加熱に利用している。

有利な実施態様にあっては、ブロアを支持するためにＣｖ縦継手はカップリング を使用している１方で、本発明の別の実施態様にあっては、Ｃｖ縦継手は無関係 に、それ自体の軸上又は軸受上にブロアを支持することか考えられている。ブロ アを動力伝導軸から離隔して組み込むことにより、速度増加に影響を及ぼすベル ト又は歯車を利用する機会が得られる。１方本発明の別の実施態様にあっては、 ブロアを動力伝導軸の周辺に組み込むことが考えられている。更に異なっｔ；熱 交換器の両者をブロアの上流側又は下流側に設けても宜い。二の組込み位置の違 いは、基本的番こは熱交換器を貫流する空気流のモードを吸入型と吹出型とに変 えるだけのことである。

本発明のその他の多くの対象物や目的は、次の図面の簡単な説明で明らかになる であろう。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の説明概略図、 第１Ａ図は本発明の別の実施例の説明図、第２図及び第３図は冷却装置の後方と 側方との斜視図、 第４図は第２図及び第３図の冷却装置の正面図、第５図は前記装置内で使用され ているプーリ装置の説明図、 第６図は本発明の別の実施例の図、 第７図は本発明の別の実施例の図、 第８図及び第９図は本発明の更に別の実施例の図である。

図面の簡単な説明 第１図には参考のために、車両２０が仮想線で図示されており、該車両２０はエ ンジン室２１を有している。エンジン２２は、エンジン室２１内に位置して車両 の長手方向軸線２６に対し横方向に組み込まれている。車両２０の前方と後方と は明らかに異なっており、また客室に対するエンジン室２１の関係も同一ではな い。第１図には位置Ａ及び位置Ｂが図示されており、該位置は一般的な意味で、 本発明か前輪駆動車両と後輪駆動車両との両方に、また客室の前方と後方との両 方に、共に使用できることを示している。エンジンに隣接してトランスミノ／ジ ン３０が組み込まれている。トランスミッションは、動力伝導ユニット３２によ りエンジンに駆動可能に連結されている。動力伝導ユニット３２は、トルクコン バータ３４を有していて宜い。動力伝導ユニット３２とエンジンのクランク軸３ ５とか概略的に図示されているが、これらは、横方向に組み込まれた輪郭の場合 に典型的に使用されている鎖伝動３６を介してトランスミッション３０を駆動し ている。トルクコンバータ３４と動力伝導ユニット３２とは別々の部材として図 示されているが、トランスミッション３０は通常、これらを包含している。トラ ンスミｌジョン３０は出力軸３８ａ及び（又は）３８ｂを有しており、該出力軸 は、軸４１ａ、４１ｂと連続可変（ＣＶ）継手４２ａ及び４２ｂとを介して、夫 々駆動ホイール４０ａ及び４０ｂに連結されている。ブーツ４３ａ、４３ｂが、 軸の周りに配置されてＣＶ縦継手保護している。これらのＣＶ継手４２は、典型 的なスプライン又は他の形式でそれらの対応する出力軸３８に結合されている。

エンジン２２とトランスミノ７−Ｉン３０とに隣接して、ラジェータ４４のよう な熱交換器か位置している。熱交換器は、エンジン／トランスミッションの前方 又は後方に組み込まれていて、冷却空気がそこを吸入式か又は吹出式に貫流して し゛る。ラジェータ４４は、エンジン冷却媒体を受容するための冷却媒体入口４ ６（そのトップ部に）と、エンジンに冷却媒体を戻すための冷却媒体出口４８（ その底部に）とを有している。第２熱交換器５０は、第１熱交換器４４に隣接し て選択自由に組み込まれており、トランスミッンヨンオイルの冷却用に利用可能 である。エンジンにターボチャージャーが設けられている場合には、その代りに 、第２熱交換器が昇圧されたターボチャージャーの空気を冷却する中間冷却器と して使用されても構わない。上述のエンジン、トランスミッション、熱交換器装 置から明らかなように、ラムエアは熱交換器を冷却するのに使用されていない。

従って充分な非ラムの冷却空気が、１つ又は複数の熱交換器を適正に冷却するの に充分な能力を持った、別の手段によって供給されなければならない。上述の輪 郭内では有利には、冷却用に使用される総ての空気が、ファンによって生成され ている（ラムエアは冷却用に利用できないので）。このファンの所要動力は、よ り通常の、電気的に駆動されるファンを使用しなくてもよい程充分に大きい。

熱交換器４４及び（又は）５０は、遠心ファン又はブロア６０を使用している装 置によって冷却されるように計画されている。上述のエンジン／トランスミッシ ョン装置内で利用可能なスペースは、小容積のエンジン室２１によって厳しく制 限されており、かつ該工ンジン室２１は、部分的に空気力学的な流線型車両のボ テ−パネル及び７−ドによって規定されていることを考慮しなければならない。

第１図内でブロア６ｏは、トランスミッンヨンの出力軸３８ａ及び３８ｂに対し 同軸的にかつ回転可能に組み込まれている。更に詳細に言えば、ブロア６０は４ ２ａのようなｃＶ縦継手１方の外方ハウジング６１に組み込まれており、その結 果極めてコンパクトな輪郭が形成されるようになる。遠心ブロアの７ランジ６２ は、ｃｖ継手４２ａ（７）周りの軸受６４によって支持されている。上述の有利 な実施例にあっては、軸受６４がＣｖ継手本体の外径上に支承されている。１方 、別個の７ランジ又は支持部（第１Ａ図参照）が、トランスミッションハウジン グから延びて適切に利用されている。第１プーリ６６は、ブロアフランジ６２の 組立部材として装着され又は形成されて■ベルト６８又は別の駆動リンクを受容 しており、該駆動リンクは、一般的に７０として図示されている駆動ユニットに よって駆動されている。駆動ユニット７０は伝導ユニット３２を介してエンジン によって駆動される。例えは駆動ユニ／ドア０は、トルクコンバータ軸７２の延 長部に結合され、該軸７２によって駆動されている。

駆動ユニ７ト７０は、第１図では概略的に図示されているだけであるが、該ユニ ット７０は粘性継手７４を有しており、該継手７４は、有利には第１プーリ６６ の直径よりより大きな直径を有している出方プーリ７６を保有している。駆動ユ ニ／ドアｏは、その出方か所要冷却量に比例して制御できるような手段を有する ように設計されている。このことは、遠隔制御式粘性継手として知られている装 置を使用することによって実現されている。このような装置の１つが、温度応答 式粘性継手を有しており、該継手は公知の粘性継手の変化態様であって、冷却媒 体の温度を感知するＩ；めに接続された毛細管８０を有している。第１図に図示 されているように、毛細管８０の１方の端部はラジェータ４４の入口４６に接続 されており、１方他方の端部は、公知の形式で粘性継手７４に連通されている。

このような形式で粘性継手７４の駆動特性が、エンジンの冷却媒体の温度に応じ て変化し、それによってブロア６０がベルト６８を介して駆動される。継手の出 力は、温度依存形式で連続的に制御されているが、又は所定の温度で作動せしめ られている。遠隔制御式の粘性継手を使用することにより、エンジンの動力は熱 交換器を冷却する必要がある場合にだけブロアに伝達され、これによってエンジ ンの寄生抵抗が減少することになる。粘性継手は、対応する電気的な温度センサ と制御器とを備えた電気作動式の、別種の継手によって置換されても差支えない 。

ブロア６０の周辺に位置しているブロアケーシング９０は、別の図面にもっと鮮 明に図示されている。ブロアケーシング９ｏは、吸気ボックスとは別個に形成さ れていても、又は吸気ポンクスの部分に形成されていても宜い。吸気ボックス１ １０は、はぼ車輪軸の周辺の内方７エンダバ不ル１１２に位置している。吸気ボ ックス１１０はエア入口開口部１１６を有している。ダクト９２は、ブロアケー シング９ｏに支承されて熱交換器４４及び５０に連通されている。ダクト９２は 、第１図の他の部材の邪魔にならないように破線で図示されている。前に述べた ように、第２熱交換器５０は有利には、ラジェータ４４にほぼ平行にかつ隣接し て組み込まれている。熱交換器６ｏがブロア６ｏと常時連通している場合には、 有利には、ラジェータを貫流する空気の流れが減少するであろう。ｖｇ２熱交換 器５０に要求される冷却の周期は、ラジェータ４４によって要求されるそれとは 異なるので、本発明では、ダクト９２内に回転可能に組み込まれて熱交換器５゜ の上流側に位置しているダンパ９４のようなキャンバを有するように設計されて いる。ダンパ９４は、冷却さるべき流体温度の指示信号に応答する制御ユニット 又は作動ユニット９６によって回転せしめられる。このような温度信号は、公知 の形式の電子制御ユニットによって発生せしめられる。熱交換器がターポチャー ヂャー又は過給機からの昇圧空気を冷却するために使用されている場合、ダンパ はターポチャーヂャー又は過給機の電子機器によって制御される。熱交換器５゜ 内で流体を冷却する必要がない期間の間、制御ユニット９６は、ダンパ９４を第 １図に図示の位置に保持し、それによって総ての冷却空気が強制的にラジェータ ４４を貫流するようになる。この期間に間に、熱交換器５０に逼通さるべき流体 又は空気を冷却する必要が生じｔ；場合には、制御ユニット９６は、ダンパ９４ を部分開放又は全開放して（破線で図示）、冷却空気が熱交換器５０を貫流でき るようにする。

第２図乃至第４図には、参考のために本発明の主要部分の詳細が図示されている 。第２図及び第３図は本発明の後方及び側方の斜視図である。第４図は、第２図 及び第３図に図示の本発明の実施例の正面図を示している。熱交換器４４及び５ ｏは、傾斜した配置で組み込まれていて、エンジン室内により容易に適合できる ようになっている。第２図及び第３図は、ｃＶ継手４２ａの外径ケー／ングに対 するブロア６ｏの組込み関係をより明瞭に示している。吸気ボックスは便宜上、 第２図及び第３図から除かれている。前記図面には、ブロアケーシング９０とダ クト９２とが同じ様に極めて明瞭に図示されている。粘性継手９４は第３図では 見ることができないが、ブロアケーシング９ｏの上方左手部分９３に位置してお り、該ケーシング９ｏは、ボルト又はその類似品によってエンジン２２に正しく 組み込まれている。粘性継手の出力ブーリフ６とブロアプーリ６６との関係は、 第４図及び第５図により明瞭に示されている。

第４図番こは又、ブロアケーソング９０のブロア開口部９８から延びている吸気 ボックス１１０か図示されている。吸気ポ／クス１１０は囲われた構造体であっ て、隔離されて位置している空気入口１１６を有している。吸気ポンクスは又、 軸４１ａとブーツ１２０との周りに別の開口部１１８を有しており、該開口部１ １８はブーツ１２０により汚染から防護されている。

この離れた入口部は、クリーンな空気がブロア内に入ることかできれば、軍両外 板内のどの点に接続されていても構わない。第５図は、駆動手段７０とそのブロ アブーりとの連結部とを更に良好に示している。更に第５図には、ラジェータ及 び（又は）第２熱交換器から放出された空気が、そこから延びているダクト１０ ０を通ってエンジン室から送り出されている状況が図示されている。第６図には 前輪駆動車２００が図示されており、該車両２００は客室２０２の前方に組み込 まれたエンジンを有している。吸気ボックス１１０はエンジン／トランスミッシ ョン輪郭部の上に畳重されている（第５図に図示のそれと同じ）。吸気ボックス の開口部１６０は、グランドレベルから充分上方の側方フェンタパ不ル内に位置 していて、外部のクリーンな空気を吸気ポ／クス内に吸入できるようになってい る。符号２１２のようなフィルタが開口部の下流側に位置している。図示されて いるように、ダクト１００の出口終端部２１４がエンジン２２の下方に延びてい て、高温空気をエンジン室２１から排出している。熱交換器から排出される加熱 空気は、ダクト】００の代りに、又はダクト１００と一緒に、ダクト２１６を通 って客室２０２内に導かれる。ダクト２１６は、防火壁２２４を貫通して延び、 かつダンパ２１８及びフィルタ２２０を有して温度制御ユニット２２２に連通さ れており、該温度制御ユニット２２２は別のダンパ機構２２６を有している。公 知の形式の温度制御ユニット２２２は、乗客の要求に応じて客室内に入り込む加 熱空気の量を制御し、アクチュエータ２２８によってダンパ２２６及び（又は） ２１８を制御することにより熱量を一定に保っている。有利にはダンパは１つだ けが望ましい。本発明の上述の変化態様の特に有利な点は、客室の効果的な加熱 が通常型式の冷却媒体のヒータコアを必要としないで達成できるという点である 第７図及び第８図は、本発明を典型的な後輪駆動車３００に適用しｌ：場合を示 している。見て判るように、エンジン／トランスミノジョン装置は客室３０２の 後方のエンジン室２１内に設けられている。第７図では、吸気ボックス１１０が ブロア６０の周辺に重畳されている。吸気ボックス１１０は入口３０４を有して おり、該入口３０４は、リヤパネル、トランクカバー又は他の等価の位置の方に 延びている。排気ダクト１００は、下方に延びて高温空気をエンジン室から排出 している。少くとも１つの付加的なエアダクト３０６ａ及び（又は）３０６ｂが 、ダクト１００から延びている。この１つ及び（又は）複数のダクトは、排気ダ クト１００の前方で客室３０２に向って延びている。

更に特別に、これらのダクト３０６は車両の表被邪に沿って位置してエアフィル タ３０８を有している。ダンパ機構は、通常の形式でヒータ制御ユニット３１２ によりコントロールされて客室３０２の温度を制御している。上述の図面では有 利には、熱交換器がエンジン及びトランスミッションの後方に位置しているが、 これは本発明を限定するものではない。上述の実施例の夫々には、種々の熱交換 器がエンジン／トランスミノ／コンの前方に組み込まれ、ダクト装置内で適当に 変化して吸入型又は吹出型のどちらかの輪郭を有している。例として第９図には 、前記図面の多くに図示されているような、ニンジン／トランスミ２９３フ輪郭 の上に重畳された冷却装置が図示されている。第９図では、熱交換器４４′とダ クト部９２′とがエンジン／トランスミッション輪郭の前方に位置している。出 口ダクト１００′は熱交換器又はラジェータの前方に位置しているが、該出口ダ クト１００′はラジェータ４４′から排出される加熱空気をエンジン室２１の外 に導いている。

上述した本発明の実施例の、多くの変化態様と修正態様とは、本発明の範囲から 逸脱することなしに勿論これを遂行することができる。つまりこの範囲は、請求 の範囲によってのみ制限されると考えて頂き度い。

手続補正書い。

平成　２年ＩＩ月：ｌＥｉ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．車両（２１）のための冷却装置であって、車両（２０）の長手方向軸線（２ ６）に対し横方向に組み込まれたエンジン（２２）と、エンジンに連結された動 力伝導ユニット（３２）と、エンジンによって駆動されるように設けられた第１ 出力軸（７２）と、車輪を駆動するためのトランスミッション出力軸（３８ａ， ３８ｂ）と、を備えて、エンジン（２２）に対しほぼ平行に組み込まれたトラン スミッション（３０）と、 プロア（６０）と、 トランスミッション出力軸（３８）の周りでプロアを支持するための手段と、 第１出力軸（７２）に結合されて該軸（７２）によって駆動され、かつプロア（ ６０）の回転のためにプロア（６０）に駆動可能に結合されている駆動手段（７ ０）と、 エンジンの冷却媒体を冷却するための第１熱交換器（４４）と、 プロアによって生成された空気を第１熱交換器に連通せしめるダクト手段（９０ ）と、 を有していることを特徴とする冷却装置。
2. ２．前記駆動手段（７０）が、プロアを、エンジン温度の函数としての速度で駆 動するための手段を有していることを特徴とする、請求項１記載の装置。
3. ３．駆動手段が温度応答式の粘性継手を有しており、該粘性継手の出力は、エン ジン冷却媒体の温度に応じて変化することを特徴とする、請求項２記載のシステ ム。
4. ４．駆動手段は、粘性継手の出力を、エンジン冷却媒体の温度に比例して制御す るための手段を有していることを特徴とする、請求項３記載の装置。
5. ５．エンジンは、冷却空気を受容するための、第１ダクト手段（９０）内に組み 込まれた第２熱交換器（５０）を有しており、該第１ダクト手段は、第２熱交換 器への冷却空気の連通を制御するための信号に応答する手段を有していることを 特徴とする、請求項１記載の装置。
6. ６．連通手段は、第１ダクト手段内に組み込まれたダンパを有しており、かつ冷 却空気が第２熱交換器に流入できるように連動可能であることを特徴とする、請 求項５記載の装置。
7. ７．ダンパは、開放位置及び閉鎖位置を通り、第２熱交換器内の流体温度を指示 する信号に応答してアクチュエータにより運動せしめられていることを特徴とす る、請求項６記載の装置。
8. ８．連続可変継手（４２）がトランスミッション軸（３８）に駆動可能に結合さ れており、またプロアが、トランスミッション軸の周りに組み込まれて連続可変 継手により回転可能に支持されていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
9. ９．プロア入口が、車両ボデー部分内に位置して、本質的にクリーンな空気の流 入を保証していることを特徴とする、請求項１記載の装置。
10. １０．更に、第１熱交換器及びエンジンからの高温空気を通すための第２ダクト 手段（１００）を有する装置であって、 第２ダクト手段（１００）が、少くとも１部分の高温空気を客室内に通すための 第３ダクト手段（１１６，１１８）と、乗客の要求に応じて客室の温度レベルを 制御するための手段とを有しており、また第３ダクト手段が入口ダンパ（１１８ ）を有しており、該入口ダンパ（１１８）は、第２ダクト手段から客室へ高温空 気をバイパスせしめるための制御信号に応答して連動可能であり、また 第３ダクト手段が客室に隣接する出口ダンパを有しており、該出口ダンパは、乗 客の温度要求を指示する制御信号に応答して運動可能であり、またエンジンが客 室の後方のエンジン室内に位置し、かつ第１熱交換器がエンジンの後方に位置し ており第２ダクト手段（１００）が、エンジン室の後部からの排出加熱空気に対 して動作可能であり、また第３ダクト手段が、第２ダクト手段の前方から客室内 に延びている少くとも１つの空気ダクトを有している ことを特徴とする、請求項１記載の装置。