WO2011145215A1 - 冷却風導入構造 - Google Patents

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WO2011145215A1
WO2011145215A1 PCT/JP2010/058655 JP2010058655W WO2011145215A1 WO 2011145215 A1 WO2011145215 A1 WO 2011145215A1 JP 2010058655 W JP2010058655 W JP 2010058655W WO 2011145215 A1 WO2011145215 A1 WO 2011145215A1
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duct
cooling
air
cooling air
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正夫 田島
聡 鯵坂
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トヨタ自動車株式会社
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    • B62D35/02—Streamlining the undersurfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • Y02T10/88—Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses

Definitions

  • the present invention relates to a cooling air introduction structure for guiding cooling air from under the floor into the vehicle body.
  • a structure in which cooling air is guided to the intercooler by a duct provided in the under cover is known (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-301528). Further, a structure is known in which cooling air is guided from below the floor to a radiator disposed at the rear of the vehicle body through a tunnel-like ventilation path formed in the floor panel (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-146634).
  • the cooling air introduction structure has an air intake opening that is opened toward a road surface between a pair of wheels arranged in the vehicle width direction or behind the vehicle with respect to the pair of wheels.
  • the air taken in from the air intake as the vehicle travels is guided into the vehicle body (to be cooled) as cooling air through the duct.
  • the wheel (the ground contact part) may fly foreign objects toward the air intake port at the upper side of the vehicle and the inner side in the vehicle width direction (and the rear side of the vehicle) with the rotation thereof.
  • the front-rear direction wall is provided in the duct, the foreign matter that has a vector component in the vehicle width direction from the wheel and goes into the duct easily hits the front-rear direction wall. And the foreign material which contacted the wall in the front-back direction is suppressed from entering the vehicle body through the duct into the vehicle body.
  • the cooling air introduction structure of the above aspect it is possible to suppress the entry of foreign matter from the air intake into the vehicle body.
  • the opening width in the vehicle width direction of the duct (air intake port) is wide, it is desirable to provide a plurality of front and rear direction walls.
  • the front-rear direction wall may be provided downward from the top wall that covers the air intake port in the duct from above the vehicle.
  • the wall in the front-rear direction extends from the top wall facing the air intake port of the duct toward the air intake port, the entry of foreign matter from the air intake port into the vehicle body is further effectively suppressed. can do. Further, the cooling air flowing from the air intake into the vehicle body is rectified by the front-rear direction wall.
  • the duct may be formed integrally with an under cover that covers the vehicle from the road surface side.
  • the duct is formed integrally with the under cover, the number of parts is small and the structure is simple.
  • no seam or the like is formed in the cooling air path formed by the duct, adhesion of foreign matters is suppressed and the flow resistance is reduced.
  • the duct includes a shroud that is formed in an under cover in which the air intake covers the vehicle from the road surface side and that is attached to the under cover and guides the cooling air to the object to be cooled.
  • the front-rear direction wall may be provided in the under cover so as to bridge both edges of the air intake port in the front-rear direction of the vehicle.
  • the front-rear direction wall provided in the under cover is located at the uppermost stream part of the air intake port, that is, the duct, the effect of suppressing the entry of foreign matter is high.
  • the vehicle may further include a vehicle width direction wall provided on the under cover so as to bridge both edges of the air intake port in the vehicle width direction.
  • the foreign matter is likely to hit at least one of the vehicle width direction wall and the front-rear direction wall. For this reason, the foreign substance penetration
  • a configuration may be adopted in which a wing shape is formed to form an air flow toward the top of the vehicle.
  • the wing-shaped wall in the width direction of the vehicle uses the air flow taken in from the air intake as the upward air flow, so that the air also flows in the upper part of the duct.
  • the air quantity which flows toward each part of a to-be-cooled body can be closely approximated.
  • the cooling wind introduction structure according to the present invention has an excellent effect that foreign matter can be prevented from entering the vehicle body from the air intake port.
  • the cooling air introduction structure 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the configuration of the vehicle body 11 of the automobile A to which the cooling air introduction structure 10 is applied will be described, and then the specific configuration of the cooling air introduction structure 10 will be described. Note that an arrow FR appropriately shown in the drawing indicates a forward direction in the vehicle longitudinal direction, an arrow UP indicates an upward direction in the vehicle vertical direction, and an arrow W indicates a vehicle width direction.
  • FIG. 2 is a schematic sectional side view of the front portion of the automobile A to which the cooling air introduction structure 10 is applied.
  • a power unit chamber 14 in which a power unit 12 is disposed is disposed on the front end side of the vehicle A in the vehicle longitudinal direction.
  • the power unit 12 in this embodiment includes an engine that is an internal combustion engine and an electric motor as drive sources for driving the front wheel Wf that is a wheel. Therefore, the automobile A is a hybrid automobile having two drive sources.
  • the power unit includes a horizontal engine having a crankshaft along the vehicle width direction and a transaxle connected to the engine so as to be able to transmit power.
  • the transaxle includes an electric motor, a generator (not shown), a power split mechanism, a transmission such as a continuously variable transmission, and the like.
  • the transaxle includes, for example, an electric motor, a generator, and an inverter electrically connected to a battery. Therefore, the power unit according to this embodiment can also be regarded as a power plant.
  • the power unit chamber 14 in which the power unit 12 including the engine that is an internal combustion engine is disposed can be regarded as a so-called engine room.
  • a rear end portion of the power unit chamber 14 in the vehicle front-rear direction is defined by a dash panel 16 that separates from the vehicle compartment C.
  • the dash panel 16 is joined to the front end of the floor panel 18 in the vehicle longitudinal direction.
  • a floor tunnel 20 having a “U” shape is formed that opens downward in the vehicle vertical direction in a front sectional view.
  • a cooling unit 22 is provided as a body to be cooled so as to close the opening end 20A on the front side of the floor tunnel 20 in the vehicle front-rear direction. Therefore, in this embodiment, the cooling unit 22 is disposed on the rear side in the vehicle front-rear direction with respect to the power unit 12.
  • the cooling unit 22 is a radiator that is an air-cooled heat exchanger that circulates cooling water between the power unit 12 (engine and electric motor thereof) and cools the power unit 12, and an air conditioner (not shown). It is comprised including at least one (both in this embodiment) of the condenser (condenser) which is an air-cooled heat exchanger that constitutes.
  • a fan unit 24 is provided on the rear side of the cooling unit 22 in the vehicle front-rear direction.
  • cooling air that exchanges heat with cooling water passes through the cooling unit 22 from the front side in the vehicle front-rear direction to the rear side.
  • the cooling air after heat exchange with the cooling water is discharged to the bottom of the floor through the downward opening end 20B of the floor tunnel 20.
  • cooling air introduction structure 10 for guiding the cooling air that performs heat exchange with the refrigerant (cooling water circulating through the radiator, air conditioner refrigerant) to the cooling unit 22 will be described in detail.
  • the cooling air introduction structure 10 includes an under cover 26 that covers the power unit chamber 14 from below in the vehicle vertical direction.
  • the under cover 26 is formed with a duct 28 for guiding the traveling wind flowing between the road surface R and the cooling unit 22 (in the floor tunnel 20).
  • the entire under cover 26 is integrally formed of a resin material.
  • the duct 28 includes an inlet 28 ⁇ / b> A serving as an air intake that is an opening that is opened downward (road surface R side) in the vehicle vertical direction in front of the floor tunnel 20 in the vehicle front-rear direction.
  • a lead-out port 28 ⁇ / b> B opened rearward in the vehicle front-rear direction immediately before the vehicle in the vehicle front-rear direction with respect to the floor tunnel 20.
  • the space between the inlet 28 ⁇ / b> A and the outlet 28 ⁇ / b> B is surrounded by a pair of left and right side walls 29 facing in the vehicle width direction and a ceiling wall 30 that connects the upper edges of the pair of side walls 29 in the vehicle vertical direction.
  • the flow path 28C is formed.
  • the introduction port 28 ⁇ / b> A is opened at a vehicle rearward position with respect to a portion between the left and right front wheels Wf and a portion between the left and right front wheels Wf.
  • the introduction port 28A is opened including a portion on the rear side of the vehicle with respect to the contact point with the road surface R of the front wheel Wf, that is, a range in which the front wheel Wf blows foreign matter as the rotation occurs.
  • the above-described cooling unit 22 is interposed between the front opening end 20A of the floor tunnel 20 and the outlet 28B of the duct 28 in a sealed state. That is, the duct 28 (between the automobile A and the road surface R) and the floor tunnel 20 are communicated with each other via the cooling unit 22 (the air-side flow path).
  • the cooling unit 22 may be partly or entirely disposed at the front part in the floor tunnel 20, or partly or entirely disposed at the rear part in the duct 28. That is, the cooling unit 22 only needs to be disposed in the middle of the space (air flow path) formed by the duct 28 and the floor tunnel 20.
  • the cooling unit 22 is disposed so as to be inclined (forwardly inclined) so that the upper end side of the vehicle is located on the front side of the vehicle with respect to the lower end side.
  • the position of the rear end in the vehicle front-rear direction at the inlet port 28A and the position of the lower end in the vehicle vertical direction at the outlet port 28B are substantially coincident with the position of the lower end in the vehicle vertical direction of the cooling unit 22.
  • the cooling air passes through the cooling unit 22 (air-side flow path) along a direction substantially orthogonal to the front surface (inclination direction) of the cooling unit 22 (see arrow FA shown in FIG. 1). Has been.
  • a venturi wall 32 as an inclined wall is formed on the vehicle front side of the duct 28 in the under cover 26.
  • the venturi wall 32 is such that the front side portion in the vehicle front-rear direction with respect to the front edge portion 28D of the duct 28 (introduction port 28A) in the under cover 26 is closer to the road surface R on the rear end side than the front end side in the vehicle front-rear direction. It is formed by inclining.
  • the venturi wall 32 may be formed at least on the front side in the vehicle front-rear direction of the installation range of the duct 28 in the vehicle width direction.
  • the front portion of the under cover 26 has a substantially full width in the vehicle width direction.
  • the venturi wall 32 is an inclined wall.
  • the venturi wall 32 has a configuration in which a space formed between the road surface R and the road surface R has a venturi shape with a narrower vertical width (a channel cross-section is narrowed) toward the vehicle rear end side.
  • the portion directly under the vehicle vertical direction with respect to the front edge portion 28D of the duct 28 in the space formed between the venturi wall 32 and the road surface R is the throat portion where the flow path cross section is most narrowed. ing.
  • the traveling wind toward the rear of the vehicle is guided upward of the vehicle by the venturi effect of the venturi wall 32 generated in front of the vehicle with respect to the introduction port 28A, and follows the direction of the arrow FA described above. Therefore, the air travels easily into the duct 28 (the traveling wind flows into the duct 28 at an angle close to the direction of the arrow FA with respect to the road surface R before reaching the cooling unit 22).
  • a flap 34 as a front-rear direction wall is provided in the duct 28.
  • the flap 34 is a flat wall (a flat plate member) extending in the vehicle front-rear direction and the vehicle vertical direction.
  • a plurality of flaps 34 are provided in parallel in the vehicle width direction.
  • each flap 34 is suspended from the top wall 30 of the duct 28 toward the inlet 28 ⁇ / b> A.
  • the lower edge 34A of each flap 34 forms a straight line shape (substantially flush) along the opening surface of the inlet 28A.
  • the top wall 30 has a portion from the front part to the center part as a gentle inclination part 30A having a small inclination angle with respect to the vehicle front-rear direction (horizontal line), and a rear part having a large inclination angle with respect to the vehicle front-rear direction.
  • the inclined portion 30 ⁇ / b> B has a substantially inverted “h” shape in a side sectional view. Note that the shape of the top wall 30 as viewed from the side is not limited to this.
  • the top wall may be formed as a single inclined surface, or, for example, the top wall may be formed from three inclined surfaces.
  • an aspect in which a gently inclined portion, a steeply inclined portion, and a gently inclined portion are continued in this order from the front side in the vehicle front-rear direction.
  • each flap 34 is positioned from the front part to the center part of the front edge part 28D by being hung from the gently inclined part 30A of the top wall 30.
  • the rear edge 34B of each flap 34 is inclined so as to be positioned at the rear of the vehicle as it goes toward the lower edge 34A. Accordingly, the flap 34 has a configuration in which the amount of drooping from the top wall 30 is small, the lower edge 34A reaches the introduction port 28A, and the rear edge 34B (the lower end) is close to the cooling unit 22 in the vehicle front-rear direction. Has been.
  • the fan unit 24 is electrically connected to a cooling ECU as control means (not shown). Based on the signal from the vehicle speed sensor, the cooling ECU activates the fan unit 24 when the vehicle speed of the automobile A is equal to or lower than the predetermined speed and the cooling water temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, and the vehicle speed of the automobile A reaches the predetermined speed. When the speed is exceeded, the operation of the fan unit 24 is stopped or prohibited.
  • the cooling water circulates between the power unit 12 and the cooling unit 22 when traveling.
  • the cooling water is cooled by heat exchange with air in the cooling unit 22.
  • the refrigerant circulates in the order of the cooling unit 22, the expansion valve, the evaporator, and the compressor to form a refrigeration cycle.
  • the cooling unit 22 functions as a condenser that cools and condenses the refrigerant by heat exchange with air.
  • the heat exchange in the cooling unit 22 is performed by the running air of the automobile A or the air flow (cooling air) generated by the operation of the fan unit 24 flowing through the air side flow path of the cooling unit 22.
  • the cooling ECU determines that the vehicle speed of the automobile A is equal to or lower than the predetermined vehicle speed and the cooling water temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the cooling ECU operates the fan unit 24. Then, the air under the floor flows into the duct 28 of the automobile A through the inlet 28 ⁇ / b> A by the suction force of the fan unit 24, and this air is guided to the cooling unit 22 by the duct 28.
  • the cooling ECU that determines that the vehicle speed of the automobile A has exceeded the predetermined vehicle speed stops the fan unit 24. Then, as shown in FIG. 1, the traveling wind Fh of the automobile A flows into the duct 28 with a vector component upward of the vehicle and passes through the cooling unit 22. At this time, the traveling wind Fh is guided upward of the vehicle by the venturi effect generated in front of the inlet 28A by the venturi wall 32, and a large amount of air is introduced into the duct 28 through the inlet 28A.
  • the tire of the rotating front wheel Wf steps on a foreign object I (hereinafter simply referred to as “foreign object I”) such as pebbles, sand, mud, etc.
  • a foreign object I such as pebbles, sand, mud, etc.
  • the foreign matter I is blown upward in the vehicle, inward in the vehicle width direction, and toward the rear of the vehicle.
  • the comparative example not including the flap 34 there is a concern that the foreign matter I enters the duct 28 and hits the cooling unit 22.
  • the flap 34 is provided along the introduction port 28A, the foreign matter I blown on the tire hits the flap 34 as shown in FIG. For this reason, the cooling unit 22 is protected against the foreign matter I. In other words, the flap 34 suppresses the foreign matter I from reaching the cooling unit 22, and damage or dirt (degradation of performance) of the cooling unit 22 is prevented or effectively suppressed. Further, since the foreign matter I hits the flap 34 and the momentum is reduced, even if the foreign matter I reaches the cooling unit 22, damage to the cooling unit 22 is prevented or effectively suppressed.
  • the cooling air introduction structure 10 since a plurality of the flaps 34 are provided in parallel in the vehicle width direction, the effect of rectifying the air flow introduced into the duct 28 is obtained. That is, in the comparative example in which the flap 34 is not provided, due to the separation of the air flow at the side wall 29, the duct 28, that is, the cooling unit 22 is concentrated in the center in the vehicle width direction. For this reason, in this comparative example, the cooling efficiency of the refrigerant by the cooling unit 22 is low.
  • the flow path is divided into a plurality of parts in the vehicle width direction at the introduction port 28 ⁇ / b> A of the duct 28 by the flap 34 (before separation occurs at the side wall 29).
  • an air flow is generated almost uniformly in each flow path.
  • the size of the arrow in FIG. 5 represents the flow velocity of the air flow.
  • the flow velocity becomes maximum at the throttle portion due to the venturi wall 32, while downstream of the passage portion of the cooling unit 22. It can be seen that the flow rate is minimum and the air flow rate in each flow path is substantially constant.
  • the rectifying effect is large when the automobile A is traveling at high speed, which contributes to the reduction of the running resistance (improvement of fuel consumption) of the automobile A.
  • the duct 28 is formed integrally with the under cover 26. For this reason, the number of parts is small and the structure is simple. Further, since no seam or the like is formed in the cooling air path formed by the duct 28, the adhesion of the foreign matter I is suppressed and the flow resistance of the air flow is reduced.
  • FIGS. A cooling air introduction structure 60 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that parts and portions that are basically the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description thereof is omitted.
  • the duct 62 constituting the cooling air introduction structure 60 is configured by combining a shroud 66, which is a separate member from the under cover 64, with the under cover 64.
  • the under cover 64 according to this embodiment is formed with an introduction port 62A for the duct 62.
  • the outlet 62 ⁇ / b> B of the duct 62 is formed in the shroud 66.
  • a space between the inlet 62A and the outlet 62B is formed by a pair of left and right side walls 68 that face each other in the vehicle width direction, and a top wall 70 that connects the upper edges of the pair of side walls 68 in the vehicle vertical direction. It is set as the enclosed flow path 62C.
  • the pair of side walls 68 and the top wall 70 are the main parts of the shroud 66.
  • the shroud 66 in this embodiment is unitized (modularized) so as to be integrated with the cooling unit 22 and the fan unit 24.
  • a pair of side walls 64A which are long in the vehicle front-rear direction, are erected upward from both edges of the introduction port 62A of the under cover 64 in the vehicle width direction.
  • the side wall 64 ⁇ / b> A is configured to be in contact with or very close to the inner surface of the side wall 68 (extends along the inner surface of the side wall 68).
  • a flap 72 as a front-rear direction wall is provided between the pair of side walls 64A.
  • the flap 72 is a flat wall (a flat plate member) extending in the vehicle longitudinal direction and the vehicle vertical direction. In this embodiment, a plurality of flaps 72 are provided in parallel in the vehicle width direction.
  • Each flap 72 is provided so as to bridge the front and rear edges of the introduction port 62A.
  • a pair of side walls 64 ⁇ / b> A is bridged by a lateral flap 74 as a vehicle width direction wall, and each flap 72 is supported by the lateral flap 74.
  • a plurality of (three in this embodiment) lateral flaps 74 are separated in the vehicle front-rear direction and span the left and right side walls 64A between the front and rear edges of the introduction port 62A.
  • each flap 72 is set as the structure which cross
  • each lateral flap 74 has a wing shape as shown in FIG.
  • Each lateral flap 74 has a wing shape that forms an air flow toward the upper side of the vehicle in the duct 62.
  • Other configurations of the cooling air introduction structure 60 are basically the same as those of the cooling air introduction structure 10 according to the first embodiment, including a portion not shown.
  • the flap 72 prevents or effectively suppresses the cooling unit 22 from being damaged or soiled (deteriorated in performance) by the foreign matter I. Further, since the cooling air introduction structure 60 is provided with the lateral flap 74, the foreign matter I such as pebbles hits the lateral flap 74, so that the entry of the foreign matter I into the duct 62 is prevented or effectively suppressed. .
  • the rectifying effect of the traveling wind is obtained also by the lateral flap 74, and the traveling wind is guided to each part of the cooling unit 22, so that the cooling efficiency by the cooling unit 22 is improved. That is, the concentration of the traveling wind in the width direction and the vertical center of the cooling unit 22 is alleviated, and the cooling efficiency is improved by causing each part of the cooling unit 22 to exhibit performance.
  • the traveling wind is also applied to the upper part of the cooling unit 22 where the traveling air from the lower floor of the automobile A is difficult to flow. This contributes to further improvement in the cooling efficiency of the cooling unit 22.
  • the flaps 34 and 72 are flat flat walls.
  • the present invention is not limited to this.
  • the dimensions of the flaps 34 and 72 are considered in consideration of aerodynamic characteristics. It is good also as a dimensional shape.
  • venturi wall 32 is formed in front of the ducts 28 and 62
  • the present invention is not limited to this, and for example, the under cover 26 in front of the duct 28 is provided. It may be formed flat (substantially parallel to the road surface R).
  • an aerodynamic structure that allows the traveling wind Fh to flow into the duct 28 may be provided together with or in place of the venturi wall 32.
  • an air guide member such as spats protruding from the lower end of the cooling unit 22 to the bottom of the floor can be provided. Further, the air guide member may be changed in shape or posture according to the vehicle speed, for example.
  • the cooling wind introduction structures 10 and 60 are applied between the front wheels Wf.
  • the present invention is not limited to this, and for example, a flap is formed in a duct formed between the rear wheels. 34, 72, etc. may be provided.
  • the power unit 12 may be configured not to include a motor (general FF vehicle, FR vehicle, 4WD vehicle or other engine vehicle), and the power unit 12 including the internal combustion engine is disposed in the power unit chamber located behind the passenger compartment C.
  • the power unit may not include the internal combustion engine.
  • the power unit 12 includes an electric motor, a generator (not shown), a power split mechanism, a continuously variable transmission, and the like.
  • the transaxle constituting the power unit 12 may be a normal transaxle such as a manual transmission (MT), a torque converter type automatic transmission (AT), a continuously variable transmission (CVT), or the like.
  • MT manual transmission
  • AT torque converter type automatic transmission
  • CVT continuously variable transmission
  • These transaxles can be regarded as not included in the power unit 12 (the power unit is regarded as a main part including a driving source such as an engine).

Abstract

　空気取入口から車体への異物の侵入を抑制することができる冷却風導入構造を得る。　冷却風導入構造（１０）は、車幅方向に並んだ一対のフロントホイール（Ｗｆ）の間で路面Ｒに向けて開口された導入口（２８Ａ）から車体内に取り入れた空気を冷却風として冷却ユニット（２２）に導くダクト（２８）と、ダクト（２８）内における導入口（２８Ａ）の近傍に車両前後方向及び車両上下方向に沿って設けられた複数又は単一のフラップ（３４）と、を備えている。

Description

冷却風導入構造
　本発明は、冷却風を床下から車体内に導くための冷却風導入構造に関する。
　アンダーカバーに設けたダクトによりインタークーラーに冷却風を導く構造が知られている（例えば、特開平５－３０１５２８号公報参照）。また、フロアパネルに形成したトンネル状の通風路を通じて、床下から車体後部に配置されたラジエータに冷却風を導く構造が知られている（例えば、特開昭６１－１４６６３４号公報参照）。
　しかしながら、上記の如き技術では、車輪に飛ばされた異物が床下の開口部から車体内に侵入するおそれがある。
　本発明は、空気取入口から車体への異物の侵入を抑制することができる冷却風導入構造を得ることが目的である。
　本発明の第１の態様に係る冷却風導入構造は、車幅方向に並んだ一対の車輪の間又は一対の車輪に対する車両後方で路面に向けて開口された空気取入口を有し、該空気取入口から車体内に取り入れた空気を該空気取入口よりも車両後方に冷却風として導くダクトと、前記ダクト内に車両前後方向及び車両上下方向に沿って設けられた複数又は単一の前後方向壁と、を備えている。
　上記の態様によれば、車両走行に伴って空気取入口から取り入れられた空気がダクトを通じて冷却風として車体内（に配置された被冷却体）に導かれる。車輪（の接地部位）は、その回転に伴い車両上方かつ車幅方向内方（かつ車両後方側）の空気取入口に向けて異物を飛ばす場合がある。ここで、本冷却風導入構造では、ダクト内に前後方向壁が設けられているので、車輪から車幅方向のベクトル成分を持ってダクト内に向かう異物は、前後方向壁に当たりやすい。そして、前後方向壁に当たった異物は、車体内へのダクトを通じた車体内への侵入が抑制される。
　このように、上記態様の冷却風導入構造では、空気取入口から車体への異物の侵入を抑制することができる。なお、ダクト（空気取入口）の車幅方向の開口幅が広い構成においては、前後方向壁を複数設けることが望ましい。
　上記の態様において、前記前後方向壁は、前記ダクトにおける前記空気取入口を車両上方から覆う天壁から車両下向きに設けられている、構成としても良い。
　上記の態様によれば、ダクトの空気取入口に臨む天壁から前後方向壁が空気取入口に向けて垂下されているので、該空気取入口から車体への異物の侵入を一層効果的に抑制することができる。また、空気取入口から車体内へ向かう冷却風が前後方向壁によって整流される。
　上記の態様において、前記ダクトは、車両を路面側から覆うアンダカバーに一体に形成されている、構成としても良い。
　上記の態様によれば、ダクトがアンダカバーに一体に形成されているので、部品点数が少なく構造が簡単である。また、ダクトが形成する冷却風経路に継ぎ目等が形成されないので、異物の付着が抑制されると共に流動抵抗が小さくなる。
　上記の態様において、前記ダクトは、前記空気取入口が車両を路面側から覆うアンダカバーに形成されると共に、前記アンダカバーに装着されて前記冷却風を被冷却体に導くシュラウドとを含んで構成され、前記前後方向壁は、前記空気取入口の車両前後方向の両縁部を架け渡すように前記アンダカバーに設けられている、構成としても良い。
　上記の態様によれば、アンダカバーに設けられた前後方向壁は、空気取入口すなわちダクトの最上流部に位置するので、異物の侵入抑制効果が高い。
　上記の態様において、前記空気取入口の車両幅方向の両縁部を架け渡すように前記アンダカバーに設けられた車幅方向壁をさらに備えた、構成としても良い。
　上記の態様によれば、車幅方向壁をさらに備えるので、異物は車幅方向壁及び前後方向壁の少なくとも一方に当たりやすい。このため、異物の侵入抑制効果が高い。
　上記の態様において、車両上方に向かう空気流を形成する翼形状を成している、構成としても良い。
　上記の態様によれば、翼形状の車幅方向壁が空気取入口から取り入れた空気流を上方に向かう空気流とするので、ダクト上部にも空気が流れる。これにより、被冷却体の各部に向けて流れる空気量を均一に近づけることができる。
　以上説明したように本発明に係る冷却風導入構造は、空気取入口から車体への異物の侵入を抑制することができるという優れた効果を有する。
本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造の要部を示す側断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造が適用された自動車の前部を示す側断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造を構成するダクト付きのアンダカバーを下方から見た斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造によるダクトへの異物の侵入を抑制する状態を模式的に示す背面断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造による走行風の整流作用を模式的に示す底面図である。 本発明の第２の実施形態に係る冷却風導入構造の要部を示す側断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る冷却風導入構造のダクト部分を示す分解斜視図である。
　本発明の第１の実施形態に係る冷却風導入構造１０について、図１～図５に基づいて説明する。先ず、冷却風導入構造１０が適用された自動車Ａの車体１１の構成を説明し、次いで、冷却風導入構造１０の具体的な構成を説明することとする。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印Ｗは車幅方向をそれぞれ示す。
（車体の概略構成）
　図２には、冷却風導入構造１０が適用された自動車Ａの前部が模式的な側断面図にて示されている。この図に示される如く、自動車Ａの車両前後方向の前端側には、パワーユニット１２が配設されたパワーユニット室１４が配置されている。この実施形態におけるパワーユニット１２は、それぞれ車輪であるフロントホイールＷｆを駆動するための駆動源として内燃機関であるエンジンと電動モータとを含んで構成されている。したがって、自動車Ａは、２つの駆動源を有するハイブリッド自動車とされている。
　具体的には、パワーユニットは、車幅方向に沿ったクランクシャフトを有する横置きのエンジンと、該エンジンに動力伝達可能に連結されたトランスアクスルとを主要部として構成されている。トランスアクスルは、電動モータ、図示しないジェネレータ、動力分割機構、無段変速機等である変速機等を含んで構成されている。また、この実施形態では、トランスアクスルには、例えば電動モータ、ジェネレータ、及びバッテリに電気的に接続されたインバータを含んで構成されている。したがって、この実施形態に係るパワーユニットは、パワープラントとして捉えることも可能である。
　上記の通り内燃機関であるエンジンを含んで構成されるパワーユニット１２が配設されたパワーユニット室１４は、所謂エンジンルームとして捉えることができる。パワーユニット室１４の車両前後方向の後端部は、車室Ｃとの間を隔てるダッシュパネル１６にて規定されている。ダッシュパネル１６は、フロアパネル１８の車両前後方向の前端部に接合されている。フロアパネル１８における車幅方向の中央部には、正面断面視で車両上下方向に下向きに開口する［コ」字状を成すフロアトンネル２０が形成されている。
　そして、冷却風導入構造１０が適用された自動車Ａでは、フロアトンネル２０の車両前後方向の前側の開口端２０Ａを塞ぐように、被冷却体としての冷却ユニット２２が設けられている。したがって、この実施形態では、冷却ユニット２２がパワーユニット１２に対する車両前後方向の後側に配置されている。冷却ユニット２２は、パワーユニット１２（のエンジンや電気モータ）との間で冷却水を循環させて該パワーユニット１２を冷却する空冷式の熱交換器であるラジエータ、及び図示しない空調装置（の冷凍サイクル）を構成する空冷式の熱交換器であるコンデンサ（凝縮器）の少なくとも一方（この実施形態では双方）を含んで構成されている。
　また、冷却ユニット２２の車両前後方向の後面側には、ファンユニット２４が設けられている。このファンユニット２４の作動によって、冷却ユニット２２には、車両前後方向の前面側から後面側に向けて、冷却水との熱交換を行う冷却風が通過するようになっている。冷却水との熱交換を行った後の冷却風は、フロアトンネル２０の下向き開口端２０Ｂを通じてフロア下に排出されるようになっている。
　以下、この冷却ユニット２２に冷媒（ラジエータを循環する冷却水、エアコン冷媒）との熱交換を行う冷却風を導くための冷却風導入構造１０について詳細に説明することとする。
（冷却風導入構造の構成）
　図２に示される如く、冷却風導入構造１０は、パワーユニット室１４を車両上下方向の下側から覆うアンダカバー２６を備えている。アンダカバー２６には、路面Ｒとの間を流れる走行風を冷却ユニット２２（フロアトンネル２０内）に導くためのダクト２８が形成されている。この実施形態では、アンダカバー２６は樹脂材にて全体が一体に形成されている。
　ダクト２８は、図１に示される如く、フロアトンネル２０に対する車両前後方向の前方で車両上下方向の下向きに（路面Ｒ側）に開口された開口部である空気取入口としての導入口２８Ａと、フロアトンネル２０に対する車両前後方向の直前方で車両前後方向の後向きに開口された導出口２８Ｂとを有する。ダクト２８は、導入口２８Ａと導出口２８Ｂとの間の空間が、車幅方向に対向する左右一対の側壁２９と、一対の側壁２９の車両上下方向の上縁をつなぐ天壁３０とで囲まれた流路２８Ｃとされている。この実施形態では、図５に示される如く、導入口２８Ａは、左右のフロントホイールＷｆ間、及び左右のフロントホイールＷｆ間の部分に対する車両後方位置で開口されている。換言すれば、導入口２８Ａは、フロントホイールＷｆの路面Ｒとの接触点に対する車両後側の部分、すなわちフロントホイールＷｆが回転に伴い異物を飛ばす範囲を含んで開口している。
　上記した冷却ユニット２２は、フロアトンネル２０の前側開口端２０Ａとダクト２８の導出口２８Ｂとの間にシール状態で介在されている。すなわち、ダクト２８（自動車Ａと路面Ｒとの間）とフロアトンネル２０とが冷却ユニット２２（の空気側流路）を介して連通されている。なお、冷却ユニット２２は、一部又は全部がフロアトンネル２０内の前部に配置された構成としても良く、一部又は全部がダクト２８内の後部に配置された構成としても良い。すなわち、冷却ユニット２２は、ダクト２８とフロアトンネル２０とで形成される空間（空気流路）の中間部に配置されていれば良い。
　また、この実施形態では、冷却ユニット２２は、車両上端側が下端側よりも車両前側に位置するように傾斜（前傾）して配置されている。導入口２８Ａにおける車両前後方向の後端、導出口２８Ｂにおける車両上下方向の下端の位置は、冷却ユニット２２における車両上下方向の下端の位置に略一致されている。この配置によって、冷却ユニット２２（の空気側流路）には、冷却ユニット２２の前面（傾斜方向）との略直交方向（図１に示す矢印ＦＡ参照）に沿って冷却風が通過する構成とされている。
　さらに、この実施形態では、アンダカバー２６におけるダクト２８の車両前側に傾斜壁としてのベンチュリ壁３２が形成されている。ベンチュリ壁３２は、アンダカバー２６におけるダクト２８（導入口２８Ａ）の前縁部２８Ｄに対する車両前後方向の前側部分を、車両前後方向の前端側よりも後端側の方が路面Ｒに近接するように傾斜させることで形成されている。ベンチュリ壁３２は、車幅方向においては少なくともダクト２８の設置範囲の車両前後方向の前側に形成されれば良いが、この実施形態では、アンダカバー２６の前部は、車幅方向の略全幅に亘り傾斜壁であるベンチュリ壁３２とされている。
　このベンチュリ壁３２は、路面Ｒとの間に形成される空間を、車両後端側に向かうほど上下幅が狭まる（流路断面が絞られる）ベンチュリ形状とする構成である。この実施形態では、ベンチュリ壁３２と路面Ｒとの間に形成された空間におけるダクト２８の前縁部２８Ｄに対する車両上下方向のほぼ直下の部分が、流路断面が最も絞られたのど部とされている。このベンチュリ壁３２を備えた冷却風導入構造１０では、車両後方に向かう走行風が、導入口２８Ａに対する車両前方で生じるベンチュリ壁３２のベンチュリ効果によって車両上方に導かれ、上記した矢印ＦＡ方向に沿ってダクト２８に流入されやすい（走行風が、冷却ユニット２２に至る前に、路面Ｒに対し矢印ＦＡ方向に近い角度でダクト２８に流れ込む）構成とされている。
　そして、冷却風導入構造１０では、ダクト２８内に前後方向壁としてのフラップ３４が設けられている。フラップ３４は、車両前後方向及び車両上下方向に延在する平壁（平板状部材）であり、この実施形態では車幅方向に並列して複数のフラップ３４が設けられている。図３に示される如く、各フラップ３４は、ダクト２８の天壁３０から導入口２８Ａ側に向けて垂下されている。図１に示される如く、各フラップ３４の下縁３４Ａは、導入口２８Ａの開口面に沿った（略面一の）直線状を成している。
　この実施形態では、天壁３０は、その前部から中央部にかけての部分が車両前後方向（水平線）に対する傾斜角の小さい緩傾斜部３０Ａとされ、その後部が車両前後方向に対する傾斜角が大きい急傾斜部３０Ｂとされて、側断面視で略逆「へ」字状を成している。なお、天壁３０の側面視形状はこれに限られず、例えば、天壁が単一の傾斜面として形成されても良く、また例えば、天壁が３つの傾斜面で形成されても良い。例えば天壁が３つの傾斜面で形成される態様として、車両前後方向の前側から緩傾斜部、急傾斜部、緩傾斜部がこの順で連続する態様を挙げることができる。
　そして、各フラップ３４は、天壁３０の緩傾斜部３０Ａから垂下されることで、前縁部２８Ｄの前部から中央部にかけて位置している。なお、各フラップ３４の後縁３４Ｂは、下縁３４Ａ側に向かうにつれて車両後方に位置するよう傾斜されている。これらにより、フラップ３４は、天壁３０からの垂下量が小さい構成でありながら、下縁３４Ａが導入口２８Ａまで至ると共に、後縁３４Ｂ（の下端）が冷却ユニット２２に対し車両前後方向に近接されている。
　また、冷却風導入構造１０では、ファンユニット２４が図示しない制御手段としての冷却ＥＣＵに電気的に接続されている。冷却ＥＣＵは、車速センサからの信号に基づいて、自動車Ａの車速が所定の速度以下でかつ冷却水温が所定の温度以上である場合にはファンユニット２４を作動させ、自動車Ａの車速が所定の速度を超える場合にはファンユニット２４の作動を停止又は禁止するようになっている。
　次に、第１の実施形態の作用を説明する。
　上記構成の冷却風導入構造１０が適用された自動車Ａでは、その走行の際に、パワーユニット１２と冷却ユニット２２とを冷却水が循環する。この冷却水は、冷却ユニット２２において空気との熱交換により冷却される。また、空調装置を作動時には、冷媒が冷却ユニット２２、膨張弁、エバポレータ、コンプレッサの順で循環して冷凍サイクルが形成される。冷却ユニット２２は、空気との熱交換により冷媒を冷却して凝縮させるコンデンサとして機能する。
　この冷却ユニット２２での熱交換は、自動車Ａの走行風、又はファンユニット２４の作動により生じる空気流（冷却風）が冷却ユニット２２の空気側流路を流れることで行われる。なお、冷却ＥＣＵは、自動車Ａの車速が所定の車速以下でかつ冷却水温が所定の温度以上であると判断すると、ファンユニット２４を作動させる。すると、ファンユニット２４の吸引力によって床下の空気が導入口２８Ａを通じて自動車Ａのダクト２８内に流入し、この空気がダクト２８によって冷却ユニット２２に導かれる。
　一方、自動車Ａの車速が所定の車速を超えたと判断した冷却ＥＣＵは、ファンユニット２４を停止させる。すると、図１に示される如く自動車Ａの走行風Ｆｈが車両上向きのベクトル成分を持ってダクト２８に流入し、冷却ユニット２２を通過する。この際、走行風Ｆｈは、ベンチュリ壁３２によって導入口２８Ａの前方で生じるベンチュリ効果によって車両上方に導かれ、多量の空気が導入口２８Ａを通じてダクト２８に導入される。
　ところで、自動車Ａの走行中には、回転しているフロントホイールＷｆのタイヤが例えば小石、砂、泥等の異物Ｉ（以下、単に「異物Ｉ」という）を踏む（路面との間に挟む）と、この異物Ｉが、車両上向き、車幅方向内向き、かつ車両後方に向けて飛ばされる場合がある。この際、フラップ３４を備えない比較例では、異物Ｉがダクト２８に入り込み、冷却ユニット２２に当たることが懸念される。
　これに対して冷却風導入構造１０では、導入口２８Ａに沿ってフラップ３４が設けられているので、上記タイヤに飛ばされた異物Ｉは、図４に示される如くフラップ３４に当たる。このため、冷却ユニット２２が異物Ｉに対し保護される。すなわち、フラップ３４によって異物Ｉが冷却ユニット２２に至ることが抑制され、該冷却ユニット２２の損傷や汚れ（性能低下）が防止又は効果的に抑制される。また、異物Ｉがフラップ３４に当たって勢いが弱くなるので、仮に冷却ユニット２２に到達したとしても、該冷却ユニット２２の損傷が防止又は効果的に抑制される。
　しかも、冷却風導入構造１０では、フラップ３４が車幅方向に並列して複数設けられているので、異物Ｉのダクト２８への侵入（冷却ユニット２２への到達）抑制効果が高い。
　またここで、冷却風導入構造１０では、フラップ３４が車幅方向に並列して複数設けられているので、ダクト２８に導入される空気流の整流効果が得られる。すなわち、フラップ３４が設けられていない比較例では、側壁２９で空気流の剥離が生じることに起因して、ダクト２８すなわち冷却ユニット２２の車幅方向中央部に集中してしまう。このため、この比較例では、冷却ユニット２２による冷媒の冷却効率が低い。
　これに対して冷却風導入構造１０では、フラップ３４によってダクト２８の導入口２８Ａで（側壁２９で剥離が生じる前に）流路が車幅方向に複数に分割されるので、図５に示される如く、各流路にほぼ均等に空気流が生じる。なお、図５の矢印の大きさは空気流の流速を表しており、フラップ３４で区画された各流路において、ベンチュリ壁３２による絞り部で流速最大となる一方、冷却ユニット２２の通過部下流で流速が最小となっており、各流路の空気流量が略一定であることが判る。特に、自動車Ａの高速走行時に整流効果が大きく、自動車Ａの走行抵抗の低減（燃費の向上）にも寄与する。
　さらに、冷却風導入構造１０では、ダクト２８がアンダカバー２６に一体に形成されている。このため、部品点数が少なく構造が簡単である。また、ダクト２８が形成する冷却風経路に継ぎ目等が形成されないので、異物Ｉの付着が抑制されると共に空気流の流動抵抗が小さくなる。
（第２の実施形態）
　本発明の第２の実施形態に係る冷却風導入構造６０について、図６～図７に基づいて説明する。なお、上記第１の実施形態の構成と基本的に同一の部品・部分については、上記第１の実施形態の構成と同一の符号を付して説明を省略する。
　図６及び図７に示される如く、冷却風導入構造６０を構成するダクト６２は、アンダカバー６４とは別部材であるシュラウド６６をアンダカバー６４と組み合わせて構成されている。すなわち、この実施形態に係るアンダカバー６４には、ダクト６２の導入口６２Ａが形成されている。一方、ダクト６２の導出口６２Ｂは、シュラウド６６に形成されている。このダクト６２は、導入口６２Ａと導出口６２Ｂとの間の空間が、車幅方向に対向する左右一対の側壁６８と、一対の側壁６８の車両上下方向の上縁をつなぐ天壁７０とで囲まれた流路６２Ｃとされている。
　そして、一対の側壁６８及び天壁７０は、シュラウド６６の主要部とされている。この実施形態におけるシュラウド６６は、図６に示される如く、冷却ユニット２２及びファンユニット２４と一体に取り扱い可能にユニット化（モジュール化）されている。
　アンダカバー６４における導入口６２Ａの車幅方向両縁部からは、車両前後方向に長手の一対の側壁６４Ａが車両上向きに立設されている。側壁６４Ａは、側壁６８の内面に接触又はごく近接して位置する（側壁６８の内面に沿って延在する）構成とされている。一対の側壁６４Ａの間には、前後方向壁としてのフラップ７２が設けられている。フラップ７２は、車両前後方向及び車両上下方向に延在する平壁（平板状部材）であり、この実施形態では車幅方向に並列して複数のフラップ７２が設けられている。
　各フラップ７２は、導入口６２Ａの前後の縁部を架け渡すように設けられている。この実施形態では、一対の側壁６４Ａが車幅方向壁としての横フラップ７４にて架け渡されており、各フラップ７２は、横フラップ７４に支持されている。具体的には、冷却風導入構造６０では、車両前後方向に離間して複数（この実施形態では３つ）の横フラップ７４が、導入口６２Ａの前後縁間で左右の側壁６４Ａを架け渡している。そして、各フラップ７２は、平面視で各横フラップ７４と交差して格子状を成す構成とされている。これにより、各フラップ７２は、上記の通り横フラップ７４を介してアンダカバー６４（側壁６４Ａ）に支持されている。
　また、各横フラップ７４は、図６に示される如く、翼形状を成している。各横フラップ７４は、ダクト６２内で車両上方に向かう空気流を形成する翼形状とされている。冷却風導入構造６０における他の構成は、図示しない部分を含め基本的に第１の実施形態に係る冷却風導入構造１０と同様に構成されている。
　したがって、第２の実施形態に係る冷却風導入構造６０によっても、基本的に第１の実施形態に係る冷却風導入構造１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。すなわち、異物Ｉによる冷却ユニット２２の損傷や汚れ（性能低下）がフラップ７２によって防止又は効果的に抑制される。また、冷却風導入構造６０では、横フラップ７４が設けられているので、小石等の異物Ｉは横フラップ７４に当たることによっても、異物Ｉのダクト６２への侵入が防止又は効果的に抑制される。
　さらに、冷却風導入構造６０では、横フラップ７４によっても走行風の整流効果が得られ、冷却ユニット２２の各部に走行風が導かれるので、冷却ユニット２２による冷却効率が向上される。すなわち、冷却ユニット２２の幅方向及び上下方向中央部への走行風の集中が緩和され、冷却ユニット２２各部に性能を発揮させることで、冷却効率が向上する。しかも、冷却風導入構造６０では、横フラップ７４が翼形状を成すため、横フラップ７４を有しない比較例では自動車Ａのフロア下からの走行風が流れにくい冷却ユニット２２の上部にも、走行風を導くことができ、冷却ユニット２２の冷却効率の一層の向上に寄与する。
　なお、上記した各実施形態では、フラップ３４、７２が平板状の平壁である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、フラップ３４、７２の寸法形状を空力特性を考慮した寸法形状としても良い。
　また、上記した各実施形態では、ダクト２８、６２の車両前方にベンチュリ壁３２が形成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ダクト２８の前方のアンダカバー２６を平坦（路面Ｒに対し略平行に）形成しても良い。さらに、ベンチュリ壁３２と共に又はベンチュリ壁３２に代えて、ダクト２８に走行風Ｆｈを流入させる空力構造を設けても良い。このような空力構造として、例えば冷却ユニット２２の下端からフロア下に突出したスパッツ等の導風部材を設けることができる。また、この導風部材は、例えば車速に応じて形状や姿勢を変化させるものとしても良い。
　さらに、上記した各実施形態では、冷却風導入構造１０、６０がフロントホイールＷｆ間に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えばリヤホイール間に形成したダクトにフラップ３４、７２等を設ける構成としても良い。
　またさらに、上記した各実施形態では、内燃機関及びモータを含むパワーユニット１２が車室Ｃの前方に位置するパワーユニット室１４に配置された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、パワーユニット１２がモータを含まない構成（一般的なＦＦ車、ＦＲ車、４ＷＤ車等のエンジン車）としても良く、内燃機関を含むパワーユニット１２が車室Ｃの後方に位置するパワーユニット室に配置される構成としても良く、パワーユニットが内燃機関を含まない構成としても良い。
　また、上記した各実施形態では、パワーユニット１２が電動モータ、図示しないジェネレータ、動力分割機構、無段変速機等である変速機等を含んで構成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、パワーユニット１２を構成するトランスアクスルとしては、例えば、マニュアルトランスミッション（ＭＴ）、トルコン式等の自動変速機（ＡＴ）、無断変速機（ＣＶＴ）等の通常のトランスアクスルとしても良い。これらのトランスアクスルは、パワーユニット１２には含まれないものと捉える（パワーユニットはエンジン等の駆動源を主要部として構成されるものと捉える）ことも可能である。
　その他、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲で、各種変形して実施可能であることは言うまでもない。

Claims (6)

  1. 　車幅方向に並んだ一対の車輪の間又は一対の車輪に対する車両後方で路面に向けて開口された空気取入口を有し、該空気取入口から車体内に取り入れた空気を該空気取入口よりも車両後方に冷却風として導くダクトと、
    　前記ダクト内に車両前後方向及び車両上下方向に沿って設けられた複数又は単一の前後方向壁と、
    　を備えた冷却風導入構造。
  2. 　前記前後方向壁は、前記ダクトにおける前記空気取入口を車両上方から覆う天壁から車両下向きに設けられている請求項１記載の冷却風導入構造。
  3. 　前記ダクトは、車両を路面側から覆うアンダカバーに一体に形成されている請求項２記載の冷却風導入構造。
  4. 　前記ダクトは、前記空気取入口が車両を路面側から覆うアンダカバーに形成されると共に、前記アンダカバーに装着されて前記冷却風を被冷却体に導くシュラウドとを含んで構成され、
    　前記前後方向壁は、前記空気取入口の車両前後方向の両縁部を架け渡すように前記アンダカバーに設けられている請求項１記載の冷却風導入構造。
  5. 　前記空気取入口の車両幅方向の両縁部を架け渡すように前記アンダカバーに設けられた車幅方向壁をさらに備えた請求項４記載の冷却風導入構造。
  6. 　前記車幅方向壁は、車両上方に向かう空気流を形成する翼形状を成している請求項５記載の冷却風導入構造。
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