(57)【要約】【課題】ステアリングギヤ機構の後方に配置された熱交換器に導かれる空気流量の偏りを抑制することができる車両前部構造を得る。【解決手段】車両前部構造１０は、車幅方向に延在されたステアリングギヤ機構２０に対する車両後方に配置された冷却ユニット３４と、少なくとも一部がステアリングギヤ機構２０のハウジング２０Ｈに設けられ、車両前方からの空気流を冷却ユニット３４における正面視でステアリングギヤ機構２０に覆われる部分に導く導風構造５０と、を備えている。【選択図】図１
2013100023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向に延在されたステアリングギヤ機構に対する車両後方に配置された熱交換器と、
少なくとも一部が前記ステアリングギヤ機構のハウジングに設けられ、車両前方からの空気流を前記熱交換器における正面視で前記ステアリングギヤ機構に覆われる部分に導く導風構造と、
を備えた車両前部構造。
【請求項２】
前記導風構造は、前記空気流に車両下方から上方に向かう速度成分を付与するように形成された翼形状部を含んで構成されている請求項１記載の車両前部構造。
【請求項３】
前記導風構造は、前記翼形状部の下方で車幅方向に沿って配置され、車両前方からの空気流を受け止めて前記翼形状部側に導く導風部材をさらに含んで構成されている請求項２記載の車両前部構造。
【請求項４】
前記翼形状部及び導風部材の少なくとも一方には、前記空気流に車幅方向に向かう速度成分を付与するように該空気流を案内する形成された案内部材が設けられている請求項３記載の車両前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングギヤ機構の後方に熱交換器が配置された車両前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両下向きの開口部からのラジエータへの走行風の流入、該開口部への走行風の流出を促進させるガイドを設けた構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４７３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、熱交換器の前方に車両の構成部品が配置される構成においては、熱交換器の各部への空気流量を均一化するとの観点で改善の余地がある。
【０００５】
均等に冷却風を導くことが望まれる。
【０００６】
本発明は、ステアリングギヤ機構の後方に配置された熱交換器に導かれる空気流量の偏りを抑制することができる車両前部構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明に係る車両前部構造は、車幅方向に延在されたステアリングギヤ機構に対する車両後方に配置された熱交換器と、少なくとも一部が前記ステアリングギヤ機構のハウジングに設けられ、車両前方からの空気流を前記熱交換器における正面視で前記ステアリングギヤ機構に覆われる部分に導く導風構造と、を備えている。
【０００８】
請求項１記載の車両前部構造では、例えば走行風やファンの作動等によって前方から熱交換器に向かう空気流が生成されると、該空気流の一部はステアリングギヤ機構に至る。この空気流は、ステアリングギヤ機構のハウジングに設けられた導風構造によって、熱交換器における正面視でステアリングギヤ機構に覆われた部分（ハウジング背後部分）に導かれる。すなわち、ステアリングギヤ機構のハウジングに導風構造が設けられていない構成と比較して、熱交換器におけるハウジング背後部分に多くの空気流が導かれる。
【０００９】
このように、請求項１記載の車両前部構造では、ステアリングギヤ機構の後方に配置された熱交換器に導かれる空気流量の偏りを抑制することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明に係る車両前部構造は、請求項１記載の車両前部構造において、前記導風構造は、前記空気流に車両下方から上方に向かう速度成分を付与するように形成された翼形状部を含んで構成されている。
【００１１】
請求項２記載の車両前部構造では、ステアリングギヤ機構のハウジングに形成された翼形状部によって、前方から後方に向かう空気流に上向きの速度成分が付与される。これにより、後方に向かう空気流は、ステアリングギヤ機構のハウジングを下方から回り込むようにして、熱交換器におけるハウジング背後部分に効率的に導かれる。
【００１２】
請求項３記載の発明に係る車両前部構造は、請求項２記載の車両前部構造において、前記導風構造は、前記翼形状部の下方で車幅方向に沿って配置され、車両前方からの空気流を受け止めて前記翼形状部側に導く導風部材をさらに含んで構成されている。
【００１３】
請求項３記載の車両前部構造では、導風部材にて受け止められた空気流が翼形状部に導かれ、該翼形状部にて車両上向きの速度成分が付与される。これにより、導風部材を備えない構成と比較して、熱交換器におけるハウジング背後部分に導かれる空気流量が増す。
【００１４】
請求項４記載の発明に係る車両前部構造は、請求項３記載の車両前部構造において、前記翼形状部及び導風部材の少なくとも一方には、前記空気流に車幅方向に向かう速度成分を付与するように該空気流を案内する形成された案内部材が設けられている。
【００１５】
請求項４記載の車両前部構造では、翼形状部と導風部材との間に形成された案内部材によって熱交換器に向かう空気流に車幅方向成分が付与される。これにより、例えばステアリングギヤ機構の車体への取付部等の障害物が熱交換器の前方に位置する場合に、該障害物を回り込むように熱交換器に空気流を導くことができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明に係る車両前部構造は、ステアリングギヤ機構の後方に配置された熱交換器に導かれる空気流量の偏りを抑制することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る車両前部構造を拡大して示す側断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両前部構造を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両前部構造が模式的に示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は図３（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車両前部構造の導風構造を破断して示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る車両前部構造を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態に係る車両前部構造１０について、図１及び図２に基づいて説明する。先ず、車両前部構造１０が適用された自動車Ｖの前部の概略構成を説明し、次いで、車両前部構造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。以下の説明で、特記なく前後、上下の方向を用いるときは、上記した車両前後方向、車両上下方向を示すものとする。
【００１９】
（車体の概略構成）
図５には、車両前部構造１０が適用された自動車Ｖ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Ｖの前端側には、パワーユニット１２が配設された前部空間としてのパワーユニット室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、それぞれフロントホイールＷｆ及び図示しないリヤホイールの少なくとも一方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を含んで構成されている。この実施形態では、パワーユニット１２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を含み、フロントホイールＷｆを駆動する構成とされている。なお、自動車Ｖは、パワーユニット１２が駆動源として電気モータをさらに含むハイブリッド自動車とされても良い。
【００２０】
また、パワーユニット室１４内には、自動車Ｖの骨格を構成するフロントサイドメンバ１６の前部が配置されている。フロントサイドメンバ１６は、左右一対設けられ、それぞれ前後方向に長手とされている。各フロントサイドメンバ１６の前端は、車幅方向に長手とされたフロントバンパ１８を構成するバンパリインフォースメント１８Ｒにて架け渡されている。フロントバンパ１８は、バンパリインフォースメント１８Ｒがバンパカバー１８Ｃに覆われて構成されている。なお、バンパリインフォースメント１８Ｒとバンパカバー１８Ｃとの間にアブソーバ等を配設しても良い。
【００２１】
さらに、パワーユニット室１４内におけるパワーユニット１２の後方には、操舵によりフロントホイールＷｆを転舵するためのステアリングギヤ機構２０が配置されている。ステアリングギヤ機構２０の主要部は、車幅方向に長手とされており、図示は省略するが、左右両端がそれぞれタイロッドを介してフロントホイールＷｆのナックルアームに連結されている。このステアリングギヤ機構２０は、ステアリングシャフト２２（図２〜４参照）を介して図示しないステアリングホイールに連結されている。そして、乗員によるステアリングホイールの操作力が、ステアリングシャフト２２を介してステアリングギヤ機構２０に伝わり、フロントホイールＷｆに転舵力として伝わる構成とされている。この実施形態では、ステアリングギヤ機構２０は、マニュアルステアリングギヤとして構成されているが、パワーアシスト機能を有しても良く、操舵により生じる電気信号に基づいて左右のフロントホイールＷｆに転舵力を与えるものであっても良い。
【００２２】
図３及び図４に示される如く、ステアリングギヤ機構２０は、ブラケット２４を介してサスペンションメンバ（サブフレーム）２６のサイドレール２６Ｓに連結されている。この実施形態では、ステアリングギヤ機構２０は、ハウジング２０Ｈから左右２箇所で下方に張り出した取付フランジ２０Ｆにおいて、ボルト・ナットを含む締結具によって、ゴムブッシュ２８を介してブラケット２４に弾性的に結合されている。なお、図示は省略するが、サスペンションメンバ２６は、平面視で略矩形枠状を成す井形フレームとされ、サイドレール２６Ｓの後端間はリヤクロス２６Ｒ（図１及び図３（Ａ)参照）にて架け渡されている。
【００２３】
以上説明したステアリングギヤ機構２０には、後述する導風構造５０を介してリヤエンジンマウント２５が支持されている。リヤエンジンマウント２５は、パワーユニット１２の後部を弾性的に支持する構成とされている。換言すれば、パワーユニット１２の後部は、リヤエンジンマウント２５、導風構造５０、及びステアリングギヤ機構２０を介して、サスペンションメンバ２６に支持されているものと捉えることができる。
【００２４】
以上説明したパワーユニット室１４の後端部は、車室Ｃとの間を隔てるダッシュパネル３０にて規定されている。ダッシュパネル３０は、フロアパネル３２の前端部に接合されている。フロアパネル３２における車幅方向の中央部には、車両前後方向に長手とされると共に該長手方向と直交する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３２Ｔが形成されている。
【００２５】
（冷却ユニット）
そして、図１及び図５に示される如く、車両前部構造１０が適用された自動車Ｖでは、パワーユニット室１４の後部内（ダッシュパネル３０の下方）に、冷却ユニット３４が配置されている。すなわち、この実施形態では、冷却ユニット３４がパワーユニット１２、ステアリングギヤ機構２０のそれぞれに対する車両前後方向の後側に配置されている。
【００２６】
冷却ユニット３４は、パワーユニット１２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コンデンサを含んで構成されている。ラジエータは、冷却水と空気との熱交換器とされ、コンデンサは、空調冷媒と空気との熱交換器とされている。本発明における熱交換器は、ラジエータ及びコンデンサの双方と捉えても良く、何れか一方と捉えても良い。冷却ユニット３４は、サスペンションメンバ２６のリヤクロス２６Ｒによって下方から支持されている。
【００２７】
また、冷却ユニット３４の後方には、ファンユニット３６が配置されている。図示例では、ファンユニット３６は軸流ファンを備えて構成されているが、ファンユニット３６はクロスフローファン等の他の形式のファンを備えて構成されても良い。この実施形態では、ファンユニット３６はフロアトンネル３２Ｔ内に配置されている。さらに、冷却ユニット３４、ファンユニット３６、及びこれらの間の空間は、ファンシュラウド３８によって覆われている。この実施形態では、冷却ユニット３４と、ファンユニット３６と、ファンシュラウド３８とは、一体として車体へ組み付け可能に、該車体への組み付け前にアセンブリ化されている。
【００２８】
そして、車両前部構造１０では、ファンユニット３６の作動によって、冷却ユニット３４及びフロアトンネル３２Ｔを通過して該フロアトンネル３２Ｔの下向き開口部３２ＴＬから排出される強制冷却風が生じる構成とされている。また、この実施形態では、ファンユニット３６の停止状態においても、自動車Ｖの走行風が冷却ユニット３４に導かれるようになっている。したがって、パワーユニット１２や空調装置の軽負荷時には、ファンユニット３６を停止して主に走行風を冷却ユニット３４での熱交換に供することができる。
【００２９】
これら強制冷却風や走行風（以下、まとめて「空気流」という場合がある）は、バンパカバー１８Ｃに形成した前側空気取入口４０、フロア下でかつ冷却ユニット３４に対する前方に形成された下側空気取入口４２から導入されるようになっている。下側空気取入口４２は、パワーユニット室１４を下方から覆うアンダカバー４４に形成されており、アンダカバー４４には、フロア下からの空気流を冷却ユニット３４の下部に導くガイド壁４４Ｇが形成されている。ガイド壁４４Ｇは、下側空気取入口４２の前縁から冷却ユニット３４の上下方向中間部に向けて斜め上後方に延びている。
【００３０】
そして、前側空気取入口４０から導入された空気流は、パワーユニット１２の下方、ガイド壁４４Ｇの上方を通過して後述する導風構造５０に至る構成とされている。一方、下側空気取入口４２から導入された空気流は、ガイド壁４４Ｇの下方を通過して後述する導風構造５０に至る構成とされている。なお、アンダカバー４４における下側空気取入口４２の後縁からは、空力部材（スパッツ又はフラップ等）４６が垂下されている。これにより、自動車Ｖの走行に伴って生じた走行風の一部が空力部材４６によって受け止められ、下側空気取入口４２からパワーユニット室１４内に走行風が流入することが促進されるようになっている。
【００３１】
（導風構造）
図１及び図２に示される如く、車両前部構造１０では、ステアリングギヤ機構２０に導風構造５０が設けられている。導風構造５０は、図２及び図３（Ａ）に示される如く、冷却ユニット３４の前方を横切って配置されたステアリングギヤ機構２０の背後に空気流を導くように構成されている。以下、具体的に説明する。
【００３２】
導風構造５０は、ステアリングギヤ機構２０における機構部を収容するハウジング（ボックス）２０Ｈに形成された翼形状部５２を有する。図１及び図４に示される如く、翼形状部５２は、少なくとも下面が空気流に下方から上方へ向かう速度（ベクトル）成分を付与する形状の翼面とされている。また、翼形状部５２の下方には、導風部材としての導風クロスメンバ５４が配置されている。導風クロスメンバ５４は、車幅方向に長手とされると共に該車幅方向の両端が取付フランジ２０Ｆに連結されており、翼形状部５２との間に空気流路が形成されるように該翼形状部５２に対し上下方向に離間されている。
【００３３】
導風クロスメンバ５４は、前方及び上方を共に向くように傾斜又は湾曲されると共に、翼形状部５２との上下方向の間隔が前端側よりも後端側で狭くされている。これにより、導風クロスメンバ５４は、前方からの空気流を受け止めつつ該空気流を翼形状部５２側に導くようになっている。翼形状部５２及び導風クロスメンバ５４の車幅方向の長さ（設置範囲）は、冷却ユニット３４の車幅方向の長さ（設置範囲）に略一致されている。
【００３４】
また、導風構造５０は、翼形状部５２と導風クロスメンバ５４との間に設けられた案内部材としてのガイドフィン５６を有する。この実施形態では、ガイドフィン５６は、翼形状部５２又は導風クロスメンバ５４に一体に形成され、図３（Ｂ）に示される如く閉断面視で湾曲形成されている。この湾曲形状は、前方からの空気流に車幅方向の速度（ベクトル）成分を付与する形状とされている。この実施形態では、走行風を左右の取付フランジ２０Ｆの背後（に対向する冷却ユニット３４の部分）に導くように、複数のガイドフィン５６が左右にそれぞれ設けられている（図３（Ｂ)の矢印を参照）。
【００３５】
以上説明した導風構造５０では、翼形状部５２と導風クロスメンバ５４とがアルミ鍛造によって一体に形成されている。また、この実施形態では、ガイドフィン５６についても翼形状部５２及び導風クロスメンバ５４と一体に形成されている。さらに、導風構造５０では、リヤエンジンマウント２５が導風クロスメンバ５４に直接的に締結等によって結合されている。
【００３６】
このリヤエンジンマウント２５は、図３（Ａ）に示される如く、冷却ユニット３４の前方に位置し、該冷却ユニット３４の一部を前方から覆っている。図示は省略するが、導風クロスメンバ５４の下面側に、走行風をリヤエンジンマウント２５の背後（に対向する冷却ユニット３４の部分）に導くように形成されたガイドフィンを設けても良い。
【００３７】
また、この実施形態では、ファンシュラウド３８は、冷却ユニット３４の前側まで延び、該冷却ユニット３４の前側に空気流を冷却ユニット３４に導くダクト３８Ｄを形成している。このファンシュラウド３８の前部であるダクト３８Ｄは、導風構造５０（翼形状部５２）の少なくとも後部を覆っている。
【００３８】
次に、実施形態に係る車両前部構造１０の作用を説明する。
【００３９】
上記構成の車両前部構造１０が適用された自動車Ｖでは、パワーユニット１２の冷却要求、空調の要求に応じてファンユニット３６が作動される。すると、各空気取入口４０、４２から冷却ユニット３４に強制冷却風が空気流として導かれ、この冷却風との熱交換により冷却水や空調冷媒の冷却が果たされる。冷却水や空調冷媒との熱交換後の冷却風は、ファンユニット３６、フロアトンネル３２Ｔを通じて、該フロアトンネル３２Ｔ下向き開口部３２ＴＬから車外に排出される。
【００４０】
また、ファンユニット３６の停止の際（パワーユニット１２の冷却要求、空調の負荷が比較的低い場合）には、走行風が各空気取入口４０、４２から冷却ユニット３４に走行風が空気流として導かれる。この場合、ファンユニット３６の作動時と比較して風量（交換熱量）が少ないものの、冷却風との熱交換により冷却水や空調冷媒の冷却が果たされる。この際、冷却ユニット３４における前方に空気流を遮るものがない部分では、該空気流が直接的に導かれる。
【００４１】
ここで、車両前部構造１０では、冷却ユニット３４の前方に配置されたステアリングギヤ機構２０に導風構造５０が設けられているため、冷却ユニット３４におけるステアリングギヤ機構２０にて前方から覆われた部分に空気流（冷却風）が導かれる。例えば導風構造５０を有しない比較例では、ステアリングギヤ機構２０に当たった空気流は、主に、冷却ユニット３４におけるステアリングギヤ機構２０よりも下側部分に導かれ、冷却ユニット３４の上部では空気流量が相対的に少なくなる。このため、冷却ユニット３４の各部で熱交換に供される空気流量に偏りが生じることとなる。
【００４２】
これに対して車両前部構造１０では、上記の通りステアリングギヤ機構２０に導風構造５０が設けられており、導風構造５０は翼形状部５２を有する。このため、前方からの空気流は、翼形状部５２の翼面にて上方に向かう速度成分が付与され、ステアリングギヤ機構２０の背後すなわち冷却ユニット３４における正面視にてステアリングギヤ機構２０に覆われた部分に導かれる。すなわち、前方からの空気流は、図１の矢印Ｆにて示される如く、ステアリングギヤ機構２０を下方から回り込むようにして該ステアリングギヤ機構２０の背後に導かれる。これにより、冷却ユニット３４の各部で熱交換に供される空気流量の偏りが低減される。
【００４３】
このように、車両前部構造１０では、ステアリングギヤ機構２０の後方に配置された冷却ユニット３４に導かれる空気流量の偏りを抑制することができる。
【００４４】
しかも、導風構造５０は、受け止めた空気流を翼形状部５２側に導く導風クロスメンバ５４を有するため、導風クロスメンバ５４を有しない構成と比較して、翼形状部５２にてステアリングギヤ機構２０の背後に導かれる空気流量が増す。これにより、冷却ユニット３４の各部で熱交換に供される空気流量の偏りが一層低減される。
【００４５】
さらに、導風構造５０は、前方からの空気流に車幅方向の速度成分を付与するガイドフィン５６を有する。このため、ステアリングギヤ機構２０のハウジング２０Ｈから下方に張り出した取付フランジ２０Ｆの背後すなわち冷却ユニット３４における取付フランジ２０Ｆに覆われた部分にも空気流を導くことができる。特に、リヤエンジンマウント２５の背後に空気流を導くガイドフィンが設けられた構成では、冷却ユニット３４におけるリヤエンジンマウント２５に覆われた部分にも空気流を導くことができる。
【００４６】
これらによって車両前部構造１０では、冷却ユニット３４の前方をステアリングギヤ機構２０が横切る構成において、各部に導かれる空気流量が略均一化され（交換熱量のばらつきが抑制され）、冷却ユニット３４による熱交換効率が向上される。
【００４７】
なお、上記した実施形態では、翼形状部５２がハウジング２０Ｈに一体に形成された例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ステアリングギヤ機構２０を構成する円筒形状のハウジング２０Ｈに翼形状部材を取り付けて翼形状部としても良い。
【００４８】
また、上記した実施形態では、翼形状部５２が主に下面である翼面で空気流を冷却ユニット３４の上部に導く例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、冷却ユニット３４の上面に、下方に向かう速度成分を空気流に付与する形状の翼面を形成して、ステアリングギヤ機構２０の背後に空気流を導く構成としても良い。
【００４９】
さらに、上記した実施形態では、翼形状部５２が導風クロスメンバ５４（及びガイドフィン５６）と一体化された例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、導風クロスメンバ５４は長手方向両端がサイドレール２６Ｓに連結された構成としても良い。換言すれば、サスペンションメンバ２６を構成するクロスメンバを導風クロスメンバ５４として利用する構成としても良い。
【００５０】
またさらに、上記した実施形態では、バンパカバー１８Ｃの前側空気取入口４０及びアンダカバー４４の下側空気取入口４２を共に有する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、前側空気取入口４０及び下側空気取入口４２の何れか一方だけから空気流を導入する構成としても良い。
【００５１】
また、上記した実施形態では、冷却ユニット３４がパワーユニット室１４内の後部に配置された例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、冷却ユニット３４をファンシュラウド３８及びファンユニット３６と共にフロアトンネル３２Ｔ内に配置するなど、パワーユニット室１４の後方に配置しても良い。
【００５２】
さらに、上記した実施形態では、内燃機関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に配置されてフロントホイールＷｆを駆動する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、パワーユニット１２がフロントホイールＷｆに代えて又はフロントホイールＷｆと共にリヤホイールを駆動する構成としても良い。また例えば、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、フロアトンネル３２Ｔを通じて冷却ユニット３４との間で冷却水を循環させる構成としても良い。さらに、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。
【００５３】
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。
【符号の説明】
【００５４】
１０    車両前部構造
２０    ステアリングギヤ機構
２０Ｈ  ハウジング
３４    冷却ユニット（熱交換器）
５０    導風構造
５２    翼形状部
５４    導風クロスメンバ（導風部材）
５６    ガイドフィン（案内部材）
【図１】
2013100023.tif 000003
【図２】
2013100023.tif 000004
【図３】
2013100023.tif 000005
【図４】
2013100023.tif 000006
【図５】
2013100023.tif 000007