(57)【要約】      （修正有）【課題】車両後部にラジエターを配設することで、エンジンルームに熱がこもるのを防止する。【解決手段】車両４の後側端部に設けた排出口１１と、前記排出口の車両内側に設けたファン１２と、前記ファンの車両内側に排気面１４ｏ側を向けて配設されたラジエター１４を備え、ファン１２の回転数を、車両速度に応じて変化させる。【選択図】図３
2013095150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後側端部に設けた排出口と、
前記排出口の車両内側に設けたファンと、
前記ファンの車両内側に排気面側を向けて配設されたラジエターを備えたことを特徴とする車両後部構造。
【請求項２】
前記ファンは、前記車両の速度に応じて回転数が変化することを特徴とする請求項１に記載された車両後部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行中に車両後方に発生する空気渦によって引き起こされる空気抵抗を減少することのできる車両後部構造に関するものであり、特に車両後方に向けて空気を排出することで、空気渦を車両から遠ざけることのできる車両後部構造に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
走行中の車両の周囲には空気の流れが生じており、特に車両の後側には、カルマン渦と呼ばれる空気渦が発生する。この空気渦の発生によって、車両の後側は、車両の前側より圧力が低くなり、車両は後方に引っ張られ、走行抵抗となる。この走行抵抗は、燃費に大きく影響する。そのため、できるだけ、車両周囲の空気の流れを整流し、車両後方の空気渦の発生を低減する試みがされている。
【０００３】
車両後方の空気渦を減少させるには、原理的には、車両を平面視した時に車両側面を流線型に近づけることで達成できる。流線型にすることで、車両側面を流れる空気がスムースに流れ、車両表面から剥離しないからである。
【０００４】
しかしながら、車両を流線型にすると、トランクルームや車室スペースが小さくなったり、車両の構造強度の低下といった問題が発生する。したがって、現実的な車両構造を維持しつつ、空気流を整流する提案がなされている。
【０００５】
特許文献１は、自動車の後輪近辺側面の空気流入口から、同じ高さか、または若干高く取付けた自動車後面の空気流出口へ、略々直線状に通じる自動車後部空気貫通路を開示する。これは、車両の後輪近辺の側面から車両後部へ抜ける導風路を設けることで、車両後部の特に後端部の空気の流れを整流し、空気渦の発生を減少させる発明である。同様の発明は、特許文献２にも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭６０−１８８６８４号公報
【特許文献２】特開平０７−０２５３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２では、車両側部から後部にかけて空気流の通路を備える分、車幅が広くなる。したがって、例えば、軽自動車に代表されるような比較的小型の車（以下「小型の車」と呼ぶ。）に対しては、そのままでは適用できない。また、車体外部に形成される構造であるため、外観品質を要求される部品が多くなる。外観品質を要求される部品は、ボディと同じ表面仕上げが必要とされたり、小さな傷まで不良品となるなど、製造・運搬・管理・組立といった工程で、神経を使い、コスト高となる。
【０００８】
また、車体の側面を通過した空気流の向きを内側に向けるため、結局車体形状を流線型に近づけることになる。これは全長を短く設計する事の多い小型の車には、やはり適用できないという課題が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みて想到された発明で、走行中の車外の空気の流れを整流するのではなく、一度車体内側に取り込んだ空気を車体後方に排出し、発生している空気渦を減少若しくは、より後方へ押しやることで空気流による抵抗を減少させる車両後部構造を提供するものである。
【００１０】
より具体的に本発明の車両後部構造は、
車両の後側端部に設けた排出口と、
前記排出口の車両内側に設けたファンと、
前記ファンの車両内側に排気面側を向けて配設されたラジエターを備えたことを特徴とする。また、ファンは、車両の速度に応じて回転数が変化してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の車両後部構造は、一度車両内側に取り込んだ空気を車体の後側に排出するので、車外を流れる空気流のためだけに車体形状を絞る必要がない。従って、車両形状を有効に利用することと、車両後方の空気渦の低減を両立させることができる。
【００１２】
また、車両後方に空気を排出するので、後輪が巻き上げる泥等の付着が軽減される。また、車体の後側に排出する空気はラジエターを通過させた熱風を排出する。これはエンジンをリア側に搭載した場合に、エンジンコンパーメント内に熱気がこもらず、エンジンコンパーメント内の冷却が効果的に行える。
【００１３】
また、この場合排出する空気は熱風であるので、冬期に車両後部に雪や霜が付着するのを防止することができる。また、室内に連通した導風管をファンより車両内側に配置すると、車室内の空気を強制的に排出することもできる。これは、湿度センサと連動して動作させることで、換気と防曇性向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の車両後部構造の構成を示す図である。
【図２】本発明の車両後部構造を有する車の周囲に流れる空気流と空気渦を示す図である。
【図３】本発明の車両後部構造によって排出された空気によって車両の後方の空気渦の発生位置が変わる様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明を説明する。なお、以下の説明は本発明の一実施形態を例示するものであり、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、下記の実施形態を変形してもよい。
【００１６】
図１（ａ）および図１（ｂ）は、本発明の車両後部構造１を示す平面図である。なお、以下の説明では、エンジンが車両後部に搭載される場合（所謂リアエンジンタイプ）について説明する。しかし、エンジンが車両前部に搭載される場合を排除するものではない。図１（ａ）を参照して、エンジン２は、車両４の後部に設けられたエンジンコンパーメント３内に載置されている。
【００１７】
本発明の車両後部構造１では、車両４の後側端部に設けられた排出口１１と、排出口１１の車両内側に配設されたファン１２と、ファン１２よりさらに車両内側に設けられたラジエター１４を有する。ラジエター１４は、エンジン２と通水管１４ｐによって連通され、冷却水が循環する。
【００１８】
車両４の後側端部に設けられた排出口１１は大きさ、位置ともに特に限定されるものではないが、車両４後部の両端部から空気渦が発生するので、その発生を低減できる位置に配設する必要がある。すなわち、排出口１１は車両後部の両端２箇所に少なくとも設けられるのが好ましい。車両後部に発生する空気渦は、車両４の形状で大きく変化するため、車種ごとの設計が必要となる。
【００１９】
空気渦は、車両の側面を流れてきた空気流が車両から剥離することで発生する。従って、排出口から排出される空気は、車両の後側から車両の後方から斜め後後方に向って排出できるようにするのが望ましい。図１（ａ）では矢印１１ａで示した。また、排出口１１は、車両４の外面に設けられるため、外観品質を高める要求もある。そこで、排出口１１には、フラッパ等を設け、ファン１２が駆動したら、フラッパが風圧等で開くようにしてもよい。
【００２０】
ファン１２は、車両４内側から見た排出口１１に、車両４内側から配設される。ファン１２は、モータ駆動で駆動されるのが望ましい。車速に応じて回転数を制御できるからである。またクランク軸からの駆動力を利用してもよい。なお、ファン１２による排気性を高めるために、排出口１１とファン１２とラジエター１４の縁の周囲をダクト１５で連結してもよい。
【００２１】
ファン１２のさらに車両４内側には、ラジエター１４が配置される。また、ラジエター１４の吸入面１４ｉ側には、車室４ａ内と連通した導風管１６の出口１６ｏが配置されてもよい。導風管１６は、車室４ａ内側の換気口１６ｉと連通している。車室４ａ内側の換気口１６ｉは、開閉手段が設けられていて、車室４ａ内の空気の排出を制御できる。開閉手段は例えば、フラッパが好適に利用することができる。このフラッパの開閉は、手動で行ってもよいが、制御装置２０によって開閉できるようにしてもよい。
【００２２】
図１（ｂ）を参照して、制御装置２０は、外気温を検知する外気温センサ２６および車室内の温度および湿度を検知する温湿度センサ２４と、車室内圧力を検知する圧力センサ２８と、車両４の速度を検知する速度センサ２２と、エンジン２の冷却水の温度を検知する冷却水温度センサ３０と、ファン１２のモータ１２ｍと、車室４ａ内側の換気口１６ｉの開閉手段１６ｄと、車室４ａ内に外気を取り入れるベント３２の開閉手段３２ｄが接続されている。
【００２３】
また、制御装置２０には、換気口１６ｉの開閉手段１６ｄや、ベント３２の開閉手段３２ｄを手動で操作するための操作パネル３４にも接続されていてよい。制御装置２０は、それぞれのセンサ類からの信号を受信することで車両４の状態を検知し、その状態に基づいて、ファン１２や開閉手段（１６ｄ、３２ｄ）等を制御する。
【００２４】
以上の構成を有する本発明の車両後部構造１の動作について説明する。エンジン２が始動すると、制御装置２０は冷却水温度センサ３０からの信号によってエンジン２の冷却水の温度を検出し、所定の温度になると、ファン１２を始動させる。ファン１２が回転すると、エンジンコンパーメント３内の空気が排出される。それと同時にラジエター１４を空気が通過し、冷却水が冷却される。
【００２５】
車両４が停車している場合は、冷却水温度センサ３０からの冷却水温度に応じてファン１２の回転数を変化させる。より具体的には、冷却水温が上昇すれば、ファン１２の回転数を増やし、冷却水温度が下がればファン１２の回転数を落とす。
【００２６】
次に車両４が走行を開始すると、制御装置２０は、速度センサ２２で車速を検知し、速度に応じてファン１２の回転数を変える。車両４の周囲にできる空気流は、車速によって変化する。したがって、車両４の後方にできる空気渦も車速によって変化するからである。なお、走行中であっても、冷却水温度が高くなったら、ファン１２の回転数を高くする。冷却水温度を下げなければならないからである。
【００２７】
図２には、車両４が図面左方向に走行している場合の空気の流れを示す。車両４を基準に見ると空気は図面左方向から右方向（矢印の方向）に流れる。この空気の流れ８は車両４の側面４ｓを通過し、車両４の後方で空気渦８ａを作る。この空気渦８ａによって車両４の後方は車両４の前方より圧力が低くなり、走行抵抗となる。
【００２８】
この空気渦８ａは車速が高くなるとより大きくなり、走行抵抗も大きくなる。そこで、制御装置２０はファン１２の回転数を変える。ファン１２の回転数は車速の増加に伴ってファン１２の回転数も高くする方向に変化させる。ただし、車速によってどの程度のファン１２の回転数にするかは、車両４の外形のデザインによって変化する。空気渦８ａのでき方は外形の形状によって異なるからである。
【００２９】
図３は、ファン１２によって車両４の後方に空気が排出（矢印１１ａで示す。）されている場合の空気の流れを示す。走行中に排出口１１から適切な量の空気１１ａを車両４の後方に排出することによって、空気渦８ａの発生状態が変化する。排出口１１から空気１１ａが車両４後方に排出されていると、空気渦８ａの発生位置が図２の場合と比較してより後方にずれる。そのため走行抵抗が減少する。また、車両４後方の陰圧領域が減少するので、後輪によって巻き上げられた泥などが車両後面に付着しにくくなる。
【００３０】
なお、エンジンコンパーメント３には、排出口１１から排出する分量の空気を供給する必要があるが、エンジンコンパーメント３に入る空気の入口は特に限定されない。エンジンコンパーメント３下方から供給できるようにしてもよいし、エンジンコンパーメント３を覆うエンジンコンパーメントフードに空気取入口のスリットを設けて、そこから空気を流入するようにしてもよい。
【００３１】
車室４ａ内と連通した導風管１６の車室４ａ側に設けられた開閉手段１６ｄを開くと、車室４ａ内とラジエター１４の吸入面１４ｉが導風管１６によって連通される。ラジエター１４の排気面１４ｏ側ではファン１２が回転していて、空気を吸い出して排出口１１から放出している。したがって、開閉手段１６ｄによって導風管１６の入口が開かれると、車室４ａ内の空気が強制的に吸い出される。すなわち、車室４ａ内の強制排気を行うことができる。
【００３２】
近年の車両４は車室４ａ内の密閉性が高いので、車室４ａ内の圧力がかなり下がることもある。そこで、制御装置２０は、圧力センサ２８によって車室４ａ内が所定の圧力以下になったら、強制的に外気を車室４ａ内に取り込むようにベント３２を開くように制御してもよい。
【００３３】
また、制御装置２０は、車室４ａ内温度と車室４ａ内湿度および車外温度をモニタし、ウインドウが曇る条件の時は、車室４ａ内の空気を強制的に換気することで、防曇性を高めるようにしてもよい。
【００３４】
また排出口１１から排出する空気はラジエター１４を通過した熱風であるので、冬期の降雪時において、車両４後面に着雪しにくくすることができる。
【００３５】
なお、車室４ａ内の空気の排気に関しては、乗車員による操作パネル３４の操作によって動作させるようにしておいてもよい。車室４ａ内の空気の強制排気や、防曇性といった判断は乗車員の判断によるからである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る車両用冷却構造は、エンジンを車両前方に搭載した車両に好適に利用することができるだけでなく、エンジンを後方に搭載した車両にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  車両後部構造
２  エンジン
３  エンジンコンパーメント
４  車両
４ａ  車室
４ｓ  （車両の）側面
８  空気の流れ
８ａ  空気渦
１１  排出口
１１ａ  （排出口から排出された）空気
１２  ファン
１２ｍ  （ファンの）モータ
１４  ラジエター
１４ｐ  通水管
１４ｉ  吸入面
１４ｏ  排気面
１５  ダクト
１６  導風管
１６ｉ  換気口
１６ｄ  （換気口の）開閉手段
１６ｏ  （導風管の）出口
２０  制御装置
２２  速度センサ
２４  温湿度センサ
２６  外気温センサ
２８  圧力センサ
３０  冷却水温度センサ
３２  ベント
３２ｄ  （ベントの）開閉手段
３４  操作パネル
【図１】
2013095150.tif 000003
【図２】
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【図３】
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