DE10310610A1

DE10310610A1 - Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs mit einer Labyrinthstrukturbildungseinrichtung zum Kühlen von Luft zu einem Kühler

Info

Publication number: DE10310610A1
Application number: DE10310610A
Authority: DE
Inventors: Noriaki Maeda; Ikuo Ozawa; Toshiki Sugiyama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2003-03-03
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2023-03-04
Also published as: JP3985624B2; JP2003327163A; US20030168270A1; US7021411B2; DE10310610B4

Abstract

Ein Freiraum (44) ist zwischen dem Außenumfang einer Leitung (42) und einer Karosserie, d. h. einer Kühlerhalterung (50), vorgesehen, und gleichzeitig bildet der Freiraum (44) eine Labyrinthstruktur. Bei dieser Konstruktion ist es möglich, zu verhindern, dass sich Schwingungen der Karosserie von der Kühlerhalterung (50) zu der Leitung (42) ausbreiten, und gleichzeitig zu verhindern, dass ein Luftstrom, wie beispielsweise einer durch Bewegung des Fahrzeugs verursachter, um Wärmetauscher, wie beispielsweise einen Kühler (10), herum strömt und durch den Freiraum (44) stromabwärts strömt. Deshalb ist es möglich, die Kühlleistung von Wärmetauschern, wie beispielsweise dem Kühler (10), zu verbessern und gleichzeitig eine Beschädigung der Leitung (42), d. h. einer Leitungsabdeckung (40), durch Schwingungen zu verhindern.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In einer allgemeinen Frontendenkonstruktion ist eine Abdeckung vorgesehen, um zu verhindern, dass ein durch ein Luftgebläse bewirkter Luftstrom um einen Kühler herum strömt, aber da die Abdeckung eine Art einer den Kühler und das Luftgebläse verbindenden Luftleitung bildet, ist es unmöglich, den Luftstrom, der durch Bewegung eines Fahrzeugs erzeugt wird und durch einen Freiraum zwischen dem Kühler und der Karosserie strömt, zu dem Kühler zu leiten, obwohl der durch das Luftgebläse bewirkte Luftstrom unbedingt durch den Kühler gelangt.
Im Gegensatz dazu wird der in dem japanischen Patent Nr. 3191385 offenbarten Erfindung verhindert, dass Luft durch einen Freiraum zwischen einem Wärmetauscher (einem Kühler, usw.) und der Karosserie strömt, indem eine rechtwinklige rohrförmige Leitung, welche den Außenumfang des Wärmetauschers überdeckt, vorgesehen wird und gleichzeitig der Außenumfang der Leitung an der Karosserie befestigt wird.
In der in der oben beschriebenen Veröffentlichung offenbarten Erfindung breiten sich jedoch, da der Außenumfang der Leitung an der Karosserie befestigt ist, Schwingungen der Karosserie zu der Leitung aus und es besteht eine Möglichkeit, dass das Teil, an dem die Leitung und die Karosserie miteinander befestigt sind, beschädigt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Unter Berücksichtigung des obigen Problems ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue, von der herkömmlichen verschiedene Konstruktion vorzusehen, um die Kühlleistung eines Kühlers zu verbessern, während das obige Problem gelöst wird.
Um die obige Aufgabe zu lösen, weist der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Luftgebläse (30), welches Kühlluft zu einem Kühler (10) leitet, eine Abdeckung (41), welche verhindert, dass der durch das Luftgebläse (30) erzeugte Luftstrom um den Kühler (10) herum strömt, eine Leitung (42), welche den Außenumfang des Kühlers (10) überdeckt, wobei ihre Innenseite fortlaufend mit der Abdeckung (41) in Verbindung steht, und eine Labyrinthstrukturbildungseinrichtung (43), welche fortlaufend mit dem Außenumfang der Leitung (42) in Verbindung steht und einen labyrinthförmigen Freiraum (44) zwischen dem Außenumfang der Leitung (42) und einer Karosserie (50) bildet, auf.
Bei dieser Konstruktion ist es möglich, zu verhindern, dass sich Schwingungen der Karosserie (50) zu der Leitung (42) ausbreiten, während verhindert wird, dass ein Luftstrom wie beispielsweise einer durch Bewegung eines Fahrzeugs erzeugter, um Wärmetauscher, wie beispielsweise den Kühler (10), durch den Freiraum (44) herum und stromabwärts strömen. Deshalb ist es möglich, die Kühlleistung von Wärmetauschern wie beispielsweise dem Kühler (10) zu verbessern und gleichzeitig eine Beschädigung der Leitung (42) durch Schwingungen zu verhindern.
In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht die Labyrinthstrukturbildungseinrichtung (43) aus einem Wandelement, welches sich von der Leitung (42) zu der Seite des Fahrzeugs erstreckt.
In dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung bildet die Labyrinthstrukturbildungseinrichtung (43) den labyrinthförmigen Freiraum (44) zwischen sich selbst und einem Pfeiler (51), der ein Teil der Karosserie (50) ist und vertikal verläuft.
Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung (41), die Leitung (42) und die Labyrinthstrukturbildungseinrichtung (43) durch Integralformung integral ausgebildet sind, wie in dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Außerdem ist es bevorzugt, dass die Abdeckung (41), die Leitung (42) und die Labyrinthstrukturbildungseinrichtung (43) unter Verwendung eines Harzelements durch Integralformung integral ausgebildet werden, wie in dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung gezeigt.
In dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, nachdem ein Teil der Leitung (42) nahe der Abdeckung (41) und der andere Teil der Leitung (42) nahe der Spitze separat hergestellt sind, das Teil der Leitung (42) nahe der Spitze an dem Teil der Leitung (42) nahe der Abdeckung (41) befestigt.
Die vorliegende Erfindung kann aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen besser verstanden werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen sind:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs in einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung, von oben gesehen, einer Konstruktion, bei der ein Kühler und eine Leitungsabdeckung in der Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung befestigt sind;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der in der Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingesetzten Leitungsabdeckung;
Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung, von oben gesehen, einer Konstruktion, bei der ein Kühler und eine Leitungsabdeckung in einer Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung befestigt sind;
Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung, von oben gesehen, einer Konstruktion, bei der ein Kühler und eine Leitungsabdeckung in einer Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs in einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung befestigt sind;
Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung, von oben gesehen, einer Konstruktion, bei der ein Kühler und eine Leitungsabdeckung in einer Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs in einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung befestigt sind;
Fig. 7 eine Querschnittsdarstellung, von oben gesehen, einer Konstruktion, bei der ein Kühler und eine Leitungsabdeckung in einer Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs in einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung befestigt sind.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung der Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 ist eine Querschnittsdarstellung, von oben gesehen, einer Konstruktion, bei der ein Kühler 10 und eine Leitungsabdeckung 40 befestigt sind, und Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung der Leitungsabdeckung 40.
In Fig. 1 ist der Kühler 10 ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen Motorkühlwasser und Luft austauscht, und es ist ein Kondensator 20, der ein Außenwärmetauscher eines Klimageräts ist, an der stromaufwärtigen Seite des Kühlers 10 installiert, wie in Fig. 2 dargestellt. Der Kondensator 20 ist an einem Wasserkasten des Kühlers 10 befestigt, sodass er durch eine mechanische Befestigungseinrichtung wie beispielsweise Schrauben entfernt und angebracht werden kann.
Ein Luftgebläse 30 ist ein Axialgebläse, das an der stromabwärtigen Seite des Kühlers 10 angeordnet ist und Kühlluft zu dem Kühler 10 und dem Kondensator 20 leitet, eine Abdeckung 41 ist eine Abdeckungsart, die verhindert, dass ein durch das Luftgebläse 30 erzeugter Luftstrom um den Kühler 10 herum strömt, indem der Außenumfang des Luftgebläses 30 und der Freiraum zwischen dem Kühler 10 und dem Luftgebläse 30 abgedeckt sind, und das Luftgebläse 30 ist über die Abdeckung 41 an der Karosserie befestigt.
Die Leitung 42 ist eine rechtwinklige rohrförmige Leitung und ist durch Verlängern des Endes der Abdeckung 41 nahe des Kühlers 10 zu der Vorderseite des Fahrzeugs, d. h. der stromaufwärtigen Seite, über den Kühler 10 hinaus in einer solchen Weise aufgebaut, dass sie den Außenumfang des Kühlers 10 und den Kondensator 20 (siehe Fig. 1) überdeckt, und ihre Innenseite steht fortlaufend mit der Abdeckung 41 in Verbindung.
An der Außenwand der Leitung 42 ist ein wandförmiger Flansch 43 vorgesehen, der sich von der Leitung 42 nach außen (zu der Seite des Fahrzeugs) ausbreitet, und der Flansch 43 bildet eine Labyrinthstrukturbildungseinrichtung, die einen kurbelförmigen, labyrinthförmigen Freiraum 44 zwischen sich und einer Kühlerhalterung 50, welche ein Teil der Karosserie ist, bildet.
Eine Labyrinthstruktur ist bekanntermaßen eine Art einer mechanischen Dichtkonstruktion, welche einen Leitungsaufbau besitzt, bei dem ein Druckverlust während der Strömung ausreichend groß ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Abdeckung 41, die Leitung 42 und der Flansch 43 durch Integralformung unter Verwendung eines Kunstharzes, dessen mechanische Festigkeit durch Kohlenstofffasern, Glasfasern oder dergleichen erhöht worden ist, integral ausgebildet. Dieser integral geformte Körper wird nachfolgend als die Leitungsabdeckung 40 bezeichnet.
Die Kühlerhalterung 50 ist, wie in Fig. 1 dargestellt, ein im wesentlichen wie ein umgekehrtes C geformter Rahmen, bestehend aus einem Pfeiler 51, der vertikal verläuft und einem Seitenelement 60, welches sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs an der Seite des Fahrzeugs erstreckt und einen Teil der Karosserie bildet, durch Schweißen oder mittels Schrauben befestigt, und einem Balken 52, der mit dem unteren Ende des Pfeilers 51 verbunden ist und waagrecht verläuft. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet die Kühlerhalterung 50 den labyrinthförmigen Freiraum 44 durch Anordnen des Flansches 43 vor dem Pfeiler 51.
Die Leitungsabdeckung 40 ist an der Kühlerhalterung 50 durch Befestigen des am oberen Ende der Leitungsabdeckung 40 vorgesehenen Montageabschnitts 45 am oberen Ende des Pfeilers 51 unter Verwendung von Schrauben befestigt, wie in Fig. 1 und Fig. 3 dargestellt.
In Fig. 1 ist eine Stoßfängerverstärkung 61 ein balkenförmiges Stoßdämpferelement, das sich an der Vorderseite des Fahrzeugs waagrecht erstreckt und an dem Seitenelement 60 befestigt ist.
Die Karosserie, d. h. die Kühlerhalterung 50, das Seitenelement 60 und die Stoßfängerverstärkung 61, sind aus Metall (zum Beispiel Aluminiumlegierung) gemacht.
Als nächstes werden die Funktionen und Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, zu verhindern, dass sich Schwingungen der Karosserie von der Kühlerhalterung 50 zu der Leitung 42 ausbreiten, und gleichzeitig zu verhindern, dass ein Luftstrom, wie beispielsweise einer durch Bewegung des Fahrzeugs bewirkter, um Wärmetauscher, wie beispielsweise den Kühler 10 herum strömt und durch den Freiraum 44 stromabwärts strömt, weil der Freiraum 44 zwischen dem Außenumfang der Leitung 42 und der Karosserie, d. h. der Kühlerhalterung 50, vorgesehen ist und der Freiraum 44 gleichzeitig eine Labyrinthstruktur bildet.
Deshalb ist es möglich, die Kühlleistung von Wärmetauschern wie beispielsweise dem Kühler 10 zu verbessern und gleichzeitig eine Beschädigung der Leitung 42, d. h. der Leitungsabdeckung 40, durch Schwingungen zu verhindern.

Zweites Ausführungsbeispiel

Obwohl der Flansch 43 in dem ersten Ausführungsbeispiel integral in die Leitung 42 geformt ist, wird der Flansch 43 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, nachdem der Flansch 43 und ein Teil der Leitung 42 separat hergestellt sind, mittels mechanischer Befestigungskonstruktionen wie beispielsweise einer, in der Schrauben oder Klammern eingesetzt sind, oder durch Schweißen integral in die Leitungsabdeckung 40 geformt.

Drittes Ausführungsbeispiel

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der labyrinthförmige Freiraum 44 durch Anordnen des Flansches 43 vor dem Pfeiler 51 gebildet, aber in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der labyrinthförmige Freiraum 44 durch Anordnen des Flansches 43 hinter dem Pfeiler 51 gebildet, wie in Fig. 5 dargestellt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es jedoch möglich, da ein Teil 42b der Leitung 42 nahe der Abdeckung 41 und ein Teil 42a der Leitung 42 nahe der Spitze (des Frontendes) durch eine mechanische Festzieheinrichtung, Schweißen oder dergleichen in einen Körper geformt werden, nachdem sie getrennt hergestellt sind, einfach nur den Teil 42a nahe der Spitze, der bei einem Zusammenstoß einfach beschädigt wird, zu reparieren oder zu ersetzen. Deshalb ist es möglich, einen Anstieg der Reparaturkosten zu unterdrücken, während die Austauschmöglichkeiten nach einem Zusammenstoß verbessert werden.

Viertes Ausführungsbeispiel

Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist eine Variante des dritten Ausführungsbeispiels, d. h. konkret ist das Teil 42a der Leitung 42 nahe der Spitze (des Frontendes) an dem Pfeiler 51 als ein separater Körper angebracht und befestigt, wie in Fig. 6 dargestellt.
Bei dieser Konstruktion ist es möglich, einen Anstieg der Reparaturkosten zu unterdrücken und gleichzeitig Ersatzmöglichkeiten nach einem Zusammenstoß zu verbessern, weil nur das Teil 42a nahe der Spitze, das bei einem Zusammenstoß leicht beschädigt wird, einfach repariert oder ersetzt werden kann.

Fünftes Ausführungsbeispiel

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Teil 42a der Leitung 42 nahe der Spitze, das bei einem Zusammenstoß leicht beschädigt wird, separat hergestellt und gleichzeitig ist das Teil 42a der Leitung 42 nahe der Spitze mittels einer mechanischen Befestigungseinrichtung oder durch Schweißen integral mit dem Flansch 43 ausgebildet, wie in Fig. 7 dargestellt.
Bei dieser Konstruktion ist es möglich, einen Anstieg der Reparaturkosten zu unterdrücken und gleichzeitig Austauschmöglichkeiten nach einem Zusammenstoß zu verbessern, weil nur das Teil 42 nahe der Spitze, das bei einem Zusammenstoß leicht beschädigt wird, einfach repariert oder ausgetauscht werden kann.

Weitere Ausführungsbeispiele

Obwohl die Abdeckung 41, die Leitung 42 und der Flansch 43 in dem ersten Ausführungsbeispiel durch Integralformen integral geformt sind, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern es ist auch möglich, sie mittels mechanischer Befestigungskonstruktionen wie beispielsweise einer, bei der Schrauben und Klammern eingesetzt werden, oder durch Schweißen nach einer separaten Herstellung derselben integral zu formen.
Obwohl die Abdeckung 41, die Leitung 42 und der Flansch 43 in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen unter Verwendung eines Kunstharzes, dessen mechanische Festigkeit durch Kohlenstofffasern, Glasfasern oder dergleichen erhöht worden ist, integral geformt sind, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern sie können auch durch Metallgießen wie beispielsweise Aluminiumdruckguss oder Kunststoffverarbeitung wie beispielsweise Pressformung integral geformt werden.
Obwohl das Luftgebläse 30 in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen an der stromabwärtigen Seite des Kühlers 10 angeordnet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern das Luftgebläse 30 kann auch auf der stromaufwärtigen Seite des Kühlers 10 angeordnet sein.
Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen das Luftgebläse mit einem Axialgebläse eingesetzt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern das Luftgebläse 30 kann zum Beispiel ein Querstromgebläse aufweisen. Die Definitionen eines Axialgebläses und eines Querstromgebläses basieren auf JIS (Japanese Industrial Standard) B 0132.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele zum Zwecke der Veranschaulichung beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass zahlreiche Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne das Grundkonzept und den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs, mit
einem Luftgebläse (30), das Kühlluft zu einem Kühler (10) leitet,
einer Abdeckung (41), die verhindert, dass der durch das Luftgebläse (30) erzeugte Luftstrom um den Kühler (10) herum strömt,
einer Leitung (42), die den Außenumfang des Kühlers (10) abdeckt und deren Innenseite gleichzeitig fortlaufend mit der Abdeckung (41) in Verbindung steht, und
einer Labyrinthstrukturbildungseinrichtung (43), die fortlaufend mit dem Außenumfang der Leitung (42) in Verbindung steht und einen labyrinthförmigen Freiraum (44) zwischen dem Außenumfang der Leitung (42) und einer Karosserie (50) bildet.

2. Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, bei welcher die Labyrinthstrukturbildungseinrichtung (43) aus einem Wandelement besteht, welches sich von der Leitung (42) zu der Seite des Fahrzeugs erstreckt.

3. Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Labyrinthstrukturbildungseinrichtung (43) den labyrinthförmigen Freiraum (44) zwischen sich selbst und einem Pfeiler (51), der ein Teil der Karosserie (50) ist und vertikal verläuft, bildet.

4. Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die Abdeckung (41), die Leitung (42) und die Labyrinthstrukturbildungseinrichtung (43) durch Integralformen integral geformt sind.

5. Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die Abdeckung (41), die Leitung (42) und die Labyrinthstrukturbildungseinrichtung (43) durch Integralformen unter Verwendung eines Kunstharzelements integral geformt sind.

6. Frontendenkonstruktion eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher, nachdem ein Teil der Leitung (42) nahe der Abdeckung (41) und das andere Teil der Leitung (42) nahe der Spitze separat hergestellt sind, das Teil der Leitung (42) nahe der Spitze an dem anderen Teil der Leitung (42) nahe der Abdeckung (41) befestigt wird.