車両前部構造
【課題】車両前部に配置された前部空間内の被冷却体を効率良く冷却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、パワーユニット室１４内の後部に配置された冷却ユニット２２と、冷却ユニット２２の後側に配置され作動により冷却ユニット２２を通過して車外に排出される空気流を生成するファンユニット３０と、冷却ユニット２２及びファンユニット３０を覆い、該冷却ユニット２２とファンユニット３０との間に空気流路３２を形成するファンシュラウド３６と、パワーユニット室１４内に配置されたインバータ１６の内部と空気流路空気流路３８とを連通する連通ダクト２０と、を備えている。
【解決手段】車両前部構造１０は、パワーユニット室１４内の後部に配置された冷却ユニット２２と、冷却ユニット２２の後側に配置され作動により冷却ユニット２２を通過して車外に排出される空気流を生成するファンユニット３０と、冷却ユニット２２及びファンユニット３０を覆い、該冷却ユニット２２とファンユニット３０との間に空気流路３２を形成するファンシュラウド３６と、パワーユニット室１４内に配置されたインバータ１６の内部と空気流路空気流路３８とを連通する連通ダクト２０と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両前部の前部空間内に被冷却体が配置された車両前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータと三相交流発電電動機とが隣接配置された車載用電気装置に適用され、三相交流発電電動機のロータを冷却するためのファンの作動によって、インバータを冷却する冷却空気の流れを生成させる技術が知られている（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２００３−２６９６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の如き技術では、インバータ及び電動機の冷却後における空気流の排出について考慮されておらず、冷却効率向上の観点からは改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、車両前部に配置された前部空間内の被冷却体を効率良く冷却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】
【０００６】
請求項１記載の発明に係る車両前部構造は、車体前部に配置された前部空間内の後部又は該前部空間の後側に配置された熱交換器と、前記熱交換器の後側に配置され、作動により前記熱交換器の空気側流路を通過して車外に排出される空気流を生成する空気流生成手段と、前記熱交換器及び空気流生成手段を覆い、該熱交換器と空気流生成手段との間に空気流路を形成する被覆部材と、前記前部空間内に配置された被冷却体の内部と前記被覆部材が形成する空気流路とを連通する連通ダクトと、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の車両前部構造では、熱交換器用の空気流生成手段が作動すると、該熱交換器及び被覆部材で覆われた空気流路を通過して車外に排出される空気流が生じる。ここで、本車両前部構造では、連通ダクトが被冷却体内部と空気流路とを連通している。このため、空気流生成手段の作動に伴って、被冷却体内を通過して空気流路を経由して車外（前部空間の外側）に排出される空気流が生成される。この空気流によって被冷却体が効率良く冷却される。
【０００８】
このように、請求項１記載の車両前部構造では、車両前部に配置された前部空間内の被冷却体を効率良く冷却することができる。
【０００９】
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、前記被冷却体の内部に外気を導入するための外気導入ダクトをさらに備えた。
【００１０】
請求項２記載の車両前部構造では、空気流生成手段の作動に伴って、外気が被冷却体内を通過して空気流路を経由して車外に排出される。これにより、前部空間内から吸い込んだ空気で冷却する場合と比較して、被冷却体が効率良く冷却される。
【００１１】
請求項３記載の発明に係る車両前部構造は、請求項請求項１又は２記載の車両前部構造において、前記連通ダクトは、車体に対し前記被冷却体を支持する支持部材を兼ねる。
【００１２】
請求項３記載の車両前部構造では、連通ダクトが支持部材を兼ねるため、前部空間内の構造が簡素化される。
【００１３】
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、前記連通ダクトは、前記被冷却体よりも車両前側に突出した突出部を有する。
【００１４】
請求項４記載の車両前部構造では、車両の前面衝突の際に、被冷却体よりも先に連通ダクトの突出部が前面衝突に伴う荷重を受けることとなりやすい。この連通ダクトが被冷却体を支持しているので、被冷却体が直接的に衝突荷重を受けることが抑制される。
【００１５】
請求項５記載の発明に係る車両前部構造は、請求項４記載の車両前部構造において、前記連通ダクトは、車両前後方に延在されると共に該前後方向に離れた複数箇所で前記車体に固定されており、前記固定部間で曲げられて車幅方向に張り出されると共に、前記前部空間内で前記被冷却体の前側又は後側でかつ前記突出部の後側に配置された部品を前記車体に対し支持する曲がり部が、前記連通ダクトに形成されている。
【００１６】
請求項５記載の車両前部構造では、連通ダクトの突出部が衝突荷重を受けると、該連通ダクトの曲がり部は、その基端及び終端が前後に近づくように変形される。これにより、曲がり部に支持された部品は車幅方向又は上下方向の位置が変化され、その前側又は後側に配置された被冷却体との干渉が抑制される。
【００１７】
請求項６記載の発明に係る車両前部構造は、請求項１〜請求項５の何れか１項記載の車両前部構造において、前記前部空間内に配置され前記被冷却体とは異なる他の被冷却体の内部と、前記被覆部材が形成する空気流路又は前記連通ダクトの内部とを連通する他の連通ダクトをさらに備えた。
【００１８】
請求項６記載の車両前部構造では、空気流生成手段の作動によって、被冷却体及び他の被冷却体を冷却して前部空間側に排出される空気流が生じる。これにより、被冷却体及び他の被冷却体を、独立した（並列の）空気流によって効率良く冷却することができる。なお、連通ダクトと他の連通ダクトとは、互いに独立して空気流路に連通されても良く、合流して空気流路に連通されても良い。
【００１９】
請求項７記載の発明に係る車両前部構造は、請求項１〜請求項６の何れか１項記載の車両前部構造において、前記熱交換器は、前記前部空間内で前記熱交換に対する前側に配置されたパワーユニットを冷却するためのラジエータを含んで構成されており、前記被冷却体は、前記パワーユニットの少なくとも一部を構成する電動機用のインバータである。
【００２０】
請求項７記載の車両前部構造では、パワーユニット（駆動源）を冷却するための熱交換器用の空気流生成手段を用いて、該パワーユニットの少なくとも一部を成す電動機用のインバータを効率良く冷却することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明に係る車両前部構造は、車両前部に配置された前部空間内の被冷却体を効率良く冷却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】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両前部構造を示す側断面図である。
【図２】本発明の第１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】本発明の第２の実施形態に係る車両前部構造が模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る車両前部構造を示す側断面図である。
【図５】本発明の第３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６】本発明の第３の実施形態に係る車両前部構造を模式的に示す図であって、（Ａ）は衝突前の平面図、（Ｂ）は衝突後の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の第１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。
【００２４】
（車体の概略構成）
図１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。また、図２には、図１で示す一部部品を省略した斜視図が示されている。これら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と電動機としての電動モータと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自動車Ｖ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。
【００２５】
フロントホイールＷｆを駆動する場合の具体例を説明すると、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、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。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。
【００２６】
また、パワーユニット室１４内には、パワーユニット１２の電気モータ、ジェネレータ及び図示しない駆動用のバッテリに電気的に接続されたインバータ１６が配置されている。詳細は後述するが、インバータ１６は、自動車Ｖの骨格を構成するフロントサイドメンバ１８に連通ダクト２０を介して支持されている。フロントサイドメンバ１８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１８の前端は、車幅方向に長手とされたフロントバンパリインフォースメント２１にて架け渡されている。
【００２７】
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２４にて規定されている。ダッシュパネル２４は、フロアパネル２６の前端部に接合されている。フロアパネル２６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２８が形成されている。
【００２８】
そして、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２４の下方）に、冷却ユニット２２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。
【００２９】
冷却ユニット２２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２２Ａ、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２２Ｂを含んで構成されている。ラジエータ２２Ａ、コンデンサ２２Ｂは、それぞれ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２２Ａ及びコンデンサ２２Ｂの双方と捉えても良く、何れか一方と捉えても良い。
【００３０】
また、冷却ユニット２２の後方には、空気流生成手段としてのファンユニット３０が配置されている。図示例では、ファンユニット３０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３０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３０はフロアトンネル２８内に配置されている。このファンユニット３０の作動によって、フロアトンネル２８を通過する強制冷却風が生じる構成とされている。この強制冷却風は、自動車Ｖのフロア下でかつフロアトンネル２８の前方に形成された空気取り入れ口３２から導入され、冷却ユニット２２、ファンユニット３０を通過してフロアトンネル２８の下向き開口部２８Ａから車外へ排出されるようになっている。
【００３１】
この実施形態では、空気取り入れ口３２は、パワーユニット室１４を下方から覆うアンダカバー３４に形成されている。アンダカバー３４には、空気取り入れ口３２から冷却ユニット２２の前面までの間に流路を形成するダクト部３４Ａが一体に設けられている。一方、冷却ユニット２２の背面からファンユニット３０までの間には、該冷却ユニット２２及びファンユニット３０を覆う被覆部材としてのファンシュラウド３６によって、空気流路３８が形成されている。
【００３２】
この実施形態では、冷却ユニット２２と、ファンユニット３０と、ファンシュラウド３６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。したがって、このアセンブリの後部がフロアトンネル２８内に配置されており、ファンシュラウド３６の前部はパワーユニット室１４内（ダッシュパネル２４の前側）に配置されている。
【００３３】
また、この実施形態では、ファンユニット３０の停止状態においても、自動車Ｖの走行風が空気取り入れ口３２から導入されて冷却ユニット２２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、空気取り入れ口３２を停止して主に走行風を冷却ユニット２２での熱交換に供することができる。
【００３４】
（車両前部構造の要部構成）
図１及び図２に示される如く、車両前部構造１０は、一端側がインバータ１６内に連通されると共に、他端側がファンシュラウド３６内の空気流路３８に連通された連通ダクト２０を備えている。
【００３５】
より具体的には、前後方向に長手とされた連通ダクト２０の前側開口端２０Ａは、インバータ１６の電気系を被覆するケーシング１６Ａに、該ケーシング１６Ａ内の空気を吸引可能に接続されている。また、連通ダクト２０の後側開口端２０Ｂは、ファンシュラウド３６における冷却ユニット２２の後方でかつパワーユニット室１４内に位置する部分に接続されている。
【００３６】
これにより、ファンユニット３０の作動（空気流路３８内の負圧）によって、ケーシング１６Ａ内の空気が空気排出口１６Ｂから吸い出される構成である。この空気吸い出しに伴って、ケーシング１６Ａの空気取り入れ口１６Ｃからケーシング１６Ａ内に空気が流入するようになっている。そして、この実施形態では、車両前部構造１０は、一端側開口端４０Ａが車外に臨んで開口すると共に、他端側開口端４０Ｂが空気取り入れ口１６Ｃに接続された外気導入ダクト４０を備える。
【００３７】
これにより、ファンユニット３０の作動によって外気（フレッシュエア）がケーシング１６Ａ内に導入される構成である。すなわち、ケーシング１６Ａ内の電気系を冷却した外気が、連通ダクト２０、空気流路３８、フロアトンネル２８を通じて車外に排出される構成とされている。この実施形態では、外気導入ダクト４０の開口端４０Ａは、グリル部４２で前向きに開口されている。
【００３８】
連通ダクト２０の機械的構造について補足する。連通ダクト２０は、全体として前後方向に長手の中空構造とされており、一方（左側）のフロントサイドメンバ１８に支持されている。より具体的には、連通ダクト２０は、フロントサイドメンバ１８に対し前後方向に離れた複数の結合部４４において、フロントサイドメンバ１８に固定的に結合されている。書く結合部４４は、フロントサイドメンバ１８における衝突時の変形モードに影響を与えない（他の部分に対し影響が小さい）部分に固定されている。このように確りとフロントサイドメンバ１８に結合された連通ダクト２０は、フロントサイドメンバ１８に対しインバータ１６を支持する支持部材（キャリア）としても機能する構成とされている。
【００３９】
この実施形態では、連通ダクト２０は、左側のフロントサイドメンバ１８に対する車幅方向内側に沿って配置され、その前側開口端２０Ａがインバータ１６のケーシング１６Ａの空気排出口１６Ｂに対し下方から接続されている。一方、連通ダクト２０の後側開口端２０Ｂは、ファンシュラウド３６の連通口３６Ａに対して上側から接続されている。
【００４０】
次に、第１の実施形態に係る車両前部構造１０の作用を説明する。
【００４１】
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３０が作動される。すると、空気取り入れ口３２からダクト部３４Ａ内を通じて冷却ユニット２２に冷却風Ｆｃが導かれ、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、空気流路３８、ファンユニット３０、フロアトンネル２８を通じて、該フロアトンネル２８下向き開口部２８Ａから車外に排出される。
【００４２】
また、ファンユニット３０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、走行風が空気取り入れ口３２からダクト部３４Ａ内を通じて冷却ユニット２２に冷却風として導かれる。この場合も、ファンユニット３０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。
【００４３】
ここで、車両前部構造１０では、ケーシング１６Ａと空気流路３８とが連通ダクト２０を通じて連通されている。このため、ファンユニット３０が作動して空気流路３８に負圧が生じると、ケーシング１６Ａには、空気取り入れ口１６Ｃから導入され、空気排出口１６Ｂから排出される空気流（冷却風）Ｆｉが生じる。この空気流は、空気流路３８を通じてフロアトンネル２８の下向き開口部２８Ａから車外に排出される。したがって、車両前部構造１０では、この空気流によって被冷却体としてのインバータ１６（ケーシング１６Ａ内の電気系）が効率良く冷却される。
【００４４】
例えばパワーユニット室１４内に配置したファンにてインバータ１６に冷却風を当てる比較例では、インバータ１６を冷却後の空気流がパワーユニット室１４から効率的に排出されないので、冷却効率が低くなりやすい。
【００４５】
これに対して車両前部構造１０では、上記の通りインバータ１６を冷却後の空気流がパワーユニット室１４の外側に排出されるので、ケーシング１６Ａ内を空気流が効率的に通過することとなり、上記比較例と比較して、インバータ１６の冷却効率が高い。したがって、インバータ１６の冷却要求が高い場合にファンユニット３０を作動する構成（設定、制御）とすることで、インバータ１６を効率的に冷却することができる。
【００４６】
特に、車両前部構造１０では、一端側開口端４０Ａが車外に臨む外気導入ダクト４０の他端側開口端４０Ｂが空気取り入れ口１６Ｃに接続されているので、ファンユニット３０の作動に伴って外気が冷却風としてケーシング１６Ａ内に導入される。このため、パワーユニット室１４内の空気をケーシング１６Ａ内に導入してインバータ１６を冷却する比較例と比較して、該インバータ１６を効率的に冷却することができる。
【００４７】
このように、第１の実施形態に係る車両前部構造１０では、車両前部に配置されたパワーユニット室１４内のインバータ１６を効率良く冷却することができる。
【００４８】
また、車両前部構造１０では、パワーユニット１２（駆動源）を冷却するためのラジエータを含む冷却ユニット２２用のファンユニット３０を用いて、該パワーユニット１２の一部を成すモータ用のインバータ１６を効率良く冷却することができる。パワーユニット１２とインバータ１６とは、冷却要求が高くなるタイミングが重なる場合が多く、共通のファンユニット３０を用いて両者を効率的に冷却することができる。
【００４９】
さらに、車両前部構造１０では、連通ダクト２０がインバータ１６の支持部材を兼ねるため、パワーユニット室１４内の構造が簡素化される。すなわち、部品点数の低減やレイアウト効率の向上が図られる。
【００５０】
（他の実施形態）
以下、本発明の他の実施形態について説明する。なお、上記第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品・部分については、上記第１の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
（第２の実施形態）
図３には、第２の実施形態に係る車両前部構造５０が図２に対応する斜視図にて示されている。この図に示される如く、車両前部構造５０は、連通ダクト２０に加えて連通ダクト５２を備えている点で、第１の実施形態に係る車両前部構造１０とは異なる。
【００５２】
連通ダクト５２は、その前側の開口端５２Ａが図示を省略したパワーユニット１２を構成する電気モータのハウジング（ヨーク）に接続されている。連通ダクト５２の後側開口端５２Ｂは、空気流路３８に連通されている。図３に示す例では、後側開口端５２Ｂは、連通ダクト２０の中間部２０Ｃに接続（合流）されることで、連通ダクト２０を介して空気流路３８に連通されている。なお、連通ダクト５２の合流部分以降の連通ダクト２０の流路断面積を合流部分に対する前側の部分の流路断面積よりも大きくしても良い。また、連通ダクト５２の後側開口端５２Ｂがファンシュラウド３６に接続されることで空気流路３８に連通される構成としても良い。
【００５３】
車両前部構造５０では、ファンユニット３０の作動によってインバータ１６を冷却する冷却風に加えて、他の被冷却体としての電気モータを冷却する冷却風が生成される構成である。なお、電気モータを本発明の被冷却体、インバータ１６を本発明の他の被冷却体として捉えても良い。車両前部構造５０の他の構成は、図示しない部分を含め、車両前部構造１０の対応する構成と同様に構成されている。
【００５４】
したがって、第２の実施形態に係る車両前部構造５０によっても、基本的に第１の実施形態に係る車両前部構造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。また、車両前部構造５０では、ファンユニット３０の作動によってパワーユニット１２を構成する電気モータを良好に冷却することができる。例えば、パワーユニット１２の電気モータがインバータ１６と共通の連通ダクト２０による冷却風にて冷却される比較例では、冷却風が直列に流れることとなる。このため、インバータ１６を冷却した後の冷却風にて電気モータを冷却することとなり、電気モータの冷却効率が低い。
【００５５】
これに対して車両前部構造５０では、インバータ１６とパワーユニット１２の電気モータとが、独立した（並列の）経路を流れる冷却風にてそれぞれ冷却される。このため、上記比較例と比較して、パワーユニット１２の電気モータの冷却効率が高い。特に、電気モータのハウジング内に外気を導入する外気導入ダクトを備えた構成とすることで、該電気モータの冷却効率を一層高くすることができる。
【００５６】
なお、上記した第１及び第２の実施形態では、インバータ１６が連通ダクト２０に支持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、インバータ１６は、直接的に又は図示しないブラケット等を介してフロントサイドメンバ１８に支持されても良い。
【００５７】
（第３の実施形態）
図４には、第３の実施形態に係る車両前部構造６０が図１に対応する側断面図にて示されており、図５には、車両前部構造６０が図２に対応する斜視図にて示されている。これらの図に示される如く、車両前部構造６０は、前端がケーシング１６Ａに接続された連通ダクト２０に代えて、連通ダクト６２を備えている点で、第１の実施形態に係る車両前部構造１０とは異なる。以下、具体的に説明する。
【００５８】
連通ダクト６２は、その前端６２Ａがインバータ１６の前面よりも前側に突出しており、該前端６２Ａよりも後側に配置された接続口６２Ｂにおいてケーシング１６Ａの空気排出口１６Ｂに接続されている。すなわち、連通ダクト６２における前端６２Ａを含む前端側の一部が、本発明の突出部に相当する。連通ダクト６２の後側開口端６２Ｃは、連通ダクト２０の後側開口端２０Ｂと同様にファンシュラウド３６に接続され、空気流路３８に連通されている。
【００５９】
そして、連通ダクト６２におけるインバータ１６の後面と後側開口端６２Ｃとの間は、曲がり部としての湾曲部６２Ｄとされている。湾曲部６２Ｄは、車幅方向外向きに開口する略Ｕ字状を成すように平面視で湾曲されており、他の部分に対し車幅方向内向きに張り出されている。
【００６０】
この連通ダクト６２の湾曲部６２Ｄには、パワーユニット室１４内に配置される部品の一例としての補機バッテリ６４が支持されている。補機バッテリ６４は、インバータ１６の後方に配置されており、その車幅方向の内側部分が湾曲部６２Ｄに結合されている。連通ダクト６２は、連通ダクト２０と同様に、複数の結合部４４にてフロントサイドメンバ１８に結合されると共に、フロントサイドメンバ１８に対しインバータ１６を支持する支持部材（キャリア）としても機能する構成である。
【００６１】
また、車両前部構造６０では、補機バッテリ６４の後方に他の部品の一例であるブレーキ装置６６が配置されている。図６（Ａ）にも示される如く、インバータ１６と補機バッテリ６４とブレーキ装置６６とは平面視で前後方向に沿った直線Ｌ上に配置されている。車両前部構造６０の他の構成は、図示しない部分を含め、車両前部構造１０の対応する構成と同様に構成されている。
【００６２】
したがって、第３の実施形態に係る車両前部構造６０によっても、基本的に第１の実施形態に係る車両前部構造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。また、車両前部構造６０では、連通ダクト６２によって、適用された自動車Ｖのパワーユニット室１４内に配置された部品が効果的に保護される。以下、具体的に説明する。
【００６３】
自動車Ｖに前面衝突が生じると、フロントバンパリインフォースメント２１が後方に変位又は変形され、連通ダクト６２の前端６２Ａに突き当たる。インバータ１６は連通ダクト６２に支持されているので、後方に移動され、フロントバンパリインフォースメント２１との直接の干渉が防止又は効果的に抑制される。すなわち、前面衝突に対するインバータ１６の保護（衝突安全）が図られる。
【００６４】
さらに、連通ダクト６２は、フロントバンパリインフォースメント２１又はフロントサイドメンバ１８を介して前突荷重を受け、長手方向に圧縮を受ける。すると、湾曲部６２Ｄは、その車幅方向外向きの開口幅が縮小される（基端及び終端が前後に近づく）ように変形され、図６（Ｂ）に示される如く、開口側と反対の頂部が車幅方向内向きに移動される。このため、湾曲部６２Ｄに支持された補機バッテリ６４が、インバータ１６、ブレーキ装置６６に対し相対的に車幅方向内側に移動される。
【００６５】
これにより、図６（Ｂ）に示される如く、インバータ１６、補機バッテリ６４が後方に移動されることによる該インバータ１６、補機バッテリ６４、及びブレーキ装置６６の干渉が防止又は効果的に抑制される。また、これにより、前面衝突のエネルギ吸収ストロークが長くなる。
【００６６】
このように、車両前部構造６０では、連通ダクト６２によってパワーユニット室１４内に配置された部品の衝突に対する保護（衝突安全）が図られる。換言すれば、パワーユニット室１４内に配置された部品の衝突に対する保護を図るための制約が少なくなり、連通ダクト６２を備えない比較例と比較して、レイアウト（部品配置）や衝突安全対応の自由度が高くなる。
【００６７】
なお、第３の実施形態では、連通ダクト６２が車幅方向内側に張り出す湾曲部６２Ｄを有する例を示したが、本発明はこれに限定されず、車幅方向外側や上下方向の何れかに張り出された張出部を備えた構成としても良い。さらに、張出部は、前端６２Ａよりも後に配置された部品を支持すれば足り、例えばインバータ１６の前側に位置する部品を支持する構成としても良い。また、張出部の数は、１つには限られず、複数設けても良い。負食う数の張出部の張り出し向きや張り出し位置は、上記した各構成の組み合わせとすることも可能である。
【００６８】
また、上記した第３の実施形態に係る車両前部構造６０に、第２の実施形態に係る車両前部構造５０の連通ダクト５２を設けた構成としても良い。
【００６９】
さらに、上記した各実施形態では、冷却ユニット２２がパワーユニット室１４内の後部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２２をファンシュラウド３６及びファンユニット３０と共にフロアトンネル２８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。この場合、連通ダクト２０、６２等は、フロアトンネル２８（フロアパネル２６）貫通してファンシュラウド３６に接続される構成としても良く、下方からファンシュラウド３６に接続される構成としても良い。
【００７０】
またさらに、上記した各実施形態では、冷却ユニット２２への冷却風が空気取り入れ口３２から導入される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、空気取り入れ口３２に代えてまた加えて、フロントバンパカバーに形成した空気取り入れ口から冷却ユニット２２へ冷却風を導入する等、他の構成としても良い。
【００７１】
また、上記した各実施形態では、被冷却体としてインバータ１６が冷却される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、駆動用バッテリ等の他の被冷却体の冷却に本発明を適用しても良い。駆動用バッテリの冷却に適用する例では、連通ダクトはバッテリケース内に連通される構成としても良い。この構成では、バッテリケースを含むバッテリを被冷却体と捉えることができる。
【００７２】
さらに、上記した各実施形態では、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２８を通じて冷却ユニット２２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。またさらに、インバータ１６や電気モータ以外の被冷却体の冷却に本発明を適用する場合、パワーユニット１２が電気モータを含まない構成（一般的なＦＦ車やＦＲ車）としても良い。
【００７３】
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】
【００７４】
１０ 車両前部構造
１２ パワーユニット
１４ パワーユニット室（前部空間）
１６ インバータ（被冷却体）
２０ 連通ダクト
２２ 冷却ユニット（熱交換器）
２２Ａ ラジエータ（熱交換器）
２２Ｂ コンデンサ（熱交換器）
３０ ファンユニット（空気流生成手段）
３６ ファンシュラウド（被覆部材）
３８ 空気流路
４０ 外気導入ダクト
５０・６０ 車両前部構造
５２・６２ 連通ダクト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両前部の前部空間内に被冷却体が配置された車両前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータと三相交流発電電動機とが隣接配置された車載用電気装置に適用され、三相交流発電電動機のロータを冷却するためのファンの作動によって、インバータを冷却する冷却空気の流れを生成させる技術が知られている（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２００３−２６９６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の如き技術では、インバータ及び電動機の冷却後における空気流の排出について考慮されておらず、冷却効率向上の観点からは改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、車両前部に配置された前部空間内の被冷却体を効率良く冷却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】
【０００６】
請求項１記載の発明に係る車両前部構造は、車体前部に配置された前部空間内の後部又は該前部空間の後側に配置された熱交換器と、前記熱交換器の後側に配置され、作動により前記熱交換器の空気側流路を通過して車外に排出される空気流を生成する空気流生成手段と、前記熱交換器及び空気流生成手段を覆い、該熱交換器と空気流生成手段との間に空気流路を形成する被覆部材と、前記前部空間内に配置された被冷却体の内部と前記被覆部材が形成する空気流路とを連通する連通ダクトと、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の車両前部構造では、熱交換器用の空気流生成手段が作動すると、該熱交換器及び被覆部材で覆われた空気流路を通過して車外に排出される空気流が生じる。ここで、本車両前部構造では、連通ダクトが被冷却体内部と空気流路とを連通している。このため、空気流生成手段の作動に伴って、被冷却体内を通過して空気流路を経由して車外（前部空間の外側）に排出される空気流が生成される。この空気流によって被冷却体が効率良く冷却される。
【０００８】
このように、請求項１記載の車両前部構造では、車両前部に配置された前部空間内の被冷却体を効率良く冷却することができる。
【０００９】
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、前記被冷却体の内部に外気を導入するための外気導入ダクトをさらに備えた。
【００１０】
請求項２記載の車両前部構造では、空気流生成手段の作動に伴って、外気が被冷却体内を通過して空気流路を経由して車外に排出される。これにより、前部空間内から吸い込んだ空気で冷却する場合と比較して、被冷却体が効率良く冷却される。
【００１１】
請求項３記載の発明に係る車両前部構造は、請求項請求項１又は２記載の車両前部構造において、前記連通ダクトは、車体に対し前記被冷却体を支持する支持部材を兼ねる。
【００１２】
請求項３記載の車両前部構造では、連通ダクトが支持部材を兼ねるため、前部空間内の構造が簡素化される。
【００１３】
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、前記連通ダクトは、前記被冷却体よりも車両前側に突出した突出部を有する。
【００１４】
請求項４記載の車両前部構造では、車両の前面衝突の際に、被冷却体よりも先に連通ダクトの突出部が前面衝突に伴う荷重を受けることとなりやすい。この連通ダクトが被冷却体を支持しているので、被冷却体が直接的に衝突荷重を受けることが抑制される。
【００１５】
請求項５記載の発明に係る車両前部構造は、請求項４記載の車両前部構造において、前記連通ダクトは、車両前後方に延在されると共に該前後方向に離れた複数箇所で前記車体に固定されており、前記固定部間で曲げられて車幅方向に張り出されると共に、前記前部空間内で前記被冷却体の前側又は後側でかつ前記突出部の後側に配置された部品を前記車体に対し支持する曲がり部が、前記連通ダクトに形成されている。
【００１６】
請求項５記載の車両前部構造では、連通ダクトの突出部が衝突荷重を受けると、該連通ダクトの曲がり部は、その基端及び終端が前後に近づくように変形される。これにより、曲がり部に支持された部品は車幅方向又は上下方向の位置が変化され、その前側又は後側に配置された被冷却体との干渉が抑制される。
【００１７】
請求項６記載の発明に係る車両前部構造は、請求項１〜請求項５の何れか１項記載の車両前部構造において、前記前部空間内に配置され前記被冷却体とは異なる他の被冷却体の内部と、前記被覆部材が形成する空気流路又は前記連通ダクトの内部とを連通する他の連通ダクトをさらに備えた。
【００１８】
請求項６記載の車両前部構造では、空気流生成手段の作動によって、被冷却体及び他の被冷却体を冷却して前部空間側に排出される空気流が生じる。これにより、被冷却体及び他の被冷却体を、独立した（並列の）空気流によって効率良く冷却することができる。なお、連通ダクトと他の連通ダクトとは、互いに独立して空気流路に連通されても良く、合流して空気流路に連通されても良い。
【００１９】
請求項７記載の発明に係る車両前部構造は、請求項１〜請求項６の何れか１項記載の車両前部構造において、前記熱交換器は、前記前部空間内で前記熱交換に対する前側に配置されたパワーユニットを冷却するためのラジエータを含んで構成されており、前記被冷却体は、前記パワーユニットの少なくとも一部を構成する電動機用のインバータである。
【００２０】
請求項７記載の車両前部構造では、パワーユニット（駆動源）を冷却するための熱交換器用の空気流生成手段を用いて、該パワーユニットの少なくとも一部を成す電動機用のインバータを効率良く冷却することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明に係る車両前部構造は、車両前部に配置された前部空間内の被冷却体を効率良く冷却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】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両前部構造を示す側断面図である。
【図２】本発明の第１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】本発明の第２の実施形態に係る車両前部構造が模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る車両前部構造を示す側断面図である。
【図５】本発明の第３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６】本発明の第３の実施形態に係る車両前部構造を模式的に示す図であって、（Ａ）は衝突前の平面図、（Ｂ）は衝突後の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の第１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。
【００２４】
（車体の概略構成）
図１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。また、図２には、図１で示す一部部品を省略した斜視図が示されている。これら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と電動機としての電動モータと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自動車Ｖ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。
【００２５】
フロントホイールＷｆを駆動する場合の具体例を説明すると、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、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。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。
【００２６】
また、パワーユニット室１４内には、パワーユニット１２の電気モータ、ジェネレータ及び図示しない駆動用のバッテリに電気的に接続されたインバータ１６が配置されている。詳細は後述するが、インバータ１６は、自動車Ｖの骨格を構成するフロントサイドメンバ１８に連通ダクト２０を介して支持されている。フロントサイドメンバ１８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１８の前端は、車幅方向に長手とされたフロントバンパリインフォースメント２１にて架け渡されている。
【００２７】
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２４にて規定されている。ダッシュパネル２４は、フロアパネル２６の前端部に接合されている。フロアパネル２６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２８が形成されている。
【００２８】
そして、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２４の下方）に、冷却ユニット２２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。
【００２９】
冷却ユニット２２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２２Ａ、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２２Ｂを含んで構成されている。ラジエータ２２Ａ、コンデンサ２２Ｂは、それぞれ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２２Ａ及びコンデンサ２２Ｂの双方と捉えても良く、何れか一方と捉えても良い。
【００３０】
また、冷却ユニット２２の後方には、空気流生成手段としてのファンユニット３０が配置されている。図示例では、ファンユニット３０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３０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３０はフロアトンネル２８内に配置されている。このファンユニット３０の作動によって、フロアトンネル２８を通過する強制冷却風が生じる構成とされている。この強制冷却風は、自動車Ｖのフロア下でかつフロアトンネル２８の前方に形成された空気取り入れ口３２から導入され、冷却ユニット２２、ファンユニット３０を通過してフロアトンネル２８の下向き開口部２８Ａから車外へ排出されるようになっている。
【００３１】
この実施形態では、空気取り入れ口３２は、パワーユニット室１４を下方から覆うアンダカバー３４に形成されている。アンダカバー３４には、空気取り入れ口３２から冷却ユニット２２の前面までの間に流路を形成するダクト部３４Ａが一体に設けられている。一方、冷却ユニット２２の背面からファンユニット３０までの間には、該冷却ユニット２２及びファンユニット３０を覆う被覆部材としてのファンシュラウド３６によって、空気流路３８が形成されている。
【００３２】
この実施形態では、冷却ユニット２２と、ファンユニット３０と、ファンシュラウド３６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。したがって、このアセンブリの後部がフロアトンネル２８内に配置されており、ファンシュラウド３６の前部はパワーユニット室１４内（ダッシュパネル２４の前側）に配置されている。
【００３３】
また、この実施形態では、ファンユニット３０の停止状態においても、自動車Ｖの走行風が空気取り入れ口３２から導入されて冷却ユニット２２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、空気取り入れ口３２を停止して主に走行風を冷却ユニット２２での熱交換に供することができる。
【００３４】
（車両前部構造の要部構成）
図１及び図２に示される如く、車両前部構造１０は、一端側がインバータ１６内に連通されると共に、他端側がファンシュラウド３６内の空気流路３８に連通された連通ダクト２０を備えている。
【００３５】
より具体的には、前後方向に長手とされた連通ダクト２０の前側開口端２０Ａは、インバータ１６の電気系を被覆するケーシング１６Ａに、該ケーシング１６Ａ内の空気を吸引可能に接続されている。また、連通ダクト２０の後側開口端２０Ｂは、ファンシュラウド３６における冷却ユニット２２の後方でかつパワーユニット室１４内に位置する部分に接続されている。
【００３６】
これにより、ファンユニット３０の作動（空気流路３８内の負圧）によって、ケーシング１６Ａ内の空気が空気排出口１６Ｂから吸い出される構成である。この空気吸い出しに伴って、ケーシング１６Ａの空気取り入れ口１６Ｃからケーシング１６Ａ内に空気が流入するようになっている。そして、この実施形態では、車両前部構造１０は、一端側開口端４０Ａが車外に臨んで開口すると共に、他端側開口端４０Ｂが空気取り入れ口１６Ｃに接続された外気導入ダクト４０を備える。
【００３７】
これにより、ファンユニット３０の作動によって外気（フレッシュエア）がケーシング１６Ａ内に導入される構成である。すなわち、ケーシング１６Ａ内の電気系を冷却した外気が、連通ダクト２０、空気流路３８、フロアトンネル２８を通じて車外に排出される構成とされている。この実施形態では、外気導入ダクト４０の開口端４０Ａは、グリル部４２で前向きに開口されている。
【００３８】
連通ダクト２０の機械的構造について補足する。連通ダクト２０は、全体として前後方向に長手の中空構造とされており、一方（左側）のフロントサイドメンバ１８に支持されている。より具体的には、連通ダクト２０は、フロントサイドメンバ１８に対し前後方向に離れた複数の結合部４４において、フロントサイドメンバ１８に固定的に結合されている。書く結合部４４は、フロントサイドメンバ１８における衝突時の変形モードに影響を与えない（他の部分に対し影響が小さい）部分に固定されている。このように確りとフロントサイドメンバ１８に結合された連通ダクト２０は、フロントサイドメンバ１８に対しインバータ１６を支持する支持部材（キャリア）としても機能する構成とされている。
【００３９】
この実施形態では、連通ダクト２０は、左側のフロントサイドメンバ１８に対する車幅方向内側に沿って配置され、その前側開口端２０Ａがインバータ１６のケーシング１６Ａの空気排出口１６Ｂに対し下方から接続されている。一方、連通ダクト２０の後側開口端２０Ｂは、ファンシュラウド３６の連通口３６Ａに対して上側から接続されている。
【００４０】
次に、第１の実施形態に係る車両前部構造１０の作用を説明する。
【００４１】
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３０が作動される。すると、空気取り入れ口３２からダクト部３４Ａ内を通じて冷却ユニット２２に冷却風Ｆｃが導かれ、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、空気流路３８、ファンユニット３０、フロアトンネル２８を通じて、該フロアトンネル２８下向き開口部２８Ａから車外に排出される。
【００４２】
また、ファンユニット３０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、走行風が空気取り入れ口３２からダクト部３４Ａ内を通じて冷却ユニット２２に冷却風として導かれる。この場合も、ファンユニット３０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。
【００４３】
ここで、車両前部構造１０では、ケーシング１６Ａと空気流路３８とが連通ダクト２０を通じて連通されている。このため、ファンユニット３０が作動して空気流路３８に負圧が生じると、ケーシング１６Ａには、空気取り入れ口１６Ｃから導入され、空気排出口１６Ｂから排出される空気流（冷却風）Ｆｉが生じる。この空気流は、空気流路３８を通じてフロアトンネル２８の下向き開口部２８Ａから車外に排出される。したがって、車両前部構造１０では、この空気流によって被冷却体としてのインバータ１６（ケーシング１６Ａ内の電気系）が効率良く冷却される。
【００４４】
例えばパワーユニット室１４内に配置したファンにてインバータ１６に冷却風を当てる比較例では、インバータ１６を冷却後の空気流がパワーユニット室１４から効率的に排出されないので、冷却効率が低くなりやすい。
【００４５】
これに対して車両前部構造１０では、上記の通りインバータ１６を冷却後の空気流がパワーユニット室１４の外側に排出されるので、ケーシング１６Ａ内を空気流が効率的に通過することとなり、上記比較例と比較して、インバータ１６の冷却効率が高い。したがって、インバータ１６の冷却要求が高い場合にファンユニット３０を作動する構成（設定、制御）とすることで、インバータ１６を効率的に冷却することができる。
【００４６】
特に、車両前部構造１０では、一端側開口端４０Ａが車外に臨む外気導入ダクト４０の他端側開口端４０Ｂが空気取り入れ口１６Ｃに接続されているので、ファンユニット３０の作動に伴って外気が冷却風としてケーシング１６Ａ内に導入される。このため、パワーユニット室１４内の空気をケーシング１６Ａ内に導入してインバータ１６を冷却する比較例と比較して、該インバータ１６を効率的に冷却することができる。
【００４７】
このように、第１の実施形態に係る車両前部構造１０では、車両前部に配置されたパワーユニット室１４内のインバータ１６を効率良く冷却することができる。
【００４８】
また、車両前部構造１０では、パワーユニット１２（駆動源）を冷却するためのラジエータを含む冷却ユニット２２用のファンユニット３０を用いて、該パワーユニット１２の一部を成すモータ用のインバータ１６を効率良く冷却することができる。パワーユニット１２とインバータ１６とは、冷却要求が高くなるタイミングが重なる場合が多く、共通のファンユニット３０を用いて両者を効率的に冷却することができる。
【００４９】
さらに、車両前部構造１０では、連通ダクト２０がインバータ１６の支持部材を兼ねるため、パワーユニット室１４内の構造が簡素化される。すなわち、部品点数の低減やレイアウト効率の向上が図られる。
【００５０】
（他の実施形態）
以下、本発明の他の実施形態について説明する。なお、上記第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品・部分については、上記第１の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
（第２の実施形態）
図３には、第２の実施形態に係る車両前部構造５０が図２に対応する斜視図にて示されている。この図に示される如く、車両前部構造５０は、連通ダクト２０に加えて連通ダクト５２を備えている点で、第１の実施形態に係る車両前部構造１０とは異なる。
【００５２】
連通ダクト５２は、その前側の開口端５２Ａが図示を省略したパワーユニット１２を構成する電気モータのハウジング（ヨーク）に接続されている。連通ダクト５２の後側開口端５２Ｂは、空気流路３８に連通されている。図３に示す例では、後側開口端５２Ｂは、連通ダクト２０の中間部２０Ｃに接続（合流）されることで、連通ダクト２０を介して空気流路３８に連通されている。なお、連通ダクト５２の合流部分以降の連通ダクト２０の流路断面積を合流部分に対する前側の部分の流路断面積よりも大きくしても良い。また、連通ダクト５２の後側開口端５２Ｂがファンシュラウド３６に接続されることで空気流路３８に連通される構成としても良い。
【００５３】
車両前部構造５０では、ファンユニット３０の作動によってインバータ１６を冷却する冷却風に加えて、他の被冷却体としての電気モータを冷却する冷却風が生成される構成である。なお、電気モータを本発明の被冷却体、インバータ１６を本発明の他の被冷却体として捉えても良い。車両前部構造５０の他の構成は、図示しない部分を含め、車両前部構造１０の対応する構成と同様に構成されている。
【００５４】
したがって、第２の実施形態に係る車両前部構造５０によっても、基本的に第１の実施形態に係る車両前部構造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。また、車両前部構造５０では、ファンユニット３０の作動によってパワーユニット１２を構成する電気モータを良好に冷却することができる。例えば、パワーユニット１２の電気モータがインバータ１６と共通の連通ダクト２０による冷却風にて冷却される比較例では、冷却風が直列に流れることとなる。このため、インバータ１６を冷却した後の冷却風にて電気モータを冷却することとなり、電気モータの冷却効率が低い。
【００５５】
これに対して車両前部構造５０では、インバータ１６とパワーユニット１２の電気モータとが、独立した（並列の）経路を流れる冷却風にてそれぞれ冷却される。このため、上記比較例と比較して、パワーユニット１２の電気モータの冷却効率が高い。特に、電気モータのハウジング内に外気を導入する外気導入ダクトを備えた構成とすることで、該電気モータの冷却効率を一層高くすることができる。
【００５６】
なお、上記した第１及び第２の実施形態では、インバータ１６が連通ダクト２０に支持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、インバータ１６は、直接的に又は図示しないブラケット等を介してフロントサイドメンバ１８に支持されても良い。
【００５７】
（第３の実施形態）
図４には、第３の実施形態に係る車両前部構造６０が図１に対応する側断面図にて示されており、図５には、車両前部構造６０が図２に対応する斜視図にて示されている。これらの図に示される如く、車両前部構造６０は、前端がケーシング１６Ａに接続された連通ダクト２０に代えて、連通ダクト６２を備えている点で、第１の実施形態に係る車両前部構造１０とは異なる。以下、具体的に説明する。
【００５８】
連通ダクト６２は、その前端６２Ａがインバータ１６の前面よりも前側に突出しており、該前端６２Ａよりも後側に配置された接続口６２Ｂにおいてケーシング１６Ａの空気排出口１６Ｂに接続されている。すなわち、連通ダクト６２における前端６２Ａを含む前端側の一部が、本発明の突出部に相当する。連通ダクト６２の後側開口端６２Ｃは、連通ダクト２０の後側開口端２０Ｂと同様にファンシュラウド３６に接続され、空気流路３８に連通されている。
【００５９】
そして、連通ダクト６２におけるインバータ１６の後面と後側開口端６２Ｃとの間は、曲がり部としての湾曲部６２Ｄとされている。湾曲部６２Ｄは、車幅方向外向きに開口する略Ｕ字状を成すように平面視で湾曲されており、他の部分に対し車幅方向内向きに張り出されている。
【００６０】
この連通ダクト６２の湾曲部６２Ｄには、パワーユニット室１４内に配置される部品の一例としての補機バッテリ６４が支持されている。補機バッテリ６４は、インバータ１６の後方に配置されており、その車幅方向の内側部分が湾曲部６２Ｄに結合されている。連通ダクト６２は、連通ダクト２０と同様に、複数の結合部４４にてフロントサイドメンバ１８に結合されると共に、フロントサイドメンバ１８に対しインバータ１６を支持する支持部材（キャリア）としても機能する構成である。
【００６１】
また、車両前部構造６０では、補機バッテリ６４の後方に他の部品の一例であるブレーキ装置６６が配置されている。図６（Ａ）にも示される如く、インバータ１６と補機バッテリ６４とブレーキ装置６６とは平面視で前後方向に沿った直線Ｌ上に配置されている。車両前部構造６０の他の構成は、図示しない部分を含め、車両前部構造１０の対応する構成と同様に構成されている。
【００６２】
したがって、第３の実施形態に係る車両前部構造６０によっても、基本的に第１の実施形態に係る車両前部構造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。また、車両前部構造６０では、連通ダクト６２によって、適用された自動車Ｖのパワーユニット室１４内に配置された部品が効果的に保護される。以下、具体的に説明する。
【００６３】
自動車Ｖに前面衝突が生じると、フロントバンパリインフォースメント２１が後方に変位又は変形され、連通ダクト６２の前端６２Ａに突き当たる。インバータ１６は連通ダクト６２に支持されているので、後方に移動され、フロントバンパリインフォースメント２１との直接の干渉が防止又は効果的に抑制される。すなわち、前面衝突に対するインバータ１６の保護（衝突安全）が図られる。
【００６４】
さらに、連通ダクト６２は、フロントバンパリインフォースメント２１又はフロントサイドメンバ１８を介して前突荷重を受け、長手方向に圧縮を受ける。すると、湾曲部６２Ｄは、その車幅方向外向きの開口幅が縮小される（基端及び終端が前後に近づく）ように変形され、図６（Ｂ）に示される如く、開口側と反対の頂部が車幅方向内向きに移動される。このため、湾曲部６２Ｄに支持された補機バッテリ６４が、インバータ１６、ブレーキ装置６６に対し相対的に車幅方向内側に移動される。
【００６５】
これにより、図６（Ｂ）に示される如く、インバータ１６、補機バッテリ６４が後方に移動されることによる該インバータ１６、補機バッテリ６４、及びブレーキ装置６６の干渉が防止又は効果的に抑制される。また、これにより、前面衝突のエネルギ吸収ストロークが長くなる。
【００６６】
このように、車両前部構造６０では、連通ダクト６２によってパワーユニット室１４内に配置された部品の衝突に対する保護（衝突安全）が図られる。換言すれば、パワーユニット室１４内に配置された部品の衝突に対する保護を図るための制約が少なくなり、連通ダクト６２を備えない比較例と比較して、レイアウト（部品配置）や衝突安全対応の自由度が高くなる。
【００６７】
なお、第３の実施形態では、連通ダクト６２が車幅方向内側に張り出す湾曲部６２Ｄを有する例を示したが、本発明はこれに限定されず、車幅方向外側や上下方向の何れかに張り出された張出部を備えた構成としても良い。さらに、張出部は、前端６２Ａよりも後に配置された部品を支持すれば足り、例えばインバータ１６の前側に位置する部品を支持する構成としても良い。また、張出部の数は、１つには限られず、複数設けても良い。負食う数の張出部の張り出し向きや張り出し位置は、上記した各構成の組み合わせとすることも可能である。
【００６８】
また、上記した第３の実施形態に係る車両前部構造６０に、第２の実施形態に係る車両前部構造５０の連通ダクト５２を設けた構成としても良い。
【００６９】
さらに、上記した各実施形態では、冷却ユニット２２がパワーユニット室１４内の後部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２２をファンシュラウド３６及びファンユニット３０と共にフロアトンネル２８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。この場合、連通ダクト２０、６２等は、フロアトンネル２８（フロアパネル２６）貫通してファンシュラウド３６に接続される構成としても良く、下方からファンシュラウド３６に接続される構成としても良い。
【００７０】
またさらに、上記した各実施形態では、冷却ユニット２２への冷却風が空気取り入れ口３２から導入される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、空気取り入れ口３２に代えてまた加えて、フロントバンパカバーに形成した空気取り入れ口から冷却ユニット２２へ冷却風を導入する等、他の構成としても良い。
【００７１】
また、上記した各実施形態では、被冷却体としてインバータ１６が冷却される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、駆動用バッテリ等の他の被冷却体の冷却に本発明を適用しても良い。駆動用バッテリの冷却に適用する例では、連通ダクトはバッテリケース内に連通される構成としても良い。この構成では、バッテリケースを含むバッテリを被冷却体と捉えることができる。
【００７２】
さらに、上記した各実施形態では、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２８を通じて冷却ユニット２２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。またさらに、インバータ１６や電気モータ以外の被冷却体の冷却に本発明を適用する場合、パワーユニット１２が電気モータを含まない構成（一般的なＦＦ車やＦＲ車）としても良い。
【００７３】
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】
【００７４】
１０ 車両前部構造
１２ パワーユニット
１４ パワーユニット室（前部空間）
１６ インバータ（被冷却体）
２０ 連通ダクト
２２ 冷却ユニット（熱交換器）
２２Ａ ラジエータ（熱交換器）
２２Ｂ コンデンサ（熱交換器）
３０ ファンユニット（空気流生成手段）
３６ ファンシュラウド（被覆部材）
３８ 空気流路
４０ 外気導入ダクト
５０・６０ 車両前部構造
５２・６２ 連通ダクト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部に配置された前部空間内の後部又は該前部空間の後側に配置された熱交換器と、
前記熱交換器の後側に配置され、作動により前記熱交換器の空気側流路を通過して車外に排出される空気流を生成する空気流生成手段と、
前記熱交換器及び空気流生成手段を覆い、該熱交換器と空気流生成手段との間に空気流路を形成する被覆部材と、
前記前部空間内に配置された被冷却体の内部と前記被覆部材が形成する空気流路とを連通する連通ダクトと、
を備えた車両前部構造。
【請求項２】
前記被冷却体の内部に外気を導入するための外気導入ダクトをさらに備えた請求項１記載の車両前部構造。
【請求項３】
前記連通ダクトは、車体に対し前記被冷却体を支持する支持部材を兼ねる請求項１又は請求項２記載の車両前部構造。
【請求項４】
前記連通ダクトは、前記被冷却体よりも車両前側に突出した突出部を有する請求項３記載の車両前部構造。
【請求項５】
前記連通ダクトは、車両前後方に延在されており、
該連通ダクトの中間部には、車幅方向又は上下方向に張り出されると共に、前記前部空間内で前記被冷却体の前側又は後側でかつ前記突出部の後側に配置された部品を支持する曲がり部が形成されている請求項４記載の車両前部構造。
【請求項６】
前記前部空間内に配置され前記被冷却体とは異なる他の被冷却体の内部と、前記被覆部材が形成する空気流路又は前記連通ダクトの内部とを連通する他の連通ダクトをさらに備えた請求項１〜請求項５の何れか１項記載の車両前部構造。
【請求項７】
前記熱交換器は、前記前部空間内で前記熱交換に対する前側に配置されたパワーユニットを冷却するためのラジエータを含んで構成されており、
前記被冷却体は、前記パワーユニットの少なくとも一部を構成する電動機用のインバータである請求項１〜請求項６の何れか１項記載の車両前部構造。
【請求項１】
車体前部に配置された前部空間内の後部又は該前部空間の後側に配置された熱交換器と、
前記熱交換器の後側に配置され、作動により前記熱交換器の空気側流路を通過して車外に排出される空気流を生成する空気流生成手段と、
前記熱交換器及び空気流生成手段を覆い、該熱交換器と空気流生成手段との間に空気流路を形成する被覆部材と、
前記前部空間内に配置された被冷却体の内部と前記被覆部材が形成する空気流路とを連通する連通ダクトと、
を備えた車両前部構造。
【請求項２】
前記被冷却体の内部に外気を導入するための外気導入ダクトをさらに備えた請求項１記載の車両前部構造。
【請求項３】
前記連通ダクトは、車体に対し前記被冷却体を支持する支持部材を兼ねる請求項１又は請求項２記載の車両前部構造。
【請求項４】
前記連通ダクトは、前記被冷却体よりも車両前側に突出した突出部を有する請求項３記載の車両前部構造。
【請求項５】
前記連通ダクトは、車両前後方に延在されており、
該連通ダクトの中間部には、車幅方向又は上下方向に張り出されると共に、前記前部空間内で前記被冷却体の前側又は後側でかつ前記突出部の後側に配置された部品を支持する曲がり部が形成されている請求項４記載の車両前部構造。
【請求項６】
前記前部空間内に配置され前記被冷却体とは異なる他の被冷却体の内部と、前記被覆部材が形成する空気流路又は前記連通ダクトの内部とを連通する他の連通ダクトをさらに備えた請求項１〜請求項５の何れか１項記載の車両前部構造。
【請求項７】
前記熱交換器は、前記前部空間内で前記熱交換に対する前側に配置されたパワーユニットを冷却するためのラジエータを含んで構成されており、
前記被冷却体は、前記パワーユニットの少なくとも一部を構成する電動機用のインバータである請求項１〜請求項６の何れか１項記載の車両前部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−８６６６０（Ｐ２０１３−８６６６０Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２９１８０（Ｐ２０１１−２２９１８０）
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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