特許 6048434 フロア冷却構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6048434

(24)【登録日】2016年12月2日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】フロア冷却構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/20 20060101AFI20161212BHJP

   B60K 13/04 20060101ALI20161212BHJP

【ＦＩ】

   B62D25/20 E

   B60K13/04 A

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-62971(P2014-62971)

(22)【出願日】2014年3月26日

(65)【公開番号】特開2015-182700(P2015-182700A)

(43)【公開日】2015年10月22日

【審査請求日】2016年2月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 敬博

(72)【発明者】

【氏名】太田 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】長尾 哲治

(72)【発明者】

【氏名】▲濱▼元 克洋

(72)【発明者】

【氏名】古藤 政幸

(72)【発明者】

【氏名】信岡 俊祐

(72)【発明者】

【氏名】竹下 明良

(72)【発明者】

【氏名】宮本 圭太

【審査官】 川村 健一

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５３−９８２３１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６２−２８６３２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ １７／００ − ２５／０８

Ｂ６２Ｄ ２５／１４ − ２９／０４

Ｂ６０Ｋ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のフロアパネルの下方における乗員の足元近傍に触媒が配設されることで、該フロアパネルの一部が高温となるフロア高温部が設けられ、該フロア高温部を冷却するためのフロア冷却構造であって、
前記フロアパネルの表面は、内装材で覆われており、
前記フロアパネルにおける前記フロア高温部と前記内装材との間には、該内装材よりも高い通気性を有する充填材が設けられ、
冷気を生成するための冷気供給装置と、
前記充填材内部に生じる熱対流によって、前記フロア高温部の熱気が該充填材を介して放出されるとともに前記冷気供給装置で生成された冷気が該充填材内部に浸透されることで該フロア高温部が冷却されるように、該充填材周辺に向かって冷気を吹き出すための冷気吹出口とを備えたことを特徴とするフロア冷却構造。

【請求項2】

請求項１において、
前記充填材は、断熱性、静音性、及び弾性を有する素材で構成されていることを特徴とするフロア冷却構造。

【請求項3】

請求項１又は２において、
前記冷気吹出口は、前記充填材から離間して配設されていることを特徴とするフロア冷却構造。

【請求項4】

請求項１乃至３のうち何れか１つにおいて、
前記フロアパネルには、上方に膨出して車両前後方向に延びるトンネル部が設けられ、
前記フロア高温部は、前記トンネル部の側面における下部位置に設けられ、
前記トンネル部の側面を覆う前記充填材には、前記冷気吹出口から吹き出された冷気を前記フロア高温部を覆う該充填材に向かって導くための冷気ガイド溝が形成されていることを特徴とするフロア冷却構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フロア冷却構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、ＦＲ（前側エンジン後輪駆動）方式のスポーツタイプの車両では、変速機、プロペラシャフト、及び排気管等を、フロア中央のトンネル部に配索するようにした構成が知られている。排気管には、排気ガスの基準を満足するために触媒が設けられている。

【0003】

ここで、触媒をエンジンルーム内に配置した場合には、発熱量が増えるため、防水シール等への熱の影響を抑えるための隙間を設ける必要がある。その結果、エンジンや補機、及び車両の衝突変形や歩行者の衝突緩衝スペースのレイアウトが難しくなり、レイアウトを成立させるために車両が大型化するという問題がある。

【0004】

また、触媒を座席よりも車両後方に配設した場合には、排気ガスが触媒に到達する前に排気温度が低下してしまい、冷間始動時の触媒の温度上昇が遅れて浄化効率が悪化してしまうという問題がある。

【0005】

そのため、触媒は、トンネル部の内部に配設するのが好ましい。ところで、触媒は、高温で動作するとともに排気浄化の反応によって発熱するため、触媒の上方のフロアパネルが加熱されて高温となる。特に、夏場のような雰囲気温度が高い場合には、フロア高温部が体温以上（４０℃程度）となってしまう。ここで、フロアパネルの下方における乗員の足元近傍に触媒が配設されていると、乗員の足がフロア高温部の上方近傍のフロアマットに触れて不快感を覚えてしまうという問題がある。

【0006】

このような問題を解決するために、例えば、特許文献１の発明のように、フロア高温部とフロアマットとの間に冷却風導風ダクトを配設することで、フロア高温部を強制的に冷却することが考えられる。また、足元空調ダクトを利用して、フロア高温部に冷気を直接吹き付けることで、フロア高温部を冷却することも考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開昭５９−０３２５１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１の発明のように、冷却風導風ダクトをフロアマットの下方に配設した場合には、クッション性や吸音性が悪化するという問題がある。また、乗員の踏み付けに耐えるために強度が必要であることから、ダクトを分厚くすることでフロアが高くなってしまったり、コストがかかるという問題がある。さらに、組み立て時にダクト接続のための工数が増えてしまうことから、生産性が悪化するという問題がある。

【0009】

また、足元空調ダクトによってフロア高温部に冷気を直接吹き付けた場合には、冷気によって乗員の足元が冷却され過ぎて不快感を覚えてしまうという問題がある。

【0010】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡単な構成で、フロア高温部を効率良く冷却できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、車両のフロアパネルの下方における乗員の足元近傍に触媒が配設されることで、該フロアパネルの一部が高温となるフロア高温部が設けられ、該フロア高温部を冷却するためのフロア冷却構造を対象とし、次のような解決手段を講じた。

【0012】

すなわち、第１の発明は、前記フロアパネルの表面は、内装材で覆われており、
前記フロアパネルにおける前記フロア高温部と前記内装材との間には、該内装材よりも高い通気性を有する充填材が設けられ、
冷気を生成するための冷気供給装置と、
前記充填材内部に生じる熱対流によって、前記フロア高温部の熱気が該充填材を介して放出されるとともに前記冷気供給装置で生成された冷気が該充填材内部に浸透されることで該フロア高温部が冷却されるように、該充填材周辺に向かって冷気を吹き出すための冷気吹出口とを備えたことを特徴とするものである。

【0013】

第１の発明では、フロアパネルにおけるフロア高温部と内装材との間に、内装材よりも高い通気性を有する充填材が設けられる。そして、充填材内部に生じる熱対流により、フロア高温部の熱気が充填材を介して放出される一方、冷気吹出口から充填材周辺に吹き出された冷気が充填材内部に浸透される。

【0014】

このような構成とすれば、比較的簡単な構成で、フロア高温部を効率良く冷却することができるので、乗員の足がフロア高温部の上方近傍の内装材に触れたとしても、不快感を覚えてしまうことはない。また、充填材の熱対流を利用したフロア冷却構造とすることで、フロア高温部の熱気を逃がすための排出口を別途設けたり、フロア高温部まで冷気を送り込むとともに熱気を掃気するために風圧を高くする必要がない。

【0015】

第２の発明は、第１の発明において、
前記充填材は、断熱性、静音性、及び弾性を有する素材で構成されていることを特徴とするものである。

【0016】

第２の発明では、断熱性、静音性、及び弾性を有する素材で充填材が構成されているので、フロア高温部からの熱気が充填材によって断熱されて乗員の足に伝わりにくくなる。また、充填材が静音性（具体的には、吸音性、遮音性、制振性のうちの少なくとも１つ）を有しているから、騒音を抑えることができる。さらに、充填材が弾性を有しているから、複雑なフロア形状であっても組み付け性が良く、さらに、乗員が充填材を踏み付けたときのクッション性が良好となって質感を向上できる。

【0017】

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記冷気吹出口は、前記充填材から離間して配設されていることを特徴とするものである。

【0018】

第３の発明では、冷気吹出口が充填材から離間しているから、冷気吹出口と充填材との間をダクト等で接続する場合に比べて、冷気吹出口と充填材との位置決めが容易となる。また、冷気吹出口と充填材との間をダクト等で接続する手間が不要であり、組み付け性が向上する。

【0019】

第４の発明は、第１乃至第３の発明のうち何れか１つにおいて、
前記フロアパネルには、上方に膨出して車両前後方向に延びるトンネル部が設けられ、
前記フロア高温部は、前記トンネル部の側面における下部位置に設けられ、
前記トンネル部の側面を覆う前記充填材には、前記冷気吹出口から吹き出された冷気を前記フロア高温部を覆う該充填材に向かって導くための冷気ガイド溝が形成されていることを特徴とするものである。

【0020】

第４の発明では、トンネル部の側面を覆う充填材には、冷気ガイド溝が形成される。冷気吹出口から吹き出された冷気は、冷気ガイド溝を通ってフロア高温部を覆う充填材に向かって流れる。これにより、フロア高温部を覆う充填材に対して冷気をスムーズに供給することができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、比較的簡単な構成で、フロア高温部を効率良く冷却することができるので、乗員の足がフロア高温部の上方近傍の内装材に触れたとしても、不快感を覚えてしまうことはない。また、充填材の熱対流を利用したフロア冷却構造とすることで、フロア高温部の熱気を逃がすための排出口を別途設けたり、フロア高温部まで冷気を送り込むとともに熱気を掃気するために風圧を高くする必要がない。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本実施形態に係る車両の構成を示す側面断面図である。

【図2】フロア高温部周辺の構成を示す側面断面図である。

【図3】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

【0024】

図１に示すように、車両１０の前部のエンジンルーム１１には、エンジン１２が配設されている。エンジン１２には、変速機１３（図３参照）が連結されており、エンジン１２及び変速機１３によってパワートレインが構成されている。

【0025】

エンジンルーム１１の車両後側壁は、エンジンルーム１１と車室Ｓとを区画するダッシュパネル１４で構成されている。ダッシュパネル１４は、上下方向且つ車幅方向に延びている。ダッシュパネル１４の下端部は、車室Ｓの床面を構成するフロアパネル３０の前端部と結合されている。

【0026】

フロアパネル３０には、車両前後方向に延びるフロアフレーム３８が接合されている（図３参照）。フロアフレーム３８は、下方が開口した断面コ字状に形成され、車幅方向に張り出した接合フランジ部によってフロアパネル３０の上面に接合されている。

【0027】

車室Ｓ内には、乗員Ｈが着座するためのシート２６が配設されている。車室Ｓ内の車両前部には、乗員Ｈが足を置くためのフットレスト２７が設けられている。

【0028】

フロアパネル３０の車幅方向中央部には、上方に膨出したトンネル部３１が車両前後方向に延びるように形成されている。そして、ダッシュパネル１４の下端部の車幅方向中央部は、トンネル部３１に繋がるように上方に切り欠かれている。

【0029】

エンジン１２には、エンジン１２の各気筒内の排気ガスを排出するための排気マニホールド１５が設けられている。排気マニホールド１５には、排気管１６が接続されている。

【0030】

排気管１６は、トンネル部３１の内部（車室Ｓの外側）を通るように配索され、トンネル部３１に沿ってフロアパネル３０の下方を車両前後方向に延びている。なお、本実施形態の車両１０は、ＦＲ（前側エンジン後輪駆動）方式のスポーツタイプの車両１０であるので、トンネル部３１の内部を排気管１６とともに後輪駆動用のドライブシャフト（図示省略）が通っている。

【0031】

排気管１６には、排気管１６の管部よりも大径で高温になる上流側の第１触媒１７と、下流側の第２触媒１８とが設けられている。第２触媒１８は、遮熱カバー１８ａで覆われている。排気管１６の後端部には、マフラ１９が取り付けられている。

【0032】

第１触媒１７は、エンジンルーム１１におけるトンネル部３１の入口付近に配設されている。第２触媒１８は、トンネル部３１の内部におけるシート２６とフットレスト２７との間、つまり、フロアパネル３０の下方における乗員Ｈの足元近傍に配設されている。

【0033】

具体的に、フロアパネル３０の一部は、トンネル部３１の右側面の下部位置から運転席の床面に連続するように、車室Ｓ側に膨出している（図３参照）。第２触媒１８は、トンネル部３１の内部における膨出部分に配設されている。

【0034】

ここで、第２触媒１８は、高温で動作するとともに排気浄化の反応によって発熱するため、第２触媒１８の上方のフロアパネル３０の膨出部分には、第２触媒１８によって加熱されて高温となるフロア高温部３２が設けられることとなる。

【0035】

図２及び図３に示すように、フロアパネル３０の表面は、内装材としてのフロアマット３５が敷設されて覆われている。フロアマット３５とフロアパネル３０との間には、充填材としてのインシュレータ３６が設けられている。トンネル部３１の側面とフロアマット３５との間、及びフロア高温部３２とフロアマット３５との間のインシュレータ３６は、フロアマット３５よりも高い通気性を有する素材で構成されている。

【0036】

具体的に、インシュレータ３６は、スポンジ、不織布、綿状、密集した立毛等で形成された絨毯状の素材、ビーズやそば殻、粒状ゴムのようなペレット状の素材、多孔質の集成材で形成された素材によって構成されている。

【0037】

また、インシュレータ３６は、断熱性、静音性、及び弾性を有する素材で構成されている。これにより、フロア高温部３２からの熱気がインシュレータ３６によって断熱されて乗員Ｈの足に伝わりにくくなる。また、インシュレータ３６が静音性（具体的には、吸音性、遮音性、制振性のうちの少なくとも１つ）を有しているから、騒音を抑えることができる。さらに、インシュレータ３６が弾性を有しているから、複雑なフロア形状であっても組み付け性が良く、さらに、乗員Ｈがインシュレータ３６を踏み付けたときのクッション性が良好となって質感を向上できる。

【0038】

なお、遮音性と通気性は一見矛盾するが、インシュレータ３６を、フロアマット３５よりも通気性の高い層に対し、これよりも高密度で通気性の低い層、あるいは遮蔽膜層を重ねた構成とすると良く、これによりフロアパネル３０に沿った空気の流れを容易にしつつ、フロアパネル３０の面と鉛直な方向での遮音性を両立できる。

【0039】

トンネル部３１を構成するセンターコンソール２８における左右の上隅部には、車両前後方向に延びるセンターコンソールフロントトリム２９が配設されている。トンネル部３１の右側面とセンターコンソールフロントトリム２９との間には、後述する空調装置２３の冷気吹出口２５から吹き出された冷気を導入するための隙間が設けられている。トンネル部３１の右側面を覆うインシュレータ３６には、空調装置２３の冷気吹出口２５から吹き出された冷気を、フロア高温部３２を覆うインシュレータ３６に向かって導くための冷気ガイド溝３６ａが形成されている。

【0040】

ダッシュパネル１４の車両後方には、車幅方向に延びるインパネメンバ２０が配設されている。インパネメンバ２０には、インパネステー２１を介してインストルメントパネル２２が支持されている。

【0041】

インストルメントパネル２２の内部には、空気を導入して空調風を生成する空調装置２３（冷気供給装置）が収容されている。空調装置２３の空調ダクト２４には、空調装置２３で生成された冷気を下方に向かって吹き出すための冷気吹出口２５が設けられている。

【0042】

冷気吹出口２５は、トンネル部３１の右側面とセンターコンソールフロントトリム２９との隙間に向かって冷気を吹き出すためのものであり、トンネル部３１を覆うインシュレータ３６から離間して配設されている。これにより、冷気吹出口２５とインシュレータ３６との間をダクト等で接続する場合に比べて、冷気吹出口２５とインシュレータ３６との位置決めが容易となる。また、位置決めが多少ずれていても、特に支障なく冷気を供給することができるので、組立性や生産性を高めることができる。

【0043】

冷気吹出口２５から吹き出された冷気は、トンネル部３１の右側面を覆うインシュレータ３６に形成された冷気ガイド溝３６ａを通って、フロア高温部３２を覆うインシュレータ３６の周辺に向かって供給される。

【0044】

ここで、冷気ガイド溝３６ａは、トンネル部３１の右側面に沿って下方に延びるとともに、上流側に向かうほど開口が徐々に大きくなるように漏斗状に形成されている。これにより、冷気吹出口２５と冷気ガイド溝３６ａの上流端とを離間させた場合でも、冷気が周辺の空気に対して比重が大きいことから、冷気を効果的に冷気ガイド溝３６ａで回収することができ、下方に向かってスムーズに供給させることができる。

【0045】

フロア高温部３２を覆うインシュレータ３６の内部では、フロア高温部３２の熱気とインシュレータ３６の周辺に供給された冷気とによって熱対流が生じている。具体的に、フロア高温部３２の熱気は、インシュレータ３６内部に生じる熱対流によって、インシュレータ３６を介して放出される。また、空調装置２３から供給された冷気は、熱対流によってインシュレータ３６内部に浸透されるようになっている。

【0046】

これにより、フロア高温部３２にインシュレータ３６を配しているにもかかわらず、フロア高温部３２を効率良く冷却して、フロア高温部３２の温度を４０℃以下に低減することができる。そのため、乗員Ｈの足がフロア高温部３２の上方近傍のフロアマット３５に触れたとしても、不快感を覚えてしまうことはない。

【0047】

また、インシュレータ３６の熱対流を利用したフロア冷却構造とすることで、フロア高温部３２の熱気を逃がすための排出口を別途設けたり、フロア高温部３２まで冷気を送り込むとともに熱気を掃気するために風圧を高くする必要がない。

【0048】

また、フロア高温部３２は、トンネル部３１の右側面における下部位置に設けられており、トンネル部３１の右側面を覆うインシュレータ３６が高い通気性を有している。そのため、インシュレータ３６を介してフロア高温部３２の熱気が上昇拡散するのが促進され、冷却性能が向上する。なお、本実施形態では、トンネル部３１の右側面とフロアマット３５との間に通気性の高いインシュレータ３６を設けているが、インシュレータ３６を設けることなく、この部分を中空構造としてもよい。

【0049】

また、フロア高温部３２のインシュレータ３６の周囲に、冷気ガイド溝３６ａと連通してインシュレータ３６の周囲を囲うように中空部３７を形成しても良い。

【0050】

この中空部３７は、冷気をフロア高温部３２のインシュレータ３６を避けて四散させてしまうのではなく、図２の矢印で示すように、逆に冷気をインシュレータ３６の周囲の広範囲に円滑に導き、インシュレータ３６における熱対流による浸透が容易な部位から効率的に浸透させることができるので、特に熱対流の流路を考慮しなくともフロア高温部３２の冷却を促進できる効果がある。

【産業上の利用可能性】

【0051】

以上説明したように、本発明は、比較的簡単な構成で、フロア高温部を効率良く冷却できるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

【符号の説明】

【0052】

１０ 車両
１８ 第２触媒
２３ 空調装置（冷気供給装置）
２５ 冷気吹出口
３０ フロアパネル
３１ トンネル部
３２ フロア高温部
３５ フロアマット（内装材）
３６ インシュレータ（充填材）
３６ａ 冷気ガイド溝
Ｈ 乗員

【図1】

【図2】

【図3】