JP4411549B2

JP4411549B2 - 車両用ダクト

Info

Publication number: JP4411549B2
Application number: JP2006195988A
Authority: JP
Inventors: 淳大薮
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2023-04-02
Also published as: JP2006322461A

Description

この発明は、車両用ダクトに関し、更に詳細には、所要空間を保持して対向的に位置する一対のダクト外壁部でダクト本体をなし、このダクト本体の前端部に空気取入口が開設され、車両のボンネットおよびその下方に位置する車体構成部分の間に、前記ダクト本体の前側部分が部分的に位置するように設置される車両用ダクトに関するものである。

例えば、ボンネットタイプの自動車(車両)では、車体における前部のエンジンルーム内にエンジンが搭載されている。このエンジンは、周知の如く、エアクリーナーを介して導入される清浄空気と燃料タンクから供給される燃料とを混合させた混合気を燃焼させて回転する内燃機関であり、特に走行中の中・高速回転時には外部空気を連続的かつ安定的に供給することが必要不可欠とされている。しかし、エンジンルーム内の空気は前記エンジン自体から発生する熱により温度が上昇するため、この高温空気を該エンジンへ導入すると燃焼効率が低下して出力低下等を招来する。このため、前記エアクリーナーに連結される外気導入用の車両用ダクトを前記エンジンルームの前側に配設し、走行中には車外の冷えた空気を取り込んでエアクリーナーへ誘導するようになっている。

ここで前記車両用ダクトは、(1)外部空気を効率的に取り込むこと、(2)エンジンルーム内に設置された他の装置や部品等との干渉を回避すること、等を考慮すると、一般的にはエンジンルームの前側における車体前面中央、すなわち該エンジンルームを開閉可能に閉成するボンネットと、該ボンネットの下方に位置してラジエターを固定する車体構成部分であるラジエターサポートとの間に画成された隙間に設置することが望ましい。しかしながら前述した隙間は、車体形状の関係から上下方向の間隔を大きく確保することが困難な場合が多く、これにより前記車両用ダクトの外形形状は、必然的に該隙間に収まるよう高さ寸法を低く抑えた幅広の扁平形状とせざるを得なくなっている。

従って車両用ダクトは、所要空間を保持して対向的に位置する逆トレー状の第１ダクト外壁部およびトレー状の第２ダクト外壁部とで扁平形状のダクト本体とし、このダクト本体の前端部に空気取入口を開設すると共に、該ダクト本体の後端部に空気送出口を開設してある。このような車両用ダクトは、前記ボンネットとラジエターサポートとの間に配設した際に、前記第１ダクト外壁部が該ボンネットの裏側に近接位置すると共に、前記第２ダクト外壁部が該ラジエターサポートに近接位置するようになり、また前記空気取入口が車体前方を指向し、前記空気送出口がエアクリーナーに連結される。これに関連する技術は、例えば特許文献１に開示されている。
実開平１−１７４５６１号公報

ここで前記車両用ダクトは、軽量化を図るためにポリエチレン(ＰＥ)またはポリプロピレン(ＰＰ)等の樹脂材料を材質とする合成樹脂製とされ、例えばインジェクション成形技術またはブロー成形技術等の成形技術により成形されている。しかしながら前述したように、第１ダクト外壁部および第２ダクト外壁部の夫々が平坦状に形成されていると共に、前記空気取入口が横長に開口した形状とされており、ダクト本体の剛性が低いために弾性変形し易くなっている。従って、前記エンジンの始動により前記空気取入口を介して外部空気が吸引される際に、ダクト内外の圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が大きくなると、第１ダクト外壁部および第２ダクト外壁部が相互に近接して陥凹的に変形するようになり、場合によっては空気取入口の開口面積が減少した狭小状態となる虞がある。車両用ダクトがこのように変形すると、必要とされる外部空気がエンジンへ供給されなくなり、該エンジンの出力低下または故障を招来する等の不都合が発生してしまう。更には、前記エンジンの駆動時の騒音により、前記第１ダクト外壁部および第２ダクト外壁部が共振して騒音が発生する新たな不都合も発生していた。

そこで本発明は、通常の実施状態ではダクト内外の圧力差による変形防止およびエンジン騒音による共振防止を図り、歩行者との衝突による衝撃力を伴った押圧力がボンネットを介して加わった際には適切に押し潰されて、該ボンネットの陥凹的な変形を許容するよう構成した車両用ダクトを提供することを目的とする。

前記課題を解決し、所期の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
所要空間を保持して対向的に位置する一対のダクト外壁部でダクト本体をなし、このダクト本体の前端部に空気取入口が開設され、車両のボンネットおよびその下方に位置する車体構成部分の間に、前記ダクト本体の前側部分が部分的に位置するように設置される車両用ダクトにおいて、
前記空気取入口に隣接して前記ボンネットおよび車体構成部分の間に臨む部位に、一方のダクト外壁部の一部を他方のダクト外壁部側へ突出するように凹ませて、該一方のダクト外壁部から突設される側壁部と、前記側壁部の先端に位置して他方のダクト外壁部の内面に接触する当接部とからなる支持部を設け、
前記側壁部は、前記一方のダクト外壁部側と比べて当接部側が細く、その突出方向に細長い形状をなして、歩行者との衝突による衝撃力が前記ボンネットを介して前記ダクト外壁部に加わった際に、座屈的または折曲的に変形する剛性で形成され、
歩行者との衝突による衝撃力が前記ボンネットを介して前記ダクト外壁部に加わった際には、前記支持部の変形によりダクト本体の前記前側部分が圧潰的に変形して該ボンネットの陥凹的な変形を許容するよう構成したことを特徴とする。

従って、請求項１に係る発明によれば、空気取入時に発生する圧力差によるダクト本体の変形およびエンジン騒音による共振を前記支持部で防止する一方、当該車両と衝突した歩行者がボンネットに激突する交通事故が発生した際には、前記支持部の座屈的または折曲的な変形に基づいてダクト本体が容易に押し潰され、前記ボンネットの陥凹的な変形を許容することができる。

本発明に係る車両用ダクトによれば、空気取込口に隣接して支持部を突設したことにより、通常の実施状態ではダクト内外の圧力差による変形防止およびエンジン騒音による共振防止を図り得る一方、歩行者との衝突による衝撃力を伴った押圧力がボンネットを介して加わった際には支持部が適切に押し潰されて、該ボンネットの陥凹的な変形を許容する等の利点がある。

次に、本発明に係る車両用ダクトにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら、以下に説明する。

図１は、本発明の好適実施例に係る車両用ダクトを一部破断した状態で示した概略斜視図である。本実施例の車両用ダクト５０は、図９および図１０に示すように、車両における車体１０の前記ボンネット１４と該ボンネット１４の下方に位置するラジエターサポート(車体構成部分)１６との間に配設して実施に供されることが前提とされ、ラジエターサポート１６の上面に組付けた際にボンネット１４に干渉しない外形形状に形成されている。このような車両用ダクト５０は、略９０度に湾曲した偏平形状とされるダクト本体３２を主体とし、該ダクト本体３２の前端部には空気取入口３８が開設されると共に、側方を指向する該ダクト本体３２の後端部には空気送出口４０が開設されている。

具体的に前記車両用ダクト５０は、相互に所要空間を保持するよう対向的に位置して扁平状のダクト本体３２を形成する一対の第１ダクト外壁部(他方のダクト外壁部)３４および第２ダクト外壁部(一方のダクト外壁部)３６と、前記第２ダクト外壁部３６から第１ダクト外壁部３４の側へ突出して、該第１ダクト外壁部３４を内側から支持する高剛性の第１支持部４２と、同じく前記第２ダクト外壁部３６から第１ダクト外壁部３４の側へ突出して、該第１ダクト外壁部３４を内側から支持する低剛性の第２支持部(支持部)４４,４４とから構成されている。

前記ダクト本体３２は、軽量化を図るためにポリプロピレン(ＰＰ)等の樹脂材料を材質とする合成樹脂製とされ、先ず図示しないブロー成形型を使用したブロー成形技術に基づき、前記空気取入口３８および空気送出口４０を有しない完全な中空体として予備成形される。そして後作業工程において、成形された中空体の前端部分および側端部分を夫々切断して取り除くことで、前端部に前記空気取入口３８が開設されると共に側端部に前記空気送出口４０が開設されたダクト本体３２が成形される。

ブロー成形されたダクト本体３２を主体とする実施例の車両用ダクト５０は、図２に示すように、前記空気送出口４０を前記エアクリーナー２２に連結した後、前記ラジエターサポート１６の上面に対してダクト本体３２の前側部分を適宜の固定手段(ビス等)で組付けることで車体１０に固定される。そして、前記ボンネット１４を車体１０へ閉成した際には、これらボンネット１４とラジエターサポート１６との間に、ダクト本体３２の前側部分が部分的に位置するようになる。従って前記ダクト本体３２は、前記ボンネット１４およびラジエターサポート１６の間から外れて位置する第１領域部５２と、これらボンネット１４およびラジエターサポート１６の間に位置する第２領域部５４とに区分けされている。なお、ダクト本体３２が前記ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に配設された際には、図２〜図４に示すように、前記第１ダクト外壁部３４が該ボンネット１４の裏側に近接位置すると共に、前記第２ダクト外壁部３６が該ラジエターサポート１６に近接位置するようになり、前記空気取入口３８がこれらボンネット１４とラジエターサポート１６との間から車体前方を指向するようになる。

前記第１支持部４２は、図２〜図４に示すように、ダクト本体３２における前記第１領域部５２に位置するように、前記第２ダクト外壁部３６に突出形成されている。すなわち第１支持部４２は、前記空気取入口３８から所要量だけ奥まった部位から所要幅・所要長で湾曲状に延在形成されており、前記第２ダクト外壁部３６から所要輪郭形状をもって突設される縦壁部５６と、この縦壁部５６の突出端縁から連設されて前記第１ダクト外壁部３４の内面に面接触する当接部５８とから構成され、短手方向に沿った縦断時の断面形状が略コ字形となっている。従って、長尺・幅広でかつ湾曲形状に突出しているため剛性が高く、外力が加わっても座屈的または折曲的な変形が起こり難くなっており、前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の変形を防止し、ダクト本体３２における第１領域部５２の剛性向上に大きく寄与している。なお第１支持部４２は、基端側(第２ダクト外壁部３６の側)よりも先端側(第１ダクト外壁部３４の側)の幅が適宜狭くなった先細テーパ形状とし、前記縦壁部５６に概ね１０°程度の傾斜角が付与されているが、これはブロー成形後の脱型性向上を図るためである。

また前記第１支持部４２は、ダクト本体３２の湾曲部分における略中央部位に突出形成してあるため、該ダクト本体３２の内部はこの湾曲部分において２つの湾曲した空気導入路６０,６０に区分されている。従って、前記空気取入口３８から取り込まれた外部空気は、第１支持部４２の縦壁部５６に沿って移動しながら空気送出口４０の側へ変向されるようになり、該第１支持部４２の存在により空気の流通がスムーズとなって寧ろ空気流通抵抗の低減が期待できる。すなわち第１支持部４２は、前記ダクト本体３２内に画成された空気導入路６０,６０に沿って所要長に延設されることで、該ダクト本体３２の剛性向上を図るという本来の補強機能の他に、これら空気導入路６０,６０内を流通する空気の整流機能をも具有するようになる。なお、第１支持部４２の縦壁部５６の形状を変更(例えば、平面菱形等)することで、前記各空気導入路６０,６０の延在形態を変化させることが可能である。

前記各々の第２支持部４４は、図２〜図４に示すように、ダクト本体３２における前記第２領域部５４に位置するように、前記第２ダクト外壁部３６に突出形成されている。すなわち第２支持部４４は、前記空気取入口３８に隣接した部位に突設された円錐台形に突出形成され、前記第２ダクト外壁部３６から突設される円錐部(側壁部)６２と、この円錐部６２の先端に位置して前記第１ダクト外壁部３４の内面に接触する当接部６４とから構成されている。この第２支持部４４は、横長に開設した前記空気取入口３８の近傍が圧力により狭小状態に変形することを防止するために機能するもので、該空気取入口３８からの空気導入に障害とならないように可能な限り細く設定されている。なお実施例では、空気取入口３８が横長に開口していることに基づき、２個の第２支持部４４,４４を該空気取入口３８の幅方向に沿って所要間隔で突出形成した場合を例示している。

前述のように形成された第２支持部４４は、所謂ピン状に突出しているため剛性が低く、適度の外力が加わると前記円錐部６２の適宜部位で座屈的または折曲的な変形が起こり易くなっている。これにより、第１ダクト外壁部３４を介して衝撃力が加わった際には、該第１ダクト外壁部３４の変形を許容し、ダクト本体３２における第２領域部５４の圧潰的な変形を可能としている。

このような本実施例の車両用ダクト５０は、肉厚ｔ＝２〜２.５ｍｍ程度とされた前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の剛性が低くても、前記高剛性の第１支持部４２および前記低剛性の第２支持部４４が何れも所謂「補強リブ」として機能するので、第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の撓曲的な変形を規制し得る。従って、エンジンルーム１２の前側に配設して前記空気取入口３８から外部空気を取込む実施状態においては、ダクト内外の圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が発生しても、相互に近接するような第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の弾性変形が阻止される。具体的には、ダクト本体３２における第１領域部５２の変形は前記第１支持部４２で阻止し、該ダクト本体３２における第２領域部５４は前記第２支持部４４,４４で阻止するようになり、該第２支持部４４,４４により前記空気取入口３８が狭小状態に変形すること等を防止し得る。更に、前記エンジン２０の駆動時の騒音による前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の共振も防止され、これによる騒音の発生も回避できる。

本実施例の車両用ダクト５０は、前述したように、前記空気送出口４０を前記エアクリーナー２２に連結した後、ダクト本体３２の前側部分を前記ラジエターサポート１６の上面に組付けることで車体１０に固定される。そして、前記ボンネット１４を車体１０へ閉成すると、前記第１ダクト外壁部３４が該ボンネット１４の裏側に近接位置すると共に、前記第２ダクト外壁部３６が該ラジエターサポート１６に近接位置する。すなわち、ダクト本体３２の前記第１領域部５２がこれらボンネット１４とラジエターサポート１６との間から外れて位置し、該ダクト本体３２の前記第２領域部５４がこれらボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置し、前記空気取入口３８が車体前方を指向するようになる(図２〜図４)。従って、第１領域部５２に突出形成された高剛性の前記第１支持部４２は、前記ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置しておらず、第２領域部５４に突出形成された低剛性の第２支持部４４,４４のみが、これらボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置している。

このような実施状態における前記車両用ダクト５０では、歩行者が前記ボンネット１４に激突して、この際の衝撃力が該ボンネット１４を介して前記第１ダクト外壁部３４に加わった際には、該第１ダクト外壁部３４の内面を支持している前記各第２支持部４４,４４へその押圧力が伝達される。このとき、衝撃力を伴って押圧された前記各第２支持部４４,４４は、図５および図６に例示するように、その円錐部６２で座屈的または折曲的に変形してその突出高さが小さくなり、ボンネット１４で押圧された部分における第１ダクト外壁部３４の沈み込みを許容するようになる。これに伴って、少なくともダクト本体３２における第２領域部５４が押し潰されるので、前記ボンネット１４の陥凹的な変形に支障を来すことがなくなる。

このように本実施例の車両用ダクト５０は、前記ボンネット１４およびラジエターサポート１６の間から外れて位置する第１領域部５２に高剛性の第１支持部４２を位置させると共に、これらボンネット１４およびラジエターサポート１６の間に位置する第２領域部５４に低剛性の第２支持部４４を位置させ、該第１支持部４２は第２領域部５４には全く位置しないよう構成した。従って、空気取入時に発生する圧力差によるダクト本体３２の変形およびエンジン騒音による共振を前記第１支持部４２および第２支持部４４の両方で防止したもとで、当該車両と衝突した歩行者がボンネット１４に激突する交通事故が発生した際には、前記第２支持部４４だけの座屈的または折曲的な変形に基づき、前記ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置する第２領域部５４が容易に押し潰される構造としたので、前記ボンネット１４の陥凹的な変形を許容することができる。これにより、前記ボンネット１４が陥凹的に変形する際に発揮される衝撃吸収性能を阻害することがなく、歩行者の負傷度合の軽減に好適に寄与することができる。

一方、前記ボンネット１４を開放した場合には、前記車両用ダクト５０はエンジンルーム１２の前側に露出するようになるので、前記エンジン２０のメンテナンス作業時等に手指や身体が接触することもあり得る。しかしながら、実施例の車両用ダクト５０では、前記第１ダクト外壁部３４の上面に軽く接触した場合等、該第１ダクト外壁部３４を上方から衝撃力を伴わずに押圧した程度では、前記第１支持部４２は勿論、前記第２支持部４４,４４も座屈的に変形することはなく、ダクト本体３２が押し潰されてしまうことはない。

なお第２支持部４４の配設数は、前記実施例に例示した２個に限定されるものではなく、空気取入口３８のサイズや該第２支持部４４の剛性等を考慮したもとで、(1)通常の空気導入時に空気取入口３８の狭小変形を好適に防止する、(2)空気抵抗の顕著な増加を回避する、(3)第１ダクト外壁部３４を介した衝撃力の作用時に変形してダクト本体３２における第２領域部５４の圧潰的な変形を発現させる、等の条件を満足すれば、１個または３個以上としてもよい。更に、第２支持部４４の突出形状は、前述した円錐台形に限定されるものではなく、例えば三角または四角等の角錐台形(図７)、円柱形または角柱形、或いは薄板形(図８)等としても、側壁部で座屈的または折曲的に変形し易くなっているので、前記実施例として例示した円錐台形と同等の効果が得られる。

前記実施例では、前記第１支持部４２および第２支持部４４,４４を、第２ダクト外壁部(一方のダクト外壁部)３６から第１ダクト外壁部(他方のダクト外壁部)３４の側へ突出させ、該第１ダクト外壁部３４を内側から支持する形態のダクト本体３２を例示したが、これら第１支持部４２および第２支持部４４,４４は第１ダクト外壁部３４に設けるようにしてもよい。すなわち、前記第１支持部４２および第２支持部４４,４４を、第１ダクト外壁部３４から第２ダクト外壁部３６の側へ突出させ、該第２ダクト外壁部３６を内側から支持する形態としても、前記実施例と同等の効果が得られる。一方、前記第１支持部４２を、第２ダクト外壁部３６から第１ダクト外壁部３４の側へ突出させるように設けると共に、前記第２支持部４４,４４を、第１ダクト外壁部３４から第２ダクト外壁部３６の側へ突出させるように設けても、前記実施例と同等の効果が得られる。更には、前記第１支持部４２を、第１ダクト外壁部３４から第２ダクト外壁部３６の側へ突出させるように設けると共に、前記第２支持部４４,４４を、第２ダクト外壁部３６から第１ダクト外壁部３４の側へ突出させるように設けても、前記実施例と同等の効果が得られる。

前記実施例では、前記エンジン２０に供給される外部空気を取り入れるために供される車両用ダクトを例示したが、本願が対象とする車両用ダクトはこれに限定されるものではなく、例えば前記エンジンルーム１２内に外部空気を導入するために供されるもの、図示しないエアコンユニットに外部空気を導入するために供されるもの、更には乗員室等へ外部空気を導入するために供されるもの等、前記ボンネット１４とラジエターサポート１６(車体構成部分)との間に配設されるものは全て対象とされる。

本発明に係る車両用ダクトは、所要空間を保持して対向的に位置する一対のダクト外壁部でダクト本体をなし、このダクト本体の前端部に空気取入口が開設され、車両のボンネットおよびその下方に位置する車体構成部分の間に、前記ダクト本体の前側部分が部分的に位置するように設置されるもので、ボンネットを有する種々車両に実施可能である。

本発明の好適実施例に係る車両用ダクトの一部破断斜視図である。図１の車両用ダクトを車両前方に組付けた状態を、ボンネットを省略して示した一部破断平面図である。図２のIII−III線断面図である。図２のIV−IV線断面図である。歩行者との衝突による衝撃力がボンネットを介して第１ダクト外壁部に加わった状態を、図３の視点から見た場合の説明断面図である。歩行者との衝突による衝撃力がボンネットを介して第１ダクト外壁部に加わった状態を、図４の視点から見た場合の説明断面図である。変更例に係る角錐台形の第２支持部を設けた車両用ダクトの部分斜視図である。別変更例に係る薄板形の第２支持部を設けた車両用ダクトの部分斜視図である。車両におけるエンジンルーム内を略示した斜視図であって、ボンネットとラジエターサポートとの間に車両用ダクトが配設された状態を示している。図９のＸ−Ｘ線断面図である。

符号の説明

１４ボンネット，１６ラジエターサポート(車体構成部分)，３２ダクト本体，
３４第１ダクト外壁部(他方のダクト外壁部)，
３６第２ダクト外壁部(一方のダクト外壁部)，３８空気取入口，
４４第２支持部(支持部)，６２側壁部，６４当接部

Claims

所要空間を保持して対向的に位置する一対のダクト外壁部でダクト本体をなし、このダクト本体の前端部に空気取入口が開設され、車両のボンネットおよびその下方に位置する車体構成部分の間に、前記ダクト本体の前側部分が部分的に位置するように設置される車両用ダクトにおいて、
前記空気取入口に隣接して前記ボンネットおよび車体構成部分の間に臨む部位に、一方のダクト外壁部の一部を他方のダクト外壁部側へ突出するように凹ませて、該一方のダクト外壁部から突設される側壁部と、前記側壁部の先端に位置して他方のダクト外壁部の内面に接触する当接部とからなる支持部を設け、
前記側壁部は、前記一方のダクト外壁部側と比べて当接部側が細く、その突出方向に細長い形状をなして、歩行者との衝突による衝撃力が前記ボンネットを介して前記ダクト外壁部に加わった際に、座屈的または折曲的に変形する剛性で形成され、
歩行者との衝突による衝撃力が前記ボンネットを介して前記ダクト外壁部に加わった際には、前記支持部の変形によりダクト本体の前記前側部分が圧潰的に変形して該ボンネットの陥凹的な変形を許容するよう構成した
ことを特徴とする車両用ダクト。
前記支持部は、前記一方のダクト外壁部から円錐台形に突出形成される請求項１記載の車両用ダクト。