JP2006138203A

JP2006138203A - 車両のエアクリーナ構造

Info

Publication number: JP2006138203A
Application number: JP2004325809A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Maeno; 和浩前野
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2006-06-01

Abstract

【課題】エアクリーナケースの容量を確保し、かつ、歩行者保護性能を向上した車両のエアクリーナ構造を提供する。
【解決手段】フロントフード１００の下方に配置され、エアクリーナエレメントＥを収容する容器状のエアクリーナケース１０を有する車両のエアクリーナ構造を、エアクリーナケース１０は、フロントフード１００の下面部に対向して配置された上面部と、上面部の外縁部から下方に延在して設けられた側面部とを有し、側面部の一部に、他の部分１１ａ,１１ｂを構成する硬質材料よりも剛性の低い軟質材料を有し、フロントフード１００に対して略垂直な方向に沿った入力に対する変形強度を、他の部分１１ａ，１１ｂよりも低くした低剛性部１１ｃを備える構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両のエンジン用のエアクリーナケースに関するものである。

自動車等の車両が、歩行者に対して衝突した時に、フロントフードを変形させて衝撃を吸収し、歩行者に与えるダメージを低減することが要望されている。
例えば、車両のフロントフードと、このフロントフードを支持するヒンジのボディ側取り付け部との間隔を大きくして、フロントフードが変形可能なストロークを大きくし、その衝撃吸収性を向上することが知られている（例えば、特許文献１）。
このようなフロントフードの変形を利用した衝撃吸収は、例えばフロントフード上に跳ね上げられた歩行者の頭部に加わる衝撃荷重Ｇを低減するために有効である。

また、車両用のエンジンは、その吸入する空気から、埃等の異物を濾過するエアクリーナを備えている。このようなエアクリーナは、フィルターエレメントと、このフィルターエレメントを収容する容器状のエアクリーナケースとを備えており、エアクリーナケースは、通常フロントフードの下方に設けられる（例えば、特許文献２、特許文献３）。

エアクリーナケースは、その消音性等の性能を確保するため、ある程度容量を大きくすることが要求される。
しかし、エアクリーナケースの容量を大きくすると、フロントフードの下面部との間に設けられる隙間が小さくなることが多い。この場合、衝突時に変形したフロントフードがエアクリーナケースと干渉することによって、それ以上の変形をする妨げとなりやすく、フロントフードの変形可能なストロークが減り、衝撃吸収性の確保が難しくなってしまう。
これに対して、ストロークを確保するためにフロントフードの高さを上げることは、車両のデザイン面から好ましくない場合が多い。

従来、エアクリーナケースの容量と、フロントフードの変形量とをともに確保するために、フロントフードの下面部に対向するエアクリーナケースの上端部を脆弱にし、フロントフードと干渉したときに破壊するようにしたものが知られている（例えば、特許文献４）。
しかし、歩行者と衝突したときに生ずる衝撃加重は、例えば８００Ｎから１０００Ｎ程度と大きくはないため、この程度の加重で破壊するようにエアクリーナケースを設計した場合、整備作業時にエアクリーナケースに負荷がかかったときに、変形や破壊が生ずるおそれがある。また、エアクリーナケースの剛性が低下することによって、放射音の発生が顕著となり、静粛性が低下することが考えられる。

特開２００２−３３７７４４号公報特開平５−５９２３３号公報実開平５−１４５５６号公報特開２００４−９８８１１号公報

本発明の課題は、エアクリーナケースの容量を確保し、かつ、歩行者保護性能を向上した車両のエアクリーナ構造を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。
請求項１の発明は、フロントフードの下方に配置され、エアクリーナエレメントを収容する容器状のエアクリーナケースを有する車両のエアクリーナ構造において、前記エアクリーナケースは、前記フロントフードの下面部に対向して配置された上面部と、前記上面部の外縁部から下方に延在して設けられた側面部とを有し、前記側面部の一部に、他の部分を構成する硬質材料よりも剛性の低い軟質材料を有し、前記フロントフードに対して略垂直な方向に沿った入力に対する変形強度を、前記他の部分よりも低くした低剛性部を備えることを特徴とする車両のエアクリーナ構造である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車両のエアクリーナ構造において、前記低剛性部は、前記エアクリーナケースの周回りに沿って延在する帯状に形成されていることを特徴とする車両のエアクリーナ構造である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両のエアクリーナ構造において、前記エアクリーナケースは、前記硬質材料によって形成され、前記低剛性部に相当する間隔を有して配置された１対の硬質部材と、前記軟質材料によって形成され、前記１対の硬質部材にそれぞれ接合された軟質部材とを有することを特徴とする車両のエアクリーナ構造である。
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両のエアクリーナ構造において、前記エアクリーナケースは、前記硬質材料によって形成され、前記低剛性部に相当する部分の板厚を薄く形成された硬質部材と、前記軟質材料によって形成され、前記硬質部材の板厚を薄く形成された部分に重ねて配置された軟質部材とを有することを特徴とする車両のエアクリーナ構造である。
請求項５の発明は、請求項３又は請求項４に記載の車両のエアクリーナ構造において、前記エアクリーナケースは、前記硬質部材を形成する前記硬質材料中に、前記軟質部材をインサート成型したものであることを特徴とする車両のエアクリーナ構造である。
請求項６の発明は、請求項５に記載の車両のエアクリーナ構造において、前記軟質部材は、前記硬質部材との接合部に、この硬質部材によって掛止される抜け防止部を備えることを特徴とする車両のエアクリーナ構造である。

本発明によれば、エアクリーナケースの側面部の一部に、軟質材料を有し、フロントフードに対して略垂直な方向に沿った入力に対する変形強度を他の部分よりも低くした低剛性部を設けているから、フロントフードが変形してエアクリーナケースに干渉したときに、エアクリーナケースの低剛性部が座屈変形することによって、フロントフードが変形するストロークを大きくすることができ、エアクリーナケースの容量を確保しつつ、フロントフードの変形による衝撃吸収性を向上することができる。
また、低剛性部が軟質材料を有するから、剛性を低くしても脆くなりにくく、整備作業時等においてエアクリーナケースが破損しにくくなる。
さらに、軟質部材と硬質部材との接合部に、抜け防止部を設けているから、これらの分離を防止して信頼性を向上することができる。

本発明は、フロントフードの下方に配置されたエアクリーナケースの側面部の一部に、その周回りに沿って帯状に延在し、他の部分を形成する樹脂よりも剛性の低いゴム系材料を有する軟質部を設けることによって上述した課題を解決する。

以下、図面等を参照して、本発明を適用した車両のエアクリーナ構造の実施例１について説明する。
図１は、実施例１のエアクリーナ構造におけるインテーク部の外観斜視図である。図２は、図１の実施例１のエアクリーナ構造を、車両の横方向から見た状態を示す断面図である。図３は、図１のＡ―Ａ部矢視断面図である。
図１に示すように、インテーク部は、エアクリーナケース１０と、外気側のインテークダクト２０と、エンジン側のインテークダクト３０とを備えている。

エアクリーナケース１０は、容器状に形成され、エアクリーナエレメントＥを収容するものであって、図２に示すように、フロントフード１００の下面部に対向して設けられた上面部と、この上面部の周縁部から下方に向けて延在する側面部とを有し、箱状に形成されている（エアクリーナエレメントＥは、図１，図２では図示しない。図３を参照。）。
エアクリーナケース１０は、上下方向に２分割されており、上側の部分であるアッパーケース１１と、下側の部分であるロワーケース１２とを備えている。

アッパーケース１１は、エアクリーナエレメントＥよりも下流側に設けられ、後述するインテークダクト３０が接続される排気ダクト部１３を備えている。
排気ダクト部１３は、アッパーケース１１の上部から、車両後方側に向けて突き出して形成されている。
また、アッパーケース１１の下部の開口端は、エアクリーナエレメントＥを挟み込んだ状態で、ロワーケース１２の上部の開口端と接合される。

アッパーケース１１は、上側樹脂部１１ａと、下側樹脂部１１ｂと、軟質部１１ｃとを備えている。
上側樹脂部１１ａ及び下側樹脂部１１ｂは、例えば樹脂材料によって形成され、また、軟質部１１ｃは、例えばゴム系材料によって形成されている。
軟質部１１ｃは、アッパーケース１１の側面部に、その周回りに沿って全周にわたって延在する帯状に形成されている。
上側樹脂部１１ａ及び下側樹脂部１１ｂは、それぞれ軟質部１１ｃの上方及び下方の部分である。

図４は、図３のIV部拡大図である。
上側樹脂部１１ａ、下側樹脂部１１ｂ及び軟質部１１ｃは、略同じ板厚を有し、上側樹脂部１１ａと軟質部１１ｃとの接合部、及び、下側樹脂部１１ｂと軟質部１１ｃとの接合部は、その端面を突き合わせて接合されている。
また、軟質部１１ｃは、その上側樹脂部１１ａ及び下側樹脂部１１ｂとの接合部に、これらの内部側に突き出した抜け防止部である掛止部１４を備えている。
掛止部１４は、軟質部１１ｃの両側の端面から突き出し、それぞれ軟質部１１ｃの長手方向に沿って延在する突条状に形成されている。
掛止部１４は、その突端部に、その基部の厚みよりも直径が大きい円形の横断面を有する部分を有し、全体としていわゆる鍵穴状の横断面を有している。

一方、上側樹脂部１１ａ及び下側樹脂部１１ｂは、軟質部１１ｃとの接合部に、それぞれ掛止部１４の外面形状に沿った内面形状を有し、この掛止部１４が掛止される被掛止部１５が形成されている。

上述したアッパーケース１１は、ゴムインジェクション成型によって形成された軟質部１１ｃを、その接合面部に接着剤を塗布して、上側樹脂部１１ａ及び下側樹脂部１１ｂを成型するインジェクション型の内部に配置し、溶融した樹脂を注入するインサート成型によって製作されている。

ロワーケース１２は、エアクリーナエレメントＥよりも上流側に設けられ、その上端部にアッパーケース１１と接合される開口部を備え、矩形の箱状に形成されている。ロワーケース１２は、その側壁の下部に、エアクリーナケース１０を、図示しない車体に固定するブラケット１６を備えている。ブラケット１６は、ロワーケース１２と一体に樹脂インジェクション成型によって形成されている。

インテークダクト２０は、外部から新気（フレッシュエア）を吸入して、エアクリーナ１０内に導入する吸気管路であって、その一端部に、外部に開口した空気取入口２１を備え、他端部は、ロワーケース１２の側壁に設けられた図示しない開口に接続され、ロワーケース１２内に連通している。
空気取入口２１は、車両の前方側に設けられ、図２に示すように、フロントフード１００の前端部の下方に配置されている。

インテークダクト３０は、エアクリーナ１０を出た空気を、図示しないエンジン側のインテークチャンバーに導入する吸気管路であって、その一端部は、上述した排気ダクト部１３に接続され、図示しない他端部は、インテークチャンバーに接続されている。

図２に示すように、エアクリーナケース１０は、その上面部をフロントフード１００の裏面に対して、隙間を隔てて対向して配置されている。
そして、エアクリーナケース１０の上面部に対して、フロントフード１００の裏面に対して略直交する方向の押圧力Ｆが負荷された場合は、アッパーケース１１の軟質部１１ｃが、他の部分が座屈変形する荷重よりも小さい荷重によって座屈変形することによって、エアクリーナケース１０の上面部が降下するようになっている。
この軟質部１１ｃは、例えば、この車両と歩行者との衝突時に、歩行者がフロントフード１００上に跳ね上げられ、その頭部によってフロントフード１００が下方に押し下げられた場合に、エアクリーナケース１０が受ける荷重によって座屈変形するようにその材質及び形状等を設定される。この荷重は、例えば、８００Ｎから１０００Ｎ程度である。

上述した場合において、フロントフード１００が変形していない状態におけるフロントフード１００の下面及びエアクリーナケース１０の上面部の間の隙間Ａと、座屈変形する軟質部１１ｃの潰れ代Ｂとの和が、フロントフード１００の変形許容量となるが、この変形許容量は、例えば、５０ｍｍから７０ｍｍ程度である。

以上のように、実施例１によれば、エアクリーナケース１０の側面部の一部に、他の部分１１ａ，１１ｃを形成する樹脂よりも軟質なゴム系材料によって形成され、その周方向に沿って帯状に延在する低剛性部１１ｃを設けているから、フロントフード１００が変形してエアクリーナケース１０に干渉したときに、低剛性部１１ｃが座屈変形することによって、フロントフード１００が変形可能なストロークを確保することができる。
これによって、エアクリーナケース１０の容量を確保して、十分な静粛性等を得るとともに、フロントフード１００の変形による衝撃吸収性を向上することができる。
また、低剛性部１１ｃをゴム系材料によって形成したから、その剛性を低くしても脆くなりにくく、整備作業時等において、エアクリーナケース１０が破損しにくくなる。
さらに、アッパーケース１１の上側樹脂部１１ａ及び下側樹脂部１１ｂと、軟質部１１ｃとの接合部に、軟質部１１ｃから突き出して設けられ、鍵状の横断面を有する掛止部１４を設けているから、これらの間の抜けを防止して信頼性を向上することができる。
さらにまた、低剛性部１１ｃのゴム系材料の振動減衰効果によって、エアクリーナケース１０からの騒音の発生を低減することができる。

本発明を適用した車両のエアクリーナ構造の実施例２について説明する。
なお、以下説明する各実施例においては、上述した実施例１と同様の部分については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。

図５は、実施例２のエアクリーナ構造におけるエアクリーナケースの要部断面図であって、実施例１における図１のＡ−Ａ断面に相当する部分の図である。
上述した実施例１では、アッパーケース１１を構成する上側樹脂部１１ａ及び下側樹脂部１１ｂと、軟質部１１ｃとは、その板厚が略同じであったが、実施例２においては、上側樹脂部１１ａ及び下側樹脂部１１ｂの板厚をそれぞれｔ₁としたときに、軟質部１１ｃの板厚を、例えばｔ₂＝１．５ｔ₁から２ｔ₁程度に設定している。このため、軟質部１１ｃは、エアクリーナケース１０の外面側に、段状に突き出している。

以上のように、実施例２によれば、上述した実施例１と同様の効果を奏することができ、さらに、軟質部１１ｃの板厚を調節することによって、エアクリーナケース１１の剛性や、軟質部１１ｃの座屈強度をチューニングすることができ、エアクリーナケース１１の剛性と衝撃吸収性とのバランスをとることができる。

本発明を適用した車両のエアクリーナ構造の実施例３について説明する。
図６は、実施例３のエアクリーナ構造におけるエアクリーナケースの要部断面図であって、実施例１における図１のＡ−Ａ断面に相当する部分の図である。図７は、図６のVI部拡大図である。

上述した各実施例では、エアクリーナケース１０のアッパーケース１１は、上側樹脂部１１ａと下側樹脂部１１ｂとが分割され、その間が軟質部１１ｃによって連結された構成となっているが、実施例３では、アッパーケース１１は、一体に成型された樹脂部１１ｄの側面の一部に、その周方向に沿って板厚を薄く形成した肉薄部１１ｅを形成し、この肉薄部１１ｅに帯状の軟質部材１１ｆを添付することによって低剛性部を形成している。

図７に示すように、肉薄部１１ｅは、アッパーケース１１の外面側において、樹脂部１１ｄに矩形の横断面を有する溝部を形成したものであり、アッパーケース１１の内面側は平坦な形状となっている。
また、肉薄部１１ｅの幅方向（上下方向）に沿った略中央部は、軟質部１１ｆとの接合面を凹ませて形成され、半円状の横断面を有する溝部１１ｇが形成されている。
なお、肉薄部１１ｅ以外の部分における樹脂部１１ｄの板厚をｔ₁とした場合、溝部１１ｇを除く部分の肉薄部１１ｅの板厚は、例えばｔ₃＝ｔ₁／３からｔ₁／５程度に設定されている。

軟質部１１ｆは、肉薄部１１ｅに沿ってアッパーケース１１の外面側に接合されている。軟質部１１ｆの板厚は、肉薄部１１ｅの板厚と合わせてｔ₁となるように設定されている。
また、軟質部１１ｆの両端部（上下端部）には、掛止部１７がそれぞれ設けられている。
掛止部１７は、Ｌ字状の横断面形状を有し、軟質部１１ｆの両端部から、アッパーケース１１の外面に沿ってそれぞれ突き出した部分と、その先端部からアッパーケース１１の内部側に折り曲げられて延在する部分とを有している。

実施例３においても、上述した各実施例と同様に、アッパーケース１１は、予めゴムインジェクション成型によって得た軟質部１１ｆを、その樹脂部１１ｄとの接合面部に接着剤を塗布した状態において、樹脂部１１ｄを成型するインジェクション型内に配置し、溶融した樹脂を注入するインサート成型によって形成されている。
このインサート成型によって、軟質部１１ｆは、樹脂部１１ｄに対してその接触面全面にわたって接着され、また、掛止部１７の周囲に樹脂が流れ、硬化することによって、掛止部１７は、樹脂部１１ｄに対して掛止される。

上述した実施例３においては、フロントフード１００が変形してエアクリーナケース１０と干渉した場合には、樹脂部１１ｄの肉薄部１１ｅは破壊され、軟質部１１ｆが座屈変形することによって、フロントフード１００の変形量を確保する。

以上のように、実施例３によれば、上述した実施例１の効果に加えて、さらに、エアクリーナケース１０の剛性を向上することができ、例えば、整備作業時に作業者がエアクリーナケース１０の上面部に手をつくような荷重が生じた場合であっても、エアクリーナケース１０の破損を防止することができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）エアクリーナケースの形状や構成は上述した実施例によって限定されず、例えば、実施例のエアクリーナケースではアッパーケースに低剛性部を設けているが、ロワーケースに低剛性部を設けてもよい。また、アッパーケースとロワーケースの両側に低剛性部を設けてもよい。さらに、実施例ではエアクリーナケースを上下割りした構成としたが、エアクリーナ方向の割り方向も限定されない。
（２）硬質材料及び軟質材料の種類も上述した実施例によって限定されず、硬質材料はエアクリーナケースを、所望の剛性を具備して形成できるものであればよく、軟質材料は、この硬質材料よりも柔らかく、歩行者保護の観点から定められる荷重によって低剛性部を座屈させることができる材料であればよい。

本発明を適用した車両のエアクリーナ構造の実施例１におけるインテーク部の外観斜視図である。図１のエアクリーナ構造を車両の横方向から見た状態を示す断面図である。図１のＡ−Ａ部矢視断面図である。図３のIV部拡大図である。本発明を適用した車両のエアクリーナ構造の実施例２におけるエアクリーナケースの要部断面図である。本発明を適用した車両のエアクリーナ構造の実施例３におけるエアクリーナケースの要部断面図である。図６のVI部拡大図である。

符号の説明

１０エアクリーナケース
１１アッパーケース
１１ａ上側樹脂部
１１ｂ下側樹脂部
１１ｃ軟質部
１２ロワーケース
１３排気ダクト部
１４掛止部
１５被掛止部
１６ブラケット
２０インテークダクト
２１空気取入口
３０インテークダクト

Claims

フロントフードの下方に配置され、エアクリーナエレメントを収容する容器状のエアクリーナケースを有する車両のエアクリーナ構造において、
前記エアクリーナケースは、前記フロントフードの下面部に対向して配置された上面部と、前記上面部の外縁部から下方に延在して設けられた側面部とを有し、
前記側面部の一部に、他の部分を構成する硬質材料よりも剛性の低い軟質材料を有し、前記フロントフードに対して略垂直な方向に沿った入力に対する変形強度を、前記他の部分よりも低くした低剛性部を備えること
を特徴とする車両のエアクリーナ構造。
請求項１に記載の車両のエアクリーナ構造において、
前記低剛性部は、前記エアクリーナケースの周回りに沿って延在する帯状に形成されていること
を特徴とする車両のエアクリーナ構造。
請求項１又は請求項２に記載の車両のエアクリーナ構造において、
前記エアクリーナケースは、
前記硬質材料によって形成され、前記低剛性部に相当する間隔を有して配置された１対の硬質部材と、
前記軟質材料によって形成され、前記１対の硬質部材にそれぞれ接合された軟質部材とを有すること
を特徴とする車両のエアクリーナ構造。
請求項１又は請求項２に記載の車両のエアクリーナ構造において、
前記エアクリーナケースは、
前記硬質材料によって形成され、前記低剛性部に相当する部分の板厚を薄く形成された硬質部材と、
前記軟質材料によって形成され、前記硬質部材の板厚を薄く形成された部分に重ねて配置された軟質部材とを有すること
を特徴とする車両のエアクリーナ構造。
請求項３又は請求項４に記載の車両のエアクリーナ構造において、
前記エアクリーナケースは、前記硬質部材を形成する前記硬質材料中に、前記軟質部材をインサート成型したものであること
を特徴とする車両のエアクリーナ構造。
請求項５に記載の車両のエアクリーナ構造において、
前記軟質部材は、前記硬質部材との接合部に、この硬質部材によって掛止される抜け防止部を備えること
を特徴とする車両のエアクリーナ構造。