JP2006213088A - エアボックス構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両衝突時にはエアボックス構造の変形を許容するとともに、ダッシュアッパパネルの膜振動を抑制させる自動車のエアボックス構造を得る。
【解決手段】 車両のフロントウインドウガラス４の下方で横架された略角筒状のエアボックス３を含むエアボックス構造において、エアボックス３の前壁３ｃと後壁３ｄとの間に、前後方向に積重した複数のブロック１４を狭装した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、乗用車等の自動車に設けられるエアボックス構造に関する。

従来、乗用車等の自動車では、エア導入口から導入された外気が、フロントウインドウガラスの下方に設けられたエアボックスを経由して車室内に導入されるように構成されている（例えば特許文献１）。

このエアボックスの後壁は、一般的にはダッシュアッパパネルによって構成されるが、かかる構成のダッシュアッパパネルには、エンジンから伝達された振動によって、膜振動が生じるおそれがある。

そこで、エアボックス内に、前壁と後壁（ダッシュアッパパネル）とを接続するバルクヘッド（隔壁）を設け、これにより、ダッシュアッパパネルの膜振動の抑制を図る場合がある。
特開平６−３０５４４８号公報

しかしながら、エアボックス内にバルクヘッドを設けると、エアボックスの剛性が必要以上に高くなって車両衝突時に変形しにくくなり、エネルギ吸収量が減って、その分、衝突対象物への反力が大きくなるおそれがあった。

そこで、本発明は、車両衝突時にはエアボックス構造の変形を許容するとともに、ダッシュアッパパネルの膜振動を抑制させる自動車のエアボックス構造を得ることを目的とする。

本発明にあっては、車両のフロントウインドウガラスの下方で横架された略角筒状のエアボックスを含むエアボックス構造において、エアボックスの前壁と後壁との間に、前後方向に積重した複数のブロックを狭装したことを最も主要な特徴とする。

上記前壁と後壁との間で前後方向に積重されて狭装されたブロックは、積重方向（車両前後方向）の入力（外力）に対しては変形しにくいが、それと交叉する方向（例えば車両上下方向）の入力に対しては積重方向より変形しやすい。よって、本発明によれば、後壁の車両前後方向の変位を規制して振動を抑制しながら、車両衝突時にはエアボックスの変形を許容してエネルギを吸収し、衝突対象物への反力を低減することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態にかかるエアボックス構造の斜視図、図２は、通常時におけるエアボックス構造の断面図（図１のＡ−Ａ断面図）、図３は、車両衝突時に変形したエアボックス構造の断面図（図２の変形後の状態を示す図）である。なお、図中、ＦＲは車両前方を、ＵＰは車両上方を示す。

車室前方の両側方で上下に伸びる一対のピラー１には、それぞれ、車両前方に伸びるフードリッジサポート２が接合されている。フードリッジサポート２は、断面略コ字状のアウタ２ａと略板状のインナ２ｂとから構成されている。

そして、一対のフードリッジサポート２間に、略角筒状のエアボックス３が横架されており、そのエアボックス３の上壁３ａ上にフロントウインドウガラス４の下端部が支持されている。なお、上壁３ａとフロントウインドウガラス４との間には、クッション部材１５が介装されている。

エアボックス３は、カウルトップ８とダッシュアッパパネル９とを接合して構成されている。カウルトップ８は、エアボックス３の前側上端部で折曲して、上壁３ａと前壁３ｃとを形成する一方、ダッシュアッパパネル９は、後側下端部で折曲して、下壁３ｂと後壁３ｄとを形成している。これらカウルトップ８とダッシュアッパパネル９は、前側下端部および後側上端部に形成されたフランジで相互に接合されている。なお、ダッシュアッパパネル９の下端には、ダッシュロワパネル１０が接合されている。

さらに、このエアボックス３の前側の上部では、エクステンションカウルアッパ７が横架される一方、エアボックス３の前側の下部では、エクステンションカウルロワ５が横架されている。これらエクステンションカウルアッパ７およびエクステンションカウルロワ５は、それらの前側に突出形成されたフランジで相互に接合されている。なお、エクステンションカウルアッパ７の上側後端部には、フロントウインドウガラス４の下側端縁を保持する凹部７ａが設けられている。

そして、本実施形態では、前壁３ｃと後壁３ｄとの間に、中間体６を設けている。すなわち、前壁３ｃには貫通孔３ｅを設け、ボルト１１をエアボックス３の外側（前壁３ｃの前側）からこの貫通孔３ｅに挿通させて、エアボックス３内のナット１２に締結させる。一方、後壁３ｄには、貫通孔３ｅの丁度後方となる位置に貫通孔３ｆを設け、ボルト１１をエアボックス３の外側（後壁３ｄの後側）からこの貫通孔３ｆに挿通させて、エアボックス３内のナット１２に締結させる。そして、前壁３ｃおよび後壁３ｄの内壁面上に設置したナット１２，１２間に、車両前後方向に一列に積重した複数のブロック１４を狭装している。

ここで、本実施形態では、各ブロック１４を円環状に形成するとともに、それらの軸心を合わせて積重することで、それらブロック１４の集合体を略円筒状に形成している。そして、こうして形成された筒内空間１６に引張バネ１３を挿通させている。この引張バネ１３の両端にはフック１３ａを設ける一方、二つのナット１２，１２にもそれぞれフック１２ａを設け、対応するフック１３ａ，１２ａ同士を係合することで、引張バネ１３を、ナット１２，１２間、すなわち前壁３ｃと後壁３ｄとの間に架設している。

なお、図１に示すように、中間体６は、車両中心線ＣＬに対して対称に設けるのが好適である。また、エンジンやフロントウインドウガラス４の振動によって後壁３ｄには膜振動が生じるが、当該膜振動の振幅は、一般的には後壁３ｄの上側ほど大きくなるため、中間体６は、図２に示すように、後壁３ｄの上下方向中央より上側となる位置に接続するのが好適である。

かかる構成の中間体６は、積重方向（車両前後方向）の外力に対しては変形しにくい。すなわち、前壁３ｃと後壁３ｄとの間に複数のブロック１４を積重して狭装し、さらに、引張バネ１３によって、それらを狭持する力（積重方向に圧縮する力）を高めてあるため、車両前後方向については、前壁３ｃと後壁３ｄとの間に一つの部材（棒状の部材）を設けたのと似たような効果を奏するからである。したがって、後壁３ｄの車両前後方向、すなわち後壁３ｄの表裏方向の変位が抑制され、ひいては、後壁３ｄの膜振動を抑制することができる。なお、後壁３ｄの膜振動をより一層効果的に抑制する観点から、後壁３ｄに対する中間体６の接続点は、当該後壁３ｄの膜振動（定在波）の腹となる部分に設定するのが好適である。

一方、中間体６は、積重方向と交叉する方向（例えば車両上下方向）の外力に対しては変形しやすい。この方向の外力に対しては、主として、相互に隣接するブロック１４の当接面同士の摩擦力で対抗することになるからである。

したがって、例えば、図３に示すように、車両衝突時等において、エアボックス３の前部上方から物体（衝突対象物）２０がぶつかったような場合には、ブロック１４の当接面に作用する外力が摩擦力を超えてブロック１４の列が上下にずれ、中間体６の両端が、上下にオフセットすることになる。

以上の本実施形態によれば、車両前後方向の外力に対しては変形しにくい一方、当該方向と交叉する方向（例えば車両上下方向）の入力に対しては前後方向より変形しやすい上記中間体６を設けたため、後壁３ｄの車両前後方向、すなわち後壁３ｄの表裏方向の変位を規制して膜振動を抑制しながら、車両衝突時にはエアボックス３の変形を許容してエネルギを吸収し、衝突対象物２０への反力を低減することができる。

また、本実施形態によれば、中間体６を、従来のバルクヘッドに比べて小型化することができるため、エアボックス３内の空気の流通抵抗が小さくなるという利点がある。

また、本実施形態によれば、サイズ（前壁と後壁との距離）が異なる別のエアボックスに対しては積重する個数を変えることで、ブロック１４を共用化し、製造コストを低減することができるという利点がある。

また、本実施形態によれば、前壁３ｃと後壁３ｄとの間に、引張バネ１３を架設したため、複数のブロック１４を狭持する力を高め、振動抑制の効果をより確実に得ることができる。

また、本実施形態によれば、引張バネ１３の付勢力によって反力の大きさを調整することができる。

また、本実施形態によれば、ブロック１４を環状に形成し、それら環状のブロック１４を複数積重して形成された筒内空間１６に前記引張バネ１３を挿通させたため、中間体６をよりコンパクトに構成することができる上、引張バネ１３による引張力をブロック１４の集合体により確実に作用させることができる。

また、本実施形態では、後壁３ｄに対する中間体６の接続点は、当該後壁３ｄの膜振動（定在波）の腹となる部分に設定するのが好適である。これにより、他の部位に設けた場合に比べてより一層効果的に後壁３ｄの膜振動を抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、ブロックを円環状以外の形状としてもよいし、相互に隣接するブロックの当接面に凹凸等を設け、反力を調整してもよい。また、複数のブロックが離散したり折れ曲がったりするのを抑制する部材（例えば複数のブロックを挿通するチューブや、環状の複数のブロックに挿通されるチューブ等）を設け、中間体を組み付けやすくしてもよい。

また、例えば、図４に示すように、複数の中間体６Ａ，６Ｂを上下に並べて配置してもよい。こうすることで、後壁３ｄの膜振動をより一層抑制することができる。なお、図４のように二個の中間体６Ａ，６Ｂを設ける場合、それらを前壁３ｃの上端と下端との間を１／３（等距離Ｌ）ずつに分けた位置に設けるのが好適である。

本発明の実施形態にかかるエアボックス構造の斜視図。 本発明の実施形態にかかるエアボックス構造の通常時における断面図（図１のＡ−Ａ断面図）。 本発明の実施形態にかかるエアボックス構造の車両衝突時における断面図（図２の変形後の状態を示す図）。 本発明の別の実施形態にかかるエアボックス構造の通常時における断面図。

符号の説明

３ エアボックス
３ｃ 前壁
３ｄ 後壁
４ フロントウインドウガラス
１３ 引張バネ
１４ ブロック
１６ 筒内空間

Claims (4)

1. 車両のフロントウインドウガラスの下方で横架された略角筒状のエアボックスを含むエアボックス構造において、
   エアボックスの前壁と後壁との間に、略車両前後方向に積重した複数のブロックを狭装したことを特徴とするエアボックス構造。
2. 前記前壁と後壁との間に、引張バネを架設したことを特徴とする請求項１に記載のエアボックス構造。
3. 前記ブロックを環状に形成し、それら環状のブロックを複数積重して形成された筒内空間に前記引張バネを挿通させたことを特徴とする請求項２に記載のエアボックス構造。
4. 前記積重した複数のブロックとエアボックスの後壁との接続点を、後壁の膜振動の腹となる部分に設定したことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載のエアボックス構造。

Images