JP2019094002A

JP2019094002A - 樹脂製ラジエータサポートダクト

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Publication number: JP2019094002A
Application number: JP2017226855A
Authority: JP
Inventors: 純平稲垣; Jumpei Inagaki; 康晴竹内; Yasuharu Takeuchi; 与織中元; Tomoo Nakamoto; 一也藤井; Kazuya Fujii
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2019-06-20
Anticipated expiration: 2037-11-27
Also published as: JP6908505B2

Abstract

【課題】樹脂製ラジエータサポートダクトにおいて、ダクト部品及びサポート部品の合わせ部の必要な固定力を確保しつつ、組み付け性の向上、コスト低減及び軽量化を図ることである。【解決手段】樹脂製ラジエータサポートダクトは、車両前後方向の一方側のダクト部品と他方側のサポート部品とが結合されて構成され、内部に車幅方向の一端部から他端部に向けて、エアが流れる吸気流路を有する。ダクト部品は、車幅方向に伸びた長尺状部分の上下方向両端部のそれぞれの複数位置からサポート部品側に突出するように形成された爪部を含み、サポート部品は、複数の爪部と対向する位置に形成された複数の孔部を有し、複数の爪部と複数の孔部の端縁とが係止される。サポート部品及びダクト部品において、上下方向両端部のそれぞれにおける複数の孔部及び爪部の間隔は、車幅方向他端部で車幅方向一端部より狭くなっている。【選択図】図１

Description

本発明は、車両前後方向の一方側に配置されたダクト部品と、車両前後方向の他方側に配置されたサポート部品とが結合されて構成される樹脂製ラジエータサポートダクトに関する。

特許文献１には、車両のエンジンルームにおいて、エンジンの前側に吸気ダクトを取り付けた構成が記載されている。吸気ダクトは、車両前方からのエアをエンジンに導入する。吸気ダクトは、車体構成部分であるラジエータサポートの上側に、ピンまたはボルトの取付手段で固定されている。

国際公開第２０１２／１１５１７８号

車両の前後方向に分離されたダクト部品とサポート部品とを結合することにより構成され、内部にエンジンへの供給用のエアを流す吸気流路を有する樹脂製のラジエータサポートダクトが考えられる。サポート部品は、車体に結合され、下側にラジエータが支持されることで、ラジエータサポートとしての機能を有する。このようなラジエータサポートダクトでは、ダクト部品とサポート部品との、吸気流路の前後方向中間部に位置する面の合わせ部における固定力を高くすることが、低振動及び低騒音を図る面から重要である。一方、ダクト部品とサポート部品との結合位置がエア流れの方向において一定間隔で配置される場合には、ダクト部品及びサポート部品の面の合わせ部における固定力が過度に高くなる可能性がある。これにより、組み付け性の向上、コスト低減、及び軽量化を図る面から改良の余地がある。

本発明の目的は、樹脂製ラジエータサポートダクトにおいて、ダクト部品及びサポート部品の合わせ部の必要な固定力を確保しつつ、組み付け性の向上、コスト低減及び軽量化を図ることである。

本発明の樹脂製ラジエータサポートダクトは、車両前後方向の一方側に配置されたダクト部品と、車両前後方向の他方側に配置されたサポート部品とが結合されて構成され、内部に車幅方向の一端部から他端部に向けて、エンジンへの供給用のエアが流れる吸気流路を有し、前記サポート部品の車幅方向両端部が車体に結合されるとともに、前記サポート部品の下側にラジエータを支持する樹脂製ラジエータサポートダクトであって、前記ダクト部品は、車幅方向に伸びた長尺状部分の上下方向両端部のそれぞれの複数位置から前記サポート部品側に突出するように形成された爪部を含み、前記サポート部品は、複数の前記爪部と対向する位置に形成された複数の孔部を有し、複数の前記爪部と複数の孔部の端縁とが係止されることにより前記ダクト部品と前記サポート部品とが結合され、前記サポート部品において、上下方向両端部のそれぞれにおける前記複数の孔部の間隔は、車幅方向他端部で車幅方向一端部より狭くなっているとともに、前記ダクト部品において、上下方向両端部のそれぞれにおける前記複数の爪部の間隔は、車幅方向他端部で車幅方向一端部より狭くなっている、樹脂製ラジエータサポートダクトである。

本発明の樹脂製ラジエータサポートダクトによれば、エンジンからの吸気脈動圧の影響が大きいエア流れの下流側端部である車幅方向他端部では、爪部及び孔部のそれぞれの間隔が狭くなる。一方、吸気脈動圧の影響が小さいエア流れの上流側端部である車幅方向一端部では、爪部及び孔部のそれぞれの間隔が広くなる。これにより、ダクト部品及びサポート部品の合わせ部の必要な固定力を確保しつつ、組み付け性の向上、コスト低減及び軽量化を図れる。

本発明に係る実施形態の樹脂製ラジエータサポートダクトの斜視図である。樹脂製ラジエータサポートダクトを構成するサポート部品の斜視図である。図２に示すサポート部品を車両前後方向の後側から見た図である。樹脂製ラジエータサポートダクトを構成するダクト部品の斜視図である。図４に示すダクト部品を車両前後方向の後側から見た図である。図５のＡ−Ａ断面拡大図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。以下で説明する形状、材料、個数、及び数値は、説明のための例示であって、樹脂製ラジエータサポートダクトを含む車両の仕様等に応じて適宜変更することができる。以下では、すべての図面において同等の要素には同一の符号を付して説明する。また、本文中の説明においては、必要に応じてそれ以前に述べた符号を用いるものとする。

図１は、実施形態の樹脂製ラジエータサポートダクト１０の斜視図である。樹脂製ラジエータサポートダクト１０は、車両（図示せず）の前部において、車体に対し車幅方向（図１の左右方向）に沿うように固定される。樹脂製ラジエータサポートダクト１０は、下側にラジエータ７０が支持されるとともに、エンジン（図示せず）の吸気装置の一部を構成する。以下、樹脂製ラジエータサポートダクト１０は、ラジエータサポートダクト１０と記載する。

具体的には、ラジエータサポートダクト１０は、車両前後方向の一方側である前側に配置された樹脂製のサポート部品１２と、車両前後方向の他方側である後側に配置された樹脂製のダクト部品４０とが結合されて構成される。ラジエータサポートダクト１０は、内部に、車幅方向の一端部（図１の右端部）から他端部（図１の左端部）に向けて、エンジンへの供給用のエアが流れる吸気流路１１を有する。ラジエータサポートダクト１０は、車幅方向の一端部の前側に形成されたエア導入口（図示せず）と、車幅方向の他端部の後側に形成されたエア排出口８０とを含む。エア導入口は、吸気流路１１におけるエア流れの上流側端部に接続される。エア排出口８０は、吸気流路１１におけるエア流れの下流側端部に接続される。

図２は、ラジエータサポートダクト１０を構成するサポート部品１２の斜視図である。図３は、サポート部品１２を車両前後方向の後側から見た図である。

サポート部品１２は、車幅方向（図２、図３の左右方向）にほぼ沿うように形成された長尺状の本体部１３と、本体部１３の車幅方向両端部において下側に伸びるように形成された２つの脚部３６，３７とを含む。本体部１３は、後側面（図２、図３の紙面の表側面）において、略車幅方向に沿って形成された前側凹面１４を有する。前側凹面１４は、後述のダクト部品４０に形成された後側凹面４２（図６）と組み合わされて、吸気流路１１（図６）を形成する。

２つの脚部３６，３７のそれぞれの複数位置には貫通孔（図示せず）が形成される。各貫通孔には、ボルト３８が挿通され、そのボルト３８とボルト３８に結合したナット３９とにより、２つの脚部３６，３７が、車体の車幅方向両端部に位置するサイドパネル（図示せず）、またはサイドパネルに固定した連結部材（図示せず）に結合固定される。これにより、サポート部品１２の車幅方向両端部は、車体に結合される。

さらに、サポート部品１２の車幅方向中間部の下側に形成された孔（図示せず）に対し、ラジエータ７０の上部に形成された挿入部（図示せず）が差し込まれる。これにより、サポート部品１２の下側にラジエータ７０が支持される。

サポート部品１２を構成する本体部１３の車幅方向一端部（図２、図３の右端部）において、下端部の前側にはエア導入口（図示せず）が形成される。さらに、本体部１３の車幅方向一端部において、エア導入口と対向する後側には、３つの排水口１６が形成される。排水口１６は、前側凹面１４の車幅方向一端部より下側に形成される。後述のようにサポート部品１２とダクト部品４０（図４、図５）とを結合した状態で、エア導入口は吸気流路１１（図１、図６）の上流側端部に接続される。このために、前側凹面１４の車幅方向一端部における下端と、ダクト部品４０の後述の後側凹面４２（図６）の車幅方向一端部の下端との間には、エア導入口に通じる開口（図示せず）が形成される。この状態で、エア導入口は、後側の排水口１６にも連通する。これにより、車両前側からエア導入口に水が入り込んだ場合に、その水を排水口１６から後側に排出できるので、上側の吸気流路１１に水が入り込むことを抑制できる。

さらに、サポート部品１２における本体部１３の上下両端部のそれぞれにおいて、車幅方向複数位置には、断面矩形の孔部１７ａ、１７ｂが形成される。上側の孔部１７ａの内面における上面には、孔部１７ａの端縁を形成し、下側に突出する突部１８ａ（図６）が形成される。一方、下側の孔部１７ｂの内面における下面には、孔部１７ｂの端縁を形成し、上側に突出する突部１８ｂ（図６）が形成される。後述のダクト部品４０をサポート部品１２に結合する場合に、各孔部１７ａ、１７ｂの端縁には、ダクト部品４０の爪部４８ａ、４８ｂ（図６）が係止される。

また、図２、図３に示すように、サポート部品１２において、上下方向両端部のそれぞれにおける複数の孔部１７ａ、１７ｂの間隔は、車幅方向他端部（図２、図３の左端部）で車幅方向一端部（図２、図３の右端部）より狭くなっている。例えば、図３に示すサポート部品１２の車幅方向一端部において、上下方向両端部のそれぞれＰ１，Ｐ３で示す位置の３つの孔部１７ａ、１７ｂの間隔は、Ｌ１またはＬ２である。一方、図３に示すサポート部品１２の車幅方向他端部において、上下方向両端部のそれぞれＰ２，Ｐ４で示す位置の３つの孔部１７ａ、１７ｂの間隔は、いずれもＬ３であり、一端部の間隔Ｌ１，Ｌ２のいずれよりも狭くなっている。これにより、後述のように、孔部１７ａ、１７ｂに爪部４８ａ、４８ｂ（図６）が係止されて構成されるラジエータサポートダクトにおいて、ダクト部品及びサポート部品の合わせ部の必要な固定力を確保しつつ、組み付け性の向上、コスト低減及び軽量化を図れる。

図４は、ラジエータサポートダクト１０を構成するダクト部品４０の斜視図である。図５は、ダクト部品４０を車両前後方向の後側から見た図である。図６は、図５のＡ−Ａ断面拡大図である。

ダクト部品４０は、車幅方向（図４、図５の左右方向）にほぼ沿って伸びた長尺状部分４１と、エア排出用の開口であるエア排出口８０とを含む。長尺状部分４１は、前側面（図４、図５の紙面の裏側面）において、略車幅方向に沿って形成された後側凹面４２（図６）を有する。後側凹面４２は、サポート部品１２に形成された前側凹面１４（図６）とともに、吸気流路１１を形成する。

エア排出口８０は、長尺状部分４１の車幅方向他端部（図４、図５の左端部）の後側面から斜め下方向に突出するように形成された筒状である。エア排出口８０の開口端部には、エアクリーナ側のダクト（図示せず）が接続される。ラジエータサポートダクト１０からエアクリーナ側のダクトに送られたエアは、エアクリーナ（図示せず）と、エアクリーナに接続された別のダクトとを介して、エンジン（図示せず）に供給される。

ダクト部品４０は、上記のサポート部品１２を構成する樹脂に比べて強度の低い樹脂により形成される。これにより、ダクト部品４０は、複雑な形状を有する構成における成形性が高くなる。一方、サポート部品１２は、ラジエータ７０を支持するので、高い強度が必要とされる。この場合に、サポート部品１２には強度の高い樹脂を用いるので、強度を高くしやすい。一方、ダクト部品４０では、サポート部品１２のように高い強度は必要とされない。これにより、ラジエータサポートダクト１０は、必要とされる強度に応じて部分的に強度を異ならせることができる。

また、ダクト部品４０の上下両端部のそれぞれにおいて、車幅方向複数位置には、爪部４８ａ、４８ｂが形成される。

複数の爪部４８ａ、４８ｂは、図２、図３に示すサポート部品１２の複数の孔部１７ａ、１７ｂと対向する位置に形成される。爪部４８ａ、４８ｂは、ダクト部品４０の上端部及び下端部から、サポート部品１２側である前側に突出するように形成される。図６に示すように、上側の爪部４８ａの前側には上側に突出する山形部４９ａが形成される。下側の爪部４８ｂの前側には下側に突出する山形部４９ｂが形成される。ダクト部品４０とサポート部品１２とを結合する場合には、サポート部品１２の複数の孔部１７ａ、１７ｂにダクト部品４０の複数の爪部４８ａ、４８ｂが挿入される。これとともに、複数の爪部４８ａ、４８ｂが弾性変形しながら山形部４９ａ、４９ｂと、サポート部品１２における複数の孔部１７ａ、１７ｂの内面に形成された突部１８ａ、１８ｂとが係止される。これにより、ダクト部品４０とサポート部品１２とが結合される。

この状態で、サポート部品１２の前側凹面１４とダクト部品４０の後側凹面４２とが組み合わされることにより、長尺な吸気流路１１が形成される。吸気流路１１のエア流れの上流側端部である一端部は、エア導入口に接続される。吸気流路１１のエア流れの下流側端部である他端部は、エア排出口８０に接続される。また、図６に示すように、吸気流路１１の前後方向中間部では、サポート部品１２において、ダクト部品４０と対向する複数の面Ａ１，Ａ２に対し、ダクト部品４０の複数の面Ｂ１，Ｂ２が合わさることにより合わせ部が形成される。これにより、吸気流路１１からのエア漏れが防止される。

さらに、図２、図３で示したサポート部品１２の孔部１７ａ、１７ｂの位置に対応して、図４、図５に示すダクト部品４０の爪部４８ａ、４８ｂの間隔は、車幅方向両端部で異なっている。具体的には、ダクト部品４０において、上下方向両端部のそれぞれにおける複数の爪部４８ａ、４８ｂの間隔は、車幅方向他端部（図４、図５の左端部）で車幅方向一端部（図４、図５の右端部）より狭くなっている。例えば、図５に示すダクト部品４０の車幅方向一端部において、上端部のＰ５で示す位置の３つの爪部４８ａの間隔は、Ｌ４である。一方、図５に示すダクト部品４０の車幅方向他端部において、上端部のＰ６で示す位置の２つの爪部４８ａの間隔は、Ｌ５であり、一端部の間隔Ｌ４よりも狭くなっている。

また、ダクト部品４０の車幅方向一端部（図４、図５の右端部）で、吸気流路の一端部が内側に位置する部分には、エア導入用の二次開口である複数の二次エア導入口４３が形成される。二次エア導入口４３は、車両の水没等により、二次エア導入口４３より下側のエア導入口が塞がれた場合に、吸気流路１１にエアを導入する。

一方、ダクト部品４０の車幅方向中間部には、後側に突出する第１吸気音抑制部４４が形成される。第１吸気音抑制部４４は、レゾネータにより構成される。第１吸気音抑制部４４の内部には空間が形成され、この空間は、後側凹面４２（図６）において前後方向に貫通する連通路（図示せず）を通じて、吸気流路１１と連通する。これにより、第１吸気音抑制部４４は、吸気音を抑制する機能を有する。第１吸気音抑制部４４は、ダクト部品４０の車幅方向における中心に位置させる。

一方、ダクト部品４０の車幅方向中間部において、第１吸気音抑制部４４を挟んで車幅方向の両側に隣り合う位置には、２つの第２吸気音抑制部４５ａ、４５ｂが配置される。第２吸気音抑制部４５ａ、４５ｂは、ダクト部品４０に形成された断面矩形の孔部と、この孔部に嵌め込むように配置された矩形の不織布４６とを含んで構成される。２つの第２吸気音抑制部４５ａ、４５ｂは、ダクト部品４０の車幅方向における中心を挟んでその中心から等間隔で車幅方向両側に位置させる。このような第２吸気音抑制部４５ａ、４５ｂも、第１吸気音抑制部４４と同様に、吸気音を抑制する機能を有する。なお、ラジエータサポートダクト１０は、第１吸気音抑制部４４と第２吸気音抑制部４５ａ、４５ｂとのうち、一方のみを有する構成としてもよい。

上記のラジエータサポートダクト１０によれば、エンジンからの吸気脈動圧の影響が大きいエア流れの下流側端部である車幅方向他端部では、爪部４８ａ、４８ｂ及び孔部１７ａ、１７ｂのそれぞれの間隔が狭くなる。一方、吸気脈動圧の影響が小さいエア流れの上流側端部である車幅方向一端部では、爪部４８ａ、４８ｂ及び孔部１７ａ、１７ｂのそれぞれの間隔が広くなる。これにより、ダクト部品４０及びサポート部品１２の合わせ部の必要な固定力を確保しつつ、組み付け性の向上、コスト低減及び軽量化を図れる。

さらに、実施形態のラジエータサポートダクト１０は、例えば、直列３気筒エンジンの吸気装置を構成するために使用することができる。このようなエンジンでは、吸気装置における吸気脈動が大きくなりやすいので、実施形態のラジエータサポートダクト１０を用いることによる効果が、より顕著になる。

図示を省略するが、比較例のラジエータサポートダクトとして、図１から図６に示した実施形態と異なり、ダクト部品の上下両端部における複数の爪部の間隔を、車幅方向両端部で一致させる構成が考えられる。このとき、比較例では、ダクト部品の爪部の間隔に合わせて、サポート部品の上下両端部における複数の孔部の間隔も、車幅方向両端部で一致させる。

このような比較例では、ダクト部品及びサポート部品の合わせ部の必要な固定力を確保するために、実施形態の場合に比べて、爪部及び孔部の数が車幅方向一端部で多くなる。これにより、組み付け性が悪化し、かつ、コスト及び重量が増大する可能性がある。一方、爪部の間隔が全体的に広くなると、特にエア流れの下流側端部である車幅方向他端部で、ダクト部品及びサポート部品の合わせ部の固定力が低くなりやすい。これにより、吸気の脈動圧で、合わせ部を構成する面が変形しやすくなり、合わせ部に隙間が生じやすくなる。このため、例えば吸気音の音漏れが発生したり、振動が生じやすくなる。

例えば、比較例において、爪部を５０ｍｍのピッチで等間隔に配置した場合には、合わせ部の必要な固定力を確保するために、ダクト部品全体で爪部の数が２８個必要になる。一方、実施形態において、車幅方向他端部で爪部を５０ｍｍのピッチで配置し、車幅方向一端部及び中間部で爪部４８ａ、４８ｂを１００〜１２０ｍｍのピッチで配置することにより、合わせ部の必要な固定力を確保できた。この場合には、実施形態のダクト部品４０の全体で、爪部の数が１８個と、比較例に比べて少なくできる。このため、合わせ部の必要な固定力を確保しつつ、組み付け性を向上でき、かつ、コスト及び重量の低減を図れる。

なお、上記では、サポート部品１２の車両前後方向の後側にダクト部品４０を配置する場合を説明したが、サポート部品の車両前後方向の前側にダクト部品を配置し、サポート部品にダクト部品を結合する構成としてもよい。このときには、前側のダクト部品にエア導入口を形成し、後側のサポート部品にエア排出口を形成し、そのエア排出口にエアクリーナ側のダクトを接続する。

１０樹脂製ラジエータサポートダクト、１１吸気流路、１２サポート部品、１３本体部、１４前側凹面、１６排水口、１７ａ，１７ｂ孔部、１８ａ，１８ｂ突部、３６，３７脚部、３８ボルト、３９ナット、４０ダクト部品、４１長尺状部分、４２後側凹面、４３二次エア導入口、４４第１吸気音抑制部、４５ａ，４５ｂ第２吸気音抑制部、４６不織布、４８ａ，４８ｂ爪部、４９ａ，４９ｂ山形部、７０ラジエータ、８０エア排出口。

Claims

車両前後方向の一方側に配置されたダクト部品と、車両前後方向の他方側に配置されたサポート部品とが結合されて構成され、内部に車幅方向の一端部から他端部に向けて、エンジンへの供給用のエアが流れる吸気流路を有し、前記サポート部品の車幅方向両端部が車体に結合されるとともに、前記サポート部品の下側にラジエータを支持する樹脂製ラジエータサポートダクトであって、
前記ダクト部品は、車幅方向に伸びた長尺状部分の上下方向両端部のそれぞれの複数位置から前記サポート部品側に突出するように形成された爪部を含み、
前記サポート部品は、複数の前記爪部と対向する位置に形成された複数の孔部を有し、
複数の前記爪部と複数の孔部の端縁とが係止されることにより前記ダクト部品と前記サポート部品とが結合され、
前記サポート部品において、上下方向両端部のそれぞれにおける前記複数の孔部の間隔は、車幅方向他端部で車幅方向一端部より狭くなっているとともに、前記ダクト部品において、上下方向両端部のそれぞれにおける前記複数の爪部の間隔は、車幅方向他端部で車幅方向一端部より狭くなっている、樹脂製ラジエータサポートダクト。