JP2020131889A - 車両用吸気構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用吸気構造において、冠水路走行の際に水滴の吸気ダクトへの侵入を抑制する。【解決手段】フロントグリル１１と、フロントコンパートメント１０の中に配置され、フロントグリル１１に形成された空気導入孔１２から導入される外気を車両のパワーユニットに導く吸気ダクト２０と、を備える車両用吸気構造１００であって、吸気ダクト２０は、底板３２に開口３３を有する箱状のダクト本体３０と、略Ｌ字状断面で、底板３２との間で車両前方から開口３３に向かう吸気導入路４５を構成するカバー４０と、を有し、ダクト本体３０は、底板３２とカバー４０とが空気導入孔１２の上端１２ａの高さよりも車両上方となるように、フロントコンパートメント１０の中に取付けられていることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、車両前方から外気を導入して車両のパワーユニットに導く車両用吸気構造に関する。

従来から、車両のフロントグリルに形成された空気導入孔から導入された外気を吸気ダクトを通してエンジン等の車両のパワーユニットに導く車両用吸気構造が用いられている。このような車両用吸気構造では、冠水路走行の際の吸気ダクトへの水の侵入を抑制することが求められている。

そこで、吸気ダクトに外気を導入する通気孔の下端の車両前方側に、車両前方に向って延びる前方リブを設けて吸気ダクトへの水の侵入を抑制する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、吸気ダクトの吸気取入部の下壁部を車両前方に延ばし、下壁部をフロントグリルの空気導入孔よりも高い位置に配置してフロントコンパートメントに流入した水が吸気取入部に侵入することを抑制する構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、フロントグリルの空気導入孔の車両後方に縦壁部材を配置し、外気を縦壁部材に衝突させて水分を分離し、吸気ダクトへの水の侵入を抑制する構成が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００２−２１１２５２号公報 特開２００６−１３３７号公報 国際出願公開第２０１６／１３５９７２号明細書

ところで、車両が冠水路を走行する際、フロントコンパートメントに侵入した水の水位がフロントグリルの空気導入孔の上端の高さに達する場合がある。この場合、フロントコンパートメントの中に侵入した水の水面には、波打ち、水位変動が発生する。特許文献１〜３に記載された従来技術の車両用吸気構造では、波打ちや水位変動によって跳ねた水滴が吸気ダクトの中に侵入する場合があった。

そこで、本発明は、車両用吸気構造において、冠水路走行の際に水滴の吸気ダクトへの侵入を抑制することを目的とする。

本発明の車両用吸気構造は、空気導入孔が形成され、車両の前部に設けられるフロントコンパートメントの車両前方を区画するフロントグリルと、前記フロントコンパートメントの中に配置され、前記フロントグリルに形成された前記空気導入孔から導入される外気を車両のパワーユニットに導く吸気ダクトと、を備える車両用吸気構造であって、前記吸気ダクトは、底板に開口を有する箱状のダクト本体と、略Ｌ字状断面で、一方のフランジが前記開口よりも車両後方の前記底板の下面に立設され、他方のフランジが前記開口を越えて車両前方に延びて、前記底板との間で車両前方から前記開口に向かう吸気導入路を構成するカバーと、を有し、前記ダクト本体は、前記底板と前記カバーとが前記フロントグリルに形成された前記空気導入孔の上端の高さよりも車両上方となるように、前記フロントコンパートメントの中に取付けられていること、を特徴とする。

この構成により、底板の開口の下側がカバーの他方のフランジで覆われ、底板とカバーとがフロントグリルに形成された空気導入孔の上端の高さよりも車両上方に位置するので、冠水路走行によりフロントコンパートメントの中に進入した水の水位がフロントグリルの空気導入孔の上端の高さに達し、水滴が吸気ダクトに向かって上方向に跳ねても、水滴が開口から吸気ダクトの中に直接侵入しない。これにより、冠水路走行の際に水滴の吸気ダクトへの侵入を抑制することができる。

本発明の車両用吸気構造において、前記カバーの他方の前記フランジは、先端が前記ダクト本体の前端面よりも車両前方に延びてもよい。

これにより、フロントグリルに形成された空気導入孔の上端から車両斜め上後方に向って跳ねた水滴をカバーの他方のフランジに衝突させて、水滴が開口に侵入することを抑制できる。

本発明の車両用吸気構造において、前記ダクト本体の前記開口は、前側縁が前記底板の前端よりも車両後方側となるように前記底板に設けられていること、としてもよい。

この構成により、水面から車両斜め上後方に跳ねた水滴が、底板の前端と開口の前側縁との間の部分の底板に衝突するので、水滴がカバーに衝突しない場合にも、水滴が開口に侵入することを抑制することができる。

本発明の車両用吸気構造において、前記ダクト本体の前記開口は、前側縁が前記底板の前端よりも車両後方側となるように前記底板に設けられており、前記カバーの他方の前記フランジの先端は、前記フロントグリルに形成された前記空気導入孔の上端と前記開口の前側縁とを結ぶ第１仮想線まで、又は、前記第１仮想線を越えて車両前方に延びていること、としてもよい。

この構成により、フロントグリルに形成された空気導入孔の上端から車両斜め上後方に向って跳ねた水滴をカバーの他方のフランジに確実に衝突させて、水滴が開口に侵入することをより効果的に抑制できる。

本発明の車両用吸気構造において、前記ダクト本体の前記開口の前側縁は、前記フロントグリルに形成された前記空気導入孔の上端と前記カバーの他方の前記フランジの先端とを結ぶ第２仮想線の上、又は、前記第２仮想線よりも車両後方に位置していること、としてもよい。

この構成により、水面から車両斜め上後方に跳ねた水滴がカバーに衝突しない場合にも、水滴が開口に侵入することをより効果的に抑制することができる。

本発明の車両用吸気構造において、前記ダクト本体が、前記開口と前記カバーとが前記フロントコンパートメントの中に収容されている放熱器よりも車両前方、且つ、車両上方となるように、前記フロントコンパートメントの中に取付けられていること、としてもよい。

底板との間で車両前方から開口に向かう吸気導入路を構成するカバーと、外気をダクト本体に導入する開口とが放熱器よりも車両前方、且つ、車両上方となるように、ダクト本体がフロントコンパートメントの中に取付けられているので、冷たい外気を吸気ダクトに取り込むことができる。また、車両停止中には、放熱器により加温された外気はカバーの車両後方に流れ込む。このため、加温された外気はカバーの前方から吸気導入路に流れ込まず、ダクト本体に加温された外気が流入することを抑制できる。これにより、加温された外気がエンジンに導入されることによるエンジン出力の低下を抑制できる。

本発明は、車両用吸気構造において、冠水路走行の際に水滴の吸気ダクトへの侵入を抑制することができる。

実施形態の車両用吸気構造が搭載された車両の前部を示す斜視図である。 実施形態の車両用吸気構造の断面図で、図１に示すＡ−Ａ断面である。 実施形態の車両用吸気構造を構成する吸気ダクトの斜視図である。 実施形態の車両用吸気構造が搭載された車両が冠水路を走行した際のフロントコンパートメント内への水の侵入と水滴の跳ね上がりを示す断面図である。 実施形態の車両用吸気構造が搭載された車両の走行中と停止中のフロントコンパートメント内の外気の流れを示す断面図である。 他の実施形態の車両用吸気構造が搭載された車両が冠水路を走行した際のフロントコンパートメント内への水の侵入と水滴の跳ね上がりを示す断面図である。

以下、図面を参照しながら実施形態の車両用吸気構造１００について説明する。なお、各図に示す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＲＨは、車両の前方向（進行方向）、上方向、右方向をそれぞれ示している。また、各矢印ＦＲ、ＵＰ、ＲＨの反対方向は、車両後方向、下方向、左方向を示す。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

図１に示すように、車両用吸気構造１００は、車両２００の前部に設けられるフロントコンパートメント１０の車両前方を区画するフロントグリル１１と、フロントコンパートメント１０の中に配置された吸気ダクト２０とで構成される。フロントコンパートメント１０は、エンジン等の車両駆動用のパワーユニットや、図２に示す放熱器５０を収容する空間である。ここで放熱器５０は、ラジェータや空調機のエバポレータなどの熱交換機で構成される。

図２に示すように、フロントグリル１１には、車両前方からフロントコンパートメント１０の中に外気を導入する複数の空気導入孔１２が形成されている。本実施例では、空気導入孔１２は、上下方向に二段に形成されている。

フロントグリル１１の上側と下側には、フロントグリル１１と共にフロントコンパートメント１０の車両前方を区画するフロントカバー１３と、バンパーカバー１４とが接続されている。フロントカバー１３の上側には、フロントコンパートメント１０の車両上方を区画するフード１５が設けられている。

吸気ダクト２０は、四角い箱状のダクト本体３０と、ダクト本体３０の底板３２の下面に取付けられたカバー４０とで構成されている。

図３に示すように、ダクト本体３０は、略直方体の前方部分３１と、車両後方に向かうに連れて車両右側に向って幅が広くなっていく略台形状の後方部分３５とで構成されている。後方部分３５の上面は、車両左側の半分が前方部分３１と略同一の高さで、車両右側の半分は、前方部分３１よりも高くなっている。底板３２は前方部分３１と後方部分３５で共通で略平板状となっている。

前方部分３１の底板３２の前端面３１ａより少し車両後方側には四角い開口３３が設けられている。開口３３の前側縁３３ａと前方部分３１の前端面３１ａとの間には底板３２の前端部分３２ａが前端面３１ａから車両後方に向かって張り出しており、前端部分３２ａの後端は開口３３の前側縁３３ａを構成する。開口３３の車両幅方向の長さは、前方部分３１の車両幅方向の長さよりも短くなっている。開口３３は、前方部分３１の中央よりも車両左側に配置されている。

カバー４０は、上下方向に延びる一方のフランジ４１と、一方のフランジ４１に接続されて車両前方に延びると共に僅かに下方向に傾斜した他方のフランジ４２、とで構成される略Ｌ字状断面で、長手方向の両端面には、それぞれ側板４３が取付けられている。一方のフランジ４１は、開口３３の後側縁３３ｂよりも車両後方の底板３２の下面に立設されている。他方のフランジ４２は、フランジ４１から開口３３の前側縁３３ａを越えて車両前方に延びている。各側板４３は、底板３２の下面から車両下方向に立設して後端側が一方のフランジ４１の車両幅方向両側端に接続し、下端が他のフランジ４２の車両幅方向両側端に接続する。カバー４０は、ダクト本体３０の前方部分３１の下側に取付けられると、底板３２の下面と他方のフランジ４２との間で、図２中の矢印８２、図３中の矢印８４，８５に示すように、車両前方から開口３３に向かって外気を導入する吸気導入路４５を構成する。

本実施形態では、図２，３に示すように、カバー４０の他方のフランジ４２と側板４３の車両前後方向の各先端４２ａ，４３ａは、いずれもダクト本体３０の前方部分３１の前端面３１ａよりも車両前方に延びている。

図２，３に示すように、開口３３からダクト本体３０の前方部分３１に流入した外気は、図３に示す破線矢印８６、８７に示すように、上面が高くなっている後方部分３５の車両右側部分を通って車両後方に向って流れ、後方部分３５の後端に設けられた流出口３６から図示しないエアクリーナーを通ってエンジンに導入される。

図２に示すように、ダクト本体３０は、底板３２とカバー４０の他方のフランジ４２ととがフロントグリル１１に形成された上段の空気導入孔１２の上端１２ａの高さよりも車両上方となるように、フロントコンパートメント１０の中に取付けられている。

また、ダクト本体３０は、開口３３とカバー４０の一方のフランジ４１とがフロントコンパートメント１０の中に収容されている放熱器５０よりも車両前方で、且つ、開口３３とカバー４０の他方のフランジ４２とが放熱器５０よりも車両上方となるように、フロントコンパートメント１０の中に取付けられている。

次に、図４を参照しながら、ダクト本体３０がフロントコンパートメント１０の中に取付けられた際の、フロントグリル１１の空気導入孔１２と、カバー４０とダクト本体３０の底板３２の開口３３との位置関係の詳細について説明する。

図４に示すように、カバー４０の他方のフランジ４２の先端４２ａは、フロントグリル１１に形成された上側の空気導入孔１２のフロントコンパートメント側の上端１２ａと、開口３３の前側縁３３ａと、を結ぶ第１仮想線Ｐを越えて車両前方に延びている。すなわち、他方のフランジ４２の先端４２ａは、第１仮想線Ｐよりも車両前方に突出している。

また、ダクト本体３０の開口３３の前側縁３３ａは、上側の空気導入孔１２のフロントコンパートメント側の上端１２ａと、カバー４０の他方のフランジ４２の先端４２ａと、を結ぶ第２仮想線Ｑよりも車両後方に位置している。従って、開口３３の前側縁３３ａを構成する底板３２の前端部分３２ａの後端は、第２仮想線Ｑよりも車両後方に突出している。

次に図４を参照しながら、以上のように、構成された車両用吸気構造１００を有する車両２００が冠水路を走行した際のフロントコンパートメント１０の中への水６０の侵入と水滴の跳ね上がりについて説明する。

車両２００が冠水路を走行すると、水６０は、フロントグリル１１の空気導入孔１２からフロントコンパートメント１０の内部に流入してくる。フロントコンパートメント１０の前側部分では、水位は空気導入孔１２の上端１２ａの近傍まで上昇してくる。また、車両２００が冠水路の水溜りの中を走行していくと、水面は波打ち、水位が変動する。そして、水滴は、図４中の矢印９１〜９３に示すように、車両２００に対して車両斜め上後方に向って跳ねる。

図４中の矢印９１に示すように、カバー４０の他方のフランジ４２の下側から車両斜め上方向に跳ねた水滴は、他方のフランジ４２の下面に衝突して水面に落ちる。このように、開口３３は、下側が他方のフランジ４２で覆われているため、他方のフランジ４２の下側から上斜め後方に跳ねた水滴は、開口３３の中に侵入しない。

また、他方のフランジ４２の先端４２ａが第１仮想線Ｐよりも車両前方に突出しているので、図４中の矢印９２に示すように、空気導入孔１２のフロントコンパートメント側の上端１２ａの近傍から図４中の第１仮想線Ｐに沿って上斜め後方に跳ねた水滴も、他方のフランジ４２の下面に衝突して吸気導入路４５、及び、開口３３の中に侵入しない。

更に、開口３３の前側縁３３ａを構成する底板３２の前端部分３２ａの後端が第２仮想線Ｑよりも車両後方に突出している。このため、図４中の矢印９３に示すように、空気導入孔１２のフロントコンパートメント側の上端１２ａの近傍から他方のフランジ４２の先端４２ａの車両前方を通って吸気導入路４５の中に入った水滴は、底板３２の前端部分３２ａの下面に衝突する。衝突した水滴は、下方の他方のフランジ４２の上面に落ちる。他方のフランジ４２の上面は、前方に向って低くなるように傾斜しているので、水滴は、フランジ４２の上面に沿って車両前方に向って流れて、先端４２ａから水面に落下する。このため、この場合にも水面から跳ねた水滴は、開口３３からダクト本体３０の中に侵入しない。

以上述べたように、本実施形態の車両用吸気構造１００は、冠水路走行の際に水滴の吸気ダクト２０への侵入を好適に抑制することができる。

次に図５を参照しながら、実施形態の車両用吸気構造１００が搭載された車両２００の走行中と停止中のフロントコンパートメント１０の中の外気の流れについて説明する。図５に矢印８１、８２に示すように、車両２００が走行中には、フロントグリル１１の空気導入孔１２から導入された外気の一部は、放熱器５０の前方で、底板３２の下面と他方のフランジ４２との間で構成される吸気導入路４５に流入し、開口３３を通ってダクト本体３０の前方部分３１に流入する。そして、外気は後方部分３５を通って図示しないエンジンに導入される。

また、フロントグリル１１の空気導入孔１２から導入された外気の一部は、矢印８８に示すように、放熱器５０に流入し、放熱器５０で熱交換して加温された外気となって放熱器５０の後方に流れていく。この加熱された外気は、カバー４０の車両後方を流れるので、加温された外気は、吸気導入路４５からダクト本体３０の中に流入しない。

このように、車両２００が走行中には、底板３２との間で車両前方から開口３３に向かう吸気導入路４５を構成するカバー４０と、外気をダクト本体３０に導入する開口３３とが放熱器５０よりも車両前方、且つ、車両上方に配置されているので、冷たい外気を吸気ダクト２０に取り込むことができる。

また、車両２００が停止中には、放熱器５０で加温された外気は、図５中の破線矢印８９に示すように、放熱器５０から上方向に流れていく。放熱器５０は、カバー４０よりも後方に配置されているので、放熱器５０により加温された外気はカバー４０の車両後方に流れ込む。このため、加温された外気は、カバー４０の前方から吸気導入路４５に流れ込まず、ダクト本体３０に加温された外気が流入することを抑制できる。これにより、加温された外気がエンジンに導入されることによるエンジン出力の低下を抑制できる。

次に、図６を参照しながら他の実施形態の車両用吸気構造１０１の構成について説明する。先に図１〜５を参照して説明した車両用吸気構造１００と同様の部分には、同様の符号を付して説明は省略する。

図６に示す実施形態の車両用吸気構造１０１は、図４を参照して説明した車両用吸気構造１００のダクト本体３０の位置を少し前方とし、カバー４０の他方のフランジ４２の先端４２ａ、側板４３の先端４３ａがダクト本体３０の前方部分３１の前端面３１ａと同一面としたものである。

また、車両用吸気構造１０１では、カバー４０の他方のフランジ４２の先端４２ａは、フロントグリル１１に形成された上側の空気導入孔１２のフロントコンパートメント側の上端１２ａと開口３３の前側縁３３ａを結ぶ第１仮想線Ｐまで延びている。すなわち、他方のフランジ４２の先端４２ａは、第１仮想線Ｐと同一線上にあり、第１仮想線Ｐより車両前方まで延びていない。

また、ダクト本体３０の開口３３の前側縁３３ａは、上側の空気導入孔１２のフロントコンパートメント側の上端１２ａとカバー４０の他方のフランジ４２の先端４２ａとを結ぶ第２仮想線Ｑの線上に位置している。すなわち、開口３３の前側縁３３ａを構成する底板３２の前端部分３２ａの後端は、第２仮想線Ｑの線上にあり、第２仮想線Ｑよりも車両後方に突出していない。この構成の場合、第２仮想線Ｑは第１仮想線Ｐと同一の線となる。

図４を参照して説明したと同様、本実施形態の車両用吸気構造１０１は、図６中の矢印９１ａに示すように、カバー４０の他方のフランジ４２の下側から車両斜め上方向に跳ねた水滴も、図６中の矢印９２ａに示すように、空気導入孔１２のフロントコンパートメント側の上端１２ａの近傍から図６中の第１仮想線Ｐに沿って上斜め後方に跳ねた水滴も、図６中の矢印９３ａに示すように、空気導入孔１２のフロントコンパートメント側の上端１２ａの近傍から他方のフランジ４２の先端４２ａの車両前方を通って吸気導入路４５の中に入った水滴も、開口３３からダクト本体３０の中に侵入しない。

このように、本実施形態の車両用吸気構造１０１は、カバー４０の他方のフランジ４２の先端４２ａ、側板４３の先端４３ａをダクト本体３０の前方部分３１の前端面３１ａから車両前方に突出していない場合でも、好適に水滴がダクト本体３０の中に侵入することを抑制することができる。

なお、以上説明した実施形態では、カバー４０の他方のフランジ４２の先端４２ａ、側板４３の先端４３ａがダクト本体３０の前方部分３１の前端面３１ａと同一面となることとして説明したが、これに限らず、先端４２ａ，４３ａがダクト本体３０の前方部分３１の前端面３１ａよりも車両後方側となっていてもよい。

１０ フロントコンパートメント、１１ フロントグリル、１２ 空気導入孔、１２ａ 上端、１３ フロントカバー、１４ バンパーカバー、１５ フード、２０ 吸気ダクト、３０ ダクト本体、３１ 前方部分、３１ａ 前端面、３２ 底板、３２ａ 前端部分、３３ 開口、３３ａ 前側縁、３３ｂ 後側縁、３５ 後方部分、３６ 流出口、４０ カバー、４１，４２ フランジ、４２ａ，４３ａ 先端、４３ 側板、４５ 吸気導入路、５０ 放熱器、６０ 水、１００，１０１ 車両用吸気構造、２００ 車両。

Claims (6)

1. 空気導入孔が形成され、車両の前部に設けられるフロントコンパートメントの車両前方を区画するフロントグリルと、
   前記フロントコンパートメントの中に配置され、前記フロントグリルに形成された前記空気導入孔から導入される外気を車両のパワーユニットに導く吸気ダクトと、
   を備える車両用吸気構造であって、
   前記吸気ダクトは、
   底板に開口を有する箱状のダクト本体と、
   略Ｌ字状断面で、一方のフランジが前記開口よりも車両後方の前記底板の下面に立設され、他方のフランジが前記開口を越えて車両前方に延びて、前記底板との間で車両前方から前記開口に向かう吸気導入路を構成するカバーと、を有し、
   前記ダクト本体は、前記底板と前記カバーとが前記フロントグリルに形成された前記空気導入孔の上端の高さよりも車両上方となるように、前記フロントコンパートメントの中に取付けられていること、
   を特徴とする車両用吸気構造。
2. 請求項１に記載の車両用吸気構造であって、
   前記カバーの他方の前記フランジは、先端が前記ダクト本体の前端面よりも車両前方に延びていること、
   を特徴とする車両用吸気構造。
3. 請求項１又は２に記載の車両用吸気構造であって、
   前記ダクト本体の前記開口は、前側縁が前記底板の前端よりも車両後方側となるように前記底板に設けられていること、
   を特徴とする車両用吸気構造。
4. 請求項１又は２に記載の車両用吸気構造であって、
   前記ダクト本体の前記開口は、前側縁が前記底板の前端よりも車両後方側となるように前記底板に設けられており、
   前記カバーの他方の前記フランジの先端は、前記フロントグリルに形成された前記空気導入孔の上端と前記開口の前側縁とを結ぶ第１仮想線まで、又は、前記第１仮想線を越えて車両前方に延びていること、
   を特徴とする車両用吸気構造。
5. 請求項４に記載の車両用吸気構造であって、
   前記ダクト本体の前記開口の前側縁は、前記フロントグリルに形成された前記空気導入孔の上端と前記カバーの他方の前記フランジの先端とを結ぶ第２仮想線の上、又は、前記第２仮想線よりも車両後方に位置していること、
   を特徴とする車両用吸気構造。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用吸気構造であって、
   前記ダクト本体が、前記開口と前記カバーとが前記フロントコンパートメントの中に収容されている放熱器よりも車両前方、且つ、車両上方となるように、前記フロントコンパートメントの中に取付けられていること、
   を特徴とする車両用吸気構造。