JP2024064246A - 車両用吸気ダクト構造 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気流量を確保しつつ水分離性能を向上させる車両用吸気ダクト構造を提供する。【解決手段】吸気開口部を有し、吸気ダクト本体が連通接続される中空の吸気取入部と、吸気取入部内に装備される吸気ガイド部材４０と、を備え、吸気ガイド部材は、吸気上流側に配置され、吸気開口部から吸気取入部内の奥部に突出する第１上面部４１ａ及び第１側面部４１ｂと、吸気取入部内の奥部に配置された第１正面部４１ｃとを有する第１ガイド部４１と、第１ガイド部の吸気下流側に配置され、吸気開口部から吸気取入部内の奥部に突出する第２上面部４２ａ及び第２側面部４２ｂと、吸気取入部内の奥部に配置された第２正面部４２ｃとを有する第２ガイド部４２とを備え、第１ガイド部は第２ガイド部よりも奥部への突出量が大きく、第１ガイド部の下流の流路断面積Ｓ１は、第２ガイド部の下流の流路断面積Ｓ２と同一又は略同一である。【選択図】図８

Description

本発明は、エンジンや燃料電池などの動力装置に空気を送るために用いて好適の車両用吸気ダクト構造に関するものである。

車両には、エンジンや燃料電池などの動力装置に空気を送るための吸気ダクトが設けられる。
従来、トラック等の車両のキャブに取り付けられた吸気ダクトが知られている。例えば特許文献１ には、キャブの上方に配置された吸気ダクトが開示されている。

特開２０１８－１６５０６３号公報

ところで、吸気ダクトは、外気に混じった雨水等を吸い込んでしまうことがある。
そこで、雨水等がエンジンや燃料電池などの動力装置に入り込まないように、吸気ダクトの吸入側の開口部に水分離部材が設けられることがある。
しかし、水分離部材の構造によっては、水が十分に分離できない場合や、取り込まれる空気の流れを必要以上に妨げ、通気抵抗となり、動力装置の性能を低下させる虞があった。

本発明は、かかる課題に着目して創案されたもので、吸気入量を確保しつつ水分離性能を向上させる車両用吸気ダクト構造を提供することを目的とする。

本件は上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現できる。
本適用例に係る車両用吸気ダクト構造は、車両の動力装置内に外気を取り込む車両用吸気ダクト構造であって、前記車両の車体表面に沿って設けられる吸気開口部を有し、吸気下流側に吸気ダクト本体が連通接続される中空の吸気取入部と、前記吸気取入部内に装備され吸気流をガイドし吸気中の水部を分離する吸気ガイド部材と、を備え、前記吸気ガイド部材は、前記吸気取入部内の吸気上流側に配置され、前記吸気開口部から前記吸気取入部内の奥部に向けて突出し互いに連続する第１上面部及び第１側面部と、前記吸気取入部内の奥部に配置され前記第１上面部及び前記第１側面部と滑らかに連続する第１正面部とを有し、前記吸気開口部から流入した外気を下流側に案内する第１ガイド部と、前記吸気取入部内の前記第１ガイド部よりも吸気下流側に配置され、前記吸気開口部から前記吸気取入部内の奥部に向けて突出し互いに連続する第２上面部及び第２側面部と、前記吸気取入部内の奥部に配置され前記第２上面部及び前記第２側面部と滑らかに連続する第２正面部とを有し、前記吸気開口部から流入した外気を下流側に案内する第２ガイド部と、を備え、前記第１ガイド部は、前記第２ガイド部よりも、前記吸気取入部内の奥部に向けて突出する突出量が大きく、前記第１ガイド部の下流の流路断面積は、前記第２ガイド部の下流の流路断面積と同一又は略同一であることを特徴としている。

本適用例によれば、第１ガイド部の下流の流路断面積は、第２ガイド部の下流の流路断面積と同一又は略同一であるため、第１ガイド部及び第２ガイド部でガイドされて外気が効率よく吸入され、吸気入量を確保することができ、第１ガイド部及び第２ガイド部が分担して外気中の水分を分離するので、水分離性能を向上させることができる。

本件によれば、吸気入量を確保しつつ水分離性能を向上させることができる。

一実施形態に係る車両用吸気ダクト構造を備えた車両のルーフ部の吸気ダクト配設側（車両右側）の側面図である。 図１に示す車両のルーフ部を吸気ダクト配設側（車両右側）で前側上方から見た斜視図である。 図１に示す車両のルーフ部を吸気ダクト配設側（車両右側）で後側上方から見た要部斜視図であり、（ａ）は吸気ダクトを取り外した状態を示し、（ｂ）は吸気ダクトを取り付けた状態を示す。 一実施形態に係る車両用吸気ダクト構造を備えた吸気ダクトの吸気取入部の分解斜視図である。 図４に示す吸気取入部の外観を示す斜視図である。 図１，２に示す車両のルーフ部の要部（吸気ダクト配設側）の断面図（図２のＡ－Ａ矢視断面図）である。 図４に示す吸気取入部に備えられる吸気ガイド部材を外側から見た斜視図である。 図７に示す吸気ガイド部材の端面図（図７のＢ方向矢視図）であり、図８中の太線は断面を示す。 図７に示す吸気ガイド部材の上面図（図７のＣ方向矢視図）である。 図７に示す吸気ガイド部材の下面図（図７のＤ方向矢視図）である。 図７に示す吸気ガイド部材を内側斜め後方から見た斜視図である。 図７に示す吸気ガイド部材を内側斜め前方から見た斜視図である。 図４に示す吸気取入部における走行中の吸気の流速分布のシミュレーション結果の一例を示す吸気取入部の水平断面図である。 図４に示す吸気取入部における走行中の吸気の流速分布のシミュレーション結果の一例を示す吸気取入部の鉛直断面図である。

図面を参照して、本件の実施形態について説明する。この実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．装置構成］
本実施形態では、車両としてトラックを例示して説明する。
なお、以下の説明では、車両の前進方向を前方ＦＲとし、その反対方向（車両の後退方向）を後方ＲＲとし、車両が前方ＦＲを向いた状態を基準にして左右（左方ＬＨ及び右方ＲＨ）を定める。また、前後方向を車長方向ともいい、左右方向を車幅方向ともいう。さらに、車長方向と車幅方向とのいずれにも直交する方向を上下方向（上方ＵＰ及び下方ＤＷ）という。車両は、水平な路面上にあり、上下方向が鉛直方向と一致する（下方向が重力の作用方向と一致する）姿勢であるものとする。この姿勢で、鉛直上方を高さ方向とする。

［１－１．キャブ］
図１，図２に示すように、車両１はいわゆるキャブオーバー型であって、車両１の前部にキャブ２が設けられており、キャブ２の下方ＤＷには図示しないエンジンが搭載されている。本実施形態の車両１は右ハンドル車であって、キャブ２内の右側に図示しない運転席が設けられている。キャブ２の左右両側面部（以下、キャブ側面とも言う）２Ｓにはそれぞれ、乗降用のドア２１が設けられている。なお、本実施形態では、車両の右側に、動力源（動力装置）としてのエンジン（内燃機関）へ空気を送り込む吸気ダクト３が備えられている。図１，図２では、吸気ダクト３が備えられた車両右側の側面部２Ｓ及びドア２１のみを示す。吸気ダクト３の右方ＲＨは車両の外側に相当し、吸気ダクト３の左方ＬＨは車両の内側に相当する。

また、車両１は、キャブ２の上面のルーフ部２２が一般的なルーフ（以下、「通常ルーフ」ともいう）よりも高い所謂ハイルーフに比べてさらに高いハイルーフ車（以下、スーパハイルーフ車と言う）として形成されている。スーパハイルーフ車は、キャブ２の内部に高い車室内空間を確保できるため、車室内の居住性が高まり、大型トラックなどでは長距離移動時にドライバ等が車室で仮眠など休息する場合があり、この際の快適性を向上させることができる。

ルーフ部２２は、ルーフの前部及びルーフ頂部を構成する中央パネル２２ａと、ルーフの右側部を構成する側部パネル２２ｂと，ルーフの左側部を構成する側部パネル２２ｃとを備え、中央パネル２２ａの右側縁に側部パネル２２ｂが、中央パネル２２ａの左側縁に側部パネル２２ｃがそれぞれ溶接され形成されている。なお、ルーフ部２２の内側には、図示しない骨格部材が装備され、ルーフ部２２を支持している。

また、通常ルーフのトラックでは、荷箱がルーフ部よりも高いため、荷箱前面のルーフ部よりも高い部分は、走行風をまともに受けて空気抵抗が大きくなる。このため、キャブの上部にドラッグフォイラー（エアデフレクター）を装着することにより、空気抵抗を減らして燃費の悪化を抑制していた。一方、スーパハイルーフ車の場合、キャブでは荷箱などの架装（バンなど）の高さと同程度までルーフ部が高くなるため、ルーフ部を利用して、空気抵抗を軽減することができる。

［１－２．吸気ダクト及びルーフ構造］
このような車両１は、動力源（動力装置）としてのエンジン（内燃機関）へ空気を送り込む吸気ダクト３をルーフ部２２の上側に備えている。吸気ダクト３は、キャブ２のルーフ部２２に設置された吸気取入部（又は、空気取入部、以下、シュノーケルとも言う）３１と、キャブ２の後面２Ｂに沿って配設されたダクト部（吸気ダクト本体）３２とを備えている。

シュノーケル３１は、大気中から空気を取り込むための取り入れ口であり、中空形状であって、ダクト部３２と連通し車両１の側方に向いた吸気開口部３４（図４，図６参照、以下、単に、「開口部３４」とも言う）を備えたヘッド部（以下、シュノーケル本体とも言う）３３と、図５に示すように、シュノーケル本体３３を覆うように装着され、ルーフ部２２の外面の一部を形成するカバー部（以下、シュノーケルカバーとも言う）３５とを備えている。

シュノーケル本体３３は、本実施形態では樹脂製の箱体で形成されており、車両１の側方を向いた面（右側面）に開口部３４が設けられている。
シュノーケルカバー３５は、本実施形態では横断面がＬ字形状に形成された樹脂製のパネルからなるカバー部材であり、シュノーケル本体３３の右側面に装着される側面カバー部３５ａ（図４，図６参照）と、シュノーケル本体３３の上面の一部及び後面に装着される上面カバー部３５ｂとを有している。

側面カバー部３５ａには、シュノーケル本体３３の開口部３４（図４，図６参照）に対応する位置にルーバ３６が設けられている。ルーバ３６は、複数の羽板３７を有しており、隣接する羽板３７の隙間から空気を取り入れるとともに羽板３７で雨水等の水（雨水，雪など）の浸入を抑制している。ルーバ３６及び開口部３４を介してシュノーケル３１に空気が取り込まれる。

そして、シュノーケル本体３３の内部には、図４に示すように、吸入した外気（吸気）から雨水等の水分を分離すると共に、吸気流を下流側のダクト部３２に案内する吸気ガイド部材４０（セパレータ（仕切板）とも言い、以下、単に、「吸気ガイド４０」とも言う）が設けられる。
この吸気ガイド４０については、詳細を後述するが、ルーバ３６及び開口部３４を通過した外気が、この吸気ガイド４０によって流れを案内されるとともに、吸気ガイド４０のガイド部４１～４３（図７参照）に外気が当たることで、外気中の雨水等の水分が捕捉され、シュノーケル本体３３の底面に滴下するように案内されて空気と分離される。

なお、シュノーケル本体３３の車両前側の底面には、分離された雨水等を排出する図示しないドレーンが設けられている。このドレーンには、図示しないエンジンの吸気脈動により開閉する図示しないバルブが設けられている。これにより、例えば、停車時はバルブが閉じることでドレーンからの排出が抑制され、走行時にエンジンの吸気脈動によりバルブが開くことで雨水等がドレーンから排出される。

ダクト部３２は、シュノーケル３１とエンジンとの間で空気の通路となる部位であり、本実施形態では、シュノーケル３１の後端部から下方ＤＷへ延びる筒状に形成されている。シュノーケル３１の内部とダクト部３２の内部とは、互いに連通しており、シュノーケル３１で取り込まれた空気は、ダクト部３２を通じてエンジンの吸気部へと送られる。

シュノーケル３１は、通常ルーフの車両の場合、ルーフの上に配置されるが、本実施形態に係る車両１はスーパハイルーフ車であり、キャブ２のルーフ部２２の一部を凹ませた凹み部２３（図３（ａ）参照）を設け、この凹み部２３内にシュノーケル本体３３を配置している。シュノーケル３１は、キャブ２の右側後部に配置されるので、これに合わせて、ルーフ部２２の右側（運転席側）後部に凹み部２３が形成されている。

図３（ａ），（ｂ）は、車両１のルーフ部２２を吸気ダクト配設側（車両右側）で後側上方から見た要部斜視図であり、図３（ａ），（ｂ）では、輪郭線及びある程度急角度で屈曲したエッジ状の屈曲部を太線で示し、曲面形状を説明するための説明線を細線で示している。なお、図３（ａ）は吸気ダクトを取り外した状態を示し、図３（ｂ）は吸気ダクトを取り付けた状態を示す。
図３（ａ）に示すように、本実施形態では、凹み部２３は、ルーフ部２２の右側の側部パネル２２ｂの後部において、ルーフ部２２のルーフ面よりも下方ＤＷに凹むように形成されている。

凹み部２３は、車両前方ＦＲ側の側面部２３ａと、車両中心側の側面部２３ｂと、底面部２３ｃとを備え、側面部２３ａと側面部２３ｂとの間、側面部２３ａと底面部２３ｃとの間、及び、側面部２３ｂと底面部２３ｃとの間は、滑らかな曲面で連続するように形成されている。底面部２３ｃは、車幅方向外側に向けて下がる右下がりに傾斜すると共に、車両前後方向の前方ＦＲに向けて下がる前下がりに傾斜するように形成されている。

本実施形態では、図３（ａ），図６に示すように、底面部２３ｃは、車両中心側が僅かに上に凸の曲面状に形成され、キャブ側面２Ｓ側が僅かに下に凸の曲面状に形成され、これらの曲面が滑らかにつながれた曲面形状となっている。ただし、底面部２３ｃの形状は一例であり、少なくともキャブ側面２Ｓの側に向けて下り傾斜していればよい。

吸気ダクト３のシュノーケル３１は、図３（ｂ）に示すように、この凹み部２３内に収められ、シュノーケル本体３３の車幅方向内側の側面部と底面部は、凹み部２３の側面部２３ａ，２３ｂ及び底面部２３ｃと対応する曲面状に形成され、シュノーケル本体３３は、図６に示すように、底面部２３ｃに対して１点以上の取付部材６１を介して隙間Ｓを開けて固定されている。この隙間Ｓにより、シュノーケル本体３３と底面部２３ｃとの間を雨水等が流通できるようになっている。

なお、本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、シュノーケル３１の上部及び幅方向外側の側部の外面は、ルーフ部２２の曲面に滑らかに連続する曲面形状に形成される。また、シュノーケル３１の開口部３４の下方ＤＷには、所望形状に屈曲した曲面状の車両外面を形成するために、曲面プレート６が固定されている。

［１－３．吸気ガイド部材の詳細構成］
以下、図７～図１２を参照して、シュノーケル（吸気取入部）３１のシュノーケル本体３３内に装備される吸気ガイド４０の構成を説明する。なお、本実施形態では、吸気ガイド４０は樹脂で形成される。
なお、シュノーケル本体３３は、図９に二点鎖線で示すように、吸気上流側において開口部３４からシュノーケル本体３３の奥部（車幅方向内側、図９中上方）に向けて延在する側面壁部３３ａと、この側面壁部３３ａからコーナ壁部３３ｃを介して滑らかに連続し吸気下流側（図９中左側）に向けて延在する正面壁部３３ｂとを備えている。

吸気ガイド４０は、開口部３４に固定されるフレーム部４４と、第１ガイド部４１と、第２ガイド部４２と、第３ガイド部４３と、を備え、第１ガイド部４１、第２ガイド部４２及び第３ガイド部４３は、フレーム部４４に支持されて、開口部３４からシュノーケル本体３３内の奥部に向けて突出するように形成されている。

フレーム部４４は、シュノーケル本体３３の開口部３４の形状に合わせた枠型に形成され、開口部３４の縁部の車幅方向外側の側部の外面形状に沿った基面部４４ａと、開口部３４の縁部の上縁部の外面形状に沿った上面部４４ｂと、開口部３４の縁部に沿って車幅方向外側に突出し横長で略長方形状に延在する環状リブ部４４ｃと、環状リブ部４４ｃの基部内側の四隅から内方に突出形成された取付用片部４４ｄとを備えている。取付用片部４４ｄには、ナット等の締結具によりルーバ３６が取り付けられる。

第１ガイド部４１は、シュノーケル本体３３内の吸気上流側（本実施形態では、車両１の前方ＦＲ側）に配置され、開口部３４からシュノーケル本体３３内の奥部（車両１の幅方向内方）に向けて突出し互いに連続する第１上面部４１ａ及び第１側面部４１ｂと、シュノーケル本体３３内の奥部に配置され第１上面部４１ａ及び第１側面部４１ｂと滑らかに連続する第１正面部４１ｃとを有している。

第１上面部４１ａは、環状リブ部４４ｃの上部下縁からシュノーケル本体３３内の奥部に突出している。第１側面部４１ｂは、環状リブ部４４ｃの上部下縁と下部上縁との間にかけ渡された肉厚部４１ｄをベースにシュノーケル本体３３内の奥部に突出している。

第１正面部４１ｃは、第１上面部４１ａ及び第１側面部４１ｂと滑らかに連続して形成されており、第１上面部４１ａの直下に位置し開口部３４側を向く正面主部４１ｅと、正面主部４１ｅの直下に連続し基端を環状リブ部４４ｃの下部に接近させ斜め上方を向くと共に吸気下流側を一部切り欠かれた正面下部４１ｆとを備えている。

また、第１ガイド部４１は、第１側面部４１ｂと第１正面部４１ｃとを滑らかに連続させる第１コーナ部４１ｇを備えている。この第１コーナ部４１ｇは所定の曲率Ｃ１に形成されている。

第２ガイド部４２は、シュノーケル本体３３内の第１ガイド部４１よりも吸気下流側（本実施形態では、車両１の後方ＲＲ側）に隣接して配置され、開口部３４からシュノーケル本体３３内の奥部（車両１の幅方向内方）に向けて突出し互いに連続する第２上面部４２ａ及び第２側面部４２ｂと、シュノーケル本体３３内の奥部に配置され第２上面部４２ａ及び第２側面部４２ｂと滑らかに連続する第２正面部４２ｃとを有している。

第２上面部４２ａは、環状リブ部４４ｃの上部下縁からシュノーケル本体３３内の奥部に突出している。第２側面部４２ｂは、環状リブ部４４ｃの上部下縁と下部上縁との間にかけ渡された肉厚部４２ｄをベースにシュノーケル本体３３内の奥部に突出している。

第２正面部４２ｃは、第２上面部４２ａ及び第２側面部４２ｂと滑らかに連続して形成されており、第２上面部４２ａの直下に位置し開口部３４側を向く正面主部４２ｅと、正面主部４２ｅの直下に連続し基端を環状リブ部４４ｃの下部に接近させ吸気下流側を一部切り欠かれた正面下部４２ｆとを備えている。

また、第２ガイド部４２は、第２側面部４２ｂと第２正面部４２ｃとを滑らかに連続させる第２コーナ部４２ｇを備えている。この第２コーナ部４２ｇは所定の曲率Ｃ２に形成されている。

第３ガイド部４３は、シュノーケル本体３３内の第２ガイド部４２よりも吸気下流側（本実施形態では、車両１の後方ＲＲ側）に隣接して配置され、開口部３４からシュノーケル本体３３内の奥部（車両１の幅方向内方）に向けて突出し互いに連続する第３上面部４３ａ及び第３側面部４３ｂと、シュノーケル本体３３内の奥部に配置され第３上面部４３ａ及び第３側面部４３ｂと滑らかに連続する第３正面部４３ｃとを有している。

第３上面部４３ａは、環状リブ部４４ｃの上部下縁からシュノーケル本体３３内の奥部に突出している。第３側面部４３ｂは、環状リブ部４４ｃの上部下縁と下部上縁との間にかけ渡された肉厚部４３ｄをベースにシュノーケル本体３３内の奥部に突出している。

第３正面部４３ｃは、第３上面部４３ａ及び第３側面部４３ｂと滑らかに連続して形成されており、開口部３４側を向いている。第３正面部４３ｃの上縁及び下縁は吸気下流側を一部切り欠かれている。

また、第３ガイド部４３は、第３側面部４３ｂと第３正面部４３ｃとを滑らかに連続させる第３コーナ部４３ｇを備えている。この第３コーナ部４３ｇは所定の曲率Ｃ３に形成されている。
さらに、シュノーケル本体３３の吸気上流側（本実施形態では、車両１の前方ＦＲ側）のコーナ壁部３３ｃの内面も所定の曲率Ｃ０で滑らかに湾曲するように形成されている。
なお、図９では、曲率Ｃ０～Ｃ３に代えて、これに相関する（逆数である）曲率半径Ｒ０～Ｒ３を図示している。

そして、図９に示すように、第１ガイド部４１の第１コーナ部４１ｇの曲面の曲率Ｃ１は、第２ガイド部４２の第２コーナ部４２ｇの曲面の曲率Ｃ２よりも小さく設定されている。また、シュノーケル本体３３のコーナ壁部３３ｃの内面の曲率Ｃ０は、第１ガイド部４１の第１コーナ部４１ｇの曲面の曲率Ｃ１よりも小さく設定されている。さらに、第２ガイド部４２の第２コーナ部４２ｇの曲面の曲率Ｃ２は、第３ガイド部４３の第３コーナ部４３ｇの曲面の曲率Ｃ３よりも小さく設定されている。

つまり、走行風によって開口部３４の外側から流入する外気の流れ（吸気流）は、シュノーケル本体３３の奥に進みつつダクト部３２が位置する吸気下流側（図９中左側）に湾曲する。この湾曲する流れは、シュノーケル本体３３の内壁面，第１ガイド部４１，第２ガイド部４２及び第３ガイド部４３によりそれぞれ案内される。最も外側を通る流れ（図９中、第１正面部４１ｃの上側）は、シュノーケル本体３３の吸気上流側の側面壁部３３ａ，コーナ壁部３３ｃ及び正面壁部３３ｂ（図９中に二点鎖線で示す）の内面で案内される。その次に外側を通る流れ（図９中、第１正面部４１ｃよりも下側）は、第１ガイド部４１の内面（第１側面部４１ｂ、第１コーナ部４１ｇ及び第１正面部４１ｃ）で案内される。その内側を通る流れ（図９中、第２正面部４２ｃよりも下側）は、第２ガイド部４２の内面（第２側面部４２ｂ、第２コーナ部４２ｇ及び第２正面部４２ｃ）で案内される。最も内側を通る流れ（図９中、第３正面部４３ｃよりも下側）は、第３ガイド部４３の内面（第３側面部４３ｂ、第３コーナ部４３ｇ及び第３正面部４３ｃ）で案内される。

外側を通る吸気流の案内面ほど曲率が小さく設定されているので、シュノーケル本体３３の内面、第１ガイド部４１の内面、第２ガイド部４２の内面、第３ガイド部４３の内面のそれぞれで案内される吸気流は、互いに干渉しにくくなって、吸気流の乱流の発生を抑制させることができるようになっている。

また、第１ガイド部４１の各面部（第１上面部４１ａ、第１側面部４１ｂ及び第１正面部４１ｃ）、第２ガイド部４２の各面部（第２上面部４２ａ、第２側面部４２ｂ及び第２正面部４２ｃ）、および、第３ガイド部４３の各面部（第３上面部４３ａ、第３側面部４３ｂ及び第３正面部４３ｃ）は、何れも多くの部分を平面状に形成されており、特に、各正面部４１ｃ～４３ｃは、開口部３４に正対しているので、外気が雨水等の水分を含んだ場合、その水分が各正面部４１ｃ～４３ｃを中心に捕捉しやすくなっている。

さらに、第１ガイド部４１の第１側面部４１ｂの平面部と第１正面部４１ｃの平面部とがなす角の角度は、直角よりも大きく設定され、第２ガイド部４２の第２側面部４２ｂの平面部と第２正面部４２ｃの平面部とがなす角の角度は、直角あるいはほぼ直角に設定され、第３ガイド部４３の第３側面部４３ｂの平面部と第３正面部４３ｃの平面部とがなす角の角度は、直角よりも小さく設定されている。この角度設定も、各ガイド部４１，４２，４３の内面で案内される吸気流の相互干渉を抑制している。

ところで、図９に示すように、各ガイド部４１，４２，４３のシュノーケル本体３３内の奥部への突出量Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、第１ガイド部４１の突出量Ｐ１が最も大きく、次に、第２ガイド部４２の突出量Ｐ２が大きく、第３ガイド部４３の突出量Ｐ２は最も小さい。さらに、第１ガイド部４１のシュノーケル本体３３内の奥部への突出量Ｐ１と第２ガイド部４２のシュノーケル本体３３内の奥部への突出量Ｐ２との差ｄ１（＝Ｐ１－Ｐ２）と、第２ガイド部４２のシュノーケル本体３３内の奥部への突出量Ｐ２と第３ガイド部４３のシュノーケル本体３３内の奥部への突出量Ｐ３との差ｄ２（＝Ｐ２－Ｐ３）とが、同一又は略同一に設定されてもよい。

この設定により、吸気のガイドの主題となる第１ガイド部４１及び第２ガイド部４２でそれぞれ案内される吸気の量がバランスよくなり、いずれかのガイド部に負担が偏ることが抑制されるようになっている。

さらに、図１０に示すように、第１ガイド部４１は、第１上面部４１ａと対向する下方位置に、第１側面部４１ｂ及び第１正面部４１ｃに付着した水分を落下させる第１水分落下用開口部４１ｈを備える。また、第２ガイド部４２は、第２上面部４２ａと対向する下方位置に、第２側面部４２ｂ及び第２正面部４２ｃに付着した水分を落下させる第２水分落下用開口部４２ｈを備える。また、第３ガイド部４３は、第３上面部４３ａと対向する下方位置に、第３側面部４３ｂ及び第３正面部４３ｃに付着した水分を落下させる第３水分落下用開口部４３ｈを備える。

そして、図８にハッチングを付して示すように、第１ガイド部４１の下流の流路断面積Ｓ１は、第２ガイド部４２の下流の流路断面積Ｓ２と同一又は略同一に設定されている。
なお、図８は図７のＢ方向矢視図であり、図８中の太線は第１ガイド部４１，第２ガイド部４２及び第３ガイド部４３の各断面を示す。第１ガイド部４１の下流の流路断面積Ｓ１は、第１ガイド部４１と第２ガイド部４２とで区画された流路を、その流れ方向（ダクト部３２の入口に向かう方向、即ち、後方ＲＲ）に対して直角に切った断面である。

［２．作用及び効果］
本実施形態に係る車両は、上述のように構成されているので、以下のような作用及び効果を得ることができる。
まず、

第１ガイド部４１の第１コーナ部４１ｇの曲面の曲率Ｃ１は、第２ガイド部４２の第２コーナ部４２ｇの曲面の曲率Ｃ１よりも小さく設定されているので、第１ガイド部４１及び第２ガイド部４２で案内される吸気流は、互いに干渉しにくくなって、吸気流の乱流の発生を抑制させることができるようになる。この結果、水分離性能を向上させることができる。

シュノーケル本体３３のコーナ壁部３３ｃの曲率Ｃ０は、第１コーナ部４１ｇの曲面の曲率Ｃ１よりも小さく設定されているので、コーナ壁部３３ｃ及び第１ガイド部４１で案内される吸気流は、互いに干渉しにくくなって、吸気流の乱流の発生を抑制させることができるようになる。この結果、水分離性能を向上させることができる。

また、第１ガイド部４１の各面部（第１上面部４１ａ、第１側面部４１ｂ及び第１正面部４１ｃ）、第２ガイド部４２の各面部（第２上面部４２ａ、第２側面部４２ｂ及び第２正面部４２ｃ）、および、第３ガイド部４３の各面部（第３上面部４３ａ、第３側面部４３ｂ及び第３正面部４３ｃ）は、何れも多くの部分を平面状に形成されているので、外気が雨水等の水分を含んだ場合、その水分が各正面部４１ｃ～４３ｃを中心に捕捉しやすくなり、水分離性能を向上させることができる。

さらに、第２ガイド部４２の第２側面部４２ｂの平面部と第２正面部４２ｃの平面部とがなす角の角度を直角あるいはほぼ直角に設定し、第１ガイド部４１の第１側面部４１ｂの平面部と第１正面部４１ｃの平面部とがなす角の角度を直角よりも大きく設定し、第３ガイド部４３の第３側面部４３ｂの平面部と第３正面部４３ｃの平面部とがなす角の角度は、直角よりも小さく設定することで、各ガイド部４１，４２，４３の内面で案内される吸気流の相互干渉を抑制することができる。

開口部３４は、車両１の車体側面に沿って設けられ、シュノーケル３１は、吸気下流部である車両１の後方ＲＲでダクト部３２と連通接続されるので、機関の負圧だけでなく走行風を利用して効率よく吸気を行うことができる。

第１ガイド部４１の第１水分落下用開口部４１ｈと第２ガイド部４２の第２水分落下用開口部４２ｈとが設けられているので、第１ガイド部４１及び第２ガイド部４２での吸気ガイド機能や水分離機能を分担させることができ、吸気ガイド性能や水分離性能を向上させることができる。

本実施形態では、第３ガイド部４３を備え、第３ガイド部４３の第３コーナ部４３ｇの曲面の曲率Ｃ３は、第２ガイド部４２の第２コーナ部４２ｇの曲面の曲率Ｃ２以上に設定されているので、第２ガイド部４２及び第３ガイド部４３で案内される吸気流は、互いに干渉しにくくなって、吸気流の乱流の発生を抑制させることができるようになる。この結果、水分離性能を向上させることができる。

第１ガイド部４１のシュノーケル本体３３内の奥部への突出量Ｐ１と第２ガイド部４２のシュノーケル本体３３内の奥部への突出量Ｐ２との差ｄ１（＝Ｐ１－Ｐ２）と、第２ガイド部４２のシュノーケル本体３３内の奥部への突出量Ｐ２と第３ガイド部４３のシュノーケル本体３３内の奥部への突出量Ｐ３との差ｄ２（＝Ｐ２－Ｐ３）とが、同一又は略同一に設定されているので、吸気のガイドの主体となる第１ガイド部４１及び第２ガイド部４２でそれぞれ案内される吸気の量がバランスよくなり、いずれかのガイド部に負担が偏ることが抑制される。これにより、吸気効率を向上させることができる。

そして、第１ガイド部４１の下流の流路断面積Ｓ１は、第２ガイド部４２の下流の流路断面積Ｓ２と同一又は略同一に設定されているので、第１ガイド部４１及び第２ガイド部４２でガイドされて外気が効率よく吸入されるようになり、吸気入量を確保することができ、第１ガイド部及び第２ガイド部が分担して外気中の水分を分離するので、水分離性能を向上させることができる。
また、本実施形態において、吸気ダクト内の吸気流の乱流の発生を抑制させることで吸気騒音の発生を抑制することも期待できる。

なお、図１３，１４は、吸気取入部における走行中の吸気の流速分布のコンピュータによるシミュレーション解析結果の一例を示す吸気取入部の水平断面図及び鉛直断面図である。図示するように、シュノーケルの入口時点での流速を低下させつつ、シュノーケルの出口時点での流速を高めることができ、流速を低下させて水分を確実に分離させたうえで必要量の吸気量を確保することができるようになることがわかる。

［３．その他］
上記の実施形態では、各ガイド部４１～４３のコーナ部４１ｇ～４３ｇの曲面の曲率について規定しているが、これは必須ではない。

また、第１ガイド部４１の突出量Ｐ１と第２ガイド部４２の突出量Ｐ２との差ｄ１と、第２ガイド部４２の突出量Ｐ２と第３ガイド部４３の突出量Ｐ３との差ｄ２との関係を規定したが、これも必須ではない。
各ガイド部４１，４２，４３の側面部４１ｂ，４２ｂ，４３ｂと正面部４１ｃ，４２ｃ，４３ｃとがなす角の角度を規定したが、これも必須ではない。
さらに、シュノーケル本体３３のコーナ壁部３３ｃの曲率Ｃ０と第１ガイド部４１の第１コーナ部４１ｇの曲率Ｃ２との関係を規定したが、これも必須ではない。
また、上記実施形態では、開口部３４は、車両１の車体側面に沿って設けられているが、これも必須ではない。開口部３４は、車両１の車体側面に沿って設けられている場合、吸気上流側は車両前方ＦＲとなるが、開口部３４の位置が違えばこの限りではない。

また、上記実施形態では、吸気ダクト３を動力源（動力装置）としてのエンジン（内燃機関）へ空気を送り込むものとしているが、吸気ダクトはこれに限定されるものではない。吸気ダクトは、例えば、水素燃料車(燃料電池車，水素エンジン車など)の空気取り込みのための吸入口へ動力用空気(発電用空気)を供給するものであってもよい。
さらに、上記実施形態では、車両としてトラックを例示して説明したが、本件に係るルーフ構造は、トラックに限らず種々の車両に適用しうる。

１ 車両
２ キャブ
２Ｓ キャブ２の側面部（キャブ側面）
２１ ドア
２２ ルーフ部
２２ａ ルーフ部２２の中央パネル
２２ｂ，２２ｃ ルーフ部２２の側部パネル
２３ 凹み部
２３ａ，２３ｂ 凹み部２３の側面部
２３ｃ 凹み部２３の底面部
２４ 導水部
２５ａ～２５ｅ 線状突起
２６ａ～２６ｅ 溝
３ 吸気ダクト
３１ 吸気取入部（シュノーケル）
３２ ダクト部（吸気ダクト本体）
３３ ヘッド部（シュノーケル本体）
３３ａ 側面壁部
３３ｂ 正面壁部
３３ｃ コーナ壁部
３４ 開口部
３５ シュノーケルカバー（カバー部）
３５ａ 側面カバー部
３５ｂ 上面カバー部
３６ ルーバ
３７ 羽板
４０ 吸気ガイド（吸気ガイド部材）
４１ 第１ガイド部
４１ａ 第１上面部
４１ｂ 第１側面部
４１ｃ 第１正面部
４１ｄ 肉厚部
４１ｅ 正面主部
４１ｆ 正面下部
４１ｇ 第１コーナ部
４１ｈ 第１水分落下用開口部
４２ 第２ガイド部
４２ａ 第２上面部
４２ｂ 第２側面部
４２ｃ 第２正面部
４２ｄ 肉厚部
４２ｅ 正面主部
４２ｆ 正面下部
４２ｇ 第２コーナ部
４２ｈ 第２水分落下用開口部
４３ 第３ガイド部
４３ａ 第３上面部
４３ｂ 第３側面部
４３ｃ 第３正面部
４３ｄ 肉厚部
４３ｇ 第３コーナ部
４３ｈ 第３水分落下用開口部
４４ フレーム部
４４ａ フレーム部４４の基面部
４４ｂ フレーム部４４の上面部
４４ｃ フレーム部４４の環状リブ部
４４ｄ フレーム部４４の取付用片部
６ 曲面プレート
６１ 取付部材
Ｓ 隙間
Ｃ０ シュノーケル本体３３の吸気上流側の内面の曲率
Ｃ１ 第１コーナ部４１ｇの曲率
Ｃ２ 第２コーナ部４２ｇの曲率
Ｃ３ 第３コーナ部４３ｇの曲率
Ｓ１ 第１ガイド部４１の下流の流路断面積
Ｓ２ 第２ガイド部４２の下流の流路断面積
ＦＲ 前方
ＲＲ 後方
ＬＨ 左方
ＲＨ 右方
ＵＰ 上方
ＤＷ 下方

Claims (1)

1. 車両の動力装置内に外気を取り込む車両用吸気ダクト構造であって、
   前記車両の車体表面に沿って設けられる吸気開口部を有し、吸気下流側に吸気ダクト本体が連通接続される中空の吸気取入部と、
   前記吸気取入部内に装備され吸気流をガイドし吸気中の水部を分離する吸気ガイド部材と、を備え、
   前記吸気ガイド部材は、
   前記吸気取入部内の吸気上流側に配置され、前記吸気開口部から前記吸気取入部内の奥部に向けて突出し互いに連続する第１上面部及び第１側面部と、前記吸気取入部内の奥部に配置され前記第１上面部及び前記第１側面部と滑らかに連続する第１正面部とを有し、前記吸気開口部から流入した外気を下流側に案内する第１ガイド部と、
   前記吸気取入部内の前記第１ガイド部よりも吸気下流側に配置され、前記吸気開口部から前記吸気取入部内の奥部に向けて突出し互いに連続する第２上面部及び第２側面部と、前記吸気取入部内の奥部に配置され前記第２上面部及び前記第２側面部と滑らかに連続する第２正面部とを有し、前記吸気開口部から流入した外気を下流側に案内する第２ガイド部と、を備え、
   前記第１ガイド部は、前記第２ガイド部よりも、前記吸気取入部内の奥部に向けて突出する突出量が大きく、
   前記第１ガイド部の下流の流路断面積は、前記第２ガイド部の下流の流路断面積と同一又は略同一である
   ことを特徴とする、車両用吸気ダクト構造。
   

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