JP4120805B2 - 車両用ダクト - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用ダクトに関し、更に詳細には、相互に所要空間を保持して対向的に位置する一対のダクト外壁部からなるダクト本体と、前記各ダクト外壁部のうちの一方のダクト外壁部から他方のダクト外壁部の側へ突出して、該他方のダクト外壁部を内側から支持する高剛性の第１支持部と、同じく前記一方のダクト外壁部から前記他方のダクト外壁部の側へ突出して、該他方のダクト外壁部を内側から支持する低剛性の第２支持部とからなる車両用ダクトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図１０および図１１に例示するように、ボンネットタイプの自動車(車両)では、車体１０における前部のエンジンルーム１２内にエンジン２０が搭載されている。このエンジン２０は、周知の如く、エアクリーナー２２を介して導入される清浄空気と燃料タンクから供給される燃料とを混合させた混合気を燃焼させて回転する内燃機関であり、特に走行中の中・高速回転時には外部空気を連続的かつ安定的に供給することが必要不可欠とされている。しかし、エンジンルーム１２内の空気は前記エンジン２０自体から発生する熱により温度が上昇するため、この高温空気を該エンジン２０へ導入すると燃焼効率が低下して出力低下等を招来する。このため、前記エアクリーナー２２に連結される外気導入用の車両用ダクト３０を前記エンジンルーム１２の前側に配設し、走行中には車外の冷えた空気を取り込んでエアクリーナー２２へ誘導するようになっている。
【０００３】
ここで前記車両用ダクト３０は、(1)外部空気を効率的に取り込むこと、(2)エンジンルーム１２内に設置された他の装置や部品等との干渉を回避すること、等を考慮すると、一般的にはエンジンルーム１２の前側における車体前面中央、すなわち該エンジンルーム１２を開閉可能に閉成するボンネット１４と、該ボンネット１４の下方に位置してラジエター１８を固定するためのラジエターサポート(車体構成部分)１６との間に画成された隙間に設置することが望ましい。しかしながら前述した隙間は、図１１から明らかなように、車体形状の関係から上下方向の間隔を大きく確保することが困難な場合が多く、これにより前記車両用ダクト３０の外形形状は、必然的に該隙間に収まるよう高さ寸法を低く抑えた幅広の扁平形状とせざるを得なくなっている。
【０００４】
従って車両用ダクト３０は、例えば図１２に一部破断して例示するように、相互に所要空間を保持して対向的に位置する逆トレー状の第１ダクト外壁部３４およびトレー状の第２ダクト外壁部３６とで扁平形状のダクト本体３２とし、このダクト本体３２の前端部に空気取入口３８を開設すると共に、該ダクト本体３２の側端部に空気送出口４０を開設してある。このような車両用ダクト３０は、前記ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に配設した際に、前記第１ダクト外壁部３４が該ボンネット１４の裏側に近接位置すると共に、前記第２ダクト外壁部３６が該ラジエターサポート１６に近接位置するようになり、また前記空気取入口３８が車体前方を指向し、前記空気送出口４０がエアクリーナー２２に連結される。
【０００５】
ここで前記車両用ダクト３０は、軽量化を図るためにポリエチレン(ＰＥ)またはポリプロピレン(ＰＰ)等の樹脂材料を材質とする合成樹脂製とされ、例えばインジェクション成形技術またはブロー成形技術等の成形技術により成形されている。しかしながら前述したように、第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の夫々が平坦状に形成されていると共に、前記空気取入口３８が横長に開口した形状とされており、ダクト本体３２の剛性が低いために弾性変形し易くなっている。従って、前記エンジン２０の始動により前記空気取入口３８を介して外部空気が吸引される際に、ダクト内外の圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が大きくなると、第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６が相互近接して陥凹的に変形するようになり、場合によっては空気取入口３８の開口面積が減少した狭小状態となる虞がある。車両用ダクト３０がこのように変形すると、必要とされる外部空気がエンジン２０へ供給されなくなり、該エンジン２０の出力低下または故障を招来する等の不都合が発生してしまう。更には、前記エンジン２０の駆動時の騒音により、前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６が共振して騒音が発生する新たな不都合も発生していた。
【０００６】
そこで、前述した不都合を回避するため、図１２および図１３に例示したように、前記第２ダクト外壁部３６から前記ダクト本体３２内へ突出する所要幅・所要長の第１支持部４２を該第２ダクト外壁部３６に一体成形し、この第１支持部４２で前記第１ダクト外壁部３４を内側から支持する構造としたものが提案されている。また、前記空気取入口３８が開設されているダクト本体３２の前側部分が当該ダクト本体３２で最も剛性が低下しているため、第２ダクト外壁部３６から該空気取入口３８へ突出する円錐台形の第２支持部４４,４４を該第２ダクト外壁部３６に一体成形し、これら第２支持部４４,４４で前記第１ダクト外壁部３４を内側から支持して空気取入口３８の変形を防止する構造としてある。このような第１支持部４２および第２支持部４４,４４を設けることで、ダクト内外の圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が発生したとしても、第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６が相互近接するように変形することが規制され、かつ前記空気取入口３８が狭小状態に変形する不都合の発生をも防止し得る一方、両ダクト外壁部３４,３６の共振も防止し得る。なお、これに関連する技術は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
実開平１−１７４５６１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年に至っては、歩行者保護に関する安全対策の確立が希求されつつあり、歩行者が衝突した際にはその衝撃によりボディが適度に変形することで、衝撃吸収を図るようにした所謂「歩行者傷害軽減ボディ」が開発されている。すなわち、走行中の車両が誤って大人の歩行者に衝突した場合には、先ず第１段階として歩行者の脚部に当該車両のフロントバンパーが衝突し、第２段階として該歩行者の腰部が当該車両の前記ボンネット１４の前縁部位に衝突するようになり、第３段階として該歩行者の胸部および頭部が前記ボンネット１４の後縁部位またはフロントガラスに衝突することが解析されている(但し、歩行者が子供の場合は、頭部が前記ボンネット１４の前縁部位に衝突してしまう)。このため前記ボンネット１４においては、歩行者が衝突した際にその衝撃力で陥凹的に変形する構造とすることで、衝突による衝撃吸収を図りつつ歩行者の負傷度合を軽減する対策が施されている。
【０００９】
しかしながら、前記ボンネット１４における前縁裏側には、前述したように前記車両用ダクト３０が殆ど隙間のない状態に配設されており、この前縁部位には当該ボンネット１４の陥凹的な変形を許容する変形許容空間が殆ど画成されていないため、歩行者の身体がボンネット１４の前縁に衝突した際には、該ボンネット１４は若干変形するだけで該車両用ダクト３０の第１ダクト外壁部３４に接触するようになる。しかも図１３および図１４に例示したように、前記車両用ダクト３０の剛性向上を図るために設けた前記第１支持部４２の一部および第２支持部４４,４４の両方が、ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置していることから、これら第１支持部４２および第２支持部４４,４４の支持強度が大きいとダクト本体３２が圧潰的に変形され難くなる。
【００１０】
殊に前記第１支持部４２は、幅広に突出形成されているので剛性が高くなっており、その前端部分４２Ａは曲面状となっていて一段と剛性が高くなっている。従って従来の車両用ダクト３０では、このような高剛性の第１支持部４２が前記ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置するように配設されることから、衝撃力を伴った外力が第１ダクト外壁部３４に加わっても該第１支持部４２が十分に変形しないので、ダクト本体３２が押し潰され難い構造となっていた。このため、従来の車両用ダクト３０を取付けた車両は、歩行者との衝突による前記ボンネット１４の陥凹的な変形が規制され、その衝撃吸収性能の低下を招来する不都合が発生してしまい、歩行者の負傷度合の軽減を十分に図り得ない問題を内在していた。
【００１１】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を好適に解決するべく提案されたもので、通常の実施状態ではダクト内外の圧力差による変形防止およびエンジン騒音による共振防止を図ったもとで、歩行者との衝突による衝撃力を伴った押圧力がボンネットを介して加わった際には適切に押し潰されて、該ボンネットの陥凹的な変形を許容するよう構成した車両用ダクトを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決して、所期の目的を達成するため本発明は、相互に所要空間を保持して対向的に位置する一対のダクト外壁部からなるダクト本体と、前記各ダクト外壁部のうちの一方のダクト外壁部から他方のダクト外壁部の側へ突出して、該他方のダクト外壁部を内側から支持する高剛性の第１支持部と、同じく前記一方のダクト外壁部から前記他方のダクト外壁部の側へ突出して、該他方のダクト外壁部を内側から支持する低剛性の第２支持部とからなり、車両のボンネットおよびその下方に位置する車体構成部分の間に設置した際に、前記ダクト本体がこれらボンネットと車体構成部分との間に部分的に位置する車両用ダクトにおいて、
前記ダクト本体は、前記ボンネットおよび車体構成部分の間から外れて位置する第１領域部と、該ボンネットおよび車体構成部分の間に位置する第２領域部とに区分けされ、
前記高剛性の第１支持部を前記第１領域部内に位置させると共に、前記低剛性の第２支持部を前記第２領域部内に位置させ、
歩行者との衝突による衝撃力が前記ボンネットを介して前記他方のダクト外壁部に加わった際に、前記第２支持部だけが変形して前記第２領域部を圧潰的に変形させ、これにより該ボンネットの陥凹的な変形を許容するよう構成したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る車両用ダクトにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、本発明が対象とする車両用ダクトは、車両の車体形状に合わせて種々の外形形状・サイズ等に設定されるものであるが、本実施例では、図１２に例示した従来のものと外形形状が基本的に同一の車両用ダクトを例示する。従って、図１０〜図１４を引用して説明した従来技術の項における既出の部材や部位と同一部材・部位に関しては、同一の符号で指示することとする。
【００１４】
図１は、本発明の好適実施例に係る車両用ダクトを一部破断した状態で示した概略斜視図である。本実施例の車両用ダクト５０は、図１２に例示した従来の車両用ダクト３０と同様に、車両における車体１０の前記ボンネット１４と該ボンネット１４の下方に位置するラジエターサポート(車体構成部分)１６との間に配設して実施に供されることが前提とされ、ラジエターサポート１６の上面に組付けた際にボンネット１４に干渉しない外形形状に形成されている。このような車両用ダクト５０は、略９０度に湾曲した偏平形状とされるダクト本体３２を主体とし、該ダクト本体３２の前端部には空気取入口３８が開設されると共に、該ダクト本体３２の側端部には空気送出口４０が開設されている。
【００１５】
具体的に前記車両用ダクト５０は、相互に所要空間を保持するよう対向的に位置して扁平状のダクト本体３２を形成する一対の第１ダクト外壁部(他方のダクト外壁部)３４および第２ダクト外壁部(一方のダクト外壁部)３６と、前記第２ダクト外壁部３６から第１ダクト外壁部３４の側へ突出して、該第１ダクト外壁部３４を内側から支持する高剛性の第１支持部４２と、同じく前記第２ダクト外壁部３６から第１ダクト外壁部３４の側へ突出して、該第１ダクト外壁部３４を内側から支持する低剛性の第２支持部４４,４４とから構成されている。
【００１６】
前記ダクト本体３２は、軽量化を図るためにポリプロピレン(ＰＰ)等の樹脂材料を材質とする合成樹脂製とされ、先ず図示しないブロー成形型を使用したブロー成形技術に基づき、前記空気取入口３８および空気送出口４０を有しない完全な中空体として予備成形される。そして後作業工程において、成形された中空体の前端部分および側端部分を夫々切断して取り除くことで、前端部に前記空気取入口３８が開設されると共に側端部に前記空気送出口４０が開設されたダクト本体３２が成形される。
【００１７】
ブロー成形されたダクト本体３２を主体とする実施例の車両用ダクト５０は、図２に示すように、前記空気送出口４０を前記エアクリーナー２２に連結した後、前記ラジエターサポート１６の上面に対してダクト本体３２の前側部分を適宜の固定手段(ビス等)で組付けることで車体１０に固定される。そして、前記ボンネット１４を車体１０へ閉成した際には、これらボンネット１４とラジエターサポート１６との間に、ダクト本体３２の前側部分が部分的に位置するようになる。従って前記ダクト本体３２は、前記ボンネット１４およびラジエターサポート１６の間から外れて位置する第１領域部５２と、これらボンネット１４およびラジエターサポート１６の間に位置する第２領域部５４とに区分けされている。なお、ダクト本体３２が前記ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に配設された際には、図２〜図４に示すように、前記第１ダクト外壁部３４が該ボンネット１４の裏側に近接位置すると共に、前記第２ダクト外壁部３６が該ラジエターサポート１６に近接位置するようになり、前記空気取入口３８がこれらボンネット１４とラジエターサポート１６との間から車体前方を指向するようになる。
【００１８】
(第１支持部)
前記第１支持部４２は、図２〜図４に示すように、ダクト本体３２における前記第１領域部５２に位置するように、前記第２ダクト外壁部３６に突出形成されている。すなわち第１支持部４２は、前記空気取入口３８から所要量だけ奥まった部位から所要幅・所要長で湾曲状に延在形成されており、前記第２ダクト外壁部３６から所要輪郭形状をもって突設される縦壁部５６と、この縦壁部５６の突出端縁から連設されて前記第１ダクト外壁部３４の裏側に面接触する当接部５８とから構成され、短手方向に沿った縦断時の断面形状が略コ字形となっている。従って、長尺・幅広でかつ湾曲形状に突出しているため剛性が高く、外力が加わっても座屈的または折曲的な変形が起こり難くなっており、前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の変形を防止し、ダクト本体３２における第１領域部５２の剛性向上に大きく寄与している。なお第１支持部４２は、基端側(第２ダクト外壁部３６の側)よりも先端側(第１ダクト外壁部３４の側)の幅が適宜狭くなった先細テーパ形状とし、前記縦壁部５６に概ね１０°程度の傾斜角が付与されているが、これはブロー成形後の脱型性向上を図るためである。
【００１９】
また前記第１支持部４２は、ダクト本体３２の湾曲部分における略中央部位に突出形成してあるため、該ダクト本体３２の内部はこの湾曲部分において２つの湾曲した空気導入路６０,６０に区分されている。従って、前記空気取入口３８から取り込まれた外部空気は、第１支持部４２の縦壁部５６に沿って移動しながら空気送出口４０の側へ変向されるようになり、該第１支持部４２の存在により空気の流通がスムーズとなって寧ろ空気流通抵抗の低減が期待できる。すなわち第１支持部４２は、前記ダクト本体３２内に画成された空気導入路６０,６０に沿って所要長に延設されることで、該ダクト本体３２の剛性向上を図るという本来の補強機能の他に、これら空気導入路６０,６０内を流通する空気の整流機能をも具有するようになる。なお、第１支持部４２の縦壁部５６の形状を変更(例えば、平面菱形等)することで、前記各空気導入路６０,６０の延在形態を変化させることが可能である。
【００２０】
(第２支持部)
前記各々の第２支持部４４は、図２〜図１４に示すように、ダクト本体３２における前記第２領域部５４に位置するように、前記第２ダクト外壁部３６に突出形成されている。すなわち第２支持部４４は、前記空気取入口３８に隣接した部位に突設された円錐台形に突出形成され、前記第２ダクト外壁部３６から突設される円錐部(側壁部)６２と、この円錐部６２の先端に位置して前記第１ダクト外壁部３４の裏側に接触する当接部６４とから構成されている。この第２支持部４４は、横長に開設した前記空気取入口３８の近傍が圧力により狭小状態に変形することを防止するために機能するもので、該空気取入口３８からの空気導入に障害とならないように可能な限り細く設定されている。なお実施例では、空気取入口３８が横長に開口していることに基づき、２個の第２支持部４４,４４を該空気取入口３８の幅方向に沿って所要間隔で突出形成した場合を例示している。
【００２１】
前述のように形成された第２支持部４４は、所謂ピン状に突出しているため剛性が低く、適度の外力が加わると前記円錐部６２の適宜部位で座屈的または折曲的な変形が起こり易くなっている。これにより、第１ダクト外壁部３４を介して衝撃力が加わった際には、該第１ダクト外壁部３４の変形を許容し、ダクト本体３２における第２領域部５４の圧潰的な変形を可能としている。
【００２２】
このような本実施例の車両用ダクト５０は、肉厚ｔ＝２〜２.５ｍｍ程度とされた前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の剛性が低くても、前記高剛性の第１支持部４２および前記低剛性の第２支持部４４が何れも所謂「補強リブ」として機能するので、第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の撓曲的な変形を規制し得る。従って、エンジンルーム１２の前側に配設して前記空気取入口３８から外部空気を取込む実施状態においては、ダクト内外の圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が発生しても、相互に近接するような第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の弾性変形が阻止される。具体的には、ダクト本体３２における第１領域部５２の変形は前記第１支持部４２で阻止し、該ダクト本体３２における第２領域部５４は前記第２支持部４４,４４で阻止するようになり、該第２支持部４４,４４により前記空気取入口３８が狭小状態に変形すること等を防止し得る。更に、前記エンジン２０の駆動時の騒音による前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の共振も防止され、これによる騒音の発生も回避できる。
【００２３】
図７は、図１に例示した本実施例の車両用ダクト５０と、図１２に例示した従来の車両用ダクト３０とに対し、本願出願人が実施した実験により得られた各々の反力推移を測定データをもとに作成したグラフであり、また表１は、これらの反力の測定データを纏めた表である。ここで、表１中の増減率とは、第１ダクト外壁部３４の撓み量＝１５ｍｍにおいて、従来の車両用ダクト３０での反力(３,５００Ｎ)を基準とした本実施例の車両用ダクト５０の反力の増減率を示したものである。なお車両用ダクトの設計では、第１ダクト外壁部３４の撓み量＝１５ｍｍにおいて、反力が２,０００Ｎ以下となるようにすることが目標とされている。
【００２４】
ここで、実験に際しての諸条件は次のようである。
【００２５】
【表１】
【００２６】
図７および表１をもとに分析すると、先ず従来の車両用ダクト３０では、撓み量が０〜１５ｍｍの間において該撓み量と反力とが略比例しており、撓み量＝７ｍｍにて反力が目標値である２,０００Ｎに到達してしまう。そして反力は、その後も撓み量に略比例して一段と増加し、撓み量＝１５ｍｍにて最大の３,５００Ｎまで到達してしまう。すなわち、高剛性の第１支持部４２における前端部分４２Ａが前記第２領域部５４に位置しているため(図１３)、この第１支持部４２によって変形初期段階から反力が急激に上昇することが証明されている。しかも、第１ダクト外壁部３４の撓み量は最大で２０ｍｍ程度となったが、これは前記前端部分４２Ａが衝撃力を受けて変形するに際し、縦壁部５６が綺麗に折れ曲がらずに嵩張ってしまうためと推測される。このため、撓み量＝２０ｍｍ以上では所謂「底付き状態」となるから、更に衝撃力が加わる場合には反力が急激に増加するものと思われる。
【００２７】
これに対して実施例の車両用ダクト５０では、撓み量＝５ｍｍまでの初期変形段階において、反力は従来の車両用ダクト３０と略同等程度まで一気に立ち上がる。しかしながら、その後は撓み量が増加しても反力の上昇は僅かで略横ばいとなっており、撓み量＝２５ｍｍの時点で反力は最大の２,０００Ｎとなる。これは、前記第２支持部４４が、衝撃力が加わった変形初期段階では衝撃力に抗しているものの、衝撃力に耐え切れなくなって座屈的または折曲的(倒伏的)な変形が発生すると剛性が急激に低下し、第１ダクト外壁部３４を支持することができなくなるため、変形発生後は簡単に押し潰されるようになるためであると推測される。しかも、撓み量＝１５ｍｍでの反力は、１,８００Ｎで目標値の２,０００Ｎを下回る結果となり、従来の車両用ダクト３０よりも実に４８.６％も減少(約１／２)することが判明した。また、撓み量は少なくとも３０ｍｍ以上となり、底付き状態が発現され難いために反力が一気に上昇することもない。なお、前記第２支持部４４,４４が座屈的または折曲的に変形する過程では、該第２支持部４４,４４の当接部６４と第１ダクト外壁部３４の裏面との係合が外れ、両者４４,３４の間に滑りを生ずるものと考えられる。
【００２８】
【実施例の作用】
本実施例の車両用ダクト５０は、前述したように、前記空気送出口４０を前記エアクリーナー２２に連結した後、ダクト本体３２の前側部分を前記ラジエターサポート１６の上面に組付けることで車体１０に固定される。そして、前記ボンネット１４を車体１０へ閉成すると、前記第１ダクト外壁部３４が該ボンネット１４の裏側に近接位置すると共に、前記第２ダクト外壁部３６が該ラジエターサポート１６に近接位置する。すなわち、ダクト本体３２の前記第１領域部５２がこれらボンネット１４とラジエターサポート１６との間から外れて位置し、該ダクト本体３２の前記第２領域部５４がこれらボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置し、前記空気取入口３８が車体前方を指向するようになる(図２〜図４)。従って、第１領域部５２に突出形成された高剛性の前記第１支持部４２は、前記ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置しておらず、第２領域部５４に突出形成された低剛性の第２支持部４４,４４のみが、これらボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置している。
【００２９】
このような実施状態における前記車両用ダクト５０では、歩行者が前記ボンネット１４に激突して、この際の衝撃力が該ボンネット１４を介して前記第１ダクト外壁部３４に加わった際には、該第１ダクト外壁部３４を裏側から支持している前記各第２支持部４４,４４へその押圧力が伝達される。このとき、衝撃力を伴って押圧された前記各第２支持部４４,４４は、図５および図６に例示するように、その円錐部６２で座屈的または折曲的に変形してその突出高が小さくなり、ボンネット１４で押圧された部分における第１ダクト外壁部３４の沈み込みを許容するようになる。これに伴って、少なくともダクト本体３２における第２領域部５４が押し潰されるので、前記ボンネット１４の陥凹的な変形に支障を来すことがなくなる。
【００３０】
このように本実施例の車両用ダクト５０は、前記ボンネット１４およびラジエターサポート１６の間から外れて位置する第１領域部５２に高剛性の第１支持部４２を位置させると共に、これらボンネット１４およびラジエターサポート１６の間に位置する第２領域部５４に低剛性の第２支持部４４を位置させ、該第１支持部４２は第２領域部５４には全く位置しないよう構成した。従って、空気取入時に発生する圧力差によるダクト本体３２の変形およびエンジン騒音による共振を前記第１支持部４２および第２支持部４４の両方で防止したもとで、当該車両と衝突した歩行者がボンネット１４に激突する交通事故が発生した際には、前記第２支持部４４だけの座屈的または折曲的な変形に基づき、前記ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置する第２領域部５４が容易に押し潰される構造としたので、前記ボンネット１４の陥凹的な変形を許容することができる。これにより、前記ボンネット１４が陥凹的に変形する際に発揮される衝撃吸収性能を阻害することがなく、歩行者の負傷度合の軽減に好適に寄与することができる。換言すると、前記高剛性の第１支持部４２は、ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置する前記第２領域部５４には全く位置していないため、図１２等に例示した従来の車両用ダクト３０よりも押し潰され易くなっている。
【００３１】
一方、前記ボンネット１４を開放した場合には、前記車両用ダクト５０はエンジンルーム１２の前側に露出するようになるので、前記エンジン２０のメンテナンス作業時等に手指や身体が接触することもあり得る。しかしながら、実施例の車両用ダクト５０では、前記第１ダクト外壁部３４の上面に軽く接触した場合等、該第１ダクト外壁部３４を上方から衝撃力を伴わずに押圧した程度では、前記第１支持部４２は勿論、前記第２支持部４４,４４も座屈的に変形することはなく、ダクト本体３２が押し潰されてしまうことはない。
【００３２】
なお第２支持部４４の配設数は、前記実施例に例示した２個に限定されるものではなく、空気取入口３８のサイズや該第２支持部４４の剛性等を考慮したもとで、▲１▼通常の空気導入時に空気取入口３８の狭小変形を好適に防止する、▲２▼空気抵抗の顕著な増加を回避する、▲３▼第１ダクト外壁部３４を介した衝撃力の作用時に変形してダクト本体３２における第２領域部５４の圧潰的な変形を発現させる、等の条件を満足すれば、１個または３個以上としてもよい。更に、第２支持部４４の突出形状は、前述した円錐台形に限定されるものではなく、例えば三角または四角等の角錐台形(図８)、円柱形または角柱形、或いは薄板形(図９)等としても、側壁部で座屈的または折曲的に変形し易くなっているので、前記実施例として例示した円錐台形と同等の効果が得られる。
【００３３】
前記実施例では、前記第１支持部４２および第２支持部４４,４４を、第２ダクト外壁部(一方のダクト外壁部)３６から第１ダクト外壁部(他方のダクト外壁部)３４の側へ突出させ、該第１ダクト外壁部３４を内側から支持する形態のダクト本体３２を例示したが、これら第１支持部４２および第２支持部４４,４４は第１ダクト外壁部３４に設けるようにしてもよい。すなわち、前記第１支持部４２および第２支持部４４,４４を、第１ダクト外壁部３４から第２ダクト外壁部３６の側へ突出させ、該第２ダクト外壁部３６を内側から支持する形態としても、前記実施例と同等の効果が得られる。一方、前記第１支持部４２を、第２ダクト外壁部３６から第１ダクト外壁部３４の側へ突出させるように設けると共に、前記第２支持部４４,４４を、第１ダクト外壁部３４から第２ダクト外壁部３６の側へ突出させるように設けても、前記実施例と同等の効果が得られる。更には、前記第１支持部４２を、第１ダクト外壁部３４から第２ダクト外壁部３６の側へ突出させるように設けると共に、前記第２支持部４４,４４を、第２ダクト外壁部３６から第１ダクト外壁部３４の側へ突出させるように設けても、前記実施例と同等の効果が得られる。
【００３４】
前記実施例では、前記エンジン２０に供給される外部空気を取り入れるために供される車両用ダクトを例示したが、本願が対象とする車両用ダクトはこれに限定されるものではなく、例えば前記エンジンルーム１２内に外部空気を導入するために供されるもの、図示しないエアコンユニットに外部空気を導入するために供されるもの、更には乗員室等へ外部空気を導入するために供されるもの等、前記ボンネット１４とラジエターサポート１６(車体構成部分)との間に配設されるものは全て対象とされる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る車両用ダクトによれば、ボンネットおよび車体構成部分の間から外れて位置する第１領域部に高剛性の第１支持部を位置させると共に、これらボンネットおよび車体構成部分の間に位置する第２領域部に低剛性の第２支持部を位置させ、該第１支持部は第２領域部には全く位置しないよう構成した。従って、空気取入時に発生する圧力差によるダクト本体の変形およびエンジン騒音による共振を前記第１支持部および第２支持部の両方で防止したもとで、当該車両と衝突した歩行者がボンネットに激突する交通事故が発生した際には、前記第２支持部だけの座屈的または折曲的な変形に基づき、前記ボンネットとラジエターサポートとの間に位置する第２領域部が容易に押し潰される構造としたので、前記ボンネットの陥凹的な変形を許容することができる。これにより、前記ボンネットが陥凹的に変形する際に発揮される衝撃吸収性能を阻害することがなく、歩行者の負傷度合の軽減に好適に寄与することができる有益な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施例に係る車両用ダクトの一部破断斜視図である。
【図２】図１の車両用ダクトを車両前方に組付けた状態を、ボンネットを省略して示した一部破断平面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図２のIV−IV線断面図である。
【図５】歩行者との衝突による衝撃力がボンネットを介して第１ダクト外壁部に加わった状態を、図３の視点から見た場合の説明断面図であって、第２支持部が座屈的に変形することでダクト本体における第２領域部が押し潰され、これによりボンネットの陥凹的な変形が許容されることを示している。
【図６】歩行者との衝突による衝撃力がボンネットを介して第１ダクト外壁部に加わった状態を、図４の視点から見た場合の説明断面図であって、第２支持部が座屈的に変形することでダクト本体における第２領域部が押し潰され、これによりボンネットの陥凹的な変形が許容されることを示している。
【図７】本実施例の車両用ダクトおよび従来の車両用ダクトに対して実施した実験結果を示したグラフである。
【図８】変更例に係る角錐台形の第２支持部を設けた車両用ダクトの部分斜視図である。
【図９】別変更例に係る薄板形の第２支持部を設けた車両用ダクトの部分斜視図である。
【図１０】車両におけるエンジンルーム内を略示した斜視図であって、ボンネットとラジエターサポートとの間に車両用ダクトが配設された状態を示している。
【図１１】図１０のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１２】図１０に示した従来の車両用ダクトの一部破断斜視図である。
【図１３】ラジエターサポートとボンネットとの間に配設した従来の車両用ダクトを、該ボンネットを省略した状態で示した一部破断平面図であって、高剛性の第１支持部および低剛性の第２支持部の両方が、これらボンネットとラジエターサポートとの間に位置することを示している。
【図１４】図１３のＹ−Ｙ線断面図である。
【符号の説明】
１４ ボンネット
１６ ラジエターサポート(車体構成部分)
３２ ダクト本体
３４ 第１ダクト外壁部(他方のダクト外壁部)
３６ 第２ダクト外壁部(一方のダクト外壁部)
３８ 空気取入口
４２ 第１支持部
４４ 第２支持部
５２ 第１領域部
５４ 第２領域部
６０ 空気導入路
６２ 円錐部(側壁部)
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用ダクトに関し、更に詳細には、相互に所要空間を保持して対向的に位置する一対のダクト外壁部からなるダクト本体と、前記各ダクト外壁部のうちの一方のダクト外壁部から他方のダクト外壁部の側へ突出して、該他方のダクト外壁部を内側から支持する高剛性の第１支持部と、同じく前記一方のダクト外壁部から前記他方のダクト外壁部の側へ突出して、該他方のダクト外壁部を内側から支持する低剛性の第２支持部とからなる車両用ダクトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図１０および図１１に例示するように、ボンネットタイプの自動車(車両)では、車体１０における前部のエンジンルーム１２内にエンジン２０が搭載されている。このエンジン２０は、周知の如く、エアクリーナー２２を介して導入される清浄空気と燃料タンクから供給される燃料とを混合させた混合気を燃焼させて回転する内燃機関であり、特に走行中の中・高速回転時には外部空気を連続的かつ安定的に供給することが必要不可欠とされている。しかし、エンジンルーム１２内の空気は前記エンジン２０自体から発生する熱により温度が上昇するため、この高温空気を該エンジン２０へ導入すると燃焼効率が低下して出力低下等を招来する。このため、前記エアクリーナー２２に連結される外気導入用の車両用ダクト３０を前記エンジンルーム１２の前側に配設し、走行中には車外の冷えた空気を取り込んでエアクリーナー２２へ誘導するようになっている。
【０００３】
ここで前記車両用ダクト３０は、(1)外部空気を効率的に取り込むこと、(2)エンジンルーム１２内に設置された他の装置や部品等との干渉を回避すること、等を考慮すると、一般的にはエンジンルーム１２の前側における車体前面中央、すなわち該エンジンルーム１２を開閉可能に閉成するボンネット１４と、該ボンネット１４の下方に位置してラジエター１８を固定するためのラジエターサポート(車体構成部分)１６との間に画成された隙間に設置することが望ましい。しかしながら前述した隙間は、図１１から明らかなように、車体形状の関係から上下方向の間隔を大きく確保することが困難な場合が多く、これにより前記車両用ダクト３０の外形形状は、必然的に該隙間に収まるよう高さ寸法を低く抑えた幅広の扁平形状とせざるを得なくなっている。
【０００４】
従って車両用ダクト３０は、例えば図１２に一部破断して例示するように、相互に所要空間を保持して対向的に位置する逆トレー状の第１ダクト外壁部３４およびトレー状の第２ダクト外壁部３６とで扁平形状のダクト本体３２とし、このダクト本体３２の前端部に空気取入口３８を開設すると共に、該ダクト本体３２の側端部に空気送出口４０を開設してある。このような車両用ダクト３０は、前記ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に配設した際に、前記第１ダクト外壁部３４が該ボンネット１４の裏側に近接位置すると共に、前記第２ダクト外壁部３６が該ラジエターサポート１６に近接位置するようになり、また前記空気取入口３８が車体前方を指向し、前記空気送出口４０がエアクリーナー２２に連結される。
【０００５】
ここで前記車両用ダクト３０は、軽量化を図るためにポリエチレン(ＰＥ)またはポリプロピレン(ＰＰ)等の樹脂材料を材質とする合成樹脂製とされ、例えばインジェクション成形技術またはブロー成形技術等の成形技術により成形されている。しかしながら前述したように、第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の夫々が平坦状に形成されていると共に、前記空気取入口３８が横長に開口した形状とされており、ダクト本体３２の剛性が低いために弾性変形し易くなっている。従って、前記エンジン２０の始動により前記空気取入口３８を介して外部空気が吸引される際に、ダクト内外の圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が大きくなると、第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６が相互近接して陥凹的に変形するようになり、場合によっては空気取入口３８の開口面積が減少した狭小状態となる虞がある。車両用ダクト３０がこのように変形すると、必要とされる外部空気がエンジン２０へ供給されなくなり、該エンジン２０の出力低下または故障を招来する等の不都合が発生してしまう。更には、前記エンジン２０の駆動時の騒音により、前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６が共振して騒音が発生する新たな不都合も発生していた。
【０００６】
そこで、前述した不都合を回避するため、図１２および図１３に例示したように、前記第２ダクト外壁部３６から前記ダクト本体３２内へ突出する所要幅・所要長の第１支持部４２を該第２ダクト外壁部３６に一体成形し、この第１支持部４２で前記第１ダクト外壁部３４を内側から支持する構造としたものが提案されている。また、前記空気取入口３８が開設されているダクト本体３２の前側部分が当該ダクト本体３２で最も剛性が低下しているため、第２ダクト外壁部３６から該空気取入口３８へ突出する円錐台形の第２支持部４４,４４を該第２ダクト外壁部３６に一体成形し、これら第２支持部４４,４４で前記第１ダクト外壁部３４を内側から支持して空気取入口３８の変形を防止する構造としてある。このような第１支持部４２および第２支持部４４,４４を設けることで、ダクト内外の圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が発生したとしても、第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６が相互近接するように変形することが規制され、かつ前記空気取入口３８が狭小状態に変形する不都合の発生をも防止し得る一方、両ダクト外壁部３４,３６の共振も防止し得る。なお、これに関連する技術は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
実開平１−１７４５６１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年に至っては、歩行者保護に関する安全対策の確立が希求されつつあり、歩行者が衝突した際にはその衝撃によりボディが適度に変形することで、衝撃吸収を図るようにした所謂「歩行者傷害軽減ボディ」が開発されている。すなわち、走行中の車両が誤って大人の歩行者に衝突した場合には、先ず第１段階として歩行者の脚部に当該車両のフロントバンパーが衝突し、第２段階として該歩行者の腰部が当該車両の前記ボンネット１４の前縁部位に衝突するようになり、第３段階として該歩行者の胸部および頭部が前記ボンネット１４の後縁部位またはフロントガラスに衝突することが解析されている(但し、歩行者が子供の場合は、頭部が前記ボンネット１４の前縁部位に衝突してしまう)。このため前記ボンネット１４においては、歩行者が衝突した際にその衝撃力で陥凹的に変形する構造とすることで、衝突による衝撃吸収を図りつつ歩行者の負傷度合を軽減する対策が施されている。
【０００９】
しかしながら、前記ボンネット１４における前縁裏側には、前述したように前記車両用ダクト３０が殆ど隙間のない状態に配設されており、この前縁部位には当該ボンネット１４の陥凹的な変形を許容する変形許容空間が殆ど画成されていないため、歩行者の身体がボンネット１４の前縁に衝突した際には、該ボンネット１４は若干変形するだけで該車両用ダクト３０の第１ダクト外壁部３４に接触するようになる。しかも図１３および図１４に例示したように、前記車両用ダクト３０の剛性向上を図るために設けた前記第１支持部４２の一部および第２支持部４４,４４の両方が、ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置していることから、これら第１支持部４２および第２支持部４４,４４の支持強度が大きいとダクト本体３２が圧潰的に変形され難くなる。
【００１０】
殊に前記第１支持部４２は、幅広に突出形成されているので剛性が高くなっており、その前端部分４２Ａは曲面状となっていて一段と剛性が高くなっている。従って従来の車両用ダクト３０では、このような高剛性の第１支持部４２が前記ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置するように配設されることから、衝撃力を伴った外力が第１ダクト外壁部３４に加わっても該第１支持部４２が十分に変形しないので、ダクト本体３２が押し潰され難い構造となっていた。このため、従来の車両用ダクト３０を取付けた車両は、歩行者との衝突による前記ボンネット１４の陥凹的な変形が規制され、その衝撃吸収性能の低下を招来する不都合が発生してしまい、歩行者の負傷度合の軽減を十分に図り得ない問題を内在していた。
【００１１】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を好適に解決するべく提案されたもので、通常の実施状態ではダクト内外の圧力差による変形防止およびエンジン騒音による共振防止を図ったもとで、歩行者との衝突による衝撃力を伴った押圧力がボンネットを介して加わった際には適切に押し潰されて、該ボンネットの陥凹的な変形を許容するよう構成した車両用ダクトを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決して、所期の目的を達成するため本発明は、相互に所要空間を保持して対向的に位置する一対のダクト外壁部からなるダクト本体と、前記各ダクト外壁部のうちの一方のダクト外壁部から他方のダクト外壁部の側へ突出して、該他方のダクト外壁部を内側から支持する高剛性の第１支持部と、同じく前記一方のダクト外壁部から前記他方のダクト外壁部の側へ突出して、該他方のダクト外壁部を内側から支持する低剛性の第２支持部とからなり、車両のボンネットおよびその下方に位置する車体構成部分の間に設置した際に、前記ダクト本体がこれらボンネットと車体構成部分との間に部分的に位置する車両用ダクトにおいて、
前記ダクト本体は、前記ボンネットおよび車体構成部分の間から外れて位置する第１領域部と、該ボンネットおよび車体構成部分の間に位置する第２領域部とに区分けされ、
前記高剛性の第１支持部を前記第１領域部内に位置させると共に、前記低剛性の第２支持部を前記第２領域部内に位置させ、
歩行者との衝突による衝撃力が前記ボンネットを介して前記他方のダクト外壁部に加わった際に、前記第２支持部だけが変形して前記第２領域部を圧潰的に変形させ、これにより該ボンネットの陥凹的な変形を許容するよう構成したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る車両用ダクトにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、本発明が対象とする車両用ダクトは、車両の車体形状に合わせて種々の外形形状・サイズ等に設定されるものであるが、本実施例では、図１２に例示した従来のものと外形形状が基本的に同一の車両用ダクトを例示する。従って、図１０〜図１４を引用して説明した従来技術の項における既出の部材や部位と同一部材・部位に関しては、同一の符号で指示することとする。
【００１４】
図１は、本発明の好適実施例に係る車両用ダクトを一部破断した状態で示した概略斜視図である。本実施例の車両用ダクト５０は、図１２に例示した従来の車両用ダクト３０と同様に、車両における車体１０の前記ボンネット１４と該ボンネット１４の下方に位置するラジエターサポート(車体構成部分)１６との間に配設して実施に供されることが前提とされ、ラジエターサポート１６の上面に組付けた際にボンネット１４に干渉しない外形形状に形成されている。このような車両用ダクト５０は、略９０度に湾曲した偏平形状とされるダクト本体３２を主体とし、該ダクト本体３２の前端部には空気取入口３８が開設されると共に、該ダクト本体３２の側端部には空気送出口４０が開設されている。
【００１５】
具体的に前記車両用ダクト５０は、相互に所要空間を保持するよう対向的に位置して扁平状のダクト本体３２を形成する一対の第１ダクト外壁部(他方のダクト外壁部)３４および第２ダクト外壁部(一方のダクト外壁部)３６と、前記第２ダクト外壁部３６から第１ダクト外壁部３４の側へ突出して、該第１ダクト外壁部３４を内側から支持する高剛性の第１支持部４２と、同じく前記第２ダクト外壁部３６から第１ダクト外壁部３４の側へ突出して、該第１ダクト外壁部３４を内側から支持する低剛性の第２支持部４４,４４とから構成されている。
【００１６】
前記ダクト本体３２は、軽量化を図るためにポリプロピレン(ＰＰ)等の樹脂材料を材質とする合成樹脂製とされ、先ず図示しないブロー成形型を使用したブロー成形技術に基づき、前記空気取入口３８および空気送出口４０を有しない完全な中空体として予備成形される。そして後作業工程において、成形された中空体の前端部分および側端部分を夫々切断して取り除くことで、前端部に前記空気取入口３８が開設されると共に側端部に前記空気送出口４０が開設されたダクト本体３２が成形される。
【００１７】
ブロー成形されたダクト本体３２を主体とする実施例の車両用ダクト５０は、図２に示すように、前記空気送出口４０を前記エアクリーナー２２に連結した後、前記ラジエターサポート１６の上面に対してダクト本体３２の前側部分を適宜の固定手段(ビス等)で組付けることで車体１０に固定される。そして、前記ボンネット１４を車体１０へ閉成した際には、これらボンネット１４とラジエターサポート１６との間に、ダクト本体３２の前側部分が部分的に位置するようになる。従って前記ダクト本体３２は、前記ボンネット１４およびラジエターサポート１６の間から外れて位置する第１領域部５２と、これらボンネット１４およびラジエターサポート１６の間に位置する第２領域部５４とに区分けされている。なお、ダクト本体３２が前記ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に配設された際には、図２〜図４に示すように、前記第１ダクト外壁部３４が該ボンネット１４の裏側に近接位置すると共に、前記第２ダクト外壁部３６が該ラジエターサポート１６に近接位置するようになり、前記空気取入口３８がこれらボンネット１４とラジエターサポート１６との間から車体前方を指向するようになる。
【００１８】
(第１支持部)
前記第１支持部４２は、図２〜図４に示すように、ダクト本体３２における前記第１領域部５２に位置するように、前記第２ダクト外壁部３６に突出形成されている。すなわち第１支持部４２は、前記空気取入口３８から所要量だけ奥まった部位から所要幅・所要長で湾曲状に延在形成されており、前記第２ダクト外壁部３６から所要輪郭形状をもって突設される縦壁部５６と、この縦壁部５６の突出端縁から連設されて前記第１ダクト外壁部３４の裏側に面接触する当接部５８とから構成され、短手方向に沿った縦断時の断面形状が略コ字形となっている。従って、長尺・幅広でかつ湾曲形状に突出しているため剛性が高く、外力が加わっても座屈的または折曲的な変形が起こり難くなっており、前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の変形を防止し、ダクト本体３２における第１領域部５２の剛性向上に大きく寄与している。なお第１支持部４２は、基端側(第２ダクト外壁部３６の側)よりも先端側(第１ダクト外壁部３４の側)の幅が適宜狭くなった先細テーパ形状とし、前記縦壁部５６に概ね１０°程度の傾斜角が付与されているが、これはブロー成形後の脱型性向上を図るためである。
【００１９】
また前記第１支持部４２は、ダクト本体３２の湾曲部分における略中央部位に突出形成してあるため、該ダクト本体３２の内部はこの湾曲部分において２つの湾曲した空気導入路６０,６０に区分されている。従って、前記空気取入口３８から取り込まれた外部空気は、第１支持部４２の縦壁部５６に沿って移動しながら空気送出口４０の側へ変向されるようになり、該第１支持部４２の存在により空気の流通がスムーズとなって寧ろ空気流通抵抗の低減が期待できる。すなわち第１支持部４２は、前記ダクト本体３２内に画成された空気導入路６０,６０に沿って所要長に延設されることで、該ダクト本体３２の剛性向上を図るという本来の補強機能の他に、これら空気導入路６０,６０内を流通する空気の整流機能をも具有するようになる。なお、第１支持部４２の縦壁部５６の形状を変更(例えば、平面菱形等)することで、前記各空気導入路６０,６０の延在形態を変化させることが可能である。
【００２０】
(第２支持部)
前記各々の第２支持部４４は、図２〜図１４に示すように、ダクト本体３２における前記第２領域部５４に位置するように、前記第２ダクト外壁部３６に突出形成されている。すなわち第２支持部４４は、前記空気取入口３８に隣接した部位に突設された円錐台形に突出形成され、前記第２ダクト外壁部３６から突設される円錐部(側壁部)６２と、この円錐部６２の先端に位置して前記第１ダクト外壁部３４の裏側に接触する当接部６４とから構成されている。この第２支持部４４は、横長に開設した前記空気取入口３８の近傍が圧力により狭小状態に変形することを防止するために機能するもので、該空気取入口３８からの空気導入に障害とならないように可能な限り細く設定されている。なお実施例では、空気取入口３８が横長に開口していることに基づき、２個の第２支持部４４,４４を該空気取入口３８の幅方向に沿って所要間隔で突出形成した場合を例示している。
【００２１】
前述のように形成された第２支持部４４は、所謂ピン状に突出しているため剛性が低く、適度の外力が加わると前記円錐部６２の適宜部位で座屈的または折曲的な変形が起こり易くなっている。これにより、第１ダクト外壁部３４を介して衝撃力が加わった際には、該第１ダクト外壁部３４の変形を許容し、ダクト本体３２における第２領域部５４の圧潰的な変形を可能としている。
【００２２】
このような本実施例の車両用ダクト５０は、肉厚ｔ＝２〜２.５ｍｍ程度とされた前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の剛性が低くても、前記高剛性の第１支持部４２および前記低剛性の第２支持部４４が何れも所謂「補強リブ」として機能するので、第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の撓曲的な変形を規制し得る。従って、エンジンルーム１２の前側に配設して前記空気取入口３８から外部空気を取込む実施状態においては、ダクト内外の圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が発生しても、相互に近接するような第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の弾性変形が阻止される。具体的には、ダクト本体３２における第１領域部５２の変形は前記第１支持部４２で阻止し、該ダクト本体３２における第２領域部５４は前記第２支持部４４,４４で阻止するようになり、該第２支持部４４,４４により前記空気取入口３８が狭小状態に変形すること等を防止し得る。更に、前記エンジン２０の駆動時の騒音による前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の共振も防止され、これによる騒音の発生も回避できる。
【００２３】
図７は、図１に例示した本実施例の車両用ダクト５０と、図１２に例示した従来の車両用ダクト３０とに対し、本願出願人が実施した実験により得られた各々の反力推移を測定データをもとに作成したグラフであり、また表１は、これらの反力の測定データを纏めた表である。ここで、表１中の増減率とは、第１ダクト外壁部３４の撓み量＝１５ｍｍにおいて、従来の車両用ダクト３０での反力(３,５００Ｎ)を基準とした本実施例の車両用ダクト５０の反力の増減率を示したものである。なお車両用ダクトの設計では、第１ダクト外壁部３４の撓み量＝１５ｍｍにおいて、反力が２,０００Ｎ以下となるようにすることが目標とされている。
【００２４】
ここで、実験に際しての諸条件は次のようである。
【表１】
図７および表１をもとに分析すると、先ず従来の車両用ダクト３０では、撓み量が０〜１５ｍｍの間において該撓み量と反力とが略比例しており、撓み量＝７ｍｍにて反力が目標値である２,０００Ｎに到達してしまう。そして反力は、その後も撓み量に略比例して一段と増加し、撓み量＝１５ｍｍにて最大の３,５００Ｎまで到達してしまう。すなわち、高剛性の第１支持部４２における前端部分４２Ａが前記第２領域部５４に位置しているため(図１３)、この第１支持部４２によって変形初期段階から反力が急激に上昇することが証明されている。しかも、第１ダクト外壁部３４の撓み量は最大で２０ｍｍ程度となったが、これは前記前端部分４２Ａが衝撃力を受けて変形するに際し、縦壁部５６が綺麗に折れ曲がらずに嵩張ってしまうためと推測される。このため、撓み量＝２０ｍｍ以上では所謂「底付き状態」となるから、更に衝撃力が加わる場合には反力が急激に増加するものと思われる。
【００２７】
これに対して実施例の車両用ダクト５０では、撓み量＝５ｍｍまでの初期変形段階において、反力は従来の車両用ダクト３０と略同等程度まで一気に立ち上がる。しかしながら、その後は撓み量が増加しても反力の上昇は僅かで略横ばいとなっており、撓み量＝２５ｍｍの時点で反力は最大の２,０００Ｎとなる。これは、前記第２支持部４４が、衝撃力が加わった変形初期段階では衝撃力に抗しているものの、衝撃力に耐え切れなくなって座屈的または折曲的(倒伏的)な変形が発生すると剛性が急激に低下し、第１ダクト外壁部３４を支持することができなくなるため、変形発生後は簡単に押し潰されるようになるためであると推測される。しかも、撓み量＝１５ｍｍでの反力は、１,８００Ｎで目標値の２,０００Ｎを下回る結果となり、従来の車両用ダクト３０よりも実に４８.６％も減少(約１／２)することが判明した。また、撓み量は少なくとも３０ｍｍ以上となり、底付き状態が発現され難いために反力が一気に上昇することもない。なお、前記第２支持部４４,４４が座屈的または折曲的に変形する過程では、該第２支持部４４,４４の当接部６４と第１ダクト外壁部３４の裏面との係合が外れ、両者４４,３４の間に滑りを生ずるものと考えられる。
【００２８】
【実施例の作用】
本実施例の車両用ダクト５０は、前述したように、前記空気送出口４０を前記エアクリーナー２２に連結した後、ダクト本体３２の前側部分を前記ラジエターサポート１６の上面に組付けることで車体１０に固定される。そして、前記ボンネット１４を車体１０へ閉成すると、前記第１ダクト外壁部３４が該ボンネット１４の裏側に近接位置すると共に、前記第２ダクト外壁部３６が該ラジエターサポート１６に近接位置する。すなわち、ダクト本体３２の前記第１領域部５２がこれらボンネット１４とラジエターサポート１６との間から外れて位置し、該ダクト本体３２の前記第２領域部５４がこれらボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置し、前記空気取入口３８が車体前方を指向するようになる(図２〜図４)。従って、第１領域部５２に突出形成された高剛性の前記第１支持部４２は、前記ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置しておらず、第２領域部５４に突出形成された低剛性の第２支持部４４,４４のみが、これらボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置している。
【００２９】
このような実施状態における前記車両用ダクト５０では、歩行者が前記ボンネット１４に激突して、この際の衝撃力が該ボンネット１４を介して前記第１ダクト外壁部３４に加わった際には、該第１ダクト外壁部３４を裏側から支持している前記各第２支持部４４,４４へその押圧力が伝達される。このとき、衝撃力を伴って押圧された前記各第２支持部４４,４４は、図５および図６に例示するように、その円錐部６２で座屈的または折曲的に変形してその突出高が小さくなり、ボンネット１４で押圧された部分における第１ダクト外壁部３４の沈み込みを許容するようになる。これに伴って、少なくともダクト本体３２における第２領域部５４が押し潰されるので、前記ボンネット１４の陥凹的な変形に支障を来すことがなくなる。
【００３０】
このように本実施例の車両用ダクト５０は、前記ボンネット１４およびラジエターサポート１６の間から外れて位置する第１領域部５２に高剛性の第１支持部４２を位置させると共に、これらボンネット１４およびラジエターサポート１６の間に位置する第２領域部５４に低剛性の第２支持部４４を位置させ、該第１支持部４２は第２領域部５４には全く位置しないよう構成した。従って、空気取入時に発生する圧力差によるダクト本体３２の変形およびエンジン騒音による共振を前記第１支持部４２および第２支持部４４の両方で防止したもとで、当該車両と衝突した歩行者がボンネット１４に激突する交通事故が発生した際には、前記第２支持部４４だけの座屈的または折曲的な変形に基づき、前記ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置する第２領域部５４が容易に押し潰される構造としたので、前記ボンネット１４の陥凹的な変形を許容することができる。これにより、前記ボンネット１４が陥凹的に変形する際に発揮される衝撃吸収性能を阻害することがなく、歩行者の負傷度合の軽減に好適に寄与することができる。換言すると、前記高剛性の第１支持部４２は、ボンネット１４とラジエターサポート１６との間に位置する前記第２領域部５４には全く位置していないため、図１２等に例示した従来の車両用ダクト３０よりも押し潰され易くなっている。
【００３１】
一方、前記ボンネット１４を開放した場合には、前記車両用ダクト５０はエンジンルーム１２の前側に露出するようになるので、前記エンジン２０のメンテナンス作業時等に手指や身体が接触することもあり得る。しかしながら、実施例の車両用ダクト５０では、前記第１ダクト外壁部３４の上面に軽く接触した場合等、該第１ダクト外壁部３４を上方から衝撃力を伴わずに押圧した程度では、前記第１支持部４２は勿論、前記第２支持部４４,４４も座屈的に変形することはなく、ダクト本体３２が押し潰されてしまうことはない。
【００３２】
なお第２支持部４４の配設数は、前記実施例に例示した２個に限定されるものではなく、空気取入口３８のサイズや該第２支持部４４の剛性等を考慮したもとで、▲１▼通常の空気導入時に空気取入口３８の狭小変形を好適に防止する、▲２▼空気抵抗の顕著な増加を回避する、▲３▼第１ダクト外壁部３４を介した衝撃力の作用時に変形してダクト本体３２における第２領域部５４の圧潰的な変形を発現させる、等の条件を満足すれば、１個または３個以上としてもよい。更に、第２支持部４４の突出形状は、前述した円錐台形に限定されるものではなく、例えば三角または四角等の角錐台形(図８)、円柱形または角柱形、或いは薄板形(図９)等としても、側壁部で座屈的または折曲的に変形し易くなっているので、前記実施例として例示した円錐台形と同等の効果が得られる。
【００３３】
前記実施例では、前記第１支持部４２および第２支持部４４,４４を、第２ダクト外壁部(一方のダクト外壁部)３６から第１ダクト外壁部(他方のダクト外壁部)３４の側へ突出させ、該第１ダクト外壁部３４を内側から支持する形態のダクト本体３２を例示したが、これら第１支持部４２および第２支持部４４,４４は第１ダクト外壁部３４に設けるようにしてもよい。すなわち、前記第１支持部４２および第２支持部４４,４４を、第１ダクト外壁部３４から第２ダクト外壁部３６の側へ突出させ、該第２ダクト外壁部３６を内側から支持する形態としても、前記実施例と同等の効果が得られる。一方、前記第１支持部４２を、第２ダクト外壁部３６から第１ダクト外壁部３４の側へ突出させるように設けると共に、前記第２支持部４４,４４を、第１ダクト外壁部３４から第２ダクト外壁部３６の側へ突出させるように設けても、前記実施例と同等の効果が得られる。更には、前記第１支持部４２を、第１ダクト外壁部３４から第２ダクト外壁部３６の側へ突出させるように設けると共に、前記第２支持部４４,４４を、第２ダクト外壁部３６から第１ダクト外壁部３４の側へ突出させるように設けても、前記実施例と同等の効果が得られる。
【００３４】
前記実施例では、前記エンジン２０に供給される外部空気を取り入れるために供される車両用ダクトを例示したが、本願が対象とする車両用ダクトはこれに限定されるものではなく、例えば前記エンジンルーム１２内に外部空気を導入するために供されるもの、図示しないエアコンユニットに外部空気を導入するために供されるもの、更には乗員室等へ外部空気を導入するために供されるもの等、前記ボンネット１４とラジエターサポート１６(車体構成部分)との間に配設されるものは全て対象とされる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る車両用ダクトによれば、ボンネットおよび車体構成部分の間から外れて位置する第１領域部に高剛性の第１支持部を位置させると共に、これらボンネットおよび車体構成部分の間に位置する第２領域部に低剛性の第２支持部を位置させ、該第１支持部は第２領域部には全く位置しないよう構成した。従って、空気取入時に発生する圧力差によるダクト本体の変形およびエンジン騒音による共振を前記第１支持部および第２支持部の両方で防止したもとで、当該車両と衝突した歩行者がボンネットに激突する交通事故が発生した際には、前記第２支持部だけの座屈的または折曲的な変形に基づき、前記ボンネットとラジエターサポートとの間に位置する第２領域部が容易に押し潰される構造としたので、前記ボンネットの陥凹的な変形を許容することができる。これにより、前記ボンネットが陥凹的に変形する際に発揮される衝撃吸収性能を阻害することがなく、歩行者の負傷度合の軽減に好適に寄与することができる有益な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施例に係る車両用ダクトの一部破断斜視図である。
【図２】図１の車両用ダクトを車両前方に組付けた状態を、ボンネットを省略して示した一部破断平面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図２のIV−IV線断面図である。
【図５】歩行者との衝突による衝撃力がボンネットを介して第１ダクト外壁部に加わった状態を、図３の視点から見た場合の説明断面図であって、第２支持部が座屈的に変形することでダクト本体における第２領域部が押し潰され、これによりボンネットの陥凹的な変形が許容されることを示している。
【図６】歩行者との衝突による衝撃力がボンネットを介して第１ダクト外壁部に加わった状態を、図４の視点から見た場合の説明断面図であって、第２支持部が座屈的に変形することでダクト本体における第２領域部が押し潰され、これによりボンネットの陥凹的な変形が許容されることを示している。
【図７】本実施例の車両用ダクトおよび従来の車両用ダクトに対して実施した実験結果を示したグラフである。
【図８】変更例に係る角錐台形の第２支持部を設けた車両用ダクトの部分斜視図である。
【図９】別変更例に係る薄板形の第２支持部を設けた車両用ダクトの部分斜視図である。
【図１０】車両におけるエンジンルーム内を略示した斜視図であって、ボンネットとラジエターサポートとの間に車両用ダクトが配設された状態を示している。
【図１１】図１０のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１２】図１０に示した従来の車両用ダクトの一部破断斜視図である。
【図１３】ラジエターサポートとボンネットとの間に配設した従来の車両用ダクトを、該ボンネットを省略した状態で示した一部破断平面図であって、高剛性の第１支持部および低剛性の第２支持部の両方が、これらボンネットとラジエターサポートとの間に位置することを示している。
【図１４】図１３のＹ−Ｙ線断面図である。
【符号の説明】
１４ ボンネット
１６ ラジエターサポート(車体構成部分)
３２ ダクト本体
３４ 第１ダクト外壁部(他方のダクト外壁部)
３６ 第２ダクト外壁部(一方のダクト外壁部)
３８ 空気取入口
４２ 第１支持部
４４ 第２支持部
５２ 第１領域部
５４ 第２領域部
６０ 空気導入路
６２ 円錐部(側壁部)
Claims (4)
- 相互に所要空間を保持して対向的に位置する一対のダクト外壁部(34,36)からなるダクト本体(32)と、前記各ダクト外壁部(34,36)のうちの一方のダクト外壁部(36)から他方のダクト外壁部(34)の側へ突出して、該他方のダクト外壁部(34)を内側から支持する高剛性の第１支持部(42)と、同じく前記一方のダクト外壁部(36)から前記他方のダクト外壁部(34)の側へ突出して、該他方のダクト外壁部(34)を内側から支持する低剛性の第２支持部(44)とからなり、車両のボンネット(14)およびその下方に位置する車体構成部分(16)の間に設置した際に、前記ダクト本体(32)がこれらボンネット(14)と車体構成部分(16)との間に部分的に位置する車両用ダクトにおいて、
前記ダクト本体(32)は、前記ボンネット(14)および車体構成部分(16)の間から外れて位置する第１領域部(52)と、該ボンネット(14)および車体構成部分(16)の間に位置する第２領域部(54)とに区分けされ、
前記高剛性の第１支持部(42)を前記第１領域部(52)内に位置させると共に、前記低剛性の第２支持部(44)を前記第２領域部(54)内に位置させ、
歩行者との衝突による衝撃力が前記ボンネット(14)を介して前記他方のダクト外壁部(34)に加わった際に、前記第２支持部(44)だけが変形して前記第２領域部(54)を圧潰的に変形させ、これにより該ボンネット(14)の陥凹的な変形を許容するよう構成した
ことを特徴とする車両用ダクト。 - 前記第２支持部(44)は、前記一方のダクト外壁部(36)から前記他方のダクト外壁部(34)の側へ円錐台形または角錐台形に突出形成され、該他方のダクト外壁部(34)を介して衝撃力を受けると、その側壁部(62)で座屈的または折曲的に変形し易くなっている請求項１記載の車両用ダクト。
- 前記第２支持部(44)は、前記ダクト本体(32)に開設された空気取入口(38)に隣接した位置に突出形成されている請求項１または２記載の車両用ダクト。
- 前記第１支持部(42)は、前記ダクト本体(32)内に画成された空気導入路(60)に沿って所要長に延設され、該空気導入路(60)内を流通する空気の整流機能を具有している請求項１〜３の何れかに記載の車両用ダクト。
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