JP4126604B2 - 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、車両のボンネットとその下方に位置する車体構成部分との間に配設され、該ボンネットの裏側に近接位置する第１ダクト壁部と、該第１ダクト壁部に所要空間を保持して対向し、前記車体構成部分に近接位置する第２ダクト壁部と、該第２ダクト壁部の内側から突出して前記第１ダクト壁部の裏面を当接支持するチャンネル状の支持部とを備え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１３および図１４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る内燃機関であるから、走行中の中・高速回転時には常に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へ導入するように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、例えば図１３および図１４に例示したように、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をエンジンルーム１２の前側に配設し、走行中には外部空気を前側から効率的にエアクリーナー２２へ誘導するようになっている(関連技術としては、特許文献１を参照)。
【０００３】
ここで前記車両用ダクト３０は、外部空気を効率的に取り込むことを前提とすると、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１６を固定するためのラジエターサポート(車体構成部分)１８との間に画成された隙間に設置することが望ましい。しかしながら前記隙間は、図１４から明らかなように、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、従って前記車両用ダクト３０の外形形状は、必然的に該隙間に収まるように高さ寸法を低く抑えた薄型扁平形状とせざるを得ない。
【０００４】
従って車両用ダクト３０は、例えば図１５に示すように、逆平坦トレー状の第１ダクト壁部３２と、該第１ダクト壁部３２に所要空間を保持して対向的に位置するトレー状の第２ダクト壁部３４とで中空体に形成され、両ダクト壁部３２,３４の端部に空気導入口３８および空気導出口４０が開設されている。そして、この車両用ダクト３０を前記ボンネット１４とラジエターサポート１８との間に配設した際には、前記第１ダクト壁部３２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ダクト壁部３４が該ラジエターサポート１８に近接位置するようになる(図１４)。なお前記車両用ダクト３０は、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る。
【０００５】
ここで前記車両用ダクト３０は、第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４が平坦状に形成されていると共に、前記空気導入口３８が横長に開口した形状とされているため、これらダクト壁部３２,３４の剛性が低下している。従って、前記エンジン２０の始動により前記空気導入口３８を介して外部空気が吸引される際に、ダクト内圧と大気圧との圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が大きくなると、第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４が相互近接するよう陥凹的に変形し、場合によっては空気導入口３８が閉口した状態となる虞がある。車両用ダクト３０が前述のように陥凹的に変形すると、エンジン２０へ必要量の外部空気が導入されなくなり、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する。
【０００６】
そこで、前述した不都合を回避するため、図１５および図１６に示すように、前記第２ダクト壁部３４の内側からチャンネル状に突出する支持部３６を該第２ダクト壁部３４に一体的に形成し、この支持部３６で前記第１ダクト壁部３２の裏面を当接支持する構造としたものが提案されている。このように、第２ダクト壁部３４に前記支持部３６を一体的に設けることで、ダクト内圧と大気圧との圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が発生したとしても、第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４が相互近接するように変形することが規制され、前記空気導入口３８が閉口した状態となる不都合の発生を防止し得る。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２９４２４９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知られている。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陥凹的に変形するよう設計することで、衝突による衝撃吸収を図って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、前述すると共に図１４に示したように、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。このため、歩行者の身体が前記ボンネット１４の前縁に衝突した際には、該ボンネット１４は変形開始と略同時に前記車両用ダクト３０に接触するようになる。しかも前記車両用ダクト３０は、前述したように、自体の剛性向上を図るべく前記支持部３６を有しているため、歩行者との衝突により変形しつつある前記ボンネット１４が前記第１ダクト壁部３２を上方から衝撃力を伴って押圧したとしても、前記支持部３６における平坦状の支持壁部４２が突張った状態となって該第１ダクト壁部３２の沈み込みが許容されない。従って、従来の車両用ダクト３０では、歩行者との衝突による前記ボンネット１４の陥凹的な変形を規制してしまい、該ボンネット１４の衝撃吸収性能の低下を招来すると共に、歩行者の負傷度合の軽減を図るうえで支障を来すこととなっていた。
【００１０】
【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、歩行者との衝突により変形しつつあるボンネットによる押圧力が加わった際に、該ボンネットの裏側に近接位置するダクト壁部が適切に変形する構造とすることで、該ボンネットの陥凹的な変形を許容し得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。
【００１１】
【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、車両のボンネットとその下方に位置する車体構成部分との間に配設され、該ボンネットの裏側に近接位置する第１ダクト壁部と、該第１ダクト壁部に所要空間を保持して対向し、前記車体構成部分に近接位置する第２ダクト壁部と、該第２ダクト壁部の内側から突出して前記第１ダクト壁部の裏面を当接支持するチャンネル状の支持部とを備える車両用ダクトにおいて、
前記支持部は、前記第１ダクト壁部の裏面と当接する当接部と、該当接部の端縁に連接して対向する支持壁部とからなり、
前記支持壁部は、前記第１ダクト壁部の側に位置し、該第１ダクト壁部に対する鉛直方向に対して第１傾斜角度で延在する第１支持部分と、前記第１支持部分に連接されて前記第２ダクト壁部の側に位置し、該第１ダクト壁部に対する鉛直方向に対して前記第１傾斜角度より大きな第２傾斜角度で延在する第２支持部分とに分かたれることを特徴とする。
【００１２】
【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種々の外形形状・サイズ等とし得るが、本実施例では図１５および図１６に例示した従来の車両用ダクト３０と基本的形状を同一とした車両用ダクトを例示する。従って、図１３〜図１６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。
【００１３】
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、図２は図１のII−II線断面図である。実施例の車両用ダクト５０は、例えばポリエチレン(ＰＥ)等の樹脂材料を材質とし、図６に例示した第１成形型６２および第２成形型６４からなるブロー成形型６０を使用して、ブロー成形技術により成形されたものである。なお、ブロー成形技術は公知の技術であるから、ここではその詳細説明は省略する。
【００１４】
実施例の車両用ダクト５０は、図１４に示した如く、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)１８との間に配設して、例えば前記エンジン２０に清浄空気を供給する前記エアクリーナー２２に連結して実施に供される。このような車両用ダクト５０は、前記ボンネット１４の裏側に近接位置する第１ダクト壁部３２と、該第１ダクト壁部３２に所要空間を保持して対向的に位置し、前記ラジエターサポート１８に近接位置する第２ダクト壁部３４と、該第２ダクト壁部３４の内側から突出して前記第１ダクト壁部３２の裏面を当接支持するチャンネル状の支持部３６とを備えている。そして、前記第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４における一方の端縁部には、横長に開口した空気導入口３８が開設され、また両ダクト壁部３２,３４における他方の端縁部には、前記エアクリーナー２２に接続し得る形状に開口した空気導出口４０が開設されている。
【００１５】
前記支持部３６は、前記空気導入口３８に隣接した側において所要長さの湾曲状に延在形成され、前記第１ダクト壁部３２の裏面と当接する当接部５２と、該当接部５２の端縁および前記第２ダクト壁部３４に連接される支持壁部５４とからなっている。従って前記支持部３６は、前記空気導入口３８から導入される外部空気を、前記支持壁部５４によって空気導出口４０の側へスムーズに流通案内するようになっており、所謂整流板としても機能する。
【００１６】
ここで、前記第１ダクト壁部３２、第２ダクト壁部３４および支持部３６の肉厚ｔは、何れの部位においても略同一の２〜２.５ｍｍ程度とされているため、平坦状の第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４は適度の柔軟性を有している。しかしながら、前記第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４の間に位置する前記支持部３６が所謂「補強リブ」として機能するため、これら第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４の撓曲的な変形を規制するようになっている。従って、エンジンルーム１２の前側に配設した実施状態において、前記空気導入口３８を介して外部空気が導入される際に発生するダクト内外の圧力差(ダクト内圧＜大気圧)程度では、第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４が相互近接するように変形することが阻止され、更には前記空気導入口３８が閉口状態に変形すること等が好適に防止される。
【００１７】
そして実施例の車両用ダクト５０では、空気導入時における第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４の変形を前記支持部３６によって防止するようにしたもとで、図４に例示するように、歩行者との衝突により変形する前記ボンネット１４が前記第１ダクト壁部３２を衝撃力を伴って押圧した際には、該第１ダクト壁部３２が沈み込むよう変形する構造とすることで、当該ボンネット１４の陥凹的な変形およびこれによる衝撃吸収性能を向上させ得るようになっている。すなわち、前記第１ダクト壁部３２に対して衝撃力を伴った過大な押圧力が作用した際には、該第１ダクト壁部３２を裏側から支持していた前記支持部３６が押し潰されるよう変形することで、当該第１ダクト壁部３２の陥凹的な変形を許容するようになっている。
【００１８】
具体的には、前記支持部３６における前記支持壁部５４を、図３に拡大図示するように、前記第１ダクト壁部３２の側に位置し、該第１ダクト壁部３２に対する鉛直方向に対して第１傾斜角度αで延在する第１支持部分５６と、前記第１支持部分５６に連接されて前記第２ダクト壁部３４の側に位置し、該第１ダクト壁部３２に対する鉛直方向に対して前記第１傾斜角度αより大きな第２傾斜角度βで延在する第２支持部分５８とに分かたれた形状としている。すなわち支持壁部５４は、前記当接部５２が形成された先端部分から、前記第２ダクト壁部３４の側に位置する基端部分に向けて所謂末広がり形状とされると共に、前記第１支持部分５６の末広がり度合よりも前記第２支持部分５８の末広がり度合の方が大きくなっている。なお、前記第１支持部分５６および第２支持部分５８は、前記支持部３６における略中間部位において折曲しており、両者５６,５８の幅寸法は略同等とされている。
【００１９】
そして、前記第１支持部分５６の第１傾斜角度αと、前記第２支持部分５８の第２傾斜角度βとは、次のような範囲内に設定されている。すなわち前記支持壁部５４は、前述のように適宜の折曲状に形成されることを前提として、前記第１傾斜角度α＝１０°および第２傾斜角度β＝２５°の折曲状態と、前記第１傾斜角度α＝２０°および第２傾斜角度β＝２５°の略直線状態との間に含まれる折曲形状とされる。これに基づいて実施例では、前述した範囲内に含まれる形状として、第１傾斜角度α＝１０°に設定すると共に第２傾斜角度β＝３０°に設定した折曲形状を例示している。但し、前記第１支持部分５６における第１傾斜角度αの角度設定、第２支持部分５８における第２傾斜角度βの角度設定、およびこれらの設定による支持壁部５４の折曲形状等は、本願出願人が実施した実験により得られたもので、その実験内容および実験結果については後述する。
【００２０】
前記支持壁部５４における第１支持部分５６および第２支持部分５８は、前記ブロー成形型６０における前記第２成形型６４に設けた凸壁部６６により、当該ダクト５０をブロー成形するに際して同時に形成される。すなわち前記凸壁部６６は、図６および図７に示すように、前記第２支持部分５８を形成する基部６８と、前記第１支持部分５６を形成する先端部７０とからなり、パリソンＰが該凸壁部６６の外面に密着することで、第１傾斜角度αの第１支持部分５６、第２傾斜角度βの第２支持部分５８および当接部５２からなる支持部３６が形成される。なお、第２支持部分５８の第２傾斜角度βが第１支持部分５６の第１傾斜角度αよりも大きく設定されているため、成形された車両用ダクト５０の脱型時には支持部３６から凸壁部６６が容易かつ好適に離脱するようになる。
【００２１】
次に、本願出願人が実施した実験の内容について説明する。本実施例の車両用ダクト５０では、前記第１ダクト壁部３２に衝撃力を伴う押圧力が加わった際に、該第１ダクト壁部３２の陥凹的な変形を許容するようにするために、前記支持部３６の支持壁部５４を相互折曲的に連接される第１支持部分５６および第２支持部分５８から形成して、押圧力が作用した際には両支持部分５６,５８を適切に折曲変形させて押し潰されるよう構成することを特徴としている。そこで本実験では、前記第１支持部分５６における第１傾斜角度αの最適な角度と、前記第２支持部分５８における第２傾斜角度βの最適な角度とを得るために、図８〜図１０に示す３タイプ・３形状(合計９種類)において、衝撃力を伴った所要の押圧力を前記第１ダクト壁部３２に加えた際に発生する反力の測定を行なった。
【００２２】
すなわち、図８のタイプの車両用ダクト５０は、支持部３６の支持壁部５４における第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝１０°に設定したもとで、▲１▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝１０°(角度差０°、支持壁部５４は直接状)(図８(ａ))、▲２▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝２０°(角度差１０°)(図８(ｂ))、▲３▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝３０°(角度差２０°)(図８(ｃ))とした３形状である。また、図９のタイプの車両用ダクト５０では、支持部３６の支持壁部５４における第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝２０°に設定したもとで、▲１▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝２０°(角度差０°、支持壁部５４は直接状)(図９(ａ))、▲２▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝３０°(角度差１０°)(図９(ｂ))、▲３▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝４０°(角度差２０°)(図９(ｃ))とした３形状である。更に、図１０のタイプの車両用ダクト５０では、支持部３６の支持壁部５４における第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝３０°に設定したもとで、▲１▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝３０°(角度差０°、支持壁部５４は直接状)(図１０(ａ))、▲２▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝４０°(角度差１０°)(図１０(ｂ))、▲３▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝５０°(角度差２０°)(図１０(ｃ))とした３形状である。
【００２３】
図１１は、図８〜図１０に示した３タイプ・３形状の各車両用ダクト５０において、前記実験から得られた夫々の反力の測定データを基に作成したグラフであり、また表１は、これら３タイプ・３形状の夫々の車両用ダクト５０における反力の測定データを纏めた表である。なお、表１中の増減率とは、夫々のタイプにおいて、第１傾斜角度α＝第２傾斜角度β(第１支持部分５６および第２支持部分５８が直線状態)とした場合の反力を基準として、第１傾斜角度α＜第２傾斜角度β(第１支持部分５６および第２支持部分５８が折曲状態)とした場合の反力を比較したものである。
【００２４】
【表１】
【００２５】
図１１および表１から明らかなように、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝１０°としたタイプの車両用ダクト５０では、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝１０°(図１６に例示した従来の車両用ダクト３０と同一形状)を基準とすると、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝２０°(両者の角度差１０°)の場合では反力が１７.９％増加するのに対し、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°(両者の角度差２０°)の場合では逆に反力が２８.８％も減少することが判明した。
【００２６】
これに対し、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝２０°としたタイプの車両用ダクト５０では、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝２０°(両者の角度差０°)を基準とすると、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°(両者の角度差１０°)の場合では反力が６４.２％も増加し、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝４０°(両者の角度差２０°)の場合でも反力が３１.４％も増加した。更に、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝３０°としたタイプの車両用ダクト５０では、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°(両者の角度差０°)を基準とすると、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝４０°(両者の角度差１０°)の場合では反力が８６.２％も増加し、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝５０°(両者の角度差２０°)の場合でも反力が３０.０％も増加した。
【００２７】
ここで、３タイプ・３形状の合計９種類を総合的にみると、反力が最低となったのは、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝３０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°(両者の角度差０°)の場合である。次いで、反力が２番目に低かったのは、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝３０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝５０°(両者の角度差２０°)の場合である。そして、実施例に例示した車両用ダクト５０、すなわち第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝１０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°(両者の角度差２０°)の場合は、これらに続いて３番目に反力が低い結果となった。すなわち、前記支持部３６における支持壁部５４を、直線状態とすると共にその傾斜角度を大きく設定すれば、車両用ダクトが圧潰的に変形し易くなることが実証されている。
【００２８】
しかしながら、前記支持壁部５４の傾斜角度を大きく設定した場合には、当該車両用ダクト５０の空気流通空間の断面積が減少するため、必要とされる空気の流通量が確保できなくなってダクトとしての本来の機能が阻害される問題が生じてしまう。例えば図１２(ａ)に示すように、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝１０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝１０°とした従来の車両用ダクト３０を基準とした場合、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝１０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°とした車両用ダクト５０では、空気流通空間の断面積の減少部分は同図に示した網掛け部分Ｓだけとなり、本願出願人が計算した結果では断面積の減少率は僅か１.５％前後にとどまった。
【００２９】
ところが図１２(ｂ)に示すように、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝３０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°とした車両用ダクト５０では、空気流通空間の断面積の減少は同図に示した網掛け部分Ｓとなり、断面積の減少率は１０％程度にもなった。更に図示しないが、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝３０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝５０°とした車両用ダクト５０では、空気流通空間の断面積の減少率が１０％以上になることは明らかである。すなわち、後者の車両用ダクト５０の場合は、反力の低下は好適に図られるものの、空気流通空間の断面積が大幅に減少してしまう問題が生じるため、例えば外形サイズを大きくして空気流通空間の拡大化を図る等の対策が必要となるが、前述した如く配設部位が限られた狭い空間であるから、外形サイズの大型化による対応は現実的に困難が予想される。
【００３０】
これに対し、前者である実施例の車両用ダクト５０(第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝１０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°)は、空気流通空間の断面積の減少を最小限にとどめつつも、反力を大幅に減少させることができている。従って、前述した諸条件を前提とした本実施例の車両用ダクト５０は、前記支持部３６における支持壁部５４を、第１傾斜角度α＝１０°程度で延在する第１支持部分５６と、第２傾斜角度β＝３０°程度で延在する第２支持部分５８とで形成するようにしたものである。
【００３１】
但し前述した実験結果によれば、図１１から明らかなように、反力が従来の場合より低くなるのは、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝１０°に設定した場合では第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝２５°以上であり、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝２０°に設定した場合では第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝２５°以下である。このことから前記支持壁部５４の形状は、空気流通空間の断面積の減少を考慮すると前述したように、適宜の折曲状に形成されることを前提として、前記第１傾斜角度α＝１０°および第２傾斜角度β＝２５°の折曲状態と、前記第１傾斜角度α＝２０°および第２傾斜角度β＝２５°の折曲状態との間に含まれる折曲形状とすればよいという結果が得られる。
【００３２】
【実施例の作用】
前述のように構成された本実施例の車両用ダクト５０は、前述したように、エンジンルーム１２の前側における車体前面中央に固定される。このとき、前記第１ダクト壁部３２が前記ボンネット１４の裏側に近接位置するようになり、また前記第２ダクト壁部３４が前記ラジエターサポート１８に近接位置するようになる。
【００３３】
なお、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ダクト壁部３２の上面を軽く接触した場合等、該第１ダクト壁部３２を上方から衝撃力を伴わずに押圧した程度では、前記支持部３６の支持壁部５４が変形しないので、前記第１ダクト壁部３２が陥凹的に変形することはない。
【００３４】
このような実施状態における前記車両用ダクト５０では、歩行者との衝突により前記ボンネット１４が下方へ変形し、これに伴って前記第１ダクト壁部３２に上方から衝撃力を伴った押圧力が加わった際には、該第１ダクト壁部３２を裏側から支持している前記支持部３６へその押圧力が伝達される。そして、衝撃力を伴った押圧力を受けた前記支持部３６では、図４および図５に例示するように、支持壁部５４の第１支持部分５６および第２支持部分５８が両者の境界部分で折曲するようになる一方、各々の第１支持部分５６が湾曲状に変形することで、全体的または部分的に押し潰された状態に変形するようになり、前記第１ダクト壁部３２の沈み込みを許容するようになる。
【００３５】
従って、本実施例の車両用ダクト５０は、空気導入時に発生する圧力差による第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４の変形を前記支持部３６で防止することを前提としたもとで、歩行者との衝突により変形したボンネット１４が前記第１ダクト壁部３２を上方から衝撃力を伴って押圧した際には、少なくとも支持壁部５４の一部分が折曲的に変形して押し潰されることで、該第１ダクト壁部３２の沈み込みを許容する。従って、歩行者との衝突による前記ボンネット１４の更なる陥凹的な変形を許容するようになり、該ボンネット１４の衝撃吸収性能の低下を招来する不都合を回避すると共に、歩行者の負傷度合の軽減に寄与し得る。
【００３６】
しかも、本実施例の車両用ダクト５０は、前記支持部３６の支持壁部５４を中間部位で折曲させた形状としたことで、図１５および図１６に例示した従来の車両用ダクト３０と比較すると、前述したように、空気流通空間の断面積を殆ど減少させることなく、第１ダクト壁部３２に衝撃力を伴った押圧力が加わった際に発生する反力を３０％近くも減少させ得る。従って、外形サイズを大きく(横幅の拡大化)することなく所定量の空気を前記エンジン２０側へ通入案内し得るようにしたもとで、前記ボンネット１４の陥凹的な変形を許容して歩行者の負傷度合の軽減に大きく寄与し得る。
【００３７】
なお前記実施例では、前記エンジン２０に供給される外部空気の導入の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１８(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。
【００３８】
【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、空気導入時に発生する圧力差による変形を支持部で防止することを前提としたもとで、歩行者との衝突により変形したボンネットが第１ダクト壁部を上方から押圧した際には、少なくとも支持壁部の一部分が折曲的に変形して押し潰されることで、該第１ダクト壁部の沈み込みを好適に許容する。従って、歩行者との衝突による前記ボンネットの更なる陥凹的な変形を許容するようになり、該ボンネットの衝撃吸収性能の低下を招来する不都合を回避すると共に、歩行者の負傷度合の軽減に寄与し得る等の有益な効果を奏する。
また本発明に係る車両用ダクトは、従来の車両用ダクトと比較すると、空気流通空間の断面積を殆ど減少させることなく、第１ダクト壁部に衝撃力を伴った押圧力が加わった際に発生する反力を３０％近くも減少させ得る。従って、外形サイズを大きくすることなく所定量の空気を通入案内し得るようにしたもとで、前記ボンネットの陥凹的な変形を許容して歩行者の負傷度合の軽減に大きく寄与し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】好適実施例に係る車両用ダクトを一部破断して示した概略斜視図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図２を部分的に拡大して図示した説明断面図である。
【図４】歩行者との衝突により変形したボンネットが第１ダクト壁部を上方から衝撃力を伴って押圧した際の説明断面図であって、支持部の支持壁部が第１支持部分および第２支持部分の境界部で折曲すると共に第１支持部分が変形することで、第１ダクト壁部の沈み込みが許容されて該ボンネットの更なる変形を許容した状態を示している。
【図５】図４を部分的に拡大して図示した説明断面図である。
【図６】ブロー成形型の第１成形型および第２成形型を相互離間させたもとで、両成形型の間にパリソンを到来させた状態を示した説明断面図である。
【図７】第１成形型および第２成形型を近接させることで、実施例の車両用ダクトをブロー成形している状態を部分的に示した説明断面図であって、第２成形型の成形面にパリソンが密着することで、当接部および折曲した支持壁部からなる支持部が形成されることを示している。
【図８】第１支持部分の第１傾斜角度を１０°に設定したタイプの車両用ダクトにおいて、実験に供される３種類の支持部の形状を示した断面図である。
【図９】第１支持部分の第１傾斜角度を２０°に設定したタイプの車両用ダクトにおいて、実験に供される３種類の支持部の形状を示した断面図である。
【図１０】第１支持部分の第１傾斜角度を３０°に設定したタイプの車両用ダクトにおいて、実験に供される３種類の支持部の形状を示した断面図である。
【図１１】図８〜図１０に示した３種類・３タイプの各車両用ダクトの実験結果を示したグラフである。
【図１２】 (ａ)は、第１支持部分の第１傾斜角度を１０°、第２支持部分の第２傾斜角度を３０°に設定した車両用ダクトにおける断面積と、従来のダクトにおける断面積との差を比較した説明図、
(ｂ)は、第１支持部分の第１傾斜角度を３０°、第２支持部分の第２傾斜角度を３０°に設定した車両用ダクトにおける断面積と、従来のダクトにおける断面積との差を比較した説明図である。
【図１３】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１４】図１３のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１５】図１３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１６】図１５のＹ−Ｙ線断面図である。
【符号の説明】
１４ ボンネット
１８ ラジエターサポート(車体構成部分)
３２ 第１ダクト壁部
３４ 第２ダクト壁部
３６ 支持部
５２ 当接部
５４ 支持壁部
５６ 第１支持部分
５８ 第２支持部分
α 第１傾斜角度
β 第２傾斜角度
【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、車両のボンネットとその下方に位置する車体構成部分との間に配設され、該ボンネットの裏側に近接位置する第１ダクト壁部と、該第１ダクト壁部に所要空間を保持して対向し、前記車体構成部分に近接位置する第２ダクト壁部と、該第２ダクト壁部の内側から突出して前記第１ダクト壁部の裏面を当接支持するチャンネル状の支持部とを備え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１３および図１４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る内燃機関であるから、走行中の中・高速回転時には常に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へ導入するように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、例えば図１３および図１４に例示したように、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をエンジンルーム１２の前側に配設し、走行中には外部空気を前側から効率的にエアクリーナー２２へ誘導するようになっている(関連技術としては、特許文献１を参照)。
【０００３】
ここで前記車両用ダクト３０は、外部空気を効率的に取り込むことを前提とすると、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１６を固定するためのラジエターサポート(車体構成部分)１８との間に画成された隙間に設置することが望ましい。しかしながら前記隙間は、図１４から明らかなように、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、従って前記車両用ダクト３０の外形形状は、必然的に該隙間に収まるように高さ寸法を低く抑えた薄型扁平形状とせざるを得ない。
【０００４】
従って車両用ダクト３０は、例えば図１５に示すように、逆平坦トレー状の第１ダクト壁部３２と、該第１ダクト壁部３２に所要空間を保持して対向的に位置するトレー状の第２ダクト壁部３４とで中空体に形成され、両ダクト壁部３２,３４の端部に空気導入口３８および空気導出口４０が開設されている。そして、この車両用ダクト３０を前記ボンネット１４とラジエターサポート１８との間に配設した際には、前記第１ダクト壁部３２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ダクト壁部３４が該ラジエターサポート１８に近接位置するようになる(図１４)。なお前記車両用ダクト３０は、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る。
【０００５】
ここで前記車両用ダクト３０は、第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４が平坦状に形成されていると共に、前記空気導入口３８が横長に開口した形状とされているため、これらダクト壁部３２,３４の剛性が低下している。従って、前記エンジン２０の始動により前記空気導入口３８を介して外部空気が吸引される際に、ダクト内圧と大気圧との圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が大きくなると、第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４が相互近接するよう陥凹的に変形し、場合によっては空気導入口３８が閉口した状態となる虞がある。車両用ダクト３０が前述のように陥凹的に変形すると、エンジン２０へ必要量の外部空気が導入されなくなり、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する。
【０００６】
そこで、前述した不都合を回避するため、図１５および図１６に示すように、前記第２ダクト壁部３４の内側からチャンネル状に突出する支持部３６を該第２ダクト壁部３４に一体的に形成し、この支持部３６で前記第１ダクト壁部３２の裏面を当接支持する構造としたものが提案されている。このように、第２ダクト壁部３４に前記支持部３６を一体的に設けることで、ダクト内圧と大気圧との圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が発生したとしても、第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４が相互近接するように変形することが規制され、前記空気導入口３８が閉口した状態となる不都合の発生を防止し得る。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−２９４２４９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知られている。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陥凹的に変形するよう設計することで、衝突による衝撃吸収を図って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、前述すると共に図１４に示したように、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。このため、歩行者の身体が前記ボンネット１４の前縁に衝突した際には、該ボンネット１４は変形開始と略同時に前記車両用ダクト３０に接触するようになる。しかも前記車両用ダクト３０は、前述したように、自体の剛性向上を図るべく前記支持部３６を有しているため、歩行者との衝突により変形しつつある前記ボンネット１４が前記第１ダクト壁部３２を上方から衝撃力を伴って押圧したとしても、前記支持部３６における平坦状の支持壁部４２が突張った状態となって該第１ダクト壁部３２の沈み込みが許容されない。従って、従来の車両用ダクト３０では、歩行者との衝突による前記ボンネット１４の陥凹的な変形を規制してしまい、該ボンネット１４の衝撃吸収性能の低下を招来すると共に、歩行者の負傷度合の軽減を図るうえで支障を来すこととなっていた。
【００１０】
【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、歩行者との衝突により変形しつつあるボンネットによる押圧力が加わった際に、該ボンネットの裏側に近接位置するダクト壁部が適切に変形する構造とすることで、該ボンネットの陥凹的な変形を許容し得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。
【００１１】
【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、車両のボンネットとその下方に位置する車体構成部分との間に配設され、該ボンネットの裏側に近接位置する第１ダクト壁部と、該第１ダクト壁部に所要空間を保持して対向し、前記車体構成部分に近接位置する第２ダクト壁部と、該第２ダクト壁部の内側から突出して前記第１ダクト壁部の裏面を当接支持するチャンネル状の支持部とを備える車両用ダクトにおいて、
前記支持部は、前記第１ダクト壁部の裏面と当接する当接部と、該当接部の端縁に連接して対向する支持壁部とからなり、
前記支持壁部は、前記第１ダクト壁部の側に位置し、該第１ダクト壁部に対する鉛直方向に対して第１傾斜角度で延在する第１支持部分と、前記第１支持部分に連接されて前記第２ダクト壁部の側に位置し、該第１ダクト壁部に対する鉛直方向に対して前記第１傾斜角度より大きな第２傾斜角度で延在する第２支持部分とに分かたれることを特徴とする。
【００１２】
【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種々の外形形状・サイズ等とし得るが、本実施例では図１５および図１６に例示した従来の車両用ダクト３０と基本的形状を同一とした車両用ダクトを例示する。従って、図１３〜図１６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。
【００１３】
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、図２は図１のII−II線断面図である。実施例の車両用ダクト５０は、例えばポリエチレン(ＰＥ)等の樹脂材料を材質とし、図６に例示した第１成形型６２および第２成形型６４からなるブロー成形型６０を使用して、ブロー成形技術により成形されたものである。なお、ブロー成形技術は公知の技術であるから、ここではその詳細説明は省略する。
【００１４】
実施例の車両用ダクト５０は、図１４に示した如く、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)１８との間に配設して、例えば前記エンジン２０に清浄空気を供給する前記エアクリーナー２２に連結して実施に供される。このような車両用ダクト５０は、前記ボンネット１４の裏側に近接位置する第１ダクト壁部３２と、該第１ダクト壁部３２に所要空間を保持して対向的に位置し、前記ラジエターサポート１８に近接位置する第２ダクト壁部３４と、該第２ダクト壁部３４の内側から突出して前記第１ダクト壁部３２の裏面を当接支持するチャンネル状の支持部３６とを備えている。そして、前記第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４における一方の端縁部には、横長に開口した空気導入口３８が開設され、また両ダクト壁部３２,３４における他方の端縁部には、前記エアクリーナー２２に接続し得る形状に開口した空気導出口４０が開設されている。
【００１５】
前記支持部３６は、前記空気導入口３８に隣接した側において所要長さの湾曲状に延在形成され、前記第１ダクト壁部３２の裏面と当接する当接部５２と、該当接部５２の端縁および前記第２ダクト壁部３４に連接される支持壁部５４とからなっている。従って前記支持部３６は、前記空気導入口３８から導入される外部空気を、前記支持壁部５４によって空気導出口４０の側へスムーズに流通案内するようになっており、所謂整流板としても機能する。
【００１６】
ここで、前記第１ダクト壁部３２、第２ダクト壁部３４および支持部３６の肉厚ｔは、何れの部位においても略同一の２〜２.５ｍｍ程度とされているため、平坦状の第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４は適度の柔軟性を有している。しかしながら、前記第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４の間に位置する前記支持部３６が所謂「補強リブ」として機能するため、これら第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４の撓曲的な変形を規制するようになっている。従って、エンジンルーム１２の前側に配設した実施状態において、前記空気導入口３８を介して外部空気が導入される際に発生するダクト内外の圧力差(ダクト内圧＜大気圧)程度では、第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４が相互近接するように変形することが阻止され、更には前記空気導入口３８が閉口状態に変形すること等が好適に防止される。
【００１７】
そして実施例の車両用ダクト５０では、空気導入時における第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４の変形を前記支持部３６によって防止するようにしたもとで、図４に例示するように、歩行者との衝突により変形する前記ボンネット１４が前記第１ダクト壁部３２を衝撃力を伴って押圧した際には、該第１ダクト壁部３２が沈み込むよう変形する構造とすることで、当該ボンネット１４の陥凹的な変形およびこれによる衝撃吸収性能を向上させ得るようになっている。すなわち、前記第１ダクト壁部３２に対して衝撃力を伴った過大な押圧力が作用した際には、該第１ダクト壁部３２を裏側から支持していた前記支持部３６が押し潰されるよう変形することで、当該第１ダクト壁部３２の陥凹的な変形を許容するようになっている。
【００１８】
具体的には、前記支持部３６における前記支持壁部５４を、図３に拡大図示するように、前記第１ダクト壁部３２の側に位置し、該第１ダクト壁部３２に対する鉛直方向に対して第１傾斜角度αで延在する第１支持部分５６と、前記第１支持部分５６に連接されて前記第２ダクト壁部３４の側に位置し、該第１ダクト壁部３２に対する鉛直方向に対して前記第１傾斜角度αより大きな第２傾斜角度βで延在する第２支持部分５８とに分かたれた形状としている。すなわち支持壁部５４は、前記当接部５２が形成された先端部分から、前記第２ダクト壁部３４の側に位置する基端部分に向けて所謂末広がり形状とされると共に、前記第１支持部分５６の末広がり度合よりも前記第２支持部分５８の末広がり度合の方が大きくなっている。なお、前記第１支持部分５６および第２支持部分５８は、前記支持部３６における略中間部位において折曲しており、両者５６,５８の幅寸法は略同等とされている。
【００１９】
そして、前記第１支持部分５６の第１傾斜角度αと、前記第２支持部分５８の第２傾斜角度βとは、次のような範囲内に設定されている。すなわち前記支持壁部５４は、前述のように適宜の折曲状に形成されることを前提として、前記第１傾斜角度α＝１０°および第２傾斜角度β＝２５°の折曲状態と、前記第１傾斜角度α＝２０°および第２傾斜角度β＝２５°の略直線状態との間に含まれる折曲形状とされる。これに基づいて実施例では、前述した範囲内に含まれる形状として、第１傾斜角度α＝１０°に設定すると共に第２傾斜角度β＝３０°に設定した折曲形状を例示している。但し、前記第１支持部分５６における第１傾斜角度αの角度設定、第２支持部分５８における第２傾斜角度βの角度設定、およびこれらの設定による支持壁部５４の折曲形状等は、本願出願人が実施した実験により得られたもので、その実験内容および実験結果については後述する。
【００２０】
前記支持壁部５４における第１支持部分５６および第２支持部分５８は、前記ブロー成形型６０における前記第２成形型６４に設けた凸壁部６６により、当該ダクト５０をブロー成形するに際して同時に形成される。すなわち前記凸壁部６６は、図６および図７に示すように、前記第２支持部分５８を形成する基部６８と、前記第１支持部分５６を形成する先端部７０とからなり、パリソンＰが該凸壁部６６の外面に密着することで、第１傾斜角度αの第１支持部分５６、第２傾斜角度βの第２支持部分５８および当接部５２からなる支持部３６が形成される。なお、第２支持部分５８の第２傾斜角度βが第１支持部分５６の第１傾斜角度αよりも大きく設定されているため、成形された車両用ダクト５０の脱型時には支持部３６から凸壁部６６が容易かつ好適に離脱するようになる。
【００２１】
次に、本願出願人が実施した実験の内容について説明する。本実施例の車両用ダクト５０では、前記第１ダクト壁部３２に衝撃力を伴う押圧力が加わった際に、該第１ダクト壁部３２の陥凹的な変形を許容するようにするために、前記支持部３６の支持壁部５４を相互折曲的に連接される第１支持部分５６および第２支持部分５８から形成して、押圧力が作用した際には両支持部分５６,５８を適切に折曲変形させて押し潰されるよう構成することを特徴としている。そこで本実験では、前記第１支持部分５６における第１傾斜角度αの最適な角度と、前記第２支持部分５８における第２傾斜角度βの最適な角度とを得るために、図８〜図１０に示す３タイプ・３形状(合計９種類)において、衝撃力を伴った所要の押圧力を前記第１ダクト壁部３２に加えた際に発生する反力の測定を行なった。
【００２２】
すなわち、図８のタイプの車両用ダクト５０は、支持部３６の支持壁部５４における第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝１０°に設定したもとで、▲１▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝１０°(角度差０°、支持壁部５４は直接状)(図８(ａ))、▲２▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝２０°(角度差１０°)(図８(ｂ))、▲３▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝３０°(角度差２０°)(図８(ｃ))とした３形状である。また、図９のタイプの車両用ダクト５０では、支持部３６の支持壁部５４における第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝２０°に設定したもとで、▲１▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝２０°(角度差０°、支持壁部５４は直接状)(図９(ａ))、▲２▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝３０°(角度差１０°)(図９(ｂ))、▲３▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝４０°(角度差２０°)(図９(ｃ))とした３形状である。更に、図１０のタイプの車両用ダクト５０では、支持部３６の支持壁部５４における第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝３０°に設定したもとで、▲１▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝３０°(角度差０°、支持壁部５４は直接状)(図１０(ａ))、▲２▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝４０°(角度差１０°)(図１０(ｂ))、▲３▼第２支持部分５８の第２傾斜角度＝５０°(角度差２０°)(図１０(ｃ))とした３形状である。
【００２３】
図１１は、図８〜図１０に示した３タイプ・３形状の各車両用ダクト５０において、前記実験から得られた夫々の反力の測定データを基に作成したグラフであり、また表１は、これら３タイプ・３形状の夫々の車両用ダクト５０における反力の測定データを纏めた表である。なお、表１中の増減率とは、夫々のタイプにおいて、第１傾斜角度α＝第２傾斜角度β(第１支持部分５６および第２支持部分５８が直線状態)とした場合の反力を基準として、第１傾斜角度α＜第２傾斜角度β(第１支持部分５６および第２支持部分５８が折曲状態)とした場合の反力を比較したものである。
【００２４】
【表１】
図１１および表１から明らかなように、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝１０°としたタイプの車両用ダクト５０では、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝１０°(図１６に例示した従来の車両用ダクト３０と同一形状)を基準とすると、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝２０°(両者の角度差１０°)の場合では反力が１７.９％増加するのに対し、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°(両者の角度差２０°)の場合では逆に反力が２８.８％も減少することが判明した。
【００２６】
これに対し、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝２０°としたタイプの車両用ダクト５０では、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝２０°(両者の角度差０°)を基準とすると、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°(両者の角度差１０°)の場合では反力が６４.２％も増加し、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝４０°(両者の角度差２０°)の場合でも反力が３１.４％も増加した。更に、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝３０°としたタイプの車両用ダクト５０では、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°(両者の角度差０°)を基準とすると、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝４０°(両者の角度差１０°)の場合では反力が８６.２％も増加し、第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝５０°(両者の角度差２０°)の場合でも反力が３０.０％も増加した。
【００２７】
ここで、３タイプ・３形状の合計９種類を総合的にみると、反力が最低となったのは、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝３０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°(両者の角度差０°)の場合である。次いで、反力が２番目に低かったのは、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝３０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝５０°(両者の角度差２０°)の場合である。そして、実施例に例示した車両用ダクト５０、すなわち第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝１０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°(両者の角度差２０°)の場合は、これらに続いて３番目に反力が低い結果となった。すなわち、前記支持部３６における支持壁部５４を、直線状態とすると共にその傾斜角度を大きく設定すれば、車両用ダクトが圧潰的に変形し易くなることが実証されている。
【００２８】
しかしながら、前記支持壁部５４の傾斜角度を大きく設定した場合には、当該車両用ダクト５０の空気流通空間の断面積が減少するため、必要とされる空気の流通量が確保できなくなってダクトとしての本来の機能が阻害される問題が生じてしまう。例えば図１２(ａ)に示すように、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝１０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝１０°とした従来の車両用ダクト３０を基準とした場合、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝１０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°とした車両用ダクト５０では、空気流通空間の断面積の減少部分は同図に示した網掛け部分Ｓだけとなり、本願出願人が計算した結果では断面積の減少率は僅か１.５％前後にとどまった。
【００２９】
ところが図１２(ｂ)に示すように、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝３０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°とした車両用ダクト５０では、空気流通空間の断面積の減少は同図に示した網掛け部分Ｓとなり、断面積の減少率は１０％程度にもなった。更に図示しないが、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝３０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝５０°とした車両用ダクト５０では、空気流通空間の断面積の減少率が１０％以上になることは明らかである。すなわち、後者の車両用ダクト５０の場合は、反力の低下は好適に図られるものの、空気流通空間の断面積が大幅に減少してしまう問題が生じるため、例えば外形サイズを大きくして空気流通空間の拡大化を図る等の対策が必要となるが、前述した如く配設部位が限られた狭い空間であるから、外形サイズの大型化による対応は現実的に困難が予想される。
【００３０】
これに対し、前者である実施例の車両用ダクト５０(第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝１０°で第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝３０°)は、空気流通空間の断面積の減少を最小限にとどめつつも、反力を大幅に減少させることができている。従って、前述した諸条件を前提とした本実施例の車両用ダクト５０は、前記支持部３６における支持壁部５４を、第１傾斜角度α＝１０°程度で延在する第１支持部分５６と、第２傾斜角度β＝３０°程度で延在する第２支持部分５８とで形成するようにしたものである。
【００３１】
但し前述した実験結果によれば、図１１から明らかなように、反力が従来の場合より低くなるのは、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝１０°に設定した場合では第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝２５°以上であり、第１支持部分５６の第１傾斜角度α＝２０°に設定した場合では第２支持部分５８の第２傾斜角度β＝２５°以下である。このことから前記支持壁部５４の形状は、空気流通空間の断面積の減少を考慮すると前述したように、適宜の折曲状に形成されることを前提として、前記第１傾斜角度α＝１０°および第２傾斜角度β＝２５°の折曲状態と、前記第１傾斜角度α＝２０°および第２傾斜角度β＝２５°の折曲状態との間に含まれる折曲形状とすればよいという結果が得られる。
【００３２】
【実施例の作用】
前述のように構成された本実施例の車両用ダクト５０は、前述したように、エンジンルーム１２の前側における車体前面中央に固定される。このとき、前記第１ダクト壁部３２が前記ボンネット１４の裏側に近接位置するようになり、また前記第２ダクト壁部３４が前記ラジエターサポート１８に近接位置するようになる。
【００３３】
なお、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ダクト壁部３２の上面を軽く接触した場合等、該第１ダクト壁部３２を上方から衝撃力を伴わずに押圧した程度では、前記支持部３６の支持壁部５４が変形しないので、前記第１ダクト壁部３２が陥凹的に変形することはない。
【００３４】
このような実施状態における前記車両用ダクト５０では、歩行者との衝突により前記ボンネット１４が下方へ変形し、これに伴って前記第１ダクト壁部３２に上方から衝撃力を伴った押圧力が加わった際には、該第１ダクト壁部３２を裏側から支持している前記支持部３６へその押圧力が伝達される。そして、衝撃力を伴った押圧力を受けた前記支持部３６では、図４および図５に例示するように、支持壁部５４の第１支持部分５６および第２支持部分５８が両者の境界部分で折曲するようになる一方、各々の第１支持部分５６が湾曲状に変形することで、全体的または部分的に押し潰された状態に変形するようになり、前記第１ダクト壁部３２の沈み込みを許容するようになる。
【００３５】
従って、本実施例の車両用ダクト５０は、空気導入時に発生する圧力差による第１ダクト壁部３２および第２ダクト壁部３４の変形を前記支持部３６で防止することを前提としたもとで、歩行者との衝突により変形したボンネット１４が前記第１ダクト壁部３２を上方から衝撃力を伴って押圧した際には、少なくとも支持壁部５４の一部分が折曲的に変形して押し潰されることで、該第１ダクト壁部３２の沈み込みを許容する。従って、歩行者との衝突による前記ボンネット１４の更なる陥凹的な変形を許容するようになり、該ボンネット１４の衝撃吸収性能の低下を招来する不都合を回避すると共に、歩行者の負傷度合の軽減に寄与し得る。
【００３６】
しかも、本実施例の車両用ダクト５０は、前記支持部３６の支持壁部５４を中間部位で折曲させた形状としたことで、図１５および図１６に例示した従来の車両用ダクト３０と比較すると、前述したように、空気流通空間の断面積を殆ど減少させることなく、第１ダクト壁部３２に衝撃力を伴った押圧力が加わった際に発生する反力を３０％近くも減少させ得る。従って、外形サイズを大きく(横幅の拡大化)することなく所定量の空気を前記エンジン２０側へ通入案内し得るようにしたもとで、前記ボンネット１４の陥凹的な変形を許容して歩行者の負傷度合の軽減に大きく寄与し得る。
【００３７】
なお前記実施例では、前記エンジン２０に供給される外部空気の導入の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１８(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。
【００３８】
【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、空気導入時に発生する圧力差による変形を支持部で防止することを前提としたもとで、歩行者との衝突により変形したボンネットが第１ダクト壁部を上方から押圧した際には、少なくとも支持壁部の一部分が折曲的に変形して押し潰されることで、該第１ダクト壁部の沈み込みを好適に許容する。従って、歩行者との衝突による前記ボンネットの更なる陥凹的な変形を許容するようになり、該ボンネットの衝撃吸収性能の低下を招来する不都合を回避すると共に、歩行者の負傷度合の軽減に寄与し得る等の有益な効果を奏する。
また本発明に係る車両用ダクトは、従来の車両用ダクトと比較すると、空気流通空間の断面積を殆ど減少させることなく、第１ダクト壁部に衝撃力を伴った押圧力が加わった際に発生する反力を３０％近くも減少させ得る。従って、外形サイズを大きくすることなく所定量の空気を通入案内し得るようにしたもとで、前記ボンネットの陥凹的な変形を許容して歩行者の負傷度合の軽減に大きく寄与し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】好適実施例に係る車両用ダクトを一部破断して示した概略斜視図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図２を部分的に拡大して図示した説明断面図である。
【図４】歩行者との衝突により変形したボンネットが第１ダクト壁部を上方から衝撃力を伴って押圧した際の説明断面図であって、支持部の支持壁部が第１支持部分および第２支持部分の境界部で折曲すると共に第１支持部分が変形することで、第１ダクト壁部の沈み込みが許容されて該ボンネットの更なる変形を許容した状態を示している。
【図５】図４を部分的に拡大して図示した説明断面図である。
【図６】ブロー成形型の第１成形型および第２成形型を相互離間させたもとで、両成形型の間にパリソンを到来させた状態を示した説明断面図である。
【図７】第１成形型および第２成形型を近接させることで、実施例の車両用ダクトをブロー成形している状態を部分的に示した説明断面図であって、第２成形型の成形面にパリソンが密着することで、当接部および折曲した支持壁部からなる支持部が形成されることを示している。
【図８】第１支持部分の第１傾斜角度を１０°に設定したタイプの車両用ダクトにおいて、実験に供される３種類の支持部の形状を示した断面図である。
【図９】第１支持部分の第１傾斜角度を２０°に設定したタイプの車両用ダクトにおいて、実験に供される３種類の支持部の形状を示した断面図である。
【図１０】第１支持部分の第１傾斜角度を３０°に設定したタイプの車両用ダクトにおいて、実験に供される３種類の支持部の形状を示した断面図である。
【図１１】図８〜図１０に示した３種類・３タイプの各車両用ダクトの実験結果を示したグラフである。
【図１２】 (ａ)は、第１支持部分の第１傾斜角度を１０°、第２支持部分の第２傾斜角度を３０°に設定した車両用ダクトにおける断面積と、従来のダクトにおける断面積との差を比較した説明図、
(ｂ)は、第１支持部分の第１傾斜角度を３０°、第２支持部分の第２傾斜角度を３０°に設定した車両用ダクトにおける断面積と、従来のダクトにおける断面積との差を比較した説明図である。
【図１３】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１４】図１３のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１５】図１３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１６】図１５のＹ−Ｙ線断面図である。
【符号の説明】
１４ ボンネット
１８ ラジエターサポート(車体構成部分)
３２ 第１ダクト壁部
３４ 第２ダクト壁部
３６ 支持部
５２ 当接部
５４ 支持壁部
５６ 第１支持部分
５８ 第２支持部分
α 第１傾斜角度
β 第２傾斜角度
Claims (3)
- 車両のボンネット(14)とその下方に位置する車体構成部分(18)との間に配設され、該ボンネット(14)の裏側に近接位置する第１ダクト壁部(32)と、該第１ダクト壁部(32)に所要空間を保持して対向し、前記車体構成部分(18)に近接位置する第２ダクト壁部(34)と、該第２ダクト壁部(34)の内側から突出して前記第１ダクト壁部(32)の裏面を当接支持するチャンネル状の支持部(36)とを備える車両用ダクトにおいて、
前記支持部(36)は、前記第１ダクト壁部(32)の裏面と当接する当接部(52)と、該当接部(52)の端縁に連接して対向する支持壁部(54)とからなり、
前記支持壁部(54)は、前記第１ダクト壁部(32)の側に位置し、該第１ダクト壁部(32)に対する鉛直方向に対して第１傾斜角度(α)で延在する第１支持部分(56)と、前記第１支持部分(56)に連接されて前記第２ダクト壁部(34)の側に位置し、該第１ダクト壁部(32)に対する鉛直方向に対して前記第１傾斜角度(α)より大きな第２傾斜角度(β)で延在する第２支持部分(58)とに分かたれる
ことを特徴とする車両用ダクト。 - 前記第１支持部分(56)および第２支持部分(58)は、前記支持部(36)の略中間部位で折曲している請求項１記載の車両用ダクト。
- 前記支持壁部(54)は適宜の折曲状に形成されて、前記第１傾斜角度(α)＝１０°および第２傾斜角度(β)＝２５°の折曲状態と、前記第１傾斜角度(α)＝２０°および第２傾斜角度(β)＝２５°の折曲状態との間に含まれるようになっている請求項１または２記載の車両用ダクト。
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