JP4940773B2 - 車両用外気導入ダクト - Google Patents

Description

本発明は、車両用外気導入ダクトに関する。

近年、歩行者保護対策が盛んに行なわれている。その一つとして、フードの後端側（ウインドシールドガラスを含む。以下、同じ。）に歩行者の頭部等の衝突体が当接した際に、衝突体へ作用する反力を下げる技術が有効とされている。

ここで、特許文献１には、車外の空気（外気）を車室内に導くための車両用外気導入ダクトに歩行者保護対策を付加した技術が開示されている。簡単に説明すると、車両用外気導入ダクトは上下三分割構造とされており、フード後端を支持する上側ダクトに衝突体からの衝突荷重が入力されると、上側ダクトと中間ダクトとの間に介在された弾性体が圧縮されて、その分上側ダクトが下方変位することで、フードの後端側から衝突体へ入力される反力を低減させる、というものである。
特開２００４−３４８３２号公報 特開２００４−１２４７５７号公報

しかしながら、上記先行技術による場合、弾性体の弾性限度の範囲内で上側ダクトが下方変位して衝突体へ入力される反力を低減させているが、より一層、エネルギー吸収量を大きくするために改良の余地がある。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、歩行者などの衝突体がフードの後端側に当接した際に、車両用外気導入ダクトが容易に変形し衝撃エネルギーを吸収することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の車両用外気導入ダクトは、両端が開口した筒状を成し、一方の開口側がフードの後方に設けられた外気取入部に取り付けられたダクト部と、前記ダクト部の一方の開口から他方の開口へとつながる中心軸と直交する断面において、フード上下方向に沿って立設された一対の側部の少なくとも一方に設けられ、フード後端側の上方からの荷重によって前記ダクト部がフード上下方向に潰れるように該側部をフード幅方向へ変形させる折り曲げ起点となる屈曲部と、を備えることを特徴とする車両用外気導入ダクト。
としている。

請求項１に記載の車両用外気導入ダクトでは、ダクト部の一方の開口から他方の開口へとつながる中心軸と直交する断面において、フード上下方向に沿って立設された一対の側部の少なくとも一方に、フード後端側の上方からの荷重によって該側部をフード幅方向へ変形させる屈曲部を設けたので、衝突体によってダクト部に荷重が加わると、ダクト部は屈曲部で容易に変形する。よって、衝突体に対する反力が小さくなる。つまり、衝撃エネルギー吸収性能が向上される。

請求項２に記載の車両用外気導入ダクトは、請求項１に記載の構成において、前記ダクト部の一方の開口側には、フード後端側の上方からの荷重によって該ダクト部の一方の開口側をフード下方側へ変形させる第一脆弱部が形成されていることを特徴としている。

請求項２に記載の車両用外気導入ダクトでは、ダクト部の一方の開口側に、フード後端側の上方からの荷重によって該ダクト部の一方の開口側をフード下方側へ変形させる第一脆弱部を形成したので、ダクト部の一方の開口側は、第一脆弱部が変形の起点となって容易に変形する。よって、衝突体に対する反力が更に小さくなる。つまり、衝撃エネルギー吸収性能が更に向上される。

請求項３に記載の車両用外気導入ダクトは、請求項２に記載の構成において、前記第一脆弱部は、前記中心軸方向を長手方向とする線状に形成されていることを特徴としている。

請求項３に記載の車両用外気導入ダクトでは、第一脆弱部は中心軸方向を長手方向とする線状に形成されているので、ダクト部の一方の開口側は中心軸方向に容易に変形することができる。

請求項４に記載の車両用外気導入ダクトは、請求項２に記載の構成において、前記第一脆弱部は、前記中心軸と直交する方向であるフード幅方向に沿った方向を長手方向とする線状に形成されていることを特徴としている。

請求項４に記載の車両用外気導入ダクトでは、第一脆弱部は中心軸と直交する方向であるフード幅方向に沿った方向を長手方向とする線状に形成されているので、ダクト部の一方の開口側は中心軸と直交する方向であるフード幅方向に沿った方向に容易に変形することができる。

請求項５に記載の車両用外気導入ダクトは、請求項１から請求項４のいずれか１項において、前記ダクト部の一方の開口の周囲には、前記外気取入部に取り付けられるフランジ部が形成されており、前記フランジ部には、該フランジ部の変形抵抗を減少させる第二脆弱部が形成されていることを特徴としている。

請求項５に記載の車両用外気導入ダクトでは、フランジ部に該フランジ部の変形抵抗を減少させる第二脆弱部を設けたので、ダクト部に上方側から荷重が入力されると、フランジ部は容易に変形する。このように本発明では、取付用のフランジ部をダクト部の一方の開口の周囲に設けても、該フランジ部によってダクト部の変形が妨げられることはないので、ダクト部は容易に変形する。

請求項６に記載の車両用外気導入ダクトは、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の構成において、前記外気取入部は、前記フードの後端側に車幅方向に沿って配置されたカウルであることを特徴としている。

請求項６に記載の車両用外気導入ダクトは、フードの後端側に車幅方向に沿って配置されたカウルに取り付けられている。ここで、上述したように車両用外気導入ダクトのダクト部は屈曲部で容易に変形するので、荷重入力時にカウルの変形を妨げない。

以上説明したように本発明に係る請求項１に記載の車両用外気導入ダクトによれば、ダクト部は屈曲部で容易に変形するので、衝撃エネルギー吸収性能が良い、という効果を有する。

請求項２に記載の車両用外気導入ダクトによれば、ダクト部は第一脆弱部が起点となって容易に変形するので、衝撃エネルギー吸収性能が更に良い、という効果を有する。

請求項３に記載の車両用外気導入ダクトによれば、筒の中心軸方向を長手方向とする線状の第一脆弱部を折り目としてダクト部が容易に変形する、という効果を有する。

請求項４に記載の車両用外気導入ダクトによれば、筒の中心軸と直交する方向であるフード幅方向を長手方向とする線状の第一脆弱部を折り目としてダクト部が容易に変形する、という効果を有する。

請求項５に記載の車両用外気導入ダクトによれば、フランジ部は第二脆弱部が起点となって容易に変形するので、フランジ部がダクト部の変形を妨げない、という効果を有する。

請求項６に記載の車両用外気導入ダクトによれば、車両用外気導入ダクトのダクト部は屈曲部で容易に変形するのでカウルの変形を妨げない、という効果を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、矢印ＦＲは車体前方を示し、矢印ＵＰは車体上方を示し、矢印ＩＮは車幅内方向を示している。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用外気導入ダクト１００（図４を参照）を取り付けている自動車の車体１０の前方部分を示している。車体１０の前方部分には、エンジンルーム２０（図２参照）の上方を開閉可能に覆うフード１２が設けられている。

図２に示すように、このフード１２及びエンジンルーム２０の後方に、外気取入部としてのカウル３０が配置されている。

カウル３０は、フード１２の後端側に車幅方向に沿って配置され、車体後方側の垂直壁の一部に開口部３０Ａが形成されている。また、カウル３０は、カウル３０の車体前方側の上面を構成するカウルルーバ３２と、開口部３０Ａが形成されたカウルインナパネル３１と、を備えている。

カウルインナパネル３１の断面形状は、上方が開放された略ハット形状とされている。

カウルルーバ３２は、開放されているカウルインナパネル３１の上方を覆うと共に、フード１２の後端側下面部１２Ａとウインドシールドガラス２４の前端２４Ａとに掛け渡されるように配置されている。また、カウルルーバ３２には、多数の短冊状の通気孔３２Ａが形成されている（図１も参照）。

カウルインナパネル３１は、開口部３０Ａの上方に設けられ、カウル３０の車体後方側の上面を構成するカウルアッパーパネル３４を含んで構成されている。カウルアッパーパネル３４は、ウインドシールドガラス２４の下方に位置している。そして、カウルアッパーパネル３４の前方部とウインドシールドガラス２４の前端部分（下端部分）の下面部２４Ｂとの間が接着剤２６によって、接着及びシールされている。

カウル３０の下方には、エンジンルーム２０と車室１４とを仕切るダッシュパネル１６が設けられている。

さて、カウル３０の車体後方側の開口部３０Ａと連通するように、車両用外気導入ダクト１００がカウル３０に取り付けられている。

図２と図４とに示すように、車両用外気導入ダクト１００は、車体前方側（一方）と後斜下方側（他方）とが開口している湾曲した筒状のダクト部１０２を備えている。そして、ダクト部１０２の車体前方側（一方）の開口がカウル３０の開口部３０Ａと連通するように、カウル３０に取り付けられている。また、ダクト部１０２の後斜め下方側（他方）の開口は空調装置１５０（図２参照）に連結されている。

図５に示すように、車両用外気導入ダクト１００のダクト部１０２の両側部１０４，１０６（即ち、ダクト部１０２の中心軸Ｚと直交する断面において、フード上下方向に沿って立設された一対の側部１０４，１０６）には、フード後端側の上方からの荷重によって両側部１０４，１０６をフード幅方向へ変形させる屈曲部１０４Ａ，１０６Ａが形成されている。つまり、側部１０４，１０６の中心軸Ｚと直交する断面形状は、水平方向（車体の幅方向）の外側に突き出るように、略「く」の字形状とされている（折れ曲がっている）。なお、図５では、左側の側部１０６の屈曲部１０６Ａが「く」の字形状となり、右側の側部１０４の屈曲部１０４Ａは左側の屈曲部１０６Ａと左右対称となった逆くの字形状（つまり、「＞」）となっている。なお、中心軸Ｚはダクト部１０２の一方の開口から他方の開口へとつながる筒の中心を通る軸のことである。

車両用外気導入ダクト１００のダクト部１０２における車体前方側（一方）の開口周縁部には、全周に亘ってフランジ部１０８が形成されている。そして、このフランジ部１０８がカウル３０のカウルインナパネル３１の開口部３０Ａの周囲に接合されることで、車両用外気導入ダクト１００がカウル３０に取り付けられている。また、フランジ部１０８の屈曲部１０４Ａ，１０６Ａに対応する箇所は、Ｖ字状の切取部１０８Ａが形成されている。更に、屈曲部１０４Ａ，１０６Ａと切取部１０８Ａとの間には、溝１０９が形成されている。溝１０９は、屈曲部１０４Ａと屈曲部１０６Ａとを結んだ直線を長手方向としている（本実施形態では水平方向であり、フード幅方向）。

また、ダクト部１０２の側部１０４，１０６の前方部分の外壁には、Ｖ字状の溝１３０，１３１が形成されている。溝１３０，１３１は、屈曲部１０４Ａ，１０６Ａの折目線上に形成されている。

更に、ダクト部１０２の上部１４０の前方部分の内壁には、Ｖ字状の溝１４２が形成されている。溝１４２は中心軸Ｚ（屈曲部１０４Ａ，１０６Ａの折目線）の方向を長手方向としている。

また、ダクト部１０２の四隅部の内壁には、Ｖ字状の溝１４４が形成されている。溝１４４も中心軸Ｚ（屈曲部１０４Ａ，１０６Ａの折目線）の方向を長手方向としている。

更に、図２と図４とに示すように、ダクト部１０２の上部１４０の外壁の中央部分には、Ｖ字状の溝１４８が形成されている。Ｖ字状の溝１４８は中心軸Ｚ（屈曲部１０４Ａ，１０６Ａの折目線）と直交する方向を長手方向としている（本実施形態では水平方向）。

さて、図２の矢印Ｋ１からＫ３は、車体１０の外の空気（以降、外気と記す）の流れを示している。まず、矢印Ｋ１で示すように、外気がカウル３０のカウルルーバ３２の通気孔３２Ａからカウル３０の内部に入る。カウル３０に入った外気は、矢印Ｋ２で示すように、開口部３０Ａから車両用外気導入ダクト１００に導入される。車両用外気導入ダクト１００に導入された外気は、矢印Ｋ３で示すように、空調装置１５０に送られる。そして、空調装置１５０によって温度調整された後、車室１４（図１も参照）に外気が導入される。

つぎに本実施形態の作用について説明する。

図１の矢印Ｙで示すように、衝突体（図３の二点破線Ｔを参照）、例えば、歩行者の頭部がウインドシールドガラス２４の前端側に当接し、ウインドシールドガラス２４の前端側に上方から衝撃が加わる。

図３に示すように、ウインドシールドガラス２４の前部に上方から衝撃が加わると、カウル３０のカウルアッパーパネル３４に上方から衝撃が加わって、カウルインナパネル３１の開口部３０Ａが潰れるように、カウルインナパネル３１が変形する。更に、カウル３０のカウルインナパネル３１と共に、車両用外気導入ダクト１００のダクト部１０２が変形する。

さて、このとき車両用外気導入ダクト１００のダクト部１０２は、まず、図５の実線から二点破線Ｔ１へ、更に二点破線Ｔ１から二点破線Ｔ２へと、パンタグラフのように容易に変形して潰れる。

具体的には、車両用外気導入ダクト１００のダクト部１０２の側部１０４，１０６が、屈曲部１０４Ａ，１０６Ａで折れて容易に変形する。

なお、側部１０４，１０６の外壁の屈曲部１０４Ａ，１０６Ａの折目線上に形成されている溝１３０とダクト部１０２の四隅部の内壁の溝１４４も折り目となるので、更に容易に屈曲部１０４Ａ，１０６Ａで折れて変形しやすくなっている。

更に、フランジ部１０８には、切取部１０８Ａ、溝１０９が形成されているので、屈曲部１０４Ａ，１０６Ａで折れて変形する際に、フランジ部１０８も同様に変形する。つまり、フランジ部１０８がダクト部１０２の変形を妨げない。

また、ダクト部１０２の上部１４０の溝１４２を折り目として、上部１４０の中央が撓むように変形する。

また、図３に示すように、ダクト部１０２の上部１４０の中央部分の外壁の溝１４８を折り目として、車体前方側に倒れるように変形する。

このように、車両用外気導入ダクト１００のダクト部１０２は上方からの荷重に対して容易に変形して潰れるようになっている。また、カウル３０のカウルインナパネル３１の変形を阻害しない。したがって、衝突体（例えば、歩行者の頭部（図３の二点破線Ｔを参照））に対する反力が小さく、衝撃エネルギー吸収性能が良い。よって、衝突体、例えば、歩行者の頭部が受ける反力を緩和することができる。

なお、車両用外気導入ダクト１００は、通常は、上方から大きな荷重や衝撃を受けることはないので、ダクト部１０２が変形することはない。また、車両用外気導入ダクト１００として十分な強度を有している。

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、溝１３０、溝１４８は、ダクト部１０２の外壁に形成し、溝１３１、溝１４２、溝１４４はダクト部１０２の内壁に形成しているが、これに限定されない。いずれの溝も外壁と内壁のいずれに形成しても良いし、或いは、両方に形成しても良い。

また、例えば、上記実施形態では、図５に示すように、車幅方向の両方の側部１０４，１０６に屈曲部１０４Ａ，１０６Ａを設けていたが、これに限定されない。側部１０４，１０６のいずれか一方のみに屈曲部（１０４Ａ又は１０６Ａ）を設けた構成であっても良い。

また、例えば、上記実施形態では、屈曲部１０４Ａ，１０６Ａは、それぞれ水平方向（車体の幅方向）の外側に突き出るように折れ曲がり、左右対称となっていたが、これに限定されない。内側方向（逆方向）に突き出るように折れ曲がっていても良い。つまり、上記実施形態の折れ曲がり方を「山折り」とすると「谷折り」でも良い。また、一方の側部が山折りで他方の側部が谷折りであっても良い。

また、例えば、上記実施形態では、各側部１０４，１０６に、それぞれ一つの屈曲部１０４Ａ，１０６Ａを設けていたが、これに限定されない。各側部に２箇所以上、屈曲部を設けても良い。なお、この場合、山折りと谷折りとを組み合わせても良い。

本発明の実施形態に係る車両用外気導入ダクトを適用した車体を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両用外気導入ダクトを外気取入部に取り付けた状態の断面図である。 図２の状態からカウルに上方から衝撃が加わり車両用外気導入ダクトが潰れた状態の図である。 本発明の実施形態に係る車両用外気導入ダクトを示す斜視図である。 図４のＡ−Ａ線に沿った車両用外気導入ダクトの断面図である。

符号の説明

３０ カウル（外気取入部）
３１ カウルインナパネル
１００ 車両用外気導入ダクト
１０２ ダクト部
１０４ 側部
１０４Ａ 屈曲部
１０６ 側部
１０６Ａ 屈曲部
１０８ フランジ部
１０８Ａ 切取部（第二脆弱部）
１０９ 溝（第二脆弱部）
１３０ 溝（第一脆弱部）
１３１ 溝（第一脆弱部）
１４２ 溝（第一脆弱部）
１４４ 溝（第一脆弱部）
１４８ 溝（第一脆弱部）

Claims (6)

1. 両端が開口した筒状を成し、一方の開口側がフードの後方に設けられた外気取入部に取り付けられたダクト部と、
   前記ダクト部の一方の開口から他方の開口へとつながる中心軸と直交する断面において、フード上下方向に沿って立設された一対の側部の少なくとも一方に設けられ、フード後端側の上方からの荷重によって前記ダクト部がフード上下方向に潰れるように該側部をフード幅方向へ変形させる折り曲げ起点となる屈曲部と、
   を備えることを特徴とする車両用外気導入ダクト。
2. 前記ダクト部の一方の開口側には、フード後端側の上方からの荷重によって該ダクト部の一方の開口側をフード下方側へ変形させる第一脆弱部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用外気導入ダクト。
3. 前記第一脆弱部は、前記中心軸方向を長手方向とする線状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用外気導入ダクト。
4. 前記第一脆弱部は、前記中心軸と直交する方向であるフード幅方向に沿った方向を長手方向とする線状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用外気導入ダクト。
5. 前記ダクト部の一方の開口の周囲には、前記外気取入部に取り付けられるフランジ部が形成されており、
   前記フランジ部には、該フランジ部の変形抵抗を減少させる第二脆弱部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用外気導入ダクト。
6. 前記外気取入部は、前記フードの後端側に車幅方向に沿って配置されたカウルであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両用外気導入ダクト。
   

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