JP5474151B2 - 車両用吸気ダクト - Google Patents

Description

この発明は、エンジンに空気を導入する車両用吸気ダクトに関するものである。

図７に示すように、自動車の車体１０に搭載されたエンジンＥＧには、車両用吸気ダクトＤＣから導入された外部の空気がエアクリーナーＡＣを介して供給される(例えば、特許文献１)。車両用吸気ダクトＤＣは、インジェクション成形またはブロー成形等で成形された合成樹脂製であって、内部に空気流通路２０が画成されている。また車両用吸気ダクトＤＣは、図８に示すように、空気の取込口２４を有する導入部２２が横長扁平形状に形成されると共に、エアクリーナーＡＣに接続する送出口２８を有する導出部２６が略矩形状に形成されている。更に車両用吸気ダクトＤＣは、導入部２２から導出部２６に至る途中部分で屈曲する形状となっている。そして、車両用吸気ダクトＤＣは、導入部２２がボルト等の取付手段ＢＬでラジエターサポート１６の上面へ取り付けられ、エンジンルーム１２を閉成するエンジンフード１４とラジエターサポート１６との間の隙間Ｓに取込口２４が臨むように配設される。

特開２００６−３２２４３４号公報

ところで近年では、歩行者保護に関する安全対策の確立が希求されており、歩行者が衝突した際にはエンジンフード１４が適度に下方へ変形することで、衝撃の吸収を図っている。このため、エンジンフード１４の真下に位置する車両用吸気ダクトＤＣは、エンジンフード１４の変形を阻害しないことが要求される。また車両用吸気ダクトＤＣは、エンジンフード１４の変形を許容するだけでなく、エンジンフード１４を介して入力される衝撃を吸収することも求められる。

前述のように、車両用吸気ダクトＤＳの導入部２２は、狭い隙間Ｓに配設されるので、導入部２２の開放端を下方から上方に向かうにつれて後側に傾斜するように形成することで、エンジンフード１４の変形ストロークを確保することがなされている。すなわち、導入部２２の開口端に開設される取込口２４は、斜め上方を臨むように傾斜している。空気は、取込口２４の開口面に対して直交する角度で流入する性質があり、車両用吸気ダクトＤＣにおいて、空気は取込口２４から斜め下方に流入した後に、導入部２２における空気流通路２０を構成する壁部内面に沿って水平方向へ流通する(図７参照)。このように、取込口２４から取り込まれた空気は、斜め下方へ向かう入射ラインに沿って流通しようとするので、空気流が導入部２２の上壁部内面から剥離して、空気流が空気流通路２０の下側領域に偏る傾向がある。そして、導入部２２における空気流通路２０の天井領域Ｒでは、空気流の逆流が発生してしまう。このように、導入部２２の空気流通路２０では、取込口２４の開口面を斜めに形成することによって空気流の偏りや空気流の逆流が生じ、これらが抵抗となって吸気ダクトの通風性能が悪化してしまう問題が指摘される。

すなわち本発明は、従来の技術に係る車両用吸気ダクトに内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、衝撃吸収性能を備える車両用吸気ダクトを提供することを目的とする。更に、車両用吸気ダクトにおいて、取込口を斜めに形成した際に、通風性能の悪化の原因となる導入部における空気流の偏りおよび空気流の逆流の発生も抑制する。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の車両用吸気ダクトは、
取込口から送出口に連通する空気流通路が画成された車両用吸気ダクトであって、
開口面が斜め上方に臨むよう形成された前記取込口を有し、該取込口から前記送出口に至る空気流通方向と交差する横方向に広がる扁平形状に形成された導入部と、
前記導入部の内部に画成される前記空気流通路に、前記導入部の下壁部および前記取込口の最上端を画成する該導入部の上壁部から離して、該導入部の対向した側壁部の間に亘って前記空気流通方向と交差する横方向に延在するよう設けられた板体とを備え、
前記板体は、前記取込口の最上端を通って該取込口の開口面に直交するように取り込まれる空気の入射ラインと交差するよう空気流通方向前後に延在し、該板体の空気流通方向前端が該入射ラインより前側で前記導入部の開口端と整合する位置または該開口端より後側に配置されると共に、該板体の空気流通方向後端が該入射ラインより後側で前記空気流通路が屈曲する部分より前側に配置され、
前記板体は、前記取込口に臨む前端部の下面に、空気流通方向前側から後側に向かうにつれて下方傾斜する案内面を備えると共に、該案内面の傾斜下端から空気流通方向後側に向かうにつれて上下の厚みが薄くなる形状に形成され、
前記案内面が前記取込口から該取込口の開口面に直交するように取り込まれる空気の入射ラインに合わせて形成されたことを要旨とする。
請求項１に係る発明によれば、導入部における空気流通方向に交差する上下方向の面が押圧された場合に、導入部の空気流通路に空気流通方向に交差する横方向に延在している板体が、導入部の両側面の間で弾力的に変形して衝撃吸収が図られる。また、取込口から流入した空気の一部を、板体の整流作用によって空気流通路の上側領域に案内することができる。これにより、取込口を斜めに形成しても、空気流通路における空気流の偏りおよび逆流の発生を抑制することができる。更に、空気を空気流通路における板体の下側領域に円滑に導くことができる。

請求項２に係る発明では、前記板体は、上面が平らに形成されたことを要旨とする。

本発明に係る車両用吸気ダクトによれば、導入部の空気流通路に設けた板体によって衝撃吸収性能を向上し得る。また、導入部の取込口を斜めに形成しても、板体によって空気流の偏りおよび空気の逆流の発生を抑制できる。

本発明の好適な実施例に係る車両用吸気ダクトを一部切り欠いて示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 実施例の車両用吸気ダクトを取込口側から見た正面図であって、(ａ)は通常状態を示し、(ｂ)〜(ｄ)は上壁部の変形に伴う該ダクトの変形態様を示す。 実施例の車両用吸気ダクトにおいて、導入部を拡大して示す側断面図である。 変更例の車両用吸気ダクトを取込口側から見た正面図である。 参考例の車両用吸気ダクトを取込口側から見た正面図である。 従来の車両用吸気ダクトを車体に取り付けた状態で示す側断面図である。 従来の車両用吸気ダクトを一部切り欠いて示す斜視図である。

次に、本発明に係る車両用吸気ダクトにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。なお、説明の便宜上、図７に示した車両の構成要素と同一の要素については、同一の符号を使用して詳細な説明は省略する。なお、以下の車両用吸気ダクトの説明では、該車両用吸気ダクトに内部画成される空気流通路において、空気が取込口から送出口に向けて流れる空気流通方向を基準として方向を指称する。すなわち、車両用吸気ダクトでは、空気流通方向の上流側(取込口側)を前側といい、空気流通方向の下流側(送出口側)を後側という。また車両用吸気ダクトでは、該車両用吸気ダクトを車体に設置した際に、前記空気流通方向に直交する横方向を左右方向と指称する。

図１または図２に示すように、実施例の車両用吸気ダクト(以下、単に「ダクト」という。)３０は、両端が開口したダクト本体３２を備え、取込口３８から送出口４２に連通する空気流通路３４がダクト本体３２の内部に画成されている。なお、ダクト本体３２は、可撓性を有する合成樹脂製の成形品である。ダクト本体３２は、空気流通方向前側に位置する導入部３６が左右方向に広がった横広扁平状に形成されて、この導入部３６の開放端に横広扁平形状の取込口３８が設けられている。またダクト本体３２は、空気流通方向後側に位置する導出部４０が略矩形状に形成されて、この導出部４０の開放端に略矩形状の送出口４２が設けられる。更にダクト本体３２は、取込口３８から送出口４２に至る前後方向の途中で下方に屈曲した形状とされ、導入部３６が車体１０への設置時に略水平に延在するように形成されている。

前記ダクト３０は、導入部３６の開放端が下方から上方に向かうにつれて空気流通方向後側へ傾斜するように形成され、導入部３６の開放端に開設される取込口３８の開口面が斜め上方に臨むようになっている。すなわち、ダクト３０では、取込口３８から該取込口３８の開口面に直交するように取り込まれる空気の入射ラインと(図４の二点鎖線参照)、略水平に延在する導入部３６の壁部３２ａ,３２ｂ,３２ｃにより案内される空気流通路３４の流通ラインとが交差する関係になっている。そして、ダクト３０は、エンジンルーム１２の前側に配置された車体構成部材であるラジエターサポート１６とエンジンフード１４との間の隙間Ｓに、導入部３６の取込口３８を臨ませた状態で取り付けられる。

前記ダクト３０は、導入部３６の内部に設けられて、空気流通路３４の左右方向に延在する整流板(板体)４４を備えている(図３(ａ)参照)。整流板４４は、可撓性を有する合成樹脂製の板状体であって、板面を下壁部３２ａおよび上壁部３２ｂに臨ませた状態で空気流通路３４における上下方向の中間部に配置されている(図２参照)。ここで、実施例のダクト３０では、ダクト本体３２における側壁面を構成する左右の側壁部３２ｃ,３２ｃの間に亘って整流板４４が延在するよう設けられ、整流板４４によって空気流通路３４を下側領域と上側領域とに区分している。

前記整流板４４は、空気流通方向前側に位置する前端が、空気流通路３４において導入部３６の開口端と整合する位置または該開口端より後側に配置される。また整流板４４の前端は、取込口３８の最上端から下壁部３２ａへ向けて取り込まれる空気の入射ラインより前側に配置するのが好ましい。そして、整流板４４は、空気流通方向後側に位置する後端を、取込口３８の最上端から下壁部３２ａへ向けて取り込まれる空気の入射ラインより後側であって、ダクト本体３２の空気流通路３４が屈曲する部分より前側に配置するとよい。整流板４４は、取込口３８からの空気の入射ラインと交差する位置に配置されていない場合、取込口３８から取り込んだ空気を、空気流通路３４の上側領域に案内するという機能が弱くなる。また、整流板４４が取込口３８から外側に突出していると、整流板４４で区切られた取込口３８の下側領域から取り込まれる空気流に対して整流板４４が邪魔になる。そして、整流板４４がダクト本体３２の屈曲部分まで延在していると、空気流通路３４において空気流の圧力損失に繋がる。

前記整流板４４は、断面形状が空気流通路３４を流通する空気の流れに合わせた流線形状となるよう形成される(図４参照)。実施例の整流板４４は、前後方向に略水平に延在するダクト本体３２の上面を構成する上壁部３２ｂの内面に平行な関係で、上面が平らに形成されている。一方、整流板４４の下面は、該整流板４４の前端から空気流通方向後側に向かうにつれて下方傾斜する案内面４４ａを備えると共に、案内面４４ａの傾斜下端から空気流通方向後側に向かうにつれて上方傾斜するよう形成されている。すなわち、整流板４４の断面形状は、下方に膨出した肉厚の前端部から空気流通方向後側に向かうにつれて厚みが薄くなっている。実施例の案内面４４ａは、取込口３８からの空気の入射ラインに合わせて形成されている。なお、整流板４４の案内面４４ａは、平面に限られず、曲面で構成してもよく、案内面４４ａを曲面で構成する場合は、整流板４４の前端と案内面４４ａの傾斜下端とを結んだ弦が、空気の入射ラインに合うように形成すると好ましい。

前記ダクト３０は、ダクト本体３２における導入部３６の下面を構成する下壁部３２ａと整流板４４との間に設けられた第１支持部４６と、導入部３６の上面を構成する上壁部３２ｂと整流板４４との間に設けられた第２支持部４８とを備えている。第１支持部４６および第２支持部４８は、合成樹脂製の板状体であって、空気流通方向に沿って板面が延在するよう配設されている。実施例の第１支持部４６は、下壁部３２ａと整流板４４の下面との間に亘って設けられ、上端が整流板４４の下面に接続される一方、下端が下壁部３２ａに当接するものの、該下端と下壁部３２ａとが互いに自由状態になっている。また第２支持部４８は、上壁部３２ｂと整流板４４の上面との間に亘って設けられ、上端が上壁部３２ｂに接続される一方、下端が整流板４４の上面に当接するものの、該下端と整流板４４とが互いに自由状態になっている。

前記第１支持部４６と第２支持部４８とは、整流板４４を挟んで上下に異なる位置に配置される。すなわち、第１支持部４６と第２支持部４８とは、左右方向または前後方向に互いに重ならない位置に配置され、実施例のダクト３０では、第１支持部４６と第２支持部４８とが左右方向に互いに外れた位置に設けられている(図３(ａ)参照)。具体的には、実施例のダクト３０では、２本の第１支持部４６,４６が左右方向に離間して配設され、これら２本の第１支持部４６,４６の中間部に対応する位置に１本の第２支持部４８が配設されている。

前記ダクト３０は、ブロー成形またはインジェクション成形等によって成形され、整流板４４、第１支持部４６および第２支持部４８をダクト本体３２と一体に成形しても、別体に成形したものを組み付ける構成であってもよい。なお、実施例のダクト３０は、ブロー成形によってダクト本体３２を形成し、ダクト本体３２と別に成形した整流板４４、第１支持部４６および第２支持部４８をダクト本体３２に組み付ける構成である。

前記ダクト３０によれば、空気流通路３４の導入部３６側に左右方向に延在させて整流板４４を設けることで、斜め上方に臨む取込口３８から取り込まれた空気の一部を、整流板４４で案内して空気流通路３４の上側領域に流通させることができる(図４参照)。すなわち、取込口３８の上側領域から取り込まれた空気は、前記入射ラインに沿って斜め下方へ向けて流通するが、該入射ライン上に配置した整流板４４の上面に沿って案内される。これにより、ダクト３０では、空気流が空気流通路３４の上側領域に導かれて、下側領域に空気流が偏ることが抑制される。また、ダクト３０では、空気流が空気流通路３４の上側領域を流通するので、空気流通路３４の天井領域で生じる上壁部３２ｂ内面からの空気流の剥離を抑えることができる。このように、ダクト３０は、導入部３６における空気流通路３４の天井領域において、空気流の剥離を抑えることで、空気流の逆流および負圧の発生を最小限に抑えることができる。従ってダクト３０は、取込口３８の開口面を斜めに形成しても、導入部３６の空気流通路３４において空気流の圧力損失を抑えることができ、エンジンＥＧに適切に空気を供給し得る。

前記整流板４４は、空気流に合わせた流線形状とすることで、空気流の圧力損失をより低減することができる。また整流板４４は、前端部の下面に取込口３８からの空気流に合わせた案内面４４ａを備えているので、この案内面４４ａに沿って取込口３８から空気が空気流通路３４の下側領域に円滑に導かれる。すなわち、ダクト３０は、整流板４４を設けても下側領域に流入する空気流への影響を最小限に抑えることができる。更に、第１支持部４６および第２支持部４８は、空気流に沿わせて板面が前後方向に延在しているので、空気流を阻害することを回避して空気流の圧力損失を低減することができる。

前記ダクト３０は、整流板４４が下壁部３２ａと整流板４４との間に介在させた第１支持部４６により支持されて、また上壁部３２ｂが整流板４４と上壁部３２ｂとの間に介在させた第２支持部４８で支持される(図３(ａ)参照)。これによりダクト３０は、エンジンＥＧの駆動時における空気流通路３４の負圧化やエンジンルーム１２内の温度上昇によってダクト本体３２が軟化しても、ダクト本体３２の変形が抑制される。すなわち、ダクト３０は、通常の使用状態において空気流通路３４の断面積を確保でき、空気をエンジンＥＧに適切に供給し得る。

次に、エンジンフード１４への物体の衝突時のように、変形したエンジンフード１４によってダクト３０の上壁部３２ｂが下方へ押圧された場合について、図３を参照して説明する。ダクト３０は、上壁部３２ｂが下方へ押圧された場合に、上壁部３２ｂの変形に伴って第２支持部４８が下方へ変位して、第２支持部４８が整流板４４を押圧する。このとき、ダクト本体３２の左右の側壁部３２ｃ,３２ｃは、上壁部３２ｂの下方変位につれて下端を支点して互いに近接する方向へ倒れ込もうとする。しかし、ダクト３０では、左右の側壁部３２ｃ,３２ｃの間に介在している整流板４４が突っ張って、左右の側壁部３２ｃ,３２ｃの変位に抵抗を与える(図３(ｂ)参照)。また整流板４４は、第２支持部４８により下方へ押圧された際に、その可撓性により２本の第１支持部４６,４６間が板バネの如く機能し、弾力的に変形することで第２支持部４８の下方変位に抵抗を与える。ここで、第１支持部４６と第２支持部４８とが、整流板４４を挟んで上下に異なる位置に配置されているので、第２支持部４８の下方変位を受けた整流板４４の変形が第１支持部４６で妨げられず、整流板４４の弾力性が適切に発揮される。

前記ダクト３０は、整流板４４の下方変位が更に進行すると、各第１支持部４６の下端が下壁部３２ａに固定されていないので、整流板４４に押された第１支持部４６が上端を支点として左右方向に変形する。ダクト３０は、整流板４４と下壁部３２ａとの間で突っ張りとして機能していた第１支持部４６が斜めに変形することで、整流板４４の更なる変形が許容される。同様に、上壁部３２ｂの下方変位が更に進行すると、第２支持部４８の下端は、整流板４４に固定されていないので、上壁部３２ｂに押された第２支持部４８が上端を支点として左右方向に変形する。そしてダクト３０は、整流板４４と上壁部３２ｂとの間で突っ張りとして機能していた第２支持部４８が斜めに変形することで、上壁部３２ｂの更なる変形が許容される。従ってダクト３０は、第１支持部４６および第２支持部４８も変形する構成であるので、上壁部３２ｂの変形ストロークを稼ぐことができる。このように、ダクト３０は、エンジンフード１４の変形に伴って適切に変形するものの、エンジンフード１４の変形に対して抵抗しつつ変形するので、衝撃を吸収することができる。

(変更例)
前述した実施例に限られず、以下の如き構成も採用することができる。
(１)第１支持部および第２支持部は、互いに上下方向に重ならなければ設置数および配置位置は特に限定されない。例えば図５に示す変更例の車両用吸気ダクト５０のように、左右方向に延在する板体としての整流板４４のみを空気流通路３４に設け、第１支持部および第２支持部を設けない構成であってもよい。なお、図５において、実施例の構成と同様の構成には同一符号を付してある。
(２)板体は、上下方向に多段に設けてもよい。
(３)第１支持部および第２支持部は、板状体に限定されず、例えば断面角形や円形等の柱形状、または断面形状が空気の流れに合わせた流線形状とした構成を採用し得る。
(４)板体としての整流板は、ダクト本体の上壁部に沿う形状としてもよい。すなわち、上壁部が左右方向に湾曲する形状であれば、整流板(板体)が上壁部に沿って左右方向に全体的に湾曲する形状とされる。
(５)第１支持部および第２支持部の接続態様は、実施例に限定されず、整流板(板体)およびダクト本体の壁部の何れにも接続する構成であってもよい。そして、第１支持部は、上壁部と自由状態で整流板(板体)の上面に接続する構成であってもよく、また第２支持部は、整流板(板体)と自由状態で下壁部に接続する構成も採用し得る。
(６)車両用吸気ダクトは、導入部の開口端である取込口の開口面を導入部の壁部に対して垂直に臨ませる構成であってもよい。この場合、取込口から空気流通路に取り込まれる空気の入射ラインと、導入部の壁部により案内される空気流通路の流通ラインとが合致して、導入部における空気流の圧力損失を低減し得る。また板体は、横長扁平形状の導入部に内部画成される空気流通路に、左右の側壁部間に延在させた状態で設けられる。なお板体は、導入部に内部画成される空気流通路であれば、空気流通方向前後の何れの位置に配置してもよい。車両用吸気ダクトは、上壁部が下方へ押圧された場合に、ダクト本体の左右の側壁部が上壁部の下方変位につれて下端を支点して互いに近接する方向へ倒れ込もうとするが、板体が左右の側壁部間で突っ張って弾力的に変形することでダクト本体の変形に抵抗を与える。このように、車両用吸気ダクトは、エンジンフードの変形に伴って適切に変形するものの、エンジンフードの変形に対して抵抗しつつ変形するので、衝撃を吸収することができる。

３２ｃ 側壁部，３４ 空気流通路，３６ 導入部，３８ 取込口，４２ 送出口，
４４ 整流板(板体)，４４ａ 案内面

Claims (2)

1. 取込口から送出口に連通する空気流通路が画成された車両用吸気ダクトであって、
   開口面が斜め上方に臨むよう形成された前記取込口を有し、該取込口から前記送出口に至る空気流通方向と交差する横方向に広がる扁平形状に形成された導入部と、
   前記導入部の内部に画成される前記空気流通路に、前記導入部の下壁部および前記取込口の最上端を画成する該導入部の上壁部から離して、該導入部の対向した側壁部の間に亘って前記空気流通方向と交差する横方向に延在するよう設けられた板体とを備え、
   前記板体は、前記取込口の最上端を通って該取込口の開口面に直交するように取り込まれる空気の入射ラインと交差するよう空気流通方向前後に延在し、該板体の空気流通方向前端が該入射ラインより前側で前記導入部の開口端と整合する位置または該開口端より後側に配置されると共に、該板体の空気流通方向後端が該入射ラインより後側で前記空気流通路が屈曲する部分より前側に配置され、
   前記板体は、前記取込口に臨む前端部の下面に、空気流通方向前側から後側に向かうにつれて下方傾斜する案内面を備えると共に、該案内面の傾斜下端から空気流通方向後側に向かうにつれて上下の厚みが薄くなる形状に形成され、
   前記案内面が前記取込口から該取込口の開口面に直交するように取り込まれる空気の入射ラインに合わせて形成された
   ことを特徴とする車両用吸気ダクト。
2. 前記板体は、上面が平らに形成された請求項１記載の車両用吸気ダクト。

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