JP6560738B2 - 車両の吸気構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の吸気構造に関する。

従来、フロントグリルから車両後方に延出されたフィン部と、ラジエータの上部に設けられたシュラウドアッパから車両前方に延出されたシールボードとが車両前後方向においてオーバーラップすることにより、車両前後方向に延びるラビリンス構造が形成された吸気取入構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この吸気取入構造によれば、吸気ダクト内への水の侵入を抑制できるとされている。

実開平７−４１３３号公報

しかしながら特許文献１の吸気取入構造では、ラジエータの車両前方において車両前後方向に延びるラビリンス構造を形成するため、車両前後方向の寸法が大きくならざるを得ず、車両前後方向における十分なスペースが必要であった。

また、車両前後方向に延びるラビリンス構造では、外気がラビリンス構造内に導入される前に、外気中に含まれる水がその自重によって空気と分離されるものの、自重による分離のみでは十分なものとは言えなかった。またこのようなラビリンス構造では、折り返し部で大きく方向転換して流通する吸気に対して大きな負荷がかかり、吸気量の損失が生じていた。

さらには、車種によってはレイアウトの都合上、吸気ダクトの吸気口がラジエータからより上方に離隔した位置に配置せざるを得ない場合があり、この場合には上述のラビリンス構造もラジエータの上方に配置されることとなる。すると、ラジエータにより暖められた高温の空気が、車両前後方向に延びるラビリンス構造内に侵入するおそれがあった。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来よりも車両前後方向の寸法を小さくでき、吸気量の損失を低減できるとともに、水や高温の空気が吸気ダクト内に侵入するのを抑制できる車両の吸気構造を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明は、車両の前部（例えば、後述のフロントグリル３，アッパーダクトメンバ３１）に形成された導入口（例えば、後述の導入口，導入口３０）から導入される外気を、ラジエータ（例えば、後述のラジエータ５）の上方に配置された吸気ダクト（例えば、後述の吸気ダクト７）に案内する車両の吸気構造（例えば、後述の吸気構造１）であって、前記導入口の車両後方において車両略上下方向に延びて設けられ、前記導入口から導入される外気が衝突する縦壁部材（例えば、後述の縦壁部材１１）と、前記縦壁部材の車両後方において前記縦壁部材との間に隙間を設けることで外気が流入する流入口（例えば、後述の流入口１２０）を形成するとともに、前記流入口から前記ラジエータの上方を通って車両後方にかけて上方に傾斜して延びることで前記吸気ダクトに前記外気を案内する吸気案内部材（例えば、後述の吸気案内部材１２）と、を備える車両の吸気構造を提供する。

本発明では、外気が導入される導入口の車両後方において、車両略上下方向に延び、導入口から導入される外気が衝突する縦壁部材を設ける。
これにより、導入口から導入された外気が縦壁部材に衝突することで、外気中に含まれる水の分離が促進され、分離された水が落下する。そのため、水が吸気ダクト内に侵入するのを従来よりも抑制できる。

また本発明では、縦壁部材の車両後方において、縦壁部材との間に隙間を設けることで外気が流入する流入口を形成するとともに、この流入口からラジエータの上方を通って車両後方にかけて上方に傾斜して延び、吸気ダクトに外気を案内する吸気案内部材を設ける。
これにより、先ず、吸気案内部材を車両後方に向かって上方に傾斜して延設することで、吸気構造の車両前後方向の寸法を小さくできる。
また、吸気は流入口に流入した後、吸気案内部材の内壁面（車両前方側の壁面）に沿って案内され、車両後方に向かって上方に傾斜して流れて吸気ダクトに導かれる。そのため、従来の車両前後方向に延びるラビリンス構造のように吸気が大きく方向転換することがないため、吸気に対して大きな負荷がかかることもなく、吸気量の損失を低減できる。
さらには、ラジエータにより暖められた高温の空気は、上昇した後、車両後方に向かって上方に傾斜する吸気案内部の外壁面（車両後方側の壁面）に沿って車両後方へと流れ、流入口から流入するのが抑制されるため、吸気ダクト内に高温の空気が侵入するのを抑制できる。

前記縦壁部材は、その下端から車両後方に延出して車両前後方向における前記吸気案内部材の前端部（例えば、後述の前端部１２１）の位置近傍まで延びる延出部（例えば、後述の延出部１１０）を有することが好ましい。

この発明では、縦壁部材の下端から車両後方に延出し、車両前後方向における吸気案内部材の前端部の位置近傍まで延びる延出部を設ける。
これにより、導入口から導入されて車両後方に向かって流れる外気は、延出部の先端部（車両後方側の端部）を回り込んで流入口から吸気構造内に流入する。そのため、下方から吸気構造内に水が浸入するのをより確実に抑制できる。
また、縦壁部材の下端から車両後方に延出する延出部と、車両後方に向かって上方に傾斜する吸気案内部材とにより、従来よりも車両前後方向の寸法が小さく、折り返しも緩やかなラビリンス構造を形成できる。そのため、車両前後方向のスペースが十分でない場合にも本発明の吸気構造を適用できるうえ、従来よりも吸気量の損失を低減できる。

本発明によれば、従来よりも車両前後方向の寸法を小さくでき、吸気量の損失を低減できるとともに、水や高温の空気が吸気ダクト内に侵入するのを抑制できる車両の吸気構造を提供できる。

本発明の一実施形態に係る車両の吸気構造を示す図である。 上記実施形態に係る車両の吸気構造を構成する吸気案内構造体の斜視図である。 上記実施形態に係る車両の吸気構造を構成する吸気案内構造体の上面図である。 上記実施形態に係る車両の吸気構造を構成する吸気案内構造体の正面図である。 上記実施形態に係る車両の吸気構造を構成する吸気案内構造体の縦断面図である。 従来の車両の吸気構造を示す図である。

本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両の吸気構造１を示す図である。図１は、本実施形態に係る車両の吸気構造１を、車両前後方向に延びる鉛直平面で切断したときの断面図（以下、縦断面図）である。なお、図１中に示されるＦｒは車両前方を示し、Ｒｒは車両後方を示し、Ｔｏｐは車両上方を示し、Ｄｏｗｎは車両下方を示している（以下、同様）。

図１に示すように、本実施形態に係る車両の吸気構造１は、車両の運転席前方に配置されたエンジンルーム２内に設けられる。エンジンルーム２の車両前部は、フロントグリル３で覆われている。フロントグリル３の車両後方にはアッパーダクトメンバ３１が設けられ、このアッパーダクトメンバ３１には、図示しないフロントグリル３の導入口を通過した外気が導入される導入口３０が形成されている。
エンジンルーム２の車両上部は、エンジンフード４で覆われている。エンジンフード４は、フードパネル４１と、フードフレーム４２とから構成される。

エンジンルーム２内には、運転席側に配置された図示しないエンジンと、エンジンの車両前方に配置されたラジエータ５と、ラジエータ５の車両前方に配置されたエアコンデンサ６が設けられる。
ラジエータ５は、車幅方向に所定の幅を有して車両上下方向に延びて設けられる。このラジエータ５は、エンジンの冷却水を、外気と熱交換させて冷却する。
エアコンデンサ６は、車幅方向に所定の幅を有して車両上下方向に延びて設けられる。このエアコンデンサ６は、エアコン用の高圧冷媒を、外気と熱交換させて冷却する。エアコンデンサ６は、ラジエータ５の温度よりも低いため、ラジエータ５の車両前方に配置される。
上記導入口３０から導入された外気は、これらラジエータ５及びエアコンデンサ６により暖められて、高温の空気ＨＡとなる。

エンジンルーム２内に配置されたラジエータ５及びエアコンデンサ６の上方には、エンジンに接続される吸気ダクト７が配置される。吸気ダクト７は、エンジンから車両前方に向かって延びて設けられ、その車両前端には下方に向けて開口する吸気口７０が形成されている。この吸気口７０は、後述する本実施形態の吸気構造１を構成する吸気案内構造体１０の開口１６に接続される。

図１に示すように、本実施形態に係る車両の吸気構造１は、後述する吸気案内構造体１０をエンジンルーム２内の所定の位置に配置することにより構成される。具体的には、吸気案内構造体１０は、上記ラジエータ５及びエアコンデンサ６の上方に配置されるとともに、上記導入口３０が形成されたアッパーダクトメンバ３１と、上記吸気口７０が形成された吸気ダクト７とを連結する。

ここで、図２は、本実施形態に係る車両の吸気構造１を構成する吸気案内構造体１０の斜視図である。図３は、本実施形態に係る車両の吸気構造１を構成する吸気案内構造体１０の上面図である。図４は、本実施形態に係る車両の吸気構造１を構成する吸気案内構造体１０の正面図（車両前方から見た図）である。図５は、本実施形態に係る車両の吸気構造１を構成する吸気案内構造体１０の縦断面図である。
なお、これらの図中に示されるＲは運転者から見て右方向を示し、Ｌは運転者から見て左方向を示している。

これら図２〜図５に示すように、吸気案内構造体１０は、上面に開口１６が形成された箱状の構造体である。吸気案内構造体１０は、車幅方向に所定の幅延びて設けられ、全体として車両後方に向かって上方に傾斜した形状を有する。

吸気案内構造体１０は、その前壁部を構成する縦壁部材１１と、その底面部を構成する吸気案内部材１２と、後壁部１３と、左側壁部１４と、右側壁部１５と、を含んで構成される。

縦壁部材１１は、吸気案内構造体１０の前壁部を構成する。縦壁部材１１は、上記導入口３０の車両後方において、車両略上下方向に延びて設けられる。より具体的には、上記導入口３０の車両後方側のやや上方に配置され（図１参照）、上方に向かうに従い車両前方に傾斜して延びている。この縦壁部材１１には、上記導入口３０から導入される外気が衝突するようになっている。

また、縦壁部材１１は、右側壁部１５から左側壁部１４に向かうに従い車両後方に傾斜して設けられる。即ち、縦壁部材１１は、右側壁部１５側ほど車両前方に位置している。

また縦壁部材１１は、その下端から車両後方に延出する延出部１１０を有する。延出部１１０は、縦壁部材１１の全幅に亘って設けられ、車両後方に向かうに従い下方に傾斜している。この延出部１１０の車両後方の先端部１１１は、後述する吸気案内部材１２の車両前方の前端部１２１の位置まで延びている。即ち、延出部１１０の車両後方の先端部１１１と、吸気案内部材１２の車両前方の前端部１２１は、車両前後方向においてオーバーラップして配置されている。これにより、延出部１１０を有する縦壁部材１１と後述する吸気案内部材１２とにより、緩やかな折り返しのラビリンス構造が形成される。

なお、延出部１１０の延出長さは、その幅方向において略同一である。従って、上述したように縦壁部材１１は右側壁部１５から左側壁部１４に向かうに従い車両後方に傾斜しているため、後述する吸気案内部材１２の前端部１２１との間の隙間により形成される流入口１２０の大きさは、右側壁部１５側ほど大きくなっている（図３参照）。

吸気案内部材１２は、吸気案内構造体１０の底面部を構成する。吸気案内部材１２は、上記縦壁部材１１の車両後方において、延出部１１０を含めた縦壁部材１１との間に隙間を設けて配置される。かかる隙間により、上記導入口３０から導入された外気が流入する流入口１２０が形成される。

吸気案内部材１２は、流入口１２０からラジエータ５の上方を通り、車両後方に向かって上方に傾斜して延びて設けられる。より具体的には、吸気案内部材１２は、流入口１２０の開口縁から車両方向に向かうに従い上方に傾斜して延びる傾斜面部１２２と、傾斜面部１２２から車両後方に延びる平面部１２３と、平面部１２３の右側壁部１５側において上方に突出する凸部１２４と、を含んで構成される。
上記流入口１２０から流入した空気Ａは、吸気案内部材１２の傾斜面部１２２、平面部１２３及び凸部１２４の各内壁面（車両前方側の壁面）に沿って上方に案内され、吸気案内構造体１０の開口１６に接続される上記吸気ダクト７の吸気口７０に導かれる。

後壁部１３は、車幅方向に所定の幅に亘って車両上下方向に延びて設けられる。
左側壁部１４及び右側壁部１５は、それぞれ、車両前後方向に所定長さに亘って車両上下方向に延びて設けられる。

なお、吸気案内構造体１０は、熱可塑性樹脂等の樹脂を用いた射出成形により形成される。射出成形の際には、図５中に示すＤ方向に型抜きすることで容易に型抜きでき、これにより、延出部１１０の車両後方の先端部１１１と吸気案内部材１２の前端部１２１とに、車両前後方向のオーバーラップ（ラビリンス構造）を形成することが可能となる。

以上の構成を備える本実施形態の車両の吸気構造１の効果について、図６を参照して従来の車両の吸気構造１Ａと比較しながら詳しく説明する。
ここで、図６は、従来の車両の吸気構造１Ａを示す図である。なお、図６では、本実施形態の吸気構造１に対応する構成については、同様の規則に従って符号を付している。

図６に示すように、車両前後方向に略水平に延びるラビリンス構造１０Ａを有する従来の吸気構造１Ａは、外気がラビリンス構造１０Ａ内に導入される前に、外気中に含まれる水Ｗがその自重によって空気Ａと分離されるものの、自重による分離のみでは十分なものとは言えなかった。またこのようなラビリンス構造１０Ａでは、折り返し部で大きく方向転換して流通する空気Ａに対して大きな負荷がかかり、吸気量の損失が生じていた。

これに対して本実施形態では、外気が導入される導入口３０の車両後方において、車両略上下方向に延び、導入口３０から導入される外気が衝突する縦壁部材１１を設けた。
これにより、図１及び図５に示すように、導入口３０から導入された外気が縦壁部材１１に衝突することで、外気中に含まれる水Ｗの分離が促進され、分離された水Ｗが落下する。そのため、水Ｗが吸気ダクト７内に侵入するのを従来よりも抑制できる。

また図６に示すように、従来の吸気構造１Ａでは、ラジエータ５Ａの車両前方において車両前後方向に延びるラビリンス構造１０Ａを形成するため、車両前後方向の寸法Ｌ２が大きくならざるを得ず、車両前後方向における十分なスペースが必要であった。
さらには、車種によってはレイアウトの都合上、吸気ダクト７Ａの吸気口７０Ａがラジエータ５Ａからより上方に離隔した位置に配置せざるを得ない場合があり、この場合には上述のラビリンス構造１０Ａもラジエータ５Ａの上方に配置されることとなる。すると、ラジエータ５Ａにより暖められた高温の空気ＨＡが、車両前後方向に延びるラビリンス構造１０Ａ内に侵入するおそれがあった。

これに対して本実施形態では、縦壁部材１１の車両後方において、縦壁部材１１との間に隙間を設けることで外気が流入する流入口１２０を形成するとともに、この流入口１２０からラジエータ５の上方を通って車両後方にかけて上方に傾斜して延び、吸気ダクト７に外気を案内する吸気案内部材１２を設けた。
これにより、先ず、図１及び図６に示すように、吸気案内部材１２を車両後方に向かって上方に傾斜して延設することで、吸気構造１の車両前後方向の寸法Ｌ１を、従来の吸気構造１Ａの車両前後方向の寸法Ｌ２よりも小さくできる。

また、図１及び図５に示すように、水Ｗと分離された空気Ａは流入口１２０に流入した後、吸気案内部材１２の内壁面（車両前方側の壁面）に沿って案内され、車両後方に向かって上方に傾斜して流れて吸気ダクト７に導かれる。そのため、従来の車両前後方向に延びるラビリンス構造のように吸気が大きく方向転換することがないため、吸気に対して大きな負荷がかかることもなく、吸気量の損失を低減できる。

さらには、図１及び図５に示すように、ラジエータ５により暖められた高温の空気ＨＡは、エンジンルーム２内を上昇した後、車両後方に向かって上方に傾斜する吸気案内部材１２の外壁面（車両後方側の壁面）に沿って車両後方へと流れ、流入口１２０から流入するのが抑制される。従って、吸気ダクト７内に高温の空気ＨＡが侵入するのを抑制できる。

また本実施形態では、縦壁部材１１の下端から車両後方に延出し、車両前後方向における吸気案内部材１２の前端部１２１の位置近傍まで延びる延出部１１０を設けた。
これにより、図１及び図５に示すように、導入口３０から導入されて車両後方に向かって流れる外気は、延出部１１０の先端部１１１（車両後方側の端部）を回り込んで流入口１２０から吸気構造１内に流入する。そのため、下方から吸気構造１内に水が浸入するのをより確実に抑制できる。

また、縦壁部材１１の下端から車両後方に延出する延出部１１０と、車両後方に向かって上方に傾斜する吸気案内部材１２とにより、従来よりも車両前後方向の寸法Ｌ１が小さく、折り返しも緩やかなラビリンス構造を形成できる。そのため、車両前後方向のスペースが十分でない場合にも本実施形態の吸気構造１を適用できるうえ、従来よりも吸気量の損失を低減できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。

１…吸気構造
２…エンジンルーム
３…フロントグリル（車両の前部）
５…ラジエータ
６…エアコンデンサ
７…吸気ダクト
１０…吸気案内構造体
１１…縦壁部材
１２…吸気案内部材
３０…導入口
３１…アッパーダクトメンバ（車両の前部）
１２０…流入口

Claims (1)

1. 車両の前部に形成された導入口から導入される外気を、ラジエータの上方に配置された吸気ダクトに案内する車両の吸気構造であって、
   前記導入口の車両後方において車両略上下方向に延びて設けられ、前記導入口から導入される外気が衝突する縦壁部材と、
   前記縦壁部材の車両後方において前記縦壁部材との間に隙間を設けることで外気が流入する流入口を形成するとともに、前記流入口から前記ラジエータの上方を通って車両後方にかけて上方に傾斜して延びることで前記吸気ダクトに前記外気を案内する吸気案内部材と、を備え、
   前記縦壁部材は、その下端から延出し、車両前後方向における前記吸気案内部材の前端部の位置近傍まで延びる延出部を有し、
   前記吸気案内部材の前記前端部が、車両後方に下方に向かって傾斜して延出する前記延出部の先端部よりも上にある車両の吸気構造。

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