JP6686807B2 - エアクリーナの取り付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、エアクリーナの取り付け構造に関する。

車両のエンジンルームには、エアクリーナなどの各種構造体が設けられている。例えば特許文献１に記載の車両では、車両のエンジンルームにおいて車両前後方向には、第１構造体としてのシュラウド（ラジエータサポート）や第２構造体としてのバッテリが設けられており、それらの間にはエアクリーナが設けられている。このエアクリーナは、車体の一部を構成する上記シュラウドに締結固定されている。

特開２０１０−３０３３５号公報

上記文献に記載のエアクリーナは、ボルト及びナットを使ってシュラウドに締結固定されており、エアクリーナと車体とが強固に固定されている。そのため、エアクリーナの振動が車体に伝わりやすく、そうした車体に伝わる振動に起因した振動音が発生しやすい構造になっている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、エアクリーナから車体に伝わる振動に起因した振動音の発生を抑えることのできるエアクリーナの取り付け構造を提供することにある。

上記課題を解決するエアクリーナの取り付け構造は、車両のエンジンルームにおいて車両前後方向に配設された第１構造体及び第２構造体の間に配設されるエアクリーナの取り付け構造であって、前記エアクリーナは、直方体形状であって車両前方に向かって傾いた前傾姿勢にて配置されている。前記エアクリーナの底面は、車両前後方向に配設された複数の支持部を介して前記車両のフロントサイドメンバに取り付けられており、前記支持部には、前記エアクリーナを前記フロントサイドメンバから抜き差し可能な状態で支持する脱着機構が設けられている。前記脱着機構は、前記フロントサイドメンバ側及び前記エアクリーナの底面側のうちのいずれか一方に設けられた第１部材と、他方に設けられて前記第１部材を抜き差し可能な第２部材とを備えている。

同構成によれば、上記第１部材と同第１部材に対して抜き差し可能な第２部材とを備える脱着機構によって、エアクリーナは車体の一部を構成するフロントサイドメンバから抜き差し可能な状態で支持されている。このように同構成では、ボルト及びナットを使ってエアクリーナをフロントサイドメンバに取り付ける場合と異なり、エアクリーナはフロントサイドメンバから抜き差し可能な状態で取り付けられており、それらエアクリーナとフロントサイドメンバとは強固に固定されていないため、エアクリーナからフロントサイドメンバに伝わる振動が軽減される。そのため、そうしたフロントサイドメンバに伝わる振動に起因した振動音の発生を抑えることができるようになる。

また、車両の前面衝突が起きて第１構造体が車両後方に移動すると、前傾姿勢で配置されているエアクリーナの車両前側の上部に第１構造体が当たる。こうしてエアクリーナに第１構造体が当たると、エアクリーナの底面において車両後方に配設された支持部を中心にして、エアクリーナを車両後方に回動させるモーメントが発生する。こうしたモーメントの発生により、エアクリーナの底面において車両前方に配設された支持部の脱着機構では、第１部材から第２部材が抜けて外れ、エアクリーナは第１構造体に押されながら車両後方に回動する。こうしたエアクリーナの回動により、前傾姿勢で配置されていたエアクリーナは車両上下方向に向かって直立した姿勢に近づいていく。このようにして直方体形状のエアクリーナの姿勢が前傾姿勢から直立姿勢に近づいていくほど、車両前後方向におけるエアクリーナの最前部から最後部までの長さは短くなっていく。このため、後退してくる第１構造体によって移動するエアクリーナは第２構造体に当たりにくくなる。従って、エアクリーナが第１構造体及び第２構造体に挟まれることにより損傷することを抑えることも可能になる。

エアクリーナの取り付け構造の一実施形態が適用された車両前部を模式的に示す平面図。 同実施形態における車両前部を模式的に示す側面図。 同実施形態における第１支持部の断面図。 同実施形態における第２支持部の断面図。 同実施形態における第３支持部の断面図。 同実施形態において、車両が前面衝突したときの車両前部を模式的に示す側面図。

以下、車両に設けられたエアクリーナの取り付け構造にかかる一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
図１に示すように、車両前部のエンジンルーム５にはエンジン６０が搭載されている。

エンジンルーム５の下方には、車両前後方向に延びる車両骨格部材であって車体の一部をなすフロントサイドメンバ１０が車幅方向に２つ並んで設けられている。フロントサイドメンバ１０の車両前側の端面には、車両の前面衝突時に衝撃を吸収する衝撃吸収ボックス１１が設けられている。

衝撃吸収ボックス１１の車両前側には、車幅方向に延びておりフロントバンパの骨格を構成するバンパリインホースメント３０が接続されている。
バンパリインホースメント３０の車両後方には、車体の一部を構成しており枠形状をなすラジエータサポート４０が設けられている。このラジエータサポート４０の枠内には、放熱器であるラジエータ４１が固定されている。なお、本実施形態において、ラジエータサポート４０は、エンジンルーム５において車両前後方向に配設された第１構造体及び第２構造体のうちの第１構造体に相当する。

車幅方向におけるラジエータサポート４０の両側面は、サイドサポート４２を介して車両のサスペンションタワー５０に固定されている。
エンジンルーム５においてラジエータサポート４０の車両後方には、吸気を濾過する略直方体形状のエアクリーナ７０が設けられている。また、エンジンルーム５においてエアクリーナ７０の車両後方近傍には、エンジン６０の各種制御を行う制御装置が収められた制御ボックス８０が設けられている。このように、エアクリーナ７０は、車両前後方向においてラジエータサポート４０と制御ボックス８０との間に配設されている。なお、本実施形態において、制御ボックス８０は、エンジンルーム５において車両前後方向に配設された第１構造体及び第２構造体のうちの第２構造体に相当する。

エアクリーナ７０は、２つのフロントサイドメンバ１０のうちの一方のフロントサイドメンバ１０（本実施形態では車両左方に設けられたフロントサイドメンバ１０）の上面に取り付けられている。より詳細には、エアクリーナ７０の底面は、車両前後方向に配設された３つの支持部を介してフロントサイドメンバ１０に取り付けられている。それら３つの支持部は、エアクリーナ７０の底面において三角状に配置されている。なお、以下では、そうした３つの支持部を車両前方からの配設順に、第１支持部Ｐ１、第２支持部Ｐ２、第３支持部Ｐ３という。

図２に示すように、エアクリーナ７０は、車両前方に向かって傾いた前傾姿勢にて配置されている。エアクリーナ７０を前傾姿勢で配置するのは、例えば以下の理由等による。すなわち、車両のボンネットフード９０は、車両前方に向かうほど下方に向かって傾斜しており、そうしたボンネットフード９０とエアクリーナ７０の上面との間の空間をできる限り広くして、歩行者保護性能を高めるためである。

本実施形態では、エアクリーナ７０を前傾姿勢で配置するために、車両上方に向かう第１支持部Ｐ１の長さよりも車両上方に向かう第２支持部Ｐ２の長さを長くしている。また、車両上方に向かう第２支持部Ｐ２の長さよりも車両上方に向かう第３支持部Ｐ３の長さを長くしている。なお、こうした構造に限らず、エアクリーナ７０を前傾姿勢で配置するための構造は適宜変更することができる。

図３に、車幅方向における第１支持部Ｐ１の断面図を示す。
第１支持部Ｐ１には、エアクリーナ７０をフロントサイドメンバ１０から抜き差し可能な状態で支持する第１脱着機構Ｄ１が設けられている。この第１脱着機構Ｄ１は、エアクリーナ７０の底面側に設けられたグロメット１００と、フロントサイドメンバ１０側に設けられてグロメット１００から抜き差し可能なピン１１０とを備えている。なお、本実施形態の第１支持部Ｐ１においては、グロメット１００が、フロントサイドメンバ側及びエアクリーナの底面側のうちのいずれか一方に設けられた第１部材に相当し、ピン１１０が、他方に設けられて第１部材から抜き差し可能な第２部材に相当する。

ピン１１０は樹脂材料で形成されており、第１支持部Ｐ１におけるフロントサイドメンバ１０の上面から車両上方に向かって延びる棒状の軸部１１０Ｂと、軸部１１０Ｂの先端に形成された球体部１１０Ａとを備えている。なお、ピン１１０を樹脂材料とは異なる材料、例えば金属材料などで形成してもよい。また、本実施形態では、フロントサイドメンバ１０の上面に設けた孔１０Ａにピン１１０の端部を挿入し、同端部をナット１５０でフロントサイドメンバ１０に固定することにより、ピン１１０をフロントサイドメンバ１０に固定している。しかし、その他の方法（例えば溶接など）でピン１１０をフロントサイドメンバ１０に固定してもよい。

第１支持部Ｐ１におけるエアクリーナ７０の底面には、車両下方に延びた後、車幅方向（車両左方）に延びるブラケット７１が設けられている。このブラケット７１において車幅方向に延びる部分には孔７１Ａが形成されており、この孔７１Ａに上記グロメット１００の外周面が嵌め込まれることにより、同グロメット１００がブラケット７１に固定されている。

グロメット１００は、弾性材料（例えば合成ゴム、天然ゴム、シリコンゴム、軟質の樹脂など）で形成されており、ピン１１０の球体部１１０Ａに対向した位置に配設されている。グロメット１００の内部には、ピン１１０の球体部１１０Ａを脱着可能に把持する球体面１００Ａが形成されている。また、グロメット１００において球体部１１０Ａに対向する面には、ピン１１０の球体部１１０Ａをグロメット１００の球体面１００Ａに差し込むための開口部１００Ｂが形成されている。

こうした第１脱着機構Ｄ１を備える第１支持部Ｐ１では、ピン１１０の球体部１１０Ａをグロメット１００の球体面１００Ａに差し込むことによりグロメット１００がピン１１０に取り付けられ、これにより第１支持部Ｐ１において、エアクリーナ７０がフロントサイドメンバ１０に取り付けられる。一方、フロントサイドメンバ１０から車両上方に向かってエアクリーナ７０が離れると、グロメット１００の球体面１００Ａからピン１１０の球体部１１０Ａが抜けて外れ、これにより第１支持部Ｐ１において、エアクリーナ７０がフロントサイドメンバ１０から外れるようになる。

図４に、車幅方向における第２支持部Ｐ２の断面図を示す。
第２支持部Ｐ２には、エアクリーナ７０をフロントサイドメンバ１０から脱着可能な状態で支持する第２脱着機構Ｄ２が設けられている。この第２脱着機構Ｄ２は、フロントサイドメンバ１０側に設けられたグロメット１００と、エアクリーナ７０の底面側に設けられておりグロメット１００から抜き差し可能なピン７２とを備えている。この第２脱着機構Ｄ２のグロメット１００は、第１脱着機構Ｄ１のグロメット１００と同一の部材である。

また、本実施形態の第２支持部Ｐ２においては、グロメット１００が、フロントサイドメンバ側及びエアクリーナの底面側のうちのいずれか一方に設けられた第１部材に相当し、ピン７２が、他方に設けられて第１部材から抜き差し可能な第２部材に相当する。

ピン７２はエアクリーナ７０の底面に一体成形されており、第２支持部Ｐ２におけるエアクリーナ７０の底面から車両下方に向かって延びる棒状の軸部７２Ｂと、軸部７２Ｂの先端に形成された球体部７２Ａとを備えている。なお、エアクリーナ７０とピン７２とを別部材とし、ピン７２をエアクリーナ７０の底面に固定してもよい。この場合のピン７２の材料としては、樹脂材料や金属材料などが挙げられる。

第２支持部Ｐ２におけるフロントサイドメンバ１０の車両右方における側面には、車両上方に延びた後、車幅方向（車両右方）に延びるブラケット２０が設けられており、このブラケット２０において車幅方向に延びる部分には孔２０Ａが形成されている。この孔２０Ａには、ピン７２の球体部７２Ａが差し込まれる上記グロメット１００の外周面が嵌め込まれており、ブラケット２０にグロメット１００が固定されている。

こうした第２脱着機構Ｄ２を備える第２支持部Ｐ２では、ピン７２の球体部７２Ａをグロメット１００の球体面１００Ａに差し込むことによりピン７２がグロメット１００に取り付けられ、これにより第２支持部Ｐ２において、エアクリーナ７０がフロントサイドメンバ１０に取り付けられる。一方、フロントサイドメンバ１０から車両上方に向かってエアクリーナ７０が離れると、グロメット１００の球体面１００Ａからピン７２の球体部７２Ａが抜けて外れ、これにより第２支持部Ｐ２において、エアクリーナ７０がフロントサイドメンバ１０から外れるようになる。

図５に、車幅方向における第３支持部Ｐ３の断面図を示す。
第３支持部Ｐ３には、エアクリーナ７０をフロントサイドメンバ１０から抜き差し可能な状態で支持する第３脱着機構Ｄ３が設けられている。この第３脱着機構Ｄ３は、上記第１脱着機構Ｄ１と同一である。つまり、第３脱着機構Ｄ３は、エアクリーナ７０の底面側に設けられたグロメット１００と、フロントサイドメンバ１０側に設けられてグロメット１００から抜き差し可能なピン１１０とを備えている。なお、本実施形態の第３支持部Ｐ３においても、グロメット１００が、フロントサイドメンバ側及びエアクリーナの底面側のうちのいずれか一方に設けられた第１部材に相当し、ピン１１０が、他方に設けられて第１部材から抜き差し可能な第２部材に相当する。

ピン１１０は、第３支持部Ｐ３におけるフロントサイドメンバ１０の上面から車両上方に向かって延びる棒状の軸部１１０Ｂと、軸部１１０Ｂの先端に形成された球体部１１０Ａとを備えている。また、本実施形態では、フロントサイドメンバ１０の上面に設けた孔１０Ｃにピン１１０の端部を挿入し、同端部をナット１５０でフロントサイドメンバ１０に固定することにより、ピン１１０をフロントサイドメンバ１０に固定している。しかし、その他の方法（例えば溶接など）でピン１１０をフロントサイドメンバ１０に固定してもよい。

第３支持部Ｐ３におけるエアクリーナ７０の底面には、車両下方に延びた後、車幅方向（車両左方）に延びるブラケット７３が設けられている。このブラケット７３において車幅方向に延びる部分には孔７３Ａが形成されており、この孔７３Ａに上記グロメット１００の外周面が嵌め込まれることにより、同グロメット１００がブラケット７３に固定されている。ブラケット７３において車両下方に延びる部分の長さは、上記第１支持部Ｐ１のブラケット７１において車両下方に延びる部分の長さよりも長くなっており、これによりエアクリーナ７０は、上述したように前傾姿勢にて配置される。

こうした第３脱着機構Ｄ３を備える第３支持部Ｐ３でも、ピン１１０の球体部１１０Ａをグロメット１００の球体面１００Ａに差し込むことによりグロメット１００がピン１１０に取り付けられ、これにより第３支持部Ｐ３において、エアクリーナ７０がフロントサイドメンバ１０に取り付けられる。一方、フロントサイドメンバ１０から車両上方に向かってエアクリーナ７０が離れると、グロメット１００の球体面１００Ａからピン１１０の球体部１１０Ａが抜けて外れ、これにより第３支持部Ｐ３において、エアクリーナ７０がフロントサイドメンバ１０から外れるようになる。

以上説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
（１）グロメット１００とグロメット１００から抜き差し可能なピン１１０とを備える第１脱着機構Ｄ１及び第３脱着機構Ｄ３、並びにグロメット１００とグロメット１００から抜き差し可能なピン７２とを備える第２脱着機構Ｄ２によって、エアクリーナ７０は車体の一部を構成するフロントサイドメンバ１０から抜き差し可能な状態で支持されている。このように本実施形態では、ボルト及びナットを使ってエアクリーナをフロントサイドメンバに取り付ける場合と異なり、エアクリーナ７０はフロントサイドメンバ１０から抜き差し可能な状態で取り付けられており、それらエアクリーナ７０とフロントサイドメンバ１０とは強固に固定されていない。そのため、エアクリーナ７０からフロントサイドメンバ１０に伝わる振動が軽減され、そうしたフロントサイドメンバ１０に伝わる振動に起因した振動音の発生を抑えることができるようになる。

（２）グロメット１００を弾性材料で形成しているため、エアクリーナ７０からフロントサイドメンバ１０に伝わる振動をより一層軽減することができる。
（３）図６に示すように、車両の前面衝突が起きてラジエータサポート４０が車両後方に移動すると（図６に二点鎖線にて図示）、前傾姿勢で配置されているエアクリーナ７０の車両前側の面の上部Ｋ１にラジエータサポート４０が当たる。こうしてエアクリーナ７０にラジエータサポート４０が当たると、エアクリーナ７０の底面において車両後方に配設された第３支持部Ｐ３を中心にして、エアクリーナ７０を車両後方に回動させるモーメントＭが発生する。こうしたモーメントＭの発生により、エアクリーナ７０の底面において第３支持部Ｐ３よりも車両前方に配設された第１支持部Ｐ１の第１脱着機構Ｄ１では、グロメット１００からピン１１０が抜けて外れる。また、エアクリーナ７０の底面において第３支持部Ｐ３よりも車両前方に配設された第２支持部Ｐ２の第２脱着機構Ｄ２でも、グロメット１００からピン７２が抜けて外れる。こうして第１支持部Ｐ１及び第２支持部Ｐ２においてエアクリーナ７０がフロントサイドメンバ１０から外れると、エアクリーナ７０はラジエータサポート４０に押されながら車両後方に回動する。こうしたエアクリーナ７０の回動により、前傾姿勢で配置されていたエアクリーナ７０は車両上下方向に向かって直立した姿勢に近づいていく（図６に二点鎖線にて図示）。このようにして直方体形状のエアクリーナ７０の姿勢が前傾姿勢から直立姿勢に近づいていくほど、車両前後方向におけるエアクリーナの最前部から最後部までの長さＬ（上述した上部Ｋ１からエアクリーナ７０の車両後ろ側の面の下部Ｋ２までの間における車両前後方向の長さＬ）は短くなっていく。このため、後退してくるラジエータサポート４０によって車両後方に回動するエアクリーナ７０は、同エアクリーナ７０の車両後方に配設された制御ボックス８０に当たりにくくなる。従って、エアクリーナ７０がラジエータサポート４０及び制御ボックス８０に挟まれることにより損傷することを抑えることも可能になる。

（４）第１支持部Ｐ１及び第３支持部Ｐ３では、フロントサイドメンバ１０に上記孔１０Ａを開けてピン１１０を固定している。一方、仮にフロントサイドメンバ１０に孔を開けてグロメット１００を固定する場合において、グロメット１００のフロントサイドメンバ１０に固定する部位の直径が、ピン１１０の軸部１１０Ｂの直径よりも大きい場合には、孔１０Ａよりも大きい孔をフロントサイドメンバ１０に開けなければならない。そのため、フロントサイドメンバ１０の剛性が低下するおそれがある。この点、本実施形態では、フロントサイドメンバ１０にピン１１０を固定しているため、そうしたフロントサイドメンバ１０の剛性低下を抑えることができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・エアクリーナ７０の底面をフロントサイドメンバ１０に取り付ける支持部を３つ備えていたが、そうした支持部の数は２つ以上であれば適宜変更することができる。

・第１脱着機構Ｄ１及び第３脱着機構Ｄ３では、エアクリーナ７０の底面側にグロメット１００を設け、フロントサイドメンバ１０側にピン１１０を設けるようにした。また、第２脱着機構Ｄ２では、エアクリーナ７０の底面側にピン７２を設け、フロントサイドメンバ１０側にグロメット１００を設けるようにした。しかしながら、そうしたグロメットやピンを設ける部材は適宜変更することができる。つまり、フロントサイドメンバ側及びエアクリーナの底面側のうちのいずれか一方にグロメットを設け、他方にグロメットから抜き差し可能なピンを設けるようにしてもよい。

・上記の各脱着機構は、グロメット１００からピン１１０やピン７２が外れる構造になっていた。この他、脱着機構として、グロメット１００と、同グロメット１００を抜き差し可能な状態で保持する保持部材（例えばグロメット１００を抜き差しすることのできる孔が設けられた部材など）とを備えるようにする。そして、フロントサイドメンバ１０側及びエアクリーナ７０の底面側のうちのいずれか一方に前記保持部材を設けるとともに、他方にはグロメット１００を固定するようにしてもよい。この変形例の場合には、保持部材にグロメット１００を組み付けることにより、エアクリーナ７０がフロントサイドメンバ１０に取り付けられる。一方、フロントサイドメンバ１０から車両上方に向かってエアクリーナ７０が離れると、保持部材からグロメット１００が抜けて外れ、これにより、エアクリーナ７０がフロントサイドメンバ１０から外れるようになるため、こうした変形例の脱着機構でも、上記実施形態の脱着機構と同様な作用効果を得ることができる。なお、この変形例では、上記保持部材が、フロントサイドメンバ側及びエアクリーナの底面側のうちのいずれか一方に設けられた第１部材に相当し、グロメット１００が、他方に設けられて第１部材から抜き差し可能な第２部材に相当する。ちなみに、上記保持部材をフロントサイドメンバ１０やエアクリーナ７０の底面に設ける場合には、フロントサイドメンバ１０やエアクリーナ７０の底面に上記保持部材を直接形成したり、あるいは上記保持部材を別部材で形成してフロントサイドメンバ１０やエアクリーナ７０の底面に固定したりすればよい。

・上記実施形態において第１構造体はラジエータサポート４０であり、第２構造体は制御ボックス８０であったが、それら第１構造体及び第２構造体はそうした構造体に限定されるものではない。エンジンルームにおいて車両前後方向にそれぞれ配設された構造体であって、それら各構造体の間にエアクリーナが配設されているものであれば、他の構造体でもよい。

５…エンジンルーム、１０…フロントサイドメンバ、１０Ａ…孔、１０Ｃ…孔、１１…衝撃吸収ボックス、２０…ブラケット、２０Ａ…孔、３０…バンパリインホースメント、４０…ラジエータサポート、４１…ラジエータ、４２…サイドサポート、５０…サスペンションタワー、６０…エンジン、７０…エアクリーナ、７１…ブラケット、７１Ａ…孔、７２…ピン、７２Ａ…球体部、７２Ｂ…軸部、７３…ブラケット、７３Ａ…孔、８０…制御ボックス、９０…ボンネットフード、１００…グロメット、１００Ａ…球体面、１００Ｂ…開口部、１１０…ピン、１１０Ａ…球体部、１１０Ｂ…軸部、１５０…ナット、Ｄ１…第１脱着機構、Ｄ２…第２脱着機構、Ｄ３…第３脱着機構、Ｐ１…第１支持部、Ｐ２…第２支持部、Ｐ３…第３支持部。

Claims (1)

1. 車両のエンジンルームにおいて車両前後方向に配設された第１構造体及び第２構造体の間に配設されるエアクリーナの取り付け構造であって、
   前記エアクリーナは直方体形状であり、
   前記エアクリーナの底面は、車両前後方向に配設された複数の支持部を介して前記車両のフロントサイドメンバに取り付けられており、
   前記支持部の車両上方に向かう長さは、車両後方の支持部ほど長くなっており、
   前記エアクリーナは、複数の前記支持部によって前傾姿勢で配置されており、
   前記支持部には、前記エアクリーナを前記フロントサイドメンバから抜き差し可能な状態で支持する脱着機構が設けられており、
   前記脱着機構は、前記フロントサイドメンバ側及び前記エアクリーナの底面側のうちのいずれか一方に設けられた第１部材と、他方に設けられて前記第１部材から抜き差し可能な第２部材とを備えており、
   前記エアクリーナの底面における前記複数の支持部のうちの最も車両後方の支持部が設けられている箇所を中心として前記エアクリーナを直立姿勢にまで回動させたときの仮想回動軌跡の範囲内に、ボンネットフードが配置されていない
   エアクリーナの取り付け構造。

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