JP6858168B2 - 車両のエアクリーナ取付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のエアクリーナ取付け構造に関するものである。

車両（自動車）は前部にエンジンルームを設けており、エンジンルームに、エンジンやエアクリーナ、バッテリーなどを配置している。エアクリーナとバッテリーは内燃機関にとって必須の装備品であり、その配置については様々なレイアウトが成されている。その例として特許文献１には、エアクリーナをエンジン（機関本体）の上方に配置する一方、バッテリーは、運転者から見てエンジンの左側方に配置することが開示されている。

特開２００９−５７９５１号公報

エアクリーナとバッテリーとは、それぞれ配置位置の自由性は高く、他の部材の配置を考慮して、その位置が設計されていると云える。そして、特許文献１では、エンジンの上方にエアクリーナを配置しているが、この構成ではフード（ボンネット）の高さが高くなるという問題がある。

そこで、エンジンルームに高さの制限がある等の理由により、エアクリーナをエンジンの左側方又は右側方に配置することがあるが、この場合、バッテリーをエアクリーナの後ろに配置せねばならないことがある。この場合、エアクリーナやバッテリーの機能について特段の問題はないのであるが、車両が衝突事故を起こした場合に、エアクリーナが後ろに移動してバッテリーに激しく当たり、バッテリーが破損してバッテリー液が漏洩してしまうことが懸念される。

そして、バッテリー液は強い酸性であるため、漏洩すると事故処理に多大の手間を要すると共に、作業者に危険を及ぼすおそれもある。従って、衝突事故が発生したとしても、バッテリー液が漏洩することは防止すべきである。

本願発明はこのような事情を背景として成されたものであり、エアクリーナとバッテリーとを前後に並べて配置した場合、衝突事故が起きてもバッテリーの損傷を防止又は軽微なものに留め得る技術を提供せんとするものである。

本願発明は、
「車体の前部に設けたエンジンルームに、エアクリーナとバッテリーとが、エアクリーナが前に位置するように前後に並べて配置されており、前記エアクリーナは、その下方に配置されたロア支持部材と、その前方に配置されたフロントフレーム材とに取付けられている」
という基本構成において、
「前記エアクリーナは、前記ロア支持部材に、水平方向にはずれ不能で上向きには離脱可能となるように係止手段によって支持されている一方、
前記フロントフレーム材には、車体の前後長手線に対して平面視で傾斜した姿勢のフロントブラケットを介して固定されており、前記フロントブラケットは、その延長線が前記バッテリーを通らないように配置されている」
という特徴を有している。

本願発明において、エアクリーナが上向きに離脱可能とは、衝突事故時にある程度以上の後ろ向き外力が作用すると上向きに離脱し得るという意味である。従って、部材の変形な破損などによって離脱することも含んでいる。

本願発明において、エアクリーナはロア支持部材に対して１か所のみにおいて係止手段で支持することも可能であるが、安定性の点からは、複数箇所において支持するのが好ましい。特に、実施形態のように左右２か所で支持すると、左右の係止手段と前部のフロントブラケットとで三点支持の状態になるため、シンプルな構成でありながら高い安定性を確保できる利点がある。

本願発明において、通常の状態では、エアクリーナはロア支持部材とフロントフレーム材とで支持されているため、その機能に支障はないし、当然ながら、バッテリーについても、何の問題もなく役割を果たしている。

他方、衝突事故によってエアクリーナに後ろ向きの大きな外力が作用すると、バッテリーはフロントブラケットを介して後ろに押されるが、エアクリーナはロア支持部材に対して上向きに離脱可能であるため、エアクリーナはロア支持部材から上方に離脱し、フロントブラケットの押し作用によって後ろに移動する。

そして、フロントブラケットは平面視で傾斜しているため、フロントフレーム材は、フロントブラケットの延長線方向に押される傾向を呈するが、フロントブラケットの延長線はバッテリーを通っていないため、エアクリーナ及びフロントブラケットは、バッテリーの横を通って後ろに移動することになる。従って、エアクリーナ及びフロントブラケットがバッテリーに当たることを防止できるか、仮にバッテリーに当たっても、その衝撃は著しく緩和されている。従って、バッテリーのケースが破損してバッテリー液が漏洩する事態を防止できる。

更に述べると、フロントブラケットは平面視で傾斜しているため、エアクリーナがフロントブラケットで後ろに押されると、エアクリーナは平面視で旋回しながら後ろに移動する傾向を呈するため、仮にエアクリーナがバッテリーに当たっても、エアクリーナは後ろに逃げながらバッテリーに当たることになり、従って、バッテリーには、エアクリーナの運動エネルギのうちのごく僅かしか衝撃として作用しない。その結果、バッテリーが破損してバッテリー液が漏洩することを、しっかりと防止できる。

実施形態の平面図である。 要部の拡大平面図である。 （Ａ）は図２のIIIA-IIIA 視断面図、（Ｂ）は図２のIIIB-IIIB 視断面図、（Ｃ）は図２のIIIC-IIIC 視断面図である。 衝突時の作用を示す模式図である。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、方向を特定するため前後・左右の文言を使用するが、この方向は運転者から見た方向として定義している。従って、前後方向は車両の長手方向であり、左右方向は車両の幅方向である。念のため、図１，４に方向を明示している。

(1).実施形態の構造
図１に大まかに示すように、車体の前部に設けたエンジンルーム１に、内燃機関のエンジン（機関本体）２がクランク軸を左右長手の姿勢にした横置きで配置されている。機関本体２は、前面を排気側、後面を吸気側としており、エンジン２の前面部には、図示しない排気ターボ過給機が配置されている。

エンジンルーム１のうち手前部でかつエンジン２の左側方に、エアクリーナ３が配置されて、エアクリーナ３の真後ろにバッテリー４が配置されている。エアクリーナ３の下面とバッテリー４の下面とは、概ね同じ程度の高さになっている。

図３（Ａ）に示すように、エアクリーナ３は、下部がダスト室３ａで上部がクリーン室３ｂになっており、ダスト室３ａの前部に設けた前室３ｃの上端に、図２及び図３（Ａ）に示す吸気ダクト５が接続されている。エアクリーナ３のクリーン室３ｂには、第１吸気ホース６の始端が接続されている。第１吸気ホース６の終端は、排気ターボ過給機におけるコンプレッサハウジングの入り口ポートに接続されている。

図示は省略しているが、排気ターボ過給機におけるコンプレッサハウジングの出口ポートには第２吸気ホースの始端が接続されている。図１に符号７で示すのは、始端がインタークーラの出口に接続された第３吸気ホースであり、第３吸気ホース７の終端は、図示しないスロットルボデーに接続されている。

図２に示すように、エンジンルーム１のうちエアクリーナ３の後ろ寄り部位に位置した部位に、エアクリーナ３の後部を支持するロア支持部材８が配置されている。ロア支持部材８は、図３（Ａ）（Ｃ）に示すように、例えば下向きに開口した溝形であって左右長手の姿勢であり、エアクリーナ３のダスト室３ａの左右２か所の部位が、請求項に記載した係止手段の一例であるピン係止によってロア支持部材８に取付けられている。

すなわち、図３（Ｃ）に明示するように、エアクリーナ３のダスト室３ａに下向きのピン１０を一体に設ける一方、ロア支持部材８には、ゴム製のグロメット１１が脱落不能に装着された取付け穴１２を設け、ピン１０をグロメット１１に上から密嵌している。従って、エアクリーナ３は、ロア支持部材８に対して、水平方向にずれ不能で上向きには離脱可能に取付けられている。

車体の前部でかつエアクリーナ３の前方には、ラジエータ（及びエアコン用コンデンサ：いずれも図示せず）の上部が取り付くアッパラジエータサポート１３が配置されている。アッパラジエータサポート１３は、請求項に記載したフロントフレーム材の一例であり、図３（Ａ）から理解できるように、下向きに開口したチャンネル材の形態を成している。

そして、エアクリーナ３における前室３ｃの右端部が、フロントブラケット１４を介してアッパラジエータサポート１３に固定されている。フロントブラケット１４は帯板製であり、前端は１本の前ボルト１５によってアッパラジエータサポート１３に固定されて、後端は、１本の後ろボルト１６によって、エアクリーナ３における前室３ｃの上面に固定されている。エアクリーナ３の前室３ｃはアッパラジエータサポート１３よりも少し低くなっているため、フロントブラケット１４は、前部が高くて後部が低くなるように、側面視で段違いに（クランク状に）曲げられている。

図１，２に示すように、フロントブラケット１４は、車体の前後長手線１７に対して、後ろに行くに従って車体中央部にずれるように（右にずれるように）傾斜しており、かつ、その傾斜角度θは、延長線１８がバッテリー４を通らない角度に設定されている。

なお、エアクリーナ３の吸気ダクト５は平面視ではＬ形になっており、前端部は、アッパラジエータサポート１３に向けて下向きに開口している。従って、大気は、吸気ダクト５によって上向きに吸引されてから、前室３ｃを経由してダスト室３ａに至る。

図３（Ｂ）に示すように、バッテリー４は受け台１９にずれ不能に載っており、ベルト２０等の押さえ部材によって脱落不能に保持されている。図１において符号２１で示すのはフロントバンパであり、符号２２で示すのは、冷却水をラジエータのアッパタンクに送る送り管である。

(2).まとめ
図４に示すように、車両が前進していて固定物２３や他の車両に衝突したり、停止状態で他の車両に前から当てられたりすることがある。この場合、車体には後ろ向きの衝撃力が作用するため、衝撃力がある程度以上に強いと、フロントバンパ２１及びアッパラジエータサポート１３が後退して、エアクリーナ３は、フロントブラケット１４を介して後ろに押し遣られる。

この場合、例えば、フロントブラケット１４が、アッパラジエータサポート１３に対してそれぞれ左右２か所ずつ固定されていると、エアクリーナ３は、図４に点線で示すように、あまり姿勢を変えずにそのまま後退してバッテリー４に当たることになる。すると、エアクリーナ３に作用した衝撃力が殆ど緩和されることなくバッテリー４に作用するため、バッテリー４のケースが破損して（押し潰されて）、バッテリー液（電解液）が漏洩してしまうことが有り得る。

これに対して、本実施形態では、エアクリーナ３の前部は、右端部が傾斜姿勢のフロントブラケット１４によってアッパラジエータサポート１３に固定されているため、事故によって作用した後ろ向きの外力は、エアクリーナ３に対して、フロントブラケット１４の延長線方向に押す外力として作用する。

そして、まず、押し作用に伴うエアクリーナ３の浮き上がりによってピン１０がグロメット１１から抜け出したり、ロア支持部材８が変形してピンが１０がグロメット１１から抜け出したり、或いは、ピン１０が折損したりして、エアクリーナ３が、それ自体として変形しながら、ロア支持部材８から離脱する。次いで、エアクリーナ３は、図４に一点鎖線で示すように、フロントブラケット１４の延長線１８の方向に押しやられる。従って、エアクリーナ３は、バッテリー４に当たることなく後退し得る。これにより、バッテリー４が大きな損傷を受けることを防止できる。

また、エアクリーナ３はその右端部に対して平面視で傾斜方向の押し作用を受けることから、平面視で右回りに旋回しながら後退する傾向を呈しているため、エアクリーナ３がバッテリー４に当たることがあっても、エアクリーナ３は逃げ移動しながらバッテリー４に当たるため、バッテリー４には作用する衝撃力は僅かであり、従って、バッテリー４は、バッテリー液の漏洩に至るような大きな損傷を受けることはない。

本実施形態のように、フロントブラケット１４をエアクリーナ３の右端部に連結すると、エアクリーナ３の衝突による後退によって旋回する作用が大きくなるため、バッテリー４の損傷防止効果を向上できる。エアクリーナ３がエンジンルームの右端部に配置されている場合は、フロントブラケット１４は、図示とは逆の傾斜姿勢でエアクリーナ３の左端部に連結したらよい。

実施形態のように、係止手段として、ピン１０をグロメット１１に差し込む方式を採用すると、エアクリーナ３の組み付けに当たっては、ピン１０をグロメット１１に差し込むだけでエアクリーナ３を仮保持できるため、フロントブラケット１４の固定作業を簡単に行える利点がある（エアクリーナ３を手で持って保持しておく必要がない。）。

本実施形態では、フロントブラケット１４は、１本ずつのボルト１５，１６によってアッパラジエータサポート１３とエアクリーナ３とに固定されているため、フロントブラケット１４は、衝突事故時に、アッパラジエータサポート１３とエアクリーナ３との両方に対して平面視で相対回動し得る。このため、エアクリーナ３を右側に押し遣る効果を助長して、バッテリー４の損傷防止効果に更に貢献していると云える。

また、実施形態のように、エアクリーナ３をゴム製のグロメット１１で支持すると、振動及び騒音を防止できる利点がある。

本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、エアクリーナ３とロア支持部材８とを連結する係止手段としては、ロア支持部材８に上向きのピンを設けて、エアクリーナ３の下面に係合穴を形成してもよい。また、フロントブラケット１４は、前端部のみを複数本のボルトでフロントフレーム材に固定したり、後端部のみをエアクリーナ３に複数本のボルトで固定することも可能である。

本願発明は、エアクリーナ及びバッテリーを備えた車両に具体化できる。従って、産業上利利用できる。

１ エンジンルーム
２ エンジン
３ エアクリーナ
４ バッテリー
８ ロア支持部材
１０ 係止手段を構成するピン
１１ 係止手段を構成するグロメット
１３ フロントフレーム材の一例としてのアッパラジエータサポート
１４ フロントブラケット
１５，１６ ボルト
１７ 車体の前後長手線
１８ フロントブラケットの延長線
１９ バッテリーの受け台

Claims (1)

1. 車体の前部に設けたエンジンルームに、エアクリーナとバッテリーとが、エアクリーナが前に位置するように前後に並べて配置されており、前記エアクリーナは、その下方に配置されたロア支持部材と、その前方に配置されたフロントフレーム材とに取付けられている構成であって、
   前記エアクリーナは、前記ロア支持部材に、水平方向にはずれ不能で上向きには離脱可能となるように係止手段によって支持されている一方、
   前記フロントフレーム材には、車体の前後長手線に対して平面視で傾斜した姿勢のフロントブラケットを介して固定されており、前記フロントブラケットは、その延長線が前記バッテリーを通らないように配置されている、
   車両のエアクリーナ取付け構造。

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