JP7408479B2

JP7408479B2 - ダクト

Info

Publication number: JP7408479B2
Application number: JP2020079880A
Authority: JP
Inventors: 一輝中根; 考一保坂; 明生岡田
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2024-01-05
Anticipated expiration: 2040-04-29
Also published as: JP2021172290A

Description

この発明は、車両に設置されるダクトに関するものである。

車両は、車両前縁のフロントグリルやバンパーに設けられた開口部と内部に設置されたオイルクーラーとの間に、オイルクーラーダクトを配置して、走行時に開口部から取り込んだ空気を、オイルクーラーダクトを介してオイルクーラーに導くものがある(例えば、特許文献１参照)。これにより、オイルクーラーにおいて空気と熱交換し、トランスミッション等の機器を冷却するようになっている。

実開平２－３４３１７号公報

オイルクーラーダクトは、走行時の振動により破損したり、異音が発生したりしないように、剛性を持たせて設計されている。しかし、車両では、オイルクーラーダクトについても、万が一、人に衝突したときに、人に対する衝撃をなるべく軽減する対策が求められる。

本発明は、従来の技術に係る前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、剛性と歩行者安全性能とを両立できるダクトを提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係るダクトは、
空気取込口から空気送出口へ空気を導く空気流通路の各面を構成する壁部を備え、車両に設置されるダクトであって、
前記壁部において該壁部と隣り合う壁部に繋がる角部に近接する位置または該角部に設けられ、該壁部を貫通すると共に前記空気流通路の空気流通方向に沿う方向に延びるスリットを有し、
前記スリットは、一端が前記壁部の端縁に近接して配置されると共に、該一端側の開口縁が閉塞するように形成されていることを要旨とする。

本発明に係るダクトによれば、剛性と歩行者保護性能とを両立できる。

本発明の実施例に係るダクトを示す概略斜視図である。実施例のダクトの要部を示す斜視図であって、(ａ)はダクトの右下角部分を示し、(ｂ)はダクトの右上角部分を示す。実施例のダクトの要部を示す斜視図であって、(ａ)はダクトの左上角部分を示し、(ｂ)はダクトの左下角部分を示す。 (ａ)は図１のＡ矢視図であり、(ｂ)は図１のＢ矢視図である。 (ａ)は図１のＣ矢視図であり、(ｂ)は図１のＤ矢視図である。図４(ａ)のＥ－Ｅ線端面図である。スリットの配置の変更例１を示す斜視図である。スリットの配置の変更例２を示す斜視図である。解析結果を示すグラフ図である。

次に、本発明に係るダクトにつき、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。

図１に示す実施例に係るダクト１０は、車両においてサブラジエータ(図示せず)に冷却用の空気を導くサブラジエータダクトと呼ばれるものである。ダクト１０は、車両のフロントに設けられた開口部と、この開口部よりも後側に配置されたサブラジエータとの間に設置されている。ダクト１０は、走行時に開口部から流入する空気を、開口部に整合させた空気取込口１０ａから空気送出口１０ｂに向けて空気流通路１２を介して案内し、空気送出口１０ｂに対向配置されたサブラジエータに空気を送り出す。ダクト１０は、空気送出口１０ｂ側に設けられた取付片１４で車体に取り付けられ、空気送出口１０ｂ側が車体に固定されている。ダクト１０は、ポリプロピレン(ＰＰ)などの熱可塑性樹脂を材質とし、インジェクション成形等によって得られる成形品である。なお、以下の説明において、車両への取り付け姿勢を基準として、ダクト１０の前後上下左右を指称する。

図１に示すように、ダクト１０は、角筒状に形成されている。ダクト１０は、空気取込口１０ａから空気送出口１０ｂへ空気を導く空気流通路１２における上下左右の各面を画成する壁部１６を有している。ダクト１０において、４面の壁部１６のうち、ダクト１０の下面を構成するものを下壁部１６Ａといい、下壁部１６Ａに対向して配置されて、ダクト１０の上面を構成するものを上壁部１６Ｂという。ダクト１０において、４面の壁部１６のうち、下縁が右下の角部１８を介して下壁部１６Ａの右縁に連なると共に上縁が右上の角部１８を介して上壁部１６Ｂの右縁に連なり、ダクト１０の右面を構成するものを右壁部１６Ｃという。ダクト１０において、４面の壁部１６のうち、下縁が左下の角部１８を介して下壁部１６Ａの左縁に連なると共に上縁が左上の角部１８を介して上壁部１６Ｂの左縁に連なり、ダクト１０の左面を構成するものを左壁部１６Ｄという。ダクト１０は、空気取込口１０ａが前方(車両の前進方向)へ開口すると共に、空気送出口１０ｂが後方(車両の後退方向)へ開口している。

図１～図３に示すように、実施例におけるダクト１０の角部１８は、隣り合う壁部１８,１８同士が連なる角Ｒ(コーナーＲ)の部分である。従って、実施例の角部１８は、円弧状に湾曲している。ダクト１０は、壁部１６を貫通するように形成されたスリット２０を備えている(図６参照)。図４および図５に示すように、スリット２０は、空気流通路１２の空気流通方向に沿う方向に長手が延びる長孔形状である。スリット２０は、該スリット２０における壁部１６の前端縁側の開口縁(前側開口縁)が、該壁部１６の前端縁に近接して配置されている。また、スリット２０は、該スリット２０の前側開口縁が閉塞するように形成されている。このように、スリット２０は、壁部１６の前端縁から凹む切れ込みではなく、壁部１６で周囲が囲まれた貫通孔になっている。

例えば、実施例のスリット２０は、空気流通方向に沿う長手方向の長さを４０ｍｍ～６０ｍｍ程度とし、空気流通方向と交差する短手方向の幅を、５ｍｍ程度の寸法としている。また、壁部１６の前端縁からスリット２０の前側開口縁までの繋ぎ寸法は、５ｍｍ程度になっている(図４および図５参照)。なお、スリット２０の長手方向の長さは、衝突時においてダクト１０に必要な変形量（ストローク量）に合わせて設定するのが好ましい。

図２および図３に示すように、スリット２０は、壁部１６における角部１８に近接する位置から該角部１８までの間に設けられている。スリット２０は、実施例のように壁部１６における角部１８に近接した位置に配置したり、該スリット２０における角部１８側の開口縁が角部１８に接するように配置したり(図７参照)、角部１８に一部がかかるように配置したり、角部１８の中に配置したり(図８参照)、何れであってもよい。この中でも、スリット２０を、角部１８における円弧に沿う方向の中央からずらして配置することが好ましく、スリット２０を角部１８の範囲からずらして配置することがより好ましい。更に好ましくは、スリット２０における角部１８側の開口縁を、壁部１６における角部１８に連なる部位から２０ｍｍの間に配置するとよく、最も好ましくは、スリット２０における角部１８側の開口縁を、壁部１６における角部１８に連なる部位に配置するとよい(図７参照)。スリット２０を角部の中央から外して配置するほど、歩行者衝突初期での剛性が高くなる傾向があると共に、衝突後にダクト１０の変形が進んだ時に、ダクト１０をより変形し易くすることができる。ただし、スリット２０が角部１８から離れ過ぎると、歩行者衝突時などの衝撃荷重入力時に、ダクト１０の変形し易さが損なわれる傾向がある。

図１に示すように、ダクト１０において、角部１８を介して連なる壁部１６,１６のうちの一方には、該角部１８に近接してスリット２０が形成されている。これに対して、角部１８を介して連なる壁部１６,１６のうちの他方には、該角部１８と異なる角部１８に近接してスリット２０が形成されている。このように、実施例では、壁部１６において両方の角部１８,１８に近接してスリット２０が設けられず、各壁部１６に一箇所のスリット２０が設けられている。

図１に示すように、実施例のダクト１０には、壁部１６の前端縁に、空気流通路１２と反対側へ延出するフランジ部２２が設けられている。実施例において、フランジ部２２は、下壁部１６Ａの前端縁の一部、右壁部１６Ｃの前端縁および上壁部１６Ｂの前端縁の一部にかけて設けられている。なお、下壁部１６Ａの左側部、左壁部１６Ｄおよび上壁部１６Ｂの左側部にかけて、フランジ部２２が設けられていない。フランジ部２２は、スリット２０の前側に対応する位置が切り欠かれている。フランジ部２２の切り欠き２４は、下壁部１６Ａのスリット２０および右壁部１６Ｃのスリット２０の前側に形成されている。

ダクト１０には、スリット２０を塞ぐようにシール材(図示せず)を取り付けることが、空気流通路１２における空気流通の観点から好ましい。シール材としては、エチレンプロピレンジエンゴム(ＥＰＤＭ)などの発泡体を用いることができ、ダクト１０の変形を阻害しない反発弾性が小さいものが好適である。

ダクト１０には、角部１８または壁部１６における角部１８に近接する位置に、スリット２０が設けられている。スリット２０は、壁部１６を貫通しているものの、壁部１６の前端縁に近接して配置された前側開口縁が閉塞するように形成されている。ダクト１０は、スリット２０の前側開口縁が壁部１６で繋がっているので、通常状態においてスリット２０の形成位置が弱くなり過ぎることを抑えて必要な剛性を確保できる。ダクト１０は、歩行者との衝突等により前側から衝撃が加わると、壁部１６を貫通するスリット２０によって角筒状のダクト１０の空気流通方向への変形が許容される。また、ダクト１０は、変形途中でスリット２０の前側開口縁部が破断することで更に変形し易くなる。ここで、空気取込口１０ａが車両の前進方向に向けて設置されるダクト１０において、空気取込口１０ａを形成する壁部１６の前端縁に近接するように、スリット２０を配置することで、スリット２０の前側開口縁と壁部１６の前端縁との幅寸法を小さくすることができ、衝撃が加わった際に破断し易くできる。このように、ダクト１０は、通常状態における剛性を確保しつつ、事故発生時の歩行者保護性能に優れている。

スリット２０は、円弧状に湾曲する角部１８における円弧に沿う方向の中央からずらして配置されている。このようにすることで、ダクト１０は、通常状態において剛性を確保し易くなる。そして、スリット２０を、壁部１６における角部１８に連なる部位から２０ｍｍの間に配置することで、ダクト１０に衝撃が加わった際にスリット２０による脆弱化によってダクト１０を変形し易くすることができる。

実施例のダクト１０は、壁部１６の端縁にフランジ部２２が設けられている。そして、フランジ部２２は、スリット２０の前側に対応する位置が切り欠かれている。そのため、ダクト１０の変形時におけるスリット２０の前側開口縁部の破断が、フランジ部２２によって邪魔されない。このように、ダクト１０は、通常状態においてフランジ部２２によって剛性を確保しつつ、事故発生時の歩行者保護性能に優れている。

ダクト１０において、角部１８を介して連なる壁部１６，１６のうちの一方には、該角部１８に近接してスリット２０が形成される一方で、角部１８を介して連なる壁部１６,１６のうちの他方には、該角部１８と異なる角部１８に近接してスリット２０が形成されている。このように、スリット２０を配置することで、通常状態においてダクト１０の角部１８が弱くなることを抑えつつ、事故発生時の歩行者保護性能を確保できる。

実施例と同じ形状の試験例１～５および比較例１～２のダクトを用意し、スリットの有無や位置による違いを評価した。なお、スリットの大きさは、幅を５ｍｍ、長さを６０ｍｍに設定している。壁部の板厚は、２．０ｍｍに設定してある。
・試験例１：スリットを、角部の中央に設けた場合である。
・試験例２：スリットを、壁部における角部に連なる部位に設けた場合である。
・試験例３：スリットを、壁部において角部に連なる部位から１０ｍｍ離した位置に設けた場合である。
・試験例４：スリットを、壁部において角部に連なる部位から２０ｍｍ離した位置に設けた場合である。
・試験例５：スリットを、壁部において角部に連なる部位から３０ｍｍ離した位置に設けた場合である。
・比較例１：スリットなどの脆弱化形状を設けていない場合である。
・比較例２：スリットに変えて、角部の中央の板厚を０．５ｍｍにする薄肉化を行った場合である。なお、薄肉化部位の形状は、試験例１と同じである。

脚部インパクター試験に準拠して解析を行った。剛体設定のインパクターは、重さ９．５ｋｇであり、１．３８°前傾させた姿勢で４０．７ｋｍ／ｈの速度で、ダクトの前側から衝突させる条件である。その解析結果を図９に示す。

図９のＸ部は、衝突初期における剛性に関係する領域である。図９のＹ部は、衝突後のダクト変形が進んだ時の剛性に関係する領域である。図９に示すように、貫通したスリットを設けた試験例１～５は、脆弱化していない比較例１や薄肉化した比較例２よりもＹ部における反力が低下している。すなわち、試験例１～５の方が、比較例よりも衝突時に変形し易く、歩行者保護性能に優れていることが判る。ここで、スリットを壁部における角部に連なる位置に配置する試験例２の方が、スリットを角部の中央に配置した試験例１よりもＹ部における反力が小さく、壁部において角部に連なる位置から離れるにつれてＹ部における反力が増大することが判る。また、スリットを壁部における角部に連なる位置に配置する試験例２の方が、スリットを角部の中央に配置した試験例１よりもＸ部において反力が大きくなり、壁部において角部に連なる位置から離れるにつれてＸ部における反力が増大することが判る。すなわち、スリットを角部に配置するよりも角部からずらして配置した方が、衝突初期における剛性を確保できることが判る。

（変更例）
前述した構成に限らず、例えば以下のようにしてもよい。
(１)実施例ではサブラジエータダクトを例示したが、これに限らない。例えば、オイルクーラーダクトやブレーキダクトなど、車両において歩行者衝突時に関係する場所に設置されるダクトに適用できる。
(２)スリットは、壁部に１箇所だけ設ける実施例に限らず、壁部に２箇所以上の複数設けてもよい。この場合、角部を挟んでスリットを設けてもよい。
(３)実施例では、フランジ部におけるスリットに対応する位置に切り欠きを設けたが、スリットの前側にフランジ部があっても切り欠きを設けなくてもよい。

１０ダクト，１０ａ空気取込口，１０ｂ空気送出口，１２空気流通路，
１６壁部，１８角部，２０スリット，２２フランジ部

Claims

空気取込口から空気送出口へ空気を導く空気流通路の各面を構成する壁部を備え、車両に設置されるダクトであって、
前記壁部において該壁部と隣り合う壁部に繋がる角部に近接する位置に設けられ、該壁部を貫通すると共に前記空気流通路の空気流通方向に沿う方向に延びるスリットを有し、
前記スリットは、一端が前記壁部の端縁に近接して配置されると共に、該一端側の開口縁が閉塞するように形成されている
ことを特徴とするダクト。
空気取込口から空気送出口へ空気を導く空気流通路の各面を構成する壁部を備え、車両に設置されるダクトであって、
前記壁部において該壁部と隣り合う壁部に繋がる角部に近接する位置または該角部に設けられ、該壁部を貫通すると共に前記空気流通路の空気流通方向に沿う方向に延びるスリットを有し、
前記スリットは、一端が前記壁部の端縁に近接して配置されると共に、該一端側の開口縁及び該一端側と反対側の開口縁が閉塞するように形成されている
ことを特徴とするダクト。
空気取込口から空気送出口へ空気を導く空気流通路の各面を構成する壁部を備え、車両に設置されるダクトであって、
前記壁部において該壁部と隣り合う壁部に繋がる角部に近接する位置または該角部に設けられ、該壁部を貫通すると共に前記空気流通路の空気流通方向に沿う方向に延びるスリットを有し、
前記スリットは、一端が前記壁部の端縁に近接して配置されると共に、該一端側の開口縁が閉塞するように形成され、
前記壁部の端縁には、フランジ部が設けられ、
前記フランジ部は、前記スリットに対応する位置が切り欠かれている
ことを特徴とするダクト。
空気取込口から空気送出口へ空気を導く空気流通路の各面を構成する壁部を備え、車両に設置されるダクトであって、
前記壁部において該壁部と隣り合う壁部に繋がる角部に近接する位置または該角部に設けられ、該壁部を貫通すると共に前記空気流通路の空気流通方向に沿う方向に延びるスリットを有し、
前記スリットは、一端が前記壁部の端縁に近接して配置されると共に、該一端側の開口縁が閉塞するように形成され、
前記角部は、隣り合う壁部同士が連なる角Ｒの部分であり、
前記スリットは、円弧状に形成された前記角部における円弧に沿う方向の中央からずらして配置されている
ことを特徴とするダクト。
前記角部を介して連なる前記壁部のうちの一方には、該角部に近接して前記スリットが形成され、該角部を介して連なる前記壁部のうちの他方には、該角部と異なる角部に近接して前記スリットが形成されている請求項４記載のダクト。
前記スリットは、該スリットにおける前記角部側の開口縁が、前記壁部における前記角部に連なる部位から２０ｍｍの間に配置されている請求項４または５記載のダクト。