(57)【要約】【課題】歩行者保護性能を向上しかつ吸気性能を確保した車両用吸気ダクトを提供する。【解決手段】エンジンが吸気する新気が導入される開口端部６０ａを備える車両用吸気ダクト６０を、フロントフード１０の下面部に対向する上面部６１と、上面部６１の下側に間隔を隔てて配置される下面部６２と、上面部６１及び下面部６２の間にわたして形成され、上面部６１よりも曲げ剛性が低い低剛性領域Ｓを有する側面部６３とを有する構成とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが吸気する新気が導入される車両用吸気ダクトにおいて、
フロントフードの下面部に対向する上面部と、
前記上面部の下側に間隔を隔てて配置される下面部と、
前記上面部及び前記下面部の間にわたして形成され、前記上面部よりも曲げ剛性が低い低剛性領域を有する側面部と
を備えることを特徴とする車両用吸気ダクト。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用吸気ダクトにおいて、
前記側面部の前記低剛性領域は、前記上面部の材料よりも硬度が小さい軟質材料によって形成されること
を特徴とする車両用吸気ダクト。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用吸気ダクトにおいて、
前記下面部は、外気が導入される開口端部において前記上面部よりも先端側に突き出して形成され、前記軟質材料によって前記側面部の前記低剛性領域と一体に形成されること
を特徴とする車両用吸気ダクト。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両用吸気ダクトにおいて、
前記側面部の前記低剛性領域は、その上端部が下端部に対して流路の幅方向にオフセットして配置されること
を特徴とする車両用吸気ダクト。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車両用吸気ダクトにおいて、
前記側面部の前記低剛性領域は、その少なくとも一部がエンジンルーム前部に備えられる熱交換器の上部に配置されること
を特徴とする車両用吸気ダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両のエンジンに新気を導入する吸気ダクトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
乗用車等の自動車のエンジンは、その吸気温度を低くするとともに、走行風が発生するラム圧による過給効果を得るため、外気を導入する吸気ダクトの開口端を車両の前方側に向けた状態で車両の前端部に配置したものが知られている。
このような吸気ダクトは、フロントフードを有するボンネットタイプの自動車の場合には、その一部がフロントフード前端部の下面側と、ラジエータ、エアコン用コンデンサ等の熱交換器の上端部を支持し、車幅方向に延在する構造部材であるラジエータアッパフレームとの間隔に配置されることが一般的である。
【０００３】
一方、車両は、歩行者と衝突した場合における歩行者への加害性を低減することが要望されている。このため、フロントフードは、歩行者がその表面に衝突した場合に、その荷重によって変形し、衝撃のエネルギを吸収することが要求される。
ここで、フロントフードは、その衝撃吸収効果を確保するために変形ストロークを十分に確保することが要求される。しかし、フロントフードは、その下部に隙間を設けて変形ストロークを確保するために、より上方に配置しようとすると、車両の前方視界が妨げられるとともに、外観デザイン上の制約となる。一方、フロントフードの変形ストロークを確保するため、ラジエータ側をより低く配置することも考えられるが、ラジエータの位置を下げることは、車両の最低地上高やアプローチアングルを確保することとの両立が困難である。
【０００４】
そこで、吸気ダクトは、フロントフードとラジエータアッパフレームとの間に挟まれて配置される部分の剛性を低下させて歩行者との衝突時に変形しやすくすれば、フロントフードの変形を妨げることを防止し、歩行者保護性能を向上することができる。
しかし、吸気ダクトは、外気を吸入する際にその内側に負圧が発生するため、吸気ダクトの剛性を低下させると、この負圧によって吸気ダクトが変形し、流路断面積が減って通気抵抗が増加するおそれがある。
これに対し、吸気ダクトは、その空気流路内の上面及び下面にわたして柱状に形成され、吸気負圧によっては変形せず、衝突時の荷重によって変形する程度の強度を有する支持部を備えたものが知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−３０８４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した柱状の支持部を備えた吸気ダクトは、その空気流路内に支持部が突出しているため、通気抵抗が大きくなる。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、歩行者保護性能を向上しかつ吸気性能を確保した車両用吸気ダクトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、エンジンが吸気する新気が導入される車両用吸気ダクトにおいて、フロントフードの下面部に対向する上面部と、前記上面部の下側に間隔を隔てて配置される下面部と、前記上面部及び前記下面部の間にわたして形成され、前記上面部よりも曲げ剛性が低い低剛性領域を有する側面部とを備えることを特徴とする車両用吸気ダクトである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用吸気ダクトにおいて、前記側面部の前記低剛性領域は、前記上面部の材料よりも硬度が小さい軟質材料によって形成されることを特徴とする車両用吸気ダクトである。
請求項３の発明は、請求項２に記載の車両用吸気ダクトにおいて、前記下面部は、外気が導入される開口端部において前記上面部よりも先端側に突き出して形成され、前記軟質材料によって前記側面部の前記低剛性領域と一体に形成されることを特徴とする車両用吸気ダクトである。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両用吸気ダクトにおいて、前記側面部の前記低剛性領域は、その上端部が下端部に対して流路の幅方向にオフセットして配置されることを特徴とする車両用吸気ダクトである。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車両用吸気ダクトにおいて、前記側面部の前記低剛性領域は、その少なくとも一部がエンジンルーム前部に備えられる熱交換器の上部に配置されることを特徴とする車両用吸気ダクトである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
（１）車両用吸気ダクトは、その側面部に上面部よりも曲げ剛性が低い低剛性領域を設けることによって、歩行者との衝突時に上方側からの荷重が負荷された場合に上下方向に潰れやすくなるから、フロントフードの変形量を大きくすることができ、歩行者保護性能が向上する。
一方、吸気負圧による変形が生じやすい上面部は、その曲げ剛性が側面部の低剛性領域よりも大きいため、吸気負圧による変形が抑制され、吸気性能を確保することができる。
（２）側面部の低剛性領域は、上面部の材料よりも硬度が小さい軟質材料によって形成したから、材料の選択等によって車両用吸気ダクトの変形強度を容易にチューニングすることができる。また、上面部は、これらを形成する軟質材料よりも硬度が大きい材料によって形成されるから、吸気負圧による変形を確実に防止することができる。
（３）下面部は、上面部よりも車両用吸気ダクトの先端部側に突き出して形成されているから、その表面部における気流の速さを抑制し、吸気負圧の作用を上面部よりも軽減することができる。このため、下面部を側面部の低剛性領域と同じ材料によって低剛性領域と一体に形成することができ、構造を簡素化することができる。
（４）側面部の低剛性領域は、その上端部が下端部に対して流路幅方向にオフセットして配置されるから、その上下方向の圧縮荷重に対する変形強度を低減することができ、歩行者保護性能を確保することができる。
（５）側面部の低剛性領域は、その少なくとも一部が熱交換器の上部に配置されるから、フロントフードと熱交換器との間に挟まれて変形することによってフロントフードの変形量を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、歩行者保護性能を向上しかつ吸気性能を確保した車両用吸気ダクトを提供するという課題を、車両用吸気ダクトの上面部をＰＰ樹脂によって形成し、下面部及び側面部をＰＰ樹脂よりも硬度が小さいゴム系材料を用いて形成することによって解決する。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明を適用した車両用吸気ダクトの実施例１について説明する。
図１は、実施例１の車両用吸気ダクトを有する車両のエンジンルームを車幅方向から見た状態を示す概略図である。図２は、このエンジンルームの斜視図である。
車両１は、例えば、フロントエンジンの乗用車であって、フロントフード１０、フロントバンパ２０、ラジエータ３０、ラジエータアッパフレーム４０、ラジエータロワフレーム５０、吸気ダクト６０、エアクリーナケース７０、エンジンカバー８０を備えている（エアクリーナケース７０、エンジンカバー８０は図２参照）。
【００１１】
フロントフード（ボンネット）１０は、車両１のキャビンの前方側に配置されたエンジンルームの上部に開閉可能に備えられるものである。フロントフード１０は、アウタパネル１１、インナパネル１２を備えている。
アウタパネル１１は、フロントフード１０の上面側に備えられ、車両１の外表面の一部を構成するものである。
インナパネル１２は、アウタパネル１１の下面側に備えられ、アウタパネル１１に対してその外周縁部において接合された枠状の補剛部材である。
【００１２】
アウタパネル１１、インナパネル１２は、例えばスチール、アルミニウム合金等の金属薄板をプレス加工して形成されている。
フロントフード１０は、その面剛性が、車両１が歩行者と衝突し、その上面部側に歩行者が跳ね上げられた際に発生する荷重によって変形可能な程度に設定されている。
【００１３】
フロントバンパ２０は、例えばＰＰ樹脂等によって形成され、車両１の前端部に備えられるものである。
ラジエータ３０は、図示しないエンジンの冷却水が流され、この冷却水を空気との熱交換によって冷却するフィン−チューブ式の熱交換器である。ラジエータ３０は、矩形のパネル状に形成されたコア部を有し、このコア部を直立させて空気の通流方向を略車両１の前後方向と一致させた状態において、エンジンルームの前端部でありかつフロントバンパ２０の後方側の領域に配置されている。
【００１４】
ラジエータアッパフレーム４０、ラジエータロワフレーム５０は、ラジエータ３０の上端部及び下端部をそれぞれ支持する支持部であって、例えばスチール等を用いた板金加工によって、車幅方向に延在する梁状に形成されている。
ラジエータアッパフレーム４０は、図１に示すようにラジエータ３０の上端部をカバーして配置されている。
【００１５】
吸気ダクト６０は、その両端部に開口端部６０ａ、エアクリーナ接続部６０ｂがそれぞれ形成された筒状の部材である。吸気ダクト６０は、開口端部６０ａを介してエンジンが吸気する燃焼用空気（新気）を導入し、エアクリーナケース７０に供給するものである。
図３は、吸気ダクト６０の外観斜視図である。図４は、図３のIV−IV部矢視断面図であって、吸気ダクト６０を車両前方側から見た状態における断面を示すものである。図５は、図３のV−V部矢視図であって、吸気ダクト６０の車両前方側の領域を車幅方向から見た外観を示すものである。
【００１６】
開口端部６０ａは、その開口が車両前方側を向いた状態でラジエータアッパフレーム４０の上面部に固定されている。開口端部６０ａは、図３、図４に示すように、空気が通流される流路の気流方向と略直交する断面における横断面形状が、下側において上側よりも幅が狭くなる略台形状に形成されている。
一方、エアクリーナ接続部６０ｂは、その流路の横断面形状が略円形に形成され、その車幅方向における位置が開口端部６０ａの中心よりもオフセットして配置されている。
吸気ダクト６０は、開口端部６０ａとエアクリーナ接続部６０ｂとを連結する中間部分において、流路の横断面形状が連続して滑らかに変化するように形成され、この中間部分において、吸気ダクト６０の空気流路はその車幅方向における幅がエアクリーナ接続部６０ｂ側に近づくにつれて絞り込まれるとともに、断面形状が徐々に円形に近づくように形成されている。
【００１７】
吸気ダクト６０は、その開口端部６０ａを含む車両前方側（空気の入り側）の領域においては、上面部６１、下面部６２、側面部６３を備えている。
上面部６１は、吸気ダクト６０の上面を構成するものであって、平板状に形成され、略水平に配置されている。この上面部６１は、車両１のフロントフード１０を閉じた状態（走行状態）において、フロントフード１０の下面（裏面）側のインナパネル１２と間隔を隔てて対向している。上面部６１は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂系の材料によって形成されている。
【００１８】
下面部６２は、吸気ダクト６０の下面を構成するものであって、略平板状に形成され、上面部６１の下側に、この上面部６１に対して所定の間隔を隔てて略平行に配置されている。
ここで、図４に示すように、下面部６２は、その横方向（車幅方向）における幅が、上面部６１よりも小さく形成されている。
また、下面部６２は、図５に示すように、吸気ダクト６０の開口端部６０ａにおいて、上面部６１よりも先端側（車両前方側）に突き出して形成されている。
【００１９】
さらに、下面部６２は、図３に示すように、吸気ダクト６０をラジエータアッパフレーム４０に固定する固定部６２ａが形成されている。固定部６２ａは、車幅方向に分散して例えば２つが設けられている。各固定部６２ａは、下面部６２の開口端部６０ａ近傍の領域を貫通して形成され、車両１の前後方向に延在しかつ前端部側が開口端部６０ａ側に開放された溝部を備えている。この溝部は、ラジエータアッパフレーム４０側に設けられる図示しないナットに対して締結される図示しないボルトが挿入されるものである。また、この溝部の周辺の面部は、下面部６２の他の領域に対して段状に低くなるように形成されている。
【００２０】
側面部６３は、図４に示すように、上面部６１、下面部６２それぞれの側端部の間にわたして設けられた領域であって、図４に示すように、その上端部６３ａよりも下端部６３ｂが車幅方向（流路幅方向）の中央側にオフセット量Ｌ１だけずらして配置され、略平板状に形成された斜面として形成されている。また、側面部６３と、上面部６１、下面部６２との接合部は、図４に示すように、それぞれ所定の曲率を有する曲面部６４，６５を介して接続されている。
また、側面部６３は、図５に示すように、吸気ダクト６０の開口端部６０ａにおいては、その端縁が上面部６１、下面部６２それぞれの先端部間を直線的に結ぶように傾斜して形成されている。
【００２１】
下面部６２、側面部６３は、図４、図５に示すように、吸気ダクト６０の車両前方側の領域において、上面部６１を形成する材料よりも硬度が小さい軟質材料によって一体に形成され、このような軟質材料として、例えばゴム系材料、又は、ゴム系材料と樹脂系材料とをブレンドした材料を用いることができる。
下面部６２及び側面部６３は、このような軟質材料を用いて形成し、さらに、その肉厚が上面部６１と略同じに形成されることによって、その曲げ剛性が上面部６１よりも小さい低剛性領域Ｓ（図５参照）となっている。このような低剛性領域Ｓは、ラジエータアッパフレーム４０の上部に配置される。
また、図５に示すように、吸気ダクト６０の車両後方側の領域においては、下面部６２、側面部６３は、例えばＰＰ等の上面部６１と同じ材料によって一体に形成されている。
このような吸気ダクト６０は、例えば、ゴムインジェクション成型によって形成された低剛性領域Ｓを、その接合面部に接着剤を塗布して、吸気ダクト６０の他部を成型するインジェクション型の内部に配置し、溶融したＰＰ樹脂を注入するインサート成型によって製作することができる。
【００２２】
エアクリーナケース７０は、図２に示すように、吸気ダクト６０のエアクリーナ接続部６０ｂに接続された容器状の部材であり、その内部には吸気ダクト６０から導入された空気中のダスト等を濾過する図示しないエアクリーナエレメントが収容されている。ここで濾過された空気は、図示しない吸気管を経由して図示しないエンジンのスロットルボディに供給される。このエアクリーナケース７０は、ラジエータ３０に対して車両後方側でありかつ車幅方向にオフセットされた領域に配置されている。
エンジンカバー８０は、エンジンルーム内の美観を向上するために図示しないエンジンの上部に被せられる装飾用のカバーであって、例えば樹脂材料をインジェクション成形して形成されている。
【００２３】
次に、上述した吸気ダクト６０の作用及び効果について説明する。
図６は、エンジン運転時における新気の流れと吸気ダクト内の負圧の発生とを示す模式図である。
吸気ダクト６０は、その開口端部６０ａにおいて、下面部６２が上面部６１よりも突き出して形成されているため、吸気ダクト６０内に導入される空気流ＡＦは、上面部６１に近い側（上側）の領域では、下面部６２に近い側（下側）の領域に対して、吸気ダクト６０の上部等を含むより広範な範囲から流入する。その結果、吸気ダクト６０内の上面部６１側の領域では、下面部６２側の領域よりも空気流ＡＦの流速が速くなり、これに起因して上面部６１の下面付近の領域Ａにおいて負圧が発生する。
しかし、実施例１においては、吸気ダクト６０の上面部６１は、下面部６２、側面部６３を形成する軟質材料に対して比較的硬度が大きい材料によって形成し、その面剛性を確保しているから、負圧による上面部６１の変形を抑制し、吸気抵抗の増大を防止して吸気性能を確保することができる。
【００２４】
図７は、車両１の歩行者との衝突時における吸気ダクトの変形を示す図である。図７において、吸気ダクト６０の衝突前、衝突後における形状を、それぞれ破線、実線で図示している。
車両１が歩行者と衝突して歩行者がフロントフード１０の上面側に跳ね上げられ、例えばその頭部がラジエータアッパフレーム４０の上部付近においてフロントフード１０に衝突すると、フロントフード１０はその荷重によって変形して下方に移動し、吸気ダクト６０の上面部６１に当接し、これに対して略下向きの荷重Ｆを負荷する。
【００２５】
吸気ダクト６０の上面部６１に負荷された荷重Ｆは、側面部６３に対してその上端部６３ａを下方に押圧する荷重として作用するが、側面部６３は、軟質材料を用いて形成することによってその曲げ剛性を上面部６１に対して低くされ、また、上端部６３ａを下端部６３ｂに対して流路幅方向にオフセットしたことによって、上下方向の荷重に対して座屈変形しやすくなっているため、例えば歩行者の頭部がフロントフード１０と衝突した場合に生ずる程度の荷重によって座屈変形する。
このため、吸気ダクト６０は、フロントフード１０とラジエータアッパフレーム４０との間に挟まれたときに、上面部６１が下面部６２側に近接するようにして潰れるから、フロントフード１０の変形を阻害しにくく、フロントフード１０の変形量（変形ストローク）を大きくすることができ、フロントフード１０による衝撃吸収効果を確保することができる。
【００２６】
以上のように、吸気ダクト６０は、フロントフード１０の下面を吸気ダクト６０の上面部６１に近接させて配置してもフロントフード１０の変形ストロークを確保することができるから、図１に示すように、車両１の前下視界ラインＶを低くして前方視界を改善することができるとともに、車両１の外観デザインにおける自由度を向上することができる。
また、ラジエータ３０の位置を低くしなくてもよいから、路面Ｇと前輪ＦＷとの接点とフロントバンパ２０の下端部とを結ぶ直線が路面Ｇに対してなす角度であるアプローチアングルＡＡや、車両１の最低地上高を確保することができる。
さらに、吸気ダクト６０は、その下面部６２、側面部６３の軟質材料によって形成される部分を一体に形成したから、部材の数を低減し、構造を簡素化することができる。
【実施例２】
【００２７】
次に、本発明を適用した車両用吸気ダクトの実施例２について説明する。なお、上述した実施例１と同様の部分については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図８は、実施例２の吸気ダクト６０の外観斜視図である。図９は、図８のIX−IX部矢視断面図である。図１０は、図８のX−X部矢視図である。
【００２８】
実施例２の吸気ダクト１６０は、実施例１の吸気ダクト６０の側面部６３に代えて、曲面状に形成された側面部１６３を備えたものである。
図９に示すように、側面部１６３は、その上端部１６３ａと下端部１６３ｂとの間の領域が、略一定の曲率ｒを有しかつ中心角が例えば約９０度の円筒面状に形成されている。側面部１６３は、その接線方向が上端部１６３ａにおいては略鉛直に配置され、下端部１６３ｂにおいては略水平に配置されている。また、側面部１６３は、上端部１６３ａに対して下端部１６３ｂが、車幅方向（流路幅方向）の中央側にオフセット量Ｌ２だけずらして配置されている。
【００２９】
また、側面部１６３は、上面部６１を形成する材料よりも硬度が小さい軟質材料を用いて、下面部６２と一体に形成された低剛性領域Ｓとなっている。
この低剛性領域Ｓは、図１０に示すように、吸気ダクト６０のエアクリーナ接続部６０ｂを除いた略全長にわたって設けられている。
以上説明した実施例２においても、上述した実施例１と同様の効果を奏することができる。
【００３０】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）吸気ダクトの形状、構造、材質等は、上述した各実施例のものに限定されず、適宜変更することができる。
（２）各実施例は、吸気ダクトがフロントフードとラジエータとに挟まれる部分に低剛性領域を設けたが、これに限らず、例えば通常ラジエータの前後に配置されるエアコン用コンデンサや前置式インタークーラと吸気ダクトとの干渉が問題となる箇所に低剛性領域を設けてもよい。
（３）各実施例において、車両はフロントエンジンの乗用車であったが、本発明はこれに限らずフロントフードの下部にエンジンを搭載するボンネット式トラック、特殊車両等の他種の車両にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明を適用した車両用吸気ダクトの実施例１を有する車両のエンジンルームを車幅方向から見た状態を示す概略図である。
【図２】図１の車両のエンジンルーム内の斜視図である。
【図３】実施例１の車両用吸気ダクトの外観斜視図である。
【図４】図３のIV−IV部矢視断面図である。
【図５】図３のV−V部矢視図である。
【図６】実施例１の車両用吸気ダクトにおける新気の流れと吸気ダクト内の負圧の発生とを示す模式図である。
【図７】実施例１の車両用吸気ダクトにおける歩行者との衝突時の変形を示す図である。
【図８】本発明を適用した車両用吸気ダクトの実施例２の外観斜視図である。
【図９】図８のIX−IX部矢視断面図である。
【図１０】図８のX−X部矢視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０    フロントフード
２０    フロントバンパ
３０    ラジエータ
４０    ラジエータアッパフレーム
５０    ラジエータロワフレーム
６０    吸気ダクト
６１    上面部
６２    下面部
６３    側面部
７０    エアクリーナケース
８０    エンジンカバー
Ｓ    低剛性領域
【図１】
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【図２】
2006322434.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006322434.tif 000008
【図７】
2006322434.tif 000009
【図８】
2006322434.tif 000010
【図９】
2006322434.tif 000011
【図１０】
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