(57)【要約】【課題】吸気開口の開口面積の減少を抑制するとともに、ボンネットからの衝撃を受けて容易に変形してボンネットの変形を許容し、かつ変形荷重の制御を容易とする。【解決手段】棒状の支持部材の少なくとも一端部をスリットなどの被係合部に係合させ、上壁部及び下壁部の壁面からの法線に対して傾斜して保持した。ボンネットからの荷重によって支持部材が傾斜方向に倒れ込むように変形することで衝撃を緩衝する。【選択図】図４
2011208506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに略平行に対向する上壁部と下壁部とが吸気開口の二辺を構成し車両のボンネットとその下方に位置する車体構成部材との間に該吸気開口が位置するように設置され、該上壁部と該下壁部との間には該上壁部と該下壁部との近接を規制する支持部材が配置された吸気ダクトであって、
該上壁部及び該下壁部の少なくとも一方の端部には端面に被係合部が形成され、該支持部材は棒状をなし少なくとも一端部が該被係合部に係合することで該上壁部及び該下壁部の壁面からの法線に対して傾斜して保持されていることを特徴とする吸気ダクト。
【請求項２】
前記被係合部は、前記上壁部及び前記下壁部の少なくとも一方の端面に開口するスリットからなる請求項１に記載の吸気ダクト。
【請求項３】
前記被係合部は前記上壁部及び前記下壁部の一方に形成され、前記支持部材は前記上壁部及び前記下壁部の他方からヒンジ部を介して一体に形成され、該ヒンジ部で曲折されて前記被係合部に係合している請求項１又は請求項２に記載の吸気ダクト。
【請求項４】
前記支持部材は前記上壁部及び前記下壁部とは別体で形成され、前記上壁部及び前記下壁部の両方に形成された一対の前記被係合部に両端が係合して固定されている請求項１又は請求項２に記載の吸気ダクト。
【請求項５】
前記支持部材は、前記吸気開口に表出する一般部と該一般部の端部に形成され該一般部より径の小さな首部と該首部の端部に形成され該首部より径の大きな頭部とを備え、該首部が前記スリットに係合している請求項２〜４のいずれかに記載の吸気ダクト。
【請求項６】
前記スリットは先端開口に内側へ突出する突起を有する請求項２〜５のいずれかに記載の吸気ダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車の吸気ダクトに関し、詳しくはボンネットの下方に吸気開口をもつ吸気ダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボンネットタイプの自動車では、ボンネット下方のエンジンルーム内に吸気ダクトが設置され、エンジンへ燃焼用の空気を供給している。この吸気ダクトは、外気を円滑に導入するために、吸気開口がエンジンルームの前側に位置するように設置される。しかしエンジンルームの前方にはラジエータなどが存在するために、ボンネットとの間の隙間が狭く、吸気開口を構成する部位の吸気ダクトの形状はその隙間に収まるように高さ寸法が狭い幅広の扁平形状とせざるを得ない。
【０００３】
ところが扁平形状の吸気開口をもつ吸気ダクトにおいては、吸気時の負圧によって吸気開口の上壁と下壁とが互いに近接するように変形し、開口面積が減少する場合が想定される。このように開口面積が減少すると、エンジンへの吸気量が減少したり、吸気音が増大したりする場合がある。そこで特開2004−124757号公報には、吸気開口の上壁と下壁との間に支持壁部を形成して上壁と下壁との近接を規制した吸気ダクトが提案されている。
【０００４】
ところで近年では、歩行者保護の観点から、歩行者が衝突した際にはその衝撃によってボンネットが適度に変形することで衝撃を吸収できるようにすることが求められている。そのためボンネットの下方に位置する吸気ダクトにおいても、衝突時のボンネットの変形を妨げないようにする必要がある。そこで上記した吸気開口に支持壁部を配設した吸気ダクトでは、支持壁部に予め破断予定ラインを形成しておき、ボンネットからの衝撃によって支持壁部が破断予定ラインで破断することでボンネットの変形を許容する。
【０００５】
また特開2004−124757号公報には、吸気開口の上壁と下壁との間に円錐台形あるいは角錐台形の支持部を形成し、上壁と下壁との近接を規制した吸気ダクトが提案されている。この吸気ダクトでは、支持部の壁を薄板状に形成するなどして、衝突時に支持部が座屈あるいは曲折して潰れるように工夫されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2004−124757号公報
【特許文献２】特開2006−322461号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１に記載の吸気ダクトは、ブロー成形で形成されているために支持壁部の見掛けの体積が大きくなり、吸気開口の開口面積が減少したり吸気抵抗が大きくなるという不具合がある。また特許文献２に記載の吸気ダクトは、衝突時には支持壁部が潰れるように変形するものであるために変形荷重の制御が難しいという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、吸気開口の開口面積の減少を抑制するとともに、ボンネットからの衝撃を受けて容易に変形してボンネットの変形を許容でき、かつ変形荷重の制御が容易な吸気ダクトとすることを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の吸気ダクトの特徴は、互いに略平行に対向する上壁部と下壁部とが吸気開口の上下二辺を構成し車両のボンネットとその下方に位置する車体構成部材との間に吸気開口が位置するように設置され、上壁部と下壁部との間には上壁部と下壁部との近接を規制する支持部材が配置された吸気ダクトであって、上壁部及び下壁部の少なくとも一方の端部には端面に被係合部が形成され、支持部材は棒状をなし少なくとも一端部が被係合部に係合することで上壁部及び下壁部の壁面からの法線に対して傾斜して保持されていることにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の吸気ダクトによれば、棒状の支持部材の少なくとも一端部が被係合部に係合することで、支持部材は上壁部及び下壁部の壁面からの法線に対して傾斜して保持されている。したがって支持部材が上壁部と下壁部の互いに近接する方向の移動を規制しているので、吸気時の負圧による吸気開口の開口面積の減少を抑制することができる。また棒状であるので、通気抵抗となるのが抑制されている。
【００１１】
そして衝突時にボンネットからの過大な荷重が作用すると、支持部材がその傾斜方向へ倒れ込むことによって支持部材が係合部から脱離したり、あるいは支持部材が途中から破断したりする。これによって上壁部と下壁部とが互いに近接する方向へ移動するので、ボンネットの変形が許容され、その緩衝作用によって人体への衝撃を緩和することができる。また支持部材に脆弱部を形成したり、その傾斜角度や寸法などを調整することで、緩衝時の変形荷重を容易に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例に係る吸気ダクトの斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係る吸気ダクトにおいて支持部材の被係合部への係合前の状態で示す要部拡大斜視図である。
【図３】本発明の一実施例に係る吸気ダクトの要部拡大斜視図である。
【図４】本発明の一実施例に係る吸気ダクトを車両に取り付けた状態で示す要部正面図である。
【図５】本発明の一実施例に係る吸気ダクトにおいて支持部材の他の態様を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施例に係る吸気ダクトにおいて支持部材の形状の他の態様を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施例に係る吸気ダクトを車両に取り付けた状態で示す要部正面図である。
【図８】本発明の第３の実施例に係る吸気ダクトを車両に取り付けた状態で示す要部正面図である。
【図９】本発明の第３の実施例に係る吸気ダクトにおいて支持部材の他の態様を示し、吸気ダクトを車両に取り付けた状態で示す要部正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
吸気ダクトは、一端に吸気開口をもち他端がエアフィルタに結合される。吸気開口は左右方向に幅広な扁平形状で、高さ方向の開口幅は一般に数cm程度とされている。本発明の吸気ダクトは、互いに略平行に対向する上壁部と下壁部とが吸気開口の上下二辺を構成し、車両のボンネットとその下方に位置する車体構成部材との間に吸気開口が位置するように設置される。エンジンルームの前方にはラジエータが配設されているので、車体構成部材としてはラジエータサポートなどが代表的に例示される。
【００１４】
吸気ダクトには、吸気負圧によって吸気開口の開口面積が減少するのを防ぐ機構が必要である。そこで本発明の吸気ダクトは、上壁部と下壁部との間に上壁部と下壁部との近接を規制する支持部材が配置されている。この支持部材は棒状をなしているので、吸気抵抗の増大が最小限に抑制されている。
【００１５】
しかし歩行者との衝突時にボンネットに上から過大な荷重が作用すると、その荷重はボンネットを介して吸気ダクトに作用し、上壁部と下壁部とが互いに近接するように変形しようとするので、支持部材はその変形を規制しないようにする必要がある。
【００１６】
そこで本発明の吸気ダクトでは、上壁部及び下壁部の少なくとも一方の端部には端面に被係合部を形成し、支持部材は少なくとも一端部が被係合部に係合することで上壁部及び下壁部の壁面からの法線に対して傾斜して保持された構成となっている。このように構成したことで、支持部材が上壁部と下壁部の互いに近接する方向の移動を規制しているので、吸気時の負圧による吸気開口の開口面積の減少を抑制することができる。またボンネットを開いた状態で作業者が吸気ダクトに手をついたような小さな荷重が作用しても、支持部材によって吸気開口の変形を防止することができる。
【００１７】
一方、ボンネットから下方へ向かう過大な荷重が作用した際には、支持部材は傾斜方向に倒れ込むように変形し、支持部材の座屈や曲折あるいは支持部材が被係合部から外れることによって、上壁部と下壁部との互いに近接する方向への変形が可能となり、人体への衝撃を緩衝することができる。
【００１８】
支持部材は、少なくとも一端部が被係合部に係合する。一端部が被係合部に係合して保持され、他端部が吸気ダクトと一体であってもよいし、上壁部と下壁部にそれぞれ被係合部を形成して支持部材の両端部がそれぞれ被係合部に係合して保持された構成とすることもできる。前者の場合を一端係合と命名し、後者の場合を両端係合と命名して、以下に詳細に説明する。
【００１９】
先ず一端係合の場合には、被係合部に係合する一端部と反対側の他端部は、上壁部又は下壁部と一体に形成される。射出成形などで製造する場合、支持部材は上壁部又は下壁部と平行に突出した状態で形成すれば、金型構造が単純となる。そこで支持部材は、インテグラルヒンジ部を介して上壁部又は下壁部と一体に形成し、成形後にインテグラルヒンジ部で曲折して、上壁部又は下壁部に形成された被係合部に先端を係合させることが望ましい。
【００２０】
また両端係合の場合には、上壁部と下壁部にそれぞれ被係合部を形成し、被係合部と係合可能な形状を両端に有する支持部材を吸気ダクトとは別に形成する。そして支持部材の両端をそれぞれ被係合部に係合させることが望ましい。この場合は、吸気ダクトをブロー成形でも製造することができる。
【００２１】
被係合部は、上壁部及び下壁部の少なくとも一方の端面に開口するスリットからなるものとすることができる。この場合、支持部材は、上壁部と下壁部との間に存在し吸気開口に表出する一般部と、一般部の端部に形成され一般部より径の小さな首部と、首部の端部に形成され首部より径の大きな頭部とを備え、首部がスリットに係合して保持された構成とすることが望ましい。このような支持部材とすれば、吸気負圧や比較的小さな荷重が加わった場合に、頭部又は一般部によって上壁部及び下壁部の少なくとも一方が他方に近接するのを規制することができる。
【００２２】
被係合部と支持部材を上記のように構成した場合には、スリットは先端開口に内側へ突出する突起を有することが望ましい。このように構成することで、首部がスリットから抜け落ちるのを防止することができる。また首部がスリットに係合する際には、首部が突起を乗り越えることでスリットへ嵌合することができ、節度感によって組付け不良を防止することができる。
【００２３】
本発明の最大の特徴は、支持部材は上壁部及び下壁部の壁面からの法線に対して傾斜して保持されたところにある。こうすることで、ボンネットから過大な荷重が加わった際に支持部材が傾斜方向に倒れ込むように変形するので、上壁部と下壁部との互いに近接する方向への変形が可能となり、人体への衝撃を緩衝することができる。支持部材の傾斜方向は、特に制限されない。また傾斜角度は、変形荷重の設定値を踏まえて、支持部材及び吸気ダクトの材質、被係合部の形状、支持部材の形状などに応じて決定される。
【００２４】
以下、実施例により本発明の具体的な実施の態様を説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１に本実施例に係る一端係合の吸気ダクトを示す。この吸気ダクトは、筒部１と、筒部１の先端に形成された吸気部２とからなり、吸気部２は筒部１から遠ざかるほど左右方向に拡がる形状をなし、その先端に扁平形状の吸気開口３が形成されている。筒部１の他端は、図示しないエアクリーナに連結される。この吸気ダクトはエンジンルームの前方に設置され、吸気部２の先端がラジエータサポート100に固定され、吸気開口３が車両前方に向かって開口している。またその上方にはボンネット200（図４参照）が配置され、ボンネット200がエンジンルームを閉じたときにボンネット200と吸気部２との間に僅かな間隙が形成されるように構成されている。
【００２６】
この吸気ダクトは、それぞれ別に射出成形により形成された上半割体４と下半割体５とからなり、両者を溶着又は嵌合により結合することで筒状とされている。また吸気開口３には、斜めに傾斜した支持部材６が配置されている。
【００２７】
図２，３に拡大して示すように、吸気開口３は、上半割体４から形成された平板状の上壁部40と、下半割体５から形成された平板状の下壁部50とを有し、上壁部40と下壁部50とは数cmの間隔を隔てて互いに略平行に延びている。上壁部40の前端面は、下壁部50の前端面より前方へ突出し、上壁部40には、前端面に開口し車両後方側へ延びるスリット41が形成されている。スリット41は、先端開口の両側に互いに対向するように内側へ突出する一対の突起410を備えている。
【００２８】
下壁部50には、先端面から突出する支持部材６が一体に形成されている。この支持部材６は、下壁部50から延びる径の小さな棒状のヒンジ部60と、ヒンジ部60の先端から延びヒンジ部60より径が大きな丸棒状の一般部61と、一般部61の先端から延び一般部61の径より小さな径の丸棒状の首部62と、首部62の先端に形成され首部62の径より大きな径の球状の頭部63とからなる。首部62の径はスリット41の一対の突起410どうしの距離より僅かに大きく、スリット41の両側の壁部どうしの距離より僅かに小さく形成されている。また一般部61の径と頭部の径は、スリット41の両側の壁部どうしの距離より大きく形成されている。
【００２９】
支持部材６は下半割体５の成形時に図２に示すように一体成形され、上半割体４と下半割体５とが溶着又は嵌合によって結合された後に、図３、図４に示すようにヒンジ部60で曲折され、首部62がスリット41に嵌合される。このとき、スリット41の位置は、ヒンジ部60の位置より前方となっている。そのため支持部材６は、下壁部50の壁面からの法線に対して車両前方側へ角度θだけ傾斜した状態でスリット41と係合し、首部62が一対の突起410の間に嵌合した後にスリット41に係合している。
【００３０】
この吸気ダクトは、図４に示すように、吸気開口３をもつ一端部がラジエータサポート100の上部に配置され、吸気開口３が車両前方に向かうように、下壁部50が図示しないボルトによってラジエータサポート100に固定される。吸気開口３と反対側の端部は、エンジンルーム内に延びて図示されないエアフィルタに結合される。その状態では、図４に一点鎖線で示すボンネット200の下側表面と上壁部40との間に所定距離の間隙が形成され、支持部材６の頭部63とボンネット200との干渉が回避されている。
【００３１】
したがって本実施例の吸気ダクトによれば、吸気負圧が作用した際には、支持部材６の一般部61の両端が上壁部40と下壁部50に当接して支持するので、上壁部40と下壁部50との互いの近接が防止される。これにより吸気開口３の開口面積が狭められることがなく吸気量を確保することができる。また作業時などに作業員が吸気ダクトに手をついたりしても、吸気開口３を有する端部が潰れることなくその荷重を支持することができる。そして一対の突起410の存在によって、首部62がスリット41から脱落するのが防止されている。
【００３２】
ボンネット200の上部から大きな衝撃が加わり、その荷重がボンネット200から上壁部40に伝わり支持部材６が上壁部40から下方へ押圧されると、支持部材６は図４の右方向へ倒れ込むように変形しようとする。そして荷重が大きな場合は、脆弱な首部62及びヒンジ部60の少なくとも一方が破断するか、首部62が一対の突起410を越えてスリット41から脱落する。これにより上壁部40が下壁部50と近接する方向への移動が可能となり、吸気開口３が潰れるように変形することで、ボンネット200に加わった衝撃が緩衝され、人体への衝撃を緩和することができる。
【００３３】
なお本実施例では、ヒンジ部60の形状を径の小さな丸棒状としたが、曲折可能なヒンジ部であれば、例えば図５に示す薄板状のヒンジ部60とすることもできる。また図６に示すように、実施例１のヒンジ部60の両側に一対のスリット51を形成し、一対のスリット51で挟まれた板状部52からヒンジ部60が延びているようにすることも好ましい。このようにすれば、板状部52が撓むことでヒンジ部60の曲折が容易となる。
【実施例２】
【００３４】
図７に、本実施例に係る一端係合の吸気ダクトを示す。本実施例では、下壁部50の前端面が上壁部40の前端面より前方へ突出し、上壁部40に実施例１と同様の支持部材６を一体に形成し、下壁部50に首部62が係合するスリット53を形成している。スリット53は実施例１のスリット41と同様の形状をなし、先端開口の両側に互いに対向するように内側へ突出する突起530を備えている。支持部材６は、ヒンジ部60で曲折され上壁部40の壁面からの法線に対して図７のように車両前方側へ角度θだけ傾斜して首部62がスリット53と係合している。下壁部50のラジエータサポート100に対向する表面には図示しない複数のボス部が突出形成され、下壁部50はボス部を介して図示しないボルトによってラジエータサポート100に固定されている。支持部材６の頭部63は、ボス部によって確保された下壁部50の表面とラジエータサポート100との間に形成された空間55に位置し、ラジエータサポート100との干渉が回避されている。
【００３５】
本実施例の吸気ダクトによれば、吸気負圧が作用した際には、支持部材６の一般部61の両端が上壁部40と下壁部50に当接して支持するので、上壁部40と下壁部50との互いの近接が防止される。これにより吸気開口３の開口面積が狭められることがなく吸気量を確保することができる。また作業時などに作業員が吸気ダクトに手をついたりしても、吸気開口３を有する端部が潰れることなくその荷重を支持することができる。そして一対の突起530の存在によって、首部62がスリット53から脱落するのが防止されている。
【００３６】
ボンネット200の上部から大きな衝撃が加わり、その荷重がボンネット200から上壁部40に伝わり支持部材６が上壁部40から下方へ押圧されると、支持部材６は図７の右方向へ倒れ込むように変形しようとする。そして荷重が大きな場合は、脆弱な首部62及びヒンジ部60の少なくとも一方が破断するか、首部62が一対の突起410を越えてスリット53から脱落する。したがって上壁部40が下壁部50と近接する方向への移動が可能となり、吸気開口３が潰れるように変形することで、ボンネット200に加わった衝撃が緩衝され、人体への衝撃を緩和することができる。
【実施例３】
【００３７】
図８に本実施例に係る両端係合の吸気ダクトを示す。本実施例の吸気ダクトは、吸気ダクト本体とは別に形成された支持部材７を吸気ダクト本体に取付けている。
【００３８】
吸気ダクトは、実施例１と同様の上壁部40と下壁部50とを有し、上壁部40の前端面は、下壁部50の前端面より前方へ突出し、上壁部40には実施例１と同様のスリット41が形成され、下壁部50には実施例２と同様のスリット53が形成されている。スリット41の位置における上壁部40からの法線は、スリット53の位置における下壁部50からの法線と平行であり、図８の左右方向で（車両の前後方向で）ずれている。なお本実施例の場合には、吸気ダクトをブロー成形で製造することも可能である。
【００３９】
支持部材７は、丸棒形状の一般部70と、一般部70の両端から突出し一般部70の径より小さくスリット41及びスリット53の間隙寸法より僅かに小さな径の丸棒状の首部71と、それぞれの首部71の先端に形成された球状の頭部72とからなる。一対の頭部72の径はスリット41及びスリット53の間隙寸法より大きくされている。
【００４０】
支持部材７は、一対の首部71が突起410及び突起530にそれぞれ嵌合され、スリット41及びスリット53に係合している。その状態で、一般部70は下壁部50の壁面からの法線に対して角度θだけ図８のように右側へ傾斜している。下壁部50のラジエータサポート100に対向する表面には図示しない複数のボス部が突出形成され、下壁部50はボス部を介して図示しないボルト101によってラジエータサポート100に固定されている。スリット53に係合した首部71に連続する頭部72は、ボス部によって確保された下壁部50の表面とラジエータサポート100との間に形成された空間55に位置し、ラジエータサポート100との干渉が回避されている。
【００４１】
本実施例の吸気ダクトによれば、吸気負圧が作用した際には、支持部材７の一般部70の両端が上壁部40と下壁部50に当接して支持するので、上壁部40と下壁部50との互いの近接が防止される。これにより吸気開口３の開口面積が狭められることがなく吸気量を確保することができる。また作業時などに作業員が吸気ダクトに手をついたりしても、吸気開口３を有する端部が潰れることなくその荷重を支持することができる。そして突起410及び突起530の存在によって、首部71がスリット41及びスリット53から脱落するのが防止されている。
【００４２】
ボンネット200の上部から大きな衝撃が加わり、その荷重がボンネット200から上壁部40に伝わり支持部材７が上壁部40から下方へ押圧されると、支持部材７は図８の右方向へ倒れ込むように変形しようとする。そして荷重が大きな場合は、脆弱な首部71の一方又は両方が破断するか、首部71が突起410又は突起530を越えてスリット41又はスリット53から脱落する。したがって上壁部40が下壁部50と近接する方向への移動が可能となり、吸気開口３が潰れるように変形することで、ボンネット200に加わった衝撃が緩衝され、人体への衝撃を緩和することができる。
【００４３】
なお本実施例では支持部材７の一般部70を丸棒状としたが、図９に示すように一般部70の一部に括れ部73をもつ構造とすることも好ましい。このようにすれば括れ部73も脆弱部となるので、ボンネット200から大きな荷重が作用した際に括れ部73で破断する場合がある。したがって括れ部73の径や数を調整することでも、破断する荷重の大きさを調整することができる。また支持部材７は吸気ダクト本体とは別体であるので、複数種の吸気ダクト本体に共用することが可能となり、コストを低減することができる。
【００４４】
なお上記実施例では支持部材を車両の前方へ傾斜した構造とすることで、支持部材の倒れ込み方向がスリットの延びる方向となるようにし、衝撃時に倒れ込み易くなるように設計しているが、車幅方向に傾斜した構造としても同様の作用効果が奏されることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４５】
１：筒部        ２：吸気部        ３：吸気開口
４：上半割体          ５：下半割体            ６：支持部材
７：支持部材          40：上壁部        41：スリット（被係合部）
60：ヒンジ部          61：一般部        62：首部
63：頭部         410：突起
【図１】
2011208506.tif 000003
【図２】
2011208506.tif 000004
【図３】
2011208506.tif 000005
【図４】
2011208506.tif 000006
【図５】
2011208506.tif 000007
【図６】
2011208506.tif 000008
【図７】
2011208506.tif 000009
【図８】
2011208506.tif 000010
【図９】
2011208506.tif 000011