(57)【要約】【課題】意匠性が良く、大型化可能な空気導入装置を提供する。【解決手段】空気導入装置１０は、外枠を形成しているフレーム２０、フレーム２０の内部を区画しているルーバー３１、３２および空気導入部６０を備える。空気導入部６０は、複数のルーバー３１、３２同士の間もしくはルーバー３１、３２とフレーム２０との間において画成されており、車両の前後方向へ連通する複数の導入流路６１〜６３を有する。また、ルーバー３１、３２は、車両の前方側に形成されている意匠部３５、３６、意匠部３５、３６から車両の後退方向に突き出ている突出部３３、３４および車両の前後方向と交差するように突出部３３、３４から導入流路６１〜６３側に延びている。この構成によれば、導入される空気の一部が阻害され、導入空気量が抑制される。したがって、導入口に閉塞部を設ける必要がなく、意匠性を良くし、空気導入装置１０を大型化することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（５）の前部に設けるために用いられる空気導入装置（１０）であって、
外枠を形成しているフレーム（２０）と、
前記フレームの内部を区画している複数のルーバー（３１、３２）と、
複数の前記ルーバー同士の間もしくは前記ルーバーと前記フレームとの間において画成されており、前記車両の前後方向へ連通する複数の導入流路（６１〜６３）を有する空気導入部（６０）と、
を備え、
前記ルーバーは、
前記車両の前方側に形成されている意匠部（３５、３６）と、
前記意匠部から前記車両の後退方向に突き出ている突出部（３３、３４）と、
前記車両の前後方向と交差するように前記突出部から前記導入流路側に延びている第１延長部（３７、３８）とを有する空気導入装置。
【請求項２】
前記第１延長部は、前記突出部とのなす角度（θ１）が、９０度以上１８０度未満となるように形成されている請求項１に記載の空気導入装置。
【請求項３】
前記意匠部は、前記意匠部と交差するように延びている第２延長部（３９、４０）を含む請求項１または２に記載の空気導入装置。
【請求項４】
隣接する一対の前記ルーバーは、前記第２延長部と前記第１延長部との間に画成される開口の面積（Ｂ２）が前記第２延長部と前記突出部との間に画成される開口の面積（Ａ２）以上となるように形成される請求項３に記載の空気導入装置。
【請求項５】
前記フレームは、前記車両の前進方向に対して下方向に位置するフレーム下部（２６）と交差するように前記突出部と同一方向に延びている第１フレーム下部延長部（３０）と、
前記第１フレーム下部延長部と交差するように延びている第２フレーム下部延長部（２９）と、
を有し、
前記第２フレーム下部延長部は、前記第１延長部と同一方向に延びている請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気導入装置。
【請求項６】
前記フレームは、前記車両の前進方向に対して上方向に位置するフレーム上部（７６）と交差するように前記突出部と同一方向に延びている第１フレーム上部延長部（７７）と、
前記第１フレーム上部延長部と交差するように延びている第２フレーム上部延長部（７８）と、
を有し、
前記第２フレーム上部延長部は、前記第１延長部と同一方向に延びている請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気導入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前部に設けるために用いられる空気導入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンルームの温度を調整するため、エンジンルームに空気を導入する空気導入装置が車両の前部に設けられている。空気導入装置は、フロントグリルまたはラジエータグリルとも呼ばれている。特許文献１に記載のように、空気導入装置は、エンジンルーム内に空気が過剰に導入されることを抑制するために、導入流路の一部を塞ぐ閉塞部が設けられている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０７２３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、閉塞部を設けることによって、空気導入装置の意匠性が悪化し、空気導入装置のデザインの自由度を大きく狭めてしまうという問題が生じる。
ところで、空気導入装置では、意匠性を向上させるために、空気導入装置の体格を大きくしたいという要望がある。しかしながら、空気導入装置の体格を大きくすると、導入流路の開口面積が大きくなり、エンジンルーム内に導入される空気量が過剰になる。このとき、エンジンルーム内に空気がこもって、大きな走行抵抗となるパラシュート効果が発生し、車両の燃費が低下する虞がある。そこで、空気量が過剰に導入されることを抑制するために、導入流路の一部を閉塞するといったことが考えられる。しかしながら、上述のように導入流路の一部を閉塞することによって、車両の意匠性が悪化してしまう。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みて創作されたものであり、その目的は、意匠性が良く、大型化可能な空気導入装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車両の前部に設けるために用いられる空気導入装置である。
空気導入装置は、フレーム（２０）、複数のルーバー（３１、３２）および空気導入部（６０）を備える。
フレームは、外枠を形成している。
ルーバーは、フレームの内部を区画している。
空気導入部は、複数のルーバー同士の間もしくはルーバーとフレームとの間において画成されており、車両の前後方向へ連通する複数の導入流路（６１〜６３）を有する。
【０００７】
また、ルーバーは、意匠部（３５、３６）、突出部（３３、３４）および第１延長部（３７、３８）を有する。
意匠部は、車両の前方側に形成されている。
突出部は、意匠部から車両の後退方向に突き出ている。
第１延長部は、車両の前後方向と交差するように突出部から導入流路側に延びている。
【０００８】
このような構成にすることによって、導入される空気の一部が阻害され、導入される空気量が抑制される。これにより、導入流路に閉塞部を設ける必要がないため、意匠性を良くし、空気導入装置１０を大型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態による空気導入装置が用いられる車両の構成図。
【図２】本発明の第１実施形態による空気導入装置の構成図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線切断端面図。
【図４】本発明の第１実施形態による空気導入装置の作用図。
【図５】車両の速さと空気導入量との関係を示す特性図。
【図６】第１延長部と突出部とのなす角度と意匠性との関係を示す特性図。
【図７】本発明の第２実施形態による空気導入装置の構成図。
【図８】本発明の第３実施形態による空気導入装置の構成図。
【図９】本発明の第４実施形態による空気導入装置の構成図。
【図１０】その他実施形態による空気導入装置の構成図。
【図１１】比較例による空気導入装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態による空気導入装置を図面に基づいて説明する。複数の実施形態の説明において、第１実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明する。また、「本実施形態」という場合、第１〜第４実施形態を包括する。これらの実施形態の空気導入装置は、車両の前部に設けられる。
【００１１】
（第１実施形態）
図１に示すように、空気導入装置１０は、車両５の前部に装備されるために用いられるものであり、車両５のボンネット７とバンパー８との間であって、両ヘッドライト９の間に設けられている。車両５の前進方向を「前」とし、車両５の後退方向を「後」とする。また、ボンネット７側を「上」とし、車両５のタイヤ６側を「下」とし、上下方向と車両の高さ方向である車高高さは同一である。さらに、前進方向から見て右側を「右」とし、前進方向から見て左側を「左」とし、左右方向は、車幅方向と同一である。
【００１２】
図２に示すように、空気導入装置１０は、外枠を形成しているフレーム２０、複数のルーバー３１、３２および空気導入部６０を備え、射出成形またはプレス成形で形成される。図２において、空気導入部６０の所在をわかりやすくするために、空気導入部６０に相当する箇所をドット柄で示す。
【００１３】
フレーム２０は、フレーム２０の幅方向（前後方向）に段階的に折れ曲がっており、ルーバー３１、３２を支持する複数の支柱２７が設けられている。
また、フレーム２０は、フレーム２０の上方向に位置するフレーム上部２５において、車両５の後退方向に延びるフレーム上部延長部２８を有する。
さらに、フレーム２０は、フレーム２０の下方向に位置するフレーム下部２６において、車両５の後退方向に延びる第１フレーム下部延長部３０と第１フレーム下部延長部３０と交差して上方向に延びる第２フレーム下部延長部２９とを有する。
【００１４】
図３に示すように、ルーバー３１、３２は、フレーム２０のフレーム上部２５およびフレーム下部２６の間に設けられており、フレーム２０の内部を区画している。また、ルーバー３１、３２は、左右方向に延びる板状に形成され、左右方向の断面形状においてＬ字形状に形成されている。さらに、ルーバー３１、３２は、意匠部３５、３６、突出部３３、３４および第１延長部３７、３８を有する。
【００１５】
意匠部３５、３６は、車両５の前方側に形成されている。
突出部３３、３４は、意匠部３５、３６の上方向に位置する端部から車両５の後退方向に突き出ている。また、突出部３３、３４は、フレーム上部延長部２８、後述の第２延長部３９、４０よりも長さが長く形成されている。
第１延長部３７、３８は、車両の前後方向と交差するように突出部３３、３４から後述の導入流路６１、６２側に延びている。また、第１延長部３７、３８は、突出部３３、３４と交差するように上方向に延びており、第２フレーム下部延長部２９と同一方向に延びて形成されている。
【００１６】
第１延長部３７、３８と突出部３３、３４とのなす角度をθ１とする。
第１延長部３７、３８は、角度θ１が９０度以上１８０度未満となるように、すなわち、９０°≦θ１＜１８０°  となるように形成されている。また、第２フレーム下部延長部２９は、第１フレーム下部延長部３０とのなす角度が角度θ１と同等となるように形成されている。第１実施形態において、角度θ１を９０度とする。
【００１７】
第１延長部３７は、上下方向の位置において、フレーム上部延長部２８の延長線上よりも下方向に形成されており、フレーム上部延長部２８と接触しないように形成されている。第１延長部３８は、上下方向の位置において、後述の第２延長部３９の延長線上よりも下方向に形成されており、第２延長部３９と接触しないように形成されている。
【００１８】
第２延長部３９、４０は、意匠部３５、３６の下方向に位置する端部から後退方向に延びており、フレーム上部延長部２８と同一方向に延びて形成されている。また、第２延長部３９、４０は、突出部３３、３４とも同一方向に延びており、突出部３３、３４よりも短く形成されている。
【００１９】
第２延長部３９、４０と意匠部３５、３６とのなす角度をθ２とする。
第２延長部３９、４０は、角度θ２が０度を超え、９０度未満となるように、すなわち、０°＜θ２＜９０°  となるように形成されている。また、フレーム上部延長部２８は、フレーム上部とのなす角度が角度θ２と同等となるように形成されている。
第２延長部４０は、上下方向の位置において、第２フレーム下部延長部２９の高さよりも上方向に形成され、第２フレーム下部延長部２９と接触しないように形成されている。
【００２０】
空気導入部６０は、外部から空気が導入可能で、複数のルーバー３１、３２同士の間もしくはルーバー３１、３２とフレーム２０との間において、車両５の前後方向へ連通する複数の導入流路６１〜６３を有する。
導入流路６１はフレーム上部２５とルーバー３１とによって画成され、導入流路６２はルーバー３１とルーバー３２とによって画成され、導入流路６３はルーバー３２とフレーム下部２６とによって画成されている。空気導入部６０によって外部から導入流路６１〜６３に空気が導入され、図示はしないが、例えばエンジンルームに空気が導入される。
【００２１】
フレーム上部延長部２８から突出部３３までの上下方向における最短距離をＤ１とし、フレーム上部延長部２８と突出部３３との間に画成される開口の面積をＡ１とする。
第２延長部３９から突出部３４までの上下方向における最短距離をＤ２とし、第２延長部３９と突出部３４と間に画成される開口の面積をＡ２とする。
第２延長部４０から第１フレーム下部延長部３０までの上下方向における最短距離をＤ３とし、第２延長部４０と第１フレーム下部延長部３０との間に画成される開口の面積をＡ３とする。
【００２２】
また、フレーム上部延長部２８から第１延長部３７までの前後方向における最短距離をＥ１とし、フレーム上部延長部２８と第１延長部３７との間に画成される開口の面積をＢ１とする。
第２延長部３９から第１延長部３８までの前後方向における最短距離をＥ２とし、第２延長部３９と第１延長部３８との間に画成される開口の面積をＢ２とする。
第２延長部４０から第２フレーム下部延長部２９までの前後方向における最短距離をＥ３とし、第２延長部４０と第２フレーム下部延長部２９との間に画成される開口の面積をＢ３とする。面積Ａ１〜Ａ３および面積Ｂ１〜Ｂ３は、各部位に画成される最小面積とする。
【００２３】
フレーム２０、隣接する一対のルーバー３１、３２および導入流路６１〜６３は、以下関係式（１）〜（６）となるように形成されている。
Ｄ１＝Ｅ１                    ・・・（１）                            
Ａ１＝Ｂ１                    ・・・（２）                            
Ｄ２＝Ｅ２                    ・・・（３）                            
Ａ２＝Ｂ２                    ・・・（４）                            
Ｄ３＝Ｅ３                    ・・・（５）                            
Ａ３＝Ｂ３                    ・・・（６）                            
【００２４】
（作用）
空気導入装置１０は、車両５が走行中、エンジンルームの過熱を防止するため、導入流路６１〜６３から空気をエンジンルームに導入し、エンジンルーム内を冷却する。ところで、車両５の意匠性を向上させるために、空気導入装置１０の体格を大きくしたいという要望がある。空気導入装置１０の体格を大きくするとき、導入流路の開口面積が大きくなり、エンジンルーム内に導入される空気量が過剰になってしまう。過剰な空気量は、車両の走行抵抗が大きくなり、車両の燃費が低下する虞があった。
【００２５】
図１１に示すように、従来の空気導入装置９９において、過剰な空気量を抑制するために、導入流路９７の一部を塞ぐ閉塞部９８が設けられていた。しかしながら、閉塞部を設けられることによって、車両の意匠性が悪化する問題が生じていた。図１１において、閉塞部９８の所在をわかりやすくするために、閉塞部９８に相当する箇所を網掛け状に示している。
【００２６】
（効果）
［１］そこで、本実施形態では、複数のルーバー３１、３２は、意匠部３５、３６、突出部３３、３４および第１延長部３７、３８を有する。
図４に示すように、第１延長部３７、３８により、導入される空気の一部が阻害され、導入される空気量が抑制される。これにより、閉塞部を設ける必要がないため、意匠性が悪化することなく、空気導入装置１０を大型化することができる。
【００２７】
第１延長部３７、３８に相当する部位を含まないルーバーを備える空気導入装置を比較例として、車両５の走行中に導入される空気量をＣＦＤによってシミュレーション計算を実施した。ＣＦＤとは、Ｃｏｍｐｙｕｔａｔｉｏｎａｌ  Ｆｌｕｉｄ  Ｄｙｎａｍｉｃｓの略であり、流体の運動に関する方程式をコンピュータで解くことによって流れを観察する数値解析手法である。流体の運動に関する方程式は、例えば、オイラー方程式、ナビエストークス方程式が用いられる。
【００２８】
図５は、車両５の速さを横軸に示し、導入される空気量を縦軸に示す。車両５の速さを速くすることによって、導入される空気の流速が速くなるため、車両５の速さと線形に導入される空気量は増加する。本実施形態と比較例とを比較すると、本実施形態における車両５に対する導入される空気量の傾きは、比較例における車両５の速さに対する導入される空気量の傾きよりも小さくなっている。
【００２９】
［２］また、第１延長部３７、３８が、角度θ１が９０度以上で１８０度未満となるように、形成されているため、意匠性が向上する。空気導入装置１０を搭載した車両５を多数の被験者が見て、第１延長部３７、３８を導入流路６１〜６３から視認できるかによって、意匠性を定量化して評価した。角度θ１を０度より大きく１８０度より小さい範囲において、第１延長部３７、３８を変化させ、第１延長部３７、３８が視認できる場合、閉塞部が設けられるときと同様とみなし、意匠性が悪いと判断する。また、同様の範囲で、視認できない場合、閉塞部が設けられないときと同じと判断し、意匠性が良いと判断する。被験者の視認可否によって点数を付与し、意匠性の良悪を判断する。
【００３０】
図６は、角度θ１と車両５の意匠性との関係を示す特性図である。角度θ１が０度および１８０度の場合における構成は同一であるため、意匠性の良悪は同一である。また、角度θ１が０度および１８０度の場合において、閉塞部を設けない構成の意匠性を黒点で示し、閉塞部を設ける構成の意匠性を白点で示す。角度θ１が０度および１８０度の場合において、閉塞部を設ける構成は、閉塞部を設けない構成と比較して意匠性が悪化する。
【００３１】
角度θ１が０度より大きく、９０度より小さい場合、導入流路６１〜６３から第１延長部３７、３８の端部を視認できるため、意匠性が悪化する。角度θ１が大きくするにつれて、第１延長部３７、３８の端部が視認できなくなり、意匠性が良好する。角度θ１が９０度以上で１８０度未満の場合、第１延長部３７、３８が視認されなくなり意匠性が良好する。本実施形態で適用される車両５の意匠性に関する特性に基づいて検討すると、角度θ１が９０度以上で１８０度未満にすることによって、意匠性が許容される。なお、角度θ１が１８０度以上となる場合は、角度θ１が０度および１８０度の場合と同様である。
【００３２】
［２］本実施形態では、第２延長部３９、４０が設けられていることによって、ルーバー３１、３２の強度が向上する。強度が向上するため。成形時のルーバー３１、３２の割れや走行中にルーバー３１、３２の破損を防止することができる。
【００３３】
（第２実施形態）
第２実施形態では、フレームおよびルーバーの形態を除き、第１実施形態と同様である。
図７に示すように、空気導入装置１２に備わるフレーム５１は、フレーム上部５２において第１フレーム上部延長部５３および第２フレーム上部延長部５４有する。また、フレーム５１は、フレーム下部５５において第１フレーム下部延長部５６、第２フレーム下部延長部５７および第３フレーム下部延長部５８を有する。
【００３４】
第１フレーム上部延長部５３は、フレーム上部５２の端部から意匠部３５、３６と同一方向に延びており、意匠部３５、３６と同一の長さに延びるように形成されている。第２フレーム上部延長部５４は、フレーム上部５２の中央から突出部６４、６５と同一方向および同一の長さに延びるように形成されている。
【００３５】
第１フレーム下部延長部５６は、フレーム下部５５の端部から突出部６４、６５と同一方向に延びており、突出部６４、６５と同一の長さに延びるように形成されている。
第２フレーム下部延長部５７は、第１フレーム下部延長部５６の中央から導入流路６３側である上方向に延びるように形成されている。
第３フレーム下部延長部５８は、第２フレーム下部延長部５７の端部から突出部６４、６５と同一方向に延びるように形成されている。
【００３６】
ルーバー４１、４２は、意匠部３５、３６、突出部６４、６５、第１延長部６６、６７および第３延長部６８、６９を有する。意匠部３５、３６および突出部６４、６５は、第１実施形態と同様に形成されている。
第１延長部６６、６７は、突出部６４、６５の中央部に形成され、導入流路６１、６２側に延びており、角度θ１が９０度以上１８０度未満となるように形成されている。
第３延長部６８、６９は、第１延長部６６、６７の端部から突出部６４、６５と同一方向に延びており、第３フレーム下部延長部５８と同一の長さに形成されている。第２実施形態において、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３７】
（第３実施形態）
第３実施形態では、第２実施形態と同様に、フレームおよびルーバーの形態を除き、第１実施形態と同様である。
図８に示すように、空気導入装置１３に備わるフレーム７５は、フレーム上部７６において、第１フレーム上部延長部７７および第２フレーム上部延長部７８を有する。また、フレーム７５は、フレーム下部７９において、第１フレーム下部延長部８０を有する。
【００３８】
第１フレーム上部延長部７７は、フレーム上部７６の端部から後方に延びるように形成されている。
第２フレーム上部延長部７８は、第１フレーム上部延長部７７の端部から導入流路６１側である下方向に延びるように形成されている。
第１フレーム下部延長部８０は、フレーム下部７９の端部から後方に延びるように形成されている。
【００３９】
ルーバー４３、４４は、意匠部３５、３６、突出部８１、８２、第１延長部７１、７２および第２延長部７３、７４を有する。意匠部３５、３６は、第１実施形態と同様に形成されている。
突出部８１、８２は、意匠部３５、３６の下方向の端部から後方側に突き出すように延びており、第１フレーム上部延長部７７と同一の長さに形成されている。
第１延長部７１、７２は、突出部８１、８２の端部から導入流路６２、６３側である下方向に延びており、第１フレーム下部延長部８０と同一の長さに形成されている。
【００４０】
第２延長部７３、７４は、意匠部３５、３６の上方向の端部から後方側に延びており、
第１フレーム下部延長部８０と同一の長さになるように形成されている。
導入流路６１〜６３は、第１実施形態と同様に、関係式（１）〜（６）が満たされるように形成されている。第３実施形態において、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００４１】
（第４実施形態）
第４実施形態では、フレーム、ルーバーおよび導入流路の形態を除き、第１実施形態と同様である。
図９に示すように、空気導入装置１４が有する導入流路８７〜８９は、以下関係式（７）〜（１２）となるように形成されている。関係式（７）〜（１２）が満たされるように、第１実施形態と比較して、フレーム上部延長部８３および第２延長部８４，８５の長さを調整している。第４実施形態において、第１実施形態と同様の効果を奏する。
Ｄ１＜Ｅ１                    ・・・（７）                            
Ａ１＜Ｂ１                    ・・・（８）                            
Ｄ２＜Ｅ２                    ・・・（９）                            
Ａ２＜Ｂ２                    ・・・（１０）                          
Ｄ３＜Ｅ３                    ・・・（１１）                          
Ａ３＜Ｂ３                    ・・・（１２）                          
【００４２】
（その他実施形態）
（ア）図１０に示すように、第１実施形態の思想を共有する形態において、空気導入装置１５の角度θ１が９０度以上で１８０度未満となるように、第１延長部３７、３８は後退方向に傾けてもよい。第１実施形態と同様の効果を奏する。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０  ・・・空気導入装置、
２０  ・・・フレーム、
３１、３２  ・・・ルーバー、
３３、３４  ・・・突出部、
３５、３６  ・・・意匠部、
３７、３８  ・・・第１延長部、
６０  ・・・空気導入部、
６１〜６３  ・・・導入流路。
【図１】
2017144771.tif 000003
【図２】
2017144771.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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