JP5131037B2 - 外気導入ダクト及びその取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気系へ外気を導入する外気導入ダクトに関する。

周知のように、車両前部のエンジンルーム内には、内燃機関のエアクリーナなどの吸気系へ外気を導入する外気導入ダクトが設けられる。特許文献１には、内燃機関の吸気系へ外気がスムーズに供給されるように、外気導入ダクト内に、流れを整流するための整流板が設けられている。
特開２００８−３１９８７号公報

整流板は、整流効果の面では、ダクト内流路を仕切るように、その上面と下面とを繋ぐ形状、あるいは完全に繋がっていなくても、ほぼダクト内流路を横断する形状であることが好ましい。

ところで、外気導入ダクトは、一般的に、ラジエータコアとフードの間に設けられ、ラジエータ後方からの熱気が外気導入ダクト内に入り込むのを防止するように、フード閉時にフードの内面が外気導入ダクトに十分に近接するように設定され、かつ、フードの内面には外気導入ダクトの上面に弾接するシール部材が取り付けられている。このような外気導入ダクトには、車両衝突時などにおけるフード側つまりダクト上面からの力の入力に対し、安全性・乗員保護の面から衝撃を吸収するための剛性の弱さ（脆弱性）が求められる。しかしながら、上述したように整流板がダクト内流路を横断するように設定されていると、整流板が支柱として機能し、つまり外気導入ダクト内の整流板が突っ張る形となって、この外気導入ダクトが発生する反力が大きくなり、外気導入ダクトの剛性、特に上下方向の剛性が高くなってしまう。このため、歩行者保護・安全性の面で十分な脆弱性を確保できない、という不具合を生じるおそれがある。そこで、整流板をダクト内流路の上下に跨る形状とせず、例えば整流板を単にダクト内流路よりも上下方向寸法の短いものとすると、整流板によるシール性・整流効果が著しく阻害されてしまう。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、外気導入ダクトにおける整流効果を大幅に阻害することなく、整流板による剛性の増加を抑制し、乗員保護・安全性の向上を図ることを主たる目的としている。

そこで本発明では、車両前部のフードと、このフードの下方に配置され、車両前方から外気を取り込んで内燃機関の吸気系へと導く外気導入ダクトにおいて、互いに接合される車両上側のダクトアッパと車両下側のダクトロアとの間のダクト内流路に整流板が立設され、この整流板が、上記ダクトアッパに形成され、このダクトアッパから起立する整流板アッパと、上記ダクトロアに形成され、このダクトロアから起立する整流板ロアと、に分割された整流板分割部を有し、これら整流板アッパと整流板ロアとをダクト内流路に沿う方向にオフセットさせたことを特徴としている。

ここで、上記の「下方」、「上側」等における「上下」は、車載状態における鉛直方向に対応している。また、基本的には車両の進行方向を前として左右前後の方向を規定している。

典型的には、上記フードの内面に、フード閉時に上記外気導入ダクトのダクトアッパの上面に弾接するシール部材が取り付けられ、上記整流板のうち、上記シール部材に対応する部分、つまり最もフードに近接する部位に上記整流板分割部が設定されている。

本発明によれば、整流板の一部を整流板アッパと整流板ロアとに分割された整流板分割部とし、かつ、これらの整流板アッパと整流板ロアとをダクト内流路に沿う方向にオフセットさせたために、この整流板分割部においては、整流板がダクト内流路を上下に繋ぐことなく分離されており、外気導入ダクトの剛性、特に上下方向の剛性が過度に高くなることはない。従って、車両衝突時などにおけるフード側つまりダクト上面からの力の入力に対し、衝撃を吸収するための適切な脆弱性を確保し、歩行者保護・安全性の向上を図ることができる。

また、このような整流板分割部を整流板の一部にとどめ、かつ、整流板分割部における整流板アッパと整流板ロアとのオフセット量を小さくして、両者を十分に近接させて配置することによって、整流効果の低下を抑制することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係る外気導入ダクト１を示す分解斜視図であり、図２はこの外気導入ダクト１を含むＶ型内燃機関の吸気系の斜視図である。なお、右バンクの構成要素には『Ｒ』を、左バンクの構成要素には『Ｌ』を参照符号の後に適宜付記している。

このＶ型内燃機関における吸気系には、外気導入ダクト１と、左右一対のエアクリーナ４Ｌ，４Ｒと、左右一対の吸気管５Ｌ，５Ｒと、これら一対の吸気管５Ｌ，５Ｒが電制スロットル（図示省略）を介して接続する一つの吸気コレクタ（図示省略）と、が設けられている。このコレクタは、主として吸入空気量の増加による出力向上を図るために、各バンク毎に独立して吸気を導入可能なものとなっており、そのため、上記のエアクリーナ４Ｌ，４Ｒや電制スロットル（図示省略）が各バンク毎にそれぞれ設けられている。

外気導入ダクト１は、車両前方から内燃機関の燃焼に必要な外気を流入させるとともに、反対側である後側・下流側に接続される左エアクリーナ４Ｌおよび右エアクリーナ４Ｒに対して外気（吸気）を流出する。外気導入ダクト１から流出した吸気は、左エアクリーナ４Ｌおよび右エアクリーナ４Ｒによって濾過された後、左吸気管５Ｌおよび右吸気管５Ｒを経由して、吸気コレクタへ集められ、吸気マニホルドを介して左右バンクの各気筒の吸気ポートへ供給されることとなる。

図１及び図３を参照して、外気導入ダクト１は、車両前部のエンジンルームＥＲ内に設けられ、詳しくはフード６下方のラジエータコア７上に取り付けられている。フード６は、フードインナ６Ａとフードアウタ６Ｂとを接合して構成され、フードインナ６Ａには、フード閉時に外気導入ダクトの上面に弾接するシール部材８が取り付けられている。この外気導入ダクト１は、半割状をなすダクトアッパ２と、同じく半割状をなすダクトロア３と、が合わせ面部で接合されて構成され、これにより内部にダクト内流路１１が形成されたボックス構造の成形体となっている。

ダクトアッパ２とダクトロア３は、それぞれ、合成樹脂材料により一体的に型成形されるものであり、薄板状のベースプレート１２，１３を主体とし、このベースプレート１２，１３の周縁部から立ち上がる側壁部１５，１６の先端が互いに嵌合されて、ダクト内流路１１の外壁部を構成している。なお、ダクトアッパ２のベースプレート１２は、フード６開時における外観品質向上のため、ダクトロア３のベースプレート１３よりも大きく設定され、かつ、平坦なものとなっている。これらのダクトアッパ２とダクトロア３とは、ベースプレート１２，１３に設けられた複数のボス部１７及び孔部１８でボルト（図示省略）により固定され、また、クリップ取付部１９でクリップ（図示省略）により固定される。更に、側壁部１５，１６や後述する整流板３１〜３３には、互いに嵌合する爪部２０と嵌合凹部２１が設けられている。なお、固定手法としては、これに限らず、固定強度を向上するために、振動溶着等の固定構造を採用することも可能である。

外気導入ダクト１の前側つまり流路上流側には、フードロック（図示省略）操作用の凹部２２が形成されているとともに、内部のダクト内流路１１へ外気を導入するための１つのダクト入口２３が開口している。つまり、上記の側壁部１５，１６はダクト入口２３を除くダクト内流路１１の三方を囲うように形成されており、外気導入ダクト１の前部には側壁部１５，１６が設けられておらず、一つのダクト入口２３が大きく開口している。また、ダクトロア３の後側つまり流路下流側には、その左右両端部に吸気系部品であるエアクリーナ４Ｌ，４Ｒにそれぞれ接続するダクト出口２４Ｌ，２４Ｒが開口形成されている。外気はダクト入口２３よりダクト内流路１１内へ導入され、ダクト内流路１１内を流れた後、左右のダクト出口２４Ｌ，２４Ｒよりエアクリーナ４Ｌ，４Ｒへそれぞれ供給される。

そして、ダクト内流路１１には、ダクト入口２３から導入される外気を、下流側両端部に設けられる一対のダクト出口２４Ｌ，２４Ｒへと分岐させてスムーズに導くために、流れを整流するための整流板３１〜３３が設けられている。これらの整流板３１〜３３は、上流側のダクト入口２３から下流側かつ左右両側のダクト出口２４Ｌ，２４Ｒへ向けて徐々に拡径するＶ字状をなすメイン整流板３１と、このメイン整流板３１の両側面との間に流路を形成するように、各側面の前方にほぼ平行に配置された一対のサブ整流板３２，３３と、により構成されている。なお、サブ整流板３２，３３を省略しても良い。

そして、メイン整流板３１の前側・上流側の頂部に、前側・上流側へ張り出した整流板分割部３４が設けられている。なお、この整流板分割部３４を除く整流板３１〜３３の一般部３５は、図３に示すように、側壁部１５，１６と同様、ダクトアッパ２とダクトロア３の一方から起立する板状部３５Ａの先端が、ダクトアッパ２とダクトロア３の一方他方に形成されたチャンネル状・二股状の嵌合部３５Ｂ内に嵌合しており、つまりダクト内流路１１を仕切るように、実質的にダクト内流路１１内の上面から下面にわたって掛け渡されて、ダクト内流路１１の全高にわたって横断しており、整流効果やシール性に優れたものとなっている。

次に、本実施例の特徴的な構成及び作用効果について、以下に列記する。

（１）整流板分割部３４は、ダクトアッパ２に形成され、このダクトアッパ２から起立する整流板アッパ３７と、ダクトロア３に形成され、このダクトロア３から起立する整流板ロア３８と、に分割して構成されている。そして、これら整流板アッパ３７と整流板ロア３８とを互いに僅かに離間させており、つまり、ダクト内流路１１に沿う方向つまり前後左右の方向に僅かにオフセットさせている。

このように、整流板３１〜３３の一部を整流板アッパ３７と整流板ロア３８とに分割された整流板分割部３４とし、かつ、これらの整流板アッパ３７と整流板ロア３８とを互いにオフセットさせたために、この整流板分割部３４が設けられた部分の外気導入ダクト１の剛性、特に上下方向の剛性が過度に高くなることを防止することができる。従って、このような整流対分割部３４を適切な位置に設けることで、車両衝突時などにおけるフード側つまりダクト上面からの力Ｆ（図３参照）の入力に対し、合成樹脂製の外気導入ダクト１自身が潰れることで衝撃を吸収するための適切な脆弱性を確保し、歩行者保護・安全性の向上を図ることができる。

また、整流板分割部３４における整流板アッパ３７と整流板ロア３８とのオフセット量を小さくし、つまり両者３７，３８を十分に近接させて配置することによって、整流効果の低下を抑制することができる。更に、このような整流板分割部３４を整流板３１〜３３の一部とし、残りの整流板３１〜３３の大部分を、上述したように実質的にダクト内流路１１を上下に仕切るようにダクト内流路１１の全高にわたって横断させることで、シール性を向上し、本来の整流効果を十分に得ることができる。

（２）図５にも示すように、整流板ロア３８を整流板アッパ３７よりも上下方向に長く（高く）設定している。ダクトアッパ２は整流板アッパ３７を含めて合成樹脂材料に一体的に型成形され、この型成形時に、外部に表出するダクトアッパ２の上面には、整流板アッパ３７の近傍に、いわゆるヒケ３９を生じるおそれがあるが、上述したように整流板アッパ３７を十分に短くすることで、このようなヒケ３９の発生を抑制，回避することができる。また、ダクト内流路１１の前側が下方へ傾斜していることや、ダクト出口２４Ｌ，２４Ｒがダクト内流路１１の下面側に形成されていることなどにより、ダクト内流路１１内の流れは比較的下側を流れることから、整流板ロア３８を十分に長く形成することで、整流作用の低下を有効に抑制することができる。

（３）図３にも示すように、ダクト内流路１１へ外気を導入するダクト入口２３を形成する上壁部２３Ａと下壁部２３Ｂのうち、ダクトロア３に形成される下壁部２３Ｂのみが上流側の先端へ向かって拡がるベルマウス形状をなしている。このものでは、ダクト内流路１１の下側部分を外気が特に流れ易く、整流板ロア３８を長くすることによる整流作用の低下抑制効果をより一層良好に得ることができる。

（４）図５にも示すように、整流板ロア３８を整流板アッパ３７よりも流路上流側・前側に配置しているために、例えば図６の［５］に示すように整流板アッパ３７を整流板ロア３８よりも流路上流側に配置したものに比して、シール性に優れるとともに、流れもスムーズなものとなる。

（５）整流板３１〜３３は、ダクト内流路１１の上流側の一つのダクト入口２３から下流側両端部の２つのダクト出口２４Ｌ，２４Ｒへ向かってＶ字状に拡がるメイン整流板３１を有している。このメイン整流板３１によって、ダクト入口２３からダクト内流路１１へ流入した外気を、左右のダクト出口２４Ｌ，２４Ｒへスムーズに導くことができる。そして、整流板分割部３４は、メイン整流板３１の上流側の頂部から更に上流側へ張り出すように形成されている。

（６）メイン整流板３１と外気導入ダクト１の後壁との間に共鳴室４０が形成されている。つまり、メイン整流板３１の両端部と外気導入ダクト１の後壁との間には、共鳴室４０への入口４１が開口しており、メイン整流板３１が共鳴室４０の一部を形成する機能を兼用している。この共鳴室４０におけるシール性を向上するために、上記の実施例においては、整流板分割部３４の後方に、Ｖ字状のメイン整流板３１の一部である頂部４２を残しており、つまりＶ字状をなすメイン整流板３１の頂部４２の前方に整流板分割部３４を付帯形成して、この部分を二重にシールする構造としている。

（７）図６の［１］〜［７］は上記の整流板分割部３４の幾つかの変形例を示しており、図の左側の例ほどシール性が高くなっている。同図の［１］〜［５］に示すように、整流板アッパ３７と整流板ロア３８とを上下方向でオーバーラップさせることで、シール性を向上することができる。また、［４］に示すように整流板ロア３８を整流板アッパ３７よりも流路上流側に配置することで、［５］に示すように整流板ロア３８を整流板アッパ３７よりも流路下流側に配置する場合に比してシール性が高くなる。更に、［１］，［２］に示すように、整流板アッパ３７と整流板ロア３８の一方が他方を前後から挟み込む二股形状をなす嵌合構造を採用することで、より一層シール性を向上することができる。また、［３］，［６］，［７］に示すように、整流効果などを考慮して、整流板アッパ３７と整流板ロア３８の互いに近接する先端部の形状を、先細りする三角錐形状４４Ａ，テーパ形状４４Ｂ及び断面半円弧状に湾曲する湾曲形状４４Ｃなどとしてもよい。

（８）図３及び図４にも示すように、フード６の内面には、フード６閉時に外気導入ダクト１のダクトアッパ２の上面に弾接するシール部材８が取り付けられている。このシール部材８は、ラジエータコア７の上方に配置されて車幅方向に延在しており、内燃機関等が配置されたラジエータ後方からの熱気が外気導入ダクト１内に入り込むのを防止している。このため、外気導入ダクト１の上面とフード６の内面とはシール部材８の位置で最も接近することとなる。従って、シール部材８に対応する部分で、整流板がダクト内流路１１の上面と下面とを掛け渡す形状となっていると、これらの整流板が支柱として機能して、その剛性が高くなりすぎてしまい、車両衝突時などに衝撃を有効に吸収することができないおそれがある。そこで本実施例では、整流板のうち、閉時のフード６の内面に最も近接するシール部材に対応する部分、つまり上面視でシール部材８と交差する部分に、上記の整流板分割部３４を設定している。このように、整流板分割部３４を適切な部位に設定することで、剛性の過度な増加を抑制して所期の脆弱性を確保しつつ、整流板分割部３４による整流作用の低下を最小現に抑制することができる。

本発明の一実施例に係る外気導入ダクトを含む吸気系を示す斜視図。 上記外気導入ダクトを示す分解斜視図。 上記外気導入ダクトの車載状態での図４のＡ−Ａ線に沿う断面図。 上記外気導入ダクトを単体で示す上面図。 上記外気導入ダクトの整流板分割部を簡略的に示す説明図。 整流対分割部の変形例を示す説明図。

符号の説明

１…外気導入ダクト
２…ダクトアッパ
３…ダクトロア
６…フード
８…シール部材
１１…ダクト内流路
２３…ダクト入口
２４Ｌ，２４Ｒ…ダクト出口
３０…整流板
３１…メイン整流板
３４…整流板分割部
３７…整流板アッパ
３８…整流板ロア

Claims (7)

1. 車両前部のフード下方に配置され、車両前方から外気を取り込んで内燃機関の吸気系へと導く外気導入ダクトにおいて、
   互いに接合される車両上側のダクトアッパと車両下側のダクトロアとの間のダクト内流路に整流板が立設され、
   この整流板が、上記ダクトアッパに形成され、このダクトアッパから起立する整流板アッパと、上記ダクトロアに形成され、このダクトロアから起立する整流板ロアと、に分割された整流板分割部を有し、
   これら整流板アッパと整流板ロアとを車両前後方向にオフセットさせ、
   かつ、上記整流板ロアを整流板アッパよりも上下方向に長く設定したことを特徴とする外気導入ダクト。
2. 上記流路へ外気を導入するダクト入口の上側部分と下側部分のうち、下側部分のみが車両前方側の先端へ向かって拡径するベルマウス形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の外気導入ダクト。
3. 車両前部のフード下方に配置され、車両前方から外気を取り込んで内燃機関の吸気系へと導く外気導入ダクトにおいて、
   互いに接合される車両上側のダクトアッパと車両下側のダクトロアとの間のダクト内流路に整流板が立設され、
   この整流板が、上記ダクトアッパに形成され、このダクトアッパから起立する整流板アッパと、上記ダクトロアに形成され、このダクトロアから起立する整流板ロアと、に分割された整流板分割部を有し、
   これら整流板アッパと整流板ロアとを車両前後方向にオフセットさせ、
   かつ、上記整流板ロアを整流板アッパよりも車両前方側に配置したことを特徴とする外気導入ダクト。
4. 車両前部のフード下方に配置され、車両前方から外気を取り込んで内燃機関の吸気系へと導く外気導入ダクトにおいて、
   互いに接合される車両上側のダクトアッパと車両下側のダクトロアとの間のダクト内流路に整流板が立設され、
   この整流板が、上記ダクト内流路の車両前方側の一つのダクト入口から車両後方側両端部の２つのダクト出口へ向かってＶ字状に拡がるメイン整流板と、このメイン整流板の頂部から更に車両前方側へ張り出すように形成される整流板分割部と、を有し、
   この整流板分割部は、上記ダクトアッパに形成され、このダクトアッパから起立する整流板アッパと、上記ダクトロアに形成され、このダクトロアから起立する整流板ロアと、に分割され、
   これら整流板アッパと整流板ロアとを車両前後方向にオフセットさせたことを特徴とする外気導入ダクト。
5. 上記メイン整流板と外気導入ダクトの後壁との間に共鳴室が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の外気導入ダクト。
6. 車両前部のフード下方に配置され、車両前方から外気を取り込んで内燃機関の吸気系へと導く外気導入ダクトにおいて、
   互いに接合される車両上側のダクトアッパと車両下側のダクトロアとの間のダクト内流路に整流板が立設され、
   この整流板が、上記ダクトアッパに形成され、このダクトアッパから起立する整流板アッパと、上記ダクトロアに形成され、このダクトロアから起立する整流板ロアと、に分割された整流板分割部を有し、
   これら整流板アッパと整流板ロアとを車両前後方向にオフセットさせ、
   かつ、上記フードの内面に、フード閉時に上記外気導入ダクトのダクトアッパの上面に弾接するシール部材が取り付けられ、
   上記整流板のうち、上記シール部材に対応する部分に上記整流板分割部が設定されていることを特徴とする外気導入ダクトの取付構造。
7. 上記整流板アッパと整流板ロアとを上下方向でオーバーラップさせたことを特徴とする請求項１〜６に記載の外気導入ダクト。

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