JP2004196180A - 車両用ダクト - Google Patents
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Abstract
【課題】整流効果の向上による通風抵抗および圧力損失の低減や、エンジン騒音の低減等を図る。
【解決手段】空気取入口３８に臨む湾曲部分３２Ａにおける幅方向の略中央部位であって、該空気取入口３８に臨む部位および該湾曲部分３２Ａから略直線部分３２Ｂに移行する境界部位に亘り、所要幅の支持部５２を形成する。これにより、支持部５２を挟む両側に、全長が異なる第１空気流通路６０および第２空気流通路６２が画成される。第１空気流通路６０および第２空気流通路６２は、支持部５２の長手方向に沿う途中部位に断面積が最小となる最狭部６６を有し、該最狭部６６より上流側に位置する断面積縮小区間Ａ１と、該最狭部６６から下流端に位置する断面積拡大区間Ａ２とで構成される。
【選択図】 図１
【解決手段】空気取入口３８に臨む湾曲部分３２Ａにおける幅方向の略中央部位であって、該空気取入口３８に臨む部位および該湾曲部分３２Ａから略直線部分３２Ｂに移行する境界部位に亘り、所要幅の支持部５２を形成する。これにより、支持部５２を挟む両側に、全長が異なる第１空気流通路６０および第２空気流通路６２が画成される。第１空気流通路６０および第２空気流通路６２は、支持部５２の長手方向に沿う途中部位に断面積が最小となる最狭部６６を有し、該最狭部６６より上流側に位置する断面積縮小区間Ａ１と、該最狭部６６から下流端に位置する断面積拡大区間Ａ２とで構成される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用ダクトに関し、更に詳細には、空気取入口に臨む湾曲部分および該湾曲部分に連通する略直線部分からなるダクト本体を形成する第１ダクト外壁部および第２ダクト外壁部と、該第２ダクト外壁部から前記ダクト本体内へ突出して前記第１ダクト外壁部を裏側から支持する所要幅の支持部とからなり、車体前方を指向する前記空気取入口を介して外部空気の取込みがなされる車両用ダクトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図１１および図１２に例示するように、ボンネットタイプの自動車(車両)では、車体１０における前部のエンジンルーム１２内にエンジン２０が搭載されている。このエンジン２０は、周知の如く、エアクリーナー２２を介して導入される清浄空気と燃料タンクから供給される燃料とを混合させた混合気を燃焼させて回転する内燃機関であるから、走行中の中・高速回転時には常に外部空気を連続的かつ安定的に供給することが必要不可欠とされている。しかし、エンジンルーム１２内の空気は前記エンジン２０自体から発生する熱により温度が上昇するため、この高温空気を該エンジン２０へ導入するようにすると燃焼効率が低下して出力低下等を招来する。このため、前記エアクリーナー２２に連結される外気導入用の車両用ダクト３０を前記エンジンルーム１２の前側に配設し、車外の冷えた空気を効率的に取込んでエアクリーナー２２へ誘導するようになっている。
【０００３】
前記車両用ダクト３０は、(1)外部空気を効率的に取り込むこと、(2)エンジンルーム１２内に設置された他の装置や部品等との干渉を回避すること、等を考慮すると、一般的にはエンジンルーム１２の前側における車体前面中央、すなわち該エンジンルーム１２を開閉可能に閉成するボンネット１４と、該ボンネット１４の下方に位置してラジエター１６を固定するためのラジエターサポート(車体構成部分)１８との間に画成された隙間に設置する場合が多い。しかしながら前記隙間は、図１２から明らかなように、車体形状の関係から上下方向の間隔を大きく確保することが困難な場合が多く、従って前記車両用ダクト３０の外形形状は、必然的に該隙間に収まるように高さ寸法を低く抑えた幅広の扁平形状とせざるを得ない。更には、車両用ダクト３０の配設位置および前記エアクリーナー２２の配設位置の関係から、該車両用ダクト３０は直角または略直角に屈曲した形状とする必要がある。
【０００４】
従って車両用ダクト３０は、例えば図１１に示すように、相互に対向する逆平坦トレー状の第１ダクト外壁部３４およびトレー状の第２ダクト外壁部３６とで、湾曲部分３２Ａおよび該湾曲部分３２Ａに連通する略直線部分３２Ｂからなる扁平形状のダクト本体３２を形成し、このダクト本体３２の前端部(湾曲部分３２Ａの端部)に空気取入口３８が開設されると共に、該ダクト本体３２の側端部(略直線部分３２Ｂの端部)に空気送出口４０が開設されている。このような車両用ダクト３０は、前記ボンネット１４とラジエターサポート１８との間に配設した際に、前記第１ダクト外壁部３４が該ボンネット１４の裏側に近接位置すると共に前記第２ダクト外壁部３６が該ラジエターサポート１８に近接位置し、前記空気取入口３８が車体前方を指向すると共に前記空気送出口４０がエアクリーナー２２に連結される。
【０００５】
ここで前記車両用ダクト３０は、例えばポリプロピレン(ＰＰ)等の樹脂材料を材質として軽量化が図られているが、第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の夫々が平坦状に形成されていると共に前記空気取入口３８が横長に開口した形状とされているため、ダクト本体３２の剛性が低下して弾性変形し易くなっている。従って、前記エンジン２０の始動により前記空気取入口３８を介して外部空気が吸引される際に、ダクト内圧と外圧との圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が大きくなると、第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６が相互近接して陥凹的に変形するようになり、場合によっては空気取入口３８が潰れて閉口状態となる虞がある。車両用ダクト３０が前述のように変形すると、必要とされる外部空気がエンジン２０へ供給されなくなるため、該エンジン２０の出力低下または故障を招来する等の不都合が発生する。
【０００６】
そこで、前述した不都合を回避するため、図１１および図１３に示すように、前記第２ダクト外壁部３６から前記ダクト本体３２内へ突出する所要幅の支持部４２,４２を該第２ダクト外壁部３６に一体成形し、これら支持部４２,４２で前記第１ダクト外壁部３４を裏側から支持する構造としたものが提案されている。このように、第２ダクト外壁部３６に前記支持部４２を一体的に設けることで、ダクト内圧と大気圧との圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が発生したとしても、第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６が相互近接するように変形することが規制され、前記空気取入口３８が閉口状態となる不都合の発生を防止し得る。これに関連する技術は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
実開平１−１７４５６１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記支持部４２は、図１３に示すように、ダクト本体３２における剛性が低くて変形し易い位置、すなわち前記空気取入口３８に臨む部位に突出形成する必要があるが、当該部位は当該ダクト本体３２の前記湾曲部位３２Ａであって、該空気取入口３８から取込んだ外部空気が大きく変向されるようになる部位でもある。従って、前記支持部４２の形成位置、突出形状(幅、長さ)、形成個数等が、前記空気取入口３８から取込まれた外部空気の流通に大きく影響を及ぼすこととなる。換言すると、前記支持部４２の形成位置、突出形成(幅、長さ)、形成個数等を最適に設定することができれば、前記ダクト本体３２の変形を規制することは勿論、該支持部４２を抵抗体として作用させずに圧力損失を小さくすることが可能となる。そこで従来の車両用ダクト３０では、図１３に示すように、適宜の湾曲形状とされる幅狭で短い２つの支持部４２,４２を、前記空気取入口３８に対して左右に所要間隔離間した位置に突出形成した形態とすることで、ダクト本体３２の剛性確保および外部空気に対する整流効果の向上の両立を図ろうとしていた。
【０００９】
しかしながら前記車両用ダクト３０は、前述したように、ブロー成形技術に基づいてブロー成形された一体成形部材であるため、該ブロー成形技術における成形上の諸条件により、前記支持部４２の形成位置(相互の間隔)、突出形状(幅、長さ)、形成個数等が限定されてしまう問題を内在していた。このため、幅狭でかつ短い前記２つの支持部４２,４２を設ける場合には、これら支持部４２,４２の形成位置、突出形状、形成個数等を最適に設定することができなくなり、十分な整流効果が得られていなかった。例えば、前記各々の支持部４２,４２の形成間隔を小さく設定しようとすると、ブロー成形されたダクト本体３２(特に、第２ダクト外壁部３６)に皺が形成される問題が生じ、逆に各々の支持部４２,４２の形成間隔を大きく設定すると、十分な整流効果が得られないために通風抵抗が増加して圧力損失が増加し、エンジン性能に影響を及ぼす問題が生ずることとなっていた。
【００１０】
従って、前記支持部４２,４２の突出形成に伴った圧力損失を低減するためには、前記ダクト本体３２の外形サイズを大きくして、該ダクト本体３２の断面積および前記空気取入口３８の開口サイズの拡大化を図る必要がある。しかしながら、前述したように設置部位(ボンネット１４とラジエターサポート１８との間)の関係から、ダクト本体３２の大型化は事実上困難であるうえに、大型化が可能であったとしても、その結果として前記空気取入口３８から放射されるエンジン騒音が増加するという新たな問題が発生することとなっていた。
【００１１】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を好適に解決するべく提案されたもので、ダクト本体の剛性向上を図るために形成される支持部の突出形状を適切に設定することで、▲１▼整流効果の向上による通風抵抗および圧力損失の低減、▲２▼エンジン騒音の低減、等を可能とした車両用ダクトを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決して、所期の目的を達成するため本発明は、空気取入口に臨む湾曲部分および該湾曲部分に連通する略直線部分からなるダクト本体を形成する第１ダクト外壁部および第２ダクト外壁部と、該第２ダクト外壁部から前記ダクト本体内へ突出して前記第１ダクト外壁部を裏側から支持する所要幅の支持部とからなり、車体前方を指向する前記空気取入口を介して外部空気の取込みがなされる車両用ダクトにおいて、
前記所要幅の支持部を、前記湾曲部分における幅方向の略中央部位であって、前記空気取入口に臨む部位および該湾曲部分から前記略直線部分に移行する境界部位に亘って形成し、
前記支持部を挟む両側に、第１空気流通路および第２空気流通路を画成したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る車両用ダクトにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、本発明が対象とする車両用ダクトは種々の外形形状・サイズ等とし得るが、本実施例では図１１および図１３に例示した従来の車両用ダクト３０と外形形状・外形サイズを同一とした車両用ダクトを例示する。従って、図１１〜図１３を引用して説明した従来技術の項における既出の部材や部位と同一部材・部位に関しては、同一の符号で指示する。
【００１４】
図１は、本発明の好適実施例に係る車両用ダクトを一部破断して示した平面図、図２は、図１に示した実施例の車両用ダクトを一部破断して示した斜視図である。実施例の車両用ダクト５０は、例えばポリプロピレン(ＰＰ)等の樹脂材料を材質とし、図示しないブロー成形型を使用したブロー成形技術により、一体的に成形されたものである。なお、ブロー成形技術は公知の技術であるから、ここではブロー成形型やブロー成形工程等に関する詳細説明は省略する。
【００１５】
実施例の車両用ダクト５０は、図１１および図１２に例示した如く、車両における車体１０の前記ボンネット１４と該ボンネット１４の下方に位置するラジエターサポート(車体構成部分)１８との間に配設され、例えば前記エンジン２０に清浄空気を供給する前記エアクリーナー２２に連結して実施に供される。このような車両用ダクト５０は、湾曲部分３２Ａおよび該湾曲部分３２Ａに連通する略直線部分３２Ｂからなるダクト本体３２を形成し、相互に対向する第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６と、該第２ダクト外壁部３６から前記ダクト本体３２内へ突出して前記第１ダクト外壁部３４を裏側から支持する所要幅の支持部５２とから構成され、何れの部位３４,３６,５２においても肉厚ｔが２〜２.５ｍｍ程度に設定されている。そして、前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６から形成されたダクト本体３２の前端部(湾曲部分３２Ａの端部)には、横長に開口した空気取入口３８が開設される一方、該ダクト本体３２の側端部(略直線部分３２Ｂの端部)には、前記エアクリーナー２２に連結され得る形状の空気送出口４０が開設されている。なお全体的な外形形状は、前記空気取入口３８に臨む湾曲部分３２Ａの上流部分は高さ寸法を小さくした幅広の扁平形状を呈し(図４および図５)、前記略直線部分３２Ｂに連通する該湾曲部分３２Ａの下流部分は、前記第１ダクト外壁部３４が下流側に向かって後上がり状に傾斜すると共に前記第２ダクト外壁部３６が下流側に向かって後下がり状に傾斜することで、高さ寸法が２倍程度に拡大している(図６)。
【００１６】
このような実施例の車両用ダクト５０は、車体１０の前方所定位置に組付けた実施状態において、前記第１ダクト外壁部３４が前記ボンネット１４の裏側に近接位置し、前記第２ダクト外壁部３６が前記ラジエターサポート１８に近接位置する。そして前記空気取入口３８は、前記ボンネット１４とラジエターサポート１８との間から車体前方を指向するようになり、また前記空気送出口４０は、前記エアクリーナー２２に接続され、該空気取入口３８から外部空気を取込むと共に、取込んだ該外部空気を前記エアクリーナー２２へ流通案内するようになる。
【００１７】
そして、実施例の車両用ダクト５０における前記支持部５２は、図１３に示した従来の車両用ダクト３０の支持部４２,４２よりも突出サイズ(幅、長さ)の大型化が図られており、しかも設定数も１つだけとされている。すなわち支持部５２は、ダクト本体３２の前記湾曲部分３２Ａにおける幅方向の略中央部位であって、前記空気取入口３８に臨む部位および該湾曲部分３２Ａから前記略直線部分３２Ｂに移行する境界部位に亘って所要長に延在形成され、該ダクト本体３２の屈曲形状に沿って湾曲状とされている。これにより、ダクト本体３２における湾曲部分３２Ａの内部には、前記支持部５２を挟んだ正面左側に第１空気流通路６０が画成されると共に、正面右側に第２空気流通路６２が画成されている。
【００１８】
前記支持部５２は、前記第１ダクト外壁部３４の裏面と当接する所要幅の当接部５４と、該当接部５４と前記第２ダクト外壁部３６との間で該当接部５４の幅分だけ離間し、前記第１空気流通路６０に臨む第１支持壁部５６および前記第２空気流通路６２に臨む第２支持壁部５８とからなっている(但し、第１支持壁部５６および第２支持壁部５８は、第２ダクト外壁部３６に向け徐々に離間するよう適宜傾斜しているため、該第２ダクト外壁部３６との境界部分では前記当接部５４の幅以上に離間している)。従って、前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の間に位置する前記第１支持壁部５６および第２支持壁部５８が所謂「補強リブ」として機能し、これら第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の撓曲的な変形を規制するようになっている。これにより、エンジンルーム１２の前側に配設した実施状態において、前記空気取入口３８を介して外部空気が導入される際に発生するダクト内外の圧力差(ダクト内圧＜大気圧)程度ではダクト本体３２の変形が阻止され、更には該空気取入口３８が閉口状態に変形すること等も好適に防止される。
【００１９】
前記第１支持壁部５６および第２支持壁部５８の夫々は、図２および図３に示すように、対応の空気流通路６０,６２の上流側で前記空気取入口３８に臨んで位置する上流側壁面５６Ａ,５８Ａと、該空気流通路６０,６２の下流側でダクト本体３２の内部に位置する下流側壁面５６Ｂ,５８Ｂとに分かたれており、これら上流側壁面５６Ａ５８Ａと下流側壁面５６Ｂ,５８Ｂとの境界部分が対応する空気流通路６０,６２の側へ突出している。すなわち支持部５２は、図３に示した平面視において、前記空気取入口３８に位置する前端部およびダクト内部に位置する後端部が略尖端形状をなす一方、前端部から急激に幅が拡大して最大幅となった後、最大幅部５３から漸次に幅が減少する形状となっている。なお、各々の上流側壁面５６Ａ,５８Ａは略平坦面とされている一方、第１空気流通路６０に臨む下流側壁面５６Ｂは緩やかな凹状湾曲面とされ、第２空気流通路６２に臨む下流側壁面５８Ｂは緩やかな凸状湾曲面とされている。また、上流側壁面５６Ａ,５８Ａと下流側壁面５６Ｂ,５８Ｂとの境界部分は、適度の曲面形状とされている。
【００２０】
前記第１空気流通路６０および第２空気流通路６２の夫々は、前記支持部５２の第１支持壁部５６および第２支持壁部５８の形状を前述したように設定したことで、該支持部５２の長手方向に沿う途中部位に断面積が最小となる最狭部６６,６６を有している。これにより各々の空気流通路６０,６２は、前記支持部５２の上流端に位置して前記空気取入口３８に臨む空気導入部６４から前記最狭部６６に至る間の断面積縮小区間Ａ１と、該最狭部６６から該支持部５２の下流端(湾曲部分３２Ａから略直線部分３２Ｂに移行する境界部位)に位置する空気導出部６８に至る間の断面積拡大区間Ａ２とに区分されている。すなわち第１空気流通路６０では、前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６と、前記支持部５２の第１支持壁部５６における上流側壁面５６Ａとにより前記断面積縮小区間Ａ１が形成され、両ダクト外壁部３４,３６と該第１支持壁部５６の下流側壁面５６Ｂとにより前記断面積拡大区間Ａ２が形成されている。また第２空気流通路６２では、前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６と、前記支持部５２の第２支持壁部５８における上流側壁面５８Ａとにより前記断面積縮小区間Ａ１が形成され、両ダクト外壁部３４,３６と該第２支持壁部５８の下流側壁面５８Ｂとにより前記断面積拡大区間Ａ２が形成されている。
【００２１】
そして図４に示すように、前記第１空気流通路６０における空気導入部６４の断面積Ｓ１と、前記第２空気流通路６２における空気導入部６４の断面積Ｓ１とが、同一または略同一の開口広さに設定されている。また図６に示すように、前記第１空気流通路６０における空気導出部６８の断面積Ｓ３と、前記第２空気流通路６２における空気導出部６８の断面積Ｓ３とが、同一または略同一の開口広さに設定されている。更に図５に示すように、前記第１空気流通路６０における最狭部６６の断面積Ｓ２と、前記第２空気流通路６２における最狭部６６の断面積Ｓ２とが、同一または略同一の開口広さに設定されている。
【００２２】
一方、前記第１空気流通路６０では、空気導入部６４の断面積Ｓ１と空気導出部６８の断面積Ｓ３が同一または略同一の開口広さに設定され、前記最狭部６６の断面積Ｓ２は前記各々の断面積Ｓ１,Ｓ３より小さく設定されている。同様に、前記第２空気流通路６２では、空気導入部６４の断面積Ｓ１と空気導出部６８の断面積Ｓ３が同一または略同一の開口広さに設定され、前記最狭部６６の断面積Ｓ２は前記各々の断面積Ｓ１,Ｓ３より小さく設定されている。ここで、第１空気流通路６０および第２空気流通路６２は、前記空気導入部６４の断面積Ｓ１、最狭部６６の断面積Ｓ２、空気導出部６８の断面積Ｓ３の夫々の面積比(Ｓ１：Ｓ２：Ｓ３)が５：３：５程度に設定されており、所謂「ベンチュリー管」の形態を呈している。しかも、前記断面積縮小区間Ａ１の区間長よりも断面積拡大区間Ａ２の区間長の方が数倍大きくなっており、従って断面積縮小区間Ａ１における断面積の縮小率よりも断面積拡大区間Ａ２における断面積の拡大率の方が小さくなっている。
【００２３】
なお、前記ダクト本体３２の湾曲部分３２Ａが所要角度(直角または略直角)に屈曲していることにより、前記第１空気流通路６０および第２空気流通路６２は、前記空気導入部６４,６４から前記空気導出部６８,６８に向けて大きく湾曲状に延在している。しかも、前記支持部５２が比較的幅広に突出形成されているため、支持部５２の内側に延在する第１空気流通路６０の全長Ｌ１と、該支持部５２の外側に延在する第２空気流通路６２の全長Ｌ２とは大きく異なっており、両空気流通路６０,６２の全長比(Ｌ１：Ｌ２)は１：２程度となっている。
【００２４】
(性能比較試験)
次に、前述のように構成された本実施例の車両用ダクト５０につき、本願出願人が実施した性能比較試験について説明する。ここでは、図１３に例示した従来の車両用ダクト３０を「従来品」とし、図１〜図６に例示した実施例の車両用ダクト５０を「本開発品」として、通気抵抗および騒音減衰の比較性能試験を実施した。なお、図４〜図６に基づいて性能比較試験に採用した本開発品に係る車両用ダクト５０の各部寸法を説明すると、前記空気取入口３８の開口幅Ｗ＝３００ｍｍ、開口高Ｈ＝３０ｍｍとされ、前記支持部５２における最大幅部５３の幅寸法Ｂ＝約１００ｍｍに設定されている。そして第１空気流通路６０に関しては、空気導入部６４は横寸法Ｅ１＝１５０ｍｍで縦寸法Ｆ１＝３０ｍｍ、最狭部６６は横寸法Ｅ２＝９０ｍｍで縦寸法Ｆ２＝３０ｍｍ、空気導出部６８は横寸法Ｅ３＝６０ｍｍで縦寸法Ｆ３＝７５ｍｍ、全長Ｌ１＝約２００ｍｍとされている。また第２空気流通路６２に関しては、空気導入部６４は横寸法Ｅ１＝１５０ｍｍで縦寸法Ｆ１＝３０ｍｍ、最狭部６６は横寸法Ｅ２＝９０ｍｍで縦寸法Ｆ２＝３０ｍｍ、空気導出部６８は横寸法Ｅ３＝６０ｍｍで縦寸法Ｆ３＝７５ｍｍ、全長Ｌ２＝約４００ｍｍとされている。従って各々の空気流通路６０,６２は、前記空気導入部６４の断面積Ｓ１＝約４５００(１５０×３０)ｍｍ２、前記最狭部６６の断面積Ｓ２＝約２７００(９０×３０)ｍｍ２、前記空気導出部６８の断面積Ｓ３＝約４５００(６０×７５)ｍｍ２となり、各部６４,６６,６８における断面積Ｓ１,Ｓ２,Ｓ３の面積比(Ｓ１：Ｓ２：Ｓ３)は、前述したように５：３：５となっている。
【００２５】
図７は、従来品に係る車両用ダクト３０における最小断面積と、本開発品に係る車両用ダクト５０における最小断面積との面積比を示したグラフである。従来品と本開発品とにおける最小断面積の違いは、ダクト本体３２の外形寸法および外形形状、空気取入口３８の開口面積が同一であるから、前記第２ダクト外壁部３６に突出形成した前記支持部４２,４２および支持部５２の形成サイズの違いによる。これにより両者の最小断面積の面積比は、本開発品の方が約２１％も小さくなっている。
【００２６】
図８は、従来品に係る車両用ダクト３０の通風抵抗と本開発品に係る車両用ダクト５０の通風抵抗とを比較したグラフである。このグラフから明らかなように、通風抵抗に関しては、従来品を基準とすると、本開発品の方が約７％改善(低減)されている。これは、前記支持部５２の形状を適切に設定して、第１空気流通路６０および第２空気流通路６２をベンチュリー管形態としたため、最小断面積が約２１％も減少しているにも拘わらず整流効果が向上するようになり、空気取入口３８を介して取込まれた外部空気の流通がスムーズになったためである。
【００２７】
図９は、従来品に係る車両用ダクト３０の騒音減衰性能と本開発品に係る車両用ダクト５０の騒音減衰性能とを、１００〜１,０００Ｈｚの周波数帯域で比較したグラフである。このグラフから明らかなように、本開発品の方が、前記周波数帯域の略全域において、２〜３ｄＢ程度の騒音減衰性能の向上が確認された。これは、前記第１空気流通路６０および第２空気流通路６２の夫々に設けた前記最狭部６６,６６の存在により、下流側から伝播されるエンジン騒音が空気取入口３８側へ伝達され難くなったためである。
【００２８】
更に、７００Ｈｚ以上の周波数帯域においては、本開発品の方が１０ｄＢ以上も騒音減衰性能の向上が図られている。これは、前述した形状に突出形成した前記支持部５２により、ダクト本体３２の内部が前記第１空気流通路６０および第２空気流通路６２に区画されると共に、第１空気流通路６０の全長Ｌ１≠第２空気流通路６２の全長Ｌ２(Ｌ１＜Ｌ２)となっているため、両者が所謂「干渉型消音器」として機能しているものと考えられる。
【００２９】
このように本実施例の車両用ダクト５０は、所要幅の支持部５２をダクト本体３２における湾曲部分３２Ａに形成して、該湾曲部分３２Ａの内部に第１空気流通路６０および第２空気流通路６２を画成すると共に、両空気流通路６０,６２の途中に最狭部６６,６６を設けて断面積縮小区間Ａ１および断面積拡大区間Ａ２とを構成したことにより、整流効果が向上して通風抵抗の低減が図られるようになり、よって圧力損失の低減が図られて前記エンジン２０の性能向上に寄与し得る。また、騒音減衰性能の向上も図られるため、エンジン騒音を低減させて低騒音化を実現し得る。
【００３０】
そして実施例の車両用ダクト５０では、前記支持部５２によるダクト本体３２(第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６)の変形防止、通風抵抗の低減および騒音減衰性能の向上等を図ったもとで、衝撃力を伴った押圧力が前記第１ダクト外壁部３４に作用した際には、該支持部５２の第１支持壁部５６および第２支持壁部５８が折曲的に変形して、ダクト本体３２が押し潰されるようになっている。すなわち実施例の車両用ダクト５０は、前述したように、車両のボンネット１４とその下方に位置するラジエターサポート１８との間に配設された際に、前記第１ダクト外壁部３４が該ボンネット１４の裏側に近接位置し、前記第２ダクト外壁部３６が該ラジエターサポート１８に近接位置するようになる(図１０(ａ))。従って、前記支持部５２の第１支持壁部５６および第２支持壁部５８は、前記ボンネット１４とラジエターサポート１８との間で、略垂直に立設された状態となっている。
【００３１】
このため、例えば当該車両が歩行者と衝突して、該歩行者が前記ボンネット１４に叩き付けられた場合、図１０(ｂ)に示すように、この際の衝撃により該ボンネット１４が変形して前記第１ダクト外壁部３４を衝撃力を伴って押圧するようになるが、少なくとも前記第１支持壁部５６および／または第２支持壁部５８の一部分が折曲的に変形することで、該第１ダクト外壁部３４の沈み込みが許容されてダクト本体３２が押し潰される。従って、歩行者との衝突による前記ボンネット１４の陥凹的な変形を許容し得るようになり、該ボンネット１４の衝撃吸収性能を阻害する不都合を回避すると共に、歩行者の負傷度合の軽減に寄与し得る。
【００３２】
また、前記エンジン２０のメンテナンス等に際して前記ボンネット１４を開放した時には、前記車両用ダクト５０がエンジンルーム１２の前側に露出するようになるので、メンテナンス作業時等に手指や身体が接触することもあり得る。しかしながら実施例の車両用ダクト５０では、前記ダクト本体３２の上面に軽く接触した場合等、第１ダクト外壁部３４を上方から衝撃力を伴わずに押圧した程度では、前記支持部５２における第１支持壁部５６および第２支持壁部５８の変形は起こらず、該第１ダクト外壁部３４が陥凹的に変形したりダクト本体３２が押し潰されることはない。
【００３３】
なお前記実施例では、前記ダクト本体３２の湾曲部分３２Ａ内に画成された第１空気流通路６０および第２空気流通路６２に関し、途中に最狭部６６を設けてその上流側を断面積縮小区間Ａ１とすると共に下流側を断面積拡大区間Ａ２とした形態を例示した。しかしながら、これら第１空気流通路６０および第２空気流通路６２は、その途中に最狭部６６を設けずに空気導入部６４から空気導出部６８まで同一または略同一の断面積となるようにしても、通風抵抗の低減化が期待できる。
【００３４】
なお前記実施例では、前記エンジン２０に供給される外部空気の導入のために供される車両用ダクトを例示したが、本願が対象とする車両用ダクトはこれに限定されるものではなく、例えば前記エンジンルーム１２内に外部空気を導入するために供されるもの、図示しないエアコンユニットに外部空気を導入するために供されるもの、更には乗員室等へ外部空気を導入するために供されるもの等、前記ボンネット１４とラジエターサポート１８との間に配設されるものは全て対象とされる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る車両用ダクトによれば、所要幅の支持部をダクト本体における湾曲部分に形成して、該湾曲部分の内部に第１空気流通路および第２空気流通路を画成すると共に、両空気流通路の途中に最狭部を設けて断面積縮小区間および断面積拡大区間とを構成したことにより、整流効果が向上して通風抵抗の低減が図られるようになり、よって圧力損失の低減が図られてエンジンの性能向上に寄与し得る有益な効果を奏する。また、騒音減衰性能の向上も図られるため、エンジン騒音を低減させて低騒音化を実現し得る利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施例に係る車両用ダクトを一部破断して示した平面図である。
【図２】図１に示した実施例の車両用ダクトを一部破断して示した斜視図である。
【図３】図１に示した車両用ダクトの各部寸法を表記するために一部破断して示した平面図である。
【図４】図１の矢視Ａから見た空気取込口の正面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図１のVI−VI線断面図である。
【図７】従来品に係る車両用ダクトにおける最小断面積と、本開発品に係る車両用ダクトにおける最小断面積との面積比を示したグラフである。
【図８】従来品の係る車両用ダクトの通風抵抗と、本開発品に係る車両用ダクトの通風抵抗とを比較したグラフである。
【図９】従来品に係る車両用ダクトの騒音減衰性能と、本開発品に係る車両用ダクトの騒音減衰性能とを比較したグラフである。
【図１０】ボンネットとラジエターサポートとの間に配設された車両用ダクトを示した説明断面図であって、(ａ)は、前記ボンネットが陥凹的に変形する前の状態を示し、(ｂ)は、歩行者との衝突により陥凹的に変形するボンネットが上方から衝撃力を伴って押圧することで、支持部の第１支持壁部および第２支持壁部が折曲的に変形し、ダクト本体が押し潰された状態を示している。
【図１１】車両におけるエンジンルーム内を略示した斜視図であって、ボンネットとラジエターサポートとの間に車両用ダクトが配設された状態を示している。
【図１２】図１１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１３】図１１に示した従来の車両用ダクトを一部破断して示した平面図である。
【符号の説明】
１０ 車体
１４ ボンネット
１８ ラジエターサポート(車体構成部分)
３２ ダクト本体
３２Ａ 湾曲部分
３２Ｂ 略直線部分
３４ 第１ダクト外壁部
３６ 第２ダクト外壁部
３８ 空気取入口
５２ 支持部
５４ 当接部
５６ 第１支持壁部
５８ 第２支持壁部
６０ 第１空気流通路
６２ 第２空気流通路
６４ 空気導入部
６６ 最狭部
６８ 空気導出部
Ａ１ 断面積縮小区間
Ａ２ 断面積拡大区間
Ｓ１ 断面積(空気導入部６４の)
Ｓ２ 断面積(最狭部６６の)
Ｓ３ 断面積(空気導出部６８の)
Ｌ１ 全長(第１空気流通路６０の)
Ｌ２ 全長(第２空気流通路６２の)
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用ダクトに関し、更に詳細には、空気取入口に臨む湾曲部分および該湾曲部分に連通する略直線部分からなるダクト本体を形成する第１ダクト外壁部および第２ダクト外壁部と、該第２ダクト外壁部から前記ダクト本体内へ突出して前記第１ダクト外壁部を裏側から支持する所要幅の支持部とからなり、車体前方を指向する前記空気取入口を介して外部空気の取込みがなされる車両用ダクトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図１１および図１２に例示するように、ボンネットタイプの自動車(車両)では、車体１０における前部のエンジンルーム１２内にエンジン２０が搭載されている。このエンジン２０は、周知の如く、エアクリーナー２２を介して導入される清浄空気と燃料タンクから供給される燃料とを混合させた混合気を燃焼させて回転する内燃機関であるから、走行中の中・高速回転時には常に外部空気を連続的かつ安定的に供給することが必要不可欠とされている。しかし、エンジンルーム１２内の空気は前記エンジン２０自体から発生する熱により温度が上昇するため、この高温空気を該エンジン２０へ導入するようにすると燃焼効率が低下して出力低下等を招来する。このため、前記エアクリーナー２２に連結される外気導入用の車両用ダクト３０を前記エンジンルーム１２の前側に配設し、車外の冷えた空気を効率的に取込んでエアクリーナー２２へ誘導するようになっている。
【０００３】
前記車両用ダクト３０は、(1)外部空気を効率的に取り込むこと、(2)エンジンルーム１２内に設置された他の装置や部品等との干渉を回避すること、等を考慮すると、一般的にはエンジンルーム１２の前側における車体前面中央、すなわち該エンジンルーム１２を開閉可能に閉成するボンネット１４と、該ボンネット１４の下方に位置してラジエター１６を固定するためのラジエターサポート(車体構成部分)１８との間に画成された隙間に設置する場合が多い。しかしながら前記隙間は、図１２から明らかなように、車体形状の関係から上下方向の間隔を大きく確保することが困難な場合が多く、従って前記車両用ダクト３０の外形形状は、必然的に該隙間に収まるように高さ寸法を低く抑えた幅広の扁平形状とせざるを得ない。更には、車両用ダクト３０の配設位置および前記エアクリーナー２２の配設位置の関係から、該車両用ダクト３０は直角または略直角に屈曲した形状とする必要がある。
【０００４】
従って車両用ダクト３０は、例えば図１１に示すように、相互に対向する逆平坦トレー状の第１ダクト外壁部３４およびトレー状の第２ダクト外壁部３６とで、湾曲部分３２Ａおよび該湾曲部分３２Ａに連通する略直線部分３２Ｂからなる扁平形状のダクト本体３２を形成し、このダクト本体３２の前端部(湾曲部分３２Ａの端部)に空気取入口３８が開設されると共に、該ダクト本体３２の側端部(略直線部分３２Ｂの端部)に空気送出口４０が開設されている。このような車両用ダクト３０は、前記ボンネット１４とラジエターサポート１８との間に配設した際に、前記第１ダクト外壁部３４が該ボンネット１４の裏側に近接位置すると共に前記第２ダクト外壁部３６が該ラジエターサポート１８に近接位置し、前記空気取入口３８が車体前方を指向すると共に前記空気送出口４０がエアクリーナー２２に連結される。
【０００５】
ここで前記車両用ダクト３０は、例えばポリプロピレン(ＰＰ)等の樹脂材料を材質として軽量化が図られているが、第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の夫々が平坦状に形成されていると共に前記空気取入口３８が横長に開口した形状とされているため、ダクト本体３２の剛性が低下して弾性変形し易くなっている。従って、前記エンジン２０の始動により前記空気取入口３８を介して外部空気が吸引される際に、ダクト内圧と外圧との圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が大きくなると、第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６が相互近接して陥凹的に変形するようになり、場合によっては空気取入口３８が潰れて閉口状態となる虞がある。車両用ダクト３０が前述のように変形すると、必要とされる外部空気がエンジン２０へ供給されなくなるため、該エンジン２０の出力低下または故障を招来する等の不都合が発生する。
【０００６】
そこで、前述した不都合を回避するため、図１１および図１３に示すように、前記第２ダクト外壁部３６から前記ダクト本体３２内へ突出する所要幅の支持部４２,４２を該第２ダクト外壁部３６に一体成形し、これら支持部４２,４２で前記第１ダクト外壁部３４を裏側から支持する構造としたものが提案されている。このように、第２ダクト外壁部３６に前記支持部４２を一体的に設けることで、ダクト内圧と大気圧との圧力差(ダクト内圧＜大気圧)が発生したとしても、第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６が相互近接するように変形することが規制され、前記空気取入口３８が閉口状態となる不都合の発生を防止し得る。これに関連する技術は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
実開平１−１７４５６１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記支持部４２は、図１３に示すように、ダクト本体３２における剛性が低くて変形し易い位置、すなわち前記空気取入口３８に臨む部位に突出形成する必要があるが、当該部位は当該ダクト本体３２の前記湾曲部位３２Ａであって、該空気取入口３８から取込んだ外部空気が大きく変向されるようになる部位でもある。従って、前記支持部４２の形成位置、突出形状(幅、長さ)、形成個数等が、前記空気取入口３８から取込まれた外部空気の流通に大きく影響を及ぼすこととなる。換言すると、前記支持部４２の形成位置、突出形成(幅、長さ)、形成個数等を最適に設定することができれば、前記ダクト本体３２の変形を規制することは勿論、該支持部４２を抵抗体として作用させずに圧力損失を小さくすることが可能となる。そこで従来の車両用ダクト３０では、図１３に示すように、適宜の湾曲形状とされる幅狭で短い２つの支持部４２,４２を、前記空気取入口３８に対して左右に所要間隔離間した位置に突出形成した形態とすることで、ダクト本体３２の剛性確保および外部空気に対する整流効果の向上の両立を図ろうとしていた。
【０００９】
しかしながら前記車両用ダクト３０は、前述したように、ブロー成形技術に基づいてブロー成形された一体成形部材であるため、該ブロー成形技術における成形上の諸条件により、前記支持部４２の形成位置(相互の間隔)、突出形状(幅、長さ)、形成個数等が限定されてしまう問題を内在していた。このため、幅狭でかつ短い前記２つの支持部４２,４２を設ける場合には、これら支持部４２,４２の形成位置、突出形状、形成個数等を最適に設定することができなくなり、十分な整流効果が得られていなかった。例えば、前記各々の支持部４２,４２の形成間隔を小さく設定しようとすると、ブロー成形されたダクト本体３２(特に、第２ダクト外壁部３６)に皺が形成される問題が生じ、逆に各々の支持部４２,４２の形成間隔を大きく設定すると、十分な整流効果が得られないために通風抵抗が増加して圧力損失が増加し、エンジン性能に影響を及ぼす問題が生ずることとなっていた。
【００１０】
従って、前記支持部４２,４２の突出形成に伴った圧力損失を低減するためには、前記ダクト本体３２の外形サイズを大きくして、該ダクト本体３２の断面積および前記空気取入口３８の開口サイズの拡大化を図る必要がある。しかしながら、前述したように設置部位(ボンネット１４とラジエターサポート１８との間)の関係から、ダクト本体３２の大型化は事実上困難であるうえに、大型化が可能であったとしても、その結果として前記空気取入口３８から放射されるエンジン騒音が増加するという新たな問題が発生することとなっていた。
【００１１】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を好適に解決するべく提案されたもので、ダクト本体の剛性向上を図るために形成される支持部の突出形状を適切に設定することで、▲１▼整流効果の向上による通風抵抗および圧力損失の低減、▲２▼エンジン騒音の低減、等を可能とした車両用ダクトを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決して、所期の目的を達成するため本発明は、空気取入口に臨む湾曲部分および該湾曲部分に連通する略直線部分からなるダクト本体を形成する第１ダクト外壁部および第２ダクト外壁部と、該第２ダクト外壁部から前記ダクト本体内へ突出して前記第１ダクト外壁部を裏側から支持する所要幅の支持部とからなり、車体前方を指向する前記空気取入口を介して外部空気の取込みがなされる車両用ダクトにおいて、
前記所要幅の支持部を、前記湾曲部分における幅方向の略中央部位であって、前記空気取入口に臨む部位および該湾曲部分から前記略直線部分に移行する境界部位に亘って形成し、
前記支持部を挟む両側に、第１空気流通路および第２空気流通路を画成したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る車両用ダクトにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、本発明が対象とする車両用ダクトは種々の外形形状・サイズ等とし得るが、本実施例では図１１および図１３に例示した従来の車両用ダクト３０と外形形状・外形サイズを同一とした車両用ダクトを例示する。従って、図１１〜図１３を引用して説明した従来技術の項における既出の部材や部位と同一部材・部位に関しては、同一の符号で指示する。
【００１４】
図１は、本発明の好適実施例に係る車両用ダクトを一部破断して示した平面図、図２は、図１に示した実施例の車両用ダクトを一部破断して示した斜視図である。実施例の車両用ダクト５０は、例えばポリプロピレン(ＰＰ)等の樹脂材料を材質とし、図示しないブロー成形型を使用したブロー成形技術により、一体的に成形されたものである。なお、ブロー成形技術は公知の技術であるから、ここではブロー成形型やブロー成形工程等に関する詳細説明は省略する。
【００１５】
実施例の車両用ダクト５０は、図１１および図１２に例示した如く、車両における車体１０の前記ボンネット１４と該ボンネット１４の下方に位置するラジエターサポート(車体構成部分)１８との間に配設され、例えば前記エンジン２０に清浄空気を供給する前記エアクリーナー２２に連結して実施に供される。このような車両用ダクト５０は、湾曲部分３２Ａおよび該湾曲部分３２Ａに連通する略直線部分３２Ｂからなるダクト本体３２を形成し、相互に対向する第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６と、該第２ダクト外壁部３６から前記ダクト本体３２内へ突出して前記第１ダクト外壁部３４を裏側から支持する所要幅の支持部５２とから構成され、何れの部位３４,３６,５２においても肉厚ｔが２〜２.５ｍｍ程度に設定されている。そして、前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６から形成されたダクト本体３２の前端部(湾曲部分３２Ａの端部)には、横長に開口した空気取入口３８が開設される一方、該ダクト本体３２の側端部(略直線部分３２Ｂの端部)には、前記エアクリーナー２２に連結され得る形状の空気送出口４０が開設されている。なお全体的な外形形状は、前記空気取入口３８に臨む湾曲部分３２Ａの上流部分は高さ寸法を小さくした幅広の扁平形状を呈し(図４および図５)、前記略直線部分３２Ｂに連通する該湾曲部分３２Ａの下流部分は、前記第１ダクト外壁部３４が下流側に向かって後上がり状に傾斜すると共に前記第２ダクト外壁部３６が下流側に向かって後下がり状に傾斜することで、高さ寸法が２倍程度に拡大している(図６)。
【００１６】
このような実施例の車両用ダクト５０は、車体１０の前方所定位置に組付けた実施状態において、前記第１ダクト外壁部３４が前記ボンネット１４の裏側に近接位置し、前記第２ダクト外壁部３６が前記ラジエターサポート１８に近接位置する。そして前記空気取入口３８は、前記ボンネット１４とラジエターサポート１８との間から車体前方を指向するようになり、また前記空気送出口４０は、前記エアクリーナー２２に接続され、該空気取入口３８から外部空気を取込むと共に、取込んだ該外部空気を前記エアクリーナー２２へ流通案内するようになる。
【００１７】
そして、実施例の車両用ダクト５０における前記支持部５２は、図１３に示した従来の車両用ダクト３０の支持部４２,４２よりも突出サイズ(幅、長さ)の大型化が図られており、しかも設定数も１つだけとされている。すなわち支持部５２は、ダクト本体３２の前記湾曲部分３２Ａにおける幅方向の略中央部位であって、前記空気取入口３８に臨む部位および該湾曲部分３２Ａから前記略直線部分３２Ｂに移行する境界部位に亘って所要長に延在形成され、該ダクト本体３２の屈曲形状に沿って湾曲状とされている。これにより、ダクト本体３２における湾曲部分３２Ａの内部には、前記支持部５２を挟んだ正面左側に第１空気流通路６０が画成されると共に、正面右側に第２空気流通路６２が画成されている。
【００１８】
前記支持部５２は、前記第１ダクト外壁部３４の裏面と当接する所要幅の当接部５４と、該当接部５４と前記第２ダクト外壁部３６との間で該当接部５４の幅分だけ離間し、前記第１空気流通路６０に臨む第１支持壁部５６および前記第２空気流通路６２に臨む第２支持壁部５８とからなっている(但し、第１支持壁部５６および第２支持壁部５８は、第２ダクト外壁部３６に向け徐々に離間するよう適宜傾斜しているため、該第２ダクト外壁部３６との境界部分では前記当接部５４の幅以上に離間している)。従って、前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の間に位置する前記第１支持壁部５６および第２支持壁部５８が所謂「補強リブ」として機能し、これら第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６の撓曲的な変形を規制するようになっている。これにより、エンジンルーム１２の前側に配設した実施状態において、前記空気取入口３８を介して外部空気が導入される際に発生するダクト内外の圧力差(ダクト内圧＜大気圧)程度ではダクト本体３２の変形が阻止され、更には該空気取入口３８が閉口状態に変形すること等も好適に防止される。
【００１９】
前記第１支持壁部５６および第２支持壁部５８の夫々は、図２および図３に示すように、対応の空気流通路６０,６２の上流側で前記空気取入口３８に臨んで位置する上流側壁面５６Ａ,５８Ａと、該空気流通路６０,６２の下流側でダクト本体３２の内部に位置する下流側壁面５６Ｂ,５８Ｂとに分かたれており、これら上流側壁面５６Ａ５８Ａと下流側壁面５６Ｂ,５８Ｂとの境界部分が対応する空気流通路６０,６２の側へ突出している。すなわち支持部５２は、図３に示した平面視において、前記空気取入口３８に位置する前端部およびダクト内部に位置する後端部が略尖端形状をなす一方、前端部から急激に幅が拡大して最大幅となった後、最大幅部５３から漸次に幅が減少する形状となっている。なお、各々の上流側壁面５６Ａ,５８Ａは略平坦面とされている一方、第１空気流通路６０に臨む下流側壁面５６Ｂは緩やかな凹状湾曲面とされ、第２空気流通路６２に臨む下流側壁面５８Ｂは緩やかな凸状湾曲面とされている。また、上流側壁面５６Ａ,５８Ａと下流側壁面５６Ｂ,５８Ｂとの境界部分は、適度の曲面形状とされている。
【００２０】
前記第１空気流通路６０および第２空気流通路６２の夫々は、前記支持部５２の第１支持壁部５６および第２支持壁部５８の形状を前述したように設定したことで、該支持部５２の長手方向に沿う途中部位に断面積が最小となる最狭部６６,６６を有している。これにより各々の空気流通路６０,６２は、前記支持部５２の上流端に位置して前記空気取入口３８に臨む空気導入部６４から前記最狭部６６に至る間の断面積縮小区間Ａ１と、該最狭部６６から該支持部５２の下流端(湾曲部分３２Ａから略直線部分３２Ｂに移行する境界部位)に位置する空気導出部６８に至る間の断面積拡大区間Ａ２とに区分されている。すなわち第１空気流通路６０では、前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６と、前記支持部５２の第１支持壁部５６における上流側壁面５６Ａとにより前記断面積縮小区間Ａ１が形成され、両ダクト外壁部３４,３６と該第１支持壁部５６の下流側壁面５６Ｂとにより前記断面積拡大区間Ａ２が形成されている。また第２空気流通路６２では、前記第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６と、前記支持部５２の第２支持壁部５８における上流側壁面５８Ａとにより前記断面積縮小区間Ａ１が形成され、両ダクト外壁部３４,３６と該第２支持壁部５８の下流側壁面５８Ｂとにより前記断面積拡大区間Ａ２が形成されている。
【００２１】
そして図４に示すように、前記第１空気流通路６０における空気導入部６４の断面積Ｓ１と、前記第２空気流通路６２における空気導入部６４の断面積Ｓ１とが、同一または略同一の開口広さに設定されている。また図６に示すように、前記第１空気流通路６０における空気導出部６８の断面積Ｓ３と、前記第２空気流通路６２における空気導出部６８の断面積Ｓ３とが、同一または略同一の開口広さに設定されている。更に図５に示すように、前記第１空気流通路６０における最狭部６６の断面積Ｓ２と、前記第２空気流通路６２における最狭部６６の断面積Ｓ２とが、同一または略同一の開口広さに設定されている。
【００２２】
一方、前記第１空気流通路６０では、空気導入部６４の断面積Ｓ１と空気導出部６８の断面積Ｓ３が同一または略同一の開口広さに設定され、前記最狭部６６の断面積Ｓ２は前記各々の断面積Ｓ１,Ｓ３より小さく設定されている。同様に、前記第２空気流通路６２では、空気導入部６４の断面積Ｓ１と空気導出部６８の断面積Ｓ３が同一または略同一の開口広さに設定され、前記最狭部６６の断面積Ｓ２は前記各々の断面積Ｓ１,Ｓ３より小さく設定されている。ここで、第１空気流通路６０および第２空気流通路６２は、前記空気導入部６４の断面積Ｓ１、最狭部６６の断面積Ｓ２、空気導出部６８の断面積Ｓ３の夫々の面積比(Ｓ１：Ｓ２：Ｓ３)が５：３：５程度に設定されており、所謂「ベンチュリー管」の形態を呈している。しかも、前記断面積縮小区間Ａ１の区間長よりも断面積拡大区間Ａ２の区間長の方が数倍大きくなっており、従って断面積縮小区間Ａ１における断面積の縮小率よりも断面積拡大区間Ａ２における断面積の拡大率の方が小さくなっている。
【００２３】
なお、前記ダクト本体３２の湾曲部分３２Ａが所要角度(直角または略直角)に屈曲していることにより、前記第１空気流通路６０および第２空気流通路６２は、前記空気導入部６４,６４から前記空気導出部６８,６８に向けて大きく湾曲状に延在している。しかも、前記支持部５２が比較的幅広に突出形成されているため、支持部５２の内側に延在する第１空気流通路６０の全長Ｌ１と、該支持部５２の外側に延在する第２空気流通路６２の全長Ｌ２とは大きく異なっており、両空気流通路６０,６２の全長比(Ｌ１：Ｌ２)は１：２程度となっている。
【００２４】
(性能比較試験)
次に、前述のように構成された本実施例の車両用ダクト５０につき、本願出願人が実施した性能比較試験について説明する。ここでは、図１３に例示した従来の車両用ダクト３０を「従来品」とし、図１〜図６に例示した実施例の車両用ダクト５０を「本開発品」として、通気抵抗および騒音減衰の比較性能試験を実施した。なお、図４〜図６に基づいて性能比較試験に採用した本開発品に係る車両用ダクト５０の各部寸法を説明すると、前記空気取入口３８の開口幅Ｗ＝３００ｍｍ、開口高Ｈ＝３０ｍｍとされ、前記支持部５２における最大幅部５３の幅寸法Ｂ＝約１００ｍｍに設定されている。そして第１空気流通路６０に関しては、空気導入部６４は横寸法Ｅ１＝１５０ｍｍで縦寸法Ｆ１＝３０ｍｍ、最狭部６６は横寸法Ｅ２＝９０ｍｍで縦寸法Ｆ２＝３０ｍｍ、空気導出部６８は横寸法Ｅ３＝６０ｍｍで縦寸法Ｆ３＝７５ｍｍ、全長Ｌ１＝約２００ｍｍとされている。また第２空気流通路６２に関しては、空気導入部６４は横寸法Ｅ１＝１５０ｍｍで縦寸法Ｆ１＝３０ｍｍ、最狭部６６は横寸法Ｅ２＝９０ｍｍで縦寸法Ｆ２＝３０ｍｍ、空気導出部６８は横寸法Ｅ３＝６０ｍｍで縦寸法Ｆ３＝７５ｍｍ、全長Ｌ２＝約４００ｍｍとされている。従って各々の空気流通路６０,６２は、前記空気導入部６４の断面積Ｓ１＝約４５００(１５０×３０)ｍｍ２、前記最狭部６６の断面積Ｓ２＝約２７００(９０×３０)ｍｍ２、前記空気導出部６８の断面積Ｓ３＝約４５００(６０×７５)ｍｍ２となり、各部６４,６６,６８における断面積Ｓ１,Ｓ２,Ｓ３の面積比(Ｓ１：Ｓ２：Ｓ３)は、前述したように５：３：５となっている。
【００２５】
図７は、従来品に係る車両用ダクト３０における最小断面積と、本開発品に係る車両用ダクト５０における最小断面積との面積比を示したグラフである。従来品と本開発品とにおける最小断面積の違いは、ダクト本体３２の外形寸法および外形形状、空気取入口３８の開口面積が同一であるから、前記第２ダクト外壁部３６に突出形成した前記支持部４２,４２および支持部５２の形成サイズの違いによる。これにより両者の最小断面積の面積比は、本開発品の方が約２１％も小さくなっている。
【００２６】
図８は、従来品に係る車両用ダクト３０の通風抵抗と本開発品に係る車両用ダクト５０の通風抵抗とを比較したグラフである。このグラフから明らかなように、通風抵抗に関しては、従来品を基準とすると、本開発品の方が約７％改善(低減)されている。これは、前記支持部５２の形状を適切に設定して、第１空気流通路６０および第２空気流通路６２をベンチュリー管形態としたため、最小断面積が約２１％も減少しているにも拘わらず整流効果が向上するようになり、空気取入口３８を介して取込まれた外部空気の流通がスムーズになったためである。
【００２７】
図９は、従来品に係る車両用ダクト３０の騒音減衰性能と本開発品に係る車両用ダクト５０の騒音減衰性能とを、１００〜１,０００Ｈｚの周波数帯域で比較したグラフである。このグラフから明らかなように、本開発品の方が、前記周波数帯域の略全域において、２〜３ｄＢ程度の騒音減衰性能の向上が確認された。これは、前記第１空気流通路６０および第２空気流通路６２の夫々に設けた前記最狭部６６,６６の存在により、下流側から伝播されるエンジン騒音が空気取入口３８側へ伝達され難くなったためである。
【００２８】
更に、７００Ｈｚ以上の周波数帯域においては、本開発品の方が１０ｄＢ以上も騒音減衰性能の向上が図られている。これは、前述した形状に突出形成した前記支持部５２により、ダクト本体３２の内部が前記第１空気流通路６０および第２空気流通路６２に区画されると共に、第１空気流通路６０の全長Ｌ１≠第２空気流通路６２の全長Ｌ２(Ｌ１＜Ｌ２)となっているため、両者が所謂「干渉型消音器」として機能しているものと考えられる。
【００２９】
このように本実施例の車両用ダクト５０は、所要幅の支持部５２をダクト本体３２における湾曲部分３２Ａに形成して、該湾曲部分３２Ａの内部に第１空気流通路６０および第２空気流通路６２を画成すると共に、両空気流通路６０,６２の途中に最狭部６６,６６を設けて断面積縮小区間Ａ１および断面積拡大区間Ａ２とを構成したことにより、整流効果が向上して通風抵抗の低減が図られるようになり、よって圧力損失の低減が図られて前記エンジン２０の性能向上に寄与し得る。また、騒音減衰性能の向上も図られるため、エンジン騒音を低減させて低騒音化を実現し得る。
【００３０】
そして実施例の車両用ダクト５０では、前記支持部５２によるダクト本体３２(第１ダクト外壁部３４および第２ダクト外壁部３６)の変形防止、通風抵抗の低減および騒音減衰性能の向上等を図ったもとで、衝撃力を伴った押圧力が前記第１ダクト外壁部３４に作用した際には、該支持部５２の第１支持壁部５６および第２支持壁部５８が折曲的に変形して、ダクト本体３２が押し潰されるようになっている。すなわち実施例の車両用ダクト５０は、前述したように、車両のボンネット１４とその下方に位置するラジエターサポート１８との間に配設された際に、前記第１ダクト外壁部３４が該ボンネット１４の裏側に近接位置し、前記第２ダクト外壁部３６が該ラジエターサポート１８に近接位置するようになる(図１０(ａ))。従って、前記支持部５２の第１支持壁部５６および第２支持壁部５８は、前記ボンネット１４とラジエターサポート１８との間で、略垂直に立設された状態となっている。
【００３１】
このため、例えば当該車両が歩行者と衝突して、該歩行者が前記ボンネット１４に叩き付けられた場合、図１０(ｂ)に示すように、この際の衝撃により該ボンネット１４が変形して前記第１ダクト外壁部３４を衝撃力を伴って押圧するようになるが、少なくとも前記第１支持壁部５６および／または第２支持壁部５８の一部分が折曲的に変形することで、該第１ダクト外壁部３４の沈み込みが許容されてダクト本体３２が押し潰される。従って、歩行者との衝突による前記ボンネット１４の陥凹的な変形を許容し得るようになり、該ボンネット１４の衝撃吸収性能を阻害する不都合を回避すると共に、歩行者の負傷度合の軽減に寄与し得る。
【００３２】
また、前記エンジン２０のメンテナンス等に際して前記ボンネット１４を開放した時には、前記車両用ダクト５０がエンジンルーム１２の前側に露出するようになるので、メンテナンス作業時等に手指や身体が接触することもあり得る。しかしながら実施例の車両用ダクト５０では、前記ダクト本体３２の上面に軽く接触した場合等、第１ダクト外壁部３４を上方から衝撃力を伴わずに押圧した程度では、前記支持部５２における第１支持壁部５６および第２支持壁部５８の変形は起こらず、該第１ダクト外壁部３４が陥凹的に変形したりダクト本体３２が押し潰されることはない。
【００３３】
なお前記実施例では、前記ダクト本体３２の湾曲部分３２Ａ内に画成された第１空気流通路６０および第２空気流通路６２に関し、途中に最狭部６６を設けてその上流側を断面積縮小区間Ａ１とすると共に下流側を断面積拡大区間Ａ２とした形態を例示した。しかしながら、これら第１空気流通路６０および第２空気流通路６２は、その途中に最狭部６６を設けずに空気導入部６４から空気導出部６８まで同一または略同一の断面積となるようにしても、通風抵抗の低減化が期待できる。
【００３４】
なお前記実施例では、前記エンジン２０に供給される外部空気の導入のために供される車両用ダクトを例示したが、本願が対象とする車両用ダクトはこれに限定されるものではなく、例えば前記エンジンルーム１２内に外部空気を導入するために供されるもの、図示しないエアコンユニットに外部空気を導入するために供されるもの、更には乗員室等へ外部空気を導入するために供されるもの等、前記ボンネット１４とラジエターサポート１８との間に配設されるものは全て対象とされる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る車両用ダクトによれば、所要幅の支持部をダクト本体における湾曲部分に形成して、該湾曲部分の内部に第１空気流通路および第２空気流通路を画成すると共に、両空気流通路の途中に最狭部を設けて断面積縮小区間および断面積拡大区間とを構成したことにより、整流効果が向上して通風抵抗の低減が図られるようになり、よって圧力損失の低減が図られてエンジンの性能向上に寄与し得る有益な効果を奏する。また、騒音減衰性能の向上も図られるため、エンジン騒音を低減させて低騒音化を実現し得る利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施例に係る車両用ダクトを一部破断して示した平面図である。
【図２】図１に示した実施例の車両用ダクトを一部破断して示した斜視図である。
【図３】図１に示した車両用ダクトの各部寸法を表記するために一部破断して示した平面図である。
【図４】図１の矢視Ａから見た空気取込口の正面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図１のVI−VI線断面図である。
【図７】従来品に係る車両用ダクトにおける最小断面積と、本開発品に係る車両用ダクトにおける最小断面積との面積比を示したグラフである。
【図８】従来品の係る車両用ダクトの通風抵抗と、本開発品に係る車両用ダクトの通風抵抗とを比較したグラフである。
【図９】従来品に係る車両用ダクトの騒音減衰性能と、本開発品に係る車両用ダクトの騒音減衰性能とを比較したグラフである。
【図１０】ボンネットとラジエターサポートとの間に配設された車両用ダクトを示した説明断面図であって、(ａ)は、前記ボンネットが陥凹的に変形する前の状態を示し、(ｂ)は、歩行者との衝突により陥凹的に変形するボンネットが上方から衝撃力を伴って押圧することで、支持部の第１支持壁部および第２支持壁部が折曲的に変形し、ダクト本体が押し潰された状態を示している。
【図１１】車両におけるエンジンルーム内を略示した斜視図であって、ボンネットとラジエターサポートとの間に車両用ダクトが配設された状態を示している。
【図１２】図１１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１３】図１１に示した従来の車両用ダクトを一部破断して示した平面図である。
【符号の説明】
１０ 車体
１４ ボンネット
１８ ラジエターサポート(車体構成部分)
３２ ダクト本体
３２Ａ 湾曲部分
３２Ｂ 略直線部分
３４ 第１ダクト外壁部
３６ 第２ダクト外壁部
３８ 空気取入口
５２ 支持部
５４ 当接部
５６ 第１支持壁部
５８ 第２支持壁部
６０ 第１空気流通路
６２ 第２空気流通路
６４ 空気導入部
６６ 最狭部
６８ 空気導出部
Ａ１ 断面積縮小区間
Ａ２ 断面積拡大区間
Ｓ１ 断面積(空気導入部６４の)
Ｓ２ 断面積(最狭部６６の)
Ｓ３ 断面積(空気導出部６８の)
Ｌ１ 全長(第１空気流通路６０の)
Ｌ２ 全長(第２空気流通路６２の)
Claims (6)
- 空気取入口(38)に臨む湾曲部分(32A)および該湾曲部分(32A)に連通する略直線部分(32B)からなるダクト本体(32)を形成する第１ダクト外壁部(34)および第２ダクト外壁部(36)と、該第２ダクト外壁部(36)から前記ダクト本体(32)内へ突出して前記第１ダクト外壁部(34)を裏側から支持する所要幅の支持部(52)とからなり、車体前方を指向する前記空気取入口(38)を介して外部空気の取込みがなされる車両用ダクトにおいて、
前記所要幅の支持部(52)を、前記湾曲部分(32A)における幅方向の略中央部位であって、前記空気取入口(38)に臨む部位および該湾曲部分(32A)から前記略直線部分(32B)に移行する境界部位に亘って形成し、
前記支持部(52)を挟む両側に、第１空気流通路(60)および第２空気流通路(62)を画成した
ことを特徴とする車両用ダクト。 - 前記第１空気流通路(60)および第２空気流通路(62)は、湾曲状に延在して夫々の全長(L1,L2)が異なっている請求項１記載の車両用ダクト。
- 前記支持部(52)は、前記第１ダクト外壁部(34)の裏面に当接する所要幅の当接部(54)と、該当接部(54)と前記第２ダクト外壁部(36)との間で、前記第１空気流通路(60)に臨む第１支持壁部(56)および前記第２空気流通路(62)に臨む第２支持壁部(58)とからなる請求項１または２記載の車両用ダクト。
- 前記第１空気流通路(60)および第２空気流通路(62)は、前記支持部(52)の長手方向に沿う途中部位に断面積が最小となる最狭部(66)を有し、
前記支持部(52)の上流端に位置する空気導入部(64)から前記最狭部(66)に至る間の断面積縮小区間(A1)と、該最狭部(66)から該支持部(52)の下流端に位置する空気導出部(68)に至る間の断面積拡大区間(A2)とで構成されている請求項１〜３の何れかに記載の車両用ダクト。 - 前記第１空気流通路(60)および第２空気流通路(62)は、前記夫々の空気導入部(64,64)の断面積(S1,S1)が同一または略同一に設定され、前記夫々の空気導出部(68,68)の断面積(S3,S3)が同一または略同一に設定される一方、前記夫々の最狭部(66,66)の断面積(S2,S2)は、夫々の空気導入部(64,64)の断面積(S1,S1)および夫々の空気導出部(68)の断面積(S3,S3)より小さく設定されている請求項４記載の車両用ダクト。
- 前記ダクト本体(32)は、車両の車体(10)の前側においてボンネット(14)とその下方に位置する車体構成部分(18)との間に組付けられ、前記第１ダクト外壁部(34)が該ボンネット(14)の裏側に近接位置し、前記第２ダクト外壁部(36)が該車体構成部分(18)に近接位置するようになる請求項１〜５の何れかに記載の車両用ダクト。
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