JP2023118179A - 車両前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】バルクヘッド前面の開口から吸気後にエンジンへ導入する空気導入構造を単純化してコストを低減すること。【解決手段】車両前部構造は、車両前方に設けられ、熱交換器を支持するバルクヘッド１０と、バルクヘッド１０に設けられた吸気開口部１２とを備え、吸気開口部１２から吸気された空気をエンジンやエアコン等の空気利用機器に導入する。バルクヘッド１０の車幅方向に延在するアッパ部材１０ｂと、アッパ部材１０ｂの後方に配置した後方導風部とで車幅方向に延在する導風路１５を形成する。吸気開口部１２から吸気された空気が導風路１５を通って車幅方向に流れた後に空気利用機器に導入される構成とする。【選択図】図５

Description

本発明は、バルクヘッドのアッパステー前面に設けられた開口から吸気を行いエンジン側へ送風する車両前部構造に関する。

特許文献１に記載の車両前部構造においては、車両前部に配置されてラジエータ等の熱交換器を支持するバルクヘッドにおいて、バルクヘッドのアッパステー前面に開口が設けられている。この開口から吸気された空気は、アッパステーの下部の空気通路（導風路）に流入され、雨滴分離のために蛇行する導風路を通ってインテークダクトに吸い込まれ、エンジンに導入される。

特開２０１４－６９５９１号公報

ところで、上記特許文献１の車両前部構造においては、雨滴分離のために導風路が蛇行し、この蛇行後の空気がエンジンへ導入される構造（空気導入構造という）となっている。空気導入構造において、エンジンより発生し吸気系内部を伝ってくる大きな音が発生する。この発生音を、商品性の観点より抑制（又は消音）する必要がある。発生音を抑制（又は消音）するためにはレゾネータが必要となるので、空気導入構造が複雑化し、コスト高となる問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、バルクヘッド前面の開口から吸気後にエンジンへ導入する空気導入構造を単純化してコストを低減しつつ騒音の発生を抑制できる車両前部構造を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の車両前部構造は、車両前方に設けられ、熱交換器を支持するバルクヘッドと、前記バルクヘッドに設けられた吸気口と、を備え、前記吸気口から吸気された空気を空気利用機器に導入する車両前部構造において、前記バルクヘッドのアッパ部材と当該アッパ部材の後方に配置した後方導風部とで車幅方向に延在する導風路を形成し、前記吸気口から吸気された空気が前記導風路を通って車幅方向に流れた後に前記空気利用機器に導入されることを特徴とする。

本発明では、バルクヘッドに係る重量及びコストを低減しつつ騒音の発生を抑制する車両前部構造を得ることができる。

車両前部のフード内に配備されたバルクヘッドの後面の構造を示す斜視図である。 バルクヘッドのアッパ部材を車両前後方向で切断した際の構成を示す断面図である。 図２に示すアッパ部材の断面側を車幅方向から見た構成を示す側面図である。 バルクヘッドおけるアッパ部材及びインテークダクトとエアクリーナとの斜め後方視による構成を示す斜視図である。 バルクヘッドにおけるアッパ部材及びインテークダクトによる導風路とエアクリーナとの断面構成を示す断面斜視図である。 アッパ部材の後面視によるフードオープンワイヤ固定状態を示す斜視図である。 アッパ部材の後面側の構成を示す斜視図である。 インテークダクトの内面のリブを示す斜視図である。

＜実施形態の構成＞
本発明の実施形態について、図１～図８を参照して詳細に説明する。説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、各図中において、矢印で示す「前後」は自動車（図示せず）の前後方向、「左右」は自動車の幅方向、「上下」は鉛直上下方向をそれぞれ示している。

図１は車両前部のフード内に配備されたバルクヘッドの後面の構造を示す斜視図である。図１に示すバルクヘッド１０は、樹脂製であり、車両前部に配置され、後面視（又は前面視）で矩形枠状を成し、矩形枠内にラジエータ等の熱交換器１１を支持する。このバルクヘッド１０は、車両左右一対のフロントサイドフレーム（図示せず）の前端に固定されている。なお、バルクヘッド１０は金属製であってもよい。

バルクヘッド１０の矩形枠は、車幅方向（横方向）に水平に延在するアッパ部材１０ｂと、アッパ部材１０ｂと平行に下方側に配設された図示せぬアンダ部材と、アッパ部材１０ｂ及びアンダ部材との左側と右側とを縦方向に接続する左右の柱部材１０ａとを備えて構成されている。左右の柱部材１０ａの上端部には、縦方向に延在し、上方に向かうに従い車幅方向に拡幅する縦リブ部１０ａ１が一体に固定されている。これらの縦リブ部１０ａ１の上方外側には、斜め後方側に延在する金属製のバルクヘッドアッパステー１３が締結されている。

図２にバルクヘッド１０のアッパ部材１０ｂを車両前後方向で切断した際の断面構成を示す。図３は図２に示すアッパ部材１０ｂの断面側を車幅方向から見た側面構成を示す。図２又は図３に示すように、アッパ部材１０ｂは、後方側が横長に開口１０ｂ９（図６又は図７参照）した断面Ｍ字形状（Ｍ字が９０度回転して横方向を向く形状）を成し、その横長開口１０ｂ９を塞ぐインテークダクト１４（後記する後方導風部１４ａ）との組み合わせにより、内部が空洞となった閉断面形状を成す。

図１に示すように、アッパ部材１０ｂの右側には、四角形状の開口１０ｂ０（図６又は図７参照）が形成されている。開口１０ｂ０の前方側周縁部には、前方側に短く突出する角筒形状の吸気開口部１２が固定されている。但し、開口１０ｂ０は左側前面に設けられていてもよく、この左側の開口１０ｂ０の前方側周縁部に吸気開口部１２が固定されていてもよい。なお、アッパ部材１０ｂの開口１０ｂ０及び吸気開口部１２によって請求項記載の吸気口を構成する。

図４にバルクヘッド１０におけるアッパ部材１０ｂ及びインテークダクト１４とエアクリーナ１６との斜め後方視による構成を示す。図５にバルクヘッド１０におけるアッパ部材１０ｂ及びインテークダクト１４による導風路１５とエアクリーナ１６との断面構成を示す。

図４に示すように、インテークダクト１４は、長板状の後方導風部１４ａと本体部１４ｂとを備えて構成されている。後方導風部１４ａは、アッパ部材１０ｂの後方側の横長開口１０ｂ９（図６又は図７参照）を閉塞し、吸気開口部１２側から車幅方向に延在する長方形状を成す。本体部１４ｂは、後方導風部１４ａの車内側左端部から後方側に直交方向に延び、更に図５の断面図に示すように、下方側に延在して後方側のエアクリーナ１６に接続されている。エアクリーナ１６は、図示せぬ空洞路を介して後方のエンジン側に繋がっている。

つまり、後方導風部１４ａで閉塞されたアッパ部材１０ｂの閉断面部及び、この閉断面部に連通する本体部１４ｂによって導風路１５が構成され、導風路１５がエアクリーナ１６に接続されている。この構成によれば、バルクヘッド１０の吸気開口部１２から導入された空気（又は気体）が導風路１５を通ってエアクリーナ１６に流入され、エアクリーナ１６からエンジンやエアコン等へ導入される。なお、エンジンやエアコン等は、請求項記載の空気利用機器を構成する。

エアクリーナ１６は、チャンバ室としても機能し、インテークダクト１４との組み合わせによって導風路１５での発生音（雑音）を打ち消している。エアクリーナ１６のチャンバ室の容量は、後述のアッパ部材１０ｂのサイドブランチ１０ｂ７，１０ｂ８（図３参照）のチャンバ室の容量よりも大幅に大きくなっている。このため、低周波の発生音が容量の大きいエアクリーナ１６で主に打ち消され、残った高周波の発生音がインテークダクト１４の後述する容量の小さいサイドブランチ１０ｂ７，１０ｂ８で打ち消されるようになっている。

但し、低周波の発生音は、エアクリーナ１６のチャンバ室としての容積（容量）と、アッパ部材１０ｂとインテークダクト１４との組合せ（言い換えれば導風路１５との組合せ）とに応じて、低周波の逆位相の音の波長を事前に調整して打ち消している。

上述した導風路１５におけるインテークダクト１４の後方導風部１４ａで閉塞されたアッパ部材１０ｂの閉断面構造について詳細に説明する。

図２又は図３に示すように、アッパ部材１０ｂは、断面Ｍ字形状の上下方向を向く上面部１０ｂ１及び下面部１０ｂ２を備える。また、アッパ部材１０ｂは、上前面部１０ｂ３及び下前面部１０ｂ４と、これら上前面部１０ｂ３及び下前面部１０ｂ４の間に位置する中間前面部１０ｂ５とを備える。

上前面部１０ｂ３は上面部１０ｂ１に直角に接続され、下前面部１０ｂ４は下面部１０ｂ２に直角に接続されている。また、上前面部１０ｂ３と下前面部１０ｂ４とは、中間前面部１０ｂ５を挟んで上下に離間している。中間前面部１０ｂ５は、上前面部１０ｂ３及び下前面部１０ｂ４よりもやや後方に配置されている。中間前面部１０ｂ５は、上前面部１０ｂ３と下前面部１０ｂ４とに水平面部を介して接続されている。但し、上前面部１０ｂ３及び下前面部１０ｂ４と、中間前面部１０ｂ５とを合わせて、前面部１０ｂ３～１０ｂ５とも称す。

インテークダクト１４の後方導風部１４ａは、断面コ字形状を成し、車両前後方向を向く後面部１４ｃと、後面部１４ｃの上端及び下端に直角に接続された上面部１４ｄ及び下面部１４ｅとを備えて構成されている。後方導風部１４ａは、本体部１４ｂを接続するための開口部１０ｂ６（図８参照）を左側端部に備えている。

後方導風部１４ａの上面部１４ｄ及び下面部１４ｅは、アッパ部材１０ｂの上面部１０ｂ１及び下面部１０ｂ２の上下面を挟んで覆う状態に固定されている。更に説明すると、互いに当接する後方導風部１４ａの上面部１４ｄと、アッパ部材１０ｂの上面部１０ｂ１とが、ネジ又は、ボルト及びナットによる複数の固定部１７ａによって上下方向に締結固定されている。また、互いに当接する後方導風部１４ａの下面部１４ｅと、アッパ部材１０ｂの下面部１０ｂ２とが、ネジ又は、ボルト及びナットによる複数の固定部１７ｂによって上下方向に締結固定されている。この固定によって、アッパ部材１０ｂの断面Ｍ字形状の横長開口１０ｂ９（図６又は図７参照）が後方導風部１４ａの後面部１４ｃによって閉塞されている。

図３に示すように、アッパ部材１０ｂの断面Ｍ字形状の内部には、前方側に上下に離間して上サイドブランチ（小さい容量のチャンバ室）１０ｂ７と下サイドブランチ１０ｂ８とが設けられている。

上サイドブランチ１０ｂ７は、図７に示すように、アッパ部材１０ｂの上前面部１０ｂ３及び上面部１０ｂ１（図３参照）に跨って、車幅方向に所定間隔で複数の区切り板１７を配設して設けられている。区切り板１７は、この両面が車幅方向を向く状態で配設され、区切り板１７の間に上サイドブランチ１０ｂ７が形成されている。

下サイドブランチ１０ｂ８は、下前面部１０ｂ４と下面部１０ｂ２とに跨って、車幅方向に所定間隔で複数の区切り板１８を配設して設けられている。区切り板１８は、この両面が車幅方向を向く状態で配設され、区切り板１８の間に上サイドブランチ１０ｂ８が形成されている。

このようにアッパ部材１０ｂに形成された複数の小さいチャンバ室としての各サイドブランチ１０ｂ７，１０ｂ８は、導風路１５に空気流で発生する高周波の騒音を軽減するレゾネータとしての機能を果たす。

図３に示すように、上サイドブランチ１０ｂ７の高さｈ１は、下サイドブランチ１０ｂ８の高さｈ２よりも高い寸法となっている。このように、各サイドブランチ１０ｂ７，１０ｂ８の高さｈ１，ｈ２を変えると、サイドブランチ１０ｂ７，１０ｂ８毎にチャンバ室の容積が異なったものとなる。この容積の異なるサイドブランチ１０ｂ７，１０ｂ８毎に音の共鳴が異なるので、幅広い音域の騒音を低減することが可能となる。

図４に破線Ｌ１で示すように、吸気開口部１２は、アッパ部材１０ｂの前方側に車両前後方向に延在して配設されている。インテークダクト１４の後方導風部１４ａは、アッパ部材１０ｂの後方側に車幅方向に延在して配設されている。つまり、吸気開口部１２から吸気された空気が後方導風部１４ａまで前後方向に流通する経路Ｌ１と、後方導風部１４ａを空気が車幅方向に流通する経路Ｌ２とは、直角又は概略直角に連通している。

インテークダクト１４の本体部１４ｂは、車幅方向に延在する後方導風部１４ａに対して直角又は概略直角に延在して設けられている。つまり、後方導風部１４ａを空気が車幅方向に流通する経路Ｌ２と、後方導風部１４ａからエアクリーナ１６を介したエンジン等まで空気が前後方向及び上下方向に流通する本体部１４ｂの経路Ｌ３とは、直角又は概略直角に連通している。

このため、吸気開口部１２から吸気された空気は、導風路１５において２カ所で直角又は概略直角に曲がる経路を通る。このため、吸気開口部１２から空気と共に吸気された雨や雪が、導風路１５の直角に曲がる壁面で叩き落されるようになっている。

図８に示すように、インテークダクト１４の後方導風部１４ａの内面には、車幅方向に延びるリブ１４ｇが上下に平行に複数列設けられている。後方導風部１４ａの内面には、上下方向に延びるリブが設けられていない。複数のリブ１４ｇは、後方導風部１４ａの内面に対して垂直に直立し、吸気開口部１２から吸気された空気が、後方導風部１４ａに沿った車幅方向に流れ易い高さ（低い高さ）となっている。なお、後方導風部１４ａの後面には、上下方向に延びるリブが設けられている（図４参照）。

図６，図７に示すように、アッパ部材１０ｂの前面側には、車両のフード開錠等の役割を果たす配線のフードオープンワイヤ（ワイヤともいう）２０や、ホーン等の電子部品に接続される図示せぬフロントエンドハーネス（ハーネスともいう）が固定されている。ハーネスの固定は、アッパ部材１０ｂの前面部１０ｂ３に形成された貫通孔１０ｂｂにハーネスの固定クリップを嵌合して行う。

ワイヤ２０の固定は、アッパ部材１０ｂの上面部１０ｂ１に形成された複数の貫通孔１０ｂａに、ワイヤ２０の固定クリップ２１を嵌合して行う。

このように固定されたワイヤ２０及びハーネスは、クリップで固定されているので、アッパ部材１０ｂの貫通孔１０ｂａ，１０ｂｂとクリップとの間に隙間が空き、空気が挿通可能となっている。このため、吸気開口部１２からの吸気の際に、吸気開口部１２以外の複数の貫通孔１０ｂａ，１０ｂｂに係る隙間からの吸気によって、導風路１５内の気圧の負圧が減少するように調整される。このため、負圧が減少して発生音の抑制が可能となっている。

＜実施形態の効果＞
次に、上述した本実施形態の車両前部構造の特徴構成及びその効果について説明する。

（１）車両前部構造は、車両前方に設けられ、熱交換器を支持するバルクヘッド１０と、バルクヘッド１０に設けられた吸気口としての開口１０ｂ０及び吸気開口部１２とを備え、吸気開口部１２から吸気された空気を空気利用機器（エンジンやエアコン等）に導入する構成となっている。

本実施形態の特徴は、バルクヘッド１０の車幅方向に延在するアッパ部材１０ｂと、アッパ部材１０ｂの後方に配置した後方導風部とで車幅方向に延在する導風路１５を形成する。吸気開口部１２から吸気された空気が導風路１５を通って車幅方向に流れた後に空気利用機器に導入される構成（空気導入構造）とした。

この構成によれば、空気がバルクヘッド１０のアッパ部材１０ｂ及び後方導風部１４ａにより構成された導風路１５を迂回して空気利用機器に導入されるので、導風路１５での発生音が小さくなる。このため、エンジンより発生し吸気系内部を伝ってくる大きな音を導風路１５で低減できる。この空気導入構造では、レゾネータが不要となるので、空気導入構造の軽量化及びコストを低減できる。また、バルクヘッド１０により導風路１５を形成しているため、導風路形成に必要な専用の部品を削減できる。このため、導風路１５の軽量化及びコスト低減を図ることができる。

（２）導風路１５は、アッパ部材１０ｂにより前面部１０ｂ３～１０ｂ５、上面部１０ｂ１及び下面部１０ｂ２が形成され、後方導風部１４ａにより後面部１４ｃが形成された閉断面形状を成す。後方導風部１４ａが、アッパ部材１０ｂの上面部１０ｂ１及び下面部１０ｂ２を上下方向から覆うように固定されている構成とした。

この構成によれば、バルクヘッド１０のアッパ部材１０ｂを導風路１５の部品として流用しているので、導風路１５の部品点数が少なくなり、コストも低減できる。更に説明すると、アッパ部材１０ｂにより前面部１０ｂ３～１０ｂ５、上面部１０ｂ１及び下面部１０ｂ２の３面を形成しているため追加部品が少なく、コストダウンとなる。また、後方導風部１４ａが、アッパ部材１０ｂの上面部１０ｂ１及び下面部１０ｂ２を覆うように固定するので、後方導風部１４ａをアッパ部材１０ｂに強固に固定できる。更に、後方導風部１４ａが、アッパ部材１０ｂの後方側の横長開口を覆うように、横長開口の上下端に強固に固定されているので、強固な閉断面構造による導風路１５を形成できる。

（３）アッパ部材１０ｂの内部には、チャンバ室となるサイドブランチ１０ｂ７，１０ｂ８が設けられている構成とした。

この構成によれば、アッパ部材１０ｂの内部、言い換えれば、導風路１５の内部にサイドブランチ１０ｂ７，１０ｂ８が設けられているので、導風路１５での雑音（発生音）が打ち消される。具体的には、低周波の雑音が導風路１５の下流側に連通するエアクリーナ１６で主に打ち消され、残った低周波の雑音がサイドブランチ１０ｂ７，１０ｂ８で打ち消される。このように雑音を抑制できるので、車両のＮＶ（Noise,Vibration,Harshness）性能を向上できる。

（４）サイドブランチ１０ｂ７，１０ｂ８は、アッパ部材１０ｂの内部のうち、上側の領域に配置された上サイドブランチ１０ｂ７と、下側の領域に配置された下サイドブランチ１０ｂ８とを有し、上サイドブランチ１０ｂ７と下サイドブランチ１０ｂ８は、それぞれ異なる高さ寸法ｈ１，ｈ２で設けられている構成とした。

この構成によれば、サイドブランチ１０ｂ７，１０ｂ８の大きさを上と下で異なる大きさにすることで、幅広い音域の雑音を低減できる。このため、よりＮＶ特性を向上できる。

（５）吸気開口部１２から吸気された空気が後方導風部１４ａまで流通する経路Ｌ１と、後方導風部１４ａを空気が車幅方向に流通する経路Ｌ２とは、直角又は概略直角に連通している。また、後方導風部１４ａを空気が流通する経路Ｌ２と、後方導風部１４ａからエンジン等の空気利用機器まで空気が流通する本体部１４ｂの経路Ｌ３とは、直角又は概略直角に連通している構成とした。

この構成によれば、吸気開口部１２から空気と共に吸気された雨や雪が、導風路１５の直交に曲がる壁面で叩き落されるので、空気利用機器の前方側に位置するエアクリーナ１６の手前で叩き落される。このため、エアクリーナ１６に雨や雪が吸い込まれることを抑制でき、エアクリーナ１６の濾紙が詰まることを抑制できる。

（６）導風路１５を構成するインテークダクト１４の後方導風部１４ａの内面には、車幅方向に延びるリブ１４ｇが設けられている構成とした。

この構成によれば、吸気開口部１２から吸気された空気が、インテークダクト１４の後方導風部１４ａに当たって案内される際に、空気がリブ１４ｇに沿って車幅方向に流れる。このため、空気の流れを妨げること無くスムーズに流すことができる。

（７）アッパ部材１０ｂには、フードオープンワイヤ２０及びフロントエンドハーネスを固定するための貫通孔１０ｂａ，１０ｂｂが設けられている構成とした。

この構成によれば、アッパ部材１０ｂには、フードオープンワイヤ２０及びフロントエンドハーネスが、これら固定用のクリップを貫通孔１０ｂａ，１０ｂｂに差し込んで固定されている。アッパ部材１０ｂを導風路１５の一部として用いるので、その貫通孔１０ｂａ，１０ｂｂから吸気が行われ、導風路１５内の負圧が減少する。このため、ＮＶ特性がより向上する。

以上、本実施形態に係る車体構造について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１０ バルクヘッド
１０ａ 柱部材１０ａ
１０ａ１ 縦リブ部
１０ｂ アッパ部材
１０ｂ０ 開口
１０ｂ１ アッパ部材の上面部
１０ｂ２ アッパ部材の下面部
１０ｂ３ アッパ部材の上前面部
１０ｂ４ アッパ部材の下前面部
１０ｂ５ アッパ部材の中間前面部
１０ｂ６ 開口部
１０ｂ７ 上サイドブランチ
１０ｂ８ 下サイドブランチ
１０ｂ９ 横長開口
１２ 吸気開口部
１４ インテークダクト
１４ａ 後方導風部
１４ｂ 本体部
１４ｃ 後方導風部の上面部
１４ｅ 後方導風部トの下面部
１４ｇ リブ
１５ 導風路
１６ エアクリーナ
１７ａ，１７ｂ 固定部
１７ 区切り板
２０ フードオープンワイヤ
ｈ１ 上サイドブランチの高さ
ｈ２ 下サイドブランチの高さ

Claims (7)

1. 車両前方に設けられ、熱交換器を支持するバルクヘッドと、
   前記バルクヘッドに設けられた吸気口と、を備え、
   前記吸気口から吸気された空気を空気利用機器に導入する車両前部構造において、
   前記バルクヘッドのアッパ部材と、当該アッパ部材の後方に配置した後方導風部とで車幅方向に延在する導風路を形成し、
   前記吸気口から吸気された空気が前記導風路を通って車幅方向に流れた後に前記空気利用機器に導入される
   ことを特徴とする車両前部構造。
2. 前記導風路は、前記アッパ部材により前面部、上面部及び下面部が形成され、前記後方導風部により後面部が形成された閉断面形状を成し、
   前記後方導風部が、前記上面部及び前記下面部を上下方向から覆うように固定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両前部構造。
3. 前記アッパ部材の内部には、チャンバ室となるサイドブランチが設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両前部構造。
4. 前記サイドブランチは、前記アッパ部材の内部のうち、上側の領域に配置された上サイドブランチと、下側の領域に配置された下サイドブランチとを有し、
   前記上サイドブランチと前記下サイドブランチは、それぞれ異なる高さ寸法で設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両前部構造。
5. 前記吸気口から吸気された空気が前記後方導風部まで流通する経路と、当該後方導風部を空気が車幅方向に流通する経路とは、概略直角に連通し、
   前記後方導風部を空気が流通する経路と、当該後方導風部から前記空気利用機器まで空気が流通する経路とは、概略直角に連通する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両前部構造。
6. 前記後方導風部の内面には、車幅方向に延びるリブが設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両前部構造。
7. 前記アッパ部材には、フードオープンワイヤ及びフロントエンドハーネスを固定するための貫通孔が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両前部構造。

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