JP2017190105A - 車両の前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 吸気ダクトへの水の侵入を抑制するとともに、前方衝突時に歩行者が受ける反力を低く抑えることができる、車両の前部構造を提供する。【解決手段】 車両１００の前部構造１は、エンジン供給用の空気を導入する吸気口１０ａを有する吸気ダクト１０と、吸気ダクト１０の吸気口１０ａよりも低所に設けられ、吸気口１０ａに向かう上向きの水の流れを遮る遮水部材２１と、を備え、遮水部材２１は、車両１００の前方衝突時の衝突荷重によって、遮水部材２１の車両後方側に予め設けられた干渉回避空間８を車両後方へ移動するように構成されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の前部構造に関する。

下記の特許文献１には、車両の前部構造の一例が開示されている。この前部構造を構成する遮水板は、エンジンルームにおいてバンパの開口部よりも高所に取付けられている。この遮水板は、車両が冠水路などを走行したときにバンパの開口部からエンジンルームに入り込んで上向きに流れた水が吸気ダクトに侵入するのを防ぐためのものである。また、この遮水板は、バンパと放熱装置（コンデンサ、補助ファン等からなる装置）との前後間隔を塞ぐように車両前後方向に延在している。

特開平８−１７５１９５号公報

ところで、車両の前側に歩行者が衝突した場合、歩行者が車両から反力を受ける。この反力が過大になると歩行者が受ける衝撃も大きくなる。そこで、車両の前部構造を設計する際には、歩行者の保護を図るために、衝突した歩行者が車両から受ける反力を極力小さく抑える点に留意する必要がある。

しかしながら、歩行者の保護を図るという観点に基づいた場合、上記の特許文献１に開示の前部構造は、以下のような問題点を抱えている。
即ち、この前部構造を構成する遮水板は、エンジンルームにおいて歩行者の脚部（典型的には、歩行者の脚部のうち膝や脛の周辺部位）に相当する高さを車両前後方向に延在し、且つバンパと放熱装置との間に介装されている。このため、この遮水板は、車両の前方衝突時の衝突荷重によって車両後方へ移動しようとしても、この移動が放熱装置によって制限される。従って、車両の前方衝突時の衝突荷重に対して遮水板が抵抗になって反力が生じるため、歩行者の脚部が車両から受ける反力（衝撃）が増大するという問題が生じ得る。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、吸気ダクトへの水の侵入を抑制するとともに、前方衝突時に歩行者が受ける反力を低く抑えることができる、車両の前部構造を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、
エンジン供給用の空気を導入する吸気口を有する吸気ダクトと、
上記吸気ダクトの上記吸気口よりも低所に設けられ、上記吸気口に向かう上向きの水の流れを遮る遮水部材と、
を備え、
上記遮水部材は、車両の前方衝突時の衝突荷重によって、該遮水部材の車両後方側に予め設けられた干渉回避空間を車両後方へ移動するように構成されている、車両の前部構造にある。

上記の車両の前部構造において、遮水部材は、吸気ダクトの吸気口に向かう上向きの水の流れを遮ることによって吸気ダクトへの水の侵入を抑制することができる。一方で、車両の前方衝突時に衝突荷重を受けた遮水部材は、干渉回避空間を車両後方へ移動する。このため、車両の前方衝突時の衝突荷重に対して遮水部材が抵抗になるのを回避できる。

上記の態様によれば、吸気ダクトへの水の侵入を抑制するとともに、前方衝突時に歩行者が車両から受ける反力を低く抑えることが可能になる。即ち、遮水部材による遮水性能と歩行者保護性能との両立が可能になる。

本実施形態の、車両の前部構造を示す斜視図。 図１を矢印Ａ方向から視た断面図。 図２中の遮水機構の断面図。 図２において車両の前方衝突時の様子を示す断面図。

上記の車両の前部構造において、上記遮水部材を上記干渉回避空間に向けてスライド可能に支持する支持部材を備えるのが好ましい。これにより、遮水部材を支持部材によって干渉回避空間に確実に移動させることができる。

上記の車両の前部構造において、上記遮水部材は、車体のバンパ側から上記干渉回避空間に向けて車両後方へ延出した後方延出部を有し、上記支持部材は、車体の上記吸気ダクト側から車両前方へ延出した前方延出部を有し、上記前方延出部が上記遮水部材の上記後方延出部と車両上下方向について重なり且つ上記後方延出部を下方から支持するように構成されているのが好ましい。
この場合、遮水部材を支持する支持部材が上向きの水の流れによって遮水部材に押し付けられるため、遮水部材の後方延出部と支持部材の前方延出部との重なり部における水シール性を向上させることができる。また、遮水部材は、バンパ側の固定部を固定端とし後方延出部を自由端とした片持ち構造となるが、この後方延出部が支持部材の前方延出部によって下方から支持されるため、遮水部材の片持ち長さ（車両前後方向の長さ）を短く抑えることができる。

上記の車両の前部構造において、上記支持部材の前方延出部は、上記遮水部材の上記後方延出部との重なり部から下向きに屈曲した屈曲部を備えるのが好ましい。これにより、支持部材の重なり部と屈曲部との境界部分である隅部に上向きの水の流れによる荷重を集中的に作用させることができ、遮水部材の後方延出部と支持部材の前方延出部との重なり部における水シール性を更に向上させることができる。

上記の車両の前部構造において、上記遮水部材の上記後方延出部と上記支持部材の上記前方延出部との重なり部が互いに平行に延在しているのが好ましい。これにより、遮水部材が車両後方へスライドする動作が支持部材によって邪魔されにくく、遮水部材を干渉回避空間に向けて円滑に移動させることができる。

上記の車両の前部構造において、上記遮水部材の上記後方延出部と上記支持部材の上記前方延出部との間に合成ゴムを主成分とした発泡体からなるシール部材が介装されているのが好ましい。この発泡体は、水及び音等に対するシール性を有する柔軟な材料である。従って、この発泡体からなるシール部材によれば、遮水部材の上記後方延出部と上記支持部材の上記前方延出部との重なり領域を通って水や音が侵入するのが抑制される。

上記の車両の前部構造において、上記遮水部材を第１の遮水部材としたとき、上記支持部材は、上記吸気口に向かう上向きの水の流れを遮る第２の遮水部材として構成されるのが好ましい。この場合、遮水部材を支持するための支持部材にこの遮水部材と同様の機能を付与することによって、２つの遮水部材を用いて吸気ダクトの吸気口に向かう上向きの水の流れを広範囲にわたって遮ることができる。

上記の車両の前部構造において、上記支持部材は、空調用のコンデンサ及びエンジン冷却用のラジエータの少なくとも一方の上部を覆うシュラウドアッパーカバーによって構成されるのが好ましい。この場合、支持部材がその機能とシュラウドアッパーカバーの機能とを兼務しており合理的である。

以下、本実施形態の車両の前部構造について、図面を参照しつつ説明する。

なお、本明細書の図面では、特に断わらない限り、車両の前後方向である第１方向を矢印Ｘで示し、車両の左右方向（車幅方向）である第２方向を矢印Ｙで示し、車両の上下方向（車高方向）である第３方向を矢印Ｚで示すものとする。

図１及び図２に示されるように、本実施形態の、車両１００の前部構造１は、車両１００の前側部分を構成するものであり、バンパ２、グリル部材３、フード４、吸気ダクト１０、コンデンサ１１、ラジエータ１２、及び遮水機構２０を備えている。

バンパ２は、車両１００の最前部に設けられている。このバンパ２は、車両１００の前方衝突時の衝撃や振動を和らげる機能を有する。このバンパ２は、合成樹脂材料からなる一体成型品として構成されている。

グリル部材３は、バンパ２の裏面側に取付けられている。このグリル部材３は、バンパ２の剛性を高めバンパ２の撓み変形を小さく抑える機能を有する。このグリル部材３は、合成樹脂材料からなる。

フード４は、バンパ２の上方に配置され、エンジンルーム７を開閉可能に覆うように構成されている。このフード４を「ボンネット」ともいう。

上記のグリル部材３は、外気をエンジンルーム７に導入するための外気導入開口部５を備えている。また、上記のバンパ２は、外気をエンジンルーム７に導入するための外気導入開口部６を備えている。

外気導入開口部６は、第３方向Ｚについて外気導入開口部５の下方に配置され、且つその開口面積が外気導入開口部５の開口面積を上回るように構成されている。このため、車両１００の冠水路などの走行時（以下、「冠水走行時」という。）においては、外気導入開口部６から侵入する水の勢いが外気導入開口部５から侵入する水の勢いを上回る。

エンジンルーム７には、吸気ダクト１０、空調用のコンデンサ１１、エンジン冷却用のラジエータ１２、及び遮水機構２０が配置されている。

吸気ダクト１０は、エンジン（図示省略）に供給されるエンジン供給用の空気を導入する吸気口１０ａを有する。この吸気口１０ａは、車両前方或いは車両上方に向けて開口している。

遮水機構２０は、外気導入開口部６からエンジンルーム７に入り込んだ水の流れを遮る機能を有する。この遮水機構２０は、第３方向Ｚについて外気導入開口部５と外気導入開口部６との間の位置に配置されている。

遮水機構２０は、エンジンルーム７において吸気ダクト１０の吸気口１０ａよりも前方且つ低所に設けられた遮水部材２１と、遮水部材２１の後方側に設けられた支持部材２２と、シール部材２３と、を備えている。遮水部材２１及び支持部材２２はいずれも、軽量化のために合成樹脂材料によって構成されるのが好ましい。

遮水部材２１は、吸気ダクト１０の吸気口１０ａに向かう上向きの水の流れを遮る機能（以下、単に「遮水機能」ともいう。）を有する。この遮水部材２１は、エンジンルーム７において歩行者の脚部（脚部のうち膝や脛の周辺部位）に相当する高さに位置するように構成されている。

また、この遮水部材２１の車両後方側には干渉回避空間８が予め設けられている。この干渉回避空間８は、コンデンサ１１及びラジエータ１２よりも上方の空間を利用して形成されており、遮水部材２１と他部材との干渉を回避するための空間である。換言すれば、この干渉回避空間８から他部材が排除されている。

この干渉回避空間８の大きさは、遮水部材２１の寸法（第２方向Ｙ及び第３方向Ｚについての寸法）、及び車両１００の前方衝突時に遮水部材２１が移動すると予測される領域に関する情報（典型的には、予め実施された衝突実験から得られる情報）などに基づいて予め設定されるのが好ましい。

遮水部材２１は、車両１００の前方衝突時の衝突荷重（車両１００の前方衝突時に車体のバンパ２側から受ける荷重）を受けたとき、この衝突荷重によって干渉回避空間８を車両後方へ移動することができる。このとき、遮水部材２１は、干渉回避空間８を利用することによって他部材との干渉が回避されおり、この遮水部材２１による反力が殆ど生じることがない。

支持部材２２は、遮水部材２１を干渉回避空間８に向けて車両後方へスライド可能に支持する機能（以下、単に「支持機能」ともいう。）と、遮水部材２１と同様の遮水機能と、を有する。

シール部材２３は、遮水部材２１と支持部材２２との間に介装されており、遮水部材２１と支持部材２２との間をシールする機能を有する。

図３に示されるように、遮水部材２１は、バンパ２側の固定部２１ａにおいて車体に固定されるとともに、この固定部２１ａから干渉回避空間８に向けて車両後方へ延出した後方延出部２１ｂを有する。このため、遮水部材２１は、固定部２１ａを固定端とし且つ後方延出部２１ｂを自由端とした構造、所謂「片持ち支持構造」を有する。

遮水部材２１の固定部２１ａは、第２方向Ｙ及び第３方向Ｚの双方によって規定される平面に沿って延在する平板状の部位として構成されている。遮水部材２１の後方延出部２１ｂは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの双方によって規定される平面に沿って延在する平板状の部位として構成されている。

更に、遮水部材２１の後方延出部２１ｂは、延出先端に向かうにつれて上向きに傾斜した重なり部２１ｃを有する。即ち、重なり部２１ｃは、後方延出部２１ｂの延出先端側が高所となり、固定部２１ａ側が低所となるように傾斜している。

支持部材２２は、吸気ダクト１０側の固定部２２ａにおいて車体に固定されるとともに、この固定部２２ａから車両前方へ延出した前方延出部２２ｂを有する。このため、支持部材２２は、固定部２２ａを固定端とし且つ前方延出部２２ｂを自由端とした構造、所謂「片持ち支持構造」を有する。支持部材２２の前方延出部２２ｂは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの双方によって規定される平面に沿って延在する平板状の部位として構成されている。

支持部材２２は、その前方延出部２２ｂが遮水部材２１の後方延出部２１ｂと車両上下方向である第３方向Ｚについて重なり且つ後方延出部２１ｂを下方から支持するとともに、コンデンサ１１及びラジエータ１２の双方の上部を覆うように構成されている。この構成に関して、支持部材２２の一部である前方延出部２２ｂが既知のシュラウドアッパーカバー（カバー部材）を兼務している。

支持部材２２の前方延出部２２ｂは更に、延出先端に向かうにつれて下向きに傾斜した重なり部２２ｃと、この重なり部２２ｃから下向きに屈曲した屈曲部２２ｄと、を有する。重なり部２２ｃは、遮水部材２１の重なり部２１ｃと車両上下方向である第３方向Ｚについて互いに重なるように構成されている。このとき、遮水部材２１及び支持部材２２は、重なり部２１ｃと重なり部２２ｃとが互いに平行に延在し、重なり部２２ｃが例えば水平面Ｓに対して傾斜角度θで延在するように構成されている。屈曲部２２ｄは、第２方向Ｙ及び第３方向Ｚの双方によって規定される平面に沿って延在する平板状の部位として構成されている。

シール部材２３は、遮水部材２１の重なり部２１ｃと支持部材２２の重なり部２２ｃとの間の介装されている。このシール部材２３は、合成ゴムであるエチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭゴム）を主成分とした発泡体（「スポンジ」もいう）からなる。この発泡体は、水及び音等に対するシール性を有する柔軟な材料である。従って、このシール部材２３は、水シール部材であるとともに吸音部材でもある。

このシール部材２３は、支持部材２２の重なり部２２ｃに固定されるとともに、遮水部材２１の重なり部２１ｃに対しては固定されることなく密着している。このため、遮水部材２１が支持部材２２に対して第１のスライド方向Ｒ１或いは第２のスライド方向Ｒ２に移動したとき、シール部材２３はその柔軟性によって遮水部材２１の重なり部２１ｃとの密着状態を維持した状態でこの重なり部２１ｃと摺動する。このため、このシール部材２３による上記のシール性を維持できる。

次に、図３を参照しつつ、車両１００のエンジンルーム７に侵入した水の流れについて説明する。

車両１００の冠水走行時において、外気導入開口部６からエンジンルーム７に侵入した水は、その勢いによって上昇しながら第１流れＷ１にしたがって上向きに流れる。その後、遮水部材２１まで達した水は、この遮水部材２１の下面によって下方に跳ね返され、第２流れＷ２にしたがって流下する。同様に、支持部材２２まで達した水は、この支持部材２２の下面によって下方に跳ね返され、第３流れＷ３にしたがって流下する。これにより、吸気口１０ａに向かって流れる水の流れが遮水部材２１及び支持部材２２の双方によって遮られる。この場合、遮水部材２１を第１の遮水部材としたとき、支持部材２２は第２の遮水部材として構成されている。

また、支持部材２２に対しては、上向きの第４流れＷ４によってこの支持部材２２の重なり部２２ｃを遮水部材２１の重なり部２１ｃに向けて押圧する荷重が作用する。従って、支持部材２２の重なり部２２ｃは、この第４流れＷ４によってシール部材２３を介して遮水部材２１の重なり部２１ｃに押し付けられる。このため、遮水部材２１の重なり部２１ｃと支持部材２２の重なり部２２ｃとの間の水シール性が向上する。

このとき、支持部材２２の重なり部２２ｃと屈曲部２２ｄとの境界である隅部２２ｅには上向きの第４流れＷ４による荷重が集中し易い。従って、屈曲部２２ｄの助けによって、重なり部２２ｃを重なり部２１ｃに向けてより強く押し付けることが可能になる。なお、重なり部２１ｃと重なり部２２ｃとの間の水シール性を所望のレベルに維持できる場合には、支持部材２２の屈曲部２２ｄを省略することができる。

これに対して、外気導入開口部５からエンジンルーム７に侵入した水は、重力により第５流れＷ５にしたがって下向きに流れる。その後、遮水部材２１まで達した水は、この遮水部材２１の上面を第６流れＷ６にしたがって流れる。ここで、遮水部材２１の重なり部２１ｃは、固定部２１ａ側が低所となるように傾斜しているため、遮水部材２１まで達した水は、この傾斜にしたがって固定部２１ａ側へ流れ易い。

上記の実施形態によれば、以下のような作用効果が得られる。

車両１００の前部構造１において、遮水部材２１は、吸気ダクト１０の吸気口１０ａに向かう上向きの水の流れを遮ることによって吸気ダクト１０への水の侵入を抑制することができる。一方で、図４に示されるように、車両１００が前方衝突によって歩行者Ｐの脚部（脚部のうち膝や脛の周辺部位）と衝突した場合、衝突荷重を受けた遮水部材２１は、シール部材２３との間の僅かな摺動抵抗を除いて、干渉回避空間８を他部材からの抵抗を受けることなく車両後方へ移動する。このとき、遮水部材２１は、前方衝突前の状態から殆ど変形することがない。なお、図４では、バンパ２及び遮水部材２１について、前方衝突前の位置を二点鎖線で示し、前方衝突後の位置を実線で示している。

このため、前方衝突時の衝突荷重に対して遮水部材２１が抵抗になるのを回避できる。その結果、吸気ダクト１０への水の侵入を抑制するとともに、前方衝突時に歩行者Ｐの脚部が車両１００から受ける反力（衝撃）を低く抑えることが可能になる。即ち、遮水部材２１による遮水性能と歩行者保護性能との両立が可能になる。

また、上記の前部構造１によれば、遮水部材２１を支持部材２２によって干渉回避空間８に確実に移動させることができる。

また、上記の前部構造１によれば、遮水部材２１を支持する支持部材２２が上向きの水の流れによって遮水部材２１に押し付けられるため、遮水部材２１の重なり部２１ｃと支持部材２２の重なり部２２ｃとの間の水シール性を向上させることができる。また、遮水部材２１は、バンパ２側の固定部２１ａを固定端とし後方延出部２１ｂを自由端とした片持ち構造となるが、この後方延出部２１ｂが支持部材２２の前方延出部２２ｂによって下方から支持されるため、遮水部材２１の片持ち長さ（車両前後方向の長さ）を短く抑えることができる。

また、上記の前部構造１によれば、支持部材２２の重なり部２２ｃと屈曲部２２ｄとの境界部分である隅部２２ｅに上向きの水の流れによる荷重を集中的に作用させることができ、遮水部材２１の重なり部２１ｃと支持部材２２の重なり部２２ｃとの間の水シール性を更に向上させることができる。

また、上記の前部構造１によれば、遮水部材２１の重なり部２１ｃと支持部材２２の重なり部２２ｃとが互いに平行に延在しているため、遮水部材２１が車両後方へスライドする動作が支持部材２２によって邪魔されにくく、遮水部材２１を干渉回避空間８に向けて円滑に移動させることができる。

また、上記の前部構造１によれば、遮水部材２１と支持部材２２との間にシール部材２３が介装されているため、遮水部材２１の重なり部２１ｃと支持部材２２の重なり部２２ｃとの間を通って水や音が侵入するのを抑制できる。

また、上記の前部構造１によれば、遮水部材２１を支持するための支持部材２２にこの遮水部材２１と同様の機能を付与することによって、２つの遮水部材２１，２２を用いて吸気ダクト１０の吸気口１０ａに向かう上向きの水の流れを広範囲にわたって遮ることができる。

また、上記の前部構造１によれば、支持部材２２がその機能とシュラウドアッパーカバーの機能とを兼務しており合理的である。

本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上記の実施形態では、遮水部材２１及び支持部材２２の双方を備える遮水機構２０について例示したが、遮水機構２０において支持部材２２を省略することもできる。この場合、遮水部材２１のみが遮水機能を果たす。

上記の実施形態では、支持部材２２が支持機能及び遮水機能の両機能を備える場合について例示したが、支持部材２２が支持機能及び遮水機能のいずれか一方のみを有する構成を採用することもできる。

上記の実施形態では、遮水部材２１と支持部材２２との間にシール部材２３が介装される場合について例示したが、必要に応じてこのシール部材２３を省略することもできる。シール部材２３を省略した場合、遮水部材２１が支持部材２２によって支持される構成や、遮水部材２１と支持部材２２が隙間を介して対向する構成を採用することができる。

上記の実施形態では、支持部材２２がシュラウドアッパーカバーを兼務する場合について例示したが、シュラウドアッパーカバーとは別の部材、例えば吸気ダクト１０の一部を利用して支持部材２２を構成することもできる。また、支持部材２２は、コンデンサ１１及びラジエータ１２の少なくとも一方の上部を覆うように構成されていればよい。

上記の実施形態では、遮水部材２１の重なり部２１ｃと支持部材２２の重なり部２２ｃとが互いに平行に延在する場合について例示したが、必要に応じて重なり部２１ｃと重なり部２２ｃが互いに異なる方向に延在する構成を採用することもできる。

１ 前部構造
２ バンパ
８ 干渉回避空間
１０ 吸気ダクト
１０ａ 吸気口
１１ コンデンサ
１２ ラジエータ
２０ 遮水機構
２１ 遮水部材（第１の遮水部材）
２１ｂ 後方延出部
２１ｃ 重なり部
２２ 支持部材（シュラウドアッパーカバー、第２の遮水部材）
２２ｂ 前方延出部
２２ｃ 重なり部
２２ｄ 屈曲部
２３ シール部材
１００ 車両

Claims (8)

1. エンジン供給用の空気を導入する吸気口を有する吸気ダクトと、
   上記吸気ダクトの上記吸気口よりも低所に設けられ、上記吸気口に向かう上向きの水の流れを遮る遮水部材と、
   を備え、
   上記遮水部材は、車両の前方衝突時の衝突荷重によって、該遮水部材の車両後方側に予め設けられた干渉回避空間を車両後方へ移動するように構成されている、車両の前部構造。
2. 上記遮水部材を上記干渉回避空間に向けてスライド可能に支持する支持部材を備える、請求項１に記載の、車両の前部構造。
3. 上記遮水部材は、車体のバンパ側から上記干渉回避空間に向けて車両後方へ延出した後方延出部を有し、上記支持部材は、車体の上記吸気ダクト側から車両前方へ延出した前方延出部を有し、上記前方延出部が上記遮水部材の上記後方延出部と車両上下方向について重なり且つ上記後方延出部を下方から支持するように構成されている、請求項２に記載の、車両の前部構造。
4. 上記支持部材の前方延出部は、上記遮水部材の上記後方延出部との重なり部から下向きに屈曲した屈曲部を備える、請求項３に記載の、車両の前部構造。
5. 上記遮水部材の上記後方延出部と上記支持部材の上記前方延出部との重なり部が互いに平行に延在している、請求項３または４に記載の、車両の前部構造。
6. 上記遮水部材の上記後方延出部と上記支持部材の上記前方延出部との間に合成ゴムを主成分とした発泡体からなるシール部材が介装されている、請求項３〜５のいずれか一項に記載の、車両の前部構造。
7. 上記遮水部材を第１の遮水部材としたとき、上記支持部材は、上記吸気口に向かう上向きの水の流れを遮る第２の遮水部材として構成される、請求項２〜６のいずれか一項に記載の、車両の前部構造。
8. 上記支持部材は、空調用のコンデンサ及びエンジン冷却用のラジエータの少なくとも一方の上部を覆うシュラウドアッパーカバーによって構成される、請求項２〜７のいずれか一項に記載の、車両の前部構造。

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