JP2005067587A - 車両用ベントダクト - Google Patents

Abstract

【課題】 車室内からの空気を妨げることなく流出させ、また車外からの透過音を車室内に伝達しない車両用ベントダクトを提供すること。
【解決手段】 本発明の車両用ベントダクトは、空気流出口２０を形成した枠体２１とバタフライ弁２２とを備えるダクト本体２と、底面部３１と側面部３３とを備える吸音室部３と、を有する車両用ベントダクトであって、吸音室部３の底面部３１の空気流出口と対向する位置に通気口３４が開口し、通気口３４の開口部にルーバー３５がもうけられていることを特徴とする。本発明の車両用ベントダクトは、車室内からの空気を妨げることなく流出させ、また車外からの透過音を通気口のルーバーが反射するベントダクトとなっている。
【選択図】 図２

Description

本発明は車室内の空気を車外へ流出させる車両用ベントダクトに関する。

自動車等の車両には、換気装置の一つとして車室内の空気を流出させるベントダクトが備えられている。ベントダクトは、車室内からの空気が通過する空気流出路と車外とを隔てて車体表面部分に設けられ、車外側にしか開口しないバタフライ弁に覆われた空気流出口を有する。

車室内に空気が流入すると、その分の空気が空気流出路に流入する。空気は、空気流出路を通りベントダクトに到達し、バタフライ弁を車外側に開け、空気流出口から車外に流出する。

しかし、バタフライ弁が開くと、ロードノイズやパターンノイズ、ブレーキ鳴き等の車外からの透過音が、空気流出口を通じて車室内に入ってくるという問題があった。

この透過音を低減するため、例えば、特許文献１および２に開示された発明がなされている。

特許文献１に記載の発明は、空気流出路中に空気抵抗を小さくする傾斜面を有する遮蔽板を取り付けた空気抜き構造を開示している。特許文献１に記載の発明は、遮蔽板が空気流路中を通る透過音を遮蔽することで透過音を低減している。

しかしながら、空気流路の遮蔽板を透過した騒音は、そのまま車室内に伝導され、乗員に騒音として伝わっていた。さらに、空気流出路が車室内に開口した通気口と連通しており、通気口から直接乗員に透過音が到達することとなっていた。

特許文献２に記載の発明は、側面部に空気通過口を形成するとともに空気流路の内周面に吸音材を設置することで透過音を低減している。すなわち、吸音材が空気流路中の透過音を吸音して、透過音の騒音のレベルを低減している。さらに、吸音室部の側面部に形成された空気通過口の位置により、車室内の乗員に直接透過音が伝わらなくなり、乗員が感じる騒音のレベルが下がる。

特許文献２に記載の発明においては、空気通過口の大きさが制限されるため、十分な空気の流出量が得られなくなるという問題があった。すなわち、吸音室部の突出量を大きくしない限りは空気通過口の開口量を大きくできない。加えて、空気通過口を通って吸音室部の内部に入った空気は、吸音室部内でその流れが曲げられることとなり、吸音室部の内部を通過するときに多大な空気抵抗を生じていた。この空気抵抗を減らすために、吸音室部の底面部とダクト本体との距離を長く（吸音室部の突出量を大きく）する必要がある。しかしながら、車両用ベントダクトは、車両の外装と内装の間に取り付けられるものであり、車両用ベントダクトを設置するための空間は限られており、車両によってはこの距離を長くすることが困難であった。

この結果、従来の車両用ベントダクトにおいては、車室内に侵入する透過音を低減することが困難であった。
特開２００１−１３０４４７号公報 特開２００２−１７２９２７号公報

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、車室内からの空気を妨げることなく流出させ、また車外からの透過音を車室内に伝達しない車両用ベントダクトを提供することを課題とする。

上記課題を解決するための本発明の車両用ベントダクトは、車体に設置され、車室内空気を車外へ流出させる空気流出口を形成した枠体と枠体に一端が固定され他端が車外側に開閉自在に配設されたバタフライ弁とを備えるダクト本体と、ダクト本体の車内側に設置され、ダクト本体に略平行な底面部と底面部とダクト本体とを接合する側面部とを備える吸音室部と、を有する車両用ベントダクトであって、吸音室部の底面部の空気流出口と対向する位置に通気口が開口し、通気口の開口部にルーバーがもうけられていることを特徴とする。

本発明の車両用ベントダクトは、ダクト本体に、別途、底面部にルーバーをもうけた通気口を備え吸音室部を配設したものである。車外で発生したロードノイズやパターンノイズ等の騒音は、空気流出口から車両用ベントダクトのダクト本体に侵入する。ダクト本体を通過した透過音は底面部に直接衝突する。また、騒音は、底面部の通気口においては、ルーバーに衝突する。このとき、衝突により透過音がベントダクト内で再反射され、繰り返し吸音室部に衝突して、透過音が減衰していく。

また、車室内の空気は、空気流出路を介して吸音室部の底面部に設けられた通気口からベントダクト内に流入する。すなわち、本発明の車両用ベントダクトにおいては、ダクト本体に対向してもうけられた通気口を通ってベントダクト内に流入した空気は、抵抗を生じることなくダクト本体を通過する。このため、車外への空気の流出量が確保される。

通気口は、吸音室部の底面部の少なくとも一部に開口していればよい。ここで、通気口は、必要な空気を通過させることができる程度に開口していればよく、底面部の全面に形成することを排除するものではない。通気口は、車両用ベントダクトが設置された車両の乗員の頭部から離れた位置の一部に開口することが好ましい。この位置に通気口が開口することで、乗員にとっての騒音の音源となる通気口と騒音を感知する乗員の耳までの距離が長くなる。通気口からの透過音が乗員の耳に到達するまでに減衰し、乗員が騒音として感知する音の大きさが小さくなる。

ルーバーのダクト本体に対向した表面はダクト本体を透過した透過音が衝突する表面であることから、衝突した透過音がダクト内に反射するように、ルーバーのダクト本体に対向した表面は、湾曲した状態で形成されたことが好ましい。すなわち、ルーバーは、長さ方向に垂直な断面において中央部が凸状に湾曲したことが好ましい。

吸音室部の側面部に空気通過口を有することが好ましい。側面部に空気通過口を有することで、空気通過口から空気をベントダクト内に送ることができ、通気口の開口部を小さくすることができる。

また、本発明の車両用ベントダクトは、吸音室部の内周面に吸音材を有することが好ましい。吸音材を有することで、透過音が吸音され、車室内へ伝わる騒音を低減できる。さらに、吸音室部自体が透過音に共鳴して騒音を発することを抑えることができる。

本発明の車両用ベントダクトは、上記構成を有することができる材質であれば、その材質が限定されるものではない。すなわち、従来の車両用ベントダクトの製造に用いられている材質を用いることができる。たとえば、樹脂、金属等を用いることができる。

本発明の車両用ベントダクトは、ベントダクト本体とは別に吸音室部を設け、この吸音室部の底面部に通気口を設置したものである。これにより本発明の車両用ベントダクトは、車室内からの空気を妨げることなく流出させ、また車外からの透過音を通気口のルーバーが反射するベントダクトとなっている。

以下、本発明の車両用ベントダクトの実施形態について説明する。

（第一実施形態）
本実施形態の車両用ベントダクトを図１〜４に示した。図１は本実施形態の車両用ベントダクトを、図２は図１のＩ−Ｉ面における断面を、図３は裏面（車外）側から見たダクト本体２を、図４は吸音室部３を示した図である。

本実施形態の車両用ベントダクト１は、ポリプロピレン（ＰＰ）製のダクト本体２と、同じくＰＰ製の吸音室部３とからなる。

ダクト本体２は、板状であって階段状の凹部が二段形成されこの二段の凹部底面にそれぞれ空気流出口２０が形成された枠体２１と、枠体２１の凹部底面に一端が回動可能な状態で固定され他端が車外側に開閉自在となるようにそれぞれの空気流出口２０を車外側から覆って配設されたゴム製のバタフライ弁２２とからなる。ダクト本体２の二段の凹部底面は、互いに平行でありかつ枠体２１の表面に対して傾斜した状態で形成されている。

吸音室部３は、ダクト本体２が設置される枠体２１の表面に平行で、板状の底面部３１と、底面部３１とダクト本体２とを接合し、空気を通すための空気通過口３２が対向する二つの面に形成された側面部３３とからなる。なお、本実施形態においては、空気通過口３２は、四つの側面部のうちの二つの側面に形成されているが、四つの側面部の全ての面（二つの側面、上面および下面）に形成してもよい。

吸音室部３とダクト本体２とは図示されない固定手段により固定されている。本実施形態においては、ダクト本体２と吸音室部３とを固定する固定手段については特に限定されるものではなく、たとえば、ダクト本体２と吸音室部のそれぞれにツメとツメが嵌合する嵌合部とを有する爪嵌合、クリップ、ピン、溶着等の従来から用いられている固定方法をあげることができる。

上下方向に並んだ状態でもうけられたバタフライ弁２２Ａ，２２Ｂのうち下方側に位置するバタフライ弁２２Ａと対向した底面部３１の対向部には、通気口３４が開口し、通気口３４には、ルーバー３５がもうけられている。ルーバー３５は、バタフライ弁２２が並んだ方向と垂直な方向（図２の断面に垂直な方向）にのびる帯状を有している。ルーバー３５は、帯状にのびる方向に垂直な断面において、中央部が凸状に湾曲した弓状を有している。そして、ルーバー３５は、下方側に位置する端部が底面部３１の表面３１ａから突出し、上方側の端部が吸音室部３の内部に位置するように、傾斜した状態でもうけられている。

さらに、ルーバー３５の幅方向の端部のうち通気口３４との壁面と対向した端部は、通
気口３４の壁面との間にすき間が形成されている。ルーバー３５の幅方向の端部のうち通気口３４との壁面と対向した端部のルーバー３５の並んだ方向における位相は、通気口３４の壁面の位相より上方であっても同じ位相であっても、下方にあってもいずれでもよい。好ましくは下方である。また、隣接するルーバー３５、３５のそれぞれの幅方向の端部が、ルーバー３５の並んだ方向（図の上下方向）における位相が重ならないように、形成されている。

車室内の空気が流出する際は、空気通過口３２および通気口３４を介して空気が吸音室部３の内部に流入する。空気通過口３２から吸音室部３の内部に流入した空気は、側面部３３に対して垂直方向から流入する。そして、吸音室部３の内部に流入した空気通過口３２からの空気は、その流れが曲げられ、ダクト本体２に流入する。

また、車室内の空気は、通気口３４からも吸音室部３の内部に流入する。この通気口３４はダクト本体２と対向しており、通気口３４から流入した空気は、妨げられることなくダクト本体２に流入する。

本実施形態のベントダクトは、空気通過口３２からだけでなく通気口３４からもベントダクト内に空気が送られるため、十分な通気量が確保されている。すなわち、本実施形態のベントダクトは、空気通過口３２からベントダクト内に流れ込んだ空気はベントダクト内で空気流出口２０方向にその流れが曲げられて空気抵抗が生じ、空気通過口３２からベントダクト内に流れ込む空気の流量が少なくなっても、通気口３４からベントダクト内に空気が流れ込むことで、十分な通気量が確保される。なお、通気口３４は空気流出口２０と対向した位置に開口しているため、通気口３４からベントダクト内に流れ込む空気には大きな空気抵抗がかからない。

吸音室部３に流入した空気は、ダクト本体２に流入し、バタフライ弁２２を車外方向に押し開けて空気流出口２０から車外に流出する。

バタフライ弁２２が車外方向に押し開けられる（図２中の破線で示した状態、図３中のバタフライ弁２２Ｂの状態）と、空気流出口２０から透過音が車内に侵入する。透過音はダクト本体２を通過し、吸音室部３の底面部３１の内壁面３１ｂおよびルーバー３５の内壁面３５ｂに直接衝突する。衝突した透過音は、吸音室部３の内部で拡散され、これにより透過音が低減される。本実施形態の車両用ベントダクトは、特にルーバー３５が湾曲した断面を有しており、ルーバー３５に衝突した透過音は、吸音室部３の内部に反射される。本実施形態のベントダクトは、空気流出口２０からベントダクト内に侵入した透過音が空気流出口２０に対向したルーバー３５により反射されることで通気口３４から透過音が車室内に侵入しなくなっており、車室内の乗員に透過音が直接透過しなくなっている。

本実施形態の車両用ベントダクトは、ルーバー３５の幅方向の端部であって傾斜した表面３５ａの底面部３１の表面側３１ａに突出した端部が下方側に位置するように、吸音室部３がもうけられている。また、ダクト本体２の傾斜した凹部底面は、その傾斜面のより突出した端部側が下方側に位置するようにもうけられている。

本実施形態においては、ベントダクトを設ける車体の部位により、すなわち車種により、透過音の車体表面に対する侵入角度は異なる。このため、ベントダクト本体から底面部までの距離、すなわち側面部の高さについても、ベントダクトを設ける車体の部位、透過音の周波数特性等を考慮し適宜決定すればよい。

また、本実施形態においては、ルーバー３５ののびる方向の端部側に位置する側面部３３の対向した二つの面の全体に空気通過口３２が形成されている。このため、車室内の空
気を効率よく車外に流出させることができる。ただし、空気通過口３２の面積、および空気通過口３２を設ける部位は特に限定するものではない。充分な流出空気量を確保できる場合は、側面部３３のうち一面にのみ空気通過口を設ける形態で実施することもできる。空気通過口３２は、車室内の乗員に対向しない側面部３３にもうけられたことが好ましい。また、本実施形態においては、側面部３３に形成された空気通過口３２は長方形であるが、空気通過口３２の開口部の形状についても特に限定するものではなく、空気流出路との接合具合等を考慮して適宜決定すればよい。

本実施形態のベントダクトは、通気口３４が、底面部３１の一部に形成されていることから、通気口３４の開口面積が小さくなっている。

（第二実施形態）
本実施形態の車両用ベントダクトを図５〜６に示した。図５は本実施形態の車両用ベントダクトを、図６は図５のＩＩ−ＩＩ面における断面を示した図である。本実施形態においても、第一実施形態と対応する部材については同じ符号で示した。なお、本実施形態において、特に説明していない部材およびその作用効果については、第一実施形態と同様である。

ダクト本体２は、板状であって階段状の凸部が二段形成されこの二段の凸部底面にそれぞれ空気流出口２０が形成された枠体２１と、枠体２１の凸部底面に一端が固定され他端が車外側に開閉自在となるようにそれぞれの空気流出口２０を車外側から覆って配設されたゴム製のバタフライ弁２２とからなる。ダクト本体２の二段の凸部底面は、互いに平行でありかつ枠体２１の表面に対して傾斜して形成されている。

吸音室部３の底面部３１のバタフライ弁２２、２２と対向する部分には通気口３４が開口し、通気口３４にはルーバー３５がもうけられている。本実施形態の通気口３４は、底面部３１のほぼ全面に開口している。ルーバー３５は、バタフライ弁２２が並んだ方向と垂直な方向（図２の断面に垂直な方向）にのびる湾曲していない帯状を有している。そして、ルーバー３５は、底面部３１の表面３１ａに対して傾斜した状態でもうけられている。

ルーバー３５は、隣接するルーバー３５のそれぞれの幅方向の端部が、ルーバー３５の並んだ方向における位相が重ならないように、形成されている。通気口３４とも同様に、位相が重ならないように形成されている。

本実施形態の車両用ベントダクトは、第一実施形態のベントダクトと同様に、車室内からの空気を妨げることなく流出させ、また車外からの透過音を通気口のルーバーが反射することで透過音の車室内への侵入を抑えたベントダクトとなっている。

上記各実施形態の車両用ベントダクトは、さらに、吸音室部３の内部を区画する内周面（吸音室部３のダクト本体２に対向した表面）に吸音材を配設したことが好ましい。吸音材を形成する材料は特に限定するものではない。例えば、フェルト等の不織布やポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）フォームやポリウレタン（ＰＵＲ）フォーム等を吸音材として用いることができる。また、フェルトやＰＶＣフォーム等は高周波領域、ＰＵＲフォーム等は低周波領域に対する吸音効果が高いため、これらの材料を組み合わせて用いる態様で実施することもできる。フェルトは、細い繊維が複雑に絡み合った構造を有し、繊維と空気との接触面積が大きい。このため音エネルギを熱エネルギに変換させやすい（吸音性能に優れる）。また、フェルトは比較的安価である。

（第三実施形態）
本実施形態の車両用ベントダクトの断面図を図７に示した。なお、図７は、本実施形態の車両用ベントダクトの第一実施形態のＩ−Ｉ線に対応した断面を示した図である。また、図７においては、本実施形態の車両用ベントダクトがクオータパネル９に組み付けられた状態を示した。本実施形態においても、第一および第二実施形態と対応する部材については同じ符号で示した。なお、本実施形態において、特に説明していない部材およびその作用効果については、第一および第二実施形態と同様である。

本実施形態の車両用ベントダクトにおいて、ダクト本体２は、クオータパネル９に開設された矩形状のダクト取付口９０に埋設されている。

二本のルーバー３５Ａ，３５Ｂの上方側のルーバー３５Ａの幅方向の端部は、吸音室部３の底面部３１と一体に形成されている。通気口３４は、上下方向に並んで二列配置されている。各々の通気口３４の車室内側の上縁からは、下方に湾曲するルーバー３５Ａ，３５Ｂが一体に形成されている。

また、吸音室部３の板状の底面部３１の二本のルーバー３５Ａ，３５Ｂの上部には、矩形カップ状の凹部３６と通気性部材３７とを備えている。

通気性部材３７は、連泡スポンジ製であって矩形板状を呈している。通気性部材３７は、凹部３６の開口部を車外側から覆っている。通気性部材３７と凹部３６とに囲われて吸音室３８が配置されている。

本実施形態の車両用ベントダクトにおいては、吸音室部３の内部に侵入した騒音は、通気性部材３７を介して、吸音室部３の内部から吸音室３８に入射する。入射した騒音のエネルギは、通気性部材３７により吸収される。通気性部材３７を通過した騒音は、吸音室３８内の空気層を伝播し、吸音室３８を区画する壁面に衝突し反射する。伝播および反射が繰り返されることにより、騒音のエネルギは減衰する。また、反射された騒音は、再び、通気性部材３７を介して、吸音室３８から吸音室部３の内部に戻る。この際、反射された騒音のエネルギは、再度、通気性部材３７により吸収される。また、反射音と入射音との位相差により、騒音のエネルギは減衰する。このように、本実施形態の車両用ベントダクト１によると、騒音が通気性部材３７を通過し、吸音室３８内を伝播し、反射されることで、比較的広い周波数域の騒音を、抑制することができる効果を有する。

第一実施形態の車両用ベントダクトを示した図である。 第一実施形態の車両用ベントダクトの断面を示した図である。 第一実施形態の車両用ベントダクトのダクト本体を示した図である。 第一実施形態の車両用ベントダクトの吸音室部を示した図である。 第二実施形態の車両用ベントダクトを示した図である。 第二実施形態の車両用ベントダクトの断面を示した図である。 第三実施形態の車両用ベントダクトの断面を示した図である。

符号の説明

１…車両用ベントダクト
２…ダクト本体 ２０…空気流出口
２１…枠体 ２２，２２Ａ，２２Ｂ…バタフライ弁
３…吸音室部 ３１…底面部
３２…空気通過口 ３３…側面部
３４…通気口 ３５，３５Ａ，３５Ｂ…ルーバー
３６…凹部 ３７…通気性部材
３８…吸音室
９…クオータパネル

Claims (4)

1. 車体に設置され、車室内空気を車外へ流出させる空気流出口を形成した枠体と該枠体に一端が固定され他端が車外側に開閉自在に配設されたバタフライ弁とを備えるダクト本体と、
   該ダクト本体の車内側に設置され、該ダクト本体に略平行な底面部と該底面部と該ダクト本体とを接合する側面部とを備える吸音室部と、
   を有する車両用ベントダクトであって、
   該吸音室部の該底面部の該空気流出口と対向する位置に通気口が開口し、該通気口の開口部にルーバーがもうけられていることを特徴とする車両用ベントダクト。
2. 前記通気口は、前記車両用ベントダクトが設置された車両の乗員の頭部から離れた位置に開口した請求項１記載の車両用ベントダクト。
3. 前記ルーバーは、長さ方向に垂直な断面において中央部が凸状に湾曲した請求項１記載の車両用ベントダクト。
4. 前記吸音室部の前記側面部に空気通過口を有する請求項１記載の車両用ベントダクト。

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