JP2006103669A - 車両の換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自然換気仕様において、外気とともに水の飛沫がキャブ内に侵入するのを確実に防止可能とした車両の換気装置を提供する。
【解決手段】 キャブを備えた車両の換気装置は、キャブのフロントフェースに形成された複数の空気取入れ口（２８）と、キャブ内のインストルメントパネルにて開口する複数の空気吹出し口（６４）と、空気取入れ口（２８）と空気吹出し口（６４）とを接続する換気経路とを含み、換気経路は空気取入れ口（２８）に接続された空気分配室（２６）と、空気分配室（２６）にフロントジョイント（４２）を介して接続された複数のフロントダクト（３８）と、これらフロントダクト（３８）にリアジョイント（５６）を介して接続されたリアダクト（５４）とを有し、フロントジョイント（４２）の水平軸線（Ｏ_１）及びリアジョイント（５６）の傾斜軸線（Ｏ_２）は鋭角な交差角αにて交差する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両のキャブ内に外気を導入するための換気装置、より詳しくは自然換気装置に関する。

例えば、車両の換気装置は例えば、特許文献１に開示されている。この公報の換気装置は、車両におけるキャブのフロントフェースに形成された空気取入れ口と、キャブ内のインストルメントパネルに開口した空気吹出し口と、これら空気取入れ口から空気吹出し口まで延びる換気通路とを含む。この換気通路は空気取入れ口に接続され、且つ、下方に延びるインテークダクトと、このインテークダクトの底に形成されたドレイン口と、インテークダクトの下部に配置されたルーバと、このルーバと空気吹出し口とを接続するブロアとを有する。

車両が雨天時に走行している状況や、車両の洗浄時、そのフロントフェースがジェット水流を受けている状況にて、空気取入れ口から外気とともに水の飛沫や水滴が換気通路内に吹き込んでも、上述したインテークダクト及びルーバは、外気から水の飛沫や水滴を分離し、水の飛沫及び水滴が空気吹出し口からキャブ内に侵入するのを防止する。
実用新案登録第2584572号公報

上述した公報の換気装置は、換気通路にブロアを備えているため、上述した水の飛沫や水滴の分離構造を採用することができる。しかしながら、自然換気仕様の換気装置の場合、空気取入れ口及び空気吹出し口は、ほぼ水平なインテークダクトにより接続されているため、上述した水の飛沫や水滴が外気とともに、インテークダクトを通じてキャブ内に侵入することがある。

本発明の目的は、自然換気方式を採用し、キャブ内への水の飛沫や水滴の侵入を確実に防止できる車両の換気装置を提供することにある。

本発明が適用される車両は、ウインドシールドガラス及びフロントフェースを有するキャブと、このキャブ内に配置された空気吹出し口とを含み、本発明における車両の換気装置は、キャブのフロントフェースに形成された空気取入れ口と、空気取入れ口と空気吹出し口とを接続する換気経路とを備える。
そして、換気装置の換気経路は、前記フロントフェースの内側に規定され、前記空気取入れ口に接続された空気室と、この空気室からキャブの後方に向けて延びる第１ダクトであって、空気室に接続された一端部と、上方に曲げられた他端部とを有する、第１ダクトと、第１ダクトの他端部から空気吹出し口まで上方に延びる第２ダクトであって、第１ダクトの前記他端部に接続された一端部と、前記空気吹出し口を形成する他端部とを有する、第２ダクトとを含み、第１ダクトにおける一端部の軸線及び第２ダクトにおける一端部の軸線は、これら軸線が前記キャブの後方に向かって鋭角に交差する（請求項１）。

請求項１の換気装置によれば、車両の走行中、外気（走行風）は空気取入れ口から換気経路内に流入し、この後、換気経路を通じて空気吹出し口まで導かれ、そして、空気吹出し口からキャブ内に吹き出される。
第１及び第２ダクトの一端部の軸線は互いに鋭角にて交差しているので、外気が第１ダクトから第２ダクトに流入する際、外気の流れ方向は大きく変化し、第１ダクト内を流れる外気は第１ダクトの内壁面に衝突する。

それ故、雨天時での車両の高速走行中や、車両の洗浄時にキャブのフロントフェースがジェット水流を受け、水の飛沫が外気とともに、空気取入れ口から換気経路に侵入するとしても、上述したように換気経路は外気の流れ方向を大きく変化させるので、水の飛沫は外気とともに第１ダクトの内壁面に衝突する。この結果、水の飛沫はその内壁面に付着し、外気から分離される。

具体的には、キャブのフロントフェースは、フロントパネルと、このフロントパネルの上部に形成され、キャブの後方に向けて凹んだ凹所と、前記空気室を形成すべく凹所を覆い、且つ、空気取入れ口を有するフロントガーニッシュとを含む（請求項２）。
空気取入れ口は、空気室の下部に連通し、第１ダクトの前記一端部は前記空気室の上部に連通しているのが好ましい（請求項３）。また、空気室の容積は、前記第１ダクトの容積よりも大きい方が好ましい（請求項４）。

上述の構成によれば、空気取入れ口から空気室に導入された外気は第１ダクトに流入する前に、空気室内に一時的に滞留する。従って、空気室に外気とともに吹き込んだ水の飛沫一部は空気室の内壁面に付着するか、自重により空気室の底に落下し、これにより、外気から分離される。
更に、第２ダクトにおける一端部の開口面積は、第１ダクトにおける一端部の開口面積よりも小さい方が好ましい（請求項５）。この場合、第１ダクトから第２ダクトへの外気の円滑な流入が阻害され、外気は第１ダクト内にて一時的に滞留する。それ故、外気中からの水の飛沫の分離が促進される。

第２ダクトの一端部は、第１ダクトの他端部から第１ダクト内に突出し、且つ、第１ダクトにおける一端部の軸線の近傍まで延びることができる（請求項６）。この場合、第２ダクトの一端部は、換気経路中にスロートを形成する。このようなスロートもまた、第１ダクト内での外気の流れにとって障壁となる。このような障壁は、水の飛沫を外気から効果的に分離する。

更にまた、第１ダクトの底壁から空気室に向けて下方に傾斜し、空気室はドレイン口を備えているのが望ましい（請求項７）。この場合、第１ダクト内にて外気から分離された水の飛沫は第１ダクトの内面に水滴を形成し、このような水滴は第１ダクトの底壁から空気室に流れ、そして、空気室のドレイン口から排出される。

車両の換気装置（請求項１〜７）は、雨天での高速走行中や車両の洗浄時、外気とともに侵入した水の飛沫を外気から効果的に分離し、キャブ内への水の飛沫の侵入を確実に防止する。

図１は、キャブオーバ車両のキャブを示す。
キャブはフロントフェースとしてのフロントアセンブリ２を含み、フロントアセンブリ２は、ウインドシールドガラス４と、このウインドシールガラス４の下方に配置されたフロントパネル６とを有する。フロントパネル６の下部にはエンジン（図示しない）のための空気取入れグリル８が形成されている。

更に、フロントアセンブリ２はプレート状のフロントガーニッシュ１０を有し、このフロントガーニッシュ１０はウインドシールドガラス４の下縁に沿って水平に延び、フロントパネル６の上部を覆っている。フロントガーニッシュ１０はフロントパネル６に取外し可能に取付けられている。
図２に示されるように、フロントパネル６はその上部に凹所１２を有し、この凹所１２はフロントガーニッシュ１０により覆われている。凹所１２はフロントガーニッシュ１０からキャブの後方に向けて凹み、キャブの幅方向に水平に延びている。凹所１２は底壁１４及び後壁１６を有する。底壁１４はキャブの後方に向けて僅かに下向きに傾斜している。また、図３から明らかなように、底壁１４はその中央から両側縁に向けて僅かに下向きに傾斜する。底壁１４の両側縁にはドレイン口１８がそれぞれ形成されている。なお、底壁１４は一側縁から他側縁に向け下向きに傾斜していてもよく、この場合、ドレイン口１８は底壁１４の他側縁のみに形成される。

フロントパネル６の上端は、ウインドシールドガラス４のためのウインドシールドロアレール２０に接続されている。より詳しくは、ウインドシールドロアレール２０はアウタ部材２２及びインナ部材２４を有し、これら部材２２，２４はそれらの上端にて互いに結合され、そして、フロントパネル６の上端はインナ部材２４の下端に接続されている。
上述した凹所１２、フロントガーニッシュ１０及びウインドウレール２０は互いに協働して空気分配室２６を規定する。

図１から明らかなように、フロントガーニッシュ１０はその下部に例えば２個の空気取入れ口(air intakes)２８を有する。これら空気取入れ口２８はキャブの幅方向に互いに離れ、且つ、その幅方向に沿って延びている。より詳しくは、各空気取入れ口２８はフロントガーニッシュ１０の一部を凹ませることにより形成され、外端３０及び内端３２をそれぞれ有する。図２から明らかなように、空気取入れ口２８の外端３０はキャブの前方に向けて開口し、これに対し、空気取入れ口２８の内端３２は上方、即ち、空気分配室２６に向けて開口する。また、内端３２にはグリル３４が取付けられている。更に、空気取入れ口２８の外端３０は、前述した凹所１２における底壁１４の前縁と略同一の高さレベルに配置され、内端３２、即ち、グリル３４は底壁１４よりも上方に位置付けられている。

車両の走行中、各空気取入れ口２８は外気（即ち、走行風）を取り込み、取り込まれた外気は各空気取入れ口２８から空気分配室２６に供給される。
一方、凹所１２における後壁１６の上部には複数、例えば４個の取付け孔３６が形成されている。これら取付け孔３６はキャブの幅方向に延びる横長の矩形形状をなし、キャブの幅方向に互いに離間して配置されている。取付け孔３６は、空気取入れ口２８よりも高いレベルに位置付けられているが、空気取入れ口２８と取付け孔３６との間の距離は比較的短い。

各取付け孔３６には第１ダクトとしてのフロントダクト３８がそれぞれ接続されている。これらフロントダクト３８は合成樹脂からなる。図４から明かなように、各フロントダクト３８はキャブの幅方向に延びる横長の略ボックス形状をなし、前述した空気分配室２６の容積よりも十分に小さい容積を有する。
各フロントダクト３８は前壁４０を有し、この前壁４０は凹所１２の後壁１６に対向する。前壁４０からは凹所１２の後壁１６に向けて中空のフロントジョイント４２が水平に突出されている。このフロントジョイント４２の外周は対応する取付け孔３６と同様な矩形の輪郭形状を有し、フロントジョイント４２は取付け孔３６に嵌合され、凹所１２、即ち、空気分配室２６内にてフロントガーニッシュ１０に向けて開口する。即ち、フロントジョイント４２は水平軸線Ｏ_１を有し、フロントジョイント４２の開口端と前述した空気取入れ口２８の内端３２とが互いに対向することはない。

また、フロントダクト３８は底壁４４及び後壁４６を有し、これら底壁４４及び後壁４６は下方に向けて凸の円弧壁４８を介して円滑に接続されている。底壁４６の内面は軸線Ｏ_１と平行ではなく、円弧壁４８からインレット４２に向けて下向きに傾斜している。
更に、フロントダクト３８はトップ壁５０を有し、このトップ壁５０には矩形の接続孔５２が形成されている。この接続孔５２は後壁４６側に位置付けられ、インレット４２から接続孔５２に至るフロントダクト３８の内部流路を、図２でみて左右が反転した略Ｌ字形に形成させている。

フロントダクト３８の直上には第２ダクトとしてのリアダクト５４が配置されており、このリアダクト５４はフロントダクト３８と同様に合成樹脂からなる。図４に示されるように、リアダクト５４はキャブの幅方向に全域に亘って水平に延び、その下面に、各フロントダクト３８に対応した中空のリアジョイント５６をそれぞれ有する。各リアジョイント５６の外周は接続孔５２に対応した矩形の輪郭形状を有し、リアジョイント５６は対応したフロントダクト３８の接続孔５２を通じ、フロントダクト３８内に突出する。従って、各リアジョイント５６はそのフロントダクト３８とリアダクト５４とを接続する。

図２から明らかなように、リアジョイント５６の内端部５８はキャブの後方、即ち、フロントダクト３８の円弧壁４８に向けて曲げられている。従って、内端部５８の軸線は鉛直面に対して傾斜し、この傾斜軸線Ｏ_２は前述したフロントジョイント４２の水平軸線Ｏ_１と交差する。これら軸線Ｏ_１，Ｏ_２はキャブの後方に向かって鋭角に交差し、軸線Ｏ_１，Ｏ_２間の交差角αは３０〜４０°の範囲から選択されている。この実施例の場合、交差角αは約３５°である。

リアジョイント５６の内端部５８は軸線Ｏ_２に沿う前壁６０を有し、この前壁６０の下端は軸線Ｏ_１よりも上方で、且つ、その近傍に位置付けられている。更に、リアジョイント５６の流路断面積はフロントジョイント４２の流路断面積よりも小さく設定されている。
一方、図４に示されるように、リアダクト５４はキャブの後方に向けて斜め上方に延び、キャブの内方を向いた上面６２を有する。この上面６２からは複数の空気吹出し口６４が突出され、これら空気吹出し口６４は矩形形状をなしている。各空気吹出し口６４はキャブのインストルメントパネルに形成した対応するアパーチャに嵌合され、キャブ内にそれぞれ開口する。図４中、インストルメントパネルは示されていないが、このインストルメントパネルはその一部が図２中に参照符号で示されている。

空気吹出し口６４の開口端にはグリル（図示しない）が取付けられている。グリルはキャブ内の運転者又は乗員により操作され、これにより、グリルからの空気の吹出し方向を任意に可変することができる。
次に、上述した換気装置の自然換気機能を説明する。
車両の走行中、外気（走行風）はフロントガーニッシュ１０の空気取入れ口２８から空気分配室２６内に導入され、この後、空気分配室２６内の空気は各フロントダクト３８及びリアダクト５４内を通じて流れ、リアダクト５４の各空気吹出し口６４からキャブ内に供給される。

車両が雨天時、高速走行している状況や、車両の洗浄時、車両の正面が高圧のジェット水流を受けている状況にあるとき、水の飛沫が外気とともに、空気取入れ口２８から空気分配室２６内に吹き込むことも考えられる。
しかしながら、空気分配室２６の容積は個々のフロントダクト３８内の容積よりも十分に大きく、しかも、フロントダクト３８のフロントジョイント４２は空気取入れ口２８の内端３２と対向していないので、空気分配室２６内に導入された外気は個々のフロントダクト３８内に流入する前に、空気分配室２６内にて一時的に滞留する。それ故、外気中に多量の水の飛沫が含まれていても、この飛沫の一部は空気分配室２６の内壁、即ち、凹所１２の後壁１６に水の微粒子として付着し、外気から分離される。

後壁１６に付着した水の微粒子は互いに集まって水滴を形成する。このような水滴は後壁１６を伝って流下し、凹所１２の底壁１４に達する。そして、底壁１４上の水滴は底壁１４のドレイン口１８まで流れ、これらドレイン口１８から下方に排出される。
また、フロントダクト３８は空気分配室２６の上部に配置されているので、空気分配室２６内に吹き込んだ水の飛沫が重力に抗してフロントダクト３８のフロントジョイント４２に達する虞は少ない。

更に、リアジョイント５６の流路断面積がフロントジョイント４２の流路断面積よりも小さく、しかも、リアジョイント５６の内端部５８がフロントダクト３８内に突出し、且つ、フロントダクト３８の円弧壁４８に向けて開口しているので、フロントダクト３８内に流入した外気はリアダクト５４に向けて円滑に流れることはない。
それ故、フロントダクト３８内に流入した外気の一部は、図２中の矢印Ｆ_１で示されるように、フロントダクト３８の円弧壁４８に衝突して、この円弧壁４８により流れ方向が上方に向けられ、そして、リアジョイント５６を通じてリアダクト５４内に流入する。この後、リアダクト５４内に流入した外気はリアダクト５４の内壁に更に衝突した後、リアダクト５４の空気吹出し口６４を通じてキャブ内に供給される。

また、フロントダクト３８内に流入した外気の残部は、図２中の矢印Ｆ_２で示されるように、リアジョイント５６の前壁６０の外面に衝突した後、前述した矢印Ｆ_１の外気の流れに合流し、円弧壁４８及びリアダクト５４の内壁との衝突を繰り返して、リアダクト５４の空気吹出し口６４からキャブ内に供給される。
それ故、万一、水の飛沫が外気とともに、空気分配室２６からフロントジョイント４２を通じてフロントダクト３８内に侵入したとしても、このような水の飛沫はフロントダクト３８の円弧壁４８やリアダクト５４におけるリアジョイント５６の前壁６０に衝突し、外気から分離される。即ち、空気分配室２６やフロントダクト３８の円弧壁４８及び前壁６０は、外気中から水の飛沫を分離する分離壁としても機能するので、水の飛沫がリアダクト５４を通じ、その空気吹出し口６４からキャブ内に侵入することはない。

円弧壁４８、内壁及び前壁６０にそれぞれ付着した水の飛沫、即ち、微粒子は互いに集まって水滴を形成する。リアダクト５４の内壁上の水滴はリアジョイント５６の内壁を伝って流れ、リアジョイント５６の下端からフロントダクト３８の底壁４４に落下する。また、円弧壁４８上の水滴は円弧壁４８を伝いフロントダクト３８の底壁４４に流下する。更に、リアジョイント５６の前壁６０上の水滴は前壁６０を伝って流れ、この前壁６０の下端からフロントダクト３８の底壁４４に落下する。この結果、フロントダクト３８及びリアダクト５４内の水滴は全て、フロントダクト３８の底壁４４上に集められる。

前述したようにフロントダクト３８の底壁４４は、フロントジョイント４２に向けて下方に傾斜されているので、底壁４４上の水滴はフロントジョイント４２に向けて流れ、そして、フロントジョイント４２から空気分配室２６の底壁１４に落下され、この後、前述したように底壁１４からドレイン口１８を通じて排出される。
前述したリアジョイント５６の内端部５８はフロントダクト３８の水平軸線Ｏ_１の近傍まで延びているので、フロントダクト３８とリアダクト５４との間の接続部にて、外気の流路断面積を減少させるスロートを形成する。

前述したスロート、即ち、リアジョイント５６の存在はフロントダクト３８内の圧力Ｐ_１に対してリアダクト５４内の圧力Ｐ_２を僅かに低下させるものの、この圧力差(Ｐ_１−Ｐ_２)はフロントダクト３８内からリアダクト５４内に向けて水の飛沫を上昇させるほど、大きくはない。
更に、リアダクト５４は、各フロントダクト３８に対応したリアジョイント５６を一体に有しているので、フロントダクト３８から空気吹出し口６４に至る通路構造が簡単になる。それ故、本発明の換気装置は部品点数や組立の程数が共に低減され、安価に提供される。

車両のキャブを示した斜視図である。 図１中、II-II線に沿う断面図である。 図２の空気分配室の底壁を示した横断面図である。 図４は、フロントダクトとリアダクトの一部を示した分解斜視図である。

符号の説明

２ フロントアセンブリ
４ ウインドシールドガラス（フロントフェース）
６ フロントパネル（フロントフェース）
１０ フロントガーニッシュ（フロントフェース）
１２ 凹所
１４ 底壁
１８ ドレイン口
２６ 空気分配室（空気室）
２８ 空気取入れ口
３８ フロントダクト（第１ダクト）
５４ リアダクト（第２ダクト）
６４ 空気吹出し口
Ｏ_１ 水平軸線，
Ｏ_２ 傾斜軸線
α 交差角

Claims (7)

1. ウインドシールドガラスを備えたフロントフェースを有するキャブと、このキャブ内に配置された空気吹出し口とを含む車両のための換気装置であって、
   前記換気装置は、
   前記キャブのフロントフェースに形成された空気取入れ口と、
   前記空気取入れ口と前記空気吹出し口とを接続する換気経路と、
   を備え、
   前記換気経路は、
   前記フロントフェースの内側に規定され、前記空気取入れ口に接続された空気室と、
   前記空気室から前記キャブの後方に向けて延びる第１ダクトであって、前記空気室に接続された一端部と、上方に曲げられた他端部とを有する、第１ダクトと、
   前記第１ダクトの前記他端部から前記空気吹出し口まで上方に延びる第２ダクトであって、前記第１ダクトの前記他端部に接続された一端部と、前記空気吹出し口を形成する他端部とを有する、第２ダクトと
   を含み、
   前記第１ダクトにおける前記一端部の軸線及び前記第２ダクトにおける前記一端部の軸線は、前記キャブの後方に向かって鋭角に交差することを特徴とする車両の換気装置。
2. 前記フロントフェースは、
   フロントパネルと、
   前記フロントパネルの上部に形成され、前記キャブの後方に向けて凹んだ凹所と、
   前記空気室を形成すべく前記凹所を覆い、且つ、前記空気取入れ口を有するフロントガーニッシュと
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の換気装置。
3. 前記空気取入れ口は、前記空気室の下部に連通し、前記第１ダクトの前記一端部は前記空気室の上部に連通することを特徴とする請求項２に記載の車両の換気装置。
4. 前記空気室の容積は、前記第１ダクトの容積よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の車両の換気装置。
5. 前記第２ダクトにおける前記一端部の開口面積は、前記第１ダクトにおける前記一端部の開口面積よりも小さいことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の車両の換気装置。
6. 前記第２ダクトの前記一端部は、前記第１ダクトの前記他端部から前記第１ダクト内に突出し、且つ、前記第１ダクトにおける前記一端部の軸線の近傍まで延びていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の車両の換気装置。
7. 前記第１ダクトの底壁は、前記空気室に向けて下方に傾斜し、
   前記空気室はドレイン口を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の車両の換気装置。

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