JP2009234285A - 空気吹き出し装置及びそれに用いられる軟質発泡体 - Google Patents

Abstract

【課題】作業性が良好であると共に、シャットバルブの開閉時に発生する摺接音をはじめとする異音を低減することができる空気吹き出し装置及びそれに用いられる軟質発泡体を提供する。
【解決手段】空気吹き出し装置１０は、空気が流通するダクトに接続されるケース体１１と、該ケース体１１内に回動自在に軸支されると共に操作部材の回動操作によりケース体１１内の空気の流れを調節するシャットバルブ２４とを備えている。該シャットバルブ２４は、ケース体１１内に回動自在に軸支されているバルブ基材２５と、該バルブ基材２５外周の凹溝２６に嵌着され軟質発泡体の両面に樹脂フィルムが積層されたシール部材３１とより構成されている。該シール部材３１の少なくともケース体１１の内面に圧接される外周縁における軟質発泡体は潰されて潰れ部３６が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車における空調用の空気吹き出し装置に関するものであり、そのケース体内の空気の流れを調節するシャットバルブに装着されるシール部材とケース体の内面との間の摺接による異音の発生を抑制することができる空気吹き出し装置及びそれに用いられる軟質発泡体に関するものである。

従来、空気調整装置が搭載された自動車の車室内には、インストルメントパネル等に吹き出し口を車室内に向けた状態でケース体が設置されている。このケース体内の中央部には、吹き出される空気を遮断したり、吹き出したりするシャットバルブが回転自在に軸支されている。係るシャットバルブの吹き出し口の内周面に接触する両端縁には、風をシールするためのクッション性を有する部材が固定されている。このクッション性を有する部材としては、ポリウレタン発泡体、不織布などの素材が用いられている。当該シャットバルブの動作時には、吹き出し口の内周面と摺接するときに摩擦による異音が発生する場合がある。そのような異音の発生を防止するため工夫がなされている。

例えば、板状ダンパの周縁部に沿設され、ダンパ全閉時に空気ダクト内面を流れる温調空気を遮断するシール材が知られている（例えば、特許文献１を参照）。該シール材は、発泡体上にエラストマーとシリコーンオイルとから形成したシリコーンオイル滲出層が形成されて構成され、そのシリコーンオイル滲出層が徐々にシリコーンオイルを滲出し、摺接音が低減されるようになっている。

しかしながら、このシール材においては、シリコーンオイル滲出層を形成する場合、エラストマーにシリコーンオイルを含浸させ、はみ出したシリコーンオイルを拭き取る作業が必要であり、シール材の製造が面倒であった。さらに、シール材をダンパに組付けるとき、作業者の手にシリコーンオイルが付着して作業性が悪く、その手で意匠面を汚すという不具合が発生する場合があった。加えて、合成樹脂で形成されたダンパにシリコーンオイルが付着すると、合成樹脂の機械的物性を損なったり、光沢を失わせたりするという欠点もあった。

そのような欠点を有しない空気吹き出し装置として例えば、ケース体と該ケース体内のシャッターバルブとを備え、該シャッターバルブはバルブ本体と、そのバルブ本体の周縁に形成されたシール体とを有する装置が知られている（例えば、特許文献２を参照）。この空気吹き出し装置においては、バルブ本体の周縁に形成された凹溝内に突起部が架設されると共に、シール体の基部には前記突起部に係合され、かつ該突起部を挟持する切欠部が設けられている。これにより、シャッターバルブが全閉寸前の位置において、シール体の振動を抑え、異音の発生を抑制するようになっている。
特開２００６−２８１９４３号公報（第２頁、第３頁及び第６頁） 特開２００１−２６３７７６号公報（第２頁及び第３頁）

ところが、特許文献２に記載されている空気吹き出し装置では、シール体が基部に強固に支持されて振動が抑えられているものの、シール体の厚さは全体に一定の厚さに形成されている。このため、シール体の周縁部でケース体の内面に摺接する部分が一定の剛性をもつ（腰がある）と共に、シール体の周縁部には稜線が存在し、シャッターバルブ（シャットバルブ）を全閉する間際又は開き始めるときにはシール体の周縁部又はその稜線がケース体の内面に強く摺接する傾向がある。従って、シャッターバルブの全閉間際又は開き始めにおいて、シール体の周縁部がケース体の内面に擦れて発生する音すなわち摺接音が大きくなるという問題があった。よって、前述のような作業性を悪化させることなく、摺接音をはじめとする異音を抑制することができる空気吹き出し装置が求められている。

そこで本発明の目的とするところは、作業性が良好であると共に、シャットバルブの開閉時に発生する摺接音をはじめとする異音を低減することができる空気吹き出し装置及びそれに用いられる軟質発泡体を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１の空気吹き出し装置は、空気が流通するダクトに接続されるケース体と、該ケース体内に回動自在に軸支されると共に操作部材の回動操作によりケース体内の空気の流れを調節するシャットバルブとを備え、該シャットバルブはケース体内に回動自在に軸支されているバルブ基材と、該バルブ基材の外周部に配設されてケース体内の空気の流れを遮断すべく軟質発泡体の両面に樹脂フィルムが積層されたシール部材とより構成され、かつ該シール部材の少なくともケース体の内面に圧接される外周縁における軟質発泡体が潰されて構成されていることを特徴とする。

請求項２の空気吹き出し装置は、請求項１に係る発明において、前記シール部材の軟質発泡体は、軟質ポリウレタン発泡体により形成されていることを特徴とする。
請求項３の空気吹き出し装置は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記シール部材の軟質発泡体の外周縁は、高周波ウェルド加工により潰されていることを特徴とする。

請求項４の空気吹き出し装置は、請求項１から請求項３のいずれか１項に係る発明において、前記樹脂フィルムは、ポリウレタンにより形成されていることを特徴とする。
請求項５の空気吹き出し装置は、請求項１から請求項４のいずれか１項に係る発明において、前記バルブ基材は四角板状に形成され、その外周端面には凹溝が設けられると共に、該凹溝に交差する係合凹部が設けられ、前記シール部材は前記凹溝に嵌着される四角環状部及び係合凹部に係合する連結部が設けられていることを特徴とする。

請求項６の空気吹き出し装置に用いられる軟質発泡体は、請求項１に記載の空気吹き出し装置に用いられるシール部材を構成する軟質発泡体であって、その両面に樹脂フィルムが積層されて構成されたシール部材がバルブ基材に組付けられると共に、シール部材の少なくともケース体の内面に圧接される外周縁における部分が潰されて構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項１の空気吹き出し装置では、シャットバルブはケース体内に回動自在に軸支されているバルブ基材と、該バルブ基材の外周部に配設されてケース体内の空気の流れを遮断すべく軟質発泡体の両面に樹脂フィルムが積層されたシール部材とより構成されている。そして、シール部材の少なくともケース体の内面に圧接される外周縁における軟質発泡体が潰されて構成されている。このため、係る軟質発泡体が潰されている潰れ部は薄肉となって柔軟性が大きくなり、ケース体内面に対するシール部材の外周縁の摺接が柔らかいものとなる。そのように、摺接音の低減を図るため、従来のようにシリコーンオイルを含浸させるのではなく、軟質発泡体の外周縁を潰すという構成を採用している。従って、作業性が良好であると共に、シャットバルブの開閉時に発生する摺接音をはじめとする異音を低減することができる。

請求項２の空気吹き出し装置では、シール部材の軟質発泡体は、軟質ポリウレタン発泡体により形成されている。このため、請求項１に係る発明の効果に加えて、シール部材の弾力性を向上させることができると共に、容易に潰すことができる。

請求項３の空気吹き出し装置では、シール部材の軟質発泡体の外周縁は、高周波ウェルド加工により潰されている。従って、請求項１又は請求項２に係る発明の効果に加えて、シール部材を構成する軟質発泡体の外周縁を短時間で所定の厚さまで容易に潰すことができる。

請求項４の空気吹き出し装置では、樹脂フィルムはポリウレタンにより形成されている。このため、請求項１から請求項３のいずれか１項に係る発明の効果に加えて、表面の滑り性を良くしてシャットバルブの操作時における異音を抑え、伸びを良好にしてバルブ基材に対するシール部材の組付け性を向上させることができる。

請求項５の空気吹き出し装置では、バルブ基材は四角板状に形成され、その外周端面には凹溝が設けられると共に、該凹溝に交差する係合凹部が設けられ、前記シール部材は前記凹溝に嵌着される四角環状部及び係合凹部に係合する連結部が設けられている。従って、請求項１から請求項４のいずれかに係る発明の効果に加えて、バルブ基材に対するシール部材の連結を良好に保持することができる。

請求項６の空気吹き出し装置に用いられる軟質発泡体では、その両面に樹脂フィルムが積層されて構成されたシール部材がバルブ基材に組付けられると共に、シール部材の少なくともケース体の内面に圧接される外周縁における部分が潰されて構成されている。このため、係る軟質発泡体を請求項１の空気吹き出し装置に用いた場合、請求項１に係る発明の効果を発揮することができる。

以下、本発明の最良と思われる実施形態について詳細に説明する。
本実施形態における車両空調用の空気吹き出し装置１０について説明すると、図１及び図２に示すように、ほぼ横長四角筒状をなし、前後が開口されたケース体１１の前部（図１及び図２の左部）には、上下の回動軸１２で支持され左右方向に回動する複数枚の整流板１３が一定間隔をおいて配設されている。各整流板１３には図示しない連結軸が結合され、ケース体１１の外側面に設けられた操作部材としての操作つまみ１４を有する第１回転円盤１５の回転により、整流板１３が左右方向の所定位置まで回動するようになっている。第１回転円盤１５の後部には扇状をなす第１連動部１６が一体形成され、その外周面には第１歯部１７が形成されている。

ケース体１１の後部には対向する位置に大径支持孔１８と小径支持孔１９が透設され、大径支持孔１８の外側に第２回転円盤２０が回動可能に支持されている。該第２回転円盤２０の前部には扇状をなす第２連動部２１が一体形成されると共に、その外周面には第２歯部２２が形成され、前記第１連動部１６の第１歯部１７に噛合されている。そして、操作つまみ１４を回動操作すると、第１回転円盤１５、第１連動部１６、第２連動部２１を介して第２回転円盤２０が回動するようになっている。第２回転円盤２０には、ケース体１１内に突出する一対の係合突起２３が設けられている。

図２、図３及び図４に示すように、シャットバルブ（シャッターバルブ）２４のバルブ基材２５は横長四角板状に形成され、その外周端面には凹溝２６が環状に形成されている。バルブ基材２５における一方の短辺の中央には係合凹所２７が設けられ、他方の短辺の中央には回動軸２８が突設されている。そして、バルブ基材２５の係合凹所２７が前記第２回転円盤２０の係合突起２３に係合されると共に、回動軸２８が前記ケース体１１の小径支持孔１９に挿通支持され、シャットバルブ２４が係合突起２３及び回動軸２８を中心にして回動可能に構成されている。前記凹溝２６内の左右両辺の中央には、半円状をなす一対の係止凸部２９が形成されている。バルブ基材２５の上辺及び下辺の各中央には凹状に切欠かれた係合凹部３０が、前記凹溝２６に直交する方向に延びるように形成されている。

シール部材３１は、前記シャットバルブ２４を構成するバルブ基材２５に引き伸ばして組付けられるものである。シール部材３１は、前記シャットバルブ２４のバルブ基材２５よりも大きい寸法の四角シート状に形成され、その中央には左右一対の四角形状をなす抜き孔３２が透設されている。従って、シール部材３１は、四角環状部３１ａと中央の連結部３１ｂとより構成されている。前記抜き孔３２には、前記バルブ基材２５の係止凸部２９に対応する半円状の係止凹部３３が形成されている。そして、図２及び図３に示すように、シール部材３１の四角環状部３１ａがバルブ基材２５の凹溝２６に嵌入され、連結部３１ｂがバルブ基材２５の上下に位置する係合凹部３０からバルブ基材２５の外側へ露出されて係合されると共に、係止凹部３３がバルブ基材２５の係止凸部２９に係止されて位置決めされるようになっている。

図５（ａ）に示すように、空気吹き出し装置に用いられるシール部材３１は、軟質発泡体としての軟質ポリウレタン発泡体（以下、単に発泡体ともいう）３４の両面に、樹脂フィルム３５がラミネートされて形成されている。ここで、軟質ポリウレタン発泡体３４について説明する。該軟質ポリウレタン発泡体３４は、ポリオール類、ポリイソシアネート類、触媒及び発泡剤を含有する発泡体３４の原料を反応及び発泡させて製造される。ここで、軟質ポリウレタン発泡体３４は、軽量で、一般にセル（気泡）が連通する連続気泡構造を有し、柔軟性があり、かつ復元性を有するものをいう。

なお、軟質発泡体としては、軟質ポリウレタン発泡体のほか、ポリエチレン発泡体等のポリオレフィン発泡体、ゴムスポンジなどが用いられる。中でも、低硬度で容易に圧縮される柔軟性、圧縮後の復元性等の点から軟質ポリウレタン発泡体が好ましい。

次に、前記発泡体３４の各原料について順に説明する。
ポリオール類としては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール又はポリエーテルポリエステルポリオールが用いられる。ポリエーテルポリオールとしては、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、それらの変性体、グリセリンにアルキレンオキサイドを付加した化合物等が挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、アジピン酸、フタル酸等のポリカルボン酸を、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等のポリオールと反応させることによって得られる縮合系ポリエステルポリオールのほか、ラクトン系ポリエステルポリオール及びポリカーボネート系ポリオールが挙げられる。また、ポリエーテルポリエステルポリオールとしては、グリセリンにアルキレンオキサイドを付加した化合物に、アジピン酸、フタル酸等のポリカルボン酸を反応させたものが用いられる。このポリオール類は、原料成分の種類、分子量、縮合度等を調整することによって、水酸基の数や水酸基価を変えることができる。フレームラミネート用の軟質ポリウレタン発泡体３４を得るためには、前記のポリエステルポリオールやポリエーテルポリエステルポリオールを使用、又はそれらのポリオールとポリエーテルポリオールとを併用することで得ることができる。

発泡体３４の原料にはポリオール類としての架橋剤を配合することができる。この架橋剤としては、例えばポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等が挙げられる。

次に、ポリオール類と反応させるポリイソシアネート類はイソシアネート基を複数有する化合物であって、具体的にはトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４,４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、１,５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、トリフェニルメタントリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）等が用いられる。

ポリイソシアネート類のイソシアネート指数（イソシアネートインデックス）は、好ましくは９０〜１３０に設定される。ここで、イソシアネート指数は、ポリオール類の水酸基、架橋剤であるポリオールの水酸基及び発泡剤（水）等の活性水素基に対するポリイソシアネート類のイソシアネート基の当量比を百分率で表したものである。イソシアネート指数が１００を超えるということは、イソシアネート基が活性水素基より過剰であることを意味する。イソシアネート指数が９０未満の場合には、ポリオール類などに対するポリイソシアネート類の反応が不足し、発泡体３４の破裂、崩壊が起きやすくなると共に、得られる発泡体３４の架橋密度が低下し、発泡体３４が軟らかくなって機械的物性が不足する。その一方、イソシアネート指数が１３０を超える場合には、発泡体３４の架橋密度が高くなってセルの連通性が悪くなると共に、軟質ポリウレタン発泡体３４としての軟らかい感触が得られなくなる。

触媒はポリオール類とポリイソシアネート類との樹脂化反応（ウレタン化反応）を促進すると共に、ポリイソシアネート類と発泡剤としての水との泡化反応などを促進するためのものである。樹脂化反応を選択的に促進する触媒としては特に金属触媒が用いられ、泡化反応を促進するための触媒としては特にアミン触媒が用いられる。金属触媒として具体的には、オクチル酸スズ（スズオクトエート）、ジブチルスズジラウレート、ジブチルジ酢酸スズ、ジ（２−エチルヘキシル）ジラウリン酸スズ、ジ（２−エチルヘキサン酸）スズ等の有機スズ化合物やジ（２−エチルヘキサン酸）鉛等が挙げられる。アミン触媒として具体的には、Ｎ,Ｎ´,Ｎ´−トリメチルアミノエチルピペラジン、トリエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン等の第３級アミンが挙げられる。

前記金属触媒の含有量は、ポリオール類１００質量部当たり０．０５〜０．１５質量部であることが好ましい。金属触媒の含有量が０．０５質量部より少ない場合には、樹脂化反応の進行が不足し、発泡体３４が破裂、崩壊しやすく、得られる発泡体３４の架橋密度が低下して機械的物性が損なわれる。その一方、０．１５質量部より多い場合には、樹脂化反応が過度に進行して発泡体３４の架橋密度が高く、セル膜が多くなり、セルの連通性が阻害されて通気性が悪化する。また、アミン触媒の含有量は、ポリオール類１００質量部当たり０．２〜０．５質量部であることが好ましい。アミン触媒の含有量が０．２質量部より少ない場合には、泡化反応の進行が十分ではなく、得られる発泡体３４のセルの連通性が低下し、通気性が損なわれる傾向となる。その一方、０．５質量部より多い場合には、泡化反応の進行が過剰になり、発泡体３４の機械的物性が低下する。

発泡剤はポリウレタンを発泡させて軟質ポリウレタン発泡体３４とするためのものである。この発泡剤としては、軟質ポリウレタン発泡体３４の製造で一般的に使用される水、水とハロゲン化脂肪族炭化水素、例えばメチレンクロライド、トリクロロエタン等との併用、酸アミドとの併用等が採用される。これらの発泡剤のうち、泡化反応の反応性に優れ、取扱性の良好な水が最も好ましい。発泡剤の含有量は、ポリオール類１００質量部当たり１．０〜６．０質量部であることが好ましい。発泡剤の含有量が１．０質量部より少ない場合には、発泡は可能であるが、得られる発泡体３４が軽量ではなくなると共に、硬度が高く、柔軟性が得られ難くなって空気吹き出し装置用には適さなくなる。一方、発泡剤の含有量が６．０質量部より多い場合には、樹脂化反応と泡化反応とのバランスが悪くなり、良好な発泡体３４が得られ難く、発泡体３４の機械的強度も不足しやすい。

整泡剤は、発泡剤によって行われる発泡を円滑に進行させるために必要に応じて用いられる。そのような整泡剤としては、軟質ポリウレタン発泡体３４を製造する際に通常使用されるものを用いることができる。整泡剤として具体的には、シリコーン化合物、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤、ポリエーテルシロキサン、フェノール系化合物等が用いられる。この整泡剤の含有量は常法に従って設定される。

発泡体３４の原料には、前記各原料のほか、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、破泡剤（充填剤）等を常法に従って配合することができる。難燃剤としては、ハロゲン化リン酸エステル、縮合リン酸エステル等が用いられる。

前述したポリオール類とポリイソシアネート類との反応は常法に従って行われるが、ワンショット法又はプレポリマー法が採用される。ワンショット法は、ポリオール類とポリイソシアネート類とを直接反応させる方法である。プレポリマー法は、ポリオール類とポリイソシアネート類との各一部を事前に反応させて末端にイソシアネート基又は水酸基を有するプレポリマーを得、それにポリオール類又はポリイソシアネート類を反応させる方法である。軟質ポリウレタン発泡体３４としては、スラブ発泡法により得られる軟質スラブポリウレタン発泡体が好ましい。スラブ発泡法は、上記ワンショット法により混合攪拌された反応原料（反応混合液）をベルトコンベア上に吐出し、該ベルトコンベアが移動する間に反応原料が常温、大気圧下で自然発泡し、硬化することで得られる。その後、乾燥炉内で硬化（キュア）し、所定形状に裁断される。その他、モールド成形法、現場施工スプレー成形法等によって軟質ポリウレタン発泡体３４を得ることもできる。

このようにして得られる発泡体３４は、例えば見掛け密度が１５〜８０ｋｇ／ｍ^３、好ましくは２０〜４０ｋｇ／ｍ^３、及び硬さが５０〜２５０Ｎ、好ましくは８０〜１５０Ｎであり、良好な機械的物性を有している。ここで、見掛け密度はＪＩＳ Ｋ ７２２２：１９９９に準拠して測定される値であり、硬さはＪＩＳ Ｋ ６４００−２：２００４に準拠して測定される値である。発泡体３４として好適なものは、樹脂フィルム３５との積層においてフレームラミネート加工が可能な発泡体３４であり、前述したポリオールがポリエステルポリオール又はポリエーテルポリエステルポリオールを用いて製造され、見掛け密度及び硬さが上記範囲にあるものである。発泡体３４としてさらに好適なものは、湿熱性の点から、ポリエステルポリオールとポリエーテルポリエステルポリオールとを併用したもので、見掛け密度及び硬さが上記範囲にあるものである。発泡体３４はシート状に形成され、その厚さはほぼ１〜４ｍｍであるが、樹脂フィルム３５をラミネートして得られるシール部材３１の厚さが１〜４ｍｍの範囲の所定値となるように設定される。

次に、樹脂フィルム３５は、軟質ポリウレタン発泡体３４にラミネートされるものであって、表面の滑り性が良く、伸びの良好なものが用いられる。表面の滑り性が良いことによりシャットバルブ２４の操作時における異音の発生を抑えることができ、伸びが良好であることによりシール部材３１を容易に引き伸ばしてシャットバルブ２４のバルブ基材２５に組付けることができる。スパンボンド系の不織布（長繊維不織布）は、表面の摩擦係数が小さく、滑り性は良好であるが、伸びが低く、シャットバルブ２４のバルブ基材２５に引き伸ばして組付けることができなくなるため、不適当である。

この樹脂フィルム３５としては、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリオレフィン系樹脂フィルム等が用いられる。これらの樹脂フィルム３５のうち、例えば８０℃で４００時間という耐熱性等の観点からポリウレタン系樹脂フィルムが好ましい。ポリウレタン系樹脂フィルムを構成するポリウレタン系樹脂としては、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂とポリエステル系ポリウレタン樹脂が挙げられるが、加水分解しにくいポリエーテル系ポリウレタン樹脂が好ましい。

樹脂フィルム３５の厚さは、樹脂フィルム３５の伸びを得るために１５〜９０μｍであることが好ましい。樹脂フィルム３５の厚さが１５μｍより薄い場合には、樹脂フィルム３５にピンホールが形成されたり、量産性が低下したりして樹脂フィルム３５の製造が難しくなる。その一方、９０μｍより厚い場合には、樹脂フィルム３５の伸びが不足し、シール部材３１を引き伸ばしてシャットバルブ２４のバルブ基材２５に組付けることが困難になる。

また、樹脂フィルム３５はシール部材３１の耐熱性を高めるために、その軟化温度は９０〜２００℃であることが好ましい。この軟化温度が９０℃未満の場合、自動車等のシャットバルブ２４に要求される厳しい条件を満たすことができなくなって好ましくない。一方、軟化温度が２００℃を超える場合、耐熱性は十分であるが、伸びが不足したりして好ましくない。

さらに、樹脂フィルム３５はシャットバルブ２４のバルブ基材２５に対するシール部材３１の組付け性を良好にするために、ＪＩＳ Ｋ ６４００−５に準拠して測定される１５％モジュラスが２〜１０Ｎであることが好ましく、２〜５Ｎであることがより好ましい。この１５％モジュラスが２Ｎ未満の場合には、モジュラス（引張り応力）が小さくなり過ぎて樹脂フィルム３５の強度低下が大きくなり、フィルムが破断しやすくなる。その一方、１０Ｎを超える場合には、引張り応力が大きくなり過ぎてバルブ基材２５に対するシール部材３１の組付けが難しくなる。

次に、軟質ポリウレタン発泡体３４に対して樹脂フィルム３５を接着する方法としては、フレームラミネート法、ホットメルト接着剤による接着法等が採用される。これらの接着法のうち、接着剤を使用せず、伸び等の物性を損なうことのないフレームラミネート法が好ましい。フレームラミネート法は、軟質ポリウレタン発泡体３４に樹脂フィルム３５を接着させるために発泡体表面に炎（フレーム）を当てて溶かし、その部分に粘着性を発現させることにより、樹脂フィルム３５と接着させるものである。係る軟質ポリウレタン発泡体３４は低密度で、溶融開始温度の低いものが好ましい。その場合、軟質ポリウレタン発泡体３４がフレームによって溶融しやすくなり、その溶融部分が増えて接着性が高められる。従って、軟質ポリウレタン発泡体３４は、剥離強度などの優れた接着強度を発揮することができる。

ホットメルト接着剤による接着法では、通常のホットメルト接着剤を使用すると溶融温度が低く耐熱性が不足するため、湿気硬化型のホットメルト接着剤を使用することが望ましい。湿気硬化型のホットメルト接着剤は空気中の湿気と反応して硬化する接着剤であって、例えば４,４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）系のホットメルト接着剤のほか、過剰量の脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート又はそれらの変性体と、ポリオールとを反応させて得られたイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー等が用いられる。脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートとしては、前記軟質ポリウレタン発泡体の原料として挙げた各ポリイソシアネートが使用される。また、脂肪族ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートの変性体としては、イソシアヌレート変性体、ビウレット変性体などが用いられる。

ＭＤＩ系のホットメルト接着剤やウレタンプレポリマーは水蒸気などの水によって反応、硬化するが、硬化触媒としてトリエチルアミン、塩化第２スズ、塩化アンモニウム等を配合し、反応、硬化を促進させることもできる。ホットメルト接着剤の使用量は接着面積などに応じて常法に従い適宜定められる。

上記のように構成されるシール部材３１は、シャットバルブ２４として用いるためにその厚さは前記のように１〜４ｍｍであることが好ましい。この厚さが１ｍｍより薄い場合には、シャットバルブ２４を構成したときのシール性等が不足し、シャットバルブ２４としての機能が果たされなくなる。一方、４ｍｍより厚い場合には、シール部材３１の伸びが不足し、シャットバルブ２４のバルブ基材２５に引き伸ばして組付けることが難しくなる。また、シール部材３１は、シャットバルブ２４におけるバルブ基材２５の周囲から１〜１０ｍｍ程度はみ出して組付けられ、そのはみ出し部分がケース体１１の内面に摺接するようになっている。

次に、図５（ｂ）に示すように、前記シール部材３１の少なくともケース体１１の内面に圧接される外周縁における発泡体３４が潰されて潰れ部３６が形成される。この潰れ部３６は薄肉となって柔軟性、変形性などが大きくなり、ケース体１１内面に対する摺接が柔らかいものとなって、シャットバルブ２４の開閉時における摺接音の低減を図ることができる。潰れ部３６の厚さは、０．１〜１ｍｍであることが好ましく、０．２〜０．５ｍｍであることがより好ましい。潰れ部３６の厚さが０．１ｍｍを下回る場合には、その成形条件が厳しくなるか、又は積層体の構成上薄くするのが困難となる。その一方、１ｍｍを上回る場合には、潰れ部３６の柔軟性に欠け、摺接音を抑制する効果が低下する。該潰れ部３６を形成する方法としては、高周波ウェルド加工法、熱プレス加工法等が挙げられる。

高周波ウェルド加工法は、高周波ウェルダーを使用し、例えば電流３．５〜５．０Ａ、発振時間１０〜２０秒、冷却時間１０〜２０秒の条件で、シール部材３１の軟質ポリウレタン発泡体３４を溶融することによって行われる。この高周波ウェルド加工法では、シール部材３１の温度は５０〜７０℃程度であり、比較的低温で潰れ部３６を形成することができる。また、熱プレス加工法は、熱プレス加工機を使用し、例えば温度１８０〜２２０℃の条件で、シール部材３１の軟質ポリウレタン発泡体３４をプレス加工することによって行われる。

さて、本実施形態における空気吹き出し装置１０の作用について説明すると、まずシール部材３１は、軟質ポリウレタン発泡体３４の表面に樹脂フィルム３５をフレームラミネート法によって接着した後、その外周縁に高周波ウェルド加工を施して潰れ部３６を形成することにより得られる。この場合、高周波ウェルド加工により、シール部材３１の外周縁を短時間で容易に薄肉化して潰れ部３６を形成することができる。さらに、フレームラミネート法により、接着剤を用いることなく樹脂フィルム３５を発泡体３４に接着でき、シール部材３１について伸び等の物性低下を防止することができる。

得られたシール部材３１をシャットバルブ２４のバルブ基材２５に組付ける場合には、図３及び図２に示すように、シール部材３１を上下左右に引き伸ばしながらバルブ基材２５の凹溝２６に嵌め込む。このとき、シール部材３１は伸びが良好であることから、容易に引き伸ばすことができ、組付け操作を速やかに完了することができる。組付け後には、シール部材３１の四角環状部３１ａがバルブ基材２５の凹溝２６に嵌入され、連結部３１ｂが係合凹部３０からバルブ基材２５の外側へ露出されると共に、シール部材３１の係止凹部３３がバルブ基材２５の係止凸部２９に係止されて位置決めされる。従って、シール部材３１はバルブ基材２５に組付けられた状態で外れないようになる。このようにしてシャットバルブ２４が得られる。

その後、図２及び図１に示すように、シャットバルブ２４はケース体１１の後方からケース体１１内へ挿入され、バルブ基材２５の係合凹所２７が第２回転円盤２０の係合突起２３に係合されると共に、回動軸２８がケース体１１の小径支持孔１９に挿通支持され、図１の実線及び二点鎖線に示すように回動可能に形成される。そして、操作つまみ１４を回動操作することにより、シャットバルブ２４の全開状態（図１の二点鎖線）と全閉状態（図１の実線）との間で開度を調節することができる。このとき、シャットバルブ２４のシール部材３１は柔軟性及び弾力性があるため、その外周縁がケース体１１の内面に十分密接することができる。さらに、シール部材３１の外周縁には薄肉の潰れ部３６が形成され、該潰れ部３６は柔軟性が大きく、ケース体１１内面に対する摺接が柔らかいものとなって、摺接音が抑えられる。その上、シール部材３１の表面は樹脂フィルム３５で構成されているため、その表面の摩擦が小さく、シール部材３１の外周縁がケース体１１の内面に摺接するときの摺接音が低減される。

以上の実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・ 本実施形態の空気吹き出し装置１０では、シャットバルブ２４がバルブ基材２５と、該バルブ基材２５外周の凹溝２６に嵌着されるシール部材３１とより構成されている。そして、シール部材３１の外周縁には潰れ部３６が形成されている。係る潰れ部３６は薄肉で柔軟性が大きいため、ケース体１１内面に対するシール部材３１の外周縁の摺接が柔らかいものとなる。このように、摺接音の低減を図るため、従来のようにシリコーンオイルを含浸させるのではなく、発泡体３４の外周縁を潰すという構成を採用している。従って、作業性が良好であると共に、シャットバルブ２４の開閉時に発生する摺接音をはじめとする異音を低減することができる。

・ シール部材の軟質発泡体が軟質ポリウレタン発泡体３４により形成されていることにより、シール部材の弾力性を向上させることができると共に、容易に潰すことができる。

・ 発泡体３４の外周縁が、高周波ウェルド加工により潰されて潰れ部３６が形成されることにより、シール部材３１を構成する発泡体３４の外周縁を短時間で所定の厚さまで容易に潰すことができる。

・ 樹脂フィルム３５がポリウレタンにより形成されていることにより、表面の滑り性を良くしてシャットバルブ２４の操作時における異音を抑え、伸びを良好にしてバルブ基材２５に対するシール部材３１の組付け性を向上させることができる。

・ 前記バルブ基材２５は四角板状に形成され、その外周端面には凹溝２６が設けられると共に、該凹溝２６に交差する係合凹部３０が設けられ、シール部材３１は凹溝２６に嵌着される四角環状部３１ａ及び係合凹部３０に係合する連結部３１ｂが設けられている。従って、バルブ基材２５に対するシール部材３１の連結を良好に保持することができる。

・ 空気吹き出し装置１０に用いられる軟質ポリウレタン発泡体３４では、その両面に樹脂フィルム３５が積層されて構成されたシール部材３１がバルブ基材２５に組付けられると共に、シール部材３１の少なくともケース体１１の内面に圧接される外周縁における部分が潰されて構成されている。このため、係る発泡体３４を空気吹き出し装置１０に用いた場合、前記空気吹き出し装置１０に係る発明の効果を発揮することができる。

以下に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はそれら実施例の範囲に限定されるものではない。
（実施例１〜８及び比較例１〜４）
まず、各実施例及び比較例で使用したシール部材３１を構成する軟質ポリウレタン発泡体３４及び樹脂フィルム３５について以下に示す。
（軟質ポリウレタン発泡体３４）
ＰＵＦ１：ポリエーテル系のフレームラミネート用軟質ポリウレタン発泡体、見掛け密度２０ｋｇ／ｍ^３、硬さ１００Ｎ、厚さ１．３ｍｍ、２．０ｍｍ、３．０ｍｍ又は５．０ｍｍ、（株）イノアックコーポレーション製、ＥＬ−６７Ｆ
ＰＵＦ２：ポリエーテル系のフレームラミネート用軟質ポリウレタン発泡体、見掛け密度３０ｋｇ／ｍ^３、硬さ１３０Ｎ、厚さ２．０ｍｍ、（株）イノアックコーポレーション製、ＥＬ−６８Ｆ
なお、見掛け密度はＪＩＳ Ｋ ７２２２（１９９９）及び硬さはＪＩＳ Ｋ ６４００−２：２００４に準拠して測定された値である。
（樹脂フィルム３５）
エーテルウレタン１：エーテル系結晶タイプの熱可塑性ポリウレタンフィルム、厚さ４０μｍ、軟化温度１６０℃、１５％モジュラス３．８Ｎ、大倉工業（株）製、ＥＴ−９０
エーテルウレタン２：エーテル系結晶タイプの熱可塑性ポリウレタンフィルム、厚さ３０μｍ、軟化温度１６０℃、１５％モジュラス３．６Ｎ、大倉工業（株）製、ＥＴ−８５
エステルウレタン１：エステル系結晶タイプの熱可塑性ポリウレタンフィルム、厚さ４０μｍ、軟化温度１０７℃、１５％モジュラス９．５Ｎ、大倉工業（株）製、ＭＴ−９３
エステルウレタン２：エステル系結晶タイプの熱可塑性ポリウレタンフィルム、厚さ３０μｍ、軟化温度１５０℃、１５％モジュラス４．１Ｎ、大倉工業（株）製、ＥＳ−８５
（接着方法）
ＦＬ：フレームラミネート法。

ＨＣＨＭ：湿気硬化型ホットメルト接着剤〔４,４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）系のホットメルト接着剤、日立化成ポリマー（株）製〕を液状化して接着するホットメルト法。

次に、上記軟質ポリウレタン発泡体３４の両面に樹脂フィルム３５を、表１に示すフレームラミネート法又はホットメルト法によりラミネートし、シール部材３１を得た。得られたシール部材３１の外周縁（端末）を高周波ウェルド加工法（表１では高周波）又は熱プレス加工法（表１では熱プレス）により、下記の条件で潰して潰れ部３６を加工した。

高周波ウェルド加工法：パール工業（株）製、「PEARL HIGH FREQUENCY WELDER（３ＫＷ）」を使用、出力４．５Ａ、高周波を１２秒発振、１５秒冷却。
熱プレス加工法：加熱プレス加工機を使用、１８０℃、２０秒間圧縮。

得られたシール部材３１をバルブ基材２５に組付けてシャットバルブ２４を構成し、それをケース体１１に装着して空気吹き出し装置１０を構成した。
ここで、比較例１では、シール部材３１として、樹脂フィルム３５を使用せず、軟質ポリウレタン発泡体３４のみで構成した。比較例２では、軟質ポリウレタン発泡体３４の外周縁を潰す処理を行わなかった。比較例３においては、シール部材３１にシリコーンオイルを含浸させた。比較例４では、軟質ポリウレタン発泡体３４の全体を潰した。

そして、下記に説明する摺接音（初期及び終期）、摩擦係数（静摩擦係数及び動摩擦係数）、耐熱性、耐湿熱性、組付け性及び作業性をそれぞれ測定し、得られた結果を表１に示した。
（摺接音）
シャットバルブ２４のバルブ基材２５にシール部材３１を組付け、シャットバルブ２４の開閉操作、すなわち開きはじめ（初期）及び閉じる前（終期）において発生する摺接音（異音）について官能評価を行い、次の基準で判断した。

○：摺接音がほとんど感じられない、△：摺接音が若干感じられるが、問題はない、×：顕著な摺れ音が確認される。
（風切り音）
主に、シール部材３１（軟質ポリウレタン発泡体３４）とバルブ基材２５との間の隙間に基づいて発生する風切り音について官能評価を行い、次の基準で判断した。

○：風切り音はほとんど感じられない、△：風切り音が若干感じられるが、問題はない、×：顕著な風切り音が確認される。
〔摩擦係数（静摩擦係数及び動摩擦係数）〕
ＪＩＳ Ｋ７１２５（ＩＳＯ ８２９５：１９９５）に準拠して測定した。但し、摺接する速度を２００ｍｍ／ｍｉｎとし、試験片を２００ｇの錘につけ、ＡＢＳ樹脂に対して試験を行った。
（耐熱性）
シャットバルブ２４のバルブ基材２５にシール部材３１が組付けられたシャットバルブ２４を全閉にした状態で、８０℃で４００時間放置した。その後常態に戻し、全閉にしていたシャットバルブ２４を開放し、開放した状態のシャットバルブ２４について下記の判断基準にて評価した。

○：シャットバルブ２４に反りや剥がれがなく、樹脂フィルム３５表面に変化がない、△：シャットバルブ２４に反りや剥がれが見られ、或いは樹脂フィルム３５表面に変化が見られる。
（耐湿熱性）
シャットバルブ２４のバルブ基材２５にシール部材３１が組付けられたシャットバルブ２４を全閉にした状態で、５０℃、９５％ＲＨ（相対湿度）の条件下に２４０時間放置した。その後常態に戻し、全閉にしていたシャットバルブ２４を開放し、開放した状態のシャットバルブ２４について下記の判断基準にて評価した。

○：シャットバルブ２４に反りや剥がれがなく、樹脂フィルム３５表面に変化がない、 △：シャットバルブ２４に若干の反りや剥がれが見られ、或いは樹脂フィルム３５表面に若干の変化が見られる。
（組付け性）
シャットバルブ２４のバルブ基材２５にシール部材３１を引き伸ばして組付けるときの組付け性について官能評価を行い、次の基準で判断した。

○：シール部材３１の引き伸ばしが容易で、簡単に組付けができる、△：シール部材３１の引き伸ばしができ、組付けができる、×：シール部材３１の引き伸ばしが容易ではなく、組付けに苦労する。
（作業性）
上記の組付け性、シャットバルブ２４をケース体１１へ装着する際の装着作業性などについて官能評価を行い、次の基準で判断した。

○：いずれの作業も円滑に行うことができる、△：作業に若干の影響を及ぼすが、問題はない、×：手に油が付着したりして作業に支障を来たす。

表１に示した結果より、実施例１〜８では、シール部材３１がバルブ基材２５に組付けられたシャットバルブ２４について、初期及び終期における摺接音（異音）はいずれも発生することなく、静摩擦係数が０．７９〜０．９２及び動摩擦係数が０．６０〜０．６６であって良好な結果を示した。さらに、耐熱性については全て良好で、耐湿熱性についても概ね良好であり、組付け性及び作業性についても概ね良好であった。

その一方、シール部材３１として樹脂フィルム３５を使用せず、軟質ポリウレタン発泡体３４のみの比較例１では、表面の滑り性が悪く、初期及び終期のいずれにも摺接音が発生する結果となった。また、軟質ポリウレタン発泡体３４の外周縁を潰さなかった比較例２においては、初期における摺接音は発生しなかったが、終期における摺接音の発生を防止することができなかった。シリコーンオイルを含浸した比較例３では、組付け性及び作業性について、手に油が付着して作業が困難な結果であった。軟質ポリウレタン発泡体３４の全体を潰した比較例４では、摺接音は発生しないが、軟質ポリウレタン発泡体３４の全体が薄いため、シール部材３１とバルブ基材２５との間に隙間ができ、それが原因で風切り音が発生した。

なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 図６（ａ）に示すように、シール部材３１の外周縁がテーパ状になるように潰して潰れ部３６を形成することもできる。この場合、シール部材３１の潰れ部３６は、その先端縁ほど薄く形成されて柔軟性を発揮することができる。

・ 図６（ｂ）に示すように、シール部材３１の外周縁の近傍のみを潰して潰れ部３６を形成することも可能である。
・ 図７に示すように、シャットバルブ２４の上下両端縁に凹凸部３７を形成すると共に、シール部材３１の上下両端縁に波状部３８を形成することもできる。この場合、シール部材３１の波状部３８はケース体１１の内面に摺接する部分の面積を減少させることができ、摺接抵抗を低減して摺接音を抑えることができる。

・ バルブ基材２５の外周部にシール部材３１を配設する方法としては、前記実施形態で説明したバルブ基材２５の凹溝２６にシール部材３１を嵌着させる方法のほか、次のような方法を採用することもできる。すなわち、ホッチキス、タッカー等を使用してシール部材３１をバルブ基材２５に固定する方法、両面粘着テープを使用してシール部材３１をバルブ基材２５に貼り付ける方法、クリップを使用してシール部材３１をバルブ基材２５に挟み付ける方法等が挙げられる。これらの方法のうち、実施形態で示した方法が、取付部材を必要とせず、組付け工数を減らすことができる点から最も好ましい。

・ シール部材３１の潰れ部３６の幅を、シール部材３１の上下両端部が左右両端部より長くなるように設定したり、逆に左右両端部が上下両端部より長くなるように設定したりすることも可能である。

・ シャットバルブ２４を上端又は下端で回動可能に支持すると共に、発泡体３４の片面に樹脂フィルム３５をラミネートし、該樹脂フィルム３５側がケース体１１の内面に摺接するように構成することもできる。

・ 樹脂フィルム３５の表面粗さを調整することにより、表面の滑り性と発泡体３４に対する接着性のバランスを所望の範囲に設定することもできる。
・ 発泡体３４の先端部に樹脂フィルム３５をラミネートし、その樹脂フィルム３５がケース体１１の内面に摺接するように構成することも可能である。

・ 発泡体３４に樹脂フィルム３５をラミネートする方法として、発泡体３４と樹脂フィルム３５とを同種の材質とし、熱融着する方法、柔軟性と接着強度に優れた接着剤を用いて接着する方法等も採用することができる。

さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
〇 前記シール部材の厚さは１〜４ｍｍであり、その外周縁が潰されて形成される潰れ部の厚さは０．１〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の空気吹き出し装置。このように構成した場合、請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果を有効に発揮させることができる。

〇 前記シール部材の外周縁が潰されて形成される潰れ部は、シール部材をバルブ基材に組付けたときのバルブ基材の周囲からのはみ出し部分に設けられていることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の空気吹き出し装置。このように構成した場合、請求項２から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加えて、潰れ部による効果を有効に発揮させることができる。

〇 前記軟質ポリウレタン発泡体は、フレームラミネート用の軟質ポリウレタン発泡体であることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の空気吹き出し装置。このように構成した場合、請求項２から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加えて、フレームラミネート法による接着を効果的に行うことができる。

〇 前記軟質ポリウレタン発泡体を形成するポリオール類は、ポリエーテルポリオールであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の空気吹き出し装置。この場合、請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加え、高湿度下における耐久性を向上させることができる。

実施形態におけるシャットバルブを備えた車両空調用の空気吹き出し装置を示す縦断面図。 車両空調用の空気吹き出し装置にシャットバルブを装着する状態を示す分解斜視図。 シャットバルブのバルブ基材にシール部材を組付ける状態を示す分解斜視図。 シャットバルブを示す側面図。 （ａ）はシール部材を示す断面図、（ｂ）はシール部材の先端縁に潰れ部を形成した状態を示す断面図。 （ａ）及び（ｂ）はシール部材の別例を示す断面図。 別例において、シャットバルブのバルブ基材にシール部材を組付ける状態を示す分解斜視図。

符号の説明

１０…空気吹き出し装置、１１…ケース体、２４…シャットバルブ、２５…バルブ基材、２６…凹溝、３０…係合凹部、３１…シール部材、３１ａ…四角環状部、３１ｂ…連結部、３４…軟質ポリウレタン発泡体、３５…樹脂フィルム、３６…潰れ部。

Claims (6)

1. 空気が流通するダクトに接続されるケース体と、該ケース体内に回動自在に軸支されると共に操作部材の回動操作によりケース体内の空気の流れを調節するシャットバルブとを備え、該シャットバルブはケース体内に回動自在に軸支されているバルブ基材と、該バルブ基材の外周部に配設されてケース体内の空気の流れを遮断すべく軟質発泡体の両面に樹脂フィルムが積層されたシール部材とより構成され、かつ該シール部材の少なくともケース体の内面に圧接される外周縁における軟質発泡体が潰されて構成されていることを特徴とする空気吹き出し装置。
2. 前記シール部材の軟質発泡体は、軟質ポリウレタン発泡体により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気吹き出し装置。
3. 前記シール部材の軟質発泡体の外周縁は、高周波ウェルド加工により潰されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気吹き出し装置。
4. 前記樹脂フィルムは、ポリウレタンにより形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気吹き出し装置。
5. 前記バルブ基材は四角板状に形成され、その外周端面には凹溝が設けられると共に、該凹溝に交差する係合凹部が設けられ、前記シール部材は前記凹溝に嵌着される四角環状部及び係合凹部に係合する連結部が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気吹き出し装置。
6. 請求項１に記載の空気吹き出し装置に用いられるシール部材を構成する軟質発泡体であって、その両面に樹脂フィルムが積層されて構成されたシール部材がバルブ基材に組付けられると共に、シール部材の少なくともケース体の内面に圧接される外周縁における部分が潰されて構成されていることを特徴とする軟質発泡体。

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