JP2009262897A - 空調用エアダクトの接続方法および接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】発泡シートにより筒状に形成された発泡エアダクトの周壁部と、硬質材料により筒状に形成されたハードエアダクトとを気密性高く接続し、両者の接続部から空気が漏れることを防止する。
【解決手段】発泡エアダクト１０として、周壁部にダクト挿入孔２０が形成されたものを用いる。また、ハードエアダクト４０として、先端部の筒状外周形状が上記ダクト挿入孔の筒状内周形状と相似形であり、かつ先端部の筒状外周形状が上記ダクト挿入孔の筒状内周形状よりも大きいものを用いる。そして、ハードエアダクトの先端部を発泡エアダクトのダクト挿入孔に挿入する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の空調用エアコンなどに接続される空調用エアダクト（通風管）の接続方法および接続構造に関する。

自動車では、室内の空調のため、エアコンで適当な温度に調整した空気をエアダクトを用いて室内に導いている。従来、このエアダクトには、金属や硬質プラスチックの成型品あるいはそれらの複合品が使用されていたが、自動車内の比較的狭い空間に上記エアダクトを通すため、エアダクトの断熱が不十分となり、エアコンからの空気がエアダクトを通過する間に空気の温度が変化してしまうという問題があった。そこで、上記問題を解決するため、発泡体により形成された断熱性の高いエアダクトが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

上述した発泡体により形成された発泡エアダクトは、自動車内のＨＶＡＣ（換気空調設備）側や噴き出し口側において、周壁部に硬質材料により形成されたハードエアダクトが接続されることがある。従来、上記のような発泡エアダクトの周壁部とハードエアダクトとの接続構造として、特許文献３のものが提案されている。特許文献３の接続構造は、図５に示すように、発泡樹脂シート材（発泡エアダクトの周壁部）１には、エアーアウトレット（ハードエアダクト）と整合する位置に、該エアーアウトレットとの嵌合連結を許容する空気流出口２が形成され、この空気流出口は、発泡樹脂シート材１に設けた複数の弾性片部３の撓曲変形により画成され、夫々の弾性片部３はエアーアウトレットに設けたハウジングが嵌合する際に弾性的に撓曲変形するものである。

特開平１０−１８１３３４号公報 ＥＰ ０４４５５９２ Ａ２ 特開２００１−１０５８３５号公報

前述した発泡エアダクトの周壁部とハードエアダクトとの接続構造の重要な課題は、接続部から空気が漏れないことである。しかし、特許文献３の接続構造では、空気流出口２の角部における弾性片部３の基端部（図５中○を付けた箇所）４で弾性片部３とハードエアダクトとが気密に接触しない接触不良が生じ、この接触不良が生じた箇所から空気が漏れるという問題があった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、発泡エアダクトの周壁部とハードエアダクトとを気密性高く接続することができ、したがって両者の接続部から空気が漏れることを効果的に防止することができる空調用エアダクトの接続方法および接続構造を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するため、発泡シートにより筒状に形成された発泡エアダクトと、前記発泡エアダクトに比べ硬質な材料により筒状に形成されたハードエアダクトとの接続方法であって、前記ハードエアダクトとして、先端部の筒状外周形状が前記発泡エアダクトのダクト挿入孔の筒状内周形状と相似形であり、かつ前記筒状外周形状が前記筒状内周形状よりも大きいものを用い、前記ハードエアダクトの先端部を前記発泡エアダクトのダクト挿入孔に挿入することを特徴とする空調用エアダクトの接続方法を提供する。

また、本発明は、前記目的を達成するため、発泡シートにより筒状に形成された発泡エアダクトと、前記発泡エアダクトに比べ硬質な材料により筒状に形成されたハードエアダクトとの接続構造であって、前記ハードエアダクトは、先端部の筒状外周形状が前記発泡エアダクトのダクト挿入孔の筒状内周形状と相似形であり、かつ前記筒状外周形状が前記筒状内周形状よりも大きく形成され、前記ハードエアダクトの先端部が前記発泡エアダクトのダクト挿入孔に挿入されていることを特徴とする空調用エアダクトの接続構造を提供する。

本発明の接続構造では、発泡エアダクトの発泡シートが伸縮性を有するため、ハードエアダクトの先端部をそれより筒状内周形状が小さい発泡エアダクトのダクト挿入孔に挿入することにより、発泡エアダクトのダクト挿入孔の内周面（あるいは後述する傾斜部の内周面）がハードエアダクトの先端部の外周面に気密性高く密着する。したがって、発泡エアダクトの周壁部とハードエアダクトとが気密に接続され、接続部から空気が漏れることが効果的に防止される。

本発明において、発泡エアダクトのダクト挿入孔の形状は、ハードエアダクトの先端部の形状に応じて例えば四角形、三角形、円形等の適宜形状に設定することができる。

本発明において、発泡エアダクトの発泡シートは、伸び率が５０％以上、特に８０〜１５０％であることが好ましく、これにより接続後に発泡エアダクトのダクト挿入孔内周面（あるいは傾斜部内周面）がハードエアダクトを覆うように広がるという効果を得ることができる。また、発泡エアダクトの発泡シートは、圧縮応力が５０％圧縮で１５００ｋＰａ以下、特に２００〜６００ｋＰａであることが好ましく、これにより接続工程において発泡エアダクトのダクト挿入孔にハードエアダクトを容易に挿入することができるという効果を得ることができる。さらに、発泡エアダクトの発泡シートは、２４時間後の圧縮永久ひずみが５０％以下、特に２％〜１０％であることが好ましく、これにより接続時にハードエアダクトによって広がった発泡エアダクトの挿入口が復元し、ハードエアダクトに密着することによってエアー漏れを防止するほか、抜けを防止する効果を得ることができる。

本発明では、ダクト挿入孔の内周長ｂに対するハードエアダクトの先端部の外周長ａの割合ａ／ｂが０．７〜０．９５であることが好ましい。両エアダクトの寸法を上記のようにすると、発泡エアダクトの素材および構成を調整して創出した収縮性と、ハードエアダクトの形状とを組み合わせることによって、発泡エアダクトとハードエアダクトとを確実に気密に接続することができる。

また、本発明では、後述する実施形態のように、発泡エアダクトの周壁部に、発泡シートが内方に向けて傾斜する傾斜部を周方向に連続して形成するとともに、上記傾斜部の内方にダクト挿入孔を形成することができ、これにより発泡エアダクトの周壁部とハードエアダクトとの接続部の気密性をさらに高めることができる。

上記の場合、ハードエアダクトの先端部の外径ｆに対する傾斜部の付け根部の内径ｃの割合ｃ／ｆが０．７〜１．０であり、ハードエアダクトの先端部の外径ｆに対するダクト挿入孔の内径ｅの割合ｅ／ｆが０．７〜０．９５であり、傾斜部の長さｄが２ｍｍ以上であることであることが好ましい。両エアダクトの寸法を上記のようにすると、発泡エアダクトの素材および構成を調整して創出した収縮性と、ハードエアダクトの形状とを組み合わせることによって、発泡エアダクトとハードエアダクトとを確実に気密に接続することができる。

以下、本発明につきさらに詳しく説明する。本発明において、発泡エアダクトを形成する発泡シートとしては、特に限定されるものではないが、独立気泡構造を有する発泡ポリエチレンシートや発泡ポリプロピレンシート、特に架橋発泡ポリエチレンシートや架橋発泡ポリプロピレンシート等の発泡ポリオレフィンシートを好適に用いることができる。また、上記架橋発泡ポリオレフィンシートとしては、例えば、化学架橋方式により製造されたものでもよく、電子線架橋方式により製造されたものでもよい。

発泡エアダクトにおいて、発泡シートの発泡倍率は、５〜４０倍、特に８〜２０倍であることが好ましい。発泡倍率が５倍未満であると、エアダクトの特徴である軽量化効果が損なわれるほか、熱伝導率が高くなり、断熱効果の低下によって結露が発生しやすくなる。一方、発泡倍率が４０倍を超えると、軽量化や断熱効果は上昇するが、剛性が低下し、自動車への実装に対しての信頼性が低下することがある。

発泡エアダクトにおいて、発泡シートの独立気泡の気泡径は、０．２〜２．０ｍｍ、特に０．７〜１．２ｍｍであることが好ましい。独立気泡の気泡径が０．２ｍｍ未満であると、気泡壁が薄くなるとともに、剛性の低下と表面層の表皮強度の低下が生じ、ダクト成型時に２枚のシートが接触しやすくなり、接触した場合に表皮が材破してしまう問題が起こることがある。一方、独立気泡の気泡径が２．０ｍｍを超えると、断熱特性が損なわれ、結露を誘発させることがある。

発泡エアダクトの製造方法に限定はないが、前記特許文献２（ＥＰ ０４４５５９２ Ａ２）に記載された方法を好適に採用することができる。特許文献２の方法は、下記（１）〜（４）の工程からなる、圧力および熱の適用下に依然として変形の可能な熱可塑性または弾性プラスチックフォームから中空体を製造する方法である。
（１）プラスチックフォームからなる１個または２個以上の部分を、プラスチックフォームの軟化温度よりも高い温度に加温後、割り型に入れる。
（２）割り型を閉じることにより、上記部分をそれらのへりに沿って互いに接合させて、それらの部分の間の中間空間を少なくともかなりの程度まで密閉する。
（３）加圧下の流体を上記部分の間の中間空間へ導入することにより、それらの部分を割り型の壁に押し付け、形を整える。
（４）上記部分が冷却された後、成型物を脱型する。

上述した特許文献２の方法においては、前記割り型を閉じることによって、前記部分をそれらのへりに沿って互いに融着させることができる。また、前記部分として、実質的に平らなプレート状プラスチックフォームを使用することができる。さらに、割り型に入れるときの前記部分の温度を１３０〜２００℃、好ましくは１５０〜１７０℃とすることができる。

発泡エアダクトを特許文献２の方法によって製造する場合、発泡シートとして、特許文献２の方法による加工前の密度が３０〜２５０ｋｇ／ｍ^３、加工前の厚さが３〜１５ｍｍの発泡シートを使用することが好ましい。

本発明において、ハードエアダクトの材質としては、特に限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン等の硬質プラスチックや、アルミニウム等の金属、あるいはそれらの複合品が挙げられる。また、ハードエアダクトを硬質プラスチックで形成する場合、ハードエアダクトの成型方法としては、射出成型、ブロー成型等が挙げられる。

本発明に係る空調用エアダクトの接続方法および接続構造によれば、発泡エアダクトの周壁部とハードエアダクトとが気密に接続され、接続部から空気が漏れることが効果的に防止される。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明するが、本発明は下記例に限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は本発明に係る空調用エアダクトの接続方法および接続構造の第１実施形態を示す図であり、（ａ）は接続前の模式的斜視図、（ｂ）は接続前の模式的断面図、（ｃ）は接続後の模式的断面図である。図中、１０は発泡シートにより筒状に形成された発泡エアダクト、４０は硬質材料により筒状に形成されたハードエアダクトを示す。

発泡エアダクト１０は、図２に示すように、独立気泡構造を有する２枚の発泡ポリオレフィンシート１２、１４を、前述した特許文献２の方法により接合して筒状に形成したものである。発泡ポリオレフィンシート１２、１４のへりの部分１６、１８は互いに融着されている。本例において、発泡ポリオレフィンシート１２、１４の伸び率は１２０％、圧縮応力は５０％圧縮で３００ｋＰａ、２４時間後の圧縮永久ひずみは３％である。上記発泡ポリオレフィンシートの伸び率、５０％圧縮応力、２４時間後の圧縮永久ひずみの測定値は、ＪＩＳ Ｋ ６７６７「発泡プラスチック−ポリエチレン−試験方法」に準拠して得られたデータを用いている。なお、エアダクトを１枚の発泡ポリオレフィンシートから成型する場合は、融着箇所は１箇所となる。

ハードエアダクト４０は、高密度ポリエチレンを用いて ブロー成型により成型したものである。

本例では、発泡エアダクト１０の周壁部に、ハードエアダクト４０の先端部と同形状の四角形のダクト挿入孔２０が形成されている。また、ハードエアダクト４０の先端部の筒状外周形状は、上記ダクト挿入孔２０の筒状内周形状よりも大きく形成されている。具体的には、ダクト挿入孔２０の内周長ｂに対するハードエアダクト４０の先端部の外周長ａの割合ａ／ｂが０．７〜０．９５である。

本例において、発泡エアダクト１０とハードエアダクト４０とを接続する場合、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、ハードエアダクト１０の先端部を発泡エアダクト１０のダクト挿入孔２０内に挿入する。これにより、発泡エアダクト１０のダクト挿入孔２０が広がるとともに、ダクト挿入孔２０の内周面がハードエアダクト４０を気密に覆い、発泡エアダクト１０とハードエアダクト４０とが気密に接続される。

（第２実施形態）
図３は本発明に係る空調用エアダクトの接続方法および接続構造の第２実施形態を示す図であり、（ａ）は接続前の模式的斜視図、（ｂ）は接続前の模式的断面図、（ｃ）は接続後の模式的断面図である。図中、１０は発泡シートにより筒状に形成された発泡エアダクト、４０は硬質材料により筒状に形成されたハードエアダクトを示す。発泡エアダクト１０およびハードエアダクト４０は、第１実施形のものと同様にして作製したものである。

本例では、図３（ｂ）、図４に示すように、発泡エアダクト１０の周壁部に、発泡シートが内方に向けて傾斜する傾斜部３２が周方向に連続して形成されているとともに、上記傾斜部３２の内方にダクト挿入孔３０が形成されている。すなわち、ダクト挿入孔３０は、発泡エアダクト１０の周壁部に設けられた凹部の底に形成された状態となっている。また、ハードエアダクト４０の先端部の外径ｆは、上記ダクト挿入孔３０の内径ｅよりも大きく形成されている。具体的には、ハードエアダクト４０の先端部の外径ｆに対する傾斜部３２の付け根部の内径ｃの割合ｃ／ｆが０．７〜１．０であり、ハードエアダクト４０の先端部の外径ｆに対するダクト挿入孔３０の内径ｅの割合ｅ／ｆが０．７〜０．９５である。また、傾斜部３２の長さｄは２ｍｍ以上である。

本例において、発泡エアダクト１０とハードエアダクト４０とを接続する場合、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、ハードエアダクト１０の先端部を発泡エアダクト１０のダクト挿入孔３０内に挿入する。これにより、発泡エアダクト１０のダクト挿入孔３０が広がるとともに、傾斜部３２の内周面がハードエアダクト４０を気密に覆い、発泡エアダクト１０とハードエアダクト４０とが気密に接続される。

本発明に係る空調用エアダクトの接続方法および接続構造の第１実施形態を示す図であり、（ａ）は接続前の模式的斜視図、（ｂ）は接続前の模式的断面図、（ｃ）は接続後の模式的断面図である。 本発明に用いる発泡エアダクトの一例を示す断面図である。 本発明に係る空調用エアダクトの接続方法および接続構造の第２実施形態を示す図であり、（ａ）は接続前の模式的斜視図、（ｂ）は接続前の模式的断面図、（ｃ）は接続後の模式的断面図である。 発泡エアダクトの傾斜部およびダクト挿入孔を示す正面図である。 従来のエアダクトの一例を示す概略図である。

符号の説明

１０ エアダクト
１２、１４ 発泡ポリオレフィンシート
１６、１８ へりの部分
２０ ダクト挿入孔
３０ ダクト挿入孔
３２ 傾斜部

Claims (10)

1. 発泡シートにより筒状に形成された発泡エアダクトと、前記発泡エアダクトに比べ硬質な材料により筒状に形成されたハードエアダクトとの接続方法であって、前記ハードエアダクトとして、先端部の筒状外周形状が前記発泡エアダクトのダクト挿入孔の筒状内周形状と相似形であり、かつ前記筒状外周形状が前記筒状内周形状よりも大きいものを用い、前記ハードエアダクトの先端部を前記発泡エアダクトのダクト挿入孔に挿入することを特徴とする空調用エアダクトの接続方法。
2. 前記発泡エアダクトのダクト挿入孔の内周長ｂに対する前記ハードエアダクトの先端部の外周長ａの割合ａ／ｂが０．７〜０．９５であることを特徴とする請求項１に記載の空調用エアダクトの接続方法。
3. 前記発泡エアダクトの周壁部に、前記発泡シートが内方に向けて傾斜する傾斜部が周方向に連続して形成されているとともに、前記傾斜部の内方にダクト挿入孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空調用エアダクトの接続方法。
4. 前記ハードエアダクトの先端部の外径ｆに対する傾斜部の付け根部の内径ｃの割合ｃ／ｆが０．７〜１．０であり、前記ハードエアダクトの先端部の外径ｆに対する傾斜部の先端部の内径ｅの割合ｅ／ｆが０．７〜０．９５であり、傾斜部の長さｄが２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項３に記載の空調用エアダクトの接続方法。
5. 前記発泡シートは、伸び率が５０％以上、圧縮応力が５０％圧縮で１５００ｋＰａ以下、２４時間後の圧縮永久ひずみが５０％以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空調用エアダクトの接続方法。
6. 発泡シートにより筒状に形成された発泡エアダクトと、前記発泡エアダクトに比べ硬質な材料により筒状に形成されたハードエアダクトとの接続構造であって、前記ハードエアダクトは、先端部の筒状外周形状が前記発泡エアダクトのダクト挿入孔の筒状内周形状と相似形であり、かつ前記筒状外周形状が前記筒状内周形状よりも大きく形成され、前記ハードエアダクトの先端部が前記発泡エアダクトのダクト挿入孔に挿入されていることを特徴とする空調用エアダクトの接続構造。
7. 前記発泡エアダクトのダクト挿入孔の内周長ｂに対する前記ハードエアダクトの先端部の外周長ａの割合ａ／ｂが０．７〜０．９５であることを特徴とする請求項６に記載の空調用エアダクトの接続構造。
8. 前記発泡エアダクトの周壁部に、前記発泡シートが内方に向けて傾斜する傾斜部が周方向に連続して形成されているとともに、上記傾斜部の内方にダクト挿入孔が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の空調用エアダクトの接続構造。
9. 前記ハードエアダクトの先端部の外径ｆに対する傾斜部の付け根部の内径ｃの割合ｃ／ｆが０．７〜１．０であり、前記ハードエアダクトの先端部の外径ｆに対するダクト挿入孔の内径ｅの割合ｅ／ｆが０．７〜０．９５であり、傾斜部の長さｄが２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項８に記載の空調用エアダクトの接続構造。
10. 前記発泡シートは、伸び率が５０％以上、圧縮応力が５０％圧縮で１５００ｋＰａ以下、２４時間後の圧縮永久ひずみが５０％以下であることを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の空調用エアダクトの接続構造。

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