JP2010149791A - 空調用ダクト - Google Patents

Abstract

【課題】薄肉のインストルメントパネルに振動溶着してもインストルメントパネルの意匠性悪化を抑制でき、結露を抑制でき、かつ、安価に製造できる空調用ダクトを提供すること。
【解決手段】薄肉のインストルメントパネルに振動溶着される空調用ダクトのダクト部１を、蓋部２と本体部３とが組み合わされてなるようにし、蓋部２にはインストルメントパネルの背面に対面する凹形状の対面部２０を設る。溶着突部を島状に点在させるとともに、溶着突部の先端部を直径８ｍｍ以下にする。その結果、空調用ダクトとインストルメントパネルとの間に空気層を形成でき、結露を抑制できる。ダクト部１は、蓋部２と本体部３とが組み合わされてなり、容易かつ安価に製造できる。また振動溶着後のインストルメントパネルの意匠性悪化を抑制でき、かつ、空調用ダクトをインストルメントパネルに強固に一体化できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用空調装置に接続され、車両用空調装置から流出する空調空気を車室内に供給する空調用ダクトに関する。

車両に搭載される空調用ダクトとして、インストルメントパネルの背面側に配設されるものが知られている（例えば、特許文献１〜２参照）。一般に、この種の空調用ダクトは、インストルメントパネルの背面に振動溶着され、振動溶着のためのリブ（溶着リブ）を持つ。溶着リブがインストルメントパネルに振動溶着されることで、空調用ダクトはインストルメントパネルに固着される。

ところで近年、車両軽量化のために、種々の内装品を軽量化することが要求されている。インストルメントパネルを軽量化するためには、薄肉化が有効であると考えられる。しかし、インストルメントパネルを薄肉化した場合、振動溶着された溶着リブおよびインストルメントパネルが熱収縮する際に、インストルメントパネルの表面に凹凸形状が生じる場合がある。この振動溶着の際に生じる凹凸形状は、インストルメントパネルの板厚が薄くなる程大きくなる。振動溶着の際に生じる凹凸形状が大きくなると、インストルメントパネルの意匠性が悪化する。例えばインストルメントパネルの板厚を２．０ｍｍ程度にすると、インストルメントパネルの意匠性が著しく悪化する問題がある。

また、空調用ダクトとインストルメントパネルに密着させると、空調用ダクトで冷却された水蒸気が結露する場合がある。この場合には、ユーザーに不快感を与えたり、インストルメントパネルが劣化してインストルメントパネルの意匠性が悪化する可能性がある。結露を抑制するためには、空調用ダクトのなかでインストルメントパネルに対面する部分（以下、対面部と呼ぶ）を凹形状にし、空調用ダクトとインストルメントパネルとの間に空気層を形成するのが有効だと考えられる。しかし、空調用ダクトには上述した溶着リブを設ける必要があり、さらに対面部を設けると空調用ダクトの形状が非常に複雑になる。このため、この場合には空調用ダクトを安価に製造し難い問題がある。また、結露を抑制する方法として、空調用ダクトとインストルメントパネルとの間に断熱材を介在させる方法も考えられるが、この場合には空調用ダクトの部品点数が多くなり、組付工数が増大して空調用ダクトを安価に製造し難い問題がある。
特開２００７−２４５８８１号公報 特開２００７−３８７１０号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、薄肉のインストルメントパネルに振動溶着してもインストルメントパネルの意匠性悪化を抑制でき、結露を抑制でき、かつ、安価に製造できる空調用ダクトを提供することを目的とする。

上記課題を解決する空調用ダクトは、車両用空調装置に接続され、樹脂製のインストルメントパネルの背面に振動溶着される樹脂製の空調用ダクトであって、
該車両用空調装置に接続される少なくとも１つの導入口と、該導入口と離間配置されている少なくとも１つの吹出口と、を持つ筒状のダクト部を持ち、
該ダクト部は、周壁の一部を構成する対面部を持つ蓋部と、該周壁のなかで該対面部以外の部分を構成する一般部を持つ本体部と、が組み合わされてなり、
該対面部は、凹形状をなすとともに該インストルメントパネルの背面に対面し、
該対面部の周縁部と該一般部の周縁部との少なくとも一方には、該インストルメントパネルの背面に対面する突起状をなし島状に点在する複数の溶着突部が形成され、
該溶着突部は、振動溶着時に溶融する溶融予定部と、該振動溶着時に残存して該インストルメントパネルの該背面に接合する接合予定部と、を持ち、
該接合予定部の先端部は、直径８ｍｍ以下であることを特徴とする。

本発明の空調用ダクトは、下記の（１）〜（５）の何れかを備えるのが好ましく、（１）〜（５）の複数を備えるのがより好ましい。

（１）前記接合予定部の先端部は、直径２ｍｍ以下である。

（２）前記接合予定部の先端部は、五角形以上の断面多角形状をなす。

（３）前記接合予定部の先端部は、断面円形状をなす。

（４）前記インストルメントパネルの板厚は２．０ｍｍ以下である。

（５）前記蓋部と前記ダクト部とを揺動可能に連結するヒンジ部を持ち、前記蓋部と前記ダクト部と該ヒンジ部とは、前記蓋部と前記ダクト部とが離間するとともに該ヒンジ部を介して一体化された状態で一体成形されている。

本発明の空調用ダクトは溶着突部を持つ。溶着突部は、振動溶着時に溶融する溶融予定部と、振動溶着時に残存する接合予定部とを持つ。接合予定部は、インストルメントパネル（以下、インパネと略する）の背面に接合する部分である。本発明の空調用ダクトでは、接合予定部の先端部を直径８ｍｍ以下と小さくすることで、インパネの意匠性悪化を抑制できる。すなわち、接合予定部の先端部の直径（以下、接合径と呼ぶ）を小さくすることで、溶着突部とインパネとの単位面積あたりの接合面積（溶着面積）を小さくできる。このため、空調用ダクトおよびインパネに加わる単位面積あたりの熱量を小さくでき、単位面積あたりの溶着突部の収縮量とインパネの収縮量との差を小さくできる。このため、熱収縮によるインパネ表面の凹凸形状を抑制できる。よって、本発明の空調用ダクトは、薄肉のインパネに振動溶着しても、インパネの意匠性悪化を抑制できる。

また、本発明の空調用ダクトにおける溶着突部はリブ状をなすのではなく、島状に点在している。このため、本発明の空調用ダクトによると、空調用ダクトとインパネとに剥がれ方向の力が作用した場合、この力を広範囲に分散できる。さらに、空調用ダクトとインパネとの接合部分が島状に点在することで、空調用ダクトとインパネとの接合強度の偏りが小さくなる。本発明の空調用ダクトは、これらの協働によって、インパネに強度高く振動溶着できる。

また、本発明の空調用ダクトにおける対面部は凹状をなすため、本発明の空調用ダクトをインパネに振動溶着すると、空調用ダクト（対面部）とインパネとは離間する。そして、空調用ダクトとインパネとの間には空気層が形成される。このため、本発明の空調用ダクトによると、結露を抑制できる。

また、本発明の空調用ダクトは、対面部を持つ蓋部と、一般部を持つ本体部とに分けられる。そして本発明の空調用ダクトにおけるダクト部は、蓋部と本体部とが組み合わされてなる。このため、蓋部と本体部との一体成形によって筒状をなすダクト部を持つ空調用ダクトを成形し、かつ、この空調用ダクトに溶着突部と凹状をなす対面部とを設ける場合に比べて、本発明の空調用ダクトは容易かつ安価に成形できる。

上記（１）を備える本発明の空調用ダクトによると、接合径をさらに小さくすることで、インパネの意匠性悪化をさらに抑制できる。

上記（２）または（３）を備える本発明の空調用ダクトによると、接合径を小さくしつつ接合予定部の先端部の面積を大きくできる。このため、上記（２）または（３）を備える本発明の空調用ダクトは、インパネに更に強度高く振動溶着できる。

上記（５）を備える本発明の空調用ダクトによると、蓋部と本体部とを一体成形し、かつ、ヒンジ部を中心として蓋部と本体部とを相対的に揺動させることで、蓋部と本体部とを組み合わせて空調用ダクトを形成することができる。このため、上記（５）を備える本発明の空調用ダクトは、さらに容易かつ安価に製造できる利点がある。

以下、図面を基に、本発明の空調用ダクトを説明する。

（実施例１）
実施例１の空調用ダクトを模式的に表す斜視図を図１に示す。実施例１の空調用ダクトの要部拡大分解斜視図を図２に示す。実施例１の空調用ダクトにおける溶着突部の寸法を説明する説明図を図３に示す。実施例１の空調用ダクトをインパネ側から見た様子を模式的に表す要部拡大説明図を図４に示す。実施例１の空調用ダクトを製造している様子を説明する説明図を図５〜図７に示す。なお、図５〜図７は、実施例１の空調用ダクトを図１中Ａ−Ａ位置で切断した様子を表す。以下、実施例において上、下、左、右、前、後とは図１に示す上、下、左、右、前、後を指す。また、振動溶着時の振動方向とは左右方向を指す。溶着突部の長さとは、左右方向の長さを指す。溶着突部の高さとは、上下方向の長さを指す。溶着突部の幅とは前後方向の長さを指す。

図１に示すように、実施例１の空調用ダクトはダクト部１を持つ。ダクト部１は、蓋部２と本体部３とが組み合わされてなり、筒状をなす。実施例１の空調用ダクトは、３つの吹出口を持つ。詳しくは、実施例１の空調用ダクトは、第１吹出口４１と、第２吹出口４２と、第３吹出口４３と、連絡部４４とを持つ三叉の筒状をなす。連絡部４４は、左右方向に延び、略筒状をなす。第１吹出口４１、第２吹出口４２、および第３吹出口４３は、略筒状をなし、前後方向に延びる。第１吹出口４１は連絡部４４の左端に一体化され、第２吹出口４２は連絡部４４の右端に一体化され、第３吹出口４３は連絡部４４の略中央部に一体化されている。第１吹出口４１の内部、第２吹出口４２の内部、および第３吹出口４３の内部は、それぞれ、連絡部４４の内部と連通している。連絡部４４の底部（詳しくは、後述する一般部３０の下周壁）には、貫通孔状をなす導入口（図略）が形成されている。導入口は、図略の車両用空調装置に接続される。

蓋部２は、対面部２０と副フランジ部２５とを持つ。

対面部２０は、ダクト部１の周壁の一部を構成する。詳しくは、対面部２０は、第１吹出口４１、第２吹出口４２、第３吹出口４３、および、連絡部４４の上周壁を構成し、下方に向けて陥没する凹形状をなす。対面部２０のなかで第１吹出口４１の上周壁を構成する部分を第１対面部２１と呼ぶ。対面部２０のなかで第２吹出口４２の上周壁を構成する部分を第２対面部２２と呼ぶ。対面部２０のなかで第３吹出口４３の上周壁を構成する部分を第３対面部２３と呼ぶ。対面部２０のなかで連絡部４４の上周壁を構成する部分を連絡対面部２４と呼ぶ。図５〜図７に示すように、対面部２０の前周壁には、爪状をなし前方に突起する係合爪２９が複数形成されている。

図１に示すように、副フランジ部２５は、対面部２０の周縁部に形成されている。詳しくは、副フランジ部２５は、第１対面部２１、第２対面部２２、第３対面部２３の左側周縁部および右側周縁部と、連絡対面部２４の前側周縁部および後側周縁部とに形成され、対面部２０に一体化されている。図６〜図７に示すように、副フランジ部２５の上下方向の位置は、対面部２０の上端部と略同位置であり、対面部２０の下端部（対面底部２６）よりも上側である。副フランジ部２５には、貫通孔状をなす通過孔２７が複数形成されている。

本体部３は、一般部３０と、フランジ部３５とを持つ。

一般部３０は、ダクト部１の周壁のなかで対面部２０以外の部分を構成する。詳しくは、一般部３０は、第１吹出口４１、第２吹出口４２、第３吹出口４３、および、連絡部４４の下周壁および側周壁を構成し、下方に向けて陥没する凹形状をなす。一般部３０のなかで第１吹出口４１の下周壁および側周壁を構成する部分を第１一般部３１と呼ぶ。一般部３０のなかで第２吹出口４２の下周壁および側周壁を構成する部分を第２一般部３２と呼ぶ。一般部３０のなかで第３吹出口４３の下周壁および側周壁を構成する部分を第３一般部３３と呼ぶ。一般部３０のなかで連絡部４４の下周壁および側周壁を構成する部分を連絡一般部３４と呼ぶ。図６〜図７に示すように、一般部３０の陥没高さは、対面部２０の陥没高さよりも大きい。一般部３０の前周壁には、貫通孔状をなす係合孔３９が複数形成されている。この係合孔３９には、対面部２０の前周壁に形成されている係合爪２９が係合する。

図１に示すように、フランジ部３５は、一般部３０の周縁部に形成されている。詳しくは、フランジ部３５は、第１一般部３１、第２一般部３２、第３一般部３３の左側周縁部および右側周縁部と、連絡一般部３４の前側周縁部および後側周縁部とに形成され、一般部３０に一体化されている。図６に示すように、フランジ部３５の上下方向の位置は、一般部３０の上端部と略同位置であり、一般部３０の下端部（一般底部３６）よりも上側である。以下、第１一般部３１、第２一般部３２、第３一般部３３の左側周縁部および右側周縁部に形成されているフランジ部３５を分岐フランジ部３７と呼び、連絡一般部３４の前側周縁部および後側周縁部に形成されているフランジ部３５を連絡フランジ部３８と呼ぶ。

各分岐フランジ部３７および各連絡フランジ部３８には、それぞれ複数の溶着突部５０が形成されている。各溶着突部５０は、上方に突起し、前後方向および左右方向に離間して、島状に点在している。溶着突部５０は略半球状をなす。各溶着突部５０はそれぞれ同形状である。

図３に示すように、各溶着突部５０は、溶融予定部５０ａと、接合予定部５０ｂとを持つ。溶融予定部５０ａは、溶着突部５０の上端部からなる。接合予定部５０ｂは、溶着突部５０の下端部からなる。溶融予定部５０ａは、振動溶着時に溶融する部分である。また、接合予定部５０ｂは振動溶着時に残存する部分であり、図７に示すインパネ８の背面（下面）に接合する部分である。実施例１の空調用ダクトにおける溶着突部５０は、振動溶着時に、高さ方向（図１中上下方向）に０．４ｍｍ溶融するように設計されている。したがって、実施例１の空調用ダクトにおける溶融予定部５０ａは、溶着突部５０の上端部から０．４ｍｍの部分である。接合予定部５０ｂは溶着突部５０の他の部分である。

実施例１の空調用ダクトにおいて、接合径φ１（接合予定部５０ｂの先端部の直径）は約２ｍｍである。接合予定部５０ｂの下端部の直径φ２は２．８ｍｍである。接合予定部５０ｂの高さＨ１は１．２ｍｍである。溶融予定部５０ａの高さＨ２は０．４ｍｍである（図３）。左右方向に隣接する溶着突部５０の接合予定部５０ｂの先端部同士の距離（ピッチ）Ｗ１は２．４ｍｍである。前後方向に隣接する溶着突部５０の接合予定部５０ｂの先端部同士の距離（ピッチ）Ｗ２は２．４ｍｍである（図４）。

図５〜図７に示すように、実施例１の空調用ダクトは、蓋部２とヒンジ部６と本体部３とを持つ。ヒンジ部６は、蓋部２と本体部３とを揺動可能に連結する。蓋部２と本体部３とヒンジ部６とは一体成形されてなる。成形時においては、蓋部２の下面は本体部３の上面と同方向に向けられ（換言すると、蓋部２が上下反転した状態で）、蓋部２の前端部と本体部３の前端部とがヒンジ部６を介して一体化されている。このため、成形時において蓋部２と本体部３とは離間し、本体部３の内部は開かれている。このため、実施例１の空調用ダクトは容易に成形できる。

図６〜図７に示すように、成形後に、蓋部２と本体部３とを相対的に揺動させ、蓋部２と本体部３とを組み合わせることで、ダクト部１を持つ実施例１の空調用ダクトが得られる。このとき、対面部２０の係合爪２９は、一般部３０の係合孔３９に係合する。また、フランジ部３５の溶着突部５０は、副フランジ部２５の通過孔２７に挿通される。そして、対面部２０の下面と一般部３０の内面とによって空気流路１０が区画される。空気流路１０は、車両用空調装置から流出した空調空気の流路である。なお、本体部３の係合孔３９は、空気流路１０の上方に配置されている。このため、係合孔３９は空気流路１０以外の部分に配置されている。

図７に示すように、実施例１の空調用ダクトは、樹脂製のインパネ８の背面に配置され、インパネ８の背面に振動溶着される。このとき、図略の流入口は図略の車両用空調装置に接続され、第１吹出口４１、第２吹出口４２および第３吹出口４３は、それぞれ図略の車両用内装品（例えばレジスタ等）に接続される。

実施例１の空調用ダクトにおける対面部２０は凹状をなす。このため、実施例１の空調用ダクトをインパネ８に振動溶着すると、空調用ダクトの対面部２０とインパネ８とが離間する。このため、図７に示すように、対面部２０とインパネ８との間には断熱空間１５が形成される。そして、この断熱空間に存在する空気によって、対面部２０とインストルメントパネル８との間には空気層が形成される。このため、実施例１の空調用ダクトによると、空調用ダクトからインパネ８への熱の伝達が遮断または緩和されて、結露が抑制される。

また、実施例１の空調用ダクトは、対面部２０を持つ蓋部２と一般部３０を持つ本体部３とに分けられる。そして実施例１の空調用ダクトにおけるダクト部１は、蓋部２と本体部３とが組み合わされてなる。このため、実施例１の空調用ダクトは、筒状をなし、かつ、溶着突部５０と凹状をなす対面部２０とを持つ複雑な構造であるにもかかわらず、容易かつ安価に成形できる。さらに、実施例１の空調用ダクトは、蓋部２とヒンジ部６と本体部３とを一体成形し、蓋部２と本体部３とを相対的に揺動させて組み合わせることで、筒状のダクト部１を形成している。このため、実施例１の空調用ダクトは、１つの成形型で容易に成形でき、安価に製造できる。

さらに、実施例１の空調用ダクトは、蓋部２の係合爪２９と本体部３の係合孔３９とが係合することで、対面部２０と一般部３０とが組み合わされてなるダクト部１を形成している。このため、実施例１の空調用ダクトは、ダクト部１を容易に形成できる。

なお、本発明の空調用ダクトはヒンジ部６を持たなくても良い。すなわち、蓋部２と本体部３とは別体で成形しても良い。この場合には、蓋部２と本体部３とは、接着、嵌合等の方法で一体化すれば良い。

さらに、実施例１の空調用ダクトにおける溶着突部５０は、本体部３の一部（フランジ部３５）に形成されているが、蓋部２の一部に形成しても良い。

（実施例２）
実施例２の空調用ダクトは、溶着突部の形状以外は実施例１の空調用ダクトと同じものである。実施例２の空調用ダクトをインパネ側から見た様子を模式的に表す要部拡大説明図を図８に示す。

実施例２の空調用ダクトにおける溶着突部５０は、断面略正方形の略角柱状をなす。

実施例２の空調用ダクトにおいて、接合径φ１は約７．１ｍｍである。接合予定部５０ｂの先端部の左右方向の長さＬは５ｍｍである。接合予定部５０ｂの先端部の前後方向の長さＷ３は５ｍｍである。接合予定部５０ｂの高さＨ１（図略）は１．５５ｍｍである。溶融予定部５０ａの高さＨ２（図略）は０．４５ｍｍである。左右方向に隣接する溶着突部５０のピッチＷ１は約８．３ｍｍである。なお、実施例２の空調用ダクトにおいて、接合径φ１とは、接合予定部５０ｂの先端部の最大直径を指す。以下、比較例１〜比較例２についても同様である。

（比較例１）
比較例１の空調用ダクトは、溶着突部の形状および通過孔の形状以外は実施例１の空調用ダクトと同じものである。比較例１の空調用ダクトをインパネ側から見た様子を模式的に表す要部拡大説明図を図９に示す。

比較例１の空調用ダクトにおいて、溶着突部５０は、断面長方形の略角柱状をなす。換言すると、比較例１の空調用ダクトにおける溶着突部５０は、長尺のリブ状をなす。各通過孔２７は、各溶着突部５０に対応する形状に形成されている。

比較例１の空調用ダクトにおいて、接合径φ１は約４５．３ｍｍである。接合予定部５０ｂの先端部の左右方向の長さＬは４５ｍｍである。接合予定部５０ｂの先端部の前後方向の長さＷ３は５ｍｍである。接合予定部５０ｂの高さＨ１（図略）は１．５５ｍｍである。溶融予定部５０ａの高さＨ２（図略）は０．４５ｍｍである。左右方向に隣接する溶着突部５０のピッチＷ１は約５．５ｍｍである。

（比較例２）
比較例２の空調用ダクトは、溶着突部の形状および通過孔の形状以外は実施例１の空調用ダクトと同じものである。比較例２の空調用ダクトをインパネ側から見た様子を模式的に表す要部拡大説明図を図１０に示す。

比較例２の空調用ダクトにおいて、溶着突部５０は、断面長方形の略角柱状をなす。換言すると、比較例２の空調用ダクトにおける溶着突部５０は、短尺のリブ状をなす。各通過孔２７は、各溶着突部５０に対応する形状に形成されている。

比較例２の空調用ダクトにおいて、接合径φ１は約１１．２ｍｍである。接合予定部５０ｂの先端部の左右方向の長さＬは１０ｍｍである。接合予定部５０ｂの先端部の前後方向の長さＷ３は５ｍｍである。接合予定部５０ｂの高さＨ１（図略）は１．５５ｍｍである。溶融予定部５０ａの高さＨ２（図略）は０．４５ｍｍである。左右方向に隣接する溶着突部５０のピッチＷ１は約５．５ｍｍである。

（評価試験）
実施例１〜実施例２および比較例１〜比較例２の空調用ダクトにおける連絡フランジ部３８を所定形状に切り取って、各空調用ダクトのテストピースを製作した。また、ＰＰを材料とするインパネ８のテストピースを製作した。インパネ８のテストピースは、空調用ダクトのテストピースより僅かに大型である。実施例１〜実施例２および比較例２の空調用ダクトのテストピースはそれぞれ１個ずつ製作し、比較例１の空調用ダクトのテストピースは２個製作した。インパネ８のテストピースとしては、板厚１．５ｍｍのものを４個製作し、板厚２．５ｍｍのものを１個製作し、板厚２．０ｍｍのものを１個製作した。各空調用ダクトのテストピースおよび各インパネ８のテストピースを用いて、以下の試料１〜試料５を製作した。なお、各空調用ダクトのテストピースには、２つの貫通孔（第１貫通孔）を形成した。各インパネ８のテストピースには、第１貫通孔に対面する位置に、２つの貫通孔（第２貫通孔）を形成した。第２貫通孔は第１貫通孔よりも大径であった。

実施例１〜実施例２および比較例２の空調用ダクトのテストピースを、それぞれ、板厚１．５ｍｍのインパネ８のテストピースに振動溶着し、試料１〜３の溶着体を製作した。このときの振幅は３ｍｍであり、振動数は１０１．８Ｈｚであった。試料１の溶着体を製作する際の振動時間は、空調用ダクトのテストピースの溶着突部５０が、高さ方向に０．４ｍｍ溶融するように設定した。試料２〜３および後述する試料４〜５の溶着体を製作する際の振動時間は、空調用ダクトのテストピースの溶着突部５０が、高さ方向に０．４５ｍｍ溶融するように適宜設定した。

比較例１の空調用ダクトのテストピースの一方を、板厚２．５ｍｍのインパネ８のテストピースに振動溶着した（試料４）。また、比較例１の空調用ダクトのテストピースの他方を、板厚２．０ｍｍのインパネ８のテストピースに振動溶着した（試料５）。

（溶着面割合測定試験）
各空調用ダクトのテストピースにおける、接合予定部５０ｂの先端面の面積の総和を算出した。そして、各空調用ダクトのテストピースにおけるフランジ部３５の上面（詳しくは連絡フランジ部３８の上面）全体の面積（１００％）のなかで、この先端面の面積が占める割合（％）を算出した。各空調用ダクトのテストピースにおける溶着面割合を表１に示す。

（意匠性評価試験）
試料１〜試料５の溶着体をインパネ８のテストピース側から目視し、試料１〜試料５の溶着体の意匠性を評価した。インパネ８のテストピースの表面に生じている凹凸が５μｍ未満のものを特に意匠性に優れる（Ａ）と評価し、５μｍ以上１０μｍ未満の凹凸がみられるものを意匠性に優れる（Ｂ）と評価し、１０μｍ以上の凹凸がみられるものを意匠性に劣る（Ｃ）と評価した。試料１〜試料５の溶着体の意匠性を表１に示す。

（剥がれ強度測定試験）
図１１に示すように、試料１および試料６の溶着体９０における各第１貫通孔９１および第２貫通孔９２にアイボルト９３を挿通した。第２貫通孔９２にはナット９４を挿入し、このナット９４をアイボルト９３の先端に締結した。ナット９４は第２貫通孔９２に入り込み、インパネ８における第１貫通孔９１の周縁部に当接した。試料１および試料６の溶着体９０の端部を固定治具９５に固定し、アイボルト９３を図略の引張装置に取り付けた。そして、引張装置を溶着体９０から離れる方向に移動させた。このとき、引張方向の荷重を徐々に増大させつつ、空調用ダクトのテストピース９６がインパネ８のテストピース９７から剥がれるまで、アイボルト９３を引っ張った。そして、空調用ダクトのテストピース９６がインパネ８のテストピース９７から剥がれた時点でアイボルト９３に加えていた引張方向の荷重を測定した。空調用ダクトのテストピース９６がインパネ８のテストピース９７から剥がれた時点における荷重が２９４Ｎ未満である場合を剥がれ強度に劣る（×）と評価し、２９４Ｎ以上１０００Ｎ未満である場合を剥がれ強度に優れる（○）と評価し、１０００Ｎ以上である場合を剥がれ強度に特に優れる（◎）と評価した。試料１および試料６の溶着体９０の剥がれ強度を表１に示す。以下、空調用ダクトのテストピース９６を単に空調用ダクトと略し、インパネ８のテストピース９７を単にインパネと略する。

表１に示すように、試料４の溶着体９０が意匠性に優れるのに対し、試料５の溶着体９０は意匠性に劣る。これは、試料４のインパネは板厚２．５ｍｍであるのに対し、試料５のインパネは板厚２．０ｍｍであるためである。すなわち、板厚２．０ｍｍ以下のインパネに、接合径４５．３ｍｍ以上の空調用ダクトを振動溶着すると、インパネの意匠性が悪化する。

また、接合径約１１．２ｍｍの空調用ダクトを板厚１．５ｍｍのインパネに振動溶着した試料３の溶着体９０は意匠性に劣る。これに対し、接合径約７．１ｍｍの空調用ダクトを板厚１．５ｍｍのインパネに振動溶着した試料２の溶着体９０は意匠性に優れる。この結果から、接合径を８ｍｍ以下にすることで、インパネの意匠性悪化を抑制しつつ、板厚２．０ｍｍ以下のインパネに空調用ダクトを振動溶着できることがわかる。すなわち、本発明の空調用ダクトは、インパネの意匠性悪化を抑制しつつ、板厚２．０ｍｍ以下のインパネに振動溶着できる。

また、接合径２．０ｍｍの空調用ダクトを板厚１．５ｍｍのインパネに振動溶着した試料１の溶着体９０は、接合径７．１ｍｍの空調用ダクトを板厚１．５ｍｍのインパネに振動溶着した試料２の溶着体９０に比べてさらに意匠性に優れる。この結果から、接合径を２ｍｍ以下にすることで、インパネの意匠性悪化をさらに抑制しつつ、板厚２．０ｍｍ以下のインパネに空調用ダクトを振動溶着できることがわかる。

また、試料１の溶着体９０は、試料６の溶着体９０よりも剥がれ強度に優れる。これは、試料５の溶着体９０における空調用ダクトはリブ状をなす溶着突部５０を持つのに対し、試料１の溶着体９０における空調用ダクトは島状に点在する溶着突部５０を持つためだと考えられる。すなわち、試料１の溶着体９０において、空調用ダクトとインパネとの接合部分は島状に点在するため、空調用ダクトとインパネとに作用した剥がれ方向の力は広範囲に分散する。また、空調用ダクトとインパネとの接合強度の偏りが小さくなる。このため、試料１の溶着体９０は剥がれ強度に優れると考えられる。

なお、溶着体９０の剥がれ強度を高めるためには、溶着面割合を大きくするのが有効である。一方、上述したようにインパネの意匠性悪化を抑制するためには、接合径を小さくするのが有効である。溶着面割合を大きくし、接合径を小さくするためには、接合予定部５０ｂの先端部を実施例１のように断面真円形状にするか、あるいは、それに近い形状にするのが良いと考えられる。すなわち、本発明の空調用ダクトにおいて、接合予定部５０ｂの先端部は、断面円形状または五角形以上の断面多角形状をなすのが好ましい。より好ましくは、接合予定部５０ｂの先端部は、断面真円形状または五角形以上の断面正多角形状をなすのが良い。なお、接合予定部５０ｂの先端部を断面真円形状またはそれに近い形状にすることで、個々の溶着突部５０とインパネとの接合部分における接合強度の偏りを小さくできる。このため、この場合には、溶着体の剥がれ強度を更に向上させることができる。

溶着突部５０の直径は、振動溶着時における溶着突部５０の溶融高さに応じて適宜設定すれば良い。例えば、溶着突部５０をテーパ状にする場合には、溶着突部５０の溶融高さに応じて接合予定部５０ｂの先端部の位置を設定し、この先端部の直径（接合径φ１）が８ｍｍ以下になるように溶着突部５０の形状を設計すれば良い。

本発明の空調用ダクトにおける溶融予定部５０ａの先端部は、平面状をなしても良いし、曲面状や尖端形状をなしても良い。溶融予定部５０ａの先端部の幅が小さい程、振動溶着時の抵抗が小さくなる。

実施例１の空調用ダクトを模式的に表す斜視図である。 実施例１の空調用ダクトの要部拡大分解斜視図である。 実施例１の空調用ダクトにおける溶着突部の寸法を説明する説明図である。 実施例１の空調用ダクトをインパネ側から見た様子を模式的に表す要部拡大説明図である。 実施例１の空調用ダクトを製造している様子を説明する説明図である。 実施例１の空調用ダクトを製造している様子を説明する説明図である。 実施例１の空調用ダクトを製造している様子を説明する説明図である。 実施例２の空調用ダクトをインパネ側から見た様子を模式的に表す要部拡大説明図である。 比較例１の空調用ダクトをインパネ側から見た様子を模式的に表す要部拡大説明図である。 比較例２の空調用ダクトをインパネ側から見た様子を模式的に表す要部拡大説明図である。 剥がれ強度測定試験において、各試料の溶着体にアイボルトおよびナットを取り付けた様子を模式的に表す説明図である。

符号の説明

１：ダクト部 ２：蓋部 ３：本体部
４：吹出口 ６：ヒンジ部 ８：インパネ
２０：対面部 ２５：副フランジ部 ３０：一般部
３５：フランジ部 ５０：溶着突部 ５０ａ：溶融予定部
５０ｂ：接合予定部

Claims (6)

1. 車両用空調装置に接続され、樹脂製のインストルメントパネルの背面に振動溶着される樹脂製の空調用ダクトであって、
   該車両用空調装置に接続される少なくとも１つの導入口と、該導入口と離間配置されている少なくとも１つの吹出口と、を持つ筒状のダクト部を持ち、
   該ダクト部は、周壁の一部を構成する対面部を持つ蓋部と、該周壁のなかで該対面部以外の部分を構成する一般部を持つ本体部と、が組み合わされてなり、
   該対面部は、凹形状をなすとともに該インストルメントパネルの背面に対面し、
   該対面部の周縁部と該一般部の周縁部との少なくとも一方には、該インストルメントパネルの背面に対面する突起状をなし島状に点在する複数の溶着突部が形成され、
   該溶着突部は、振動溶着時に溶融する溶融予定部と、該振動溶着時に残存して該インストルメントパネルの該背面に接合する接合予定部と、を持ち、
   該接合予定部の先端部は、直径８ｍｍ以下であることを特徴とする空調用ダクト。
2. 前記接合予定部の先端部は、直径２ｍｍ以下である請求項１に記載の空調用ダクト。
3. 前記接合予定部の先端部は、五角形以上の断面多角形状をなす請求項１または請求項２に記載の空調用ダクト。
4. 前記接合予定部の先端部は、断面円形状をなす請求項１または請求項２に記載の空調用ダクト。
5. 前記インストルメントパネルの板厚は２．０ｍｍ以下である請求項１〜請求項４の何れか一つに記載の空調用ダクト。
6. 前記蓋部と前記ダクト部とを揺動可能に連結するヒンジ部を持ち、
   前記蓋部と前記ダクト部と該ヒンジ部とは、前記蓋部と前記ダクト部とが離間するとともに該ヒンジ部を介して一体化された状態で一体成形されている請求項１〜請求項５の何れか一つに記載の空調用ダクト。

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