JP2017074836A - 車両換気構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両ドアを閉じるときの抵抗を抑制し、ドアの閉まり性を向上させる。【解決手段】換気装置１は、アウターパネルの開口部に取り付けられ、車両室外に空気を排気する空気出口部１０と、空気出口部１０に向かう空気の流れを整流する整流部２０を有する。整流部２０は、空気出口部１０の室内側部から室内側に向かって延び、整流部２０の内部には、整流部２０の室内側端面２２ｂと室外側部とを繋ぐように、整流部２０を貫通している複数の流路２１が形成されている。整流部２０の車両室内側端面２２ｂにおける面中央は、少なくとも一部の周縁部よりも室内側に突出している。【選択図】図６

Description

本発明は、車両室内を換気する車両換気構造に関する。

自動車には、一般的に、車両室内を換気するために、車両の外側部を構成するパネルに換気装置が設けられている。換気装置について、例えば、車両後部のバンパーの内側の車体パネルに設けられているものが知られている。換気装置の車両室内側部には、室内の空気の一部が流入する空気入口部が設けられている。当該空気入口部の車両室内側には、シート、荷室の部品、または、車両室内を構成する構造物等が配置される。当該構造物は、例えば、車両室内の側壁を構成する樹脂製の内装材や、車体パネルの車両室内側に配置される金属製のパネル等である。

このような構造物が、車両室内から換気装置までの空気の経路に配置されるため、これらが空気の流れに対する障害物となる。車両室内の空気は、当該構造物の周辺を回避するような複雑な経路を経て、空気入口部に流れ込み、車両室の外側に排気される。また、当該経路は、車種によって異なるため、異なる車種においても経路を統一することは困難である。

一方、車両ドアを閉める時に、車両室内の空気が圧縮されて、その圧縮空気が車両ドアを閉める動作に対して抵抗となり、車両ドアの閉まり性を悪化させることがある。上記のような換気構造により、圧縮された空気を車両室外側に開放することはできる。しかし、一般的な換気構造による排気では、車両室内から、空気の換気構造の空気出口までの経路が単純でないため、空気を効率よく排出することが困難になる場合がある。

例えば、上記のように空気入口部の車両室内側に構造物が配置される場合には、構造物を回り込むように流れる空気は、効率よく空気入口部に流入されない可能性がある。このような場合、車両ドアを閉める時に発生する空気の流れも、効率よく換気装置の空気入口部に流れ込めない可能性がある。すなわち、空気入口部への空気流入の効率悪化は、車両ドアの閉まり性の低下を招く可能性がある。

この問題を解決する方法の一つとして、例えば、特許文献１に開示されているように、車両ドアに排気口や孔を設け、車両室内の空気を積極的に解放させようとする技術が知られている。

実開平５−３５４１３号公報

ところが、上記例のように、車両ドアに排気口を設け、排気効率を向上させるほど、車両室の内外が筒抜けの状態となる。その結果、車両室内の外気（風）が侵入しやすくなるだけでなく、室外音の影響も大きくなる。車両室外の影響を受けることは、例えば室内の静粛性の悪化につながり、車両室内環境にとって好ましくない。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、換気装置の排気の効率を向上させ、車両ドアを閉じるときの抵抗を抑制し、ドアの閉まり性を向上させる車両換気構造を提供することである。

上記目的を達成するため本発明に係る車両換気構造は、車体パネルに設けられ、車両室内外を連通する開口部に、車両室内を換気するための換気装置が取り付けられている。当該車両換気構造において、前記換気装置は、車両室外側に空気を排気する空気出口部と、該空気出口部の車両室内側に配置され、前記空気出口部に向かう空気の流れを整流する整流部と、を有しており、前記整流部は、前記空気出口部の車両室内側部から車両室内側に向かって延び、前記整流部の内部には、前記整流部の車両室内側端面と車両室外側部とを繋ぐように貫通している複数の流路が形成され、前記整流部の前記車両室内側端面における面中央は、前記車両室内側端面の少なくとも一部の周縁部よりも車両室内側に突出している。

また、本発明に係る車両換気構造の一態様では、前記整流部の車両室内側端面は、面中央が車両室内側に突出するドーム状の曲面である。

また、本発明に係る車両換気構造の一態様では、前記各流路は、直線的に延びており、前記整流部の流路断面は、ハニカム形状である。

本発明によれば、整流部の車両室内側の空気入口部から流入する空気が、整流部を流れ、空気出口部から排気されるため、整流された流れが大気に解放されたときに、整流部を流れているときの流速と、大気解放されたときの流速との速度差によって、渦を発生させるエネルギの量が減じられ、排気効率が向上する。その結果、車両ドアの閉じ性が向上する。また、空気入口部の面中央を突出させることで、空気入口部に直接吹き付ける空気以外にも、換気装置の車両室内側に配置された構造物を迂回して流れる空気を効率よく取り込むことができる。

また、本発明の一態様によれば、整流部の車両室内側端面の空気入口部をドーム状の曲面にすることで、様々な方向から該空気入口部に向かって流れてくる空気を、効率よく取り込むことができる。

前記複数の流路の横断面をハニカム形状にすることで、整流効果を高めることが可能となり、さらに、車両室外音の影響を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る車両換気構造が設けられている車両の車体パネル等を車両後方から見た斜視図である。 図１の車両を車両前方から見た斜視図である。 図２のＡ部を拡大して示す拡大斜視図である。 図３の換気装置の空気出口部材を単体で示す斜視図である。 図３の空気出口部材のフラップを取り外した状態を示す斜視図である。 図４の空気出口部材に整流部材が取り付けられた状態の換気装置の斜視図である。 図６の換気装置を車両前方から見た正面図である。 図７の上面図である。 図７の側面図である。 図６の換気装置が、図１の車体パネルに取り付けられた状態の平断面図である。 図６の整流部材の変形例を示す概略上面図である。 図１１の側面図である。 図６の整流部材の他の変形例を示す斜視図である。

以下、本発明に係る車両換気構造の一実施形態について、図面（図１〜図１３）を参照して説明する。本実施形態の車両換気構造は、図１、図２及び図１０に示すように、車両後部の車体パネル（アウターパネル）４１に設けられた開口部４１ａに、換気装置１が取り付けられており、該換気装置１の車両室内側には、車両室内を構成する構造物４２が配置されている。なお、図１では、換気装置１等の詳細な図示は省略しており、換気装置１が取り付けられる開口部４１ａの位置を破線で概略的に示している。また、以下の本実施形態の説明においては、換気装置１の車両室外側は車両後側であり、車両室内側は車両前側に対応する。すなわち、車両室内側から外側に向かう方向は、車両前後方向として説明している。図示において、Ｆｒで示す方向は車両前方を示すと共に、車両室内側も示している。

この例の車体パネル４１は、バンパー（図示せず）の車両室内側に配置されている金属製のパネル部材である。換気装置１を取り付けるための開口部４１ａは、車体パネル４１の車幅方向中央よりもやや外側に配置されている。この例では、図１に示すように、２つの開口部４１ａが、車幅方向中央を境にして、左右に間隔を空けて配置されている。なお、図１等では、開口部４１ａの形状については示していないが、車幅方向に延びる略長方形である。

ここで、換気装置１の構成について説明する。換気装置１は、図６に示すように、空気出口部材１０と、整流部材２０とを有している。先ず、空気出口部材１０について、図３〜図５を参照しながら説明する。空気出口部材１０の外形は、車両前後方向視で略長方形の枠状である。この空気出口部材１０の車両上部には、開口部４１ａに取り付けるための取付け用爪１０ａが設けられている。当該取付け用爪１０ａが開口部４１ａの縁に係合することにより、空気出口部材１０は、開口部４１ａに取り付けられている。

空気出口部材１０は、図５に示すように、上下に２領域、左右に２領域となる、４つの領域を形成するように区切られており、各領域には、排気口１３が形成されている。すなわち、空気出口部材１０には、４つの排気口１３が形成されている。

ここで、各排気口１３の形状について、図４及び図５を参照しながら説明する。排気口１３は、車両前後方向に貫通する貫通孔であり、排気口１３の開口縁は、全体で略長方形状である。排気口１３の車両上部には、排気口１３の下側縁よりも車両前方に張り出している張出部１５が形成されている。張出部１５の車両前部は、排気口１５の上側縁となる。排気口１５の左右両側には、上側縁と下側縁とを繋ぐ側壁が設けられている。当該側壁の車両前部は、排気口１５の左右の縁となる。左右の縁は、下側縁から上側縁に向かうに従い、車両前方に傾斜している。すなわち、排気口１５の開口縁は、車両後方から見たときに、やや車両上方を向くように傾斜している。

各排気口１３の張出部１５における車幅方向中央には、さらに車両前方に突出しているフラップ取付け部１５ａが形成されている。このフラップ取付け部１５ａには、図５に示すように、排気口１３を開閉可能な樹脂製のフラップ１８が取り付けられている。フラップ１８は、排気口１３を塞ぐことができる板状の部材であり、フラップ１８の車両上部は、フラップ取付け部１５ａに係合する係合部１８ａが設けられている。

フラップ１８は、車両室内の空気を排気するときに、係合部１８ａを回動軸として車両後方に開くように構成されている。排気しないときのフラップ１８は排気口１５を閉じている。このときのフラップ１８は、排気口１５の縁上に置かれた状態である。当該縁は上記したように傾斜しているため、フラップ１８は自重で閉じた状態を保持している。また、フラップ１８は、車両室外側からの風等が吹き付けられるときは、閉じている状態が保持される。すなわち、フラップ１８は、逆止弁としての機能を備えている。

続いて、整流部材２０について図６〜図１０を参照して説明する。整流部材２０は、車両前後方向に延びる部材であり、空気出口部材１０の車両室内側に配置されている。当該整流部材２０の車両室内側の端部には、車両室内の空気が流入する空気入口部２５が設けられている。整流部材２０は、空気入口部２５から、空気出口部材１０の排気口１３に向かう空気の流れを整流する機能を備えている。

整流部材２０は、空気出口部材１０を覆う矩形の部材である。整流部材２０の車両後部は、空気出口部材１０に嵌合されている。詳細には、整流部材２０の車両後部は、空気出口部材１０の外形となる枠を車両室内側から覆うように嵌め込まれている。また、整流部材２０の内部には、車両前後方向に延びる複数の流路部２１が設けられている。各流路部２１は、整流部材２０の車両前部（車両室内側端面）と車両後部（車両室外側部）とを繋ぐように、車両前後方向に整流部材２０を貫通している。

各流路部２１は、図６〜図９に示すように、流路横断面が６角形となる筒状に形成されている。整流部材２０の外壁となる上壁２０ａ、下壁２０ｃ及び側壁２０ｂに接している流路部２１の横断面は、６角形の一部分であり、例えば、３角形、４角形、または５角形をなしている。

流路部２１は、図１０に示すように、車両前後方向に延びる板状の流路壁２２を有する。例えば、横断面が６角形の流路部２１は、図６及び図７に示すように、６つの流路壁２２で空間を筒状に囲うことにより、流路を形成している。筒状の流路部２１は、互いに隣接するように配置されている。また、整流部材２０の外壁２０ａ、２０ｂ、２０ｃに隣接する流路は、上壁２０ａ等と複数の流路壁２２とにより空間を筒状に囲うことにより、流路を形成している。この例の整流部材２０の内部は、筒状の流路部２１が集合し、これらの流路部２１の全体で、ハニカム形状をなしている。

断面がハニカム形状の流路部を通り抜ける波は、特定の周波数の波を打ち消す効果がある。このため、本実施形態のハニカム形状においては、車両室外から侵入する騒音の周波数をカットするようなハニカム形状に設定することで、流路部２１が貫通孔であっても、吸音材等を取り付ける必要がなくなる。その結果、車両室内の静粛性が保たれ、コスト低減にもつながる。

空気入口部２５は、整流部材２０の車両前端面（車両室内側端面）に設けられている。すなわち、複数の流路部２１の車両前部の全体で、空気入口部２５を構成している。詳細には、空気入口部２５となる整流部材２０の車両前端面は、複数の流路の流路壁２２の車両前端面２２ｂで構成されている。この例の車両前端面２２ｂは、流路となる孔の縁部となる流路壁２２の車両前端面２２ｂが集合されて形成される面である。すなわち、空気入口部２５は、１つの面（車両前端面２２ｂ）に複数の孔（流路部２１）が形成されている面部である。

空気入口部２５となる車両前端面２２ｂは、面中央が面端（周縁部）よりも車両前方に突出している。この例では、面中央が車両前方に突出するドーム状となっている。当該ドーム状において、車両上方視の車両前端面２２ｂは、図８の上面図に示すように、車幅方向中央が車両前方に最も突出している円弧形状であり、車幅方向視の車両前端面２２ｂは、図９の側面図に示すように、車両上下方向の中央が車両前方に最も突出している円弧形状である。このドーム状は、各流路部２１における流路壁２２の車両前端の部分が、車両前後方向に垂直な面に対して所定の方向に傾斜または湾曲するようにカットされることで、形成されている。

仮に、空気入口部２５となる整流部材２０の車両前端面が、車両前後方向に垂直な平坦面である場合には、換気装置１の車両上下方向視または車幅方向視では、各流路部２１の内壁面２２ａは見えない状態である。これに対して、空気入口部２５をドーム状にしていることで、図８に示すように、車両上方視で流路部２１の内壁面２２ａの一部が見える状態となり、車幅方向視においても、図９に示すように、内壁面２２ａの一部が見える状態となっている。すなわち、各流路部２１における流路壁２２の内壁面２２ａは、車両前後方向に対して垂直な方向に露出している部分がある。

なお、上述したように、空気入口部２５の車両前方には、車両室内を構成する構造物４２が配置されている。当該構造物は、図１０では、仮想的に２点鎖線で示している。

続いて、車両ドアが閉じられたときに発生する空気の流れについて説明する。上述したように、車両ドアが閉じられる時に、車両室外側の空気が車両ドアの閉動作によって車両室内に流れ込む。このとき車両室内の空気が圧縮される。圧縮された空気は、換気装置１を通って車両室外側に流れようとする。当該空気は、空気入口部２５の車両前側に配置されている構造物４２を迂回して、空気入口部２５に流れ込む。当該空気は、空気入口部２５に対して様々な方向から、空気入口部２５に向かって流れてくる。

空気入口部２５の車両前側に構造物４２が配置されているため、空気入口部２５の車両前方から空気入口部２５に直線的に向かう空気の流れは少ない。そのため、流れ方向の多くは、図１０の矢印Ｘで示すように、空気入口部２５の車幅方向両外側から空気入口部２５に向かう流れ方向、または、空気入口部２５の車両上下から空気入口部２５に向かう流れ方向であり、車両前後方向に対して略垂直な流れ方向である。

矢印Ｘで示されるような車幅方向に沿って空気入口部２５に向かって流れる空気の一部は、空気入口部２５の流路の内壁面２２ａに吹き付けられ、流れ方向が変えられて、整流部材２０の流路部２１に流れ込む。一方、車両上下方向に沿って空気入口部２５に向かって流れる空気の一部も、車幅方向に沿って流れる空気と同様に、空気入口部２５の流路の内壁面２２ａに吹き付けられて、流れ方向が変えられて、各流路部２１に流れ込む。

図８及び図９に示すように、空気入口部２５の中央は、車両前方に突出しているので、各流路部２１の内壁面２２ａの一部は、車両上下方向に沿って流れる空気や車幅方向に沿って流れる空気の一部は、直接、吹き付けられる。その結果、車幅方向に沿って流れる空気を、効率よく整流部材２０に流し込むことができる。同様に、車両上下方向に沿って流れる空気を、効率よく整流部材２０に流し込むことができる。従って、本実施形態の構造によれば、空気入口部２５が、面中央が突出するドーム状に形成されているので、空気入口部２５に対してあらゆる方向から流れてくる空気を受け入れることが可能となり、換気装置１の排気の効率が向上する。なお、この例では、空気入口部２５の車両前方から空気入口部２５に直線的に向かう空気の流れは、ほとんど発生しないが、当該流れについても、同様に、各流路部２１に流れ込むことができ、従来の換気装置としても機能する。

さらに、空気入口部２５から流入した空気は、流路部２１を通って、空気出口部材１０の排気口１３に向かって流れる。空気出口部材１０に流れた空気は、排気口１３を塞いでいるフラップ１８に吹き付けられる。空気が吹き付けられたフラップ１８は、排気口１３を開放し、空気が車両室外側に排気される。

筒状の流路部２１を流れている空気の流速は、空気入口部２５に流入される前の空気の流速よりも遅くなるため、抵抗が大きくなってしまうが、空気出口部材１０から大気に解放されたときには、大気との速度差が小さくなる。その結果、発生する渦が小さくなり、渦を発生させるエネルギが小さくなるため、排気の効率が向上する。

また、本実施形態は、空気出口部材１０に、整流部材２０を取り付けるような構造であるため、構造物４２と車体パネル４１との間隔に応じて、整流部材２０の車両前後方向寸法を決定すればよい。よって、異なる車種に対応可能な構造であり、低コストで製作可能である。

以上の説明から分かるように本実施形態の車両換気構造を用いることにより、換気装置１の排気の効率を向上させ、車両ドアを閉じるときの抵抗を抑制し、ドアの閉まり性を向上させることが可能になる。

上記実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。

上記の実施形態では、空気入口部２５がドーム状に形成されている例について説明しているが、これに限らない。図１１及び図１２に示すように、空気入口部を、寄せ屋根のように構成することも可能である。この場合、空気入口部は、４つの斜面２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄで形成される。車両前方から空気入口部を見たときに、上下に並ぶ斜面２５ｃ、２５ｄは、稜線を境に隣接しており、他の斜面２５ａ、２５ｂは、当該稜線を介して左右に並んでいる。すべての斜面２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは、空気入口部の端部（周縁部の一部）よりも中央側が、車両前方に突出するように傾斜でいている。これにより、ドーム状と同様に効果を得ることができる。

例えば、換気装置１が、例えば車両のバックパネルとサイドパネル（共に図示せず）で構成される角部付近に配置される場合には、図１３に示すように、空気入口部２５における一方の車幅方向端が、反対側の車幅方向端よりも車両前方に位置するような傾斜面としてもよい。図１３の例では、サイドパネルは、図１３における左側に配置される。この例においても、空気入口部２５の右側端に対して、空気入口部２５の面中央は突出しているので、車幅方向に沿って流れている空気を効率よく流入させることが可能である。

また、上記実施形態では、整流部材２０と、空気出口部材１０とは別体で構成されているが、これに限らない。これらを一体的に形成してもよい。また、上記実施形態の換気装置１は、車両後部の車体パネル４１に取り付けられているが、これに限らない。例えば、車両側部のパネルに取り付けることも可能である。

１ 換気装置
１０ 空気出口部材（空気出口部）
１３ 排気口
１５ 張出部
１５ａ フラップ取付け部
１８ フラップ
１８ａ 係合部
２０ 整流部材
２０ａ 上壁
２０ｂ 側壁
２０ｃ 下壁
２１ 流路部
２２ 流路壁
２２ａ 内壁面
２２ｂ 車両前端面（車両室内側端面）
２５ 空気入口部
４１ 車体パネル（アウターパネル）
４１ａ 開口部
４２ 構造部材

Claims (3)

1. 車体パネルに設けられ、車両室内外を連通する開口部に、車両室内を換気するための換気装置が取り付けられている車両換気構造において、
   前記換気装置は、車両室外側に空気を排気する空気出口部と、該空気出口部の車両室内側に配置され、前記空気出口部に向かう空気の流れを整流する整流部と、を有しており、
   前記整流部は、前記空気出口部の車両室内側部から車両室内側に向かって延び、
   前記整流部の内部には、前記整流部の車両室内側端面と車両室外側部とを繋ぐように貫通している複数の流路が形成され、
   前記整流部の前記車両室内側端面における面中央は、前記車両室内側端面の少なくとも一部の周縁部よりも車両室内側に突出していることを特徴とする車両換気構造。
2. 前記整流部の車両室内側端面は、前記面中央が車両室内側に突出するドーム状の曲面であることを特徴とする請求項１に記載の車両換気構造。
3. 前記各流路は、直線的に延びており、前記整流部の流路断面は、ハニカム形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両換気構造。

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