JP4329915B2

JP4329915B2 - 空調ダクトの接続構造

Info

Publication number: JP4329915B2
Application number: JP30467099A
Authority: JP
Inventors: 哲夫近藤; 正昭杉浦
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 1999-10-26
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2019-10-26
Also published as: JP2001124394A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の空調システム系統等に用いられる空調ダクトの接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の空調システム経路には、筒状の空調ダクト部品が用いられている。その空調ダクトは、車両構造上又はグレードにもよるが、結露防止対策を施したものが存在する。結露防止対策品として、例えば図１０のようにポリプロピレン樹脂材料等を使用したエアダクト４に結露防止材たる発泡ウレタンシート５を巻き込み、また接続相手部材７との嵌合部４１にもウレタンシール材６を巻いたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、図１０のごとくの従来品は、エアダクト４に結露防止材５やシール材６を貼着しなければならず、材料費，貼着作業コストが嵩んでいた。また、最近の自動車には軽量化の要求があり、少なくとも厚み２ｍｍ程度を必要とするエアダクト４にさらに結露防止材５やシール材６を貼着する分、重量アップとなり不利になっていた。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するもので、結露防止の機能を保ちながら低コスト化，軽量化を達成できる空調ダクトの接続構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、請求項１記載の発明の要旨は、ソリッドシートと発泡シートを重ね合せ一体化した複合シート材を、発泡シート側を外側にして半割り筒状に成形した一対の半割り筒体が、ダクト流路の筒体を設けるように相対向して接合固定し、その接合部分で半径外方向に張り出すフランジ部が形成された空調ダクト（２）と、該空調ダクトの前記フランジ部を収納できるアリ溝が形成され且つ該空調ダクトの接続ダクト部を挿着し得る筒部が形成された接続嵌合部（１）と、を具備し、前記アリ溝へ前記フランジ部の基端部分を圧縮状態にして嵌合し前記接続嵌合部に空調ダクトが挿着されてなることを特徴とする空調ダクトの接続構造にある。
ここで、「発泡シート」とは、発泡体で造られた板状シートをいう。「ソリッドシート」とは無発泡の合成樹脂シートをいう。
【０００６】
請求項１の発明のごとく、発泡シート側を外側にしソリッドシート側を内側にしてダクト流路の筒体を設けるように相対向して接合固定し、その接合部分で半径外方向に張り出すフランジ部が形成された空調ダクトが一体成形により造られると、結露防止機能を発泡シートに担わせ、機械的強度をソリッドシートに任せることができるので、適切な役割分担がなされ軽量化を達成できる。また、一体成形で本空調ダクトを造ることができるので、低コスト化が図られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る空調ダクトの接続構造の実施形態について詳述する。図１〜図９は本発明の空調ダクトの接続構造の一形態で、図１は空調ダクトの製造説明図、図２は空調ダクトと接続嵌合部の分解斜視図、図３（イ）は空調ダクトの接続端部の部分側面図で、同（ロ）は接続嵌合部の平面図で、同（ハ）は接続嵌合部の部分断面図である。図４は接続嵌合部に接続した空調ダクトの縦断面図、図５は空調ダクトとの接続状態にあるアリ溝付近の横断面図、図６は空調ダクトと接続嵌合部との接続部分における縦断面図、図７〜図９は別態様図である。
【０００８】
本空調ダクトの接続構造では、空調ダクト２とこれが連結される接続嵌合部１とを備える。
空調ダクト２は、ソリッドシート２ｂ1と発泡シート２ａ1とを重ね合せ一体化した複合シート２ｃ1を、発泡シート２ａ1を外側にして２つの半割り筒体２Ａ，２Ａを造る。そして、両半割り筒体２Ａでダクト流路Ｏの筒体を形成するよう、両半割り筒体２Ａの側縁同士を接合固定し、その接合部分で半径外方向に張り出すフランジ部２１が形成されたものである。
【０００９】
具体的には次のようにして空調ダクト２が造られる。まず、図１に示すように発泡シート２ａ1（例えば発泡ポリプロピレン樹脂の板状発泡体シート）にソリッドシート２ｂ1（例えばポリプロピレン樹脂の薄板シート）を重ね、層状に一体成形した複合シート２ｃ1とする（図１のイ）。発泡シート２ａ1の発泡倍率等は適宜選択できる。その後、発泡シート２ａ1側を外側に向けてこの複合シート２ｃ1を半割り筒状に真空成形する（同図のロ）。真空成形される半割り筒体２Ａは長手方向等断面形状で、半割り部２０と該半割り部側縁から水平外方向に延設するフランジ部２１が設けられる。その真空成形工程内でダクト流路Ｏの筒体を設けるように両半割り筒体２Ａ，２Ａを相対向させてフランジ部同士２１，２１を融着結合し（同図のハ）、半径外方向に張り出すフランジ部２１が接合固定された空調ダクト２とする（同図のニ）。符号ｍは融着結合部分である。図１は空調ダクト２を構成する一対の半割り筒体２Ａ，２Ａを同時成形し、且つシート加熱を利用して融着によりフランジ部２１を接合固定したものである。これに代え、一対の半割り筒体２Ａを別々に成形し、後工程でフランジ部２１を融着し筒状の空調ダクト２とする方法を採ってもよい。
【００１０】
こうして、一対の半割り筒体２Ａの側縁同士すなわちフランジ部２１を融着結合させてダクト流路Ｏを完成させた空調ダクト２は、ダクトの内側にソリッドシート２ｂ1で造られたソリッド層２ｂが、また、ダクトの外側に発泡シート２ａ1で造られた発泡体層２ａが配されている（図１のホ）。ソリッド層２ｂが空調ダクト２として形状保持，剛性アップの役割を担い、一方、発泡体層２ａが結露防止，騒音防止，軽量化の役目を果たし、さらに嵌合相手部材１との接続でクッション性に富む該発泡体層２ａがシール材として機能する空調ダクト２になる。斯る役割，機能を発揮させるべく、ここではソリッドシート２ｂ1の厚みを約０．５ｍｍとし、発泡シート２ａ1の厚みを５ｍｍ程度とする。
本実施形態の空調ダクト２は、その端部が別のダクトやエアコン本体等の接続嵌合部１に連結される。そのため、例えば空調ダクト２の端部は、図１（ニ）のごとくダクト本体２９の径よりその径を１回り小さくした接続ダクト部２７を形成し、該接続ダクト部２７の両サイドにフランジ部２１，２１を形成したものとする。
【００１１】
接続嵌合部１は、前述のごとく空調ダクト２を連結する相手方のダクトやエアコン本体等の接続口であって、接続ダクト部２７を挿着し得る筒部１１が形成されると共に、前記フランジ部２１を収納できるアリ溝１４が形成される（図２）。符号１２はアリ溝１４を形成するための凸部である。アリ溝１４はフランジ部２１に対応するように接続嵌合部１の２箇所に設けられる（図３）。
【００１２】
しかして、前記空調ダクト２と前記接続嵌合部１を用いた空調ダクトの接続構造は次のようになっている。
空調ダクト２のフランジ部２１の基端部分２１１を圧縮状態にしてアリ溝１４に嵌合し、接続嵌合部１に空調ダクト２が挿着される空調ダクトの接続構造である。フランジ部２１の出っ張り長さＬ1はアリ溝１４の深さｈにほぼ等しい（図１，図２）。アリ溝１４の溝底の幅Ｗ1は成形終了段階における空調ダクト２に係るフランジ部２１の厚みｔ1にほぼ等しくしてある（図１，図３）。アリ溝１４の形状から該アリ溝１４の開口幅Ｗ2は溝底の幅Ｗ1よりかなり小さい。もともと、複合シート２ｃ1は同じ厚みであり、接合固定されたフランジ部２１も基端部分２１１から先端に向けほぼ同じ厚みｔ1になっている。しかし、複合シート２ｃ1にはクッション性に富む発泡シート２ａ1があるため、発泡体層２ａを有するフランジ部２１をアリ溝形状に合わせて圧縮させることによりここに嵌合できる。フランジ部２１の基端部分２１１を圧縮させて、該基端部分２１１を当初厚みｔ1からｔ2（ここで、ｔ1＞ｔ2）に圧縮させてフランジ部２１がアリ溝１４に嵌合される。アリ溝の幅Ｗ1，Ｗ2とここに嵌合されるフランジ部２１の幅ｔ1，ｔ2とはＷ1，ｔ1＞Ｗ2≧ｔ2の関係にある（図５）。そして、アリ溝１４にフランジ部２１が嵌合される際、空調ダクト２の接続ダクト部２７も相手側（エアコン本体等の接続口）の接続嵌合部１に係る筒部１１に挿着されることになる。
【００１３】
空調ダクトの接続構造としては、図１（ニ）のような量産空調ダクト２をそのまま用いてもよいが、それより接続端部２４のフランジ部２１に本実施形態のごとく斜めカット面２２を形成した空調ダクト２を用いる方がより好ましい（図２）。空調ダクト２を接合嵌合部１に挿着させる際、挿着し易くなるからである。この場合、斜めカット面２２に対応するように凸部１２のアリ溝底面１２１も図３（ハ）のごとく傾斜面とするのが好ましい。アリ溝１４にフランジ部２１を嵌入し、且つ筒部１１に接続ダクト部２７を挿着して空調ダクト２を接続嵌合部１に挿着すると、図４のごとく挿着領域の空調ダクト２と接続嵌合部１の両者を密着させることができる。
【００１４】
アリ溝１４とフランジ部２１との関係は前述のごとくであるが、空調ダクト２の端部に在る接続ダクト部２７の外径ｄ1と接続嵌合部１に係る筒部１１の内径ｄ2との関係は、次のようになっている。接続ダクト部２７が筒部１１内に挿入されることから、通常ならば図６のようにｄ2≧ｄ1であるが、ｄ1＞ｄ2と若干ｄ1を大きくした方がより好ましくなる（本実施形態も採用）。接続ダクト部２７の発泡体層２ａを少し圧縮状態にすることで、該空調ダクト２と接続嵌合部１との挿着部のシール性を高めることができるからである。
【００１５】
図７〜図９は別態様の空調ダクトの接続構造で、図７が空調ダクトと接続嵌合部の分解斜視図で図２に対応する。図８は空調ダクトの接続端部の側面図、図９は（イ）が空調ダクトの接続端部と接続嵌合部との位置関係を示す部分側面図、（ロ）がアリ溝周りの接続嵌合部の部分平面図、（ハ）がアリ溝に嵌合したフランジ部の模様を示す横断面図である。
ここでの空調ダクト２は、図７，図８のごとくフランジ部２１が先端に向け下降傾斜して楔状体２３を形成する。斯る形状の空調ダクト２は、図１の空調ダクト２から楔状体２３を残して端面処理がなされて出来上がる。他の構成は図１〜図６に記載の空調ダクトの接続構造と同様でその説明を省く。図１〜図６に在る符号と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１６】
図７〜図９のような空調ダクト２はアリ溝１４の開口幅Ｗ2を大きくでき、空調ダクトの接続嵌合部１への挿入性が良く、嵌合力の向上を企図できる空調ダクトの接続構造になっている。この空調ダクト２を接続嵌合部１に挿着する際、接続嵌合部１のアリ溝１４へ空調ダクト２のフランジ部２１がＣ1→Ｃ2→Ｃ3の順で入り込んで、接続ダクト部２７を図９（ハ）の白抜き矢印方向へ引き込む作用が働く。その結果、接続ダクト部２７の一部がアリ溝１４の開口エッジ１４２に食い込むことになり、空調ダクト２と接続嵌合部１の接続部分における嵌合力が一層高まる。
【００１７】
このように構成した空調ダクトの接続構造は、ダクトの外側に結露防止用に役立つ発泡体層２ａが形成され、ダクトの内側に形状保持，剛性アップのソリッド層２ｂが形成された空調ダクト２を一体成形で造っているので、必要不可欠の機能がうまく分担されて軽量化を達成した空調ダクト２となる。当社比較で、本発明品は、図１０の空調ダクト２（厚み２ｍｍのもの）に対し約７０％軽量化できた。
そして、図１０のような従来品と違い、エアダクト４と別体の発泡ウレタンシート５やウレタンシール材６がいらず、また、これらをエアダクト４に貼着する作業もなくなり、空調ダクト２は低コストで製造できる。本発明品は、図１０の全面貼りの空調ダクト２と比較すると、約２０％コスト削減できた。発泡体層２ａが空調ダクト２の外側に配され、且つ空調ダクト２が接続嵌合部１に挿着されるので、空調ダクト２に係る接続ダクト部２７の外径を接続嵌合部１の筒部１１の内径より大きくし、且つ発泡体層２ａを圧縮させて両者を接合させることにより、該発泡体層２ａをシール材として機能させることができる。
【００１８】
また、複合シート２ｃ1を半割り筒体２Ａに成形し、さらに、該半割り筒体２Ａのフランジ部同士２１，２１を接合固定させて空調ダクト２を簡単に製造しているが、該フランジ部２１が空調ダクト２の接続構造に非常に役立つものになっている。すなわち、空調ダクト２を連結する相手側にフランジ部２１を収納できるアリ溝１４が形成された接続嵌合部１を設け、該アリ溝１４へフランジ部２１の基端部分２１１を圧縮状態にして嵌合し接続嵌合部１に空調ダクト２が挿着されるが、基端部分２１１が圧縮状態にされるので、シール性が高まる。万一、半割り筒体２Ａのフランジ部同士２１，２１の接合固定が不十分であっても、フランジ部２１の基端部分２１１が圧縮に伴い、発泡体層２ａの反発力が働き、接合固定されたフランジ部同士を密着させる。該発泡体層２ａの反発力の働きで、また、フランジ部２１と凸部１２が密着することになり、空調ダクト２が接続嵌合部１に一旦挿着されると、抜け難くなる。両者の連結を強固なものにする。
【００１９】
加えて、空調ダクト２の接続端部に係るフランジ部２１に斜めカット面２２や楔状体２３が形成されると、空調ダクト２の接続嵌合部１への挿着作業が行い易くなる。楔状体２３が形成された場合は、さらに、空調ダクト２の接続嵌合部１への挿着時に、接続ダクト部２７をアリ溝１４内に引き込むことになり、シール性を一段と高める。
【００２０】
尚、本発明においては、前記実施形態に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。接続嵌合部１，空調ダクト２等の形状，大きさ，材質，個数等は用途に合わせて適宜選択できる。実施形態では空調ダクト２を真空成形で造ったが、圧空成形等の他の成形法を採ることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明の空調ダクトの接続構造は、結露防止機能を維持しながら低コスト化，軽量化を可能にし、優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空調ダクトの接続構造の一形態で、空調ダクトの製造説明図である。
【図２】空調ダクトと接続嵌合部の分解斜視図である。
【図３】（イ）は空調ダクトの接続端部の部分側面図、（ロ）は接続嵌合部の平面図、（ハ）は接続嵌合部の部分縦断面図である。
【図４】接続嵌合部に接続した空調ダクトの縦断面図である。
【図５】空調ダクトとの接続状態にあるアリ溝付近の横断面図である。
【図６】空調ダクトと接続嵌合部との接続部分における縦断面図である。
【図７】別態様の空調ダクトの接続構造で、空調ダクトと接続嵌合部の斜視図である。
【図８】空調ダクトの接続端部の側面図である。
【図９】（イ）が空調ダクトの接続端部と接続嵌合部との位置関係を示す部分側面図、（ロ）がアリ溝周りの接続嵌合部の部分平面図、（ハ）がアリ溝に嵌合したフランジ部の模様を示す横断面図である。
【図１０】従来技術の説明斜視図である。
【符号の説明】
１接続嵌合部
１１筒部
１４アリ溝
２空調ダクト
２１フランジ部
２１１基端部分
２７接続ダクト部
２Ａ半割り筒体
２ａ1 発泡シート
２ｂ1 ソリッドシート
２ｃ1 複合シート
２ａ1 発泡シート
Ｏダクト流路
ｍ融着結合部分（接合部分）

Claims

ソリッドシートと発泡シートを重ね合せ一体化した複合シート材を、発泡シート側を外側にして半割り筒状に成形した一対の半割り筒体が、ダクト流路の筒体を設けるように相対向して接合固定し、その接合部分で半径外方向に張り出すフランジ部が形成された空調ダクト（２）と、該空調ダクトの前記フランジ部を収納できるアリ溝が形成され且つ該空調ダクトの接続ダクト部を挿着し得る筒部が形成された接続嵌合部（１）と、を具備し、
前記アリ溝へ前記フランジ部の基端部分を圧縮状態にして嵌合し前記接続嵌合部に空調ダクトが挿着されてなることを特徴とする空調ダクトの接続構造。