JP4385248B2 - 車両用内装部材のダクト構造 - Google Patents

Description

この発明は、車両用内装部材のダクト構造に関し、更に詳細には、車両用内装部材を構成する基材の裏面に配設され、エアアウトレットとエアコンユニットとの間に空気流通路を画成するダクト部材で構成されるダクト構造に関するものである。

乗用車における乗員室内には、インストルメントパネルやフロアコンソール等を代表とする種々の車両用内装部材が設置されている。例えば図４は、乗員室前方に設置されるインストルメントパネル１０の概略断面図であるが、図示したインストルメントパネル１０は、所要形状に成形した合成樹脂製のパネル基材(基材)１２から構成される単層タイプとされている。但しインストルメントパネル１０は、このような単層タイプの他に、パネル基材１２の外面に質感向上用の表皮材を被着して構成される２層タイプや、パネル基材１２の外面に質感向上用の表皮材および触感向上用の弾性材を被着して構成される３層タイプ等も実施に供されている。

また、インストルメントパネル１０の内側には、乗員室内の空調に供されるエアコンユニット３０が搭載され、インストルメントパネル１０のセンターコンソール部等に設置した空調制御パネル(図示せず)でのスイッチ操作により、エアコンユニット３０が運転制御されるようになっている。そして、エアコンユニット３０における空気送出部３２と、インストルメントパネル１０の所要位置に配設したエアアウトレット(図示せず)とが、パネル１０の裏側(内側)に設けた空気流通路４０で接続されており、エアコンユニット３０で所要温度に調節された調温空気は、空気流通路４０を介してエアアウトレットへ案内された後に乗員室内へ吹出される。また、フロントウィンド１９に近接して設けられるデフロスタ部２１において、別のエアアウトレット２８に空気流通路４１を介して調温空気が案内されるようになっている。

ここで、インストルメントパネル１０に実施されていた従来のダクト構造は、具体的に図示しないが、インストルメントパネル１０のパネル基材１２とは別部材として成形されたもので、例えばポリエチレン(ＰＥ)やポリプロピレン(ＰＰ)等の成形材料をブロー成形した中空体のダクト部材が使用されていた。しかしながら近年に至っては、図４に示したように、略樋状(断面ハット形状)に予備成形したＰＰ製のダクト部材３４を、その端縁部３８,３８をパネル基材１２の裏面に接合(振動溶着、超音波溶着、熱カシメ、ビス締め等)することで、パネル基材１２との間にエアコンユニット３０およびエアアウトレットに夫々連通する空気流通路４０,４１を画成するようにしたダクト構造が実施されつつある(例えば、特許文献１参照)。

特に図４に示した単層タイプのインストルメントパネル１０では、パネル基材１２およびダクト部材３４で空気流通路４０を形成するダクト構造を採用しているため、パネル基材１２は、空気流通路４０の一部となる壁部分２２の厚さが比較的薄く、かつこの壁部分２２が所謂中実状で熱が移動し易くなっており、乗員室内と空気流通路４０内との温度差が大きい場合には、壁部分２２の外面が結露することがあった。そこで図４に例示したように、パネル基材１２における壁部分２２の裏面２２ａ側に、断熱性に優れたＰＥ製やＰＰ製またはポリウレタン製の発泡シート材２４を貼込むことで、壁部分２２での結露防止を図る対策が講じられている。また図示しないが、パネル基材の裏面に取付けたダクト部材と、ダクト部材に対応するパネル基材との間に中空に形成された空気断熱層を設けることで、結露防止を図る構成も提案されている(例えば、特許文献２参照)。
特開平９−１０９７３３号公報 特開平１１−３４８５３７号公報

ところで、図４に示したダクト構造は、略樋状のダクト部材３４とパネル基材１２とで空気流通路４０を画成する構成のため、空気流通路４０の一部となる壁部分２２の裏側全体が空間部分となり剛性を確保することが難しい。また、特許文献２に開示されている空気断熱層を設けるダクト構造においては、中空部分を形成することで、パネル基材１２の剛性を更に低減させてしまう欠点がある。そこで、パネル基材１２の剛性を維持するため、このパネル基材１２の板厚を増す対策が講じられているが、インストルメントパネル１０全体の重量が増加する不都合を招来する欠点が指摘される。

更に、特許文献１および特許文献２に示したダクト構造では、略樋状のダクト部材３４とパネル基材１２とで空気流通路４０を画成する構成のため、空気流通路４０,４１の形状はインストルメントパネル１０の意匠形状を構成するパネル基材１２によって決定されてしまう。すなわち、パネル基材１２は、インストルメントパネル１０の意匠形状に合わせて、その裏面が曲面や凹凸面等から構成される複雑な３次元形状となっているため、パネル基材１２の裏面に取付けたダクト部材３４により画成される空気流通路４０,４１は、折曲または湾曲して延在した非直線形態となっているので、調温空気のスムーズな流通が阻害され、空気流通路４０の圧力損失が増大すると共に、ダクト騒音の低減が難しくなる問題が指摘される。

すなわちこの発明は、従来の技術に係る車両用内装部材のダクト構造に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、結露防止手段である空間を設けることによる基材の剛性低下を回避すると共に、空気流通路の圧力損失を低減し得る車両用内装部材のダクト構造を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る車両用内装部材のダクト構造は、
車両用内装部材を構成する基材の裏面に配設され、エアアウトレットとエアコンユニットとの間に空気流通路を画成するダクト部材において、
前記ダクト部材を、
前記基材側に配設されて前記空気流通路の上半体を画成する断面円弧形状の天板を有する第１半体と、
前記第１半体に接合されて該空気流通路の下半体を画成する断面円弧形状の底板を有する第２半体と、
前記天板における前記基材に対向する側に突設され、前記第１半体の空気流通方向に沿う両端縁に延在するリブ、該両端縁の間において空気流通方向に沿って延在するリブおよび空気流通方向を横切って延在するリブとから構成し、
前記天板と前記底板との間に、断面円形状の前記空気流通路を画成し、
前記リブは、前記天板からの延出寸法が前記基材の起伏形状に合わせて該天板の端縁部から中央部に向かうにつれて短尺になるよう形成され、前記第１半体を前記複数のリブを介して前記基材の裏面に接合することで、該基材と天板との間に複数のリブで格子状に区画されて天板の全域を覆う複数の空間を画成したことを特徴とする。

本発明に係る車両用内装部材のダクト構造によれば、基材とダクト部材との間に複数のリブで画成される空間を設けることで、熱の移動を抑制して結露を防止することができる。また、ダクト部材と基材との間に形成した空間に複数のリブを延在させることで、このダクト部材の配設部位に対応する基材の剛性を向上させることができる。従って、基材の板厚を薄く設定できるため、車両用内装部材全体として軽量化を図り得る利点がある。更に、複数のリブを設けることで、ダクト部材と基材との離間距離を広くかつ不均一に設定できるため、第１半体における天板の形状を該基材の起伏形状と独立して任意形状に形成しても、リブの延出寸法を第１半体の形状および基材の起伏形状に対して変化させることで、基材の剛性を低下させることなく対応することが可能である。すなわち、空気流通路の断面形状を圧力損失が小さくなるような所要形状に設定することができる利点がある。

本発明に係る車両用内装部材のダクト構造は、車両用内装部材を構成する基材の裏面に配設され、エアアウトレットとエアコンユニットとの間に空気流通路をダクト部材で画成するようになっている。前記ダクト部材は、前記基材側に配設されて前記空気流通路の上半体を画成する天板を有する第１半体と、この第１半体に接合されて該空気流通路の下半体を画成する底板を有する第２半体と、該天板における基材に対向する側に突設した複数のリブとから構成される。そして、前記第１半体を前記複数のリブを介して前記基材の裏面に接合することで、該基材と天板との間に複数のリブで画成される空間を形成する。

次に、本発明に係る車両用内装部材のダクト構造につき、好適な実施例を挙げ、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、本願が対象とするダクト構造は、所要形状に成形されて車両用内装部材を構成するパネル基材(基材)の裏面に設けるものが前提とされ、車両用内装部材としてはインストルメントパネル、フロアコンソール、ルーフパネル等が挙げられる。そこで実施例１または実施例２では、車両用内装部材としてインストルメントパネルを例示して説明することとし、図４に示した従来のインストルメントパネル１０と同一部材、部品については同一符号で指示する。

図２は、本発明の好適実施例に係るダクト構造を採用したインストルメントパネル２５の概略斜視図、図１は図２のＩ−Ｉ線断面図であって、パネル基材１２およびこのパネル基材１２の裏面２２ａに接合したダクト部材５０により画成された空気流通路４０を２点鎖線で概略的に示している。実施例１または実施例２のダクト構造が採用されるインストルメントパネル２５は、所要形状に成形されたパネル基材１２からなる単層タイプであり、基本的構成は図４に示した従来のインストルメントパネル１０と同一である。但し、図示したインストルメントパネル２５のパネル基材１２は、別々に成形されて上下に組付けられる上部半体１２Ａおよび下部半体１２Ｂから構成されている。

パネル基材１２の前面左端および前面右端には、空気流通路４０に連通するエアアウトレット２６が配設され、またフロントウィンド１９に近接する上面後端にもデフロスタ部２１を構成する別のエアアウトレット２８が配設または形成されている。一方、パネル基材１２の左側上面には、リィンフォースバー４２に固定したエアバッグ装置４４に対応するインビジブルタイプのエアバッグドア４６が設けられ、常にはパネル基材１２の一部を構成すると共に、エアバッグ装置４４の作動時には外方へ開放変位するようになっている。なお、図２中の１４は計器ユニット、１６はグローブボックス、１８はオーディオユニット、２０は空調制御パネルである。但し、実施例１では、パネル基材１２の前面左端および前面右端に配設されたエアアウトレット２６に連通するダクト部材５０によるダクト構造について説明する。

図１または図３に示すように、ダクト部材５０は、パネル基材１２の裏面２２ａに配設され、エアコンユニット３０とエアアウトレット２６とを連通する空気流通路４０を画成している。ダクト部材５０は、パネル基材１２側に配設されて空気流通路４０の上半体を画成する天板５４を有する第１半体５２と、この第１半体５２に接合されて空気流通路４０の下半体を画成する底板６２を有する第２半体６０と、天板５４の上面(基材１２に対向する側)５４ｂに格子状に突設した複数のリブ５６とから構成されている。なお、インストルメントパネル２５の内部において、パネル基材１２側を便宜的に上側としている。

第１半体５２は、空気流通路４０の上半体をなす天板５４とこの天板から延出したフランジ部５４ａ,５４ａとからなり、天板５４の上面(パネル基材１２の裏面２２ａと対向する面)５４ｂに複数のリブ５６が延設されている。第１半体５２は、例えばオレフィン系であるポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレン(ＰＥ)または熱可塑性エラストマー(ＴＰＯ)等の合成樹脂材料から天板５４が略樋状(断面円弧形状)になるようインジェクション成形されて、天板５４とリブ５６とが一体的に形成されている。断面円弧形状に形成された天板５４は、その円弧頂部をパネル基材１２の裏面２２ａ側に臨ませて配置されると共に、その開放端はパネル基材１２の裏面２２ａと逆方向に向けて開放されている。また、天板５４の断面形状端部において長手方向(空気流通方向)の端縁に沿ってフランジ部５４ａ,５４ａが夫々形成されている。

天板５４の上面５４ｂに形成された複数のリブ５６は、空気流通路４０における空気流通方向およびこれを横切る方向に延設され、かつパネル基材１２の裏側２２ａに向けて立設され、全体的には格子状になっている。ここで、第１半体５２は、フランジ部５４ａ,５４ａの両端縁に立設した天板５４の長手方向に延在するリブ５６,５６を少なくとも有している。そして、各リブ５６の先端部を、パネル基材１２の裏面２２ａに当接させた状態で、例えば振動溶着、超音波溶着、熱カシメ、ビス締め等の適宜手段により、各リブ５６の先端部をパネル基材１２の裏面２２ａに接合させて固定することで、天板５４の上面５４ｂとパネル基材１２の裏面２２ａとの間に、リブ５６によって格子状に区画された複数の空間５８が画成されている。すなわち、第１半体５２は、フランジ部５４ａ,５４ａの両端縁に延設されたリブ５６,５６が形成されているので、第１半体５２の上面５４ｂの略全域が空間５８で覆われる。

リブ５６の延出寸法は、パネル基材１２の裏面２２ａの起伏形状(意匠形状)と、天板５４の形状との関係によって設定されている。すなわち、断面円弧形状に形成された天板５４の上面５４ｂとパネル基材１２の裏面２２ａとの間に、断熱に必要とされる所要の空間５８を確保し得るように、パネル基材１２の起伏形状および天板５４の形状に合わせてリブ５６の延出寸法を変化させて形成している。ここで、実施例１の天板５４は、断面円弧形状に形成されると共に、パネル基材１２がダクト部材５０側に開放する緩い凹形状であるので、リブ５６の延出寸法が、天板５４の幅方向における端縁部から中央部に向かうにつれて短尺になるよう形成されている。

第２半体６０は、第１半体５２における天板５４の開放端に合致するように形成された略樋形状(断面円弧形状)の底板６２と、底板６２の断面形状端部において長手方向の端縁に沿って形成されたフランジ部６２ａ,６２ａとを備えている。第２半体６０は、例えば、断熱性に優れたＰＥ製やＰＰ製またはポリウレタン製の発泡体が用いられ、インジェクション成形や真空成形等の方法により所要の形状に成形されている。

第１半体５２および第２半体６０を、その開放端を互いに整合させた状態で、フランジ部５４ａ,６２ａを接着することで、第１半体５２の天板５４と第２半体６０の底板６２との間が所要間隔離間して断面円形状の空気流通路４０が画成される。なお、接着方法として、ホットメルト接着剤を利用した方法や、ビスやリベット等の機械的な接合方法等が採用される。

次に、実施例１に係る車両用内装部材のダクト構造の作用について説明する。空調制御パネル２０における所要のスイッチ操作によりエアコンユニット３０が作動すると、エアコンユニット３０で温度調整された調温空気が、空気送出部３２から空気流通路４０を介してエアアウトレット２６へ案内され、エアアウトレット２６から乗員室内へ吹出される。この際に、乗員室内の空気温度(室温)と空気流通路４０内の調温空気温度との温度差が大きかったとしても、パネル基材１２には、空気流通路４０の配設経路に対応する壁部分２２の裏面２２ａ側に空間５８が形成されるため、パネル基材１２を構成する合成樹脂と比較して熱伝導率が低い空間５８内の空気により、パネル基材１２と空気流通路４０を流通する調温空気との熱交換が妨げられる。従って、空気流通路４０に冷気を流通させた際に、乗員室に露出するパネル基材１２の外面において、結露の発生を防止することができる。また、空気流通路４０に暖気を流通させた際でも、ダクト部材５０の内部に結露が生じることがないので、水滴が空気流通路４０内に滞留することによるカビ発生や異臭発生等が好適に回避される。なお、第１半体５２における天板５４のフランジ部５４ａから夫々延出するリブ５６を設けることで、第１半体５２の上部領域全体を覆うように空間５８を設けることができるため、第１半体５２の全体において良好な断熱性能を得ることが可能である。

そして、空間５８に延在する複数のリブ５６を設けたことにより、ダクト部材５０の配設位置に対応する壁部分２２は複数のリブ５６によって裏面２２ａから補強されて剛性を向上させることができる。すなわち、壁部分２２の厚さを薄く設定することができ、インストルメントパネル２５全体として軽量化を図ることができるメリットがある。

また、前述したように複数のリブ５６を設けることで、ダクト部材５０とパネル基材１２との離間距離を広くできるため、第１半体５２における天板５４の形状をパネル基材１２の起伏形状と独立して任意形状に形成しても、リブ５６の延出寸法を第１半体５２の形状およびパネル基材１２の起伏形状に対して変化させることで、パネル基材１２の剛性を低下させることなく対応することが可能である。すなわち、パネル基材１２は、インストルメントパネル２５の意匠形状に合わせて、その裏面２２ａが曲面や凹凸面等から構成される複雑な３次元形状となっていたとしても、空気流通路４０の形状を、圧力損失が小さくなるような滑らかな形状に設定することができる。従って、第１半体５２および第２半体６０を断面円弧形状に形成し、空気流通路４０を断面円形状とすることで、空気流通路４０の圧力損失を低減させ、好適な調温空気の流通を実現することが可能である。

更に、第２半体６０を発泡体で形成することで、空間５８を形成していない第２半体６０においても断熱性能を向上させることが可能である。従って、第２半体６０の表面においても、結露の発生が抑制され、ダクト部材５０の下部に配設された機器等への水濡れの虞れはない。また、発泡体は、防音・吸音性能に優れているので、ダクト部材５０の騒音を低減することができるメリットもある。なお、ここで云う発泡体は、発泡材を樹脂材料に混入することによる化学的方法や、機械的な撹拌作用により発泡させる方法等の発泡により気泡を形成したものだけではなく、抽出法により気泡を形成した多孔質体も含む。

実施例１では、パネル基材１２の前面左端および前面右端に配設され、主に乗員室の空調に利用されるエアアウトレット２６に連通するダクト部材５０について説明したが、パネル基材１２の上面後端に設けられたデフロスタ部２１を構成するエアアウトレット２８に連通するダクト部材５１についても、本発明の構成を採用することができる。ここで、基本的な構成は、実施例１と同じなので異なる点のみ説明する。図１に示すように、実施例２のダクト部材５１は、パネル基材１２側に配設された第１半体５２と、この第１半体５２に接合して空気流通路４１を画成する第２半体６０とから構成されている。第１半体５２の天板５４には、エアアウトレット２８の開口に整合する部位に開口部５４ｃが設けられると共に、開口部５４ｃに適宜間隔毎に複数のフィン５５が一体的に形成されている。そして、第１半体５２における天板５４の上面５４ｂに設けられた複数のリブ５６を介してパネル基材１２の裏面２２ａに接合することで、天板５４の上面５４ｂとパネル基材１２の裏面２２ａとの間に、リブ５６によって複数に区画された空間５８が画成される。このように、フィン５５を天板５４と一体成形することで、部品点数を減少させ、組付け手間を減らすことによるコストダウンを図り得る。

なお前述した如く、本願のダクト構造が採用される車両用内装部材は、前記実施例に例示したインストルメントパネルに限定されるものではなく、フロアコンソール、ルーフパネル、ピラーガーニッシュ等も含まれる。

そして本願のダクト構造は、前記実施例に示したパネル基材１２からなる単層タイプの車両用内装部材のみならず、前述した２層タイプ(パネル基材の外面に表皮材を被着したタイプ)の車両用内装部材も実施対象とする。

図２のＩ−Ｉ線断面図であって、パネル基材およびこのパネル基材の裏側に接合したダクト部材により、エアコンユニットに連通する空気流通路を画成するダクト構造を示している。 本発明の好適な実施例１および実施例２に係るダクト構造を採用したインストルメントパネルの概略斜視図である。 実施例１に係る車両用内装部材のダクト構造の要部を一部切り欠いて示す概略斜視図である。 従来のダクト構造が採用された車両用内装部材の一例とされるインストルメントパネルの断面図であって、空気流通路の一部をなすパネル基材の壁部分の結露防止を図るために、発泡シート材を壁部分に配設した形態例を示している。

符号の説明

１２ パネル基材(基材)
２２ａ 裏面
２５ インストルメントパネル(車両用内装部材)
２６ エアアウトレット
２８ エアアウトレット
３０ エアコンユニット
４０ 空気流通路
４１ 空気流通路
５０ ダクト部材
５１ ダクト部材
５２ 第１半体
５４ 天板
５４ｂ 上面(基材に対向する側)
５６ リブ
５８ 空間
６０ 第２半体
６２ 底板

Claims (2)

1. 車両用内装部材(25)を構成する基材(12)の裏面(22a)に配設され、エアアウトレット(26,28)とエアコンユニット(30)との間に空気流通路(40,41)を画成するダクト部材(50,51)において、
   前記ダクト部材(50,51)を、
   前記基材(12)側に配設されて前記空気流通路(40,41)の上半体を画成する断面円弧形状の天板(54)を有する第１半体(52)と、
   前記第１半体(52)に接合されて該空気流通路(40,41)の下半体を画成する断面円弧形状の底板(62)を有する第２半体(60)と、
   前記天板(54)における前記基材(12)に対向する側に突設され、前記第１半体(52)の空気流通方向に沿う両端縁に延在するリブ(56)、該両端縁の間において空気流通方向に沿って延在するリブ(56)および空気流通方向を横切って延在するリブ(56)とから構成し、
   前記天板(54)と前記底板(62)との間に、断面円形状の前記空気流通路(40,41)を画成し、
   前記リブ(56)は、前記天板(54)からの延出寸法が前記基材(12)の起伏形状に合わせて該天板(54)の端縁部から中央部に向かうにつれて短尺になるよう形成され、前記第１半体(52)を前記複数のリブ(56)を介して前記基材(12)の裏面(22a)に接合することで、該基材(12)と天板(54)との間に複数のリブ(56)で格子状に区画されて天板(54)の全域を覆う複数の空間(58)を画成した
   ことを特徴とする車両用内装部材のダクト構造。
2. 前記第２半体(60)は、合成樹脂の発泡体からなる請求項１記載の車両用内装部材のダクト構造。

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