JP5185175B2

JP5185175B2 - ダクト

Info

Publication number: JP5185175B2
Application number: JP2009080218A
Authority: JP
Inventors: 真也牧原; 輝男白石
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: JP2010228666A

Description

この発明は、蛇腹状の変形部を備え、変形部の曲げ変形により湾曲部分が設けられるダクトに関するものである。

自動車には、車体の乗員室前方にエアコンユニットが設置されると共に、乗員室内に取付けられた車両内装部材(インストルメントパネルやフロアコンソール等)にエアアウトレットが配設され、エアコンユニットから送出された調温空気をエアアウトレットから乗員室内へ吹出して該乗員室内の空調が行なわれる。このため、エアコンユニットとエアアウトレットとは、車両内装部材の裏側に配設されたダクトで連結されている。

前述したダクトは、エアコンユニットおよびエアアウトレットの配置に合わせて途中に湾曲部分を設けて、他の部材に干渉しないように配設されている。例えばダクトとしては、伸縮や曲げ等の変形が可能な蛇腹状の変形部を備え、この変形部の変形によって湾曲部分を形成するものが提案されている(例えば、特許文献１参照)。

特開２０００−１０８６３７号公報

図１０に例示するダクト８０のように、蛇腹状の変形部８２を曲げて湾曲部分を形成した際には、当該湾曲部分の曲率が大きくなり、変形した変形部８２で画成される空気流通路８４を通過する空気がスムーズに変向されないことがある。このため、ダクト８０における湾曲部分の空気流通路８４において、曲がりの内側から気流が剥離すると共に、気流が曲がりの外側に集中して、空気流通路８４の断面全体を流路として有効利用できず、圧力損失が大きくなる難点がある。また、ダクト８０における湾曲部分の空気流通路８４において、曲がりの内側から気流が剥離することで、変形部８２の下流側に旋回流(渦)Ｆが発生して圧力損失が大きくなる要因となる。

すなわち本発明は、従来の技術に係るダクト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、湾曲部分における圧力損失を低減し得るダクト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、本願の請求項１に係る発明のダクトは、
直管部および曲げ変形可能な蛇腹状の変形部を有し、該変形部を曲げて車両に取り付けられるダクトにおいて、
前記直管部と前記変形部との間に偏心部を設け、
前記偏心部は、前記変形部における該偏心部との接続部位の通風断面を、前記直管部における該偏心部との接続部位の通風断面に対して、該変形部の曲がりの内側となる側へずらして繋ぎ、
曲げた前記変形部および前記偏心部によって湾曲部分を構成することを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、直管部と変形部との間に変形部を曲げる方向に合わせた偏心部を設けることで、変形部および偏心部とから構成される湾曲部分の曲率を小さくすることができるので、当該湾曲部分での圧力損失を低減することができる。

請求項２に係る発明では、前記偏心部は、前記直管部との接続端から前記変形部との接続端に向かうにつれて、該変形部の曲がりの内側となる側が凹となるように湾曲していることを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、偏心部を湾曲形状にすることで、ダクトの湾曲部分の曲面を滑らかにすることができ、当該湾曲部分での圧力損失をより低減することができる。

請求項３に係る発明では、前記偏心部は、前記変形部の両側に夫々設けられることを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、変形部の両側に偏心部を設けることで、変形部および２つの偏心部とから構成される湾曲部分の曲率をより小さくすることができるので、当該湾曲部分での圧力損失を更に低減することができる。

請求項４に係る発明では、前記変形部を挟んで設けられた一対の直管部の中心軸線が、該変形部の直線状態において同一直線上に位置することを要旨とする。
請求項４に係る発明によれば、湾曲部分での圧力損失を低減することができる。

請求項５に係る発明では、前記変形部は、曲がった状態で自己保持可能に構成されることを要旨とする。
請求項５に係る発明によれば、変形部が曲がった状態で自己保持するので、別途の支持金具を用いることなく、圧力損失を有利に低減できる湾曲部分の曲がり角度を適切に維持し得る。

本発明に係るダクトによれば、湾曲部分において圧力損失を低減でき、通風性能を向上できる。

実施例のダクトを、エアコンユニットおよびエアアウトレットに夫々接続した状態で示した説明図である。実施例のダクトを示す平面図であって、直線状態とした変形部を拡開していいる。実施例のダクトを示す平面図であって、直線状態とした変形部を縮めている。実施例のダクトの湾曲部分を拡大して示す平面図である。変形部における各突状部の第２壁部が第１状態に変形し、隣り合う谷部同士が近接した状態に保持されることを示した部分断面図である。変形部における各突状部の第２壁部が第２状態に変形し、隣り合う谷部同士が離間した状態に保持されることを示した部分断面図である。実施例の突状部における第１壁部および第２壁部の形状を示した拡大断面図である。変形部の曲がり角度が９０°となる実験例２のダクトの平面図であって、変形部を真っ直ぐにした状態で示す。実験例２のダクトを示す平面図であって、(ａ)は湾曲部分を９０°とした場合を示し、(ｂ)は湾曲部分を７５°とした場合を示し、(ｃ)は湾曲部分を６０°とした場合を示し、(ｄ)は湾曲部分を４５°とした場合を示し、(ｅ)は湾曲部分を３０°とした場合を示す。従来のダクトを示す平面図である。

次に、本発明に係るダクトにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。実施例では、図１に示すように、自動車の乗員室に設置されたエアコンユニットＡＣと、乗員室内に設置された車両内装部材ＩＰに配設されたエアアウトレットＡＯとに夫々連結され、エアコンユニットＡＣから送出された調温空気をエアアウトレットＡＯへ案内するダクト１０を例示する。

図１に示すように、実施例のダクト１０は、筒状の直管部１２と、曲げ変形可能な蛇腹状の変形部１４と、直管部１２および変形部１４の間に設けた偏心部１６とから構成されている。また、ダクト１０は、変形部１４および偏心部１６についても基本形状が筒状であって、一方の開口端から他方の開口端に連通する空気流通路１８が内部に画成されている。実施例のダクト１０では、変形部１４が空気流通方向に離間して途中に２ヶ所設けられると共に、エアエアコンユニットＡＣおよびエアアウトレットＡＯに接続する部位が直管部１２で構成されている。ここで、実施例のダクト１０では、曲げた変形部１４と偏心部１６とにより湾曲部分１０ａを構成して、エアコンユニットＡＣやエアアウトレットＡＯ等の空気案内対象に接続されるものであって、変形部１４を曲げて車両に取り付けることを前提としている。

実施例の直管部１２は、円筒形であって、空気流通方向上流側から下流側の全体に亘って同一の径で形成されている(図１または図２参照)。また、直管部１２は、該直管部１２に画成される空気流通路１８の中心軸線Ｃが一直線になるように直線的に形成されており、ダクト１０の直線部分を構成している。ここで、ダクト１０の中心軸線Ｃは、直管部１２、変形部１４および偏心部１６の形状によって規定される空気流通路１８において空気流通方向に交差する通風断面の中心を通る仮想線であって、空気流通路１８の空気流通方向に沿って延在している。

前記変形部１４は、複数(実施例では１３個)の突状部２０を空気流通方向に連ねて構成した伸縮および曲げ変形可能な蛇腹状の部位であって(図１〜図３参照)、直管部１２に合わせた円筒形状を基本形状としている。各突状部２０は、変形部１４の周方向全周に亘って延在して、該変形部１４における空気流通路１８の一部が内部に画成されている。各突状部２０は、変形部１４において空気流通方向と交差する外側(筒形状の径方向外方)に突出する頂部２２で接続されて、空気流通方向に対向する一対の壁部２４,２６から構成されている(図５〜図７参照)。そして、変形部１４は、複数の突状部２０の裾部分同士を接続して構成される。ここで、変形部１４では、突状部２０の頂部２２で囲われる部位が、該変形部１４における空気流通路１８の最大径部となる。これに対して、変形部１４では、隣り合う突状部２０,２０の接続部位である谷部２８で囲われる部位が、該変形部１４における空気流通路１８の最小径部となる。

前記変形部１４は、各突状部２０の頂部２２側の所定位置(頂部２２側の変形基点(以下、湾曲変形基点３０という。))および谷部２８側の所定位置(谷部２８側の変形基点)が屈伸変形可能に構成されて、該変形部１４を空気流通方向に伸縮したり、該変形部１４を空気流通方向に交差する方向に曲げることが可能になっている(図７参照)。実施例の突状部２０では、谷部２８側の変形基点が谷部２８に合わせて設けられている。一方、実施例の突状部２０では、湾曲変形基点３０が一方の壁部(実施例では後述する第２壁部２６)の頂部２２側に偏倚した途中部位に設けられている。より具体的には、湾曲変形基点３０は、前記一方の壁部２６における頂部２２の近傍部分において該壁部２６の肉厚と同程度の間隔で該頂部２２から離間した位置に、該壁部２６の全周に亘って延設されている。なお、実施例のダクト１０では、変形部１４の最小径部が直管部１２の直径と同一に設定されている。

図５または図６に示すように、変形部１４の各突状部２０は、頂部２２を空気流通方向に挟んで第１壁部２４および第２壁部２６を備えている。実施例の変形部１４では、ダクト１０の空気流通方向下流側に第１壁部２４が設けられ、ダクト１０の空気流通方向上流側に第２壁部２６が設けられている(図５参照)。すなわち、変形部１４では、第１壁部２４と第２壁部２６とが空気流通方向に交互に配置され、第１壁部２４の裾部分に空気流通方向に隣り合う突状部２０の第２壁部２６の裾部分が接続されて谷部２８を構成している。また、第１壁部２４および第２壁部２６は、図７に示すように、谷部２８から頂部２２に向かって徐々に薄くなるよう形成されている。

図７に示すように、第１壁部２４は、頂部２２と谷部２８とを結んだ直線ラインに沿って延在するように形成され、頂部２２から谷部２８に向けて平坦状になっている。これに対して、第２壁部２６は、頂部２２側に設けられた湾曲変形基点３０と谷部２８との間で湾曲するように形成されて、湾曲変形基点３０と谷部２８とを結んだ直線ラインより該第２壁部２６の湾曲面が突出している。また、突状部２０は、第１壁部２４における頂部２２から谷部２８までの直線距離Ｓ１が、第２壁部２６における頂部２２から谷部２８までの直線距離Ｓ２より長く設定されている。

前記第２壁部２６は、湾曲変形基点３０および谷部２８で保持された湾曲面が弾性変形可能に構成されて、該湾曲面の凸側が湾曲変形基点３０と谷部２８とを結ぶ直線ラインを挟んで入れ替わるようになっている(図７参照)。ここで、第２壁部２６は、変形部１４の伸縮または曲げ変形に応じて、該頂部２２で接続する第１壁部２４側へ湾曲面の凸側が突出するよう湾曲した第１状態(図５または図７の２点鎖線参照)に変形される。また、第２壁部２６は、谷部２８で接続する第１壁部２４側へ湾曲面の凸側が突出するよう湾曲(頂部２２で接続する第１壁部２４側と反対側へ突出するよう湾曲)した第２状態(図６または図７の実線参照)に変形される。そして、変形部１４は、第１状態の第２壁部２６によって隣り合う谷部２８同士が近接するよう保持され、第２状態の第２壁部２６によって隣り合う谷部２８同士が離間するよう保持されるようになっている。このように、変形部１４は、曲がった状態で自己保持可能に構成される。すなわち、ダクト１０は、車両への取り付け時に設定された湾曲部分１０ａの曲がり角度θを、支持金具等を別途用いることなく適切に維持し得る。なお、第２状態に変形した第２壁部２６は、図６に示すように、同一中心で湾曲変形基点３０および谷部２８を通る半径Ｍの球面の一部をなす曲面形状になっている。

実施例のダクト１０では、取り付け対象に合わせて変形部１４の曲がり方向が予め設定されている。そして、実施例の変形部１４は、曲がりの内側となる部位(曲がりの凹側)が曲がりの外側(曲がりの凸側)となる部位と比べて肉厚が薄く形成されている。これにより、曲げた変形部１４の曲げ変形状態の保持性を向上することができる。

前記ダクト１０において、偏心部１６は、直管部１２と変形部１４とを接続する部位であって(図１参照)、直管部１２および変形部１４に合わせて円筒形状に形成されている。偏心部１６は、直管部１２への接続端が直管部１２の直径と同じに形成されると共に、変形部１４への接続端が該変形部１４の最小径部と同じに形成されている。また、偏心部１６は、空気流通方向上流側から下流側の全体に亘って同一の径で形成されている。すなわち、実施例のダクト１０は、空気流通方向上流側の開口端から下流側の開口端までに亘って、変形部１４の突状部を除いて直管部１２の直径と同一のダクト径Ｄを基本として形成されている。更に、実施例のダクト１０では、変形部１４の空気流通方向に離間する両端に偏心部１６が夫々設けられており、変形部１４の直線状態において該変形部１４を挟んで設けられた一対の直管部１２,１２の中心軸線Ｃが同一直線状に位置するよう構成される。

前記偏心部１６は、変形部１４における該偏心部１６との接続部位の通風断面を、直管部１２における該偏心部１６との接続部位の通風断面に対して、該変形部１４の曲がりの内側となる側へずらすように繋いでいる(図２または図４参照)。すなわち、偏心部１６は、直管部１２との接続部位から変形部１４との接続部位に向かうにつれて、変形部１４の曲がりの内側となる側へ中心軸線Ｃが傾くように形成されている(図２または図３参照)。実施例では、偏心部１６が直管部１２との接続部位から変形部１４との接続部位に向かうにつれて、変形部１４の曲がりの内側となる側が凹になるように湾曲形成されている。

前記ダクト１０では、前述の如く変形部１４および偏心部１６により湾曲部分１０ａが構成される。そして、ダクト１０では、空気流通方向上流側の直管部１２と空気流通方向下流側の直管部１２との間に湾曲部分１０ａの曲がり角度θに応じて規定される曲率を小さく(曲率半径を大きく)するのが、圧力損失低減の観点から好ましい。すなわち、ダクト１０では、変形部１４を曲げた状態において、空気流通方向上流側の直管部１２の接続部位から変形部１４の曲がりの内側に伸ばしたラインと空気流通方向下流側の直管部１２の接続部位から変形部１４の曲がりの内側に伸ばしたラインとが交差する交差点を中心として、該交差点から直管部１２の接続部位を通る中心軸線Ｃまでを半径とする円弧に対して、偏心部１６および変形部１４の中心軸線Ｃが整合または近似する関係に設定するのがよい(図４参照)。そして、ダクト１０では、ダクト径Ｄ、湾曲部分１０ａの曲がり角度θ、直管部１２の接続部位とこの直管部１２の接続部位に偏心部１６を挟んで向かい合う変形部１４の接続部位との水平距離(以下、偏心距離Ｌという。)および直管部１２の中心軸線Ｃと直線状態にある変形部１４の中心軸線Ｃとの間のずれ寸法(以下、偏心度Ｅという。)等の諸条件を勘案して、湾曲部分１０ａが構成される(図２または図４参照)。

(実施例の作用)
前記ダクト１０では、直線状態における変形部１４の中心軸線Ｃが、直管部１２の中心軸線Ｃに対して該変形部１４の曲がりの内側となる側へ偏心部１６,１６によってずらされいるので、変形部１４が直管部１２に対して曲がりの内側とする側へ突出している(図２参照)。すなわち、ダクト１０は、外観から変形部１４を曲げる方向が判り易いので、車両への取り付け作業性がよく、取り付け効率を向上することができる。また、ダクト１０は、湾曲部分１０ａが予め形成されるものと異なり、該ダクト１０の取り付け時に変形部１４を曲げて湾曲部分１０ａを形成している。従って、ダクト１０は、変形部１４を直線的に伸ばした状態で搬送や保管等において取り扱うことができ、取り扱い易く、例えば運搬において多量に搬送することが可能であるので運搬コストを低減できる。

前記ダクト１０では、変形部１４を、直管部１２から空気流通方向に交差する方向に突出した側を内にして曲げることで、変形部１４および偏心部１６,１６によって湾曲部分１０ａが構成される(図１参照)。ダクト１０は、湾曲部分１０ａの曲がり角度θが同一であれば、変形部１４のみで湾曲部分を構成する場合と変形部１４の曲がり角度が変わらない。しかしながら、実施例のダクト１０によれば、変形部１４のみで湾曲部分を構成する場合と比べて、湾曲部分１０ａの曲がり角度θが同一であっても、偏心部１６が変形部１４と直管部１２との間で湾曲部分１０ａの一部を構成するので、湾曲部分１０ａの曲率半径を大きくできると共に、湾曲部分１０ａの曲率を全体として小さくすることができる(図４参照)。なお、図４では、実施例と同一の変形部を有する従来例で説明したダクト８０を破線で示している。このように、ダクト１０では、湾曲部分１０ａで画成される空気流通路１８の曲率を小さくし得るので、湾曲部分１０ａの空気流通路１８において曲がりの内側から気流が剥離して、曲がりの外側に気流が集中することを抑制することができる。すなわち、空気流通路１８において、気流の偏在を抑制することで、該空気流通路１８の断面積全体を気流が通過する空間として有効利用することができる。また、湾曲部分１０ａの空気流通路１８において、曲がりの空気流通方向下流側において旋回流の発生を抑えることができ、該空気流通路１８における気流の圧力損失を低減できる。従って、実施例のダクト１０によれば、湾曲部分１０ａを設けて車両に取り付けても該湾曲部分１０ａに起因する圧力損失を低減し得るので、通風性能を改善することができる。

前記偏心部１６は、直管部１２との接続端から変形部１４との接続端に向かうにつれて、該変形部１４の曲がりの内側となる側が凹となるように湾曲しているので、ダクト１０の湾曲部分１０ａの曲面を滑らかにすることができ、当該湾曲部分１０ａでの圧力損失をより低減することができる。また、ダクト１０では、変形部１４の両側に偏心部１６を設けることで、変形部１４および２つの偏心部１６,１６とから構成される湾曲部分１０ａの曲率をより小さくすることができるので、当該湾曲部分１０ａでの圧力損失を更に低減することができる。

前記ダクト１０は、各突状部２０の周方向における同一位置を空気流通方向において縮閉すると共に、該変形部１４の径方向において縮閉位置と対向する部位を空気流通方向へ伸ばして拡開することで、変形部１４を適宜の曲がり角度の扇状に変形し得る。ここで、第２壁部２６の第１状態から第２状態への変形および第２状態から第１状態への変形は、谷部２８を介して連設された隣接する突状部２０の第１壁部２４により発現する。すなわち、図５に示すように、各突状部２０が空気流通方向において両側から押されると、頂部２２と谷部２８とがダクト１０の内外方向においてオーバーラップして各谷部２８が近接する。このとき、第２壁部２６の湾曲形状は、該第２壁部２６の谷部２８で連設された第１壁部２４側から、該第２壁部２６の頂部２２で連設された第１壁部２４側へ反転(変形)する。このように、各第２壁部２６が第１状態に保持されると、各谷部２８が近接した状態に保持される。

一方、縮められた変形部１４は、図６に示すように、空気流通方向において両側へ引張ると谷部２８が空気流通方向へ離間するようになる。このとき、第２壁部２６の湾曲形状は、該第２壁部２６の頂部２２で連設された第１壁部２４側から、該第２壁部２６の谷部２８で連設された第１壁部２４側へ反転(変形)する。このように、各第２壁部２６が第２状態に保持されると、各谷部２８が離間した状態に保持される。

前記変形部１４は、曲げた際に、各突状部２０の周方向において曲がりの内側に位置する第２壁部２６が第１状態に変形して隣り合う谷部２８同士が近接した状態に保持されるので、各突状部２０の当該部位は縮閉した状態で保持される。また、変形部１４は、各突状部２０の周方向において曲がりの外側に位置する第２壁部２６が第２状態に変形して隣り合う谷部２８同士が離間した状態に保持されるので、各突状部２０の当該部位は拡開した状態で保持される。このように、ダクト１０は、変形部１４を曲げた状態で形状保持できる。従って、ダクト１０は、変形部１４を伸縮状態だけでなく折り曲げた状態でも保持できるので、ダクト１０を所定位置に配設するに先立って変形部１４を予め所要の形状に変形させておくことができ、ダクト１０の取付作業の簡易化を図り得る。

前記変形部１４は、各突状部２０の壁部２４,２６の頂部２２側を薄く形成し、また突状部２０における曲がりの内側となる部位が曲がりの外側となる部位より薄肉に形成されているので、突状部２０同士を縮閉する曲がりの内側部位を変形させ易く、突状部２０同士を拡開する曲がりの外側部位において形状保持性を向上することができる。また、突状部２０では、隣り合う谷部２８同士が離間している状態(図７の実線表示)において、湾曲変形基点３０が頂部２２より内側(ダクト１０の径方向中心側)に位置していおり、頂部２２と湾曲変形基点３０との間隔が、第２壁部２６の湾曲変形基点３０近傍の肉厚と同程度となっている。これにより、第２壁部２６は、第１状態および第２状態に変形し易くなり、図７に２点鎖線で示すように、第１状態に変形した第２壁部２６が、頂部２２で接続する第１壁部２４への干渉が防止される。従って、変形部１４は、複数の突状部２０が縮閉した状態と拡開した状態とに容易に変形すると共に、何れの状態に変形しても第２壁部２６の反対状態への復元力が発現し難くいので、変形した状態に適切に保持される。

前述した実施例のダクト１０の製造方法について簡単に説明する。ブロー成形型は、変形部１４が直線状態で、かつ伸ばされた状態にあるダクト１０の外形に合わせて形成されている。先ず、ポリエチレン(ＰＥ)またはポリプロピレン(ＰＰ)等の熱可塑性樹脂を材質とするチューブ状のパリソンを、ぶら下げるようにブロー成形型にセットする。この際、パリソンは、直管部１２の中心軸線Ｃに合わせてブロー成形型にセットされるので、該ブロー成形型の変形部１４に対応する部位においてパリソンが変形部１４の曲がりの外側となる側に偏倚して配置される。そして、ブロー成形型を閉めた後，コンプレッサーから圧縮空気をパリソンに吹き込んむとパリソンが膨らみ、パリソンにおける変形部１４の曲がりの外側になる部位がブロー成形型の内面に先に当たり、パリソンにおける変形部１４の曲がりの内側になる部位がブロー成形型の内面に遅れて当たる。すなわち、ブロー成形型に後に当たる変形部１４の曲がりの内側となる部位が、ブロー成形型に先に当たる変形部１４の曲がりの外側となる部位と比べて薄肉に形成される。なお、パリソンにおける直管部１２となる部位は、ブロー成形型の内面に当たるタイミングがほぼ同じなので全周の肉厚がほぼ同じになる。このように、前述したダクト１０の製造方法によれば、変形部１４の肉厚を曲がりの内外で簡単に調節することができ、直管部１２、変形部１４および偏心部１６が一体形成されたダクト１０を得られる。

(通風実験)
実施例で説明した偏心部および変形部からなる湾曲部分を有するダクトと、従来技術で説明した変形部のみからなる湾曲部分を有するダクトとの解析モデルを作成し、直管部の中心軸線と直線状態にある変形部の中心軸線との間のずれ寸法である偏心度Ｅおよび湾曲部分の曲がり角度θの条件を変えて、通風性をコンピュータ上での解析により検証した。実験例および参考例のダクトは、変形部１４の両側に偏心部１６,１６が設けられると共に、各偏心部１６の変形部１４との接続側と反対に直管部１２が夫々設けられ、変形部１４および該変形部１４を挟む２つの偏心部１６,１６から湾曲部分１０ａが構成されている(図８参照)。比較例のダクトは、変形部の両側に直管部が設けられ、変形部だけにより湾曲部分が構成されている。実験例、参考例および比較例のダクトは、湾曲部分を１ヶ所のみ設けており、変形部の構成(突状部の数や形状)は同一である。

実験例および参考例のダクトでは、変形部１４の空気流通方向上流側に位置する直管部１２の長さＮ１(空気の流入口から変形部１４の空気流通方向上流側に位置する偏心部１６の偏心起点までの寸法)を２７０ｍｍに設定すると共に、変形部１４の空気流通方向下流側に位置する直管部１２の長さＮ２(変形部１４の空気流通方向下流側に位置する偏心部１６の偏心起点から流出口までの寸法)を１５０ｍｍとした(図８参照)。また、実験例、参考例および比較例のダクトは、直管部の内径を７３ｍｍ、偏心部の内径を７３ｍｍ、変形部の最大径部の内径を８３ｍｍ、変形部の最小径部の内径を７３ｍｍに設定した。すなわち、実験例、参考例および比較例では、ダクト径Ｄを７３ｍｍに設定した。

実験例、参考例および比較例のダクトでは、９０°の湾曲部分１０ａを構成する変形部１４の突状部数を１３個とし(図９(ａ)参照)、７５°の湾曲部分１０ａを構成する変形部１４の突状部数を１１個とし(図９(ｂ)参照)、６０°の湾曲部分１０ａを構成する変形部１４の突状部数を９個とし(図９(ｃｂ)参照)、４５°の湾曲部分１０ａを構成する変形部１４の突状部数を７個とし(図９(ｄ)参照)、３０°の湾曲部分１０ａを構成する変形部１４の突状部数を５個とした(図９(ｅ)参照)。変形部１４は、谷部を互いに離間した伸ばした状態において、突状部２０の１ピッチの寸法Ｔが１０ｍｍに設定されている(図８参照)。また、実験例および参考例のダクトでは、直管部１２の接続部位とこの直管部１２の接続部位に偏心部１６を挟んで向かい合う変形部１４の接続部位との水平距離である偏心距離Ｌを、直管部１２の内径と同じ７３ｍｍに設定してある(図８参照)。比較例のダクトは、変形部の空気流通方向上流側に位置する直管部１２の長さを３４３ｍｍ(実験例の対応する直管部の長さ＋ダクト径Ｄ)に設定すると共に、変形部の空気流通方向下流側に位置する直管部の長さを２２３ｍｍ(実験例の対応する直管部の長さ＋ダクト径Ｄ)とした。更に、実験例、参考例および比較例では、ダクトの一端から空気を１６８ｍ^３／ｈの流量で吹き込み、ダクトの他端から大気圧０の疑似大気空間に空気を吹き出す解析モデルを設定した。ここで、実験例１では、偏心度Ｅをダクト径Ｄの１／８の寸法(１／８Ｄ)に設定し、実験例２では、偏心度Ｅをダクト径Ｄの２／８の寸法(２／８Ｄ)に設定した。また、参考例１では、偏心度Ｅをダクト径Ｄの３／８の寸法(３／８Ｄ)に設定し、参考例２では、偏心度Ｅをダクト径Ｄの４／８の寸法(４／８Ｄ)に設定した。そして、実験例、参考例および比較例のダクトにおいて、湾曲部分の曲がり角度θ(３０°,４５°,６０°,７５°,９０°)を変えて、圧力損失(単位：Ｐａ)を算出した。この結果を以下の表１に示す。

表１によれば、前述したダクト径Ｄおよび偏心距離Ｌ等の条件のもとで、実験例１および実験例２では、全ての曲がり角度θにおいて比較例より圧力損失が低減することが確認された。また、通風性能改善効果は、ダクトの湾曲部分の曲がり角度θが大きくなるのに従って大きくなり、参考例１であっても、４５°以上の曲がり角度であれば比較例と比べて圧力損失を低減できる。更に、実験例および参考例より判るように、比較例から偏心度Ｅを大きくしていくのにつれて圧力損失が低減していくが、偏心度Ｅがある値を越えると圧力損失が増加する。前述したダクト径Ｄおよび偏心距離Ｌ等の条件であっては、実験例２の条件が圧力損失を最も低減できる。すなわち、実験例２のダクトでは、空気流通方向上流側の直管部と空気流通方向下流側の直管部との間に理想的な中心軸線に対し、偏心部および変形部の中心軸線が近似していると考えられる。

(変更例)
本願が対象とするダクトは、前述した実施例の形態に限定されず、様々な変更可能である。
(１)実施例では、変形部の突状部を除く直管部、変形部の谷部および偏心部を同一のダクト径で形成したが、直管部における偏心部に接続する接続部位、変形部の谷部および偏心部を同一のダクト径で形成し、直管部の途中部分やエアアウトレット等への接続側を拡開したり、縮径したりしてもよい。
(２)湾曲変形基点の形成位置は、頂部から第２壁部の肉厚と同程度の間隔で離間した位置に限定されず、第１状態に変形した第２壁部が該第１状態に保持され得れば、頂部との間隔を、第２壁部の肉厚より小さく設定してもよいし、第２壁部の肉厚より大きく設定してもよい。
(３)湾曲変形基点を、頂部と一致させてもよい。この場合、第２壁部は、全体が湾曲して第１状態および第２状態に変形するようになる。
(４)実施例では、９０度に曲がる湾曲部を例示したが、変形部における突状部の配設数等を変更することで、９０度以下または９０度以上に曲がるよう構成することも可能である。
(５)ダクトは、円筒形状に限らず、四角形や五角形等の角筒形状であってもよい。
(６)本願が対象とするダクトは、自動車に配設されるものに限らず、これ以外の車両や建物等に配設されるものも対象とされる。
(７)実施例では、変形部として曲げた状態で自己保持可能な構成を例に挙げたが、これに限定されず、ダクトを車両に対して取り付ける支持金具で変形部を曲げた状態に保持してもよい。
(８)変形部が曲げた状態で自己保持する構成は、実施例の例に限定されず、その他の構成を採用し得る。

１０ａ湾曲部分，１２直管部，１４変形部，１６偏心部，２０突状部，
２２頂部，２４第１壁部，２６第２壁部，２８谷部，３０湾曲変形基点，
Ｃ中心軸線，Ｓ１直線距離，Ｓ２直線距離

Claims

直管部および曲げ変形可能な蛇腹状の変形部を有し、該変形部を曲げて車両に取り付けられるダクトにおいて、
前記直管部と前記変形部との間に偏心部を設け、
前記偏心部は、前記変形部における該偏心部との接続部位の通風断面を、前記直管部における該偏心部との接続部位の通風断面に対して、該変形部の曲がりの内側となる側へずらして繋ぎ、
曲げた前記変形部および前記偏心部によって湾曲部分を構成する
ことを特徴とするダクト。
前記偏心部は、前記直管部との接続端から前記変形部との接続端に向かうにつれて、該変形部の曲がりの内側となる側が凹となるように湾曲している請求項１記載のダクト。
前記偏心部は、前記変形部の両側に夫々設けられる請求項１または２記載のダクト。
前記変形部を挟んで設けられた一対の直管部の中心軸線が、該変形部の直線状態において同一直線上に位置する請求項３記載のダクト。
前記変形部は、曲がった状態で自己保持可能に構成される請求項１〜４の何れか一項に記載のダクト。