JP6576105B2 - レジスタ - Google Patents

Description

本発明は、自動車のデフロスタ用レジスタなどに好適なレジスタに関し、ダクト筐体の外周部のスリット状開口部から、広い範囲に均一に送風を行うことができるレジスタに関する。

自動車の室内には、フロントガラスに内側に付着する水滴などを除去するために、通常、フロントガラスの下側に、デフロスタ用レジスタが配設される。この種のレジスタは、例えば特許文献１に記載されるように、通常、フロントガラスの内側に、カーテン状の空気流を均一の流速で且つ均一の風量で送風するように、車幅方向に長尺の空気吹出口を有し、レジスタの元部は、フロントガラス下側（ダッシュボード内）に配設され、その細い横長形状の空気吹出口に向けて、空気流を均一に分散させ、送風するように、扇状に形成された大型の通風ケースを設けて形成されている。

しかし、近年の自動車におけるフロントガラスの大型化に伴い、デフロスタ用レジスタの空気吹出口は、より長くなり、且つ十分な風量を確保するために、レジスタの元部の通風ケースは大型化され、元部の通風ケースには、十分な風量の空気流を均一に分散させて送風するように、複数の空気導入口が設けられる。

このため、この種のレジスタの元部は、非常に大形化されて嵩張り、自動車室内のインストルメントパネル内（ダッシュボード内）のスペースを、デフロスタ用レジスタの元部が大きく占めることとなる。このため、レジスタの小形化が課題とされていた。

また、細く横長形状の空気吹出口から、均一な流速と流量で送風するためには、複数の空気導入口から導入した空気流を、細い横長形状の空気吹出口に向けて送風するように、薄く延びる流路を導入側元部から空気吹出口にかけて形成する必要があり、このために、送風時の圧力損失が増大し、送風性能が阻害されやすいという課題があった。

そこで、本発明者は、下記特許文献２において、円筒ダクト状の筐体内に、螺旋壁を二重に設けて螺旋流路を形成し、円筒ダクト状の縁部長手方向に沿ってスリット孔を空気吹出口として設けた構造のレジスタを提案した。このダクト型のレジスタは、円筒状のダクト筐体内に形成された螺旋流路に空気流を導入して、螺旋流路内で旋回する空気流に遠心力を生じさせ、遠心力の生じた旋回流を、外周部に設けたスリット孔の空気吹出口を通して送風する。

特開２０００−２５５２５６号公報 ＷＯ２０１４／１８４９５８Ａ１公報

このレジスタは、従来のレジスタのようにその元部を扇状に広げた大形の通風ケースを必要としないため、レジスタの元部を小形化することができ、また、ダクト状の筐体の縁部に沿って形成された長尺のスリット孔から、空気流を均一に効率良く送風することができる。

しかし、レジスタの製造時、円筒ダクト状の筐体内には、螺旋壁を有したスクリュー部材が挿入固定されるが、ダクト状の筐体は同一断面形状のため、押出成形で製造できるものの、スクリュー部材を合成樹脂で成形する場合、通常の金型による射出成形では、螺旋形状を成形することはできない。

このため、スクリュー部材を製造する場合、合成樹脂材料を板状に押出成形した後、押出成形された軟質状態の平板に捻りを加えながら、それを引き取り、これにより、スクリュー形状の螺旋壁を成形することが検討された。しかし、このような押出成形によりスクリュー部材を成形した場合、螺旋のピッチ寸法が一定せず、製品により螺旋形状の寸法のばらつきが大きくなり、寸法精度の高い製品を効率良く製造することは難しい。

本発明は、上記の点に鑑み、円筒ダクト状のダクト筐体内にスクリュー部材を配したレジスタにおいて、正確な寸法精度で簡単に製造することができるレジスタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のレジスタは、
ダクト筐体内に螺旋壁を有するスクリュー部材を配して螺旋流路が該ダクト筐体内に形成され、該ダクト筐体の外周部に設けたスリット状の開口部を通して空気を送風するレジスタにおいて、
該スクリュー部材の該螺旋壁は、螺旋の１／２ピッチごとに分断された半ピッチ部材が複数個組み合わされて、複数ピッチの螺旋形状とされ、
射出成形された該半ピッチ部材の分断縁部に、相互に連結可能な凹凸嵌合部が設けられ、
該螺旋壁は、複数の該半ピッチ部材が該凹凸嵌合部の嵌合によって連結され、且つ該凹凸嵌合部が熱溶着されたことを特徴とする。

この発明のレジスタによれば、レジスタの製造時、型を用いた射出成形により、スクリュー部材の螺旋壁を構成する半ピッチ部材を成形し、それらの半ピッチ部材の凹凸嵌合部を、相互に連結して分断縁部の連結部を熱溶着し、任意の長さのスクリュー部材を、正確なピッチ寸法で製造することがきる。このため、正確な寸法精度で製造されたスクリュー部材を、ダクト筐体内に挿入して取着し、製品ごとの寸法のばらつきが少なく精度の高いレジスタを安価に製造することができる。

また、このレジスタによれば、ダクト筐体内を送風される空気流は、螺旋流路内を旋回（回転）しながら先端部に向けて進み、その回転（螺旋の旋回）方向に開口したスリット状の開口部から接線方向に向けて効率良く吹き出されるので、ダクトの先端部付近に集中して空気流が送風されることはなく、スリット状の開口部を通して、広い範囲に吹き出することができる。つまり、ダクト筐体内の螺旋流路を通して空気流を旋回させながら、その接線方向に開口するスリット状の開口部から送風するので、開口部をダクト筐体の軸方向に連続して長く形成した場合でも、均一な空気流を広い範囲に吹き出すことができる。

ここで、上記スクリュー部材の両側の端部を構成する半ピッチ部材は、一方の端部を凹嵌合部または凸嵌合部のない平坦部を設けた半ピッチ端部材として構成することが好ましい。

またここで、上記半ピッチ部材の上記凸嵌合部には、上記部材本体の平面から他方の側に突出する溶着ピンを設け、該半ピッチ部材を連結した状態で、該溶着ピンを熱溶融させて分断縁部の連結部を溶着することが好ましい。

またここで、上記半ピッチ部材の上記凸嵌合部には、複数の上記溶着ピンを突設し、隣接する溶着ピンの突出方向は相違して形成することが好ましい。これによれば、半ピッチ部材の上下面より熱溶着してスクリュー部材の強度を増すことができる。

ここで、上記スクリュー部材は、上記ダクト筐体内に二重の螺旋壁を設けて形成され、二重の螺旋壁によってダクト部材内に二重螺旋流路を形成することが好ましい。これによれば、ダクト部材内の二重螺旋流路によって、送風時の圧力損失を低減させることができる。

本発明のレジスタによれば、円筒ダクト状のダクト筐体内にスクリュー部材を配したレジスタを、正確な寸法精度で簡単に製造することができる。

本発明の一実施形態を示すレジスタの斜視図である。 スクリュー部材の斜視図である。 別の方向から見たスクリュー部材の斜視図である。 ダクト筐体の斜視図である。 （ａ）はスクリュー部材の正面図、（ｂ）はその左側面図、（ｃ）はその右側面図である。 （ａ）はスクリュー部材の平面図、（ｂ）はその底面図である。 図５のVII-VII断面図である。 図５のVIII-VIII断面図である。 図５のIX-IX断面図である。 （ａ）は半ピッチ部材の斜視図、（ｂ）別の方向から見た半ピッチ部材の斜視図ある。 （ａ）は半ピッチ部材の正面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその背面図である。 （ａ）は半ピッチ部材の右側面図、（ｂ）はその左側面図である。 （ａ）は一方の側の半ピッチ端部材の斜視図、（ｂ）は別の方向から見たその斜視図である。 （ａ）は同半ピッチ端部材の正面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその底面図である。 （ａ）同伴ピッチ端部材の左側面図、（ｂ）はその右側面図である。 （ａ）は他方の側の半ピッチ端部材の斜視図、（ｂ）は別の方向から見たその斜視図である。 （ａ）は同半ピッチ端部材の正面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその底面図である。 （ａ）同伴ピッチ端部材の左側面図、（ｂ）はその右側面図である。 ダクトの端部に長尺のレジスタとして形成した実施形態の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図は円筒状のダクト筐体１を有したダクト型のレジスタを示している。このレジスタは、円筒ダクト状のダクト筐体１内に、スクリュー部材１０を挿入して固定し、螺旋流路として二重螺旋流路の第１螺旋流路４と第２螺旋流路５を内部に形成し、ダクト筐体１の一方の送風ダクトＤから送られた空気を、外周部に設けたスリット状の開口部３を通して送風するように構成される。

ダクト筐体１は、図４に示すように、円筒状本体の外周部に開口部３を設けて構成され、ダクト筐体１内に、図２，３に示すスクリュー部材１０が挿入され、ダクト筐体１の円筒内壁２に、スクリュー部材１０の外周部が固定され、そこに螺旋流路が形成される。ダクト筐体１は、図１に示すように、送風ダクトＤの中間部に接続され配置される。空気吹出口となる開口部３は、ダクト筐体１の外周部接線方向で且つ螺旋の回転方向（ねじの送り方向への回転）に向けて開口し、且つダクト筐体１の長手方向に沿ってスリット状に設けられる。図１に示すように、送風ダクトＤを通して空調装置から送風される空気流は、このダクト筐体１の部分で旋回し、開口部３から送風されることとなる。

スクリュー部材１０は、図２、３に示すように、帯板を中心軸の回りで捻るようなねじ形状に形成され、そこには、第１螺旋壁１１と第２螺旋壁１２が、二重螺旋となるように形成される。このスクリュー部材１０は、円筒状のダクト筐体１内に挿入してその外周部が円筒内壁２に固着され、それにより、ダクト筐体１内に、第１螺旋流路４と第２螺旋流路５が、図１に示す如く二重螺旋流路として形成される。

図１に一点鎖線及び二点鎖線で示すように、ダクト筐体１内の二重螺旋流路は、スクリュー部材１０とダクト筐体１の円筒内壁２によって、第１螺旋流路４と第２螺旋流路５が螺旋の軸方向に交互に現れるように、形成される。このように、第１螺旋流路４と第２螺旋流路５からなる二重螺旋流路がダクト筐体１内に形成されることにより、単一流路に比して、流路の断面積を２倍に増やすことができ、送風時の圧力損失を低減することができる。

スクリュー部材１０は、この実施形態では、第１螺旋壁と第２螺旋壁のみを二重螺旋で形成しているが、その中心線上に螺旋軸を配し、螺旋軸の回りで第１螺旋流路と第２螺旋流路を形成するように形成することもできる。

図５に示すように、スクリュー部材１０の第１螺旋壁１１と第２螺旋壁１２のねじピッチＰ、つまり第１螺旋流路４と第２螺旋流路５のピッチＰは、ここでは、スクリュー部材１０の外径Ｒの約２．１倍で図示されている。スクリュー部材１０の外径ＲとピッチＰの比は、送風時の圧力損失に関係し、送風速度、送風量に関係する。このため、開口部３からの送風速度を増して送風量を増すように、スクリュー部材１０の外径ＲとピッチＰの比を設定する必要がある。外径Ｒに対しピッチＰを過度に短くする、或いは過度に長くすると、送風時の圧力損失が増大するため、螺旋の外径ＲとピッチＰの比（割合）は適正値に設定する。

ダクト筐体１は、図４に示すように、円筒形のダクト状に形成され、先端部と末端部には、図１のように、例えば空調ケースの空気吹出側の送風ダクトＤに連通接続される。ダクト筐体１には、スリット状の開口部３が、図４に示す如く、ダクト筐体１の横断面の外周部接線方向に且つ螺旋の旋回方向に開口して形成される。図示するダクト筐体１は、同一の横断面形状を有してダクト状に形成されるため、合成樹脂の押出成形により成形することができる。図１に示すように、押出成形された部材は、任意の長さに切断し、その両端に送風ダクトＤを接続すれば、任意の長さのダクト筐体を、簡単に低コストで製造することができる。

なお、図示は省略されているが、ダクト筐体は、軸方向に２つ割りされた筐体ケースと筐体カバーとから構成し、製造時、内部にスクリュー部材１０を配設した状態で、筐体ケースと筐体カバーを組み付け、ダクト状に形成してダクト筐体とすることもできる。

ダクト筐体１の開口部３は、図１に示す如く、ダクト筐体１の横断面の外周部接線方向に向け且つ螺旋の旋回（ねじの送り方向への回転）方向に向けて開口するように形成される。このような開口部３は、ダクト筐体１内のスクリュー部材１０によって形成される第１螺旋流路４と第２螺旋流路５内を、空気流が流れて旋回したとき、空気流の遠心力により空気流が流路の外周部近傍に沿って流れるため、スクリュー部材１０のねじ方向に向けて流れる空気流の一部が、効率良く且つ比較的少ない圧力損失で開口部３から外部に吹き出すことができる。

上記のように、スクリュー部材１０は、第１螺旋壁１１と第２螺旋壁１２からなる螺旋壁から形成されるが、その螺旋壁は、図２〜図６に示す如く、複数の半ピッチ部材１３を軸方向に連結して形成される。これにより、スクリュー部材１０の製造時には、１／２ピッチの半ピッチ部材１３などを、射出成形型による合成樹脂の射出成形により成形し、それらの部材を連結して製作することが可能となる。

つまり、図５〜図７に示すように、スクリュー部材１０は、金型で射出成形された螺旋形状の４個の半ピッチ部材１３を、長手方向に連結し、その両側に半ピッチ端部材２１と半ピッチ端部材２２を連結して螺旋状に形成される。これにより、半ピッチ部材１３、半ピッチ端部材２１及び半ピッチ端部材２２は正確な形状に成形することができ、製造時、正確なピッチと外径を有した安定した形状のスクリュー部材１０を製造することが可能となる。

スクリュー部材１０の中央部分を構成する半ピッチ部材１３は、図１０に示すように、一方の分断縁部（直線状の縁部）１４に、３本の凸嵌合部１７が突設され、それらの凸嵌合部１７は、他方の分断縁部１４に形成される凹嵌合部１６と嵌合可能な形状に形成される。さらに、３本の凸嵌合部１７の先端部には、溶着ピン１８が直角方向に突設され、且つ隣接する溶着ピン１８の突出方向は相互に逆方向となっている。半ピッチ部材１３の両側の分断縁部１４は直線状に形成され、複数の半ピッチ部材１３をその分断縁部１４を接合して正確に接合して連結可能としている。分断縁部１４に形成される複数の溶着ピン１８は、凹凸嵌合部１５の溶着用に設けられる。

スクリュー部材１０の製造時、半ピッチ部材１３と半ピッチ端部材２１，２２は、射出成形型を用いて正確な螺旋形状に成形され、複数の半ピッチ部材１３を相互に連結し、或いは半ピッチ部材１３と半ピッチ端部材２１，２２を連結した状態で、溶着ピン１８を熱溶融し、その凹凸嵌合部１５を滑らかに接合し溶着する。これにより、各半ピッチ部材１３の分断縁部１４は滑らかに連結され、正確な螺旋形状のスクリュー部材１０を製造することができる。また、溶着ピン１８は隣接する凸嵌合部１７において相互にその向きを逆方向に突設しているので、凹凸嵌合部１５の連結固定時には、螺旋壁の両側から溶着ピン１８を熱溶融して熱溶着することとなり、連結箇所である凹凸嵌合部１５の強度を増すことができる。

スクリュー部材１０の両端には、半ピッチ端部材２１，２２が半ピッチ部材１３に対し連結され、スクリュー部材１０の端部を形成している。スクリュー部材１０の一方の端部に連結される半ピッチ端部材２１は、図１３〜図１５に示すように、図の右側端部に、平坦部２３が形成され、この平坦部２３は、分断縁部に合せた直線形状となっている。一方、半ピッチ端部材２１の左側の分断縁部には、３個の凸嵌合部１７が、半ピッチ部材１３の凹嵌合部１６と嵌合可能に形成される。右側の半ピッチ端部材２１の平坦部２３は、図１に示すように、ダクト筐体１内に装着された使用時、送風ダクトＤ側に露出することとなる。

一方、スクリュー部材１０の左端に連結される半ピッチ端部材２２は、図１６〜図１８に示す如く、図の左側端部に平坦部２３が形成され、平坦部２３は、図１のように、スクリュー部材１０がダクト筐体１内に装着された使用時、他方の送風ダクトＤ側に露出することとなる。

なお、図１などに示す上記実施形態では、３ピッチのスクリュー部材１０をダクト筐体１内に配し、送風ダクトＤの中間部に接続して配置したレジスタを説明したが、図１９に示すように、より長い形状のスクリュー部材１０Ａを、より長い形状のダクト筐体１Ａ内に挿入して、長尺のレジスタを製作し、送風ダクトＤの末端に接続することもできる。

この場合、ダクト筐体１Ａの先端部は蓋体１ａにより閉鎖すればよく、長尺のダクト筐体１Ａの開口部３から十分な流量の送風を行うことができる。また、長尺のスクリュー部材１０Ａは、分割形成された半ピッチ部材１３の数を増して連結すれば、より長尺の螺旋壁を形成することができるので、同じ射出成形型を使用して射出成形された半ピッチ部材１３などを使用して、簡単に且つ低コストで長さの異なるレジスタを製造することができる。

このように、スクリュー部材１０は、製造時、射出成形型を用いた射出成形により、螺旋壁を分割した形状の半ピッチ部材１３などを複数個成形し、それら半ピッチ部材１３などの凹凸嵌合部１５を相互に連結した状態で、その連結部の溶着ピン１８を熱溶着し、任意の長さのスクリュー部材１０を、正確なピッチ寸法で製造することがきるので、正確な寸法精度で製造されたスクリュー部材１０を、ダクト筐体１内に挿入して固定すれば、製品ごとの寸法のばらつきが少なく精度の高いレジスタを安価に製造することができる。

上記構成のレジスタは、例えば、デフロスタ用レジスタとして、フロントガラスの下方のダッシュボード内に設置され、或いはワンボックスカーやワゴン車の後部座席の、天井部、側壁部或いは床部に沿って、送風ダクトＤとともに設置され、送風ダクトＤは、図示しない空調装置の送風側に連通接続される。

レジスタのダクト筐体１は、スクリュー部材１０を含め簡単な構造で、小型化が可能であるため、フロントガラスの下側の狭小スペース、或いは車室内の天井部、側壁部或いは床部の狭小なスペースに容易に設置することができる。図１では、レジスタの空気吹出口となる開口部３を上方に向けているが、開口部３は前方、下方、斜め方向など、任意の方向に向けて設置することができる。

空調装置の送風機が動作し、送風ダクトＤを通してダクト筐体１内に空気流が送られると、筐体内には、スクリュー部材１０の第１螺旋壁１１と第２螺旋壁１２によって二重螺旋流路の第１螺旋流路４と第２螺旋流路５が形成されているので、ダクト筐体１内の空気は、旋回しながら第１・第２螺旋流路４，５を通り、送風される。このとき、空気流は、ダクト筐体１内で第１螺旋流路４と第２螺旋流路５を旋回しながら流れ、空気流の一部がダクト筐体１の各開口部３から車室内に送風される。

送風時、第１・第２螺旋流路４，５内を旋回して流れる空気流には遠心力が作用し、これにより、空気流は、ダクト筐体１の円筒内壁２に沿って流れ、接線方向で且つ旋回方向に向けて開口する開口部３から、空気流が円滑に低圧力損失で車室内に送風される。またこのとき、例えばデフロスタ用レジスタに、長尺の開口部３が長手方向に沿って形成されている場合でも、螺旋流路を旋回して送風される空気流は、広い範囲にわたり均一な送風量と速度で送風することができる。

また、レジスタが車室内天井部などに配設される送風ダクトＤに複数個設置される場合でも、送風ダクトＤの複数個所のスリット状の開口部３から、スクリュー部材１０による螺旋流路により、車室内の広い範囲にわたり均一で十分な送風量の空気流を送風することができる。

１ ダクト筐体
１Ａ ダクト筐体
１ａ 蓋体
２ 円筒内壁
３ 開口部
４ 第１螺旋流路
５ 第２螺旋流路
１０ スクリュー部材
１０Ａ スクリュー部材
１１ 第１螺旋壁
１２ 第２螺旋壁
１３ 半ピッチ部材
１４ 分断縁部
１５ 凹凸嵌合部
１６ 凹嵌合部
１７ 凸嵌合部
１８ 溶着ピン
２１ 半ピッチ端部材
２２ 半ピッチ端部材
２３ 平坦部
Ｄ 送風ダクト

Claims (6)

1. ダクト筐体内に螺旋壁を有するスクリュー部材を配して螺旋流路が該ダクト筐体内に形成され、該ダクト筐体の外周部に設けたスリット状の開口部を通して空気を送風するレジスタにおいて、
   該スクリュー部材の該螺旋壁は、螺旋の１／２ピッチごとに分断された半ピッチ部材が複数個組み合わされて、複数ピッチの螺旋形状とされ、
   射出成形された該半ピッチ部材の分断縁部に、相互に連結可能な凹凸嵌合部が設けられ、
   該螺旋壁は、複数の該半ピッチ部材が該凹凸嵌合部の嵌合によって連結され、且つ該凹凸嵌合部が熱溶着されたことを特徴とするレジスタ。
2. 前記半ピッチ部材には、両端の前記分断縁部の一方に凹嵌合部が設けられ、他方の分断縁部に、該凹嵌合部と嵌合して連結可能な凸嵌合部が設けられたことを特徴とする請求項１記載のレジスタ。
3. 前記スクリュー部材の両側の端部を構成する半ピッチ部材は、一方の端部を凹嵌合部または凸嵌合部のない平坦部を設けた半ピッチ端部材として構成されたことを特徴とする請求項１記載のレジスタ。
4. 前記半ピッチ部材の前記凸嵌合部には、部材本体の平面から他方の側に突出する溶着ピンが設けられ、該半ピッチ部材を連結した状態で、該溶着ピンが熱溶融されて分断縁部の連結部が溶着されたことを特徴とする請求項３記載のレジスタ。
5. 前記半ピッチ部材の前記凸嵌合部には、複数の前記溶着ピンが突設され、隣接する該溶着ピンの突出方向が相違することを特徴とする請求項４記載のレジスタ。
6. 前記スクリュー部材は、前記ダクト筐体内で第１螺旋壁と第２螺旋壁とからなる二重の螺旋壁として設けられ、該二重の螺旋壁によって該ダクト筐体内に、第１螺旋流路と第２螺旋流路が形成されたことを特徴とする請求項１記載のレジスタ。

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