JP7214549B2 - ダクト部材およびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、パネル部材との間に空気流通路を画成するダクト部材およびこのダクト部材の製造方法に関するものである。

車両において、該車両の前部または後部に設置されたエアコンユニットから送り出された空気は、ピラーに配設されたピラーダクトおよび天井に配設された天井ダクトを通って分配され、天井に設けられた空気吹出口から車室に送り込まれる。特許文献１に開示のように、天井ダクトは、断面が略ハット形状に形成されたダクト形成部材の開放端をルーフトリムの上面に接着することで、ダクト形成部材とルーフトリムとの間に空気流通路を画成している。なお、ダクト形成部材は、合成樹脂製シート材料から真空成形等によって成形される。

近年の燃費向上などの要請から、ダクト形成部材の軽量化が求められており、ダクト形成部材の板厚を薄く設定したり、発泡体シート材料からダクト形成部材を形成したりするなどの工夫が行われている。このようにダクト形成部材を軽量化すると、剛性が低下してしまう問題が生じる。

特開２００２－２７４１５７号公報

特許文献１に開示のダクト形成部材は、ルーフトリム側に向かって突出する突状部が設けられて、この突状部によって空気を案内することが提案されている。このようなダクト形成部材は、断面形状が略Ｖ字状に形成された突状部が、該ダクト形成部材の板面の補強として作用するものの、突状部がルーフトリムへ向けた力に対して突っ張りとして適切に作用しないことがある。なぜならば、ルーフトリムは、室内のデザインなどに応じて凹凸形状や曲がった形状であることが多く、またルーフトリムあるいはダクト形成部材の精度により、突状部をルーフトリムに突き当てるように設置することが難しいからである。

本発明は、従来の技術に係る前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、剛性に優れたダクト部材およびダクト部材の製造方法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、本発明に係るダクト部材は、
パネル部材に取り付けられて、該パネル部材との間に空気流通路を画成するダクト部材であって、
一面が開口する樋形状に形成され、該樋形状の開口側を塞ぐように前記パネル部材に取り付けられるダクト本体と、
前記ダクト本体に前記パネル部材側へ膨らむように形成された第１ビードと、
前記ダクト本体の端縁に繋げて一体形成され、前記ダクト本体の前記開口側から外れた第１姿勢から、該ダクト本体の端縁との間で折り返して該開口側に重なる第２姿勢へ姿勢変位可能に構成された補強部と、を備え、
前記補強部は、前記第２姿勢において前記第１ビード側へ膨らむと共に該第１ビードに重なるように形成され、該第２姿勢において前記ダクト本体との間で該第１ビードと連なる柱構造を構成する第２ビードを有していることを要旨とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係るダクト部材の製造方法は、
パネル部材に取り付けられて、該パネル部材との間に空気流通路を画成するダクト部材の製造方法であって、
合成樹脂製のシート材から一面が開口する樋形状のダクト本体を成形する際に、前記ダクト本体に前記パネル部材側へ膨らむ第１ビードを形成すると共に、第２ビードを有する補強部を該ダクト本体の端縁に繋げて一体形成し、
前記補強部を、前記ダクト本体における樋形状の開口側に重なるように該ダクト本体の端縁との間で折り返すことで前記第１ビードと前記第２ビードとが重なるように配置して、前記ダクト本体と前記補強部との間で該第１ビードおよび該第２ビードが連なった柱構造を設けることを要旨とする。

本発明に係るダクト部材によれば、優れた剛性を有している。
本発明に係るダクト部材の製造方法によれば、優れた剛性を有するダクト部材を得ることができる。

本発明の実施例に係るダクト部材を用いて構成された天井ダクトを示す概略斜視図である。 実施例のダクト部材を概略的に示す斜視図である。 実施例のダクト部材を示す正面図である。 実施例のダクト部材を示す側面図である。 図４のＡ－Ａ線断面図である。 図３のＢ－Ｂ線断面図である。 実施例のダクト部材における補強部の折り返し前を概略的に示す斜視図である。 実施例のダクト部材における補強部の折り返し過程を示す側断面図である。 変更例のダクト部材を概略的に示す斜視図である。(ａ)は補強部の折り返し前であり、(ｂ)は補強部の折り返し後である。

次に、本発明に係るダクト部材およびダクト部材の製造方法につき、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。なお、実施例では、車両を基準としてダクト部材および該ダクト部材により構成されるダクトの方向を指称する。

図１に示すように、車両の屋根をなすルーフパネル(図示せず)とルーフトリム(パネル部材)Ｒとの間には、実施例に係るダクト部材２０と、別のダクト部材４０,５０とを繋ぎ合わせて構成された天井ダクト１０が設置されている。天井ダクト１０は、車両の後部右側に立設されたピラーダクト(図示せず)の上端に接続され、車両の後部に設置されたエアコンユニット(図示せず)から送り出された空気がピラーダクトを介して供給される。天井ダクト１０は、車両の右側部にあるピラーダクトとの接続口１２から左側方へ延在する第１空気流通路Ｅ１と、この第１空気流通路Ｅ１と分岐して該接続口１２の前方へ延在する第２空気流通路Ｅ２と、第１空気流通路Ｅ１の左端部から前方に延在する第３空気流通路Ｅ３とを有し、各空気流通路Ｅ１,Ｅ２,Ｅ３が別々のダクト部材２０で画成されている。天井ダクト１０は、第２空気流通路Ｅ２の前端部および第３空気流通路Ｅ３の前端部に対応してルーフトリムＲの左右の側部に夫々設けられた空気吹出口１４に、ピラーダクトから送り込まれた空気を振り分けて案内する。天井ダクト１０は、実施例に係るダクト部材２０によって第１空気流通路Ｅ１、第２空気流通路Ｅ２の一部および第３空気流通路Ｅ３の一部を画成し、ダクト部材２０に接続された別のダクト部材４０,５０によって、第２空気流通路Ｅ２の残部および第３空気流通路Ｅ３の残部を画成している。なお、別のダクト部材４０,５０は、後述する第１ビード２６および補強部２８を有していないところが、実施例に係るダクト部材２０と異なっているが、別のダクト部材４０,５０についてもダクト部材２０と同様に構成してもよい。

図３および図４に示すように、実施例に係るダクト部材２０は、車両において車室の天井をなすルーフトリムＲの上面に取り付けられて、ルーフトリムＲとの間に空気流通路Ｅを画成するように構成されている。ダクト部材２０を構成するダクト本体２２は、合成樹脂製の発泡体であり、合成樹脂の中でも、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂などの独立気泡構造を有する発泡体からなる軽量なシート材の成形品であることが好ましい。ダクト部材２０は、ダクト本体２２が単層であってもよく、不織布等の繊維体や連続気泡構造を有するポリウレタンフォーム等の多孔質体等を、ダクト本体２２の外側(ルーフトリムＲと反対側)に積層して使用してもよい。例えば、単層または積層されたシート材を真空成形により所要形状に形成されたダクト部材２０が用いられる。

図２に示すように、ダクト部材２０は、ルーフトリムＲとの間で空気流通路Ｅを画成するダクト本体２２が、軒樋のように一面が開口する樋形状に形成されている。実施例のダクト本体２２は、ルーフトリムＲに間をあけて向かい合う上壁部２２ａと、この上壁部２２ａからルーフトリムＲに向けて延びる横壁部２２ｂとを有する角溝状に形成されている。また、ダクト本体２２は、横壁部２２ｂの下縁から外方(空気流通路Ｅと反対)へ延出する鍔部２４を有している。すなわち、実施例のダクト本体２２は、空気流通路Ｅにおける空気流通方向と直交する方向に切断した断面形状が、所謂ハット形状である。ダクト部材２０は、ダクト本体２２の鍔部２４(ダクト本体２２における樋形状の開口側の端縁)をルーフトリムＲの上面に突き合わせて、接着剤や溶着などによってルーフトリムＲに固定され、ダクト本体２２の開口がルーフトリムＲによって塞がれる。

図２および図３に示すように、ダクト部材２０は、ダクト本体２２に、ルーフトリムＲ側へ膨らむように形成された第１ビード２６を備えている。第１ビード２６は、ルーフトリムＲ側に凸になるようにダクト本体２２を賦形して形成され、ルーフトリムＲと反対側が開口する凹みになっている。実施例の第１ビード２６は、上壁部２２ａから下側へ向けて膨らむように形成され、上壁部２２ａとルーフトリムＲとの間隔よりもルーフトリムＲ側の突出寸法が小さく設定されている。実施例の第１ビード２６は、空気流通路Ｅの空気流通方向と直交する横方向中央部(実施例)または横方向中央部付近に設けられ、空気流通路Ｅの横方向の寸法よりも小さい寸法で形成されている。また、第１ビード２６は、ダクト本体２２において別のダクト部材４０,５０に連なる連結端部に設けられている。

図２および図６に示すように、ダクト部材２０は、ダクト本体２２の端縁に繋げて一体形成された補強部２８を備えている。補強部２８は、ダクト本体２２と同じシート材から構成される。補強部２８は、ダクト本体２２における樋形状の開口側から外れた第１姿勢(図７および図８(ａ)参照)から、ダクト本体２２の端縁との間で折り返して該開口側に重なる第２姿勢(図２および図６参照)へ姿勢変位可能に構成されている。補強部２８は、第１ビード２６の底部に連ねて第１ビード２６と一体形成されている。補強部２８は、横方向の寸法が、ダクト本体２２の横方向の寸法(左右の鍔部２４,２４の外側の端同士の間隔)と同じ(実施例)または小さく設定されており、第２姿勢としたとき、補強部２８の左右の端部が、左右の鍔部２４の下側にそれぞれ重なり合うようになっている(図３および図５参照)。補強部２８は、第２姿勢において、ダクト本体２２の開口側の端縁である鍔部２４とルーフトリムＲとの間に挟まれるように配置される。補強部２８の横方向の寸法をダクト本体２２の横方向の寸法よりも小さくしておけば、補強部２８の左右の端部が、左右の鍔部２４に覆い被さるようにルーフトリムＲとの間に挟まれるため、補強部２８の通気流通方向の寸法が小さい場合であっても、ルーフトリムＲにしっかりと固定ができる。ダクト本体２２には、補強部２８の端部と重なり合う鍔部２４に該補強部２８に合わせた凹部２４ａが設けられ(図４参照)、この凹部２４ａに補強部２８の端部が収まっている。ここで、補強部２８の端部と鍔部２４とが重なり合う領域は、ダクト部材２０がルーフトリムＲにしっかり固定されるように、適宜に設定される。例えば、図２に示すように、補強部２８の端部と重なり合う領域において鍔部２４を幅広に形成したり、補強部２８の端部を鍔部２４の一部だけに重なり合うように短く設定したりするなど、補強部２８の端部と鍔部２４とが重なり合う領域においても、鍔部２４がルーフトリムＲに接触可能に構成される。補強部２８は、左右の端部が、重なり合った左右の鍔部２４に接着または溶着等によって接合されて、第２姿勢を保持するように固定されている。

図２～図６に示すように、補強部２８は、第２姿勢においてルーフトリムＲと反対側(第１ビード２６側)へ膨らむと共に第１ビード２６に重なるように形成された第２ビード３０を有している。第２ビード３０は、第１姿勢においてルーフトリムＲ側に凸になるように補強部２８を賦形して形成され、第１姿勢においてルーフトリムＲ側が開口する凹みになっている。実施例の第２ビード３０は、第２姿勢にある補強部２８から上側へ向けて膨らむように形成され、上壁部２２ａとルーフトリムＲとの間隔よりもルーフトリムＲと反対側への突出寸法が小さく設定されている。図７に示すように、第２ビード３０は、第１姿勢にある補強部２８から、第１ビード２６と同様に下方へ向けて膨らむように形成されている。また、実施例の第２ビード３０は、第１ビード２６に合わせて空気流通路Ｅの空気流通方向と直交する横方向中央部(実施例)または横方向中央部付近に設けられ、空気流通路Ｅの横方向の寸法よりも小さい寸法で形成されている。

図６に示すように、補強部２８は、第１ビード２６の底部と第２ビード３０の底部とを繋げて一体形成されている。補強部２８は、第１ビード２６に繋がる連結部３２が、第１ビード２６の横方向の寸法に合わせて、第２姿勢で鍔部２４に重なることになる部分よりも横方向の寸法が小さく形成されている。実施例の連結部３２には、Ｖ字状のノッチ３２ａが横方向に延在するように形成されており(図８(ａ)参照)、ノッチ３２ａで連結部３２が曲がり易くなっている。ノッチ３２ａは、連結部３２の上面と下面とに互い違いに複数設けられており、実施例では、連結部３２の上面に設けられた１条のノッチ３２ａを挟むように、連結部３２の下面に２条のノッチ３２ａが設けられている。

図２、図５および図６に示すように、ダクト部材２０は、補強部２８の第２姿勢において、第１ビード２６の底部と第２ビード３０の底部とが上下に重なり合って互いに接触している。これにより、ダクト部材２０には、ダクト本体２２の上壁部２２ａと、上壁部２２ａに対向してダクト本体２２における開口側に延在する補強部２８との間において、第１ビード２６および第２ビード３０が上下に連なった柱構造が構成される。

次に、前述した補強部２８を有するダクト部材２０の製造方法について説明する。独立気泡構造を有する発泡体等の合成樹脂からなるシート材を、成形型にセットする。シート材を成形型により加熱して軟化させると共に成形型から真空引きして、成形型の成形面に合わせてシート材を真空成形することで、ダクト部材２０を形成する。具体的には、シート材から一面が開口する樋形状のダクト本体２２を成形する際に、ダクト本体２２にルーフトリムＲ側へ膨らむ第１ビード２６を形成する。併せて、第１ビード２６と同じ向きに膨らむ第２ビード３０を有する補強部２８を、ダクト本体２２において別のダクト部材４０,５０に接続する端縁に繋げて一体形成する。このとき、補強部２８は、第１ビード２６の底部と第２ビード３０の底部が繋がるように形成されると共に、連結部３２にノッチ３２ａが形成される。図７および図８(ａ)に示すように、ダクト部材２０は、補強部２８を、ダクト本体２２の樋形状の開口側から外れるように展開した第１姿勢で成形することで、真空成形によって１枚のシート材からダクト本体２２、第１ビード２６、補強部２８および第２ビード３０を一緒に形成している。

次に、補強部２８を、ダクト本体２２における樋形状の開口側に重なるように、連結部３２(ダクト本体２２の端縁との間)で折り返して、補強部２８を該開口側に重なる第２姿勢に姿勢変位する(図８(ｂ)および(ｃ)参照)。ここで、連結部３２にノッチ３２ａを成形時または成形後に形成しておくことで、ノッチ３２ａで連結部３２が変形し易くなり、補強部２８の折り曲げの作業性を向上し、第２姿勢にした補強部２８の位置合わせが容易になる。補強部２８は、第２姿勢にすることで、第１ビード２６と第２ビード３０とが重なるように配置されると共に、補強部２８の左右の端部が、ダクト本体２２の鍔部２４の凹部２４ａに重なり合うように配置される(図４参照)。そして、凹部２４ａに収容された補強部２８の左右の端部と鍔部２４とを接着や溶着等により接合することで、補強部２８が第２姿勢で固定される。このとき、上下に重なり合って接触する第１ビード２６の底部と第２ビード３０の底部とを、接着や溶着等により接合して固定してもよい。得られたダクト部材２０では、第２姿勢にある補強部２８とダクト本体２２の上壁部２２ａとが上下に対向配置され、上壁部２２ａと補強部２８との間で第１ビード２６および第２ビード３０が上下に連なった柱構造が構成される。ここで、補強部２８の左右の端部と鍔部２４、各ビード同士の接合は、ダクト部材２０をルーフトリムＲに固定する前に、事前に行ってもよく、ダクト部材２０をルーフトリムＲに固定する際に、同時に行ってもよい。

鍔部２４をルーフトリムＲの上面に押し当てて、接着や溶着等により接合することで、ダクト部材２０をルーフトリムＲに固定する。これにより、補強部２８の左右の端部が、鍔部２４とルーフトリムＲの間に挟まれて配置され、第１ビード２６および第２ビード３０からなる柱構造が、ダクト本体２２の上壁部２２ａとルーフトリムＲの間に配置される。連結部３２は、補強部２８の第２姿勢において、ダクト本体２２から突出しているので、連結部３２を切断して除去したり、連結部３２を第１ビード２６または第２ビード３０の凹みに収めるように折り返したりするなど、連結部３２を処理してもよい。なお、連結部３２を第２ビード３０の凹みに収めるように折り返すと、第２ビード３０とルーフトリムＲとが、連結部３２を介して連なるため、柱構造をより補強することができ、ダクト部材２０の剛性を向上させることができる。

ダクト部材２０は、上下に連なる第１ビード２６および第２ビード３０による柱構造によって、潰れ難くなるように剛性を増すことができる。ダクト部材２０は、ダクト本体２２の開口側に重なる補強部２８と該補強部２８に対向する上壁部２２ａとの間で前記柱構造が成立し、ダクト部材２０自身のみで補強が完結している。すなわち、ダクト部材２０は、第１ビード２６をルーフトリムＲに突き当てるなど、従来技術のようにルーフトリムＲの形状に左右されずに、ダクト部材２０自身だけで適切な剛性を付与することができる。

ダクト部材２０は、第２姿勢にある補強部２８の左右の端部を、鍔部２４(ダクト本体２２の開口側の端縁)とルーフトリムＲとの間に挟まれるように配置しているので、補強部２８が自身の弾性により第２姿勢から第１姿勢に戻ることを、鍔部２４とルーフトリムＲとで挟むことで防止することができる。また、鍔部２４は、補強部２８との接合面積を広くすることができるので、補強部２８を強固に固定することができる。

補強部２８は、第１ビード２６の底部と第２ビード３０の底部とを繋げて一体形成することで、補強部２８の折り返し部分が、ルーフトリムＲやダクト本体２２の形状に左右されず、折り曲げに適した形状にすることができる。例えば、補強部２８の折り曲げの軸となる方向において直線的な形状とし、折り曲げの軸となる方向へ延びるノッチ３２ａを設けることで、補強部２８を簡単に、また精度良く折り曲げることができる。従って、第１ビード２６および第２ビード３０や、補強部２８の端部および鍔部２４を精度よく位置合わせすることができる。

ダクト部材２０は、ダクト本体２２の成形に併せて、第１ビード２６、補強部２８および第２ビード３０を形成し、補強部２８を折り曲げるだけで柱構造を構成でき、簡単に得ることができる。また、補強部２８を１回折り曲げるだけで柱構造を構成することができ、補強に要する手間を最小限に抑えることができる。更に、補強部２８の折り曲げが最小限であるので、第１ビード２６および第２ビード３０や、補強部２８の端部および鍔部２４を精度よく位置合わせすることができる。

例えば、ビードをルーフトリムＲまで届くようにシート材を真空成形した場合、シート材が大きく伸びることになり、このように形成されたビードは剛性が低下してしまう。これに対して、ダクト部材２０は、第１ビード２６と第２ビード３０とを連ねて柱構造を構成するので、第１ビード２６および第２ビード３０の空気流通路Ｅ側への膨らみ量を小さくすることができる。これにより、第１ビード２６および第２ビード３０の板厚の低下を抑えることができ、第１ビード２６および第２ビード３０の剛性を向上することができる。また、第１ビード２６および第２ビード３０の空気流通路Ｅ側への膨らみ量を小さくすることで、空気流通路Ｅの断面積の減少を抑えることができる。

（変更例）
前述した構成に限らず、例えば以下のように変更してもよい。

(１)実施例では、第１ビード２６の底部と第２ビード３０の底部とを繋げて、補強部２８をダクト本体２２に一体形成したが、これに限らず、図９に示すように、補強部２８をダクト本体２２の樋形状における開口側の端縁に繋げて一体形成してもよい。図９に示すダクト部材２０は、一方の鍔部２４の端に連ねて、第２ビード３０を有する補強部２８が、ダクト本体２２と一緒に成形され、補強部２８を鍔部２４との間で折り曲げて、ダクト本体２２の開口に重ねることで、第１ビード２６の下側に第２ビード３０を重ねて柱構造を構成している。また、折り返した補強部２８は、自身が連なる一方の鍔部２４の下側に重なると共に、他方の鍔部２４の下側に端部が重なっている。図９に示すダクト部材２０であっても、実施例と同様の補強効果が得られる。
(２)図９に示すダクト部材２０は、別のダクト部材４０,５０と接続する端部に補強部２８を設ける構成に限らず、ダクト部材２０の途中位置に設けることができる。

(３)ダクト部材は、独立気泡構造を有する発泡体からなるシート材で構成する例を挙げたが、例えばポリプロピレン等のオレフィン系樹脂などからなるソリッドや非通気性の処理が施された不織布などでダクト部材を構成してもよい。また、ダクト部材の成形方法としては、真空成形に限らず、圧空成形、インジェクション成形、ブロー成形またはその他の方法を採用し得る。
(４)ビードは、直線的に形成するだけでなく、空気流通路の曲がり部に対応して湾曲する構成や、空気流通路の連通向きに対して斜めに配置して空気の流通向きを変える構成であってもよい。第１ビードと第２ビードとを、補強部の第２姿勢において接触しないように重ねて配置し、ダクト本体に荷重がかかったときに第１ビードと第２ビードとが接触して連なる構成であってもよい。
(５)本発明は、天井ダクトを構成するダクト部材だけでなく、ピラーダクトやその他のダクトに適用してもよい。
(６)実施例では、第１ビードと第２ビードの寸法を略同じとしたが、一方のみを大きくしたり、小さくしたりする等、寸法を異ならせてもよい。
(７)鍔部、補強部、補強部の左右の端部の一部に、貫通孔や切欠き部を設けてもよい。例えば、鍔部と補強部の左右の端部とが重なり合う同じ位置に貫通孔を設ければ、ルーフトリムに塗布された接着剤等が貫通孔を通って鍔部の上部まで到達し、アンカー効果を付与することができ、ダクト部材とルーフトリムとの固定をより強固にすることができる。また、ダクト部材の近傍に相手部材(パネル部材に設置される他の部材)がある場合には、鍔部、補強部の左右の端部の一部に切欠き部を設ければ、相手部材との干渉を回避することが可能となる。

２０ ダクト部材，２２ ダクト本体，２６ 第１ビード，２８ 補強部，
３０ 第２ビード，Ｅ 空気流通路，Ｒ ルーフトリム(パネル部材)

Claims (5)

1. パネル部材に取り付けられて、該パネル部材との間に空気流通路を画成するダクト部材であって、
   一面が開口する樋形状に形成され、該樋形状の開口側を塞ぐように前記パネル部材に取り付けられるダクト本体と、
   前記ダクト本体に前記パネル部材側へ膨らむように形成された第１ビードと、
   前記ダクト本体の端縁に繋げて一体形成され、前記ダクト本体の前記開口側から外れた第１姿勢から、該ダクト本体の端縁との間で折り返して該開口側に重なる第２姿勢へ姿勢変位可能に構成された補強部と、を備え、
   前記補強部は、前記第２姿勢において前記第１ビード側へ膨らむと共に該第１ビードに重なるように形成され、該第２姿勢において前記ダクト本体との間で該第１ビードと連なる柱構造を構成する第２ビードを有している
   ことを特徴とするダクト部材。
2. 前記補強部は、前記第２姿勢において、前記ダクト本体の前記開口側の端縁と前記パネル部材との間に挟まれるように配置される請求項１記載のダクト部材。
3. 前記補強部は、前記第１ビードの底部と前記第２ビードの底部とを繋げて一体形成されている請求項１または２記載のダクト部材。
4. パネル部材に取り付けられて、該パネル部材との間に空気流通路を画成するダクト部材の製造方法であって、
   合成樹脂製のシート材から一面が開口する樋形状のダクト本体を成形する際に、前記ダクト本体に前記パネル部材側へ膨らむ第１ビードを形成すると共に、第２ビードを有する補強部を該ダクト本体の端縁に繋げて一体形成し、
   前記補強部を、前記ダクト本体における樋形状の開口側に重なるように該ダクト本体の端縁との間で折り返すことで前記第１ビードと前記第２ビードとが重なるように配置して、前記ダクト本体と前記補強部との間で該第１ビードおよび該第２ビードが連なった柱構造を設ける
   ことを特徴とするダクト部材の製造方法。
5. 前記ダクト本体における樋形状の開口側に重なるように折り返した前記補強部を、該ダクト本体の前記開口側の端縁に接合する請求項４記載のダクト部材の製造方法。

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