JPWO2013076857A1 - 車両用ベントダクト構造 - Google Patents

Abstract

車両の室外（車外）の音が侵入するのを抑制することができる車両用ベントダクト構造を得る。
ベントダクト（４０）は、車両の室内空間と連通可能な位置に配置された車体に設けられ、複数の羽根（４８Ｂ）が放射状に配置され、かつ回転可能に支持された羽根車（４８）と、車体に設けられ、羽根車（４８）の周囲を覆い、かつ外周壁（４６Ａ）に車両の室内の空気を車両の室外に排出するための少なくとも一対の入口（５０）と出口（５２）を備えた外筒（４６）と、を有する。

Description

本発明は、車両用ベントダクト構造に関する。

特許文献１（実開昭６０−４９００９号公報）には、サイドパネルに形成された換気口に羽根車を回転可能に設け、室内の空気を換気口から車外に排出する換気構造が開示されている。
実開昭６０−４９００９号公報 特開平０７−２７６９７６号公報

特許文献１では、回転する羽根車の羽根の先端とサイドパネルの端面との間に隙間が設けられており、羽根の先端とサイドパネルの端面との隙間をゼロにしないと、車外から侵入する音を低減することはできない。また、特許文献１では、サイドパネルの厚さが薄く、サイドパネルの端面における羽根車の周りにボリュームがないため、車外から侵入する音を減音する効果はない。

一方、羽根の先端をサイドパネルの端面に接触させると、摺動抵抗が増加し、羽根車が回転しないことで、換気ができなくなる可能性がある。

本発明は上記事実を考慮し、車両の室外（車外)の音が侵入するのを抑制することができる車両用ベントダクト構造を得ることが目的である。

本発明の第１の態様の車両用ベントダクト構造は、車両の室内空間と連通可能な位置に配置された車体に設けられ、複数の羽根が放射状に配置され、かつ回転可能に支持された羽根車と、前記車体に設けられ、前記羽根車の周囲を覆い、かつ外周壁に車両の室内の空気を車両の室外に排出するための少なくとも一対の入口と出口を備えた外筒と、を有する。

本発明の第２の態様の車両用ベントダクト構造は、第１の態様の車両用ベントダクト構造において、前記羽根車及び前記外筒の少なくとも一方には、空気が通過する空気通路部と対向する位置に配置された開口と、前記開口の前記空気通路部と反対側に前記開口と連通する閉空間と、が形成された壁体が設けられている。

本発明の第３の態様の車両用ベントダクト構造は、第２の態様に記載の車両用ベントダクト構造において、前記壁体は、前記羽根車における隣り合う前記羽根の間に設けられている。

本発明の第４の態様の車両用ベントダクト構造は、第２の態様に記載の車両用ベントダクト構造において、前記壁体は、前記外筒の内周側に複数設けられている。

本発明の第５の態様の車両用ベントダクト構造は、第１の態様から第４の態様のいずれか１つの態様に記載の車両用ドア構造において、前記外筒の前記入口と前記出口には、空気を整流するための入口側導管と出口側導管とが設けられ、前記入口側導管は、前記外筒の前記入口が形成された位置に対して傾斜するように取り付けられており、前記出口側導管は、前記外筒の前記出口が形成された位置に対して傾斜し、かつ前記入口側導管と車両上下方向の同じ側に傾斜するように取り付けられている。

本発明の第６の態様の車両用ベントダクト構造は、第１の態様から第４の態様のいずれか１つの態様に記載の車両用ドア構造において、前記外筒の前記出口には、空気の排出時の風によって開くように支持された開閉体が設けられている。

本発明の第７の態様の車両用ベントダクト構造は、第５の態様に記載の車両用ドア構造において、前記出口側導管の先端には、空気の排出時の風によって開くように支持された開閉体が設けられている。

本発明の第１の態様の車両用ベントダクト構造によれば、車両の室内空間と連通可能な位置に配置された車体には、複数の羽根が放射状に配置された羽根車が設けられており、羽根車が回転可能とされている。また、車体には、羽根車の周囲の覆う外筒が設けられており、外筒の外周壁に車両の室内の空気を車両の室外に排出するための少なくとも一対の入口と出口が設けられている。これにより、室内の空気が一対の入口と出口を通過する際に羽根車が回転し、車両の室内の空気が車両の室外に排出される。その際、羽根車が外筒の中で回転するため、車両の室外の音が羽根の先端と外筒の内壁面との狭い通路から急に隣り合う羽根の間の広い室を通過し、さらに羽根の先端と外筒の内壁面との狭い通路することで、減音が可能となる。このため、車両の室外の音が室内に侵入するのを抑制することができる。

本発明の第２の態様の車両用ベントダクト構造によれば、羽根車及び外筒の少なくとも一方には壁体が設けられており、壁体には、空気通路部と対向する位置に配置された開口と、この開口の空気通路部と反対側に開口と連通する閉空間と、が形成されている。これにより、開口の部分の空気がマスで、開口の背後の閉空間がバネとなったバネマス系が構成され、特定の周波数の音が当たると開口の部分の空気が著しく振動する。これにより、音のエネルギーが振動エネルギーに変化し、さらに振動エネルギーが空気の粘性抵抗と摩擦により熱エネルギーに変わることで、音が低減される。このため、音を低減する周波数域を広げることができる。

本発明の第３の態様の車両用ベントダクト構造によれば、壁体は、羽根車における隣り合う羽根の間に設けられており、車両の室外の音が羽根車の隣り合う羽根の間の壁体付近を通過する際に、特定の周波数の音を低減することができる。

本発明の第４の態様の車両用ベントダクト構造によれば、壁体は、外筒の内周側に複数設けられており、車両の室外の音が羽根車の回転により外筒の内周側の壁体付近を通過する際に、特定の周波数の音を低減することができる。

本発明の第５の態様の車両用ベントダクト構造によれば、外筒の入口に設けられた入口側導管は、外筒の入口が形成された位置に対して傾斜するように取り付けられており、外筒の出口に設けられた出口側導管は、外筒の出口が形成された位置に対して傾斜し、かつ入口側導管と車両上下方向の同じ側に傾斜するように取り付けられている。これにより、室内の空気が整流されて入口側導管から外筒内に流れ、外筒内を通って出口側導管から排出される所定の方向の空気の流れを作り出すことができ、羽根車の回転方向を規制することが可能となる。

本発明の第６の態様の車両用ベントダクト構造によれば、外筒の出口には、空気の排出時の風によって開くように開閉体が支持されている。これにより、空気の排出時に開閉体が開き、空気の排出時以外は開閉体が閉じているため、排気ガスが車両の室内に侵入してくるのを抑制することができる。

本発明の第７の態様の車両用ベントダクト構造によれば、外筒の出口側導管の先端には、空気の排出時の風によって開くように開閉体が支持されている。これにより、空気の排出時以外は開閉体が閉じており、空気の排出時の風によって開閉体が開くため、排気ガスが車両の室内に侵入してくるのを抑制することができる。

本発明に係る車両用ベントダクト構造によれば、車両の室外（車外）の音が侵入するのを抑制することができる。

第１実施形態に係る車両用ベントダクト構造が適用された車両の後部を車両外側から見た状態で示す斜視図である。 第１実施形態に係る車両用ベントダクト構造が適用された車両の後部を車両内側から見た状態で示す斜視図である。 第１実施形態に係る車両用ベントダクト構造を車両外側から見た状態で示す斜視図である。 図３に示す車両用ベントダクト構造を車両内側から見た状態で示す斜視図である。 図３に示す車両用ベントダクト構造の縦断面図である。 図３に示す車両用ベントダクト構造に用いられる羽根車の羽根と外筒による減音効果を説明する部分断面図である。 図６に示す減音効果を説明するためのモデル化した構成図である。 周波数と音の低減効果との関係を示すグラフである。 音が低減されない周波数が出てくる理由を説明するための図７に対応する構成図である。 音が低減される周波数域を広げるための羽根車を示す部分断面図である。 図１０に示す羽根車による周波数と音の低減効果との関係を示すグラフである。 羽根車における開口とこの開口と連通する閉空間とを形成する壁体を示す模式的な断面図である。 図１２に示す開口とその背後の閉空間によるバネマス系を示す図である。 周波数と音の低減効果との関係を示すグラフである。 第２実施形態に係る車両用ベントダクト構造を示す縦断面図である。 第３実施形態に係る車両用ベントダクト構造を示す縦断面図である。 第４実施形態に係る車両用ベントダクト構造を示す縦断面図である。 第５実施形態に係る車両用ベントダクト構造を示す縦断面図である。 第１比較例に係る車両用ベントダクト構造を示す縦断面図である。 第２比較例に係る車両用ベントダクト構造の開閉体が閉じた状態を車両外側から見た斜視図である。 第２比較例に係る車両用ベントダクト構造の開閉体が開いた状態を車両外側から見た斜視図である。 第２比較例に係る車両用ベントダクト構造を示す縦断面図である。

以下、図１〜図１４を用いて、本発明に係る車両用ベントダクト構造の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。

図１には、第１実施形態に係る車両用ベントダクト構造が適用される車両の後部が車両外側から見た斜視図にて示されている。図２には、本実施形態に係る車両用ベントダクト構造が適用される車両の後部が車両内側から見た斜視図にて示されている。図１及び図２に示されるように、車両１０の後部１０Ａの左右両側面には、サイドドア開口部１２が形成されており、サイドドア開口部１２に設けられたサイドドア１４が開閉されることで、車室１６内（室内）が開閉可能とされている（図１及び図２では車両１０の後部１０Ａの一方の側面のみ図示）。車両１０の後部１０Ａの後端面には、バックドア開口部１８（図２参照）が形成されており、バックドア開口部１８に設けられたバックドア２０（図２参照）が開閉されることで、ラケージルーム２２内（室内）が開閉可能とされている。車両１０には、エアコンディショナー（図示省略）が設けられており、エアコンディショナーは、車両１０の室外（車外）からの空気を例えば温度を調節して車室１６内に送風するようになっている。

車両１０の後部１０Ａには、ラケージルーム２２（室内空間）の側部に配置された車体としての内板２４Ａと外板２４が設けられている。該内板２４Ａには、車両１０の側面の後端部に矩形状の開口２６が形成されており、開口２６は車両１０のラケージルーム２２内（室内空間）に連通している。内板２４Ａの開口２６には、本実施形態の車両用ベントダクト構造３８が適用されたベントダクト４０が取り付けられている。すなわち、内板２４Ａと外板２４とを合わせて「車体」としている。

車両１０の外板２４の下部及び内板２４Ａの車両外側には、開口２６及びベントダクト４０を覆うように外装部材としてのバンパカバー２８が取り付けられている（図１参照）。また、車両１０のラケージルーム２２内では、開口２６及びベントダクト４０が内装材としてのデッキサイドトリム３０で隠れる構成とされている（図２参照）。

図３には、ベントダクト４０が車両外側から見た斜視図にて示されており、図４には、ベントダクト４０が車両内側から見た斜視図にて示されている。また、図５には、ベントダクト４０が縦断面図にて示されている。図３〜図５に示されるように、ベントダクト４０は、内板２４Ａの開口２６（図１参照）に取り付けられる矩形状の枠体４２と、枠体４２の内側に固定された板材４４と、板材４４の上部側に車両前後方向に沿って外周面の一部が一体的に取り付けられた略円筒形状の外筒４６と、外筒４６の内部に配置された羽根車４８と、を備えている。

外筒４６は、板材４４の車両幅方向内側に設けられている。外筒４６は、車両前後方向を長手方向（軸方向）として配置された略円筒状の外周壁４６Ａと、外周壁４６Ａの長手方向両端部を塞ぐ板材からなる側壁４６Ｂと、を備えている。外筒４６は、板材４４の車両前後方向のほぼ全長に設けられており、外筒４６の外周壁４６Ａと板材４４とが繋がる部分には、車両前後方向に沿って矩形状の開口からなる出口５２が形成されている。外筒４６の外周壁４６Ａには、出口５２と対向する位置（出口５２と反対側の位置）に車両前後方向に沿って矩形状の開口からなる入口５０が形成されている。すなわち、外筒４６の外周壁４６Ａには、車両１０の室内の空気を車両１０の室外（車外）に排出するための一対の入口５０と出口５２が設けられている。

羽根車４８は、車両前後方向に沿って配置される軸部４８Ａと、軸部４８Ａの周囲に放射状に形成された複数の羽根４８Ｂと、を備えている。本実施形態では、羽根４８Ｂは５枚設けられている。外筒４６の外周壁４６Ａは、羽根車４８を覆うように配置されており、羽根４８Ｂの先端と外周壁４６Ａの内面との間には、隙５４が設けられている（図５参照）。軸部４８Ａは、外筒４６の側壁４６Ｂに形成された軸受（図示省略）に回転可能に支持されており、車両１０のラケージルーム２２側（室内側）から室外側（車外）へ排出される空気の流れによって回転する構成とされている。

図５に示されるように、車両側面視にて羽根車４８における隣り合う羽根４８Ｂの間には、羽根４８Ｂの突出方向の中間部に架け渡されるように湾曲形状の壁部５６が設けられている。壁部５６は、車両側面視にて軸部４８Ａの周囲に略円筒状に配置されている。壁部５６の周方向の中間部には、壁部５６を貫通する開口（貫通孔）５８が形成されている。本実施形態では、開口５８は車両前後方向に沿って配置されたスリットとされている。すなわち、開口５８は、空気が通過する空気通路部６２（図５参照）と対向する位置に設けられており、開口５８の背後（空気通路部６２と反対側）には、壁部５６とその両側の隣り合う羽根４８Ｂとからなる壁体６０で囲まれた閉空間Ｓが形成されている。言い換えると、羽根車４８は、隣り合う羽根４８Ｂの間に、空気通路部６２と対向する位置に配置された開口５８と、開口５８の背後（空気通路部６２と反対側）に開口５８と連通する閉空間Ｓと、が形成された壁体６０を備えている。

図１９には、第１比較例の車両用ベントダクト構造が適用されたベントダクト２００が縦断面図にて示されている。図１９に示されるように、ベントダクト２００は、外筒４６の内部に羽根車２０２が設けられており、羽根車２０２は、軸部２０２Ａの周囲に放射状に配置された複数（例えば本比較例では５枚）の羽根２０２Ｂを備えている。複数の羽根２０２Ｂの先端は外筒４６の外周壁４６Ａに接触している。

このベントダクト２００では、羽根車２０２が矢印Ａ方向に回転することにより、室内（ラケージルーム２２内）の空気が外筒４６の内部の羽根車２０２の中に入って、空気が車外側へ通り抜けていく（矢印Ｂ参照）。また、複数の羽根２０２Ｂの先端が外筒４６の外周壁４６Ａに接触することで、車外の音が室内に侵入することを抑制することが可能である。しかし、実際には、羽根車２０２の複数の羽根２０２Ｂの先端が外筒４６の外周壁４６Ａに接触すると、摺動抵抗により羽根車２０２が回転しにくくなり、室内の空気がうまく排出されない可能性がある。また、複数の羽根２０２Ｂの先端と外筒４６の外周壁４６Ａとの接触部分から擦れ音などの異音が発生する可能性もある。

これに対して、図５に示されるように、本実施形態のベントダクト４０では、羽根車４８の複数の羽根４８Ｂの先端と外周壁４６Ａの内面との間に隙５４を設けることで、羽根車４８が例えば矢印Ａ方向にスムーズに回転し、擦れ音などの異音は発生しない。また、本実施形態のベントダクト４０では、羽根車４８の複数の羽根４８Ｂの先端と外周壁４６Ａの内面との間に隙５４を設けても、車外から侵入する音を低減することができる。以下、車外からの音を低減する原理について説明する。

図６は、羽根車４８の羽根４８Ｂと外筒４６の外周壁４６Ａ付近を騒音が通る状態を模式的な断面図にて示している。図６では、壁体６０（図５参照）がない場合の騒音が通る状態を示している。図６に示されるように、車外の騒音は、矢印Ｄに示すように羽根４８Ｂの先端と外周壁４６Ａの内壁面との間の狭い隙（通路）５４を通って、急に隣り合う羽根４８Ｂの間の広い室６３を通過し、さらに羽根４８Ｂの先端と外周壁４６Ａの内壁面との狭い隙（通路）５４を通過する。その際、隣り合う羽根４８Ｂの間の広い室６３内では、騒音が羽根４８Ｂの壁面を反射することで、音波干渉が生じる。

より具体的に、図７のモデル化した膨張型消音器７０にて説明する。図７に示されるように、騒音が壁７１と壁７２Ａとの間の狭い通路７４から急に壁７１と凹部７２Ｂとの間の広い膨張室７６内に入ると、矢印Ｅに示すように騒音が膨張室７６の壁を反射することにより、音波干渉が生じ、音が相殺される。このため、壁７１と壁７２Ａとの間の狭い通路７８から騒音が低減されて出てくる。

図８には、膨張型消音器７０による周波数と音の低減効果との関係のグラフが示されている。図８に示されるように、膨張型消音器７０では、特定の周波数の音は低減することはできるが（領域８１参照）、領域８０に示すように周波数によっては音の低減効果が表れない。すなわち、音がほとんど低減されない周波数が存在する。

ここで、低減されない周波数が出てくる理由について説明する。図９に示す膨張型消音器７０では、膨張室７６の通路７２から通路７８までの長さをＬとし、波長をλとする。図９に示されるように、膨張室７６に先に入った音８２と後に入った音８４とがぶつかった際に、２つの音８２、８４の位相が１８０°反転しているときは「０」になるため、低減効果が最大となる。すなわち、低減効果が最大となるときの周波数の条件は、式１となる。これは、図８に示すグラフの領域８１に該当する。
２Ｌ＝λ／２×２ｎ （式１）
ここで、ｎ＝１，２，３，４，５・・・とする。すなわち、２ｎは偶数である。

また、膨張室７６に先に入った音８２と後に入った音８４とがぶつかった際に、２つの音８２、８４の位相が同相（０°）のときは相殺しないため、低減効果が０となる。すなわち、低減されない周波数の条件は、式２となる。これは、図８に示すグラフの領域８０に該当する。
２Ｌ＝λ／２×（２ｎ−１） （式２）
ここで、ｎ＝１，２，３，４，５・・・とする。すなわち、（２ｎ−１）は奇数である。

図１０は、本実施形態の羽根車４８の羽根４８Ｂの間の壁体６０付近を騒音が通る状態を模式的な断面図にて示している。羽根車４８には、隣り合う羽根４８Ｂの間に、壁体６０が設けられている。壁体６０は、周方向に沿って配置される壁部５６の中間部に形成された開口５８と、開口５８の背後に形成された閉空間Ｓとを備えている。これにより、図１１に示されるように、低減できない周波数の落ち込みスポット８０Ａを無くし、幅広い周波数で低減効果を得ることができる。

ここで、開口５８と閉空間Ｓによる音の低減効果について説明する。図１２には、壁体９０が模式的な断面図にて示されている。図１２に示されるように、壁体９０は、複数の貫通孔９４が形成された壁部９２と、貫通孔９４の背後の壁部９２と壁部９６で囲まれた閉空間Ｓと、を備えている。壁体９０の閉空間Ｓには、隣り合う貫通孔９４の間に、壁部９２の壁面と直交する方向に仮想の壁９６Ａが配置される。これらの仮想の壁９６Ａにより、壁部９２の背後に、各貫通孔９４とそれぞれ連通する空間Ｓ１が形成されている。

このような壁体９０では、図１２及び図１３に示されるように、壁部９２に形成された貫通孔９４の部分の空気がマス１０２で、壁部９２背後の壁部９２と壁部９６と仮想の壁３９とによる空間Ｓ１がバネ１０４となった１自由度のバネマス系１００が構成されている。この１自由度のバネマス系１００では、特定の周波数の音が貫通孔９４の部分の空気のマス１０２に当たると、マス１０２がバネ１０４の伸縮方向（矢印方向）に激しく振動する。これにより、音のエネルギーが振動エネルギーに変化し、さらに振動エネルギーが空気の粘性抵抗と摩擦により熱エネルギーに変化することで、特定の周波数の音が著しく低減される。

ここで、貫通孔９４の貫通方向の長さ（貫通方向の厚み）をｌ、貫通孔９４の面積をＳ、貫通孔９４の背後の空間Ｓ１の体積をＶ、音速をｃ、貫通孔端の補正値をΔｌとすると、音の低減周波数ｆは、下記の式で表される。なお、貫通孔端の補正値Δｌは、貫通孔９４の空気が振動すると、空気には粘性があり、周りの空気を引っ張る傾向があるため、周りの空気の振動を補正するものである。

この式に示されるように、音の低減効果が出る周波数は、貫通孔９４の大きさと、貫通孔９４の背後の空間Ｓ１の体積（容積）で決まる。図１４には、周波数と音の低減効果との関係のグラフが示されている。図１４に示されるように、１自由度のバネマス系１００は、共振した場合に（特定の周波数で）著しく音が低減される。また、図１４に示されるように、貫通孔９４の大きさと、貫通孔９４の背後の空間Ｓ１の体積（容積）を変更することで、音の低減効果が出る周波数１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃが変化する。

なお、図１２では、壁部９２に複数の貫通孔９４が形成されているが、１つの開口５８（図５参照）を形成した場合でも音の低減効果はほぼ同じである。

図５に示されるように、本実施形態のベントダクト４０では、羽根車４８の複数の羽根４８Ｂの先端と外周壁４６Ａの内面との間に隙５４を設けることで、羽根車４８がスムーズに回転する。羽根車４８が例えば矢印Ａ方向に回転することで、室内（ラケージルーム２２内）の空気が外筒４６の内部の羽根車４８の中に入って通り抜けていくことにより、空気が車外に排出される。例えば、車両１０のドア（サイドドア１４やバックドア２０など）を閉めたときに、室内の空気がベントダクト４０から車外に排出されることで、ドアが閉まりにくくなることがない。また、エアコンディショナー（図示省略）を外気循環にした場合、車両１０の前方から室内に取り込んだ空気が、ベントダクト４０から車外に抜けることにより、室内圧が高くなることが抑制される。

また、本実施形態のベントダクト４０では、車外の音は、羽根車４８の羽根４８Ｂの先端と外周壁４６Ａの内壁面との間の狭い隙（通路）５４を通って、急に隣り合う羽根４８Ｂの間の広い室（空気通路部６２）を通過し、さらに羽根４８Ｂの先端と外周壁４６Ａの内壁面との狭い隙（通路）５４を通過する。その際、隣り合う羽根４８Ｂの間の広い室（空気通路部６２）内で音波干渉が生じ、音が低減される。このため、矢印Ｃ１、Ｃ２に示されるように、外筒４６の出口５２から車外の音が侵入しても、外筒４６内で羽根車４８の隣り合う羽根４８Ｂの間を音が通過することで、外筒４６の入口５０に入ってくる音が低減される。

また、羽根車４８の隣り合う羽根４８Ｂの間に、空気通路部６２と対向する開口５８と、この開口５８の背後の閉空間Ｓとを備えた壁体６０が設けられている。これにより、１自由度のバネマス系１００が構成され（図１３参照）、特定の周波数の音が著しく低減される。このため、音が低減される周波数域を広げることができる。

図２０〜図２２には、第２比較例の車両用ベントダクト構造が適用されたベントダクト３００が示されている。図２０〜図２２に示されるように、ベントダクト３００は、枠体３０２の内部に、車両前後方向に間隔をおいて複数の板材３０４が配置されており、複数の板材３０４の間に空気通路部３０６が形成されている（図２１参照）。板材３０４の車両幅方向外側の端面３０４Ａは、上端部よりも下端部が車両幅方向外側に配置されるように傾斜している。枠体３０２の上部側には、板状の開閉体３０８が図示しないヒンジにより開閉可能に支持されている。開閉体３０８は、閉止時に板材３０４の端面３０４Ａに当接しており、矢印Ｂに示すように室内から車外に空気が排出されるときの風により開閉体３０８が車両外側に回動して開放される（図２２参照）。開閉体３０８は、薄いゴム板などにより形成されている。

このベントダクト３００では、車両の停止時には、開閉体３０８が閉じており、車両の走行中は車外に排出される空気の流れにより開閉体３０８が開いている。すなわち、車両のアイドリング時に開閉体３０８が閉じていることで、排気口（図示省略）の近くにあるベントダクト３００から排気ガスなどが侵入するのが抑制される。

しかし、開閉体３０８が開いているときに、矢印Ｇに示すようにダイヤノイズや排気音などの車外の騒音が室内に入ってくる可能性がある（図２２参照）。このため、車両内部のベントダクト３００付近の内装部品の裏側に吸音材（図示省略）を貼り付け、車内に侵入した音を吸音している。しかし、ベントダクト３００から音が侵入してきた後に吸音材により音を吸い取る方法では、騒音を低減する効果が小さい。また、効果を上げるために吸音材を大量に使用しなければならず、コストが上昇する。

これに対して、本実施形態のベントダクト４０では、入口５０と出口５２を備えた外筒４６の内部に羽根車４８を設けることで、車外の騒音が室内に侵入することを抑制することができる。したがって、室内から車外への空気の排出と、車外からの騒音の侵入の抑制とを両立することができる。また、車外の騒音が室内に侵入すること自体を抑制するため、吸音材に比べて効果が大きく、また、コストを低減することができる。

次に、図１５を用いて、第２実施形態に係る車両用ベントダクト構造が適用されたベントダクト１２０について説明する。なお、第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図１５に示されるように、ベントダクト１２０には、外筒４６の内部に羽根車１２２が配置されている。羽根車１２２には、複数の羽根４８Ｂの突出方向中間部に形成された開口５８と、車両側面視にて開口５８の背後（空気通路部６２と反対側）に羽根４８Ｂの壁面から突出するように形成された断面略Ｕ字状の壁部１２６と、を備えた壁体１２４が設けられている。言い換えると、壁体１２４は、空気通路部６２と対向する位置に配置された開口５８と、開口５８の背後に羽根４８Ｂと壁部１２６とで囲まれた閉空間Ｓと、を備えている。壁体１２４は、隣り合う羽根４８Ｂの一方の壁面側にそれぞれ設けられている。

このようなベントダクト１２０では、羽根車１２２の複数の羽根４８Ｂの先端と外周壁４６Ａの内壁面との間に隙５４が設けられており、羽根車１２２がスムーズに回転する。羽根車１２２が例えば矢印Ａ方向に回転することで、室内（ラケージルーム２２内）の空気が外筒４６の内部の羽根車１２２の中に入って通り抜けていくことにより、空気が車外に排出される。

また、ベントダクト１２０では、車外の音は、羽根車１２２の羽根４８Ｂの先端と外周壁４６Ａの内壁面との間の狭い隙（通路）５４を通って、急に隣り合う羽根４８Ｂの間の広い室（空気通路部６２）を通過し、さらに羽根４８Ｂの先端と外周壁４６Ａの内壁面との狭い隙（通路）５４を通過することで、音波干渉が生じて音が低減される。

また、羽根車１２２の隣り合う羽根４８Ｂの一方の壁面側に、空気通路部６２と対向する開口５８と、この開口５８の背後の閉空間Ｓとを備えた壁体１２４が設けられており、１自由度のバネマス系１００が構成されている（図１３参照）。これにより、特定の周波数の音が著しく低減され、音が低減される周波数域を広げることができる。

次に、図１６を用いて、第３実施形態に係る車両用ベントダクト構造が適用されたベントダクト１３０について説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図１６に示されるように、ベントダクト１３０には、外筒１３２の内部に羽根車１３８が配置されている。羽根車１３８は、軸部４８Ａの周囲に複数（本実施形態では５枚）の羽根４８Ｂが放射状に設けられている。外筒１３２は、羽根車１３８の周囲を覆う略円筒状の周壁１３４Ａと、周壁１３４Ａの周囲に周壁１３４Ａと所定の間隔をおいて配置された外周壁１３４Ｂと、周壁１３４Ａと外周壁１３４Ｂとの間を繋ぐ壁部１３４Ｃと、を備えている。車両側面視にて周壁１３４Ａの周方向の中間部には、開口５８が形成されており、開口５８の背後（空気通路部６２と反対側）には、周壁１３４Ａと壁部１３４Ｃ（及び板材４４）と外周壁１３４Ｂとで囲まれた閉空間Ｓが形成されている。すなわち、外筒１３２には、空気通路部６２と対向する位置に配置された開口５８と、開口５８の背後に開口５８と連通する閉空間Ｓと、を備えた複数の壁体１３６が設けられている。本実施形態では、開口５８とこの開口５８と連通する閉空間Ｓとを備えた壁体１３６は、外筒１３２の内周側に４つ設けられている。また、外筒１３２には、室内（ラケージルーム２２内）の空気を車外に排出するための一対の入口５０と出口５２とが設けられている。

このようなベントダクト１３０では、羽根車１３８の複数の羽根４８Ｂの先端と周壁１３４Ａの内壁面との間に隙５４が設けられており、羽根車１３８がスムーズに回転する。羽根車１３８が例えば矢印Ａ方向に回転することで、室内（ラケージルーム２２内）の空気が外筒１３２の内部の羽根車１３８の中に入って通り抜けていくことにより、空気が車外に排出される。

また、ベントダクト１３０では、車外の音は、羽根車１３８の羽根４８Ｂの先端と周壁１３４Ａの内壁面との間の狭い隙（通路）５４を通って、急に隣り合う羽根４８Ｂの間の広い室（空気通路部６２）を通過し、さらに羽根４８Ｂの先端と周壁１３４Ａの内壁面との狭い隙（通路）５４を通過することで、音波干渉が生じて音が低減される。

また、外筒１３２の内周側には、空気通路部６２と対向する開口５８と、この開口５８の背後の閉空間Ｓとを備えた複数の壁体１３６が設けられており、１自由度のバネマス系１００が構成されている（図１３参照）。これにより、特定の周波数の音が著しく低減され、音が低減される周波数域を広げることができる。

次に、図１７を用いて、第４実施形態に係る車両用ベントダクト構造が適用されたベントダクト１５０について説明する。なお、第１〜第３実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図１７に示されるように、ベントダクト１５０には、外筒４６の出口５２に板状の開閉体１５２が設けられている。開閉体１５２の上部１５２Ａは、板材４４における出口５２の上方に図示しないヒンジにより開閉可能に支持されている。開閉体１５２は、矢印Ｈに示すように、室内から車外に排出される空気の流れにより車両幅方向外側に開放されるようになっている。

このようなベントダクト１５０では、羽根車４８が例えば矢印Ａ方向に回転することで、室内（ラケージルーム２２内）の空気が外筒４６の内部の羽根車４８の中に入って通り抜けていく。その際の空気の流れにより開閉体１５２が開放され、空気が車外に排出される。開閉体１５２は、空気の排出時以外（車両のアイドリング時など）は閉じているため、排気口（図示省略）の近くにあるベントダクト１５０から排気ガスなどが侵入することを抑制することができる。

次に、図１８を用いて、第５実施形態に係る車両用ベントダクト構造が適用されたベントダクト１６０について説明する。なお、第１〜第４実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図１８に示されるように、ベントダクト１６０には、外筒４６の入口５０と出口５２に、空気を整流するための入口側導管１６２と出口側導管１６４が設けられている。入口側導管１６２は、先端が車両上方側かつ車両幅方向内側で、外筒４６に繋がる部分が車両下方側かつ車両幅方向外側となるように、外筒４６の入口５０が形成された位置に対して傾斜して取り付けられている。また、出口側導管１６４は、先端が車両上方側かつ車両幅方向外側で、外筒４６に繋がる部分が車両下方側かつ車両幅方向内側となるように、外筒４６の出口５２が形成された位置に対して傾斜して取り付けられている。すなわち、出口側導管１６４は、外筒４６に対して入口側導管１６２と車両上下方向の同じ側（本実施形態では車両上方側）に傾斜している。

出口側導管１６４の先端には、開閉体１６６が設けられている。開閉体１６６の上部１６６Ａは、出口側導管１６４の先端の上部に図示しないヒンジによって開閉可能に支持されている。

このようなベントダクト１６０では、矢印Ｉに示されるように、入口側導管１６２の先端から入った空気は、入口側導管１６２内を車両斜め下方側に流れて外筒４６内に導入され、空気が外筒４６の下部側を通ることにより、羽根車４８を矢印Ａ方向に回転させる。さらに羽根車４８の回転により外筒４６の下部側を通った空気は、出口側導管１６４内を車両斜め上方側に流れて車外に排出される。出口側導管１６４の先端では、排出時の空気の流れにより開閉体１６６が開放される。このベントダクト１６０では、室内の空気が入口側導管１６２により斜め下方の方向に整流されて外筒４６内に流れ、空気が外筒４６の下部側を通って出口側導管１６４から斜め上方の方向に流れるため、一定方向の空気の流れを作り出すことができる。すなわち、空気の流れに方向性を持たせることで、羽根車４８の回転方向を規制することができ、空気をスムーズに車外に排出することができる。

また、開閉体１６６は、空気の排出時以外（車両のアイドリング時など）は閉じているため、排気口（図示省略）の近くにあるベントダクト１６０から排気ガスなどが侵入することを抑制することができる。

なお、第１〜第５実施形態では、羽根車の羽根４８Ｂは５枚設けられているが、これに限定されず、羽根車の羽根を他の枚数に設定してもよい。

また、第１〜第５実施形態では、羽根車の羽根４８Ｂは、軸部４８Ａから半径方向外側に直線状に配置されているが、これに限定されず、軸部４８Ａと直交する方向の断面視にて羽根車の羽根４８Ｂは湾曲していてもよい。

また、第３実施形態では、外筒１３２の内周側に、開口５８とその背後の閉空間Ｓとを備えた壁体１３６が４つ設けられているが、これに限定されず、壁体１３６を他の個数に設定してもよい。

また、第５実施形態では、外筒４６の入口５０と出口５２に対して入口側導管１６２と出口側導管１６４の先端が車両上方側となるように入口側導管１６２と出口側導管１６４を傾斜させたが、これに限定されず、空気の方向性を持たせることができる構成であれば、入口側導管１６２と出口側導管１６４の傾斜角度をそれぞれ変更してもよい。例えば、外筒４６の入口５０と出口５２に対して入口側導管と出口側導管の先端が車両下方側（車両上下方向の同じ側）となるように入口側導管と出口側導管を傾斜させて配置し、羽根車４８を矢印Ａと逆方向に回転させるような構成としてもよい。

なお、第１〜第５実施形態のベントダクトは、車両１０のラケージルーム２２と連通可能な位置に配置された内板２４Ａに設けられているが、これに限定されず、ラケージルーム２２以外の室内空間と連通可能な位置に配置された車体にベントダクトを設ける構成でもよい。また、ベントダクトは、バンパカバー２８以外の他の外装部材によって覆われる構成でもよい。

【０００２】
なくとも一対の入口と出口を備えた外筒と、前記羽根車及び前記外筒の少なくとも一方に設けられ、空気が通過する空気通路部と対向する位置に配置された開口と、前記開口の前記空気通路部と反対側に前記開口と連通する閉空間と、が形成された壁体と、を有する。
［０００７］
［０００８］
本発明の第３の態様の車両用ベントダクト構造は、第１の態様に記載の車両用ベントダクト構造において、前記壁体は、前記羽根車における隣り合う前記羽根の間に設けられている。
［０００９］
本発明の第４の態様の車両用ベントダクト構造は、第１の態様に記載の車両用ベントダクト構造において、前記壁体は、前記外筒の内周側に複数設けられている。
［００１０］
本発明の第５の態様の車両用ベントダクト構造は、第１の態様、第３の態様又は第４の態様に記載の車両用ドア構造において、前記外筒の前記入口と前記出口には、空気を整流するための入口側導管と出口側導管とが設けられ、前記入口側導管は、前記外筒の前記入口が形成された位置に対して傾斜するように取り付けられており、前記出口側導管は、前記外筒の前記出口が形成された位置に対して傾斜し、かつ前記入口側導管と車両上下方向の同じ側に傾斜するように取り付けられている。
［００１１］
本発明の第６の態様の車両用ベントダクト構造は、第１の態様、第３の態様又は第４の態様に記載の車両用ドア構造において、前記外筒の前記出口には、空気の排出時の風によって開くように支持された開閉体が設けられている。
［００１２］
本発明の第７の態様の車両用ベントダクト構造は、第５の態様に記載の車両用ドア構造において、前記出口側導管の先端には、空気の排出時の風によって開くように支持された開閉体が設けられている。
［００１３］
本発明の第１の態様の車両用ベントダクト構造によれば、車両の室内空間と連通可能な位置に配置された車体には、複数の羽根が放射状に配置された

【０００３】
羽根車が設けられており、羽根車が回転可能とされている。また、車体には、羽根車の周囲の覆う外筒が設けられており、外筒の外周壁に車両の室内の空気を車両の室外に排出するための少なくとも一対の入口と出口が設けられている。これにより、室内の空気が一対の入口と出口を通過する際に羽根車が回転し、車両の室内の空気が車両の室外に排出される。その際、羽根車が外筒の中で回転するため、車両の室外の音が羽根の先端と外筒の内壁面との狭い通路から急に隣り合う羽根の間の広い室を通過し、さらに羽根の先端と外筒の内壁面との狭い通路することで、減音が可能となる。このため、車両の室外の音が室内に侵入するのを抑制することができる。
さらに、羽根車及び外筒の少なくとも一方には壁体が設けられており、壁体には、空気通路部と対向する位置に配置された開口と、この開口の空気通路部と反対側に開口と連通する閉空間と、が形成されている。これにより、開口の部分の空気がマスで、開口の背後の閉空間がバネとなったバネマス系が構成され、特定の周波数の音が当たると開口の部分の空気が著しく振動する。これにより、音のエネルギーが振動エネルギーに変化し、さらに振動エネルギーが空気の粘性抵抗と摩擦により熱エネルギーに変わることで、音が低減される。このため、音を低減する周波数域を広げることができる。
［００１４］
［００１５］
本発明の第３の態様の車両用ベントダクト構造によれば、壁体は、羽根車における隣り合う羽根の間に設けられており、車両の室外の音が羽根車の隣り合う羽根の間の壁体付近を通過する際に、特定の周波数の音を低減することができる。
［００１６］
本発明の第４の態様の車両用ベントダクト構造によれば、壁体は、外筒の内周側に複数設けられており、車両の室外の音が羽根車の回転により外筒の内周側の壁体付近を通過する際に、特定の周波数の音を低減することができる。
［００１７］
本発明の第５の態様の車両用ベントダクト構造によれば、外筒の入口に設けられた入口側導管は、外筒の入口が形成された位置に対して傾斜するよう

Claims (7)

1. 車両の室内空間と連通可能な位置に配置された車体に設けられ、複数の羽根が放射状に配置され、かつ回転可能に支持された羽根車と、
   前記車体に設けられ、前記羽根車の周囲を覆い、かつ外周壁に車両の室内の空気を車両の室外に排出するための少なくとも一対の入口と出口を備えた外筒と、
   を有する車両用ベントダクト構造。
2. 前記羽根車及び前記外筒の少なくとも一方には、空気が通過する空気通路部と対向する位置に配置された開口と、前記開口の前記空気通路部と反対側に前記開口と連通する閉空間と、が形成された壁体が設けられている請求項１に記載の車両用ベントダクト構造。
3. 前記壁体は、前記羽根車における隣り合う前記羽根の間に設けられている請求項２に記載の車両用ベントダクト構造。
4. 前記壁体は、前記外筒の内周側に複数設けられている請求項２に記載の車両用ベントダクト構造。
5. 前記外筒の前記入口と前記出口には、空気を整流するための入口側導管と出口側導管とが設けられ、
   前記入口側導管は、前記外筒の前記入口が形成された位置に対して傾斜するように取り付けられており、
   前記出口側導管は、前記外筒の前記出口が形成された位置に対して傾斜し、かつ前記入口側導管と車両上下方向の同じ側に傾斜するように取り付けられている請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車両用ベントダクト構造。
6. 前記外筒の前記出口には、空気の排出時の風によって開くように支持された開閉体が設けられている請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車両用ベントダクト構造。
7. 前記出口側導管の先端には、空気の排出時の風によって開くように支持された開閉体が設けられている請求項５に記載の車両用ベントダクト構造。

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