ダクトおよびその組み付け方法
【課題】変形部が変形した状態に保持されるようにする。
【解決手段】変形部は、第１壁部３８と第２壁部４０とからなる突状部３６を複数連設して構成される。第１壁部３８における突状部３６の頂部４２から谷部４４までの直線距離Ｓ１が、第２壁部４０における該突状部３６の頂部４２から谷部４４までの直線距離Ｓ２より長く設定される。第２壁部４０は、頂部４２側の湾曲変形基点４６と谷部４４との間が該頂部４２で接続する第１壁部３８側へ突出するよう湾曲する第１状態と、頂部４２側の湾曲変形基点４６と谷部４４との間が該谷部４４で接続する第１壁部３８側へ突出する第２状態とに変形する。
【解決手段】変形部は、第１壁部３８と第２壁部４０とからなる突状部３６を複数連設して構成される。第１壁部３８における突状部３６の頂部４２から谷部４４までの直線距離Ｓ１が、第２壁部４０における該突状部３６の頂部４２から谷部４４までの直線距離Ｓ２より長く設定される。第２壁部４０は、頂部４２側の湾曲変形基点４６と谷部４４との間が該頂部４２で接続する第１壁部３８側へ突出するよう湾曲する第１状態と、頂部４２側の湾曲変形基点４６と谷部４４との間が該谷部４４で接続する第１壁部３８側へ突出する第２状態とに変形する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蛇腹状の変形部を備え、前記変形部の変形により折り曲げ可能なダクトと、前記ダクトを車両に組み付ける方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
前述したダクトは、各車種毎に専用に設計されたものが使用されると共に、同一車種においても形状およびサイズが異なるものが複数使用されるので、形状およびサイズが異なる多数のダクトが製造されていた。しかし近年、製造コスト低減の観点から、同一車種および複数の車種での部品の共有化が希求され、全長や形状等を変更し得るよう構成したダクトが提案されている。すなわちダクトは、ダクト本体の途中に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ダクト本体の全長や形状の変更が可能となっている。このようなダクトは、例えば特許文献１〜３に開示されている。
【特許文献１】実開平６−７８７４６号公報
【特許文献２】特開２０００−１０８６３７号公報
【特許文献３】実開昭６４−５３８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１および２に開示された各ダクトは、蛇腹状の変形部を備えているものの、該変形部は変形した状態に保持される構造となっていない。このため、ダクトを折り曲げた状態に保持する締結部や締結具等を別途必要とし、ダクトの製造コストが嵩むと共に取付作業が面倒になる要因となっていた。また、特許文献３に開示されたダクトは、蛇腹状の変形部を構成する各突状部の両壁部の長さ、すなわち該突状部の頂部から谷部までの両壁部の長さを異ならせることで、変形した突状部の形状保持を図るよう構成されている。しかし、このような構成の変形部では、直線状に伸びた状態および縮んだ状態での形状保持はなされるが、該変形部を扇状に曲げた状態での形状保持が適切になされない問題点を内在している。
【０００５】
また図９に示すように、突状部５４を複数連設して構成された変形部５２を有するダクトＤ１では、ダクト本体５０を略直角に折り曲げた場合に、変形部５２の内接半径Ｒが極端に小さくなる。このため、ダクト本体５０内を流通する空気は変形した変形部５２内を通過する際にスムーズに変向されず、変形部５２の下流側において剥離による旋回流(渦)５６が発生して圧力損失が大きくなる問題があった。
【０００６】
本発明は、変形部が変形した状態に保持され得るダクトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
第１壁部と第２壁部とからなる突状部を複数連設した変形部をダクト本体に備えたダクトにおいて、
前記第１壁部は、前記突状部の頂部から谷部までの直線距離が、前記第２壁部における該突状部の頂部から谷部までの直線距離より長く設定され、
前記第２壁部は、頂部側の湾曲変形基点と谷部との間が該頂部で接続する前記第１壁部側へ突出するよう湾曲して、隣り合う谷部同士が近接して保持される第１状態と、頂部側の湾曲変形基点と谷部との間が該谷部で接続する前記第１壁部側へ突出するよう湾曲して、隣り合う谷部同士が離間して保持される第２状態とに変形することを要旨とする。
【０００８】
従って、請求項１に係る発明によれば、突状部の第２壁部が第１状態に変形すると、隣り合う谷部同士が近接した状態に保持されると共に、各突状部の第２壁部が第２状態に変形すると、隣り合う谷部同士が離間した状態に保持され、これにより変形部は、伸びた状態、縮んだ状態および曲がった状態の各状態で保持される。従ってダクト本体は、伸縮状態だけでなく折り曲げた状態でも保持され得るので、ダクトを所定位置に配設するに先立ってダクト本体を予め所要の形状に変形させておくことができ、ダクトの取付作業の簡易化を図り得る。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記ダクト本体には、前記変形部と、空気流通方向に沿う壁部からなる筒部とを、該空気流通方向に交互に配設して構成される湾曲部が備えられることを要旨とする。
従って、請求項２に係る発明によれば、各変形部の変形による湾曲部の曲げ半径が大きくなり、該湾曲部の下流側において空気の剥離による旋回流の発生が抑制され、ダクト本体内での空気の流通がスムーズになってダクトの圧力損失を小さくし得る。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載のダクトを車両に組み付ける方法であって、
前記各第２壁部の前記第２状態で成形された前記変形部を縮めて、該第２壁部全体を前記第１状態に変形し、
前記変形部を屈曲して、各第２壁部における該変形部の屈曲部分外側を前記第２状態に変形し、
前記変形部の屈曲状態が保持された状態で前記ダクト本体を車両に組み付けることを要旨とする。
従って、請求項３に係る発明によれば、ダクト本体を縮めた状態に保持して搬送することができるので、車両への組み付け前でのダクトの輸送効率を改善できる。また、ダクト本体を車両に組み付けるに先立ち、該ダクト本体を予め所要の形状に変形した状態に保持しておくことができるので、組み付け作業の簡易化を図り得る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るダクトによれば、ダクト本体を、伸縮状態だけでなく折り曲げた状態でも安定して保持することができると共に、圧力損失を小さくし得る。
また、別の発明に係るダクトの組み付け方法によれば、ダクトの輸送効率を改善できると共に、組み付け作業の容易化を図り得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明に係るダクトおよびその組み付け方法につき、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Ｄを例示する。
【実施例】
【００１３】
実施例のダクトＤは、図１および図２に示すように、ポリエチレン(ＰＥ)またはポリプロピレン(ＰＰ)等の合成樹脂を材質とし、ダクト本体１０の空気流通方向における途中に、所要間隔をおいて２つの湾曲部３０,３０を備えている。これによりダクト本体１０は、エアコンユニットＡＣに連結される第１本体部１２と、両湾曲部３０,３０間に位置する第２本体部１４と、エアアウトレットＡＯに連結される第３本体部１６とに区分されている。そしてダクト本体１０は、上流側の湾曲部３０を変形させることにより、第１本体部１２を第２本体部１４に対して略直角に折り曲げることが可能であると共に、下流側の湾曲部３０を変形させることにより、第３本体部１６を第２本体部１４に対して略直角に折り曲げることが可能である(図１、図６(ｃ))。なお、第１本体部１２の端部に空気流入口１８が形成されると共に第３本体部１６の端部に空気流出口２０が形成され、ダクト本体１０内に空気流通空間２２が画成されている。
【００１４】
各々の湾曲部３０,３０は、所要数(実施例では３つ)の蛇腹状をなす変形部３２と、空気流通方向に沿う壁部からなる２つの筒部３４とを、該空気流通方向に交互に配設して構成されている。３つの各変形部３２は、ダクト本体１０の外方へ突出しかつ該ダクト本体１０の周方向へ延在する突状部３６を、空気流通方向へ複数(実施例では５つ)連設して構成されている。各変形部３２は、各突状部３６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させ得ると共に、ダクト本体１０の径方向において該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させることで、空気流通方向における両端縁の角度差が３０度となる扇状に変形する。これにより、３つの各変形部３２が直列に配置された湾曲部３０は、図１に示すように、各変形部３２が３０度の扇状に夫々変形することで、全体として９０度の円弧状に曲がるよう構成される。
【００１５】
筒部３４は、図１および図２に示すように、空気流通方向における両側に位置する各変形部３２の最端に設けた突状部３６,３６の最小径部である谷部４４に夫々連設され、ダクト本体１０と略同一の外径とされている。これら筒部３４は、単純な円筒状を呈しており、空気流通方向における伸縮および曲がり変形は不可能である。従って、３つの変形部３２および２つの筒部３４を交互に連設した湾曲部３０は、図１に示すように、各変形部３２間に筒部３４が設けられることで、各変形部３２が扇状に変形した際には、図９に示した突状部５４のみから構成される変形部５２よりも内接半径Ｒが大きくなり、前述したように略円弧状に曲がる。
【００１６】
変形部３２の各突状部３６は、図３および図４に示すように、最大径部の頂部４２で連設される第１壁部３８および第２壁部４０からなる。空気流通方向に隣接する突状部３６は、第１壁部３８と第２壁部４０とが、最小径部の谷部４４で連設されている。これら第１壁部３８および第２壁部４０は、図５に示すように、谷部４４から頂部４２に向かって徐々に薄くなるよう形成されている。
【００１７】
第１壁部３８は、図５に示すように、頂部４２から谷部４４に向けて平坦状に形成されている。そして、第１壁部３８における頂部４２から谷部４４までの直線距離Ｓ１は、第２壁部４０における頂部４２から谷部４４までの直線距離Ｓ２より長く設定されている。
【００１８】
第２壁部４０は、図５に示すように、頂部４２側に設けた湾曲変形基点４６と谷部４４との間が該頂部４２で接続する第１壁部３８側へ突出するよう湾曲して、隣り合う谷部４４同士が近接して保持される第１状態(図３)と、湾曲変形基点４６と谷部４４との間が該谷部４４で接続する第１壁部３８側へ突出するよう湾曲して(頂部４２で接続する第１壁部３８側と反対側へ突出するよう湾曲して)、隣り合う谷部４４同士が離間して保持される第２状態(図４)とに変形するようになっている。実施例では、第２壁部４０の湾曲変形基点４６が、頂部４２の近傍部分において第２壁部４０の肉厚と同程度の間隔で該頂部４２から離間した位置に、頂部４２と前述した間隔を保持しながら第２壁部４０の全周に亘って延設されている。従って第２壁部４０は、湾曲変形基点４６と谷部４４との間の部分が湾曲して、第１状態および第２状態に変形する。そして、第２状態に変形した第２壁部４０は、図４に示すように、同一中心で湾曲変形基点４６および谷部４４を通る半径Ｍの球面の一部をなす曲面形状になる。
【００１９】
湾曲変形基点４６は、変形部３２の隣り合う谷部４４同士が離間している状態(図５の実線表示)において、頂部４２より内側(ダクト本体１０の径方向中心側)に位置する。そして前述したように、第２壁部４０における頂部４２と湾曲変形基点４６との間隔は、該湾曲変形基点４６の近傍部分における第２壁部４０の肉厚と同程度となっている。これにより第２壁部４０は、頂部４２で接続する第１壁部３８の影響を受けることなく第１状態および第２状態に変形可能であり、図５に２点鎖線で示すように、第１状態に変形した第２壁部４０は、頂部４２で接続する第１壁部３８に強く接触することが防止される。従って、変形部３２を曲げた場合には、第２壁部４０の第１状態となった部位および第２状態となった部位の何れもその状態に保持され、該変形部３２は曲げた状態に安定して保持される。
【００２０】
第２壁部４０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４４を介して連設された隣接する突状部３６の第１壁部３８により発現する。すなわち図３に示すように、各突状部３６が空気流通方向において両側から押されると、頂部４２と谷部４４とがダクト本体１０の内外方向においてオーバーラップして各谷部４４が近接する。このとき、第２壁部４０の湾曲形状は、該第２壁部４０の谷部４４で連設された第１壁部３８側から、該第２壁部４０の頂部４２で連設された第１壁部３８側へ反転(変形)する。このように各第２壁部４０が第１状態に保持されると、各谷部４４が近接した状態に保持される。
【００２１】
一方、縮められた各突状部３６を、図４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４４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４０の湾曲形状は、該第２壁部４０の頂部４２で連設された第１壁部３８側から、該第２壁部４０の谷部４４で連設された第１壁部３８側へ反転(変形)する。このように各第２壁部４０が第２状態に保持されると、各谷部４４が離間した状態に保持される。
【００２２】
従って各突状部３６は、ダクト本体１０の周方向において第２壁部４０が第１状態に変形した部位では、第２壁部４０と第１壁部３８とが近接して隣り合う谷部４４同士が近接した状態に保持され、各突状部３６の当該部位は縮閉した状態となる。また、ダクト本体１０の周方向において第２壁部４０が第２状態に変形した部位では、第２壁部４０と第１壁部３８とが離間して隣り合う谷部４４同士が離間した状態に保持され、各突状部３６の当該部位は拡開した状態となる。しかも、頂部４２が薄肉となっており、かつ変形部３２の隣り合う谷部４４同士が離間して保持されている状態において、湾曲変形基点４６が頂部４２より内側に設定してあるので、各突状部３６は、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反対状態への復元力が発現し難くなり、変形した状態に適切に保持される。
【００２３】
従って各変形部３２は、各突状部３６の周方向における同一位置を中心として、ダクト本体１０の径方向において該縮閉位置と対向する部位を空気流通方向へ拡開させると(伸ばすと)、該変形部３２は扇状に変形した状態で保持される。このような変形部３２からなる湾曲部３０をダクト本体１０に設けた実施例のダクトＤは、各湾曲部３０,３０が９０度に曲がった状態で形状保持されるから、ダクト本体１０は折れ曲がった状態で保持され得る。
【００２４】
また各突状部３６は、周方向における何れの位置でも空気流通方向へ拡開し得るので、各湾曲部３０は、図１に示した状態だけでなく、何れの方向へも曲がり得る。従って、第１本体部１２と第２本体部１４、第２本体部１４と第３本体部１６は、相互に対して何れの方向にも９０度に折り曲げることが可能である。更に、湾曲部３０における変形部３２の各突状部３６は、全周に亘って空気流通方向へ拡開した状態に変形することも可能であるから、ダクト本体１０は直線状で伸縮させることも可能である。従って実施例のダクトＤは、図１に示した形状のみならず、様々な形状に伸縮させたり曲げることができ、複数の形状、サイズのダクトとして使用が可能である。
【００２５】
なお実施例のダクトＤは、図６に示す過程を経て成形されると共に車両に組み付けられる。先ず図６(ａ)に示すように、図示しないブロー成形型を利用して、直線状態でかつ前述した湾曲部３０における変形部３２の各突状部３６が拡開した形状にブロー成形される。すなわち、各突状部３６の第２壁部４０は、該第２壁部４０の谷部４４で連設された第１壁部３８側へ湾曲する第２状態で成形される。ブロー成形されたダクトＤは、図６(ｂ)に示すように、ダクト本体１０を長手方向の両側から押すことにより、湾曲部３０の変形部３２における各突状部３６の各第２壁部４０が第２状態から第１状態に反転(変形)し、これにより突状部３６が縮閉した状態となって各変形部３２は縮まる。ダクト本体１０はこの状態で車両用部品として組み付けられる組み付け場所まで搬送され、次いで、図６(ｃ)に示すように、各第２壁部４０の周方向における一部分を第２状態に反転(変形)させて変形部３２を屈曲させると、ダクト本体１０は変形部３２が屈曲した状態に形状保持される。従ってダクトＤは、図６(ｃ)に示した形状に予め折り曲げた状態としたもとで、図１に示すように、エアコンユニットＡＣおよびエアアウトレットＡＯとに夫々連結させることで、車両内装部材ＩＰの裏側に配設される。
【００２６】
(通風実験)
出願人は、図７および図８に示した各タイプの湾曲部３０を備えたダクトＤの通風実験を行ない、圧力損失を測定した。すなわち、図７(ａ)のＴＹＰＥ１は、実施例に示した湾曲部３０であって、３つの変形部３２および２つの筒部３４を空気流通方向に沿って交互に配置した構成とされ、各変形部３２が３０度ずつ変形して９０度に曲がるようにしたものである。また、図７(ｂ)〜(ｄ)のＴＹＰＥ２〜ＴＹＰＥ４の各湾曲部３０は、３つの変形部３２および２つの筒部３４を空気流通方向に沿って交互に配置した構成した点ではＴＹＰＥ１と同じであるが、各変形部３２と筒部３４との連設態様が異なっている。すなわち、ＴＹＰＥ１の湾曲部３０は、各筒部３４が、上流側の変形部３２における突状部３６の谷部４４と連設されると共に下流側に位置する変形部３２における突状部３６の谷部４４と連設されている。これに対し、ＴＹＰＥ２の湾曲部３０は、筒部３４が、上流側の変形部３２における突状部３６の頂部４２に連設されると共に下流側の変形部３２における突状部３６の頂部４２と連設され、ＴＹＰＥ１よりも筒部３４の径が大きくなっている。ＴＹＰＥ３の湾曲部３０は、各筒部３４が、上流側の変形部３２における突状部３６の谷部４４に連設されると共に下流側の変形部３２における突状部３６の頂部４２と連設され、筒部３４の径が下流に向かって漸次大きくなる形態としたものである。ＴＹＰＥ４の湾曲部３０は、各筒部３４が、上流側の変形部３２における突状部３６の頂部４２に連設されると共に下流側の変形部３２における突状部３６の谷部４４と連設され、筒部３４の径が下流に向かって漸次小さくなる形態としたものである。
【００２７】
また、図８(ａ)のＴＹＰＥ５および図８(ｂ)のＴＹＰＥ６の湾曲部３０は、２つの変形部３２および１つの筒部３４を空気流通方向に沿って交互に配置した構成とされ、各変形部３２が４５度の扇状に変形することで９０度に曲がるようにしたものである。なおＴＹＰＥ５とＴＹＰＥ６とは、筒部３４における空気流通方向の長さＬが異なっており、ＴＹＰＥ６のほうが長さＬを大きく設定してある。
【００２８】
一方、図８(ｃ)に示すＴＹＰＥ７は、図９に示したダクトＤ１と同じく、筒部３４を有さない単一の変形部３２から構成したものである。なお、図７および図８に示すように、ＴＹＰＥ１〜６の各湾曲部３０およびＴＹＰＥ７の変形部３２は、何れも１５個の突状部３６から構成されているが、筒部３４の有無、筒部３４の配設数、筒部３４の長さＬの違いにより、曲がった際の内接半径Ｒが異なる。すなわち、２つの筒部３４を設けたＴＹＰＥ１〜４の湾曲部３０は、変形時の内接半径Ｒが同一でかつ最も大きく、筒部３４を有さないＴＹＰＥ７の変形部３２は、変形時の内接半径Ｒが最も小さくなっている。また、ＴＹＰＥ５およびＴＹＰＥ６の湾曲部３０は、筒部３４の長さＬが大きいＴＹＰＥ６の方がＴＹＰＥ５より変形時の内接半径Ｒが大きくなる。
【００２９】
なお、通風実験におけるダクト本体１０および湾曲部３０の各部の諸元および条件は次のようにした。
・ダクト本体１０の内径：７３.０ｍｍ(ＴＹＰＥ１〜７)
・第１本体部１２の長さ：５４.０ｍｍ(ＴＹＰＥ１〜４)
６７.７ｍｍ(ＴＹＰＥ５)
５２.５ｍｍ(ＴＹＰＥ６)
１００.０ｍｍ(ＴＹＰＥ７)
・第２本体部１４の長さ：１６８.０ｍｍ(ＴＹＰＥ１〜４)
１９３.４ｍｍ(ＴＹＰＥ５)
１６５.０ｍｍ(ＴＹＰＥ６)
２５０.０ｍｍ(ＴＹＰＥ７)
・第３本体部１６の長さ：５４.０ｍｍ(ＴＹＰＥ１〜４)
６７.７ｍｍ(ＴＹＰＥ５)
５２.５ｍｍ(ＴＹＰＥ６)
１００.０ｍｍ(ＴＹＰＥ７)
・湾曲部３０の数：２個
・ＴＹＰＥ１〜４の湾曲部３０における筒部３４の長さＬ：３０ｍｍ
・ＴＹＰＥ５の湾曲部３０における筒部３４の長さＬ：２０ｍｍ
・ＴＹＰＥ６の湾曲部３０における筒部３４の長さＬ：５０ｍｍ
・流通空気量：２ｍ３／ｍｉｎ
【００３０】
【表１】
【００３１】
表１は、前述した実験条件に基き、ＴＹＰＥ１〜７の２つの各湾曲部３０を備えたダクトＤの通風実験における実験結果を示したものである。表１から明らかなように、筒部３４を有さないＴＹＰＥ７の変形部３２を備えたダクトＤの圧力損失が１１１.３Ｐａと最も大きく、筒部３４を備えたＴＹＰＥ１〜６の湾曲部３０を備えた各ダクトＤの圧力損失は、何れもＴＹＰＥ７のダクトＤよりも小さくなっている。このことから、湾曲部３０に筒部３４を設け、変形した該湾曲部３０の内接半径Ｒを大きくすることが、ダクトＤの圧力損失を小さくすることに有効であることが確認できた。
【００３２】
そして、最も圧力損失が小さいのは、実施例に示したＴＹＰＥ１の湾曲部３０を備えたダクトＤであり、またＴＹＰＥ３とＴＹＰＥ５およびＴＹＰＥ６の湾曲部３０を備えた各ダクトＤの圧力損失は、ＴＹＰＥ１より大きいが略同じであった。更に、ＴＹＰＥ２とＴＹＰＥ４の湾曲部３０を備えた各ダクトＤは、ＴＹＰＥ３,５および６の湾曲部３０を備えたダクトＤよりも圧力損失が大きいことが判明した。なお、ＴＹＰＥ５,６の湾曲部３０を備えたダクトＤにおいて、変形部３２と筒部３４の連設形態をＴＹＰＥ２または４と同じくした場合には、圧力損失がより大きくなることが予想できる。
【００３３】
以上の実験結果から、ダクトＤの圧力損失を小さくするには、筒部３４を、上流側の変形部３２における突状部３６の谷部４４に連設すると共に下流側の変形部３２における突状部３６の谷部４４と連設する形態(ＴＹＰＥ１,５,６)が、圧力損失を小さくするのに有効であることが理解できる。更に、筒部３４の形成数を多くすることも、圧力損失を小さくするのに有効であることが確認できた。
【００３４】
前述のように構成された実施例のダクトＤでは、各突状部３６の第２壁部４０が第１状態に変形すると、隣り合う谷部４４同士が近接した状態に保持され、各突状部３６の第２壁部４０が第２状態に変形すると、隣り合う谷部４４同士が離間した状態に保持される。これにより変形部３２は、伸びた状態、縮んだ状態および曲がった状態の各状態で保持され、ダクト本体１０は伸縮状態だけでなく折り曲げた状態でも保持され得る。従って実施例のダクトＤは、ダクト本体１０を縮めた状態で保持して搬送することができるので、車両等への組み付け前でのダクトＤの輸送効率を改善できる。更に実施例のダクトＤは、車両内装部材ＩＰの裏側へ配設するに先立ってダクト本体１０を予め所要の形状に変形させたもとで、エアコンユニットＡＣとエアアウトレットＡＯに夫々連結することができるため、車両内装部材ＩＰの狭い内側での折り曲げ作業を必要とせず、取付作業の簡易化を図り得る。
【００３５】
また実施例のダクトＤでは、各湾曲部３０を、５つの突状部３６からなる３つの変形部３２および２つの筒部３４を空気流通方向に沿って交互に配置した構成としたことで、各変形部３２の変形による該湾曲部３０の曲げ半径を大きくして内接半径Ｒを大きくできる。従って、湾曲部３０の下流側において空気の剥離による旋回流の発生が抑制され、ダクト本体１０内での空気の流通がスムーズになってダクトの圧力損失を小さくし得る。なお、筒部３４の配設数を変更したり、該筒部３４の長さＬを変更することで、湾曲部３０の変形時の曲げ半径を調整し得るので、更に圧力損失を小さくすることも可能である。
【００３６】
(変更例)
本願が対象とするダクトＤ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)湾曲変形基点４６の形成位置は、頂部４２から第２壁部４０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４０が該第１状態に保持され得れば、頂部４２との間隔を、第２壁部４０の肉厚より小さく設定してもよいし、第２壁部４０の肉厚より大きく設定してもよい。
(２)湾曲変形基点４６を、頂部４２と一致させてもよい。この場合、第２壁部４０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。
(３)実施例では、９０度に曲がる湾曲部３０を例示したが、変形部３２における突状部３６の配設数、変形部３２および筒部３４の配置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。
(４)ダクト本体１０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。
(５)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。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】湾曲部を変形させた実施例のダクトを、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。
【図２】図１に示すダクトを、湾曲部を縮めた状態で示した説明図である。
【図３】湾曲部を構成する各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。
【図４】湾曲部を構成する各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。
【図５】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。
【図６】(ａ)は、実施例のダクトをブロー成形後の状態で示す全体図であり、(ｂ)は、各変形部を縮めた状態で示す全体図であり、(ｃ)は、湾曲部を扇状に変形させた状態で示す全体図である。
【図７】湾曲部の形態の違いによるダクトの圧力損失を測定するため、実験に使用した各変形部の形状を示した図面であって、(ａ)はＴＹＰＥ１(実施例)の湾曲部を示し、(ｂ)はＴＹＰＥ２の湾曲部を示し、(ｃ)はＴＹＰＥ３の湾曲部を示し、(ｄ)はＴＹＰＥ４の湾曲部を示す。
【図８】湾曲部の形態の違いによるダクトの圧力損失を測定するため、実験に使用した各変形部の形状を示した図面であって、(ａ)はＴＹＰＥ５の湾曲部を示し、(ｂ)はＴＹＰＥ６の湾曲部を示し、(ｃ)はＴＹＰＥ７の変形部を示す。
【図９】ダクト本体が変形部で急激に折れ曲がるため、該変形部の下流側において剥離による旋回流(渦)が発生し、圧力損失が大きくなることを示した説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ ダクト本体，３２ 変形部，３４ 筒部，３６ 突状部，３８ 第１壁部
４０ 第２壁部，４２ 頂部，４４ 谷部，４６ 湾曲変形基点，Ｓ１ 直線距離
Ｓ２ 直線距離
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蛇腹状の変形部を備え、前記変形部の変形により折り曲げ可能なダクトと、前記ダクトを車両に組み付ける方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
前述したダクトは、各車種毎に専用に設計されたものが使用されると共に、同一車種においても形状およびサイズが異なるものが複数使用されるので、形状およびサイズが異なる多数のダクトが製造されていた。しかし近年、製造コスト低減の観点から、同一車種および複数の車種での部品の共有化が希求され、全長や形状等を変更し得るよう構成したダクトが提案されている。すなわちダクトは、ダクト本体の途中に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ダクト本体の全長や形状の変更が可能となっている。このようなダクトは、例えば特許文献１〜３に開示されている。
【特許文献１】実開平６−７８７４６号公報
【特許文献２】特開２０００−１０８６３７号公報
【特許文献３】実開昭６４−５３８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１および２に開示された各ダクトは、蛇腹状の変形部を備えているものの、該変形部は変形した状態に保持される構造となっていない。このため、ダクトを折り曲げた状態に保持する締結部や締結具等を別途必要とし、ダクトの製造コストが嵩むと共に取付作業が面倒になる要因となっていた。また、特許文献３に開示されたダクトは、蛇腹状の変形部を構成する各突状部の両壁部の長さ、すなわち該突状部の頂部から谷部までの両壁部の長さを異ならせることで、変形した突状部の形状保持を図るよう構成されている。しかし、このような構成の変形部では、直線状に伸びた状態および縮んだ状態での形状保持はなされるが、該変形部を扇状に曲げた状態での形状保持が適切になされない問題点を内在している。
【０００５】
また図９に示すように、突状部５４を複数連設して構成された変形部５２を有するダクトＤ１では、ダクト本体５０を略直角に折り曲げた場合に、変形部５２の内接半径Ｒが極端に小さくなる。このため、ダクト本体５０内を流通する空気は変形した変形部５２内を通過する際にスムーズに変向されず、変形部５２の下流側において剥離による旋回流(渦)５６が発生して圧力損失が大きくなる問題があった。
【０００６】
本発明は、変形部が変形した状態に保持され得るダクトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
第１壁部と第２壁部とからなる突状部を複数連設した変形部をダクト本体に備えたダクトにおいて、
前記第１壁部は、前記突状部の頂部から谷部までの直線距離が、前記第２壁部における該突状部の頂部から谷部までの直線距離より長く設定され、
前記第２壁部は、頂部側の湾曲変形基点と谷部との間が該頂部で接続する前記第１壁部側へ突出するよう湾曲して、隣り合う谷部同士が近接して保持される第１状態と、頂部側の湾曲変形基点と谷部との間が該谷部で接続する前記第１壁部側へ突出するよう湾曲して、隣り合う谷部同士が離間して保持される第２状態とに変形することを要旨とする。
【０００８】
従って、請求項１に係る発明によれば、突状部の第２壁部が第１状態に変形すると、隣り合う谷部同士が近接した状態に保持されると共に、各突状部の第２壁部が第２状態に変形すると、隣り合う谷部同士が離間した状態に保持され、これにより変形部は、伸びた状態、縮んだ状態および曲がった状態の各状態で保持される。従ってダクト本体は、伸縮状態だけでなく折り曲げた状態でも保持され得るので、ダクトを所定位置に配設するに先立ってダクト本体を予め所要の形状に変形させておくことができ、ダクトの取付作業の簡易化を図り得る。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記ダクト本体には、前記変形部と、空気流通方向に沿う壁部からなる筒部とを、該空気流通方向に交互に配設して構成される湾曲部が備えられることを要旨とする。
従って、請求項２に係る発明によれば、各変形部の変形による湾曲部の曲げ半径が大きくなり、該湾曲部の下流側において空気の剥離による旋回流の発生が抑制され、ダクト本体内での空気の流通がスムーズになってダクトの圧力損失を小さくし得る。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載のダクトを車両に組み付ける方法であって、
前記各第２壁部の前記第２状態で成形された前記変形部を縮めて、該第２壁部全体を前記第１状態に変形し、
前記変形部を屈曲して、各第２壁部における該変形部の屈曲部分外側を前記第２状態に変形し、
前記変形部の屈曲状態が保持された状態で前記ダクト本体を車両に組み付けることを要旨とする。
従って、請求項３に係る発明によれば、ダクト本体を縮めた状態に保持して搬送することができるので、車両への組み付け前でのダクトの輸送効率を改善できる。また、ダクト本体を車両に組み付けるに先立ち、該ダクト本体を予め所要の形状に変形した状態に保持しておくことができるので、組み付け作業の簡易化を図り得る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るダクトによれば、ダクト本体を、伸縮状態だけでなく折り曲げた状態でも安定して保持することができると共に、圧力損失を小さくし得る。
また、別の発明に係るダクトの組み付け方法によれば、ダクトの輸送効率を改善できると共に、組み付け作業の容易化を図り得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明に係るダクトおよびその組み付け方法につき、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Ｄを例示する。
【実施例】
【００１３】
実施例のダクトＤは、図１および図２に示すように、ポリエチレン(ＰＥ)またはポリプロピレン(ＰＰ)等の合成樹脂を材質とし、ダクト本体１０の空気流通方向における途中に、所要間隔をおいて２つの湾曲部３０,３０を備えている。これによりダクト本体１０は、エアコンユニットＡＣに連結される第１本体部１２と、両湾曲部３０,３０間に位置する第２本体部１４と、エアアウトレットＡＯに連結される第３本体部１６とに区分されている。そしてダクト本体１０は、上流側の湾曲部３０を変形させることにより、第１本体部１２を第２本体部１４に対して略直角に折り曲げることが可能であると共に、下流側の湾曲部３０を変形させることにより、第３本体部１６を第２本体部１４に対して略直角に折り曲げることが可能である(図１、図６(ｃ))。なお、第１本体部１２の端部に空気流入口１８が形成されると共に第３本体部１６の端部に空気流出口２０が形成され、ダクト本体１０内に空気流通空間２２が画成されている。
【００１４】
各々の湾曲部３０,３０は、所要数(実施例では３つ)の蛇腹状をなす変形部３２と、空気流通方向に沿う壁部からなる２つの筒部３４とを、該空気流通方向に交互に配設して構成されている。３つの各変形部３２は、ダクト本体１０の外方へ突出しかつ該ダクト本体１０の周方向へ延在する突状部３６を、空気流通方向へ複数(実施例では５つ)連設して構成されている。各変形部３２は、各突状部３６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させ得ると共に、ダクト本体１０の径方向において該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させることで、空気流通方向における両端縁の角度差が３０度となる扇状に変形する。これにより、３つの各変形部３２が直列に配置された湾曲部３０は、図１に示すように、各変形部３２が３０度の扇状に夫々変形することで、全体として９０度の円弧状に曲がるよう構成される。
【００１５】
筒部３４は、図１および図２に示すように、空気流通方向における両側に位置する各変形部３２の最端に設けた突状部３６,３６の最小径部である谷部４４に夫々連設され、ダクト本体１０と略同一の外径とされている。これら筒部３４は、単純な円筒状を呈しており、空気流通方向における伸縮および曲がり変形は不可能である。従って、３つの変形部３２および２つの筒部３４を交互に連設した湾曲部３０は、図１に示すように、各変形部３２間に筒部３４が設けられることで、各変形部３２が扇状に変形した際には、図９に示した突状部５４のみから構成される変形部５２よりも内接半径Ｒが大きくなり、前述したように略円弧状に曲がる。
【００１６】
変形部３２の各突状部３６は、図３および図４に示すように、最大径部の頂部４２で連設される第１壁部３８および第２壁部４０からなる。空気流通方向に隣接する突状部３６は、第１壁部３８と第２壁部４０とが、最小径部の谷部４４で連設されている。これら第１壁部３８および第２壁部４０は、図５に示すように、谷部４４から頂部４２に向かって徐々に薄くなるよう形成されている。
【００１７】
第１壁部３８は、図５に示すように、頂部４２から谷部４４に向けて平坦状に形成されている。そして、第１壁部３８における頂部４２から谷部４４までの直線距離Ｓ１は、第２壁部４０における頂部４２から谷部４４までの直線距離Ｓ２より長く設定されている。
【００１８】
第２壁部４０は、図５に示すように、頂部４２側に設けた湾曲変形基点４６と谷部４４との間が該頂部４２で接続する第１壁部３８側へ突出するよう湾曲して、隣り合う谷部４４同士が近接して保持される第１状態(図３)と、湾曲変形基点４６と谷部４４との間が該谷部４４で接続する第１壁部３８側へ突出するよう湾曲して(頂部４２で接続する第１壁部３８側と反対側へ突出するよう湾曲して)、隣り合う谷部４４同士が離間して保持される第２状態(図４)とに変形するようになっている。実施例では、第２壁部４０の湾曲変形基点４６が、頂部４２の近傍部分において第２壁部４０の肉厚と同程度の間隔で該頂部４２から離間した位置に、頂部４２と前述した間隔を保持しながら第２壁部４０の全周に亘って延設されている。従って第２壁部４０は、湾曲変形基点４６と谷部４４との間の部分が湾曲して、第１状態および第２状態に変形する。そして、第２状態に変形した第２壁部４０は、図４に示すように、同一中心で湾曲変形基点４６および谷部４４を通る半径Ｍの球面の一部をなす曲面形状になる。
【００１９】
湾曲変形基点４６は、変形部３２の隣り合う谷部４４同士が離間している状態(図５の実線表示)において、頂部４２より内側(ダクト本体１０の径方向中心側)に位置する。そして前述したように、第２壁部４０における頂部４２と湾曲変形基点４６との間隔は、該湾曲変形基点４６の近傍部分における第２壁部４０の肉厚と同程度となっている。これにより第２壁部４０は、頂部４２で接続する第１壁部３８の影響を受けることなく第１状態および第２状態に変形可能であり、図５に２点鎖線で示すように、第１状態に変形した第２壁部４０は、頂部４２で接続する第１壁部３８に強く接触することが防止される。従って、変形部３２を曲げた場合には、第２壁部４０の第１状態となった部位および第２状態となった部位の何れもその状態に保持され、該変形部３２は曲げた状態に安定して保持される。
【００２０】
第２壁部４０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４４を介して連設された隣接する突状部３６の第１壁部３８により発現する。すなわち図３に示すように、各突状部３６が空気流通方向において両側から押されると、頂部４２と谷部４４とがダクト本体１０の内外方向においてオーバーラップして各谷部４４が近接する。このとき、第２壁部４０の湾曲形状は、該第２壁部４０の谷部４４で連設された第１壁部３８側から、該第２壁部４０の頂部４２で連設された第１壁部３８側へ反転(変形)する。このように各第２壁部４０が第１状態に保持されると、各谷部４４が近接した状態に保持される。
【００２１】
一方、縮められた各突状部３６を、図４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４４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４０の湾曲形状は、該第２壁部４０の頂部４２で連設された第１壁部３８側から、該第２壁部４０の谷部４４で連設された第１壁部３８側へ反転(変形)する。このように各第２壁部４０が第２状態に保持されると、各谷部４４が離間した状態に保持される。
【００２２】
従って各突状部３６は、ダクト本体１０の周方向において第２壁部４０が第１状態に変形した部位では、第２壁部４０と第１壁部３８とが近接して隣り合う谷部４４同士が近接した状態に保持され、各突状部３６の当該部位は縮閉した状態となる。また、ダクト本体１０の周方向において第２壁部４０が第２状態に変形した部位では、第２壁部４０と第１壁部３８とが離間して隣り合う谷部４４同士が離間した状態に保持され、各突状部３６の当該部位は拡開した状態となる。しかも、頂部４２が薄肉となっており、かつ変形部３２の隣り合う谷部４４同士が離間して保持されている状態において、湾曲変形基点４６が頂部４２より内側に設定してあるので、各突状部３６は、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反対状態への復元力が発現し難くなり、変形した状態に適切に保持される。
【００２３】
従って各変形部３２は、各突状部３６の周方向における同一位置を中心として、ダクト本体１０の径方向において該縮閉位置と対向する部位を空気流通方向へ拡開させると(伸ばすと)、該変形部３２は扇状に変形した状態で保持される。このような変形部３２からなる湾曲部３０をダクト本体１０に設けた実施例のダクトＤは、各湾曲部３０,３０が９０度に曲がった状態で形状保持されるから、ダクト本体１０は折れ曲がった状態で保持され得る。
【００２４】
また各突状部３６は、周方向における何れの位置でも空気流通方向へ拡開し得るので、各湾曲部３０は、図１に示した状態だけでなく、何れの方向へも曲がり得る。従って、第１本体部１２と第２本体部１４、第２本体部１４と第３本体部１６は、相互に対して何れの方向にも９０度に折り曲げることが可能である。更に、湾曲部３０における変形部３２の各突状部３６は、全周に亘って空気流通方向へ拡開した状態に変形することも可能であるから、ダクト本体１０は直線状で伸縮させることも可能である。従って実施例のダクトＤは、図１に示した形状のみならず、様々な形状に伸縮させたり曲げることができ、複数の形状、サイズのダクトとして使用が可能である。
【００２５】
なお実施例のダクトＤは、図６に示す過程を経て成形されると共に車両に組み付けられる。先ず図６(ａ)に示すように、図示しないブロー成形型を利用して、直線状態でかつ前述した湾曲部３０における変形部３２の各突状部３６が拡開した形状にブロー成形される。すなわち、各突状部３６の第２壁部４０は、該第２壁部４０の谷部４４で連設された第１壁部３８側へ湾曲する第２状態で成形される。ブロー成形されたダクトＤは、図６(ｂ)に示すように、ダクト本体１０を長手方向の両側から押すことにより、湾曲部３０の変形部３２における各突状部３６の各第２壁部４０が第２状態から第１状態に反転(変形)し、これにより突状部３６が縮閉した状態となって各変形部３２は縮まる。ダクト本体１０はこの状態で車両用部品として組み付けられる組み付け場所まで搬送され、次いで、図６(ｃ)に示すように、各第２壁部４０の周方向における一部分を第２状態に反転(変形)させて変形部３２を屈曲させると、ダクト本体１０は変形部３２が屈曲した状態に形状保持される。従ってダクトＤは、図６(ｃ)に示した形状に予め折り曲げた状態としたもとで、図１に示すように、エアコンユニットＡＣおよびエアアウトレットＡＯとに夫々連結させることで、車両内装部材ＩＰの裏側に配設される。
【００２６】
(通風実験)
出願人は、図７および図８に示した各タイプの湾曲部３０を備えたダクトＤの通風実験を行ない、圧力損失を測定した。すなわち、図７(ａ)のＴＹＰＥ１は、実施例に示した湾曲部３０であって、３つの変形部３２および２つの筒部３４を空気流通方向に沿って交互に配置した構成とされ、各変形部３２が３０度ずつ変形して９０度に曲がるようにしたものである。また、図７(ｂ)〜(ｄ)のＴＹＰＥ２〜ＴＹＰＥ４の各湾曲部３０は、３つの変形部３２および２つの筒部３４を空気流通方向に沿って交互に配置した構成した点ではＴＹＰＥ１と同じであるが、各変形部３２と筒部３４との連設態様が異なっている。すなわち、ＴＹＰＥ１の湾曲部３０は、各筒部３４が、上流側の変形部３２における突状部３６の谷部４４と連設されると共に下流側に位置する変形部３２における突状部３６の谷部４４と連設されている。これに対し、ＴＹＰＥ２の湾曲部３０は、筒部３４が、上流側の変形部３２における突状部３６の頂部４２に連設されると共に下流側の変形部３２における突状部３６の頂部４２と連設され、ＴＹＰＥ１よりも筒部３４の径が大きくなっている。ＴＹＰＥ３の湾曲部３０は、各筒部３４が、上流側の変形部３２における突状部３６の谷部４４に連設されると共に下流側の変形部３２における突状部３６の頂部４２と連設され、筒部３４の径が下流に向かって漸次大きくなる形態としたものである。ＴＹＰＥ４の湾曲部３０は、各筒部３４が、上流側の変形部３２における突状部３６の頂部４２に連設されると共に下流側の変形部３２における突状部３６の谷部４４と連設され、筒部３４の径が下流に向かって漸次小さくなる形態としたものである。
【００２７】
また、図８(ａ)のＴＹＰＥ５および図８(ｂ)のＴＹＰＥ６の湾曲部３０は、２つの変形部３２および１つの筒部３４を空気流通方向に沿って交互に配置した構成とされ、各変形部３２が４５度の扇状に変形することで９０度に曲がるようにしたものである。なおＴＹＰＥ５とＴＹＰＥ６とは、筒部３４における空気流通方向の長さＬが異なっており、ＴＹＰＥ６のほうが長さＬを大きく設定してある。
【００２８】
一方、図８(ｃ)に示すＴＹＰＥ７は、図９に示したダクトＤ１と同じく、筒部３４を有さない単一の変形部３２から構成したものである。なお、図７および図８に示すように、ＴＹＰＥ１〜６の各湾曲部３０およびＴＹＰＥ７の変形部３２は、何れも１５個の突状部３６から構成されているが、筒部３４の有無、筒部３４の配設数、筒部３４の長さＬの違いにより、曲がった際の内接半径Ｒが異なる。すなわち、２つの筒部３４を設けたＴＹＰＥ１〜４の湾曲部３０は、変形時の内接半径Ｒが同一でかつ最も大きく、筒部３４を有さないＴＹＰＥ７の変形部３２は、変形時の内接半径Ｒが最も小さくなっている。また、ＴＹＰＥ５およびＴＹＰＥ６の湾曲部３０は、筒部３４の長さＬが大きいＴＹＰＥ６の方がＴＹＰＥ５より変形時の内接半径Ｒが大きくなる。
【００２９】
なお、通風実験におけるダクト本体１０および湾曲部３０の各部の諸元および条件は次のようにした。
・ダクト本体１０の内径：７３.０ｍｍ(ＴＹＰＥ１〜７)
・第１本体部１２の長さ：５４.０ｍｍ(ＴＹＰＥ１〜４)
６７.７ｍｍ(ＴＹＰＥ５)
５２.５ｍｍ(ＴＹＰＥ６)
１００.０ｍｍ(ＴＹＰＥ７)
・第２本体部１４の長さ：１６８.０ｍｍ(ＴＹＰＥ１〜４)
１９３.４ｍｍ(ＴＹＰＥ５)
１６５.０ｍｍ(ＴＹＰＥ６)
２５０.０ｍｍ(ＴＹＰＥ７)
・第３本体部１６の長さ：５４.０ｍｍ(ＴＹＰＥ１〜４)
６７.７ｍｍ(ＴＹＰＥ５)
５２.５ｍｍ(ＴＹＰＥ６)
１００.０ｍｍ(ＴＹＰＥ７)
・湾曲部３０の数：２個
・ＴＹＰＥ１〜４の湾曲部３０における筒部３４の長さＬ：３０ｍｍ
・ＴＹＰＥ５の湾曲部３０における筒部３４の長さＬ：２０ｍｍ
・ＴＹＰＥ６の湾曲部３０における筒部３４の長さＬ：５０ｍｍ
・流通空気量：２ｍ３／ｍｉｎ
【００３０】
【表１】
【００３１】
表１は、前述した実験条件に基き、ＴＹＰＥ１〜７の２つの各湾曲部３０を備えたダクトＤの通風実験における実験結果を示したものである。表１から明らかなように、筒部３４を有さないＴＹＰＥ７の変形部３２を備えたダクトＤの圧力損失が１１１.３Ｐａと最も大きく、筒部３４を備えたＴＹＰＥ１〜６の湾曲部３０を備えた各ダクトＤの圧力損失は、何れもＴＹＰＥ７のダクトＤよりも小さくなっている。このことから、湾曲部３０に筒部３４を設け、変形した該湾曲部３０の内接半径Ｒを大きくすることが、ダクトＤの圧力損失を小さくすることに有効であることが確認できた。
【００３２】
そして、最も圧力損失が小さいのは、実施例に示したＴＹＰＥ１の湾曲部３０を備えたダクトＤであり、またＴＹＰＥ３とＴＹＰＥ５およびＴＹＰＥ６の湾曲部３０を備えた各ダクトＤの圧力損失は、ＴＹＰＥ１より大きいが略同じであった。更に、ＴＹＰＥ２とＴＹＰＥ４の湾曲部３０を備えた各ダクトＤは、ＴＹＰＥ３,５および６の湾曲部３０を備えたダクトＤよりも圧力損失が大きいことが判明した。なお、ＴＹＰＥ５,６の湾曲部３０を備えたダクトＤにおいて、変形部３２と筒部３４の連設形態をＴＹＰＥ２または４と同じくした場合には、圧力損失がより大きくなることが予想できる。
【００３３】
以上の実験結果から、ダクトＤの圧力損失を小さくするには、筒部３４を、上流側の変形部３２における突状部３６の谷部４４に連設すると共に下流側の変形部３２における突状部３６の谷部４４と連設する形態(ＴＹＰＥ１,５,６)が、圧力損失を小さくするのに有効であることが理解できる。更に、筒部３４の形成数を多くすることも、圧力損失を小さくするのに有効であることが確認できた。
【００３４】
前述のように構成された実施例のダクトＤでは、各突状部３６の第２壁部４０が第１状態に変形すると、隣り合う谷部４４同士が近接した状態に保持され、各突状部３６の第２壁部４０が第２状態に変形すると、隣り合う谷部４４同士が離間した状態に保持される。これにより変形部３２は、伸びた状態、縮んだ状態および曲がった状態の各状態で保持され、ダクト本体１０は伸縮状態だけでなく折り曲げた状態でも保持され得る。従って実施例のダクトＤは、ダクト本体１０を縮めた状態で保持して搬送することができるので、車両等への組み付け前でのダクトＤの輸送効率を改善できる。更に実施例のダクトＤは、車両内装部材ＩＰの裏側へ配設するに先立ってダクト本体１０を予め所要の形状に変形させたもとで、エアコンユニットＡＣとエアアウトレットＡＯに夫々連結することができるため、車両内装部材ＩＰの狭い内側での折り曲げ作業を必要とせず、取付作業の簡易化を図り得る。
【００３５】
また実施例のダクトＤでは、各湾曲部３０を、５つの突状部３６からなる３つの変形部３２および２つの筒部３４を空気流通方向に沿って交互に配置した構成としたことで、各変形部３２の変形による該湾曲部３０の曲げ半径を大きくして内接半径Ｒを大きくできる。従って、湾曲部３０の下流側において空気の剥離による旋回流の発生が抑制され、ダクト本体１０内での空気の流通がスムーズになってダクトの圧力損失を小さくし得る。なお、筒部３４の配設数を変更したり、該筒部３４の長さＬを変更することで、湾曲部３０の変形時の曲げ半径を調整し得るので、更に圧力損失を小さくすることも可能である。
【００３６】
(変更例)
本願が対象とするダクトＤ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)湾曲変形基点４６の形成位置は、頂部４２から第２壁部４０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４０が該第１状態に保持され得れば、頂部４２との間隔を、第２壁部４０の肉厚より小さく設定してもよいし、第２壁部４０の肉厚より大きく設定してもよい。
(２)湾曲変形基点４６を、頂部４２と一致させてもよい。この場合、第２壁部４０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。
(３)実施例では、９０度に曲がる湾曲部３０を例示したが、変形部３２における突状部３６の配設数、変形部３２および筒部３４の配置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。
(４)ダクト本体１０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。
(５)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。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】湾曲部を変形させた実施例のダクトを、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。
【図２】図１に示すダクトを、湾曲部を縮めた状態で示した説明図である。
【図３】湾曲部を構成する各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。
【図４】湾曲部を構成する各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。
【図５】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。
【図６】(ａ)は、実施例のダクトをブロー成形後の状態で示す全体図であり、(ｂ)は、各変形部を縮めた状態で示す全体図であり、(ｃ)は、湾曲部を扇状に変形させた状態で示す全体図である。
【図７】湾曲部の形態の違いによるダクトの圧力損失を測定するため、実験に使用した各変形部の形状を示した図面であって、(ａ)はＴＹＰＥ１(実施例)の湾曲部を示し、(ｂ)はＴＹＰＥ２の湾曲部を示し、(ｃ)はＴＹＰＥ３の湾曲部を示し、(ｄ)はＴＹＰＥ４の湾曲部を示す。
【図８】湾曲部の形態の違いによるダクトの圧力損失を測定するため、実験に使用した各変形部の形状を示した図面であって、(ａ)はＴＹＰＥ５の湾曲部を示し、(ｂ)はＴＹＰＥ６の湾曲部を示し、(ｃ)はＴＹＰＥ７の変形部を示す。
【図９】ダクト本体が変形部で急激に折れ曲がるため、該変形部の下流側において剥離による旋回流(渦)が発生し、圧力損失が大きくなることを示した説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ ダクト本体，３２ 変形部，３４ 筒部，３６ 突状部，３８ 第１壁部
４０ 第２壁部，４２ 頂部，４４ 谷部，４６ 湾曲変形基点，Ｓ１ 直線距離
Ｓ２ 直線距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１壁部と第２壁部とからなる突状部を複数連設した変形部をダクト本体に備えたダクトにおいて、
前記第１壁部は、前記突状部の頂部から谷部までの直線距離が、前記第２壁部における該突状部の頂部から谷部までの直線距離より長く設定され、
前記第２壁部は、頂部側の湾曲変形基点と谷部との間が該頂部で接続する前記第１壁部側へ突出するよう湾曲して、隣り合う谷部同士が近接して保持される第１状態と、頂部側の湾曲変形基点と谷部との間が該谷部で接続する前記第１壁部側へ突出するよう湾曲して、隣り合う谷部同士が離間して保持される第２状態とに変形する
ことを特徴とするダクト。
【請求項２】
前記ダクト本体には、前記変形部と、空気流通方向に沿う壁部からなる筒部とを、該空気流通方向に交互に配設して構成される湾曲部が備えられる請求項１記載のダクト。
【請求項３】
請求項１または２記載のダクトを車両に組み付ける方法であって、
前記各第２壁部の前記第２状態で成形された前記変形部を縮めて、該第２壁部全体を前記第１状態に変形し、
前記変形部を屈曲して、各第２壁部における該変形部の屈曲部分外側を前記第２状態に変形し、
前記変形部の屈曲状態が保持された状態で前記ダクト本体を車両に組み付ける
ことを特徴とするダクトの組み付け方法。
【請求項１】
第１壁部と第２壁部とからなる突状部を複数連設した変形部をダクト本体に備えたダクトにおいて、
前記第１壁部は、前記突状部の頂部から谷部までの直線距離が、前記第２壁部における該突状部の頂部から谷部までの直線距離より長く設定され、
前記第２壁部は、頂部側の湾曲変形基点と谷部との間が該頂部で接続する前記第１壁部側へ突出するよう湾曲して、隣り合う谷部同士が近接して保持される第１状態と、頂部側の湾曲変形基点と谷部との間が該谷部で接続する前記第１壁部側へ突出するよう湾曲して、隣り合う谷部同士が離間して保持される第２状態とに変形する
ことを特徴とするダクト。
【請求項２】
前記ダクト本体には、前記変形部と、空気流通方向に沿う壁部からなる筒部とを、該空気流通方向に交互に配設して構成される湾曲部が備えられる請求項１記載のダクト。
【請求項３】
請求項１または２記載のダクトを車両に組み付ける方法であって、
前記各第２壁部の前記第２状態で成形された前記変形部を縮めて、該第２壁部全体を前記第１状態に変形し、
前記変形部を屈曲して、各第２壁部における該変形部の屈曲部分外側を前記第２状態に変形し、
前記変形部の屈曲状態が保持された状態で前記ダクト本体を車両に組み付ける
ことを特徴とするダクトの組み付け方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２８７８９４（Ｐ２００９−２８７８９４Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４３３７８（Ｐ２００８−１４３３７８）
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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