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JP6965781B2 - ダクト開口部構造 - Google Patents
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Description

本発明はダクト開口部構造に係る。特に、本発明は、車載の冷却対象物を冷却する空気を導入するダクト開口部の開口面積を拡大するための対策に関する。
従来、特許文献1にも開示されているように、ハイブリッド自動車や電気自動車にあっては、走行駆動力源である電動モータに給電を行うバッテリ(蓄電池)の温度上昇を抑制するための冷却構造が備えられている。
この冷却構造として、一般的には、車両下部に配設されたバッテリ収容ボックス内のバッテリに向けて車室内の空気を送り込む吸気ダクトが備えられている。つまり、この吸気ダクトの一端(空気導入側)が車室内に開放されており、他端がバッテリ収容ボックスに接続されている。また、吸気経路の途中にはブロアが配設されており、このブロアの作動によって吸気ダクト内に気流が発生し、車室内の空気を、吸気ダクトを経てバッテリ収容ボックス内に向けて送り込み、これによってバッテリを冷却するようになっている。
図4は、従来の一般的なダクト開口部(空気導入側の開口部)の上部における断面構造を示している。この図4に示すように、吸気ダクトaの開口部には、異物(塵埃等)の流入を防止するためのフィルタb、該フィルタbを支持すると共にダクト開口部の化粧部材であるベゼルc、該ベゼルcを図示しない車体側部材に支持するためのガーニッシュd、該ガーニッシュdと吸気ダクトaとの間をシールするスポンジ(合成樹脂発泡体)eが備えられている。
具体的に、前記ベゼルcは、吸気ダクトaの開口縁形状に沿った枠体で成り、その裏面(図4において右側を向いている面)における内側(図4における下側)には周方向に亘って間欠的にフィルタ係止突起c1が、外側(図4における上側)には周方向に亘って間欠的にガーニッシュ係止突起c2がそれぞれ突設されている。フィルタbの外縁部には開口b1が形成されており、この開口b1が前記フィルタ係止突起c1に係止されている。ガーニッシュdには開口d1が形成されており、この開口d1に前記ガーニッシュ係止突起c2が係止されている。また、吸気ダクトaの開口縁に形成されたフランジa1にはスポンジeが接着されている。前記ガーニッシュdには、吸気ダクトa側に向かって延在する延在部d2が設けられており、この延在部d2の先端がスポンジeを押圧し、これによってガーニッシュdと吸気ダクトaとの間がシールされている。
このような構造により、図示しないブロアの作動によって、図中に実線の矢印で示すように、車室内の空気がフィルタbを通過して浄化された後、吸気ダクトaに導入されることになる。
特開2010−285070号公報
ところで、ダクト開口部に要求される機能および性能としては以下のものが挙げられる。
先ず、フィルタbの交換が可能になっていることである(フィルタ交換機能)。この場合、フィルタbからの塵埃の落下が抑制されるように、ベゼルcと一体となってフィルタbが取り外されるようになっていることが要求される。また、バッテリに向けての空気量が十分に確保されるよう、空気導入側の開口面積が大きく確保されること(空気量増大性能)が要求される。また、吸気ダクトaに導入される空気の全てがフィルタbを通過したものであること(空気浄化性能)も要求される。
図4で示したダクト開口部構造にあっては、ベゼルcのガーニッシュ係止突起c2がガーニッシュdの開口d1に対して着脱可能となっていることで前記フィルタ交換機能は確保されているものの、前記空気量増大性能および前記空気浄化性能については十分に確保されていない可能性がある。
つまり、ベゼルcにあっては、その高さ方向に亘ってフィルタ係止突起c1とガーニッシュ係止突起c2とが併設されている。即ち、フィルタbが係止される領域とガーニッシュdに係止される領域とが上下方向に並んで配設されている。このため、ベゼルcの内側縁c3が吸気ダクトaの内側縁a2よりも内側(図4における下側)に位置することがあり、この場合、空気導入側の開口面積が小さくなってしまう。このため空気量増大性能が最大限に確保されていない可能性がある。
また、ベゼルcとガーニッシュdとの間には特別なシール構造が設けられていない。このため、これら部材c,dに反りが生じていたり、これら部材c,dの組み付け位置にバラツキが生じていたりする場合にあっては、これら部材c,dの間に隙間が生じることがあり、この場合、図中に一点鎖線の矢印で示すように、フィルタbを通過しない空気(ベゼルcとガーニッシュdとの間を通過した空気)が吸気ダクトaに導入されてしまう可能性がある。このため空気浄化性能が最大限に確保されていない可能性がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空気量増大性能および空気浄化性能を最大限に確保することができるダクト開口部構造を提供することにある。
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、吸気ダクトの空気導入側の開口部にフィルタおよび該フィルタを支持するベゼルが配設され、車載の冷却対象物を冷却する空気を導入するダクト開口部構造を前提とする。そして、このダクト開口部構造は、前記ベゼルが、車体側部材に取り付けられていると共に、前記フィルタを支持する係止突起を有する枠状のリブを備えており、前記係止突起は、水平方向に延在する前記リブの外側面において、当該リブの周方向に亘って所定間隔を存した位置に突設されていると共に、該リブの外側面から垂直方向に延在する垂直部と、該垂直部の外側端から前記吸気ダクトとは反対側に延在する水平部とを有しており、前記フィルタは、フレーム部を備え、該フレーム部の水平部には前記係止突起の形成位置に対応する位置に開口が形成されており、このフレーム部に形成されている前記各開口に前記各係止突起がそれぞれ挿入されることによって、前記フレーム部の各水平部それぞれが前記リブの前記外側面に当接した状態で、前記係止突起に前記フィルタが着脱可能に係止されており、前記リブには、前記ベゼルが前記車体側部材に取り付けられた状態で、前記開口部の開口縁に設けられたシール材に対し、前記フィルタの前記フレーム部の前記水平部に連続する垂直部を介して間接的に押し当てられる長さを有する延在部が設けられていることを特徴とする。
この特定事項により、吸気ダクトの空気導入側の開口部にフィルタおよびベゼルが配設され、ベゼルが車体側部材に取り付けられた状態にあっては、フィルタのフレーム部に形成されている各開口に、ベゼルのリブに備えられた各係止突起がそれぞれ挿入されることによって、フレーム部の各水平部それぞれがリブの外側面に当接した状態で、係止突起にフィルタが着脱可能に係止されており、また、ベゼルに備えられたリブは、その延在部が、吸気ダクトの空気導入側の開口部の開口縁に設けられたシール材に対し、フィルタのフレーム部の水平部に連続する垂直部を介して間接的に押し当てられている。つまり、ベゼルのリブには、フィルタを取り付ける機能部分と、シール材に押し当てられることで開口部の開口縁との間をシールするシール機能部分とを備えていることになる。このため、ベゼルの幅寸法(吸気ダクトの空気導入側の開口部の開口縁を覆う寸法)を小さくできる。その結果、空気導入側の開口面積(ダクト開口部の開口面積)を大きく確保できて前記空気量増大性能を十分(最大限)に確保することができる。また、従来技術にあってはベゼルがガーニッシュに係止されており、この両者間に特別なシール構造が設けられていないため、ベゼルとガーニッシュとの間を通過した空気(フィルタを通過しない空気)が吸気ダクトに導入されてしまう可能性があったが、本解決手段では、ベゼルの延在部がガーニッシュを介することなくシール材に押し当てられているため、吸気ダクトに導入される空気の全てをフィルタに通過させることができ、空気浄化性能を十分に確保することができる。
また、これによれば、フィルタの交換作業では、先ず、ベゼルをフィルタと共に車体側部材から取り外し、ベゼル係止突起からフィルタを取り外す。その後、新たなフィルタの開口にベゼルの係止突起を係止させ、ベゼルをフィルタと共に車体側部材に取り付ける。これにより、前記フィルタ交換機能が維持されることになる。
また、リブの延在部をシール材に押し当てる方向としては、延在部の延在方向から押し当てるようにする。
この構造により、リブの延在部をシール材に間接的に押し当てることで、ベゼルと吸気ダクトとの間のシール性を確保でき、吸気ダクトに導入される空気の全てをフィルタに通過させることができて、空気浄化性能を十分に確保することができる。
また、前記延在部の長さ寸法は、前記ベゼルが前記車体側部材に取り付けられた状態において、前記押し当てにより変形する前の状態における前記シール材と前記係止突起との間の間隔寸法よりも長く、且つ前記係止突起と前記吸気ダクトの前記開口部の開口縁との間の間隔寸法よりも短く設定されている。
本発明では、フィルタを支持するベゼルに備えられたリブに、該ベゼルが車体側部材に取り付けられた状態で、吸気ダクトの開口部の開口縁に設けられたシール材に対し、フィルタのフレーム部の垂直部を介して間接的に押し当てられる長さを有する延在部を設けている。これにより、ベゼルの幅寸法(吸気ダクトの空気導入側の開口部の開口縁を覆う寸法)を小さくでき、空気導入側の開口面積を大きく確保できて空気量増大性能を十分に確保することができる。また、ベゼルの延在部がシール材に押し当てられているため、吸気ダクトに導入される空気の全てをフィルタに通過させることができ、空気浄化性能を十分に確保することができる。
実施形態に係るダクト開口部構造を示す断面図である。 吸気ダクト、フィルタ、ベゼルの分解図である。 参考例における要部拡大図である。 従来の一般的なダクト開口部の上部における断面構造を示す図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、電気自動車に搭載されたバッテリ(冷却対象物)を冷却するための空気を導入するダクト開口部構造として本発明を適用した場合について説明する。
図1は、本実施形態に係るダクト開口部構造を示す断面図である。また、図2は、吸気ダクト1、フィルタ2、ベゼル3の分解図である。なお、図1は、車室内における右側の前部座席下側部分の断面図であって、図中における矢印UPは上方向、矢印LHは車体左方向、矢印RHは車体右方向をそれぞれ示している。
車室の床面を構成するフロアパネル6の上面には吸音材61が貼り付けられており、該吸音材61と、その上側に配設されたフロア部材(例えば硬質のフロアカーペット;車体側部材)7との間には、冷却ユニット収容空間Sが形成されている。そして、この冷却ユニット収容空間Sの内部にバッテリ(図示省略)を冷却するための冷却ユニットCUが収容されている。
この冷却ユニットCUは、吸気ダクト1、フィルタ2、ベゼル3、スポンジ(シール材)4、および、ブロア5を含んで構成されている。
前記フロア部材7には、車幅方向の外側(図1における左側)に開放する開口部71が設けられており、冷却ユニット収容空間Sに収容されている吸気ダクト1の一端(空気導入側)が、この開口部71に向けて開放されている。
吸気ダクト1は、車両下部に配設された図示しないバッテリ収容ボックス内のバッテリに向けて車室内の空気を送り込むためのものである。つまり、この吸気ダクト1は、前記空気導入側の端部から車幅方向の内側に向かって延在した後、車体後方側に向かって延在し、バッテリ収容ボックスに接続されている。そして、この吸気ダクト1によって形成されている吸気経路の途中にはブロア5が配設されている。このブロア5の作動によって吸気ダクト1内に気流が発生し、車室内の空気を、吸気ダクト1を経てバッテリ収容ボックス内に向けて送り込み(図1の矢印を参照)、これによってバッテリを冷却するようになっている。
また、吸気ダクト1における空気導入側の端部には、外側に向けて延在されたフランジ部11が設けられている。このフランジ部11の端面(車幅方向の外側を向いている面)には、このフランジ部11の周方向の全体に亘って枠状のスポンジ4が接着されている。このスポンジ4は外力が作用していない状態(後述するようにベゼル3の延在部37が押し当てられていない状態)にあっては、断面が略矩形状となっている(図2を参照)。
フィルタ2は、吸気ダクト1の内部への異物(塵埃等)の流入を防止するためのものであって、枠状のフレーム部21と、このフレーム部21の内側において該フレーム部21と一体形成されたエレメント部22とを備えている。
このフィルタ2のフレーム部21は、略水平方向に延在する水平部21a(図2を参照)と、該水平部21aにおける吸気ダクト1側の端縁から内側(吸気経路側)に所定寸法だけ延在する垂直部21bとを有している。そして、このフレーム部21の水平部21aには、その周方向に亘って所定間隔を存した位置に、鉛直方向に沿って貫通する開口23が形成されている。この開口23はベゼル3に対するフィルタ2の係止部として利用される。
ベゼル3は、吸気ダクト1の開口縁形状に沿った枠体で成り、ベゼル本体部31およびリブ32を備えている。
ベゼル本体部31は、略鉛直方向に沿って延在する鉛直部31a、および、該鉛直部31aの外側縁から吸気ダクト1側に向けて略水平方向に延在する水平部31bを備えており、ダクト開口部の前端部分を構成することで、該ダクト開口部の化粧部材としての機能を有している。
また、リブ32は、ベゼル本体部31の鉛直部31aの内側縁(吸気経路側の端縁)に連続し、この鉛直部31aの内側縁から吸気ダクト1側に向かって略水平方向に延在している。
また、このリブ32の外側面には、その周方向に亘って所定間隔を存した位置に係止突起(支持部)33が突設されている。この係止突起33は、リブ32の外側面から垂直方向に延在する垂直部34と、該垂直部34の外側端から吸気ダクト1とは反対側に延在する水平部35とを有している。そして、この係止突起33の配設位置は、前記フィルタ2のフレーム部21の水平部21aに形成されている開口23の形成位置に対応しており、このフレーム部21に形成されている各開口23にリブ32の各係止突起33がそれぞれ挿入されることによって、フィルタ2がベゼル3に着脱可能に係止されている。
また、ベゼル3のベゼル本体部31の水平部31bには、その周方向に亘って所定間隔を存した位置に、前記フロア部材7に係止される係止部36が設けられている(図2を参照)。この係止部36による係止構造としては、例えばフロア部材7の開口部71の縁部に沿って所定間隔を存した位置に開口(図示省略)が形成されており、この開口に係止部36が挿入されて、ベゼル3がフロア部材7に係止されている。
そして、本実施形態の特徴として、ベゼル3のリブ32には、前記係止突起33の形成位置から更に吸気ダクト1側に向けて延在する延在部37が設けられている。この延在部37は、ベゼル3がフロア部材7に係止された状態において、前記スポンジ4に押し当てられる(スポンジ4において吸気ダクト1とは反対側の面に押し当てられる)長さ(図1および図2における寸法t1)を有している。つまり、この延在部37の長さ寸法t1は、ベゼル3がフロア部材7に係止された状態において、前記係止突起33とスポンジ4(変形する前の状態におけるスポンジ4)との間の間隔寸法(図1における寸法t2)よりも長く、且つ前記係止突起33と吸気ダクト1のフランジ部11との間の間隔寸法(図1における寸法t3)よりも短く設定されている。
また、前記フィルタ2のフレーム部21の水平部21aにおける開口23と、該フレーム部21の垂直部21bとの間の間隔寸法(図2における寸法t3)は、前記延在部37の長さ寸法t1に略一致している(t3=t1)。このため、図1に示すようにフィルタ2がベゼル3に係止された状態にあっては、延在部37の先端がフィルタ2のフレーム部21の垂直部21bに突き当てられた状態となる。
このような各部の寸法関係にあることから、図1に示すように、ベゼル3がフロア部材7に係止された状態にあっては、延在部37の先端が、フィルタ2を介して(より具体的にはフィルタ2のフレーム部21の垂直部21bを介して)スポンジ4に押し当てられている(ベゼル3の延在部37が間接的にスポンジ4に押し当てられている)。これにより、スポンジ4の一部が圧縮方向に変形し、ベゼル3、フィルタ2、吸気ダクト1の間を気密状にシールしている。また、本実施形態にあっては、フィルタ2のフレーム部21の外縁寸法(例えば図1における上下方向の寸法)がスポンジ4の外縁寸法(同じく図1における上下方向の寸法)よりも僅かに小さく設定されているため、スポンジ4にあっては、その断面形状における内側(吸気経路側)のみが圧縮方向に変形している。
このように、ベゼル3のリブ32には、フィルタ2を取り付ける機能部分と、スポンジ4に押し当てられることで吸気ダクト1のフランジ部11との間をシールするシール機能部分とを備えていることになる。このため、ベゼル3の幅寸法(吸気ダクト1の空気導入側の開口部の開口縁を覆う寸法)を小さくできる。その結果、空気導入側の開口面積(ダクト開口部の開口面積)を大きく確保できて空気量増大性能を十分に確保することができる。また、従来技術(図4を参照)にあってはベゼルcがガーニッシュdに係止されており、この両者c,d間に特別なシール構造が設けられていないため、ベゼルcとガーニッシュdとの間を通過した空気(フィルタbを通過しない空気)が吸気ダクトaに導入されてしまう可能性があったが、本実施形態では、ベゼル3の延在部37がガーニッシュを介することなくスポンジ4に押し当てられているため、吸気ダクト1に導入される空気の全てをフィルタ2に通過させることができ、空気浄化性能を十分に確保することができる。
また、本実施形態では、フィルタ2の交換作業にあっては、先ず、ベゼル3をフィルタ2と共にフロア部材7から取り外し、ベゼル3に形成されている係止突起33からフィルタ2を取り外す。その後、新たなフィルタ2の開口23にベゼル3の係止突起33を係止させ、ベゼル3をフィルタ2と共にフロア部材7に取り付けることになる。このため、フィルタ交換機能が維持されている。
参考例
次に、参考例について説明する。
図3(a)は、参考例1における要部(ダクト開口部の上部)の拡大図である。この図3(a)に示すものは、前記実施形態における係止突起33に代えて、リブ32の外側面から垂直方向に突出する係止ピン81を設けたものである。この係止ピン81は、その先端部に拡径部81aを備えており、この拡径部81aが、フィルタ2のフレーム部21に形成されている開口23に嵌め込まれることによって、フィルタ2がベゼル3に係止されている。その他の構造は、前記実施形態のものと同様である。
参考例の場合にも前述した実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
図3(b)は、参考例2における要部拡大図である。この図3(b)に示すものは、リブ32の外側面にフィルタ2のフレーム部21が溶着された構造となっている。図3(b)における符号82は、リブ32の外側面にフィルタ2のフレーム部21を溶着する際に該フレーム部21を溶融させるための加熱工具である。
図3(c)は、参考例3における要部拡大図である。この図3(c)に示すものは、リブ32の外側面にフィルタ2のフレーム部21を両面テープ83によって接着した構造となっている。
これら参考例2および参考例3では、フィルタ2の交換作業にあっては、フィルタ2とベゼル3が一体となって交換されることになり、フィルタ2をベゼル3から取り外す作業が必要なくなって、交換作業の簡略化を図ることができる。
図3(d)は、参考例4における要部拡大図である。この図3(d)に示すものは、フィルタ2のフレーム部21が、前記水平部(図2における水平部21a)を備えておらず、垂直部21bのみで構成されており、この垂直部21bに、水平方向に沿って貫通する開口24が形成されている。そして、ベゼル3のリブ32の先端がこの開口24に挿入され、フィルタ2を介することなく、スポンジ4に直接的に押し当てられている。つまり、ベゼル3のリブ32が直接的に押し当てられてスポンジ4の一部が圧縮方向に変形し、ベゼル3と吸気ダクト1の間を気密状にシールしている。
図3(e)は、参考例5における要部拡大図である。この図3(e)に示すものは、ベゼル3におけるリブ32の延在部37をスポンジ4に押し当てる方向が、延在部37の延在方向に直交する方向(図3(e)では上方向)に設定されている。
具体的には、吸気ダクト1における空気導入側の端部には、略水平方向に沿って延在する水平部12が備えられている。そして、ベゼル3のリブ32の外縁寸法(例えば図3(e)における上下方向の寸法)およびフィルタ2のフレーム部21の外縁寸法(同じく図3(e)における上下方向の寸法)が、共に、スポンジ4の内縁寸法(スポンジ4に外力が作用していない状態での内縁寸法)よりも僅かに大きく且つ前記吸気ダクト1の水平部12の内縁寸法よりも小さく設定されている。
そして、ベゼル3のリブ32の先端部分である延在部37がフィルタ2と共に吸気ダクト1の水平部12の内側に挿入され、これら延在部37およびフィルタ2のフレーム部21がスポンジ4に対して外側(図3(e)では上側)に向けて押圧されるようになっている。つまり、前記ベゼル3のリブ32の先端部分である延在部37は、スポンジ4に対するオーバラップ量(スポンジ4に押圧力を作用させるためのオーバラップ量)が十分に確保される長さ寸法を有しており、この延在部37からの押圧力によって、スポンジ4が上下方向に沿って圧縮変形し、ベゼル3、フィルタ2、吸気ダクト1の間を気密状にシールしている。
図3(e)では、ベゼル3のリブ32とフィルタ2のフレーム部21とが溶着された構造を示しているが、前記参考例3で示したように、ベゼル3のリブ32とフィルタ2のフレーム部21とが両面テープによって接着された構造に対しても本参考例は適用可能である。
−他の実施形態−
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。
例えば、前記実施形態では、電気自動車に搭載されたバッテリを冷却するための空気を導入するダクト開口部構造として本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、バッテリ以外の冷却対象物を冷却する空気を導入するダクト開口部構造に対しても適用することが可能である。
本発明は、車両に搭載されたバッテリを冷却する空気を導入するダクト開口部構造に適用可能である。
1 吸気ダクト
2 フィルタ
3 ベゼル
32 リブ
33 係止突起(支持部)
37 延在部
4 スポンジ(シール材)
7 フロア部材(車体側部材)
81 係止ピン(支持部)
83 両面テープ

Claims (3)

  1. 吸気ダクトの空気導入側の開口部にフィルタおよび該フィルタを支持するベゼルが配設され、車載の冷却対象物を冷却する空気を導入するダクト開口部構造であって、
    前記ベゼルは、車体側部材に取り付けられていると共に、前記フィルタを支持する係止突起を有する枠状のリブを備えており、
    前記係止突起は、水平方向に延在する前記リブの外側面において、当該リブの周方向に亘って所定間隔を存した位置に突設されていると共に、該リブの外側面から垂直方向に延在する垂直部と、該垂直部の外側端から前記吸気ダクトとは反対側に延在する水平部とを有しており、
    前記フィルタは、フレーム部を備え、該フレーム部の水平部には前記係止突起の形成位置に対応する位置に開口が形成されており、このフレーム部に形成されている前記各開口に前記各係止突起がそれぞれ挿入されることによって、前記フレーム部の各水平部それぞれが前記リブの前記外側面に当接した状態で、前記係止突起に前記フィルタが着脱可能に係止されており、
    前記リブには、前記ベゼルが前記車体側部材に取り付けられた状態で、前記開口部の開口縁に設けられたシール材に対し、前記フィルタの前記フレーム部の前記水平部に連続する垂直部を介して間接的に押し当てられる長さを有する延在部が設けられていることを特徴とするダクト開口部構造。
  2. 請求項1記載のダクト開口部構造において、
    前記リブの延在部は、前記シール材に対して、該延在部の延在方向からシール材に押し当てられていることを特徴とするダクト開口部構造。
  3. 請求項1または2記載のダクト開口部構造において、
    前記延在部の長さ寸法は、前記ベゼルが前記車体側部材に取り付けられた状態において、前記押し当てにより変形する前の状態における前記シール材と前記係止突起との間の間隔寸法よりも長く、且つ前記係止突起と前記吸気ダクトの前記開口部の開口縁との間の間隔寸法よりも短く設定されていることを特徴とするダクト開口部構造。
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