(57)【要約】【課題】部品点数や作業工程を増やすことなく、空調用ダクトの接続が容易で、密着性が良好な空調用ダクトの接続構造を提供する。【解決手段】空調用ダクトの接続構造１０は、第１ダクト１２に第２ダクト１４が嵌合され、空調された空気が第１および第２ダクト内を流通するもので、前記第１ダクト１２と前記第２ダクト１４の少なくとも一方は熱可塑性樹脂で形成され、前記第１ダクトもしくは前記第２ダクトの少なくとも一方には、その開口端部から長手方向の所定範囲に、凸部と凹部とが周方向に配設されたスパイラル部が形成され、前記第１ダクトと前記第２ダクトとが前記凸部を介してスパイラル状に接触した状態で嵌合されている空調用ダクト。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ダクトに第２ダクトが嵌合され、空調された空気が第１および第２ダクト内を流通する空調用ダクトの接続構造であって、
前記第１ダクトもしくは前記第２ダクトの少なくとも一方は熱可塑性樹脂の発泡体で形成され、
前記第１ダクトもしくは前記第２ダクトの少なくとも一方には、その開口端部から長手方向の所定範囲に、凸部と凹部とがスパイラル状に配設されたスパイラル部が形成され、
前記第１ダクトと前記第２ダクトとが前記凸部を介してスパイラル状に接触した状態で嵌合されていることを特徴とする空調用ダクトの接続構造。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂の発泡体は、独立気泡を有することを特徴とする請求項１に記載の空調用ダクトの接続構造。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂は、発泡倍率が２倍以上４０倍以下の架橋ポリエチレンであることを特徴とする請求項２に記載の空調用ダクトの接続構造。
【請求項４】
前記スパイラル部は、前記第１ダクトもしくは第２ダクトの少なくともその内周面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空調用ダクトの接続構造。
【請求項５】
前記スパイラル部は、前記第１ダクトもしくは第２ダクトの少なくともその外周面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空調用ダクトの接続構造。
【請求項６】
前記スパイラル部は、前記凸部の接続部端面側の曲部が、前記凸部の前記スパイラル部の終端側の曲部よりもなだらかに湾曲されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の空調用ダクトの接続構造。
【請求項７】
前記第１ダクトと前記第２ダクトは、前記スパイラル部の終端より本体側で接触させた状態で嵌合されたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の空調用ダクトの接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、換気空調装置から送り出される空調された空気を流通させる空調用ダクトの接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
換気空調装置（ＨＶＡＣ：Heating  Ventilating  and  Air-Conditioning  System）は、空調された空気を、空調用ダクトを介して室内へ送り出すものである。この空調用ダクトは、製造上の便宜性や配管の利便性などから、所定の長さで配設され、一端換気空調装置のダクト接続口に接続され、他端は直接または他の空調用ダクトを介して空気吹出口に接続されている。なお、空調用ダクトは、一般的に金属や硬質プラスチックの成型品、あるいはそれらの複合品が使用されている。
【０００３】
従来、空調用ダクトと換気空調装置の接続構造、もしくは空調用ダクト同士の接続構造としては、図６に示すようなパッキンレス構造のものがある（特許文献１）。図６に示すダクト同士の接続構造１は、接続される２本のダクト２、３が異なる弾性係数を有する材質で形成され、両者が嵌合されると弾性係数の小さいダクト２（以下、ソフトダクトと呼ぶ）が弾性変形し、もう一方のダクト３（以下、ハードダクトと呼ぶ）に密着した状態となる。このダクト接続構造１により、両ダクト間がシールされる機能を果たしている。なお、ソフトダクト２の接続部には、波形状の挿入接続部２ａが形成され、両者の密着性を向上させる構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４４８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示されている空調用ダクトの接続構造では、ソフトダクトの挿入接続部に蛇腹状の波形が形成されているため、ハードダクトを挿入する際に、ソフトダクトの蛇腹部が坐屈もしくは変形し易いため、破断する恐れがあり、挿入時の作業性が著しく低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、前述した課題を解決するためにされたものであって、接続作業が容易で、ダクト接続部の耐座屈・変形性に優れた空調用ダクトの接続構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明に係る空調用ダクトの接続構造は、第１ダクトに第２ダクトが嵌合され、空調された空気が第１および第２ダクト内を流通する空調用ダクトの接続構造であって、前記第１ダクトもしくは前記第２ダクトの少なくとも一方は熱可塑性樹脂の発泡体で形成され、前記第１ダクトもしくは前記第２ダクトの少なくとも一方には、その開口端部から長手方向の所定範囲に、凸部と凹部とがスパイラル状に配設されたスパイラル部が形成され、前記第１ダクトと前記第２ダクトとが前記凸部を介してスパイラル状に接触した状態で嵌合されていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明に係る空調用ダクトの接続構造は、前記熱可塑性樹脂の発泡体が独立気泡を有することを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、本発明に係る空調用ダクトの接続構造は、前記熱可塑性樹脂の発泡倍率が２倍以上４０倍以下の架橋ポリエチレンであることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、本発明に係る空調用ダクトの接続構造は、前記スパイラル部が前記第１ダクトもしくは第２ダクトの少なくともその内周面に形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、本発明に係る空調用ダクトの接続構造は、前記スパイラル部が前記第１ダクトもしくは第２ダクトの少なくともその外周面に形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、本発明に係る空調用ダクトの接続構造は、前記スパイラル部が、前記凸部の接続部端面側の曲部が、前記凸部の前記スパイラル部の終端側の曲部よりもなだらかに湾曲されていることを特徴とするものである。
【００１３】
さらに、本発明に係る空調用ダクトの接続構造は、前記第１ダクトと前記第２ダクトが、前記スパイラル部の終端より本体側で接触させた状態で嵌合されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の空調用ダクトによれば、第１のダクトと他のダクトがスパイラル状に接触されて嵌合されるので、挿入時の接触抵抗が低くなり、挿入作業性を良好にすることができる。また、接続部は、スパイラル状構造となるため、蛇腹状構造に比べ座屈、変形を抑制することができ、作業性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）、（ｂ）は本発明の実施形態１を模式的に示す断面図である。（ｃ）は実施形態１の変形例を模式的に示す断面図である。
【図２】（ａ）は実施形態１の変形例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明の実施形態２を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態２の変形例を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に関する接続構造を模式的に示す断面図である。
【図６】従来の実施例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態による空調用ダクトの接続構造について説明する。
【００１７】
自動車の空調システムは、ＨＶＡＣで空調された空気を、空調用ダクトを介して室内に導くことにより室内の空調を行っている。空調用ダクトは、自動車内部材であるインストルメントパネル（以下、インパネという）、フロアーコンソール、天井等の裏側に設置され、換気空調装置と前記インパネ等に設けられた空気吹出口とを接続している。
【００１８】
図１（ａ）は、本実施の形態に係る空調用ダクトの接続構造１０の一実施形態を示す断面図である。本実施の形態に係る空調用ダクトの接続構造１０は、第１ダクト１２の一端部に、第２ダクト１４が嵌合され、接続部１６が形成された構造となっている。なお、第１ダクト１２は、もう一方の端部がインパネ（図示しない）に配設された運転席と助手席とに空調された空気を流通させる空気吹出口に接続され、計器等とともに、インパネの背面に取り付けられ、モジュール化されている。また、第２ダクト１４は、もう一方の端部が換気空調装置（図示しない）に接続され、モジュール化されている。
【００１９】
次に、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）により、第１ダクト１２、第２ダクト１４および接続部１６の各構造について説明する。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示された空調用ダクト１０の第１ダクト１２と第２ダクト１４の嵌合前の断面図である。なお、図１（ｃ）は、図１（ａ）の変形例である。まず第１ダクト１２について説明する。
【００２０】
第１ダクト１２は、発泡性樹脂シートを管状に形成してなるものである。発泡性樹脂シートとしては、特に限定されるものではないが、独立気泡構造を有する発泡ポリエチレンシートや発泡ポリプロピレンシート、特に架橋発泡ポリエチレンシートや架橋発泡ポリプロピレンシート等の発泡ポリオレフィンシートを好適に用いることができる。なお、発泡性樹脂シートは、その材質が有する発泡性により、軽量化や断熱性の向上が見込まれる等、副次効果も期待できる。また、上記発泡性樹脂シートのうち架橋発泡ポリオレフィンシートの架橋タイプは特に限定されるものではなく、例えば、化学的方式、電子線方式等、製造方法により選択されたものでもよい。
【００２１】
さらに、発泡性樹脂シートの発泡倍率は２倍以上４０倍以下が好ましく、さらには５倍以上２０倍以下であることが好ましい。発泡倍率が２倍未満であると、軽量化、挿入性およびシール性の効果が小さくなってしまう。また、発泡倍率が４０倍を越えると、軽量化、断熱効果は上昇するが、剛性が低下してしまい、特に自動車への実装に対しての信頼性が低下することがある。
【００２２】
さらに、発泡樹脂シートの独立気泡の気泡径は、０．２〜２．０ｍｍが好ましく、さらに０．７〜１．２ｍｍであることが好ましい。独立気泡の気泡径が０．２ｍｍ未満もしくは２．０ｍｍを超えると、好適な発泡倍率や断熱性、剛性が得られにくいことがある。
【００２３】
第１ダクト１２は、上述したように発泡性樹脂シートが管状に形成され、その内周面と外周面に凸部と凹部とが周方向に配設されてなるスパイラル部１２ｃが形成されている。スパイラル部１２ｃは、第１ダクト１２の開口端部１２ａからダクト本体１２ｂ側に向かって所定範囲に形成されているが、例えば開口端部１２ａから５０ｍｍの長さに形成されている。
【００２４】
なお、図１（ａ）、（ｂ）に示す第１ダクト１２は、開口端部１２ａ付近の内外周面にスパイラル部１２ｃが形成されている構造であるが、図１（ｃ）に示すように、内周面のみにスパイラル部が形成されてもよい。さらに、スパイラル部１２ｃの内径Ａ（第２ダクト１４の外周面に接する部分をつないだ面を内周面とした場合の内径）は、第２ダクト１４の外径Ｂより小さくなければならない。これは、第２ダクト１４を第１ダクト１２に嵌合する際、第１ダクト１２を弾性変形させ、両ダクトを密着させるためである。スパイラル部１２ｃは、その肉厚が例えば０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであれば、密着性を良好にすることができる。
【００２５】
さらに、スパイラル部１２ｃの隣り合う凸部のピッチ間隔は、５ｍｍ〜２５ｍｍであることが好ましい。スパイラル部１２ｃは、このピッチ間隔を有することにより、挿入性が向上する。
【００２６】
なお、第１ダクト１２の変形例として、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、第２ダクト１２の内周面に形成されたスパイラル部１２ｃの断面凹凸形状が、図１で示した形状（それぞれの凹部および凸部が図１において断面左右対称となる形状）とは異なるものとしても良い。図２（ｂ）のスパイラル部１２ｃの拡大断面図に示すように、その断面凹凸形状は、凸部の接続部端面側の曲部Ｒ１が、凸部のスパイラル部の終端側の曲部Ｒ２よりもなだらかに湾曲されているこの凹凸形状により、図２に示す第２ダクト１４は、第１ダクト１２に挿入しやすく、引抜きにくいという効果が得られる。
【００２７】
次に、第１ダクト１２の開口端部にスパイラル部１２ｃを形成する方法を説明する。発泡性樹脂シートを管状に形成する方法に限定は特にないが、欧州特許出願公開第０４４５５９２号明細書（ＥＰ  ０４４５５９２  Ａ２）に記載された方法を好適に採用することができる。この方法は、以下（１）〜（４）の工程からなる。
（１）１枚または２枚の発泡樹脂シートを、発泡樹脂シートの軟化温度よりも高い温度に加温後、割り型に入れる。温度は１３０〜２００℃、好ましくは１５０〜１７０℃とする。
（２）割り型を閉じることにより、発泡樹脂シートのへりに沿って互いに接合させて、発泡樹脂シートの間の中間空間をかなりの程度まで密閉する。
（３）加圧下の流体を発泡樹脂シートの間の中間空間へ導入することにより、発泡樹脂シートを割り型の壁に押し付け、形を整える。
（４）上記部分が冷却された後、成型物を脱型する。
また、上記の方法の他に、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂からなる発泡パリソンを用いて、同様に割り型にて成形する方法を採用しても良い。なお、（３）において、加圧下の流体を発泡樹脂シートの間の中間へ導入するとしたが、割り型の壁面より真空引きを行ってもよく、もしくは、その両方を行ってもよい。
【００２８】
スパイラル部１２ｃに相当する部分は、割り型の内面にスパイラル形状に対応する凹凸を設け、上記の方法と同様に形成する。
【００２９】
次に第２ダクト１４について説明する。図１（ａ）に示すように第２ダクト１４は、一方が換気空調装置に連結された未発泡性ポリエチレン、未発泡ポリプロピレン等からなる管状体である。第２ダクト１４は、第１ダクト１２に比べ弾性係数が大きい材質で形成されている。これは、スパイラル部１２ｃ（第１ダクト１２）が第２ダクト１４に嵌合される際、スパイラル部１２ｃが弾性変形し、この弾性力により第２ダクトとの密着性を向上させるためである。
【００３０】
なお、第２ダクト１４の変形形態としては、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第２ダクト１４の外周に開口端部１４ａからダクト本体１４ｂ側に向かって、スパイラル部１４ｃが形成されてもよい。この第２ダクト１４は、開口端部１４ａ付近の外周にのみスパイラル部１４ｃが形成されている構造であるが、内周にも外周と同様のスパイラル部が形成されてもよい（図示しない）。
【００３１】
また、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第２ダクト１４にスパイラル部１４ｃを形成した際は、第１ダクト１２にスパイラル部１２ｃ（図１参照）を形成する必要はない。しかしながら、図４に示すように、第２ダクト１４のスパイラル部１４ｃに対応するスパイラル部１２ｃを形成しても良い。この場合、第１ダクト１２、第２ダクト１４は、ねじ込み状態で嵌合されるため、さらに密着性を向上させることができる。
【００３２】
なお、図３、図４の実施形態では、いずれも、スパイラル部１４ｃの外径Ｄ（第１ダクト１２の内周面に接する部分をつないだ面を外周面とした場合の外径），Ｄ´（第１ダクト１２の内周面に接する部分をつないだ面を外周面とした場合の外径）が、第１ダクト１２の内径Ｃ，Ｃ´（第２ダクト１４の上記外周面に接する部分をつないだ面を内周面とした場合の内径）より大きくなければならない。これは、第２ダクト１４を第１ダクト１２に嵌合する際、第１ダクト１２を弾性変形させ、両ダクトを密着させるためである。
【００３３】
なお、上述では、第２ダクト１４が、第１ダクト１２に比べ弾性係数が大きい材質で形成されている例を示したが、これに限らず、第１ダクトと同じ材質のものとしてもよい。つまり、第２ダクト１４は、発泡性樹脂シートを管状に形成したものでもよい。
【００３４】
次に接続部１６について説明する。図１ないし図４に示すように、接続部１６は、第２ダクト１４を第１ダクト１２の内側に挿入し嵌合され、第２ダクト１４の外周上で第１ダクト１２が弾性変形をすることにより、両ダクト１２、１４が密着し、ダクト内を流通する空気がダクト外に漏れることを防止する構造となっている。
【００３５】
なお、図５に示すように、接続部１６の構造として、第２ダクト１４の開口端部１４ａの先端１４ａを、第１ダクト１２のスパイラル部１２ｃの後端１２ｄよりもダクト本体１２ｂ側に位置させて嵌合させることが好ましい。この構造にすることにより、両者の密着性（シール性）がより向上され、シール部材（図示しない）等を介在させる必要がなくなる。
【符号の説明】
【００３６】
１０    空調用ダクト
１２    第１ダクト
１２ａ  開口端部
１２ｂ  ダクト本体
１２ｃ  スパイラル部
１２ｄ  後端
１４    第２ダクト
１４ａ  開口端部
１４ｂ  ダクト本体
１４ｃ  スパイラル部
１４ｄ  先端
１６    接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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