特許第6817177号(P6817177)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6817177
(24)【登録日】2020年12月28日
(45)【発行日】2021年1月20日
(54)【発明の名称】空調用レジスタ
(51)【国際特許分類】
   B60H 1/34 20060101AFI20210107BHJP
   F24F 13/24 20060101ALI20210107BHJP
   F24F 13/26 20060101ALI20210107BHJP
   F24F 13/15 20060101ALI20210107BHJP
【FI】
   B60H1/34 611B
   F24F13/24
   F24F13/26
   F24F13/15 B
【請求項の数】5
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2017-223966(P2017-223966)
(22)【出願日】2017年11月21日
(65)【公開番号】特開2019-93859(P2019-93859A)
(43)【公開日】2019年6月20日
【審査請求日】2020年1月31日
(73)【特許権者】
【識別番号】000241463
【氏名又は名称】豊田合成株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】596002767
【氏名又は名称】トヨタ自動車九州株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】藤澤 仁士
(72)【発明者】
【氏名】外山 真
(72)【発明者】
【氏名】梶原 一知
(72)【発明者】
【氏名】立浪 寿充
(72)【発明者】
【氏名】中村 健吾
(72)【発明者】
【氏名】戸山 卓也
【審査官】 奈須 リサ
(56)【参考文献】
【文献】 特開平09−300943(JP,A)
【文献】 特開2004−314794(JP,A)
【文献】 特開2007−331417(JP,A)
【文献】 特開平09−202133(JP,A)
【文献】 特開2003−021387(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2017/0248237(US,A1)
【文献】 特開2000−006638(JP,A)
【文献】 仏国特許出願公開第02996169(FR,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60H 1/00−3/06
F24F 13/15、13/24、13/26
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
空調用空気の通風路を有する筒状のリテーナと、
板状部を有し、かつ前記板状部の厚み方向における両側には、前記空調用空気の流れ状態を調整する調整面が形成された空気流れ調整部とを備える空調用レジスタであって、
前記空気流れ調整部は、前記空調用空気の流れ状態として流れ方向を調整するフィンにより構成され、
前記フィンは、前記通風路の途中に配置されて前記板状部を構成するフィン本体と、前記フィン本体から前記流れ方向に交差する方向へ突出するフィン軸とを備え、
前記フィンは、前記フィン軸において前記リテーナに傾動可能に支持されており、
前記フィン本体の各調整面には渦流発生模様部が形成され、
各渦流発生模様部は、互いに離間した状態で前記調整面から突出する複数の突起部を有し、
複数の前記突起部は、前記空調用空気が、流れ方向における前記板状部の上流端部を通過する前の同流れ方向に交差する方向に沿って配列されており、
前記フィン本体のうち、前記流れ方向における上流端部と中間部との間の領域を、フィン本体の上流部とし、前記中間部と下流端部との間の領域を、フィン本体の下流部とした場合、
前記フィン本体の厚みは、前記上流部では前記中間部に近づくに従い増加し、前記下流部では前記中間部から遠ざかるに従い減少しており、
前記渦流発生模様部は、前記厚みが最大となる箇所に隣接する箇所に形成されている空調用レジスタ。
【請求項2】
各突起部は、前記板状部の上流端部を通過する前の前記流れ方向及び前記突起部の配列方向に対し傾斜する方向へ延びている請求項1に記載の空調用レジスタ。
【請求項3】
隣り合う前記突起部は、互いに反対傾向の方向へ延びている請求項2に記載の空調用レジスタ。
【請求項4】
各調整面における前記渦流発生模様部は、前記板状部の厚みが最大となる箇所に対し、前記流れ方向における上流側に隣接する箇所と、下流側に隣接する箇所とにそれぞれ形成されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の空調用レジスタ。
【請求項5】
前記流れ方向における上流側の前記渦流発生模様部と、下流側の前記渦流発生模様部とは、隣り合う突起部間の隙間を、前記突起部の配列方向へずらした状態で形成されている請求項に記載の空調用レジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空調装置から送られてきて車室内に吹出す空調用空気の向き等の流れ状態を調整する空調用レジスタに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、車両のインストルメントパネルには、空調装置から送られてきた空調用空気を吹出す空調用レジスタが組込まれている。この空調用レジスタの一形態として、例えば、特許文献1には、リテーナ及び空気流れ調整部を備えるものが記載されている。リテーナは筒状をなし、空調用空気の通風路を有している。通風路の下流端部は吹出口を構成している。空気流れ調整部は、リテーナに設けられた板状部を有している。空気流れ調整部は、空調用空気を板状部の厚み方向における両側の調整面に沿って流れさせることで、空調用空気の流れ状態を調整する。空気流れ調整部としては、フィン、シャットダンパ等が挙げられる。
【0003】
フィンは、通風路に配置されて上記板状部を構成するフィン本体と、フィン本体から突出してリテーナに支持されるフィン軸とを備えている。フィンがフィン軸を支点として傾動されることで、吹出口から吹出される空調用空気の向きが調整される。
【0004】
シャットダンパは、通風路のフィンよりも上流に配置されて上記板状部を構成するダンパ本体と、ダンパ本体から突出してリテーナに支持されるダンパ軸とを備えている。シャットダンパは、ダンパ軸を支点として、開位置と閉位置との間で傾動される。開位置では、ダンパ本体が空調用空気の流れ方向に沿った状態になって通風路を開放する。閉位置では、ダンパ本体が空調用空気の流れ方向に対し傾斜して通風路を閉鎖する。この閉鎖により、吹出口からの空調用空気の吹出しが遮断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2007−331417号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、空気流れ調整部を通過する際には、空調用空気は、板状部の上流端部に当たり、厚み方向に2つの気流部に分かれる。両気流部は、板状部の両調整面に沿って、上流から下流に向けて流れる。そして、両気流部は、板状部の下流端部を通過した後に合流する。
【0007】
ところが、両気流部は、板状部の両調整面に沿って流れる際に板状部から剥離する。この剥離により、各気流部と板状部との間に、空調用空気の流れない領域ができて圧力差が生じ、騒音が発生するおそれがある。
【0008】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、空調用空気の空気流れ調整部通過時における騒音の発生を抑制することのできる空調用レジスタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決する空調用レジスタは、空調用空気の通風路を有する筒状のリテーナと、板状部を有し、かつ前記板状部の厚み方向における両側には、前記空調用空気の流れ状態を調整する調整面が形成された空気流れ調整部とを備える空調用レジスタであって、前記板状部の各調整面には渦流発生模様部が形成され、各渦流発生模様部は、互いに離間した状態で前記調整面から突出する複数の突起部を有し、複数の前記突起部は、前記空調用空気が、流れ方向における前記板状部の上流端部を通過する前の同流れ方向に交差する方向に沿って配列されている。
【0010】
空調用空気は、空気流れ調整部を通過する際には、板状部の上流端部に当たり、厚み方向に2つの気流部に分離される。両気流部は、板状部の厚み方向における両側の調整面に沿って、上流から下流に向けて流れる。この際、各気流部は、板状部から剥離しようとする。
【0011】
この点、上記の構成によるように、板状部の各調整面に渦流発生模様部が形成されることで、気流部は調整面に沿って流れる途中で複数の突起部を通過する。気流部は、各突起部を通過する際に、同突起部を乗り越えたり、隣り合う突起部の間の隙間を通過したりする。この通過の際に、各突起部の下流に小さな渦流が発生し、その渦流のコアンダ効果により、各気流部が板状部に近づく側へ吸引される。気流部が板状部から剥離する現象が抑制される。気流部が剥離する場合とは異なり、各気流部と調整面との間に、空調用空気の流れない領域が生じにくくなり、同領域での圧力差に起因する騒音の発生が抑制される。
【0012】
なお、両気流部は、板状部の下流端部を通過した後に合流する。
上記空調用レジスタにおいて、各突起部は、前記板状部の上流端部を通過する前の前記流れ方向及び前記突起部の配列方向に対し傾斜する方向へ延びていることが好ましい。
【0013】
上記の構成によれば、各気流部の一部は、流れ方向及び突起部の配列方向に対し傾斜する方向へ延びる突起部に沿って流れることで、隣り合う突起部の間の隙間に導かれ、その隙間を通過する。すなわち、気流部の一部は、隣り合う突起部間の隙間を通過する前に、流れ方向を変えられる。そのため、空調用空気が流れ方向を変えられずに上記隙間を通過するものに比べ、各気流部を板状部に近づく側へ吸引する小さな渦流を効率よく発生させることが可能となる。
【0014】
上記空調用レジスタにおいて、隣り合う前記突起部は、互いに反対傾向の方向へ延びていることが好ましい。
上記の構成によれば、隣り合う一対の突起部は、互いに反対傾向の方向へ延びていることから、気流部は、突起部に沿うことで、互いに反対傾向の方向へ向けて流れる。そのため、隣り合う一対の突起部が同一傾向の方向へ延びているものに比べ、各気流部を板状部に近づく側へ吸引する小さな渦流を効率よく発生させることが可能となる。
【0015】
上記空調用レジスタにおいて、前記空気流れ調整部は、前記空調用空気の流れ状態として流れ方向を調整するフィンにより構成され、前記フィンは、前記通風路の途中に配置されて前記板状部を構成するフィン本体と、前記フィン本体から前記流れ方向に交差する方向へ突出するフィン軸とを備え、前記フィンは、前記フィン軸において前記リテーナに傾動可能に支持されていることが好ましい。
【0016】
上記の構成によれば、空調用空気はフィンを通過する際に、2つの気流部に分離されてフィン本体の厚み方向における両側の調整面に沿って流れる。
一方で、フィンは、フィン軸を支点として傾動可能である。この傾動により、フィン本体の両調整面が、フィンを通過する前の空調用空気の流れ方向に対し傾斜している場合には、各気流部はフィン本体の調整面に沿って流れることで流れ方向を変えられる。
【0017】
これに対し、フィン本体の両調整面が、フィンを通過する前の空調用空気の流れ方向に対し傾斜していない場合には、各気流部が渦流発生模様部を通過する際に、上述したように各突起部の下流に小さな渦流が発生して、各気流部が板状部に近づく側へ吸引される。そのため、気流部が板状部から剥離することに起因する騒音の発生が抑制される。
【0018】
上記空調用レジスタにおいて、前記フィン本体のうち、前記流れ方向における上流端部と中間部との間の領域を、フィン本体の上流部とし、前記中間部と下流端部との間の領域を、フィン本体の下流部とした場合、前記フィン本体の厚みは、前記上流部では前記中間部に近づくに従い増加し、前記下流部では前記中間部から遠ざかるに従い減少しており、前記渦流発生模様部は、前記厚みが最大となる箇所に隣接する箇所に形成されていることが好ましい。
【0019】
上記の構成によれば、板状部の上流端部で分離された2つの気流部は、板状部の上流部では、下流側ほど互いの間隔が拡がるように流れる。両気流部は、板状部の下流部では、下流側ほど互いの間隔が狭まるように流れる。両気流部は、板状部の上流部から中間部を経て下流部へ移行する際に、すなわち、互いの間隔が拡がる方向から同間隔が狭まる方向へ流れの向きを変えるときに板状部から剥離しようとする。
【0020】
しかし、上述したように、各気流部が渦流発生模様部を通過する際に、各突起部の下流に小さな渦流が発生して、各気流部が板状部に近づく側へ吸引される。そのため、気流部が板状部から剥離することに起因する騒音の発生が抑制される。
【0021】
上記空調用レジスタにおいて、各調整面における前記渦流発生模様部は、前記板状部の厚みが最大となる箇所に対し、前記流れ方向における上流側に隣接する箇所と、下流側に隣接する箇所とにそれぞれ形成されていることが好ましい。
【0022】
上記の構成によるように、調整面毎に渦流発生模様部が、板状部の厚みが最大となる箇所を挟んで、流れ方向における上流側と下流側とに形成されることで、各気流部は調整面に沿って流れる途中で2つの渦流発生模様部を通過する。すなわち、気流部は、板状部から剥離しようとするときに、渦流発生模様部を2度通過する。気流部は、渦流発生模様部毎の各突起部を通過する際に、同突起部を乗り越えたり、隣り合う突起部の間の隙間を通過したりする。この通過の際に、各突起部の下流に小さな渦流が発生する。そのため、調整面毎に渦流発生模様部が1つずつ形成された場合に比べ、気流部を板状部に近づく側へ吸引する小さな渦流を効率よく発生させることが可能となる。
【0023】
上記空調用レジスタにおいて、前記流れ方向における上流側の前記渦流発生模様部と、下流側の前記渦流発生模様部とは、隣り合う突起部間の隙間を、前記突起部の配列方向へずらした状態で形成されていることが好ましい。
【0024】
上記の構成によれば、気流部は調整面に沿って流れる途中で、上流側の渦流発生模様部における隣り合う突起部間の隙間を通過する。この通過の際に、各突起部の下流に小さな渦流が発生する。
【0025】
上記上流側の渦流発生模様部を通過した気流部は、下流側の渦流発生模様部を通過する際に、突起部に当たって流れ方向を変えられる。これは、上流側の渦流発生模様部において隣り合う突起部間の隙間と、下流側の渦流発生模様部において隣り合う突起部間の隙間とが、突起部の配列方向にずらされているからである。そして、流れ方向を変えられた気流部は、隣の突起部との隙間を流れる。
【0026】
そのため、上流側の渦流発生模様部において隣り合う突起部間の隙間と、下流側の渦流発生模様部において隣り合う突起部間の隙間とがずれておらず、気流部が流れ方向を変えられずに上記隙間を通過するものに比べ、各気流部を板状部に近づく側へ吸引する小さな渦流を効率よく発生させることが可能となる。
【発明の効果】
【0027】
上記空調用レジスタによれば、空調用空気の空気流れ調整部通過時における騒音の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
図1】一実施形態における空調用レジスタの内部構造を示す平断面図。
図2】一実施形態における空調用レジスタの内部構造を示す側断面図。
図3】(a)は、一実施形態における上流フィンの側面図、(b)は図3(a)の一部を拡大して示す部分側面図。
図4図3(b)における4−4線に沿った断面図。
図5図3(a)における渦流発生模様部の一部を拡大して示す部分側面図。
図6】(a)は、渦流発生模様部が形成された実施形態における上流フィンと気流部との関係を示す平断面図、(b)は渦流発生模様部が形成されない比較例における上流フィンと気流部との関係を示す平断面図。
図7】整流板に渦流発生模様部が形成された変形例を示す部分平断面図。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、車両用の空調用レジスタに具体化した一実施形態について、図1図6を参照して説明する。
なお、以下の記載においては、車両の進行方向(前進方向)を前方とし、後進方向を後方とし、高さ方向を上下方向として説明する。また、車幅方向(左右方向)については、車両を後方から見た場合を基準として方向を規定する。
【0030】
車室内において、車両の前席(運転席及び助手席)の前方にはインストルメントパネルが設けられ、その車幅方向の中央部、両側部等には空調用レジスタが組込まれている。
図1及び図2に示すように、空調用レジスタは、リテーナ10、複数のフィン、シャットダンパ40、ダンパ駆動機構45、操作ノブ48及び伝達機構B1を備えている。これらのうち、フィン及びシャットダンパ40は、板状部を有し、かつその板状部の厚み方向における両側に、空調用空気の流れ状態を調整する調整面が形成された空気流れ調整部に相当する。次に、空調用レジスタを構成する各部について説明する。
【0031】
<リテーナ10>
リテーナ10は、硬質の樹脂材料によって形成された複数の部材からなり、全体として、両端が開放された筒状をなしている。リテーナ10の内部空間は、送風ダクトを通じて空調装置(図示略)から送られてくる空調用空気Aの流路(以下「通風路11」という)を構成している。ここで、通風路11での空調用空気Aの流れ方向について、空調装置に近い側(図1及び図2では左側)を上流側とし、同空調装置から遠い側(図1及び図2では右側)を下流側とする。通風路11の下流端は、空調用空気Aの吹出口12を構成している。
【0032】
通風路11は、リテーナ10の4つの壁部によって取り囲まれている。これらの4つの壁部は、車幅方向に相対向する一対の縦壁部13と、上下方向に相対向する一対の横壁部14とからなる。
【0033】
<フィン>
フィンは、空調用空気Aの流れ状態としての流れ方向を調整するためのものであり、複数の下流フィン15と複数の上流フィン21とからなる。
【0034】
各下流フィン15は、下流フィン本体16と、一対の下流フィン軸17とを備えている。下流フィン本体16及び両下流フィン軸17は、空調用空気Aの流れ方向に対し交差する方向である車幅方向へそれぞれ延びている。複数の下流フィン15は、通風路11における吹出口12の上流近傍において、上下方向へ互いに離間した状態で配置されている。
【0035】
両下流フィン軸17は、各下流フィン本体16における車幅方向の両方の端面から互いに遠ざかる方向へ突出している。各下流フィン15は、両下流フィン軸17において両縦壁部13に傾動可能に支持されている。
【0036】
各下流フィン本体16において、一方(図1の上方)の下流フィン軸17から上流へ偏倚した箇所には、連結軸18が同下流フィン軸17に平行に設けられている。下流フィン15毎の連結軸18は、略上下方向へ延びる長尺状の連結ロッド19によって連結されている。そして、これらの下流フィン本体16、下流フィン軸17、連結軸18、連結ロッド19等により、全ての下流フィン15を同期した状態で傾動させる平行リンク機構LM1が構成されている。
【0037】
各上流フィン21は、板状部としての上流フィン本体23と、一対の上流フィン軸36とを備えている。図1では、各上流フィン軸36がドット(・)で図示されている。図1及び図2に示すように、上流フィン本体23及び両上流フィン軸36は、空調用空気Aの流れ方向及び上記下流フィン軸17の延びる方向の両者に交差する方向である上下方向へそれぞれ延びている。上流フィン本体23は、通風路11の下流フィン15よりも上流において、車幅方向へ互いに離間した状態で配置されている。
【0038】
両上流フィン軸36は、各上流フィン21の上下両端面から互いに遠ざかる方向へ突出している。各上流フィン21は、両上流フィン軸36において、両横壁部14に傾動可能に支持されている。
【0039】
各上流フィン本体23において、一方(図2の上方)の上流フィン軸36から上流へ偏倚した箇所には、連結軸37が同上流フィン軸36に平行に設けられている。上流フィン21毎の連結軸37は、車幅方向に延びる長尺状の連結ロッド38によって連結されている。そして、これらの上流フィン本体23、上流フィン軸36、連結軸37、連結ロッド38等により、全ての上流フィン21を同期した状態で傾動させる平行リンク機構LM2が構成されている。
【0040】
<シャットダンパ40>
シャットダンパ40は、空調用空気Aが流れるのを許容したり遮断したりすることで空調用空気Aの流れ状態を調整するものであり、ダンパ本体41、シール部42及び一対のダンパ軸43を備えている。ダンパ本体41は、通風路11の上流フィン21よりも上流に配置されている。シール部42は軟質材料、例えばスポンジ等の軟質の発泡体によって形成されており、ダンパ本体41の周囲に装着されている。シール部42の外周縁部は、ダンパ本体41の外周縁部よりも外側に露出している。ダンパ軸43は、ダンパ本体41の上下方向における両端面から、互いに遠ざかる方向へ突出している。この方向は、空調用空気Aの流れ方向に交差する方向である。なお、図1では、ダンパ軸43がドット(・)で図示されている。
【0041】
シャットダンパ40は、両ダンパ軸43において、リテーナ10の横壁部14に支持されており、開位置と閉位置との間で傾動可能である。シャットダンパ40は、開位置では、図1において実線で示すように、リテーナ10の両縦壁部13に対し略平行となって、通風路11を大きく開放する。シャットダンパ40は、閉位置では、図1において二点鎖線で示すように、両縦壁部13に対し傾斜し、各シール部42においてリテーナ10の両横壁部14及び両縦壁部13に接触し、通風路11を閉鎖する。
【0042】
<ダンパ駆動機構45>
図2に示すように、ダンパ駆動機構45は、シャットダンパ40を傾動させて通風路11を開放及び閉鎖するための機構であり、操作ダイヤル46及び回動伝達部47を備えている。操作ダイヤル46は、吹出口12の下方近傍に配置されており、リテーナ10に回動可能に支持されている。
【0043】
回動伝達部47は、操作ダイヤル46の回動をシャットダンパ40に伝達するためのものである。回動伝達部47は、リンク機構、ギヤ機構等によって構成されており、操作ダイヤル46とシャットダンパ40のダンパ軸43との間に設けられている。
【0044】
<操作ノブ48>
図1及び図2に示すように、操作ノブ48は、吹出口12からの空調用空気Aの吹出し方向を変更する際に乗員によって操作される部材である。操作ノブ48は、上下方向における中央部の下流フィン15の下流フィン本体16に対し、車幅方向へスライド可能に装着されている。操作ノブ48は、中央部の下流フィン15と一緒に、下流フィン軸17を支点として傾動可能であり、また、中央部の下流フィン本体16上をスライドすることで、車幅方向へ変位可能である。
【0045】
<伝達機構B1>
伝達機構B1は、操作ノブ48のスライド動作を、車幅方向における中央部付近の特定の上流フィン21に伝達して、両上流フィン軸36を支点として上流フィン21を傾動させるための機構である。
【0046】
上記特定の上流フィン21における上流フィン本体23には、他の上流フィン21における上流フィン本体23(図3(a)参照)とは異なり、切欠き部51が形成されている。切欠き部51は、上流フィン21が傾動されたときに、後述するフォーク49と干渉するのを回避するためのものである。また、切欠き部51の下流端部には、両上流フィン軸36に沿って上下方向へ延びる伝達軸部52が設けられている。
【0047】
操作ノブ48にはフォーク49が連結されている。フォーク49は、両下流フィン軸17の延びる方向へ互いに離間した状態で、操作ノブ48よりも上流へ延びる一対の伝達片49aを有している。両伝達片49aの間隔は、伝達軸部52の太さ(直径)よりも僅かに大きく設定されている。両伝達片49aは、伝達軸部52を車幅方向における両側から挟み込んでいる。
【0048】
上述した空調用レジスタの基本構成に加え、本実施形態では、各上流フィン21に渦流発生模様部32が形成されている。
より詳しくは、図3(a)に示すように、上流フィン21毎の上流フィン軸36は、上流フィン本体23において、空調用空気Aの流れ方向における上流フィン本体23の中間部25に位置している。
【0049】
ここで、各上流フィン本体23において、上記流れ方向における上流端部24と中間部25との間の領域を、上流フィン本体23の上流部27とし、中間部25と下流端部26との間の領域を、上流フィン本体23の下流部28とする。図6(a)に示すように、上流フィン本体23の厚みT1は、上記流れ方向において、上流フィン軸36の設けられた箇所31で最大となっている。この厚みT1は、上流部27では中間部25に近づくに従い増加し、下流部28では中間部25から遠ざかるに従い減少している。
【0050】
各上流フィン本体23の厚み方向における両側の面は、空調用空気Aの流れる方向を調整するための調整面29を構成している。
各調整面29であって、上流フィン本体23の厚みT1が最大となる箇所31に隣接する箇所には、渦流発生模様部32が形成されている。本実施形態では、調整面29毎の渦流発生模様部32は、上記箇所31を挟んで、上記流れ方向における両側、すなわち、箇所31の上流側及び下流側であって、同箇所31に隣接する箇所に形成されている。
【0051】
図3(a),(b)に示すように、各渦流発生模様部32は、互いに離間した状態で調整面29から突出する複数の突起部33,34を有している。図4に示すように、各突起部33,34の調整面29からの突出高さH1は、0.1mm〜0.5mmであることが好ましく、0.3mm〜0.5mmであることがより好ましい。突出高さH1がこの範囲の値に設定されると、空調用空気Aの上流フィン通過時における騒音の発生を好適に抑制することが可能である。なお、突出高さH1が過大に設定されると、突起部33,34に起因する音が発生するようになる。
【0052】
図3(a),(b)に示すように、渦流発生模様部32毎の複数の突起部33,34は、上下方向に沿って配列されている。この方向は、空調用空気Aが、流れ方向における上流フィン本体23の上流端部24を通過する前の同流れ方向に対し交差する方向である。
【0053】
各突起部33,34は、上流フィン本体23の上流端部24を通過する前の上記流れ方向及び突起部33,34の配列方向に対し傾斜する方向へ延びている。また、隣り合う突起部33,34は、互いに反対傾向の方向へ延びている。本実施形態では、各突起部33は、下流側ほど高くなるように形成され、各突起部34は下流側ほど低くなるように形成されている。各突起部33,34の延びる方向の寸法である長さL1は、2.0mm〜5.0mmであることが好ましい。隣り合う突起部33,34のなす角度θ1は、80°〜100°であることが好ましい。隣り合う突起部33,34の間隔D1は、0.7mm〜1.3mmであることが好ましい。
【0054】
図5に示すように、上記流れ方向における上流側の渦流発生模様部32と、下流側の渦流発生模様部32とは、隣り合う突起部33,34間の隙間35を、突起部33,34の配列方向である上下方向へずらした状態で形成されている。
【0055】
上記のようにして本実施形態の空調用レジスタが構成されている。次に、この空調用レジスタの作用について説明する。
図1において二点鎖線で示すように、シャットダンパ40が閉位置にあるときには、通風路11が同シャットダンパ40によって閉塞される。シャットダンパ40よりも下流での空調用空気Aの流通が遮断され、吹出口12からの空調用空気Aの吹出しが停止される。このとき、シール部42が両縦壁部13に接触することで、シャットダンパ40と各縦壁部13との間がシールされる。
【0056】
これに対し、図1において実線で示すように、シャットダンパ40が開位置にあるときには、各通風路11が全開となり、空調用空気Aがシャットダンパ40を境として、車幅方向の両側に分かれて流れる。シャットダンパ40を通過した空調用空気Aは、上流フィン21及び下流フィン15に沿って流れた後、吹出口12から吹出す。
【0057】
シャットダンパ40の閉位置から開位置への切替え、及び開位置から閉位置への切替えは、図2に示す操作ダイヤル46の回動操作を通じて行なわれる。操作ダイヤル46が乗員によって回動操作されると、その回動は、回動伝達部47を介してシャットダンパ40に伝達され、同シャットダンパ40が傾動させられる。
【0058】
図1及び図2に示すように、各シャットダンパ40が開位置にあるときに、操作ノブ48が下流フィン本体16上を車幅方向へスライド操作されると、その操作ノブ48の動きがフォーク49及び伝達軸部52を通じて上記特定の上流フィン21に伝達される。この特定の上流フィン21が両上流フィン軸36を支点として操作ノブ48のスライド方向と同方向(車幅方向)へ傾動させられる。特定の上流フィン21の傾動は、平行リンク機構LM2を介して残りの上流フィン21に伝達される。その結果、特定の上流フィン21に連動して、残りの上流フィン21が両上流フィン軸36を支点として、特定の上流フィン21と同方向へ傾動させられる。
【0059】
これに対し、各シャットダンパ40が開位置にあるときに、操作ノブ48に対し、その厚み方向に向かう力が加えられると、その力が、操作ノブ48の設けられた下流フィン15に伝達される。この下流フィン15が下流フィン軸17を支点として傾動させられる。下流フィン15の上記傾動は、平行リンク機構LM1を介して残りの下流フィン15に伝達される。その結果、操作された下流フィン15に連動して、残りの下流フィン15が下流フィン軸17を支点として、操作された下流フィン15と同一方向へ傾動させられる。このときには、フォーク49の動きは伝達軸部52に伝達されず、上流フィン21は傾動させられない。
【0060】
各上流フィン本体23の両調整面29が、同上流フィン本体23の上流端部24を通過する前の空調用空気Aの流れ方向に対し傾斜している場合には、空調用空気Aは両調整面29に沿って流れることで流れ方向を変えられる。これに対し、両調整面29が上流端部24を通過する前の空調用空気Aの流れ方向に対し傾斜していない場合には、空調用空気Aは上流フィン本体23を通過する際に流れ方向をほとんど変えられない。
【0061】
下流フィン15についても、上記上流フィン21と同様である。そして、各上流フィン21及び各下流フィン15を通過した空調用空気Aは吹出口12から吹出す。
ところで、上流フィン本体23の両調整面29が、上流端部24を通過する前の空調用空気Aの流れ方向に対し傾斜していない状態では、図6(a),(b)に示すように、空調用空気Aは、各上流フィン21を通過する際、上流フィン本体23の上流端部24に当たり、厚み方向に2つの気流部A1に分離される。
【0062】
両気流部A1は、上流フィン本体23の厚み方向における両側の調整面29に沿って、上流から下流に向けて流れる。2つの気流部A1は、上流フィン本体23の上流部27では、下流側ほど互いの間隔が拡がるように流れる。2つの気流部A1は、上流フィン本体23の下流部28では、互いの間隔が狭まるように流れる。そして、両気流部A1は、上流フィン本体23の下流端部26を通過した後に合流する。
【0063】
ここで、図6(b)に示すように、仮に各調整面29に渦流発生模様部32が形成されていないと、両気流部A1は、上流フィン本体23の上流部27から中間部25を経て下流部28へ移行する際に、すなわち、互いの間隔が拡がる方向から同間隔が狭まる方向へ流れの向きを変えるときに上流フィン本体23から剥離しようとする。この剥離により、各気流部A1と上流フィン本体23との間に、空調用空気Aの流れない領域Z1ができて圧力差が生じ、騒音が発生するおそれがある。
【0064】
この点、各調整面29に渦流発生模様部32が形成された本実施形態では、図6(a)に示すように、気流部A1は調整面29に沿って流れる途中で複数の突起部33,34を通過する。気流部A1は、各突起部33,34を通過する際に、同突起部33,34を乗り越えたり、隣り合う突起部33,34の間の隙間35を通過したりする。この通過の際に、各突起部33,34の下流に小さな渦流V1が発生する。
【0065】
特に、本実施形態では、図5に示すように、各気流部A1の一部は、流れ方向及び突起部33,34の配列方向である上下方向に対し傾斜する方向へ延びる突起部33,34に沿って流れることで、隣り合う突起部33,34の間の隙間35に導かれ、その隙間35を通過する。すなわち、気流部A1の一部は、隣り合う突起部33,34間の隙間35を通過する前に、流れ方向を変えられる。そのため、気流部A1が流れ方向を変えられずに上記隙間35を通過するものに比べ、各気流部A1を上流フィン本体23に近づく側へ吸引する小さな渦流V1を効率よく発生させることが可能となる。
【0066】
また、隣り合う一対の突起部33,34が、互いに反対傾向の方向へ延びていることから、気流部A1は、突起部33,34に沿うことで互いに反対傾向の方向へ向けて流れる。そのため、隣り合う一対の突起部33,34が同一傾向の方向へ延びているものに比べ、各気流部A1を上流フィン本体23に近づく側へ吸引する小さな渦流V1を効率よく発生させることが可能となる。
【0067】
さらに、本実施形態では、調整面29毎に渦流発生模様部32が、上流フィン本体23の厚みが最大となる箇所31を挟んで、流れ方向における上流側と下流側とに形成されている。このことから、空調用空気Aは各調整面29に沿って流れる途中で2つの渦流発生模様部32を通過する。すなわち、両気流部A1は、上流フィン本体23から剥離しようとするときに、渦流発生模様部32を2度通過する。気流部A1は、渦流発生模様部32毎の各突起部33,34を通過する際に、同突起部33,34を乗り越えたり、隣り合う突起部33,34の間の隙間35を通過したりする。この通過の際に、各突起部33,34の下流に小さな渦流V1が発生する。そのため、調整面29毎に渦流発生模様部32が1つずつ形成された場合に比べ、気流部A1を上流フィン本体23に近づく側へ吸引する小さな渦流V1を効率よく発生させることが可能となる。
【0068】
各気流部A1は調整面29に沿って流れる途中で、上流側の渦流発生模様部32における隣り合う突起部33,34間の隙間35を通過する。この通過の際に、各突起部33,34の下流に小さな渦流V1が発生する。
【0069】
上記上流側の渦流発生模様部32を通過した気流部A1は、下流側の渦流発生模様部32を通過する際に、突起部33,34に当たって流れ方向を変えられる。これは、上流側の渦流発生模様部32における隙間35と、下流側の渦流発生模様部32における隙間35とが、突起部33,34の配列方向である上下方向にずらされているからである。流れ方向を変えられた気流部A1は、隙間35を流れる。
【0070】
そのため、上流側の渦流発生模様部32における隙間35と、下流側の渦流発生模様部32における隙間35とがずれておらず、気流部A1が流れ方向を変えられずに上記隙間35を通過するものに比べ、各気流部A1を上流フィン本体23に近づく側へ吸引する小さな渦流V1を効率よく発生させることが可能となる。
【0071】
そして、上記のように小さな渦流V1が発生すると、図6(a)に示すように、その渦流V1のコアンダ効果により、各気流部A1が調整面29に近づく側へ吸引される。気流部A1が上流フィン本体23から剥離する現象が抑制される。気流部A1が剥離する場合(図6(b)参照)とは異なり、各気流部A1と上流フィン本体23との間に、空調用空気Aの流れない領域Z1が生じにくくなる。領域Z1は生じたとしても、図6(b)に示すものよりも小さい。その結果、同領域Z1での圧力差に起因する騒音の発生を抑制することができる。
【0072】
本実施形態によると、上記以外にも、次の効果が得られる。
・渦流発生模様部32が、上流フィン21に形成されている。上流フィン21の下流側には下流フィン15が配置されている。そのため、下流フィン15に渦流発生模様部32が形成された場合よりも、空調用レジスタの下流側から渦流発生模様部32が見えにくく、渦流発生模様部32が原因で見栄えが低下するのを抑制することができる。
【0073】
なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。
<渦流発生模様部32について>
・渦流発生模様部32の形成される対象が上流フィン21とは異なる空気流れ調整部に変更されてもよい。対象となるのは、上記実施形態では、下流フィン15及びシャットダンパ40が挙げられる。下流フィン15の場合、下流フィン本体16が板状部を構成し、その厚み方向における両側の面が調整面を構成し、下流フィン軸17がフィン軸を構成する。各調整面に渦流発生模様部32が形成される。シャットダンパ40の場合、ダンパ本体41が板状部を構成し、その厚み方向における両側の面が調整面を構成する。各調整面に渦流発生模様部32が形成される。
【0074】
・空気流れ調整部としてのバレルが軸によりリテーナに傾動可能に支持されている空調用レジスタの場合には、そのバレルが空気流れ調整部とされて、厚み方向における両側の面(調整面)に渦流発生模様部32が形成されてもよい。
【0075】
図7に示すように、空調用レジスタの上流に配置される送風ダクト61が湾曲している場合には、その送風ダクト61内を流れる空調用空気Aを空調用レジスタにスムーズに導くために、リテーナ10の上流端部に対し、送風ダクト61に対応して湾曲する整流板62が取付けられる場合がある。上述した渦流発生模様部32は、この整流板62を空気流れ調整部として、厚み方向における両側の面(調整面29)に形成されてもよい。この場合、送風ダクト61内を流れる空調用空気Aを空調用レジスタに導くことが、整流板62にとって、空調用空気Aの流れ状態を調整することに該当する。
【0076】
・調整面29毎に形成される渦流発生模様部32の数が、1又は3以上に変更されてもよい。
・各調整面29において、上記実施形態とは異なる箇所に渦流発生模様部32が形成されてもよい。
【0077】
・上流側の渦流発生模様部32と、下流側の渦流発生模様部32とは、隣り合う突起部33,34間の隙間35を、突起部33,34の配列方向に合致させた状態で形成されてもよい。
【0078】
・各渦流発生模様部32が突起部33のみ、又は突起部34のみによって構成されてもよい。
・各渦流発生模様部32を構成する突起部33,34が上記実施形態とは異なる形状に変更されてもよい。
【0079】
<フィンについて>
・上流フィン21及び下流フィン15の一方が省略されてもよい。この場合、残った方のフィンの調整面に渦流発生模様部32が形成されてもよい。また、上流フィン21及び下流フィン15に対し、他のフィンが加えられてもよい。
【0080】
<シャットダンパ40について>
・シャットダンパ40として、上記実施形態のように、ダンパ本体41が単一の部材によって構成されたものが用いられてもよいが、複数の部材によって構成されたものが用いられてもよい。後者の場合、ダンパ本体が、同一線上のダンパ軸を支点として、開位置及び閉位置の間で互いに反対方向に傾動される一対のダンパプレートを備えるものであってもよい。この場合、各ダンパプレートの厚み方向における両側の面が調整面とされて、ここに渦流発生模様部が形成される。
【0081】
・シャットダンパ40が省略されてもよい。
<適用箇所について>
・上記空調用レジスタは、車室内においてインストルメントパネルとは異なる箇所、例えばダッシュボードに組込まれる空調用レジスタにも適用可能である。
【0082】
・上記空調用レジスタは、空調用空気Aの流れ状態を調整する空気流れ調整部を備えるものであれば、車両に限らず広く適用可能である。
【符号の説明】
【0083】
10…リテーナ、11…通風路、15…下流フィン(空気流れ調整部、フィン)、16…下流フィン本体(板状部、フィン本体)、17…下流フィン軸(フィン軸)、21…上流フィン(空気流れ調整部、フィン)、23…上流フィン本体(板状部、フィン本体)、24…上流端部、25…中間部、26…下流端部、27…上流部、28…下流部、29…調整面、31…箇所、32…渦流発生模様部、33,34…突起部、35…隙間、36…上流フィン軸(フィン軸)、40…シャットダンパ(空気流れ調整部)、41…ダンパ本体(板状部)、62…整流板(空気流れ調整部)、A…空調用空気、T1…厚み。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7