特開 2024-154843 乗物ダクト構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024154843

(43)【公開日】2024-10-31

(54)【発明の名称】乗物ダクト構造

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/00 20060101AFI20241024BHJP

   B01D 46/52 20060101ALI20241024BHJP

   B60H 1/34 20060101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

B60H1/00 102L

B01D46/52 B

B60H1/00 102S

B60H1/34 651Z

B60H1/34 671A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023068993

(22)【出願日】2023-04-20

(71)【出願人】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杁江 正博

(72)【発明者】

【氏名】酒向 慎貴

【テーマコード（参考）】

3L211

4D058

【Ｆターム（参考）】

3L211BA09

3L211BA51

3L211DA75

3L211DA82

4D058JA13

4D058KC04

4D058KC33

4D058KC42

4D058QA01

4D058QA03

4D058QA13

4D058SA20

(57)【要約】

【課題】空気清浄機としてもサーキュレータとしても使用可能な乗物用天井ダクト構造を提供する。
【解決手段】乗物１０に設けられた送風装置２０の空気流路を形成するダクト３０の構造１であって、前記ダクト３０内に配置され、前記ダクト３０内を流れる空気流をろ過可能なフィルタ５１を備え、前記フィルタ５１はプリーツ加工されており、前記空気流路を塞ぐ形で展開される展開状態と、前記空気流路を開放する形で折り畳まれる折り畳み状態との間で変位可能とされている。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

乗物に設けられた送風装置の空気流路を形成するダクトの構造であって、
前記ダクト内に配置され、前記ダクト内を流れる空気流をろ過可能なフィルタを備え、
前記フィルタはプリーツ加工されており、前記空気流路を塞ぐ形で展開される展開状態と、前記空気流路を開放する形で折り畳まれる折り畳み状態との間で変位可能とされている、乗物ダクト構造。

【請求項2】

前記ダクトの壁面に前記フィルタを挿抜可能な開口が設けられ、
前記ダクトは、前記フィルタが前記ダクト内に配置された状態において前記開口を塞ぐ蓋部を備え、
前記蓋部は、前記ダクトの延び方向と交差する交差方向における一端側において前記蓋部の内面から前記ダクト内に立ち上がる固定部を備え、
前記固定部と対向して配置され、前記交差方向に移動可能な可動部が設けられ、
前記フィルタは、その折り畳み方向における一端側が前記固定部に固定され、他端側が前記可動部に固定されており、前記可動部を前記固定部に対して変位させることにより伸縮可能とされている請求項１に記載の乗物ダクト構造。

【請求項3】

前記可動部に前記蓋部側に向けて延びる操作部が設けられ、
前記蓋部は、前記操作部を前記交差方向に移動可能な状態で前記ダクトの外側に逃がすためのスリットを備えており、
前記操作部を前記スリットに沿って移動させることにより、前記可動部が前記固定部に対して変位可能とされている請求項２に記載の乗物ダクト構造。

【請求項4】

前記スリットは、その延び方向に延びる２つの開口縁部に片持ち状に取り付けられた弾性を有する遮蔽片により塞がれている請求項３に記載の乗物ダクト構造。

【請求項5】

前記ダクトの内面に前記可動部の移動を案内する案内部が設けられている請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の乗物ダクト構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示される技術は、乗物ダクト構造に関する。

【背景技術】

【0002】

乗物室内に空気流を発生させる装置として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載の空気流発生装置は、車両の天井部に配置された送風装置と、車両の床部に配置され、送風装置から吹き出された空気を吸引する排気装置とを備えている。このうち送風装置は、ハウジング、空気流入部、送風機、フィルタ、吹出部等を有しており、車室内から取り込まれて送風機から送風された空気は、フィルタによりろ過され、清浄化されることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１２０９７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上記構成の送風装置は、フィルタにより空気抵抗が大きくなり易く、例えば乗車直後の乗物室内温度が高い場合等、状況によっては、空気清浄機能を使用せずにより強い風力が得られるサーキュレータとして使用したいという要望もある。

【0005】

本明細書に開示される技術は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、乗物用の送風装置を空気清浄機としてもサーキュレータとしても使用可能とする乗物ダクト構造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】

【0006】

本明細書に開示される技術は、乗物に設けられた送風装置の空気流路を形成するダクトの構造であって、前記ダクト内に配置され、前記ダクト内を流れる空気流をろ過可能なフィルタを備え、前記フィルタはプリーツ加工されており、前記空気流路を塞ぐ形で展開される展開状態と、前記空気流路を開放する形で折り畳まれる折り畳み状態との間で変位可能とされている。

【0007】

上記構成によれば、フィルタが空気流路を横切る展開状態とされた場合には、送風装置を、フィルタにより塵や埃を除去可能な空気清浄モードとすることができる。一方、フィルタが空気流路を開放する折り畳み状態とされた場合には、空気の圧力損失が生じ難くなるから、送風装置をより強い風力で送風することが可能なサーキュレータモードとすることができる。

【0008】

前記ダクトの壁面に前記フィルタを挿抜可能な開口が設けられ、前記ダクトは、前記フィルタが前記ダクト内に配置された状態において前記開口を塞ぐ蓋部を備え、前記蓋部は、前記ダクトの延び方向と交差する交差方向における一端側において前記蓋部の内面から前記ダクト内に立ち上がる固定部を備え、前記固定部と対向して配置され、前記交差方向に移動可能な可動部が設けられ、前記フィルタは、その折り畳み方向における一端側が前記固定部に固定され、他端側が前記可動部に固定されており、前記可動部を前記固定部に対して変位させることにより伸縮可能とされていてもよい。

【0009】

上記構成によれば、ダクト内においてフィルタを伸縮させるための一実施形態が実現可能である。また、フィルタが蓋部に設けられた固定部と一体とされているから、フィルタ交換の際に蓋部とフィルタとを一括に扱うことが可能となり、フィルタ交換作業が容易である。

【0010】

前記可動部に前記蓋部側に向けて延びる操作部が設けられ、前記蓋部は、前記操作部を前記交差方向に移動可能な状態で前記ダクトの外側に逃がすためのスリットを備えており、前記操作部を前記スリットに沿って移動させることにより、前記可動部が前記固定部に対して変位可能とされていてもよい。

【0011】

上記構成によれば、操作部を操作することにより、ダクトの外側からフィルタを伸縮させる一実施形態が可能となる。

【0012】

前記スリットは、その延び方向に延びる２つの開口縁部に片持ち状に取り付けられた弾性を有する遮蔽片により塞がれていてもよい。

【0013】

上記構成によれば、蓋部にスリットが形成される場合でも、操作部をスリットに沿って移動可能としつつ、スリットを閉塞することができる。

【0014】

前記ダクトの内面に前記可動部の移動を案内する案内部が設けられていてもよい。上記構成によれば、ダクト内における可動壁の変位、すなわち、フィルタの伸縮が正規位置からずれることが抑制される。

【発明の効果】

【0015】

本明細書に開示される技術によれば、乗物用の送風装置を空気清浄機としてもサーキュレータとしても使用可能とする乗物ダクト構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】一実施形態の車両天井ダクト構造を備える車両の天井を車室内から視た斜視図

【図2】送風装置による空気の流れを示す模式図

【図3】送風装置を備えるルーフトリムの平面図

【図4】送風装置の縦断面図（図３のI-I断面図）

【図5】図４の一部拡大断面図

【図6】フィルタカートリッジの分解斜視図

【図7】フィルタカートリッジの斜視図

【図8】送風装置の一部拡大分解斜視図

【図9】フィルタを展開状態としたダクトの一部分解斜視図

【図10】フィルタを展開状態としたダクトの一部分解平面図

【図11】フィルタを折り畳み状態としたダクトの一部分解斜視図

【図12】フィルタを折り畳み状態としたダクトの一部分解平面図

【図13】ダクトの底面図

【図14】他の実施形態のダクト構造の一部拡大断面図

【発明を実施するための形態】

【0017】

本明細書に開示の乗物ダクト構造１を、車両の天井裏に設けた送風装置２０のダクト３０に適用した一実施形態を図１から図１３によって説明する。以下の説明においては、図２から図４における左側を前方または上流とし、右側を後方または下流とする。また、図３における上側を右、下側を左とし、上下方向を車両幅方向とする。さらに、図４における上側を上方とし、下側を下方とする。

【0018】

本実施形態の送風装置２０は、車両１０の室内天井を構成する乗物用内装材であるルーフトリム１２と車体を構成するボディパネル１１との間に設置されている。送風装置２０は、図１および図２に示すように、車室前方側の空気を吸入口１６から吸い込んで、その空気を後方側に形成された送風口１３から放出するものである。吸入口１６は、ルーフトリム１２に車室内側から取り付けられたカバー１５に形成され、送風口１３は、ルーフトリム１２におけるカバー１５の後方側に形成されている。カバー１５は、車両後方から前方に向けて下方に傾斜するように配置されており、吸入口１６はその前方部分において前方に向けて開口している（図４参照）。

【0019】

送風装置２０は、図４に示すように、吸入口１６から空気を吸い込むための送風ファン２１と、送風ファン２１が吸い込んだ空気を後方に送るダクト３０とを備えている、また送風装置２０は、ダクト３０の内部に、送風ファン２１が吸い込んだ空気をろ過するためのフィルタ５１を備えている。これら送風ファン２１およびフィルタ５１は、ルーフトリム１２に設けられたルーフ開口１４に臨む位置に配置されている。ルーフ開口１４は、車室内側から上述したカバー１５により覆われている。

【0020】

送風ファン２１は全体として扁平な略円柱型の本体部２２を備えており、当該本体部２２は、底面が上下方向を向くように設置されている。送風ファン２１は、下方から吸い込んだ空気を後方に向けて送風する構成とされており、後方に向けて扁平な角筒状に突出する排出口２３を備えている。

【0021】

送風ファン２１の後方には、排出口２３から排出された空気流を送風口１３まで流通させるためのダクト３０が設けられている。ダクト３０は、上述したルーフ開口１４に臨む部分に配置され、フィルタ５１が収容される第１ダクト部３１と、第１ダクト部３１の後方において第１ダクト部３１と連なって配置され、上述したルーフトリム１２の上面において送風口１３まで延びる第２ダクト部４１と、を備えて構成されている。

【0022】

第１ダクト部３１は、例えば図４に示すように、ルーフ開口１４をボディパネル１１側（車室外側）から塞ぐようにルーフトリム１２に対して取り付けられる底壁３２と、底壁３２の上方において底壁３２と対向して配置される上壁３４と、上壁３４および底壁３２を連結する２つの側壁３５と、備えた断面長方形の筒型とされている。

【0023】

一方、第２ダクト部４１は、ルーフ開口１４の後方においてルーフトリム１２の上面に沿う形で配されている（図４参照）。第２ダクト部４１は、断面略Ｕ字型の長尺なダクト形成部材４２がルーフトリム１２の上面に沿う形で固定されることで、形成されている。詳細には、ダクト形成部材４２は、上述した第１ダクト部３１の上壁３４と連なって配置される第２上壁４３と、第１ダクト部３１の２つの側壁３５と連なって配置される２つの第２側壁４４と、を備える断面Ｕ字型とされており、ルーフトリム１２を底壁として利用することで筒型の第２ダクト部４１を形成している。なお、第２ダクト部４１の後端は、ダクト形成部材４２に設けられた後壁４５により塞いだ状態とされる。上述したルーフトリム１２の送風口１３は、第２ダクト部４１の後端付近に形成されている。

【0024】

第１ダクト部３１には、送風ファン２１から送り出された空気流をろ過可能なフィルタ５１が設置されている。フィルタ５１は、例えば、多孔質状や不織布状のものからなり、前後方向に互い違いに折れ曲がる縦型にプリーツ加工されることで、左右方向（車両幅方向）に伸縮可能とされている（図６および図７参照）。フィルタ５１は、展開された状態において、その外周が第１ダクト部３１の内面に全周にわたって当接可能な寸法の直方体状とされる。

【0025】

なお、フィルタ５１は表面を帯電したものとし、ろ過される空気中の異物を静電気力によって効率よく捕捉可能とすること、つまり、いわゆる静電フィルタとすることができる。

【0026】

第１ダクト部３１の底壁３２には、フィルタ交換時にフィルタ５１をダクト３０から挿抜するためのダクト開口３３が設けられている（図５参照）。ダクト開口３３は、ダクト３０の幅方向（車両幅方向）における両端部まで延びる長方形状とされ（図８参照）、車室内側（下方）から板状のダクト蓋６０を内嵌することで塞がれるようになっている。

【0027】

ダクト蓋６０は、ダクト開口３３に内嵌された状態において、ダクト開口３３の開口縁部に設けられた一対の係止爪３７により下方から係止される（図５参照）。ダクト蓋６０は、当該ダクト蓋６０がダクト開口３３を塞いだ状態において、その上面がダクト３０の内面と面一に配置されるように設定されている。

【0028】

ダクト蓋６０には、上述したフィルタ５１が一体に取り付けられており、フィルタ交換の際にダクト蓋６０ごと交換可能なフィルタカートリッジ５０を構成している。以下、ダクト蓋６０に対するフィルタ５１の取付構造について具体的に説明する。

【0029】

図６および図７に示すように、ダクト蓋６０には、その左側端部からダクト３０の内側に向けて立ち上がる板状の固定壁（固定部の一例）６１が設けられている。固定壁６１は、ダクト蓋６０がダクト開口３３を塞いだ状態において、第１ダクト部３１の左側の側壁３５Ｌに重なるように配置される（図１０および図１２参照）。

【0030】

上述したフィルタ５１の一端側（左側の端部）は、この固定壁６１に固定されている。一方、フィルタ５１の他端側（右側の端部）は、可動壁６２に固定されている。

【0031】

可動壁（可動部の一例）６２は板状をなし、その板面を固定壁６１に対向させた姿勢で固定壁６１に近づく方向、および固定壁６１から離れる方向に変位可能とされている。言い換えると、ダクト蓋６０（ダクト３０）に対して左右方向（車両幅方向）に変位可能とされている。フィルタ５１は、可動壁６２が固定壁６１に対して変位することにより、伸縮されるようになっている。可動壁６２の下端には、下方に向けて延びる片状の操作部６３が延設されている。

【0032】

一方ダクト蓋６０には、その右側端部から左側端部に向けて左右方向に延びるスリット６６が形成されている（図６参照）。スリット６６は、上述した可動壁６２の操作部６３をダクト蓋６０の下方（車室内）に逃がして露出させるためのものであって、操作部６３はこのスリット６６に沿って左右方向にスライド移動可能とされている。すなわち、この操作部６３と一体とされた可動壁６２は、スリット６６に沿う形で車両幅方向に変位可能とされている。換言すると、可動壁６２は、固定壁６１に近づく方向、および固定壁６１から離れる方向に変位可能とされている。なおスリット６６は、ダクト蓋６０の右側の端部から、フィルタ５１が最も縮んだ状態とされた場合のフィルタ５１の右側端部に相当する位置まで形成されている。

【0033】

スリット６６は、一対の遮蔽片６７により塞がれている。遮蔽片６７は例えばゴムのような弾性材料からなる帯板状の部材であって、スリット６６の長手方向（左右方向）に延びる一対の開口縁部に片持ち状となるようにそれぞれ取り付けられている。遮蔽片６７は、相手側の遮蔽片６７に向けて延びてその自由端同士が突き合わされるか、あるいは、僅かに重なる幅寸法とされており、これら一対の遮蔽片６７により、スリット６６が閉塞可能とされている。上述した操作部６３はこれら一対の遮蔽片６７の間を押し開くようにスライド可能とされている。

【0034】

このように、フィルタ５１は伸縮可能な状態でダクト蓋６０に対して一体に取り付けられており、フィルタ交換の際にダクト蓋６０ごと交換可能なフィルタカートリッジ５０を構成している。

【0035】

第１ダクト部３１の内面には、ダクト３０内における可動壁６２の変位、および、フィルタ５１の伸縮が正規位置からずれることを防止するための、案内リブ（案内部の一例）３６が設けられている。案内リブ３６は、図５および図８に示すように、第１ダクト部３１の底壁３２および上壁３４からそれぞれ２本ずつ、合計４本が、車両幅方向の全体にわたって延びる形でダクト３０の内面から立ち上がるリブ状をなしている。可動壁６２は、ダクト３０内における車両前後方向の位置がこれら案内リブ３６の間に保持される形で、左右方向に移動可能とされている。すなわちフィルタ５１は、ダクト３０内における車両前後方向の位置がこれら案内リブ３６の間に保持される形で、左右方向に伸縮可能とされている。

【0036】

図９および図１０に示すように、可動壁６２が第１ダクト部３１内において最も右側に配置された状態（フィルタ５１が展開された状態）において、可動壁６２は、第１ダクト部３１の右側の側壁３５Ｒに重ねられるようになっている。フィルタ５１はこの展開状態ではダクト３０内において空気流路を横切る形で配され、その外周が第１ダクト部３１の内面に全周にわたって当接するように設定されている。このようにフィルタ５１が展開された状態の送風装置２０は、空気清浄モードとされる。

【0037】

一方、図１１および図１２に示すように、可動壁６２が第１ダクト部３１内において最も左側に配置された状態（フィルタ５１が折り畳まれた状態）では、空気流路が開放された状態となり、空気の圧力損失が減少する。このようにフィルタ５１が折り畳まれた状態の送風装置２０は、サーキュレータモードとされる。

【0038】

このように、フィルタ５１は、その右側端部が可動壁６２の移動に伴って左右方向に移動可能な形で、ダクト３０内において車両幅方向に伸縮可能とされている。

【0039】

このような送風装置２０は、操作部６３を操作することにより、空気清浄モードとサーキュレータモードとを切り替え可能とされる。具体的には、操作部６３が右端に配置された状態（図１３参照）においては、フィルタ５１が空気流路を横切る状態に展開され、空気清浄モードとされる。一方、操作部６３が左側に移動された状態（図１３の破線参照）においては、フィルタ５１が折り畳まれて空気流路を開放した状態となるため、サーキュレータモードとされてより強い風力で送風することができる。

【0040】

本実施形態の送風装置２０は上述した通りであって、次に、作用効果について説明する。本実施形態の送風装置２０の空気流路を形成するダクト構造１は、ダクト３０内に配置され、ダクト３０内を流れる空気流をろ過可能なフィルタ５１を備え、フィルタ５１はプリーツ加工されており、空気流路を塞ぐ形で展開される展開状態と、空気流路を開放する形で折り畳まれる折り畳み状態との間で変位可能とされている。

【0041】

上記構成によれば、フィルタ５１が空気流路を横切る展開状態とされた場合には、送風装置２０を、フィルタ５１により塵や埃を除去可能な空気清浄モードとすることができる。一方、フィルタ５１が空気流路を開放する折り畳み状態とされた場合には、空気の圧力損失が生じ難くなるから、送風装置２０をより強い風力で送風することが可能なサーキュレータモードとすることができる。

【0042】

また、ダクト３０の底壁３２にフィルタ５１を挿抜可能なダクト開口３３が設けられ、ダクト３０は、フィルタ５１がダクト３０内に配置された状態においてダクト開口３３を塞ぐダクト蓋６０を備え、ダクト蓋６０は、ダクト３０の延び方向（前後方向）と交差する交差方向（左右方向）における左端においてダクト蓋６０の内面からダクト３０内に立ち上がる固定壁６１を備え、フィルタ５１は、その折り畳み方向における左端が固定壁６１に固定され、右端が可動壁６２に固定されており、可動壁６２を固定壁６１に対して変位させることにより伸縮可能とされている。

【0043】

上記構成によれば、ダクト３０内においてフィルタ５１を伸縮させることができる。また、フィルタ５１がダクト蓋６０に設けられた固定壁６１と一体とされているから、フィルタ交換の際にダクト蓋６０とフィルタ５１とを一括に扱うことが可能となり、フィルタ交換作業が容易である。

【0044】

また、可動壁６２にダクト蓋６０側に向けて延びる操作部６３が設けられ、ダクト蓋６０は、操作部６３を交差方向（左右方向）に移動可能な状態でダクト３０の外側に逃がすためのスリット６６を備えており、操作部６３をスリット６６に沿って移動させることにより、可動壁６２が固定壁６１に対して変位可能とされている。

【0045】

上記構成によれば、操作部６３を操作することにより、ダクト３０の外側からフィルタ５１を伸縮させることができる。

【0046】

また、スリット６６は、その延び方向に延びる２つの開口縁部に片持ち状に取り付けられた弾性を有する遮蔽片６７により塞がれている。

【0047】

上記構成によれば、ダクト蓋６０にスリット６６が形成される場合でも、操作部６３をスリット６６に沿って移動可能としつつ、スリット６６を閉塞することができる。

【0048】

また、ダクト３０の内面に可動壁６２の移動を案内する案内リブ３６が設けられている。上記構成によれば、ダクト３０内における可動壁６２の変位、すなわち、フィルタ５１の伸縮が正規位置からずれることが抑制される。

【0049】

＜他の実施形態＞
本明細書に開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。

【0050】

（１）上記実施形態では、ダクト３０の底壁３２に、展開された状態のフィルタ５１を挿抜可能なダクト開口３３を設ける形態としたが、ダクト開口は、折り畳まれた状態のフィルタを挿抜可能な大きさとしてもよい。そのような場合には、ダクトの底壁に操作部を逃がすことが可能なスリットを設けることにより、フィルタを展開することが可能となる。

【0051】

（２）上記実施形態では、可動壁６２から下方に真っ直ぐ延びる操作部６３を設ける形態を示したが、例えば図１４に示すように、操作部１６３を、可動壁６２の下端に対して車両前方方向に傾斜した形で延設してもよい。このような形態とした場合には、遮蔽片と操作部との境界部の延び方向が空気が流れる方向に対して傾くことにより、操作部と遮蔽片との間から空気が漏れ難くなる。

【0052】

（３）スリット６６を塞ぐ方法は上記実施形態の遮蔽片６７に限るものでなく、適宜変更することができる。

【0053】

（４）上記実施形態では、フィルタ５１を手動（操作部６３）により伸縮させる形態を示したが、フィルタは、スイッチ等で電気的あるいは機械的に伸縮させる形態とすることもできる。

【0054】

（５）上記実施形態では、ダクト３０の内面に、可動壁６２の変位を案内する案内リブ３６を設ける形態を示したが、案内部の形態は上記実施形態に限るものでない。例えば、ダクトに案内溝を設け、可動壁に案内溝内を移動する案内突部を設ける形態とすることもできる。あるいは、案内部は省略することもできる。

【0055】

（６）上記実施形態では、フィルタ５１に縦型のプリーツ加工が施され、フィルタが車両幅方向に伸縮する形態を示したが、フィルタに横型のプリーツ加工をし、フィルタを上下方向に伸縮させる形態とすることもできる。

【符号の説明】

【0056】

１：乗物ダクト構造、１０：車両（乗物）、２０：送風装置、２１：送風ファン、３０：ダクト、３１：第１ダクト部（ダクト）、３２：底壁（壁面）、３３：ダクト開口（開口）、３６：案内リブ（案内部）、５０：フィルタカートリッジ、５１：フィルタ、６０：ダクト蓋（蓋部）、６１：固定壁（固定部）、６２、１６２：可動壁（可動部）、６３、１６３：操作部、６６：スリット、６７：遮蔽片

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】