JP2006069480A - 自動車の外気導入構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 吸気ユニットと接続するための連通口を車室内前方の車体構造に求めない自動車の外気導入構造を提供する。
【解決手段】 ステアリングメンバ３の開放状態の端部１０ａから車体側壁２付近の外気Ａをステアリングメンバ３内に導入し、その導入した外気Ａを連通口１６から吸気ユニット２７の外気導入口２８へ吸入することができるため、ステアリングメンバ３を吸気ダクトとして利用することができ、車室内前方の車体構造に連通口１６を形成する必要がない。そのため、車室内前方の車体構造は左右対称となり、その部分に関しては、国内向け車種と国外向け車種とで共用でき、部品管理及び組立作業管理の面で有利である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ステアリングメンバを利用した自動車の外気導入構造に関するものである。

自動車のインストルメントパネルの内部には、両端部が車体側壁に結合された状態のステアリングメンバが、車幅方向に沿って配されている。このステアリングメンバは、ステアリングコラムや、空調装置、エアバッグ等を支持するために使用される。そのため、ステアリングメンバには剛性が求められ、一般的に金属製の閉断面構造となっている（例えば、特許文献１参照）。

一方、ステアリングメンバの下方には、助手席側に空調装置の吸気ユニットが配置されている。吸気ユニットが配置された助手席側における車室内前方のカウル部には、その部分だけを車室内へ突出させた連通口が形成され、その連通口に対して吸気ユニットの外気導入口を接続している。外気はカウル部から連通口を通過して吸気ユニットの外気導入口へ導入され、吸気ユニットから車幅方向中央に設置された空調装置へ送風される。
特開２００１−１８８４１号公報

しかしながら、このような従来の技術にあっては、車室内前方の車体構造（カウル部）において、助手席側の吸気ユニットに対応する部分だけを車幅方向側へ突出させて、そこに連通口を形成していたため、車室内前方の車体構造（カウル部）の形状が左右非対称となり、国内向け車種と国外向け車種とで、異なった構造となり、部品管理及び組立作業管理の面で不利であった。

また、吸気ユニットは予め空調装置と一体化された状態で、車体側に形成された連通口へ、後から組み付けられるため、連通口と外気導入口との接続部において組付誤差が生じやすい。そのため、車体側の連通口と、吸気ユニット側の外気導入口との接続部には、誤差を吸収するために、大きめのフランジや、厚めのシール部材を用いる必要があり、コストの増加を招いていた。

本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、吸気ユニットと接続するための連通口を車室内前方の車体構造に求めない自動車の外気導入構造を提供するものである。

請求項１記載の発明は、インストルメントパネルの内部に、両端部を車体側壁に結合した状態で閉断面構造のステアリングメンバを車幅方向に沿って配置し、且つステアリングメンバの少なくとも一方の端部は開放状態で車体側壁の貫通口に結合した状態にすると共に、該ステアリングメンバの一部に形成された連通口に、空調用吸気ユニットの外気導入口を接続したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、連通口がステアリングメンバの底面部に形成され、外気導入口が吸気ユニットの上面部に形成されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、ステアリングメンバが、金属製で開断面形状を有するメンバ本体の開口に金属板を結合した閉断面構造であることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、金属板の内面側に基板部が設けられていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、ステアリングメンバ内における開放端部と連通口との間の基板部に、通電により発熱する電子ユニットを取付けことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ステアリングメンバの開放状態の端部から車体側壁付近の外気をステアリングメンバ内に導入し、その導入した外気を連通口から吸気ユニットの外気導入口へ吸入することができるため、ステアリングメンバを吸気ダクトとして利用することができ、車室内前方の車体構造に連通口を形成する必要がない。そのため、車室内前方の車体構造は左右対称となり、その部分に関しては、国内向け車種と国外向け車種とで共用でき、部品管理及び組立作業管理の面で有利である。また、連通口を有するステアリングメンバと、外気導入口を有する吸気ユニットとは、車体への組付け前に一体化されるため、連通口と外気導入口との接続部には誤差が生じにくい。従って、誤差を吸収するための構造を設ける必要がなく、コストの面で有利である。

請求項２記載の発明によれば、ステアリングメンバに対して下側から吸気ユニットを組付けるだけで、連通口と外気導入口とを接続できるため、ステアリングメンバの下方スペースを有効に利用して吸気ユニットを設置することができる。

請求項３記載の発明によれば、ステアリングメンバがメンバ本体と金属板の２部品から構成されているため、メンバ本体と金属板とを結合する前に、ステアリングメンバ内部への加工（連通口形成、基板部形成など）を容易に行うことができる。

請求項４記載の発明によれば、金属板の内面側に基板部を設けたため、基板部をハーネスとして利用することができ、ステアリングメンバ内部へのハーネスの配策が不要となる。また、基板部が発熱しても、ステアリングメンバを流れる外気により冷却することができる。

請求項５記載の発明によれば、インバータなど通電により発熱する電子ユニットも、専用の冷却ファンを設けたりして特別に冷却する必要はなく、ステアリングメンバ内部の外気の流れる部分に設置するだけで、確実に冷却することができる。

吸気ユニットと接続するための連通口を車室内前方の車体構造に求めない、という目的を、インストルメントパネルの内部に、両端部を車体側壁に結合した状態で閉断面構造のステアリングメンバを車幅方向に沿って配置し、且つステアリングメンバの少なくとも一方の端部は開放状態で車体側壁の貫通口に結合した状態にすると共に、該ステアリングメンバの一部に形成された連通口に、空調用吸気ユニットの外気導入口を接続した、ということで実現した。以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図７は、本発明の一実施例を示す図である。尚、図１において、Ｒ方向が運転席側であり、Ｌ方向が助手席側を示している。

車室内の前方にはインストルメントパネル１が取付けられる。インストルメントパネル１の内部には、車幅方向両側の車体側壁としてのダッシュサイド２間に、車幅方向に沿うステアリングメンバ３が架設されている。ステアリングメンバ３の運転席側には図示せぬステアリングコラムを支持するステアリングサポート４が溶接により固定されている。また、ステアリングメンバ３の車幅方向中央部には一対のステー５が溶接により固定され、フロアトンネル６と結合されている。

車室内の前方には、エンジンルームと区画するダッシュパネル７が形成されている。ダッシュパネル７の上部にはフロントウインドパネル８よりも前方へ延びるカウル部９が形成されている。この実施例のカウル部９は助手席側に外気取入用の構造が形成されておらず、左右対称の構造になっている。

ステアリングメンバ３は、金属製のメンバ本体１０と金属板１１とから構成されている。メンバ本体１０は、プレス成形品で、上部に開口１２を有する断面逆ハット形の開断面形状をしている。金属板１１は、長方形の板形状をしている。メンバ本体１０の両端部１０ａは開放状態で、周囲には取付ブラケット１３が溶接されている。

また、メンバ本体１０における端部１０ａ付近には、前面側にそれぞれ切欠１４が一カ所づつ形成されている。更に、メンバ本体１０の開口１２の前後端部からはフランジ１５が形成されている。更に、メンバ本体１０における助手席側の底面部には長方形の連通口１６が形成されている。

金属板１１の下面には、周辺部を残して基板部１７が形成されている。基板部１７は金属板１１の下面に絶縁コーティングを介して通電回路を形成したもので、複数の配線を束ねたハーネスと同様に、複数の異なった電流を同時に通電可能である。金属板１１は、メンバ本体１０の金属材料と同種か、メンバ本体１０の金属材料よりも電位差の低い金属を選定することが望ましい。

基板部１７の車幅方向両端部には、前記メンバ本体１０の切欠１４に対応する位置に、それぞれハーネス１８が直接形成されている。また、基板部１７の運転席寄り位置には、インバータなど通電により発熱する電子ユニット１９が取付けられている。そして、金属板１１の上面には、３カ所にコネクタ２０が設定されている。このコネクタ２０には、それぞれサブハーネス２１用のコネクタ２２を接続することができる。

ステアリングメンバ３が、メンバ本体１０と金属板１１の２部品から構成されているため、メンバ本体１０と金属板１１とを結合する前に、ステアリングメンバ３の内部への加工（連通口１６の形成や基板部１７の形成など）を容易に行うことができる。

金属板１１は前後両縁部を、メンバ本体１０のフランジ１５上に載せ、フランジ１５の余っている部分を、折り返して金属板１１の前後両縁部を包むように加締めることにより、金属板１１とメンバ本体１０とは結合され、閉断面構造となる。ステアリングメンバ３が閉断面構造になることにより、ステアリングメンバ３に必要な剛性が確保される。

メンバ本体１０と金属板１１を結合する際に、基板部１７の車幅方向両端部に結線されているハーネス１８は、それぞれメンバ本体１０に形成された切欠１４から外部へ取り出され、エンジンルームやドア側の各種電装機器に接続される。

ステアリングメンバ３の上部には３カ所にコネクタ２０が形成されているため、これらのコネクタ２０に接続したサブハーネス１８により、運転席側、中央側、助手席側の各コンポーネントへ給電することができる。

このようにして閉断面構造にされたステアリングメンバ３の両端部１０ａは開放状態で、該両端部１０ａに溶接された取付ブラケット１３が、中空構造をしたダッシュサイド２の貫通口２３の周囲に対してボルト・ナット手段２４（図７参照）で結合される。結合されたステアリングメンバ３の両端部１０ａと貫通口２３とは合致した状態となり、ステアリングメンバ３の内部空間が、ダッシュサイド２とアウタパネル２５との間の空間Ｓと連通状態となる。

ステアリングメンバ３における連通口１６が形成された助手席寄り位置には、空調装置２６と一体に組付けられた吸気ユニット２７が下側から取付けられている。吸気ユニット２７は上面部に外気導入口２８を有し、ステアリングメンバ３の底面部に形成された連通口１６と密着した状態で接続されている。また、吸気ユニット２７の後面には、ドア２９により開閉自在な内気導入口３０も形成されている。

吸気ユニット２７は、車体に取付けられる前に、予め空調装置２６と共にステアリングメンバ３に対して組付けられてモジュール化されるため、ステアリングメンバ３の連通口１６と、吸気ユニット２７の外気導入口２８との接続部には誤差が生じにくい。従って、接続部に誤差を吸収するための構造を設ける必要がなく、コストの面で有利である。

また、ステアリングメンバ３に対して下側から吸気ユニット２７を組付けるだけで、連通口１６と外気導入口２８とを接続できるため、モジュール化された空調装置２６（吸気ユニット２７含む）とステアリングメンバ３を、一緒に車体に組み付けることにより、吸気ユニット２７はステアリングメンバ３の下方スペースに設置された状態となり、同スペースの有効利用を図ることができる。

吸気ユニット２７の内部には、図示せぬブロアが内蔵されており、該ブロアにより吸引すると、ダッシュサイド２とアウタパネル２５の間の空間Ｓの外気Ａが、ダッシュサイド２の貫通口２３を介して、ステアリングメンバ３の両端部１０ａより内部へ導入される。ステアリングメンバ３の内部に導入された外気Ａは、連通口１６から、外気導入口２８を経て、吸気ユニット２７の内部へ導かれ、そこから空調装置２６へ送風される。空調装置２６へ送風された外気Ａは空調装置２６で温度調整されて車室内へ吹き出される。外気Ａに代えて、内気導入口３０から内気Ｂが導入される場合もあり、外気Ａと内気Ｂがミックスされて導入される場合もある。

このように、ステアリングメンバ３を吸気ダクトとして利用することができるため、従来のように車室内前方のカウル部９に車室内側へ突出した連通口１６を形成する必要がない。そのため、車室内前方の車体構造は左右対称となり、その部分に関しては、国内向け車種と国外向け車種とで共用でき、部品管理及び組立作業管理の面で有利である。

また、このステアリングメンバ３は、金属板１１の下面に基板部１７を設けたため、基板部１７をハーネスとして利用することができ、ステアリングメンバ３内部へのハーネスの配策が不要となる。また、基板部１７が発熱しても、ステアリングメンバ３を流れる外気Ａにより冷却することができる。

更に、通電により発熱する電子ユニット１９も、積極的にステアリングメンバ３の内部へ設置することにより、内部を流れる外気Ａにより確実に冷却することができる。従って、発熱する電子ユニット１９のために、専用の冷却ファンを設けたりする必要がなく、電子ユニット１９周辺の構造を簡略化できる。

尚、以上の実施例では、外気Ａをステアリングメンバ３の両端部１０ａから導入する構造を示したが、片方の端部１０ａからだけも良い。その場合、電子ユニット１９は外気Ａの流れがある方に設置する。

本発明の一実施例に係る自動車の外気導入構造を示す車室内前方の分解斜視図。 図１のステアリングメンバ及び吸気ユニットを示す正面図。 図２中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。 図３に示す部分のステアリングメンバを示す斜視図。 図４のステアリングメンバを示す分解斜視図。 図４中矢示ＳＢ−ＳＢ線に沿う断面図。 図４中矢示ＳＣ−ＳＣ線に沿う断面図。

符号の説明

１ インストルメントパネル
２ ダッシュサイド（車体側壁）
３ ステアリングメンバ
１０ メンバ本体
１１ 金属板
１２ 開口
１６ 連通口
１７ 基板部
１９ 電子ユニット
２３ 貫通口
２６ 空調装置
２７ 吸気ユニット
２８ 外気導入口
Ｒ 運転席側
Ｌ 助手席側
Ａ 外気
Ｂ 内気
Ｓ 空間

Claims (5)

1. インストルメントパネル（１）の内部に、両端部を車体側壁（２）に結合した状態で閉断面構造のステアリングメンバ（３）を車幅方向に沿って配置し、且つステアリングメンバ（３）の少なくとも一方の端部（１０ａ）は開放状態で車体側壁（２）の貫通口（２３）に結合した状態にすると共に、該ステアリングメンバ（３）の一部に形成された連通口（１６）に、空調用吸気ユニット（２７）の外気導入口（２８）を接続したことを特徴とする自動車の外気導入構造。
2. 請求項１記載の自動車の外気導入構造であって、
   連通口（１６）がステアリングメンバ（３）の底面部に形成され、外気導入口（２８）が吸気ユニット（２７）の上面部に形成されていることを特徴とする自動車の外気導入構造。
3. 請求項１又は請求項２記載の自動車の外気導入構造であって、
   ステアリングメンバ（３）が、金属製で開断面形状を有するメンバ本体（１０）の開口（１２）に金属板（１１）を結合した閉断面構造であることを特徴とする自動車の外気導入構造。
4. 請求項３記載の自動車の外気導入構造であって、
   金属板（１１）の内面側に基板部（１７）が設けられていることを特徴とする自動車の外気導入構造。
5. 請求項４記載の自動車の外気導入構造であって、
   ステアリングメンバ（３）内における開放端部（１０ａ）と連通口（１６）との間の基板部（１７）に、通電により発熱する電子ユニット（１９）を取付けことを特徴とする自動車の外気導入構造。

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