JP2006205828A - 車両用空調装置の配風構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ダクト部材をクロスカービームに組み込む作業を簡素化する。
【解決手段】車幅方向に沿って延び、両端部のそれぞれが対向する車室内側壁に固定される強度部材１，４０の内部に送風路１３，１４が形成され、強度部材１，４０側面に送風路１３，１４と連通する導入口８，９と吹出口１５，１６とが形成された車両用空調装置の配風構造に、筒形状を有し、入口側に導入口に臨む導入開口２２ｆ，２２ｇと、出口側に嵌合口２２ｄ，２２ｅとを具備する配風ダクト２２と、筒形状を有し、入口側に嵌合口２２ｄ，２２ｅに嵌合可能な接続開口２３ｄ，２４ｄと、出口側に吹出口１５，１６に臨む吹出開口２３ｃ，２４ｃを具備する支流ダクト２３，２４とを備え、配風ダクト２２を導入口８，９から、支流ダクト２３，２４を両端部の開口１７，１８からそれぞれクロスカービーム１，４０の内部に挿入し、嵌合口２２ｄ，２２ｅと接続開口２３ｄ，２４ｄとを連通する。
【選択図】図２

Description

本発明は、エアコンユニットからの空調風を車室に配風するための車両用空調装置の配風構造に関する。

自動車におけるエンジン室と車室とを区画する境界付近には、クロスカービームが車体を横切るように配置されている。クロスカービームは、車体内部の対向した側面に両端部が連結されることにより車体の両側面に掛け渡されており、これにより車体の横方向の剛性を補強すると共に、側面からの衝突における衝撃を受け止めるようになっている。特許文献１にはこのようなクロスカービームをエアコンユニットからの空調風のダクトとして用いる構造が記載されている。

図１５は、特許文献１に記載された構造を示し、クロスカービーム１００は、両側壁１１１に掛け渡され、この掛け渡し状態で両端部がボルトや溶接等により両側壁１１１に固着されることにより車体１１０を左右に横断している。このクロスカービーム１００によって車体１１０の横方向の剛性が補強される。これに加えて、ステアリングホイル１１２のシャフトやエアバック（図示省略）がクロスカービーム１００を利用して装着されている。

図１５に示すクロスカービーム１００は、中空管体によって形成されており、中間部分が車載のエアコンユニット（図示省略）からのダクトに接続されることにより、エアコンユニットからの空調風が導入されるようになっている。また、運転席や助手席に着座している乗員への温度調整を行うため、クロスカービーム１００における車室側の面には複数の吹出口１２０が形成されており、エアコンユニットからの空調風がこれらの吹出口１２０から吹き出すようになっている。
特開平１０−４４７６２号公報

特許文献１に記載の構造では、クロスカービーム１００を中空管体によって形成し、この中空管体に吹出口１２０を開口して空調風を吹き出すだけとなっているため、空調風の風向きをコントロールすることが難しい問題を有している。空調風をコントロールする場合には、吹出口の開口位置や開口角度等の条件を最適に設定する必要があるが、このような設定を行う場合には、構造が複雑となるためクロスカービームの作製が面倒で難しくなり、実用的ではない。

このようなことから空調風のコントロールを行うためのダクト部材をクロスカービームの内部に組み込むことが行われている。しかしながら、この場合には、ダクト部材をクロスカービームに組み込む作業及びダクト部材を空調風の通路とするための作業が複雑となるため、組立工数が増える問題を有している。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、クロスカービームを空調風のダクトとして用いる場合において、空調風の吹き出しのコントロールを行うダクト部材をクロスカービームに組み込む作業を簡単に行うことができ、その作業性を向上させることが可能な車両用空調装置の配風構造を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明の車両用空調装置の配風構造は、管形状を有し、インストルメントパネル裏面側に車幅方向に沿って延び、両端部のそれぞれが対向する車室内側壁に固定される強度部材の内部に送風路が形成され、該強度部材側面に当該送風路と連通する導入口と吹出口とが形成された車両用空調装置の配風構造であって、筒形状を有し、入口側に前記導入口に臨む導入開口と、出口側に嵌合口とを具備する配風ダクトと、筒形状を有し、入口側に該嵌合口に嵌合可能な接続開口と、出口側に前記吹出口に臨む吹出開口を具備する支流ダクトとを備え、該配風ダクトが該導入口から、該支流ダクトが両端部の開口からそれぞれ前記強度部材の内部に挿入され、嵌合口と接続開口とが嵌合・連通されたことを特徴とする。

本発明の車両用空調装置の配風構造によれば、中空管体からなる強度部材に配風ダクトと支流ダクトとを挿入して空調風のコントロールを行うため、そのコントロールを円滑に行うことができる。

また、本発明では、強度部材に対して配風ダクト及び支流ダクトを挿入し、配風ダクトの嵌合口と支流ダクトの接続開口とを嵌合して連結するだけで空調風の通路を強度部材に形成することができるため、組み込み作業を簡単に行うことができ、作業性が向上する。

以下、本発明を図示する実施形態により具体的に説明する。なお、各実施形態において、同一の部材には同一の符号を付して対応させてある。

［第１実施形態］
図１〜図１１は、本発明の第１実施形態を示し、図１はクロスカービーム１の斜視図、図２はクロスカービーム１の断面図、図３はクロスカービーム１とインストルメントパネルとの関係を示す側面図、図４及び図５は空調風の吹き出しを示す説明図、図６〜図１１は空調風のダクトとするための組み立て順を示す断面図である。

図１に示すように、強度部材としてのクロスカービーム１は、車幅方向に沿って延びており、長手方向の略中央部分に位置するセンタブロック２と、センタブロック２の両端から車幅方向に延びる一対のサイドビーム３，４とによって構成され、全体が金属によって形成されている。

クロスカービーム１は車室前方側に設けられるインストルメントパネル３０（図３参照）の裏側で車体の幅方向に延びるように配置され、長手方向の両端部（サイドビーム３，４の延設端部）に設けられた取付ブラケット５を車体の両側壁にネジ止め等により固定される。これによりクロスカービーム１は車体の横方向の剛性を補強するようになっている。また、このように配置することにより、クロスカービーム１はステアリングシャフトやエアバック（図示省略）の装着にも用いられる。

クロスカービーム１は図２に示すように、中空状の管体を溶接等により一体に接合することにより形成されるものであり、これによりクロスカービーム１は全体が中空管体となっている。すなわち、クロスカービーム１の略中央部分のセンタブロック２は、上下方向に貫通した中空パイプ状のセンタメンバ２ａと、センタメンバ２ａの左右に一体的に設けられたサイドメンバ２ｂ，２ｃとによって構成されており、左右のサイドビーム３，４はサイドメンバ２ｂ，２ｃから横方向に延びる中空パイプによって構成されている。

車内への空調を行うエアコンユニット７は、センタブロック２に対応するようにインストルメントパネルの裏側に配置されており、センタブロック２に対して空調風Ａを供給するようになっている。

センタブロック２におけるサイドメンバ２ｂ，２ｃは、エアコンユニット７側の端部が開口されることにより、エアコンユニット７からの空調風Ａが導入される導入口８，９が形成されていると共に、サイドビーム３，４との接続部分が開口されることにより、同ビーム３，４との接続口１０，１１が形成されている。サイドビーム３，４は、この接続口１０，１１に臨んだ状態でセンタブロック２に連結されている。これにより、サイドメンバ２ｂ，２ｃの内部及びサイドビーム３，４の内部が連通し、この連通によりエアコンユニット７からの空調風Ａが流入する送風路１３，１４が形成される。

ここで、センタブロック２におけるセンタメンバ２ａが中空パイプ状となっていることにより、センタメンバ２ａの内部にもエアコンユニット７からの空調風Ａが導入される。センタメンバ２ａはデフロスタダクト（図示省略）に接続されるものであり、センタメンバ２ａに導入された空調風Ａはデフロスタダクトを通じて車体のフロントパネル下側に吹き出すようになっている。

サイドビーム３，４における長手方向の延設端部は、開口された開口端部１７，１８となっている。この開口端部１７，１８に近接したサイドビーム３，４の側面には、吹出口としてのサイド吹出口１５，１６が開口されている。サイド吹出口１５，１６は、フロントサイドベントダクト３１に接続されるものであり、この接続によりエアコンユニット７からの空調風Ａを運転席及び助手席側に配風することが可能となっている。

サイド吹出口１５，１６とフロントサイドベントダクト３１との接続は、図３に示すようにフロントサイドベントダクト３１の端末部分をサイド吹出口１５，１６からサイドビーム３，４に挿入すると共に、サイド吹出口１５，１６にジョイントダクト３２を取り付けることにより行われる。ジョイントダクト３２は、インストルメントパネル３０のサイドベントグリル３３に連結されており、これによりエアコンユニット７からの空調風をサイドベントグリル３３から吹き出すことが可能となっている。

この実施形態において、サイドビーム３，４におけるサイド吹出口１５，１６部分の管径は、その上流側の送風路１３，１４部分の管径よりも大きく広がっており、これによりサイド吹出口１５，１６部分に管径が大きな拡管部分１９，２０が形成されている。このようにサイド吹出口１５，１６部分に拡管部分１９，２０を形成することにより、サイドビーム３，４におけるサイド吹出口１５，１６の開口比率を小さくすることができる。従って、サイド吹出口１５，１６の開口面積を確保しながらサイドビーム３，４の強度、すなわちクロスカービーム１の強度を向上させることができる。このため、強度を向上させるためにクロスカービーム１の肉厚を厚くする必要がなく、クロスカービーム１が重くなることがなく、車載用に好適に用いることが可能となる。

以上に加えて、この実施形態では、ダクト部材がクロスカービーム１の内部に挿入されるものである。ダクト部材は、エアコンユニット７からの空調風Ａの通路をクロスカービーム１の内部に形成するものであり、この実施形態では、図６に示すように、センタブロック２に挿入される配風ダクト２２と、サイドビーム３，４のそれぞれに挿入される支流ダクト２３，２４とによってダクト部材が構成されている。

配風ダクト２２は、センタブロック２と略類似の形状となっている。すなわち、配風ダクト２２はセンタブロック２のセンタメンバ２ａに対応した筒部２２ａと、サイドメンバ２ｂ，２ｃに対応した筒状の接続部２２ｂ，２２ｃが一体的に形成された形状となっている。接続部２２ｂ，２２ｃにおける
入口側の端部には導入口８，９に臨む導入開口２２ｆ，２２ｇと、出口側の端部には、サイドメンバ２ｂ，２ｃの接続口１０，１１に対応した嵌合口２２ｄ，２２ｅが開口されている。この嵌合口２２ｄ，２２ｅは、接続部２２ｂ、２２ｃにおけるサイド吹出口１５，１６側に開口されるものであり、後述する支流ダクト２３，２４の入口側の端部が挿入されることにより嵌合する。

支流ダクト２３，２４は、対応するサイドビーム３，４に挿入されるものであり、図８及び図１０に示すように、サイドビーム３，４の送風路１３，１４の内径と略同じ外径を有した筒状に形成されている。また、支流ダクト２３，２４は対応するサイドビーム３，４のそれぞれと略同じ長さとなっている。

支流ダクト２３，２４におけるサイド吹出口１５，１６に対応した部分は、サイド吹出口１５，１６の方向に略直角状に屈曲されることにより屈曲部２３ａ，２４ａとなっており、この屈曲部２３ａ，２４ａの端部、つまり出口側の端部が吹出口１５，１６に臨む吹出開口２３ｃ、２４ｃとなっている。そして、吹出開口２３ｃ、２４ｃがサイド吹出口１５，１６に当接することにより、空調風Ａを支流ダクト２３，２４がサイド吹出口１５，１６に導くようになっている。また、支流ダクト２３，２４における屈曲部２３ａ，２４ａとの反対側の端部、つまり入口側の端部には、接続開口２３ｄ、２４ｄが設けられ、この接続開口２３ｄ、２４ｄが接続部２２ｂ，２２ｃの嵌合口２２ｄ，２２ｅに嵌合することにより配風ダクト２２と支流ダクト２３，２４とが連通状態で連結されるようになっている。

図８及び図１０に示すように、屈曲部２３ａ，２４ａの始端部分には湾曲部２３ｂ，２４ｂが形成されている。湾曲部２３ｂ，２４ｂは、対応したサイド吹出口１５，１６から離れる方向に湾曲するように形成されている。このようにサイド吹出口１５，１６から離れる方向に湾曲することにより、エアコンユニット７からの空調風Ａは、図４に示すように、湾曲部２３ｂ、２４ｂで一時的に滞留し、滞留した後、屈曲部２３ａ，２４ａに沿って流れてサイド吹出口１５，１６から吹き出される。

このような湾曲部２３ｂ、２４ｂを屈曲部２３ａ，２４ａに形成することにより、略直角状の屈曲部２３ａ，２４ａに沿って空調風Ａをサイド吹出口１５，１６から吹き出すようにコントロールできるため、空調風Ａの風向きの直線性を確保することができる。このため、サイドベントからの空調風を運転席や助手席に確実に送風することができ、空調を効率良く行うことができる。なお、かかる湾曲部２３ｂ、２４ｂは、サイド吹出口１５，１６部分が拡管されているため、円滑にサイド吹出口１５，１６部分に挿入することが可能となるものである。

図５は、屈曲部２３ａ，２４ａに湾曲部２３ｂ、２４ｂを形成しない場合の空調風の流れを示し、この場合には、空調風の風向きの直線性を確保することができないものとなる。

図６〜図１１は、以上の配風ダクト２２及び支流ダクト２３，２４をクロスカービーム１に組み込む手順を示している。まず、図６に示すように、筒部２２ａがセンタメンバ２ａに臨み、且つ接続部２２ｂ、２２ｃがサイドメンバ２ｂ，２ｃに臨む姿勢とし、この姿勢で図７に示すように、配風ダクト２２をセンタブロック２に挿入する。この挿入により、配風ダクト２２の嵌合口２２ｄ，２２ｅは、センタブロック２の接続口１０，１１に対応した位置となる。

次に、支流ダクト２３，２４を対応するサイドビーム３，４に挿入する。図８及び図９は、支流ダクト２４をサイドビーム４に挿入する場合を、図１０及び図１１は、その後において支流ダクト２３をサイドビーム３に挿入する場合をそれぞれ示している。

それぞれの支流ダクト２３，２４は、接続開口２３ｄ、２４ｄ側からサイドビーム３，４に挿入する。この挿入は、サイドビーム３，４のそれぞれの開口端部１７，１８から差し入れた後、屈曲部２３ａ，２４ａがそれぞれのサイド吹出口１５，１６に当接するまで行う。かかる挿入に際しては、サイド吹出口１５，１６部分に拡管部分１９，２０が形成されて管径が広がっているため、屈曲部２３ａ，２４ａをサイド吹出口１５，１６に当接するまで円滑に挿入することができる。

この挿入により、それぞれの支流ダクト２３，２４は、挿入側の端部である接続開口２３ｄ、２４ｄが、既にセンタブロック２に挿入されている配風ダクト２２の嵌合口２２ｄ，２２ｅと嵌合するため、配風ダクト２２の接続部２２ｂ、２２ｃの内部と、支流ダクト２３，２４の内部とが連通する。これによりエアコンユニット７からの空調風Ａの通路となり、エアコンユニット７からの空調風Ａをサイド吹出口１５，１６に導いて同吹出口１５，１６から空調風Ａのの吹き出しが可能となる。

このような組み付けでは、空調風Ａの通路が外側のセンタブロック２及びサイドビーム３，４と、内側の配風ダクト２２及び支流ダクト２３，２４とによる２重構造となっているため、空調風Ａの漏れのない通路とすることができる。また、このような複雑な２重構造であっても、配風ダクト２２をセンタブロック２に挿入し、支流ダクト２３，２４をサイドビーム３，４に挿入するだけで組み付けができるため、簡単に組み付けすることができ、組み付けの作業性を向上させることができる。

なお、支流ダクト２３，２４のサイドビーム３，４への挿入は、支流ダクト２３を先にサイドビーム３に挿入した後、支流ダクト２４をサイドビーム４に挿入しても良いものである。

［第２実施形態］
図１２〜図１４は、第２実施形態を示し、図１２はこの実施形態のクロスカービーム４０の斜視図、図１３はその断面図、図１４は車体への配置を示す斜視図である。

この実施形態のクロスカービーム４０においても、略中央部分のセンタブロック２と、センタブロック２の左右から車幅方向に延びるサイドビーム３，４とを備えている。また、第１実施形態と同様に、センタブロック２の内部には、ダクト部材が挿入される。ダクト部材は、配風ダクト２２と支流ダクト２３，２４とからなり、配風ダクト２２がセンタブロック２に挿入され、支流ダクト２３，２４がサイドビーム３，４に挿入されることにより、クロスカービーム４０に組み付けられる。これらの組み付けは、上述した第１実施形態と同様にして行うことができる。従って、この実施形態においても、空調風の通路を二重構造としても、簡単に組み付けることが可能となっている。

すなわち、配風ダクト２２をセンタブロック２の導入口８，９から同ブロック２の内部に挿入し、サイドビーム３，４に支流ダクト２３，２４を挿入して、その接続開口２３ｄ、２４ｄを配風ダクト２２の嵌合口２２ｄ、２２ｅに嵌合させて配風ダクト２２と支流ダクト２３，２４とを連結することにより行うものである。従って、この実施形態においても、空調風の通路を二重構造としても、配風ダクト２２及び支流ダクト２３，２４からなるダクト部材をクロスカービーム簡単に組み付けることが可能となっている。

さらに、サイドビーム３，４の開口端部１７，１８側にサイド吹出口１５，１６が形成されると共に、この吹出口１５，１６部分は、その管径が送風路１３，１４よりも大きくなった拡管部分１９，２０となっている。これにより、肉厚を厚くすることなく、クロスカービーム４０の強度を確保することができるため、クロスカービーム４０の重量増を抑制することができる。

この実施形態では、サイドビーム３，４における開口端部１７，１８が吹出口としてのリア吹出口となるものである。リア吹出口としての開口端部１７，１８には、図１２及び図１４に示すようにリアダクト４３，４４が接続される。この接続は、サイドビーム３，４に挿入される支流ダクト２３，２４のサイド吹出口１５，１６側の端部を開口することによりリア接続口４５，４６とし、このリア接続口４５，４６をサイドビーム３，４の開口端部１７，１８と一致させるように支流ダクト２３，２４をサイドビーム３，４に挿入する。そして、リア接続口４５，４６と開口端部１７，１８との間に、リアダクト４３，４４の先端部分を挿入して嵌合させることにより行われる。これにより、エアコンユニット７からの空調風Ａをサイドビーム３，４の開口端部１７，１８からリアダクト４３，４４に導いてリアダクト４３，４４からリアシート側への空調風Ａの吹き出しを行うことができる。

図１４において、符号４７は、サイドビーム３，４の開口端部１７，１８とリアダクト４３，４４とを接続するためのジョイントダクトである。このジョイントダクト４７は、車体のサイドピラー４８内に配置された状態で開口端部１７，１８とリアダクト４３，４４とを接続している。なお、リアダクト４３，４４は取付ブラケット５に沿った状態で下側に延びるものである（図１２参照）。

この実施形態において、図１３に示すように、サイド吹出口１５，１６とリア吹出口としての開口端部１７，１８との間で空調風Ａを切り替えるための開閉ドア５１，５２が設けられる。開閉ドア５１，５２をサイドビーム３，４における拡管部分１９，２０の内部に回転可能に配置されており、その回転によりサイド吹出口１５，１６と開口端部１７，１８とへの切り替えを行うようになっている。

開閉ドア５１，５２は、サイドビーム３，４に挿入された支流ダクト２３，２４における拡管部分１９，２０との対応部分の内部に配置されており、開口端部１７，１８から送風路１３，１４に向かうように湾曲された形状となっている。このような湾曲形状とすることにより、空調風Ａをサイド吹出口１５，１６に円滑に流れるように案内するため、サイド吹出口１５，１６への空調風Ａの供給を確実に行うことができる。また、開閉ドア５１，５２が拡管部分１９，２０に設けられているので、開閉ドア５１，５２によって送風路が絞られることがないので、送風抵抗を悪化させることなく送風路の開閉を行なうことができる。

本発明の第１実施形態におけるクロスカービームの斜視図である。 第１実施形態のクロスカービームの断面図である。 クロスカービームとサイドベントダクトとの接続構造を示す断面図である。 （ａ）、（ｂ）は第１実施形態における拡管部分の正面図及び断面図である。 （ａ）、（ｂ）は拡管部分を形成しない場合の正面図及び断面図である。 配風ダクトをクロスカービームに挿入する前の断面図である。 配置ダクトをクロスカービームに挿入した状態の断面図である。 一方の支流ダクトをサイドビームに挿入する状態を示す断面図である。 一方の支流ダクトをサイドビームに挿入した状態を示す断面図である。 他方の支流ダクトをサイドビームに挿入する状態を示す断面図である。 他方の支流ダクトをサイドビームに挿入した状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態におけるクロスカービームの斜視図である。 第２実施形態のクロスカービームの断面図である。 第２実施形態のクロスカービームのリアダクトとの接続状態を示す斜視図である。 特許文献１に記載された従来の配風構造の斜視図である。

符号の説明

１，４０…強度部材（クロスカービーム）
８，９…導入口
１３，１４…送風路
１５，１６…吹出口
１７，１８…開口
２２…配風ダクト
２２ｄ，２２ｅ…嵌合口
２２ｆ，２２ｇ…導入開口
２３，２４…支流ダクト
２３ｃ，２４ｃ…吹出開口
２３ｄ，２４ｄ…接続開口
３０…インストルメントパネル

Claims (1)

1. 管形状を有し、インストルメントパネル（３０）裏面側に車幅方向に沿って延び、両端部のそれぞれが対向する車室内側壁に固定される強度部材（１，４０）の内部に送風路（１３，１４）が形成され、該強度部材（１，４０）側面に当該送風路（１３，１４）と連通する導入口（８，９）と吹出口（１５，１６）とが形成された車両用空調装置の配風構造であって、
   筒形状を有し、入口側に前記導入口に臨む導入開口（２２ｆ，２２ｇ）と、出口側に嵌合口（２２ｄ，２２ｅ）とを具備する配風ダクト（２２）と、
   筒形状を有し、入口側に該嵌合口（２２ｄ，２２ｅ）に嵌合可能な接続開口（２３ｄ，２４ｄ）と、出口側に前記吹出口（１５，１６）に臨む吹出開口（２３ｃ，２４ｃ）を具備する支流ダクト（２３，２４）とを備え、
   該配風ダクト（２２）が該導入口（８，９）から、該支流ダクト（２３，２４）が両端部の開口（１７，１８）からそれぞれ前記強度部材（１，４０）の内部に挿入され、嵌合口（２２ｄ，２２ｅ）と接続開口（２３ｄ，２４ｄ）とが嵌合・連通されたことを特徴とする車両用空調装置の配風構造。

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