JP2006205924A - 車両用空調装置のドレン構造及びドレン構造用の防水シール材 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両用空調装置のドレン構造において、高い気密性及び防水性を得ると共に、生産性及び組付性を向上させる。
【解決手段】 クーリングユニット３のケース７の底部に傾斜部１７を形成し、傾斜部１７にドレンパイプ１８を一体に形成する。傾斜部１７にドレン穴２１が開口された弾性を有する防水シール材２０を取付ける。車体のフロアパネル２４に、傾斜面２５を形成し、傾斜面２５にドレン開口２６を設ける。クーリングユニット３をインストルメントパネルアセンブリに取付けて一体化したモジュールを車体後部側から前部のダッシュパネル１３に向って水平方向に組み付け、傾斜部１７と傾斜面２５との間で防水シール材を圧縮して、これらの隙間Ｃをシールする。このとき、ドレン開口２６からはみ出した防水シール材２０のはみ出し部２０Ａによってドレン開口２６の縁部を覆って防水性、気密性を高める。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車に搭載される空調装置において、クーリングユニットのドレン室に溜まる凝縮水を外部へ排出するための車両用空調装置のドレン構造及びドレン構造用の防水シール材に関するものである。

一般的に、自動車に搭載される空調装置においては、エバポレータ及びエキスパンションバルブが設けられたクーリングユニット、ヒータコアが設けられたヒータユニット及びブロワモータが設けられたブロワユニットは、車室内に配置され、コンプレッサ、レシーバドライヤ及びコンデンサは、エンジンルーム内に配置されており、冷媒配管によってコンプレッサ、レシーバドライヤ及びコンデンサとエバポレータ及びエキスパンションバルブとの間で冷媒を循環させ、また、ヒータ配管によってエンジン冷却装置とヒータコアとの間でエンジン冷却水を循環させるようにしている。このため、冷媒配管及びヒータ配管は、車室とエンジンルームとを区画するダッシュパネルを貫通している。

クーリングユニットのケースの底部には、エバポレータで凝縮されてドレン室に溜まった凝縮水を排出するためのドレンパイプが設けられている。ドレンパイプには、ドレンホースが接続されて車体パネルを貫通して車外へ延ばされており、ドレンホースと車体パネルとの間はグロメットによってシールされている。自動車の組立ラインにおいて、これらのドレンホース及びグロメットの組付作業は、作業姿勢、作業位置の点で問題があり、作業環境の改善が望まれている。

そこで、特許文献１において、ドレンパイプをダッシュパネルに貫通させてエンジンルーム側へ突出させ、弾性シール部材をダッシュパネルに押圧して、ドレンパイプとダッシュパネルとの間をシールすることにより、ドレンホース及びドレンパイプを不要とした自動車用空調装置のドレン構造が提案されている。
特開平９−７６７２７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたものでは、ドレンパイプをダッシュパネルに貫通させてエンジンルーム側へ突出させるため、クーリングユニットの合成樹脂製のケースから突出するドレンパイプの突出長が長いので、ケースとドレンパイプとを一体成形する場合、成形型が大きくなり、製造コストが高くなるという問題がある。

一方、冷媒配管、ヒータ配管及びドレンパイプを貫通させるためにダッシュパネル等の車体パネルに設けられる開口は、車両の気密性及び防水性を確保するため、できるだけ小さいことが望ましい。また、車室内に搭載されるクーリングユニット、ヒータユニット及びブロワユニットは、小型であり、かつ、生産性、組付性に優れたものが要求されている。

本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、充分な気密性及び防水性を確保することができ、かつ、生産性及び組付性に優れた車両用空調装置のドレン構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車室内に配置されたクーリングユニットのドレン室から凝縮水を車外へ排出するための車両用空調装置のドレン構造において、前記クーリングユニットの底部に車体の前部へ向って上方に傾斜する傾斜部が形成され、該傾斜部には、前記ドレン室に連通するドレンパイプが突出され、また、前記ドレンパイプが挿入される該ドレンパイプよりも大径のドレン穴が開口された弾性を有する防水シール材が取付けられ、車体のフロアパネルに前記傾斜部に沿って傾斜する傾斜面が形成され、該傾斜面には前記ドレン穴に対向するドレン開口が設けられており、前記クーリングユニットは、インストルメントパネルアセンブリに取付けられてモジュール化され、該モジュールを車体の後部側から前部のダッシュパネルに向って水平方向に組付けることにより、前記防水シール材を前記傾斜面に押付け、前記傾斜部と前記傾斜面との隙間で圧縮された前記防水シール材によって該隙間をシールするようにしたことを特徴とする。
請求項２の発明に係る車両用空調装置のドレン構造は、上記請求項１の構成において、前記傾斜部と前記傾斜面との隙間で圧縮されて前記ドレン開口からはみ出す前記防水シール材によって前記ドレン開口の縁部を覆うようにしたことを特徴とする。
請求項３の発明に係る車両用空調装置のドレン構造は、上記請求項１又は２の構成において、前記傾斜部及び前記傾斜面の水平方向に対する傾斜角度は、１５°乃至３０°であることを特徴とする。
請求項４の発明に係る車両用空調装置のドレン構造は、上記請求項１乃至３のいずれかの構成において、前記傾斜部の前端部には、上方に傾斜する案内部が形成されていることを特徴とする。
請求項５の発明に係る車両用空調装置のドレン構造は、上記請求項４の構成において、前記案内部の前記傾斜部に対する傾斜角度は、５°以上であることを特徴とする。
請求項６の発明に係る車両用空調装置のドレン構造は、上記請求項１乃至５のいずれかの構成において、前記防水シール材の前記ドレン穴の前方には、前記傾斜部と前記傾斜面との隙間で圧縮された前記防水シール材を逃す逃し穴が設けられていることを特徴とする。
請求項７の発明に係る車両用空調装置のドレン構造は、上記請求項１乃至６のいずれかの構成において、前記ドレンパイプは、前記ドレン開口から外部へ突出していないことを特徴とする。
請求項８に係る発明は、車室内に配置されたクーリングユニットのドレン室から凝縮水を車外へ排出するための車両用空調装置のドレン構造に使用される防水シール材であって、
前記ドレン構造は、前記クーリングユニットの底部に、車体の前部へ向って上方に傾斜する傾斜部が形成され、該傾斜部には、前記ドレン室に連通するドレンパイプが突出され、車体のフロアパネルに、前記傾斜部に沿って傾斜する傾斜面が形成され、該傾斜面には前記ドレンパイプに対向するドレン開口が設けられており、前記クーリングユニットは、インストルメントパネルアセンブリに取付けられてモジュール化され、該モジュールは、車体の後部側から前部のダッシュパネルに向って水平方向に組付けられるようになっており、
弾性を有し、前記ドレンパイプが挿入される該ドレンパイプよりも大径のドレン穴が開口され、前記傾斜部に取付けられて、前記モジュールが前記車体に組み付けられたとき、前記傾斜部と前記傾斜面との隙間で圧縮されて、該隙間をシールすることを特徴とする。
請求項９の発明に係る防水シール材は、上記請求項８の構成において、前記傾斜部と前記傾斜面との隙間で圧縮されて、前記ドレン開口からはみ出して、該ドレン開口の縁部を覆うことを特徴とする。
請求項１０の発明に係る防水シール材は、上記請求項８又は９の構成において、前記傾斜部の前端部には、上方に傾斜する案内部が形成されており、該案内部に沿って折曲された形状に成形されていることを特徴とする。
請求項１１の発明に係る防水シール材は、上記請求項８乃至１０のいずれかの構成において、前記ドレン穴の前方に、前記傾斜部と前記傾斜面との隙間で圧縮されて変形した部分を逃す逃し穴が設けられていることを特徴とする

本発明に係る車両用空調装置のドレン構造及びドレン構造用の防水シール材によれば、充分な気密性及び防水性を確保すると共に、生産性及び組付性を向上させることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図２に示すように、本実施形態に係る車両用空調装置１は、車室内に搭載される室内ユニット２と、エンジンルーム内に配置されるコンプレッサ４及びコンデンサ４Ａを備えている。図３に示すように、室内ユニット２は、エバポレータ（図示せず）及びエキスパンションバルブ（図示せず）を有するクーリングユニット３と、ブロワモータ（図示せず）を有するブロワユニット５と、ヒータコアを有するヒータユニット６と、空調エアのダクトを切り替えるサーボモータ（図示せず）等を一体化したものであり、合成樹脂製のケース７で覆われている。クーリングユニット３のエバポレータ及びエキスパンションバルブは、冷媒配管８によって、コンプレッサ４及びコンデンサ４Ａに接続され、また、ヒータユニット６のヒータコアは、冷却水配管９によって、エンジン冷却装置（図示せず）に接続されている。室内ユニット２のケース７の一側には、冷媒配管８を接続するための冷媒ジョイント１０及び冷却水配管９を接続するための冷却水ジョイント１１が設けられている。

図４に示すように、室内ユニット２は、車両のインストルメントパネルアセンブリ１２の下部の車幅方向略中央に取付けられて一体化されたモジュールＭとして車体に組み付けられる。このとき、室内ユニット２の冷媒ジョイント１０及び冷却水ジョイント１１は、ダッシュパネル１３に設けられた開口１４に挿通されて、冷媒配管８及び冷却水配管９に接続可能になると共に、開口１４の周囲をシールする。モジュールＭは、図４中に太矢印で示すように、車体後部側から車体前部のダッシュパネル１３側へ水平方向に組付けられて、ボルト等の締結手段によって固定されるようになっており、これにより、組付作業性を高めると共に、冷媒ジョイント１０及び冷却水ジョイント１１を挿通させるためのダッシュパネル１３の開口１４の大きさを最小限にすることができ、気密性を高めることができる。

クーリングユニット３のケース７の底部には、エバポレータによって凝縮された凝縮水を排出するためのドレン構造１５が設けられている。
ドレン構造１５について、図１及び図５を参照して説明する。図１及び図５に示すように、クーリングユニット３のケース７の底部には、凝縮水を溜めるドレン室１６が形成されている。ドレン室１９の下部には、車体前部のダッシュパネル１３側へ向って上方へ傾斜する傾斜部１７が形成されている。傾斜部１７の略中央部には、ドレン室１９に連通するドレンパイプ１８が突出されている。ドレンパイプ１８は、ケース７と一体成形されて、傾斜部１７に対して垂直方向に突出されている。傾斜部１７の前端部には、さらに上方に傾斜された案内部１９が形成されている。なお、ドレンパイプ１８の先端部に、その流路面積を調整し、また、走行時の風の吹込みによる逆流を防止するためのキャップ１８Ａが装着される（図５参照）。

傾斜部１７には、防水シール材２０が取付けられている。防水シール材２０は、独立気泡の発泡材等からなる防水性を有する弾性体であり、所定の厚さを有し、傾斜部１７及びその案内部１９の表面に沿って折曲した形状に形成されている。また、四隅が面取りされて、平面形状が六角形となっている。防水シール材２０には、ドレンパイプ１８が挿入されるドレン穴２１（長穴）が開口されている。また、ドレン穴２１の前方には、２つの逃がし穴２２（長穴）が開口されている。傾斜部１７の後端部及び側部には、防水シール材２０を支持する支持枠２３（図５参照）が突出されている。

一方、車体のフロアパネル２４には、ダッシュパネル１３に連なる前部に、傾斜部１７に沿って傾斜する傾斜面２５が形成されている。傾斜面２５には、ドレンパイプ１８及びドレン穴２１に対向する部位にドレン開口２６が設けられている。ドレン開口２６は、モジュールＭを水平方向に車体に組付ける際、ドレンパイプ１８を円滑に挿入させることができ、かつ、フロアパネル２４の開口面積を最小限に抑えるため、車体前後方向に伸びる長穴となっている。また、ドレン開口２６の大きさは、防水シール材２０のドレン穴２１よりもやや大きくなっている。そして、クーリングユニット３が車体に装着された状態で、傾斜部１７と傾斜面２５との間に防水シール材２０の板厚よりも小さい隙間Ｃが形成され、防水シール材２０を圧縮することによって隙間Ｃをシールする（防水シール材２０の車体への組付前の形状を図１中に二点鎖線で示す）。このとき、傾斜面２６のドレン穴２６が防水シール材２０のドレン穴２１よりも大きいので、ドレン開口２６から防水シール材２０が適度にはみ出し（はみ出し部２０Ａ参照）、はみ出し部２０Ａによってドレン開口２６の縁部が覆われる。圧縮された防水シール材２０の余肉を２つの逃し穴２２に逃すことによって防水シール材２０のドレン開口２６からのはみ出し量を制御している。

クーリングユニット３の傾斜部１７及びフロアパネル２４の傾斜面２５の傾斜角度αは、水平面に対して１５°乃至３０°であり、傾斜部１７の案内部１９の傾斜角度βは、傾斜部１７に対して５°以上であることが望ましい。なお、傾斜面２５は、例えば車体の中央のフロアトンネルとダッシュパネルとの結合部の傾斜を利用して形成することができ、あるいは、別途、フロアパネルに形成してもよい。また、ドレンパイプ１８のケース７からの突出長さは、傾斜部１７と傾斜面１５との隙間Ｃよりも小さく、車体への組付状態において、ドレンパイプ１８の先端がフロアパネル２４から突出しないようにすることが望ましい。このように、ドレンパイプ１８の突出長さを充分小さくすることにより、ケース７と一体成形する際に、金型を小型化することができる。

クーリングユニット３のドレン室１６に溜まった凝縮水は、ドレンパイプ１８を通って直接車外へ排出される。フロアパネル２４のドレン開口２６の縁部が防水シール材２０のはみ出し部２０Ａによって覆われているので、防水性及び気密性を高めるともに、ドレン開口２６の縁部の腐食を確実に防止することができる。

次に、モジュールＭの車体への組付について、図４、図６及び図７を参照して説明する。
図４及び図６に示すように、モジュールＭを車体後部側からダッシュパネル１３へ向って水平方向に沿って車体に組付けると、傾斜部１７及び傾斜面２５の傾斜によって、防水シール部材２０は、フロアパネル２４の傾斜面２５に押付けられ、傾斜部１７と傾斜面２５との隙間Ｃに圧縮状態で充填されて傾斜部１７及び傾斜面２５に密着する。このとき、防水シール材２０は、傾斜面２５に引きずられることになるが、傾斜部１７の案内部１９に沿って防水シール材２０が上方に折曲され、防水シール材２０の前端角部に面取りが施されているので、防水シール材２０の捲れ及び剥れを防止することができ、円滑な組付を行うことができる。そして、傾斜面２５のドレン開口２６から防水シール材２０が適度にはみ出して（はみ出し部２０Ａ参照）、ドレン開口２６の縁部を覆う。このとき、傾斜面２５によって引きずられる防水シール材２０の余肉を２つの逃し穴２２に逃すことによって防水シール材２０のドレン開口２６からのはみ出し量を制御することができる。

なお、逃し穴２２を設けなかったとした場合、図７に示すように、傾斜面２５によって引きずられた防水シール材２０の余肉がドレン開口２６から過度にはみ出し、はみ出し部２０Ａによってドレンパイプ１８の出口が覆われて、凝縮水の排出が阻害される虞がある。

このようにして、モジュールＭを車体に組付けることにより、ドレン構造１５を容易に構成することができ、組付作業性を改善して生産性を高めることができる。そして、従来のドレンホース及びグロメットを不要にすると共に、気密性及び防水性を高めることができる。また、ドレンパイプ１８のケース７からの突出長さを小さくして、金型を小型化することができ、製造コストを低減することができる。

本発明の一実施形態に係る車両用空調装置のドレン構造の概略構成を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の構成を示す斜視図である。 図２に示す車両用空調装置の室内ユニットの拡大斜視図である。 図３に示す室内ユニットをインストルメントパネルアセンブリに取付けて一体化したモジュールの車体への組付工程を示す説明図である。 図３に示す室内ユニットのドレン構造の拡大斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両用空調装置のドレン構造の組付工程を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る車両用空調装置のドレン構造において、防水シール材に逃し穴を設けない場合の車体への組付状態を示す説明図である。

符号の説明

３ クーリングユニット、１２ インストルメントパネルアセンブリ、１３ ダッシュパネル、１５ ドレン構造、１６ ドレン室、１７ 傾斜部、１８ ドレンパイプ、２０ 防水シール材、２１ ドレン穴、２２ 逃し穴 ２４ フロアパネル、２５ 傾斜面、２６ ドレン開口、Ｍ モジュール

Claims (11)

1. 車室内に配置されたクーリングユニットのドレン室から凝縮水を車外へ排出するための車両用空調装置のドレン構造において、前記クーリングユニットの底部に、車体の前部へ向って上方に傾斜する傾斜部が形成され、該傾斜部には、前記ドレン室に連通するドレンパイプが突出され、また、前記ドレンパイプが挿入される該ドレンパイプよりも大径のドレン穴が開口された弾性を有する防水シール材が取付けられ、車体のフロアパネルに、前記傾斜部に沿って傾斜する傾斜面が形成され、該傾斜面には前記ドレン穴に対向するドレン開口が設けられており、前記クーリングユニットは、インストルメントパネルアセンブリに取付けられてモジュール化され、該モジュールを車体の後部側から前部のダッシュパネルに向って水平方向に組付けることにより、前記防水シール材を前記傾斜面に押付け、前記傾斜部と前記傾斜面との隙間で圧縮された前記防水シール材によって該隙間をシールするようにしたことを特徴とする車両用空調装置のドレン構造。
2. 前記傾斜部と前記傾斜面との隙間で圧縮されて前記ドレン開口からはみ出す前記防水シール材によって前記ドレン開口の縁部を覆うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置のドレン構造。
3. 前記傾斜部及び前記傾斜面の水平方向に対する傾斜角度は、１５°乃至３０°であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用空調装置のドレン構造。
4. 前記傾斜部の前端部には、上方に傾斜する案内部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両用空調装置のドレン構造。
5. 前記案内部の前記傾斜部に対する傾斜角度は、５°以上であることを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置のドレン構造。
6. 前記防水シール材の前記ドレン穴の前方には、前記傾斜部と前記傾斜面との隙間で圧縮された前記防水シール材を逃す逃し穴が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両用空調装置のドレン構造。
7. 前記ドレンパイプは、前記ドレン開口から外部へ突出していないことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の車両用空調装置のドレン構造。
8. 車室内に配置されたクーリングユニットのドレン室から凝縮水を車外へ排出するための車両用空調装置のドレン構造に使用される防水シール材であって、
   前記ドレン構造は、前記クーリングユニットの底部に、車体の前部へ向って上方に傾斜する傾斜部が形成され、該傾斜部には、前記ドレン室に連通するドレンパイプが突出され、車体のフロアパネルに、前記傾斜部に沿って傾斜する傾斜面が形成され、該傾斜面には前記ドレンパイプに対向するドレン開口が設けられており、前記クーリングユニットは、インストルメントパネルアセンブリに取付けられてモジュール化され、該モジュールは、車体の後部側から前部のダッシュパネルに向って水平方向に組付けられるようになっており、
   弾性を有し、前記ドレンパイプが挿入される該ドレンパイプよりも大径のドレン穴が開口され、前記傾斜部に取付けられて、前記モジュールが前記車体に組み付けられたとき、前記傾斜部と前記傾斜面との隙間で圧縮されて、該隙間をシールすることを特徴とする防水シール材。
9. 前記傾斜部と前記傾斜面との隙間で圧縮されて、前記ドレン開口からはみ出して、該ドレン開口の縁部を覆うことを特徴とする請求項８に記載の防水シール材。
10. 前記傾斜部の前端部には、上方に傾斜する案内部が形成されており、該案内部に沿って折曲された形状に成形されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の防水シール材。
11. 前記ドレン穴の前方に、前記傾斜部と前記傾斜面との隙間で圧縮されて変形した部分を逃す逃し穴が設けられていることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の防水シール材。