JP2007118654A - 車両用空調装置の配管シール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車室外からの浸水防止効果と膨張弁の交換容易性とを両立させる。
【解決手段】エンジンルームＥと車室Ｒとを隔てる車体側隔壁部材Ｄに設けられた配管貫通開口部１６と、開口を一致させるようにダッシュ側パッキン１５を介して２分割構成の上ケースおよび下ケース１３が固定される。上下ケースの後方側には、後方パッキン２２を収納する一対のリブ１８、１９が設けられている。室内側配管２、３は後方パッキンを貫通し、さらに収納室１４ａ内の膨張弁１とジョイント部材４およびボルト７ａ、７ｂにより接続固定される。膨張弁の前方側はエンジンルームからのびる車室外配管８、９とブロックジョイント１０を介してボルト固定により接続される。これにより、膨張弁の交換時には、シール構造に何ら手を加えることなく、エンジンルーム側から膨張弁よりブロックジョイントおよびジョイント部材を外すのみでよい。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用空調装置の配管シール構造に関する。

従来より、車両のエンジンルームと車室との隔壁に設けられた開口部に膨張弁を配置し、エンジンルーム内の冷却機器からこの膨張弁を介して車室内の空調ユニットへ冷媒配管を接続する車両用空調装置がある（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１においては、隔壁の開口部は、通常、エンジンルームから雨水などが車室内に浸入しないように、防水構造がとられている。
特開平５−２７８４５５号公報

しかし、上記特許文献１では、防水性能を確保するために膨張弁の周囲に密着し、かつ隔壁の開口部の内周を液密に塞ぐよう設計されたグロメット等のコネクタ部材を用いていたので、膨張弁の故障時に膨張弁を交換するためには、コネクタ部材を開口部より分離した後に膨張弁の交換をしなければならず、さらにグロメットそのものも交換しなければならないなど、保守作業工数および作業コストの増大を招いていた。

本発明は、上記点に鑑み、車室外からの浸水防止効果と膨張弁の交換容易性とを両立させることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、車室外領域（Ｅ）から車体側隔壁部材（Ｄ）の配管貫通開口部（１６）を貫通し、膨張弁（１）に接続される車室外配管（８、９）と、一方の端は膨張弁（１）に接続され他方の端は室内空調ユニット（３０）に接続される室内側配管（２、３）とを備える車両用空調装置において、車体側隔壁部材（Ｄ）の室内空調ユニット（３０）側には膨張弁（１）を収納するケース（１２、１３）が設けられ、このケース（１２、１３）は、配管貫通開口部（１６）に開口し車室外配管（８、９）を通す前方開口部（１４）と、室内空調ユニット（３０）側に開口し室内側配管（２、３）を通す後方開口部（２０）と、後方開口部（２０）の内周側に沿って形成されたリブ（１８）とを備え、室内側配管（２、３）の周囲を液密状態に囲う後方パッキン（２２）が、リブ（１８）の室内空調ユニット（３０）側の面（２１）に接して後方開口部（２０）を塞ぐよう配置されることを特徴とする。

これによれば、膨張弁（１）を収納するケース（１２、１３）の室内空調ユニット（３０）側に設けられる後方開口部（２０）に、膨張弁（１）と室内空調ユニット（３０）とを接続する室内側配管（２、３）を貫通させる場合、室内側配管（２、３）の周囲を液密状態に囲う後方パッキン（２２）を、後方開口部（２０）の内周側に沿って形成されたリブ（１８）の室内空調ユニット（３０）側の面（２１）に接して配置し、かつ、後方パッキン（２２）で後方開口部（２０）を塞ぐよう配置するので、簡便な構成で後方開口部（２０）における車室（Ｒ）内への防水性を確保することができる。しかも、従来と異なり、膨張弁（１）と後方パッキン（２２）とはリブ（１８）を挟んで離間して設けられている。このため、膨張弁（１）の故障などで膨張弁（１）を取り外そうとする場合、ケース（１２、１３）内において室内側配管（２、３）と膨張弁（１）との接続を外したのち、室内側配管（２、３）を後方開口部（２０）に貫通させたまま、すなわち、後方開口部（２０）における後方パッキン（２２）による防水性を維持したまま、膨張弁（１）をケース（１２、１３）の前方開口部（１４）より車室外領域（Ｅ）へ容易に取り出すことができる。すなわち、車室外からの浸水防止効果と膨張弁の交換容易性とを両立させることができる。

なお、膨張弁（１）を収納するケースは、後方パッキンの面方向に第１の部分（１２）と第２の部分（１３）とに分離可能に構成するようにすれば、第１の部分（１２）と第２の部分（１３）とを分離した状態で、第１および第２の部分（１２、１３）のいずれかの中で、膨張弁（１）、室内側配管（２、３）および後方パッキン（２２）の組み付けを容易に行うことができ、組み付け後に第１の部分（１２）と第２の部分（１３）とを組み付けることができる。

さらに、この第１の部分（１２）と第２の部分（１３）との組み付けにおいて、両者の嵌合部に沿って設けられた嵌合リブ（１７）を、後方パッキン（２２）の前部において内側へ曲がるように形成することにより、車室外領域（Ｅ）から嵌合リブ（１７）に沿っての浸水を防止することができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の車両用空調装置の配置形態を示す図である。車両前方のエンジンルームＥと車室Ｒとは車体側隔壁部材Ｄにより隔てられている。この車体側隔壁部材Ｄにより、エンジンＥ／Ｇが発生する熱や、エンジンルームＥに浸入する水が車室Ｒ内に入り込むことが防止されている。

エンジンルームＥ内には、図示しない凝縮器、レシーバや圧縮機などの冷却機器が配置されている。また、車室Ｒの前方には、室内空調ユニット３０が配置されている。この室内空調ユニット３０は、図示しない送風機、蒸発器、エアミックスドア、ヒータコアや吹出口切替ドア等を備え、車室Ｒ内の適宜箇所に空調風を吹き出すものである。

図２および図３は膨張弁１と冷媒配管２、３および８、９の車両組み付け状態を示す図であり、図２は図３のＢ−Ｂ断面、図３は図２のＡ−Ａ断面である。なお、各図中の矢印は、車体の前後方向、上下方向および左右方向を示す。以下、この図中の矢印方向に応じて、前後、あるいは、上下と称する。また、図２においては膨張弁１と室内側配管２、３とを固定するボルト７ａ、７ｂは省略している。同様に、図３において、膨張弁１と車室外配管８、９とを固定するボルト１１は省略している。

図２および図３に示すように、これらエンジンルームＥ内の冷却機器と室内空調ユニット３０とは、車室外配管である冷媒配管８、９および室内側配管である冷媒配管２、３で接続されている。これら車室外配管８、９および室内側配管２、３は車体側隔壁部材Ｄの付近に配置される膨張弁１を介して接続されるとともに、これらの配管８、９、２、３が車体側隔壁部材Ｄに設けられた配管貫通開口部１６を貫通している。なお、本実施形態では、車室外配管８、９と、室内側配管２、３とは、車体側隔壁部材Ｄの近傍では、前後方向に管路が形成されるよう配置される。

この配管貫通開口部１６の寸法は、膨張弁１の外形より大きく設定されている。配管貫通開口部１６の車内空調ユニット３０側、すなわち後方側には、膨張弁１を収納するケースとしての第１の部分である上ケース１２および第２の部分である下ケース１３が、ダッシュ側パッキン１５を介して、図示しないボルトにより車体側隔壁部材Ｄと結合されている。

この場合、上ケース１２および下ケース１３は前方側に、配管貫通開口部１６とほぼ形状および寸法が一致するよう前方開口部１４が形成されている。また、ダッシュ側パッキン１５の開口も、配管貫通開口部１６および前方開口部１４と一致するよう配置され、これにより、車室外領域であるエンジンルームＥと、上ケース１２および下ケース１３の内部の収納室１４ａとが連通している。

一方、上ケース１２および下ケース１３の後方側、すなわち、室内空調ユニット側には、後方開口部２０が形成されている。さらに、この後方開口部２０の内周側には、矩形の開口を形成するよう、室内側配管２、３の管路方向、すなわち前後方向に一対のリブ１８、１９が形成されている。これらのリブ１８、１９は、後方開口部２０より内側へ所定の高さ立ち上げられ、全周にわたって設けられている。

したがって、後方開口部２０の実質的な開口は、このリブ１８、１９の内周の開口に相当する。リブ１８、１９の前後方向の間隔は、後述する後方パッキン２２の厚みにほぼ一致するよう設定されている。また、リブ１８、１９の高さは、後方パッキン２２がリブ１８、１９から外れにくく、かつ、リブ１８、１９間の内側壁面と後方パッキン２２の面との接触により水の浸入を防止できる程度に設定されている。

上ケース１２と下ケース１３とは、図２において、上下方向に２分離可能、および嵌合結合するように構成されている。この上下方向とは、板状の後方パッキン２２の面方向を意味し、また、室内側配管２、３の管路方向に対して垂直方向を意味する。

この上ケース１２および下ケース１３それぞれの嵌合部には、嵌合リブ１７が前後方向に線状に連なって設けられている。さらに、この嵌合リブ１７は、後方パッキン２２の前部において内側に曲がるように形成されている。これにより、車室外領域Ｅから嵌合リブ１７に沿っての浸水を防止することができる。

後方パッキン２２は、板状に形成された止水性を備えたエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ材）を用いたスポンジであり、予め、室内側配管２、３を通すための穴２３ａ、２３ｂが設けられている。これらの穴２３ａ、２３ｂの径は、室内側配管２、３の外径よりもやや小さく形成されており、室内側配管２、３をそれぞれ穴２３ａ、２３ｂに通すことにより、室内配管２、３の周囲を液密状態に囲うことができ、シール性を確保することができる。

この後方パッキン２２は、穴２３ａ、２３ｂに室内側配管２、３を通した状態で、上ケース１２および下ケース１３の後方開口部２０に形成した一対のリブ１８、１９の間に、両者に挟まれて配置される。

これにより、後方パッキン２２は、前方側のリブ１８の後方側である室内空調ユニット３０側の面２１に接してシール性を確保し、かつ、後方開口部２０を塞ぐことができるので、上述の室内側配管２、３周りのシール性確保とともに、後方開口部２０全体における防水シール性を確保することができる。

膨張弁１は、上ケース１２および下ケース１３により形成される空間である収納室１４ａ内に収納される。この膨張弁１は、後方側で室内側配管２、３と、前方側で車室外配管８、９とそれぞれ、周知の方法で接続されている。

本実施形態では、膨張弁１の後方側は、室内側配管２、３とジョイント部材４およびボルト７ａ、７ｂにより結合されている。このジョイント部材４は、図３におけるＣ矢視図として図４に示すように、室内側配管２の外周に応じた凹部５ａと室内側配管３の外周に応じた凹部５ｂとが形成されているとともに、凹部５ａと５ｂとの間の部位に、雌ネジ穴６ａ、６ｂが形成されている。

組み付け手順にしたがって説明すると、まず、下ケース１３をダッシュ側パッキン１５を介して車体側隔壁部材Ｄに固定する。予め、後方パッキン２２の穴２３ａ、２３ｂに室内側配管２、３を通した後方パッキン２２を下ケース１３のリブ１８、１９の間に配置する。このとき、室内側配管２、３の開口端は収納室１４ａ内にある。

室内側配管２、３を膨張弁１の後方側の冷媒出口および冷媒入口（図示せず）に接触させた状態で室内側配管２、３にジョイント部材４の凹部５ａ、５ｂを組み付けて、ボルト７ａ、７ｂを膨張弁１の前方側から通して雌ねじ穴６ａ、６ｂに締結することにより、膨張弁１と室内側配管２、３との接続固定が完了する。

次に、膨張弁１の前方側について組み付け手順にしたがって説明すると、予め、車室外配管８、９の開口端は、それぞれの冷媒流路が形成されたブロックジョイント１０とロウ付けなどにより接合されている。

このブロックジョイント１０を、収納室１４ａ内で室内側配管２、３と接続されている膨張弁１の前方側に、ブロックジョイント１０および膨張弁１の各冷媒流路位置が一致するよう接触させる。この状態でブロックジョイント１０に設けられているボルト通し穴にボルト１１を通して、このボルト１１と膨張弁１の前方側の雌ねじとを締結することにより、車室外配管８、９と膨張弁１との接続固定が完了する。

なお、膨張弁１の後方側と室内側配管２、３との間、および膨張弁１の前方側とブロックジョイント１０との間は、それぞれＯリングなどのシール部材によりシールされている。

この後、上ケース１２を車体側隔壁部材Ｄに固定されている下ケース１３と、リブ１８、１９間に後方パッキン２２を収納するように、かつ、互いの嵌合リブ１７を嵌合させて一体化させて、上ケース１２を車体側隔壁部材Ｄにボルト固定する。以上で、膨張弁１および配管２、３、８、９の組み付けは終了する。

なお、上記組み付け手順において、順序を変えてもよい。すなわち、先に、膨張弁１と後方パッキン２２に通された室内側配管２、３との接続固定、および膨張弁１と車室外配管８、９との接続固定を行った後に、上ケース１２と下ケース１３とを、リブ１８、１９間に後方パッキン２２を収納しながら嵌合させて、車体側隔壁部材Ｄへダッシュ側パッキン１５を介してボルト固定するようにしてもよい。

このように、膨張弁１は、後方側で室内側配管２、３に接続固定され、前方側で車室外配管８、９に接続固定されることにより、収納室１４ａ内で、車体側隔壁部材Ｄ、上ケース１２および下ケース１３に接することなく、収納される。すなわち、各配管２、３、８、９はすべて金属パイプであるので、膨張弁１はこのように収納室１４ａ内で浮いた状態が維持される。なお、膨張弁１の外周と上および下ケース１２、１３との間には、作業者の指や工具が入り込む程度の所定の間隔が形成されるよう、各部の寸法形状が設定されている。

換言すれば、車両走行等に伴う車体の振動が生ずる場合、各配管２、３、８、９や、これらに接続された膨張弁１にも振動は発生する。このとき、膨張弁１は、上および下ケース１２、１３と固定されていないので、上および下ケース１２、１３との間で相対的な変位変化が生ずる。このとき、後方パッキン２２はリブ１８、１９間にあって、膨張弁１、および室内側配管２、３の変位変動を吸収することができる。しかも後方パッキン２２はＥＰＤＭ材で形成されているので、変位変動を吸収しつつ、後方開口部２０のシール性も確保することができる。

次に、膨張弁１の故障等により、交換のために膨張弁１を取り外す手順を説明する。まず、エンジンルームＥ側からボルト１１をはずして、膨張弁１の前方側から、車室外配管８、９に接合されたブロックジョイント１０を外す。次に、エンジンルームＥ側より、露出した膨張弁１の前方側でボルト７ａ、７ｂを緩めてジョイント部材４を外す。このとき、膨張弁１は上下ケース１２、１３より浮いた状態であり、さらに両者の間に形成された間隙により、収納室１４ａより膨張弁１のみをエンジンルームＥ側へ取り外すことができる。

後方パッキン２２は上および下ケース１２、１３のリブ１８、１９に収納されたままであり、室内側配管２、３は、この後方パッキン２２の穴２３ａ、２３ｂを貫通した状態のままである。すなわち、後方パッキン２２のシール構造および上および下ケース１２、１３と車体側隔壁部材Ｄとの結合状態を変更することなく、膨張弁１を取り外すことができる。なお、交換後の膨張弁１は、上記の逆の手順で室内側配管２、３と接続固定した後、ブロックジョイント１０と接続固定を行って、組み付けは完了する。

以上のように、本実施形態によれば、簡便な構成で、車体側隔壁部材ＤにおけるエンジンルームＥからの被水防止効果、すなわち車室Ｒ内への浸水防止効果を維持しつつ、膨張弁１の脱着交換を容易に行うことができる。

なお、上記実施形態では、ケース１２、１３を第１および第２の部分に分離する方向として、上下方向とする例を示したが、これに限らず、図３中矢印で示した左右方向に分離、すなわち左ケースと右ケースとから構成するものでもよい。この場合でも、左および右ケースは後方パッキン２２の面方向に分離可能である。また、左および右ケースのそれぞれの嵌合部に上記実施形態と同様の嵌合リブ１７を形成することができる。

あるいは、ケースを上記実施形態のように２つに分離せず、一体のものとして構成してもよい。この場合には、後方開口部２０においてリブ１８を１つのみ設けるようにしておき、室内側配管２、３が通された後方パッキン２２を、後方から前方へ移動させてリブ１８に接するように配置することができ、その後、クランプなどの別の固定手段で後方パッキン２２を後方からケースへ固定すれば、上記実施形態と同様の効果が得られる。

また、上記実施形態では、膨張弁１に接続される各配管８、９、２、３は膨張弁１の前後方向に延びる例を示したが、これに限らず、任意の方向に配置されていてもよい。

また、上記実施形態では、後方パッキン２２としてＥＰＤＭスポンジを用いた例を示したが、これに限らず、止水性の高い単泡材パッキンを用いることができる。

さらに、上記実施形態では、膨張弁１の後方側における室内側配管２、３との接続に、ボルト７ａ、７ｂにより締結されるジョイント部材４を用いる例を示したが、これに限らず、前方側と同様、室内側配管２、３と予め接合されたブロックジョイントおよびボルトを用いて接続してもよい。

実施形態の車両用空調装置の配置形態を示す図である。 本実施形態における膨張弁および冷媒配管の組み付け状態を示し、図３におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。 図２におけるＡ−Ａ断面を示す図である。 ジョイント部材の平面図である。

符号の説明

１…膨張弁、２、３…室内側配管（冷媒配管）、４…ジョイント部材、
７ａ、７ｂ…ボルト、８、９…車室外配管（冷媒配管）、１０…ブロックジョイント、
１２…上ケース、１３…下ケース、１４…収納室、１５…ダッシュ側パッキン、
１６…配管貫通開口部、１８、１９…リブ、２２…後方パッキン、
Ｄ…車体側隔壁部材、Ｅ…エンジンルーム、Ｒ…車室。

Claims (4)

1. 車室（Ｒ）内に配置される室内空調ユニット（３０）と、
   車室外領域（Ｅ）から車体側隔壁部材（Ｄ）の配管貫通開口部（１６）を貫通し、膨張弁（１）に接続される車室外配管（８、９）と、一方の端は前記膨張弁（１）に接続され他方の端は前記室内空調ユニット（３０）に接続される室内側配管（２、３）とを備える車両用空調装置において、
   前記車体側隔壁部材（Ｄ）の前記室内空調ユニット（３０）側には前記膨張弁（１）を収納するケース（１２、１３）が設けられ、
   前記ケース（１２、１３）は、前記配管貫通開口部（１６）に開口し前記車室外配管（８、９）を通す前方開口部（１４）と、前記室内空調ユニット（３０）側に開口し前記室内側配管（２、３）を通す後方開口部（２０）と、前記後方開口部（２０）の内周側に沿って形成されたリブ（１８）とを備え、
   前記室内側配管（２、３）の周囲を液密状態に囲う後方パッキン（２２）が、前記リブ（１８）の前記室内空調ユニット（３０）側の面（２１）に接して前記後方開口部（２０）を塞ぐよう配置されることを特徴とする車両用空調装置の配管シール構造。
2. 前記ケース（１２、１３）には、前記リブ（１８）より前記膨張弁（１）とは反対側の前記室内側配管の管路方向に所定距離隔てて他のリブ（１９）が設けられ、
   前記後方パッキン（２２）は前記２つのリブ（１８、１９）の間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置の配管シール構造。
3. 前記ケースは、前記後方パッキン（２２）の面方向に第１の部分（１２）と第２の部分（１３）とに分離可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置の配管シール構造。
4. 前記ケースの第１の部分（１２）と第２の部分（１３）とは互いに嵌合するとともに、前記嵌合部に沿って嵌合リブ（１７）が設けられ、
   前記嵌合リブは前記後方パッキン（２２）の前部において内側へ曲がるように形成されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置のシール構造。
   

Images