JP2007182104A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車体に荷重が入力したときに、安価なコストで、空調用冷媒の車室内への漏洩を確実に防止する車両用空調装置を提供する。
【解決手段】車室外のエンジンルームに配索された空調用配管４１の側面に突起４７を設け、車体に荷重が入力されたときに前記突起４７を根本部から引き剥がすことにより空調用配管４１の側面の一部を破断させ、この破断によって形成された排出孔５１から空調用冷媒をエンジンルーム内に放出させる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、車両用空調装置に関し、更に詳しくは、車体前部に荷重が入力された場合に、この荷重を利用して空調用冷媒を車室外で放出させる車両用空調装置に関する。

従来から、車体前部のエンジンルームから車室内に亘って、コンデンサや空調用冷媒の空調用配管などの空調装置の構成部品が配設されている。この空調装置には、近年の地球環境保護の観点から、二酸化炭素等のノンフロンガスの冷媒が用いられている。

前記空調装置においては、車体に荷重が入力されて空調装置の構成部品が破断した場合に、該構成部品から前記冷媒が漏れるおそれがある。このため、エンジンルーム内に配索した冷媒用空調用配管に電磁開閉弁を接続し、車体に荷重が入力されてエアバッグ作動信号を受けたときに前記電磁開閉弁が開くことにより、該電磁開閉弁からエンジンルーム内に冷媒を放出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３５１９８５公報

しかしながら、前記従来例では、エアバッグ作動信号を用いているため、この作動信号の伝達に異常が生じた場合は、電磁開閉弁が正常に開かないおそれがある。従って、電磁開閉弁を正常に作動させるために、新たな機能を追加する等の対策が必要となり、コスト上昇を招くおそれがある。

また、センサー、リレー及び電磁開閉弁などの複雑な電気回路が必要となるため、この電気回路によっても多額のコストがかかるという問題がある。

そこで、本発明は、安価なコストで、荷重入力時に空調用冷媒を確実に車室外で放出させる車両用空調装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明は、車体に荷重が入力された際に、空調用冷媒の車室内への漏洩を防止する車両用空調装置において、車室外から車室内に亘って空調用配管を配索し、車室外における空調用配管が自身近傍の前記荷重を受けることによって自身の少なくとも一部を破断又は分離させることにより、空調用配管内を送給する空調用冷媒を車室外で放出させることを特徴とする。

本発明によれば、車体に入力された荷重によって車室外における空調用配管の少なくとも一部を破断又は分離させるため、安価なコストで、空調用冷媒の車室内への漏洩を防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

[第１の実施形態]
図１は、本発明の第１実施形態による空調装置を取り付ける前の車体前部を示す斜視図である。

車体前部１には、エンジンルーム３が配設されており、該エンジンルーム３と車室内５とは、車幅方向に沿って延設されたカウルボックス７と該カウルボックス７の下部に設けられたダッシュパネル９とによって分けられている。

また、エンジンルーム３側の車体の左右両側には、車両前後方向に沿ってフードリッジ１１が延設され、該フードリッジ１１の車幅方向内側にはストラットハウジング１３が配設されている。そして、ストラットハウジング１３の下側には、前記ダッシュパネル９の下端部から車両前方に沿って車体前端部に至るまで延びるサイドメンバ１５が設けられている。

さらに、サイドメンバ１５の下部には、平面視略コ字状のサスペンションメンバ１７が配設されている。このサスペンションメンバ１７は、車幅方向に延びてサイドメンバ１５の後端部１５ａの下側に取り付けられる後部１９と、該後部１９の左右両端から車両前方に向けて延びる側部２１と、該側部２１の前端２１ａから屈曲して上方に延びる脚部とから構成されている。これらのサイドメンバ１５やサスペンションメンバ１７は、非常に強度の高い車体骨格部材である。

そして、車体前端には、車幅方向に沿って延び、図示しないラジエータを支持するラジエータサポート２５が配設されている。

図２は、本発明の第１実施形態による空調装置の冷凍サイクルを示すシステム図である。

この空調装置２７は、エンジンルーム３内から車室内５に亘って配索された複数の構成部材からなる。この構成部材は、具体的には、コンデンサ２９（凝縮器、ガスクーラー）、内部熱交換器３１、減圧弁３３、エバポレータ３５（蒸発器）、アキュムレータ３７（蓄圧器）、コンプレッサー３９（圧縮機）、及びこれらを繋いで空調用冷媒ｒを流通させる空調用配管４１である。

前記コンデンサ２９は、車両の走行風又は図外のブローファンを利用して空調用冷媒ｒを冷却及び液化させるものであるため、エンジンルーム３の前端部に配置されている。

内部熱交換器３１は、コンデンサ２９の冷媒流路の下流側に配置され、この内部熱交換器３１の内部には、複数の屈曲部を有する内部配管４３，４５を一対に対向させて配置しているため、一方の内部配管４５から他方の内部配管４３に熱が移動して熱交換が行われる。

エバポレータ３５は、液化した空調用冷媒ｒを気化（蒸発）させて、この気化熱で車室内５を冷却するように、車室内５に配置されている。

アキュムレータ３７内には、液体状態及び気体状態の空調用冷媒ｒが収納されており、アキュムレータ３７から気体状態の空調用冷媒ｒが吐出される。

コンプレッサー３９は、アキュムレータ３７の冷媒流路の下流側に配置されており、気体状態の空調用冷媒ｒをコンデンサ２９で冷却して液化しやすくするために、空調用冷媒ｒを加圧するものである。

前述した空調装置２７の構成部材のうち、エバポレータ３５と該エバポレータ３５近傍の空調用配管４１は車室内に配置され、これら以外の構成部材は、車室外であるエンジンルーム３に配置されている。

前記構成を有する空調装置２７における冷凍サイクルを簡単に説明する。

コンプレッサー３９にて圧縮された高温高圧の気体状態の空調用冷媒ｒは、空調用冷媒ｒの空調用配管４１を介してコンデンサ２９に送給され、該コンデンサ２９において、走行風又はブローファンによる風で冷却され、高圧状態のまま内部熱交換器３１に送られる。こののち、減圧弁３３にて圧力が低下した空調用冷媒ｒはエバポレータ３５において蒸発し、その気化熱がエバポレータ３５を通過して流れる車室内の空気から奪われて該空気が冷却されるため、車室内が冷房される。

そして、気化した空調用冷媒ｒは、アキュムレータ３７から内部熱交換器３１に送られ、該内部熱交換器３１内で、一対に対向配置された内部配管同士４３，４５で熱交換され、コンプレッサー３９に送られる。

図３は、本発明の第１実施形態による空調装置の空調用配管の要部を示す斜視図である。

この空調用配管４１は、エンジンルーム３内に車両前後方向に沿って延設されており、その内部を空調用冷媒ｒが流通している。この空調用配管４１は、車両前後方向に延設された部材、例えばサイドメンバ１５の上面に該サイドメンバ１５の長手方向に沿って設けることができる。また、サスペンションメンバ１７の側部２１の上面に該側部２１の長手方向に沿って取り付けても良い。

また、空調用配管４１の側面には、突起４７が一体に形成されている。該突起４７は、空調用配管４１の側面に対して略法線方向に突出して形成されている。突起４７の根本部４９は、空調用配管４１の側面に一体形成されているため、突起４７に所定以上の荷重が入力されると、突起４７が根本部４９から引き剥がされ、側面にその引き剥がされた跡である排出孔５１が形成される。

また、空調用配管４１における突起４７よりも車両前側（荷重入力側）の側面には、第１の荷重伝達部材５３が設けられている。該第１の荷重伝達部材５３は、中央部が円状にくり抜かれて空調用配管４１の外周面に嵌合された円盤部５５と、該円盤部５５の後面に取り付けられ、空調用配管４１に沿って車両後方側に延びる係合片部５７とから構成されている。該係合片部５７は、矩形状の板材にＵ字状の切欠き５９を形成したものであり、この切欠き５９内に前記突起４７が係止されている。そして、第１の荷重伝達部材５３は、空調用配管４１にスライド可能に嵌合されている。従って、第１の荷重伝達部材５３の円盤部５５に車両後方に向かう荷重が入力されると、第１の荷重伝達部材５３は車両後方に移動する。

次に、空調用配管４１がサイドメンバ１５の上面に取り付けられている場合に、車体前部に荷重が入力されたときの車体前部の変形挙動について説明する。

図４は、本発明の第１実施形態において、車体前部に荷重が入力されたときの空調用配管の要部を示す斜視図である。

まず、図外のバンパを介してサイドメンバ１５の前端に荷重が入力されると、この荷重はサイドメンバ１５（図１参照）の長手方向に沿って車両後方に伝達される。そして、サイドメンバ１５が車両前後方向に圧壊し、サイドメンバ１５の前部が車両後方に相対移動する。すると、サイドメンバ１５の前部に固定された図外の支持部材が、図３に示すように、第１の荷重伝達部材５３の円盤部５５を車両後方に押しつけることにより、第１の荷重伝達部材５３の円盤部５５には荷重Ｆが入力される。

次いで、図４に示すように、第１の荷重伝達部材５３に固定された係合片部５７も車両後方に移動し、空調用配管４１に固定された突起４７を押し曲げ、該突起４７が根本部４９から引き剥がされる。これによって、空調用配管４１の側面の一部が破断して排出孔５１が形成され、この排出孔５１から空調用冷媒ｒがエンジンルーム内に放出される。従って、車室内に空調用冷媒ｒが漏れることを確実に防止することができる。

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

車体に荷重が入力された際に、空調用冷媒の車室内への漏洩を防止する車両用空調装置において、車室外であるエンジンルーム３から車室内に亘って空調用配管４１を配索し、前記荷重によって車室外における空調用配管４１の少なくとも一部を破断又は分離させることにより、空調用配管４１内を送給する空調用冷媒ｒを車室外で放出させる。

このため、車体に荷重が入力された場合に、空調用配管４１内の空調用冷媒ｒが車室内に漏洩することがない。

車室外に配索された前記空調用配管４１の側面に突起４７を設け、車体に所定値以上の荷重が入力されたときに前記突起４７を根本部４９から引き剥がすことにより空調用配管４１の側面の一部を破断させる。

このため、簡単な構造で、空調用配管４１内の空調用冷媒ｒが車室内に漏洩することを確実に防止することができる。

また、前記突起４７に対して車両前側（荷重入力側）の位置に、前記荷重を突起４７に伝達する第１の荷重伝達部材５３を設けているため、車体に荷重が入力された場合に、確実に突起４７を引き剥がして空調用配管４１を破断させることができる。

[第２の実施形態]
次いで、本発明の第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態と同一構造については、その説明を省略する。

図５は本発明の第２実施形態による空調用配管の要部を示す側面図、図６は図５の斜視図、図７は図５の分解斜視図である。

図５に示すように、空調用配管４１は車室外であるエンジンルーム３からダッシュパネル９を貫通して車室内５に至るまで配索されている。そして、本実施形態における空調用配管４１は、このダッシュパネル近傍において、上側に配置された上側空調用配管６１と下側に配置された下側空調用配管６３とに分割されている。上側空調用配管６１は、側面視Ｌ字状に屈曲して車体側に固定されており、ダッシュパネル９を貫通して車室内５に至るまで配索されている。また、下側空調用配管６３は、エンジンルーム３内を車両後方に向けて直線状に延設され、ダッシュパネル９の近傍で上方に向けて屈曲することにより、側面視Ｌ字状に形成されている。

そして、図５，６に示すように、下側空調用配管６３の上端部と上側空調用配管６１の下端部とは、保持部材６５を介して接続されている。

図６，７に示すように、下側空調用配管６３の上端部は、上側空調用配管６１の内周面に挿入される挿入部６７と、該挿入部６７の下端位置に、配管の径方向外側に広がる円環状のつば部６９が形成されている。また、つば部６９の側面に計４つの係止片７１，７３，７５，７７が突設されている。これらの係止片は、車幅方向内側に２箇所、車幅方向外側に２箇所設けられ、それぞれ前側と後側に一対ずつ形成されている。車幅方向外側を例にとると、車両前方側に前側係止片７１，７３が設けられ、車両後方側に後側係止片７５，７７が設けられている。前側係止片７１，７３は、平面視矩形状に形成され、後側係止片７５，７７は平面視三角状に形成され、両係止片同士は互いに前後方向に所定間隔をおいて配置されており、後側係止片７５，７７の車両前側の側面は、車両後方に向かうにつれて徐々に車幅方向外側に広がる傾斜面７９に形成されている。そして、車幅方向内側に設けられた係止片７３，７７も、車幅方向外側の係止片７１，７５と同様に、車両前方側に前側係止片７３が設けられ、車両後方側に後側係止片７７が設けられ、後側係止片７７の車両前側の側面は、車両後方に向かうにつれて徐々に車幅方向内側に広がる傾斜面７９に形成されている。

また、上側空調用配管６１の下端部は、本体部よりも外径が大きい太管部８１に形成されている。該太管部８１の外周面の径は、下側空調用配管６３のつば部６９の外径とほぼ同一径に形成され、内周面８３の内径は、下側空調用配管６３の挿入部６７が嵌合可能な大きさに設定されている。また、太管部８１の下端縁には、前記下側空調用配管６３のつば部６９に設けた係止片７１〜７５に対応した４箇所の係止片８５，８７，８９，９１が設けられている。そして、車両前方側に設けた前側係止片８５，８７及び車両後方側に設けた後側係止片８９，９１はともに、下側空調用配管６３のつば部６９に設けた係止片７１〜７７と同一形状に形成されている。

一方、図７に示すように、下側空調用配管６３と上側空調用配管６１とを連結して保持する保持部材６５は、一枚の板状部材を平面視Ｕ字状に湾曲させたものである。つまり、保持部材６５は、車両前方側の平板状に形成された左右一対の平板部９３と、これらの平板部９３の後端同士を連結する半円状に湾曲した湾曲部９５とから一体に形成されている。また、平板部９３の上下方向の中央部には、車両前後方向に延びる矩形状の切欠き９７が形成されており、該切欠き９７の後方側には矩形状の係止孔９９が形成されている。

これらの切欠き９７と係止孔９９の上下方向の長さは、上側，下側空調用配管６３の係止片の厚さを合わせた寸法より若干大きめに設定されており、これによって、保持部材６５の切欠き９７と係止孔９９に、係止片を効率的に挿入及び保持することができる。また、図５に示すように、保持部材６５の平板部９３の前端は、側面視で、空調用配管４１の接続部分１０１の前端１０１ａよりも車両前方側に突出して、平板状の第２の荷重伝達部材１０３に当接している。該第２の荷重伝達部材１０３は、円形の挿通孔が設けられた、外形が略矩形状の平板であり、挿通孔内に下側空調用配管６３の本体部がスライド可能に挿通されている。

次に、車体前部に荷重が入力されたときの車体前部の変形挙動について説明する。

図８は、本発明の第２実施形態において、車体前部に荷重が入力されたときの空調用配管の要部を示す側面図である。

まず、図外のバンパを介してサイドメンバ１５（図１参照）の前端に荷重が入力されると、この荷重はサイドメンバ１５の長手方向に沿って車両後方に伝達される。そして、サイドメンバ１５が車両前後方向に圧壊し、サイドメンバ１５の前部が車両後方に相対移動する。すると、サイドメンバ１５の前部に固定された図外の支持部材が第２の荷重伝達部材１０３に当たり、図５に示すように、第２の荷重伝達部材１０３が保持部材６５を車両後方に押圧する。ここで、図６に示すように、保持部材６５の係止孔９９における前側の端縁は、上側空調用配管６１と下側空調用配管６３の後側係止片７５，７７，８９，９１の傾斜面７９に当たり、保持部材６５は傾斜面７９を乗り越えて後方に移動する。これにより、図８に示すように、保持部材６５が空調用配管４１の係止片から外れる。

また、空調用配管内には、空調用冷媒ｒが送給されており、圧力がかかっているため、この空調用冷媒ｒによる圧力で、下側空調用配管６３が上側空調用配管６１に対して下方に押し出されて、下側空調用配管６３が上側空調用配管６１から外れる。

すると、上側空調用配管６１と下側空調用配管６３との接続部分１０１から空調用冷媒ｒがエンジンルーム３内に放出され、車室内５に冷媒ｒが漏洩されることはない。

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

車室外に配索された前記空調用配管４１を分割し、通常状態ではこれらの分割した空調用配管同士６１，６３を接続させる一方、車体に所定値以上の荷重が入力されたときには、分割した空調用配管同士６１，６３を分離させるように構成している。

このため、車体に荷重が入力された場合の空調用冷媒の放出量が大きくなるため、車室内５への空調用冷媒の漏洩を更に確実に防止することができる。

前記分割した空調用配管同士６１，６３を保持部材６５を介して接続させ、車体に荷重が入力されたときには、該荷重を利用して前記保持部材６５を外すことによって、分割した空調用配管同士６１，６３を分離させるように構成している。

このため、簡単な構造で、空調用冷媒ｒの車室内５への漏洩を確実に防止することができる。

前記保持部材６５に対して車両前側（荷重入力側）の位置に、前記荷重を保持部材６５に伝達する第２の荷重伝達部材１０３を設けているため、車体に荷重が入力された場合に、確実に保持部材６５を外して上側と下側の空調用配管同士６１，６３の接続を解除させることができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。

本発明の第１実施形態による空調装置を取り付ける前の車体前部の構造を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態による空調装置の冷凍サイクルを示すシステム図である。 本発明の第１実施形態による空調用配管の要部を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態において、車体前部に荷重が入力されたときの空調用配管の要部を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態による空調用配管の要部を示す側面図 図５の斜視図である。 図５の分解斜視図である。 本発明の第２実施形態において、車体前部に荷重が入力されたときの空調用配管の要部を示す側面図である。

符号の説明

ｒ…空調用冷媒
３…エンジンルーム（車室外）
５…車室内
４１…空調用配管
４７…突起
４９…根本部
５３…第１の荷重伝達部材（荷重伝達部材）
６１…上側空調用配管（分割した空調用配管）
６３…下側空調用配管（分割した空調用配管）
６５…保持部材
１０３…第２の荷重伝達部材（荷重伝達部材）

Claims (5)

1. 車体に荷重が入力された際に、空調用冷媒の車室内への漏洩を防止する車両用空調装置において、
   車室外から車室内に亘って空調用配管を配索し、車室外における空調用配管が自身近傍の前記荷重を受けることによって自身の少なくとも一部を破断又は分離させることにより、空調用配管内を送給する空調用冷媒を車室外で放出させることを特徴とする車両用空調装置。
2. 車室外に配索された前記空調用配管の側面に突起を設け、前記荷重が入力されたときに前記突起を引き剥がすことにより空調用配管の側面の一部を破断させることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 車室外に配索された前記空調用配管を分割し、通常状態ではこれらの分割した空調用配管同士を接続させる一方、
   車体に荷重が入力されたときには、分割した空調用配管同士を分離させるように構成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。
4. 前記分割した空調用配管同士を保持部材を介して接続させ、車体に荷重が入力されたときには、該荷重を利用して前記保持部材を外すことによって、分割した空調用配管同士を分離させるように構成したことを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
5. 前記突起又は保持部材に対して荷重入力側の位置に、前記荷重を突起又は保持部材に伝達する荷重伝達部材を設けたことを特徴とする請求項２又は４に記載の車両用空調装置。
   

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