JP2007261326A - 車両用ドア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車室の空調を好適に、かつ省エネルギーにおこなうことができ、さらに、簡単に組み付けることができる車両用ドア構造を提供する。
【解決手段】車両用ドア構造２０は、ドアガラス２６の内面２６ａに沿って下降した冷気をドア本体２４内に導入するために、ドア本体２４の上部２４ａで、かつドアガラス２６より車室３３側の部位に設けられたスリット４５と、スリット４５に冷気を案内するために、ドア本体２４の上部２４ａで、かつスリット４５の車室３３側の部位にスリット４５よりも高く突出した状態で設けられたガイド部３９とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用ドアのドア本体が車体に開閉自在に設けられ、このドア本体の上部にドアガラスが設けられた車両用ドア構造に関する。

車両用ドア構造のなかには、日射による暑さ感を防いだり、ドアガラス近傍の低温空気による寒さ感を防いだりするために、車両用ドア内に空調ユニットを設けたものがある。
この空調ユニットは、上下の開口部を車室に臨ませた状態でサイドドアに設け、上下の開口部に連通するスクロールケーシングを設け、スクロールケーシングを冷房位置と暖房位置とに切り替え可能に構成したものである（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１１９６３９公報

特許文献１の車両用ドア構造によれば、夏季の冷房時には、下開口部から上開口部に向かう経路で空気を流すことで、上開口部からドアガラスの内面に沿って冷風を吹き出すことができる。
よって、夏季において、日射による暑さ感を抑えることが可能になる。

一方、冬季の暖房時には、上開口部から下開口部に向かう経路で空気を流すことで、ドアガラスの内面近傍の低温空気を上開口部から車両用ドア内に吸い込むことができる。
よって、冬季において、ドアガラス近傍の低温空気による寒さ感を防ぐことが可能になる。

しかし、特許文献１の車両用ドア構造は、送風機やスクロールケーシングを備えており、比較的大型で部品点数の多いユニットである。
このため、空調ユニットを設ける空間を車両用ドア内に確保するための検討時間が長くなり、さらに、空調ユニットを車両用ドア内に組み付ける際に手間がかかる。

本発明は、車室の空調を好適に、かつ省エネルギーにおこなうことができ（空調の熱負荷を低減させることができ、）、さらに、簡単に組み付けることができる車両用ドア構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車両用ドアのドア本体が車体に開閉自在に設けられ、このドア本体の上部にドアガラスが設けられた車両用ドア構造において、前記ドア本体の上部で、かつ前記ドアガラスより車室側の部位に設けられた導入口と、前記ドア本体の上部で、かつ前記導入口の車室側の部位に前記導入口よりも高く突出した状態で設けられたガイド部と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記ドア本体の内部空間を、前記導入口に連通するとともに車体外側に位置する第１空間と、この第１空間よりも車室側に位置する第２空間とに仕切る遮蔽板が設けられたことを特徴とする。

請求項３に係る発明において、前記遮蔽板は、前記第１空間および前記第２空間のいずれか一方を加熱し、他方を冷却するペルチェ素子を備えたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ドアガラスより車室側の部位に導入口を設け、導入口の車室側に導入口よりも高いガイド部を設けた。
例えば、冬季において、車室と外部との温度差が大きいためにドアガラスの内面周辺の空気が冷却される。内面周辺に発生した冷気は、対流現象によりドアガラスの内面に沿って下降する。

下降した冷気は、ガイド部で案内されて導入口に導かれる。導入口に導かれた冷気は、導入口を経てドア本体の内部に導かれる。
これにより、空調の熱負荷を低減させることができ、ドアガラスの内面に発生した冷気が、例えば、乗員の肩に触れることや、足下まで下降することを防いで、温熱感を良好に保つことができるという利点がある。

また、請求項１に係る発明では、導入口やガイド部を設けるだけの簡単な構成で、車室の空調の熱負荷を低減させることができる。
これにより、車両用ドア構造を設ける空間をドア本体内に確保することが容易となり、車両用ドア構造を手間をかけないで簡単に組み付けることができるという利点がある。

請求項２に係る発明では、ドア本体の内部空間を遮蔽板で第１空間と第２空間とに仕切る。第１空間は、導入口に連通するとともに外側に位置し、第２空間は、第１空間よりも車室側に位置する。

よって、導入口から導かれた冷気は、第１空間に導かれる。第１空間と車室との間には第２空間が形成されているので、第２空間が断熱層の役割を果たす。
これにより、第１空間に導かれた冷気が車室に影響を与えることを防ぐことができるので、車室の温熱感を一層良好に保つことができるという利点がある。

請求項３に係る発明では、遮蔽板にペルチェ素子を備えた。そして、このペルチェ素子で、第１空間および第２空間のいずれか一方を加熱し、他方を冷却するようにした。
よって、第１空間を冷却することで、第１空間に導かれた冷気を良好に下降させることができ、ドアガラスの内面に発生した冷気をドア本体の内部に好適に導くことができる。
また、第２空間を加熱することで、第２空間の熱を車室に輻射することができる。

このように、ドアガラスの内面に発生した冷気をドア本体の内部に好適に導き、かつ第２空間の熱を車室に輻射することで、車室の温熱感をより一層良好に保つことができるという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」は作業者から見た方向に従い、前側をＦｒ、後側をＲｒ、左側をＬ、右側をＲとして示す。

図１は本発明に係る車両用ドア構造を示す斜視図である。
車両１０は、車体１２の側部に開口部１４を備え、開口部１４に車両用ドア構造２０を備える。
車両用ドア構造２０は、サイドドア（車両用ドア）２１と、サイドドア２１に備えた冷気排出機構２２とを備える。

サイドドア２１は、開口部１４の前周縁部１４ａに上下のヒンジ部材（図示せず）を介してスイング自在に取り付けられたドアである。
サイドドア２１を、上下のヒンジ部材を軸にしてスイング移動することで開口部１４を開閉する。
このサイドドア２１は、一例として、ドア本体２４の上部２４ａにロールサッシ２５を備え、ロールサッシ２５に沿って昇降するドアガラス２６を備える。

図２は本発明に係る車両用ドア構造を示す断面図である。
ドア本体２４は、外部３１に臨むアウタパネル３２と車室３３に臨むインナパネル３４とが一体に形成され、インナパネル３４にライニング３５が設けられている。
ライニング３５は、車室３３内に臨む内装材で、車室３３の壁部を形成するものである。

冷気排出機構２２は、ドア本体２４に設けられている。
この冷気排出機構２２は、上部２４ａにシャッター手段３８が設けられるとともにガイド部３９が設けられ、ドア本体２４の内部空間４１を第１空間４１ａおよび第２空間４１ｂに仕切る遮蔽板４２が設けられ、下部２４ｂにワンウエイバルブ４３が設けられている。
なお、ワンウエイバルブ４３については、図３で詳しく説明する。

シャッター手段３８は、インナパネル３４の上部（すなわち、ドア本体２４の上部２４ａ）において、ドアガラス２６より車室３３側の部位に設けられたスリット（導入口）４５と、スリット４５を開閉するスリット開閉部４６とを備える。
スリット４５は、インナパネル３４の上部２４ａにおいて、ドアガラス２６より車室３３側の部位にドアガラス２６に沿って形成された細い開口部である。

スリット開閉部４６は、インナパネル３４の上部２４ａに支持軸４７を介して回動体４８が回動自在に設けられ、回動体４８に遮蔽ブレード４９が設けられている。
支持軸４７に電動モータ５１が連結されている。遮蔽ブレード４９は、スリット４５に沿って延びた板材である。

ガイド部３９は、インナパネル３４の上部（すなわち、ドア本体２４の上部２４ａ）において、スリット４５の車室３３側の部位に設けられ、頂部３９ａがスリット４５よりも高くなるように形成されている。
このガイド部３９は、スリット４５に沿って設けられ、スリット４５の全長と略同じ長さに形成されている。

遮蔽板４２は、インナパネル３４の上部２４ａで、遮蔽ブレード４９の下方に上端部４２ａが設けられ、インナパネル３４の下部３４ａに下端部４２ｂが設けられている。
遮蔽板４２をドア本体２４の内部に備えることで、ドア本体２４の内部空間４１を第１空間４１ａおよび第２空間４１ｂに仕切る。

第１空間４１ａは、スリット４５に連通するとともに外側（外部３１側）に位置する空間である。
第２空間４１ｂは、第１空間４１ａよりも車室３３側に位置する空間である。
遮蔽板４２は、第１空間４１ａおよび第２空間４１ｂに臨むようにペルチェ素子５３を備える。

さらに、冷気排出機構２２は、車室３３内の温度を検出する車室温度検出部５５と、外部３１の温度を検出する外部温度検出部５６と、車室温度検出部５５および外部温度検出部５６からの信号に基づいて電動モータ５１やペルチェ素子５３に電圧を印可する制御部５７とを備える。

車両用ドア構造２０によれば、車室温度検出部５５および外部温度検出部５６で検出した温度情報に基づいて、制御部５７から電動モータ５１に電圧を印可して電動モータ５１を駆動する。

電動モータ５１で支持軸４７を回動することで遮蔽ブレード４９が開位置と閉位置との間をスイング移動する。
遮蔽ブレード４９が開位置（図示の位置）まで移動することでスリット４５が開放される。遮蔽ブレード４９が閉位置まで移動することでスリット４５が閉塞される。

また、車室温度検出部５５および外部温度検出部５６で検出した温度情報に基づいて、制御部５７からペルチェ素子５３に電圧を印可して、第１空間４１ａに臨む面を冷却し、第２空間４１ｂに臨む面を加熱する。
これにより、ペルチェ素子５３で第２空間４１ｂを加熱し、第１空間４１ａを冷却することができる。

図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る車両用ドア構造のワンウエイバルブを説明する断面図である。
（ａ）に示すように、ワンウエイバルブ４３は、アウタパネル３２の下部（すなわち、ドア本体２４の下部２４ｂ）に設けられている。
ワンウエイバルブ４３は、ケーシング６１を備え、ケーシング６１の基端部６１ａに排出口６２を備え、ケーシング６１の頂部６１ｂに吸込口６３を備え、ケーシング６１内にダイヤフラム６４および圧縮ばね６５を備える。

このワンウエイバルブ４３は、アウタパネル下部２４ｂの取付孔６７にケーシング６１の基端部６１ａが嵌め込まれ、フランジ６１ｃが接着剤や締結部材などでアウタパネル３２の裏面に取り付けられている。
これにより、ワンウエイバルブ４３は、ケーシング６１の吸込口６３が第１空間４１ａに臨み、ケーシング６１の排出口６２が外部３１に臨むように下部２４ｂに取り付けられる。

ここで、図１に示す車両１０が停止している場合には、アウタパネル３２近傍の外気圧と、第１空間４１ａの内圧とは略同じである。
よって、ワンウエイバルブ４３は、圧縮ばね６５のばね力でダイヤフラム６４の頂部６４ａがケーシング６１の頂部６１ｂに当接する。
これにより、ケーシング６１の吸込口６３がダイヤフラム６４の頂部６４ａで塞がれる。

（ｂ）に示すように、車両１０が走行している場合には、通常の車両は、アウタパネル３２近傍の外気圧が負圧になることが知られている。
アウタパネル３２近傍の外気圧が負圧になることで、アウタパネル３２近傍の外気圧は、第１空間４１ａの内圧より低くなる。

よって、ワンウエイバルブ４３は、第１空間４１ａの内圧で圧縮ばね６５が圧縮され、ダイヤフラム６４の頂部６４ａがケーシング６１の頂部６１ｂから離れる。
これにより、ケーシング６１の吸込口６３が開放される。第１空間４１ａの冷気が吸込口６３、ダイヤフラム６４の開口６４ｂおよび排出口６２を経て外部３１側（負圧側）に導かれ、外部３１に矢印の如く排出される。

つぎに、車両用ドア構造の作用を図４に基づいて説明する。
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る車両用ドア構造の冬季／夏季における作用を説明する図である。（ａ）は冬季の作用を説明し、（ｂ）は夏季の作用を説明する。
（ａ）の冬季において、車室温度検出部５５および外部温度検出部５６で検出した温度情報が制御部５７に伝わる。制御部５７は温度情報に基づいてスリット４５を開放し、ペルチェ素子５３を作動させると判断する。

制御部５７から電動モータ５１に電圧を印可して、電動モータ５１で遮蔽ブレード４９を開位置までスイング移動する。遮蔽ブレード４９が開位置（図示の位置）まで移動することでスリット４５が開放される。
なお、遮蔽ブレード４９が、予め開位置に配置されている場合には、その状態が保たれる。

同時に、制御部５７からペルチェ素子５３に電圧を印可して、遮蔽板４２のうち、第１空間４１ａに臨む面を冷却するとともに、第２空間４１ｂに臨む面を加熱する。
これにより、第２空間４１ｂが加熱されるとともに、第１空間４１ａが冷却される。

冬季は、車室３３と外部３１との温度差が大きいためにドアガラス２６の内面２６ａ周辺の空気が冷却される。内面２６ａ周辺に発生した冷気は、対流現象により内面２６ａに沿って矢印Ａの如く下降する。
下降した冷気は、ガイド部３９で案内されてスリット４５に導かれる。スリット４５に導かれた冷気は、スリット４５を経て第１空間４１ａに矢印Ｂの如く導かれる。

スリット４５から第１空間に導かれた冷気は、遮蔽板４２に沿って矢印Ｃの如く下降する。
ここで、遮蔽板４２のうち、第１空間４１ａに臨む面が、ペルチェ素子５３で冷却され、第１空間４１ａが冷却されている。
よって、第１空間４１ａに導かれた冷気を、対流現象で良好に下降させることができ、ドアガラス２６の内面２６ａに発生した冷気を第１空間４１ａに好適に導くことができる。

この状態で、車両１０が走行している場合には、アウタパネル３２近傍外側の外気圧が負圧になり第１空間４１ａの内圧より低くなる。
よって、ワンウエイバルブ４３の吸込口６３が開放される（図３（ｂ）の状態）。

第１空間４１ａの冷気が、図３（ｂ）に示すように、吸込口６３、ダイヤフラム６４の開口６４ｂおよび排出口６２を経て外部３１側（負圧側）に導かれ、外部３１に矢印Ｄの如く排出される。
これにより、車室３３の空調の熱負荷を低減することができ、ドアガラス２６の内面２６ａに発生した冷気が、例えば、乗員の肩に触れることや、足下まで下降することを防いで、車室３３の温熱感を良好に保つことができる。

ところで、遮蔽板４２のうち、第２空間４１ｂに臨む面が、ペルチェ素子５３で加熱され、第２空間４１ｂが加熱されている。
第２空間４１ｂを加熱することで、第２空間４１ｂの熱を車室３３に矢印Ｅの如く輻射することができる。
これにより、車室３３の温熱感をより一層良好に保つことができる。

また、車両用ドア構造２０によれば、送風機などを用いずに対流現象や、車両走行時の負圧を利用することで、車室３３の空調を好適に、かつ省エネルギーにおこなうことができる。
これにより、車両用ドア構造２０を設ける空間をドア本体２４内に確保することが容易となり、車両用ドア構造２０を手間をかけないで簡単に組み付けることができる。

なお、図４（ａ）においては、ペルチェ素子５３を作動させて第２空間４１ｂを加熱するとともに、第１空間４１ａを冷却する例について説明したが、ペルチェ素子５３を作動させない状態に保つことも可能である。
この場合ににも、スリット４５から第１空間に導かれた冷気は、遮蔽板４２に沿って矢印Ｃの如く下降する。

ここで、第１空間４１ａと車室３３との間には第２空間４１ｂが形成されているので、第２空間４１ｂが断熱層の役割を果たす。
これにより、第１空間４１ａに導かれた冷気が車室３３に影響を与えることを防ぐことができるので、車室３３の温熱感を良好に保つことができる。

（ｂ）の夏季において、車室温度検出部５５および外部温度検出部５６で検出した温度情報が制御部５７に伝わる。制御部５７は温度情報に基づいてスリット４５を閉塞し、ペルチェ素子５３を作動させないと判断する。

制御部５７から電動モータ５１に電圧を印可して、電動モータ５１遮蔽ブレード４９を閉位置までスイング移動する。遮蔽ブレード４９が閉位置（図示の位置）まで移動することでスリット４５が閉塞される。
なお、遮蔽ブレード４９が、予め閉位置に配置されている場合には、その状態が保たれる。

ここで、夏季においては、車室３３は冷房で好適に冷却されている。このため、冷却された冷気は、対流現象でドアガラス２６の内面２６ａに沿って矢印Ｆの如くスリット４５に向けて下降する。

スリット４５は閉塞されているので、下降した冷気はドア本体２４の上部２４ａから車室３３の中央側に向けて矢印Ｇの如く下降する。
これにより、車室３３の冷気を外部３１に逃がすことなく、車室３３を好適な冷房状態に保つことができる。

また、ペルチェ素子５３の温冷を冬季とは反転させて利用とすることにより、第２空間４１ｂを冷却可能に構成してもよい。
これにより、ドア本体２４の車室３３側が冷却されることになり、例えば、夏季において車室３３の温冷感を良好に保つことができる。
このとき、第１空間４１ａは加熱されて内部圧力が高まることになるが、ワンウエイバルブ４３によって適宜車外に排出される。

なお、前記実施の形態では、導入口としてスリット４５を例示したが、これに限定するものではなく、その他の例が考えられる。
例えば、ドアガラス２６に沿わせて連続的に形成した複数の孔を導入口とすることも可能である。

また、前記実施の形態では、車両用ドアとしてサイドドア２１を例示したが、これに限定するものではなく、後部ドアなどの他のドアに適用させてもよい。

さらに、前記実施の形態では、ワンウエイバルブとしてバルブ４３を例示したが、これに限定するものではなく、その他のワンウエイバルブを用いることも可能である。
車両が走行することでアウタパネル３２近傍の外気圧が負圧になった際に、バルブが開口して第１空間４１ａの冷気が外部３１に排出されるように構成されていればよい。

また、前記実施の形態では、ガイド部３９をインナパネル３４の上部（すなわち、ドア本体２４の上部２４ａ）に設けた例について説明したが、これに限らないで、ライニング３５の上部に設けることも可能である。
ガイド部３９がドア本体２４の上部２４ａに設けられていればよい。

本発明の車両用ドア構造は、車両用ドアのドア本体が車体に開閉自在に設けられ、このドア本体の上部にドアガラスが設けられた自動車への適用に好適である。

本発明に係る車両用ドア構造を示す斜視図である。 本発明に係る車両用ドア構造を示す断面図である。 本発明に係る車両用ドア構造のワンウエイバルブを説明する断面図である。 本発明に係る車両用ドア構造の冬季／夏季における作用を説明する図である。

符号の説明

１２…車体、２０…車両用ドア構造、２１…サイドドア（車両用ドア）、２４…ドア本体、２４ａ…ドア本体の上部、２６…ドアガラス、２６ａ…ドアガラスの内面、３１…外部、３３…車室、３９…ガイド部、４１…内部空間、４１ａ…第１空間、４１ｂ…第２空間、４２…遮蔽板、４５…スリット（導入口）、５３…ペルチェ素子。

Claims (3)

1. 車両用ドアのドア本体が車体に開閉自在に設けられ、このドア本体の上部にドアガラスが設けられた車両用ドア構造において、
   前記ドア本体の上部で、かつ前記ドアガラスより車室側の部位に設けられた導入口と、
   前記ドア本体の上部で、かつ前記導入口の車室側の部位に前記導入口よりも高く突出した状態で設けられたガイド部と、
   を備えたことを特徴とする車両用ドア構造。
2. 前記ドア本体の内部空間を、前記導入口に連通するとともに車体外側に位置する第１空間と、この第１空間よりも車室側に位置する第２空間とに仕切る遮蔽板が設けられたことを特徴とする請求項１記載の車両用ドア構造。
3. 前記遮蔽板は、前記第１空間および前記第２空間のいずれか一方を加熱し、他方を冷却するペルチェ素子を備えたことを特徴とする請求項２記載の車両用ドア構造。

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