JP2007261328A

JP2007261328A - 車両の温調装置

Info

Publication number: JP2007261328A
Application number: JP2006086589A
Authority: JP
Inventors: Kengo Hayashi; 謙吾林; Daisuke Yamaoka; 大祐山岡
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-03-27
Also published as: US20070221360A1; US8443871B2; JP4783188B2

Abstract

【課題】外観性を良好に保つことができ、車室を迅速に暖房することができ、サイドドア内に簡単に取り付けることができる車両の温調装置を提供する。
【解決手段】車両の温調装置２０は、車体１２に設けられた熱源２７と、熱源２７の熱が伝達可能で、サイドドア１６の内部に設けられたヒートパイプ２８と、ヒートパイプ２８に設けられ、サイドドア１６を開いた状態において熱源２７からヒートパイプ２８を切離し可能で、サイドドア１６を閉じた状態において熱源２７にヒートパイプ２８を伝熱的に接続可能な伝熱機構３０とを設けた。
【選択図】図５

Description

本発明は、車体に開口部が設けられ、この開口部に対して開閉体が開閉自在に設けられた車両の温調装置に関する。

自動車のなかには、リヤヒータ装置として、車体側にヒータユニットを設け、このヒータユニットに車体ダクトを接続し、この車体ダクトの車体接続口をドア開口の後側縁部に臨ませ、スライドドアの裏面（車室に臨む面）にドアダクトを設け、このドアダクトのドア接続口を車体接続口に対向するように配置し、このドア接続口と車体接続口との間にスライドドアの移動に基づいて両接続口を接続する接続ダクトを設けたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−１２９７３２号公報

このリヤヒータ装置によれば、スライドドアを閉じた状態において、ドア接続口を車体接続口に接続ダクトを介して連通する。
よって、ヒータユニットから吹き出した温風をドア接続口まで導いて、導いた温風をドア接続口から車室に吹き出す。

しかし、特許文献１のリヤヒータ装置によれば、ダクトをスライドドアの裏面（車室に臨む面）に設けているので、外観性の観点から改良の余地が残されていた。
この対策として、ダクトをスライドドア内に収納することが考えられる。しかし、ダクトは温風を導く流路が形成されているので外形が比較的大きくなる。

一方、スライドドアは、比較的厚さ寸法が小さな部材である。
このため、スライドドア内にダクトを収納する場合、ダクトを収納する箇所が制約されることが考えられる。
ダクトを収納する箇所が制約されると、ドアガラス全体に温風を吹き付けることが難しく、例えば、温風を吹き付ける箇所をサイドミラーの視界を確保する部位に限定する必要がある。

ところで、自動車のなかには、サイドドア内にハードボードを取り付け、このハードボードに発熱シートを略鉛直状態に設け、発熱シートに発熱層を備え、この発熱層をハーネスを介して車体側の電源に接続し、発熱層を適温に保つサーモスタットを備えたものがある（例えば、特許文献２参照。）。
実公平６−２９０６６号公報

この自動車用内装材によれば、エンジン始動時などに発熱層を迅速に発熱させ、発熱させた熱を車室に輻射させて乗員に快適感を与えることが可能である。
加えて、サイドドア内に発熱シートを介装することで、外観性を良好に保つことが可能である。

ここで、特許文献２の自動車用内装材は、発熱シートを略鉛直状態に支えるためにハードボードを必要とする。このハードボードは、発熱シート全体を支える必要があり、比較的外形の大きな板材が用いられる。

このハードボードをサイドドア内に取り付けるためには、サイドドア内に比較的大きな空間を確保する必要がある。
このため、ハードボードを取り付ける空間をサイドドア内に確保することが難しく、この観点から改良の余地が残されていた。

本発明は、車室を迅速に暖房することができ、サイドドア内に簡単に取り付けることができ、外観性を良好に保つことができる車両の温調装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体に開口部が設けられ、この開口部に対して開閉体が開閉自在に設けられた車両において、前記車体に設けられた熱源と、この熱源の熱が伝達可能で、前記開閉体の内部に設けられたヒートパイプと、このヒートパイプまたは前記熱源に設けられ、前記開閉体を閉じた状態において前記熱源に前記ヒートパイプを伝熱的に接続可能な伝熱機構と、を設けたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、車体に熱源を設け、開閉体の内部にヒートパイプを設け、開閉体を閉じた状態において伝熱機構で熱源にヒートパイプを伝熱的に接続可能とした。
このように、伝熱機構を用いることで、熱源の熱をヒートパイプに効率よく伝えることが可能になる。
これにより、ヒートパイプを良好に加熱することが可能になり、ヒートパイプの熱を車室に輻射させて乗員が迅速に快適感を得られるという利点がある。

さらに、請求項１に係る発明では、開閉体の内部にヒートパイプを設ける構成とした。ヒートパイプは、熱源の熱を伝えるだけの部材であり、比較的自由に曲げ加工することが可能である。
これにより、ヒートパイプを取り付ける際に、既存の空間にヒートパイプを容易に収納することができ、ヒートパイプを開閉体の内部に簡単に収納することができるという利点がある。

加えて、請求項１に係る発明では、ヒートパイプを開閉体の内部に設けることで、ヒートパイプを開閉体で隠すことができる。
これにより、開閉体の外観性を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の温調装置（第１実施の形態）を備えた車両を示す斜視図、図２は第１実施の形態に係る車両の温調装置の要部を示す分解斜視図である。
車両１０は、車体１２の側部に開口部１４を備え、開口部１４に対してサイドドア（開閉体）１６を開閉自在に備え、サイドドア１６から車室１８に熱を輻射する車両の温調装置２０を備える。

サイドドア１６は、前周縁部１６ａが上下のヒンジ部材２２，２２を介して開口部１４の前周縁部１４ａにスイング自在に取り付けられている。
サイドドア１６は、上下のヒンジ部材２２，２２を軸にしてスイング移動することで開口部１４を開閉する部材である。

このサイドドア１６は、インナパネル２３にライニング２４が設けられている。ライニング２４は、車室１８に臨む内装材で、車室１８の壁部を形成するものである。
インナパネル２３とライニング２４との間に空間２６（図５参照）が形成されている。

車両の温調装置２０は、車体１２に設けられた熱源２７と、熱源２７の熱を伝達可能なヒートパイプ２８と、ヒートパイプ２８に設けられた伝熱機構３０と、ヒートパイプ２８の熱をドアガラス３１側に案内するシャッター機構３２と、シャッター機構３２側にヒートパイプ２８の熱を導く電動ファン３３とが設けられている。

熱源２７は、開口部１４の前周縁部１４ａ内に収納され、一例として電気ヒータ装置が用いられる。この熱源２７は、オン・オフスイッチ３５を介して車両１０の電源（図示せず）に電気的に接続されている。
オン・オフスイッチ３５は、インストルメントパネル３６に設けられている。

車両１０のメインスイッチ（図示せず）をオンにした状態で、オン・オフスイッチ３５をオンにすることで、熱源２７に電圧が印可されて熱源２７が加熱する。
なお、熱源２７には、加熱温度を一定値以下に抑えるサーモスタット（図示せず）が設けられている。
開口部１４の前周縁部１４ａには、伝熱機構３０を熱源２７に接続するための接続用開口３７が開口されている。

ヒートパイプ２８は、サイドドア１６内に設けられた部材であって、ライニング２４の内側面２４ａに複数の取付片３４…（図５参照）を用いて全域に渡って取り付けられている。
ヒートパイプ２８は、一例として銅材（銅合金）やアルミ（アルミ合金）などの伝熱性に優れた材料で中空状に形成され、端部２８ａが伝熱機構３０に取り付けられている。
このヒートパイプ２８は、中空部に冷媒が充填され、冷媒で熱源２７の熱を伝えることができる。
冷媒としては、例えば、純水などが用いられる。

ヒートパイプ２８は、熱源２７の熱を伝えるだけの部材であり、比較的自由に曲げ加工することが可能である。
これにより、ヒートパイプ２８を取り付ける際に、一例として、既存の空間にヒートパイプ２８を容易に収納することができ、ヒートパイプ２８をサイドドア１６の内部に簡単に収納することができる。

加えて、ヒートパイプ２８をサイドドア１６の内部に設けることで、ヒートパイプ２８をサイドドア１６で隠すことができる。
これにより、サイドドア１６の外観性を良好に保つことができる。

図３は第１実施の形態に係る車両の温調装置の伝熱機構を示す斜視図である。
伝熱機構３０は、ライニング２４の内側面２４ａにケース４１を取り付け、ケース４１の前端部４１ａから車体前方にプッシュバー４２を突出させ、プッシュバー４２を前方に押圧する圧縮ばね４３をケース４１内に収納したものである。

ケース４１は、上部および下部に取付ブラケット４５，４５がそれぞれ設けられ、内部に中空部４６が形成され、前後の端部４１ａ，４１ｂにそれぞれ前開口４７および後開口４８（図４参照）が形成されている。
取付ブラケット４５，４５は、ケース４１をライニング２４の内側面２４ａに取り付けるための部材である。

中空部４６にプッシュバー４２の基部４２ａを配置し、前開口４７および開口２９からプッシュバー４２のバー本体４２ｂを車体前方に突出させる。
開口２９は、ライニング２４の前壁２４ｂに形成された開口部である。
中空部４６の圧縮ばね４３で基部４２ａを押圧することにより、基部４２ａがケース４１の前端部４１ａに当接する。
一方、バー本体４２ｂの先端部４２ｃに矢印の如く押圧力が作用すると、圧縮ばね４３を基部４２ａで圧縮してバー本体４２ｂがケース４１内に入り込む。

また、ケース４１の後開口４８から、ヒートパイプ２８の端部２８ａがケース４１内（中空部４６）に差し込まれている。
この伝熱機構３０は、ケース４１やプッシュバー４２を、一例として銅材（銅合金）やアルミ（アルミ合金）などの伝熱性に優れた材料で形成する。

これにより、バー本体４２ｂの先端部４２ｃを熱源２７（図１参照）に当接することで、熱源２７の熱をプッシュバー４２およびケース４１を介してヒートパイプ２８に効率よく伝えることができる。
なお、取付ブラケット４５，４５をケース４１と別部材にすることで、取付ブラケット４５，４５を、例えば鋼材や樹脂材で形成することも可能である。

図４（ａ），（ｂ）は第１実施の形態に係る車両の温調装置の伝熱機構を示す斜視図である。
（ａ）は、上下のヒンジ部材２２，２２を軸にしてサイドドア１６を開いた状態を示す。
サイドドア１６を開いた状態において、ヒートパイプ２８は熱源２７から切り離される。圧縮ばね４３のばね力で基部４２ａがケース４１の前端部４１ａに当接する。
プッシュバー４２のバー本体４２ｂがライニング２４の前壁２４ｂから車体前方に突出する。

（ｂ）は、上下のヒンジ部材２２，２２を軸にしてサイドドア１６を閉じた状態を示す。
サイドドア１６が閉じることで、伝熱機構３０が熱源２７に近づく。バー本体４２ｂの先端部４２ｃが接続用開口３７を経て熱源２７に当接する。
バー本体４２ｂの先端部４２ｃに矢印の如く押圧力が作用し、圧縮ばね４３が基部４２ａで圧縮されてバー本体４２ｂがケース４１内に入り込む。
よって、熱源２７にバー本体４２ｂの先端部４２ｃを確実に当接することができる。これにより、サイドドア１６を閉じた状態において、ヒートパイプ２８が熱源２７に伝熱的に接続される。

この伝熱機構３０によれば、圧縮ばね４３でプッシュバー４２を突没可能に構成することで、例えば、製造公差や組立公差を吸収して、ヒートパイプ２８を熱源２７に確実に当接させることができる。
よって、ヒートパイプ２８を熱源２７に伝熱的に確実に接続することができる。

図５は第１実施の形態に係る車両の温調装置の断面図である。
シャッター機構３２は、ライニング２４の上部２４ｃに備えたスリット５１と、スリット５１を開閉するスリット開閉部５２とを備える。
スリット５１は、図４（ｂ）に示すように、ドアガラス３１の近傍に、ドアガラス３１に沿って形成された細い開口部である。

スリット開閉部５２は、ライニング２４に支持軸５３を介して回動体５４が回動自在に設けられ、回動体５４に遮蔽ブレード５５が設けられるとともに操作レバー５６（図１も参照）が設けられている。
遮蔽ブレード５５は、スリット５１に沿って延びた板材である。操作レバー５６は、ライニング２４のガイド孔２４ｄから車室１８側に突出したレバーである。

この操作レバー５６は、開位置Ｐ１および閉位置Ｐ２間の範囲で、支持軸５３を軸として矢印の如くスイング移動することが可能である。
このスリット開閉部５２は、一例として、支持軸５３と回動体５４との摩擦力を利用して、操作レバー５６を閉位置Ｐ１や開位置Ｐ２に保持するように構成されている。

操作レバー５６を閉位置Ｐ１に保持することで、遮蔽ブレード５５でスリット５１を閉じた状態に保つことができる。
操作レバー５６を開位置Ｐ２に保持することで、遮蔽ブレード５５をスリット５１から離して、スリット５１を開けた状態に保つことができる。

電動ファン３３は、サイドドア１６内において、スリット５１の下方で、かつライニング２４の略中央の高さ位置に水平方向に延びるように設けられている（図２も参照）。
電動ファン３３は、ケーシング５８内に羽根車５９が回転自在に設けられている。

電動ファン３３によれば、羽根車５９を回転することで、車室１８内の空気が導入口６３を経て吸込口５８ｂからケーシング５８内に吸い込まれ、吸い込まれた空気がケーシング５８の吹出口５８ａから上方に向けて矢印の如く吹き出される。
なお、導入口６３は、一例として、ライニング２４に形成されたスリットから構成されている。
電動ファン３３の吹出口５８ａから吹き出した空気は、ヒートパイプ２８によって熱交換され車室１８内に戻る。

この電動ファン３３は、図１に示すオン・オフスイッチ６１を操作することで、作動状態と停止状態とに切り替えられる。
オン・オフスイッチ６１は、ライニング２４の操作レバー５６近傍に設けられている。

つぎに、車両の温調装置２０の作用を図６〜図８に基づいて説明する。
図６（ａ），（ｂ）は第１実施の形態に係る車両の温調装置を使用する例について説明する図である。
（ａ）において、サイドドア１６を上下のヒンジ部材２２，２２を軸にして矢印Ａの如く閉じる。
（ｂ）において、サイドドア１６を閉じることで、熱源２７にバー本体４２ｂの先端部４２ｃが当接する。よって、ヒートパイプ２８が熱源２７に伝熱的に接続される。

図７（ａ），（ｂ）は第１実施の形態に係る車両の温調装置を室内暖房に用いるとともにデフロスタとして用いる例について説明する図である。
（ａ）において、車両１０のメインスイッチをオンにした状態で、オン・オフスイッチ３５（図６（ａ）参照）をオンにする。図６に示す熱源２７に電圧が印可されて熱源２７が加熱する。
熱源２７の熱がヒートパイプ２８に効率よく伝わり、ヒートパイプ２８を所定の温度まで良好に加熱することができる。このヒートパイプ２８の熱を矢印Ｂの如く輻射させて車室１８の乗員が迅速に快適感を得られる。

ここで、外気温度と車室温度とに温度差が生じ、ドアガラス３１の内面に霜がついたり、曇りが生じた場合には、操作レバー５６を開位置Ｐ２に向けて矢印Ｃの如く操作してスリット５１を開く。
よって、ヒートパイプ２８の熱が対流現象で空間２６を上昇（自然上昇）する。この熱は、スリット５１から矢印Ｄの如くドアガラス３１の内面全域に沿って上昇する。
これにより、ドアガラス３１の内面全域に沿って上昇した熱で内面の霜や曇りを除去することができる。

加えて、ドアガラス３１の内面全域に沿って熱を上昇させることで、ドアガラス３１の全域を暖めることができる。
これにより、ドアガラス３１の断熱効果が増し、車室１８の熱がドアガラス３１から外部に逃げることを防いで、通常の車両用ヒータの暖房効果を高めることができる。

（ｂ）において、ドアガラス３１に多量の霜がついている場合やドアガラス３１が曇っている場合には、図６（ａ）に示すオン・オフスイッチ６１を操作して、電動ファン３３を作動状態に切り替える。
羽根車５９が回転することで、車室１８内の空気が導入口６３からケーシング５８の吸込口５８ｂに矢印Ｅの如く吸い込まれる。
吸い込まれた空気は、ケーシング５８の吹出口５８ａから上方に向けて矢印Ｆの如く吹き出される。

吹出口５８ａから吹き出された空気は、ヒートパイプ２８によって熱交換される。
よって、ヒートパイプ２８の熱を空間２６で強制的に上昇させて、スリット５１から矢印Ｇの如くドアガラス３１の内面全域に沿って一層良好に上昇させることができる。
これにより、ドアガラス３１の内面全域に沿って上昇した熱で内面の霜や曇りを一層良好に除去することができる。

加えて、ドアガラス３１の内面全域に沿って熱を一層良好に上昇させることで、ドアガラス３１全域をさらに暖めることができる。
これにより、ドアガラス３１の断熱効果がさらに増し、車室１８の熱がドアガラス３１から外部に逃げることをさらに効率よく防いで、通常の車両用ヒータの暖房効果をさらに高めることができる。

図８は第１実施の形態に係る車両の温調装置を室内暖房にのみ用いる例について説明する図である。
ドアガラス３１の内面に霜や曇りがついていない場合には、図６（ａ）に示すオン・オフスイッチ６１を操作して、電動ファン３３を停止状態に切り替える。
つぎに、操作レバー５６を閉位置Ｐ１まで矢印Ｈの如く移動して、遮蔽ブレード５５でスリット５１を閉じる。
これにより、ヒートパイプ２８の熱を矢印Ｂの如く良好に輻射させて車室１８の乗員が一層迅速に快適感を得られる。

つぎに、車両の温調装置の第２〜第３の実施の形態について説明する。なお、第２〜第３の実施の形態において、第１実施の形態の車両の温調装置２０と同一類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。

図９は本発明に係る車両の温調装置（第２実施の形態）を示す斜視図である。
車両の温調装置７０は、第１実施の形態の伝熱機構３０に代えて上下のヒンジ部材２２，２２を伝熱機構として用いたもので、その他の構成は第１実施の形態と同様である。

伝熱機構としての上下のヒンジ部材２２，２２は、一例として銅材（銅合金）やアルミ（アルミ合金）などの伝熱性に優れた材料で形成され、車体側の部材が熱源２７に伝熱的に接続され、サイドドア側の部材がヒートパイプ２８の端部２８ａに伝熱的に接続されている。
よって、オン・オフスイッチ３５をオンにすることで、熱源２７が加熱し、熱源２７の熱を上下のヒンジ部材２２，２２を介してヒートパイプ２８に伝えることができる。

したがって、第２実施の形態の車両の温調装置７０によれば、第１実施の形態の車両の温調装置２０と同様の効果を得ることができる。
加えて、第２実施の形態の車両の温調装置７０によれば、上下のヒンジ部材２２，２２を伝熱機構として兼用することができるので、部品点数を減らすことができる。

図１０は本発明に係る車両の温調装置（第３実施の形態）を示す斜視図である。
車両の温調装置８０は、第１実施の形態の伝熱機構３０に代えてストライカ８１およびラッチ機構８２を伝熱機構として用いたもので、その他の構成は第１実施の形態と同様である。

伝熱機構としてのストライカ８１およびラッチ機構８２は、一例として銅材（銅合金）やアルミ（アルミ合金）などの伝熱性に優れた材料で形成され、ストライカ８１が熱源２７に伝熱的に接続され、ラッチ機構８２がヒートパイプ２８の端部に伝熱的に接続されている。

サイドドアを閉じることにより、ストライカ８１にラッチ機構８２が係合し、ストライカ８１およびラッチ機構８２が伝熱的に接続される。
よって、オン・オフスイッチ３５（図９参照）をオンにすることで、熱源２７が加熱し、熱源２７の熱をストライカ８１およびラッチ機構８２を介してヒートパイプ２８に伝えることができる。

したがって、第３実施の形態の車両の温調装置８０によれば、第１実施の形態の車両の温調装置２０と同様の効果を得ることができる。
加えて、第３実施の形態の車両の温調装置８０によれば、ストライカ８１およびラッチ機構８２を伝熱機構として兼用することができるので、部品点数を減らすことができる。

なお、前記実施の形態では、ヒートパイプ２８に伝達機構３０を設けた例について説明したが、これに限らないで、熱源２７に伝達機構３０を設けても同様の効果を得ることができる。

また、前記実施の形態では、熱源２７にヒートパイプ２８を伝熱的に接続可能な機構として伝熱機構３０を例示したが、伝熱機構は例示したものに限定するものではない。
サイドドア１６を閉じた際に、ヒートパイプ２８を熱源２７に確実に当接可能に構成されていればよい。

さらに、前記実施の形態で例示したヒートパイプ２８の本数や形状は、サイドドア１６やライニング２４の形状に合わせて任意に変更が可能である。

また、前記実施の形態では、電動ファン３３を備えた例について説明したが、これに限らないで、電動ファン３３を備えなくても同様の効果を得ることができる。
さらに、前記実施の形態では、スリット５１の開閉を手動で操作するように構成したが、スリット５１の開閉を電動としてもよい。

また、前記実施の形態では、本発明に係る車両の温調装置２０をドアガラス３１に適用した例について説明したが、これに限らないで、後部ドアやドアミラーなどの他の部位に適用してドアガラスやミラーの曇りを除去することも可能である。
さらに、前記実施の形態では、ヒンジタイプのドア開閉構造の例について説明したが、例えば、第１、第３の実施の形態によれば、スライド式ドア構造にも適用可能である。

また、前記実施の形態では、熱源２７として電気ヒータを利用した例について説明したが、例えば、車両に用いる動力源（エンジンや燃料電池など）の冷却水などの排熱も好適に利用できる。このように排熱を利用することで省エネルギーで温調装置を構成できる。

さらに、前記実施の形態では、熱源２７を加熱源とした例について説明したが、ヒートパイプの冷媒の種類によっては、熱源を冷却し、伝熱機構でヒートパイプに冷熱を伝えることによってドア本体を冷却することができる。
例えば、夏場に、この構成を利用することで、ヒートパイプの冷熱によって、車室１８内側が冷却することになり、車室１８の温冷感を良好に保つことができる。

本発明の温調装置は、車体に開口部が設けられ、この開口部に対して開閉体が開閉自在に設けられた車両への適用に好適である。

本発明に係る車両の温調装置（第１実施の形態）を備えた車両を示す斜視図である。第１実施の形態に係る車両の温調装置の要部を示す分解斜視図である。第１実施の形態に係る車両の温調装置の伝熱機構を示す斜視図である。第１実施の形態に係る車両の温調装置の伝熱機構を示す斜視図である。第１実施の形態に係る車両の温調装置の断面図である。第１実施の形態に係る車両の温調装置を使用する例について説明する図である。第１実施の形態に係る車両の温調装置を室内暖房に用いるとともにデフロスタとして用いる例について説明する図である。第１実施の形態に係る車両の温調装置を室内暖房にのみ用いる例について説明する図である。本発明に係る車両の温調装置（第２実施の形態）を示す斜視図である。本発明に係る車両の温調装置（第３実施の形態）を示す斜視図である。

符号の説明

１０…車両、１２…車体、１４…開口部、１６…サイドドア（開閉体）、２０，７０，８０…車両の温調装置、２２…ヒンジ部材（伝熱機構）、２７…熱源、２８…ヒートパイプ、３０…伝熱機構、８１・８２…ストライカ・ラッチ機構（伝熱機構）。

Claims

車体に開口部が設けられ、この開口部に対して開閉体が開閉自在に設けられた車両において、
前記車体に設けられた熱源と、
この熱源の熱が伝達可能で、前記開閉体の内部に設けられたヒートパイプと、
このヒートパイプまたは前記熱源に設けられ、前記開閉体を閉じた状態において前記熱源に前記ヒートパイプを伝熱的に接続可能な伝熱機構と、
を設けたことを特徴とする車両の温調装置。