JP2008013127A - 車両用空調ユニットの配管取り出し構造 - Google Patents

Abstract

【課題】接続ブロック５０の外形に凹部５０ａを有する配管取り出し構造において、コストを抑えつつ凹部５０ａからの風洩れを防ぐことのできる車両用空調ユニットの配管取り出し構造を提供する。
【解決手段】配管差し込み溝のような凹部５０ａの空気流路内部側を塞ぐよう配管３ａ、３ｂ上に配置した内側パッキンＰ４と、ケース部材１に内側パッキンＰ４を圧縮してシールする内側シールリブ１ｂとを備えている。
これによれば、凹部５０ａからの風洩れをシールする内側パッキンＰ４は、隙間形状に合わせた特殊形状ではなく、短冊状の簡単な形状のパッキンとできることより、コストを抑えつつ凹部５０ａからの風洩れを防ぐことのできる車両用空調ユニットの配管取り出し構造とすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用空調ユニットからの配管取り出し構造に関するものであり、特にエバポレータの冷媒導入導出配管の取り出し部などに用いて好適なものである。

従来の車両用空調ユニットの配管取り出し構造として、下記特許文献１に示されるものなどがある。また図７は、下記特許文献１にも示されているような、ろう付けジョイントにおける配管取り出し部の組み立て構造の一例を示す分解斜視図であり、図８は図７の構造における組み上がった状態を示す斜視図である。

ろう付けジョイントとは、接続凸部５ａとタッピング孔Ｔとが形成された接続ブロック５を配管３ａ、３ｂの先端側にろう付け接合したものである。そして、その接続ブロック５の外周に外周パッキンＰ１を巻き付け（ステップＳ１）、図示しないエバポレータごと空調ケース１内に挿入し、接続ブロック５は空調ケース１の嵌合部の一部に形成された外周シールリブ１ａ内に外周パッキンＰ１を圧縮しながら挿入する（ステップＳ２）。

そして、ブロワケース２を空調ケース１に嵌合させるとともに、ブロワケース２の嵌合部の一部に形成された外周シールリブ２ａで外周パッキンＰ１を圧縮しながら接続ブロック５を鋏持してシール保持するものである（ステップＳ３）。なお、接続ブロック５の接続凸部５ａにはボックス型膨張弁４が嵌められ（ステップＳ４）、スルーボルトＳＢにて締結固定されるようになっている（ステップＳ５）。また、接続凸部５ａに嵌まっているＯリングは省略して示している。

また、図９は、従来のかしめジョイントにおける配管取り出し部の組み立て構造を示す分解斜視図であり、図１０は図９での接続ブロック５０と配管３ａ、３ｂとのかしめ状態を上方から見た図である。また、図１１は図９の構造における組み上がった状態を示す斜視図である。

かしめジョイントとは、図９に示すように、接続ブロック５０に配管差し込み溝５０ａを形成し、その配管差し込み溝５０ａに先端を接続部としてバルジ（紐出し）加工した配管３ａ、３ｂを圧入し、その後図１０に示すように、接続ブロック５０の裏側に形成したかしめ爪Ｋを配管側にかしめ変形させて接続ブロック５０と配管３ａ、３ｂとを機械的に結合させたものである。このかしめジョイントは、接続ブロック５０と配管３ａ、３ｂとの結合がろう付けに比べて容易であることなどから採用が進んでいる。

かしめジョイントとした場合の組み立て手順として上記したろう付けジョイントと異なる点は、接続ブロック５０に形成した配管差し込み溝５０ａからの風洩れを防ぐため、配管差し込み溝５０ａにその隙間形状に合わせた隙間パッキンＰ２、Ｐ３をそれぞれ組み込み（ステップＳ１−１）、その上から接続ブロック５０の外周に外周パッキンＰ１を巻き付ける（ステップＳ１−２）こととなる。なお、その他の構成および組み立てステップは、上記したろう付けジョイントと同じであるため、説明は省略する。
特開２００２−１４４８５６号公報

しかしながら、せっかくかしめジョイントとして配管部のコストを抑えても、ケースとの間でのシールを保つために特殊形状の隙間パッキンＰ２、Ｐ３を必要とするため、空調ユニットとしては部品費や組み立て工数が下がらないという問題点がある。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、上記したかしめジョイントなどのように貫通部プレートの外形に凹部を有する配管取り出し構造において、コストを抑えつつ凹部からの風洩れを防ぐことのできる車両用空調ユニットの配管取り出し構造を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項５に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、複数のケース部材（１、２）を嵌合して形成される空気流路と、
ケース部材（１、２）間の嵌合部の一部を貫通する配管（３ａ、３ｂ）と、
配管（３ａ、３ｂ）の途中に固定されて外形をケース部材（１、２）で鋏持される貫通部プレート（５０）と、
ケース部材（１、２）と貫通部プレート（５０）との間に介在して配管貫通部からの風洩れを阻止する外周パッキン（Ｐ１）とから成り、貫通部プレート（５０）の外形に凹部（５０ａ）を有する車両用空調ユニットの配管取り出し構造において、
凹部（５０ａ）の空気流路内部側を塞ぐよう配管（３ａ、３ｂ）上に配置した内側パッキン（Ｐ４）と、
ケース部材（１）に内側パッキン（Ｐ４）を圧縮してシールする内側シールリブ（１ｂ）とを備えていることを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、凹部（５０ａ）からの風洩れをシールする内側パッキン（Ｐ４）は、隙間形状に合わせた特殊形状ではなく、短冊状の簡単な形状のパッキンとできることより、コストを抑えつつ凹部（５０ａ）からの風洩れを防ぐことのできる車両用空調ユニットの配管取り出し構造とすることができる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調ユニットの配管取り出し構造において、内側パッキン（Ｐ４）を配管（３ａ、３ｂ）の外面に貼り付け固定していることを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、内側パッキン（Ｐ４）が脱落したり位置がすれて組み付いたりすることがないため、確実にシール性を保つことができるうえ、組み立て時の作業性を良くすることができる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の車両用空調ユニットの配管取り出し構造において、内側シールリブ（１ｂ）の圧縮開始端側に面取り部（１ｃ）を形成していることを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、内側パッキン（Ｐ４）を内側シールリブ（１ｂ）で圧縮しながら配管貫通部をケース内に挿入する際の作業性を良くすることができる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の車両用空調ユニットの配管取り出し構造において、外周パッキン（Ｐ１）と内側パッキン（Ｐ４）とを一体にして長尺の一体パッキン（Ｐ５）とするとともに、一体パッキン（Ｐ５）を配管（３ａ、３ｂ）周りから貫通部プレート（５０）の外周へと螺旋状に巻き付けていることを特徴としている。

この請求項４に記載の発明によれば、部品点数が減って製造コストを抑えつつ凹部（５０ａ）からの風洩れを防ぐことのできる車両用空調ユニットの配管取り出し構造とすることができる。

また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載の車両用空調ユニットの配管取り出し構造において、貫通部プレート（５０）は、配管（３ａ、３ｂ）にかしめて固定する部品接続用プレート（５０）であることを特徴としている。

この請求項５に記載の発明によれば、従来技術として前述したように、膨張弁４や図示しない相手側配管を接続するためのかしめジョイントを用いた構成とすることができる。ちなみに、上記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一例である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について添付した図１ないし図４を用いて詳細に説明する。まず図１は、本発明の実施形態に係る車両用空調ユニットの概略構造を示す模式図である。本実施形態は、本発明の配管取り出し構造を、水冷エンジン搭載車両の車両用空調ユニットに適用したものである。

空気流路の一部を成す空調ケース（本発明で言うケース部材）１の空気流れ上流部位には、車室内に空調用空気を送風するブロワ部が構成されている。なお、本実施形態では、空調ケース１とブロワ部のフロワケース（本発明で言うケース部材）２とは別体で構成されており、これら複数のケース部材を嵌合させて空気流路が形成される。なお、本実施形態でのケース１、２は樹脂を射出成形したものである。

このブロワ部には、車室内空気（内気）を吸入するための内気吸入口１１と車室外空気（外気）を吸入するための外気吸入口１２とが形成されるとともに、これらの吸入口１１、１２を選択的に開閉するための内外気切換ドア１３が設けられている。そして、この内外気切換ドア１３は、サーボモータ１４などの駆動手段によって開閉駆動される。内外気切換ドア１３の空気流れ下流側部位には、送風機１５が配設されており、この送風機１５によって両吸入口１１、１２のうちのいずれかから吸入された空気が、後述する各開口部２５・２７・２９に向けて送風される。

送風機１５の空気流れ下流側には、空気冷却手段を成すエバポレータ（冷媒蒸発器）３が配設されており、送風機１５によって送風された空気は、全てこのエバポレータ３を通過する。エバポレータ３は、コンプレッサ（冷媒圧縮機）７、コンデンサ（冷媒凝縮器）８、膨張弁４と共に環状に配管結合されて冷凍サイクルを構成している。そして、コンプレッサ７は図示しない車両走行用エンジンに電磁クラッチ７ａを介して連結されており、この電磁クラッチ７ａを断続することで稼働をＯＮ−ＯＦＦして制御される。

エバポレータ３の空気流れ下流側には、空気加熱手段を成すヒータコア２１が配設されており、このヒータコア２１は、図示しない車両走行用エンジンの冷却水（温水）を熱源として空気を加熱する。また、空調ケース１内には、ヒータコア２１をバイパスするバイパス通路２２が形成されているとともに、ヒータコア２１の空気流れ上流側には、ヒータコア２１を通る風量とバイパス通路２２を通る風量との風量割合にて吹出温度を調節するエアミックスドア２３が配設されている。

そして、サーボモータ２４などの駆動手段にてこのエアミックスドア２３の開度を調節して、上記風量割合を調節している。また、空調ケース１の空気流れ最下流側部位には、フロントガラスの内面に向けて空調空気を吹き出すためのデフロスタ開口部２５と、車室内乗員の上半身に向けて空調空気を吹き出すためのフェイス開口部２７と、車室内乗員の足元に向けて空調空気を吹き出すためのフット開口部２９とが形成されている。

そして、各開口部２５、２７、２９の空気流れ上流側部位には、デフロスタドア２６、フェイスドア２８、フットドア３０が配設されていて、これらのドアをサーボモータ３１などの駆動手段によって連動させながらそれぞれの開口部を開閉することにより、吹出モードが切り換えられる。

また、電磁クラッチ７ａ、送風機１５、およびサーボモータ１４、２４、３１などの駆動手段を制御する図示しない空調制御装置（ＥＣＵ）がある。このＥＣＵは、中央演算装置（ＣＰＵ）、随時読み込み書き込み可能な記憶装置（ＲＡＭ）、および読み込み専用の記憶装置（ＲＯＭ）などからなる周知のマイクロコンピュータである。

このＥＣＵには、所望の車室内温度を設定する図示しない温度設定手段と、車室内の温度を検出する内気温度センサーと、外気の温度を検出する外気温度センサーと、車室内に侵入する日射量を検出する日射センサーと、エバポレータ３からの冷気の温度を検出する出口温度センサーと、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサーと、サーボモータ２４に付いていてエアミックスドア２３の開度を検出するポテンションメーターなどが接続されて入力されている。

そしてＥＣＵは、当該車両の図示しないイグニッションスイッチがＯＮされたときに図示しないバッテリーから給電されて作動状態になり、この空調装置の作動を開始させるエアコンスイッチがＯＮされたときにＥＣＵ内に記憶されたコンピュータプログラムの実行を開始する。

ＥＣＵは、先のセンサー群からの入力信号に基づいて所定の手順により、内外気切り替えドア１３を駆動するサーボモータ１４や、送風機１５を駆動する図示しないモータコントローラーや、エアミックスドア２３を駆動するサーボモータ２４や、モード切り替えドア２６、２８、３０を駆動するサーボモータ３１などに制御信号を出力する。

次に、本発明に係る要部の構造について、図２〜図４を用いて説明する。図２は、本発明の第１実施形態における配管取り出し部の組み立て構造を示す分解斜視図であり、図３は図２の構造における組み上がった状態を示す斜視図である。そして図４は、図３中のＡ−Ａ部での断面図である。

本実施形態では、空調ケース１とブロワケース２との間の嵌合部の一部から、エバポレータ３に膨張弁４で減圧膨張した冷媒を供給する冷媒導入配管（本発明で言う配管）３ａと、エバポレータ３で蒸発した冷媒を回収する冷媒導出配管（本発明で言う配管）３ｂとを取り出している。

両配管３ａ、３ｂの先端側は、前述したかしめジョイントであり、接続ブロック（本発明で言う貫通部プレート、部品接続用プレート）５０に配管差し込み溝（本発明で言う凹部）５０ａを大小二箇所形成し、その配管差し込み溝５０ａに先端を接続部としてバルジ（紐出し）加工した径の異なる配管３ａ、３ｂを圧入し、その後図１０で示したように、接続ブロック５０の裏側に形成したかしめ爪Ｋを配管側にかしめ変形させて接続ブロック５０と配管３ａ、３ｂとを機械的に結合させている。

なお、接続ブロック５０も配管３ａ、３ｂも、本実施形態ではアルミニウムの板と管であり、接続ブロック５０には後述する締結用のタッピング孔Ｔを２箇所加工している。このかしめジョイントを用いた配管取り出し部の組み立て手順として、まず、配管差し込み溝５０ａのケース内部側を塞ぐよう配管３ａ、３ｂ上に短冊状の内側パッキンＰ４を貼り付ける（ステップＳ１−１、図４参照）。

次に、接続ブロック５０の外周に長尺帯状の外周パッキンＰ１を巻き付ける（ステップＳ１−２）。なお、これらのシール用パッキンは、ウレタン材などの発泡体から所定の寸法に切り出して、一面に接着剤処理を施したものである。次に、図示しないエバポレータごと空調ケース１内に挿入し、配管貫通部は空調ケース１の嵌合部の一部に形成された外周シールリブ１ａ内に外周パッキンＰ１と内側パッキンＰ４とを圧縮しながら挿入する（ステップＳ２）。

なお、空調ケース１の外周シールリブ１ａ内には、内側パッキンＰ４を圧縮してシールする内側シールリブ１ｂが一体に形成されており、その内側シールリブ１ｂの圧縮開始端側には面取り部１ｃ（図２参照）を形成している。そして、配管貫通部を空調ケース１の外周シールリブ１ａ、内側シールリブ１ｂ内に挿入する（ステップＳ２）。このとき、図４にも示すように、外周シールリブ１ａは外周パッキンＰ１に当たってこれを圧縮シールし、内側シールリブ１ｂは内側パッキンＰ４に当たってこれを圧縮シールするようになっている（図４参照）。

次に、ブロワケース２を空調ケース１に嵌合させるとともに、ブロワケース２の嵌合部の一部に形成された外周シールリブ２ａで外周パッキンＰ１を圧縮しながら接続ブロック５５を両ケース１、２で鋏持してシール保持するものである（ステップＳ３）。次に、両配管３ａ・３ｂの接続部にはボックス型膨張弁４が嵌められ（ステップＳ４）、スルーボルトＳＢ２本にて接続ブロック５０に締結固定されるようになっている（ステップＳ５）。

なお、両配管３ａ・３ｂの接続部に嵌まっているＯリングは省略して示すものである。また、接続ブロック５０に締結固定されるのは膨張弁４に限らず、図示しない相手側配管で有っても良いし、何も接続しないただの貫通部プレートであっても良い。ちなみに膨張弁４に示されている孔は、導入側冷媒流路４ａ、導出側冷媒流路４ｂ、スルーボルト孔４ｃなどである。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、配管差し込み溝のような凹部５０ａの空気流路内部側を塞ぐよう配管３ａ、３ｂ上に配置した内側パッキンＰ４と、ケース部材１に内側パッキンＰ４を圧縮してシールする内側シールリブ１ｂとを備えている。

これによれば、凹部５０ａからの風洩れをシールする内側パッキンＰ４は、隙間形状に合わせた特殊形状ではなく、短冊状の簡単な形状のパッキンとできることより、コストを抑えつつ凹部５０ａからの風洩れを防ぐことのできる車両用空調ユニットの配管取り出し構造とすることができる。

また、内側パッキンＰ４を配管３ａ、３ｂの外面に貼り付け固定している。これによれば、内側パッキンＰ４が脱落したり位置がすれて組み付いたりすることがないため、確実にシール性を保つことができるうえ、組み立て時の作業性を良くすることができる。また、内側シールリブ１ｂの圧縮開始端側に面取り部１ｃを形成している。これによれば、内側パッキンＰ４を内側シールリブ１ｂで圧縮しながら配管貫通部をケース内に挿入する際の作業性を良くすることができる。

また、貫通部プレート５０は、配管３ａ、３ｂにかしめて固定する接続ブロック（部品接続用プレート）５０）である。これによれば、従来技術として前述したように、膨張弁４や図示しない相手側配管を接続するためのかしめジョイントを用いた構成とすることができる。

（第２実施形態）
図５の（ａ）は、本発明の第２実施形態における一体パッキンＰ５の巻き付け方を示す図であり（ｂ）は巻き付けた状態を一体パッキンＰ５だけで示した斜視図である。いずれの図もケース内側から見た図である。そして図６は、第１実施形態の図４に対応する第２実施形態での断面図である。

上述した第１実施形態と異なる特徴部分を説明する。本実施形態では、前述した外周パッキンＰ１と内側パッキンＰ４とを一体にして長尺の一体パッキンＰ５とするとともに、その一体パッキンＰ５を配管３ａ、３ｂ周りから接続ブロック５０の外周へと螺旋状に巻き付けている。これによれば、部品点数が減って製造コストを抑えつつ凹部５０ａからの風洩れを防ぐことのできる車両用空調ユニットの配管取り出し構造とすることができる。

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、接続ブロック５０の外方側に膨張弁４を構成しているが、本車両用空調ユニットを車両に搭載した後にエンジンルーム側から膨張弁４を接続する構成であっても良いし、相手側配管を接続する構成であっても良いし、何も接続しないただの貫通部プレート５０としての構成であっても良い。

また、上述の第１実施形態では、外周パッキンＰ１を長尺の帯状パッキンとしているが、筒状のパッキンであっても良い。また、膨張弁４はボックス型の膨張弁で示しているが、これに限定するものではない。また、当配管取り出し構造をヒータコアの温水配管の取り出し部などに適用しても良い。

本発明の実施形態に係る車両用空調ユニットの概略構造を示す模式図である。 本発明の第１実施形態における配管取り出し部の組み立て構造を示す分解斜視図である。 図２の構造における組み上がった状態を示す斜視図である。 図３中のＡ−Ａ部での断面図である。 （ａ）は、本発明の第２実施形態における一体パッキンＰ５の巻き付け方を示す図であり（ｂ）は巻き付けた状態を一体パッキンＰ５だけで示した斜視図である。 第１実施形態の図４に対応する第２実施形態での断面図である。 従来のろう付けジョイントにおける配管取り出し部の組み立て構造を示す分解斜視図である。 図７の構造における組み上がった状態を示す斜視図である。 従来のかしめジョイントにおける配管取り出し部の組み立て構造を示す分解斜視図である。 図９での接続ブロック５０と配管３ａ、３ｂとのかしめ状態を上方から見た図である。 図９の構造における組み上がった状態を示す斜視図である。

符号の説明

１…空調ケース（ケース部材）
１ｂ…内側シールリブ
１ｃ…面取り部
２…ブロワケース（ケース部材）
３ａ…冷媒導入配管（配管）
３ｂ…冷媒導出配管（配管）
５０…接続ブロック（貫通部プレート、部品接続用プレート）
５０ａ…配管差し込み溝（凹部）
Ｐ１…外周パッキン
Ｐ４…内側パッキン
Ｐ５…一体パッキン

Claims (5)

1. 複数のケース部材（１、２）を嵌合して形成される空気流路と、
   前記ケース部材（１、２）間の嵌合部の一部を貫通する配管（３ａ、３ｂ）と、
   前記配管（３ａ、３ｂ）の途中に固定されて外形を前記ケース部材（１、２）で鋏持される貫通部プレート（５０）と、
   前記ケース部材（１、２）と前記貫通部プレート（５０）との間に介在して配管貫通部からの風洩れを阻止する外周パッキン（Ｐ１）とから成り、前記貫通部プレート（５０）の外形に凹部（５０ａ）を有する車両用空調ユニットの配管取り出し構造において、
   前記凹部（５０ａ）の前記空気流路内部側を塞ぐよう前記配管（３ａ、３ｂ）上に配置した内側パッキン（Ｐ４）と、
   前記ケース部材（１）に前記内側パッキン（Ｐ４）を圧縮してシールする内側シールリブ（１ｂ）とを備えていることを特徴とする車両用空調ユニットの配管取り出し構造。
2. 前記内側パッキン（Ｐ４）を前記配管（３ａ、３ｂ）の外面に貼り付け固定していることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調ユニットの配管取り出し構造。
3. 前記内側シールリブ（１ｂ）の圧縮開始端側に面取り部（１ｃ）を形成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調ユニットの配管取り出し構造。
4. 前記外周パッキン（Ｐ１）と前記内側パッキン（Ｐ４）とを一体にして長尺の一体パッキン（Ｐ５）にするとともに、前記一体パッキン（Ｐ５）を前記配管（３ａ、３ｂ）周りから前記貫通部プレート（５０）の外周へと螺旋状に巻き付けていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の車両用空調ユニットの配管取り出し構造。
5. 前記貫通部プレート（５０）は、前記配管（３ａ、３ｂ）にかしめて固定する部品接続用プレート（５０）であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載の車両用空調ユニットの配管取り出し構造。

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