JP2017144896A - 空調ユニット取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】主に、ステアリングメンバを空調ユニットごと持ち上げて動かす時に発生するモーメントの影響を緩和し得るようにする。【解決手段】車幅方向１へ延びるステアリングメンバ２に対し、複数の取付点３〜５を介して空調ユニット６が取付けられている空調ユニット６取付構造に関する。上記取付点３〜５が、少なくとも、運転席側に位置する第一取付点３と、助手席側に位置する第二取付点４と、車幅方向１に対し、上記第一取付点３と第二取付点４との間に位置する第三取付点５とを有している。上記第一取付点３および第二取付点４が、上方から見て上記空調ユニット６の重心２１よりも車両前方側に配置されている。上記第三取付点５が、上方から見て上記空調ユニット６の重心２１よりも車両後方側に配置されている。【選択図】図２

Description

この発明は、空調ユニット取付構造に関するものである。

自動車などの車両には、車室内の前部にインストルメントパネルが設置されている。

このインストルメントパネルの内部には、車幅方向へ延びて左右の車体パネル間を連結するステアリングメンバが設けられている。そして、このステアリングメンバには、空調ユニットが取付けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１９４６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された空調ユニット取付構造には、以下のような問題があった。
即ち、空調ユニットは、ステアリングメンバから下方へ延びるステー部材の上部に取付けられていたので、ステー部材に空調ユニットの荷重が集中するという問題があった。

また、車体へ搭載するなどのためにステアリングメンバを空調ユニットごと持ち上げて水平旋回などによって向きを変えようとした時に発生するモーメントや、部品を取付けたりするなどのためにステアリングメンバを空調ユニットごと垂直回転などによって姿勢を変えようとした時に発生するモーメントによって、空調ユニットやステアリングメンバが安定しないという問題があった。そのため、車体に対してステアリングメンバを取付ける際の作業性や、ステアリングメンバに部品を取付ける際の取付自由度などが十分に良好であるとは言えなかった。

そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、
車幅方向へ延びるステアリングメンバに対し、複数の取付点を介して空調ユニットが取付けられている空調ユニット取付構造において、
前記取付点が、少なくとも、運転席側に位置する第一取付点と、助手席側に位置する第二取付点と、車幅方向に対し、前記第一取付点と第二取付点との間に位置する第三取付点とを有しており、
前記第一取付点および第二取付点が、上方から見て前記ステアリングメンバよりも車両前方側に配置されていると共に、
前記第三取付点が、上方から見て前記ステアリングメンバの近傍に配置されていることを特徴とする空調ユニット取付構造。

本発明によれば、上記構成によって、ステアリングメンバを空調ユニットごと持ち上げて動かした時に発生するモーメントの影響を緩和することができる。

本実施の形態にかかるステアリングメンバの斜視図である。 空調ユニットが取付けられたステアリングメンバの平面図である。 図２を車両後方側から見た図である。 図２を側方から見た図である。 ステアリングメンバに対するステアリングコラムの取付位置を示す側面図である。 ステアリングメンバを取付ける車体の部分拡大斜視図である。 車体に対するステアリングメンバの取付状態を示す部分拡大平面図である。 現状における空調ユニットが取付けられたステアリングメンバの平面図である。 図８を車両後方側から見た図である。 図８を側方から見た図である。

以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図１０は、この実施の形態を説明するためのものである。

＜構成＞以下、この実施例の構成について説明する。

自動車などの車両には、車室内の前部に、図１に示すような、車幅方向１へ延びるステアリングメンバ２が設けられている。そして、図２（〜図４）に示すように、このステアリングメンバ２には、複数の取付点３〜５を介して空調ユニット６が取付けられている。

ここで、ステアリングメンバ２は、金属製の筒状部材などによって構成されている。ステアリングメンバ２には、全長に亘って一定の径寸法としたもの（図１参照）や、運転席側が太くなり助手席側が細くなるように径寸法を変化させたもの（図２参照）などが存在している（なお、図２は左ハンドル車のものとなっている）。この場合取付点３〜５は、少ない点数で確実に取付けられるように、３点（後述する第一取付点３、第二取付点４、第三取付点５）としている。取付点３〜５は、ネジ止め点またはボルト止め点とされる。なお、３つの取付点３〜５の他に、ロケートピンやフック部などを用いて、補助的に空調ユニット６を係止保持させるようにしても良い。空調ユニット６は、大きく分けて、本体部７とブロワ部８とで構成されている。本体部７は、ブロワ部８とくらべて十分に重いものとなっている。

以上のような基本的な空調ユニット６の取付構造（空調ユニット取付構造）に対し、この実施例では、以下のような構成を備えるようにしている。

（１）図２の平面図に示すように、上記取付点３〜５が、少なくとも、運転席側に位置する第一取付点３と、助手席側に位置する第二取付点４と、車幅方向１に対し、上記第一取付点３と第二取付点４との間に位置する第三取付点５とを有している。
そして、上記第一取付点３および第二取付点４が、上方から見て上記ステアリングメンバ２よりも車両前方側に配置されるようにする。
また、上記第三取付点５が、上方から見て上記ステアリングメンバ２の近傍に配置されるようにする。

ここで、上記第一取付点３および第二取付点４は、ステアリングメンバ２と車室前壁１１との間に位置されるようにする。車両前方側は、車両前後方向１５を基準としている。上記ステアリングメンバ２の近傍とは、第三取付点５が、上方から見て、少なくとも、第一取付点３および第二取付点４よりも車両前後方向後方側でステアリングメンバ２に近い位置に配設されていることである。

（２）図３の後面図、図４の側面図に示すように、上記第一取付点３および第二取付点４は、上記空調ユニット６の重心２１よりも上側に設置されるようにする。
そして、上記第三取付点５は、上記空調ユニット６の重心２１よりも下側に設置されるようにする。

ここで、空調ユニット６の重心２１は、本体部７における、上下方向２５および車両前後方向１５の中間部付近で、車幅方向１に対してブロワ部８寄りに位置されている。

（３）上記空調ユニット６の重心２１が、上方（図２参照）および車両後方（図３参照）から見て、共に上記第一取付点３と第二取付点４と第三取付点５とを結んだ三角形３１，３２の内側に位置されるようにする。

（４）より具体的には、上記第一取付点３は、上記ステアリングメンバ２と車室前壁１１とを連結可能な運転席側ブラケット４１の中間部に設けられる。
上記第二取付点４は、上記ステアリングメンバ２から車両前方へ延びる助手席側ブラケット４２に設けられる。
上記第三取付点５は、上記ステアリングメンバ２から下方へ延びるステー部材４３（の下部）に設けられる。

ここで、運転席側ブラケット４１は、例えば、運転席の位置に大型のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ装置）を取付けるためのブラケットなどとされる。

助手席側ブラケット４２は、例えば、ブロワ部８に対して専用に設けられたブラケットなどとされる。

ステー部材４３は、ステアリングメンバ２の中間部をフロアパネルに支持させるためのものとされる。この場合、ステー部材４３は、左右一対設けられている。そして、第三取付点５は、助手席側のステー部材４３における上下方向２５の中央部よりも下側（下半部）に取付けられている。

なお、図１に示すように、ステアリングメンバ２には、上記の他にも、例えば、その両端部に、車体に対して取付ける（締結固定する）ためのサイドブラケット４５や、ステアリングコラム４６（図５参照）を取付けるためのコラムブラケット４７や、ステアリングメンバ２の運転席側の部分を車室前壁１１に対して支持させるためのポストブラケット４８などが設けられている。これらのブラケットは、ステアリングメンバ２に対して一体となるように溶接固定されたメンバブラケットとされている。

（５）図５に示すように、上記ステアリングメンバ２に対して、ステアリングコラム４６が取付けられるようにする。
この際、上記ステアリングメンバ２は、ステアリングコラム４６の重心５１またはその近傍の上側に位置されるようにする。

ここで、ステアリングメンバ２は、インストルメントパネル５３の内部に設置される。ステアリングコラム４６の重心５１の位置とは、ステアリングコラム４６の車室内に位置している部分における重心５１の位置のことである。ステアリングメンバ２をステアリングコラム４６の重心５１の上側に設置することにより、ステアリングメンバ２は、仮想線で示すような一般的な位置よりも、車両後方側のメータ５４に近い位置に変位された状態になる。

そのため、図６、図７に示すように、ステアリングメンバ２のサイドブラケット４５は、車体の側壁５５にではなく、ドアのオープニングフランジ５６に設けられた取付座部５７などに対して、車両前後方向１５にボルト５８で固定されることになる。ドアのオープニングフランジ５６に対するサイドブラケット４５の車両前後方向１５への固定には、図７に示すような工具５９などが用いられる。

＜作用＞以下、この実施例の作用について説明する。

ステアリングメンバ２を車室内の前部に取付けることにより、車体の前部を補強することができる。そして、このステアリングメンバ２には、空調ユニット６やステアリングコラム４６などの部品が取付けられる。空調ユニット６は、複数の取付点３〜５を介してステアリングメンバ２に取付けられている。

＜効果＞この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。

（効果１）第一取付点３および第二取付点４を、上方から見てステアリングメンバ２よりも車両前方側に配置すると共に、第三取付点５を、上方から見てステアリングメンバ２の近傍に配置した。これにより、複数の取付点３〜５が、ステアリングメンバ２の前側とステアリングメンバ２の近傍とに分散して配置されるので、空調ユニット６の自重を車両前後方向１５に対して分散支持することができる。よって、（車体へ搭載するなどのために）ステアリングメンバ２を空調ユニット６ごと持ち上げて水平旋回によって向きを変えようとした時などに発生する水平方向のモーメントの影響を緩和して、（空調ユニット６やステアリングメンバ２などを）安定させることができる。その結果、車体に対してステアリングメンバ２を取付ける際の作業性を向上することができる。

（効果２）また、第一取付点３および第二取付点４を、空調ユニット６の重心２１よりも上側に配置すると共に、第三取付点５を、上記空調ユニット６の重心２１よりも下側に設置した。これにより、複数の取付点３〜５が空調ユニット６の重心２１の上下に分散して配置されるので、空調ユニット６の自重を上下方向２５に分散支持することができる。

特に、第一取付点３および第二取付点４によって、空調ユニット６は上から吊り下げるように支持されることになる。また、第三取付点５によって、空調ユニット６は下から支えるように支持されることになる。

よって、例えば、ステアリングコラム４６などのようにステアリングメンバ２の下側に位置される部品を上側から取付けるようにするために、ステアリングメンバ２を空調ユニット６ごと上下反転（または上下回転）させる時に発生する上下方向２５のモーメントの影響を緩和して、（空調ユニット６やステアリングメンバ２などを）安定させることができる。その結果、ステアリングメンバ２に対して下側に位置される部品を取付ける際の作業性や取付自由度なども向上することができる。

更に、例えば、ステアリングメンバ２を空調ユニット６ごと上下反転（または上下回転）させて、ステアリングメンバ２の下側に位置されるステアリングコラム４６を上側から取付けられるようにすることで、これまで必要としていたステアリングメンバ２に対する部品の仮止め構造などがいらなくなるので、ステアリングメンバ２やステアリングコラム４６の構造簡略化も期待できる。

（効果３）空調ユニット６の重心２１を、上方および車両後方から見て、共に第一取付点３と第二取付点４と第三取付点５とを結んだ三角形３１，３２の内側に位置させるようにした。これにより、空調ユニット６の重心２１の周囲を三次元的に取り囲むようにして空調ユニット６をステアリングメンバ２に取付けることができるので、空調ユニット６の自重を様々な方向からバランス良く分散支持することができるようになり、空調ユニット６が取付けられたステアリングメンバ２を動かしたり、ステアリングメンバ２に振動入力があったりした時などに生じるステアリングメンバ２の撓みや捻れなどを効果的に抑制することができる。よって、ステアリングメンバ２を空調ユニット６ごと持ち上げて水平旋回したり、または、上下回転によってステアリングメンバ２の上下方向２５の姿勢を変えようとしたりした時などに発生する水平方向や上下方向２５のモーメントの影響を緩和して、（空調ユニット６やステアリングメンバ２などを）安定させることができる。その結果、車体に対してステアリングメンバ２を取付ける際や、ステアリングメンバ２に対して下側に位置される部品を取付ける際などの作業性や取付自由度なども向上することができる。

（効果４）第一取付点３を、ステアリングメンバ２と車室前壁１１とを連結する運転席側ブラケット４１の中間部に設け、第二取付点４を、上記ステアリングメンバ２から車両前方へ延びる助手席側ブラケット４２に設け、第三取付点５を、上記ステアリングメンバ２から下方へ延びるステー部材４３（の下半部）に設けた。これにより、上記した作用効果が実際に得られる空調ユニット取付構造を実現することが可能となる。特に、第一取付点３を、ステアリングメンバ２と車室前壁１１とを連結可能な運転席側ブラケット４１の中間部に設けることにより、運転席側ブラケット４１は構造上、高い剛性が付与されるブラケットになるため、高い支持力を発揮するものとなり、このような運転席側ブラケット４１に第一取付点３を設けることにより、第三取付点５を介してステー部材４３に作用される力やモーメントを軽減することが可能になる。

（効果５）ステアリングメンバ２を、ステアリングコラム４６の重心５１またはその近傍の上側に位置させた。これにより、ステアリングコラム４６の振動によってステアリングメンバ２に作用されるモーメントの最小化が図られるので、ステアリングメンバ２の断面係数を小さくして、ステアリングメンバ２の軽量化を図ることができる。

この際、ステアリングメンバ２を、丸断面を有して、全長に亘って一定の径寸法で真っ直ぐに延びる連続体にすると、振動入力によるステアリングメンバ２への応力集中が低減されるので、ステアリングメンバ２の更なる軽量化を図ることが可能となる。

一方で、図５に示すように、ステアリングメンバ２をステアリングコラム４６の重心５１の上側に位置させると、ステアリングメンバ２の位置が一般的なものよりも車両後方側へ変位するため、図８（〜図１０）に示すような、一般的な空調ユニット取付構造よりもステアリングメンバ２と空調ユニット６の重心２１の位置との間の車両前後方向１５の距離Ｌ１（図２参照）が長くなってしまうので（Ｌ１＞Ｌ２、Ｌ２は図８参照）、その分だけ、空調ユニット６の自重によってステー部材４３に作用されるモーメントが大きくなり、ステー部材４３を補強する必要が生じてしまう。なお、図８（〜図１０）に示す一般的な空調ユニット取付構造では、ステアリングメンバ２から下方へ延びる左右のステー部材４３の上部および助手席側ブラケットに対して、３つの取付点６１〜６３をそれぞれ設けるようにしている。

このような状況であっても、上記した（１）〜（４）の構成を採用することにより、ステー部材４３を特に補強することなく、空調ユニット６の自重によるモーメントを複数の取付点３〜５にて支障なく分散支持させることが可能となる。

以上、実施例を図面により詳述してきたが、実施例は例示にしか過ぎないものである。よって、本発明は、実施例にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

１ 車幅方向
２ ステアリングメンバ
３ 第一取付点
４ 第二取付点
５ 第三取付点
６ 空調ユニット
１１ 車室前壁
２１ 重心
３１ 三角形
３２ 三角形
４１ 運転席側ブラケット
４２ 助手席側ブラケット
４３ ステー部材
４６ ステアリングコラム
５１ 重心

Claims (5)

1. 車幅方向へ延びるステアリングメンバに対し、複数の取付点を介して空調ユニットが取付けられている空調ユニット取付構造において、
   前記取付点が、少なくとも、運転席側に位置する第一取付点と、助手席側に位置する第二取付点と、車幅方向に対し、前記第一取付点と第二取付点との間に位置する第三取付点とを有しており、
   前記第一取付点および第二取付点が、上方から見て前記ステアリングメンバよりも車両前方側に配置されていると共に、
   前記第三取付点が、上方から見て前記ステアリングメンバの近傍に配置されていることを特徴とする空調ユニット取付構造。
2. 請求項１に記載の空調ユニット取付構造であって、
   前記第一取付点および第二取付点は、前記空調ユニットの重心よりも上側に設置されていると共に、
   前記第三取付点は、前記空調ユニットの重心よりも下側に設置されていることを特徴とする空調ユニット取付構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の空調ユニット取付構造であって、
   前記空調ユニットの重心が、上方および車両後方から見て、共に前記第一取付点と第二取付点と第三取付点とを結んだ三角形の内側に位置していることを特徴とする空調ユニット取付構造。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の空調ユニット取付構造であって、
   前記第一取付点は、前記ステアリングメンバと車室前壁とを連結可能な運転席側ブラケットの中間部に設けられており、
   前記第二取付点は、前記ステアリングメンバから車両前方へ延びる助手席側ブラケットに設けられており、
   前記第三取付点は、前記ステアリングメンバから下方へ延びるステー部材（の下部）に設けられていることを特徴とする空調ユニット取付構造。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の空調ユニット取付構造であって、
   前記ステアリングメンバに対して、ステアリングコラムが取付けられていると共に、
   前記ステアリングメンバは、ステアリングコラムの重心またはその近傍の上側に位置されていることを特徴とする空調ユニット取付構造。