JP3621165B2 - キャビン付車輌の空調機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャビン付車輌、主にキャビン付トラクタの空調機構で、キャビン内気及び外気を選択的に吸入可能とした構成のものにおける吸入ダクト関連構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
キャビン付車輌、例えばキャビン付トラクタにおいては、キャビン天井部に空調装置を導入し、外気を該天井部より導入可能とした構成のものと、ボンネット内に空調装置を配設し、該空調装置には、キャビン内気をボンネット内に取り込み、再び空調装置に通して循環させるとともに、外気を取り入れ可能とした技術とが公知となっており、後者のものとしては、特開平７−４７８３２号公報、或いは米国特許第４４６７７０６号公報に開示されている。
【０００３】
前者公報には、トラクタのボンネット内に空調装置内設用の室を設け、該室に対して、キャビン内気導入用のダクトと外気導入用のダクトを連結し、それぞれのダクトに開閉切換可能なシャッタを設けて、該室内に取り入れたキャビン内気または外気を、該室内に内設した空調装置のブロワに吸入可能となっている。後者公報においては、外気及びキャビン内気導入用にそれぞれ別個のブロワを設け、空調装置における両ブロワの下手側にエバポレータを配設して、両ブロワからの空気を空調し、それぞれのブロワからエバポレータに取り込まれて吐出される空気を独立して取り込めるように、外気用の吐出ダクトとキャビン内気用の吐出ダクトが、該エバポレータの下手側に並設されていて、それぞれの吐出ダクト入口に開閉可能なシャッタが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
キャビン天井部に空調装置を配設すると、外気は高所から導入されるので、空気が比較的清浄であるが、キャビンの居住空間を狭くするという難点がある。ボンネット内に内設すれば、キャビン内空間が広くなるという利点がある。しかし外気導入の点で不利（低所より外気を導入するので、空気が汚れている。）であるので、ボンネット内設型では、キャビン内気を循環して空調する型式が主流である。
しかし、キャビン内気循環のみであると、ボンネット内に比べてキャビン内が負圧となることに伴い、空調ダクトから埃をキャビン内に吸い寄せてしまうという不具合がある。また、乗り始め等でキャビン内の空気が外気より暑くなっている場合には、外気を取り入れる方が冷房効果が高い。そこで、キャビン内が埃や煙草の煙等で汚れた場合には外気を空調用空気として取り入れ、キャビン内を与圧して、埃等の侵入を防ぐようにし、また、冷房能力を向上させるために、前記公報のように外気も取り入れ可能としているのである。
【０００５】
しかし、前記の公報開示の技術については、ブロワを二個配設している点でコスト高、また、設置スペースの制限という問題がある。前者公報開示の技術は、一個のブロワに対してキャビン内気と外気を導入する構成となっているが、ブロワの導入空気は、前記室内空気である。
従って、キャビン内気と外気との両方を取り入れたい場合に、各ダクトのシャッタを両方とも開いた場合には、該室内では、キャビン内気と外気とが混じり合う状態となる。この場合、外気吸入ダクトにおいては、汚れの多い外気を清浄化すべく、比較的抵抗の高いフィルタを配設しているので、外気の導入圧が低く、該室内には、圧力の高いキャビン内気が多く導入され、外気の室内への導入量は、シャッタの開放度に見合った導入量よりも少なくなってしまう。
従って、ブロワ吸入側において、キャビン内気と外気とが独立して導入され、外気の導入がキャビン内気の導入に阻害されないようにすることが望ましい。
また、該公報開示の技術の場合、シャッタが、キャビン内気吸入ダクト用と外気吸入ダクト用に二個用意しなければならず、更に、両シャッタを連動させる構成が必要なので、コスト高の上に、組立構成が難しくなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上のような課題を解決するために次のような手段を用いるものである。
請求項１においては、キャビン付車輌の空調機構において、キャビンＣ内に配設したダクトに空調用空気を吹き出すべく、キャビンＣ外のボンネットＢ内に、空調ユニットＡと吸入ダクト１ａを配置し、該空調ユニットＡはブロワＢＬとエバポレータＥＶを前後に連続状に一体化して構成し、該空調ユニットＡの下方に、ブロワＢＬの入口部に連通する吸入ダクト１ａを配置し、該吸入ダクト１ａの前端は外気を吸入する外気吸入口ダクト９に、後端はキャビン内気を吸入するキャビン内気吸入口ダクト１７に連結し、前記外気吸入口ダクト９と吸入ダクト１ａとの連結部分において、前方側が高い段差部１ｃを設けたものである。
【０００７】
請求項２においては、請求項１記載のキャビン付車輌の空調機構において、外気吸入口ダクト９側の終端部を仕切るシャッタ３を配設し、該シャッタ３は、該ブロワＢＬの入口にキャビン内気のみを導入する状態と、キャビン内気と外気を導入する状態とに切り換えられるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
図１はキャビン付トラクタの全体側面図、
図２は同じく平面図、
図３は同じく正面図、
図４は空調機構を主に示すボンネットＢの内部側面図、
図５は同じく平面図、
図６は同じく後面図、
図７はブロワＢＬ入口部における吸入ダクト１ａ内部のシャッタ３の構成を示す側面図。
【０００９】
図８は同じく平面図、
図９はブロワＢＬ下方に取り付ける遮閉板２を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、
図１０は外気吸入口を形成するボンネットＢの内部正面図、
図１１は内気フィルタ１３の取付部分の側面図、
図１２は同じく後面図、
図１３は吐出ダクト１９・２０とデフロスタ２２の配設構造を示すキャビンＣ内のダッシュボードＤＢ部分の平面図、
図１４は下方吐出ダクト２０及びそれより分岐するジャバラホース２１の正面図である。
【００１０】
キャビン付トラクタの全体構成を図１乃至図３より説明する。
前輪ＦＷ・後輪ＲＷを懸架するシャシＣＨ上にて、該シャシＣＨ上には、前部にエンジンＥを内設するボンネットＢを、後部にキャビンＣを搭載しており、該キャビンＣ内前部において、該ボンネットＢの後端部にダッシュボードＤＢが形成されていて、その中に、図４や図１３のように、後記の吐出ダクト１９・２０が内設されているものである。また、ボンネットＢの上部には、上下回動可能なボンネットカバーＢａが取り付けてあり、キャビンＣの前面においては、フロントガラスＦＧが嵌合されている。
【００１１】
図４乃至図６より空調機構の全体構成を説明する。空調装置、即ち空調ユニットＡはブロワＢＬとエバポレータＥＶを連続状に一体化して構成されており、ボンネットＢ内のエンジンＥの上方に配設されている。空調ユニットＡの上方は、ボンネットカバーＢａで被覆されていて、該ボンネットカバーＢａは、上方回動して内部開放可能となっており、容易に空調ユニットＡのメンテナンス作業が施せるようになっている。エンジンＥの前方にはラジエータＲが配設されていて、更にその前方には冷媒タンクＣＴと冷媒コンプレッサＣＣが配設されており、冷媒管ＣＰが冷媒コンプレッサＣＣより空調ユニットＡのエバポレータＥＶに配管されている。
【００１２】
空調機構のダクト構造について説明する。まず、吐出側においては、エバポレータＥＶ下手側に吐出ダクト１８が延設されて、後記の後部遮閉板１６を介してダッシュボードＤＢ内に嵌入され、該ダッシュボードＤＢ内にて上方吐出ダクト１９と、左右の下方吐出ダクト２０・２０とに分岐していて、キャビンＣ室内に空調済み空気を吐出するようになっている。吐出空気は、図４中白抜き矢印にて示している。
【００１３】
該上方吐出ダクト１９からの通風は、図４、図１３のように、ダッシュボードＤＢ上部より運転者の顔方向に吹き出され、左右下方吐出ダクト２０・２０からの通風は、ダッシュボードＤＢ下方より運転者の足元に向けて吹き出される。更に、各下方吐出ダクト２０・２０の途中部から外側方に、図１３及び図１４のように、空気取出用のジャバラホース２１が延設されていて、少なくとも一つのジャバラホース２１を、キャビンＣのフロントガラスＦＧに取り付けたデフロスタ２２に連結しており、空調済み空気を該デフロスタ２２から吹き出させて、フロントガラスＦＧの除霜及び除霧を行えるようにしている。
【００１４】
一方、ブロワＢＬへの吸入ダクト１ａは、空調ユニットＡの直下方（エンジンＥの直上方）に配設されており、前方が外気吸入用、後方がキャビン内気吸入用として形成されていて、ブロワＢＬの下面に形成されたブロワ入口部に、外気及びキャビン内気が導入されるようになっている。このブロワＢＬにおいて、外気及びキャビン内気は、シャッタ３にて隔離されるようになっている。
【００１５】
ここで、吸入ダクト１ａの構成について説明する。吸入ダクト１ａを形成するのは、空調ケース１である。空調ケース１の上部は、図６の如く、正面視（後面視）凹状に、空調ユニットＡの底面の受け皿となる空調ユニット受け部１ｂを形成している。なお、その底面部には、後記の如く該空調ユニット受け部１ｂの底面に凹設して構成した吸入ダクト１ａの上端縁部分に沿って、シール材７を貼設しており、空調ユニットＡの底面と該空調ユニット受け部１ｂとの間に該シール材７が介在し、後記吸入ダクト１ａを流通する空気と、該空調ユニット受け部１ａにて形成される室内空気とが隔絶されるようになっいる。該シール材７は、空調ユニットＡの防振支持部材も兼用している。こうして、該空調ユニット受け部１ｂにて空調ユニットＡを内設する室（以後、「空調ユニット室」とする。）の底面及び側面が形成され、上方は、シール材８を貼設したボンネットカバーＢａにて被覆されて、完全密閉され、断熱効果の高い空調ユニット室となっているのである。
【００１６】
更に、該空調ユニット受け部１ｂの底面中央付近にて、前後長で、横幅を該空調ユニットＡよりも狭く、下方に凹設して、吸入ダクト１ａの底面及び両側面を形成している。該吸入ダクト１ａの上方は、該空調ユニット受け部１ｂにて支持される空調ユニットＡの底面が被覆することとなる。なお、空調ケース１の外面には、断熱材６を貼設し、更にその外側にアルミ箔を貼設して、下方のエンジンＥからの余熱を断熱する構造としており、また、該空調ユニット受け部１ｂ等にて形成される空調ユニット室に配設された空調ユニットＡは、エンジンＥに対して、吸入ダクト１ａを隔てて配設されることとなるので、該空調ユニットＡに対する断熱効果は更に高くなる。
【００１７】
該空調ケース１の後端部は、後部遮閉板１６に連結されていて、該後部遮閉板１６を介して、該吸入ダクト１ａ後端がキャビン内気吸入口ダクト１７に連接され、該キャビン内気吸入口ダクト１７の後端開口部がダッシュボードＤＢに配されていて、キャビン内気を取り入れるようになっている。吸入ダクト１ａにおいて、エバポレータＥＶの下方部分は、該キャビン内気吸入口ダクト１７を介して導入されるキャビン内気の吸入ダクト部分となっている。キャビン内気の流れは図４中、太線矢印にて示している。
【００１８】
一方、該空調ケース１の前部においては、ブロワＢＬの前方部分における空調ユニット受け部１ｂの底面部に、前方側が高い段差部１ｃが形成されている。この段差部１ｃの下方における吸入ダクト１ａは、前方からの外気吸入ダクト部分となっており、その前端部が開口していて、ゴム材よりなる外気吸入口ダクト９に連接されている。該外気吸入口ダクト９の前端は、図４及び図５の如くラジエータＲの上部を被覆するように配設されたシールケース１１内に内嵌されている外気用フィルタ１０に連接されていて、その前方が外気取入口を形成している。外気の流れは、図４中、細線矢印にて示している。
【００１９】
該シールケース１１は箱状になっていて、その前端部が、図１０に示すような垂直面の前端遮閉板部１１ａとなっていて、その後面に該外気フィルタ１０の前端部を当接しており、該外気フィルタ１０を該シールケース１１より容易に脱着できるようになっている。なお、該外気フィルタ１０は不織布より構成されていて、水洗い可能となっている。そして、該前端遮閉板部１１ａには、外気吸入口１１ｂ・１１ｂ・１１ｂを穿設しており、各外気吸入口１１ｂより外気を取り込むものである。なお、該シールケース１１の下端部とラジエータＲの上端部との間には、図１０のように、シール材１２が介設されていて、ラジエータＲの前方とエンジンルームとの間の熱伝導を遮断する。
【００２０】
空調ケース１内おけるブロワＢＬの前方の段差部１ｃにおいては、吸入ダクト１ａの上方部が開口された状態となっていて、空調ユニット室内と吸入ダクト１ａ内とが連通した状態となっている。そこで、図９のような構成の遮閉板２を該空調ケース１の空調ユニット受け部１ｂ底面に配設し、該吸入ダクト１ａの上端開口部を遮閉している。該遮閉板２の前部は、図５のように、段差部１ｃに沿うように段差部２ａが形成されていて、後部は、ブロワＢＬの下端入口部を内嵌するように、ブロワ孔２ｂが穿設されている。こうして、吸入ダクト１ａ内とその上の空調ユニット受け部１ｂにて形成される空調ユニット室とは完全に隔絶され、吸入ダクト１ａ内の空気は、該遮閉板２のブロワ孔２ｂに内嵌されたブロワＢＬの入口部分を介してブロワＢＬ内に吸入されるのみとなる。
【００２１】
該段差部１ｃは、外気吸入ダクト部の天井部分を形成しており、前記外気用フィルタ１０を通ってもなお残留する外気中の埃が、該段差部１ｃに当たって、この部分に付着する。ブロワＢＬ入口部の下方には、こうして段差部１ｃにて埃が除去された状態の外気が到達することとなり、ブロワ吸気の清浄化を図ることができる。
【００２２】
吸入ダクト１におけるキャビン内気吸入部分に話を戻し、内気フィルタ１３について説明する。内気フィルタ１３は、図１１及び図１２の如きスクリーン形状である。一方、該吸入ダクト１ａの底面に、横方向の下部レール１５を固設し、その上方において、該空調ユニット受け部１ｂに架設して、該吸入ダクト１ａの上端開口部より垂下するようにして、横方向の上部レール１４を配設している。該内気フィルタ１３は、上部レール１４及び下部レール１５にて上下を摺動可能に挟持されるものであり、更に、該吸入ダクト１ａにおいて、該上部レール１４及び下部レール１５の片端部分にて上下方向にスリット１ｄを設け、該内気フィルタ１３を抜き差し自在としている。内気フィルタ１３の交換時には、ボンネットＢのサイド部分を開放し、吸入ダクト１ａ内に内嵌している内気フィルタ１３を該スリット１ｄより抜くものである。
【００２３】
ブロワＢＬの入口部分の吸入ダクト１ａの内部構成について図７及び図８より説明する。なお、図７において、ブロワ吸気におけるキャビン内気を白抜き矢印で、外気を斜線矢印で、ブロワ吐出空気を黒太線矢印で示している。
【００２４】
該吸入ダクト１ａの底面部にヒンジ３ａ・３ａを介設して、前後回動可能にシャッタ３を配設しており、該シャッタ３は、リンク４を介して、シャッタ駆動用モータ５のモータ軸に固設された円板５ａの円周部の一部と枢結されており、モータ駆動にて円板５ａを回転して、リンク４の前後位置を移動させて、前後回動駆動される。
【００２５】
遮閉板２の、ブロワ入口部分における吸入ダクト１ａの天井部分において、図９にも示すように、前部には前部ストッパ２ｃを、後部には後部ストッパ２ｄ・２ｄを垂設し、シャッタ３は、前部ストッパ２ｃに当接した状態と、後部ストッパ２ｄ・２ｄに当接した状態とに切り換えられるように設定されている。該前部ストッパ２ｃの垂設位置は、ブロワＢＬの入口部の前端近傍であって、該前部ストッパ２ｃに該シャッタ３が当接した図８中Ｘ状態においては、ブロワＢＬ入口部全面が、吸入ダクト１ａ後方に形成したキャビン内気吸入ダクト部分に連通することとなり、吸入ダクト１ａ前方より導入された外気は、該シャッタ３にて遮閉されて、ブロワＢＬ入口には吸入されない。即ち、この状態は、キャビン内気のみを空調装置に循環させるよう設定した状態である。なお、図７中白抜き矢印Ｗ１は、シャッタ３がＸ状態の時のみに起こるキャビン内気の流れを示す。
【００２６】
一方、後部ストッパ２ｄ・２ｄは、ブロワＢＬ入口中心部よりやや前方位置であって、該後部ストッパ２ｄ・２ｄにシャッタ３を当接させた図７中Ｙ状態においては、ブロワ入口の該シャッタ３より後方は、キャビン内気の吸入口、前方は外気吸入口となり、それぞれの吸入口面積は、例えばキャビン内気吸入口が７で外気吸入口面積が３というような割合となっている。この時にブロワＢＬ入口部に向けて流れる外気の流れを、図７中、斜線矢印Ｗ２にて示している。
【００２７】
そして、前記のように、ブロワＢＬ入口部の中心部（図７中、ブロワ中心線をＣＬとしている。）が、シャッタ３より後方、即ち、キャビン内気吸入口部分に対峙しており、該中心部は、最も吸引力が強く、従って、キャビン内気を速い速度で吸入する。この部分よりもやや前方部分より吸入される外気は、「発明が解決しようとする課題」でも述べたように、抵抗の強い外気フィルタ１０を通ることにより、キャビン内気よりも低圧であるが、本実施例のようにシャッタ３を位置させることで、キャビン内気がブロワＢＬの中心部分にて速やかに吸入されるため、その前方にて吸入される外気を押し出して、ブロワＢＬにおける外気吸入を妨げることがない。従って、外気の円滑な吸入ができ、外気吸入の目的であるキャビン内の与圧化、及び冷房能力の向上を良好に得られる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、キャビン付車輌における空調機構の吸入ダクトに関して、以上のように構成したので、次のような効果を奏する。
即ち、請求項１記載の構成において、一個のブロワにキャビン内気と外気の両方を吸入可能としており、キャビン内気用と外気用に別個にブロワを設ける必要がなく、コスト高を抑えられる。
そして、従来のような空調装置を内設した室内に対してキャビン内気と外気とを取り込み、該室内の混合気をブロワ入口に吸入する方法ではなく、該ブロワ入口にキャビン内気吸入用ダクトと外気吸入用ダクトを直接連結しているので、後記の請求項２記載の構成と相まって、キャビン内気と外気とを独立的にブロワに吸入できる。
また、キャビン内気に比べて低圧の外気がキャビン内気にてブロワへの導入を阻害されるという不具合を解消し、設定した分の外気を良好に吸入できて、外気導入によるキャビン内の与圧を実現でき、空調吐出空気内に混じってのキャビン内への埃の侵入を防止するのに貢献するとともに、外気温度によって、空調能力を高めることができるのである。
【００２９】
また、外気吸入用ダクトに段差部を設けることにより、フィルタを通してなお除去できない外気中の塵埃が、該段差部に当たって、この部分に付着するので、該段差部にて除去でき、ブロワ吸入前に更に外気の清浄化を図ることができて、キャビン内への埃の侵入抑制効果を高めるとともに、空調装置の耐久性も向上させるのである。
【００３０】
そして、請求項２の如く構成することにより、ブロワ内にキャビン内気と外気との両方を吸入する際において、ブロワ入口にキャビン内気と外気とが、シャッタによって確実に隔絶された状態で吸入され、前記の外気導入による効果を一層確実なものとしているのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】キャビン付トラクタの全体側面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】同じく正面図である。
【図４】空調機構を主に示すボンネットＢの内部側面図である。
【図５】同じく平面図である。
【図６】同じく後面図である。
【図７】ブロワＢＬ入口部における吸入ダクト１ａ内部のシャッタ３の構成を示す側面図である。
【図８】同じく平面図である。
【図９】ブロワＢＬ下方に取り付ける遮閉板２を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】外気吸入口を形成するボンネットＢの内部正面図である。
【図１１】内気フィルタ１３の取付部分の側面図である。
【図１２】同じく後面図である。
【図１３】吐出ダクト１９・２０とデフロスタ２２の配設構造を示すキャビンＣ内のダッシュボードＤＢ部分の平面図である。
【図１４】下方吐出ダクト２０及びそれより分岐するジャバラホース２１の正面図である。
【符号の説明】
Ａ 空調ユニット
Ｂ ボンネット
Ｃ キャビン
ＢＬ ブロワ
ＥＶ エバポレータ
１ 空調ケース
１ａ 吸入ダクト
１ｂ 空調ユニット受け部
１ｃ 段差部
２ 遮閉板
２ａ 段差部
２ｂ ブロワ孔
２ｃ 前部ストッパ
２ｄ 後部ストッパ
３ シャッタ
４ リンク
５ シャッタ駆動用モータ

Claims (2)

1. キャビン付車輌の空調機構において、キャビンＣ内に配設したダクトに空調用空気を吹き出すべく、キャビンＣ外のボンネットＢ内に、空調ユニットＡと吸入ダクト１ａを配置し、該空調ユニットＡはブロワＢＬとエバポレータＥＶを前後に連続状に一体化して構成し、該空調ユニットＡの下方に、ブロワＢＬの入口部に連通する吸入ダクト１ａを配置し、該吸入ダクト１ａの前端は外気を吸入する外気吸入口ダクト９に、後端はキャビン内気を吸入するキャビン内気吸入口ダクト１７に連結し、前記外気吸入口ダクト９と吸入ダクト１ａとの連結部分において、前方側が高い段差部１ｃを設けたことを特徴とするキャビン付車輌の空調機構。
2. 請求項１記載のキャビン付車輌の空調機構において、外気吸入口ダクト９側の終端部を仕切るシャッタ３を配設し、該シャッタ３は、該ブロワＢＬの入口にキャビン内気のみを導入する状態と、キャビン内気と外気を導入する状態とに切り換えられることを特徴とするキャビン付車輌の空調機構。

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