JP3873005B2 - 車両の空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のインストルメントパネル内に配設される空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両の空調装置では、例えば、特開平５−１０４９３４号公報に開示されるように、ケース内に熱交換器を収容した空調ユニットを自動車のインストルメントパネルの内部に配設し、その空調ユニットで生成した調和空気をダクトによりインストルメントパネルの各吹出口に導くようにしている。この公報例では、ダクトと空調ユニットのケースとは別体とされており、ダクトはインストルメントパネルの車幅方向両端近傍にそれぞれ形成された吹出口に接続されるように車幅方向に長く形成され、その中間部分が前記ケースに接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報例の空調装置のように空調ユニットのケースとダクトとを別体にすると、その接続部分にシール材が必要となってその分だけ部品点数が増える。また、ダクトは車幅方向に長く延びているので車体振動等により接続部分に比較的大きな荷重が作用し易く、これに対処するためには接続部分のシール構造を堅牢としなければならず、コスト高を招く。
【０００４】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ダクトの構造に工夫を凝らし、調和空気の洩れを防止しつつ、空調装置の部品点数の削減と低コスト化とを図ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明では、空調ユニットのケースの一部とダクトとを一体成形するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
具体的には、インストルメントパネルの内部に配設され調和空気を生成する空調ユニットと、車幅方向に延び前記空調ユニットで生成した調和空気を前記インストルメントパネルの車幅方向両端側にそれぞれ形成された左側及び右側吹出口に導くダクトとを備えた車両の空調装置を対象とする。そして、前記空調ユニットは内部に熱交換器を収容するケースを備え、前記ケースは車体前側の前側ケース構成部材と車体後側の後側ケース構成部材との組合わせ体からなり、前記後側ケース構成部材はケース部分が上側分割部と下側分割部とに分割される一方、前記前側ケース構成部材は左側分割材と右側分割材との組合わせ体からなり、前記ダクトは車幅方向に延びる上側ダクト半体及び下側ダクト半体からなり、該ダクトの車幅方向中間部が前記ケース内と連通するように、該上側ダクト半体は前記上側分割部と一体成形されるとともに、該下側ダクト半体は前記下側分割部と一体成形されて両ダクト半体が溶着により一体に接合されている構成である。
【０００７】
この構成によれば、空調ユニットで生成された調和空気は、空調ユニットのケースから該ケースと一体成形されたダクトに流入してインストルメントパネルの各吹出口へ導かれるので、空調ユニットのケースとダクトとの間にシール材を設けなくてもそこから調和空気が洩れることはなく、よって、シール材が不要になった分だけ部品点数の削減と低コスト化が可能となる。
【０００８】
また、ダクトを構成する上側ダクト半体及び下側ダクト半体がスライド型を用いることなく容易に成形可能となる。そして、上側ダクト半体及び下側ダクト半体が溶着により接合されているのでダクトは全体として十分な強度を有するものとなり、しかも、その接合部分から調和空気が洩れることはない。
【０００９】
また、前側ケース構成部材に後側ケース構成部材を組み付けると、前側ケース構成部材の分割方向は左右方向であり、一方、後側ケース構成部材の分割方向は上下方向であるので、両者の分割方向は異なることになる。すなわち、例えば前側ケース構成部材の左側分割材と右側分割材とを引き離すように荷重が作用した場合、後側ケース構成部材の上側分割部と下側分割部とによって前記左側分割材と右側分割材との離れる方向の変位が規制されているので、その後側ケース構成部材によりケース全体の結合状態が維持される。このとき、後側ケース構成部材の上側及び下側分割部は、それぞれダクトの上側及び下側ダクト半体と一体成形されて高い強度を有しているので、ケースを構成する各部材同士の結合強度を十分に得ることができる。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、ダクトはその車幅方向両端部が車体の車幅方向両端側の車体側部材にそれぞれ固定されている構成である。
【００１１】
この構成によれば、ダクトが車体の車幅方向一側の車体側部材と他側の車体側部材とに連結されるので、別途インストルメントパネル内に補強メンバを設けることなく車体剛性の向上が可能、あるいは補強メンバを低剛性なものとすることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図４は自動車（車両）のインストルメントパネルＰを示し、このインストルメントパネルＰの内部に図２に示すような本発明の実施形態に係る空調装置１が配設されている。前記インストルメントパネルＰの車体前端部近傍にはフロントウインド（図示せず）の内面へ向けて調和空気を吹き出すデフロスタ吹出口３，３が形成されている。また、このインストルメントパネルＰの車幅方向両端近傍にはそれぞれ車室内方へ向けて調和空気を吹き出すサイドベント吹出口５，５が形成され、その左右のサイドベント吹出口５，５の間の略中央部には、同様に調和空気を吹き出す一対のセンタベント吹出口７，７が車幅方向に並んで形成されている。
【００１４】
前記空調装置１は、調和空気を生成する空調ユニット１１と、該空調ユニット１１からの調和空気を前記インストルメントパネルＰのベント吹出口５，５，７，７に導くベントダクト１３とを備えている。前記空調ユニット１１はインストルメントパネルＰ内部の車幅方向略中央部に配設されており、熱交換器やブロアを収容するケース１５を備えている。
【００１５】
前記空調ユニット１１のケース１５は、熱交換器収容部１７及びブロア収容部１９からなる車体前側の前側ケース構成部材３３と、該前側ケース構成部材３３の後側を覆う車体後側の後側ケース構成部材３５との組合わせ体で構成されている。
【００１６】
前記前側ケース構成部材３３は、図１に示すように、車幅方向に分割された左側分割材３７と右側分割材３９との組合わせ体からなり、それらは樹脂材料を射出成形してなる。前記左側分割材３７及び右側分割材３９は、それぞれ向かい合う側の全体が開口した大略箱状をなすように成形され、各々の開口端部同士を突き合わせて振動溶着により一体に接合されている。そして、図３に示すように、前記前側ケース構成部材３３の下側部分は大略矩形箱状に成形されて前記熱交換器収容部１７を構成しているとともに、上側部分は軸線が車幅方向に延びる円筒状に形成されて前記ブロア収容部１９を構成し、このブロア収容部１９の下部が前記熱交換器収容部１７の上部と連通している。
【００１７】
図１に示すように、前記ブロア収容部１９の左側壁部１９ａにはブロア（図示せず）挿入用の開口１９ｂが形成されており、ブロアにより空気取入口（図示せず）から空気を取り入れて、下方の熱交換器収容部１７に送風するようになっている。図３に示すように、該熱交換器収容部１７における車体前側にはエバポレータ２３が収容され、該エバポレータ２３から車体後方へ離れた部位にはヒータコア２５が収容されており、前記ブロアにより送風された空気はエバポレータ２３、ヒータコア２５等を経て調和空気となる。尚、図１に示すように、前記ブロア挿入用の開口１９ｂは円盤状のキャップ部材２７により閉塞されるようになっている。
【００１８】
前記熱交換器収容部１７の周壁１７ａの車体後部には、図３に示すようにヒータコア２５の車体後側で大きく後方へ湾曲して上方に延びる湾曲部１７ｂが形成されている。前記した調和空気は、この湾曲部１７ｂにより上方へ流れを変えて案内され、熱交換器収容部１７の周壁１７ａのヒータコア２５直上方に形成された導出口３１から車室の各部に導かれるようになっている。
【００１９】
前記空調ユニット１１のケース１５の後側ケース構成部材３５は、図３に示すように前記前側ケース構成部材３３の上端近傍から下端近傍に亘って延びており、その上下方向略中央部に前記ベントダクト１３が一体成形されている。ベントダクト１３は、全体として、前記インストルメントパネルＰの車幅方向両端部に亘るように延びていて、その車幅方向略中央部の下側壁部が前記ケース１５の後側ケース構成部材３５と隣接するように位置付けられている。そして、このベントダクト１３の壁部と後側ケース構成部材３５とが連なるように一体成形されており、その部分にベントダクト１３とケース１５内部とを連通させる接続口４１が形成されている。
【００２０】
前記ベントダクト１３は、左側のサイドベント吹出口５から右側のサイドベント吹出口５に亘って延びるサイド用ベントダクト４３と、該サイド用ベントダクト４３の車幅方向略中央部から分岐して車体後方へ延びるセンタ用ベントダクト４５とからなる。前記サイド用ベントダクト４３は全体的に略円形状の断面を有するとともに略水平に延びていて、その両端側は車体後方へ直角に曲げられてそれぞれの端部開口４３ａ，４３ａがサイドベント吹出口５，５に接続されている。また、前記センタ用ベントダクト４５は前記センタベント吹出口７，７に対応して２つ設けられており、それらは車体後側ほど互いに車幅方向に離間するように形成されていて、その端部開口４５ａ，４５ａがそれぞれセンタベント吹出口７，７に接続されている。このセンタ用ベントダクト４５，４５も略円形状の断面を有している。
【００２１】
また、前記ベントダクト１３は上下方向に分割されており、従って、このベントダクト１３と一体の前記ケース１５の後側ケース構成部材３５も上下方向に分割されている。ベントダクト１３の上側ダクト半体４７は、断面半円状に形成され、左右両端に半円状の上側開放部４３ｂ，４３ｂが形成されるとともに、センタ用ベントダクト４５の端部開口４５ａ，４５ａに対応する部位に半円状の上側開放部４５ｂ，４５ｂが形成されている。この上側ダクト半体４７の車体前端部に前記後側ケース構成部材３５の上側分割部４９の下端部が一体成形されて連なっている。一方、前記ベントダクト１３の下側ダクト半体５１は、断面半円状に形成され、左右両端に半円状の下側開放部４３ｃ，４３ｃが形成されるとともに、センタ用ベントダクト４５の端部開口４５ａ，４５ａに対応する部位に半円状の下側開放部４５ｃ，４５ｃが形成されている。この下側ダクト半体５１の下端部に後側ケース構成部材３５の下側分割部５３の上端部が一体成形されて連なっている。そして、前記上側ダクト半体４７と下側ダクト半体５１とは、断面半円状の開放端部同士を突き合わせて振動溶着により一体に接合するようになっている。こうすることで、両ダクト半体４７，５１の開放部４３ｂと４３ｃ及び４５ｂと４５ｃによりサイド用ベントダクト４３及びセンタ用ベントダクト４５の各端部開口４３ａ，４５ａが形成されるとともに、ベントダクト１３の全体に亘って調和空気の洩れを未然に防止して強固に一体化することができる。
【００２２】
また、前記ベントダクト１３の下側ダクト半体５１の車幅方向両端部には、その周壁の外面から車体外方へ向かって延びる一対のフランジ５５，５５が設けられており、該フランジ５５，５５は、それぞれに形成された取付孔５５ａ，５５ａ，…にボルトを挿通して車体側部材としてのサイドパネル部材に締結することにより固定されている。尚、この実施形態では、インストルメントパネルＰには鋼管製のインストルメントパネルメンバは設けられておらず、前記ベントダクト１３にインストルメントパネルＰが固定され、これにより該ベントダクト１３は、ケース１５の補強のみならず、インストルメントパネルＰの補強メンバをも構成している。
【００２３】
また、前記ベントダクト１３の車幅方向略中央部の車体前側には、前記前側ケース構成部材３３の導出口３１の前縁から上方へ延びるデフロスタ導出ダクト５７が配設されている。デフロスタ導出ダクト５７は上側ほど車体前方に位置するように傾斜しており、その上端開口５７ａが図示しない空調ダクトを介して前記インストルメントパネルＰのデフロスタ吹出口３，３に接続されている。このデフロスタ導出ダクト５７の断面形状は車幅方向に長い略矩形状とされ、その車幅方向の寸法は前側ケース構成部材３３の車幅方向の寸法と略同じとされている。さらに、このデフロスタ導出ダクト５７は、車体前後方向略中央部で前後に分割されていて、前側が前記ケース１５の前側ケース構成部材３３により構成される一方、後側が前記ケース１５の後側ケース構成部材３５の上側分割部４９により構成されている。従って、後側ケース構成部材３５の上側分割部４９は、デフロスタ導出ダクト５７の延びる方向に沿って見て、車体前側に開放したコ字形状を有している。
【００２４】
また、前記ベントダクト１３の車幅方向略中央部の下側に一体成形された前記下側分割部５３は、前側ケース構成部材３３の車幅方向両端に亘る略コ字状の断面を有しており、さらに、車幅方向両側壁の下端部にはそれぞれ車体への固定部５３ａ，５３ａが設けられている。
【００２５】
次に、前記空調装置１の組立手順について説明する。まず、前側ケース構成部材３３の左側分割材３７と右側分割材３９とのうちの一方にエバポレータ２３及びヒータコア２５を組み付けてから他方と振動溶着により接合する。この接合部は各分割材３７，３９の対向する縁部である。その後、ベントダクト１３の上側ダクト半体４７と下側ダクト半体５１とを互いに振動溶着により接合する。この接合部は各ダクト半体４７，５１の開放端縁部である。
【００２６】
そして、そのようにして、上側ダクト半体４７と下側ダクト半体５１とを一体化した後側ケース構成部材３５の前記上側分割部４９を前側ケース構成部材３３のデフロスタ導出ダクト５７に結合するとともに、前記下側分割部５３を前側ケース構成部材３３の左側分割材３７及び右側分割材３９の車幅方向外側からこれら分割材３７，３９に結合する。この場合、前記結合は、振動溶着や爪嵌合、あるいはビスによる機械的な締結により行うことができる。
【００２７】
前記前側ケース構成部材３３と後側ケース構成部材３５とを一体化すると、前側ケース構成部材３３は分割方向が左右とされる一方、後側ケース構成部材３５は上下とされていて分離する方向が互いに異なっているので、例えば、前側ケース構成部材３３の左側分割材３７と右側分割材３９とを分離させるような荷重が作用しても、後側ケース構成部材３５は左右に分割されたものを結合したものではないので、該後側ケース構成部材３５により左側分割材３７と右側分割材３９との離れる方向の変位が規制されるため、空調ユニット１１のケース１５は全体として強固に結合した状態となる。また、このとき後側ケース構成部材３５は前記ベントダクト１３と一体成形されているので十分に高い強度を有しており、これにより、ケース１５やインストルメントパネルＰを効果的に補強できる。
【００２８】
従って、この実施形態に係る車両の空調装置１によると、空調ユニット１１のケース１５の後側ケース構成部材３５とベントダクト１３とを一体成形し、その部分にベントダクト１３とケース１５内部とを連通させる接続口４１を形成したので、シール構造を設けなくても調和空気の洩れを未然に防止してベントダクト１３とケース１５とを接続することができ、このことで、部品点数の削減とコストの低減を図ることができる。
【００２９】
前記のようにして組み立てられた空調装置１を車体に搭載する際には、まず、インストルメントパネルＰに空調装置１を組み付ける。この際、ベントダクト１３の開口部４３ａ，４３ａ，４５ａ，４５ａがそれぞれインストルメントパネルＰのベント吹出口５，５，７，７と合致するように、空調装置１をインストルメントパネルＰに対して位置決めし、ベントダクト１３やケース１５等に形成された取付部（図示せず）をインストルメントパネルＰの裏面に締結する。その後、ベントダクト１３の左右一対のフランジ５５，５５をそれぞれ車体のサイドパネル部材に締結するとともに、前記下側分割部５３の固定部５３ａ，５３ａを車体のフロアパネル部材（図示せず）に締結する。また、図示しないが、前記のようにインストルメントパネルＰの所定個所はベントダクト１３に固定されるようになっており、このことで、インストルメントパネルＰの支持剛性も向上する。すなわち、従来のインストルメントパネルメンバをベントダクト１３で代用して、部品点数の削減と低コスト化を図ることができるとともに、インストルメントパネルＰのスペース効率を向上できる。
【００３０】
尚、ベントダクト１３は、ステアリングシャフトの支持部やエアバッグ装置の取付部等としても利用できる。
【００３１】
また、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他の種々の実施形態を包含するものである。すなわち、前記実施形態では、ベントダクト１３の上側ダクト半体４７と下側ダクト半体５１とを振動溶着しているが、他の溶着方法（例えば高周波溶着）を用いてもよい。
【００３２】
また、前記実施形態では、前側ケース構成部材３３の左側分割材３７及び右側分割材３９を振動溶着するようにしているが、これに限らず、例えば爪嵌合やビスにより一体化するようにしてもよい。
【００３３】
また、例えばインストルメントパネルＰの車幅方向両端側にサイドウインド用のデフロスタ吹出口を設けるようにした場合では、それに接続されるデフロスタダクトをケース１５と一体成形するようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明に係る車両の空調装置によると、インストルメントパネルの内部に配設された空調ユニットと、車幅方向に延び前記空調ユニットで生成した調和空気を前記インストルメントパネルの左側及び右側吹出口に導くためのダクトとを備え、該ダクトの車幅方向中間部を空調ユニットのケース内と連通するように該ケースと一体成形したので、ケースとダクトとの間にシール材を設けなくてもそこから調和空気が洩れることはなく、よって、その不要になったシール材の分だけ部品点数の削減と低コスト化を図ることができる。
【００３５】
また、ダクトを車幅方向に延びる上側ダクト半体及び下側ダクト半体からなるものとしたのでダクトを容易に成形できる。また、上側ダクト半体及び下側ダクト半体を溶着するので、ダクトの強度を十分に確保することができるとともに、接合部分から調和空気の洩れを未然に防止できる。
【００３６】
また、空調ユニットのケースを前側ケース構成部材と後側ケース構成部材との組合わせ体からなるものとし、後側ケース構成部材のケース部分を上側分割部と下側分割部とに分割してそれぞれをダクトの上側ダクト半体と下側ダクト半体と一体成形し、前側ケース構成部材を左側分割材と右側分割材との組合わせ体からなるものとしたので、ケースを構成する各部材同士の結合強度を十分に確保することができる。
【００３７】
請求項２記載の発明によると、ダクトの車幅方向両端部が車体側部材にそれぞれ固定されているので、インストルメントパネル内に従来の高剛性な補強メンバを別途設けることなく車体剛性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る空調装置の分解斜視図である。
【図２】 空調装置の外観図である。
【図３】 図２のIII−III線縦断面図である。
【図４】 インストルメントパネルの斜視図である。
【符号の説明】
１ 空調装置
５ サイドベント吹出口
１１ 空調ユニット
１３ ベントダクト
１５ ケース
２３ エバポレータ（熱交換器）
２５ ヒータコア（熱交換器）
３３ 前側ケース構成部材
３５ 後側ケース構成部材
３７ 左側分割材
３９ 右側分割材
４７ 上側ダクト半体
４９ 上側分割部
５１ 下側ダクト半体
５３ 下側分割部
Ｐ インストルメントパネル

Claims (2)

1. インストルメントパネルの内部に配設され調和空気を生成する空調ユニットと、車幅方向に延び前記空調ユニットで生成した調和空気を前記インストルメントパネルの車幅方向両端側にそれぞれ形成された左側及び右側吹出口に導くダクトとを備えた車両の空調装置であって、
   前記空調ユニットは内部に熱交換器を収容するケースを備え、
   前記ケースは車体前側の前側ケース構成部材と車体後側の後側ケース構成部材との組合わせ体からなり、
   前記後側ケース構成部材はケース部分が上側分割部と下側分割部とに分割される一方、前記前側ケース構成部材は左側分割材と右側分割材との組合わせ体からなり、
   前記ダクトは車幅方向に延びる上側ダクト半体及び下側ダクト半体からなり、該ダクトの車幅方向中間部が前記ケース内と連通するように、該上側ダクト半体は前記上側分割部と一体成形されるとともに、該下側ダクト半体は前記下側分割部と一体成形されて両ダクト半体が溶着により一体に接合されていることを特徴とする車両の空調装置。
2. 請求項１において、
   ダクトはその車幅方向両端部が車体の車幅方向両端側の車体側部材にそれぞれ固定されていることを特徴とする車両の空調装置。

Images