JP3971154B2

JP3971154B2 - 車両用空調装置の取付け構造

Info

Publication number: JP3971154B2
Application number: JP2001338351A
Authority: JP
Inventors: 武佐藤; 陽松谷; 和彦堀越; 武小笠原; 利男大橋
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2021-11-02
Also published as: JP2003136940A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両室内温度を調節する車両用空調装置の取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車用インストルメントパネルの内部には、車幅方向に沿って横断するようにステアリングメンバが配設されている。
【０００３】
このステアリングメンバは、ハンドルのシャフトやエアバッグユニットの取り付けに用いられるとともに、衝突時などの負荷に対する車体の剛性を高めるために、金属製の比較的肉厚で径の大きなパイプ状のものが用いられている。
【０００４】
また、このステアリングメンバのほかにもインストルメントパネルの内部には計器類および、空調ユニット、送風ダクトなどが配設されている。
【０００５】
また、これらの機器はインストルメントパネル内部の狭い空間の中で、強度部材であるステアリングメンバをよけるように配設されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
さらに、車室内居住空間の拡大のため、インストルメントパネル内部の容積は小型化が求められているが、パイプ状のステアリングメンバは、振動強度上の課題から管径を太くする傾向にあり、また空調用ダクトも空調装置の運転時の風量向上、騒音低減の課題から断面積の拡大が要求されており、相反する要望を両立することは大変困難である。その結果、ステアリングメンバをよけるようにダクトを這いまわすことになるため送風ダクトの形状が複雑となり、空調ユニットと送風ダクトの取付け作業性が悪化して作業工数が増大し、コスト削減の妨げとなっていた。
【０００７】
そこで本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、ステアリングメンバが十分な強度を備えるとともに、送風ダクトの通風抵抗を悪化させることなく省スペースで、空調ユニットと送風ダクトの組付け作業性を向上させる車両用空調装置の取付け構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明にあっては、インストルメントパネルの内部に車幅方向に延びて設けられるステアリングメンバと、空調風を車室内に送風する空調ユニットと送風ダクトからなる車両用空調装置の取付け構造であって、前記ステアリングメンバが断面略Ｕ字形状を備え、前記ステアリングメンバのＵ字溝の内部に沿って、且つ前記ステアリングメンバと前記空調ユニットとの間に前記送風ダクトを挟持し、前記ステアリングメンバに前記空調ユニットを固定することで、前記ステアリングメンバに前記送風ダクトが支持されることを特徴としている。
【０００９】
この場合、車幅方向に延びて設けられるステアリングメンバのＵ字溝の内部に沿って送風ダクトが配設されるので、送風ダクトの通風抵抗が軽減されるとともに、空調ユニットと送風ダクトの組付け作業性を向上させることができる。
【００１０】
また、ステアリングメンバのＵ字溝内部に送風ダクトが配設されるので、インストルメントパネル内部の空間を有効利用することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明にあっては、請求項１に記載の車両用空調装置の取付け構造において、前記ステアリングメンバに前記送風ダクトの吹出口が挿通されるダクト挿通孔と、前記送風ダクトの吹出口に係止部を備え、前記ダクト挿通孔の開口縁と前記係止部とが係合し、前記ステアリングメンバに送風ダクトが支持されることを特徴としている。
【００１２】
この場合、請求項１の効果に加えて、ステアリングメンバのダクト挿通孔に送風ダクトの吹出口を挿通することで、ダクト挿通孔の開口縁と吹出口の係止部とが係合するので、送風ダクトが脱落するのが防止されるので、送風ダクトの組付け作業性を向上させることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明にあっては、前記空調ユニットの重心と前記ステアリングメンバの間の前記空調ユニット上部に垂下フックを備え、前記ステアリングメンバに前記垂下フックを係止させて、前記空調ユニットを垂下することを特徴とする。
【００１４】
この場合、請求項１と請求項２の効果に加えて、ステアリングメンバに垂下フックを係止することで、空調ユニットにステアリングメンバに向って回転モーメントが生じるので、空調ユニットがステアリングメンバと空調ユニットとの間にある送風ダクトをステアリングメンバに圧接し、送風ダクトが固定されるとともに仮保持されるのでボルトなどによる締結作業が容易になり、空調ユニットの組付け作業性を向上させることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明にあっては、請求項１から請求項３のうちの１項に記載の車両用空調装置において、前記ステアリングメンバの両端部に長手方向に突設され車体に締結される車体取付部と、前記ステアリングメンバの両端末の略Ｕ字断面を閉じるように壁部を設け、この壁部にＵ字溝の内部側と外部側を問わず搬送用の係止孔が設けられたことを特徴とする。
【００１６】
この場合、空調ユニットと送風ダクトをステアリングメンバに組付けた状態で、車体にステアリングメンバを組付ける際に、壁部の係止孔に搬送用の治具を係止して移動させることで、ステアリングメンバの組付け作業性を向上させることができる。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明によれば、車幅方向に延びて設けられるステアリングメンバのＵ字溝の内部に沿って送風ダクトが配設されるので、送風ダクトの通風抵抗が軽減されるとともに、空調ユニットと送風ダクトの組付け作業性を向上させることができる。
【００１８】
また、ステアリングメンバのＵ字溝内部に送風ダクトが配設されるので、インストルメントパネル内部の空間を有効利用することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、ステアリングメンバのダクト挿通孔に送風ダクトの吹出口を挿通することで、ダクト挿通孔の開口縁と吹出口の係止部とが係合するので、送風ダクトが脱落するのが防止されるので、送風ダクトの組付け作業性を向上させることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１、２の発明の効果に加えて、ステアリングメンバに垂下フックを係止することで、空調ユニットにステアリングメンバに向って回転モーメントが生じるので、空調ユニットがステアリングメンバと空調ユニットとの間にある送風ダクトをステアリングメンバに圧接し、送風ダクトが固定されるとともに仮保持されるのでボルトなどによる締結作業が容易になり、空調ユニットの組付け作業性を向上させることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１から３の発明の効果に加えて、空調ユニットと送風ダクトをステアリングメンバに組付けた状態で、車体にステアリングメンバを組付ける際に、壁部の係止孔に搬送用の治具を係止して移動させることで、ステアリングメンバの組付け作業性を向上させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明に関する車両用空調装置の取付け構造の第１実施形態の分解斜視図である。
【００２４】
本実施形態の車両用空調装置の取付け構造は、インストルメントパネルの内部に車幅方向にほぼ直線状に延設されるステアリングメンバ１０と、空調風の温度調節を行う空調ユニット３０と、温度調節された空調風を車室内に送風する送風ダクト２０から構成されている。送風ダクト２０は、ステアリングメンバ１０と空調ユニット３０との間で挟持され、ステアリングメンバ１０に空調ユニット３０が固定されることで、ステアリングメンバ１０に送風ダクト２０が支持されている。
【００２５】
ステアリングメンバ１０は、車両前方に向って開口し、溝の底部から開口側に向って拡がる断面略Ｕ字形状を備えている。
【００２６】
また、ステアリングメンバ１０は、一端側が運転席の前方に延設され、この一端側にハンドルのシャフトを支承するステアリングコラム５８を固定するコラムブラケット５９が設けられている。
【００２７】
このコラムブラケット５９基部の上端側１７は、ブラケット５１を介して車体側のダッシュパネルと締結され、コラムブラケット５９基部の下端側は、ブレーキブラケット５３を介してダッシュパネルと締結されている。
【００２８】
ステアリングメンバ１０は、これら２カ所の締結によってハンドルにかかる上下方向の回転モーメントに対して十分な強度が確保されている。
【００２９】
また、ハンドルにかかる左右方向の回転モーメントに対して、ステアリングメンバ１０の左右の両端部に設けられた車体取付部１４、１４が車体と締結されることで十分な強度が確保されている。
【００３０】
ステアリングメンバ１０は他端側が助手席の前方に延設され、この他端側にエアバック取付部１８ａが設けられている。
【００３１】
さらに、ステアリングメンバ１０の中央部には、エアコンの操作パネル、オーディオなどの変動部品を支持するためのブラケットが取付けられるブラケット取付部１８ｂ、１８ｃと、空調ユニット３０とセンタベント吹き出し口を連通する送風ダクトが挿通されるセンタダクト挿通孔１３が配設されている。
【００３２】
両端部には、送風ダクト２０の吹出口２２が挿通されるサイドダクト挿通孔１２、１２が配設され、このサイドダクト挿通孔１２の開口縁１２ｂにはフランジ１２ａが設けられている。
【００３３】
また、ステアリングメンバ１０の両端末には、図１０に示されるように、ステアリングメンバ１０の長手方向に対して垂直に略Ｕ字断面を閉じるように壁部１１が設けられ、この壁部１１のＵ字溝外部側上方に係止孔１５が備えられている。この係止孔１５は、車両用空調装置の取付け構造１を搬送する際に用いられている。
【００３４】
さらに、この壁部１１には、ステアリングメンバ１０の長手方向に沿って突設され、車体に締結するための車体取付部１４が設けられている。
【００３５】
なお、本実施形態では、壁部１１のＵ字溝外部側上方に係止孔１５が設けられているが、壁部１１のＵ字溝内部側に係止孔１５が設けられていても、搬送作業に何ら影響を与えることはない。
【００３６】
送風ダクト２０は、ステアリングメンバ１０のＵ字溝の内部に配設できるような断面形状を備えている。
【００３７】
また、吹出口２２には係止部２３が設けられ、吹出口２２がサイドダクト挿通孔１２に挿通されることで、係止部２３とサイドダクト挿通孔１２の開口縁１２ｂとが係合し、送風ダクト２０がステアリングメンバ１０に支持されている。
【００３８】
サイドダクト挿通孔１２に挿通される吹出口２２には、アダプタダクト２４ａが取付けられ、ベントグリルを介して車室内に空調風が送風される。
【００３９】
さらに、送風ダクト２０には計器類のハーネスを支持するために複数のクリップ２５が配設されている。
【００４０】
図２〜図４は第１〜第３実施形態を図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図で、送風ダクト２０の吹出口２２に設けられた係合部２３とステアリングメンバ１０のダクト挿通孔１２の開口縁１２ｂとが係合する様子を示している。
【００４１】
図２に示されるように、第１実施形態の係合部２３には、送風ダクト２０の吹出口２２の上面と下面に係止突起２３ａ、２３ａが設けられている。
【００４２】
図２の左側からステアリングメンバ１０のサイドダクト挿通孔１２に送風ダクト２０の吹出口２２が挿入される。このとき、吹出口２２に設けられた係止突起２３ａ、２３ａがサイドダクト挿通口１２の内面と当接するが、吹出口２２が可撓変形するので、挿入作業が妨げられることはない。
【００４３】
また、吹出口２２の挿入が完了すると、吹出口２２の変形が元に戻り、係止突起２３ａと開口縁１２ｂとが係合するため、組付け作業中に吹出口２２がサイドダクト挿通口１２から脱落することを防止している。
【００４４】
図３に示されるように、第２実施形態の係合部２３には、送風ダクト２０の吹出口２２の上面と下面に係止リブ２３ｂ、２３ｂが設けられている。
【００４５】
第１実施形態と同様に、図３の左側からステアリングメンバ１０のサイドダクト挿通孔１２に送風ダクト２０の吹出口２２が挿入されると、吹出口２２に設けられた係止リブ２３ｂ、２３ｂがサイドダクト挿通口１２の内面と当接するが、吹出口２２が可撓変形し、挿入作業が妨げられることはない。
【００４６】
また、吹出口２２の挿入が完了すると、吹出口２２の変形が元に戻り、係止リブ２３ｂと開口縁１２ｂとが係合するため、組付け作業中に吹出口２２がサイドダクト挿通口１２から脱落することが防止される。
【００４７】
図４に示されるように、第３実施形態の係合部２３には、送風ダクト２０の吹出口２２の上面と下面に係止凹部２３ｃ、２３ｃが設けられ、サイドダクト挿通口１２の開口縁１２ｂは上縁と下縁の内面に係合部１２ｃ、１２ｃが形成されている。
【００４８】
第１実施形態と同様に、図４の左側からステアリングメンバ１０のサイドダクト挿通孔１２に送風ダクト２０の吹出口２２が挿入されると、開口縁１２ｂの係合部１２ｃ、１２ｃが吹出口２２の外周面と当接するが、吹出口２２が可撓変形し、挿入作業が妨げられることはない。
【００４９】
また、吹出口２２の挿入が完了すると、吹出口２２の変形が元に戻り、係止凹部２３ｃと係合部１２ｃとが係合するため、組付け作業中に吹出口２２がサイドダクト挿通口１２から脱落することが防止される。
【００５０】
なお、組付け作業中に送風ダクト２０がステアリングメンバ１０から脱落することを防止する手段として、図５〜図７に示されるような方法がある。
【００５１】
図５に示されるように、送風ダクト２０に断面略矢印形状の可撓性の係止突起２５を設け、ステアリングメンバ１０に係止孔１９を設ける。
【００５２】
図６は、第４実施形態として、ステアリングメンバ１０のＵ字溝底部に係止孔１９を設けた場合のステアリングメンバ１０と送風ダクト２０との係合状態を示した断面図で、図７は、第５実施形態として、ステアリングメンバ１０のＵ字溝開口部に係止孔１９を設けた場合のステアリングメンバ１０と送風ダクト２０との係合状態を示した断面図である。
【００５３】
図６、図７は、ともに図の左側からステアリングメンバ１０のＵ字溝に送風ダクト２０が挿入される。この際、送風ダクト２０に設けられた係止突起２５の先端がステアリングメンバ１０に設けられた係止孔１９に挿入される。送風ダクト２０の挿入作業が続けられると、係止突起２５は係止孔１９の内面と当接するが、係止突起２５が弾性変形をするため挿入作業が妨げられることはない。
【００５４】
また、係止突起２５の挿入が完了すると、係止突起２５の変形が元に戻り、係止突起２５と係止孔１９とが係合するため、組付け作業中に送風ダクト２０がステアリングメンバ１０から脱落することが防止される。
【００５５】
図８に示されるように、空調ユニット３０は、送風ダクト２０への吹出口３２がステアリングメンバ１０のＵ字溝の内側と対峙するとともに、ステアリングメンバ１０と空調ユニット３０との間に空間６３を有するように設置されている。
【００５６】
さらに、空調ユニット３０の上部に重心３０′とステアリングメンバ１０の当接面との間に垂下フック３１が設けられているが、さらに、この垂下フック３１をステアリングメンバ１０に係止させて空調ユニット３０を垂下した状態で、空調ユニット３０の重心３０′が垂下フック３１から下ろした垂線よりも僅かに車両後方に位置するように、垂下フックが設けられている。
【００５７】
これにより、空調ユニット３０をステアリングメンバ１０に垂下すると、空調ユニット３０に回転モーメントが作用し、ステアリングメンバ１０の締結部に空調ユニット３０が当接する。
【００５８】
また、この状態でステアリングメンバ１０と空調ユニット３０との間の空間６３に配管される送風ダクト２０は、空調ユニット３０の吹出口３２と連通するように接合し、この接合部３３にはシール材３３ａが挟持されている。そして、このシール材３３ａの反発力により送風ダクト２０は、ステアリングメンバ１０の当接部１６ａに押圧されつつ、支持されている。
【００５９】
なお、送風ダクト２０とステアリングメンバ１０の当接部１６ａにパッキン材を添付してもよい。
【００６０】
以上のように、空調ユニット３０で送風ダクト２０を押圧するためユニット付近に特別な送風ダクト２０固定部を設けなくても送風ダクト２０を支持することが可能である。
【００６１】
また、空調ユニット３０の内外気導入部３５にも垂下フック３６が設けられているので、この垂下フック３６をステアリングメンバ１０に係止させることで、内外気導入部３５に回転モーメントが作用し、ステアリングメンバ１０の締結部に空調ユニット３０が当接する。
【００６２】
図９は、本願発明の車両用空調装置の取付構造１を車体に組付けた状態で、内装変更によりインストルメントパネルおよび、センタコンソールパネルの形状が変更された場合のアダプタダクト配管例が示されている。
【００６３】
第１のインストルメントパネル６１ａと第２のインストルメントパネル６２ｂのように全く形状が異なるインストルメントパネルに変更する場合に、従来ではステアリングメンバと送風ダクトが別々の経路に配管されていたため、インストルメントパネル内部の空間に余裕がなく、内装変更の度に空調ユニットのユニットケースと送風ダクトとアダプタダクトの形状変更が必要であったが、本願発明ではステアリングメンバのＵ字溝に送風ダクトが配管されるため、インストルメントパネル内部の空間に余裕ができ、アダプタダクトの形状変更のみで対応することができる。
【００６４】
また、車室内に空調風を吹出すベントグリルが設けられるインストルメントパネルの高さによって、２つあるセンタダクト挿通口１３のいずれか一方を選択して通風抵抗が低減されたアダプタダクト２５ａ、２５ｂを通じてベントグリル６２ａ、６２ｂから車室内へ空調風が送風される。
【００６５】
これにより、インストルメントパネルの形状変更に応じて、比較的小さな部品であるアダプタダクト２４の形状を変更することで対応が可能なため、大きな部品である送風ダクト２０および、空調ユニットのユニットケースの型変更を行わずに済むため低コストで内装変更を行うことができる。
【００６６】
車幅方向に延びて設けられるステアリングメンバ１０のＵ字溝の内部に沿って送風ダクト２０が配設されるので、送風ダクト２０の通風抵抗が軽減されるとともに、空調ユニット３０と送風ダクト２０の組付け作業性を向上させることができる。
【００６７】
また、ステアリングメンバ１０のＵ字溝内部に送風ダクト２０が配設されるので、インストルメントパネル内部の空間を有効利用することができる。
【００６８】
ステアリングメンバ１０のダクト挿通孔１２に送風ダクト２０の吹出口２２を挿通することで、ダクト挿通孔１２の開口縁１２ｂと吹出口２２の係止部２３とが係合し、送風ダクト２０が組付け作業中に脱落することが防止されるので、送風ダクトの組付け作業性を向上させることができる。
【００６９】
また、開口縁１２ｂにフランジ１２ａを設けることで、開口縁１２ｂの機械的強度を高めることができる。
【００７０】
さらに、壁部１１を用いてステアリングメンバ１０の端末の略Ｕ字断面を閉じることで、端部の機械的強度を高めることができる。
【００７１】
ステアリングメンバ１０に垂下フック３１を係止することで生じる回転モーメントによって、空調ユニット３０がステアリングメンバ１０と空調ユニット３０との間にある送風ダクト２０をステアリングメンバ１０に圧接し、送風ダクト２０が固定されるとともに仮保持されるのでボルトなどによる締結作業が容易になり、空調ユニットの組付け作業性を向上させることができるとともに、空調ユニット３０に作用する回転モーメントは僅かなので、空調ユニット３０および、ステアリングメンバ１０に変形の原因となるような応力を残すことがない。
【００７２】
内外気導入部３５も空調ユニット３０と同様に、ステアリングメンバ１０に垂下フック３６を係止することで生じる回転モーメントによって、内外気導入部３５がステアリングメンバ１０に当接し、仮保持されるのでボルトなどによる締結作業が容易になり、内外気導入部３５の組付け作業性を向上させることができる。
【００７３】
空調ユニット３０と送風ダクト２０をステアリングメンバ１０に組付けた状態で、車体にステアリングメンバ１０を組付ける際に、壁部１１の係止孔１５に搬送用の治具を係止して車室内に運び入れることで、ステアリングメンバ１０の組付け作業性を向上させることができる。
【００７４】
ステアリングメンバ１０にブラケット取付部１８ｂ、１８ｃを設けることで、インストルメントパネルの形状変更に対して、ブラケットを交換することで変動部品の取付位置を変えることができるので、大きな部品の型変更を行う必要がなくなり、低コストで車室内の内装変更を行うことができる。
【００７５】
インストルメントパネルの形状変更に応じて、比較的小さな部品であるアダプタダクト２４の形状を変更することで対応が可能なため、大きな部品である送風ダクト２０の型変更を行わずに済むため、低コストで内装変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す車両用空調装置の取付構造の分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示す図１中Ａ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す図１中Ａ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示す図１中Ａ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】ステアリングメンバと送風ダクトの係合構造を示す要部斜視図である。
【図６】本発明の第４実施形態のステアリングメンバと送風ダクトの係合構造を示す要部断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態のステアリングメンバと送風ダクトの係合構造を示す要部断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態にかかる車両用空調装置の取付け構造を示す要部断面図である。
【図９】形状の異なるインストルメントパネルを設置した場合にセンタ送風ダクトの配管例を示す断面図である。
【図１０】ステアリングメンバの助手席側端部周辺を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
１車両用空調装置の取付け構造
１０ステアリングメンバ
１１壁部
１２ダクト挿通孔
１２ｂ開口縁
１４車体取付部
１５係止孔
２０送風ダクト
２２吹出口
２３係止部
３０空調ユニット
３０′ 重心
３１垂下フック

Claims

インストルメントパネルの内部に車幅方向に延びて設けられるステアリングメンバ（１０）と、空調風を車室内に送風する空調ユニット（３０）と送風ダクト（２０）からなる車両用空調装置の取付け構造（１）であって、
前記ステアリングメンバ（１０）が断面略Ｕ字形状を備え、
前記ステアリングメンバ（１０）のＵ字溝の内部に沿って、且つ前記ステアリングメンバ（１０）と前記空調ユニット（３０）との間に前記送風ダクト（２０）を挟持し、
前記ステアリングメンバ（１０）に前記空調ユニット（３０）を固定することで、前記ステアリングメンバ（１０）に前記送風ダクト（２０）が支持されることを特徴とする車両用空調装置の取付け構造。
請求項１に記載の車両用空調装置の取付け構造において、
前記ステアリングメンバ（１０）に前記送風ダクト（２０）の吹出口（２２）が挿通されるフランジ（１２ａ）付きのダクト挿通孔（１２）と、
前記送風ダクト（２０）の吹出口（２２）に係止部（２３）を備え、
前記ダクト挿通孔（１２）の開口縁（１２ｂ）と前記係止部（２３）とが係合し、前記ステアリングメンバ（１０）に送風ダクト（１２）が支持されることを特徴とする車両用空調装置の取付け構造。
請求項１または２に記載の車両用空調装置の取付け構造において、
前記空調ユニット（３０）の重心（３０′）と前記ステアリングメンバ（１０）の間の前記空調ユニット（３０）上部に垂下フック（３１）を備え、
前記ステアリングメンバ（１０）に前記垂下フック（３１）を係止させて、前記空調ユニット（３０）を垂下することを特徴とする車両用空調装置の取付け構造。
請求項１から請求項３のうちの１項に記載の車両用空調装置において、前記ステアリングメンバ（１０）の両端部に長手方向に突設され車体に締結される車体取付部（１４）と、
前記ステアリングメンバ（１０）の両端末の略Ｕ字断面を閉じるように壁部（１１）を設け、
この壁部（１１）にＵ字溝の内部側と外部側を問わず搬送用の係止孔（１５）が設けられたことを特徴とする車両用空調装置の取付け構造。