JP4258344B2

JP4258344B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP4258344B2
Application number: JP2003359312A
Authority: JP
Inventors: 潮橋本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2023-10-20
Also published as: JP2005119593A

Description

本発明は、空調ケース内にヒータコアを備える車両用空調装置に関し、特にヒータコアとヒータコアに温水を供給するための温水配管との接続構造に関する。

空調ケース内に配設されるヒータコアと、このヒータコアに熱媒体としての温水を供給するための温水配管との接続箇所は、相互に密着して確実なシール構造を形成するものでなくてはならない。

温水配管の接続端部とヒータコアの温水配管接続部とを相互に密着して確実にシールするために、従来から、例えば、図７に示すようなクランプが用いられている。

図７（ａ）に示すように、ヒータコア１０２に設けられた温水配管接続部としての短尺の雌パイプ１２２には、端部にフランジ部１２４が形成されている。一方、この雌パイプ１２２に接続される温水配管である雄パイプ１０３にも端部にフランジ部１３３が形成されており、雄パイプ１０３のフランジ部１３３より端部側にはＯリング１３５が装着されている。そして、雄パイプ１０３の端部が雌パイプ１２２の端部内に挿入され、両パイプ１０３、１２２のフランジ部１３３、１２４を覆うようにクランプ１０４が配設されて、両パイプ１０３、１２２間に確実なシール構造が形成されている。

クランプ１０４によりフランジ部１３３、１２４を相互に密着するときには、図７（ｂ）に示すように、クランプ１０４を両パイプの径外方向から両フランジ部１３３、１２４を包み込むように配置し、クランプ１０４の端部同士を螺子部材１０４ａにより螺着固定するようになっている。

しかしながら、上記従来のヒータコアと温水配管との接続構造では、構造が複雑であり、コスト高となってしまうという問題がある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであって、確実にシールできるとともに、構造が単純で安価にヒータコアと温水配管とを接続することが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
空調ケース（１）と、
空調ケース（１）内に設けられ、内部を流通する温水と空調ケース（１）内を通風する空気とを熱交換するヒータコア（２）と、
ヒータコア（２）に接続され、ヒータコア（２）に温水を供給するための温水配管（３）とを備え、
温水配管（３）の接続端部（３２）をヒータコア（２）の温水配管接続部（２２）に接続する車両用空調装置において、
温水配管（３）の接続端部（３２）には、温水配管（３）の径外方向に突出するフランジ部（３３）が形成され、
空調ケース（１）は、一方のケース（１１）と他方のケース（１４）とに分割形成され、一方のケース（１１）には、温水配管（３）のフランジ部（３３）を、ヒータコア（２）配設部位の反対側から押える押え部材（１５）が形成されており、
温水配管（３）を、フランジ部（３３）が一方のケース（１１）の押え部材（１５）に対しヒータコア（２）配設部位側になるように配置するとともに、
一方のケース（１１）と他方のケース（１４）とを接合するときに、空調ケース（１）内に配設されたヒータコア（２）を、他方のケース（１４）によって押え部材（１５）側に押圧することによって、
温水配管（３）の接続端部（３２）とヒータコア（２）の温水配管接続部（２２）とを密着し、
一方のケース（１１）は、押え部材（１５）の形成部位の反対側面に、ヒータコア（２）を内部に挿設するための挿設口（１２）を有し、他方のケース（１４）は、この挿設口（１２）を覆うための蓋部材（１４）であることを特徴としている。

これによると、一方のケース（１１）と他方のケース（１４）とを接合するときに、ヒータコア（２）の温水配管接続部（２２）が温水配管（３）を押し出そうとする。これに伴ない温水配管（３）のフランジ部（３３）は押え部材（１５）を押圧し、押え部材（１５）には押圧方向と反対方向に反力が発生する。そして、この反力とヒータコア（２）の温水配管接続部（２２）が温水配管（３）を押し出そうとする力によって、ヒータコア（２）の温水配管接続部（２２）と温水配管（３）の接続端部（３２）とが密着する。

このように、クランプ等を用いることなく押え部材（１５）を設けただけの単純で安価な構造により、ヒータコア（２）と温水配管（３）との接続箇所を確実にシールすることが可能である。

また、挿設口（１２）からヒータコア（２）を挿設し、この挿設口（１２）にヒータコア（２）を押圧するように蓋部材（１４）を接合するだけで、ヒータコア（２）と温水配管（３）との接続箇所を確実にシールすることが可能である。

また、請求項２に記載の発明では、押え部材（１５）は、一方のケース（１１）に一体形成されていることを特徴としている。

これによると、押え部材（１５）を一方のケース（１１）に対し別部材として形成する必要がないので、一層単純で安価な構造とすることができる。

また、請求項３に記載の発明では、
空調ケース（１）と、
空調ケース（１）内に設けられ、内部を流通する温水と空調ケース（１）内を通風する空気とを熱交換するヒータコア（２）と、
ヒータコア（２）に接続され、ヒータコア（２）に温水を供給するための温水配管（３）とを備え、
温水配管（３）の接続端部（３２）をヒータコア（２）の温水配管接続部（２２）に接続する車両用空調装置において、
温水配管（３）の接続端部（３２）には、温水配管（３）の径外方向に突出するフランジ部（３３）が形成され、
空調ケース（１）には、温水配管（３）のフランジ部（３３）を、ヒータコア（２）配設部位の反対側から押える押え部材（１５）が形成されるとともに、
押え部材（１５）の形成部位の反対側面に、ヒータコア（２）を内部に挿設するための挿設口（１２）と、挿設口（１２）から配設されたヒータコア（２）を空調ケース（１）内の配設部位に係止する係止部材（６１）とが設けられ、
温水配管（３）を、フランジ部（３３）が押え部材（１５）に対しヒータコア（２）配設部位側になるように配置するとともに、
空調ケース（１）内に配設されたヒータコア（２）を、係止部材（６１）によって押え部材（１５）側に押圧することによって、
温水配管（３）の接続端部（３２）とヒータコア（２）の温水配管接続部（２２）とを密着することを特徴としている。

これによると、ヒータコア（２）を挿設口（１２）から挿設して空調ケース（１）内の配設部位に配設すると、係止部材（６１）はヒータコア（２）を係止しつつ押え部材（１５）側に押圧し、ヒータコア（２）の温水配管接続部（２２）が温水配管（３）を押し出そうとする。これに伴ない温水配管（３）のフランジ部（３３）は押え部材（１５）を押圧し、押え部材（１５）には押圧方向と反対方向に反力が発生する。そして、この反力とヒータコア（２）の温水配管接続部（２２）が温水配管（３）を押し出そうとする力によって、ヒータコア（２）の温水配管接続部（２２）と温水配管（３）の接続端部（３２）とが密着する。

また、請求項４に記載の発明のように、係止部材（６１）は、挿設口（１２）の周囲に挿設口（１２）の内側に向かって突出するように形成された爪部材（６１）とすることができる。

また、請求項５に記載の発明では、係止部材（６１）は、空調ケース（１）に一体形成されていることを特徴としている。

これによると、係止部材（６１）を空調ケース（１）に対し別部材として形成する必要がないので、一層単純で安価な構造とすることができる。

また、請求項６に記載の発明では、押え部材（１５）は、略コの字形状に形成され、温水配管（３）のフランジ部（３３）を押え部材（１５）に対しヒータコア（２）配設部位側になるように配置するときには、温水配管（３）を略コの字形状の開口（１７ｂ）側から受け入れることを特徴としている。

これによると、温水配管（３）をフランジ部（３３）が押え部材（１５）に対しヒータコア（２）配設部位側になるように配置するときに、配置および位置決めが容易である。

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明を適用した第１の実施形態における車両用空調装置の室内ユニットの一部の概略構成を示す構成図である。

図１に示すように、空調ケース１は、分割形成された樹脂製の左ケース１１ａと右ケース１１ｂとを嵌合接続したケース本体部１１を備えている。空調ケース１の図中中央部にはヒータコア２が配設され、図示しない送風機ユニットの作動により空調ケース１内を通風する空気を、ヒータコア２内部に流通する温水と熱交換して加熱できるようになっている。

ヒータコア２は、コア部２１とコア部２１の図中左方側端部に温水配管接続部としての接合された短尺の雌パイプ２２とからなり、雌パイプ２２には温水配管である雄パイプ３が接続されている。

空調ケース１の左ケース１１ａには、雄パイプ３と雌パイプ２２とを接続するための接続口１３が設けられており、接続口１３の図中左方側には、この接続口１３内の雄パイプ３と雌パイプ２２との接続箇所を覆うように、押え部１５が左ケース１１ａに一体成形されている。

一方、空調ケース１の右ケース１１ｂには、ケース本体部１１において左ケース１１ａの接続口１３に対向する位置に、空調ケース１内にヒータコア２を挿設するための挿設口１２が設けられている。挿設口１２には、この挿設口１２を覆う蓋部材としての蓋１４が配設されている。

そして、蓋１４が挿設口１２を覆うようにケース本体部１１に接合したときには、蓋１４がヒータコア２の雌パイプ２２形成側と反対側の端部（所謂ボトム側端部）を押圧するようになっている。

ここで、本発明の要部である押え部１５および雄パイプ３と雌パイプ２２との接続構造について説明する。

図２は、雄パイプ３と雌パイプ２２との接続箇所の斜視図であり、図３は、この接続箇所を雄パイプ３側から見た正面図である。また、図４（ａ）は、図３におけるＡ−Ａ線断面図、図４（ｂ）は、Ｂ−Ｂ線断面図を回転図示した図である。

図２に示すように、ケース本体部１１の左ケース１１ａに一体成形された押え部１５は、後述する雄パイプ３のフランジ部３３と係合するように形成された平板部１７と、平板部１７を左ケース１１ａに連結するようにコの字状に周設された連結部１６とからなっている。

図３にも示すように、平板部１７には、一辺側に開口１７ｂを有するＵ字溝１７ａが中央部に形成され、それ自身はコの字形状をなしており、雄パイプ３を開口１７ｂ側から受け入れられるようになっている。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、内部に車両エンジンの冷却水（温水）を流通するためのアルミニウム合金製の雄パイプ３には、接続側の端部（接続端部）３２に拡管加工により周状にフランジ部３３が形成されている。一方、雌パイプ２２にも、接続側の端部２３に拡管加工により周状にフランジ部２４が形成されている。

雄パイプ３の端部３２において、フランジ部３３形成部位より先端側にはＯリング溝３４が周設され、Ｏリング溝３４内にはＯリング３５が配設されている。そして、雄パイプ３の端部３２を雌パイプ２２の端部２３内に挿入し、フランジ部３３とフランジ部２４とを当接すると、Ｏリング３４によりシール構造が形成され、配管接続状態となるものである。

なお、前述した押え部１５の平板部１７に形成されていたＵ字溝１７ａは、雄パイプ３のフランジ部３３が形成されていない本体部３１の外形に対応するように形成され、平板部１７のＵ字溝１７ａの周縁部が雄パイプ３のフランジ部３３に係合するように形成されている。

次に、上記構成に基づき、本実施形態の車両用空調装置におけるヒータコア２の雌パイプ（温水配管接続部）２２への雄パイプ（温水配管）３の接続動作について説明する。

雄パイプ３と雌パイプ２２とを接続するときには、まず、図３に示すように、平板部１７の開口１７ｂ側から、雄パイプ３をフランジ部３３が押え部１５に対し内側（ヒータコア２配設部位側）になるように配置する。なお、このとき、左ケース１１ａと右ケース１１ｂとは嵌合接続され、ケース本体部１１を形成している。

次に、図１に示すように、挿設口１２からヒータコア２を雌パイプ２２側からケース本体部１１内に挿設する。このとき、雌パイプ２２の端部２３内に雄パイプ３の端部３２が進入する（図４参照）。

ヒータコア２をケース本体部１１に挿設したら、挿設口１２を覆うようにケース本体部１１に蓋１４を接合する。このとき、蓋１４はヒータコア２を接合口１３側、換言すれば押え部１５側に押圧する。

このヒータコア２の押え部１５側への押圧力、およびこの押圧に伴ない発生する押え部１５から雄パイプ３のフランジ部３３側への反力により、雄パイプ３のフランジ部３３と雌パイプ２２のフランジ部２４とが密着し、Ｏリング３５により確実なシール構造が形成される。

ここで、左ケース１１ａおよび右ケース１１ｂからなるケース本体部１１が本実施形態における一方のケースであり、蓋１４が本実施形態における他方のケースである。また、押え部１５が本実施形態における押え部材である。

上述の構成および動作によれば、クランプ等を用いることなく押え部１５を設けただけの単純で安価な構造により、ヒータコア２を空調ケース１内の所定配設位置に配設するときに、ヒータコア２の雌パイプ２２と雄パイプ３の接続端部３２との接続箇所を確実にシールすることができる。

また、押え部１５は、左ケース１１ａに一体成形されており、押え部１５を別部品として形成する必要がない。したがって、一層単純で安価な構造とすることができる。

さらに、押え部１５の平板部１７は、コの字形状に形成され、雄パイプ３を配置するときに配置が容易であるともに、雄パイプ３の接続箇所における位置決めが容易である。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について、図５に基づいて説明する。本第２の実施形態は、前述第１の実施形態と比較して、空調ケースの構造が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。

図５は、第２の実施形態における車両用空調装置の室内ユニットの一部（第１の実施形態の図１と同様の部分）の概略構成を示す構成図である。

図５に示すように、本実施形態の空調ケース１のケース本体部５１には、ヒータコア２の挿設口が設けられていない。ケース本体部５１は、左ケース５２および右ケース５３により構成されており、右ケース５３には第１の実施形態の右ケース１１ｂにおいて挿設口１２が設けられていた部位に底部５３ａが形成されている。

雄パイプ３と雌パイプ２２とを接続するときには、まず、第１の実施形態と同様に、雄パイプ３をフランジ部３３が押え部１５に対し内側（ヒータコア２配設部位側）になるように、左ケース５２に配置する。なお、このとき、左ケース５２と右ケース５２とは嵌合接続されていない。

次に、左ケース５２内の図中右方からヒータコア２を配設する。このとき、雌パイプ２２の端部２３（図４参照）内に雄パイプ３の端部３２（図４参照）が進入する。

ヒータコア２を左ケース５２内に配設したら、左ケース５２に右ケース５３を接合する。このとき、右ケース５３の底部５３ａはヒータコア２を押え部１５側に押圧する。

第１の実施形態と同様に、このときのヒータコア２の押え部１５側への押圧力、およびこの押圧に伴ない発生する押え部１５から雄パイプ３のフランジ部３３側への反力により、雄パイプ３のフランジ部３３と雌パイプ２２のフランジ部２４とが密着し、Ｏリング３５（図４参照）により確実なシール構造が形成される。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について、図６に基づいて説明する。本第３の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、空調ケースの構造が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。

図６は、第３の実施形態における車両用空調装置の室内ユニットの一部（第１の実施形態の図１と同様の部分）の概略構成を示す構成図である。

図６に示すように、本実施形態の空調ケース１の挿設口１２の周囲には、挿設口１２の内側に向かって突出するように形成された爪部（爪部材）６１が右ケース１１ｂに一体成形されている。この爪部６１は、挿設口１２からヒータコア２が所定配設位置に配設されたときにヒータコア２を係止する係止部材である。

雄パイプ３と雌パイプ２２とを接続するときには、まず、第１の実施形態と同様に、雄パイプ３をフランジ部３３が押え部１５に対し内側（ヒータコア２配設部位側）になるように、左ケース１１ａに配置する。なお、このとき、左ケース１１ａと右ケース１１ｂとは嵌合接続され、ケース本体部１１を形成している。

次に、挿設口１２からヒータコア２を雌パイプ２２側からケース本体部１１内に挿設する。このとき、雌パイプ２２の端部２３（図４参照）内に雄パイプ３の端部３２（図４参照）が進入する。ヒータコア２を挿設口１２を介して挿設するときには、爪部６１は図中左方側に弾性変形して撓み、ヒータコア２の挿設を可能にする。所定配設位置にまでヒータコア２の挿設が完了すると、爪部６１は復元してヒータコア２のボトム側に係止するとともに、ヒータコア２を押え部１５側に押圧する。

また、爪部６１は右ケース１１ｂに一体成形されているので、爪部材を空調ケースと別部品として形成する必要がない。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、ヒータコア２の温水配管接続部が雌パイプ２２であり、温水配管が雄パイプ３であったが、雄雌は逆であってもかまわない。

また、上記各実施形態では、各パイプ３、２２のフランジ部３３、２４は拡管加工により形成していたが、これに限定するものではなく、例えばフランジ部を各パイプに接合するものであってもよい。ただし、拡管加工によれば、パイプ部材以外の部材を用いることなくフランジ部を容易に形成することができる。

また、上記各実施形態では、雌パイプ２２にフランジ部２４を形成していたが、雌パイプ２２の先端部が雄パイプ３のフランジ部３３に確実に当接する構造であれば、フランジ形状でなくてもかまわない。

また、上記各実施形態では、押え部１５はコの字形状に形成していたが、雄パイプ３の配設および位置決めが容易に行なえるものであれば、この形状に限定されるものではない。雄パイプ３の挿設方向およびそれに垂直方向の位置が規定できるものであれば、例えば、Ｖ字状溝を有する略コの字形状でもかまわない。

本発明の第１の実施形態における車両用空調装置の室内ユニットの一部の概略構成を示す構成図である。雄パイプ３と雌パイプ２２との接続箇所の斜視図である。雄パイプ３と雌パイプ２２との接続箇所を雄パイプ３側から見た図である。（ａ）は、図３におけるＡ−Ａ断面図、（ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面図を回転図示した図である。本発明の第２の実施形態における車両用空調装置の室内ユニットの一部の概略構成を示す構成図である。本発明の第３の実施形態における車両用空調装置の室内ユニットの一部の概略構成を示す構成図である。従来の温水配管とヒータコアの温水配管接続部との接続状態を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は軸線方向から見た組付け状態を説明する図である。

符号の説明

１空調ケース
２ヒータコア
３雄パイプ（温水配管）
１１ケース本体部（第１の実施形態における一方のケース）
１１ａ左ケース
１１ｂ右ケース
１２挿設口
１４蓋（蓋部材、第１の実施形態における他方のケース）
１５押え部（押え部材）
１７平板部
１７ｂ開口
２２雌パイプ（温水配管接続部）
３２端部（接続端部）
３３フランジ部
５２左ケース（第２の実施形態における一方のケース）
５３右ケース（第２の実施形態における他方のケース）
６１爪部（爪部材、係止部材）

Claims

空調ケース（１）と、
前記空調ケース（１）内に設けられ、内部を流通する温水と前記空調ケース（１）内を通風する空気とを熱交換するヒータコア（２）と、
前記ヒータコア（２）に接続され、前記ヒータコア（２）に温水を供給するための温水配管（３）とを備え、
前記温水配管（３）の接続端部（３２）を前記ヒータコア（２）の温水配管接続部（２２）に接続する車両用空調装置において、
前記接続端部（３２）には、前記温水配管（３）の径外方向に突出するフランジ部（３３）が形成され、
前記空調ケース（１）は、一方のケース（１１）と他方のケース（１４）とに分割形成され、前記一方のケース（１１）には、前記フランジ部（３３）を、前記ヒータコア（２）配設部位の反対側から押える押え部材（１５）が形成されており、
前記温水配管（３）を、前記フランジ部（３３）が前記一方のケース（１１）の前記押え部材（１５）に対し前記ヒータコア（２）配設部位側になるように配置するとともに、
前記一方のケース（１１）と前記他方のケース（１４）とを接合するときに、前記空調ケース（１）内に配設された前記ヒータコア（２）を、前記他方のケース（１４）によって前記押え部材（１５）側に押圧することによって、
前記温水配管（３）の接続端部（３２）と前記ヒータコア（２）の温水配管接続部（２２）とを密着し、
前記一方のケース（１１）は、前記押え部材（１５）の形成部位の反対側面に、前記ヒータコア（２）を内部に挿設するための挿設口（１２）を有し、
前記他方のケース（１４）は、前記挿設口（１２）を覆うための蓋部材（１４）であることを特徴とする車両用空調装置。
前記押え部材（１５）は、前記一方のケース（１１）に一体形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
空調ケース（１）と、
前記空調ケース（１）内に設けられ、内部を流通する温水と前記空調ケース（１）内を通風する空気とを熱交換するヒータコア（２）と、
前記ヒータコア（２）に接続され、前記ヒータコア（２）に温水を供給するための温水配管（３）とを備え、
前記温水配管（３）の接続端部（３２）を前記ヒータコア（２）の温水配管接続部（２２）に接続する車両用空調装置において、
前記接続端部（３２）には、前記温水配管（３）の径外方向に突出するフランジ部（３３）が形成され、
前記空調ケース（１）には、前記フランジ部（３３）を、前記ヒータコア（２）配設部位の反対側から押える押え部材（１５）が形成されるとともに、
前記押え部材（１５）の形成部位の反対側面に、前記ヒータコア（２）を内部に挿設するための挿設口（１２）と、前記挿設口（１２）から配設された前記ヒータコア（２）を前記配設部位に係止する係止部材（６１）とが設けられ、
前記温水配管（３）を、前記フランジ部（３３）が前記押え部材（１５）に対し前記ヒータコア（２）配設部位側になるように配置するとともに、
前記空調ケース（１）内に配設された前記ヒータコア（２）を、前記係止部材（６１）によって前記押え部材（１５）側に押圧することによって、
前記温水配管（３）の接続端部（３２）と前記ヒータコア（２）の温水配管接続部（２２）とを密着することを特徴とする車両用空調装置。
前記係止部材（６１）は、前記挿設口（１２）の周囲に前記挿設口（１２）の内側に向かって突出するように形成された爪部材（６１）であることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
前記係止部材（６１）は、前記空調ケース（１）に一体形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の車両用空調装置。
前記押え部材（１５）は、略コの字形状に形成され、前記フランジ部（３３）を前記押え部材（１５）に対し前記ヒータコア（２）配設部位側になるように配置するときには、前記温水配管（３）を前記略コの字形状の開口（１７ｂ）側から受け入れることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。