JP4307173B2 - 車両の天井用クーラーユニット - Google Patents

Description

本発明は、バン型車やワゴン車等の車室の天井に設置するクーラーユニットに関する。

従来、ワンボックス車では同一車種でも、図６に示すようにフロントシートＦ後方の後部車室に前後に１〜２列のリヤシートＲ１，Ｒ２が設置され、これらの後方に荷室を形成したバン型車や、図７に示すように後部車室に前後３〜４列のリヤシートＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が設置されたコミューター型車等の仕様の異なる車両がある。これらバン型車やコミューター型車はいずれも、車室前端のフロントシートＦ用のクーラーユニットＹ以外に、後部車室の天井の前端位置にクーラーユニット８，９を設置して、クーラーユニット８，９により後部車室を冷房するようにしている。

上記バン型車では、斜め下方の後部車室へ向けて冷風を吹き出す吹出口２を設けたクーラーユニット８を用い（例えば特許文献１参照）、吹出口２から直接、車室へ吹き出される冷風により、前後２列のリヤシートＲ１，Ｒ２の周辺の狭い範囲を冷房するようにしている。

上記コミューター型車では、吹出口３に後部車室の天井に沿って前後方向に延びるクーラーダクト６を接続したクーラーユニット９を用い（例えば特許文献２参照）、吹出口３からクーラーダクト６へ送った冷風をクーラーダクト６に設けた複数のダクト吹出口６２，６３，６４，６５から各リヤシートＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４へ向けて吹き出し、前後４列のリヤシートＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の周辺の広い範囲を冷房するようにしている。
特開平５−３１９０８０号公報 特開平６−１１３９号公報

このように仕様の異なるバン型車とコミューター型車とでは、冷房する範囲が異なり、各車に対応してそれぞれ開口方向の異なる吹出口２，３を備えた２種類のクーラーユニット８，９を用意しなければならない。各クーラーユニット８，９はそれぞれ、外周部が合成樹脂の射出成形品からなるケース体で構成され、各吹出口２，３が上記ケース体と一体に成形されているので、各クーラーユニット８，９を生産するには各々のケース体を成形する金型が２種類必要となりコスト高となって生産性がよくない。

クーラーユニット８，９のいずれか一方でバン型車およびコミューター型車のいずれの車両にも対応させることも考えられるが、例えばクーラーユニット８では、吹出口２がユニット本体の底壁後端に設けられかつ斜め下方へ向けて開口しているので、クーラーユニット８をコミューター型車に設置してクーラーダクト６を接続しようとすると、クーラーダクト６のダクト先端を吹出口２の冷風吹き出し方向に合わせて屈曲させなければならず、クーラーユニット８とクーラーダクト６との接続部で冷風がスムーズに流れず、冷房効果が低下する原因となる。

また一方、クーラーユニット９をバン型車に設置するには、クーラーユニット９の吹出口３が冷風を後方へほぼ水平に吹き出すようにしてあるので、吹出口３に冷風が下方へ吹き出すようにガイド装置を設けて冷風の吹出方向を大きく変化させなければならない。冷風の吹出方向を変化させることにより冷風の吹出効率が低下して冷房効果が低下する。

そこで本発明は、狭い範囲を効率よく冷房する状態と広い範囲を効率よく冷房する状態とに変更することができ、クーラーダクトを設けないバン型車のようなクーラーダクト非設置車両と、クーラーダクトを設けたコミュータ型車のようなクーラーダクト設置車両のように、仕様の異なる車両のいずれにも設置することが可能なクーラーユニットを提供することを課題としてなされたものである。

本発明は、車室天井に沿って車室幅方向に設置されるクーラーユニットであって、上記クーラーユニットは、後端部の下部に設けて冷風を後方かつ斜め下方へ向けて吹き出す第１の吹出口と、後端部の上部に設けて冷風を後方へ向けて吹き出す第２の吹出口とを備え、上記第２の吹出口はこれを、上記クーラーユニットの幅方向ほぼ全幅にわたり一連に形成する一方、車室の天井に沿うクーラーダクトはその断面形状および寸法を上記第２の吹出口とほぼ同じに形成し、かつ、上記第２の吹出口は、上記クーラーダクトの先端と接続可能で、該吹出口を閉鎖するカバー部材を取付け可能に形成し、上記第２の吹出口を、上記クーラーダクトと接続して、上記第１の吹出口とともに上記クーラーダクトを介して上記第２の吹出口から冷風を吹き出して車室の広い範囲を冷房せしめるクーラーダクト設置車両用の仕様と、上記カバー部材により上記第２の吹出口を閉鎖して上記第１の吹出口からのみ冷風を吹き出して車室の狭い範囲を冷房せしめるクーラーダクト非設置車両用の仕様とに変更可能とする（請求項１）。

本発明のクーラーユニットは、車室の広い範囲を冷房する必要があるクーラーダクト設置車両と、車室の狭い範囲を冷房すればよいクーラーダクト非設置車両のいずれにも共用することができる。

上記クーラーユニットには、内部で冷やされる冷風の風流方向の上流側に上記第１の吹出口を配置し、これに隣接するように上記風流の下流側に上記第２の吹出口を配置し、第１および第２の両吹出口の間に、両吹出口から冷風を吹出すようにしたとき、クーラーユニット内の冷風の風量を第１および第２の両吹出口へ分配する分配板を設ける（請求項２）。分配板により第１および第２の吹出口の風量配分を調整し、広い範囲を冷房するときの風量のむらを解消できる。

本発明によれば、基本構造が同じクーラーユニットを、車室の狭い範囲を効率よく冷房する状態と車室の広い範囲を効率よく冷房する状態とに変更することができ、クーラーダクト非設置車両とクーラーダクト設置車両の仕様の異なる車両のいずれにも設置することが可能で、生産性を良好にできる。

本発明を適用したクーラーユニットは、図１（Ａ）に示すように、フロントシートＦ後方の後部車室に前後３〜４列（図例は４列）のリヤシートＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が設置されたコミューター型車の車室天井に取付け、直接的および車室天井に沿って車室後方へ延びるクーラーダクト６を介して車室へ吹き出される冷風により、各リヤシートＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４周辺の後部車室の広い範囲を冷房するようになすクーラーダクト設置車両用の仕様と、図１（Ｂ）に示すように、後部車室の前半部に前後１〜２列（図例は２列）のリヤシートＲ１，Ｒ２が設置されてこれらの後方を荷室としたバン型車の車室天井に取付けて、直接的に車室へ吹き出される冷風によりリヤシートＲ１，Ｒ２周辺の狭い範囲を冷房するクーラーダクト非設置車両用の仕様とに変更可能としたものである。

先ず、基本となるクーラーユニット１の構造を説明する。図２、図３（Ａ）に示すように、クーラーユニット１は、車室天井の車幅方向に沿う横長の装置で、外周部が合成樹脂の射出成形品からなるケース体１０で構成してある。ケース体１０は、逆容器状をなす上ケース部材１０ａと、その下部を覆うように設けた容器状の下ケース部材１０ｂとからなる分割構造で、上ケース部材１０ａの周壁下縁と下ケース部材１０ｂの周壁上縁とを結合して上下のケース部材１０ａ，１０ｂを組付けた中空構造で、内部に図略のファンや熱交換器１１等の各種の構成部品が組み込んである。

クーラーユニット１は、左右の両側部に、図略の車内側へ向けた吸気口とファンを備えた吸気部１２が設けてあり、両吸気部１２から車室の空気をケース体１０内へ取込み、熱交換器１１へ送るようにしてある。

クーラーユニット１には、後部に第１の吹出口２および第２の吹出口３が形成してあり、熱交換器１１で冷やされた冷風を、クーラーユニット１後端部の下部および上部に設けた第１および第２の吹出口２，３から吹き出すようにしてある。

第１の吹出口２は、熱交換器１１で冷やされて送られる冷風の上流側に位置し、下ケース部材１０ｂの後方かつ上方へ斜めに延びる傾斜面状の後端面１０１の左右両側位置と中央位置とにそれぞれ３つ設けてある。第１の吹出口２は下ケース部材１０ｂを射出成形する時に一体に成形される。第１の吹出口２の周囲には、開口下縁に沿って下ケース部材１０ｂの底壁１００からケース内へ断面ほぼ山形に膨出する凸部２１が形成してあり、開口上縁に沿って後端面１０１からほぼ直角に屈折してケース内へ突出する開口フランジ２２が形成してある。第１の吹出口２は上記凸部２１および開口フランジ２２の案内により上記冷風を後方かつ斜め下方へ吹き出すようにしてある。

また、第１の吹出口２には、上記開口フランジ２３の突出端から開口側へほぼ直角に屈折して前下がりの傾斜状をなし、第１の吹出口２の上下幅の約１／３〜１／２を覆うにように張り出して、第１の吹出口２および後述の第２の吹出口３へ向かう冷風の風量を分配する分配板２０が設けてある。分配板２０は、下ケース部材１０ｂの射出成形時に開口フランジ２２の先端に一体成形されている。

第２の吹出口３は、後方へ向けて開放した上ケース部材１０ａの後端末で構成され、上下のケース部材１０ａ，１０ｂとを組付けたときに、上ケース部材１０ａの上壁１０２後端縁と左右の側壁後端縁、および下ケース部材１０ｂの後端面１０１の上縁とで囲まれ、ケース体１０後端の幅方向ほぼ全幅にわたる横長の長方形状に形成してある。第２の吹出口３の開口縁には、上ケース部材１０ａ上壁および左右の側壁との後端縁に、開口外側へ張り出す段差３１を介して後方へ張り出す断面ほぼＺ字形をなし、第２の吹出口３の外周をひとまわり大きく取り囲む開口フランジ３２が設けてある。第２の吹出口３は、上ケース部材１０ａの上壁後端および左右の側壁後端の案内により冷風を後方へ向けてほぼ水平に吹き出すようにしてある。

図１（Ａ）および図３（Ａ）に示すように、クーラーユニット１を上記コミュータ型車に設置するには、クーラーユニット１を、フロントシートＦと第１列のリヤシートＲ１との間の位置で、ルーフパネル４の下面に沿うように配し、ルーフパネル４の下面に沿って車幅方向に延在するルーフリインフォースメント４１に、直接または図略のブラケットを介してクーラーユニット１の複数箇所を締結せしめて取付ける。そして、後部車室の天井を構成する成形天井パネル７により、ルーフパネル４と一体にクーラーユニット１を、覆い隠すように車室側から被覆する。

成形天井パネル７には、クーラーユニット１に対応する位置に、これを回避するように車室側へ張り出す膨出部７０が形成してあり、該膨出部７０でクーラーユニット１を覆う。このとき、成形天井パネル７の膨出部７０に形成した開口７１を、クーラーユニット１の第１の吹出口２と連通するように位置合わせする。そして、開口７１および第１の吹出口２には、車室側から開口７１を貫通して第１の吹出口２へ挿通する吹出グリル２５を取付ける。吹出グリル２５は、筒形のグリルケース２５０の内部に冷風の吹出方向を調整する可変導風板２５１を設けたもので、グリルケース２５０を開口７１および第１の吹出口２に挿入し、グリルケース２５０の外周を発泡ゴム等からなるシール材２５２を介して第１の吹出口２の周りの凸部２１および開口フランジ２２に当接せしめて取付ける。

クーラーユニット１の第２の吹出口３は、成形天井パネル７の膨出部７０後方の一般部７２の上面と一体に形成したクーラーダクト６の先端と接続する。クーラーダクト６は、成形天井パネル７の一般部７２の幅方向中間部の上面位置に、第２の吹出口３の開口幅とほぼ同じ幅の断面ハット形のダクト構成部材６０を設置し、ダクト構成部材６０の左右の側縁フランジを成形天井パネル７の一般部７２上面に重合溶着し、一般部７２とダクト構成部材６０とで閉じ断面構造をなす。クーラーダクト６は、先端に第２の吹出口３とほぼ同一形状、同一寸法の先端開口６１を備え、成形天井パネル７の膨出部７０と一般部７２との境界位置から、一般部７２の上面に沿って第４列のリヤシートＲ４の頭上位置付近まで延び、後端末はダクト構成部材６０の後壁により閉じてある。

クーラーユニット１の第２の吹出口３とクーラーダクト６の先端開口６１は、先端開口６１よりもひとまわり大きい第２の吹出口３の開口フランジ３２内にダクト構成部材６０の先端部を挿入し、第２の吹出口３の周縁の段差３１にダクト構成部材６０の先端縁を衝き合わせるとともに、ダクト構成部材６０の先端外周を開口フランジ３２の内周に発泡ゴム等からなるシール材６３を介して当接せしめて接続する。

このようにクーラーユニット１をコミュータ型車に設置した場合には、図１（Ａ）に示すように、クーラーユニット１の第１の吹出口２から斜め下後方へ向けて車室へ直接吹き出す冷風が第１列のリヤシートＲ１の周辺に供給され、該リヤシートＲ１の周辺を冷房する。また、第２の吹出口２から後方へ水平に吹き出す冷風がクーラーダクト６に沿って後方へ流れ、クーラーダクト６に設けられた第２列ないし第４列のリヤシートＲ２，Ｒ３，Ｒ４に対応する複数の吹出口６３，６４，６５から車室内へ供給されて、リヤシートＲ２，Ｒ３，Ｒ４の周辺を冷房する。従って後部車室の広い範囲を冷房できる。また、クーラーユニット１には、第１の吹出口２に分配板２０を設けたので、第１の吹出口２への風量を減らし、その分、第２の吹出口３への風量が増えるので各リヤシートＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の周辺をそれぞれほぼ均等に冷房する。

次に、上記クーラーユニット１を上記バン型車に設置するように仕様変更した第１の仕様変更構造を説明する。図１（Ｂ）および図３（Ｂ）に示すように、クーラーユニット１Ａは、上ケース部材１０ａと後述の一部仕様変更を施した下ケース部材１０ｃとを組付けたケース体１０で外周が構成してある。クーラーユニット１Ａは、ケース体１０とは別部材からなるカバー部材５により第２の吹出口３を閉鎖し、第１の吹出口２からのみ冷風を吹き出すようにしてある。

カバー部材５は合成樹脂の板材で形成してあり、第２の吹出口３よりもひとまわり大きくしてある。カバー部材５には、第２の吹出口３と対向する板面の上端に、第２の吹出口３内へ向けてほぼ水平に突出する上係合部５１と、下端に第２の吹出口３内へ向けて下方へ傾斜状に突出する下係合部５２とが一体に成形してある。

カバー部材５は、上下の係合部５１，５２を第２の吹出口３へ挿入するとともに、カバー部材５外周部を第２の吹出口３の周縁の段差３１および開口下縁に当接せしめて第２の吹出口３を塞ぎ、上係合部５１を第２の吹出口３内周上縁に当接せしめるとともに、下係合部５２を吹出口３内周下縁に当接せしめ、上下の係合部５１，５２を吹出口３の上下内周縁に係合せしめて取付けてある。なお、カバー部材５は、風圧や振動等で外れないように、外周部を吹出口３の段差３１および開口下縁に接着する。

クーラーユニット１Ａでは、第１の吹出口２から効率よく冷風を吹き出すようにするために、下ケース部材１０ｃの一部が仕様変更してあり、基本構造のクーラーユニット１で第１の吹出口２を覆うにように設けていた分配板２０（図３（Ａ））が廃止してある。これにより第１の吹出口２へ流れる冷風の風量を確保している。

上記分配板の廃止は、下ケース部材１０ｃの射出成形時に行なう。分配板のない下ケース部材１０ｃを射出成形するには、基本構造のクーラーユニットの下ケース部材１０ｂ（図３（Ａ））を射出成形する金型を用い、該金型内に分配板が成形されないように入子型を組付けて射出成形することによりなされ、基本の金型を大幅に変更する必要がないので生産性がよい。

クーラーユニット１Ａは、上記バン型車のフロントシートＦと第１列のリヤシートＲ１との間のルーフパネル４の下面に取付けられ、後部車室の天井を構成する成形天井パネル７の膨出部７０により被覆される。そして、連通するクーラーユニット１Ａの第１の吹出口２と膨出部７０の開口７１に吹出グリル２５を取付ける。バン型車の成形天井パネル７はコミュータ型車のようにクーラーダクトがないので一般部７２の天井高が高く、クーラーユニット１Ａのカバー部材５により塞がれた第２の吹出口３は成形天井パネル７の膨出部７０と一般部７２との間の傾斜部で覆われる。

このように仕様変更したクーラーユニット１Ａは、図１（Ｂ）に示すように、第１の吹出口２から斜め下後方へ向けて車室へ直接吹き出す冷風が第１列および第２列のリヤシートＲ１，Ｒ２の周辺に供給され、両リヤシートＲ１，Ｒ２の周辺の狭い範囲を冷房する。尚、第１の吹出口２は、車室へ吹き出す冷風の風向きを、吹出グリル２５を調整することにより、第１列のシートＲ１側、第２列のシートＲ２側のいずれの方向へも向けることができる。

本実施形態によれば、斜め下方へ向けて車室へ直接に冷風を吹き出す第１の吹出口２と、水平に冷風を吹き出してクーラーダクト６と接続可能な第２の吹出口３とを設けたクーラーユニット１を基本構造としたので、クーラーユニット１はこのままの状態でコミュータ型車に設置することができる一方、クーラーユニット１の第２の吹出口３をカバー部材５で塞いで第１の吹出口２からのみ冷風を吹き出すようにし、第１の吹出口２の分配板２０を廃止するといった部分的な仕様変更により容易にバン型車に対応するクーラーユニット１Ａに変更することができる。従って、従来構造ように、仕様の異なるバン型車やコミューター型車に応じて、吹出口の異なる２種類のクーラーユニットを個別に製造する必要がなく生産性がよい。特に、従来構造では２種類の各クーラーユニットのケース体を成形する金型が２種類必要であるのに対して、本実施形態ではひとつですみ、その分、コストの削減がはかれる。射出成形時の仕様変更は部分的なものであるので、金型に入子型を設けることで容易にできる。

図４は、本発明のクーラーユニットの設計変更例を示すもので、図３（Ｂ）に対応する縦断面図である。変更構造は、基本的に先の構造とほぼ同様で、図において同一部材は同一符号で表し、それらの説明を省略する。クーラーユニット１Ｂは、ケース体１０の上ケース部材１０ｄと一体の壁板の閉鎖壁１５により第２の吹出口３を閉鎖し、第１の吹出口２からのみ冷風を吹き出すようにしてある。閉鎖壁１５は、上ケース部材１０ｄの上壁１０２後縁から直角に下方へ屈折する薄板で、上ケース部材１０ｄの左右の両側壁の後端間の幅方向全幅に設けてある。閉鎖壁１５は、上ケース部材１０ｄを射出成形するときに、基本構造の金型に閉鎖壁１５を成形する入子型を組み込んで射出成形することにより成形することができ、生産性がよい。クーラーユニット本体以外に別部材が不要で、その分、コストの削減および別部材を取付けるといった作業手間がかからず、クーラーダクト非設置車両用として有効である。

また、図５に示す他の設計変更例では、基本構造のクーラーユニット１の第２の吹出口３に、中間部に小型の開口５２を備えたカバー部材５Ａを取付け、更にカバー部材５Ａの開口５３に、成形天井パネル７の開口７３を貫通して車室側へ開口する小型のクーラーダクト６Ａを嵌入せしめるように仕様変更してもよい。これによれば、第２の吹出口３と連通するクーラーダクト６Ａから車室へ吹き出す冷風が、第１の吹出口２が冷房する範囲よりも車室後方側の範囲を冷房するので、例えば前後に３列リヤシートを設置したコミュータ型車等において、大型のクーラーダクトを設置することなく、上記前後３列のリヤシートの周辺を効率よく冷房することができる。

図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明のクーラーユニットをコミュータ型車およびバン型車に設置した説明図である。 本発明のクーラーユニットの斜視図である。 図３（Ａ）は本発明のクーラーユニットをクーラーダクトに接続した仕様の 図２のＴ−Ｔ線に沿う位置での縦断面図、図３（Ｂ）はクーラーダクトに接続しない仕様に変更した図２のＴ−Ｔ線に沿う位置での縦断面図である。 本発明のクーラーユニットの設計変更例を、図３（Ｂ）に対応して示す縦断面図である。 本発明のクーラーユニットの他の設計変更例を、図３（Ａ）に対応して示す縦断面図である。 従来のクーラーユニットをバン型車に設置した説明図である。 従来の他のクーラーユニットをコミュータ型車に設置した説明図である。

符号の説明

１ クーラーユニット（コミュータ型車に設置する基本構造）
１ａ クーラーユニット（バン型車に設置する第１の仕様変更構造）
１ｂ クーラーユニット（バン型車に設置する第２の仕様変更構造）
１０ ケース体
１５ 閉鎖壁（吹出口閉鎖手段）
２ 第１の吹出口
２０ 分配板
３ 第２の吹出口
４ ルーフパネル
５ 蓋部材（カバー部材）
６ クーラーダクト
７ 天井パネル

Claims (2)

1. 車室天井に沿って車室幅方向に設置されるクーラーユニットであって、
   上記クーラーユニットは、後端部の下部に設けて冷風を後方かつ斜め下方へ向けて吹き出す第１の吹出口と、後端部の上部に設けて冷風を後方へ向けて吹き出す第２の吹出口とを備え、
   上記第２の吹出口はこれを、上記クーラーユニットの幅方向ほぼ全幅にわたり一連に形成する一方、車室の天井に沿うクーラーダクトはその断面形状および寸法を上記第２の吹出口とほぼ同じに形成し、
   かつ、上記第２の吹出口は、上記クーラーダクトの先端と接続可能で、該吹出口を閉鎖するカバー部材を取付け可能に形成し、
   上記第２の吹出口を、上記クーラーダクトと接続して、上記第１の吹出口とともに上記クーラーダクトを介して上記第２の吹出口から冷風を吹き出して車室の広い範囲を冷房せしめるクーラーダクト設置車両用の仕様と、上記カバー部材により上記第２の吹出口を閉鎖して上記第１の吹出口からのみ冷風を吹き出して車室の狭い範囲を冷房せしめるクーラーダクト非設置車両用の仕様とに変更可能としたことを特徴とする車両の天井用クーラーユニット。
2. 上記クーラーユニットには、内部で冷やされる冷風の風流方向の上流側に上記第１の吹出口を配置し、これに隣接するように上記風流の下流側に上記第２の吹出口を配置し、第１および第２の両吹出口の間に、両吹出口から冷風を吹き出すようにしたとき、クーラーユニット内の冷風の風量を第１および第２の両吹出口へ分配する分配板を設けた請求項１に記載の車両の天井用クーラーユニット。

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