JP5563871B2

JP5563871B2 - アスピレータ

Info

Publication number: JP5563871B2
Application number: JP2010087066A
Authority: JP
Inventors: 和己藤本; 修治永岡
Original assignee: Japan Climate Systems Corp
Current assignee: Japan Climate Systems Corp
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2010-04-05
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2030-04-05
Also published as: JP2011218866A

Description

本発明は、車両用空調装置に用いられるアスピレータに関するものである。

従来から、車室内の状況や乗員の要求等に応じて自動で吹出温度を設定するように構成されたオートタイプの車両用空調装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この空調装置には、吹出目標温度を決定するにあたっての条件の一つとなる車室内の空気温度（内気温度）を検出するための内気温度センサと、内気温度センサに車室内の空気を導くためのアスピレータとが設けられている。アスピレータは、空調装置のケースに取り付けられる外筒部材と、外筒部材の端部に挿入される内筒部材とを備えている。外筒部材は、ケースの内部に連通しており、ケース内の空気が外筒部材へ流入するようになっている。内筒部材の一端部には、車室内に連通するホースが接続されている。ホースの上流端近傍に内気温度センサが配設されている。

そして、空調装置の作動時には、ケース内の空気が外筒部材に流れ込んで外筒部材と内筒部材との間を通って外筒部材の端部から流出し、このときに外筒部材内で発生する負圧力によってホースに車室内の空気が吸い込まれる。これにより、内気温度センサに車室内の空気が導かれて温度検出が行われる。

特開２００５−２８０４３３号公報

しかしながら、特許文献１のアスピレータでは、内筒部材に別部材のホースを接続するようにしている。従って、部品点数が多く、組み付け工数が増大するとともに、各部品を成形するための型費が多くかかるという問題がある。

また、組み付け時にアスピレータの内筒部材とホースとの接続が緩いとアスピレータが機能しなくなり、空調装置の制御が正常になされなくなるという問題が発生する懸念もある。

本発明は、か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、ホースを含むアスピレータの部品点数を低減して低コスト化を図るとともに、ホースとの接続不良が起こらないようにしてアスピレータの機能不良を未然に防止することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、アスピレータの内筒部材にホース部を一体成形するようにした。

第１の発明は、車両用空調装置の内気温度センサに車両の室内空気を導くためのアスピレータにおいて、外筒部材と、上記外筒部材の内部において該外筒部材の軸線方向に延びるように配設される内筒部材とを備え、上記外筒部材は、該外筒部材の内面に開口して上記空調装置のケース内部に接続される管部を有するとともに、該ケース内の空気を該管部から該外筒部材に流入させて内部に負圧力を発生させるように構成され、上記内筒部材の軸方向一端部には、上記外筒部材の軸方向一端部から該外筒部材の外方へ延びるホース部の基端部が一体成形され、上記ホース部の先端部は、車室内に開口しており、上記外筒部材と上記内筒部材との少なくとも一方には、他方に接して該内筒部材を該外筒部材に対し径方向に位置決めするための位置決め部が設けられていることを特徴とするものである。

この構成によれば、内筒部材にホース部を一体成形したことで、ホース部を有する内筒部材が１つの部品となる。よって、部品点数が削減されて、組み付け工数が減少するとともに、型費が低減される。また、内筒部材とホース部とが一体であるため、従来のように別部材のホースを内筒部材に接続するという作業が不要になり、よって、両者の接続不具合が起こることはない。

また、内筒部材が外筒部材に対し径方向に位置決めされるので、内筒部材と外筒部材との隙間を一定に保つことが可能になる。

第２の発明は、第１の発明において、外筒部材の内周面には、該外筒部材内で負圧力を発生させるためのベンチュリー部が一体成形されていることを特徴とするものである。

この構成によれば、外筒部材にベンチュリー部を設けたことで、内筒部材の形状をシンプルにすることが可能になる。これにより、ホース部を内筒部材に一体成形するにあたって成形が容易に行えるようになる。

第３の発明は、第１または２の発明において、内筒部材の軸方向一端部には、該内筒部材の径方向外方へ突出して外筒部材の外周面に沿って延び、該外周面に嵌合する嵌合部が設けられていることを特徴とするものである。

この構成によれば、内筒部材を外筒部材に組み付けると、内筒部材の嵌合部が外筒部材の外周面に嵌合して両部材が一体化する。このとき嵌合部が外筒部材の外周面に沿って延びているので、内筒部材が外筒部材に対し安定する。

第１の発明によれば、外筒部材の内部に配設される内筒部材にホース部を一体成形したことで、内筒部材とホース部とが１つの部品となる。よって、部品点数を低減して低コスト化を図ることができるとともに、両者の接続不具合が起こることはなく、アスピレータの機能不良を未然に防止できる。

また、内筒部材を外筒部材に対し径方向に位置決めできるので、両者の隙間を一定に保つことができ、空気の流れを設計通りにすることができる。

第２の発明によれば、外筒部材の内周面にベンチュリー部を一体成形したことで、内筒部材の形状をシンプルにすることができ、ホース部と内筒部材とを一体成形するにあたり成形を容易にすることができる。

第３の発明によれば、内筒部材に、外筒部材の外周面に沿って延びる嵌合部を設けたので、内筒部材がホース部を有していても、該内筒部材を外筒部材に組み付けた状態で安定させることができ、アスピレータを正常に機能させることができる。

本発明の実施形態にかかるアスピレータの使用状態を説明する図である。アスピレータの側面図である。アスピレータをホース部側から見た図である。図３のIV−IV線断面図である。アスピレータを分解した状態の図４相当図である。変形例１にかかる図４相当図である。変形例１にかかる内筒部材を下流側から見た図である。変形例２にかかる図４相当図である。図８のIX−IX線断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態にかかるアスピレータ１０が車両用空調装置１に組み付けられた状態を示す図である。空調装置１は、自動車等の車室の前端部に配設されたインストルメントパネル（図示せず）の内部に収容されている。空調装置１は、車室内または車室外の空気が導入されるケース２を備えている。ケース２内には、図示しないが、冷却用熱交換器、加熱用熱交換器、温度調節ダンパ、吹出方向切替ダンパ等が配設されている。また、ケース２内へは、図示しない送風ファンによって空気が圧送されるようになっている。

アスピレータ１０は、ケース２の壁部に組み付けられており、このケース２内の空気を利用して負圧力を発生させ、内気温度センサＳに車室内の空気を導くように構成されている。

図２〜４に示すように、アスピレータ１０は、外筒部材２０と内筒部材３０とを備えている。外筒部材２０は、樹脂材の一体成形品であり、略円筒形状の本体部２１と、本体部２１の外周面から突出する管部２２とを備えている。図４及び図５に示すように、本体部２１の内周面には、ベンチュリー部２３が一体成形されている。ベンチュリー部２３は、外筒部材２０内において負圧力を発生させるためのものであり、本体部２１の空気流れ方向下流側の部分から本体部２１の内方へ膨出するように形成されている。ベンチュリー部２３の始点（上流端）近傍は、本体部２１の内方へ向かって大きく膨出している。ベンチュリー部２３は、始点近傍から終点（下流端）に向かってなだらかに拡径するように形成されている。ベンチュリー部２３の終点は、本体部２１の下流端に位置している。

管部２２は、本体部２１のベンチュリー部２３よりも上流側の部分から該本体部２１の径方向に突出している。管部２２の軸線と本体部２１の軸線とは略直交している。管部２２の断面は、略円形である。管部２２の一端部は、本体部２１の内周面に開口している。図４に示すように、管部２２の他端部はケース２に形成された貫通孔２ａに挿入され、該ケース２内に連通している。

管部２２の長さは、ケース２の貫通孔２ａに挿入された状態で、他端部がケース２内へ突出するように十分な長さとされている。

管部２２の外周面のうち、本体部２１に近い側には、径方向に突出して周方向に延びる板部２４が一体成形されている。この板部２４は、ケース２の貫通孔２ａの周縁部にケース２外方から接触するようになっており、この板部２４によって管部２２のケース２への挿入深さが設定される。

図３にも示すように、管部２２の軸線方向中間部には、２つの爪部２５，２５が周方向に間隔をあけて形成されている。爪部２５は、管部２２の外周面から外方へ突出しており、ケース２の貫通孔２ａの周縁部に対し、ケース２内方から係合するようになっている。また、爪部２５は、管部２２の内方へ向かって弾性変形するようになっている。

内筒部材３０は、ホース部３１を有しており、樹脂材の一体成形品である。内筒部材３０の本体部３２は、外筒部材２０の本体部２１よりも小径の略円筒状に形成されており、外筒部材２０の本体部２１内において、該本体部２１と略同軸上に配設されて本体部２１の軸線方向に延びている。

内筒部材３０の本体部３２と外筒部材２０の本体部２１との間には、全周に亘って所定の隙間が形成されている。

内筒部材３０の本体部３２の下流端は、ベンチュリー部２３の始点近傍に位置している。本体部３２の下流端と、ベンチュリー部２３との間には、空気の流通可能な隙間が全周に亘って形成されている。内筒部材３０の本体部３２の肉厚は、外筒部材２０の本体部２１の肉厚よりも薄く設定されている。また、内筒部材３０の本体部３２は、下流端へ向かって徐々に薄くなっている。

内筒部材３０の本体部３２とホース部３１との境界部分には、内筒部材３０の径方向外方へ突出し、外筒部材２０の本体部２１の外周面に沿って延び、該外周面に嵌合する嵌合部３４が設けられている。嵌合部３４は、本体部３２とホース部３１との境界部分から径方向に突出して周方向に連続して延びる第１板部３４ａと、第１板部３４ａの突出方向先端部から本体部３２の下流側へ延びる第２板部３４ｂとを有している。第２板部３４ｂは、周方向に連続しており、外筒部材２０の本体部２１の外周面に密着して本体部２１との間がシールされるようになっている。

ホース部３１は、車両において配管する際の柔軟性が確保されるように、肉厚が薄く設定されている。ホース部３１の肉厚は、本体部３２の上流側の肉厚と略同じである。

図１に示すように、ホース部３１の上流端には、内気温度センサＳが収容された吸気部材１００が取り付けられている。この吸気部材１００を介して内気が吸入されるようになっている。

次に、上記のように構成されたアスピレータ１０を空調装置１に組み付ける場合について説明する。まず、外筒部材２０と内筒部材３０とを一体化する。すなわち、内筒部材３０の本体部３２を、外筒部材２０に、該外筒部材２０の上流側から挿入する。すると、内筒部材３０の本体部３２の下流端が外筒部材２０のベンチュリー部２３近傍に差し掛かったところで、嵌合部３４が外筒部材２０の外周面に嵌合する。これにより、外筒部材２０と内筒部材３０とが一体化した状態となるので、従来のように別部材のホースを接続する作業は省略できる。

外筒部材２０と内筒部材３０とが一体化した状態では、嵌合部３４が外筒部材２０の外周面に沿って延びているので、内筒部材３０は、外筒部材２０に対し安定する。また、嵌合部３４の第２板部３４ｂが外筒部材２０の外周面に全周に亘って密着しているので、外筒部材２０と内筒部材３０の嵌合部３４との間がシールされる。

このアスピレータ１０をケース２に取り付ける際には、図４に示すように外筒部材２０の管部２２をケース２の貫通孔２ａに挿入する。このとき、管部２２の爪部２５が貫通孔２ａの周縁部に押されて内方へ弾性変形して管部２２の挿入が許容される。管部２２が完全に挿入されると、爪部２５の形状が復元して貫通孔２ａの周縁部に係合する。

そして、空調装置１が運転を開始すると、ケース２内の空気がアスピレータ１０の管部２２に流入する。管部２２に流入した空気は、外筒部材２０の本体部２１と内筒部材３０の本体部３２との間に流入して下流側へ流れる。この空気はベンチュリー部２３を通過し、このとき、外筒部材２０の本体部２１内では負圧力が発生する。

この負圧力は内筒部材３０の本体部３２内に作用し、ホース部３１内にも作用する。負圧力により、車室内の空気が吸気部材１００を介してホース部３１内に吸入されて該ホース部３１及び本体部３２を通って外筒部材３０の本体部２１内に達し、本体部２１の下流端から排出される。車室内の空気が吸気部材１００に吸入される際に、該空気が内気温度センサＳに導かれる。これにより、車室内の空気の温度が検出される。

以上説明したように、この実施形態にかかるアスピレータ１０によれば、外筒部材２０の内部に配設される内筒部材３０にホース部３１を一体成形したことで、内筒部材３０とホース部３１とが１つの部品となる。よって、部品点数を低減して低コスト化を図ることができるとともに、両者の接続不具合が起こることはなく、アスピレータ１０の機能不良を未然に防止できる。

また、外筒部材２０の内周面にベンチュリー部２３を一体成形したことで、内筒部材３０の形状をシンプルにすることができ、ホース部３１と内筒部材３０とを一体成形するにあたり成形を容易にすることができる。

また、内筒部材３０に、外筒部材２０の外周面に嵌合する嵌合部３４を設けたので、内筒部材３０がホース部３１を有していても、該内筒部材３０を外筒部材２０に対し安定させることができ、アスピレータ１０を正常に機能させることができる。

また、図６及び図７に示す変形例１のように、内筒部材３０の本体部３２に、位置決め部３９，３９，…を設けてもよい。尚、図７は、内筒部材３０を空気流れの下流側から見た図である。位置決め部３９は、本体部３２の外周面における下流側の端部から径方向外方へ突出する突起で構成されている。この変形例１では、４つの位置決め部３９が本体部３２の周方向に略等間隔に配置されている。各位置決め部３９の突出方向先端部は、外筒部材２０のベンチュリー部２３に対し径方向内方から接している。これにより、内筒部材３０の本体部３２が、外筒部材２０の内部において径方向に位置決めされることになり、ベンチュリー部２３で負圧力を安定して発生させることができ、空気の流れを設計通りにすることができる。また、位置決め部３９をベンチュリー部２３に当てるようにしたことで、位置決め部３９の突出高さを低く設定しても位置決め効果を十分に得ることができるので、位置決め部３９を形成するための材料を削減できるとともに、位置決め部３９が空気の流れの邪魔になるのを最小限に留めることができる。

また、図８及び図９に示す変形例２のように、外筒部材２０の本体部２１に、位置決め部２９，２９，…を設けてもよい。尚、図９は、図８におけるIX−IX線断面図である。位置決め部２９は、本体部２１の内周面におけるベンチュリー部２３の始点から径方向内方へ突出する突起で構成されている。この変形例２では、４つの位置決め部２９が本体部２１の周方向に略等間隔に配置されている。各位置決め部２９の突出方向先端部は、内筒部材３０の本体部３２に対し径方向外方から接している。これにより、内筒部材３０の本体部３２が、外筒部材２０の内部において径方向に位置決めされることになり、ベンチュリー部２３で負圧力を安定して発生させることができ、空気の流れを設計通りにすることができる。また、位置決め部２９をベンチュリー部２３の始点から突出させたことで、位置決め部２９の突出高さを低く設定しても位置決め効果を十分に得ることができるので、位置決め部２９を形成するための材料を削減できるとともに、位置決め部２９が空気の流れの邪魔になるのを最小限に留めることができる。

上記変形例１、２では、位置決め部２９，３９をそれぞれ４つ設けているが、これに限らず、３つ設けてもよいし、５つ以上設けてもよい。また、変形例１と変形例２を組み合わせて、内筒部材３０に位置決め部３９を設けるとともに、外筒部材２０に位置決め部２９を設けてもよい。また、位置決め部２９，３９の形状は上記に限られるものではなく、内筒部材３０や外筒部材２０の周方向に延びる突条形状であってもよい。

尚、上記実施形態では、内気温度センサＳをホース部３１の外側に配設しているが、これに限らず、内気温度センサＳを内筒部材３０の本体部３２やホース部３１の内部に配設してもよい。

以上説明したように、本発明にかかるアスピレータは、例えば、車両用空調装置の内気温度センサに室内空気を供給する場合に適用できる。

１車両用空調装置
２ケース
１０アスピレータ
２０外筒部材
２１本体部
２２管部
２３ベンチュリー部
２４板部
２５爪部
２９位置決め部
３０内筒部材
３１ホース部
３２本体部
３４嵌合部
３９位置決め部
Ｓ内気温度センサ

Claims

車両用空調装置の内気温度センサに車両の室内空気を導くためのアスピレータにおいて、
外筒部材と、
上記外筒部材の内部において該外筒部材の軸線方向に延びるように配設される内筒部材とを備え、
上記外筒部材は、該外筒部材の内面に開口して上記空調装置のケース内部に接続される管部を有するとともに、該ケース内の空気を該管部から該外筒部材に流入させて内部に負圧力を発生させるように構成され、
上記内筒部材の軸方向一端部には、上記外筒部材の軸方向一端部から該外筒部材の外方へ延びるホース部の基端部が一体成形され、
上記ホース部の先端部は、車室内に開口しており、
上記外筒部材と上記内筒部材との少なくとも一方には、他方に接して該内筒部材を該外筒部材に対し径方向に位置決めするための位置決め部が設けられていることを特徴とするアスピレータ。
請求項１に記載のアスピレータにおいて、
外筒部材の内周面には、該外筒部材内で負圧力を発生させるためのベンチュリー部が一体成形されていることを特徴とするアスピレータ。
請求項１または２に記載のアスピレータにおいて、
内筒部材の軸方向一端部には、該内筒部材の径方向外方へ突出して外筒部材の外周面に沿って延び、該外周面に嵌合する嵌合部が設けられていることを特徴とするアスピレータ。