JP6572187B2 - 網部取付け手段、この網部取付け手段を備える車両用空調装置、及びこの車両用空調装置を有する車両 - Google Patents

Description

この発明は、車両用空調装置の調和空気吹出口に設けた騒音防止用の網部の取付け手段に関し、更に、それらを取付けた車両用空調装置、及び、そのような車両用空調装置を設置した車両にも関する。

車両用空調装置においては、調和空気吹出口に送り込まれる調和空気の、風速分布の偏りにより騒音が発生することが問題となっていた。この問題を解決するために、調和空気吹出口に空気整流部材を配して風速分布の偏りを均一に近くすることが広く行われている。

例えば、特許文献１には、空調ユニットに連結される空調ダクトの上流側端部の付近に、複数の糸状部材を網目状にして構成され、流入空気を整流することによって騒音を低減する空気整流部材が設けられた自動車用空気調和装置（車両用空調装置）の技術思想が開示されている。

特開平２−８５０１１号公報

ここで、車両用空調装置、それに連結されるダクト、及び、空気整流部材の間には、空調効果を十分に発揮させるために、空気漏れがないようにする必要がある。

しかしながら、特許文献１に開示される車両用空調装置においては、網目状部材をビス等によりデフロストダクトに接続固定しているため、その部分からの空気の漏れを防止することは困難であるという問題があった。

これに関しては、網目状部材を、柔軟性（変形容易性）を有するライニング（あるいはシール材）で挟み込んで、空気漏れがないように固定することが考えられるが、車両用空調装置と調和空気吹出口に連結されるダクトなどとの間には、車両の組立ての際に位置ずれなどが生じることがあり、その際に、網部が変形させられて、たわんだりゆがんだりすることがあり、そのような事態となると、整流効果が損なわれることもあり得るという問題点があった。

そこで、本発明は、車両用空調装置の調和空気吹出口に設けた騒音防止用の網部（空気整流部材）の取付けに関し、空気漏れをなくし、かつ、網部の変形を防止する網部の取付け手段を提供することを課題とし、併せて、それらの網部を取付けた車両用空調装置、及び、そのような車両用空調装置を設置した車両を提供することも課題とする。

かかる課題を解決するため、第１の本発明は、車両用空調装置の網部取付け手段であって、車両用空調装置の調和空気吹出口近傍に設ける騒音防止用の網部と、調和空気吹出口に固着した、変形容易性が相対的に低い第１のライニングと、第１のライニングと固定される、変形容易性が相対的に高い第２のライニングとを有し、第１のライニングと第２のライニングとで網部の端部を挟持することを特徴とする。

ここで、調和空気吹出口とは、車両用空調装置にて温度、湿度を調整された空気の吹出口であり、フロントウインドウ方向に送風するためのデフロスト吹出口、フロントパネル前面から乗員の上半身に送風するためのベント吹出口、乗員の足元に送風するための足元吹出口などがある。調和空気吹出口の近傍とは、例えば、吹出口の周囲のフランジ部分である。

これによれば、ライニングの材質や形状を適切に選択すれば、車両の組立ての際に、たとえ車両用空調装置と連結されるダクトなどとの間に位置ずれが生じても、変形容易な第２のライニングが変形することによって網部が変形することを防止することができる。

なお、第１のライニングを調和空気吹出口に固着する方法は、接着剤による貼着が望ましいが、それに限定せず、他の方法であってもよい。

ここで、第１の本発明の一実施形態による網部取付け手段は、変形容易性の高低が、ライニングの材質の違いによることを特徴としてもよい。

これによれば、第１のライニングには変形容易性が相対的に低い材質を用い、第２のライニングには変形容易性が相対的に高い材質を用いることで、外部からの力が加えられた際には、第２のライニングが大きく変形する一方で、第１のライニングの変形量は少ないため、挟持された網部を変形させるおそれは少ない。

ここで、これらの材質の組合せとしては、第１のライニングとして発泡ポリエチレン、第２のライニングとして発泡ポリウレタン（ウレタンゴム）を用いることにより、望ましい変形容易性の違いを簡便に実現できるが、材質としてはこれに限定せず、第１のライニングとしては、ポリプロピレン、ポリスチレンなどの高分子材料（発泡したものを含む）を用いることもできる。また、第１、第２のライニングのいずれにも用いることができる素材としてとしては、天然ゴム、あるいは、合成ゴムとして、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、イソブチレン・イソプレンゴム（ＩＩＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）、シリコンゴムなどを用いることも可能である。特に、気密性のほか水密性も必要とされる個所においては、ＥＰＤＭは有効である。更に、これらを発泡化したものや、発泡度合を変えたもので、異なる変形容易性を実現することもできる。

あるいは、第１の本発明の一実施形態による網部取付け手段は、変形容易性の高低が、同一材質のライニングの厚さの相違によることを特徴としてもよい。

これによれば、ライニングの材質を変えずに、ライニングの厚さのみを、第１のライニングは薄く、第２のライニングは厚くなるように構成することで、外部からの力が加えられた際には、第２のライニングが大きく変形する一方で、第１のライニングの変形量は少ないため、挟持された網部を変形させるおそれは少ない。

更には、第１の本発明の一実施形態による網部取付け手段は、変形容易性の高低が、ライニングの形状の相違によることを特徴としてもよい。

これによれば、第１のライニングと第２のライニングとの、厚さ、材質に相違がなくても、第１のライニングは、断面形状が太鼓形であり、第２のライニングは、断面形状が鼓形であるようにすると、第２のライニングが大きく変形する一方で、第１のライニングの変形量は少ないため、挟持された網部を変形させるおそれは少ない。

ここで、形状の相違については、断面形状の相違だけでなく、固着面の面積の相違など、変形可能性に影響する形状の相違であればどのようなものであってもよい。

また、網部取付け手段としては、これまでに述べた、ライニングの厚さの相違、材質の相違、形状の相違を、単独でなく、２つ以上組み合わせて用いてもよい。

次に、第２の本発明としては、車両用空調装置であって、これまでに述べた網部取付け手段を有することを特徴としてもよい。

このようにすると、車両用空調装置全体として、騒音が少ない空調装置を実現でき、車両用空調装置として、利便性を高めることができる。

更に、第３の本発明としては、車両であって、これまでに述べた網部取付け手段を有する車両用空調装置を有することを特徴としてもよい。

このようにすれば、車両全体として、騒音の少ない空調性能を実現することができ、車両の有用性をより高めることとなる。

以上のように、本発明によれば、車両用空調装置の調和空気吹出口に設けた騒音防止用の網部（空気整流部材）の取付けに関し、変形容易性の異なる第１のライニングと第２のライニングを用いることで、空気漏れをなくし、かつ、網部の変形を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の網部取付け手段の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の正面図である。 本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の空調ユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の空調ユニットの断面図である。 本発明の一実施形態に係る空調装置の網部取付け手段の例の断面図である。 本発明の一実施形態に係る空調装置の網部取付け手段の別の例の断面図である。 本発明の一実施形態に係る空調装置の網部取付け手段の更に別の例の断面図である。

以下、この発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図２は本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の正面図である。

ここで、車両用空調装置１は、大別して外気導入口２より車外空気又は内気導入口３より車室内空気を選択的に導入するインテークユニット４と、送風機５とエバポレータ６を収納する収納ケース７と、ヒータコア８を有し吹出空気の温度の制御と、複数の吹出口を有し温度調和された空気を適宜吹き出す空調ユニット１０とより構成されている。

そして、送風機５が稼働すると、外気導入口２、内気導入口３から選択された空気が導入され、インテークユニット４から収納ケース７内に導かれ、同収納ケース７内に配されたエバポレータ６にて冷却されて冷風となり、空調ユニット１０内に至って、冷風の一部又は全部がヒータコア８に加熱されて温風となり、非加熱の冷風と混合され、適宜な温度に調温されてベント吹出口１１、足元吹出口１２及びデフロスト吹出口１３の選択された出口より、車両本体側のダクトを介して車室内に吹出されるものである。

図３は本発明の一実施形態に係る車両用空調装置１の空調ユニット１０の斜視図、図４は本発明の一実施形態に係る車両用空調装置１の空調ユニット１０の断面図である。

この空調ユニット１０は、吹出空気の温度の制御と、複数の吹出口を有し温度調和された空気を適宜吹き出す装置である。空調ユニット１０は、少なくとも、内部を空気が通流する空調ケース１５と、空調ケース１５に収納されるヒータコア８を有する。空調ケース１５は、下方が開口し、冷風導入口１８となり、前記した収納ケース７の冷風吹出口１７に嵌合している。

この冷風導入口１８の上方には、エアミックスドア２０及び補助ドア２１が設けられ、両ドア２０，２１は連動して動かされるようにレバー２２にて連結されている。このエアミックスドア２０及び補助ドア２１が図４の実線のような位置にあれば、冷風通路２４が閉じられ、加熱通路２５が開かれているので、冷風の全てがヒータコア８に流れ、冷風が温風化される最大暖房となり、そして二点鎖線のような回動されると、冷風通路２４が開かれ、加熱通路２５は閉じられ、冷風の全てが冷風通路２４に流れる最大冷房となる。そして、エアミックスドア２０及び補助ドア２１が中間位置では、両通路２４と２５が適宜開かれ、冷風通路２４を通流した冷風と加熱通路２５を通流した温風とが合流する混合通路２８にて冷風と温風が混合されることで、温度調節が行われる。

この混合通路２８には、調和空気を乗員の上半身に向けて吹出すベント吹出口１１、フロントウインドウへ温風を吹出すデフロスト吹出口１３、および調和空気を乗員の足元へ吹出す足元吹出口１２が形成されている。これらの吹出口を総称して、調和空気吹出口と呼ぶ。

ベント吹出口１１には開閉ドア５１が配され、ベント吹出口１１の開閉制御を行っている。足元吹出口１２とデフロスト吹出口１３には切換ドア５２が配され、足元吹出口１２とデフロスト吹出口１３の開閉制御を行っている。例えばデフロストモードの場合は、ベント吹出口５１は開閉ドア５１により閉塞され、足元吹出口１２は切換ドア５２により閉塞され、デフロスト吹出口１３は切換ドア５２により開放される。これにより送風機５により車両用空調装置１に導入された空気は、デフロスト吹出口１３から吹き出される。なお、ベント吹出口１１、足元吹出口１２、デフロスト吹出口１３のそれぞれには、車両本体側のダクトが接続されるのが通例である。

ここで、ベント吹出口１１には、通過する空気流を整流して、騒音の発生を抑制する網部１１１が設けられており、網部１１１は、後に詳述するように、第１のライニング１１３と第２のライニング１１４で挟持するようにして取付けられている。網部の材質に特に限定は無いが、車室内の温度変化や経年劣化に対する耐力があればよく、細い金属線や樹脂線などが用いられる。

同様に、デフロスト吹出口１３には、通過する空気流を整流して、騒音の発生を抑制する網部１３１が設けられており、網部１３１は、後に詳述するように、空気流の上流側の第１のライニング１３３と下流側の第２のライニング１３４で挟持するようにして取付けられている。この網部１３１の材質についても、特に限定は無い。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の網部取付け手段の斜視図である。特に、調和空気吹出口のうち、デフロスト吹出口１３を例に説明する。

デフロスト吹出口１３を形成する口の字状のフランジ部１３２の通流方向と直交する面（図では略水平の面）に、第１のライニング１３３を設ける。

ここで、第１のライニングの１３３の寸法は、面方向の内周（開口部）はデフロスト吹出口１３の外周（開口部）とほぼ同一で、面方向の外周は、後述の網部１３１を支持するのに必要な程度の幅を有する。

第１のライニング１３３の材質は、やや硬質の発泡ポリエチレンが好適であるが、それに限定されるものではない。第１のライニング１３３は、フランジ部１３２とは、接着剤で固着されている。

次に、第１のライニング１３３のフランジ１３２側と反対側の面（吹出空気流の下流側の面）には、網部１３１が設けられる。網部１３１の面方向の寸法は、第１のライニング１３３の開口部よりも大きく、かつ、第１のライニング１３３の外周よりは小さい寸法であって、ベント吹出口１１を完全に覆うことができる寸法となっている。

次に、網部１３１の、第１のライニング１３３と反対の側には、第２のライニング１３４が設けられる。第２のライニング１３４の寸法は、第１のライニング１３３と同程度の面方向寸法であり、面方向の内周（開口部）はデフロスト吹出口１３の外周（開口部）とほぼ同一である。また、面方向と直交する方向の長さ（厚み）については、第１のライニング１３３と第２のライニング１３４とで、ほぼ同一であるものとする。

第２のライニング１３４の材質は、第１のライニング１３３と比較して、比較的柔らかい発泡ポリウレタンが好適であるが、それに限定されるものではない。

ここで、このような網部の取付け手段の組み立て方法について説明する。

図５は、本発明の一実施形態に係る空調装置の網部取付け手段の例の断面図であり、（ａ）が車両用空調装置側と車両本体側のダクト側との位置ずれがない場合を示し、（ｂ）が、位置ずれがある場合を示す。

組み立て方法は、まず、略水平に置かれた第１のライニング１３３の上に、網部１３１を載置する。このとき網部１３１は、第１のライニング１３３の内周をすべて覆うとともに、端辺が第１のライニング１３３の外周の縁よりも面方向内側となるよう載置される。すなわち網部１３１は、第１のライニング１３３の面方向において、余白を持った位置に載置される。

次に、第２のライニング１３４を、第１のライニング１３３に貼付ける。このとき、第２のライニング１３４が有する粘着層を表出するために保護シール（剥離紙）を予め剥がし、しかるのちに第２のライニング１３４を第１のライニング１３３に貼り付ける。この貼付け作業によって、第１のライニング１３３と第２のライニング１３４とが前記した余白部分にて強固に接着されると同時に、網部１３１の端辺が第１のライニング１３３と第２のライニング１３４との間で確実に挟持される。

このようにしてサブアセンブリしたライニング付き網部を、デフロスト吹出口１３の周囲のフランジ部１３２に貼付ける。このとき、第１のライニング１３３が有する粘着層を表出するために保護シール（剥離紙）を予め剥がし、しかるのちにライニング付き網部をフランジ部１３２に貼付ける。貼付けにあたっては、デフロスト吹出口１３の内周を、第１のライニング１３３や第２のライニング１３４で塞ぐことのないように留意する。デフロスト吹出口１３の内周を第１のライニング１３３や第２のライニング１３４で塞がないことで、調和空気を吹出す際に、通気抵抗が上昇することを防止できる。

なお、デフロスト開口部１３への第１のライニング１３３、第２のライニング１３４および網部１３１について、第１のライニング１３３、第２のライニング１３４の片面に接着剤を有する場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば第１のライニング１３３、第２のライニング１３４は両面に接着剤を有するものであってもよい。

更に、この状態で、車両用空調装置１を、車両に組み込むことになる。車両側には、調和空気を所望する場所へと通流するためのデフダクトＤＤがあり、デフロスト吹出口１３とほぼ近似の寸法の開口部と、開口部の周囲にフランジ面１３５とを有している。

デフロスト吹出口１３のフランジ部１３２には、前記した工程により第１のライニング１３３、第２のライニング１３４および網部１３１が貼付けられている。そして、車両用空調装置１が車両に組み付けられるとき、第２のライニング１３４のフランジ部１３２と反対側の面がデフダクトＤＤのフランジ面１３５に当接し、第１のライニング１３３、第２のライニング１３４がかつ所定の圧縮率となるように、空気吹出し方向に沿って第１のライニング１３３、第２のライニング１３４を圧縮する。このように第１のライニング１３３、第２のライニング１３４を圧縮することで、デフロスト吹出口１３からデフダクトＤＤへと空気が吹き出されても、デフダクトＤＤの周囲に空気が漏れることが防止される。

このようにして網部１１１の組み付けが完了するが、車両用空調装置１とデフダクトＤＤとの間には、組み付け当初から、ずれが発生することがある。この理由は、車両用空調装置１とデフダクトＤＤとの位置がずれている場合、樹脂部品である車両用空調装置１やデフダクトＤＤが微妙に変形している場合などが考えられる。その場合、網部１３１を単に２つのライニングで挟持しただけでは、車両用空調装置１とデフダクトＤＤとの位置ずれによって２つのライニングが面方向に変形し、網部１３１も波打つなどの変形が発生するおそれがある。そして、網部１３１が波打つなどの変形をすると、吹き出される空気の整流効果が減少することや、網部自身が吹き出される空気によって振動し、騒音の原因になりかねないおそれがある。

しかしながら、本実施例の網部１３１は、フランジ部１３２に貼付けられた相対的に材質の固い第１のライニング１３３と、第１のライニング１３３に貼付けられた相対的に材質の柔らかい第２のライニング１３４とによって挟持されている。このため、デフロスタ吹出口１３とデフダクトＤＤとの面方向の位置ずれが発生したとしても、図５（ｂ）に示すように、網部１３１の形状は第１のライニング１３３によって保持されるから、波打つなどの変形が抑制される。また面方向の位置ずれは、第２のライニング１３４によって吸収され、デフロスト吹出口１３からデフダクトＤＤへ吹き出される空気が、デフダクトＤＤの周囲に漏れることも防止される。

なお、調和空気吹出口としては、デフロスト吹出口１３だけでなく、ベント吹出口１１についても同様な対応をすることができる。すなわち、網部１１１を第１のライニング１１３と第２のライニング１１４とで挟持することにより、網部１１１の変形を防止しつつ、騒音防止効果を得ることができる。

また、足元吹出口１２についても同様な対応をすることができる。但し、全ての調和空気吹出口に騒音防止対策を行わなくてもよく、騒音の大きい個所のみに対応してもよい。騒音の大きい吹出口としては、一般に、デフロスト吹出口１３となる。これは、フロントウインドウの窓晴れ性を確保するために、速い流速が求められるためである。よって、デフロスト吹出口１３に対し、本発明を適用することが望ましい。

次に、本発明の一実施形態に係る空調装置の網部取付け手段の別の例を示す。
図６はその断面図であり、（ａ）が車両用空調装置側と車両本体側との位置ずれがない場合を示し、（ｂ）が、位置ずれがある場合を示す。

ここでは、網部１３１を第１のライニング１３３Ａと第２のライニング１３４Ａとで挟持する構造は同様であるが、第１のライニング１３３Ａと第２のライニング１３４Ａとは、同一の材質、例えば、発泡ポリウレタンとする。なお、この材質に限定されず、同一の材質であればよい。

但し、第１のライニング１３３Ａと第２のライニング１３４Ａの空気の通流する方向の厚さは異なっており、第１のライニング１３３Ａの方が薄くなっている。

このような状態であると、図６（ｂ）に示すように、第２のライニング１３４Ａの方が網部１３１の面と平行な方向に変形しやすいため、第２のライニング１３４Ａが位置ずれを吸収して、網部１３１の変形などを防止することができる。

次に、本発明の一実施形態に係る空調装置の網部取付け手段の更に別の例を示す。
図７はその断面図であり、（ａ）が車両用空調装置側と車両本体側との位置ずれがない場合を示し、（ｂ）が、位置ずれがある場合を示す。

ここでは、網部１３１を第１のライニング１３３Ｂと第２のライニング１３４Ｂとで挟持する構造は同様であるが、第１のライニング１３３Ｂと第２のライニング１３４Ｂとは、同一の材質、例えば、発泡ポリウレタンで、かつ、空気の通流する方向にほぼ同一の厚さを有している。

但し、第１のライニング１３３Ｂと第２のライニング１３４Ｂの空気の通流する方向の断面は、図示するように異なっており、第１のライニング１３３Ａは、厚さ方向の中ほどが太っている、いわば太鼓の胴のような形状であり、一方、第２のライニング１３４Ｂは、厚さ方向の中ほどが細くなっている、いわば鼓のような形状となっている。

このような状態であると、図７（ｂ）に示すように、第２のライニング１３４Ｂの方が網部１３１の面と平行な方向に変形しやすいため、第２のライニング１３４Ｂが位置ずれを吸収して、網部１３１の変形などを防止することができる。

更に、これまでに示した例をいずれか２つまたは３つすべて組み合わせて対応してもよい。例えば、材質と厚さとを異なるようにするなどである。このようにすると、組み合わせによる相乗効果を生ずることも期待できる。

なお、この場合に、いずれかの要素が相反してもよい場合もある。例えば、厚さは第１のライニングの方が相対的に少しだけ厚いが、材質は第２のライニングの方が相対的に大幅に柔らかいというような場合であっても、差し引きして第２のライニングの方が変形しやすければよい。

これまでの説明では、空気流の上流側を第１のライニング、下流側を第２のライニングとしてきたが、逆に、下流側を第１のライニング、上流側を第２のライニングとしてもよい。このようにすると、上流側が変形容易であることから、車両本体のダクト側の第１のライニングに網部が支持されて網部の変形が防止されることになる。車両用空調装置の設置の形態によっては、このような構成が有効なこともあり得る。

また、これまで説明した網部取付け手段を有する車両用空調装置１は、騒音防止性能に優れていることから快適な車内環境を実現できるため、その効果は極めて大きい。

更に、そのような車両用空調装置１を搭載した車両も、快適な車内環境を備えることから、車両全体としての評価も高まり、大きな付加価値を生ずることとなる。

１ 車両用空調装置
１０ 空調ユニット
１１ ベント吹出口
１１１ 網部
１２ 足元吹出口
１１３ 第１のライニング
１１４ 第２のライニング
１３ デフロスト吹出口
１３１ 網部
１３３ 第１のライニング
１３４ 第２のライニング

Claims (4)

1. 車両用空調装置の調和空気吹出口近傍に設けられる騒音防止用の網部と、
   前記調和空気吹出口に固着した、変形容易性が相対的に低い第１のライニングと、
   前記第１のライニングと固定される、変形容易性が相対的に高い第２のライニングと
   を有し、前記第１のライニングと前記第２のライニングとで前記網部の端部を挟持することを特徴とする車両用空調装置の網部取付け手段。
2. 前記変形容易性の高低が、前記第１のライニングと前記第２のライニングとの厚さの相違、材質の相違、形状の相違のいずれか１つ、または、２つ以上の組合せによることを特徴する請求項１に記載の車両用空調装置の網部取付け手段。
3. 請求項１に記載の網部取付け手段を有する車両用空調装置。
4. 請求項３に記載の車両用空調装置を有する車両。

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