JP6740559B2 - 車両用空調装置の排水構造 - Google Patents

Description

本発明は、空調装置が車両の天井部に配置され、かつカーテンシールドエアバッグが搭載された車両用空調装置の排水構造に関する。

特許文献１には、車両の天井後方部に空調装置を配置した構成が開示されている。この場合において、空調装置の排水ポートから排出される凝縮水は、排水管によって車体のピラー内部に導水され、その後、車体下方から車外に排出される。

一方、特許文献２に開示されているように、車両衝突時の乗員保護のためのＳＲＳ（Supplemental Restraint System：補助拘束装置）として、カーテンシールドエアバッグが車両に搭載されることがある。カーテンシールドエアバッグは、車体のルーフサイドレールに沿って配置される。

ここで、空調装置が車両の天井部に配置された車両においては、空調装置の排水ポートからピラーへ通じる排水管は所定の導水勾配を確保する必要がある。このような車両にカーテンシールドエアバッグを搭載した場合、車体のピラー近傍においてカーテンシールドエアバッグの車両下方に排水管が交差する配置形態となる。このため、カーテンシールドエアバッグが展開しようとするとき、排水管が阻害となってカーテンシールドエアバッグが円滑かつ安全に展開されなくなることが懸念される。

特開２００７−９９１０７号公報 特開２００８−６２７５４号公報

本発明は、上記事情に鑑み、常時に空調装置から排出された凝縮水を適切に車外に排水し、かつ車両衝突時にカーテンシールドエアバッグを円滑かつ安全に展開することが可能な車両用空調装置の排水構造を提供することをその課題とする。

本発明によって提供される車両用空調装置の排水構造は、車外側に位置するルーフサイドレールと車内側に配置されたルーフヘッドライニングとの間に収容され、かつ車両衝突時に前記ルーフヘッドライニングを車内側へ押し開きながら車両下方へ展開するカーテンシールドエアバッグと、車幅方向において前記ルーフサイドレールにつながるルーフパネルと前記ルーフヘッドライニングとの間に収容され、かつ凝縮水を排出させる排水ポートを有する空調装置と、前記排水ポートに接続される第１端部と、前記第１端部とは反対側に位置する第２端部とを有し、かつ前記ルーフヘッドライニングと前記カーテンシールドエアバッグとの間を通過する天井排水管と、前記ルーフサイドレールから車両下方へ延出するセンタピラーの内側に収容された側部排水管と、前記排水ポートよりも車両下方に位置するとともに、前記天井排水管の前記第２端部を脱着可能に接続し、かつ前記側部排水管の上端部に接続されるソケットと、を備え、前記ルーフヘッドライニングは、前記カーテンシールドエアバッグに対向する内面から車内側に向かって窪み、かつ車幅方向に延出するとともに、前記空調装置を車両下方から覆う凹部と、車幅方向において前記凹部となめらかにつながり、かつ車内側から前記センタピラーを覆うセンタピラーガーニッシュの上端部に係合する板状の側端部と、を有し、前記天井排水管の前記第１端部が前記ルーフヘッドライニングの前記凹部に収容されていることを特徴としている。

本発明にかかる車両用空調装置の排水構造を構成する天井排水管は、センタピラーの内部に収容された側部排水管が接続されるソケットに対し脱着可能に接続されている。ソケットは、天井排水管が接続される空調装置の排水ポートよりも車両下方に位置する。このような構成をとることによって、常時に天井排水管の導水勾配が確保される。

当該排水構造を構成するルーフヘッドライニングは、凹部および側端部を有する。天井排水管は、ルーフヘッドライニングとカーテンシールドエアバッグとの間を通過し、空調装置の排水ポートに接続される第１端部が凹部に収容されている。このような構成をとることによって、車両衝突時にカーテンシールドエアバッグが展開するとき、カーテンシールドエアバッグが天井排水管に接触して、天井排水管がソケットから引き抜かれて外れる。あわせて、ルーフヘッドライニングが凹部と側端部との境界で折れ曲がることによって、カーテンシールドエアバッグが車内側に円滑に展開する。また、カーテンシールドエアバッグが展開するとき、仮に空調装置の排水ポートから天井排水管の第１端部が外れた場合であっても、天井排水管は側端部とカーテンシールドエアバッグとの間に挟まれ、車内側に落下しない。したがって、本発明によれば、常時に空調装置から排出された凝縮水を適切に車外に排出し、かつ車両衝突時にカーテンシールドエアバッグを円滑かつ安全に展開することが可能である。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明にかかる車両用空調装置の排水構造を適用した車両の一例を、車両左方から透視した概要図である。 図１に示す排水構造を適用した車両の一例の平面図（ルーフパネルおよびルーフサイドレールを省略）である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図１に示す排水構造を構成する空調装置の概略平面図である。 図１に示す排水構造を構成するルーフヘッドライニング、空調装置および天井排水管の斜視図である。

本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について、添付図面に基づいて説明する。

図１〜図６に基づき、本実施形態にかかる車両用空調装置の排水構造について説明する。本実施形態にかかる車両用空調装置の排水構造は、車体１、車体内装２、空調装置３１、天井排水管３４、側部排水管３５、ソケット３６、カーテンシールドエアバッグ４１およびブラケット４２によって構成されている。

図１は、本発明にかかる車両用空調装置の排水構造を適用した車両の一例を、車両左方ＬＨから透視した概要図である。図２は、図１に示す排水構造を適用した車両の一例の平面図であり、理解の便宜上、後述する車体１のルーフパネル１１およびルーフサイドレール１２を省略している。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、空調装置３１の概略平面図である。図６は、車体内装２のルーフヘッドライニング２１、空調装置３１および天井排水管３４の斜視図である。図１〜図６において、ＦＲは車両前方を、ＲＲは車両後方を、ＲＨは車両右方を、ＬＨは車両左方を、ＵＰＲは車両上方を、ＤＷは車両下方をそれぞれ示している。

車体１は、図１および図３に示すように、車両上方ＵＰＲに位置するルーフパネル１１と、ルーフパネル１１の車幅方向の両側に位置するルーフサイドレール１２と、ルーフサイドレール１２から車両下方ＤＷに延出するセンタピラー１３とを有する。ルーフパネル１１は、車外側に位置するルーフアウタパネル１１１と、車内側に位置するルーフインナパネル１１２とを含む部材である。ルーフサイドレール１２は、車外側に位置し、かつ車幅方向においてルーフアウタパネル１１１およびルーフインナパネル１１２につながるとともに、車両前後方向に延出する部材である。センタピラー１３は、車外側に位置するピラーアウタパネル１３１と、車内側に位置するピラーインナパネル１３２とを含み、かつ車両上方ＵＰＲにおいてルーフサイドレール１２と一体となった部材である。ピラーアウタパネル１３１とピラーインナパネル１３２は、相互に接合されて閉断面を構成している。本実施形態では、図４に示すように、ピラーアウタパネル１３１およびピラーインナパネル１３２によって構成される閉断面の内部に、補剛材１３３がピラーインナパネル１３２に対向して配置されている。ルーフパネル１１、ルーフサイドレール１２およびセンタピラー１３は、いずれも鋼薄板をプレス加工により成型したものである。

車体内装２は、図３に示すように、車体１に対して車内側に配置された内装部材である。車体内装２は、ルーフヘッドライニング２１およびセンタピラーガーニッシュ２３を含む。車体内装２は、たとえば合成樹脂の射出成形物である。

図３に示すように、ルーフヘッドライニング２１は、ルーフインナパネル１１２およびルーフサイドレール１２に対して車内側に配置された内装部材である。ルーフヘッドライニング２１とルーフインナパネル１１２およびルーフサイドレール１２との間には、所定の空間が形成されている。当該空間に、空調装置３１、カーテンシールドエアバッグ４１およびブラケット４２が収容されている。図６に示すように、ルーフヘッドライニング２１は、凹部２１２および側端部２１３を有する。

凹部２１２は、カーテンシールドエアバッグ４１から対向する内面２１１から車内側（車両下方ＤＷ）に向かって窪み、かつ車幅方向に延出する部分である。凹部２１２が形成されたルーフヘッドライニング２１の部分は立体的形状となっている。凹部２１２は車両下方ＤＷから空調装置３１を覆っている。また、側端部２１３は、車幅方向において凹部２１２となめらかにつながり、かつ形状が板状の部分である。側端部２１３は、曲面を有する板状に成形されていてもよい。

図３および図４に示すように、センタピラーガーニッシュ２３は、センタピラー１３を構成するピラーインナパネル１３２に対して車内側に配置された内装部材である。このため、センタピラーガーニッシュ２３は車内側からセンタピラー１３を覆っている。センタピラーガーニッシュ２３とピラーインナパネル１３２との間には、所定の空間が形成されている。当該空間に、リキッドチューブ３２、サクションチューブ３３およびソケット３６が収容されている。また、図３に示すように、センタピラーガーニッシュ２３は、車両上方ＵＰＲに位置する上端部２３１を有し、上端部２３１にルーフヘッドライニング２１の側端部２１３が係合している。

空調装置３１は、図１〜図３および図６に示すように、車両前後方向においてセンタピラー１３の近傍に、かつ車幅方向において中央に位置している。あわせて、空調装置３１は、ルーフインナパネル１１２（ルーフパネル１１）とルーフヘッドライニング２１の凹部２１２との間に形成された空間に収容されている。図５に示すように、空調装置３１は、ケース３１１、送風機３１２、膨張弁３１３、蒸発器３１４、ヒータコア３１５および排水ポート３１６を有する。

図５に示すように、ケース３１１は、送風機３１２、膨張弁３１３、蒸発器３１４およびヒータコア３１５を収容する、ポリプロピレンなどの合成樹脂からなる筐体である。送風機３１２は、ケース３１１に設けられたエア流入口（図示略）から車内の空気を取り込み、当該空気をケース３１１内へ供給する装置である。本実施形態にかかる送風機３１２のファンは、いわゆるシロッコファンである。膨張弁３１３および蒸発器３１４は、空調装置３１における冷凍サイクル（空気冷却機能）の一部を構成している。膨張弁３１３は、液化された低温冷媒を減圧膨張させる装置である。本実施形態にかかる冷媒は、たとえばハイドロフルオロカーボン（Ｒ１３４ａ）である。膨張弁３１３によって減圧膨張された低温冷媒は、蒸発器３１４へ流通される。蒸発器３１４は、低温冷媒の蒸発熱を利用することにより空調装置３１内に供給された空気を冷却する装置である。蒸発器３１４において冷却された空気は、ヒータコア３１５を経由してエア流出口（図示略）から車内へ吹き出される。ヒータコア３１５は、蒸発器３１４において冷却された空気を加熱し、当該空気を温調する装置である。また、ケース３１１の車両下方ＤＷに設けられた排水ポート３１６は、蒸発器３１４における空気の冷却にともなって発生した凝縮水を排出させる部分である。本実施形態にかかる排水ポート３１６は、車両左方ＬＨを向いている。排水ポート３１６には、天井排水管３４が接続されている。

図２、図３および図５に示すように、空調装置３１には、リキッドチューブ３２およびサクションチューブ３３が接続されている。リキッドチューブ３２は、エンジンルーム（図示略）に配置された圧縮機（図示略）および凝縮器（図示略）によって液化された低温冷媒が膨張弁３１３へ流通する管である。サクションチューブ３３は、蒸発器３１４によって蒸発気化した冷媒が先述した圧縮機へ流通する管である。このため、リキッドチューブ３２およびサクションチューブ３３は、先述したエンジンルームと空調装置３１との間の冷媒の循環経路を構成している。図２および図３に示すように、リキッドチューブ３２およびサクションチューブ３３は、空調装置３１から車両左方ＬＨに向かってルーフヘッドライニング２１に沿って延出し、ルーフサイドレール１２の近傍で車両下方ＤＷへ屈曲している。図１に示すように、屈曲したリキッドチューブ３２およびサクションチューブ３３は、そのまま車両下方ＤＷへ向かってセンタピラー１３に沿って延出している。そして、リキッドチューブ３２およびサクションチューブ３３は、車体１の車両下方ＤＷに配置されたフロアパネル１４の車両下方ＤＷにおいて、車両前方ＦＲへ向かって先述したエンジンルームに至る。図３に示すように、車両上方ＵＰＲにおいてリキッドチューブ３２およびサクションチューブ３３は、ルーフヘッドライニング２１とルーフインナパネル１１２およびルーフサイドレール１２との間に形成された空間に収容されている。また、図４に示すように、車両左方ＬＨにおいてリキッドチューブ３２およびサクションチューブ３３は、センタピラーガーニッシュ２３とピラーインナパネル１３２との間に形成された空間に収容されている。

カーテンシールドエアバッグ４１は、図１〜図３に示すように、円筒状に折りたたまれた状態で、車両前後方向に沿ってルーフサイドレール１２とルーフヘッドライニング２１との間に収容された車両のＳＲＳ（Supplemental Restraint System：補助拘束装置）の一種である。カーテンシールドエアバッグ４１は、車両衝突時にルーフヘッドライニング２１を車内側へ押し開きながら車両下方ＤＷへ垂れ下がるように展開し、車窓などから乗員を保護する。また、図２および図３に示すように、カーテンシールドエアバッグ４１とルーフサイドレール１２との間には、ブラケット４２が配置されている。ブラケット４２は、ルーフサイドレール１２に固定された鋼部材であり、車両左方ＬＨからカーテンシールドエアバッグ４１を抱きかかえるような構成をとっている。ブラケット４２は、カーテンシールドエアバッグ４１の展開方向を規制し、カーテンシールドエアバッグ４１が正常に展開できるようにするために配置されている。なお、図３に示すように、ルーフサイドレール１２の近傍で屈曲するリキッドチューブ３２およびサクションチューブ３３は、ブラケット４２とルーフサイドレール１２との間を通過するように屈曲している。

天井排水管３４は、図２、図３、図５および図６に示すように、空調装置３１の排水ポート３１６に接続され、かつ空調装置３１から排出された凝縮水を流下させる管である。天井排水管３４は、たとえば可とう性に富んだ合成ゴムからなる。天井排水管３４は、排水ポート３１６に接続される第１端部３４１と、第１端部３４１とは反対側に位置する第２端部３４２とを有する。第１端部３４１は、周方向において排水ポート３１６を被覆する部分である。第２端部３４２は、後述するソケット３６の流入部３６１に挿入される部分である。天井排水管３４は、リキッドチューブ３２およびサクションチューブ３３と同じく、ルーフヘッドライニング２１とルーフインナパネル１１２およびルーフサイドレール１２との間に形成された空間に収容されている。ただし、天井排水管３４は、リキッドチューブ３２およびサクションチューブ３３よりも車両下方ＤＷに位置し、かつ第１端部３４１がルーフヘッドライニング２１の凹部２１２に収容されている。また、天井排水管３４は、ルーフヘッドライニング２１とカーテンシールドエアバッグ４１との間を通過するとともに、車両左方ＬＨへ向かって車両下方ＤＷに下がるように傾斜して配置されている。図６に示すように、天井排水管３４の第２端部３４２側の外周には、天井排水管３４の径方向に延出し、かつ形状が舌状のフランジ部３４３が形成されている。

側部排水管３５は、図１〜図４に示すように、センタピラー１３の内側であるピラーインナパネル１３２と補剛材１３３との間に形成された空間に収容された管である。側部排水管３５は、センタピラー１３と同じく車両下方ＤＷへ延出し、かつフロアパネル１４に至って配置されている。側部排水管３５は、たとえば合成樹脂のような天井排水管３４よりも剛性が高い物性を有する材料からなる。車両上方ＵＰＲに位置する側部排水管３５の上端部３５１は、ピラーインナパネル１３２を貫通し、かつ後述するソケット３６の流出部３６２に接続されている。天井排水管３４を流下した凝縮水は、ソケット３６を経由して上端部３５１から側部排水管３５を流下する。側部排水管３５を流下した凝結水は、フロアパネル１４の近傍に位置する下端部３５２より車外へ排出される。

ソケット３６は、図２および図３に示すように、天井排水管３４の第２端部３４２と側部排水管３５の上端部３５１とを相互に接続する部材である。ソケット３６は、たとえば合成樹脂からなる。本実施形態では、ソケット３６は、車両左方ＬＨよりブラケット４２に支持され、かつセンタピラーガーニッシュ２３とピラーインナパネル１３２との間に形成された空間に収容されている。ソケット３６は、流入部３６１および流出部３６２を有する。

図３に示すように、流入部３６１は、天井排水管３４の第２端部３４２が挿入される開口が形成された箱状の部分である。第２端部３４２は、流入部３６１の内部で固定されないため、天井排水管３４の第２端部３４２は、ソケット３６の流入部３６１に対して脱着可能に接続されている。流入部３６１は、天井排水管３４の第２端部３４２を車両下方ＤＷから支持する支持部３６１ａと、支持部３６１ａから車両下方ＤＷに延出する下垂壁３６１ｂとを有する。天井排水管３４の第２端部３４２を流入部３６１に挿入したとき、天井排水管３４に形成されたフランジ部３４３が支持部３６１ａに接触する。また、図３に示すように、流出部３６２は、流入部３６１よりも車外側に位置し、かつ側部排水管３５の上端部３５１が接続される管状の部分である。

次に、本実施形態にかかる車両用空調装置の排水構造の作用効果について説明する。

天井排水管３４は、天井排水管３４の第２端部３４２が流入部３６１に挿入されることによって、ソケット３６に対し脱着可能に接続されている。ソケット３６は、天井排水管３４の第１端部３４１が接続される空調装置３１の排水ポート３１６よりも車両下方ＤＷに位置する。このような構成をとることによって、天井排水管３４の導水勾配が確保された状態となるため、常時に空調装置３１から排出された凝縮水を適切に車外に排出することが可能である。

図３の想像線（二点鎖線）に示すように、車両衝突時は、カーテンシールドエアバッグ４１がルーフヘッドライニング２１を車内側へ押し開きながら車両下方ＤＷへ展開する。ここで、天井排水管３４は、ルーフヘッドライニング２１とカーテンシールドエアバッグ４１との間を通過する。このような構成をとることによって、カーテンシールドエアバッグ４１が展開するとき、カーテンシールドエアバッグ４１が天井排水管３４に接触し、天井排水管３４の第２端部３４２がソケット３６の流入部３６１から引き抜かれて外れる。同時に、天井排水管３４がルーフヘッドライニング２１に接触し、ルーフヘッドライニング２１は、図６において想像線（二点鎖線）示す折れ位置２１４で車両下方ＤＷに折れ曲がる。したがって、車両衝突時にカーテンシールドエアバッグ４１が天井排水管３４に阻害されず円滑に展開することが可能である。

ルーフヘッドライニング２１は、凹部２１２および側端部２１３を有する。車幅方向における剛性は、側端部２１３よりも凹部２１２の方が高い。このような構成をとることによって、凹部２１２と側端部２１３との境界において折れ位置２１４が車両前後方向に沿って現れる。このため、カーテンシールドエアバッグ４１の展開にかかるルーフヘッドライニング２１の折れ位置２１４を自在に設定することができる。また、凹部２１２に天井排水管３４の第１端部３４１が収容されている。ここで、カーテンシールドエアバッグ４１の展開にかかる衝撃によって、空調装置３１の排水ポート３１６から第１端部３４１が外れることが懸念される。そこで、このような構成をとることによって、排水ポート３１６から第１端部３４１が外れた場合であっても、天井排水管３４は側端部２１３とカーテンシールドエアバッグ４１との間に挟まれ、車内側に落下しない。したがって、カーテンシールドエアバッグ４１が安全に展開することが可能である。

本発明は、先述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

１：車体
１１：ルーフパネル
１１１：ルーフアウタパネル
１１２：ルーフインナパネル
１２：ルーフサイドレール
１３：センタピラー
１３１：ピラーアウタパネル
１３２：ピラーインナパネル
１３３：補剛材
１４：フロアパネル
２：車体内装
２１：ルーフヘッドライニング
２１１：内面
２１２：凹部
２１３：側端部
２１４：折れ位置
２３：センタピラーガーニッシュ
２３１：上端部
３１：空調装置
３１１：ケース
３１２：送風機
３１３：膨張弁
３１４：蒸発器
３１５：ヒータコア
３１６：排水ポート
３２：リキッドチューブ
３３：サクションチューブ
３４：天井排水管
３４１：第１端部
３４２：第２端部
３４３：フランジ部
３５：側部排水管
３５１：上端部
３５２：下端部
３６：ソケット
３６１：流入部
３６１ａ：支持部
３６１ｂ：下垂壁
３６２：流出部
４１：カーテンシールドエアバッグ
４２：ブラケット
ＦＲ：車両前方
ＬＨ：車両左方
ＵＰＲ：車両上方
ＤＷ：車両下方

Claims (1)

1. 車外側に位置するルーフサイドレールと、車内側に配置されたルーフヘッドライニングと、の間に収容されるとともに、車両衝突時に前記ルーフヘッドライニングを前記車内側へ押し開きながら車両下方へ展開するカーテンシールドエアバッグと、
   車幅方向において前記ルーフサイドレールにつながるルーフパネルと、前記ルーフヘッドライニングと、の間に収容されるとともに、凝縮水を排出させる排水ポートを有する空調装置と、
   前記排水ポートに接続される第１端部と、前記第１端部とは反対側に位置する第２端部と、を有するとともに、前記ルーフヘッドライニングと前記カーテンシールドエアバッグとの間を通過する天井排水管と、
   前記ルーフサイドレールから前記車両下方へ延出するセンタピラーの内側に収容された側部排水管と、
   前記排水ポートよりも前記車両下方に位置するとともに、前記第２端部を脱着可能に接続し、かつ前記側部排水管の上端部に接続されるソケットと、を備え、
   前記ルーフヘッドライニングは、凹部および側端部を有し、
   前記凹部は、前記カーテンシールドエアバッグに対向する内面から前記車内側に向かって窪み、かつ前記車幅方向に延出するとともに、前記空調装置を前記車両下方から覆い、
   前記側端部は、前記車幅方向において前記凹部となめらかにつながるとともに、前記車内側から前記センタピラーを覆うセンタピラーガーニッシュの上端部に係合する板状であり、
   前記凹部には、前記第１端部が収容され、
   前記ルーフヘッドライニングにおいて、前記凹部と前記側端部との境界には、車両前後方向に延びるとともに、前記カーテンシールドエアバッグの展開の際に前記車両下方に折れ曲がる折れ位置が設けられていることを特徴とする、車両用空調装置の排水構造。

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