JP6776488B2 - 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の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確実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確実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、車体内装とルーフサイドレールとの間に収容され、かつ車両衝突時に前記車体内装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、前記車体内装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ユニットと、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を接続するソケットと、を備え、前記天井排水管は、前記車体内装と前記カーテンシールドエアバッグとの間を通過し、かつ平面視において蛇行した状態で配置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ユニットの排水ポートよりも車両下方に位置する。また、天井排水管は、車体内装とカーテンシールドエアバッグとの間を通過し、かつ平面視において蛇行した状態で配置されている。このような構成をとると、天井排水管の導水勾配が確保された状態となる。あわせて、平面視において天井排水管をカーテンシールドエアバッグに対して直交するように配置した場合と比較して、天井排水管にカーテンシールドエアバッグと並行する区間が生じる。このため、車両衝突時にカーテンシールドエアバッグが展開したとき、カーテンシールドエアバッグに接触する天井排水管の区間が長くなり、天井排水管がソケットから外れやすくなる。したがって、常時に空調装置（空調ユニット）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確実に展開することが可能となる。

また、天井排水管の配置を平面視において蛇行させることによって、天井排水管が接続される空調ユニットの排水ポートおよびソケットの流入部の配置位置にそれぞれ誤差が生じていた場合であっても、天井排水管が当該誤差を吸収することができる。したがって、当該排水構造の組み付けにかかる不具合の発生を抑制することができる。

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ユニットの概略平面図である。 図１に示す排水構造を構成する天井排水管の斜視図である。 図１に示す排水構造を構成するソケットの斜視図である。 図１に示す排水構造を構成するブラケットの部分拡大斜視図である。 図７に示すソケットが図８に示すブラケットに固定されたときの状態の斜視図である。

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９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、空調ユニット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、空調ユニット３１の概略平面図である。図６は、天井排水管３４の斜視図である。図７は、ソケット３６の斜視図である。図８は、ブラケット４２の部分拡大斜視図である。図９は、ソケット３６がブラケット４２に固定されたときの状態の斜視図である。ここで、図１〜図９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につながり、かつ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り、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。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。センタピラーガーニッシュ２３は、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。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。また、図３に示すように、ルーフヘッドライニング２１の車幅方向における側端部２１１は、センタピラーガーニッシュ２３の車両上方ＵＰＲに位置する上端部２３１に係合している。

空調ユニット３１は、図１および図２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するように、ルーフヘッドライニング２１とルーフインナパネル１１２との間に形成された空間に収容された空調装置である。図５に示すように、空調ユニット３１は、ユニットケース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、ユニットケース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、ユニットケース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、当該空気をユニットケース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、空調ユニット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ユニット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、ユニットケース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、空調ユニット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ユニット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、空調ユニット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に沿って延出する。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ヘッドライニング２１とルーフサイドレール１２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、ウィンドウ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および図５に示すように、空調ユニット３１の排水ポート３１６に接続され、かつ空調ユニット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２端部３４２は、後述するソケット３６の流入部３６１に挿入されている。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と同様に、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との間を通過し、かつ平面視において蛇行した状態で配置されている。このため、第１端部３４１と第２端部３４２との間に位置する天井排水管３４の部分は、カーテンシールドエアバッグ４１と並行している。あわせて、天井排水管３４は、車両左方ＬＨへ向かい、かつ車両下方ＤＷに傾斜して配置されている。また、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の径方向に延出するフランジ部３４３が形成されている。本実施形態にかかるフランジ部３４３の形状は、天井排水管３４の外周に沿った三日月状である。

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と同様に車両下方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に固定され、かつルーフヘッドライニング２１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。図３および図７に示すように、ソケット３６は、流入部３６１、流出部３６２および規制部３６３を有する。

図３および図７に示すように、流入部３６１は、天井排水管３４の第２端部３４２が挿入される開口した部分である。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。

図３および図７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が接続される部分である。また、図７に示すように、規制部３６３は、車両前後方向における流入部３６１の両端に形成された一対の部分である。各々の規制部３６３は、第１規制部３６３ａおよび第２規制部３６３ｂを有する。第１規制部３６３ａは、ソケット３６に対して車内側に位置し、かつ形状が直方体状の部分である。第２規制部３６３ｂは、第１規制部３６３ａよりも車外側に位置し、かつ形状が第１規制部３６３ａよりも車両下方ＤＷに延出する直方体状である。

図８に示すように、ブラケット４２には、車幅方向に貫通する開口部４２１が形成されている。開口部４２１は、形状がＵ字状である開口縁４２１ａ（図８において斜線で示される領域）を有する。図９に示すように、ソケット３６がブラケット４２に固定されたとき、ソケット３６の流入部３６１がブラケット４２の開口部４２１に嵌合する。このとき、流入部３６１の支持部３６１ａは、車両下方ＤＷに位置する開口縁４２１ａの部分に車両上方ＵＰＲから係合する。また、開口縁４２１ａは、各々の規制部３６３の第１規制部３６３ａおよび第２規制部３６３ｂにより挟まれた状態となる。

図３の想像線に示すように、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。このとき本実施形態では、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構造となっている。こうした構造をとることによって、カーテンシールドエアバッグ４１が天井排水管３４に阻害されず円滑かつ確実に展開することが可能となっている。

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が接続される空調ユニット３１の排水ポート３１６よりも車両下方ＤＷに位置する。また、天井排水管３４は、車体内装２（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との間を通過し、かつ平面視において蛇行した状態で配置されている。このような構成をとると、天井排水管３４の導水勾配が確保された状態となる。あわせて、平面視において天井排水管３４をカーテンシールドエアバッグ４１に対して直交するように配置した場合と比較して、天井排水管３４にカーテンシールドエアバッグ４１と並行する区間が生じる。このため、車両衝突時にカーテンシールドエアバッグ４１が展開したとき、カーテンシールドエアバッグ４１に接触する天井排水管３４の区間が長くなり、第２端部３４２が流入部３６１から外れやすくなる。したがって、本発明によれば、常時に空調ユニット３１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４１を円滑かつ確実に展開することが可能となる。

また、天井排水管３４が接続される空調ユニット３１の排水ポート３１６およびソケット３６の流入部３６１の配置位置にそれぞれ誤差が生じていた場合であっても、蛇行配置された天井排水管３４が当該誤差を吸収することができる。

天井排水管３４の第２端部３４２側の外周には、天井排水管３４の径方向に延出するフランジ部３４３が形成されている。また、天井排水管３４の第２端部３４２が接続されるソケット３６は、天井排水管３４の第２端部３４２が挿入される流入部３６１を有する。流入部３６１は、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。この場合において、第２端部３４２を流入部３６１に挿入したとき、フランジ部３４３が支持部３６１ａに接触する。このような構成をとると、ソケット３６の内部に挿入される第２端部３４２の長さが一定量確保され、常時に第２端部３４２が流入部３６１から抜け落ちることを防ぐことができる。カーテンシールドエアバッグ４１が展開するときは、天井排水管３４にカーテンシールドエアバッグ４１が接触して第２端部３４２が流入部３６１から引き抜かれて外れる。したがって、カーテンシールドエアバッグ４１が天井排水管３４に阻害されず円滑かつ確実に展開することが可能となる。

また、流入部３６１の下垂壁３６１ｂには、天井排水管３４から流入部３６１に流入した凝縮水が、車両操舵の際の向心力などにより逆流して車内に流出することを防ぐ効果がある。

カーテンシールドエアバッグ４１の展開方向を規制するブラケット４２には、車幅方向に貫通する開口部４２１が形成されている。この場合において、ソケット３６の流入部３６１が開口部４２１に嵌合するように、ソケット３６がブラケット４２に固定されている。このような構成をとると、カーテンシールドエアバッグ４１はブラケット４２に沿って展開するため、カーテンシールドエアバッグ４１が天井排水管３４の第２端部３４２に直接接触し、天井排水管３４が流入部３６１から外れやすくなる。このため、カーテンシールドエアバッグ４１が天井排水管３４に阻害されず円滑かつ確実に展開することが可能となる。また、ソケット３６の位置が車体１を基準に決定されるため、ソケット３６に接続される天井排水管３４および側部排水管３５を適切に組み付けることができる。

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
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：側端部
２３：センタピラーガーニッシュ
２３１：上端部
３１：空調ユニット
３１１：ユニットケース
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
３６３：規制部
３６３ａ：第１規制部
３６３ｂ：第２規制部
４１：カーテンシールドエアバッグ
４２：ブラケット
４２１：開口部
４２１ａ：開口縁
ＦＲ：車両前方
ＬＨ：車両左方
ＵＰＲ：車両上方
ＤＷ：車両下方

Claims (1)

1. 車体内装とルーフサイドレールとの間に収容されるとともに、車両衝突時に前記車体内装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、
   前記車体内装と、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、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ユニットと、
   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を接続するソケットと、を備え、
   前記天井排水管は、前記車体内装と前記カーテンシールドエアバッグとの間を通過した状態で配置され、
   前記天井排水管は、平面視において蛇行した状態をなす蛇行部を有し、
   前記平面視において、前記蛇行部の少なくとも一部と、前記ソケットの少なくとも一部と、の双方が、前記カーテンシールドエアバッグに対して前記車両下方において当該カーテンシールドエアバッグに重な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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