JP6262513B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される車両用空調装置に関するものである。

従来より、車両用空調装置は、車室外または車室内の空気をケーシングに取り入れ、ケーシングに収容されている熱交換器によって温度調節した後、車室の各部に供給するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の車両用空調装置では、空気を濾過するためのフィルタが送風ファンの上流側に配設されている。ケーシングには、フィルタを交換する際に使用するフィルタ挿入孔が形成されており、このフィルタ挿入孔から挿入されたフィルタはケーシング内で保持される。フィルタ挿入孔はフィルタとは別体に構成された蓋によって開閉されるようになっている。

特開２００３−１３６２５９号公報

ところで、特許文献１では、フィルタと蓋とが別部材であって部品点数が増加するのでフィルタと蓋とを一体化する構造が考えられる。このようにした場合、ケーシングのフィルタ挿入孔の周縁部と蓋との間からの空気の出入りを防止するためのシール材を蓋に設ける必要がある。

蓋に設けるシール材としては蓋に貼り付けるものが一般的である。この場合、２種類の貼り付け方法が考えられる。一つの方法は、蓋の外周部をシール材の貼り付け面とする方法である。この場合、シール材を蓋の外周部に巻き付けるようにして貼り付ければよいので貼り付け作業性が良好になる。しかし、フィルタを挿入した際に、シール材のうち貼り付け面から蓋の外方へ向けて立ち上がる側面がケーシングのフィルタ挿入孔の周縁部に接触することになるので、蓋を閉状態にしてケーシング側からの圧縮力が作用した際にシール材を反ケーシング側から支持するものがなく、シール材が逃げるように変形しやすくシール性が悪い。

シール材のもう一つの貼り付け方法は、蓋におけるケーシングと対向する面（蓋の裏面）を貼り付け面とする方法である。この場合、フィルタを挿入して蓋を閉状態にした際に、シール材に対してケーシング側から圧縮力が作用した際にシール材が蓋によって反ケーシング側から支持されるのでシール材を適度な圧縮状態にすることができ、シール性が良好になると考えられる。しかしながら、蓋の裏面にシール材を貼り付けることになるので、シール材の貼り付け作業性が悪いという問題がある。

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、フィルタと蓋とを一体化した構造において、ケーシングのフィルタ挿入孔の周縁部と蓋との間をシールするシール材を蓋に容易に貼り付けることができるようにしながら、シール性を十分に確保できるようにすることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、蓋をフィルタ挿入孔よりも大きく形成し、蓋の外周側に傾斜面部を設け、この傾斜面部にシール材を貼り付けるようにした。

第１の発明は、
空調用空気を濾過するフィルタと、
上記フィルタを収容するケーシングとを備えた車両用空調装置において、
上記ケーシングには、上記フィルタを上記ケーシング内に挿入するためのフィルタ挿入孔が形成され、
上記フィルタには、上記フィルタ挿入孔を閉じるための蓋が一体に設けられ、
上記蓋は、上記フィルタ挿入孔よりも大きく形成され、
上記蓋の外周側における上記ケーシングの上記フィルタ挿入孔の周縁部に対向する部位には、上記フィルタの挿入方向に対して傾斜した傾斜面部が設けられ、
上記傾斜面部には、上記蓋と上記フィルタ挿入孔の周縁部との間をシールする矩形断面を有するシール材の一側面が貼り付けられていることを特徴とする。

この構成によれば、蓋にシール材を貼り付ける際には、傾斜面部に貼り付ければよいので、蓋の裏面に貼り付ける場合に比べて作業性が良好になる。また、フィルタをフィルタ挿入孔からケーシング内に挿入すると、蓋によってフィルタ挿入孔が閉状態になる。このとき、シール材はケーシングのフィルタ挿入孔の周縁部から押されてシール材に圧縮力が作用することになるが、シール材が貼り付けられている傾斜面部はフィルタ挿入孔の周縁部に対向しているので、シール材が傾斜面部によって支持されることになる。よって、シール材を適度な圧縮状態にすることができ、シール性が良好になる。

第２の発明は、第１の発明において、
上記ケーシングの上記フィルタ挿入孔の周縁部には、上記傾斜面部と略同方向に傾斜するとともに、上記シール材が押し付けられるシール面が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、シール面が傾斜面部と略同方向に傾斜しているので、蓋によってフィルタ挿入孔が閉状態になると、シール材が傾斜面部とシール面とで確実に圧縮される。

第３の発明は、第１の発明において、
上記ケーシングの上記フィルタ挿入孔の周縁部には、上記フィルタ挿入孔の内縁部に近づくほど上記ケーシング内に位置するように傾斜するとともに、上記シール材が押し付けられるシール面が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、シール面がフィルタ挿入孔の内縁部に近づくほどケーシング内に位置するように傾斜しているので、フィルタをケーシングに収容して蓋でフィルタ挿入孔を閉じる際に、蓋がケーシングのシール面によってフィルタ挿入孔の中心に向けて案内される。

第１の発明によれば、フィルタに一体に設けた蓋をケーシングのフィルタ挿入孔よりも大きく形成し、蓋の外周側にはフィルタ挿入孔の周縁部に対向する傾斜面部を設け、傾斜面部にシール材を貼り付けるようにしたので、シール材を蓋に容易に貼り付けることができるようにしながら、シール性を十分に確保できる。

第２の発明によれば、ケーシングのフィルタ挿入孔の周縁部に、傾斜面部と略同方向に傾斜するシール面を形成したので、シール材を確実に圧縮することができ、シール性をより一層高めることができる。

第３の発明によれば、ケーシングのフィルタ挿入孔の周縁部に、フィルタ挿入孔の内縁部に近づくほどケーシング内に位置するように傾斜するシール面を形成したので、蓋でフィルタ挿入孔を閉じる際に蓋をケーシングのシール面によってフィルタ挿入孔の中心に向けて案内することができ、フィルタの挿入作業性がより一層向上する。

実施形態に係る車両用空調装置の背面図である。 車両用空調装置を右斜め上方から見た斜視図である。 車両用空調装置の左側面図である。 図１におけるIV−IV線断面図である。 フィルタが挿入されたケーシングのフィルタ挿入孔近傍の拡大断面図である。 フィルタが挿入される前の図５相当図である。 シール材が貼り付けられたフィルタを示し、（ａ）は左側面図であり、（ｂ）は平面図である。 シール材が貼り付けられる前のフィルタを示し、（ａ）は左側面図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は背面図である。

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係る車両用空調装置１を車両後側から見た図である。車両用空調装置１は、例えば自動車の車室内の前端部に設けられたインストルメントパネル（図示せず）内に搭載されるものであり、空調ユニット１０（仮想線で示す）と、空調ユニット１０に空調用空気を送風する送風ユニット２０とを備えている。この実施形態の車両用空調装置１は、空調ユニット１０が車幅方向中央部に配置され、送風ユニット２０が空調ユニット１０の側方に配置された、いわゆるセミセンタユニットである。

尚、この実施形態では車両用空調装置１がセミセンタユニットである場合について説明するが、本発明は送風機及び熱交換器（空調用機器）が車幅方向中央部に集約して配置されたフルセンタユニットにも使用することができるものである。

この実施形態の説明では、説明の便宜を図るために、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」といい、車両左側を単に「左」といい、車両右側を単に「右」というものとする。

空調ユニット１０は、図示しないが、冷却用熱交換器、加熱用熱交換器、各種ダンパ等を収容している。送風ユニット２０から送風された空調用空気は、空調ユニット１０内に導入されて上記熱交換器により所望温度の調和空気とされた後、車室の各部に供給される。

図４に示すように、送風ユニット２０は、送風機３０と、空調用空気を濾過するフィルタ４０と、フィルタ４０を収容するケーシング５０とを備えている。ケーシング５０は、図１及び図２に示すように、左右方向に２つに分割された樹脂製の左側部材５１と右側部材５２とを組み合わせて構成されたものである。ケーシング５０の上部の後側には、車室内の空気を取り入れるための内気取入口５３が形成されている。内気取入口５３は、ケーシング５０の側壁上部にも形成されている。ケーシング５０の上部の前側には、外気導入ダクト部５４が上方へ突出するように形成されている。外気導入ダクト部５４の上流端には、車室外の空気を取り入れるための外気取入口５４ａが開口している。外気取入口５４ａは図示しないが車体のカウルを貫通して車室外に連通している。

ケーシング５０内部の上側には、内外気切替ダンパ５６が収容されている。内外気切替ダンパ５６は、内気取入口５３と外気取入口５４ａとの一方を開き、他方を閉じることによってケーシング５０内に導入する空調用空気を選択するためのものである。内外気切替ダンパ５６は、左右方向に延びる回動軸５６ａと、回動軸５６ａと一体成形された閉塞板部５６ｂとを備えている。回動軸５６ａは、ケーシング５０の左右両側壁部に回動可能に支持されており、図２に示すアクチュエータＡによって駆動される。閉塞板部５６ａは、回動軸５６ａと共に回動することで、図４に示すように内気取入口５３を閉じ、かつ、外気取入口５４ａを開く内気取入位置と、図示しないが内気取入口５３を開き、かつ、外気取入口５４ａを閉じる外気取入位置とに切り替えられる。

また、ケーシング５０におけるフィルタ４０の収容部分よりも下側には、スクロールケーシング部５９が設けられている。送風機３０は、シロッコファン３１（図４に仮想線で示す）と、シロッコファン３１を駆動するモーター３２とを備えている。シロッコファン３１は、回転中心線が上下方向に延びる姿勢とされてスクロールケーシング部５９の内部に収容されている。スクロールケーシング部５９の内部におけるシロッコファン３１の周囲には、回転中のシロッコファン３１から流出する空気が流れる空気通路Ｒが形成されている。空気通路Ｒの下流端は、ケーシング５０の右側壁部に開口している。空気通路Ｒの下流端には、空調ユニット１０が接続される。

ケーシング５０内部には、スクロールケーシング部５９と、スクロールケーシング部５９よりも上側の空間とを区画する区画壁６０が設けられており、この区画壁６０の中央部には、ベルマウス６１が形成されている。

ケーシング５０内部の内外気切替ダンパ５６と、区画壁６０との間に上記フィルタ４０が収容されるようになっている。すなわち、図４や図５に示すように、ケーシング５０の後壁部には、内気取入口５３とスクロールケーシング部５９との間に、フィルタ４０をケーシング５０内に挿入するためのフィルタ挿入孔６３が形成されている。フィルタ挿入孔６３は、左右方向に長い略矩形状とされている。フィルタ挿入孔６３の上下両縁部は左右方向に略直線状に延びている。また、フィルタ挿入孔６３の左右両縁部は上下方向に延びており、それぞれケーシング５０の左右両側壁部近傍に位置している。

ケーシング５０のフィルタ挿入孔６３の周縁部には、該フィルタ挿入孔６３の内縁部に近づくほどケーシング５０内に位置するように傾斜するシール面６３ａが形成されている。シール面６３ａは、フィルタ挿入孔６３の全周に亘って連続しており、フィルタ４０の挿入方向（図６に矢印Ｘで示す方向）に対して所定角度を持って傾斜する平坦な傾斜面で構成されている。シール面６３ａには、後述するシール材７０が押し付けられるようになっている。シール面６３ａの矢印Ｘに対する傾斜角度は、４５゜が好ましいが、これに限られるものではなく、例えば３０゜〜６０゜の範囲で設定するのが好ましい。

また、図５、図６に示すように、ケーシング５０のフィルタ挿入孔６３の周縁部には、フィルタ４０の蓋４１が係合する一対の係合爪部６３ｂ、６３ｂが設けられている。一方の係合爪部６３ｂは、フィルタ挿入孔６３の上縁部の左右方向中央部から下方へ突出するように形成されている。また、他方の係合爪部６３ｂは、フィルタ挿入孔６３の下縁部の左右方向中央部から上方へ突出するように形成されている。

図６に示すように、ケーシング５０の左右両側壁部の内面には、それぞれ、フィルタ４０を案内する上側レール６８及び下側レール６９が設けられている。上側レール６８は、フィルタ挿入孔６３のシール面６３ａの上縁部に連なって前側へ略水平に延びる板状に形成されている。下側レール６９は、フィルタ挿入孔６３のシール面６３ａの下縁部に連なって前側へ略水平に延びる板状に形成されている。上側レール６８及び下側レール６９は、略平行であり、ケーシング５０の前壁部内面に達している。

ケーシング５０の前壁部内面には、フィルタ４０の上面を支持する上側支持部７３と、下面を支持する下側支持部７４とがケーシング５０内へ突出するように形成されている。上側支持部７３は上側レール６８と一体化しており、また、下側支持部７４は下側レール６９と一体化している。

一方、図７や図８等に示すように、フィルタ４０には、ケーシング５０のフィルタ挿入孔６３を閉じるための蓋４１が一体に設けられている。まず、フィルタ４０の構造について説明すると、フィルタ４０は、枠部４２と濾過材４３とを備えている。枠部４２は、平面視で略矩形状をなしており、フィルタ４０の外形状を形作るものである。枠部４２の材料としては、例えば樹脂材を使用することができる。枠部４２の上下寸法は、ケーシング５０の上側レール６８と下側レール６９との離間寸法よりも若干短めに設定されており、枠部４２が上側レール６８と下側レール６９との間をスムーズに移動するようになっている。

枠部４２の左右両側面には、突起４２ａ、４２ａがそれぞれ形成されている。また、枠部４２の内部には、左右方向の中央部に前後方向に延びる中央板部４２ｂが設けられている。中央板部４２ｂの前端部は枠部４２の前部に一体成形され、後端部は枠部４２の後部に一体成形されている。

濾過材４３は、周知の不織布等を使用することができ、プリーツ状に折り曲げ成形されて枠部４２と一体化している。

蓋４１は、枠部４２の前部に一体成形された樹脂材で構成されている。蓋４１は、枠部４２の左右両縁部よりも左右両側へ延出しており、また、枠部４２の上下両縁部よりも上下両側へ延出している。蓋４１の大きさは、ケーシング５０のフィルタ挿入孔６３よりも大きく形成されており、具体的には、閉状態の蓋４１によってフィルタ挿入孔６３の周縁部であるシール面６３ａの全体を覆うことができる大きさとなっている。

蓋４１の外周側には、ケーシング５０のフィルタ挿入孔６３の周縁部に対向する部位に、フィルタ４０の挿入方向に対して傾斜した傾斜面部４１ａが設けられている。傾斜面部４１ａは、蓋４１の全周に亘って連続している。傾斜面部４１ａの傾斜方向は、傾斜面部４１ａの内周縁部に近づくほどフィルタ挿入方向先端側に位置する方向となっている。傾斜面部４１ａは、ケーシング５０のシール面６３ａと同方向に傾斜しており、この実施形態では蓋４１が閉状態にあるときに傾斜面部４１ａとシール面６３ａとが略平行になるように傾斜角度が設定されている。傾斜面部４１ａの矢印Ｘに対する傾斜角度は、４５゜が好ましいが、これに限られるものではなく、例えば３０゜〜６０゜の範囲で設定するのが好ましい。

傾斜面部４１ａには、蓋４１の周縁部とケーシング５０のフィルタ挿入孔６３の周縁部との間をシールするためのシール材７０が貼り付けられている。シール材７０は、例えば発泡ウレタン等で構成することが可能であるが、発泡ウレタン以外にも各種ゴム材やエラストマー等で構成することもできる。

シール材７０の断面は矩形断面である。シール材７０は、例えば長尺状に形成されたものを両面テープ等の接着部材によって傾斜面部４１ａに貼り付けることができる。このときシール材７０は矩形断面を有しているので該シール材７０の４つの外面のうち、１つの面を傾斜面部４１ａに貼り付ける。傾斜面部４１ａは上述のように傾斜しているので、図７（ａ）、（ｂ）に示すように傾斜面部４１ａに貼り付けたシール材７０の角部が突出するようになる。

また、蓋４１には、ケーシング５０の係合爪部６３ｂ、６３ｂにそれぞれ係合する係合突起４１ｄ、４１ｄが設けられている。一方の係合突起４１ｄは、蓋４１の上縁部の左右方向中央部から上方へ突出するように形成されている。また、他方の係合突起４１ｄは、蓋４１の下縁部の左右方向中央部から下方へ突出するように形成されている。これら係合突起４１ｄ、４１ｄは弾性変形するようになっている。

シール材７０を蓋４１の傾斜面部４１ａに貼り付ける際には、傾斜面部４１ａが蓋４１の外周側に向いているので、長尺状のシール材７０を傾斜面部４１ａ上に置きながら貼り付けていけばよい。これにより、シール材７０の貼り付け作業性が良好になる。

そして、フィルタ４０をケーシング５０に挿入する際には、フィルタ４０の挿入方向先端側（フィルタ４０の前側）をフィルタ挿入孔６３に差し込んでいく。このとき、シール面６３ａがフィルタ挿入孔６３の内縁部に近づくほどケーシング５０内に位置するように傾斜しているので、フィルタ４０の先端側が上下方向や左右方向に多少ずれていても、シール面６３ａによってフィルタ挿入孔６３の中心部に向けて案内される。これにより、挿入作業性が向上する。

その後、フィルタ４０の先端部がフィルタ挿入孔６３に完全に挿入されると、フィルタ４０の枠部４２の上下両側が上側レール６８及び下側レール６９によって前側へ向けて案内される。

フィルタ４０が完全に挿入されると、フィルタ４０の前部は上側支持部７３及び下側支持部７４により上下両側から支持されるとともに、フィルタ４０の左右両側は上側レール６８及び下側レール６９によって上下両側から支持される。さらに、フィルタ４０の蓋４１によってフィルタ挿入孔６３が閉じられ、このとき蓋４１をフィルタ４０の挿入方向に押してシール材７０をフィルタ挿入孔６３の周縁部のシール面６３ａに押し付ける。すると、蓋４１の係合突起４１ｄ、４１ｄが弾性変形してケーシング５０の係合爪部６３ｂ、６３ｂを乗り越え、上側の係合突起４１ｄは上側の係合爪部６３ｂに、下側の係合突起４１ｄは下側の係合爪部６３ｂにそれぞれ係合する。係合突起４１ｄ、４１ｄが係合した状態では、シール材７０の反力によって蓋４１が後側（フィルタ挿入孔６３の開放方向）に押されているので、係合突起４１ｄ、４１ｄが係合爪部６３ｂ、６３ｂに係合した状態を確実に維持することができる。

上述のようにシール材７０にはケーシング５０のシール面６３ａから押されることによる圧縮力が作用することになるが、シール材７０が貼り付けられている傾斜面部４１ａはシール面６３ａに対向しているので、シール材７０が傾斜面部４１ａによって支持されることになる。よって、シール材７０を適度な圧縮状態にすることができ、シール性が良好になる。

以上説明したように、この実施形態に係る車両用空調装置１によれば、フィルタ４０に一体に設けた蓋４１をケーシング６０のフィルタ挿入孔６３よりも大きく形成し、蓋４１の外周側にはフィルタ挿入孔６３の周縁部に対向する傾斜面部４１ａを設け、傾斜面部４１ａにシール材７０を貼り付けるようにしたので、シール材７０を蓋４１に容易に貼り付けることができるようにしながら、シール性を十分に確保できる。

また、ケーシング５０のフィルタ挿入孔６３の周縁部に、傾斜面部６３ａと略同方向に傾斜するシール面４１ａを形成したので、シール材７０を確実に圧縮することができ、シール性をより一層高めることができる。

また、ケーシング５０のシール面４１ａが、フィルタ挿入孔６３の内縁部に近づくほどケーシング５０内に位置するように傾斜しているので、蓋４１でフィルタ挿入孔６３を閉じる際に蓋４１をケーシング５０のシール面４１ａによってフィルタ挿入孔６３の中心に向けて案内することができる。これにより、フィルタ４０の挿入作業性がより一層向上する。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係る車両用空調装置は、例えば、自動車等の車両に搭載することができる。

１ 車両用空調装置
４０ フィルタ
４１ 蓋
４１ａ 傾斜面部
５０ ケーシング
６３ フィルタ挿入孔
６３ａ シール面
７０ シール材

Claims (3)

1. 空調用空気を濾過するフィルタと、
   上記フィルタを収容するケーシングとを備えた車両用空調装置において、
   上記ケーシングには、上記フィルタを上記ケーシング内に挿入するためのフィルタ挿入孔が形成され、
   上記フィルタには、上記フィルタ挿入孔を閉じるための蓋が一体に設けられ、
   上記蓋は、上記フィルタ挿入孔よりも大きく形成され、
   上記蓋の外周側における上記ケーシングの上記フィルタ挿入孔の周縁部に対向する部位には、上記フィルタの挿入方向に対して傾斜した傾斜面部が設けられ、
   上記傾斜面部には、上記蓋と上記フィルタ挿入孔の周縁部との間をシールする矩形断面を有するシール材の一側面が貼り付けられていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置において、
   上記ケーシングの上記フィルタ挿入孔の周縁部には、上記傾斜面部と略同方向に傾斜するとともに、上記シール材が押し付けられるシール面が形成されていることを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項１に記載の車両用空調装置において、
   上記ケーシングの上記フィルタ挿入孔の周縁部には、上記フィルタ挿入孔の内縁部に近づくほど上記ケーシング内に位置するように傾斜するとともに、上記シール材が押し付けられるシール面が形成されていることを特徴とする車両用空調装置。

Images