JP6922126B2 - 車両用空調装置の排水構造 - Google Patents

Description

本発明は、カーテンシールドエアバッグを備える車両における、天井部に配置された空調装置の排水構造に関する。

特許文献１には、車両上方部材（ルーフサイドレール）に取り付けられたカーテンシールドエアバッグを備える車両において、天井部に配置された空調装置（エアコン）の排水構造の構成が開示されている。当該排水構造では、空調装置のドレインポートに接続された天井排水管（ドレイン配管）が車幅方向に沿って配置されている。ドレインポートとは反対側に位置する天井排水管の端部は、車両部材（センタピラー）に取り付けられたソケット部に挿入されている。天井排水管は、車両上下方向において車両内装（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ている。車両衝突の際、カーテンシールドエアバッグが車両下方に向けて車両内装を押し開きながら展開すると、カーテンシールドエアバッグは天井排水管に接触する。このとき、ソケット部に挿入された天井排水管の端部はソケット部から抜け落ちるため、当該排水構造によれば、カーテンシールドエアバッグが支障なく展開することができる。

ところが、特許文献１に開示されている排水構造によれば、カーテンシールドエアバッグが展開するとき、ソケット部に挿入された天井排水管の端部が、カーテンシールドエアバッグとソケット部との間に挟み込まれた状態が起きることがある。たとえば熱帯地方のような高温多湿の環境においてこのような状態が起きると、天井排水管の端部が切断され、切断された端部が乗員に衝突するといった被害が懸念される。

特開２０１７−４７７３７号公報

本発明は、上記事情に鑑み、カーテンシールドエアバッグの展開に伴い、切断された空調装置の天井排水管の端部が車内に飛散することを防止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。

本発明によれば、車両上方部材に固定されたブラケットに取り付けられるとともに、車両衝突の際、前記車両上方部材よりも車内側に配置されたルーフヘッドライニングを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、前記ルーフヘッドライニングよりも車両上方に配置され、かつ排水ポートを有する空調装置と、前記排水ポートよりも車両下方に位置する流入部を有し、かつ前記ブラケットに支持されたソケットと、前記排水ポートに接続される一端、および前記流入部に接続される他端、を有し、車両上下方向において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、前記天井排水管の前記他端に固定され、かつ前記ソケットに係合することにより前記他端を前記流入部に接続させる接続部材と、を備え、前記天井排水管には、前記カーテンシールドエアバッグが前記天井排水管に接触すると切断され得る易切断部が前記接続部材の近傍に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が提供される。

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には、カーテンシールドエアバッグが天井排水管に接触すると切断され得る易切断部が接続部材の近傍に設けられている。接続部材は、天井排水管の他端に固定され、かつソケットに係合することにより他端をソケットの流入部に接続させる。車両衝突により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は天井排水管に接触する。このとき、天井排水管は易切断部で切断され、天井排水管の他端は接続部材に取り残されたままとなる。したがって、本発明にかかる車両用空調装置の排水構造によれば、カーテンシールドエアバッグの展開に伴い、切断された天井排水管の端部が車内に飛散することを防止可能となる。

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の概要側面図である。 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透過）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要平面図である。 図１に示す排水構造を構成する天井排水管および接続部材の斜視図である。 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に示す排水構造において、ソケットに天井排水管を接続したときの状態図である。 図３の部分拡大図（天井排水管の他端付近）である。 図１に示す排水構造の部分拡大平面図（天井排水管の他端付近）である。 図１に示す排水構造の変形例にかかる部分拡大平面図（天井排水管の他端付近）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１１に基づき、本発明の一実施形態にかかる車両用空調装置の排水構造（以下「排水構造Ａ」という。）について説明する。排水構造Ａは、空調装置３１、天井排水管３４、ソケット３６、接続部材３７、カーテンシールドエアバッグ４０およびブラケット５０によって構成される。これらの図のうち、図１は、車両の左側方から視た図である。図２は、理解の便宜上、ルーフパネル１１およびルーフサイドレール１２（ともに詳細は後述）を透過している。

ここで、説明の便宜上、これらの図において示されるｕｐｒを車両上方向、ｄｗを車両下方向、ｆｒを車両前方向、ｒｒを車両後方向、ｒｈを車両右方向、ｌｈを車両左方向とする。また、天井排水管３４の長さ方向を「長さ方向ｘ」と、天井排水管３４の径方向を「径方向ｒ」と呼ぶ。なお、以下の説明で、特記なく上下を用いる場合は、車両上下方向の上下を指すものとし、特記なく左右を用いる場合は、車両左右方向（車幅方向）の左右を指すものとする。特記なく前後を用いる場合は、車両前後方向の前後を指す。

車体１０は、図１および図３に示すように、ルーフパネル１１、一対のルーフサイドレール１２、一対のセンタピラー１３およびフロアパネル１４を、その構成要素の一部としている。これらはいずれも、プレス加工により鋼薄板を成型したものである。

図１および図３に示すように、ルーフパネル１１は、車両上端に位置する。ルーフパネル１１は、車両の天井部に相当する。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、その構成要素に含む。

図３に示すように、一対のルーフサイドレール１２は、車両上端、かつルーフパネル１１の左右両端に位置する。各々のルーフサイドレール１２は、車両前後方向に延びており、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につながっている。排水構造Ａでは、一対のルーフサイドレール１２のうち、車両の左端に位置するルーフサイドレール１２をブラケット５０の固定対象としている。排水構造Ａでは、ブラケット５０の固定対象となるルーフサイドレール１２が、本発明の特許請求の範囲に記載された「車両上方部材」である。なお、「車両上方部材」は、ルーフサイドレール１２に限定されず、その近傍に位置する車体１０も含まれる。

図１および図３に示すように、一対のセンタピラー１３は、車両の左右両端に位置し、一対のルーフサイドレール１２から車両下方に向けて延びている。各々のセンタピラー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、その構成要素に含む。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。排水構造Ａでは、一対のセンタピラー１３のうち、車両の左端に位置するセンタピラー１３をその説明の対象にしている。

図１に示すように、フロアパネル１４は、車両下端に位置し、一対のセンタピラー１３の下端がつながっている。フロアパネル１４は、車両の床部に相当する。

車両内装２０は、図３に示すように、車体１０に対して車内側に配置された内装部材である。車両内装２０は、ルーフヘッドライニング２１および一対のセンタピラーガーニッシュ２３を、その構成要素の一部としている。車両内装２０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（ルーフパネル１１）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ている。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と、リキッドチューブ３２およびサクションチューブ３３のそれぞれ一部と、天井排水管３４と、カーテンシールドエアバッグ４０と、ブラケット５０の上部とが収容されている。ルーフヘッドライニング２１は、その左右両端に位置する一対の側端部２１１を有する。

図３に示すように、一対のセンタピラーガーニッシュ２３は、各々のセンタピラー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ている。このため、一対のセンタピラーガーニッシュ２３は、車内側から一対のセンタピラー１３を覆っている。排水構造Ａでは、一対のセンタピラーガーニッシュ２３のうち、車両の左側に位置するセンタピラーガーニッシュ２３をその説明の対象にしている。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およびサクションチューブ３３のそれぞれ一部と、ソケット３６と、ブラケット５０の下部とが収容されている。図３に示すように、センタピラーガーニッシュ２３は、その上端に位置する上端部２３１を有する。上端部２３１にルーフヘッドライニング２１の一方の側端部２１１が接触している。

空調装置３１は、図１〜図３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車体１０の中央に位置する。あわせて、空調装置３１は、ルーフヘッドライニング２１よりも車両上方に配置されている。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を収容する筐体である。ケース３１１は、たとえばポリプロピレンなどの合成樹脂製である。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。送風機３１２のファンは、たとえば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。当該冷媒は、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。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。また、ケース３１１の下端に位置する排水ポート３１６からは、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が排出される。排水ポート３１６は、センタピラー１３を向いている。

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には、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流れる。当該冷媒は、リキッドチューブ３２を経て膨張弁３１３へ流通する。サクションチューブ３３には、蒸発器３１４によって蒸発気化した冷媒が流れる。当該冷媒は、サクションチューブ３３を経て先述した圧縮機へ流通する。リキッドチューブ３２およびサクションチューブ３３は、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からセンタピラー１３に向かってルーフヘッドライニング２１に沿って延びた後、ルーフサイドレール１２の近傍で車両下方に向けて屈曲している。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、センタピラー１３に沿って車両下方に向けて延びている。フロアパネル１４よりも車両下方に延びたリキッドチューブ３２およびサクションチューブ３３は、車両前方へ向けて延びた後、先述したエンジンルームに至っている。

カーテンシールドエアバッグ４０は、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との間に収容されている。カーテンシールドエアバッグ４０は、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４０は、車両衝突の際、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へ垂れ下がるように展開することによって、車窓などから乗員を保護する。

ブラケット５０は、車両の左端に位置するルーフサイドレール１２に固定された鋼部材である。本実施形態では、ブラケット５０は、ねじなどの締結部材を用いてルーフサイドレール１２に固定されている。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４０は、車内側から抱きかかえられるようにブラケット５０に取り付けられている。ブラケット５０は、カーテンシールドエアバッグ４０を支持する以外に、カーテンシールドエアバッグ４０の展開方向を規制することによって、カーテンシールドエアバッグ４０の正常な展開を促している。図２および図３に示すように、ブラケット５０とルーフサイドレール１２との間には隙間が形成されており、当該隙間にリキッドチューブ３２およびサクションチューブ３３が、ともに屈曲しつつ通過している。図９に示すように、ブラケット５０は、開口部５１を有する。開口部５１は、ブラケット５０に車幅方向に貫通して設けられている。開口部５１は、ソケット３６を支持している。

天井排水管３４は、図２および図３に示すように、空調装置３１の排水ポート３１６と、ソケット３６の流入部３６１（詳細は後述）とに接続されている。天井排水管３４には、排水ポート３１６から排出された凝縮水がソケット３６に向けて流下する。天井排水管３４は、たとえばＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）からなり、かつ射出成形により形成される。天井排水管３４は、一端３４１および他端３４２を有する。一端３４１は、排水ポート３１６に接続され、かつその周方向において排水ポート３１６を被覆している。他端３４２は、天井排水管３４の長さ方向ｘにおいて一端３４１とは反対側に位置する。天井排水管３４は、車両上下方向において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４０との間を通過している。図２に示すように、天井排水管３４は、車両上方から視て蛇行配置されている。また、図９および図１０に示すように、排水構造Ａでは、他端３４２には、その径方向ｒに拡がるフランジ３４３が設けられている。フランジ３４３は、たとえば円環状である。

側部排水管３５は、図４に示すように、センタピラー１３の内側に位置す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ている。図１に示すように、側部排水管３５は、センタピラー１３と同様に車両下方に向けて延びた後、フロアパネル１４よりも車両下方に至っている。側部排水管３５は、天井排水管３４よりも剛性が高い材料から構成される。側部排水管３５は、その上端に位置する上端部３５１と、上端部３５１とは反対側に位置する下端部３５２とを有する。図３に示すように、上端部３５１は、ピラーインナパネル１３２を貫通し、ソケット３６の流出部３６２（詳細は後述）に接続されている。図１に示すように、下端部３５２は、車両下方に向けてフロアパネル１４を貫通している。空調装置３１の流入部３６１から排出され、かつ天井排水管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に流下する。側部排水管３５を流下した当該凝結水は、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、ブラケット５０の開口部５１に支持され、かつ天井排水管３４の他端３４２と、側部排水管３５の上端部３５１とを相互に接続している。ソケット３６は、たとえばＰＯＭ（ポリオキシメチレン樹脂（ポリアセタール樹脂））からなる。ソケット３６は、車幅方向においてブラケット５０とピラーインナパネル１３２（センタピラー１３）との間に位置する。図３、図７および図９に示すように、ソケット３６は、流入部３６１、流出部３６２および支持部３６３を有する。

図３、図７および図９に示すように、流入部３６１は、天井排水管３４の他端３４２が接続される箱形開口部である。他端３４２が流入部３６１に接続されたとき、天井排水管３４のフランジ３４３が流入部３６１に位置する。流入部３６１は、空調装置３１の排水ポート３１６よりも車両下方に位置する。このため、天井排水管３４は、排水ポート３１６から流入部３６１に向けて車両下方に傾斜しており、流入部３６１から排出される凝結水を重力により流下させることができる。図３および図９に示すように、流出部３６２は、車幅方向において流入部３６１とは反対側に位置する管状部である。流出部３６２に側部排水管３５の上端部３５１が接続されている。図７および図９に示すように、支持部３６３は、車幅方向から視て流入部３６１の一部を取り囲むＵ字状部である。車両上方における支持部３６３の一部が開口している。支持部３６３は、外縁部３６３Ａおよび内縁部３６３Ｂを有する。外縁部３６３Ａは、車幅方向から視て支持部３６３の外縁に位置する。外縁部３６３Ａに、ブラケット５０の開口部５１の下縁が接触している。内縁部３６３Ｂは、車幅方向から視て支持部３６３の内縁に位置する。内縁部３６３Ｂは、他端３４２に対向している。

接続部材３７は、図３、図６、図９および図１０に示すように、天井排水管３４の他端３４２に固定されている。接続部材３７は、ソケット３６の支持部３６３の内縁部３６３Ｂに係合することにより、他端３４２をソケット３６の流入部３６１に接続させる。排水構造Ａでは、接続部材３７は、天井排水管３４の長さ方向ｘにおいて一端３４１から他端３４２に向けてフランジ３４３に接触している。また、排水構造Ａでは、接続部材３７は、円環状である。なお、接続部材３７の形状は、これに限定されず、他端３４２に固定され、かつソケット３６に係合する形状であれば、いずれでもよい。たとえば、接続部材３７は、半円環状でもよい。接続部材３７は、外周面３７１、内周面３７２、接触面３７３および係合溝３７４を有する。外周面３７１は、天井排水管３４の径方向ｒにおいて接続部材３７の外側を向く。内周面３７２は、外周面３７１とは反対側を向き、かつ他端３４２に接触している。接触面３７３は、天井排水管３４の長さ方向ｘを向き、かつフランジ３４３に接触している。係合溝３７４は、外周面３７１から天井排水管３４の径方向ｒに向けて凹み、かつ外周面３７１に沿って延びている。排水構造Ａでは、係合溝３７４は、外周面３７１の全周にわたって形成されている。係合溝３７４が、支持部３６３の内縁部３６３Ｂに係合している。接続部材３７は、たとえばＰＯＭからなる。予め成形された接続部材３７を金型内に配置した状態で天井排水管３４を射出成形により形成すると、接続部材３７が他端３４２に固定される。接続部材３７が他端３４２に固定されたとき、内周面３７２が他端３４２に接着され、かつ接触面３７３がフランジ３４３に接着される。

図８に示すように、排水構造Ａでは、車両上方から接続部材３７の係合溝３７４をソケット３６の支持部３６３の内縁部３６３Ｂに係合させた状態で、接続部材３７を車両下方に向けて移動させる。これにより、天井排水管３４の他端３４２がソケット３６の流入部３６１に接続される。

図３、図６、図９および図１０に示すように、天井排水管３４には、接続部材３７の近傍に易切断部３４４が設けられている。ここで、接続部材３７の近傍とは、図１０に示すように、天井排水管３４の長さ方向ｘにおいて、天井排水管３４の一端３４１を向く接続部材３７の面と天井排水管３４との境界から、一端３４１に向けて延びる区間Ｌの範囲をいう。区間Ｌは、天井排水管３４の外径と同程度の長さとされている。排水構造Ａでは、区間Ｌの長さは、１５ｍｍである。易切断部３４４は、車両衝突によりカーテンシールドエアバッグ４０が展開し、カーテンシールドエアバッグ４０が天井排水管３４に接触すると切断され得る。排水構造Ａでは、易切断部３４４は、天井排水管３４の全周にわたって形成され、かつ連続した凹溝である。なお、図１１に示すように、易切断部３４４は、天井排水管３４の全周にわたって形成され、かつ隣り合う２つが互いに離間した複数の凹溝でもよい。

次に、排水構造Ａの作用効果について説明する。

排水構造Ａを構成する天井排水管３４には、カーテンシールドエアバッグ４０が天井排水管３４に接触すると切断され得る易切断部３４４が接続部材３７の近傍に設けられている。接続部材３７は、天井排水管３４の他端３４２に固定され、かつソケット３６に係合することにより他端３４２をソケット３６の流入部３６１に接続させる。車両衝突によりカーテンシールドエアバッグ４０が展開するとき、カーテンシールドエアバッグ４０は天井排水管３４に接触する。このとき、天井排水管３４は易切断部３４４で切断され、他端３４２は接続部材３７に取り残されたままとなる。したがって、排水構造Ａによれば、カーテンシールドエアバッグ４０の展開に伴い、切断された天井排水管３４の端部（他端３４２）が車内に飛散することを防止可能となる。

天井排水管３４の他端３４２には、その径方向ｒに拡がるフランジ３４３が設けられている。フランジ３４３は、接続部材３７の接触面３７３に接触している。カーテンシールドエアバッグ４０が天井排水管３４に接触すると、天井排水管３４が易切断部３４４で切断されるとともに、他端３４２は車内側に引き抜かれようとする。そこで、フランジ３４３が接触面３７３に接触することによって、他端３４２が接続部材３７から抜け落ちることを、より確実に防止できる。

天井排水管３４は、車両上方から視て蛇行配置されている。これにより、カーテンシールドエアバッグ４０が展開するとき、カーテンシールドエアバッグ４０に接触する天井排水管３４の領域をより拡大することができる。したがって、カーテンシールドエアバッグ４０の展開がより円滑なものとなる。

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。

Ａ：排水構造
１０：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
２０：車両内装
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
３４１：一端
３４２：他端
３４３：フランジ
３４４：易切断部
３５：側部排水管
３５１：上端部
３５２：下端部
３６：ソケット
３６１：流入部
３６２：流出部
３６３：支持部
３６３Ａ：外縁部
３６３Ｂ：内縁部
３７：接続部材
３７１：外周面
３７２：内周面
３７３：接触面
３７４：係合溝
４０：カーテンシールドエアバッグ
５０：ブラケット
５１：開口部
Ｌ：区間
ｘ：長さ方向
ｒ：径方向

Claims (1)

1. 車両上方部材に固定されたブラケットに取り付けられるとともに、車両衝突の際、前記車両上方部材よりも車内側に配置されたルーフヘッドライニングを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、
   前記ルーフヘッドライニングよりも車両上方に配置され、かつ排水ポートを有する空調装置と、
   前記排水ポートよりも車両下方に位置する流入部を有し、かつ前記ブラケットに支持されたソケットと、
   前記排水ポートに接続される一端、および前記流入部に接続される他端、を有し、車両上下方向において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、
   前記天井排水管の前記他端に固定され、かつ前記ソケットに係合することにより前記他端を前記流入部に接続させる接続部材と、を備え、
   前記天井排水管には、前記カーテンシールドエアバッグが前記天井排水管に接触すると切断され得る易切断部が前記接続部材の近傍に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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