JP7193997B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載され、熱交換器によって温度調整のなされた空気を車室内へと送風して車室内の温度調整を行う車両用空調装置に関する。

従来から車両に搭載され、車室内の温度調整を行うための車両用空調装置が知られており、この車両用空調装置は、例えば、特許文献１に開示されるように、冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器の収納される温調ケースを有し、この温調ケースが樹脂製材料から形成され、上部ケース部材と下部ケース部材との分割構造からなると共に、この上部ケース部材が、左右に分割自在な２つの分割ケース部から構成されている。

また、下部ケース部材は、温調ケースの側方に接続されるブロアユニット部の下部を構成するように一体的に形成されている。このように、温調ケースの下部ケース部材をブロアユニット部と共用化することで部品点数の削減を図っている。

特開２００５－１８６６９４号公報

上述した特許文献１の車両用空調装置では、温調ケースを上部ケース部材と下部ケース部材とに上下方向へ分割した際、前記上部ケース部材の下方が大きく開口する構造となっている。そのため、上部ケース部材における下部の剛性が低く、しかも、ブロアユニット部と接続される一方の上部ケース部材は、その接続部位も開口しているためさらに剛性が弱くなってしまい成形時に変形しやすいという問題がある。

その結果、上部ケース部材の変形に伴って、該上部ケース部材と下部ケース部材とを組み付ける際の組付性が低下すると共に、該上部ケース部材とブロアユニット部との組付性も低下してしまうという問題がある。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、空調ケースの変形を抑制することで組付性の向上を図ることが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の態様は、空気通路、熱交換器及び空気通路を開閉するドアを内部に有した空調ケースと、送風機を有し空調ケースに接続される送風機ケースとを備え、空調ケースが熱交換器の下部を支持する下部ケースと、下部ケースの上方に組み付けられドアの回転軸方向に分割可能な樹脂製の上部ケースとから構成され、下部ケースが上部ケースの下端部に連結される車両用空調装置において、
空調ケースには、上部ケース、下部ケース及び送風機ケースそれぞれと接続し、空調ケースの壁面の一部を構成する中間部材を備え、
中間部材は、樹脂製で形成され上部ケースと下部ケースとの連結方向に沿った板状であり、
上部ケースと下部ケースの連結方向に向かい合う上部ケースの第１壁部と、下部ケースの第２壁部とを有し、
中間部材が、上部ケースの第１壁部に開口した装着孔に装着され、中間部材が第１壁部と前記第２壁部とを接続する。

本発明によれば、車両用空調装置を構成する空調ケースが、内部に設けられる熱交換器の下部を支持する下部ケースと、下部ケースの上方に組み付けられドアの回転軸方向に分割可能な上部ケースとから構成され、送風機を有した送風機ケース、上部ケース及び下部ケースをそれぞれ接続し、且つ、空調ケースの壁面の一部を構成する中間部材を備えている。中間部材が、樹脂製で板状に形成され上部ケースと下部ケースとの連結方向に沿って配置され、連結方向に向かい合う上部ケースの第１壁部の装着孔に中間部材を装着し、中間部材を介して上部ケースの第１壁部と下部ケースの第２壁部とを接続する。

従って、空調ケースが樹脂製材料から形成された際、上部ケースと下部ケースと送風機ケースとを互いに接続する中間部材を設けることで、ドアの回転軸方向に分割可能で下部ケース側に開口した上部ケースの成形時に生じた変形を好適に抑制することができる。

その結果、上部ケースの変形が抑制されることで下部ケース及び送風機ケースに対して上部ケースを接続する際に調整作業等を行うことなく、容易且つ確実に組み付けることができ、その組付性を向上させることができる。

また、空調ケースにおいて、送風機ケースとの接続部位近傍の剛性が低くなりがちであるが、送風機ケースに対する接続部位の一部を中間部材で構成することで、接続部位近傍の剛性を十分に確保することが可能となり、空調ケースと送風機ケースとの組付性を高めることができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、空調ケースを構成する上部ケース及び下部ケースと送風機ケースとを接続し、空調ケースの壁面の一部を構成する中間部材を設けることで、樹脂製材料からなりドアの回転軸方向へ分割可能な上部ケースを成形する際に生じた変形が好適に抑制される。その結果、上部ケースの変形を中間部材によって抑制することで、下部ケース及び送風機ケースに対して上部ケースを組み付ける際の組付性を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の外観斜視図である。 図１の車両用空調装置の全体断面図である。 図１の車両用空調装置から内外気切替ユニットの一部を取り外した状態を示す外観斜視図である。 図１の車両用空調装置から中間カバーを取り外した状態を示す分解斜視図である。

本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１及び図２において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示す。

この車両用空調装置１０は、図１に示されるように、内部に空気の各通路１２を構成する空調ケース１４と、該空調ケース１４の幅方向側部に連結され、外気・内気を取り込む内外気切替ユニット１６とから構成される。

空調ケース１４は、例えば、上部に形成され略対称形状の第１及び第２分割ケース（分割ケース部）１８、２０からなる上部ケース２２と、該上部ケース２２の下部に連結される下部ケース２４と、前記上部ケース２２と前記下部ケース２４とを接続する中間カバー（中間部材）２６とを含む。

そして、空調ケース１４の内部には、空気の流通する通路１２において車両のエンジン側となる車両前方側（図２中、矢印Ａ方向）にエバポレータ（熱交換器）２８が設けられ、該エバポレータ２８の下流側となる車両後方側（図２中、矢印Ｂ方向）にヒータコア３０が設けられている。

また、上部ケース２２の内部には、図２に示されるように、エバポレータ２８とヒータコア３０との間にエアミックスドア３２が設けられ、このエアミックスドア３２は、例えば、大きな半径で湾曲した断面円弧状のプレートからなり、前記ヒータコア３０側（矢印Ｂ方向）に向かって緩やかな凸状となるように形成される。

そして、エアミックスドア３２には、エバポレータ２８に臨む内周面にラックギア３４が設けられ、該ラックギア３４が上部ケース２２に支持されたシャフト３６のピニオンギア３８と噛合される。これにより、エアミックスドア３２は、シャフト３６の回転作用下に上部ケース２２に設けられたガイド部４０に沿って上下にスライドする。

第１及び第２分割ケース１８、２０は、車両の幅方向（図１中、矢印Ｃ方向）に分割可能に設けられ、前記第１及び第２分割ケース１８、２０の下端が開口し、その開口部に下部ケース２４が装着されることで閉塞される。

また、上部ケース２２の上方（矢印Ｄ１方向）には、乗員の顔近傍に送風を行うベント送風口４２と、該ベント送風口４２と隣接して車両のフロントウィンドウ近傍に送風を行うデフロスタ送風口４４とが開口している。一方、上部ケース２２の車両後方側（矢印Ｂ方向）には、乗員の足元近傍に送風を行うフット送風口４６が形成される。

そして、上部ケース２２には、ベント送風口４２、デフロスタ送風口４４及びフット送風口４６に臨むようにそれぞれ開閉ドア（ドア）４８ａ、４８ｂ、４８ｃがそれぞれ設けられる。この開閉ドア４８ａ、４８ｂ、４８ｃは、幅方向（矢印Ｃ方向）に沿って延在し、上部ケース２２の側壁に支持される回転軸５０を介して回転自在に支持される。すなわち、開閉ドア４８ａ、４８ｂ、４８ｃの回転軸５０の軸方向が空調ケース１４の幅方向となる。

さらに、上部ケース２２には、図２及び図３に示されるように、内外気切替ユニット１６側となる第２分割ケース２０の側壁に該内外気切替ユニット１６と接続される第１開口部５２が形成され、該第１開口部５２は、上下方向（矢印Ｄ１、Ｄ２方向）に長尺な断面略長方形状に開口し、且つ、車両用空調装置１０を車両に搭載した際にエンジン側となる車両前方側（矢印Ａ方向）に形成される。

さらにまた、上部ケース２２の車両前方側（矢印Ａ方向）の前面壁５４には、第１開口部５２に臨む位置に中間カバー２６の装着される装着孔５６が開口している。

装着孔５６は、図１～図４に示されるように、上部ケース２２の下端から上方（矢印Ｄ１方向）に向かって所定高さで切り欠かれるように形成され、第１及び第２分割ケース１８、２０に跨るように上部ケース２２の幅方向（矢印Ｃ方向）に沿って延在している。換言すれば、装着孔５６は、空調ケース１４内に収納されるエバポレータ２８に臨む位置に形成されている。

下部ケース２４は、空調ケース１４の幅方向に沿って形成され、空調ケース１４の下部を覆う第１ケース部５８と、該第１ケース部５８と接続され内外気切替ユニット１６側に延在して該内外気切替ユニット１６の下部を覆う第２ケース部６０とを含み、前記第１ケース部５８には、空調ケース１４内に収納されるエバポレータ２８の下端部が保持される。なお、エバポレータ２８の上端部は上部ケース２２の内部に保持されている。

この第１及び第２ケース部５８、６０は、その上端が略同一高さとなるように形成され、前記第１ケース部５８が、空調ケース１４における第１及び第２分割ケース１８、２０の下端部に対して複数のクリップ６２及びねじ部材６４を介して固定される。一方、第２ケース部６０は、後述する内外気切替ユニット１６の第２切替ケース８６の下端部に対して複数のクリップ６２及びねじ部材６４を介して固定される。

また、第１ケース部５８には、車両前方側（矢印Ａ方向）に向かって所定高さだけ突出し、前記第１ケース部５８の上端から下方（矢印Ｄ２方向）に向かって所定長さとなるように形成された第１突出部６６が形成される。第１突出部６６は、その中央に第１ケース部５８の内部まで貫通した第１収納室６８が形成され、エバポレータ２８に接続された膨張弁７０の一部が収納される。

さらに、第１ケース部５８と第２ケース部６０との間には、両者の内部を互いに連通する略矩形状の第２開口部７２が形成され、下部ケース２４が空調ケース１４の下部に接続された際、該第２開口部７２の上部に第１開口部５２が接続されることで、上下方向（矢印Ｄ１、Ｄ２方向）に沿って断面長方形状で単一の開口部７４を構成する（図２参照）。

中間カバー２６は、例えば、空調ケース１４と同様に樹脂製材料から板状に形成され、装着孔５６と同一形状で形成される。そして、中間カバー２６は、その上端部が上部ケース２２側に向かって突出し、溝状に形成された第１及び第２分割ケース１８、２０の下端に対して嵌合されると共に、その下端部が溝状に形成され下部ケース２４における第１ケース部５８の上端に対して嵌合するように設けられる（図２参照）。

すなわち、中間カバー２６は、空調ケース１４における車両前方側（矢印Ａ方向）の一部を覆い、前面壁５４と略同一面となるように構成されている。また、中間カバー２６は、上部ケース２２及び下部ケース２４と同様の材質から形成されてもよいし、別の材質から形成されてもよい。

また、中間カバー２６の幅方向中央には、車両前方側（矢印Ａ方向）に向かって所定高さだけ突出した第２突出部７６を備え、該第２突出部７６は、上下方向（矢印Ｄ１、Ｄ２方向）に長尺に形成され、その中央には第２収納室７８が開口して空調ケース１４の内部と外部とが連通している。

そして、第２突出部７６は、中間カバー２６が上部ケース２２の下端に対して接続された際、第１突出部６６と上下方向に一直線状となるように形成され、その第２収納室７８が第１収納室６８と一直線状となることで一つの収納室を構成する。

この第１及び第２収納室６８、７８には、エバポレータ２８に接続された膨張弁７０が収納され、外部に露呈した端面には図示しないエンジン側の配管が接続される。

さらに、中間カバー２６の幅方向に沿った一端部は、第２分割ケース２０の第１開口部５２の一部を構成している。

内外気切替ユニット１６は、図１及び図４に示されるように、外気・内気を取り込む一組の取り込み口８０を有した第１切替ケース８２と、該第１切替ケース８２の下部に設けられるケース本体８４と、該ケース本体８４の下部に設けられ送風機（図示せず）の一部が収納される第２切替ケース（送風機ケース）８６とを備える。

そして、開口した第２切替ケース８６の下部には、空調ケース１４の一部を構成する下部ケース２４の第２ケース部６０が設けられ塞がれている。

また、第２切替ケース８６には、空調ケース１４側となる側壁に第３開口部８７が形成され（図４参照）、この第３開口部８７は、下部ケース２４の第２開口部７２の上方に形成され単一の開口部を構成し、且つ、空調ケース１４の第１開口部５２に対して接続される。これにより、内外気切替ユニット１６の内部が、開口部７４を通じて空調ケース１４の内部と連通する。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、空調ケース１４に対して中間カバー２６を組み付ける場合について説明する。

先ず、図４に示されるように、第１及び第２分割ケース１８、２０からなる上部ケース２２と、下部ケース２４とを上下方向（矢印Ｄ１、Ｄ２方向）に離間させた状態とし、前記上部ケース２２の下端に対して中間カバー２６の上端部を嵌合させて複数のクリップ６２を係合突起部８８へと係合させる。

これにより、中間カバー２６が、上部ケース２２の下端に対して接続された状態となり、幅方向に分割可能な第１及び第２分割ケース１８、２０の下端部に生じた変形が、幅方向に一体的に形成された中間カバー２６によって好適に抑制される。

次に、中間カバー２６の接続された上部ケース２２を下部ケース２４側に向かって下降させ、前記中間カバー２６の下端部を、前記下部ケース２４における第１ケース部５８の上端に対して嵌合させると共に、該下端に形成された係合突起部８８が前記第１ケース部５８のクリップ６２に対して係合される。

これにより、中間カバー２６が下部ケース２４の上端に対して接続され、且つ、該中間カバー２６を介して上部ケース２２と下部ケース２４とが互いに接続された状態となる。

この際、幅方向に分割可能な上部ケース２２の変形が中間カバー２６によって抑制されているため、前記中間カバー２６を介して上部ケース２２を下部ケース２４に対して容易且つ効率的に組み付けることが可能となる。

なお、空調ケース１４に対する中間カバー２６の組み付け方法は上述した場合に限定されるものではなく、例えば、空調ケース１４の上部ケース２２と下部ケース２４とを予め組み付けた状態で、両者の間に開口した装着孔５６に対して中間カバー２６を車両前方側から嵌め込むように装着して固定するようにしてもよい。

また、上部ケース２２の下端に対して中間カバー２６を車両前方側から装着して接続した後に、前記中間カバー２６を前記上部ケース２２と共に下部ケース２４側に向かって下降させ、該中間カバー２６の下端を、前記下部ケース２４における第１ケース部５８の上端部に対して嵌合させた状態で接続するようにしてもよい。

一方、中間カバー２６の設けられていない空調ケース１４の第１分割ケース１８側及び車両後方側（矢印Ｂ方向）においては、開口部７４が設けられていないため車両前方側の前面壁５４と比較して成形時に生じる変形が小さい。そのため、空調ケース１４の第１分割ケース１８側及び車両後方側では、上部ケース２２と下部ケース２４とがクリップ６２やねじ部材６４を介して直接接続されている。

次に、上述したように空調ケース１４に対して中間カバー２６の装着された車両用空調装置１０の動作並びに作用効果について説明する。

図示しないコントローラからの制御信号に基づき、内外気切替ユニット１６の送風機（図示せず）が回転駆動することで取り込み口８０の一方から外気又は内気が内部へと吸い込まれ、第１切替ケース８２、ケース本体８４、第２切替ケース８６へと流れた後に、開口部７４（第１～第３開口部）を通じて空調ケース１４内へと導入される。

この外気又は内気からなる空気は、空調ケース１４内においてエバポレータ２８を通過することで冷却された後、ヒータコア３０を通過した空気と混合されることで所望の温度へと調温され、ベント送風口４２やデフロスタ送風口４４等を通じて車室内へと送風される。

以上のように、本実施の形態では、車両用空調装置１０を構成する空調ケース１４が、幅方向に分割可能な第１及び第２分割ケース１８、２０からなる上部ケース２２と、該上部ケース２２の下方（矢印Ｄ２方向）に設けられ、送風機を有した内外気切替ユニット１６に接続される下部ケース２４とを備え、前記上部ケース２２と前記下部ケース２４との間には、車両前方側となる前面壁５４に第１分割ケース１８と第２分割ケース２０とに接続されるように幅方向に延在した中間カバー２６が装着される。

従って、樹脂製材料からなる第１分割ケース１８と第２分割ケース２０の成形時に生じた変形が、両者に跨るように中間カバー２６を装着することで好適に抑制される。そのため、上部ケース２２と下部ケース２４とを接続する際に調整作業等を行う必要がなく、該上部ケース２２と下部ケース２４とを容易且つ確実に接続でき、空調ケース１４の組付性を向上させることができる。

また、空調ケース１４において、内外気切替ユニット１６の接続される第１及び第２開口部５２、７２近傍の剛性が低くなりがちであるが、前記第１開口部５２の一部を中間カバー２６で構成することで、開口部７４近傍の剛性を十分に確保することが可能となる。そのため、第１開口部５２を有した第２分割ケース２０の成形時に生じた変形を中間カバー２６によって好適に抑制することで組付性を高めることができる。

さらに、中間カバー２６が、分割可能な第１及び第２分割ケース１８、２０に対してそれぞれ接続されているため、上部ケース２２に対して組み付けた後に生じる応力を好適に両者へと分散させることが可能となる。

さらにまた、下部ケース２４を、空調ケース１４の下部を覆う第１ケース部５８と、内外気切替ユニット１６の下部を覆う第２ケース部６０とから一体に形成することで、製造コストの削減を図りつつ、一体成形によって成形の融通が効かなくなることを、上部ケース２２の一部を中間カバー２６として別部材にすることで、前記上部ケース２２側で好適に解消することができる。

またさらに、中間カバー２６を、第２分割ケース２０における第１開口部５２の開口高さと略同一高さまで設けることで、前記第１開口部５２近傍の剛性を効果的に高めることができる。

なお、本発明に係る車両用空調装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…車両用空調装置 １４…空調ケース
１６…内外気切替ユニット １８…第１分割ケース
２０…第２分割ケース ２２…上部ケース
２４…下部ケース ２６…中間カバー
５４…前面壁 ５６…装着孔
５８…第１ケース部 ６０…第２ケース部
７４…開口部

Claims (6)

1. 空気通路、熱交換器及び該空気通路を開閉するドアを内部に有した空調ケースと、送風機を有し該空調ケースに接続される送風機ケースとを備え、該空調ケースが前記熱交換器の下部を支持する下部ケースと、該下部ケースの上方に組み付けられ前記ドアの回転軸方向に分割可能な樹脂製の上部ケースとから構成され、前記下部ケースが前記上部ケースの下端部に連結される車両用空調装置において、
   前記空調ケースには、前記上部ケース、前記下部ケース及び前記送風機ケースそれぞれと接続し、前記空調ケースの壁面の一部を構成する中間部材を備え、
   前記中間部材は、樹脂製で形成され前記上部ケースと前記下部ケースとの連結方向に沿った板状であり、
   前記上部ケースと前記下部ケースの連結方向に向かい合う前記上部ケースの第１壁部と、前記下部ケースの第２壁部とを有し、
   前記中間部材が、前記上部ケースの前記第１壁部に開口した装着孔に装着され、前記中間部材が前記第１壁部と前記第２壁部とを接続する、車両用空調装置。
2. 請求項１記載の車両用空調装置において、
   前記上部ケースは、少なくとも２つ以上の分割ケース部からなり、前記中間部材が、前記分割ケース部のそれぞれに対して接続する、車両用空調装置。
3. 請求項１又は２記載の車両用空調装置において、
   前記送風機ケースは、前記空調ケースに対して前記ドアの回転軸方向から接続され、前記中間部材は、前記空調ケース内に設けられる熱交換器に対向する壁面の一部であると共に、前記送風機ケース内からの通路に連なる開口部の一部を形成するように設けられる、車両用空調装置。
4. 請求項３記載の車両用空調装置において、
   前記中間部材は、前記熱交換器に接続する膨張弁を収納する収納室の少なくとも一部を形成する、車両用空調装置。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
   前記下部ケースは、前記送風機ケースの一部と一体に形成される、車両用空調装置。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
   前記装着孔は、前記上部ケースの前記第１壁部の下端部から前記上方に向けて切り欠かれ、前記中間部材によって前記装着孔が覆われる、車両用空調装置。

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