(57)【要約】【課題】  室内空調ユニットの振動を抑制する。【解決手段】  室内空調ユニット６を、ケース６１の外周部の複数箇所と、送風機用電動機６１の両側にて、ボルト９によってキャビン４の壁面４１に固定する。質量の大きな電動機６１の両側が壁面４１に固定されるため、電動機６１の振動を抑制することができる。また、電動機６２１と冷房用熱交換器６３との間に位置するボルト９によって、冷房用熱交換器６３の近傍が壁面４１に固定されるため、冷房用熱交換器６３の振動を抑制することができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビン（４）内に配置される車両用空調装置であって、
空気通路を構成するケース（６１）と、
前記ケース（６１）内に配置され、電動機（６２１）によりファン（６２２）を駆動して空調用空気を送風する送風機（６２）と、
前記ケース（６１）内に配置され、空調用空気と熱交換する熱交換器（６３、６４）とを備え、
前記ケース（６１）は、前記キャビン（４）の内壁面（２１、４１、４２）に連結される締結手段（９）を受け入れ、当該締結手段（９）によって前記キャビン（４）の内壁面（２１、４１、４２）に締め付けられる締結部（６１４、６１４ａ）を前記電動機（６２１）と前記熱交換器（６３、６４）との間に備えていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記締結部（６１４、６１４ａ）を第１締結部として、
さらに、他の締結手段（９）を受け入れ、当該締結手段（９）によって前記キャビン（４）の内壁面（２１、４１、４２）に締め付けられる第２締結部（６１５、６１５ａ）を前記電動機（６２１）の近傍における反熱交換器側に備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記ケース（６１）は、前記内壁面（２１、４１、４２）のうち、側壁面（４１）に固定されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記ケース（６１）は、前記内壁面（２１、４１、４２）から前記キャビン（４）内に向かって突出して形成され、前記第１締結手段（９）が連結される第１ボス部（４１１）が挿入される第１嵌合部（６１４ｂ）を前記第１締結部（６１４、６１４ａ）に対応して備えるとともに、前記内壁面（２１、４１、４２）から前記キャビン（４）内に向かって突出して形成され、前記第２締結手段（９）が連結される第２ボス部（４１２）が挿入される第２嵌合部（６１５ｂ）を前記第２締結部（６１５、６１５ａ）に対応して備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記送風機（６２）は、前記ファン（６２２）として前記電動機（６２１）の軸方向の両側に第１ファン（６２２）と第２ファン（６２２）とを備えるとともに、前記電動機（６２１）の回転軸が上下方向に延在するように搭載されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関するもので、ショベルカー等の建設機械（建機）、トラクタ等の農業用機械（農機）等の小型特殊車両に適用して有効である。
【背景技術】
【０００２】
キャビンスペースが狭い建設機械等の空調装置において、室内空調ユニットのケースの外周部にブラケットを設け、室内空調ユニットをシート横に配置してキャビンの床面に固定するものが提案されている。そして、狭い幅のスペースに室内空調ユニットを搭載可能にするために、送風機や熱交換器を上下に並べて配置して薄型にしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、近年都市部の狭い工事現場や道路での作業に適応するために、車両幅が小さい車両が求められている。この場合、キャビンの幅も狭くなるため、室内空調ユニットはシート右前のサイドに搭載されている。
【特許文献１】特開２０００−１２７７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、建設機械においては作業時の振動条件が厳しいため、室内空調ユニットの振動が問題となりやすい。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載の空調装置は、室内空調ユニットが床面に固定されており、質量の大きい送風機用電動機が室内空調ユニットの上下方向中央付近にレイアウトされているため、すなわち、ユニット固定部と重量物の位置とが離れているため、送風機用電動機の振動が大きくなり、ひいては室内空調ユニットの振動が大きくなってしまう。
【０００６】
この送風機用電動機の振れを防ぐために室内空調ユニットのケースの剛性を上げた場合、室内空調ユニットが大型になり且つ重量が増加してしまうため、足元スペースが減少し、また室内空調ユニットの組付け作業性が悪化するという問題が発生する。
【０００７】
また、室内空調ユニットの上部に固定場所を追加しキャビンの壁面に対しても固定するようにした場合には、床面と壁面が相対異振系の場合に室内空調ユニットのケースにねじれが発生し破損する恐れがある。
【０００８】
一方、一般的にミニショベルカーなどの建設機械は、組立てラインにおいてキャビン仕様とキャビン無し仕様が同一のラインで製造されている。ラインでの作業を極力共通化させるためには、キャビンを形成する部材（壁面や天井部等）を本機（車両本体部）に搭載する前に、オフラインでキャビンの壁面に室内空調ユニットを組付ける必要がある。しかし、特許文献１に記載の空調装置は、室内空調ユニットを床面に固定する構造であるため、キャビンの壁面に室内空調ユニットを先組付けすることができないという問題がある。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みて、室内空調ユニットの振動を抑制することを目的とする。また、室内空調ユニットの組付け作業性を向上させることを他の目的とする。また、室内空調ユニットをキャビンの壁面に先組付け可能にすることをさらに他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、キャビン（４）内に配置される車両用空調装置であって、空気通路を構成するケース（６１）と、ケース（６１）内に配置され、電動機（６２１）によりファン（６２２）を駆動して空調用空気を送風する送風機（６２）と、ケース（６１）内に配置され、空調用空気と熱交換する熱交換器（６３、６４）とを備え、ケース（６１）は、キャビン（４）の内壁面（２１、４１、４２）に連結される締結手段（９）を受け入れ、締結手段（９）によってキャビン（４）の内壁面（２１、４１、４２）に締め付けられる締結部（６１４、６１４ａ）を電動機（６２１）と熱交換器（６３、６４）との間に備えていることを特徴とする。
【００１１】
これによると、室内空調ユニットの機能品の中で質量の大きな電動機や熱交換器の近傍が床板または壁面に固定されるため、電動機や熱交換器の振動を抑制することができる。
【００１２】
また、振動を抑制することができるためケースの剛性を下げることが可能となり、ケースを小型且つ軽量にすることができ、ひいては室内空調ユニットを小型且つ軽量にすることができる。そして、室内空調ユニットの小型化により足元スペースを拡大し、また室内空調ユニットの小型・軽量化により室内空調ユニットの組付け作業性を向上させることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、前記締結部（６１４、６１４ａ）を第１締結部として、さらに、他の締結手段（９）を受け入れ、当該締結手段（９）によってキャビン（４）の内壁面（２１、４１、４２）に締め付けられる第２締結部（６１５、６１５ａ）を電動機（６２１）の近傍における反熱交換器側に備えていることを特徴とする。
【００１４】
これによると、電動機の両側が固定されるため、電動機の振動を一層確実に抑制することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の車両用空調装置において、ケース（６１）は、内壁面（２１、４１、４２）のうち、側壁面（４１）に固定されることを特徴とする。
【００１６】
これによると、室内空調ユニットをキャビンの側壁面に先組付けすることができる。したがって、オフラインでキャビンの側壁面に室内空調ユニットを先組付けしておくことにより、キャビン仕様車両とキャビン無し仕様車両を同一のラインで製造する場合のラインでの作業を共通化させることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、請求項２または請求項３に記載の車両用空調装置において、ケース（６１）は、内壁面（２１、４１、４２）からキャビン（４）内に向かって突出して形成され、第１締結手段（９）が連結される第１ボス部（４１１）が挿入される第１嵌合部（６１４ｂ）を第１締結部（６１４、６１４ａ）に対応して備えるとともに、内壁面（２１、４１、４２）からキャビン（４）内に向かって突出して形成され、第２締結手段（９）が連結される第２ボス部（４１２）が挿入される第２嵌合部（６１５ｂ）を第２締結部（６１５、６１５ａ）に対応して備えることを特徴とする。
【００１８】
これによると、生産ラインにて室内空調ユニットをキャビンの壁面に組付ける際に、ボス部を嵌合部に挿入することにより、室内空調ユニットをキャビン壁面の所定位置に位置決めするとともに、室内空調ユニットをキャビン壁面に仮保持することができる。しかも、２箇所で位置決めおよび仮保持するため、仮保持状態での室内空調ユニットの姿勢を安定させることができる。したがって、室内空調ユニットの位置決め冶具や支持台が不要となって作業性が向上し、作業者一人で容易に室内空調ユニットをキャビン壁面に固定することができる。
【００１９】
特に、キャビンの内壁面のうち、側壁面にケースを取り付ける場合には、側壁面から突出するボス部にケースの嵌合部を挿入することでケースの仮止めが可能となる。このため、側壁面への取り付け作業性が向上する。
【００２０】
請求項５に記載の発明のように、送風機（６２）が、ファン（６２２）として電動機（６２１）の軸方向の両側に第１ファン（６２２）と第２ファン（６２２）とを備えるとともに、電動機（６２１）の回転軸が上下方向に延在するように搭載された空調装置に、本発明は適用することができる。
【００２１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態について説明する。図１〜図４は本発明の一実施形態を示すもので、本実施形態の車両用空調装置を建設機械に適用したものである。図１は建設機械の模式的な側面図、図２は本実施形態における室内空調ユニットを示すもので図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。なお、図１〜図４の前後、上下、左右の各矢印は建設機械の前後、上下、左右の各方向を示している。
【００２３】
図１に示すように、建設機械は、下部走行体１上に上部旋回体２が旋回可能に設けられ、上部旋回体２における車両後方側に水冷式の内燃機関３が搭載され、上部旋回体２における車両前方側にキャビン４が設けられている。
【００２４】
キャビン４は、上部旋回体２の床面２１と、前後左右の側壁面４１と、天井面４２とによって囲まれている。これらの床面２１、前後左右の側壁面４１、天井面４２がキャビン４の内壁面を提供している。内壁面には、ドアの内側面も含まれる。図示しないが、各壁面４１には窓ガラスが装着されている。
【００２５】
キャビン４内における車両後方側に、運転者が着座するシート５が配置され、キャビン４内における車両前方側で且つ車両右側の位置に、空調装置の室内空調ユニット６（詳細後述）が配置されている。また、室内空調ユニット６の車両後方側に、上部旋回体２の床板２１を貫通して外気を室内空調ユニット６に導く外気ダクト７が配置され、キャビン４内において室内空調ユニット６の車両前方側に、室内空調ユニット６内で温度調整された空調用空気をキャビン４内に向けて吹き出す吹き出し箱８が配置されている。
【００２６】
吹き出し箱８は、図示しないダクトによって室内空調ユニット６の空気出口部に接続されている。また、吹き出し箱８は、空調用空気を運転者の上半身に向けて吹き出すフェイス吹き出し口８１と、空調用空気を運転者の足下および窓ガラスに向けて吹き出すフットデフ吹き出し口８２とを備えている。
【００２７】
次に、図２〜図４に基づいて、室内空調ユニット６の具体的構成を説明する。室内空調ユニット６は樹脂製のケース６１を有し、このケース６１は、車両左右方向の寸法を小さくした薄型の箱形状をなし、その内部に車両後方側から前方側へ向かって空気が流れる空気通路が形成されている。
【００２８】
ケース６１の空気流れ最上流側、すなわちケース６１における車両後方側には、キャビン４内の空気（内気）をケース６１の内部に導入するための内気導入口６１１が設けられている。ケース６１の内部の空気通路において、空気流れ上流側に送風機６２が配置され、この送風機６２の空気流れ下流側に冷房用熱交換器６３が配置され、さらに冷房用熱交換器６３の空気流れ下流側に暖房用熱交換器６４が配置されている。従って、ケース６１の内部において、車両後方側から前方側に向かって送風機６２、冷房用熱交換器６３、および暖房用熱交換器６４の順に配置されている。なお、冷房用熱交換器６３および暖房用熱交換器６４は、本発明の熱交換器に相当する。
【００２９】
送風機６２は、電動機６２１によりファン６２２を駆動し、外気ダクト７や内気導入口６１１から空気を吸入して送風するものである。そして、電動機６２１はその回転軸が上下方向になるように搭載されている。また、電動機６２１の軸方向の両側、すなわち電動機６２１の上側と下側にそれぞれ第１および第２ファン６２２を配置した両軸ファンモータの構成になっている。
【００３０】
このファン６２２はいずれも円弧状の断面形状を持つ羽根（ブレード）を円環状に配置した遠心ファン（シロッコファン）であり、それぞれ渦巻き状のスクロールケーシング６１２内に収容されている。また、電動機６２１は、２つのスクロールケーシング６１２間に設けられた円筒状の電動機保持部６１３に挿入されて保持されている。なお、スクロールケーシング６１２および電動機保持部６１３は、ケース６１と一体化されている。
【００３１】
冷房用熱交換器６３は冷凍サイクルの蒸発器であって、周知のごとく冷媒が通過するチューブとこのチューブの外表面に接合されたフィンとからなる熱交換コア部を有している。この熱交換コア部の空隙部を空気が通過し、この通過空気から冷凍サイクルの低温の低圧冷媒が吸熱して蒸発することにより空気を冷却する。なお、冷凍サイクルの冷媒を循環する圧縮機（図示せず）は電磁クラッチを介して内燃機関３により駆動される。
【００３２】
暖房用熱交換器６４は内燃機関３の温水（冷却水）を熱源として空気を加熱する温水式熱交換器であって、周知のごとく温水が通過するチューブとこのチューブの外表面に接合されたフィンとからなる熱交換コア部を有している。この熱交換コア部の空隙部を空気が通過することにより、温水と空気が熱交換して空気が加熱される。
【００３３】
暖房用熱交換器６４に温水を循環する温水配管には、図示しないウォータバルブが設置されている。このウォータバルブは、温水通路の開閉機能および温水通路面積を調整して温水流量を調整し、ひいては空気の加熱量を調整する機能を果たす。
【００３４】
次に、室内空調ユニット６を壁面４１に固定するための構成、および組み付け手順について説明する。
【００３５】
まず、壁面４１は、キャビン４内に向かって水平方向に突出するとともに雌ねじが形成された円柱状の第１ボス部４１１および第２ボス部４１２を有している。第１ボス部４１１および第２ボス部４１２は、車両前後方向に並べて同一高さ位置に配置されている。壁面４１および両ボス部４１１、４１２はいずれも金属製であり、溶接にて接合されている。
【００３６】
一方、ケース６１における電動機保持部６１３の両側には、板状の第１板部６１４と第２板部６１５が一体に形成されている。第１板部６１４と第２板部６１５は、電動機６２１における回転軸に直交する方向の両側に位置し、より詳細には、第１板部６１４は電動機６２１と冷房用熱交換器６３との間に位置し、第２板部６１５は電動機６２１よりも反冷房用熱交換器６３側に位置している。１板部６１４と第２板部６１５は、電動機６２１の軸方向に関して、その長さ方向の中央に配置されている。第１板部６１４と第２板部６１５は、電動機６２１の軸の延在方向に対して左右両側、この実施形態ではキャビン４の前後方向両側に配置されている。これらの第１板部６１４と第２板部６１５とは、電動機６２１の軸の直径上に位置し、軸と平行に拡がる板状に形成されている。第１板部６１４と第２板部６１５とは、ケース６１が取り付けられるべきキャビン４の内壁面と平行に広がる板状に形成されている。
【００３７】
ケース６１は、その外形が、扁平な直方体状に構成されている。第１板部６１４と第２板部６１５とは、ケース６１の厚さ方向に関して、ほぼ中央に位置している。ケース６１の厚さ方向に関して、第１板部６１４と第２板部６１５との両側には、ケース６１の外壁面より凹んだ凹部が形成されている。第１板部６１４と第２板部６１５とは、電動機６２１に対して対称に配置されている。第１板部６１４と第２板部６１５とは、ケース６１の電動機６２１を収容する筒状部位と連続して形成されているとともに、通風経路あるいは送風機６２のシュラウド部を形成する部位とも連続して一体に形成されている。
【００３８】
また、第１板部６１４と第２板部６１５には、ボルト９が挿入される貫通穴６１４ａ、６１５ａが形成されている。さらに、第１板部６１４に対応して、その背面には、すなわちキャビン４の内壁面側には、ケース６１の外側壁面より凹んだ嵌合部６１４ｂが形成されている。同様に、第２板部６１５に対応して、その背面には、すなわちキャビン４の内壁面側には、ケース６１の外側壁面より凹んだ嵌合部６１５ｂが形成されている。これら嵌合部６１４ｂ、６１５ｂには、ボス部４１１、４１２が挿入される。この実施形態では、第１板部６１４、第２板部６１５、貫通穴６１４ａ、６１５ａが締結部を提供する。これらの締結部は、締結手段としてのボルト９を受け入れ、ボルト９がキャビン４の内壁面に連結されることにより、キャビン４の内壁面に締め付けられる。
【００３９】
ケース６１の外周部には、ボルト９が挿入される貫通穴を有する４つのブラケット６１６が設けられている。より詳細には、ケース６１の外周部において、車両前方側で且つ上部の位置と、車両後方側で且つ上部の位置と、車両前方側で且つ下部の位置と、車両後方側で且つ下部の位置に、ブラケット６１６を設けている。
【００４０】
上記構成になる室内空調ユニット６は、キャビン４を形成する壁面４１や天井部４２が上部旋回体２に組み付けられる前に、キャビン４の壁面４１に先組付けする。
【００４１】
まず、ボス部４１１、４１２を嵌合部６１４ｂ、６１５ｂに挿入することにより、室内空調ユニット６を壁面４１の所定位置に位置決めするとともに、室内空調ユニット６を壁面４１に仮保持する。この実施形態では、ボス部４１１、４１２が水平方向に突出しているので、室内空調ユニット６のケース６１をボス部４１１、４１２に係止させることができる。このため、キャビン４の側壁面４１への取り付け作業性が良い。
【００４２】
この仮保持の状態で、ボルト９を板部６１４、６１５の貫通穴６１４ａ、６１５ａに挿入してボス部４１１、４１２に螺合し、また、ボルト９をブラケット６１６の貫通穴に挿入して壁面４１に螺合することにより、室内空調ユニット６を壁面４１に固定する。
【００４３】
本実施形態によると、第１ボス部４１１および第２ボス部４１２に螺合されるボルト９によって、質量の大きな電動機６１の両側が壁面４１に固定されるため、電動機６１の振動を抑制することができる。
【００４４】
また、電動機６２１と冷房用熱交換器６３との間に位置する第１ボス部４１１に螺合されるボルト９によって、冷房用熱交換器６３の近傍が壁面４１に固定されるため、冷房用熱交換器６３の振動を抑制することができる。
【００４５】
このように電動機６２１や冷房用熱交換器６３の振動を抑制することができるためケース６１の剛性を下げることが可能となり、ケース６１を小型且つ軽量にすることができ、ひいては室内空調ユニット６を小型且つ軽量にすることができる。そして、室内空調ユニット６の小型化により足元スペースを拡大し、また室内空調ユニット６の小型・軽量化により室内空調ユニット６の組付け作業性を向上させることができる。
【００４６】
また、ボス部４１１、４１２を嵌合部６１４ｂ、６１５ｂに挿入することにより、室内空調ユニット６の位置決めおよび仮保持が可能であるため、室内空調ユニット６の位置決め冶具や支持台が不要となって作業性が向上し、作業者一人で容易に室内空調ユニット６を壁面４１に固定することができる。
【００４７】
また、オフラインで壁面４１に室内空調ユニット６を先組付けしておくことにより、キャビン仕様車両とキャビン無し仕様車両を同一のラインで製造する場合のラインでの作業を共通化させることができる。
【００４８】
（他の実施形態）
上記実施形態では、ケース６１の外周部に４つのブラケット６１６を設けたが、ブラケット６１６は、１〜３個、或いは５個以上でもよい。
【００４９】
上記実施形態では、第１ボス部４１１および第２ボス部４１２に螺合されるボルト９によって電動機６１の両側を壁面４１に固定したが、第２ボス部４１２およびそれに螺合されるボルト９を廃止してもよい。或いは、電動機６１の近傍にボス部を３個以上設けて、電動機６１の近傍を３箇所以上で固定してもよい。
【００５０】
上記実施形態では、冷房用熱交換器６３および暖房用熱交換器６４を備える空調装置を示したが、本発明は冷房用熱交換器６３を備えていない空調装置にも適用することができる。
【００５１】
上記実施形態では、暖房用熱交換器６４による空気の加熱量をウォータバルブによって調整したが、暖房用熱交換器６４を通過する空気の量と暖房用熱交換器６４をバイパスする空気の量の比率を調整して吹き出し空気の温度を調整してもよい。
【００５２】
上記実施形態では、室内空調ユニット６を壁面４１に固定したが、室内空調ユニット６を床板２１に固定してもよい。
【００５３】
上記実施形態では、室内空調ユニット６をキャビン４内における車両右側の位置に配置したが、室内空調ユニット６をキャビン４内における車両左側の位置に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用空調装置を搭載した建設機械の模式的な側面図である。
【図２】図１の車両用空調装置における室内空調ユニットの断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
４…キャビン、６…室内空調ユニット、９…ボルト、２１…床板、４１…壁面、４２…天井部、６１…ケース、６２…送風機、６３…冷房用熱交換器（熱交換器）、６４…暖房用熱交換器（熱交換器）、６２１…電動機、６２２…ファン。
【図１】
2006327416.tif 000003
【図２】
2006327416.tif 000004
【図３】
2006327416.tif 000005
【図４】
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