(57)【要約】【課題】  空調ユニットの一部に、内部に空気流路を有してこの空気流路に空調関連機器が収納される車両用強度部材を用いる。この場合に、車両用強度部材を車体から外すことなくメンテナンス作業を可能として空調ユニットのメンテナンス性の向上を図る。【解決手段】  車両用強度部材３の空気流路３０、３１内に冷却器３４、加熱器３５等の空調装置を構成する器具又は装置が収納されていると共に、この冷却器３４、加熱器３５等と対峙する壁部２５に、冷却器３４、加熱器３５等の脱着用の開口部４３乃至４６を形成する。開口部４３乃至４６は、冷却器３４、加熱器３５等を壁部２５の外側に完全に露出させるにあたり脱着の邪魔になる障害物がない位置に開口したものとする。これにより、冷却器３４、加熱器３５等のメンテナンスの際には、車両用強度部材３を外すことなく開口部４３乃至４６を介して冷却器３４、加熱器３５等を脱着することが可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の幅方向に沿って延びて前記車両の構造体と連結されると共に、その内部に複数の壁部により囲まれた空気流路を有する車両用強度部材において、
前記空気流路内に空調装置を構成する器具又は装置が収納されていると共に、この空調装置を構成する器具又は装置と対峙する前記壁部に、少なくともこれらの空調装置を構成する器具又は装置の脱着用の開口部が形成されていることを特徴とする車両用強度部材。
【請求項２】
前記開口部は、前記空調装置を構成する器具又は装置を前記壁部の外側に完全に露出させるにあたり脱着の邪魔になる障害物がない位置に開口していることを特徴とする請求項１に記載の車両用強度部材。
【請求項３】
少なくとも送風機を収納する空気供給ユニットと請求項１又は請求項２に記載の車両用強度部材とを接合して構成され、前記車両用強度部材の空調装置を構成する器具又は装置として冷却器と加熱器との双方又はそのうちの一方が収納される車両用空調ユニットにおいて、
前記冷却器及び加熱器から前記車両用強度部材の外部に引き出される配管は、前記空気供給ユニットから脱着される機器及び前記車両用強度部材から脱着される前記空気供給ユニットの脱着方向の動線と交差しないように配されていることを特徴とする車両用空調ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に対しその車幅方向に沿って搭載されて車両の幅方向の強度を高めると同時に空気流路も有する部材及びこれを構成の一部に用いた車両用空調ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に対しその幅方向に沿って搭載される車両用強度部材（例えばステアリングメンバ、クロスメンバ若しくはクロスカービームとも称する。）は、当該車両用強度部材と空調ダクトとの機能統合を図るべく、その内部に空調空気が通過する空気流路を画成する構造について、既に公知となっている（例えば、特許文献１を参照。）。そして、車両用強度部材の空気流路内に熱交換器を収納する構造についても、上記特許文献等により既に公知となっている。
【０００３】
また、車体のクロスビーム（上記クロスカービームと同義。）の代替として用いられるインストルメントパネル構造体に空調ユニットを装着するにあたり、空調ユニットをアッパーユニットとロアユニットとによって構成し、インストルメントパネル取付構造体の車室内側に開口部を設け、アッパーユニットを開口部からインストルメントパネル取付構造体内に挿入し、その挿入側と反対側にロアユニットを取り付けることにより、インストルメントパネル取付構造体をアッパーユニットとロアユニットとで挟み込むことで、空調装置の脱着作業の容易化を図った構成の車両用空調装置について、既に本願出願人により開発されている（例えば、特許文献２を参照。）。
【０００４】
一方、エバポレータ等の空調機器の点検・修理等を行う場合のメンテナンス性・作業能率性を向上させる目的で、熱交換器から引き出される配管のレイアウトを工夫し、空調機器の取り外し・装着の妨害となるダクトを取り外し可能とした自動車用空調装置も既に公知である（例えば、特許文献３及び４を参照。）。
【特許文献１】特開２００６−２７３９３号公報
【特許文献２】特開２００３−７２４２２号公報
【特許文献３】特開平８−１４２６４０号公報
【特許文献４】特開２００５−１５３８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これに対し、車両用強度部材の空気流路内に収納された熱交換器等の空調関連機器のメンテナンス性の確保が新たな解決課題となってきた。この場合、特許文献３、４では、作業時に最悪でも空調ユニットを外すのみで足りることを前提としている。しかしながら、車両用強度部材の空気流路内に単に空調関連機器を収納したのみでは、当該空調関連機器のメンテナンスのために車両用強度部材を車体から外す必要性が生じ、これはインストルメントパネルも同時に取り外す必要性も生ずることとなるので、空調ユニット全体のメンテナンス性、作業能率性が悪くなるという不具合が発生する。
【０００６】
この点、特許文献１に記載の車両用空調装置では、クロスメンバの内部空間に収納された熱交換器のメンテナンス性、作業能率性の確保のために、クロスメンバを外すことなく熱交換器をメンテナンスする手段について何ら示唆する記述はなく、上記不具合は未解決である。
【０００７】
また、特許文献２の車両用空調装置は、インストルメントパネル取付構造体の外側に熱交換器等を収納したロアユニットを取り付ける構造であるから、車両用強度部材内に熱交換器等の空調関連機器が収納されるものとは構造上の相違があり、車両用強度部材内に収納された空調関連機器のメンテナンス性、作業能率性に対する動機付けとはなり難い。
【０００８】
そこで、本発明は、その内部に空気流路を有してこの空気流路に空調関連機器が収納される車両用強度部材に対し、車両用強度部材を車体から外すことなく各種作業を可能としてかかる空調ユニット全体のメンテナンス性、作業能率性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る車両用強度部材は、車両の幅方向に沿って延びて前記車両の構造体と連結されると共に、その内部に複数の壁部により囲まれた空気流路を有する車両用強度部材において、前記空気流路内に空調装置を構成する器具又は装置が収納されていると共に、この空調装置を構成する器具又は装置と対峙する前記壁部に、少なくともこれらの空調装置を構成する器具又は装置の脱着用の開口部が形成されていることを特徴としている（請求項１）。前記開口部は、前記空調装置を構成する器具又は装置を前記壁部の外側に完全に露出させるにあたり脱着の邪魔になる障害物がない位置に開口している（請求項２）。例えば、開口部は、車両進行方向の後方側に開口している。空調装置を構成する器具又は装置としては、例えば、エバポレータ等の冷却器、ヒータコア等の加熱器、ＰＴＣヒータ、フィルタ等が挙げられる。但し、その他の電装品、消音装置、リンク機構や将来的に開発される二酸化炭素（ＣＯ２）サイクルを構成する部品、電気自動車用構成部品でも車両用強度部材の空気流路に搭載される限りは、この空調装置を構成する器具又は装置に含まれる。
【００１０】
このような構成によれば、省スペース化のために車両用強度部材の空気流路内にあらゆる空調装置を構成する器具又は装置を収納することとしても、この空調装置を構成する器具又は装置をメンテナンスや交換をするにあたり、開口部を利用して車両用強度部材の外部に脱着させることが可能であり、車両用強度部材を取り外す作業は不要となる。
【００１１】
本発明に係る車両用空調ユニットは、少なくとも送風機を収納する空気供給ユニットと請求項１又は請求項２に記載の車両用強度部材とを接合して構成され、前記車両用強度部材の空調装置を構成する器具又は装置として冷却器と加熱器との双方又はそのうちの一方が収納される車両用空調ユニットにおいて、前記冷却器及び加熱器から前記車両用強度部材の外部に引き出される配管は、前記空気供給ユニットから脱着される機器及び前記車両用強度部材から脱着される前記空気供給ユニットの脱着方向の動線と交差しないように配されていることを特徴としている（請求項３）。
【００１２】
このような構成によれば、空気供給ユニット内に収納された機器のメンテナンス、又は空気供給ユニット自体のメンテンスのために、冷却器、加熱器の配管を取り外す作業が不要となり、ひいては冷凍サイクルからの冷媒の抜き取り、加熱器から温水の抜き取り作業が不要となる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１又は請求項２に記載の発明によれば、省スペース化のために車両用強度部材の空気流路内にあらゆる空調装置を構成する器具又は装置を収納することとしても、この空調装置を構成する器具又は装置をメンテナンスや交換をするにあたり、開口部を利用して車両用強度部材の外部に脱着させることが可能であり、車両用強度部材を取り外す作業は不要となるので、空調装置全体のメンテナンス性、作業能率性の向上を図ることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、空気供給ユニット内に収納された機器のメンテナンス、又は空気供給ユニット自体のメンテンスのために、冷却器、加熱器の配管を取り外す作業が不要となり、ひいては冷凍サイクルからの冷媒の抜き取りや充填、加熱器から温水の抜き取りや充填の作業が不要となるので、空調装置全体のメンテナンス性、作業能率性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態を図面により説明する。
【００１６】
図１から図３において、この発明に係る空調ユニット１の一例が示されており、この空調ユニット１は、車両用のしかも車両の左右配風型又は車両の前席と後席との配風型のものとして使用されるもので、空気供給ユニット２と、車両用強度部材３と、複数（この実施形態では８個）の混合・吹出モードユニット４とで基本的に構成されている。
【００１７】
そして、エンジンルームと車室とを仕切るファイヤーウォール５と、このファイヤーウォール５に連接したフロアパネル６と、イントルメントパネル７と車両構造体８とで車両の幅方向に沿って延びる空間部９が画成されて、この空間部９内に空調ユニット１は収納されている。
【００１８】
空気供給ユニット２は、図２及び図３（Ａ）で特に示されるように、内外気切換ボックス１０と、スクロール部１１と、このスクロール部１１に対し風下側、すなわち車両進行方向後方側で且つ車両用強度部材３の下方に位置する空気供給部１２とから成る。
【００１９】
内外気切換ボックス１０は、この実施形態ではスクロール部１１に対し車両幅方向の一方側（運転手席側）にオフセットして配置されており、ファイヤーウォール５の開口部１３と対峙する外気導入口１４と、内気導入口１５とが形成されていると共に、内外気の導入割合を調整するための内外気切換ドア１６及び導入空気から粉塵等を除去するためのフィルタ１７が収納されている。内外気切換ボックス１０の車両上下方向の下側には、図示しないがフィルタ１７を脱着するための開口部が形成されている。
【００２０】
スクロール部１１は、スクロール状のケーシング１８内に例えばファン１９Ａ及びその駆動モータ１９Ｂから成る送風機２０が収納されている。駆動モータ１９Ｂの外周には、ケーシング１８の一部を構成し、ファン１９Ａの外形状と略同じかそれより大きな外形状をなす蓋体２１が鍔状に取付けられている。そして、この実施形態では、駆動モータ１９Ｂから電圧制御デバイス２２が脱着可能となっている。
【００２１】
空気供給部１２は、前記ケーシング１８から連なるケーシング２３を有し、その内部に送風機２０により取り込まれた空気を車両用強度部材３の空気流路３０、３１まで案内する空気流路２４が形成されている。もっとも、この空気流路２４内に冷却器や加熱器等が収納されて、車両用強度部材３の空気流路３０、３１へは温調された空気を送るようにしても良い。空気流路２４の風下側最後側は車両用強度部材３の空気流路３０、３１と連通する開口部３２が形成されている。
【００２２】
車両用強度部材３は、例えばステアリングメンバ、クロスメンバ若しくはクロスカービームとも称されるもので、車両の幅方向に沿って延び、その長手方向の両端は車両の構造体８と接続されている。そして、この車両用強度部材３は、この実施形態では、図１及び図２に示されるように、その内部は壁部２５、２６、２７、２８で囲まれた中空状としつつ仕切り壁２９により冷風が流れる空気流路３０と温風が流れる空気流路３１とに画成されている。ここで、壁部２５は車両進行方向の後方側に位置するもので、壁部２６は車両上下方向の上方側に位置するもので、壁部２７は車両進行方向の前方側に位置するもので、壁部２８は車両上下方向の下方側に位置するものである。更に、図２に示されるように、車両用強度部材３は、壁部２８のうち空気供給ユニット２の開口部３２と対峙する部位に上流側接続口３３が形成され、壁部２７に後述する混合・吹出モードユニット４の開口部と連通する下流側接続口（図示せず）が形成されている。
【００２３】
そして、この実施形態では、車両用強度部材３に対し、例えばエバポレータ等の冷却器３４、ヒータコア等の加熱器３５、フィルタ３６、ＰＴＣヒータ３７が空気流路３０、３１内に適宜収納されている。すなわち、冷却器３４は当該冷却器３４で冷却された冷風の一部がそのまま空気流路３０に流れると共に冷風の一部が加熱器３５に向うことができる位置に配置され、加熱器３５は冷却器３４で冷却された冷風に対し加熱した後、空気流路３１に流れることができる位置に配置されている。また、フィルタ３６は、混合・吹出モードユニット４に空気が流れ込む前に粉塵等を除去することが可能な位置で、例えば両空気流路３０、３１の双方に跨がる形で配置されている。更に、ＰＴＣヒータ３７は、空気流路３１内において加熱器３５で加熱された温風を更に加熱する補助加熱装置として適した位置に配置されている。
【００２４】
尚、車両用強度部材３内に収納される空調装置を構成する器具又は装置は、上記冷却器３４、加熱器３５、フィルタ３６、ＰＴＣヒータ３７に限定されず、図示しないが、その他の電装品、消音装置、リンク機構が含まれ、更には将来的に開発される二酸化炭素（ＣＯ２）サイクルを構成する部品、電気自動車用構成部品も含まれる。
【００２５】
混合・吹出モードユニット４は、この実施形態では図１の図面上において上から４番目及び５番目に位置する混合・センターベント吹出モードユニット４Ａ、４Ａ、図１の図面上において上から１番目及び８番目に位置する混合・サイドーベント吹出モードユニット４Ｂ、４Ｂ、図１の図面上において上から３番目及び６番目に位置する混合・フット吹出モードユニット４Ｃ、４Ｃ、並びに図１の図面上において上から２番目及び７番目に位置する混合・デフ吹出モードユニット４Ｄ、４Ｄにより構成されている。
【００２６】
これらの混合・吹出モードユニット４（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ）の共通の構成を図２（Ｂ）により説明すると、車両用強度部材３の下流側接続口から当該車両用強度部材３内にその一部が挿嵌することが可能な外形状のケーシング３８を有するもので、車両用強度部材３への挿嵌側には開口部３９が開口しており、この開口部３９はエアミックス手段を構成するミックスドア４０によって開閉されるようになっている。ミックスドア４０は、この実施形態ではではロータリ型をしているが必ずしもこれに限定されず、フラッグ型、バタフライ型のものであっても良い。
【００２７】
ケーシング３８のミックスドア４０よりも風下側となる内部にはエアミックス手段を構成する温冷風混合室４１が画成されている。温冷風混合室４１は、空気流路３０から導入される冷風と空気流路３１から導入される温風とが適宜混合される空間である。
【００２８】
そして、ケーシング３８の温冷風混合室４１よりも風下側では吹出用の接続口４２が形成されている。接続口４２は、当該接続口４２を開閉するためのモードドア５１が配置されている。モードドア５１は、この実施形態ではではロータリ型をしているが必ずしもこれに限定されず、フラッグ型、バタフライ型のものであっても良い。
【００２９】
更に、図２に示されるように、吹出モードユニット４の車両進行方向に沿った全長Ｌ２よりもファイヤーウォール５から車両用強度部材３の壁部２７の面までの寸法Ｌ１の方が大きくなっている。また、冷却器３４が略水平状態で車両用強度部材３内に設置されるにあたりその車両進行方向に沿った全長Ｌ３よりもファイヤーウォール５から車両用強度部材３の壁部２７の面までの寸法Ｌ１の方が大きくなっている。
【００３０】
以上の空調ユニット１の構成によれば、送風機２０により内外気導入口１４、１５から空気流路２４内に導入された空気は、車両用強度部材３内に送られ、この車両用強度部材３内で適宜、冷却器３４で冷却、加熱器３５で加熱された後、温風と冷風とが別々に混合・吹出モードユニット４に送られ、この混合・吹出モードユニット４内で混合されて、吹出モードに応じて接続口４２から供給される。
【００３１】
ところで、車両用強度部材３は、壁部２５のうち冷却器３４と対峙する部位に当該冷却器３４の外形状と略同じ形状の開口部４３が形成され、壁部２５のうち加熱器３５と対峙する部位に当該加熱器３５の外形状と略同じ形状の開口部４４が形成され、壁部２５のうちフィルタ３６と対峙する部位に当該フィルタ３６の外形状と略同じ形状の開口部４５が形成されていると共に、壁部２５のうちＰＴＣヒータ３７と対峙する部位に当該ＰＴＣヒータ３７の外形状と略同じ形状の開口部４６が形成されている。そして、各開口部４３、４４、４５、４６に対し車両進行方向の後方側には、冷却器３４、加熱器３５、フィルタ３６、ＰＴＣヒータ３７を車両用強度部材３から完全に露出させ、更に空間部９外に取り出すために必要な移動を行う動線上において空間が確保されたものとなっている。
【００３２】
尚、各開口部４３、４４、４５、４６は、壁部２５に形成されるとして説明したが必ずしもこれに限定されず、冷却器３４、加熱器３５、フィルタ３６、ＰＴＣヒータ３７を車両用強度部材３から完全に露出させ、更に空間部９外に取り出すために必要な移動を行う動線上において空間が確保されるのであれば、他の壁部２６乃至壁部２７であっても良い。
【００３３】
また、冷却器３４から車両用強度部材３の外部に引き出される配管４７、４８及び加熱器３５がエンジンの冷却用水を利用する場合に当該加熱器３５から車両用強度部材３の外部に引き出される配管４９、５０は、図３、図４及び図５に示されるように、空気供給ユニット２から脱着される機器及び車両用強度部材３から脱着される空気供給ユニット２自身の脱着方向の動線と交差しないように配されている。
【００３４】
その一例について具体的に説明すると、配管４７乃至５０は、まず車両進行方向の前方側に引き出されるが、スクロール部１１よりも車両進行方向の前側で車両幅方向に沿って曲折すると同時に車両上下方向の下方にも曲折し、その後ファイヤーウォール５側に向って直線上に延びた配置となっている。
【００３５】
これにより、図３に示されるように、メンテナンス等のために、スクロール部１１から送風機２０、電圧制御デバイス２２を取り出し或いは逆にスクロール部１１に送風機２０、電圧制御デバイス２２を装着するにあたり、その送風機２０、電圧制御デバイス２２が移動する動線上の空間に配管４７乃至５０が位置するのを回避することができる。また、図４に示されるように、メンテナンス等のために、スクロール部１１からフィルタ１７を取り出し或いは逆にスクロール部１１にフィルタ１７を装着するにあたり、フィルタ１７が移動する動線上の空間に配管４７乃至５０が位置するのを回避することができる。更に、図５に示されるように、メンテナンス等のために、空気供給ユニット２を車両用強度部材３から取り出し或いは逆に車両用強度部材３に取り付けるにあたり、空気供給ユニット２が移動する動線上の空間に配管４７乃至５０が位置するのを回避することができる。
【００３６】
よって、冷却器３４、加熱器３５等の熱交換器以外のメンテナンス等を行う場合にも、冷媒又は温水の抜き取り作業と充填作業とが必要な配管の脱着作業を不要とすることができるので、メンテナンス作業の簡便化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、車両用強度部材を有する車両用空調ユニットについて斜め上方から見た状態を示す説明図である。
【図２】図２（Ａ）は、車両用空調ユニットの断面図であり、図２（Ｂ）は車両用空調ユニットを構成する混合・吹出モードユニットの断面図である。
【図３】図３は、車両用強度部材を有する車両用空調ユニットの車両幅方向の中央部位を上方から見た状態を示す断面図である。
【図４】図４は、フィルタを空気供給ユニットから脱着する動作を示した説明図である。
【図５】図５は、空気供給ユニットを車両用強度部材から脱着する動作を示した説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  空調ユニット（車両用空調ユニット）
２  空気供給ユニット
３  車両用強度部材
８  車両の構造体
１０  内外気切換ボックス
１１  スクロール部
１２  空気供給部
１７  フィルタ
１８  ケーシング
２０  送風機
２３  ケーシング
２４  空気流路
２５  壁部（車両進行方向の後方側）
２６  壁部（車両上下方向の上方側）
２７  壁部（車両進行方向の前方側）
２８  壁部（車両上下方向の下方側）
３０  空気流路（冷風）
３１  空気流路（温風）
３４  冷却器
３５  加熱器
３６  フィルタ
３７  ＰＴＣヒータ
４３  開口部
４４  開口部
４５  開口部
４６  開口部
４７  配管
４８  配管
４９  配管
５０  配管
【図１】
2008126731.tif 000003
【図２】
2008126731.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008126731.tif 000006
【図５】
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