(57)【要約】【課題】車両の衝突時にオーディオ装置等の機器が後方へ突出するのを抑制して、機器が乗員に危害を加えることがないようにする。【解決手段】車室と前方のエンジンコンパートメントとの間を仕切るファイヤウォール４の後側となる車室の前端部であって、運転席と助手席のそれぞれ前方となる部分の間の空間に空調装置の一部である空調ユニット１が配置される車両において、空調ユニット１の前端部にモータ付きブロア３が配置されると共に、モータ付きブロア３の共通の回転軸の中心軸線Ｓが、車両の横方向に延びる直線Ｌに対して５°から６０°の範囲において傾斜している。車両の衝突時には、堅牢なモータが平面図上で回転してブロアのケーシングやスクロール部の中へ陥没すると共に、ブロアのケーシングやスクロール部が潰れ易くなるので、空調ユニット１の前後方向の寸法Ａが大きく短縮し、後方への突出量が小さくなる。【選択図】      図３
2005014786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室と前方のエンジンコンパートメントとの間を仕切るファイヤウォールの後側となる車室の前端部であって、運転席と助手席のそれぞれ前方となる部分の間の空間に、空調装置の一部である空調ユニットが配置される車両において、空調ユニットの前端部にモータ付きブロアが配置されると共に、モータ付きブロアの共通の回転軸の中心軸線が、車両の横方向に延びる直線に対して５°から６０°の範囲において傾斜していることを特徴とする車両の衝突安全機構。
【請求項２】
請求項１において、空調ユニットのケーシングに対してモータ付きブロアのみが、車両の横方向に延びる軸線に対して傾斜するように配置されていることを特徴とする車両の衝突安全機構。
【請求項３】
請求項１において、モータ付きブロアが、空調ユニットのケーシングと共に、車両の横方向に延びる直線に対して傾斜するように配置されていることを特徴とする車両の衝突安全機構。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、ブロアのケーシング及びスクロール部の少なくとも一方に、衝突時に破断を促進する溝部が形成されていることを特徴とする車両の衝突安全機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のような車両の衝突安全機構に係り、特に、車両の衝突時に空調装置を介してオーディオ装置等の機器が乗員に向かって突出する量、もしくはステアリングホイール等の跳ね上げ量を減少させる衝突安全機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、自動車のような車両には、車室空間の暖房、冷房、換気、及び窓ガラスの曇り止めや除霜等の機能を兼ね備えた空調装置が搭載されている。車室の前方端部において、車室とエンジンコンパートメントとの間を仕切るために隔壁としてファイヤウォールが設けられるが、車両用空調装置の本体部分と言ってもよい空調ユニットは、ファイヤウォールの後となる車室側において、運転席と助手席との間の前方中央部に設けられることが多い。この車両前方の中央部に設けられた空調ユニットをセンター置きユニットと呼ぶ。また、空調ユニットのすぐ上方或いは後側には車体の補強部材の一つであるクロスカービーム（ＣＣＢ）が横方向に延びるように配置される。
【０００３】
空調ユニットはＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ  ｖｅｎｔｉｌａｔｉｎｇ  ａｎｄ  ａｉｒ−ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）と略称されることがあり、一般に合成樹脂製であるケーシングの内部に、暖房用の熱交換器（ヒータコア）と冷房用の熱交換器（エバポレータ）、モータ付きブロア（電動機付き送風機）、複数の空気通路と、それらを開閉するか或いは切り換えるための複数個のドア（ダンパー）、それらのドアを作動させるための複数個のアクチュエータ、温度センサ等の検出手段、冷媒の配管、電線の束であるワイヤハーネス等が組み込まれている。
【０００４】
なお、空調ユニットの内部には組み込まれないが空調装置の他の一部を構成する冷媒圧縮機、凝縮器等はエンジンコンパートメント内に設けられ、冷媒配管やワイヤハーネス等を介して空調ユニットに接続されている。その他に、外部（車室内及び車室外）から空調ユニット内へ空気を導入するとか外部へ空気を導出するためのダクト等も、車室の内外から空調ユニットに接続される。
【０００５】
センター置きユニットを有する従来の車両用空調装置では、その空調ユニットにモータ付きブロアが設けられることが多い。この場合、モータとブロアの間を連結する共通の回転軸は、通常、車両の横方向（左右方向、即ち、車両の前後方向に対して直角の方向）に配置される。
【０００６】
このように、車両の中央に置かれた空調ユニットを含む従来の車両用空調装置が例えば下記の特許文献１〜３に記載されている。但し、細部構造については、これらの特許文献に詳細に示されていないか、或いは、異なる形式のものが記載されている場合もある。
【特許文献１】
特開２０００−１３５９２０号公報
【特許文献２】
特開平１１−３４２７２２号公報
【特許文献３】
特表２００１−５２４４１０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両用空調装置のセンター置きユニットでは、その前端部にモータ付きブロアが設けられて、モータとブロアとの間を連結する共通の回転軸が車両の横方向に配置されることが多いので、万一にも車両が衝突事故を起こして車体の前端部分が潰れた時には、運転者等の乗員の前方において、空調ユニットがファイヤウォールによって後方へ押されるために、一部が潰れると共に取り付け手段も破損して空調ユニットが車室内の後方へ移動する。
【０００８】
この場合、空調ユニットに含まれるブロア駆動用のモータは硬くて容易に潰れないため、空調ユニットによって衝突のエネルギーが十分に吸収されないので、乗員の前に設けられているオーディオ装置等の機器が、空調ユニットの移動によって押されて前方から後方に向かって突出したり、クロスカービームに取り付けられているステアリングシャフトやステアリングホイールを跳ね上げることにより、乗員に対して多少とも危害を加える可能性がある。
【０００９】
本発明は、従来技術における前述のような問題に鑑み、車両の衝突時に、オーディオ装置のように乗員の前方にある機器が空調ユニットを介して後方へ突出するのを抑制したり、クロスカービームを押してステアリングホイール等を跳ね上げることにより乗員に危害を加えることがないようにすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の請求項１に記載された車両の衝突安全機構を提供する。
【００１１】
本発明の車両の衝突安全機構においては、空調ユニットにモータ付きブロアが配置されると共に、モータ付きブロアの共通の回転軸の中心軸線が、車両の横方向に延びる直線に対して５°から６０°の範囲において傾斜しているので、万一にも車両が衝突事故を起こした時には、正面衝突及びオフセット衝突のいずれの場合においても、ファイヤウォールが空調ユニットのケーシングを押圧すると、堅牢で潰れ難いモータが平面図上で回転しながらブロアのケーシングやスクロール部の中へ陥没し、ブロアのケーシングやスクロール部自体が車両の前後方向に加圧されて潰れるために、空調ユニットが前後方向に大きく変形して潰れる。それによって、衝突のエネルギーのうちのかなりの部分が空調ユニットによって吸収されて、空調ユニットの後端部が後方へ移動する量が少なくなるので、空調ユニットに押されたオーディオ装置等の機器が後方へ突出して車両の乗員に危害を及ぼす等の恐れが減少する。
【００１２】
本発明の車両の衝突安全機構においては、空調ユニットのケーシングに対してモータ付きブロアのみが、車両の横方向に延びる直線に対して傾斜するように配置されていてもよいし、或いは、モータ付きブロアが、空調ユニットのケーシングと共に、車両の横方向に延びる直線に対して傾斜するように配置されていてもよい。いずれの場合にも前述の作用効果を奏することができる。
【００１３】
本発明の作用効果を更に助長するために、ブロアのケーシング及びスクロール部の少なくとも一方に、衝突時に破断を促進する溝部を形成することができる。それによって、衝突時にブロアのケーシング及びスクロール部が壊れ易くなるので、空調ユニットによって吸収されるエネルギーが大きくなるため、後方の機器を介して乗員に及ぼす危険度が減少する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照しながら、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。図１及び図２に拡大して示す１は車両用空調装置の本体部分とも言うべき空調ユニット（ＨＶＡＣ）であって、所謂センター置きユニットとして、車室の中央前端部である運転席と助手席の前方部分の間において後述のような手段によって設置される。図示実施例における空調ユニット１は、その全体が例えば合成樹脂製のケーシング２によって覆われている。
【００１５】
ケーシング２の内部にはモータ付きのブロア３の他に、暖房用の熱交換器であるヒータコア１０と、冷房用の熱交換器であるエバポレータ１１、更に、図示しない複数の空気通路、それらを開閉するか或いは切り換えるための複数個のドア（ダンパー）、それらのドアを作動させるための複数個のアクチュエータ、温度センサ等の検出手段、冷媒の配管、電線の束であるワイヤハーネス等が組み込まれている。なお、図中、参照符号１７はセンター及びサイドフェイス吹き出し口を、１８はデフロスト吹き出し口を示している。
【００１６】
図３はセンター置きユニットである空調ユニット１の組み付け位置と、関連する部分を示す平面図である。図３において、参照符号４は車室空間の前端部と、図示しない走行用エンジンを収容しているエンジンコンパートメントの空間との間を区切る隔壁としてのファイヤウォールを示している。ファイヤウォール４は例えば鋼板或いは耐熱材料等の板材から製作され、車体の補強部材の一つとなっている。５は中空棒状のクロスカービーム（ＣＣＢ）であって、空調ユニット１の上方或いは後方において横方向に延びて、その両端が図示しないフロントピラー付近において車体の側壁部分に連結されており、車体の横方向における補強部材の一つとなっている。
【００１７】
空調ユニット１のケーシング２の前端部に取り付けられるモータ付きブロア３は、図１及び図２に示すように、短い円筒形の堅牢なモータ６と、薄肉のケーシングの内部に図示しない籠形のロータを備えているため比較的に潰れ易いブロア７と、モータ６及びブロア７を連結する図示しない共通の回転軸と、ブロア７に接続してブロア７から吐出される空気を空調ユニット１内の空気通路へ導くための、渦巻き形の空気通路を構成するスクロール部８等から構成されている。スクロール部８もまた、空気通路が薄肉の壁によって構成されているために内部が空洞であるから、比較的に潰れ易い部分である。
【００１８】
本発明の最大の特徴は空調ユニット１の側面図である図１と平面図である図２及び図３から明らかなように、モータ付きブロア３の共通の回転軸の中心軸線Ｓが、車両の横方向（左右方向、即ち車両の前後方向に対して直角の方向）に延びる直線Ｌに対して所定の角度θだけ傾斜していることである。ここで所定の角度θは、具体的には５°＜θ＜６０°の範囲から選択される。なお、傾斜角度θの範囲をこのように限定したのは、解析及び実験によって好適な角度範囲を探索した結果であって、傾斜角度θがこの範囲よりも大きくても、また小さくても、いずれも十分な効果が得られない。
【００１９】
また、図示実施例の特徴の一つとして、図１に示したように、ブロア７のケーシングと、それに接続しているスクロール部８の前端面の一部には、複数本の放射状の溝部９が形成されて、溝部９の肉厚が薄くなっている。それによって、モータ６が前方から大きい外力を受けた時に、モータ６を支持している部分の一部であるブロア７のケーシングやスクロール部８が容易に破断して、モータ６がそれらの内部空間へ陥没することができるようになっている。溝部９の方向が必ずしも放射状でなくてもよいことは言うまでもない。
【００２０】
次に車両の正面衝突時における図示実施例の衝突安全機構の作用を説明する。前述のように、図３は車両が正常な状態にある時に図示実施例の衝突安全機構を構成する要素である空調ユニット１と、ファイヤウォール４及びクロスカービーム５等の位置関係を示す平面図であるが、図３において、１３は空調ユニット１のすぐ後方の位置にあるオーディオ装置を、１４は運転席の前方にあるステアリングホイールを、１５はステアリングシャフトをそれぞれ示している。
【００２１】
図４は正面衝突が起こった後の状態を示す平面図である。衝突によって作用する大きい力Ｆにより図示しない車両の前端部が潰れて、ファイヤウォール４が車両の後方へ移動し、空調ユニット１の前端部にあるモータ付きブロア３を後方へ押すので、ブロア７のケーシングやスクロール部８の一部が破断して、モータ６が図４のような平面図上で矢印Ｒのように右回りに回転して、ブロア７のケーシングやスクロール部８の中へ陥没すると共に、ブロア７のケーシングやスクロール部８そのものも潰れて前後方向の厚さが減少する。このようなモータ付きブロア３の変形と移動は図７において、（Ａ）から（Ｂ）への変化として模式的に示されている。
【００２２】
このようにして、モータ付きブロア３を構成するモータ６が回転して陥没し、ブロア７のケーシングやスクロール部８が潰れるだけでなく、空調ユニット１のケーシング２そのものも潰れるので、図３に示す空調ユニット１の前後方向の寸法Ａが大幅に短縮して、図４に示す寸法Ｂとなる。この場合に、衝突による力Ｆがそのまま後方へ伝達されることはなく、大部分が空調ユニット１を変形させることによって吸収されるので、力Ｆの一部のみが後方へ伝達される。
【００２３】
このような衝突によるモータ付きブロア３や空調ユニット１の破損の過程において、ブロア７のケーシングやスクロール部８の一部に図１に示すような放射状等の溝部９等が形成されていると、ブロア７のケーシングやスクロール部８が容易に破断するので、寸法Ａに比べて寸法Ｂが著しく小さくなる。
【００２４】
解析例を示すと、ケーシング２の前後方向における寸法Ａが３６０ｍｍであった場合に、衝突によるケーシング２とブロア７のケーシングやスクロール部８の破損、変形と、モータ６の回転及び陥没によって、寸法Ａが変形後の寸法Ｂである２７０ｍｍとなり、その間に空調ユニット１の後端部が後方へ１２５ｍｍだけ移動した。オーディオ装置１３が設けられていて、それが全く変形しない場合には、その分だけオーディオ装置１３が後方へ突出することになる。なお、それと同時に、通常の手段によって、ステアリングホイール１４が跳ね上げられて、運転者に向かって突出するのを避けるようになっている。
【００２５】
これに対して、従来は、図５に示したように、モータ付きブロア３の共通の回転軸の中心軸線Ｓが横方向に延びる直線Ｌと同じ方向になっているために、正面衝突によって、図６に示したように、堅牢なモータ６を含むモータ付きブロア３が殆ど破損することなく、そのまま後方へ移動し、空調ユニット１のケーシング２が前後方向に潰れることによって、前後方向の寸法Ａが寸法Ｃに短縮する。この際に力Ｆのかなり多くの部分が空調ユニット１のケーシング２を介して真っ直ぐにオーディオ装置１３に加えられ、オーディオ装置１３を大きく後方へ突出させることになる。
【００２６】
従来のものの変形の過程を模式図である図８の（Ａ）と（Ｂ）によって示す。図８を先に説明した本発明の図示実施例における変形の過程を示す図７と比較すれば、両者の間の相違が鮮明になる。
【００２７】
従来例の解析例を示すと、空調ユニット１の前後方向における寸法Ａが本発明の実施例と同様に３６０ｍｍであった場合に、衝突による力Ｆによって空調ユニット１のケーシング２が潰れて前後方向の寸法が縮小し、元の寸法Ａが変形後の寸法Ｂである３００ｍｍまで減少し、その間に、空調ユニット１の後端部が後方へ１５０ｍｍも移動した。オーディオ装置１３が全く変形しない場合には、同じ量だけオーディオ装置１３が後方へ突出することになる。この量は本発明の実施例における突出量１２５ｍｍに比べてかなり大きい。
【００２８】
このような、本発明と従来例との差は、本発明においては、堅牢で潰れ難いモータ６を後方へ陥没させるように構成していることと、ブロア７のケーシングやスクロール部８を前後方向において潰れるように配置していることによって生じており、更に、この作用効果は、ブロア７のケーシングやスクロール部８に放射状の溝部９を形成して、それらが潰れ易いようにしていることによって助長されている。
【００２９】
次に、車両が斜め前方のものと衝突する所謂オフセット衝突の場合にも、図示実施例の衝突安全機構によれば、図７に示したように空調ユニット１のケーシング２が潰れるだけでなく、堅牢なモータ６がブロア７のケーシングやスクロール部８の中へ回転して陥没すると共に、ブロア７のケーシングやスクロール部８が潰れるために、ケーシング２の後端部の後方への移動量が少なくなって、オーディオ装置１３の後方への突出量も少なくなる。それによって、後方へ突出したオーディオ装置１３等が乗員に向かって及ぼす危険度を低く抑えることができる。
【００３０】
これに対して、オフセット衝突の場合について従来の例を図１０に示すが、従来例においてはモータ付きブロア３の共通の回転軸の中心軸線Ｓを横方向に延びる直線Ｌと同じ方向に設定しているので、衝突による力Ｆがファイヤウォール４を変形させてから空調ユニット１の隅部に加えられた時に、ケーシング２の隅部が潰れるものの、後退するファイヤウォール４が堅牢なモータ６によって受け止められるので、モータ付きブロア３や空調ユニット１のケーシング２の潰れ量が少なくなり、結果としてオーディオ装置１３等を乗員に向かって突出させる。その突出量は本発明の実施例の場合に比べて大きくなる。
【００３１】
図１１に本発明の他の実施例を示す。前述の実施例においては、空調ユニット１のケーシング２を従来と同様に前後方向に指向させたままで、モータ付きブロア３の共通の回転軸の中心軸線Ｓのみを斜めに指向させているが、図５に示したような従来の空調ユニット１全体を、横方向に延びる直線Ｌに対して５°＜θ＜６０°の範囲内で傾斜させて配置しても、前述の実施例と実質的に同様な作用効果が得られる。但しこの場合は、空調ユニット１全体の占めるスペースが若干大きくなるという欠点がある。図１１に示す各部は前述のものと同じであるから、この実施例についての詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の衝突安全機構を構成する空調ユニットの実施例を示す側面図である。
【図２】図１に示す空調ユニットの平面図である。
【図３】衝突安全機構を概念的に示す平面図である。
【図４】正面衝突時の衝突安全機構の作動状態を示す平面図である。
【図５】従来例の平面図である。
【図６】正面衝突時における従来例の状態を説明するための平面図である。
【図７】衝突安全機構の作用を説明するための模式図であって、（Ａ）は衝突前の状態を示しており、（Ｂ）は衝突後の状態を示している。
【図８】従来例の作用を説明するための模式図であって、（Ａ）は衝突前の状態を示しており、（Ｂ）は衝突後の状態を示している。
【図９】オフセット衝突時における衝突安全機構の作動状態を示す平面図である。
【図１０】オフセット衝突時における従来例の状態を示す平面図である。
【図１１】本発明の他の実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
１…空調ユニット
２…ケーシング
３…モータ付きブロア
４…ファイヤウォール
５…クロスカービーム
６…モータ
７…ブロア
８…スクロール部
９…放射状の溝部
１０…ヒータコア
１１…エバポレータ
１３…オーディオ装置
Ｌ…車両の横方向に延びる直線
Ｓ…モータ付きブロアの共通の回転軸の中心軸線
【図１】
2005014786.tif 000003
【図２】
2005014786.tif 000004
【図３】
2005014786.tif 000005
【図４】
2005014786.tif 000006
【図５】
2005014786.tif 000007
【図６】
2005014786.tif 000008
【図７】
2005014786.tif 000009
【図８】
2005014786.tif 000010
【図９】
2005014786.tif 000011
【図１０】
2005014786.tif 000012
【図１１】
2005014786.tif 000013