(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の中央部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の前端部の左右いずれか一方に偏った位置に押し出しブラケット７が取り付けられて、空調ユニット１とファイヤウォール４が車両の衝突時に接触して空調ユニット１を押す機構を構成する。また、後端部には、前端部の押し出しブラケット７とは反対側へ偏った位置に回転補助ブラケット１０が取り付けられて、空調ユニット１と車両ボデー側に対し回転可能に連結する。衝突時には空調ユニット１が回転して、ケーシング２が破壊しやすくなるので、後方への飛び出し量が小さくなる。【選択図】      図１
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【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のうちで横方向の左右いずれか一方に偏った位置に押し出しブラケットが取り付けられて、それによって車両衝突時に空調ユニットがファイヤウォールから押される構造を有する車両の衝突安全機構。
【請求項２】
請求項１において、空調ユニットの後端部のうちで、前端部において押し出しブラケットが取り付けられた側とは反対側へ横方向に偏った位置に回転補助ブラケットが取り付けられて、それによって空調ユニットがフロアに対して回転可能に連結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２において、押し出しブラケットが空調ユニットの前端部における車両の中心線よりも助手席側へ偏った位置に設けられると共に、回転補助ブラケットが空調ユニットの後端部における車両の中心線よりも運転席側へ偏った位置に設けら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において、押し出しブラケットが所定の長さを有するものであって、車両衝突時にファイアウォールが車室の内側に向って押されて出てきたときに、空調ユニットをそれが回転する方向に押出す装置を備えていることを特徴とする車両の衝突安全機構。
【請求項５】
請求項２において、回転補助ブラケットが、軸受部分と、その穴に係合する上下方向の回転軸から構成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６】
請求項１において、空調ユニットが、容易に破損する補助的な取り付け手段によって、少なくともフロアに対して追加的に取り付けら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の車両中央部に設けられることが多い。この車両中央部の位置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（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、その空調ユニットが複数個所において車両のフロア上にボルト等の取り付け手段によって締結されているだけでなく、ケーシングの後端面の一部をそれに近接しているクロスカービームに連結するとか、場合によっては、ケーシングの前端面をそれに近接しているファイヤウォールにもブラケットのような取り付け手段によって連結して、空調ユニットがそれらの車体構成部分によって一体的に支持されるように構成する。
【０００６】
このような構成をとる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も詳細には示されていない。
【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空調ユニットは、車両のフロアやクロスカービーム、或いはファイヤウォール等の車体構成部分に対して、ボルト等の取り付け手段によって固定されているので、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て潰れると共に、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ため、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前方から後方に向かって突出したり、あるいはクロスカービームを押して、それに固定されたステアリングシャフトと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。
【０００８】
本発明は、従来技術における前述のような問題に鑑み、車両の衝突時にもオーディオ装置のように乗員の前方にある機器が後方へ突出するのを抑制し、また、クロスカービームが捩れてステアリングホイール等が跳ね上がるのを抑制して、そのような機器、或いはステアリングホイール等が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。
【０００９】
【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。
【００１０】
本発明の車両の衝突安全機構においては、空調ユニットの前端部のうちで横方向の左右いずれか一方に偏った位置に押し出しブラケットが取り付けられているので、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、横方向に偏って設けられた押し出しブラケットを介して、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ので、空調ユニットの前後方向に長いケーシングは回転しながら平行四辺形のように変形し、ケーシングが後方へ突出するよりも、むしろ横方向へ突出しようとする。それによって、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たり、ステアリングホイールの跳ね上げ等により車両の乗員に危害を及ぼす恐れが減少する。
【００１１】
本発明の車両の衝突安全機構においては、空調ユニットの後端部のうちで、前端部において押し出しブラケットが取り付けられた側とは反対側へ横方向に偏った位置に回転補助ブラケットを取り付けて、空調ユニットをフロアに対して回転可能に連結することができる。それによって、衝突事故が起こった時に空調ユニットのケーシングが回転しながら平行四辺形のように変形し易くなるので、本発明の優れた効果が助長される。
【００１２】
本発明の車両の衝突安全機構においては、具体的に、押し出しブラケットを空調ユニットの前端部における車両の中心線よりも助手席側へ偏った位置に設けると共に、回転補助ブラケットを空調ユニットの後端部における車両の中心線よりも運転席側へ偏った位置に設けると、空調ユニットが回転しやすくなるために、それが変形しやすくなることから、衝突安全の面から見て大きな効果が生じる。
【００１３】
本発明の車両の衝突安全機構において設けられる押し出しブラケットは、ファイアウォールが車室側に向って押されて出てきた時に、初めに空調ユニットに接触するが、その時に空調ユニットをそれが回転する方向に動かす形状を有するものである。回転補助ブラケットは、軸受部分と、軸受部分の穴に係合する上下方向の回転軸から構成されていることが好ましい。それによって、空調ユニットのケーシングが平行四辺形のように変形し易くなるし、或る程度以上変形すると結合状態が解けるので、後はファイヤウォールに押されて自由に変形を続けることができる。
【００１４】
本発明の車両の衝突安全機構においては、横方向の偏った位置に設けられた押し出しブラケットや回転補助ブラケットによって空調ユニットを支持する点に特徴があるが、それに加えて通常の取り付け手段を用いて空調ユニットを少なくともボデーに固定することが望ましい。それによって、車両の通常の運転状態において空調ユニットの取り付け状態を安定にすることができる。しかしながら、この補助的な取り付け手段は、車両の衝突時に空調ユニットのケーシングが平行四辺形のように変形するのを妨げないように、結合強度の大きすぎないものとすべきである。
【００１５】
【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において、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、その全体が合成樹脂製のケーシング２によって覆われている。ケーシング２の内部にはモータ付きのブロア３の他に、図示しない暖房用の熱交換器と冷房用の熱交換器、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。
【００１６】
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であって、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。図２に示す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。６は車両のフロア（床）の一部を示している。フロア６はボデーの一部を構成するものである。
【００１７】
本発明の特徴の一つに対応して、空調ユニット１のケーシング２の前端部における左右いずれかに偏った位置、図示実施例では、図５に示すように、運転席から見て車両の中心線よりも助手席側の位置に棒状の押し出しブラケット７の一端が連結されると共に、押し出しブラケット７の他端がファイヤウォール４の対応位置に連結される。押し出しブラケット７の具体的な例が図３に示されている。この例における押し出しブラケット７は鋼板を折り曲げて所定の長さを有する棒状に成形されたもので、前端がファイヤウォール４にスポット溶接されている。後端には短い円柱軸９が溶接されていて、円柱軸９が、空調ユニット１のケーシング２の前端部における右側側壁の一部に取り付けられたラグ（耳片）８の穴に挿入されてファイヤウォール４をケーシング２に連結している。従って、この例では、ファイヤウォール４がケーシング２を後方へ押す時は係合状態にあるが、ファイヤウォール４がケーシング２から離れる時には非係合となる。
【００１８】
押し出しブラケット７は合成樹脂製として射出成形等によって成形し、ラグ８も合成樹脂製のケーシング２と一体的に同時成形してもよい。この場合は、円柱軸９も合成樹脂製として、押し出しブラケット７又はラグ８の一方と共に一体的に成形し、相手方に形成した穴に、またはピン状の形状でファイアウォールにスタッドボルト（またはピン）を立て、そこへケーシング２と一体化したブラケット７を結合して押圧力を伝達する構造としても良い。この部分は、前方のファイヤウォール４から後方のケーシング２の偏った位置へ押圧力を伝達するためのものであるが、円柱軸９をボルトによって置き換えて、ケーシング２の偏った位置とファイヤウォール４を確実に締結してもよい。
【００１９】
本発明の他の特徴に対応して、空調ユニット１のケーシング２の後端部における左右いずれかに偏った位置には、図４に示すような回転補助ブラケット１０が設けられる。回転補助ブラケット１０はラグ状の軸受であって、それを合成樹脂製として、ケーシング２と一体的に成形するのが望ましいが、金属板材から成形してケーシング２にリベット等によって取り付けてもよい。回転補助ブラケット１０を設ける位置は前述の押し出しブラケット７を設けた位置と反対側とする。従って、図示実施例における回転補助ブラケット１０は、図１や図５に示したようにケーシング２の後端部の左側に偏って、即ち、車両の中心線から見て運転席側に設けられている。
【００２０】
回転補助ブラケット１０は、縦方向の回転軸１１を受け入れる穴１２を備えている。図示実施例では回転軸１１が金属製でフロア６に溶接等によって取り付けられている。回転軸１１は円柱状のものであるが、代わりにボルト等を使用してもよい。また、回転軸１１を合成樹脂製としてケーシング２と一体的に成形し、回転補助ブラケット１０をフロア６側に取り付けることもできる。回転補助ブラケット１０と回転軸１１を設けたことによって、空調ユニット１はフロア６に対して回転軸１１の回りに回転可能となる。
【００２１】
このようにして、空調ユニット１はファイヤウォール４に対して押し出しブラケット７によって連結されると共に、フロア６に対して回転補助ブラケット１０によって縦軸の回りに回転可能に取り付けられるが、空調ユニット１をこれらの２個所のみで支持すると、空調ユニット１を所定の位置及び姿勢において確実に保持することが難しいので、図示しないブラケット或いはボルト等の補助的な取り付け手段を使用して、空調ユニット１のケーシング２を車両ボデーとかクロスカービーム５等に連結する。但し、これらの取り付け手段はあくまでも補助的なものであって、さほど大きな加速度が作用しない通常の運転中に、空調ユニット１の位置及び姿勢を確保するためのものに過ぎず、衝突によってケーシング２が変形する時には、作用する大きい外力によって少なくとも一部が破損するか、或いは非係合になるような、結合強度の大きすぎないものとする。
【００２２】
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図５から図７を用いて説明する。車両は左ハンドルのものを示す。図５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。なお、図中において、１３はオーディオ装置を、１４は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。
【００２３】
図６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、右側に偏った位置に設けられた押し出しブラケット７を介して、ファイヤウォール４が空調ユニット１の右隅部のみを後方へ押すので、空調ユニット１は後端部の偏った位置に設けられた回転軸１１の回りに矢印Ｒのように回転しようとする。それによって空調ユニット１の補助的な取り付け手段のうちで、この回転を妨げるものは直ちに破損する。その結果、ファイヤウォール４が矢印Ｓのように横方向にずれる傾向を示すと共に、ケーシング２は図７に示したように平行四辺形のように変形する。この現象はマッチ箱の変形を考えると判りやすい。それによって、ケーシング２の前後方向の寸法Ａが、変形後は寸法Ｂとなる。この際に、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、一部は横方向等に転向するので、力Ｆの一部のみが後方へ伝達される。
【００２４】
解析結果を示すと、ケーシング２の前後方向における寸法Ａが３５８ｍｍであった場合に、衝突によるケーシング２の平行四辺形のような変形によって、寸法Ａが変形後の寸法Ｂである３４０ｍｍとなり、その間に空調ユニット１の後端部が後方へ１４３ｍｍ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、空調ユニット１のケーシング２がフロア６やクロスカービーム５等に対して、図８に示したように、本考案のような空調ユニット１の回転機構が設けられていない場合には、正面衝突によって、図９に示したように、ケーシング２に対して真正面から衝突による力Ｆが作用すると、取り付け手段１６が破損すると共にケーシング２が前後方向に潰れることによって、図１０に示すように前後方向の寸法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】
この場合の解析例を示すと、ケーシング２の前後方向における寸法Ａが本発明の実施例と同様に３５８ｍｍ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１５５ｍｍ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１４３ｍｍに比べてかなり大きい。
【００２７】
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１１に示したように空調ユニット１のケーシング２が平行四辺形のように変形をするために、ケーシング２の後端部の後方への移動量が少なくなると共に、オーディオ装置１３の後方への突出量も少なくなる。
【００２８】
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１２に示すが、従来例においては空調ユニット１をボルトのような取り付け手段１６（図８参照）によって複数箇所においてフロア６等に固定するので、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のケーシング２の隅部に加えられた時に、ケーシング２の隅部が大きく潰れると共に、取り付け手段１６が破損して、ケーシング２が後方及び横方向へ逃げる。後方への変位の成分はオーディオ装置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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の衝突安全機構の実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す衝突安全機構の側面図である。
【図３】押し出しブラケットを例示する斜視図である。
【図４】回転補助ブラケットを例示する斜視図である。
【図５】衝突安全機構の平面図である。
【図６】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７】衝突安全機構の作用を説明するための概念図である。
【図８】従来例の平面図である。
【図９】従来例の正面衝突状態を示す平面図である。
【図１０】正面衝突時における従来例の状態を説明するための概念図である。
【図１１】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１２】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。
【符号の説明】
１…空調ユニット
２…ケーシング
４…ファイヤウォール
５…クロスカービーム
６…車両のフロア
７…押し出しブラケット
８…ラグ
９…円柱軸
１０…回転補助ブラケット
１１…回転軸
１２…穴
１３…オーディオ装置
１６…取り付け手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005014766.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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