(57)【要約】【課題】従来のクロスビーム中間部支持用のブラケットを廃止して、フット吹出しの自由度を拡げる。【解決手段】車室前部に配設されたエアコンユニット１Ａを、車幅方向に延在する強度部材としてのクロスビーム１０３に固定してなる車両用エアコンユニットの組付構造において、前記エアコンユニット１Ａに内蔵されたエバポレータ５０の上端部をクロスビーム１０３の車幅方向中間部に連結すると共に同エバポレータ５０の下端部をフロアパネル１０６に連結することにより、フロアパネル１０６上にエアコンユニット１Ａを支持すると共に、エバポレータ５０を支柱部材として、クロスビーム１０３の車幅方向中間部を支持した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室前部に配設されたエアコンユニット（１Ａ）を、車幅方向に延在する強度部材としてのクロスビーム（１０３）に固定してなる車両用エアコンユニットの組付構造において、
前記エアコンユニット（１Ａ）に内蔵された熱交換器（５０，５０Ａ，５０Ｂ）の上端部を前記クロスビーム（１０３）の車幅方向中間部に連結すると共に同熱交換器（５０，５０Ａ，５０Ｂ）の下端部をフロアパネル（１０６）に連結することにより、フロアパネル（１０６）上にエアコンユニット（１Ａ）を支持すると共に、前記熱交換器（５０，５０Ａ，５０Ｂ）を支柱部材として前記クロスビーム（１０３）の車幅方向中間部を支持したことを特徴とする車両用エアコンユニットの組付構造。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用エアコンユニットの組付構造であって、
両端に位置するヘッダ（５０２，５０３）が上下方向に延在するように前記熱交換器（５０Ａ）を配置し、前記ヘッダ（５０２，５０３）の上下端部を前記クロスビーム（１０３）及びフロアパネル（１０６）に連結したことを特徴とする車両用エアコンユニットの組付構造。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用エアコンユニットの組付構造であって、
前記熱交換器（５０Ｂ）の横方向端部に上下方向に延在する補強ステー（５１８）を付設したことを特徴とする車両用エアコンユニットの組付構造。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の車両用エアコンユニットの組付構造であって、
前記熱交換器（５０）が平面視コ字形に配置されていることを特徴とする車両用エアコンユニットの組付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室前部のインストルメントパネルの裏側に配設される車両用エアコンユニットの組付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の乗用車では多くの場合、図８、図９に示すように、エアコンユニット１を車室前部のインストルメントパネル２の裏側に配設している。その場合、車室前部には車両幅方向に延びる強度部材としてのクロスビーム（リィンフォースバーとも呼ばれる）３が配設されているので、このクロスビーム３にエアコンユニット１を固定して、クロスビーム３及びエアコンユニット１をインストルメントパネル２と共にモジュール化した上で、車体に取り付ける例が見受けられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
クロスビーム３は、細長パイプ状をなしており、車体の対向し合う左右両側の側壁に両端を接続することで、車体の横方向の剛性を高めると共に、側面衝突に対する衝撃を受け止める役目を果たすものである。通常、このクロスビーム３には、ステアリングシャフト５や電気配線（ワイヤーハーネス）等の機器が取り付けられる。また、このクロスビーム３は横に長いので、中間部をフロアパネル６との間に立設したブラケット７で支持している。なお、図９において、８はエンジンルームと車室を仕切る区画壁である。
【特許文献１】特開２００１−１３０２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、従来ではエアコンユニット１をクロスビーム３に固定しているものの、クロスビーム３の中間部支持用に敢えてブラケット７を立設して、このブラケット７の上下端をクロスビーム３とフロアパネル６に固定することで、クロスビーム３の車幅方向中間部を支持している。
【０００５】
しかし、エアコンユニット１の外部にクロスビーム３支持用のブラケット７があると、乗員の足元スペースを狭めることになるため、フット吹出しの邪魔になるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮し、従来のクロスビーム中間部支持用のブラケットを廃止して、フット吹出しの自由度を拡げることのできる車両用エアコンユニットの組付構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、車室前部に配設されたエアコンユニットを、車幅方向に延在する強度部材としてのクロスビームに固定してなる車両用エアコンユニットの組付構造において、前記エアコンユニットに内蔵された熱交換器の上端部を前記クロスビームの車幅方向中間部に連結すると共に同熱交換器の下端部をフロアパネルに連結することにより、フロアパネル上にエアコンユニットを支持すると共に、前記熱交換器を支柱部材として前記クロスビームの車幅方向中間部を支持したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用エアコンユニットの組付構造であって、両端に位置するヘッダが上下方向に延在するように前記熱交換器を配置し、前記ヘッダの上下端部を前記クロスビーム及びフロアパネルに連結したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１に記載の車両用エアコンユニットの組付構造であって、前記熱交換器の横方向端部に上下方向に延在する補強ステーを付設したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の車両用エアコンユニットの組付構造であって、前記熱交換器が平面視コ字形に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、フロアパネル上にエアコンユニットを支持すると共に、クロスビームの略車幅方向中央部を支持する支柱部材として、エアコンユニット内の剛性の比較的高い熱交換器を直接使用しているので、従来フロアパネルとクロスビームを連結していたブラケットを廃止することができ、乗員の足元スペースを拡げることができる。従って、フットダクトをレイアウトする際の自由度を拡げることができ、足元吹出風の改善が図れる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、熱交換器を構成する部分のうち最も剛性の高いヘッダを支柱部材の主要素として利用できるので、支持強度のアップが図れる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、熱交換器の横方向端部に補強ステーを付設したので、熱交換器の配置向きに拘わらず、支柱部材としての機能を果たす熱交換器の強度アップを図ることができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、支柱部材として利用する熱交換器が平面視コ字形に配置されているので、フロアパネルに対する熱交換器の配置安定性が増し、支柱部材しての強度アップが図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は実施形態のエアコンユニット組付構造の車室内側から見た正面図、図２はエアコンユニットの概略構成図であって、内部構造を部分的に透視しながら示す斜視図である。図３は同エアコンユニットを送風ユニットと組み合わせた構成を示す概略平面図、図４は図１のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【００１７】
図１に示すように、エアコンユニット１Ａは車幅方向の中央部に配置され、その上側に、車幅方向に延在する強度部材としてのクロスビーム１０３が配設されている。このクロスビーム１０３は、左右配風用のベントダクトを兼ねたもので、長さ方向の両端が車体の左右側壁に連結されことで、車体の横方向の剛性を高めると共に側面衝突に対する衝撃を受け止める役目を果たす。
【００１８】
図１、図４に示すように、エアコンユニット１Ａは箱形の空調ケース１０を主体に構成されるもので、空調ケース１０の内部には、空調風を冷却するエバポレータ（熱交換器）５０が直立状態で配設されている。エバポレータ５０は、上下端に空調ケース１０の壁を貫通するボルト１１１を有しており、それらボルト１１１によって上端部がクロスビーム１０３に連結され、下端部がフロアパネル１０６に取付金具１０７を介して連結されることで、比較的剛性の高いエバポレータ５０自体を支柱部材として、クロスビーム１０３の車幅方向中間部が支持されている。また、エアコンユニット１Ａ内のエバポレータ５０を直接フロアパネル１０６上に固定することにより、フロアパネル１０６上にエアコンユニット１Ａが直接支持されている。
【００１９】
図２、図３にエアコンユニット１Ａの構造例を示すように、空調ケース１０内のエバポレータ５０は平面視コ字形に配置されており、コ字の開口部が空調風の流れ方向の下流側に向くように垂直に立てた姿勢で配されている。即ち、エバポレータ５０は、コ字形配置の中央に位置する中央部エバポレータ５１と、その左右両側に位置する両側部エバポレータ５２、５３とで構成されている。なお、図１及び図４において示した、エバポレータ５０をクロスビーム１０３及びフロアパネル１０６に固定するためのボルト１１１は、図２、図３では図示を省略してある。
【００２０】
空調ケース１０の内部には、コ字形配置のエバポレータ５０（５１、５２、５３）の各通風面に対して略垂直に空調風が通過するように、エバポレータ５０の外側と内側に、それぞれ外側流路と内側流路とが確保されている。エバポレータ５０の外側に確保された外側流路は、中央部エバポレータ５１の外側に確保された中央流路１１と、両側部エバポレータ５２、５３の各外側に確保した側部流路１２、１３とからなる平面視コ字形の空間として構成されている。また、エバポレータ５０の内側に確保された内側流路は、中央部エバポレータ５１の内側の中央内側流路２１と、両側部エバポレータ５２、５３の各内側の側部内側流路２２、２３とからなる平面視コ字形の空間として構成されている。ここで、側部内側流路２２、２３は、それぞれ流路壁２２Ｈ、２３Ｈをエバポレータ５２、５３の内側に間隔をおいて配することで形成されている。また、中央内側流路２１は単なる空間として形成されている。
【００２１】
また、空調ケース１０の内部のエバポレータ５０通過後の空調風が流下する流路途中には、空調風を加温するヒータコア６０が配置されている。ヒータコア６０は、コ字形に配置されたエバポレータ５０の内側の空間の内部に配置されており、中央部エバポレータ５１の前面に後傾姿勢で立設されている。そして、中央部エバポレータ５１とヒータコア６０の間に、エバポレータ５０通過後の空調風をヒータコア６０の背面に流入させる中央空間２５が確保されている。
【００２２】
コ字形配置のエバポレータ５０の内側に確保された内側流路２１、２２、２３は、全て中央空間２５に合流している。即ち、中央内側流路２１は中央空間２５にそのまま連続している。また、側部内側流路２２、２３は、これらの内側流路２２、２３を画成する流路壁２２Ｈ、２３Ｈの中央部エバポレータ５１寄りの位置に連通用の開口２２ｅ、２３ｅを設けることで、これら開口２２ｅ、２３ｅを通して中央空間２５に合流している。
【００２３】
また、ヒータコア６０の上側には、中央空間２５内に導入されたエバポレータ５０通過後の空調風の少なくとも一部を直接ヒータコア６０の下流側空間であるエアミックス空間２６に向けてバイパスさせるドア付きのバイパス通路が設けられている。ヒータコア６０の後流に確保されたエアミックス空間２６は、バイパス通路を通過して来た空調風（冷風）と、ヒータコア６０を通過して来た空調風（温風）とを混合させるための空間である。空調ケース１０には、このエアミックス空間２６に臨ませてベント吹出口３２等の吹出口が設けられている。
【００２４】
また、このエアコンユニット１Ａの空調ケース１０には、送風ユニット７０からの空調風を導入するための空調風導入口１４が設けられており、その空調風導入口１４に、図３に示すように送風ユニット７０の吐出口が接続されるようになっている。
【００２５】
このエアコンユニット１Ａを車両に据え付ける場合は、エアコンユニット１Ａの側方に送風ユニット７０を配置して、この送風ユニット７０の吐出口をエアコンユニット１Ａの空調風導入口１４に接続する。また、図４に示すように、ベント吹出口３２をベントダクト１０５を介してクロスビーム１０３に接続しながら、エバポレータ５０の上端に突出したボルト１１１を、取付金具１０８を介してクロスビーム１０３に連結して、エアコンユニット１Ａとクロスビーム１０３をモジュール化する。その際、望ましくは、図示しないインストルメントパネルも一緒にモジュール化する。
【００２６】
そして、その状態で、エアコンユニット１Ａを、コ字形配置のエバポレータ５０の開口部及びヒータコア６０が車両後方側に向く姿勢で、車両前席前方の車幅方向中央部に配置し、それにより、送風ユニット７０を助手席側にオフセット配置して車両用空調装置を構成する。また、クロスビーム１０３の両端を車体の左右側壁に固定し、エバポレータ５０の下端から突出したボルト１１１を用いて、エアコンユニット１Ａをフロアパネル１０６に取付金具１０７を介して固定する。
【００２７】
以上により、エアコンユニット１Ａを直接フロアパネル１０６に支持することができるし、また、クロスビーム１０３の略車幅方向中央部を支持する支柱部材として、エアコンユニット１Ａ内の剛性の比較的高いエバポレータ５０を直接役立てることができる。そのため、従来フロアパネルとクロスビームを連結していたブラケットを廃止することができ、乗員の足元スペースを拡げることができる。その結果、フットダクトをレイアウトする際の自由度を拡げることができて、足元吹出風の改善が図れる。
【００２８】
次に空調風の流れについて説明する。
【００２９】
送風ユニット７０を作動させると、空調風は空調風導入口１４から空調ケース１０内に導入され、エバポレータ５０の外側流路である中央流路１１、両側部流路１２、１３から、各エバポレータ５１、５２、５３を通過して内側流路２１、２２、２３に抜ける。この間、空調風はエバポレータ５１、５２、５３によって除湿・冷却される。エバポレータ５１、５２、５３を通過した空調風は、内側流路２１、２２，２３からヒータコア６０の背後の中央空間２５に合流し、ヒータコア６０を通過して、開放された少なくともいずれかの吹出口から車内へ吹き出される。
【００３０】
例えば、フルクールモードの場合は、ヒータコア６０を加温モードにせずに空調風を通過させる。それにより、冷風がそのまま車内へ吹き出される。また、ヒートモード（温調時）の場合は、ヒータコア６０を加温モードにして空調風を通過させる。それにより、エバポレータ５０を通過した空調風が加温されて車内へ吹き出される。このヒートモードではヒータコア６０の温水温度を制御することで、車内へ吹き出す空調風の温度調節を行うことができる。なお、バイパス通路のドアは、ヒートモードには全閉に設定される一方、フルクールモードでは全開に設定される。
【００３１】
このように空調を行う場合、エバポレータ５０がコ字形に配置されることによって、通風面積が大幅に拡大されているので、低騒音・高風量を実現することができる。特にエバポレータ５０がコ字形に配置されることによって、エバポレータ５０が横一列に並ぶ場合と違って、エバポレータ５０の配置幅寸法が抑えられるので、空調ケース１０の幅寸法、つまりエアコンユニット１Ａの幅寸法を抑えつつ低騒音・高風量を実現することができる。
【００３２】
また、支柱部材としての役目を果たすエバポレータ５０が平面視コ字形に配置されているこよで、フロアパネル１０６に対するエバポレータ５０の配置安定性が増し、支柱部材しての強度アップが図れる。
【００３３】
以上においては、エバポレータ５０のどこに、クロスビーム１０３やフロアパネル１０６に固定するためのボルト１１１を設けるかまでは説明しなかったが、次のようにボルトを設けることができる。その例について、図５〜図７を参照して説明する。なお、以下に示すエバポレータは、図２、図３の側部エバポレータ５２、５３に相当するものである。
【００３４】
図５の第１実施形態のエアコンユニットの組付構造では、チューブ５０１ａ及びフィン５０１ｂよりなる熱交換器本体５０１の両端に位置するヘッダ（タンクとも呼ばれる）５０２、５０３が上下方向に延在するような姿勢で、エバポレータ５０Ａを配置している。従って、チューブの延在方向は水平方向になっている。そして、各ヘッダ５０２、５０３の上下端にボルト１１１を突設し、これらボルト１１１を用いて、エバポレータ５０Ａの上下端部をクロスビーム１０３及びフロアパネル１０６（図１または図４参照）に固定している。このように組付けた場合、エバポレータ５０を構成する部分のうち、最も剛性の高いヘッダ５０２、５０３が支柱部材の主要素として機能するので、支持強度のアップが図れる。
【００３５】
図６の第２実施形態のエアコンユニットの組付構造では、チューブ５１１ａ及びフィン５１１ｂよりなる熱交換器本体５１１の両端に位置するヘッダ（タンクとも呼ばれる）５１２、５１３が上下端に位置する姿勢で、エバポレータ５０Ｂを配置している。従って、チューブ５１１ａの延在方向は垂直方向になっている。この組付形態では、直立したチューブ５１１ａ自体の軸方向剛性により、エバポレータ５０Ｂに、ある程度の支柱部材としての強度を期待することができる。
【００３６】
従って、横方向の一端側は、ヘッダ５１２、５１３に接続した配管部材５１５にボルト１１１を突設して、これらボルト１１１を用いることで、エバポレータ５０Ｂをクロスビーム１０３及びフロアパネル１０６（図１または図４参照）に単に固定している。一方、反対側の端部は、エバポレータ５０の上下端に亘る長さのステー５１６を設け、そのステー５１６の上下端にボルト１１１を突設して、これらボルト１１１を用いることで、エバポレータ５０Ｂをクロスビーム１０３及びフロアパネル１０６（図１または図４参照）に固定している。
【００３７】
また、図７の第３実施形態のエアコンユニットの組付構造では、図６の構造における上下の配管部材５１５間を、上下方向に延在する補強ステー５１８で連結している。このように補強ステー５１８をエバポレータ５０Ｂの横方向の端部に設けることによって、支柱部材として利用するエバポレータ５０Ｂの剛性を格段に高めることができる。従って、エバポレータがどの向きで組付けられていても、支柱部材としての機能を十分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態のエアコンユニット組付構造の車室内側から見た正面図である。
【図２】前記エアコンユニットの一例を示す概略構成図であって、内部構造を部分的に透視しながら示す斜視図である。
【図３】図２のエアコンユニットを送風ユニットと組み合わせた構成を示す概略平面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の要部側断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の要部側断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態の要部側断面図である。
【図８】従来のエアコンユニットの組付構造の車内側から見た正面図である。
【図９】従来のエアコンユニットの側断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１Ａ  エアコンユニット
５０，５０Ａ，５０Ｂ、５１〜５３  エバポレータ
１０３  クロスビーム
１０６  フロアパネル
５０２，５０３  ヘッダ
５０８  補強ステー
【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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