(57)【要約】【課題】安価なコストで、荷重入力時に冷媒を車室外で確実に放出させることができる車両用乗員保護装置を提供する。【解決手段】車両前後方向に延びるサイドメンバ１５の下面４９に折れビード４７を設け、サイドメンバ１５の上面５０に、循環配管４１の一部を構成する流通部材５１を取り付け、サイドメンバ１５の前端１５ｂに荷重が入力されたときに、サイドメンバ１５を折れビード４７を起点として屈曲変形させることにより、流通部材５１を変形（破断）させて空調用冷媒を車室外で放出させる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部に荷重が入力された際に、空調用冷媒の車室内への漏洩を防止する車両用乗員保護装置において、
車体前部に配設された車体部材に、その内部を空調用冷媒が送給される空調装置の構成部材を固定し、
前記荷重による車体前部の車体部材の変形を利用して、前記空調装置の構成部材を車室外で変形させることにより、前記空調用冷媒を車室外で放出させるように構成したことを特徴とする車両用乗員保護装置。
【請求項２】
前記車体部材は、車両前後方向に沿って延設されており、この車体部材に前記構成部材を固定することにより、
前記荷重が車両前方から入力されたときに車体部材が車両後方へ変形移動することを利用して、前記構成部材を変形させることを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項３】
前記車体部材に、荷重の入力時に車体部材の屈曲変形を促進させる折曲用脆弱部を形成すると共に、該折曲用脆弱部に対応した部位の車体部材に前記構成部材を固定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項４】
前記車体部材の部位のうち、荷重入力時に折曲用脆弱部を起点として屈曲する側に前記構成部材を取り付けたことを特徴とする請求項３に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項５】
前記車体部材に、荷重の入力時に車体部材の軸方向圧壊を促進させる圧壊用脆弱部を形成すると共に、該圧壊用脆弱部に対応した部位の車体部材に前記構成部材を固定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項６】
前記車体部材は、サイドメンバ又はサスペンションメンバであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項７】
前記空調装置の構成部材は、アキュムレータ、内部熱交換器、及び空調用冷媒の循環配管の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用乗員保護装置に関し、更に詳しくは、車体前部に荷重が入力された場合に、車体部材の変形を利用して空調用冷媒を車室外で放出させる車両用乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車体前部のエンジンルームから車室内に亘って、コンデンサや空調用冷媒の循環配管などの空調装置の構成部材が配設されている。この空調装置には、近年の地球環境保護の観点から、二酸化炭素等のノンフロンガスなどの冷媒が用いられている。
【０００３】
前記空調装置においては、車体に荷重が入力され、車室内に設けられた空調装置の構成部材が破断した場合に、該構成部材から車室内に前記冷媒が漏れるおそれがある。このため、エンジンルーム内に配索した冷媒用の循環配管に電磁開閉弁を接続し、車体に荷重が入力されてエアバッグ作動信号を受けたときに前記電磁開閉弁が開くことにより、該電磁開閉弁からエンジンルーム内に冷媒を放出させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３５１９８５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、前記従来例では、エアバッグ作動信号を用いているため、この作動信号の伝達に異常が生じた場合は、電磁開閉弁が正常に開かないおそれがある。従って、電磁開閉弁を正常に作動させるために、新たな機能を追加する等の対策が必要となり、コスト上昇を招くおそれがある。
【０００５】
また、センサー、リレー及び電磁開閉弁などの複雑な電気回路が必要となるため、この電気回路によっても多額のコストがかかるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、安価なコストで、荷重入力時に冷媒を確実に車室外で放出させることができる車両用乗員保護装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は、車体前部に荷重が入力された際に、空調用冷媒の車室内への漏洩を防止する車両用乗員保護装置において、車体前部に配設された車体部材に、その内部を空調用冷媒が送給される空調装置の構成部材を固定し、前記荷重による車体前部の車体部材の変形を利用して、前記空調装置の構成部材を車室外で変形させることにより、前記空調用冷媒を車室外で放出させるように構成している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車両前方や車両斜め前方からのみならず、車両側方から車体前部に対して荷重が入力された場合にも、空調装置の構成部材を車室外で変形させるため、車室内への空調用冷媒の漏洩を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１０】
[第１の実施形態]
図１は、本発明の第１実施形態による空調装置を取り付ける前の車体前部を示す斜視図である。
【００１１】
車体前部１には、エンジンルーム３が配設されており、該エンジンルーム３と車室内５とは、車幅方向に沿って延設されたカウルボックス７と該カウルボックス７の下部に設けられたダッシュパネル９とによって分けられている。
【００１２】
また、エンジンルーム３側の車体の左右両側には、車両前後方向に沿ってフードリッジ１１が延設され、該フードリッジ１１の車幅方向内側にはストラットハウジング１３が配設されている。そして、ストラットハウジング１３の下側には、前記ダッシュパネル９の下端部から車両前方に沿って車体前端部に至るまで延びるサイドメンバ１５（車体部材）が設けられている。
【００１３】
さらに、サイドメンバ１５の下部には、平面視略コ字状のサスペンションメンバ１７が配設されている。このサスペンションメンバ１７は、車幅方向に延びてサイドメンバ１５の後端部１５ａの下側に取り付けられる後部１９と、該後部１９の左右両端から車両前方に向けて延びる側部２１と、該側部２１の前端２１ａから屈曲して上方に延びる脚部２３（図７参照）とから構成されている。これらのサイドメンバ１５やサスペンションメンバ１７は、非常に強度の高い車体骨格部材である。
【００１４】
そして、車体前端には、車幅方向に沿って延び、図示しないラジエータを支持するラジエータサポート２５が配設されている。
【００１５】
図２は、本発明の第１実施形態による空調装置の冷凍サイクルを示すシステム図である。
【００１６】
この空調装置２７は、エンジンルーム３内から車室内５に亘って配索された複数の構成部材からなる。この構成部材は、具体的には、コンデンサ２９（凝縮器、ガスクーラー）、内部熱交換器３１、減圧弁３３、エバポレータ３５（蒸発器）、アキュムレータ３７（蓄圧器）、コンプレッサー３９（圧縮機）、及びこれらを繋いで空調用冷媒ｒを流通させる循環配管４１である。
【００１７】
前記コンデンサ２９は、車両の走行風又は図外のブローファンを利用して空調用冷媒ｒを冷却及び液化させるものであるため、エンジンルーム３の前端部に配置されている。
【００１８】
内部熱交換器３１は、コンデンサ２９の冷媒流路の下流側に配置され、この内部熱交換器３１の内部には、複数の屈曲部を有する内部配管４３，４５を一対に対向させて配置しているため、一方の内部配管４５から他方の内部配管４３に熱が移動して熱交換が行われる。
【００１９】
エバポレータ３５は、液化した空調用冷媒ｒを気化（蒸発）させて、この気化熱で車室内５を冷却するように、車室内５に配置されている。
【００２０】
アキュムレータ３７内には、液体状態及び気体状態の空調用冷媒ｒが収納されており、アキュムレータ３７から気体状態の空調用冷媒ｒが吐出される。
【００２１】
コンプレッサー３９は、アキュムレータ３７の冷媒流路の下流側に配置されており、気体状態の空調用冷媒ｒをコンデンサ２９で冷却して液化しやすくするために、空調用冷媒ｒを加圧するものである。
【００２２】
前述した空調装置２７の構成部材のうち、エバポレータ３５と該エバポレータ３５近傍の循環配管４１は車室内に配置され、これら以外の構成部材は、エンジンルーム３内に配置されている。
【００２３】
前記構成を有する空調装置２７における冷凍サイクルを簡単に説明する。
【００２４】
コンプレッサー３９にて圧縮された高温高圧の気体状態の空調用冷媒ｒは、空調用冷媒ｒの循環配管４１を介してコンデンサ２９に送給され、該コンデンサ２９において、走行風又はブローファンによる風で冷却され、高圧状態のまま内部熱交換器３１に送られる。こののち、減圧弁３３にて圧力が低下した空調用冷媒ｒはエバポレータ３５において蒸発し、その気化熱がエバポレータ３５を通過して流れる車室内の空気から奪われて該空気が冷却されるため、車室内が冷房される。
【００２５】
そして、気化した空調用冷媒ｒは、アキュムレータ３７から内部熱交換器３１に送られ、該内部熱交換器３１内で、一対に対向配置された内部循管同士４３，４５で熱交換され、コンプレッサー３９に送られる。
【００２６】
図３は、本発明の第１実施形態による空調装置の循環配管を取り付けた車体前部の側面図である。
【００２７】
サイドメンバ１５は、矩形状の閉断面構造に形成された車体部材であり、下面に側面視略三角状の折れビード４７（折曲用脆弱部）が形成されている。この折れビード４７は、サイドメンバ１５の下面４９を上方に向けて凹ませて下面４９に一体に形成したものである。また、サイドメンバ１５の上面５０のうち、折れビード４７に対応する部位には、内部に空調用冷媒ｒが送給される流通部材５１が固定されている。この流通部材５１は、熱交換器であるコンデンサ２９と内部熱交換器３１との間の循環配管４１に介挿されて循環配管４１の一部を構成しており、サイドメンバ１５よりも強度が小さい材料、例えば合成樹脂等から形成されている。
【００２８】
即ち、左右のサイドメンバ１５，１５の前端部の車幅方向内側には、コンデンサ２９が配置されており、該コンデンサ２９からは循環配管４１が延び、流通部材５１の前端５３に接続されている。また、流通部材５１の後端５５からは循環配管４１が内部熱交換器３１に向けて配索されている。
【００２９】
前記流通部材５１は、軸方向に沿って貫通した挿通孔が内部に形成された筒状部材であり、前端部及び後端部は、サイドメンバ１５の上面に固定された取付片５７，５９に回動可能に軸支されている。そして、流通部材５１の前端部と後端部との中間部に対応するサイドメンバ１５の下面４９に前記折れビード４７が配置されている。
【００３０】
次に、本実施形態において、荷重Ｆが入力されたときの車体前部の変形挙動について説明する。
【００３１】
図４は、本発明の第１実施形態において、車体前部に荷重が入力されたときの車体前部の変形状態を示す側面図である。
【００３２】
まず、図外のバンパを介してサイドメンバ１５の前端１５ｂに荷重Ｆが入力されると、この荷重Ｆはサイドメンバ１５の軸方向に沿って伝達される。すると、図４に示すように、サイドメンバ１５の下面４９に形成した折れビード４７を起点として、サイドメンバ１５が上方に向けて側面視逆Ｖ字状に屈曲変形する。
【００３３】
この屈曲変形した頂部６１は、流通部材５１の長手方向中央部を下から押し上げるが、流通部材５１の前端部及び後端部が取付片５７，５９を介してサイドメンバ１５に固定されているため、流通部材５１は中央部５７が折れて変形（破断）する。
【００３４】
この変形によって、流通部材５１から４３，４５がエンジンルーム３内に放出されて、車室内５での漏れを防止することができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、前記折れビード４７をサイドメンバ１５の下面４９に形成し、流通部材５１を上面５０に取り付けた態様について説明した。しかし、折れビード４７は、サイドメンバ１５の上面５０、車幅方向外側の側面、車幅方向内側の側面６３のいずれに形成しても良い。また、流通部材５１は、折れビード４７を形成した面に対向する面に取り付ける。例えば、車幅方向内側の側面に折れビード４７を形成した場合は、車幅方向外側の側面に流通部材５１を取り付ける。これによって、サイドメンバ１５が折れビード４７を起点に屈曲変形したときに、その折れ曲がった頂部５７で流通部材５１を変形（破断）させることができる。
【００３６】
以下に、本実施形態による作用効果について説明する。
【００３７】
前記車体部材であるサイドメンバ１５は、車両前後方向に沿って延設されており、このサイドメンバ１５に前記流通部材５１を固定することにより、前記荷重Ｆの入力時にサイドメンバ１５が車両後方へ変形移動することを利用して、流通部材５１を変形（破断）させるように構成している。
【００３８】
このため、車体前部１に対して、車両前方又は車両の斜め前方から荷重Ｆが入力された場合に、空調用冷媒ｒが車室外で放出するので、車室内５での空調用冷媒ｒの漏洩を確実に防止することができる。
【００３９】
また、前記車体部材であるサイドメンバ１５に、荷重Ｆの入力時にサイドメンバ１５の屈曲変形を促進させる折れビード４７（折曲用脆弱部）を形成すると共に、該折れビード４７に対応した部位のサイドメンバ１５に流通部材５１を固定している。
【００４０】
このため、荷重入力時にサイドメンバ１５が確実かつ効率的に変形するため、流通部材５１を更に確実に変形（破断）させることができる。
【００４１】
前記サイドメンバ１５の部位のうち、荷重入力時に折れビード４７を起点として屈曲する側に前記流通部材５１を取り付ているため、サイドメンバ１５が屈曲する頂部５７によって流通部材５１を押し曲げるので、強度が大きい空調装置２７の構成部材であっても確実に変形（破断）させることができる。
【００４２】
[第２の実施形態]
次いで、本発明の第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態と同一構造については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
図５は、本発明の第２実施形態による空調装置の循環配管を取り付けた車体前部の側面図である。
【００４４】
本実施形態においては、荷重入力時にサイドメンバ１５（車体部材）の軸方向の圧壊を促進させる圧壊用脆弱部を形成している。この圧壊用脆弱部は、サイドメンバ１５の上面５０及び下面４９に車両前後方向に沿って複数箇所ずつ設けた圧壊ビード６５である。この圧壊ビード６５は、上下一対に配置されており、該圧壊ビード６５に対応するサイドメンバ１５の上面５０の部位には流通部材５１が固定されている。該流通部材５１も、前端部と後端部とがサイドメンバ１５の上面５０に固定した取付片５７，５９に回動可能に軸支されている。そして、流通部材５１の前端部と後端部との間に圧壊ビード６５が配置されており、これらの圧壊ビード６５が形成された部位が圧壊区間Ｌとなっている。
【００４５】
次に、本実施形態において、荷重Ｆが入力されたときの車体前部の変形挙動について説明する。
【００４６】
まず、図外のバンパを介してサイドメンバ１５の前端１５ｂに荷重Ｆが入力されると、この荷重Ｆはサイドメンバ１５の軸方向に沿って伝達される。そして、図６に示すように、サイドメンバ１５の上下面に形成した圧壊ビード６５が配設された圧壊区間Ｌが圧壊し、この圧壊した部分だけサイドメンバ１５の前後長が短くなる。すると、流通部材５１の前端部が車両後方に向けて移動するが、後端部はサイドメンバ１５の上面５０に固定されているため、流通部材５１に軸方向の圧縮荷重が入力される。これによって、流通部材５１は中央部が折れて変形（破断）する。
【００４７】
この変形（破断）によって、流通部材５１から空調用冷媒ｒがエンジンルーム３内に放出されて、車室内５での漏れを防止することができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、前記圧壊ビード６５をサイドメンバ１５の上下面４９，５０に形成したが、サイドメンバ１５の側面６３に形成してもよい。また、流通部材５１をサイドメンバ１５の上面５０ではなく、下面４９や側面６３に設けても良い。
【００４９】
以下に、本実施形態による作用効果について説明する。
【００５０】
前記車体部材であるサイドメンバ１５に、荷重Ｆの入力時にサイドメンバ１５の軸方向圧壊を促進させる圧壊ビード６５（圧壊用脆弱部）を形成すると共に、該圧壊ビード６５に対応した部位のサイドメンバ１５に前記流通部材５１を取り付けているため、確実に流通部材５１を変形（破断）させることができる。
【００５１】
[第３の実施形態]
次いで、本発明の第３実施形態について説明するが、前記第１及び第２実施形態と同一構造については、同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５２】
図７は、本発明の第３実施形態による空調装置の循環配管を取り付けた車体前部の側面図である。
【００５３】
前述したように、サスペンションメンバ１７の後部１９は、サイドメンバ１５の後端部１５ａに取り付けられており、脚部２３の上端はサイドメンバ１５に取り付けられている。そして、サスペンションメンバ１７の側部２１は、サイドメンバ１５の下方を車両前後方向に沿って延設されている。この側部２１の上面６７には、前後長さの中間部分に側面視Ｖ字状の折れビード６９が形成されており、該折れビード６９に対応する側部２１の上面６７に流通部材５１が固定されている。該流通部材５１の前端部は、サスペンションメンバ１７の側部２１の前端部２１ａに取付片５７を介して回動可能に支持され、後端部は、サスペンションメンバ１７の側部２１の後部１９に取付片５９を介して回動可能に支持されている。
【００５４】
次に、本実施形態において、荷重Ｆが入力されたときの車体前部の変形挙動について説明する。
【００５５】
まず、図外のバンパを介してサイドメンバ１５の前端１５ｂに荷重Ｆが入力されると、この荷重Ｆは、脚部２３を介してサスペンションメンバ１７に伝達される。
【００５６】
すると、図８に示すように、サスペンションメンバ１７の側部２１が折れビード６９を起点として側面視略Ｖ字状に下方に屈曲変形し、サスペンションメンバ１７の側部２１の前端２１ａが車両後方に向けて移動する。そして、流通部材５１にも軸方向の圧縮荷重が入力される。
【００５７】
ここで、流通部材５１の強度は、サスペンションメンバ１７の強度よりも小さいため、流通部材５１は、前後方向中央部が上方に持ち上がるように変形しながら変形（破断）する。
【００５８】
この変形（破断）によって、流通部材５１の破断部から空調用冷媒ｒがエンジンルーム３内に放出されて、車室内での漏れを防止することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、前記圧壊ビード６５をサスペンションメンバ１７の側部２１の上面６７に形成したが、側部２１の下面７１に形成してもよい。また、流通部材５１をサスペンションメンバ１７の上面６７ではなく、下面７１に設けても良い。
【００６０】
以下に、本実施形態による作用効果について説明する。
【００６１】
前記車体部材として、前記第１及び第２実施形態で説明したサイドメンバ１５のみならず、本実施形態のようにサスペンションメンバ１７を用いることができる。このため、部品レイアウトの関係上、サイドメンバ１５に流通部材５１を取り付けることができない場合においても、流通部材５１をサスペンションメンバ１７に取り付けることができ、荷重入力時において確実に車室外で空調用冷媒ｒを放出させることができる。
【００６２】
前記空調装置の構成部材として、アキュムレータ３７、内部熱交換器３１、及び空調用冷媒ｒの流通部材５１（循環配管４１の一部）のうち少なくともいずれかを用いることができる。
【００６３】
このように、前記流通部材５１以外にも、アキュムレータ３７又は内部熱交換器３１をサイドメンバ１５やサスペンションメンバ１７に取り付けて、車体に荷重が入力されたときに変形（破断）させるようにしても良い。
【００６４】
これらのアキュムレータ３７や内部熱交換器３１は、内部に収容される空調用冷媒ｒの量が他の構成部材よりも大きいため、変形（破断）させたときの冷媒放出量が非常に多くなり、車室内への冷媒の漏洩を更に効率的に防止することができる。ここで、アキュムレータ３７や内部熱交換器３１は、比較的強度が高い構成部材であるが、サイドメンバ１５やサスペンションメンバ１７等の更に高強度の車体骨格部材の変形を利用すれば、車体への荷重入力時に確実に変形（破断）させることができる。
【００６５】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。
【００６６】
例えば、第１〜第３実施形態においては、車両前方から車体前部１に対して荷重Ｆが入力されたときに、サイドメンバ１５又はサスペンションメンバ１７を変形させるようにした。しかし、車幅方向に延びる車体部材に空調装置２７の構成部材を取り付けることにより、車両側方から荷重が入力された場合においても、車室外で空調用冷媒ｒを放出させるようにしても良い。
【００６７】
また、空調用冷媒ｒには、ＣＯ２冷媒の他、プロパン、アンモニア等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施形態による空調装置を取り付ける前の車体前部を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態による空調装置の冷凍サイクルを示す概略図である。
【図３】本発明の第１実施形態による流通部材を取り付けた車体前部の側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態において、車体前部に荷重が入力されたときの車体前部の変形状態を示す側面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による流通部材を取り付けた車体前部の側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態において、車体前部に荷重が入力されたときの車体前部の変形状態を示す側面図である。
【図７】本発明の第３実施形態による流通部材を取り付けた車体前部の側面図である。
【図８】本発明の第３実施形態において、車体前部に荷重が入力されたときの車体前部の変形状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６９】
Ｆ…荷重
ｒ…空調用冷媒
１…車体前部
５…車室内
１５…サイドメンバ（車体部材）
１７…サスペンションメンバ（車体部材）
２７…空調装置
３１…内部熱交換器（構成部材）
３７…アキュムレータ（構成部材）
４７，６９…折れビード（折曲用脆弱部）
５１…流通部材（循環配管、構成部材）
６５…圧壊ビード（圧壊用脆弱部）
【図１】
2007168476.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007168476.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007168476.tif 000007
【図６】
2007168476.tif 000008
【図７】
2007168476.tif 000009
【図８】
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