JP2005297914A - 車両用空調ユニットの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】空調ユニットからの空調風をクロスカービームを介して車室に送風する構造であっても、クロスカービームの剛性を十分に確保することができ、且つ空調風の送風抵抗を低下させることのない構造とする。
【解決手段】インストルメントパネルの裏側で車室を横断するように配置されるクロスカービーム４と、クロスカービーム４に取り付けられる空調ユニット２とを備える。空調ユニット２の送風路の一部となる送風孔１５，１６，１７を有した送風用ブロック１２がクロスカービーム４における空調ユニット取付部位に設けられており、車室への送風を行うダクト３と送風用ブロック１２の送風孔１５，１６，１７とが連通するように接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調ユニットをクロスカービームに取付ける車両用空調ユニットの取付構造に関する。

車室内の空調を行う空調ユニットが自動車における車室前方側のインストルメントパネルの裏側に配置されている。また、自動車においては、車体の横方向の剛性を確保するため、クロスカービームが車室を横切るようにインストルメントパネルの裏側に配置される。このようなことから、空調ユニットとクロスカービームとを関連付けて組み付けることにより車体部品の低減や省スペース化を行うことがなされている。

図５は、このような観点からなされたインストルメントパネルを示し、特開２００２−１８７４５９号公報に開示されている。

図５に示すように、インストルメントパネル１００における車室側には、オーディオ１０１，１０２やエアコンコントローラ１０３が取り付けられている。このインストルメントパネル１００の裏側には、フレーム構造体からなるクロスカービーム１１０が取り付けられると共に、空調ユニット１２０が配置されている。

空調ユニット１２０は、ブロア１２１、エバポレータ１２２、ヒータコア１２３等の構成部品を内部に備えており、クロスカービーム１１０の下側に配置されている。なお、空調ユニット１２０の上部には、デフ吹出用開口１２５が形成されており、このデフ吹出用開口１２５にデフダクト１３０が接続されている。

クロスカービーム１１０は、車室を横切る方向（紙面貫通方向）に延びており、その両端部が車体（図示省略）に固定される。また、長さ方向中央部分には脚部１１１が下方向に延びており、脚部１１１が車体に固定されるようになっている。空調ユニット１２０は、脚部１１１上に支持されることにより、クロスカービーム１１０に取り付けられている。さらに、クロスカービーム１１０は中空状の空気案内通路１１５を備えており、この空気案内通路１１５のベント吹出用開口１１７が空調ユニット１２０の吹出口と連通している。すなわち、クロスカービーム１１０は空調ユニット１２０からの空調風の通路となるものであり、空気案内通路１１５がダクトと接続されることにより、車室の空調を行うようになっている。
特開２００２−１８７４５９号公報

図５に示す構造では、クロスカービーム１１０に中空状の空気案内通路１１５が形成されているため、クロスカービーム１１０としての剛性が低下し、所定の剛性が得られない問題を有している。これに対し、クロスカービーム１１０に剛性を付与するためには、空気案内通路１１５を小さくする必要があるが、この場合には、空気案内通路１１５の送風抵抗が低下するため、空調ユニット１２０からの空調風を車室に十分に供給できないものとなる。

本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、空調ユニットからの空調風をクロスカービームを介して送風する構造とした場合であっても、クロスカービームの剛性を十分に確保することができると共に、空調風の送風抵抗を低下させることのない車両用空調ユニットの取付構造を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、インストルメントパネルの裏側で車室を横断するように配置されるクロスカービームによって空調ユニットが車体に固定される車両用空調ユニットの取付構造であって、空調ユニットに設けられた開口部と開口形状が一致する送風孔を有する送風用ブロックと、この送風用ブロックの対向する両側面から延設され、端部が車体に固定されるサイドビームとから前記クロスカービームが構成され、該送風用ブロックの入口側開口面に該空調ユニットの該開口部が連通されつつ、該送風用ブロックの出口側開口面にダクトが連通され、且つ空調ユニットが送風用ブロックを介してクロスカービームに固定されることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用空調ユニットの取付構造であって、前記送風用ブロックとサイドビームとが別部材で構成されると共に、送風用ブロックとサイドビームとが締結部材によって組み付け可能となっていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の車両用空調ユニットの取付構造であって、前記送風用ブロックと空調ユニットとに相互に係合する係合手段が設けられており、当該係合手段の係合状態で送風用ブロックと空調ユニットとが締結ネジによって締結されることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用空調ユニットの取付構造であって、前記送風用ブロックの外形が空調ユニットの凹凸形状と嵌合する凹凸形状となっていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、送風孔を有した送風用ブロックがクロスカービームの構成部材となっており、この送風用ブロックに空調ユニットが取り付けられると共に、送風用ブロックの送風孔が車室への送風を行うダクトと連通状に接続されるため、空調ユニットの空調風が送風孔を介してダクトに供給され、車室の空調を行うことができる。

このような請求項１記載の発明では、送風用ブロックに形成した送風孔が空調風の通路となるものであり、クロスカービームの全体に空調風の通路を形成する必要がない。このため、クロスカービームの剛性を確保することができる。また、送風孔を大きくしても、クロスカービーム全体の剛性に影響することがない。これにより、空調ユニットからの空調風の送風抵抗を低下させることなく、ダクトに導くことができる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、送風用ブロックが別体となっており、クロスカービームのサイドビームと組み付けられることによりクロスカービームを構成するため、クロスカービームを車種に合わせて変更することができ、汎用性のあるものとすることができる。

また、クロスカービーム及び空調ユニットの分解が容易となり、修理やメンテナンスの作業性が向上する。さらに、サイドビームとして、パイプ材を使用することができるため、コストを低減することが可能となる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１及び２記載の発明の効果に加え、送風用ブロックと空調ユニットとに設けた係合手段を係合させることにより、クロスカービームに対する空調ユニットの位置決めを簡単且つ正確に行うことができる。このため、クロスカービームと空調ユニットとの組み付け作業性が向上する。

請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３記載の発明の効果に加えて、送風用ブロックの凹凸形状と空調ユニットの凹凸形状とを嵌合させることにより、クロスカービームに対する空調ユニットの組み付けを行うことができるため、これらの組み付け作業性が向上する。

以下、本発明を図示する実施形態により、具体的に説明する。なお、各実施形態において、同一の部材には同一の符号を付して対応させてある。

（第１実施形態）
図１〜図４は、本発明の第１実施形態を示し、図１は分解斜視図、図２は組み付け状態の正面図、図３は組み付け状態の側面図である。

この実施形態の車両用空調ユニットの取付構造１は、クロスカービーム４と、クロスカービーム４に組み付けられる空調ユニット２とを備えている。これらのクロスカービーム４及び空調ユニット２は、車室前方側に設けられるインストルメントパネル（図示省略）の裏側に配置されるものである。

クロスカービーム４は、インストルメントパネルの裏側で車体の幅方向に延びており、その長さ方向における両端部に設けた取付ブラケット１１（図２参照）が車体にネジ止め等により固定される。クロスカービーム４は、長さ方向の略中央部分に位置する送風用ブロック１２と、送風用ブロック１２の長さ方向の両端部の側面から車幅方向に沿って延びる一対のサイドビーム１３，１４とによって構成されている。サイドビーム１３，１４は、送風用ブロック１２と別部材で構成されたもので、パイプ材が使用されることによりクロスカービーム４に所定の剛性を付与するようになっている。上述した取付ブラケット１１は、それぞれのサイドビーム１３，１４の先端部分に一体的に設けられるものである。

送風用ブロック１２は、平面から見て略矩形状に形成されており、長さ方向の両端部には、サイドビーム１３，１４が連結されるサイドブラケット部１２ａ，１２ｂが立ち上がり状に形成されている。これらのサイドブラケット部１２ａ，１２ｂとの間には、略矩形状のメインブロック部１２ｃが一体的に形成されている。

メインブロック部１２ｃは、後述する空調ユニット２を取り付けるためのものであり、クロスカービーム４の略中央部分に送風用ブロック１２が位置することにより、空調ユニット２はクロスカービーム４の略中央部分に取り付けられるようになっている。メインブロック部１２ｃには、３つの送風孔１５，１６，１７が上下方向（厚さ方向）に貫通するように形成されている。３つの送風孔１５，１６，１７は、個々独立するように区画されて形成されるものである。

これらの送風孔１５，１６，１７は、空調ユニット２からの空調風の通路となるものであり、送風用ブロック１２の入口側開口面１２ｇに後述する空調ユニット２の開口部２５，２６，２７が連通されつつ、送風用ブロック１２の出口側開口面１２ｈに後述するベントダクト３が連通されて、空調ユニット２が送風用ブロック１２を介してクロスカービーム４に固定される。

空調ユニット２は、図示を省略したブロア、エバポレータ、ヒータコア等の構成部品を内部に備えている。また、その上端部には、センタ開口部２５とサイド開口部２６，２７が形成されている。センタ開口部２５は、送風用ブロック１２における送風孔１５に対応し、サイド開口部２６，２７は送風用ブロック１２における左右の送風孔１６，１７に対応している。このため、送風用ブロック１２における送風孔１５，１６，１７は、対応した空調ユニット２の開口部２５，２６，２７と略同形状及び略同サイズとなるように形成されるものである。さらに、空調ユニット２からは、フロントウインドへの曇止めを行うためのデフ通路２９が上方に延びている。

空調ユニット２は、送風用ブロック１２の真下に位置するように送風用ブロック１２に取り付けられる。空調ユニット２の送風用ブロック１２への取り付けは、締結ネジ４１によって行われるものであり、送風用ブロック１２には締結ネジ４１が貫通する孔部１２ｄが形成され、空調ユニット２の外側面における対応部位には、締結ネジ４１が螺合するネジ孔２ｄが形成されている。この場合、送風用ブロック１２の孔部１２ｄは肉薄となって下方に垂下するストッパ部１２ｆに形成されるものである。ストッパ部１２ｆは、空調ユニット２の組み付け時に空調ユニット２の上部側面が当接するものである。

送風用ブロック１２及び空調ユニット２には、相互に係合する係合手段が設けられている。この実施形態において、係合手段は空調ユニット２に設けられた係合ピン４２と、係合ピン４２と対応するように送風用ブロック１２に係合された係合孔４３とによって構成されている。この場合、係合ピン４２は、空調ユニット２から上方に延びるデフ通路２９の側面に突出状に形成され、係合孔４３は送風用ブロック１２における中央の送風孔１５形成部位の背面に形成されている。このような係合ピン４２及び係合孔４３が相互に係合することにより、クロスカービーム４に対する空調ユニット２の位置決めを簡単且つ確実に行うことができる。

さらに、この実施形態において、送風用ブロック１２の外形は、空調ユニット２の凹凸形状と嵌合する凹凸形状に形成されるものであり、空調ユニット２がデフ通路２９を備えていることから、送風用ブロック１２の背面にはデフ通路２９に嵌合する嵌合凹部４４が形成されている。デフ通路２９と嵌合凹部４４とが嵌合することによりクロスカービーム４に対する空調ユニット２の位置決めを強固に行うことができ、組み付け作業性が向上する。

ベントダクト３は、空調ユニット２からの空調風を車室内に送り込むダクトを構成するものであり、送風用ブロック１２上に被せられた状態で同ブロック１２に取り付けられる。ベントダクト３は車室側のセンタベント（図示省略）に連結されるセンタダクト３１と、センタダクト３１の両側に設けられたサイドダクト３２，３３とを有している。サイドダクト３２，３３は車室側のサイドベント（図示省略）に連結されるものである。

ベントダクト３におけるセンタダクト３１は、送風用ブロック１２の中央の送風孔１５に対応し、左右のサイドダクト３２，３３は送風用ブロック１２の左右の送風孔１６，１７に対応する。センタダクト３１及び左右のサイドダクト３２，３３は一体となっており、一体となった状態で送風用ブロック１２のサイドブラケット部１２ａ，１２ｂの間に嵌め込まれて固定されるものである。

次に、この実施形態の組み付け手順を説明する。車体に固定されたクロスカービーム４の送風用ブロック１２に対し、空調ユニット２を接近させて、その係合ピン４２を送風用ブロック１２の係合孔４３に係合させる。これと同時に、空調ユニット２のデフ通路２９を送風用ブロック１２の嵌合凹部４４に嵌合させる。係合ピン４２と係合孔４３との係合及びデフ通路２９と嵌合凹部４４との嵌合により、空調ユニット２は送風用ブロック１２に良好に位置決めされた状態となり、そのセンタ開口部２５が送風用ブロック１２の中央の送風孔１５と一致し、左右のサイド開口部２６，２７が送風用ブロック１２の左右の送風孔１６，１７と一致する。なお、係合ピン４２と係合孔４３との組み合わせ及びデフ通路２９と嵌合凹部４４との組み合わせは、いずれか一方であれば良いものである。

空調ユニット２の送風用ブロック１２への位置決めの後、締結ネジ４１を送風用ブロック１２から空調ユニット２に螺合させることにより、空調ユニット２が送風用ブロック１２に組み付けられる。この組み付けの後、送風用ブロック１２のサイドブラケット部１２ａ，１２ｂの間に、ベントダクト３を挿入して組み付ける。サイドブラケット部１２ａ，１２ｂの間への挿入により、ベントダクト３はそのセンタダクト３１が送風用ブロック１２の中央の送風孔１５と一致し、左右のサイドダクト３２，３３が送風用ブロック１２の左右の送風孔１６，１７と一致する。その後、ネジ等の適宜の手段によって、ベントダクト３を送風用ブロック１２に固定する。

このような状態では、送風用ブロック１２の各送風孔１５，１６，１７が対応したダクト３１，３２，３３と連通状に接続される。このため、空調ユニット２からの温調風を送風孔１５，１６，１７を介して、対応したダクト３１，３２，３３に供給することができ、車室内の必要箇所への空調を行うことができる。

このような実施形態では、送風用ブロック１２に形成した送風孔１５，１６，１７が空調ユニット２からの空調風の通路となるため、クロスカービーム４の全体に空調風の通路を形成する必要がない。このため、クロスカービーム４の剛性を確保することができる。また、空調風の通路となる送風孔１５，１６，１７を大きくしても、クロスカービーム４の剛性に影響しない。このため、送風孔１５，１６，１７を空調ユニット２からの空調風の送風抵抗を低下させることのないように形成することができ、車室内の空調を円滑且つ効率良く行うことができる。

さらにこの実施形態では、係合ピン４２と係合孔４３との係合状態で、締結ネジ４１を螺合させることにより、空調ユニット２を組み付けるため、空調ユニット２を高精度に組み付けることができると共に、組み付けの作業性が向上する。

（第２実施形態）
図４は、本発明の実施形態の分解斜視図を示す。この実施形態では、クロスカービーム４を構成する左右のサイドビーム１３，１４と、これらの間に設けられる送風用ブロック１２とを別体とするものである。

左右のサイドビーム１３，１４における送風用ブロック１２側の端部には、取付板５３，５４が一体的に設けられており、それぞれの取付板５３，５４が送風用ブロック１２の左右のサイドブラケット部１２ａ，１２ｂの外面と当接することにより、左右のサイドビーム１３，１４と送風用ブロック１２との組み付けが行われるようになっている。左右のサイドビーム１３，１４と送風用ブロック１２との組み付けは、締結部材としてのネジ５１によって行われるものであり、取付板５３，５４をサイドブラケット部１２ａ，１２ｂに当接させた状態で、取付板５３，５４側からネジ５１をサイドブラケット部１２ａ，１２ｂに螺合させることにより終了する。

このような組み付けにより、クロスカービーム４が構成されるため、送風用ブロック１２への空調ユニット２の組み付けを第１実施形態と同様にして行うことができる。従って、この実施形態においても、第１実施形態と同様な作用及び効果を有するものである。

この実施形態では、以上のように送風用ブロック１２と左右のサイドビーム１３，１４とを別体とすることにより、クロスカービーム４の長さや形状あるいは構造を車種に合わせて変更することができるため、汎用性のあるものとすることができる。また、組み付けられたクロスカービーム４及び空調ユニット２の分解を簡単に行うことができるため、これらの修理やメンテナンスの作業性が向上する。さらに、左右のサイドビーム１３，１４として、安価なパイプ材を使用することができるため、コストを低減させることができる。

以上に加えてこの実施形態では、左右のサイドビーム１３，１４の取付板５３，５４に脚部５５，５６が取り付けられている。脚部５５，５６は、その下端部が車体にネジ止め等により固定されるものであり、これにより、左右のサイドビーム１３，１４を強固に支持することができる。かかる脚部５５，５６は、送風用ブロック１２を挟み込む取付板５３，５４に設けられるため、脚部５５，５６が送風用ブロック１２に取り付けられる空調ユニット２を支持した構造となる。このため、空調ユニット２の支持力を強固にすることができ、空調ユニット２を安定して支持することができる。なお、以上の脚部５５，５６は、第１実施形態におけるサイドビーム１３，１４の送風用ブロック１２側の端部に設けても良いものである。

本発明の第１実施形態の分解斜視図である。 第１実施形態の組付状態の正面図である。 第１実施形態の組付状態の側面図である。 本発明の第２実施形態の分解斜視図である。 クロスカービームに空調ユニットを組み付けた従来の構造を示す断面図である。

符号の説明

１ クロスカービーム
２ 空調ユニット
３ ベントダクト
１２ 送風用ブロック
１３，１４ サイドビーム
１５，１６，１７ 送風孔
２９ デフベント
４１ 締結ネジ
４２ 係合ピン
４３ 係合孔
４４ 嵌合凹部
５１ ネジ
５３，５４ 取付板
５５，５６ 脚部

Claims (4)

1. インストルメントパネルの裏側で車室を横断するように配置されるクロスカービーム（４）によって空調ユニット（２）が車体に固定される車両用空調ユニットの取付構造（１）であって、
   空調ユニット（２）に設けられた開口部（２５，２６，２７）と開口形状が一致する送風孔（１５，１６，１７）を有する送風用ブロック（１２）と、
   この送風用ブロック（１２）の対向する両側面から延設され、端部が車体に固定されるサイドビーム（１３，１４）とから前記クロスカービーム（４）が構成され、
   該送風用ブロック（１２）の入口側開口面（１２ｇ）に該空調ユニット（２）の該開口部（２５，２６，２７）が連通されつつ、該送風用ブロック（１２）の出口側開口面（１２ｈ）にダクト（３）が連通され、且つ空調ユニット（２）が送風用ブロック（１２）を介してクロスカービーム（４）に固定されることを特徴とする車両用空調ユニットの取付構造。
2. 請求項１記載の車両用空調ユニットの取付構造（１）であって、
   前記送風用ブロック（１２）とサイドビーム（１３，１４）とが別部材で構成されると共に、送風用ブロック（１２）とサイドビーム（１３，１４）とが締結部材（５１）によって組み付け可能となっていることを特徴とする車両用空調ユニットの取付構造。
3. 請求項１または２記載の車両用空調ユニットの取付構造（１）であって、
   前記送風用ブロック（１２）と空調ユニット（２）とに相互に係合する係合手段（４２，４３）が設けられており、当該係合手段（４２，４３）の係合状態で送風用ブロック（１２）と空調ユニット（２）とが締結ネジ（４１）によって締結されることを特徴とする車両用空調ユニットの取付構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用空調ユニットの取付構造（１）であって、
   前記送風用ブロック（１２）の外形が空調ユニット（２）の凹凸形状と嵌合する凹凸形状（４４）となっていることを特徴とする車両用空調ユニットの取付構造。
   

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