JP4173694B2 - 車両用隔壁 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両衝突時に容易に破壊されることにより、衝突の衝撃を緩和することのできる車両用隔壁に関する。
【0002】
【従来の技術】
近時、車両衝突時における搭乗者の保護機能が重要視されており、例えば、搭乗者がフロントコンソールまたはハンドルに衝突することを防止するエアバッグが広汎に採用されるようになっている。
【0003】
フロントコンソールにおいてエアバッグにより保護されない箇所またはエアバッグが設けられていない車両のフロントコンソールは、万が一、搭乗者が衝突しても、搭乗者に対して衝撃を与えない構造となっている必要がある。具体的には、フロントコンソールの内部に設けられている機器の機械的強度を小さくし、機器自体が破壊されることにより衝撃を吸収するようにするとよい。
【0004】
フロントコンソールのほぼ中央には、ラジオ類(またはカーナビゲーションシステム等)が設けられており、その奥には車両用空調装置が設けられていることが多い。ラジオ類の機械的強度を小さくすることは困難であり、しかも搭乗者がラジオ類を別品に交換することもある。従って、搭乗者がラジオ類に衝突するとき搭乗者に対して衝撃を与えないためには、奥に配置された車両用空調装置の隔壁が破壊されやすい構造となっているとよい。このようにすると、搭乗者がラジオ類に衝突したとき、衝撃力がラジオ類を介して車両用空調装置に伝わり、車両用空調装置の隔壁が破壊されることにより、搭乗者への衝撃を緩和させることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
車両用空調装置の隔壁において、車両衝突時にラジオ類と衝突すると想定される箇所が容易に破壊されるように、当該箇所の近傍に薄肉部の溝を設ける技術(例えば、特開平10−58951号公報参照)が提案されている。この技術によれば、車両用空調装置で、ラジオ類と衝突する箇所を中心に同心円状の溝が形成されているので、車両衝突時にはこの溝に沿って破壊されることとなる。結果として、車両用空調装置の隔壁が衝撃吸収材として作用することとなり、搭乗者への衝撃を緩和することができて好適である。
【0006】
ラジオ類と衝突する箇所に設ける溝は、深さが深いほど破壊されやすくなるので搭乗者への衝撃を緩和できる。しかしながら、この溝が深いとケース自体の強度も低下する。車両用隔壁は、耐振性上の十分な強度を備えていることが好ましいので、通常走行時には振動に耐え得る強度を有し、車両衝突時には破壊されやすいという相反する性質が要求される。
【0007】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、通常走行時には十分な強度を有するとともに、車両衝突時には容易に破壊され、搭乗者への衝撃を吸収することを可能にする車両用隔壁を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両用隔壁は、内部に空間を有し、離間している他部材が衝突した際の衝撃を受ける衝突面と、前記衝突面の周縁に設けられた薄肉部と、前記衝突面上で、前記他部材と衝突すると想定される箇所に設けられた突起と、前記突起の側面と前記衝突面とを結合する支持部とを有することを特徴とする。
【0009】
このように、衝突面の周縁に薄肉部を設けるとともに、衝突面上に突起を設けると、車両の衝突時に他部材が車両用隔壁側に変位する際、離間している他部材はまず突起に衝突することとなる。従って、この突起を中心に応力集中が発生し、薄肉部のうち突起に近い箇所に割れが発生する。応力集中によって割れが発生することから、薄肉部の厚みは極端に薄くする必要はない。一度発生した割れは薄肉部に沿って容易に裂け拡がるので車両用隔壁は破壊されるに至る。すなわち、通常走行時には十分な強度を有するとともに、車両衝突時には容易に破壊されるので、衝撃を吸収することができる。搭乗者が他部材を介して車両用隔壁に衝突するときには、搭乗者に対する衝撃を吸収および緩和することができる。
【0010】
また、前記突起の側面と前記衝突面とを結合する支持部を設けることから、突起のみが折損することがなく、結果として薄肉部に割れを発生させやすい。
【0011】
また、前記突起は、中空の円筒形状とすると、突起の肉厚を薄くすることができ、樹脂成形時の熱歪みの影響を軽減することができる。
【0012】
さらに、前記薄肉部は、縦横に交差する溝により形成されていてもよい。
【0013】
さらにまた、前記衝突面は、車両用空調装置の空気流通路であると、車両用空調装置によって衝撃を吸収することができる。前記他部材は、例えば、フロントコンソール内部に設けられる機器であってもよい。前記他部材は、エンジンであって、前記薄肉部及び前記突起は前記エンジン側に設けられていてもよい。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用隔壁について好適な実施の形態を挙げ、添付の図1〜図5Bを参照しながら説明する。
【0015】
図1に示すように、本実施の形態に係る車両用隔壁が適用される車両用空調装置10は、車両12の車室内空気の温度および湿度を調整する装置であり、車両12におけるフロントコンソール14の内部に設けられている。車両用空調装置10は、内気または外気を選択して送給するブロアファン(図示せず)と、該ブロアファンから送給される空気を、冷媒の蒸発により冷却および除湿する蒸発器(エバポレータともいう)16と、エンジン18の冷却水を導いて熱交換し、空気を加熱する加熱器(ヒータコアともいう)20と、エンジン18から加熱器20に温水を導く温水流入管路22と、熱交換を行った温水を加熱器20からエンジン18に送出する温水流出管路24とを有する。温水流入管路22は、蒸発器16の下方を経由してエンジン18に接続されている。温水流出管路24は、蒸発器16の上方を経由してエンジン18に接続されている。なお、「温水」とは、冷却水がエンジン18の廃熱によって加熱された状態を意味する。
【0016】
また、車両用空調装置10は、図示しない圧縮機(コンプレッサともいう)、凝縮器(コンデンサともいう)および膨張弁(エキスパンションバルブともいう)を有する。蒸発器16で蒸発した冷媒は、圧縮機で圧縮された後、凝縮器で液化する。液化した冷媒は、膨張弁で霧状となり蒸発器16へ戻って循環する。
【0017】
さらに、車両用空調装置10は、蒸発器16を通った空気のうち加熱器20へ導入する量を調整するエアミックスドア26と、空気の流路を変えることにより3つの吹出口、つまり、デフロスタ吹出口28、フェイス吹出口29およびフット吹出口30を選択することのできる2つの切換ドア32および34を有する。
【0018】
ブロアファンから送給される空気はまず蒸発器16前面の空間33に導入され、蒸発器16を通った後エアミックスドア26によって流れが制御される。エアミックスドア26の開度により、空気の一部または全ての空気が加熱器20に導かれる。また、エアミックスドア26を全閉とすると、空気を加熱器20に対して遮断することができる。
【0019】
エアミックスドア26を全開して、蒸発器16を通った全ての空気を加熱器20に導入する場合、加熱器20を通った空気は、第1空気流通路36を経由し上方へ導かれ、第1空気流通路36の出口空間部である空間37に至る。一方、エアミックスドア26を全閉とする場合、蒸発器16を通った空気は、加熱器20に供給されることなく、空間37に直接導かれる。空間37に導かれた空気は、切換ドア32および34の開度に応じてデフロスタ吹出口28および/またはフェイス吹出口29から送気される。また、切換ドア32および34の開度に応じて、空気の一部または全ての空気は第2空気流通路(空間)38に導かれ、フット吹出口30から送気される。デフロスタ吹出口28に導かれた空気は、ダクト40を通りフロントガラス41に向けて送気される。フェイス吹出口29に導かれた空気は、ダクト42およびベンチグリル44を通って車室内に送気される。フット吹出口30に導かれた空気は、図示しないダクトを通り搭乗者の足元に向けて送気される。
【0020】
車両用空調装置10を構成する第2空気流通路38の隔壁は、比較的薄い樹脂板46で構成されていて、この樹脂板46の車室内側近傍には、フロントコンソール14に取り付けられたラジオ類(他部材)48が存在する。樹脂板46は、例えばポリプロピレンで成型されている。
【0021】
図2に示すように、温水流入管路22は樹脂製の第1保護カバー50および第2保護カバー52によって覆われている。温水流出管路24は、一部が断熱材54で覆われている。これらの第1保護カバー50、第2保護カバー52および断熱材54により、人(搭乗者またはメンテナンス員)が誤って温水流入管路22または温水流出管路24に直接触れることが防止される。
【0022】
車両用空調装置10の車室内側の樹脂板46で、ラジオ類48(図1参照)に近い面(衝突面)56の周縁には溝58が形成されている。溝58の部分の肉厚は、樹脂板46の強度上十分な厚みがあり、樹脂板46は通常走行時の振動や疲労に耐え得る。
【0023】
溝58は、縦横に配設されて格子形状となっており、縦横の溝58に囲まれた複数のブロック60が形成されている。面56の略中央で、ラジオ類48に最も近い箇所には比較的小さい突起62が設けられている。車両12が衝突事故を起こす際、この突起62が設けられている箇所が、最初にラジオ類48と衝突すると想定される。
【0024】
図3に示すように、突起62は中空の円筒形状であり、平面状の頂部64に有底な丸穴66が開口している。丸穴66は、裏面つまり第2空気流通路38(図1参照)の側から開口していてもよい。突起62の側面と面56とは4つの三角リブ(支持部)68で結合されている。4つの三角リブ68は、突起62を中心にして互いに略90°の間隔で設定されている。
【0025】
突起62は、丸穴66を有するので比較的肉厚が薄く、樹脂成形直後における冷却時の熱歪みを低減することができる。突起62の頂部64は平面であることから、ラジオ類48がこの頂部64に衝突したとき、ラジオ類48は頂部64を確実に押圧する。また、突起62は三角リブ68を有することから、ラジオ類48により押圧されたときに折損することがない。つまり、ラジオ類48から受ける力を面56に確実に伝えることができる。
【0026】
次に、このように構成される車両用空調装置10が、車両12の衝突事故時に、衝撃力を吸収する作用について、図4〜図5Bを参照しながら説明する。
【0027】
車両12が走行中に前方の障害物に衝突すると、搭乗者は反動によって前方へ飛び出す力を受ける。これにより搭乗者はフロントコンソール14の略中央に配設されているラジオ類48に衝突することが想定される。前席の左右に座っている搭乗者は、中央のラジオ類48に衝突する可能性は小さい。しかし、後席の中央部またはフラットシートである前席の中央部に座っている搭乗者は、シートベルトを閉め忘れている場合に、ラジオ類48に衝突する可能性がある。
【0028】
搭乗者がラジオ類48に衝突すると、ラジオ類48は車両12の前方に向かって押し出され、ラジオ類48の裏面48aが車両用空調装置10の突起62に当接する。図4に示すように、裏面48aは突起62の頂部64を衝撃荷重Fで押圧する。このとき、頂部64は平面であることから衝撃荷重Fが突起62に確実に伝えられる。また、突起62の根元部には複数の三角リブ68が設けられているので、突起62は折損することがなく、衝撃荷重Fが面56に伝えられる。
【0029】
衝撃荷重Fは、突起62のみに伝えられることから、この部分に応力集中が発生し、突起62に近い部分の溝58に割れ70が発生する。つまり、溝58の部分の肉厚は、通常走行時の振動に耐え得る十分な厚みを有しているが、応力集中により容易に割れ70が発生することとなる。
【0030】
この後、搭乗者によってラジオ類48は第2空気流通路38(図1参照)内に押し込まれ、これに伴い割れ70は溝58に沿って裂け拡がる。つまり、一旦割れ70が発生すると、その後は、割れ70の端部70a、70b、70c等に剪断応力が集中して発生するので割れ70は容易に裂け拡がる。また、溝58は縦横に配設された格子形状をなしているので、割れ70も溝58に沿って縦横に裂け拡がる。
【0031】
割れ70が発生して裂け拡がる間、搭乗者がラジオ類48を介して受ける衝撃力は、割れ70を裂け拡げる弱い力だけである。従って、搭乗者がラジオ類48から受ける衝撃が緩和される。
【0032】
なお、仮に突起62がない場合には、車両12の衝突時に、ラジオ類48の裏面48aと車両用空調装置の面56とが面接触することとなり、応力集中が発生しにくい。この場合、樹脂板46が容易に破壊されるためには、溝58の深さを深く設定する必要があり、通常走行時における強度が不足する。
【0033】
また、ラジオ類48と樹脂板46との接触箇所を1箇所に特定できない場合には、複数の突起62を設けてもよい。例えば、図5Aに示すように、面56において左右の比較的離れた箇所に2つの突起62aおよび突起62bを設けるとよい。この場合、ラジオ類48が傾斜した状態で樹脂板46に接近しても、2つの突起62aまたは突起62bのいずれか1つがラジオ類48の裏面48aと衝突することとなる。従って、衝撃荷重Fによる応力集中が発生し、樹脂板46は容易に破壊される。
【0034】
次に、車両用空調装置10のケースが左右に分割可能な2つの樹脂部品72aおよび72b(図5B参照)から構成されている場合を考える。この場合、ラジオ類48が衝突し得る面は右側の面56aと左側の面56bの2つである。樹脂部品72aと樹脂部品72bとの継ぎ目74が厚いと、割れ70(図4参照)が継ぎ目74を境として拡開しなくなる事態が想定される。
【0035】
継ぎ目74が厚い場合には、図5Bに示すように、面56aに突起62aを設け、面56bに突起62bを設けるとよい。これらの突起62aおよび62bの高さは、継ぎ目74より高く設定する。このようにすると、ラジオ類48の裏面48aは、2つの突起62aおよび/または62bに衝突し、面56aは突起62aを中心とした応力集中により破壊され、面56bは突起62bを中心とした応力集中によって破壊される。面56aおよび/または56bが破壊された後、継ぎ目74に応力集中が発生することとなり、この継ぎ目74も破壊される。従って、樹脂板46は十分に破壊され、衝撃力は吸収されることとなる。
【0036】
この場合、車両用空調装置10の受ける衝撃荷重は、2つの衝撃荷重FaおよびFbに分散することとなるので、樹脂板46を破壊する応力も2箇所に分散して低減する。実際上、応力が2箇所に分散しても、樹脂板46は十分に破壊される。継ぎ目74が薄い場合には、1つの突起62だけを設ければよいことはもちろんである。
【0037】
なお、本実施の形態では、樹脂板46の表面に溝58が設けられている例について説明したが、溝58を樹脂板46の裏面に設けてもよい。また、溝58および突起62は、第1空気流通路36と第2空気流通路38とを区画する区画板76(図1参照)に対して設けてもよい。このようにすると、ラジオ類48は、樹脂板46を破壊した後、区画板76を破壊することが可能であり、衝撃力を吸収することができる。
【0038】
さらに、溝58は、均一の深さに設定する必要はなく、突起62の近傍部分については他の部分より深くしてもよい。このようにすると、ラジオ類48が突起62に衝突したとき割れ70が発生しやすい。一度発生した割れ70は、端部70a(図4参照)等に応力が集中することにより裂け拡がりやすいので、突起62から遠い箇所については溝58の深さを比較的浅く設定してもよい。
【0039】
突起62は、一体成型品に限らずビス止め形式や接着式のものでもよい。この場合、ラジオ類48との位置関係を考慮して突起62の位置を自由に設定することができる。
【0040】
さらにまた、溝58および突起62は、車両用空調装置10のエンジン18側に設けてもよい。すなわち、車両12が前方障害物に衝突する際、エンジンルームが圧迫されてエンジン18が車両用空調装置10を押圧するという事態を想定すると、エンジン18側に設けた溝58および突起62の作用により、車両用空調装置10が破壊されることが望ましい。これにより、エンジン18からの衝撃を吸収することができる。
【0041】
車両用空調装置10を構成する各隔壁に溝58および突起62を設けてもよい。
【0042】
本発明に係る車両用空調装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る車両用空調装置によれば、通常走行時には十分な強度を有するとともに、車両衝突時には容易に破壊され、搭乗者への衝撃を吸収するという効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る車両用空調装置およびその周辺部の概略断面図である。
【図2】本実施の形態に係る車両用空調装置の一部分斜視図である。
【図3】車両用空調装置のケースに設けられた突起およびその周辺の概略斜視図である。
【図4】車両用空調装置の突起にラジオ類が衝突する状態を示す概略拡大図である。
【図5】図5Aは、車両用空調装置にラジオ類が斜めに衝突する状態を示す上面模式図であり、図5Bは、左右2つの樹脂部品を有する車両用空調装置にラジオ類が衝突する状態を示す上面模式図である。
【符号の説明】
10…車両用空調装置 12…車両
14…フロントコンソール 36、38…空気流通路
46…樹脂板 48…ラジオ類
48a…裏面 56、56a、56b…面
58…溝 60…ブロック
62…突起 64…頂部
66…丸穴 68…三角リブ
70…割れ
Claims (6)
- 内部に空間を有し、離間している他部材が衝突した際の衝撃を受ける衝突面と、
前記衝突面の周縁に設けられた薄肉部と、
前記衝突面上で、前記他部材と衝突すると想定される箇所に設けられた突起と、
前記突起の側面と前記衝突面とを結合する支持部と、
を有することを特徴とする車両用隔壁。 - 請求項1記載の車両用隔壁において、
前記突起は、中空の円筒形状であることを特徴とする車両用隔壁。 - 請求項1又は2記載の車両用隔壁において、
前記薄肉部は、縦横に交差する溝により形成されることを特徴とする車両用隔壁。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用隔壁において、
前記衝突面は、車両用空調装置の空気流通路を構成することを特徴とする車両用隔壁。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用隔壁において、
前記他部材は、フロントコンソール内部に設けられる機器であることを特徴とする車両用隔壁。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用隔壁において、
前記他部材は、エンジンであって、前記薄肉部及び前記突起は前記エンジン側に設けられていることを特徴とする車両用隔壁。
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