(57)【要約】【課題】車両用空調装置において簡素な構成で切替ドアが回転する際の駆動負荷の変化を緩やかとし作動性の向上を図る。【解決手段】車両用空調装置１０を構成する後席用切替ドア４４は、ダクト６０に対して回転自在に支持された回転軸４８と、該回転軸４８から径方向に離れると共に前記回転軸４８に対して周方向に延在する遮蔽部５０と、弾性材からなり該遮蔽部５０の外周面に貼着されるシール部材５４とを備えたロータリードアであり、前記シール部材５４の摺接するダクト６０のシール部６８が遮蔽部５０側に向かって突出し、このシール部６８が、前記ダクト６０の幅方向内側に向かって後席用切替ドア４４の回転方向に徐々に変化するように傾斜して形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空気の流れる通路を有したケースと、該ケースの開口周囲に形成されるケースシール面と、前記ケースシール面に当接して摺動することで前記開口を開閉する切替ドアとを有し、該切替ドアは、前記ケースに支持される回転軸と、該回転軸から径方向に離れると共に前記回転軸に対して周方向に延在するドアシール面と、弾性材からなり前記ドアシール面に貼着されるシール部材とを備えたロータリードアであり、前記ケースが前記回転軸の軸方向に分割可能に形成され、分割されたケースの間に前記切替ドアが挟持される車両用空調装置において、
前記ケースシール面は、前記ドアシール面側へと突出して前記シール部材を圧縮すると共に、前記切替ドアの摺動方向、且つ、該摺動方向と直交する一方向側へと徐々に変化するように傾斜して形成される、車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、熱交換器によって温度調整のなされた空気を車室内へと送風して車室内の温度調整を行う車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に搭載される車両用空調装置において、空調ケース内の通路を流れる空気の流通状態を切り替えるための切替ドアが用いられており、例えば、特許文献１の空調装置では、回転軸を介してケースに回転自在に支持されたロータリー式の切替ドアが設けられ、該回転軸の径方向外側に形成された断面円弧状の当接面外側にウレタン等の弾性力を有したシール材が貼着されている。
【０００３】
そして、上述したロータリー式の切替ドアが回転することで、シール材をケースのシール面に対して圧縮させ、且つ、該シール面に対して摺動させながら移動することで、各吹出開口部を開閉している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１１０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような空調装置では、切替ドアを駆動してシール面にシール材が乗り上げることでシール材が圧縮されケースと切替ドアとの間を密閉する構造としているが、前記シール面へと乗り上げた際に前記切替ドアの操作荷重が急激に増加してしまう。
【０００６】
そのため、切替ドアを電動で回転駆動させる空調装置では、駆動源であるアクチュエータの駆動負荷が急激に増加することとなり作動性の低下を招き、一方、操作者が手動で送風状態を切り替える手動切替式の空調装置においては、送風状態を切り替えるための操作レバーを操作する際に操作感が急に重く感じることとなり操作性の低下を招くこととなる。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、簡素な構成で切替ドアが回転する際の駆動負荷の変化を緩やかとし作動性の向上を図ることが可能な車両用空調装置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】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明の態様は、内部に空気の流れる通路を有したケースと、ケースの開口周囲に形成されるケースシール面と、ケースシール面に当接して摺動することで開口を開閉する切替ドアとを有し、切替ドアは、ケースに支持される回転軸と、回転軸から径方向に離れると共に回転軸に対して周方向に延在するドアシール面と、弾性材からなりドアシール面に貼着されるシール部材とを備えたロータリードアであり、ケースが回転軸の軸方向に分割可能に形成され、分割されたケースの間に切替ドアが挟持される車両用空調装置において、
ケースシール面は、ドアシール面側へと突出してシール部材を圧縮すると共に、切替ドアの摺動方向、且つ、摺動方向と直交する一方向側へと徐々に変化するように傾斜して形成される。
【０００９】
本発明によれば、車両用空調装置を構成するケースには、その開口周囲にケースシール面が形成され、このケースシール面に当接して摺動することで開口を開閉する切替ドアを備えている。切替ドアは、ケースに支持される回転軸と、回転軸から径方向に離れると共に回転軸に対して周方向に延在するドアシール面と、弾性材からなりドアシール面に貼着されるシール部材とを備えたロータリードアであり、ケースシール面は、ドアシール面側へと突出してシール部材を圧縮すると共に、切替ドアの摺動方向、且つ、摺動方向と直交する一方向側に向かって徐々に変化するように傾斜している。
【００１０】
従って、切替ドアが回転軸を中心として回転し、一方側に向かって徐々に傾斜したケースシール面に対してシール部材が接触する際、シール部材がケースシール面に対して一方向に沿って徐々に接触しながら圧縮されていくため、シール部材がケースシール面の一方向において同時に接触して圧縮されていく場合と比較し、その駆動負荷の急激な増加を抑制して緩やかに変化させることができる。
【００１１】
その結果、切替ドアの摺動方向、且つ、摺動方向と直交する一方向側へと徐々に変化するようにケースシール面を傾斜させるという簡素な構成で、切替ドアが回転してシール部材がケースシール面に接触する際の駆動負荷の変化を緩やかにして作動性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１３】
すなわち、ケースのケースシール面を、ドアシール面側へと突出してシール部材を圧縮すると共に、切替ドアの摺動方向、且つ、摺動方向と直交する一方向側へと徐々に変化するように傾斜させることで、切替ドアが回転軸を中心として回転しケースシール面に対してシール部材が接触する際、ケースシール面の一方向に沿ってシール部材が徐々に接触しながら圧縮されていくため、シール部材がケースシール面の一方向において同時に接触し始めて圧縮されていく場合と比較し、その駆動負荷の急激な増加を抑制することができる。
【００１４】
その結果、切替ドアの摺動方向、且つ、摺動方向と直交する一方向側へと徐々に変化するようにケースシール面を傾斜させるという簡素な構成で、切替ドアが回転してケースシール面に接触する際の駆動負荷の変化を緩やかとし作動性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１Ａは、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の全体断面図であり、図１Ｂは、図１Ａにおける後席用切替ドア近傍の拡大断面図である。
【図２】図２Ａは、後席用送風ユニットにおけるシール部材及びシール部を斜め方向から見た一部省略斜視図であり、図２Ｂは、図１Ｂにおけるシール部近傍を正面から見た拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１Ａにおいて、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示す。
【００１７】
この車両用空調装置１０は、図１Ａに示されるように、通路１２を内部に有した空調ケース１４と、該空調ケース１４の内部に配設され空気を冷却するエバポレータ１６と、該エバポレータ１６の下流側に設けられ前記空気を加熱するヒータコア１８と、前記各通路１２内を流通する空気の流れを切り替えるドア機構２０と、車両の後席へ送風する後席用送風ユニット２２とを含む。
【００１８】
空調ケース１４は、車両の前後方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）と直交する幅方向に分割可能に形成され、その上方（矢印Ｂ１方向）には、車室内における乗員の顔近傍に送風を行うベント送風口２４と、該ベント送風口２４と隣接し車両のフロントウィンドウ近傍に送風を行うデフロスタ送風口２６とが開口している。
【００１９】
一方、空調ケース１４の内部には、前方側（矢印Ａ１方向）にエバポレータ１６が収納され保持されると共に、該エバポレータ１６の下流側、すなわち、後方側（矢印Ａ２方向）にヒータコア１８が収納され保持される。
【００２０】
そして、エバポレータ１６には、図示しない冷媒供給源から内部へと冷媒が供給され、通過する空気と前記冷媒との間で熱交換を行うことで前記空気を冷却し、ヒータコア１８は、内燃機関において加熱された冷却水が内部へと供給されることで、通過する空気と冷却水（温水）との間で熱交換がなされ前記空気を加熱して下流側へと供給する。
【００２１】
また、空調ケース１４の内部には、エバポレータ１６とヒータコア１８との間に分割リブ２８が設けられ、この分割リブ２８は、例えば、ヒータコア１８の高さ方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）の略中央部近傍に臨み、後述するドア機構２０における一対のエアミックスドア３６ａ、３６ｂの間に設けられる。
【００２２】
さらに、空調ケース１４の内部には、エバポレータ１６の配置される冷風通路３０と、該冷風通路３０の下流側に形成されヒータコア１８の配置される温風通路３２と、前記冷風通路３０の下流側において前記ヒータコア１８を迂回する一組のバイパス通路３４ａ、３４ｂとを有している。一方のバイパス通路３４ａがヒータコア１８の上方（矢印Ｂ１方向）を迂回するように延在し、他方のバイパス通路３４ｂが前記ヒータコア１８の下方（矢印Ｂ２方向）を迂回するように延在している。
【００２３】
そして、温風通路３２は、ヒータコア１８の下流側において前記空調ケース１４の後端に開口して後述する後席用送風ユニット２２と接続される。
【００２４】
ドア機構２０は、エバポレータ１６とヒータコア１８との間に設けられ冷風と温風との混合割合を調節する一対のエアミックスドア３６ａ、３６ｂと、ベント送風口２４から車室内への送風状態を調整するベント切替ドア３８と、デフロスタ送風口２６からフロントウィンドウへの送風状態を切り替えるデフロスタ切替ドア４０と、前席用ヒート通路（図示せず）及び後席用ヒート通路５８への送風状態を切り替えるヒート切替ドア４２と、後述する後席用送風ユニット２２に設けられる後席用切替ドア（切替ドア）４４とを含む。
【００２５】
エアミックスドア３６ａ、３６ｂは、空調ケース１４に対して回転自在に支持された一対のシャフト４６のギアにそれぞれ噛合され、図示しない駆動手段からの駆動力によって前記シャフト４６が回転することで、前記エアミックスドア３６ａ、３６ｂが上下方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）にスライド変位する。
【００２６】
そして、一方のエアミックスドア３６ａが、分割リブ２８の上方（矢印Ｂ１方向）となるように設けられ、他方のエアミックスドア３６ｂが前記分割リブ２８の下方（矢印Ｂ２方向）となるように設けられ、冷風通路３０を流れる冷風の温風通路３２側への流通割合を調節する。
【００２７】
後席用切替ドア４４は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、例えば、後述する後席用送風ユニット２２のダクト６０に回転自在に支持される回転軸４８と、該回転軸４８に対して径方向外側に設けられ断面円弧状に形成された遮蔽部（ドアシール面）５０と、前記回転軸４８と前記遮蔽部５０の幅方向両端とをそれぞれ接続する一対の接続壁５２とを有したロータリードアであり、前記遮蔽部５０の外周面にはシール部材５４が設けられる。
【００２８】
シール部材５４は、図１Ａ〜図２Ａに示されるように、例えば、弾性材であるウレタンフォームから圧縮可能、且つ、一定厚さのシート状に形成され、遮蔽部５０の外周面を覆うように貼着されている。そして、後席用切替ドア４４は、図示しない駆動源からの駆動力が回転軸４８へと伝達されることで後述するダクト６０内で回転自在に設けられる。
【００２９】
後席用送風ユニット２２は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、その内部に後席用ベント通路（通路、開口）５６及び後席用ヒート通路（通路、開口）５８を有したダクト（ケース）６０からなり、前記後席用ヒート通路５８が上方（矢印Ｂ１方向）となり、後席用ベント通路５６が下方（矢印Ｂ２方向）となった二層で形成され、車両後方側（矢印Ａ２方向）に向かって空調ケース１４側から離れるようにそれぞれ延在している。そして、ダクト６０は、上流側となる端部が空調ケース１４の後方側に開口した温風通路３２へと接続されている。
【００３０】
また、ダクト６０は、図２Ｂに示されるように、空調ケース１４と同様に幅方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に分割可能に形成され、分割された一方の分割ダクト６２ａと他方の分割ダクト６２ｂとの接続部位が分割部６４となる。
【００３１】
そして、ダクト６０は、図１Ａ〜図２Ｂに示されるように、後席用ベント通路５６及び後席用ヒート通路５８の上流側において、前記後席用ベント通路５６と前記後席用ヒート通路５８へと二股状に分岐した分岐部６６を有している。この分岐部６６は、一組の分割ダクト６２ａ、６２ｂに跨るように形成され、空調ケース１４側に向かって突出して後席用切替ドア４４の摺接するシール部６８が形成される。
【００３２】
シール部６８は、図１Ｂ〜図２Ｂに示されるように、例えば、ダクト６０の幅方向（図２Ｂ中、矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って延在し、後席用切替ドア４４に臨む分岐部６６の壁部に対して断面略台形状で所定高さだけ突出し、最も前記後席用切替ドア４４側となる頂部に形成されるシール面７０と、該シール面７０に対して前記後席用切替ドア４４の回転方向（矢印Ｄ方向）の両側に形成された一組の側壁７２ａ、７２ｂとを含む。
【００３３】
シール面７０は、図２Ｂに示されるように、例えば、各分割ダクト６２ａ、６２ｂの幅方向側壁６０ａに接続される外端が後席用切替ドア４４の回転方向において最も幅広状となり、前記分割ダクト６２ａ、６２ｂの分割部６４側となる内端側（一方向側）に向かって徐々に幅狭となるように形成される。すなわち、シール面７０は、後席用切替ドア４４の回転方向（矢印Ｄ方向）において、ダクト６０の幅方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）における接触面積が変化するように形成されている。
【００３４】
側壁７２ａ、７２ｂは、図１Ａ〜図２Ｂに示されるように、分岐部６６の壁部からシール面７０側に向かって互いに接近するように傾斜したテーパ状に形成され、その内周側端部がシール面７０に対してそれぞれ接続される。また、側壁７２ａ、７２ｂは、シール面７０に応じて分割ダクト６２ａ、６２ｂの幅方向側壁６０ａから幅方向内側（分割部６４側）に向かって後席用切替ドア４４の回転方向（矢印Ｄ方向）に互いに接近するように形成される。これにより、シール部６８は、ダクト６０における幅方向側壁６０ａ側が最も断面積が大きく、幅方向内側（分割部６４側）に向かって徐々に断面積の小さくなる断面略台形状に形成される。
【００３５】
また、図２Ｂに示されるように、シール部６８は、一方の分割ダクト６２ａと他方の分割ダクト６２ｂにおいて、ダクト６０の分割部６４を境として対称形状となるように形成されているため、各幅方向側壁６０ａ側が最も幅広状となり、分割部６４側となる幅方向内側に向かって互いに徐々に幅狭状となり、最も幅狭状となった内端同士が接続されている。
【００３６】
そして、後席用送風ユニット２２は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、後席用ヒート通路５８が車室内の後席における乗員の足元近傍に臨む送風口（図示しない）へと接続され、後席用ベント通路５６が車室内の後席における乗員の顔近傍に臨む送風口（図示しない）へと接続され、後席用切替ドア４４の回転作用下に後席用ベント通路５６及び後席用ヒート通路５８の連通状態が切り替えられる。
【００３７】
本発明の実施の形態に係る車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３８】
先ず、乗員の足元近傍へ温風を送風する暖房運転（ヒートモード）を行う場合について説明する。この場合には、図示しない駆動源の駆動作用下に一方のエアミックスドア３６ａが上昇すると共に他方のエアミックスドア３６ｂが下降することで、エバポレータ１６の下流側とヒータコア１８の上流側とが連通した状態となる。
【００３９】
また同時に、後席用送風ユニット２２の後席用切替ドア４４を、例えば、アクチュエータ等の図示しない駆動源の駆動作用下に回転させることで、シール部材５４が、シール部６８の側壁７２ａ、７２ｂに対して回転方向手前側となる幅方向外側から回転に伴って幅方向内側へと徐々に当たることで遮蔽部５０側（径方向内側）へと徐々に圧縮されていき、シール面７０において幅方向外側で幅広となる部位から幅方向内側に向かって徐々に移動して摺接していく。
【００４０】
これにより、後席用切替ドア４４の回転方向に一定幅で形成されたシール面を有したシール部の場合と比較し、該後席用切替ドア４４のシール部材５４がシール部６８に対して幅方向で徐々に圧縮されていくことで駆動負荷の急激な増加が抑制され変化が緩やかとなる。そのため、前記後席用切替ドア４４を小さな駆動力で円滑に回転させることが可能となり、しかも、摺動音の発生も抑制することができる。
【００４１】
そして、後席用切替ドア４４の遮蔽部５０が後席用ベント通路５６に臨み、シール部材５４がシール部６８のシール面７０に対して完全に摺接した状態となることで、空調ケース１４の温風通路３２が後席用送風ユニット２２の後席用ヒート通路５８と連通した状態となる。
【００４２】
図示しない送風ユニットから空調ケース１４の内部へと供給された空気が、冷風通路３０を通じてエバポレータ１６を通過した後に、ヒータコア１８を通過することで加熱された温風となり、温風通路３２を通じて図示しない前席用ヒート通路から前席側における乗員の足元近傍へと送風されると共に、後席用送風ユニット２２において開放された後席用ヒート通路５８へと流れることで後席側における乗員の足元近傍へと送風される。
【００４３】
次に、車室内における乗員の顔近傍へ温調風を送風する冷房運転を行う場合について説明する。この場合には、図１Ａに示されるように駆動源（図示せず）の駆動作用下に一方のエアミックスドア３６ａが下降し、他方のエアミックスドア３６ｂが上昇してそれぞれ分割リブ２８に当接することで、エバポレータ１６の下流側とヒータコア１８の上流側との連通が遮断された状態となり、冷風通路３０と温風通路３２との連通が遮断された状態となる。
【００４４】
また、同時に、後席用送風ユニット２２の後席用切替ドア４４を図示しない駆動源の駆動作用下に回転させ、シール部材５４が、シール部６８の側壁７２ａ、７２ｂに対して回転方向手前側となる幅方向外側から幅方向内側に向かって徐々に当たることで遮蔽部５０側（径方向内側）へと徐々に圧縮されていく。
【００４５】
そして、シール部材５４は、シール面７０において幅方向外側で幅広となる部位から幅方向内側に向かって徐々に移動して摺接しながら回転していくことで、前記シール部材５４がシール部６８の幅方向において同時に接触し始めて圧縮されていく場合と比較し、急激な駆動負荷の増加が抑制され、該駆動負荷の変化が緩やかになると同時に摺動音の発生も抑制される。
【００４６】
この後席用切替ドア４４の遮蔽部５０が後席用ヒート通路５８に臨み、シール部材５４がシール部６８のシール面７０に対して完全に摺接した状態となることで、空調ケース１４の温風通路３２が後席用送風ユニット２２の後席用ベント通路５６と連通した状態となる。
【００４７】
図示しない送風ユニットから空調ケース１４へと供給された空気が、冷風通路３０からエバポレータ１６を通過して冷風となり、ヒータコア１８を迂回するようにバイパス通路３４ａ、３４ｂへと流れ、その一部がベント送風口２４から前席側における乗員の顔近傍へと送風されると共に、空調ケース１４の後端から開放された後席用ベント通路５６へと流れることで後席側における乗員の顔近傍へと送風される。
【００４８】
以上のように、本実施の形態では、車両用空調装置１０を構成するドア機構２０の後席用切替ドア４４に、回転軸４８の径方向外側に設けられた断面円弧状の遮蔽部５０に弾性材からなるシール部材５４が設けられ、一方、前記シール部材５４が摺接する後席用送風ユニット２２のシール部６８は、幅方向に分割自在なダクト６０の幅方向側壁６０ａ側となる外端が後席用切替ドア４４の回転方向において最も幅広状となり、前記分割ダクト６２ａ、６２ｂの分割部６４側となる内端側に向かって徐々に幅狭となるように傾斜して断面略台形状に形成されている。
【００４９】
従って、後席用切替ドア４４が回動して後席用送風ユニット２２の後席用ベント通路５６と後席用ヒート通路５８との連通状態を切り替える際、そのシール部材５４がシール部６８に対して幅方向外側から幅方向内側に向かって徐々に且つ連続的に当たって圧縮されていくことになる。
【００５０】
そのため、後席用切替ドア４４の回転方向に一定幅のシール部を備え、該シール部に対してシール部材が回転方向で同時に接触して圧縮され始める場合と比較し、ロータリー式の後席用切替ドア４４の摺動するシール部６８を幅方向に傾斜させ徐々に変化させるという簡素な構成で、該後席用切替ドア４４が回転してシール面７０へと摺接して圧縮される際の操作荷重の急激な増加を抑制することができる。その結果、後席用切替ドア４４に対する駆動負荷の変化が緩やかになるため小さな駆動力で円滑に回転させることが可能となり、しかも、摺動音の発生も抑制することができる。
【００５１】
例えば、アクチュエータ等の駆動源を用いて送風モードを切り換える車両用空調装置１０においては、該駆動源に対する駆動負荷の急激な変化を抑制できるため作動性を向上できると共に、小型化や耐久性の向上を図ることが可能となる。一方、操作者が手動で送風モードを切り替える手動式の車両用空調装置においては、前記操作者が操作レバーを操作する際に急に操作感が重くなってしまうことが回避され、円滑に操作できることで操作性を高めることができる。
【００５２】
また、シール部６８は、ダクト６０の型抜き方向となる幅方向内側に向かって徐々に先狭状となるように形成されているため、該ダクト６０を成形する際にアンダーカットが生じることがなく、好適に型抜きすることができる。その結果、ダクト６０を成形するための金型が複雑化してしまうことがなく簡素な構成とし、且つ、容易に形成することができる。
【００５３】
なお、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。
【符号の説明】
【００５４】
１０…車両用空調装置                １４…空調ケース
１６…エバポレータ                  １８…ヒータコア
２２…後席用送風ユニット            ４４…後席用切替ドア
５０…遮蔽部                        ５４…シール部材
６０…ダクト                        ６２ａ、６２ｂ…分割ダクト
６８…シール部                      ７０…シール面
７２ａ、７２ｂ…側壁
【図１】
2020179743.tif 000003
【図２】
2020179743.tif 000004