(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抵抗を抑制して駆動力の低減を図る。【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６２に対して回転自在に支持された回転軸５０と、該回転軸５０から径方向に離れると共に前記回転軸５０に対して周方向に延在する遮蔽部５２と、弾性材からなり該遮蔽部５２の外周面に貼着されるシール部材５６とを備えたロータリードアであり、前記シール部材５６の摺接するダクト６２のシール部６６が遮蔽部５２側に向かって突出し、そのシール面６８には、前記遮蔽部５２から離間する方向に窪んで、ダクト６２の分割方向へと延在した複数の溝部７２を備えている。【選択図】図２
2020175766.tif 000002
【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、該ケースに形成される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、前記ケースの分割方向に延在する溝部が形成される、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、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】
しかしながら、上述したような空調装置に用いられたロータリー式の切替ドアでは、弾性力を有したシール材とケースのシール面とが常に摺動方向において接触しているため、前記切替ドアが回転する際の抵抗が大きくなり、それに伴って、該切替ドアを回転させるための駆動力が増大してしまう。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増加してしまい、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の操作感が重く感じることとなり操作性の低下を招くこととなる。
【０００６】
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抵抗を抑制して駆動力の低減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】
【０００７】
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、ケースに形成される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、ケースの分割方向に延在する溝部が形成される。
【０００８】
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、回転軸の軸方向にケースが分割自在に形成される。
【０００９】
そして、ケースのケースシール面は、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、ケースの分割方向に延在する溝部を備えることで、切替ドアが回転軸を中心として回転して開口の開閉状態を切り替える際に、シール部材とケースシール面との接触面積が溝部によって減少しているため、シール部材がケースシール面に沿って摺動する際の摺動抵抗を好適に低減させることができる。
【００１０】
その結果、ケースシール面に対してシール部材を圧縮すると共にケースの分割方向に延在する溝部を設けるという簡素な構成で、切替ドアが回転する際の摺動抵抗を抑制して切替ドアを駆動させるための駆動力を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１２】
すなわち、車両用空調装置において、ケースにおける開口周囲に形成されたケースシール面に摺動することで開口を開閉自在な切替ドアを備え、切替ドアはロータリードアであり、ケースに支持される回転軸から径方向に離れ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ており、ケースが回転軸の軸方向に分割自在に形成されると共に、ケースシール面には、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、ケースの分割方向に延在する溝部を備えている。
【００１３】
これにより、切替ドアが回転軸を中心として回転して開口の開閉状態を切り替える際、シール部材がケースシール面に沿って摺動する際の接触面積を溝部によって低減できるため、摺動抵抗を好適に抑制することができる。
【００１４】
その結果、ケースシール面に対してシール部材を圧縮すると共にケースの分割方向に延在する溝部を設けるという簡素な構成で切替ドアが回転する際の摺動抵抗を抑制して駆動力を低減させることで円滑に動作させることができる。
【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及び分岐部を正面から見た拡大正面図であり、図２Ｂは、図１Ｂにおけるシール部近傍のさらなる拡大断面図である。
【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（図２Ａ中、Ｂ１、Ｂ２方向）に分割可能に形成され、その上方（矢印Ｃ１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Ｃ１、Ｃ２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Ｃ１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Ｃ２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６０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のギアを介してそれぞれ噛合され、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Ｃ１、Ｃ２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Ｃ１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Ｃ２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６２に回転自在に支持される回転軸５０と、該回転軸５０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）５２と、前記回転軸５０と前記遮蔽部５２の幅方向両端とをそれぞれ接続する一対の接続壁５４とを有したロータリードアであり、前記遮蔽部５２の外周面にはシール部材５６が設けられる。
【００２８】
シール部材５６は、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５２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５０へと伝達されることで後述するダクト６２内で回転自在に設けられる。
【００２９】
後席用送風ユニット２２は、その内部に後席用ベント通路（通路、開口）５８及び後席用ヒート通路（通路、開口）６０を有したダクト（ケース）６２からなり、前記後席用ヒート通路６０が上方（矢印Ｃ１方向）となり、後席用ベント通路５８が下方（矢印Ｃ２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６２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６２は、図１Ａ〜図２Ｂに示されるように、空調ケース１４と同様に幅方向（図２Ａ中、矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に分割可能に形成され、後席用ベント通路５８及び後席用ヒート通路６０の上流側において、前記後席用ベント通路５８と前記後席用ヒート通路６０へと二股状に分岐した分岐部６４を有し、前記分岐部６４には、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６６が形成される。
【００３１】
シール部６６は、図１Ｂ〜図２Ｂに示されるように、例えば、後席用切替ドア４４に臨む分岐部６４の壁部に対して断面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（ケースシール面）６８と、該シール面６８に対して前記後席用切替ドア４４の回転方向に形成された一組の側壁７０とを備える。この側壁７０は、分岐部６４の壁部から離間する方向に向かって先狭状となるようにテーパ状にそれぞれ形成される。
【００３２】
このシール部６６は、例えば、分岐部６４の壁部と略平行に形成され、後席用切替ドア４４のシール部材５６が摺接するシール面６８を有し、該シール面６８には、分岐部６４の壁部側に向かって窪んだ複数の溝部７２が形成されている。
【００３３】
溝部７２は、例えば、断面矩形状に形成され、ダクト６２の分割方向となる幅方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に沿って延在すると共に、後席用切替ドア４４の回転方向に沿って互いに等間隔離間して形成される。換言すれば、溝部７２は、後席用切替ドア４４の摺動方向と略直交する方向に延在している。
【００３４】
そして、後席用送風ユニット２２は、後席用ヒート通路６０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５８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５８及び後席用ヒート通路６０の連通状態が切り替えられる。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、その遮蔽部５２が後席用ベント通路５８に臨み、シール部材５６がシール部６６のシール面６８に摺接した状態とする。これにより、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６０と連通した状態となる。
【００３８】
この際、後席用切替ドア４４のシール部材５６は、シール部６６の側壁７０に当たることで遮蔽部５２側（径方向内側）へと圧縮され、シール面６８側へと移動して摺接しながら回動するが、前記シール面６８に複数設けられた溝部７２によって前記シール部材５６と前記シール面６８との接触面積が、溝部の設けられていない場合と比較して減少しているため摺動抵抗が低減される。
【００３９】
従って、溝部の設けられていないシール面を後席用切替ドア４４が摺動する場合と比較し、より小さな駆動力で前記後席用切替ドア４４を円滑に回動させることが可能となる。
【００４０】
そして、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６０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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、その遮蔽部５２が後席用ヒート通路６０に臨み、シール部材５６がシール部６６のシール面６８に摺接した状態とする。これにより、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５８と連通した状態となる。
【００４３】
この際も暖房運転の際と同様に、後席用切替ドア４４のシール部材５６が、シール部材５６の側壁７０に当たることで遮蔽部５２側へと圧縮され、シール面６８側へと移動して摺接しながら回動するが、前記シール面６８に複数設けられた溝部７２によって両者の接触面積を減少させているため摺動抵抗が低減される。
【００４４】
従って、溝部を有していないシール面に対してシール部材５６が全面的に接触した状態で後席用切替ドア４４が摺動しながら回動する場合と比較し、前記後席用切替ドア４４をより小さな駆動力で円滑に回動させることが可能となる。
【００４５】
そして、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５８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。
【００４６】
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は、回転軸５０に対して径方向外側に形成された断面円弧状の遮蔽部５２に弾性材からなるシール部材５６が設けられ、前記シール部材５６が摺接する後席用送風ユニット２２のシール部６６には、そのシール面６８に対して窪んだ複数の溝部７２を備えている。
【００４７】
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５８と後席用ヒート通路６０との連通状態を切り替える際、複数の溝部７２によってシール部材５６がシール面６８に沿って摺動する際の接触面積を、該溝部を全く設けていない場合の接触面積と比較して減少させることで、前記後席用切替ドア４４の回動時における摺動抵抗を好適に低減させることができる。
【００４８】
その結果、ロータリー式の後席用切替ドア４４の摺動するシール部６６に対して溝部７２を設けるという簡素な構成で、摺動抵抗を低減させることができ、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、該駆動源の駆動負荷を低減できるため小型化や消費電力の削減が可能となり、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の操作力を軽減させ、操作性を高めることができる。
【００４９】
また、後席用送風ユニット２２に設けられた溝部７２は、ダクト６２の分割方向となる幅方向（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）に延在するように形成されているため、前記ダクト６２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ため、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。
【００５０】
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】
【００５１】
１０…車両用空調装置                １４…空調ケース
２０…ドア機構                      ２２…後席用送風ユニット
４４…後席用切替ドア                ５２…遮蔽部
５６…シール部材                    ６２…ダクト
６６…シール部                      ６８…シール面
７２…溝部
【図１】
2020175766.tif 000003
【図２】
2020175766.tif 000004