(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに並列に配置された１対の空気流路と、この１対の空気流路の開口端部に、これら１対の空気流路の配列方向に掛け渡され、且つこれら１対の空気流路の端部開口を両側から挟む状態で設けられ、互いに同期して駆動される１対の無端ベルトと、上記１対の空気流路のうちの何れか一方の空気流路の端部開口を選択的に塞ぐ形状及び大きさを有し、上記１対の無端ベルト同士の間に掛け渡された遮蔽膜と、この遮蔽膜が上記１対の空気流路のうちの何れか一方の空気流路の端部開口に整合した状態で、上記遮蔽膜を当該空気流路の端部開口に向け押圧する押圧手段とを備え、上記押圧手段は、上記１対の無端ベルトの両端部が掛け渡された駆動プーリ若しくは従動プーリと、これら駆動プーリと従動プーリとの中間部で上記１対の空気流路の端部開口同士の間に対向する部分に設けられた押圧プーリと、上記無端ベルトの内周面２個所位置で、上記遮蔽膜が上記何れか一方の空気流路の端部開口に整合する位置に移動した場合に上記駆動プーリ若しくは従動プーリと押圧プーリとの外周面に衝合して、上記遮蔽膜を上記端部開口に向けて押圧する位置に形成した突部とを備えた自動車用空気調和装置の空気流路切換装置であって、上記無端ベルトの一部を弾性的に押圧してこの無端ベルトに張力を付与するテンションプーリと、上記無端ベルトの外周面２個所位置で、上記遮蔽膜が上記何れか一方の空気流路の端部開口に整合する位置に移動した場合に上記テンションプーリと係合する位置に形成した係合突起とを備え、この係合突起は、上記テンションプーリとの係合に基づき、上記押圧手段により上記各無端ベルトに加わる力に拘らず、これら各無端ベルトが移動する事を阻止する位置に形成されている自動車用空気調和装置の空気流路切換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係る自動車用空気調和装置の空気流路切換装置は、自動車室内の暖房、冷房、除湿を行なう為の自動車用空気調和装置を構成するダクト内を流れる空気の流路を変換すべく、この空気調和装置内に組み込んだ状態で利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車室内の暖房、冷房、除湿を行なう為の自動車用空気調和装置は、空調用の空気を流通させる為のダクト内に、この空気を冷却する為のエバポレータと、この空気を加熱する為のヒータコアとを、互いに直列に配置して成る。ヒータコアの側方にはバイパス流路を設け、上記エバポレータを通過した空気の全部又は一部を、上記ヒータコアを通さずに下流側に送れる様にしている。夏期等、自動車室内を冷房する必要がある場合には、上記エバポレータを通過した低温の空気の全部又は大部分を、上記バイパス流路を通じて、自動車室内への吹き出し口に送る。尚、空気がヒータコアとバイパス流路との双方を通過して流れる場合には、これら双方を通過した空気を、これらヒータコア及びバイパス流路の下流側に存在するエアミックスチャンバ部分で混合し、所望温度に調整してから、車室内に吹き出す。但し、頭寒足熱式の空調状態を実現する、所謂バイレベルモードを選択している状態では、上記ヒータコアとバイパス流路とを通過した空気をあまり混合せずに、バイパス流路を通過した低温の空気をベンチレーション吹き出し口から、ヒータコアを通過した暖かい空気を足下吹き出し口から、それぞれ車室内に吹き出す。これに対して、冬期等、自動車室内を暖房する必要がある場合には、上記エバポレータを通過した空気の全部又は大部分を、上記ヒータコアを通じて、自動車室内への吹き出し口（主に足下吹き出し口）に送る。この様に暖房を行なう際には、上記エバポレータには、必ずしも冷媒を通さない。上記吹き出し口から吹き出す空気の温度を中間にする際には、上記ヒータコアを通過する空気の量と上記バイパス流路を通過する空気の量とを適宜調節する。
【０００３】
自動車用空気調和装置には、上述の様に、ヒータコアを通過する空気の量とバイパス流路を通過する空気の量とを調節する為の空気流路切換装置が必要になる。この為従来は、上記ヒータコア及びバイパス流路の上流側に、枢軸を中心として揺動する事により、エバポレータを通過した空気のうちヒータコアに流れる割合とバイパス流路に流れる割合とを調節する、エアミックスドアを設けて、上記調節を行なっている。
【０００４】
ところが、空気流路切換装置としてエアミックスドアを使用する場合には、このエアミックスドアの揺動に拘らず、このエアミックスドアと他の構成部品との干渉を防止する必要上、エバポレータとヒータコア及びバイパス流路との間隔を大きくしなければならない。この結果、自動車用空気調和装置の小型化が難しくなる。又、自動車用空気調和装置には、上記エアミックスドアの他、空気調和用の空気の取り入れ先を車室外にするか車室内にするかを選択するインテークドア、或は空気調和された空気を車室内に吹き出す為の吹き出し口を選択する為のモードドアがある。これら各ドアも、従来は枢軸を中心として揺動する構造を採用していた為、上記エアミックスドアと同様の問題がある。
【０００５】
この様な事情に鑑みて従来から、例えば特開平５−１４１７６２号公報、同５−２８０８０２号公報に記載されている様に、膜状のダンパを流路の開口と平行に移動させる事により、この開口を開閉する空気流路切換装置が考えられている。
【０００６】
【本発明の前提となる構造】
又、本発明者は、エバポレータとヒータコア及びバイパス流路との間隔を大きくする事なく、ヒータコアとバイパス流路とに流れる空気の割合等を変換自在な自動車用空気調和装置の空気流路切換装置として、図５〜８に示す様な構造のものを考えた（例えば、特願平８−１３２３０５号参照）。先ず、この先発明に係る自動車用空気調和装置の空気流路切換装置に就いて説明する。
【０００７】
自動車用空気調和装置を構成するダクトの内側中間部でエバポレータとヒータコア（何れも図示省略）との間部分には仕切板１を、上記ダクトの内側を塞ぐ状態で設けている。この仕切板１には上下（上下方向は図面による）１対の開口２ａ、２ｂを形成しており、一方（例えば上方）の開口２ａを上記バイパス流路の上流端に整合させ、他方（例えば下方）の開口２ｂを、上記ヒータコアの上流側に対向させている。これらヒータコアとバイパス流路とが、互いに並列に配置された１対の空気流路を構成する。又、これらヒータコアとバイパス流路との上流端部が、１対の空気流路の開口端部に相当する。
【０００８】
上記仕切板１の上流側（図５、７の右側）部分には、それぞれの内周面に複数の歯を等ピッチで形成した１対の段付の無端ベルト３、３を、上記１対の開口２ａ、２ｂを左右両側から挟む状態で、互いに並列に配置している。この為に、これら１対の開口２ａ、２ｂを、これら１対の開口２ａ、２ｂの配列方向である上下から挟む位置には、駆動軸４及び従動軸５を、これら各軸４、５の両端部を上記ダクトを構成する側壁部分に枢支する事により、回転自在に支持している。そして、このうちの駆動軸５の両端部に駆動プーリ６、６を支持固定している。又、従動軸５の両端部には従動プーリ７  ７を、回転自在に支持している。従動プーリ７、７は、上記従動軸５の両端部に固定してこの従動軸５と共に回転する様にしても、或は固定の従動軸５に対して回転自在に支持しても良い。
【０００９】
これら駆動プーリ６、６及び従動プーリ７、７のうち、少なくとも駆動プーリ６、６は、それぞれの外周面に上記各段付の無端ベルト３、３の内周面に形成した歯と噛合する段を形成した、段付プーリとしている。好ましくは、上記従動プーリ７、７も段付プーリとすると共に、これら両従動プーリ７、７を、上記従動軸５の両端部に固定する。何れにしても、上記１対の段付無端ベルト３、３は、図示しないステッピングモータ等により上記駆動軸４を回転駆動する事に伴って、互いに同期して循環する。この様な１対の段付無端ベルト３、３同士の間には、上記仕切板１に形成した１対の開口２ａ、２ｂのうちの何れか一方の開口２ａ（又は２ｂ）を選択的に塞ぐ形状及び大きさを有する遮蔽膜８を、上記１対の段付無端ベルト３、３同士の間に掛け渡す状態で設けている。尚、上記各段付無端ベルト３、３の中間部にはテンションプーリ９を設け、これら各段付無端ベルト３、３に適正な張力付与を行なっている。
【００１０】
又、上記各段付無端ベルト３、３の中間部内側で、上記仕切板１の上下方向中間部に位置し、上記１対の開口２ａ、２ｂの間に位置する中間板部１０に対向する部分には、押圧プーリ１１を枢支している。この押圧プーリ１１と上記駆動プーリ６、６とのピッチと、押圧プーリ１１と上記従動プーリ７、７とのピッチとは、互いに等しくしている。更に、上記１対の無端ベルト３、３の内周面で、上記遮蔽膜８の上下両端縁に位置する部分には、それぞれこれら両無端ベルト３、３の内周面から突出する突部１２ａ、１２ｂを設けている。図示の例では、上記遮蔽膜８の上下両端縁部に、この遮蔽膜８の全幅に亙って棒材を固定し、この遮蔽膜８の補強を図ると共に、これら両棒材を、上記突部１２ａ、１２ｂとして機能させている。又、これらこれら両突部１２ａ、１２ｂのピッチは、押圧プーリ１１と上記駆動プーリ６、６とのピッチ、並びに押圧プーリ１１と上記従動プーリ７、７とのピッチと、ほぼ等しくしている。
【００１１】
上述の様に構成される自動車用空気調和装置の空気流路切換装置は、上記駆動プーリ６、６を所望方向に所望量回転させる事により、上記遮蔽膜８を所望位置に移動させ、前記仕切板１に形成した開口２ａ、２ｂを開閉する。例えば、図５、７に示す様に、上記遮蔽膜８を上方に移動させ、上側の開口２ａに対向させた状態では、この開口２ａが塞がれ、下側の開口２ｂが全開となる。又、この状態では、上記各突部１２ａ、１２ｂが、前記駆動プーリ６、６と押圧プーリ１１とに乗り上げる。この結果、上記遮蔽膜８が、上仕切板１に向け押圧されて、上記上側の開口２ａのシールが有効に行なわれ、この開口２ａに空気が漏れ込む事がなくなる。
【００１２】
反対に、下側の開口２ｂを全閉とし、上側の開口２ａを全開とする場合には、図５、７に示した状態とは反対に、上記遮蔽膜８を下方に移動させ、下側の開口２ｂに対向させる。この状態では、この下側の開口２ｂが塞がれ、上側の開口２ａが全開となる。又、この状態では、上記各突部１２ａ、１２ｂが、前記従動プーリ７、７と押圧プーリ１１とに乗り上げる。この結果、上記遮蔽膜８が、上記仕切板１に向け押圧されて、上記下側の開口２ｂのシールが有効に行なわれ、この開口２ｂに空気が漏れ込む事がなくなる。
【００１３】
これに対して、上下１対の開口２ａ、２ｂ同士の間で上記遮蔽膜８を移動させる際には、上記突部１２ａ、１２ｂが何れのプーリ６、７、１１にも乗り上げない。この為、この遮蔽膜８が上記仕切板１に押し付けられる事はない。従って、この遮蔽膜８の移動を軽い力で行なえるだけでなく、この遮蔽膜８の移動により発生する摩擦音も抑える事ができる。尚、エバポレータを通過した空気の一部をヒータコアを通過させ、残部をバイパス流路を通過させる、所謂エアミックス状態では、上記遮蔽膜８が上記仕切板１に押し付けられない。但し、この場合には、元々ヒータコア及びバイパス流路の双方に空気を流す為、上記遮蔽膜８によるシール性を確保する必要はない。従って、この遮蔽膜８が上記仕切板１に押し付けられない事は、実用上全く問題とはならない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に構成され作用する、先発明に係る自動車用空気調和装置の空気流路切換装置の場合、遮蔽膜８が開口２ａ又は２ｂを閉じた状態から、１対の無端ベルト３、３が動き易く、動いた場合には上記遮蔽膜８による開口２ａ又は２ｂのシールが不完全になる。この様に、遮蔽膜８が開口２ａ又は２ｂを閉じた状態から、１対の無端ベルト３、３が動き易い理由は、次の通りである。
【００１５】
例えば、上記開口２ａを閉鎖すべく、上記遮蔽膜８をこの開口２ａと整合させた状態では、この遮蔽膜８の上縁部に設けた突部１２ａが駆動プーリ６に乗り上げる事によりこの遮蔽膜８を、仕切板１の一部で上記開口２ａの周囲部分に押し付ける。この状態では、上記無端ベルト３、３の一部で、上記突部１２ａと駆動プーリ６との間に位置する直線部分１３に引っ張り方向の力が加わる。そして、この力に基づいて上記駆動プーリ６に、図５に矢印で示す様に、図５〜７で反時計方向の力が加わる。そして、この力の大きさが、上記駆動プーリ６、６を回転駆動する為の電動モータの保持トルク（静止状態に保持する為のトルク）を上回ると、上記無端ベルト３、３が上記図５の矢印方向に動き、その分、上記遮蔽膜８による開口２ａのシール性が悪化する。
本発明の自動車用空気調和装置の空気流路切換装置は、この様な原因によるシール性の悪化を防止すべく発明したものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動車用空気調和装置の空気流路切換装置は、前述した先発明に係る自動車用空気調和装置の空気流路切換装置と同様に、１対の空気流路と、１対の無端ベルトと、遮蔽膜と、押圧手段とを備える。
このうち、上記１対の空気流路は、例えばヒータコアとバイパス流路とであって、互いに並列に配置されている。この場合、本発明の自動車用空気調和装置の空気流路切換装置は、前述したエアミックスドアの役目を果たす。又、本発明の自動車用空気調和装置の空気流路切換装置に、前述したインテークドア或はモードドアの役目を果たさせる事もできる。尚、インテークドアの役目を果たさせる場合、上記１対の空気流路は、車外空気取り入れ口及び車内空気取り入れ口である。又、モードドアの役目を果たさせる場合、上記１対の空気流路は、ベンチレーション吹き出し口と足下吹き出し口とデフロスト吹き出し口とのうちから選択される１対の口である。
又、上記１対の無端ベルトは、上記１対の空気流路の開口端部に、これら１対の空気流路の配列方向に掛け渡され、且つこれら１対の空気流路の端部開口を両側から挟む状態で設けられ、互いに同期して駆動される。
又、上記遮蔽膜は、上記１対の空気流路のうちの何れか一方の空気流路の端部開口を選択的に塞ぐ形状及び大きさを有し、上記１対の無端ベルト同士の間に掛け渡されている。
又、上記押圧手段は、上記遮蔽膜が上記１対の空気流路のうちの何れか一方の空気流路の端部開口に整合した状態で、上記遮蔽膜を当該空気流路の端部開口に向け押圧する。又、この押圧手段は、上記１対の無端ベルトの両端部が掛け渡された駆動プーリ若しくは従動プーリと、これら駆動プーリと従動プーリとの中間部で上記１対の空気流路の端部開口同士の間に対向する部分に設けられた押圧プーリと、上記無端ベルトの内周面２個所位置で、上記遮蔽膜が上記何れか一方の空気流路の端部開口に整合する位置に移動した場合に上記駆動プーリ若しくは従動プーリと押圧プーリとの外周面に衝合して、上記遮蔽膜を上記端部開口に向けて押圧する位置に形成した突部とを備える。
更に、本発明の自動車用空気調和装置の空気流路切換装置では、テンションプーリと係合突起とを備える。
このうちのテンションプーリは、上記無端ベルトの一部を弾性的に押圧してこの無端ベルトに張力を付与する。
又、上記係合突起は、上記無端ベルトの外周面２個所位置で、上記遮蔽膜が上記何れか一方の空気流路の端部開口に整合する位置に移動した場合に上記テンションプーリと係合する位置に形成している。
そして、この係合突起は、上記テンションプーリとの係合に基づき、上記押圧手段により上記各無端ベルトに加わる力に拘らず、これら各無端ベルトが移動する事を阻止する位置に形成している。
【００１７】
【作用】
上述の様に構成される本発明の自動車用空気調和装置の空気流路切換装置により、１対の空気流路の端部開口の開度を調節したり、或はこれら１対の空気流路のうちの何れか一方の空気流路の端部開口を選択的に開閉すると共に、閉鎖すべき空気流路の端部開口に向けて遮蔽膜を押し付ける際の作用は、前述した先発明に係る自動車用空気調和装置の空気流路切換装置と同様である。
特に、本発明の自動車用空気調和装置の空気流路切換装置の場合には、閉鎖すべき空気流路の端部開口に向けて遮蔽膜を押し付けた状態で、無端ベルトの外周面２個所位置に形成した係合突起のうちの何れかの係合突起が、テンションプーリと係合する。そして、これら係合突起とテンションプーリとの係合に基づき、上記押圧手段により上記各無端ベルトに加わる力に拘らず、これら各無端ベルトが移動する事がなくなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１〜４は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本発明の特徴は、１対の無端ベルト３ａ、３ａ同士の間に掛け渡した遮蔽膜８が１対の開口２ａ、２ｂの何れかを閉じた状態で上記無端ベルト３ａ、３ａの一部に加わる引っ張り方向の力に拘らず、この無端ベルト３ａ、３ａが不用意に動かない様にする部分の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述した先発明の構造と同様であるから、重複する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００１９】
上記各無端ベルト３ａ、３ａの外周面２個所位置には、それぞれ係合突起１４ａ、１４ｂを形成している。これら両係合突起１４ａ、１４ｂのうち、一方（図１〜３の上方）の係合突起１４ａ、１４ａは、仕切板１に形成した上下１対の開口２ａ、２ｂのうち、上方の開口２ａを閉鎖すべく、上記１対の無端ベルト３ａ、３ａ同士の間に掛け渡された遮蔽膜８をこの開口２ａに整合する位置に移動させた場合に、テンションプーリ９の直下に移動し、このテンションプーリ９の下面と係合する位置に形成している。これに対して、他方（図１〜３の下方）の係合突起１４ｂは、仕切板１に形成した上下１対の開口２ａ、２ｂのうち、下方の開口２ｂを閉鎖すべく、上記１対の無端ベルト３ａ、３ａ同士の間に掛け渡された遮蔽膜８をこの開口２ｂに整合する位置に移動させた場合に、テンションプーリ９の直上に移動し、このテンションプーリ９の上面と係合する位置に形成している。
【００２０】
尚、これら各係合突起１４ａ、１４ｂの形状及び大きさ、並びに上記テンションプーリ９を上記各無端ベルト３ａ、３ａに押圧している弾力の大きさは、次の様に規制している。即ち、上記１対の無端ベルト３ａ、３ａ同士の間に掛け渡した遮蔽膜８が１対の開口２ａ、２ｂの何れかを閉じた状態で上記無端ベルト３ａ、３ａの一部に加わる引っ張り方向の力に拘らず、この無端ベルト３ａ、３ａが不用意に動かない様にする。但し、図示しない駆動モータにより駆動軸４及び駆動プーリ６、６を介して上記無端ベルト３ａ、３ａを駆動する際には、上記テンションプーリ９が、図４に示す様に、上記係合突起１４ａ（１４ｂ）から退避して、上記各無端ベルト３ａ、３ａの移動を許容する。
【００２１】
上述の様に構成される本発明の自動車用空気調和装置の空気流路切換装置の場合には、上記仕切板１に形成した１対の開口２ａ、２ｂのうち、閉鎖すべき何れかの開口２ａ又は２ｂに向けて遮蔽膜８を押し付けた状態で、上記無端ベルト３ａ、３ａの外周面２個所位置に形成した係合突起１４ａ、１４ｂのうちの何れかの係合突起１４ａ又は１４ｂが、テンションプーリ９と係合する。例えば、上側の開口２ａを閉鎖すべく、上記遮蔽膜８をこの開口２ａに整合する位置に移動させ、上側の突部１２ａを駆動プーリ６、６に、下側の突部１２ｂを押圧プーリ１１に、それぞれ衝合させた状態では、図３（Ａ）に示す様に、上側の係合突起１４ａが上記テンションプーリ９の直下に移動する。そして、これら係合突起１４ａとテンションプーリ９との係合により、上記各無端ベルト３ａの直線部分１３に加わる引っ張り方向の力に拘らず、上記駆動プーリ６が反時計方向に回転する事を阻止する。
【００２２】
これに対して、下側の開口２ｂを閉鎖すべく、上記遮蔽膜８をこの開口２ｂに整合する位置に移動させ、上側の突部１２ａを押圧プーリ１１に、下側の突部１２ｂを従動プーリ７、７に、それぞれ衝合させた状態では、図３（Ｂ）に示す様に、下側の係合突起１４ｂが上記テンションプーリ９の直上に移動する。そして、これら係合突起１４ｂとテンションプーリ９との係合により、上記各無端ベルト３ａの直線部分１３ａに加わる引っ張り方向の力に拘らず、上記駆動プーリ６が時計方向に回転する事を阻止する。この様に、何れの開口２ａ、２ｂを閉じた状態でも、これら何れかの係合突起１４ａ又は１４ｂとテンションプーリ９との係合に基づき、上記各突部１２ａ、１２ｂを含んで構成される押圧手段により上記各無端ベルト３ａ、３ａに加わる力に拘らず、これら各無端ベルト３ａ、３ａが移動する事がなくなる。尚、上記各係合突部１４ａ、１４ｂは、少なくとも一方の無端ベルト３ａに形成するが、好ましくは両方の無端ベルト３ａ、３ａに形成する。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、遮蔽膜による流路の閉鎖を確実に行なって、小型化が可能でしかもシール性の良好な自動車用空気調和装置の空気流路切換装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を、自動車用空気調和装置の空気流路切換装置の要部を取り出した状態で示す斜視図。
【図２】この空気流路切換装置に組み込む１対の無端ベルトと遮蔽膜との斜視図。
【図３】遮蔽膜が開口を塞いだ状態の２例を示す部分断面図。
【図４】開口の開閉状態を切り換える際に係合突起がテンションプーリを乗り越える状態を示す、図３のＸ部に相当する断面図。
【図５】先発明に係る自動車用空気調和装置の空気流路切換装置を示す、部分断面図。
【図６】図５のＹ部拡大図。
【図７】先発明に係る自動車用空気調和装置の空気流路切換装置の要部を取り出して示す斜視図。
【図８】先発明に係る自動車用空気調和装置の空気流路切換装置に組み込む１対の無端ベルトと遮蔽膜との斜視図。
【符号の説明】
１    仕切板
２ａ、２ｂ  開口
３、３ａ  無端ベルト
４    駆動軸
５    従動軸
６    駆動プーリ
７    従動プーリ
８    遮蔽膜
９    テンションプーリ
１０    中間板部
１１    押圧プーリ
１２ａ、１２ｂ  突部
１３、１３ａ  直線部分
１４ａ、１４ｂ  係合突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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