(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空気流路が形成され軸受部を有するダクトケースと、ドア本体の両端部に支軸部を有しそれら支軸部が前記軸受部に支持されることにより前記ダクトケース内に回動可能に設けられる空気流路切替用のドアと、前記ダクトケースの外部において前記ドアの回動軸心から離間した動作点に該ドアの回動駆動力を与える駆動手段とを具備するものであって、
前記支軸部を、前記回動軸心を中心とし前記動作点を含むような径大な円筒状に構成すると共に、その支軸部の動作点部分に、前記駆動手段が接続されてその駆動力が伝達される伝達部を設けたことを特徴とする空気流路切替装置。
【請求項２】
前記空気流路切替用のドアは、ロータリー式のドアであることを特徴とする請求項１記載の空気流路切替装置。
【請求項３】
前記空気流路切替用のドアは、バタフライ式のドアであることを特徴とする請求項１記載の空気流路切替装置。
【請求項４】
前記支軸部に設けられる伝達部は、ピン状に構成され、このピン部分に前記駆動手段が接続されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の空気流路切替装置。
【請求項５】
前記支軸部に設けられる伝達部は、溝状に構成され、この溝部分に前記駆動手段が接続されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の空気流路切替装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば車両用の空調装置などに用いられ、ダクトケース内の空気流路をドアにより切替えるようにした空気流路切替装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車に組込まれる空調装置においては、ダクトケース内に、送風機並びに冷却装置（エバポレータ）及び加熱装置（ヒータコア）を備えた本体ユニットから、車内の複数の吹出口（ＦＡＣＥ，ＦＯＯＴ，ＤＥＦ等）に向けて冷風あるいは温風を供給するようになっている。この場合、前記ダクトケース内に回動可能に設けられたバタフライ式（あるいはロータリー式）のドアにより、空気流路つまり吹出しモードが切替えられるようになっている。
【０００３】
図１２乃至図１４は、従来のバタフライ式のドア１のダクトケース２内への取付構造を示すものである。即ち、ドア１は、上下に延びる軸部３の左右に一体に設けられたドア板部４に、夫々パッキン５，５を貼着して構成されている。前記軸部３は、ドア板部４から上下に突出している。一方、図１３に示すように、ダクトケース２の外壁部分には、軸受部６が設けられており、前記ドア１は、軸部３の突出部分がその軸受部６に回動自在に支持されることにより、ダクトケース２内に配設されている。尚、ダクトケース２内には、ドア１が閉じられたときに前記パッキン５，５が密着するシールガイド７が設けられている。
【０００４】
そして、前記軸部３のうち図で上端部分は、ダクトケース２の外面部に突出しており、この突出部分にリンクレバー８の一端部が取付けられている。そして、そのリンクレバー８の他端部に設けられたピン８ａに、コントロールケーブル９の先端部が接続されている。前記コントロールケーブル９は、その途中部がダクトケース２の外壁部に設けられたケーブルクランプ１０に支持され、他端部側が図示しない車内の操作パネルに設けられた吹出モード切替レバーに接続されている。これにて、乗員が吹出モード切替レバーを操作することにより、コントロールケーブル９が押し引きされ、以てドア１が回動して空気流路（吹出しモード）が切替えられるようになっている。
【０００５】
また、近年では、例えば実公昭６１−４０５８８号公報に示されるように、上記のバタフライ式のドア１に代えて、周壁部に空気通路部を有する円筒状のロータリー式のドアにより空気流路を切替えるようにしたものも供されてきている。図示はしないが、このロータリー式のドアにあっても、両端面の中心部に軸部が設けられ、上記と同様に、その軸部がダクトケース２の軸受部６に支持され、さらにコントロールケーブル９の駆動力がリンクレバー８を介してその軸部に伝達されるようになっている。さらには、複数個のリンクレバーを用いるものもあり、モータにより直接的にリンクレバー８を動作するものも供されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したようなコントロールケーブル９の駆動力をドア１に伝達するためにリンクレバー８を介在させる構成では、部品点数が多くなって、コスト高となると共に組付性に劣るものとなっていた。また、リンクレバー８を介在させるため、駆動力の伝達に多少のがたが生ずる欠点もあった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ドアの回動により空気流路を切替えるようにしたものにあって、部品点数の低減を図ることができる空気流路切替装置を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の空気流路切替装置は、内部に空気流路が形成され軸受部を有するダクトケースと、ドア本体の両端部に支軸部を有しそれら支軸部が前記軸受部に支持されることにより前記ダクトケース内に回動可能に設けられる空気流路切替用のドアと、前記ダクトケースの外部において前記ドアの回動軸心から離間した動作点に該ドアの回動駆動力を与える駆動手段とを具備し、前記支軸部を、前記回動軸心を中心とし前記動作点を含むような径大な円筒状に構成すると共に、その支軸部の動作点部分に、前記駆動手段が接続されてその駆動力が伝達される伝達部を設けるようにしたところに特徴を有する。
【００１０】
このとき、上記空気流路切替装置にあって、前記空気流路切替用のドアを、ロータリー式のドアとしたり（請求項２の発明）、あるいは、バタフライ式のドアとしたり（請求項３の発明）することができる。また、上記空気流路切替装置にあって、前記支軸部に設けられる伝達部を、ピン状に構成し、このピン部分に駆動手段が接続されるようにしたり（請求項４の発明）、あるいは、溝状に構成し、この溝部分に駆動手段が接続されるようにしたり（請求項５の発明）することもできる。
【００１１】
【作用及び発明の効果】
本発明の請求項１の空気流路切替装置によれば、駆動手段により、ダクトケースの外部においてドアの回動軸心から離間した動作点に回動駆動力が与えられ、その駆動力がドアの支軸部に伝達されることにより、ドアが回動してダクトケース内の空気流路が切替えられる。このとき、駆動力が伝達される支軸部が、動作点を含むような径大な円筒状に構成されていると共に、その支軸部の動作点部分に駆動手段が接続されてその駆動力が伝達される伝達部が設けられているので、支軸部にリンク手段の機能が付与された形態となって支軸部を駆動手段によりいわば直接的に駆動させることができるようになる。従って、リンク手段を別部品から構成する必要がなくなって部品点数の低減を図ることができ、ひいてはコストダウン及び組付性の向上を図ることができる。
【００１３】
この場合、空気流路切替用のドアの形態としては、ロータリー式あるいはバタフライ式のいずれであっても良い（請求項２及び３の空気流路切替装置）。また、上記した支軸部に設けられる伝達部を、ピン状あるいは溝状に構成し、駆動手段が接続されるようにすれば（請求項４及び５の空気流路切替装置）、簡単な構成で支軸部の動作点部分に駆動手段の駆動力を伝達することができるものである。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を車両用空調装置（カーエアコン）に適用したいくつかの実施例について、図１乃至図１１を参照して説明する。
【００１５】
（１）第１の実施例
まず、本発明の第１の実施例について、図１乃至図４を参照して述べる。
【００１６】
図４はカーエアコンの本体ユニット１１の構成を概略的に示している。ここで、ダクトケース１２内には、図で右上部に位置して送風手段としての送風機１３が配設されており、該ダクトケース１２に連結された図示しない吸気側ダクトを通してダクトケース１２内部に空気を吸入して矢印Ａ方向に送風するようになっている。このとき、図示はしないが、前記吸気側ダクトには、内気取入口及び外気取入口が設けられていると共に、それらいずれかを開口させる切替ダンパが設けられている。さらに、吸気側ダクト内には、エバポレータが配設されている。このエバポレータは、冷凍サイクルの運転により冷却手段として機能するようになっている。
【００１７】
また、前記ダクトケース１２内には、図で右側下部に位置して、加熱手段としてのヒータコア１４が配設されている。そして、前記ヒータコア１４の上流側部位には、エアミックスダンパ１５が設けられている。このエアミックスダンパ１５は設定温度に応じて開度が調整され、前記送風機１３により送風された空気のうち、ヒータコア１４を通って矢印Ｂ方向に流れる通気量と、ヒータコア１４を通らずに矢印Ｃ方向に流れる通気量との調節を行うようになっている。
【００１８】
前記ダクトケース１２の図４で左上部分には、複数個この場合３個の空気通路部、すなわち、左から時計回り方向に順に、フット用空気通路部１６，フェイス用空気通路部１７，デフロスタ用空気通路部１８が、円弧状に並ぶように設けられている。図示はしないが、前記フット用空気通路部１６は、車内のフット用吹出口に連通され、フェイス用空気通路部１７はフェイス用吹出口に連通され、デフロスタ用空気通路部１８はデフロスタ用吹出口に連通されている。
【００１９】
そして、ダクトケース１２内の前記空気通路部１６，１７，１８の内側部分には、詳しくは後述するような、空気流路切替装置の一部を構成するこの場合ロータリー式のドア１９が設けられている。これにて、送風機１３が駆動されると、内気あるいは外気が吸気側ダクトから吸込まれてエバポレータを通ってダクトケース１２内に導かれ、さらにダクトケース１２内を矢印Ａ，Ｂ，Ｃのように流れて設定温度とされる。そして、その冷風あるいは温風が、前記ドア１９を通していずれかの空気通路部１６，１７，１８へ流れ込み、車内の各吹出口から吹出されるようになっているのである。尚、詳しい説明は省略するが、ドア１９の回動角度によって、３個の空気通路部１６，１７，１８からの５つの吹出モードによる空気の吹出しを選択することができるようになっている。
【００２０】
次に、本実施例に係る空気流路切替装置について、図１乃至図３も参照して述べる。本実施例においては、前記ドア１９は、例えばプラスチック製のロータリドア本体２０の外周面部に、例えばＰＥＴフィルム（７５μｍ）からなるフィルム部材２１を有して構成されている。このうちロータリドア本体２０は、図３に示すように、２枚のほぼ半円形の端板部２２，２２と円弧面状をなす周壁部２３とを一体に有するいわば縦割りの半円筒状をなしている。そして、前記周壁部２３には、軸方向に細長い４個の開口部２３ａが等間隔に形成され、それらの間のリブ状部分に位置して、軸方向ほぼ全体に延びる細長いウレタンフォームからなる弾性部材２４（図１，図４参照）が例えば接着により設けられている。
【００２１】
前記フィルム部材２１は、前記ロータリドア本体２０の周壁部２３の外面側に、前記弾性部材２４の外面が形成する仮想的な外周面に沿って円弧状に配置され、周方向両端部がフィルム押え２５（図４参照）によりロータリドア本体２０に固定されている。このとき、フィルム部材２１には、図４で左から２番目の開口部２３ａに対応位置して通風口２１ａが形成されており、この通風口２１ａ部分にてドア１９の内外周部が開通するようになっているのである。
【００２２】
このドア１９は、後述するように、前記端板部２２，２２に夫々一体に形成された支軸部２６が、周壁部２３の円弧の曲率中心（回動軸心Ｏ）が前記各空気通路部１６，１７，１８が並ぶ円弧面の曲率中心に一致するようにしてダクトケース１２の壁部に枢支されることにより、該ダクトケース１２内に回転可能に取付けられる。このとき、前記フィルム部材２１が、通風口２１ａ部分以外の部分において、空気通路部１６，１７，１８の周縁部に接してシールするようになっている。
【００２３】
一方、前記ダクトケース１２の外面側においては、図１及び図２に示すように、前記ドア１９の回動軸心Ｏから離間した動作点Ｐに該ドア１９の回動駆動力を与える駆動手段としてのコントロールケーブル２７が設けられている。このコントロールケーブル２７は、その途中部がダクトケース１２の外壁部に設けられたケーブルクランプ２８に支持され、基端部側が図示しない車内の操作パネルに設けられた吹出モード切替レバーに接続されている。これにて、乗員が吹出モード切替レバーを操作することによってコントロールケーブル２７が押し引きされ、そのコントロールケーブル２７の先端部が往復移動することにより、動作点Ｐに駆動力が与えられるようになっているのである。
【００２４】
さて、このとき、動作点Ｐは回動軸心Ｏから離間（偏心）しているため、動作点Ｐに作用する駆動力をドア１９（支軸部２６）に伝達するリンク手段が必要となる。本実施例では、前記支軸部２６に、そのリンク手段の機能を付与するようにしているのである。
【００２５】
即ち、前記ロータリードア本体２０の各端板部２２，２２には、夫々周壁部２３の円弧の曲率中心部分に位置して、軸方向外側に突出する支軸部２６が一体に形成されているのであるが、そのうち一方の操作側の支軸部２６（図１，図３で上側）は、単なる細い丸棒状ではなく、前記動作点Ｐを含むような径大に形成されているのである。また、本実施例では、支軸部２６は、周壁のみが図１で上方に立上り、内部に肉盗み空間を有する円筒状に形成されている。
【００２６】
これにて、図１に示すように、ダクトケース１２に設けられる軸受部２９も前記支軸部２６に応じて径大となり、これにて、支軸部２６は、ダクトケース１２の壁部の内外を貫通するように、この軸受部２９に回転可能に支持されているのである。
【００２７】
さらに、前記支軸部２６には、前記動作点Ｐに位置して伝達部としてのピン３０が、図１で上方に突出して一体に設けられている。そして、このピン３０に、前記コントロールケーブル２７の先端部が直接的に接続されているのである。尚、図示はしないが、図１及び図３で下側の支軸部は、径小な丸棒状とされ、ダクトケース１２の反対側の壁部にその径に対応して設けられた軸受部に回転可能に支持されるようになっている。
【００２８】
上記構成において、吹出モード切替レバーが操作されると、コントロールケーブル２７が押し引き方向に移動され、該コントロールケーブル２７の先端部に連結されたピン３０（動作点Ｐ）が、図２に示すように変位し、支軸部２６を直接的に回動させる。これにより、吹出モード切替レバーの位置に対応して、ドア１９は、回動軸心Ｏを中心として図２，図４で矢印Ｄ及びＥ方向に回動変位され、これにて、空気流路の切替えつまり各空気通路部１６，１７，１８の開閉が行われるのである。
【００２９】
このとき、上述のように、送風機１３の駆動に伴いダクトケース１２内を図４で矢印Ａ，Ｂ，Ｃのように流れる空気は、ドア１９の内周側に至り、ドア１９の周壁部２３の２番目の開口部２３ａ及びそれにラップするフィルム部材２１の通風口２１ａを通って各空気通路部１６，１７，１８から車内の各吹出口に至るようになっている。また、フィルム部材２１は風圧によって外周側に膨らむように張出し、閉塞すべき空気通路部１６，１７，１８の周縁部に圧接してシールするようになっている。
【００３０】
図４には、吹出モード切替レバーにより、５つの吹出モードのうちの「ＦＡＣＥモード」が選択された際の様子を一例として示しており、フィルム部材２１の通風口２１ａがフェイス用空気通路部１７にラップし、ダクトケース１２内の空気は、フェイス用空気通路部１７を通って車内のフェイス用吹出口から吹出される。このとき、フィルム部材２１は、風圧により外周側への力を受け、他の空気通路部１６，１８の周縁部に圧接し、それら空気通路部１６，１８を風漏れなく確実に閉塞するようになっているのである。
【００３１】
このような本実施例によれば、ドア１９の支軸部２６を径大とすると共に、その支軸部２６にピン３０を一体に設けてこのピン３０にコントロールケーブル２７を直接連結するようにしたので、従来のようなコントロールケーブル９の駆動力をリンクレバー８を介してドア１に伝達するようにしていたものと異なり、支軸部２６にリンク手段（リンクレバー）の機能が付与された形態となって支軸部２６をいわば直接的に駆動させることができるようになった。
【００３２】
従って、別部品のリンクレバー８が不要となって部品点数の低減を図ることができ、コストダウン及び組付性の向上を図ることができるものである。そして、リンクレバー８を介在させることに起因するがたもなくなるので、ドア１９の回動位置の精度の向上をも図ることができるものである。
【００３３】
また、特に本実施例では、支軸部２６に一体に形成したピン３０により、コントロールケーブル２７との連結を行うようにしたので、構成の一層の簡単化を図ることができる。さらに、本実施例では、従来の一般的なロータリードアと異なり、ロータリードア本体２０にフィルム部材２１を組合わせたドア１９としたので、閉塞すべき空気通路部１６，１７，１８の周縁部を確実にシールすることができて風漏れ等を効果的に防止することができ、さらには摩擦力が小さくて摺動抵抗を小さくすることができ、摺動音の発生を抑えることができる等の利点も得ることができるものである。
【００３４】
（２）第２の実施例
図５乃至図７は、本発明の第２の実施例を示すものである。この実施例が上記第１の実施例と異なる点は、ドアとしてバタフライ式のドア３１を採用しているところにある。従って、ダクトケース１２やコントロールケーブル２７等については上記第１の実施例と共通するので、以下、上記第１の実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００３５】
前記ドア３１は、図５及び図６で上下方向に延びるプラスチック製の軸部３２の左右部位に、ドア板部３３，３３を一体に有し、それらドア板部３３，３３に夫々パッキン３４，３４を貼着して構成されている。そして、前記軸部３２の上下両端部はドア板部３３から上下に突出しており、それら突出部分がダクトケース１２の軸受部２９に枢支される支軸部３５，３６とされている。
【００３６】
このとき、下端側の支軸部３６は、軸部３２からそのまま延長された径小な丸棒状とされ、上端側の支軸部３５は、上記第１の実施例の支軸部２６と同様に、動作点Ｐを含むような径大な円筒状に形成されているのである。また、やはり、支軸部３５には、動作点Ｐに位置して伝達部としてのピン３７が一体に設けられ、このピン３７に、コントロールケーブル２７の先端部が直接的に接続されているのである。尚、ダクトケース１２内には、ドア３１が閉じられたときに前記パッキン３４，３４が密着するシールガイド３８，３８が設けられている。
【００３７】
かかる構成においても、上記第１の実施例と同様に、ドア３１の支軸部３５にリンク手段（リンクレバー）の機能が付与された形態となって支軸部３５をいわば直接的に駆動させることができる。従って、別部品のリンクレバー８が不要となって部品点数の低減を図ることができ、コストダウン及び組付性の向上を図ることができるものである。そして、リンクレバー８を介在させることに起因するがたもなくなるので、ドア３１の回動位置の精度の向上をも図ることができるものである。
【００３８】
（３）第３，第４の実施例
図８及び図９は本発明の第３の実施例を示し、図１０及び図１１は本発明の第４の実施例を示すものである。これら第３及び第４の実施例は、夫々ドアの駆動形態が上記第１の実施例と異なっている。
【００３９】
即ち、図８及び図９に示す第３の実施例においては、ロータリー式のドア４１には、やはり動作点Ｐを含むような径大な支軸部４２が設けられており、この支軸部４２が、ダクトケース１２の軸受部２９に支持されている。そして、この支軸部４２には、動作点Ｐに位置して伝達部としての溝部４３が形成されている。この溝部４３は、図９に示すように、上面から見て緩やかな円弧状に延びて形成されている。
【００４０】
一方、前記ダクトケース１２の外面部には、取付軸４４が設けられ、この取付軸４４にレバー４５の中間部が回動自在に取付られている。そして、前記レバー４５の一端側に設けられた接続ピン４５ａに、コントロールケーブル２７の先端部が接続されていると共に、レバー４５の他端側に下向きに設けられたピン４６が、前記溝部４３に嵌合しているのである。
【００４１】
これにて、コントロールケーブル２７が押し引き方向に移動されることに伴い、レバー４５が回動変位し、支軸部４２を回動させる。これにより、ドア４１が回動変位されて空気流路の切替えが行われるのである。この場合においても、従来ではレバー４５の先にもう一つのリンクレバーが必要となるが、そのリンクレバーが不要となって部品点数の低減を図ることができ、コストダウン及び組付性の向上を図ることができるものである。
【００４２】
そして、図１０及び図１１に示す第４の実施例においては、ロータリー式のドア５１には、やはり動作点Ｐを含むような径大な支軸部５２が設けられ、ダクトケース１２の軸受部２９に支持されているのであるが、その支軸部５２のうち軸受部２９から上方へ突出する上半部部分においては、その外周壁部にギア部５３が形成されている。
【００４３】
一方、前記ダクトケース１２の外面部には、取付軸５４が設けられ、この取付軸５４に駆動ギア５５が回動自在に取付けられている。そして、この駆動ギア５５の外周側の上面に設けられた接続ピン５５ａにコントロールケーブル２７の先端部が接続されていると共に、駆動ギア５５が前記支軸部５２のギア部５３に噛合っているのである。
【００４４】
これにて、コントロールケーブル２７が押し引き方向に移動されることに伴い、駆動ギア５５が回動変位して、支軸部５２を回動させ、これにより、ドア５１が回動変位されて空気流路の切替えが行われるのである。この場合においても、部品点数の低減を図ることができ、コストダウン及び組付性の向上を図ることができるものである。
【００４５】
尚、上記各実施例では、使用者の吹出モード切替レバーの操作により押し引き移動されるコントロールケーブル２７を採用したが、駆動手段としては、例えば金属製のシャフトを用いたり、あるいは、例えばスイッチとそのスイッチ操作に基づいて駆動するモータ等の電気的な構成によりドア（支軸部）を回動変位させるように構成しても良い。その他、例えば車両用の空調装置に限らず空気流路を開閉するための各種装置に適用することができ、また、１個の空気通路部を開閉したり、空気通路部の開度を調節するものに適用しても良いなど、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、要部の縦断面図
【図２】図１の矢印ａ方向矢視図
【図３】ロータリードア本体の斜視図
【図４】空調装置の本体ユニットの縦断側面図
【図５】本発明の第２の実施例を示すもので、バタフライ式のドアの斜視図
【図６】要部の縦断面図
【図７】図６のｂ−ｂ線に沿う断面図
【図８】本発明の第３の実施例を示す要部の縦断面図
【図９】図８の矢印ｃ方向矢視図
【図１０】本発明の第４の実施例を示す要部の縦断面図
【図１１】図１０の矢印ｄ方向矢視図
【図１２】従来例を示すもので、要部の分解斜視図
【図１３】要部の縦断面図
【図１４】図１３のｅ−ｅ線に沿う断面図
【符号の説明】
図面中、１１は本体ユニット、１２はダクトケース、１６，１７，１８は空気通路部、１９，３１，４１，５１はドア、２０はロータリードア本体、２１はフィルム部材、２６，３５，４２，５２は支軸部、２７はコントロールケーブル、２９は軸受部、３０，３７はピン、４３は溝部を示す。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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