(57)【要約】【課題】ドア軸を中心にドアが回動してケースの開口部を開閉する通路開閉装置において、ドア軸と軸受孔との間の隙間からの風漏れを減少させる。【解決手段】弾性体製のパッキン４３をドア軸４１の外周まで延ばして、ドア軸４１と軸受孔５２との間の隙間を減少させる。これによると、パッキン４３は弾性体であるため、仮にパッキン４３がドア軸４１または軸受孔５２と接触したとしてもドア４０は回動可能であり、したがってドア軸４１と軸受孔５２との間の隙間を充分小さく設定することができ、その隙間からの風漏れを減少させることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動中心となるドア軸（４１）および開口部（５０、５１）を開閉する板状のドア部（４２）を有するドア（４０）と、前記ドア軸（４１）を回動自在に保持する軸受孔（５２）および前記開口部（５０、５１）を有するケース（１１）とを備える通路開閉装置において、
前記ドア軸（４１）および前記軸受孔（５２）の少なくとも一方に、前記ドア軸と前記軸受孔との間の隙間を減少させる弾性体製のパッキン（４３、１４３、２４３）が装着されていることを特徴とする通路開閉装置。
【請求項２】
前記ドア軸（４１）は大径軸部（４１ａ）と小径軸部（４１ｂ）とを備え、前記大径軸部および前記小径軸部のうち前記小径軸部（４１ｂ）にのみ前記パッキン（４３、１４３、２４３）が装着されていることを特徴とする請求項１に記載の通路開閉装置。
【請求項３】
前記パッキン（４３）は前記ドア（４０）に装着され、１つのパッキンが、前記ドア部（４２）の一方の面と前記ドア軸（４１）の周方向の一部とを覆っていることを特徴とする請求項１または２に記載の通路開閉装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の通路開閉装置を備える車両用空調装置であって、空気を冷却する冷房用熱交換器（１２）と空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）とを前記通路開閉装置のケース（１１）内に備え、前記通路開閉装置の開口部（５０、５１）は空気が流通する通路であることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】
前記通路開閉装置のドア（４０）は、前記冷房用熱交換器（１２）で冷却された冷風と前記暖房用熱交換器（１３）で加熱された温風との風量割合を調整するエアミックスドアであることを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体が流れる通路の開閉装置に関するもので、例えば、車両用空調装置のエアミックスドア装置に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置においては、温風と冷風の混合割合を調整して吹出空気温度を調整するエアミックスドアとして、図８に示すような、ドア軸４１と板状のドア部４２とドア部４２に貼付されたパッキン２４４とを有する片持ちドアが多用されている。そして、ケース１１の軸受孔５２にてドア軸４１を回動自在に保持し、空気が流通する開口部５０、５１をドア部４２にて開閉することにより、第１開口部５０を通過する空気と第２開口部５１を通過する空気の割合を調整して、空調風の温度を制御するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ドア軸４１と軸受孔５２はすきまばめにする必要があるため、ドア軸４１と軸受孔５２との間には必ず隙間が発生し、図８に矢印Ｃで示すようにその隙間から風漏れが発生する。また、ドア軸４１やケース１１は一般的には樹脂成形され、樹脂成形の場合寸法精度を厳しく設定することは困難であるため、ドア軸４１と軸受孔５２との間の隙間を充分小さく設定することができず、したがって風漏れも大きくなってしまう。そして、その風漏れの影響により、図５に破線で示すように、エアミックスドア４０の開度と空調風の温度の関係がリニアにならないという問題が発生していた。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、ドア軸を中心にドアが回動してケースの開口部を開閉する通路開閉装置において、ドア軸と軸受孔との間の隙間からの風漏れを減少させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、回動中心となるドア軸（４１）および開口部（５０、５１）を開閉する板状のドア部（４２）を有するドア（４０）と、ドア軸（４１）を回動自在に保持する軸受孔（５２）および開口部（５０、５１）を有するケース（１１）とを備える通路開閉装置において、ドア軸（４１）および軸受孔（５２）の少なくとも一方に、ドア軸と軸受孔との間の隙間を減少させる弾性体製のパッキン（４３、１４３、２４３）が装着されていることを特徴とする。
【０００６】
これによると、パッキンは弾性体であるため、仮にパッキンがドア軸または軸受孔と接触したとしてもドアは回動可能であり、したがってドア軸と軸受孔との間の隙間を充分小さく設定することができ、その隙間からの風漏れを減少させることができる。
【０００７】
また、パッキンにて隙間を減少させるため、ドア軸径を従来より細くしても風漏れ量に影響がなく、したがってドア軸径を細くすることができる。そして、ドア軸径を細くすることによりドア軸の材料費が減るため、パッキン追加によるコストアップ分を相殺することができ、あるいは、従来よりも安価にすることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明のように、ドア軸（４１）が大径軸部（４１ａ）と小径軸部（４１ｂ）とを備え、大径軸部および小径軸部のうち小径軸部（４１ｂ）にのみパッキン（４３、１４３、２４３）を装着することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明のように、パッキン（４３）をドア（４０）に装着し、１つのパッキンにて、ドア部（４２）の一方の面とドア軸（４１）の周方向の一部とを覆うことができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の通路開閉装置を備える車両用空調装置であって、空気を冷却する冷房用熱交換器（１２）と空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）とを通路開閉装置のケース（１１）内に備え、通路開閉装置の開口部（５０、５１）は空気が流通する通路であることを特徴とするもので、請求項１ないし３の通路開閉装置は車両用空調装置に適用することができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明では、通路開閉装置のドア（４０）は、冷房用熱交換器（１２）で冷却された冷風と暖房用熱交換器（１３）で加熱された温風との風量割合を調整するエアミックスドアであることを特徴とする。
【００１２】
これによると、ドア軸と軸受孔との間の隙間からの風漏れが減少するため、エアミックスドアの開度と空調風の温度の関係がリニアになり、空調風の温度制御特性が向上する。
【００１３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１〜図４は第１実施形態を示すもので、本実施形態は本発明に係る通路開閉装置を車両用空調装置に適用したものである。なお、図１は車両用空調装置の空調ユニット部の正面断面図、図２は図１におけるＡ部の拡大断面図、図３は図１におけるＡ部の平面断面図、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００１５】
本実施形態の車両用空調装置は、前席側への吹出空気温度と後席側への吹出空気温度とを独立に制御可能なものである。この車両用空調装置の通風系は、大別して、空調ユニット１０と、この空調ユニット１０に空気を送風する送風機ユニット（図示せず）との２つの部分に分かれている。送風機ユニットは車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、これに対し、空調ユニット１０は車室内の計器盤下方部のうち、車両左右方向の略中央部に配置されている。
【００１６】
送風機ユニットは周知のごとく車室外空気と車室内空気を切替導入する内外気切替箱とこの内外気切替箱を通して空気を吸入して送風する送風機とから構成されている。
【００１７】
図１において、空調ユニット１０は、樹脂製の空調ケース１１内に蒸発器１２とヒータコア１３を両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。空調ユニット１０は、車室内の計器盤下方部の略中央部に、車両の前後方向および上下方向に対して、図１の矢印で示す搭載方向で配置されている。なお、蒸発器は本発明の冷房用熱交換器に相当し、ヒータコア１３は本発明の加熱用熱交換器に相当する。
【００１８】
空調ケース１１の、最も車両前方側の部位の側面には空気入口１４が形成されている。この空気入口１４には、送風機ユニットの送風機のケース出口からの送風空気が流入する。
【００１９】
空調ケース１１内において空気入口１４直後の部位に蒸発器１２が配置されている。この蒸発器１２は車両前後方向には薄型の形態で空調ケース１１内通路を横断するように略垂直に配置されている。従って、蒸発器１２の車両上下方向に延びる前面に空気入口１４からの送風空気が流入する。この蒸発器１２は周知のごとく冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して、空調空気を冷却するものである。
【００２０】
そして、蒸発器１２の空気流れ下流側（車両後方側）に、所定の間隔を開けてヒータコア１３が配置されている。このヒータコア１３は空調ケース１１内の下方側において、車両後方側に若干量傾斜して配置されている。なお、蒸発器１２およびヒータコア１３の車両左右方向の幅寸法は、空調ケース１１の幅寸法と略同等に設計されている。
【００２１】
ヒータコア１３は、蒸発器１２を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に高温の温水（エンジン冷却水）が流れ、この温水を熱源として空気を加熱するものである。ヒータコア１３は周知のごとく温水が通過する偏平チューブとこれに接合されたコルゲートフィンとからなる熱交換用コア部１３ａを有しており、この熱交換用コア部１３ａの空気流路は仕切り部材１５により上側の前席用流路１６と下側の後席用流路１７とに仕切られている。仕切り部材１５はヒータコア１３の空気流れ上流側に配置され、かつ、空調ケース１１内部空間の車両左右方向の全長にわたって延びるように形成されている。
【００２２】
空調ケース１１内の空気通路において、ヒータコア１３の上方部位には、このヒータコア１３をバイパスして空気（冷風）が流れる前席用冷風バイパス通路１１９が形成されている。
【００２３】
ヒータコア１３と蒸発器１２との間の部位には平板状の前席用エアミックスドア２０が配置されている。この前席用エアミックスドア２０は、ヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａの前席用流路１６で加熱される温風と、前席用冷風バイパス通路１９を通ってヒータコア１３をバイパスする冷風との、風量割合を調整する。
【００２４】
前席用エアミックスドア２０は、水平方向で且つ車両左右方向に配置された回転軸２１と一体に結合されており、この回転軸２１を中心として車両上下方向に独立に回動可能になっている。回転軸２１は、空調ケース１１に回転自在に支持され、かつ回転軸２１の一端部は空調ケース１１の外部に突出して、図示しないリンク機構を介して、サーボモータを用いたアクチュエータ機構に連結され、このアクチュエータ機構によりエアミックスドア２０の回動位置を調整するようになっている。
【００２５】
空調ケース１１において、ヒータコア１３の空気下流側（車両後方側）の部位には、ヒータコア１３との間に所定間隔を開けて上下方向に延びる壁面２２が空調ケース１１に一体成形されている。この壁面２２によりヒータコア１３の直後から上方に向かう前席用温風通路２３が形成されている。
【００２６】
前席用温風通路２３の下流側（上方側）は、ヒータコア１３の上方部において冷風バイパス通路１９の下流側と合流し、冷風と温風の混合を行う前席用空気混合部２４を形成している。
【００２７】
空調ケース１１の上面部において、前席用空気混合部２４に隣接する部位にデフロスタ開口部２５が開口している。このデフロスタ開口部２５は空気混合部２４から温度制御された空調空気が流入するものであって、図示しないデフロスタダクトを介してデフロスタ吹出口に接続され、このデフロスタ吹出口から、車両前面窓ガラスの内面に向けて風を吹き出す。
【００２８】
デフロスタ開口部２５は平板状のデフロスタドア２６により開閉される。このデフロスタドア２６は、空調ケース１１の上面部近傍にて水平方向に配置された回転軸２７を中心として回動するようになっている。
【００２９】
デフロスタドア２６はデフロスタ開口部２５と連通口２８を切替開閉する。この連通口２８は、空気混合部２４からの空調風を後述の前席用フェイス開口部２９や前席用フット開口部３０側へ流すための通路となる。
【００３０】
空調ケース１１の上面部において、デフロスタ開口部２５よりも車両後方側（乗員寄り）の部位にフェイス開口部２９が設けられており、このフェイス開口部２９は図示しないフェイスダクトを介して、計器盤上方側に配置されているフェイス吹出口に接続され、このフェイス吹出口から車室内の乗員頭部に向けて風を吹き出す。
【００３１】
空調ケース１１において、フェイス開口部２９の下方側にフット開口部３０が設けられている。このフット開口部３０を通過した空調風は、図示しないフットダクトを介して乗員足元に吹き出される。
【００３２】
フェイス開口部２９とフット開口部３０との間に平板状のフットフェイス切替用ドア３１が回転軸３２により回動可能に配置されている。この切替用ドア３１によりフェイス開口部２９とフット開口部３０が切替開閉される。
【００３３】
デフロスタドア２６とフットフェイス切替用ドア３１は、図示しないリンク機構を介して、サーボモータからなる共通のアクチュエータ機構に連結されて、このアクチュエータ機構により連動操作されるようになっている。
【００３４】
空調ケース１１の内部においてヒータコア１３の下方側部位に、蒸発器１２出口からの冷風をヒータコア１３をバイパスして通過させる後席用冷風バイパス通路３４が形成されている。
【００３５】
また、ヒータコア１３の空気下流側部位には、後席用流路１７に対向するように後席用温風遮蔽ドア３５が回転軸３６により回動可能に配置されている。この後席用温風遮蔽ドア３５は、通常時は図１の実線位置に操作されて、ヒータコア１３の後席用流路１７と前席用温風通路２３との連通を遮断して、後席用流路１７を後席用温風通路３７に連通する。
【００３６】
一方、空調装置の特定の作動条件では、後席用温風遮蔽ドア３５が後席用流路１７と後席用温風通路３７との連通を遮断して、後席用流路１７を前席用温風通路２３に連通する。後席用温風通路３７は、ヒータコア１３の後席用流路１７の下流側を後席用空気混合部３８に連通させる通路である。
【００３７】
なお、後席用温風遮蔽ドア３５の回転軸３６を、図示しないリンク機構を介して、サーボモータからなるアクチュエータ機構に連結して、このアクチュエータ機構により後席用温風遮蔽ドア３５を回動操作するようになっている。
【００３８】
ヒータコア１３の上流側のうち、後席用流路１７側の部位に、平板状の後席用エアミックスドア４０が回転軸４１により回動可能に配置されている。
【００３９】
空調ケース１１における後席用エアミックスドア４０の近傍には、蒸発器１２の空気流れ下流側とヒータコア１３の後席用流路１７とを連通させる第１開口部５０、および、蒸発器１２の空気流れ下流側と後席用冷風バイパス通路３４とを連通させる第２開口部５１が、形成されている。
【００４０】
そして、後席用エアミックスドア４０は、第１開口部５０および第２開口部５１の開度を調整することにより、ヒータコア１３の後席用流路１７を通過する温風と後席用冷風バイパス通路３４を通過する冷風との風量割合を調整して車室内後席側へ吹き出す空調風の温度を調整するものであり、後席用温風通路３７からの温風と後席用冷風バイパス通路３４からの冷風は後席用空気混合部３８において混合して所望温度の空気となる。
【００４１】
次に、図２〜図４に基づいて、後席用エアミックスドア４０の構成およびその近傍の構成について詳述する。
【００４２】
後席用エアミックスドア４０は、空調ケース１１に形成された軸受孔５２に回動自在に保持される回転軸４１と、第１開口部５０および第２開口部５１を開閉する平板状のドア部４２と、回転軸４１およびドア部４２を覆う弾性体製の２枚のパッキン４３とからなる。
【００４３】
回転軸４１は、大径軸部４１ａと小径軸部４１ｂとを有する段付き形状になっており、大径軸部４１ａ側の端部に十字状の係合穴４１ｃが形成されている。この回転軸４１は、水平方向で且つ車両左右方向に配置されている。なお、回転軸４１は本発明のドア軸に相当する。
【００４４】
後席用エアミックスドア４０は、リンク機構６０を介して図示しないサーボモータ等を用いたアクチュエータ機構に連結され、このアクチュエータ機構により後席用エアミックスドア４０の回動位置を調整するようになっている。
【００４５】
リンク機構６０は、板部６１と軸部６２とを有し、軸部６２には、爪部６３および十字状の係合片６４が形成されている。そして、軸部６２が空調ケース１１の貫通穴に挿入され、爪部６３により軸部６２の抜けが防止されるようになっている。また、係合片６４が係合穴４１ｃに挿入されて、後席用エアミックスドア４０とリンク機構６０とが一体に回動するようになっている。
【００４６】
回転軸４１およびドア部４２は、ポリプロピレン等の樹脂にて一体成形されている。パッキン４３は、外力を受けると容易に変形し、外力を取り除くと元の形状に復帰する特性を有する材質にて形成されている。パッキン４３の材質としては、具体的には、多孔質発泡材、より詳細には、発泡ウレタン等を用いることができる。
【００４７】
２枚のパッキン４３は、回転軸４１およびドア部４２に貼付されており、一方のパッキンは、ドア部４２の一方の面の全域を覆うとともに、ドア軸４１の小径軸部４１ｂ外周の一部を覆っている。より詳細には、一方のパッキンは、図３に示すように、小径軸部４１ｂにおける軸方向の一部の範囲を覆っており、また、図４に示すように、小径軸部４１ｂにおける周方向の一部の範囲を覆っている。同様に、他方のパッキンは、ドア部４２の他方の面の全域を覆うとともに、小径軸部４１ｂにおける軸方向の一部の範囲を覆っており、また、小径軸部４１ｂにおける周方向の残部の範囲を覆っている。
【００４８】
パッキン４３においてドア軸４１の外周を覆う部分は、ドア軸４１と軸受孔５２との間に位置して、ドア軸４１と軸受孔５２との間の隙間を減少させることにより、その隙間からの風漏れを減少させる機能を有する。
【００４９】
上記構成になる車両用空調装置は、周知のように、デフロスタドア２６およびフットフェイス切替用ドア３１の制御により、前席側の吹出モードが設定される。そして、冷風バイパス通路１９を通過する冷風と、ヒータコア１３の前席用流路１６に流入して加熱された温風との風量割合を、前席用エアミックスドア２０により調整することにより、前席側へ吹き出す空調風の温度が制御される。
【００５０】
また、ヒータコア１３の後席用流路１７を通過する温風と後席用冷風バイパス通路３４を通過する冷風との風量割合を、後席用エアミックスドア４０により調整することにより、後席側へ吹き出す空調風の温度が制御される。すなわち、前席用エアミックスドア２０および後席用エアミックスドア４０の開度位置を独立制御することにより、前席側と後席側への吹出温度を独立制御できる。
【００５１】
ここで、後席用エアミックスドア４０のドア軸４１と空調ケース１１の軸受孔５２との間の隙間を、パッキン４３においてドア軸４１の外周を覆う部分によって減少させているため、その隙間からの風漏れが減少する。その結果、後席用エアミックスドア４０の開度と後席空調風の温度の関係がリニアになることが実験にて確認された。
【００５２】
図５はその実験結果を示すもので、従来の空調装置では、ドア軸４１と軸受孔５２との間の隙間からの風漏れの影響により、後席用エアミックスドア４０の開度が６０％近辺で後席空調風の温度が期待する温度よりも低くなる傾向であった。これに対し、本実施例の空調装置では、後席用エアミックスドア４０の開度が６０％近辺での後席空調風の温度が期待する温度に近くなり、後席用エアミックスドア４０の開度が４０％から８０％の範囲で、後席用エアミックスドア４０の開度と後席空調風の温度の関係がほぼリニアになることが確認された。
【００５３】
上記のように、本実施形態では、パッキン４３においてドア軸４１の外周を覆う部分により、ドア軸４１と軸受孔５２との間の隙間を減少させているため、その隙間からの風漏れを減少させることができる。
【００５４】
また、ドア軸の外周をパッキンにて覆う構成をエアミックスドア４０に適用した場合、エアミックスドア４０の開度と空調風の温度の関係がリニアになり、空調風の温度制御特性が向上する。
【００５５】
また、パッキン４３は弾性体であるため、仮にパッキン４３が軸受孔５２と接触したとしてもドア４０は回動可能であり、したがって、ドア軸４１と軸受孔５２との間の隙間を充分小さく設定することができ、その隙間からの風漏れを減少させることができる。
【００５６】
また、パッキン４３にて隙間を減少させるため、ドア軸４１の径を従来より細くしても風漏れ量に影響がなく、したがってドア軸４１の径を細くすることができる。そして、ドア軸４１の径を細くすることによりドア軸４１の材料費が減るため、パッキン４３の追加によるコストアップ分を相殺することができ、あるいは、従来よりも安価にすることができる。
【００５７】
（第２実施形態）
図６は第２実施形態を示すもので、第１実施形態とはパッキンの構成が異なっており、その他の点は第１実施形態と同一である。
【００５８】
本実施形態では、エアミックスドア４０に貼付されるパッキン１４３は１枚である。すなわち、この１枚のパッキン１４３により、ドア軸４１の小径軸部４１ｂにおける軸方向の一部の範囲が小径軸部４１ｂにおける周方向の全域にわたって覆われるとともに、ドア部４２の両面全域が覆われている。
【００５９】
そして、パッキン１４３においてドア軸４１の外周を覆う部分により、ドア軸４１と軸受孔５２との間の隙間を減少させているため、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００６０】
（第３実施形態）
図７は第３実施形態を示すもので、第１実施形態とはパッキンの構成が異なっており、その他の点は第１実施形態と同一である。
【００６１】
本実施形態では、エアミックスドア４０に貼付されるパッキンとして、小径軸部４１ｂの外周部に貼付される細長い形状の軸部パッキン２４３と、ドア部４２の一方の面と他方の面をそれぞれ覆う２枚のドア部パッキン２４４とを用いている。軸部パッキン２４３は、小径軸部４１ｂにおける軸方向の一部の範囲を覆っており、また、小径軸部４１ｂにおける周方向の一部の範囲を覆っている。
【００６２】
そして、軸部パッキン２４３によりドア軸４１と軸受孔５２との間の隙間を減少させているため、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００６３】
なお、軸部パッキン２４３を廃止し、軸部パッキン２４３と同様の形状、サイズのパッキンを、軸受孔５２の内周面において小径軸部４１ｂに対向する部位に装着しても、同様の効果が得られる。
【００６４】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、本発明を後席用エアミックスドア４０に適用する例を示したが、本発明は、前席用エアミックスドア２０にも適用可能であり、さらに、デフロスタドア２６やフットフェイス切替用ドア３１等のいわゆるモードドアや、車室外空気と車室内空気を切替導入するための内外気ドア等にも適用可能である。
【００６５】
また、上記各実施形態では、大径軸部４１ａと小径軸部４１ｂとを有する段付き形状の回転軸４１を有するドアに本発明を適用する例を示したが、段付き形状ではない回転軸を有するドアにも本発明は適用可能である。
【００６６】
また、本発明は、車両用空調装置以外の用途にも、流体通路の開閉装置として広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態になる通路開閉装置を適用した車両用空調装置の空調ユニット部の正面断面図である。
【図２】図１におけるＡ部の拡大断面図である。
【図３】図１におけるＡ部の平面断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】後席エアミックスドア開度と後席空調風温度の関係を示す特性図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示す要部の断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態を示す要部の断面図である。
【図８】従来装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１１…空調ケース、４０…ドア、４１…ドア軸、４２…ドア部、
４３、１４３、２４３…パッキン、５０、５１…開口部。
【図１】
2004276856.tif 000003
【図２】
2004276856.tif 000004
【図３】
2004276856.tif 000005
【図４】
2004276856.tif 000006
【図５】
2004276856.tif 000007
【図６】
2004276856.tif 000008
【図７】
2004276856.tif 000009
【図８】
2004276856.tif 000010