(57)【要約】【課題】作動時に小さな操作力で操作可能な切り替え用ドアを提供すること。【解決手段】本発明の流体流路切り替え用ドアは、ドア基板部１０、回転軸１１、第一シール部１２および第二シール部１３を有し、流体流路中に各シール部がリブと圧接可能に配置される流体流路切り替え用ドアであって、第一シール部１２を構成する弾性材の剛性が第二シール部１３を構成する弾性材の剛性より低く形成されていることを特徴とする。本発明の流体流路切り替え用ドアは、高いシール性を有するとともに作動時に小さな操作力で操作することができる切り替え用ドアとなっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドア基板部と、該ドア基板部に一体にもうけられ該ドア基板部を回転させる回転軸と、該回転軸を境として該ドア基板部の一方側の外周縁部に一体に形成された弾性材よりなる第一シール部と、該回転軸を境として該ドア基板部の他方側の外周縁部に一体に形成された弾性材よりなる第二シール部と、を有し、
該第一シール部および該第二シール部が圧着されるリブが内周面の全周にもうけられた内部を流体が流れる流体流路に、該第一シール部が該流体流路の該リブより上流側に、該第二シール部が該リブより下流側に配置される流体流路切り替え用ドアであって、
該第一シール部を構成する弾性材の剛性が該第二シール部を構成する弾性材の剛性より低く形成されていることを特徴とする流体流路切り替え用ドア。
【請求項２】
前記回転軸が前記ドア基板部の中央にもうけられた請求項１記載の流体流路切り替え用ドア。
【請求項３】
前記回転軸が前記ドア基板部の中央から前記一方の端部側にずれた位置にもうけられた請求項１記載の流体流路切り替え用ドア。
【請求項４】
前記流体は、気体である請求項１記載の流体流路切り替え用ドア。
【請求項５】
車両用空調装置に用いられる請求項１記載の流体流路切り替え用ドア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体の流路中で回転することで流体の流量を調節する流体流路切り替え用ドアに関し、遮蔽時に流体の漏れが生じない流体流路切り替え用ドアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置は、一般に、内外気箱、ブロア、クーラーおよびヒーターの四つの部分から構成され、車両のインスツルメントパネルの内部に搭載されている。内外気箱を通してブロア部に導かれた空気は、クーラー部で除湿冷却され、ヒーター部で再加熱される。車両用空調装置は、この再加熱量を調節する機構をヒーター部に持ち、適度な温度の空調風を作り、車室内へ送り出すことで車室内を快適な温湿度条件にしている。
【０００３】
車両用空調装置は、切り替えドアを用いて空気の流量の制御を行っている。一般に、切り替えドアとしては、板ドア、フィルムドア、ロータリードア、スライドドアが用いられている。そして、板ドアの１つの形態として、バタフライドアがある。（たとえば、特許文献１参照。）
車両用空調装置において、切り替えドアを動かす機構がモードリンクと呼ばれている。モードリンクは、メインリンクとサブリンクとから構成され、それぞれのドアがある区間では動き、残りの区間では動かないというような制御を行っている。さらに、モードリンクには、精度よくドア位置を決めるとともに、小さな力で動かせることが要求されている。そして、小さな力で動かせることは、モードリンクだけでなく、切り替えドアにも求められている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２００１−３０１４４２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、作動時に小さな操作力で操作可能な切り替え用ドアを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明者は検討を重ねた結果、請求項１〜４に記載の切り替え用ドアが上記課題を解決できることを見出した。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、ドア基板部と、ドア基板部に一体にもうけられドア基板部を回転させる回転軸と、回転軸を境としてドア基板部の一方側の外周縁部に一体に形成された弾性材よりなる第一シール部と、回転軸を境としてドア基板部の他方側の外周縁部に一体に形成された弾性材よりなる第二シール部と、を有し、第一シール部および第二シール部が圧着されるリブが内周面の全周にもうけられた内部を流体が流れる流体流路に、第一シール部が流体流路のリブより上流側に、第二シール部がリブより下流側に配置される流体流路切り替え用ドアであって、第一シール部を構成する弾性材の剛性が第二シール部を構成する弾性材の剛性より低く形成されていることを特徴とする流体流路切り替え用ドア。
【０００８】
このように第一シール部の弾性材の剛性が第二シール部のそれよりも低くなっていることで、第一シール部が弾性変形を生じやすくなっている。すなわち、第一シール部をリブに圧接させて塑性変形させる操作力が小さくなっている。また、第二シール部は、高い剛性を有することから、切り替え用ドアとしてのシール性が確保されている。
【０００９】
また、請求項２に記載のように、回転軸がドア基板部の中央にもうけてもよい。これにより、流体の流動を遮断したときに切り替え用ドアにかかる圧力が切り替え用ドアの一方側と他方側で同じとなり、ドアの一方側に過剰な力がかからなくなっているため、小さな操作力で操作をすることができる。
【００１０】
また、請求項３に記載のように、回転軸がドア基板部の中央から一方の端部側にずれた位置にもうけられたことが好ましい。これにより、シール性を確保できるとともに他方の第二シール部における反力が低減され、操作力を低減できる。
【００１１】
また、請求項３に記載のように、流体が、気体であることが好ましい。
【００１２】
また、請求項４に記載のように、車両用空調装置に用いられることが好ましい。すなわち、本発明の切り替え用ドアは、小さな操作力で流路の切り替えを行うことができることから、車両用空調装置の空調風の切り替えにもちいることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の流体流路切り替え用ドアを実施形態を用いて説明する。
【００１４】
（第一実施形態）
図１〜２は、第一実施形態による通風路切り替え用ドアである。図１は切り替え用ドアを、図２は図１のＡ−Ａ線における断面を示した図である。この切り替え用ドアは、たとえば、車両用空調装置のフェイス吹き出し開口部、デフロスタ吹き出し開口部、フット吹き出し開口部への空気流れを切り替える吹き出しモードドアとして適用することができる。
【００１５】
本実施形態の切り替え用ドア１は、略長方形の正面形状をもつ板状のドア基板部１０と、両短辺の中央部を通り長辺と平行にドア基板部１０を貫通して形成された回転軸１１と、回転軸１１を境とした一方のドア基板部１０１の外周縁部に一体に形成された第一シール部１２と、回転軸を境とした他方のドア基板部１０２の外周縁部に一体に形成された第二シール部１３と、から構成されている。
【００１６】
ドア基板部１０は、本実施形態の切り替え用ドア１の剛性を確保する。回転軸１１は、ドア基板部１０と一体に形成され、周方向にドア基板部１０を回転させる。第一シール部１２および第二シール部１３は、本実施形態の切り替え用ドア１を空気の切り替えに実際に用いるときに、空気流路にもうけられたリブと圧接される。また、第一シール部１２と第二シール部１３は、剛性が異なる材質により形成されており、第一シール部１２の剛性のほうが第二シール部１３より低く（第一シール部の弾性が第二シール部より高く）形成されている。
【００１７】
ドア基板部１０および回転軸１１を構成する材質としては、特に限定されるものではなく、従来公知の材質を用いることができる。軽量化による操作力の低減等の観点から、樹脂を用いることが好ましい。たとえば、ポリプロピレン、ナイロン、ＡＢＳ等の樹脂や、これらの樹脂にガラス繊維等のフィラーを混入させた樹脂をあげることができる。
【００１８】
なお、本実施形態の切り替え用ドアは本発明の流体流路切り替え用ドアの一実施形態であり、本発明においては切り替え用ドアの形状等は略長方形状に限定されるものではない。すなわち、流体流路の内周形状と略一致する外周形状とすることができる。また、回転軸を境とした一方と他方のドア基板部が必ずしも平面状に配置されていなくてもよい。
【００１９】
第一シール部１２および第二シール部１３を構成する材質としては、それぞれ所望の剛性を得られる材質であれば、特に限定されるものではなく、従来公知の材質を選択して用いることができる。たとえば、サーモプラスティックエラストマ（ＴＰＥ）の一種であるオレフィン系エラストマをあげることができる。第一シール部１２および第二シール部１３のそれぞれを構成する樹脂は、同種の樹脂であっても異種の樹脂であってもどちらでもよい。なお、本実施形態においては、第一シール部１２および第二シール部１３を構成する材質として同種の樹脂を、成形条件を変えることで剛性を変化させている。
【００２０】
第一シール部１２および第二シール部１３の形状は特に限定されるものではなく、従来公知の形状とすることができる。本実施形態の切り替え用ドアにおいて、第一シール部１２および第二シール部１３はその断面形状が、ドア基板部１０の厚さ方向の外周面に、ドア基板部１０の広がる方向に突出して形成されている。両シール部１２、１３は、ドア基板部１０から先端方向にかけて徐々にその厚さが薄くなり、そして、先端部が略円状となるように形成されている。
【００２１】
本実施形態の切り替え用ドアの製造方法は、特に限定されるものではない。たとえば、回転軸が一体に形成されたドア基板部を樹脂成形した後に両シール部材を射出成形等によりドア基板部に一体に成形する方法や、両シール部材を形成した後に射出成形等により回転軸が一体に形成されたドア基板部を一体に成形する方法や、二色成形等によりドア基板部とシール部材とを同時に成形する方法などの方法を用いることができる。
【００２２】
本実施形態の切り替え用ドアでガス流の流量の調節を行い、本実施形態の切り替え用ドアの効果を説明する。本実施形態の切り替え用ドアがガス流の流量の調節を行っている状態を図３〜４に示した。
【００２３】
本実施形態の切り替え用ドアにガス流量が調節されるガス流が流れるガス流路は、切り替え用ドアのドア基板部の外周形状と略一致する内周面を有する管Ｐにより区画されている。この管Ｐの切り替え用ドア１が取り付けられた部分には、内周面に径方向の内方に突出したリブＲが、周方向の全周にわたって形成されている。リブＲの突出高さは、両シール部１２、１３の突出高さより短い長さである。また、リブＲは、それぞれのシール部１２、１３との当接面が突出した方向に対して傾斜して形成されている。
【００２４】
本実施形態の切り替え用ドア１は、第一シール部１２がリブＲより上流側に、第二シール部１３がリブＲより下流側に位置した状態で取り付けられる。なお、リブＲより上流側、下流側とは、管Ｐ内を流れるガス流の流れ方向の上流、下流である。
【００２５】
本実施形態の切り替え用ドア１は、管Ｐ内にガスを流すときには、ドア基板部をガス流と略平行に保持する。そして、回転軸１１を回転させて（図３においては反時計回りに）、開口量を減少させることで管Ｐ内を流れるガス流量を減少させる。そして、さらに回転軸を回転させて、両シール部１２、１３をリブＲに密着させると、管Ｐ内を流れるガス流の流れが遮断される。切り替え用ドア１がガス流の流れを遮断した状態を図４に示した。また、ガス流の流れを遮断した状態から回転軸１１を（図４においては時計回りに）回転させることで、ガス流の流動を再開できる。さらに、回転軸１１を回転させることで管Ｐ内を流れるガス流の流量を増加できる。
【００２６】
本実施形態の切り替え用ドア１は、ガス流の流れを遮断した（図４に示した）状態においては、両シール部１２、１３がリブＲに押しつけられて弾性変形している。両シール部１２、１３とリブＲとが広い接触面積で当接している。さらに、両シール部１２、１３は、弾性変形を生じる付勢力が付与された状態でリブＲと接している。このため、両シール部１２、１３とリブＲとが離間しにくくなっている。この結果、両シール部１２、１３とリブＲとの界面からガス流が漏れなくなり、ガス流の遮断が完全に行われる。
【００２７】
ここで、第二シール部１３が形成された側のドア基板部１０２に遮断されたガス流は、ドア基板部１０の表面に沿って流れ、リブＲと第二シール部１３の界面に到達する。第二シール部１３の剛性が低い（弾性が高い）と、ドア基板部１０の表面に沿って流れたガス流が両者の界面に侵入する。ガス流が界面に侵入すると、ガス流が第二シール部１３をリブＲから離れる方向に弾性変形させる。第二シール部１３がリブＲから離れる方向に弾性変形を生じると、図５に示したように、リブＲと第二シール部１３の界面にすき間が生じ、このすき間からガス流が通過する。このことから、第二シール部１３には、気密性を確保できるだけの剛性が求められている。
【００２８】
第一シール部１２が形成された側のドア基板部１０１にあったガス流は、ドア基板部１０の表面に沿って流れ、管Ｐの内周面に衝突する。すなわち、第一シール部１２とリブＲとの界面にガス流が直接当たらないため、第一シール部１２は、リブＲとの間でシール性を確保できる程度の剛性を有していればよくなっている。すなわち、第一シール部１２は、剛性を小さくすることができる。さらに、管Ｐ内を流れるガス流を遮断しているときには、第一シール部が形成されたドア基板部１０１には、ガス流が発生させた力がかかっている。すなわち、第一シール部１２とリブＲとが密着する力が加えられているため、第一シール部１２の剛性が低くなっていても両者の界面をガス流が通過しにくくなっている。このため、第一シール部１２の剛性が小さくなると、第一シール部１２が弾性変形を生じやすくなる。小さな力で第一シール部１２とリブＲとの気密性を確保することができる。このことは、切り替え用ドアの操作力を小さくできる効果を示す。
【００２９】
そして、本実施形態の切り替え用ドア１を回転させてガスが流れるようにすると、両シール部１２、１３がリブＲから離れる。このとき、第二シール部１３の剛性（弾性）により切り替え用ドア１のドア基板部１０２がリブＲから離れる方向に力がはたらく。すなわち、低い操作力で切り替え用ドア１を操作することができる。
【００３０】
本実施形態においては、第一シール部１２および第二シール部１３は、それぞれ所望の性能を発揮できる程度の剛性（弾性）を有していればよい。すなわち、第一シール部１２および第二シール部１３は、管Ｐ内を流れるガス流の流速や流量などの条件によりその剛性が適宜選択される。
【００３１】
以上に示したように、本実施形態の切り替え用ドアは、第二シール部１３が十分な剛性を有することで高い気密性を確保するとともに、第一シール部１２の剛性が低くなっていることで小さな操作力で操作が可能なガス流の流量の調節を行うことが可能なドアとなっている。
【００３２】
（第二実施形態）
図５は、第二実施形態による通風路切り替え用ドアである。この切り替え用ドアは、たとえば、車両用空調装置のエアミックスドアとして適用することができる。
【００３３】
本実施形態は、回転軸１１が第二シール部１３側の端部の近傍にもうけた以外は、第一実施形態と同様な切り替え用ドアである。
【００３４】
本実施形態の切り替え用ドア１は、略長方形の正面形状をもつ板状のドア基板部１０と、両短辺の一方の長辺の近傍を通り長辺と平行にドア基板部１０を貫通して形成された回転軸１１と、回転軸１１を境としたときに広い側のドア基板部１０１の外周縁部に一体に形成された第一シール部１２と、回転軸１１を境とした他方の側のドア基板部１０２の外周縁部に一体に形成された第二シール部１３と、から構成されている。
【００３５】
そして、第一シール部１２と第二シール部１３は、剛性が異なる材質により形成されており、第一シール部１２の剛性のほうが第二シール部１３より低く（第一シール部の弾性が第二シール部より高く）形成されている。
【００３６】
本実施形態の切り替え用ドアでガス流の流れるガス流路の切り替えを行い、本実施形態の切り替え用ドアの効果を説明する。本実施形態の切り替え用ドアがガス流の流量の調節を行っている状態を図６に示した。
【００３７】
本実施形態の切り替え用ドア１は、略Ｙ字状の管Ｐの分岐部に取り付けられてそれぞれの分岐した管Ｐの開口部をドア基板部１０が被覆することでガス流路の切り替えを行う。分岐したそれぞれの管Ｐの開口部は、切り替え用ドア１の外周形状と略一致する形状に形成されている。この切り替え用ドア１が取り付けられた管Ｐの分岐した部分には、切り替え用ドア１の両シール部１２、１３のそれぞれと圧接されるリブＲが形成されている。このリブＲの突出高さは、両シール部１２、１３の突出高さより短い長さである。
【００３８】
図６に示された状態は、略Ｙ字状の管Ｐの分岐した一方の流路Ｐ１の開口部を切り替え用ドア１が遮蔽することで他方の流路Ｐ２にガス流が流れるようになっている。
【００３９】
図６に示された状態では、ドア基板部１０に傾斜した状態でガス流があたっている。ドア基板部１０にあたったガスは、ドア基板部１０の表面に沿って回転軸１１方向に流れる。すなわち、第一シール部１２とリブＲとの界面にガス流が侵入しなくなっている。このため、第一シール部１２は、リブＲとの間でシール性を確保できる程度の剛性を有していればよくなっている。このため、第一シール部１２は、剛性を小さくすることができる。第一シール部１２の剛性が小さくなると、第一シール部１２が弾性変形を生じやすくなる。すなわち、小さな力で第一シール部１２とリブＲとの気密性を確保することができることを示す。この結果、切り替え用ドア１の操作力を小さくできる効果を示す。
【００４０】
また、ドア基板部１０にあたったガス流は、ドア基板部１０の表面に沿って回転軸１１方向に流れ、第二シール部１３とリブＲとの界面に到達する。このとき、第二シール部１３の剛性が低いと、ガス流が第二シール部１３を弾性変形させてリブＲとの界面にすき間を生じさせる。そして、第二シール部１３とリブＲとの界面においてガスの漏れが発生する。このため、第二シール部１３には、リブＲとの間で十分なシール性を確保できるだけの高い剛性を有することが求められている。
【００４１】
第一シール部１２および第二シール部１３は、それぞれ所望の性能を発揮できる程度の剛性を有していればよい。すなわち、第一シール部および第二シール部は、管Ｐ内を流れるガスのガス流などの条件によりその剛性が適宜選択される。
【００４２】
また、上述したように、第一シール部および第二シール部の剛性の差についても、使用条件により異なることから一概に決定されるものではない。
【００４３】
以上に示したように、本実施形態の切り替え用ドアは、第二シール部が十分な剛性を有することで高い気密性を確保するとともに、第一シール部の剛性が低くなっていることで小さな操作力で操作が可能なガス流路の切り替えを行うことが可能なドアとなっている。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の流体流路切り替え用ドアは、第二シール部が十分な剛性を有することで高い気密性を確保しているとともに、第一シール部の剛性が低くなっていることで小さな操作力で操作が可能となっている。すなわち、本発明の流体流路切り替え用ドアは、作動時に小さな操作力で操作することができる切り替え用ドアとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態の切り替え用ドアを示した図である。
【図２】第一実施形態の切り替え用ドアの断面図である。
【図３】第一実施形態の切り替え用ドアを管に取り付けた状態を示した図である。
【図４】第一実施形態の切り替え用ドアを管に取り付けてガスの流れを遮断したた状態を示した図である。
【図５】第二実施形態の切り替え用ドアを示した図である。
【図６】第二実施形態の切り替え用ドアを管に取り付けた状態を示した図である。
【符号の説明】
１…切り替え用ドア          １０…ドア基板部
１０１…一方のドア基板部    １０２…他方のドア基板部
１１…回転軸                １２…第一シール部
１３…第二シール部
Ｐ…管                      Ｒ…リブ
【図１】
2004203321.tif 000003
【図２】
2004203321.tif 000004
【図３】
2004203321.tif 000005
【図４】
2004203321.tif 000006
【図５】
2004203321.tif 000007
【図６】
2004203321.tif 000008