(57)【要約】【課題】駆動力の低減と十分な気密性の確保とを両立させることができるとともに、切換時における騒音の発生がなく、極めて簡易な構成からなる通路切換装置を提供する。【解決手段】ラック８２ａ、８２ｂに噛合するピニオン１０２ａ、１０２ｂの回転により、通路切換ドア７０が隔壁９８に沿って移動する。このとき、フレーム部材７２に巻回された遮蔽シート９２は、通路切換ドア７０の移動に伴ってローラ８６ａ、８６ｂの回りを周回しながら、第１開口部６６を閉塞する一方、第２開口部６８を開放する。通路切換ドア７０が第１開口部６６を閉塞した際、フレーム部材７２に配設したシール材８０ａ、８０ｂおよびローラ８６ａ、８６ｂを介して遮蔽シート９２が隔壁９８に押圧されているため、第１開口部６６の気密性が確保される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ループ状に構成され、通路に配設される開口部を開閉する遮蔽シートと、
前記遮蔽シートを前記開口部を閉塞する形状に保持するフレーム部材と、
前記フレーム部材に配設され、前記遮蔽シートを前記フレーム部材に沿って循環可能な状態で支持する支持部材と、
前記遮蔽シートを前記開口部の周縁部に当接させた状態で前記フレーム部材を移動させる移動機構と、
を備えることを特徴とする通路切換装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記遮蔽シートは、一部が前記開口部の端部に固定されることを特徴とする通路切換装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、
前記フレーム部材に配設され、前記遮蔽シートを前記開口部の周縁部に当接させる当接部材を備えることを特徴とする通路切換装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置において、
前記支持部材は、前記フレーム部材に対して回転自在に構成され支持ローラからなることを特徴とする通路切換装置。
【請求項５】
請求項１記載の装置において、
前記フレーム部材に配設され、前記遮蔽シートを前記開口部の周縁部に当接させる複数の当接ローラを備えることを特徴とする通路切換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開口部を開閉することで通路の切り換えを行う通路切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両に搭載される空調装置は、冷媒の蒸発に伴う吸熱現象を利用して空気を冷却するエバポレータと、エンジンの冷却水の熱を利用して空気を加熱するヒータコアとをダクト内に配設し、ダクト内に設けた通路切換ドアの位置を切り換えることにより、冷房、暖房の切換処理を行うように構成されている。
【０００３】
ところで、通路切換ドアは、従来、軸支された端部を中心として旋回動作させることで通路の切り換えを行っており、通路切換ドアの旋回範囲を確保するため、空調装置が大型化してしまう問題があった。
【０００４】
そこで、例えば、図８に示すように、通路切換ドア２を矢印方向にスライドさせることで、暖房用通路４と冷房用通路６とを切り換えるように構成した空調装置８が提案されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、この空調装置８では、ダクト９内の冷房用通路６を通路切換ドア２によって閉塞し、空気取入口１０から取り込んだ空気をエバポレータ１２およびヒータコア１４を介してデフロスタ口１６、フェース口１８またはフット口２０に導くことで暖房を行い、また、通路切換ドア２をヒータコア１４側にスライドさせて暖房用通路４を閉塞し、空気取入口１０から取り込んだ空気をエバポレータ１２を介して直接デフロスタ口１６、フェース口１８またはフット口２０に導くことで冷房を行う。
【０００５】
この場合、暖房用通路４または冷房用通路６の切り換えに際して、通路切換ドア２は、図示しないガイド溝に案内された状態で、図９に示すように、暖房用通路４および冷房用通路６の開口部周縁の隔壁２２に沿って移動する。
【０００６】
また、図１０に示すように、断面形状が円弧状に形成された通路切換ドア２４を用いた通路切換装置２５が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この通路切換装置２５は、ダクト２６内の冷房用通路２８および暖房用通路３０の開口部に近接して円弧状のガイド溝３２および３４を形成し、各ガイド溝３２および３４に通路切換ドア２４の側部に配設した軸部材３６および３８を係合し、通路切換ドア２４をガイド溝３２および３４に沿って移動させることで、冷房用通路２８と暖房用通路３０との切り換えを行うように構成されている。
【０００７】
通路切換ドア２４の移動は、通路切換ドア２４の曲面に沿って形成されたラック４０に噛合するピニオン４２を回転させて行われる。この場合、ラック４０の歯の高さは、軸部材３６および３８側で徐々に高くなるように設定されている。また、ピニオン４２の歯の高さもラック４０の歯の高さに応じて設定されている。一方、軸部材３６および３８が係合するガイド溝３２および３４は、両端部側が冷房用通路２８および暖房用通路３０の開口部側に湾曲して構成されている。従って、図１０において、ピニオン４２が回転することで通路切換ドア２４が上端部または下端部まで移動すると、ガイド溝３２および３４に沿って通路切換ドア２４が開口部側に変位して密着するため、気密性が確保されることになる。
【０００８】
【特許文献１】
実開平６−７１２２２号公報（図１、図２）
【特許文献２】
特開平１０−２１７７４９号公報（図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図８および図９に示す従来技術の場合、空調装置８の小型化に貢献することはできるが、暖房用通路４と冷房用通路６とを切り換える際、通路切換ドア２が隔壁２２に常に接触した状態で摺動するため、摺動抵抗に抗して通路切換ドア２を移動させるべく大きな駆動力が必要となる。また、摺動時に発生する騒音も問題となる。さらに、摺動摩擦により通路切換ドア２が損耗し、気密性が低下する不具合の発生するおそれもある。
【００１０】
一方、図１０に示す従来技術では、切り換え時において、通路切換ドア２４が開口部の周縁部に接触しながら摺動することがないため、上記の駆動力や騒音の問題を回避することができる。しかしながら、通路切換ドア２４が上端部または下端部に移動して開口部側に変位する際、ピニオン４２の回転に必要な駆動トルクが著しく増加する。このように、大きな駆動力が必要になる場合、ラック４０、ピニオン４２等のサイズを大きく構成しなければならず、製品の小型化に対する弊害が生じてしまう。
【００１１】
本発明は、前記の不具合を解決するためになされたものであって、駆動力の低減と十分な気密性の確保とを両立させることができるとともに、切換時における騒音の発生がなく、極めて簡易な構成からなる通路切換装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、ループ状に構成され、通路に配設される開口部を開閉する遮蔽シートと、
前記遮蔽シートを前記開口部を閉塞する形状に保持するフレーム部材と、
前記フレーム部材に配設され、前記遮蔽シートを前記フレーム部材に沿って循環可能な状態で支持する支持部材と、
前記遮蔽シートを前記開口部の周縁部に当接させた状態で前記フレーム部材を移動させる移動機構と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
この場合、移動機構によりフレーム部材を移動させると、支持部材により支持された遮蔽シートが開口部の周縁部に当接した状態でフレーム部材に沿って循環するため、遮蔽シートと開口部の周縁部との間で摺動抵抗が生じることがなく、フレーム部材および遮蔽シートが移動して通路の切り換えが行われる。
【００１４】
なお、遮蔽シートの一部を開口部の端部に固定することにより、遮蔽シートをフレーム部材に沿って確実に循環させ、摺動抵抗を生じさせない状態で通路の切り換えを行うことができる。
【００１５】
フレーム部材に遮蔽シートを開口部の周縁部に当接させる当接部材を設けることにより、開口部の気密性を確保することができる。また、遮蔽シートを支持する支持部材をフレーム部材に対して回転自在な支持ローラとすれば、遮蔽シートを一層円滑に循環させることができる。さらに、前記当接部材を当接ローラとすることにより、当接ローラと遮蔽シートとの間の摩擦を低減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の通路切換装置が適用される空調装置５０の断面概略構成図である。
【００１７】
空調装置５０は、図８に示す空調装置８と同様、例えば、車両に搭載されるものであって、空気通路を構成するハウジング５２内には、空気取入口５４から取り込んだ空気を冷却するエバポレータ５６と、エバポレータ５６を通過した空気を加熱するヒータコア５８とが配設される。なお、エバポレータ５６および／またはヒータコア５８によって温度調整された空気は、デフロスタ口５９、フェース口６１またはフット口６３を介して車内に供給される。
【００１８】
ハウジング５２の内部におけるエバポレータ５６の下流側は、ヒータコア５８が配設される暖房用通路６０と、エバポレータ５６により冷却された空気をそのまま通過させる冷房用通路６２とに分離構成されており、暖房用通路６０の入口が第１開口部６６となり、冷房用通路６２側の入口が第２開口部６８となる。第１開口部６６および第２開口部６８は、本発明の通路切換装置を構成する通路切換ドア７０によって切り換えられる。
【００１９】
通路切換ドア７０は、図２に示すように、矩形状の第１開口部６６および第２開口部６８よりも若干大きく構成されたフレーム部材７２を備える。フレーム部材７２は、上下に延在する側板７４ａ、７４ｂと、側板７４ａ、７４ｂの上部同士および下部同士を連結するトラス構造からなる連結リブ７６ａ、７６ｂとから構成される。
【００２０】
側板７４ａ、７４ｂの第１開口部６６および第２開口部６８側の側部には、支持プレート７８ａ、７８ｂが一体的に形成され、これらの支持プレート７８ａ、７８ｂの第１開口部６６および第２開口部６８側の面には、弾性部材からなるシール材８０ａ、８０ｂが配設される（図３〜図５参照）。また、側板７４ａ、７４ｂの支持プレート７８ａ、７８ｂが形成される側部と反対の側部には、ラック８２ａ、８２ｂが形成される。さらに、側板７４ａ、７４ｂの外側部には、側板７４ａ、７４ｂの長手方向に沿って延在するガイド用凸部８４ａ、８４ｂが形成される。
【００２１】
側板７４ａ、７４ｂの上端部間および下端部間には、ローラ８６ａ、８６ｂ（支持部材、支持ローラ）が回転自在に軸支される。なお、ローラ８６ａ、８６ｂの支軸８８ａ、８８ｂは、ガイド用凸部８４ａ、８４ｂと同一直線上に配設され、側板７４ａ、７４ｂの側方向に突出する。この場合、第１開口部６６および第２開口部６８の両側部のハウジング５２には、上下方向に延在する溝部９０ａ、９０ｂが形成されており、これらの溝部９０ａ、９０ｂにガイド用凸部８４ａ、８４ｂおよび支軸８８ａ、８８ｂが係合する。
【００２２】
ローラ８６ａ、８６ｂ間には、変形自在であって空気の流通を遮断する遮蔽シート９２が張架される。遮蔽シート９２は、長尺な長方形状のシートの短辺同士を張り合わせたループ状に構成されており、張り合わせた部分を外方向に突出させた突出部９４が第１開口部６６および第２開口部６８の間の固定部９６に固定される（図１参照）。遮蔽シート９２の両側部は、支持プレート７８ａ、７８ｂに配設されたシール材８０ａ、８０ｂ（当接部材）により押圧され、第１開口部６６および第２開口部６８の周縁部を構成する隔壁９８に当接する。
【００２３】
一方、フレーム部材７２を構成する側板７４ａ、７４ｂに形成されたラック８２ａ、８２ｂには、第１開口部６６および第２開口部６８の間に配設されるピニオン１０２ａ、１０２ｂが噛合する。ピニオン１０２ａ、１０２ｂを連結する回転軸１００には、ピニオン１０２ａ、１０２ｂを回転させるモータ１０４が連結される。なお、ラック８２ａ、８２ｂ、ピニオン１０２ａ、１０２ｂおよびモータ１０４は、移動機構を構成する。
【００２４】
本実施形態の空調装置５０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
【００２５】
先ず、通路切換ドア７０が図１および図３に示す位置に配設されている暖房時の状態について説明する。この場合、通路切換ドア７０のフレーム部材７２に張架されている遮蔽シート９２は、上部がローラ８６ａによって第２開口部６８の上部の隔壁９８に押圧され、下部がローラ８６ｂによって第２開口部６８の下部の隔壁９８に押圧される。また、遮蔽シート９２の両側部は、支持プレート７８ａ、７８ｂに配設されたシール材８０ａ、８０ｂによって第２開口部６８の両側部の隔壁９８に押圧される。従って、第２開口部６８は、遮蔽シート９２によって気密性が確保された状態で閉塞される。
【００２６】
そこで、前記の状態において、空気取入口５４から取り入れられた空気は、エバポレータ５６を介して第１開口部６６から暖房用通路６０に導入され、ヒータコア５８によって加熱された後、選択されたデフロスタ口５９、フェース口６１またはフット口６３から車内に供給される。
【００２７】
次に、冷房状態が選択された場合について説明する。モータ１０４が駆動され、回転軸１００を介してピニオン１０２ａ、１０２ｂが回転すると、ピニオン１０２ａ、１０２ｂに噛合するラック８２ａ、８２ｂを介して通路切換ドア７０が第１開口部６６側に移動を開始する（図３参照）。
【００２８】
この場合、ループ状の遮蔽シート９２は、突出部９４が第１開口部６６および第２開口部６８間の固定部９６に固定されている。通路切換ドア７０を構成するフレーム部材７２が第１開口部６６側に移動を開始すると、突出部９４の下部に位置する遮蔽シート９２がローラ８６ｂを介して第１開口部６６の隔壁９８に沿って順次当接する。一方、突出部９４の上部に位置する遮蔽シート９２は、ローラ８６ａを介して第１開口部６６の隔壁９８から順次離間する（図４参照）。
【００２９】
ここで、通路切換ドア７０の移動に際して、遮蔽シート９２は、第１開口部６６の隔壁９８に摺接することなく、単に当接するだけであるため、摩擦抵抗が発生せず、移動に伴って騒音が発生する事態が生じることはない。また、ローラ８６ａ、８６ｂは、遮蔽シート９２の移動に伴って回転するため、ローラ８６ａ、８６ｂと遮蔽シート９２との間の摩擦は、転がり摩擦のみであり、よって駆動力を低く抑えることができる。なお、遮蔽シート９２は、気密性を確保するためフレーム部材７２に配設したシール材８０ａ、８０ｂを介して隔壁９８に押圧されているが、シール材８０ａ、８０ｂとして摩擦の少ない材質のものを選択することにより、この部分に発生する摺動抵抗も小さく抑えられる。
【００３０】
以上のようにして通路切換ドア７０が空調装置５０の下端部まで移動し、第１開口部６６が完全に閉塞された状態を図５に示す。この場合、通路切換ドア７０のフレーム部材７２に張架されている遮蔽シート９２は、上部がローラ８６ａによって第１開口部６６の上部の隔壁９８に押圧され、下部がローラ８６ｂによって第１開口部６６の下部の隔壁９８に押圧されている。また、遮蔽シート９２の両側部は、フレーム部材７２に配設されたシール材８０ａ、８０ｂによって第１開口部６６の両側部の隔壁９８に押圧されている。従って、第１開口部６６は、遮蔽シート９２によって気密性が確保された状態で閉塞される。
【００３１】
そこで、前記の状態において、空気取入口５４から取り入れられた空気は、エバポレータ５６を介して第２開口部６８から冷房用通路６２に導入された後、選択されたデフロスタ口５９、フェース口６１またはフット口６３から車内に供給される。
【００３２】
なお、上述した実施形態では、遮蔽シート９２の突出部９４を固定部９６に固定しているが、遮蔽シート９２と隔壁９８との間に適度な摩擦力が設定されているのであれば、必ずしも固定する必要はない。
【００３３】
図６は、他の実施形態である通路切換ドア１０６の構成を示す。なお、上述した実施形態の通路切換ドア７０と同一の構成要素には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
この通路切換ドア１０６では、通路切換ドア７０に設けた支持プレート７８ａ、７８ｂおよびシール材８０ａ、８０ｂに代えて、側板７４ａ、７４ｂの内側部に複数のローラ１０８ａ、１０８ｂ（当接ローラ）が軸支される。ローラ１０８ａ、１０８ｂは、図７に示すように、遮蔽シート９２を隔壁９８に押圧する。
【００３５】
このように構成される通路切換ドア１０６は、遮蔽シート９２がローラ１０８ａ、１０８ｂによって隔壁９８に押圧されることで気密性が確保される。また、通路切換ドア１０６が隔壁９８に沿って移動する際、ローラ１０８ａ、１０８ｂが回転するため、ローラ１０８ａ、１０８ｂと遮蔽シート９２との間の摩擦力が極めて小さい。従って、モータ１０４の駆動力を一層低減させることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、遮蔽シートが循環しながら開口部の周縁部に沿って移動するため、移動の際の摩擦抵抗が極めて小さく、駆動力を低く抑えることができる。また、摩擦による騒音を発生させることなく通路を容易に切り換えることができる。さらに、駆動力を低く抑えられるため、ラック、ピニオン等により構成される移動機構のサイズを小さく設定することが可能となり、これによって省スペース化を図ることができる。さらにまた、摩擦抵抗が小さいため、耐久性が高く、長期にわたり安定した動作が保証されるとともに、構成が極めて簡易であり、安価な通路切換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の空調装置の断面概略構成図である。
【図２】図１に示す空調装置に配設される通路切換ドアの構成斜視図である。
【図３】図１に示す空調装置に配設される通路切換ドアの動作説明図である。
【図４】図１に示す空調装置に配設される通路切換ドアの動作説明図である。
【図５】図１に示す空調装置に配設される通路切換ドアの動作説明図である。
【図６】他の実施形態の空調装置に配設される通路切換ドアの構成斜視図である。
【図７】図６に示す通路切換ドアの動作説明図である。
【図８】従来技術に係る空調装置の断面概略構成図である。
【図９】図８に示す通路切換ドアの動作説明図である。
【図１０】他の従来技術に係る通路切換装置の断面概略構成図である。
【符号の説明】
５０…空調装置                    ５６…エバポレータ
５８…ヒータコア                  ６６…第１開口部
６８…第２開口部                  ７０、１０６…通路切換ドア
７２…フレーム部材                ７６ａ、７６ｂ…連結リブ
８０ａ、８０ｂ…シール材          ８２ａ、８２ｂ…ラック
８６ａ、８６ｂ、１０８ａ、１０８ｂ…ローラ
９２…遮蔽シート                  ９４…突出部
９６…固定部                      ９８…隔壁
１０２ａ、１０２ｂ…ピニオン      １０４…モータ
【図１】
2004338605.tif 000003
【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】
2004338605.tif 000009
【図８】
2004338605.tif 000010
【図９】
2004338605.tif 000011
【図１０】
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