(57)【要約】【課題】回転式加熱用熱交換器を用いて吹出空気温度を調整する空調装置において、回転式加熱用熱交換器の回転操作力を低減する。【解決手段】空気が流れる空調ケース１１と、空調ケース１１内に回転可能に配置され、空調ケース１１内の空気を加熱する加熱用熱交換器１５とを備え、加熱用熱交換器１５の回転位置を変化することにより加熱用熱交換器１５を通過する温風と加熱用熱交換器１５をバイパスする冷風との風量割合を調整して吹出空気温度を調整する空調装置において、加熱用熱交換器１５は、駆動装置からの駆動力によって回転軸１６を中心として回転するように構成されており、さらに、加熱用熱交換器１５に対してばね荷重Ｐを作用するばね部材２８、３２を有しており、ばね荷重が加熱用熱交換器１５の自重による荷重Ｗを相殺する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気が流れる空調ケース（１１）と、
前記空調ケース（１１）内に回転可能に配置され、前記空調ケース（１１）内の空気を加熱する加熱用熱交換器（１５）とを備え、
前記加熱用熱交換器（１５）の回転位置を変化することにより前記加熱用熱交換器（１５）を通過する温風と前記加熱用熱交換器（１５）をバイパスする冷風との風量割合を調整して吹出空気温度を調整する空調装置において、
前記加熱用熱交換器（１５）は、駆動装置からの駆動力によって回転軸（１６）を中心として回転するように構成されており、
さらに、前記加熱用熱交換器（１５）に対してばね荷重（Ｐ）を作用するばね部材（２８、３２）を有しており、
前記ばね荷重（Ｐ）が前記加熱用熱交換器（１５）の自重による荷重（Ｗ）を相殺することを特徴とする空調装置。
【請求項２】
前記荷重（Ｗ）が最大となる位置に前記加熱用熱交換器（１５）が回転操作された時は、前記回転軸（１６）の中心（Ｂ）と前記ばね荷重（Ｐ）の作用点（Ｄ）とを結ぶ線分（Ｓ）と、前記ばね荷重（Ｐ）の作用方向とがなす角度（θ）が最大になり、
前記荷重（Ｗ）が小さくなる方向に前記加熱用熱交換器（１５）が回転操作されると前記角度（θ）が小さくなる方向に変化することを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
【請求項３】
前記荷重（Ｗ）が最小となる位置に前記加熱用熱交換器（１５）が回転操作された時は前記角度（θ）が０度よりも大きい所定角度になるように、前記ばね部材（２８、３２）が構成されていることを特徴とする請求項２に記載の空調装置。
【請求項４】
前記回転軸（１６）に結合され、前記加熱用熱交換器（１５）の回転に伴って回転するレバー（２６）と、
第１腕部（３０）が前記レバー（２６）に押圧され、第２腕部（３１）が前記空調ケース（１１）に支持される二股状ばね手段（２８）とを備え、
前記ばね部材は前記二股状ばね手段（２８）で構成され、
前記ばね荷重（Ｐ）の前記作用点は、前記第１腕部（３０）と前記レバー（２６）との接点（Ｄ）であり、
前記ばね荷重（Ｐ）の前記作用方向は、前記第１腕部（３０）が前記レバー（２６）を押圧する方向であることを特徴とする請求項２または３に記載の回転操作機構。
【請求項５】
前記回転軸（１６）に結合され、前記加熱用熱交換器（１５）の回転に伴って回転するレバー（２６）と、
一端部（３４ａ）が前記レバー（２６）に引っ張られ、他端部（３５ａ）が前記空調ケース（１１）に支持される引張ばね手段（３２）とを備え、
前記ばね部材は、前記引張ばね手段（３２）で構成され、
前記ばね荷重（Ｐ）の前記作用点は、前記一端部（３４ａ）と前記レバー（２６）との接点（Ｄ）であり、
前記ばね荷重（Ｐ）の前記作用方向は、前記一端部（３４ａ）が前記レバー（２６）を引っ張る方向であることを特徴とする請求項２または３に記載の回転操作機構。
【請求項６】
駆動装置からの駆動力によって回転軸（１６）を中心として回転する回転体（１５）と、
前記回転体（１５）に対してばね荷重（Ｐ）を作用するばね部材（２８、３２）とを備え、
前記ばね荷重（Ｐ）が前記回転体（１５）の自重による荷重（Ｗ）を相殺することを特徴とする回転操作機構。
【請求項７】
前記回転体（１５）の自重による荷重（Ｗ）が最大となる位置に前記回転体（１５）が回転操作された時は、前記回転軸（１６）の中心（Ｂ）と前記ばね荷重（Ｐ）の作用点（Ｄ）とを結ぶ線分（Ｓ）と、前記ばね荷重（Ｐ）の作用方向とがなす角度（θ）が最大になり、
前記荷重（Ｗ）が小さくなる方向に前記回転体（１５）が回転操作されると前記角度（θ）が小さくなる方向に変化することを特徴とする請求項６に記載の回転操作機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重い回転体に対する回転操作力を低減する回転操作機構に関するものであり、特に、空調装置における回転式加熱用熱交換器の回転操作機構に適用して有効なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用空調装置の温度調整方式としては、冷風と温風との風量割合をエアミックスドアにより調整して、車室内吹出空気温度を調整するエアミックスタイプが代表的である。
【０００３】
このエアミックスタイプの車両用空調装置において、温水式加熱用熱交換器自体を回転可能に構成することにより、温水式加熱用熱交換器にエアミックスドアの役割を兼務させ、これにより、エアミックスドアを廃止できるとともに、最大冷房時には温水式加熱用熱交換器を冷風流れの通風抵抗とならない位置、つまり、冷風流れ通路の側方位置に回転操作して、冷風風量を増加できるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−４７８４５号公報
【特許文献２】特開２００１−２４６９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、これらの従来技術では、温水式加熱用熱交換器自体の重量に加え、温水式加熱用熱交換器の中にある温水の重量によって、温水式加熱用熱交換器の総重量が非常に重くなってしまう。
【０００５】
このため、温水式加熱用熱交換器の回転中心軸を水平方向に設定して温水式加熱用熱交換器の回転方向を上下方向に設定する場合には、温水式加熱用熱交換器をその自重に対抗して回転操作させなければならないため、回転操作力が非常に大きくなってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、回転式加熱用熱交換器を用いて吹出空気温度を調整する空調装置において、回転式加熱用熱交換器の回転操作力を低減することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、上記点に鑑み、重い回転体に対する回転操作力を低減できる回転操作機構を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、空気が流れる空調ケース（１１）と、
空調ケース（１１）内に回転可能に配置され、空調ケース（１１）内の空気を加熱する加熱用熱交換器（１５）とを備え、
加熱用熱交換器（１５）の回転位置を変化することにより加熱用熱交換器（１５）を通過する温風と加熱用熱交換器（１５）をバイパスする冷風との風量割合を調整して吹出空気温度を調整する空調装置において、
加熱用熱交換器（１５）は、駆動装置からの駆動力によって回転軸（１６）を中心として回転するように構成されており、
さらに、加熱用熱交換器（１５）に対してばね荷重（Ｐ）を作用するばね部材（２８、３２）を有しており、
ばね荷重（Ｐ）が加熱用熱交換器（１５）の自重による荷重（Ｗ）を相殺することを第１の特徴とする。
【０００９】
これによると、ばね部材（２８、３２）のばね荷重（Ｐ）が加熱用熱交換器（１５）の自重による荷重（Ｗ）を相殺するので、相殺後の荷重を零に近づけることができる。このため、加熱用熱交換器（１５）の回転操作力を低減することができ、回転操作力をほぼ均一化することができる。
【００１０】
なお、本発明における「相殺する」とは、完全に打ち消して零にすることのみを意味するものではなく、一部を打ち消すことにより相殺前と比較して零に近づけることも含む意味である。
【００１１】
本発明は、具体的には、荷重（Ｗ）が最大となる位置に加熱用熱交換器（１５）が回転操作された時は、回転軸（１６）の中心（Ｂ）とばね荷重（Ｐ）の作用点（Ｄ）とを結ぶ線分（Ｓ）と、ばね荷重（Ｐ）の作用方向とがなす角度（θ）が最大になり、
荷重（Ｗ）が小さくなる方向に加熱用熱交換器（１５）が回転操作されると角度（θ）が小さくなる方向に変化する。
【００１２】
これによると、加熱用熱交換器（１５）の自重による荷重（Ｗ）が最大となる位置に加熱用熱交換器（１５）が回転操作された時は、回転軸（１６）の中心（Ｂ）とばね荷重（Ｐ）の作用点（Ｄ）とを結ぶ線分（Ｓ）と、ばね荷重（Ｐ）の作用方向とがなす角度（θ）が最大になるので、ばね荷重（Ｐ）のうち荷重（Ｗ）を相殺するように作用する荷重の比率を最大にすることができる。
【００１３】
一方、荷重（Ｗ）が小さくなる方向に加熱用熱交換器（１５）が回転操作されると角度（θ）が小さくなる方向に変化するので、ばね荷重（Ｐ）のうち荷重（Ｗ）を相殺するように作用する荷重の比率を小さくすることができる。
【００１４】
このため、ばね荷重（Ｐ）により、加熱用熱交換器（１５）の回転操作に伴って変動する荷重（Ｗ）をうまく相殺できるので、加熱用熱交換器（１５）の回転操作力をより均一化することができる。
【００１５】
本発明は、より具体的には、荷重（Ｗ）が最小となる位置に加熱用熱交換器（１５）が回転操作された時は角度（θ）が０度よりも大きい所定角度になるように、ばね部材（２８、３２）が構成されている。
【００１６】
ここで、角度（θ）が０度、すなわち、線分（Ｓ）とばね荷重（Ｐ）の作用方向とが完全に平行になると、ばね荷重（Ｐ）の全荷重が加熱用熱交換器（１５）を回転支持部に押しつけるように作用するので、加熱用熱交換器（１５）と回転支持部との間で発生する摺動摩擦力が増大してしまう。
【００１７】
この点に鑑みて、荷重（Ｗ）が最小となる位置に加熱用熱交換器（１５）が回転操作された時の角度（θ）が０度よりも大きい所定角度になるように、ばね部材（２８、３２）を構成しているので、ばね荷重（Ｐ）のうち、加熱用熱交換器（１５）を回転支持部に押しつけるように作用する荷重を低減することができる。
【００１８】
この結果、加熱用熱交換器（１５）と回転支持部との間で発生する摺動摩擦力を低減することができる。
【００１９】
また、本発明は、より具体的には、回転軸（１６）に結合され、加熱用熱交換器（１５）の回転に伴って回転するレバー（２６）と、
第１腕部（３０）がレバー（２６）に押圧され、第２腕部（３１）が空調ケース（１１）に支持される二股状ばね手段（２８）とを備え、
ばね部材は二股状ばね手段（２８）で構成され、
ばね荷重（Ｐ）の作用点は、第１腕部（３０）とレバー（２６）との接点（Ｄ）であり、
ばね荷重（Ｐ）の作用方向は、第１腕部（３０）がレバー（２６）を押圧する方向である。
【００２０】
これによると、第１腕部（３０）および第２腕部（３１）を持った二股状ばね手段（４１）を用いるだけで、加熱用熱交換器（１５）の自重による荷重（Ｗ）を相殺することができる。したがって、加熱用熱交換器（１５）の自重の影響による加熱用熱交換器（１５）の回転操作力の増大を簡素な構成で抑制できるので、空調装置の部品点数の低減、組付工数の低減等の実用上の効果が大である。
【００２１】
また、本発明は、より具体的には、回転軸（１６）に結合され、加熱用熱交換器（１５）の回転に伴って回転するレバー（２６）と、
一端部（３４ａ）がレバー（２６）に引っ張られ、他端部（３５ａ）が空調ケース（１１）に支持される引張ばね手段（３２）とを備え、
ばね部材は、引張ばね手段（３２）で構成され、
ばね荷重（Ｐ）の作用点は、一端部（３４ａ）とレバー（２６）との接点（Ｄ）であり、
ばね荷重の作用方向は、一端部（３４ａ）がレバー（２６）を引っ張る方向である。
【００２２】
これにより、引張ばね手段（３２）を用いるだけで、加熱用熱交換器（１５）の自重による荷重（Ｗ）を相殺することができる。
【００２３】
なお、本発明における引張ばね手段（３２）は、例えば、金属製のコイル状ばねやゴム等の弾性材にて構成することができる。
【００２４】
また、本発明は、駆動装置からの駆動力によって回転軸（１６）を中心として回転する回転体（１５）と、
回転体（１５）に対してばね荷重（Ｐ）を作用するばね部材（２８、３２）とを備え、
ばね荷重（Ｐ）が回転体（１５）の自重による荷重（Ｗ）を相殺することをことを第２の特徴とする。
【００２５】
これにより、回転体（１５）に対する回転操作力を効果的に低減することができる。
【００２６】
本発明は、具体的には、回転体（１５）の自重による荷重（Ｗ）が最大となる位置に回転体（１５）が回転操作された時は、回転軸（１６）の中心（Ｂ）とばね荷重（Ｐ）の作用点（Ｄ）とを結ぶ線分（Ｓ）と、ばね荷重（Ｐ）の作用方向とがなす角度（θ）が最大になり、
荷重（Ｗ）が小さくなる方向に回転体（１５）が回転操作されると角度（θ）が小さくなる方向に変化する。
【００２７】
これにより、回転体（１５）の回転操作に伴って変動する荷重（Ｗ）をばね荷重（Ｐ）によってうまく相殺できる。
【００２８】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図４に基づいて説明する。図１は本発明による回転式加熱用熱交換器を備える車両用空調装置の室内空調ユニットの概略断面図であり、最大冷房状態を示している。
【００３０】
最初に、図１により車両用空調装置の室内空調ユニット１０の概要を説明すると、室内空調ユニット部１０は車室内前部の計器盤（インストルメントパネル、図示せず）内側において車両左右方向の略中央部に配置される。なお、図１における上下前後の各矢印は車両搭載状態における方向を示す。図１の紙面垂直方向が車両左右（幅）方向となる。
【００３１】
室内空調ユニット部１０は車室内へ向かって流れる空気の通路を構成する樹脂製の空調ケース１１を備えている。この空調ケース１１は樹脂成形上の都合、内蔵部品の組付上の都合等から、実際には複数の分割ケース体として成形され、この複数の分割ケース体をねじやクリップ等の締結手段により一体に締結することにより空調ケース１１が構成される。
【００３２】
そして、本実施形態では、空調ケース１１のうち、車両前方側の上方部に送風機部１２を一体に配置した構成になっている。この送風機部１２は、遠心式の送風ファン１２ａをモータ（図示せず）により回転駆動するようになっている。なお、送風ファン１２ａの吸入口に内外気切替箱（図示せず）を接続し、この内外気切替箱からの導入空気（内気または外気）を送風ファン１２ａにより矢印ａのように上方から下方へ向かって送風するようになっている。
【００３３】
空調ケース１１内部のうち、車両前方側の下方部に冷却用熱交換器をなす蒸発器１３が配置されている。ここで、蒸発器１３の外形は矩形状の薄型形状であり、送風機部１２の送風空気の全量が矢印ｂのように通過する。蒸発器１３は、周知のように蒸気圧縮式冷凍サイクルの低圧側熱交換器であり、矢印ｂの通過空気から吸熱して低圧冷媒が蒸発することにより、この通過空気を冷却する。
【００３４】
空調ケース１１の底面部の最低部位に排水口１４が設けられ、この排水口１４から蒸発器１３で発生する凝縮水が車室外へ排水される。
【００３５】
そして、空調ケース１１内において、蒸発器１３の風下側にヒータコア１５が配置されている。より具体的には、蒸発器１３の車両後方側で、かつ、上方側部位にヒータコア１５が配置される。ここで、ヒータコア１５は、車両エンジン（図示せず）からの温水（エンジン冷却水）を熱源流体として空気を加熱する加熱用熱交換器である。
【００３６】
そして、ヒータコア１５の外形も矩形状の薄型形状であり、その矩形状の外形の一端部１５ａ、具体的には、上端部１５ａに回転軸１６を設定して、この回転軸１６によってヒータコア１５を空調ケース１１に対して回転可能に支持するようになっている。
【００３７】
図１の例では、回転軸１６を蒸発器１３の上端部の後方側に隣接配置している。蒸発器１３とヒータコア１５の間には最大冷房用の遮風壁１７が空調ケース１１に一体成形されている。この遮風壁１７は、蒸発器１３の上端部とヒータコア１５の上端部１５ａとの間の部位から鉛直方向に垂下する板状に形成される。この板状の遮風壁１７は、車両左右方向（図１の紙面垂直方向）に対しては空調ケース１１内部の全域に形成され、遮風壁１７の左右両側部は空調ケース１１の左右の側壁部に結合される。
【００３８】
この板状の遮風壁１７はヒータコア１５の風上側の面（図１の左側面）の全体を覆うことができるようにヒータコア１５とほぼ同一面積に形成される。遮風壁１７の下端部およびヒータコア１５の下端部（回転軸１６と反対側の端部）１５ｂと、空調ケース１１の底面部との間には所定の間隙が設定され、この所定の間隙によってヒータコア風上側の空気通路１８が形成される。すなわち、この空気通路１８はヒータコア１５の回転作動領域に対して風上側の領域に形成される。
【００３９】
ヒータコア１５は、最大冷房時には遮風壁１７の風下側の面（図１の右側面）に沿った破線位置ＭＣに回転操作される。この最大冷房位置ＭＣでは、遮風壁１７がヒータコア１５の風上側の面を全閉して、蒸発器１３風下側の空気がヒータコア１５のコア部を通過することを阻止する。
【００４０】
したがって、蒸発器通過空気（冷風）の全量が矢印ｃのようにヒータコア１５をバイパスして流れるので、最大冷房性能を発揮できる。このため、最大冷房時にはヒータコア風上側の空気通路１８がヒータコアバイパス通路として作用する。
【００４１】
ところで、本実施形態では、遮風壁１７の下端側に形成される風上側の空気通路１８に対してヒータコア１５の下端部１５ｂが接近し、ヒータコア１５の上端部１５ａが風上側空気通路１８から遠ざかるようにヒータコア１５が配置されるので、ヒータコア１５の下端部１５ｂが風上側端部となり、ヒータコア１５の上端部１５ａが風下側端部となる。
【００４２】
空調ケース１１の内壁面においてヒータコア１５の風下側部位にシールリブ２０が形成される。このシールリブ２０は空調ケース１１の内壁面に一体成形され最大暖房時のケース側シール面を構成する。
【００４３】
このシールリブ２０は、具体的には空調ケース１１の内壁面から空調ケース１１の内側へ向かって額縁状に突き出すものである。シールリブ２０の額縁状の突出形状の中央部には中央開口部２０ａが開口している。
【００４４】
最大暖房時にはヒータコア１５が図１の１点鎖線位置ＭＨに回転操作され、ヒータコア１５の矩形状の周縁部がシールリブ２０の額縁状の突出形状に圧接する。これにより、最大暖房時には空気通路１８と中央開口部２０ａとが直接連通するヒータコアバイパス通路が遮断され、ヒータコア１５の下端部１５ｂと空調ケース１１の底面部内壁面との間から中央開口部２０ａへ直接向かうバイパス空気流れ（冷風流れ）ｃが遮断される。
【００４５】
このため、空調ケース１１内の送風空気の全量がヒータコア１５のコア部を通過して加熱されるので、最大暖房性能を発揮できる。ヒータコア１５のコア部を通過した温風ｄはシールリブ２０の中央開口部２０ａを通過して風下側へ流れる。
【００４６】
また、ヒータコア１５の図１実線位置は温度制御時の中間開度（中間回転位置）の一例であり、この中間開度の操作位置であると、蒸発器通過空気（冷風）のうち、ヒータコア下方側の流れは矢印ｃのようにヒータコア１５をバイパスして流れ、蒸発器通過空気（冷風）のうち、上方側の流れは矢印ｄ’のようにヒータコア１５を通過して流れ加熱されるので、温風ｄとなる。
【００４７】
したがって、ヒータコア１５の回転位置を調整することにより、ヒータコア１５をバイパスする冷風と、ヒータコア１５を通過する温風との風量割合を調整して、車室内吹出空気温度を連続的に調整できる。
【００４８】
ヒータコア１５をバイパスする冷風と、ヒータコア１５を通過する温風は、いずれもシールリブ２０の中央開口部２０ａを通過して、シールリブ２０の上方領域２１にて混合され、所望温度の空調風となった後に、各吹出開口部２２、２３、２４に流入する。この吹出開口部２２、２３、２４は、空調ケース１１のうち送風機部１２の車両後方側部位に配置されている。
【００４９】
吹出開口部２２、２３、２４のうちデフロスタ開口部２２は空調ケース１１の上面部に配置され、図示しないデフロスタダクトを介して車両計器盤（インパネ）上面の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空気を吹き出す。
【００５０】
吹出開口部２２、２３、２４のうちフェイス開口部２３はデフロスタ開口部２２よりも車両後方側部位に配置され、図示しないフェイスダクトを介して車両計器盤の上方側部位に配置されるフェイス吹出口に接続され、このフェイス吹出口から乗員の顔部側へ空気を吹き出す。
【００５１】
吹出開口部２２、２３、２４のうちフット開口部２４は空調ケース１１の左右両側の側壁に配置され、図示しないフットダクトを介して乗員の足元側へ空気を吹き出すものである。なお、デフロスタ開口部２２、フェイス開口部２３およびフット開口部２４は図示しない吹出モードドアにより開閉されるようになっている。
【００５２】
図２は図１の空調ユニット部を空調ケース外部から見た要部側面図であり、最大暖房状態を示している。図３は図１の空調ユニット部を空調ケース外部から見た要部側面図であり、最大冷房状態を示している。
【００５３】
ヒータコア１５の回転軸１６の軸方向両端部は、空調ケース１１の左右の側壁の図示しない貫通穴に摺動可能に嵌合して空調ケース１１の外部へ突出し、回転軸１６の一端部（左側端部）は空調ケース１１の外部にて温水出入り口機構（図示せず）に連結される。
【００５４】
また、回転軸１６の他端部（右側端部）は、図２に示すように、空調ケース１１の外部にて回転駆動機構２５に連結される。これにより、回転軸１６は空調ケース１１に対して回転可能に支持される。
【００５５】
温水出入り口機構は、回転軸１６側と連結される回転側の温水入口側配管（図示せず）および温水出口側配管（図示せず）と、空調ケース１１側に固定される固定側の温水入口側配管（図示せず）および温水出口側配管（図示せず）とを有し、回転側の配管が固定側の配管に対して回転可能となるようにこれらの配管を同軸上で嵌合した同軸２重配管機構にて構成される。ヒータコア１５には、温水出入り口機構および回転軸１６の温水通路部を介して温水が循環する。
【００５６】
回転駆動機構２５は、本例では、乗員の手動操作力により作動するマニュアル式の機構になっている。具体的には、回転駆動機構２５を略扇形状のレバー２６、駆動側ギヤ２７等により構成している。
【００５７】
レバー２６の扇形の要の位置には回転軸１６が嵌合している。また、レバー２６の円弧形状に沿ってギヤ部２６ａが形成されている。このギヤ部２６ａの一端部（図２の下端部）近傍には、後述の二股状のばね２８を支持するためのピン部２６ｂが、レバー２６と一体に形成されている。
【００５８】
駆動側ギヤ２７は、回転軸１６の車両後方かつ下方側において空調ケース１１に対して回転軸２７ａを中心として回転可能に回転可能に支持されている。この駆動側ギヤ２７がレバー２６のギヤ部２６ａに噛み合うようになっている。
【００５９】
そして、駆動側ギヤ２７には図示しないコントロールケーブルの一端が接続されており、コントロールケーブルの他端側は車室内の空調操作パネル（図示せず）に設けられた吹出モード切替レバーに連結されている。なお、吹出モード切替レバーおよびコントロールケーブルは本発明における駆動装置に該当するものである。
【００６０】
これにより、駆動側ギヤ２７は、吹出モード切替レバーの手動操作に基づいて回転駆動されるようになっている。そして、駆動側ギヤ２７の回転に伴ってレバー２６が回転軸１６を中心として回転変位するようになっている。
【００６１】
なお、本発明における駆動装置をサーボモータ等を用いたアクチュエータ機構により構成してもよい。具体的には、駆動側ギヤ２７をサーボモータ等により回転駆動するようにしてもよい。
【００６２】
二股状のばね２８は円形コイル部２９と、円形コイル部２９から突き出す第１、第２腕部３０、３１とから構成される。図２の２点鎖線位置は、二股状のばね２８の自由状態を示している。
【００６３】
この自由状態において、第１腕部３０は円形コイル部２９の接線方向へ突出しており、第２腕部３１は円形コイル部２９の接線方向かつ第１腕部３０の突出方向と略直交する方向へ突出している。
【００６４】
第１腕部３０の先端部３０ａは円環状に形成されており、円環状の先端部３０ａの内周側にレバー２６のピン部２６ｂが摺動可能に嵌合している。これにより、二股状のばね２８の第１腕部３０は、レバー２６に対して回転可能に支持されている。
【００６５】
これは、レバー２６の回転変位に伴ってレバー２６と先端部３０ａとの接触位置が変動することにより第１腕部３０が無理なく変形できるようにするためである。
【００６６】
二股状のばね２８の第２腕部３１は、回転軸１６の下方において空調ケース１１に結合されている。具体的には、二股状のばね２８の第２腕部３１の先端部３１ａが円環状に形成されている。そして、円環状の先端部３１ａの内周側に空調ケース１１と一体のピン部１１ａが摺動可能に嵌合している。
【００６７】
これにより、二股状のばね２８の第２腕部３１は、空調ケース１１に対して回転可能に支持されている。これは、レバー２６の回転変位に伴ってピン部１１ａと先端部３１ａとの接触位置が変動することにより第２腕部３１が無理なく変形できるようにするためである。
【００６８】
次に、本実施形態の作動を説明する。いま、乗員が空調操作パネル（図示せず）の吹出モード切替レバーを手動操作すると、コントロールケーブル（図示せず）、駆動側ギヤ２７およびレバー２６を介してヒータコア１５の回転軸１６に回転方向の力が加わる。これにより、ヒータコア１５が回転軸１６を中心として回転変位する。
【００６９】
このように吹出モード切替レバーの手動操作によりヒータコア１５が回転軸１６を中心として回転するから、乗員が吹出モード切替レバーを調整することにより、ヒータコア１５の回転位置を任意に調整でき、これにより、車室内吹出空気温度を調整できる。
【００７０】
しかも、最大冷房時には、ヒータコア１５が図１の破線位置ＭＣに回転操作されるので、図１の矢印ｃに示すように空調ケース１１内の通路面積全体を冷風が流れる通路１８として構成できる。また、最大暖房時には、ヒータコア１５が図１の１点鎖線位置ＭＨに回転操作されるので、図１の矢印ｄ’に示すように、空調ケース１１内の通路面積全体を温風が流れる通路として構成できる。
【００７１】
そのため、エアミックスドアを有する通常の室内空調ユニットに比較して、最大冷房時および最大暖房時の通風抵抗の低減により冷風吹出風量および温風吹出風量を増加して、最大冷房性能および最大暖房性能を向上できる。
【００７２】
そして、本実施形態では、二股状のばね２８を使用することにより、ヒータコア１５の自重によるヒータコア回転操作力の増大を良好に抑制できるようにしている。以下、この二股状ばね２７によるヒータコア回転操作力の抑制作用を図２、図３に基づいて詳述する。
【００７３】
図２に示すように、レバー２６の回転先端側に二股状ばね２７の円形コイル部２９の中心位置Ａを設定している。そして、二股状ばね２７の第１腕部３０の先端部３０ａにレバー２６のピン部２６ｂを摺動可能に嵌合し、二股状ばね２７の第２腕部３１の先端部３１ａに空調ケース１１のピン部１１ａを摺動可能に嵌合している。
【００７４】
図２において、ヒータコア１５の破線位置は最大暖房時の位置であり、最大暖房時にはヒータコア１５の重心位置はＧであり、この重心位置Ｇにヒータコア自重による荷重Ｗが作用する。
【００７５】
このため、ヒータコア１５には、その回転軸中心Ｂ（回転軸１６の中心）と重心位置Ｇとの水平方向距離Ｌにより軸モーメントＭが発生する。したがって、ヒータコア１５が軸モーメントＭと逆方向に回転するときは軸モーメントＭの影響でヒータコア回転操作力が増大する。
【００７６】
そこで、ヒータコア１５に対しては、軸モーメントＭと逆方向に作用するばね荷重Ｐを設定することにより、ヒータコア自重の影響に基づく軸モーメントＭを相殺して、ヒータコア回転操作力の増大を抑制することができる。
【００７７】
すなわち、最大暖房時には、二股状のばね２８の第１腕部３０の先端部３０ａがレバー２６のピン部２６ｂに押圧されることにより二股状のばね２８が２点鎖線位置に示す自由状態から弾性変形しているので、第１腕部３０からレバー２６にばね荷重Ｐが作用する。
【００７８】
図２において、点Ｄはこの最大暖房時における第１腕部３０の先端部３０ａとレバー２６のピン部２６ｂとの接点（ばね作用点）であり、線分Ｓはヒータコア１５の回転軸中心Ｂとばね作用点Ｄとを結ぶ線分である。
【００７９】
この最大暖房時には、レバー２６はギヤ部２６ａが水平方向（図２の左方向）を向く位置に回転操作され、第１腕部３０が線分Ｓとほぼ平行になる。このため、線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向とがなす角度θが略直角になるので、ばね荷重Ｐによりヒータコア自重の影響に基づく軸モーメントＭを効果的に相殺することができる。
【００８０】
本実施形態では、図３に示すように、最大冷房時にヒータコア１５の重心位置Ｇが回転軸中心Ｂの鉛直下方に位置する。このため、最大冷房時にはヒータコア自重の影響に基づく軸モーメントＭがほぼ零となる。
【００８１】
一方、図３からわかるように、最大冷房時には、二股状のばね２８が最大暖房時よりも大きく弾性変形するので、第１腕部３０からレバー２６に最大暖房時よりも大きなばね荷重Ｐが作用する。
【００８２】
この最大冷房時には、レバー２６はギヤ部２６ａが下方側を向く位置に回転操作され、第１腕部３０が線分Ｓとほぼ直交するので、線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向とがほぼ平行になる。
【００８３】
このため、第１腕部３０からレバー２６に最大暖房時よりも大きなばね荷重Ｐが作用するものの、ばね荷重Ｐがヒータコア１５の軸モーメントにほとんど寄与しない。この結果、最大冷房時には相殺後の軸モーメントをほぼ零にすることができる。
【００８４】
ところで、最大冷房時において、線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向は完全に平行ではなく、線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向とがなす角度θが微小角度になるように二股状のばね２８を配置している。
【００８５】
これにより、線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向が完全に平行である場合と比較して、ばね荷重Ｐによって回転軸１６が空調ケース１１側の貫通穴（図示せず）に押しつけられることを抑制している。このため、線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向が完全に平行である場合と比較して、回転軸１６と空調ケース１１側の貫通穴との間で発生する摺動摩擦力を低減している。
【００８６】
なお、ばね荷重Ｐは、二股状ばね２７の変形角度、ばね定数に応じて決まるので、ばね荷重Ｐと前述のヒータコア自重の荷重Ｗとがほぼ一致するように二股状ばね２７の変形角度、ばね定数を決定する。
【００８７】
以上により、二股状のばね２８を使用するだけの簡素な構成でもって、ヒータコア１５の自重によるヒータコア回転操作力の増大を良好に抑制できる。
【００８８】
この際に、二股状のばね２８の第１、第２腕部３０、３１の先端部３０ａ、３１ａは、レバー２６のピン部２６ｂ、空調ケース１１のピン部１１ａの外周面に対して摺動するようになっている。
【００８９】
したがって、レバー２６の回転変位に伴って両ピン部２６ｂ、１１ａと第１、第２腕部３０、３１の先端部３０ａ、３１ａとの間の接触位置を変動できる。これにより、レバー２６の回転変位に伴って第１、第２腕部３０、３１が無理な変形を起こすことなく、ヒータコア自重の相殺作用を円滑に発揮できる。
【００９０】
図４は本実施形態によるヒータコア回転操作力の低減効果を説明するグラフであって、横軸はヒータコア開度であり、縦軸はヒータコア回転操作力（操作トルク）である。ここで、ヒータコア開度は、最大冷房時を０度とし、最大暖房時を４０度としている。
【００９１】
図４において、実線ｅは、本実施形態においてヒータコア１５を最大冷房側から最大暖房側へ回転操作したときのヒータコア回転操作力であり、実線ｆは、本実施形態においてヒータコア１５を最大暖房側から最大冷房側へ回転操作したときのヒータコア回転操作力である。
【００９２】
また、２点鎖線ｇ、ｈは比較例であり、２点鎖線ｇは二股状のばね２８を廃止してヒータコア１５を最大冷房側から最大暖房側へ回転操作したときのヒータコア回転操作力であり、２点鎖線ｈは二股状のばね２８を廃止してヒータコア１５を最大暖房側から最大冷房側へ回転操作したときのヒータコア回転操作力である。
【００９３】
最大冷房時には前述のごとくヒータコア１５の重心位置Ｇが回転軸中心Ｂの鉛直下方にに移動して、ヒータコア自重による荷重Ｗが最小となる。そこで、最大冷房時には前述のごとく線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向とをほぼ平行にして、ばね荷重Ｐがヒータコア１５の軸モーメントにほとんど寄与しないようにしている。
【００９４】
そして、最大暖房時にはヒータコア１５の重心位置Ｇが回転軸中心Ｂの水平方向側に移動して、ヒータコア自重による荷重Ｗが最大となる。そこで、最大暖房時には線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向とがなす角度θを最大になるように設定し、ばね荷重Ｐによってヒータコア自重による荷重Ｗを効果的に相殺できるようにしている。
【００９５】
温度制御時では、ヒータコア１５の回転位置が最大冷房時と最大暖房時との中間位置となり、それに伴って、ヒータコア自重による合計荷重Ｗも中間値となる。そして、この温度制御時では線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向とがなす角度θも中間値となるので、ばね荷重Ｐによってヒータコア自重による荷重をうまく相殺できる。
【００９６】
この結果、図４の実線ｅに示すように、本発明では、比較例（２点鎖線ｇ）に対して、ヒータコア１５を最大冷房側から最大暖房側へ回転操作したときにおけるヒータコア回転操作力を全ヒータコア開度を通じて小さな値に低減することができる。
【００９７】
さらに、ヒータコア回転操作力を全ヒータコア開度を通じてほぼ均一な値にすることができるので、ヒータコア回転操作力が急激に変動することなく、乗員の操作フィーリングを向上することができる。
【００９８】
また、図４の実線ｆに示すように、本発明では、ヒータコア１５を最大暖房側から最大冷房側へ回転操作したときにおけるヒータコア回転操作力は、比較例（２点鎖線ｈ）に対して増大するものの、最大冷房側から最大暖房側へ回転操作したときのヒータコア回転操作力（実線ｅ）とほぼ一致している。
【００９９】
このため、ヒータコア１５を最大暖房側から最大冷房側へ回転操作したときと、最大冷房側から最大暖房側へ回転操作したときとで、ヒータコア回転操作力が急激に変動することを抑制できるので、乗員の操作フィーリングを向上することができる。
【０１００】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、二股状のばね２８を使用することによりヒータコア１５の自重によるヒータコア回転操作力の増大を抑制しているが、本実施形態では、図５、図６に示すように、二股状のばね２８の代わりにコイル状のばね３２を使用することによりヒータコア１５の自重によるヒータコア回転操作力の増大を抑制する。
【０１０１】
図５は本実施形態による空調ユニット部を空調ケース外部から見た要部側面図であり、回転式加熱用熱交換器の回転駆動機構の最大暖房状態を示している。図６は同じく本実施形態による空調ユニット部を空調ケース外部から見た要部側面図であり、回転式加熱用熱交換器の回転駆動機構の最大冷房状態を示している。
【０１０２】
コイル状のばね３２は円形コイル部３３と、円形コイル部３３から突き出す第１、第２腕部３４、３５とから構成される。第１腕部３４は円形コイル部３３の軸方向へ突出しており、第２腕部３５は円形コイル部２９の軸方向かつ第１腕部３４の突出方向と反対方向へ突出している。
【０１０３】
第１腕部３４の先端部３４ａは円環状に形成されており、円環状の先端部３４ａ内にレバー２６のピン部２６ｂが摺動可能に嵌合している。これにより、コイル状のばね３２の第１腕部３４は、レバー２６に対して回転可能に支持されている。
【０１０４】
コイル状のばね３２の第２腕部３５は、回転軸１６の上方において空調ケース１１に結合されている。具体的には、コイル状のばね３２の第２腕部３５の先端部３５ａが円環状に形成されている。そして、円環状の先端部３５ａ内に空調ケース１１と一体のピン部１１ａが摺動可能に嵌合している。
【０１０５】
なお、図５、図６では、コイル状のばね３２の円形コイル部２９は自由状態に対して軸方向に伸ばされた状態になっている。
【０１０６】
図５において、ヒータコア１５の破線位置は最大暖房時の位置であり、最大暖房時にはヒータコア１５の重心位置はＧであり、この重心位置Ｇにヒータコア自重による荷重Ｗが作用する。
【０１０７】
このため、ヒータコア１５には、その回転軸中心Ｂと重心位置Ｇとの水平方向距離Ｌにより軸モーメントＭが発生する。したがって、ヒータコア１５が軸モーメントＭと逆方向に回転するときは軸モーメントＭの影響でヒータコア回転操作力が増大する。
【０１０８】
そこで、ヒータコア１５に対しては、軸モーメントＭと逆方向に作用するばね荷重Ｐを設定することにより、ヒータコア自重の影響に基づく軸モーメントＭを相殺して、ヒータコア回転操作力の増大を抑制することができる。
【０１０９】
すなわち、最大暖房時には、コイル状のばね３２の第１腕部３４の先端部３４ａがレバー２６のピン部２６ｂに引っ張られることによりコイル状のばね３２が自由状態に対して伸ばされた状態になっているので、コイル状のばね３２からレバー２６にばね荷重Ｐが作用する。
【０１１０】
図５において、点Ｄはこの最大暖房時における第１腕部３４の先端部３４ａとレバー２６のピン部２６ｂとの接点（ばね作用点）であり、線分Ｓはヒータコア１５の回転軸中心Ｂとばね作用点Ｄとを結ぶ線分である。
【０１１１】
この最大暖房時には、レバー２６はギヤ部２６ａが水平方向（図２の左方向）を向く位置に回転操作され、コイル状のばね３２の円形コイル部３３の軸方向と線分Ｓとの間に所定の角度が生じる。このため、線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向とがなす角度θが所定の角度を有するので、ばね荷重Ｐによりヒータコア自重の影響に基づく軸モーメントＭを相殺することができる。
【０１１２】
本実施形態では、図６に示すように、最大冷房時にヒータコア１５の重心位置Ｇが回転軸中心Ｂの鉛直下方に位置する。このため、最大冷房時にはヒータコア自重の影響に基づく軸モーメントＭがほぼ零となる。
【０１１３】
一方、図６からわかるように、最大冷房時には、レバー２６のピン部２６ｂと空調ケース１１のピン部１１ａとの間の距離が最大暖房時よりも長くなるので、コイル状のばね３２の円形コイル部３３の変位量が最大暖房時よりも大きくなる。このため、コイル状のばね３２からレバー２６に最大暖房時よりも大きなばね荷重Ｐが作用する。
【０１１４】
この最大冷房時には、レバー２６はギヤ部２６ａが下方側を向く位置に回転操作され、コイル状のばね３２の円形コイル部３３の軸方向が線分Ｓと平行になるので、線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向とが平行になる。
【０１１５】
このため、コイル状のばね３２からレバー２６に最大暖房時よりも大きなばね荷重Ｐが作用するものの、ばね荷重Ｐがヒータコア１５の軸モーメントに寄与しない。この結果、最大冷房時には相殺後の軸モーメントをほぼ零にすることができる。
【０１１６】
ここで、ばね荷重Ｐは、コイル状のばね３２の変位量、ばね定数に応じて決まるので、ばね荷重Ｐと前述のヒータコア自重の荷重Ｗとがほぼ一致するように、変位量、ばね定数を決定する。
【０１１７】
以上により、二股状のばね２８の代わりにコイル状のばね３２を使用することによっても、ヒータコア１５の自重によるヒータコア回転操作力の増大を抑制することができる。
【０１１８】
なお、本実施形態では、最大冷房時に線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向とが平行になるようにコイル状のばね３２を配置しているが、最大冷房時において線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向とがなす角度θが微小角度になるようにコイル状のばね３２を配置してもよい。
【０１１９】
具体的には、空調ケース１１のピン部１１ａの位置を上記第２実施形態における位置よりも車両後方側（図６の左方側）に設定することにより、最大冷房時において線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向とがなす角度θを微小角度にしてもよい。この場合においては、上記第１実施形態と同様に、回転軸１６と空調ケース１１側の貫通穴との間で発生する摺動摩擦力を低減することができる。
【０１２０】
（他の実施形態）
（１）上記各実施形態では、ヒータコア１５の回転軸中心Ｂを車両左右方向（水平方向）に設定しているが、回転軸中心Ｂの設定方向は水平方向に限定されるものではない。
【０１２１】
すなわち、回転軸中心Ｂが鉛直方向から僅かでも傾くとヒータコア自重による荷重Ｗの影響を受けて回転操作力が重くなってしまうが、本発明を適用することによりヒータコア自重による荷重Ｗを相殺して回転操作力を低減することができる。
【０１２２】
（２）上記第１実施形態では、最大冷房時に線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向とがなす角度θが微小角度になるように二股状のばね２８を配置しているが、最大冷房時において線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向とが完全に平行になるように二股状のばね２８を配置してもよい。
【０１２３】
具体的には、空調ケース１１のピン部１１ａの位置を上記第１実施形態における位置よりも上方に設定することにより、最大冷房時において線分Ｓとばね荷重Ｐの作用方向とを完全に平行にしてもよい。
【０１２４】
（３）上記各実施形態では、ヒータコア１５の上端部１５ａに回転軸１６を設定しているが、回転軸１６をヒータコア１５の上下方向におけるの中間位置に設定するようにしてもよい。
【０１２５】
（４）上記各実施形態では、ヒータコア１５に対して車両エンジンの温水を循環する例について述べたが、ヒータコア１５に対して、燃焼式ヒータや燃料電池等の車載熱源機器で加熱された温水を循環させるようにしてもよい。
【０１２６】
また、ヒータコア１５に循環させる熱源流体として、温水の代わりに油圧機器の作動油等を用いてもよい。
【０１２７】
（５）上記各実施形態では、車両用空調装置におけるヒータコア１５の回転操作機構に本発明を適用した例を説明しているが、本発明は車両用空調装置以外の種々な用途に広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の第１実施形態を示す室内空調ユニットの概略縦断面図である。
【図２】第１実施形態の最大暖房時を示す空調ユニット部の要部側面図である。
【図３】第１実施形態の最大冷房時を示す空調ユニット部の要部側面図である。
【図４】第１実施形態によるヒータコア回転操作力低減効果を示すグラフである。
【図５】第２実施形態の最大暖房時を示す空調ユニット部の要部側面図である。
【図６】第２実施形態の最大冷房時を示す空調ユニット部の要部側面図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１５…ヒータコア（加熱用熱交換器）、１６…回転軸、２６…レバー、
２８…二股状ばね、３０…第１腕部、３１…第２腕部、Ｂ…回転軸中心、
Ｄ…接点（作用点）、Ｐ…ばね荷重、Ｗ…ヒータコアの自重による荷重、θ…角度。
【図１】
2007186036.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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