(57)【要約】【課題】信頼性とコストの面で有利なシール構造を提供する。【解決手段】回転部材１００と固定部材２００との間にシール部材３００を配置した回転部のシール構造において、回転部材１００とシール部材３００との接触面積を、固定部材２００とシール部材３００との接触面積よりも小さくする。これにより、固定部材２００とシール部材３００は接触面積が大きくて摺動抵抗も大きいため摺動せず、回転部材１００とシール部材３００が摺動する。したがって、固定部材２００は、一般的に強度が低くまたコストも高い低摺動材を用いる必要がなくなり、強度やコスト面で有利な材料を選択することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（Ａ）を中心として相対的に回転する第１部材（３１、１００）と第２部材（２６、２００）との間に弾性体よりなる環状のシール部材（３５、３００〜３３０）を配置した回転部のシール構造であって、
前記第１部材（３１、１００）と前記シール部材（３５、３００〜３３０）との接触面積が、前記第２部材（２６、２００）と前記シール部材（３５、３００〜３３０）との接触面積よりも小さいことを特徴とする回転部のシール構造。
【請求項２】
前記第１部材（３１、１００）と前記シール部材（３５、３００、３１０）は１つの線接触部で接触し、前記第２部材（２６、２００）と前記シール部材（３５、３００、３１０）は複数の線接触部で接触していることを特徴とする請求項１に記載の回転部のシール構造。
【請求項３】
前記第２部材（２６、２００）は、断面形状が矩形で環状に連続した溝（２６ｄ、２０２）を備え、
前記溝（２６ｄ、２０２）は、底部（２６ｅ、２０２ａ）が前記回転軸（Ａ）に対して垂直な平面であり、
前記シール部材（３５、３００）は、前記溝の底部（２６ｅ、２０２ａ）に接触するとともに、前記溝の内周面（２６ｆ、２０２ｂ）および外周面（２６ｇ、２０２ｃ）の少なくとも一方に接触していることを特徴とする請求項２に記載の回転部のシール構造。
【請求項４】
前記シール部材（３５、３００）の断面形状は、円形であることを特徴とする請求項３に記載の回転部のシール構造。
【請求項５】
前記シール部材（３１０）は、頂部（３１０ａ、３１０ｂ）を３つ以上有する断面形状であり、
１つの前記頂部（３１０ａ）が前記第１部材（１００）に接触するとともに、複数の前記頂部（３１０ｂ）が前記第２部材（２００）に接触していることを特徴とする請求項２に記載の回転部のシール構造。
【請求項６】
前記シール部材（３１０）の断面形状は、Ｖ字形であることを特徴とする請求項５に記載の回転部のシール構造。
【請求項７】
前記シール部材（３２０、３３０）は、頂部（３２０ａ、３３０ａ）と平面部（３２０ｂ、３３０ｂ）を有する断面形状であり、
前記シール部材の頂部（３２０ａ、３３０ａ）が前記第１部材（１００）に接触するとともに、前記平面部（３２０ｂ、３３０ｂ）が前記第２部材（２００）に接触していることを特徴とする請求項１に記載の回転部のシール構造。
【請求項８】
前記シール部材（３２０）の断面形状は、三角形であることを特徴とする請求項７に記載の回転部のシール構造。
【請求項９】
前記シール部材（３３０）の断面形状は、Ｄ字形であることを特徴とする請求項７に記載の回転部のシール構造。
【請求項１０】
回転軸（Ａ）を中心として相対的に回転する第１部材（１００）と第２部材（２００）との間に弾性体よりなる環状のシール部材（３００）を配置した回転部のシール構造であって、
前記第１部材（１００）と前記シール部材（３００）との摩擦係数が、前記第２部材（２００）と前記シール部材（３００）との摩擦係数よりも小さいことを特徴とする回転部のシール構造。
【請求項１１】
前記第１部材（１００）は、前記シール部材（３００）に接触する接触部材（１１０）と、前記シール部材（３００）に接触しない非接触部材（１２０）とから構成され、
前記接触部材（１１０）と前記シール部材（３００）との摩擦係数が、前記第２部材（２００）と前記シール部材（３００）との摩擦係数よりも小さいことを特徴とする請求項１０に記載の回転部のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に回転する２つの部材間にシール部材を配置した回転部のシール構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固定部材と回転部材との間にＯリング等のシール部材を配置して流体の外部漏れを防止するシール構造は周知である。そして、回転部材の回転に伴って回転部材とシール部材が摺動するとともに、固定部材とシール部材も摺動するため、摺動抵抗の低減やシール部材の摩耗低減のために、シール部材との摩擦係数が小さい材料（以下、低摺動材という）にて固定部材および回転部材を形成していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、一般的に低摺動材は強度が低くまたコストも高いために、固定部材および回転部材をともに低摺動材にて形成することは、信頼性とコストの点で面で大きな損失があった。
【０００４】
本発明は上記点に鑑みて、信頼性とコストの面で有利なシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の特徴では、回転軸（Ａ）を中心として相対的に回転する第１部材（３１、１００）と第２部材（２６、２００）との間のシール構造であって、第１部材（３１、１００）とシール部材（３５、３００〜３３０）との接触面積を、第２部材（２６、２００）とシール部材（３５、３００〜３３０）との接触面積よりも小さくしている。
【０００６】
このような構成では、第２部材（２６、２００）とシール部材（３５、３００〜３３０）は接触面積が大きくて摺動抵抗も大きいため摺動せず、第１部材（３１、１００）とシール部材（３５、３００〜３３０）が摺動する。したがって、第２部材（２６、２００）は第１部材（３１、１００）よりも強度やコスト面で有利な材料を選択することができる。
【０００７】
この場合、第１部材（３１、１００）とシール部材（３５、３００、３１０）を１つの線接触部で接触させ、第２部材（２６、２００）とシール部材（３５、３００、３１０）を複数の線接触部で接触させることができる。このようにすれば、接触面積差を確実に確保することができる。
【０００８】
また、第２部材（２６、２００）に断面形状が矩形で環状に連続した溝（２６ｄ、２０２）を設け、溝の底部（２６ｅ、２０２ａ）を回転軸（Ａ）に対して垂直な平面とし、シール部材（３５、３００）を溝の底部（２６ｅ、２０２ａ）に接触させるとともに、溝の内周面（２６ｆ、２０２ｂ）および外周面（２６ｇ、２０２ｃ）の少なくとも一方に接触させることができる。
【０００９】
このようにすれば、第２部材（２６、２００）とシール部材（３５、３００）を複数の線接触部で接触させることができ、接触面積差を確実に確保することができる。
【００１０】
また、シール部材（３１０）を、頂部（３１０ａ、３１０ｂ）を３つ以上有する断面形状とし、１つの頂部（３１０ａ）を第１部材（１００）に接触させるとともに、複数の頂部（３１０ｂ）を第２部材（２００）に接触させることができる。
【００１１】
このようにすれば、第２部材（２００）とシール部材（３１０）を複数の線接触部で接触させることができ、接触面積差を確実に確保することができる。
【００１２】
また、シール部材（３２０、３３０）を、頂部（３２０ａ、３３０ａ）と平面部（３２０ｂ、３３０ｂ）を有する断面形状とし、シール部材の頂部（３２０ａ、３３０ａ）を第１部材（１００）に接触させるとともに、平面部（３２０ｂ、３３０ｂ）を第２部材（２００）に接触させることができる。このようにすれば、接触面積差を確実に確保することができる。
【００１３】
本発明の第２の特徴では、回転軸（Ａ）を中心として相対的に回転する第１部材（１００）と第２部材（２００）との間のシール構造であって、第１部材（１００）とシール部材（３００）との摩擦係数を、第２部材（２００）とシール部材（３００）との摩擦係数よりも小さくしている。
【００１４】
このような構成では、第２部材（２００）とシール部材（３００）は摺動しないので、第２部材（２００）は第１部材（１００）よりも強度やコスト面で有利な材料を選択することができる。
【００１５】
この場合、第１部材（１００）を、シール部材（３００）に接触する接触部材（１１０）と、シール部材（３００）に接触しない非接触部材（１２０）とから構成し、接触部材（１１０）とシール部材（３００）との摩擦係数を、第２部材（２００）とシール部材（３００）との摩擦係数よりも小さくすることができる。
【００１６】
このような構成では、第１部材（１００）における非接触部材（１１０）も、強度やコスト面で有利な材料を選択することができる。
【００１７】
なお、特許請求の範囲およびこの欄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】
【００１８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係るシール構造を示す要部の断面図である。
【００１９】
図１に示すように、回転軸Ａを中心として回転する第１部材としての回転部材１００は、樹脂よりなり、中心部には流体通路１０１が形成されている。また、回転部材１００における回転軸Ａ方向の一端面１００ａは、回転軸Ａに対して垂直な平面になっている。
【００２０】
図示しないケースに固定された第２部材としての固定部材２００は、樹脂よりなり、中心部には、回転部材１００の流体通路１０１と連通する流体通路２０１が形成されている。
【００２１】
また、固定部材２００における回転軸Ａ方向の一端面２００ａは、回転部材１００の一端面１００ａと対向している。そして、固定部材２００の一端面２００ａには、流体通路２０１の開口端部を囲むようにして、断面形状が矩形で環状に連続した溝２０２が形成されており、この溝２０２に、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム）やＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）等の弾性体よりなるシール部材３００が挿入されている。なお、本実施形態では、シール部材３００として、断面形状が円形で環状に連続したＯリングを用いている。
【００２２】
溝２０２の底部２０２ａは、回転軸Ａに対して垂直な平面になっている。溝２０２の内周面２０２ｂの直径は、自由状態におけるシール部材３００の内径よりも小さく、溝２０２の外周面２０２ｃの直径は、自由状態におけるシール部材３００の外径よりも小さく設定されている。
【００２３】
上記構成によると、シール部材３００は、回転部材１００の一端面１００ａと線接触する。また、シール部材３００は、固定部材２００における溝２０２の底部２０２ａ、および溝２０２の外周面２０２ｃと線接触する。
【００２４】
なお、本明細書では、自由状態におけるシール部材３００の曲面部が平坦な面と接触することを線接触という。したがって、使用時のシール部材３００は圧縮されて変形するため、使用時におけるシール部材３００はある幅をもって各面１００ａ、２０２ａ、２０２ｃと接触しているが、本明細書ではこれも線接触の範疇に含まれる。
【００２５】
このように、回転部材１００とシール部材３００は１つの線接触部で接触し、固定部材２００とシール部材３００は２つの線接触部で接触しており、回転部材１００とシール部材３００との接触面積が、固定部材２００とシール部材３００との接触面積よりも小さくなっている。
【００２６】
このため、接触面積が大きい固定部材２００とシール部材３００は摺動抵抗が大きくなり、固定部材２００とシール部材３００は摺動せず、回転部材１００とシール部材３００が摺動する。したがって、固定部材２００は回転部材１００よりも強度やコスト面で有利な材料を選択することができる。
【００２７】
例えば、回転部材１００は、ガラス繊維を含有しないナイロンや、ガラス繊維を含有しないＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の、シール部材３００との摩擦係数が小さい材料とし、固定部材２００は、ガラス繊維入りナイロンや、ガラス繊維入りＰＰＳ等の、強度が高く比較的安価な材料を採用することができる。
【００２８】
なお、本実施形態では、固定部材２００における溝２０２の底部２０２ａおよび溝２０２の外周面２０２ｃにシール部材３００が線接触するようにしたが、固定部材２００における溝２０２の底部２０２ａおよび溝２０２の内周面２０２ｂにシール部材３００が線接触するようにしてもよい。この場合、溝２０２の内周面２０２ｂの直径を、自由状態におけるシール部材３００の内径よりも大きくし、溝２０２の外周面２０２ｃの直径を、自由状態におけるシール部材３００の外径よりも大きくする。
【００２９】
また、本実施形態では、回転部材１００である第１部材および固定部材２００である第２部材のうち第１部材のみが回転する例を示したが、本実施形態のシール構造は第１部材と第２部材が相対的に回転する回転部に適用することができる。すなわち、第１部材および第２部材がともに回転してもよいし、第１部材が固定されて第２部材が回転してもよい。同様に、後述する各実施形態のシール構造も、第１部材と第２部材が相対的に回転する回転部に適用することができる。
【００３０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図２は本発明の第２実施形態に係るシール構造を示す要部の断面図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３１】
図２に示すように、本実施形態では、断面形状がＶ字形で環状に連続したシール部材３１０を用いている。このシール部材３１０は、Ｖ字形の山折り部の頂部３１０ａと、Ｖ字形の両端部の頂部３１０ｂとを有しており、山折り部の頂部３１０ａが回転部材１００の一端面１００ａと線接触し、両端部の２つの頂部３１０ｂが固定部材２００における溝２０２の底部２０２ａと線接触する。
【００３２】
したがって、接触面積が大きい固定部材２００とシール部材３１０は摺動抵抗が大きくなり、固定部材２００とシール部材３１０は摺動せず、回転部材１００とシール部材３１０が摺動する。よって、固定部材２００は回転部材１００よりも強度やコスト面で有利な材料を選択することができる。
【００３３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図３は本発明の第３実施形態に係るシール構造を示す要部の断面図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
図３に示すように、本実施形態では、断面形状が三角形で環状に連続したシール部材３２０を用いている。このシール部材３２０は、３つの頂部３２０ａと、３つの平面部３２０ｂとを有しており、１つの頂部３２０ａが回転部材１００の一端面１００ａと線接触し、１つの平面部３２０ｂが固定部材２００における溝２０２の底部２０２ａと面接触する。
【００３５】
したがって、接触面積が大きい固定部材２００とシール部材３２０は摺動抵抗が大きくなり、固定部材２００とシール部材３２０は摺動せず、回転部材１００とシール部材３２０が摺動する。よって、固定部材２００は回転部材１００よりも強度やコスト面で有利な材料を選択することができる。
【００３６】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。図４は本発明の第４実施形態に係るシール構造を示す要部の断面図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３７】
図４に示すように、本実施形態では、断面形状がＤ字形で環状に連続したシール部材３３０を用いている。このシール部材３３０は、円弧状部位の頂部３３０ａと、１つの平面部３３０ｂとを有しており、頂部３３０ａが回転部材１００の一端面１００ａと線接触し、平面部３３０ｂが固定部材２００における溝２０２の底部２０２ａと面接触する。
【００３８】
したがって、接触面積が大きい固定部材２００とシール部材３３０は摺動抵抗が大きくなり、固定部材２００とシール部材３３０は摺動せず、回転部材１００とシール部材３３０が摺動する。よって、固定部材２００は回転部材１００よりも強度やコスト面で有利な材料を選択することができる。
【００３９】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。図５は本発明の第５実施形態に係るシール構造を示す要部の断面図である。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】
第１実施形態では、回転部材１００とシール部材３００との接触面積を固定部材２００とシール部材３００との接触面積よりも小さくすることにより、固定部材２００とシール部材３００は摺動せず、回転部材１００とシール部材３００が摺動するようにしたが、本実施形態では、回転部材１００とシール部材３００との摩擦係数を固定部材２００とシール部材３００との摩擦係数よりも小さくすることにより、固定部材２００とシール部材３００は摺動せず、回転部材１００とシール部材３００が摺動するようにしたものである。
【００４１】
図５に示すように、固定部材２００の溝２０２の外周面２０２ｃの直径は、自由状態におけるシール部材３００の外径よりも大きく設定されている。したがって、シール部材３００は、回転部材１００の一端面１００ａと線接触するとともに、固定部材２００における溝２０２の底部２０２ａと線接触する。
【００４２】
そして、回転部材１００とシール部材３００との摩擦係数をμ１、固定部材２００とシール部材３００との摩擦係数をμ２としたとき、μ１＜μ２となるように、回転部材１００、固定部材２００およびシール部材３００の材質を選定している。
【００４３】
例えば、回転部材１００はガラス繊維を含有しないナイロンまたはガラス繊維を含有しないＰＰＳとし、固定部材２００はガラス繊維入りナイロンまたはガラス繊維入りＰＰＳとし、シール部材３００はＥＰＤＭまたはＮＢＲとすることにより、μ１＜μ２とすることができる。
【００４４】
また、回転部材１００はガラス繊維入りナイロンとし、固定部材２００はガラス繊維入りＰＰＳとし、シール部材３００はＥＰＤＭまたはＮＢＲとすることにより、μ１＜μ２とすることができる。
【００４５】
このように、μ１＜μ２とすることにより、固定部材２００とシール部材３００は摺動せず、回転部材１００とシール部材３００が摺動する。したがって、固定部材２００は回転部材１００よりも強度やコスト面で有利な材料を選択することができる。
【００４６】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について説明する。図６は本発明の第６実施形態に係るシール構造を示す要部の断面図である。なお、第５実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４７】
第５実施形態では、回転部材１００全体を、摩擦係数が小さくなる材料にて形成したが、本実施形態の回転部材１００は、図６に示すように、シール部材３００に接触する薄板円盤状の接触部材１１０と、シール部材３００に接触しない非接触部材１２０とから構成されている。この回転部材１００は、接触部材１１０と非接触部材１２０とを溶着にて接合するか、或いは、インサート成形によって形成される。
【００４８】
そして、接触部材１１０とシール部材３００との摩擦係数をμ１、固定部材２００とシール部材３００との摩擦係数をμ２としたとき、μ１＜μ２となるように、接触部材１１０、固定部材２００およびシール部材３００の材質を選定している。
【００４９】
本実施形態によると、非接触部材１２０も、強度やコスト面で有利な材料を選択することができる。
【００５０】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態について説明する。図７は本発明の第７実施形態に係るシール構造を用いた車両用空調装置における室内空調ユニット部１０の概略断面図である。
【００５１】
室内空調ユニット部１０は、車室内前部の計器盤（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７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。また、図７の紙面垂直方向が車両左右（幅）方向となる。
【００５２】
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。
【００５３】
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を電動モータ（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。
【００５４】
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。蒸発器１３の外形は直方体の薄型形状であり、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。
【００５５】
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。
【００５６】
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、図示しない車両エンジン（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。
【００５７】
そして、ヒータコア１５は後述する温水入出用の同軸２重配管部１６と連結されており、同軸２重配管部１６の回転軸Ａを中心としてヒータコア１５が空調ケース１１に対して回転するようになっている。この同軸２重配管部１６は、蒸発器１３の上端部の後方側に隣接配置されている。
【００５８】
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の上端部の温水出口タンク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。
【００５９】
この板状の遮風壁１７は、車両左右方向（図７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。
【００６０】
この板状の遮風壁１７はヒータコア１５の風上側の面（図７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の下端部の温水入口タンク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。
【００６１】
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７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。
【００６２】
従って、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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。この額縁状の突出形状の中央部には空気が通過可能な開口部２０ａが開口している。
【００６５】
最大暖房時にはヒータコア１５が一点鎖線位置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の下端部の温水入口タンク１５ｂと空調ケース１１の底面部内壁面との間から開口部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。
【００６６】
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の開口部２０ａを通過して風下側へ流れる。
【００６７】
また、ヒータコア１５の図７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。
【００６８】
従って、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。
【００６９】
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。
【００７０】
次に、車室内各部へ空気を吹き出す吹出開口部２２、２３、２４の配置について説明する。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。
【００７１】
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。
【００７２】
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る。このフェイス開口部２３は、図示しないセンターフェイス開口部と図示しないサイドフェイス開口部とに分割される。
【００７３】
センターフェイス開口部には図示しないセンターフェイスダクトが接続され、このセンターフェイスダクトの先端部吹出口（センターフェイス吹出口）は車両計器盤の左右方向中央部に配置され、ここから乗員の顔部側へ空気を吹き出す。
【００７４】
サイドフェイス開口部には図示しないサイドフェイスダクトが接続され、このサイドフェイスダクトの先端部吹出口（サイドフェイス吹出口）は車両計器盤の左右方向両端部に配置され、ここから乗員の顔部側あるいは車両側面窓ガラス側へ空気を吹き出す。
【００７５】
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。
【００７６】
次に、ヒータコア１５および温水入出用の同軸２重配管部１６について説明する。図８は図７のヒータコア１５および同軸２重配管部１６を示す断面図であり、ヒータコア１５の下端部に温水入口タンク１５ｂを配置し、ヒータコア１５の上端部に温水出口タンク１５ａを配置している。そして、この両タンク１５ａ、１５ｂの間に、複数の偏平チューブ１５ｃとコルゲート状伝熱フィン１５ｄとの積層構造により全パスタイプ（すなわち、一方向流れタイプ）のコア部１５ｅを構成している。
【００７７】
ここで、複数の偏平チューブ１５ｃは、車両左右方向に１列に並んで並列配置され、全部の偏平チューブ１５ｃの下端部は温水入口タンク１５ｂに連通し、上端部は温水出口タンク１５ａに連通する。このため、温水は温水入口タンク１５ｂから全部の偏平チューブ１５ｃを並列に通過して温水出口タンク１５ａへと一方向に流れる。
【００７８】
両タンク１５ａ、１５ｂは、偏平チューブ１５ｃの配列方向（車両左右方向）に細長く延びる形状になっている。空調ケース１１内の送風空気は偏平チューブ１５ｃとコルゲート状伝熱フィン１５ｄとの間の空隙部を通過して加熱される。
【００７９】
温水出口タンク１５ａの側方（タンク長手方向の延長方向）の一端側には、同軸２重配管部１６が配置され、温水出口タンク１５ａの側方の他端側には、同軸２重配管部１６の回転軸Ａと同軸に、円柱状の軸部１５ｆが一体に設けられている。この軸部１５ｆは、空調ケース１１の穴に挿入されて、空調ケース１１に回転可能に支持されている。
【００８０】
また、軸部１５ｆの一端は空調ケース１１の外部にて図示しない回転駆動機構に連結される。この回転駆動機構は、例えば、軸部１５ｆに連結されるリンク機構、ギヤ機構等の動力伝達機構と、この動力伝達機構を介して回転駆動力を軸部１５ｆに与えるサーボモータ等の駆動機構とにより構成される。なお、回転駆動機構を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してもよい。
【００８１】
同軸２重配管部１６は、空調ケース１１側に図示しないねじ止め等の取付手段により固定される固定部材１６ａと、ヒータコア１５に接合されてヒータコア１５とともに回転する回転部材１６ｂとに大別される。そして、固定部材１６ａは大部分が空調ケース１１の外部に位置し、回転部材１６ｂは空調ケース１１の内部に位置している。
【００８２】
固定部材１６ａは、回転軸Ａ方向に延びる円筒状の固定側内側配管２５と、この固定側内側配管２５の外周側に所定間隔を隔てて位置する円筒状の固定側外側配管２６とを備えている。この固定部材１６ａの固定側内側配管２５と固定側外側配管２６は、回転軸Ａを中心として同軸状になっている。
【００８３】
固定側外側配管２６には、固定側外側配管２６の内部通路に車両エンジンからの温水を流入させる入口パイプ２８が結合されている。この入口パイプ２８は、回転軸Ａに対して垂直方向に延びている。
【００８４】
また、固定側内側配管２５には、固定側内側配管２５の内部通路から車両エンジンへ温水を流出させる出口パイプ２９が結合されている。この出口パイプ２９は、回転軸Ａに対して垂直方向に延びており、より詳細には、固定側外側配管２６の内部通路を横切って固定側外側配管２６の外部まで延びている。
【００８５】
固定部材１６ａは、固定側内側配管２５、固定側外側配管２６、入口パイプ２８、および出口パイプ２９が、樹脂材料にて一体成形される。
【００８６】
一方、回転部材１６ｂは、回転軸Ａ方向に延びる円筒状の回転側内側配管３０と、この回転側内側配管３０の外周側に所定間隔を隔てて位置する円筒状の回転側外側配管３１と、この回転側外側配管３１の内部通路に連通するとともに、回転側外側配管３１の外周部から回転軸Ａに対して垂直方向に延びる連絡配管３２とを有している。回転部材１６ｂは、回転側内側配管３０、回転側外側配管３１、および連絡配管３２が、樹脂材料にて一体成形される。
【００８７】
回転側内側配管３０の一端は、固定側内側配管２５の内周側に回転可能に且つ水洩れがないように水密的に嵌合しており、回転側内側配管３０と固定側内側配管２５は連通している。この回転側内側配管３０のうち、固定側内側配管２５と反対側の端部は温水出口タンク１５ａの長手方向の一端部に連通している。
【００８８】
回転側外側配管３１の端部は、固定側外側配管２６の内周側に回転可能に嵌合しており、回転側外側配管３１と固定側外側配管２６は連通している。また、連絡配管３２は、図示しないホース等を介して温水入口タンク１５ｂの長手方向の一端部に連通している。なお、回転側外側配管３１は本発明の第１部材に相当し、固定側外側配管２６は本発明の第２部材に相当する。
【００８９】
図８の矢印Ｗは温水流れ流路を示しており、車両エンジンの温水回路から入口パイプ２８に流入した温水は、固定側外側配管２６の内部通路→回転側外側配管３１の内部通路→連絡配管３２の内部通路を経て温水入口タンク１５ｂに流入する。この温水は温水入口タンク１５ｂ内にて複数の偏平チューブ１５ｃに分配され、複数の偏平チューブ１５ｃ内を下方から上方へと流れる。
【００９０】
複数の偏平チューブ１５ｃからの温水は温水出口タンク１５ａ内に流入して集合され、回転側内側配管３０の内部通路→固定側内側配管２５の内部通路を通過して出口パイプ２９へ流出する。そして、その温水は、車両エンジンの温水回路に還流される。
【００９１】
次に、同軸２重配管部１６におけるシール部３３について説明する。図９は図８の同軸２重配管部１６におけるシール部３３の拡大断面図である。
【００９２】
図９に示すように、回転側外側配管３１の外周部には、回転軸Ａ（図８参照）に対して垂直方向外方に向かって延びる円盤状の鍔部３４が一体に設けられている。この鍔部３４における回転軸Ａ方向の一端面３４ａは、回転軸Ａに対して垂直な平面になっている。
【００９３】
固定側外側配管２６は、温水が流通する通路を形成する筒状の配管部２６ａと、配管部２６ａの端部から回転軸Ａに対して垂直方向外方に向かって延びる鍔状の鍔状円環部２６ｂと、鍔状円環部２６ｂの外周部から回転軸Ａ方向に延びる筒状の筒状円環部２６ｃとを有している。そして、鍔状円環部２６ｂは、鍔部３４の一端面３４ａと対向しており、筒状円環部２６ｃは、鍔部３４の外周側に位置して鍔部３４を覆っている。
【００９４】
鍔状円環部２６ｂにおける鍔部３４の一端面３４ａと対向する面には、断面形状が矩形で環状に連続した溝２６ｄが形成されており、この溝２６ｄに、ＥＰＤＭやＮＢＲ等の弾性体よりなり、断面形状が円形で環状に連続したシール部材３５が挿入されている。
【００９５】
溝２６ｄの底部２６ｅは、回転軸Ａに対して垂直な平面になっている。溝２６ｄの内周面２６ｆの直径は、自由状態におけるシール部材３５の内径よりも小さく、溝２６ｄの外周面２６ｇの直径は、自由状態におけるシール部材３５の外径よりも小さく設定されている。
【００９６】
この構成によると、シール部材３５は、鍔部３４の一端面３４ａと線接触する。また、シール部材３５は、鍔状円環部２６ｂにおける溝２６ｄの底部２６ｅおよび溝２６ｄの外周面２６ｇと線接触する。
【００９７】
このように、回転部材１６ｂ（図８参照）における回転側外側配管３１とシール部材３５は１つの線接触部で接触し、固定部材１６ａ（図８参照）における固定側外側配管２６とシール部材３５は２つの線接触部で接触しており、回転側外側配管３１とシール部材３５との接触面積が、固定側外側配管２６とシール部材３５との接触面積よりも小さくなっている。
【００９８】
このため、接触面積が大きい固定側外側配管２６とシール部材３５は摺動抵抗が大きくなり、固定側外側配管２６とシール部材３５は摺動せず、回転側外側配管３１とシール部材３５が摺動する。したがって、固定側外側配管２６を含む固定部材１６ａは、回転側外側配管３１を含む固定部材１６ａよりも強度やコスト面で有利な材料を選択することができる。
【００９９】
例えば、回転側外側配管３１は、ガラス繊維を含有しないナイロンや、ガラス繊維を含有しないＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の、シール部材３５との摩擦係数が小さい材料とし、固定側外側配管２６は、ガラス繊維入りナイロンや、ガラス繊維入りＰＰＳ等の、強度が高く比較的安価な材料を採用することができる。
【０１００】
なお、本実施形態では、断面形状が円形で環状に連続したシール部材３５を用いたが、図２に示すような断面形状がＶ字形で環状に連続したシール部材、図３に示すような断面形状が三角形で環状に連続したシール部材、図４に示すような断面形状がＤ字形で環状に連続したシール部材を用いて、回転側外側配管３１とシール部材３５との接触面積が、固定側外側配管２６とシール部材３５との接触面積よりも小さくなるようにしてもよい。
【０１０１】
また、回転側外側配管３１とシール部材３５との摩擦係数を固定側外側配管２６とシール部材３５との摩擦係数よりも小さくすることにより、固定側外側配管２６とシール部材３５は摺動せず、回転側外側配管３１とシール部材３５が摺動するようにしてもよい。
【０１０２】
本実施形態では、温水を入口パイプ２８から流入させてヒータコア１５に流すようにしたが、温水を出口パイプ２９から流入させてヒータコア１５に流すようにしてもよい。すなわち、図８において温水流れ方向Ｗを逆転させる構成にしてもよい。
【０１０３】
本実施形態では、固定側内側配管２５の内周側に回転側内側配管３０を嵌合させているが、これとは逆に、固定側内側配管２５の外周側に回転側内側配管３０を嵌合させるようにしてもよい。
【０１０４】
本実施形態では、温水入出用の同軸２重配管部１６および軸部１５ｆをヒータコア１５の一端側（温水出口タンク１５ａ側）に配置したが、同軸２重配管部１６および軸部１５ｆを、ヒータコア１５の中間部、すなわち温水入口タンク１５ｂと温水出口タンク１５ａとの中間位置に配置してもよい。
【０１０５】
本実施形態では、ヒータコア１５として、温水入口タンク１５ｂから温水が全部のチューブ１５ｃを通過して温水出口タンク１５ａに向かう、いわゆる全パスタイプ（すなわち、一方向流れタイプ）を使用しているが、ヒータコア１５として、温水流れを空気流れ方向の前後でＵターンさせる前後Ｕターンタイプを使用し、この前後Ｕターンタイプのヒータコア１５に対して本発明を適用してもよい。同様に、ヒータコア１５として、温水流れをヒータコア左右方向（図８の左右方向）でＵターンさせる左右Ｕターンタイプを使用し、この左右Ｕターンタイプのヒータコア１５に対して本発明を適用してもよい。
【０１０６】
本実施形態では、同軸２重配管部１６の固定部材１６ａを空調ケース１１と別体で成形しているが、この固定部材１６ａおよび空調ケース１１はともに樹脂製の部材であるから、この固定部材１６ａを空調ケース１１に樹脂で一体成形するようにしてもよい。
【０１０７】
本実施形態では、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。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。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシール構造を示す要部の断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るシール構造を示す要部の断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るシール構造を示す要部の断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係るシール構造を示す要部の断面図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係るシール構造を示す要部の断面図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係るシール構造を示す要部の断面図である。
【図７】本発明の第７実施形態に係るシール構造を用いた車両用空調装置における室内空調ユニット部１０の概略断面図である。
【図８】図７のヒータコア１５および同軸２重配管部１６を示す断面図である。
【図９】図８の同軸２重配管部１６におけるシール部３３の拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
２６、２００…第２部材、３１、１００…第１部材、３５、３００〜３３０…シール部材、Ａ…回転軸。
【図１】
2007187221.tif 000003
【図２】
2007187221.tif 000004
【図３】
2007187221.tif 000005
【図４】
2007187221.tif 000006
【図５】
2007187221.tif 000007
【図６】
2007187221.tif 000008
【図７】
2007187221.tif 000009
【図８】
2007187221.tif 000010
【図９】
2007187221.tif 000011