(57)【要約】      （修正有）【課題】回動軸の支持構造からケースの内部を通流する空気の漏れを防止した車両用空調装置、およびそれを搭載した車両を提供する。【解決手段】一方のケースIと、前記一方のケースに嵌合される他方のケースII、IIIと、回動軸１４を有し、前記一方のケースと前記他方のケースの内部に形成される内部空間に配置されるドア９、１０と、前記回動軸を回動可能に支持し、前記一方のケースと前記他方のケースとの嵌合部に挟持される軸受とを備える。【選択図】図１
2017024651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方のケースと、
前記一方のケースに嵌合される他方のケースと、
回動軸を有し、前記一方のケース及び前記他方のケースの内部に形成される内部空間に配置されるドアと、
前記回動軸を回動可能に支持し、前記一方のケースと前記他方のケースとの嵌合部に挟持される軸受と
を備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記軸受は、前記一方のケース及び前記他方のケースの曲げ強度よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記軸受が摺動性を有する高分子系材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記軸受がポリオキシメチレン（ＰＯＭ）を含む高分子系材料からなることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記軸受は、前記回動軸の軸方向と垂直な面において、円形ではない外郭形状を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記回動軸は、前記軸受の抜け止め構造が施されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両用空調装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の車両用空調装置を搭載した車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置、並びに、その車両用空調装置を搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
組み付け性の向上を図った車両用空調装置として、積層組付構造を採用した構成が、例えば特許文献１にて知られている。この従来技術では、車両用空調装置の室内空調ユニット部のケースを下ケース、中ケース、および上ケースの３つに分割し、内部に熱交換器と風路開閉ドアを配置するとともに、風路開閉ドアの回動軸を、３つのケースのうち２つのケースの端面間に回転可能に挟み込む構成が開示されている。そして、３つのケース、熱交換器、風路開閉ドアを、いずれも一方向に順次積層していき、簡潔な作業で室内空調ユニット部の組み付けを行うことができる、としている。
【０００３】
特に、風路開閉ドアの回動軸は、２つのケースの端面に設けられた回動軸支持用の凹みに挟み込まれることで、回転可能に支持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４３１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように、風路開閉ドアの回動軸をケースの端面に設けられた回動軸支持用の凹みに回転可能に支持するためには、凹みの大きさを回動軸の外径よりも大きく設定する必要がある。このため、室内空調ユニットの組み付け後は、２つの凹みにより形成された支持孔と回動軸との間に隙間が発生し、ケースの内部を通流する空気の一部が漏れ出すおそれがある。
【０００６】
また、ケースは、軽量化のために肉厚の薄い樹脂により構成されるので、端面に設けられた凹み同士を精度良く位置付けて、回動軸を支持するための支持孔を略真円に形成することが困難である。このため、回動軸の円滑な回動が妨げられるおそれもある。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑み、一方向に順次積層して組み付けが可能で、肉厚の薄い樹脂製のケースが用いられる車両用空調装置において、回動軸の支持構造からケースの内部を通流する空気の漏れを防止した構成の提供を目的とする。および、その空調装置を搭載した車両の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る車両用空調装置は、一方のケースと、前記一方のケースに嵌合される他方のケースと、回動軸を有し前記一方のケース及び前記他方のケースの内部に形成される内部空間に配置されるドアと、前記回動軸を回動可能に支持し前記一方のケースと前記他方のケースとの嵌合部に挟持される軸受とを備えることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
回動軸を軸受で回動可能に支持することで、回動軸の外径に合わせた支持孔を軸受に設けることができ、回動軸の周囲の隙間を無くして、ケースの内部を通流する空気が漏れることを防止できる。また、回動軸の支持孔を略真円に形成することも容易となり、回動軸の円滑な回動を確保することができる。
【００１０】
本発明に係る車両用空調装置では、前記軸受は、前記一方のケース及び前記他方のケースの曲げ強度よりも大きいことを特徴とする（請求項２）。軸受はケース材、すなわち肉厚の薄い樹脂に挟持されるが、ケース材よりも強度が大きいことで、寸法の精度が高くないケースから軸受に意図しない応力がかかった場合でも、回動軸の円滑な回動を確保することができる。
【００１１】
本発明に係る車両用空調装置では、前記軸受が摺動性を有する高分子系材料からなることが好ましい（請求項３）。すべり軸受を採用し、部品点数の増加を抑制できる。
【００１２】
本発明に係る車両用空調装置では、前記軸受がポリオキシメチレン（ＰＯＭ）を含む高分子系材料からなることが好ましい（請求項４）。すべり軸受を採用するうえで、摺動性を向上することができる。
【００１３】
本発明に係る車両用空調装置では、前記軸受は、前記回動軸の軸方向と垂直な面において、円形ではない外郭形状を有することを特徴とする（請求項５）。軸受の回動軸の軸方向と垂直な面における外郭形状が三角形や四角形、或いは円形では無い不規則な形状であることで、軸受自身が回動するおそれを確実に排除することができる。
【００１４】
本発明に係る車両用空調装置では、前記軸受の抜け止め構造が施されていることが望ましい（請求項６）。回動軸と軸受とを仮組付けした後、軸受が回動軸から抜け落ちることが防止され、車両用空調装置の生産性を向上することができる。
【００１５】
本発明に係る車両は、本発明に係る車両用空調装置を搭載したことを特徴とする（請求項７）。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、肉厚の薄い樹脂製のケースが用いられても、回動軸の支持構造からケースの内部を通流する空気の漏れを防止することができる車両用空調装置及びその車両用空調装置を搭載した車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来技術における車両用空調装置の構成を示した模式図である。
【図２】従来技術における回動軸の支持構造を示した模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る回動軸の支持構造を示した模式図である。
【図４】本発明の別の実施形態に係る回動軸の支持構造を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に描かれた従来技術及び本発明の一実施形態に基づいて、本発明の内容を詳細に説明するが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項によってのみ制限されるものである。
【００１９】
図１は、従来技術における車両用空調装置の構成を示した模式図である。従来技術の車両用空調装置は、上下方向に積層される２つ以上のケースI、II、IIIと、ケースの内部に配置される内外気切換ドア９、吹出しモードドア１０、冷却用熱交換器１２、加熱用熱交換器１３、を有する。なお、図１の車両用空調装置は右ハンドル車に適用した場合の例であるが、本発明は右ハンドル車に限定されるものではない。
【００２０】
従来技術における車両用空調装置は、より詳しくは、下部ケース１１を備えた一方のケースI、外気導入口２及び内気導入口３から構成されるインテークケース１を備えた第１の他方のケースII、及び、デフロスト開口部５、センターベント開口部６、右サイドベント開口部７、及び、左サイドベント開口部８から構成される空調ユニット上部ケース４を備えた第２の他方のケースIIIが嵌合される。図１では、３つに分割されたケースで構成される空調装置を具体例として描いているが、一方のケースI及び他方のケースII、IIIはそれぞれ、空調装置の仕様により単数の場合も複数の場合もありうる。
【００２１】
一方のケースI、第１の他方のケースII、及び、第２の他方のケースIIIは、射出成型が可能な樹脂材により成形され、例えばポリプロピレンやポリエチレンが用いられる。軽量化のために平均的な部分の肉厚は１．０ミリから１．５ミリ程度であり、押力の程度にもよるが、容易に変形する。また、射出成型により生産されるため射出成型後のヒケによる変形もあり、一定の寸法誤差が生じることを前提に、用いられている。
【００２２】
内外気切換ドア９は、車両用空調装置に取り込まれる空気について、外気導入口２から導入する外気と、内気導入口３から導入する内気との比率を調整するためのものである。軽量化のため、一般的には射出成型可能な樹脂材が用いられる。外気と内気との比率を調整するために、ケースI、IIに回動可能に配置される。
【００２３】
吹出しモードドア１０は、車両用空調装置にて温度調和された空気について、デフロスト開口部５、ベント開口部６、７、８（センターベント開口部６、右サイドベント開口部７、左サイドベント開口部８）などの、複数の吹出口に対し配風先を調整するためのものである。軽量化のため、一般的には射出成型可能な樹脂材が用いられる。配風先を調整するために、ケースI、IIIに回動可能に配置される。なお、吹出口について、デフロスト開口部５、ベント開口部６、７、８の他に、乗員の足元に吹出すフット開口部（図示せず）を設けても良い。
【００２４】
冷却用熱交換器１２は、車両用空調装置に取り込まれる空気について、冷却することが可能な熱交換器である。アルミニウム合金や銅合金よりなり、従来周知の冷凍サイクルに連結され、空気と冷媒との熱を交換することができる。
【００２５】
加熱用熱交換器１３は、車両用空調装置に取り込まれる空気について、加熱することが可能な熱交換器である。アルミニウム合金や銅合金よりなり、従来周知の温水サイクルに連結され、空気と冷媒との熱を交換することができる。
【００２６】
ここで、従来技術における車両用空調装置の組み付け工程を説明する。
【００２７】
まず、一方のケースIに、内外気切換ドア９、吹出しモードドア１０、冷却用熱交換器１２、および加熱用熱交換器１３、が配設される。このとき、内外気切換ドア９と吹出しモードドア１０が有する回動軸１４は、一方のケースIに設けられた回動軸下部配置開口部１６（凹み１６）に載置される。
【００２８】
次いで、一方のケースIの上に第２の他方のケースIIIが積層され、嵌合される。このとき、第２の他方のケースIIIは、加熱用熱交換器１３の上部を固定するとともに、吹出しモードドア１０が有する回動軸１４を、回動軸上部配置開口部１５（凹み１５）により回動可能に挟持する。
【００２９】
引き続き、一方のケースIの上に第１の他方のケースIIが積層され、嵌合される。このとき、第１の他方のケースIIは、冷却用熱交換器１２の上部を固定するとともに、内外気切換ドア９が有する回動軸１４を、回動軸上部配置開口部１５（凹み１５）により回動可能に挟持する。
【００３０】
このようにして組み立てられた従来の車両用空調装置では、図２に示すように、回動軸１４は、回動軸上部配置開口部１５及び回動軸下部配置開口部１６により挟持され、しかも各ケースI、II、IIIに接触しつつ、支持されている。
【００３１】
前記したように、ケースI、II、IIIは射出成型が可能な樹脂材で、肉厚が薄く、しかも射出成型後のヒケによる変形もありうる。このケースI、II、IIIに設けられる回動軸上部配置開口部１５（凹み１５）及び回動軸下部配置開口部１６（凹み１６）は、回動軸１４を回動可能に支持するために、回動軸１４よりも十分に大きい空間を有するよう形成される。その結果、図２に示されるように、回動軸１４の周囲には隙間が存在し、ケースI、II、IIIの内部を通流する空気がもれる原因となっている。
【００３２】
そこで、本発明は、図３に示したように、回動軸１４が、回動軸上部配置開口部１５及び回動軸下部配置開口部１６との間で、軸受１７を介してケースで回動可能に支持される構造とすることによって、上記課題を解決するものである。
【００３３】
軸受１７は、玉軸受やころ軸受等の転がり軸受、油軸受や空気軸受等のすべり軸受等、特に限定されるものではないが、すべり軸受が好ましく、作動流体が空気である空気軸受であることがより更に好ましい。
【００３４】
また、軸受１７の外郭形状は、回動軸１４の軸方向と垂直な面において、図３には、一実施形態として円形を示したが、より安定して固定するためには、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形であることがより好ましい。図４には、別の実施形態として、逆三角形の場合を示した。このような形状の異なる軸受は、後述するように、合成樹脂であることが好ましいので、一般的な熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の成形方法、例えば、射出成形、反応性射出成形等によって製造される。
【００３５】
軸受１７の材質は、軽量性、成形性、及び、経済性等の観点から樹脂であることが好ましい。例えば、タルク、炭酸カルシウム、及び、シリカ等の無機充填材の有無にかかわらず、ポリプロピレン（ＰＰ）やアクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）等の射出成形で汎用される樹脂を用いることができる。
【００３６】
または、汎用樹脂よりも大きな曲げ強度を有する、エンジニアリング・プラスチックの範疇の樹脂、例えば、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、各種液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエステル、ポリウレタン、超高分子量高密度ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、熱硬化性樹脂（フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等）、及び、これらを含むポリマーアロイ、並びに、潤滑材や補強材等の添加材を含むこれらの複合系樹脂を使用することがより好ましい。曲げ強度が大きな軸受とすることで、寸法の精度が高くないケースから軸受に意図しない応力がかかった場合でも、軸受のうち回動軸を支持する孔が変形するおそれがなく、回動軸の円滑な回動を確保することができる。また、従来のケース材により構成した回動軸上部配置開口部１５（凹み１５）及び回動軸下部配置開口部１６（凹み１６）では、回動軸１４が径方向に押された場合、これら開口部１５、１６が変形するおそれもあるが、曲げ強度が大きな軸受とすることで、回動軸１４近傍のケースの変形を防止することもできる。
【００３７】
更に、軸受１７は、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、超高分子量高密度ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、及び、これらを含むポリマーアロイ、並びに、潤滑材や補強材等の添加材を含む、摺動性に優れた複合系樹脂であることがより更に好ましい。軸受を摩耗することなく回動できる摺動性の高い高分子材料系とすることにより、高い気密性を得ることができる寸法とすることができる。
【００３８】
そして、上述した軸受をケースに固定するには、一般的な方法を採用することができ、特に制限はない。軸受を繋止する方法であればよく、種々の嵌合方法や接着方法を用いることができる。
【００３９】
一方、軸受１７に回動軸１４を挿入して、図１に示したように、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、及び、ｆの組立移動方向に従って組み立てるが、その生産過程において、軸受１７が回動軸１４から抜け落ちることがある。そのため、回動軸及び／又は軸受に抜け止め構造を設けておくことが好ましく、生産性を向上させることができる。この抜け止め構造は、空調装置を稼働する場合においても、回動軸の回転や車両の振動による車両左右方向へのずれを抑止でき、ドア９及び１０がケース等に接触することなく安定した回転運動を保証する。
【００４０】
抜け止め構造も、抜け止めリング、抜け止めワッシャー、止め輪等の一般的な方法を用いることができるが、製造上、回動軸１４に突起部が形成することが簡便で好ましい。
【００４１】
以上、ケースI、II、IIIに内外気切換ドア９、吹出しモードドア１０、冷却用熱交換器１２、および加熱用熱交換器１３を備えた車両用空調装置を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、冷却用熱交換器１２と加熱用熱交換器１３との間に、温度調整用のエアミックスドアを設け、これをケースIとIIIにより挟持する構成に本発明を適用してもよい。または、エアミックスドアと吹出しモードドア１０とを同じ回転軸線となるように仮組みし、ケースIとIIIにより挟持する構成に本発明を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係る車両用空調装置は、工業的に製造することができ、また商取引の対象とすることができるから、経済的価値を有して産業上利用することができる発明である。
【符号の説明】
【００４３】
I  一方のケース
II  第１の他方のケース
III  第２の他方のケース
１  インテークケース
２  外気導入口
３  内気導入口
４  空調ユニット上部ケース
５  デフロスト開口部
６  センターベント開口部
７  右サイドベント開口部
８  左サイドベント開口部
９  内外気切換ドア
１０  吹出しモードドア
１１  下部ケース
１２  冷却用熱交換器
１３  加熱用熱交換器
１４  回動軸
１５  回動軸上部配置開口部（凹み）
１６  回動軸下部配置開口部（凹み）
１７  軸受
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ  組立移動方向
【図１】
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【図２】
2017024651.tif 000004
【図３】
2017024651.tif 000005
【図４】
2017024651.tif 000006