(57)【要約】【課題】簡素な構成で空調ケース内においてドアを開閉動作させる際の内圧を低下させ駆動トルクの低減を図る。【解決手段】車両用空調装置１０において、乗員の顏付近へ冷風を送風すると同時に足元付近へ温風を送風するバイレベルモードから前記冷風のみを顔付近へ送風するベントモードへと切り替える際、ベントダンパ３６をさらに開き始めるタイミングに対してヒートダンパ４０を閉じ始めるタイミングを遅らせ、前記ベントダンパ３６が十分に開いた状態で前記ヒートダンパ４０を全閉状態とする。これにより、空調ケース１２内の圧力が低下してからヒートダンパ４０を作動させることができるため、該ヒートダンパ４０を駆動するアクチュエータの駆動トルクを低減できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機と、該送風機からの送風が流れる空気流路が内部に形成される空調ケースと、該空気流路の下流において前記空調ケースの外側と内側を連通する第１及び第２開口と、前記第１開口を開閉する第１ドアと、前記第２開口を開閉する第２ドアと、前記第１及び第２ドアの少なくともいずれか一方を駆動させる駆動源とを有した車両用空調装置において、
前記第１ドアが前記第１開口を開放し、前記第２ドアが前記第２開口を全閉又は中間開度とする第１のモードと、
前記第１ドアが前記第１開口を前記第１のモードよりも閉じ、前記第２ドアが前記第２開口を前記第１のモードよりも開いた第２のモードと、
を有し、
前記第１のモードから前記第２のモードへと移行する際、前記第１ドアが閉動作する前に前記第２ドアが開動作し始めることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用空調装置において、
前記第２ドアは、遮蔽板に回動軸が設けられた板ドアであり、前記第１のモードから前記第２のモードへと移行する際、前記遮蔽板が前記送風に逆らう方向に動くことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両用空調装置において、
前記第１ドアと前記第２ドアとが同一の駆動源により作動することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
前記第１開口は、前記送風を乗員の足元付近へ導くダクトと接続されたヒート開口であり、前記第２開口は前記送風を前記乗員の顔付近へ導くダクトと接続されたベント開口であり、
前記第１のモードは前記第１ドアと前記第２ドアのそれぞれの開度が中間開度であるバイレベルモードであり、前記第２のモードは前記第１ドアが前記ヒート開口を閉塞し、前記第２ドアが前記ベント開口を全開状態とするベントモードであることを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、熱交換器によって温度調整のなされた空気を車室内へと送風して車室内の温度調整を行う車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に搭載される車両用空調装置は、例えば、特許文献１に開示されるように、送風機によって内外気切替装置を通じて空気を空調ケース内へと取り込み、冷却手段であるエバポレータにより冷却された冷風と、加熱手段であるヒータコアにより加熱した温風とをエアミックスダンパを駆動させることで所望の混合比率に混合した後、例えば、前記空調ケースに設けられた複数の送風口から車室内へと送風している。
【０００３】
このような車両用空調装置では、車室内への送風モードを切り替える際には、ダクトを通じて車室内における乗員の顏付近まで繋がっているベント吹出口や乗員の足元近傍へと繋がっているフット吹出口を開閉する複数のドアを動作させることで切り替えを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０３９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような車両用空調装置では送風モードを切り替える際、一般的に２つのドアの開閉動作を同じタイミングで開始しており、例えば、乗員の顏及び足元付近へ同時に送風を行うバイレベルモードから顔付近のみへ送風を行うベントモードへと切り替える際には、ベントドアを開く方向へ、ヒートドアを閉じる方向に作動させる。しかしながら、最近の車両用空調装置では、特に小型化及び大風量化が進んだこともあり、ベントドアが十分に開く前にヒートドアを閉じると空調ケース内の内圧が上がってしまい、前記ヒートドアを作動させる駆動源の駆動トルクが増加してしまうという問題が生じる。
【０００６】
この課題を解決するために、送風モードの切り替え時における各ドアの作動代を均一化することで空調ケースの内圧上昇を抑制しているが、ドアや該ドアを駆動させるリンクのレイアウトに制約が生じ設計の自由度が少なくなる。また、複数のドアが近接して配置されている場合には、作動中におけるドアの先端同士の接近を回避するために、駆動源の回転に対しドアの回動をモード変更途中で変更させる必要が生じ、リンクの構造がさらに複雑化してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、簡素な構成で空調ケース内においてドアを開閉動作させる際の内圧を低下させ駆動トルクの低減を図ることが可能な車両用空調装置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】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、送風機と、送風機からの送風が流れる空気流路が内部に形成される空調ケースと、空気流路の下流において空調ケースの外側と内側を連通する第１及び第２開口と、第１開口を開閉する第１ドアと、第２開口を開閉する第２ドアと、前記第１及び第２ドアの少なくともいずれか一方を駆動させる駆動源とを有した車両用空調装置において、
第１ドアが第１開口を開放し、第２ドアが第２開口を全閉又は中間開度とする第１のモードと、
第１ドアが第１開口を第１のモードよりも閉じ、第２ドアが第２開口を第１のモードよりも開いた第２のモードと、
を有し、
第１のモードから第２のモードへと移行する際、第１ドアが閉動作する前に第２ドアが開動作し始めることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、車両用空調装置の空調ケースには、第１開口を開閉する第１ドアと、第２開口を開閉する第２ドアとを有し、第１開口が開放され第２ドアが第２開口を全閉又は中間開度とした第１のモードから、第１ドアが第１開口を第１のモードよりも閉じ第２ドアが第２開口を第１のモードよりも開いた第２のモードへと移行させる際、第１ドアが閉動作する前に第２ドアを開動作させ始める。
【００１０】
これにより、第２開口の開放によって空調ケース内の圧力（内圧）の上昇を抑制することができ、圧力上昇の抑制された状態で第１ドアを閉動作させ始めることで第１ドアに対する作動抵抗が抑制され円滑に作動させることが可能となる。その結果、第１のモードから第２のモードへと切り替える際、空調ケース内の内圧を低下させることで第１ドアを駆動するための駆動負荷が軽減され、駆動源の駆動トルクを低減させることができる。
【００１１】
また、第２ドアは、遮蔽板に回動軸が設けられた板ドアであり、第１のモードから第２のモードへと移行する際、遮蔽板を送風に逆らう方向に動かした場合に、遮蔽板に回動軸が設けられた板ドアは空調ケース内の内圧の影響を受けやすいが、上述したように第２開口を先行して開放させ内圧を低下させておくことで円滑に作動させることができ効果的である。
【００１２】
さらに、第１ドアと第２ドアとを同一の駆動源により作動させることで、それぞれ別のアクチュエータで駆動する場合と比較して駆動トルクが大きくなるため、上述したように空調ケース内の内圧を下げることでより大きな効果が得られる。
【００１３】
さらにまた、第１開口は、送風を乗員の足元付近へ導くダクトと接続されたヒート開口であり、第２開口は送風を乗員の顔付近へ導くダクトと接続されたベント開口であり、
第１のモードは第１ドアと第２ドアのそれぞれの開度が中間開度であるバイレベルモードとし、第２のモードは第１ドアがヒート開口を閉塞し、第２ドアがベント開口を全開状態とするベントモードとするとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
すなわち、車両用空調装置の空調ケースには、第１開口を開閉する第１ドアと、第２開口を開閉する第２ドアとを有し、第１開口が開放され第２ドアが第２開口を全閉又は中間開度とした第１のモードから、第１ドアが第１開口を第１のモードよりも閉じ第２ドアが第２開口を第１のモードよりも開いた第２のモードへと移行させる際、第１ドアが閉動作する前に第２ドアを開動作させ始める。これにより、第２開口の開放によって空調ケース内の圧力（内圧）の上昇を抑制することができ、圧力上昇の抑制された状態で第１ドアを閉動作させ始めることで第１ドアに対する作動抵抗が抑制され円滑に作動させることが可能となる。その結果、第１のモードから第２のモードへと切り替える際、空調ケース内の内圧を低下させることで第１ドアを駆動するための駆動負荷が軽減され、駆動源の駆動トルクを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用空調装置のバイレベルモード状態を示す全体断面図である。
【図２】図１の車両用空調装置において、バイレベルモードからベントモードへ切り替えられる途中の状態を示す全体断面図である。
【図３】バイレベルモードからベントモードへと切り替える際のベントダンパ及びヒートダンパの開度とアクチュエータの駆動量との関係を示す特性曲線図である。
【図４】図１の車両用空調装置においてベントモードへと切り替えられた状態を示す全体断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示す。なお、車両用空調装置１０は、図１に示される左側（矢印Ａ方向）が車両の前方側、右側（矢印Ｂ方向）が該車両の後方側として説明する。
【００１８】
この車両用空調装置１０は、図１に示されるように、空気の各通路を構成する空調ケース１２と、前記空調ケース１２の内部に配設され前記空気を冷却するエバポレータ１４と、該空気を加熱するヒータコア１６と、前記各通路内を流通する空気の流れを切り換えるダンパ機構１８とを含む。
【００１９】
空調ケース１２は、例えば、樹脂製材料から箱状に形成され、その上方には、各通路と連通し乗員の顔付近へ送風するベント送風口（第２開口、ベント開口）２０と、車両のフロントウィンドウへ送風を行うデフロスタ送風口２２とが開口している。また、空調ケース１２の車両後方側面には、車室内における乗員の足元付近へ送風するヒート通路２４が形成されている。
【００２０】
一方、空調ケース１２の内部には、車両前方側（矢印Ａ方向）となる位置に鉛直方向に沿って立設するようにエバポレータ１４が設けられる。このエバポレータ１４の上流側となる車両前方側（矢印Ａ方向）には、図示しない送風機ユニットと連通した供給通路２６が形成される。エバポレータ１４は、図示しないチューブに冷媒が循環され、チューブの間を通過する空気と前記冷媒との熱交換がなされ下流側へと冷風が供給される。
【００２１】
また、エバポレータ１４の下流側には、空調ケース１２において下方となる位置に温風通路２８が形成されヒータコア１６が設けられると共に、前記温風通路２８の上方には、前記ヒータコア１６を迂回する冷風通路３０が形成される。このヒータコア１６は、図示しない内燃機関からの温水が内部を循環するように設けられ、通過する空気との熱交換がなされることで温風が下流側へ供給される。
【００２２】
ダンパ機構１８は、エバポレータ１４とヒータコア１６との間となる温風通路２８に設けられる第１エアミックスダンパ３２と、該第１エアミックスダンパ３２の上方となる冷風通路３０に設けられる第２エアミックスダンパ３４と、ベント送風口２０とデフロスタ送風口２２の開閉状態を切り換えるベントダンパ（第２ドア）３６と、前記デフロスタ送風口２２を開閉するデフロスタダンパ３８と、ヒート通路２４の連通状態を切り換えるヒートダンパ（第１ドア）４０とを含む。
【００２３】
第１エアミックスダンパ３２は、回転軸４２を中心として一組のドア部４４が互いに離間する方向へと延在したバタフライ構造であり、図示しないアクチュエータの駆動作用下に回転軸４２を支点として回動することで、エバポレータ１４を通過した冷風のヒータコア１６側への送風量（送風割合）が調整される。
【００２４】
第２エアミックスダンパ３４は、第１エアミックスダンパ３２と同様に、バタフライ構造からなり、図示しないアクチュエータの駆動作用下に回動することで冷風通路３０における冷風の送風量（送風割合）が調整される。
【００２５】
ベントダンパ３６は、ベント送風口２０とデフロスタ送風口２２との間に軸部４６が支持されドア部４８を有した片持ち構造であり、アクチュエータ（駆動源）の駆動作用下に前記軸部４６を支点としてドア部４８が回動することで、前記ドア部４８によってベント送風口２０及びデフロスタ送風口２２のいずれか一方が閉塞される一方で他方が開放される。
【００２６】
ヒートダンパ４０は、ベントダンパ３６と同様に片持ち構造からなり、ヒート開口部（第１開口、ヒート開口）５２に臨む位置に軸部５４が軸支され下方にドア部５６が設けられるように配置されると共に、ベントダンパ３６と同一のアクチュエータによって駆動する。そして、ヒートダンパ４０は、アクチュエータの駆動作用下にドア部５６がヒート通路２４側に回動することでヒート開口部５２が開放された状態となり（図１参照）、一方、前記ドア部５６が壁部５８に当接することで前記ヒート開口部５２が閉塞される（図４参照）。
【００２７】
本発明の実施の形態に係る車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００２８】
先ず、車室内における乗員の顔及び足元付近に送風を行うバイレベルモード（第１のモード）が選択された場合について図１を参照しながら説明する。
【００２９】
最初に、車両用空調装置１０が始動されると、図示しない送風機によって吸い込まれた空気が空調ケース１２の供給通路２６へと供給され、エバポレータ１４を通過することで冷却される。このバイレベルモードでは、図示しないアクチュエータの駆動作用下に第１エアミックスダンパ３２が全閉状態から所定角度だけ回動し冷風がヒータコア１６側へと流通可能な状態となり、第２エアミックスダンパ３４が所定角度だけ回動した全開状態となると共に、ベントダンパ３６が全閉位置と全開位置との中間となるように開き、且つ、デフロスタダンパ３８によってデフロスタ送風口２２が閉塞され、ヒートダンパ４０がヒート開口部５２から離間する方向へと回動した全開状態となる。
【００３０】
これにより、エバポレータ１４を通過することで冷却された冷風の一部が、冷風通路３０を通ることでヒータコア１６を迂回して開口したベント送風口２０から車室内における乗員の顏付近へと送風されると同時に、残りの冷風が温風通路２８においてヒータコア１６を通過することで加熱され、温風となって開放されたヒート開口部５２からヒート通路２４を経て車室内における乗員の足元付近へと送風される。
【００３１】
次に、上述したバイレベルモードから車室内の乗員の顏付近のみに送風を行うベントモード（第２のモード）へと切り替えられる場合について図２及び図３を参照しながら説明する。なお、図３は、アクチュエータの駆動量（作動角）とベントダンパ３６及びヒートダンパ４０との関係を示す特性曲線図であり、特性曲線Ｌ１（細実線）がベントダンパ３６の開度を示し、特性曲線Ｌ２（太実線）がヒートダンパ４０の開度を示している。
【００３２】
先ず、アクチュエータの駆動作用下にベントダンパ３６を全開に向けて開き始めることで軸部４６を支点としてドア部４８がデフロスタ送風口２２側へと回動し始める。この際、ヒートダンパ４０はまだ閉動作させずに全開状態としておく。
【００３３】
そして、ベントダンパ３６が所定角度だけ回動した後に、ヒートダンパ４０を軸部５４を支点としてドア部５６がヒート開口部５２側に接近するように閉動作させ始める。すなわち、図３に示されるように、ヒートダンパ４０を、アクチュエータの駆動量に対しベントダンパ３６の開動作よりも所定角度θだけ遅れて閉動作させ始める。これにより、ベントダンパ３６を先行して開動作させることで、外部へと通じる全体の開口面積が前記ベントダンパ３６の作動によって狭めることがないため、空調ケース１２内の圧力（内圧）が上昇せず、前記ベントダンパ３６を送風方向に向かって回動させる際の抵抗となることが抑制される。そして、ベントダンパ３６がある程度開いて内圧が低下した状態でヒートダンパ４０を閉動作させ始める。
【００３４】
図４に示されるように、ベントダンパ３６がさらに回動して全開状態となり、ヒートダンパ４０のドア部５６が壁部５８に当接することでヒート開口部５２を閉塞した状態となり、冷風通路３０を流れる冷風がベント送風口２０から車室内における乗員の顏付近のみへ送風されるベントモードへと切り替えられる。
【００３５】
以上のように、本実施の形態では、車両用空調装置１０において乗員の顏及び足元付近へ送風を行うバイレベルモードから顔付近のみに送風を行うベントモードへと切り替える際、ベントダンパ３６とヒートダンパ４０とを同時に作動させず、前記ベントダンパ３６を先行して開動作させ始め、アクチュエータの駆動量に対して所定角度θだけ作動させてベント送風口２０が十分に開放された後に前記ヒートダンパ４０を閉動作させ始める。これにより、ベント送風口２０の開放によって空調ケース１２内の圧力（内圧）を上昇させることがない状態でベントダンパ３６を閉動作させることで該ベントダンパ３６に対する作動抵抗が低減され円滑に作動させることが可能となる。
【００３６】
そのため、ベントモードへと切り替える際に、ベントダンパ３６を駆動するためのアクチュエータの駆動負荷が軽減されるため、駆動トルクの低減を図ることが可能となる。
【００３７】
また、ベントダンパ３６は、ドア部４８の端部に軸部４６を有した片持ち構造であり、駆動する際に前記ドア部４８が空調ケース１２内の送風の流れに逆らうように動作するため、空調ケース１２内の内圧の影響を受けやすいが、上述したようにベント送風口２０を先行して開放させ内圧を低下させ、前記送風の大部分をベント送風口２０へと導くことで円滑に作動させることができ効果的である。
【００３８】
さらに、ベントダンパ３６とヒートダンパ４０とを同一のアクチュエータで駆動させることで、それぞれ別のアクチュエータで駆動する場合と比較し駆動トルクが大きくなるが、上述したように空調ケース１２内の内圧を下げておくことで駆動トルクを効果的に低減させることができ、例えば、アクチュエータの小型化を図ることができる。
【００３９】
また、上述した本実施の形態に係る車両用空調装置１０においては、ダンパ機構１８をアクチュエータで作動させる場合について説明したが、特にそれに限定されるものではなく、例えば、車室内に設けられた操作レバーに接続されたワイヤーハーネスによって前記ダンパ機構１８を作動させるようにしてもよい。
【００４０】
さらに、バイレベルモードからベントモードへと切り替えられる場合のベントダンパ３６及びヒートダンパ４０の動作について説明しているが、特にそれに限定されるものではなく、例えば、車両のフロントウィンドウ及び足元付近へ送風を行うヒートデフモードから前記フロントウィンドウのみに送風を行うデフロスタモードへ切り替える場合に、ヒートダンパ４０が閉じるよりも先行してデフロスタダンパ３８を開くことで空調ケース１２内の圧力上昇を抑制し、ダンパ機構１８の作動抵抗を低減できるという効果が得られる。
【００４１】
なお、本発明に係る車両用空調装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４２】
１０…車両用空調装置                １２…空調ケース
１８…ダンパ機構                    ２０…ベント送風口
２４…ヒート通路                    ２８…温風通路
３０…冷風通路                      ３６…ベントダンパ
４０…ヒートダンパ                  ４４、４８、５６…ドア部
５２…ヒート開口部
【図１】
2017171125.tif 000003
【図２】
2017171125.tif 000004
【図３】
2017171125.tif 000005
【図４】
2017171125.tif 000006