CN100353102C

CN100353102C - 空气通路切换装置

Info

Publication number: CN100353102C
Application number: CNB2005101071363A
Authority: CN
Inventors: 宫崎典幸
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2025-09-28
Also published as: JP2006096092A; CN1755177A

Abstract

一种即使是薄的薄膜件，通过形成刚性变大的薄膜部件实现由薄膜部件产生的噪音的降低以及可以降低组装工时的空气通路切换装置，其具备在空气管道(1)内位于与空气通路部(5、6、7)对置的位置且可以旋转地设置的旋转门(9)、设置在该旋转门(9)的周壁部(12)的外面并具有与该空气通路部(5、6、7)重叠的通风口(10a)的薄膜部件(10)，其中，薄膜部件(10)，在其内周全面上与旋转门(9)的周壁部(12)接触并和用于沿周壁部(12)的弯曲形状保持薄膜部件(10)的形状的弹性部件(14)一体被形成的同时，该弹性部件(14)由可以抑制薄膜部件(10)通过风压平衡作用而产生的滑动或自激振动的发生的材料形成。由此，求得噪音的降低以及组装工时的减少。

Description

空气通路切换装置

技术领域

本发明涉及采用旋转门进行空气管道内的空气通路部的开闭那样构成的空气通路切换装置，特别，涉及设置在旋转门的外面部的薄膜部件的构成。

背景技术

以往，作为该种的空气通路切换装置，例如，已知公开在专利文献1所示的记载。在该专利文献1中，作为用于进行1个以上的空气通路部的开闭的装置，该1个以上的空气通路部被设置成在空气管道中使空气可以从其内部向外部流通，该装置具备将周壁部形成为圆弧面且在空气管道内位于与空气通路部对置的位置且可以旋转地设置的旋转门、和设置在该旋转门的周壁部的外面部并在打开空气通路部时具有与该空气通路部重叠的通风口的薄膜部件，在空气通路部的关闭时，薄膜部件通过风压按照向外周方向膨胀的方式伸出从而压接在空气通路部的周缘部并进行气密封。

而且，用于沿周壁部的弯曲形状保持薄膜部件的形状的弹性部件被设置在旋转门的周壁部和薄膜部件之间。由此，在关闭空气通路部时，薄膜部件变为通过风压压接在空气通路部的周缘部并进行气密封，但由于薄膜部件较薄，与板状的材料比刚性较低，通过可以紧贴在空气通路部的周缘部，可以可靠地防止风漏的同时，也可以在不使薄膜部件较大松弛和波动的情况下使其保持在旋转门的周壁部。(例如，参照专利文献1)

专利文献1：专利第3399123号

但是，根据上述专利文献1，例如，在由聚氨酯泡沫塑料构成的弹性部件在旋转门的周壁部中，位于周方向两端部的2处以及各开口部之间的3处沿轴方向延伸的细长的棱部分的位置，沿轴方向呈细长形状形成并通过粘着设置在旋转门一侧。

另一方面，通过将薄膜部件设置成覆盖粘着弹性部件的旋转门，薄膜部件和弹性部件重叠的部位极少。并且，由于薄膜部件由例如75μm左右的薄板形成，所以薄膜部件的刚性较小。

由此，由于施加在薄膜部件的表里的风压的平衡，有引起薄膜自身滑动或自激振动而产生噪音的问题。而且，由于将上述构成的弹性部件多个分开设置，所以有组装工序的组装工时变多的问题。

发明内容

所以，鉴于上述问题点，本发明的目的是提供一种空气通路切换装置，即使是薄的薄膜件，通过形成刚性大的薄膜部件，可以降低由薄膜部件发出的噪音以及减少组装工时。

本发明是下述的空气通路切换装置：作为用于进行1个以上的空气通路部5、6、7的开闭的装置，该1个以上的空气通路部5、6、7设置成在空气管道1中使空气可以从其内部向外部流通，该装置具备将周壁部12形成为圆弧面且在空气管道1内位于与空气通路部5、6、7对置的位置且可以旋转地设置的旋转门9、和设置在该旋转门9的周壁部12的外面部并在打开空气通路部5、6、7时具有与该空气通路部5、6、7重叠的通风口10a的薄膜部件10，在关闭空气通路部5、6、7时，薄膜部件10通过由内侧产生的风压按照向外周方向膨胀的方式伸出从而气密封空气通路部5、6、7的周缘部12；

其中，薄膜部件10，在其内周全面上一体形成有与旋转门9的周壁部12接触并沿周壁部12的弯曲形状保持薄膜部件10的形状的弹性部件14的同时，该弹性部件14由可以抑制薄膜部件10通过风压平衡作用而产生的滑动或自激振动的材料形成。

通过在薄膜部件10的内周全面一体形成弹性部件14，不光成为以往的薄的薄膜件。所以，即使是薄的薄膜件，由于通过弹性部件14加强内周侧，通过提高薄膜部件10的刚性可以错开薄膜件的固有振动数。

而且，由于不需要向旋转门9的弹性部件14的粘着工时，可以求得组装工时的降低。而且，由于通过可以抑制滑动或自激振动的发生的材料形成弹性部件14，可以防止由薄膜部件10的噪音的产生。

优选薄膜部件10上一体形成的弹性部件14由每单位向积的重量在规定值以上的弹性材料构成。根据发明者的研究得知：单位重量越大，由于薄膜自身的固有振动数发生偏移，可以抑制滑动或自激振动的发生。所以，若为规定值以上的重量，可以降低由此产生噪音。

弹性部件14与周壁部12接触的部位的截面形成为平面状或突部状中任一种的形状。由此，与周壁部12接触的部位的截面为突部状时，在与周壁部12接触的部位以外的面中，可以使用薄的弹性部件14。另一方面，在平面状时，可以容易地进行薄膜部件10的制造的同时可以降低制造成本。

此外，上述各机构的符号表示与后述的实施方式的具体的机构之间的对应关系。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的空气通路切换装置8的整体构成的模式图。

图2是表示本发明一实施方式的空气通路切换装置8的5种排出模式的旋转门9的运转方式的纵断剖视图。

图3是表示本发明一实施方式的旋转门9部分的构成的纵断侧视图。

图4是表示本发明一实施方式的旋转门9部分的构成的正视图。

图5是表示本发明一实施方式的旋转门9部分的构成的分解立体图。

图6是表示作为本发明的要部的薄膜部件10的安装前的构成的(a)是俯视图、(b)是侧视图。

图7是将3种薄膜部件10设为参数并表示频率和衰减db的关系的特性图。

图8是表示薄膜部件10的单位重量和音压差的关系的特性图。

图9的(a)以及(b)是表示其他的实施方式的弹性部件14的截面形状的纵剖视图。

图中：1-空气管道，5、6、7-空气通路部，9-旋转门，10-薄膜部件，10a-通风口，12-周壁部，14-弹性部件。

具体实施方式

下面，根据图1至图8对本发明的一实施方式的空气通路切换装置加以说明。图1是将本发明适用与车辆用空调装置(例如，车辆空调)的一例，并表示配置在空气管道1的空气通路切换装置8的整体构成的模式图，图2是表示5种排出模式的旋转门9的运转方式的纵断剖视图。

首先，关于车辆空调的通风系统的整体构成加以说明。如图1所示，在形成空气流道的空气管道1内，在位于图中右上部配置有作为通风机构的鼓风机2，通过连接在该空气管道1的没有图示的吸气侧通道，在空气管道1内部吸入空气并沿箭头A方向送风。

此时，虽然没有图示，在吸气侧通道设置了内气吸收口以及外气吸收口的同时，设置有使这些中某一个开口的切换风门。而且，在吸气侧通道内设置有蒸发器。该蒸发器通过冷冻循环的运转作为冷却机构发挥功能。

而且，如图1所示，在空气管道1内，在位于图中右侧下部配置有作为加热机构的加热芯3。而且，在加热芯3的上游侧部位设置有空气混合门4。该空气混合门4对应设定温度调整开度，在通过鼓风机2被送风的空气中，通过加热芯3进行沿箭头B方向流动的通风量和不通过加热芯3沿箭头C方向流动的通风量的调节。

而且，在空气管道1的图1中左上部分设置有多个空气通路部，此时设置有3个空气通路部5、6、7。如图2所示，这些空气通路部5、6、7被并列设置成圆弧状，从左侧按顺时针顺序被设为底部用空气通路部5、表面用空气通路部6、和除霜器用空气通路部7。虽然没有图示，底部用空气通路部5被连通在车内的底部用排出口，表面用空气通路部6被连通在表面用排出口，除霜器用空气通路部7被连通在除霜器用排出口。

在此，驱动鼓风机2后，从吸气侧通道吸入内气或外气并通过蒸发器将内气或外气导入空气管道1内，进而对空气管道1内设定温度以便使其沿箭头A、B、C的方向流动，通过某一个的空气通路部5、6、7从车内各排出口排出。此外，虽然在后面进行了叙述，在本实施方式中，通过3个空气通路部5、6、7，可以选择通过5个排出模式的空气的排出。

而且，在该空气管道1内，设置有开闭各空气通路部5、6、7并用于切换空气通路的空气通路切换装置8。下面，根据图3至图6对本实施方式的空气通路切换装置8加以说明。图3是表示空气通路切换装置8的旋转门9部分的构成的纵断侧视图，图4是旋转门9部分的正视图，图5是旋转门9部分的分解立体图，图6是表示作为本发明的要部的薄膜部件10的安装前的构成的(a)是俯视图、(b)是侧视图。

如图3至图5所示，空气通路切换装置8被构成为具备旋转门9和薄膜部件10。当中的旋转门9由例如塑料制成，并一体具有两张几乎半圆形的端板部11、11和做成圆弧面状的周壁部12，可以说成为纵向切割的半圆筒状。而且，在端板部11、11上，设置由位于周壁部12的圆弧的曲率中心并且向轴方向外侧突出的轴部11a、11a。

而且，如图5所示，在周壁部12上沿轴方向几乎等间隔地并列形成有沿周方向细长的4个开口部12a。在此，周壁部12在周方向两端部的2处以及各开口部12a之间的3处具有沿轴方向延伸的细长的棱，并形成为剩余的大部分开口的形态。

而且，如图3所示，旋转门9从周壁部12的周方向两端的边缘部延伸至内径侧，并在其上设置有用于安装后述的薄膜部件10的安装部13、13。如图3以及图5表示一部分，在这些安装部13上形成有若干的突起13a以及嵌合孔13b。

另一方面，如图6(b)所示，在薄膜10c的内周整面上一体形成弹性部件14而得到作为本发明的要部的薄膜部件10。该薄膜10c具有柔软性且没有通风性而且具有摩擦阻力小的物性特性，例如，由图中所示的板厚t1从125～250μm左右而成的PET薄膜形成。

而且，在后面进行了详述，弹性部件14将每单位面积的重量设为规定值以上以使提高薄的薄膜10c的刚性，例如，将聚氨酯泡沫塑料等的弹性材料吹到薄膜10c的内表面而一体形成。顺便提一下，若图中所示的板厚t2为2～3mm，可以确保每单位面积的重量为例如0.05g/cm²以上。

而且，如图6(a)所示，薄膜部件10作为具有与旋转门9的周壁部12的轴方向尺寸大致相等的宽度尺寸M的整体，被形成为矩形状。而且，在该薄膜部件10的长度方向的部位形成沿宽度方向并列的多个通风口10a。此时，呈大致六角形状形成各通风口10a。

而且，在该薄膜部件10的长度方向两端部分(在图6(a)中左右的边缘部)分别形成有的多个安装用孔10b。对该安装用孔10b具体而言，交替形成有嵌合在安装部13的突起13a的圆形孔、和此时与嵌合孔13b重叠的长孔。

而且，虽然薄膜部件10被设置在旋转门9的周壁部12的外面部分，此时，如图3以及图5等所示，在周壁部12的外面，在周方向两端部的2处以及各开口部12a之间的3处沿轴方向延伸的细长的棱的部分，按照接触的方式将弹性部件14组装在旋转门9上。

而且，为了薄膜部件10的安装，此时，使用图3以及图5等所示的薄膜压板15、15。该薄膜压板15具有以下构成：形成相对安装部13的细长的薄板状；在其板面上，交替具有以防脱落状态嵌合在安装部13的嵌合孔13b上的嵌合爪15a以及嵌合在突起13a的圆形孔15b。

然而，在将薄膜部件10安装在旋转门9上时，首先，如图5所示，向内径侧曲折其两端部，以使从上方通过旋转门9的周壁部12覆盖，分别使安装用孔10b(圆形孔)嵌合在安装部13的突起13a上。

而且，在该状态下，如图3等所示，通过安装用孔10b(长孔)按照将薄膜压板15的嵌合爪15a嵌入到安装部13的嵌合孔13b的方式安装薄膜压板15。在此，薄膜部件10的两端部在夹在安装部13和薄膜压板15之间的状态下而被固定。

此时，薄膜部件10的长度尺寸L(参照图6)被构成为比旋转门9的外周形成的假想的周方向长度加上用于两端的安装的曲折部分的长度还稍长。

由此，薄膜部件10通过弹性部件14被保持在沿旋转门9的周壁部12的外周的弯曲形状的同时，被设置成存在略松弛的状态。而且，薄膜部件10的通风口10a在旋转门9的4个开口部12a之中并且在图1至图3中从周方向左端部沿顺时针方向绕至位于第2位置的开口部12a，在该通风口10a部分旋转门9的内外轴部开通。

然而，上述的构成的旋转门9的两端板部11的轴部11a按照各空气通路部5、6、7并列的圆弧面的曲率中心一致的方式，通过被枢支在空气管道1的壁部，可以旋转地安装在空气管道1内。此时，如图1以及图2所示，旋转门9的周壁部12与各空气通路部5、6、7对置，旋转门9的外周面形成的假想的圆弧面被设定成在各空气通路部5、6、7的周缘部之间存在微小的间隙(例如，0.5mm左右)。

而且，此时，如图1所示，将杆1 6固定在轴部1 1a的一方上，将控制电缆17的一端连接在该杆16的端部。控制电缆17的另一端侧被连接在设置在车内的切换机构的排出模式切换杆(没有图示)上。

由此，根据排出模式切换杆的操作沿旋转方向(图2中箭头D以及E方向)变为旋转门9。在此，构成空气通路切换装置8，如在下面的作用说明，对应排出模式切换杆的位置进行各空气通路部5、6、7的开闭。

下面，对上述构成的空气通路切换装置8的作用加以说明。如上所述，随着鼓风机2的驱动，在空气管道1内沿图1箭头A、B、C流动的空气流至旋转门9的内周侧，通过旋转门9的周壁部12的第2的开口部12a以及与开口部12a重叠的薄膜部件10的通风口10a，上述空气从各空气通路部5、6、7流至车内的各排出口。而且，此时，薄膜部件10通过风压，按照向外周侧膨胀的方式伸出，压接在应该闭塞的空气通路部5、6、7的周缘部并进行气密封。

在本实施方式中，使用者通过操作车内的排出模式切换杆，该操作力通过控制电缆17以及杆16直接传递到旋转门9，沿箭头D或E方向变为旋转门9。此时，具体而言，旋转门9变为至图2所示位置并选择5个排出模式中的某一个模式。

顺便提一下，通过排出模式切换杆在选择『表面模式』时，如图2(a)所示薄膜部件10的通风口10a与表面用空气通路部6重叠，空气管道1内的空气如图箭头F所示，通过表面用空气通路部6从车内的表面用排出口排出。此时，薄膜部件10通过按照通过风压向外周侧膨胀的方式伸出，压接在其他的空气通路部5、7的周缘部，没有风漏地可靠地闭塞这些空气通路部5、7。

图2(b)表示选择『错开模式(bilevel mode)』时的形态，在此，薄膜部件10的通风口10a跨过并围住底部用空气通路部5的一部和表面用空气通路部6的一部的两方，空气管道1内的空气沿箭头G1、G2所示的方向，通过两空气通路部5、6从底部用排出口以及表面用排出口的两方排出。而且，在此时，薄膜部件10压接在除霜器用空气通路部7的周缘部并使其闭塞。

图2(c)表示选择『底部模式』时的形态，通风口10a与底部用空气通路部5重叠，空气管道1内的空气沿箭头H所示的方向，通过空气通路部5从底部用排出口排出。而且，在此时，薄膜部件10闭塞其他的空气通路部6、7。

而且，图2(d)表示选择『底部(FOOT)/DEF模式』时的形态，通风口10a绕至底部用空气通路部5的一部的同时，使旋转门9的端部位于除霜器用空气通路部7的中间部并使其开放。在此，空气管道1内的空气沿箭头I1、I2所示的方向，通过两空气通路部5、7从底部用排出口以及除霜器用排出口的两方排出。而且，在此时，薄膜部件10压接在表面用空气通路部6的周缘部并使其闭塞。

图2(e)表示选择『DEF模式』时的形态。在该状态下，旋转门9成为从除霜器用空气通路部7部分向箭头E方向退避的状态，空气管道1内的空气沿箭头J所示的方向，通过除霜器用空气通路部7从除霜器用排出口的两方排出。而且，在此时，薄膜部件10被压接在底部用空气通路部5以及表面用空气通路部6的周缘部并使这些关闭。

然而，如上述构成的空气通路切换装置8有下面的问题：由于施加在薄膜部件10的表里的风压的平衡，引起薄膜10c自身滑动或自激振动而产生噪音。在此，在本发明中，为了防止上述问题，如上所述，一体形成弹性部件14和薄膜10c，该弹性部件14是为了提高薄膜部件10的刚性而将每单位面积的重量设为规定值以上而构成。这些是通过发明者的研究发现的，下面，关于这些依据，根据图7以及图8加以说明。

首先，图7是将3种薄膜部件10设为参数并表示频率和衰减db的关系的特性图，是比较3种薄膜部件10的衰减特性的图。换言之，每单位面积的重量构成不同的3种薄膜部件10，表示各自的衰减特性的特性图。

具体而言，用虚线表示的特性是，PET薄膜+弹性部件是0.025g/cm²的单位重量的衰减值；用实线表示的特性是，PET薄膜+弹性部件是0.06g/cm²的单位重量的衰减值；且分别与用粗实线表示仅PET薄膜的衰减值进行比较。

顺便说一下，作为高频带的约2000Hz的结果是用虚线表示的特性3.5db，从用实线表示的特性是15db得知：由于单位重量越大，薄膜10c自身的固有振动数发生偏移，可以抑制滑动或自激振动的发生。

而且，图8是表示单位重量和音压差的关系的特性图，若单位重量为0.05gcm²以上，也一并得知在高频带中有10db左右的降低效果。由此，在本实施方式中，薄膜部件10具有0.05g/cm²以上的单位重量并由薄膜10c和弹性部件14一体形成。

此外，设置在旋转门9的外面部的薄膜部件10通过风压压接在该空气通路部5、6、7的周缘部12并且通过气密封，由于是通过风压使薄膜部件10压接的构成，可以减小摩擦力而减小滑动阻力，可以以小的操作力即可，进一步抑制滑动音的发生。

而且，由于在旋转门9的周壁部12和薄膜10c之间设置弹性部件14，可以将薄膜部件10的形状保持在沿周壁部12的弯曲形状上，可以在不使薄膜部件10较大松弛和波动而进行保持。

根据以上的一实施方式的空气通路切换装置，薄膜部件10，在其内周全面上与旋转门9的周壁部12接触并和用于沿周壁部12的弯曲形状保持薄膜部件10的形状的弹性部件14一体被形成的同时，该弹性部件14通过由可以抑制薄膜10通过风压平衡作用而产生的滑动或自激振动的发生的材料形成，不仅限于以往的薄的薄膜10c。所以，即使是薄的薄膜10c，由于通过弹性部件14加强内周侧，可以提高薄膜部件10的刚性。

而且，通过在薄膜10c上一体形成由具有每单位面积的重量在规定值以上的弹性材料构成的弹性部件14，根据发明者的研究，得知：单位重量越大，由于薄膜10c自身的固有振动数发生偏移，可以抑制滑动或自激振动的发生。此外，具体而言，若其重量为0.05g/cm²左右以上，可以求得由于自激振动导致的噪音，例如在高频带10db左右的降低。

(其他的实施方式)

在上述的一实施方式中，在薄膜10c的内周全面一体形成的弹性部件14呈平面状形成，但并非仅限与此，在旋转门9的周壁部12中，弹性部件14接触的部位，即，在周壁部12中，在周方向两端部的2处以及各开口部12a之间的3处具有沿轴方向延伸的细长的棱的部位，如图9(a)以及图9(b)所示，也可以形成为突部状并按照接触的方式形成。与周壁部12不接触的部位，将弹性部件14的板厚形成为比一实施方式薄的也可以。

此外，图9(a)是呈大致半圆形状的突部状而形成的，图9(b)是呈大致圆形状的突部状而形成的。由此，与周壁部12接触的部位的截面为突部状时，在与周壁部12接触的部位以外的面中，可以使用薄的弹性部件14。另一方面，在平面状时，可以容易地进行薄膜部件10的制造的同时可以降低制造成本。

而且，在上述的实施方式中通过PET薄膜形成薄膜10c，但并非仅限与此，其他材质的塑料薄膜或者纸等，只要是有柔软性并且没有透气性的材料，均可以使用。而且，可以由多张的部件构成薄膜10c。

而且，作为旋转门9，并非仅限于半圆筒状，可以考虑全圆筒状等的各种形状，而且，作为周壁部12的开口部12a，并非仅限于沿轴方向多个设置长的开口部的构成，也可以跨过周壁部12的整体形成多个透孔，由网状的部件构成周壁部12。

而且，作为旋转门9的驱动构造，并非仅限于通过排出模式切换杆直接驱动控制电缆17，也可以是通过例如电的开关和基于其开关操作而驱动的马达等的其他的驱动源对旋转门进行旋转变位的构成。

Claims

1.一种空气通路切换装置，是用于进行1个以上的空气通路部(5、6、7)的开闭的装置，该1个以上的空气通路部设置在空气管道(1)上，用于使空气可以从空气管道(1)的内部向外部流通，

具备：

旋转门(9)，其周壁部(12)被形成为圆弧面状，与所述空气通路部(5、6、7)对置且可以旋转地设置在所述空气管道(1)内；和

薄膜部件(10)，其设置在所述旋转门(9)的周壁部(12)的外面部，并在打开所述空气通路部(5、6、7)时，具有与该空气通路部(5、6、7)重叠的通风口(10a)，

在关闭所述空气通路部(5、6、7)时，所述薄膜部件(10)通过从其内侧产生的风压，按照向外周方向膨胀的方式伸出，从而气密封所述空气通路部(5、6、7)的所述周缘部(12)，

其特征在于：

所述薄膜部件(10)，在其内周全面上一体形成有弹性部件(14)，该弹性部件(14)与所述旋转门(9)的周壁部(12)接触并将所述薄膜部件(10)的形状保持成沿所述周壁部(12)的弯曲形状，并且，该弹性部件(14)由可以抑制所述薄膜部件(10)由于风压平衡作用而产生的滑动或自激振动的材料形成。

2.根据权利要求1所述的空气通路切换装置，其特征在于，

在所述薄膜部件(10)上一体形成的所述弹性部件(14)由每单位面积的重量在规定值以上的弹性材料构成。

3.根据权利要求2所述的空气通路切换装置，其特征在于，

所述薄膜部件(10)的每单位面积的重量在0.05g/cm²以上。

4.根据权利要求1至权利要求3的任意一项所述的空气通路切换装置，其特征在于，

所述弹性部件(14)的与周壁部(12)接触的部位的截面被形成为平面状或突部状中任一种形状。

5.根据权利要求1所述的空气通路切换装置，其特征在于，

所述薄膜部件(10)作为整体被形成为矩形状，且该薄膜部件(10)的宽度尺寸(M)与所述旋转门(9)的周壁部(12)的轴方向尺寸大致相等。

6.根据权利要求5所述的空气通路切换装置，其特征在于，

所述薄膜部件(10)由板厚(t1)为125～250μm左右的PET薄膜形成，所述弹性部件(14)由板厚(t2)为2～3mm左右的聚氨酯泡沫塑料形成。