JP2004098942A - 空気通路切替装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータリードアの回動操作時に発生する摺動音を低減するために、摺動音の音圧変化を測定したところ、音圧ピークが発生するタイミングがあることを見いだした。
【解決手段】ケースシールリブ１４の端部に案内平面部１６を設けた。この案内平面部１６は、フィルム部材４の回動時においてフィルム開口端部１５ａを内側（ロータリードア３側）へスムーズにもぐり込ませる傾斜面であり、当接進入角度は４５°以下に設けられる。当接進入角度を４５°以下に設けられることで、フィルム開口端部１５ａがケースシールリブ１４に進入する際の角度が浅くなり、フィルム開口端部１５ａがケースシールリブ１４の端部にぶつかることによって発生していた音圧ピークを低減できる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム部材を備えたロータリードアによって、ケースに形成されたケース開口部（空気通路）の開閉を行う空気通路切替装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の空気通路切替装置は、ケース開口部を有したケースと、円弧状の円周壁にドア開口部を有するロータリードアと、円周壁の外面に取り付けられ、フィルム開口部を有するフィルム部材とを具備し、フィルム部材がケース開口部の周囲のケースシールリブに押し付けられた状態でロータリードアが回動操作される（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２５９４５号公報（第２〜９頁、図１〜図１７）
【特許文献２】
特開平９−１８８１２５号公報（第２〜１１頁、図１〜図１９）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種の空気通路切替装置は、フィルム部材がケースシールリブに押し付けられているため、ロータリードアを回動操作すると、フィルム部材がケースに擦れて、摺動音が発生する。
ロータリードアの回動操作時に発生する摺動音を低減するために、摺動音をロータリードアの回動操作時間（タイミング）ごとに音圧変化を測定したところ、音圧ピークが発生するタイミングがあることが解明された。
この音圧ピークを発生するタイミングを解析したところ、フィルム部材とケースとの摺動音、およびロータリードアを駆動させる操作機構（例えば、リンク機構）の作動音、およびロータリードアの操作スピード変化による音圧変化とは別の音源であることを見いだした。
【０００５】
この音源は、図１（ａ）に示すように、ロータリードア３を矢印α方向に回動操作して、フィルム部材４によってケース開口部８、９、１０を閉塞する際に、フィルム開口端部１５ａがケースシールリブ１４の端部にぶつかることによって発生するものであった。
従来、ケースシールリブ１４の端部には、フィルム開口端部１５ａがぶつかった際に、ぶつかったフィルム開口端部１５ａをケースシールリブ１４の内面（ロータリードア３側の面）に案内するためだけのＲ部Ｊ１　が設けられていた。
しかし、このＲ部Ｊ１　は、上述のように、フィルム開口端部１５ａをケースシールリブ１４の内面に案内するだけが目的であり、フィルム開口端部１５ａがケースシールリブ１４に進入する当接進入角度が約５５°に設けられていたが、上述したようにフィルム開口端部１５ａがケースシールリブ１４の端部にぶつかることによって、音圧ピークが発生するものであった。
【０００６】
一方、樹脂製のフィルム部材４では、フィルム開口部１５は打ち抜き加工によって形成される。すると、図６（ａ）に示すように、フィルム開口端部１５ａには、駄肉による凸部Ｊ２　が発生していた。この駄肉による凸部Ｊ２　が、ケースシールリブ１４の端部にぶつかることによって、音圧ピークが発生することも突き止めた。
【０００７】
さらに、従来では、ロータリードア３の両端の円弧部に沿ってパッキン部材１２を配置するとともに、ドア開口部の回動方向の端部のみにパッキン部材１３を配置して、複数のドア開口部の周囲をまとめてシールしていた（符号１２、１３は図３参照）。
このように設けられると、図７（ａ）に示すように、フィルム開口部１５は円弧状にはならずに平面部となり、平面部と円弧部との境に屈曲部が形成されてしまう。この屈曲部は、フィルム開口端部１５ａに形成されるものであるため、図７（ｂ）の実線に示すように、フィルム開口端部１５ａがケースシールリブ１４のＲ部Ｊ１　に進入する当接進入角度が実質的に大きくなる結果となり、このことが音圧ピークを発生させる要因になっていることも突き止めた。
【０００８】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルム部材に形成されたフィルム開口端部が、ケースシールリブへ進入する際に発生する音を低減できる空気通路切替装置の提供にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
請求項１の手段を採用する空気通路切替装置は、フィルム開口端部が当接するケースシールリブの端部に、フィルム開口端部をケースシールリブにスムーズにもぐり込ませる案内平面部が設けられ、この案内平面部は、フィルム開口端部と当接してフィルム開口端部をケースシールリブに進入させる当接進入角度が約４５°以下に設けられたことを特徴とする。
この結果、ロータリードアを回動操作してフィルム部材によってケース開口部を閉塞する際、案内平面部によってフィルム開口端部がケースシールリブに進入する際の当接進入角度が浅くなるため、フィルム開口端部がケースシールリブへ進入する際に発生する音を低減できる。
【００１０】
〔請求項２の手段〕
請求項２の手段を採用する空気通路切替装置は、当接進入角度が３０°〜４５°の範囲に設けられたことを特徴とする。
このように、当接進入角度を４５°以下にすることにより、フィルム開口端部がケースシールリブに進入する際の角度が浅くなるとともに、当接進入角度を３０°以上にすることにより、案内平面部の幅（ロータリードアおよびフィルム部材の回動方向の幅）が大きくなりすぎて、ケースシールリブとフィルム部材とが接触するシール幅（ロータリードアおよびフィルム部材の回動方向の幅）が狭くなる不具合を回避できる。また、案内平面部の幅（ロータリードアおよびフィルム部材の回動方向の幅）の増加によってケースシールリブの厚さが薄くなる不具合も回避できる。
【００１１】
〔請求項３の手段〕
請求項３の手段を採用する空気通路切替装置は、ロータリードアを回動操作してフィルム部材によってケース開口部を閉塞する際にケースシールリブと当接するフィルム開口端部に、ケースシールリブにスムーズにもぐり込ませる傾斜平面あるいはＲ面よりなる面取り部が設けられたことを特徴とする。
この結果、ロータリードアを回動操作してフィルム部材によってケース開口部を閉塞する際、面取り部によってフィルム開口端部がケースシールリブに進入する際の当接進入角度が浅くなるため、フィルム開口端部がケースシールリブへ進入する際に発生する音を低減できる。
【００１２】
〔請求項４の手段〕
請求項４の手段を採用する空気通路切替装置は、ロータリードアとフィルム部材との間に、フィルム開口部の周縁を円周壁に対して略平行な円弧状に保つパッキン部材が配置されたことを特徴とする。
この結果、フィルム開口部も円弧状になり、フィルム開口端部がケースシールリブに進入する際の当接進入角度が浅くなるため、フィルム開口端部がケースシールリブへ進入する際に発生する音を低減できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、３つの実施例と変形例を用いて説明する。
［第１実施例の構成］
第１実施例を図１〜図５を参照して説明する。この実施例は、本発明を車両用空調装置の吹出口切替装置に適用したものであり、その吹出口切替装置の構成を図２を参照して説明する。
【００１４】
吹出口切替装置は、空調ダクトの下流部分を構成するケース１と、円弧状の円周壁２を有するロータリードア３と、円周壁２の外面に取り付けられたフィルム部材４とを具備する。
【００１５】
（ケース１の説明）
ケース１は、空気冷却手段（例えば、冷凍サイクルのエバポレータ）、空気加熱手段（例えば、ヒータコア）が内部に配置された空調ダクトの下流部分を構成するものであり、３つの吹出口（フット吹出口、フェイス吹出口、デフロスタ吹出口：図示しない）のそれぞれにダクト５、６、７（フットダクト５、フェイスダクト６、デフロスタダクト７）を介して連通する３つのケース開口部８、９、１０（フット吹出開口部８、フェイス吹出開口部９、デフロスタ吹出開口部１０）を備える。
【００１６】
ここで、ロータリードア３の回動方向において、最も車両後方側に位置するフット吹出開口部８は、車室内計器盤の下方に配設され、乗員の足元に向けて空調風（主に温風）を吹き出すためのフット吹出口（図示しない）にフットダクト５によって連通されている。
ロータリードア３の回動方向の中間に位置するフェイス吹出開口部９は、車室内計器盤の左右およびセンター付近に配設され、乗員の上半身に向けて空調風（主に冷風）を吹き出すためのフェイス吹出口（図示しない）にフェイスダクト６によって連通されている。
ロータリードア３の回動方向において、最も車両前方側に位置するデフロスタ吹出開口部１０は、車室内計器盤の上面に配設され、フロントガラスやサイドガラスの内面に向けて空調風（主に温風）を吹き出すためのデフロスタ吹出口（図示しない）にデフロスタダクト７によって連通されている。
【００１７】
３つのケース開口部８、９、１０は、ロータリードア３の回動する領域内に、ロータリードア３の回動方向（円周方向）に沿って隣接して並ぶように設けられている。従って、３つのケース開口部８、９、１０は、円弧面上に形成されている。
また、３つのケース開口部８、９、１０は、車両の左右方向を長手方向とした略長方形状に形成されている。
【００１８】
そして、車両用空調装置が作動すると、送風機（図示しない）が作動して内気あるいは外気が空調ダクトの上流に吸い込まれ、空気冷却手段および空気加熱手段で温度調整された所望の吹出空気温度の空調風が、３つのケース開口部８、９、１０を介して各吹出口から車室内に吹き出されるようになっている。
なお、本実施例では、３つのケース開口部８、９、１０の開閉選択によって、後述する５つの吹出モードを選択することができるようになっている。
【００１９】
（ロータリードア３の説明）
ロータリードア３は、図３の斜視図に示されるように、略１８０°の円弧範囲を持つ半円筒状の円周壁２を有し、この円周壁２には、軸方向に複数並んで形成され、上述した３つのケース開口部８、９、１０の何れか１つと連通可能なドア開口部１１が形成されている。各ドア開口部１１は、ロータリードア３の回動方向を長手方向とした略長方形状を呈するものであり、各ドア開口部１１の回動方向の両端部は略く字型に形成されている。
なお、図３中の符号１１ａは、常にサイドフェイス吹出口（図示しない）に連通可能なサイドフェイス用のケース開口部である。
【００２０】
また、図３の斜視図に示すように、各ドア開口部１１の回動方向の両端には、軸方向に沿うパッキン部材１２が貼着されるとともに、ロータリードア３の円周壁２の両端円弧部にもパッキン部材１３が貼着されるものであり、これらパッキン部材１２、１３の復元力と、ロータリードア３の内側から受ける風圧によって、フィルム部材４がケース開口部８、９、１０の周囲のケースシールリブ１４に押し付けられる構造になっている。
【００２１】
このロータリードア３は、ロータリードア３の回転軸３ａがケース１の壁部に回転可能に支持されており、手動操作あるいはアクチュエータ（電動モータ、負圧アクチュエータ等）によって回動操作される。
【００２２】
（フィルム部材４の説明）
フィルム部材４は、可撓性（柔軟性）があって、通気性がなく、しかも摩擦抵抗の小さい樹脂材料（例えば、ポリエチレンフタレート）で形成された薄い膜状部材であり、図４の斜視図に示されるように、ロータリードア３の円周壁２の外周面に配置されるもので、回動方向の両端がロータリードア３に取り付けられている。
このフィルム部材４には、ロータリードア３に形成された各ドア開口部１１のそれぞれと同じ開口形状を有する複数のフィルム開口部１５が形成されており、各ドア開口部１１と各フィルム開口部１５が連通するようになっている。
【００２３】
（吹出口切替装置の作動説明）
車両用空調装置が作動し、空気冷却手段および空気加熱手段で温度調整された空調風は、ロータリードア３の内周側に至り、ドア開口部１１およびフィルム開口部１５を通って、このフィルム開口部１５とラップする３つのケース開口部８、９、１０のいずれか１つまたは複数から各吹出口に至り、車室内へ吹き出される。
この時、フィルム部材４は、パッキン部材１２、１３および風圧によって外周側へ膨らむ力を受け、閉塞すべきケース開口部８、９、１０の周囲のケースシールリブ１４に圧接することで、閉塞すべきケース開口部８、９、１０をフィルム部材４によって閉塞する。従って、閉塞すべきケース開口部８、９、１０から風漏れを生じることなく、確実に閉塞できる。
【００２４】
ロータリードア３の回動に伴う吹出モードの切替動作については、特開平９−１８８１２５号公報等に詳述されているので、ここでは簡単に説明する。
使用者が吹出モードの切替動作を行うと、手動もしくはアクチュエータによって、ロータリードア３が図２中の矢印Ａ方向（反時計回り）あるいは矢印Ｂ方向（時計回り）に回動する。そして、ロータリードア３の回動により、５つの吹出モードが選択される。
【００２５】
まず、フェイスモード時は、図２に示す位置に、ロータリードア３がフィルム部材４とともに回動しており、その結果、フィルム部材４のフィルム開口部１５がフェイス吹出開口部９に完全にラップする。これにより、ケース１内の空気は、ドア開口部１１、フィルム開口部１５、フェイス吹出開口部９を通ってフェイスダクト６に流入し、フェイス吹出口から車室内に吹き出される。
そして、ロータリードア３が、図２の状態から反時計回りに所定角度だけ順に回動することにより、バイレベルモード、フットモード、フットデフモード、デフロスタモードの順に吹出モードが切り替えられる。
【００２６】
［第１実施例の特徴］
吹出口切替装置は、従来技術の項でも説明したように、フィルム部材４がケースシールリブ１４に押し付けられているため、ロータリードア３を回動操作すると、フィルム部材４がケース１に擦れて、摺動音が発生する。
ロータリードア３の回動操作時に発生する摺動音を低減するために、摺動音をロータリードア３の回動操作時間（タイミング）ごとに音圧変化を測定したところ、音圧ピークが発生するタイミングがあることが解明された。
この音圧ピークを発生するタイミングを解析したところ、図１（ａ）に示すように、ロータリードア３を矢印α方向に回動操作して、フィルム部材４によってケース開口部８、９、１０を閉塞する際に、フィルム開口端部１５ａがケースシールリブ１４の端部にぶつかることによって音圧ピークが発生していることが判った。
【００２７】
そこで、この実施例では、図１（ｂ）に示すように、ケースシールリブ１４の端部に案内平面部１６を設けた。
この案内平面部１６は、フィルム部材４の回動時においてフィルム開口端部１５ａを内面側（ロータリードア３側）へスムーズにもぐり込ませる傾斜であり、フィルム開口端部１５ａと当接する部分の進入角（当接進入角度）は、好ましくは３０°〜４５°の範囲に設けられるものである。
【００２８】
このように、当接進入角度を４５°以下にすることにより、フィルム開口端部１５ａがケースシールリブ１４に進入する際の角度が浅くなり、フィルム開口端部１５ａがケースシールリブ１４の端部にぶつかることによって発生していた音圧ピークを低減できる。
また、当接進入角度を３０°以上にすることにより、案内平面部１６の幅（ロータリードア３およびフィルム部材４の回動方向の幅）が大きくなりすぎて、ケースシールリブ１４とフィルム部材４とが接触するシール幅（ロータリードア３およびフィルム部材４の回動方向の幅）が狭くなる不具合を回避できる。さらに、案内平面部１６の幅（ロータリードア３およびフィルム部材４の回動方向の幅）の増加によってケースシールリブ１４の厚さが薄くなる不具合も回避できる。
【００２９】
騒音低減効果の実例を、図５のグラフを参照して説明する。
この図５のグラフは、フィルム開口端部１５ａがケースシールリブ１４の端部にぶつかった時の騒音（音圧レベル）を示すものであり、図５中の破線は、従来技術を採用した吹出口切替装置（ケースシールリブ１４の端部はＲ形状で、当接進入角度が約５５°）の音圧レベルを示し、図５中の実線は、この実施例を採用した吹出口切替装置におけるの音圧レベルを示すものである。
この図５から読み取れるように、本実施例を採用することにより、周波数の広い範囲に亘って騒音レベルを下げることができる。
【００３０】
［第２実施例］
従来技術の項でも説明したように、フィルム部材４のフィルム開口部１５は、打ち抜き加工によって形成される。すると、図６（ａ）に示すように、フィルム開口端部１５ａには、駄肉による凸部Ｊ２　が発生し、この駄肉による凸部Ｊ２　が、ケースシールリブ１４の端部にぶつかることによって騒音が発生していた。
そこで、この第２実施例は、ケース開口部８、９、１０を閉塞する際にケースシールリブ１４と当接するフィルム開口端部１５ａに、図６（ｂ）に示すようにＲ面よりなる面取り部２１を設ける、あるいは図６（ｃ）に示すように傾斜平面よりなる面取り部２１を設け、フィルム開口端部１５ａをケースシールリブ１４にスムーズにもぐり込ませるものである。
【００３１】
この第２実施例のように設けることによって、第１実施例と同様、フィルム開口端部１５ａがケースシールリブ１４の端部にぶつかる時の衝撃が和らぐため、騒音が抑えられる。
なお、この面取り部２１（Ｒ面や傾斜平面）は、フィルム部材４にフィルム開口部１５を打ち抜き加工する際に、同時にプレス加工によって形成されるものであるが、フィルム開口部１５を形成した後、刃物等によって面取り加工して形成しても良い。
【００３２】
［第３実施例］
従来技術の項、および第１実施例（図３参照）でも説明したように、既存の技術では、複数のドア開口部１１の周囲をパッキン部材１２、１３によってまとめてシールしていたため、図７（ａ）に示すように、フィルム開口部１５は円弧状にはならずに平面部となってしまう。この平面部と円弧部との境に形成される屈曲部は、フィルム開口端部１５ａに形成されるものであるため、図７（ｂ）の実線に示すように、フィルム開口端部１５ａがケースシールリブ１４のＲ部Ｊ１　に当接する際における当接進入角度が実質的に大きくなる結果となり、フィルム開口端部１５ａがケースシールリブ１４の端部にぶつかる時の衝撃が大きくなって騒音が発生する不具合があった。
【００３３】
そこで、この第３実施例は、図８に示すように、各ドア開口部１１の周囲にパッキン部材３１を配置し、図７（ｃ）に示すように、各フィルム開口部１５も円弧状に保つようにしたものである。
このように設けることにより、図７（ｂ）の破線に示すように、フィルム開口端部１５ａがケースシールリブ１４に進入する際の当接進入角度が浅くなるため、フィルム開口端部１５ａがケースシールリブ１４の端部にぶつかる時の衝撃が和らぎ、騒音が抑えられる。
【００３４】
［変形例］
上記の実施例では、本発明を吹出口切替装置に適用した例を示したが、内外気切替装置、エアミックスドア等に本発明を適用しても良い。
また、車両の空調装置に限らず、空気通路を開閉するための各種装置に広く適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィルム開口端部がケースシールリブに当接する状態を示す要部断面図である（第１実施例）。
【図２】吹出口切替装置の要部断面図である（第１実施例）。
【図３】ロータリードアの斜視図である（第１実施例）。
【図４】フィルム部材が取り付けられたロータリードアの斜視図である（第１実施例）。
【図５】騒音の改善度合を示すグラフである（第１実施例）。
【図６】フィルム開口端部の断面図である（第２実施例）。
【図７】フィルム開口部およびその開口部の端部の形状の説明図である（第３実施例）。
【図８】パッキン部材の配置状態を示すロータリードアの斜視図である（第３実施例）。
【符号の説明】
１　　ケース
２　　円周壁
３　　ロータリードア
４　　フィルム部材
８　　フット吹出開口部（ケース開口部）
９　　フェイス吹出開口部（ケース開口部）
１０　　デフロスタ吹出開口部（ケース開口部）
１１　　ドア開口部
１４　　ケースシールリブ
１５　　フィルム開口部
１５ａ　フィルム開口端部
１６　　案内平面部
２１　　面取り部
３１　　パッキン部材

Claims (4)

1. ケース開口部を有したケースと、
   円弧状の円周壁を有するとともに、この円周壁に前記ケース開口部と連通可能なドア開口部を有し、前記円周壁が前記ケース開口部と対向する状態で前記ケース内において回動可能に配置されたロータリードアと、
   前記円周壁の外面に取り付けられ、前記ドア開口部と連通するフィルム開口部が形成された可撓性を有するフィルム部材と、を具備し、
   前記ロータリードアが回動する際に、前記フィルム部材が前記ケース開口部の周囲のケースシールリブに押し付けられて、このケースシールリブに前記フィルム部材が摺動する空気通路切替装置において、
   前記ロータリードアを回動操作して前記フィルム部材によって前記ケース開口部を閉塞する際にフィルム開口端部が当接する前記ケースシールリブの端部には、
   前記フィルム開口端部を前記ケースシールリブにスムーズにもぐり込ませる案内平面部が設けられ、
   この案内平面部は、前記フィルム開口端部と当接し、前記フィルム開口端部を前記ケースシールリブに進入させる当接進入角度が約４５°以下に設けられたことを特徴とする空気通路切替装置。
2. 請求項１に記載の空気通路切替装置において、
   前記当接進入角度は、３０°〜４５°の範囲に設けられたことを特徴とする空気通路切替装置。
3. ケース開口部を有したケースと、
   円弧状の円周壁を有するとともに、この円周壁に前記ケース開口部と連通可能なドア開口部を有し、前記円周壁が前記ケース開口部と対向する状態で前記ケース内において回動可能に配置されたロータリードアと、
   前記円周壁の外面に取り付けられ、前記ドア開口部と連通するフィルム開口部が形成された可撓性を有するフィルム部材と、を具備し、
   前記ロータリードアが回動する際に、前記フィルム部材が前記ケース開口部の周囲のケースシールリブに押し付けられて、このケースシールリブに前記フィルム部材が摺動する空気通路切替装置において、
   前記ロータリードアを回動操作して前記フィルム部材によって前記ケース開口部を閉塞する際に前記ケースシールリブと当接するフィルム開口端部には、前記ケースシールリブにスムーズにもぐり込ませる傾斜平面あるいはＲ面よりなる面取り部が設けられたことを特徴とする空気通路切替装置。
4. ケース開口部を有したケースと、
   円弧状の円周壁を有するとともに、この円周壁に前記ケース開口部と連通可能なドア開口部を有し、前記円周壁が前記ケース開口部と対向する状態で前記ケース内において回動可能に配置されたロータリードアと、
   前記円周壁の外面に取り付けられ、前記ドア開口部と連通するフィルム開口部が形成された可撓性を有するフィルム部材と、を具備し、
   前記ロータリードアが回動する際に、前記フィルム部材が前記ケース開口部の周囲のケースシールリブに押し付けられて、このケースシールリブに前記フィルム部材が摺動する空気通路切替装置において、
   前記ロータリードアと前記フィルム部材との間には、前記フィルム開口部の周縁を前記円周壁に対して略平行な円弧状に保つパッキン部材が配置されたことを特徴とする空気通路切替装置。

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