JP2004130973A - 空気通路開閉装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空気通路を完全にシールすることができる片持ち式ドアを有する空気通路開閉装置を提供する。
【解決手段】片持ち式ドア２７は、ほぼ長方形の平面形状をもつドア基板部６０と、その片方の長辺に設けられた回転軸６１を有している。ドア基板部６０の片面には弾性材料でできたリップ部６３が形成されている。この片持ち式ドア２７は、車両用空調装置のケース内に回動可能に保持されて、ケースに形成された空調空気が通るためのほぼ長方形の開口部を開閉する。リップ部６３は、開口部の全周に対応してほぼ長方形に形成されており、片持ち式ドア２７がケースの開口部を閉じたときには、ケースの開口部周辺に形成されているシール面と当接して開口部を完全にシールする。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気が流れる空気通路の開閉切り替えを行う空気通路開閉装置およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置などに用いられる空気通路開閉装置の１つとして、ドア基板とその一辺に設けられた回転軸からなり、この回転軸に関してドア基板が回動することにより空気通路の開閉切り替えを行う片持ち式ドアが知られている。図７（Ａ）および図７（Ｂ）は従来の片持ち式ドアの一例を示しており、図８（Ａ）および図８（Ｂ）は従来の片持ち式ドアの他の例を示している。従来の片持ち式ドアにおいては、ドア基板１００ａ、１００ｂの回転軸１１０ａ、１００ｂが設けられている辺以外の３辺にゴムなどの弾性体からなるリップ部１３０ａ、１３０ｂが設けられており、回転軸１１０ａ、１１０ｂが設けられた辺にも、ドア基板１１０ａ上あるいは回転軸１１０ｂ上に弾性体からなるシール部１４０ａ、１４０ｂが設けられている。
【０００３】
リップ部１３０ａ、１３０ｂは、片持ち式ドアが空気通路を閉じる際に空気通路を形成しているケース２００ａ、２００ｂのシール面２１０ａ、２１０ｂと当接して、ケース２００ａ、２００ｂとドア基板１００ａ、１００ｂの間をシールする。また、シール部１４０ａ、１４０ｂはケース２００ａ、２００ｂの軸保持部２２０ａ、２２０ｂと回転軸１１０ａ、１１０ｂの間の隙間を密閉する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来の空気通路開閉装置では、片持ち式ドアが空気通路を閉じた状態でも、図７（Ａ）に円Ｐで示すドア基板１１０ａ部分、あるいは図８（Ａ）に円Ｑで示す部分におけるリップ部１３０ｂまたはシール部１４０ｂとケース２００ｂの間に、隙間が存在する。このように、片持ち式ドアが空気通路を閉じた状態でも回転軸周辺に隙間が存在するため、ケースの空気通路開口部を完全にシールすることができず、従って風漏れが生じるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、空気通路を完全にシールすることができる片持ち式ドアを有する空気通路開閉装置およびその製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の空気通路開閉装置は、空気が通過する開口部を有するケースと、ケース内に回動可能に配設された片持ち式ドアとを備え、この片持ち式ドアは、開口部を開閉するドア基板部と、ドア基板部に連結した回転軸と、ドア基板部上に固着された弾性体からなるリップ部とにより構成されており、リップ部は、片持ち式ドアの閉成動作時に、ケースの開口部の周囲に設けたシール面に開口部の全周に渡って当接するように形成されている。このように、開口部の全周に渡ってケースのシール面と当接するリップ部をドア基板部が備えていることにより、ケースの開口部を隙間無く閉じることができる。
【０００７】
ドア基板部上のリップ部は、請求項２記載のように、ドア基板部に対して０°＜θ_１＜１８０の角度θ_１を成して形成されているとよい。このような構成によると、片持ち式ドアがケースの開口部を閉じたときに、リップ部とシール面がしっかり密着して、開口部を完全にシールすることができる。
【０００８】
また、回転軸は、請求項３記載のように、その軸方向に垂直な断面が、円形からリップ部に近接した部分を取り除いた形状になっているとよい。あるいは、回転軸は、請求項４記載のように、その軸方向に垂直かつドア基板部に平行な中心軸が、ドア基板部に対して、リップ部から遠ざかるようにオフセットしているとよい。回転軸をこのような構成にすると、リップ部の回転軸に近接した部分を無理抜きとする一体成形により片持ち式ドアを製造する場合に、断面が円形である回転軸あるいはドア基板部に対してオフセットしていない回転軸をもつ片持ち式ドアを製造するのに比較して、成形型の無理抜き部分における強度を増加させることができる。
【０００９】
片持ち式ドアは、請求項５記載のように、リップ部の回転軸に近接した部分を無理抜きとする一体成形により製造すると、リップ部をドア基板部にしっかり固着させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本実施形態の空気通路開閉装置は、図１に示す車両用空調装置１において、吹出口の切り替えに用いられる。車両用空調装置１は、車室内の前方側に配置される樹脂製のケース３を有しており、このケース３の中には車室内に空調空気を導く空気通路である空調ダクト２０が形成されている。
【００１１】
空調ダクト２０の空気の流れの最上流側には、内外気切替箱が設けられており、これは内気吸込口２１と外気吸込口２２を有している。これらの吸込口２１、２２の内側には内外気切替ドア２３が回動自在に取り付けられており、この内外気切替ドア２３をサーボモータ等のアクチュエータ（図示せず）により駆動することにより、内気吸込口２１のみが開口された内気循環モードと、外気吸込口２２のみが開口された外気導入モードの間での吸込口モード切り替えが行われる。
【００１２】
内外気切替箱より下流側には遠心式の送風機３０が設けられており、送風機３０よりさらに下流側には冷凍サイクル（図示せず）のエバポレータ４５が配設されている。エバポレータ４５は、送風機３０により送風された空気を、冷媒との間で熱交換を行うことにより冷却する。さらに下流側には冷却水回路（図示せず）のヒータコア５１が配設されており、これは自身と通過する空気をエンジン冷却水との間での熱交換を行うことにより加熱する。ヒータコア５１の近傍にはエアミックスドア５２が回動自在に取り付けられており、これはサーボモータ等のアクチュエータ（図示せず）により駆動されて、その停止位置によりヒータコア５１を通過する空気量とヒータコア５１を迂回する空気量との割合を調節して、車室内へ吹き出す空気の温度を調整する。
【００１３】
空調ダクト２０の空気の流れの最下流側は吹出口切替箱が設けられており、これには、車両のフロントガラスの内面に向かって空調空気を吹き出すデフロスタ（ＤＥＦ）吹出口２４、乗員の上半身に向かって空調空気を吹き出すフェイス（ＦＡＣＥ）吹出口２５、乗員の足元に向かって空調空気を吹き出すフット（ＦＯＯＴ）吹出口２６がそれぞれ形成されている。本実施形態の空気通路切替装置は、これらの吹出口２４〜２６から車室内へ空調空気を吹き出すモードをＦＡＣＥモード、バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード、ＦＯＯＴモード、フットデフ（Ｆ／Ｄ）モード、およびＤＥＦモードのいずれかに切り替えるための切替装置として、各吹出口２４〜２６の内側にそれぞれ組み込まれる。
【００１４】
本実施形態の空気通路切替装置は、吹出口２４〜２６を開閉するための片持ち式ドア２７を有しており、これらをサーボモータ等のアクチュエータ（図示せず）によりそれぞれ駆動することにより、吹出口モードを切り替えることが可能である。各片持ち式ドア２７は、図２に示すように、ほぼ長方形の平面形状をもつドア基板部６０と、その片方の長辺に設けられた回転軸６１を有している。ドア基板部６０は、樹脂などの材料からなる剛性の高い部分を構成しており、回転軸６１を一体に成形している。ドア基板部６０の片面にはリップ部６３が形成されている。リップ部６３は弾性材料でできており、図２（Ｂ）に示すように、ドア基板部６０に対して０°＜θ_１＜１８０°の角度θ_１を成している。
【００１５】
片持ち式ドア２７は、図３に示すようにケース３により回動可能に保持され、これによりケース３に形成された空気が通るためのほぼ長方形の開口部７０を開閉する。ケース３の開口部７０周辺には、片持ち式ドア２７が開口部７０を閉じたときにドア基板部６０と当接するシール面７１が形成されている。ドア基板部６０上のリップ部６３は、ドア基板部６０が開口部７０を閉じたときにケース３のシール面７１に当接する部分に、開口部７０の全周に対応してほぼ長方形に形成されている。
【００１６】
ドア基板部６０は、ポリプロピレン、ナイロン、ＡＢＳなどの樹脂により構成され、リップ部６３は、ゴム、シリコーンゴム、熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）などの弾性材料により構成される。また、空気が通る開口部７０を形成するケース３は、例えば、上記ドア基板部６０と同種の樹脂により構成することができる。
【００１７】
ここで、リップ部６３の製造方法について説明する。リップ部６３は、リップ部６３を成形する成形型内の所定部位に樹脂でできたドア基板部６０を前もって挿入、固定しておき、その後、成形型内に流動状の弾性材料を射出し、固化させることにより、ドア基板部６０と一体成形される。このようにして、片持ち式ドア２７はリップ部６３の回転軸６１に近い部分を無理抜きとする一体成形で製造され、これによりリップ部６３はドア基板部６０に対してしっかり固定される。
【００１８】
本実施形態の空気通路開閉装置によると、上記のように、リップ部６３がドア基板部６０上にケース３の開口部７０の全周に対応して形成されているため、開口部７０を隙間なくシールすることができる。さらに、リップ部６３は上記のようにドア基板部６０に対して０°＜θ_１＜１８０°の角度θ_１を成しているため、片持ち式ドア２７が開口部７１を閉じるときにリップ部６３が撓んでシール面７１とよく密着し、これによりシール性が向上する。
【００１９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、次のように種々の変形が可能である。
【００２０】
片持ち式ドア２７の回転軸６１方向に傾斜する抜き勾配がケース３の開口部７０に形成されている場合には、これに合わせて、図４に角度θ_２で示すように、リップ部６３をその中央部分が高くなるように回転軸６１方向に傾斜させた構成にしてもよい。角度θ_２は例えば０．５度である。
【００２１】
また、片持ち式ドア２７は上記のようにリップ部６３を無理抜きとする一体成形により製造されるため、回転軸６１のリップ部６３に近接した部分のだ肉を取り除いて、図５に示すような形状にすると、無理抜き部分の成形型の厚みが増して強度が向上する。また、図６に示すように、回転軸６１をドア基板部６０に対してリップ部６３と反対側にオフセットさせても、無理抜き部分の成形型の強度を向上させることができる。
【００２２】
なお、上記実施形態では車両用空調装置において本発明を吹出口２４〜２６の切り替えに適用したが、内外気切り替え、あるいは温度調節（エアミックス）に適用することもできる。さらに、車両用空調装置以外の用途に用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気通路開閉装置が組み込まれる車両用空調装置の構成を示す模式図である。
【図２】（Ａ）は空気通路開閉装置の片持ち式ドアを示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の線ＩＩ−ＩＩにおける断面図である。
【図３】片持ち式ドアが車両用空調装置のケースに取り付けられた状態を示す図である。
【図４】図２（Ａ）および（Ｂ）に示す片持ち式ドアの一変形例を示す側面図である。
【図５】図２（Ａ）および（Ｂ）に示す片持ち式ドアの一変形例を示す断面図である。
【図６】図２（Ａ）および（Ｂ）に示す片持ち式ドアの一変形例を示す断面図である。
【図７】（Ａ）は従来の空気通路開閉装置における片持ち式ドアの一例を示す正面図であり、（Ｂ）は片持ち式ドアがケースの開口部を閉じた状態を示す断面図である。
【図８】（Ａ）は従来の空気通路開閉装置における片持ち式ドアの一例を示す正面図であり、（Ｂ）は片持ち式ドアがケースの開口部を閉じた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１　車両用空調装置
３　ケース
２７　片持ち式ドア
６０　ドア基板部
６１　回転軸
６３　リップ部
７０　開口部
７１　シール面

Claims (5)

1. 空気が通過する開口部（７０）を有するケース（３）と、前記ケース（３）内に回動可能に配設された片持ち式ドア（２７）とを備え、
   前記片持ち式ドア（２７）を、前記開口部（７０）を開閉するドア基板部（６０）と、前記ドア基板部（６０）に連結した回転軸（６１）と、前記ドア基板部（６０）上に固着された弾性体からなるリップ部（６３）とにより構成した空気通路開閉装置において、
   前記リップ部（６３）は、前記片持ち式ドア（２７）の閉成動作時に、前記ケース（３）の前記開口部（７０）の周囲に設けたシール面（７１）に前記開口部（７０）の全周に渡って当接するように形成されていることを特徴とする空気通路開閉装置。
2. 前記リップ部（６３）は、前記ドア基板部（６０）に対して０°＜θ_１＜１８０の角度θ_１を成して形成されていることを特徴とする請求項１記載の空気通路開閉装置。
3. 前記回転軸（６１）は、その軸方向に垂直な断面が、円形から前記リップ部（６３）に近接した部分を取り除いた形状になっていることを特徴とする請求項１または２記載の空気通路開閉装置。
4. 前記回転軸（６１）は、その軸方向に垂直かつ前記ドア基板部（６０）に平行な中心軸が、前記ドア基板部（６０）に対して、前記リップ部（６３）から遠ざかるようにオフセットしていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の空気通路開閉装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の空気通路開閉装置の製造方法であって、
   前記片持ち式ドア（２７）は、前記リップ部（６３）の前記回転軸（６１）に近接した部分を無理抜きとして一体成形されることを特徴とする空気通路開閉装置の製造方法。

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