JP2005219679A - 空気通路切換装置および車両用空調装置の内外気切換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 サブドア１４を別部品として構成することのない空気通路切換装置および車両用空調装置１の内外気切換装置を提供する。
【解決手段】 板ドア５の基板部５ａ、もしくはロータリドア５５の基板部５５ａの回動方向端部に可撓性サブドア１４を設けると共に、ドアの基板部５ａ・５５ａと可撓性サブドア１４とを共に樹脂材を用いて一体に成形している。これによれば、サブドア１４を別部品として構成することがないため、製作・管理・組み付けなどに掛かっていたコストを抑えることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、板ドアもしくはロータリドアを用いた空気通路切換装置および車両用空調装置の内外気切換装置に関するものであり、特に車両用空調装置において外気（車室外空気）導入時にサブドアから内気（車室内空気）の一部を吸込むようにした内外気切換装置に用いて好適なものである。

従来技術として、特許文献１には、内外気切換用インテークドア（内外気切換ドア）にサブドアを付設して、外気導入時にサブドアから内気の一部を吸込むようにした車両用空気調和装置が示されている。また、特許文献２には、内外気箱に車室内へ開口する内気サブ吸入口を設けると共に、その内気サブ吸入口に開閉切換操作用のモータを備えたサブドアを設けた車両用空調装置が示されている。
実開昭６３−２６０５号公報 特開２０００−３５５２０８号公報

しかしながら、上記した文献に示す従来技術では、いずれもサブドアが回転軸にて回動する構造であるため、ケースや内外気切換ドアとは別部品として構成する必要があり、製作・管理・組み付けなどにコストがかかるという問題点がある。また、上記した特許文献２に示す従来技術では、サブドアはケース外方に開く構造となっているため、ケース外方にサブドアを開くためのスペースが必要になるという問題点もある。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その第１の目的は、サブドアを別部品として構成することのない空気通路切換装置および車両用空調装置の内外気切換装置を提供することにあり、第２の目的は、サブドアの無いものに対して余分にスペースを取ることのない空気通路切換装置および車両用空調装置の内外気切換装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項６に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、少なくとも第１、第２の空気導入口（３、４）を設けたケース（２）と、ケース（２）内に回転軸（５ｂ）を中心として回動可能に配置され、基板部（５ａ）を有する板ドア（５）とを備え、板ドア（５）により空気導入口（３、４）を切換開閉する空気通路切換装置において、
基板部（５ａ）に第３の空気導入口（５ｄ）を設けると共に、ケース（２）内部の負圧によって内部側に撓んで第３の空気導入口（５ｄ）を開く可撓性サブドア（１４）を、基板部（５ａ）に設けたことを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明では、少なくとも第１、第２の空気導入口（３、４）を設けたケース（２）と、ケース（２）内に回転軸（５５ｂ）を中心として回動可能に配置され、回動方向に延びる円周状の基板部（５５ａ）と、基板部（５５ａ）を回転軸（５５ｂ）に一体に連結する側板部（５５ｄ）とを有するロータリドア（５５）とを備え、ロータリドア（５５）により空気導入口（３、４）を切換開閉する空気通路切換装置において、
ケース（２）に第３の空気導入口（２ｄ）を設けると共に、ケース（２）内部の負圧によって内部側に撓んで第３の空気導入口（２ｄ）を開く可撓性サブドア（１４）を、基板部（５５ａ）の回動方向端部に設けたことを特徴としている。

請求項１に記載のものは板ドア（５）によって切換開閉するタイプであり、請求項２に記載のものはロータリドア（５５）によって切換開閉するタイプである。これらは従来、回転軸にて回動していたサブドアを、ケース（２）内部の負圧によって内部側に撓んで第３の空気導入口（２ｄ、５ｄ）を開く可撓性サブドア（１４）としたものである。これらの発明によれば、サブドアの無いものに対して余分にスペースを取ることがない。

また、請求項３に記載の発明では、基板部（５ａ、５５ａ）と可撓性サブドア（１４）とを、共に樹脂材を用いて一体に成形したことを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、サブドア（１４）を別部品として構成することがないため、製作・管理・組み付けなどに掛かっていたコストを抑えることができる。

また、請求項４に記載の発明では、ケース（２）との隙間を埋めるために板ドア（５）およびロータリドア（５５）の外周部に設けたシール部（５ｃ、５５ｃ）と、可撓性サブドア（１４）とを一体成形したことを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、可撓性のシール部（５ｃ、５５ｃ）をドア（５、５５）の外周部に一体成形することは従来も行われているため、一部に形状を追加するだけでその可撓性のシール部（５ｃ、５５ｃ）の成形と同時に本発明の可撓性サブドア（１４）を一体に成形することも容易となる。

また、請求項５に記載の発明では、可撓性サブドア（１４）は、エラストマ樹脂を用いて形成したことを特徴としている。これは、従来エラストマで形成しているドア（５、５５）のシール部（５ｃ、５５ｃ）と、本発明の可撓性サブドア（１４）とは要求される特性が似通っているため、この請求項５に記載の発明によれば、一体成形容易で車両用空調装置などの類似部品に適用事例のあるエラストマ樹脂を用いれば適用容易である。

また、請求項６に記載の発明では、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の空気通路切換装置を備え、ケース（２）は内外気切換箱（６）であり、第１の空気導入口（３）は車室内空気を内外気切換箱（６）内に導入する内気導入口（３）であり、第２の空気導入口（４）は車室外空気を内外気切換箱（６）内に導入する外気導入口（４）であり、板ドア（５）およびロータリドア（５５）は内外気切換ドア（５、５５）であり、第３の空気導入口（２ｄ、５ｄ）は内気サブ導入口（２ｄ、５ｄ）であり、可撓性サブドア（１４）は内気導入サブドア（１４）であることを特徴としている。

この請求項６に記載の発明のように、車両用空調装置（１）において外気導入時にサブドア（１４）から内気の一部を吸込むようにした内外気切換装置に用いて好適である。尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜３の図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態は、本発明に係る車両用空調装置１を水冷エンジン１１搭載の車両に適用したものであり、図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置１の構造を示す模式図である。また、図２は本発明の第１実施形態における送風機ユニット１Ａの構造を示す縦断面図であり、図３は図２の送風機ユニット１Ａにおける板ドアタイプの内外気切換ドア５を示す斜視図である。

本実施形態による車両用空調装置１の通風系は、大別して、送風機ユニット１Ａと、空調ユニット１Ｂとの２つの部分に分かれている。送風機ユニット１Ａは、車室内前方の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、これに対し、空調ユニット１Ｂは車室内前方の計器盤下方部のうち、車両左右方向の略中央部に配置されている。そして、空気流路を成す空調ケース２の空気上流部位に送風機ユニット１Ａが配置されている。

更にこの送風機ユニット１Ａは、大別して、内外気切換箱６と送風ブロワ７の収納された送風ブロワ部８とに分けられる。内外気切換箱６には、車室内空気（内気）を吸入するための内気導入口（第1の空気導入口）３と、車室外空気（外気）を吸入するための外気導入口（第２の空気導入口）４とが形成されていると共に、これらの導入口３・４を選択的に開閉する本実施形態では板ドアタイプの内外気切換ドア５が設けられている。

また、送風ブロワ部８には、送風ファン７ａとその送風ファン７ａを駆動するブロワモータ７ｂ戸からなる送風ブロワ７が配設され、内外気切換箱６からの導入空気を空調ユニット１Ｂへと送風する。空調ケース２は、ポリプロピレンなどの樹脂材で形成されており、内外気切換箱６部分と送風ブロワ部８の上側部分を形成する上ケース２ａと、送風ブロワ部８の下側部分を形成する下ケース２ｂとで構成されている。ちなみに図２中の２ｃは、送風ファン７ａへの吸入口を形成するベルマウスである。

内外気切換ドア５は、回転軸５ｂを中心として回動可能に上ケース２ａ内に配置され、回転軸５ｂと一体に樹脂材で形成された板状の基板部５ａを有している。そしてこの板状の基板部５ａの外周部には、ケース２との隙間を埋めるためのシール部５ｃが形成されている。このシール部５ｃは、可撓性のあるエラストマ樹脂を用いて基板部５ａに一体成形されている。

そして、本実施形態における発明の要部として、基板部５ａには内気サブ導入口（第３の空気導入口）５ｄが開口しており、内外気切換ドア５が内気導入口３側を閉じた時に内気サブ導入口５ｄのケース２内部側になる面には、本発明の内気導入サブドア（可撓性サブドア）１４を一体成形している。この内気導入サブドア１４は、シール部５ｃと同じ可撓性のあるエラストマ樹脂を用いて板状に形成している。

そして、内気サブ導入口５ｄの一辺側に設けられた貫通固定部１４ａで基板部５ａに固定するようになっているため、内外気切換ドア５が内気導入口３側を閉じて外気導入口４側から外気導入を行う時には、送風ファン７ａで吸われる負圧によって内気導入サブドア１４の反貫通固定部１４ａ側がケース２の内部側に撓んで内気サブ導入口５ｄが開き内気の一部を導入するようになっている（図２の実線状態）。

また、内外気切換ドア５が外気導入口４側を閉じて内気導入口３側から内気導入を行う時には、外気のラム圧によって内気導入サブドア１４が内気サブ導入口５ｄに押し付けられ、シールを保ちながら内気サブ導入口５ｄを閉じるようになっている（図２の一点鎖線状態）。これにより、外気が車室内へ流入するのを防ぐことができる。尚、内外気切換ドア５は、図示しないサーボモータなどの駆動手段によって切換開閉される。

送風ブロワ７の空気下流側には、空気冷却手段を成すエバポレータ９が配設されており、送風ブロワ７により送風された空気は全てこのエバポレータ９を通過する。エバポレータ９は、図示しないコンプレッサ・コンデンサ・膨張弁などと配管結合されて周知の冷凍サイクルを構成しており、コンプレッサはエンジン１１に図示しない電磁クラッチを介して連結され、その電磁クラッチを断続することでＯＮ−ＯＦＦ制御される。

エバポレータ９の空気下流側には、空気加熱手段を成すヒータコア１０が配設されており、このヒータコア１０は、先のエンジン１１の冷却水を熱源として空気を加熱している。また、空調ケース２には、ヒータコア１０をバイパスするバイパス通路１２が形成されており、ヒータコア１０の空気上流側には、ヒータコア１０を通る風量とバイパス通路１２を通る風量との風量割合を調節するエアミックスドア１３が配設されている。そして、図示しないサーボモータなどの駆動手段にてこのエアミックスドア１３の開度を調節して風量割合を調節し、吹出空気温度を調節している。

また、空調ケース２の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口１４と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口１５と、フロントガラス１６の内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１７との複数の吹出口が形成されている。そして、各吹出口１４・１５・１７の空気上流側部位には、モード切換ドアとしてのフェイスドア１８・フットドア１９・デフロスタドア２０が配設されていて、図示しないサーボモータなどの駆動手段によって連動駆動され、それぞれの吹出口を開閉することにより、吹出モードが切り換えられる。

２１は、図示しない電磁クラッチ・送風ブロワ７および図示しないサーボモータなどの駆動手段などを制御する空調制御装置（以下、ＥＣＵという）であり、ＥＣＵ２１は中央演算装置（ＣＰＵ）、随時読み込み・書き込み可能な記憶装置（ＲＡＭ）および読み込み専用の記憶装置（ＲＯＭ）などからなる周知のマイクロコンピュータである。

このＥＣＵ２１には、図示しないが所望の車室内温度を設定する温度設定手段、車室内の温度を検出する内気温センサ、外気の温度を検出する外気温センサ、車室内に侵入する日射量を検出する日射センサ、エバポレータ９の後流温度を検出する温度センサ、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ、エアミックスドア１３のサーボモータに付いていて開度を検出するポテンションメーターが接続されて入力される。

そしてＥＣＵ２１は、これらセンサ群からの入力信号に基づいて予め定められた手順により、コンプレッサをＯＮ−ＯＦＦさせる電磁クラッチや、送風ブロワ７を駆動する図示しないモータコントローラや、内外気切換ドア５を駆動するサーボモータ、エアミックスドア１３を駆動するサーボモータ、モード切換ドア１８〜２０を駆動するサーボモータなどに制御信号を出力する。

次に、本実施形態での特徴を説明する。まず、内気空気導入口３と外気空気導入口４を設けたケース２と、ケース２内に回転軸５ｂを中心として回動可能に配置され、基板部５ａを有する板ドアの内外気切換ドア５とを備え、この内外気切換ドア５により内気空気導入口３と外気空気導入口４とを切換開閉する車両用空調装置１の内外気切換装置において、基板部５ａに内気サブ導入口５ｄを設けると共に、ケース２内部の負圧によって内部側に撓んで内気サブ導入口５ｄを開く可撓性の内気導入サブドア１４を、基板部５ａに設けている。

これは板ドア５によって内外気導入口３・４を切換開閉するタイプであり、従来、回転軸にて回動していたサブドアを、ケース２内部の負圧によって内部側に撓んで内気サブ導入口５ｄを開く可撓性サブドア１４としたものである。この発明によれば、サブドアの無いものに対して余分にスペースを取ることがない。また、基板部５ａと可撓性サブドア１４とを、共に樹脂材を用いて一体に成形している。これによれば、サブドア１４を別部品として構成することがないため、製作・管理・組み付けなどに掛かっていたコストを抑えることができる。

また、ケース２との隙間を埋めるために板ドア５の外周部に設けたシール部５ｃと、可撓性サブドア１４とを一体成形している。これによれば、可撓性のシール部５ｃをドア５の外周部に一体成形することは従来も行われているため、一部に形状を追加するだけでその可撓性のシール部５ｃの成形と同時に本発明の可撓性サブドア１４を一体に成形することも容易となる。

また、可撓性サブドア１４は、エラストマ樹脂を用いて形成している。これは、従来エラストマで形成しているドア５のシール部５ｃと、本発明の可撓性サブドア１４とは要求される特性が似通っているため、これによれば、一体成形容易で車両用空調装置などの類似部品に適用事例のあるエラストマ樹脂を用いれば適用容易である。

また、本実施形態の空気通路切換装置を備え、ケース２は内外気切換箱６であり、第１の空気導入口３は車室内空気を内外気切換箱６内に導入する内気導入口３であり、第２の空気導入口４は車室外空気を内外気切換箱６内に導入する外気導入口４であり、板ドア５は内外気切換ドア５であり、第３の空気導入口２ｄは内気サブ導入口２ｄであり、可撓性サブドア１４は内気導入サブドア１４である。このように、車両用空調装置１において外気導入時にサブドア１４から内気の一部を吸込むようにした内外気切換装置６に用いて好適である。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図４・５の図面を参照しながら詳細に説明する。図４は、本発明の第２実施形態における送風機ユニット１１Ａの構造を示す縦断面図であり、図５は図４の送風機ユニット１１Ａにおけるロータリードアタイプの内外気切換ドア５５を示す斜視図である。本実施形態は、上述した第１実施形態と内外気切換ドアをロータリードアタイプの内外気切換ドア５５とした点が異なるため、同様の部分は同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態での特徴を説明する。内気空気導入口３と外気空気導入口４を設けたケース２と、そのケース２内に回転軸５５ｂを中心として回動可能に配置され、回動方向に延びる円周状の基板部５５ａと、その基板部５５ａを回転軸５５ｂに一体に連結する側板部５５ｄとを有するロータリドアの内外気切換ドア５５とを備えている。そして、この内外気切換ドア５５により内気空気導入口３と外気空気導入口４とを切換開閉する車両用空調装置１の内外気切換装置となっている。

この装置において、ケース２に第３の空気導入口である内気サブ導入口２ｄを設けると共に、ケース２内部の負圧によって内部側に撓んで内気サブ導入口２ｄを開く可撓性の内気導入サブドア１４を、基板部５５ａの回動方向端部に設けている。尚、第１実施形態と同様で、基板部５５ａの外周部にはシール部５５ｃを形成しており、このシール部５５ｃと内気導入サブドア１４とはエラストマ樹脂を用いて一緒に基板部５５ａに一体成形している。

これはロータリドア５５によって内外気導入口３・４を切換開閉するタイプであり、従来、回転軸にて回動していたサブドアを、ケース２内部の負圧によって内部側に撓んで内気サブ導入口２ｄを開く可撓性サブドア１４としたものである。この発明によれば、サブドアの無いものに対して余分にスペースを取ることがない。また、内気導入時には内気サブ導入口２ｄが導入口の一つとなって導入面積を大きくすることができ、内気モードでの風量をアップすることができる。

（その他の実施形態）
図６の（ａ）は送風機ユニット１Ａを示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ部に可撓性サブドア１４を設けた場合の部分断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ部に可撓性サブドア１４を設けた場合の部分断面図である。このように、ケース２のＡ部やＢ部に内気サブ導入口を設けたうえ、可撓性サブドア１４をケース２側に設けても良い。図中の２２は可撓性サブドア１４をケース２に固定するためのスナップフィットである。

上述の実施形態では、車両用空調装置１が送風機ユニット１Ａと空調ユニット１Ｂとの２つの部分に分かれているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば送風機ユニット部分と空調ユニット部分とが一体のものであっても良い。また、上述の第１実施形態では、板ドアタイプの内外気切換ドアは１枚の構成のものを示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば２枚の構成のものであっても良い。

また、上述の第１実施形態では、板ドア５の外周に形成するシール部５ｃとは独立して板ドア５の中央部に第３の空気導入口５ｄを形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば第３の空気導入口５ｄを外周に寄った部分に形成してシール部５ｃと可撓性サブドア１４とを一体に形成しても良い。

本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置１の構造を示す模式図である。 本発明の第１実施形態における送風機ユニット１Ａの構造を示す縦断面図である。 図２の送風機ユニット１Ａにおける板ドアタイプの内外気切換ドア５を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態における送風機ユニット１１Ａの構造を示す縦断面図である。 図４の送風機ユニット１１Ａにおけるロータリードアタイプの内外気切換ドア５５を示す斜視図である。 （ａ）は送風機ユニット１Ａを示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ部に可撓性サブドア１４を設けた場合の部分断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ部に可撓性サブドア１４を設けた場合の部分断面図である。

符号の説明

２…ケース
２ｄ…第３の空気導入口、内気サブ導入口
３…第1の空気導入口、内気導入口
４…第２の空気導入口、外気導入口
５…板ドア、内外気切換ドア
５ａ…基板部
５ｂ…回転軸
５ｃ…シール部
５ｄ…第３の空気導入口、内気サブ導入口
６…内外気切換箱
１４…可撓性サブドア、内気導入サブドア
５５…ロータリドア、内外気切換ドア
５５ａ…基板部
５５ｂ…回転軸
５５ｃ…シール部
５５ｄ…側板部

Claims (6)

1. 少なくとも第１、第２の空気導入口（３、４）を設けたケース（２）と、
   前記ケース（２）内に回転軸（５ｂ）を中心として回動可能に配置され、基板部（５ａ）を有する板ドア（５）とを備え、
   前記板ドア（５）により前記空気導入口（３、４）を切換開閉する空気通路切換装置において、
   前記基板部（５ａ）に第３の空気導入口（５ｄ）を設けると共に、前記ケース（２）内部の負圧によって内部側に撓んで前記第３の空気導入口（５ｄ）を開く可撓性サブドア（１４）を、前記基板部（５ａ）に設けたことを特徴とする空気通路切換装置。
2. 少なくとも第１、第２の空気導入口（３、４）を設けたケース（２）と、
   前記ケース（２）内に回転軸（５５ｂ）を中心として回動可能に配置され、回動方向に延びる円周状の基板部（５５ａ）と、前記基板部（５５ａ）を前記回転軸（５５ｂ）に一体に連結する側板部（５５ｄ）とを有するロータリドア（５５）とを備え、
   前記ロータリドア（５５）により前記空気導入口（３、４）を切換開閉する空気通路切換装置において、
   前記ケース（２）に第３の空気導入口（２ｄ）を設けると共に、前記ケース（２）内部の負圧によって内部側に撓んで前記第３の空気導入口（２ｄ）を開く可撓性サブドア（１４）を、前記基板部（５５ａ）の回動方向端部に設けたことを特徴とする空気通路切換装置。
3. 前記基板部（５ａ、５５ａ）と前記可撓性サブドア（１４）とを、共に樹脂材を用いて一体に成形したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気通路切換装置。
4. 前記ケース（２）との隙間を埋めるために前記板ドア（５）および前記ロータリドア（５５）の外周部に設けたシール部（５ｃ、５５ｃ）と、前記可撓性サブドア（１４）とを一体成形したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気通路切換装置。
5. 前記可撓性サブドア（１４）は、エラストマ樹脂を用いて形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の空気通路切換装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の空気通路切換装置を備え、前記ケース（２）は内外気切換箱（６）であり、前記第１の空気導入口（３）は車室内空気を前記内外気切換箱（６）内に導入する内気導入口（３）であり、前記第２の空気導入口（４）は車室外空気を前記内外気切換箱（６）内に導入する外気導入口（４）であり、前記板ドア（５）および前記ロータリドア（５５）は内外気切換ドア（５、５５）であり、前記第３の空気導入口（２ｄ、５ｄ）は内気サブ導入口（２ｄ、５ｄ）であり、前記可撓性サブドア（１４）は内気導入サブドア（１４）であることを特徴とする車両用空調装置の内外気切換装置。

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