JP2006056357A - 自動車用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】暖房性能の高いタイプと、一般タイプとに簡単に変更することができる生産性のよい自動車用空調装置を提供すること。
【解決手段】
内気取入口３と外気取入口２とを有し、内外気切換ダンパ４により上記両取入口２，３から選択的にエアを取り入れるエア取入部１を備えた自動車用空調装置において、空調装置はその基本構造を、エア取入部１の車室と接する側面部に開口６を形成し、該開口６にこれを閉じるカバー部材を着脱可能に取付ける構造とする。上記開口６を閉じるカバー部材として、予め、開閉弁７５により開閉される内気流入口７０を形成したカバー部材７Ａと、内気流入口を有しないカバー部材とを準備し、上記開口６にカバー部材７Ａを取付けて暖房性能の高いタイプの空調装置を構成する一方、上記開口６に上記内気流入口を有しないカバー部材を取付けて一般タイプの空調装置を構成するようになす。
【選択図】 図１

Description

本発明は自動車の空調装置、特に、空調装置に付設された内気または外気を取り入れるエア取入部の構造に関する。

一般に自動車用の空調装置は、車室内の内気または車外の外気を選択して取り入れ、取り入れた内気または外気を電動ファンにより空調装置本体へ送るエア取入部を備えている。上記エア取入部から空調装置本体へ送られた内気または外気が空調装置本体で温調（熱交換）されて冷風または温風となって車室内へ吹き出され、車室を冷房または暖房するようにしている。

図５は従来の自動車用空調装置の代表的なエア取入部９０を示し、エア取入部９０には、内気取入口９１および外気取入口９２を択一的に開放または閉鎖する内外気切換ダンパ９３を備え、該ダンパ９３により開放された何れか一方の取入口９１，９２から取り入れたエアを電動ファン９４により空調装置本体１００へ送るように構成されている。ダンパ９３は合成樹脂の板体で、基端が支軸９３１により軸支され、内気取入口９１を閉鎖する位置と外気取入口９２を閉鎖する位置とに回動可能に組付けられ、図略の電動アクチュエータ等の駆動により上記両回動位置へ作動し、乗員が内外気切換操作手段を操作することにより内気と外気の切り換えを可能としている。

そして更に従来の自動車用空調装置のエア取入部９０には、図５に示すように、ダンパ９３の中間部に内気流入口９５が形成され、外気により暖房するときに、外気とともに上記内気流入口９５から暖かい内気を一部取り入れ、外気と内気とを混合して暖房性能を向上するようにしたものがある。内気流入口９５にはこれを開閉可能な開閉弁９６が付設されている。開閉弁９６は合成樹脂の板体で、基端が支軸９６１により回動可能に軸支され、エア取入部９０内と車室の差圧により内気流入口９５を開閉するように構成されている。開閉弁９６は、通常、支軸９６１まわりに設けた図略の付勢手段により内気流入口９５を閉鎖する位置に保持され、電動ファン９４が高速回転して空調装置本体１００へのエアの送り量が多くエア取入部９０内が車室に比べて負圧のときに上記付勢力に抗して内気流入口９５を開放するようにしている。尚、開閉弁９６は、ダンパ９３が外気取入口９２を閉鎖する位置へ回動して外気取入状態のときには内気流入口９５を開放しない（例えば、特許文献１参照。）。

また、暖房性能を向上するようにした従来の他の自動車用空調装置として、図６に示すように、エア取入部９０の車室と接する側面部に内気流入口９５ａが形成され、内気流入口９５ａの内側に、エア取入部９０内と車室の差圧により開閉可能な開閉弁９６ａを設けたものもある。

また近年、エア取入部９０内の内気取入口９１および外気取入口９２と電動ファン９４との間に空気清浄化のためのエアフィルタや、その他の部品を設けたものがあり、かかる場合、エア取入部９０の側面部に上記エアフィルタやその他の部品のメンテナンス等のための開口（サービスホール）を設けたものもある。尚、上記開口は着脱可能なカバー部材で塞がれる。
実公昭５６−２６９８３号公報

ところで、自動車は同一車種において、一般的な仕様の車両の他に寒冷地仕様車の設定があり、高い暖房性能を必要としない一般仕様車では内気流入口９５を設けていない一般タイプの空調装置が装備され、寒冷地仕様車では内気流入口９５を備えた暖房性能の高いタイプの空調装置が装備されている。ところが、暖房性能の高いタイプでは、内気流入口９５がダンパ９３やエア取入部９０の側面部に設けられており、空調装置を一般タイプから暖房性能の高いタイプへ、逆に暖房性能の高いタイプから一般タイプヘ変更するのに、ダンパ９３を交換したり、エア取入部９０全体を換えなければならず大がかりな交換作業が必要で容易に空調装置のタイプを変更することが困難なため、上記各仕様車に合わせて空調装置を２種類準備しなければならず生産性が良くないといった問題点があった。そこで本発明は、自動車の仕様に合わせて、空調装置の仕様を容易に変更でき、生産性の良好な自動車用空調装置を提供することを課題としてなされたものである。

本発明は、内気取入口と外気取入口とを有し、内外気切換ダンパにより上記両取入口から選択的にエアを取り入れるエア取入部を備えた自動車用空調装置において、上記エア取入部の車室と接する側面部に開口を形成し、該開口にこれを閉じるカバー部材を着脱可能に取付け、上記カバー部材として予め準備された、開閉弁により開閉される内気流入口を形成したカバー部材と、内気流入口を有しないカバー部材とを、上記側面部の開口に交換取付け可能とする（請求項１）。空調装置は、エア取入部の車室に接する側面部に開口を形成した構造を基本構造とし、カバー部材として、開閉弁により開閉される内気流入口を有するカバー部材と、内気流入口を有しないカバー部材の２種類準備し、上記開口に前者のカバー部材を取付けることで暖房性能の高いタイプの空調装置が構成され、後者のカバー部材を取付けることで一般タイプの空調装置が構成される。上記開口はサービスホールとして兼用され得る。

上記内気流入口を形成したカバー部材の上記開閉弁は弾性板材で形成し、該開閉弁の一辺をこれと対応する上記内気流入口の開口縁に固着して上記開口を閉じ、上記エア取入部内が車室内に対して負圧になったときに上記開閉弁が撓み変形して上記内気流入口を開放するようになす（請求項２）。内気流入口を有する簡易な構造のカバー部材が得られる。

本発明によれば、共通の基本構造の空調装置に、２種類のカバー部材を選択的に取付けることで、暖房性能の高いタイプの空調装置と一般タイプの空調装置との切換が容易に実現できる。

図１ないし図４に基づいて本発明の実施形態を説明する。本実施形態の空調装置は、車室前部のインストルメントパネルの内部に設置され、図２に示すように、空調装置本体Ｅの側部に、車室の内気または車外の外気を取り入れて空調装置本体Ｅへ送り込むエア取入部１が付設してある。以下、本発明を適用したエア取入部１の詳細を説明する。

図１、図２に示すように、エア取入部１は合成樹脂のケース体からなる中空構造で、エア取入部１の上部１０には、その前半部側に前斜め上方へ向けて開口する外気取入口２と、後半部側に後斜め上方へ向けて開口する内気取入口３とが前後位置に形成してある。外気取入口２は外気導入ダクト２０の端末開口と連結してある。

図１に示すように、エア取入部１の上部１０には、外気取入口２または内気取入口３のうちの一方の取入口２，（３）を開放するとともに他方の取入口３，（２）を閉鎖する内外気切換ダンパ４が設けてある。内外気切換ダンパ（以下、単にダンパという）４は、合成樹脂の波板からなる本体４０と、本体４０の左右両側に左右一対のＶ字脚４１（図１はその一方のみを示す）とを備えている。ダンパ４は、両Ｖ字脚４１の下端コーナー部がそれぞれ支軸４２により軸支され、支軸４２を中心に前後方向に回動可能としてある。

ダンパ４は、図略の駆動手段たる電動モーター等により支軸４２を正逆回転することで前後方向に回動可能とされ、例えば、後方へ回動する（図１の実線）ことにより外気取入口２を開放して外気（白矢印）を取り入れ可能にする一方、ダンパ本体４０の前縁のシール部４３が外気取入口２の開口後縁をなす仕切り部１１の前面に当接し、かつダンパ本体４０の後縁のシール部４４が内気取入口３の開口後縁に当接して内気取入口３を密閉する。逆に、ダンパ４を前方へ回動すると（図１の仮想線）、ダンパ本体４０の前縁のシール部４３が外気取入口２の開口前縁に当接し、かつ後縁のシール部４４が内気取入口３の開口前縁をなす仕切り部１１の背面に当接してダンパ本体４０で外気取入口２を密閉する一方、内気取入口３を開放して内気（黒矢印）を取り入れるようにする。尚、ダンパ４は、乗員が内外気切換操作手段を操作することにより上記駆動手段が作動して内気と外気の切り換えを行うようにしてある。

エア取入部１の中間部１２は、取り入れた内気または外気をエア取入部１下部の電動ファン室１３へ流下せしめるエア流通空間が形成してある。電動ファン室１３には、電動モーター５０により回転するファン５１が内設してある。エア取入部１は、ファン５１を回転させることにより、開放状態にある外気取入口２または内気取入口３より外気または内気を取り入れ、電動ファン室１３の側面に設けた連結ダクト１３１を介して空調装置本体Ｅへ外気または内気を送り込む。

エア取入部１の中間部１２には、車室側の側面部に開口６が形成してある。開口６は上記側面部の幅方向ほぼ全幅にわたる横長の長方形状をなし、上記中間部１２内のエア流通空間に設置する空気清浄用のエアフィルタＦの着脱用のサービスホールの役目をなす。エアフィルタＦを設置するには、開口６よりエアフィルタＦを中間部１２内に挿入し、エアフィルタＦの外周が、エア取入部１の上部１０と中間部１２との境界段差１１１と中間部１２内面から突出する棚状の突起１１２との間で嵌合保持される。開口６の縦寸法はエアフィルタＦの厚さよりも大きくしてあり、エアフィルタＦを設置した状態のとき、エアフィルタＦの下面と開口６の下縁との間には上下方向の間隙が形成してある。

開口６は車室側から着脱可能なカバー部材で塞ぐようにしてある。カバー部材としては、図３および図４に示すように、車室の内気を取り入れ可能な内気流入口７０を設けたカバー部材７Ａと、開口６を完全に密閉するカバー部材７Ｂとの２種類準備してある。

図３に示すカバー部材７Ａは合成樹脂製で、上記開口６の開口外周縁に当接せしめる外周部７１と浅い矩形容器状をなすカバー本体７２が一体に形成してある。外周部７１には開口６の開口外周縁との当接面に、周方向に沿う嵌合溝７１１が形成してある。カバー本体７２の表面には横長方形状の内気流入口７０が形成してある。内気流入口７０にはその開口上縁および開口下縁間を上下に架けわたす複数の補強リブ７０１が設けてある。

内気流入口７０の開口下縁にはカバー本体７２内部へ突出する下縁フランジ７３が形成してあり、かつ内気流入口７０の左右の両開口側縁には、開口上縁の側端と下縁フランジ７３の側端とを上下につなぐ傾斜状の側縁フランジ７４が設けてある。このように内気流入口７０は、カバー本体７２に沿う鉛直な開口外部縁に対して、カバー本体７２内の開口内部縁を下縁側が内部へ突出する傾斜状に形成してある。

内気流入口７０にはその内部側に、内気流入口７０を開閉する開閉弁７５が取付けてある。開閉弁７５は弾性を有するゴム板体で構成してある。開閉弁７５は、その表面外周を内気流入口７０の内部の開口上縁、下縁フランジ７３の端縁および左右の側縁フランジ７４の端縁に当接せしめて配置し、開閉弁７５の上縁が上記開口上縁に固定してある。開閉弁７５は基端たる上端を中心に自由端である下端が背面側へ撓み変形して内気流入口７０を開放する。

また内気流入口７０には、開閉弁７５の背面側に合成樹脂の導風板７６が取付けてある。導風板７６は上端を開閉弁７５の上端と一体に内気流入口７０の内部上縁に固定してあり、上端からカバー部材の背面側かつ斜め下方へ延設してある。導風板７６は開閉弁７５の過度な撓み変形を防止するとともに、内気流入口７０より流れ込む内気を斜め下方へ案内するようにしてある。

カバー部材７Ａの一方の側端（図３の向かって右側）には、外周部７１の側縁から横方向に舌片状に突出する係止突起７７が形成してある。一方、カバー部材７Ａの他方の側端（図３の向かって左側）には、外周部７１の側縁からカバーの背面方向へ突出する弾性係合片７８が突設してあり、弾性係合片７８の中間部には係止穴７８１が形成してある。

図１および図２に示すように、カバー部材７Ａは、エア取入部１の開口６をその後方（車室側）より塞ぐように配し、カバー部材７Ａの一端の係止突起７７を、これと対向する開口６の一方の側縁に設けた係合穴６１に横方向に着脱可能に嵌合係止するとともに、カバー部材７Ａの外周部７１の当接面を開口６の開口周縁に当接せしめ、カバー部材７Ａの他端の弾性係合片７８を、これと対向する開口６の他方の側縁に設けた係合爪６２に着脱可能に嵌合係止してある。このとき、カバー部材７Ａの外周部７１の当接面に形成した嵌合溝７１１に、開口６の開口周縁に設けた周縁突起６３を嵌合して、開口６の開口周縁とカバー部材７Ａの外周部７１との当接部の気密性を確保している。

このようにエア取入部１の開口６に内気流入口７０を有するカバー部材７Ａを取付けた場合には、外気により急速に車室を暖房するために電動ファン５１を高速回転すると、エア取入部１内が車室よりも負圧となり、開閉弁７５はその下端側が内側へ傾斜状に撓み変形して内気流入口７０を開放する。これにより内気流入口７０から内気が流入し、エアフィルタＦと開口６の下縁との間隙を通ってエア取入部１内部へ流れ込んで、外気と内気とが混合される。従って、エア取入部１は外気と一部暖かい内気を混合した混合エアを空調装置本体Ｅへ送り、上記混合エアにより暖房を行う暖房性能の高いタイプの空調装置を構成する。

電動ファン５１を停止したり低速回転に切り換えて、エア取入部１内と車室とがほぼ同圧となると、開閉弁７５はゴム板体の復帰力により内気流入口７０を閉鎖して内気を遮断する。開閉弁７５は開放時に導風板７６により過度な撓み変形が抑制されるので復元性が良好なうえ、内気流入口７０の開口内部縁を傾斜状としたので内気流入口７０を確実に閉鎖することができる。

カバー部材７Ａは、その他端の弾性係合片７８を撓ませて、係止穴７８１と係合爪６２との係合を解除した状態で後方へ引き抜き、その後、一端の係合突起７７を開口６の一方の側縁の係合穴６１から横方向へ引き抜くことで簡単に取り外すことができる。

図４に示すカバー部材７Ｂは、上述のカバー部材７Ａとほぼ同一の基本構造を有するもので、カバー本体７２ａの表面を平板として内気流入口が形成されてない。カバー部材７Ｂは、上述のカバー部材７Ａと同様にエア取入部１の開口６を塞ぐように取付け、かつ簡単に取り外すことができる。エア取入部１の開口６に、カバー部材７Ｂを取付けた場合には、外気と内気を混合しない一般タイプの空調装置を構成する。

本実施形態によれば、空調装置のエア取入部１に開口６を形成し、開口６を着脱可能に塞ぐカバー部材として、開閉弁７５により開閉される内気流入口７０を有するカバー部材７Ａと、内気流入口を有しないカバー部材７Ｂとを用意して、両カバー部材７Ａ，７Ｂを付け替え交換することで暖房性能の高いタイプの空調装置と一般タイプの空調装置を作業性容易に構成することができる。従って従来のように一般車や寒冷地仕様車に応じて空調装置自体を暖房性能の高いタイプと一般タイプとの２種類準備する必要がなく、エア取入部１に開口６を設けた基本構造の空調装置と、２種類のカバー部材７Ａ，７Ｂを準備すればよく生産性が良好である。

上述の実施形態では、エア取入部１内にエアフィルタＦを設置したが、これに限らずエアフィルタＦを設置しなくてもよい。また上述の実施形態では、開口６はエアフィルタＦのサービスホールを兼用しているがこれに限らず、専用開口としてもよい。カバー部材７Ａ，７Ｂをネジ部材により着脱可能に開口６に取付けるようにしてもよい。

本発明を適用した自動車用空調装置のエア取入部を示す、図２のＩ−Ｉ線に沿う縦断面である。 上記自動車用空調装置のエア取入部の斜視図である。 上記自動車用空調装置に用いる内気流入口を備えたカバー部材を示すもので、図３（Ａ）は上記カバー部材の斜視図で、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のIIIB−IIIB線に沿う断面図である。 上記自動車用空調装置に用いる内気流入口のないカバー部材を示す斜視図である。 従来の自動車用空調装置のエア取入部を示すもので、図５（Ａ）はその縦断面図で、図５（Ｂ）は上記エア取入部に用い内外気切換ダンパの斜視図である。 従来の自動車用空調装置の他のエア取入部を示す縦断面図である。

符号の説明

１ エア取入部
２ 外気取入口
３ 内気取入口
４ 内外気切換ダンパ
６ エア取入部の開口
７Ａ 内気流入口を有するカバー部材
７Ｂ 内気流入口を有しないカバー部材
７０ 内気流入口
７５ 開閉弁

Claims (2)

1. 内気取入口と外気取入口とを有し、内外気切換ダンパにより上記両取入口から選択的にエアを取り入れるエア取入部を備えた自動車用空調装置において、
   上記エア取入部の車室と接する側面部に開口を形成し、該開口にこれを閉じるカバー部材を着脱可能に取付け、
   上記カバー部材として予め準備された、開閉弁により開閉される内気流入口を形成したカバー部材と、内気流入口を有しないカバー部材とを、上記側面部の開口に交換取付け可能としたことを特徴とする自動車用空調装置。
2. 上記内気流入口を形成したカバー部材の上記開閉弁は弾性板材で形成し、該開閉弁の一辺をこれと対応する上記内気流入口の開口縁に固着して上記開口を閉じ、上記エア取入部内が車室内に対して負圧になったときに上記開閉弁が撓み変形して上記内気流入口を開放するようになした請求項１に記載の自動車用空調装置。

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