JP2009001237A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図った車両用空気調和装置を提供する。
【解決手段】空気通路２ａを形成する空調ケーシング２と、空調ケーシング２の内部に配置されて支軸８ａを中心にして回転する回転ドア８と、空調ケーシング２の外部に配置されて回転ドア８を回転駆動する回転ドア駆動手段９と、を備えた車両用空気調和装置１であって、回転ドア駆動手段９は、駆動手段ケース１８と、モーターと、モーターと接続する出力軸２８とを有し、回転ドア８は支軸８ａを介して出力軸２８と接続し、駆動手段ケース１８の空調ケーシング２側の外面１８ｂは、空気通路２ａに面して空調ケーシングの内面１７ｃと面一であることを特徴とする車両用空気調和装置１。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用空気調和装置に関するものであり、例えば、吹出口の切り替えや冷風バイパスの開閉、冷風と温風との混合割合の調整等をドア切替によって行う車両用空気調和装置に関するものである。

従来より、車両用空気調和装置は、例えば図３に示したように、先端部に車室内に空気流を吹き出す吹出口１０１を形成した空調ケーシング１０２と、その吹出口１０１を開閉する板ドア１０３と、この板ドア１０３を回転駆動するドア駆動手段１０４とを備えている（特許文献１の図３を参照）。なお、ドア駆動手段１０４としては、例えば板ドア１０３の端部を固定するシャフト１０５、このシャフト１０５を回転駆動する電動モータ１０６が用いられている。また、ドア駆動手段として、シャフト１０５と電動モータ１０６とを連動させるために複数のレバー等よりなるリンク機構（図示せず）を配したものもある。

また、特許文献２にも同様な車両用空気調和装置が開示されている。

特開平５−３０１５１５号公報 特開２０００−２８９４３４号公報

ところが、従来の車両用空気調和装置においては、板ドア１０３と電動モータ１０６との間に、ケーシング１０２が介在しているので、電動モータ１０６を、ケーシング１０２の肉厚相当分（ｔ）、外方へ余計に突設させなければならなかった。このため、空気調和装置の外形が大きくなるという課題があった。近年、車室スペース確保のため、空気調和装置の小型化要求は非常に強くなっており、この課題を避けて通ることはできない状況となっている。以上の背景のもとで、本発明は、小型化を図った車両用空気調和装置の提供を目的とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の車両用空気調和装置を提供する。
請求項１に記載の発明によれば、車両用空気調和装置１は、回転ドア駆動手段９が、駆動手段ケース１８と、モーターと、モーターと接続する出力軸２８とを有し、回転ドア８は支軸８ａを介して出力軸２８と接続し、駆動手段ケース１８の空調ケーシング２側の外面１８ｂは、空気通路２ａに面して前記空調ケーシングの内面１７ｃと面一であることを特徴とする。

回転ドア８と回転ドア駆動手段９との間には、空調ケーシング２が介在していないので、回転ドア駆動手段９を、空調ケーシングの肉厚相当分（ｔ）、外方へ余計に突設させる必要は無くなる。すなわち、従来技術よりも、車両用空気調和装置を空調ケーシング２の肉厚相当分（ｔ）、短縮（小型化）することが可能となる。さらに、駆動手段ケース１８の空調ケーシング２側の外面１８ｂは、空気通路２ａに面しており、空調ケーシング２の内面１７ｃと面一（同一平面）である。これにより、空気抵抗が最小となり空気は円滑に流通することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、車両用空気調和装置１は、空調ケーシング２には、開口部１７ｂを有するボス部１７ａが設けられ、駆動手段ケース１８が、開口部１７ｂに嵌め合わされて取付け固定されていることを特徴とする。

車両用空気調和装置は、回転ドアに掛かる風圧荷重を支軸を介して駆動手段が負担することとなる。このため、駆動手段は、空調ケーシングに確実に取付け固定される必要がある。請求項２に記載の構成により、これが担保される。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は車両用空気調和装置を示した図である。車両用空気調和装置１は、内部を空気が流れて空気通路２ａを形成する空調ケーシング２と、このケーシング２内において車室内に向かう空気流を発生させるブロワ３と、ケーシング２内に配されたエバポレータ（冷媒蒸発器）４およびヒータコア（加熱器）５と、吹出口モードを切り替えるフィルムドア６と、冷風と温風との混合割合を調節するエアミックスフィルムドア７と、ケーシング２内に配された板ドア８と、この板ドア８を回転駆動するドア駆動手段９（図２参照）とから構成されている。

そして、空調ケーシング２は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂成形品である。ケーシング２の下流側には、前席の車両乗員の上半身に向かって空気流を吹き出すベンチレーション吹出口１０、フロント窓ガラスの内側表面に向かって空気流を吹き出すデフロスタ吹出口１１、前席の車両乗員の足元に向かって空気流を吹き出すヒータ吹出口１２、および後席の車両乗員の足元に向かって空気流を吹き出すリアヒータ吹出口１３が形成されている。また、ケーシング２の内部には、エバポレータ４から吹き出された冷風をヒータコア５を迂回させて直接ベンチレーション吹出口１０に導く冷風バイパス１４が形成されている。

そして、ケーシング２内においてエバポレータ４の下流側には、エバポレータ４から吹き出された冷風をヒータコア５に送り込む導入用通過口１５、およびヒータコア５より空気を迂回させる迂回用通過口１６が形成されている。なお、図２に示すように、空調ケーシング２内において冷風バイパス１４を構成する側壁部１７には、ボス部１７ａが形成されている。このボス部１７ａには、開口部１７ｂが形成されており、この開口部１７ｂ内に後記するドア駆動手段９が嵌め込まれている。

ブロワ３は、コントロールパネル（図示せず）に設けられたブロワスイッチ（図示せず）が操作されると電動モータ（図示せず）が起動し、その電動モータの回転数に応じて所定の風量を得る。エバポレータ４は、冷凍サイクルの一部品で、コントロールパネルのエアコンスイッチ（図示せず）が操作されると流入する冷媒とケーシング２内を通過する空気とを熱交換させて空気を冷却する。ヒータコア５は、エンジン起動後に温水弁（図示せず）が開弁することにより内部に供給されたエンジン冷却水とケーシング２内を通過する空気とを熱交換させて空気を加熱する。

フィルムドア６は、ベンチレーション吹出口１０、デフロスタ吹出口１１、ヒータ吹出口１２に対向した状態でケーシング２の内壁面に沿って移動することによって、ベンチレーション吹出口１０、デフロスタ吹出口１１、ヒータ吹出口１２の開度を調節する。このフィルムドア６は、ケーシング２に回動自在に支持された巻取り軸１９、２０に端部が固定されているとともに、ケーシング２に固定または一体形成された中間シャフト２１、２２に当接した状態で張られ、ベンチレーション吹出口１０、デフロスタ吹出口１１、ヒータ吹出口１２のうちのいずれかの吹出口と重なった際にその吹出口を開口させる開口部（図示せず）を有する。なお、巻取り軸１９の内部には、コントロールパネルに設けられた吹出口モード切替レバー（図示せず）の設定位置に応じて、巻取り軸１９を所定の回転角だけ回転させる電動モータ（図示せず）が配されている。

エアミックスフィルムドア７は、導入用通過口１５および迂回用通過口１６に対向した状態で導入用通過口１５および迂回用通過口１６に沿って移動することによって、ヒータコア５を通過する空気量とヒータコア５を迂回する空気量との割合を調節する。そのエアミックスフィルムドア７は、ケーシング２に回動自在に支持された巻取り軸２３、２４に端部が固定され、導入用通過口１５または迂回用通過口１６のうちのいずれかの通過口と重なった際にその通過口を開口させる開口部（図示せず）を有する。なお、巻取り軸２３の内部には、コントロールパネルに設けられた温度調節レバー（図示せず）の設定位置に応じて、巻取り軸２３を所定の回転角だけ回転させる電動モータ（図示せず）が配されている。

板ドア８は、本発明の回転ドアであって、冷風バイパス１４の下流側において冷風バイパス１４の開度を変える。そして、板ドア８は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂成形品である。図２に示すように、この板ドア８の軸方向の一端側に一体成形された支軸８ａは、アクチュエータ（ドア駆動手段）９を構成するアクチュエータケース１８の軸受部１８ａに回転自在に支持されている。また、板ドア８の軸方向の他端側に一体成形された支軸（図示せず）は、空調ケーシング２の軸受部（図示せず）に回転自在に支持されている。

アクチュエータ９は、アクチュエータケース１８と、板ドア８の支軸８ａと係合して接続する出力軸２８と、この出力軸２８を所定の回転角で回転駆動するサーボモータ等（図示せず）から構成されている。その詳細な構成は後述する。板ドア８の支軸８ａには、半円形状の溝部８ｂが形成されており、溝部８ｂには、出力軸２８の所定の回転を確実に伝達可能になるよう、出力軸２８が嵌め合わされている。

一方、ボス部１７ａが、空調ケーシング２の側壁部１７に設けられ、ボス部１７ａには貫通した開口部１７ｂが形成されている。アクチュエータ９は、その本体部がこの開口部１７ｂに密着して嵌め込まれている。そして、アクチュエータ９は、アクチュエータケース１８のフランジ部１８ｃがボス部１７ａに対して組付用ビス２５により締結されることにより、空調ケース２に取付け固定されている。また、２７は、パッキングであり、空気通路２ａから風が漏れるのを防止するためのものである。
本実施形態は、板ドア８に掛かる風圧荷重を支軸８ａを介してアクチュエータ９が負担することとなる。このため、アクチュエータ９は、空調ケーシングに確実に強固に取付け固定される必要があるが、上記構造により、これが担保される。

アクチュエータ９は、コントロールパネルに設けられた冷風バイパス開閉スイッチをオンまたはオフすることにより冷風バイパス１４を全開または全閉させるように板ドア８を駆動する。アクチュエータ９は、空調制御手段により制御されるサーボモータ（図示せず）と、このサーボモータの回転速度を減速する減速歯車機構２６と、減速歯車機構２６に接続された出力軸２８と、これらのサーボモータおよび減速歯車機構２６を収容するアクチュエータケース１８とから構成されている。なお、サーボモータの代わりに、ステッピングモータ等の他のモータを駆動源として使用しても良い。

そして、アクチュエータケース１８は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂成形品である。アクチュエータケース１８の空調ケーシング２側の外面１８ｂは、空気通路２ａに面しており、空調ケーシング２の内面１７ｃと面一（同一平面）である。これにより、空気抵抗が最小となり空気は円滑に流通することが可能となる。

つぎに、この車両用空気調和装置１の作用を図１および図２に基づいて簡単に説明する。ブロワスイッチとエアコンスイッチがオンされると、ブロワ３によってエバポレータ４に空気が送り込まれる。このとき、エバポレータ４内には冷媒が流れているので空気が冷却されてエバポレータ４の下流側に吹き出される。そして、温度調節レバーの設定位置に応じて電動モータによって巻取り軸２３が駆動されてエアミックスフィルムドア７が移動することによってケーシング２の下流側の温度が調節される。

一方、吹出口モード切替レバーがベンチレーション吹出口モードに設定されていると、電動モータによって巻取り軸１９が駆動されてフィルムドア６が移動することによってフィルムドア６に形成された開口部とベンチレーション吹出口１０とが重なり合いベンチレーション吹出口１０より車両乗員の上半身に向かう空気流が吹き出される。なお、冷風バイパス開閉スイッチをオンすることによってアクチュエータ９の出力軸２８が回転するため支軸８ａも同様に回転する。このため、板ドア８が回転して冷風バイパス１４を全開することによってベンチレーション吹出口１０より所定の風量の冷風が吹き出されることになる。

ここで、本実施形態では、ケーシング２内に設けたフィルムドア６を吹出口モードの切り替えに用い、エアミックスフィルムドア７を冷風と温風との風量割合の調整に用いている。また、板ドア８を冷風バイパス１４を開閉する制御に使用している。しかし、全てのドアを板ドアとすることももちろん可能である。本実施形態では、車両用空気調和装置１の外側への飛び出し量がｔ（図３参照）だけ少なくなるので、空気調和装置１の体積を小型化することができる。このため、車両の車室内の設置スペースを小さくすることができる。

本発明は、空気調和装置の体積の小型化を図ることができるので、車両への設置スペースを節約することができる。

本発明の一実施形態に適用された車両用空気調和装置を示した概略図である。 本発明の一実施形態に適用された車両用空気調和装置の主要部を示した断面図である。 従来の車両用空気調和装置を示した概略図である。

符号の説明

１ 車両用空気調和装置
２ 空調ケーシング
８ 回転ドア
９ ドア駆動手段
１８ 駆動手段ケース
２８ 出力軸

Claims (2)

1. 空気通路（２ａ）を形成する空調ケーシング（２）と、
   該空調ケーシング（２）の内部に配置されて支軸（８ａ）を中心にして回転する回転ドア（８）と、
   前記空調ケーシング（２）の外部に配置されて前記回転ドア（８）を回転駆動する回転ドア駆動手段（９）と、を備えた車両用空気調和装置（１）であって、
   前記回転ドア駆動手段（９）は、駆動手段ケース（１８）と、モーターと、該モーターと接続する出力軸（２８）とを有し、
   前記回転ドア（８）は前記支軸（８ａ）を介して前記出力軸（２８）と接続し、
   前記駆動手段ケース（１８）の前記空調ケーシング（２）側の外面（１８ｂ）は、前記空気通路（２ａ）に面して前記空調ケーシングの内面（１７ｃ）と面一であることを特徴とする車両用空気調和装置（１）。
2. 前記空調ケーシング（２）には、開口部（１７ｂ）を有するボス部（１７ａ）が設けられ、前記駆動手段ケース（１８）が、前記開口部（１７ｂ）に嵌め合わされて取付け固定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置（１）。

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