JP2012041017A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空気調和装置において、スライドドアの変位を抑止してラックアンドピニオン機構から発せられる騒音を低減する。
【解決手段】スライドドア４ａにもうけたラックギアとラックギアと噛合して回転することでスライドドアを移動させるピニオンギア４ｂとを有する車両用空調装置Ｓ１において、スライドドアとシール部材１１〜１３とが摺動可能に対向配置されることで形成されるシール領域でスライドドアを案内する補助ガイド１０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用空気調和装置に関するものである。

従来から、車両には、車室内に調和空気を供給するための車両用空気調和装置が搭載されている。
例えば、特許文献１には、このような車両用空気調和装置の１つであって、ケース内部の空間を仕切り板で分割し、ドライバ側に供給する調和空気とアシスタント側に供給する調和空気の調整を独立して行えるものが開示されている。

一方、特許文献２には、ケース内部にスライドドアを設け、スライドドアの移動位置によって流路開口の開口面積を調節し、加熱する空気の量を調整することで調和空気を生成する車両用空気調和装置が開示されている。

特開２００４−９８７４７号公報 特開２００９−２７４７０８号公報

ところで、特許文献１のようなケース内部が仕切り板によって分割された車両用空気調和装置に、特許文献２のようなスライドドアを設ける場合には、仕切り板に対してスライドドアを案内するためのガイドを設ける場合がある。このような場合には、当然ながら、スライドドアは、仕切り板に設けられたガイドに沿って移動することになる。
一方、スライドドアによって開口面積が調節される流路開口周りに空気が漏れ出さないように、当該流路開口周りにシール領域が設けられている。このシール領域は、開口周りに設けられたシール部材に対してスライドドアが摺動可能に当接されることによって形成される。

さて、このような車両用空気調和装置では、シール部材との干渉を避けるために、上述の仕切り板に設けられたガイドがシール部材において切り欠かれている。このため、シール領域においては、スライドドアはガイドに案内されるのではなく、シール部材によって案内される。
ところが、ドライバ側とアシスタント側とを独立に制御することができる車両用空気調和装置では、スライドドアを駆動させるピニオンが設けられているシャフト軸を仕切り板に設けられたシャフト挿入孔に嵌合するため、仕切り板とケースに設けられたシール部材のそれぞれの姿勢誤差や寸法誤差に起因して、ガイド表面とシール部材の表面とが僅かにずれ、これによってスライドドアがシール領域にて本来の軌道から僅かに変位する場合がある。ここで、スライドドアをラックアンドピニオン機構により移動する場合には、スライドドアの変位によって、ラックとピニオンとが僅かに離間する場合がある。
このようにラックとピニオンとが僅かに離間しても、シール領域におけるシール性は十分に確保できる。しかしながら、ラックとピニオンとの間の隙間が増大すると、バックラッシュが大きくなり、ラックとピニオンとがぶつかり合う音が増大し、騒音が大きくなる。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ケース内部の空間を分割する仕切り板に設けられたガイドに沿って、スライドドアをラックアンドピニオン機構によって移動する車両用空気調和装置において、スライドドアの変位を抑止してラックアンドピニオン機構から発せられる騒音を低減することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
第１の発明は、車室内に向けて流れる調和空気の通路を形成するケースと、上記ケース内部の空間を分割する仕切り板と、上記ケース内の通路を遮蔽する方向に摺動するスライドドアと、上記スライドドアに設けられたラックギアと、上記ラックギアと噛合して回転することでスライドドアを移動させるピニオンギアと、を有する車両用空気調和装置において、上記仕切り板が上記スライドドアの端部を摺動可能に支持するガイドを有し、上記ケースがシール部材を有し、上記スライドドアと上記シール部材とが摺動可能に対向配置されることで形成されるシール領域には補助ガイドが配置されているという構成を採用する。
第２の発明は、上記第１の発明において、上記ケースが複数の分割パーツを組み合わせることで形成され、上記仕切り板が上記分割パーツに狭持されることで固定され、上記補助ガイドが上記仕切り板に一体に形成されると共に、上記シール部材に挟まれていという構成を採用する。
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記補助ガイドが、上記仕切り板が有する上記ケースに対して嵌合される嵌合部と一体的に形成されているという構成を採用する。
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記スライドドアの移動方向に配列される複数のシール部材を備え、配列方向の端部を除く中央部に配置されたシール部材にて形成される上記シール領域に上記補助ガイドが設けられているという構成を採用する。

本発明によれば、スライドドアとシール部材とが摺動可能に対向配置されるシール領域において、スライドドアが補助ガイドによって案内されることとなる。この補助ガイドは、スライドドアの案内を専用機能とするものであるため、本来の機能がスライドドアの案内ではないシール部材と比較すれば、スライドドアのスムーズな案内に特化して形状設定を行うことができる。このため、従来シール部材のみでスライドドアを案内していた領域の少なくとも一部に補助ガイドを設置することで、シール部材の姿勢誤差や寸法誤差に起因するスライドドアの意図しない変位を確実に低減させることができる。
したがって、本発明によれば、ケース内部の空間を分割する仕切り板に設けられたガイドに沿って、スライドドアをラックアンドピニオン機構によって移動する車両用空気調和装置において、スライドドアの変位を抑止してラックとピニオンとが離間することを抑止し、ラックアンドピニオン機構から発せられる騒音を低減することが可能となる。

本発明の一実施形態における車両用空気調和装置の概略構成を示す断面図である。 スライドドア装置を省略して図１における領域αを示した模式図である。 図２（ａ）における領域βの斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る車両用空気調和装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１の概略構成を示す断面図である。なお、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１は、ケース１の内部がセンタープレート２（仕切り板）によって２つに分割されており、各分割領域の内部は対称な同一構成となっている。そして、図１においては、その分割領域の一方について図示している。

本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１は、車両に搭載されて、車室内に調和空気を供給するためのものであり、図１に示すように、ケース１と、センタープレート２と、エバポレータ３と、スライドドア装置４と、ヒータコア５と、デフロスタ吹出口用モードダンパ６と、フェイス吹出口用モードダンパ７と、フット吹出口用モードダンパ８とを備えている。

ケース１は、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１の外形を形作り、エバポレータ３が設置される冷却流路１ａと、ヒータコア５が設置される加熱流路１ｂと、冷風と暖風とが混合されて調和空気とされる混合部１ｃとを内部に有する。また、ケース１には、外部に露出すると共に混合部１ｃと接続される複数の吹出口（デフロスタ吹出口１ｄ、フェイス吹出口１ｅ及びフット吹出口１ｆ）が設けられている。
デフロスタ吹出口１ｄは、ウィンドウに対して調和空気を供給するための開口である。また、フェイス吹出口１ｅは、乗員に向けて調和空気を供給するための開口である。また、フット吹出口１ｆは、乗員の足元に向けて調和空気を供給するための開口である。

また、ケース１の内部には、図１に示すように、ヒータコア５が設置される加熱流路１ｂから混合部１ｃに暖風を供給する暖風用開口１ｇと、エバポレータ３が設置される冷却流路１ａから混合部１ｃに冷風を供給する冷風用開口１ｈと、冷却流路１ａから加熱流路１ｂに冷風を供給する加熱用開口１ｉとが設けられている。

また、ケース１は、ドライバ側とアシスタント側とに分割されており、ドライバ側パーツ１Ａ（分割パーツ）とアシスタント側パーツ１Ｂ（分割パーツ）とが組み立てられることにより構成されている（図２参照）。
さらに、ケース１は、スライドドア装置４が備えるスライドドア４ａのスライド方向に配列された３つのシール部材１１〜１３を備えている。そして、シール部材１１とシール部材１２との間に冷風用開口１ｈが設けられており、シール部材１２とシール部材１３との間に加熱用開口１ｉが設けられている。
これらのシール部材１１〜１３は、スライドドア４ａと摺動可能に当接するものであり、スライドドア４ａが当接することによって、空気の漏出を抑止するためのシール領域Ｒ１〜Ｒ３を形成するものである。

センタープレート２は、ケース１の内部を、ドライバ側の領域とアシスタント側の領域との２つの領域に略等分に分割するものである。
図２は、スライドドア装置４を省略して図１における領域αを示した模式図であり、（ａ）が図１と同一方向から見た断面図であり、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ線矢視図である。また、図３は、図２（ａ）における領域βの斜視図である。
そして、これらの図に示すように、センタープレート２は、スライドドア装置４のスライドドア４ａを案内するためのガイド２ａを備えている。図２（ａ）に示すように、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１は、ガイド２ａとして、空気の流れ方向の上流側に配置される上流側ガイド２ｂと、空気の流れ方向の下流側に配置される下流側ガイド２ｃとを備えている。これらの上流側ガイド２ｂと下流側ガイド２ｃとは、ケース１の内部に設けられた冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉとに沿って弓形に湾曲して対向配置されている。そして、下流側ガイド２ｃは、シール部材１１〜１３との干渉を避けるために、シール部材１１〜１３が存在する箇所では切り欠かれている。
なお、センタープレート２と対向するケース１の内壁には図示しないガイドが設けられており、スライドドア装置４のスライドドア４ａは、一端をガイド２ａに挟まれ、他端をケース１の内壁に設けられたガイドに挟まれて摺動することで案内される。

また、センタープレート２は、図２（ｂ）に示すように、ケース１を構成するドライバ側パーツ１Ａとアシスタント側パーツ１Ｂとに挟まれて固定されている。
このセンタープレート２は、図２及び図３に示す嵌合ピン２ｄ（嵌合部）を有している。また、シール部材１２には、センタープレート２の嵌合ピン２ｄを嵌合するための嵌合穴１ｊが設けられている。さらにセンタープレート２には不図示の嵌合ピンが設けられ、ケース１には不図示の嵌合穴が複数設けられ、これらの嵌合ピンが嵌合穴に嵌合されることによってセンタープレート２がケース１に固定されている。

そして、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１では、図２及び図３に示すように、シール部材１２には、センタープレート２と一体的に形成される補助ガイド１０が設けられている。
補助ガイド１０は、スライドドア４ａとシール部材１２とによって形成されるシール領域Ｒ２でスライドドア４ａを案内するものである。
この補助ガイド１０は、センタープレート２に設けられる下流側ガイド２ｃをシール部材１２で切欠くことなく連続させた場合に、下流側ガイド２ｃと重なる位置に配置されている。そして、補助ガイド１０は、図２及び図３に示すように、センタープレート２が備える嵌合ピン２ｄと一体成型されており、ドライバ側パーツ１Ａとアシスタント側パーツ１Ｂとに挟まれてシール部材１２に固定されている。
なお、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１においては、上述のようにスライドドア４ａの移動方向に複数のシール部材（シール部材１１〜１３）が配列され、配列方向の中央部に配置されたシール部材１２によって形成されるシール領域Ｒ２に補助ガイド１０が設けられている。

エバポレータ３は、車両に搭載される冷凍サイクルの一部であり、冷却流路１ａの内部に配置されている。このエバポレータ３は、不図示のブロワにより冷却流路１ａ内に供給された空気を冷却して冷風を生成する。

スライドドア装置４は、エバポレータ３の下流側に配置されており、エバポレータ３にて生成された冷風の加熱流路１ｂへの供給量を調節するものである。より詳細には、スライドドア装置４は、冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉとの間でスライド可能とされたスライドドア４ａと、当該スライドドア４ａを駆動するためのラックアンドピニオン機構４ｂを備えている。

ラックアンドピニオン機構４ｂは、スライドドア４ａをスライドさせるための機構であり、不図示のモータから動力を伝達されることによって回転駆動するピニオンと、当該ピニオンの回転動力を直線動力に変換してスライドドア４ａに伝達するラックとを備えている。
そして、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１において、ラックアンドピニオン機構４ｂのラックは、スライドドア４ａと一体的に形成されている。

ヒータコア５は、加熱流路１ｂの内部に配置されており、加熱用開口１ｉを介して供給される冷風を加熱することによって暖風を生成するものである。

デフロスタ吹出口用モードダンパ６は、デフロスタ吹出口１ｄの開閉を行うダンパであり、ケース１内で回動可能に構成されている。
フェイス吹出口用モードダンパ７は、フェイス吹出口１ｅの開閉を行うダンパであり、ケース１内において回動可能に構成されている。
フット吹出口用モードダンパ８は、フット吹出口１ｆの開閉を行うダンパであり、ケース１内において回動可能に構成されている。

なお、スライドドア装置４と、デフロスタ吹出口用モードダンパ６と、フェイス吹出口用モードダンパ７と、フット吹出口用モードダンパ８とは、不図示のモータから動力が供給される。

このような構成を有する本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１によれば、スライドドア装置４によって冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉが両方とも開口されているとすると、冷却流路１ａに供給された空気がエバポレータ３によって冷却されることで冷風とされ、この冷風の一部が加熱流路１ｂに供給される。
そして、加熱流路１ｂでヒータコア５によって加熱されることで生成された暖風が暖風用開口１ｇから混合部１ｃに供給され、加熱流路１ｂに供給されなかった冷風が冷風用開口１ｈから混合部１ｃに供給される。
混合部１ｃに供給された冷風と暖風とは混合されて温調空気とされ、デフロスタ吹出口１ｄ、フェイス吹出口１ｅ及びフット吹出口１ｆのうち開口されているいずれかから車室内に供給される。
なお、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１では、ケース１内部がセンタープレート２で分割されて形成されたドライバ側の領域とアシスタント側の領域の各々で、スライドドア４ａを独立させて移動させることができるように構成されている。このため、ドライバとアシスタントとに向けて異なる温度の温調空気を供給することができる。

ここで、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１においては、スライドドア４ａとシール部材１２とが摺動可能に対向配置されることで形成されるシール領域Ｒ２にはスライドドア４ａを案内する補助ガイド１０が配置されている。
つまり、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１によれば、スライドドア４ａとシール部材１２とが摺動可能に対向配置されるシール領域Ｒ２において、スライドドア４ａが補助ガイド１０によって案内されることとなる。この補助ガイド１０は、スライドドア４ａの案内を専用機能とするものであるため、本来の機能がスライドドア４ａのガイドではないシール部材１２と比較すれば、スライドドア４ａのスムーズな案内に特化して形状設定を行うことができる。このように、従来シール部材１２のみでスライドドア４ａを案内していた領域（シール領域Ｒ２）の少なくとも一部に補助ガイド１０を設置することで、シール部材１２の姿勢誤差や寸法誤差に起因するスライドドア４ａの意図しない変位を確実に低減させることができる。
したがって、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１によれば、ケース１内部の空間を分割するセンタープレート２に設けられたガイド２ａに沿って、スライドドア４ａをラックアンドピニオン機構４ｂによって移動する車両用空気調和装置において、スライドドア４ａの変位を抑止してラックとピニオンとが離間することを抑止し、ラックアンドピニオン機構４ｂから発せられる騒音を低減することが可能となる。

また、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１においては、補助ガイド１０はセンタープレート２に一体的に形成され、ケース１を構成するドライバ側パーツ１Ａとアシスタント側パーツ１Ｂとに挟まれてシール部材１２に固定されている。そして、補助ガイド１０の表面がシール部材１２の表面とほぼ同一面となるように構成されている。
このため、センタープレート２に設けられたシャフト孔２ｅと補助ガイド１０の間の寸法はセンタープレート２を成形するための金型の調整を行うだけで誤差の調整が可能になる。そのため、センタープレートとケース双方の誤差を考慮しなければならない従来の構造に比べ、ラックとピニオンが離間することを防ぎつつ、シール領域において十分なシール性を確保することが容易になる。

また、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１においては、補助ガイド１０が、センタープレート２が有するケース１に対して嵌合される嵌合ピン２ｄと一体的に形成されている。
このため、補助ガイド１０は、ケース１と強固に固定することが可能となり、センタープレート２と一部しか接続されないがために強度不足に陥る不安を解消することができる。

また、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１においては、スライドドア４ａの移動方向に配列される複数のシール部材１１〜１３を備え、配列方向の端部を除く中央部に配置されたシール部材１２にて形成されるシール領域Ｒ２に補助ガイド１０が設けられている。
配列方向の端部のシール部材１１，１３は、ケース１の内壁と接続される領域が多く強度が高いため姿勢誤差や寸法誤差が小さい。これに対して、配列方向の中央部のシール部材１２は、ケース１の内壁と接続される領域が少なく強度が低いため姿勢誤差や寸法誤差が大きくなりやすい。
このため、配列方向の中央部のシール部材１２に補助ガイド１０を設けることによって、効率的にスライドドア４ａの変位を抑えることが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

上記実施形態においては、補助ガイド１０がセンタープレート２の嵌合ピン２ｄに一体成型され、ケース１を構成するドライバ側パーツ１Ａとアシスタント側パーツ１Ｂとに挟まれてシール部材１２に固定される構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、補助ガイドが仕切り板以外の部材に取り付けられる構成や、シール部材に嵌合穴を設けて当該嵌合穴に補助ガイドを取り付けて固定する構成を採用することも可能である。

また、上記実施形態においては、シール部材が３つ配列された構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、シール部材がさらに多数配列された構成を採用することも可能である。

また、上記実施形態においては、本発明の嵌合部が嵌合ピン２ｄである構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ピン形状以外の嵌合部を本発明の嵌合部として用いることができる。

Ｓ１……車両用空気調和装置、１……ケース、１Ａ……ドライバ側パーツ（分割パーツ）、１Ｂ……アシスタント側パーツ（分割パーツ）、１１〜１３……シール部材、２……センタープレート（仕切り板）、２ａ……ガイド、２ｂ……上流側ガイド、２ｃ……下流側ガイド、２ｄ……嵌合ピン（嵌合部）、２ｅ……シャフト孔、４……スライドドア装置、４ａ……スライドドア、１０……補助ガイド、Ｒ１〜Ｒ３……シール領域

Claims (4)

1. 車室内に向けて流れる調和空気の通路を形成するケースと、
   前記ケース内部の空間を分割する仕切り板と、
   前記ケース内の通路を遮蔽する方向に摺動するスライドドアと、
   前記スライドドアに設けられたラックギアと、
   前記ラックギアと噛合して回転することでスライドドアを移動させるピニオンギアと、
   を有する車両用空気調和装置において、
   前記仕切り板は前記スライドドアの端部を摺動可能に支持するガイドを有し、
   前記ケースはシール部材を有し、
   前記スライドドアと前記シール部材とが摺動可能に対向配置されることで形成されるシール領域には補助ガイドが配置されている
   ことを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 前記ケースは複数の分割パーツを組み合わせることで形成され、
   前記仕切り板は前記分割パーツに狭持されることで固定され、
   前記補助ガイドは前記仕切り板に一体に形成されると共に、前記シール部材に挟まれている
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用空気調和装置。
3. 前記補助ガイドは、前記仕切り板が有する前記ケースに対して嵌合される嵌合部と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の車両用空気調和装置。
4. 前記スライドドアの移動方向に配列される複数のシール部材を備え、配列方向の端部を除く中央部に配置されたシール部材にて形成される前記シール領域に前記補助ガイドが設けられていることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の車両用空気調和装置。

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