JP2014189143A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両用空気調和装置において、複雑な機構を採用することなく、スライドドアにおける高いシール性を長期間に亘り維持可能とする。
【解決手段】スライドドアが、空気の流れを遮蔽する遮蔽板21と、遮蔽板21のスライドドア20の移動方向の両端に設けられるシール部23とを備え、ケースは、開口の上流側にスライドドアの移動方向に延在して設けられると共にスライドドアを案内するガイド部と2jと、スライドドアの遮蔽板21が開口を閉塞するときにシール部23がスライドドアの移動方向から突き当てられるシール面2iとを備える。
【選択図】図3

Description

本発明は、車両用空気調和装置に関するものである。
車両用空気調和装置は、温度等が調整された調和空気を車室内に供給するためのものである。この車両空気調和装置は、内部に空気の流路を有するケースと、空気流路の途中に配置されるヒータコアやエバポレータとを備えている。このような車両空気調和装置は、外部から供給される空気の温度や湿度をヒータコアやエバポレータで調節し、この調節した空気を調和空気として車室内に供給する。
一般的に、車両用空気調和装置は、ケースの内部にケースと一体化されたフレームを備えている。このフレームは、空気が通過する開口を形成している。例えば、車両用空気調和装置には、エバポレータによって冷却された空気をヒータコアに供給するための加熱用開口や、ヒータコアをバイパスさせるための冷風用開口が形成されている。このような車両用空気調和装置では、加熱用開口と冷風用開口とを通過する空気の割合が調節されることによって調和空気の温度が調節される。
加熱用開口と冷風用開口とを通過する空気の割合は、隣り合って配置される加熱用開口と冷風用開口との開口割合を、スライドドアを移動させて変更することで調節される。このようなスライドドアとフレームの開口が形成される壁面との間には僅かながら隙間が生じる。このような隙間が生じると、スライドドアによって開口を完全に閉鎖している状態であっても、この隙間から僅かな空気漏れが生じる。このような空気漏れを防止するために、例えば、特許文献1では、スライドドアのフレーム側にシール部を配置し、このシール部をフレームに対して摺動させることにより上記隙間をなくしている。また、特許文献1では、スライドドアをスライドさせるためのピニオンに対して高歯を設け、この高歯が、スライドドアが開口を閉鎖する位置においてスライドドアをフレームの壁面に押さえつけることで隙間の発生を抑制している。
特開平10−278544号公報
しかしながら、シール部とフレームとがスライドドアの移動の度に摺動を繰り返すと、シール部の摩耗等により、高いシール性を長期間維持することが難しい。また、ピニオンに対して高歯を設ける場合には、ピニオンの形状が複雑となる。また、スライドドアが開口を閉鎖する位置にある場合にスライドドアに高歯が当たるようにする必要があり、また移動途中において高歯がスライドドアに当たらないようにする必要がある。このためピニオンの大きさや高歯の位置が制限されることになり、さらには車両用空気調和装置の組立て時にピニオンの回転角度を気にしながら作業を行う必要が生じる。
また、特許文献2には、スライドドアの一端部を移動方向からケースの内壁面に対して押し付けることによってシール性を確保する構成を採用している。このような特許文献2では、スライドドアの一端部側のみがケースの内壁面に対して押し付けられていることから、反対側の端部側がシールされておらず、当該端部側から空気が漏出する可能性が高い。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、車両用空気調和装置において、複雑な機構を採用することなく、スライドドアにおける高いシール性を長期間に亘り維持可能とすることを目的とする。
本願発明は、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、送風機と、前記送風機から供給された空気が通過する開口を有するケースと、前記開口の開口割合を調節するスライドドアとを有する車両用空気調和装置であって、前記スライドドアの移動方向に複数の開口が並んで配置され、前記スライドドアが、前記空気の流れを遮蔽する遮蔽板と、前記遮蔽板の前記スライドドアの移動方向の両端に設けられるとともに、前記遮蔽板よりも送風方向下流側に突出して形成されるシール部とを備え、前記ケースが、前記開口の上流側あるいは下流側に前記スライドドアの移動方向に延在して設けられると共に前記スライドドアを案内するガイド部と、前記開口のスライドドアの移動方向の両端に設けられるとともに、前記スライドドアの前記遮蔽板が前記開口を閉塞するときに前記シール部が前記スライドドアの移動方向から突き当てられるシール面とを備え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、前記シール部が、エラストマからなり、底部が空気の流れの下流側を向くとともに、一端部が前記遮蔽板端部に接続し、他端部が前記遮蔽板よりも前記スライドドアの移動方向外側に位置する断面V字状の形状を有するという構成を採用する。
第3の発明は、上記第2の発明において、前記シール部は、前記空気の流れを受けて両端が開く方向に変形することを防止する規制リブをV字状の谷部内に備えるという構成を採用する。
第4の発明は、上記第1の発明において、前記シール部は、前記遮蔽板の前記スライドドアの移動方向の両端部が空気の流れ方向下流側に向けて延在するシール板部と、前記シール板部の両面に取り付けられると共に前記シール面と当接することによって圧縮される多孔質材からなるという構成を採用する。
本発明では、スライドドアの移動方向の両端にシール部が設けられ、スライドドアの遮蔽板が開口を閉塞するときに、これらのシール部がケースに設けられたシール面に対してスライドドアの移動方向から突き当てられる。このような本発明によれば、スライドドアが開口を閉塞するときに、スライドドアの両端側がシールされるため、高いシール性を確保することができる。
また、本発明によれば、スライドドアの両端側でのシールは、シール部がシール面に対してスライドドアの移動方向から突き当てられることによって行われる。このため、スライドドアを移動させるときにシール部がケースに対して摺動することがなく、シール部等の摩耗を防止することができるため、長期間に亘り高いシール性を維持することができる。
また、本発明によれば、スライドドアを移動させる機構(例えばピニオン)やその機構の制御を複雑化しなくとも、容易にスライドドアにおけるシールを行うことができる。このため、複雑な機構を採用する必要がない。
このように、本発明によれば、車両用空気調和装置において、複雑な機構を採用することなく、スライドドアにおける高いシール性を長期間に亘って維持することが可能となる。
本発明の一実施形態である車両用空気調和装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態である車両用空気調和装置が備えるスライドドアの外観図であり、(a)が内面側を見た斜視図であり、(b)が外面側を見た斜視図であり、(c)が側面図である。 本発明の一実施形態である車両用空気調和装置が備えるシール面の近傍を模式的に拡大する拡大図であり、(a)が中間上側シール面の近傍を拡大した図であり、(b)が下側シール面の近傍を拡大した図である。 本発明の一実施形態である車両用空気調和装置の変形例が備えるスライドドアの斜視図である。
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1の概略構成を示す縦断面図である。この図に示すように、車両用空気調和装置1は、ケース2と、フレーム3と、エアミックスダンパ装置4と、エバポレータ5と、ヒータコア6と、切替用モードダンパ7と、ヒート吹出口用モードダンパ8と、送風機9とを備えている。
ケース2は、本実施形態の車両用空気調和装置1の外形を形作り、エバポレータ5が設置される冷却流路2aと、ヒータコア6が設置される加熱流路2bと、冷風(空気の流れ)と暖風(空気の流れ)とが混合されて調和空気とされる混合部2cとを内部に有する。また、ケース2には、外部に露出すると共に混合部2cと接続される複数の吹出口(デフロスタ吹出口2d、ベント吹出口2e及びヒート吹出口2f)が設けられている。
デフロスタ吹出口2d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、ベント吹出口2eは、乗員の顔に対して調和空気を供給するための開口である。また、ヒート吹出口2fは、乗員の足元に対して調和空気を供給するための開口である。また、ケース2は、ヒータコア6が設置される加熱流路2bから混合部2cに暖風を供給する暖風用開口2gを内部に有している。さらに、このケース2には、エバポレータ5の上流側に送風用開口2hが設けられており、この送風用開口2hからケース2の内部に送風機9から空気が送り込まれる。
また、ケース2は、図1に示すように、後述する冷風用開口3aの上部、後述する加熱用開口3bの下部及びこれらの冷風用開口3aと加熱用開口3bとの間にシール面2iが設けられている。冷風用開口3aの上部に設けられたシール面2i(以下、上側シール面2i1と称する)は、後述のスライドドア20の移動方向に対して直交するように下方に向けられている。冷風用開口3aと加熱用開口3bとの間には2つのシール面2iが設けられており、このうち上側のシール面2i(以下、中間上側シール面2i2と称する)は、スライドドア20の移動方向に対して直交するように上方に向けられている。すなわち、冷風用開口3aを上下方向から挟むようにして、上側シール面2i1と中間上側シール面2i2とが配置されている。
これらの上側シール面2i1と中間上側シール面2i2とは、スライドドア20が冷風用開口3aを閉塞するときに、スライドドア20の後述するシール部23がスライドドア20の移動方向から当接される部位である。
冷風用開口3aと加熱用開口3bとの間に設けられたシール面2iのうち下側のシール面2i(以下、中間下側シール面2i3と称する)は、スライドドア20の移動方向に対して直交するように下方に向けられている。また、加熱用開口3bの下部に設けられたシール面(以下、下側シール面2i4と称する)は、スライドドア20の移動方向に対して直交するように上方に向けられている。すなわち、加熱用開口3bを挟むようにして、中間下側シール面2i3と下側シール面2i4とが配置されている。
これらの中間下側シール面2i3と下側シール面2i4とは、スライドドア20が加熱用開口3bを閉塞するときに、スライドドア20のシール部23がスライドドア20の移動方向から当接される部位である。
また、ケース2は、冷風用開口3aと加熱用開口3bとの上流側に配置されるガイドレール2jを備えている。このガイドレール2jは、スライドドア20の移動方向に延在するようにケース2の内壁に対して設けられており、上下方向の中央が空気の流れの下流側に膨出するように湾曲されている。このガイドレール2jは、スライドドア20の側端部が摺動可能に嵌合されており、冷風用開口3aと加熱用開口3bに沿ってスライドドア20を案内する。
フレーム3は、ケース2の一部としてケース2の内部に設けられている。エバポレータ5が設置される冷却流路2aから混合部2cに冷風を供給する冷風用開口3a(開口)と、冷却流路2aから加熱流路2bに冷風を供給する加熱用開口3b(開口)とをケース2の内部に形成している。これらの冷風用開口3aと加熱用開口3bとは、冷風用開口3aが上側となり加熱用開口3bが下側となるように上下方向に並んで配置されており、エバポレータ5で冷やされた空気が通過する。
エアミックスダンパ装置4は、エバポレータ5の下流側に配置されており、エバポレータ5にて生成された冷風の加熱流路2bへの供給量を調節するものである。このエアミックスダンパ装置4は、冷風用開口3aと加熱用開口3bとの間でスライド可能とされたスライドドア20と、当該スライドドア20を駆動するためのラックアンドピニオン機構4aを備えている。
図2は、スライドドア20の外観図であり、(a)が内面側を見た斜視図であり、(b)が外面側を見た斜視図であり、(c)が側面図である。
これらの図に示すように、スライドドア20は、遮蔽板21と、ガイド部22と、シール部23とを備えている。
遮蔽板21は、湾曲された樹脂製の板材である。この遮蔽板21は、所定の円弧の内側に沿って湾曲される内面21aと、この円弧の外側に沿って湾曲される外面21bとを有している。これらの内面21aと外面21bとは、同一の円弧の内側と外側とに沿って湾曲されていることから、平行に湾曲されている。なお、内面21aはエバポレータ5側に向けられ、外面21bはヒータコア6側に向けられている。
ガイド部22は、遮蔽板21の側部の各々に設けられており、フレーム3に設けられたガイドレール2jに嵌合される部位である。このガイド部22は、遮蔽板21の内面21a側に形成される湾曲された第1リブ22aと、遮蔽板21の外面21b側に形成される湾曲された第2リブ22bと、これらの第1リブ22aと第2リブ22bとによって形成されるガイド溝22cとを備えている。また、ガイド溝22cの曲率がガイドレール2jの曲率と同一となるように、第1リブ22aと第2リブ22bとは湾曲されている。このようなガイド部22は、ガイド溝22cがガイドレール2jに嵌合されることによって、ガイドレール2jに対してスライド可能に接続されている。また、このようなガイド部22によって、遮蔽板21は、ケース2に対してスライド可能に支持されている。これにより、ガイド溝22cとガイドレール2jとの間はラビリンス形状になるため、スライドドア20の側部においては別途シール部材でシールしなくても空気が抜けることはない。
シール部23は、遮蔽板21のスライドドア20の移動方向の両端に設けられている。これらのシール部23は、遮蔽板21の両端の全域に延在して設けられており、エラストマからなると共に、底部231が空気の流れの下流側に向くと共にこの下流側に突出した断面V字状の形状とされている。さらに、シール部23は、空気の流れを上流側から受けたときに両方の端部232(両端)が開くように変形することを防止するための規制リブ233をV字の谷部内に備えている。
これらのシール部23のうち、図1において上側に配置されるシール部23(以下、上側シール部23aと称する)は、遮蔽板21が加熱用開口3bを閉塞するときに、図3(a)に示すように、上方に向けられた中間上側シール面2i2に対してスライドドア20の移動方向から突き当てられる。また、図1において下側に配置されるシール部23(以下、下側シール部23bと称する)は、遮蔽板21が加熱用開口3bを閉塞するときに、図3(b)に示すように、上方に向けられた下側シール面2i4に対してスライドドア20の移動方向から突き当てられる。なお、図3(a)において、ピニオン4bは省略している。
また、上側シール部23aは、遮蔽板21が冷風用開口3aを閉塞するときには、下方に向けられた上側シール面2i1に対してスライドドア20の移動方向から突き当てられる。また、下側シール部23bは、遮蔽板21が冷風用開口3aを閉塞するときには、下方に向けられた中間下側シール面2i3に対してスライドドア20の移動方向から突き当てられる。
図1に戻り、ラックアンドピニオン機構4aは、スライドドア20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4b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20に伝達するラック4c(図2参照)とを備えている。なお、ラックアンドピニオン機構4aのラック4cは、スライドドア20と一体的に形成されている。
エバポレータ5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2aの内部に配置されている。このエバポレータ5は、送風機9により冷却流路2a内に供給された空気を冷却して冷風を生成する。ヒータコア6は、加熱流路2bの内部に配置されており、加熱用開口3b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。
切替用モードダンパ7は、デフロスタ吹出口2dの開閉とベント吹出口2eの開閉とを行うダンパであり、ケース2内において回動可能に構成されている。ヒート吹出口用モードダンパ8は、ヒート吹出口2fの開閉を行うダンパであり、ケース2内において回動可能に構成されている。送風機9は、ケース2の冷却流路2aと接続されており、内気あるいは外気を、送風用開口2hを介して冷却流路2aに供給する。
なお、エアミックスダンパ装置4と、切替用モードダンパ7と、ヒー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。
このように構成された車両用空気調和装置1においては、エアミックスダンパ装置4によって冷風用開口3aと加熱用開口3bが両方とも開口されているとすると、冷却流路2aに供給された空気がエバポレータ5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2bに供給される。そして、加熱流路2bでヒータコア6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2gから混合部2cに供給され、加熱流路2bに供給されなかった冷風が冷風用開口3aから混合部2cに供給される。混合部2c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2d、ベント吹出口2e及びヒート吹出口2f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。
以上のような本実施形態の車両用空気調和装置1においては、スライドドア20の移動方向の両端にシール部23(上側シール部23a及び下側シール部23b)が設けられ、スライドドア20の遮蔽板21が冷風用開口3aを閉塞するときに、上側シール部23aがケース2に設けられた上側シール面2i1に対してスライドドア20の移動方向から突き当てられ、下側シール部23bがケース2に設けられた中間下側シール面2i3にスライドドア20の移動方向から突き当てられる。また、スライドドア20の遮蔽板21が加熱用開口3bを閉塞するときに、上側シール部23aがケース2に設けられた中間上側シール面2i2にスライドドア20の移動方向から突き当てられ、下側シール部23bがケース2に設けられた下側シール面2i4にスライドドア20の移動方向から突き当てられる。このような本実施形態の車両用空気調和装置1によれば、スライドドア20が冷風用開口3aあるいは加熱用開口3bを閉塞するときに、スライドドア20の両端側が確実にシールされるため、高いシール性を確保することができる。
また、本実施形態の車両用空気調和装置1によれば、スライドドア20の両端側でのシールは、シール部23(上側シール部23a及び下側シール部23b)がシール面2iに対してスライドドア20の移動方向から突き当てられることによって行われる。このため、スライドドア20を移動させるときにシール部23がケース2に対して摺動することがなく、シール部23等の摩耗を防止することができるため、長期間に亘り高いシール性を維持することができる。
また、本実施形態の車両用空気調和装置1によれば、スライドドア20を移動させる機構(例えばピニオン)やその機構の制御を複雑化しなくとも、容易にスライドドア20におけるシールを行うことができる。このため、複雑な機構を採用する必要がない。
このように、本実施形態の車両用空気調和装置1によれば、複雑な機構を採用することなく、スライドドア20における高いシール性を長期間に亘り維持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1においては、シール部23が、エラストマからなり、底部が空気の流れの下流側に向いた断面V字状の形状を有する。このような本実施形態の車両用空気調和装置1によれば、スライドドア20の移動方向側であれば、どちらの方向からでもシール部23に容易に当接することができる。したがって、冷風用開口3aと加熱用開口3bのどちらを閉塞する場合であっても、確実にシール部23をシール面2iに突き当てることができ、シール性を向上させることができる。また、シール部23が底部231を下流側に向け、端部232の一方が遮蔽板21よりも移動方向外側へ位置する断面V字とされていることから、シール部23が空気の流れを受けることにより、シール部23の端部232が僅かながら開くことになる。このため、シール部23の端部がより強くシール面2iに押し付けられ、シール性がさらに向上する。ただし、本実施形態の車両用空気調和装置1においては、シール部23の端部232が開きすぎることを防止するための規制リブ233が設けられている。このため、シール部23の端部232が必要以上に開き、シール部23の形状が崩れることを防止することができる。
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、本発明の趣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。
例えば、上記実施形態においては、シール部23が、エラストマからなり、底部が空気の流れの下流側に向いた断面V字状の形状を有するという構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図4に示すように、遮蔽板21のスライドドア20の移動方向の両端部に空気の流れ方向下流側に向けて延在するシール板部21cを形成し、このシール板部21cの両面に対してシール面2iに突き当てられる多孔質体24を取り付けても良い。このような多孔質体24としては、例えば、スポンジ等の多孔質材により形成することができる。このような場合には、シール板部21cと多孔質体24によってシール部が形成される。このような構成を採用することにより、シール部がシール面2iに当たるときの打突音を低減することが可能となる。
また、上記実施形態においては、ガイドレール2jが冷風用開口3a及び加熱用開口3bの上流側に配置され、スライドドア20が冷風用開口3a及び加熱用開口3bの上流側で移動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、ガイドレール2jが冷風用開口3a及び加熱用開口3bの下流側に配置され、スライドドア20が冷風用開口3a及び加熱用開口3bの下流側で移動され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、1つのスライドドアを備える車両用空気調和装置について説明した。しかしながら、車両用空気調和装置のなかには、ケース内部が運転席側と助手席側とに分割され、2つのスライドドアにて運転席側と助手席側との温度を独立して調節するものもある。本発明の車両用空気調和装置は、このような2つのスライドドアを備える車両用空気調和装置に適用することも可能である。
1……車両用空気調和装置、2……ケース、2a……冷却流路、2b……加熱流路、2c……混合部、2d……デフロスタ吹出口、2e……ベント吹出口、2f……ヒート吹出口、2g……暖風用開口、2h……送風用開口、2i……シール面、2i1……上側シール面、2i2……中間上側シール面、2i3……中間下側シール面、2i4……下側シール面、2j……ガイドレール(ガイド部)、3……フレーム、3a……冷風用開口、3b……加熱用開口、4……エアミックスダンパ装置、4a……ラックアンドピニオン機構、4b……ピニオン、4c……ラック、5……エバポレータ、6……ヒータコア、7……切替用モードダンパ、8……ヒート吹出口用モードダンパ、9……送風機、20……スライドドア、21……遮蔽板、21a……内面、21b……外面、21c……シール板部、両端部、22……ガイド部、22a……第1リブ、22b……第2リブ、22c……ガイド溝、23……シール部、23a……上側シール部、23b……下側シール部、24……多孔質体、231……底部、232……端部、233……規制リブ

Claims (4)

  1. 送風機と、前記送風機から供給された空気が通過する開口を有するケースと、前記開口の開口割合を調節するスライドドアとを有する車両用空気調和装置であって、
    前記スライドドアの移動方向に複数の開口が並んで配置され、
    前記スライドドアは、
    前記空気の流れを遮蔽する遮蔽板と、
    前記遮蔽板の前記スライドドアの移動方向の両端に設けられるとともに、前記遮蔽板よりも送風方向下流側に突出して形成されるシール部と
    を備え、
    前記ケースは、
    前記開口の上流側あるいは下流側に前記スライドドアの移動方向に延在して設けられると共に前記スライドドアを案内するガイド部と、
    各前記開口のスライドドアの移動方向の両端に設けられるとともに、前記スライドドアの前記遮蔽板が前記開口を閉塞するときに前記シール部が前記スライドドアの移動方向から突き当てられるシール面と
    を備える
    ことを特徴とする車両用空気調和装置。
  2. 前記シール部は、エラストマからなり、底部が空気の流れの下流側を向くとともに、一端部が前記遮蔽板端部に接続し、他端部が前記遮蔽板よりも前記スライドドアの移動方向外側に位置する断面V字状の形状を有す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. 前記シール部は、前記空気の流れを受けて両端が開く方向に変形することを防止する規制リブをV字状の谷部内に備える請求項2記載の車両用空気調和装置。
  4. 前記シール部は、前記遮蔽板の前記スライドドアの移動方向の両端部が空気の流れ方向下流側に向けて延在するシール板部と、前記シール板部の両面に取り付けられると共に前記シール面と当接することによって圧縮される多孔質材からなる
    ことを特徴とする請求項1記載の車両用空気調和装置。
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