JP2014198488A - 車両用空調装置の内外気切換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内外気切換のためのスライドドアを採用することで小型化を図りつつ、ゴミや埃等の塵埃がスライドドアのスライド駆動部（駆動歯車とラックとの間）へ噛み込むのを抑制できる車両用空調装置の内外気切換装置を提供すること。【解決手段】ラックギア２２および駆動歯車２３を有するスライド駆動部２１が送風路（第１送風路２ａ）の外側に設けられていると共に、スライドドア２０のスライド方向におけるラックギア２２の端部においてラックギア２２の歯部２２ａまたは駆動歯車２３を覆うカバー部材２７，２８がスライドドア２０の一側縁部２０ａに設けられるようにしている。【選択図】図５

Description

この発明は、車両用空調装置の内外気切換装置に関するものである。

自動車等の車両では、車室内の空調を行わせるための車両用空調装置が車室前部のインストルメントパネル内に配置されているのが一般的である。この車両用空調装置では、車室内の空気（以下単に、内気と略称）を送風路内に吸い込む内気導入口と、車室外の空気（以下単に、外気と略称）を送風路内に吸い込む外気導入口とを隣接して設けて、内気導入口と外気導入口とを内外気切換ドアで切換開閉することが行われている。

このような車両用空調装置には、内外気切換用の内外気切換ドアをスライドドアとして、このスライドドアをスライド駆動部によって内気導入口と外気導入口との配列方向にスライドさせることにより、上記したように、内気導入口と外気導入口とを切換開閉可能としたものが知られている（例えば特許文献１参照）。

このスライド駆動部は、スライドドアにスライド方向に設けたラックギアと、このラックギアに噛合し且つ駆動モータ等により回転駆動される駆動歯車とを備えたものとされている。そして、駆動モータにより駆動歯車を正転又は逆転させることにより、スライドドアが駆動歯車とラックギアによりスライド方向に進退駆動させられるようになっている。

特開２００５−２９７７９２号公報

しかしながら、上記した駆動歯車およびラックギアが上記送風路内に設けられているため、ゴミや埃等の塵埃がスライド駆動部の駆動歯車の歯部やラックギアの歯部の部分に侵入して噛み込みを生じ易いものであった。しかも、これらの歯部への塵埃等の噛み込み状態によっては、駆動歯車の回転が塵埃等により動きが悪くなり、スライドドアのスライド駆動を円滑に行うことができない虞れがあった。

そこで、この発明は、内外気切換のためのスライドドアを採用することで小型化を図りつつ、ゴミや埃等の塵埃がスライドドアのスライド駆動部（駆動歯車とラックとの間）へ噛み込むのを抑制できる車両用空調装置の内外気切換装置を提供することを目的とするものである。

この目的を達成するため、請求項１の発明は、内気導入口および外気導入口を有する送風路と、前記内気導入口と外気導入口との配列方向にスライドして前記内気導入口と外気導入口との送風路への開度割合を調整するスライドドアと、前記スライドドアをスライド方向にスライド駆動させるスライド駆動部とを備え、前記スライド駆動部は、前記スライドドアに設けられたラックギアと、前記ラックギアの歯部に噛み合う歯部を有する駆動歯車と、前記駆動歯車を回転駆動する駆動部とを備える車両用空調装置の内外気切換装置であって、前記送風路を形成する壁部に前記スライド方向に延びるガイドスリットが形成され、前記スライドドアの側縁部が前記ガイドスリットを通過して前記送風路の外側に配設され、前記スライド駆動部のラックギアを前記スライドの側縁部に設けることにより、前記スライド駆動部が前記送風路の外側に設けられていると共に、前記スライド方向における前記ラックギアの端部において前記ラックギアの歯部または前記駆動歯車を覆うカバー部材が前記スライドドアの側縁部側に設けられていることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用空調装置の内外気切換装置において、前記送風路を形成する壁部の外側に前記スライド方向に延びる駆動部収容室が形成され、前記駆動部収容室内に前記スライド駆動部が配設されていることを特徴とする。

さらに、請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の車両用空調装置の内外気切換装置において、前記カバー部材は前記スライドドアから前記内気導入口側又は外気導入口側と反対方向に向けて延び且つ前記駆動部収容室の対向する内側面間を閉塞する方向に延びていると共に、前記カバー部材の一端部が前記スライドドアの幅方向に延びる回動軸を中心に回動可能に前記スライドドアの側縁部のスライド方向端部に保持され、前記カバー部材の他端部に設けたガイド突部を前記スライドドアのスライド方向にガイドさせるガイド溝が前記駆動部収容室の内側面に設けられていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、内気導入口と外気導入口から送風路に吸い込まれる空気にゴミや埃等の塵埃が含まれていても、この吸い込まれるゴミや塵埃がスライド駆動部に侵入するのを防止して、スライド駆動部の歯部に付着するのを防止できる。しかも、内気導入口と外気導入口の送風路への開度割合を調整させる手段にスライドドアを採用することで、車両用空調装置の小型化を図ることができる。

請求項２の発明によれば、送風路を形成する壁部の外側に設けた駆動部収容室にスライド駆動部を配設しているので、送風路の外側からスライド駆動部にゴミや塵埃が入り込むことを防止できる。

請求項３の発明によれば、送風路の外側からスライド駆動部にゴミや塵埃が入り込むのを簡単な構成で防止できる

この発明にかかる内外気切換装置（カバー部材の図示は省略）を有する車両用空調装置の模式図である。 図１に示した内外気切替装置の分解斜視図である。 図２に示したスライドドアのラックギアと駆動歯車との配置関係を示す説明図である。 図３のＡ１−Ａ１線に沿う断面図である。 図３に示したスライドドアにカバー部材が設けられた説明図である。 図５の一方のカバー部材とスライド部材の分解斜視図である。 図６のカバー部材のスライド部材への取付部を示す断面図である。 図５の他方のカバー部材のスライド部材への取付部を示す断面図である。

以下、本発明の車両用空調装置の内外気切換装置に係る実施形態について、図面を参照して説明する。

[構成]
図１はこの発明にかかる内外気切換装置（カバー部材の図示は省略）を有する車両用空調装置の模式図、図２は図１に示した内外気切替装置の分解斜視図である。また、図３は図２に示したスライドドアのラックギアと駆動歯車との配置関係を示す説明図、図４は図３のＡ１−Ａ１線に沿う断面図である。図５は、図３に示したスライドドアにこの発明にかかるカバー部材が設けられた説明図である。

図１において、車両用空調装置１は空調ケース２を有する。この空調ケース２は、空気吸い込み側の第１送風路２ａと、第１送風路２ａの下流側の第２送風路２ｂとを有する。また、空調ケース２は、第１送風路２ａが設けられた空気導入ケース３と、第２送風路２ｂが設けられたケース本体４とを有する。

このうち、第２送風路２ｂ内には、図１に示したように、ブロワ７により吹き出される空調空気を通過させる際に冷却可能な冷房用熱交換器（エバポレータ）３１と、この冷房用熱交換器３１を通過した空調空気が暖められる暖房用熱交換器（ヒータコア）３２とが配設されている。そして、上記した冷房用熱交換器３１を通過した空調空気は、エアミックスドア３３により暖房用熱交換器３２とバイパス冷却通路３４へ供給可能に設けられている。そして、暖房用熱交換器３２からの温風とバイパス冷却通路３４を通過した冷風は暖房用熱交換器３２の下流の混合空間３５で混合される。この混合空間３５の空調空気は、デフ吹出口３６，ベント吹出口３７，フート吹出口３８等の各吹出口から車室内にそれぞれ吹き出し可能に設けられている。なお、３６ａはデフ吹出口３６を開閉するデフドア、３７ａはベント吹出口３７を開閉するベントドア、３８ａはフート吹出口３８を開閉するフートドアである。

次に、この発明の実施例に係る内外気切替装置（符号省略）について、以下に詳説する。この内外気切替装置は、上述した空気導入ケース３を備えている。この空気導入ケース３は、図２に示したように、断面が円弧状で半円筒状の導入口形成壁３ａと、この導入口形成壁３ａの長手方向（または幅方向）の一側部および他側部に設けられたほぼ半円状の側壁３ｂ，３ｃとを有する。この一方の側壁３ｂには、径方向の中央部に位置させて軸支持用切欠３ｄが形成されている。また、図４に示したように、上記導入口形成壁３ａの長手方向の一側部および他側部の近傍には、上記した側壁３ｂ、３ｃの内側に、側壁３ｂ、３ｃと平行に延びるリブ３ｂ１，３ｂ２が形成されている。

また、図２に示したように、上記した導入口形成壁３ａには、車室(図示せず)内の内気を吸い込ませる内気導入口５と、車室外の外気を吸い込む外気導入口６とが形成されている。この内気導入口５と外気導入口６とは、円弧方向（周方向）に間隔をおいて隣接配置させられている。

上記したケース本体４は図１に示したように空調空気の流れ方向の上流側にブロワケース部４ａを有し、このブロワケース部４ａは図２に示したような方形状の吸込開口形成壁４ｂを有する。この吸込開口形成壁４ｂにはブロワ吸込口４ｃが形成されている。このブロワケース部４ａ内には図１に示したようにブロワ（送風装置）７が配設されている。このブロワ７は、駆動モータ（駆動装置）８により回転駆動されて、上記した第１送風路２ａ内の空調空気をブロワ吸込口４ｃから吸い込んだ後、矢印Ｂ１で示したように第２送風路２ｂ内へ吹き出させるようになっている。

上記した吸込開口形成壁４ｂの周縁には、図２に示したように、上記空気導入ケース３側に突出する周壁９が設けられている。この周壁９は、短辺を形成する一対の側壁部９ａ，９ｂと長辺を形成する一対の側壁部９ｃ，９ｄとから長方形状に形成されている。そして、側壁部９ａには、空気導入ケース３の上記した半円状の軸支持用切欠３ｄに合わせられて軸保持穴を形成する半円状の軸支持用切欠１０が形成されている。

また、上記した吸込開口形成壁４ｂの一側部近傍には、上記側壁部９ａと平行な隔壁１１が、側壁部９ａの内方に近接して一体に形成されている。また、上記した吸込開口形成壁４ｂの他側近傍には、上記側壁部９ｂと平行な隔壁１２が、側壁部９ｂの内方に近接して一体に形成されている。この各隔壁１１，１２は、周壁９の長辺側の側壁部９ｃ、９ｄに一体に接続するように形成されている。

上記した隔壁１１は、図４に示したように、空気導入ケース３の上記リブ３ｂ１に合わせられて、リブ３ｂ１と共に第２送風路２ｂを形成する壁部１３を構成している。また、上記した隔壁１２は、空気導入ケース３の上記リブ３ｂ１に合わせられて、リブ３ｂ２と共に第２送風路２ｂを形成する壁部１４を構成している。そして、壁部１３と側壁３ｂとの間には駆動部収容室１５が形成され、壁部１４と側壁３ｃとの間には区画室１６が形成されている。

また、隔壁１１は、図２に示した吸込開口形成壁４ｂと一体に設けられ且つ側壁部９ａに対向する基端壁部１１ａと、基端壁部１１ａから導入口形成壁３ａ側に円弧状に突出する突出支持壁部１１ｂとを有する。また、隔壁１２は、吸込開口形成壁４ｂと一体に設けられ且つ側壁部９ｂに対向する基端壁部１２ａと、基端壁部１２ａから導入口形成壁３ａ側に円弧状に突出する突出支持壁１２ｂとを有する。この突出支持壁部１１ｂ，１２ｂは、同一形状で同一の大きさに形成されている。

そして、図４に示したように、上記突出支持壁部１１ｂとリブ３ｂ１との間には、上記した第１送風路２ａと駆動部収容室１５とを連通させるガイドスリット１７が形成されている。また、上記突出支持壁１２ｂとリブ３ｂ２との間には、上記した第１送風路２ａと区画室１６とを連通させるガイドスリット１８が形成されている。

また、上記突出支持壁部１１ｂの径方向の中心部には軸支持穴１９が形成されている。この軸支持穴１９の中心と上記軸支持用切欠１０の中心は一致させられている。

そして、上記した空気導入ケース３内には、スライドドア２０が配設されている。このスライドドア２０の一側縁部２０ａおよび他側縁部２０ｂは、図４に示したように上記したガイドスリット１７，１８にそれぞれ挿通されている。このガイドスリット１７，１８は、スライドドア２０の一側縁部２０ａおよび他側縁部２０ｂを図１，図３に示したように内気導入口５と外気導入口６との配列方向（図１の矢印Ｂ方向）にガイドするようになっている。そして、このスライドドア２０は、内気導入口５と外気導入口６との配列方向にスライドすることにより、内気導入口５と外気導入口６との第１送風路２ａへの開度割合を調整するようになっている。図２において、２０Ｓは、スライドドア２０に設けられたスポンジゴム等のシール材である。

また、上記スライドドア２０は、図４に示したスライド駆動部２１により内気導入口５と外気導入口６との配列方向にスライド駆動させられるようになっている。このスライド駆動部２１は、駆動部収容室１５内に配設された歯車駆動機構を有する。

この歯車駆動機構は、図２，図４に示したようにスライドドア２０の一側縁部２０ａに一体に設けられ且つこの一側縁部２０ａに沿って円弧状に延びるラックギア２２と、図３，図５に示したようにラックギア２２の歯部２２ａに歯部２３ａが噛み合う駆動歯車２３とを有する。この駆動歯車２３は、図４に示したように駆動軸２３ｂが軸支持用切欠３ｄ，１０間および軸支持穴１９に回転自在に保持されている。

さらに、スライド駆動部２１は、駆動歯車２３を回転駆動する駆動部２４を備えている。この駆動部２４は、駆動部収容室１５の外側に配設されていると共に、ステッピングモータ等の駆動モータ又はリンク等が用いられている。

また、上記したラックギア２２は図２に示したようにスライドドア２０のスライド方向の両端にラックギア端部２２ｂ１，２２ｂ２を有しており、このラックギア端部２２ｂ１，２２ｂ２には、図５に示したように軸保持部２５，２６が設けられている。この軸保持部２５は、図６，図７に示したように側面形状又は断面形状がＣ字状に形成されていて、下方に向けて解放されている。また、軸保持部２６は、図８に示したように断面形状がＣ字状に形成されていて、下方に向けて解放されている。

そして、上記ラックギア端部２２ｂ１，２２ｂ２に対して、図５に示したようにラックギア２２の歯部２２ａまたは駆動歯車２３を覆う円弧状のカバー部材２７，２８が設けられる。

このカバー部材２７は、図６、図７に示したように、円弧状のカバー本体２７ａと、カバー本体２７ａの上端の両側に設けた軸支持部２７ｂと、軸支持部２７ｂと一体に設けられた軸部２７ｃと、カバー本体２７ａの下端の一側部に設けたガイドピン２７ｄとを有する。また、上記カバー部材２８は、図８に示したように、円弧状のカバー本体２８ａと、カバー本体２８ａの上端の両側に設けた軸支持部２８ｂ（他方図示せず）と、軸支持部２８ｂと一体に設けたられた軸部２８ｃと、カバー本体２８ａの下端の一側部に設けたガイドピン２８ｄ（ガイド突部）とを有する。

そして、上記した軸部２７ｃは図７に示したように軸保持部２５に回動可能に保持され、上記した軸部２８ｃは図８に示したように軸保持部２６に回動可能に保持されている。なお、軸部２７ｃ，２８ｃは、スライドドア２０の幅方向に延びてガイドスリット１７と直交していると共に、駆動歯車２３の駆動軸２３ｂと平行に設けられている。

また、図５に示したように、上記カバー部材２７，２８の他端部に設けたガイドピン２７ｄ，２８ｄは、上記した駆動部収容室１５の内側面である側壁部９ａの内側面に設けたガイド溝２９，３０に対して挿入係合させられている。このガイド溝２９，３０は、スライドドア２０のスライド方向に延びている。なお、図５では、ガイド溝２９はガイド溝３０に対して傾斜させられている。

[作用]
次に、このような構成の内外気切替装置の作用を説明する。
図示しない空調操作パネル又は空調操作つまみ等の空調操作部の操作により、空調装置から車室内に吹き出させる空調空気の温度等が設定される。この設定に基づいて図示しない制御装置は駆動部２４を駆動制御する。これにより駆動部２４は、駆動歯車２３を正転又は逆転駆動させて、ラックギア２２をスライド方向に駆動させることにより、スライドドア２０を内気導入口５と外気導入口６との配列方向（図１の矢印Ｂ方向）に進退駆動させる。

そして、このようなスライドドア２０のスライド移動により、内気導入口５と外気導入口６との第１送風路２ａへの開度割合が空調操作部（図示せず）で設定した割合に調整される。

この際、カバー部材２７，２８のガイドピン２７ｄ、２８ｄはガイド溝２９，３０にそれぞれガイドされて移動させられる。これに伴い、カバー部材２７，２８は軸部２７ｃ、２８ｃを中心に軸保持部２５，２６に対してそれぞれ回動して、スライドドア２０の円弧方向へのスライド移動に伴うカバー部材２７，２８の上下方向の変化を吸収する。

一方、駆動モータ８を駆動させてブロワ７を回転駆動させることにより、ブロワ７は車室内の内気を内気導入口５から第１送風路２ａ内に吸い込むか、または、車室外の外気を外気導入口６から第１送風路２ａ内に吸い込ませる。そして、ブロワ７は、第１送風路２ａ内に吸い込まれた内気や外気を第２送風路２ｂ内に吹き出させる。

ところで、このような内気や外気の第１送風路２ａ内への吸込みに際して、内気や外気にゴミや埃等の塵埃が含まれていることがある。この際、内気や外気に含まれる塵埃の一部がガイドスリット１７の第１送風路２ａに開口する部分から駆動部収容室１５内に流入する場合がある。特に、ブロワ７による吸込の開始時やブロワ７の停止時には、第１送風路２ａ内に流入する内気や外気の流れが緩やかになると共に、第１送風路２ａ内において乱流が発生して、内気や外気に含まれる塵埃の一部がガイドスリット１７の第１送風路２ａに開口する部分から駆動部収容室１５内へ流入しやすくなる。

この駆動部収容室１５内に流入する塵埃は、ラックギア２２の歯部２２ａと駆動歯車２３の歯部２３ａとの噛合部側に移動しようとする。しかし、この塵埃は、カバー部材２７，２８によって、ラックギア２２の歯部２２ａと駆動歯車２３の歯部２３ａとの噛合部側に移動するのが防止されるので、塵埃が歯部２２ａ，２３ａの噛合部に噛み込むことがない。これにより、駆動部収容室１５内に塵埃が流入しても、ラックギア２２および駆動歯車２３によるスライドドア２０のスムースな進退駆動が損なわれることがない。

（発明の実施の形態の作用・効果）
（１）．この発明の実施の形態の車両用空調装置の内外気切換装置は、ラックギア２２および駆動歯車２３を有するスライド駆動部２１が送風路（第１送風路２ａ）の外側に設けられている。しかも、スライドドア２０のスライド方向におけるラックギア２２の端部において前記ラックギア２２の歯部２２ａまたは上記駆動歯車２３を覆うカバー部材２７，２８が上記スライドドア２０の一側縁部２０ａ側に設けられている構成としている。

この構成によれば、内気導入口５と外気導入口６から送風路（第１送風路２ａ）に吸い込まれる空気にゴミや埃等の塵埃が含まれていても、この吸い込まれるゴミや塵埃がスライド駆動部２１に侵入するのを防止して、スライド駆動部２１の歯部２２ａ，２３ａに付着するのを防止できる。しかも、内気導入口５と外気導入口６の送風路（第１送風路２ａ）への開度割合を調整させる手段にスライドドア２０を採用することで、車両用空調装置の小型化を図ることができる。

（２）．また、この発明の実施の形態の車両用空調装置の内外気切換装置において、上記送風路（第１送風路２ａ）を形成する壁部１３の外側に上記したスライド方向に延びる駆動部収容室１５が形成され、上記駆動部収容室１５内に上記スライド駆動部２１が配設されている。

この構成によれば、送風路（第１送風路２ａ）を形成する壁部１３の外側に設けた駆動部収容室１５にスライド駆動部２１を配設しているので、送風路（第１送風路２ａ）の外側からスライド駆動部２１にゴミや塵埃が入り込むのも防止できる。

（３）．さらに、この発明の実施の形態の車両用空調装置の内外気切換装置において、上記カバー部材２７，２８は上記スライドドア２０から上記内気導入口５側又は外気導入口６側と反対方向に向けて延び且つ上記駆動部収容室１５の対向する内側面間を閉塞する方向に延びている。しかも、上記カバー部材２７，２８の一端部が上記スライドドア２０の幅方向に延びる回動軸を中心に回動可能に上記スライドドア２０の側縁部のスライド方向端部に保持されている。また、上記カバー部材２７，２８の他端部に設けたガイド突部（ガイドピン２７ｄ、２８ｄ）を上記スライドドア２０のスライド方向にガイドさせるガイド溝２９，３０が上記駆動部収容室１５の内側面に設けられている。

この構成によれば、送風路（第１送風路２ａ）の外側からスライド駆動部２１にゴミや塵埃が入り込むのを簡単な構成で防止できる。

１ 車両用空調装置
２ 空調ケース
２ａ 第１送風路
３ 空気導入ケース
５ 内気導入口
６ 外気導入口
１３ 壁部
１５ 駆動部収容室
１７ ガイドスリット
１８ ガイドスリット
２０ スライドドア
２０ａ 一側縁部
２１ スライド駆動部
２２ ラックギア
２２ａ 歯部
２２ｂ１ ラックギア端部
２２ｂ２ ラックギア端部
２３ 駆動歯車
２３ａ 歯部
２７ カバー部材
２７ｄ ガイドピン（ガイド突部）
２８ カバー部材
２８ｄ ガイドピン（ガイド突部）
２９ ガイド溝
３０ ガイド溝

Claims (3)

1. 内気導入口および外気導入口を有する送風路と、前記内気導入口と外気導入口との配列方向にスライドして前記内気導入口と外気導入口との送風路への開度割合を調整するスライドドアと、前記スライドドアをスライド方向にスライド駆動させるスライド駆動部とを備え、
   前記スライド駆動部は、前記スライドドアに設けられたラックギアと、前記ラックギアの歯部に噛み合う歯部を有する駆動歯車と、前記駆動歯車を回転駆動する駆動部とを備える車両用空調装置の内外気切換装置であって、
   前記送風路を形成する壁部に前記スライド方向に延びるガイドスリットが形成され、
   前記スライドドアの側縁部が前記ガイドスリットを通過して前記送風路の外側に配設され、
   前記スライド駆動部のラックギアを前記スライドの側縁部に設けることにより、前記スライド駆動部が前記送風路の外側に設けられていると共に、
   前記スライド方向における前記ラックギアの端部において前記ラックギアの歯部または前記駆動歯車を覆うカバー部材が前記スライドドアの側縁部側に設けられていることを特徴とする車両用空調装置の内外気切換装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置の内外気切換装置において、
   前記送風路を形成する壁部の外側に前記スライド方向に延びる駆動部収容室が形成され、前記駆動部収容室内に前記スライド駆動部が配設されていることを特徴とする車両用空調装置の内外気切換装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両用空調装置の内外気切換装置において、
   前記カバー部材は前記スライドドアから前記内気導入口側又は外気導入口側と反対方向に向けて延び且つ前記駆動部収容室の対向する内側面間を閉塞する方向に延びていると共に、
   前記カバー部材の一端部が前記スライドドアの幅方向に延びる回動軸を中心に回動可能に前記スライドドアの側縁部のスライド方向端部に保持され、
   前記カバー部材の他端部に設けたガイド突部を前記スライドドアのスライド方向にガイドさせるガイド溝が前記駆動部収容室の内側面に設けられていることを特徴とする車両用空調装置の内外気切換装置。