JP2015016783A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空調装置において、簡素な構成で、製造コスト及び組付工数を低減し、且つ、装置の大型化を防止しつつ、運転席側のみへの送風制御を行う。
【解決手段】車両用空調装置１０を構成する空調ケース１４は、第１分割ケース２６と第２分割ケース２８との間に設けられたセンタープレート３０によって幅方向に２分割され、該センタープレート３０によって分割された冷風通路３８にエバポレータ１６が配置され、温風通路４０にヒータコア１８が配置され、前記冷風通路３８と前記温風通路４０との間に一対の第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂが、前記冷風通路３８とバイパス通路４２との間に一対の第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂが設けられる。そして、運転席側のみに送風を行う際、助手席側に設けられた他方の第１及び第２エアミックスダンパ４４ｂ、４６ｂを、駆動部２２の第２アクチュエータ６４を駆動させ全閉状態とすることで、冷風通路３８の下流側との連通が遮断され、助手席側に開口したベント送風口３２等からの送風が阻止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載され、熱交換器によって温度調整のなされた空気を車室内へと送風して車室内の温度調整を行う車両用空調装置に関する。

従来から、車両に搭載される車両用空調装置は、送風機によって内外気を内部に空気通路を形成した空調ケースへと取り込み、冷却手段であるエバポレータにより冷却された空気と、加熱手段であるヒータコアにより加熱された空気とを前記空調ケース内で所望の混合比率で混合した後、例えば、前記空調ケースに設けられた複数の開口部から送風ダクトを通じて車室内における運転席側、助手席側へとそれぞれ送風することで温度及び湿度の調整が行われる。

近年、車室内における空調効率を向上させる目的で、車室内において運転席のみに乗員がいる場合に、該運転席側のみに送風を行い助手席側への送風を行わない空調制御を行う車両用空調装置が採用されている。

このような車両用空調装置は、例えば、特許文献１に開示されるように、着座センサによって運転席のみに乗員がいることが確認された際、エアコンＥＣＵからの制御信号によって複数のドアを駆動させ、前記運転席以外に開口した吹出口を全て閉じることで、運転席側のみに送風を行う構成としている。

また、特許文献２の車両用空調装置では、ユニットケースの内部に設けられた仕切り板によって左右に２分割され、該ユニットケース内に収納されたヒータコアの下流側となり前記仕切り板によって分割された助手席側通路にサブダンパを設けている。そして、運転席側のみに送風を行う際には、助手席側に設けられた助手席側エアミックスダンパと前記サブダンパをそれぞれ閉じることで、助手席側に開口した吹出口への送風を遮断している。

特開２００８−２９６７１７号公報 特開２０１２−７６６８３号公報

しかしながら、上述した特許文献１の車両用空調装置では、運転席側のみに送風を行う空調モードにおいて、運転席側と助手席側の各ドアをそれぞれ独立して開閉させる必要があるため、前記助手席側の吹出口を全て閉じるために複雑なリンク構造や別のアクチュエータ（駆動源）が必要となり、部品点数の増加に伴う製造コストの増加、組付工数の増加、並びに、装置の大型化を招くこととなる。

また、特許文献２の車両用空調装置では、運転席側のみに送風を行う空調制御のためだけにサブダンパを設けているため、それに伴って部品点数が増加し、製造コスト及び組付工数の増加を招くこととなる。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、簡素な構成で、製造コスト及び組付工数を低減し、且つ、装置の大型化を防止しつつ、運転席側のみへの送風制御が可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、送風機と、空気の流通する流路及び車室内へ送風する送風口とを有した空調ケースと、空調ケースの内部に設けられ空気を冷却する冷却手段と、空調ケースの内部に設けられ空気を加熱する加熱手段とを備え、流路が、冷却手段の配置される冷風通路と、冷風通路の下流側に形成され加熱手段の配置される温風通路と、冷却手段の下流側で加熱手段を迂回するバイパス通路とを有し、温風通路及びバイパス通路を通過した空気が送風口から車室内へと送風される車両用空調装置において、
空調ケースにおいて、冷却手段より下流側に設けられ、流路を運転席側と助手席側とに分割する仕切板と、
冷却手段の下流側に設けられ、冷風通路から温風通路とバイパス通路への送風割合を、運転席側流路と助手席側流路とでそれぞれ独立して調整する運転席側エアミックスダンパ及び助手席側エアミックスダンパと、
を備え、
助手席側エアミックスダンパは、冷風通路から温風通路への連通口を開閉する第１ダンパと、冷風通路からバイパス通路への連通口を開閉する第２ダンパとを有し、運転席側流路のみに空気を流通させる際には、温風通路側の連通口を第１ダンパで閉塞し、バイパス通路側の連通口を第２ダンパで閉塞することを特徴とする。

本発明によれば、車両用空調装置を構成する空調ケースが、内部に設けられた冷却手段より下流側において仕切板によって流路が運転席側と助手席側とに分割されると共に、冷却手段の下流側には、冷風通路から温風通路とバイパス通路への送風割合を、運転席側流路と助手席側流路とでそれぞれ独立して調整可能な運転席側エアミックスダンパ及び助手席側エアミックスダンパが設けられている。そして、助手席側エアミックスダンパは、冷風通路から温風通路への連通口を開閉する第１ダンパと、冷風通路からバイパス通路への連通口を開閉する第２ダンパとを有し、運転席側流路のみに空気を流通させる際には、温風通路側の連通口を第１ダンパで閉塞し、バイパス通路側の連通口を第２ダンパで閉塞する。

従って、助手席側エアミックスダンパの第１及び第２ダンパで、温風通路への連通口、バイパス通路への連通口をそれぞれ閉塞することで、助手席側への送風を遮断し、運転席側のみへ送風を行うことが可能となる。

その結果、運転席側流路と助手席側流路の空調をそれぞれ独立して制御可能な車両用空調装置に対して、新たな駆動部やリンク機構及びサブダンパを追加することなく、簡素な構成で運転席側のみの送風を実現することが可能となり、従来技術に係る車両用空調装置と比較し、製造コスト及び組付工数を低減し、且つ、装置の大型化を防止しつつ、運転席側のみへの送風制御を行うことができる。

また、運転席側エアミックスダンパは、温風通路との連通口を開閉する第３ダンパと、バイパス通路との連通口を開閉する第４ダンパとを備えることで、運転席側エアミックスダンパを構成する第３及び第４ダンパと、助手席側エアミックスダンパを構成する第１及び第２ダンパとを同一形状とすることができ、別の構造とする必要がないため、運転席側エアミックスダンパ及び助手席側エアミックスダンパにおける回転軸の位置を同一位置とし、部品の共用化を図ることで製造コストの低減を図ることができる。

さらに、助手席側エアミックスダンパは、該助手席側エアミックスダンパを作動させる駆動機構を有し、
駆動機構は、駆動源と、
駆動源に接続され第１及び第２リンク溝を有したリンクプレートと、
第１リンク溝に係合しリンクプレートの回転を第１ダンパに伝達する第１従動リンクと、
第２リンク溝に係合しリンクプレートの回転を第２ダンパに伝達する第２従動リンクと、
を有し、
第１リンク溝は、延在方向に沿った一端側から他端側に向かってリンクプレートの回転中心からの距離が徐々に長くなるように形成される第１溝部と、第１溝部の一端側に形成され回転中心からの距離が一定に形成される保持溝部とを有し、
第２リンク溝は、延在方向に沿った一端側から他端側に向かって回転中心からの距離が徐々に長くなるように形成される第２溝部と、第２溝部の他端側に形成され回転中心からの距離が短くなるように形成される閉塞溝部とを有し、
第１ダンパと第２ダンパが、温風通路とバイパス通路への連通口を閉塞する際には、第１従動リンクに形成された第１リンクピンを保持溝部に係合させると共に、第２従動リンクに形成された第２リンクピンを閉塞溝部に係合させるとよい。

これにより、第１ダンパ及び第２ダンパ毎に駆動源を設ける必要がなく、しかも、従来から用いられているリンクプレートの第１及び第２リンク溝にそれぞれ保持溝部及び閉塞溝部を追加するという簡素な構成で、運転席側のみに送風を行うモードを達成することが可能となる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、運転席側流路と助手席側流路とでそれぞれ独立して調整可能な運転席側エアミックスダンパ及び助手席側エアミックスダンパを備え、助手席側エアミックスダンパは、冷風通路から温風通路への連通口を開閉する第１ダンパと、前記冷風通路から前記バイパス通路への連通口を開閉する第２ダンパとを備え、助手席側エアミックスダンパの第１及び第２ダンパで、温風通路への連通口、バイパス通路への連通口をそれぞれ閉塞することで、助手席側への送風を遮断し、運転席側のみへ送風を行うことが可能となる。その結果、運転席側流路と助手席側流路の空調をそれぞれ独立して制御可能な車両用空調装置に対して、新たな駆動部やリンク機構及びサブダンパを追加することなく、簡素な構成で運転席側のみの送風を実現することが可能となり、従来技術に係る車両用空調装置と比較し、製造コスト及び組付工数を低減し、且つ、装置の大型化を防止しつつ、運転席側のみへの送風制御を行うことができる。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。 図１に示す車両用空調装置における第１及び第２エアミックスダンパ、駆動部、駆動力伝達機構を示す一部省略平面図である。 図１の車両用空調装置において助手席側に設けられたリンクプレートを含む駆動力伝達機構、第１及び第２エアミックスダンパを示す拡大側面図である。 図１の車両用空調装置における駆動部の回転角度と第１及び第２エアミックスダンパの回動角度の関係を示す特性線図である。

本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示す。なお、以下の説明では、図１に示される車両用空調装置１０の右側（矢印Ａ方向）を車両の前方側とし、左側（矢印Ｂ方向）を該車両の後方側として説明する。

この車両用空調装置１０は、図１に示されるように、空気の各通路１２を構成する空調ケース１４と、前記空調ケース１４の内部に配設され前記空気を冷却するエバポレータ（冷却手段）１６と、該空気を加熱するヒータコア（加熱手段）１８と、前記各通路１２内を流通する空気の流れを切り換えるダンパ機構２０と、前記ダンパ機構２０を駆動させる駆動部２２と、前記駆動部２２で出力された駆動力を前記ダンパ機構２０へと伝達する駆動力伝達機構２４ａ、２４ｂとを含む。

空調ケース１４は、例えば、略対称形状の第１及び第２分割ケース２６、２８から構成され、前記第１及び第２分割ケース２６、２８は車両の幅方向（図２中、矢印Ｃ方向）に分割可能に設けられている。そして、第１分割ケース２６と第２分割ケース２８との間には、内部の空間を２分割するセンタープレート（仕切板）３０が設けられている。詳細には、空調ケース１４の内部は、エバポレータ１６の下流側がセンタープレート３０によって幅方向、すなわち、車両搭載時における運転席側（矢印Ｃ１方向）と助手席側（矢印Ｃ２方向）とに分割されている。

また、空調ケース１４の上方には、乗員の顔近傍に送風を行うベント送風口３２と、該ベント送風口３２と隣接し車両のフロントウィンドウ近傍に送風を行うデフロスタ送風口３４とが開口し、該空調ケース１４の後方側（矢印Ｂ方向）には下方に向かって開口した乗員の足元近傍に送風を行うフット送風口３６が形成される。

一方、空調ケース１４の内部には、前方側（矢印Ａ方向）にエバポレータ１６が収納されると共に、該エバポレータ１６の下流側、すなわち、後方側（矢印Ｂ方向）にヒータコア１８が収納される。そして、空調ケース１４には、エバポレータ１６の上流側となる位置に接続された図示しないダクトを通じて送風機から空気が導入され、前記エバポレータ１６を通過することで空気が冷却され、一方、ヒータコア１８を通過することで前記空気が加熱される。

また、空調ケース１４における通路１２は、エバポレータ１６の配置される冷風通路３８と、該冷風通路３８の下流側に形成されヒータコア１８の配置される温風通路４０と、前記冷風通路３８の下流側において前記ヒータコア１８を迂回するバイパス通路４２とを含み、前記冷風通路３８は、空調ケース１４の略中央部において温風通路４０及びバイパス通路４２と接続されている。なお、この冷風通路３８、温風通路４０及びバイパス通路４２は、センタープレート３０によって空調ケース１４の幅方向（図２中、矢印Ｃ方向）に２分割され、それに伴って、ベント送風口３２及びフット送風口３６もそれぞれ前記幅方向（矢印Ｃ方向）に２分割され、運転席側及び助手席側にそれぞれ開口している。

ダンパ機構２０は、エバポレータ１６とヒータコア１８との間に設けられる一対の第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂと、前記エバポレータ１６の下流側においてバイパス通路４２に設けられる一対の第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂと、ベント送風口３２及びデフロスタ送風口３４の送風状態を切り替えるベント切替ダンパ４８と、前記ベント送風口３２から車室内への空気の送風量を調整するベント調整ダンパ５０と、温風通路４０からフット送風口３６への送風状態を調整するフット調整ダンパ５２とを有する。

第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂは、例えば、回転軸５４及び回転軸５５を中心として互いに離間する方向に２枚の羽根５６が延在したバタフライ構造である。一方の第１エアミックスダンパ（第３ダンパ）４４ａが、センタープレート３０によって分割された第１分割ケース２６側（図２中、矢印Ｃ１方向）の冷風通路３８に配置され、その一端部に設けられた回転軸５４が前記第１分割ケース２６に対して回転自在に支持され、該回転軸５４とは反対側となる他端部に設けられた回転軸５５を介してセンタープレート３０に回転自在に支持される。他方の第１エアミックスダンパ（第１ダンパ）４４ｂが、センタープレート３０によって分割された第２分割ケース２８側（矢印Ｃ２方向）の冷風通路３８に配置され、その一端部に設けられた回転軸５４が前記第２分割ケース２８に対して回転自在に支持され、該回転軸５４とは反対側に設けられた回転軸５５を介してセンタープレート３０に回転自在に支持される。すなわち、一対の第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂは、図２に示されるように、センタープレート３０を中心として運転席側（図２中、矢印Ｃ１方向）、助手席側（図２中、矢印Ｃ２方向）となるように幅方向に互いに離間して配置され、それぞれの回転軸５４、５５が同軸上となるように配置されると共に、それぞれ独立して回動動作自在に設けられる。

そして、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂは、第１及び第２分割ケース２６、２８の外壁部側となる回転軸５４の端部に後述する駆動力伝達機構２４ａ、２４ｂの第１従動リンク７２のサブアーム９６（図３参照）が設けられ、該第１従動リンク７２を介して駆動部２２の駆動力が伝達されることで所定角度だけ回動する。詳細には、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂは、その上端部及び下端部が空調ケース１４の内壁部に当接した全閉状態から、前記上端部がエバポレータ１６側（矢印Ａ方向）、前記下端部がヒータコア１８側（矢印Ｂ方向）に接近するように回動する。これにより、空調ケース１４内において、エバポレータ１６の下流側の冷風通路３８と、ヒータコア１８の上流側となる温風通路４０との連通状態が切り換えられ、前記冷風通路３８から前記温風通路４０へと所定流量で空気が流通する。

第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂは、例えば、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂと同様に、回転軸５８及び回転軸５９を中心として互いに離間する方向に２枚の羽根６０が延在した断面略Ｖ字状のバタフライ構造であり、空調ケース１４の内部において前記第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂの上方に設けられる。一方の第２エアミックスダンパ（第４ダンパ）４６ａが、センタープレート３０によって分割された第１分割ケース２６側（図２中、矢印Ｃ１方向）のバイパス通路４２に配置され、その一端部に設けられた回転軸５８が前記第１分割ケース２６に対して回転自在に支持され、該回転軸５８とは反対側となる他端部に設けられた回転軸５９を介してセンタープレート３０に回転自在に支持される。他方の第２エアミックスダンパ（第２ダンパ）４６ｂが、前記センタープレート３０によって分割された第２分割ケース２８側（図２中、矢印Ｃ２方向）のバイパス通路４２に配置され、その一端部に設けられた回転軸５８が前記第２分割ケース２８に対して回転自在に支持され、該回転軸５８とは反対側に設けられた回転軸５９を介してセンタープレート３０に回転自在に支持される。

すなわち、一対の第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂは、図２に示されるように、センタープレート３０を中心として運転席側（矢印Ｃ１方向）、助手席側（矢印Ｃ２方向）となるように幅方向に互いに離間して配置され、それぞれの回転軸５８、５９が同軸上となるように配置されると共に、それぞれ独立して回動動作自在に設けられる。

そして、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂは、第１及び第２分割ケース２６、２８の外壁部側となる回転軸５８の端部に、後述する駆動力伝達機構２４ａ、２４ｂの第２従動リンク７６がギア部材１０４を介して噛合され、該第２従動リンク７６を介して駆動部２２の駆動力が伝達されることで所定角度だけ回動する。詳細には、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂは、その上端部及び下端部が空調ケース１４の内壁部に当接した全閉状態から、前記上端部が前方側（矢印Ａ方向）、前記下端部が後方側（矢印Ｂ方向）に接近するように回動する。これにより、空調ケース１４内において、エバポレータ１６の下流側に形成された冷風通路３８とヒータコア１８を迂回するバイパス通路４２との連通状態が切り換えられ、前記冷風通路３８から前記バイパス通路４２へと所定流量で空気が流通する。

また、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂは、開状態において上方に向かって開口した断面Ｖ字状に形成されているため、エバポレータ１６側から下流側へと流通する空気を、ベント送風口３２の開口した上方へと好適に導くことができる。

駆動部２２は、例えば、コントローラからの制御信号に基づき回動動作する一対の第１及び第２アクチュエータ６２、６４からなり、該制御信号が入力されることで駆動軸６６が所定方向、且つ、所定の回動角度で回動する。そして、第１アクチュエータ６２が第１分割ケース２６の外壁部に設けられ、運転席側への送風を制御する一方の第１及び第２エアミックスダンパ４４ａ、４６ａを駆動制御し、第２アクチュエータ６４が第２分割ケース２８の外壁部に設けられ、助手席側への送風を制御する他方の第１及び第２エアミックスダンパ４４ｂ、４６ｂを駆動制御する。なお、第１及び第２アクチュエータ６２、６４は、図示しないコントローラからの制御信号に基づいてそれぞれ別に独立して制御可能であり、第１アクチュエータ６２と第２アクチュエータ６４とを独立制御することで、運転席側への送風温度や送風量と、助手席側への送風温度や送風量とをそれぞれ個別に設定可能となる。

駆動力伝達機構２４ａ、２４ｂは、図３に示されるように、駆動部２２を構成する第１及び第２アクチュエータ６２、６４に対応して第１及び第２分割ケース２６、２８の外壁部にそれぞれ設けられ、例えば、略円盤状に形成され前記外壁部に回転自在に支持されたリンクプレート６８と、該リンクプレート６８の第１リンク溝７０に係合され第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂを駆動させる第１従動リンク７２と、前記リンクプレート６８の第２リンク溝７４に係合され第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂを駆動させる第２従動リンク７６とを含む。

すなわち、一方の駆動力伝達機構２４ａは、第１アクチュエータ６２から出力された駆動力を運転席側への送風を制御する一方の第１エアミックスダンパ４４ａ及び第２エアミックスダンパ４６ａへと伝達し、他方の駆動力伝達機構２４ｂは、第２アクチュエータ６４から出力された駆動力を助手席側への送風を制御する他方の第１エアミックスダンパ４４ｂ及び第２エアミックスダンパ４６ｂへと伝達する。

このリンクプレート６８は、その略中央に開口した孔部７８に第１及び第２アクチュエータ６２、６４の駆動軸６６がそれぞれ挿入され、該第１及び第２アクチュエータ６２、６４の駆動作用下にリンクプレート６８が一体的に回転すると共に、外縁部近傍には第１及び第２リンク溝７０、７４がそれぞれ形成される。

第１リンク溝７０は、その一端部側に形成され孔部７８を中心とした一定の半径Ｒ１で形成される保持溝部８０と、該保持溝部８０に接続され他端部側に向かって延在する第１溝部８２とを有し、前記第１溝部８２は、孔部７８を中心とした半径（距離）Ｒ２が前記保持溝部８０から離間するにつれて徐々に大きくなるように形成される。換言すれば、保持溝部８０は、孔部７８を中心とした半径Ｒ１が一定となり、第１溝部８２は、孔部７８を中心とした半径Ｒ２が可変となるように形成される。また、第１溝部８２の半径Ｒ２は、略一定の変化率で一端部から他端部に向かって大きくなるように形成される。

そして、保持溝部８０及び第１溝部８２は、略一定の幅寸法で形成され、該保持溝部８０及び第１溝部８２からなる第１リンク溝７０は、リンクプレート６８において車両の後方側（矢印Ｂ方向）となる外縁部近傍に略半周にわたって延在している。

第２リンク溝７４は、その一端部が第１リンク溝７０における保持溝部８０の一端部と近接するように形成され、該一端部から他端部側に向かって延在し、孔部７８を中心とした半径（距離）Ｒ３、Ｒ４が前記一端部から離間するにつれて大きくなるように形成される第２溝部８４と、前記第２溝部８４の他端部に接続されリンクプレート６８の略中央側に向かって延在する閉塞溝部８６とを有する。

第２溝部８４は、その一端部から途中となる分岐点Ｓまで半径Ｒ３で形成される低速部位ｌｓと、前記分岐点Ｓから他端部まで半径Ｒ４で形成される高速部位ｈｓを有し、前記低速部位ｌｓ及び高速部位ｈｓは、それぞれ一端部から他端部側に向かって徐々に半径Ｒ３、Ｒ４が大きくなるように形成される。

また、低速部位ｌｓの半径Ｒ３の変化率（以下、第１変化率という）と、高速部位ｈｓの半径Ｒ４の変化率（以下、第２変化率という）とが異なるように形成され、第２変化率が第１変化率に対して大きくなるように形成される。

すなわち、第２溝部８４は、一端部から分岐点Ｓまでの低速部位ｌｓの半径変化に対して、該分岐点Ｓから他端部までの高速部位ｈｓの半径変化の方が大きくなるように形成されている。なお、この分岐点Ｓは、第２溝部８４の延在方向に沿った任意の点に設けられる。

閉塞溝部８６は、例えば、第２溝部８４の他端部に対して略直角に接続され、所定長さで一直線状に延在している。換言すれば、閉塞溝部８６は、孔部７８との距離が短くなる方向に延在している。

そして、第２リンク溝７４を構成する第２溝部８４及び閉塞溝部８６は、略一定の幅寸法で形成され、リンクプレート６８において孔部７８を中心として第１リンク溝７０と略対称となるように車両の前方側（矢印Ａ方向）となる外縁部近傍に略半周にわたって形成される。

第１従動リンク７２は、第１及び第２分割ケース２６、２８の外壁部に軸部８８を介してそれぞれ回転自在に設けられ、図３に示されるように、前記軸部８８に対して半径外方向に延在した第１アーム部９０と、該軸部８８に対して前記第１アーム部９０とは別の方向に延在した第２アーム部９２とを有し、前記第１アーム部９０の先端に形成された第１リンクピン９４が、リンクプレート６８の第１リンク溝７０へと挿入されると共に、第２アーム部９２の先端には、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂの回転軸５４に連結されたサブアーム９６が係合される。

そして、第１及び第２アクチュエータ６２、６４の駆動作用下にリンクプレート６８が回転することで、第１リンクピン９４が第１リンク溝７０に沿って移動し、それに伴って、第１従動リンク７２が所定方向且つ所定角度だけ回動することで、サブアーム９６を介して第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂがそれぞれ回動動作する。

第２従動リンク７６は、図３に示されるように、第１従動リンク７２の上方に配置され、第１及び第２分割ケース２６、２８の外壁部に軸部９８を介して回転自在に設けられ、該軸部９８に対して半径外方向に拡径した円弧状のギア部１００と、前記軸部９８を中心として前記ギア部１００とは反対側に形成された第３アーム部１０２と、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂの回転軸５８の端部に装着されたギア部材１０４とを含む。そして、ギア部１００は、ギア部材１０４に噛合され、一方、前記第３アーム部１０２の先端に形成された第２リンクピン１０６がリンクプレート６８の第２リンク溝７４へと挿入される。

そして、第１及び第２アクチュエータ６２、６４の駆動作用下にリンクプレート６８が回転することで、第２リンクピン１０６が第２リンク溝７４に沿って移動し、それに伴って、第２従動リンク７６が所定方向且つ所定角度だけ回動することで、ギア部１００と噛合されたギア部材１０４と共に第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂがそれぞれ回動動作する。

なお、上述した第１従動リンク７２は、サブアーム９６を含めた２部品から構成され、第２従動リンク７６は、ギア部材１０４を含めた２部品から構成される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、前記第１及び第２従動リンク７２、７６を共に１部品から構成し、リンクプレート６８を介して駆動力を第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂ及び第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂへとそれぞれ伝達可能な構成としてもよい。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、以下の説明では、図１に示されるように、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂが全閉状態となり、冷風通路３８と温風通路４０との連通が遮断され、且つ、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂが全閉状態となり、前記冷風通路３８とバイパス通路４２との連通が遮断された状態を初期状態として説明する。また、この初期状態では、第１従動リンク７２の第１リンクピン９４が、第１リンク溝７０の保持溝部８０に位置し、第２従動リンク７６の第２リンクピン１０６が、第２リンク溝７４の閉塞溝部８６に位置した状態にある。

先ず、乗員が車室内の運転席及び助手席にそれぞれ乗車している状態で、冷房運転を行う場合について説明する。図示しない乗員が、車両用空調装置１０の搭載された車両の車室内に配置された操作レバーを操作することで、該操作レバーの操作に応じて図示しないコントローラから駆動部２２に対して制御信号が出力される。この場合、一対の第１及び第２アクチュエータ６２、６４に対してそれぞれ制御信号が入力され、それぞれの制御信号に応じた運転席側及び助手席側の空調が行われる。

そして、駆動部２２の第１及び第２アクチュエータ６２、６４がそれぞれ駆動することでリンクプレート６８が駆動軸６６を中心として反時計回り（図３中、矢印Ｄ２方向）に回動し、それに伴って、第１リンクピン９４が保持溝部８０に沿って移動し、且つ、第２リンクピン１０６が閉塞溝部８６から離脱して第２溝部８４へと移動することで、第２従動リンク７６のみが回動する。これにより、第２従動リンク７６の回動によって第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂが回転軸５８を中心として時計回りに回動する。

このように第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂが全閉状態から回動することで、図１に示される冷風通路３８とバイパス通路４２とが連通し、図示しない送風機から空調ケース１４へと供給されエバポレータ１６によって冷却された空気が、冷風通路３８からバイパス通路４２を通じてベント送風口３２へと流通し、車室内における運転席側及び助手席側の乗員の顔近傍へと送風される。なお、この場合、デフロスタ送風口３４は、ベント切替ダンパ４８によって閉塞され、フット送風口３６もフット調整ダンパ５２によって閉塞されている。

次に、運転席側及び助手席側の暖房運転を行う場合には、上述した冷房運転状態から第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂを回動させ冷風通路３８と温風通路４０とを連通させると共に、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂを回動させ閉状態とすることで冷風通路３８とバイパス通路４２の連通を遮断する。

先ず、駆動部２２の駆動作用下にリンクプレート６８が反時計回り（矢印Ｄ２方向）に回転することで、第１リンクピン９４が保持溝部８０から離脱して第１溝部８２に沿って移動することで徐々に半径外方向に移動し、それに伴って、第１従動リンク７２が軸部８８を中心として反時計回りに回動し、サブアーム９６が回動することで第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂが回転軸５４、５５を中心として時計回りに回動する。この際、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂの回動速度は、第１リンクピン９４の挿入された第１溝部８２の半径Ｒ１の変化率が一定であるため、一定速度で全閉状態から徐々に開いていく。

一方、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂは、リンクプレート６８の反時計回り（矢印Ｄ２方向）への回転によって第２リンクピン１０６が第２溝部８４に沿って移動する。この際、第２溝部８４は、第２リンクピン１０６の挿入されている高速部位ｈｓの半径Ｒ４の変化率が、低速部位ｌｓの半径Ｒ３の変化率に対して大きく設定されているため、前記第２リンクピン１０６は急速に半径内方向へと移動し、それに伴って、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂが開状態から閉動作し始める。そして、リンクプレート６８の回転によって第２リンクピン１０６が第２リンク溝７４の分岐点Ｓを越え、半径Ｒ３で形成された低速部位ｌｓへと移動することで、第２従動リンク７６の回動速度が低下し、それに伴って、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂの回動速度が緩やかとなる。

すなわち、第２リンク溝７４を構成する第２溝部８４は、半径の変化率が分岐点Ｓを境として異なる高速部位ｈｓと低速部位ｌｓとを有しているため、第２従動リンク７６を介して第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂの回動速度を途中で変化させることが可能となる。換言すれば、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂを全開状態から閉動作させる際、その閉動作開始から途中までを高速で回動させ、所定角度だけ閉動作させた後に低速で回動させ全閉状態へと切り換えることができる。

上述したように暖房運転を行う際、冷風通路３８とバイパス通路４２との連通状態を切り換える第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂを途中まで高速で回動させ、エバポレータ１６を通過した空気の前記バイパス通路４２側への流通を抑制することで、暖房運転へと切り換えた後に、冷風が車室内へと送風されてしまうことが抑制され、車室内の室温を低下させてしまうことが回避される。

このように第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂを全閉状態から回動させることで冷風通路３８と温風通路４０とが連通し、図示しない送風機から空調ケース１４へと供給されエバポレータ１６によって冷却された空気が、冷風通路３８からヒータコア１８へと流通することで所定温度に加熱された後、フット送風口３６から車室内における運転席側及び助手席側の乗員の足元近傍へと所望の温度及び送風量で送風される。同時に、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂを第２リンク溝７４に係合された第２従動リンク７６を介して回動させ、冷風通路３８とバイパス通路４２との連通を遮断することで、エバポレータ１６で冷却された空気が各送風口から送風されることが阻止される。

ここで、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂを開閉動作させる際の回動角度（開度）と、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂを開閉動作させる際の開度との関係について、図４を参照しながら説明する。なお、この図４では、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂの開度を示す特性をＬ１（太い実線）とし、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂの開度を示す特性をＬ２（細い実線）とすると共に、その縦軸が第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂ及び第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂの開度、横軸が第１及び第２アクチュエータ６２、６４を含む駆動部２２の回転角度を示している。

先ず、駆動部２２の回転角度が０°の状態で冷房運転を行う場合には、該駆動部２２の駆動作用下に第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂの開度（Ｌ２）が急激に大きくなっており、一方、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂの開度（Ｌ１）は、全閉状態のままであるため０°のままとなっていることが諒解される。そして、図４における回転角度Ｅ１において第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂが全開状態となり、冷風通路３８とバイパス通路４２とが完全に連通してエバポレータ１６によって冷却された空気が前記バイパス通路４２を通じてベント送風口３２から車室内へと送風される冷房運転状態となる。

次に、上述した冷房運転から暖房運転へと切り換える場合には、駆動部２２に対する制御信号に基づき、第１及び第２アクチュエータ６２、６４が冷房運転時とは反対方向（反時計回り）に回転することでリンクプレート６８が回転する。これにより、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂは、一定の変化率の半径Ｒ１で形成された第１リンク溝７０に係合された第１従動リンク７２を介して一定速度で徐々に全閉状態から時計回りに回動して開いていく。一方、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂは、変化率の大きな半径Ｒ４で形成された第２溝部８４の高速部位ｈｓに係合された第２従動リンク７６を介して、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂより高速で全開状態から反時計回りに回動して閉動作し始める。

そして、駆動部２２がさらに駆動することで、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂは一定速度で回動することで継続的に開動作し、一方、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂは、駆動部２２が回転角度Ｅ２となった時点で第２リンク溝７４に係合された第２リンクピン１０６が分岐点Ｓを越え、その後に、変化率の小さな半径Ｒ３で形成された低速部位ｌｓに沿って移動することで、該第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂの回動速度が低速となり、反時計回りに緩やかに回動していく。

最後に、駆動部２２がさらに駆動し回転角度Ｅ３に到達した時点で、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂが全開状態となり、且つ、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂが全閉状態となり、冷風通路３８と温風通路４０とが完全に連通してエバポレータ１６によって冷却された空気がヒータコア１８を通じてフット送風口３６から車室内へと送風され、且つ、前記冷風通路３８とバイパス通路４２との連通が遮断された暖房運転状態となる。

すなわち、冷房運転から暖房運転へと切り換える際、空気を冷風通路３８から温風通路４０へと流通させる第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂを一定速度で回動させ開動作させると同時に、第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂを始動開始から一定範囲内（高速部位ｈｓ）で高速に回動させ、急速に閉動作させることで、冷却された空気がバイパス通路４２を通じて車室内へと送風されることを抑制できるため、ヒータコア１８を通過して加熱された空気によって車室内をより迅速に加温することができる。

次に、運転席のみに乗員が乗車している場合の車両用空調装置１０の動作について説明する。

最初に、例えば、着座センサ等により運転席のみに乗員が乗車し、助手席に乗員が乗車していないことが確認された後、図示しないコントローラから助手席側に設けられた駆動部２２の第２アクチュエータ６４へと制御信号を出力し、駆動軸６６を中心として図３に示されるリンクプレート６８を時計回り（矢印Ｄ１方向）に回転させる。これにより、第１従動リンク７２の第１リンクピン９４が第１溝部８２に沿って一端部側へと移動することで徐々に半径内方向へと移動し、それに伴って、助手席側に配置された第１エアミックスダンパ４４ｂが反時計回りに回動して徐々に閉動作し始めると同時に、第２従動リンク７６の第２リンクピン１０６が第２溝部８４に沿って他端部側へと移動することで徐々に半径外方向へと移動し、それに伴って、助手席側に配置された第２エアミックスダンパ４６ｂが反時計回りに回動して徐々に閉動作し始める。

そして、リンクプレート６８がさらに回転することで第１エアミックスダンパ４４ｂの上端部及び下端部が空調ケース１４の内壁部に当接し、冷風通路３８と温風通路４０との連通を遮断した全閉状態となる。その後、第１リンクピン９４が保持溝部８０へと移動することで全閉状態が維持される。一方、第２リンクピン１０６は、第２溝部８４の他端部まで移動した後、さらなるリンクプレート６８の回転によって閉塞溝部８６へと移動することで半径内方向へと強制的に移動させられ、それに伴って、第２エアミックスダンパ４６ｂが空調ケース１４の内壁部に当接し、バイパス通路４２と冷風通路３８との連通を遮断した全閉状態となる。

これにより、図１に示されるように、空調ケース１４において助手席側に設けられた第１エアミックスダンパ４４ｂが全閉状態となり、エバポレータ１６を通過した空気が冷風通路３８からヒータコア１８側（下流側）となる温風通路４０へと流通することが阻止され、同時に、助手席側に設けられた第２エアミックスダンパ４６ｂが全閉状態となることで、エバポレータ１６を通過した空気が冷風通路３８からバイパス通路４２へと流通することが阻止される。

その結果、助手席側に設けられた第１エアミックスダンパ４４ｂ及び第２エアミックスダンパ４６ｂを、第２アクチュエータ６４によって駆動させ、運転席側に設けられた第１エアミックスダンパ４４ａ及び第２エアミックスダンパ４６ａとは独立して駆動制御して全閉状態とすることで、エバポレータ１６を通過した空気がベント送風口３２やデフロスタ送風口３４側（下流側）へと流通することを確実に阻止できるため、この空気がセンタープレート３０によって分割された助手席側の温風通路４０やバイパス通路４２を通じて車室内の助手席側へと送風されることがない。

一方、上述したように運転席側のみに送風を行う場合、前記運転席側に乗車した乗員の操作に基づいて運転席側（第１分割ケース２６側）に設けられた第１アクチュエータ６２へと制御信号を出力して駆動制御することで、第１エアミックスダンパ４４ａ及び第２エアミックスダンパ４６ａを所定角度だけ回動させ、エバポレータ１６を通過した空気をバイパス通路４２を通じて直接ベント送風口３２から送風させる冷房運転や、前記空気をヒータコア１８に通過させることで加熱した後、フット送風口３６から送風させる暖房運転を行うことが可能である。

以上のように、本実施の形態では、車室内における運転席側と助手席側の空調をそれぞれ独立して制御可能な車両用空調装置１０において、前記運転席側のみに送風を行う場合には、助手席側に設けられた第１エアミックスダンパ４４ｂ及び第２エアミックスダンパ４６ｂを駆動部２２の第２アクチュエータ６４で駆動制御し、いずれも全閉状態とすることでエバポレータ１６の下流側においてヒータコア１８の配置された温風通路４０との連通を前記第１エアミックスダンパ４４ｂで遮断し、同時に、前記エバポレータ１６の下流側において該ヒータコア１８を迂回してベント送風口３２等と連通したバイパス通路４２との連通を前記第２エアミックスダンパ４６ｂで遮断し、助手席側への送風を遮断することができる。

従って、運転席側と助手席側の空調をそれぞれ独立して制御可能な従来の車両用空調装置に対して、新たな駆動部やリンク機構及びサブダンパを追加することなく、簡素な構成で運転席側のみの送風を実現することが可能となる。

その結果、従来技術に係る車両用空調装置と比較し、車両用空調装置１０の部品点数を増加させることなく、製造コスト及び組付工数を低減し、且つ、装置の大型化を防止しつつ、運転席側のみへの送風制御を行うことができる。

また、運転席側に設けられる第１及び第２エアミックスダンパ４４ａ、４６ａと、助手席側に設けられる第１及び第２エアミックスダンパ４４ｂ、４６ｂとを同一形状とすることができ、しかも、従来、運転席側と助手席側との空調制御をそれぞれ独立して行っていた構成を利用できるため、前記第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂ及び第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂを別の構造とする必要がなく、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂ及び第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂにおける回転軸５４、５５、５８、５９の位置を同一位置とすることができる。その結果、部品の共用化を図ることで車両用空調装置１０における製造コストの低減を図ることができる。

さらに、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂ及び第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂ毎に駆動部を設ける必要がなく、しかも、従来から用いられているリンクプレート６８の第１リンク溝７０に保持溝部８０を追加し、第２リンク溝７４に閉塞溝部８６を追加するという簡素な構成で、運転席側のみに送風を行うモードを達成することが可能となる。

さらにまた、第１エアミックスダンパ４４ａ、４４ｂ及び第２エアミックスダンパ４６ａ、４６ｂは、回転軸５４、５５、５８、５９を中心として互いに離間する方向に延在した２枚の羽根５６、６０を有したバタフライ構造としているため、小型化を図ることができ、しかも、開状態において上流側から下流側へと空気を流通させる際の配風性を高めることができる。

なお、本発明に係る車両用空調装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…車両用空調装置 １４…空調ケース
１６…エバポレータ １８…ヒータコア
２０…ダンパ機構 ２２…駆動部
２４ａ、２４ｂ…駆動力伝達機構 ２６…第１分割ケース
２８…第２分割ケース ３０…センタープレート
３２…ベント送風口 ３６…フット送風口
３８…冷風通路 ４０…温風通路
４２…バイパス通路
４４ａ、４４ｂ…第１エアミックスダンパ
４６ａ、４６ｂ…第２エアミックスダンパ
６２…第１アクチュエータ ６４…第２アクチュエータ
６６…駆動軸 ６８…リンクプレート
７０…第１リンク溝 ７２…第１従動リンク
７４…第２リンク溝 ７６…第２従動リンク
８０…保持溝部 ８２…第１溝部
８４…第２溝部 ８６…閉塞溝部
ｌｓ…低速部位 ｈｓ…高速部位
Ｓ…分岐点

Claims (3)

1. 送風機と、空気の流通する流路及び車室内へ送風する送風口とを有した空調ケースと、前記空調ケースの内部に設けられ前記空気を冷却する冷却手段と、前記空調ケースの内部に設けられ前記空気を加熱する加熱手段とを備え、前記流路が、前記冷却手段の配置される冷風通路と、該冷風通路の下流側に形成され前記加熱手段の配置される温風通路と、前記冷却手段の下流側で前記加熱手段を迂回するバイパス通路とを有し、前記温風通路及び前記バイパス通路を通過した空気が前記送風口から車室内へと送風される車両用空調装置において、
   前記空調ケースにおいて、前記冷却手段より下流側に設けられ、前記流路を運転席側と助手席側とに分割する仕切板と、
   前記冷却手段の下流側に設けられ、前記冷風通路から前記温風通路と前記バイパス通路への送風割合を、運転席側流路と助手席側流路とでそれぞれ独立して調整する運転席側エアミックスダンパ及び助手席側エアミックスダンパと、
   を備え、
   前記助手席側エアミックスダンパは、前記冷風通路から前記温風通路への連通口を開閉する第１ダンパと、前記冷風通路から前記バイパス通路への連通口を開閉する第２ダンパとを有し、前記運転席側流路のみに前記空気を流通させる際には、前記温風通路側の開口を前記第１ダンパで閉塞し、前記バイパス通路側の解開口を前記第２ダンパで閉塞することを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１記載の車両用空調装置において、
   前記運転席側エアミックスダンパは、前記温風通路との連通口を開閉する第３ダンパと、
   前記バイパス通路との連通口を開閉する第４ダンパと、
   を備えることを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項１又は２記載の車両用空調装置において、
   前記助手席側エアミックスダンパは、該助手席側エアミックスダンパを作動させる駆動機構を有し、
   前記駆動機構は、駆動源と、
   前記駆動源に接続され第１及び第２リンク溝を有したリンクプレートと、
   前記第１リンク溝に係合し前記リンクプレートの回転を前記第１ダンパに伝達する第１従動リンクと、
   前記第２リンク溝に係合し前記リンクプレートの回転を前記第２ダンパに伝達する第２従動リンクと、
   を有し、
   前記第１リンク溝は、延在方向に沿った一端側から他端側に向かってリンクプレートの回転中心からの距離が徐々に長くなるように形成される第１溝部と、前記第１溝部の前記一端側に形成され前記回転中心からの距離が一定に形成された保持溝部とを有し、
   前記第２リンク溝は、延在方向に沿った一端側から他端側に向かって前記回転中心からの距離が徐々に長くなるように形成される第２溝部と、前記第２溝部の他端側に形成され前記回転中心からの距離が短くなるように形成される閉塞溝部とを有し、
   前記第１ダンパと前記第２ダンパが、前記温風通路と前記バイパス通路への連通口を閉塞する際には、前記第１従動リンクに形成された第１リンクピンが前記保持溝部に係合すると共に、前記第２従動リンクに形成された第２リンクピンが前記閉塞溝部に係合することを特徴とする車両用空調装置。

Images