JP2015107775A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ケースの小型化を図りつつ、限られた空間で空調風の通路の流路面積を確保できる車両用空気調和装置の提供。【解決手段】空調風が流通する開口部２ｊを有するケース２と、開口部２ｊを開閉するロータリードア６と、を有する車両用空気調和装置１であって、ロータリードア６は、回転軸１０と、回転軸１０に対し径方向に離間した遮蔽壁１１と、回転軸１０と遮蔽壁１１とを接続する側壁１２と、遮蔽壁１１に対し径方向に突出した第１シール部１３と、を有し、ケース２は、ロータリードア６が開口部２ｊを開放したときに、第１シール部１３と径方向において第１の位置で当接する第１当接部１５と、ロータリードア６が開口部２ｊを閉塞したときに、第１シール部１３と径方向において第１の位置よりも内側の第２の位置で当接する第２当接部１６と、を有する、という構成を採用する。【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る。

車両用空気調和装置は、ケース内に取り込んだ空気をエバポレータによって冷却し、これをヒーターコアによって加熱調節することによって空調風を生成している。ケースには、空調風が流通する開口部が形成されており、空調風は開口部を介して車室内に供給されるようになっている。

ところで車両用空気調和装置には、複数の吹出口（例えば、デフロスタ吹出口、ベント吹出口、ヒート吹出口等）が設けられており、複数の吹出口への配分割合を調節するために、複数の吹出口のそれぞれに連通する複数の開口部のうち少なくとも一つを開閉するものとしてロータリードアを設けるものがある。

下記特許文献１には、ヒート吹出口（特許文献１ではヒート開口）に連通する開口部を開閉するロータリードア（特許文献１ではロータリダンパ）を備える車両用空気調和装置が開示されている。このロータリードアは、回転軸周りに回転する扇形に形状設定された中空部材であって、ケースと当接することによって空気流をシールするシール部を有している。

特開２０１２−１２１３８３号公報

ところで、車両用空気調和装置は、車両の限られたスペースに設置する必要があることから大型化することが難しく、極力小型化することが求められている。
しかしながら、従来のロータリードアでは、シール部の外方に形成する通路の流路面積を確保するためにケースを拡大する必要があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ケースの小型化を図りつつ、限られた空間で空調風の通路の流路面積を確保できる車両用空気調和装置の提供を目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、空調風が流通する開口部を有するケースと、前記開口部を開閉するロータリードアと、を有する車両用空気調和装置であって、前記ロータリードアは、回転軸と、前記回転軸に対し径方向に離間した遮蔽壁と、前記回転軸と前記遮蔽壁とを接続する側壁と、前記遮蔽壁に対し径方向に突出したシール部と、を有し、前記ケースは、前記ロータリードアが前記開口部を開放したときに、前記シール部と径方向において第１の位置で当接する第１当接部と、前記ロータリードアが前記開口部を閉塞したときに、前記シール部と径方向において前記第１の位置よりも内側の第２の位置で当接する第２当接部と、を有する、という構成を採用する。

また、本発明においては、前記シール部は、前記遮蔽壁に対し径方向に突出するフランジと、前記フランジの前記第１当接部と対向する面に設けられた第１シール部材と、前記フランジの前記第２当接部と対向する面に設けられた第２シール部材と、を有しており、前記第１シール部材の前記第１の位置に対応する部分と、前記第２シール部材の前記第２の位置に対応する部分とは、径方向において互いに異なる位置に設けられている、という構成を採用する。

また、本発明においては、前記シール部は、前記回転軸を中心とした前記遮蔽壁の移動方向の一端部側に設けられており、前記遮蔽壁は、前記回転軸から前記移動方向の一端部までの距離が、前記回転軸から前記移動方向の他端部までの距離よりも短く形成されている、という構成を採用する。

また、本発明においては、前記ロータリードアは、前記遮蔽壁の前記移動方向の他端部側に設けられて前記遮蔽壁に対し径方向に突出した第２シール部を有し、前記第２シール部は、前記ロータリードアが前記開口部を閉塞したときに、前記第１当接部と径方向において前記第１の位置で当接し、前記ケースは、前記ロータリードアが前記開口部を開放したときに、前記第２シール部と径方向において前記第１の位置で当接する第３当接部を有する、という構成を採用する。

また、本発明においては、前記第２当接部は、前記開口部の少なくとも一部を形成している、という構成を採用する。

本発明では、ロータリードアが開口部を開放したときは、シール部が径方向において第１の位置に設けられたケースの第１当接部と当接し、また、ロータリードアが開口部を閉塞したときは、シール部が径方向において第１の位置よりも内側の第２の位置に設けられたケースの第２当接部と当接する。このように、本発明では、ロータリードアが開口部を閉塞したときにシール部が当接する第２当接部が第１当接部よりも径方向内側に設けられているため、ケースを拡大することなく径方向外側に形成された空調風の通路の流路面積を確保することができる。
したがって、本発明によれば、ケースの小型化を図りつつ、限られた空間で空調風の通路の流路面積を確保できる車両用空気調和装置が得られる。

本発明の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。 本発明の実施形態におけるケース及びロータリードアの構成を示す拡大断面図である。 本発明の実施形態におけるロータリードアの構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態における車両用空気調和装置と、従来の車両用空気調和装置とを比較した図である。

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、本発明の実施形態における車両用空気調和装置１の概略構成を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態の車両用空気調和装置１は、ケース２と、エバポレータ３と、ヒーターコア４と、エアミックスドア５と、ロータリードア６と、板ドア７と、を有する。

ケース２は、車両用空気調和装置１の外形を形作り、エバポレータ３が設置される冷却流路２ａと、ヒーターコア４が設置される加熱流路２ｂと、冷風と暖風とが混合されて空調風とされる混合部２ｃとを内部に有する。また、ケース２には、外部に露出されると共に混合部２ｃと通じる複数の吹出口（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空調風を供給するための開口である。また、ベント吹出口２ｅは、乗員の顔に対して空調風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空調風を供給するための開口である。また、ケース２の内部には、ヒーターコア４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と、エバポレータ３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２ｈ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２ｉとが設けられている。

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２ａ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２ａ内に供給された空気を冷却して冷風を生成するものである。
ヒーターコア４は、加熱流路２ｂの内部に配置されており、加熱用開口２ｉ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。

エアミックスドア５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２ｂへの供給量を調節するものである。より詳細には、エアミックスドア５は、不図示のラックを備え、ピニオン５ａが回転することによって、冷風用開口２ｈと加熱用開口２ｉとの間でスライドし、冷風用開口２ｈと加熱用開口２ｉとの開口割合を調節することにより加熱流路２ｂへの冷風の供給量を調節している。この結果、混合部２ｃにおける冷風と暖風との混合割合が調節されて空調風の温度が調節される。

ロータリードア６は、混合部２ｃにて回転可能とされ、回転角度に応じてベント吹出口２ｅに向けての配風割合と、ヒート吹出口２ｆに向けての配風割合とを調節するものである。
板ドア７は、ロータリードア６よりもベント吹出口２ｅ側下流の流路の途中にて回転可能とされ、回転角度に応じてデフロスタ吹出口２ｄに向けての配風割合と、ベント吹出口２ｅに向けての配風割合とを調節するものである。

なお、エアミックスドア５、ロータリードア６、板ドア７は、不図示のモータによって駆動される。また、エアミックスドア５、ロータリードア６、板ドア７は、ケース２と当接する部分に、シール部材８を有し、空調風の風漏れを防止するようになっている。

次に、車両用空気調和装置１のケース２及びロータリードア６の詳細な構成について、図２及び図３を参照して説明する。
図２は、本発明の実施形態におけるケース２及びロータリードア６の構成を示す拡大断面図である。図３は、本発明の実施形態におけるロータリードア６の構成を示す斜視図である。

図２に示すように、ケース２は、空調風が流通する開口部２ｊ，２ｋを有する。開口部２ｊは、ヒート吹出口２ｆに連通する通風路２ｌの入口である。また、開口部２ｋは、デフロスタ吹出口２ｄ若しくはベント吹出口２ｅに連通する通風路２ｍの入口である。ロータリードア６は、開口部２ｊを開放したときに開口部２ｋを閉塞し（図２において二点鎖線で示す）、また、開口部２ｊを閉塞したときに開口部２ｋを開放する（図２において実線で示す）構成となっている。

ロータリードア６は、図２に示すように、回転軸１０と、遮蔽壁１１と、側壁１２と、第１シール部１３（シール部）と、第２シール部１４と、を有する。
回転軸１０は、ケース２に対して回転自在に支持されたものである。回転軸１０は、図２において手前側と奥側に一対で設けられており、側壁１２から外側に突出している（図３参照）。この回転軸１０は、不図示のモータと機械的に接続され、トルクの伝達を受ける構成となっている。

遮蔽壁１１は、図２に示すように、回転軸１０に対し径方向に離間した略円弧状の壁である。遮蔽壁１１は、開口部２ｊ（開口部２ｋ）を閉塞可能な大きさを有する。遮蔽壁１１は、回転軸１０を中心として一端部１１ａ側に移動したときは開口部２ｊを閉塞し、回転軸１０を中心として他端部１１ｂ側に移動したときは開口部２ｋを閉塞するようになっている。なお、遮蔽壁１１は、開口部２ｋを閉塞したとき、その内面１１ｃによって空調風の向きを変更し開口部２ｊに導くように構成されている。

遮蔽壁１１は、回転軸１０から一端部１１ａまでの距離Ｌ１が、回転軸１０から他端部１１ｂまでの距離Ｌ２よりも短く形成されている。具体的に、遮蔽壁１１は、湾曲形状の扇部１１ｄと、直線形状のストレート部１１ｅとからなる。扇部１１ｄは、遮蔽壁１１の他端部１１ｂとストレート部１１ｅとの間を形成しており、その曲率中心は、回転軸１０と一致していない。また、ストレート部１１ｅは、扇部１１ｄと一端部１１ａとの間を形成している。

側壁１２は、回転軸１０と遮蔽壁１１とを接続するものである。側壁１２は、図２において手前側と奥側に一対で設けられており、略扇形に形状設定されている。このため、側壁１２によって回転軸１０と遮蔽壁１１とが接続されたロータリードア６は、回転軸１０が延在する方向からみて、略扇形に形状設定された中空構造体とされている。

第１シール部１３は、図２に示すように、一端部１１ａ側に設けられており、遮蔽壁１１に対し径方向に突出するものである。第１シール部１３は、フランジ１３ａと、シール部材８（第１シール部材８ａ（後述），第２シール部材８ｂ（後述））と、を有する。フランジ１３ａは、図３に示すように、遮蔽壁１１に対し径方向に突出すると共に、側壁１２に対し回転軸１０の軸方向にも突出する鍔形状を有する。シール部材８は、ゴムやウレタン等からなり、フランジ１３ａの表裏に貼り付けられている。

第２シール部１４は、図２に示すように、他端部１１ｂ側に設けられており、遮蔽壁１１に対し径方向に突出するものである。第２シール部１４は、フランジ１４ａと、シール部材８と、を有する。フランジ１４ａは、図３に示すように、遮蔽壁１１に対し径方向に突出すると共に、側壁１２に対し回転軸１０の軸方向にも突出する鍔形状を有する。シール部材８は、ゴムやウレタン等からなり、フランジ１４ａの表裏に貼り付けられている。

図２に戻り、ケース２は、第１当接部１５と、第２当接部１６と、第３当接部１７と、を有する。第１当接部１５は、ロータリードア６が開口部２ｊを開放したときに、第１シール部１３と当接するものである。また、第１当接部１５は、ロータリードア６が開口部２ｊを閉塞したときに、第２シール部１４と当接するものである。この第１当接部１５は、開口部２ｊと開口部２ｋの間に設けられており、両者の少なくとも一部を形成している。

第２当接部１６は、ロータリードア６が開口部２ｊを閉塞したときに、第１シール部１３と当接するものである。第２当接部１６は、第１当接部１５が第１シール部１３と当接する径方向における位置（第１の位置）よりも内側の位置（第２の位置）で第１シール部１３と当接するようになっている。すなわち、第１当接部１５と第２当接部１６とは、回転軸１０を中心とした同一半径上に配置されておらず、第１当接部１５よりも径方向内側に第２当接部１６が配置されている。この第２当接部１６は、開口部２ｊの少なくとも一部を形成している。なお、符号１８は、加熱流路２ｂを流通する暖風を混合部２ｃに導くガイドである。

第３当接部１７は、ロータリードア６が開口部２ｊを開放したときに、第２シール部１４と当接するものである。第３当接部１７は、第１当接部１５が第２シール部１４と当接する径方向における位置（第１の位置）と同じ位置（第１の位置）で第２シール部１４と当接するようになっている。すなわち、第１当接部１５と第３当接部１７とは、回転軸１０を中心とした同一半径上に配置されている。この第３当接部１７は、開口部２ｋの少なくとも一部を形成している。

第１シール部１３においては、第１当接部１５と第２当接部１６とで径方向における当接位置が異なることから、フランジ１３ａに設けられた第１シール部材８ａと第２シール部材８ｂとが径方向にずれて設けられている。第１シール部材８ａは、フランジ１３ａの第１当接部１５と対向する面に設けられたシール部材８である。また、第２シール部材８ｂは、フランジ１３ａの第２当接部１６と対向する面に設けられたシール部材８である。

第１シール部材８ａと第２シール部材８ｂは、図３に示すように、コの字状に設けられている。第１シール部材８ａの軸方向に延びるバー部分８ａ１が、第１当接部１５と当接する径方向における第１の位置に対応する部分である。また、第２シール部材８ｂの軸方向に延びるバー部分８ｂ１が、第２当接部１６と当接する径方向における第２の位置に対応する部分である。バー部分８ａ１とバー部分８ｂ１とは、径方向において互いに異なる位置に設けられており、バー部分８ｂ１の方が径方向内側に配置されている。

続いて、上記構成の車両用空気調和装置１の作用について、図４を参照して説明する。
図４は、本発明の実施形態における車両用空気調和装置１と、従来の車両用空気調和装置１ａとを比較した図である。図４（ａ）は、本実施形態の車両用空気調和装置１を示し、図４（ｂ）は、従来の車両用空気調和装置１ａを示している。なお、図４（ｂ）においては、本実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付している。

図４（ｂ）に示すように、従来の車両用空気調和装置１ａは、開口部２ｊを開閉するロータリードア６を有する。このロータリードア６は、回転軸１０が延在する方向からみて、扇形に形状設定されている。また、このロータリードア６の第１シール部１３と当接する第１当接部１５と第２当接部１６は、回転軸１０を中心とした同一半径上に配置されている。

上記構成の車両用空気調和装置１ａでは、ロータリードア６が開口部２ｊを閉塞したときに第１シール部１３が当接する第２当接部１６が、第１当接部１５と径方向において同じ位置にあるため、図４（ｂ）に示すように、ロータリードア６の径方向外方に形成された通風路２ｌの流路面積が小さくなる。このため、従来構造では、通風路２ｌにおいて十分な流路面積を確保し、通気抵抗を低減させるには、ケース２を径方向外側（図４（ｂ）において紙面右側）に拡大しなければならない。

一方、図４（ａ）に示すように、本実施形態の車両用空気調和装置１では、第１当接部１５と第２当接部１６は、回転軸１０を中心とした同一半径上に配置されておらず、第１当接部１５よりも径方向内側に第２当接部１６が配置されている。この構成によれば、ロータリードア６が開口部２ｊを開放したときは、第１シール部１３が径方向において第１の位置に設けられたケース２の第１当接部１５と当接し、また、ロータリードア６が開口部２ｊを閉塞したときは、第１シール部１３が径方向において第１の位置よりも内側の第２の位置に設けられたケース２の第２当接部１６と当接する。

第２当接部１６は、開口部２ｊの少なくとも一部を形成しており、この第２当接部１６が、第１当接部１５よりも径方向において内側に位置するため、図４（ａ）に示すように、ケース２を拡大することなくロータリードア６の径方向外方に形成された通風路２ｌの流路面積を大きく確保することができる。このように、本実施形態によれば、ケース２の小型化を図りつつ、限られた空間で空調風の通風路２ｌの流路面積を確保できる車両用空気調和装置１が得られる。

また、本実施形態では、第１シール部１３は、遮蔽壁１１に対し径方向に突出するフランジ１３ａと、フランジ１３ａの第１当接部１５と対向する面に設けられた第１シール部材８ａと、フランジ１３ａの第２当接部１６と対向する面に設けられた第２シール部材８ｂと、を有しており、図３に示すように、第１シール部材８ａの第１の位置に対応するバー部分８ａ１と、第２シール部材８ｂの第２の位置に対応するバー部分８ｂ１とは、径方向において互いに異なる位置に設けられている。このように、第１シール部材８ａと第２シール部材８ｂとをずらして貼り付けることで、最小限のシール幅で、空調風の風漏れを防止できる。したがって、フランジ１３ａの全体にシール部材８を貼り付ける形態よりもコスト安且つ軽量となり、ロータリードア６の動作性も向上する。

また、本実施形態では、図２に示すように、第１シール部１３は、回転軸１０を中心とした遮蔽壁１１の移動方向の一端部１１ａ側に設けられており、遮蔽壁１１は、回転軸１０から移動方向の一端部１１ａまでの距離Ｌ１が、回転軸１０から移動方向の他端部１１ｂまでの距離Ｌ２よりも短く形成されている。この構成によれば、ロータリードア６が開口部２ｊを開放したときに、空調風を遮蔽壁１１の内面１１ｃに沿って円滑に開口部２ｊに導くことができる。例えば、距離Ｌ１と距離Ｌ２が同じ場合、遮蔽壁１１の一端部１１ａにおいては、遮蔽壁１１の内面１１ｃよりも第１シール部１３を径方向内側に突出させなければ、第２当接部１６と当接できなくなる。したがって、距離Ｌ１を短くすれば、この突起形状を設ける必要がなく、内面１１ｃに沿った空調風の流れを阻害することはなくなる。

また、本実施形態では、図２に示すように、ロータリードア６は、遮蔽壁１１の移動方向の他端部１１ｂ側に設けられて遮蔽壁１１に対し径方向に突出した第２シール部１４を有し、第２シール部１４は、ロータリードア６が開口部２ｊを閉塞したときに、第１当接部１５と径方向において第１の位置で当接し、ケース２は、ロータリードア６が開口部２ｊを開放したときに、第２シール部１４と径方向において第１の位置で当接する第３当接部１７を有する。この構成によれば、ケース２を拡大することなく通風路２ｌの流路面積を大きく確保しつつ、通風路２ｌに隣接する通風路２ｍの開口部２ｋも、一つのロータリードア６で開閉することができるようになる。

このように、上述の本実施形態によれば、空調風が流通する開口部２ｊを有するケース２と、開口部２ｊを開閉するロータリードア６と、を有する車両用空気調和装置１であって、ロータリードア６は、回転軸１０と、回転軸１０に対し径方向に離間した遮蔽壁１１と、回転軸１０と遮蔽壁１１とを接続する側壁１２と、遮蔽壁１１に対し径方向に突出した第１シール部１３と、を有し、ケース２は、ロータリードア６が開口部２ｊを開放したときに、第１シール部１３と径方向において第１の位置で当接する第１当接部１５と、ロータリードア６が開口部２ｊを閉塞したときに、第１シール部１３と径方向において第１の位置よりも内側の第２の位置で当接する第２当接部１６と、を有する、という構成を採用することによって、ケース２の小型化を図りつつ、限られた空間で空調風の通風路２ｌの流路面積を確保できる車両用空気調和装置１が得られる。

以上、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るものではない。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。

例えば、上記実施形態では、ヒート吹出口２ｆに連通する開口部２ｊにおいて本発明を適用した例について説明したが、この構成に限定されることなく、ケース２に設けられた他の開口部（例えば開口部２ｋ）において本発明を適用してもよい。

１…車両用空気調和装置、２…ケース、２ｊ…開口部、６…ロータリードア、８ａ…第１シール部材、８ａ１…バー部分、８ｂ…第２シール部材、８ｂ１…バー部分、１０…回転軸、１１…遮蔽壁、１１ａ…一端部、１１ｂ…他端部、１２…側壁、１３…第１シール部（シール部）、１３ａ…フランジ、１４…第２シール部、１４ａ…フランジ、１５…第１当接部、１６…第２当接部、１７…第３当接部、Ｌ１…距離、Ｌ２…距離

Claims (5)

1. 空調風が流通する開口部を有するケースと、前記開口部を開閉するロータリードアと、を有する車両用空気調和装置であって、
   前記ロータリードアは、回転軸と、前記回転軸に対し径方向に離間した遮蔽壁と、前記回転軸と前記遮蔽壁とを接続する側壁と、前記遮蔽壁に対し径方向に突出したシール部と、を有し、
   前記ケースは、前記ロータリードアが前記開口部を開放したときに、前記シール部と径方向において第１の位置で当接する第１当接部と、前記ロータリードアが前記開口部を閉塞したときに、前記シール部と径方向において前記第１の位置よりも内側の第２の位置で当接する第２当接部と、を有する、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、前記遮蔽壁に対し径方向に突出するフランジと、前記フランジの前記第１当接部と対向する面に設けられた第１シール部材と、前記フランジの前記第２当接部と対向する面に設けられた第２シール部材と、を有しており、
   前記第１シール部材の前記第１の位置に対応する部分と、前記第２シール部材の前記第２の位置に対応する部分とは、径方向において互いに異なる位置に設けられている、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。
3. 前記シール部は、前記回転軸を中心とした前記遮蔽壁の移動方向の一端部側に設けられており、
   前記遮蔽壁は、前記回転軸から前記移動方向の一端部までの距離が、前記回転軸から前記移動方向の他端部までの距離よりも短く形成されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空気調和装置。
4. 前記ロータリードアは、前記遮蔽壁の前記移動方向の他端部側に設けられて前記遮蔽壁に対し径方向に突出した第２シール部を有し、
   前記第２シール部は、前記ロータリードアが前記開口部を閉塞したときに、前記第１当接部と径方向において前記第１の位置で当接し、
   前記ケースは、前記ロータリードアが前記開口部を開放したときに、前記第２シール部と径方向において前記第１の位置で当接する第３当接部を有する、ことを特徴とする請求項３に記載の車両用空気調和装置。
5. 前記第２当接部は、前記開口部の少なくとも一部を形成している、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用空気調和装置。

Images