JP2017149363A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空調装置において、コンパクトな構成で、操作ケーブルから付与される荷重による変形を抑制し、リンク間の係合が外れてしまうことを防止する。
【解決手段】車両用空調装置１０において、内外気切替ユニット１４の内部には内気と外気とを切り替える切替ダンパ２４が回動自在に設けられ、ケーシング２２の側壁には前記切替ダンパ２４を回動させるリンク機構２８が設けられる。このリンク機構２８は、切替ダンパ２４の軸部３２ａに連結される従動リンク３６と、該従動リンク３６に係合され、操作ケーブル４８による引っ張り又は押し出しによって回動する操作リンク３８とを備える。そして、操作リンク３８が、従動リンク３６とケーシング２２との間に配置されることで、操作ケーブル４８からの力が付与された際の変形が抑制され、係合溝５０と従動ピン４２との係合状態が確実に維持される。
【選択図】図２

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、送風機によって内気・外気を空気通路を内部に有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においてダンパを作動させることで所望の混合比率で混合した後、前記空調ケースに設けられた複数の吹出口から送風ダクトを通じて車室内へと送風することで前記車室内の温度及び湿度の調整を行っている。

この車両用空調装置は、例えば、特許文献１に開示されるように、空調ケースの側壁に、ダンパを回動させ送風モード等を切り換えるためのリンク機構が設けられ、このリンク機構は複数のリンクから構成され、メインリンクはその中央が空調ケースに対して回転自在に支持され四方に延在した第１〜第４アームを有している。また、中間リンクは、メインリンクにおける第１アームとダンパに接続されたダンパリンクとを接続するものであり、空調ケースの側壁に対して回転軸を介して回動自在に支持されている。また、中間リンクの一端側に形成された溝にはメインリンクの第１アームに突設されたピンが係合され、他端側に突設されたピンがダンパリンクに形成された溝へと係合されている。

そして、乗員が車室内の切替レバーを操作することで操作ケーブルを進退動作させ、メインリンクの第４アームに設けられた入力ピンへと伝達された力によって軸を中心として前記メインリンクを回動させることで中間リンク及びダンパリンクを介してダンパを回動させている。

特開平８−５８３５１号公報

上述した車両用空調装置では、メインリンクが軸を中心にして放射状に延びる第１〜第４アーム毎にそれぞれピンを有しており、前記ピンを介して操作ケーブルからの力を他の中間リンク等へと伝達している。そのため、操作ケーブルの力が他のピン（アーム）へと与える影響は少ないが、アームが放射状に形成されているために回動するための大きなスペースが必要とされ、適用可能な場所が限定的となってしまう。

また、メインリンクの軸と操作ケーブルの力が伝達される入力ピンの近傍に、この力を他のリンクへと出力するためのピンや溝が設けられる場合には、前記操作ケーブルからの力によって前記メインリンクが変形してしまい、それに伴って、ピンと溝との係合状態が解除され動作不良が生じることが懸念される。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、コンパクトな構成で、操作ケーブルから付与される荷重による変形を抑制し、リンク間の係合が外れてしまうことを防止すること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、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、空調ケースに接続され内気・外気を切り替えて取り込む内外気切替ユニットと、空調ケースの内部に設けられ空気の熱交換を行う熱交換器とを有した車両用空調装置において、
内外気切替ユニットは、ケーシングに対して回転軸を介して回動自在に設けられ内気と外気とを切り替えるダンパと、
回転軸に連結される従動リンクと、従動リンクと係合され内外気切替用レバーと接続された操作ケーブルと連結される操作リンクとからなり、ダンパを回動させるリンク機構と、
を有し、
操作リンクには、内外気切替ユニットに支持される支軸と、操作ケーブルに接続される操作ピンと、支軸と操作ピンとをつなぐ仮想線を境とした両側の少なくともいずれか一方側に形成された係合部とが形成され、
操作ピン及び係合部は、操作リンクにおいてケーシングに臨む面とは反対側の面に形成され、係合部が従動リンクと係合してい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内外気切替ユニットにおいて、ケーシングに対して回転軸を介して回動自在に設けられ内気と外気とを切り替えるダンパと、回転軸に連結される従動リンクと、従動リンクと係合され内外気切替用レバーと接続された操作ケーブルと連結される操作リンクとからなり、ダンパを回動させるリンク機構とを備え、この操作リンクには、内外気切替ユニットに支持される支軸と、操作ケーブルに接続される操作ピンと、支軸と操作ピンとをつなぐ仮想線を境とした両側の少なくともいずれか一方側に形成された係合部とが形成され、操作ピンと係合部とがケーシングに臨む面とは反対側の面に形成され、係合部が従動リンクと係合している。

このように操作ケーブルからの荷重が付与され変形しやすい操作リンクを従動リンクに対して内側となるケーシング側へ設けることで、操作ケーブルの操作作用下に操作リンクに対して支軸を起点とした外側への荷重が付与された場合でも、従動リンクによって変形を好適に抑制することが可能となる。その結果、操作リンク及び従動リンクからなるコンパクトな構成で、従動リンクと操作リンクの係合部とが互いに離間する方向に移動してしまうことを防止し、その係合が外れてしまうことを確実に防止することができる。

また、従動リンクのアーム長さを、操作リンクにおける支軸と操作ピンとの離間距離よりも短く設定することにより、操作リンクの変形を抑えるための反力を大きくすることができ、操作リンクの変形による従動リンクとの係合外れをより一層確実に抑制することができる。

さらに、操作ピンを、係合部に隣接して形成することにより、操作リンクにおいて最も操作ケーブルからの力がかかりやすく変形しやすい操作ピンに対して係合部を隣接させることで、例えば、操作ピンと係合部とが離れて配置される場合と比較して変形をより一層確実に抑制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、車両用空調装置を構成する内外気切替ユニットにおいて、ダンパの回転軸に連結される従動リンクと、従動リンクと係合され内外気切替用レバーに接続された操作ケーブルと連結される操作リンクとからなるリンク機構を有し、この操作リンクに、内外気切替ユニットに支持される支軸と、操作ケーブルに接続される操作ピンと、支軸と操作ピンとをつなぐ仮想線を境とした両側の少なくともいずれか一方側に形成された係合部とを形成し、操作ピンと係合部とをケーシングに臨む面とは反対側の面に形成して係合部が従動リンクとを係合させることで、操作ケーブルからの荷重によって操作リンクが外側へ変形しようとした場合でも、外側に設けられた従動リンクによって変形が好適に抑制される。その結果、操作リンク及び従動リンクからなるコンパクトな構成で、従動リンクと操作リンクの係合部とが互いに離間する方向に移動してしまうことを防止し、両者の係合が外れてしまうことを確実に防止できる。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の全体正面図である。 図１に示す車両用空調装置の内外気切替ユニットを示す一部断面側面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 内外気切替ユニットにおける切替ダンパ及びリンク機構の分解斜視図である。

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。

この車両用空調装置１０は、図１に示されるように、空気の各通路を構成する空調ケース１２と、該空調ケース１２の側部に連結され、外気・内気を取り込む内外気切替ユニット１４とを含む。

空調ケース１２は、その内部に図示しないエバポレータ及びヒータコアが設けられ、前記エバポレータによって通路内を流通する空気が冷却され、一方、ヒータコアによって通路内を流通する空気が加熱される。そして、冷却された冷風と加熱された温風とがダンパの回動作用下に所定割合で混合され、図示しない送風口を通じて車室内へと供給される。

また、空調ケース１２の内部には送風機１６が設けられ、内外気切替ユニット１４を通じて吸い込まれた空気が空調ケース１２内へと導かれる。

内外気切替ユニット１４は、図１〜図３に示されるように、外気を取り込む外気導入口１８及び内気を取り込む内気導入口２０を有したケーシング２２と、前記外気導入口１８と前記内気導入口２０の開口状態を切り替える切替ダンパ２４と、前記ケーシング２２の内部に設けられるフィルタ２６と、ケーシング２２の側面に設けられ前記切替ダンパ２４を回動させるためのリンク機構２８とを含む。

ケーシング２２は、例えば、車両の幅方向（図１中、矢印Ａ方向）に分割可能な２つの分割ケーシング部３０ａ、３０ｂからなり、一方の分割ケーシング部３０ａが空調ケース１２に対して接続されると共に、他方の分割ケーシング部３０ｂの側壁には後述するリンク機構２８が設けられる。そして、外気導入口１８がケーシング２２の上方へと開口し、内気導入口２０が前記外気導入口１８と略直交するように側方へと開口している。

切替ダンパ２４は、例えば、断面扇形状に形成され、図３に示されるように、その開口した幅方向端部にそれぞれ軸部３２ａ、３２ｂが突出するように形成され、前記軸部３２ａ、３２ｂがケーシング２２の側壁に形成された孔部３４ａ、３４ｂにそれぞれ挿通されることで、前記切替ダンパ２４が前記ケーシング２２の内部において回動自在に支持される。そして、ケーシング２２の内部において外気導入口１８又は内気導入口２０を閉塞するように回動する。

また、切替ダンパ２４における一方の軸部３２ａには、ケーシング２２の外側においてリンク機構２８を構成する従動リンク３６が連結される。

リンク機構２８は、切替ダンパ２４の軸部３２ａに連結される従動リンク３６と、該従動リンク３６と係合されケーシング２２に対して回転自在に支持される操作リンク３８とを含む。

この従動リンク３６は、所定長さを有したアーム状に形成され、ケーシング２２（分割ケーシング部３０ｂ）の側壁と略平行に設けられ、その一端部には従動リンク３６の延在方向に対して直交し切替ダンパ２４の軸部３２ａと連結される連結部４０が形成されることで、前記切替ダンパ２４と一体的に回動するように設けられる（図３参照）。一方、切替ダンパ２４の他端部には、その延在方向と直交し、且つ、前記連結部４０と同じ方向に突出した従動ピン４２が設けられる。換言すれば、従動リンク３６の連結部４０及び従動ピン４２がケーシング２２側に向かって突出するように形成される。

操作リンク３８は、ケーシング２２（分割ケーシング部３０ｂ）の側壁と略平行に設けられ、その一部は従動リンク３６と前記ケーシング２２との間となるように設けられる。

この操作リンク３８は、図２に示されるように、例えば、略中央部が所定角度で折曲された形状で形成され、その一端部が支軸４４を介してケーシング２２に回転自在に支持される。なお、支軸４４は、操作リンク３８の延在方向と直交するように形成される。

また、操作リンク３８の略中央部には、前記支軸４４とは反対方向に向かって突出した操作ピン４６が形成され、該操作ピン４６には、車室内の操作パネルに設けられた内外気切替用レバー（図示せず）と接続される操作ケーブル４８の一端部が接続される。

さらに、操作リンク３８には、操作ピン４６の形成される側面に係合溝（係合部）５０が形成され、従動リンク３６の従動ピン４２が挿入される。この係合溝５０は、操作リンク３８の略中央部から他端部側に向かって所定幅で延在し、且つ、該操作リンク３８の形状に対応して折曲した断面略Ｌ字状に形成される。また、係合溝５０は、操作リンク３８の略中央部近傍において操作ピン４６と近接した位置に設けられる。

この操作リンク３８において、支軸４４と操作ピン４６との間の距離Ｌ１は、従動リンク３６における連結部４０と従動ピン４２との間の距離（アーム長さ）Ｌ２よりも長く設定される（Ｌ１＞Ｌ２）。換言すれば、従動リンク３６のアーム長さは、操作リンク３８における支軸４４と操作ピン４６との間の長さよりも短く形成される。

そして、操作リンク３８は、操作ピン４６に接続された操作ケーブル４８が引っ張り又は押し出されることで、一端部の支軸４４を支点として他端部側が回動し、それに伴って、従動ピン４２が係合溝５０に沿って移動することで従動リンク３６が軸部３２ａを支点として回動する。これにより、操作リンク３８及び従動リンク３６の回動に伴って切替ダンパ２４が回動し、開口端部とは反対側に形成された壁部によって外気導入口１８及び内気導入口２０のいずれか一方が選択的に閉塞される。

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２の内外気切替ユニット１４において切替ダンパ２４が外気導入口１８を閉塞した状態を初期位置として説明する。

先ず、乗員が車室内に配置された内外気切替用レバー（図示せず）を操作することで、該内外気切替用レバーに接続された操作ケーブル４８が軸方向に移動し、操作リンク３８の操作ピン４６を押し出す。これにより、操作リンク３８が支軸４４を支点として時計回りに回動し、それに伴って従動ピン４２が係合溝５０に沿って移動する。

そして、係合溝５０の移動に伴って従動ピン４２が移動することで、従動リンク３６の他端部が回動し始め、それに伴って、一端部が回動することで連結部４０を介して連結された切替ダンパ２４が反時計回りに回動し、その壁部が内気導入口２０に臨む位置まで回動することで前記内気導入口２０が閉塞され、外気導入口１８が開口した外気導入状態へと切り替えられる。

そして、図示しないコントローラからの制御信号に基づき、送風機１６が回転駆動することで開口した外気導入口１８を通じて空気がケーシング２２内へと吸い込まれ、フィルタ２６を通過して塵埃等が除去された後に、空調ケース１２内へと流通してエバポレータ及びヒータコアを通過して温度調整がなされて送風口から車室内へと供給される。

以上のように、本実施の形態では、車両用空調装置１０を構成する内外気切替ユニット１４において、外気と内気とを切り替える切替ダンパ２４がケーシング２２の内部に設けられると共に、前記ケーシング２２の側壁には、前記切替ダンパ２４を駆動させるためのリンク機構２８が設けられ、前記リンク機構２８において、前記切替ダンパ２４の軸部３２ａに連結される従動リンク３６を、操作ケーブル４８に接続される操作リンク３８よりも外側（ケーシング２２より離間する方向）に配置し、前記従動リンク３６の従動ピン４２を前記操作リンク３８の係合溝５０へと係合させている。

これにより、操作ケーブル４８からの荷重が付与される操作リンク３８を従動リンク３６よりも内側（ケーシング２２側）に設けることで、該操作ケーブル４８の操作作用下に操作リンク３８に対して支軸４４を起点とした外側（ケーシング２２から離間する方向）への力が付与された場合でも、従動リンク３６が抵抗となることで変形が好適に抑制される。その結果、従動リンク３６の従動ピン４２と操作リンク３８の係合溝５０とが互いに離間する方向に移動してしまうことが防止され、両者の係合状態が好適に維持される。

また、従動リンク３６のアーム長さＬ２を、操作リンク３８における支軸４４と前記操作ピン４６との距離Ｌ１よりも短くすることで、操作リンク３８の変形を抑えるための反力を大きくすることができ、操作リンク３８の変形による係合外れをより一層確実に抑制することが可能となる。

さらに、操作リンク３８において操作ピン４６は最も力がかかり変形しやすいため、係合溝５０を操作ピン４６に近接して設けることで、例えば、操作ピン４６と係合溝５０とを離して配置した場合と比較して変形をより一層抑制できる。

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 １２…空調ケース
１４…内外気切替ユニット ２２…ケーシング
２４…切替ダンパ ２８…リンク機構
３２ａ、３２ｂ…軸部 ３６…従動リンク
３８…操作リンク ４０…連結部
４２…従動ピン ４４…支軸
４６…操作ピン ４８…操作ケーブル
５０…係合溝

Claims (3)

1. 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、前記空調ケースに接続され内気・外気を切り替えて取り込む内外気切替ユニットと、前記空調ケースの内部に設けられ前記空気の熱交換を行う熱交換器とを有した車両用空調装置において、
   前記内外気切替ユニットは、ケーシングに対して回転軸を介して回動自在に設けられ内気と外気とを切り替えるダンパと、
   前記回転軸に連結される従動リンクと、該従動リンクと係合され内外気切替用レバーと接続された操作ケーブルと連結される操作リンクとからなり、前記ダンパを回動させるリンク機構と、
   を有し、
   前記操作リンクには、前記内外気切替ユニットに支持される支軸と、前記操作ケーブルに接続される操作ピンと、前記支軸と前記操作ピンとをつなぐ仮想線を境とした両側の少なくともいずれか一方側に形成された係合部とが形成され、
   前記操作ピン及び前記係合部は、前記操作リンクにおいて前記ケーシングに臨む面とは反対側の面に形成され、前記係合部が前記従動リンクと係合してい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、
   前記従動リンクのアーム長さは、前記操作リンクにおける前記支軸と前記操作ピンとの離間距離よりも短く設定され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、
   前記操作ピンは、前記係合部に隣接して形成されることを特徴とする車両用空調装置。

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