JP2018020652A

JP2018020652A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP2018020652A
Application number: JP2016152473A
Authority: JP
Inventors: 巨樹日下; Masaki Kusaka
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2016-08-03
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2018-02-08
Anticipated expiration: 2036-08-03
Also published as: JP6732592B2

Abstract

【課題】車両用空調装置において、形状の異なる一組のスライドダンパを作動させる際の操作荷重を略均等とすることで操作フィーリングの向上を図ると共に乗員の快適性を高める。【解決手段】車両用空調装置１０を構成する空調ケース１２の内部には、エバポレータ１４とヒータコア１６との間に一組の第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０がスライド自在に設けられる。第１エアミックスダンパ３８が上方、第２エアミックスダンパ４０が下方となるように配置され、駆動力伝達機構２０を介して互いに接近・離間するように設けられ、断面積の大きな第１エアミックスダンパ３８の重量と、断面積の小さな第２エアミックスダンパ４０の重量とが略同一となるように設定される。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載され、空調ケース内の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、冷却手段である冷却器により冷却された空気と、加熱手段である加熱器により加熱された空気とをエアミックスドアを駆動させ前記空調ケース内で所望の混合比率に混合した後、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へと送風している。

このような車両用空調装置では、例えば、特許文献１に開示されるように、冷却器と加熱器との間に一組の第１及び第２スライドドアが上下に隣接し、互いに連動するように設けられ、最大冷房運転時には、２つの第１及び第２スライドドアが互いに接近するように作動することで空気の加熱器側への流れを遮断して冷却器のみを通過させ、一方、最大暖房運転時には、第１及び第２スライドドアが互いに離間するように作動することで、両者の間を通じて流れた空気が加熱器によって加熱される。

特開２０００−４３５３５号公報

上述した車両用空調装置では、空調ケースの上方に開口した送風口から乗員の顏近傍へ冷風を送風する場合の送風量と、前記空調ケースの下方に開口した送風口から足元近傍へ温風を送風する場合の送風量とが異なるため、第１スライドドアが大きく第２スライドドアが小さく異なる形状で形成されている。そのため、第１スライドドアと第２スライドドアとの間に重量差が生じ、重量の大きな第１スライドドアを重力に逆らって上方へと移動させ、且つ、軽量な第２スライドドアを重力方向に沿って下方へ移動させ全開状態とする際（最大暖房運転時）の操作荷重と、前記第１スライドドアを重力方向に沿って下方へと移動させ、且つ、前記第２スライドドアを上方へ移動させ全閉状態とする際（最大冷房運転時）の操作荷重とが異なる。

その結果、乗員が操作レバーを手動操作して温度調整を行うマニュアルエアコンの場合、操作荷重の差に起因して操作フィーリングが異なってしまうという問題がある。

一方、第１及び第２スライドドアを同一のアクチュエータ等によって作動させるオートエアコンの場合には、上述した操作荷重の差に起因して第１及び第２スライドドアの作動速度が変動し、その開閉動作が不安定となることで、前記第１及び第２スライドドアの開閉によって制御される送風温度の変化をリニアな特性とすることができない。

また、第１及び第２スライドドアをリンク機構を用いて開閉動作させる場合、その操作荷重の差によって前記リンク機構や第１及び第２スライドドアの作動時に打音や摺動音が生じることがあり、乗員の快適性を低下させてしまうことが懸念される。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、形状の異なる一組のスライドダンパを作動させる際の操作荷重を略均等とすることで操作フィーリングの向上を図ると共に、乗員の快適性を高め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、空気通路を内部に有した空調ケースと、空調ケースの内部に設けられ空気の冷却を行う冷却器と、冷却器の下流側に設けられ空気の加熱を行う加熱器と、冷却器と加熱器との間に設けられ冷風と温風との混合割合を調整するエアミックス機構とを有する車両用空調装置において、
エアミックス機構は、空調ケースの内部にスライド自在に設けられ形状の異なる一組の第１及び第２スライドダンパからなり、
第１スライドダンパと第２スライドダンパとが重力方向に沿って上下に配置されると共に、第１スライドダンパを作動させる際の作動負荷と、第２スライドダンパを作動させる際の作動負荷とを略同一とすることを特徴とする。

本発明によれば、形状の異なる一組の第１及び第２スライドダンパを有した車両用空調装置において、第１スライドダンパが重力方向上方に、第２スライドダンパが第１スライドダンパに対して重力方向下方に配置され、第１スライドダンパを作動させる際の作動負荷と、第２スライドダンパを作動させる際の作動負荷とが略同一となるように設定される。

従って、第１及び第２スライドダンパを作動させる際、第１スライドダンパの作動負荷（操作荷重）と、第２スライドダンパの作動負荷（操作荷重）とを相殺することができ、第１スライドダンパと第２スライドダンパとを略同一の操作力で動作させることができる。その結果、乗員が操作レバーを操作して第１及び第２スライドダンパを作動させ温度調整を行う際の操作フィーリングを向上させることができる。

また、第１及び第２スライドダンパが作動する際の荷重変動を低減できるため、該第１及び第２スライドダンパの接続されるリンク機構や該第１及び第２スライドダンパの作動時における打音や摺動音の発生が低減され、車室内の騒音が抑制されることで乗員の快適性を高めることが可能となる。

さらに、第１スライドダンパと第２スライドダンパとを略同一の重量で形成するとよい。

さらにまた、第１及び第２スライドダンパはプレート状に形成され、第１スライドダンパの板厚と第２スライドダンパの板厚とを異なるように形成するとよい。

またさらに、第１スライドダンパと第２スライドダンパとを比重の異なる材質からそれぞれ形成するとよい。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、形状の異なる一組の第１及び第２スライドダンパが重力方向に沿った上下に配置された車両用空調装置において、第１スライドダンパを作動させる際の作動負荷と、第２スライドダンパを作動させる際の作動負荷とが略同一となるように設定することで、第１スライドダンパの作動負荷（操作荷重）と、第２スライドダンパの作動負荷（操作荷重）とを相殺させることができ、第１スライドダンパと第２スライドダンパとを略同一の操作力で動作させることができる。その結果、乗員が操作レバーを操作して第１及び第２スライドダンパを作動させ温度調整を行う際の操作フィーリングを向上させることができる。また、第１及び第２スライドダンパが作動する際の荷重変動を低減できるため、該第１及び第２スライドダンパの接続されるリンク機構や該第１及び第２スライドダンパの作動時における打音や摺動音の発生が低減され、車室内の騒音が抑制されることで乗員の快適性を高めることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の全体断面図である。図１の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近傍を示す拡大断面図である。図２の車両用空調装置において第１及び第２エアミックスダンパが互いに離間する方向に移動した全開状態を示す拡大断面図である。

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〜図３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の内部に配設され空気を冷却するエバポレータ（冷却器）１４と、前記空気を加熱するヒータコア（加熱器）１６と、前記空調ケース１２内に導入された空気を、エバポレータ１４及びヒータコア１６によって熱交換を行い、調温された冷風及び温風を所定の混合比率で混合して混合風とするエアミックス機構１８と、前記空調ケース１２の側面に設けられた駆動源（図示せず）や乗員による駆動力を前記エアミックス機構１８へと伝達し、回動変位させる駆動力伝達機構２０とを含む。

この空調ケース１２の上方には、乗員の顔近傍に送風を行うベント送風口２２と、該ベント送風口２２と隣接して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２４とが開口している。なお、デフロスタ送風口２４が車両前方側（矢印Ａ方向）、ベント送風口２２が車両後方側（矢印Ｂ方向）となるように隣接して形成される。

また、空調ケース１２の車両後方側（矢印Ｂ方向）には、乗員の足元近傍に送風を行うヒート送風口２６が開口している。

そして、ベント送風口２２、デフロスタ送風口２４及びヒート送風口２６には、それぞれ送風状態を切り換えるための切替ダンパ２８ａ〜２８ｃが開閉自在に設けられている。

一方、空調ケース１２の内部には、図示しない送風機から前記空調ケース１２内へ空気が導入される開口部３０が側部に開口すると共に、空気の流通方向における上流側（矢印Ａ方向）となる位置にエバポレータ１４が設けられ、前記エバポレータ１４に対して下流側（矢印Ｂ方向）となる位置に所定間隔離間してヒータコア１６が設けられる。なお、上述した開口部３０は、エバポレータ１４のさらに上流側（矢印Ａ方向）に開口している。

また、エバポレータ１４とヒータコア１６との間には、該エバポレータ１４によって冷却された空気を下流へと流通させる際、その流通量及び流通状態を調整するためのエアミックス機構１８が設けられる。

さらに、空調ケース１２には、エアミックス機構１８に対して上流側（矢印Ａ方向）となる位置に、例えば、図示しない操作レバーや駆動源による駆動力を前記エアミックス機構１８へと伝達して作動させる駆動力伝達機構２０が設けられる。

一方、空調ケース１２には、エアミックス機構１８と隣接するように分割リブ３２が設けられる。分割リブ３２は、例えば、ヒータコア１６の高さ方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に沿った略中央部近傍に臨むように設けられ、断面略円形状の本体部３４がエバポレータ１４側（矢印Ａ方向）に設けられ、その外周側からヒータコア１６側（矢印Ｂ方向）に向かって突出した壁部３６がエアミックス機構１８を構成する第１エアミックスダンパ（第１スライドダンパ）３８と第２エアミックスダンパ（第２スライドダンパ）４０との間に設けられる。壁部３６は、車両前後方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って略水平に設けられる。

エアミックス機構１８は、図１〜図３に示されるように、分割リブ３２の上方（矢印Ｃ方向）に設けられる第１エアミックスダンパ（第１スライドダンパ）３８と、前記分割リブ３２の下方（矢印Ｄ方向）に設けられる第２エアミックスダンパ（第２スライドダンパ）４０とから構成される。

この第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０は、例えば、大きな半径で形成された断面円弧状のプレートからなり、エバポレータ１４から離間する方向、すなわち、ヒータコア１６側（図１中、矢印Ｂ方向）に向かって緩やかな凸状となるように形成される。

また、第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０は、空調ケース１２の幅方向に沿って設けられると共に、前記空調ケース１２の内壁面に設けられたガイド部（図示せず）に沿って案内され、エバポレータ１４に臨む内周面には一組のラックギア４２が設けられている。ラックギア４２は、第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０のスライド方向に沿ってそれぞれ一直線状に形成される。

第１エアミックスダンパ３８は、その断面形状が第２エアミックスダンパ４０に対して上下方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に大きく形成され、その材質や板厚を変えることで前記第２エアミックスダンパ４０と略同一の重量となるように形成されている。なお、第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０の材質は、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタラート樹脂（ＰＢＴ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）等の樹脂製材料から形成される。

すなわち、図１に示されるように、空調ケース１２の幅方向から見た断面形状の大きな第１エアミックスダンパ３８の板厚を、第２エアミックスダンパ４０の板厚より薄く形成したり、前記第２エアミックスダンパ４０より比重の小さな材質で第１エアミックスダンパ３８を形成することで略同一の重量となるように形成される。

さらに、第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０の重量調整は、上述した構成に限定されるものではなく、例えば、軽量な第２エアミックスダンパ４０の方にウェイトを設けることで、第１エアミックスダンパ３８と略同一の重量とするようにしてもよい。なお、ウェイトは、例えば、接着や溶着やネジ留め等によって第２エアミックスダンパ４０に装着するようにしてもよいし、前記第２エアミックスダンパ４０を成形する際に内蔵させるようにしてもよい。

この第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０の両端部には、断面Ｌ字状に折曲されヒータコア１６側（矢印Ｂ方向）へ突出した一組のシール部材取付面４４が設けられ、該シール部材取付面４４にはそれぞれ一対のシール部材４６ａ、４６ｂがそれぞれ設けられる。

そして、図１及び図２に示されるように、第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０が互いに接近した場合には、シール部材取付面４４の外側に設けられたシール部材４６ａが分割リブ３２の壁部３６へとそれぞれ当接すると共に、ヒータコア１６を保持する第１内壁部１２ａにシール部材４６ｂがそれぞれ当接することで、エバポレータ１４の下流側におけるヒータコア１６との連通が確実に遮断される。

一方、図３に示されるように、第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０が互いに離間するように移動した場合には、シール部材取付面４４の内側に設けられたシール部材４６ｂが前記第１内壁部１２ａに当接すると共に、外側に設けられたシール部材４６ａがそれぞれエバポレータ１４を保持する第２内壁部１２ｂに当接することで、エバポレータ１４の下流側におけるヒータコア１６の外側を通じた空気の流れが確実に遮断される。

駆動力伝達機構２０は、図１〜図３に示されるように、第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０のラックギア４２にそれぞれ噛合される第１及び第２シャフト４８、５０を有し、第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０とエバポレータ１４との間に設けられると共に、分割リブ３２を挟んで上下方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に所定間隔離間し、且つ、互いに平行となるように設けられる。

この第１及び第２シャフト４８、５０は、例えば、空調ケース１２の側壁部に対して回転自在に支持された軸部５２と、該軸部５２に対して径方向外側に拡径し外周面にギア歯を有したピニオンギア５４とを備え、前記空調ケース１２の外側において軸部５２の端部にリンク機構（図示せず）を介して操作ケーブル（操作レバー）又は駆動源（アクチュエータ）が接続される。

そして、第１シャフト４８のピニオンギア５４が第１エアミックスダンパ３８のラックギア４２に噛合され、第２シャフト５０のピニオンギア５４が第２エアミックスダンパ４０のラックギア４２に噛合されることで、図示しない操作レバー又は駆動源の駆動作用下に第１及び第２シャフト４８、５０が所定方向に回転して前記第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０がガイド部（図示せず）に沿って上下方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）にスライド変位する。

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、以下の説明においては、乗員が操作レバーを操作することで操作ワイヤーを介して第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０を作動させ温度調整を行うマニュアルエアコンの場合について説明する。

先ず、図１に示される車室内の室温を低下させる冷房運転を行って車室内における乗員の顔近傍へ送風する場合について説明する。

図示しない乗員が車室内において操作レバーを操作して冷房運転を選択することで、該操作レバーの操作に応じて第１及び第２シャフト４８、５０が所定方向へと回転し、それに伴って、図１及び図２に示されるように、第１エアミックスダンパ３８が下方（矢印Ｄ方向）、第２エアミックスダンパ４０が上方（矢印Ｃ方向）へと移動し、シール部材４６ａがそれぞれ分割リブ３２へと当接すると共に、シール部材４６ｂが第１内壁部１２ａに当接した状態となる。

この際、断面形状の異なる第１エアミックスダンパ３８と第２エアミックスダンパ４０とが略同一の重量となるように形成されているため、下方へ移動する第１エアミックスダンパ３８の操作荷重と、上方へ移動する第２エアミックスダンパ４０の操作荷重とが好適に相殺され、乗員が操作レバーを操作する際の操作性が低下することなく良好な操作フィーリングで操作することが可能である。

また、同時に、図示しないコントローラからの制御信号に基づき、図示しない送風機の駆動作用下に取り込まれた空気が開口部３０を通じて空調ケース１２内へと供給され、エバポレータ１４を通過することで熱交換が行われて所定温度に冷却される。

そして、冷却された空気（冷風）は、第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０が互いに接近して分割リブ３２へと当接した全閉状態であるため、ヒータコア１６側へは流れずに、該ヒータコア１６の上方及び下方を流れた後に切替ダンパ２８ａの切替作用下に開口しているベント送風口２２を通じて車室内における乗員の顔近傍へと供給される。

次に、車室内の室温を上昇させる暖房運転を行って車室内における乗員の足元近傍へと送風する場合には、図示しない操作レバーを操作して暖房運転を選択することで、第１及び第２シャフト４８、５０がそれぞれ所定方向に回転し第１エアミックスダンパ３８が上方（矢印Ｃ方向）へと移動し、第２エアミックスダンパ４０が下方（矢印Ｄ方向）へと移動し、図３に示されるようにエバポレータ１４の下流側とヒータコア１６とが連通した全開状態となる。

この際も同様に、断面形状の異なる第１エアミックスダンパ３８と第２エアミックスダンパ４０とが略同一の重量となるように形成されているため、上方へ移動する第１エアミックスダンパ３８の操作荷重と、下方へ移動する第２エアミックスダンパ４０の操作荷重とが好適に相殺され、操作レバーを操作する際の操作性が低下することがなく良好な操作フィーリングで操作することができる。

そして、図示しない送風機から送風されエバポレータ１４を通過することで冷却された空気は、第１エアミックスダンパ３８と第２エアミックスダンパ４０との間を経てヒータコア１６を通過することで所定温度に加熱され、切替ダンパ２８ｃの切替作用下に開口したヒート送風口２６から車室内における乗員の足元近傍へと温風として送風される。

以上のように、本実施の形態では、車両用空調装置１０を構成する一組の第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０において、第２エアミックスダンパ４０に対して断面形状の大きな第１エアミックスダンパ３８の重量を該第２エアミックスダンパ４０の重量と略同一となるように設定することで、前記第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０を作動させる際の操作荷重にばらつきが生じてしまうことがなく、上下方向において反対方向に連動して移動する第１エアミックスダンパ３８の操作荷重と、第２エアミックスダンパ４０の操作荷重とを好適に相殺することができる。

その結果、第１エアミックスダンパ３８と第２エアミックスダンパ４０とを略同一の操作力（操作荷重）で作動させることが可能となり、例えば、乗員が操作レバーを操作して温度調整を行うマニュアルエアコンの場合において操作フィーリングを向上させることができる。

また、第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０をアクチュエータ等の駆動源の駆動力で作動させるオートエアコンの場合においても、第１エアミックスダンパ３８の操作荷重と、第２エアミックスダンパ４０の操作荷重とを相殺させることで、その作動速度を略一定とすることができ、それに伴って、前記第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０の作動によって調整される送風温度の変化をリニアな特性とすることが可能となる。

さらに、第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０が作動する際の荷重変動を低減できるため、該第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０の接続されるリンク機構や第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０の作動時における打音や摺動音の発生が低減され車室内の騒音が抑制されることで、乗員の快適性を向上させることが可能となる。

なお、本発明に係る車両用空調装置１０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…エバポレータ１６…ヒータコア
１８…エアミックス機構２０…駆動力伝達機構
３２…分割リブ３８…第１エアミックスダンパ
４０…第２エアミックスダンパ４８…第１シャフト
５０…第２シャフト５４…ピニオンギア

Claims

空気通路を内部に有した空調ケースと、該空調ケースの内部に設けられ空気の冷却を行う冷却器と、該冷却器の下流側に設けられ前記空気の加熱を行う加熱器と、前記冷却器と前記加熱器との間に設けられ冷風と温風との混合割合を調整するエアミックス機構とを有する車両用空調装置において、
前記エアミックス機構は、前記空調ケースの内部にスライド自在に設けられ形状の異なる一組の第１及び第２スライドダンパからなり、
前記第１スライドダンパと前記第２スライドダンパとが重力方向に沿って上下に配置されると共に、前記第１スライドダンパを作動させる際の作動負荷と、前記第２スライドダンパを作動させる際の作動負荷とを略同一とすることを特徴とする車両用空調装置。
請求項１記載の車両用空調装置において、
前記第１スライドダンパと前記第２スライドダンパとが略同一の重量で形成されることを特徴とする車両用空調装置。
請求項１又は２記載の車両用空調装置において、
前記第１及び第２スライドダンパはプレート状に形成され、前記第１スライドダンパの板厚と前記第２スライドダンパの板厚とが異なるように形成されることを特徴とする車両用空調装置。
請求項１又は２記載の車両用空調装置において、
前記第１スライドダンパと前記第２スライドダンパとが比重の異なる材質からそれぞれ形成されることを特徴とする車両用空調装置。