JP2526854B2 - 開閉装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、流体が通過する通過口
を開閉する開閉装置に関し、特に車両用空気調和装置に
用いて好適なものである。 【０００２】 【従来の技術】従来の開閉装置は、例えば図１２に示す
ように、流体が通過する通過口１０１の上流または下流
に、通過口１０１を閉鎖可能な板状ダンパ１０２を配設
し、板状ダンパ１０２の端部に設けられた回動軸１０３
を中心に板状ダンパ１０２を回動操作することによっ
て、板状ダンパ１０２により通過口１０１の開閉を行っ
ていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の開
閉装置は、シール部材１０４を通過口１０１の周囲の部
材に押しつける力に打ち勝って板状ダンパ１０２を回動
させるとともに、板状ダンパ１０２が通過口１０１を通
過する流体により圧力を受ける。このため、通過口１０
１の開閉を行う際に大きな操作力が必要となる問題があ
った。 【０００４】そこで本発明は上記問題に鑑み、通過口の
開閉時の操作力を小さくすることのできる開閉装置を提
供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、流体が通過する通過口と、前記通過口の上
流側でかつ前記通過口に対向した状態で配置され、前記
通過口を開口させうる開口部を備えた可撓性の膜状部材
と、前記膜状部材を前記通過口に対向した状態で移動さ
せる操作手段とを備え、前記通過口の周囲部分を前記膜
状部材側に盛り上げたことを特徴とする。 【０００６】 【発明の作用効果】上記構成に示すように、膜状部材は
可撓性であるため、膜状部材を通過口に対向した状態で
移動させることができる。膜状部材を移動させることに
より、膜状部材の開口部と通過口とが重なり合う面積を
変え、通過口を通過する流体の量を変える。 【０００７】ここで、通過口の周囲部分が膜状部材側に
盛り上がっているので、通過口側で膜状部材と接触する
のがこの盛り上がった部分のみとなる。従って、膜状部
材の移動時の摩擦抵抗が小さくなり、膜状部材を移動さ
せるための操作力を小さくすることができる。またこれ
によって、摩擦による騒音も小さくなる。 【０００８】 【実施例】次に、本発明の開閉装置を車両用空気調和装
置の吹出口切換機構に適用した実施例について、図面を
用いて説明する。本実施例の空気調和装置は、図２の概
略図に示すように、冷風と温風とを混合し、混合した空
気を車室内の各部に吹き出す方式のもので、通風ダクト
１の上流には、空気導入口として車室内と通じて車室内
空気（内気）を循環させるための内気導入口２と、車室
外空気（外気）を取り入れるための外気導入口３とが形
成されており、両導入口２，３のいずれか一方は、内外
気切換ダンパ４によって閉塞される。 【０００９】この通風ダクト１には、下流側に向かっ
て、送風機５、冷却器６、加熱器７、この加熱器７をバ
イパスするバイパス通路８、加熱器７を通る空気とバイ
パス通路８を通る空気との比を調節するエアミックスダ
ンパ９、このエアミックスダンパ９で混合された空気を
車室内の各部に供給する吹出口切換機構１０が設けられ
ている。 【００１０】この吹出口切換機構１０は、図１および図
３に示すように通風ダクト１の下流側を構成し、角型形
状を呈するケース１１の上面、正面、底面にデフロスタ
吹出口１２、ベンチレーション吹出口１３、ヒータ吹出
口１４が開設されている。このデフロスタ吹出口１２、
ベンチレーション吹出口１３、およびヒータ吹出口１４
は、送風機５によって発生した空気（流体）を通風ダク
ト１内より車室内に向けて通過させる通過口で、本実施
例では各吹出口１２〜１４の周囲のケース１１の内壁
を、後述するフィルムダンパ２０側に一定幅で盛り上
げ、盛り上がり部７０を形成している。 【００１１】これら吹出口１２〜１４は、幅方向の開口
長が同一で、ケース１１の周方向（ケース１１の前後方
向および上下方向）に並んで設けられている。またデフ
ロスタ吹出口１２とヒータ吹出口１４は、周方向の開口
長が同一で、ベンチレーション吹出口１３の周方向の開
口長は、デフロスタ吹出口１２およびヒータ吹出口１４
の周方向の長さよりも長く設けられている。 【００１２】デフロスタ吹出口１２には、デフロスタ吹
出口１２より吹き出される空気をフロントガラス１５に
吹きつけるデフロスタノズル１６が装着され、ベンチレ
ーション吹出口１３には、ベンチレーション吹出口１３
より吹き出される空気をインストルメントパネル１７の
中央および両側より車両乗員の胸部付近に吹きつける三
方分岐ノズル１８が装着され、ヒータ吹出口１４には、
ヒータ吹出口１４より吹き出される空気を車両乗員の足
元に吹き出すヒータノズル１９が装着されている。 【００１３】ケース１１内には、図４にも示すような例
えばポリエチレン系樹脂よりなるエンドレスの可撓性の
膜状部材（以下フィルムダンパという）２０が配設され
ている。このフィルムダンパ２０は、１枚の帯状のフィ
ルムダンパ２０の両端を溶着または接着等によって固着
して設けたもので、フィルムダンパ２０の外周面等にシ
ール部材が設けられていない単一層のものである。ま
た、フィルムダンパ２０の少なくとも外周側の面は、大
きな平面度が得られるうよ設けられている。 【００１４】なお、このフィルムダンパ２０は、ケース
１１内に配設されるフィルムダンパ支持フレーム２１に
より、各吹出口１２〜１４に平行した状態で移動可能に
支持される。また、各吹出口１２〜１４の開口の内部に
は、下述するフィルムダンパ２０の変形防止用の格子２
２，２３，２４がそれぞれ設けられている。 【００１５】フィルムダンパ２０には、第１開口部２
５、第２開口部２６、および第３開口部２７が開設され
ている。各開口部２５〜２７の周方向の中央には、帯が
設けられており、各開口部２５〜２７がフィルムダンパ
支持フレーム２１の各コーナー部分を通過する際に、フ
ィルムダンパ２０が変形するのを防いでいる。各開口部
２５〜２７は、幅方向の開口長が各吹出口１２〜１４の
幅方向の開口長と同じ長さに設けられている。また第１
開口部２５と第３開口部２７の周方向の開口長は、ベン
チレーション吹出口１３の周方向の開口長の約１．５倍
に形成され、第２開口部２６の周方向の開口長は、ヒー
タ吹出口１４の周方向の開口長の約半分に形成されてい
る。 【００１６】フィルムダンパ支持フレーム２１は、ケー
ス１１の内形に対応し、骨格が立方体形状を呈するもの
で、ケース１１の側面断面の形状に対応しかつ内部が開
口した２つの四角枠体２８，２９と、この四角枠体２
８，２９の対向するコーナー部に固着された２つの支柱
３０，３１と、四角枠体２８，２９のコーナー部に設け
られた穴３２，３３に回転自在に装着された駆動シャフ
ト３４と、四角枠体２８，２９のコーナー部に設けられ
た穴３５，３６に回転自在に装着された従動シャフト３
７とからなる。 【００１７】駆動シャフト３４の両端部には、フィルム
ダンパ２０の両端の全周にわたって設けられた多数の噛
み合わせ穴３８と噛み合う歯車３９，４０が設けられ、
上流側の歯車３９は、フィルムダンパ２０内に流入する
空気の開口面積を広げるように内部が開口して設けられ
ている。また従動シャフト３７の両端にも、噛み合わせ
穴３８と噛み合う歯車４１，４２が設けられている。 【００１８】なお、駆動シャフト３４および従動シャフ
ト３７の組付け方法について説明すると、まず四角枠体
２８，２９のコーナー部分を外側に広げ、その内側より
両シャフト３４，３７を装着する。この場合、従動シャ
フト３７を四角枠体２８，２９に装着し、次にフィルム
ダンパ２０を装着し、最後に駆動シャフト３４をフィル
ムダンパ２０の内側よりフィルムダンパを張りながら四
角枠体２８，２９に装着する。そして、このようにフィ
ルムダンパ２０が装着されたフィルムダンパ支持フレー
ム２１は、ケース１１を構成する下側ケース４３内に挿
入され、その上方より上側ケース４４を装着することで
ケース１１内に配置される。 【００１９】なお、フィルムダンパ支持フレーム２１に
よってケース１１内に配置されたフィルムダンパ２０
は、ケース１１の内壁とのクリアランスが小さく保たれ
るように設けられるとともに、フィルムダンパ２０内に
送風機５によって空気流が供給されたとき、その空気流
の圧力によって、適度にケース１１側に膨らみ、フィル
ムダンパ２０の外周面が各吹出口１２〜１４の内壁の盛
り上がり部７０に接触して押しつけられるように設けら
れている。 【００２０】ケース１１の側面には、図３に示すよう
に、駆動シャフト３４を回転駆動するシャフト駆動機構
４５が設けられている。このシャフト駆動機構４５は、
図４に示すように、ケース１１の側面に設けられた穴４
６を介して駆動シャフト３４の端部に設けられた挿入穴
４７内に挿入する突起４８を備えたピニオン４９と、外
周がピニオン４９と噛み合う扇形状の駆動プレート５０
と、一端が駆動プレート５０のピン５１に連結し、他端
が図５に示す空気調和コントロールパネル５２に設けら
れた吹出モード選択レバー５３に連結され、吹出モード
選択レバー５３の設定位置に応じて駆動プレート５０を
遠隔操作するワイヤ５４とからなり、駆動プレート５０
は、螺子５５によりケース１１の側面に回転自在に支持
される。 【００２１】なお、本実施例の空気調和装置には、ベン
チレーション吹出モード、バイレベル吹出モード、ヒー
タ吹出モード、デフロスタ吹出モードが設けられ、車両
乗員が吹出モード選択レバー５３を移動操作することに
より駆動シャフト３４が回動し、上記各吹出モードが選
択的に得られるようになっている。また、本実施例の空
気調和コントロールパネル５２には、送風機の起動およ
び風量操作を行うファンスイッチ５６、内外気切換ダン
パ４を操作する内外気切換レバー５７、クーラースイッ
チ５８、エアミックスダンパ駆動レバー５９が設けられ
ている。 【００２２】なお、上記フィルムダンパ支持フレーム２
１およびシャフト駆動機構４５により、本発明でいう操
作手段が構成されている。次に、本実施例の作動を説明
する。ファンスイッチ５６がＯＮされると、送風機５が
内気導入口２または外気導入口３より空気を吸引し、こ
の吸引空気を通風ダクト１内に供給する。そして通風ダ
クト１内に供給された空気は冷却器６を通過する。この
とき、クーラースイッチ５８がＯＮされていれば、前記
冷却器６を通過する空気は冷却される。 【００２３】冷却器６を通過した空気は、エアミックス
ダンパ９の設定位置に応じた割合で、加熱器７ないしバ
イパス通路８を通過し、加熱器７の下流で合流混合され
ながら四角枠体２８の内部の開口よりフィルムダンパ２
０の内部に流入する。 ａ）空気調和コントロールパネル５２の吹出モード選択
レバー５３がベンチレーション吹出モードを選択する場
合。 【００２４】吹出モード選択レバー５３をベンチレーシ
ョン吹出モード位置に設定することにより、駆動プレー
ト５０がワイヤ５４によって駆動され、図１の位置に移
動する。すると、ピニオン４９および駆動シャフト３４
の回転に伴って、フィルムダンパ２０が図１の位置に設
定され、第１開口部２５がベンチレーション吹出口１３
を全面的に開口し、デフロスタ吹出口１２およびヒータ
吹出口１４がフィルムダンパ２０により全面的に塞がれ
る。 【００２５】一方、フィルムダンパ２０は、フィルムダ
ンパ２０内に供給された空気流の圧力により、外方に向
かって膨らむ。このため、デフロスタ吹出口１２とヒー
タ吹出口１４とを塞ぐフィルムダンパ２０は、空気流の
圧力によってケース１１側に膨らみ、フィルムダンパ２
０がデフロスタ吹出口１２周囲の盛り上がり部７０およ
びヒータ吹出口１４周囲の盛り上がり部７０に直接押し
つけられる。この結果、フィルムダンパ２０と、デフロ
スタ吹出口１２周囲の盛り上がり部７０およびヒータ吹
出口１４周囲の盛り上がり部７０との間が気密に保たれ
る。これにより、デフロスタ吹出口１２およびヒータ吹
出口１４を通過する空気の漏れを小さく抑えることがで
きる。 【００２６】以上のように、フィルムダンパ２０の内部
に供給された空気は、第１開口部２５、ベンチレーショ
ン吹出口１３、および三方分岐ノズル１８を介して、イ
ンストルメントパネル１７の中央および両側より車両乗
員の胸元へ大きな風量で吹き出される。 ｂ）空気調和コントロールパネル５２の吹出モード選択
レバー５３がバイレベル吹出モードを選択する場合。 【００２７】駆動プレート５０を、ベンチレーション吹
出モードの位置から図１の矢印α方向へ約２０°回転さ
せると、ピニオン４９、駆動シャフト３４、歯車３９、
および歯車４０が図１の矢印β方向に回転し、フィルム
ダンパ２０が図６に示す位置に設定される。このときデ
フロスタ吹出口１２はフィルムダンパ２０で全面的に塞
がれ、ベンチレーション吹出口１３の約半分およびヒー
タ吹出口１４の約半分が第１開口部２５および第２開口
部２６により開口する。 【００２８】このとき、デフロスタ吹出口１２を塞ぐフ
ィルムダンパ２０は、フィルムダンパ２０内に供給され
た空気流の圧力によってケース１１側に膨らみ、フィル
ムダンパ２０がデフロスタ吹出口１２周囲の盛り上がり
部７０に直接押しつけられる。この結果、フィルムダン
パ２０とデフロスタ吹出口１２周囲の盛り上がり部７０
との間が気密に保たれる。これにより、デフロスタ吹出
口１２を通過する空気の漏れを小さく抑えることができ
る。 【００２９】以上のように、フィルムダンパ２０の内部
に供給された空気は、第１開口部２５、ベンチレーショ
ン吹出口１３、および三方分岐ノズル１８を介して、イ
ンストルメントパネル１７の中央および両側より車両乗
員の胸元へ吹き出されるとともに、第２開口部２６、ヒ
ータ吹出口１４、およびヒータノズル１９を介して、車
両乗員の足元に吹き出される。 【００３０】ｃ）空気調和コントロールパネル５２の吹
出モード選択レバー５３がヒータ吹出モードを選択する
場合。駆動プレート５０を、ベンチレーション吹出モー
ドの位置から図１の矢印α方向へ約４０°回転させる
と、ピニオン４９、駆動シャフト３４、歯車３９、およ
び歯車４０が図１の矢印β方向に回転し、フィルムダン
パ２０が図７に示す位置に設定される。このときデフロ
スタ吹出口１２の一部が第３開口部２７によって開口
し、ベンチレーション吹出口１３はフィルムダンパ２０
によって全面的に塞がれ、ヒータ吹出口１４は第１開口
部２５によって全面的に開口する。 【００３１】このとき、ベンチレーション吹出口１３を
塞ぐフィルムダンパ２０は、フィルムダンパ２０内に供
給された空気流の圧力によってケース１１側に膨らみ、
フィルムダンパ２０がベンチレーション吹出口１３周囲
の盛り上がり部７０に直接押しつけられる。この結果、
フィルムダンパ２０とベンチレーション吹出口１３周囲
の盛り上がり部７０との間が気密に保たれる。これによ
り、ベンチレーション吹出口１３を通過する空気の漏れ
を小さく抑えることができる。 【００３２】以上のように、フィルムダンパ２０の内部
に供給された空気は、第１開口部２５、ヒータ吹出口１
４、およびヒータノズル１９を介して、車両乗員の足元
へ大きな風量で吹き出されるとともに、第３開口部２
７、デフロスタ吹出口１２、およびデフロスタノズル１
６を介して、フロントガラス１５の下面へ小さな風量で
吹き出される。 【００３３】ｄ）空気調和コントロールパネル５２の吹
出モード選択レバー５３がデフロスタ吹出モードを選択
する場合。駆動プレート５０を、ベンチレーション吹出
モードの位置から図１の矢印α方向へ約６０°回転させ
ると、ピニオン４９、駆動シャフト３４、歯車３９、お
よび歯車４０が図１の矢印β方向に回転し、フィルムダ
ンパ２０が図８に示す位置に設定される。このときデフ
ロスタ吹出口１２は第３開口部２７によって全面的に開
口し、ベンチレーション吹出口１３はフィルムダンパ２
０によって全面的に塞がれ、ヒータ吹出口１４の一部が
第１開口部２５によって開口する。 【００３４】このとき、ベンチレーション吹出口１３を
塞ぐフィルムダンパ２０は、フィルムダンパ２０内に供
給された空気流の圧力によってケース１１側に膨らみ、
フィルムダンパ２０がベンチレーション吹出口１３周囲
の盛り上がり部７０に直接押しつけられる。この結果、
フィルムダンパ２０とベンチレーション吹出口１３周囲
の盛り上がり部７０との間が気密に保たれる。これによ
り、ベンチレーション吹出口１３を通過する空気の漏れ
を小さく抑えることができる。 【００３５】以上のように、フィルムダンパ２０の内部
に供給された空気は、第１開口部２５、ヒータ吹出口１
４、およびヒータノズル１９を介して、車両乗員の足元
へ小さな風量で吹き出されるとともに、第３開口部２
７、デフロスタ吹出口１２、およびデフロスタノズル１
６を介してフロントガラス１５の下面へ大きな風量で吹
き出される。 【００３６】図９は、フィルムダンパ２０内に供給され
る空気の圧力（内部圧力）と、デフロスタ吹出口１２、
ベンチレーション吹出口１３、およびヒータ吹出口１４
からの空気漏れ量との関係を示すグラフである。ここで
実線Ａは、シール部材を有しないフィルムダンパ２０で
シール部材を有しない吹出口を塞ぐ本実施例での関係を
示し、一点鎖線Ｂは、吹出口の周囲のケース１１の内壁
にシール部材を設けた例での関係を示す。 【００３７】このグラフに示すように、シール部材を有
しないフィルムダンパ２０で、各吹出口１２〜１４の周
囲のケース１１の内壁を直接押さえつける本実施例のも
のは、フィルムダンパ２０の外周面がケース１１の内周
面に風圧で密着するため、自己シール性を持ち、ダンパ
とケースとの間にシール部材を設けるものに比較して空
気の漏れ量を少なく抑えることができる。 【００３８】また本実施例によれば、各吹出口１２〜１
４の周囲に盛り上がり部７０を形成したので、ケース１
１側でフィルムダンパ２０と接触するのがこの盛り上が
り部７０のみとなる。従って、フィルムダンパ２０の移
動時の摩擦抵抗が小さくなり、フィルムダンパ２０を移
動させるための操作力を小さくすることができる。また
これによって、摩擦による騒音も小さくなる。 【００３９】また本実施例によれば、フィルムダンパ２
０を各吹出口１２〜１４に対向させて移動させることに
より、各吹出口１２〜１４の開閉を行う際、従来の開閉
装置のように、空気の流れに向かったり、流れに押され
たりしないとともに、従来の開閉装置に用いられたシー
ル部材を通過口の周囲の部材に押しつける力が不要とな
る。 【００４０】このため、例えばベンチレーション吹出モ
ードとデフロスタ吹出モードとを切り換える際、図１０
の実線Ｃ（ベンチレーション吹出モードからデフロスタ
吹出モードへの切換）、実線Ｄ（デフロスタ吹出モード
からベンチレーション吹出モードへの切換）に示すよう
に、従来の開閉装置に比較してフィルムダンパ２０を小
さな操作力でスムーズに操作することができる。 【００４１】なお、吹出口の周囲のケース１１の内壁に
シール部材を設けた場合は、図中一点鎖線Ｅ（ベンチレ
ーション吹出モードからデフロスタ吹出モードへの切
換）、一点鎖線Ｆ（デフロスタ吹出モードからベンチレ
ーション吹出モードへの切換）に示すように、フィルム
ダンパ２０の押込み圧力が大きくなると操作力が非常に
大きくなる。 （変形例）上記各実施例では、、ケース１１の形状を四
角型形状に設けた例を示したが、フレームに支柱や従動
シャフトを通過することにより、ケース１１の形状を多
角形や円筒形など自由に設計することが可能なため、イ
ンストルメントパネル内の形状に応じて、インストルメ
ントバネル内を有効に利用することができる。 【００４２】また上記各実施例では、フィルムダンパ２
０を駆動ロータで回転させるようにしたが、図１１に示
すように、フィルムダンパ２０をアーム６１の一端に直
接取り付け、アーム６１の枢軸に取り付けられた駆動レ
バー６２を図示しないワイヤ等で駆動し、フィルムダン
パ２０を回動させても良い。また上記各実施例では、フ
ィルムダンパ２０をワイヤを介して手動操作させる例に
ついて説明したが、電動モータや負圧アクチュエータ、
油圧アクチュエータ等の駆動手段によって回動操作させ
ても良い。 【００４３】また上記各実施例では、フィルムダンパ２
０を単一の部材で構成したが、摺動抵抗を低減させる目
的で、フィルムダンパ２０の外周面にクロス等を接着さ
せても良い。また上記各実施例では、本発明を車両用空
気調和装置の吹出口切換機構に適用した例を示したが、
内外気切換機構やエアミックス機構に適用したり、ある
いはステンレス等の薄い金属で膜状部材を形成して流体
の流量制御を行うようにしても良い。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明一実施例におけるベンチレーション吹出
モードに設定された吹出口切換機構の側面断面図であ
る。 【図２】上記実施例の空気調和装置の概略図である。 【図３】上記吹出口切換機構の斜視図である。 【図４】上記実施例における操作手段の分解図である。 【図５】上記実施例における空気調和コントロールパネ
ルの正面図である。 【図６】上記実施例におけるバイレベル吹出モードに設
定された吹出口切換機構の側面断面図である。 【図７】上記実施例におけるヒータ吹出モードに設定さ
れた吹出口切換機構の側面断面図である。 【図８】上記実施例におけるデフロスタ吹出モードに設
定された吹出口切換機構の側面断面図である。 【図９】内部圧力と空気漏れ量との関係を示すグラフで
ある。 【図１０】押込み圧力と操作力との関係を示すグラフで
ある。 【図１１】操作手段の他の実施例を示す概略図である。 【図１２】従来の開閉装置の概略断面図である。 【符号の説明】 １２ デフロスタ吹出口（通過口） １３ ベンチレーション吹出口（通過口） １４ ヒータ吹出口（通過口） ２０ フィルムダンパ（膜状部材） ２５ 第１開口部 ２６ 第２開口部 ２７ 第３開口部 ６０ 操作手段 ７０ 盛り上がり部

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 流体が通過する通過口と、 前記通過口の上流側でかつ前記通過口に対向した状態で
   配置され、前記通過口を開口させうる開口部を備えた可
   撓性の膜状部材と、 前記膜状部材を前記通過口に対向した状態で移動させる
   操作手段とを備え、 前記通過口の周囲部分を前記膜状部材側に盛り上げたこ
   とを特徴とする開閉装置。