JP3752998B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両用空調装置では、配風パターンの異なる複数の配風モードを備えている。配風モードの例としては、インストルメントパネルの中央部および両サイドに設けられたベント吹出口から前席乗員の上半身に向けて温調空気を送風供給するベントモードや、運転席および助手席の足元に温調空気を送風するフットモードや、前席乗員の上半身および足元の両方に温調空気を供給するB/L（バイ・レベル）モードや、ウィンドーシールドへ向けて温調空気を送風するデフロストモード等がある。
【０００３】
ところで、冬期の暖房時にフットモードを選んだ場合、ベント吹出口からは温調空気が供給されず、前席乗員の足元に向けて温調空気が送風されるため、この場合には上半身の暖まり方が遅いという問題があった。
【０００４】
また、上半身の暖房を目的としてB/Lモードを選択した場合、ウィンドーシールドへの送風が無いので、ウィンドーシールドの内側面に水滴が付着して曇ってしまい前方が確認しづらくなる。さらに、B/Lモードでは上半身への配風量が多いために、足元の暖まり方が遅いという問題もあった。
【０００５】
本発明の目的は、従来にない配風モードを追加して、より快適な温調を行うことができる車両用空調装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明の実施の形態を示す図２，図３および図６〜８に対応付けて説明すると。
（１）図２，図３および図６〜８に対応付けて説明すると、請求項１の発明は、搭乗者の上半身に向いた送風口を有するベント吹出口３４ａ，３４ｂと、車室足元に設けられたフット吹出口３８と、ウィンドーシールド３３の車室側面に向いた送風口を有するデフロスト吹出口３２と、温調空気のフット吹出口３８およびベント吹出口３４ａ，３４ｂへの配風とデフロスト吹出口３２への配風とを調整する第１のドア２２と、第１のドア２２により配風された温調空気のフット吹出口３８への配風とベント吹出口３４ａ，３４ｂへの配風とを調整する第２のドア２５と、第１および第２のドア２２，２５を連動させて、温調空気の一部をフット吹出口３８に、残りをベント吹出口３４ａ，３４ｂにそれぞれ配風する第１ドア状態（B/Lモード）、および温調空気の一部をデフロスト吹出口３２に、残りをフット吹出口３８に配風する第２ドア状態（FOOTモード）のいずれかに選択的に設定可能なリンク機構Ｌ１〜Ｌ４，４３とを備える車両用空調装置であって、リンク機構Ｌ１〜Ｌ４，４３の第１ドア状態（B/Lモード）と第２ドア状態（FOOTモード）との間の移行状態において、温調空気をデフロスト吹出口３２、フット吹出口３８およびベント吹出口３４ａ，３４ｂのそれぞれに配風するとともに、フット吹出口３８への配風量を第１ドア状態（B/Lモード）よりも大きくした第３ドア状態（B/L/Dモード）を設けたことにより上述の目的を達成する。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用空調装置において、温調空気のほぼ２０％をデフロスト吹出口３２へと配風し、温調空気のほぼ３５％をベント吹出口３４ａ，３４ｂへと配風し、温調空気のほぼ４５％をフット吹出口３８へと配風するようにしたものである。
【０００７】
なお、上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
【０００８】
【発明の効果】
（１）請求項１の発明によれば、リンク機構の第１ドア状態と第２ドア状態との間の移行状態において、温調空気を前記デフロスト吹出口、前記フット吹出口およびベント吹出口のそれぞれに配風する第３ドア状態を設けたので、搭乗者の上半身に対する素早い暖房がおこなわれるとともに、後席へも効率よく温調空気が送風される。さらに、ウィンドーシールドが曇るのを防止することもできる。また、第２ドア状態よりフット吹出口への配風量を大きくしたので、より速く足元暖房を行うことができる。さらにまた、移行状態に第３ドア状態を設けたので、リンク機構の改造コストを抑えることができる。
（２）請求項２の発明によれば、ウィンドーシールドの曇りが防止できるとともに、搭乗者の上半身と足元とを偏り無く同じように温めることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１１を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明による車両用空調装置の概略構成を示す模式図である。１１および１２は車両用空調装置１の上流側に設けられた外気側吸入口および内気側吸入口であり、吸入する空気の外気と内気との割合がインテークドア１３によって調整される。両吸入口１１，１２から吸入された空気はブロアファン１４により空調装置１の下流側（図示左側）へ送風され、エバポレータ１５で熱交換が行われて冷風となる。
【００１０】
エバポレータ１５の下流側では、冷風の流路はヒータコア１６を通過する流路１７とヒータコアを迂回する流路１８とに分れ、ヒータコア１６の下流側で再び合流する。流路１７を通過する冷風はヒータコア１６により熱交換が行われて温風となり、この温風と流路１８を通過した冷風とが合流して所定の温度の温調空気となる。流路１７と流路１８との分岐点にはエアーミックスドア１９が設けられ、このエアーミックスドア１９の位置を変えることによって流路１７および１８を通過する空気の割合が調整される。
【００１１】
２０はデフダクト、２１はベント・フットダクトであり、デフドア２２の開閉位置を変えることによって、デフダクト２０およびベント・フットダクト２１に配風される温調空気の風量を調節する。デフダクト２０は、インストルメントパネルのウィンドーシールドガラス近傍に配設されたデフロスト吹出口（不図示）に温調空気を導く。ベント・フットダクト２１はその下流においてベントダクト２３およびフットダクト２４に枝分かれしており、２５はベントダクト２３およびフットダクト２４に配風される温調空気の風量を調節するためのV/Fドアである。
【００１２】
図示していないが、ベントダクト２０はその下流において、インストルメントパネルの中央付近に配設されるセンターベント吹出口（不図示）に温調空気を導くダクトと、インストルメントパネルの左右両サイドに配設されるサイドベント吹出口（不図示）へ温調空気を導くダクトとに枝分かれしている。また、フットダクト２４は、運転席および助手席の足元付近に設けられたフット吹出口へ温調空気を導く。
【００１３】
図２は車室内における各吹出口の配置を示す図であり、車室３０の模式図である。インストルメントパネル３１の上面にはデフロスト吹出口３２が配設されており、このデフロスト吹出口３２からウィンドーシールドガラス３３に向けて温調空気が送風される。また、インストルメントパネル３１の搭乗者に対向する面には、中央部にセンターベント吹出口３４ａが、左右両サイドにはサイドベント吹出口３４ｂがそれぞれ設けられている。センターベント吹出口３４ａから送風された温調空気ａ１は、前席３５の間を通り抜けて後席３６へと達する。さらに、前席３５に着座した乗員３７の足元にはフット吹出口３８が設けられている。
【００１４】
《配風モードの説明》
次に、各吹出口３２，３４ａ，３４ｂ，３８からの送風の組み合わせを表す配風モードについて説明する。図３は、各配風モードにおける各吹出口から配風される温調空気の風量の割合（％）、すなわち、配風比を示す図であり、横軸に配風モードを、縦軸に風量割合を示す。また、図４は各配風モードにおけるデフドア２２およびV/Fドア２５のドア位置を説明する図であり、（ａ）はドア位置を示す図で、（ｂ）は各配風モードにおけるドア位置の組み合わせを示す図である。
【００１５】
本実施の形態の車両用空調装置では、図３および図４（ｂ）に示すように、ベント（VENT）モード、バイ・レベル（B/L）モード、バイ・レベル・デフ（B/L/D）モード、フット（FOOT）モード、デフ・フット（D/F）モード、デフ（DEF）モードの６つの配風モードを有している。これら６つの配風モードの内、B/L/Dモードが本実施の形態で新たに追加した配風モードであり、他の５つの配風モードは従来から知られているモードである。
【００１６】
すなわち、VENTモードは図２のセンターベント吹出口３４ａおよびサイドベント吹出口３４ｂから温調空気を送風するモードであり、FOOTモードは図２のフット吹出口３８から送風するモードであり、DEFモードは図２のデフロスト吹出口３２から送風するモードである。また、B/Lモードはセンターベント吹出口３４ａ、サイドベント吹出口３４ｂおよびフット吹出口３８から温調空気を送風するモードであり、D/Fモードはデフロスト吹出口３２およびフット吹出口３８から送風するモードである。そして、B/L/Dモードは、デフロスト吹出口３２、センターベント吹出口３４ａ、サイドベント吹出口３４ｂおよびフット吹出口３８の全ての吹き出し口から温調空気を送風するモードである。
【００１７】
次いで、各モードにおける配風およびドア位置について説明する。まず、VENTモードでは、デフドア２２およびV/Fドア２５が、図４の（ａ），（ｂ）に示すようにそれぞれ位置▲１▼に配設される。その結果、デフダクト２０およびフットダクト２４への温調空気の配風がそれぞれ停止され、温調空気の全てがベントダクト２３へと位置決めされる。すなわち、図３に示すように、センターベント吹出口３４ａおよびサイドベント吹出口３４ｂが設けられているベントダクト２３への配風比が１００％となる。
【００１８】
B/Lモードでは、デフドア２２が位置▲１▼に、V/Fドア２５が位置▲２▼に位置決めされる。その結果、図３に示すように、温調空気のＤ％がフットダクト２４に配風され、残りの（１００−Ｄ）％がベントダクト２３へ配風される。B/L/Dモードでは、デフドア２２が位置▲２▼に、V/Fドア２５が位置▲２▼にそれぞれ配設される。その結果、図３に示すようにデフダクト２０に温調空気のＡ％が配風されることになり、それに伴って、ベントダクト２３およびフットダクト２４に配風される風量がそれぞれＢ％、Ｃ％に変化する。
【００１９】
FOOTモードでは、デフドア２２が位置▲２▼に、V/Fドア２５が位置▲３▼にそれぞれ位置決めされる。その結果、ベントダクト２３への温調空気の配風が停止され、図３に示すようにデフダクト２０に温調空気のＡ％が配風され、残りの（１００−Ａ）％がフットダクト２４に配風される。また、D/Fモードでは、デフドア２２が位置▲３▼に、V/Fドア２５が位置▲３▼にそれぞれ位置決めされる。その結果、デフダクト２０への配風割合が増加して、図３に示すように温調空気のＥ％（ＥはＡよりも大きい）がデフダクト２０に配風され、残りの（１００−Ｅ）％がフットダクト２４に配風される。DEFモードでは、デフドア２２が位置▲４▼に、V/Fドア２５が位置▲３▼にそれぞれ位置決めされる。その結果、ベント・フットダクト２１への温調空気の配風が停止され、温調空気の全てがデフダクト２０に配風される。
【００２０】
B/L/Dモード時の最適な配風バランスの一例を示すと、Ａ＝２０±５（％）、Ｂ＝３５±５（％）、Ｃ＝４５±５（％）である。このように設定すると、ウィンドーシールドガラスの曇りを防止できるとともに、上半身も足元も同じように暖房される。
【００２１】
図５〜図９は、デフドア２２およびV/Fドア２５を開閉駆動するためのリンク機構の一例を示す図である。図５〜図９の順に、VENTモード、B/Lモード、B/L/Dモード、FOOTモードおよびDEFモードのドア位置を示した。ここで説明するリンク機構は、VENTモード、B/Lモード、FOOTモード、D/Fモード、DEFモードを有する従来の空調装置のリンク機構に変更を加えて、新たにB/L/Dモードのドア位置を設定できるようにしたものである。
【００２２】
図５において、デフドア２２の回転軸４０にリンクＬ１が設けられており、デフドア２２およびリンクＬ１は回転軸４０を軸として一体で回転する。また、V/Fドア２５の回転軸４１にもリンクＬ２が設けられており、V/Fドア２５およびリンクＬ２は回転軸４１を軸として一体で回転する。Ｌ３は回転軸４２を軸に回転自在に設けられたリンクであり、連結棒４３を介してリンクＬ２に連結されている。Ｌ４はリンクＬ１とリンクＬ３とを連動して駆動する駆動用リンクであり、回転軸４４を軸として回動する。駆動用リンクＬ４にはピンＰ１〜Ｐ４が固設されており、これらのピンＰ１〜Ｐ４がリンクＬ１およびＬ３に形成されたガイド溝Ｍ１，Ｍ２と係合することによって、リンクＬ１，Ｌ３が駆動される。
【００２３】
図５に示すように、VENTモードでは、駆動用リンクＬ４のピンＰ２がリンクＬ１のガイド面Ｓ１に当接し、ピンＰ４がリンクＬ３のガイド溝Ｍ２に係合している。その結果、デフダクト２０の開口部がデフドア２２により閉じられて、デフダクト２０への温調空気の配風が停止される。また、ピンＰ４がリンクＬ３のガイド溝Ｍ２と係合することによって、V/Fドア２５は図５に示す位置▲１▼（図４（ａ）の位置▲１▼に対応する）に位置決めされ、温調空気の全てがベントダクト２３へと配風される。なお、ａ２を付した二点鎖線は温調空気の流れを示している。
【００２４】
図６はB/Lモードの場合のドア位置を示す図である。B/Lモードでは、駆動用リンクＬ４は図５のVENTモードの位置から回転軸４４を軸として反時計方向にθ１だけ回動される。このとき、ピンＰ２，Ｐ４は、矢印で示すように回転軸４４を中心として円弧を描くように移動する。破線で示すピンＰ２，Ｐ４はVENTモード時の位置を示している。
【００２５】
デフドア２２がデフダクト２０の開口を閉じた状態にあるときには、リンクＬ１のガイド面Ｓ１は回転軸４４を中心とする円弧状の面となっており、そのため、ピンＰ２は、デフドア２２を図５の状態に維持しつつガイド面Ｓ１上を移動することになる。すなわち、駆動用リンク４４を角度θ１だけ回転してVENTモードからB/Lモードに移行しても、デフドア２２は位置▲１▼が維持され、デフダクト２０の開口は閉じられたままになっている。
【００２６】
一方、ピンＰ４が円弧を描くように移動すると、リンクＬ３がＲ１のように回動されるとともに、連結棒４３を介してリンクＬ２がＲ２のように回動される。その結果、V/Fドア２５が位置▲１▼から位置▲２▼へと駆動され、温調空気は二点鎖線ａ３に示すようにベントダクト２３およびフットダクト２４のそれぞれに配風される。
【００２７】
図７はB/L/Dモードの場合のドア位置を示す図である。B/L/Dモードでは、駆動用リンクＬ４がB/Lモードからさらに角度θ２だけ反時計回転方向に回動される。このとき、ピンＰ１〜Ｐ４は円弧を描くように角度θ２だけ回転移動し、ピンＰ１はリンクＬ１のガイド溝Ｍ１に係合し、ピンＰ３はリンクＬ３のガイド面Ｓ２に当接する。ピンＰ１がガイド溝Ｍ１に係合して移動すると、デフドア２２はＲ３のように駆動されて、位置▲１▼から位置▲２▼へと移動する。このとき、ピンＰ２はガイド面Ｓ１の円弧状範囲から図示左側に外れる。
【００２８】
一方、ピンＰ４も図７に示すように円弧状に移動するが、このときにピンＰ４が移動するガイド溝Ｍ２部分は、回転軸４４を中心とする円弧状に形成されている。そのため、リンクＬ３は回転することなく、V/Fドア２５も位置▲２▼が維持される。その結果、温調空気は、二点鎖線ａ４に示すようにデフダクト２０，ベントダクト２３およびフットダクト２４にそれぞれ配風される。
【００２９】
図８はFOOTモードの場合のドア位置を示す図である。FOOTモードでは、駆動用リンクＬ４がB/L/Dモードからさらに角度θ３だけ反時計回転方向に回動され、ピンＰ１〜Ｐ４も破線で示す位置から実線で示す位置まで円弧状に移動する。このときにピンＰ１が移動するガイド溝Ｍ１部分は、回転軸４４を中心とする円弧状となっている。そのため、リンクＬ１は回転せず、デフドア２２は位置▲２▼が維持される。
【００３０】
一方、ピンＰ４がリンクＬ３のガイド溝Ｍ２内を移動すると、リンクＬ３はＲ４のように回動され、リンクＬ２もＲ５のように駆動される。その結果、V/Fドア２５が図７の位置▲２▼から位置▲３▼へと駆動され、ベントダクト２３の開口がV/Fドア２５により塞がれる。そのため、温調空気は、二点鎖線ａ５のようにデフダクト２０およびフットダクト２４にそれぞれ配風される。
【００３１】
図９はDEFモードの場合のドア位置を示す図である。DEFモードでは、駆動用リンクＬ４がFOOTモードからさらに角度θ４だけ反時計回転方向に回動され、ピンＰ１〜Ｐ４も角度θ４だけ円弧状に移動する。ピンＰ１が破線で示す位置から実線で示す位置まで移動すると、リンクＬ１がＲ６方向に回動されてデフドア２２が位置▲４▼に位置決めされ、ベント・フットダクト２１への温調吸気の配風が停止される。また、駆動用リンクＬ４が回動されるとピンＰ４がリンクＬ３のガイド溝Ｍ２から外れるが、ピンＰ３がリンクＬ３のガイド面Ｓ２に当接しつつ面に沿って移動するので、リンクＬ３は回転されない。その結果、V/Fドア２５は位置▲３▼に維持され、温調空気は二点鎖線ａ６に示すようにデフダクト２０のみに配風される。
【００３２】
なお、上述した説明では、VENTモード→B/Lモード→B/L/Dモード→FOOTモード→DEFモードの順にリンク機構の動作を説明したが、駆動用リンクＬ４を図９に示す位置から時計回転方向に回動することにより、配風モードはDEFモード→FOOTモード→B/L/Dモード→B/Lモード→VENTモード→のように変化する。
【００３３】
図１０（ａ）はB/L/Dモードを追加する前のリンク構造を示す図であり、駆動用リンクＬ４は上述したB/L/Dモード（図７）と同一角度（θ１＋θ２）に回動されている。図１０（ａ）において、リンクＬ１０はリンクＬ１に改造する前のリンクを示しており、リンク３０はリンクＬ３に改造する前のリンクを示している。図１０（ｂ）はリンクＬ１０部分の拡大図であり、リンクＬ１の形状を破線で示した。上述したリンクＬ１の形状は、リンクＬ１０にガイド溝下側のＣ３の部分（斜線を施した部分）を追加し、かつ、リンクＬ１０のガイド溝上側のＣ４を斜線を施したＣ５のような形状に変更したものとなっている。
【００３４】
一方、リンクＬ３は、図１０のリンクＬ３０のＣ１の部分を除き、Ｃ２の部分を追加した形状となっている。そのため、図１０のリンクＬ３０は図７のＬ３を僅かにＲ７方向に回転した状態になっており、V/Fドア２５は位置▲２▼からＲ８方向に駆動されている。図１０に示す状態では、温調空気はベントダクト２３とフットダクト２４に配風される。ただし、この状態はB/LモードからFOOTモードへ移行する間の移行状態であって、この状態に設定されることはない。 図１１はリンクＬ１０とリンクＬ３０を用いた場合の配風比を示す図であり、図３と同様の図である。
【００３５】
このように、本実施の形態では、従来のリンクＬ１０，Ｌ３０を図７に示すリンクＬ１，Ｌ３に変更するだけで実施することができるので、容易に変更ができるとともに、変更に要するコスト増を低く抑えることができる。
【００３６】
上述したように、本実施の形態で新たに追加したB/L/Dモードで暖房を行うことにより、従来の車両用空調装置が有していた問題点を解決することができる。すなわち、B/L/Dモードでは、従来のFOOTモードと異なりセンターベント吹出口３４ａおよびサイドベント吹出口３４ｂからも温調空気が送風されるため、上半身に対する素早い暖房が得られる。また、後席３６へも効率よく温調空気が送風されるため、後席の暖房が速められる。さらに、デフロスト吹出口３２からも温調空気が送風されるので、ウィンドーシールドガラスが曇るのを防止することができる。また、B/Lモードに比べて足元への温調空気の風量が増加しているので、足元の暖房が速められる。
【００３７】
以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、センターベント吹出口３４ａおよびサイドベント吹出口３４ｂはベント吹出口を、デフドア２２は第１のドアを、V/Fドア２５は第２のドアを、B/L/D モードは第３ドア状態を、B/Lモードは第１ドア状態を、FOOTモードは第２ドア状態をそれぞれ構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両用空調装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】車室内における各吹出口の配置を示す模式図である。
【図３】各配風モードにおける配風比を示す図である。
【図４】各配風モードにおけるデフドア２２およびV/Fドア２５のドア位置を説明する図であり、（ａ）はドア位置を示す図で、（ｂ）は各配風モードにおけるドア位置の組み合わせを示す図である。
【図５】 VENTモードにおけるドア位置を示す図である。
【図６】 B/Lモードにおけるドア位置を示す図である。
【図７】 B/L/Dモードにおけるドア位置を示す図である。
【図８】 FOOTモードにおけるドア位置を示す図である。
【図９】 DEFモードにおけるドア位置を示す図である。
【図１０】 B/L/Dモードを追加する前のリンク構造を示す図であり、（ａ）はリンク機構全体を示す図で、（ｂ）はリンクＬ１０部分の拡大図である。
【図１１】図１０に示すリンク構造の場合の、配風比を示す図である。
【符号の説明】
１ 車両用空調装置
２１ デフ・フットダクト
２０ デフダクト
２２ デフドア
２３ ベントダクト
２４ フットダクト
２５ V/Fドア
３２ デフロスト吹出口
３４ａ センターベント吹出口
３４ｂ サイドベント吹出口
３８ フット吹出口
Ｌ１〜Ｌ４ リンク
４３ 連結棒
Ｐ１〜Ｐ４ ピン
Ｍ１，Ｍ２ ガイド溝

Claims (2)

1. 搭乗者の上半身に向いた送風口を有するベント吹出口と、
   車室足元に設けられたフット吹出口と、
   ウィンドーシールドの車室側面に向いた送風口を有するデフロスト吹出口と、
   温調空気の前記フット吹出口およびベント吹出口への配風と前記デフロスト吹出口への配風とを調整する第１のドアと、
   前記第１のドアにより配風された温調空気のフット吹出口への配風とベント吹出口への配風とを調整する第２のドアと、
   前記第１および第２のドアを連動させて、温調空気の一部を前記フット吹出口に、残りを前記ベント吹出口にそれぞれ配風する第１ドア状態、および温調空気の一部を前記デフロスト吹出口に、残りを前記フット吹出口に配風する第２ドア状態のいずれかに選択的に設定可能なリンク機構とを備える車両用空調装置であって、
   前記リンク機構の第１ドア状態と第２ドア状態との間の移行状態において、温調空気を前記デフロスト吹出口、前記フット吹出口およびベント吹出口のそれぞれに配風するとともに、前記フット吹出口への配風量を前記第１ドア状態よりも大きくした第３ドア状態を設けたことを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置において、
   温調空気のほぼ２０％をデフロスト吹出口へと配風し、温調空気のほぼ３５％をベント吹出口へと配風し、温調空気のほぼ４５％をフット吹出口へと配風したことを特徴とする車両用空調装置。

Images