JP3817872B2 - 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、車両用空調装置であって、特に車両窓ガラスに外気を送風し、乗員足元に内気を送風することで、暖房能力向上および防曇性の確保を両立する２層モードが設定可能な２層ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述の２層ユニットとして、特開平５−１２４４２６号公報に記載されているものがある。
この従来装置では、空調ケース内が外気用通路と内気用通路との２つの通路に仕切られており、外気用通路側にはデフロスタ吹出口に空調風を送風するためのデフロスタ開口部が形成されている。一方、内気用通路側にはフェイス吹出口に空調風を送風するためのフェイス開口部と、フット吹出口に送風するためのフット開口部が形成されている。
【０００３】
そして、空調ケース内が外気用通路と内気用通路とに仕切られていると、上記開口部の配置からして、例えばフェイス吹出口のみに空調風を送風する場合、外気用通路を流れた空調風がフェイス吹出口に送風されない。このため、この場合にヒータコアの空気下流側には、外気用通路と内気用通路とを連通させる連通ドアが配置されている。そして、上記２層モードを行う場合には、連通ドアを可動仕切り部として、外気用通路と内気用通路とを構成するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来装置では、連通ドアの作動機構については何ら述べられていない。
本発明の目的は、上記２層モードが設定可能な車両用空調装置において、他のドア部材を駆動するサーボモータを用いて連通ドアを連動させることで、サーボモータの個数を増加させずに済む車両用空調装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１ないし５に記載の発明では、空調ケース（２）内に設けられ空調ケース（２）内を第１、第２通路（１３、１４）の２つの通路に仕切る可動仕切り部材（１５）と、内外気切換ドア（３０、３１）とが、１つの電気的駆動手段（４０）にて連動操作されるようになっていることを特徴としている。
【０００６】
これにより、可動仕切り部材は、内外気切換ドアを駆動する電気的駆動手段を用いて、連動操作させるため、電気的駆動手段の個数を増加させずに済む。
また、請求項２記載の発明では、電気的駆動手段（４０）からの動力を前記可動仕切り部材（１５）および内外気切換ドア（３０、３１）に伝達するリンク機構（５０）を有し、リンク機構（５０）を通じて内外気切換ドアを操作することで、空調ケース（２）内に外気のみを導入する外気モードと、リンク機構（５０）にて内外気切換ドアを操作することで、空調ケース（２）内に内気のみを導入する内気モードとが設定可能となっており、外気モードおよび内気モードでは、可動仕切り部材（１５）は、電気的駆動手段（４０）により作動されることで、空調ケース（２）内を前記２つの通路（１３、１４）に仕切る仕切り作用が消滅し、２つの通路を連通させるように操作されることを特徴としている。
【０００７】
これにより、リンク機構により、上記２層モードだけでなく、外気モードおよび内気モードが設定可能となり、さらにはこれら外気モードと内気モードとでは可動仕切り部材による仕切り作用が消滅させることができる。
また、請求項３記載の発明では、第１通路（１３）の空気上流側に設けられ、この第１通路（１３）に外気を導入するための外気導入口（２９）と、
外気導入口（２９）に隣接され、第１通路（１３）に内気を導入するための第１内気導入口（２８）と、
外気導入口（２９）と第２通路（１４）とを連通する連通路（３２）と、
連通路（３２）に設けられ、第２通路（１４）に内気を導入するための第２内気導入口（２６）とを有し、
内外気切換ドア（３０、３１）は、外気導入口（２９）と第１内気導入口（２８）とを開閉する第１内外気切換ドア（３０）と、連通路（３２）と第２内気導入口（２６）とを開閉する第２内外気切換ドア（３１）との２つのドア部材にて構成されており、
２層モードでは、第１内外気切換ドア（３０）にて外気導入口（２９）を開口するとともに、第１内気導入口（２８）を閉塞し、第２内外気切換ドア（３１）にて連通路（３２）を閉塞するとともに、第２内気導入口（２６）を開口し、
外気モードでは、第１内外気切換ドア（３０）にて第１内気導入口（２８）を閉塞するとともに、外気導入口（２９）を開口し、第２内外気切換ドア（３１）にて連通路（３２）を開口するとともに、第２内気導入口（２６）を閉塞し、
内気モードでは、第１内外気切換ドア（３０）にて第１内気導入口（２６）を開口するとともに、外気導入口（２９）を閉塞し、第２内外気切換ドア（３１）にて連通路（３２）を閉塞するとともに、第２内気導入口（２６）を開口することを特徴としている。
【０００８】
ところで、上記２層モードを達成するためには２つの第１、第２内外気切換ドアが必要となるが、本発明によれば、第１、第２内外気切換ドアと可動仕切り部材の３つの部材を１つの電気的駆動手段にて連動操作することができる。
また、請求項４記載の発明では、空調ケース（２）の空気下流側に設けられ、車室内での空調風の吹出部位を切り換える吹出モード切換ドア（１９〜２１）を有し、可動仕切り部材（１５）は、吹出モード切換ドア（１９〜２１）とは独立した部材であることを特徴としている。
【０００９】
これにより、内外気モードと吹出モードとをそれぞれ独立して設定できる。
また、請求項５記載の発明では、空調ケース（２）内に設けられ、冷風と温風との混合割合を調節することで、空調風の温度を調節するエアミックスドア（１１）を有し、エアミックスドア（１１）が空調風の温度を最高に高める最大暖房状態となると、前記２層モードに切り換え、エアミックスドアの状態が最大暖房状態から解除されると、２層モードから前記外気モードに切り換えることを特徴としている。
【００１０】
ところで、上述のようにエアミックスドアが最大暖房状態である場合は２層モードとなり、エアミックスドアの状態が最大暖房状態から解除されると、外気モードに切り換えるようにすると、エアミックスドアを駆動する電気的駆動手段にて可動仕切り部材を連動操作すれば、電気的駆動手段の個数を低減できる。
しかし、このようにすると、車両の窓ガラスの内面に空調風を送風するデフロスタモードでは、空調ケース内には外気のみを導入する必要があるが、デフロスタモードにおいて最大暖房状態であった場合、空調ケースを２つの通路に仕切る必要の無いときにも、通路が仕切られる。このため、エアミックスドアと可動仕切り部材とを連動させることができないという問題がある。
【００１１】
そこで、請求項５記載の発明によれば、内外気切換ドアと可動仕切り部材とを連動操作することで、デフロスタモードにおいて、空調ケース内が２つの通路に仕切られることが無い。
【００１２】
【発明の実施形態】
（第１実施形態）
次に本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、本例の車両用空調装置は、例えばハイブリッド車やディーゼルエンジン車等のように暖房に必要な熱量が得られにくい車両に適用したものである。図１に車両用空調装置の全体構成図を示す。
【００１３】
車両用空調装置１は、車室内への空気通路をなす空調ケース２を備える。空調ケース２は、大別すると、空気上流側から順に内外気送風ユニット３と、温調ユニット４とからなる。
内外気送風ユニット３は、空調ケース２内に内気または外気、もしくは内気と外気の双方を取り入れるためのものであり、その内部には、車室内へ向かう空気流を発生する送風機６が配設されている。なお、図１中に示した方向性は、内外気送風ユニット３の車両搭載方向を表すものであり、上記温調ユニット４はこの方向性に関係無く、模式的に示してある。
【００１４】
送風機６は、第１ファン６ａ、第２ファン６ｂ、およびこれらのファン６ａ、６ｂを回転駆動するブロワモータ６ｃからなる。第１ファン６ａ、第２ファン６ｂは、樹脂にて一体形成されており、遠心式多翼ファンであって、軸方向の両側から空気を吸い込む両吸込式のものである。第１、第２ファン６ａ、６ｂは、ブロワモータ６ｃにて一体的に駆動される。
【００１５】
これら第１ファン６ａと第２ファン６ｂとは、スクロール状のスクロールケーシング部２２に収納されている。スクロールケーシング部２２内には、図１に示すように仕切り板２４が設けられており、この仕切り板２４により、スクロールケーシング部２２は、２つのスクロールケース２２ａ、２２ｂを有することになる。第１ファン６ａは、スクロールケース２２ａ内に配置されており、第２ファン６ｂは、スクロールケース２２ｂ内に配置されている。また、上記仕切り板２４により、スクロールケーシング２２内は第１通路１３と第２通路１４とに仕切られている。
【００１６】
第１通路１３のうち空気上流側には、内部に外気を導入するための外気導入口２９が開口形成されている。また、第１通路１３のうち空気上流側で、上記外気導入口２９に隣接した位置には、内部に内気を導入するための第１内気導入口２８が開口形成されている。これら外気導入口２９と第１内気導入口２８とは、開閉部材で内外気切換ドアである第１内外気切換ドア３０にて選択的に開閉される。
【００１７】
上記外気導入口２９は、図１に示すように連通路３２を通じて第２通路１４と連通している。連通路３２には、第２通路１４に内気を導入するための第２内気導入口２６が形成されている。これら連通路２９と第２内気導入口２６とは、開閉部材で内外気切換ドアである第２内外気切換ドア３１にて選択的に開閉される。
【００１８】
第１内外気切換ドア３０は、回転軸３０ａと板状の基板部３０ｂとが樹脂にて一体的に形成されて構成されており、図示しないが基板部３０ｂの両板面には、ウレタンフォーム等の弾性発泡材が張りつけられている。第２内外気切換ドア３１も、第１内外気切換ドア３０と同様な構成であり、回転軸３１ａと板状の基板部３１ｂとが樹脂にて一体的に形成されて構成されている。
【００１９】
これら第１内外気切換ドア３０と第２内外気切換ドア３１とは、後述の１つの電気的駆動手段であるサーボモータ４０からの動力が後述のリンク機構５０を介して伝達されることで、連動操作されるようになっている。そして、第１、第２内外気切換ドア３０、３１の連動操作により、本例では以下の３つの内外気モードが切換可能となっている。
【００２０】
（１）外気モード
外気モードでは、第１内外気切換ドア３０を図１中実線位置として、第１内外気切換ドア３０にて第１内気導入口２８を閉塞するとともに、外気導入口２９を開口する。また、第２内外気切換ドア３１を図１中破線位置として、第２内外気切換ドア３１にて連通路３２を開口するとともに、第２内気導入口２６を閉塞する。
これにより、外気モードでは、外気導入口２９からの外気は、図１中矢印Ａで示すように第１通路１３に取り入れられ、外気導入口２９の上流部位からの外気が図１中矢印Ｂで示すように連通路３２を通じて第２通路１４に取り入れられる。これにより、空調ケース２内に外気のみが導入される。
【００２１】
▲２▼内気モード
内気モードでは、第１内外気切換ドア３０を図１中破線位置として、第１内外気切換ドア３０にて第１内気導入口２８を開口するとともに、外気導入口２９を閉塞する。また、第２内外気切換ドア３１を図１中実線位置として、第２内外気切換ドア３１にて連通路３２を閉塞するとともに、第２内気導入口２６を開口する。これにより、内気モードでは、第１内気導入口２８からの内気は、第１通路１３に取り入れられ、第２内気導入口２９からの内気は第２通路１４に取り入れられる。
【００２２】
▲３▼２層モード
２層モードでは、第１内外気切換ドア３０を図１中実線位置として、外気導入口２９を開口するとともに、第１内気導入口２８を閉塞する。また、第２内外気切換ドア３１を図１中実線位置として、連通路３２を閉塞するとともに、第２内気導入口２６を開口する。これにより、第１通路１３には、外気導入口２９からの外気が取り入れられ、第２通路１４には、第２内気導入口２６からの内気が取り入れられる。
【００２３】
上記温調ユニット４内には、通過する空気を冷却するエバポレータ７ｃが空調ケース２内の空気通路を全面塞ぐようにして配設されている。エバポレータ７ｃは、車両に搭載された周知の冷凍サイクル装置（図示しない）の一構成部をなすものである。
温調ユニット４内は、仕切り板１２によって空気通路が上記第１通路１３と第２通路１４とに仕切られている。そして、温調ユニット４内には、第１通路１３および第２通路１４を跨がるようにして、エバポレータ７ｃを通過した冷風を加熱するヒータコア８が設けられている。ヒータコア８は、内部に上記エンジンの冷却水が流れ、この冷却水を熱源として上記冷風を加熱する熱交換器である。
【００２４】
ヒータコア８は、空調ケース２内において上記冷風がバイパスするバイパス通路（図示しない）が形成されるように、空調ケース２内に配置されている。つまり、ヒータコア８は、第１通路１３および第２通路１４の全域に設けられているので無く、本例では、紙面上方側に第１通路１３に対応した上記バイパス通路と、第２通路１４に対応した上記バイパス通路とが形成されている。
【００２５】
ヒータコア８の空気上流側には、空調ケース２に回転可能に支持された回転軸１０が設けられている。回転軸１０には、互いの板面が同一面となるようにして、軸方向に並んだ２つの板状のエアミックスドア１１が一体的に結合されている。回転軸１０には、電気式駆動手段としてのサーボモータ４４（図２参照）が連結されている。
【００２６】
エアミックスドア１１は、その停止位置によって、ヒータコア８を通る冷風量とバイパス通路を通る冷風量との割合を調節して、冷風と温風との混合割合を調節することで、空調風の温度を調節する車室内への吹出風温度を調節する温度調節手段として機能するものである。
ヒータコア８の下流側における仕切り板１２は、図１に示すように途中で途切れている。途切れた仕切り板１２の空気下流側には、第１通路１３と第２通路１４とを連通する連通路２２が形成されている。連通路２２には、可動仕切り部材である連通ドア１５が設置されている。そして、この連通ドア１５が図１中破線位置に作動すると、連通路２２が閉塞されて、空調ケース２内が完全に第１通路１３と第２通路１４とが仕切られる。連通ドア２２は、電気的駆動手段としてサーボモータ４０にて作動するようになっている。つまり、本例では、上述のように第１、第２内外気切換ドア３０、３１および連通ドア１５は、１つのサーボモータ４０にて連動操作されるようになっている。なお、連通ドア１５も、第１内外気切換ドア３０や第２内外気切換ドア３１と同様な構成であり、回転軸１５ａと板状の基板部１５ｂとが樹脂にて一体的に形成されて構成されている。
【００２７】
また、上記連通ドア１５は、後述の吹出モード切換ドア１９〜２１とは、独立したドア部材である。
空調ケース２のうちヒータコア８の空気下流側には、フット開口部１６、デフロスタ開口部１７、およびフェイス開口部１８が形成されている。フット開口部１５は、乗員の足元に向けて空調風を送風するためのものであり、デフロスタ開口部１７は図示しない車両窓ガラス（主としてフロントガラス）の内面に向けて空調風を送風するためのものである。また、フェイス開口部１８は、乗員の上半身に向けて空調風を送風するためのものである。
【００２８】
そして、上記各開口部１６〜１８の各上流側部位には、車室内での空調風の吹出部位を切り換える吹出モード切換ドとして、フットドア１９、デフロスタドア２０、およびフェイスドア２１が設けられている。上記フットドア１９は、上記フット開口部１６を開閉するドア部材であり、上記デフロスタドア２０は、上記デフロスタ開口部１７を開閉するドア部材である。また、フェイスドア２１は、上記フェイス開口部１８を開閉するドア部材である。
【００２９】
なお、これらのドア１８〜２０は、駆動手段としてのサーボモータ４１〜４３（図２参照）によって駆動される。つまり、サーボモータ４１〜４３動かすことによって、所定の吹出モードが得られるように各ドア１９〜２１が動く。
吹出モードは、本例ではフェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフモード、デフロスタモードの５つモードが設定切換可能となっている。
【００３０】
▲１▼フェイスモード（Ｆａｃｅ）
フェイスモードとは、フェイスドア２１にてフェイス開口部１８を開口し、フットドア１９にてフット開口部１６を閉塞するととともに、デフロスタドア２１にてデフロスタ開口部１７を閉塞する。これにより、空調風はフェイスドア２１にのみ送風される。
【００３１】
▲２▼バイレベルモード（Ｂ／Ｌ）
バイレベルモードとは、フェイスドア２１にてフェイス開口部１８を開口し、フットドア１９にてフット開口部１６を開口するとともに、デフロスタドア２１にてデフロスタ開口部１７を閉塞する。これにより、空調風は乗員の上半身と足元とに向けて送風される。
【００３２】
▲３▼フットモード（Ｆｏｏｔ）
フットモードとは、フェイスドア２１にてフェイス開口部１８を閉塞し、フットドア１９にてフット開口部１６を開口するとともに、デフロスタドア２１にてデフロスタ開口部１７を若干開口する。これにより、空調風の約８割が乗員の足元に向けて送風されるとともに、残りの２割がフロントガラス内面に向けて送風される。
【００３３】
▲４▼フットデフモード（Ｆ／Ｄ）
フットデフモードとは、フェイスドア２１にてフェイス開口部１８を閉塞し、フットドア１９にてフット開口部１６を開口するとともに、デフロスタドア２１にてデフロスタ開口部１７を開口する。これにより、空調風の約８割が乗員の足元に向けて送風されるとともに、残りの２割がフロントガラス内面に向けて送風される。
【００３４】
▲５▼デフロスタモード（ＤＥＦ）
デフロスタモードは、フェイスドア２１にてフェイス開口部１８を閉塞し、フットドア１９にてフット開口部１６を閉塞するとともに、デフロスタドア２１にてデフロスタ開口部１７を開口する。これにより、空調風は、フロントガラス内面のみに送風される。
【００３５】
なお、このデフロスタモードでは、後述の空調操作パネル３２上に設けられた図示しないデフロスタスイッチを操作したときのみ、切り換わるようになっている。
次に、本実施形態の制御系の構成について、簡単に説明する。図２に上記各空調機器を制御する制御装置３０の構成図を示す。制御装置３０は、周知のコンピユータ手段であって、演算処理装置であるＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたものである。制御装置３０の入力端子には、後述の空調制御を行うために必要な空調情報信号を検出するセンサ群３１が接続されている。
【００３６】
センサ群３１は、車室内温度を検出する内気温センサ、車室外温度を検出する外気温センサ、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ、エバポレータ７ｃを通過した直後の空調風の温度を検出する温度センサ、ヒータコアに流入するエンジン冷却水温を検出する水温センサ等にて構成されている。
また、制御装置３０の入力端子には、車室内のインストルメントパネル（図示しない）に設けられた空調操作パネル３２が接続されており、この空調操作パネル３２からの空調情報信号が制御装置３０に送られるようになっている。空調操作パネル３２には、図示しない温度設定器や、吹出モードをマニュアルで変更する図示しない吹出モード切換スイッチ、上記空調情報信号に基づいて自動空調制御を行うための図示しないオートスイッチが設けられている。さらに空調操作パネル３２には、図２に示すように内外気モードをマニュアルで設定する内外気スイッチ（ＳＷ）３２ａが設けられている。また、この内外気スイッチ３２ａは、内外気モードを上記内気モードもしくは外気モードとのいずれかに設定するものであって、内外気スイッチ３２ａにて上記２層モードを設定することはできないようになっている。
【００３７】
一方、制御装置３０の出力端子には、上記サーボモータ４０〜４４、上記ブロアモータ６ｃが接続されている。
次に上記制御装置３０の制御内容を簡単に説明する。上記オートスイッチがオンされると、制御装置３０では、上記センサ群３１および上記温度設定器の設定温度等の空調情報に基づいて、空調風の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。そして、この目標吹出温度ＴＡＯからブロアモータ６ｃの印加電圧、つまり空調風の送風量と、上記内外気モードと、上記吹出モードと、エアミックスドア１１の目標開度とを決定する。
【００３８】
具体的な吹出モードの決定は、上記目標吹出温度ＴＡＯが低い方から高い方にかけて、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、およびフットデフモードとなるように決定される。また、上記目標開度は、上記目標吹出温度ＴＡＯだけで決まるので無く、上記水温センサの検出温および温度センサの検出温等によって目標開度ＳＷが決まる。しかし、その傾向は、目標吹出温度ＴＡＯが高くなる程、上記バイパス通路に流れる冷風量を減少させて、ヒータコア８を通過する風量が大きくなるように決定される。
【００３９】
そして、本例では、上記目標開度ＳＷが所定数値ＳＷ１（１００％）以上となると、エアミックスドア１１がエバポレータ７ｃを通過した冷風が全てヒータコア８に送風される最大暖房状態となる。また、目標開度ＳＷが所定数値ＳＷ２（０％）以下と算出されると、エアミックスドア１１は、エバポレータ７ｃからの冷風の全てをバイパス通路へ通す位置に制御されて、空調風の温度を最大に低下させる最大冷房状態となる。そして、目標開度ＳＷが上記ＳＷ２からＳＷ１までの間は、冷風と温風とが混合されて空調風の温度が調整される温度コントロール領域となる。
【００４０】
内外気モードの決定は、上記目標吹出温度ＴＡＯが所定温度より低いと、冷房能力を向上させるために内気モードとし、目標吹出温度ＴＡＯが上記所定温度より高くなると、外気モードに切り換える。
また、本例では、上記目標開度ＳＷがＳＷ１より大きく、エアミックスドア１１が空調風の温度を最大に高める最大暖房状態となると、目標吹出温度ＴＡＯにて内外気モードが外気と決定される場合であっても、内外気モードを２層モードに切り換えるようになっている。そして、２層モードにおいて、上記目標開度ＳＷがＳＷ１より小さくなり、エアミックスドア１１の状態が最大暖房状態から解除されると、２層モードから外気モードに切り換える。つまり、上記目標開度ＳＷがＳＷ１より小さいときとは、空調装置自体に暖房能力が余っているという事を意味してるため、この場合は自動的に内外気モードを外気モードに切り換える。
【００４１】
次に、本発明の要部である上記リンク機構５０の機械的作動機構を図３〜図５を用いて説明する。なお、このリンク機構５０は、内外気送風ユニット３における空調ケース２のうち、車両幅方向側の一面（車両左側）に集中して設けられている。
先ず、上述のサーボモータ４０であるが、サーボモータ４０は、実際には樹脂等にて形成されたケース部４０ａに収納されている。図３〜図５中サーボモータ４０の外形線は四角形状に示されているが、これは、ケース部４０ａの外形線を示している。
【００４２】
ケース部４０ａ内には、サーボモータ４０の回転角度、つまりリンク機構５０の作動位置を検出する周知のポテンショメータ（図示しない）と、サーボモータ４０の回転速度を減速する減速機構（図示しない）とが内蔵されている。減速機構の最終出力軸４０ｂは、ケース部４０ａの外側に突出しており、この最終出力軸４０ｂにリンク機構５０が連結されて、サーボモータ４０の動力がリンク機構５０に伝達されるようになっている。なお、サーボモータ４０は、内外気送風ユニット３の空調ケース２の外面にリンク機構５０の邪魔にならないようにビス等にて取り付けられている。
【００４３】
リンク機構５０は、樹脂にて形成された６つのリンクレバー５１〜５６と、金属（例えば鉄）にて形成された２つのロッド５７、５８と、コントロールケーブル５９とからなる。
リンクレバー５１は、図に示すように樹脂等にて略くの字状に形成されており、上記最終出力軸４０ｂに取り付けられている。リンクレバー５１の一端部（図３中左上）には、円柱状の連結ピン５１ａが一体成形されており、この連結ピン５１ａは、リンクレバー５２に連結されている。具体的には、リンクレバー５２には、図に示すようにリンク溝５２ａが形成されており、連結ピン５１ａはこのリンク溝５２ａに遊嵌している。
【００４４】
リンクレバー５２は、第１内外気切換ドア３０の回転軸３０ａに取り付けられており、これにより、リンクレバー５１が回動すると、その動力がリンクレバー５２に伝わり第１内外気切換ドア３０が回動する。リンクレバー５１の他端部（図３中右下）は、２つに分岐して分岐部５１Ａ、５２Ｂとなっており、分岐部５１Ａには円柱状の連結ピン５１ｂが一体形成されている。
【００４５】
連結ピン５１ｂは、リンクレバー５３に形成されたリンク溝５３ａに遊嵌しており、これにより、リンクレバー５１が回動すると、リンクレバー５３が回動する。リンクレバー５３は、内外気送風ユニット３の空調ケース２の外面にタッピングスクリュー（図示しない）等にて回動自在に取り付けられている。なお、図中５３ｂが回転軸となるタッピングスクリューの一部を表している。
【００４６】
リンクレバー５３には、上記ロッド５８の一端部が遊嵌する連結孔（図示しない）が形成されている。ロッド５８の他端部には、図に示すようにリンクレバー５５に連結されている。リンクレバー５５にも上記と同様な連結孔が形成されており、ロッド５８の他端部は、この連結孔に遊嵌している。ロッド５８の一端部および他端部は、図中紙面裏側に向かって折り曲げられており、この折り曲げられた部分が、上記連結孔に挿入されているとともに、ロッド５８が連結孔からぬけおちないような構造となっている。そして、リンクレバー５５は、第２内外気切換ドア３１の回転軸３１ａに取り付けられているため、ロッド５５が移動すると、第２内外気切換ドア３１が回動する。
【００４７】
分岐部５１Ｂには、上記ロッド５７の一端部が遊嵌する連結孔（図示しない）が形成されている。ロッド５７の他端部は、図に示すようにリンクレバー５４に連結されている。ロッド５７の一端部および他端部は、図中紙面裏側に向かって折り曲げられており、この折り曲げられた部分が、上記連結孔に挿入されているとともに、ロッド５７が連結孔からぬけおちないような構造となっている。
【００４８】
リンクレバー５４は、内外気送風ユニット３の空調ケース２の外面にタッピングスクリュー（図示しない）等にて回動自在に取り付けられている。なお、図中５４ｂが回転軸となるタッピングスクリューの一部を表している。
さらにリンクレバー５４には、円柱状の連結ピン５４ａが一体成形されている。連結ピン５４ａには、コントロールケーブル５９の一端部と連結されている。ここで、コントロールケーブル５９は、図に示すように樹脂にて形成された柔軟なパイプ状のカバー部６０と、このカバー部６０内に挿入された鉄製のワイアー状のワイアー８０とを有する。カバー部６０は、図に示すようにクランプ部６１によって、複数の部位で空調ケース２の外面に保持されている。
【００４９】
ワイアー８０の一端部は、屈曲されて円形状の嵌め込み部６２が形成されており、この嵌め込み部６２は上記連結ピン５４ａに遊嵌している。ワイアー８０の他端部には、嵌め込み部６２と同様な形状の嵌め込み部６３が形成されており、リンクレバー５６には嵌め込み部６３と遊嵌する連結ピン５６ａが一体成形されている。
【００５０】
以上のようにリンク機構５０が構成されている。次にリンク機構５０の作動について説明する。図３はリンク機構５０が上記外気モードの状態を表す図であり、図４は、リンク機構５０が上記２層モードの状態を表す図である。また、図５はリンク機構５０が上記内気モードの状態を表す図である。以下、上記外気モードを基準として、説明する。
【００５１】
図３に示す外気モードの状態から上記２層モードに切り換わる場合は、図３中サーボモータ４０を図中矢印Ｅ方向に所定量だけ回動する。すると、図４に示すようにリンクレバー５１が時計回りに回動し、連結ピン５１ａはリンク溝５２ａに沿って移動するが、この場合はリンク溝５２ａの形状が連結ピン５１ａの移動軌跡に沿って形成されているため、リンクレバー５２および第１内外気切換ドア３０は回動しない。
【００５２】
一方、リンクレバー５１の回動に伴って連結ピン５１ｂが回動することから、リンクレバー５３は、反時計回りに回動されて図４に示す状態となる。すると、リンクレバー５３に連結されたロッド５８が引っ張られて、リンクレバー５５が反時計回りに移動する。これにより、第２内外気切換ドア３１は図４に示すように回動されて、図１中実線位置となり、連通路３２を閉塞して第２内気導入口２６を開口する。
【００５３】
また、リンクレバー５１が回動すると、ロッド５７が押し込まれることで、リンクレバー５４が反時計回りに回動する。すると、ワイアー８０が延びるように移動し、リンクレバー５６および連通ドア１５が反時計回りに回動する。これにより、連通ドア１５は図４に示すように回動されて、図１中破線位置となり、連通路２２を閉塞して、可動仕切り部材として第１通路１３と第２通路１４とを仕切る。
【００５４】
以上のようにして外気モードから２層モードに切り換わる。
次に２層モードから内気モードに切り換わる場合は、さらに図４に示す状態から図中矢印Ｅ方向にサーボモータ４０を所定量だけ回動する。すると、図４に示すようにリンクレバー５１が時計回りに回動し、連結ピン５１ａはリンク溝５２ａの内面と係合し、リンクレバー５２には、図４中反時計回りに駆動する操作力が伝わる。そして、リンクレバー５２および第１内外気切換ドア３０は回動して、図５に示すように第１内外気切換ドア３０は外気導入口２９を閉塞する。つまり、第１内外気切換ドア３０は図１中破線位置に回動される。
【００５５】
一方、リンクレバー５１の回動に伴って連結ピン５１ｂがリンク溝５３ａに沿って移動する。しかし、この場合はリンク溝５３ａの形状が連結ピン５１ｂの移動軌跡に沿って形成されているため、リンクレバー５３および第２内外気切換ドア３１は回動せず、第２内外気切換ドア３１は上記２層モードと同様な回動位置となる。
【００５６】
また、リンクレバー５１が回動すると、ロッド５７が引き込まれることで、リンクレバー５４が時計回りに回動する。すると、ワイアー８０が引き込まれて移動し、リンクレバー５６および連通ドア１５が時計回りに回動する。これにより、連通ドア１５は図５に示すように回動されて、図１中実線位置となり、連通路２２を開口して、その仕切り作用は消滅する。つまり、上記外気モードおよび上記内気モードでは、連通ドア３２は、サーボモータ４０により作動されることで、空調ケース２内を第１通路１３と第２通路１４とに仕切る仕切り作用が消滅し、これら通路１３、１４を連通させるように操作される。また、内気モードから２層モードもしくは外気導入モードに切り換わる場合は、上述の作動の逆が行われ、ここでは、説明を省略する。
【００５７】
以上、説明したように本例では連通ドア１５を、第１、第２内外気切換ドア３０、３１を駆動するサーボモータ４０を用いて、連動操作させるため、サーボモータの個数を増加させずに済み、１つのサーボモータ４０にて連動操作できる。また、特開平５−１２４４２６号公報に記載されたもののように、連通ドア１５を吹出モード切換ドアと兼用して、部品点数を削減することも考えられる。しかし、本例でこのような事を行うと、内外気モードと吹出モードとが連動してしまい、内外気モードと吹出モードとが独立して設定できない。そこで、本例では上述のように連通ドア１５を吹出モード切換ドア１９〜２１と独立したドア部材としたため、内外気モードと吹出モードとが独立して設定できる。
【００５８】
また、本例では、上述のようにエアミックスドア１１が最大暖房状態である場合は２層モードとなり、エアミックスドア１１の状態が最大暖房状態から解除されると、外気モードに切り換えるようにした。従って、エアミックスドア１１を駆動するサーボモータ４４にて、連通ドア１５を連動操作すれば、サーボモータの個数を低減できる。
【００５９】
しかし、このようにすると、上記デフロスタモードでは、空調ケース２内には外気のみを導入する必要があるが、デフロスタモードにおいて最大暖房状態であった場合、空調ケース２を２つの通路に仕切る必要の無いときにも、通路が仕切られ、本例では第２通路１４に送風された空調風は、デフロスタ開口部１７には送風されない。このため、エアミックスドア１１と連通ドア１５とを連動させることができない。そこで、本例では、第１、第２内外気切換ドア３０、３１と連通ドア１５とを連動操作することで、デフロスタモードにおいて、空調ケース２内が２つの通路に仕切られることが無い。
【００６０】
また、本例では、第１、第２内外気切換ドア３０、３１が例えば２層モードから外気モードに切り換わる場合、十分な作動ストロークがあるため、第１、第２内外気切換ドア３０、３１と連通ドア１５とを連動操作することで、連通ドア１５を駆動する操作力を必要以上大きくすることが無い。
（第２実施形態）
本実施形態では、上記第１実施形態のように２層モードが設定可能な２層ユニットでは無く、空調ケース２内が２つの通路に仕切られないものである。図６に本例の車両用空調装置の全体構成図を示す。
【００６１】
本例の特徴的事項は、エアミックスドア１１の作動位置と吹出モードとの連動にある。エアミックスドア１１の回転軸１１ａには、図示しないリンクレバーを介して上記コントロールケーブル５９と同様なコントロールケーブル６０の一端が連結されている。コントロールケーブル６０の他端は、空調操作パネル３２に連結されている。
【００６２】
具体的な構造を説明すると、空調操作パネル３２には、エアミックスドア１１の作動位置を操作する温度調整レバー７１が設けられている。温度調整レバー７１は、図６中矢印で示すように操作可能となっている。そして、上記コントロールケーブル６０の他端は、温度調整レバー７１に接続されており、温度調整レバー７１を操作することで、エアミックスドア１１が最大暖房状態から最大冷房状態との間で回動する。
【００６３】
また、空調操作パネル３２の背面には、吹出モードスイッチ回路６６が設けられており、この吹出モードスイッチ回路６６は、上記温度調整レバー７１の作動位置に応じた吹出モード信号を発生するようになっている。なお、この詳細については、後で行う。
空調操作パネル３２には、図７（空調操作パネル３２の意匠面）に示すように上記温度調整レバー７１の他に、各種スイッチが設けられている。３２ａは内外気スイッチであって、図７中左右方向に移動操作される。内外気スイッチ３２ａは、内気モードと外気モードとをマニュアルにて切り換えるもので、その作動位置に応じて内気制御信号、内外気制御信号を制御装置（図示しない）に出力する。そして、制御装置では、上記信号に応じて内外気切換ドア２６を駆動する図示しないサーボモータを制御する。
【００６４】
７２は、空調風の風量をマニュアルで設定する風量スイッチであり、図７中左右方向に移動操作される。そして、この風量スイッチ７２がＯＦＦ以外の操作位置であると、空調用冷凍サイクルのコンプレッサ（図示しない）が駆動可能となる。また、７３は、上記コンプレッサを駆動するか停止させるかを決めＡ／Ｃスイッチである。
【００６５】
６４は、吹出モードを上記フットデフモードに設定するためのＦ／Ｄスイッチであり、６５は吹出モードを上記デフロスタモードに設定するためのデフスイッチである。
図８に上記吹出モードスイッチ回路６６の概要を表す概略図を示す。図８に示すように各吹出モードに応じた固定スイッチ接点６７〜６９が設けられている。これら固定スイッチ接点６７〜６９のいずれかは、可動スイッチ接点７０が電気的に接触することで、吹出モードを切り換えるサーボモータ８１が所定位置に制御されるようになっている。また、サーボモータ８１には図６中５０で示すリンク機構５０が連結されており、このリンク機構５０を介して吹出モード切換ドア１９〜２１が操作される。
【００６６】
つまり、可動スイッチ接点７０は、上記温度調整レバー７１に設けられており、温度調整レバー７１を操作すると、自動的に吹出モードが切り換わる。具体的には、温度調整レバー７１が図７中作動範囲ａにある場合、つまり空調風の温度が低くて車室内を冷房するときには、吹出モードはフェイスモードになる。温度調整レバー７１が図７中作動範囲ａにある場合は、つまり空調風の温度が高くもなく低くもないときには、吹出モードはフェイスモードになる。また、温度調整レバー７１が図７中作動範囲ｃにある場合、つまり空調風の温度が高くて車室内を暖房するときには、吹出モードはフットモードとなる。
【００６７】
つまり、エアミックスドア１１の作動位置と、吹出モードとの関係は相関があるため、本例ではこの関係に基づいて温度調整レバー７１の作動位置と吹出モードとを連動させるようにした。これにより、空調操作機構の簡略化を行うことができる。
また、乗員が窓の曇りが発生したときには、上記Ｆ／Ｄスイッチ６４もしくはデフスイッチ６５を操作すれば、この操作に応じて吹出モードをフットデフモードもしくはデフロスタモードとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用空調装置の構成図である。
【図２】上記第１実施形態における制御系の構成を表す図である。
【図３】上記第１実施形態におけるリンク機構５０の作動図である。
【図４】上記第１実施形態におけるリンク機構５０の作動図である。
【図５】上記第１実施形態におけるリンク機構５０の作動図である。
【図６】第２実施形態における車両用空調装置の構成図である。
【図７】第２実施形態における空調操作パネル３２の正面図である。
【図８】第２実施形態における吹出モードスイッチ回路６６の構成図である。
【符号の説明】
２…空調ケース、１３…第１通路、１４…第２通路、１５…連通ドア、
３０…第１内外気切換ドア、３１…第２内外気切換ドア、４０…サーボモータ。

Claims (5)

1. 空調ケース（２）内に設けられた可動仕切り部材（１５）を操作して、前記空調ケース（２）内を第１、第２通路（１３、１４）の２つの通路に仕切るようになっているとともに、内外気切換ドア（３０、３１）を操作して、前記第１通路（１３）に外気を導入して、この外気を車両窓ガラスの内面に送風するとともに、前記第２通路（１４）に内気を導入して、この内気を乗員の足元に送風する２層モードが設定可能な車両用空調装置であって、
   前記可動仕切り部材（１５）と前記内外気切換ドア（３０、３１）とは、１つの電気的駆動手段（４０）にて連動操作されるようになっていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記電気的駆動手段（４０）からの動力を前記可動仕切り部材（１５）および前記内外気切換ドア（３０、３１）に伝達するリンク機構（５０）を有し、
   前記リンク機構（５０）を通じて前記内外気切換ドアを操作することで、前記空調ケース（２）内に外気のみを導入する外気モードと、前記リンク機構（５０）にて前記内外気切換ドア（３０、３１）を操作することで、前記空調ケース（２）内に内気のみを導入する内気モードとが設定可能となっており、
   前記外気モードおよび前記内気モードでは、前記可動仕切り部材（１５）は、前記電気的駆動手段（４０）により作動されることで、前記空調ケース（２）内を前記２つの通路（１３、１４）に仕切る仕切り作用が消滅し、前記２つの通路を連通させるように操作されることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
3. 前記第１通路（１３）の空気上流側に設けられ、この第１通路（１３）に外気を導入するための外気導入口（２９）と、
   前記外気導入口（２９）に隣接され、前記第１通路（１３）に内気を導入するための第１内気導入口（２８）と、
   前記外気導入口（２９）と前記第２通路（１４）とを連通する連通路（３２）と、
   前記連通路（３２）に設けられ、前記第２通路（１４）に内気を導入するための第２内気導入口（２６）とを有し、
   前記内外気切換ドア（３０、３１）は、前記外気導入口（２９）と前記第１内気導入口（２８）とを開閉する第１内外気切換ドア（３０）と、前記連通路（３２）と前記第２内気導入口（２６）とを開閉する第２内外気切換ドア（３１）との２つのドア部材にて構成されており、
   前記２層モードでは、前記第１内外気切換ドア（３０）にて前記外気導入口（２９）を開口するとともに、前記第１内気導入口（２８）を閉塞し、前記第２内外気切換ドア（３１）にて前記連通路（３２）を閉塞するとともに、前記第２内気導入口（２６）を開口し、 前記外気モードでは、前記第１内外気切換ドア（３０）にて前記第１内気導入口（２８）を閉塞するとともに、前記外気導入口（２９）を開口し、前記第２内外気切換ドア（３１）にて前記連通路（３２）を開口するとともに、前記第２内気導入口（２６）を閉塞し、
   前記内気モードでは、前記第１内外気切換ドア（３０）にて前記第１内気導入口（２６）を開口するとともに、前記外気導入口（２９）を閉塞し、前記第２内外気切換ドア（３１）にて前記連通路（３２）を閉塞するとともに、前記第２内気導入口（２６）を開口することを特徴とする請求項２記載の車両用空調装置。
4. 前記空調ケース（２）の空気下流側に設けられ、車室内での空調風の吹出部位を切り換える吹出モード切換ドア（１９〜２１）を有し、
   前記可動仕切り部材（１５）は、前記吹出モード切換ドア（１９〜２１）とは独立した部材であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つに記載の車両用空調装置。
5. 前記空調ケース（２）内に設けられ、冷風と温風との混合割合を調節することで、空調風の温度を調節するエアミックスドア（１１）を有し、
   前記エアミックスドア（１１）が空調風の温度を最高に高める最大暖房状態となると、前記２層モードに切り換え、前記エアミックスドアの状態が前記最大暖房状態から解除されると、前記２層モードから前記外気モードに切り換えることを特徴とする請求項２または３記載の車両用空調装置。

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