JP3866220B2 - Passage switching device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開口部を開閉することで通路の切り換えを行う通路切換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、車両に搭載される空調装置は、冷媒の蒸発に伴う吸熱現象を利用して空気を冷却するエバポレータと、エンジンの冷却水の熱を利用して空気を加熱するヒータコアとをダクト内に配設し、ダクト内に設けた通路切換ドアの位置を切り換えることにより、冷房、暖房の切換処理を行うように構成されている。
【0003】
ところで、通路切換ドアは、従来、軸支された端部を中心として旋回動作させることで通路の切り換えを行っており、通路切換ドアの旋回範囲を確保するため、空調装置が大型化してしまう問題があった。
【0004】
そこで、例えば、図8に示すように、通路切換ドア2を矢印方向にスライドさせることで、暖房用通路4と冷房用通路6とを切り換えるように構成した空調装置8が提案されている(例えば、特許文献1参照)。すなわち、この空調装置8では、ダクト9内の冷房用通路6を通路切換ドア2によって閉塞し、空気取入口10から取り込んだ空気をエバポレータ12およびヒータコア14を介してデフロスタ口16、フェース口18またはフット口20に導くことで暖房を行い、また、通路切換ドア2をヒータコア14側にスライドさせて暖房用通路4を閉塞し、空気取入口10から取り込んだ空気をエバポレータ12を介して直接デフロスタ口16、フェース口18またはフット口20に導くことで冷房を行う。
【0005】
この場合、暖房用通路4または冷房用通路6の切り換えに際して、通路切換ドア2は、図示しないガイド溝に案内された状態で、図9に示すように、暖房用通路4および冷房用通路6の開口部周縁の隔壁22に沿って移動する。
【0006】
また、図10に示すように、断面形状が円弧状に形成された通路切換ドア24を用いた通路切換装置25が提案されている(例えば、特許文献2参照)。この通路切換装置25は、ダクト26内の冷房用通路28および暖房用通路30の開口部に近接して円弧状のガイド溝32および34を形成し、各ガイド溝32および34に通路切換ドア24の側部に配設した軸部材36および38を係合し、通路切換ドア24をガイド溝32および34に沿って移動させることで、冷房用通路28と暖房用通路30との切り換えを行うように構成されている。
【0007】
通路切換ドア24の移動は、通路切換ドア24の曲面に沿って形成されたラック40に噛合するピニオン42を回転させて行われる。この場合、ラック40の歯の高さは、軸部材36および38側で徐々に高くなるように設定されている。また、ピニオン42の歯の高さもラック40の歯の高さに応じて設定されている。一方、軸部材36および38が係合するガイド溝32および34は、両端部側が冷房用通路28および暖房用通路30の開口部側に湾曲して構成されている。従って、図10において、ピニオン42が回転することで通路切換ドア24が上端部または下端部まで移動すると、ガイド溝32および34に沿って通路切換ドア24が開口部側に変位して密着するため、気密性が確保されることになる。
【0008】
【特許文献1】
実開平6−71222号公報(図1、図2)
【特許文献2】
特開平10−217749号公報(図1)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図8および図9に示す従来技術の場合、空調装置8の小型化に貢献することはできるが、暖房用通路4と冷房用通路6とを切り換える際、通路切換ドア2が隔壁22に常に接触した状態で摺動するため、摺動抵抗に抗して通路切換ドア2を移動させるべく大きな駆動力が必要となる。また、摺動時に発生する騒音も問題となる。さらに、摺動摩擦により通路切換ドア2が損耗し、気密性が低下する不具合の発生するおそれもある。
【0010】
一方、図10に示す従来技術では、切り換え時において、通路切換ドア24が開口部の周縁部に接触しながら摺動することがないため、上記の駆動力や騒音の問題を回避することができる。しかしながら、通路切換ドア24が上端部または下端部に移動して開口部側に変位する際、ピニオン42の回転に必要な駆動トルクが著しく増加する。このように、大きな駆動力が必要になる場合、ラック40、ピニオン42等のサイズを大きく構成しなければならず、製品の小型化に対する弊害が生じてしまう。
【0011】
本発明は、前記の不具合を解決するためになされたものであって、駆動力の低減と十分な気密性の確保とを両立させることができるとともに、切換時における騒音の発生がなく、極めて簡易な構成からなる通路切換装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、ループ状に構成され、通路に配設される開口部を開閉する遮蔽シートと、
前記遮蔽シートを前記開口部を閉塞する形状に保持するフレーム部材と、
前記フレーム部材に配設され、前記遮蔽シートを前記フレーム部材に沿って循環可能な状態で支持する支持部材と、
前記遮蔽シートを前記開口部の周縁部に当接させた状態で前記フレーム部材を移動させる移動機構と、
を備えることを特徴とする。
【0013】
この場合、移動機構によりフレーム部材を移動させると、支持部材により支持された遮蔽シートが開口部の周縁部に当接した状態でフレーム部材に沿って循環するため、遮蔽シートと開口部の周縁部との間で摺動抵抗が生じることがなく、フレーム部材および遮蔽シートが移動して通路の切り換えが行われる。
【0014】
なお、遮蔽シートの一部を開口部の端部に固定することにより、遮蔽シートをフレーム部材に沿って確実に循環させ、摺動抵抗を生じさせない状態で通路の切り換えを行うことができる。
【0015】
フレーム部材に遮蔽シートを開口部の周縁部に当接させる当接部材を設けることにより、開口部の気密性を確保することができる。また、遮蔽シートを支持する支持部材をフレーム部材に対して回転自在な支持ローラとすれば、遮蔽シートを一層円滑に循環させることができる。さらに、前記当接部材を当接ローラとすることにより、当接ローラと遮蔽シートとの間の摩擦を低減することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の通路切換装置が適用される空調装置50の断面概略構成図である。
【0017】
空調装置50は、図8に示す空調装置8と同様、例えば、車両に搭載されるものであって、空気通路を構成するハウジング52内には、空気取入口54から取り込んだ空気を冷却するエバポレータ56と、エバポレータ56を通過した空気を加熱するヒータコア58とが配設される。なお、エバポレータ56および/またはヒータコア58によって温度調整された空気は、デフロスタ口59、フェース口61またはフット口63を介して車内に供給される。
【0018】
ハウジング52の内部におけるエバポレータ56の下流側は、ヒータコア58が配設される暖房用通路60と、エバポレータ56により冷却された空気をそのまま通過させる冷房用通路62とに分離構成されており、暖房用通路60の入口が第1開口部66となり、冷房用通路62側の入口が第2開口部68となる。第1開口部66および第2開口部68は、本発明の通路切換装置を構成する通路切換ドア70によって切り換えられる。
【0019】
通路切換ドア70は、図2に示すように、矩形状の第1開口部66および第2開口部68よりも若干大きく構成されたフレーム部材72を備える。フレーム部材72は、上下に延在する側板74a、74bと、側板74a、74bの上部同士および下部同士を連結するトラス構造からなる連結リブ76a、76bとから構成される。
【0020】
側板74a、74bの第1開口部66および第2開口部68側の側部には、支持プレート78a、78bが一体的に形成され、これらの支持プレート78a、78bの第1開口部66および第2開口部68側の面には、弾性部材からなるシール材80a、80bが配設される(図3〜図5参照)。また、側板74a、74bの支持プレート78a、78bが形成される側部と反対の側部には、ラック82a、82bが形成される。さらに、側板74a、74bの外側部には、側板74a、74bの長手方向に沿って延在するガイド用凸部84a、84bが形成される。
【0021】
側板74a、74bの上端部間および下端部間には、ローラ86a、86b(支持部材、支持ローラ)が回転自在に軸支される。なお、ローラ86a、86bの支軸88a、88bは、ガイド用凸部84a、84bと同一直線上に配設され、側板74a、74bの側方向に突出する。この場合、第1開口部66および第2開口部68の両側部のハウジング52には、上下方向に延在する溝部90a、90bが形成されており、これらの溝部90a、90bにガイド用凸部84a、84bおよび支軸88a、88bが係合する。
【0022】
ローラ86a、86b間には、変形自在であって空気の流通を遮断する遮蔽シート92が張架される。遮蔽シート92は、長尺な長方形状のシートの短辺同士を張り合わせたループ状に構成されており、張り合わせた部分を外方向に突出させた突出部94が第1開口部66および第2開口部68の間の固定部96に固定される(図1参照)。遮蔽シート92の両側部は、支持プレート78a、78bに配設されたシール材80a、80b(当接部材)により押圧され、第1開口部66および第2開口部68の周縁部を構成する隔壁98に当接する。
【0023】
一方、フレーム部材72を構成する側板74a、74bに形成されたラック82a、82bには、第1開口部66および第2開口部68の間に配設されるピニオン102a、102bが噛合する。ピニオン102a、102bを連結する回転軸100には、ピニオン102a、102bを回転させるモータ104が連結される。なお、ラック82a、82b、ピニオン102a、102bおよびモータ104は、移動機構を構成する。
【0024】
本実施形態の空調装置50は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
【0025】
先ず、通路切換ドア70が図1および図3に示す位置に配設されている暖房時の状態について説明する。この場合、通路切換ドア70のフレーム部材72に張架されている遮蔽シート92は、上部がローラ86aによって第2開口部68の上部の隔壁98に押圧され、下部がローラ86bによって第2開口部68の下部の隔壁98に押圧される。また、遮蔽シート92の両側部は、支持プレート78a、78bに配設されたシール材80a、80bによって第2開口部68の両側部の隔壁98に押圧される。従って、第2開口部68は、遮蔽シート92によって気密性が確保された状態で閉塞される。
【0026】
そこで、前記の状態において、空気取入口54から取り入れられた空気は、エバポレータ56を介して第1開口部66から暖房用通路60に導入され、ヒータコア58によって加熱された後、選択されたデフロスタ口59、フェース口61またはフット口63から車内に供給される。
【0027】
次に、冷房状態が選択された場合について説明する。モータ104が駆動され、回転軸100を介してピニオン102a、102bが回転すると、ピニオン102a、102bに噛合するラック82a、82bを介して通路切換ドア70が第1開口部66側に移動を開始する(図3参照)。
【0028】
この場合、ループ状の遮蔽シート92は、突出部94が第1開口部66および第2開口部68間の固定部96に固定されている。通路切換ドア70を構成するフレーム部材72が第1開口部66側に移動を開始すると、突出部94の下部に位置する遮蔽シート92がローラ86bを介して第1開口部66の隔壁98に沿って順次当接する。一方、突出部94の上部に位置する遮蔽シート92は、ローラ86aを介して第1開口部66の隔壁98から順次離間する(図4参照)。
【0029】
ここで、通路切換ドア70の移動に際して、遮蔽シート92は、第1開口部66の隔壁98に摺接することなく、単に当接するだけであるため、摩擦抵抗が発生せず、移動に伴って騒音が発生する事態が生じることはない。また、ローラ86a、86bは、遮蔽シート92の移動に伴って回転するため、ローラ86a、86bと遮蔽シート92との間の摩擦は、転がり摩擦のみであり、よって駆動力を低く抑えることができる。なお、遮蔽シート92は、気密性を確保するためフレーム部材72に配設したシール材80a、80bを介して隔壁98に押圧されているが、シール材80a、80bとして摩擦の少ない材質のものを選択することにより、この部分に発生する摺動抵抗も小さく抑えられる。
【0030】
以上のようにして通路切換ドア70が空調装置50の下端部まで移動し、第1開口部66が完全に閉塞された状態を図5に示す。この場合、通路切換ドア70のフレーム部材72に張架されている遮蔽シート92は、上部がローラ86aによって第1開口部66の上部の隔壁98に押圧され、下部がローラ86bによって第1開口部66の下部の隔壁98に押圧されている。また、遮蔽シート92の両側部は、フレーム部材72に配設されたシール材80a、80bによって第1開口部66の両側部の隔壁98に押圧されている。従って、第1開口部66は、遮蔽シート92によって気密性が確保された状態で閉塞される。
【0031】
そこで、前記の状態において、空気取入口54から取り入れられた空気は、エバポレータ56を介して第2開口部68から冷房用通路62に導入された後、選択されたデフロスタ口59、フェース口61またはフット口63から車内に供給される。
【0032】
なお、上述した実施形態では、遮蔽シート92の突出部94を固定部96に固定しているが、遮蔽シート92と隔壁98との間に適度な摩擦力が設定されているのであれば、必ずしも固定する必要はない。
【0033】
図6は、他の実施形態である通路切換ドア106の構成を示す。なお、上述した実施形態の通路切換ドア70と同一の構成要素には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
【0034】
この通路切換ドア106では、通路切換ドア70に設けた支持プレート78a、78bおよびシール材80a、80bに代えて、側板74a、74bの内側部に複数のローラ108a、108b(当接ローラ)が軸支される。ローラ108a、108bは、図7に示すように、遮蔽シート92を隔壁98に押圧する。
【0035】
このように構成される通路切換ドア106は、遮蔽シート92がローラ108a、108bによって隔壁98に押圧されることで気密性が確保される。また、通路切換ドア106が隔壁98に沿って移動する際、ローラ108a、108bが回転するため、ローラ108a、108bと遮蔽シート92との間の摩擦力が極めて小さい。従って、モータ104の駆動力を一層低減させることができる。
【0036】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、遮蔽シートが循環しながら開口部の周縁部に沿って移動するため、移動の際の摩擦抵抗が極めて小さく、駆動力を低く抑えることができる。また、摩擦による騒音を発生させることなく通路を容易に切り換えることができる。さらに、駆動力を低く抑えられるため、ラック、ピニオン等により構成される移動機構のサイズを小さく設定することが可能となり、これによって省スペース化を図ることができる。さらにまた、摩擦抵抗が小さいため、耐久性が高く、長期にわたり安定した動作が保証されるとともに、構成が極めて簡易であり、安価な通路切換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の空調装置の断面概略構成図である。
【図2】図1に示す空調装置に配設される通路切換ドアの構成斜視図である。
【図3】図1に示す空調装置に配設される通路切換ドアの動作説明図である。
【図4】図1に示す空調装置に配設される通路切換ドアの動作説明図である。
【図5】図1に示す空調装置に配設される通路切換ドアの動作説明図である。
【図6】他の実施形態の空調装置に配設される通路切換ドアの構成斜視図である。
【図7】図6に示す通路切換ドアの動作説明図である。
【図8】従来技術に係る空調装置の断面概略構成図である。
【図9】図8に示す通路切換ドアの動作説明図である。
【図10】他の従来技術に係る通路切換装置の断面概略構成図である。
【符号の説明】
50…空調装置 56…エバポレータ
58…ヒータコア 66…第1開口部
68…第2開口部 70、106…通路切換ドア
72…フレーム部材 76a、76b…連結リブ
80a、80b…シール材 82a、82b…ラック
86a、86b、108a、108b…ローラ
92…遮蔽シート 94…突出部
96…固定部 98…隔壁
102a、102b…ピニオン 104…モータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a path switching device that switches paths by opening and closing an opening.
[0002]
[Prior art]
For example, in an air conditioner mounted on a vehicle, an evaporator that cools air by using an endothermic phenomenon accompanying evaporation of refrigerant and a heater core that heats air by using heat of engine cooling water are arranged in a duct. It is configured to perform switching processing between cooling and heating by switching the position of the passage switching door provided in the duct.
[0003]
By the way, the passage switching door conventionally switches the passage by swiveling around the pivotally supported end, and the air conditioner becomes large in order to secure the turning range of the passage switching door. was there.
[0004]
Therefore, for example, as shown in FIG. 8, an
[0005]
In this case, when the heating passage 4 or the
[0006]
Moreover, as shown in FIG. 10, a
[0007]
The
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 6-71222 (FIGS. 1 and 2)
[Patent Document 2]
JP-A-10-217749 (FIG. 1)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the case of the prior art shown in FIGS. 8 and 9, it can contribute to downsizing of the
[0010]
On the other hand, in the prior art shown in FIG. 10, the
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can achieve both reduction in driving force and securing sufficient airtightness, and no noise is generated at the time of switching, which is extremely simple. An object of the present invention is to provide a passage switching device having a simple structure.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is configured in a loop shape, and a shielding sheet that opens and closes an opening disposed in a passage,
A frame member that holds the shielding sheet in a shape that closes the opening;
A support member disposed on the frame member and supporting the shielding sheet in a state of being circulated along the frame member;
A moving mechanism for moving the frame member in a state in which the shielding sheet is in contact with the peripheral edge of the opening;
It is characterized by providing.
[0013]
In this case, when the frame member is moved by the moving mechanism, the shielding sheet supported by the support member circulates along the frame member in a state of being in contact with the peripheral edge portion of the opening portion. There is no sliding resistance between the frame member and the frame member and the shielding sheet, and the passage is switched.
[0014]
In addition, by fixing a part of the shielding sheet to the end of the opening, the shielding sheet can be reliably circulated along the frame member, and the passage can be switched without causing sliding resistance.
[0015]
By providing the frame member with an abutting member that abuts the shielding sheet on the peripheral edge of the opening, the airtightness of the opening can be ensured. Further, if the support member that supports the shielding sheet is a support roller that is rotatable with respect to the frame member, the shielding sheet can be circulated more smoothly. Furthermore, the friction between a contact roller and a shielding sheet can be reduced by using the contact member as a contact roller.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic cross-sectional configuration diagram of an
[0017]
The
[0018]
The downstream side of the
[0019]
As shown in FIG. 2, the
[0020]
[0021]
[0022]
Between the
[0023]
On the other hand, the
[0024]
The
[0025]
First, the heating state in which the
[0026]
Therefore, in the above state, the air taken in from the
[0027]
Next, a case where the cooling state is selected will be described. When the
[0028]
In this case, the projecting
[0029]
Here, when the
[0030]
FIG. 5 shows a state where the
[0031]
Therefore, in the above state, the air taken in from the
[0032]
In the above-described embodiment, the protruding
[0033]
FIG. 6 shows a configuration of the
[0034]
In this
[0035]
The
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the shielding sheet circulates and moves along the peripheral edge of the opening, the frictional resistance during movement is extremely small, and the driving force can be kept low. In addition, the passage can be easily switched without generating noise due to friction. Furthermore, since the driving force can be kept low, it is possible to set the size of the moving mechanism constituted by a rack, a pinion, and the like, which can save space. Furthermore, since the frictional resistance is small, it is possible to provide an inexpensive path switching device that has high durability, ensures stable operation over a long period of time, and has a very simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional configuration diagram of an air conditioner of an embodiment.
2 is a structural perspective view of a passage switching door disposed in the air conditioner shown in FIG. 1. FIG.
3 is an operation explanatory view of a passage switching door provided in the air conditioner shown in FIG. 1. FIG.
4 is an operation explanatory view of a passage switching door disposed in the air conditioner shown in FIG. 1. FIG.
5 is an operation explanatory view of a passage switching door provided in the air conditioner shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 6 is a configuration perspective view of a passage switching door disposed in an air conditioner of another embodiment.
7 is an operation explanatory view of the passage switching door shown in FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional configuration diagram of an air conditioner according to a conventional technique.
9 is an operation explanatory view of the passage switching door shown in FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional configuration diagram of a path switching device according to another prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記遮蔽シートを前記開口部を閉塞する形状に保持するフレーム部材と、
前記フレーム部材に配設され、前記遮蔽シートを前記フレーム部材に沿って循環可能な状態で支持する支持部材と、
前記遮蔽シートを前記開口部の周縁部に当接させた状態で前記フレーム部材を移動させる移動機構と、
を備えることを特徴とする通路切換装置。A shielding sheet configured in a loop shape to open and close an opening disposed in the passage;
A frame member that holds the shielding sheet in a shape that closes the opening;
A support member disposed on the frame member and supporting the shielding sheet in a state of being circulated along the frame member;
A moving mechanism for moving the frame member in a state in which the shielding sheet is in contact with the peripheral edge of the opening;
A passage switching device comprising:
前記遮蔽シートは、一部が前記開口部の端部に固定されることを特徴とする通路切換装置。The apparatus of claim 1.
A part of the shielding sheet is fixed to an end of the opening.
前記フレーム部材に配設され、前記遮蔽シートを前記開口部の周縁部に当接させる当接部材を備えることを特徴とする通路切換装置。The apparatus of claim 1.
A passage switching device, comprising: an abutting member disposed on the frame member and abutting the shielding sheet against a peripheral edge of the opening.
前記支持部材は、前記フレーム部材に対して回転自在に構成され支持ローラからなることを特徴とする通路切換装置。The apparatus of claim 1.
The path switching device according to claim 1, wherein the support member is configured to be rotatable with respect to the frame member and includes a support roller.
前記フレーム部材に配設され、前記遮蔽シートを前記開口部の周縁部に当接させる複数の当接ローラを備えることを特徴とする通路切換装置。The apparatus of claim 1.
A path switching device comprising a plurality of abutting rollers disposed on the frame member and abutting the shielding sheet against a peripheral edge of the opening.
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