JP3915236B2

JP3915236B2 - 空気通路開閉装置および車両用空調装置

Info

Publication number: JP3915236B2
Application number: JP08602698A
Authority: JP
Inventors: 裕己俵原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JPH11278039A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気通路の開閉を空気通路の開口面に沿って摺動するスライドドアにより行う空気通路開閉装置、およびそれを用いた車両用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人においては、特開平９−１９３４６５号公報等において、この種のスライドドアにより車両用空調装置における空気通路の開閉を行うものを既に提案している。この従来技術では、スライドドアの外周部に、空気通路の開口部形状の全周に対応する口状形状のゴム系弾性部材を一体成形し、空気通路の全閉時にはこの弾性部材の先端部を空気通路の開口部の外周部に弾性的に密着させて、空気通路の開口部をシールしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術であると、ゴム系弾性部材の先端部が空気通路の開口部の外周部に弾性的に密着するときに、先端部が内側または外側の一定方向に常に撓むようにしないと、確実にシール作用を発揮できず、安定したシール作用がが得られにくい。また、ゴム系弾性部材をスライドドアに一体成形しているので、スライドドアの製造コストも高くなる。
【０００４】
そこで、空気通路の開口部を形成するケース側に、スライドドアとは別体のパッキン材を配置し、空気通路の開口部を全閉する際には、このパッキン材の表面にスライドドアの外周部を面接触させて、空気通路の開口部のシール作用を安定的に得ることが考えられる。しかし、この場合には、本発明者らの検討によると、次のごとき不具合が生じる。
【０００５】
すなわち、車両用空調装置における空気通路の開口部形状は、通常、矩形状であるので、パッキン材およびスライドドアの形状もこの開口部形状に対応した矩形状になっている。そのため、スライドドアの摺動方向の両端位置においては、スライドドアの摺動方向の端部がその幅方向の全長にわたってパッキン材の表面に一度に圧接する（食い込む）という現象が発生する。
【０００６】
この結果、スライドドアの作動力がドア摺動方向の両端部で急激に増大するという不具合が生じる。また、スライドドアの摺動方向の端部が幅方向の全長にわたってパッキン材の表面に一度に圧接する（食い込む）ので、パッキン材に無理な力が加わりやすい。その結果、パッキン材の傷つきが発生し、スライドドアのロックやシール不良が起こりやすい。
【０００７】
さらに、スライドドアをエアミックスドアとして用いる場合には、ヒータコアのバイパス通路の全閉時（最大暖房時）からバイパス通路を開放する際に、バイパス通路の開口面積が一度に急増し、バイパス通路を通過する冷風量が急増する。同様に、ヒータコアの空気通路全閉時（最大冷房時）からヒータコアの空気通路を開放する際に、ヒータコア空気通路の開口面積が一度に急増し、ヒータコアを通過する温風量が急増する。
【０００８】
そのため、スライドドアの移動量に対して、最大暖房時および最大冷房時の近傍にて車室内への吹出空気温度が急激に変化する温度制御特性となり、吹出空気温度を制御しにくいという不具合が生じる。
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、第１には、スライドドアを用いた空気通路開閉装置において、安定的なシール作用を得るとともに、ドア作動力の急増を抑制して、スライドドアをスムースに操作できるようにすることを目的とする。
【０００９】
また、本発明は第２には、スライドドアをエアミックスドアとして用いる車両用空調装置において、最大冷房時から最大暖房時にわたって、スライドドアの移動量に対して直線的に吹出空気温度を良好に制御できるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、ケース（１１）内に、空気通路（１３ｂ、１４）の開口形状に沿ってパッキン材（１７）を配置し、このパッキン材（１７）の表面に沿って摺動して、空気通路（１３ｂ、１４）の開閉を行うスライドドア（１５）をケース（１１）内に備え、スライドドア（１５）の摺動方向の端部に傾斜面（１５ｂ〜１５ｅ）を形成し、この傾斜面を、スライドドア（１５）の平面方向からみた傾斜面傾斜面（１５ｂ、１５ｃ）としたことを特徴としている。
【００１１】
これによると、ケース（１１）側に配置されたパッキン材（１７）をスライドドア（１５）の外周部で弾性的に押圧して、空気通路（１３ｂ、１４）全閉時のシール作用を安定的に発揮できるとともに、スライドドア（１５）が摺動方向の両端位置に近接する際、ドア摺動方向端部の傾斜面（１５ｂ〜１５ｅ）によりドア摺動方向端部がパッキン材（１７）の表面に少しづつ接触する。そのため、ドア摺動方向の端部がパッキン材（１７）の表面に一度に急激に圧接する（食い込む）という現象が発生しない。
【００１２】
その結果、パッキン材（１７）に無理な力を加えることなくスライドドア（１５）をスムースに操作できる。従って、パッキン材（１７）の傷つきによる、スライドドア（１５）のロックやシール不良といった不具合を回避できる。
また、傾斜面を、スライドドア（１５）の平面方向からみた傾斜面（１５ｂ、１５ｃ）とすることにより、ドア摺動方向端部とパッキン材（１７）との接触面積を平面方向からみて徐々に拡大してスライドドア（１５）をスムースに操作できる。
【００１３】
さらに、請求項２記載の発明では、請求項１に記載の空気通路開閉装置を車両用空調装置に備え、スライドドア（１５）を、加熱用熱交換器（１３）の空気通路（１３ｂ）を通過する温風と加熱用熱交換器（１３）のバイパス通路（１４）を通過する冷風との風量割合を調整するエアミックスドアとして用いることを特徴としている。
【００１４】
これによると、加熱用熱交換器（１３）のバイパス通路（１４）の全閉時（最大暖房時）からバイパス通路（１４）を開放する際、バイパス通路（１４）の開口面積を徐々に増加させることができる。同様に、加熱用熱交換器（１３）の空気通路（１３ｂ）の全閉時（最大冷房時）から空気通路（１３ｂ）を開放する際に、空気通路（１３ｂ）の開口面積を徐々に増加させることができる。
【００１５】
その結果、バイパス通路（１４）や空気通路（１３ｂ）の開口面積急増に伴う車室内吹出空気温度の急変を防止して、スライドドア（１５）の移動量に対して、最大冷房時から最大暖房時にわたって直線的な特性とすることができ、車室内への吹出空気温度の制御が容易となる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図１は本発明を適用する車両用空調装置の空調ユニット１０部の一例を示すもので、空調ユニット１０は樹脂製の空調ケース１１を有し、この空調ケース１１内の下方側に蒸発器（冷却用熱交換器）１２を配置している。この蒸発器１２はその熱交換コア部１２ａを空気が車両上下方向に通過するように、略水平方向に配置されており、冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空気から吸熱して空気を冷却する。
【００１７】
図示しない送風ユニットからの送風空気は、空調ケース１１内の下端部に流入し、この下端部から送風空気は矢印Ａのように上方へ流れる。ここで、空調ユニット１０は例えば、車室内前部の計器盤内側部位で、車両左右方向の略中央部に配置され、一方、送風ユニットは車室内前部の計器盤内側で、助手席側の部位にオフセット配置される。
【００１８】
そして、空調ケース１１内において、蒸発器１２の上方側に、所定の間隔を開けて、ヒータコア（加熱用熱交換器）１３が水平方向に配置されている。このヒータコア１３は車両エンジンからの温水（冷却水）を熱源として空気を加熱するもので、ヒータコア１３の熱交換コア部１３ａを空気は下方から上方へと流れる。また、空調ケース１１内においてヒータコア１３の側方（図１の左側）にはヒータコア１３をバイパスして冷風が流れるバイパス通路１４が形成されている。
【００１９】
空調ケース１１内において、蒸発器１２とヒータコア１３との中間部位には、スライドドア１５が水平方向（矢印Ｂ方向）に摺動可能に配置されている。このスライドドア１５は、本例では、ヒータコア１３を通過する温風とバイパス通路１４を通過する冷風との風量割合を制御して、車室内への吹出空気温度を制御するエアミックスドア（温度制御手段）としての役割を果たす。
【００２０】
なお、図１では、スライドドア１５が矢印Ｂ方向の最も左側に位置して、バイパス通路１４を全閉し、ヒータコア１３の熱交換コア部１３ａの空気通路１３ｂを全開する最大暖房状態を示している。スライドドア１５が矢印Ｂ方向の最も右側に位置すると、バイパス通路１４を全開し、ヒータコア１３の熱交換コア部１３ａの空気通路１３ｂを全閉する最大冷房状態となる。
【００２１】
スライドドア１５は図２に示すように樹脂製の平板状の形状である。この平板状スライドドア１５の下面部には、図１に示すようにドア摺動方向Ｂに沿って延びる直線状ギヤ（ラック）１５ａが１箇所または複数箇所、一体成形で設けられている。そして、空調ケース１１内において、図１左右方向の中央部で、スライドドア１５の下方側に円形のギヤ（ピニオン）１６が配置され、このギヤ１６が上記ギヤ１５ａにかみ合う。これにより、ギヤ１６の回転がスライドドア１５の矢印Ｂ方向への直線運動に変換される。
【００２２】
ギヤ１６は回転軸１６ａに一体に設けられており、この回転軸１６ａは空調ケース１１に回転可能に支持されている。この回転軸１６ａの一端部は空調ケース１１の外部へ突出して、サーボモータ等を用いた回転駆動装置（図示せず）に連結されている。なお、スライドドア１５の駆動機構として、上記のラック、ピニオンを用いた歯車機構の代わりに適宜のリンク機構等を用いることができる。
【００２３】
一方、スライドドア１５の上方側には、弾性材シール用のパッキン材１７が配置され、空調ケース１１の内壁部に固着されている。このパッキン材１７は、適宜の弾性材（例えば、発泡ウレタンのような多孔質弾性材）から図３に示す平面形状に成形されている。
パッキン材１７の外周縁部１７ａはヒータコア１３の下側の空気通路１３ｂの部位からバイパス通路１４の部位にわたって、空調ケース１１内壁の全周に配置される。図３において、１７ｂはヒータコア１３の熱交換コア部１３ａの空気通路１３ｂに空気を流すためのヒータコア用開口部で、１７ｃはバイパス通路１４に空気を流すためのバイパス通路用開口部である。１７ｄはこの両開口部１７ｂ、１７ｃの仕切り部である。このように、パッキン材１７はケース１１内の空気通路１３ｂ、１４の開口形状に沿った形状となっている。
【００２４】
また、スライドドア１５の下方側にも、シール用のパッキン材１８が配置され、空調ケース１１の内壁部に固着されている。このパッキン材１８も上記パッキン材１７と同様の材質、同様の形状からなり、スライドドア１５が最大暖房状態にあるときのバイパス通路１４の全閉シール作用、およびスライドドア１５が最大冷房状態にあるときの、ヒータコア空気通路１３ｂの全閉シール作用を向上させるためのものである。
【００２５】
すなわち、上述した最大暖房状態（図１の最左端位置）および最大冷房状態（図１の最右端位置）にあるときには、スライドドア１５が上側のパッキン材１７の外周縁部１７ａおよび仕切り部１７ｄに、ある程度の圧力で密着（圧着）するとともに、スライドドア１５が下側のパッキン材１８にもある程度の圧力で密着（圧着）することにより、バイパス通路１４またはヒータコア空気通路１３ｂを確実に全閉する。なお、図１では、パッキン材１８の形状として、パッキン材１７の仕切り部１７ｄに相当する部分を持たない形状を図示しているが、パッキン材１８にも同様の仕切り部を設けてもよい。
【００２６】
次に、本実施形態では、空調ケース１１において、ヒータコア１３の空気流れ下流側部位（車両上方部位）に形成された壁面１９によりヒータコア１３からの温風が図１の右側から左側へ方向変更して流れ、バイパス通路１４の空気流れ下流側部位（車両上方部位）に位置する空気混合部２０にて、温風と冷風が混合する。そして、この空気混合部２０からの温度調整された空調風は、次の各吹出開口部に分配される。
【００２７】
すなわち、２１は空調ケース１１において車両後方側（乗員寄り）に配置されたセンターフェイス開口部、２２はサイドフェイス開口部、２３はデフロスタ開口部、２４はフット開口部である。２５は第１モードドアで、センターフェイス開口部２１への通路と、デフロスタ開口部２３およびフット開口部２４への通路とを開閉する平板状ドアである。２６は第２モードドアで、デフロスタ開口部２３への通路とフット開口部２４への通路とを開閉する平板状ドアである。なお、サイドフェイス開口部２２は、第１、第２モードドア２５、２６の操作位置と関係なく、全吹出モードで常に、空気混合部２０と連通し、空調風が流入する。
【００２８】
次に、本実施形態におけるスライドドア１５の具体的形状について図４、図５により説明する。図４は図２のＤ視によるドア平面図であり、（ａ）は比較例のドア平面形状であり、ドア摺動方向Ｂの端部がドア摺動方向Ｂに対して直交している矩形状１５ｆ、１５ｇとなっている。
これに反し、図４の（ｂ）〜（ｆ）は本発明によるドア平面形状であり、ドア摺動方向Ｂの端部がいずれも平面方向からみてドア摺動方向Ｂに対して所定角度で傾斜する傾斜面１５ｂ、１５ｃとなっている。すなわち、図４（ｂ）は端部が山形に傾斜した凸形状の傾斜面１５ｂ、１５ｃをなしている。図４（ｃ）は端部が山形凹形状の傾斜面１５ｂ、１５ｃをなしている。
【００２９】
そして、図４（ｄ）は端部の幅方向の隅部に傾斜面１５ｂ、１５ｃを形成している。図４（ｅ）は端部が互いに逆方向に傾斜した傾斜面１５ｂ、１５ｃを形成し、ドア全体の平面形状が台形になっている。最後に、図４（ｆ）は端部が互いに同方向に傾斜した傾斜面１５ｂ、１５ｃを形成し、ドア全体の平面形状が平行四辺形になっている。
【００３０】
さらに、図５は図２のＣ−Ｃ矢視断面図で、ドア摺動方向Ｂの端部の断面形状を示す。図５（ａ）は比較例であり、傾斜面を持たない矩形の断面形状１５ｈ、１５ｉになっている。これに対して、図５（ｂ）、（ｃ）は本発明による断面形状、すなわち、側面方向からみた端部形状であり、図５（ｂ）では、端部の断面形状が一方向に傾斜したテーパ状の傾斜面１５ｄ、１５ｅになっている。また、図５（ｃ）では、端部の断面形状が山形の凸形状の傾斜面１５ｄ、１５ｅをなしている。
【００３１】
次に、スライドドア１５の摺動方向端部に上記のごとき傾斜面１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅを形成することによる利点について説明すると、スライドドア１５は、パッキン材１７、１８の間において、水平方向（矢印Ｂ方向）に摺動することにより、パッキン材１７の両開口部１７ｂ、１７ｃの開閉、すなわち、ヒータコア１３の空気通路１３ｂとバイパス通路１４を開閉（開口面積の調整）する。これにより、ヒータコア１３で加熱される温風の風量とバイパス通路１４を通過する冷風との風量割合を調整する。
【００３２】
そして、最大暖房時には、スライドドア１５が図１の左端位置に摺動する。その際に、スライドドア１５の左端部が図４（ｂ）〜（ｆ）による平面形状の傾斜面１５ｂ、１５ｃ、および図５（ｂ）、（ｃ）による断面形状の傾斜面１５ｄ、１５ｅの両方、若しくは片方を有することにより、スライドドア１５の左端部と、上下のパッキン材１７、１８との接触面積が小さな状態から徐々に拡大していく。同様に、最大冷房時においても、スライドドア１５の右端部と、上下のパッキン材１７、１８との接触部位が小さな状態から徐々に拡大していく。
【００３３】
その結果、最大暖房時および最大冷房時に、スライドドア１５の摺動方向Ｂの端部がその幅方向の全長にわたってパッキン材１７、１８の表面に一度に急激に圧接する（食い込む）という現象（図４（ａ）、図５（ａ）の比較例で起きる現象）が発生しない。従って、スライドドア１５の作動力がドア摺動方向Ｂの両端部で急激に増大することがない。
【００３４】
また、スライドドア１５の摺動方向Ｂの両端部が幅方向の全長にわたってパッキン材１７、１８のシール面に一度に圧接する（食い込む）ことがないので、パッキン材１７、１８に無理な力が加わらない。その結果、パッキン材１７、１８の損傷を防止してスライドドア１５のロックやシール不良を防止できる。特に、図５（ｂ）、（ｃ）による断面形状の傾斜面１５ｄ、１５ｅを形成することにより、スライドドア１５の端部１５ｂ、１５ｃをパッキン材１７、１８の間にスムースに挿入できるので、パッキン材１７、１８の損傷をより一層効果的に防止できる。
【００３５】
さらに、スライドドア１５を本実施形態のごとくエアミックスドアとして用いる場合には、ヒータコア１３のバイパス通路１４の全閉時（最大暖房時）からバイパス通路１４を開放する際、およびヒータコア空気通路１３ｂの全閉時（最大冷房時）からヒータコア空気通路１３ｂを開放する際に、図４（ａ）の比較例の場合には、スライドドア１５による通路開口面積が図６（ａ）の斜線部Ｘに示すように急増する。
【００３６】
これに対し、本発明による図４（ｂ）のドア平面形状によると、ドア移動量が同一でも、スライドドア１５による通路開口面積が図６（ｂ）の斜線部Ｙに示すように大幅に減少できる。その結果、ドア移動量と車室内への吹出空気温度との関係が本発明によると、図７の特性Ｔ₁のごとく直線的となり、吹出空気温度の制御が容易となる。しかし、図４（ａ）の比較例によると、図７の特性Ｔ₂のごとく最大暖房時および最大冷房時から温度制御域に移行する際にそれぞれ吹出空気温度が急変するので、吹出空気温度の制御がしにくくなる。
（他の実施形態）
なお、上記の実施形態におけるスライドドア１５の摺動方向Ｂの端部の平面方向からみた傾斜面１５ｂ、１５ｃを複数に分割された傾斜形状にしてもよいこともちろんである。
【００３７】
また、上記の実施形態では、スライドドア１５の上下両側にパッキン材１７、１８を配置しているが、下方側のパッキン材１８は、ヒータコア空気通路１３ｂとバイパス通路１４の全閉時のシール作用に対して補助的なものであるから、必ずしも必要ではなく、廃止することも可能である。
また、上記の実施形態では、平板状の第１、第２モードドア２５、２６を用いて、吹出開口部２１、２３、２４の開閉を行うようにしているが、この平板状の第１、第２モードドア２５、２６の代わりに、スライドドア１５を用いて吹出開口部２１、２３、２４の開閉を行うようにしてもよい。
【００３８】
さらに、本発明によるスライドドア１５を車両用空調装置の内外気切替ドア等に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を適用する車両空調装置の要部を断面図示する側面図である。
【図２】図１におけるスライドドアとパッキン材との配置関係を示す斜視図である。
【図３】図１、２のパッキン材の形状を示す斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は比較例および本発明によるスライドドアの平面形状を示す平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は比較例および本発明によるスライドドアの端部断面図で、図２のＣ−Ｃ断面を示す。
【図６】（ａ）、（ｂ）は比較例および本発明によるスライドドアの開口面積の説明図である。
【図７】比較例および本発明によるスライドドアの温度制御特性図である。
【符号の説明】
１１ケース
１３ヒータコア（加熱用熱交換器）
１３ｂ空気通路、
１４バイパス通路
１５スライドドア
１５ｂ〜１５ｅ傾斜面
１７パッキン材

Claims

空気通路（１３ｂ、１４）を形成するケース（１１）と、
前記ケース（１１）内に、前記空気通路（１３ｂ、１４）の開口形状に沿って配置されたパッキン材（１７）と、
前記パッキン材（１７）の表面に沿って摺動して、前記空気通路（１３ｂ、１４）の開閉を行うスライドドア（１５）を備え、
前記スライドドア（１５）の摺動方向の端部に傾斜面（１５ｂ〜１５ｅ）を形成し、
前記傾斜面は、前記スライドドア（１５）の平面方向からみた傾斜面（１５ｂ、１５ｃ）であることを特徴とする空気通路開閉装置。
請求項１に記載の空気通路開閉装置を備え、前記スライドドア（１５）は、加熱用熱交換器（１３）の通路（１３ｂ）を通過する温風と前記加熱用熱交換器（１３）のバイパス通路（１４）を通過する冷風との風量割合を調整するエアミックスドアであることを特徴とする車両用空調装置。