JP3915240B2

JP3915240B2 - 空気通路の開閉装置

Info

Publication number: JP3915240B2
Application number: JP10117298A
Authority: JP
Inventors: 泰司近藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-04-13
Filing date: 1998-04-13
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2018-04-13
Also published as: JPH11291741A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気通路の開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、空気通路の開閉装置は、図１３に示す様に、内部に空気１０１が流れるケース１０２と、ケース１０２内に形成される空気通路１０３、１０４と、シャフト１０５に基端１０６が連結されるドア１０７と、シャフト１０５を駆動する駆動手段（図示せず）とを有し、この駆動手段の作動によりドア１０７が実線方向に回動して空気通路１０３の開口を開閉している。
【０００３】
ドア微小開度時にドア１０７の背面を流れる空気流１０９がドア長手方向の全域（図１３の矢視１００である図１４の斜線部分）を通過し、これにより、ドア１０７が通路閉方向吸い寄せられて変位し（矢印１０８方向）、空気流１０９の流速が低下する。……▲１▼
流速低下により矢印１０８方向への変位が反転して反矢印方向へ変位し始めるのでドア１０７が通路開方向に変位し、空気流１０９の流速が増大する。……▲２▼
上記▲１▼と▲２▼の繰り返しにより、自励振動と呼ばれる振動が発生する。この自励振動は、一般的には、ドア１０７の固有振動数にて振動するため、非常に激しい振動となり、異音を発生するとともに、ドア１０７の破損に至る場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ドアにパッキンを貼着して、ドア微小開度時におけるドアの自励振動を防止する技術が従来より知られている（実開昭６２‐１６３２６号公報、特開平９‐７６７２６号公報）。
上記従来の技術は、ドアシャット時にケースとドアとのシール性の確保が困難であったり、経年変化によるパッキンの劣化（剥がれ）が生じたり、コストアップ（部品点数の増加や劣化パッキンの交換による）を招くという課題を有する。
【０００５】
本発明の目的は、経年変化が無く、著しいコストアップを招かずにドアの自励振動を防止した空気通路の開閉装置の提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（請求項１について）
ドア微小開度時における、ドア先端面からドア背面に向かって流れる気流の流れを、シャフト長手方向と同じドア長手方向で不均一にする自励振動防止手段を設けている。
このため、ドアを通路閉方向に吸い寄せて自励振動が発生する領域が狭くなり自励振動を抑制することができる。
【０００７】
（請求項２について）
空気通路の開閉装置は、開口を略閉鎖する位置にドアが回動した位置でドアの先端面に対向するようにケース内面に壁を突設し、該壁の高さを、シャフト長手方向と同じドア長手方向に直線、曲線、凸凹、又は階段状に変化させている。
例えば、壁の高さが、ドア長手方向に直線状に変化する壁の場合（図４参照）には、以下の様に振動発生領域が変化する。
【０００８】
図４（ａ）に示すドア閉状態の場合には、自励振動発生領域は存在しない。
図４（ａ）に示すドア閉状態から図４（ｂ）の状態にドア板が変移すると、斜線で示す自励振動発生領域がドア板の長手方向の中央部の狭い範囲に現れる。
更にドアの開度が大きくなるに従って自励振動発生領域はドアの両端部に移動していき、図４（ｃ）の状態にドア板が変移すると、自励振動発生領域はドアの端部側へと移動する。
ドアの開度が更に大きくなると、自励振動発生領域は無くなる。
【０００９】
壁（壁側面）とドア（ドア先端面）との隙間からドア背面に空気流が流れるドア微小開度時において、ドア先端面を流れる空気流がドア長手方向で不均一となる。このため、ドアを通路閉方向へ吸い寄せて自励振動を起こす自励振動発生領域を狭くすることができ、結果として矢印１０８方向（図２、図１３参照）への力が小さくなり、自励振動を抑制することができる。
また、空気通路の開閉装置は、ドアシャット時のシール性に優れ、ドアにパッキンを貼着しないので、経年変化が無いとともに、大幅なコストアップを招かない。
【００１０】
（請求項３について）
空気通路の開閉装置は、開口を略閉鎖する位置にドアが回動した位置でドアの先端面に対向するように案内壁部をケースに設け、案内壁部の高さを、シャフト長手方向と同じドア長手方向に直線、曲線、凸凹、又は階段状に変化させている。
【００１１】
このため、壁（壁側面）とドア（ドア先端面）との隙間からドア背面に空気流が流れるドア微小開度時において、ドア先端面を流れる空気流がドア長手方向で不均一となる。ゆえに、ドアを通路閉方向へ吸い寄せて自励振動を起こす自励振動発生領域を狭くすることができ、結果として矢印１０８方向（図２、図１３参照）への力が小さくなり、自励振動を抑制することができる。
また、空気通路の開閉装置は、ドアシャット時のシール性に優れ、ドアにパッキンを貼着しないので、経年変化が無いとともに、大幅なコストアップを招かない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施例（請求項１、２に対応）を、図１〜図４に基づいて説明する。
図１は、壁高さｈ（図３に示す）が長手方向に直線状に変化する壁１をケース内面２１から突設した、冷風通路３１の開閉装置（空気通路の開閉装置）を組み付けた車両用空調装置Ａの全体概略構成図である。
【００１３】
車両用空調装置Ａは、ケース２の上流に内外気切替箱４を配設している。
内外気切替箱４は、車室内の空気を導入するための内気導入口４１と、車室外の空気を導入するための外気導入口４２とを有し、内気と外気とを切り替える内外気切替ドア４３が配設されている。
【００１４】
内外気切替箱４の下流には送風機ケース５が設けられ、送風機ケース５内にはケース２内に空気流５０を発生させるための送風機５１が配設されている。
この送風機５１の羽根５２が回転すると、内気・外気が内気導入口４１または外気導入口４２から導入され、ケース下流へ向かう空気流５０が発生する。
【００１５】
送風機ケース５の下流側のケース２内には、空気流５０を冷却するためのエバポレータ６がケース断面を略塞ぐように配設され、エバポレータ６は空気流５０を冷却する。このエバポレータ６には、コンデンサ、コンプレッサ、リキッドタンク、および膨張弁が配管によって接続され、冷凍サイクルを構成している。
【００１６】
エバポレータ６の下流側は冷風通路３１および温風通路３２に分岐し、この分岐点にはエアミックスドア７が回動自在に配設されている。そして、エバポレータ６の通過により冷却した空気流５０は、冷風通路３１や温風通路３２に流入する。
温風通路内３２には、エンジンの冷却水が流通するヒータコア３３が通路断面を略塞ぐように配設されている。
【００１７】
エアミックスドア７は、ケース壁に回動自在に支持されるシャフト７１と、基端７２０がシャフト７１に連結されるプラスチック製のドア板７２（厚さ１０ｍｍ）とからなり、駆動手段（図示せず）により左右に回動する。
シャフト７１の基端７２０は、ケース上下壁に形成された各回動穴に挿入され、シャフト７１の長手方向が鉛直方向となる。
エアミックスドア７は、回動により、冷風通路３１および温風通路３２を流れる空気流５０の割合を連続的に変化させ、ミックス部の空気温度を調節する。
【００１８】
図２および図３に示すように、本実施例では、冷風通路３１が略閉じる角度にドア板７２が回動した位置において、ドア板７２の先端面７２１に壁後面１１が対向する平板状の壁１をケース内面２１から突設している。この壁１はＶ字状の外形を呈し、ケース内面２１から壁側面１２までの壁高さｈが長手方向に直線状に変化する。尚、図１の要部を拡大したものが図２であり、図２の矢視１０が図３である。
【００１９】
本実施例において、冷風通路３１の開閉装置が、ドア板７２の自励振動を防止できる原理を説明する。
冷風通路３１を略閉じる角度にドア板７２が回動した位置において、ドア板７２の先端面７２１に壁後面１１が対向する平板状で外形がＶ字状の壁１をケース内面２１から突設し、ケース内面２１から壁側面１２までの壁高さｈを長手方向に直線状に変化させている。
【００２０】
これにより、壁１（壁側面１２）とドア板７２（ドア板先端面７２１）との隙間からドア板背面７２２に空気流５０が流れるドア微小開度時｛図４（ｂ）の状態｝において、ドア板先端面７２１を流れる空気流５０がドア長手方向で不均一となる。このため、ドア板７２を通路閉方向へ吸い寄せて自励振動を起こす自励振動発生領域８１、８１を狭くすることができ、結果として矢印１０８方向への力が小さくなり、自励振動を抑制することができる。
また、冷風通路３１の開閉装置は、ドアシャット時のシール性に優れ、ドア板７２にパッキン等を貼着しないので、経年変化が無いとともに、大幅なコストアップを招かない。
【００２１】
具体的には、図４（ａ）に示すドア閉状態から図４（ｂ）の状態に変移すると、斜線で示す自励振動発生領域８１がドア長手方向の中央部の狭い範囲に発生する。
そして、ドア開度が図４（ｃ）の状態に示す様に大きくなるに従って、斜線で示す自励振動発生領域８１はドア板７２の両端部に移動していく。更に、ドア開度が大きくなると、自励振動発生領域８１は無くなり、自励振動は発生しなくなる。
【００２２】
つぎに、本発明の第２〜第７実施例（請求項１、２に対応）を図５〜図１０に基づいて説明する。
本発明の第２実施例〜第７実施例に係る空気通路の開閉装置（冷風通路３１の開閉装置）では、冷風通路３１を略閉じる角度にドア板７２が回動した位置において、ドア板７２の先端面７２１に壁後面１１が対向する平板状の壁１をケース内面２１から突設している。
【００２３】
図５に示すように、本発明の第２実施例では、壁１は、壁側面１２が階段状を呈し、ケース内面２１から壁側面１２までの壁高さｈが長手方向に階段状に変化する。尚、図５は、第２実施例に係る空気通路の開閉装置（冷風通路３１の開閉装置）において、壁１上流のケース２内から壁１の前面１３方向を見た状態を示す図である。
【００２４】
図６に示すように、本発明の第３実施例では、壁１は、壁側面１２が放物線状を呈し、ケース内面２１から壁側面１２までの壁高さｈが長手方向に放物線状に変化する。尚、図６は、第３実施例に係る空気通路の開閉装置（冷風通路３１の開閉装置）において、壁１上流のケース２内から壁１の前面１３方向を見た状態を示す図である。
【００２５】
図７に示すように、本発明の第４実施例では、壁１は、壁側面１２が凹凸状を呈し、ケース内面２１から壁側面１２までの壁高さｈが長手方向に凹凸状に変化する。尚、図７は、第４実施例に係る空気通路の開閉装置（冷風通路３１の開閉装置）において、壁１上流のケース２内から壁１の前面１３方向を見た状態を示す図である。
【００２６】
図８に示すように、本発明の第５実施例では、壁１は、壁側面１２がテーパ状を呈し、ケース内面２１から壁側面１２までの壁高さｈが長手方向に直線的に変化する。尚、図８は、第５実施例に係る空気通路の開閉装置（冷風通路３１の開閉装置）において、壁１上流のケース２内から壁１の前面１３方向を見た状態を示す図である。
【００２７】
図９に示すように、本発明の第６実施例では、壁１は、壁側面１２が三角形状を呈し、ケース内面２１から壁側面１２までの壁高さｈが長手方向に直線的に変化する。尚、図９は、第６実施例に係る空気通路の開閉装置（冷風通路３１の開閉装置）において、壁１上流のケース２内から壁１の前面１３方向を見た状態を示す図である。
【００２８】
図１０に示すように、本発明の第７実施例では、壁１は、壁側面１２が円弧状を呈し、ケース内面２１から壁側面１２までの壁高さｈが長手方向に曲線的に変化する。尚、図１０は、第７実施例に係る空気通路の開閉装置（冷風通路３１の開閉装置）において、壁１上流のケース２内から壁１の前面１３方向を見た状態を示す図である。
【００２９】
本発明の第２実施例〜第７実施例に係る空気通路の開閉装置（冷風通路３１の開閉装置）は、第１実施例のものと同様に、壁１（壁側面１２）とドア板７２（ドア板先端面７２１）との隙間からドア板背面７２２に空気流５０が流れるドア微小開度時において、ドア板先端面７２１を流れる空気流５０がドア長手方向で不均一となる。このため、ドア板７２を通路閉方向へ吸い寄せて自励振動を起こす自励振動発生領域８１、８１を狭くすることができ、結果として図１３に示す矢印１０８方向への力が小さくなり、自励振動を抑制することができる。
また、冷風通路３１の開閉装置は、ドアシャット時のシール性に優れ、ドア板７２にパッキン等を貼着しないので、経年変化が無いとともに、大幅なコストアップを招かない。
【００３０】
つぎに、本発明の第８実施例（請求項１、３に対応）を図１１および図１２に基づいて説明する。
本発明の第８実施例に係る空気通路の開閉装置（冷風通路３１の開閉装置）では、冷風通路３１が略閉じる角度にドア板７２が回動した位置（図１２位置）でドア板７２の先端面７２１に壁部後面２２１が対向する平板状で外形がＶ字状の案内壁部２２をケース２に設け、ケース内面２１から案内壁部側面２２２までの壁高さｈを長手方向に直線状に変化させている。
【００３１】
これにより、案内壁部２２（案内壁部側面２２２）とドア板７２（ドア板先端面７２１）との隙間からドア板背面７２２に空気流５０が流れるドア微小開度時において、ドア板先端面７２１を流れる空気流５０がドア長手方向で不均一となる。このため、ドア板７２を通路閉方向へ吸い寄せて自励振動を起こす自励振動発生領域を狭くすることができ、結果として矢印１０８方向への力が小さくなり、自励振動を抑制することができる。
また、冷風通路３１の開閉装置は、ドアシャット時のシール性に優れ、ドア板７２にパッキン等を貼着しないので、経年変化が起きないとともに大幅なコストアップを招かない。また、案内壁部２２をケース２に一体に形成しているので、案内壁部２２の強度に優れる。
【００３２】
本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施態様を含む。
ａ．自励振動発生は、通路の開口の上流側と下流側とで圧力差が大きく、且つ、空気流量が多い場合のドア微小開度時に起き易いので、上記各実施例では、壁１や案内壁部２２を冷風通路３１の開口側に設けている。
しかし、温風通路３２の開口側や、内外気切替箱４の内気導入口４１や外気導入口４２に設けても良い。
ｂ．空気通路の開口の下流側に送風機５１を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る車両用空調装置の全体概略構成図である。
【図２】その車両用空調装置の要部拡大図である。
【図３】図２の矢視図である。
【図４】（ａ）はドア閉状態を示す説明図、（ｂ）はドア微小開状態を示す説明図、（ｃ）はドア微小開状態から少し開いた状態を示す説明図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る車両用空調装置において、壁上流のケース内から壁の前面方向を見た状態を示す説明図である。
【図６】本発明の第３実施例に係る車両用空調装置において、壁上流のケース内から壁の前面方向を見た状態を示す説明図である。
【図７】本発明の第４実施例に係る車両用空調装置において、壁上流のケース内から壁の前面方向を見た状態を示す説明図である。
【図８】本発明の第５実施例に係る車両用空調装置において、壁上流のケース内から壁の前面方向を見た状態を示す説明図である。
【図９】本発明の第６実施例に係る車両用空調装置において、壁上流のケース内から壁の前面方向を見た状態を示す説明図である。
【図１０】本発明の第７実施例に係る車両用空調装置において、壁上流のケース内から壁の前面方向を見た状態を示す説明図である。
【図１１】本発明の第８実施例に係る車両用空調装置の要部拡大図である。
【図１２】図１１のＹ‐Ｙ’断面図である。
【図１３】従来技術に係る車両用空調装置の要部拡大図である。
【図１４】従来技術に係る車両用空調装置において、壁上流のケース内から壁の前面方向を見た状態を示す説明図である。
【符号の説明】
ｈ壁高さ
１壁（自励振動防止手段）
２ケース
７エアミックスドア（ドア）
１１壁後面
１２壁側面
２１ケース内面
２２案内壁部（自励振動防止手段）
３１冷風通路（空気通路）
２２１壁部後面
７２０基端
７２１ドア板先端面（ドアの先端面、ドア先端面）
７２２ドア板背面（ドア背面）

Claims

空気通路を有するケースと、
該ケースに回動自在に支持されるシャフトと、基端が前記シャフトに連結される平板状のドア板とからなるドアと、
該ドアを駆動する駆動手段とを有し、該駆動手段により前記ドアが回動して前記空気通路の開口を閉じる空気通路の開閉装置において、
ドア微小開度時における、ドア先端面からドア背面に向かって流れる気流の流れを、シャフト長手方向と同じドア長手方向で不均一にする自励振動防止手段を設けたことを特徴とする空気通路の開閉装置。
空気通路を有するケースと、
該ケースに回動自在に支持されるシャフトと、基端が前記シャフトに連結される平板状のドア板とからなるドアと、
該ドアを駆動する駆動手段とを有し、該駆動手段の作動により前記ドアが回動して前記空気通路の開口を開閉する空気通路の開閉装置において、
前記開口を略閉鎖する位置に前記ドアが回動した位置で前記ドアの先端面に対向するようにケース内面に壁を突設し、該壁の高さを、シャフト長手方向と同じドア長手方向に直線、曲線、凸凹、又は階段状に変化させたことを特徴とする空気通路の開閉装置。
空気通路を有するケースと、
該ケースに回動自在に支持されるシャフトと、基端が前記シャフトに連結される平板状のドア板とからなるドアと、
該ドアを駆動する駆動手段とを有し、該駆動手段の作動により前記ドアが回動して前記空気通路の開口を開閉する空気通路の開閉装置において、
前記開口を略閉鎖する位置に前記ドアが回動した位置で前記ドアの先端面に対向するように案内壁部を前記ケースに設け、該案内壁部の高さを、シャフト長手方向と同じドア長手方向に直線、曲線、凸凹、又は階段状に変化させたことを特徴とする空気通路の開閉装置。