JP4076839B2

JP4076839B2 - 自動車用空調装置

Info

Publication number: JP4076839B2
Application number: JP2002317475A
Authority: JP
Inventors: 弘孝桜井
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Holdings Corp
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP2004149021A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用空調装置に関し、とくに各モードに応じて吹出口を開閉可能な特定の板状部材をダンパに用いた自動車用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、通風ダクトに各モードに応じた複数の吹出口が設けられた自動車用空調装置はよく知られている。このような、自動車用空調装置においては、各吹出口を開閉するために、各吹出口に対応して回動式ダンパを設け、該ダンパの回動によりモードに応じて各吹出口が開閉されるようになっている。
【０００３】
しかし、近年自動車用空調装置の小型化の要請は益々高まっている。このため、近年装置の小型化を目的として、回動式ダンパの代わりに、たとえばフレキシブルなシャッタ構造のスライド式のダンパを設ける構造が提案されている（特許文献１）。また、横断面が略円弧状に形成された骨格に可撓性フィルムを固定したロータリー式のダンパを設ける構造も提案されている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１０３５５９号公報（第１図）
【特許文献２】
特開平９−９９７２５号公報（第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記スライド式のダンパを設ける提案においては、上下方向あるいは左右方向に延設スペースが必要となる。また、ロータリー式のダンパを設ける提案においては、必要十分な風量を確保するためにはダンパの開口を拡げる必要があるため、その分ダンパ自身が大型化するおそれがある。さらに、上記両提案においては、ダンパの移動形態、移動方向の設計の自由度も大きく制限されてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、通風ダクト内において、モードに応じて各吹出口の開口割合を調整可能なダンパに関し、簡素な構造でありながら設計上の自由度を大幅に向上でき、装置の小型化の要請に十分に対応できる自動車用空調装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る自動車用空調装置は、通風ダクト内に各モード用の吹出口が複数形成された自動車用空調装置において、少なくとも一面が、移動方向に交互に谷部と山部が配列された凹凸形状に形成されており、移動方向に柔軟性を有しそれと交差する方向に剛性を有し、かつ各モードに応じて前記吹出口を開閉する板状部材を、前記通風ダクト内に設けられ前記凹凸と噛合可能なギヤにより円筒状に巻き取り可能に設けるとともに、該ギヤのギヤシャフトに、ギヤシャフトの軸方向に延設され、該ギヤシャフトの回転に伴い回動する風向板を設けたことを特徴とするものからなる。
【０００８】
上記板状部材を円筒状に巻き取るには、たとえば板状部材の少なくとも一面を、交互に谷部と山部が配列された凹凸形状に形成し、凹凸と噛合可能なギヤの外周で板状部材を円筒状に巻き取るようにすればよい。上記ギヤは、たとえば板状部材の駆動用ギヤを用いることができる。この場合、部品点数の増加が防止されるので、コストアップを抑制できる。
【０００９】
また、円筒状に巻き取り可能な板状部材の巻取部の内周側に通風路を形成すれば、通風ダクト内のスペースを有効利用することができるので、通風ダクトひいては装置全体の小型化をさらに促進できる。
【００１１】
上記のような自動車用空調装置においては、通風ダクトに形成された吹出口を開閉する板状部材は、移動方向に柔軟性を有しそれと交差する方向に剛性を有する部材から構成されているので、移動方向に対して実質的に自由に湾曲させることができ、板状部材を移動方向に円筒状に巻き取り可能に設置することができる。したがって、吹出口開閉調整手段の設計上の自由度を大幅に向上することができる。また、通風ダクト内における板状部材の設置スペース、移動スペースを大幅に低減できるので、通風ダクトの小型化、ひいては装置全体の小型化が可能になる。また、上記ギヤのギヤシャフトに風向板を設ければ、ギヤの回動に伴い風向板を各モードに応じて回動することができるので、円筒状に巻き取られた板状部材の内周側に形成された通風路を流通する空気に望ましい風向を付与することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の自動車用空調装置の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１ないし図１５は、本発明の一実施態様に係る自動車用空調装置を示している。図１において、通風ダクト１内には、図の下方からの通風方向に順に、冷却器としての冷媒の蒸発器２と加熱器としてのヒータ３が配置されている。蒸発器２とヒータ３との間には、蒸発器２を通過した空気をヒータ３に通過させる温風路４と、ヒータ３をバイパスさせて通過させる冷風路５とが形成されている。
【００１３】
この蒸発器２とヒータ３との間に、２つの通風路、つまり温風路４と冷風路５の通過風量割合を調整する風量割合調整手段として風量割合調整用板状部材６が設けられている。該板状部材６は、後述の吹出口を開閉する板状部材１７と同様に移動方向に柔軟性を有しそれと交差する方向に剛性を有する構造になっている。板状部材６は、図１のギヤ７の回転に伴い左右方向に移動可能に設けられており、溝状の案内路８に沿って案内されるようになっている。案内路８は、本実施態様では、板状部材６の移動方向と交差する方向において（図１の紙面と垂直の方向において）、板状部材６の両側に設けられている。
【００１４】
通風ダクト１のヒータ３下流側には、各モード用の吹出口が形成されている。ＶＥＮＴ吹出口９は、図２に示すように通風ダクト１の幅方向に配列された３つの吹出口からなっている。具体的には略中央に開設されたセンターＶＥＮＴ吹出口１０とその両側に設けられたサイドＶＥＮＴ吹出口１１、１２とからなっている。また、通風ダクト１のＶＥＮＴ吹出口９が開設された同一の面１６ａにはＤＥＦ吹出口１３が開設されている。さらに、ＶＥＮＴ吹出口９、ＤＥＦ吹出口１３が開設される面１６ａとは別の面１６ｂにはＦＯＯＴ吹出口１４、１５が開設されている。
【００１５】
上記吹出口は、板状部材１７により、各モードに応じて開閉されるようになっている。
【００１６】
板状部材１７は、図３ないし図５に示すような形状に形成されており、移動方向Ａに柔軟性を有し、移動方向と交差する方向に剛性を有する部材から構成されている。素材としては、たとえば可撓性を有する樹脂からなり、その可撓性により上記柔軟性が付与されるとともに、上記移動方向に交差する方向における剛性は表面凹凸により構造的に付与されている。
【００１７】
本実施態様では、板状部材１７の片面１８が実質的に平面形状とされ（図３、図５の下面側）、他面が移動方向Ａと交差する方向（本実施態様では移動方向と直交する方向）に延び移動方向Ａに山部１９と谷部２０が交互に連接された凹凸形状２１に形成されている。この凹凸形状２１は、山部１９と谷部２０が交互に規則的に連接されており、この面にて、歯車あるいは歯車様部材と噛合可能に形成されている。また、本実施態様では、山部１９が中空構造（中空部２２）に構成されており、板状部材１７の軽量化がはかられている。板状部材１７の凹凸形状２１は幅方向両端部に噛合する駆動用ギヤ２３が回転されることにより、その幅方向両側部が溝状の案内路２４に沿って摺動し各吹出口を開閉するようになっている。案内路２４には、図１に示したように略円形状に湾曲された湾曲部３４が設けられている。
【００１８】
板状部材１７には、各吹出口を開閉する複数の開口が設けられている。本実施態様においては板状部材１７には、３つの開口が開設されている。開口２５、２６、２７は、図４に示すように板状部材１７の幅方向に部分的に開設されている。また、本実施態様においては、開口２５、２６、２７は板状部材１７の長手方向の位置について重複するように開設されている。さらに、板状部材１７の長手方向の端縁２８、２９には、図５に示すように丸みが設けられている。該丸みを設けることにより、案内路２４における板状部材１７の円滑な摺動が確保されるようになっている。
【００１９】
また、板状部材１７は、通風ダクト１内において図１、図２に示すように、円筒状に巻き取り可能に設置されている。つまり、駆動用ギヤ２３が駆動されると、板状部材１７がその移動方向の端縁２８側から案内路２４の湾曲部３４に沿って移動し駆動用ギヤ２３の外周に巻き取られ、結果として板状部材１７が円筒状に巻き取られるようになっている。
【００２０】
上記のように、円筒状に巻き取り可能な板状部材１７の巻取部３３の内周側は、各吹出口へと向かう空気の通風路３０として利用できる。また、駆動用ギヤ２３のギヤシャフト３１には、通風路３０を通過する空気に各モードに応じて所定の望ましい風向を付与する風向板３２が設けられている。風向板３２はギヤシャフト３１の軸方向に延設されている。そして、ギヤシャフト３１の回転に伴い回動されるようになっている。
【００２１】
次に、図６ないし図１５を用いて、本実施態様の自動車用空調装置の各モードにおける板状部材の摺動状態および各開口による各吹出口の開閉状態について説明する。図６、図７はＶＥＮＴモードを示している。ＶＥＮＴモードにおいては、板状部材１７の端縁２９は、ＶＥＮＴ吹出口９とＤＥＦ吹出口１３との間に位置するようになっており、ＶＥＮＴ吹出口９のみが開放され、ＶＥＮＴモードが構成される。ＶＥＮＴモードにおいては、板状部材１７は全体が案内路２４の湾曲部３４内に存在し円筒状に巻き取られている。
【００２２】
図８、図９はバイレベルモードを示している。バイレベルモードにおいては板状部材１７の端部２９は、ＶＥＮＴモードよりもＶＥＮＴ吹出口側（図８の右方向）に移動し、各ＶＥＮＴ吹出口１０、１１、１２の一部を閉塞する位置に移動されている。また、開口２５とＦＯＯＴ吹出口１５の一部、および開口２７とＦＯＯＴ吹出口１４の一部が重複するようになっており、ＦＯＯＴ吹出口１４、１５が部分的に開放されるようになっている。このように、ＶＥＮＴ吹出口９およびＦＯＯＴ吹出口１４、１５が部分的に開放され、かつＤＥＦ吹出口１３が閉塞され、バイレベルモードが構成される。また、該バイレベルモードにおいては、図９に示すようにヒータ３通過後の温風は、略円筒状に巻き取られた板状部材１７の巻取部３３の内周側の通風路３０を通ってＦＯＯＴ吹出口１４、１５から吹き出されるようになっている。また、風向板３２は板状部材１７の端縁２８側から通風路３０内へ流入する温風に対して、ＦＯＯＴ吹出口方向への風向を付与する位置に回動されているので、バイレベルモードに応じた望ましい風向が付与される。
【００２３】
図１０、図１１はＦＯＯＴモードを示している。ＦＯＯＴモードにおいては、板状部材１７の端縁２９は、バイレベルモード時よりもさらに図１０の右方向に移動されＶＥＮＴ吹出口９全体が完全に閉塞される。一方、開口２６の一部とＤＥＦ吹出口１３の一部が重複し、ＤＥＦ吹出口１３が部分的に開放される。また、開口２５の一部にＦＯＯＴ吹出口１５の全部が重複するとともに、開口２７の一部とＦＯＯＴ吹出口１４の全部が重複し、ＦＯＯＴ吹出口１４、１５が全開される。このようにして、ＦＯＯＴモードが構成される。また、該ＦＯＯＴモードにおいては、ＤＥＦ吹出口１３が部分的に開放されるため、車室内のフロンドガラス等の曇りが防止されるようになっている。
【００２４】
また、該ＦＯＯＴモードにおいても、図１１に示すように板状部材１７の端縁２８側から通風路３０内に流入した空気に対しては、風向板３２によりＦＯＯＴ吹出口１４、１５方向およびＤＥＦ吹出口１３方向へ向かう望ましい風向が付与されるようになっている。
【００２５】
図１２、図１３は、ＤＥＦ−ＦＯＯＴモードを示している。ＤＥＦ−ＦＯＯＴモードにおいては、板状部材１７の端縁２９がＦＯＯＴモード時よりもさらに図１２の右方向に移動され、開口２６とＤＥＦ吹出口１３との重複代が大きくなり、ＤＥＦ−ＦＯＯＴモード構成される。
【００２６】
また、該ＤＥＦ−ＦＯＯＴモードにおいては、風向板３２は上記ＦＯＯＴモード時よりも通風路３０内を通過する空気に対してＤＥＦ吹出口１３側への風向を強く付与する位置に回動されているので、ＤＥＦ吹出口１３およびＦＯＯＴ吹出口１４、１５に対してバランスよく空気が送られるようになっている。
【００２７】
図１４、図１５は、ＤＥＦモードを示している。ＤＥＦモードにおいては、板状部材１７の端縁２９は、ＤＥＦ−ＦＯＯＴモードよりもさらに図１４の右方向に移動しＦＯＯＴ吹出口１５、１４と開口２５、２７の重複代がなくなりＦＯＯＴ吹出口１４、１５は閉塞される。一方、開口２６の一部とＤＥＦ吹出口１３の全部が重複しＤＥＦ吹出口１３が全開となる。このようにしてＤＥＦモードが構成される。
【００２８】
また、該ＤＥＦモードにおいては、風向板３２にＤＥＦ吹出口１３寄りに回動されているので、一旦通風路３０内へ流入した空気が板状部材１７の内面に沿って逆流するような流れが防止され、確実にＤＥＦ吹出口１３方向への風向が付与されるようになっている。
【００２９】
本実施態様のような、自動車用空調装置においては、各吹出口の開閉調整手段として、移動方向に柔軟性を有しそれと交差する方向に剛性を有する板状部材１７を用いることにより、板状部材１７が移動すべき方向に自由に湾曲できる。つまり、板状部材１７を図１、図２に示すように円筒状に巻き取ることもできるので、設計上の自由度が大幅に向上し、板状部材１７の移動スペースとして、大きなスペースや特別に確保しなければならないスペースは不要となる。したがって、吹出口開閉調整手段の小型化、ひいては装置全体の大幅な小型化が可能になる。
【００３０】
また、板状部材１７には吹出口を開閉する複数の開口２５、２６、２７が幅方向に部分的に開設されるので、一つの板状部材でモードに応じた各吹出口の開閉状態を実現することができる。
【００３１】
また、円筒状に巻き取り可能な板状部材１７の巻取部３３の内周側に通風路３０を形成すれば、通風ダクト１内の限られたスペースをより有効に活用することができるので、装置の小型化を一層促進することができる。
【００３２】
さらに、本実施態様においては、板状部材１７は駆動用ギヤ２３により、円筒状に巻き取られるので、特別な巻き取り手段は不要である。よって、装置のコストアップを防止できる。また、ギヤシャフト３１に設けられた風向板３２は、上記のようにギヤ３２の回動に伴って、各モードに応じ望ましい風向を付与する位置に回動されるので、通風路３０内の空気に望ましい風向を付与することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の自動車用空調装置によるときは、移動方向に柔軟性を有しそれと交差する方向に剛性を有し、かつ各モードに応じて吹出口を開閉する板状部材が、通風ダクト内に円筒状に巻き取り可能に設けられているので、吹出口開閉調整手段としての板状部材の設置スペース、移動スペースを大幅に低減でき通風ダクトの小型化、ひいては装置の小型化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係る自動車用空調装置の概略断面図である。
【図２】図１の自動車用空調装置の吹出口の開設部の斜視図である。
【図３】図１の自動車用空調装置の板状部材の斜視図である。
【図４】図１の自動車用空調装置の板状部材の平面図である。
【図５】図１の自動車用空調装置の板状部材の側面図である。
【図６】図１の自動車用空調装置の板状部材による吹出口の開閉状態を展開して示した状態図である（ＶＥＮＴモード）。
【図７】図６の場合における板状部材の巻取状態を示す断面図である。
【図８】図１の自動車用空調装置の板状部材による吹出口の開閉状態を展開して示した状態図である（バイレベルモード）。
【図９】図８の場合における板状部材の巻取状態を示す断面図である。
【図１０】図１の自動車用空調装置の板状部材による吹出口の開閉状態を展開して示した状態図である（ＦＯＯＴモード）。
【図１１】図１０の場合における板状部材の巻取状態を示す断面図である。
【図１２】図１の自動車用空調装置の板状部材による吹出口の開閉状態を展開して示した状態図である（ＤＥＦ−ＦＯＯＴモード）。
【図１３】図１２の場合における板状部材の巻取状態を示す断面図である。
【図１４】図１の自動車用空調装置の板状部材による吹出口の開閉状態を展開して示した状態図である（ＤＥＦモード）。
【図１５】図１４の場合における板状部材の巻取状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１通風ダクト
２蒸発器
３ヒータ
４温風路
５冷風路
６風量割合調整用板状部材
７ギヤ
８案内路
９ＶＥＮＴ吹出口
１０センターＶＥＮＴ吹出口
１１、１２サイドベント吹出口
１３ＤＥＦ吹出口
１４、１５、ＦＯＯＴ吹出口
１６ａ、１６ｂ面
１７板状部材
１８片面
１９山部
２０谷部
２１凹凸形状
２２中空部
２３駆動用ギヤ
２４案内路
２５、２６、２７開口
２８、２９端縁
３０通風路
３１ギヤシャフト
３２風向板
３３巻取部
３４湾曲部

Claims

通風ダクト内に各モード用の吹出口が複数形成された自動車用空調装置において、少なくとも一面が、移動方向に交互に谷部と山部が配列された凹凸形状に形成されており、移動方向に柔軟性を有しそれと交差する方向に剛性を有し、かつ各モードに応じて前記吹出口を開閉する板状部材を、前記通風ダクト内に設けられ前記凹凸と噛合可能なギヤにより円筒状に巻き取り可能に設けるとともに、該ギヤのギヤシャフトに、ギヤシャフトの軸方向に延設され、該ギヤシャフトの回転に伴い回動する風向板を設けたことを特徴とする自動車用空調装置。
前記ギヤが板状部材の駆動用ギヤである請求項２の自動車用空調装置。
前記板状部材の巻取部の内周側に通風路が形成される、請求項１または２の自動車用空調装置。