JP4380497B2 - 空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動モータによりリンク部材を介してドアを回動駆動する空調装置に関する。

従来、車両用空調装置において、図５に示すように、空調ケーシング１の側壁に固定される電動モータ２と、電動モータ２の駆動軸２ａに連動して回転するメインリンク部材３と、メインリンク部材３に連動して回転駆動する中間リンク部材４と、この中間リンク部材４の回動に伴い回動するドアレバー５とを備え、このドアレバー５に連動してフェイスドアなどのドアが回動するようになっているものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−８０３４７号公報

ところで、上述の車両用空調装置では、空調ケーシング１内に通風経路が形成されており、例えば、通風の強い圧力をドアが受けたとき、中間リンク部材４、および、メインリンク部材３に強い加重がかかり、図５中の矢印Ａの如く、メインリンク部材３が傾いてしまい、その回動に支障が生じる。したがって、空調制御を正常に行うことができなくなる可能性がある。

本発明は、上記点に鑑み、リンク部材に大きな加重が加わっても、リンク部材が正常に動作できるようにした空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１、２に記載の発明では、
空気流路を形成する空調ケーシング（１０）と、
駆動軸（Ｚｃ）を回転する電動モータ（Ｓｃ）と、
前記空調ケーシングに回転可能に支持され、前記空気流路内の通風状態を制御するためのドア（２３、２４）と、
前記電動モータの駆動軸に連動して前記ドアを回転駆動するためのリンク部材（３１、３２ａ、３２ｂ）と、を備えており、
前記リンク部材の回転軸（５０）は、前記電動モータ側および前記電動モータの反対側にて回転可能に支持されていることを特徴とする。

したがって、リンク部材に大きな加重が加わっても、リンク部材が良好に支持されるので、リンク部材が正常に動作できるようになる。

具体的には、請求項１、２に記載の発明では、前記ドアとして、第１、第２ドア（２３、２４）が設けられており、
前記リンク部材は、
前記電動モータの駆動軸に連結されて前記駆動軸に連動して回転するメインリンク部材（３１）と、
前記メインリンク部材に連結されて、前記メインリンク部材に連動して回転駆動する第１、第２中間リンク部材（３２ａ、３２ｂ）と、
前記第１、第２中間リンク部材に連動して前記第１、第２ドア（２３、２４）をそれぞれ回転させる第１、第２ドアレバー（３４、３６）と、を備えており、
前記メインリンク部材、前記第１、第２中間リンク部材、前記第１、第２ドアレバーのうち、いずれかの回転軸は、前記電動モータ側および前記電動モータの反対側にて回転可能に支持されるように構成してもよい。

また、請求項１に記載の発明のように、前記電動モータを前記空調ケーシングに対して固定するブラケット（４０）を備えており、
前記第１、第２中間リンク部材は、前記空調ケーシングおよび前記ブラケットの間に配設されており、
前記第１、第２中間リンク部材のうち少なくとも一方の中間リンク部材は、前記電動モータの反対側において前記空調ケーシングに対して回転可能に支持されており、
前記ブラケットには、前記一方の中間リンク部材を前記電動モータ側にて回転可能に支持する軸受け（５２ａ）が設けられていてもよい。

そして、請求項２に記載の発明のように、前記電動モータを前記空調ケーシングに対して固定するブラケット（４０）を備えており、
前記第１、第２ドアレバーは、前記空調ケーシングおよび前記ブラケットの間に配設されており、
前記第１、第２ドアレバーのうち少なくとも一方は、前記電動モータの反対側において前記空調ケーシングに対して回転可能に支持されており、
前記ブラケットには、前記一方のドアレバーを前記電動モータ側にて回転可能に支持する軸受け（５３ａ）が設けられていてもよい。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本実施形態は、本発明に係る空調装置を車両用空調装置に採用したものであって、図１に、本実施形態に係る車両用空調装置に適用した場合の模式図であり、実際の形状とは異なる。

空気流路をなす空調ケーシング１０の空気上流側部位には、車室内気を導入するための内気導入口１１と外気を導入するための外気導入口１２とが設けられているとともに、これらの導入口１１、１２を選択的に開閉する内外気切換ドア１３が設けられている。ここで、内外気切換ドア１３は、サーボモータ等の電動モータＳａによって開閉される。

また、内外気切換ドア１３の下流側部位には、空気中の塵埃を取り除く、フィルタ（異物除去手段）１４ａ及び送風機１４が配設されており、この送風機１４により両導入口１１、１２から吸入された空気が、後述する各吹出口２０〜２１に向けて送風されている。

送風機１４の空気下流側には、空気冷却手段をなす蒸発器１５が配設されており、送風機１４により送風された空気は全てこの蒸発器１５を通過する。なお、蒸発器１５は、蒸気圧縮式冷凍機の低圧側熱交換器であり、減圧された低圧冷媒と室内に吹き出す空気とを熱交換して室内に吹き出す空気から吸熱して冷媒を蒸発させることにより室内に吹き出す空気を冷却するものである。

また、蒸発器１５の空気下流側には、空気加熱手段をなすヒータ１６が配設されており、このヒータ１６は、エンジン１７の冷却水等の車両で発生する廃熱を熱源として空気を加熱している。

そして、空調ケーシング１０には、蒸発器１５を通過した冷風をヒータ１６を迂回させて下流側に流すバイパス通路１８が形成されており、ヒータ１６の空気上流側には、ヒータ１６を通る温風量とバイパス通路１８を通る冷風量との風量割合を調節するエアミックスドア１９が配設され、室内に吹き出す空気の温度は、温風と冷風との風量割合を調節することにより調節される。エアミックスドア１９は、サーボモータ等の電動モータＳｂによって開閉される。

また、空調ケーシング１０の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口２０と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口２１と、フロントガラス等の窓ガラスの内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口２２とが設けられている。

ここで、上記各吹出口２０〜２２の空気上流側部位には、フェイス吹出口２０とフット吹出口２１とを切換開閉する吹出モード切換ドア２３、および、デフロスタ吹出口２２を開閉する吹出モード切換ドア２４が配設されている。そして、吹出モード切換ドア２３、２４は、サーボモータ等の電動モータＳｃによって開閉される。

しかして、本実施形態では、図２に示すように、電動モータＳｃは、ブラケット４０により空調ケーシング１０の側壁に固定されており、電動モータＳｃは、ブラケット４０に対して空調ケーシング１０の反対側に配設されている。ブラケット４０は、ネジ等の締結部材ｔｅにより空調ケーシング１０に固定されている。なお、図２はリンク機構３０を側方から視た図である。

ここで、ブラケット４０および空調ケーシング１０の側壁の間には、電動モータＳｃの回転駆動力を吹出モード切換ドア２０、２４に伝えるためのリンク機構３０が配置されている。以下、このリンク機構３０について図２、図３を用いて説明する。図３は電動モータＳｃおよびブラケット４０を外してリンク機構３０を上側から視た図である。

図２中、リンク機構３０は、メインリンク部材３１および中間リンク部材３２ａ、３２ｂを備えており、メインリンク部材３１は、電動モータＳｃの回転軸Ｚｃが圧入固定されているものであって、電動モータＳｃの回転軸Ｚｃに連動して回転する。そして、メインリンク部材３１には、図３に示すように、摺動溝３１ａ、３１ｂが設けられている。

中間リンク部材３２ａ、３２ｂは、図２に示すように、ボス部１０ａ、１０ｂにより回転可能にそれぞれ、支持されており、ボス部１０ａ、１０ｂは、空調ケーシング１０の側壁から電動モータＳｃ側にそれぞれ突起形成されているものである。

ここで、中間リンク部材３２ａには長手方向両側にそれぞれピン３３ａ、３３ｂが設けられており、ピン３３ａは、メインリンク部材３１の摺動溝３１ａ内に摺動可能に挿入されている。

また、中間リンク部材３２ａのピン３３ｂは、ドアレバー３４の摺動溝３４ａ内に摺動可能に挿入されており、ドアレバー３４は、吹出モード切換ドア２０の回転軸２０ａに圧入固定されている。ドアレバー３４は、空調ケーシング１０に回転可能に支持されている。

一方、中間リンク部材３２ｂには長手方向両側にそれぞれピン３５ａ、３５ｂが設けられており、ピン３５ａは、メインリンク部材３１の摺動溝３１ｂ内に摺動可能に挿入されている。

また、中間リンク部材３２ｂのピン３５ｂは、ドアレバー３６の摺動溝３６ａ内に摺動可能に挿入されており、ドアレバー３６は、吹出モード切換ドア２４の回転軸２４ａに圧入固定されている。ドアレバー３６は、空調ケーシング１０に回転可能に支持されている。

以上のような構成において、メインリンク部材３１には、電動モータＳｃの反対側に突起する回転軸５０が設けられており、さらに空調ケーシング１０には、回転軸５０を回転可能に支持する軸受け５１が設けられている。

次に、本実施形態のリンク機構３０の作動について説明する。

まず、電動モータＳｃの回転軸Ｚｃが回動すると、メインリンク部材３１が連動して回転する。このとき、中間リンク部材３２ａのピン３３ａがメインリンク部材３１の摺動溝３１ａ内を摺動すると、この中間リンク部材３２ａには、メインリンク部材３１から回転力が伝わり、中間リンク部材３２ａは、メインリンク部材３１に連動して回転する。

ここで、中間リンク部材３２ａのピン３３ｂがドアレバー３４の摺動溝３４ａ内を摺動する。このとき、中間リンク部材３２ａからドアレバー３４に回転力が伝わり、ドアレバー３４が中間リンク部材３２ａに連動して回転する。このため、吹出モード切換ドア２３が回転する。

一方、中間リンク部材３２ｂのピン３５ａがメインリンク部材３１の摺動溝３１ｂ内を摺動し始めると、この中間リンク部材３２ｂには、メインリンク部材３１から回転力が伝わり、中間リンク部材３２ｂは、メインリンク部材３１に連動して回転する。

ここで、中間リンク部材３２ｂのピン３５ｂがドアレバー３６の摺動溝３６ａ内を摺動する。このとき、中間リンク部材３２ｂからドアレバー３６に回転力が伝わり、ドアレバー３６が中間リンク部材３２ｂに連動して回転する。このため、吹出モード切換ドア２４が回転する。

次に、本実施形態のリンク機構３０の組み付けについて説明する。まず、電動モータＳｃ、ブラケット４０、吹出モード切換ドア２３、２４、メインリンク部材３１、中間リンク部材３２ａ、３２ｂ、および、ドアレバー３４、３６をそれぞれ別々に用意する。

まず、電動モータＳｃの駆動軸Ｚｃをブラケット４０の貫通孔に貫通して、駆動軸Ｚｃをメインリンク部材３１に圧入する。このことにより、電動モータＳｃ
およびメインリンク部材３１が固定されることになり、電動モータＳｃ、メインリンク部材３１、およびブラケット４０が一体化されることになる。

一方、吹出モード切換ドア２３、２４はそれぞれ回転軸２３ａ、２４ａを空調ケーシング１０の貫通孔に貫通させて、その後、回転軸２３ａ、２４ａにドアレバー３４、３６をそれぞれ圧入固定する。

次に、中間リンク部材３２ａのピン３３ｂをドアレバー３４の摺動溝３４ａ内に挿入し、その挿入状態を保持したまま、中間リンク部材３２ａの貫通孔内にボス部１０ａの先端部を挿入する。

その後、中間リンク部材３２ａをボス部１０ａに対してネジ部Ｎｅにより締結するため、中間リンク部材３２ａは、ボス部１０ａに対して回転可能に支持されることになる。

一方、中間リンク部材３２ｂのピン３５ｂをドアレバー３６の摺動溝３６ａ内に挿入し、その挿入状態を保持したまま、中間リンク部材３２ｂの貫通孔内にボス部１０ｂの先端部を挿入する。

その後、中間リンク部材３２ｂをボス部１０ｂに対してネジ部Ｎｅにより締結するため、中間リンク部材３２ｂは、ボス部１０ｂに対して回転可能に支持されることになる。

その後、上述の如く一体化された電動モータＳｃ、メインリンク部材３１およびブラケット４０を中間リンク部材３２ａ、３２ｂに対して対向させて、メインリンク部材３１およびブラケット４０を、中間リンク部材３２ａ、３２ｂ側に移動させ、さらにメインリンク部材３１を中間リンク部材３２ａ、３２ｂに組み付ける。

ここで、メインリンク部材３１の回転軸５０を軸受け５１内に挿入し、中間リンク部材３２ａのピン３３ａをメインリンク部材３１の摺動溝３１ａ内に挿入させて、中間リンク部材３２ｂのピン３５ａをメインリンク部材３１の摺動溝３１ｂ内に挿入させる。その後、ブラケット４０を空調ケーシング１０に対してネジなどの締結部材ｔｅにより締結する。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態の車両用空調装置は、空気流路を形成する空調ケーシング１０と、電動モータＳｃと、空調ケーシング１０に回転可能に支持され空気流路内の通風状態を制御するための吹出モード切換ドア２３、２４と、電動モータＳｃの駆動軸に連動して吹出モード切換ドア２３、２４を回転駆動するためのリンク部材３１、３２ａ、３２ｂと、ドアレバー３４、３６を備えており、メインリンク部材３１の回転軸５０は、電動モータＳｃ側および電動モータＳｃの反対側にて回転可能に支持されている。

したがって、リンク部材３１、３２ａ、３２ｂに大きな加重が加わっても、メインリンク部材３１が良好に支持されるので、リンク部材３１、３２ａ、３２ｂが正常に動作できるようになる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、メインリンク部材３１の駆動軸５０を回転可能に支持する軸受け５１を空調ケーシング１０に設けるようにした例について説明したが、これに限らず、図４に示すように、中間リンク３２ｂの回転軸３２ｃの軸受け５２ａをブラケット４０において電動モータＳｃ側にて設けてもよい。

ここで、中間リンク３２ｂは、そもそもボス部１０ｂによって電動モータＳｃの反対側に支持されているため、中間リンク３２ｂは、電動モータＳｃ側および電動モータＳｃの反対側の両方側から支持されていることになる。この場合、中間リンク３２ｂに限らず、中間リンク３２ａ回転軸の軸受けをブラケット４０に設けるようにしてもよい。

また、メインリンク部材３１、中間リンク３２ａ、３２ｂの軸受けをブラケット４０に設ける場合に限らず、ドアレバー３６を電動モータＳｃ側にて回転可能に支持する軸受け５３ａをブラケット４０に設けるようにしてもよい。

ここで、ドアレバー３６は、空調ケーシング１０において電動モータＳｃ側で回転可能に支持されているため、ドアレバー３６は、電動モータＳｃ側および電動モータＳｃの反対側の両方側から支持されていることになる。この場合、ドアレバー３６に限らず、ドアレバー３４の回転軸の軸受けをブラケット４０に設けるようにしてもよい。

上述の実施形態では、吹出モード切換ドア２３、２４を回転駆動するリンク機構３０を電動モータ側および電動モータの反対側から支持する例について説明したが、これに限らず、次のようにしてもよい。

（１）電動モータＳａの回転力を内外気切換ドア１３に伝えるリンク部材を採用し、このリンク部材を電動モータ側および電動モータの反対側から支持するようにしてもよい。

（２）電動モータＳｂの回転力をエアミックスドア１９に伝えるリンク部材を採用し、このリンク部材を電動モータ側および電動モータの反対側から支持するようにしてもよい。

上述の実施形態では、空調装置として車両用空調装置を適用した例について説明したが、これに限らず、家庭用空調装置、業務用空調装置などの据え置き型の空調装置を適用してもよい。

以下、上記実施形態と特許請求項の範囲の構成との対応関係について説明すると、吹出モード切換ドア２３、２４が、「空気流路内の通風状態を制御するためのドア」に相当し、メインリンク部材３１、中間リンク部材３２ａ、３２ｂが「請求項１に記載のリンク部材」に相当し、メインリンク部材３１の回転軸５０が「リンク部材の回転軸」に相当し、ドアレバー３４、３６が「第１、第２ドアレバー」に相当する。

本発明に係る車両用空調装置の一実施形態の概略構成を示す模式図である。 上述の一実施形態に係るリンク機構の構成を示す側面図である。 上述の一実施形態に係るリンク機構の構成を示す上面図である。 上述の一実施形態の変形例を示す側面図である。 従来のリンク機構の構成を示す側面図である。

符号の説明

Ｓｃ…電動モータ、１０…空調ケーシング、
２３、２４…吹出モード切換ドア、３１…メインリンク部材、
３２ａ、３２ｂ…中間リンク部材。

Claims (2)

1. 空気流路を形成する空調ケーシング（１０）と、
   駆動軸（Ｚｃ）を回転する電動モータ（Ｓｃ）と、
   前記空調ケーシングに回転可能に支持され、前記空気流路内の通風状態を制御するためのドア（２３、２４）と、
   前記電動モータの駆動軸に連動して前記ドアを回転駆動するためのリンク部材（３１、３２ａ、３２ｂ）と、を備えており、
   前記リンク部材の回転軸（５０）は、前記電動モータ側および前記電動モータの反対側にて回転可能に支持されており
   前記ドアとして、第１、第２ドア（２３、２４）が設けられており、
   前記リンク部材は、
   前記電動モータの駆動軸に連結されて前記駆動軸に連動して回転するメインリンク部材（３１）と、
   前記メインリンク部材に連結されて、前記メインリンク部材に連動して回転駆動する第１、第２中間リンク部材（３２ａ、３２ｂ）と、
   前記第１、第２中間リンク部材に連動して前記第１、第２ドア（２３、２４）をそれぞれ回転させる第１、第２ドアレバー（３４、３６）と、を備えており、
   前記メインリンク部材、前記第１、第２中間リンク部材、前記第１、第２ドアレバーのうち、いずれかの回転軸は、前記電動モータ側および前記電動モータの反対側にて回転可能に支持されており、
   前記電動モータを前記空調ケーシングに対して固定するブラケット（４０）を備えており、
   前記第１、第２中間リンク部材は、前記空調ケーシングおよび前記ブラケットの間に配設されており、
   前記第１、第２中間リンク部材のうち少なくとも一方の中間リンク部材は、前記電動モータの反対側において前記空調ケーシングに対して回転可能に支持されており、
   前記ブラケットには、前記一方の中間リンク部材を前記電動モータ側にて回転可能に支持する軸受け（５２ａ）が設けられていることを特徴とする空調装置。
2. 空気流路を形成する空調ケーシング（１０）と、
   駆動軸（Ｚｃ）を回転する電動モータ（Ｓｃ）と、
   前記空調ケーシングに回転可能に支持され、前記空気流路内の通風状態を制御するためのドア（２３、２４）と、
   前記電動モータの駆動軸に連動して前記ドアを回転駆動するためのリンク部材（３１、３２ａ、３２ｂ）と、を備えており、
   前記リンク部材の回転軸（５０）は、前記電動モータ側および前記電動モータの反対側にて回転可能に支持されており、
   前記ドアとして、第１、第２ドア（２３、２４）が設けられており、
   前記リンク部材は、
   前記電動モータの駆動軸に連結されて前記駆動軸に連動して回転するメインリンク部材（３１）と、
   前記メインリンク部材に連結されて、前記メインリンク部材に連動して回転駆動する第１、第２中間リンク部材（３２ａ、３２ｂ）と、
   前記第１、第２中間リンク部材に連動して前記第１、第２ドア（２３、２４）をそれぞれ回転させる第１、第２ドアレバー（３４、３６）と、を備えており、
   前記メインリンク部材、前記第１、第２中間リンク部材、前記第１、第２ドアレバーのうち、いずれかの回転軸は、前記電動モータ側および前記電動モータの反対側にて回転可能に支持されており、
   前記電動モータを前記空調ケーシングに対して固定するブラケット（４０）を備えており、
   前記第１、第２ドアレバーは、前記空調ケーシングおよび前記ブラケットの間に配設されており、
   前記第１、第２ドアレバーのうち少なくとも一方は、前記電動モータの反対側において前記空調ケーシングに対して回転可能に支持されており、
   前記ブラケットには、前記一方のドアレバーを前記電動モータ側にて回転可能に支持する軸受け（５３ａ）が設けられていることを特徴とする空調装置。

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