JP4492108B2 - 空気通路開閉装置および車両用空調装置 - Google Patents

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Description

本発明は、空気通路の開口面に沿って移動(スライド)するスライドドアにより空気通路を開閉する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。
本発明者らは、先に、特許文献1および特許文献2において、スライドドアを膜状部材により構成した空気通路開閉装置を提案している。この従来装置では、膜状部材の移動をケース側のガイド溝によりガイドすることにより膜状部材が押出力により送り出されるようにし、これにより、膜状部材の巻き取り機構を不要にして、空気通路開閉装置の構成を簡素化している。
この従来装置では、空気通路を形成する樹脂製のケースを、膜状部材(ドア)移動方向と平行な面に沿って左右に2分割し、この2分割した左右の分割ケースに膜状部材の幅方向の両端部をガイドするガイド溝を一体成形している。
この従来技術では装置全体の具体的組付方法について記述されていないが、左右の分割ケースにガイド溝を一体成形しているので、組付方法としては、通常、膜状部材の幅方向の両端部を左右の分割ケースのガイド溝内に挿入し、この挿入状態で、左右の分割ケースの嵌合端面同士を合体し、しかる後、この嵌合端面同士をねじ止め等の手段により一体に締結する方法が考えられる。
特開2003−2033号公報 特開2003−28490号公報
しかし、上記の組付方法によると、スライドドアの組付に際して、膜状部材の幅方向の両端部を数mm程度の微小な溝幅寸法からなるガイド溝内に挿入するという煩雑な作業が必要となり、スライドドアの組付作業性が低いという不具合がある。
本発明は、上記点に鑑み、スライドドアにより空気通路を開閉する空気通路開閉装置における組付作業性の向上を図ることを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、第1ケース(11b、11c)と、第1ケース(11b、11c)と一体に締結される第2ケース(11a)と、第1、第2ケース(11a、11b、11c)内にスライド移動可能に配置され、第1、第2ケース(11a、11b、11c)内の空気通路(16、150)を開閉するスライドドア(14)と、スライドドア(14)を移動させるための駆動手段(30、31、41、42)と、スライドドア(14)の幅方向(b)の両端部を摺動自在にガイドするガイド溝(23、24)とを備え、
ガイド溝(23、24)は、第1ケース(11b、11c)に形成され、スライドドア(14)の表裏両面のうち一方の面をガイドするドア摺動面(28、32a〜32f)と、第1ケース(11b、11c)と別体にて形成され、スライドドア(14)の他方の面をガイドする別体ガイド部材(25)とにより構成され、
第1ケース(11b、11c)のドア摺動面(28、32a〜32f)のドア移動方向(a)の全長寸法に比較して、スライドドア(14)のドア移動方向(a)の全長寸法(L)を小さくし、
第1ケース(11b、11c)のドア摺動面(28、32a〜32f)上にスライドドア(14)を積層し、スライドドア(14)上に別体ガイド部材(25)を積層し、別体ガイド部材(25)上に第2ケース(11a)を積層する積層構造にてスライドドア(14)の組付を行うようになっている空気通路開閉装置を特徴としている。
これによると、第1ケース(11b、11c)と別体ガイド部材(25)との組み合わせにてガイド溝(23、24)構成するとともに、第1ケース(11b、11c)のドア摺動面(28、32a〜32f)上にスライドドア(14)積層し、このスライドドア(14)の上側に別体ガイド部材(25)を積層し、この別体ガイド部材(25)の上側に第2ケース(11a)を積層する積層構造にてスライドドア(14)の組付を行うようになっているから、簡単な積層作業の繰り返しでスライドドア(14)の組付を行うことができる。
よって、スライドドアの幅方向の両端部をガイド溝内に挿入するという煩雑な作業を廃止でき、スライドドア14の組付作業性を著しく向上できる。
さらに、請求項1に記載の発明では、第1ケース(11b、11c)のドア摺動面(28、32a〜32f)のドア移動方向(a)の全長寸法に比較して、スライドドア(14)のドア移動方向(a)の全長寸法(L)を小さくしているから、積層方式の組み付け作業を行うに際して、スライドドア(14)を第1ケース(11b、11c)の内部に収納し、スライドドア(14)が第1ケース(11b、11c)の外部へはみ出ないようにすることができる。そのため、第1ケース(11b、11c)と第2ケース(11a)との組み付け時にスライドドア(14)を挟み込むという不具合を確実に防止できる。
なお、本発明におけるスライドドア(14)のスライド移動とは、ドアが直線状または曲線状に往復移動することを言う。また、スライドドア(14)の幅方向(b)とはドア移動方向(a)と直交する方向を言う。
請求項2に記載の発明のように、請求項1に記載の空気通路開閉装置において、別体ガイド部材(25)を第1ケース(11b、11c)に固定すれば、別体ガイド部材(25)を第1ケース(11b、11c)上にスライドドア(14)を介在して積層し、その積層状態のまま、別体ガイド部材(25)を第1ケース(11b、11c)に簡単に固定できる。
請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載の空気通路開閉装置において、別体ガイド部材(25)は、空気が流通する開口部(251)を有する枠体状の形状からなり、この枠体状の形状の幅方向(b)の両枠部に前記スライドドア(14)の他方の面側をガイドするドア摺動面(253a〜253f)が形成されていることを特徴とする。
これにより、別体ガイド部材(25)はケース内部の通風に支障を来すことなく、ドアガイド作用を良好に発揮できる。
請求項4に記載の発明のように、請求項1ないし3のいずれか1に記載の空気通路開閉装置において、スライドドア(14)は、空気が流通する開口部(144)を有する枠体状の形状からなる支持部材(143)と、支持部材(143)に一体に結合された可撓性を有する膜状部材(141、142)とから構成され、
支持部材(143)の幅方向(b)の両端部に外方へ突出するガイドピン(143i、143j)が設けられ、
ガイドピン(143i、143j)および膜状部材(141、142)の幅方向の両端部がガイド溝(23、24)により摺動自在にガイドされる構成を採用できる。
これによると、可撓性を有する膜状部材(141、142)の変形により膜状部材(141、142)をケース(11a、11b、11c)内の曲線的な移動経路を移動させることができ、ケース(11a、11b、11c)を小型化できる。
しかも、枠体状の支持部材(143)と膜状部材(141、142)とを組み合わせるスライドドア構成において、膜状部材(141、142)の幅方向両端部を微小なガイド溝(23、24)内に挿入する作業が不要となり、スライドドア(14)の組付作業性を著しく向上できる。
また、膜状部材(141、142)が柔軟な樹脂材で構成されていても、膜状部材(141、142)を第1ケース(11b、11c)上に載せるだけでスライドドア(14)の組付を行うことができるので、膜状部材(141、142)を傷つける可能性を著しく低減できる。
請求項5に記載の発明のように、請求項4に記載の空気通路開閉装置において、支持部材(143)のドア移動方向(a)の前後両側の端部にそれぞれ膜状部材(141、142)を一体に結合するようにしてよい。
請求項6に記載の発明のように、請求項4または5に記載の空気通路開閉装置において、駆動手段は、具体的には、支持部材(143)の幅方向(b)の両端部にスライドドア(14)の移動方向(a)に沿って形成された従動側ギヤ(143g、143h)と、従動側ギヤ(143g、143h)と噛み合う駆動側ギヤ(31)と、駆動側ギヤ(31)と一体に回転する駆動軸(30)とから構成できる。
請求項7に記載の発明のように、請求項6に記載の空気通路開閉装置において、駆動軸(30)は、別体ガイド部材(25)に設けられた軸挿入穴(44、45)を通して第1ケース(11b、11c)に回転可能に支持されるように構成できる。
請求項8に記載の発明のように、請求項ないしのいずれか1に記載の空気通路開閉装置において、スライドドア(14)は、膜状部材(141、142)を有する構成にしてもよい。
請求項9に記載の発明では、請求項1ないし8のいずれか1つに記載の空気通路開閉装置を備える車両用空調装置であって、
第1、第2ケース(11a、11b、11c)内に配置され、車室内へ吹き出される空気を加熱する暖房用ヒータコア(15)と、
第1、第2ケース(11a、11b、11c)内に形成され、暖房用ヒータコア(15)をバイパスして空気が流れる冷風通路(16)と、
第1、第2ケース(11a、11b、11c)内に形成され、暖房用ヒータコア(15)にて加熱される空気が流れる温風通路(150)と、
第1、第2ケース(11a、11b、11c)内に配置され、冷風通路(16)を通過する空気風量と温風通路(150)を通過する空気風量との割合を調整するエアミックスドア(14)とを備え、
エアミックスドア(14)を前記スライドドアにより構成したことを特徴としている。
これにより、エアミックスドア(14)をスライドドアにより構成する車両用空調装置において、上記各請求項の作用効果を発揮できる。
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。
以下、本発明の一実施形態について図1〜図8に基づいて説明する。図1は本実施形態による車両用空調装置の室内ユニット部のうち、熱交換器部を収容している空調ユニット10を示す。図2は図1のエアミックス用スライドドア単体の斜視図である。
この空調ユニット10は車室内前部の計器盤(図示せず)内側において、車両左右(幅)方向の略中央部に配置される。図1の上下前後の矢印は車両搭載状態における方向を示す。車両用空調装置の室内ユニット部は、上記略中央部の空調ユニット10と、計器盤内側において助手席側にオフセット配置される図示しない送風機ユニットとに大別される。
送風機ユニットは、周知のように外気(車室外空気)または内気(車室内空気)を切替導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱に導入された空気を送風する遠心式の電動送風機とを備えている。この送風機ユニットの送風空気は、空調ユニット10のケース11内のうち、最下部の空気流入空間12に流入するようになっている。
ケース11は、ポリプロピレンのような弾性を有し、機械的強度も高い樹脂にて成形されている。ケース11は、成形上の型抜きの都合、ケース内への空調機器の組付上の理由等から具体的には複数の分割ケース体11a、11b、11cに分割して成形した後に、この複数の分割ケース体11a、11b、11cを一体に締結する構成になっている。
より具体的には、ケース11は、分割面(型割り面)11dにて下側ケース体11aと上側ケース体11b、11cとに分割されている。更に、上側ケース体11b、11cは、車両左右(幅)方向の略中央部にて左右2つのケース体に分割して成形されている。なお、車両左右方向は図1の紙面垂直方向である。
上記空気流入空間12は下側ケース体11aの内部に形成され、下側ケース体11aのうち、助手席側の側壁部には送風機ユニットからの送風空気を通過させる空気入口11eが開口している。ケース11内部おいて、空気流入空間12の上方には冷房用熱交換器をなす蒸発器13が小さな傾斜角度でもって略水平方向に傾斜配置されている。
従って、送風機ユニットの送風空気は空気入口11eから空気流入空間12に流入した後、この空間12から蒸発器13を下方から上方へと通過する。蒸発器13は周知のように車両空調用冷凍サイクルの膨張弁等の減圧装置により減圧された低圧冷媒が流入し、この低圧冷媒が送風空気から吸熱して蒸発することにより、送風空気を冷却するようになっている。下側ケース体11aの底面部の最低部位に蒸発器13で発生した凝縮水を排出する排水口11fが形成されている。
そして、蒸発器13の上方(空気流れ下流側)には膜状部材141、142を用いたエアミックス用スライドドア14が配置されている。更に、このエアミックス用スライドドア14の上方(空気流れ下流側)に温水式ヒータコア15が配置されている。このヒータコア15は周知のように車両エンジンの温水(冷却水)を熱源として空気を加熱する暖房用熱交換器である。
このヒータコア15も小さな傾斜角度で蒸発器13と同一方向に傾斜して略水平方向に配置されている。その際、ヒータコア15はケース11内の通路断面積より小さくして、ケース11内のうち車両前方側に偏って配置してある。これにより、ヒータコア15の車両後方側(乗員座席寄りの部位)に、ヒータコア15をバイパスして冷風が流れる冷風通路16を形成している。
エアミックス用スライドドア14は、蒸発器13とヒータコア15との間にて車両前後方向aにスライド移動(往復動)して、冷風通路16を通過する冷風とヒータコア15の通風路、すなわち、温風通路150を通過する温風との風量割合を調整するものである。この冷温風の風量割合を調整して車室内への吹出空気温度を調整することができる。従って、エアミックス用スライドドア14により車室内への吹出空気の温度調整手段が構成される。
ヒータコア15を通過した温風は温風ガイド壁17により車両後方側へガイドされて空気混合部18に向かう。この空気混合部18にて冷風通路16からの冷風とヒータコア15通過後の温風が混合して所望温度となる。
ケース11の上面部(空気下流端部)の車両後方側部位にフェイス開口部19が配置され、このフェイス開口部19よりも車両前方側部位にデフロスタ開口部20が配置されている。そして、フェイス開口部19よりも車両後方側の下方部位にフット開口部21が配置されている。
周知のごとく、フェイス開口部19は空気混合部18からの空調空気を乗員の上半身に向けて吹き出すためのものである。デフロスタ開口部20は空気混合部18からの空調空気を車両フロントガラス内面に向けて吹き出すためのものである。フット開口部21は空気混合部18からの空調空気を乗員の足元部に向けて吹き出すためのものである。
これらの複数の吹出開口部19、20、21は2個の吹出モードドア22、51によって開閉される。この2個の吹出モードドア22、51は、回転軸22a、51aを中心として回転可能なロータリドアで構成されている。
このロータリドアは、円弧状の外周面22b、51bと、この円弧状の外周面22b、51bの軸方向両端部と回転軸22a、51aを一体に結合する扇状の左右の両側板22c、51cとからなる門型形状のドア本体部を有している。このドア本体部は、樹脂製の剛体部材であり、このドア本体部の円周方向の両端部にシール用弾性部材22d、22e、51d、51eを設けた構成になっている。
図1において、第1吹出モードドア22はフット開口部21と連通路52を開閉するものであって、第1吹出モードドア22の実線位置はフット開口部21を閉塞し、連通路52を開口する状態を示す。また、第1吹出モードドア22の2点鎖線位置は中間開度位置であって、フット開口部21と連通路52の両方を同時に開口する状態を示す。
更に、第1吹出モードドア22が2点鎖線位置から反時計方向に所定角度だけ回転操作されると、第1吹出モードドア22により連通路52が閉塞され、フット開口部21が全開する状態となる。なお、連通路52は空気混合部18をフェイス開口部19またはデフロスタ開口部20に連通させるものである。
第2吹出モードドア51はフェイス開口部19とデフロスタ開口部20を開閉するものであって、第2吹出モードドア51の実線位置はフェイス開口部19を開口し、デフロスタ開口部20を閉塞する状態を示し、第2吹出モードドア51の2点鎖線位置はフェイス開口部19を閉塞し、デフロスタ開口部20を開口する状態を示している。
なお、第1、第2吹出モードドア22、51の回転軸22a、51aの軸方向一端部はケース11の外部へ突出し、この突出端部をリンク機構等の適宜の連結機構を介してドア駆動装置に連結している。これにより、ドア駆動装置の操作力が回転軸22a、51aに伝達され、第1、第2吹出モードドア22、51を回転駆動できる。
なお、第1、第2吹出モードドア22、51のドア駆動装置はサーボモータを用いたアクチュエータ機構、あるいは乗員により手動操作される手動操作機構のいずれで構成してもよい。
ところで、上記したエアミックス用スライドドア14はケース11内の曲折した経路を往復動するので、この曲折した経路に沿って変形し得るように可撓性を有する膜状部材(樹脂製フィルム材)141、142を用いて構成されている。この膜状部材141、142の具体的材質としては可撓性を有し、かつ、摩擦抵抗が小さい樹脂材料であるPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムが好適である。
なお、膜状部材141、142の板厚は例えば、100〜250μm程度の微小寸法である。このような範囲に膜状部材141、142の板厚を設定することにより、膜状部材141、142の送り出しに必要な剛性を確保しつつ、往復動経路の曲げ部ではその曲げ形状に沿って膜状部材141、142が容易に変形して、曲げ力による著しい操作力の増大を抑制する。
次に、エアミックス用スライドドア14について詳述する。図2はエアミックス用スライドドア14単体の具体的構成を例示するものであり、エアミックス用スライドドア14はドア移動方向aの中央部領域に空気が流通可能な枠体状の形状からなる支持部材143を配置している。
この支持部材143のドア移動方向aへの前後両側の端部にそれぞれ膜状部材141、142を結合した構成となっている。ここで、膜状部材141、142は開口部のない膜形状のみで構成されている。
支持部材143はポリプロピレン等の樹脂成形品からなる剛体であり、ドア幅方向bに延びる枠部143a、143bが所定間隔で平行に配置され、この枠部143a、143bの長手方向の両端部付近をドア移動方向aに延びる枠部143c、143dにより結合している。従って、これらの枠部143a〜143dにより長方形の枠体形状を構成している。なお、ドア幅方向bは前述のごとくドア移動方向aと直交する方向のことを言う。
また、2本の枠部143a、143bの長手方向の中間部位にはドア移動方向aに延びる2本の補強リブ143e、143fを配置している。これらの枠部143a〜143dおよび補強リブ143e、143fはすべて樹脂により一体成形されている。なお、支持部材143の全体形状はドア移動方向aに沿う円弧状に成形されている。
上記枠部143a〜143dの内側は空気が流通可能な開口部144であり、この開口部144は補強リブ143e、143fにより3つの部分に分割形成されている。
支持部材143は、膜状部材141、142に対して操作力(駆動力)を伝達する剛体部材としての役割を果たすものである。そのため、支持部材143の枠部143c、143dの下面部には、それぞれ、ドア移動方向aと平行に延びるギヤ(ラック)143g、143hが支持部材143と一体成形で設けられている。このギヤ143g、143hは従動側ギヤであり、枠部143c、143dの円弧形状に沿って円弧形状に延びるよう形成されている。
ドア幅方向bに延びる枠部143a、143bにおいて長手方向の両端部に円柱状のガイドピン143i、143jを形成している。このガイドピン143i、143jは、支持部材143からドア幅方向bの左右両側へ突出して図1、図5に示すケース側のガイド溝23、24内に摺動可能に嵌合する。このガイド溝23、24の詳細は後述する。
また、枠部143a、143bにはその長手方向に沿って複数(図2の例では6個)の係止ピン143kが所定間隔にて一体成形されている。この係止ピン143kは枠部143a、143bにおいて開口部144に面する部位に配置されている。一方、膜状部材141、142の一端部付近には係止穴部(図示せず)を形成し、この係止穴部を係止ピン143kの拡大頭部にて係止するようになっている。
これにより、膜状部材141、142の一端部を枠体形状の支持部材143に一体に結合できる。膜状部材141、142の他端部(先端部)141a、142aは支持部材143により拘束されない自由端を構成する。
次に、図3は図1のA−A断面図である。但し、図1のA−A断面位置には支持部材143のみが位置し、膜状部材141、142およびガイドピン143i、143jが位置していないが、図3では説明の便宜を図るため、A−A断面位置に膜状部材141およびガイドピン143i、143jが位置した状態を想定して図示している。
図3に示すように空調ユニット10の上ケース11b、11cにおいて、冷風通路16よりも下方の内壁面の左右両側に、ドア移動方向aと平行に延びるガイド溝23、24を設けている。このガイド溝23、24の車両前後方向(ドア移動方向a)の中央部は図1に示すように略水平方向に延びるように形成される。
図3は冷風通路16側のガイド溝23、24の構成を図示しているが、温風通路150側においてもガイド溝23、24が同様に構成される。なお、ガイド溝23、24は、上ケース11b、11c内部の車両左右方向の両側部に形成されるので、この左右両側のうちいずれか一方のガイド溝を符号23で表し、他方のガイド溝を符号24で表している。
ガイド溝23、24は、具体的には空気流れ方向cに対する風上側の別体ガイド部材25と風下側のガイド壁26との間の空間により形成される。ここで、風下側のガイド壁26は上ケース11b、11cに一体成形されるが、風上側の別体ガイド部材25は上ケース11b、11cから分離して独立に成形された樹脂部材であり、その詳細は後述する。
スライドドア14がケース11(上ケース11b、11c)内に組付られた状態においては、支持部材143が図3に示すように空気流れ方向cの風上側に位置し、そして、膜状部材141、142が風下側に位置する。膜状部材141、142は図2に示すようにドア移動方向aの一端部で支持部材143に対して係止されているのみである。
そのため、膜状部材141、142が矢印c方向の風圧を受けると、膜状部材141、142の面が風下側ガイド壁26の内側面にて構成されるドア摺動面(すなわち、シール面)28に圧着するようになっている。このドア摺動面28は、冷風通路16および温風通路150の開口端面のうち、ドア移動方向aに沿った周縁部に形成される。
図3において、弾性部材27は支持部材143の枠部143a、143bに固着され、その弾性力にて膜状部材141、142をドア摺動面28に押し付けて、膜状部材141、142によるシール作用を向上させる。また、格子部材29は上ケース11b、11cに一体に設けられ、膜状部材141、142が風圧により風下側へ撓むことを防止するものである。
ガイド溝23、24は、膜状部材141、142と支持部材143とを含むスライドドア14全体をドア移動方向aに摺動可能にガイドするものである。そして、ガイド溝23、24のうち、支持部材143のガイドピン143i、143jの移動領域、すなわち、図1の冷風通路16および温風通路150の下側領域(両通路の開口領域)では、ガイド溝23、24の溝空間幅W1をガイドピン143i、143jの径寸法D(図3)より大きくして、ガイド溝23、24によりガイドピン143i、143jを摺動可能に保持している。
これに対し、ガイド溝23、24のうち、ガイドピン移動領域よりも車両前方側の領域および車両後方側の領域では、膜状部材141、142のみが移動し、ガイドピン143i、143jが移動しないので、ガイド溝23、24の溝空間により膜状部材141、142のドア幅方向bの左右両側部分のみを摺動可能に保持している。
従って、ガイド溝23、24のうち、ガイドピン移動領域よりも車両前方側の領域および車両後方側の領域部おける溝幅寸法W2はガイドピン143i、143jの径寸法Dより大きくすることが必須でない。このため、図1に示すようにガイド溝23、24のうち、ガイドピン移動領域における溝幅寸法W1よりも車両前方側の領域および車両後方側の領域部における溝幅寸法W2を小さくしている。
ケース11(上ケース11b、11c)内部において、スライドドア14の直ぐ下方の部位で、ケース11内部の車両前後方向の中間部付近にドア駆動軸30がドア幅方向(車両左右方向)bに向くように配置されている。この駆動軸30の軸方向の両端部はケース11の側面壁部の軸受け穴42、43(後述の図7、8参照)により回転自在に支持されるようになっている。
この駆動軸30のうち、支持部材143の枠部143c、143dの下面部に設けられたギヤ143g、143hと対応する部位(軸方向の両側部位)にそれぞれ円形駆動ギヤ(ピニオン)31を樹脂により一体成形で設けて、この駆動ギヤ31をギヤ143g、143hとかみ合わせるようになっている。
これにより、駆動軸30の回転は、駆動ギヤ31とドア側ギヤ143g、143hとのかみ合いを経てスライドドア14のスライド移動(往復動運動)に変換される。
次に、本実施形態による空調ユニット10の組付方法に関わる部分を図4〜図8により具体的に説明する。図4は空調ユニット10の組付順序を示す全体分解図で、図5、図6は別体ガイド部材25単体の斜視図で、図5は別体ガイド部材25を図4の上側(図1の下側)から見た図であり、図6は別体ガイド部材25を図4の下側(図1の上側)から見た図である。
別体ガイド部材25は、その中央部に空気流通用の矩形状開口部251を有する概略矩形状の枠体形状に形成されている。この概略矩形状の枠体形状において、車両後方側の端部付近の左右両側部に位置決めピン252が形成されている。
また、図6に示すように概略矩形状の枠体形状において車両前後方向に延びる左右の両枠部に主ドア摺動面253a、253bが形成されている。この主ドア摺動面253a、253bは上記したガイドピン移動領域の範囲に対応して形成され、この主ドア摺動面253a、253bの前後には膜状部材141、142をガイドする補助ドア摺動面253c、253d、253e、253fが形成されている。
なお、主ドア摺動面253a、253bのうち、車両左右方向の外側部分は後述する上ケース11b、11c側のガイド部材支持壁33a、33bに当接して上ケース11b、11cに支持されるので、支持壁の役割も果たすことになる。
概略矩形状の枠体形状において、左右の主ドア摺動面253の外側部位(車両左右方向の外側部位)の前後2カ所、および車両前方側の端部付近の左右両側部にそれぞれ図示しないタッピングねじの通し穴254が形成されている。従って、この通し穴254は図5に示すように合計6カ所に形成されている。
次に、上左ケース11bおよび上右ケース11cを図7、図8について説明すると、図7は上左ケース11b単体を図4の上側(図1の下側)から見た図であり、図8は上右ケース11c単体を図4の上側(図1の下側)から見た図である。
上左ケース11bおよび上右ケース11cにおいて車両左右方向の端部付近を車両前後方向に延びる主ドア摺動面32a、32bが形成されている。この主ドア摺動面32a、32bは別体ガイド部材25の主ドア摺動面253a、253bに対向して形成され、ガイドピン143i、143jおよび膜状部材141、142をガイドする。
上左ケース11bおよび上右ケース11cにおいて、主ドア摺動面32a、32bよりも車両前後方向の外側部位に補助ドア摺動面32c〜32fが形成されている。この補助ドア摺動面32c〜32fは別体ガイド部材25の補助ドア摺動面253c〜253fに対向して形成され、膜状部材141、142のみをガイドする。
つまり、上左ケース11bでは、主ドア摺動面32aと補助ドア摺動面32c、32dとにより図3のドア摺動面28が構成され、上右ケース11cでは主ドア摺動面32bと補助ドア摺動面32e、32fとにより図3のドア摺動面28が構成される。
上左ケース11bおよび上右ケース11cにおいて、主ドア摺動面32a、32bよりも車両左右方向の外側部位にガイド部材支持壁33a、33bが形成されている。このガイド部材支持壁33a、33bは主ドア摺動面32a、32bに対して図7、8の一段と上側(図1の一段と下側)に形成されている。このガイド部材支持壁33a、33bは、別体ガイド部材25の主ドア摺動面253a、253bのうち、車両左右方向の外側部分に接触して主ドア摺動面253a、253bを支持する。
上左ケース11bおよび上右ケース11cにおいて、別体ガイド部材25の6カ所のタッピングねじ通し穴254に対応する部位にそれぞれ、タッピングねじをねじ込むねじ取付穴34a、34bが設けられている。ここで、上左ケース11bに3カ所のねじ取付穴34aを、また、上右ケース11cに3カ所のねじ取付穴34bをそれぞれ設けている。
上左ケース11bおよび上右ケース11cにおいて、別体ガイド部材25の位置決めピン252に対応する部位にそれぞれピン嵌合穴35a、35bを設けている。
また、上左ケース11bおよび上右ケース11cには下ケース11aの締結用タッピングねじ(図示せず)をねじ込むねじ取付穴36a、36bがそれぞれ3カ所ずつ設けられている。
また、上左ケース11bおよび上右ケース11cの車両前方側端部にそれぞれ1カ所ずつ爪嵌合穴部37a、37bが設けられている。この爪嵌合穴部37a、37bは下ケース11aの車両前方側端部に設けられた爪部38a、38b(図4)が嵌合するようになっている。
上左ケース11bにおいて車両前方側の左端部に長円状の冷媒配管取り出し部39が設けれている。この冷媒配管取り出し部39の開口部および車両ダッシュボード(図示せず)の貫通穴を通して蒸発器13の冷媒出入口配管(図示せず)を車室内からエンジンルーム側へ配管するようになっている。
図4に示すように下ケース11aにはタッピングねじの通し穴40が設けられている。この通し穴40は図4では2カ所のみ図示しているが、実際は上左ケース11bおよび上右ケース11cの合計6カ所のねじ取付穴36a、36bに対応して通し穴40は6カ所に設けられる。
駆動軸30の一端部、具体的には車両左側端部に補助駆動軸41の嵌合穴(図示せず)を設けて、この嵌合穴に図4に示す補助駆動軸41の端部を挿入して駆動軸30と補助駆動軸41とを一体に連結するようになっている。この補助駆動軸41も樹脂製であり、ギヤ41bを一体に成形し、このギヤ41bを図示しないドア駆動装置側のギヤとかみ合わせて、ドア駆動装置により駆動軸30と補助駆動軸41を一体に回転駆動するようになっている。
なお、このドア駆動装置はサーボモータを用いたアクチュエータ機構、あるいは乗員により手動操作される手動操作機構のいずれで構成してもよい。
補助駆動軸41の軸部41aを回転自在に支持する軸受け穴42(図7)が上左ケース11bの側面壁部、具体的には支持壁33aの近傍部位に設けられている。また、上右ケース11cの側面壁部には駆動軸30の他端部(車両右側端部)を回転自在に支持する軸受け穴43(図8)が設けられている。
また、別体ガイド部材25の枠体形状において車両前後方向に延びる左右の枠部には、図5に示すように補助駆動軸41を遊嵌合の状態で挿入可能な軸挿入穴44、および駆動軸30の右端部を遊嵌合の状態で挿入可能な軸挿入穴45がそれぞれ設けられている。
次に、本実施形態による空調ユニット10の組付方法を説明する。図4は空調ユニット10の組付順序を示す全体分解図で、図4の下側の部品から上側の部品を順次組み付けていく。
(1)最初に上左ケース11bと上右ケース11cとを一体に締結する。この際に、第1、第2吹出モードドア22、51を左右の上ケース11b、11b内部に組み込む。なお、ヒータコア15は、ユニット組付終了後に、上左ケース11bの側面壁部に開口している開口部46(図4、図7)から上ケース11b、11c内に挿入するため、上ケース11b、11cの締結前に組み付けることはしない。
ここで、左右の上ケース11b、11cは、タッピングねじ等のねじ手段、あるいは金属ばねクリック等の周知の締結手段を用いて一体に締結する。また、上ケース11b、11cの締結終了後に、上ケース11b、11cは図4に示すように下ケース11aとの結合端面47が上側に位置する状態に配置する。
(2)次に、エアミックス用スライドドア14を上ケース11b、11c内に組み込む。具体的には、スライドドア14の支持部材143のガイドピン143i、143jを上ケース11b、11cの主ドア摺動面32a、32b上に載せるとともに、スライドドア14の膜状部材141、142を上ケース11b、11cの補助ドア摺動面32c〜32f上に載せる。
ここで、エアミックス用スライドドア14の全長寸法Lは図2に示すようにドア移動方向aの全長寸法であり、上ケース11b、11c側のドア摺動壁全長寸法よりも小さくしてある。上ケース11b、11c側のドア摺動面全長寸法は、ドア移動方向aにおける主ドア摺動面32aと補助ドア摺動面32c、32dの合計長さ、または主ドア摺動面32bと補助ドア摺動面32e、32fの合計長さである。
この寸法関係をより具体的に説明すると、図1において、符号141a、142aは図2の符号141a、142aに対応するものであって、それぞれ膜状部材141、142の先端部の位置を示す。従って、図1において、エアミックス用スライドドア14の全長寸法Lは、この符号141a、142a間の円弧状の面に沿った長さとなる。
これに対し、上ケース11b、11c側のドア摺動面全長寸法は、図1の長さL1および長さL2分だけドア全長寸法Lより長くなっている。ここで、長さL1、L2は、実用上2mm以上に設定することが好ましい。
以上の寸法設定により、エアミックス用スライドドア14を上ケース11b、11cの内部に収納できる。
(3)次に、別体ガイド部材25をエアミックス用スライドドア14の上側に積層して上ケース11b、11c内に組み付ける。具体的には、別体ガイド部材25の車両後方側端部付近の左右両側部に形成された2個の位置決めピン252を上ケース11b、11cの2個のピン嵌合穴35a、35bに嵌合する。
これにより、上ケース11b、11cに対する別体ガイド部材25の位置決め行うことができる。そのため、別体ガイド部材25の主ドア摺動面253a、253bのうち、車両左右方向の外側部分が上ケース11b、11cのガイド部材支持壁33a、33bに当接して上ケース11b、11cにより支持される。
これと同時に、別体ガイド部材25の計6個のねじ通し穴254が上ケース11b、11cの6個のねじ取付穴34a、34b上に位置する。従って、図示しないタッピングねじをねじ通し穴254を通してねじ取付穴34a、34bにねじ込むことにより、別体ガイド部材25を上ケース11b、11cに締め付け固定できる。
なお、本工程(3)の実施により、別体ガイド部材25の右側軸挿入穴45(図5)が右側上ケース11cの軸受け穴43(図8)に、また、左側軸挿入穴44(図5)が上左ケース11bの軸受け穴42(図7)にそれぞれ対向するように配置される。
(4)次に、駆動軸30を上ケース11b、11c内に組み付ける。具体的には、駆動軸30の左右両側の駆動ギヤ(ピニオン)31を別体ガイド部材25の開口部251を通してドア側のギヤ(ラック)143g、143hにかみ合わせながら、駆動軸30の一端部(右端部)を別体ガイド部材25の右側軸挿入穴45(図5)内を通して右側上ケース11cの軸受け穴43(図8)内に挿入する。これにより、駆動軸30の一端部(右端部)をこの軸受け穴43により回転自在に支持できる。
このとき、駆動軸30の他端部(左端部)に設けた嵌合穴(図示せず)を別体ガイド部材25の左側軸挿入穴44(図5)および上左ケース11bの軸受け穴42(図7)に対向するように駆動軸30の他端部の位置決めをしておく。
この駆動軸30の組付工程において、駆動ギヤ31とドア側のギヤ143g、143hとのかみ合い部は、別体ガイド部材25の開口部251を通して直接目視チェックできるので、駆動ギヤ31とドア側のギヤ143g、143hとを確実にかみ合わせることができる。
ところで、スライドドア組付工程(2)において前述した、エアミックス用スライドドア14の上ケース11b、11cに対する組付位置の調整は、駆動軸30の組付終了後に行う。すなわち、駆動軸30の組付終了後に駆動軸30を回転操作するか、あるいはスライドドア14の支持部材143を手で直接移動して、スライドドア14の組付位置を上ケース11b、11cの内部に収納するように調整する。
(5)次に、蒸発器13を別体ガイド部材25上に積層する。具体的には、蒸発器13の熱交換コア部13aの前後に位置するタンク部13b、13cを別体ガイド部材25の開口部251の前後の支持面255、256(図5、6)上に積層する。ここで、別体ガイド部材25の開口部251の開口面積を蒸発器13の熱交換コア部13aの面積と同等以上に設計することにより、別体ガイド部材25の配置に伴う通風圧損の上昇を防止できる。
(6)次に、上ケース11b、11cに対する下ケース11aの組み付けを行う。具体的には、下ケース11aの車両前方側端部に設けられた爪部38a、38b(図4)を上左ケース11bおよび上右ケース11cの車両前方側端部にそれぞれ1カ所ずつ設けられた爪嵌合穴部37a、37bに挿入し、引掛けるとともに、上ケース11b、11cの結合端面47(図4、図7、図8)と下ケース11aの結合端面48(図4)とを凹凸嵌合する。
すなわち、両結合端面47、48のいずれか一方に凹状溝部を、他方側に凸状堤部を形成し、この凸状堤部を凹状溝部に挿入して、両結合端面47、48の位置決めを行う。これにより、上ケース11b、11cの結合端面47の外方側に形成されたねじ取付穴36a、36b上に、下ケース11aの結合端面48の外方側に形成されたねじ通し穴40を位置させることができる。
従って、タッピングねじ(図示せず)をねじ通し穴40を通してねじ取付穴36a、36bにねじ込むことにより、下ケース11aを上ケース11b、11cに対して一体に締結できる。これと同時に、蒸発器13を下ケース11aと別体ガイド部材25との間で挟み込んで固定できる。
(7)最後に、補助駆動軸41、ヒータコア15等の組み付けを行う。前述の駆動軸組付工程(4)において、予め、駆動軸30の他端部(左端部)に設けた嵌合穴(図示せず)が別体ガイド部材25の左側軸挿入穴44(図5)および上左ケース11bの軸受け穴42(図7)に対向するように駆動軸30の他端部が位置決めされているので、補助駆動軸41の先端部を上左ケース11bの軸受け穴42および別体ガイド部材25の左側軸挿入穴44を通して駆動軸30の嵌合穴内に挿入して、駆動軸30と補助駆動軸41とを一体に連結することができる。
ここで、補助駆動軸41の先端部と駆動軸30の嵌合穴との嵌合形状を非円形状にすることにより、両軸30、41間を回り止めして一体に連結できる。そして、補助駆動軸41の軸部41aは上左ケース11bの軸受け穴42にて回転自在に支持できる。
また、ヒータコア15は上左ケース11bの側面壁部に開口しているヒータコア挿入用開口部46(図4、図7)から上ケース11b、11c内に挿入して、上ケース11b、11c内への組み付けを行えばよい。
ところで、本実施形態によると、上ケース11b、11cと別体ガイド部材25との組み合わせにてガイド溝23、24を構成しているので、上ケース11b、11cに対してエアミックス用スライドドア14および別体ガイド部材25を順次に積層するという簡単な作業でエアミックス用スライドドア14の組付を行うことができる。
よって、膜状部材141、142の幅方向bの両端部を数mm程度の微小な溝幅寸法からなるガイド溝内に挿入する作業が不要となり、スライドドア14の組付作業性を著しく向上できる。
また、前述のように、エアミックス用スライドドア14を上ケース11b、11cの内部に収納して、膜状部材141、142が上ケース11b、11cの結合端面47の外部へはみ出ないようにしているので、上ケース11b、11cと下ケース11aとの組み付け時に膜状部材141、142を挟み込むという不具合を確実に防止できる。
また、膜状部材141、142が柔軟な樹脂材で構成されていても、膜状部材141、142を上ケース11b、11c上に載せるだけでスライドドア14の組付を行うことができるので、膜状部材141、142を傷つける可能性を低減できる。
(他の実施形態)
なお、上記の一実施形態では、下ケース11aを上ケース11b、11cに対して一体に締結した後に、補助駆動軸41を駆動軸30に一体に連結しているが、駆動軸30の組付後に、続けて、補助駆動軸41を駆動軸30に一体に連結するようにしてもよい。これによると、蒸発器組付工程の前に、補助駆動軸41を回転操作して、スライドドア14の組付位置を上ケース11b、11cの内部に収納されるように調整できる。
また、上記の一実施形態では、剛体をなす支持部材143と、この支持部材143に結合される膜状部材141、142とを組み合わせて、スライドドア14を構成しているが、膜状部材141、142を廃止して、スライドドア14を特開平10−205872号公報のように剛体部材のみで構成してもよい。
また、逆に、支持部材143を廃止して、スライドドア14を特開2002−079819号公報のように膜状部材のみで構成してもよい。
また、上記の各実施形態は車両用空調装置における空気通路の開閉について説明したが、本発明は、車両用空調装置における空気通路の開閉に限らず、種々な用途の空気通路の開閉に対して広く適用できるものである。
本発明の一実施形態を示す空調ユニット部の断面図である。 本発明の一実施形態のエアミックス用スライドドア単体の斜視図である。 図1のA−A断面図である。 本発明の一実施形態による組付順序を示す分解斜視図である。 図4に示す別体ガイド部材単体の斜視図で、図4の上側から見た図である。 図4に示す別体ガイド部材単体の斜視図で、図4の下側から見た図である。 図4に示す上左側ケース単体の斜視図である。 図4に示す上右側ケース単体の斜視図である。
符号の説明
11…ケース、11a…下ケース(第2ケース)、
11b、11c…上ケース(第1ケース)、14…エアミックス用スライドドア、
16…冷風通路(空気通路)、23、24…ガイド溝、25…別体ガイド部材、
28…ドア摺動面、30…駆動軸(駆動手段)、31…駆動側ギヤ、
32a、32b…主ドア摺動面、32c〜32f…補助ドア摺動面、
141、142…膜状部材、143…支持部材、150…温風通路(空気通路)。

Claims (9)

  1. 第1ケース(11b、11c)と、
    前記第1ケース(11b、11c)と一体に締結される第2ケース(11a)と、
    前記第1、第2ケース(11a、11b、11c)内にスライド移動可能に配置され、前記第1、第2ケース(11a、11b、11c)内の空気通路(16、150)を開閉するスライドドア(14)と、
    前記スライドドア(14)を移動させるための駆動手段(30、31、41、42)と、
    前記スライドドア(14)の幅方向(b)の両端部を摺動自在にガイドするガイド溝(23、24)とを備え、
    前記ガイド溝(23、24)は、前記第1ケース(11b、11c)に形成され、前記スライドドア(14)の表裏両面のうち一方の面をガイドするドア摺動面(28、32a〜32f)と、前記第1ケース(11b、11c)と別体にて形成され、前記スライドドア(14)の他方の面をガイドする別体ガイド部材(25)とにより構成され、
    前記第1ケース(11b、11c)の前記ドア摺動面(28、32a〜32f)のドア移動方向(a)の全長寸法に比較して、前記スライドドア(14)のドア移動方向(a)の全長寸法(L)を小さくし、
    前記第1ケース(11b、11c)の前記ドア摺動面(28、32a〜32f)上に前記スライドドア(14)を積層し、前記スライドドア(14)上に前記別体ガイド部材(25)を積層し、前記別体ガイド部材(25)上に前記第2ケース(11a)を積層する積層構造にて前記スライドドア(14)の組付を行うようになっていることを特徴とする空気通路開閉装置。
  2. 前記別体ガイド部材(25)は前記第1ケース(11b、11c)に固定されることを特徴とする請求項1に記載の空気通路開閉装置。
  3. 前記別体ガイド部材(25)は、空気が流通する開口部(251)を有する枠体状の形状からなり、
    前記枠体状の形状の幅方向(b)の両枠部に前記スライドドア(14)の他方の面側をガイドするドア摺動面(253a〜253f)が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の空気通路開閉装置。
  4. 前記スライドドア(14)は、空気が流通する開口部(144)を有する枠体状の形状からなる支持部材(143)と、前記支持部材(143)に一体に結合された可撓性を有する膜状部材(141、142)とから構成され、
    前記支持部材(143)の幅方向(b)の両端部に外方へ突出するガイドピン(143i、143j)が設けられ、
    前記ガイドピン(143i、143j)および前記膜状部材(141、142)の幅方向の両端部が前記ガイド溝(23、24)により摺動自在にガイドされることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の空気通路開閉装置。
  5. 前記支持部材(143)のドア移動方向(a)の前後両側の端部にそれぞれ前記膜状部材(141、142)が一体に結合されていることを特徴とする請求項4に記載の空気通路開閉装置。
  6. 前記駆動手段は、前記支持部材(143)の幅方向(b)の両端部に前記スライドドア(14)の移動方向(a)に沿って形成された従動側ギヤ(143g、143h)と、前記従動側ギヤ(143g、143h)と噛み合う駆動側ギヤ(31)と、前記駆動側ギヤ(31)と一体に回転する駆動軸(30)とを備えていることを特徴とする請求項4または5に記載の空気通路開閉装置。
  7. 前記駆動軸(30)は、前記別体ガイド部材(25)に設けられた軸挿入穴(44、45)を通して前記第1ケース(11b、11c)に回転可能に支持されることを特徴とする請求項6に記載の空気通路開閉装置。
  8. 前記スライドドア(14)は、膜状部材(141、142)を有する構成となっていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の空気通路開閉装置。
  9. 請求項1ないし8のいずれか1つに記載の空気通路開閉装置を備える車両用空調装置であって、
    前記第1、第2ケース(11a、11b、11c)内に配置され、車室内へ吹き出される空気を加熱する暖房用ヒータコア(15)と、
    前記第1、第2ケース(11a、11b、11c)内に形成され、前記暖房用ヒータコア(15)をバイパスして空気が流れる冷風通路(16)と、
    前記第1、第2ケース(11a、11b、11c)内に形成され、前記暖房用ヒータコア(15)にて加熱される空気が流れる温風通路(150)と、
    前記第1、第2ケース(11a、11b、11c)内に配置され、前記冷風通路(16)を通過する空気風量と前記温風通路(150)を通過する空気風量との割合を調整するエアミックスドア(14)とを備え、
    前記エアミックスドア(14)を前記スライドドアにより構成したことを特徴とする車両用空調装置。
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