JP5218914B2

JP5218914B2 - 車両用空調装置のリンク機構

Info

Publication number: JP5218914B2
Application number: JP2009041767A
Authority: JP
Inventors: 久善吉崎; 秀樹長野
Original assignee: Valeo Japan Co Ltd
Current assignee: Valeo Japan Co Ltd
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2029-02-25
Also published as: JP2010195173A

Description

この発明は、例えば自動車等の車両に用いられる空調装置に関し、特にこの空調装置のＨＶＡＣユニットに組み付けられるリンク機構の構造に関する。

この種のＨＶＡＣ（Heating, Ventilation, and Air-Conditioning）ユニットを用いた車両用空調装置において、操作パネル及びＨＶＡＣユニットをマニュアルエアコン設定とオートエアコン設定とのいずれにも共用可能とすることを目的とした発明は、例えば特許文献１等に示されるように様々なものが既に開発されている。

そして、制御機構からの動力がオートエアコン設定ではアクチュエータを介して入力され、マニュアルエアコン仕様ではケーブルやギア等を介して入力されると共に、各種ドアやウォータバルブ等の連動機器に動力を出力するためのリンク機構として、当該リンク機構に係わる一部の形状の相違があっても異なる仕様に対し容易に対応可能とした空調装置のリンクプレート構造の発明が例えば特許文献２に示されるように既に公知となっている。

この特許文献２に示される空調装置のリンクプレート構造は、かかる特許文献２の図２（ａ）に示されるリンク機構を標準の機構として設定しつつ、例えばウォータバルブ等の連動機器が追加される仕様である場合には、特許文献２の図２（ｂ）に示されるように、リンクプレート（エアミックスドアレバー）にピンが形成された連結部材を組み付け、この連結部材のピンで、一方端部が連動機器と連結された駆動ケーブルの他端部を留めるようにしたものである。

オートエアコン設定のＨＶＡＣユニットでは、マニュアルエアコン設定にはない後席用のエアコン仕様を有する場合があり、この場合にはオートエアコン時では後席用の空気吹出口のドア開閉を前席用の空気吹出口のドア開閉と連動させることが望まれるところ、この特許文献２に示される空調装置のリンクプレート構造によっても、リンクプレートに連動部材を組み付け、この連動部材にピンを介して駆動レバーを連結させ、さらに駆動ケーブルを後席用の空気吹出口のドアのレバーに連結することで、新たなリンク機構を追加することなく後席用の空気吹出口のドアと前席用の空気吹出口のドアとの連動の要望に応えることができ、これに伴いリンク機構をマニュアルエアコン設定とオートエアコン設定とのいずれにも共用可能とすることが可能ではある。

特開２００３−１５４８４０号公報特開２００２−２７４１５８号公報

しかしながら、上記した特許文献２に示される空調装置のリンクプレート構造では、異なる仕様に対応させるためには連結部材の着脱を行うことから、リンクプレートが連結部材を組み付けるための構造を常設的に有している必要があるので、連結部材の組み付けを不要とする仕様では、この連結部材を組み付けるための構造が遊んでしまい、リンク機構に構造上の無駄を生じさせることとなる。

また、上記した特許文献２に示される空調装置のリンクプレート構造では、所定の連動機器が追加される仕様では連結部材を必要とするのでリンク機構全体として見ると部品点数が増加するという不都合も生じ、連結部材の着脱という工程が増加する。

そこで、本発明は、オートエアコン設定又はマニュアルエアコン設定専用の部品点数の追加を必要とせず、追加部品の着脱による工数を増加させることがなく、且つ構造の簡素化を図って所定の仕様において無駄な構造を生じさせることもなく、オートエアコン設定とマニュアルエアコン設定との双方に共用可能な車両用空調装置のリンク機構を提供することを目的とする。

この発明に係る車両用空調装置のリンク機構は、車両の車内又は車外から導入された空気を空調する空調手段及びこの空調された空気を前記車内に適宜供給する空気供給手段を備えたＨＶＡＣユニットと、オートエアコンの処理が可能な制御部又はマニュアルエアコンの処理が可能な操作部の少なくともいずれか一方とを有する車両用空調装置において、前記制御部からの電気信号を受けて可動するアクチュエータが連結可能なオートエアコン用連結部と、前記操作部から引き出された動力伝達部材が連結可能なマニュアルエアコン用連結部とを有し、前記オートエアコン用連結部及び前記マニュアルエアコン用連結部のうちいずれかの連結部により連結された前記アクチュエータ又は前記動力伝達部材を介した入力に基づき吹出モード用のドア等の連動機器を制御するリンク機構を前記ＨＶＡＣユニットに取り付け、前記リンク機構の前記オートエアコン用連結部及び前記マニュアルエアコン用連結部のうち前記連動機器を制御するための入力に用いない連結部について、前記連動機器以外の機器を作動させる動力を出力するために用いることを特徴としている（請求項１）。

ここで、空調手段は、例えば、冷却用熱交換器、加熱用熱交換器（メインヒータ、サブヒータの双方を含む）、エアミックスドア等が該当する。空気供給手段は、例えばデフ吹出用開口部、センターベント吹出用開口部、サイドベント吹出用開口部、フット吹出用開口部及び、前席用フット吹出口及びサイドベントドア、センターベント・デフ開閉ドア、センターベント・デフ切分けドア、フットドア等の吹出モード用のドアが該当する。マニュアルエアコン用連結部及びオートエアコン用連結部は、リンク機構を構成するメインリンク部材に対し回転自在に連結される動力入力レバーに設けても、当該メインリンク部材に設けても良い。動力伝達部材は、例えばロッドやワイヤー等である。

より具体的には、この発明に係る車両用空調装置のリンク機構は、前記車両用空調装置についてオートエアコンの設定がなされている場合には、前記ＨＶＡＣユニットの空気供給手段以外に後席用空気吹出口とこの後席用空気吹出口を開閉するための後席用吹出ドアを有するものとし（請求項２）、前記車両用空調装置についてマニュアルエアコンの設定がなされている場合には、前記ＨＶＡＣユニットの空調手段を構成する、車両の車内又は車外から導入された空気を加熱するための加熱用熱交換器に対し温水を供給する回路に弁装置を設けたものとし、前記マニュアルエアコン用連結部について前記操作部から引き出された動力伝達部材と連結することで前記リンク機構に対する制御が行われると共に、前記オートエアコン用連結部について前記弁装置を開閉する動力を出力するために用いる（請求項３）。

これにより、リンク機構は、オートエアコンの処理をする制御部からの電気信号を受けて可動するアクチュエータが連結可能なオートエアコン用連結部と、マニュアルエアコンの処理をする操作部から引き出された動力伝達部材が連結可能なマニュアルエアコン用連結部とを有するので、オートエアコンとマニュアルエアコンとの両方でリンク機構を用いることができると共に、オートエアコン用連結部及びマニュアルエアコン用連結部のうち連動機器を制御するための入力に用いない連結部については、かかる連動機器以外の機器、例えば後席用空気吹出口を開閉する後席用開閉ドアや加熱用熱交換器に温水を供給する温水循環サイクルを開閉させる弁装置を作動させる動力を出力するために用いるので、かかる連結部が遊んだ状態とならず、オートエアコン設定時又はマニュアルエアコン設定時のいずれの場合でもリンク機構に構造上の無駄が生ずることがない。

以上のように、これらの発明によれば、リンク機構について、オートエアコンの処理をする制御部からの電気信号を受けて可動するアクチュエータが連結可能なオートエアコン用連結部と、マニュアルエアコンの処理をする操作部から引き出された動力伝達部材が連結可能なマニュアルエアコン用連結部との双方を有した構成とすることで、リンク機構全体について追加部品を必要とせずにオートエアコンとマニュアルエアコンとの両方で用いることを可能としたので、オートエアコンとマニュアルエアコン専用の部品点数の増加を抑制し、これに伴って追加部品の異なる仕様毎の着脱による工数の増加も防止し、リンク機構の製造コストの増大や追加部品の誤取付けをなくすことができる。

しかも、このようなマニュアルエアコン用連結部及びオートエアコン用連結部を有するリンク機構としたにもかかわらず、連動機器を制御するための入力に用いない連結部については、かかる連動機器以外の機器、例えば後席用空気吹出口を開閉する後席用開閉ドアや加熱用熱交換器に温水を供給する温水循環サイクルを開閉させる弁装置を作動させる動力を出力するために用いられるので、かかる連結部が遊んだ状態とならず、オートエアコン設定時及びマニュアルエアコン設定時の双方においてリンク機構に対して構造上の無駄が生ずることを防止することができる。

図１は、この発明に係るリンク機構と各種ドアとの連結状態を示した概略図である。図２は、同上のリンク機構の主要部を示した拡大図である。図３は、各種ドアの種類と各モードにおける態様を示した説明図である。図４は、車両用空調装置としてオートエアコンを設定した場合でＤＥＦモードにおけるリンク機構の配置構成を示した説明図である。図５は、車両用空調装置としてマニュアルエアコンを設定した場合でＤＥＦモードにおけるリンク機構の配置構成を示した説明図である。

以下、この発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１、図４及び図５において、この発明に係る車両用空調装置の主な構成体となるＨＶＡＣユニット１が示されている。尚、図１ではＨＶＡＣユニット１はオートエアコン設定に対応したものとして図示されている。

このＨＶＡＣユニットは、内外気導入口、この内外気導入口を切り換えるためのインテークドア、及び送風機からなる空気導入手段を備えた図示しないインテークユニットの空気の下流側と開口部２を介して接続されており、図４及び図５に示されるように、エバポレータ等の冷却用熱交換器３、ヒータコア等の加熱用熱交換器４、これらの冷却用熱交換器３及び加熱用熱交換器４の間に配置されて加熱用熱交換器４を通過する空気量と加熱用熱交換器４をバイパスする空気量との割合を調整するエアミックスドア５から少なくとも構成された空調手段を空調ケース６内に収納している。これにより、エアミックスドア５の開度が０度よりも大きく１００度よりも小さなミックスモードでは冷却用熱交換器３で冷却された空気が加熱用熱交換器４で加熱された温風と加熱用熱交換器４で加熱されない冷風とに振り分けられた後、この温風と冷風とが加熱用熱交換器４よりも空気流路の下流側のエアミックスチャンバ（図示せず。）で混合される。

そして、ＨＶＡＣユニットは、この実施例では、特に図１で示されるように、エアミックスチャンバよりも空気流路の下流側にて空調ケース３に開口したデフ吹出用開口部８、センターベント吹出用開口部９、サイドベント吹出用開口部１０、１０、前席用フット吹出用開口部１１と、空調ケース３内に収納されてセンターベント吹出用開口部９とデフ吹出用開口部８との双方について開閉を行うセンターベント・デフ開閉兼用ドア１２、サイドベント吹出用開口部１０の開閉を行うサイドベントドア１３、１３及びセンターベント吹出用開口部９から送出される空気とデフ吹出用開口部８から送出される空気との切り分けを行うセンターベント・デフ切り分けドア１４、前席用フット吹出用開口部１１近傍に配置されてフット用空気流路を開閉するフットドア１５とからなる空気供給手段を有している。

これらのセンターベント・デフ開閉兼用ドア１２、サイドベントドア１３、１３、センターベント・デフ切り分けドア１４及びフットドア１５は、図１、図２、図４及び図５に示されるリンク機構１７により稼働される。

リンク機構１７は、この実施例では、主な構成部品としてメインリンク部材２０を備えており、このメインリンク部材２０は、２つのサイドベントドア１３、１３を連結してこれらのサイドベントドア１３、１３の回転中心となる回転軸棒１８に対し、この回転軸棒１８の端部が挿入される筒状の回転軸棒１９を有している。また、リンク機構１７は、この実施例では、空調ケース３に回転可能に連結されると共にメインリンク部材２０に形成された溝部２１ａに対しピン２２がこの溝部２１ａの側縁に沿って摺動可能に装着されたレバー２３と、センターベント・デフ切り分けドア１４の回転中心となる回転軸棒２４の端部に装着されると共に前記レバー２３にロッド２５を介して連結されたレバー２６とを有している。更に、リンク機構１７は、この実施例では、空調ケース３に回転可能に連結されると共にメインリンク部材２０に形成された溝部２１ｂに対しピン２７がこの溝部２１ａの側縁に沿って摺動可能に装着されたレバー２８と、センターベント・デフ開閉兼用ドア１２の回転中心となる回転軸棒２９の端部に装着されると共に前記レバー２８にロッド３０を介して連結されたレバー３１とを有している。更にまた、リンク機構１７は、この実施例では、サイドベントドア１３、１３の回転軸棒１９とフットドア１５とを連結する連結部材３２を有している。

そして、このリンク機構１７では、後述する動力入力レバー３５の歯３６とメインリンク部材２０の回転軸棒１９の外面に形成された歯車３７とが噛み合った状態にあり、外部からの動力が動力入力レバー３５を介してメインリンク部材２０に伝達されて、メインリンク部材２０が所定方向に回転することで、回転軸棒１８がこのメインリンク部材２０の回転を直接に受けて回転すると共に、メインリンク部材２０の溝部２１ａ、２０ｂに沿ってピン２２、２７が溝部２１ａ、２１ｂの側縁に押圧されて摺動することでレバー２３、２８が回転し、レバー２３、２８の回転がロッド２５、２９を介してレバー２６、３１に伝達されてレバー２６、３１が回転するので、センターベント・デフ開閉兼用ドア１２、サイドベントドア１３、１３、及びセンターベント・デフ切り分けドア１４が回転し、更にサイドベントドア１３の回転軸棒１８の回転が連結部材３２を介して前席用のフットドア１５に伝達されて前席用のフットドア１５が回転する。

これに伴い、図３に示されるように、サイドベントドア１３、１３は、ＶＥＮＴモードでは開き、ＦＯＯＴモード及びＤＥＦモードでは閉じる（但し、微妙に開いている。）との動作を得ることができ、センターベント・デフ開閉兼用ドア１２は、ＶＥＮＴモード及びＤＥＦモードでは開き、ＦＯＯＴモードでは閉じる（但し、微妙に開いている。）との動作を得ることができ、センターベント・デフ切り分けドア１４は、ＶＥＮＴモードではベント吹出用開口部９の方を開き、ＤＥＦモードではデフ吹出用開口部８の方を開くとの動作を得ることができ、そして、前席用のフットドア１５は、ＶＥＮＴモード及びＤＥＦモードでは閉じ、ＦＯＯＴモードでは開くとの動作を得ることができる。尚、図１、図４及び図５では、ＤＥＦモード時における各ドア１２、１４、１５の位置及びリンク機構１７の状態が示されている。

動力入力レバー３５は、図２（ｂ）に示されように、この実施例では、空調ケース３に回転可能に連結される回転部３９と、この回転部３９の外縁の一部に複数設けられた歯３６と、回転部３９の歯３６を有しない部位から外側に向けて延出した２つの延出部４１、４２とから成り、延出部４１、４２は下記する動力伝達部材５３、５６、６５、６６が連結可能な連結部４３、４４を有している。この実施例では、連結部４３、４４と連結する対象との関係から、延出部４１は車両進行方向の後方に向けて延び、延出部４２は車両進行方向の前方に向けて延びているが、連結部４３、４４の延びる方向並びに連結部４３、４４とで異なる方向に延びる構成に限定されず、ＨＶＡＣユニット１の構成や配置等に応じて、連結部４３、４４はいずれの方向に延びるものとしても且つ同じ方向に延びるものとしても良い。

しかるに、車両用空調装置をオートエアコンに設定した場合には、図１及び図４に示されるように、制御部４６からの入力信号を受けて作動するアクチュエータ４７を取り付けると共に、図４に示されるように、後席の足元に延びる後席用フット吹出用開口部４９を備えた後席用フット吹出用ダクト５０をＨＶＡＣユニット１に装着し、この後席用フット吹出用開口部４９の近傍に後席用フットドア５１を配置する。

そして、レバー５２をアクチュエータ４７に対し回転自在に装着し、このレバー５２と動力入力レバー３５の延出部４２の連結部４４とをロッド又はワイヤー等の動力伝達部材５３を介して連結させて、アクチュエータ４７から動力入力レバー３５、ひいてはメインリンク部材２０に動力を供給可能とすると共に、後席用フットドア５１の回転軸棒５４の端部にレバー５５を装着し、このレバー５５と動力入力レバー３５の延出部４１の連結部４３とをロッド又はワイヤー等の動力伝達部材５６を介して連結させて、動力入力レバー３５の回転を後席用フットドア５１に伝達させて後席用フットドア５１を回転させ、後席用フット吹出用開口部４９を開閉する。

これに対し、車両用空調装置をオートエアコンに設定した場合には、図５に示されるように、加熱用熱交換器４は熱源５８と配管５９を介して接続されて温水供給サイクル６０が構成されていると共に、この配管５９上に温水の流動をＯＮ／ＯＦＦする弁装置（ウォータバルブ）６１が設けられたものとする。

そして、例えば車両のフロントパネル等に組み込まれる等した操作部６３の操作スイッチ６４と動力入力レバー３５の延出部４１の連結部４３とをロッド又はワイヤー等の動力伝達部材６５を介して連結させて、操作スイッチ６４の操作により動力伝達部材６５が押し出され又は引っ張られて動力入力レバー３５、ひいてはメインリンク部材２０に動力を供給可能とすると共に、弁装置６１と動力入力レバー３５の延出部４２の連結部４４とをロッド又はワイヤー等の動力伝達部材６６を介して連結させて、動力伝達部材６６が押し出され又は引っ張られて弁装置６１が回転して弁を開閉する。

以上により、動力入力レバー３５は、車両用空調装置をオートエアコンに設定した場合とマニュアルエアコンに設定した場合との双方でメインリンク部材２０に装着された状態にあり、仕様に応じて動力入力レバー３５の着脱が不要であると共に、オートエアコン設定時には動力入力レバー３５に動力を入力しない延出部４１の連結部４３は後席用フットドア５１の開閉のための動力の出力用に使用し、マニュアルエアコン設定時には動力入力レバー３５に動力を入力しない延出部４２の連結部４４は弁装置６１の開閉のための動力の出力用に使用するので、動力入力レバー３５の連結部４３、４４が遊んでしまうことがなく、動力入力レバー３５をオートエアコンとマニュアルエアコンとの共用とする場合でも構造上の無駄が防止される。

最後に、リンク機構１７は、これまでの説明では、外部からの動力が動力入力レバー３５の連結部４３、４４に伝達され、この動力入力レバー３５からメインリンク部材２０に伝達される構成となっているが必ずしもこれに限定されないもので、図示しないが、メインリンク部材２０に上記した連結部４３、４４を設けると共に、オートエアコン時には動力入力レバー３５に動力を入力しない延出部４１の連結部４３は後席用フットドア５１の開閉のための動力の出力用に使用し、マニュアルエアコン時には動力入力レバー３５に動力を入力しない延出部４２の連結部４４は弁装置６１の開閉のための動力の出力用に使用するようにしても良い。これにより、動力入力レバー３５が不要となるのでリンク機構１７をオートエアコンとマニュアルエアコンとの共用とする場合でも構造上の無駄が防止されるとの効果の他に部品点数の削減を図ることもできる。

１ＨＶＡＣユニット
３冷却用熱交換器
４加熱用熱交換器
５エアミックスドア
８デフ吹出用開口部
９センターベント吹出用開口部
１０サイドベント吹出用開口部
１１前席用フット吹出用開口部
１２センターベント・デフ開閉兼用ドア
１３サイドベントドア
１４センターベント・デフ切分けドア
１５フットドア
１７リンク機構
２０メインリンク部材
２３レバー
２５ロッド
２６レバー
２８レバー
３０ロッド
３１レバー
３２連結部材
３５動力入力レバー
４１延出部
４２延出部
４３連結部
４４連結部
４６制御部
４７アクチュエータ
４９後席用フット吹出用開口部
５０後席用フット吹出用ダクト
５１後席用フットドア
５２レバー
５３動力伝達部材
５５レバー
５６動力伝達部材
５８熱源
５９配管
６０温水供給サイクル
６１弁装置
６３操作部
６４操作スイッチ
６５動力伝達部材
６６動力伝達部材

Claims

車両の車内又は車外から導入された空気を空調する空調手段及びこの空調された空気を前記車内に適宜供給する空気供給手段を備えたＨＶＡＣユニットと、オートエアコンの処理が可能な制御部又はマニュアルエアコンの処理が可能な操作部の少なくともいずれか一方とを有する車両用空調装置において、
前記制御部からの電気信号を受けて可動するアクチュエータが連結可能なオートエアコン用連結部と、前記操作部から引き出された動力伝達部材が連結可能なマニュアルエアコン用連結部とを有し、前記オートエアコン用連結部及び前記マニュアルエアコン用連結部のうちいずれかの連結部により連結された前記アクチュエータ又は前記動力伝達部材を介した入力に基づき吹出モード用のドア等の連動機器を制御するリンク機構を前記ＨＶＡＣユニットに取り付け、
前記リンク機構の前記オートエアコン用連結部及び前記マニュアルエアコン用連結部のうち前記連動機器を制御するための入力に用いない連結部について、前記連動機器以外の機器を作動させる動力を出力するために用いることを特徴とする車両用空調装置のリンク機構。
前記車両用空調装置についてオートエアコンの設定がなされている場合には、前記ＨＶＡＣユニットの空気供給手段以外に後席用空気吹出口とこの後席用空気吹出口を開閉するための後席用吹出ドアを有するものとし、
前記オートエアコン用連結部について前記アクチュエータと連結することで前記リンク機構に対する制御が行われると共に、前記マニュアルエアコン用連結部について前記後席用開閉ドアを開閉する動力を出力するために用いることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置のリンク機構。
前記車両用空調装置についてマニュアルエアコンの設定がなされている場合には、前記ＨＶＡＣユニットの空調手段を構成する車両の車内又は車外から導入された空気を加熱するための加熱用熱交換器に対し温水を供給する回路に弁装置を設けたものとし、
前記マニュアルエアコン用連結部について前記操作部から引き出された動力伝達部材と連結することで前記リンク機構に対する制御が行われると共に、前記オートエアコン用連結部について前記弁装置を開閉する動力を出力するために用いることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置のリンク機構。