JP5530748B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用空気調和装置に関するものである。

車両用空気調和装置は、温度等が調整された調和空気を車室内に供給するためものであり、ケース内部の空気流の流路途中に配置されるヒータコアやエバポレータによって空気の温度等の調節を行う。

一般的に、このような車両用空気調和装置では、ケースに調和空気を吐出するための開口が複数設けられており、調和空気を供給する開口を選択することによって車室内の異なる位置に調和空気を供給可能に構成されている。
また、ケース内部には、エバポレータによって冷却された空気をヒータコアに供給するための加熱用開口と、ヒータコアに供給することなくヒータコアをバイパスするための冷風用開口とが設けられている。そして車両用空気調和装置では、加熱用開口と冷風用開口とに供給する空気の割合を調節することによって調和空気の温度を調節している。

このように車両用空気調和装置は、上述の空気の流れである空気流が通過する開口を複数備えている。そして、車両用空気調和装置では、車室内に設置された複数の調和空気の供給箇所に対する調和空気の供給割合や、調和空気の温度調節を行うために、各開口の開口率を調節可能としており、例えばスライドドアによって当該開口の開口率を調節している。

ところで、上述のような開口の開口率を調節するためのスライドドアは、軽量化、材料の削減、スライドドアをスライドさせる駆動力の削減等の目的から薄型化される傾向にある。
ところが、スライドドアが薄型化されることによってスライドドアの剛性が低下するため、スライドドアが空気流を受けることによって下流側に膨らんで撓んでしまい、これによってスライドドアの滑らかな移動が阻害されるといった不具合が生じることとなった。

このような不具合を解消するために、例えば、特許文献１には、薄型化されたスライドドア（フィルムダンパ）の下流側にスライドドアの撓みを抑止するためのリブ（撓み抑止部）を配置する技術が提案されている。

特開平７−２０５６３５号公報

しかしながら、実際にスライドドアの撓みを抑止するためのリブを設けたところ、スライドドアが空気流に晒されることにより、当該リブを節として振動する現象が確認された。
このようにスライドドアが振動すると、スライドドアが当該スライドドアを支持する部材（通常はケース）に繰り返し当たることになり、騒音が発生することとなる。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、車両用空気調和装置において、スライドドアが振動することによって発生する騒音を抑制することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
第１の発明は、空気流が通過する開口の開口率を調節するスライドドアと、該スライドドアを押えることによって上記スライドドアの撓みを抑える撓み抑止部を備える車両用空気調和装置であって、上記空気流に晒されることによって生じる上記スライドドアの振動の振幅を抑える振動抑止手段を備えるという構成を採用する。
第２の発明は、上記第１の発明において、上記振動抑止手段が、上記撓み防止部とは別に設けられ、上記スライドドアが振動した際に上記スライドドアに対して上記空気流の流れ方向の下流側から当接する当接部材であり、上記スライドドアの全幅において上記撓み抑止部と上記当接部材との配置間隔が不均等にされているという構成を採用する。
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記振動抑止手段が、上記スライドドアが振動した際に上記スライドドアに対して上記空気流の流れ方向の下流側から当接する当接部材であり、当該当接部材が上記スライドドアの幅方向に複数配置される上記撓み抑止部の間に配置されているという構成を採用する。
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記スライドドアがラックアンドピニオン方式によりスライドされ、上記スライドドアの厚みが１ｍｍ以下で、上記スライドドアにラックが一体成形されているという構成を採用する。

本発明によれば、振動抑止手段によって、スライドドアが空気流に晒された際の振動の振幅が小さくされる。この結果、スライドドアが当該スライドドアを支持する支持部材を叩く力が減少し、その際に生じる音を小さくすることができる。
したがって、本発明によれば、車両用空気調和装置において、スライドドアが振動することによって発生する騒音を抑制することが可能となる。

本発明の一実施形態の車両用空気調和装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態の車両用空気調和装置の冷風用開口と加熱用開口とを冷風の流れ方向から見た模式図である。 本発明の一実施形態の車両用空気調和装置のエアミックスダンパをスライド方向から見た模式図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る車両用空気調和装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１（ＨＶＡＣ：Heating Ventilation Air Conditioning）の概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１は、ケース１と、エバポレータ２と、エアミックスダンパ装置３と、撓み抑止リブ４（図２及び図３参照）と、振動抑止リブ５と、ヒータコア６と、デフロスタ吹出口用モードダンパ７と、フェイス吹出口用モードダンパ８と、フット吹出口用モードダンパ９とを備えている。

ケース１は、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１の外形を形作り、エバポレータ２が設置される冷却流路１ａと、ヒータコア６が設置される加熱流路１ｂと、冷風（第１空気流）と暖風（第２空気流）とが混合されて調和空気とされる混合部１ｃとを内部に有する。また、ケース１には、外部に露出すると共に混合部１ｃ（混合領域）と接続される複数の吹出口（デフロスタ吹出口１ｄ、フェイス吹出口１ｅ及びフット吹出口１ｆ）が設けられている。
デフロスタ吹出口１ｄは、ウィンドウに対して調和空気を供給するための開口である。また、フェイス吹出口１ｅは、乗員の顔に対して調和空気を供給するための開口である。また、フット吹出口１ｆは、乗員の足元に対して調和空気を供給するための開口である。

また、ケース１の内部には、図１に示すように、ヒータコア６が設置される加熱流路１ｂから混合部１ｃに暖風を供給する暖風用開口１ｇと、エバポレータ２が設置される冷却流路１ａから混合部１ｃに冷風を供給する冷風用開口１ｈと、冷却流路１ａから加熱流路１ｂに冷風を供給する加熱用開口１ｉとが設けられている。

エバポレータ２は、車両に搭載される冷凍サイクルの一部であり、冷却流路１ａの内部に配置されている。このエバポレータ２は、不図示のブロワにより冷却流路１ａ内に供給された空気を冷却して冷風を生成する。

エアミックスダンパ装置３は、エバポレータ２の下流側に配置されており、エバポレータ２にて生成された冷風の加熱流路１ｂへの供給量を調節するものである。より詳細には、エアミックスダンパ装置３は、冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉとの間でスライド可能とされたエアミックスダンパ３ａ（スライドドア）と、当該エアミックスダンパ３ａを駆動するためのラックアンドピニオン機構３ｂを備えている。

エアミックスダンパ３ａは、厚さが１ｍｍ以下に設定された樹脂性の薄いシート材であり、エバポレータ２にて生成された冷風（空気流）が通過する開口である冷風用開口１ｈ及び加熱用開口１ｉの開口率の同時に調節し、冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉとの開口割合を調節する。
また、エアミックスダンパ３ａは、スライド方向と直交する方向の幅方向における両端がケース１の内壁に設けられたガイド溝に摺動可能に嵌合されており、当該両端がガイド溝を摺動しながら冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉとの間で移動する。

ラックアンドピニオン機構３ｂは、エアミックスダンパ３ａをスライドさせるための機構であり、不図示のモータから動力を伝達されることによって回転駆動するピニオンと、当該ピニオンの回転動力を直線動力に変換してエアミックスダンパ３ａに伝達するラックとを備えている。
そして、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１において、ラックアンドピニオン機構３ｂのラックは、エアミックスダンパ３ａと一体的に形成されている。

このように本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１は、エアミックスダンパ３ａがラックアンドピニオン方式によりスライドされ、エアミックスダンパ３ａの厚みが１ｍｍ以下で、エアミックスダンパ３ａにラックが一体成形された構成を有している。
そして、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１では、エアミックスダンパ３ａによって冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉとの開口割合を調節することによって加熱流路１ｂへの冷風の供給量を調節している。この結果、混合部１ｃにおける冷風と暖風との混合割合が調節されて調和空気の温度が調節される。

続いて、図１〜図３を参照して撓み抑止リブ４（撓み抑止部）と、振動抑止リブ５（振動抑止手段）とについて説明する。なお、図２は、冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉとを冷風の流れ方向から見た模式図である。また、図３は、エアミックスダンパ３ａをスライド方向から見た模式図である。

撓み抑止リブ４は、エアミックスダンパ３ａの撓みを抑える板材であり、図２に示すように、冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉの各々に対してエアミックスダンパ３ａのスライド方向に渡し掛けられている。この撓み抑止リブ４は、ケース１と一体的に形成された板材であり、エアミックスダンパ３ａの下流側に設けられている。
そして、撓み抑止リブ４は、エアミックスダンパ３ａが冷風を受けて下流側に膨らんで撓んだ場合に、エアミックスダンパ３ａを下流側から押さえることによってエアミックスダンパ３ａの撓みを抑えるものである。
なお、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１において撓み抑止リブ４は、冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉの各々に対して２つずつ渡し掛けられており、ケース１の補強部材としても機能している。

振動抑止リブ５は、エアミックスダンパ３ａが冷風に晒された際に生じるエアミックスダンパ３ａの振動の振幅を抑える板材であり、図２に示すように、冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉの各々に対してエアミックスダンパ３ａのスライド方向に渡し掛けられている。この振動抑止リブ５も、撓み抑止リブ４と同様に、ケース１と一体的に形成された板材であり、エアミックスダンパ３ａの下流側に設けられている。
そして、振動抑止リブ５は、本発明の当接部材に相当するものであり、エアミックスダンパ３ａが冷風に晒されることによって撓み抑止リブ４を節として振動した際に、下流側から当接することによりエアミックスダンパ３ａの振動の振幅を抑えるものである。
なお、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１において振動抑止リブ５は、撓み抑止リブ４と同様に、冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉの各々に対して２つずつ渡し掛けられており、ケース１の補強部材としても機能している。

そして、図２及び図３に示すように、撓み抑止リブ４及び振動抑止リブ５は、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１において、エアミックスダンパ３ａの全幅において配置間隔が不均等にされている。
つまり、エアミックスダンパ３ａの幅方向において、エアミックスダンパ３ａがそこに存在する場合における当該エアミックスダンパ３ａの端から当該端に最も近い撓み抑止リブ４までの距離と、撓み抑止リブ４から振動抑止リブ５までの距離及び振動抑止リブ５同士の離間距離とが一致されておらず、撓み抑止リブ４及び振動抑止リブ５がエアミックスダンパ３ａの全幅における中央に寄って配置されている。

また、図２及び図３に示すように、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１において振動抑止リブ５は、エアミックスダンパ３ａの幅方向に２つ（複数）配置された撓み抑止リブ４同士の間に配置されている。

図３に示すように、仮に振動抑止リブ５が存在しないとすると、エアミックスダンパ３ａは、一点鎖線の細線と二点鎖線の細線で示した範囲で繰り返し振動し、ケース側における振幅ｄ１は大きい。
これに対し、振動抑止リブ５が存在すると、エアミックスダンパ３ａは、一点鎖線の太線と二点鎖線の太線で示した範囲で繰り返し振動し、ケース側における振幅ｄ２は上記振幅ｄ１よりも小さくなる。
これは、撓み抑止リブ４間において振動抑止リブ５がエアミックスダンパ３ａと当接することにより撓み抑止リブ４間におけるエアミックスダンパ３ａの変位量を小さくし、これによってエアミックスダンパ３ａの幅方向における振動の伝達が阻害され、撓み抑止リブ４とケースとの間におけるエアミックスダンパ３ａのａ変位量が抑制されたためと考えられる。

図１に戻り、ヒータコア６は、加熱流路１ｂの内部に配置されており、加熱用開口１ｉを介して供給される冷風を加熱することによって暖風を生成するものである。

デフロスタ吹出口用モードダンパ７は、デフロスタ吹出口１ｄの開閉を行うダンパであり、ケース１内で回動可能に構成されている。
フェイス吹出口用モードダンパ８は、フェイス吹出口１ｅの開閉を行うダンパであり、ケース１内において回動可能に構成されている。
フット吹出口用モードダンパ９は、フット吹出口１ｆの開閉を行うダンパであり、ケース１内において回動可能に構成されている。

なお、エアミックスダンパ装置３と、デフロスタ吹出口用モードダンパ７と、フェイス吹出口用モードダンパ８と、フット吹出口用モードダンパ９とは、不図示のモータから動力が供給される。

このような構成を有する本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１によれば、エアミックスダンパ装置３によって冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉが両方とも開口されているとすると、冷却流路１ａに供給された空気がエバポレータ２によって冷却されることで冷風とされ、この冷風の一部が加熱流路１ｂに供給される。
そして、加熱流路１ｂでヒータコア６によって加熱されることで生成された暖風が暖風用開口１ｇから混合部１ｃに供給され、加熱流路１ｂに供給されなかった冷風が冷風用開口１ｈから混合部１ｃに供給される。
混合部１ｃに供給された冷風と暖風とは混合されて温調空気とされ、デフロスタ吹出口１ｄ、フェイス吹出口１ｅ及びフット吹出口１ｆのうち開口されているいずれかから車室内に供給される。

ここで、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１においては、エバポレータ２から供給される冷風が通過する冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉを有し、これらの冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉの開口率を調節するエアミックスダンパ３ａを備え、さらに撓み防止リブ４の存在及び冷風に晒されることによって生じるエアミックスダンパ３ａの振動の振幅を抑える振動抑止リブ５を備えている。
そして、振動抑止リブ５によって、エアミックスダンパ３ａが冷風に晒された際の振動の振幅が抑制されるため、エアミックスダンパ３ａが当該エアミックスダンパ３ａを支持する支持部材（ガイド溝が設けられたケース１）を叩く力が減少し、その際に生じる音を小さくすることができる。
したがって、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１によれば、エアミックスダンパ３ａが振動することによって発生する騒音を抑制することが可能となる。

また、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１においては、エアミックスダンパ３ａの全幅において撓み抑止リブ４及び振動抑止リブ５の配置間隔が不均等にされている。
このため、エアミックスダンパ３ａの幅方向への振動伝達を伝わり難くし、エアミックスダンパ３ａの振動をより低減させることが可能となる。

また、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１においては、振動抑止リブ５が、エアミックスダンパ３ａの幅方向に２つ（複数）配置された撓み抑止リブ４同士の間に配置されている。
このため、ケース１と撓み抑止リブ４との間を広く確保することができる。車両用空気調和装置Ｓ１においては冷風を含む空気流が流路内においてケース側に偏る傾向があるため、ケース１と撓み抑止リブ４との間を広く確保することによって、ケース１内における空気流の流れをスムーズにすることが可能となる。

また、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１においては、エアミックスダンパ３ａの厚みが１ｍｍ以下で、エアミックスダンパ３ａにラックが一体成形された構成を有している。このため、エアミックスダンパ３ａをスムーズにスライドさせることが可能となっている。

また、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓ１においては、撓み抑止リブ４及び振動抑止リブ５がケース１に一体成形されている。
このため、ケース１を組み立てることによって撓み抑止リブ４及び振動抑止リブ５を最適な位置に容易に配置することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、本発明の振動抑止手段が、ケース１に一体的に設けられることによりエアミックスダンパ３ａの下流側に配置される振動抑止リブ５である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、振動抑止リブ５がエアミックスダンパ３ａに設けられる構成や、エアミックスダンパ３ａの上流側に配置される構成を採用することも可能である。さらに、本発明における振動抑止手段は、リブ等の板部材である必要はなく、棒等の他の形状を有するものであっても良い。

また、上記実施形態においては、撓み抑止リブ４及び振動抑止リブ５が各開口（冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉ）に対して２つずつ設けられた構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、撓み抑止リブ４及び振動抑止リブ５の数は任意である。

また、上記実施形態においては、本発明のスライドドアがエアミックスダンパ３ａである構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の開口（デフロスタ吹出口１ｄ、フェイス吹出口１ｅ及びフット吹出口１ｆ等）の開口率を調節するスライドドアを備える場合には、当該他の開口に対して設けられるスライドドアを本発明におけるスライドドアとして、本発明を適用することも可能である。

Ｓ１……車両用空気調和装置、１……ケース、１ｈ……冷風用開口（開口）、１ｉ……加熱用開口（開口）、３ａ……エアミックスダンパ（スライドドア）、４……撓み抑止リブ（撓み抑止部）、５……振動抑止リブ（振動抑止手段、当接部材）

Claims (3)

1. 空気流が通過する開口の開口率を調節するスライドドアと、該スライドドアを押えることによって前記スライドドアの撓みを抑える撓み抑止部を備える車両用空気調和装置であって、
   前記空気流に晒されることによって生じる前記スライドドアの振動の振幅を抑える振動抑止手段を前記撓み抑止部と別に備え、
   前記振動抑止手段は、前記スライドドアが振動した際に前記スライドドアに対して前記空気流の流れ方向の下流側から当接し、
   前記振動抑止手段及び前記撓み抑止部が２つの撓み抑止部の間に２つの振動抑止手段が配置されるように前記スライドドアの幅方向に配列されると共に、前記スライドドアの幅方向端部から撓み抑止部までの距離と撓み抑止部から振動抑止手段までの距離及び振動抑止手段同士の離間距離とが一致されていないことにより、前記スライドドアの全幅において前記撓み抑止部と前記振動抑止部材との配置間隔が不均等にされていることを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 前記スライドドアがラックアンドピニオン方式によりスライドされ、前記スライドドアの厚みが１ｍｍ以下で、前記スライドドアにラックが一体成形されていることを特徴とする請求項１記載の車両用空気調和装置。
3. 前記振動抑制部材と前記撓み防止部材との間隔よりも、前記撓み防止部材と前記撓み防止部材よりも幅方向外側で前記スライドドアと接触する部材との間隔のほうが広くなるように、前記スライドドア全幅にて不均等な間隔で配置されることを特徴とする請求項１または２記載の車両用空気調和装置。

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