JP5783605B2 - ミックスドア構造 - Google Patents

Description

この発明は、風切音を抑制できるようにしたミックスドア構造に関するものである。

自動車などの車両には、車室内の温度調節を行うための空気調和装置（以下、空調装置という）が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

この空調装置は、車室の前部に設置された空調装置本体と、この空調装置本体から車室の各部に設けられた吹出口に対して空調用空気を送給するダクトとを備えている。

上記した空調装置本体は、中空の空調装置筐体部を備えると共に、この空調装置筐体部には空気取入口および空気取出口が設けられている。

中空の空調装置筐体部の内部には、空気取入口と空気取出口との間に、風上側から順にエバポレータ（冷却用熱交換器）と、ヒータコア（加熱用熱交換器）とが設けられている。エバポレータの風下側は、温風通路とバイパス通路とに分けられており、ヒータコアは、温風通路の内部に設けられている。そして、エバポレータとヒータコアとの間には、エバポレータを通過した空調用空気を温風通路とバイパス通路とに対して分配可能なミックスドアが設けられている。

上記したミックスドアは、温風側開口部および冷風側開口部を有する枠状のスライドドアケースと、このスライドドアケースに沿ってスライドすることにより温風側開口部および冷風側開口部を開閉または開度調整可能なスライドドア部とを有するスライドドアユニットを備えている。

スライドドアユニットは、スライドドアケースに対してスライドドア部を取付可能なドア取付壁部を備えている。また、スライドドアユニットは、スライドドア部をスライド自在に支持するスライドガイド部を備えている。

更に、スライドドアユニットには、スライドドア部のスライドを駆動可能なスライド駆動部が設けられている。

このスライド駆動部は、スライドドア部に設けられてスライドドア部のスライド方向へ延びるラック部と、このラック部に噛み合う出力ギヤと、この出力ギヤを軸支する出力軸とを備えている。

国際公開ＷＯ２００７−０６１０３９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたミックスドア構造には、以下のような問題があった。

即ち、車室内の空調を複数のゾーンに分けてそれぞれ独立して行い得るようにするために、空調装置本体の内部をゾーンの数に応じて複数に仕切ることが検討されている。このようにした場合、上記したスライドドアユニットも、複数のスライドドア部が独立して動くようにする必要が生じる。

そして、上記したスライドドアユニットを、少なくとも出力軸の軸線方向に３個以上並設した場合、両側に位置するスライドドアユニットが邪魔になるため、中間のスライドドアユニットへ駆動力を伝達することが困難になる。

そこで、中間に位置するスライドドアユニットへ駆動力を伝達するための入力軸を追設する必要が生じるが、上記特許文献１では、入力軸を、空調用空気の流量が多い冷風側開口部を横切るように設けていたので、風切音が発生し易いという問題があった。

請求項１に記載された発明は、温風側開口部および冷風側開口部となる一対の通風口を有する枠状のスライドドアケースと、該スライドドアケースの両側面に設けられた一対のドア取付壁部にスライド自在に取付けられることにより、前記温風側開口部および冷風側開口部を開閉または開度調整可能なスライドドア部と、前記スライドドアケースに対してスライドドア部をスライド駆動可能なスライド駆動部とを有するスライドドアユニットが設けられ、前記スライド駆動部が、少なくとも、前記スライドドア部に設けられてスライドドア部のスライド方向へ延びるラック部と、該ラック部に噛み合う出力ギヤと、該出力ギヤを前記温風側開口部と冷風側開口部との境界位置にて一対の前記ドア取付壁部間に軸支させる出力軸とを備えたミックスドア構造において、前記スライドドアユニットを少なくとも前記出力軸の軸線方向に３個以上並設し、中間に位置するスライドドアユニットから最外側に位置するスライドドアユニットへ向けて、前記出力ギヤと噛み合う入力ギヤを備えた入力軸を、前記出力軸と平行に設置すると共に、前記入力軸を、前記温風側開口部を横切るように配置したことを特徴とする。

請求項２に記載された発明は、上記において、前記入力軸を、前記温風側開口部の中央部よりも冷風側開口部寄りの位置に配置したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、中間に位置するスライドドアユニットのための入力軸を温風側開口部の側に配置することにより、風切音を抑制することができる。

請求項２の発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、入力軸を、温風側開口部の中央部よりも冷風側開口部寄りの位置に配置したことにより、温風側開口部の開度が小さくなって空調用空気の流速が早まる位置に入力軸が存在しなくなるので、その分だけ、風切音を低減することが可能となる。

本発明の実施例にかかる空調装置が設けられた車両の斜視図である。 図１のインストルメントパネルを乗員側から見た図である。 図１の空調装置本体の側方断面図である。 図３のミックスドアを車両前方側から見た斜視図である。 図４の正面図である。

以下、本発明を具体化した実施例を、図面を用いて詳細に説明する。

図１〜図５は、この実施例およびその変形例を示すものである。

＜構成＞以下、構成について説明する。

図１または図２に示すように、自動車などの車両１には、車室内の温度調節を行うための空気調和装置（以下、空調装置２という）が設けられている。

この空調装置２は、車室の前部に設置されたインストルメントパネル３の内部に設けられた空調装置本体４と、この空調装置本体４から車室の各部に設けられた吹出口５に対して空調用空気を送給するダクト６とを備えている。

上記した空調装置本体４は、図３に示すように、中空の空調装置筐体部１１を備えると共に、この空調装置筐体部１１には、空気取入口１２および空気取出口１３が設けられている。なお、特に詳細には説明しないが、空気取入口１２は、外気取入口と、内気取入口とを備えている。また、空気取出口１３は、複数箇所設けられており、空調装置筐体部１１の内部には、複数の空気取出口１３に対して空調用空気を分配するための分配機構が設けられている。

中空の空調装置筐体部１１の内部には、空気取入口１２と空気取出口１３との間に、風上側から順にエバポレータ１５（冷却用熱交換器）と、ヒータコア１６（加熱用熱交換器）とが設けられている。エバポレータ１５の風下側は、隔壁などによって温風通路１７とバイパス通路１８とに分けられており、ヒータコア１６は、温風通路１７の内部に設けられている。この場合、温風通路１７とバイパス通路１８とは、上下に隔てて設けられており、温風通路１７は、バイパス通路１８の下側に設けられている。

そして、エバポレータ１５とヒータコア１６との間には、エバポレータ１５を通過した空調用空気を温風通路１７とバイパス通路１８とに対して分配可能なミックスドア１９が設けられている。この場合、ミックスドア１９は風下側へ突出する円弧状のものとされている。

ここで、エバポレータ１５は、空調装置２で使用される冷却媒体（以下、冷媒という）の蒸発潜熱を利用して空調用空気を冷却するようにしたものである。また、ヒータコア１６はエンジンによって加熱された冷却水（エンジン冷却水）の熱を利用して空調用空気を加熱するようにしたものである。

上記したミックスドア１９は、図４、図５に示すようなものであり、その基本的な構造は、以下のようになっている。即ち、このミックスドア１９は、温風側開口部２１および冷風側開口部２２を有する枠状のスライドドアケース２３と、このスライドドアケース２３に沿って温風側開口部２１と冷風側開口部２２との間をスライドすることにより温風側開口部２１および冷風側開口部２２を開閉または開度調整可能なスライドドア部２４と、を有するスライドドアユニット２５とされている。なお、温風側開口部２１は、温風通路１７内に設置され、冷風側開口部２２は、バイパス通路１８内に設置される。

上記したスライドドアユニット２５は、スライドドアケース２３の（温風側開口部２１と冷風側開口部２２とを挟んだ）両側部に対してスライドドア部２４を取付可能な一対のドア取付壁部２６を備えている。また、スライドドアユニット２５は、スライドドア部２４をスライド自在に支持するスライドガイド部２８を備えている。このスライドガイド部２８は、スライドドア部２４の両側部から側方へ向けて突設されたガイドピンと、ドア取付壁部２６に設けられたガイド溝とを有するものとされている。

更に、スライドドアユニット２５には、スライドドア部２４のスライドを駆動可能なスライド駆動部２９が設けられている。

上記したスライド駆動部２９は、スライドドア部２４に設けられてスライド方向へ延びるラック部３５と、このラック部３５に駆動力を伝達するギヤ機構部３６とを有している。

このギヤ機構部３６は、主に、ラック部３５に直接噛み合う出力ギヤ４１などのギヤ部と、この出力ギヤ４１の軸心に取付けられた出力軸４２と、この出力軸４２をドア取付壁部２６に対して軸支させる軸支部４３などによって構成されている。

そして、スペースに余裕がある場合には、ラック部３５を、スライドドア部２４の両側部に一対設け、出力ギヤ４１を、ラック部３５と対応させて出力軸４２の両端部近傍に一対設け、出力軸４２の両端部を、軸支部４３を介してドア取付壁部２６に軸支させるようにする。また、出力軸４２を、スライド方向に対し、温風側開口部２１と冷風側開口部２２との間の（境界）位置に設けるようにする。この構造により、ギヤ機構部３６を構成する出力ギヤ４１に空調用空気が直接当たらないか、或いは、空調用空気が当たり難くなるような構成とすることが可能となる。これにより、風切音の発生を有効に防止することが可能となる。なお、出力軸４２には図示しない外部の駆動装置（例えば、ＤＣモータや、ステッピングモータなど）が接続される。

更に、この実施例では、空調装置本体４の内部を複数のゾーンに分割して各ゾーン毎に空調をコントロールし得る構成を備えている。例えば、運転席用と、助手席用との２つのゾーンＡ，Ｂに分割したり、更に、後部座席用のゾーンＣを加えて３つのゾーンＡ〜Ｃに分割したりしている。更に、必要があれば、４つ以上のゾーンに分割することも可能である。

そして、複数のゾーンＡ〜Ｃに分割する場合には、空調装置本体４の内部を隔壁（ゾーン分割用隔壁４８）などでゾーンＡ〜Ｃの数だけ仕切る必要がある。同時に、ミックスドア１９も各ゾーンＡ〜Ｃの数だけ分割する必要がある。例えば、各ゾーンＡ〜Ｃごとに、独立したスライドドアユニット２５を設ける（出力軸４２の軸線方向へ並設する）と共に、これらを図示しない連結部で連結して一体化させるようにする。

これに伴い、中間に位置された後部座席用のゾーンＣのスライドドアユニット２５では、温風側開口部２１と冷風側開口部２２との間の位置に設けられた出力軸４２に対して、外部の駆動装置を直接接続することができなくなるので、中間のゾーンＣに位置するスライドドアユニット２５から最外側のゾーンＡ（またはゾーンＢ、以下、ゾーンＡの例として説明する）に位置するスライドドアユニット２５へ向けて、各ゾーンＡ、Ｃの出力軸４２と平行な入力軸４５を設置することにより、入力軸４５を介して間接的に外部の駆動装置へ接続し得るようにする。この際、入力軸４５には、中間のゾーンＣの出力ギヤ４１と噛み合う入力ギヤ４４が設けられる。また、必要な場合には、入力ギヤ４４や出力軸４２に、中間ギヤなどを付設するようにしても良い。

そして、以上のような基本構成に対し、この実施例のものでは、以下のような構成を備えるようにしている。

（構成１）
上記した入力軸４５を、温風側開口部２１を横切るように配置する（設置範囲ａ）。

（構成２）
より好ましくは、上記入力軸４５を、温風側開口部２１の中央部よりも冷風側開口部２２寄りの位置に配置する（最適設置範囲ａ１）。

ここで、温風側開口部２１の中央部とは、スライドドア部２４のスライド方向の中央部のことである。

＜作用＞以下、この実施例の作用について説明する。

空気取入口１２から空調装置筐体部１１の内部へ取入れられた空調用空気は、エバポレータ１５（冷却用熱交換器）で除湿冷却された後、ミックスドア１９によって温風通路１７またはバイパス通路１８に分配され、ヒータコア１６（加熱用熱交換器）で加熱されるか、ヒータコア１６を通らずにそのままの状態とされるか、或いは、ヒータコア１６（加熱用熱交換器）で加熱されたものと加熱されないものとが混合されるかして、空気取出口１３から取出され、ダクト６を通して車室の各部に設けられた吹出口５から吹出される。これにより、車室内の温度調節が行われる。

そして、空調装置本体４の内部を複数のゾーンＡ〜Ｃに分割することにより、車室内の温度調節を複数のゾーン（例えば、運転席、助手席、後部座席の３つのゾーン）に分けてそれぞれ独立して行うことができるようになる。この際、各ゾーンのミックスドア１９は、それぞれ独立して温風側開口部２１および冷風側開口部２２の開閉または開度調整を行うことになる。なお、中間（ゾーンＣ）のスライドドアユニット２５については、両側（ゾーンＡ、Ｂ）に位置するスライドドアユニット２５が邪魔になるので、入力軸４５を用いて外部からの駆動力を伝達させるようにしている。

＜効果＞この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。

（効果１）
上記構成１によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、冷風側開口部２２よりも温風側開口部２１の方が一般に空調用空気の流量が少ない（即ち、冷やすよりも暖める方が少ない空気量で済む）ので、中間に位置するスライドドアユニット２５のための入力軸４５を温風側開口部２１の側に配置することにより、冷風側開口部２２の側に配置する場合と比べて、風切音を抑制することができる。しかも、温風側開口部２１の下流側には、通常、ヒータコア１６が設置されているので、温風側開口部２１で発生した風切音をヒータコア１６によって遮音させることが可能となる。

（効果２）
上記構成２によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、入力軸４５を、温風側開口部２１の中央部よりも冷風側開口部２２寄りの位置に配置したことにより、温風側開口部２１の開度が半分よりも大きい範囲の部分に入力軸４５が設置されることとなる。これにより、温風側開口部２１の開度が小さくなって空調用空気の流速が早まる位置に入力軸が存在しなくなるので、その分だけ、風切音を低減することが可能となる。

また、入力軸４５を、温風側開口部２１の中央部よりも冷風側開口部２２寄りの位置に配置したことにより、入力ギヤ４４を小径化して、ミックスドア１９や空調装置本体４の小型化を図ることが可能となる。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

２１ 温風側開口部
２２ 冷風側開口部
２３ スライドドアケース
２４ スライドドア部
２５ スライドドアユニット
２９ スライド駆動部
３５ ラック部
３６ ギヤ機構部
４１ 出力ギヤ
４２ 出力軸
４４ 入力ギヤ
４５ 入力軸
ａ 設置範囲
ａ１ 最適設置範囲

Claims (2)

1. 温風側開口部および冷風側開口部となる一対の通風口を有する枠状のスライドドアケースと、
   該スライドドアケースの両側面に設けられた一対のドア取付壁部にスライド自在に取付けられることにより、前記温風側開口部および冷風側開口部を開閉または開度調整可能なスライドドア部と、
   前記スライドドアケースに対してスライドドア部をスライド駆動可能なスライド駆動部とを有するスライドドアユニットが設けられ、
   前記スライド駆動部が、少なくとも、前記スライドドア部に設けられてスライドドア部のスライド方向へ延びるラック部と、該ラック部に噛み合う出力ギヤと、該出力ギヤを前記温風側開口部と冷風側開口部との境界位置にて一対の前記ドア取付壁部間に軸支させる出力軸とを備えたミックスドア構造において、
   前記スライドドアユニットを少なくとも前記出力軸の軸線方向に３個以上並設し、
   中間に位置するスライドドアユニットから最外側に位置するスライドドアユニットへ向けて、前記出力ギヤと噛み合う入力ギヤを備えた入力軸を、前記出力軸と平行に設置すると共に、
   前記入力軸を、前記温風側開口部を横切るように配置したことを特徴とするミックスドア構造。
2. 前記入力軸を、前記温風側開口部の中央部よりも冷風側開口部寄りの位置に配置したことを特徴とする請求項１記載のミックスドア構造。