JP6684189B2

JP6684189B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP6684189B2
Application number: JP2016169912A
Authority: JP
Inventors: 巨樹日下
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2020-04-22
Anticipated expiration: 2036-08-31
Also published as: JP2018034670A

Description

本発明は、車両用空調装置に関し、一層詳細には内気又は外気を取り込むための内外気切替ユニットを有した車両用空調装置に関する。

本出願人は、車両用空調装置に用いられ、外気又は内気を選択的に取り込むことが可能な内外気切替装置を提案している（特許文献１参照）。

この内外気切替装置は、例えば、ケースの内部に外気導入口と内気導入口との開閉状態を切り換えるダンパが設けられると共に、前記ケースの傾斜壁には内気を取り込み可能な取込口が形成されている。この取込口には、フィルムドアが開閉自在に設けられ、ケース内部の圧力が外部の圧力よりも低くなった際に前記フィルムドアが傾動することで取込口が開放され、ケースの外部から内部へと内気が導入される。

特許第５５３８０８６号公報

本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、さらなる製造コストの削減及び軽量化を図りつつ内気取り入れ口のシール性を向上できることが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、空気の流通する流路及び送風口を有した空調ケースと、空調ケースに接続された内外気切替ユニットと、内外気切替ユニットで取り込まれた空気を空調ケースへと送出する送風機ユニットとを有し、内外気切替ユニットのケーシングに半内気切替ダンパの設けられた車両用空調装置において、
ケーシングは、車両の幅方向に分割自在な一組の分割ケースからなり、一方の分割ケースと他方の分割ケースとが接続される接続部を跨ぐように内気取り入れ口が形成され、内気取り入れ口には開閉自在に半内気切替ダンパが設けられ、
半内気切替ダンパには、ケーシングの壁部に当接自在な弁部に、一方の分割ケースと他方の分割ケースとが接続される接続部へ臨むスリットを有し、スリットは、弁部の端部から接続部の延在方向に沿ってケーシングの壁部へと固定される半内気切替ダンパの取付部まで一直線状に延在することを特徴とする。

本発明によれば、車両用空調装置を構成する内外気切替ユニットにおいて、ケーシングが車両の幅方向に分割自在な一組の分割ケースからなり、一方の分割ケースと他方の分割ケースとが接続される接続部を跨ぐように内気取り入れ口が形成されると共に、内気取り入れ口には半内気切替ダンパが開閉自在に設けられており、この半内気切替ダンパには、ケーシングの壁部に当接自在な弁部に、一方の分割ケースと他方の分割ケースとが接続される接続部へ臨むスリットが設けられている。

従って、分割ケースによって分割された内気取り入れ口にそれぞれ別の半内気切替ダンパを設ける場合と比較し、単一の半内気切替ダンパで内気取り入れ口を開閉動作させることが可能であるため、部品点数を削減することで製造コストの削減及び軽量化を図ることができる。また、一方の分割ケースと他方の分割ケースの製造ばらつき等によって両者の接続部に段差が生じた場合でも、半内気切替ダンパの弁部をスリットを介してそれぞれの内気取り入れ口に追従させて当接させることが可能となるため、接続部に段差が生じた場合でも確実に弁部を内気取り入れ口へと当接させシール性を高めることができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、内外気切替ユニットを構成するケーシングが車両の幅方向に分割自在な一組の分割ケースからなり、一方の分割ケースと他方の分割ケースとが接続される接続部を跨ぐように内気取り入れ口が形成され、内気取り入れ口には半内気切替ダンパが開閉自在に設けられると共に、半内気切替ダンパにおけるケーシングの壁部に当接自在な弁部に、一方の分割ケースと他方の分割ケースとが接続される接続部へ臨むスリットを設けることにより、分割ケースによって分割された内気取り入れ口にそれぞれ別の半内気切替ダンパを設ける場合と比較し、製造コストの削減及び軽量化を図ることができる。また、一方の分割ケースと他方の分割ケースの製造ばらつき等によって両者の接続部に段差が生じた場合でも、半内気切替ダンパの弁部をスリットを介してそれぞれの内気取り入れ口に追従させ当接させることが可能となるため、その弁部を確実に内気取り入れ口へと当接させシール性を高めることができる。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示す全体斜視図である。図１の車両用空調装置における内外気切替ユニットの断面図である。図１の内外気切替ユニットにおける内気取り入れ口近傍を示す拡大正面図である。図４Ａは、図３のＩＶＡ−ＩＶＡ線に沿った断面図であり、図４Ｂは、図４Ａの第１分割ケースと第２分割ケースとの間に段差が生じた場合を示す断面図である。

本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示す。

この車両用空調装置１０は、図１に示されるように、空気の各通路を構成する空調ケース１２と、該空調ケース１２の側部に連結され外気・内気を取り込む内外気切替ユニット１４とを有し、前記空調ケース１２の内部には図示しないエバポレータ及びヒータコアが収納され、ダンパ機構による切替作用下に通路内を流通する冷風・温風の流れを制御する。

空調ケース１２は、その上方に車室内へと送風を行うベント送風口１６及びデフロスタ送風口１８が開口すると共に、車両の幅方向（矢印Ａ１方向）に沿った一側部には連結ダクト２０を介して内外気切替ユニット１４が連結される。

すなわち、この車両用空調装置１０は、空調ケース１２の側部に内外気切替ユニット１４と共に送風機ユニット２２の設けられたＨＶＡＣ(Ｈｅａｔｉｎｇ、Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ、ａｎｄＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ)である。

内外気切替ユニット１４は、図１及び図２に示されるように、送風機ユニット２２と、該送風機ユニット２２の一部をなすロアケース２４と、該ロアケース２４の上部に接続され外気・内気を導入するための外気導入口２６及び内気導入口２８を有したアッパーケース３０と、前記ロアケース２４と前記アッパーケース３０との境界部位に設けられたフィルタ３２と、前記アッパーケース３０の側部に設けられた半内気ダンパ機構３４とを含む。

送風機ユニット２２は、図２に示されるように、例えば、複数のフィンを有した回転ファン３６と、該回転ファン３６を回転駆動する駆動モータ３８と、該駆動モータ３８の端部を保持するハウジング４０とを有した遠心式ファンである。そして、送風機ユニット２２は、回転ファン３６及び駆動モータ３８の軸線が鉛直方向（図２中、矢印Ｂ１、Ｂ２方向）となると共に、回転ファン３６が上方（矢印Ｂ１方向）で駆動モータ３８が下方（矢印Ｂ２方向）となるように配置される。

ロアケース２４は、略中央部に送風機ユニット２２の回転ファン３６が収納され、その外周側に螺旋状の通路４２が形成され、該通路４２の下流側端部が連結ダクト２０（図１参照）と接続されている。これにより、送風機ユニット２２を含む内外気切替ユニット１４と空調ケース１２とが連結ダクト２０を介して連通する。

また、ロアケース２４の上部には、その中央にベルマウス４４の開口したカバープレート４６が装着され、前記ベルマウス４４を通じて前記ロアケース２４と上方に設けられるアッパーケース３０の内部とが連通する。

アッパーケース３０は、車両の前後方向（図１中、矢印Ｃ１、Ｃ２方向）と直交する幅方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に分割自在に設けられた第１及び第２分割ケース４８、５０からなり、その上部に車内の空気を取り込むための一組の内気導入口２８と、上方（矢印Ｂ１方向）に開口し車該の空気を取り込むための外気導入口２６とが開口している。そして、アッパーケース３０の内部には、外気導入口２６と内気導入口２８の開閉状態を切り替える切替ダンパ５２が設けられている。

この第１及び第２分割ケース４８、５０は、幅寸法が略同一となるように形成され、前記第２分割ケース５０が空調ケース１２側（矢印Ａ２方向）となるように配置され、開口した端部にそれぞれ形成された接続部５４ａ、５４ｂを合わせた状態で嵌合される。

また、アッパーケース３０には、車両前方側（矢印Ｃ１方向）となる前側壁３０ａに開口した内気取り入れ口５５と、車両後方側（矢印Ｃ２方向）となる後側壁３０ｂに開口したフィルタ挿入口５６とが形成され、前記フィルタ挿入口５６を通じてアッパーケース３０の内部にフィルタ３２が挿入され収納されると共に、前記フィルタ挿入口５６にはカバー部材５８が装着されることで閉塞される。

一方、内気取り入れ口５５は、図１〜図４Ａに示されるように、例えば、断面長方形状で前側壁３０ａにおいてフィルタ挿入口５６より上方（矢印Ｂ１方向）となる位置に形成され、前記前側壁３０ａの内側には前記内気取り入れ口５５に臨むように半内気ダンパ機構３４が設けられる。

この内気取り入れ口５５及びフィルタ挿入口５６は、アッパーケース３０の幅方向中央に形成され（図１及び図３参照）、第１分割ケース４８と第２分割ケース５０とに跨るように形成され、内気取り入れ口５５の幅方向中央に接続部５４ａ、５４ｂが延在することでそれぞれ第１開口部６０と第２開口部６２とに分割されている。

この半内気ダンパ機構３４は、例えば、内気取り入れ口５５を開閉自在に設けられたダンパ（半内気切替ダンパ）６４と、該ダンパ６４の一端部を前側壁３０ａの内側に対して固定する複数の固定部材６６とからなる。このダンパ６４は、例えば、断面長方形状で硬質ゴムやフィルム等の弾性材料からシート状に形成され、内気取り入れ口５５の開口面積より大きな面積で形成されると共に、上部となる一端部に形成される取付部６８と、他端部側に形成され前記取付部６８に対して傾動する弁部７０とを含む。

この弁部７０には、幅方向に沿った略中央部に他端部から取付部６８側（矢印Ｂ１方向）に向かって一直線状に切り欠かれたスリット７２が形成され、該スリット７２は幅方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿って所定幅で形成される。そして、弁部７０は、スリット７２によって第１開口部６０を閉塞する第１シート部７４と、第２開口部６２を閉塞する第２シート部７６とに分割される。

なお、スリット７２は、取付部６８まで延在することなく、該取付部６８の手前まで延在している。

また、このスリット７２の幅寸法Ｄ１は、例えば、図４Ａに示されるように、第１分割ケース４８の接続部５４ａと第２分割ケース５０の接続部５４ｂとを合わせた厚さ寸法Ｄ２よりも小さくなるように形成され（Ｄ１＜Ｄ２）、前記スリット７２に隣接する部位が前記接続部５４ａ、５４ｂの内壁部に当接する。

固定部材６６は、例えば、タッピング等からなり、ダンパ６４の取付部６８に形成された孔部（図示せず）に挿通された状態で、内気取り入れ口５５の上方（矢印Ｂ１方向）となるアッパーケース３０の前側壁３０ａへとねじ込むことで前記ダンパ６４が固定される。この際、ダンパ６４は、図２に示されるように、その上部となる取付部６８が固定され、下部となる弁部７０側（他端部側、矢印Ｂ２方向）が固定されていない自由端であり内気取り入れ口５５を閉塞するように設けられる。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に半内気ダンパ機構３４をアッパーケース３０に対して組み付ける場合について説明する。

先ず、分割されている第１分割ケース４８及び第２分割ケース５０の接続部５４ａ、５４ｂを互いに合わせるように当接させ嵌合されることで一体化させる。

次に、内気取り入れ口５５に臨むようにダンパ６４を配置する。具体的には、第１開口部６０に第１シート部７４、第２開口部６２に第２シート部７６、スリット７２を接続部５４ａ、５４ｂに臨むように配置した状態で、その取付部６８を前記内気取り入れ口５５の上部に対して複数の固定部材６６で固定する。これにより、第１開口部６０が第１シート部７４によって閉塞され、第２開口部６２が第２シート部７６によって閉塞され、さらにスリット７２が接続部５４ａ、５４ｂの内壁面に当接した状態で設置されることで、アッパーケース３０に対する半内気ダンパ機構３４の組み付けが完了する。

この際、例えば、図４Ｂに示されるように、アッパーケース３０を構成する第１分割ケース４８及び第２分割ケース５０の製造ばらつきに起因し、一方の接続部５４ａと他方の接続部５４ｂとがずれてダンパ６４の当接面に段差Ｓが生じることがあるが、スリット７２を介して第１シート部７４及び第２シート部７６を接続部５４ａ、５４ｂの段差Ｓに追従させるように変形させることでそれぞれ第１及び第２開口部６０、６２を閉塞するように当接させることが可能となる。その結果、段差Ｓが生じている場合でもダンパ６４で内気取り入れ口５５を確実にシールすることができる。

また、第１分割ケース４８及び第２分割ケース５０の内壁面が反っていた場合でも、スリット７２を介して第１シート部７４と第２シート部７６とをそれぞれ追従させるように変形させることで第１及び第２開口部６０、６２に対して確実に当接させることが可能となる。

次に、上述したように組み付けられた内外気切替ユニット１４を含む車両用空調装置１０の動作について説明する。

先ず、外気を取り込んで暖房運転を行う場合について説明する。図示しないコントローラからの制御信号に基づき、送風機ユニット２２の駆動モータ３８が回転駆動することで回転ファン３６が回転すると共に、図２に示されるように、切替ダンパ５２の切替作用下に内気導入口２８が閉塞され外気導入口２６が開放された状態とする。そして、車外の空気が外気導入口２６を通じてアッパーケース３０内へと吸い込まれ、フィルタ３２を通過した後にロアケース２４側（矢印Ｂ２方向）へと流通する。

この際、アッパーケース３０の内部が車室内よりも負圧となることで、半内気ダンパ機構３４におけるダンパ６４の弁部７０が内側へと引き寄せられ、固定された取付部６８を支点として前側壁３０ａより離間するように傾動し（図２中、二点鎖線形状）、内気取り入れ口５５が開放された状態となる。これにより、内気取り入れ口５５の第１及び第２開口部６０、６２を通じて車室内の内気がアッパーケース３０内へと流入する。

そして、この内気はアッパーケース３０の内部において外気と混合され、回転ファン３６によってロアケース２４側（矢印Ｂ２方向）へと吸い込まれた後、該回転ファン３６の内側から外周側の通路４２へと送出されることで、前記空気が通路４２に沿って旋回しながら下流側へと流れ連結ダクト２０を通じて空調ケース１２へと供給される。

このように、外気を取り込んで暖房運転を行う際、該外気に対して比較的温度の高い車室内の内気を半内気ダンパ機構３４のダンパ６４を開動作させることで取り込んで混合させることで、温度の高い混合風を空調ケース１２側へと供給することが可能となる。

次に、内気を取り込んで暖房運転を行う場合について説明する。送風機ユニット２２の駆動作用下に回転ファン３６を回転させると共に、切替ダンパ５２の切替作用下に内気導入口２８を開放し外気導入口２６を閉塞させることで、車室内の空気が内気導入口２８を通じてアッパーケース３０内へと吸い込まれ、フィルタ３２を通過した後にロアケース２４側へと流通する。

この際、アッパーケース３０の内部と外部との間に差圧が生じることがないため、半内気ダンパ機構３４のダンパ６４が内気取り入れ口５５から離間する方向へと開くことがなく閉状態のままとなる（図２参照）。すなわち、ダンパ６４がアッパーケース３０の前側壁３０ａに当接することで、第１シート部７４が内気取り入れ口５５の第１開口部６０を閉塞し、第２シート部７６が第２開口部６２を閉塞することでアッパーケース３０の外部の空気が内気取り入れ口５５から内部へと導入されることがない。

そして、内気導入口２８から導入された空気がアッパーケース３０から回転ファン３６によってロアケース２４側（矢印Ｂ２方向）へと吸い込まれた後、該回転ファン３６の内側から外周側の通路４２へと送出されることで、前記空気が通路４２に沿って旋回しながら下流側へと流れ連結ダクト２０を通じて空調ケース１２へと供給される。

以上のように、本実施の形態では、車両用空調装置１０を構成する内外気切替ユニット１４において、車両の幅方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に分割可能な第１及び第２分割ケース４８、５０の前側壁３０ａには、該第１分割ケース４８と第２分割ケース５０とが接続される接続部５４ａ、５４ｂを跨ぐように内気取り入れ口５５が形成されると共に、前記内気取り入れ口５５を開閉自在なダンパ６４が設けられる。そして、ダンパ６４は、その弁部７０が幅方向中央に形成されたスリット７２を挟んで第１及び第２シート部７４、７６に分割され、接続部５４ａ、５４ｂによって分割された内気取り入れ口５５の第１及び第２開口部６０、６２をそれぞれ閉塞自在に設けている。

これにより、分割自在なアッパーケース３０を有した内外気切替ユニット１４において、内気取り入れ口５５が分割されている場合でも、別のダンパを分割ケース毎にそれぞれ設ける場合と比較し、単一のダンパ６４で開閉動作させることが可能であるため、部品点数及びコストを削減できると共に軽量化を図ることができ、さらには組み付け工数の削減を図ることも可能となる。

また、第１及び第２分割ケース４８、５０の製造ばらつき等によって両者の接続部５４ａ、５４ｂに段差Ｓが生じた場合でも、ダンパ６４における弁部７０の幅方向中央にスリット７２を設けることで分割された第１及び第２開口部６０、６２に対する前記ダンパ６４のシール性を高めることができるため、例えば、接続部５４ａ、５４ｂに段差Ｓが生じている場合でも確実にシールして前記アッパーケース３０内の空気が内気取り入れ口５５を通じて外部へと漏出してしまうことを防止できる。

さらに、上述したようにダンパ６４のシール性を高め、該ダンパ６４とアッパーケース３０の前側壁３０ａとの間を通じた空気の漏出を防止することで、両者の隙間を通じて空気が漏れる際に生じる異音等を防止できる。

またさらに、ダンパ６４には、第１分割ケース４８と第２分割ケース５０との接続部５４ａ、５４ｂに臨むようにスリット７２を設ける構成としているため、前記スリット７２の分だけさらに軽量化を図ることができる。

なお、本発明に係る車両用空調装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…車両用空調装置１２…空調ケース
１４…内外気切替ユニット２２…送風機ユニット
３０…アッパーケース３０ａ…前側壁
３４…半内気ダンパ機構４８…第１分割ケース
５０…第２分割ケース５４ａ、５４ｂ…接続部
５５…内気取り入れ口６０…第１開口
６２…第２開口部６４…ダンパ
６８…取付部７０…弁部
７２…スリット７４…第１シート部
７６…第２シート部

Claims

空気の流通する流路及び送風口を有した空調ケースと、該空調ケースに接続された内外気切替ユニットと、該内外気切替ユニットで取り込まれた空気を前記空調ケースへと送出する送風機ユニットとを有し、前記内外気切替ユニットのケーシングに半内気切替ダンパの設けられた車両用空調装置において、
前記ケーシングは、車両の幅方向に分割自在な一組の分割ケースからなり、一方の分割ケースと他方の分割ケースとが接続される接続部を跨ぐように内気取り入れ口が形成され、前記内気取り入れ口には開閉自在に前記半内気切替ダンパが設けられ、
前記半内気切替ダンパには、前記ケーシングの壁部に当接自在な弁部に、一方の分割ケースと他方の分割ケースとが接続される接続部へ臨むスリットを有し、前記スリットは、前記弁部の端部から前記接続部の延在方向に沿って前記ケーシングの壁部へと固定される前記半内気切替ダンパの取付部まで一直線状に延在することを特徴とする車両用空調装置。