JP6727860B2 - 車両空調用送風装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車等に搭載されて空調用空気を送風する車両空調用送風装置に関し、特に、車室内の空気と車室外の空気とを同時に送風可能な構造の技術分野に属する。

一般に、車両に搭載される空調装置は、車室内の空気（内気）と車室外の空気（外気）の一方を選択して空調用空気として送風し、冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器によって温度調節した後に、車室の各部に供給するように構成されている。

近年では、空調用空気を送風する車両空調用送風装置として、上記内気のみを送風する内気循環モードと、上記外気のみを送風する外気導入モードの他、内気と外気の両方を送風する内外気２層流モードにも切り替えられる装置が実用化されている。すなわち、特許文献１〜３に開示されているように、車両空調用送風装置のケーシングには、内気導入口と外気導入口が形成されるとともに、上層空気通路と下層空気通路が形成されている。上層空気通路と下層空気通路の内部には、それぞれ送風用ファンが設けられており、これら２つの送風用ファンは共通のモーターによって駆動される。また、ケーシングには、内気導入口及び外気導入口を開閉する内外気切替ダンパが設けられ、この内外気切替ダンパによって内気導入口のみを開く内気循環モード、外気導入口のみを開く外気導入モード、内気導入口及び外気導入口を開く内外気２層流モードの切替が可能になっている。そして、上記２つの送風用ファンを回転させて内気循環モードにすると上層空気通路と下層空気通路に内気導入口から導入された内気が流れ、また、外気導入モードにすると上層空気通路と下層空気通路に外気導入口から導入された外気が流れ、さらに、内外気２層流モードにすると上層空気通路に外気導入口から導入された外気が流れる一方、下層空気通路に内気導入口から導入された内気が流れる。

特開２０００−２９６７１０号公報 特開２００１−２０６０４４号公報 特開２０１１−２０１５０１号公報

ところで、特許文献１〜３のように内外気２層流モードへの切替が可能な送風装置によれば、例えば暖房時に内外気２層流モードにすることにより、上層空気通路に導入された低湿度の外気をフロントウインド近傍に供給して曇りを抑制しながら、下層空気通路に導入された内気を循環させて足元近傍に供給して暖房効率を向上できるという利点がある。

しかしながら、内外気２層流モードを実現するためには、上層空気通路と下層空気通路にそれぞれ送風用ファンを配設する必要があり、特許文献１〜３では、上層用の送風用ファンと下層用の送風用ファンとを一体成形している。

ここで、車種により、一方の送風用ファンのファン径やファン高さ等の寸法変更が行われる場合があり、特許文献１〜３のように上層用の送風用ファンと下層用の送風用ファンとを一体成形していると、寸法変更しない側の送風用ファンも一緒に新設しなければならず、コスト高を招く。つまり、同じ金型で成形していることから、一方の送風用ファンを寸法変更を行うと他方の送風用ファンにも影響を与えてしまう。

また、送風用ファンの形状は複雑であり、上層用の送風用ファンと下層用の送風用ファンとを一体成形しようとすると両ファンの間がアンダーカットになってスライド型が必要になり、金型費用が高騰し、ひいてはコスト高を招くという問題もある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の送風用ファンを設ける場合に、一方の送風用ファンの寸法変更が行われる場合に安価に対応することができるようにするとともに、金型費用も削減することができるようにして低コスト化を図ることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、複数の送風用ファンを別々に成形して組み合わせることによって一体化するようにした。

第１の発明は、
車室内の空気を導入する内気導入口と、車室外の空気を導入する外気導入口とが外部に開放するように形成され、上記内気導入口及び上記外気導入口の両方に連通する第１空気通路及び第２空気通路が内部に形成されるとともに、上記内気導入口及び上記外気導入口を開閉する内外気切替ダンパを有するケーシングと、
上記第１空気通路に配設される第１送風用ファンと、
上記第２空気通路に配設される第２送風用ファンとを備え、
上記第１送風用ファンによって上記第１空気通路内の空気を空調用空気として送風し、上記第２送風用ファンによって上記第２空気通路内の空気を空調用空気として送風するように構成された車両空調用送風装置において、
上記第１送風用ファンと上記第２送風用ファンとはそれぞれ樹脂材により成形されて別体とされており、
上記第１送風用ファンと上記第２送風用ファンとを結合する結合部材と、上記第１送風用ファン及び上記第２送風用ファンを駆動するモーターとを備え、上記第１送風用ファンの回転中心部には、第１孔部が回転中心線方向に延びるように形成され、上記第２送風用ファンの回転中心部には、第２孔部が回転中心線方向に延びるように形成され、上記結合部材は、上記第１孔部及び上記第２孔部に挿入される筒状部材で構成されるとともに、上記第１送風用ファン及び上記第２送風用ファンを構成する樹脂材よりも高い強度を有する樹脂材で構成されており、上記結合部材には、上記モーターの出力軸が挿入される出力軸挿入孔が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、内外気切替ダンパの動作によって内気導入口を開き、かつ、外気導入口を閉じると、内気導入口から内気が導入される内気循環モードになる。内気循環モードでは、第１送風用ファン及び第２送風用ファンが回転することで、内気導入口から導入された内気が第１空気通路及び第２空気通路を流れて空調用空気として送風される。また、内外気切替ダンパの動作によって内気導入口を閉じ、かつ、外気導入口を開くと、外気導入口から外気が導入される外気導入モードになる。外気導入モードでは、第１送風用ファン及び第２送風用ファンが回転することで、外気導入口から導入された外気が第１空気通路及び第２空気通路を流れて空調用空気として送風される。さらに、内外気切替ダンパの動作によって内気導入口及び外気導入口を開くと、内外気２層流モードになり、第１送風用ファン及び第２送風用ファンが回転することで、外気導入口から導入された外気が第１空気通路及び第２空気通路の一方を流れ、内気導入口から導入された内気が他方を流れ、空調用空気として送風される。

ここで、例えば車両空調用送風装置が搭載される車種によって第１送風用ファン及び第２送風用ファンのうち、一方の送風用ファンのファン径やファン高さ等の各種寸法変更を行う場合がある。本発明では、第１送風用ファンと第２送風用ファンとが別体であるため、一方の送風用ファンの寸法変更を行ったとしても、他方の送風用ファンには影響を与えることはなく、他方の送風用ファンを新設する必要はない。

また、第１送風用ファンと第２送風用ファンとが別体であるため、一体成形する場合のようなスライド型は不要になり、金型費用が削減される。

また、第１送風用ファンと第２送風用ファンとが結合部材により結合されて確実に一体化する。

また、結合部材を第１送風用ファンの第１孔部に挿入し、第２送風用ファンの第２孔部に挿入することで、第１送風用ファン及び第２送風用ファンが確実に一体化する。

また、結合部材の出力軸挿入孔にモーターの出力軸を挿入することで結合部材が出力軸に取り付けられ、モーターの回転力が結合部材を介して第１送風用ファン及び第２送風用ファンに伝達される。

また、モーターの出力軸の断面形状として例えば円形やＤ型等があるが、出力軸の断面形状に合うように結合部材の断面形状を変更するだけで、第１送風用ファン及び第２送風用ファンの形状を変更することなく、出力軸の断面形状に容易に対応可能になる。

第２の発明は、第１の発明において、
上記結合部材の外周面には、結合部材側平坦面が形成され、
上記第１孔部及び上記第２孔部の内周面には、上記結合部材側平坦面に接するファン側平坦面が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、結合部材側平坦面とファン側平坦面とが接することで、結合部材と、第１送風用ファン及び第２送風用ファンとの相対的な回転が抑制される。

第３の発明は、第１または２の発明において、
上記第１送風用ファン及び上記第２送風用ファンは、回転中心線方向に並ぶように配設され、
上記第１送風用ファンには、上記第２送風用ファン側へ突出する第１係合部が形成され、
上記第２送風用ファンには、上記第１送風用ファン側へ突出し、上記第１係合部に係合する第２係合部が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１係合部と第２係合部とを係合させることで、第１送風用ファン及び第２送風用ファンが確実に一体化する。

第４の発明は、第３の発明において、
上記第１係合部は、上記第１送風用ファンの回転中心部から径方向に離れて配置され、
上記第２係合部は、上記第２送風用ファンの回転中心部から径方向に離れて配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１送風用ファン及び第２送風用ファンの回転中心部から径方向に離れた部位同士が係合することになるので、第１送風用ファン及び第２送風用ファンが回転時に安定する。

第１の発明によれば、ケーシングの第１空気通路及び第２空気通路にそれぞれ配設される第１送風用ファン及び第２送風用ファンをそれぞれ樹脂材により成形して別体としたので、一方の送風用ファンの寸法変更が行われる場合に安価に対応することができるとともに、金型費用も削減することができ、低コスト化を図ることができる。

また、第１送風用ファンと第２送風用ファンとを結合部材によって確実に一体化することができる。

また、第１送風用ファンの第１孔部及び第２送風用ファンの第２孔部に結合部材を挿入することで、第１送風用ファン及び第２送風用ファンを確実に一体化することができる。

また、結合部材の出力軸挿入孔にモーターの出力軸を挿入することで結合部材を出力軸に取り付けることができ、モーターの回転力を、結合部材を介して第１送風用ファン及び第２送風用ファンに伝達することができる。また、モーターの出力軸の断面形状が異なる場合に、第１送風用ファン及び第２送風用ファンの形状を変更することなく容易に対応することができる。

第２の発明によれば、結合部材側平坦面とファン側平坦面とが接することで、結合部材と、第１送風用ファン及び第２送風用ファンとの相対的な回転を抑制することができ、結合部材の空回りを抑制できる。

第３の発明によれば、第１送風用ファンの第１係合部と第２送風用ファンの第２係合部を係合させることで、第１送風用ファン及び第２送風用ファンを確実に一体化することができる。

第４の発明によれば、第１送風用ファン及び第２送風用ファンの回転中心部から径方向に離れた部位同士を係合させることができるので、第１送風用ファン及び第２送風用ファンを回転時に安定させることができる。

実施形態１に係る車両空調用送風装置の縦断面図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 モーターと送風用ファンの分解図である。 結合部材の側面図である。 図４におけるＢ−Ｂ線断面図である。 実施形態１の変形例に係る図５相当図である。 実施形態２に係る送風用ファン及び結合部材の断面図である。 図７におけるＣ−Ｃ線拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る車両空調用送風装置１の縦断面図である。この車両空調用送風装置１は、例えば自動車の車室内に配設されて空調用空気を送風するためのものであり、図示しない空調ユニットと共に車両用空調装置を構成している。空調ユニットは、冷却用熱交換器と、加熱用熱交換器と、エアミックスダンパと、吹出方向切替ダンパと、これらを収容する空調ケーシングとを備えている。車両空調用送風装置１から送風された空調用空気は、空調ケーシングの内部に導入されて冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器を通過して所望温度の空調風とされた後、吹出方向切替ダンパによって設定された吹出モードに応じて車室の各部に供給される。空調風の温度調整は、エアミックスダンパによって設定される加熱用熱交換器の空気通過量よって行われる。

尚、この実施形態では、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」といい、車両左側を単に「左」といい、車両右側を単に「右」というものとする。

車両空調用送風装置１は、図示しないが車室内の前端部に設けられているインストルメントパネルの内部に空調ユニットと共に収容されている。空調ユニットは、インストルメントパネルの内部において左右方向の略中央部に配置される一方、車両空調用送風装置１は、インストルメントパネルの内部において空調ユニットの助手席側（右ハンドル車の場合は左側、左ハンドル車の場合は右側）に配置される。

（車両の構成）
この車両空調用送風装置１が配設される車両は、エンジンルームＥと、車室Ｒとを区画するためのダッシュパネル（区画部材）１００を備えている。エンジンルームＥは車両の前部に設けられていて、エンジンや変速機等が配設されるようになっている。ダッシュパネル１００は略上下方向に延びている。ダッシュパネル１００の下部には貫通口１００ａが形成されており、この貫通口１００ａによって車室ＲとエンジンルームＥとが連通する。

また、ダッシュパネル１００の上部には、左右方向に延びるカウル１０１が配設されている。カウル１０１には、車室外に連通する連通口１０１ａが形成されている。カウル１０１は車室外に配設されているものなので、カウル１０１には、雨水や洗車時の水、雪等が入ることがある。

（車両空調用送風装置の構成）
図２にも示すように、車両空調用送風装置１は、上層送風用ファン（第１送風用ファン）４０と、下層送風用ファン（第２送風用ファン）５０と、送風用ファン４０、５０を結合するための結合部材６０と、送風用ファン４０、５０を回転駆動するためのモーター６５と、第１内外気切替ダンパ４と、第２内外気切替ダンパ５と、エアフィルタ６と、内外気切替用アクチュエータ７と、送風ケーシング８とを備えている。

送風ケーシング８は、例えば複数の樹脂製部材が組み合わされて構成されており、その内部には、上層送風用ファン４０、下層送風用ファン５０、第１内外気切替ダンパ４、第２内外気切替ダンパ５及びエアフィルタ６が収容されている。上層送風用ファン４０と下層送風用ファン５０とは上下に並ぶように配設される。

送風ケーシング８の上壁部の前側部分には、車室外の空気（外気）を送風ケーシング８に導入するための外気導入口９が形成されている。送風ケーシング８における外気導入口９の周縁部には、上方へ延びる外気導入ダクト１０が設けられており、この外気導入ダクト１０の上流端がカウル１０１の連通口１０１ａに接続されている。つまり、外気導入口９は、外気導入ダクト１０及び連通口１０１ａを介して車室外と連通している。外気導入口９は、左右方向に長い形状とすることができる。

送風ケーシング８の上壁部の後側部分には、内気導入口１１が外気導入口９の後側に隣接するように形成されている。内気導入口１１は車室内に開口しており、車室内の空気（内気）を送風ケーシング８に導入するためのものである。内気導入口１１も、左右方向に長い形状とすることができる。

送風ケーシング８の周壁部８ｂの内方における上側には、外気導入口９及び内気導入口１１が連通するフィルタ収容空間Ｓが設けられている。フィルタ収容空間Ｓには、上記フィルタ６が配設されている。フィルタ６は、プリーツ成形された空気濾過用の濾材６ａと、濾材６ａを囲むように設けられて該濾材６ａと一体化されている枠材６ｂと、送風ケーシング８のフィルタ挿入部を閉塞するための蓋６ｃとを備えている。フィルタ６は、フィルタ収容空間Ｓにおいて略水平方向に延びるように配置され、送風ケーシング８の内面に支持されている。

送風ケーシング８の周壁部８ｂの内方におけるフィルタ収容空間Ｓよりも下側（空気流れ方向下流側）には、上層空気通路（第１空気通路）１７と、下層空気通路（第２空気通路）１８とが形成されている。すなわち、送風ケーシング８の周壁部８ｂの内方には、フィルタ収容空間Ｓから下方に離れた部分に、上層スクロール部１３が形成され、この上層スクロール部１３の下側に隣接して下層スクロール部１４が形成されている。上層スクロール部１３と下層スクロール部１４とは略同心上に位置している。また、上層スクロール部１３の下壁部と下層スクロール部１４の上壁部とは共通化されている。

上層スクロール部１３の上壁部には上層ベルマウス１３ａが上方に向けて開口している。この上層ベルマウス１３ａは、送風ケーシング８の周壁部８ｂの内方において左右方向中央部から左側に偏位している。上層ベルマウス１３ａの右縁部には、上方へ突出する下側仕切板１５が設けられている。下側仕切板１５はフィルタ収容空間Ｓ内まで延びており、これにより、フィルタ収容空間Ｓ及びフィルタ収容空間Ｓよりも下流側の空間が左右に２つに区画される。また、下層スクロール部１４の下壁部には、下層ベルマウス１４ａが下方に向けて開口している。下層ベルマウス１４ａと上層ベルマウス１３ａは、略同心上に位置している。

送風ケーシング８の内方には、下側仕切板１５の上方への延長線上に位置するように上側仕切板１６が配設されている。上側仕切板１６により、フィルタ収容空間Ｓよりも空気流れ方向上流側の空間が左右に２つに区画される。

下側仕切板１５及び上側仕切板１６よりも左側の空間が上層空気通路１７の上流側とされており、この上層空気通路１７の上流側は上層ベルマウス１３ａまで延びている。そして、上層空気通路１７の下流側は、上層ベルマウス１３ａから上層スクロール部１３の内部まで延び、上層スクロール部１３の内部において周方向に延びた後、左側へ延びている。

また、下側仕切板１５及び上側仕切板１６よりも右側の空間が下層空気通路１８とされている。下層空気通路１８の上流側は、図２にも示すように、上層スクロール部１３及び下層スクロール部１４の外面と、送風ケーシング８の周壁部８ｂの内面との間を下方へ延びて送風ケーシング８の底壁部８ａに達している。つまり、下層空気通路１８は、上層空気通路１７よりも下方まで延びている。下層空気通路１８の上流側は下層ベルマウス１４ａまで延びている。

下層空気通路１８の下流側は、下層ベルマウス１４ａから下層スクロール部１４の内部まで延び、下層スクロール部１４の内部において周方向に延びた後、左側へ延びている。下層空気通路１８の下流側は、上層空気通路１７の下流側の下側に位置している。

上記モーター６５は、送風ケーシング８の底壁部８ａに固定されるモーターフランジ６５ｂを有している。モーター６５の出力軸６５ａは、上下方向に延び、送風ケーシング８の下層スクロール部１４から上層スクロール部１３の内部に達している。図３における符号Ａは、出力軸６５ａの中心線を示している。出力軸６５ａの断面は円形状の場合や、一部が平坦な略Ｄ字形状の場合等があるが、この実施形態では、略Ｄ字形状の場合について説明する。

上層送風用ファン４０及び下層送風用ファン５０は、それぞれ樹脂材により成形されて別体とされている。つまり、上層送風用ファン４０は専用の金型を使用して全体が射出成形法により一体成形されてなるものであり、また、下層送風用ファン５０も専用の金型を使用して全体が射出成形法により一体成形されてなるものである。

上記上層送風用ファン４０は、遠心式ファンであり、上層スクロール部１３の内部、即ち上層空気通路１７の内部において回転中心線Ｃが上下方向に延びる姿勢となるように配設されている。上層送風用ファン４０が回転することでその上方から吸い込んだ空気を径方向に吹き出すように構成されている。

図３に示すように、上層送風用ファン４０の下側には円形板部４１が設けられている。この円形板部４１の周縁部には、上方へ延びる複数のブレード４２が周方向に互いに間隔をあけて設けられている。ブレード４２の上端部は周方向に連結されている。円形板部４１は、上層送風用ファン４０の回転中心部が最も上に位置するように形成され、そこから周縁部に向かって徐々に下に位置するように湾曲形成されている。円形板部４１の周縁部近傍は、上層送風用ファン４０の回転中心線Ｃの径方向に延出している。上層送風用ファン４０のファン径は、上層送風用ファン４０の径方向の寸法であり、上層送風用ファン４０の高さは、上層送風用ファン４０の中心線Ｃ方向の寸法である。

上層送風用ファン４０の円形板部４１の中心部には、上方へ突出するとともに両端に開放する上側円筒部４３と、下方へ突出するとともに両端に開放する下側円筒部４４とが設けられている。上側円筒部４３と下側円筒部４４とは、上層送風用ファン４０の回転中心線Ｃと同心上に位置しており、上側円筒部４３の下端部と、下側円筒部４４の上端部とは連通している。上側円筒部４３は下側円筒部４４よりも小径とされている。また、下側円筒部４４における中心線Ｃ方向の長さは、上側円筒部４３における中心線Ｃ方向の長さよりも長くなっている。上側円筒部４３の孔部４３ａは中心線Ｃ方向に延びている。孔部４３ａの断面形状は、モーター６５の出力軸６５ａが挿入可能な円形となっている。

下側円筒部４４の孔部（第１孔部）４４ａは、中心線Ｃ方向に延びている。孔部４４ａの径は、上側円筒部４３の孔部４３ａの径よりも大きく設定されている。下側円筒部４４の孔部４４ａの内周面には、中心線Ｃの接線方向に延びる２つのファン側平坦面４４ｂが互いに周方向に離れて設けられている。図３では、ファン側平坦面４４ｂを１つだけ示しており、２つのファン側平坦面４４ｂは、中心線Ｃを対称の中心として点対称となる位置関係にある。ファン側平坦面４４ｂは下側円筒部４４の上端部から下端部に亘って連続している。

図１及び図２に示すように、上記下層送風用ファン５０は、遠心式ファンであり、下層スクロール部１４の内部、即ち下層空気通路１８の内部において回転中心線Ｂが上下方向に延びる姿勢となるように配設されている。下層送風用ファン５０が回転することでその下方から吸い込んだ空気を径方向に吹き出すように構成されている。

図３に示すように、下層送風用ファン５０の上側には円形板部５１が設けられている。図１及び図２に示すように、下層送風用ファン５０の円形板部５１と、上層送風用ファン４０の円形板部４１とは互いに上下方向に所定を隙間をあけた状態で対向している。下層送風用ファン５０の円形板部５１の周縁部には、下方へ延びる複数のブレード５２が周方向に互いに間隔をあけて設けられている。ブレード５２の下端部は周方向に連結されている。円形板部５１は、下層送風用ファン５０の回転中心部が最も下に位置するように形成され、そこから周縁部に向かって徐々に上に位置するように湾曲形成されている。円形板部５１の周縁部近傍は、下層送風用ファン５０の回転中心線Ｂの径方向に延出している。下層送風用ファン５０のファン径は、下層送風用ファン５０の径方向の寸法であり、下層送風用ファン５０の高さは、下層送風用ファン５０の中心線Ｂ方向の寸法である。

図３に示すように、下層送風用ファン５０の円形板部５１の中心部には、上方へ突出するとともに両端に開放する上側円筒部５３と、下方へ突出するとともに両端に開放する下側円筒部５４とが設けられている。上側円筒部５３と下側円筒部５４とは、下層送風用ファン５０の回転中心線Ｂと同心上に位置しており、上側円筒部５３の下端部と、下側円筒部５４の上端部とは連通している。下側円筒部５４は上側円筒部５３よりも小径とされている。また、上側円筒部５３における中心線Ｂ方向の長さは、下側円筒部５４における中心線Ｂ方向の長さよりも長くなっている。下側円筒部５４の孔部５４ａは、中心線Ｂ方向に延びるとともに、モーター６５の出力軸６５ａが挿入可能な円形となっている。

上側円筒部５３の孔部（第２孔部）５３ａは、中心線Ｂ方向に延びており、孔部５３ａの径は、下側円筒部５４の孔部５４ａの径よりも大きく設定されている。上側円筒部５３の孔部５３ａの内周面には、中心線Ｂの接線方向に延びる２つのファン側平坦面５３ｂが互いに周方向に離れて設けられている。図３では、ファン側平坦面５３ｂを１つだけ示しており、２つのファン側平坦面５３ｂは、中心線Ｂを対称の中心として点対称となる位置関係にある。ファン側平坦面５３ｂは上側円筒部５３の上端部から下端部に亘って連続している。

この実施形態では、上層送風用ファン４０のファン径が下層送風用ファン５０のファン径よりも小さく設定されているが、これに限られるものではなく、各種設計要件に対応するように任意に設定することができ、上層送風用ファン４０のファン径と下層送風用ファン５０のファン径とを同じにすることもできる。ファン高さについても同様である。また、上層送風用ファン４０と下層送風用ファン５０の材料を同じにすることもできるし、異なるものにすることもできる。

結合部材６０は、上層送風用ファン４０の孔部４４ａ及び下層送風用ファン５０の孔部５３ａに挿入される筒状部材で構成され、モーター６５の出力軸６５ａの中心線Ａに沿って上下方向に延びている。この結合部材６０は、上層送風用ファン４０及び下層送風用ファン５０を構成する樹脂材よりも高い強度を有する樹脂材を射出成形してなるものである。結合部材６０の上側部分は、上層送風用ファン４０の孔部４４ａに挿入される上側挿入部６１とされる一方、結合部材６０の下側部分は、下層送風用ファン５０の孔部５３ａに挿入される下側挿入部６２とされている。

図５に示すように、上側挿入部６１の外周面には、中心線Ｃの接線方向に延びる２つの上部結合部材側平坦面６１ａ、６１ａが形成されている。図４に示すように、上部結合部材側平坦面６１ａ、６１ａは上側挿入部６１の上端部から下端部に亘って連続している。上部結合部材側平坦面６１ａ、６１ａは、それぞれ、上層送風用ファン４０のファン側平坦面４４ｂ（図３に示す）に接するようになっており、上部結合部材側平坦面６１ａ、６１ａとファン側平坦面４４ｂとが接することで結合部材６０と上層送風用ファン４０との相対的な回転が抑制される。また、図５に示すように、上側挿入部６１の外周面には、上部結合部材側平坦面６１ａ、６１ａの間に、凹部６１ｂ、６１ｂが形成されている。

図４に示すように、下側挿入部６２の外周面には、中心線Ｃの接線方向に延びる２つの下部結合部材側平坦面６２ａ（図４では１つのみ示す）が形成されている。下部結合部材側平坦面６２ａは下側挿入部６２の上端部から下端部に亘って連続している。２つの下部結合部材側平坦面６２ａは、それぞれ、下層送風用ファン５０のファン側平坦面５３ｂ（図３に示す）に接するようになっており、下部結合部材側平坦面６２ａとファン側平坦面５３ｂとが接することで結合部材６０と下層送風用ファン５０との相対的な回転が抑制される。また、下側挿入部６２の外周面には、図示しないが、下部結合部材側平坦面６２ａの間に、凹部が形成されている。つまり、この実施形態では、上側挿入部６１の断面形状と下側挿入部６２の断面形状とは同じになっている。

図４に示すように、結合部材６０の上側挿入部６１と下側挿入部６２との間の部分には、該結合部材６０の径方向外方へ突出する円形の中間板部６３が設けられている。中間板部６３は、上層送風用ファン４０の下側円筒部４４の下端部と、下層送風用ファン５０の上側円筒部５３の上端部との間に介在して両者の隙間が所定の隙間となるようにするためのスペーサとして機能する。

図５に示すように、結合部材６０には、モーター６５の出力軸６５ａが挿入される出力軸挿入孔６４が該結合部材６０を上下方向に貫通するように形成されている。出力軸挿入孔６４の断面形状は、モーター６５の出力軸６５ａの断面形状と一致する形状であり、出力軸挿入孔６４の内周面における周方向の一部には、出力軸６５ａの平坦面（図示せず）に接する平坦面６４ａが形成されている。これにより、モーター６５の出力軸６５ａを結合部材６０の出力軸挿入孔６４に挿入して嵌合させた際、出力軸６５ａと結合部材６０との相対的な回転が抑制される。

図２に示す第１内外気切替ダンパ４及び第２内外気切替ダンパ５は独立して動作し、共に、外気導入口９と内気導入口１１を開閉するロータリーダンパである。第１内外気切替ダンパ４は、上層空気通路１７の上流側に配置されており、外気導入口９と内気導入口１１を開閉することによって外気だけ、内気だけ及び両方のうちの任意の１つを選択して上層空気通路１７に流入させる。また、第２内外気切替ダンパ５は、下層空気通路１８の上流側に配置されており、外気導入口９と内気導入口１１を開閉することによって外気だけ、内気だけ及び両方のうちの任意の１つを選択して下層空気通路１８に流入させる。

具体的には、第１内外気切替ダンパ４の左端部には左側円筒部４ａが設けられ、右端部には右側円筒部４ｂが設けられている。左側円筒部４ａ及び右側円筒部４ｂは、左右方向に延びており、互いに同心上に位置している。そして、第１内外気切替ダンパ４の左側円筒部４ａと右側円筒部４ｂとの間の部分は、左側円筒部４ａ及び右側円筒部４ｂを連結するように左右方向に延びる閉塞板部４ｃとされている。左側円筒部４ａ及び右側円筒部４ｂは送風ケーシング８に回動可能に支持されている。従って、閉塞板部４ｃは左右方向に延びる中心線周りに前後方向に回動する。

図１に示すように閉塞板部４ｃが後側に回動すると外気導入口９が全開となり、かつ、内気導入口１１が全閉となって外気だけが導入される。一方、図示しないが、閉塞板部４ｃが前側に回動すると外気導入口９が全閉となり、かつ、内気導入口１１が全開となって内気だけが導入される。また、閉塞板部４ｃを中間位置で停止させることにより、外気導入口９及び内気導入口１１が開き、外気と内気が導入される。左側円筒部４ａは、送風ケーシング８の周壁部８ｂを貫通して外方へ突出している。左側円筒部４ａに内外気切替用アクチュエータ７の駆動力が伝達部材４２を介して伝達されて第１内外気切替ダンパ４が回動するようになっている。

第２内外気切替ダンパ５も基本的には第１内外気切替ダンパ４と同様に構成されており、左右方向に延びる左側軸部５ａ及び右側軸部５ｂと、閉塞板部５ｃとを有していて、閉塞板部５ｃは左右方向に延びる中心線周りに前後方向に回動し、これにより、外気だけが導入される状態、内気だけが導入される状態、外気と内気が導入される状態のいずれかに切り替えられる。左側軸部５ａ及び右側軸部５ｂは送風ケーシング８に回動可能に支持されている。左側軸部５ａには、左右方向に延びる駆動軸４１の右端部が相対回転不能に結合されている。この駆動軸４１には、リンク部材４０を介して内外気切替用アクチュエータ７の駆動力が伝達され、これにより、第２内外気切替ダンパ５が回動するようになっている。尚、第１内外気切替ダンパ４と第２内外気切替ダンパ５とには別々に駆動力が伝達されるようになっており、これは例えば周知のリンク機構によって可能となっている。また、第１内外気切替ダンパ４と第２内外気切替ダンパ５とを別々のアクチュエータで駆動することも可能である。

送風ケーシング８の下部には、外気導入口９から送風ケーシング８の内部に浸入した水を排水するための排水管部３０が送風ケーシング８の外方へ突出するように設けられている。この実施形態では、排水管部３０が送風ケーシング８の周壁部８ｂの前部において左端部に位置するとともに前方へ突出しており、送風ケーシング８を構成する部材と一体成形されている。排水管部３０の上流端は下層空気通路１８に連通している。排水管部３０は円管形状にすることができる。また、排水管部３０の突出方向先端部は開放されており、ゴムホース等は接続されていない。よって、部品点数の増加が抑制される。

図１に示すように、車両空調用送風装置１を車両に組み付けた状態で、排水管部３０がダッシュパネル１００の貫通口１００ａに挿入されるようになっている。この車両空調用送風装置１を正規の組み付け位置に配置したとき、排水管部３０の突出方向先端側がダッシュパネル１００の貫通口１００ａに車室内側から挿入され、かつ、エンジンルームＥ内に突出して車室外と連通するように、排水管部３０の長さが設定されている。

また、車両空調用送風装置１の車両への組み付け時の移動方向は車両前方とされている。この車両空調用送風装置１の組み付け時の移動方向と、排水管部３０の突出方向とが略一致するように、排水管部３０の突出方向が設定されている。尚、排水管部３０の突出方向は水平よりも下向きとするのが好ましく、車両空調用送風装置１の車両への組み付け時の移動方向と正確に一致していなくてもよい。

送風ケーシング８の外面には、排水管部３０を囲むように延びるシール材押し当て板部３１が設けられている。車両空調用送風装置１を車両に組み付けた状態で、シール材押し当て板部３１の前面に設けられている押し当て面３２がダッシュパネル１００の貫通口１００ａ周りと対向するように配置される。排水管部３０周りには、シール材３３が配設されていて、このシール材３３がシール材押し当て板部３１とダッシュパネル１００の車室内面における貫通口１００ａ周りとによって押圧されて弾性変形する。シール材３３は、例えば発泡ポリウレタン等の弾性材からなり、この実施形態では、ケーシング側の層３３ａと、中間層３３ｂと、ダッシュパネル側の層３３ｃとを有する３層構造となっている。

（実施形態の作用効果）
車両への搭載状態では、第１内外気切替ダンパ４及び第２内外気切替ダンパ５を独立して作動させることで、上層空気通路１７及び下層空気通路１８に外気を導入する外気導入モードと、上層空気通路１７及び下層空気通路１８に内気を導入する内気循環モードと、上層空気通路１７に外気を導入し、下層空気通路１８に内気を導入する内外気２層流モードとの３つのモードのうち、任意の１つに切り替えられる。内気循環モード、外気導入モード及び内外気２層流モードの切替は、従来から周知のオートエアコン制御によって行われる。内外気２層流モードにすることで、冬季には比較的乾燥した外気をデフロスト吹出口に供給してフロントウインドガラスの曇りを良好に晴らしながら、比較的暖かい内気をヒート吹出口に供給して暖房効率を向上させることができる。

また、例えば車両の開発過程において、車両空調用送風装置１が搭載される車種によって上層送風用ファン４０及び下層送風用ファン５０のうち、一方の送風用ファンのファン径やファン高さ等の各種寸法変更を行う場合がある。この実施形態では、上層送風用ファン４０と下層送風用ファン５０とが別体であるため、一方の送風用ファンの寸法変更を行ったとしても、他方の送風用ファンには影響を与えることはなく、他方の送風用ファンまで新設する必要はなく、安価に対応できる。また、上層送風用ファン４０と下層送風用ファン５０とが別体であるため、一体成形する場合のようなスライド型は不要になり、金型費用を削減できる。

また、例えばモーター６５の出力軸６５ａの断面形状が略Ｄ字形状から円形状に変更になった場合には、図４に示す変形例のような断面の出力軸挿入孔６４を有する結合部材６０を用意すればよい。また、モーター６５の出力軸６５ａの径が変更になった場合には、出力軸６５ａの径に合うように結合部材６０の出力軸挿入孔６４を形成すればよい。したがって、上層送風用ファン４０と下層送風用ファン５０を作り替えることなく、結合部材６０の形状変更のみでモーター６５の出力軸６５ａの変更に対応できる。

（実施形態２）
図７及び図８は、実施形態２に係る上層送風用ファン４０及び下層送風用ファン５０を示すものである。実施形態２は、実施形態１に対して上層送風用ファン４０及び下層送風用ファン５０を係合させている点で実施形態１と異なっている。以下、実施形態１と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる部分について詳細に説明する。

図８に示すように、上層送風用ファン４０の円形板部４１には、上層送風用ファン４０の回転中心部から径方向に離れた部位に、下層送風用ファン５０側へ突出する第１係合部４５が形成されている。また、下層送風用ファン５０には、下層送風用ファン５０の回転中心部から径方向に離れた部位に、上層送風用ファン４０側へ突出し、第１係合部４５に係合する第２係合部５５が形成されている。第１係合部４５及び第２係合部５５は、複数組設けることができ、この場合、回転バランスを良好にするために周方向に等間隔に設けるのが好ましい。

第１係合部４５は、円形板部４１の下面から下方へ突出する基部４５ａと、基部４５ａの下端部から径方向外方へ突出する先端部４５ｂと、基部４５ａ及び円形板部４１に連続するリブ４５ｃと、先端部４５ｂの突出方向先端部から上方へ突出する凸部４５ｄとを備えている。

また、第２係合部５５は、円形板部５１の上面から上方へ突出する基部５５ａと、基部４５ａの上端部から径方向内方へ突出する先端部５５ｂと、基部５５ａ及び円形板部５１に連続するリブ５５ｃと、先端部５５ｂの突出方向先端部から下方へ突出する凸部５５ｄとを備えている。

そして、第１係合部４５及び第２係合部５５を係合させる際には、上層送風用ファン４０及び下層送風用ファン５０を径方向に相対的に移動させていき、第１係合部４５の先端部４５ｂと円形板部４１との間に、第２係合部５５の先端部５５ｂを挿入する。そして、第１係合部４５の凸部４５ｄを、第２係合部５５の凸部５５ｄが乗り越えると、凸部４５ｄと凸部５５ｄとが係合し、上層送風用ファン４０及び下層送風用ファン５０の上下方向の相対的な移動が阻止される。

この実施形態２によれば、上層送風用ファン４０と下層送風用ファン５０とが別体となっているので実施形態１と同様にコストを低減できる。

また、上層送風用ファン４０の第１係合部４５と下層送風用ファン５０の第２係合部５５を係合させることで、上層送風用ファン４０と下層送風用ファン５０を確実に一体化することができる。さらに、上層送風用ファン４０と下層送風用ファン５０の回転中心部から径方向に離れた部位同士を第１係合部４５及び第２係合部５５によって係合させることができるので、上層送風用ファン４０と下層送風用ファン５０を回転時に安定させることができる。

実施形態２において、第１係合部４５及び第２係合部５５の構造は一例であり、各種係合の構造を用いることができる。

また、上記実施形態１、２では、車両空調用送風装置１が助手席の前方に配設されているセミセンタユニットに本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、車両空調用送風装置１を車両の左右方向中央部に配設したフルセンタユニットに本発明を適用してもよい。

また、車両空調用送風装置１と空調ユニットとは一体化されていてもよい。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係る車両空調用送風装置は、例えば、車両用空調装置の送風ユニットとして使用することができる。

１ 車両空調用送風装置
４ 第１内外気切替ダンパ
５ 第２内外気切替ダンパ
８ 送風ケーシング
９ 外気導入口
１１ 内気導入口
１７ 上層空気通路（第１空気通路）
１８ 下層空気通路（第２空気通路）
４０ 上層送風用ファン（第１送風用ファン）
４４ｂ ファン側平坦面
４５ 第１係合部
５０ 下層送風用ファン（第２送風用ファン）
５３ｂ ファン側平坦面
５５ 第２係合部
６０ 結合部材
６１ａ 上部結合部材側平坦面
６２ａ 下部結合部材側平坦面
６４ 出力軸挿入孔
６５ モーター
６５ａ 出力軸

Claims (4)

1. 車室内の空気を導入する内気導入口と、車室外の空気を導入する外気導入口とが外部に開放するように形成され、上記内気導入口及び上記外気導入口の両方に連通する第１空気通路及び第２空気通路が内部に形成されるとともに、上記内気導入口及び上記外気導入口を開閉する内外気切替ダンパを有するケーシングと、
   上記第１空気通路に配設される第１送風用ファンと、
   上記第２空気通路に配設される第２送風用ファンとを備え、
   上記第１送風用ファンによって上記第１空気通路内の空気を空調用空気として送風し、上記第２送風用ファンによって上記第２空気通路内の空気を空調用空気として送風するように構成された車両空調用送風装置において、
   上記第１送風用ファンと上記第２送風用ファンとはそれぞれ樹脂材により成形されて別体とされており、
   上記第１送風用ファンと上記第２送風用ファンとを結合する結合部材と、
   上記第１送風用ファン及び上記第２送風用ファンを駆動するモーターとを備え、
   上記第１送風用ファンの回転中心部には、第１孔部が回転中心線方向に延びるように形成され、
   上記第２送風用ファンの回転中心部には、第２孔部が回転中心線方向に延びるように形成され、
   上記結合部材は、上記第１孔部及び上記第２孔部に挿入される筒状部材で構成されるとともに、上記第１送風用ファン及び上記第２送風用ファンを構成する樹脂材よりも高い強度を有する樹脂材で構成されており、
   上記結合部材には、上記モーターの出力軸が挿入される出力軸挿入孔が形成されていることを特徴とする車両空調用送風装置。
2. 請求項１に記載の車両空調用送風装置において、
   上記結合部材の外周面には、結合部材側平坦面が形成され、
   上記第１孔部及び上記第２孔部の内周面には、上記結合部材側平坦面に接するファン側平坦面が形成されていることを特徴とする車両空調用送風装置。
3. 請求項１または２に記載の車両空調用送風装置において、
   上記第１送風用ファン及び上記第２送風用ファンは、回転中心線方向に並ぶように配設され、
   上記第１送風用ファンには、上記第２送風用ファン側へ突出する第１係合部が形成され、
   上記第２送風用ファンには、上記第１送風用ファン側へ突出し、上記第１係合部に係合する第２係合部が形成されていることを特徴とする車両空調用送風装置。
4. 請求項３に記載の車両空調用送風装置において、
   上記第１係合部は、上記第１送風用ファンの回転中心部から径方向に離れて配置され、
   上記第２係合部は、上記第２送風用ファンの回転中心部から径方向に離れて配置されていることを特徴とする車両空調用送風装置。

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