JPH0952513A - 自動車用空気調和装置のドア構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多機能制御が可能で、しかも装置全体のコン
パクト化が可能な、作動効率のよい「自動車用空気調和
装置のドア構造」を提供すること。 【解決手段】 風路Ｆの一部若しくは全部を封止するよ
うに設けられた伸縮性のある膜体３３の両端と、該両端
の間とを支持する支持シャフト３４を取付け、該支持シ
ャフト３４を駆動手段３２により移動させ、前記膜体３
３を伸縮乃至回動させるようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用空気調和
装置の風路内を流通する空気流の流れを制御するドアの
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用空気調和装置は、図６
に示すように、上流側から、インテークユニット１、ク
ーラユニット２、ヒータユニット３の順に各ユニットが
接続されており、インテークユニット１では、インテー
クドア４が選択した室外側空気取入口５又は室内側空気
取入口６から取り入れられた空気をファン７によってク
ーラユニット２に送風するようになっている。

【０００３】クーラユニット２には、エンジンルーム内
に設けられた冷房サイクルに接続され、流下した空気と
の間で熱交換を行うことにより当該空気を冷却するエバ
ポレータ８が設けられており、エアコンのスイッチがオ
ンされて冷房サイクルが作動している場合には、インテ
ークユニット１から流下した空気は、エバポレータ８に
よって冷却され、エアコンのスイッチがオフとなって冷
房サイクルが停止している場合は、インテークユニット
１から流下した空気は、エバポレータ８をそのまま通過
してヒータユニット３に送風される。なお、図５中の符
号「８ａ」は、フィルタである。

【０００４】ヒータユニット３では、エンジン冷却水が
循環するヒータコア９が設けられ、このヒータコア９を
通過する空気通路１０と、ヒータコア９を迂回するバイ
パス通路１１とが形成され、これら両通路１０，１１を
通過する空気量の比を、ヒータコア９の前面に設けられ
たミックスドア１２によって制御している。この両通路
１０，１１を通過する空気量の比率を調節することによ
り、ヒータコア９により加熱された温風と、バイパス通
路１１を流過した冷風がヒータコア９の下流側に形成さ
れたミックスチャンバ１３内でミックスされ、吹出し空
気の温度が調節されるようになっている。

【０００５】このミックスチャンバ１３には、主に温風
を乗員の足下に吹き出すためのフット口１４が形成さ
れ、ここに設けられたフットドア１５を開閉することに
よりフット口１４から直接あるいは短いダクトを介して
乗員の足下に温風が吹き出されるようになっている。ま
た、ミックスチャンバ１３には、主に冷風などの調和空
気を乗員の上半身に向けて配風するベント口１５、フロ
ントガラス等に向けて配風するデフロスト口１６も形成
されており、ここに設けられたベントドア１７あるいは
デフドア１８を開閉することによりベント口１５あるい
はデフロスト口１６に接続されたダクトを介して車室内
に向かって調和空気が吹き出される。

【０００６】このようなインテークユニット１やヒータ
ユニット３に設けられている種々のドアの構造は、概し
て鉄板あるいは合成樹脂板などの硬質プレートを支持シ
ャフトにより支持したものにより形成され、該支持シャ
フトをモータあるいはアクチュエータにより直接的にあ
るいは図７に示すようなリンク１９と溝カム２０等から
なる駆動手段２１を介して作動し、前記各ユニット１，
２，３のユニットケースＵ（インテークユニット１のユ
ニットケースＵ1 、クーラユニット２のユニットケース
Ｕ2 、ヒータユニット３のユニットケースＵ3 の総称）
の内に形成された風路Ｆを流れる空気流を制御してい
る。なお、図７中の符号「２２」は、アクチュエータで
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された従来のドア構造は、各ドア４，１２，１５，
１７，１８を「開」位置又は「閉」位置あるいは中間位
置とすることにより風路Ｆを流れる空気流を制御してお
り、１つの設定位置で１つの吹出し状態の制御しかでき
ないものである。

【０００８】このため、この種ドア構造を用いて複数の
吹出し状態が得られるように制御する場合には、ドアの
数も増大しなければならず、各ユニットの形状も大型化
することになる。特に、自動車用空気調和装置は、車室
内の前方に設けられているインストルメントパネルの下
部という狭小なスペースに設置されるので、ユニットの
小形化は、従来より熱望されている。

【０００９】また、前記ドア構造において、ドアの一端
を支持している支持シャフトをアクチュエータあるいは
リンク機構等の駆動手段２１により回動させるようにし
ている場合には、駆動手段２１に掛かる負荷が大きく、
駆動には大きな動力が必要となり、場合によっては減速
機構も必要となる。したがって、ドア動作時に駆動騒音
が車室内に伝わりやすく、装置全体も大型化し、作動効
率的にも好ましくないという問題もある。

【００１０】本発明は、このような従来技術の問題点乃
至要望に鑑みてなされたものであり、多機能制御が可能
で、しかも装置全体のコンパクト化が可能な、作動効率
のよい自動車用空気調和装置のドア構造を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、内部に風路が形成された
ユニットケースに、前記風路を流通する空気流の流れを
制御するドア部材を設けてなる自動車用空気調和装置に
おいて、前記風路の一部若しくは全部を封止するように
伸縮性のある膜体を設け、該膜体の両端を支持シャフト
により支持するとともにこれら支持シャフト間を少なく
とも１本の支持シャフトにより支持してドア部材を形成
し、これら支持シャフトと、該支持シャフトを移動する
ことにより前記膜体の位置及び／又は大きさを変化させ
る駆動手段とを駆動伝達部材を介して連結したことを特
徴とする。請求項２に記載の発明に係る前記駆動手段
は、一端が前記支持シャフトに固着され、他端が円筒状
回転体の周面に形成されたカム溝に係合されている前記
駆動伝達部材を前記円筒状回転体の回転により駆動する
ようにしたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】このように、請求項１に記載の発明は、両端等
が支持シャフトにより支持された伸縮性のある膜体によ
りドアを構成し、該ドアの支持シャフトを駆動手段によ
り移動することにより、ドアの位置のみでなくドアの大
きさまでも変化させ風路の一部若しくは全部を封止等し
て配風制御するようにしたので、配風制御が簡単にな
り、１つの設定位置でも複数の吹出し状態の制御がで
き、ドア数を低減でき、駆動手段に掛かる負荷が小さ
く、駆動に大きな動力を必要とせず、作動効率が向上
し、減速機構も不要で、装置全体がコンパクトにでき
る。請求項２に記載の発明は、前記駆動手段が、前記支
持シャフトに連結された駆動伝達部材の他端を円筒状回
転体の周面に形成されたカム溝に嵌合すれば、円筒状回
転体を回転させることにより簡単に前記支持シャフトを
動作し、所望のドア制御ができ、駆動手段の作動効率も
向上する。

【００１３】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は本発明の実施の形態１を示す概略
斜視図、図２は同実施の形態１のドア作動状態の概略斜
視説明図で、（Ａ）は閉鎖状態を、（Ｂ）は１方向吹出
し状態を、（Ｃ）は２方向吹出し状態を示し、図３は本
発明の実施の形態２に係る円筒状回転体を示す概略斜視
図、図４は同実施の形態２の全体概略説明図、図５はイ
ンテークドアに適用した場合のドア状態を示す概略断面
図で、（Ａ）は全閉状態を、（Ｂ）は外気導入状態を、
（Ｃ）は内外気導入状態を、（Ｄ）は内気導入状態を示
すものである。なお、以下の説明に当たっては、図６，
７に示す部材と共通する部材には同一符号を使用する。

【００１４】（実施の形態１）まず、実施の形態１に係
るドア構造３０について概説すれば、図１に示すよう
に、自動車用空気調和装置の風路Ｆが形成されたユニッ
トケースＵの内部に設けられたドア部材３１と、このド
ア部材３１を駆動する駆動手段３２とからなり、ドア部
材３１は、風路Ｆの一部若しくは全部を封止するように
設けられた、例えば、ゴムあるいは合成樹脂等の伸縮性
のある材料からなる膜体３３と、該膜体３３の両端と中
間を支持するように取付けられた支持シャフト３４とか
ら構成されている。

【００１５】この支持シャフト３４は、駆動手段３２に
より駆動伝達部材３６を介して移動乃至変位するように
構成している。ただし、支持シャフト３４が円滑に上下
動あるいは円弧動するためには、例えば、風路Ｆにガイ
ド溝３５を形成し、このガイド溝３５により支持シャフ
ト３４の両端を支持し、ガイド溝３５に沿って上下左右
あるいは円弧動するように構成することが好ましい。

【００１６】このようにガイド溝３５に沿って移動させ
る場合には、ガイド溝３５からの風漏れを防止するため
に、該ガイド溝３５あるいはガイド溝３５と支持シャフ
ト３４との間の隙間を弾性シール材により封止すること
が好ましい。

【００１７】前記駆動伝達部材３６は、一端が支持シャ
フト３４に固着され、他端は、図１に示すように、先端
に尖鋭部材３７ａを有する接触子３７が設けられてい
る。この接触子３７の先端は、円筒状回転体３８の周面
に形成されたカム溝３９に係合され、モータＭあるいは
アクチュエータ等により円筒状回転体３８が回転される
と、前記カム溝３９によって軸方向に変位し、該駆動伝
達部材３６を介して支持シャフト３４を上下左右あるい
は円弧動等、所定の方向に移動するようになっている。

【００１８】このようなドア構造３０の具体的使用例を
図２に示しているが、ここに例示したものは、ヒータユ
ニット３のフット吹出口１４の先端に設けられている分
配ダクトのように複数の風路Ｆを有する部分に使用する
場合である。

【００１９】つまり、温調された空気が流入する第１風
路Ｆ1 と、車幅方向に空気を吹出す第２風路Ｆ2 がＴ字
状に交差し、さらに第２風路Ｆ2 に車両の前後方向に向
けて伸延された第３風路Ｆ3 が連結されているような風
路Ｆを流れる空気流を制御する場合である。

【００２０】図２Ａに示すように、第１風路Ｆ1 の出口
部分にドア部材３１を構成する膜体３３を第１風路Ｆ1
の出口部分を閉塞するように設け、該膜体３３の左端
部、中間部、右端部にそれぞれ支持シャフト３４a ，３
４b ，３４c を取付ける。

【００２１】この状態では、第１風路Ｆ1 を通って流下
してきた空気流は、膜体３３により阻止される。なお、
膜体３３は、伸縮性のある材料であっても、中間支持シ
ャフト３４b の存在により空気流の流れにある程度対抗
でき、さらに多量の空気流に対しても対抗する必要があ
る場合には、膜体３３の材料の硬度を調節すれば、空気
漏れを確実に防止できる。

【００２２】図２Ｂに示すように、中間支持シャフト３
４b を駆動手段３２により第２風路Ｆ2 の底面まで移動
すれば、膜体３３は伸び、「く」の字状となり、第１風
路Ｆ1 を流れる空気流は、第２風路Ｆ2 側への流入は阻
止され、全て第３風路Ｆ3 へと流れるが、この中間支持
シャフト３４b の位置を適宜選択すれば、第３風路Ｆ3
へと流れる空気流の量と第２風路Ｆ2 側への空気流の量
をある程度調節でき、１つの設定位置で複数の吹出し状
態の制御が可能となる。

【００２３】図２Ｃに示すように、中間支持シャフト３
４b を当初の位置とし、両端支持シャフト３４a ，３４
c を駆動手段３２により第２風路Ｆ2 の底面まで移動す
れば、膜体３３は、逆「く」の字状にとなり、第１風路
Ｆ1 を流れる空気流は、第３風路Ｆ3 側に一部流れる
が、大部分は第２風路Ｆ2 に流れる状態を作ることがで
きる。この場合も、中間支持シャフト３４b の位置を適
宜選択すれば、第３風路Ｆ3 へと流れる空気流の量と第
２風路Ｆ2 側への空気流の量をある程度調節でき、１つ
の設定位置で複数の吹出し状態の制御が可能となる。

【００２４】（実施の形態２）図３は、本発明の実施の
形態２を示すもので、図示の円筒状回転体３８は、図１
に示すものと相違し、横長に設置している。この円筒状
回転体３８は、周面に形成されたカム溝３９を比較的大
きな傾斜角とし、これにより前記駆動伝達部材３６を昇
降させるようにしたものである。該円筒状回転体３８に
も、カム溝３９に接触子３７が係合されているが、この
接触子３７は、先端にカムフォロア３７ｂが設けられて
いる。

【００２５】この円筒状回転体３８をモータＭあるいは
アクチュエータ等により回転すると、前記カム溝３９に
よって駆動伝達部材３６を昇降変位し、支持シャフト３
４を上下左右あるいは円弧動等、所定の方向に移動する
ようになっている。

【００２６】このように横長に設置した円筒状回転体３
８を用いてドア制御する場合には、図４に示すように、
インテークユニット１、クーラユニット２、ヒータユニ
ット３の近傍に長尺な円筒状回転体３８を配置し、これ
ら各ユニット内に設けられている種々のドアを１本の円
筒状回転体３８のみで制御することが可能となる。

【００２７】なお、図中、カム溝３９は、簡単のため単
なる直線で示しているが、この形状は、ドアの開閉状態
に応じて適宜選択されるものである。

【００２８】また、本実施の形態２の場合、カム溝３９
の溝幅を狭くすれば、短い円筒状回転体３８により多数
の駆動伝達部材３６を一括して駆動することができると
いう利点もある。

【００２９】この横長の円筒状回転体３８を用いて行な
うドア制御例として、インテークユニット１のインテー
クドア４として使用するものについて説明する。

【００３０】図５Ａに示すように、インテークユニット
１は、室外側空気取入口５と連通されている室外側空気
通路５ａ（前記第２風路Ｆ2 に相当）と、室内側空気取
入口６と連通されている室内側空気通路６ａ（前記第２
風路Ｆ2 に相当）と、これら各通路５ａ，６ａから取り
入れられた空気がインテークユニット１のファン７に向
かう合流通路７ａ（前記第１風路Ｆ1 に相当）を有して
いるので、前記ドア部３１を構成する膜体３３を合流通
路７ａの入口部分に配置すれば、種々の吹出し状態の制
御が可能となる。

【００３１】図５Ａに示す状態では、各通路５ａ，６ａ
から取り入れられた空気流は、膜体３３により阻止さ
れ、合流通路７ａ内に流入することはない。

【００３２】図５Ｂに示すように、両端支持シャフト３
４c を駆動手段３２により室外側空気通路５ａの上方内
壁まで移動すれば、膜体３３は伸延され変位し、室外側
空気通路５ａと合流通路７ａが連通され、室外側空気の
みがインテークユニット１からクーラユニット２に送ら
れることになる。

【００３３】図５Ｃに示すように、中間支持シャフト３
４b を当初の位置とし、両端支持シャフト３４a ，３４
c を駆動手段３２により室外側空気通路５ａ又は室内側
空気通路６ａの上方内壁に移動すれば、膜体３３は、室
外側空気通路５ａ及び室内側空気通路６ａが合流通路７
ａと連通され、室内外の空気がともにインテークユニッ
ト１内に導入され、クーラユニット２に送られることに
なる。この状態で、中間支持シャフト３４b の上下位置
を適宜選択すれば、合流通路７ａへ流れる空気の量をあ
る程度調節でき、中間支持シャフト３４b の設定位置で
種々の空気量が得られるように制御可能となる。

【００３４】図５Ｄに示すように、両端支持シャフト３
４a を駆動手段３２により室内側空気通路６ａの上方内
壁に移動すれば、膜体３３は伸延され変位し、室内側空
気通路６ａと合流通路７ａが連通され、室内側空気のみ
がインテークユニット１からクーラユニット２に送られ
ることになる。

【００３５】上述した実施の形態より明らかなように、
伸縮性のある膜体３３の両端を支持シャフト３４a ，３
４c で、またこれら支持シャフト３４a ，３４c 間を少
なくとも１本の支持シャフト３４b により支持すること
によりドア部材３１を形成し、これら支持シャフト３４
を駆動手段３２により移動させ、膜体３３の位置のみで
なく大きさまでも変化させ、風路の一部若しくは全部を
封止等して配風制御を行なうようにしたので、配風制御
が簡単になり、１つの設定位置で複数の吹出し状態の制
御も可能となり、ドアの数も低減でき、駆動手段に掛か
る負荷が小さく、駆動に大きな動力を必要とせず、作動
効率が向上し、減速機構も不要で、装置全体がコンパク
トになる。

【００３６】また、駆動手段３２として、支持シャフト
３４に駆動伝達部材３６を連結するとともに該駆動伝達
部材３６の他端を円筒状回転体３８の周面に形成された
カム溝３９に嵌合すれば、円筒状回転体３８を回転させ
ることにより簡単に前記支持シャフト３４を動作し、所
望のドア制御ができ、駆動手段３２の作動効率も向上す
る。

【００３７】本発明は、上述した実施の形態のみに限定
されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲
内において種々改変することができる。

【００３８】例えば、上述した実施の形態では、インテ
ークドア等について説明したが、本発明は、これのみに
限定されるものではなく、図４に示すように、他のユニ
ットのドア、例えば、エアーミックスドア１２、デフロ
ストドア１８、フットドア１５等にも同様に適用するこ
ともできる。

【００３９】また、前記実施の形態では、膜体３３の支
持を３本の支持シャフト３４a ，３４b ，３４c により
支持しているが、これのみでなく、支持シャフト３４
は、さらに多数本設けて支持すれば、ドアの形状も種々
多様化したものとすることができ、種々の部分でドア制
御が可能となる。

【００４０】前述した円筒状回転体３８は、図１，３に
示すように、周面にカム溝３９を形成したものである
が、これのみでなく前記支持シャフト３４を移動させる
ことができるようなものであればどのようなものであっ
ても良い。例えば、ワイヤーの端部をステッピングモー
タの軸に取付けられたプーリ等に卷回し、該プーリの回
転量により支持シャフト３４の移動量を制御するように
しても良い。

【００４１】また、前述したようにカム溝３９により作
られた変位量を接触子３７及び駆動伝達部材３６を介し
て支持シャフト３４に直接伝達する必要もなく、前記接
触子３７と駆動伝達部材３６との間にワイヤー等のよう
な細い中間伝達部材３６ａ（図３参照）を設けても良
い。図１に示すような棒状の駆動伝達部材３６では、風
路Ｆを流れる空気流の流れを妨げる虞れがあるが、ワイ
ヤー等のような細い中間伝達部材３６ａを使用すれば流
通抵抗も低減でき、より好ましいものとなる。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に記載の発
明は、伸縮性のある膜体の両端を支持シャフトにより支
持するとともにこれら支持シャフト間を少なくとも１本
の支持シャフトにより支持してドア部材を形成し、前記
支持シャフトを駆動手段により移動させ、膜体の位置の
みでなく大きさまでも変化させ、風路の一部若しくは全
部を封止等して配風制御を行なうようにしたので、配風
制御が簡単になり、１つの設定位置で複数の吹出し状態
の制御も可能となり、ドアの数も低減でき、駆動手段に
掛かる負荷が小さく、駆動に大きな動力を必要とせず、
作動効率が向上し、減速機構も不要で、装置全体がコン
パクトになる。請求項２に記載の発明は、駆動手段とし
て、支持シャフトに連結された駆動伝達部材の他端を円
筒状回転体の周面に形成されたカム溝に嵌合し、該円筒
状回転体を回転させることにより支持シャフトを動作さ
せるようにしたので、所望のドア制御が簡単にでき、駆
動手段の作動効率も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１を示す概略斜視図であ
る。

【図２】 同実施の形態１のドア作動状態の概略斜視説
明図で、（Ａ）は閉鎖状態を、（Ｂ）は１方向吹出し状
態を、（Ｃ）は２方向吹出し状態を示すものである。

【図３】 本発明の実施の形態２を示す概略斜視図であ
る。

【図４】 同実施の形態２の使用状態を示す概略説明図
である。

【図５】 インテークドアに適用した場合のドア状態を
示す概略断面図で、Ａは全閉状態を、Ｂは外気導入状態
を、Ｃは内外気導入状態を、Ｄは内気導入状態を示すも
のである。

【図６】 一般的な自動車用空気調和装置の縦断面図で
ある。

【図７】 従来のドア駆動手段を示す概略斜視図であ
る。

【符号の説明】

３１…ドア部材、 ３２…駆動手段、３３…膜
体、 ３４…支持シャフト、３６…駆動伝
達部材、 ３８…円筒状回転体、３９…カム溝、
Ｆ…風路、Ｕ…ユニットケース。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 智弘 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニック株式会社内 (72)発明者 大橋 利男 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニック株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に風路(F) が形成されたユニットケ
   ース(U) に、前記風路(F) を流通する空気流の流れを制
   御するドア部材(31)を設けてなる自動車用空気調和装置
   において、 前記風路(F) の一部若しくは全部を封止するように伸縮
   性のある膜体(33)を設け、該膜体(33)の両端を支持シャ
   フト(34a,34c）により支持するとともにこれら支持シャ
   フト(34a,34c）間を少なくとも１本の支持シャフト(34
   b）により支持することによりドア部材(31)を形成し、
   これら支持シャフト(34)と、該支持シャフト(34)を移動
   することにより前記膜体(33)の位置及び／又は大きさを
   変化させる駆動手段(32)とを駆動伝達部材(36)を介して
   連結したことを特徴とする自動車用空気調和装置のドア
   構造。
2. 【請求項２】 前記駆動手段(32)は、一端が前記支持シ
   ャフト(34)に固着され、他端が円筒状回転体(38)の周面
   に形成されたカム溝(39)に係合されている前記駆動伝達
   部材(36)を前記円筒状回転体(38)の回転により駆動する
   ようにしたことを特徴とする請求項１に記載のドア構
   造。