JP2006206008A - 吹出口装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車の空調風を、簡略な構成で、ゆらぐように風量を変化させる。
【解決手段】３方に分岐するダクト10の中央の吹出口25にセンタベント11を取り付け、両側の吹出口28，28にサイドベント12を取り付ける。センタベント11のケース体31に、変更装置65を取り付ける。変更装置65は、ケース体31の内側に位置するダンパ66と、このダンパ66を回転駆動するモータ67とを備える。センタベント12は、ダンパ66の回転方向に沿って、第１の開口部37と、上側に向かう第２の開口部38とを備える。ダンパ66を回転駆動すると、ゆらぐように風量を変化しながら、第１の開口部37と第２の開口部38とから空調風を供給できる。さらに、このセンタベント11における通気抵抗の変化にともない、サイドベント12についてもゆらぐように風量を変化させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、自動車の空調装置に接続される吹出口装置に関する。

従来、自動車の空調装置には、管状のダクトが接続され、このダクトの先端の吹出口に風向調整装置が接続されている。そして、各風向調整装置は、例えば、筒状のケース体の内部に、複数のルーバを回動可能に軸支し、これらルーバを連動して回動させることにより、風向の調整を可能としている。このような風向調整装置について、より快適な空調を実現するため、一定の状態で風が吹き付けられないように、自動的に風向あるいは風量を変更可能とする構成が知られている。例えば、三方に分岐されたダクトの各吹出口に、それぞれ各ダンパの開閉を制御可能なダンパを設け、空気の吐出を制御する構成が知られている(例えば、特許文献１参照。)。
特開平６−１２７２６４号公報

しかしながら、上記従来のように複数の吹出口にそれぞれダンパを設け、各ダンパを制御する構成では、部品点数が増加し、構成が複雑になり、製造コストが上昇する問題を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、快適な空調を容易に実現可能な吹出口装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の吹出口装置は、導入口及びこの導入口に連通するとともに互いに連通する複数の吹出口を備えたダクトと、一の吹出口に備えられ、通気抵抗を変化させる変更装置を備えた制御吹出口装置と、他の吹出口に備えられた従属吹出口装置とを具備したものである。

そして、この構成では、導入口から導入された空調風は、各吹出口に導かれ、制御吹出口装置及び従属吹出口装置から吹き出される。変更装置により、制御吹出口装置の通気抵抗を変化させることにより、制御吹出口装置から吹き出される風量が変更されるとともに、互いに連通する他の吹出口に接続された従属吹出口装置から吹き出される風量が変化する。複数の位置から風量が変化する空調風が吹き出され、快適な空調が実現される。空調装置は一定の風量を供給すれば良く、変更装置を備えた制御吹出口装置は１カ所に設ければよいため、構成が簡略化され、製造コストが低減される。

請求項２記載の吹出口装置は、請求項１記載の吹出口装置において、ダクトは、車両の車室に対して３カ所の吹出口を備え、制御吹出口装置は、インストルメントパネルの両側方向の中央部に配置された吹出口に接続され、従属吹出口装置は、インストルメントパネルの両側方向の端部近傍に配置された吹出口に接続されたものである。

そして、この構成では、車室に向かい中央と両側部とから順次空調風が吹き出す車両に適した快適な空調が容易に実現される。

請求項３記載の吹出口装置は、請求項１または２記載の吹出口装置において、変更装置は、ダンパと、このダンパを回動させる駆動手段を備えたものである。

そして、この構成では、簡略な構成で、ゆらぐように風量を変更することが可能になる。

請求項４記載の吹出口装置は、請求項３記載の吹出口装置において、制御吹出口装置は、ダンパの回動方向に沿って、互いに異なる方向に向かう複数の開口部を備えたものである。

そして、この構成では、ダンパの回動にともない、複数の方向に空調風が吹き出される快適な空調が実現される。

請求項５記載の吹出口装置は、請求項４記載の吹出口装置において、制御吹出口装置は、第１の開口部及び第２の開口部を備え、変更装置は、互いに連動して回動する第１のダンパと第２のダンパを備え、第１のダンパが第１の開口部に向かう空調風の流路を閉塞した状態で、第２のダンパが第２のダンパに向かう空調風を案内し、第２のダンパが第２の開口部に向かう空調風の流路を閉塞した状態で、第１のダンパが第１のダンパに向かう空調風を案内するものである。

そして、この構成では、一方のダンパが一方の開口部を閉塞した状態で、他方のダンパが他方の開口部に空調風を案内するため、空調風を整流して騒音が低減される。

本発明の吹出口装置によれば、導入口から導入された空調風は、各吹出口に導かれ、制御吹出口装置及び従属吹出口装置から吹き出される。変更装置により、制御吹出口装置の通気抵抗を変化させることにより、制御吹出口装置から吹き出される風量を変更できるとともに、互いに連通する他の吹出口に接続された従属吹出口装置から吹き出される風量を変化させることができる。複数の位置から風量が変化する空調風を吹き出し、快適な空調を実現できる。空調装置は一定の風量を供給すれば良く、変更装置を備えた制御吹出口装置は１カ所に設ければよいため、構成を簡略化し、製造コストを低減できる。

以下、本発明の吹出口装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。

図１及び図２において、１は吹出口装置で、この吹出口装置１は、車両としての自動車の車室２の前部の両側方向に延びるインストルメントパネル３などに取り付けられ、空調装置に接続されて、車室２内に空調風を吹き出し、空調を行う車両用空調装置を構成している。なお、以下、前後方向、両側方向及び上下方向については、自動車に取り付けた状態を例とし、風が吹き出す下流側すなわち乗員側を正面側あるいは後側、風の上流側を前側あるいは背面側として説明する。そして、この吹出口装置１は、ダクト10と、このダクト10に接続される１個の制御吹出口装置としてのセンタベント11及び２個の従属吹出口装置としてのサイドベント12とを備えている。

そして、ダクト10は、例えばブロー成形などにて分岐した管状に一体あるいは複数の部材を組み合わせて形成され、中央に位置する中央空間21から下方に向かう短い管部22を介して下方に矩形状に開口する１個の導入口23と、中央空間21から後側に向かう比較的短い管部24を介して後方に開口する吹出口としての第１の吹出口25と、中央空間21から両側に向かい、さらに屈曲して後方に向かう比較的長い一対の管部26を介して後方に開口する両側一対の吹出口としての第２の吹出口28とを備えている。すなわち、このダクト10は、導入口23から３方の吹出口25，28，28に分岐されるとともに、中央空間21を介して各吹出口25，28，28同士が互いに連通されている。また、各吹出口25，28，28は、略矩形状で、下流側に拡開するとともに、センタベント11及びサイドベント12の前端の開口の周囲に密着する環状のシール部材29が装着されている。

そして、センタベント11は、風向調整装置、風向制御装置、あるいはルーバ装置などとも呼ばれるもので、図１ないし図４に示すように、ケース体31を備えている。このケース体31は、合成樹脂などにて分岐した筒状に形成され、前方に開口する矩形筒状の導入筒部32と、この導入筒部32と同一直線上に位置し、かつ、この導入筒部32から中央空間部33を介して後方に開口する両側一対の第１筒部34，34と、中央空間部33から後側上方に傾斜して分岐する第２筒部36とを備えている。そして、各第１筒部34，34の後端部が第１の開口部37となり、第２筒部36の後端部が第２の開口部38となっている。

さらに、このケース体31の後端部すなわち正面側には、フィニッシャ40が取り付けられている。このフィニッシャ40は、例えば合成樹脂にて形成された略板状で、各開口部37，38に対応する開口部41，42が形成されているとともに、スイッチ取付部43が形成されている。また、フィニッシャ40の背面側には、ケース体31に係合して保持される取付部44が形成されている。また、第２の開口部38に対応する上側の開口部42には、通気性を有する網状(メッシュ状)あるいはパンチングメタルなどの覆い体45が取り付けられ、外観の向上が図られている。さらに、スイッチ取付部43には、スイッチ46が取り付けられている。また、このスイッチ46には、動作を示す表示部を設けることもできる。

また、ケース体31の各第１筒部34には、それぞれ風向調整手段として、複数、本実施の形態では５枚の風向調整用のルーバとしての横ルーバ51と、これら横ルーバ51の後方に位置し、複数、本実施の形態では５枚の風向調整用のルーバとしての縦ルーバ52とが配置されている。そして、各横ルーバ51及び縦ルーバ52は、板状をなす羽根部51a，52aと、この羽根部51a，52aの回転軸51b，52bと、この回転軸51b，52bと平行に突設された図示しないリンク軸とを備えている。また、上下方向の中央に位置する横ルーバ51には、つまみ体53が摺動可能に取り付けられている。

そして、各横ルーバ51は、両側方向を長手方向及び軸方向として互いに上下に平行に配置され、略後端縁に沿って両側に円柱状に突出する回転軸51bが配置されているとともに、この回転軸51bの前方に位置して、一側に突出するリンク軸が突設されている。そして、これら横ルーバ51は、回転軸51bを第１筒部34の先端部の両側部に形成された溝部55に挿入し、ケース体31とフィニッシャ40との間に回転軸51bを中心として回動可能に保持される。そして、これら横ルーバ51は、リンク軸に係合して組み付けられた横ルーバ用リンク56により互いに連結され、つまみ体53を上下に回動操作することにより、各横ルーバ51が連動して回動し、風向を上下に調整できるようになっている。

一方、各縦ルーバ52は、横ルーバ51の前方に位置し、上下方向を長手方向として互いに両側方向に平行に配置され、幅方向の略中央部に沿って上下に突出する回転軸52bが配置されているとともに、この回転軸52bの前方に位置して、軸支部を構成する図示しないリンク軸が下側に突設されている。また、両側方向の中央に位置する縦ルーバ52には、上下方向の中間部に切欠部52dが形成されている。そして、これら縦ルーバ52は、回転軸52bを第１筒部34の先端部近傍の上下部に形成された軸孔57に挿入し、回転軸52bを中心として回動可能に保持される。そして、これら縦ルーバ52は、リンク軸に係合して組み付けられた縦ルーバ用リンク58により互いに連結され、つまみ体53を両側方向にスライド操作することにより、つまみ体53の前側に突設された作用部53aが中央の縦ルーバ52を押動し、各縦ルーバ52を連動して回動させ、風向を左右に調整できるようになっている。

また、ケース体31の各第２筒部36の両側部には、溝状の整流体取付部61が複数形成されている。そして、これら整流体取付部61に両端部を係合して、板状をなす複数の整流体62が互いに平行に取り付けられている。

さらに、このセンタベント11のケース体31には、変更装置65が組み付けられている。この変更装置65は、ダンパ66と、駆動手段としてのモータ67とを備えている。そして、ダンパ66は、バルブとも呼ばれるもので、矩形板状のダンパ本体部66aと、このダンパ本体部66aの長手方向の両端部の幅方向の略中央部から一体に突設された回転軸66bとを備えている。そして、このダンパ66は、ケース体31の両側部に形成された軸受け部68に回転軸66bを回転可能に軸支され、ダンパ本体部66aがケース体31の内側の中央空間部33に両側方向を軸方向として３６０度回転可能に配置されている。また、この実施の形態では、軸受け部68すなわち回転軸66bは、導入筒部32及び第１筒部34の上面の延長した仮想線上に位置している。

また、モータ67は、ケース体31の側部から突設されたボス部にねじ止めなどして取り付けられ、出力軸67aが回転軸66bに嵌合あるいはリンクなどを介して連結されて、図２に矢印Ａで示す方向にダンパ66を回転駆動する。また、このモータ67は、スイッチ46に電気的に接続され、このスイッチ46を操作することにより、ダンパ66を所定の角度で停止させ、また、連続して回転するようになっている。すなわち、変更装置65をケース体31に組み付ける際は、モータ67の出力軸67aを所定の角度で止めた状態で、ダンパ本体部66aが所定の角度、例えば図２に示す位置Ｉとなるように回転軸66bを接続する。

一方、サイドベント12は、風向及び風量を手動で調整するもので、ケース体71に、横ルーバ72、図示しない縦ルーバ、及び図示しないバルブを組み付けて構成されている。そこで、つまみ体74を操作することにより、風向を上下左右に調整できるとともに、ノブ75を回動操作することにより、風量を調整し、あるいは空調風を停止できるようになっている。

次に、この吹出口装置１の動作を変更装置65を中心に説明する。

まず、自動車の電源スイッチがオンとされた初期位置では、図２に実線Ｉで示すように、ダンパ本体部66aは第１筒部34，34の流路と平行になり、第２筒部36の流路をほぼ閉鎖した状態となる。この状態で、空調装置が作動すると、図１に矢印Ｂで示すように、導入口23から導入された空調風は、中央空間21で３方に分岐され、ダクト10を通ってセンタベント11及びサイドベント12に供給される。すると、空調風は、矢印Ｃに示すようにセンタベント11の第１の開口部37から吹き出されるとともに、矢印Ｄに示すようにサイドベント12から吹き出される。そこで、乗員は、つまみ体53，74などを操作して、所望の方向、例えば自分に空調風が当たるように調節する。

ここで、車室２温度が所望の温度になった場合などに、乗員がスイッチ43を操作すると、モータ67が作動してダンパ66を矢印Ａ方向に回転させる。そして、図２に示すように、ダンパ本体部66aが２点鎖線IIの位置にくると、センタベント11の第１の開口部37からの風量は小さくなり、代わりに、第２の開口部38から車室２内の上方の乗員の頭上などに向かって図１に矢印Ｅに示すように空調風が吹き出される。さらに、ダンパ本体部66aが図２に示す２点鎖線IIIの位置にくると、センタベント11の全体としての通気抵抗が大きくなり、センタベント11の第１の開口部37及び第２の開口部38からの風量は小さくなり、代わりに、矢印Ｄに示すサイドベント12からの風量が大きくなる。次いで、ダンパ本体部66aが２点鎖線IVの位置にくると、センタベント11の第１の開口部37からの風量が大きくなりはじめ、ダンパ本体部66aが実線Ｉに位置にくると、センタベント11の第１の開口部37からの風量が最大となる初期状態に復帰する。

このように、本実施の形態によれば、センタベント11に、一定方向に一定速度で回転するダンパ66を備えるとの極めて簡略な構成で、複数の吹出口25，28，28について、風量及び風向を連続的に変化させることができる。すなわち、一定方向に一定の風量の空調風を供給するのではなく、乗員に対する風量を変化させ、狭い車室２内においても、１／ｆゆらぎなどとも呼ばれる自然風の如くゆらぐように風量が変化する複雑な空調風を供給でき、快適な空調を実現できる。

また、変更装置65は、１カ所のセンタベント11に設けるのみで、センタベント11の通気抵抗の変化にともない、他の吹出口28，28についても風量を変化させることができ、製造コストを低減しつつ、快適な空調を実現できる。

さらに、センタベント11は、第１の開口部37及び第２の開口部38を備え、ダンパ66の回転にともない、上下方向に風向を変化させることができるため、さらに快適な空調が実現される。また、乗員側と、乗員側でない車室２側とに向かって順次空調風を分散して供給し、車室２内の広い範囲で温度を均一化できる。

なお、上記の実施の形態では、ダンパ66は一定速度で回転するものとしたが、制御回路により回転速度を変化させ、複雑な空調風を実現することもできる。また、センサを設け、あるいは、モータ67としてステッピングモータなどを用いることにより、図２のＩ〜IVの位置などにダンパ本体部66aを停止させ、所望の空調状態に固定することもできる。

次に、図５ないし図８を参照し、本発明の第２の実施の形態を説明する。

この実施の形態の変更装置80は、上記の変更装置65に代えて、シャットバルブとなる第１のダンパ81及び第２のダンパ82の２個のダンパを備えるとともに、これらダンパ81，82同士を連結するリンク84を備えている。すなわち、第１のダンパ81及び第２のダンパ82は、矩形板状のダンパ本体部81a，82aと、このダンパ本体部81a，82aの長手方向の両端部の幅方向の略中央部から一体に突設された回転軸81b，82bとを備えている。また、各ダンパ本体部81a，82aの周縁部には、溝状のシール取付部81c，82cが設けられ、これらシール取付部81c，82cに環状のシール86，86が組み付けられている。さらに、ダンパ本体部81a，82aの長手方向の一端部の一側には、回転軸81b，82bと平行なリンク軸81d，82dが突設され、これらリンク軸81d，82dがリンク84により連結されている。

また、ケース体31は、第２筒部36が狭く形成されているとともに、第１の軸受け部91に加え、第２の軸受け部92が両側部に形成されている。そして、第１の軸受け部91に第１のダンパ81の回転軸81bを回動可能に軸支した状態で、第１のダンパ81のダンパ本体部81aが第１筒部34，34の流路内などで回動して第１の開口部37を開閉可能となる。また、第２の軸受け部92に第２のダンパ82の回転軸82bを回動可能に軸支した状態で、第２のダンパ82のダンパ本体部82aが第２筒部36の流路内などで第１のダンパ81のダンパ本体部81aと平行に回動して第２の開口部38を開閉可能となる。

また、駆動手段としてのモータ67は、出力軸67aを所定の角度で停止できるステッピングモータを用いているとともに、制御回路に接続され、この出力軸67aは、四角柱状あるいはリブを突設した形状など、ダンパ81，82の回転軸81b，82bに接続された状態で、ダンパ81，82の回転角度を設定できる形状となっている。

そして、この構成では、シール86，86を組み付け、さらにリンク84を組み付けたダンパ81，82を、ケース体31に組み込み、さらに、モータ67を組み付けて構成する。

そして、この構成で、スイッチ46を操作すると、モータ67は所定角度の範囲、本実施の形態では０度から６０度の範囲の所定の位置で停止し、あるいはこの範囲で往復回動する。まず、初期状態では、図６に示すように、各ダンパ81，82のダンパ本体部81a，82aは、第１筒部34，34の流路と平行な０度の状態となる。この状態で、第２のダンパ82により、第２の開口部38の流路を閉塞し、上側に向かう空調風を停止できるとともに、第１の開口部37に向かう流路内で、第１のダンパ81のダンパ本体部81aが空調風を案内する導風機能を奏し、乱流などを抑制して、騒音を低減できる。

また、図７に示すように、各ダンパ81，82のダンパ本体部81a，82aを、第２筒部36の流路と平行な６０度の状態とすると、第１のダンパ81のダンパ本体部81aにより、第１の開口部37の流路を閉塞し、正面側に向かう空調風を停止できるとともに、上側に向かう第２の開口部38の流路内で第２のダンパ82のダンパ本体部82aが空調風を案内する導風機能を奏し、乱流などを抑制して、騒音を低減できる。

さらに、図８に示すように、各ダンパ81，82のダンパ本体部81a，82aを、中間状態である３０度とすると、第１の開口部37及び第２の開口部38はともに半開きの状態となり、正面側と上側との両方から空調風が供給される。

また、各ダンパ81，82を、０度から６０度の範囲で連続的に揺動させることにより、第１の実施の形態と同様に、ゆらぐように変化する空調風を実現できる。

このように、この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、複数のダンパ81，82の一方により、開口部41，42に向かう流路の内の一方の流路を完全に閉塞して、風向を変化させる効果を大きくできるとともに、複数のダンパ81，82の他方により、空調風を案内して、乱流や渦などを抑制し、効率良く空調風を供給でき、騒音を低減できるとともに、モータ67への負荷を低減できる。

また、各ダンパ81，82を連続的に揺動させることにより、ゆらぐように変化する空調風を実現できるとともに、センタベント11の全体としての通気抵抗を変化させることにより、センタベント11のみならずサイドベント12の空調風の風量を変化させることができる。

なお、上記の各実施の形態では、１個のセンタベント11のみに変更装置65，80を設けたが、この構成に限られず、複数の吹出口に制御吹出口装置を備えることもできる。

本発明は、例えば自動車の車室の空調装置に接続される吹出口装置に適用できる。

本発明の吹出口装置の一実施の形態の概略を示す分解斜視図である。 同上吹出口装置の動作を示す説明図である。 同上吹出口装置の制御吹出口装置を示す斜視図である。 同上吹出口装置の制御吹出口装置を示す分解斜視図である。 本発明の吹出口装置の他の実施の形態を示す制御吹出口装置の分解斜視図である。 同上吹出口装置の動作を示す説明図である。 同上吹出口装置の動作を示す説明図である。 同上吹出口装置の動作を示す説明図である。

符号の説明

１ 吹出口装置
２ 車室
３ インストルメントパネル
10 ダクト
11 制御吹出口装置としてのセンタベント
12 従属吹出口装置としてのサイドベント
23 導入口
25 吹出口としての第１の吹出口
28 吹出口としての第２の吹出口
37 第１の開口部
38 第２の開口部
65 変更装置
66 ダンパ
67 駆動手段としてのモータ
81 第１のダンパ
82 第２のダンパ

Claims (5)

1. 導入口及びこの導入口に連通するとともに互いに連通する複数の吹出口を備えたダクトと、
   一の吹出口に備えられ、通気抵抗を変化させる変更装置を備えた制御吹出口装置と、
   他の吹出口に備えられた従属吹出口装置と
   を具備したことを特徴とする吹出口装置。
2. ダクトは、車両の車室に対して３カ所の吹出口を備え、
   制御吹出口装置は、インストルメントパネルの両側方向の中央部に配置された吹出口に接続され、
   従属吹出口装置は、インストルメントパネルの両側方向の端部近傍に配置された吹出口に接続された
   ことを特徴とする請求項１記載の吹出口装置。
3. 変更装置は、ダンパと、このダンパを回動させる駆動手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１または２記載の吹出口装置。
4. 制御吹出口装置は、ダンパの回動方向に沿って、互いに異なる方向に向かう複数の開口部を備えた
   ことを特徴とする請求項３記載の吹出口装置。
5. 制御吹出口装置は、第１の開口部及び第２の開口部を備え、
   変更装置は、互いに連動して回動する第１のダンパと第２のダンパを備え、第１のダンパが第１の開口部に向かう空調風の流路を閉塞した状態で、第２のダンパが第２のダンパに向かう空調風を案内し、第２のダンパが第２の開口部に向かう空調風の流路を閉塞した状態で、第１のダンパが第１のダンパに向かう空調風を案内する
   ことを特徴とする請求項４記載の吹出口装置。

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