JP4067653B2

JP4067653B2 - 自動車用空調装置のドア構造

Info

Publication number: JP4067653B2
Application number: JP20796398A
Authority: JP
Inventors: 勝赤羽; 康之福田
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1998-07-23
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2018-07-23
Also published as: JP2000038016A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用空調装置のドア構造に関し、特に、ユニットの小型化を可能にした自動車用空調装置のドア構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車用空調装置は、図１４に示すように、内外気を導入するインテークユニット（図示せず）、図中矢印方向に送られる導入空気を冷却するエバポレータ３を備えたクーラユニット１、および導入空気を加熱するヒータコア４を備えたヒータユニット２を有しており、これら３つのユニットを車両の左右方向に直列的に合体し、車室内のインストルメントパネルの内部という狭小な空間に設置されている。ここに、「エバポレータ」とは、周知のように冷房サイクル中の膨脹弁などで減圧された低温低圧冷媒が内部を流通し、ここに導入された空気を冷媒との熱交換により冷却するものである。また、「ヒータコア」とは、高温のエンジン冷却水が内部を流通し、ここに導入された空気を高温のエンジン冷却水との熱交換により加熱するものである。
【０００３】
ヒータコア４の前面には、ミックスドア３５が回動可能に設けられており、このミックスドア３５により、エバポレータ３を通過して冷却された空気は、ヒータコア４を通過する温風通路６とヒータコア４をバイパスして流す冷風通路Ｂとに所定の比率で分けられる。そして、ヒータコア４により加熱された温風とヒータコア４をバイパスして流れた冷風とはミックスゾーン７でミックスされる。ミックスされた空気は、所定の温度となって種々の配風モードに応じて図示しないベント吹出口やフット吹出口等の各吹出口から車室内に向けて配風されたり、あるいは前記ミックスが行なわれることなく冷風や温風のまま吹出される。ここで、各吹出口から吹出される冷風あるいは温風の温度は、ミックスドア３５の回動位置により制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の自動車用空調装置にあっては、エバポレータ３とヒータコア４との間に設けられるミックスドア３５や、各吹出口を開閉するモードドアは、図１５に示すように、１つの支軸で支持され、当該支軸を中心として回動する構成とされており、このためドアの作動スペースが大きく、装置の小型化が困難となるという問題があった。
【０００５】
一方で、３つのユニットを車両の左右方向に直列的に連結した場合には、装置全体が大型化し、小型の車両に搭載すると狭小な車室内空間をより狭小にすることになるため、ケース内にエバポレータ３とヒータコア４を車両の前後方向に並べて立設するように設けてクーラユニット１とヒータユニット２とを一体化し、一層のコンパクト化を図った縦置き型と称されるものがある。この縦置き型の装置において、前述のようにミックスドアを１つの支軸まわりで回動させる構成とするとスペース的に大きくなることから、エバポレータ３とヒータコア４との距離を短くし前後方向のスペースを小さくするために、これを偏平な板状ドアとし、略上下にスライドさせることにより温調制御を行なうようにしたものが知られている。しかし、このスライド式のドアでは、例えばドアの両側に設けたラックをそれぞれギアで駆動させる機構が必要となるだけでなく、部品点数も多くなるというものであった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、簡易かつ低コストで、装置の小型化を図ることができる自動車用空調装置のドア構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、ケース内に導入された空気の流れを調整する自動車用空調装置のドア構造において、中心軸に対してヒンジ部により回動可能に連結される第１ドア部と、該第１ドア部の前記中心軸と反対側に該第１ドア部に対して回動可能に設けられる第２ドア部と、を有し、前記中心軸は、通過する空気の加熱を行うヒータコアの前面よりも下流側に配置され、前記第２ドア部は、前記ヒータコアの前面を開閉し、該第２ドア部の側方に、前記ケースに設けられた案内手段に沿って移動する係合部を設け、前記ヒンジ部は、前記ヒータコアの前面を閉じた際の前記ヒータコアの前面の通路の外に位置することを特徴とする。この発明にあっては、中心軸を回転させることで第１ドア部を回動させると、これにつられて第２ドア部が動くことになるが、このとき第２ドア部の係合部が案内手段に沿って移動させられるため、全体としてドアが所望の折り曲げ形態でかつ軌道が一定に保たれることになる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の自動車用空調装置のドア構造において、前記ヒータコア(4)が前記ケース(c)の下流側風路に設けられ、前記ヒータコア(4)を通過する温風通路(6)および前記ヒータコア(4)をバイパスする冷風通路(B)が設けられ、前記第１ドア部(11)および第２ドア部(12)を備えるミックスドア(5)が作動することにより、前記温風通路(6)および冷風通路(B)に選択的に空気流が流され、フルホット時には、前記冷風通路(B)がミックスドア(5)の第１ドア部(11)により閉鎖状態とされることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１に記載の自動車用空調装置のドア構造において、前記第１ドア部および第２ドア部のいずれか一方の端部にフック状の爪部を設けると共に、他方の端部に前記爪部が挿入される穴部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１に記載の自動車用空調装置のドア構造において、前記第２ドア部は、相互に回動可能に接続される複数のプレートを有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係るドア構造を適用したミックスドアを備えた自動車用空気調和装置の断面図、図２は、同ミックスドアの概略斜視図である。なお、図１４に示す部材と共通するものには同一符号を付している。
【００１３】
図１に示す本実施形態に係る縦置き型の自動車用空気調和装置は、クーラユニット１とヒータユニット２とを一体化し、車両の前後方向の寸法を短くしたケースＣを有し、このケースＣの上流側風路内にはエバポレータ３が設けられ、下流側風路内にはヒータコア４が設けられる。
【００１４】
車幅方向（図１の紙面に垂直な方向）から導入口Ｏを通って導入された空気は、ケースＣ内で車両の前後方向に曲げられ、エバポレータ３を通って冷却されるようになっている。また、空気の取り込みを行うインテークユニットは、ケースＣの側面に配置され、車両前後方向の装置の長さが短くされている。
【００１５】
そして、上流側風路から流下した空気流は、エバポレータ３とヒータコア４との間に設けられたミックスドア５が作動することにより、ヒータコア４を通過する温風通路６と、当該ヒータコア４をバイパスする冷風通路Ｂとに選択的に流されたり、あるいは所定の比率で流される。
【００１６】
本実施形態では、図２に示すように、ミックスドア５は、中心軸１０に対して回動可能に設けられる第１ドア部１１と、この第１ドア部１１の中心軸１０と反対側に、該第１ドア部１１に対してヒンジ部１３により回動可能に設けられる第２ドア部１２とを有している。これにより、ミックスドア５を、ヒンジ部１３の部分で折れ曲げたり（図３（Ａ）参照）、伸ばしたり（図３（Ａ）参照）することが可能とされている。
【００１７】
また、第２ドア部１２の両側方には、ケースＣに設けられた案内手段としてのガイド溝１５に沿って移動する係合部としてのピン１４が設けられている。したがって、図示しないアクチュエータにより中心軸１０を回転させることで第１ドア部１１を回動させると、これにつられて第２ドア部１２が動くことになるが、このとき第２ドア部１２のピン１４がガイド溝１５に沿って移動させられるため、全体としてミックスドア５を所望の折り曲げ形態でかつ軌道を一定に保つことができる。ピン１４は、ドアの動きをスムーズにする観点から第２ドア部１２の先端側に設けることが望ましいが、これに限定されるものではない。なお、案内手段はガイド溝１５に限られるものではなく、例えばガイドレールとしてもよく、この場合にはピン１４の代わりに係合溝を形成するとよい。
【００１８】
図４は、ヒンジ部の拡大斜視図である。ヒンジ部１３は、図４（Ａ）に示すように、例えば、第１ドア部１１の端部に連設された係合穴部１３ａと、第２ドア部１２の端部に連設された係合軸部１３ｂとから構成される。これら係合穴部１３ａおよび係合軸部１３ｂは、それぞれ第１ドア部１１および第２ドア部１２と樹脂により一体成形することが構成の簡素化の観点から好ましい。但し、係合軸部１３ｂの係合穴部１３ａへの挿入部分の代わりに、別部品として金属製シャフトを通すように構成することも可能であり、このようにすれば、ヒンジ部１３の強度を上げることができる。
【００１９】
また、図４（Ｂ）に示すように、ヒンジ部１３を、薄厚の例えばポリプロピレン等の樹脂により形成してもよい。このようにすれば、第１ドア部１１と第２ドア部１２とをヒンジ部１３で連結した状態で一体成形することができ、より簡易で取扱いも容易となる。
【００２０】
ミックスドア５の第１ドア部１１および第２ドア部１２は、上記のようにしてヒンジ部１３により回動可能に連結されるが、さらに、図５に示すように、第１ドア部１１の端部にフック状の爪部１６を設けると共に、第２ドア部１２の端部に穴部１７を設けて、この穴部１７に爪部１６を挿入させることにより連結することが好ましい。なお、図５（Ａ）は、爪部１６と穴部１７との係合が深い状態、図５（Ｂ）は、爪部１６と穴部１７との係合が浅い状態を示している。また、場合によっては、第２ドア部１２の端部にフック状の爪部１６を設けると共に、第１ドア部１２の端部に穴部１７を設けるようにしてもよい。
【００２１】
このようにすれば、ヒンジ部１３により回動動作を保証しつつ、外力の一部を爪部１６で受けることができる。したがって、両ドア部１１，１２の接続をヒンジ部１３のみに頼らずに、爪でも保持することができるので、前述した金属製シャフトの追加等で部品点数を増加させることなく、ドア強度の信頼性を確保することができる。
【００２２】
図６は、爪部１６および穴部１７を設けた場合のミックスドア５周辺の拡大断面図である。図示のように、ミックスドア５の作動範囲内において、爪部１６と穴部１７とが外れることなく係合状態を保つことができる。
【００２３】
図７は、ミックスドア５の組立方法を説明するための図である。図７（Ａ）に示すように、まず、爪部１６と穴部１７とが分離するような角度に第１ドア部１１および第２ドア部１２を保持しつつ、ヒンジ部１３において両ドア１１，１２を連結し、次いで、図７（Ｂ）に示すように、両ドア１１，１２を折り曲げるようにして穴部１７に爪部１６を挿入する。そして、所定の設定角度に両ドア１１，１２を保持してケースＣ内に取り付ける。このように穴部１７に爪部１６を差し込むだけで、簡単にミックスドア５の組立を行うことが可能となっている。
【００２４】
なお、爪部１６および穴部１７の形成は、図８に示すように、ヒンジ部１３を薄厚の樹脂により形成した場合に、さらに適したものとなる。これは、ヒンジ部１３を薄厚の樹脂で形成すると、その構造上、極薄厚にしなければならない場合があり、接続部の強度アップが必須となることがあるからである。
【００２５】
図１に示したように、ミックスドア５の中心軸１０は、ヒータコア４の前面よりも下流側に配置され、第２ドア部１２は、ヒータコア４の前面を開閉するように構成されている。これにより、ミックスドア５の上流側と下流側に、エバポレータ３とヒータコア４とをより近接して設けることができ、ユニットの一層のコンパクト化が可能となる。
【００２６】
なお、ミックスドア５の第２ドア部１２は、図示のような平板に限られるものではなく、所定の曲率半径で下流側に膨出するような円弧状を呈するように形成してもよい。このようにすれば、エバポレータ３を通過して冷却された空気を、第２ドア部の円弧状の表面に沿ってスムーズに冷風通路Ｂないし温風通路６の方向に向くように流れ方向を変えることができる。
【００２７】
ケースＣの上部には、ベント吹出口Ｆｖとデフ吹出口Ｆｄとが開設され、下部にはフット吹出口Ｆｆが開設されており、それぞれには各吹出口Ｆ（ベント吹出口Ｆｖ、デフ吹出口Ｆｄ、フット吹出口Ｆｆの総称）を開閉する各モードドアＤ（ベントドアＤｖ、デフドアＤｄ、フットドアＤｆの総称）が図示矢印方向に回動可能に設けられている。また、ヒータコア４により加熱された温風とヒータコア４をバイパスして流れた冷風とを混合するミックスゾーン７が形成されており、混合された空気は、種々の配風モードに応じて各種吹出口Ｆから車室内に向けて配風されたり、あるいは混合されずに冷風や温風のまま吹出されるようになっている。
【００２８】
なお、前記種々の配風モードとしては、ベントモード（乗員の上半身に冷風を吹き出すモード）、バイレベルモード（乗員の上半身に冷風を、下半身に温風を吹き出す、いわゆる頭寒足熱のモード）、デフロストモード（フロントおよびサイドの窓ガラスの曇りを晴らすモード）、フットモード（乗員の下半身に温風を吹き出すモード）あるいはデフ−フットモード（窓の曇りを晴らしつつ乗員の下半身に温風を吹き出すモード）等がある。
【００２９】
次に、本装置の作用について説明する。
図９は、フルクール時におけるミックスドア位置および空気の流れを説明するための断面図である。
【００３０】
ベントモードにおいて、冷風を全量加熱せず車室内に吹き出すフルクール時には、ミックスドア５は、図９に示すように、第１ドア部１１および第２ドア部１２の折り曲げ度合いが最も少ない状態とされ、第２ドア部１２が下端位置にセットされる。ベントモードは、車室内を冷房するモードであり、ベントドアＤｖは「開」、フットドアＤｆは「閉」、デフドアＤｄは「閉」にセットされる。
【００３１】
このようにして、フルクール時には、温風通路６は、ミックスドア５の第２ドア部１２により閉鎖状態とされ、冷風通路Ｂが開放状態とされる。
【００３２】
したがって、エバポレータ３により冷却された空気流は、冷風のまま、図中矢印方向に冷風通路Ｂを通って流れた後に、ベント吹出口Ｆｖからベントダクト（図示せず）を通って車室内に向かって配風される。
【００３３】
図１０は、温調時におけるミックスドア位置および空気の流れを説明するための断面図である。
【００３４】
温調時においては、ミックスドア５は、図１０に示すように、第１ドア部１１および第２ドア部１２の折り曲げ度合いが中間の状態とされ、第２ドア部１２が上下方向中間位置にセットされる。
【００３５】
したがって、エバポレータ３により冷却された空気流は、一部が図中矢印方向にミックスドア５の下部を通り、温風通路６を通ってヒータコア４により加熱されて温風となり、ミックスゾーン７に至る。また、残りの空気流は冷風のまま、図中矢印方向にミックスドア５の上部を通って流れ、上部冷風通路Ｂよりミックスゾーン７に至る。
【００３６】
そして、温風通路６を経た温風と冷風通路Ｂを経た冷風とは、ミックスゾーン７において衝突して混合され、所定の温度に調整される。ここで例えばバイレベルモードにおいては、所望の上下差温状態が形成され、図１０に示すように、ベント吹出口Ｆｖからは所定温度の冷風が、フット吹出口Ｆｆからは所定温度の温風が吹き出される。
【００３７】
図１１は、フルホット時におけるミックスドア位置および空気の流れを説明するための断面図である。
【００３８】
フットモードにおいて、エバポレータ３からの冷風を全量ヒータコア４により加熱して車室内に吹き出すフルホット時には、ミックスドア５は、図１１に示すように、第１ドア部１１および第２ドア部１２の折り曲げ度合いが最も多い状態とされ、第２ドア部１２が上端位置にセットされる。フットモードは、車室内を暖房するモードであり、このとき、ベントドアＤｖは「閉」、フットドアＤｆは「開」、デフドアＤｄは「閉」にセットされる。
【００３９】
このようにして、フルホット時には、冷風通路Ｂは、ミックスドア５の第１ドア部１１により閉鎖状態とされ、温風通路６が開放状態とされる。
【００４０】
したがって、エバポレータ３により冷却された空気流は、図中矢印方向に、温風通路６を通ってヒータコア４により全量加熱されて温風となり、この温風はフット吹出口Ｆｆに流入し、フットダクト（図示せず）より乗員の足元に向かって配風される。
【００４１】
このように本実施形態によれば、第１ドア部１１および第２ドア部１２を所望の形態で折り曲げたり延伸させたりして、ミックスドア５を作動させることができ、したがって、ミックスドア５の作動スペースを小さくすることが可能となる。これにより、ユニットのコンパクト化を促進することができる。
【００４２】
図１２は、本発明に係るドア構造を適用したデフドアを備えた自動車用空気調和装置の要部断面図である。
【００４３】
この実施形態では、デフドアＤｄが、中心軸２０に対して回動可能に設けられる第１ドア部２１と、この第１ドア部２１の中心軸２０と反対側に該第１ドア部２１に対してヒンジ部２３により回動可能に設けられる第２ドア部２２とを有し、第２ドア部２２の両側方に、ケースＣに設けられた案内手段としての図示しないガイド溝に沿って移動する係合部としてのピン２４を設けた点で、上記実施形態と相違している。また、この実施形態では、フット吹出口に連通する通路２５を備えており、ベントドアＤｖが、ベント吹出口Ｆｖと通路２５とを開閉するようになっている点でも、上記実施形態と相違している。
【００４４】
したがって、この実施形態においては、デフドアＤｄにより、デフ吹出口Ｆｄとベント吹出口Ｆｖおよびフット吹出口に連通する開口部２６とを開閉する構成とする必要がある。この場合に、デフドアＤｄを１枚の平板で形成すると、その寸法を開口面積の広い開口部２６に合わせなければならないので、いきおいデフドアＤｄが大きくなって、ユニットの上部が大型化することになる。
【００４５】
これに対し、本実施形態によれば、図１３に示すように、各種モードに応じて、第１ドア部１１および第２ドア部１２を所望の形態で折り曲げたり延伸させたりして、デフドアＤｄを作動させることができる。なお、図１３において、（Ａ）はベントモード、（Ｂ）はバイレベルモード、（Ｃ）はフットモード、（Ｄ）はデフ−フットモード、（Ｅ）はデフロストモードの各例を示している。したがって、デフドアＤｄの作動スペースが小さくなり、ユニット上部のコンパクト化を図ることができる。
【００４６】
なお、以上説明した実施形態は、本発明を限定するために記載されたものではなく、本発明の技術的思想内において当業者により種々変更が可能である。
【００４７】
例えば、上述した実施形態では、第１ドア部および第２ドア部をそれぞれ１枚のプレートにより構成したが、第２ドア部については、相互に回動可能に接続される複数のプレートから構成し、これら複数のプレートの適宜の両側方にガイド溝に係合するピンを設けるようにしてもよい。このようにすれば、第２ドア部をカーテンの如くガイド溝１５に沿った所望の形状を保ちつつ作動させることができる。
【００４８】
また、上記実施形態では、本発明に係るドア構造をミックスドア、フットドアに適用した場合について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、例えば他のモードドアにも適用することが可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、第１ドア部および第２ドア部を所望の形態で折り曲げたり延伸させたりして、ドアを作動させることができ、したがって、ドアの作動スペースを小さくすることが可能となる。これにより、ユニットのコンパクト化を促進することができる。また、ヒータコアをより上流側に近接して設けることができ、ユニットの一層のコンパクト化が可能となる。
【００５０】
請求項２に記載の発明によれば、フルフット時に冷風通路が第１ドア部により閉鎖状態とされるため、空気流を温風通路に通してヒータコアにより全量加熱させることができる。
【００５１】
請求項３に記載の発明によれば、ヒンジ部により回動動作を保証しつつ、外力の一部を爪部で受けることができる。したがって、両ドア部の接続をヒンジ部のみに頼らずに爪でも保持することができるので、部品点数を増加させることなく、ドア強度の信頼性を確保することができる。
【００５２】
請求項４に記載の発明によれば、第２ドア部をカーテンの如く所望の形状を保ちつつ作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドア構造を適用したミックスドアを備えた自動車用空気調和装置の断面図である。
【図２】同ミックスドアの概略斜視図である。
【図３】同ミックスドアの折り曲がる様子を示す斜視図である。
【図４】ヒンジ部の拡大斜視図である。
【図５】爪部と穴部との係合状態を示す斜視図である。
【図６】爪部および穴部を設けた場合のミックスドア周辺の拡大断面図である。
【図７】ミックスドアの組立方法を説明するための図である。
【図８】ヒンジ部を薄厚の樹脂により形成して爪部および穴部を設けた場合の接続部の拡大図である。
【図９】フルクール時におけるミックスドア位置および空気の流れを説明するための断面図である。
【図１０】温調時におけるミックスドア位置および空気の流れを説明するための断面図である。
【図１１】フルホット時におけるミックスドア位置および空気の流れを説明するための断面図である。
【図１２】本発明に係るドア構造を適用したデフドアを備えた自動車用空気調和装置の要部断面図である。
【図１３】各種モードにおけるデフドアの動きを説明するための要部断面図である。
【図１４】従来の自動車用空気調和装置を示す概略断面図である。
【図１５】従来のミックスドアの概略斜視図である。
【符号の説明】
３…エバポレータ、
４…ヒータコア、
５…ミックスドア、
６…温風通路、
７…ミックスゾーン、
１０…中心軸、
１１…第１ドア部、
１２…第２ドア部、
１３…ヒンジ部、
１４…ピン（係合部）、
１５…ガイド溝（案内手段）、
１６…爪部、
１７…穴部、
Ｂ…冷風通路、
Ｃ…ケース、
Ｄｖ…ベントドア、
Ｄｄ…デフドア、
Ｄｆ…フットドア。

Claims

ケース(c)内に導入された空気の流れを調整する自動車用空調装置のドア構造において、
中心軸(10)に対して回動可能に設けられる第１ドア部(11)と、
該第１ドア部(11)の前記中心軸(10)と反対側に該第１ドア部(11)に対してヒンジ部（ 13 ）により回動可能に連結される第２ドア部(12)と、を有し、
前記中心軸(10)は、通過する空気の加熱を行うヒータコア(4)の前面よりも下流側に配置され、前記第２ドア部(12)は、前記ヒータコア(4)の前面を開閉し、該第２ドア部(12)の側方に、前記ケース(C)に設けられた案内手段(15)に沿って移動する係合部(14)を設け、
前記ヒンジ部 (13) は、前記ヒータコア (4) の前面を第２ドア部 (12) により閉じた際の前記ヒータコア (4) の前面の通路の外に位置することを特徴とする自動車用空調装置のドア構造。
前記ヒータコア(4)が前記ケース(c)の下流側風路に設けられ、
前記ヒータコア(4)を通過する温風通路(6)および前記ヒータコア(4)をバイパスする冷風通路(B)が設けられ、
前記第１ドア部(11)および第２ドア部(12)を備えるミックスドア(5)が作動することにより、前記温風通路(6)および冷風通路(B)に選択的に空気流が流され、
フルホット時には、前記冷風通路(B)がミックスドア(5)の第１ドア部(11)により閉鎖状態とされることを特徴とする請求項１記載の自動車用空調装置のドア構造。
前記第１ドア部(11)および第２ドア部(12)のいずれか一方の端部にフック状の爪部(16)を設けると共に、他方の端部に前記爪部(16)が挿入される穴部(17)を設けたことを特徴とする請求項１記載の自動車用空調装置のドア構造。
前記第２ドア部(12)は、相互に回動可能に接続される複数のプレートを有することを特徴とする請求項１記載の自動車用空調装置のドア構造。