JP3809605B2 - 空気通路切替装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気通路を切り替える切替装置に関し、特に車両用空調装置の吹出モードを切り替えるために空気を吹き出す開口部を切り替えるために適した空気通路切替装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平８−２５９４５号公報に示されるロータリードアを用いた空気通路切替装置が公知となっている。これは、円弧面状に形成された周壁部を有する回転可能なロータリードアと、このロータリードアの周壁部に設けられたフィルム部材と、前記フィルム部材に風圧を与えるための開口部とを具備し、フィルム部材を風圧によって外周方向へ膨らむように膨出させることによりシールするようにしたものである。
【０００３】
ところが、このような構成においては、ロータリードアにフィルムとライニングを施す構成となっているので、部品点数が多くなり、組付け工数やコストの増大を招く不都合がある。
【０００４】
そこで、これらの不都合を克服すべく、本出願人によってロータリードアを用いた空気通路切替装置の開発が進められ、空気通路用開口部が形成されたケースと、このケースに回転可能に収容され、空気通路用開口部から吹き出される空気量を調節するロータリードアと、これらロータリードアの外周面とケースの内周面との間にケースに取り付けられたシール部材を設けるようにした構成が考えられている。
【０００５】
このような構成によれば、ロータリードアを回転させて、ロータリードアの開口部とケースの空気通路用開口部とを一致させたときに、ロータリードアの内部とケースの空気通路用開口部に接続されたダイト内とが連通するようになり、シール部材により、ロータリードアの外周面とケースの内周面との隙間に対して空気の流入が阻止されることとなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ロータリードアの外周面とケースの内周面との間にシール部材を配置し、その間の空気の流入を阻止する従来の空気通路切替装置においては、ロータリードアがシール部材に常時接触している構成であったので、摺動抵抗が大きくなり、また、操作力が大きくなってしまうという不都合があった。
【０００７】
そこで、この発明においては、上述した不都合を回避し、摺動抵抗を小さくして操作力の低減を図ることができる空気通路切替装置を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、この発明にかかる空気通路切替装置は、複数の空気通路用開口部が形成されたケースと、このケース内に回転可能に収容されて空気を流通させる空気通路用開口部を選択するロータリードアと、前記ケースの内面と前記ロータリードアの外面との間に配されるシール部材とを有して構成されているものにおいて、前記シール部材を前記ケースの内面に周方向で間隔を置いて配置したシール片によって構成し、前記ロータリードアの外面に前記シール片と気密に当接可能な凸部を突出形成し、この凸部を前記ロータリードアの周方向に間隔を置いて形成し、前記凸部の前記ロータリードアの外面から立設する側面を前記ロータリードアの回転方向で該凸部の頂部に対して末広がりとなるように傾斜させたことを特徴としている（請求項１）。
【０００９】
したがって、シール部材と凸部とがそれぞれケースとロータリードアの周方向に形成されているので、シール部材と凸部が当接した場合にのみ、ロータリードアの外周面とケースの内周面との間を気密よくシールすることが可能となるので、ロータリードアをシール部材に常時当接させる必要がなく、そのため、上記課題を達成することができるものである。また、凸部のロータリードアの外面から立設する側面を該凸部の頂部に対してロータリードアの回転方向で末広がりとなるように傾斜させたので、シール部材と凸部とのスムーズな当接を確保することが可能となる。
【００１０】
ここで、ロータリードアに形成される凸部は、前記ロータリードアを停止すべき位置においてシール部材に当接し、それ以外の位置において非接触となるように形成することが好ましい（請求項２）。
【００１１】
また、空気通路切替装置を車両用空調装置の吹出モードの切替装置に利用する場合であれば、空気通路用開口部をケースの軸方向の一方端に形成すると共に周面の３箇所に等間隔に形成し、シール部材をケースの周方向に約１２０°の間隔で設け、ロータリードアの停止すべき位置をほぼ６０°の間隔に設定するとよい（請求項３）。
【００１２】
上述において、シール部材を、ロータリードアの回転軸に沿って延びる軸方向シール部と、前記ロータリードアの径方向に沿って延びる径方向シール部と、これらシール部の外縁部に設けられた固定ピンとを有して構成し、ケースに固定ピンによって固定するようにしても、また、凸部を、ロータリードアの回転軸に沿って延びる軸方向凸部と、ロータリードアの径方向に沿って延びる径方向凸部とによって構成するようにしてもよい（請求項４，５）。さらに、シール部材はケースに別部品で形成するようにしても、ケースと一体に形成するようにしてもよい（請求項６）。
【００１３】
尚、上述の構成は、ケースを、空調ケースと別体に又は一体に形成し、空調ケース内で温調された空気を吹出口へ導く経路の途中に設けるような場合などに適したものである（請求項７）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面により説明する。図１及び図２において、車両のインスツルメントパネルαの内側に搭載される空調ユニット１が示されている。この空調ユニット１は、車幅方向に沿って設置される横置きタイプのもので、空調ケース２の最上流側には、ブロワユニット３が設けられ、内気と外気との導入割合が図示しないインテークドアによって調節されるようになっている。このブロワユニット３は、モータ４によって回転する送風機５を備えており、この送風機５の回転によって内外気導入口６から導入された空気を、下流側へ圧送するようにしている。
【００１５】
送風機５の下流側には、エバポレータ７、ヒータコア８、及びディストリビュータ９が車幅方向に直列に配置され、エバポレータ７は、空調ケース２の通風路断面の全体を遮るように配されている。このエバポレータ７は、図示しないコンプレッサ、コンデンサ、リキッドタンク、エクスパンションバルブ等と共に配管結合されて冷房サイクルを構成しており、コンプレッサの稼動によりエバポレータ７へ冷媒を供給してこのエバポレータ７を通過する空気を冷却するようにしている。
【００１６】
エバポレータ７の下流側には、エンジン冷却水を熱源とするヒータコア８が空調ケース２の通風路断面の一部を遮るように配されており、このヒータコア８の手前に配されたエアミックスドア１０によってヒータコア８を通過する空気とこれをバイパスする空気との割合が調節されるようになっている。
【００１７】
そして、エバポレータ７及びヒータコア８によって温調された空気は、 空調ケース２の最下流側に設けられたディストリビュータ９によって開閉される吹出口（デフロスト吹出口１１、ベント吹出口１２、フット吹出口１３）から車室へ送風されるようになっている。
【００１８】
ここで、デフロスト吹出口１１とベント吹出口１２は、空調ケース２の最下流側の上部に形成されており、デフロスト吹出口１１は、デフロストダクト１４を介してインストルメントパネルαの上部又は側部に形成された吹出グリルからフロントガラスβやサイドガラスの内面に向けて空調風を供給するようになっている。また、ベント吹出口１２は、デフロスト吹出口１１よりも車室側に形成されており、ベントダクト１５を介してインストルメントパネルαに設けられた吹出グリルから乗員の上半身に向けて空調風を供給するようになっている。また、フット吹出口１３は、空調ケース２の最下流側となる部分の下部両脇に設けられており、運転席側と助手席側の足元に向けて温風を供給するようになっている。そして、デフロスト吹出口１１、ベント吹出口１２、及びフット吹出口１３へ供給される空気量は、ディストリビュータ９に設けられる空気通路切替装置１６によって調節されるようになっている。
【００１９】
この空気通路切替装置１６は、図３及び図４に示されるように、空気流入用開口部２０と空気流出用開口部２１ａ，２１ｂ，２１ｃとを備えたドア収納ケース２２と、このドア収容ケース内に回転可能に収容され、空気流入用開口部２０から導入された空気を吹き出す空気流出用開口部２１ａ，２１ｂ，２１ｃを選択するロータリードア２３とを備えているもので、各吹出口１１，１２，１３と空気通路切替装置１６との間には、仕切板２４が設けられ、この仕切板２４によって空気流出用開口部２１ａ，２１ｂ，２１ｃから各吹出口１１，１２，１３へ通じる通路が形成されている。
【００２０】
ドア収納ケース２２は、図５にも示されるように、軸方向に分割された収納本体部２２ａと蓋体２２ｂとによって構成されている。収納本体部２２ａは一端が開放され他端が閉塞された有底の筒状体によって構成されているもので、その周面には３つの空気流出用開口部２１ａ，２１ｂ，２１ｃが周方向に等間隔に（１２０°のピッチで）形成されている。ここで、空気流出用開口部２１ａはベント吹出口１２へ通じる開口部、空気流出用開口部２１ｂはフット吹出口１３へ通じる開口部、空気流出用開口部２１ｃはデフロスト吹出口１１へ通じる開口部である。また蓋体２２ｂは、両端が開放された筒状体によって構成されているもので、空調ケース内の空調通路に臨み、空調通路内の空気を流入する空気流入用開口部２０を構成しており、この開口部の中央には、その周壁から内側へ延びるリブ２５によって保持された軸受２６が設けられている。したがって、この例においては、蓋体２２ｂによって形成される空気流入用開口部２０と収納本体部２２ａの周面に形成される空気流出用開口部２１ａ，２１ｂ，２１ｃとによって、ドア収納ケース２２に形成された複数の空気通路用開口部が形成されている。
【００２１】
ロータリードア２３は、図６に示されるように、一端が開放され他端が閉塞された有底の円筒形状に形成されているもので、中央に回転軸３０が設けられ、周壁３１には約１２０°の範囲に亘って開口部３２が形成されている。よって、開放された一端の開口部３３からロータリードア内に空気が流入されると、周壁３１に形成された開口部３２から空気が流出されるようになっている。回転軸３０は、一端側がロータリードア２３の周壁３１から内側へ延設されたリブ３４と一体的に形成されて保持されており、その端部には前記蓋体２２ｂの軸受２６を挿入する挿入孔３５が軸方向に形成されている。また、回転軸３０の他端側は、ロータリードア２３の底部３６を貫通して突出した状態で固定されている。
【００２２】
ロータリードア２３の外周面には、その周方向に間隔をおいて凸部３７が形成されている。この例においては、凸部３７は、周壁３１の外周面に形成された軸方向に延びる軸方向凸部３７ａとこれに続いて底部３６の表面に形成された径方向に延びる径方向凸部３７ｂとによって構成されているもので、開口部３２が形成されたおよそ１２０°の範囲を除いて約６０°の間隔で周方向の５箇所に形成されている。この凸部３７のロータリードアの外周面からの吐出量は、ロータリードア２３の開口端周縁に形成されたフランジ部３８の突出量と等しく形成されており、また、各凸部３７は、ロータリードアの外面から立設する側面（凸部３７の回転方向の両側においてロータリードアの軸方向及び径方向に延びる側面）をロータリードアの回転方向で凸部の頂部に対して末広がりとなるように傾斜させてある。
【００２３】
そして、ドア収納ケース２２の内面とロータリードア２３の外面との間には、以下に述べるゴム製のシール部材４０が設けられている。シール部材４０は、図７に示されるように、ロータリードア２３の回転軸３０に沿って延びる軸方向シール部４１ａとこの軸方向シール部４１ａに続いて形成されたロータリードア２３の径方向に沿って延びる径方向シール部４１ｂとを有して構成されたシール片４１を複数備えているもので、この例においては、３つのシール片４１をその両端に配されたリング４２，４３に約１２０°の間隔を置いて一体的に形成することで構成されている。一方のリング４２は、軸方向シール部４１ａの端部に設けられてロータリードア２３を挿入できる径に形成され、他方のリング４３は、径方向シール部４１ｂの端部に設けられてロータリードア２３の底部３６から突出する回転軸３０を挿通することができる径に形成されている。
【００２４】
また、各シール片４１の外縁には、シール部材４０をドア収納ケース２２の内面に取り付けるための固定ピン４４が一体的に設けられている。この例において、固定ピン４４は、ドア収納ケースの内面にあてがわれる板状部４４ａとこの板状部４４ａから外方へ突出する突起部４４ｂとを有して構成されており、この突起部４４ｂを収納本体部２２ａの底部２９とこれに対して垂直に立設する開口部間に形成された立設壁２８とに形成された挿通孔４５に挿入して定着させることでシール部材４０をドア収納ケース２２の内面に取り付けるようにしている。また、この固定ピン４４は、ドア収納ケース２２の内面への確実な取り付けを図るため、軸方向シール部４１ａの外縁と径方向シール部４１ｂの外縁のそれぞれに２つづつ設けられている。
【００２５】
シール部材４０の軸方向シール部４１ａは、ロータリードア２３のフランジ部３８に対して常時当接した状態にあり、ロータリードア２３の周面に形成された軸方向凸部３７ａとは、互いに対峙する位置にある場合にのみ気密に当接されるようになっており、凸部以外のロータリードア２３の周面とは、僅かに接触した状態、より好ましくは、非接触の状態となっている。また、径方向シール部４１ｂは、ロータリードア２３の底面３６に形成された径方向凸部３７ｂと、互いに対峙する位置にある場合にのみ気密に当接できるようになっており、凸部以外のロータリードア２３の底部３６とは、僅かに接触した状態、より好ましくは、非接触の状態となっている。これら凸部３７がシール部材４０に気密に当接する場合には、図８に示されるように、シール部材４０のシール片４１の当接端が弾性変形して凸部３７の頂部に強く押し付けられるようになっている。
【００２６】
そして、ロータリードア２３は、その底部３６から吐出する回転軸３０をドア収納ケース２２の底部２９に形成された挿通孔４６に挿入し、この挿入された回転軸３０の端部に、図示しない操作パネル上に設けられた操作部からの回動力を伝達するロッド４７が取り付けられている（図４に示す）。よって、操作部を操作することによってロータリードア２３の回転位置、即ち、ロータリードア２３の開口部３２が連通する空気流出用開口部２１ａ，２１ｂ，２１ｃを変化させ、吹出モードを切り替えることができるようになっている。
【００２７】
したがって、送風機５から送られる空気は、空調ケース内を全体として車幅方向に流れ、エバポレータ７を通過する際に冷却され、エアミックスドア１０の開度に応じて、ヒータコア８を通過して流れる空気とバイパスして流れる空気との割合が調節され、エアミックスドア１０の下流側において適宜混合された後に空気通路切替装置１６のロータリードア２３内に入り、吹出モードに応じて（ロータリードア２３の回転位置に応じて）選択された吹出口から吹き出されるようになっている。
【００２８】
尚、空気通路切替装置１６は、図９に示されるように、シール部材４０をドア収納ケース２２の収納本体部２２ａに収容し、固定ピン４４をドア収納ケース２２の立設壁２８および底部２９に形成された挿通孔４５に装着することでドア収納ケース２２の内面に取り付け、しかる後に、ロータリードア２３を底部側からシール部４０の内側に挿入し、回転軸３０をシール部材４０のリング４３部及びドア収納ケース２２の挿通孔４６を通して底部２９から突出させ、ドア収納ケース２２内に回転自在に取り付ける。その後、ドア収納ケース２２の蓋体２２ｂを、回転軸３０の挿入孔３５に軸受２６を挿入してロータリードア２３を回転自在に保持しつつシール部材４０とロータリードア２３を覆うように収納本体部２２ａに取付ければよい。そして、このように組み付けられた空気通路切替装置１６を、ロータリードア２３の回転軸３０を車幅方向に向けてディストリビュータ９の所定箇所に取り付ければ、空調ユニット１への空気通路切替装置１６の取付けは完了する。
【００２９】
以上の構成の空気通路切替装置１６において、次に、ロータリードア２３の回転位置とシール部材４０との位置関係を図１０に基づいて説明する。ここで、図１０（ａ）はベントモード時の状態を、図１０（ｂ）はバイレベルモード時の状態を、図１０（ｃ）はフットモード時の状態を、図１０（ｄ）はデフフットモード時の状態を、図１０（ｅ）はデフロストモード時の状態をそれぞれ示している。ここで、図中の破線部分はロータリードア２３の開口部３２を示し、矢印は空気の流れを示す。
【００３０】
図１０（ａ）のベントモード時においては、ロータリードア２３の開口部３２をベント吹出口１２に通じる空気流出用開口部２１ａに向け、この空気流出用開口部２１ａを全開とし、他の空気流出用開口部２１ｂ，２１ｃをロータリードア２３の外周面で閉塞した状態とする。すると、ロータリードア２３の凸部３７がシール部材４０のシール片４１に気密よく当接した状態となり、ドア収納ケース２２の内面とロータリードア２３の外面との間への空気流入を抑えることができ、ロータリードア２３内に導かれた温調空気が開口部３２から空気流出用開口部２１ａを介してベント吹出口１２へ送出される。
【００３１】
図１０（ｂ）のバイレベルモード時においては、ロータリードア２３の開口部３２をベント吹出口１２に通じる空気流出用開口部２１ａとフット吹出口１３に通じる空気流出用開口部２１ｂとの両方に臨むように向け、そのそれぞれの空気流出用開口部２１ａ，２１ｂを半開とし、他の空気流出用開口部２１ｃをロータリードア２３の外周面で閉塞した状態とする。すると、ロータリードア２３の凸部３７がシール部材４０のシール片４１に気密よく当接した状態となり、ドア収納ケース２２の内面とロータリードア２３の外面との間への空気流入の低減を図ることができ、ロータリードア内に導かれた温調空気が開口部３２から空気流出用開口部２１ａ，２１ｂを介してベント吹出口１２及びフット吹出口１３へ送出される。
【００３２】
図１０（ｃ）のフットモード時においては、ロータリードア２３の開口部３２をフット吹出口１３に通じる空気流出用開口部２１ｂに向け、この空気流出用開口部２１ｂを全開とし、他の空気流出用開口部２１ａ，２１ｃをロータリードア２３の外周面で閉塞した状態とする。すると、ロータリードア２３の凸部３７がシール部材４０のシール片４１に気密よく当接した状態となり、ドア収納ケース２２の内面とロータリードア２３の外面との間への空気流入を抑えることができ、ロータリードア内に導かれた温調空気が開口部３２から空気流出用開口部２１ｂを介してフット吹出口１３へ送出される。
【００３３】
図１０（ｄ）のデフフットモード時においては、ロータリードア２３の開口部３２をフット吹出口１３に通じる空気流出用開口部２１ｂとデフロスト吹出口１１に通じる空気流出用開口部２１ｃとの両方に臨むように向け、そのそれぞれの空気流出用開口部２１ｂ，２１ｃを半開とし、他の空気流出用開口部２１ａをロータリードア２３の外周面で閉塞した状態とする。すると、ロータリードア２３の凸部３７がシール部材４０のシール片４１に気密よく当接した状態となり、ドア収納ケース２２の内面とロータリードア２３の外面との間への空気流入の低減を図ることができ、ロータリードア内に導かれた温調空気が開口部３２から空気流出用開口部２１ｂ，２１ｃを介してフット吹出口１３及びデフロスト吹出口１１へ送出される。
【００３４】
図１０（ｅ）のフットモード時においては、ロータリードア２３の開口部３２をデフロスト吹出口１１に通じる空気流出用開口部２１ｃに向け、この空気流出用開口部２１ｃを全開とし、他の空気流出用開口部２１ａ，２１ｂをロータリードア２３の外周面で閉塞した状態とする。すると、ロータリードア２３の凸部３７がシール部材のシール片に気密よく当接した状態となり、ドア収納ケース２２の内面とロータリードア２３の外面との間への空気流入を抑えることができ、ロータリードア内に導かれた温調空気が開口部３２から空気流出用開口部２１ｃを介してデフロスト吹出口１１へ送出される。
【００３５】
そして、以上のベントモードとバイレベルモードとの間の切り替え、バイレベルモードとフットモードとの間の切り替え、フットモードとデフフットモードとの間の切り替え、デフフットモードとデフロストモードとの間の切り替えは、それぞれロータリードア２３を６０°回転させることにより行われる。
【００３６】
したがって、上述の構成において、ロータリードア２３の回転位置がそれぞれの吹出モードを形成する位置に固定される場合には、ロータリードア２３の凸部３７がシール部材４０に気密に当接し、ドア収納ケース２２の内面とロータリードア２３の外面との間への空気流入を低減または無くすことができる一方、ロータリードア２３がモード間を移動する場合には、凸部３７がシール部材４０に接触することがなくなり、フランジ部３８のみがシール部材４０と当接した状態となるので、摺動抵抗を著しく低減することが可能となる。その結果、ロータリードア２３を回動させるための操作力を低減することが可能となる。
【００３７】
また、各凸部３７は、回転方向の両側が末広がりとなるように傾斜させてあるので、シール部材４０がスムーズに凸部３７の頂部に導かれて当接するようになり、操作力の低減を一層図ることが可能となる。
【００３８】
図１１において、本発明に係る空気通路切替装置を備えたセンター置きタイプの空調ユニット５１が示されている。この空調ユニット５１は、エンジンルームと車室とを区画する仕切壁よりも車室側に位置するセンターコンソール部に搭載されるもので、空調ケース５２に、送風機５３、エバポレータ５４、ヒータコア５５等が車幅方向のほぼ同位置に収納されており、送風機５３に対峙して設けられた図示しないインテーク切替装置を介して内気や外気を空調ケース内に導入するようになっている。
【００３９】
この例において、エバポレータ５４は送風機５３の下流側となる下方に配置され、ヒータコア５５はエバポレータ５４のさらに下流側に配置されている。エバポレータ５４とヒータコア５５とは、空調ケース５２の前後方向にずらして配置され、ヒータコア５５はエバポレータ５４よりも空調ケース５２の車室側に配置されている。このヒータコア５５は、エバポレータ５の下側に対峙するように設けられており、ここを通過する空気とバイパスする空気との割合が該ヒータコア５５の上方に設けられたエアミックスドア５６によって調節されるようになっている。
【００４０】
また、エアミックスドア５６の下流側には、温調された空気を吹き出すデフロスト吹出口５７、ベント吹出口５８、及びフット吹出口５９が設けられ、これら吹出口へ供給される空気量は、エアミックスドア５６の上方に配された空気通路切替装置６１によって調節されるようになっている。ここで、デフロスト吹出口５７とベント吹出口５８は、エアミックスドア５６の上方に形成された空調通路６０の最下流端に位置する空調ケース５２の上部に形成されており、デフロスト吹出口５７は、空気通路切替装置６１の上方に、ベント吹出口５８は、その側方にそれぞれ形成されている。また、フット吹出口５９は、空気通路切替装置６１の下方において空調ケース５２の両脇に形成されている。
【００４１】
ここで用いられる空気通路切替装置６１は、図１２及び図１３に示されるように、空気流入用開口部６２と空気流出用開口部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ、６４ａ，６４ｂ，６４ｃとを備えたドア収納ケース６５と、このドア収容ケース内に回転可能に収容され、空気流入用開口部６２から導入された空気を吹き出す空気流出用開口部を選択するロータリードア６６、６７とを備えているもので、各吹出口５７，５８，５９と空気通路切替装置６１との間には、仕切板６８が設けられ、この仕切板６７によって各吹出口５７，５８，５９へ通じる通路が形成されている。前記構成例においては、１つのロータリードアを用いて吹出モードを切り替えるようにしていたが、この例においては、車幅方向に並列配置して構成された２つのロータリードア６６、６７を用いて吹出モードを切り替えるようにしている。
【００４２】
この空気通路切替装置６１のドア収納ケース６５は、図１４にも示されるように、軸方向に分割された収納本体部６５ａと蓋体６５ｂとによって構成され、そのそれぞれは、図５に示す収納本体部２２ａおよび蓋体２２ｂを２つ結合したような形状をなしている。即ち、収納本体部６５ａは一端が開放され他端が閉塞された２つの有底の筒状部７０，７１を有し、それぞれの筒状部７０，７１の周面には３つの空気流出用開口部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ、６４ａ，６４ｂ，６４ｃが周方向に等間隔に（１２０°のピッチで）形成されている。ここで、空気流出用開口部６３ａ，６４ａはベント吹出口５８へ通じる開口部、空気流出用開口部６３ｂ，６４ｂはフット吹出口５９へ通じる開口部、空気流出用開口部６３ｃ，６４ｃはデフロスト吹出口５７へ通じる開口部である。そして、それぞれの筒状部７０，７１は開放側が径方向に拡張されて一体的に連なるように結合されており、後述するロータリードア６６，６７のギア６６ａ，６７ａを収容することができる大きさに形成されている。
【００４３】
また蓋体６５ｂは、収納本体部６５ａの開放端の形状に合わせて形成された両端が開放された筒状体によって構成されているもので、空調ケース５２内の空調通路６０に臨み、空調通路内の空気を流入する空気流入用開口部６２を構成している。そして、この開口部の中央には、その周壁から内側へ延びるリブ７２によって保持された軸受７３ａ，７３ｂが、それぞれの筒状部７０，７１の中央に臨むように、２つ設けられている。したがって、この例においては、蓋体６５ｂによって形成される空気流入用開口部６２と収納本体部６５ａの周面に形成される空気流出用開口部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ、６４ａ，６４ｂ，６４ｃとによって、ドア収納ケース６５に形成された複数の空気通路用開口部が構成されている。尚、ドア収納ケース６５の他の構成は前記構成例と同一であるので、共通する部分に同一番号を付して説明を省略する。
【００４４】
収納本体部６５ａのそれぞれの筒状部７０，７１に収容されるロータリードア６６、６７は、図１５にも示されるように、図６に示すロータリードア２３に対して、開放端の周縁にギア６６ａ、６７ａが設けられている構成となっており、それぞれのロータリードア６６、６７のギア６６ａ、６７ａを互いに噛合させた状態としている。そして、図１１及び１３に示されるように、一方のロータリードア６７の底部３６から突出する回転軸３０に、操作パネル７６上に設けられた回転操作部７７に取り付けられるロッド７８が固定され、回転操作部７７の回動力を一方のロータリードア６７に伝達し、ギア７４を介して他方のロータリードア６６に伝達するようにしている。したがって、回転操作部７７を手で回すと、一方のロータリードア６７が回転し、このロータリードア６７に噛合する他方のロータリードア６６が一方のロータリードア６７と逆方向に回転することとなり、それぞれのロータリードア６６，６７の回転位置、即ち、それぞれのロータリードア６６，６７の開口部３２と空気流出用開口部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ、６４ａ，６４ｂ，６４ｃとの連通状態を変化させ、吹出モードを切り替えることができるようになっている。ここで、それぞれのロータリードア６６，６７は、開口部３２と向き合う空気流出用開口部が同じ吹出モードに対応した開口部となるように組み付けられている。尚、ロータリードア６６，６７の他の構成は前記図６に示す構成と同一であるので、共通する部分に同一番号を付して説明を省略する。
【００４５】
また、ドア収納ケース６５ａとロータリードア６６，６７との間に介在されるシール部材４０は、前記図７で示されるシール部材と同じであり、このシール部材を、収納本体部６５ａのそれぞれの筒状部７０，７１に取り付けた構成となっている。
【００４６】
この空気通路切替装置６１は、図１６に示されるように、シール部材４０をドア収納ケース６５の収納本体部６５ａに収容し、固定ピン４４をドア収納ケース６５の立設壁２８および底部２９に形成された挿通孔４５に装着することでドア収納ケース６５の内面に取り付け、その後、ロータリードア６６，６７を底部側からシール部４０の内側に挿入すると共に各ギア６６ａ，６７ａ同士を噛み合わせ、回転軸３０をシール部材４０のリング４３部及びドア収納ケース６５の挿通孔４６を介して底部２９から突出させ、ドア収納ケース６５内に回転自在に取り付ける。この際、ロータリードア６６，６７は、その開口部３２が面対称の位置関係となるように取り付けられる。しかる後に、蓋体６５ａを、それぞれの回転軸３０の挿入孔３５に軸受７３ａ，７３ｂを挿入してロータリードア６６，６７を回転自在に保持しつつシール部材４０及びロータリードア６６，６７を覆うように収納本体部６５ａに取り付ける。そして、このように組み付けられた空気通路切替装置６１を、ロータリードア６６，６７の回転軸３０が車両の前後方向に向けて空調ケース５２の所定箇所に取り付ければ、空調ユニット５１への空気通路切替装置６１の取付けは完了する。
【００４７】
したがって、送風機３から送られる空気は、空調ケース内を全体として車両進行方向の前方から後方にかけて流れ、エバポレータ５４を通過する際に冷却され、エアミックスドア５６の開度に応じて、ヒータコア５５を通過して流れる空気とバイパスして流れる空気との割合が調節され、エアミックスドア５６の下流側において適宜混合された後に空気通路切替装置６１のロータリードア６６，６７内に入り、吹出モードに応じて（ロータリードア６６，６７の回転位置に応じて）選択された吹出口５７，５８，５９から吹き出されるようになっている。
【００４８】
以上の構成において、次に、ロータリードア６６，６７の回転位置とシール部材４０との位置関係を図１７及び図１８に基づいて説明する。ここで、図１７（ａ）はベントモード時の状態を、図１７（ｂ）はバイレベルモード時の状態を、図１７（ｃ）はフットモード時の状態をそれぞれ示し、図１８（ａ）はデフフットモード時の状態を、図１８（ｂ）はデフロストモード時の状態をそれぞれ示している。ここで、図中の破線部分はロータリードア６６，６７の開口部３２を示し、矢印は空気の流れを示す。
【００４９】
図１７（ａ）のベントモード時においては、それぞれのロータリードア６６，６７の開口部３２をベント吹出口５８に通じる空気流出用開口部６３ａ，６４ａに向け、そのそれぞれの空気流出用開口部６３ａ，６４ａを全開とし、他の空気流出用開口部６３ｂ，６３ｃ，６４ｂ，６４ｃをロータリードア６６，６７の外周面で閉塞した状態とする。すると、各ロータリードア６６，６７の凸部３７が各シール部材４０のシール片４１に気密よく当接した状態となり、ドア収納ケース６５の内面とロータリードア６６，６７の外面との間への空気流入を抑えることができ、それぞれのロータリードア６６，６７内に導かれた温調空気が開口部３２から空気流出用開口部６３ａ，６４ａを介してベント吹出口５８へ送出される。
【００５０】
図１７（ｂ）のバイレベルモード時においては、それぞれのロータリードア６６，６７の開口部３２をベント吹出口５８に通じる空気流出用開口部６３ａ，６４ａとフット吹出口５９に通じる空気流出用開口部６３ｂ，６４ｂとの両方に臨むように向け、そのそれぞれの空気流出用開口部６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂを半開とし、他の空気流出用開口部６３ｃ，６４ｃをロータリードア６６，６７の外周面で閉塞した状態とする。すると、各ロータリードア６６，６７の凸部３７が各シール部材４０のシール片４１に気密よく当接した状態となり、ドア収納ケース６５の内面とロータリードア６６，６７の外面との間への空気流入の低減を図ることができ、それぞれのロータリードア内に導かれた温調空気が開口部３２から空気流出用開口部６３ａ，６４ａおよび空気流出用開口部６３ｂ，６４ｂを介してベント吹出口５８及びフット吹出口５９へ送出される。
【００５１】
図１７（ｃ）のフットモード時においては、それぞれのロータリードア６６，６７の開口部３２をフット吹出口５９に通じる空気流出用開口部６３ｂ，６４ｂに向け、そのそれぞれの空気流出用開口部６３ｂ，６４ｂを全開とし、他の空気流出用開口部６３ａ，６３ｃ，６４ａ，６４ｃをロータリードア６６，６７の外周面で閉塞した状態とする。すると、各ロータリードア６６，６７の凸部３７が各シール部材４０のシール片４１に気密よく当接した状態となり、ドア収納ケース６５の内面とロータリードア６６，６７の外面との間への空気流入を抑えることができ、それぞれのロータリードア６６，６７内に導かれた温調空気が開口部３２から空気流出用開口部６３ｂ，６４ｂを介してフット吹出口５９へ送出される。
【００５２】
図１８（ａ）のデフフットモード時においては、それぞれのロータリードア６６，６７の開口部３２をフット吹出口５９に通じる空気流出用開口部６３ｂ，６４ｂとデフロスト吹出口５７に通じる空気流出用開口部６３ｃ，６４ｃとの両方に臨むように向け、そのそれぞれの空気流出用開口部６３ｂ，６３ｃ，６４ｂ，６４ｃを半開とし、他の空気流出用開口部６３ａ，６４ａをロータリードア６６，６７の外周面で閉塞した状態とする。すると、各ロータリードア６６，６７の凸部３７が各シール部材４０のシール片４１に気密よく当接した状態となり、ドア収納ケース６５の内面とロータリードア６６，６７の外面との間への空気流入の低減を図ることができ、それぞれのロータリードア内に導かれた温調空気が開口部３２から空気流出用開口部６３ｂ，６４ｂおよび空気流出用開口部６３ｃ，６４ｃを介してフット吹出口５９及びデフロスト吹出口５７へ送出される。
【００５３】
図１８（ｂ）のデフロストモード時においては、それぞれのロータリードア６６，６７の開口部３２をデフロスト吹出口５７に通じる空気流出用開口部６３ｃ，６４ｃに向け、そのそれぞれの空気流出用開口部６３ｃ，６４ｃを全開とし、他の空気流出用開口部６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂをロータリードア６６，６７の外周面で閉塞した状態とする。すると、各ロータリードア６６，６７の凸部３７が各シール部材４０のシール片４１に気密よく当接した状態となり、ドア収納ケース６５の内面とロータリードア６６，６７の外面との間への空気流入を抑えることができ、それぞれのロータリードア６６，６７内に導かれた温調空気が開口部３２から空気流出用開口部６３ｃ，６４ｃを介してデフロスト吹出口５７へ送出される。
【００５４】
そして、以上のベントモードとバイレベルモードとの間の切り替え、バイレベルモードとフットモードとの間の切り替え、フットモードとデフフットモードとの間の切り替え、デフフットモードとデフロストモードとの間の切り替えは、それぞれのロータリードア６６，６７を６０°回転させることにより行われる。
【００５５】
したがって、上述の構成においても、ロータリードア６６，６７の回転位置がそれぞれの吹出モードを形成する位置に固定される場合には、ロータリードア６６，６７の凸部３７がシール部材４０に気密に当接し、ドア収納ケース６５の内面とロータリードア６６，６７の外面との間への空気流入を低減または無くすことができ、また、ロータリードア６６，６７がモード間を移動する場合には、凸部３７がシール部材４０に接触することがなくなり、各フランジ部３８のみが各シール部材４０と当接した状態となるので、摺動抵抗を著しく低減することが可能となる。その結果、ロータリードア６６，６７を回動させるための操作力を低減することが可能となる。さらに、各ロータリードア６６，６７の凸部３７は、回転方向の両側が末広がりとなるように傾斜させてあるので、シール部材４０がスムーズに凸部３７の頂部に導かれて当接するようになり、操作力の低減を一層図ることが可能となる。
【００５６】
尚、上述の構成においては、ドア収納ケース６５を空調ケース５２とは別体に形成した構成を示したが、空調ケース５２と一体に形成し、ドア収納ケース６５を空調ケース５２の一部分で代用するようにしてもよい。また、シール部材４０の構成、及びそれに対応して設けられるロータリードア２３，６６，６７の凸部３７の構成は、上述の構成に限定されるものではなく、ドア収納ケース２２，６５の周面とロータリードア２３，６６，６７の周面のみを同様の構成としても、ドア収納ケース２２，６５の底面とロータリードア２３，６６，６７の底面とを同様の構成としてもよく、シール片４１や凸部３７の周方向に配される数も必要に応じて適宜変更するようにしてもよい。
【００５７】
さらに、上述の構成においては、ロータリードア２３，６６，６７の軸方向から空気流入用開口部２０，６２を介して空気を流入し、周面に形成された空気流出用開口部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、６３ａ，６３ｂ，６３ｃ、６４ａ，６４ｂ，６４ｃから空気を流出する構成を示したが、上述した同様の構成を用いて、空気の流入側と流出側とを逆転させ、周面に形成された開口部から空気を流入し、軸方向の開口部から空気を流出する空気通路切替装置として用いるようにしてもよい。さらにまた、上述の構成においては、ドア収納ケース２２，６５とシール部材４０を別部品によって構成し、シール部材をドア収納ケース２２，６５の内面に取り付ける構成としたが、これらを一体成形部品としてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、ケースの内面とロータリードアの外面との間に配されるシール部材をケースの内面に周方向で間隔を置いて配置し、ロータリードアの外面に前記シール部材に対して気密に当接可能に突出する凸部を周方向で間隔を置いて形成するようにしたので、シール部材と凸部が当接した場合にのみ、ロータリードアの外周面とケースの内周面との間を気密よくシールすることが可能となるので、ロータリードアをシール部材に常時当接させる必要がなくなり、ロータリードアが回動しているときには、摺動抵抗を小さく、又は、無くすことができるので、操作力の低減を図ることができるようになる。
【００５９】
特に、本構成のように、シール部材をロータリードアを停止すべき位置において凸部と当接し、それ以外の位置において非接触となるように形成することで、ロータリードアの外周面とケースの内周面との間の空気流入の阻止や操作力の低減を図りつつ、シール部材を最少限にすることが可能となる。また、凸部のロータリードアの外面から立設する側面をロータリードアの回転方向で凸部の頂部から末広がりとなるように傾斜させることで、シール部材の凸部へのスムーズな当接を確保することが可能となる。
【００６０】
空気通路用開口部をケースの軸方向の一方端に形成すると共に周面の３箇所に等間隔に形成し、シール部材をケースの周方向に約１２０°の間隔で設け、ロータリードアの停止すべき位置をほぼ６０°の間隔に設定する構成とすれば、空気通路切替装置を車両用空調装置の吹出モードの切替装置に利用して、吹出モードをベント、バイレベル、フット、デフフット、デフロストに切り替える場合に適した構成となる。
【００６１】
ここで、シール部材を、ロータリードアの回転軸に沿って延びる軸方向シール部と、前記ロータリードアの径方向に沿って延びる径方向シール部と、これらシール部の外縁部に設けられた固定ピンとを有して構成し、また、凸部を、ロータリードアの回転軸に沿って延びる軸方向凸部と、ロータリードアの径方向に沿って延びる径方向凸部とによって構成すれば、ケースとロータリードアとの間を軸方向及び径方向で空気流入を阻止することができるようになり、良好なシール状態を得ることが可能となる。さらに、シール部材をケースと一体に形成するようにすれば、空気通路切替装置の組み立て作業を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明にかかる空気通路切替装置を備えた車両用空調装置を示す図であり、図１（ａ）は正面図であり、図１（ｂ）は平面図である。
【図２】図２は、図１（ｂ）のII−II線で切断した断面図である。
【図３】図３は、車両用空調装置の空気通路切替装置の近傍を示した拡大断面図である。
【図４】図４は、図３の空気通路切替装置をIV−IV線で切断した断面図である。
【図５】図５は、ドア収納ケースを示す斜視図である。
【図６】図６は、ロータリードアを示す図であり、図６（ａ）はロータリードアの開放された端部側から見た斜視図であり、図６（ｂ）はロータリードアの底部側から見た斜視図であり、図６（ｃ）はロータリードアの底面図である。
【図７】図７は、シール部材を示す斜視図である。
【図８】図８は、シール部材が凸部に気密に当接している状態を示す図である。
【図９】図９は、空気通路切替装置を示す分解斜視図である。
【図１０】図１０は、ロータリードアの回転位置とシール部材の位置との関係を説明する図であり、図１０（ａ）はベントモード時の状態を、図１０（ｂ）はバイレベルモード時の状態を、図１０（ｃ）はフットモード時の状態を、図１０（ｄ）はデフフットモード時の状態を、図１０（ｅ）はデフロストモード時の状態をそれぞれ示す。
【図１１】図１１は、本発明にかかる空気通路切替装置を備えた他の車両用空調装置を示す図であり、図１１（ａ）はその断面図、図１１（ｂ）は、車室側に向けられる後面図である。
【図１２】図１２は、図１１に用いられる空気通路切替装置を示す図であり、図１２（ａ）は空気通路切替装置を前方から見た図であり、図１２（ｂ）は空気通路切替装置の近傍を前方側から見た拡大断面図である。
【図１３】図１３は、図１２（ａ）のXII −XII で切断した断面図である。
【図１４】図１４は、他の空気通路切替装置に用いられるドア収納ケースを示す斜視図である。
【図１５】図１５は、他の空気通路切替装置に用いられるロータリードアを示す斜視図である。
【図１６】図１６は、他の空気通路切替装置を示す分解斜視図である。
【図１７】図１７は、ロータリードアの回転位置とシール部材の位置との関係を説明する図であり、図１７（ａ）はベントモード時の状態を、図１７（ｂ）はバイレベルモード時の状態を、図１７（ｃ）はフットモード時の状態をそれぞれ示す。
【図１８】図１８は、ロータリードアの回転位置とシール部材の位置との関係を説明する図であり、図１８（ａ）はデフフットモード時の状態を、図１８（ｂ）はデフロストモード時の状態をそれぞれ示す。
【符号の説明】
２，５２ 空調ケース
１１，５７ デフロスト吹出口
１２，５８ ベント吹出口
１３，５９ フット吹出口
２０，６２ 空気流入用開口部
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 空気流出用開口部
２２，６５ ドア収納ケース
２３，６６，６７ ロータリードア
３７ 凸部
３７ａ 軸方向凸部
３７ｂ 径方向凸部
４０ シール部材
４１ａ 軸方向シール部
４１ｂ 径方向シール部
４４ 固定ピン
６３ａ，６３ｂ，６３ｃ 空気流出用開口部
６４ａ，６４ｂ，６４ｃ 空気流出用開口部

Claims (7)

1. 複数の空気通路用開口部が形成されたケースと、このケース内に回転可能に収容されて空気を流通させる空気通路用開口部を選択するロータリードアと、前記ケースの内面と前記ロータリードアの外面との間に配されるシール部材とを有して構成される空気通路切替装置において、前記シール部材を前記ケースの内面に周方向で間隔を置いて配置したシール片によって構成し、前記ロータリードアの外面に前記シール片と気密に当接可能な凸部を突出形成し、この凸部を前記ロータリードアの周方向に間隔を置いて形成し、前記凸部の前記ロータリードアの外面から立設する側面を前記ロータリードアの回転方向で該凸部の頂部に対して末広がりとなるように傾斜させたことを特徴とする空気通路切替装置。
2. 前記凸部は、前記ロータリードアを停止すべき位置において前記シール片に当接し、それ以外の位置において前記シール片と非接触となるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の空気通路切替装置。
3. 前記空気通路用開口部は、前記ケースの軸方向の一方端に形成されると共に周面の３箇所に等間隔に形成され、前記シール片は、前記ケースの周方向に約１２０°の間隔で設けられ、前記ロータリードアの停止すべき位置はほぼ６０°の間隔に設定されていることを特徴とする請求項２記載の空気通路切替装置。
4. 前記シール片は、前記ロータリードアの回転軸に沿って延びる軸方向シール部と、前記ロータリードアの径方向に沿って延びる径方向シール部と、これらシール部の外縁部に設けられた固定ピンとを有して構成され、前記ケースに固定ピンによって固定されるものであることを特徴とする請求項１記載の空気通路切替装置。
5. 前記凸部は、前記ロータリードアの回転軸に沿って延びる軸方向凸部と、前記ロータリードアの径方向に沿って延びる径方向凸部とによって構成されていることを特徴とする請求項１記載の空気通路切替装置。
6. 前記シール部材を前記ケースに一体に形成するようにしたことを特徴とする請求項１記載の空気通路切替装置。
7. 前記ケースは、空調ケースと別体に又は一体に形成され、前記空調ケース内で温調された空気を吹出口へ導く経路の途中に設けられるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の空気通路切替装置。

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