通風路切替装置および車両用空調装置
【課題】シールリップ部１０２が自励振動することによって生じる異音を防止する。
【解決手段】風圧でシール面に押される側の先端シール部１０７とシール面１０３との間に微小な隙間が開いた状態にて隙間での洩れ風速を抑えるため、先端シール部１０７より所定距離離れた空気流れ下流側に、空気流れと直交する方向に延びた凸溝部１０５ａを備えている。 これによれば、隙間部分での圧力損失が増加して隙間部分に流入する空気の流量、流速が減少する。
その結果、自励振動の発生要因となっていた先端シール部１０７近傍に発生する負圧を低減することができて自励振動が抑えられ、異音が発生するのを防止することができる。さらに、隙間発生時の圧力損失を増加させることにより、シール不完全でシール面１０３と先端シール部１０７との間に隙間が開いてしまった場合の風漏れ量を減少させることができる。
【解決手段】風圧でシール面に押される側の先端シール部１０７とシール面１０３との間に微小な隙間が開いた状態にて隙間での洩れ風速を抑えるため、先端シール部１０７より所定距離離れた空気流れ下流側に、空気流れと直交する方向に延びた凸溝部１０５ａを備えている。 これによれば、隙間部分での圧力損失が増加して隙間部分に流入する空気の流量、流速が減少する。
その結果、自励振動の発生要因となっていた先端シール部１０７近傍に発生する負圧を低減することができて自励振動が抑えられ、異音が発生するのを防止することができる。さらに、隙間発生時の圧力損失を増加させることにより、シール不完全でシール面１０３と先端シール部１０７との間に隙間が開いてしまった場合の風漏れ量を減少させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気が流れる通風路の切り替え開閉を行う通風路切替装置、およびそれを備えた車両用空調装置に関するものであり、特に弾性体からなるリップシール部を有するドアによる通風路切り替えに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用空調装置などに用いられる通風路切替装置において、空気流れを切り替えるドアとして、ゴムやエラストマ（高分子弾性体）などの弾性体からなるリップシール部をドア基板部の外周縁部に設け、このリップシール部を通風路側のシール面に弾性的に圧着させることにより、シール効果を得るようにしたものが知られている（例えば、下記の特許文献１、２など）。
【特許文献１】特開２００４−７４９４５号公報
【特許文献２】特開２０００−１３５９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなリップシールでは、締切り力が不足する場合、もしくはリップがシール面に押し当る間際やリップがシール面から離れる間際などにリップとシール面との間に微小な隙間ができる状態がある。図９は、異音の発生原因となる微小隙間時のリップ先端前後での圧力勾配を示す等圧線図である。
【０００４】
図９中には、ケース２に形成されたシール面１０３と、リップシール部１０２として、シール面１０３に圧着してシールを成す先端シール部１０７と、この先端シール部１０７に弾性を持たせるため、図示しないドア基板部の外周縁部と先端シール部１０７との間を略薄板平板状につなぐ薄板平板部１０８とが示めされている。
【０００５】
図９右側の圧力の高い領域（＋Ｐ部）は、先端シール部１０７と薄板平板部１０８とがケース２との間をシールすることで、図９の左側領域（Ｐ≒０部）はほぼ大気圧となっている。しかしながら、図９に示すように、風圧によってシールされる側の先端シール部１０７がシール面１０３との間に微小な隙間を作った場合、流路が急縮小となるため洩れ風速が速くなり、先端シール部１０７近傍に大気圧より圧力が低くなる領域（−Ｐ部、シミュレーション結果では負圧のＭａｘ．＝−９９２Ｐａ）が発生する。
【０００６】
そして、その負圧とリップの反力とのバランスによってリップ先端側に自励振動が発生し、リップで「ブー」という耳障りな異音が発生するという問題点がある。本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、シールリップ部が自励振動することによって生じる異音を防止することのできる通風路切替装置および車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、通風路を形成して開口部（１２、１７）を有するケース（２）と、
ケース（２）内に配設され、開口部（１２、１７）を開閉して空気流れを切り替えるドア（１３、１９）とを備え、
ドア（１３、１９）は、剛性の高い材質からなるドア基板部（１００）と、
ドア基板部（１００）の外周縁部に固着された弾性体からなるリップシール部（１０２）とを有しており、
リップシール部（１０２）は、外周縁部から外方側へ連続して延びる略薄板平板状の薄板平板部（１０８）と、
薄板平板部（１０８）先端のシール周縁に連続して略円筒状に形成された先端シール部（１０７）とを有しており、
開口部（１２、１７）の周縁部に形成されたシール面（１０３、１０４）に先端シール部（１０７）が圧着することにより、開口部（１２、１７）を閉塞する通風路切替装置において、
風圧でシール面に押される側の先端シール部（１０７）とシール面（１０３）との間に微小な隙間が開いた状態にて隙間での洩れ風速を抑えるため、先端シール部（１０７）より所定距離離れた空気流れ下流側に、空気流れと直交する方向に延びた凸溝部（１０５ａ、１０８ａ）を備えていることを特徴としている。
【０００８】
この請求項１に記載の発明によれば、シール面（１０３）の風流れ下流側に凸溝部（１０５ａ、１０８ａ）を追加することにより、隙間部分での圧力損失が増加して隙間部分に流入する空気の流量、流速が減少する。その結果、自励振動の発生要因となっていた先端シール部（１０７）近傍に発生する負圧を低減することができて自励振動が抑えられ、異音が発生するのを防止することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の通風路切替装置において、凸溝部（１０５ａ）をシール面（１０３）側に備えていることを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、凸溝部（１０５ａ）をケース（２）のシール面（１０３）側に形成すること容易に構成することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の通風路切替装置において、先端シール部（１０７）をシール面（１０３）に圧着する際に、凸溝部（１０５ａ）が先端シール部（１０７）の圧着を妨げないよう薄板平板部（１０８）に凸溝部（１０５ａ）に対応した逃がし溝部（１０８ｂ）を備えていることを特徴としている。
【００１１】
この請求項３に記載の発明によれば、薄板平板部（１０８）に凸溝部（１０５ａ）の逃がし溝部（１０８ｂ）を設けることにより、ケース（２）に設置する凸溝部（１０５ａ）を先端シール部（１０７）に近づけることが可能となるうえ、ケース（２）に凸溝部（１０５ａ）を設置するだけの場合よりもさらに圧力損失を増加させることができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の通風路切替装置において、凸溝部（１０８ａ）を前記リップシール部（１０２）側に備えていることを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、凸溝部（１０８ａ）をドア（１３、１９）のリップシール部（１０２）側に形成すること容易に構成することができる。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の通風路切替装置において、先端シール部（１０７）をシール面（１０３）に圧着する際に、凸溝部（１０８ａ）が先端シール部（１０７）の圧着を妨げないようシール面（１０３）に凸溝部（１０８ａ）に対応した逃がし溝部（１０５ｂ）を備えていることを特徴としている。
【００１４】
この請求項５に記載の発明によれば、シール面（１０３）に凸溝部（１０８ａ）の逃がし溝部（１０５ｂ）を設けることにより、ドア（１３、１９）に設置する凸溝部（１０８ａ）を先端シール部（１０７）に近づけることが可能となるうえ、ドア（１３、１９）に凸溝部（１０８ａ）を設置するだけの場合よりもさらに圧力損失を増加させることができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明では、請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の通風路切替装置において、凸溝部（１０５ａ、１０８ａ）をケース（２）、もしくはリップシール部（１０２）のいずれかに一体に形成していることを特徴としている。この請求項６に記載の発明によれば、ケース（２）のシール面（１０３）、もしくはドア（１３、１９）のリップシール部（１０２）と一緒に射出成形するなどで容易に形成することができる。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明では、請求項１に記載の通風路切替装置において、隙間を通り抜けた後の空間が急拡大するように、薄板平板部（１０８）の薄板平板面に対して先端シール部（１０７ａ）が隙間側に大きく突出した形状としていることを特徴としている。この請求項７に記載の発明によれば、微小隙間を通り過ぎた後の空間が急拡大となるため、隙間部分での圧力損失が増加して隙間部分に流入する空気の流量が減少する。その結果、自励振動の発生要因となっていた先端シール部（１０７）近傍に発生する負圧を低減することができて自励振動が抑えられ、異音が発生するのを防止することができる。
【００１７】
また、請求項８に記載の発明では、請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の通風路切替装置を、内外気切替手段、温度調節手段（７、２２）、吹出モード切替手段（１３、１６、１９）のいずれかに用いていることを特徴としている。この請求項８に記載の発明によれば、通風路切替部のシールリップ部が自励振動することによって生じる異音を防止することにより、耳障りな異音が発生することのない車両用空調装置とすることができる。
【００１８】
なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について添付した図１ないし図４を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置の空調ユニット１の概略構成を示す縦断面図である。本実施形態の車両用空調装置は、いわゆるセミセンター置きレイアウトのものであって、車室内前方の図示しない計器盤内部のうち、車両左右方向の略中央部に空調ユニット１を配置している。
【００２０】
図１中の矢印は、車両の上下、前後方向に対する空調ユニット１の搭載方向を示している。そして、この空調ユニット１に空調用空気を送風する図示しない送風機ユニットが、空調ユニット１の助手席側の側方にオフセットして配置されている。この送風機ユニットは、周知の如く車室内空気（内気）または車室外空気（外気）を切り替え導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱から吸入した空気（内気または外気）を空調ユニット１に向けて送風する遠心式ファンと電動モータとからなる送風機とを備えている。
【００２１】
空調ユニット１は、樹脂製の空調ケース（本発明で言うケース）２を有し、空調ケース２の最も車両前方側（エバポレータ３の前方位置）で、且つ、助手席側の側面部には、送風機ユニットからの送風空気が流入する空気流入口５が形成してある。この空気流入口５から流入する送風空気は、空調ケース２の内部でエバポレータ３とヒータコア４とを通過して、車両前方側から車両後方側へと向かって流れる空気通路を形成している。
【００２２】
空調ケース２内の空気通路において、車両前方側にエバポレータ３が配置され、車両後方側にヒータコア４が配置されている。エバポレータ（冷媒蒸発器）３は周知の如く、冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調用空気から吸熱して空調用空気を冷却する冷却用熱交換器である。また、ヒータコア４は車両エンジンの冷却水（温水）を熱源流体として、空調用空気を加熱する加熱用熱交換器である。
【００２３】
そして、ヒータコア４の上方部には冷風バイパス通路６が形成され、エバポレータ３の直ぐ下流側（車両後方側）には、板状のエアミックスドア７が回転軸７ａを中心として回動可能に配置されている。このエアミックスドア７は、冷風バイパス通路６を通過する冷風とヒータコア４を通過して温風となる風との風量割合を調整して、車室内への吹き出し空気温度を所望温度に制御するもので、吹き出し空気の温度制御手段を構成している。
【００２４】
また、ヒータコア４直後の部位には上方へ向かう温風通路１０が形成され、この温風通路１０からの温風と冷風バイパス通路６からの冷風とが空気混合部１１にて混合される。空調ケース２の空気通路下流側には、複数の吹き出し開口部が形成されており、この吹き出し開口部のうちデフロスタ開口部（本発明で言う開口部）１２は、空調ケース２の上面部において車両前後方向の略中央部位で、空調ケース２内部に開口している。
【００２５】
そして、このデフロスタ開口部１２からは、図示しないデフロスタダクトを介して車両前面窓ガラスの内面に向けて空調空気を吹き出すようになっている。デフロスタ開口部１２は、回動軸１３ａを中心として回動可能な板状のデフロスタドア（本発明で言うドア、吹出モード切替手段）１３により開閉される。
【００２６】
次に、フェイス開口部１５は、空調ケース２の上面部において、デフロスタ開口部１２よりも車両後方側の部位に開口している。このフェイス開口部１５からは、図示しないフェイスダクトを介して車室内の乗員頭胸部へ向けて主に冷風を吹き出すようになっている。フェイス開口部１５は回動軸１６ａを中心として回動可能な板状のフェイスドア（本発明で言う吹出モード切替手段）１６により開閉される。
【００２７】
次に、フット開口部（本発明で言う開口部）１７は、空調ケース２において、フェイス開口部１５の下方側に開口しており、フット開口部１７の下流側は空調ケース２の左右両側に開口したフロント側のフット吹き出し口１８と、空調ケース２の車両後方側下方に開口したリヤ側のフット吹き出し口２０とに連通している。
【００２８】
フロント側のフット吹き出し口１８からは、図示しないフロントフットダクトを介して前席乗員の足元部に向けて主に温風を吹き出すようになっており、リヤ側のフット吹き出し口２０からは、図示しないリヤフットダクトを介して後席乗員の足元部に主に温風を吹き出すようになっている。フット開口部１７は、回動軸１９ａを中心として回動可能な板状のフットドア（本発明で言うドア、吹出モード切替手段）１９により開閉される。
【００２９】
また、本実施形態では、ヒータコア４の直ぐ下流側（車両後方側）の空調ケース２内の仕切り壁１４に、温風バイパス開口部２１を設けている。この温風バイパス開口部２１は、回動軸２２ａを中心として回動可能な板状の温風バイパスドア（本発明で言う温度制御手段）２２によって開閉されようになっている。
【００３０】
温風バイパスドア２２は、空調ケース２の外側面に配置される図示しないリンク機構などで他のドアと連動するようになっている。そして、吹出モードがフット、もしくはフット、デフロスタモードで且つ、エアミックスドア７が冷風バイパス通路６を塞いで（図１に示す位置）送風空気の全てがヒータコア４を通過するマックスホット状態（最大暖房状態）の時に温風バイパスドア２２が開き（図１中の破線位置）、温風バイパス開口部２１から両方のフット吹き出し口１８、２０へ温風が流れて乗員の足元部に吹き出す温風量を増やすようになっている。
【００３１】
本実施形態において、上述した吹出モード切替手段としてのドア１３、１６、１９のうちデフロスタ部のドア１３とフット部のドア１９は、図２〜図４を用いて以下で説明するリップシールタイプのドアから構成されている。図２は、図１におけるドア１３、１９を例示する要部断面図であり、図３は、本発明を適用するドア１３、１９の全体形状を示す正面図である。
【００３２】
ドア１３、１９は、長方形の平面形状を持つドア基板部１００を有し、このドア基板部１００は樹脂などの材料からなる剛性の高い部分（換言すると、非弾性体部分）を構成する。そして、本実施形態のドアはバタフライタイプであるため、ドア基板部１００の短辺方向（図３参照）の中央部に回転軸１０１（上述した回動軸１３ａ、１９ａに相当）を一体に成形している。
【００３３】
図３に示すように、ドア基板部１００の外周縁部にエラストマ（高分子弾性体）からなるリップシール部１０２を額縁状に一体に固着している。このリップシール部１０２は、ケース２のシール面１０３、１０４に圧着してシールを成すためにシール周縁に連続して略円筒状に形成された先端シール部１０７と、この先端シール部１０７に弾性を持たせるため、ドア基板部１００の外周縁部と先端シール部１０７との間を略薄板平板状につなぐ薄板平板部１０８とを有している。
【００３４】
ここで、ドア基板部１００とリップシール部１０２との固着は、例えば次の如き一体成形で行うことができる。ドア基板部１００を予め成形しておき、このドア基板部１００を成形型内の所定部位に前もって挿入しておき、その後に、リップシール部１０２を形成するエラストマを溶融状態で成形型内に射出して成形することにより、ドア基板部１００とリップシール部１０２とを一体に固着できる。
【００３５】
なお、ドア１３、１９のドア基板部１００を構成する樹脂材料としては、ポリプロピレン、ナイロン、ＡＢＳなどの樹脂が好適であり、ガラス繊維などのフィラーを混入して強度アップを図るようにしても良い。また、リップシール部１０２のエラストマの具体的材質としては、サーモプラスティクエラストマ（ＴＰＥ）の一種であるオレフィン系エラストマが好適である。また、ケース２の樹脂材料としては、上記ドア基板部１００と同種の樹脂を用いることができる。
【００３６】
一方、ケース２の吹出開口部（本発明で言う開口部）１２、１７には、鋭角状に傾斜したシール面１０３、１０４を持つドア当接用リブ１０５、１０６を突出形成している。ここで、吹出開口部１２、１７の形状は、図３に示すドア１３、１９の長方形に対応した長方形になっている。そして、シール面１０３を持つドア当接用リブ１０５と、シール面１０４を持つドア当接用リブ１０６が、ドア１３、１９の回転軸１０１を境として、回転軸１０１の左右両側に区画して形成されている。
【００３７】
図２は、バタフライタイプのドア１３、１９の開放状態を示しており、この開放状態から回転軸１０１に回転方向の操作力を加えて、ドア１３、１９を図２の反時計回り方向に所定角度回転させると、ドア１３、１９のリップシール部１０２の先端シール部１０７がケース２の吹出開口部１２、１７のドア当接用リブ１０５、１０６のシール面１０３、１０４に圧着する。
【００３８】
ここで、リップシール部１０２の先端シール部１０７は、回転軸１０１と平行な長辺部分と、回転軸１０１と直交する短辺部分（側面部分）との双方において、ケース２のドア当接用リブ１０５、１０６に圧着する。これらにより、ドア基板部１００の外周部分をケース２に対してシールすることができ、吹出開口部１２、１７を閉塞できる。なお、シール面１０３、１０４を傾斜させるのは、リップシール部１０２の接触部の面圧を高めてシール効果を高めるためである。
【００３９】
そして図４は、本発明の第１実施形態におけるリップ圧接部（図１中ＩＶ部）の部分拡大図であり、微少隙間の状態を示している。本実施形態での要部として、図４に示すように、風圧でシール面に押される側の先端シール部１０７において、ドア１３の全閉時にリップシール部１０２の弾性変形を妨げない範囲で、先端シール部１０７より所定距離離れた空気流れ下流側に、空気流れと直交する方向に延びた凸溝部１０５ａをケース２に一体成形している。
【００４０】
本実施形態で凸溝部１０５ａは、略蒲鉾形状で空調ケース２のシール面１０３からリップシール部１０２側へ突出しており、少なくともドア１３の回動先端側となるシール部（本実施形態ではドア１３の長辺部）に沿って開口部１２の幅方向に連続させて形成されている。なお、凸溝部１０５ａは、回動先端側となるシール部だけではなく、そのシール部からドア１３の側方シール部（本実施形態ではドア１３の短辺部）まで沿って回り込むように連続させて形成しても良い。
【００４１】
この凸溝部１０５ａは、先端シール部１０７とシール面１０３との間に微小な隙間が開いたときに、その隙間での風速を抑えるためのものである。図４中に微小隙間時のリップ先端前後での圧力勾配を表す等圧線を示す。図４右側の圧力の高い領域（＋Ｐ部）から、先端シール部１０７とシール面１０３、凸溝部１０５ａと薄板平板部１０８との２箇所で微小隙間となる形状とすることで、図４の左側領域（Ｐ≒０部）はほぼ大気圧となっている。
【００４２】
但し、図４に示すように、それらの微小隙間部では流路が急縮小となるため洩れ風速が速くなり負圧領域（−Ｐ部）がそれぞれ発生するが、シミュレーション結果では負圧のＭａｘ．＝−３０７Ｐａとなり、凸溝部１０５ａの無い場合のＭａｘ．＝−９９２Ｐａと比べて負圧が低減していることが分かる。
【００４３】
このように、凸溝部１０５ａを設けることにより、隙間部分での圧力損失が増加して隙間部分に流入する空気の流量、流速が減少する。その結果、自励振動の発生要因となっていた先端シール部１０７近傍に発生する負圧を低減することができて自励振動が抑えられ、異音が発生するのを防止することができる。
【００４４】
ドア１３、１９のドア基板部１００の回転軸１０１は、その両端部でケース２の図示しない軸受孔に回動自在に支持されるとともに、回転軸１０１の一端部はケース２の外部へ突出し、図示しないドア駆動機構に連結される。このドア駆動機構は、周知の如く車両用空調装置の操作パネルに設けられた手動操作機構、あるいは、空調制御装置により制御されるモータなどを用いたアクチュエータ機構により構成される。
【００４５】
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、風圧でシール面に押される側の先端シール部１０７とシール面１０３との間に微小な隙間が開いた状態にて隙間での風速を抑えるため、先端シール部１０７より所定距離離れた空気流れ下流側に、空気流れと直交する方向に延びた凸溝部１０５ａを備えている。
【００４６】
これによれば、シール面１０３の風流れ下流側に凸溝部１０５ａを追加することにより、隙間部分での圧力損失が増加して隙間部分に流入する空気の流量、流速が減少する。その結果、自励振動の発生要因となっていた先端シール部１０７近傍に発生する負圧を低減することができて自励振動が抑えられ、異音が発生するのを防止することができる。さらに、隙間発生時の圧力損失を増加させることにより、シール不完全でシール面１０３と先端シール部１０７との間に隙間が開いてしまった場合の風漏れ量を減少させることができる。
【００４７】
また、凸溝部１０５ａをシール面１０３側に備えている。これによれば、凸溝部１０５ａをケース２のシール面１０３側に形成することで容易に構成することができる。また、凸溝部１０５ａをケース２に一体に形成している。これによれば、ケース２のシール面１０３と一緒に射出成形するなどで容易に形成することができる。
【００４８】
また、上記の通風路切替装置を、内外気切替手段、温度調節手段７、２２、吹出モード切替手段１３、１６、１９のいずれかに用いている。これによれば、通風路切替部のシールリップ部が自励振動することによって生じる異音を防止することにより、耳障りな異音が発生することのない車両用空調装置とすることができる。
【００４９】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態におけるリップ圧接部の部分拡大図であり、（ａ）は微少隙間の状態、（ｂ）は圧接状態を示す。なお、以降の各実施形態では、上述した第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付して説明を省略し、上述した実施形態と異なる特徴部分について説明する。本実施形態では、先端シール部１０７をシール面１０３に圧着する際に、凸溝部１０５ａが先端シール部１０７の圧着を妨げないよう薄板平板部１０８に凸溝部１０５ａに対応した逃がし溝部１０８ｂを設けたものである。
【００５０】
これによれば、薄板平板部１０８に凸溝部１０５ａの逃がし溝部１０８ｂを設けることにより、ケース２に設置する凸溝部１０５ａを先端シール部１０７に近づけることが可能となるうえ、ケース２に凸溝部１０５ａを設置するだけの場合よりもさらに圧力損失を増加させることができる。なお、図５の例では、薄板平板部１０８において逃がし溝部１０８ｂの反対側が凸となっているが、逃がし溝部１０８ｂが薄板平板部１０８の板厚内で形成でき、エラストマの流動などに問題が無ければ平面であっても良い。
【００５１】
（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態におけるリップ圧接部の部分拡大図である。上述した各実施形態と異なる特徴部分について説明する。本実施形態では、凸溝部１０８ａをリップシール部１０２側に備え、リップシール部１０２に一体に形成している。これによれば、凸溝部１０８ａをドア１３、１９のリップシール部１０２側に形成すること容易に構成することができ、ドア１３、１９のリップシール部１０２と一緒に射出成形するなどで容易に形成することができる。
【００５２】
また、先端シール部１０７をシール面１０３に圧着する際に、凸溝部１０８ａが先端シール部１０７の圧着を妨げないようシール面１０３に凸溝部１０８ａに対応した逃がし溝部１０５ｂを形成している。これによれば、シール面１０３に凸溝部１０８ａの逃がし溝部１０５ｂを設けることにより、ドア１３、１９に設置する凸溝部１０８ａを先端シール部１０７に近づけることが可能となるうえ、ドア１３、１９に凸溝部１０８ａを設置するだけの場合よりもさらに圧力損失を増加させることができる。
【００５３】
（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態におけるリップ圧接部の部分拡大図であり、微少隙間の状態を示す。上述した各実施形態と異なる特徴部分について説明する。本実施形態では、隙間を通り抜けた後の空間が急拡大するように、薄板平板部１０８の薄板平板面に対して先端シール部１０７ａが隙間側に大きく突出した形状としている。
【００５４】
図７中に微小隙間時のリップ先端前後での圧力勾配を表す等圧線を示す。図７右側の圧力の高い領域（＋Ｐ部）から、先端シール部１０７ａとシール面１０３とで微小隙間となることで、図７の左側領域（Ｐ≒０部）はほぼ大気圧となっている。但し、図７に示すように、この微小隙間部では流路が急縮小となるため洩れ風速が速くなり負圧領域（−Ｐ部）が発生するが、微小隙間を通り過ぎた後の空間が急拡大となるため、隙間部分での圧力損失が増加して隙間部分に流入する空気の流量が減少する。
【００５５】
シミュレーション結果では負圧のＭａｘ．＝−４６２Ｐａとなり、図９の従来形状のＭａｘ．＝−９９２Ｐａと比べて負圧が低減していることが分かる。このように、自励振動の発生要因となっていた先端シール部１０７近傍に発生する負圧を低減することができて自励振動が抑えられ、異音が発生するのを防止することができる。なお図７は、先端シール部１０７ａを隙間側にだけ突出させた形状となっているが、図４、図６に示す程度反隙間側に突出させた形状となっていても良い。
【００５６】
（その他の実施形態）
図８は、他の実施形態におけるＶ字リップ１０２ａの拡大断面図である。上述の実施形態では、１枚リップに本発明を適用しているが、本発明は上述した実施形態に限るものではなく、図８に示すように、回動方向一方側でのリップシール部１０８ｃと他方側でのリップシール部１０８ｄとをそれぞれ有し、それら複数のリップシール部１０８ｃ、１０８ｄをＶ字状に配置して一体に形成したＶ字リップ１０２ａに適用しても良い。
【００５７】
また、上述の実施形態では、バタフライドアに本発明を適用しているが、回転軸がドア基板部の一辺部に形成された片持ちの板ドア、回転軸に対してドア基板部が円弧上となったロータリドア、もしくは回動式ではなく摺動式のスライド式ドアなどのリップシール部に本発明を適用しても良い。要は、ドア基板部の外周縁部にリップシール部を形成したドア構造であれば本発明を適用可能であり、用途も車両用空調装置に限らず定置式の空調装置など、様々な用途の通風路切替装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の空調ユニット１の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるドア１３、１９を例示する要部断面図である。
【図３】本発明を適用するドア１３、１９の全体形状を示す正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態におけるリップ圧接部の部分拡大図であり、微少隙間の状態を示す。
【図５】本発明の第２実施形態におけるリップ圧接部の部分拡大図であり、（ａ）は微少隙間の状態、（ｂ）は圧接状態を示す。
【図６】本発明の第３実施形態におけるリップ圧接部の部分拡大図である。
【図７】本発明の第４実施形態におけるリップ圧接部の部分拡大図であり、微少隙間の状態を示す。
【図８】他の実施形態におけるＶ字リップ１０２ａの拡大断面図である。
【図９】異音の発生原因となる微少隙間時のリップ先端前後での圧力勾配を示す等圧線図である。
【符号の説明】
【００５９】
２…空調ケース（ケース）
７…エアミックスドア（温度調節手段）
１２…デフロスタ開口部、吹出開口部（開口部）
１３…デフロスタドア（ドア、吹出モード切替手段）
１６…フェイスドア（吹出モード切替手段）
１７…フット開口部、吹出開口部（開口部）
１９…フットドア（ドア、吹出モード切替手段）
２２…温風バイパスドア（温度調節手段）
１００…ドア基板部
１０２…リップシール部
１０３、１０４…シール面
１０５ａ…凸溝部
１０５ｂ…逃がし溝部
１０７、１０７ａ…先端シール部
１０８…薄板平板部
１０８ａ…凸溝部
１０８ｂ…逃がし溝部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気が流れる通風路の切り替え開閉を行う通風路切替装置、およびそれを備えた車両用空調装置に関するものであり、特に弾性体からなるリップシール部を有するドアによる通風路切り替えに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用空調装置などに用いられる通風路切替装置において、空気流れを切り替えるドアとして、ゴムやエラストマ（高分子弾性体）などの弾性体からなるリップシール部をドア基板部の外周縁部に設け、このリップシール部を通風路側のシール面に弾性的に圧着させることにより、シール効果を得るようにしたものが知られている（例えば、下記の特許文献１、２など）。
【特許文献１】特開２００４−７４９４５号公報
【特許文献２】特開２０００−１３５９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなリップシールでは、締切り力が不足する場合、もしくはリップがシール面に押し当る間際やリップがシール面から離れる間際などにリップとシール面との間に微小な隙間ができる状態がある。図９は、異音の発生原因となる微小隙間時のリップ先端前後での圧力勾配を示す等圧線図である。
【０００４】
図９中には、ケース２に形成されたシール面１０３と、リップシール部１０２として、シール面１０３に圧着してシールを成す先端シール部１０７と、この先端シール部１０７に弾性を持たせるため、図示しないドア基板部の外周縁部と先端シール部１０７との間を略薄板平板状につなぐ薄板平板部１０８とが示めされている。
【０００５】
図９右側の圧力の高い領域（＋Ｐ部）は、先端シール部１０７と薄板平板部１０８とがケース２との間をシールすることで、図９の左側領域（Ｐ≒０部）はほぼ大気圧となっている。しかしながら、図９に示すように、風圧によってシールされる側の先端シール部１０７がシール面１０３との間に微小な隙間を作った場合、流路が急縮小となるため洩れ風速が速くなり、先端シール部１０７近傍に大気圧より圧力が低くなる領域（−Ｐ部、シミュレーション結果では負圧のＭａｘ．＝−９９２Ｐａ）が発生する。
【０００６】
そして、その負圧とリップの反力とのバランスによってリップ先端側に自励振動が発生し、リップで「ブー」という耳障りな異音が発生するという問題点がある。本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、シールリップ部が自励振動することによって生じる異音を防止することのできる通風路切替装置および車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、通風路を形成して開口部（１２、１７）を有するケース（２）と、
ケース（２）内に配設され、開口部（１２、１７）を開閉して空気流れを切り替えるドア（１３、１９）とを備え、
ドア（１３、１９）は、剛性の高い材質からなるドア基板部（１００）と、
ドア基板部（１００）の外周縁部に固着された弾性体からなるリップシール部（１０２）とを有しており、
リップシール部（１０２）は、外周縁部から外方側へ連続して延びる略薄板平板状の薄板平板部（１０８）と、
薄板平板部（１０８）先端のシール周縁に連続して略円筒状に形成された先端シール部（１０７）とを有しており、
開口部（１２、１７）の周縁部に形成されたシール面（１０３、１０４）に先端シール部（１０７）が圧着することにより、開口部（１２、１７）を閉塞する通風路切替装置において、
風圧でシール面に押される側の先端シール部（１０７）とシール面（１０３）との間に微小な隙間が開いた状態にて隙間での洩れ風速を抑えるため、先端シール部（１０７）より所定距離離れた空気流れ下流側に、空気流れと直交する方向に延びた凸溝部（１０５ａ、１０８ａ）を備えていることを特徴としている。
【０００８】
この請求項１に記載の発明によれば、シール面（１０３）の風流れ下流側に凸溝部（１０５ａ、１０８ａ）を追加することにより、隙間部分での圧力損失が増加して隙間部分に流入する空気の流量、流速が減少する。その結果、自励振動の発生要因となっていた先端シール部（１０７）近傍に発生する負圧を低減することができて自励振動が抑えられ、異音が発生するのを防止することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の通風路切替装置において、凸溝部（１０５ａ）をシール面（１０３）側に備えていることを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、凸溝部（１０５ａ）をケース（２）のシール面（１０３）側に形成すること容易に構成することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の通風路切替装置において、先端シール部（１０７）をシール面（１０３）に圧着する際に、凸溝部（１０５ａ）が先端シール部（１０７）の圧着を妨げないよう薄板平板部（１０８）に凸溝部（１０５ａ）に対応した逃がし溝部（１０８ｂ）を備えていることを特徴としている。
【００１１】
この請求項３に記載の発明によれば、薄板平板部（１０８）に凸溝部（１０５ａ）の逃がし溝部（１０８ｂ）を設けることにより、ケース（２）に設置する凸溝部（１０５ａ）を先端シール部（１０７）に近づけることが可能となるうえ、ケース（２）に凸溝部（１０５ａ）を設置するだけの場合よりもさらに圧力損失を増加させることができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の通風路切替装置において、凸溝部（１０８ａ）を前記リップシール部（１０２）側に備えていることを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、凸溝部（１０８ａ）をドア（１３、１９）のリップシール部（１０２）側に形成すること容易に構成することができる。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の通風路切替装置において、先端シール部（１０７）をシール面（１０３）に圧着する際に、凸溝部（１０８ａ）が先端シール部（１０７）の圧着を妨げないようシール面（１０３）に凸溝部（１０８ａ）に対応した逃がし溝部（１０５ｂ）を備えていることを特徴としている。
【００１４】
この請求項５に記載の発明によれば、シール面（１０３）に凸溝部（１０８ａ）の逃がし溝部（１０５ｂ）を設けることにより、ドア（１３、１９）に設置する凸溝部（１０８ａ）を先端シール部（１０７）に近づけることが可能となるうえ、ドア（１３、１９）に凸溝部（１０８ａ）を設置するだけの場合よりもさらに圧力損失を増加させることができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明では、請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の通風路切替装置において、凸溝部（１０５ａ、１０８ａ）をケース（２）、もしくはリップシール部（１０２）のいずれかに一体に形成していることを特徴としている。この請求項６に記載の発明によれば、ケース（２）のシール面（１０３）、もしくはドア（１３、１９）のリップシール部（１０２）と一緒に射出成形するなどで容易に形成することができる。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明では、請求項１に記載の通風路切替装置において、隙間を通り抜けた後の空間が急拡大するように、薄板平板部（１０８）の薄板平板面に対して先端シール部（１０７ａ）が隙間側に大きく突出した形状としていることを特徴としている。この請求項７に記載の発明によれば、微小隙間を通り過ぎた後の空間が急拡大となるため、隙間部分での圧力損失が増加して隙間部分に流入する空気の流量が減少する。その結果、自励振動の発生要因となっていた先端シール部（１０７）近傍に発生する負圧を低減することができて自励振動が抑えられ、異音が発生するのを防止することができる。
【００１７】
また、請求項８に記載の発明では、請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の通風路切替装置を、内外気切替手段、温度調節手段（７、２２）、吹出モード切替手段（１３、１６、１９）のいずれかに用いていることを特徴としている。この請求項８に記載の発明によれば、通風路切替部のシールリップ部が自励振動することによって生じる異音を防止することにより、耳障りな異音が発生することのない車両用空調装置とすることができる。
【００１８】
なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について添付した図１ないし図４を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置の空調ユニット１の概略構成を示す縦断面図である。本実施形態の車両用空調装置は、いわゆるセミセンター置きレイアウトのものであって、車室内前方の図示しない計器盤内部のうち、車両左右方向の略中央部に空調ユニット１を配置している。
【００２０】
図１中の矢印は、車両の上下、前後方向に対する空調ユニット１の搭載方向を示している。そして、この空調ユニット１に空調用空気を送風する図示しない送風機ユニットが、空調ユニット１の助手席側の側方にオフセットして配置されている。この送風機ユニットは、周知の如く車室内空気（内気）または車室外空気（外気）を切り替え導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱から吸入した空気（内気または外気）を空調ユニット１に向けて送風する遠心式ファンと電動モータとからなる送風機とを備えている。
【００２１】
空調ユニット１は、樹脂製の空調ケース（本発明で言うケース）２を有し、空調ケース２の最も車両前方側（エバポレータ３の前方位置）で、且つ、助手席側の側面部には、送風機ユニットからの送風空気が流入する空気流入口５が形成してある。この空気流入口５から流入する送風空気は、空調ケース２の内部でエバポレータ３とヒータコア４とを通過して、車両前方側から車両後方側へと向かって流れる空気通路を形成している。
【００２２】
空調ケース２内の空気通路において、車両前方側にエバポレータ３が配置され、車両後方側にヒータコア４が配置されている。エバポレータ（冷媒蒸発器）３は周知の如く、冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調用空気から吸熱して空調用空気を冷却する冷却用熱交換器である。また、ヒータコア４は車両エンジンの冷却水（温水）を熱源流体として、空調用空気を加熱する加熱用熱交換器である。
【００２３】
そして、ヒータコア４の上方部には冷風バイパス通路６が形成され、エバポレータ３の直ぐ下流側（車両後方側）には、板状のエアミックスドア７が回転軸７ａを中心として回動可能に配置されている。このエアミックスドア７は、冷風バイパス通路６を通過する冷風とヒータコア４を通過して温風となる風との風量割合を調整して、車室内への吹き出し空気温度を所望温度に制御するもので、吹き出し空気の温度制御手段を構成している。
【００２４】
また、ヒータコア４直後の部位には上方へ向かう温風通路１０が形成され、この温風通路１０からの温風と冷風バイパス通路６からの冷風とが空気混合部１１にて混合される。空調ケース２の空気通路下流側には、複数の吹き出し開口部が形成されており、この吹き出し開口部のうちデフロスタ開口部（本発明で言う開口部）１２は、空調ケース２の上面部において車両前後方向の略中央部位で、空調ケース２内部に開口している。
【００２５】
そして、このデフロスタ開口部１２からは、図示しないデフロスタダクトを介して車両前面窓ガラスの内面に向けて空調空気を吹き出すようになっている。デフロスタ開口部１２は、回動軸１３ａを中心として回動可能な板状のデフロスタドア（本発明で言うドア、吹出モード切替手段）１３により開閉される。
【００２６】
次に、フェイス開口部１５は、空調ケース２の上面部において、デフロスタ開口部１２よりも車両後方側の部位に開口している。このフェイス開口部１５からは、図示しないフェイスダクトを介して車室内の乗員頭胸部へ向けて主に冷風を吹き出すようになっている。フェイス開口部１５は回動軸１６ａを中心として回動可能な板状のフェイスドア（本発明で言う吹出モード切替手段）１６により開閉される。
【００２７】
次に、フット開口部（本発明で言う開口部）１７は、空調ケース２において、フェイス開口部１５の下方側に開口しており、フット開口部１７の下流側は空調ケース２の左右両側に開口したフロント側のフット吹き出し口１８と、空調ケース２の車両後方側下方に開口したリヤ側のフット吹き出し口２０とに連通している。
【００２８】
フロント側のフット吹き出し口１８からは、図示しないフロントフットダクトを介して前席乗員の足元部に向けて主に温風を吹き出すようになっており、リヤ側のフット吹き出し口２０からは、図示しないリヤフットダクトを介して後席乗員の足元部に主に温風を吹き出すようになっている。フット開口部１７は、回動軸１９ａを中心として回動可能な板状のフットドア（本発明で言うドア、吹出モード切替手段）１９により開閉される。
【００２９】
また、本実施形態では、ヒータコア４の直ぐ下流側（車両後方側）の空調ケース２内の仕切り壁１４に、温風バイパス開口部２１を設けている。この温風バイパス開口部２１は、回動軸２２ａを中心として回動可能な板状の温風バイパスドア（本発明で言う温度制御手段）２２によって開閉されようになっている。
【００３０】
温風バイパスドア２２は、空調ケース２の外側面に配置される図示しないリンク機構などで他のドアと連動するようになっている。そして、吹出モードがフット、もしくはフット、デフロスタモードで且つ、エアミックスドア７が冷風バイパス通路６を塞いで（図１に示す位置）送風空気の全てがヒータコア４を通過するマックスホット状態（最大暖房状態）の時に温風バイパスドア２２が開き（図１中の破線位置）、温風バイパス開口部２１から両方のフット吹き出し口１８、２０へ温風が流れて乗員の足元部に吹き出す温風量を増やすようになっている。
【００３１】
本実施形態において、上述した吹出モード切替手段としてのドア１３、１６、１９のうちデフロスタ部のドア１３とフット部のドア１９は、図２〜図４を用いて以下で説明するリップシールタイプのドアから構成されている。図２は、図１におけるドア１３、１９を例示する要部断面図であり、図３は、本発明を適用するドア１３、１９の全体形状を示す正面図である。
【００３２】
ドア１３、１９は、長方形の平面形状を持つドア基板部１００を有し、このドア基板部１００は樹脂などの材料からなる剛性の高い部分（換言すると、非弾性体部分）を構成する。そして、本実施形態のドアはバタフライタイプであるため、ドア基板部１００の短辺方向（図３参照）の中央部に回転軸１０１（上述した回動軸１３ａ、１９ａに相当）を一体に成形している。
【００３３】
図３に示すように、ドア基板部１００の外周縁部にエラストマ（高分子弾性体）からなるリップシール部１０２を額縁状に一体に固着している。このリップシール部１０２は、ケース２のシール面１０３、１０４に圧着してシールを成すためにシール周縁に連続して略円筒状に形成された先端シール部１０７と、この先端シール部１０７に弾性を持たせるため、ドア基板部１００の外周縁部と先端シール部１０７との間を略薄板平板状につなぐ薄板平板部１０８とを有している。
【００３４】
ここで、ドア基板部１００とリップシール部１０２との固着は、例えば次の如き一体成形で行うことができる。ドア基板部１００を予め成形しておき、このドア基板部１００を成形型内の所定部位に前もって挿入しておき、その後に、リップシール部１０２を形成するエラストマを溶融状態で成形型内に射出して成形することにより、ドア基板部１００とリップシール部１０２とを一体に固着できる。
【００３５】
なお、ドア１３、１９のドア基板部１００を構成する樹脂材料としては、ポリプロピレン、ナイロン、ＡＢＳなどの樹脂が好適であり、ガラス繊維などのフィラーを混入して強度アップを図るようにしても良い。また、リップシール部１０２のエラストマの具体的材質としては、サーモプラスティクエラストマ（ＴＰＥ）の一種であるオレフィン系エラストマが好適である。また、ケース２の樹脂材料としては、上記ドア基板部１００と同種の樹脂を用いることができる。
【００３６】
一方、ケース２の吹出開口部（本発明で言う開口部）１２、１７には、鋭角状に傾斜したシール面１０３、１０４を持つドア当接用リブ１０５、１０６を突出形成している。ここで、吹出開口部１２、１７の形状は、図３に示すドア１３、１９の長方形に対応した長方形になっている。そして、シール面１０３を持つドア当接用リブ１０５と、シール面１０４を持つドア当接用リブ１０６が、ドア１３、１９の回転軸１０１を境として、回転軸１０１の左右両側に区画して形成されている。
【００３７】
図２は、バタフライタイプのドア１３、１９の開放状態を示しており、この開放状態から回転軸１０１に回転方向の操作力を加えて、ドア１３、１９を図２の反時計回り方向に所定角度回転させると、ドア１３、１９のリップシール部１０２の先端シール部１０７がケース２の吹出開口部１２、１７のドア当接用リブ１０５、１０６のシール面１０３、１０４に圧着する。
【００３８】
ここで、リップシール部１０２の先端シール部１０７は、回転軸１０１と平行な長辺部分と、回転軸１０１と直交する短辺部分（側面部分）との双方において、ケース２のドア当接用リブ１０５、１０６に圧着する。これらにより、ドア基板部１００の外周部分をケース２に対してシールすることができ、吹出開口部１２、１７を閉塞できる。なお、シール面１０３、１０４を傾斜させるのは、リップシール部１０２の接触部の面圧を高めてシール効果を高めるためである。
【００３９】
そして図４は、本発明の第１実施形態におけるリップ圧接部（図１中ＩＶ部）の部分拡大図であり、微少隙間の状態を示している。本実施形態での要部として、図４に示すように、風圧でシール面に押される側の先端シール部１０７において、ドア１３の全閉時にリップシール部１０２の弾性変形を妨げない範囲で、先端シール部１０７より所定距離離れた空気流れ下流側に、空気流れと直交する方向に延びた凸溝部１０５ａをケース２に一体成形している。
【００４０】
本実施形態で凸溝部１０５ａは、略蒲鉾形状で空調ケース２のシール面１０３からリップシール部１０２側へ突出しており、少なくともドア１３の回動先端側となるシール部（本実施形態ではドア１３の長辺部）に沿って開口部１２の幅方向に連続させて形成されている。なお、凸溝部１０５ａは、回動先端側となるシール部だけではなく、そのシール部からドア１３の側方シール部（本実施形態ではドア１３の短辺部）まで沿って回り込むように連続させて形成しても良い。
【００４１】
この凸溝部１０５ａは、先端シール部１０７とシール面１０３との間に微小な隙間が開いたときに、その隙間での風速を抑えるためのものである。図４中に微小隙間時のリップ先端前後での圧力勾配を表す等圧線を示す。図４右側の圧力の高い領域（＋Ｐ部）から、先端シール部１０７とシール面１０３、凸溝部１０５ａと薄板平板部１０８との２箇所で微小隙間となる形状とすることで、図４の左側領域（Ｐ≒０部）はほぼ大気圧となっている。
【００４２】
但し、図４に示すように、それらの微小隙間部では流路が急縮小となるため洩れ風速が速くなり負圧領域（−Ｐ部）がそれぞれ発生するが、シミュレーション結果では負圧のＭａｘ．＝−３０７Ｐａとなり、凸溝部１０５ａの無い場合のＭａｘ．＝−９９２Ｐａと比べて負圧が低減していることが分かる。
【００４３】
このように、凸溝部１０５ａを設けることにより、隙間部分での圧力損失が増加して隙間部分に流入する空気の流量、流速が減少する。その結果、自励振動の発生要因となっていた先端シール部１０７近傍に発生する負圧を低減することができて自励振動が抑えられ、異音が発生するのを防止することができる。
【００４４】
ドア１３、１９のドア基板部１００の回転軸１０１は、その両端部でケース２の図示しない軸受孔に回動自在に支持されるとともに、回転軸１０１の一端部はケース２の外部へ突出し、図示しないドア駆動機構に連結される。このドア駆動機構は、周知の如く車両用空調装置の操作パネルに設けられた手動操作機構、あるいは、空調制御装置により制御されるモータなどを用いたアクチュエータ機構により構成される。
【００４５】
次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、風圧でシール面に押される側の先端シール部１０７とシール面１０３との間に微小な隙間が開いた状態にて隙間での風速を抑えるため、先端シール部１０７より所定距離離れた空気流れ下流側に、空気流れと直交する方向に延びた凸溝部１０５ａを備えている。
【００４６】
これによれば、シール面１０３の風流れ下流側に凸溝部１０５ａを追加することにより、隙間部分での圧力損失が増加して隙間部分に流入する空気の流量、流速が減少する。その結果、自励振動の発生要因となっていた先端シール部１０７近傍に発生する負圧を低減することができて自励振動が抑えられ、異音が発生するのを防止することができる。さらに、隙間発生時の圧力損失を増加させることにより、シール不完全でシール面１０３と先端シール部１０７との間に隙間が開いてしまった場合の風漏れ量を減少させることができる。
【００４７】
また、凸溝部１０５ａをシール面１０３側に備えている。これによれば、凸溝部１０５ａをケース２のシール面１０３側に形成することで容易に構成することができる。また、凸溝部１０５ａをケース２に一体に形成している。これによれば、ケース２のシール面１０３と一緒に射出成形するなどで容易に形成することができる。
【００４８】
また、上記の通風路切替装置を、内外気切替手段、温度調節手段７、２２、吹出モード切替手段１３、１６、１９のいずれかに用いている。これによれば、通風路切替部のシールリップ部が自励振動することによって生じる異音を防止することにより、耳障りな異音が発生することのない車両用空調装置とすることができる。
【００４９】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態におけるリップ圧接部の部分拡大図であり、（ａ）は微少隙間の状態、（ｂ）は圧接状態を示す。なお、以降の各実施形態では、上述した第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付して説明を省略し、上述した実施形態と異なる特徴部分について説明する。本実施形態では、先端シール部１０７をシール面１０３に圧着する際に、凸溝部１０５ａが先端シール部１０７の圧着を妨げないよう薄板平板部１０８に凸溝部１０５ａに対応した逃がし溝部１０８ｂを設けたものである。
【００５０】
これによれば、薄板平板部１０８に凸溝部１０５ａの逃がし溝部１０８ｂを設けることにより、ケース２に設置する凸溝部１０５ａを先端シール部１０７に近づけることが可能となるうえ、ケース２に凸溝部１０５ａを設置するだけの場合よりもさらに圧力損失を増加させることができる。なお、図５の例では、薄板平板部１０８において逃がし溝部１０８ｂの反対側が凸となっているが、逃がし溝部１０８ｂが薄板平板部１０８の板厚内で形成でき、エラストマの流動などに問題が無ければ平面であっても良い。
【００５１】
（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態におけるリップ圧接部の部分拡大図である。上述した各実施形態と異なる特徴部分について説明する。本実施形態では、凸溝部１０８ａをリップシール部１０２側に備え、リップシール部１０２に一体に形成している。これによれば、凸溝部１０８ａをドア１３、１９のリップシール部１０２側に形成すること容易に構成することができ、ドア１３、１９のリップシール部１０２と一緒に射出成形するなどで容易に形成することができる。
【００５２】
また、先端シール部１０７をシール面１０３に圧着する際に、凸溝部１０８ａが先端シール部１０７の圧着を妨げないようシール面１０３に凸溝部１０８ａに対応した逃がし溝部１０５ｂを形成している。これによれば、シール面１０３に凸溝部１０８ａの逃がし溝部１０５ｂを設けることにより、ドア１３、１９に設置する凸溝部１０８ａを先端シール部１０７に近づけることが可能となるうえ、ドア１３、１９に凸溝部１０８ａを設置するだけの場合よりもさらに圧力損失を増加させることができる。
【００５３】
（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態におけるリップ圧接部の部分拡大図であり、微少隙間の状態を示す。上述した各実施形態と異なる特徴部分について説明する。本実施形態では、隙間を通り抜けた後の空間が急拡大するように、薄板平板部１０８の薄板平板面に対して先端シール部１０７ａが隙間側に大きく突出した形状としている。
【００５４】
図７中に微小隙間時のリップ先端前後での圧力勾配を表す等圧線を示す。図７右側の圧力の高い領域（＋Ｐ部）から、先端シール部１０７ａとシール面１０３とで微小隙間となることで、図７の左側領域（Ｐ≒０部）はほぼ大気圧となっている。但し、図７に示すように、この微小隙間部では流路が急縮小となるため洩れ風速が速くなり負圧領域（−Ｐ部）が発生するが、微小隙間を通り過ぎた後の空間が急拡大となるため、隙間部分での圧力損失が増加して隙間部分に流入する空気の流量が減少する。
【００５５】
シミュレーション結果では負圧のＭａｘ．＝−４６２Ｐａとなり、図９の従来形状のＭａｘ．＝−９９２Ｐａと比べて負圧が低減していることが分かる。このように、自励振動の発生要因となっていた先端シール部１０７近傍に発生する負圧を低減することができて自励振動が抑えられ、異音が発生するのを防止することができる。なお図７は、先端シール部１０７ａを隙間側にだけ突出させた形状となっているが、図４、図６に示す程度反隙間側に突出させた形状となっていても良い。
【００５６】
（その他の実施形態）
図８は、他の実施形態におけるＶ字リップ１０２ａの拡大断面図である。上述の実施形態では、１枚リップに本発明を適用しているが、本発明は上述した実施形態に限るものではなく、図８に示すように、回動方向一方側でのリップシール部１０８ｃと他方側でのリップシール部１０８ｄとをそれぞれ有し、それら複数のリップシール部１０８ｃ、１０８ｄをＶ字状に配置して一体に形成したＶ字リップ１０２ａに適用しても良い。
【００５７】
また、上述の実施形態では、バタフライドアに本発明を適用しているが、回転軸がドア基板部の一辺部に形成された片持ちの板ドア、回転軸に対してドア基板部が円弧上となったロータリドア、もしくは回動式ではなく摺動式のスライド式ドアなどのリップシール部に本発明を適用しても良い。要は、ドア基板部の外周縁部にリップシール部を形成したドア構造であれば本発明を適用可能であり、用途も車両用空調装置に限らず定置式の空調装置など、様々な用途の通風路切替装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の空調ユニット１の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるドア１３、１９を例示する要部断面図である。
【図３】本発明を適用するドア１３、１９の全体形状を示す正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態におけるリップ圧接部の部分拡大図であり、微少隙間の状態を示す。
【図５】本発明の第２実施形態におけるリップ圧接部の部分拡大図であり、（ａ）は微少隙間の状態、（ｂ）は圧接状態を示す。
【図６】本発明の第３実施形態におけるリップ圧接部の部分拡大図である。
【図７】本発明の第４実施形態におけるリップ圧接部の部分拡大図であり、微少隙間の状態を示す。
【図８】他の実施形態におけるＶ字リップ１０２ａの拡大断面図である。
【図９】異音の発生原因となる微少隙間時のリップ先端前後での圧力勾配を示す等圧線図である。
【符号の説明】
【００５９】
２…空調ケース（ケース）
７…エアミックスドア（温度調節手段）
１２…デフロスタ開口部、吹出開口部（開口部）
１３…デフロスタドア（ドア、吹出モード切替手段）
１６…フェイスドア（吹出モード切替手段）
１７…フット開口部、吹出開口部（開口部）
１９…フットドア（ドア、吹出モード切替手段）
２２…温風バイパスドア（温度調節手段）
１００…ドア基板部
１０２…リップシール部
１０３、１０４…シール面
１０５ａ…凸溝部
１０５ｂ…逃がし溝部
１０７、１０７ａ…先端シール部
１０８…薄板平板部
１０８ａ…凸溝部
１０８ｂ…逃がし溝部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通風路を形成して開口部（１２、１７）を有するケース（２）と、
前記ケース（２）内に配設され、前記開口部（１２、１７）を開閉して空気流れを切り替えるドア（１３、１９）とを備え、
前記ドア（１３、１９）は、剛性の高い材質からなるドア基板部（１００）と、
前記ドア基板部（１００）の外周縁部に固着された弾性体からなるリップシール部（１０２）とを有しており、
前記リップシール部（１０２）は、前記外周縁部から外方側へ連続して延びる略薄板平板状の薄板平板部（１０８）と、
前記薄板平板部（１０８）先端のシール周縁に連続して略円筒状に形成された先端シール部（１０７）とを有しており、
前記開口部（１２、１７）の周縁部に形成されたシール面（１０３、１０４）に前記先端シール部（１０７）が圧着することにより、前記開口部（１２、１７）を閉塞する通風路切替装置において、
風圧でシール面に押される側の前記先端シール部（１０７）と前記シール面（１０３）との間に微小な隙間が開いた状態にて前記隙間での洩れ風速を抑えるため、前記先端シール部（１０７）より所定距離離れた空気流れ下流側に、前記空気流れと直交する方向に延びた凸溝部（１０５ａ、１０８ａ）を備えていることを特徴とする通風路切替装置。
【請求項２】
前記凸溝部（１０５ａ）を前記シール面（１０３）側に備えていることを特徴とする請求項１に記載の通風路切替装置。
【請求項３】
前記先端シール部（１０７）を前記シール面（１０３）に圧着する際に、前記凸溝部（１０５ａ）が前記先端シール部（１０７）の圧着を妨げないよう前記薄板平板部（１０８）に前記凸溝部（１０５ａ）に対応した逃がし溝部（１０８ｂ）を備えていることを特徴とする請求項２に記載の通風路切替装置。
【請求項４】
前記凸溝部（１０８ａ）を前記リップシール部（１０２）側に備えていることを特徴とする請求項１に記載の通風路切替装置。
【請求項５】
前記先端シール部（１０７）を前記シール面（１０３）に圧着する際に、前記凸溝部（１０８ａ）が前記先端シール部（１０７）の圧着を妨げないよう前記シール面（１０３）に前記凸溝部（１０８ａ）に対応した逃がし溝部（１０５ｂ）を備えていることを特徴とする請求項４に記載の通風路切替装置。
【請求項６】
前記凸溝部（１０５ａ、１０８ａ）を前記ケース（２）、もしくは前記リップシール部（１０２）のいずれかに一体に形成していることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の通風路切替装置。
【請求項７】
前記隙間を通り抜けた後の空間が急拡大するように、前記薄板平板部（１０８）の薄板平板面に対して前記先端シール部（１０７ａ）が前記隙間側に大きく突出した形状としていることを特徴とする請求項１に記載の通風路切替装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の通風路切替装置を、内外気切替手段、温度調節手段（７、２２）、吹出モード切替手段（１３、１６、１９）のいずれかに用いていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項１】
通風路を形成して開口部（１２、１７）を有するケース（２）と、
前記ケース（２）内に配設され、前記開口部（１２、１７）を開閉して空気流れを切り替えるドア（１３、１９）とを備え、
前記ドア（１３、１９）は、剛性の高い材質からなるドア基板部（１００）と、
前記ドア基板部（１００）の外周縁部に固着された弾性体からなるリップシール部（１０２）とを有しており、
前記リップシール部（１０２）は、前記外周縁部から外方側へ連続して延びる略薄板平板状の薄板平板部（１０８）と、
前記薄板平板部（１０８）先端のシール周縁に連続して略円筒状に形成された先端シール部（１０７）とを有しており、
前記開口部（１２、１７）の周縁部に形成されたシール面（１０３、１０４）に前記先端シール部（１０７）が圧着することにより、前記開口部（１２、１７）を閉塞する通風路切替装置において、
風圧でシール面に押される側の前記先端シール部（１０７）と前記シール面（１０３）との間に微小な隙間が開いた状態にて前記隙間での洩れ風速を抑えるため、前記先端シール部（１０７）より所定距離離れた空気流れ下流側に、前記空気流れと直交する方向に延びた凸溝部（１０５ａ、１０８ａ）を備えていることを特徴とする通風路切替装置。
【請求項２】
前記凸溝部（１０５ａ）を前記シール面（１０３）側に備えていることを特徴とする請求項１に記載の通風路切替装置。
【請求項３】
前記先端シール部（１０７）を前記シール面（１０３）に圧着する際に、前記凸溝部（１０５ａ）が前記先端シール部（１０７）の圧着を妨げないよう前記薄板平板部（１０８）に前記凸溝部（１０５ａ）に対応した逃がし溝部（１０８ｂ）を備えていることを特徴とする請求項２に記載の通風路切替装置。
【請求項４】
前記凸溝部（１０８ａ）を前記リップシール部（１０２）側に備えていることを特徴とする請求項１に記載の通風路切替装置。
【請求項５】
前記先端シール部（１０７）を前記シール面（１０３）に圧着する際に、前記凸溝部（１０８ａ）が前記先端シール部（１０７）の圧着を妨げないよう前記シール面（１０３）に前記凸溝部（１０８ａ）に対応した逃がし溝部（１０５ｂ）を備えていることを特徴とする請求項４に記載の通風路切替装置。
【請求項６】
前記凸溝部（１０５ａ、１０８ａ）を前記ケース（２）、もしくは前記リップシール部（１０２）のいずれかに一体に形成していることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の通風路切替装置。
【請求項７】
前記隙間を通り抜けた後の空間が急拡大するように、前記薄板平板部（１０８）の薄板平板面に対して前記先端シール部（１０７ａ）が前記隙間側に大きく突出した形状としていることを特徴とする請求項１に記載の通風路切替装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の通風路切替装置を、内外気切替手段、温度調節手段（７、２２）、吹出モード切替手段（１３、１６、１９）のいずれかに用いていることを特徴とする車両用空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１０５５６２（Ｐ２００８−１０５５６２Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９０３７５（Ｐ２００６−２９０３７５）
【出願日】平成１８年１０月２５日（２００６．１０．２５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２５日（２００６．１０．２５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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