JP2004340295A

JP2004340295A - リンク機構

Info

Publication number: JP2004340295A
Application number: JP2003138909A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tawara; 裕之田原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2023-05-16
Also published as: JP4179046B2; US20040226709A1; US7311017B2

Abstract

【課題】第２リンクレバーの大型化及び他の部品との干渉を防止しつつ、第１ピンが溝部から外れてしまうことを防止する。
【解決手段】溝部２２ａの中心線に対して直交する法線であって第１ピン２１ａが溝部２２ａの開放側端部に位置したときの第１ピン２１ａの中心を通る作用線Ｌ１と、第１リンクレバー２１の揺動中心と第１ピン２１ａの中心を通る基準線Ｌ２とのなす角Ｘを０°より大きくして、第１ピン２１ａが溝部２２ａの開放側端部に位置する際に、第２ピン２１ｂとカム面２３ａの接触面圧を上昇させる向きの力が溝部２２ａから第１ピン２１ａに作用するようにする。これにより、カム溝壁２３ｂをカム面２３ａ全域に設ける、又は溝部２２ａの端部を閉じた形状とすることなく、リンク機構２０を正常作動させることができる。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリンク機構に関するもので、車両用空調装置の吹出モード切換装置に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置では、従来から複数本のリンクレバー等からなるリンク機構を介して空調風流れを制御するドア（ダンパ）手段を稼動させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−２９７８５４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６は発明者が試作検討したリンク機構を示すもので、このリンク機構では、第２リンクレバー２２に設けられた溝部２２ａの端部が開放され、かつ、第１リンクレバー２１の第２ピン２１ｂが接触するカム２３には、第２ピン２１ｂがカム２３のカム面２３ａから離れる向きに第１リンクレバー２１が揺動することを規制する案内壁が設けられていないので、第１リンクレバー２１が左向き（反時計回り）に過度に回転すると、第１リンクレバー２１の第１ピン２１ａが溝部２２ａから外れてしまうおそれがある。
【０００５】
因みに、第２リンクレバー２２の溝部を閉じた形状とする、又はカム２３に前記案内壁を設ければ、上記問題を解決することができるものの、溝部２２ａの端部を閉じた形状とすると第２リンクレバー２２の大型化を招き、カム２３に案内壁を設けると案内壁と他の部品との干渉を招く等の新たな問題が発生してしまう。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規なリンク機構を提供し、第２には、第２リンクレバーの大型化及び他の部品との干渉を防止しつつ、第１ピンが溝部から外れてしまうことを防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、長手方向中間部にて回転可能に支持されて揺動する第１リンクレバー（２１）と、第１リンクレバー（２１）の長手方向一端側に設けられた第１ピン（２１ａ）が摺動可能に挿入された溝部（２２ａ）を有する第２リンクレバー（２２）と、第１リンクレバー（２１）の長手方向他端側に設けられた第２ピン（２１ｂ）が摺動可能に接触するカム面（２３ａ）を外周面に有するカム（２３）とを備え、溝部（２２ａ）の端部は開放されており、さらに、第１ピン（２１ａ）が溝部（２２ａ）の開放側端部に位置する際に、第２ピン（２１ｂ）とカム面（２３ａ）の接触面圧を上昇させる向きの力が溝部（２２ａ）から第１ピン（２１ａ）に作用するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
これにより、第１リンクレバー（２１）が過度に揺動して第１ピン（２１ａ）が溝部（２２ａ）から外れてしまうことなく、リンク機構作動する。
【０００９】
したがって、第２リンクレバー（２２）の大型化、及び他の部品との干渉を招く等の不具合を招くことなく、リンク機構を正常作動させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、カム（２３）の外周部には、カム面（２３ａ）の一部と所定の間隔を有してカム面（２３ａ）と対向するカム溝壁（２３ｂ）が設けられており、さらに、カム溝壁（２３ｂ）の端部側うち、第２ピン（２１ｂ）の摺動方向の端部側には、端部に向かうほどカム溝壁（２３ｂ）の厚みが小さくなるようなテーパ部（２３ｃ）が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
これにより、第２ピン（２１ｂ）がカム溝壁（２３ｂ）が設けられていない部位からカム溝壁（２３ｂ）が設けられて溝形状となっているカム面（２３ａ）に進入する際に、テーパ部（２３ｃ）が案内面として機能し、容易に第２ピン（２１ｂ）を溝形状となっているカム面（２３ａ）に進入させることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、第１リンクレバー（２１）を支持するベース部（２）には、第１リンクレバー（２１）の少なくとも一部に衝突して第１リンクレバー（２１）の最大揺動角を規制するストッパ部（２ａ）が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
これにより、第１リンクレバー（２１）が過度に回転して第１ピン（２１ａ）が溝部（２２ａ）から外れてしまうことを防止できるとともに、リンク機構を修理交換する際に、第１リンクレバー（２１）は第２リンクレバー（２２）、つまり溝部（２２ａ）から完全に外れてしまうことを防止でき、修理交換時の作業性を向上させることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、長手方向中間部にて回転可能に支持されて揺動する第１リンクレバー（２１）と、第１リンクレバー（２１）の長手方向一端側に設けられた第１ピン（２１ａ）が摺動可能に挿入された溝部（２２ａ）を有する第２リンクレバー（２２）と、第１リンクレバー（２１）の長手方向他端側に設けられた第２ピン（２１ｂ）が摺動可能に接触するカム面（２３ａ）を外周面に有するカム（２３）とを備え、溝部（２２ａ）の端部は開放されており、さらに、第１リンクレバー（２１）を支持するベース部（２）には、第１リンクレバー（２１）の少なくとも一部に衝突して第１リンクレバー（２１）の最大揺動角を規制するストッパ部（２ａ）が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、第１リンクレバー（２１）が過度に回転して第１ピン（２１ａ）が溝部（２２ａ）から外れてしまうことを防止できるので、第２リンクレバー（２２）の大型化、及び他の部品との干渉を招く等の不具合を招くことなく、リンク機構を正常作動させることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、第２リンクレバー（２２）の長手方向端部うち、溝部（２２ａ）の開放側端部と反対側は、ベース部（２）に回転可能に支持されていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のリンク機構（２０）と、第２リンクレバー（２２）側に連結され、流体流れを制御するドア手段（１７）と、カム（２３）を回転駆動させるアクチュエータ（１９）とを備えることを流体流れ制御装置ものである。
【００１８】
請求項７に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のリンク機構（２０）と、第２リンクレバー（２２）側に連結され、車室内に吹き出される空気流れを制御するドア手段（１７）と、カム（２３）を回転駆動させるアクチュエータ（１９）とを備えることを車両用空調装置ものである。
【００１９】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、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。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本実施形態は、本発明に係るリンク機構を車両用空調装置の吹出モード切換ドアを駆動するリンク機構に採用したものであって、図１は、本実施形態に係る車両用空調装置１に適用した場合の模式図である。なお、図１は模式図であり、実際の形状とは異なる。
【００２１】
空気流路をなす空調ケーシング２の空気上流側部位には、車室内気を導入するための内気導入口３と外気を導入するための外気導入口４とが設けられているとともに、これらの導入口３、４を選択的に開閉する内外気切換ドア５が設けられている。因みに、内外気切換ドア５は、サーボモータ等の駆動手段または手動操作によって開閉される。
【００２２】
また、内外気切換ドア５の下流側部位には、空気中の塵埃を取り除く、フィルタ（異物除去手段）７ａ及び送風機７が配設されており、この送風機７により両導入口３、４から吸入された空気が、後述する各吹出口１４〜１６に向けて送風されている。
【００２３】
送風機７の空気下流側には、空気冷却手段をなす蒸発器９が配設されており、送風機７により送風された空気は全てこの蒸発器９を通過する。
【００２４】
なお、蒸発器９は、蒸気圧縮式冷凍機の低圧側熱交換器であり、減圧された低圧冷媒と室内に吹き出す空気とを熱交換して室内に吹き出す空気から吸熱して冷媒を蒸発させることにより室内に吹き出す空気を冷却するものである。
【００２５】
また、蒸発器９の空気下流側には、空気加熱手段をなすヒータ１０が配設されており、このヒータ１０は、エンジン１１の冷却水等の車両で発生する廃熱を熱源として空気を加熱している。
【００２６】
そして、空調ケーシング２には、蒸発器９を通過した冷風をヒータ１０を迂回させて下流側に流すバイパス通路１２が形成されており、ヒータ１０の空気上流側には、ヒータ１０を通る温風量とバイパス通路１２を通る冷風量との風量割合を調節するエアミックスドア１３が配設され、室内に吹き出す空気の温度は、温風と冷風との風量割合を調節することにより調節される。
【００２７】
また、空調ケーシング２の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口１４と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口１５と、フロントガラス等の窓ガラスの内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１６とが設けられている。
【００２８】
そして、上記各吹出口１４〜１６の空気上流側部位には、フェイス吹出口１４とフット吹出口１５とを切換開閉する吹出モード切換ドア１７、及びデフロスタ吹出口１６を開閉する吹出モード切換ドア１８が配設されている。なお、これらの吹出モード切換ドア１７、１８は、サーボモータ等のアクチュエータ１９（図２参照）よって開閉される。
【００２９】
そして、本実施形態では、吹出モード切換ドア１７を駆動するリンク機構に本発明を採用している。以下、図２〜５を用いてリンク機構２０について述べる。
【００３０】
なお、図２〜４はリンク機構２０の作動を示す図であり、図２→図３→図４、又は図４→図３→図２の順にリンク機構が作動する。また、図５は第１リンクレバー２１、第２リンクレバー２２及びカム２３の連結状態を示す図である。
【００３１】
図２中、第１リンクレバー２１は、その長手方向中間部にてベース部をなす空調ケーシング２に回転可能に支持されて揺動するもので、第２リンクレバー２２は、第１リンクレバー２１の長手方向一端側に設けられた第１ピン２１ａが摺動可能に挿入された溝部２２ａを長手方向一端側に有するものである。
【００３２】
ここで、「第１リンクレバー２１の長手方向中間部」とは、厳密に第１リンクレバー２１の長手方向中央部という意味ではなく、長手方向一端側と他端側との間に揺動中心が存在するといった程度の意味であるが、勿論、揺動中心から長手方向一端側までの距離と揺動中心から長手方向他端側までの距離とが一致していてもよい。
【００３３】
なお、第２リンクレバー２２の長手方向他端側は、吹出モード切換ドア１７の回転軸に固定されており、第２リンクレバー２２と吹出モード切換ドア１７とは、吹出モード切換ドア１７の回転軸を揺動中心として一体的に揺動する。
【００３４】
また、カム２３は、第１リンクレバー２１の長手方向他端側に設けられた第２ピン２１ｂが摺動可能に接触するカム面２３ａを外周面に有するもので、第２ピン２１ｂは、図２〜４に示すように、カム面２３ａに沿ってカム２３の外周を摺動する。
【００３５】
そして、カム２３の外周部には、図５（ａ）に示すように、カム面２３ａの一部と所定の間隔を有してカム面２３ａと対向して案内壁を構成するカム溝壁２３ｂが設けられており、このカム溝壁２３ｂの端部側うち第２ピン２１ｂの摺動方向の端部側には、図５（ｂ）に示すように、端部に向かうほどカム溝壁２３ｂの厚みが小さくなるようなテーパ部２３ｃが設けられている。
【００３６】
なお、本実施形態では、テーパ部２３ｃを滑らかな円弧状としたが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば直線状のテーパとしてもよい。
【００３７】
また、空調ケーシング２には、第１リンクレバー２１の少なくとも一部に衝突して第１リンクレバー２１の最大揺動角を規制するストッパ部２ａが設けられており、本実施形態では、空調ケーシング２を樹脂（例えば、ポリプロピレン）製として、空調ケーシング２の成形時にストッパ部２ａを空調ケーシング２に一体成形している。
【００３８】
因みに、補強リブ２ｂは、ストッパ部２ａの根元側に設けられてストッパ部２ａに第１リンクレバー２１が衝突した際にストッパ部２ａが折れてしまうことを防止するためのものである。
【００３９】
ところで、第２リンクレバー２２の溝部２２ａは、第１リンクレバー２１側の端部が開放された溝であり、溝部２２ａの形状、第１リンクレバー２１の揺動中心位置及び第２リンクレバー２２の揺動中心位置は、第１ピン２１ａが溝部２２ａの開放側端部に位置する際に、第２ピン２１ｂとカム面２３ａの接触面圧を上昇させる向きの力が溝部２２ａから第１ピン２１ａに作用するように構成されている。
【００４０】
具体的には、図２、３に示すように、溝部２２ａの中心線に対して直交する法線であって第１ピン２１ａが溝部２２ａの開放側端部に位置したときの第１ピン２１ａの中心を通る作用線Ｌ１と、第１リンクレバー２１の揺動中心と第１ピン２１ａの中心を通る基準線Ｌ２とのなす角Ｘを０°より大きくしたものである。
【００４１】
因みに、上記試作検討品では、作用線Ｌ１と基準線Ｌ２とは一致し、両者Ｌ１、Ｌ２のなす角Ｘは０°である（図６参照）。
【００４２】
なお、第２ピン２１ｂとカム面２３ａの接触面圧を上昇させる向きの力の源は、本実施形態では、吹出モード切換ドア１７と空調ケーシング２側との隙間を閉塞するパッキンからの反力である。
【００４３】
また、カム溝部２３ｄは、吹出モード切換ドア１８を作動させるためのもので、カム溝部２３ｄの作動は、第３リンクレバー２４及び第４リンクレバー２５を介して吹出モード切換ドア１８に伝達される。
【００４４】
次に、本実施形態に係るリンク機構２０、つまり第１リンクレバー２１、第２リンクレバー２２及びカム２３の作動及びその特徴を述べる。
【００４５】
カム２３はアクチュエータ１９により直接的に回転駆動され、第２ピン２１ｂはカム面２３ａに沿って移動する。このため、第１リンクレバー２１が図２〜４に示すように揺動し、これに連動して第２リンクレバー２２が揺動して吹出モード切換ドア１７が揺動する。
【００４６】
このとき、溝部２２ａの形状、第１リンクレバー２１の揺動中心位置及び第２リンクレバー２２の揺動中心位置は、第１ピン２１ａが溝部２２ａの開放側端部に位置する際に、第２ピン２１ｂとカム面２３ａの接触面圧を上昇させる向きの力が溝部２２ａから第１ピン２１ａに作用するように構成されているので、第１リンクレバー２１が過度に左向きに揺動して第１ピン２１ａが溝部２２ａから外れてしまうことなく、リンク機構２０が作動する。
【００４７】
したがって、カム溝壁２３ｂをカム面２３ａ全域に設ける、又は溝部２２ａの端部を閉じた形状とすることなく、リンク機構２０を正常作動させることができるので、第２リンクレバー２２の大型化、及びカム溝壁２３ｂと他の部品との干渉を招く等の不具合を招くことなく、リンク機構２０を正常作動させることができる。
【００４８】
また、カム溝壁２３ｂの端部にテーパ部２３ｃを設けているので、第２ピン２１ｂがカム溝壁２３ｂが設けられていない部位からカム溝壁２３ｂが設けられて溝形状となっているカム面２３ａに進入する際に、テーパ部２３ｃが案内面として機能し、容易に第２ピン２１ｂを溝形状となっているカム面２３ａに進入させることができる。
【００４９】
また、ストッパ部２ａを設けているので、第１リンクレバー２１が過度に回転して第１ピン２１ａが溝部２２ａから外れてしまうことを防止できるとともに、リンク機構２０を修理交換すべく、アクチュエータ１９を空調ケーシング２から取り外したときに、第１リンクレバー２１は第２リンクレバー２２（溝部２２ａ）から完全に外れてしまうことを防止でき、修理交換時の作業性を向上させることができる。
【００５０】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明に係るリンク機構を車両用空調装置に適用したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５１】
また、上述の実施形態では、吹出モード切換ドア１７の駆動に本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る空調装置の模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係るリンク機構の模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係るリンク機構の模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係るリンク機構の模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係るリンク機構の模式図である。
【図６】試作検討品に係るリンク機構の模式図である。
【符号の説明】
２１…第１リンクレバー、２１ａ…第１ピン、２１ｂ…第２ピン、
２２…第２リンクレバー、２２ａ…溝部、２３…カム、
２３ａ…カム面、２３ｂ…カム溝壁、２３ｃ…テーパ部。

Claims

長手方向中間部にて回転可能に支持されて揺動する第１リンクレバー（２１）と、
前記第１リンクレバー（２１）の長手方向一端側に設けられた第１ピン（２１ａ）が摺動可能に挿入された溝部（２２ａ）を有する第２リンクレバー（２２）と、
前記第１リンクレバー（２１）の長手方向他端側に設けられた第２ピン（２１ｂ）が摺動可能に接触するカム面（２３ａ）を外周面に有するカム（２３）とを備え、
前記溝部（２２ａ）の端部は開放されており、
さらに、前記第１ピン（２１ａ）が前記溝部（２２ａ）の開放側端部に位置する際に、前記第２ピン（２１ｂ）と前記カム面（２３ａ）の接触面圧を上昇させる向きの力が前記溝部（２２ａ）から前記第１ピン（２１ａ）に作用するように構成されていることを特徴とするリンク機構。
前記カム（２３）の外周部には、前記カム面（２３ａ）の一部と所定の間隔を有して前記カム面（２３ａ）と対向するカム溝壁（２３ｂ）が設けられており、
さらに、前記カム溝壁（２３ｂ）の端部側うち、前記第２ピン（２１ｂ）の摺動方向の端部側には、端部に向かうほど前記カム溝壁（２３ｂ）の厚みが小さくなるようなテーパ部（２３ｃ）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のリンク機構。
前記第１リンクレバー（２１）を支持するベース部（２）には、前記第１リンクレバー（２１）の少なくとも一部に衝突して前記第１リンクレバー（２１）の最大揺動角を規制するストッパ部（２ａ）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のリンク機構。
長手方向中間部にて回転可能に支持されて揺動する第１リンクレバー（２１）と、
前記第１リンクレバー（２１）の長手方向一端側に設けられた第１ピン（２１ａ）が摺動可能に挿入された溝部（２２ａ）を有する第２リンクレバー（２２）と、
前記第１リンクレバー（２１）の長手方向他端側に設けられた第２ピン（２１ｂ）が摺動可能に接触するカム面（２３ａ）を外周面に有するカム（２３）とを備え、
前記溝部（２２ａ）の端部は開放されており、
さらに、前記第１リンクレバー（２１）を支持するベース部（２）には、前記第１リンクレバー（２１）の少なくとも一部に衝突して前記第１リンクレバー（２１）の最大揺動角を規制するストッパ部（２ａ）が設けられていることを特徴とするリンク機構。
前記第２リンクレバー（２２）の長手方向端部うち、前記溝部（２２ａ）の開放側端部と反対側は、前記ベース部（２）に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のリンク機構。
請求項１ないし５のいずれか１つに記載のリンク機構（２０）と、
前記第２リンクレバー（２２）側に連結され、流体流れを制御するドア手段（１７）と、
前記カム（２３）を回転駆動させるアクチュエータ（１９）とを備えることを流体流れ制御装置。
請求項１ないし５のいずれか１つに記載のリンク機構（２０）と、
前記第２リンクレバー（２２）側に連結され、車室内に吹き出される空気流れを制御するドア手段（１７）と、
前記カム（２３）を回転駆動させるアクチュエータ（１９）とを備えることを車両用空調装置。