JP2005145190A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エアミックス式の車両用空調装置において吹出空気温度の制御特性を向上する。
【解決手段】 エアミックスドア１８の駆動機構における駆動側歯車３０のピッチ円半径Ｒ１がエアミックスドア１８の最大冷房位置側部位に比較して最大暖房位置側部位で小さくなり、従動側歯車３１のピッチ円半径ｒ１がエアミックスドア１８の最大冷房位置側部位に比較して最大暖房位置側部位で大きくなるように、両歯車３０、３１のピッチ円半径を設定した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両用空調装置のドア駆動機構に関するもので、特に、冷風と温風との風量割合を調整するエアミックスドア等を歯車機構により駆動するドア駆動機構に関する。

従来、車両用空調装置においてエアミックスドア等のドアを歯車機構により駆動するドア駆動装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１の従来技術では、モータ等により構成される駆動部により回転するドア駆動用歯車を設け、このドア駆動用歯車をエアミックスドアと一体のラックに噛み合わせている。これにより、ドア駆動用歯車が回転するとエアミックスドアがラックと一体にスライド移動するようになっている。

図５は特許文献１とは別の従来技術であり、駆動側歯車３０は駆動用サーボモータ（図示せず）の出力軸２９に固定され、この出力軸２９と一体に回転する。また、駆動側歯車３０と噛み合う従動側歯車３１はエアミックスドア（図示せず）の回転軸１９に固定され、この回転軸１９と一体に回転する。

そして、駆動側歯車３０はピッチ円径が一定の真円形状になっている。これに伴って、従動側歯車３１のピッチ円径も一定になっている。但し、エアミックスドアの回転作動角は３６０°より小さい角度であるため、従動側歯車３１の全体形状は回転軸１９を中心とする円弧状の外周部を持つ略扇状の形状になっている。
特開２０００−３５５２１２号公報

図５の従来技術によると、駆動側歯車３０と従動側歯車３１のピッチ円径が一定であるため、駆動側歯車３０の作動角変化に対して従動側歯車３１の作動角は必然的に図６の特性Ａのごとく直線的な比例関係になってしまう。

このことから車両用空調装置の車室内吹出空気温度の制御上、次のような不具合が生じる。すなわち、エアミックスドアによりユニットケース内の冷風通路（暖房用熱交換器をバイパスする空気通路）を全閉し、温風通路（暖房用熱交換器を通過する空気通路）を全開する最大暖房状態からエアミックスドアを温度制御域（冷風通路と温風通路の両方を開口する状態）側へ回転駆動する場合に、エアミックスドアはユニットケースの幅方向（車両左右方向）の全域に及ぶ冷風通路を開口するので、冷風通路を通過する冷風風量が急増するという現象が生じる。

これにより、エアミックスドアを最大暖房位置から温度制御域側へ駆動すると、車室内吹出空気温度が図７の特性Ｃのごとく急激に低下して、吹出空気温度の制御性が悪化する。

この不具合を抑制するために、従動側歯車３１とエアミックスドアの回転軸１９との間に補助リンク機構を追加して、図６の特性Ｂのごとくエアミックスドアの最大暖房位置近傍では従動側歯車の作動角変化量を小さくして、エアミックスドアの回転変位量を小さくすることが考えられる。しかし、この対策では、上記両歯車３０、３１の他に補助リンク機構を追加設置することになるので、補助リンク機構の配置スペースの確保、補助リンク機構追加に伴うコストアップ等の問題を生じる。

なお、特許文献１の従来技術では、ドア駆動用歯車の端部の歯もしくは端部近傍の歯の歯たけ寸法を他の部位の歯の歯たけ寸法より大きくするとともに、ラックの両端部もしくは両端部近傍の歯の歯たけ寸法を他の部位の歯の歯たけ寸法より大きくしているが、これは、エアミックスドアをスライド移動の終端位置にてスライド移動の方向と直交する方向に移動させるためであって、吹出空気温度の制御性を改善するための歯車機構の構成については特許文献１に何ら提示されていない。

本発明は上記点に鑑み、車両用空調装置において、駆動側歯車の作動角変化に対する従動側歯車の作動角変化の特性設定の自由度を高めることができるドア駆動用歯車機構を提供することを目的とする。

より具体的には、本発明は、冷温風の風量割合により吹出空気温度を制御するエアミックス式の車両用空調装置において、吹出空気温度の制御特性を向上できるドア駆動用歯車機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、空気流れを制御するドア手段（１８）を駆動するドア駆動機構に、駆動側歯車（３０）と、駆動側歯車（３０）と噛み合う従動側歯車（３１）とを設け、従動側歯車（３１）の回転変位によりドア手段（１８）を駆動するようになっており、
駆動側歯車（３０）を、そのピッチ円半径が円周方向一端側から他端側にわたって徐変する形状とし、また、従動側歯車（３１）を駆動側歯車（３０）のピッチ円半径の徐変に対応してピッチ円半径が徐変する形状とした車両用空調装置を特徴としている。

これによると、駆動側歯車（３０）と従動側歯車（３１）のピッチ円半径を徐変しているので、このピッチ円半径の徐変度合いを選択することにより、駆動側歯車（３０）の作動角変化に対する従動側歯車（３１）の作動角（作動量）変化の特性を直線的な比例関係以外の他の特性（非線形な特性）に設定できる。

よって、補助リンク機構を追加設置することなく、ドア手段（１８）による空気流れ制御の作動特性の自由度を高めることができる。

請求項２に記載の発明では、車室内へ向かって空気が流れるケース（１１）内の冷風通路（１５）の冷風と、このケース（１１）内の温風通路（１６、１７）の温風との風量割合を調整するドア手段（１８）と、
このドア手段（１８）を駆動するドア駆動機構（２８、３０、３１）とを備え、
このドア駆動機構に、駆動側歯車（３０）と、駆動側歯車（３０）と噛み合う従動側歯車（３１）とを設け、
冷風通路（１５）を全開し温風通路（１６、１７）を全閉する最大冷房位置と、冷風通路（１５）を全閉し温風通路（１６、１７）を全開する最大暖房位置との間で、ドア手段（１８）を従動側歯車（３１）の回転変位に従って駆動するようになっており、
更に、駆動側歯車（３０）のピッチ円半径がドア手段（１８）の最大冷房位置側部位に比較して最大暖房位置側部位で小さくなり、従動側歯車（３１）のピッチ円半径がドア手段（１８）の最大冷房位置側部位に比較して最大暖房位置側部位で大きくなるように、両歯車（３０、３１）のピッチ円半径を設定した車両用空調装置を特徴としている。

これによると、ドア手段（１８）の最大暖房位置側では最大冷房位置側に比較して駆動側歯車（３０）のピッチ円半径が小さくなり、従動側歯車（３１）のピッチ円半径が大きくなる。その結果、ドア手段（１８）の最大暖房位置側では駆動側歯車（３０）の作動角変化に対する従動側歯車（３１）の作動角（作動量）の変化割合を小さくできる。

これにより、ドア手段（１８）の最大暖房近傍領域では、ドア手段（１８）による冷風通路（１５）の開口面積の増加割合を抑制して、車室内吹出空気温度の急低下を良好に抑制できる。従って、補助リンク機構を追加設置することなく、吹出空気温度制御特性を向上できる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の車両用空調装置において、前記両歯車（３０、３１）を、ドア手段（１８）の最大冷房位置側部位と最大暖房位置側部位との間でピッチ円半径が連続的に徐変する形状としたことを特徴とする。

これにより、従動側歯車（３１）の作動角（作動量）の変化割合をドア手段（１８）の最大冷房位置側部位と最大暖房位置側部位との間で滑らかに変化させることができる。

請求項４に記載の発明のように、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、ドア手段（１８）を具体的には回転軸（１９）を中心として回転可能な板ドアにより構成し、従動側歯車（３１）をドア手段（１８）の回転軸（１９）に固定するようにしてよい。

請求項５に記載の発明のように、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、駆動側歯車（３０）を具体的には駆動用サーボモータ（２８）の出力軸（２９）に固定するようにしてよい。

請求項６に記載の発明のように、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、駆動側歯車（３０）を具体的には螺旋状の外周形状を有する歯車とし、従動側歯車（３１）は略扇形の歯車で構成できる。

なお、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ものである。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１は本実施形態に基づく車両用空調装置の室内空調ユニット部のうち、空調本体ユニット１０の断面図であり、
本実施形態の室内空調ユニット部は、本例では空調本体ユニット１０と、この空調本体ユニット１０に空気を送風する図示しない送風機ユニットとの２つの部分に大別される。なお、図１〜図３において前後上下の各矢印は空調本体ユニット１０の車両搭載状態における方向を示す。

空調本体ユニット１０は車室内前部の計器盤内側のうち、車両左右方向の略中央部に配置されるセンター置きレイアウトになっている。これに反し、送風機ユニットは空調本体ユニット１０の車両左右方向の側方である助手席前方の位置にオフセット配置される。

送風機ユニットは周知のごとく内外気切替箱と送風機とを有し、内外気切替箱内に設けられる内外気切替ドアにより外気導入口と内気導入口を開閉して、外気と内気を切替導入する。そして、この導入空気を送風機により空調本体ユニット１０に向かって送風する。この送風機は、モータにより駆動される電動タイプの遠心式送風機である。

次に、空調本体ユニット１０を具体的に説明すると、空調本体ユニット１０は空気通路を構成する樹脂製のケース１１を有している。このケース１１は、具体的には、車両左右（幅）方向の中央部に位置する分割面で左右２つに分割成形された分割ケース体をねじ止め、金属バネ材からなるクリップ等の適宜の締結手段（図示せず）にて一体に連結したものである。

このケース１１内の最前部には、上記送風機の送風空気が流入する空気入口空間１２が形成される。この空気入口空間１２への流入空気がケース１１内を車両前方側から車両後方側へ向かって流れるようになっている。

そして、ケース１１内に、その空気上流側から順に蒸発器１３、ヒータコア１４が直列に配列されている。この蒸発器１３は、周知のごとく冷凍サイクルの低圧冷媒が送風空気から吸熱して蒸発することにより、ケース１１内の送風空気を冷却する冷房用熱交換器である。ケース１１のうち、蒸発器１３下方の最低部には凝縮水の排出口１１ａが設けてある。

また、ヒータコア１４は、内部を流れる温水（エンジン冷却水）を熱源としてケース１１内の送風空気を加熱する暖房用熱交換器である。ケース１１内においてヒータコア１４の上方側に冷風通路１５が形成してある。この冷風通路１５には、蒸発器１３を通過した冷風ａがヒータコア１４をバイパスして流れる。

ケース１１内において、冷風通路１５の下側部位に温風入口通路１６が形成される。この温風入口通路１６は蒸発器１３通過後の空気（冷風）ｂをヒータコア１４に流入させる通路である。ヒータコア１４の下流側（車両後方側）には、ヒータコア１４を通過した温風ｃが上方へ向かって流れる温風出口通路１７が形成される。

蒸発器１３とヒータコア１４との間にエアミックスドア１８が配置してある。このエアミックスドア１８は、本例では回転軸１９と一体に結合され回転軸１９を中心として回転可能な板ドアにより構成されている。ここで、回転軸１９は、冷風通路１５の下端部（換言すると、ヒータコア１４の上端部）付近に車両左右方向に延びるように配置され、ケース１１の左右の両側壁に回転可能に支持される。

エアミックスドア１８は冷風通路１５と温風入口通路１６の通路開口面積よりも大きい板ドア面積を有し、これにより、両通路１５、１６を開閉できる構成になっている。ケース１１内においてヒータコア１４の上方部に、冷風通路１５を通過する冷風ａと、温風出口通路１７からの温風ｃとを混合する空気混合部２０が形成される。

ケース１１において、蒸発器１３よりも車両後方側の上方部に複数の吹出開口部２１〜２３が配置される。この吹出開口部２１〜２３には空気混合部２０からの空調風が流入する。吹出開口部２１〜２３のうち、デフロスタ開口部２１は、ケース１１の上面部に開口しており、車室内フロントガラス内面に向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口（図示せず）にデフロスタダクト（図示せず）を介して連通する。デフロスタ開口部２１はデフロスタドア２４により開閉される。

フェイス開口部２２はケース１１の上面部においてデフロスタ開口部２１の車両後方側部位に開口している。フェイス開口部２２は、前席乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口（図示せず）にフェイスダクト（図示せず）を介して連通する。また、フェイス開口部２２はフェイスドア２５により開閉される。フェイスドア２５とデフロスタドア２４はともに回転可能な板ドアにより構成される。

フット開口部２３は、ケース１１の左右の側壁部のうち、ヒータコア１４の上方部（空気混合部２０の形成領域）の左右側方に位置する部位に開口している。フット開口部２３は前席乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すフット吹出口（図示せず）にフットダクト（図示せず）を介して連通する。左右両側のフット開口部２３は左右両側のフットドア２６により開閉される。

ここで、フット開口部２３の開口形状およびフットドア２６は本例ではともに略扇形の形状になっており、左右両側の略扇形のフットドア２６が回転軸２７を中心としてケース１１の左右の側壁部内面に沿って回転作動することにより左右両側のフット開口部２３を開閉する。フットドア２６の図１実線位置はフット開口部２３の全開状態を示す。

上記ドア２４、２５、２６は吹出モードを切り替えるための吹出モードドアを構成するものであって、図示しないリンク機構を介して共通の吹出モード切替機構に連結され、連動操作される。この吹出モード切替機構は、例えば、サーボモータを用いたアクチュエータ機構により構成される。

次に、エアミックスドア１８を駆動するドア駆動機構を図２および図３に基づいて具体的に説明する。図２はエアミックスドア１８により冷風通路１５を全開し、温風入口通路１６を全閉する最大冷房状態を示し、図３はエアミックスドア１８により冷風通路１５を全閉し、温風入口通路１６を全開する最大暖房状態を示している。なお、図２、図３では、ケース１１の左右の側壁部の外部に配置される部材のうち、サーボモータ２８を２点鎖線で図示し、歯車３０、３１は実線で図示し、ケース１１の内部に配置される部材は破線で図示している。

ドア駆動機構は電気的アクチュエータをなすサーボモータ２８を有し、このサーボモータ２８はケース１１の左右のいずれか一方の側壁部の外面上にてエアミックスドア１８の回転軸１９よりも車両前方側部位に配置されている。サーボモータ２８のケース部はねじ止め等の締結手段によりケース１１の側壁部上に固定される。ここで、サーボモータ２８のケース部とケース１１の側壁部との間には所定の空隙部を設定して、この空隙部内に下記の駆動側歯車３０を配置するようになっている。

このサーボモータ２８の出力軸（駆動軸）２９は車両左右方向に向くように配置され、エアミックスドア１８の回転軸１９と平行に配置されている。この出力軸２９はサーボモータ２８のケース部から上記空隙部に向かって突出し、この出力軸２９の突出端部に駆動側歯車３０が一体に固定され、出力軸２９と駆動側歯車３０が一体に回転するようになっている。

一方、駆動側歯車３０と噛み合う従動側歯車３１はエアミックスドア１８の回転軸１９一体に固定される。すなわち、この回転軸１９の一端部はケース１１の左右の側壁部の外部に突出して、この回転軸１９の突出端部に従動側歯車３１が一体に固定され、回転軸１９と従動側歯車３１が一体に回転するようになっている。

駆動側歯車３０および従動側歯車３１はいずれも樹脂の成形品にて歯車のピッチ円半径を歯車の外周部一端側から他端側にわたって連続的に徐変させる形状に形成されている。

この歯車形状についてより具体的に説明すると、駆動側歯車３０はその外周部一端側から他端側にわたって歯のモジュールを一定に維持しながらピッチ円半径を連続的に徐変する形状になっている。同様に、従動側歯車３１も、その外周部一端側から他端側にわたって歯のモジュールを一定に維持しながらピッチ円半径を連続的に徐変する形状になっている。

ここで、ピッチ円は図４の符号［Ｊ］に示すように、歯車３０、３１において各歯の歯先面Ｋと歯底面Ｌとの間の中間部（全歯たけ寸法Ｍの中間高さ付近）を結ぶ仮想円であり、歯の円ピッチＰを決めるものである。歯のモジュールｍは歯の大きさを表す基準となるもので、ピッチ円Ｊの直径をｄとし、歯数をｚとしたときにｍ＝ｄ／ｚで表される。

駆動側歯車３０は、その外周部一端側に歯車のピッチ円半径の最小径部３０ａを設定し、この外周部一端側の最小径部３０ａから歯車のピッチ円半径を外周部他端側に向かって徐々に連続的に増加させ、外周部他端側にピッチ円半径の最大径部３０ｂを設定している。

このように駆動側歯車３０は、そのピッチ円半径が外周部一端側から外周部他端側に向かって徐々に増加する形状になっているから、駆動側歯車３０の歯先部をつなぐ外周形状は螺旋状の形状になっている。

本実施形態においては、駆動側歯車３０のピッチ円半径の最大径部３０ｂよりも更に外周部他端側の部位に歯を形成しない平滑な円弧状外周面３０ｃを形成し、この円弧状外周面３０ｃの端部に半径方向に延びるストッパー面３０ｄを形成している。

一方、従動側歯車３１の全体形状は略扇形の形状になっており、その略扇形の要の位置に回転軸１９が一体に固定される。従動側歯車３１のピッチ円半径も駆動側歯車３０のピッチ円半径の変化に対応して徐々に連続的に変化するようになっている。

すなわち、従動側歯車３１の外周部一端側に歯車のピッチ円半径の最大径部３１ａを設定し、そして、従動側歯車３１のピッチ円半径を、その外周部一端側から外周部他端側に向かって徐々に連続的に減少させ、外周部他端側にピッチ円半径の最小径部３１ｂを設定している。

なお、本実施形態では、駆動側歯車３０と従動側歯車３１の双方において、ピッチ円半径を、その外周部一端側から外周部他端側に向かって一定の割合で徐変させている。つまり、両歯車３０、３１のピッチ円半径を一定の徐変率で変化させている。

図２の最大冷房状態では、駆動側歯車３０のピッチ円半径の最大径部３０ｂと従動側歯車３１のピッチ円半径の最小径部３１ａとが噛み合っている。従って、この最大冷房状態における駆動側歯車３０のピッチ円半径は最大半径Ｒ１となり、従動側歯車３１のピッチ円半径は最小半径ｒ１となるから、この際のピッチ円半径の比率は、ｒ１／Ｒ１となる。

これに反し、図３の最大暖房状態では、駆動側歯車３０のピッチ円半径の最小径部３０ａと従動側歯車３１のピッチ円半径の最大径部３１ａとが噛み合っている。従って、この最大暖房状態における駆動側歯車３０のピッチ円半径は最小半径Ｒ２となり、従動側歯車３１のピッチ円半径は最大半径ｒ２となるから、この際のピッチ円半径の比率は、ｒ２／Ｒ２となる。そして、図２、図３の対比から理解されるように、（ｒ１／Ｒ１）＜（ｒ２／Ｒ２）という関係になっている。

図３の最大暖房時には従動側歯車３１の最大径部３１ａ側の端面が駆動側歯車３０のストッパー面３０ｄに接触するようになっている。

なお、本実施形態では、駆動用サーボモータ２８は乗員の手動操作信号に基づいて回転量が調整されるようになっている。すなわち、車両計器盤近傍位置に配置される空調制御パネル（図示せず）に乗員により手動操作される温度調整用操作部材を備え、この温度調整用操作部材の操作量に応じた電気信号によりモータ駆動回路（図示せず）を介してサーボモータ２８の回転量が調整されるようになっている。なお、温度調整用操作部材はダイヤル状またはレバー状の操作部材により構成される。

次に、本実施形態の作動を説明する。図示しない空調制御パネルの温度調整用操作部材を最大暖房位置に手動操作すると、この温度調整用操作部材の最大暖房位置に応じた電気信号によりサーボモータ２８がこの最大暖房位置に応じた回転位置まで回転する。これにより、駆動側歯車３０の作動角が図６の最大暖房位置の作動角θ１ｈとなり、これに伴って、従動側歯車３１の作動角も図６の最大暖房位置の作動角θ２ｈとなる。

これにより、駆動側歯車３０および従動側歯車３１の回転位置が図３の位置となって、エアミックスドア１８が最大暖房位置（図３の破線位置、図１の２点鎖線位置参照）に回転駆動される。

この最大暖房位置では、エアミックスドア１８によって冷風通路１５が全閉され、温風入口通路１６が全開される。従って、図示しない送風機ユニットの送風空気は蒸発器１５を通過した後、その全量が全開状態の温風入口通路１６を通過してヒータコア１４に流入する。

そのため、送風空気の全量がヒータコア１４で加熱され温風となる。この温風は、ヒータコア１４下流の温風出口通路１７を通過した後に、空気混合部２０側へ向かう。冬期暖房時には、通常、フット開口部２３を開口するフットモードが選択されるので、空気混合部２０の温風はフット開口部２３から乗員の足元側へ吹き出して車室内を暖房する。

そして、車室内吹出温度の制御のために、図示しない空調制御パネルの温度調整用操作部材を最大暖房位置から温度制御域側に手動操作すると、サーボモータ２８の回転によって駆動側歯車３０が図３の時計方向Ｆに回転し従動側歯車３１がエアミックスドア１８と一体に図３の反時計方向Ｇに回転する。

これにより、エアミックスドア１８が冷風通路１５を開口するので、冷風通路１５を通過する冷風と温風通路１６、１７を通過する温風とを空気混合部２０で混合して所望温度の空調風を作り、この空調風をフット開口部２３等の吹出開口部から車室内へ吹き出す。

次に、図示しない空調制御パネルの温度調整用操作部材を最大冷房位置に手動操作すると、この温度調整用操作部材の最大冷房位置に応じた電気信号によりサーボモータ２８がこの最大冷房位置に応じた回転位置まで回転する。これにより、駆動側歯車３０の作動角が図６の最大冷房位置の作動角θ１ｃとなり、これに伴って、従動側歯車３１の作動角も図６の最大冷房位置の作動角θ２ｃとなる。

これにより、駆動側歯車３０および従動側歯車３１の回転位置が図２の位置となって、エアミックスドア１８が最大冷房位置（図２の破線位置、図１の実線位置参照）に回転駆動される。

この最大冷房位置では、エアミックスドア１８によって温風入口通路１６が全閉され、冷風通路１５が全開される。従って、図示しない送風機ユニットの送風空気は蒸発器１５を通過して冷却されて冷風となり、この冷風の全量が全開状態の冷風通路１５を通過して空気混合部２０側へ向かう。

夏期の冷房時には、通常、フェイス開口部２２を開口するフェイスモードが選択されるので、空気混合部２０の冷風はフェイス開口部２２から乗員の上半身側へ吹き出して、車室内を冷房する。

図２の最大冷房位置から駆動側歯車３０が図２の反時計方向Ｈに回転すると、従動側歯車３１がエアミックスドア１８と一体に図２の時計方向Ｉに回転するので、温風入口通路１６が開口し、温度制御域に移行する。

次に、エアミックスドア１８の駆動用歯車機構の作動について説明する。本実施形態では、駆動側歯車３０および従動側歯車３１のピッチ円半径をともに外周部一端側から他端側にわたって徐変し、最大冷房状態における駆動側歯車３０のピッチ円半径を最大半径Ｒ１とし、従動側歯車３１のピッチ円半径は最小半径ｒ１とし、最大暖房状態における駆動側歯車３０のピッチ円半径を最小半径Ｒ２とし、従動側歯車３１のピッチ円半径は最大半径ｒ２としている。

これに伴って、最大冷房状態のピッチ円半径の比率（ｒ１／Ｒ１）に比較して最大暖房状態のピッチ円半径の比率（ｒ２／Ｒ２）の方が大きいという関係になり、駆動側歯車３０の作動角変化に対して従動側歯車３１の作動角は図６の特性Ｂのように変化する。すなわち、特性Ｂは図５の従来技術による直線的な比例特性Ａよりも上に凸となる特性となる。

この本実施形態の特性Ｂによると、最大暖房状態の近傍領域では、駆動側歯車３０の作動角変化量に対する従動側歯車３１の作動角変化量を最大冷房側に比較して小さくできる。この結果、最大暖房状態の近傍領域では、駆動側歯車３０の作動角変化量に対するエアミックスドア１８の作動角変化量を小さくできる。

これにより、エアミックスドア１８が最大暖房状態から温度制御域側へ移行する際に、冷風通路１５の開口面積の増加割合を抑制して、車室内への吹出空気温度の急低下を良好に抑制できる。その結果、本実施形態によると、駆動側歯車３０の作動角に対する吹出空気温度の制御特性を図７のＤに示すように理想特性Ｅに近づけることができ、温度制御特性を向上できる。

しかも、本実施形態によると、駆動側歯車３０および従動側歯車３１のピッチ円半径をともに外周部一端側から他端側にわたって徐変するという、歯車自体の形態変更により温度制御特性を向上させているから、補助リンク機構等を特別に追加設置する必要がない。

（他の実施形態）
（１）上述の一実施形態では、駆動側歯車３０と従動側歯車３１の双方において、ピッチ円半径を、その外周部一端側から外周部他端側に向かって一定の徐変率で変化させているが、本発明はピッチ円半径の徐変率を一定とせずに、必要とされる従動側歯車３１の作動角変化特性に応じてピッチ円半径の徐変率を変化させてもよい。

すなわち、駆動側歯車３０と従動側歯車３１の最大暖房側端部と最大冷房側端部との間の中間領域において、ピッチ円半径の徐変率を増減して、従動側歯車３１の作動角を駆動側歯車３０の作動角変化に対して蛇行するように変化させてもよい。

（２）上述の一実施形態では、駆動側歯車３０のピッチ円半径を駆動側歯車３０の外周部一端側から外周部他端側に向かって連続して徐変させているが、駆動側歯車３０の外周部の特定範囲のみで部分的にピッチ円半径を徐変させ、これに伴って、従動側歯車３１のピッチ円半径も駆動側歯車３０の外周部の特定範囲に対応する特定範囲のみで部分的に徐変させるようにしてもよい。

例えば、駆動側歯車３０と従動側歯車３１の最大暖房側端部の近傍範囲のみにおいて、駆動側歯車３０のピッチ円半径を小さくし、従動側歯車３１のピッチ円半径を大きくするようにしてもよい。

（３）上述の一実施形態では、エアミックスドア１８を駆動する駆動歯車機構について説明したが、エアミックスドア１８でなく、他のドア、例えば、送風機ユニットの内外気切替ドア（図示せず）の駆動歯車機構に本発明を適用してもよい。この変形例においては、内外気切替ドアにより内気と外気を同時に導入する内外気混入モードを設定する際に、内気と外気の混入比率の設定自由度を本発明の駆動歯車機構により高めることができる。

（４）上述の一実施形態では、駆動側歯車３０のピッチ円半径の最大径部３０ｂよりも更に外周部他端側の部位に歯を形成しない平滑な円弧状外周面３０ｃを形成しているが、これは単なる一例であって、駆動側歯車３０を、平滑な円弧状外周面３０ｃを形成しない形状にしてもよいことはもちろんである。

本発明の一実施形態を示す空調本体ユニット部の断面図である。 本発明の一実施形態におけるエアミックスドア駆動用歯車機構の最大冷房時の正面図である。 本発明の一実施形態におけるエアミックスドア駆動用歯車機構の最大暖房時の正面図である。 エアミックスドア駆動用歯車機構の歯車の一部拡大斜視図である。 従来技術によるエアミックスドア駆動用歯車機構の正面図である。 本発明の一実施形態および従来技術による歯車機構の作動特性図である。 本発明の一実施形態および従来技術による吹出空気温度制御特性図である。

符号の説明

１１…ケース、１４…ヒータコア（暖房用熱交換器）、１５…冷風通路、
１６、１７…温風通路、１８…エアミックスドア（ドア手段）、１９…回転軸、
２１〜２３…吹出開口部、２８…サ−ボモータ、３０…駆動側歯車、３１…従動側歯車。

Claims (6)

1. 車室内へ向かって空気が流れるケース（１１）と、
   前記ケース（１１）内の空気流れを制御するドア手段（１８）と、
   前記ドア手段（１８）を駆動するドア駆動機構（２８、３０、３１）とを備え、
   前記ドア駆動機構には、駆動側歯車（３０）と、前記駆動側歯車（３０）と噛み合う従動側歯車（３１）とを設け、前記従動側歯車（３１）の回転変位により前記ドア手段（１８）を駆動するようになっており、
   前記駆動側歯車（３０）を、そのピッチ円半径が円周方向一端側から他端側にわたって徐変する形状とし、また、前記従動側歯車（３１）を前記駆動側歯車（３０）のピッチ円半径の徐変に対応してピッチ円半径が徐変する形状としたことを特徴とする車両用空調装置。
2. 車室内へ向かって空気が流れるケース（１１）と、
   前記ケース（１１）内に配置され、前記空気を加熱する暖房用熱交換器（１４）と、
   前記ケース（１１）内に形成され、前記暖房用熱交換器（１４）をバイパスして冷風が流れる冷風通路（１５）と、
   前記ケース（１１）内に形成され、前記暖房用熱交換器（１４）を通過する空気が流れる温風通路（１６、１７）と、
   前記冷風通路（１５）の冷風と前記温風通路（１６、１７）の温風とを混合して車室内へ吹き出す吹出開口部（２１〜２３）と、
   前記ケース（１１）内に配置され、前記冷風通路（１５）の冷風と前記温風通路（１６、１７）の温風との風量割合を調整するドア手段（１８）と、
   前記ドア手段（１８）を駆動するドア駆動機構（２８、３０、３１）とを備え、
   前記ドア駆動機構には、駆動側歯車（３０）と、前記駆動側歯車（３０）と噛み合う従動側歯車（３１）とを設け、
   前記冷風通路（１５）を全開し前記温風通路（１６、１７）を全閉する最大冷房位置と、前記冷風通路（１５）を全閉し前記温風通路（１６、１７）を全開する最大暖房位置との間で、前記ドア手段（１８）を前記従動側歯車（３１）の回転変位に従って駆動するようになっており、
   更に、前記駆動側歯車（３０）のピッチ円半径が前記ドア手段（１８）の前記最大冷房位置側部位に比較して前記最大暖房位置側部位で小さくなり、前記従動側歯車（３１）のピッチ円半径が前記ドア手段（１８）の前記最大冷房位置側部位に比較して前記最大暖房位置側部位で大きくなるように、前記両歯車（３０、３１）のピッチ円半径を設定したことを特徴とする車両用空調装置。
3. 前記両歯車（３０、３１）を、前記ドア手段（１８）の前記最大冷房位置側部位と前記最大暖房位置側部位との間で前記ピッチ円半径が連続的に徐変する形状としたことを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記ドア手段（１８）は回転軸（１９）を中心として回転可能な板ドアにより構成され、
   前記従動側歯車（３１）は前記ドア手段（１８）の前記回転軸（１９）に固定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
5. 前記駆動側歯車（３０）は駆動用サーボモータ（２８）の出力軸（２９）に固定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 前記駆動側歯車（３０）は螺旋状の外周形状を有する歯車であり、
   また、前記従動側歯車（３１）は略扇形の歯車であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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