JP2011020516A - ダンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダンパ装置において、スライド式のダンパに形成されるラックギアと、このラックギアに噛み合わされるピニオンギアとを適切に噛み合わせることにより、スライド式のダンパのより正確な位置決め及び異音の抑制を図る。
【解決手段】可撓性を有するラックギアのピニオンギアとの当接領域を該ピニオンギアのラジアル方向に撓ませる撓み形成手段４を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用空気調和装置に備えられるダンパ装置に関するものである。

車両用空気調和装置には、例えば特許文献１及び２に示すようなエアミックスダンパ装置（ダンパ装置）が設置されたものがある。このようなエアミックスダンパ装置は、スライド移動されるエアミックスダンパ（スライド式のダンパ）を備え、エアミックスダンパのスライド位置によってヒータコアが設置された加熱流路への冷風の供給量を調節し、これによってヒータコアによって生成される温風とそのまま通気される冷風との混合割合を調節している。
より詳細には、エアミックスダンパは、略同一の同じ大きさで並列に配置された２つの開口（上記加熱流路に連通する開口とそのまま冷風を通気させるための開口）の間をスライドし、これによって２つの開口の開口割合を変化させることで加熱流路へ供給される冷風の割合を調節している。

そして、エアミックスダンパにはラックギアが形成されており、このラックギアに噛み合わされるピニオンギアによってラックギアが移動されることでエアミックスダンパがスライド可能に構成されている。

国際公開第２００４／１０８４４９号パンフレット 特開２０００−３５５２１２号公報

ところで、上記加熱流路に供給された冷風は、一部がヒータコアによって加熱されることで温風とされ、そのまま通気された冷風と混合部において混合される。このように冷風と温風とが混合されることによって得られた空気が調和空気として車両の室内に供給される。そして、ヒータコアに供給される冷風の流量は、エアミックスダンパのスライド位置によって変化するため、車両室内へ供給する調和空気の温度をより正確に制御するには、エアミックスダンパのスライド位置を正確に制御する必要がある。

しかしながら、ラックギアとピニオンギアとの噛み合いが弱いと、ピニオンギアが空転する場合が考えられる。この結果、ピニオンギアの回転数とエアミックスダンパのスライド距離とにずれが生じ、エアミックスダンパの作動信頼性が低下する虞がある。
つまり、ラックギアとピニオンギアとの噛み合いが弱いと、エアミックスダンパのスライド位置が正確に制御できない虞がある。
また、ラックギアとピニオンギアとの噛み合いが弱い場合には、バックラッシュを大きくとる必要があるため、異音の発生原因となる。
また、上述のような技術課題は、エアミックスダンパ装置に限られるものではなく、スライド式のダンパを備えるダンパ装置（例えば、吹出口の開口調節を行うモードダンパ装置や、ブロアの吸込口を内外気切替のために開閉制御する内外気切替ダンパ装置）全般に生じる。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ダンパ装置において、スライド式のダンパに形成されるラックギアと、このラックギアに噛み合わされるピニオンギアとを適切に噛み合わせることにより、スライド式のダンパのより正確な位置決め及び異音の抑制を図ることを目的とする。
特に本発明は、エアミックスダンパ装置において、エアミックスダンパに形成されるラックギアと、このラックギアに噛み合わされるピニオンギアとを適切に噛み合わせることにより、エアミックスダンパのより正確な位置決め及び異音の抑制を図ることを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
第１の発明は、スライド式のダンパに形成されると共に可撓性を有するラックギアと、該ラックギアに噛み合うピニオンギアとを有し、車両用空気調和装置に備えられるダンパ装置であって、上記ラックギアの上記ピニオンギアとの当接領域を該ピニオンギアのラジアル方向に撓ませる撓み形成手段を備えるという構成を採用する。
第２の発明は、上記第１の発明において、上記撓み形成手段が、上記ラックギアの側方に形成されるスリットであるという構成を採用する。
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記ラックギアを上記ピニオンギアに対して常に付勢させながら上記スライド式のダンパをスライドさせる案内手段を備えるという構成を採用する。

本発明によれば、ラックギアが可撓性を有し、さらに撓み形成手段によってラックギアのピニオンギアとの当接領域が当該ピニオンギアのラジアル方向に撓ませられる。この結果、ラックギアの上記当接領域がピニオンギア側に戻ろうとする反発力によってラックギアがピニオンギアに対して押し付けられることとなり、ラックギアとピニオンギアとが適切な強さでかつ適切な距離で噛み合うこととなる。
したがって、本発明によれば、スライド式のダンパに形成されるラックギアと、このラックギアに噛み合わされるピニオンギアとを適切に噛み合わせることができ、スライド式のダンパのより正確な位置決め及び異音の抑制を図ることが可能となる。

本発明の第１実施形態におけるエアミックスダンパ装置の斜視図である。 本発明の第１実施形態におけるエアミックスダンパ装置が備えるラックギアを含む拡大図である。 本発明の第１実施形態におけるエアミックスダンパ装置の動作を説明するための模式図である。 本発明の第２実施形態におけるエアミックスダンパ装置が備えるラックギアを含む拡大図である。

以下、図面を参照して、本発明に係るダンパ装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
また、以下の説明においては、本発明に係るダンパ装置として、エアミックスダンパ（スライド式のダンパ）を備えるエアミックスダンパ装置を挙げて説明する。ただし、本発明は、これに限定されるものではなく、スライド式のダンパを備えるダンパ装置（例えば、吹出口の開口調節を行うモードダンパ装置や、ブロアの吸込口を内外気切替のために開閉制御する内外気切替ダンパ装置）全般に適用することができる。

（第１実施形態）
本実施形態のエアミックスダンパ装置Ｓ１（図１参照）は、ユニット化された車両空気調和装置（ＨＶＡＣ：Heating Ventilation Air Conditioning）に搭載され、ヒータコアやエバポレータが収容されるヒータケース内に収容されている。
そして、エアミックスダンパ装置Ｓ１（ダンパ装置）は、エバポレータから供給される冷風の加熱流路への供給量を調節し、これによって加熱流路で加熱されて得られる温風と、混合部にそのまま通気される冷風との混合割合を調節する。

図１は、本実施形態のエアミックスダンパ装置Ｓ１の斜視図である。また、図２は、本実施形態のエアミックスダンパ装置Ｓ１が備えるラックギア３を含む拡大図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。
図１に示すように、本実施形態のエアミックスダンパ装置Ｓ１は、フレームケース１と、エアミックスダンパ２（スライド式のダンパ）と、ラックギア３と、スリット４（撓み形成手段）と、ピニオンギア５と、シャフト６とを備えている。

フレームケース１は、上記ヒータケースに固定されて支持されており、加熱流路に連通される加熱流路用開口１ａと、そのまま混合部に冷風を通気する通気用開口１ｂとが設けられている。また、フレームケース１は、加熱流路用開口１ａ及び通気用開口１ｂの両側に立設されると共にシャフト６を軸支するための軸受け７を支持する支持壁１ｃを有している。

さらに、フレームケース１には、エアミックスダンパ２を案内するためのガイド１ｄが設けられている。このガイド１ｄは、支持壁１ｃに溝として形成されており、自らの形状に沿ってエアミックスダンパ２を案内する。
そして、本実施形態においてガイド１ｄは、ラックギア３がピニオンギア５に対して常に付勢されるようにエアミックスダンパ２を案内する。より詳細には、ガイド１ｄは、ピニオンギア５の歯先面が、外部荷重が作用していない（すなわち変形）をしていない状態のラックギア３の歯底面よりもエアミックスダンパ２側を移動するようにエアミックスダンパ２を案内する。これによって、ラックギア３がピニオンギア５に対して常に付勢される。

エアミックスダンパ２は、加熱流路用開口１ａあるいは通気用開口１ｂを閉塞できる大きさを有する板状のパッキン２ａと、該パッキン２ａ上に貼付されると共に該パッキン２ａの補強を行う樹脂製のフレーム部２ｂとを備えている。
パッキン２ａは、例えば、可撓性を有する樹脂によって形成されており、荷重を受けることによって、荷重を受けた領域が容易に弾性変形可能とされている。
フレーム部２ｂは、例えばパッキン２ａと同様に樹脂によって形成されており可撓性を有しているが、パッキン２ａよりも硬く形成されている。また、フレーム部２ｂには、上記支持壁１ｃ側に突出する突出部２ｂ１が四隅に形成されており、これらの突出部２ｂ１が上記ガイド１ｄを摺動する。なお、図１においては、４つの突出部２ｂ１のうち、１つのみを図示している。

ラックギア３は、例えばエアミックスダンパ２のフレーム部２ｂと同一の樹脂によって形成されることで可撓性を有しており、エアミックスダンパ２と一体的に形成されている。このラックギア３は、図１に示すように、エアミックスダンパ２のスライド方向に延在して配置され、エアミックスダンパ２の両側に各々設けられている。
また、ラックギア３の両側端部３ａは、せり上がっており、ラックギア３の設置面２ｂ２（フレーム部２ｂの表面）から離間して浮き上がっている。

スリット４は、図２（ａ）に示すように、フレーム部２ｂに対して形成されており、ラックギア３の両側側方に当該ラックギア３を挟み込むように形成されている。このスリット４は、ラックギア３の全長と略同一の長さに亘って形成されている。なお、図２においては、片側のラックギア３のみを図示しているが、図示されていないラックギア３の両側側方に対しても、同様にスリット４が形成されている。
このスリット４は、本発明の撓み形成手段として機能するものである。つまり、スリット４の存在により、ラックギア３のピニオンギア５との当接領域は、該ピニオンギア５のラジアル方向に撓むことが可能とされる。

ピニオンギア５は、ラックギア３に噛み合うギアであり、シャフト６に固定されている。このピニオンギア５は、シャフト６によって回転されることで、駆動ギアとして機能する。
シャフト６は、両端部にピニオンギア５が固定されており、上記支持壁１ｃに取り付けられた軸受け７によって軸支されている。このシャフト６は、不図示の制御装置によって制御される不図示のモータに連結されており、モータから動力が伝達されることによって回転駆動される。

このような構成を有する本実施形態のエアミックスダンパ装置Ｓ１においては、不図示のモータによってシャフト６が回転駆動されると、ピニオンギア５が回転し、ラックギア３が進行し、さらにはエアミックスダンパ２が加熱流路用開口１ａのみを完全に閉鎖する位置と通気用開口１ｂのみを完全に閉鎖する位置との間においてスライドされる。
そして、不図示の制御装置によってピニオンギア５の回転方向及び回転量が制御され、これによってエアミックスダンパ２のスライド位置が制御される。この結果、エアミックスダンパ２によって閉鎖される加熱流路用開口１ａ及び通気用開口１ｂの面積割合が調節され、冷風（そのまま混合部へ通気される冷風）と温風（加熱流路により加熱される冷風）との混合割合が調節される。

ここで、本実施形態のエアミックスダンパ装置Ｓ１においては、可撓性を有するラックギア３の両側側方にスリット４が形成されている。このため、ラックギア３に荷重をかけることによって、エアミックスダンパ２をパッキン２ａ側に沈み込ませることができる。
よって、図３に示すように、ラックギア３がピニオンギア５と当接することによって当接領域Ｒに荷重がかかった場合には、当該当接領域Ｒがピニオンギア５のラジアル方向に沈み込んで撓む。なお、パッキン１ａは、当接領域Ｒの撓みに追従して変化する。
この結果、ラックギア３の上記当接領域Ｒがピニオンギア５側に戻ろうとする反発力によってラックギア３がピニオンギア５に対して押し付けられることとなり、ラックギア３とピニオンギア５とが適切な強さでかつ適切な距離で噛み合うこととなる。

したがって、本実施形態のエアミックスダンパ装置Ｓ１によれば、エアミックスダンパ２に形成されるラックギア３と、このラックギア３に噛み合わされるピニオンギア５とを適切に噛み合わせることができる。
そして、ラックギア３とピニオンギア５とを適切に噛み合わせることによって、ピニオンギア５の空転を防止し、エアミックスダンパ２のより正確な位置決めが可能となる。
また、ラックギア３とピニオンギア５とを適切に噛み合わせることによって、バックラッシュを小さくすることが可能となり、異音の抑制を図ることが可能となる。

また、本実施形態のエアミックスダンパ装置Ｓ１においては、ガイド１ｄは、ピニオンギア５の歯先面が、外部荷重が作用していない（すなわち変形）をしていない状態のラックギア３の歯底面よりも下側を移動するようにエアミックスダンパ２を案内する。すなわち、ガイド１ｄは、ラックギア３がピニオンギア５に対して常に付勢されるようにエアミックスダンパ２を案内する。
このため、ラックギア３のピニオンギア５との当接領域Ｒを確実に撓ませることが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する。

図４は、本実施形態のエアミックスダンパ装置が備えるラックギア１０を含む拡大図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面断面図である。この図に示すように、本実施形態のエアミックスダンパ装置は、上記第１実施形態の両端がせり上がったラックギア３に替えて平坦なラックギア１０を備え、また上記第１実施形態のスリット４に替えて開口２０（撓み形成手段）が形成されている。

開口２０は、ラックギア１０よりも幅広でかつ短く形成されている。そして、ラックギア１０の両端には歯が形成されていない固定領域１０ａが設けられており、ラックギア１０は、当該固定領域１０ａがフレーム部２ｄに固定されることにより、開口２０の長さ方向に、開口２０を跨いで渡し架けられている。

このような本実施形態のエアミックスダンパ装置においては、可撓性を有するラックギア１０の下方に開口２０が設けられている。このため、ラックギア１０に荷重をかけることによって、ラックギア１０をパッキン２ａ側に沈み込ませることができる。
よって、ラックギア１０がピニオンギア５と当接することによって当接領域Ｒに荷重がかかった場合には、当該当接領域Ｒがピニオンギア５のラジアル方向に沈み込んで撓む。
したがって、本実施形態のエアミックスダンパ装置によれば、上記第１実施形態のエアミックスダンパ装置Ｓ１と同様に、ラックギア３とピニオンギア５とを適切に噛み合わせることができる。
また、上述のように、両端部がせり上がらずに平坦なラックギア１０であっても、ラックギア３とピニオンギア５とを適切に噛み合わせることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、ラックギア３，１０が樹脂によって形成されることによって可撓性を有するものとして説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば金属によって形成されていても良い。このような場合には、ラックギアの形状（例えば、厚さや平面形状におけるアスペクト比）等によってラックギアに可撓性を付与することとなる。

また、上記実施形態においては、ラックギア３の直下までパッキン１ａが配置された構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ラックギア３の直下からパッキン１ａを除去することも可能である。

Ｓ１……エアミックスダンパ装置（ダンパ装置）、２……エアミックスダンパ（スライド式のダンパ）、３……ラックギア、４……スリット（撓み形成手段）、５……ピニオンギア、１０……ラックギア、２０……開口（撓み形成手段）、１ｄ……ガイド（案内手段）、Ｒ……当接領域

Claims (3)

1. スライド式のダンパに形成されると共に可撓性を有するラックギアと、該ラックギアに噛み合うピニオンギアとを有し、車両用空気調和装置に備えられるダンパ装置であって、
   前記ラックギアの前記ピニオンギアとの当接領域を該ピニオンギアのラジアル方向に撓ませる撓み形成手段を備えることを特徴とするダンパ装置。
2. 前記撓み形成手段は、前記ラックギアの側方に形成されるスリットであることを特徴とする請求項１記載のダンパ装置。
3. 前記ラックギアを前記ピニオンギアに対して常に付勢させながら前記スライド式のダンパをスライドさせる案内手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載のダンパ装置。

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