JP2019069727A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空調装置において、簡素な構成で小型化を図りつつ単一の駆動源によって２つのドアを開閉させると同時に温調性能の向上を図る。【解決手段】車両用空調装置１０を構成する駆動力伝達機構２２は、駆動源２０に連結される駆動レバー６２と、この駆動レバー６２に係合され従動する従動レバー６４と、前記従動レバー６４に噛合され直線的に移動するラックロッド６６を含み、このラックロッド６６には第１シャフト５０が噛合されると共に、従動レバー６４のリンクギア７８が噛合されている。そして、駆動源２０の駆動作用下に駆動レバー６２及び従動レバー６４が回動することで、リンクギア７８に噛合された第２シャフト５２が回転すると共に、ラックロッド６６を介して第１シャフト５０が回転する。これにより、第１及び第２シャフト５０、５２に噛合された第１及び第２エアミックスドア４０、４２がスライドし開閉動作し、その開度特性がリンクピン７２と従動レバー６４のリンク溝８４との係合作用下に非線形となる。【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載され、熱交換器によって温度調整のなされた空気を車室内へと送風して車室内の温度調整を行う車両用空調装置に関する。

従来から、車両に搭載される車両用空調装置は、例えば、特許文献１に開示されるように、空調ケースの内部に上下方向にスライド変位自在な第１及び第２エアミックスドアを備え、この第１エアミックスドアには第１シャフトの第１外部歯車が噛合され、第２エアミックスドアには、第２シャフトの第２内部歯車が噛合されると共に、前記第１シャフトの第１内部歯車と前記第２シャフトの第２外部歯車とが、斜めに傾斜するように設けられた棒状のラックの端部にそれぞれ噛合されている。そして、第１シャフトを回転させることで、第１エアミックスドアが上方へとスライドし、それに伴ってラックも斜め上方へと移動することで、第２シャフトが第１シャフトとは反対方向に回転し第２エアミックスドアが下方へとスライドする。

上述したような車両用空調装置において、例えば、単一のアクチュエータの駆動作用下に２つの第１及び第２エアミックスドアを連動させると共に、２つのドアをそれぞれ異なる開度特性で設定する場合には、前記アクチュエータの駆動力を２つのドアへそれぞれ伝達するためにリンク機構を用いる必要がある。

このようなリンク機構を用いた車両用空調装置としては、例えば、特許文献２に開示されるように、温風と冷風との混合比率を調整するミックスドアと吹出用接続口の開閉度を調整するモードドアとがそれぞれ温冷風供給ユニットの内部に回動自在に設けられ、前記ミックスドア及び前記モードドアが、作動レバーを介してリンク機構におけるメインリンクの両端部にそれぞれ連結されている。そして、駆動源の駆動作用下にメインリンクが回動することで作動レバーがそれぞれスイング動作し、それに伴ってミックスドア及びモードドアが連動して回動する。

特開２０１５−１１０４０４号公報 特開２００７−１６８６１９号公報

しかしながら、上述した特許文献２の車両用空調装置のリンク機構を用いて、特許文献１のような２つの第１及び第２エアミックスドアを制御する場合、２本の作動レバーがスイング動作する作動範囲のスペースを予め空けておく必要があり、このスペースには他の部材等を配置することができない。そのため、このリンク機構の設けられる空調ケースの外側に大きなスペースが必要となり車両用空調装置の大型化を招くこととなる。

一方、２つの第１及び第２エアミックスドアが互いに接近した全閉状態から開き始めた際、一方の第１エアミックスドアと他方の第２エアミックスドアとの間を通じて空気が急激に下流側へと流入し、前記空気の温度変化が大きくなるため、車室内へ送風される送風温度の変化が大きくなってしまうという問題がある。

また、同様に、第１及び第２エアミックスドアが互いに離間した全開状態から閉まり始めた際、第１エアミックスドア及び第２エアミックスドアと空調ケースとの間を通じて冷風が急激に下流側へと流入することで、車室内へ送風される送風温度の変化が大きくなってしまうという問題がある。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、簡素な構成で小型化を図りつつ単一の駆動源によって２つのドアを開閉させると共に、温調性能の向上を図ることが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、空気の流れる通路を有した空調ケースと、空調ケースの内部に設けられ通路を開閉すると共に連動して作動する第１及び第２のドアとを有した車両用空調装置において、
駆動源と、
駆動源の駆動力が伝達され第１のドアを駆動させる第１のシャフトと、
駆動源の駆動力が伝達され第２のドアを駆動させる第２のシャフトと、
第１のシャフトと第２のシャフトとが連動するように接続し、駆動源からの入力変化に対して出力変化が線形となるように伝達する線形駆動力伝達部と、
駆動源と線形駆動力伝達部とを接続し、駆動源からの入力変化に対して出力変化が非線形となるように伝達する非線形駆動力伝達部と、
を備え、
駆動源の駆動力が、非線形駆動力伝達部を介して線形駆動力伝達部へと伝達されることを特徴とする。

本発明によれば、空調ケース内に連動して作動する第１及び第２のドアを有した車両用空調装置において、駆動源からの駆動力が伝達され第１のドアを駆動する第１のシャフトと、駆動力によって第２のドアを駆動する第２のシャフトとを備え、第１のシャフトと第２のシャフトとが連動するように線形駆動力伝達部で接続すると共に、駆動源と線形駆動力伝達部とを非線形駆動力伝達部で接続している。また、線形駆動力伝達部は、駆動源からの入力変化に対して出力変化が線形となるように伝達し、非線形駆動力伝達部は、駆動源からの入力変化に対して出力変化が非線形となるように伝達している。

従って、単一の駆動源の駆動作用下に非線形駆動力伝達部を介して線形駆動力伝達部へと駆動力が伝達されることで、第１及び第２のシャフトを駆動させ、それに伴って、第１及び第２のドアを開閉動作させることができると共に、非線形駆動力伝達部によって駆動力が非線形な出力特性で線形駆動力伝達部から第１及び第２のドアへと伝達される。

その結果、単一の駆動源によって２つの第１及び第２のドアを連動させ開閉動作させることができ、しかも、駆動源の駆動力を単一の線形駆動力伝達部を介して伝達可能とすることで、従来技術に係る車両用空調装置のリンク機構と比較して構成を簡素化して小型化を図ることができる。また、第１及び第２のドアの開閉動作を駆動源の駆動力に対して非線形とすることで、ドアの開閉動作を自在に制御して所望の温度へと調整可能になるため温調性能を向上することができる。

また、本発明は、空気の流れる通路を有した空調ケースと、空調ケースの内部に設けられ通路を開閉すると共に連動して作動する第１及び第２のドアとを有した車両用空調装置において、
駆動源と、
駆動源の駆動力によって第１のドアを駆動させる第１のシャフトと、
駆動源の駆動力によって第２のドアを駆動させる第２のシャフトと、
第１のシャフトと第２のシャフトとを連動させるように接続し、駆動源からの入力変化に対して出力変化が線形となるように伝達する線形駆動力伝達部と、
駆動源と第１のシャフトとを接続し、駆動源からの入力変化に対して出力変化が非線形となるように伝達する非線形駆動力伝達部と、
を備え、
駆動源の駆動力が、非線形駆動力伝達部を介して線形駆動力伝達部へと伝達されることを特徴とする。

本発明によれば、空調ケース内に連動して作動する第１及び第２のドアを有した車両用空調装置において、駆動源からの駆動力が伝達され第１のドアを駆動する第１のシャフトと、駆動力によって第２のドアを駆動する第２のシャフトとを備え、第１のシャフトと第２のシャフトとが連動するように線形駆動力伝達部で接続すると共に、駆動源と第１のシャフトとを非線形駆動力伝達部で接続している。また、線形駆動力伝達部は、駆動源からの入力変化に対して出力変化が線形となるように伝達し、非線形駆動力伝達部は、駆動源からの入力変化に対して出力変化が非線形となるように伝達している。

従って、駆動源の駆動作用下に非線形駆動力伝達部を介して線形駆動力伝達部へと駆動力が伝達されることで、非線形駆動力伝達部に接続された第１のシャフトを駆動させると共に線形駆動力伝達部で接続された第２のシャフトを駆動させ、それに伴って、第１及び第２のドアを開閉動作させることができ、しかも、非線形駆動力伝達部によって駆動力が非線形な出力特性で線形駆動力伝達部から第１及び第２のドアへと伝達される。

その結果、単一の駆動源によって２つの第１及び第２のドアを連動させ開閉動作させることができ、しかも、駆動源の駆動力を単一の線形駆動力伝達部及び非線形駆動力伝達部に接続された第１のシャフトを介して伝達可能とすることで、従来技術に係る車両用空調装置のリンク機構と比較して構成の簡素化及び小型化を図ることができる。また、第１及び第２のドアの開閉動作を駆動源の駆動力に対して非線形とすることで、ドアの開閉動作を自在に制御して所望の温度へと調整可能になるため温調性能を向上することができる。

さらに、第１及び第２のドアが互いに最も接近した状態、又は、最も離間した状態近傍において、駆動源の駆動量に対するドアの開度変化を、全閉付近以外の領域におけるドアの開度変化に対して小さく設定することにより、全閉時から第１及び第２のドアが開き始める際、又は、全開時から第１及び第２のドアが閉まり始める際の開度変化が緩やかとなるため、下流側への空気の急激な流入が抑制され送風温度の急激な変化を防止することができる。

さらにまた、線形駆動力伝達部を、シャフトに噛合されるラック部材とするとよい。

またさらに、線形駆動力伝達部はラック部材であり、ラック部材の移動方向と直交方向となる一方側のみにギア部を備え、ギア部がシャフトと噛合されるとよい。これにより、ギア部に噛合されるシャフトからラック部材へ負荷のかかる方向が同一方向となるため変形が抑制され、ラック部材を円滑に作動させることができる。

また、第１及び第２のシャフトを、ギアを介してラック部材である線形駆動力伝達部によって互いに接続し、ラック部材に、非線形駆動力伝達部と係合される溝又は突起を設け、一方、非線形駆動力伝達部に、ラック部材と係合する突起又は溝を設けることにより、線形駆動力伝達部であるラック部材と非線形駆動力伝達部とを溝と突起との係合作用下に容易且つ確実に接続可能となる。

さらに、非線形駆動力伝達部及び線形駆動力伝達部は、互いの作動軌跡の少なくとも一部をシャフトの軸方向において重なるように配置することで、例えば、非線形駆動力伝達部及び線形駆動力伝達部を空調ケースの外側に設けた場合、外側の省スペース化を図ることができると共に装置の小型化を図ることができる。

さらにまた、第１及び第２のドアをスライドドアとするとよい。

またさらに、第１及び第２のドアを互いに反対方向に動作させるとよい。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、連動して作動する第１及び第２のドアを有した車両用空調装置において、単一の駆動源の駆動作用下に非線形駆動力伝達部を介して線形駆動力伝達部へと駆動力が伝達されることで、第１及び第２のシャフトを駆動させ、それに伴って、２つの第１及び第２のドアを連動させ開閉動作させることができ、しかも、駆動源の駆動力を単一の線形駆動力伝達部を介して伝達可能とすることで、従来技術に係る車両用空調装置のリンク機構と比較して構成を簡素化して小型化を図ることができる。また、駆動源の駆動力を非線形駆動力伝達部によって非線形な出力特性で線形駆動力伝達部から第１及び第２のドアへと伝達することによってドアの開閉動作を自在に制御して所望の温度へと調整可能となるため温調性能の向上を図ることができる。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の全体断面図である。 図２Ａ〜図２Ｃは、図１に示す車両用空調装置の第１及び第２エアミックスドアを作動させる駆動力伝達機構のリンク機構近傍を示す拡大正面図である。 図１に示す車両用空調装置における空気の送風温度と駆動源駆動量との関係を示す特性曲線図である。 図４Ａは、第１変形例に係るリンク機構近傍を示す拡大正面図であり、図４Ｂは、第２変形例に係るリンク機構近傍を示す拡大正面図である。

本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示す。

この車両用空調装置１０は、図１に示されるように、空気の各通路を構成する空調ケース１２と、該空調ケース１２の内部に配設され空気を冷却するエバポレータ１４と、前記空気を加熱する加熱ユニット１６と、前記空調ケース１２内に導入された空気をエバポレータ１４及び加熱ユニット１６によって熱交換を行い、冷風及び温風を所定の混合比率で混合して温度調整のなされた混合風とするエアミックス機構１８と、前記空調ケース１２の側面に設けられた駆動源２０（図２Ａ参照）からの駆動力を前記エアミックス機構１８へと伝達して作動させる駆動力伝達機構２２とを含む。

この空調ケース１２の上方には、車室内における乗員の顔近傍に送風を行うベント送風口２４と、このベント送風口２４と隣接して車両のフロントウィンドウ近傍に送風を行うデフロスタ送風口２６とが開口している。なお、デフロスタ送風口２６が車両前方側（矢印Ａ方向）、ベント送風口２４が車両後方側（矢印Ｂ方向）となるように形成される。また、空調ケース１２の車両後方側（矢印Ｂ方向）には、車室内における乗員の足元近傍に送風を行うヒート送風口２８が開口している。

そして、ベント送風口２４、デフロスタ送風口２６及びヒート送風口２８には、送風状態を切り換えるための切替ドア３０ａ、３０ｂ、３０ｃがそれぞれ開閉自在に設けられている。

一方、空調ケース１２の内部には、図示しない送風機から前記空調ケース１２内へ空気が導入される開口部３２が開口すると共に、空気の流通方向における上流側（矢印Ａ方向）となる位置にエバポレータ１４が設けられ、前記エバポレータ１４に対して下流側（矢印Ｂ方向）となる位置に所定間隔離間して加熱ユニット１６が設けられる。

この加熱ユニット１６は、例えば、内部に温水が循環することで空気を加熱するヒータコア３４と、このヒータコア３４の下流側に設けられ通電作用下に発熱する電気ヒータ３６とからなり、この電気ヒータ３６は、コントローラからの制御信号に基づいて発熱体が発熱することで、通過する空気を所定温度に加熱して下流側へと供給する。

また、空調ケース１２の内部には、エバポレータ１４とヒータコア３４との間に分割リブ３８が設けられる。この分割リブ３８は、例えば、ヒータコア３４の高さ方向に沿った略中央部近傍に臨み、後述するエアミックス機構１８の第１エアミックスドア４０と第２エアミックスドア４２との間に設けられる。

エアミックス機構１８は、エバポレータ１４とヒータコア３４との間には設けられ、該エバポレータ１４によって冷却された空気を下流へと流通させる際、その流通量及び流通状態を調整するために設けられ、分割リブ３８の上方（矢印Ｃ方向）に設けられる第１エアミックスドア（ドア）４０と、前記分割リブ３８の下方（矢印Ｄ方向）に設けられる第２エアミックスドア（ドア）４２とから構成される。

この第１及び第２エアミックスドア４０、４２は、例えば、大きな半径で形成された断面円弧状のプレートからなるスライドドアであり、エバポレータ１４から離間する方向、すなわち、ヒータコア３４側（矢印Ｂ方向）に向かって緩やかな凸状となるように形成される。

また、第１及び第２エアミックスドア４０、４２は、空調ケース１２の幅方向に沿って設けられると共に、前記空調ケース１２の内壁面に設けられた略円弧状のガイド部４４に沿って上下方向へと案内される。

さらに、第１及び第２エアミックスドア４０、４２には、エバポレータ１４に臨む内周面にラックギア４６が設けられ、このラックギア４６は第１及び第２エアミックスドア４０、４２のスライド方向に沿ってそれぞれ一直線状に形成される。

さらにまた、第１及び第２エアミックスドア４０、４２のスライド方向に沿った両端部には、ヒータコア３４側（矢印Ｂ方向）へ突出した部位にそれぞれ一対のシール部材４８が設けられる。そして、第１及び第２エアミックスドア４０、４２がスライドし、図１に示されるように、シール部材４８が空調ケース１２の壁部及び分割リブ３８に当接することで、第１及び第２エアミックスドア４０、４２を介してエバポレータ１４側と加熱ユニット１６側との連通の一部が遮断される。

駆動力伝達機構２２は、図１〜図２Ｃに示されるように、空調ケース１２の内部に回転自在に設けられ第１及び第２エアミックスドア４０、４２に噛合される第１及び第２シャフト５０、５２と、駆動源２０の駆動力を第１及び第２シャフト５０、５２へと伝達するリンク機構５４とを有している。

この第１及び第２シャフト５０、５２は、例えば、その軸方向に沿った両端部が空調ケース１２の側壁部１２ａに対して回転自在に支持され、前記第１シャフト５０が、第１エアミックスドア４０とエバポレータ１４との間に設けられ、第２シャフト５２が、第２エアミックスドア４２とエバポレータ１４との間に設けられると共に、分割リブ３８を挟んで第１シャフト５０と第２シャフト５２とが上下方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に所定間隔離間し、且つ、互いに平行となるように設けられる。

また、第１及び第２シャフト５０、５２には、空調ケース１２の側壁部１２ａ側となる軸方向両端部に形成され外周面に複数のギア歯を有した第１ギア部５６と、この第１ギア部５６よりも軸方向中央側に形成され外周面に複数のギア歯を有した第２ギア部５８とを有している。この第１ギア部５６が空調ケース１２における側壁部１２ａの外側に設けられ後述するリンク機構５４と噛合され、第２ギア部５８が空調ケース１２の内部において第１及び第２エアミックスドア４０、４２のラックギア４６とそれぞれ噛合される。なお、第２ギア部５８が第１ギア部５６よりも大径に形成される。

リンク機構５４は、図２Ａ〜図２Ｃに示されるように、例えば、空調ケース１２における側壁部１２ａの外側に設けられ、アクチュエータ等の駆動源２０（図２Ａ参照）の駆動軸６０に連結される駆動レバー６２と、前記駆動レバー６２に係合され駆動レバー６２の動作に伴って従動する従動レバー（非線形駆動力伝達部）６４と、前記従動レバー６４に噛合され直線的に移動するラックロッド（線形駆動力伝達部、ラック部材）６６とを含む。

駆動レバー６２は、その中央部に開口した孔部６８に駆動源２０の駆動軸６０が嵌合されることで一体的に連結され、中央部に対して直線状に延在した第１アーム部７０には、該第１アーム部７０の延在方向と直交するように突出したリンクピン（突起）７２が形成される。リンクピン７２は、駆動源２０の駆動軸６０と略平行に形成され、空調ケース１２の側壁部１２ａ側となるように配置される。

そして、駆動レバー６２は、駆動源２０の駆動作用下に中央部（駆動軸６０）を中心として第１アーム部７０及びリンクピン７２が所定角度だけ回動するように設けられる。

従動レバー６４は、円形状の本体部７４と、この本体部７４から径方向外側に延在した第２アーム部７６とを備え、駆動レバー６２に対して空調ケース１２側となるように略平行に設けられる。本体部７４の外周面には、複数のギア歯を有したリンクギア（線形駆動力伝達部）７８が周方向に沿って形成され、第２シャフト５２の第１ギア部５６に噛合されると共に、後述するラックロッド６６の第２ロッドギア９６に噛合される。

そして、本体部７４の中央に開口した孔部に空調ケース１２の側壁部１２ａから突出した軸部１２ｂが嵌合されることで、従動レバー６４は本体部７４を中心として所定角度だけ空調ケース１２に対して回動自在に支持される。

第２アーム部７６は、本体部７４から離間する方向に延在し、この延在方向と略直交方向に膨出した断面略円弧状の膨出部８２を有し、駆動レバー６２に臨む端面には膨出部８２に沿ってリンク溝（溝）８４が形成されている。そして、リンク溝８４には、駆動レバー６２のリンクピン７２が挿入され、この駆動レバー６２が回動することでリンクピン７２がリンク溝８４に沿って移動し、それに伴って従動レバー６４の第２アーム部７６が本体部７４を中心として所定方向に所定角度だけ回動する。

リンク溝８４は、その先端部に形成され第２アーム部７６の延在方向に沿った第１溝部８６と、この第１溝部８６の端部から本体部７４側に形成され膨出部８２の外縁部に沿って延在する円弧状の第２溝部８８と、前記第２溝部８８の途中に設けられる第３溝部８９とを有している。なお、第３溝部８９は、第２溝部８８に対して緩やかな曲率で形成される。

なお、上述した構成とは反対に、第２アーム部７６側にリンクピンを設け、駆動レバー６２側に前記リンクピンの挿入されるリンク溝を設けるようにしてもよい。

ラックロッド６６は、空調ケース１２の側壁部１２ａにおいて第１及び第２シャフト５０、５２に臨むように設けられると共に、前記側壁部１２ａに沿って直線的に移動自在にガイドされている。

このラックロッド６６は、その一端部に形成され第１シャフト５０に臨む第１ロッド部９０と、他端部に形成され第２シャフト５２に臨む第２ロッド部９２とを有し、前記第１ロッド部９０には、第１シャフト５０側（矢印Ａ方向）となる側面に沿って第１ロッドギア９４が形成され、第１シャフト５０の第１ギア部５６と噛合されている。第２ロッド部９２には、第２シャフト５２側（矢印Ａ方向）となる側面に沿って第２ロッドギア９６が形成され、従動レバー６４のリンクギア７８と噛合されている。

すなわち、第１及び第２ロッドギア９４、９６は、ラックロッド６６の移動方向と直交する一側面にそれぞれ形成されている。

また、ラックロッド６６は、第１及び第２ロッドギア９４、９６の設けられる一側面とは反対側となる加熱ユニット１６側（矢印Ｂ方向）の他側面にストッパ９８が当接している。このストッパ９８は、空調ケース１２の側壁部１２ａから突出し、ラックロッド６６の移動方向と略平行、且つ、該ラックロッド６６の長手方向に沿った略中央部近傍に当接するように形成されている。そして、ラックロッド６６に対して第１シャフト５０及び従動レバー６４から加熱ユニット１６側（矢印Ｂ方向）へと付勢される力をストッパ９８によって受けている。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、車室内の室温を低下させる冷房運転を行う場合について説明する。最初に、図示しないコントローラからの制御信号に基づき、図示しない送風機の駆動作用下に取り込まれた空気が開口部３２を通じて空調ケース１２内へと供給され、エバポレータ１４を通過することで熱交換が行われて所定温度に冷却される。

また、図２Ｃに示される暖房運転状態から図示しないコントローラからの制御信号に基づいて駆動源２０を駆動させることで、駆動軸６０が所定方向に回転し該駆動軸６０と共に駆動レバー６２が反時計回り（矢印Ｅ方向）に回動し、そのリンクピン７２とで、リンク溝８４の第２溝部８８から第１溝部８６に向かって移動し、図２Ｂ及び図２Ｃに示されるように、従動レバー６４が本体部７４を中心として時計回り（矢印Ｆ方向）に回動し始める。この従動レバー６４の回動によって第２シャフト５２が反時計回り（矢印Ｅ方向）に回転すると共に、ラックロッド６６が斜め下方へと直線移動することで第１シャフト５０が時計回り（矢印Ｆ方向）に回転する。

この際、ラックロッド６６は、エバポレータ１４側に噛合された第１シャフト５０及び従動レバー６４によって加熱ユニット１６側に押圧されているが、該加熱ユニット１６側（矢印Ｂ方向）に設けられたストッパ９８によって受けることで円滑に下方へと移動可能である。

これにより、図２Ａに示されるように、第１シャフト５０の時計回り（矢印Ｆ方向）の回転によって第１エアミックスドア４０がガイド部４４（図１参照）に沿って下降し、一方、第２シャフト５２の反時計回り（矢印Ｅ方向）の回転によって第２エアミックスドア４２がガイド部４４に沿って上昇する。

そして、図１に示されるように、第１エアミックスドア４０の下端に設けられたシール部材４８、第２エアミックスドア４２の上端に設けられたシール部材４８がそれぞれ分割リブ３８に当接することで、ヒータコア３４の上流側が第１及び第２エアミックスドア４０、４２によって塞がれた状態となる。これにより、エバポレータ１４によって冷却された空気（冷風）は、第１及び第２エアミックスドア４０、４２が互いに接近して分割リブ３８へと当接した全閉状態であるため、加熱ユニット１６側へは流れずに、該ヒータコア３４の上方及び下方を流れた後に切替ドア３０ａの切替作用下に開口しているベント送風口２４を通じて車室内における乗員の顔近傍へと供給される。

次に、車室内の室温を上昇させる暖房運転を行う場合には、図２Ａに示される冷房運転状態から図示しないコントローラからの制御信号に基づいて駆動源２０の駆動軸６０が冷房時とは反対方向に回転することで駆動レバー６２が時計回り（矢印Ｆ方向）に回動し、そのリンクピン７２が駆動軸６０を中心とした半径上を移動することで、リンク溝８４の第１溝部８６から第２溝部８８へと移動して従動レバー６４が本体部７４を中心として反時計回り（矢印Ｅ方向）に回動し始める。この従動レバー６４の回動によって第２シャフト５２が時計回り（矢印Ｆ方向）に回転すると共に、ラックロッド６６が斜め上方へと直線移動することで第１シャフト５０が反時計回り（矢印Ｅ方向）に回転する。これにより、第１シャフト５０の回転によって第１エアミックスドア４０が上昇し、第２シャフト５２の回転によって第２エアミックスドア４２が下降する。

そして、図１及び図２Ｃに示されるように、第１エアミックスドア４０の上端に設けられたシール部材４８、第２エアミックスドア４２の下端に設けられたシール部材４８がそれぞれ空調ケース１２の壁部へと当接することで全開状態となり、エバポレータ１４の下流側と加熱ユニット１６とが連通した状態となり、エバポレータ１４によって冷却された空気（冷風）は、第１エアミックスドア４０と第２エアミックスドア４２との間を通じて下流側となる加熱ユニット１６へと流れる。また、リンクピン７２は、リンク溝８４の第３溝部８９に保持される。

この際、第１及び第２エアミックスドア４０、４２は、駆動レバー６２のリンクピン７２がほぼ直線状に形成された第１溝部８６を移動している間はスライド速度が緩やかであり、円弧状に形成された第２溝部８８へと移動した後にスライド速度が上昇するため、前記第１及び第２エアミックスドア４０、４２が全閉状態から開き始める際の空気の急激な下流側への流入が抑制される。

すなわち、駆動レバー６２のリンクピン７２及び従動レバー６４のリンク溝８４は、駆動源２０からの駆動力を非線形な出力特性でラックロッド６６へと伝達することで、第１及び第２エアミックスドア４０、４２の開閉速度を制御可能な非線形駆動力伝達部として機能する。

このヒータコア３４及び電気ヒータ３６によって加熱され温風となった後に切替ドア３０ｃの切替作用下に開口しているヒート送風口２８を通じて車室内における乗員の足元近傍へと供給される。

以上のように、本実施の形態では、冷風と温風との混合比率を調整する第１及び第２エアミックスドア４０、４２を有した車両用空調装置１０において、この第１及び第２エアミックスドア４０、４２に対して駆動源２０の駆動力を伝達する駆動力伝達機構２２を備え、この駆動力伝達機構２２が、空調ケース１２の内部に回転自在に設けられ第１及び第２エアミックスドア４０、４２に噛合される第１及び第２シャフト５０、５２と、駆動源２０の駆動軸６０に連結される駆動レバー６２と、前記駆動レバー６２に係合され駆動レバー６２の動作に伴って従動する従動レバー６４と、前記従動レバー６４に噛合され直線的に移動するラックロッド６６を含むリンク機構５４とを有している。

従って、駆動源２０の駆動作用下に駆動レバー６２及び従動レバー６４をそれぞれ回動させることで第２シャフト５２を回転させ、且つ、ラックロッド６６を進退動作させ第１シャフト５０を回転させることで、前記第１及び第２シャフト５０、５２に噛合された第１及び第２エアミックスドア４０、４２をスライドさせることが可能となる。

その結果、単一の駆動源２０によって２つの第１及び第２エアミックスドア４０、４２を連動させ開閉動作させることができ、しかも、駆動源２０の駆動力をラックロッド６６を介して伝達可能とすることで、従来技術に係る車両用空調装置のリンク機構と比較してリンク機構５４の構成を簡素化し、且つ、小型化を図ることができる。

換言すれば、２つの第１及び第２エアミックスドア４０、４２にそれぞれリンク機構を設ける必要がなく、単一のラックロッド６６を介して開閉動作させることができるため、部品点数の削減を図ることが可能となる。

また、リンク機構５４を構成する駆動レバー６２、従動レバー６４及びラックロッド６６の作動軌跡が第１及び第２シャフト５０、５２の軸方向（空調ケース１２の幅方向）において重なるように配置されているため、前記空調ケース１２の外側におけるスペースを有効活用することができ、省スペース化及び装置の小型化を図ることができる。

さらに、駆動レバー６２におけるリンクピン７２のリンク溝８４の形状を適宜設定することで、第１エアミックスドア４０と第２エアミックスドア４２とが全閉状態から互いに離間し始める開度変化（移動速度）を緩やかにすることができるため、開き始めにおける冷風の加熱ユニット１６側への急激な流入が抑制され、急激な送風温度の変化を防止することができる。すなわち、第１及び第２エアミックスドア４０、４２の開度特性をそれぞれ設定することができる。

ここで、駆動源２０の駆動量と車室内への送風温度との関係について、図３の特性曲線図を参照しながら説明する。なお、図３において、本実施の形態に係る車両用空調装置１０の特性を実線Ｌ１で示し、従来技術に係る車両用空調装置の特性を二点鎖線Ｌ２で示し、目標値（設定値）となる特性を破線Ｌ３で示している。

この破線Ｌ３で示す目標値（設定値）となる特性から諒解されるように、第１及び第２エアミックスドア４０、４２によってエバポレータ１４と加熱ユニット１６との間の連通が遮断された全閉状態から全開状態までドア開度が変化するように駆動源２０を駆動させると、送風温度がほぼ直線的に変化している。すなわち、ほぼリニアな特性を示している。

一方、従来技術に係る車両用空調装置の特性は、二点鎖線Ｌ２に示されるように目標値の特性より送風温度が高く、しかも、直線的なリニアな変化ではなく曲線的な非線形に変化していることが諒解される。すなわち、ドア開度の中間位置近傍となる駆動源２０の駆動量において、設定値（目標値）よりも送風温度が高くなってしまっていることがわかる。これに対し、上述した本実施の形態では、従来技術に係る車両用空調装置の特性と比較しても送風温度が目標値により近く、しかも、ほぼ直線となるリニアな特性を示していることが諒解される。

このように、第１及び第２エアミックスドア４０、４２の全閉時からの開き始めが緩やかとなるように開度特性をそれぞれ設定することで、車室内へ送風される空気の温度変化をほぼリニアとし、しかも、急激な温度変化を抑制することができる。

さらにまた、第１及び第２ロッドギア９４、９６を、ラックロッド６６の移動方向と直交する一側面のみに設けることで、噛合される第１シャフト５０及び従動レバー６４からの負荷がかかる方向が同一方向となるため前記ラックロッド６６の変形が抑制され、このラックロッド６６を円滑に直線移動させることができると共に、前記一側面とは反対側となる他側面に設けられるストッパ９８の数量を最小限とすることができる。

また、駆動力伝達機構２２のリンク機構５４は、上述した駆動レバー６２、従動レバー６４及びラックロッド６６から構成される場合に限定されるものではなく、例えば、図４Ａに示されるリンク機構１００のように、従動レバー１０２における本体部７４の孔部８０に第２シャフト１０４の端部を直接連結すると共に、第１シャフト５０に対してラックロッド１０６を挟んで反対側に配置される構成としてもよい。

このような構成では、駆動源２０の駆動作用下に駆動レバー６２及び従動レバー１０２が回動することで、本体部７４に連結された第２シャフト１０４が一体的に回転すると共に、この従動レバー１０２のリンクギア７８に噛合されたラックロッド１０６が直線移動することで噛合された第１シャフト５０が回転する。これにより、第１シャフト５０及び従動レバー１０２の回転によって第１及び第２エアミックスドア４０、４２がそれぞれ反対方向にスライドする。

すなわち、この構成では、第２シャフト１０４に対して従動レバー１０２と噛合される第１ギア部５６を設ける必要がないため、製造コストの削減並びに構成の簡素化を図ることができると共に、本体部７４と第２シャフト１０４とが同軸上に配置されるため、空調ケース１２の外側におけるスペースを有効活用することができる。

さらに、図４Ｂに示されるリンク機構１１０のように、上述した従動レバー６４、１０２を廃止すると共に、ラックロッド１１２の長手方向に沿った中央部に駆動レバー６２のリンクピン７２の挿通されるリンク溝１１４を設ける構成としてもよい。このラックロッド１１２は、リンク溝１１４が該ラックロッド１１２の長手方向と直交方向に沿った長尺に形成されると共に、第１ロッドギア１１６がエバポレータ１４側（矢印Ａ方向）、第２ロッドギア１１８がヒータコア３４側（矢印Ｂ方向）となるように形成され、このラックロッド１１２に対してエバポレータ１４側に配置された第１シャフト５０の第１ギア部５６が前記第１ロッドギア１１６に噛合され、該ラックロッド１１２に対して加熱ユニット１６側に配置された第２シャフト５２の第１ギア部５６が前記第２ロッドギア１１８に噛合される。すなわち、第１シャフト５０と第２シャフト５２とがラックロッド１１２を挟んで互い違いとなるように配置されている。

このリンク機構１１０では、駆動源２０の駆動作用下に駆動レバー６２が回動することで、リンクピン７２がラックロッド１１２のリンク溝１１４に沿って移動し、それに伴って、前記ラックロッド１１２が上下方向に直線移動する。このラックロッド１１２の移動によって第１及び第２シャフト５０、５２がそれぞれ回転するが、第１シャフト５０の回転方向と第２シャフト５２の回転方向とが反対方向となる。これにより、第１シャフト５０に噛合された第１エアミックスドア４０と、第２シャフト５２に噛合された第２エアミックスドア４２とがそれぞれ反対方向にスライドする。

また、上述した実施の形態及び変形例では、リンク機構５４を含む駆動力伝達機構２２が、アクチュエータ等のコントローラからの制御信号によって駆動する駆動源２０の駆動作用下に作動する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、運転者が操作レバー等を手動で操作することで送風モードを切り替える場合には、運転者による操作力によって駆動してもよい。

さらに、駆動力伝達機構２２のリンク機構５４は、従動レバー６４のリンクギア７８のようなピニオンギアと、ラックロッド６６の第１及び第２ロッドギア９４、９６のようなラックギアとが互いに噛合されるラック＆ピニオン構成に限定されるものではなく、例えば、ウォームギア、かさ歯車及びフェースギア等によって互いに噛合させる構成としてもよい。

なお、本発明に係る車両用空調装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…車両用空調装置 １２…空調ケース
１４…エバポレータ １６…加熱ユニット
１８…エアミックス機構 ２０…駆動源
２２…駆動力伝達機構 ４０…第１エアミックスドア
４２…第２エアミックスドア ５０…第１シャフト
５２、１０４…第２シャフト ５４、１００、１１０…リンク機構
５６…第１ギア部 ５８…第２ギア部
６２…駆動レバー ６４、１０２…従動レバー
６６、１０６、１１２…ラックロッド ７２…リンクピン
７８…リンクギア ８４、１１４…リンク溝
９４、１１６…第１ロッドギア ９６、１１８…第２ロッドギア

Claims (9)

1. 空気の流れる通路を有した空調ケースと、該空調ケースの内部に設けられ前記通路を開閉すると共に連動して作動する第１及び第２のドアとを有した車両用空調装置において、
   駆動源と、
   前記駆動源の駆動力が伝達され前記第１のドアを駆動させる第１のシャフトと、
   前記駆動源の駆動力が伝達され前記第２のドアを駆動させる第２のシャフトと、
   前記第１のシャフトと前記第２のシャフトとが連動するように接続し、前記駆動源からの入力変化に対して出力変化が線形となるように伝達する線形駆動力伝達部と、
   前記駆動源と前記線形駆動力伝達部とを接続し、前記駆動源からの入力変化に対して出力変化が非線形となるように伝達する非線形駆動力伝達部と、
   を備え、
   前記駆動源の駆動力が、前記非線形駆動力伝達部を介して前記線形駆動力伝達部へと伝達されることを特徴とする車両用空調装置。
2. 空気の流れる通路を有した空調ケースと、該空調ケースの内部に設けられ前記通路を開閉すると共に連動して作動する第１及び第２のドアとを有した車両用空調装置において、
   駆動源と、
   前記駆動源の駆動力によって前記第１のドアを駆動させる第１のシャフトと、
   前記駆動源の駆動力によって前記第２のドアを駆動させる第２のシャフトと、
   前記第１のシャフトと前記第２のシャフトとを連動させるように接続し、前記駆動源からの入力変化に対して出力変化が線形となるように伝達する線形駆動力伝達部と、
   前記駆動源と前記第１のシャフトとを接続し、前記駆動源からの入力変化に対して出力変化が非線形となるように伝達する非線形駆動力伝達部と、
   を備え、
   前記駆動源の駆動力が、前記非線形駆動力伝達部を介して前記線形駆動力伝達部へと伝達されることを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項１又は２記載の車両用空調装置において、
   前記第１及び第２のドアが互いに最も接近した状態、又は、最も離間した状態近傍において、前記駆動源の駆動量に対する前記ドアの開度変化が、全閉付近以外の領域における前記ドアの開度変化に対して小さく設定されることを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
   前記線形駆動力伝達部は、前記シャフトに噛合されるラック部材であることを特徴とする車両用空調装置。
5. 請求項１記載の車両用空調装置において、
   前記線形駆動力伝達部はラック部材であり、前記ラック部材の移動方向と直交方向となる一方側のみにギア部を備え、前記ギア部が前記シャフトと噛合されることを特徴とする車両用空調装置。
6. 請求項１記載の車両用空調装置において、
   前記第１及び前記第２のシャフトは、ギアを介してラック部材である前記線形駆動力伝達部によって互いに接続され、
   前記ラック部材には、前記非線形駆動力伝達部と係合される溝又は突起が設けられ、一方、前記非線形駆動力伝達部には、前記ラック部材と係合する突起又は溝が設けられることを特徴とする車両用空調装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
   前記非線形駆動力伝達部及び前記線形駆動力伝達部は、互いの作動軌跡の少なくとも一部が前記シャフトの軸方向において重なっていることを特徴とする車両用空調装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
   前記第１及び第２のドアはスライドドアであることを特徴とする車両用空調装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
   前記第１及び第２のドアは互いに反対方向に動作することを特徴とする車両用空調装置。

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