JP2882018B2 - ダンパ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、空気の流入又は流出を調節するダンパの駆
動装置に関する。

［従来技術］ 従来より、例えば自動車に使用される空気調和装置に
は、空気の換気或は温度調節等の目的で、空気の流入や
流出を調節する多くのダンパが設けられ、またそのダン
パを駆動するために駆動モータが使用されていた。

このダンパとしては、第９図（Ａ）に示すように、内
気外気を切り替える内外気切替用ダンパP1、暖気及び冷
気の混合によって温度のコントロールを行うエアミック
スダンパP2、ベント、ヒート或はデフ等のモードの切り
替えを行うモード切替用ダンパP3、冷風バイパスの開閉
を行う冷風バイパスダンパP4等が取り付けられていた。

そして、これらのダンパを駆動するために、例えば第
９図（Ｂ）の内外気切替内ダンパP1を作動させる装置に
示す様に、それぞれ専用の駆動モータP5及びその駆動力
を伝達するリンク機構P6等が取り付けられていた。

ところが、この様にそれぞれのダンパ毎に専用の駆動
モータP5を使用するものでは、多くの駆動モータP5が必
要なので不経済であり、その上各々の駆動モータP5を配
置するスペースの確保が困難なことがあった。

そのため、その改善策として、ソレノイドを用いて吹
出口変更ドアの軸と温度調節ドアの軸とを切り替えて、
一つのモータで各ドア（ダンパ）の駆動を行うものが提
案されている（実公昭63−34971号公報参照）。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、この各ダンパの軸を切り替える考案では、
各ダンパの優先順位をつけて、各々別個にダンパを駆動
するものであるので、両方のダンパを同時に駆動できな
いという問題があった。また、上記考案は、吹出口変更
ドアと温度調節ドアの２軸の切り替えを行うものであ
り、他の調節用ダンパには別の駆動モータが必要であっ
た。

この様に上記考案によっても、従来の問題点である、
各ダンパを適切に駆動するために多くの駆動モータを必
要とするという課題は解決されなかった。

本発明は、１つ或は従来より少ない駆動モータを使用
して、ダンパを適切に駆動できるダンパ駆動装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ かかる課題を解決するための本発明は、 空気調和装置に設けられ、駆動源によって複数のダン
パを駆動して空気の流入或は流出を調節するダンパ駆動
装置であって、 前記駆動源の回転軸の回転を前記各ダンパの軸部に伝
達する各伝達経路と、 該各伝達経路に独立して設けられ、前記回転軸の回転
の伝達を各々電気的に駆動されて断続する複数のクラッ
チ機構と、 該各クラッチ機構の動作を制御するクラッチ制御手段
と、 を備え、 前記クラッチ制御手段は、 前記複数のダンパのうち、その駆動方向が、前記回転
軸の回転方向に対応する方向と同一であるダンパを判定
する判定手段と、 該判定手段によって方向が同一であると判定されたダ
ンパのクラッチ機構のみを接続する接続手段と、 を備えたことを特徴とするダンパ駆動装置を要旨とす
る。

尚、「ダンパの駆動方向が回転軸の回転方向に対応す
る方向と同一である」とは、ダンパを駆動させたい方向
が、回転軸を回転させ且つクラッチ機構を接続した状態
で、実際にダンパが駆動される方向と一致していること
を意味している。

［作用］ 本発明のダンパ駆動装置では、駆動源によって空気調
和装置の複数のダンパを駆動することにより、空気の流
入或は流出を調節する。

そして、駆動源の回転軸の回転を、各々の伝達経路を
介して各ダンパの軸部に伝達し、それとともに、この伝
達経路毎に設けられ電気的に駆動されてその断続が行わ
れるクラッチ機構によって、各々独立して駆動源の回転
軸の回転の伝達、或はその伝達の遮断を行う。このと
き、クラッチ制御手段では、その判定手段が、複数のダ
ンパのうち、その駆動方向が、回転軸の回転方向に対応
する方向と同一であるダンパを判定し、この判定手段に
よって方向が同一であると判定されたダンパのクラッチ
機構のみを、接続手段によって接続する。

つまり、駆動源の回転軸からの駆動力は、各クラッチ
を介してダンパの軸部に伝達されるか、或は各クラッチ
によってその伝達が遮断されることになる。それによっ
て、少ない駆動源によって、多くのダンパの駆動を適切
に調節することが可能になる。

［実施例］ 次に、本発明の第１実施例のダンパ駆動装置を、第１
図ないし第５図に基づいて説明する。

まず、本実施例のダンパ駆動装置が設けられる車両用
等の空気調和装置の概略を説明する。

第２図に示すように、空気調和装置１には、空気の流
入或は流出を調節するダンパとして、内外気切替用ダン
パ3,冷気バイパス用ダンパ4,エアミックス用（温度設定
用）ダンパ５が備えられ、またデフ吹出用ダンパ6,ヒー
タ吹出用ダンパ7,ベント吹出用ダンパ８等のモード切替
用ダンパ９が備えられており、更にそれらのダンパに
は、各々回転軸（ダンパ軸）10〜15が設けられている。

そして、これらのダンパ３〜９を備えた空気調和装置
１では、まず、外気吸込口15又は内気吸込口16より取り
入れられた空気は、送風用ファン17で自動車室内側に送
風される。この送風用ファン17を出た空気は、エバポレ
ータ18で冷却され、またその下流側に配置されたエアミ
ックス用ダンパ５によって、一部がヒータコア19で加熱
される。そして、冷却風と加熱風とは十分ミックスされ
た後、乗員により設定されたデフ，ヒータ及びベントの
吹出口20〜22により車室内に吹き出される。

次に、上記ダンパ３〜９を駆動するダンパ駆動装置に
ついて詳細に説明する。尚、説明を明瞭にするために、
ダンパ３〜９として、エアミックス用ダンパ５及びモー
ド切替用ダンパ９を例にあげて説明する。

第１図に示すように、ダンパ駆動装置30は、駆動モー
タ31,エアミックス用或はモード切替用のクラッチであ
る電磁クラッチ32,33,第１ないし第４のプーリ35〜41,
ベルト42,43等を備え、駆動モータ31の回転軸44の駆動
力をダンパ軸45,46に伝え、エアミックス用ダンパ５及
びモード切替用ダンパ９を駆動している。このモード切
替用ダンパ９は、第２図に示す様に、通常ダンパ6,7,8
の３枚で構成される。また、ダンパ6,7,8はリンクを介
して動かすので、第１図では図を簡単にするために１枚
のダンパで代表させた。

つまり、駆動モータ31の回転軸44には、大径の第１の
プーリ35が取り付けられ、その第１のプーリ35に第２の
プーリ36,39が接触している。この第２のピーリ36,39
は、電磁クラッチ32,33の軸部47,48に取り付けられてお
り、後述するように、矢印Ａ又はＢ方向に移動すること
ができる。また、上記第２及び第３のプーリ36,37,39,4
0は、径の異なるプーリが重ねられた２段構造となって
おり、第２のプーリ36,39の上部の凸部36a,39aと第３の
プーリ37,40の上部の凸部37a,40aとには、伝動用のベル
ト42,43が架けられている。

そして、第３のプーリ37,40には、第４のプーリ38,41
が接触しており、この第４のプーリ38,41の中心には、
各ダンパ5,9が設けられたダンパ軸45,46が嵌め込まれて
いる。尚、上記第１ないし第４のプーリ35〜41の端面
は、スリップしない様な材質（例えばゴム）等からでき
ている。

また、上記エアミックス用ダンパ５側の電磁クラッチ
32は、第３図に示すように、軸部47を左右に移動させる
ソレノイド50を備えたものである。即ち、第２のプーリ
36はボールベアリング51を介して、回転自在に軸部47に
取り付けられており、この軸部47は下方に伸びるととも
に、電磁クラッチ32のケース52の内部で左右に平行に突
出している。この突出している一方の側（第１突出部5
3）は、ケース52の内部のシリンダ54に摺動自在に保持
され、また他方の側（第２の突出部55）はソレノイド50
側に伸びるとともに、その外周にばね部材56が設けられ
ている。尚、軸部47が突出するケース52上部の開口部57
は、軸部47が矢印Ａ又はＢ方向に移動可能な様に、左右
に長い長円形に形成されている。

そして、上記構造の電磁クラッチ32は、ソレノイド50
に通電されると、その磁力によって第２突出部55が引き
付けられて、軸部47及び第２のプーリ36全体が矢印Ａ方
向に移動し、第１のプーリ35と第２のプーリ36とが接触
する。一方、ソレノイド50への通電が停止されると、ば
ね部材56によって軸部47は矢印Ｂ方向に移動し、第１の
プーリ35と第２のプーリ36との接触が断たれて、回転力
の伝達が遮断される。尚、第２のプーリ36が矢印Ｂ方向
に動くと、第２のプーリ36の端面36bがストッパ58に密
着し、ストッパ58がブレーキとなって、エアミックス用
ダンパ５はソレノイド50のオフ時の位置に固定される。

また、上記第４のプーリ38には、第４図に示すよう
に、突起部38aが設けられている。この突起部38aは、エ
アミックス用ダンパ５の位置を検出する位置決め用マイ
クロスイッチ59,60を押すためのものであり、第４のプ
ーリ38の回転に応じて、位置決め用マイクロスイッチ5
9,60をオンオフする。尚、同様な位置決めの構造は、他
のダンパ３〜９にも設けられている。

そして、上記駆動モータ31,電磁クラッチ32,33,位置
決め用マイクロスイッチ59,60には、その状態の検出或
は駆動の制御するために、周知のマイクロコンピュータ
を利用した電子制御装置（ECU）65（第１図）が接続さ
れている。

次に、上記構成を備えた本実施例のダンパ駆動装置30
の制御及び動作を、第５図のフローチャートとともに説
明する。

まず、ステップ101で、温度設定手段（レバー）（図
示せず）がオンかオフかを判断する。ここで、乗員がヒ
ータコントロールパネル（図示せず）の温度設定手段を
操作した時がオンで、操作していない時がオフである。

そして、ステップ101で、温度設定手段がオフと判断
された場合には、ステップ125に進み、デフやベント等
のモードを設定するモード選択手段（レバー）（図示せ
ず）がオンがオフかを判断する。ここで、乗員がヒータ
コントロールパネルのモード選択手段を操作した時がオ
ンで、操作していない時がオフである。

このステップ125で、モード選択手段がオンと判断さ
れた場合には、次のステップ126、127で、駆動モータ3
1,電磁クラッチ（モード切替用クラッチ）33を各々オン
する。即ち、駆動モータ31を回転させるとともに、モー
ド切替用クラッチ33のソレノイドをオンする。

続くステップ128で、位置決め用マイクロスイッチに
よってモードの位置設定が適切か否かを判断し、適切な
場合にはステップ129で、モード切替用クラッチ33をオ
フし（即ち、モード切替用ダンパ９の位置を固定し）、
ステップ111で駆動モータ31をオフして、上記ステップ1
01に戻る。

一方、ステップ101で、温度設定手段がオンと判断さ
れた場合は、ステップ102へ進み、モード選択手段がオ
ンかオフを判断する。

ここで、モード選択手段がオフと判断されると、温度
設定の操作だけなので、ステップ122〜124にて、駆動モ
ータ31及び電磁クラッチ（温度設定用クラッチ）32の駆
動、更に温度設定の判定等の処理により、温度設定操作
を行う。

そしてステップ124で、温度設定が完了したと判断さ
れると、ステップ110で、温度設定用クラッチ32をオフ
し（即ち、エアミックス用ダンパ５の位置を固定し）、
続くステップ111で駆動モータ31をオフし、上記ステッ
プ101に戻る。

また、上記ステップ101,102で、温度設定手段とモー
ド選択手段の両方がオンと判断された場合は、ステップ
103に進む。このステップ103で、駆動モータ31の回転方
向を変更しなくても、両ダンパ5,9を所定方向に回転さ
せることができるか否かを判定し、駆動モータ31の回転
方向を切り替える必要があると判断された場合には、ス
テップ114に進む。

ステップ114では、モード選択に適した回転方向に駆
動モータ31を回転させ、以下上記ステップ127〜129,111
と同様な処理をステップ115〜118にて行った後に、ステ
ップ119に進む。

ステップ119では、温度設定に適した回転方向に駆動
モータ31を回転させ、ステップ120,121にて、温度設定
用クラッチ32をオンし、温度設定の判定を行った後に、
上記ステップ110,111を介して、ステップ101に戻る。

一方、上記ステップ103で、駆動モータ31の回転方向
が同一でよいと判断された場合には、ステップ104に進
む。

そして、ステップ104〜107にて、順次駆動モータ31を
オン，温度設定用クラッチ32をオン，モード切替用クラ
ッチ33をオンした後に、モード位置設定の適否を判定す
る。

このステップ107で、モード位置の設定が適切である
と判断されると、ステップ108で、モード切替用クラッ
チ33をオフし、ステップ109で、温度設定の適否を判定
する。このステップ109で否定判断されると、上記ステ
ップ107に戻り、一方、肯定判断されると、上記ステッ
プ110,111を介して、ステップ101に戻る。

また、上記ステップ107で否定判断されると、ステッ
プ112にて、温度設定の適否を判定し、ここで肯定判断
されると、ステップ113にて、温度設定用クラッチ32を
オフした後に、再度ステップ107に戻り、一方、ステッ
プ112で否定判断されると、上記ステップ105に戻る。

以上説明した様に、本実施例では、個々のクラッチ3
2,33が独立しているので、駆動モータ31の回転方向が同
一ならば、モード設定と温度設定の同時作動が可能であ
る。更に、一つの駆動モータ31に対して、多くのクラッ
チを配置できるので、使用する駆動モータ31の数を節約
でき、また駆動モータ31のための空間が少なくて済むの
で、装置全体をコンパクトにできるという顕著な利点が
ある。尚、本実施例では説明を簡単にするために、２つ
のクラッチ32,33で説明した。

次に、第２実施例のダンパ駆動装置について、説明す
る。

第６図に示すように、本実施例のダンパ駆動装置70
は、ダンパとしてフィルムダンパ71を使用する点が上記
第１実施例と大きく異なる。

つまり、このダンパ駆動装置70は、一対のダンパ軸72
a,72bにフィルム71aが巻取られることによって、空気の
流量が変化するものであり、このフィルム71aを巻取る
ために、電磁クラッチ73のプーリ74と両ダンパ軸72a,72
bのプーリ75a,75bとにわたって、ベルト76が三角形状に
架けられている。

また、フィルム71aに近接して位置決め用センサ77が
配置されており、この位置決め用センサ77に対応して、
フィルム71aにはパンチ孔78があけられている。

そして、電磁クラッチ73がオンされ、駆動モータ79の
回転力が伝達されてベルト76が回転すると、フィルム71
aが矢印Ｃ方向に巻取られて行き、このフィルム71aのパ
ンチ孔78が、位置決め用センサ77の位置に達すると、第
６図（Ｂ）に示す様に、位置決め用センサ77のスイッチ
片77aがパンチ孔78に嵌まり込んで、センサ77のスイッ
チがオンされる。その信号によって、電磁クラッチ73が
オフされて、フィルム71aの位置が適切に固定されるこ
とになる。

本実施例では、この様な構造を採用することによっ
て、移動する空気量等の精密なフィルムダンパ71の制御
が可能になるという利点がある。

次に、第３実施例のダンパ駆動装置について、説明す
る。

第７図に示すように、本実施例のダンパ駆動装置80
は、ベルトの代わりに自動車用メータに用いられる伝達
ケーブル81を使用する点が上記各実施例と大きく異な
る。

つまり、このダンパ駆動装置80は、電磁クラッチ82の
プーリ83の軸部84とダンパ85のダンパ軸86とを、直接伝
達ケーブル81で接続して駆動力を伝達する構造である。
尚、位置決めスイッチ87を動作する構造は第１実施例と
同様である。本実施例では、この様な構造を採用するこ
とによって、構成が簡単になるという利点がある。

次に、第４実施例のダンパ駆動装置について、説明す
る。

第８図に示すように、このダンパ駆動装置90は、軸部
91を矢印Ｄ或はＥ方向に移動可能な電磁クラッチ92を備
え、この軸部91の先端に取り付けられたプーリ93の端面
93aが、駆動モータ94のプーリ95の上面95aに接触して、
駆動力を伝達する構造である。尚、ダンパ96の駆動に
は、ウォームギア97及び歯車98が使用される。本実施例
では、この様な構造を採用することによって、駆動力が
効率よく伝達されるという利点がある。

［発明の効果］ 以上詳述した様に、本発明のダンパ駆動装置では、駆
動源の回転軸の回転を各ダンパの軸部に伝達する複数の
伝達経路に、各々が独立して電気的に駆動されて回転軸
の回転の伝達の断続が行われる複数のクラッチ機構を備
えるとともに、そのクラッチ機構の動作を制御するクラ
ッチ制御手段を備えているので１或は少数の駆動モータ
で、同時に多くのダンパを駆動できるという特長があ
る。よって、使用する駆動モータの数が少なくて済み、
駆動モータを配置する空間も少なくて済むので、装置全
体をコンパクトにできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例のダンパ駆動装置を示す構成図、第
２図は空気調和装置を示す説明図、第３図は電磁クラッ
チを破断して示す正面図、第４図は第４のプーリを示す
平面図、第５図は第１実施例のダンパ駆動装置の制御を
示すフローチャート、第６図は第２実施例のダンパ駆動
装置を示す構成図、第７図は第３実施例のダンパ駆動装
置を示す構成図、第８図は第４実施例のダンパ駆動装置
を示す構成図、第９図（Ａ）は従来の空気調和装置を示
す説明図、第９図（Ｂ）はそのダンパを示す説明図であ
る。 １……空気調和装置 30,70,80,90……ダンパ駆動装置 3,5,6,7,8,9,71,85,96……ダンパ 32,33,73,82,92……クラッチ 31、79,94……駆動モータ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24F 13/15

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気調和装置に設けられ、駆動源によって
   複数のダンパを駆動して空気の流入或は流出を調節する
   ダンパ駆動装置であって、 前記駆動源の回転軸の回転を前記各ダンパの軸部に伝達
   する各伝達経路と、 該各伝達経路に独立して設けられ、前記回転軸の回転の
   伝達を各々電気的に駆動されて断続する複数のクラッチ
   機構と、 該各クラッチ機構の動作を制御するクラッチ制御手段
   と、 を備え、 前記クラッチ制御手段は、 前記複数のダンパのうち、その駆動方向が、前記回転軸
   の回転方向に対応する方向と同一であるダンパを判定す
   る判定手段と、 該判定手段によって方向が同一であると判定されたダン
   パのクラッチ機構のみを接続する接続手段と、 を備えたことを特徴とするダンパ駆動装置。