JP3694944B2 - 切換ドア駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気通路内を流れる空気の通風状態を変更する切換ドア駆動装置であって、特に車両用空調装置に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５に車両用空調装置の切換ドア駆動装置を示す。このものは例えば車両用空調装置の内外気切換装置に適用されているもので、回転軸１００を有する切換ドア１０１によって、内外気切換装置に形成された内気取入口および外気取入口を選択的に開閉するものである。また、この切換ドア１０１は、基板が例えば鉄板等の金属によりに形成されており、この基板の外面に気密性を高めるパッキンが接着材等によりはりつけられている。
【０００３】
この切換ドア１０１の駆動機構は、図５に示すように切換ドア１０１に駆動力を伝達するために、リンクプレート１０２、１０３を連結することで構成されている。具体的には、リンクプレート１０２は、螺子１０７によって回転軸１００に固定されている。リンクプレート１０２には、ガイドの役割を果たすリンク穴１０６が形成されている。このリンク穴１０６には、ブッシュ１０５を介して、リンクプレート１０３の一端側に形成されたガイドピン１０４が挿入されている。
【０００４】
リンクプレート１０３は、例えばワッシャ１０９を介して、螺子部材１０８が空調ケース（図示しない）に螺合されることで、回転可能に支持されている。
また、従来、切換ドア１０１の基板を樹脂にて形成し、リンクプレート１０３をこの基板と一体形成することで、部品点数を削減するものもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、切換ドア１０１の基板を樹脂材にて形成し、リンクプレート１０３をこの基板に一体的に形成することで、部品点数を削減することは可能であるが、リンクプレート１０３のリンク穴１０６の形状が複雑で成形が難しいという問題がある。
【０００６】
一方、切換ドア１０１の基板を鉄などの金属にて形成した場合は、リンクプレート１０３が切換ドア１０１と別体であるとともに、螺子１０７にてリンクプレート１０３を切換ドア１０１に固定するため、部品点数が多くなり、これによって組付工数が増加するという問題がある。
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みて、成形が容易であるとともに部品点数が増加しない切換ドア駆動装置を提供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、以下に述べる技術的手段を採用する。なお、括弧内の数字は以下に述べる実施例の具体的手段に対応するものである。
請求項１記載の発明では、空気通路をなすケース（１）と、このケース内に回転可能に支持され、このケース内を流れる空気の通風状態を変更する切換ドア（４）と、この切換ドアを回転駆動するためのリンク部（３００）とを備え、このリンク部は、前記切換ドアの端部に沿って摺動可能に設けられ、この摺動に伴ってこの切換ドアを回転駆動する作動部材（９）と、前記ケースに一体的に形成され、前記作動部材の摺動を案内すると共に、この作動部材を前記切換ドアの端部に保持させるガイド部（１０）と、前記作動部材に前記切換ドアを駆動するための駆動力を伝達する伝達部材（１５）とを有し、
前記作動部材は、ピン形状を呈し、このピン形状の一端が前記切換ドアの端部を挟み込むように形成されていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の発明では、車室内に向かって空調風を導くケース（１）と、このケースの空気上流側に設けられ、このケース内に車室内空気を取り入れるための内気導入口（３）と、前記ケースの空気上流側に設けられ、このケースの車室外空気を取り入れるための外気導入口（２）と、前記ケースに回動可能に支持され、前記内気導入口と前記外気導入口とを選択的に開閉する切換ドア（４）と、この切換ドアを回転駆動するためのリンク部（３００）とを備え、このリンク部は、前記切換ドアの端部に沿って摺動可能に設けられ、この摺動に伴ってこの切換ドアを回転駆動する作動部材（９）と、前記ケースに一体的に形成され、前記作動部材の摺動を案内すると共に、この作動部材を前記切換ドアの端部に保持させるガイド部（１０）と、前記作動部材に前記切換ドアを駆動するための駆動力を伝達する伝達部材（１５）とを有し、
前記作動部材は、ピン形状を呈し、このピン形状の一端が前記切換ドアの端部を挟み込むように形成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３記載の発明では、請求項１または２記載の発明において、前記ガイド部は、前記作動部材の他端が挿入される溝部（１０）であることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項４記載の発明では、請求項１ないし３いずれかに記載の発明において、前記ケースは、少なくとも２つの分割ケース（１Ａ，１Ｂ）が結合することで構成され、前記伝達部材は、これら分割ケースに挟み込まれて回転可能に支持されていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項５記載の発明では、請求項１ないし４いずれかに記載の発明において、少なくとも前記作動部材が摺動する部位である前記切換ドアの端部を除いて、前記切換ドアの外表面には、気密性を高めるための柔軟なシール部材（７）が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
【発明の作用および効果】
以上に述べた発明の構成によると、請求項１ないし５記載の発明では、伝達部材によって、作動部材が駆動されるとこの作動部材は、ケースに一体的に形成されたガイド部に沿ってガイドされて移動する。この際、作動部材は、切換ドアの端部に沿って摺動するとともに、この切換ドアを回転駆動し、これによって、切換ドアが所定の作動状態となる。
【００１４】
つまり、作動部材が、切換ドアの端部を摺動するため、作動部材を切換ドアまたはケースに固定する必要が無く、部品点数を削減することができる。また、作動部材を切換ドアの端部に沿って摺動可能、かつケースに一体形成されたガイド部によってガイドされる構成にすることで、リンク部が従来のように複雑な形状とならず、成形性を向上させることができる。
【００１５】
また、特に請求項４記載の発明では、伝達部材が、分割ケースに挟み込まれて回転可能に支持されていることから、伝達部材を回転可能に支持する部品が不要となり、さらに部品点数を削減できる。また、特に請求項５記載の発明では、前記作動部材が摺動する部位である前記切換ドアの端部には、気密性を高め柔軟なシール部材が設けられていないので、作動部材と切換ドアの端部との摺動性を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。なお、本実施例は、切換ドア駆動装置として車両用空調装置の内外気切換装置に適用したものである。図２および図３に車両用空調装置の内外気切換装置の概略図を示す。
この内外気切換装置２００は、車両に搭載される車両用空調装置の最上流側部を構成するものである。なお、実際にはこの内外気切換装置２００の空気下流側には、空気上流側から空気下流側に向かって順に、車両に搭載された冷凍サイクル（図示しない）の冷媒蒸発器を構成するエバポレータを収納し、通過する空気を冷却するクーラーユニット、エンジン冷却水を熱源とし通過する空気を加熱するヒーターユニット、および車室内に向かって空調風を導くための連通ダクトが配置されている。
【００１７】
そして、この内外気切換装置２００は、車室内に空調風を導くための空気通路をなすケース１を有する。ケース１は、ポリプロピレン等の樹脂材にて形成されており、一対の分割ケース１Ａ、１Ｂが結合されることで空気通路を構成する。分割ケース１Ａには、図２および図３に示すようにこのケース１内に車室外空気を取り入れるための外気取入口２が形成されている。一方、分割ケース１Ｂには、この外気導入口２に隣接してこのケース１内に車室内空気を取り入れるための内気取入口３が形成されている。
【００１８】
このケース１内で、外気取入口２と内気取入口３との間には、これら外気取入口２と内気取入口３とを選択的に開閉する内外気切換ドア４が設けられている。なお、この内外気切換ドア４およびこの内外気切換ドア４の駆動機構であるリンク部３００は、後で詳しく説明する。
このケース１内で、内外気切換ドア４の空気下流側部位には、ケース１内に車室内に向かった空気流を発生させる送風機５が収納されている。この送風機５は、ファン５Ａとこのファン５Ａを回転駆動する電動モータ５Ｂとを有する。そして、このファン５Ａは、本実施例では図２を見て明らかのように図２中上方から内気または外気を吸い込み、図２中右方向に吹き出す遠心式多翼ファン（シロッコファン）を採用している。
【００１９】
次に、内外気切換ドア４およびリンク部３００について説明する。
図１は図２の状態から分割ケース１Ｂを分離した概略模式図を表わす。
内外気切換ドア４は、平板状に形成されたドア部４Ａと、このドア部４Ａの端部に設けられた支持軸４Ｂとからなる。これらドア部４Ａと支持軸４Ｂは、例えば樹脂材や金属によって一体的に形成しても良いし、別体にて形成しておき，後で一体的に固定してもよい。また、ドア部４Ａの外面には、発泡樹脂等にて形成されたパッキン７が固定手段としての接着材等で貼り付けられている。これによって、内外気切換ドア４が、外気導入口２または内気導入口３を閉塞する場合、パッキン７が各導入口の開口縁と接することで気密性が確保される。
【００２０】
支持軸４Ｂの端部４Ｃ，４Ｄは、図１に示すようにドア部４Ａに対し突出している。そして、これら端部４Ｃ、４Ｄは、図２に示すように分割ケース１Ａに略半円形状に形成された軸受け部６Ａ，６Ｂ内に回転可能に支持されている。また、図２に示すように分割ケース１Ｂにも軸受け部６Ａ、６Ｂと同様な軸受け部７Ａ，７Ｂが形成されている。つまり、図２に示すような組み付け状態では、支持軸４Ｂは、分割ケース１Ａ，１Ｂに形成された軸受け部６Ａ〜７Ｂにはさみ込まれるように回転可能に支持されている。
【００２１】
次にこの内外気切換ドア４のリンク部３００について説明する。
本実施例のリンク部３００は、ピン形状を呈するピン部材９（図４参照）と、このピン部材９の移動を案内するガイド溝１０と、このガイド溝１０に沿ってピン部材９を移動させための駆動力を伝達するプレート部１５とからなる。
ピン部材９は、図４に示すようにピン形状を呈し、その一端部に形成された円柱状の円筒部９Ａと、その他端部にて四角柱状に形成された四角柱部９Ｂとからなる。四角柱部９Ｂの先端部は、四角柱状に切りかかれた切欠き部１１が形成されている。これによって、四角柱部９Ｂは、その先端が２つに分岐しており、摺動部１２Ａ，１２Ｂを有している。
【００２２】
ガイド溝１０は、図１に示すように分割ケース１Ａおよび１Ｂの内壁面に突出するように形成されたガイド壁１０Ａにて構成されている。つまり、図２に示すようにこのガイド壁１０Ａが略クの字の環状に形成されていることから、ガイド溝１０の形状も同様な略クの字状となる。
プレート部１５は、樹脂材や金属等にて形成されており、このピン部材９をガイド溝１０に沿って移動させ、内外気切換ドア４を回転駆動するための駆動力を上記ピン部材９に伝達するものである。
【００２３】
そして、このプレート部１５は、上述した支持軸４Ｂの端部４Ｃ，４Ｄと同様に、分割ケース１Ａ，１Ｂに形成された軸受け部１３Ａ，１３Ｂとに挟まれるように回転可能に支持される円柱状の支持軸１４を有している。
さらに、支持軸１４の軸方向両端部には、支持軸１４の径方向外方に延びるように腕部１５Ａ，１５Ｂが形成されている。腕部１５Ａ，１５Ｂは平板状を呈している。腕部１５Ａには、図１に示すようにその先端にピン部材９が挿入される挿入孔１５Ｃが形成されている。一方、腕部１５Ｂには、図１に示すように支持軸１４の軸方向に突出したピン部１５Ｄが一体的に形成されている。
【００２４】
そして、このピン部１５Ｄには、例えば、車室内に設置され、この内外気切換ドアを作動させるためのコントロールレバー（図示しない）と連結されたコントロールケーブル３０１（図２および図３参照）が固定されている。
そして、以上に述べたピン部材９、内外気切換ドア４およびプレート部８は、以下の手順にて取り付けられる。
【００２５】
まず、支持軸４Ｂの端部４Ｃ、４Ｄそれぞれを、分割ケース１Ａの軸受部６Ａ、６Ｂ内に置く（またははめ込む）。次にピン部材９をプレート部１５の挿入孔１５Ｃ内に挿入した状態にて、ピン部材９の切込部１１（摺動部１２Ａと摺動部１２Ｂとの間））に、支持軸４Ｂの軸方向における切換ドア部４Ａの端部４Ｅを挟み込む。そして、ピン部材９の円柱部９Ａをガイド溝１０内（ガイド壁１０Ａとの間）に挿入する。なお、この端部４Ｅには、上述したパッキン７がはりつけられていないため、簡単にピン部材９を切換ドア４Ａの端部４Ｅに取り付けることができる。また、摺動部１２Ａと摺動部１２Ｂとの間隔（切欠き部１１の幅、図４中Ｘで示す幅）は、端部４Ｅの厚さより若干大きくなっている。つまり、切換ドア４Ａの端部４Ｅが、これら摺動部１２Ａと摺動部１２Ｂとの間に挟まれて、ピン部材９が端部４Ｅに沿って摺動する。従ってこの間隔Ｘが大きくすると、摺動の際にピン部材９と内外気切換ドア４とががたつき、作動不良を起こすので、摺動性と作動不良とを考慮して、この間隔Ｘが設定されている。
【００２６】
さらに、これと同時またはこの後、プレート９の支持軸１４を分割ケース１Ａの軸受部１３Ａ内に置く（はめ込む）。そして、この状態から分割ケース１Ｂを図１中紙面上方から被せ、例えば分割ケース１Ａと分割ケース１Ｂとを結合部材である螺子や、ツメかんごうによって結合させる。これによって、ピン部材９の円柱部９Ａは、ガイド壁１０Ａに囲まれるように、ガイド溝１０内に挿入される。つまり、ガイド溝１０は、内外気切換ドア４を回動を案内するとともに、ピン部材９が、切換ドア部４Ａの端部４Ｅから、ぬけ落ちないように保持する役割をも果たしている。なお、以上説明した組み付け手順は、可能で在る限り変更しても問題ない。
【００２７】
次に、この内外気切換ドア４とリンク部３００の作動を図２および図３に基づき説明する。なお、図２は内外気切換ドア４およびリンク部３００が、外気導入モードの状態を表わすものであり、図３は内外気切換ドア４およびリンク部３００が内気循環モードを表わすものである。
コントロールケーブル３０１が、乗員によって操作され、図２中右上方向に延びるように移動すると、プレート１５が図２中時計回りに回転駆動される。これに伴って、プレート１５に連結されたピン部材９が、ガイド溝１０に沿って案内されながら移動する。
【００２８】
そして、この際、図２に示す外気導入モードの状態から、図２中Ｆで示す位置まで、ピン部材９がガイド溝１０に沿って移動した際は、ピン部材９は、内外気切換ドア４の切換ドア部４Ａの端部４Ｅに沿って支持軸４Ｂ側に移動するともに、内外気切換ドア４を図２中時計回りに回転駆動させる。
さらに、リンク部１５が図２中時計回りに回転駆動され、ピン部材９がガイド溝１０に沿って案内されると、ピン部材９は、図２中Ｆで示す位置から図２中Ｇで示す位置まで移動する。これに伴って、内外気切換ドア４は、図３に示す状態となり、内気循環モードとなる。この際ピン部材９は、切換ドア部４Ａの端部４Ｅに沿って摺動し、切換ドア部４Ａの先端部（支持軸４Ｂとは反対側）に移動することになる。
【００２９】
ここで、上述したガイド溝１０は、略クの字状を呈しているが、これには以下に述べるような理由がある。つまり、今、図２に示す外気導入モードの状態から図３に示す内気循環モードに向かって、内外気切換ドア４が回転駆動した場合、ピン部材９が図２中ＨからＦまでの間は、内外気切換ドア４はプレート部１５の回転量に比例して回動する。また、この際、内外気切換ドア４は、プレート部１５の回転速度が一定ならば、ほぼ等速にて回動する。
【００３０】
ピン部材９が、図２中ＦからＧまでの間は上記Ｈ〜Ｆまでの間に比べ、プレート部１５の回転量に対し、内外気切換ドア４の回動量は小さくなるとともに、プレート部１５の回転速度が小さくなる。つまり、内外気切換ドア４が、外気取入口２を塞ぐように回転すると、外気取入口２を閉塞する直前にて回転速度が低下し、内外気切換ドア４と外気取入口２の開口縁との衝突音を緩和するのである。
【００３１】
また、本実施例では、図２中Ｆ〜Ｇの間にて、内外気切換ドア４は、外気取入口２の開口縁と当接しており、ほぼ外気取入口２を塞いだ状態にある。しかし、コントロールケーブル３０１を操作する乗員は、外気導入モードを選択するために、プレート部１５を介してピン部材９を図２中Ｇの位置まで移動させる。これによって、内外気切換ドア４が回転し、内外気切換ドア４に接着されたパッキン７が圧縮され、外気取入口２を確実に塞ぐことができる。また、このような図２中Ｆ〜Ｇに示す部分を設けておくことで、内外気切換ドア４が外気取入口２を塞いでいる際、車両走行によるラム圧に対し、内外気切換ドア４が回転しないための抗力を得ることができる。
【００３２】
また、本実施例では、切換ドア部４の端部４Ｅには、上述したパッキン７が接着されていないため、切換ドア部４Ａと、ピン部材９との摺動を円滑に行いやすいようになっている。これによって、内外気切換ドア４の作動不良を低減することができる。
以上に述べたように、ピン部材９が、ケース１に一体形成されたガイド溝１０に沿って案内されるとともに、内外気切換ドア４に対し摺動するようにしたため、従来のように内外気切換ドア４にリンクプレートを固定するための固定部材（螺子部材）が、不必要となり部品点数を削減できる。また、簡単な構成であるガイド溝１０およびピン部材９によって、所望の空調状態が得られるため、従来のようにリンク部の成形性を低下させることが無い。また、リンク部１５が分割ケース１Ａ，１Ｂにはさみこまれるように回転可能に支持されているため、部品点数をさらに削減することができる。
【００３３】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、以下に述べる変形例でも適用可能である。
上記実施例では、コントロールケーブル３０１によって、内外気切換ドア４を回転駆動したが、電動モータ等によって駆動させても良い。
また、上記実施例では、内外気切換装置の切換ドアに適用したが、車両用空調装置に使用されるエアミックスドアに適用しても良いし、吹出口の切換を行う切換ドアに適用してもよい。
【００３４】
また、上記実施例では、車両用空調装置に適用したものについて説明したが、空気流の流れを切り換える切換ドアであれば、要旨を逸脱しない範囲にて適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における内外気切換ドアおよびリンク機構の概略詳細図である。
【図２】上記実施例における内外気切換装置の全体構成図である。
【図３】上記実施例における内外気切換装置の全体構成図である。
【図４】上記実施例におけるピン部材の詳細図である。
【図５】従来の切換ドアの駆動機構を表わす図である。
【符号の説明】
１ ケース
４ 内外気切換ドア（切換ドア）
９ ピン部材（作動部材）
１０ ガイド溝（ガイド部）
１５ プレート（伝達部材）

Claims (5)

1. 空気通路をなすケースと、
   このケース内に回転可能に支持され、このケース内を流れる空気の通風状態を変更する切換ドアと、
   この切換ドアを回転駆動するためのリンク部とを備え、
   このリンク部は、
   前記切換ドアの端部に沿って摺動可能に設けられ、この摺動に伴ってこの切換ドアを回転駆動する作動部材と、
   前記ケースに一体的に形成され、前記作動部材の摺動を案内すると共に、この作動部材を前記切換ドアの端部に保持させるガイド部と、
   前記作動部材に前記切換ドアを駆動するための駆動力を伝達する伝達部材とを有し、
   前記作動部材は、ピン形状を呈し、このピン形状の一端が前記切換ドアの端部を挟み込むように形成されていることを特徴とする切換ドア駆動装置。
2. 車室内に向かって空調風を導くケースと、
   このケースの空気上流側に設けられ、このケース内に車室内空気を取り入れるための内気導入口と、
   前記ケースの空気上流側に設けられ、このケースの車室外空気を取り入れるための外気導入口と、
   前記ケースに回動可能に支持され、前記内気導入口と前記外気導入口とを選択的に開閉する切換ドアと、
   この切換ドアを回転駆動するためのリンク部とを備え、
   このリンク部は、
   前記切換ドアの端部に沿って摺動可能に設けられ、この摺動に伴ってこの切換ドアを回転駆動する作動部材と、
   前記ケースに一体的に形成され、前記作動部材の摺動を案内すると共に、この作動部材を前記切換ドアの端部に保持させるガイド部と、
   前記作動部材に前記切換ドアを駆動するための駆動力を伝達する伝達部材とを有し、
   前記作動部材は、ピン形状を呈し、このピン形状の一端が前記切換ドアの端部を挟み込むように形成されていることを特徴とする切換ドア駆動装置。
3. 前記ガイド部は、前記作動部材の他端が挿入される溝部であることを特徴とする請求項１または２記載の車両用空調装置の切換ドア駆動装置。
4. 前記ケースは、少なくとも２つの分割ケースが結合することで構成され、
   前記伝達部材は、これら分割ケースに挟み込まれて回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の切換ドア駆動装置。
5. 少なくとも前記作動部材が摺動する部位である前記切換ドアの端部を除いて、前記切換ドアの外表面には、気密性を高めるための柔軟なシール部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載の切換ドア駆動装置。

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