JP3700259B2 - 空気通路切換装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気を通過させる開口部が形成された膜状部材を空気通路中で移動させることによって空気通路の切換を行う空気通路切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような空気通路切換装置を車両用空調装置に用いた従来技術として、例えば特開平５−３１００２９号公報に開示されるものが知られている。このものは、空調ダクト内に回転自在に設けられた駆動シャフトおよび従動シャフトのそれぞれに、プラスチックフィルムのような可撓性の膜状部材の両端が巻架されている。また、上記両シャフトのそれぞれに、シャフトと同軸上にプーリーが連結され、かつこの両プーリーに糸状部材の両端が巻架されている。そして駆動シャフトに、この駆動シャフトを回転駆動する駆動手段が接続されている。
【０００３】
そして、駆動シャフトが膜状部材を巻き取る方向に回転すると、この駆動シャフトが膜状部材を直接巻き取り、膜状部材が移動する。逆に駆動シャフトが膜状部材を送り出す方向に回転すると、この駆動シャフトの回転が上記両プーリーおよび糸状部材を介して従動シャフトに伝わり、従動シャフトが膜状部材を巻き取る方向に回転し、膜状部材が従動シャフトに巻き取られ、移動する。
【０００４】
このように、膜状部材を空調ダクト内で正逆両方に移動できるように構成することによって、車室内への吹出空気通路を自由に変更できるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者らが上記駆動手段としてステップモータを用いた場合について検討した結果、以下のような問題が発生することを発見した。すなわち、ステップモータは制御装置から出力されるパルス信号に基づいて作動するため、パルスの周波数に一致したトルク変動が生じ、比較的大きな振動を発する。
【０００６】
そして、上記従来の空調装置では、駆動シャフトが空調ダクトに対して低抵抗で回転するように、駆動シャフトと空調ダクトとの間に多少すきまが設けられている。そして、ステップモータの発する振動が、このステップモータに接続された駆動シャフトに伝わると、上記すきまにおいて駆動シャフトが動き得るため、ステップモータからの振動によって、駆動シャフトがその回転軸方向および径方向に振動する。
【０００７】
その結果、この駆動シャフトの振動が、この駆動シャフトに巻架されている可撓性の膜状部材に伝わり、この膜状部材が振動することによって、この膜状部材が振動源を持ったスピーカーと化し、これによってステップモータの振動騒音が増幅されるという問題が発生する。
また、上記のような振動騒音増幅の問題は、ステップモータで駆動シャフトを駆動する場合に限って発生するわけではなく、例えばサーボモータで駆動シャフトを駆動する場合にも発生する。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題に鑑み、空気を通過させる開口部が形成された膜状部材を空気通路中で移動させることによって空気通路の切換を行う空気通路切換装置において、膜状部材を移動させるための駆動手段の振動によって膜状部材から発生する騒音の大きさを小さく抑えることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１ないし８に記載の発明においては、回転部材（１５、２１、４１）を駆動手段（２０、４２）で回転駆動することによって、膜状部材（１９）を空気通路中で移動させるように構成した空気通路切換装置において、駆動手段（２０、４２）と、この駆動手段（２０、４２）により回転駆動される回転部材（１５、２１、４１）とを、駆動手段（２０、４２）の発する振動を吸収する振動吸収部材（２６、２７）で連結したことを特徴としている。
【００１０】
従って、駆動手段（２０、４２）の発する振動が、振動吸収部材（２６、２７）により吸収されるため、駆動手段（２０、４２）の持つ振動エネルギーが膜状部材（１９）の振動エネルギーとして伝わる量を抑えることができる。よって、駆動手段（２０、４２）の振動によって膜状部材（１９）から発生する騒音の大きさを低減することができる。
【００１１】
また、請求項１ないし８に記載の発明においては、振動吸収部材が弾性体（２６、２７）からなり、回転部材（１５、２１、４１）と駆動手段（２０、４２）との間に、回転部材（１５、２１、４１）と駆動手段（２０、４２）との相対回転量を常に所定量（２θ2 ）に規制する規制機構（Ｐ、Ｑ）を設けていることを特徴としている。
【００１２】
従って、駆動手段（２０、４２）に通常作動時の数倍のトルクが負荷される場合、振動吸収部材としての弾性体（２６、２７）が変形するが、駆動手段（２０、４２）と回転部材（１５、２１、４１）との相対回転量を所定量に規制できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本発明を車両用空調装置に適用した第１の実施形態について図１ないし図６を用いて説明する。
まず、第１の実施形態の空調ユニットの構造を図１に基づいて説明する。
【００１４】
本実施形態における車両用空調装置は、遠心ファン１ａと、遠心ファン１ａを駆動する駆動手段（具体的にはブロワモータ、図示しない）と、遠心ファン１ａを収納するブロワケース１ｂとからなる送風機１を備える。
この送風機１の空気下流側部位には、送風機１からの空気を車室内に導く空気通路としての空調ダクト２が接続されている。この空調ダクト２内には、空気を冷却する冷却手段としての蒸発器６が配設されるとともに、この蒸発器６の空気下流側部位には、蒸発器６からの冷風を加熱する加熱手段としてのヒータコア７が配設されている。
【００１５】
蒸発器６は、圧縮機、凝縮器、および減圧手段とともに周知の冷凍サイクルを構成する熱交換器であり、ヒータコア６は、エンジンを冷却するためのエンジン冷却水が内部を流れる熱交換器である。
また、空調ダクト２の空気下流側には、空調空気をフロントガラスの内面に向かって吹き出すためのデフロスタ吹出口３、空調空気を車室内乗員の上半身に向かって吹き出すためのフェイス吹出口４、および空調空気を乗員足元に向かって吹き出すためのフット吹出口５が形成されている。そして、空調ダクト２にこれら吹出口３〜５が形成されることによって、空調ダクト２内に、空調空気がデフロスタ吹出口３を通る空気通路、空調空気がフェイス吹出口４を通る空気通路、および空調空気がフット吹出口５を通る空気通路が形成される。これら各吹出口３、４、５は、それぞれ一直線上に並ぶように配置されている。
【００１６】
また、空調ダクト２内には、蒸発器６からの冷風がヒータコア７を流れる通路である温風通路８と、蒸発器６からの冷風がヒータコア７をバイパスする通路であるバイパス通路９とが形成されている。
温風通路８の端部には、請求項でいう回転部材、ひいては膜状部材支持手段としての駆動シャフト１０が、図１紙面垂直方向に空調ダクト２に対して回転自在に設けられている。また、バイパス通路９の端部には、請求項でいう副回転部材、ひいては膜状部材支持手段としての従動シャフト１１が、図１紙面垂直方向に空調ダクト２に対して回転自在に設けられている。
【００１７】
そして、請求項でいう駆動手段としてのステップモータ１３の駆動によって駆動シャフト１０が回転するように構成されている。このステップモータ１３は、図示しない制御装置から送られてくる所定周波数（本実施形態では３００Ｈｚ）パルス信号に基づいて駆動する。駆動シャフト１０とステップモータ１３との間には、請求項でいう振動吸収部材としての弾性体（図示しない）および規制機構（図示しない）を設けているが、これら、駆動シャフト１０、ステップモータ１３、弾性体および規制機構の具体的構成および組付構造については、後述する駆動シャフト１５、ステップモータ２０、弾性体２７および規制機構Ｐと同じであるため、説明は省略する。
【００１８】
駆動シャフト１０には、請求項でいう膜状部材としてのフィルムドア１２の一端が巻架され、このフィルムドア１２の他端は従動シャフト１１に巻架されている。このフィルムドア１２は、ＰＰＳフィルムの両側に、ナイロン織布が接着されたものからなり、駆動シャフト１０および従動シャフト１１に巻架されることによって、一定の張力でもって温風通路８およびバイパス通路９を横切るように張設されている。また、このフィルムドア１２は、前記張力によって、ヒータコア７の側面に設けられたヒータコアケース３０に押しつけられている。
【００１９】
また、フィルムドア１２には空気を通過させる図示しない開口部が形成されており、フィルムドア１２が駆動シャフト１０と従動シャフト１１との間で移動することによって、上記開口部が温風通路８およびバイパス通路９を開口する割合が変化し、これによって上記各吹出口３〜５から吹き出される空調空気の温度が調節される。
【００２０】
また、空調ダクト２内における上記各吹出口３〜５の両端部、具体的にはフェイス吹出口４の、デフロスタ吹出口３と反対側の端部、および、フット吹出口５の、デフロスタ吹出口３と反対側の端部には、上記駆動シャフト１０および従動シャフト１１と同じ構造の駆動シャフト（回転部材、膜状部材支持手段）１５および従動シャフト（副回転部材、膜状部材支持手段）１６が、空調ダクト２に対して回転自在に設けられている。駆動シャフト１５は、ステップモータ（駆動手段）２０の駆動によって回転するように構成されている。このステップモータ２０は、図示しない制御装置から送られてくる所定周波数（本実施形態では３００Ｈｚ）パルス信号に基づいて駆動する。
【００２１】
そして、駆動シャフト１５とステップモータ２０との間には、請求項でいう振動吸収部材としての弾性体２７（図３参照）および規制機構Ｐ（図３参照）が設けられている。なお、駆動シャフト１５、ステップモータ２０、弾性体２７および規制機構Ｐの具体的構成および組付構造については後で詳しく説明する。
また、空調ダクト２内におけるデフロスタ吹出口３とフェイス吹出口４との中間位置、およびデフロスタ吹出口３とフット吹出口５との中間位置には、ガイドローラ軸（膜状部材支持手段）１７、１８が、図１紙面垂直方向に空調ダクト２に対して回転自在に設けられている。
【００２２】
そして、駆動シャフト１５には、フィルムドア（膜状部材）１９の一端が巻架され、このフィルムドア１９の他端は従動シャフト１６に巻架されている。上記両シャフト１５、１６に巻架され、さらに、上記ガイドローラ軸１７、１８によりフィルムドア１９を支持することにより、一定の張力でもって上記各吹出口３〜５に対向した状態で張設されている。
【００２３】
また、フィルムドア１９には、図２に示すように、空気を通過させる開口部１９ａ、１９ｂが形成されており、フィルムドア１９が駆動シャフト１５と従動シャフト１６との間で移動することによって、開口部１９ａ、１９ｂがデフロスタ吹出口３、フェイス吹出口４、フット吹出口５を開閉する状態が変更され、これによって吹出モードが選択的に決定される。
【００２４】
また、空調ダクト２内のうちの従動シャフト１１の図１中上方部位には、図中実線位置から二点鎖線位置までの間で回動可能な冷風バイパスドア１４が設けられている。このドア１４は最大冷房時に二点鎖線位置に移動し、蒸発器６からの冷風をフェイス吹出口４に案内する。
次に、第１プーリー（回転部材、膜状部材支持手段）２１、第２プーリー（副回転部材、膜状部材支持手段）２２、ワイヤ２４、およびバネ手段２５（図３参照）の具体的構成について図２を用いて説明する。なお、以下に説明する内容は、駆動シャフト１０および従動シャフト１１に設けられた第１プーリー、第２プーリー、ワイヤ、およびバネ手段の構成と同じである。
【００２５】
図２に示すように、駆動シャフト１５の一端部には、断面Ｄ字状の孔部１５ａが形成されており、この孔部１５ａに第１プーリー２１の断面Ｄ字状の軸部２１ａが嵌合されている。これにより、第１プーリー２１が駆動シャフト１５に対して回り止めされている。なお、後述する全ての断面Ｄ字状の合わせ面においては、断面Ｄ字状の軸部を形成する部材が断面Ｄ字状の孔部を形成する部材に対して回り止めされている。
【００２６】
また、従動シャフト１６には、第２プーリー２２が、これとは別部品の連結軸（副回転部材、膜状部材支持手段）２３を介して連結されており、両プーリー２１、２２の間には糸状部材としてのワイヤ２４が掛け渡されている。
従って、ステップモータ２０（図１、３）によって駆動シャフト１５および第１プーリー２１が図２中Ｒ方向に回転した場合は、フィルムドア１９は駆動シャフト１５によって巻き取られる。このとき、フィルムドア１９が駆動シャフト１５に巻き取られることによって、従動シャフト１６および第２プーリー２２が図２中Ｒ方向に回転する。そして第２プーリー２２がＲ方向に回転することによって第２プーリー２２がワイヤ２４を巻き取る。
【００２７】
逆に、ステップモータ２０によって駆動シャフト１５および第１プーリー２１が図２中Ｒ方向と反対方向に回転した場合は、第１プーリー２１がワイヤ２４を巻き取る。これによって第２プーリー２２および従動シャフト１６がＲ方向と反対方向に回転し、従動シャフト１６がフィルムドア１９を巻き取る。
また、上記連結軸２３の従動シャフト１６側端部は断面略Ｄ字形状に形成されており、この端部が、従動シャフト１６の端面に形成された断面略Ｄ字形状の孔部１６ａに挿入されている。また、連結軸２３の上記端部には係合爪（図示しない）が形成されており、連結軸２３を孔部１６ａに挿入した際に、上記係合爪を係合穴１６ｂに係合させることによって、連結軸２３の抜け止めが行われる。
【００２８】
また、連結軸２３の第２プーリー２２側部分は、第２プーリー２２の中心に形成された孔部２２ａ内に挿入されている。この孔部２２ａの径は、連結軸２３の第２プーリー２２側部分の径よりもやや大きめに設定されており、これによって第２プーリー２２が連結軸２３に対して回動可能となっている。
また、図３に示すように、第２プーリー２２にコイルスプリング２５の一端が固定され、連結軸２３にコイルスプリング２５の他端が固定されている。これによって、従動シャフト１６の回転がコイルスプリング２５を介して第２プーリー２２に伝達されたり、第２プーリー２２の回転がコイルスプリング２５を介して従動シャフト１６に伝達される。また、コイルスプリング２５は、従動シャフト１６、フィルムドア１９、駆動シャフト１５、第１プーリー２１、ワイヤ２４、第２プーリー２２、およびコイルスプリング２５によって形成される機構に、常に所定の張力を与える機能を有する。
【００２９】
次に、上記両シャフト１５、１６、フィルムドア１９、ステップモータ２０、両プーリー２１、２２、弾性体２７、規制機構Ｐおよびワイヤ２４の空調ダクト２への組付構造について図３および図４を用いて説明する。なお、図３は空調ダクト２に上記１５、１６、１９、２０〜２２、２４をそれぞれ組み付けたものを、空気上流側から下流側に向かって見た断面図である。
【００３０】
ここで、図面作成の都合上、吹出口３、４、５近傍の空調ダクト２は省略した。また、図４は本発明でいう弾性体２７および規制機構Ｐの組付け構造を示す拡大図である。なお、以下に説明する内容は、駆動シャフト１０、従動シャフト１１、フィルムドア１２、モータ１３、プーリー、弾性体、規制機構の組付構造と同じである。
【００３１】
図３に示すように、空調ダクト２に形成された孔部２ａには樹脂で構成された軸受ブッシュ３１の軸部３１ａが圧入されている。そして、この軸部３１ａには、駆動シャフト１５の中心に形成された孔部１５ｂが遊嵌されている。また、空調ダクト２に形成された孔部２ｂには第１プーリー２１の軸部２１ａが遊嵌されており、この軸部２１ａは駆動シャフト１５の中心に形成された孔部１５ａに嵌合されている。
【００３２】
また、第１プーリー２１の中心に形成された断面Ｄ字状の孔部２１ｂには第１剛体プレート（回転部材、膜状部材支持手段）４１の中心に形成された断面Ｄ字状の軸部４１ｂが嵌合されている。そして、この第１剛体プレート４１には、ゴム部材やエラストマ樹脂等からなる弾性体２７の一方側面が接着剤等により接着され、さらに、この弾性体２７の他方側面に、第２剛体プレート４２が接着剤等により接着されている。そして、第２剛体プレート４２の中心に形成された断面Ｄ字状の凹部４２ｂに、ステップモータ２０の断面Ｄ字状の軸部２０ａの先端が挿嵌されている。この結果、第２剛体プレート４２は、ステップモータ２０に一体に連結される。
【００３３】
また、空調ダクト２には、３本の柱状突起部２ｅ（図３においては２本のみが図示されている）が空調ダクト２と一体的に形成されており、ステップモータ２０のケース２０ｄがこの柱状突起部２ｅにビス３３によって固定されている。なお、ステップモータ２０のモータ内蔵部２０ｂは断面で示していない。
また、図３に示すように、空調ダクト２に形成された孔部２ｃには樹脂で構成された軸受ブッシュ３４の軸部３４ａが圧入されている。そして、この軸部３４ａの先端は、従動シャフト１６の中心に形成された孔部１６ｃに遊嵌されている。
【００３４】
また、空調ダクト２に形成された孔部２ｄには連結軸２３が遊嵌されており、この連結軸２３の端部２３ａが従動シャフト１６の中心に形成された孔部１６ａに嵌合されている。ワイヤ２４の一端側および他端側は、第１プーリー２１および第２プーリー２２にそれぞれ巻回されている。また、第２プーリー２２と連結軸２３とは、コイルスプリング２５を介して連結している。なお、コイルスプリング２５は断面で示していない。
【００３５】
ここで、第１の実施形態の要部である第１剛体プレート４１、弾性体２７、第２剛体プレート４２の形状および組付構造について、図４を用いて詳細に説明する。
上記第１剛体プレート４１は、図４に示すように、円板状部４１ｃの中心に軸部４１ｂが突出して形成されるとともに、円板状部４１ｃの、軸部４１ｂを中心とした円の円周上に溝４１ａ、４１ａが形成されたものである。また、上記第２剛体プレート４２は、円板状部４２ｄの中心に凹部４２ｂが形成されるとともに、第１剛体プレート４１の溝４１ａ、４１ａと対向した位置に、第１剛体プレート４１側に突出した棒状部４２ａ、４２ａが形成されている。
【００３６】
ここで、図６に示すように、上記溝４１ａ、４１ａの上記円周方向における長さ（ｌ）は、上記棒状部４２ａ、４２ａの先端部４２ｃ、４２ｃの径（ｄ）よりも長く構成されており、この先端部４２ｃ、４２ｃが、溝４１ａ、４１ａに遊嵌されている。ここで、ステップモータ２０が正逆両方に回転するため、第２剛体プレート４２は第１剛体プレート４１に対して正逆両方に回転する。従って、第２剛体プレート４２が第１剛体プレート４１に対して正逆どちらに回転しても、第２剛体プレート４２と第１剛体プレート４１との相対回転量がθとなるように、溝４１ａ、４１ａを両側について先端部４２ｃ、４２ｃの径（ｄ）に対して所定量だけ長くしている。
【００３７】
なお、上記溝４１ａ、４１ａと棒状部４２ａ、４２ａにより、本発明でいう規制機構Ｐを構成している。なお、円板状部４１ｃと円板状部４２ｄが対向することにより形成される空間を埋めるようにして、円柱状の上記弾性体２７が配置され、この弾性体２７の両面が各円板状部４１ｃ、円板状部４２ｄに接着されている。
【００３８】
なお、この弾性体２７のうち、上記棒状部４２ａ、４２ａ、凹部４２ｂの各周囲には、棒状部４２ａ、４２ａ、凹部４２ｂの形状に沿って、孔部２７ａ、貫通孔２７ｂ、２７ｂが形成されている。
次に、図３に基づいて、駆動シャフト１５、第１プーリー２１、第１剛体プレート４１、弾性体２７、第２剛体プレート４２およびステップモータ２０の空調ダクト２への組付順序について簡単に説明する。
【００３９】
まず、駆動シャフト１５を空調ダクト２内の図３に示す位置に配置し、駆動シャフト１５の孔部１５ａおよび孔部１５ｂに、第１プーリー２１の軸部２１ａおよび軸受ブッシュ３１の軸部３１ａを挿入する。ここで、軸受ブッシュ３１の軸部３１ａは、空調ダクト２の上記右側半分に形成された孔部２ａに圧入して固定されており、第１プーリー２１の軸部２１ａは、空調ダクト２の上記左側半分に形成された孔部２ｂに遊嵌している。
【００４０】
そして、予め弾性体２７、第１剛体プレート４１および第２剛体プレート４２を接着剤等により一体に組付けた組付体のうち、第１剛体プレート４１の軸部４１ｂを第１プーリー２１の孔部２１ｂに嵌合させる。そして、ステップモータ２０の軸部２０ａを第２剛体プレート４２の凹部４２ｂに嵌合させるようにして、ステップモータ２０のケース２０ｄを、ビス３３により柱状突起部２ｂに固定する。
【００４１】
以上に説明したように、上記第１の実施形態においては、第２剛体プレート４２と第１剛体プレート４１とが弾性体２７で連結されているため、ステップモータ２０からパルス信号が出力されてステップモータ２０が振動しても、この振動による第１プーリ２１の回転軸方向（図３中の左右方向）の振動および第１プーリ２１の径方向（上記回転軸方向と垂直な方向）の振動が弾性体２７により吸収される。つまり、ステップモータ２０の振動エネルギーがフィルムドア１９の振動エネルギーとして伝わる量が抑えられるため、ステップモータ２０の振動騒音の増幅を効率よく低減できる。
【００４２】
実際に、本発明者らが、図１１のように、弾性体２７を設けないでステップモータ２０と第１プーリー２１を直接連結したもの（従来技術の車両用空調装置）と、図３のもの（第１の実施形態の車両用空調装置）について周波数と騒音との分析を行い、騒音の大きさを測定した結果、図１１のものについては図５（ａ）に示すデータ、図３のものについては図５（ｂ）に示すデータがそれぞれ得られた。
【００４３】
なお、図５において、３００、４５０、６００、７５０、１２００Ｈｚ等に現れているピークはステップモータ２０の振動成分を示し、図中ハッチングで示す部分はフィルムドア１９と空調ダクト２の摩擦によって発生する摺動音成分である。また図１１のもののオーバーオール値（騒音の大きさを示す値）は４２．９ｄＢＡで、図３のもののオーバーオール値は３７．５ｄＢＡであることが確認された。
【００４４】
このように、第１の実施形態では図１０に示す従来装置に比べて５．４ｄＢＡ分のオーバーオール値を低減でき、このことからも、弾性体２７を設けることによって、ステップモータ２０の振動騒音の増幅が低減されていると確認された。
さらに、本発明者らは、ステップモータ２０単体を作動させた場合の騒音（以下Ｘと示す）、図１１のものからフィルムドア１９を取り外した場合の騒音（以下Ｙと示す）、図１１のものの柱状突起部２ｂからビス３３、ケース２０ｄを外し、図示しない固定スタンドによりモータ内蔵部２０ｂを固定して軸部２０ａを図１１の位置に配置した場合の騒音（以下Ｚと示す）の大きさを測定した。ここで、Ｚは、ステップモータ２０の振動がケース２０ｄから柱状突起部２ｂを伝って空調ダクト２に伝わることがない場合の騒音を示している。
【００４５】
この結果、ＸはＹ、Ｚに比べて極めて小さく、ＺはＹよりも大きかった。つまり、Ｘ≪Ｙ＜Ｚであった。よって、ステップモータ２０の振動がフィルムドア１９に伝わる量を低減することが、よりステップモータ２０の振動騒音の増幅を効率よく低減できると確認された。以上の２種類の実験からも、第１の実施形態のように弾性体２７を設けて、ステップモータ２０の振動エネルギーがフィルムドア１９に伝わる量を低減することにより、ステップモータ２０の振動による騒音を大きく低減できることがわかる。
【００４６】
また、第１の実施形態では、第１剛体プレート４１と第２剛体プレート４２との間に規制機構Ｐを設けているため、以下のような効果を奏する。
フィルムドア１９は、停止位置制御のために、例えばイグニッションスイッチがオフされた後に、フィルムドア１９をどちらか一方のシャフトに全て巻き取るようにステップモータ２０を作動させるいわゆるイニシャライズ処理を行うことがある。この場合、ステップモータ２０の軸部２０ａには、通常作動時の数倍のトルクが負荷される。
【００４７】
すなわち、イニシャライズ処理時には、フィルムドア１９が例えば駆動シャフト１５に全て巻き取られるまで、ステップモータ２０は駆動シャフト１５を回転駆動させる。ここで、規制機構Ｐが設けられていないと、フィルムドア１９は全て巻き取られていてそれ以上移動できないため、駆動シャフト１５、第１プーリー２１および第１の剛体プレート４１はそれ以上回転しないが、ステップモータ２０の軸部２０ａおよび第２の剛体プレート４２は、弾性体２７が変形可能なために、第１の剛体プレート４１に対して相対回転する。このときに、ステップモータ２０の軸部２０ａに大きなトルクがかかる。
【００４８】
そして、イグニッションスイッチがオンされた後、再びフィルムドア１９をある制御位置（吹出モード）に停止させる際、上記相対回転量分だけステップモータ２０の軸部２０ａが多く回転するよう図示しない制御装置により制御しなければならない。しかし、弾性体２７の変形量は、温度等によって変化するため、上記相対回転量は一定していない。そのため、上記制御装置は、フィルムドア１９を正確に上記制御位置に停止させることができない。
【００４９】
しかし、第１の実施形態では、第１剛体プレート４１と第２剛体プレート４２との間に規制機構Ｐを設けている。従って、通常作動時は、図６（ａ）のように、第２剛体プレート４２の棒状部４２ａ、４２ａの先端部４２ｃ、４２ｃが、第１剛体プレート４１の溝４１ａ、４１ａの略中央に位置しているのに対し、イニシャライズ処理時は、弾性体２７が変形して第２剛体プレート４２が第１剛体プレート４１に対して相対回転するが、図６（ｂ）に示すように、先端部４２ｃ、４２ｃが溝４１ａ、４１ａの壁面に当接して、第２剛体プレート４２が第１剛体プレート４１に対して図中角度θ回転した状態でこの回転がロックされる。
【００５０】
この結果、上記相対回転量が所定量の角度θの回転となり、この所定量の角度θだけステップモータ２０の軸部２０ａが多く回転するよう図示しない制御装置により制御することにより、フィルムドア１９を正確に上記制御位置に移動させることができる。ここで、所定量の角度θは、イニシャライズ処理時のトルク負荷により弾性体２７が常に変形できる範囲内で設定されている。
【００５１】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について図７ないし１０に基づいて説明する。
図７はステップモータ２０（図３参照）の軸部２０ａの拡大斜視図、図８は第１プーリー２１の拡大斜視図である。また、図９の（ａ）はステップモータ２０および第１プーリー２１部分の断面図、（ｂ）は（ａ）においてステップモータ２０の軸部２０ａを矢印Ａからみた正面図、（ｃ）は（ａ）において第１プーリー２１の軸部２１ｃを矢印Ｂからみた正面図である。
【００５２】
第２の実施形態において、要部以外の組付構造は第１の実施形態と同じなので説明は省略する。
まず、図７に示すように、ステップモータ２０の軸部２０ａの先端部には、この軸部２０ａの先端面２０ｃに対して略垂直に第１スリット５３が形成されており、これによって、軸部２０ａの先端部には半円柱状部２０ｅ、２０ｆが形成されている。さらに、一方の半円柱状部２０ｅ側の軸部２０ａの先端面２０ｃには、第１プーリー２１側（図９（ａ）の右側）に突出した扇状の第１突出部５１が一体に形成されている。
【００５３】
また、図８に示すように、第１プーリー２１の中央には、ステップモータ２０側（図９（ａ）の左側）に突出した軸部２１ｃが形成されている。そして、この軸部２１ｃの先端部には、この軸部２１ｃの先端面２１ｄに対して略垂直に第２スリット５４が形成されており、これによって、軸部２１ｃの先端部には半円柱状部２１ｅ、２１ｆが形成されている。さらに、一方の半円柱状部２１ｆ側の先端面２１ｄには、ステップモータ２０側（図９（ａ）の左側）に突出した扇状の第２突出部５２が一体に形成されている。
【００５４】
また、図１０には、本発明でいう振動吸収部材としてのコイルスプリング（線状弾性体）２６を示す。このコイルスプリング２６の一端２６ａ、他端２６ｂは、このコイルスプリング２６の径方向中心側に伸びている。
そして、図９（ａ）のように、軸部２０ａの半円柱状部２０ｆ側の先端面２０ｃと第２突出部５２の突出面５２ａとを対向させ、かつ軸部２１ｃの半円柱状部２１ｅ側の先端面２１ｄと第１の突出部５１の突出面５１ａとを対向させた状態で、図７に示すコイルスプリング２６の一端２６ａがステップモータ２０の第１スリット５３に挿嵌され、他端２６ｂが第１プーリー２１の第２スリット５４に挿嵌されている。これにより、ステップモータ２０の軸部２０ａと第１プーリー２１の軸部２１ｃが、コイルスプリング２６にて連結された構成となっている。
【００５５】
第１突出部５１の先端面５１ａの形状は、図９（ｂ）に示すように、広がり角θ₁ の扇に対応しており、第１スリット５３に対して角度θ₂ の位置に設けられている。また、第２突出部５２の先端面５２ａの形状は、図９（ｃ）に示すように、第１突出面５１の先端面５１ａと同じであるため、説明は省略する。この第１突出部５１と第２突出部５２により、本発明でいう規制機構Ｑを構成している。
【００５６】
以下に、第１プーリー２１、コイルスプリング２６およびステップモータ２０の空調ダクト２への組付順序について簡単に説明する。
まず、第１プーリー２１を上記第１の実施形態と同様に空調ダクト２に組付けてから、図９（ａ）において、第１プーリー２１に設けられた第１スリット５３にコイルスプリング２６の一端２６ａを挿嵌する。そして、軸部２０ａの半円柱状部２０ｆ側の先端面２０ｃと第２突出部５２の突出面５２ａとを対向させ、かつ軸部２１ｃの半円柱状部２１ｅ側の先端面２１ｄと第１の突出部５１の突出面５１ａとを対向させつつ、第２スリット５４にコイルスプリング２６の他端２６ｂを挿嵌する。
【００５７】
そして、ステップモータ２０を上記第１の実施形態と同様に空調ダクト２の柱状突起部２ｂ（図３参照）に組付けることで、コイルスプリング２６は、ステップモータ２０の軸部２０ａおよび第１プーリー２１の軸部２１ｃの外周面に沿って固定される。
このように、第２の実施形態においては、ステップモータ２０と第１プーリー２１とが、振動吸収部材としてのコイルスプリング２６により連結されているため、ステップモータ２０からパルス信号が出力されてステップモータ２０が振動しても、ステップモータ２０の軸部２０ａの回転軸方向（図３中の左右方向）の振動およびステップモータ２０の軸部２０ａの径方向（上記回転軸方向と垂直な方向）の振動がコイルスプリング２６により吸収される。よって、第１プーリ２１および駆動シャフト１５を通してフィルムドア１９が振動することも抑えられる。
【００５８】
従って、ステップモータ２０の振動によってフィルムドア１９から大きな騒音が発生するという問題は防止される。
また、第１スリット５３、第２スリット５４にコイルスプリング２６の一端２６ａ、他端２６ｂを挿嵌するだけでステップモータ２０と第１プーリー２１との外周部に組付けることが出来るので、特別な組付け作業や組付け部品を用いずに、容易に組付けが行える。また、ステップモータ２０および駆動シャフト１５の外周部にコイルスプリング２６の組付け部分のためのスペースが必要なく、省スペースでコイルスプリング２６の組付けが行える。
【００５９】
また、イニシャライズ処理時のトルク負荷により、ステップモータ２０の軸部２０ａが第１プーリー２１の軸部２１ｃに対して相対回転すると、コイルスプリング２６はその回転量にともなって伸びる。そして、ステップモータ２０が第１プーリー２１に対して角度２θ₂ 回転すると、ステップモータ２０の第１突出部５１の側面５５と第２突出部５２の側面５６が当接してこの回転がロックされる。
【００６０】
この結果、上記相対回転量が常に所定量の角度２θ₂ の回転となり、この所定量の角度２θ₂ だけステップモータ２０の軸部２０ａが多く回転するよう図示しない制御装置により制御することにより、フィルムドア１９を正確に上記制御位置に移動させることができる。ここで、所定量の角度２θ₂ は、イニシャライズ処理時のトルク負荷によりコイルスプリング２６が常に伸びることのできる範囲内で設定されている。
【００６１】
（第３の実施形態）
図１１において、第１プーリー２１自体をゴム部材やエラストマ樹脂等で形成することにより、第１プーリー２１を本発明でいう振動吸収部材としてもよい。こうすることにより、ステップモータ２０の振動を第１プーリー２１により吸収するので、駆動シャフト１５を通してフィルムドア１９が振動することは抑えられる。
【００６２】
（第４の実施形態）
本実施形態では、図１２に示すように、フィルムドア１９を環状に形成し、このフィルムドア１９の内周面を、駆動シャフト１５と、複数本（例えば３本）のガイドローラ軸（膜状部材支持手段）２８ａ、２８ｂ、２８ｃとにより支持させることにより、フィルムドア１９を、各吹出口３〜５に対向した状態で張設している。なお、本実施形態の駆動シャフト１５は、上記第１の実施形態と同様に、図示しないステップモータにより回転駆動され、駆動シャフト１５とステップモータとの間に、上記第１の実施形態で述べたような弾性体および規制機構が備えられている。
【００６３】
そして、フィルムドア１９の両端の全周に、多数の噛み合わせ孔（図示しない）を形成し、駆動シャフト１５の両端部に、上記噛み合わせ孔と噛み合う多数の突起（図示しない）を設けて、上記突起と上記噛み合わせ孔とにより、駆動シャフト１５の回転をフィルムドア１９に伝え、フィルムドア１９を回転させるようにしている。
【００６４】
このように、駆動シャフト１５により環状のフィルムドア１９を移動させるものにおいても、上記弾性体および規制機構を設けることにより、上記第１の実施形態と同様の効果が得られる。
（他の実施形態）
なお、上記第１の実施形態では、弾性体２７を接着剤により第１剛体プレート４１および第２剛体プレート４２に接着固定しているが、第１剛体プレート４１と第２剛体プレート４２を図４のように対向させて治具により固定し、これらを所定の型に入れて、ゴム部材やエラストマ樹脂等を流し込んで固めることにより、図４に示すような第１剛体プレート４１、弾性体２７、第２剛体プレート４２よりなる組付体を一体形成してもよい。
【００６５】
また、上記第２の実施形態では、第１突出部５１と第２突出部５２の広がり角θ₁ および各スリット５３、５４に対する角度θ₂ を等しくしたが、これに限定されることはない。つまり、ステップモータ２０の軸部２０ａと第１プーリー２１の軸部２１ｃとの相対回転量が所定量となるように、第１突出部５１と第２突出部５２の広がり角および各スリット５３、５４に対する角度を設定すればよい。
【００６６】
また、上記第１ないし第４の実施形態では、空調ダクト２に対して回転自在に設けられたガイドローラ軸１７、１８（図１参照）、またはガイドローラ軸２８ａ、２８ｂ、２８ｃ（図１２参照）により、フィルムドア１９を支持していたが、これに限定されることはなく、空調ダクト２に固定した固定ガイドを設け、この固定ガイドにより、フィルムドア１９を支持するようにしてもよい。なお、この固定ガイドとフィルムドア１９との摩擦抵抗を小さくするように、固定ガイドの形状、表面粗さ、材質等を選択するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における全体構成図である。
【図２】図１の一部分を示す斜視図である。
【図３】図１の要部を示す断面図である。
【図４】図１の主要部を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は従来の装置による騒音の大きさを示すグラフ、（ｂ）は上記実施形態による騒音の大きさを示すグラフである。
【図６】（ａ）は通常作動時の規制機構近傍の拡大図、（ｂ）はイニシャライズ処理時の規制機構近傍の拡大図である。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるステップモータの拡大斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における第１プーリーの拡大斜視図である。
【図９】（ａ）は本発明の第２の実施形態における要部の断面図、（ｂ）は（ａ）において矢印Ａからみたステップモータの拡大図、（ｃ）は（ａ）において矢印Ｂからみた第１プーリーの拡大図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態におけるコイルスプリングの拡大図である。
【図１１】従来技術の要部を示す断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態におけるフィルムドア近傍の概略的な断面図である。
【符号の説明】
２…空調ダクト、１５…駆動シャフト（回転部材、膜状部材支持手段）、
１６…従動シャフト（回転部材、膜状部材支持手段）、
１７、１８…ガイドローラ軸（膜状部材支持手段）、
１９…フィルムドア（膜状部材）、２０…ステップモータ（駆動手段）、
２１…第１プーリー（回転部材、膜状部材支持手段）、
２２…第２プーリー（副回転部材、膜状部材支持手段）、
２３…連結軸（副回転部材、膜状部材支持手段）、
２７…弾性体（振動吸収部材）、
４１…第１剛体プレート（回転部材、膜状部材支持手段）、
４２…第２剛体プレート（駆動手段）、Ｐ、Ｑ…規制機構。

Claims (8)

1. 空気を通過させる開口部（１９ａ、１９ｂ）が形成された可撓性の膜状部材（１９）を、少なくとも１つの回転部材（１５、２１、４１）を備えた膜状部材支持手段（１５、２１、４１、１６、２２、２３、１７、１８）によって、空気通路を横切るようにして張設するとともに、前記回転部材（１５、２１、４１）を駆動手段（２０、４２）で回転駆動することによって、前記膜状部材（１９）を前記空気通路中で移動させるように構成された空気通路切換装置であって、
   前記回転部材（１５、２１、４１）と前記駆動手段（２０、４２）とは、前記駆動手段（２０、４２）の発する振動を吸収する振動吸収部材（２６、２７）により連結されており、
   前記振動吸収部材（２６、２７）は、弾性体（２６、２７）からなり、
   前記回転部材（１５、２１、４１）と前記駆動手段（２０、４２）とには、前記回転部材（１５、２１、４１）と前記駆動手段（２０、４２）との相対回転量を常に所定量（θ、２θ 2 ）に規制する規制機構（Ｐ、Ｑ）が設けられていることを特徴とする空気通路切換装置。
2. 前記膜状部材支持手段（１５、２１、４１、１６、２２、２３、１７、１８）には副回転部材（１６、２２、２３）が備えられており、
   前記膜状部材（１９）の一端は、前記回転部材（１５、２１、４１）に巻架されており、前記膜状部材（１９）の他端は、前記副回転部材（１６、２２、２３）に巻架されていることを特徴とする請求項１に記載の空気通路切換装置。
3. 前記弾性体（２６、２７）は、ゴム部材（２７）からなることを特徴とする請求項１または２に記載の空気通路切換装置。
4. 前記弾性体（２６、２７）は、線状弾性体（２６）からなることを特徴とする請求項１または２に記載の空気通路切換装置。
5. 前記線状弾性体（２６）は、コイルスプリング（２６）からなることを特徴とする請求項４に記載の空気通路切換装置。
6. 前記駆動手段（２０、４２）は、この駆動手段（２０、４２）の回転に伴って回転する第１の板状部材（４２）を備えており、
   前記回転部材（１５、２１、４１）は、この回転部材（１５、２１、４１）の回転に伴って回転する第２の板状部材（４１）を備えており、
   前記規制機構（Ｐ、Ｑ）は、
   前記第１の板状部材（４２）に一体に設けられ、前記第２の板状部材（４１）側に突出した棒状部材（４２ａ、４２ａ）と、
   前記第２の板状部材（４１）のうち前記棒状部材（４２ａ、４２ａ）に対向する位置に設けられ、前記棒状部材（４２ａ、４２ａ）の先端部（４２ｃ、４２ｃ）の径よりも所定量長い長さを有する溝（４１ａ、４１ａ）とを有し、
   前記棒状部材（４２ａ、４２ａ）の先端部（４２ｃ、４２ｃ）が前記溝（４１ａ、４１ａ）に嵌合されてなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空気通路切換装置。
7. 前記駆動手段（２０）は、この駆動手段（２０）の回転に伴って回転し、前記回転部材（１５、２１）側に突出した第１の軸部（２０ａ）を備えており、
   前記回転部材（１５、２１）は、この回転部材（１５、２１）の回転に伴って回転し、前記駆動手段（２０）側に突出した第２の軸部（２１ｃ）を備えており、
   前記規制機構（Ｐ、Ｑ）は、
   前記第１の軸部（２０ａ）の先端面（２０ｃ）から前記回転部材（１５、２１）側に突出した第１の突出部（５１）と、
   前記第２の軸部（２１ｃ）の先端面（２１ｄ）から前記駆動手段（２０）側に突出した第２の突出部（５２）とを有し、
   前記第１の軸部（２０ａ）の前記先端面（２０ｃ）と第２の突出部（５２）の先端に形成された突出面（５２ａ）とが対向し、前記第２の軸部（２１ｃ）の前記先端面（２１ｄ）と前記第１の突出部（５１）の先端に形成された突出面（５１ａ）とが対向するように配置し、
   前記第１の軸部（２０ａ）と前記第２の軸部（２１ｃ）は、前記相対回転量が所定量（２θ2 ）となったとき、前記第１の突出部（５１）の側面（５５）と前記第２の突出部（５２）の側面（５６）とが当接するような位置に配置されてなることを特徴とする請求項１、２、４、５のいずれか１つに記載の空気通路切換装置。
8. 前記駆動手段（２０、４２）は、ステップモータ（２０）からなることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の空気通路切換装置。

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