JP3957931B2 - 空気調和ユニットのスライドドア装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両用の空気調和ユニットのエアミックスドアとして利用するのに好適なスライドドア装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の空気調和ユニットには、通風量を調節したり、通風経路を切り換えたりするための各種のドアが内蔵されている。従来のドアは、ある軸を中心に回転する回転式のものが主流であったが、空気調和ユニットの一層のコンパクト化の要望に応えるため、最近ではスライド式のドアを採用したものが提供されてきている。スライド式のドアは、開閉スペースを周囲に広くとる必要がないので、ユニットのコンパクト化が可能であるが、一方で、スライド動作を円滑に行うための工夫が必要である。
【０００３】
図８はエアミックスドアにスライド式のドアを採用した従来例を示している。この空気調和ユニットは、特開平１１−２５４９４２号公報に開示されたものであり、ユニットケース１０１内の送風路１０２に、送風を冷却する冷却用熱交換器１０３が配されている。この冷却用熱交換器１０３より下流側の送風路１０２には、冷却用熱交換器１０３を通過した送風を加熱する加熱用熱交換器１０４が配設されていると共に、冷却用熱交換器１０３を通過した送風が加熱用熱交換器１０４を迂回して流れるバイパス通路１０５が設けられている。冷却用熱交換器１０３と加熱用熱交換器１０４との間には、バイパス通路１０５を通過する送風と加熱用熱交換器１０４を通過する送風とを適宜の比率で配分するスライド式のエアミックスドア１０６が配設されている。
【０００４】
このスライド式のエアミックスドア１０６は、冷却用熱交換器１０３を通過した冷風の下流側に向けて膨出する円弧状に形成されていて、左右両端部の前後に設けたスライドピン１０７を、ユニットケース１０１の左右両側壁に設けた前後各一対の円弧状の案内溝（ガイドレール）１０８に係合することで、これらスライドピン１０７と案内溝１０８とによって、スライド動作がガイドされるようになっている。また、エアミックスドア１０６の左右両端縁の下面にはラックギヤ１０９が設けられており、ユニットケース１０１の左右両側壁に貫通軸支した駆動シャフト１１０に設けたピニオンギヤ１１１をラックギヤ１０９に噛合して、該駆動シャフト１１０の回転によってスライド移動させるようにしてある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のスライドドア装置では、スライドピン１０７と案内溝１０８の間にスライドピン１０７の移動を許容するためのクリアランスを確保しておかなければならないが、そのクリアランスがあるために、スライドピン１０７が案内溝１０８内で浮いた状態になり、ドア１０６がガタつくという問題がある。特に車両用空調装置では振動の影響が大きいために、ガタつきを極力なくしたいという要望が強い。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮し、スライドドアのガタつきをなくすことのできる空気調和ユニットのスライドドア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】
請求項１の発明は、フレーム（２０）の幅方向両端に一対の側板（２３）が設けられ、これら両側板（２３）間にフレームの幅方向（ｗ）と直交する方向（ｈ）に移動するスライド板（２１）が配され、前記フレーム（２０）の両側板（２３）に形成された案内溝（２３Ｂ）に、スライド板（２１）の両側部に突設したスライドピン（２９）を摺動自在に嵌め込むことで、スライド板（２１）のスライド動作を案内するスライドガイドが構成され、さらに、スライド板（２１）に形成されたラックギヤ（３０）にピニオンギヤ（３１）を噛合させ、該ピニオンギヤ（３１）を回転することで、スライド板（２１）を案内溝（２３Ｂ）に沿ってスライドさせる空気調和ユニットのスライドドア装置（９）において、
前記ラックギヤ（３０）に噛合するピニオンギヤ（３１）によって、スライド板（２１）に押し付け力を付与し、それにより、前記スライドピン（２９）を案内溝（２３Ｂ）の両内側面のうちの片面に強制的に押し当て、前記スライドピン（２９）を前記案内溝（２３Ｂ）に挿入するためのスライドピン挿入溝（２３Ｃ）を、案内溝（２３Ｂ）から見て前記押し付け力の付与方向と反対側の側板（２３）上に形成して案内溝（２３Ｂ）に連通させたことを特徴とする。
【０００８】
この発明では、案内溝の両内側面の片面に強制的にスライドピンを押し当てるので、スライドピンが案内溝内で浮いた状態にならず、スライド板（スライドドア）のガタつきが抑えられる。この場合、その押し当てる力を、ラックギヤに噛合するピニオンギヤで直接スライド板に与えるので、例えば別に押し付けローラ等を設けて押し付け力をスライド板に与えるのに比べて、簡単な構造で実現できる。また、案内溝の端部にスライドピンが位置する場合にも、ピニオンギヤとラックギヤの噛み合いにより、前述の押し当て力を発生させることができるので、スライド板がどの位置にあってもガタつき防止を図ることができる。
また、スライドピンは案内溝の両内側面の片面に押し当てられるが、請求項１の発明では、スライドピンが押し当てられる内側面と反対側の内側面にスライドピン挿入溝の連通用開口が形成されることになるので、スライドピンが案内溝に沿って摺動する際に、スライドピンがスライドピン挿入溝の連通用開口に引っ掛かるようなおそれがなく、常に安定してスライドピンを摺動させることができる。
請求項２の発明は、フレーム（２０）の幅方向両端に一対の側板（２３）が設けられ、これら両側板（２３）間にフレームの幅方向（ｗ）と直交する方向（ｈ）に移動するスライド板（２１）が配され、前記フレーム（２０）の両側板（２３）に形成された案内溝（２３Ｂ）に、スライド板（２１）の両側部に突設したスライドピン（２９）を摺動自在に嵌め込むことで、スライド板（２１）のスライド動作を案内するスライドガイドが構成され、さらに、スライド板（２１）に形成されたラックギヤ（３０）にピニオンギヤ（３１）を噛合させ、該ピニオンギヤ（３１）を回転することで、スライド板（２１）を案内溝（２３Ｂ）に沿ってスライドさせる空気調和ユニットのスライドドア装置（９）において、
前記ラックギヤ（３０）に噛合するピニオンギヤ（３１）によって、スライド板（２１）に押し付け力を付与し、それにより、前記スライドピン（２９）を案内溝（２３Ｂ）の両内側面のうちの片面に強制的に押し当て、前記スライドピン（２９）がスライド板（２１）のスライド方向の両端でスライドピン挿入溝（２３Ｃ）側に突出するように配設されると共に、前記スライドピン挿入溝（２３Ｃ）が両端のスライドピン（２９）に対応して２箇所に設けられ、前記両端のスライドピン（２９）間の距離より前記２つのスライドピン挿入溝（２３Ｃ）間の距離を小さく設定したことを特徴とする。
この発明では、案内溝の両内側面の片面に強制的にスライドピンを押し当てるので、スライドピンが案内溝内で浮いた状態にならず、スライド板（スライドドア）のガタつきが抑えられる。この場合、その押し当てる力を、ラックギヤに噛合するピニオンギヤで直接スライド板に与えるので、例えば別に押し付けローラ等を設けて押し付け力をスライド板に与えるのに比べて、簡単な構造で実現できる。また、案内溝の端部にスライドピンが位置する場合にも、ピニオンギヤとラックギヤの噛み合いにより、前述の押し当て力を発生させることができるので、スライド板がどの位置にあってもガタつき防止を図ることができる。
また、スライドピン間の距離よりもスライドピン挿入溝間の距離を小さくしているので、同時に２つのスライドピンを、スライドピン挿入溝から案内溝内に挿入することはできない。そこで、スライドピンを案内溝に挿入するときには、片方のスライドピンを片方のスライドピン挿入溝より案内溝内に入れた後、そのスライドピンを案内溝内で移動して、残るスライドピンをもう一つのスライドピン挿入溝に位置合わせする。そして、その状態で残るスライドピンをスライドピン挿入溝から案内溝内に入れることで、スライド板の組み付けが完了する。このように、組み付けの際に別々にスライドピンを入れる必要があるので、逆に、両方のスライドピンが同時にスライドピン案内溝から抜けることはなく、スライド板が外れにくくなる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の空気調和ユニットのスライドドア装置であって、前記ピニオンギヤの外周から内周までの範囲に、該ピニオンギヤの半径方向の弾力性を高めるための空所を形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項１の発明のように、ピニオンギヤで押し付け力をスライド板に与える場合、ピニオンギヤをラックギヤに対して組み付けたその状態で押し付け力を与えるようにすると、ピニオンギヤの剛性が高い場合には、過剰な押し付け力をスライド板に与えてしまうおそれがある。
【００１１】
この点、請求項３の発明では、ピニオンギヤ自体に空所を形成することで、ピニオンギヤの半径方向の弾力性を高めているので、ピニオンギヤの弾力性をもって、スライド板に押し付け力を与えることができ、適度な力でスライドピンを案内溝の内側面に押し当てることができる。
【００１２】
なお、ピニオンギヤの半径方向の弾性力を高めるだけの目的なら、ピニオン自体の材質を軟質材料とすればよいが、そうすると、形状安定性が低下することにより、ギヤとしての性能を損なうおそれが出てくる。そのため、外周から内周までの範囲に空所を設けて弾性力を高めているのである。こうすれば、ギヤとしての性能を保証するために硬質の樹脂でピニオンギヤを成形しながら、なお且つ、半径方向の高い弾性力をピニオンギヤに付与することができる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和ユニットのスライドドア装置であって、前記スライド板（２１）が円弧板状に形成されると共に、前記案内溝（２３Ｂ）がスライド板（２１）を円弧軌跡に沿って案内するため円弧状に形成されており、前記円弧の曲率中心のある側に前記ラックギヤ（３０）及びピニオンギヤ（３１）が配されていることを特徴とする。
【００１８】
この発明では、スライド板が円弧板状をなし、その円弧の曲率中心のある側にラックギヤやピニオンギヤがあるので、弓形の空間の中に全部の要素を組み込むことができ、コンパクト化を図ることができる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和ユニットのスライドドア装置であって、空気調和ユニットのエアミックスドアとして用いられていることを特徴とする。
【００２０】
この発明では、スライドドア装置を、開閉スペースを周囲に一番確保しにくい場所にあるエアミックスドアとして使用しているので、空気調和ユニットのコンパクト化を図る上で特に有効である。また、エアミックスドアの下流側には冷風と温風をミックスするための空間を広く確保するのが空調性能を向上させる上で好ましいが、そのことをユニットのコンパクト化を図りながら実現できるようになる。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、案内溝の両内側面の片面に強制的にスライドピンを押し当てるようにしているので、スライドピンが案内溝内で浮いた状態にならなくなり、それにより、スライド板（スライドドア）のガタつきを確実に抑えることができるようになる。また、ピニオンギヤで直接スライド板に押し付け力を与えるので、構造が簡単で実現容易である。
また、案内溝に連通させてスライドピン挿入溝を設けたので、スライド板の組み付けが容易にできるようになる。しかも、スライドピンを押し当てる側と反対側の案内溝の内側面にスライドピン挿入溝の連通用開口がある、つまり逆に言うと、スライドピン挿入溝の連通用開口がある側と反対側の案内溝の内側面にスライドピンを押し当てるので、スライドピンが案内溝に沿って摺動する際に前記連通用開口に引っ掛かるようなおそれがなく、常に安定してスライドピンを案内溝に沿って摺動させることができる。従って、スライド板の組み付けの容易化を図りながら、スライド板の円滑操作を保証することが可能となる。
請求項２の発明によれば、案内溝の両内側面の片面に強制的にスライドピンを押し当てるようにしているので、スライドピンが案内溝内で浮いた状態にならなくなり、それにより、スライド板（スライドドア）のガタつきを確実に抑えることができるようになる。また、ピニオンギヤで直接スライド板に押し付け力を与えるので、構造が簡単で実現容易である。
また、スライド板のスライド方向の両端に設けたスライドピン間の距離よりも、両端のスライドピンに対応して２箇所に設けたスライドピン挿入溝間の距離を小さくしているので、同時に２つのスライドピンを案内溝内に挿入することはできないが、逆に、両方のスライドピンが同時に案内溝から抜けることもなくなり、スライド板が外れにくくなる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、ピニオンギヤ自体に空所を形成することで、ピニオンギヤの半径方向の弾力性を高めているので、その弾力性により適度な力でスライドピンを案内溝の内側面に押し当てることができ、過剰な力で押し当ててしまうことがない。従って、ガタつきを防止しながら、スライド板の安定したスライド動作を保証することができる。
【００２５】
請求項４の発明によれば、スライド板を円弧板状に形成した場合に、その円弧の曲率中心のある側にラックギヤやピニオンギヤを配置したので、弓形の空間の中に全要素を組み込むことができて、スライドドア装置のコンパクト化を図ることができる。
【００２６】
請求項５の発明によれば、スライドドア装置を、空気調和ユニットの中で開閉スペースを一番確保しにくい場所にあるエアミックスドアとして使用しているので、ユニット全体のコンパクト化を図る上で大いに貢献することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスライドドア装置をエアミックスドアとして備えた車両用空気調和ユニットの詳細を図面に示す実施形態を用いて説明する。
【００２８】
図１において、符号１は車両用空気調和ユニット、符号２はユニットケースを示している。
【００２９】
ユニットケース２は、締結ねじ等により左右に分離可能な形状となっていている。なお、図２はユニットケース２を左右に分離した半部を示す斜視図である。ユニットケース２の内部には、主要な構成要素としての送風機（ブロワ）３と、この送風機３から送り出される空気を後述する上方開放口４、５へ向けて誘導案内する空気調和通路６と、この空気調和通路６内に配置された冷却用熱交換器７及び加熱用熱交換器８と、冷却用熱交換器７の下流側に配置され、且つ冷却用熱交換器７を通過した空気が例外なく通過するエアミックスドアとして設けられたスライドドア装置９と、冷却用熱交換器７及び加熱用熱交換器８の下流側に配置された開閉ドア１０と、空気調和通路６の最終部に配置された開閉ドア１１とを備えている。
【００３０】
送風機３は、ユニットケース２の上方に設けられた弧状のハウジング１２内に配置され、図示しない駆動モータにより回転駆動されるようになっている。
【００３１】
ハウジング１２は、送風機３の回転により、空気をハウジング１２内に取り入れる取入口１３と、最終的に車室１４側へ向けて吹き出す送風口１５とが形成されている。
【００３２】
空気調和通路６は、ハウジング１２の送風口１５と連通し、送風口１５から吹き出す空気を車室１４側に沿って下降案内する下降通路６Ａと、下降した空気をエンジンルーム１６側へ案内してＵターンさせるＵターン通路６Ｂと、Ｕターン通路６ＢでＵターンした空気を上方開放口４、５へ向かって案内する上昇通路６Ｃとからなっている。
【００３３】
空気調和通路６の下降通路６Ａは、ユニットケース２の車室側のケース壁面２Ａと、ユニットケース２の左右の側壁１７、１７に囲まれて形成されている。Ｕターン通路６Ｂは、ユニットケース２のケース底壁面２Ｂと左右の側壁１７、１７で囲まれて形成されている。上昇通路６Ｃは、ユニットケース２のエンジンルーム１６側のケース壁面２Ｃと左右の側壁１７、１７及び弧状に形成されたハウジング１２の背面とで囲まれて形成されている。
【００３４】
冷却用熱交換器７と加熱用熱交換器８とは、空気調和通路６の下降通路６ＡとＵターン通路６Ｂの領域にわたって配置され、冷却用熱交換器７は上流側に、その下流側に加熱用熱交換器８がそれぞれ設けられている。
【００３５】
冷却用熱交換器７は、冷媒が流れる冷媒管と多数のフィン（いずれも図示省略する）とで構成されている。また、この冷却用熱交換器７は、ユニットケース２内に設けられた上下の支持ブラケット１８、１８によって支持されており、エンジンルーム１６側へ向かって所定角度前傾した傾斜姿勢となっている。
【００３６】
この冷却用熱交換器７の傾斜角度は垂直方向に対して０〜３０度程度の範囲内に設定され、好ましくは約２０度の前傾姿勢が好ましい。このような角度設定により、送風口１５からの空気が下降通路２Ａを通って冷却用熱交換器７のフィンとフィンとの間を通過して、効率の良い流れが確保されると共に、熱交換が行われて冷却されるようになっている。
【００３７】
なお、冷却用熱交換器７は、図示しない圧縮器、凝縮器、膨張弁と連通し、圧縮器から吐出された冷媒が、凝縮器、膨張弁を通り、蒸発器となる冷却用熱交換器７から再び圧縮器へ戻る冷凍サイクルを構成している。
【００３８】
加熱用熱交換器８は、図１に示すように、冷却用熱交換器７の空気吹出領域の下端部と開閉ドア１０の枢支軸１０Ａとを結ぶ直線より下側に位置し、略水平な姿勢をとるように配置され前後の支持ブラケット１９、１９で支持されている。さらに詳しくは、加熱用熱交換器８は、後述するスライドドア装置９がフルクールモードのときに、スライドドア装置９を構成するスライド板２１の上端と開閉ドア１０の枢支軸１０Ａとを結ぶ直線より下側にあるように配置されている。この加熱用熱交換器８姿勢角度は、略水平方向から上流側が約１０度起き上がる角度が望ましい。このよう姿勢をとることで、図１に示すように冷却用熱交換器７と加熱用熱交換器８とで略横向きＴ字状のレイアウト構造となっており、ユニットケース２の上下方向の寸法を抑えた形状となっている。
【００３９】
なお、加熱用熱交換器８は、図示しないエンジンによって加熱された加熱水が流れるようになっていて、熱交換器本体を空気が通過するときに、熱交換が行われて加熱されるようになっている。
【００４０】
次に、スライドドア装置９の構成を図３〜図７を用いて説明する。
【００４１】
スライドドア装置９は、概略矩形状のフレーム２０と、このフレーム２０の幅方向ｗと直交する方向ｈにスライド可能に組み付けられるスライド板２１（スライドドアに相当）と、駆動シャフト２２と、この駆動シャフト２２を回転駆動する図示しない回転駆動手段と、を備える。
【００４２】
フレーム２０は、図３に示すように、円を弦で切断したような形状の円弧と弦とで形成される一対のフレーム側板部（側板）２３、２３を備え、これらフレーム側板部２３、２３がフレーム２０の幅方向ｗの両端に互いに対向して配置されている。それぞれのフレーム側板部２３の中央には、軸受用開口部２３Ａが開設されている。また、これらフレーム側板部２３、２３の互いに対向する面には、円弧状の縁に沿って略円弧状の一対のスライド案内溝２３Ｂ、２３Ｂがそれぞれ形成されている。
【００４３】
各フレーム側板部２３、２３に形成された一対のスライド案内溝２３Ｂ、２３Ｂは、上記したように円弧状の縁に沿って形成されており、フレーム側板部２３の中央で分離されている。なお、図６に示すように、中央で分離されたスライド案内溝２３Ｂ、２３Ｂの各両端部は、円弧状の縁側に接近するように屈曲している。さらに、これらフレーム側板部２３、２３の対向する面には、軸受用開口部２３Ａを挟んで互いに平行をなし、且つ、それぞれスライド案内溝２３Ｂ、２３Ｂに連通するスライドピン挿入溝２３Ｃ、２３Ｃが形成されている。スライドピン挿入溝２３Ｃ、２３Ｃは、フレーム側板部２３、２３の弦側の端縁からスライド案内溝２３Ｂ、２３Ｂに達するように形成されている。
【００４４】
これらスライド案内溝２３Ｂ、２３Ｂを対向する内面側に形成したフレーム側板部２３、２３間の距離は、冷却用熱交換器７の空気通過領域の幅寸法と略同一に設定されている。これらフレーム側板部２３、２３の対向する端部同士は、それぞれフレーム横枠部２４、２４で連結されている。また、これらフレーム側板部２３、２３の円弧状をなす縁部に沿って、この縁部から対向内側へ向けて所定寸法の幅で延在された案内板部２５、２５が形成されている。
【００４５】
また、フレーム横枠部２４、２４の幅方向ｗの中央部同士は、案内板部２５と同様に湾曲する中央案内板部２６で連結されている。さらに、案内板部２５、２５及び中央案内板部２６の上下方向ｈ（図３中に矢印で示す）の中央部同士が補強用横板部２７で連結されている。この結果、フレーム横枠部２４、２４と案内板部２５、２５とで囲まれて形成される曲面でなる開口面は、中央案内板部２６と補強用横板部２７とで十字状に区分けされて、フレーム２０の上側に位置する２つの上部開口部２８Ａ、２８Ａと、フレーム２０の下側に位置する２つの下部開口部２８Ｂ、２８Ｂとが形成されている。
【００４６】
スライド板２１は、上記したフレーム２０の湾曲した開口面の湾曲度合いと同様に円弧状に湾曲した矩形状の面板よりなり、フレーム２０の湾曲した開口面の内側に配置されている。
【００４７】
また、スライド板２１の幅方向ｗの両側縁の上下両端部（スライド板２１のスライド方向の両端部）には、フレーム２０の幅方向ｗの外側に突出するスライドピン２９が一体に合計４本形成されている。これらのスライドピン２９は、スライドピン挿入溝２３Ｃからスライド案内溝２３Ｂにそれぞれ摺動可能に挿入されることで、スライド板２１のスライド動作を案内するスライドガイドを構成するものである。
【００４８】
この場合、図５に示すように、上下両端のスライドピン２９、２９間の距離Ｈ１は、両スライドピン挿入溝２３Ｃ、２３Ｃ間の距離Ｈ２よりも小さく設定されており、同時に両方のスライドピン２９、２９をスライドピン挿入溝２３Ｃ、２３Ｃに入れることができない代わりに、同時に両方のスライドピン２９、２９がスライドピン挿入溝２３Ｃ、２３Ｃから抜けないようになっている。
【００４９】
各スライドピン２９の外周には、スライド案内溝２３Ｂ、２３Ｂの溝幅よりも径小の円筒状のカラー２９Ａが嵌合されており、スライド案内溝２３Ｂ、２３Ｂ内におけるスライドピン２９の滑り移動を促進するようになっている。
【００５０】
この場合、スライド案内溝２３Ｂを有するフレーム２０や、スライドピン２９を有するスライド板２１の材質がポリプロピレン（ＰＰ）であるとすると、カラー２９Ａの材質は、それらと異種の材質、特に案内溝２３Ｂに対して滑りやすいポリアセタール（ＰＯＭ）等の材質に設定されている。
【００５１】
なお、カラー２９Ａは、スライドピン２９の端面まで覆えるようにキャップ状に形成してもよい。そうした場合は、スライドピン２９の端面がスライド案内溝２３Ｂの底面に接触する場合にも、スライドピン２９の滑りをなめらかにすることができる。また、カラー２９Ａは、コロのように、スライドピン２９の外周に回転自在に嵌合してもよい。そうした場合は、スライドピン２９がスライド案内溝２３Ｂに沿って移動する際に、カラー２９Ａが回転して摺動抵抗が減ることになるので、スライド板２１を滑らかに移動させることができる。
【００５２】
また、カラー２９Ａは、予め円筒状に成形した形でスライドピン２９の外周に嵌合するのではなく、テープやシートを巻き付けることで構成してもよい。
【００５３】
また、スライド板２１の幅方向ｗの両側縁部の湾曲内側面には、側縁に沿ってラック歯（ラックギヤ）３０が刻設されている。このスライド板２１の幅方向ｗの寸法は、フレーム２０の一対のフレーム側板部２３、２３間の距離寸法と略同様に設定されている。また、スライド板２１の上下方向（フレーム２０の幅方向ｗと直交する方向）ｈの寸法は、フレーム２０の案内板部２５の半分より僅かに長く設定されており、スライド板２１がフレーム２０に装着された場合に、一対の上部開口部２８Ａ、２８Ａと、一対の下部開口部２８Ｂ、２８Ｂとのうち、いずれか一方を全面的に閉塞又は開放し得るように設定されている。
【００５４】
駆動シャフト２２は、スライド板２１の幅方向ｗの長さ寸法と略同一の長さに設定されている。この駆動シャフト２２の両端には、外周にピニオンギア３１が形成された回転筒体３２がそれぞれ装着されている。この回転筒体３２の外側には、ピニオンギア３１より径寸法の短い筒軸３２Ａがピニオンギア３１と同軸的に突設されている。この筒軸３２Ａは、フレーム２０のフレーム側板部２３の中央に開設された軸受用開口部２３Ａに回転自在に軸支される。また、この筒軸３２Ａの端面には、図示しない回転駆動手段側と連結して回転駆動力の伝達に供される連結用凹溝３２Ｂが形成されている。
【００５５】
また、ピニオンギヤ３１を備えた回転筒体３２は、硬質の樹脂で成形されているが、そのままでは弾力性に乏しいので、図７に示すように、外周から内周までの範囲に、ピニオンギヤ３１の半径方向の弾力性を高めるための環状の空所３１Ａを形成している。環状の空所３１Ａは、全周連続して形成するわけにはいかないので、不連続な形で内周と外周に同心的に形成し、内周と外周の環状の空所３１Ａを周方向に適当寸法ラップさせることにより、実質的に全周に亘って空所３１Ａが存在するようにしている。また、ピニオンギヤ３１の外周には、スライド板２１がいずれかのスライド限界位置にあるときに、さらにスライド限界位置方向に向けてスライド板２１を付勢する力を発生するストッパ歯３１Ｂが設けられている。
【００５６】
このような部品を用いてスライドドア装置９を組み立てるには、まず、スライド板２１の上端側または下端側の左右のスライドピン２９を、フレーム２０の上側または下側の左右のスライドピン挿入溝２３Ｃより各スライド案内溝２３Ｂ内に入れる。その後、スライド案内溝２３Ｂ内に入れたスライドピン２９をスライド案内溝２３Ｂ内で適当に移動して、残るスライドピン２９をもう一つのスライドピン挿入溝２３Ｃに位置合わせする。そして、その状態で残るスライドピン２９をスライドピン挿入溝２３Ｃからスライド案内溝２３Ｂ内に入れることで、スライド板２１の組み付けが完了する。このように、組み付けの際に別々にスライドピン２９を入れる必要があるので、逆に、両方のスライドピン２９が同時にスライドピン案内溝２３Ｃから抜けなくなる。
【００５７】
次に、ピニオンギヤ３１を備えた回転筒体３２と共に駆動シャフト２２をフレーム側板部２３の軸受用開口部２３Ａに装着し、ピニオンギヤ３１を位置合わせしながらラック歯３０に噛合させることで、図３のスライドドア装置９が構成される。
【００５８】
この組み付け状態において、ピニオンギヤ３１は、自身の半径方向の弾力性を利用しながら、ラック歯３０を介してスライド板２１に押し付け力を付与しており、それにより、スライドピン２９を、スライド案内溝２３Ｂの両内側面のうちの片面（円弧状のスライド案内溝２３Ｂの外周側の内側面）に強制的に押し当てている。
【００５９】
従って、スライドピン２９がスライド案内溝２３Ｂ内で浮いた状態になることがなく、スライド板２１がスライドするときも止まっているときも、スライド板２１のガタつきが確実に抑えられる。この場合、その押し当てる力を、ラック歯３０に噛合するピニオンギヤ３１で直接スライド板２１に与えるので、例えば別に押し付けローラ等を設けて押し付け力をスライド板に与えるのに比べて、簡単な構造で実現できる。また、ピニオンギヤ３１の半径方向の弾力性を利用してスライド板２１に押し付け力を与えるので、適度な力でスライドピン２９をスライド案内溝２３Ｂの内側面に押し当てることができ、過剰な押し当て力が発生して却って滑りづらくなるようなことがない。
【００６０】
また、スライドピン２９を押し当てる側と反対側のスライド案内溝２３Ｂの内側面にスライドピン挿入溝２３Ｃが連通しているので、スライドピン２９がスライド案内溝２３Ｂに沿って摺動する際に、スライドピン挿入溝２３Ｃの連通用開口に引っ掛かるようなおそれがなく、常に安定してスライドピン２９をスライド案内溝２３Ｂに沿って摺動させることができ、スライド動作が安定する。
【００６１】
なお、スライド板２３Ｂが両端位置（スライド限界位置）にあるときには、図５に示すように、ピニオンギヤ３１の外周に形成したストッパ歯３１Ｂがスライド板２１を更に端部方向に押し付け、それによりスライドピン２９がスライド案内溝２３Ｂの屈曲した端部に押し付けられる。従って、スライド板２１がどの位置にあってもガタつき防止を図ることができる。
【００６２】
上記した構成のスライドドア装置９は、図１及び図２に示すように、冷却用熱交換器７を装着するための、ユニットケース２内の支持ブラケット１８、１８に一体的に形成されたドア支持ブラケット３３、３３に装着されている。なお、スライドドア装置９は、湾曲して突出する側が下流側を向き、且つ上部開口部２８Ａ、２８Ａが上に位置し下部開口部２８Ｂ、２８Ｂが下に位置するように配置・装着されている。このようにユニットケース２内にスライドドア装置９を装着した状態で、駆動シャフト２２の端部に装着された回転筒体３２の連結用凹溝３２Ｂに図示しない回転駆動手段側の回転伝達連結部が接続されており、回転駆動手段を制御することにより、回転筒体３２の回動が可能となっている。
【００６３】
ところで、上方開放口４、５は、エンジンルーム１６側のケース壁面２Ｃとこのケース壁面２Ｃから続く上壁面２Ｄに集中して配置されている。上壁面２Ｄに設けられた上方開放口５はベント口、エンジンルーム１６側のケース壁面２Ｃに設けられた上方開放口４はデフロスター口となっている。各上方開放口４、５の間には、各上方開放口４、５を交互に切り換え制御する開閉ドア１１が設けられている。
【００６４】
また、図１に示すように、ベント口となる上方開放口５にはベンチレータダクト３４が接続され、デフロスター口となる上方開放口４には、フロントガラス３５へ向けて空気を吹き出すデフロスターダクト３６が接続されている。さらに、図１において符号３７は足元へ空気を送るフット口、符号３８がドレイン溜りを示している。フット口３７は、開閉ドア１０により開閉制御されるようになっている。ドレイン溜り３８は、仕切板３９により仕切られていて、冷却用熱交換器７を通過する空気の影響を直接受けることがない構造となっている。また、ドレイン溜り３８の底部には、図示しないドレイン口が設けられている。
【００６５】
このように構成された車両用空気調和ユニット１では、送風機３から吹き出された空気が、冷却用熱交換器７及び加熱用熱交換器８を通過する過程で冷却もしくは加熱されて、図１中符号４０で示すエアーミックスチャンバで混合されて調和される。調和された空気は、各開閉ドア１０、１１を開閉制御することで、車室１４内へ向けて吹き出される。
【００６６】
次に、各モード毎にスライドドア装置９及び開閉ドア１０の作用・動作について説明する。
【００６７】
まず、車両用空気調和ユニット１がフルクールモードにある場合、スライドドア装置９ではスライド板２１が完全に下がり、フレーム２０に形成された下部開口部２８Ｂはスライド板２１で完全に塞がれた状態にある。スライド板２１を移動させるには、上記した回転駆動手段を駆動して、駆動シャフト２２に回転を伝達して、ピニオンギア３１を回動させることで、これに噛合するラック歯３０とともにスライド板２１が移動する。
【００６８】
なお、この場合、開閉ドア１０はフット口３７を閉じた状態にあるとする。このとき、送風機３側から吹き出された空気は、下降通過６Ａを下降して冷却用熱交換器７を通過して冷却される。冷却用熱交換器７で冷却された空気は、エアーミックスチャンバ４０を通過して上昇通過６Ｃに流れる。上記したように、加熱用熱交換器８は、スライド板２１の上端と開閉ドア１０の枢支軸１０Ａとを結ぶ直線より下側に位置するため、スライドドア装置９の上部開口部２８Ａを通過した冷風の下端部は障害物にぶつかることなく上昇通過６Ｃ側へ円滑に流れることができる。
【００６９】
このため、冷却用熱交換器７の下流側の冷風は、通気抵抗が低減されて騒音の発生を抑制することができる。さらに、冷却用熱交換器７を通過した冷風に対する障害物が無いため、加熱用熱交換器８側へ巻き込まれる乱流の発生を抑制することができる。この結果、加熱用熱交換器８の熱気の巻き込みを抑制でき、吹出温の上昇を抑制することができる。また、この状態で開閉ドア１０がフット口３７を開放するように制御されると、冷風はフット口３７から取り込まれて足元吹出口へ送られる。この場合も、熱気の巻き込みを抑制することができる。
【００７０】
さらに、スライド板２１を下げた状態で開閉ドア１０を半開放状態にすると、冷風を上方開放口４、５側へ上昇通過６Ｃを介して送風すると共に、フット口３７側へも送風することができる。
【００７１】
次に、スライドドア装置９のスライド板２１が中間位置に位置し（図１に示す状態）、且つ開閉ドア１０がフット口３７を塞いだ状態にある場合について説明する。この場合、送風機３から送り出された空気が冷却用熱交換器７を通過して冷却され冷風となり、この冷風はスライド板２１の上側と下側とをそれぞれ通過する。スライド板２１の上側（上部開口部２８Ａ）を通過した冷風は、そのままエアーミックスチャンバ４０内に吹き出される。一方、スライド板２１の下側（下部開口部２８Ｂ）を通過した冷風は、加熱用熱交換器８を通過して温風となり、エアーミックスチャンバ４０に吹き出されて、スライド板２１の上側を通過した冷風と混ざり合う。なお、本実施形態では、上記したようにスライドドア装置９を設けたことにより、エアーミックスチャンバ４０の容積が大きく設定することができるため、冷風と温風との混合を確実に行えると共に、空気の通過抵抗を低減する作用がある。なお、この状態で開閉ドア１０がフット口３７を塞ぐようにした場合、エアーミックスチャンバ４０内で適度に混合された空気がフット口３７内に導入され、足元吹出口へ送風される。
【００７２】
ここで、スライドドア装置９のスライド板２１が中間位置に位置し、開閉ドア１０が中間位置に位置するバイレベルモードの場合について説明する。このようなバイレベルモードでは、送風機３から送られた空気が冷却用熱交換器７を通過してスライド板２１の上側と下側とをそれぞれ冷風が通過する。スライド板２１の下側を通過した冷風は、加熱用熱交換器８を通過して温風となる。このとき、スライド板２１の上側の上部開口部２８Ａを通過した冷風は上昇通路６Ｃ側へ向けて層流の状態で送り出される。また、加熱用熱交換器８を通路した温風は、大部分が開閉ドア１０の整流作用によりフット口３７に導入される。
【００７３】
温風の一部は、フレーム２０の案内板部２５、中央案内板部２６に沿って冷風と混合される。このように、本実施形態では、冷風と温風とが完全に分離されるのではなく、冷風に温風の一部が混じるような作用を有しているため、上方開放口４、５から吹き出される空気の温度と、足元吹出口から吹き出される空気との差が激しくなることを防止することができる。この結果、足元温度とベンチレータ温度との差が過度に大きくなることを防止できる。このため、バイレベルモードにおける室内の温度の快適性を乗員に感じさせることができる。
【００７４】
次に、スライドドア装置９のスライド板２１がフレーム２０の上半分を閉じたフルホット状態について説明する。この状態では、冷却用熱交換器７を通過した空気が加熱用熱交換器８を通過して温風となり、開閉ドア１０がフット口３７を閉じている場合は上昇通路６Ｃ側へ温風を送り出すようになっている。また、開閉ドア１０がフット口３７を解放している状態ではフット口３７内へ温風を導入するようになっている。
【００７５】
以上、実施形態について説明したが、本発明は構成の要旨に付随する各種の設計変更が可能である。例えば、本発明のスライドドア装置をエアミックスドアに適用した場合を示したが、それ以外のドアにスライドドア装置を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスライドドア装置をエアミックスドアとして利用した車両用空気調和ユニットを示す側断面図である。
【図２】前記車両用空気調和ユニットのユニットケースの内部構造を示す斜視図である。
【図３】同車両用空気調和ユニットにおけるスライドドア装置の分解斜視図である。
【図４】前記スライドドア装置の組立状態を示す斜視図である。
【図５】同スライドドア装置の組立状態を示す側断面図である。
【図６】同スライドドア装置におけるフレームの側断面図である。
【図７】同スライドドア装置におけるピニオンギヤの平面図である。
【図８】従来の空気調和ユニットを示す側断面図である。
【符号の説明】
９ スライドドア装置
２０ フレーム
２１ スライド板
２３ フレーム側板部（側板）
２３Ｂ スライド案内溝
２３Ｃ スライドピン挿入溝
２９ スライドピン
３０ ラック歯（ラックギヤ）
３１ ピニオンギヤ
３１Ａ 空所
ｗ フレームの幅方向
ｈ フレームの幅方向と直交する方向

Claims (5)

1. フレーム（２０）の幅方向両端に一対の側板（２３）が設けられ、これら両側板（２３）間にフレームの幅方向（ｗ）と直交する方向（ｈ）に移動するスライド板（２１）が配され、前記フレーム（２０）の両側板（２３）に形成された案内溝（２３Ｂ）に、スライド板（２１）の両側部に突設したスライドピン（２９）を摺動自在に嵌め込むことで、スライド板（２１）のスライド動作を案内するスライドガイドが構成され、さらに、スライド板（２１）に形成されたラックギヤ（３０）にピニオンギヤ（３１）を噛合させ、該ピニオンギヤ（３１）を回転することで、スライド板（２１）を案内溝（２３Ｂ）に沿ってスライドさせる空気調和ユニットのスライドドア装置（９）において、
   前記ラックギヤ（３０）に噛合するピニオンギヤ（３１）によって、スライド板（２１）に押し付け力を付与し、それにより、前記スライドピン（２９）を案内溝（２３Ｂ）の両内側面のうちの片面に強制的に押し当て、前記スライドピン（２９）を前記案内溝（２３Ｂ）に挿入するためのスライドピン挿入溝（２３Ｃ）を、案内溝（２３Ｂ）から見て前記押し付け力の付与方向と反対側の側板（２３）上に形成して案内溝（２３Ｂ）に連通させたことを特徴とする空気調和ユニットのスライドドア装置。
2. フレーム（２０）の幅方向両端に一対の側板（２３）が設けられ、これら両側板（２３）間にフレームの幅方向（ｗ）と直交する方向（ｈ）に移動するスライド板（２１）が配され、前記フレーム（２０）の両側板（２３）に形成された案内溝（２３Ｂ）に、スライド板（２１）の両側部に突設したスライドピン（２９）を摺動自在に嵌め込むことで、スライド板（２１）のスライド動作を案内するスライドガイドが構成され、さらに、スライド板（２１）に形成されたラックギヤ（３０）にピニオンギヤ（３１）を噛合させ、該ピニオンギヤ（３１）を回転することで、スライド板（２１）を案内溝（２３Ｂ）に沿ってスライドさせる空気調和ユニットのスライドドア装置（９）において、
   前記ラックギヤ（３０）に噛合するピニオンギヤ（３１）によって、スライド板（２１）に押し付け力を付与し、それにより、前記スライドピン（２９）を案内溝（２３Ｂ）の両内側面のうちの片面に強制的に押し当て、前記スライドピン（２９）がスライド板（２１）のスライド方向の両端でスライドピン挿入溝（２３Ｃ）側に突出するように配設されると共に、前記スライドピン挿入溝（２３Ｃ）が両端のスライドピン（２９）に対応して２箇所に設けられ、前記両端のスライドピン（２９）間の距離より前記２つのスライドピン挿入溝（２３Ｃ）間の距離を小さく設定したことを特徴とする空気調和ユニットのスライドドア装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の空気調和ユニットのスライドドア装置であって、
   前記ピニオンギヤ（３１）の外周から内周までの範囲に、該ピニオンギヤ（３１）の半径方向の弾力性を高めるための空所（３１Ａ）を形成したことを特徴とする空気調和ユニットのスライドドア装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和ユニットのスライドドア装置であって、
   前記スライド板（２１）が円弧板状に形成されると共に、前記案内溝（２３Ｂ）がスライド板（２１）を円弧軌跡に沿って案内するため円弧状に形成されており、前記円弧の曲率中心のある側に前記ラックギヤ（３０）及びピニオンギヤ（３１）が配されていることを特徴とする空気調和ユニットのスライドドア装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和ユニットのスライドドア装置であって、
   空気調和ユニットのエアミックスドアとして用いられていることを特徴とする空気調和ユニットのスライドドア装置。

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