JP4321379B2 - 空気通路開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルムドアを構成する膜状部材により空気通路を開閉する空気通路開閉装置に関するもので、車両用空調装置に用いて好適なものである。

従来、この種の膜状部材によって空気通路を開閉する空気通路開閉装置は、特許文献１等にて提案されている。この従来技術は、開口部を有する可撓性の膜状部材の両端をそれぞれ軸に連結し、膜状部材の両端を軸に巻き取ることにより膜状部材を空調ケース内にて移動させ、それにより、膜状部材の開口部を空調ケース側の空気通路に対して移動させて、空調ケース側の空気通路を開閉している。

しかし、上記従来技術によると、膜状部材が空調ケース側の空気通路の開口部上を摺動しながら移動するので、膜状部材には必然的に空調ケースとの間の摩擦力が作用する。しかも、膜状部材は送風空気の風圧により空気通路の開口部上に押し付けられるので、膜状部材の摺動による摩擦力を一層増大させる。

その結果、膜状部材として低摩擦で、かつ、摩擦力に対抗する引っ張り強度と引き裂き強度とを有する特別の材質のものを使用する必要が生じ、膜状部材のコストが高くなるという不具合がある。また、膜状部材の摺動による摩擦力の発生により膜状部材の移動のための駆動力が増大するので、膜状部材の駆動用アクチュエータとしても高トルクタイプのものが必要となり、コストアップを招く。

そこで、本出願人においては、上記点に鑑み、膜状部材を用いて空気通路を開閉するに際して、膜状部材とケース側の空気通路の開口部との摺動摩擦を防止できる空気通路開閉装置を特願２００３−２９５９７号にて提案している。

この先願の装置では、ケース側の空気通路の開口部を膜状部材により開閉する空気通路開閉装置において、空気通路の開口部周縁部に膜状部材の一端部を固定するとともに、膜状部材の他端部を巻き取り軸に固定し、この巻き取り軸を膜状部材の一端部（固定部）に対して開離、接近する方向に回転しながら移動させるようにしている。

これによって、膜状部材の一端部をケース側に固定したまま、巻き取り軸が空気通路の開口部上で上記方向に回転しながら移動するので、膜状部材の他端部が巻き取り軸に巻き取られたり、巻き戻される。その結果、開口部上における膜状部材の一端部からの長さを変化でき、これにより、空気通路の開口部を開閉できる。従って、膜状部材がケース側の空気通路の開口部上を摺動することがないので、摺動摩擦力が発生しない。
特開平５−２３８２４４号公報

しかし、上記先願の装置では、巻き取り軸の外部に駆動用アクチュエータを配置し、このアクチュエータの回転を適宜の機構を介して巻き取り軸に伝達することにより、巻き取り軸を回転しながら移動する機構になっている。このため、巻き取り軸の外部に駆動用アクチュエータや回転伝達機構の配置スペースを設定する必要が生じ、このことが空気通路開閉装置の体格の小型化を阻害している。

本発明は、上記点に鑑み、膜状部材の一端部を空気通路の開口部周縁部に固定したまま、膜状部材の他端部を回転しながら移動する巻き取り軸に巻き取ったり、巻き戻しする空気通路開閉装置において、体格の小型化を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、空気通路の開口部（１１）の周縁部に膜状部材（１２）の一端部（１２ａ）を固定するとともに、前記膜状部材（１２）の他端部を巻き取り軸（１４）に固定し、
前記巻き取り軸（１４）は、前記膜状部材（１２）の一端部（１２ａ）に対して開離、接近する方向に回転しながら移動するように構成され、
前記巻き取り軸（１４）が回転しながら移動することにより、前記膜状部材（１２）の他端部の巻き取り、巻き戻しを行い、これにより、前記開口部（１１）上における前記膜状部材（１２）の一端部（１２ａ）からの長さが変化して前記開口部（１１）を開閉する空気通路開閉装置であって、
前記巻き取り軸（１４）は中空形状であり、前記巻き取り軸（１４）の内部に前記巻き取り軸（１４）を回転させるアクチュエータ（１７）、および前記アクチュエータ（１７）を固定する固定部材（１８）を配置し、
前記固定部材（１８）に対して前記巻き取り軸（１４）が回転可能に嵌合するとともに、
前記固定部材（１８）が前記巻き取り軸（１４）とともに前記巻き取り軸（１４）の移動方向に移動するように前記固定部材（１８）をガイドするガイド機構（１８ｄ、１８ｅ、２０ａ、２０ｂ）を具備していることを特徴としている。

これによると、巻き取り軸（１４）を回転させるアクチュエータ（１７）を中空形状の巻き取り軸（１４）内部に収容できるから、巻き取り軸（１４）の外部に駆動用アクチュエータ（１７）の配置スペースを設定する必要がなくなり、空気通路開閉装置の体格を効果的に小型化できる。

そして、巻き取り軸（１４）が回転可能に嵌合する固定部材（１８）を巻き取り軸（１４）内部に配置し、この固定部材（１８）を巻き取り軸（１４）とともに巻き取り軸（１４）の移動方向に移動するように固定部材（１８）をガイドするガイド機構（１８ｄ、１８ｅ、２０ａ、２０ｂ）を具備しているから、巻き取り軸（１４）の回転移動機能を何ら損なうことなく、固定部材（１８）によってアクチュエータ（１７）を支持固定できる。

請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の空気通路開閉装置において、固定部材（１８）は、前記巻き取り軸（１４）が回転可能に嵌合する軸部（１８ｂ、１８ｃ）を有している。

請求項３に記載の発明のように、請求項１または２に記載の空気通路開閉装置において、前記ガイド機構は、具体的には、前記巻き取り軸（１４）外部に設けられた固定ガイド部（２０ａ、２０ｂ）と、前記固定部材（１８）に設けられ、前記固定ガイド部（２０ａ、２０ｂ）と嵌合する可動ガイド部（１８ｄ、１８ｅ）とにより構成すればよい。

請求項４に記載の発明のように、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空気通路開閉装置において、前記巻き取り軸（１４）の内部に前記アクチュエータ（１７）の回転を減速する減速機構（２１）を配置し、
前記アクチュエータ（１７）の回転を、前記減速機構（２１）を介して前記巻き取り軸（１４）に伝達することが好ましい。

請求項５に記載の発明のように、請求項４に記載の空気通路開閉装置において、前記減速機構（２１）は、具体的には、前記アクチュエータ（１７）の回転により回転する雄ねじ部材（２３）と、前記雄ねじ部材（２３）に噛み合うとともに前記固定部材（１８）により回転が拘束されて前記雄ねじ部材（２３）の軸方向のみに移動する雌ねじ部材（２４）と、前記巻き取り軸（１４）の内周面に形成され、前記雌ねじ部材（２４）のピン部（２４ｃ）が摺動可能に嵌合する螺旋溝（１４ｈ）とを包含している。

これによると、中空形状の巻き取り軸（１４）内部という限られたスペース内でも、雄ねじ部材（２３）と雌ねじ部材（２４）との間のねじ結合にて大きな減速比を容易に得ることができる。これにより、アクチュエータ（１７）の小型化を促進できる。

しかも、巻き取り軸（１４）が所定の制御位置に停止している時に、巻き取り軸（１４）に外力が加わっても、上記大きな減速比の設定によって、雄ねじ部材（２３）が回転しにくくなっているので、巻き取り軸（１４）が移動しない。よって、巻き取り軸（１４）、ひいては膜状部材（１２）の制御位置を確実に維持できる。

請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空気通路開閉装置において、前記膜状部材（１２）に設けられた第１導電部材（１５ａ、１５ｂ）と、前記巻き取り軸（１４）に設けられた第２導電部材（２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂ）とを介して前記アクチュエータ（１７）に通電することを特徴とする。

これによると、アクチュエータ（１７）を巻き取り軸（１４）という可動部材の内部に収容していても、膜状部材（１２）および巻き取り軸（１４）に設けられた第１、第２導電部材（１５ａ、１５ｂ）（２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂ）を通してアクチュエータ（１７）の通電経路を構成できる。

請求項７に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空気通路開閉装置において、前記固定部材（１８）の内部を通過して前記巻き取り軸（１４）の内部から前記巻き取り軸（１４）の外部へ突き出す導電部材（１７ｄ、１７ｅ）を備え、
前記導電部材（１７ｄ、１７ｅ）を介して前記アクチュエータ（１７）に通電することを特徴とする。

これによると、固定部材（１８）の内部を通過する導電部材（１７ｄ、１７ｅ）を巻き取り軸（１４）の外部へ直接取り出して、この導電部材（１７ｄ、１７ｅ）を外部回路側に電気接続することができる。従って、請求項６に比較して、アクチュエータ（１７）の通電経路を簡素化できる。

請求項８に記載の発明では、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の空気通路開閉装置を備え、
前記開口部（１１）は車室内へ向かって空気が流れる空気通路に形成されものであり、前記膜状部材（１２）により車室内へ向かって流れる空気流れを制御する車両用空調装置を特徴としている。

これによると、空気通路開閉装置の小型化により車両用空調装置全体の小型化を図って、計器盤内側部等の狭隘なスペース内に搭載される車両用空調装置の車両搭載性を向上できる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
図１〜図５は、本発明の第１実施形態を示すもので、本実施形態は、車両用空調装置の空気通路開閉装置に本発明を適用した例を示している。図１は本実施形態による空気通路開閉装置の概略斜視図、図２は図１の巻き取り軸とケース側ギヤとの噛み合い機構を示す概略斜視図で、巻き取り軸部分は透視状態で図示している。

図３は図１の巻き取り軸部分の断面図、図４は図３に示す可動ガイド部と固定ガイド部との嵌合形状を示す部分断面図、図５は図３のＡ−Ａ断面図で、雌ねじ部材の回転拘束構造を示す。

空調ケース１０は樹脂製の部材であり、空調ケース１０の内部には車室内へ向かって空気が流れる空気通路が構成される。空調ケース１０にはこの空気通路の矩形状開口部１１が形成され、この開口部１１を図１、図３の紙面表側から紙面裏側へ向かって空気が流れる。

膜状部材１２は、空調ケース１０において開口部１１周縁の上面側に配置されている。従って、空調ケース１０において開口部１１周縁の上面部は膜状部材１２が接触するシール面１３を構成する。

開口部１１は、具体的には空調ケース１０内の空気通路のうち、冷風通路あるいは温風通路の開口部を構成する。ここで、冷風通路および温風通路は空調ケース１０内に並列に形成され、冷風通路には、空調ケース１０内の冷却用熱交換器（図示せず）により冷却された冷風が流れ、温風通路には、空調ケース１０内の加熱用熱交換器により加熱される温風が流れる。

なお、冷風通路側の空気通路開閉装置および温風通路側の空気通路開閉装置は基本的には同一構成でよいので、図１〜図５はそのいずれか一方側の空気通路開閉装置のみを図示している。

上記冷却用熱交換器は周知のごとく冷凍サイクルの蒸発器により構成され、上記加熱用熱交換器は周知のごとく車両エンジンの温水（エンジン冷却水）を熱源として空気を加熱する温水式ヒータコアにより構成される。

本実施形態では冷風通路の開度と温風通路の開度を空気通路開閉装置により調整して、冷風通路の冷風風量と温風通路の温風風量との割合を調整し、それにより、車室内吹出空気温度を調整するようになっている。

膜状部材１２は、この開口部１１を開閉するドア手段、すなわち、可撓性を有するフィルムドアを構成するものであって、開口部１１の開口形状よりも所定面積だけ大きい矩形状の形状である。膜状部材１２の一端部１２ａは開口部１１周縁のシール面１３上に固定される。図１、図３の符号１２ｂは膜状部材１２の一端部１２ａの固定部を示す。

この固定部１２ｂは種々な具体的手段で構成することができる。例えば、開口部１１の周縁部（空調ケース１０側）に複数のＬ状の係止爪片を一体成形し、このＬ状の係止爪片を膜状部材１２の端部近傍の係止穴部に嵌入、係止することにより、膜状部材１２の一端部１２ａをシール面１３上に固定することができる。

一方、膜状部材１２の他端部は巻き取り軸１４の外周面に固定される。具体的には、巻き取り軸１４の外周面の一部に平坦面（図示せず）を形成し、この平坦面に膜状部材１２の他端部を当てるとともに膜状部材１２の他端部上に押さえ部材（図示せず）を配置し、この押さえ部材を介してビス止め等の手段で膜状部材１２の他端部を巻き取り軸１４の外周面に固定する。ここで、押さえ部材を断面円弧状に形成することにより、膜状部材１２の他端部の固定部を含む、巻き取り軸１４の外周面全体を円形状にすることができる。

そして、巻き取り軸１４が後述の機構により回転しながら開口部１１上を矢印Ａ方向に往復移動することにより、膜状部材１２の他端部が巻き取り軸１４に巻き取られたり、あるいは巻き取り軸１４から巻き戻しされる。ここで、矢印Ａ方向とは、膜状部材１２の一端部１２ａに対して開離、接近する方向である。これにより、開口部１１上における膜状部材１２の一端部１２ａからの長さが変化して開口部１１の開度（開口面積）を調整することができる。

膜状部材１２の具体的材質としては、巻き取り軸１４に巻き取り可能な可撓性を有する樹脂フィルム材であれば、種々なものを使用できる。例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）フィルム等が膜状部材１２の具体的材質として好適であり、これらのフィルム材に更に織布を貼り合わせて、膜状部材１２の強度向上を図るようにもよい。

なお、本実施形態では、膜状部材１２として少なくとも２枚のフィルム材を用い、この２枚のフィルム材の間にアクチュエータ通電用の導電部材１５ａ、１５ｂを挟み込んで、２枚のフィルム材を貼り合わせることにより、膜状部材１２を構成している。２つの導電部材１５ａ、１５ｂの一方が正極側で、他方が負極側である。

導電部材１５ａ、１５ｂは、膜状部材１２のうち、巻き取り軸１４の移動方向Ａの全長にわたって細長く延びるように配置される。この導電部材１５ａ、１５ｂは電気導電性および可撓性に優れた銅等の薄板状部材により構成される。このため、導電部材１５ａ、１５ｂは膜状部材１２とともに巻き取り軸１４に巻き取り可能になっている。

開口部１１には、巻き取り軸１４の膜状部材１２の移動方向Ａと平行に延びる格子部材１１ａ（図１）が複数本平行に配置されている。この格子部材１１ａは空調ケース１０に一体成形で設けることができる。この格子部材１１ａは膜状部材１２の空気流れ下流側に位置して膜状部材１２を支持するので、膜状部材１２が風圧で下流側に膨出することを阻止する。

巻き取り軸１４は図３に示すように中空形状であり、具体的には、膜状部材１２の巻き取りを行う円筒状本体部１４ａと、この円筒状本体部１４ａの軸方向一端部に一体に装着される端板１４ｂとにより巻き取り軸１４が構成される。円筒状本体部１４ａの軸方向他端部には端板１４ｃが一体に成形される。

本実施形態では、円筒状本体部１４ａおよび端板１４ｂは樹脂製であり、端板１４ｂは図示しない爪係止構造にて円筒状本体部１４ａの内周面に一体に固定される。端板１４ｂはその中心部に円形の嵌合孔１４ｄを有する環状の形状になっている。円筒状本体部１４ａと一体成形の端板１４ｃにも円形の嵌合孔１４ｅが同様に形成されている。

端板１４ｂ、１４ｃの外周面には円形ギヤ（ピニオンギヤ）１４ｆ、１４ｇが形成してある。この円形ギヤ１４ｆ、１４ｇは、空調ケース１０側の直線状ギヤ（ラック）１６ａ、１６ｂと噛み合う。この直線状ギヤ１６ａ、１６ｂは、図２に示すようにシール面１３の左右外側部位に巻き取り軸１４の移動方向Ａに沿って直線状に延びるように形成してある。

この巻き取り軸１４側のギヤ１４ｆ、１４ｇとケース側の直線状ギヤ１６ａ、１６ｂとの噛み合いによって、巻き取り軸１４は開口部１１上（シール面１３上）を滑ることなく、確実に回転しながら矢印Ａ方向に移動（直進）することができる。

図３に示すように巻き取り軸１４の中空形状内部に巻き取り軸１４を回転させるアクチュエータをなすモータ１７、およびこのモータ１７を固定するモータ固定部材１８が配置されている。モータ１７としては、直流モータ（ＤＣモータ）、ステップモータ、ブラシレスモータ、超音波モータ等のいずれでもよい。

モータ１７はその軸方向が巻き取り軸１４の軸方向と一致するようにして巻き取り軸１４内部に配置される。より具体的には、モータ１７は、巻き取り軸１４内部にて軸方向一端側の部位に配置され、かつ、その出力軸１７ａが巻き取り軸１４の軸方向中央部側へ向くように配置され、この配置状態にてモータ１７はモータ固定部材１８上に固定される。

このため、モータ固定部材１８にはモータ１７の円筒状外周面が嵌合する円弧状支持面１８ａ（図３）が形成され、この円弧状支持面１８ａ上にモータ１７の円筒状外周面の下半分を嵌合した後に、モータ１７の円筒状外周面の上半分に半円状のクランプ部材（図示せず）を嵌合し、このクランプ部材の両端部をねじ止め等の締結手段でモータ固定部材１８の取付面に締め付ける。これにより、モータ１７をモータ固定部材１８の円弧状支持面１８ａ上に固定する。

また、モータ固定部材１８の軸方向両端部には円柱状の軸部１８ｂ、１８ｃが一体成形され、この軸部１８ｂ、１８ｃが巻き取り軸１４の端板１４ｂ、１４ｃの円形嵌合孔１４ｄ、１４ｅに回転可能に嵌合している。この嵌合構造により巻き取り軸１４はモータ固定部材１８に対して回転可能に組み付けられる。

モータ固定部材１８の軸部１８ｂ、１８ｃの中心部から軸方向外側へ可動ガイド部１８ｄ、１８ｅが一体に突出している。この可動ガイド部１８ｄ、１８ｅは図４に示すように断面矩形状の平板形状である。

一方、空調ケース１０において、直線状ギヤ１６ａ、１６ｂの左右外側部位に巻き取り軸１４の移動方向Ａに沿って直線状に延びる側壁１９ａ、１９ｂが形成してあり、そして、この側壁１９ａ、１９ｂには固定ガイド部をなす嵌合溝２０ａ、２０ｂが形成してある。この嵌合溝２０ａ、２０ｂは図３、図４に示すように可動ガイド部１８ｄ、１８ｅの平板形状が摺動可能に嵌合するように溝高さ寸法が設定されている。この嵌合溝２０ａ、２０ｂは図１に示すように巻き取り軸１４の移動方向Ａにシール面１３と略平行に延びる略直線状の形状である。

可動ガイド部１８ｄ、１８ｅの平板形状と嵌合溝２０ａ、２０ｂとの非円形形状の嵌合構造によりモータ固定部材１８の回転が阻止されるので、モータ固定部材１８は巻き取り軸１４の矢印方向Ａへの移動に伴って矢印方向Ａへ移動（直進）することが可能となる。

次に、巻き取り軸１４の内部に配置される減速機構について説明する。巻き取り軸１４の内部においてモータ１７と軸方向反対側の部位（図３の軸方向左側の部位）に減速機構２１が配置されている。この減速機構２１は、モータ１７の出力軸１７ａに連結部材２２を介して連結される雄ねじ部材２３と、この雄ねじ部材２３と噛み合う雌ねじ部材２４とを有している。

この雄ねじ部材２３は金属または樹脂製の軸部材の外周面に雄ねじ（リードギヤ）を形成したもので、巻き取り軸１４の軸方向と平行に配置されている。この雄ねじ部材２３の軸方向両端部は、モータ固定部材１８に形成した軸受け穴１８ｆ、１８ｇにより回転可能に支持される。

雌ねじ部材２４は図５に示すように略扇状の外形を有する板状部材に貫通穴を開けて、この貫通穴に雌ねじ２４ａを形成したものである。従って、雌ねじ部材２４はナットを構成する。雌ねじ部材２４は巻き取り軸１４の内周面に沿った円弧状外周面２４ｂを有し、この円弧状外周面２４ｂにピン２４ｃを固定している。

本実施形態では、雌ねじ部材２４を樹脂製とし、雌ねじ部材２４の円弧状外周面２４ｂに設けた穴２４ｄに金属製（例えば、鉄製）のピン２４ｃを打ち込み固定している。

一方、モータ固定部材１８には雌ねじ部材２４の略扇状の外形のうち、左右の側面および底面の３面と接する逆台形状の嵌合凹部１８ｈが形成してある。この嵌合凹部１８ｈは雄ねじ部材２３が回転したときに雌ねじ部材２４の回転を拘束して雌ねじ部材２４を雄ねじ部材２３の軸方向のみに移動させる役割を果たす。

このため、雄ねじ部材２３の雄ねじ形成範囲Ｌ（図３）と同等以上の軸方向範囲にわって嵌合凹部１８ｈが形成してある。

一方、巻き取り軸１４の円筒状本体部１４ａの内周面のうち、雄ねじ部材２３の雄ねじ形成範囲Ｌに対向する部位（図３の軸方向左側部位）には螺旋溝１４ｈが直接形成してある。この螺旋溝１４ｈの幅寸法はピン２４ｃの径寸法よりも若干量大きくしてある。これにより、螺旋溝１４ｈ内に雌ねじ部材２４のピン２４ｃの先端部を摺動可能に嵌合している。

本実施形態ではモータ固定部材１８は強度確保のために金属製としているが、強度確保上支障がなければ、モータ固定部材１８を樹脂製としてもよいことはもちろんである。また、連結部材２２は樹脂またはゴム製であり、ゴムのような弾性に富んだ材料で連結部材２２を構成すれば、モータ１７の振動が雄ねじ部材２３側に伝達することを抑制できる。

次に、膜状部材１２の導電部材１５ａ、１５ｂとモータ１７との電気接続を説明すると、図３に示すようにモータ１７には、巻き取り軸１４の円筒状本体部１４ａの内周面に向かって延びる正極側および負極側のモータ端子部材１７ｂ、１７ｃが設けてある。巻き取り軸１４の円筒状本体部１４ａの内周面にはモータ端子部材１７ｂ、１７ｃに対応して正極側および負極側のスリップリング２５ａ、２５ｂが設けてある。

そして、このスリップリング２５ａ、２５ｂを円筒状本体部１４ａの径方向に貫通する導電部材２６ａ、２６ｂによって膜状部材１２の導電部材１５ａ、１５ｂの先端部に電気接続している。ここで、導電部材１５ａ、１５ｂの先端部は、膜状部材１２の他端部と同一位置に位置しているから、円筒状本体部１４ａの導電部材２６ａ、２６ｂは、膜状部材１２の他端部、すなわち、巻き取り軸１４への固定部付近に配置する必要がある。

以上により、膜状部材１２の導電部材１５ａ、１５ｂ→円筒状本体部１４ａの導電部材２６ａ、２６ｂ→スリップリング２５ａ、２５ｂ→モータ端子部材１７ｂ、１７ｃの経路にてモータ１７に電源を供給してモータ１７を作動させることができる。

次に、本実施形態の作動を説明する。モータ１７に通電してモータ１７を作動させると、モータ１７の出力軸１７ａの回転が連結部材２２を介して雄ねじ部材２３に伝達され、出力軸１７ａと雄ねじ部材２３は一体的に回転する。

この雄ねじ部材２３の雄ねじには雌ねじ部材２４の雌ねじ２４ａが噛み合っているが、雌ねじ部材２４とモータ固定部材１８の嵌合凹部１８ｈとの嵌合構造により雌ねじ部材２４の回転を拘束するので、雌ねじ部材２４は回転せず、雄ねじ部材２３の軸方向に移動するだけである。

そして、雌ねじ部材２４に一体に設けたピン２４ｃの先端部が巻き取り軸１４の円筒状本体部１４ａの内周面に形成した螺旋溝１４ｈ内に摺動可能に嵌合しているので、雌ねじ部材２４と一体にピン２４ｃが軸方向に平行に移動すると、螺旋溝１４ｈの螺旋形状により巻き取り軸１４に回転方向の力が加わり、巻き取り軸１４が回転する。

この際、巻き取り軸１４はそれ自身のギヤ１４ｆ、１４ｇによりケース側の直線状ギヤ１６ａ、１６ｂに噛み合っているので、巻き取り軸１４は上記回転方向の力が加わると、滑りを生じることなく確実に回転しながら矢印Ａ方向に移動する。

一方、モータ固定部材１８に設けた可動ガイド部１８ｄ、１８ｅの平板形状が空調ケース１０の側壁１９ａ、１９ｂに設けた略直線状の嵌合溝２０ａ、２０ｂに嵌合しているので、巻き取り軸１４の矢印Ａ方向への移動に伴ってモータ１７およびモータ固定部材１８も矢印方向Ａへ移動する。

そして、モータ１７の回転方向および回転量（作動角）を図示しない制御装置により制御することにより、巻き取り軸１４を矢印Ａ方向の所定位置に移動させることができる。これにより、開口部１１上における膜状部材１２の一端部１２ａからの長さが変化して開口部１１の開度（開口面積）を調整できるので、開口部１１を通過する空気（冷風または温風）の風量を任意に調整することができる。

この際、膜状部材１２はその一端部１２ａをケース側シール面１３に固定したまま、膜状部材１２の他端部が巻き取り軸１４に巻き取られたり、あるいは巻き取り軸１４から巻き戻しされるという動作を行うから、膜状部材１２とケース側シール面１３との間に摺動摩擦が発生しない。

更に、本実施形態によると、次のごとき作用効果が得られる。巻き取り軸１４を中空形状（円筒状に）に形成して、巻き取り軸１４の内部空間に巻き取り軸駆動用アクチュエータをなすモータ１７を収容しているから、巻き取り軸１４の外部に駆動用アクチュエータを配置する必要がなくなり、空気通路開閉装置の体格を大幅に小型化できる。

また、雄ねじ部材２３と雌ねじ部材２４とのねじ噛み合いを用いて減速機構２１を構成しているから、大きな減速比を容易に得ることができる。従って、モータ１７の必要出力を低減して、モータ１７を小型化できる。しかも、減速機構２１の減速比が大きいため、もし巻き取り軸１４側から雄ねじ部材２３を回転駆動しようとすると、非常に大きな力が必要となる。この結果、巻き取り軸１４側からの外力で巻き取り軸１４が移動せず、巻き取り軸１４の位置、ひいては膜状部材１２の位置を制御装置による制御位置に確実に維持できる。
（第２実施形態）
第１実施形態では、巻き取り軸１４の内部空間に収容されたモータ１７に、膜状部材１２の導電部材１５ａ、１５ｂ→円筒状本体部１４ａの導電部材２６ａ、２６ｂ→スリップリング２５ａ、２５ｂ→モータ端子部材１７ｂ、１７ｃの経路にて通電するようにしているが、第２実施形態はモータ１７に対する通電経路を変更するものである。

図６は第２実施形態であり、モータ１７に電気接続された正極側および負極側のモータリード線１７ｄ、１７ｅをモータ固定部材１８の軸部１８ｂおよび可動ガイド部１８ｄの内部を通して空調ケース１０の側壁１９ａの外側へ直接取り出す構成にしている。

従って、第２実施形態によると、膜状部材１２の導電部材１５ａ、１５ｂ、巻き取り軸１４の導電部材２６ａ、２６ｂ、スリップリング２５ａ、２５ｂ等を廃止できるので、モータ１７に対する通電経路を簡素化できる。

なお、モータリード線１７ｄ、１７ｅはモータ固定部材１８とともに矢印Ａ方向に移動するから、モータリード線１７ｄ、１７ｅの先端部を空調ケース１０側の固定リード線（図示せず）と電気接続するに際しては矢印Ａ方向の移動量を吸収できるリード線長さの余裕をモータリード線１７ｄ、１７ｅ側、あるいは固定リード線側に設定する必要がある。

また、このようなリード線長さの余裕を設定せずに、側壁１９ａの外側に、モータリード線１７ｄ、１７ｅの先端部に設けた端子部（図示せず）が摺動接触する固定側摺動導電部材（図示せず）を設けるようにしてもよい。つまり、この固定側摺動導電部材は可動ガイド部１８ｄが嵌合する摺動溝２０ａに沿って矢印Ａ方向に直線的に延びる形状に形成すればよい。
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下例示するように種々変形可能である。

（１）上述の実施形態では、モータ固定部材１８に設けた可動ガイド部１８ｄ、１８ｅを空調ケース１０側に設けた嵌合溝２０ａ、２０ｂ内に嵌合してモータ固定部材１８を巻き取り軸１４の移動方向Ａに移動させるようにしているが、空調ケース１０側に移動方向Ａに延びるレール状の嵌合突起を設け、一方、モータ固定部材１８の軸部１８ｂ、１８ｃの先端突出部にこのレール状の嵌合突起が嵌合する溝部を設けることにより、モータ固定部材１８を巻き取り軸１４の移動方向Ａに移動させるようにしてもよい。

（２）上述の実施形態では、モータ固定部材１８に雌ねじ部材２４の左右の側面および底面の３面と接する逆台形状の嵌合凹部１８ｈを形成して、雌ねじ部材２４の回転を拘束しているが、モータ固定部材１８と雌ねじ部材２４との間に、平面的な接触面あるいは非円形状の接触面を少なくとも１面設けるだけで、雌ねじ部材２４の回転を拘束するようにしてもよい。

また、モータ固定部材１８に雌ねじ部材２４と接する別体部品を取り付け、この別体部品で雌ねじ部材２４の回転を拘束するようにしてもよい。

（３）上述の実施形態では、車両用空調装置において冷風通路あるいは温風通路の開閉を行う空気通路開閉装置について説明したが、車両用空調装置における吹出口通路の開閉を行う空気通路開閉装置等にも本発明を同様に適用できることはもちろんである。更に、車両用空調装置に限らず、種々な用途の空気通路の開閉装置に本発明は広く適用できる。

本発明の第１実施形態を示す斜視図である。 第１実施形態の要部の概略斜視図で、巻き取り軸部分は透視状態で図示している。 第１実施形態の巻き取り軸部分の軸方向の断面図である。 図３の可動ガイド部とケース側の嵌合溝との嵌合形状を示す部分断面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 第２実施形態の巻き取り軸部分の軸方向の断面図である。

符号の説明

１０…空調ケース、１１…開口部、１２…膜状部材、１４…巻き取り軸、
１４ｈ…螺旋溝、１７…モータ（アクチュエータ）、１７ａ…出力軸、
１８…モータ固定部材、１８ｄ、１８ｅ…可動ガイド部、
２０ａ、２０ｂ…嵌合溝（固定ガイド部）、２１…減速機構、２３…雄ねじ部材、
２４…雌ねじ部材、２４ｃ…ピン部。

Claims (8)

1. 空気通路の開口部（１１）の周縁部に膜状部材（１２）の一端部（１２ａ）を固定するとともに、前記膜状部材（１２）の他端部を巻き取り軸（１４）に固定し、
   前記巻き取り軸（１４）は、前記膜状部材（１２）の一端部（１２ａ）に対して開離、接近する方向に回転しながら移動するように構成され、
   前記巻き取り軸（１４）が回転しながら移動することにより、前記膜状部材（１２）の他端部の巻き取り、巻き戻しを行い、これにより、前記開口部（１１）上における前記膜状部材（１２）の一端部（１２ａ）からの長さが変化して前記開口部（１１）を開閉する空気通路開閉装置であって、
   前記巻き取り軸（１４）は中空形状であり、前記巻き取り軸（１４）の内部に前記巻き取り軸（１４）を回転させるアクチュエータ（１７）、および前記アクチュエータ（１７）を固定する固定部材（１８）を配置し、
   前記固定部材（１８）に対して前記巻き取り軸（１４）が回転可能に嵌合するとともに、
   前記固定部材（１８）が前記巻き取り軸（１４）とともに前記巻き取り軸（１４）の移動方向に移動するように前記固定部材（１８）をガイドするガイド機構（１８ｄ、１８ｅ、２０ａ、２０ｂ）を具備していることを特徴とする空気通路開閉装置。
2. 前記固定部材（１８）は、前記巻き取り軸（１４）が回転可能に嵌合する軸部（１８ｂ、１８ｃ）を有していることを特徴とする請求項１に記載の空気通路開閉装置。
3. 前記ガイド機構は、前記巻き取り軸（１４）外部に設けられた固定ガイド部（２０ａ、２０ｂ）と、前記固定部材（１８）に設けられ、前記固定ガイド部（２０ａ、２０ｂ）と嵌合する可動ガイド部（１８ｄ、１８ｅ）とにより構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の空気通路開閉装置。
4. 前記巻き取り軸（１４）の内部に前記アクチュエータ（１７）の回転を減速する減速機構（２１）を配置し、
   前記アクチュエータ（１７）の回転を、前記減速機構（２１）を介して前記巻き取り軸（１４）に伝達す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開閉装置。
5. 前記減速機構（２１）は、前記アクチュエータ（１７）の回転により回転する雄ねじ部材（２３）と、前記雄ねじ部材（２３）に噛み合うとともに前記固定部材（１８）により回転が拘束されて前記雄ねじ部材（２３）の軸方向に移動する雌ねじ部材（２４）と、前記巻き取り軸（１４）の内周面に形成され、前記雌ねじ部材（２４）のピン部（２４ｃ）が摺動可能に嵌合する螺旋溝（１４ｈ）とを包含していることを特徴とする請求項４に記載の空気通路開閉装置。
6. 前記膜状部材（１２）に設けられた第１導電部材（１５ａ、１５ｂ）と、前記巻き取り軸（１４）に設けられた第２導電部材（２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂ）とを介して前記アクチュエータ（１７）に通電することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空気通路開閉装置。
7. 前記固定部材（１８）の内部を通過して前記巻き取り軸（１４）の内部から前記巻き取り軸（１４）の外部へ突き出す導電部材（１７ｄ、１７ｅ）を備え、
   前記導電部材（１７ｄ、１７ｅ）を介して前記アクチュエータ（１７）に通電することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空気通路開閉装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１つに記載の空気通路開閉装置を備え、
   前記開口部（１１）は車室内へ向かって空気が流れる空気通路に形成されものであり、前記膜状部材（１２）により車室内へ向かって流れる空気流れを制御することを特徴とする車両用空調装置。
   

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