JP5397357B2 - 空気通路開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、スライドドアにより空気通路の開口部を開閉する空気通路開閉装置に関し、車両用空調装置に用いて好適である。

従来、この種の空気通路装置を用いた車両用空調装置が特許文献１に開示されている。この従来技術では、空気通路の開口部を形成するケース内に、板状のドア本体部を有するスライドドアをスライド移動可能に配置することによって、空気通路の開口部を開閉するようになっている。

また、この従来技術では、ドア本体部の風上側の板面に従動側ギヤを一体成形し、この従動側ギヤに駆動側ギヤを噛み合わせることによってスライドドアを駆動している。ドア本体部と従動側ギヤとの一体成形は、樹脂の射出成形によって行われている。

特開２００９−４０３９０号公報

本発明者は、スライドドアの低コスト化を図るため、ドア本体部と従動側ギヤとの一体成形を射出成形からシート加工成形に変更することを検討した。

図８（ａ）は、本発明者が検討した検討例におけるスライドドアの斜視図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のドア本体部および従動側ギヤの断面図である。

この検討例では、シート素材を引き伸ばして従動側ギヤ３２の歯面３２ａ、歯先面３２ｂおよび側面３２ｃを形成するので、歯面３２ａ、歯先面３２ｂおよび側面３２ｃに囲まれた部分が中空になり、歯先面３２ｂの反対側に開口部３２ｄが形成されることとなる。

しかしながら、本発明者の詳細な検討によると、このような中空形状の従動側ギヤ３２は剛性が低くなってしまうという問題があることがわかった。

この問題について詳しく説明する。図８（ｃ）は、上記検討例において、従動側ギヤ３２が駆動側ギヤ３３から荷重を受けている状態を説明する斜視図である。従動側ギヤ３２は、駆動側ギヤ３３とピッチ円周上で接触することで、駆動側ギヤ３３から荷重を受ける。

このとき、検討例では従動側ギヤ３２が中空になっているので、従動側ギヤ３２は、駆動側ギヤ３３からの荷重を、荷重の向きと平行な面、すなわち歯先面３２ｂおよび側面３２ｃで受けることとなる。

しかしながら、検討例では側面３２ｃと歯先面３２ｂとが直角に繋がっていて急峻な角部を形成しているので、側面３２ｃで受けた荷重が歯先面３２ｂに分散されにくい。換言すれば、歯先面３２ｂの剛性を有効利用することができない。このため、側面３２ｃの根元部に大きな荷重がかかってしまう。

特に、シート加工成形による従動側ギヤ３２では、シート素材を引き伸ばして歯先面３２ｂおよび側面３２ｃが形成されるので、歯先面３２ｂおよび側面３２ｃがシート素材の板厚に比べて薄肉となり、剛性確保の点で不利になる。

本発明は上記点に鑑みて、中空形状の従動側ギヤにおいて剛性の向上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（２４）を形成するケース（１１）と、
板状に形成されたドア本体部（３０）を有し、ケース（１１）内にスライド移動可能に配置されて開口部（２４）を開閉するスライドドア（２６）と、
スライドドア（２６）を駆動するギヤ機構（３１）とを備え、
ギヤ機構（３１）は、ドア本体部（３０）と一体成形された従動側ギヤ（３２）と、従動側ギヤ（３２）と噛み合う駆動側ギヤ（３３）とを有し、
従動側ギヤ（３２）は、歯面（３２ａ）、歯先面（３２ｂ）および側面（３２ｃ）に囲まれた部分が中空になるように形成され、
歯先面（３２ｂ）と側面（３２ｃ）とが、角部を形成することなく滑らかに繋げられていることを特徴とする。

これによると、歯先面（３２ｂ）と側面（３２ｃ）とが、角部を形成することなく滑らかに繋げられているので、駆動側ギヤ（３３）からの荷重が側面（３２ｃ）から歯先面（３２ｂ）に分散される。このため、上記従来技術に比べて従動側ギヤの剛性を向上することができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の空気通路開閉装置において、歯先面（３２ｂ）と側面（３２ｃ）とが、従動側ギヤ（３２）のモジュール値を越える曲率半径で繋げられていることを特徴とする。

これにより、駆動側ギヤ（３３）からの荷重が側面（３２ｃ）から歯先面（３２ｂ）に効果的に分散されるので、従動側ギヤの剛性を一層向上することができる。

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、歯先面（３２ｂ）および側面（３２ｃ）の全体が曲率面になっているようにしてもよい。

請求項４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、歯先面（３２ｂ）および側面（３２ｃ）が、複数の曲率を持った面で構成されているようにしてもよい。

請求項５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、歯先面（３２ｂ）および側面（３２ｃ）が、平面と曲率面との組み合わせで構成されているようにしてもよい。

請求項６に記載の発明のように、請求項５に記載の空気通路開閉装置において、前記平面は、歯先面（３２ｂ）に形成され、前記曲率面と接して繋がっているようにしてもよい。

請求項７に記載の発明のように、請求項５に記載の空気通路開閉装置において、前記平面は、側面（３２ｃ）に形成され、前記曲率面と接して繋がっているようにしてもよい。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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。

本発明の一実施形態における車両用空調装置の室内空調ユニットの断面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 一実施形態における室内空調ユニットの要部拡大斜視図である。 一実施形態における室内空調ユニットの要部拡大断面図である。 ドア本体部と従動側ギヤとを一体成形する方法を示す説明図である。 一実施形態の変形例を示す断面図である。 検討例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態の車両用空調装置における室内空調ユニット１０の断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。なお、各図の前後上下左右の各矢印は、室内空調ユニット１０の車両搭載状態における方向を示している。

室内空調ユニット１０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側のうち、車両幅方向（左右方向）の略中央部に配置されている。また、室内空調ユニット１０は、その外殻を形成するとともに、車室内へ向かって送風される室内送風空気の空気通路を形成するケース１１を有している。このケース１１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。

ケース１１は、車両幅方向の略中央部に車両上下方向の分割面Ｓ（後述の図４を参照）を有しており、この分割面Ｓで左右２つの分割部１１ａ、１１ｂに分割できる。これら左右２つの分割部１１ａ、１１ｂは、その内部に後述する蒸発器１４、ヒータコア１５等の各構成機器を収容した状態で、金属バネ、クリップ、ネジ等の締結手段によって一体に結合されている。

図１に示すように、ケース１１の車両前方側かつ上方側であって、ケース１１に形成された空気通路の最上流部には、内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する内外気切替部１２が設けられている。この内外気切替部１２には、ケース１１内に内気を導入させる内気導入口１２ａおよび外気を導入させる外気導入口１２ｂが形成されている。

内外気切替部１２の内部には、内気導入口１２ａおよび外気導入口１２ｂを開閉する内外気切替ドア１３が回転自在に配置されている。具体的には、この内外気切替ドア１３は、板状のドア本体部１３ａの一端側に、車両幅方向に延びる回転軸部１３ｂが一体に結合された、いわゆる片持ちドアである。

内外気切替部１２では、図示しないサーボモータあるいはマニュアル操作によって回転軸部１３ｂを回転させ、ドア本体部１３ａを回転変位させることによって、内気導入口１２ａおよび外気導入口１２ｂの開口面積を連続的に調整できるようになっている。

内外気切替部１２の空気流れ下流側には、蒸発器１４が略上下方向（略鉛直方向）に配置されている。蒸発器１４は、周知の蒸気圧縮式冷凍サイクル（図示せず）を構成する機器の１つであり、冷凍サイクル内の低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることで、室内送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。

蒸発器１４の空気流れ上流側には、蒸発器１４の熱交換面（コア面）の全面を覆うように、フィルタ１４ａが設けられている。このフィルタ１４ａは、内外気切替部１２からケース１１内へ流入した内気および外気中の粉塵等を捕捉するものである。

蒸発器１４の空気流れ下流側の車両後方側かつ上方側には、ヒータコア１５が配置されている。ヒータコア１５は、図示しないエンジン冷却水回路を循環する高温のエンジン冷却水を内部に流入させ、エンジン冷却水と蒸発器１４にて冷却された冷風とを熱交換させて、冷風を再加熱する加熱用熱交換器である。

このヒータコア１５も略上下方向に配置されているが、上側よりも下側が車両後方側へ若干傾斜するように配置されている。これにより、後述するエアミックスドア２０の作動空間を確保している。なお、蒸発器１４およびヒータコア１５が「略上下方向に配置される」とは、その熱交換面（コア面）が略上下方向に延びるように配置されることを意味する。

蒸発器１４の後方かつ上方側には、ヒータコア１５の通風路である温風通路１７が形成されている。ヒータコア１５の車両後方側には、温風通路１７の内壁面の一部を構成する壁部１６がケース１１と一体に形成されている。

この壁部１６は車両上下方向に円弧状に湾曲して延びている。これにより、ヒータコア１５の車両後方側では温風通路１７が上方から下方へ向かって延びるように形成され、ヒータコア１５にて加熱された温風が上方から下方へ向かって流れることとなる。

温風通路１７の最下流部には、温風の流れをガイドする温風ガイド部材１８が配置されている。この温風ガイド部材１８は、内外気切替ドア１３と同様の片持ちドア構造の構成になっている。

したがって、図示しないサーボモータあるいはマニュアル操作によって、車両幅方向に延びる回転軸部１８ｂを回転させ回転軸部１８ｂに結合された板状の本体部１８ａを回転変位させることによって、温風の流れ方向を変化させることができるようになっている。

蒸発器１４の後方側であって、かつ、ヒータコア１５の下方側には、冷風通路１９が形成されている。この冷風通路１９は、蒸発器１４通過後の冷風がヒータコア１５を迂回して流れるバイパス通路である。

蒸発器１４の直後には、温風通路１７側へ流入させる冷風および冷風通路１９側へ流入させる冷風の風量割合を調整するエアミックスドア２０が配置されている。このエアミックスドア２０は、車両上下方向に円弧状に湾曲して延びる板状のドア本体部２０ａを、ギヤ機構２０ｂを介して、図示しないサーボモータあるいはマニュアル操作によってドア本体部２０ａの湾曲方向に駆動変位させるスライドドアである。

より具体的には、エアミックスドア２０のドア本体部２０ａを車両上方に移動（スライド）させることによって、冷風通路１９側の通路開度を増加させ、温風通路１７側の通路開度を減少させる。逆に、ドア本体部２０ａを車両下方に移動（スライド）させることによって、冷風通路１９側の通路開度を減少させ、温風通路１７側の通路開度を増加させる。

そして、このエアミックスドア２０の開度調整によって、第１、２送風機２１、２２へ吸入される冷風および温風の風量割合が調整され、第１、２送風機２１、２２から、車室内に向けて送風される室内送風空気の温度調整がなされる。つまり、エアミックスドア２０は、室内送風空気の温度調整手段を構成する。

車室内に向けて空気を送風する第１、２送風機２１、２２は、蒸発器１４およびヒータコア１５の空気流れ下流側、より具体的には、温風通路１７の下流側（車両下方側）および冷風通路１９の下流側（車両後方側）に配置されている。

図２に示すように、第１、２送風機２１、２２の基本構成は同一である。第１送風機２１は、車両幅方向に延びる回転軸Ｃ回りに一定間隔で環状に配置された複数枚のブレードを有する周知の遠心式多翼ファン２１ａ、この遠心式多翼ファン２１ａを収容するとともに、この遠心式多翼ファン２１ａから流出した空気が通過する流出通路２１ｃを形成するスクロールケーシング２１ｂ等を有して構成される。

この遠心式多翼ファン２１ａは、回転軸Ｃ方向の両側から空気を吸い込む両吸込式の送風ファンである。さらに、遠心式多翼ファン２１ａの内部には、遠心式多翼ファン２１ａの内部空間を回転軸Ｃに対して垂直に仕切って第１ファン部２１ｄおよび第２ファン部２１ｅに分割する略平板状のボス部２１ｆが設けられている。

なお、本実施形態では、図２、３に示すように、第１ファン部２１ｄを第１送風機２１のうち車両幅方向右側に配置し、第２ファン部２１ｅを第１送風機２１のうち車両幅方向左側に配置している。また、第１ファン部２１ｄ側の空気吸込口が第１吸込口２１ｇとなり、第２ファン部２１ｄ側の空気吸込口が第２吸込口２１ｈとなる。

スクロールケーシング２１ｂは、流出通路２１ｃの通路断面積が、遠心式多翼ファン２１ａの回転方向に向かって徐々に拡大する渦巻き形状のファンケーシングであり、ケース１１と一体に形成されている。また、第１吸込口２１ｇおよび第２吸込口２１ｈに対応する部位に２つの開口部が設けられている。したがって、この２つの開口部を介して、第１吸込口２１ｇおよび第２吸込口２１ｈへ空気が吸入される。

さらに、スクロールケーシング２１ｂの内部には、流出通路２１ｃを、第１ファン部２１ｄから流出した第１ファン側流出空気が通過する第１流出通路２１ｉと第２ファン部２１ｅから流出した第２ファン側流出空気が通過する第２流出通路２１ｊとに仕切る仕切板２１ｋが設けられている。

次に、第２送風機２２は、第１送風機２１と同様の遠心式多翼ファン２２ａおよびスクロールケーシング２２ｂ等を有して構成される。この第２送風機２２は、第１送風機２１に対して車両幅方向右側に配置されるとともに、第２送風機２２の遠心式多翼ファン２２ａは、第１送風機２１の遠心式多翼ファン２１ａと同軸上に配置されている。

また、第２送風機２２の遠心式多翼ファン２２ａにも、第１送風機２１と同様のボス部２２ｆが設けられ、第１ファン部２２ｄおよび第２ファン部２２ｅが形成されている。なお、第２送風機２２については、第１送風機２１とは逆に、第１ファン部２２ｄ（第１吸込口２２ｇ）が、第２送風機２２のうち車両幅方向左側に配置され、第２ファン部２２ｅ（第２吸込口２２ｈ）が、第２送風機２２のうち車両幅方向右側に配置される。

したがって、第１、２遠心式多翼ファン２１ａ、２２ａのそれぞれの第１ファン部２１ｄ、２２ｄは、互いに対向する側に配置されている。

さらに、第２送風機２２のスクロールケーシング２２ｂの内部にも、流出通路２２ｃを、第１ファン部２２ｄから流出した第１ファン側流出空気が通過する第１流出通路２２ｉと第２ファン部２２ｅから流出した第２ファン側流出空気が通過する第２流出通路２２ｊとに仕切る仕切板２２ｋが設けられている。

なお、それぞれの遠心式多翼ファン２１ａ、２２ａは、各送風機２１、２２の間であって、車両幅方向略中央部に配置された、共通の電動モータ２３から回転駆動力を伝達されて空気を送風する。もちろん、電動モータ２３を２つ設けて、それぞれの遠心式多翼ファン２１ａ、２２ａを独立して回転駆動させるようにしてもよい。

図２に示すように、温風ガイド部材１８の本体部１８ａは、その車両幅方向の範囲（長さ）が、第１送風機２１のボス部２１ｆ（仕切板２１ｋ）から第２送風機２２のボス部２２１ｆ（仕切板２２ｋ）へ至る範囲（長さ）になっている。

つまり、ヒータコア１５から第１、２送風機２１、２２の第１吸込口２１ｇ、２２ｇ側へ向かう温風の流れを遮るように配置されている。そのため、ヒータコア１５にて加熱された温風は、矢印Ｄに示すように、第１吸込口２１ｇ、２２ｇ側へは流れにくくなり、第２吸込口２１ｈ、２２ｈ側へ流れる。

一方、蒸発器１４にて冷却された冷風は、矢印Ｅ１に示すように、第１吸込口２１ｇ、２２ｇ側へ流れ、矢印Ｅ２に示すように、第２吸込口２１ｈ、２２ｈ側へ流れる。したがって、第１吸込口２１ｇ、２２ｇには、蒸発器１４にて冷却された冷風を優先的に吸い込ませ、第２吸込口２１ｈ、２２ｈには、蒸発器１４にて冷却された冷風とヒータコア１５にて加熱された温風とを混合した混合風を優先的に吸い込ませることができる。

また、温風ガイド部材１８の回転軸部１８ｂは、第１、２送風機２１、２２の回転軸Ｃに対して平行に延びており、蒸発器１４の熱交換面（コア面）およびヒータコア１５の熱交換面（コア面）もそれぞれ回転軸Ｃに対して平行に配置されている。

図１に示すように、ケース１１の上面部であって、車両前後方向略中央部には、第１、２送風機２１、２２から送風された空気を車両前面窓ガラスに向けて吹き出すデフロスタ開口部２４が設けられている。なお、デフロスタ開口部２４は、本発明における空気通路の開口部に該当するものである。

このデフロスタ開口部２４を通過した空気は、図示しないデフロスタダクトおよび車両計器盤上面に設けられたデフロスタ吹出口を介して、車両前面窓ガラスの内面に向けて吹き出される。

ケース１１の上面部であって、デフロスタ開口部２４の後方には、第１、２送風機２１、２２から送風された空気を車室内乗員の顔部側へ向けて吹き出すフェイス開口部２５が設けられている。具体的には、このフェイス開口部２５を通過した空気は、図示しないフェイスダクトおよび車両計器盤前面等に設けられたフェイス吹出口を介して、車室内乗員に向けて吹き出される。

デフロスタ開口部２４およびフェイス開口部２５の直下には、デフロスタ開口部２４を通過させる空調風およびフェイス開口部２５を通過させる空調風の風量を調整するデフロスタ・フェイスドア（吹出モード切替ドア）２６が配置されている。

デフロスタ・フェイスドア２６は、本発明におけるスライドドアに該当するものであり、車両前後方向に円弧状に湾曲して延びる板状に形成された樹脂製のドア本体部３０を有している。このドア本体部３０を、ギヤ機構３１を介して、図示しないサーボモータあるいはマニュアル操作によってドア本体部３０の湾曲方向に駆動変位させるように構成されている。

より具体的には、デフロスタ・フェイスドア２６のドア本体部３０を車両後方に移動させることによって、デフロスタ開口部２４の開度を増加させ、逆に、ドア本体部３０を車両前方に移動させることによって、フェイス開口部２５の開度を増加させることができる。

図３に示すように、ケース１１の車両幅方向両側面の上方部には、第１、２送風機２１、２２から送風された空気を車室内乗員の足元側へ向けて吹き出すフット開口部２７が設けられている。具体的には、このフット開口部２７を通過した空気は、図示しないフットダクトおよび車室内の乗員の足元近傍に設けられたフット吹出口を介して、車室内乗員の足元側に向けて吹き出される。

また、各フット開口部２７には、フット開口部２７を開閉するフットドア（吹出モード切替ドア）２８が配置されている。このフットドア２８は、板状のドア本体部２８ａの略中央部に車両前後方向に延びる回転軸部２８ｂが一体に結合された、いわゆるバタフライドアである。そして、図示しないサーボモータあるいはマニュアル操作によって回転軸部２８ｂを回転させ、ドア本体部２８ａを回転変位させることで、フット開口部２７を開閉する。

また、このフットドア２８の一方の先端部は、フット開口部２７を開いたときに、近い側の各送風機２１、２２の流出通路２１ｃ、２２ｃを仕切る仕切板２１ｋ、２２ｋの先端部に向かって延びる形状になっている。すなわち、各送風機２１、２２の第２流出通路２１ｊ、２２ｊから吹き出された第２ファン側吹出空気をフット開口部２７側へ導くようにガイドする形状になっている。

図４は、デフロスタ・フェイスドア２６の構成の詳細を示す室内空調ユニット１０の要部拡大斜視図であり、図５は、デフロスタ・フェイスドア２６の構成の詳細を示す室内空調ユニット１０の要部拡大断面図である。

図４中、矢印Ｗはデフロスタ・フェイスドア２６のドア本体部３０の幅方向（以下、ドア幅方向Ｗと言う。）を示し、矢印Ｘはデフロスタ・フェイスドア２６の移動方向（以下、ドア移動方向Ｘと言う。）を示している。図示の都合上、図４では、ケース１１を構成する左右２つの分割部１１ａ、１１ｂのうち左側の分割部１１ａのみを図示している。

図５は、デフロスタ開口部２４における断面を示しているが、フェイス開口部２５における断面も図５と同様である。したがって、図５の括弧内にフェイス開口部２５における断面に対応する符号を付し、フェイス開口部２５における断面の図示を省略している。

本例では、ドア幅方向Ｗを車両幅方向と一致させ、ドア移動方向Ｘを車両前後方向と略平行にしている。

デフロスタ開口部２４のドア幅方向Ｗにおける両縁部には、ドア移動方向Ｘに延びるケース側シール面２４ａが形成されている。デフロスタ開口部２４のドア移動方向Ｘにおける両縁部には、ドア幅方向Ｗに延びるケース側シール面２４ｂが形成されている。

デフロスタ・フェイスドア２６がデフロスタ開口部２４を閉じると、ドア本体部３０の風下側（図５の上方側）の板面３０ａがケース側シール面２４ａ、２４ｂに当接することによってシール性を発揮するようになっている。

同様に、フェイス開口部２５のドア幅方向Ｗにおける両縁部には、ドア移動方向Ｘに延びるケース側シール面２５ａが形成され、フェイス開口部２５のドア移動方向Ｘにおける両縁部には、ドア幅方向Ｗに延びるケース側シール面２５ｂが形成されている。

デフロスタ・フェイスドア２６がフェイス開口部２５を閉じると、ドア本体部３０の風下側の板面３０ａがケース側シール面２５ａ、２５ｂに当接することによってシール性を発揮するようになっている。

なお、風下側の板面３０ａに発泡ウレタン等からなるシール部材を貼り付けて、このシール部材を介して風下側の板面３０ａをケース側シール面２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂに当接させるようにしてもよい。

デフロスタ・フェイスドア２６を駆動するギヤ機構３１は、ドア本体部３０と一体成形された樹脂製の従動側ギヤ３２と、従動側ギヤ３２と噛み合う円形の駆動側ギヤ３３とを有している。

従動側ギヤ３２は、ドア本体部３０の風上側（図５の下方側）の板面３０ｂのうちドア幅方向Ｗにおける両端部から風下側の板面３０ａと反対側（図５の下方側）に向かって突出し、かつ、ドア移動方向Ｘと平行に延びている。

駆動側ギヤ３３はドア幅方向Ｗに延びる駆動軸３３ａを有し、駆動軸３３ａの両端部はケース１１の側面壁部の軸受け穴（図示せず）により回転自在に支持されるようになっている。そして、駆動軸３３ａの一端部は図示しないドア駆動装置（サーボモータ等）に結合されている。本例では、駆動側ギヤ３３と駆動軸３３ａとを樹脂にて一体成形している。

ケース１１の側面壁部には、ケース側シール面２４ａ、２５ａと対向するガイド壁面３５が形成されている。このガイド壁面３５とケース側シール面２４ａ、２５ａとの間に、ドア本体部３０のうちドア幅方向Ｗにおける両端部が摺動可能に支持される。つまり、ガイド壁面３５とケース側シール面２４ａ、２５ａとによって、デフロスタ・フェイスドア２６のスライド移動をガイドするガイド溝が構成される。

従動側ギヤ３２は、シート加工成形によってドア本体部３０と一体成形されている。シート加工成形の都合上、従動側ギヤ３２は、歯面３２ａ、歯先面３２ｂおよび側面３２ｃに囲まれた部分が中空になっていて、歯先面３２ｂの反対側に開口部３２ｄが形成されている。

従動側ギヤ３２は、歯先面３２ｂと側面３２ｃとが角部を形成することなく滑らかに繋げられている。具体的には、歯先面３２ｂおよび側面３２ｃの全体が曲率面になっている。歯先面３２ｂおよび側面３２ｃを構成する曲率面は、複数の曲率を持っている。図５中、一点鎖線Ｌｐはピッチ円直径を示している。

本例では、ピッチ円直径Ｌｐよりも歯先側を歯先面３２ｂ、ピッチ円直径Ｌｐよりも歯先側を側面３２ｃと定義しており、歯先面３２ｂと側面３２ｃとが０．２ｍｍ以上の曲率半径で繋げられている。

ここで、ドア本体部３０と従動側ギヤ３２とを一体成形する方法の例を図６に基づいて簡単に説明する。まず樹脂製シート素材Ｓ１を用意し、この樹脂製シート素材Ｓ１を凹型Ｍ１と凸型Ｍ２とで挟み込んで、樹脂製シート素材Ｓ１に突起を押出成形する。この突起が従動側ギヤ３２となり、樹脂製シート素材Ｓ１の残余の部位がドア本体部３０となる。

このように樹脂製シート素材Ｓ１を引き伸ばして従動側ギヤ３２を形成するので、従動側ギヤ３２は樹脂製シート素材Ｓ１の板厚に比べて薄肉となる。換言すれば、従動側ギヤ３２（具体的には歯面３２ａ、歯先面３２ｂおよび側面３２ｃ）は、ドア本体部３０に比べて薄肉となる。

なお、エアミックスドア２０の基本構成は上述のデフロスタ・フェイスドア２６と同様であるので、エアミックスドア２０の構成の詳細については説明を省略する。

次に、本実施形態の電気制御部の概要を説明する。上述したエアミックスドア２０、デフロスタ・フェイスドア２６およびフットドア２８用の各サーボモータならびに第１、２送風機２１、２２用の電動モータ２３等の各種アクチュエータは、図示しない空調制御装置の出力側に接続されており、空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

空調制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。この空調制御装置は、そのＲＯＭ内に空調装置制御プログラムを記憶しており、その空調装置制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された空調制御機器の作動を制御する。

空調制御装置の入力側には、外気温Ｔａｍ、内気温Ｔｒ、車室内に入射する日射量Ｔｓ等の車両環境状態を検出するセンサ群、および、車両用空調装置の作動指令信号を出力する作動スイッチ、車室内目標温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定スイッチ等が設けられた操作パネルが接続される。

次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。車両作動状態において、作動スイッチが投入されると空調制御装置がＲＯＭに記憶している空調装置制御用プログラムを実行する。空調装置制御用プログラムが実行されると、前述のセンサ群により検出された検出信号および操作パネルの操作信号が読込まれる。そして、これらの信号に基づいて、車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯが算出される。

さらに、空調制御装置は目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、第１、２送風機２１、２２の回転数（送風量）、デフロスタ・フェイスドアおよびフットドアの開閉状態（吹出モード）、エアミックスドア２０の目標開度等を決定し、決定した制御状態が得られるように各種アクチュエータに制御信号を出力する。

そして、再び、操作信号および検出信号の読込み→ＴＡＯの算出→新たな制御状態の決定→制御信号の出力といったルーチンを繰り返す。

ここで、デフロスタ・フェイスドア２６およびフットドア２８の開閉状態（吹出モード）の制御状態について説明する。吹出モードは目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、あらかじめ空調制御装置に記憶された制御マップを参照して決定される。本実施形態では、目標吹出温度ＴＡＯが低温域から高温域へと上昇するにつれて吹出モードをフェイスモード→バイレベルモード→フットモードへと順次切替える。

以下、各吹出モードにおけるデフロスタ・フェイスドア２６およびフットドア２８の開閉状態について説明する。

フェイスモードは、フェイス吹出口から乗員の顔部側に向けて空調風を吹き出すモードである。したがって、フェイスモードでは、デフロスタ・フェイスドア２６は、フェイス開口部２５を全開する位置に回転操作され、フットドア２８は、フット開口部２７を全閉する位置に回転操作される。

フットモードは、フット吹出口から乗員の足元側へ向けて空調風を吹き出すモードである。したがって、フットモードでは、デフロスタ・フェイスドア２６は、フェイス開口部２５を全閉する位置に回転操作され、フットドア２８は、フット開口部２７を全開する位置に回転操作される。

バイレベルモードは、フェイス吹出口から乗員の顔部側と向けて空調風を吹き出すと同時にフット吹出口から乗員の足元側に向けて空調風を吹き出すモードである。したがって、バイレベルモードでは、デフロスタ・フェイスドア２６は、フェイス開口部２５を開く位置に回転操作され、フットドア２８は、フット開口部２７を開く位置に回転操作される。

なお、吹出モードの１つとして、デフロスタモードを実行することもできる。このデフロスタモードは、乗員のマニュアル操作によって実行され、デフロスタ吹出口から車両窓ガラス側に向けて空調風を吹き出す。したがって、デフロスタモードでは、デフロスタ・フェイスドア２６は、デフロスタ開口部２４を全開する位置に回転操作される。

デフロスタ・フェイスドア２６を回転操作する際には、従動側ギヤ３２は駆動側ギヤ３３から荷重を受ける。このとき、従動側ギヤ３２は、駆動側ギヤ３３とピッチ円周上で接触する。

本実施形態によると、従動側ギヤ３２は、歯面３２ａ、歯先面３２ｂおよび側面３２ｃに囲まれた部分が中空になっているので、従動側ギヤ３２は、駆動側ギヤ３３から伝達された荷重を、荷重の向きと平行な側面３２ｃで受ける。

従動側ギヤ３２は、歯先面３２ｂと側面３２ｃとが角部を形成することなく滑らかに繋げられているので、側面３２ｃで受けた荷重が歯先面３２ｂに分散される。このため、歯先面３２ｂおよび側面３２ｃの全体で荷重を受け止めることができるので、従動側ギヤ３２は、薄肉であっても大きな荷重を支えることができる。

より好ましくは、歯先面３２ｂと側面３２ｃとが、従動側ギヤ３２のモジュール値を越える曲率半径で繋げられていれば、側面３２ｃで受けた荷重を歯先面３２ｂに効果的に分散させることができる。

また、歯先面３２ｂと側面３２ｃとが、従動側ギヤ３２のモジュール値の１／２以上の曲率半径で繋げられていても、側面３２ｃで受けた荷重を歯先面３２ｂに分散させる効果を得ることができる。

図７（ａ）〜（ｄ）は、従動側ギヤ３２の変形例を示すものである。図７（ａ）、（ｂ）は、歯先面３２ｂおよび側面３２ｃの全体が曲率面になっている例を示している。図７（ａ）の例では、歯先面３２ｂおよび側面３２ｃの両方で正円形の断面形状を形成するようになっている。図７（ｂ）の例では、歯先面３２ｂおよび側面３２ｃの両方で楕円形の断面形状を形成するようになっている。

図７（ｃ）、（ｄ）は、歯先面３２ｂおよび側面３２ｃが、平面と曲率面との組み合わせで構成されている例を示している。図７（ｃ）の例では、歯先面３２ｂのうちギヤ幅方向の中央部が平面になっている。この平面は、その両側に位置する曲率面と接するように繋げられている。歯先面３２ｂのうちギヤ幅方向の中央部が平面になっていることにより、ギヤ幅を大きく確保できる。

図７（ｄ）の例では、側面３２ｃのうち歯底側（根元側）の部位が平面になっている。この平面は、その先端側（歯先側）に位置する曲率面と接するように繋げられている。側面３２ｃのうち歯底側（根元側）の部位が平面になっていることより、ギヤ高さを大きく確保できる。

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、本発明を車両用空調装置の吹出モード切替ドアに適用した例を説明しているが、これに限定されず、車両用空調装置のエアミックスドア、内外気切替ドアにも適用することができる。

また、住宅やビル等に設置される空調装置における空気通路開閉装置等、種々の空気通路開閉装置に広く本発明を適用できる。

１１ ケース
２４ 開口部
２６ デフロスタ・フェイスドア（スライドドア）
３０ ドア本体部
３１ ギヤ機構
３２ 従動側ギヤ
３２ａ 歯面
３２ｂ 歯先面
３２ｃ 側面
３３ 駆動側ギヤ

Claims (7)

1. 空気通路の開口部（２４）を形成するケース（１１）と、
   板状に形成されたドア本体部（３０）を有し、前記ケース（１１）内にスライド移動可能に配置されて前記開口部（２４）を開閉するスライドドア（２６）と、
   前記スライドドア（２６）を駆動するギヤ機構（３１）とを備え、
   前記ギヤ機構（３１）は、前記ドア本体部（３０）と一体成形された従動側ギヤ（３２）と、前記従動側ギヤ（３２）と噛み合う駆動側ギヤ（３３）とを有し、
   前記従動側ギヤ（３２）は、歯面（３２ａ）、歯先面（３２ｂ）および側面（３２ｃ）に囲まれた部分が中空になるように形成され、
   前記歯先面（３２ｂ）と前記側面（３２ｃ）とが、角部を形成することなく滑らかに繋げられていることを特徴とする空気通路開閉装置。
2. 前記歯先面（３２ｂ）と前記側面（３２ｃ）とが、前記従動側ギヤ（３２）のモジュール値を越える曲率半径で繋げられ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. 前記歯先面（３２ｂ）および前記側面（３２ｃ）の全体が曲率面になってい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. 前記歯先面（３２ｂ）および前記側面（３２ｃ）が、複数の曲率を持った面で構成されてい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。
5. 前記歯先面（３２ｂ）および前記側面（３２ｃ）が、平面と曲率面との組み合わせで構成されてい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。
6. 前記平面は、前記歯先面（３２ｂ）に形成され、前記曲率面と接して繋がっていることを特徴とする請求項５に記載の空気通路開閉装置。
7. 前記平面は、前記側面（３２ｃ）に形成され、前記曲率面と接して繋がっていることを特徴とする請求項５に記載の空気通路開閉装置。

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