JP7054655B2 - ドア駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動部の駆動力を車両用空調装置における複数のドアへと伝達して開閉動作させるドア駆動装置に関する。

従来から、車両用空調装置における空調ケース内に複数のドアが設けられ、これらのドアに対して駆動部からの駆動力をドア駆動装置によって伝達することで、前記ドアを移動させて流路を流れる空気の流通状態を切り替えている。

このようなドア駆動装置は、例えば、特許文献１に開示されるように、空調ユニットの側部に設けられたケーシングと、該ケーシングの内部に収納され複数のドアを駆動するリンク機構とを有している。このリンク機構には、駆動モータによって直接駆動される駆動側レバーと、該駆動側レバーに中間ロッドを介して係合され回動する第１及び第２従動側レバーを備えている。この第１従動側レバーの端部が、ケーシングの外側に突出してエアミックスドアの駆動軸に連結され、第２従動側レバーの端部がケーシングの外側に突出し、リアフェイス用ドアの駆動軸へと連結されている。

そして、駆動モータの駆動力が、駆動側レバー及び中間ロッドを介して第１及び第２従動側レバーへとそれぞれ伝達され駆動軸が回動することで、エアミックスドア及びリアフェイス用ドアが開閉動作して空調ケース内における空気の流通状態を切り替えられる。

特開２００４－２０３０６４号公報

上述したようなリンク機構を有したドア駆動装置では、エアミックスドアの駆動軸が第１従動側レバーに直接連結され、リアフェイス用ドアの駆動軸が第２従動側レバーに直接連結される構成としているため、例えば、第１及び第２従動側レバーの回動許容量に対し、各駆動軸をより多く回転させてドアの開閉量を大きく確保したい場合には対応することができない。

このような場合には、例えば、第１及び第２従動側レバーと各駆動軸とを互いに歯車及び歯部によって噛合させ、駆動モータからの駆動力を前記歯車及び前記歯部を介して第１及び第２従動側レバー、各駆動軸へと増幅させて伝達することで各駆動軸の回転量を増加させることが考えられる。

しかしながら、上述した構成では、第１及び第２従動側レバーと各駆動軸とを噛合させる際、歯車と歯部とを所定の位置関係で噛み合わせることが求められるため組み付け性の低下を招く。また、誤組み付けの防止を目的として互いの歯車や歯部に対して厚歯や特殊形状を設けた場合には、例えば、歯部と歯車との噛合が不十分となり動作抵抗が増加して噛合が外れてしまったり、第１及び第２従動側レバーから各駆動軸への駆動力の伝達効率が低下するという問題が生じる。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、簡素な構成で誤組付けを防止して組み付け性の向上を図ると共に、駆動力の伝達効率を高めることが可能なドア駆動装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の態様は、内部に流路を備えた空調ケースと、流路に配置され流路の開度を調整する複数のドアと、ドアを駆動させるドア駆動軸と、ドア駆動軸に接続されるリンクユニットとを備えたドア駆動装置において、
リンクユニットは、駆動部と、空調ケースに固定されるベース部材と、ベース部材に支持された複数のレバーとからなり、
ドア駆動軸には、その端部近傍に形成されリンクユニットと噛合する歯部と、歯部と端部の間に設けられ歯部と所定間隔離間して径方向外側へ突出した位置決め部とを備え、
ベース部材には、ドア駆動軸が挿入される挿入孔と、挿入孔の外周に形成され位置決め部が挿通可能な溝部と、溝部に向かって位置決め部を案内する傾斜面を有した案内部とを備え、
ドア駆動軸の軸方向において、位置決め部と歯部との距離が案内部の長さよりも大きく設定される。

本発明によれば、空調ケース内の流路に配置されるドアを駆動するドア駆動装置において、ドアを駆動させるドア駆動軸には、その端部近傍にリンクユニットと噛合する歯部が形成されると共に、歯部に対して端部側に離間するように径方向外側へ突出した位置決め部が設けられている。また、リンクユニットのベース部材には、その挿入孔にドア駆動軸が挿入され、挿入孔の外周には位置決め部が挿通可能な溝部が形成されると共に、溝部に向かって位置決め部を案内する傾斜面を備えた案内部が形成される。

従って、ドア駆動軸をベース部材の挿入孔へと挿入する際、その位置決め部を案内部に沿って溝部へと導いて挿通させることで、ドア駆動軸とベース部材とが好適に位置決めされ、歯部をリンクユニットに対して所定位置で容易且つ確実に噛合させることができると共に、ドア駆動軸において位置決め部と歯部との距離を挿入孔に設けられた案内部の長さよりも大きく設定することで、歯部の噛合されたドア駆動軸をベース部材に対して回転自在に支持することができる。

その結果、ドア駆動軸の歯部に対して厚歯や特殊形状を設けることなく、ドア駆動軸に位置決め部を設け、ベース部材の挿入孔に溝部及び案内部を設けるという簡素な構成で、ドア駆動軸をベース部材に対して位置決めして歯部をリンクユニットへと誤組み付けすることなく確実に噛合させて組み付けることができるため、その組み付け性を向上させることが可能となる。また、厚歯や特殊形状を歯部に設けた場合と比較してドア駆動軸の動作抵抗を低減できるため、ドア駆動軸に対する駆動力の伝達効率を高めることができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、ドアを駆動させるドア駆動軸をリンクユニットの挿入孔へと挿入する際、ドア駆動軸の端部に形成された位置決め部を案内部を介して挿入孔の外周に形成された溝部へと挿通させることで、ドア駆動軸の歯部をリンクユニットに対して所定の位置で確実に噛合できると共に、ドア駆動軸において位置決め部と歯部との距離を挿入孔に設けられた案内部の長さよりも大きく設定することで、ドア駆動軸をベース部材に対して回転自在に支持することができる。

その結果、ドア駆動軸の歯部に対して厚歯や特殊形状を設けることなく、簡素な構成でドア駆動軸の歯部をリンクユニットへと誤組付けすることなく所定位置で確実に噛合させて組み付けることができるため、その組み付け性の向上を図ることが可能となる。また、厚歯や特殊形状を歯部に設けた場合と比較してドア駆動軸の動作抵抗を低減できるため、ドア駆動軸に対する駆動力の伝達効率を高めることができる。

本発明の第１の実施の形態に係るドア駆動装置の適用された車両用空調装置の全体正面図である。 図２Ａは、図１に示すドア駆動装置の一部省略拡大正面図であり、図２Ｂは、前記ドア駆動装置の拡大側面図である。 図３Ａは、図２Ａのドア駆動装置と第１シャフトとを分解した状態を示す分解斜視図であり、図３Ｂは、ベース部材における第１軸孔近傍の拡大正面図であり、図３Ｃは、ベース部材における第２軸孔近傍の拡大正面図である。 図４Ａは、ドア駆動装置におけるベース部材と第１シャフトの先端近傍を示す拡大断面図であり、図４Ｂ及び図４Ｃは、前記ベース部材と前記第１シャフトとを組み付ける際の動作説明図である。 図５Ａは、第２の実施の形態に係るドア駆動装置におけるベース部材及び第１シャフトの先端近傍を示す拡大断面図であり、図５Ｂは、図５ＡのＶＢ－ＶＢ線に沿った断面図であり、図５Ｃ及び図５Ｄは、ベース部材と第１シャフトとを組み付ける際の動作説明図である。 第３の実施の形態に係るドア駆動装置の適用された車両用空調装置の全体断面図である。

本発明に係るドア駆動装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係るドア駆動装置の適用された車両用空調装置１０を示す。

この車両用空調装置１０は、図１に示されるように、空気の各通路（流路）を構成する空調ケース１２と、該空調ケース１２の内部に配設され空気を冷却するエバポレータ１４と、前記空気を加熱するヒータコア１６と、前記空調ケース１２内において調温された冷風及び温風を所定の混合比率で混合して混合風とするエアミックス機構１８と、前記空調ケース１２の側面に設けられた駆動部２０からの駆動力を前記エアミックス機構１８へと伝達して駆動させるドア駆動機構（ドア駆動装置）２２とを含む。

この空調ケース１２には、その幅方向側壁２４において最も上流側となる位置に図示しない送風機からの空気を取り込むための取込口２６が開口し、該空調ケース１２の内部には、取込口２６の下流側（矢印Ｂ方向）にエバポレータ１４が設けられ、該エバポレータ１４に対してさらに下流側（矢印Ｂ方向）にヒータコア１６が設けられる。また、エバポレータ１４とヒータコア１６との間には、該取込口２６から導入された空気を下流へと流通させる際、その流通量及び流通状態を調整するためのエアミックス機構１８が設けられる。

エアミックス機構１８は、図１～図２Ｂに示されるように、上方（矢印Ｃ方向）に設けられる第１エアミックスドア（ドア）２８と、該第１エアミックスドア２８の下方（矢印Ｄ方向）に設けられる第２エアミックスドア（ドア）３０とから構成される。

この第１及び第２エアミックスドア２８、３０は、例えば、大きな半径で形成された断面円弧状のプレートからなり、空調ケース１２の幅方向（図２Ｂ中、矢印Ｅ方向）に沿って設けられ、空調ケース１２の幅方向内壁に設けられた図示しないガイド部に沿ってそれぞれ上下方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に案内される。すなわち、第１及び第２エアミックスドア２８、３０は、空調ケース１２内をそれぞれ上下方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に移動自在に設けられたスライドドアからなる。

また、第１及び第２エアミックスドア２８、３０には、エバポレータ１４側となる上流側の内周面にラックギア３２（図２Ｂ参照）が設けられ、このラックギア３２は、第１及び第２エアミックスドア２８、３０の幅方向端部に上下方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に沿って延在するように形成されている。そして、ラックギア３２は後述する第１及び第２シャフト（ドア駆動軸）３８、４０と噛合される。

さらに、第１及び第２エアミックスドア２８、３０の移動方向に沿った両端部には、幅方向（矢印Ｅ方向）に沿って延在するようにシール部材３４がそれぞれ設けられる。このシール部材３４は、例えば、ウレタン等の圧縮性の弾性材料から断面矩形状に形成され、幅方向（矢印Ｅ方向）に沿って所定長さで延在し、第１及び第２エアミックスドア２８、３０の移動に伴って空調ケース１２の壁部へと当接することでシールされる。

詳細には、図２Ｂに示される第１エアミックスドア２８と第２エアミックスドア３０とが互いに接近するように移動した最大冷房運転時には、前記第１エアミックスドア２８の下端に設けられたシール部材３４と前記第２エアミックスドア３０の上端に設けられたシール部材３４とが、空調ケース１２の高さ方向略中央に設けられた分離壁３６へと当接して圧縮される。

一方、第１エアミックスドア２８と第２エアミックスドア３０とが互いに離間するように上下方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）へと移動した最大暖房運転時には、前記第１エアミックスドア２８の上端に設けられたシール部材３４が、空調ケース１２内の上方に設けられた壁部（図示せず）へと当接し、前記第２エアミックスドア３０の下端に設けられたシール部材３４が、前記空調ケース１２内の下方に設けられた壁部（図示せず）へと当接する。

ドア駆動機構２２は、空調ケース１２の内部に回転自在に設けられ第１及び第２エアミックスドア２８、３０をそれぞれ駆動する第１及び第２シャフト３８、４０と、駆動部２０の駆動力を第１及び第２シャフト３８、４０へと伝達するリンク機構（リンクユニット）４２とを有し、このリンク機構４２は、空調ケース１２における一方の幅方向側壁２４に設けられる。

この第１及び第２シャフト３８、４０は、図１～図４Ｃに示されるように、例えば、その軸方向（矢印Ｅ方向）に沿った両端部が空調ケース１２の幅方向側壁２４に対してそれぞれ回転自在に支持され、前記第１シャフト３８が、第１エアミックスドア２８の上流側（矢印Ａ方向）に臨むように設けられ、第２シャフト４０が、第２エアミックスドア３０の上流側（矢印Ａ方向）に臨むように設けられると共に、分離壁３６を挟んで第１シャフト３８と第２シャフト４０とが上下方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に所定間隔離間し、且つ、互いに平行となるように設けられる。

また、第１及び第２シャフト３８、４０は、空調ケース１２の幅方向側壁２４側となる両端部に形成され外周面に複数のギア歯を有した第１ギア部（歯部）４４と、この第１ギア部４４よりも軸方向中央側に形成され外周面に複数のギア歯を有した第２ギア部４６とを有している。

さらに、第１及び第２シャフト３８、４０には、第１ギア部４４に対してさらに端部側に外周面から径方向外側に突出した位置決め部４７が形成され、この位置決め部４７は、例えば、断面矩形状で第１及び第２シャフト３８、４０の軸方向（矢印Ｅ方向）に沿って所定長さで形成されると共に、第１ギア部４４に対して端部側（先端側）に所定の距離Ｌ１（図４Ａ参照）だけ離間して形成される。

リンク機構４２は、例えば、空調ケース１２における幅方向側壁２４の外側に装着されるベース部材４８と、該ベース部材４８の外側に設けられ駆動部２０の駆動作用下に回動する駆動レバー（レバー）５０（図２Ａ参照）と、該駆動レバー５０に係合され駆動レバー５０の動作に伴って駆動する従動レバー（レバー）５２と、前記従動レバー５２に噛合され直線的に移動するラック部材５４とを含む。

ベース部材４８は、上下方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に長尺な板材からなり、空調ケース１２の幅方向側壁２４に対して所定間隔離間して略平行に配置されると共に、その上端部及び下端部が複数の固定ボルト５６によって前記幅方向側壁２４へと固定される。

また、ベース部材４８の上端部近傍には第１シャフト３８の挿通される第１軸孔（挿入孔）５８が形成され、下端部近傍には第２シャフト４０の挿通される第２軸孔（挿入孔）６０（図３Ｃ参照）が形成される。

第１及び第２軸孔５８、６０は断面円形状で、図３Ａ～図３Ｃに示されるように、空調ケース１２の幅方向（矢印Ｅ方向）に沿って貫通すると共に、その周面に対して径方向外側へと突出したガイド溝（溝部）６２が形成される。このガイド溝６２は、例えば、断面矩形状に形成され後述する第１及び第２シャフト３８、４０の位置決め部４７が挿通される。

さらに、ベース部材４８には、第１及び第２軸孔５８、６０の外縁部においてガイド溝６２に臨む位置に空調ケース１２側に向かって突出した案内部６４ａ、６４ｂをそれぞれ有し、この案内部６４ａ、６４ｂは、第１及び第２軸孔５８、６０の周方向において前記ガイド溝６２の両側に立設するように形成される。すなわち、案内部６４ａ、６４ｂは周方向においてガイド溝６２を挟むように形成され、空調ケース１２の幅方向（矢印Ｅ方向）において前記案内部６４ａ、６４ｂとガイド溝６２とが一直線状となるように形成される。

この第１軸孔５８の案内部６４ａは、図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、該第１軸孔５８に対して上流側（矢印Ａ方向）に形成され、上方（矢印Ｃ方向）に設けられた断面長方形状の第１案内片６６ａと、該第１案内片６６ａに対してガイド溝６２を挟んだ下方（矢印Ｄ方向）に設けられる断面テーパ状の第２案内片６８ａとからなる。

第２案内片６８ａは、第１案内片６６ａに臨む内面が、その先端側からベース部材４８側に向かって徐々に傾斜するように形成された傾斜面７０ａを有している。すなわち、第１案内片６６ａと第２案内片６８ａとの間の間隙は、図４Ａ～図４Ｃに示されるように、ベース部材４８から最も離間した先端側（空調ケース１２側）が最も大きくなるように形成される。

一方、第２軸孔６０の案内部６４ｂは、図３Ｃに示されるように、該第２軸孔６０に対して上流側（矢印Ａ方向）に形成され、下方（矢印Ｄ方向）に設けられた断面長方形状の第１案内片６６ｂと、該第１案内片６６ｂに対してガイド溝６２を挟んだ上方（矢印Ｃ方向）に設けられる断面テーパ状の第２案内片６８ｂとからなる。すなわち、第１軸孔５８の案内部６４ａと第２軸孔６０の案内部６４ｂとでは、傾斜面７０ａ、７０ｂを有する第２案内片６８ａ、６８ｂの位置が上下方向に反対となるように形成されている。

駆動レバー５０は、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、その一端部中央に駆動部２０の駆動軸９６が連結され、該一端部から直線状に延在した他端部には、前記駆動レバー５０の延在方向と直交するように突出したリンクピン７２（図２Ａ参照）が形成される。リンクピン７２は、駆動部２０の駆動軸９６と略平行に形成され、空調ケース１２の幅方向側壁２４側となるように配置される。そして、駆動レバー５０は、ベース部材４８の略中央に設けられ、駆動部２０の駆動作用下に一端部を中心としてリンクピン７２を有した他端部側が所定角度だけ回動する。

従動レバー５２は、ベース部材４８に対して空調ケース１２側となる内側に配置され、その一端部がベース部材４８の下端近傍に形成された支持部７４に回転自在に支持されると共に、その外周面には、複数のギア歯を有したリンクギア７６が周方向に沿って形成される。このリンクギア７６は、第２シャフト４０の第１ギア部４４に噛合されると共に、後述するラック部材５４の第２ロッドギア８６に噛合される。

また、従動レバー５２には、一端部から他端部にかけて延在するリンク溝７８を表面に有し、該リンク溝７８には、隣接するように配置された駆動レバー５０のリンクピン７２が挿入される。これにより、従動レバー５２は、駆動レバー５０の回動作用下にリンク溝７８に係合されたリンクピン７２を介して他端部側が回動する。

ラック部材５４は、図２Ａ～図４Ｃに示されるように、ベース部材４８と空調ケース１２の幅方向側壁２４との間に設けられ、第１及び第２シャフト３８、４０に臨むように設けられると共に、前記幅方向側壁２４に沿って直線的に移動自在にガイドされている。

このラック部材５４は、その一端部に形成され第１シャフト３８に臨む第１ロッド部８０と、他端部に形成され第２シャフト４０に臨む第２ロッド部８２とを有し、前記第１ロッド部８０には、第１シャフト３８側（矢印Ａ方向）となる側面に沿って第１ロッドギア８４が形成され、第１シャフト３８の第１ギア部４４と噛合されている。第２ロッド部８２には、第２シャフト側（矢印Ａ方向）となる側面に沿って第２ロッドギア８６が形成され、従動レバー５２のリンクギア７６と噛合されている。

すなわち、第１及び第２ロッドギア８４、８６は、ラック部材５４の移動方向と直交する一側面にそれぞれ形成されている。

さらに、ラック部材５４は、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、ベース部材４８に対して空調ケース１２側に向かって立設した第１～第３押え部８８、９０、９２、フック部９４によって支持されている。第１及び第２押え部８８、９０、フック部９４は、第１及び第２シャフト３８、４０側とは反対側となるラック部材５４の背面に対して当接し、第３押え部９２は、前記背面側とは反対側となる側面に当接するように設けられる。そして、ラック部材５４は、第１～第３押え部８８、９０、９２、フック部９４の当接作用下に上下方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に沿って一直線状に移動自在に支持されている。

駆動部２０は、例えば、図示しないコントローラからの制御信号に基づいて回転駆動する駆動軸９６を有したアクチュエータであり、ベース部材４８の外側で高さ略中央に固定され、該ベース部材４８に開口した孔部（図示せず）を介して前記駆動軸９６の先端が空調ケース１２側へと突出し、駆動レバー５０の一端部中央に連結されている。

本発明の第１の実施の形態に係るドア駆動装置の適用された車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、第１及び第２シャフト３８、４０をドア駆動機構２２へと組み付ける場合について説明する。なお、以下の説明では、図４Ａ～図４Ｃを参照しながら第１シャフト３８を組み付ける場合を中心に説明する。

先ず、図２Ｂに示されるように、空調ケース１２内において第１エアミックスドア２８と第２エアミックスドア３０とが互いに接近した全閉状態とし、前記第１及び第２エアミックスドア２８、３０のラックギア３２に対して第１及び第２シャフト３８、４０の第２ギア部４６をそれぞれ所定位置で噛合させた状態としておく。これにより、位置決め部４７を有した第１及び第２シャフト３８、４０の端部が、空調ケース１２の幅方向側壁２４に対して幅方向外側に所定長さだけ突出した状態となる。

また、ドア駆動機構２２は、ベース部材４８に対して駆動部２０、駆動レバー５０、従動レバー５２及びラック部材５４が所定位置となるように予め組み付けられた仮組み状態としておく。

そして、空調ケース１２の幅方向側壁２４に対し、ドア駆動機構２２のベース部材４８が略平行となり、且つ、ラック部材５４が該空調ケース１２側、駆動部２０がベース部材４８の外側となるように配置すると共に、ベース部材４８の第１軸孔５８が第１シャフト３８の端部に臨み、第２軸孔６０が第２シャフト４０の端部に臨むように配置する。

次に、ドア駆動機構２２を空調ケース１２側へと接近させ、第１軸孔５８に対して第１シャフト３８の端部を挿入する際、図４Ｂに示されるように、該第１シャフト３８の位置決め部４７を案内部６４ａの第２案内片６８ａの傾斜面７０ａへと接触させながら軸方向へと挿入させていく。これにより、第１シャフト３８は、ベース部材４８の傾斜面７０ａによって反時計回り（図２Ａ中、矢印Ｆ１方向）に押圧されることで強制的に回転させられ、該第１シャフト３８の回転によって第１エアミックスドア２８が下方（矢印Ｄ方向）へと若干だけ移動する。そのため、第１エアミックスドア２８の下端に設けられたシール部材３４が分離壁３６へと押し付けられて圧縮され、第１シャフト３８の位置決め部４７が、ベース部材４８の第１案内片６６ａと第２案内片６８ａとの間を通じてガイド溝６２へと導かれることで該第１シャフト３８のさらなる回転が規制され、反時計回り（矢印Ｆ１方向）への回転力が付与された状態で維持される。

また、同時に、第２シャフト４０が第２軸孔６０へ挿入され、位置決め部４７が案内部６４ｂの傾斜面７０ｂに沿って摺動しながら移動することで時計回り（図２Ａ中、矢印Ｆ２方向）に押圧されて強制的に回転させられ、第２エアミックスドア３０が上方（矢印Ｃ方向）へと若干だけ移動する。そして、第２エアミックスドア３０の上端に設けられたシール部材３４が分離壁３６へと押し付けられ圧縮され、第２シャフト４０は、位置決め部４７がガイド溝６２へと挿通されることでさらなる回転が規制され、時計回りへの回転力が付与された状態で維持される。

すなわち、第１及び第２エアミックスドア２８、３０が、その下端及び上端に設けられたシール部材３４が分離壁３６に対して圧縮された状態で当接した全閉位置として組み付けられることとなる。

そして、ドア駆動機構２２を空調ケース１２側へとさらに接近させることで、第１シャフト３８の第１ギア部４４がラック部材５４の第１ロッドギア８４へと噛合されていくと同時に、第２シャフト４０の第１ギア部４４がリンクギア７６へと噛合されていく。

最後に、ガイド溝６２を通じて第１及び第２シャフト３８、４０の位置決め部４７がベース部材４８の外側へと突出することで、該位置決め部４７とガイド溝６２とによる回転方向への規制が解除され、第１及び第２軸孔５８、６０を介して第１及び第２シャフト３８、４０がベース部材４８に対して回転自在に支持された状態となる。そして、ベース部材４８を空調ケース１２の幅方向側壁２４に対して複数の固定ボルト５６（図１、図２Ａ参照）で固定することで、該ベース部材４８を含むドア駆動機構２２の組み付けが完了する。

これにより、第１シャフト３８は、その第１ギア部４４がドア駆動機構２２におけるラック部材５４の第１ロッドギア８４に対して所定位置で噛合され、第２シャフト４０も同様に、その第１ギア部４４がドア駆動機構２２におけるリンクギア７６に対して所定位置で噛合された状態となる。

次に、上述したように第１及び第２シャフト３８、４０に対してドア駆動機構２２へと組み付けられた車両用空調装置１０の動作について説明する。

先ず、車室内の室温を低下させる全力冷房運転を行う場合について説明する。

最初に、図示しないコントローラからの制御信号に基づき、図示しない送風機の駆動作用下に取り込まれた空気が取込口２６を通じて空調ケース１２内の通路へと供給され、エバポレータ１４を通過することで熱交換が行われて所定温度に冷却される。

また、図示しないコントローラからの制御信号に基づいて、ドア駆動機構２２の駆動部２０を駆動させることで、駆動軸９６が所定方向に回転し駆動レバー５０が反時計回り（図２Ａ中、矢印Ｆ１方向）に回動し、そのリンクピン７２がリンク溝７８に沿って移動することで、従動レバー５２が一端部を中心として反時計回りに回動し始める。この従動レバー５２の回動によって第２シャフト４０が時計回り（矢印Ｆ２方向）に回転すると共に、ラック部材５４が下方へと直線移動することで第１シャフト３８が反時計回り（矢印Ｆ１方向）に回転する。

これにより、図２Ａに示されるように、第１シャフト３８の反時計回り（矢印Ｆ１方向）の回転によって第１エアミックスドア２８が下降し、第２シャフト４０の時計回り（矢印Ｆ２方向）の回転によって第２エアミックスドア３０が上昇する。

そして、図２Ｂに示されるように、第１エアミックスドア２８の下端に設けられたシール部材３４、第２エアミックスドア３０の上端に設けられたシール部材３４がそれぞれ分離壁３６に当接することで、ヒータコア１６の上流側が第１及び第２エアミックスドア２８、３０によって塞がれた状態となる。その結果、エバポレータ１４によって冷却された空気（冷風）は、ヒータコア１６側へは流れずに、該ヒータコア１６の上方及び下方を迂回するように流れた後に図示しない送風口を通じて車室内へと供給される。

次に、車室内の室温を上昇させる全力暖房運転を行う場合には、図示しないコントローラからの制御信号に基づいて駆動部２０の駆動軸９６が冷房運転時とは反対方向に回転することで、駆動レバー５０が時計回り（図２Ａ中、矢印Ｆ２方向）に回動し、そのリンクピン７２が従動レバー５２のリンク溝７８に沿って移動することで、前記従動レバー５２が一端部を中心として時計回り（矢印Ｆ２方向）に回動し始める。

この従動レバー５２の回動によって第２シャフト４０が反時計回り（矢印Ｆ１方向）に回転すると共に、ラック部材５４が上方へと直線移動することで第１シャフトが時計回り（矢印Ｆ２方向）に回転する。これにより、第１シャフト３８の回転によって第１エアミックスドア２８が上昇し、第２シャフト４０の回転によって第２エアミックスドア３０が下降する。

そして、第１エアミックスドア２８と第２エアミックスドア３０とが互いに離間した全開状態となり、エバポレータ１４の下流側とヒータコア１６とが連通した状態となる。これにより、エバポレータ１４によって冷却された空気（冷風）は、第１エアミックスドア２８と第２エアミックスドア３０との間を通じて下流側となるヒータコア１６へと流れ、このヒータコア１６によって加熱され温風となった後に図示しない送風口を通じて車室内へと供給される。

以上のように、第１の実施の形態では、車両用空調装置１０の第１及び第２エアミックスドア２８、３０を第１及び第２シャフト３８、４０を介して駆動するためのドア駆動機構２２において、駆動部２０と、空調ケース１２の幅方向側壁２４に設けられるベース部材４８と、該ベース部材４８に支持された駆動レバー５０及び従動レバー５２とからなるリンク機構４２を有し、前記第１及び第２シャフト３８、４０には、リンク機構４２のラック部材５４及び従動レバー５２と噛合する第１ギア部４４と、該第１ギア部４４よりも先端側に所定間隔離間して形成された位置決め部４７とを備えている。

そして、第１及び第２シャフト３８、４０に対して径方向外側に突出した位置決め部４７を、ベース部材４８の第１及び第２軸孔５８、６０に形成されたガイド溝６２へと挿通させることで、前記第１及び第２シャフト３８、４０がベース部材４８に対して周方向（回転方向）に位置決めされた状態で、前記第１ギア部４４をラック部材５４の第１ロッド部８０及び従動レバー５２のリンクギア７６へと噛合させることができる。

その結果、第１及び第２シャフト３８、４０の第１ギア部４４やラック部材５４の第１ロッドギア８４、従動レバー５２のリンクギア７６等に対して厚歯や特殊形状を設けることなく、位置決め部４７をベース部材４８のガイド溝６２へと挿通させるという簡素な構成で、容易且つ確実に所定の位置へと確実に位置決めをして互いに噛合させることができる。そのため、第１及び第２シャフト３８、４０に対するドア駆動機構２２の組み付け性を向上できる共に、両者を確実に噛合させることで駆動部２０からの駆動力を確実に第１及び第２シャフト３８、４０へと伝達でき、噛み合いが外れてしまうことも防止できる。

また、第１及び第２シャフト３８、４０の第１ギア部４４やラック部材５４のロッドギアに対する厚歯や特殊形状を不要とすることで、前記ラック部材５４及び従動レバー５２から前記第１及び第２シャフト３８、４０へと駆動力を伝達する際の動作抵抗を低減できるため、前記第１及び第２シャフト３８、４０に対する駆動力の伝達効率を高めて第１及び第２エアミックスドア２８、３０を円滑に開閉させることができる。

さらに、ベース部材４８は、第１及び第２シャフト３８、４０が挿入される第１及び第２軸孔５８、６０と、該第１及び第２軸孔５８、６０の外周側に形成されたガイド溝６２と、前記ガイド溝６２に対して周方向に離間して立設しガイド溝６２側に向かって前記位置決め部４７を案内可能な案内部６４ａ、６４ｂとを備える構成としている。そのため、第１及び第２軸孔５８、６０に第１及び第２シャフト３８、４０を挿入し、その位置決め部４７を案内部６４ａ、６４ｂの傾斜面７０ａ、７０ｂに摺動させながら軸方向に移動させることで、第１及び第２シャフト３８、４０を所望の方向へと容易且つ確実に回転させて組み付けることができる。

さらにまた、図４Ａに示されるように、第１及び第２シャフト３８、４０は、その位置決め部４７と第１ギア部４４との軸方向（矢印Ｅ方向）に沿った距離Ｌ１が、ベース部材４８における案内部６４ａ、６４ｂの軸方向長さＬ２よりも長く設定されている（Ｌ１＞Ｌ２）。そのため、案内部６４ａ、６４ｂに前記位置決め部４７を挿通させガイド溝６２からベース部材４８の外側へと露呈させた際、第１ギア部４４が前記案内部６４ａ、６４ｂに対して接触してしまうことが防止される。

これにより、位置決め部４７及び案内部６４ａ、６４ｂによってベース部材４８に対して第１及び第２シャフト３８、４０の所定位置へと位置決めした後、該第１及び第２シャフト３８、４０をベース部材４８に対して回転自在に支持することが可能となる。

またさらに、リンク機構４２において、駆動レバー５０から駆動力の伝達される従動レバー５２と第１シャフト３８とを接続するラック部材５４を備えているため、前記駆動レバー５０と前記従動レバー５２のみで前記駆動力を伝達する場合と比べて体積効率を向上させることができる。

さらに、ドア駆動機構２２を空調ケース１２の幅方向側壁２４へと取り付ける際、第１及び第２シャフト３８、４０の位置決め部４７がガイド溝６２によって案内されることで、第１シャフト３８の第１ギア部４４をラック部材５４の第１ロッドギア８４に対して所定の位置で噛合させ、第２シャフト４０の第１ギア部４４を従動レバー５２のリンクギア７６に対して所定の位置で噛合されることができる。

さらにまた、第１及び第２シャフト３８、４０に対してドア駆動機構２２を組み付けることで、空調ケース１２に対して第１及び第２シャフト３８、４０が所定方向に回転し、その回転力によって第１エアミックスドア２８と第２エアミックスドア３０とが互いに接近するように移動した全閉位置として組み付けることができる。

これにより、車両用空調装置１０に対してドア駆動機構２２を組み付けた後に、第１及び第２エアミックスドア２８、３０の動作テストを行う際、第１エアミックスドア２８と第２エアミックスドア３０を互いに離間させる方向へ移動させた全開位置と、再び全閉位置へと復帰させる２工程のみで動作確認作業を完了させることができる。

その結果、例えば、第１及び第２エアミックスドア２８、３０を全開位置と全閉位置との中間位置となるように組み付け、該中間位置から動作確認を行う際には、全開動作、該全開動作からの全閉動作、該全閉動作からの全開動作と３つの工程を行う必要が生じる。そのため、全閉位置で組み付けることで動作確認に要する工程を短縮することが可能となる。なお、全閉位置の代わりに第１及び第２エアミックスドア２８、３０の全開位置で組み付けるようにしてもよい。

またさらに、第１及び第２エアミックスドア２８、３０の移動方向に沿った端部に弾性変形自在なシール部材３４を有し、第１及び第２シャフト３８、４０の位置決め部４７をベース部材４８における案内部６４ａ、６４ｂの傾斜面７０ａ、７０ｂに沿って挿入することで、第１及び第２シャフト３８、４０に対して所定方向に回転力を付与して組み付けることができる。

そのため、シール部材３４を空調ケース１２の分離壁３６に対して押し付けて圧縮しながら当接させることができ、第１及び第２エアミックスドア２８、３０の全閉位置で組み付ける場合でも、シール部材３４の弾発力に抗して分離壁３６へと押し付けた状態で確実に組み付けることが可能となる。

また、ドア駆動機構２２によって駆動力の伝達される第１及び第２エアミックスドア２８、３０を、空調ケース１２の幅方向側壁２４に沿って上下方向にスライド自在なスライドドアとすることで、第１及び第２シャフト３８、４０の回転数に対して移動量が比較的大きくなるスライドドアの移動量を、ドア駆動機構２２によって好適に増幅させて伝達することが可能となる。

次に、第２の実施の形態に係るドア駆動装置の適用された車両用空調装置１１０を図５Ａ～図５Ｄに示す。なお、上述した第１の実施の形態に係るドア駆動装置の適用された車両用空調装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この第２の実施の形態に係る車両用空調装置１１０では、図５Ａ～図５Ｄに示されるように、第１シャフト１１２の端部に形成される大径部１１４と、該大径部１１４と第１ギア部４４との間に形成される小径部１１６とを有し、前記大径部１１４には、前記第１シャフト１１２の軸方向に沿って延在し、一方の端部が前記小径部１１６に面している第１ガイド溝１１７と、該第１ガイド溝１１７の他端に位置し、該第１ガイド溝１１７に向かって徐々に中心に向かって傾斜する傾斜面１１８を有した第２ガイド溝（溝部）１２０とを備える。なお、図示しない第２シャフトの先端にも同様に、大径部１１４、小径部１１６、第１及び第２ガイド溝１１７、１２０が形成されている。

一方、この車両用空調装置１１０に適用されるドア駆動機構（ドア駆動装置）１２２は、ベース部材１２４の第１軸孔１２６に対して内周面から径方向内側へと突出した突出部（位置決め部）１２８を有し、該突出部１２８は、第１軸孔１２６の中心に向かって立設している。なお、ベース部材１２４の図示しない第２軸孔にも、第１軸孔１２６と同様に突出部１２８が形成される。

そして、上述したドア駆動機構１２２を車両用空調装置１１０の空調ケース１２へと取り付ける場合には、先ず、図５Ｃに示されるように、第１シャフト１１２の先端を第１軸孔１２６へと挿通させ、突出部１２８が第２ガイド溝１２０の傾斜面１１８に当接するように配置する。

ドア駆動機構１２２のベース部材１２４をさらに空調ケース１２側へと接近させることで、突出部１２８によって傾斜面１１８が押圧され、それに伴って、第１シャフト１１２が反時計回り（矢印Ｆ１方向）に強制的に回転して第１エアミックスドア２８が下方（矢印Ｄ方向）へと若干だけ移動する。

換言すれば、ベース部材１２４を空調ケース１２へと取り付けることで、第１シャフト１１２に対して反時計回りの回転力が付与される。

そして、突出部１２８が第２ガイド溝１２０の傾斜面１１８に沿って進むことでさらに第１シャフト１１２が回転し、図５Ｄに示されるように、突出部１２８が第１ガイド溝１１７へと挿通されることでさらなる回転が規制され、反時計回りへの回転力が付与された状態で維持される。このベース部材１２４をさらに空調ケース１２側へと接近させることで、第１ギア部４４がラック部材５４の第１ロッドギア８４へと噛合される。

また、図５Ａに示されるように、突出部１２８が傾斜面１１８を越えて小径部１１６へと到達することで第１シャフト１１２に対する回転力の付与がなくなり、第１軸孔１２６に対して回転自在に保持される。

さらに、同時に、第２シャフトが第２軸孔に挿通されることで、その突出部１２８によって時計回りに強制的に回転させられ、第２エアミックスドアが上方へと若干だけ移動して上端のシール部材３４が分離壁へと押し付けられる。

その結果、第１エアミックスドア２８（第２エアミックスドア）が、そのシール部材３４が分離壁に対して圧縮された状態で当接した全閉位置となるように組み付けられることとなる。

すなわち、ドア駆動機構１２２を構成する第１軸孔１２６（第２軸孔）側に凹状のガイド溝を設け、第１シャフト１１２（第２シャフト）の先端外周側に径方向外側に突出した凸状の位置決め部を設けて回転方向への相対的な位置決めを行ってもよいし、上述したドア駆動機構１２２のように、第１軸孔１２６（第２軸孔）に径方向内側に突出した凸状の突出部１２８を設け、第１シャフト１１２（第２シャフト）の先端に、径方向内側に窪んだ凹状の第２ガイド溝１２０を設けることで回転方向への相対的な位置決めを行ってもよい。

次に、第３の実施の形態に係るドア駆動装置の適用された車両用空調装置１３０を図６に示す。なお、上述した第１及び第２の実施の形態に係るドア駆動装置の適用された車両用空調装置１０、１１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この車両用空調装置１３０は、図６に示されるように、車室内における運転席側及び助手席側となる左右を独立して温度調整可能に構成され、空調ケース１２内において幅方向一方側（矢印Ｅ１方向）に設けられる第１及び第２エアミックスドア１３２、１３４と、幅方向他方側（矢印Ｅ２方向）に設けられる第３及び第４エアミックスドア１３６、１３８とを有し、前記第１及び第２エアミックスドア１３２、１３４を駆動するための第１ドア駆動機構１４０と、前記第３及び第４エアミックスドア１３６、１３８を駆動するための第２ドア駆動機構１４２とを備えている。

第１及び第２ドア駆動機構１４０、１４２は同一の構成要素から形成され、第１ドア駆動機構１４０が、幅方向一方側（矢印Ｅ１方向）となる空調ケース１２の幅方向側壁１４４ａに装着され、第２ドア駆動機構１４２が、幅方向他方側（矢印Ｅ２方向）となる空調ケース１２の幅方向側壁１４４ｂに装着されている。

そして、第１ドア駆動機構１４０の駆動作用下に第１及び第２エアミックスドア１３２、１３４を開閉動作させることで、車室内の運転席側への送風状態を切り替えると共に、第２ドア駆動機構１４２の駆動作用下に第３及び第４エアミックスドア１３６、１３８を開閉動作させることで、車室内の助手席側への送風状態を切り替える。

すなわち、第１ドア駆動機構１４０と第２ドア駆動機構１４２とをそれぞれ独立して駆動させることで、運転席側へ送風される空気の温度調整と、助手席側へ送風される空気の温度調整とを独立して制御することができる。

以上のように、第３の実施の形態に係る車両用空調装置１３０において、幅方向一方側及び幅方向他方側にそれぞれ一対の第１及び第２ドア駆動機構１４０、１４２を設け、第１及び第２エアミックスドア１３２、１３４、第３及び第４エアミックスドア１３６、１３８をそれぞれ独立して駆動制御可能な構成とした場合、第１ドア駆動機構１４０のラック部材１４６ａと第２ドア駆動機構１４２のラック部材１４６ｂとを同一形状として共用化を図ることが可能となる。

そのため、第１及び第２ドア駆動機構１４０、１４２の製造コストを削減できると共に、空調ケース１２に対する前記第１及び第２ドア駆動機構１４０、１４２の組み付け性を向上させることが可能となる。

なお、本発明に係るドア駆動装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０、１１０、１３０…車両用空調装置 １２…空調ケース
１８…エアミックス機構 ２０…駆動部
２２、１２２…ドア駆動機構 ２８、１３２…第１エアミックスドア
３０、１３４…第２エアミックスドア ３４…シール部材
３８、１１２…第１シャフト ４０…第２シャフト
４２…リンク機構 ４７…位置決め部
４８、１２４…ベース部材 ５４、１４６ａ、１４６ｂ…ラック部材
５８、１２６…第１軸孔 ６０…第２軸孔
６２…ガイド溝 ６４ａ、６４ｂ…案内部
６６ａ、６６ｂ…第１案内片 ６８ａ、６８ｂ…第２案内片
７０ａ、７０ｂ、１１８…傾斜面 １１４…大径部
１１６…小径部 １１７…第１ガイド溝
１２０…第２ガイド溝 １３６…第３エアミックスドア
１３８…第４エアミックスドア １４０…第１ドア駆動機構
１４２…第２ドア駆動機構

Claims (8)

1. 内部に流路を備えた空調ケースと、該流路に配置され前記流路の開度を調整する複数のドアと、該ドアを駆動させるドア駆動軸と、該ドア駆動軸に接続されるリンクユニットとを備えたドア駆動装置において、
   前記リンクユニットは、駆動部と、前記空調ケースに固定されるベース部材と、該ベース部材に支持された複数のレバーとからなり、
   前記ドア駆動軸には、その端部近傍に形成され前記リンクユニットと噛合する歯部と、該歯部と前記端部の間に設けられ歯部と所定間隔離間して径方向外側へ突出した位置決め部とを備え、
   前記ベース部材には、前記ドア駆動軸が挿入される挿入孔と、該挿入孔の外周に形成され前記位置決め部が挿通可能な溝部と、前記溝部に向かって前記位置決め部を案内する傾斜面を有した案内部とを備え、
   前記ドア駆動軸の軸方向において、前記位置決め部と前記歯部との距離が前記案内部の長さよりも大きく設定される、ドア駆動装置。
2. 内部に流路を備えた空調ケースと、該流路に配置され前記流路の開度を調整する複数のドアと、該ドアを駆動させるドア駆動軸と、該ドア駆動軸に接続されるリンクユニットとを備えたドア駆動装置において、
   前記リンクユニットは、駆動部と、前記空調ケースに固定されるベース部材と、該ベース部材に支持された複数のレバーとからなり、
   前記ベース部材は、前記ドア駆動軸が挿入される挿入孔と、該挿入孔の内周に形成され前記ドア駆動軸側へと突出した位置決め部とを備え、
   前記ドア駆動軸には、軸方向に沿って延在し前記位置決め部が挿通可能な溝部と、
   前記溝部に形成され、該溝部の一端部から他端部に向けて前記ドア駆動軸の軸線に対して傾斜して前記位置決め部を案内する傾斜部と、
   前記溝部の他端部側に設けられ、前記リンクユニットが前記空調ケースに固定された状態で前記位置決め部と非接触に設けられる細軸部とを備える、ドア駆動装置。
3. 請求項１又は２記載のドア駆動装置において、
   前記リンクユニットは、前記ドア駆動軸と前記レバーとを接続するラック部材を備える、ドア駆動装置。
4. 請求項３記載のドア駆動装置において、
   前記リンクユニットは、空気の流れ方向と略直交する前記空調ケースの対向した二面にそれぞれ取り付けられ、一方のリンクユニットの前記ラック部材と他方のリンクユニットの前記ラック部材とが同一形状に形成される、ドア駆動装置。
5. 請求項３又は４記載のドア駆動装置において、
   前記リンクユニットの取り付け時において、前記位置決め部が前記溝部を摺動する際、前記ドア駆動軸が所定位置にあり、
   前記位置決め部が前記溝部の端部と接触するとき、前記リンクユニットのレバー又は前記ラック部材の歯部が、前記ドア駆動軸の歯部と噛合される、ドア駆動装置。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載のドア駆動装置において、
   前記ドア駆動軸が所定位置にあるとき、前記ドアが前記流路を全開又は全閉する、ドア駆動装置。
7. 請求項２記載のドア駆動装置において、
   前記ドアは、前記流路を全開又は全閉する際に前記ドアの移動方向に弾性変形するシール部を備え、
   前記ドア駆動軸が前記傾斜部によって所定位置へ案内される際、前記ドアは前記シール部を弾性変形させながら全開又は全閉位置に向かって変位する、ドア駆動装置。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載のドア駆動装置において、
   前記ドアは、前記流路を塞ぐドア部と、該ドア部とは別体となる前記ドア駆動軸とから構成されたスライドドアである、ドア駆動装置。

Images