WO2018016109A1 - 内外気切替装置 - Google Patents

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WO2018016109A1
WO2018016109A1 PCT/JP2017/006901 JP2017006901W WO2018016109A1 WO 2018016109 A1 WO2018016109 A1 WO 2018016109A1 JP 2017006901 W JP2017006901 W JP 2017006901W WO 2018016109 A1 WO2018016109 A1 WO 2018016109A1
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outside air
output shaft
door
drive pin
air door
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PCT/JP2017/006901
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桂三 後藤
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株式会社デンソー
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    • B60H1/00835—Damper doors, e.g. position control
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    • B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021—Air flow details of HVAC devices
    • B60H2001/00078—Assembling, manufacturing or layout details
    • B60H2001/00085—Assembling, manufacturing or layout details of air intake
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
    • F16H21/10—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
    • F16H21/40—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for interconverting rotary motion and oscillating motion

Definitions

  • This disclosure relates to an inside / outside air switching device that adjusts the introduction amount of indoor air and outdoor air.
  • a vehicle air conditioner is equipped with an inside / outside air switching device that selectively opens and closes an inside air introduction port for introducing room air and an outside air introduction port for introducing outside air by an inside / outside air door.
  • the inside / outside air switching device is configured to selectively open and close the inside air introduction port and the outside air introduction port by transmitting a driving force from a drive source such as a servo motor to the inside / outside air door via a link mechanism.
  • a drive source such as a servo motor
  • the link mechanism of the inside / outside air switching device described in Patent Document 1 is configured to move the inside / outside air door to the closed position of the inside air inlet when the output shaft rotates 180 ° in the forward direction from a predetermined reference angle. It has become.
  • the link mechanism is configured to move the inside / outside air door to a closed position of the outside air inlet when the output shaft further rotates 180 ° in the forward direction from the rotation angle rotated 180 ° in the forward direction with respect to the reference angle. It has become.
  • the air conditioning efficiency can be improved by the inside air circulation, but the window fogging easily occurs due to an increase in humidity due to the breathing of the occupant.
  • the air conditioning efficiency is reduced as compared with the case where only indoor air is introduced. For this reason, in the vehicle air conditioner, by introducing both outdoor air and indoor air, it is possible to improve air conditioning efficiency and suppress window fogging.
  • This disclosure is intended to provide an inside / outside air switching device capable of introducing both outdoor air and room air without changing the link mechanism.
  • the inside / outside air switching device includes: An inside / outside air case formed with an inside air introduction port for introducing indoor air and an outside air introduction port for introducing outdoor air; An inside / outside air door that opens and closes the inside air inlet and the outside air inlet; An actuator including a servomotor having an output shaft that outputs a driving force for rotationally driving the inside / outside air door; And a link mechanism for transmitting the driving force output from the output shaft to the inside / outside air door.
  • the link mechanism When the output shaft is rotated 180 ° in the forward direction from a predetermined reference angle, the link mechanism is configured to change from one position between an outside air blocking position for closing the outside air introduction port and an inside air blocking position for closing the inside air introduction port to the other.
  • the inside / outside air door is configured to move to a position. Further, the link mechanism moves the inside / outside air door from the other position to one position when the output shaft further rotates 180 degrees in the forward direction from the rotation angle rotated 180 degrees in the forward direction with respect to the reference angle. Is configured to be possible.
  • the actuator has a potentiometer that detects the rotation angle of the output shaft.
  • the actuator operates between a reference angle and a rotation angle rotated 180 ° from the reference angle in the positive direction according to the detected value of the potentiometer when the inside / outside air door is moved between one position and the other position.
  • the output shaft is configured to rotate within a range.
  • the inside / outside air door is connected to the inside / outside air inlet. And the outside air inlet can be moved to the open position. Therefore, it is possible to realize an inside / outside air switching device capable of introducing both outdoor air and room air without changing the link mechanism.
  • the inside / outside air switching device 1 is a device that adjusts the amount of indoor air (hereinafter also referred to as “inside air”) and outdoor air (hereinafter also referred to as “outside air”) introduced into the vehicle air conditioner.
  • the inside / outside air switching device 1 includes an inside / outside air case 10, an inside / outside air door 20, a link mechanism 30, and an actuator 40 that constitute an outer shell as main components.
  • the inside / outside air case 10 is a member constituting the outer shell of the inside / outside air switching device 1. Although not shown, the inside / outside air case 10 is connected to an air conditioning case of an air conditioning unit in which a blower, a cooling heat exchanger, a heating heat exchanger, and the like are accommodated.
  • the inside / outside air case 10 is formed with an outside air introduction port 11 for introducing outside air and an inside air introduction port 12 for introducing inside air.
  • the outside air inlet 11 is connected to an outside air inlet provided in the vehicle body.
  • the inside / outside air case 10 is formed of a resin (for example, polypropylene) having a certain degree of elasticity and excellent in strength.
  • the inside / outside air door 20 is an opening / closing member that opens and closes the outside air introduction port 11 and the inside air introduction port 12 formed in the inside / outside air case 10.
  • the inside / outside air door 20 is accommodated between the outside air introduction port 11 and the inside air introduction port 12 in the inside / outside air case 10.
  • the rotation shaft 21 of the inside / outside air door 20 is supported so as to be rotatable with respect to the inside / outside air case 10.
  • FIG. 1 a state where the inside / outside air door 20 has moved to the inside air blocking position where the inside air introduction port 12 is closed is shown by a solid line, and a state where the inside / outside air door 20 has moved to the outside air blocking position where the outside air introduction port 11 is closed is shown by a broken line Show.
  • the inside / outside air door 20 of the present embodiment is composed of a rotary door having an arcuate outer peripheral wall portion and a fan-shaped side plate connected to an end portion of the outer peripheral wall portion.
  • the inside / outside air door 20 is not limited to a rotary door, and may be a cantilever plate door.
  • the link mechanism 30 is attached to the inside / outside air case 10.
  • the link mechanism 30 of this embodiment is configured to be able to move the inside / outside air door 20 from the inside air blocking position to the outside air blocking position when the output shaft 411 rotates 180 ° in the positive direction from a predetermined reference angle. . Further, the link mechanism 30 of the present embodiment is configured so that when the output shaft 411 is rotated 180 ° in the positive direction with respect to the reference angle and further rotated 180 ° in the positive direction, the outside / outside air is changed from the outside air blocking position to the inside air blocking position. The door 20 can be moved.
  • the clockwise direction that is, the clockwise direction is the positive direction.
  • the rotation angle of the output shaft 411 in a state where the inside / outside air door 20 is moved to the inside air blocking position is used as the reference angle.
  • the link mechanism 30 employed in the present embodiment is configured by a link mechanism that can share the link mechanism for manual air conditioning and the link mechanism for automatic air conditioning.
  • the manual air conditioning is an air conditioning system that controls the inside / outside air switching device 1 by a user's switch operation or the like.
  • the automatic air conditioning is an air conditioning system in which a control device (not shown) automatically controls the inside / outside air switching device 1 based on the outside air temperature, the inside air temperature, etc., regardless of the user's switch operation or the like.
  • the link mechanism 30 of this embodiment is configured to include a door side lever 31, a motor side lever 32, and an intermediate link member 33, as shown in FIG. First, the door-side lever 31 will be described.
  • the door-side lever 31 is composed of an oval plate member.
  • the door side lever 31 is connected to the rotary shaft 21 of the inside / outside air door 20 at one end thereof so as to rotate integrally with the inside / outside air door 20 around the rotary shaft 21.
  • the rotary shaft 21 constitutes a driven side support shaft that rotatably supports the door side lever 31.
  • the door-side lever 31 has a driven-side guide groove 311 in which an intermediate pin 332 described later slides at the other end side portion.
  • the driven side guide groove 311 is linear toward the rotary shaft 21 so that both the door side lever 31 and the inside / outside air door 20 rotate around the rotary shaft 21 when an intermediate pin 332 described later moves. It is comprised by the groove
  • the motor side lever 32 is composed of an oval plate member.
  • the motor-side lever 32 is connected to the output shaft 411 of the servomotor 41 at one end so that the motor-side lever 32 rotates integrally with the output shaft 411 of the servomotor 41. .
  • the motor side lever 32 is provided with a drive pin 321 at the other end portion.
  • the drive pin 321 is a member that connects the motor side lever 32 to the intermediate link member 33.
  • the drive pin 321 slides in an intermediate guide groove 333 formed in the intermediate link member 33 when the output shaft 411 of the servo motor 41 rotates.
  • the intermediate link member 33 is configured by a substantially triangular plate-like member.
  • the intermediate link member 33 is connected to an intermediate support shaft 331 that rotatably supports the intermediate link member 33 at one of the three corners.
  • the intermediate support shaft 331 is configured integrally with the inside / outside air case 10.
  • the intermediate link member 33 is provided with an intermediate pin 332 at one of the three corners to which the intermediate support shaft 331 is not connected, and an intermediate guide groove 333 having a predetermined shape is formed at the other corner. Has been.
  • the intermediate pin 332 is a member that connects the intermediate link member 33 to the door side lever 31.
  • the intermediate pin 332 slides in the driven side guide groove 311 of the door side lever 31 when the intermediate link member 33 rotates.
  • the intermediate guide groove 333 is a groove on which the drive pin 321 slides when the output shaft 411 of the servo motor 41 rotates. As shown in FIG. 4, the intermediate guide groove 333 of the present embodiment includes a first transmission groove portion 334, a second transmission groove portion 335, and an annular groove portion 336.
  • the first transmission groove 334 transmits the movement of the drive pin 321 to the door-side lever 31 when the output shaft 411 rotates 180 ° in the positive direction from the reference angle, and the inside / outside air door 20 moves from the inside air blocking position to the outside air blocking position. It is a groove part which moves.
  • the second transmission groove portion 335 transmits the movement of the drive pin 321 to the door side lever 31 when the output shaft 411 is further rotated 180 ° in the forward direction from the position where the output shaft 411 is rotated 180 ° with respect to the reference angle, and the outside air blocking position. It is a groove part which moves the inside / outside air door 20 to the inside air blocking position.
  • the annular groove 336 is a groove connecting the first transmission groove 334 and the second transmission groove 335.
  • the annular groove 336 is provided to absorb variations in the stop position of the inside / outside air door 20 due to variations in the driving force output from the output shaft 411.
  • the annular groove 336 of the present embodiment is constituted by a groove formed in an oval shape.
  • the annular groove portion 336 of the present embodiment is constituted by a groove portion formed in an oval shape so that the intermediate support shaft 331 is positioned on the extended line of the long axis.
  • the annular groove portion 336 of the present embodiment has a pair of arcuate idle groove portions that draw a movement locus of the drive pin 321 when the output shaft 411 rotates.
  • the first transmission groove portion 334 of the present embodiment is configured by a groove portion that linearly extends from the annular groove portion 336 toward the side opposite to the intermediate support shaft 331.
  • the first transmission groove portion 334 of the present embodiment extends linearly along the direction in which the long axis of the annular groove portion 336 extends.
  • the second transmission groove portion 335 of the present embodiment is configured by a groove portion extending linearly from the annular groove portion 336 toward the intermediate support shaft 331. Similar to the first transmission groove 334, the second transmission groove 335 of the present embodiment extends linearly along the direction in which the long axis of the annular groove 336 extends.
  • the first transmission groove 334 of the present embodiment is formed at a position farther from the intermediate support shaft 331 than the second transmission groove 335. Further, in the first transmission groove portion 334 of the present embodiment, the groove length Lg1 in which the drive pin 321 slides is longer than the groove length Lg2 in which the drive pin 321 slides in the second transmission groove portion 335.
  • the actuator 40 is a member that drives the inside / outside air door 20 via the link mechanism 30.
  • the actuator 40 is attached to the inside / outside air case 10 together with the link mechanism 30.
  • the actuator 40 of the present embodiment includes a servo motor 41, a potentiometer 42, a speed reduction mechanism (not shown), and a drive circuit 43.
  • the servo motor 41 outputs driving force when energized.
  • the servo motor 41 has an output shaft 411 shown in FIGS.
  • the output shaft 411 is a member that outputs a driving force for rotationally driving the inside / outside air door 20, and is connected to the motor side lever 32 as shown in FIG.
  • the servo motor 41 is connected to the drive circuit 43 via two connection terminals 412 and 413.
  • the servo motor 41 of the present embodiment is configured to be able to rotate the output shaft 411 not only in the forward direction but also in the direction opposite to the forward direction.
  • the potentiometer 42 detects the rotation angle of the output shaft 411 of the servo motor 41.
  • the potentiometer 42 has a printed circuit board on which a resistance pattern (not shown) is formed.
  • the potentiometer 42 of the present embodiment employs an inexpensive one in which a single-layer resistance pattern is formed, and can detect a rotation angle in a range from 0 ° to less than 360 ° (for example, 340 °). Yes.
  • the potentiometer 42 is connected to the drive circuit 43 via three brushes 421 to 423.
  • the potentiometer 42 outputs to the drive circuit 43 a brush 421 that applies the input voltage Vz from the drive circuit 43 to the resistance pattern, a brush 422 that connects the resistance pattern to GND, and a potentiometer voltage Pt corresponding to the rotation angle of the output shaft 411.
  • a brush 423 is provided.
  • the drive circuit 43 is a circuit that drives the servo motor 41.
  • the drive circuit 43 controls the rotation angle of the output shaft 411 of the servo motor 41 based on the detection value of the potentiometer 42.
  • the drive circuit 43 includes a microcomputer, an A / D conversion circuit, a storage unit, and the like (not shown).
  • the storage unit of the drive circuit 43 is configured by a non-transitional tangible storage medium.
  • the air conditioning efficiency can be improved by the inside air circulation, but the window fogging easily occurs due to an increase in humidity due to the breathing of the occupant.
  • the air conditioning efficiency is reduced as compared with the case where only indoor air is introduced. For this reason, by introducing both outdoor air and indoor air, it is possible to improve air conditioning efficiency and suppress window fogging.
  • the link mechanism is configured so that one of the inside air introduction port and the outside air introduction port is closed when the output shaft of the servo motor rotates 180 °, Both room airs cannot be introduced.
  • the inside / outside air switching device 1 of the present embodiment is configured to stop the inside / outside air door 20 at a position where both the inside air introduction port 12 and the outside air introduction port 11 are opened by the actuator 40 without changing the link mechanism 30. It has become.
  • the actuator 40 moves from the reference angle to the rotation angle rotated 180 ° in the positive direction according to the detected value of the potentiometer 42 when the inside / outside air door 20 is moved between the outside air blocking position and the inside air blocking position.
  • the output shaft 411 is rotated in the operating range.
  • the actuator 40 rotates the output shaft 411 within a working range from a reference angle to a rotation angle rotated by 180 ° in the positive direction, whereby the inside / outside air door 20 is rotated. Is moved between the outside air blocking position and the inside air blocking position.
  • the actuator 40 of the present embodiment stops the output shaft 411 at a rotation angle larger than the reference angle and less than 180 ° in the positive direction with respect to the reference angle, whereby the inside air introduction port 12 and the outside air introduction port 11 are stopped.
  • the inside / outside air door 20 is stopped at a position where both of them are opened.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the operating state of the link mechanism 30 and the inside / outside air door 20 when the output shaft 411 is at the reference angle, as indicated by point A1 in FIG.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the operating state of the link mechanism 30 and the inside / outside air door 20 when the output shaft 411 rotates 180 ° in the forward direction from the reference angle, as indicated by point A2 in FIG.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the operating state of the link mechanism 30 and the inside / outside air door 20 when the output shaft 411 rotates 90 ° in the forward direction from the reference angle, as indicated by point A3 in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the operating state of the link mechanism 30 and the inside / outside air door 20 when the output shaft 411 rotates 270 ° in the forward direction from the reference angle, as indicated by point A4 in FIG.
  • the actuator 40 When the inside / outside air switching device 1 according to the present embodiment switches from the inside air mode for introducing inside air to the outside air mode for introducing outside air, the actuator 40 has a rotation angle of 180 ° to 0 ° (that is, a reference angle). The output shaft 411 of the servo motor 41 is rotated in reverse.
  • the link mechanism 30 and the inside / outside air door 20 shift from the state shown in FIG. 8 to the state shown in FIG. Specifically, when the output shaft 411 rotates 180 ° in the opposite direction from the rotation angle shown in FIG. 8, the drive pin 321 of the motor side lever 32 slides on the first transmission groove 334 of the intermediate link member 33, and FIG. Move to the position shown in FIG. At this time, the intermediate pin 332 of the intermediate link member 33 slides on the driven side guide groove 311 of the door side lever 31, so that the door side lever 31 rotates about the rotation shaft 21. As a result, the inside / outside air door 20 moves from the outside air blocking position to the inside air blocking position.
  • the inside / outside air switching device 1 of the present embodiment when switching from the outside air mode for introducing outside air to the inside air mode for introducing inside air, causes the actuator 40 so that the rotation angle is 180 ° from the reference angle.
  • the output shaft 411 is rotated in the positive direction.
  • the link mechanism 30 and the inside / outside air door 20 shift from the state shown in FIG. 7 to the state shown in FIG. Specifically, when the output shaft 411 rotates 180 ° in the forward direction from the rotation angle shown in FIG. 7, the drive pin 321 of the motor side lever 32 slides on the first transmission groove 334 of the intermediate link member 33, and FIG. Move to the position shown in FIG. At this time, the intermediate pin 332 of the intermediate link member 33 slides on the driven side guide groove 311 of the door side lever 31, so that the door side lever 31 rotates about the rotation shaft 21. Thereby, the inside / outside air door 20 moves from the inside air blocking position to the outside air blocking position.
  • the actuator 40 when the outside air mode for introducing outside air is switched to the inside / outside air mode for introducing both outside air and inside air, the actuator 40 has a rotation angle of 90 ° from the reference angle. Thus, the output shaft 411 of the servo motor 41 is rotated in the positive direction.
  • the link mechanism 30 and the inside / outside air door 20 shift from the state shown in FIG. 7 to the state shown in FIG. Specifically, when the output shaft 411 rotates 90 ° in the forward direction from the rotation angle shown in FIG. 7, the drive pin 321 of the motor side lever 32 slides on the first transmission groove 334 of the intermediate link member 33, Move to the position shown in FIG. At this time, the intermediate pin 332 of the intermediate link member 33 slides on the driven side guide groove 311 of the door side lever 31, so that the door side lever 31 rotates about the rotation shaft 21. Thereby, the inside / outside air door 20 moves from the inside air blocking position to a position where both the inside air introduction port 12 and the outside air introduction port 11 are opened.
  • the actuator 40 when switching from the inside air mode to the inside / outside air mode, the actuator 40 reversely rotates the output shaft 411 of the servo motor 41 so that the rotation angle changes from 180 ° to 90 °.
  • switching from the outside air mode or the inside air mode to the inside / outside air mode can also be realized by rotating the output shaft 411 of the servo motor 41 until the rotation angle becomes 270 °, as shown in FIG.
  • the drive pin 321 moves in the first transmission groove portion 334, and the output shaft 411 rotates in the range of 180 ° to 360 °. In this case, the drive pin 321 moves in the second transmission groove 335.
  • the first transmission groove 334 of the intermediate link member 33 is formed at a position farther from the intermediate support shaft 331 than the second transmission groove 335.
  • the intermediate link member 33 of the present embodiment is formed such that the second transmission groove 335 is closer to the intermediate support shaft 331 than the first transmission groove 334.
  • the output shaft 411 when the output shaft 411 rotates in the range of 0 ° to 180 °, the output shaft 411 is compared to the case where the output shaft 411 rotates in the range of 180 ° to 360 °.
  • the amount of movement of the inside / outside air door 20 with respect to the rotation angle becomes smaller. That is, in the link mechanism 30 of the present embodiment, when the drive pin 321 moves in the first transmission groove 334, the inner and outer sides with respect to the rotation angle of the output shaft 411 are compared with the case where the drive pin 321 moves in the second transmission groove 335. The amount of movement of the air door 20 is reduced.
  • the small movement amount of the inside / outside air door 20 with respect to the rotation angle of the output shaft 411 has an advantage that the stop position of the inside / outside air door 20 can be set finely.
  • the inside / outside air switching device 1 of the present embodiment rotates when the inside / outside air door 20 is rotated by 180 ° in the forward direction from the reference angle when the inside / outside air door 20 is moved between the outside air blocking position and the inside air blocking position.
  • the output shaft 411 is configured to rotate within an operating range up to an angle.
  • the inside / outside air switching device 1 of the present embodiment described above has a servo motor 41 in an operating range between a reference angle and a rotation angle obtained by rotating the actuator 40 by 180 ° in the forward direction from the reference angle in accordance with the detection value of the potentiometer 42.
  • the output shaft 411 is rotated. According to this, the inside / outside air door 20 can be stopped at a position where both the inside air introduction port 12 and the outside air introduction port 11 are opened, without changing the shape or the like of the link mechanism 30.
  • the link mechanism 30 of the present embodiment moves the inside / outside air door 20 from the inside air blocking position to the outside air blocking position when the output shaft 411 rotates 180 ° in the forward direction from the reference angle. It is possible to make it. Further, the link mechanism 30 of the present embodiment is configured so that when the output shaft 411 is rotated 180 ° in the positive direction with respect to the reference angle and further rotated 180 ° in the positive direction, the outside / outside air is changed from the outside air blocking position to the inside air blocking position. The door 20 can be moved.
  • the link mechanism 30 configured as described above selectively opens and closes the inside air introduction port 12 and the outside air introduction port 11 by applying an actuator that rotates only in the forward direction instead of the actuator 40 of the present embodiment. It can function as a device for manual air conditioning. That is, the link mechanism 30 of the present embodiment can be shared by a manual air conditioning device and an automatic air conditioning device. Such sharing of parts greatly contributes to reduction of part management man-hours, reduction of parts procurement cost, design cost, and the like.
  • the inside / outside air switching device 1 of the present embodiment when the inside / outside air door 20 is moved between the outside air blocking position and the inside air blocking position, the first transmission groove 334 in which the drive pin 321 is separated from the intermediate support shaft 331.
  • the output shaft 411 is rotated so as to move. According to this, the position where the inside / outside air door 20 is stopped can be set more finely.
  • the groove length Lg1 in which the drive pin 321 slides is longer than the groove length Lg2 in which the drive pin 321 slides in the second transmission groove portion 335.
  • the amount of movement of the inside / outside air door 20 with respect to the rotation angle of the output shaft 411 when the drive pin 321 moves in the first transmission groove 334 is larger than that in the case where the drive pin 321 moves in the second transmission groove 335.
  • the amount of movement of the inside / outside air door 20 per unit rotation angle of the output shaft 411 when the drive pin 321 moves through the first transmission groove 334 is determined when the drive pin 321 moves through the second transmission groove 335. It becomes even smaller than that. For this reason, if the driving pin 321 moves in the first transmission groove 334 having a longer groove length than the second transmission groove 335 as in the present embodiment, the position where the inside / outside air door 20 is stopped is set more finely. It becomes possible to do.
  • the link mechanism 30 that moves the inside / outside air door 20 from the inside air blocking position to the outside air blocking position when the output shaft 411 rotates 180 ° in the positive direction from the predetermined reference angle is exemplified.
  • the link mechanism 30 a mechanism that moves the inside / outside air door 20 from the outside air blocking position to the inside air blocking position when the output shaft 411 rotates 180 ° in the positive direction from a predetermined reference angle can be adopted.
  • the link mechanism 30 may be composed of, for example, four or more elements.
  • the output shaft when the inside / outside air door 20 is moved between the outside air blocking position and the inside air blocking position, the output shaft is configured so that the drive pin 321 moves in the first transmission groove 334 separated from the intermediate support shaft 331.
  • the structure which rotates 411 was illustrated, it is not limited to this.
  • the output shaft is arranged so that the drive pin 321 moves in the second transmission groove 335 close to the intermediate support shaft 331. 411 may be rotated.
  • the configuration in which the groove length of the first transmission groove portion 334 is longer than the groove length of the second transmission groove portion 335 is exemplified, but not limited to this, the groove length of the first transmission groove portion 334 May be equal to the groove length of the second transmission groove portion 335.
  • the actuator is provided with a potentiometer that detects the rotation angle of the output shaft in the actuator.
  • the actuator moves the inside / outside air door between one position and the other position, the actuator moves between a reference angle and a rotation angle rotated 180 ° from the reference angle in the positive direction according to the detected value of the potentiometer.
  • the output shaft is configured to rotate within the operating range.
  • the link mechanism of the inside / outside air switching device includes a motor side lever that has a drive pin and rotates together with the output shaft.
  • the link mechanism has an intermediate pin and an intermediate link member that has an intermediate guide groove on which the drive pin slides, and rotates about the intermediate support shaft as the drive pin moves due to the rotation of the motor side lever.
  • the link mechanism is connected to the inside / outside air door and has a driven side guide groove on which the intermediate pin slides, and rotates about the driven side support shaft as the intermediate pin moves due to the rotation of the intermediate link member. Includes a door side lever to play.
  • the intermediate guide groove transmits the movement of the drive pin to the door side lever when the output shaft rotates 180 ° in the positive direction from the reference angle, and the first transmission that moves the inside / outside air door from one position to the other position.
  • the intermediate guide groove transmits the movement of the drive pin to the door side lever when the output shaft further rotates 180 ° in the positive direction from the rotation angle rotated 180 ° in the positive direction with respect to the reference angle.
  • a second transmission groove for moving the inside / outside air door from the position to one position is provided.
  • the first transmission groove is formed at a position farther from the intermediate support shaft than the second transmission groove in the intermediate link member.
  • the actuator is configured to rotate the output shaft so that the drive pin moves in the first transmission groove when the inside / outside air door is moved between the outside air blocking position and the inside air blocking position.
  • the inside / outside air door is moved between the outside air shut-off position and the inside air shut-off position, the inside / outside air door is stopped if the drive pin moves in the first transmission groove portion away from the intermediate support shaft.
  • the position can be set more finely.
  • the groove length in which the drive pin slides is longer than the groove length in which the drive pin slides in the second transmission groove portion.
  • the drive pin moves when moving through the first transmission groove.
  • the amount of movement of the inside / outside air door with respect to the rotation angle of the output shaft is further reduced. For this reason, if it is set as the structure which a drive pin moves to the 1st transmission groove part whose groove length is longer than a 2nd transmission groove part, it will become possible to set the position which stops an inside / outside air door more finely.

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Abstract

内外気切替装置（１）は、内外気ケース（１０）、内外気ドア（２０）、アクチュエータ（４０）、およびリンク機構（３０）を備える。リンク機構は、アクチュエータの出力軸（４１１）が所定の基準角度から正方向に１８０°回転した際に、外気遮断位置および内気遮断位置の一方の位置から他方の位置に内外気ドアを移動させる構成となっている。リンク機構は、出力軸が基準角度に対して正方向に１８０°回転した回転角度から更に正方向に１８０°回転した際に、他方の位置から一方の位置に内外気ドアを移動させる構成となっている。アクチュエータは、出力軸の回転角度を検出するポテンショメータ（４２）を有する。そして、アクチュエータは、内外気ドアを一方の位置と他方の位置との間で移動させる際に、ポテンショメータの検出値に応じて基準角度と基準角度から正方向に１８０°回転した回転角度との間の作動範囲で出力軸を回転させる構成となっている。

Description

内外気切替装置 関連出願への相互参照
　本出願は、２０１６年７月２２日に出願された日本出願番号２０１６－１４４４８３号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、室内空気および室外空気の導入量を調整する内外気切替装置に関する。
　従来、車両用空調装置には、室内空気を導入する内気導入口および室外空気を導入する外気導入口を内外気ドアによって選択的に開閉する内外気切替装置が搭載されている。
　内外気切替装置としては、リンク機構を介してサーボモータ等の駆動源による駆動力を内外気ドアに伝達することで、内気導入口および外気導入口を選択的に開閉する構成となっているものがある（例えば、特許文献１参照）。
　この特許文献１に記載された内外気切替装置のリンク機構は、出力軸が所定の基準角度から正方向に１８０°回転した際に、内外気ドアを内気導入口の閉鎖位置に移動させる構成となっている。また、リンク機構は、出力軸が基準角度に対して正方向に１８０°回転した回転角度から更に正方向に１８０°回転した際に、内外気ドアを外気導入口の閉鎖位置に移動させる構成となっている。
特開平１０－２５０３４９号公報
　ところで、車両用空調装置では、室内空気だけを導入すると、内気循環による空調効率の向上を図ることができるものの、乗員の呼吸等による湿度の上昇によって窓曇りが生じ易くなってしまう。また、車両用空調装置では、室外空気だけを導入すると、窓曇りを抑えることが可能となるが、室内空気だけを導入する場合に比べて空調効率が低下してしまう。このため、車両用空調装置では、室外空気および室内空気の双方を導入することで、空調効率の向上を図ると共に、窓曇りを抑えることが可能となる。
　しかしながら、特許文献１に記載の内外気切替装置では、サーボモータの出力軸が１８０°回転した際に、内気導入口および外気導入口の一方が閉鎖されるようにリンク機構が構成されており、室外空気および室内空気の双方を導入することができない。
　これに対して、内外気ドアが内気導入口および外気導入口の双方を開放する位置でも停止するように、リンク機構を変更することが考えられるが、リンク機構が複雑な構成となってしまうことが懸念される。
　本開示は、リンク機構を変更することなく、室外空気および室内空気の双方を導入可能な内外気切替装置を提供することを目的とする。
　本開示の１つの観点によれば、内外気切替装置は、
　室内空気を導入する内気導入口および室外空気を導入する外気導入口が形成された内外気ケースと、
　内気導入口および外気導入口を開閉する内外気ドアと、
　内外気ドアを回転駆動する駆動力を出力する出力軸を有するサーボモータを含んで構成されるアクチュエータと、
　出力軸から出力された駆動力を内外気ドアに伝達するリンク機構と、を備える。
　そして、リンク機構は、出力軸が所定の基準角度から正方向に１８０°回転した際に、外気導入口を閉鎖する外気遮断位置および内気導入口を閉鎖する内気遮断位置の一方の位置から他方の位置に内外気ドアを移動させるように構成されている。また、リンク機構は、出力軸が基準角度に対して正方向に１８０°回転した回転角度から更に正方向に１８０°回転した際に、他方の位置から一方の位置に内外気ドアを移動させることが可能に構成されている。
　アクチュエータは、出力軸の回転角度を検出するポテンショメータを有する。アクチュエータは、内外気ドアを一方の位置と他方の位置との間で移動させる際に、ポテンショメータの検出値に応じて基準角度と基準角度から正方向に１８０°回転した回転角度との間の作動範囲で出力軸を回転させるように構成されている。
　このように、ポテンショメータの検出値に応じて基準角度と基準角度から正方向に１８０°回転した回転角度との間の作動範囲で出力軸を回転させる構成とすれば、内外気ドアを内気導入口および外気導入口の双方が開放された位置に移動させることができる。従って、リンク機構を変更することなく、室外空気および室内空気の双方を導入可能な内外気切替装置を実現することができる。
実施形態の内外気切替装置の模式的な断面図である。 実施形態の内外気切替装置の模式的な外観図である。 実施形態の内外気切替装置のリンク機構の模式的な構成図である。 実施形態のリンク機構の中間リンク部材の模式的な構成図である。 実施形態の内外気切替装置の駆動回路の模式的な構成図である。 内外気ドアの駆動位置と出力軸の回転角度との関係を示す特性図である。 出力軸が基準角度となる際のリンク機構および内外気ドアの作動状態を示す模式図である。 出力軸が基準角度から正方向に１８０°回転した際のリンク機構および内外気ドアの作動状態を示す模式図である。 出力軸が基準角度から正方向に９０°回転した際のリンク機構および内外気ドアの作動状態を示す模式図である。 出力軸が基準角度から正方向に２７０°回転した際のリンク機構および内外気ドアの作動状態を示す模式図である。
　本開示の一実施形態について、図１～図１０を参照して説明する。内外気切替装置１は、車両用空調装置に導入する室内空気（以下、内気とも呼ぶ。）および室外空気（以下、外気とも呼ぶ。）の導入量を調整する装置である。
　図１および図２に示すように、内外気切替装置１は、主たる構成要素として、外殻を構成する内外気ケース１０、内外気ドア２０、リンク機構３０、アクチュエータ４０を備えている。
　内外気ケース１０は、内外気切替装置１の外殻を構成する部材である。内外気ケース１０は、図示しないが、送風機、冷却用熱交換器、加熱用熱交換器等が収容された空調ユニットの空調ケースに対して接続されている。
　内外気ケース１０には、外気を導入する外気導入口１１、および内気を導入する内気導入口１２が形成されている。外気導入口１１は、図示しないが、車体に設けられた外気吸込口に接続されている。内外気ケース１０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）にて形成されている。
　内外気ドア２０は、内外気ケース１０に形成された外気導入口１１および内気導入口１２を開閉する開閉部材である。内外気ドア２０は、内外気ケース１０における外気導入口１１と内気導入口１２との間に収容されている。内外気ドア２０は、その回転軸２１が内外気ケース１０に対して回転自在に支持されている。
　図１では、内外気ドア２０が内気導入口１２を閉鎖する内気遮断位置に移動した状態を実線で示し、内外気ドア２０が外気導入口１１を閉鎖する外気遮断位置に移動した状態を破線で示している。
　本実施形態の内外気ドア２０は、円弧状の外周壁部および外周壁部の端部に連結された扇型の側板を有するロータリドアで構成されている。なお、内外気ドア２０は、ロータリドアに限らず、片持ち型の板ドアで構成されていてもよい。
　図２および図３に示すリンク機構３０は、後述するサーボモータ４１の出力軸４１１から出力された駆動力を内外気ドア２０に伝達する部材である。リンク機構３０は、図２に示すように、内外気ケース１０に対して取り付けられている。
　本実施形態のリンク機構３０は、出力軸４１１が所定の基準角度から正方向に１８０°回転した際に内気遮断位置から外気遮断位置に内外気ドア２０を移動させることが可能に構成されている。また、本実施形態のリンク機構３０は、出力軸４１１が基準角度に対して正方向に１８０°回転した回転角度から更に正方向に１８０°回転した際に外気遮断位置から内気遮断位置に内外気ドア２０を移動させることが可能に構成されている。なお、本実施形態では、時計周りの方向、すなわち、右回り方向を正方向としている。また、本実施形態では、内外気ドア２０が内気遮断位置に移動した状態における出力軸４１１の回転角度を基準角度としている。
　ここで、本実施形態で採用するリンク機構３０は、マニュアル空調用のリンク機構およびオート空調用のリンク機構を共用可能なリンク機構で構成されている。なお、マニュアル空調は、ユーザのスイッチ操作等によって内外気切替装置１を制御する空調方式である。また、オート空調は、ユーザのスイッチ操作等によらず、図示しない制御装置が外気温、内気温等に基づいて自動的に内外気切替装置１を制御する空調方式である。
　本実施形態のリンク機構３０は、図３に示すように、ドア側レバー３１、モータ側レバー３２、および中間リンク部材３３を含んで構成されている。まず、ドア側レバー３１について説明すると、ドア側レバー３１は、オーバル形状の板状部材で構成されている。ドア側レバー３１は、内外気ドア２０と一体に回転軸２１を中心として回動するように、その一端側の部位が、内外気ドア２０の回転軸２１に対して連結されている。本実施形態では、回転軸２１がドア側レバー３１を回動可能に支持する従動側支持軸を構成している。
　ドア側レバー３１は、その他端側の部位に、後述する中間ピン３３２が摺動する従動側ガイド溝３１１が形成されている。従動側ガイド溝３１１は、後述する中間ピン３３２が移動した際に、ドア側レバー３１および内外気ドア２０の双方が回転軸２１を中心に回動するように、回転軸２１に向かって直線状に延びる溝で構成されている。
　続いて、モータ側レバー３２は、オーバル形状の板状部材で構成されている。モータ側レバー３２は、サーボモータ４１の出力軸４１１と一体に、出力軸４１１を中心として回動するように、その一端側の部位が、サーボモータ４１の出力軸４１１に対して連結されている。
　モータ側レバー３２は、その他端側の部位に駆動ピン３２１が設けられている。駆動ピン３２１は、モータ側レバー３２を中間リンク部材３３に連結させる部材である。駆動ピン３２１は、サーボモータ４１の出力軸４１１が回転した際に、中間リンク部材３３に形成された中間ガイド溝３３３を摺動する。
　続いて、中間リンク部材３３は、略三角形状の板状部材で構成されている。中間リンク部材３３は、３つの角部の１つ角部に中間リンク部材３３を回動可能に支持する中間支持軸３３１が接続されている。中間支持軸３３１は、内外気ケース１０に対して一体に構成されている。
　また、中間リンク部材３３は、３つの角部のうち、中間支持軸３３１が接続されていない角部の一方に中間ピン３３２が設けられ、他方の角部に所定形状の中間ガイド溝３３３が形成されている。
　中間ピン３３２は、中間リンク部材３３をドア側レバー３１に連結させる部材である。中間ピン３３２は、中間リンク部材３３が回動した際に、ドア側レバー３１の従動側ガイド溝３１１を摺動する。
　中間ガイド溝３３３は、サーボモータ４１の出力軸４１１が回転した際に、駆動ピン３２１が摺動する溝である。本実施形態の中間ガイド溝３３３は、図４に示すように、第１伝達溝部３３４、第２伝達溝部３３５、および環状溝部３３６で構成されている。
　第１伝達溝部３３４は、出力軸４１１が基準角度から正方向に１８０°回転した際に、駆動ピン３２１の移動をドア側レバー３１に伝達し、内気遮断位置から外気遮断位置に内外気ドア２０を移動させる溝部である。
　第２伝達溝部３３５は、出力軸４１１が基準角度に対して１８０°回転した位置から更に正方向に１８０°回転した際に、駆動ピン３２１の移動をドア側レバー３１に伝達し、外気遮断位置から内気遮断位置に内外気ドア２０を移動させる溝部である。
　環状溝部３３６は、第１伝達溝部３３４と第２伝達溝部３３５との間を繋ぐ溝部である。環状溝部３３６は、出力軸４１１から出力される駆動力のバラツキに起因する内外気ドア２０の停止位置のバラツキを吸収するために設けられている。
　本実施形態の環状溝部３３６は、オーバル形状に形成された溝部で構成されている。具体的には、本実施形態の環状溝部３３６は、長軸の延長線上に中間支持軸３３１が位置するようにオーバル形状に形成された溝部で構成されている。本実施形態の環状溝部３３６は、出力軸４１１が回転した際に駆動ピン３２１の移動軌跡を描く一対の円弧状のアイドル溝部を有している。
　本実施形態の第１伝達溝部３３４は、環状溝部３３６から中間支持軸３３１と反対側に向かって直線状に延びる溝部で構成されている。本実施形態の第１伝達溝部３３４は、環状溝部３３６の長軸の延びる方向に沿って直線状に延びている。
　また、本実施形態の第２伝達溝部３３５は、環状溝部３３６から中間支持軸３３１に向かって直線状に延びる溝部で構成されている。本実施形態の第２伝達溝部３３５は、第１伝達溝部３３４と同様に、環状溝部３３６の長軸の延びる方向に沿って直線状に延びている。
　本実施形態の第１伝達溝部３３４は、第２伝達溝部３３５よりも中間支持軸３３１から離れた位置に形成されている。また、本実施形態の第１伝達溝部３３４は、駆動ピン３２１が摺動する溝長さＬｇ１が第２伝達溝部３３５における駆動ピン３２１が摺動する溝長さＬｇ２よりも長くなっている。
　続いて、アクチュエータ４０は、リンク機構３０を介して内外気ドア２０を駆動する部材である。図２に示すように、アクチュエータ４０は、リンク機構３０と共に内外気ケース１０に対して取り付けられている。本実施形態のアクチュエータ４０は、図５に示すように、サーボモータ４１、ポテンショメータ４２、図示しない減速機構、駆動回路４３を有している。
　サーボモータ４１は、通電により駆動力を出力する。サーボモータ４１は、図２および図３に示す出力軸４１１を有している。出力軸４１１は、内外気ドア２０を回転駆動する駆動力を出力する部材であり、図２に示すように、モータ側レバー３２に連結されている。
　図５に示すように、サーボモータ４１は、二本の接続ターミナル４１２、４１３を介して駆動回路４３に接続されている。本実施形態のサーボモータ４１は、出力軸４１１を正方向だけでなく、正方向とは逆方向にも回転可能に構成されている。
　ポテンショメータ４２は、サーボモータ４１の出力軸４１１の回転角度を検出するものである。ポテンショメータ４２は、図示しない抵抗パターンが形成されたプリント基板を有している。本実施形態のポテンショメータ４２は、単層の抵抗パターンが形成された安価なものが採用されており、０°から３６０°未満（例えば、３４０°）までの範囲の回転角度を検出可能となっている。
　ポテンショメータ４２は、３本のブラシ４２１～４２３を介して駆動回路４３に接続されている。ポテンショメータ４２は、抵抗パターンに駆動回路４３からの入力電圧Ｖｚを印加するブラシ４２１、抵抗パターンをＧＮＤに接続するブラシ４２２、出力軸４１１の回転角度に応じたポテンショ電圧Ｐｔを駆動回路４３に出力するブラシ４２３を有している。
　駆動回路４３は、サーボモータ４１を駆動する回路である。駆動回路４３は、ポテンショメータ４２の検出値に基づいてサーボモータ４１の出力軸４１１の回転角度を制御する。駆動回路４３は、図示しないマイクロコンピュータ、Ａ／Ｄ変換回路、記憶部等を備えている。なお、駆動回路４３の記憶部は、非遷移的実体的記憶媒体で構成される。
　ところで、車両用空調装置では、室内空気だけを導入すると、内気循環による空調効率の向上を図ることができるものの、乗員の呼吸等による湿度の上昇によって窓曇りが生じ易くなってしまう。また、車両用空調装置では、室外空気だけを導入すると、窓曇りを抑えることが可能となるが、室内空気だけを導入する場合に比べて空調効率が低下してしまう。このため、室外空気および室内空気の双方を導入することで、空調効率の向上を図ると共に、窓曇りを抑えることが可能となる。
　しかしながら、従来技術の内外気切替装置では、サーボモータの出力軸が１８０°回転した際に、内気導入口および外気導入口の一方が閉鎖されるようにリンク機構が構成されており、室外空気および室内空気の双方を導入することができない。
　これに対して、内外気ドアが内気導入口および外気導入口の双方を開放する位置でも停止するように、リンク機構を変更することが考えられるが、リンク機構が複雑な構成となってしまうことが懸念される。また、リンク機構を変更すると、内外気ケース等の他の部品についても変更する必要が生じてしまう。
　そこで、本実施形態の内外気切替装置１は、リンク機構３０を変更することなく、アクチュエータ４０によって、内気導入口１２および外気導入口１１の双方を開放する位置で内外気ドア２０を停止させる構成となっている。
　本実施形態のアクチュエータ４０は、内外気ドア２０を外気遮断位置と内気遮断位置との間で移動させる際に、ポテンショメータ４２の検出値に応じて基準角度から正方向に１８０°回転した回転角度までの作動範囲で出力軸４１１を回転させる構成となっている。
　具体的には、本実施形態のアクチュエータ４０は、図６に示すように、基準角度から正方向に１８０°回転した回転角度までの作動範囲で出力軸４１１を回転させることで、内外気ドア２０を外気遮断位置と内気遮断位置との間で移動させる。
　さらに、本実施形態のアクチュエータ４０は、基準角度より大きく、且つ、基準角度に対して正方向に１８０°未満の回転角度で出力軸４１１を停止させることで、内気導入口１２および外気導入口１１の双方を開放する位置で内外気ドア２０を停止させる。
　次に、本実施形態の内外気切替装置１の作動について、図７～図１０を参照して説明する。図７は、図６のＡ１点で示すように、出力軸４１１が基準角度となる際のリンク機構３０および内外気ドア２０の作動状態を示す模式図である。図８は、図６のＡ２点で示すように、出力軸４１１が基準角度から正方向に１８０°回転した際のリンク機構３０および内外気ドア２０の作動状態を示す模式図である。図９は、図６のＡ３点で示すように、出力軸４１１が基準角度から正方向に９０°回転した際のリンク機構３０および内外気ドア２０の作動状態を示す模式図である。図１０は、図６のＡ４点で示すように、出力軸４１１が基準角度から正方向に２７０°回転した際のリンク機構３０および内外気ドア２０の作動状態を示す模式図である。
　本実施形態の内外気切替装置１は、内気を導入する内気モードから外気を導入する外気モードに切り替える際に、アクチュエータ４０が、回転角度が１８０°から０°（すなわち、基準角度）となるようにサーボモータ４１の出力軸４１１を逆回転させる。
　これにより、リンク機構３０および内外気ドア２０は、図８に示す状態から図７に示す状態に移行する。具体的には、出力軸４１１が図８に示す回転角度から逆方向に１８０°回転すると、モータ側レバー３２の駆動ピン３２１が中間リンク部材３３の第１伝達溝部３３４を摺動して、図７に示す位置に移動する。この際、中間リンク部材３３の中間ピン３３２がドア側レバー３１の従動側ガイド溝３１１を摺動することで、ドア側レバー３１が回転軸２１を中心に回動する。これにより、内外気ドア２０が、外気遮断位置から内気遮断位置に移動する。
　また、本実施形態の内外気切替装置１は、外気を導入する外気モードから内気を導入する内気モードに切り替える際に、アクチュエータ４０が、回転角度が基準角度から１８０°となるようにサーボモータ４１の出力軸４１１を正方向に回転させる。
　これにより、リンク機構３０および内外気ドア２０は、図７に示す状態から図８に示す状態に移行する。具体的には、出力軸４１１が図７に示す回転角度から正方向に１８０°回転すると、モータ側レバー３２の駆動ピン３２１が中間リンク部材３３の第１伝達溝部３３４を摺動して、図８に示す位置に移動する。この際、中間リンク部材３３の中間ピン３３２がドア側レバー３１の従動側ガイド溝３１１を摺動することで、ドア側レバー３１が回転軸２１を中心に回動する。これにより、内外気ドア２０が、内気遮断位置から外気遮断位置に移動する。
　また、本実施形態の内外気切替装置１は、外気を導入する外気モードから外気および内気の双方を導入する内外気モードに切り替える際に、アクチュエータ４０が、回転角度が基準角度から９０°となるようにサーボモータ４１の出力軸４１１を正方向に回転させる。
　これにより、リンク機構３０および内外気ドア２０は、図７に示す状態から図９に示す状態に移行する。具体的には、出力軸４１１が図７に示す回転角度から正方向に９０°回転すると、モータ側レバー３２の駆動ピン３２１が中間リンク部材３３の第１伝達溝部３３４を摺動して、図９に示す位置に移動する。この際、中間リンク部材３３の中間ピン３３２がドア側レバー３１の従動側ガイド溝３１１を摺動することで、ドア側レバー３１が回転軸２１を中心に回動する。これにより、内外気ドア２０が、内気遮断位置から内気導入口１２および外気導入口１１の双方を開放する位置に移動する。
　なお、本実施形態の内外気切替装置１は、内気モードから内外気モードに切り替える際に、アクチュエータ４０が、回転角度が１８０°から９０°となるようにサーボモータ４１の出力軸４１１を逆回転させる。
　ところで、外気モードまたは内気モードから内外気モードへの切り替えは、図１０に示すように、サーボモータ４１の出力軸４１１を回転角度が２７０°となるまで回転させることでも実現可能である。
　サーボモータ４１の出力軸４１１を回転角度が２７０°となるまで回転させると、モータ側レバー３２の駆動ピン３２１が中間リンク部材３３の第２伝達溝部３３５を摺動して、図１０に示す位置に移動する。この際、中間リンク部材３３の中間ピン３３２がドア側レバー３１の従動側ガイド溝３１１を摺動することで、ドア側レバー３１が回転軸２１を中心に回動する。これにより、内外気ドア２０が、内気導入口１２および外気導入口１１の双方を開放する位置に移動する。
　ここで、リンク機構３０は、出力軸４１１が０°から１８０°の範囲で回転する場合に駆動ピン３２１が第１伝達溝部３３４を移動し、出力軸４１１が１８０°から３６０°の範囲で回転する場合に駆動ピン３２１が第２伝達溝部３３５を移動する構成となっている。
　そして、本実施形態のリンク機構３０は、中間リンク部材３３の第１伝達溝部３３４が第２伝達溝部３３５よりも中間支持軸３３１から離れた位置に形成されている。換言すれば、本実施形態の中間リンク部材３３は、第２伝達溝部３３５が第１伝達溝部３３４よりも中間支持軸３３１に近い位置に形成されている。
　このため、本実施形態のリンク機構３０では、出力軸４１１が０°から１８０°の範囲で回転する場合、出力軸４１１が１８０°から３６０°の範囲で回転する場合に比べて、出力軸４１１の回転角度に対する内外気ドア２０の移動量が小さくなる。すなわち、本実施形態のリンク機構３０では、駆動ピン３２１が第１伝達溝部３３４を移動する場合、駆動ピン３２１が第２伝達溝部３３５を移動する場合に比べて、出力軸４１１の回転角度に対する内外気ドア２０の移動量が小さくなる。換言すれば、リンク機構３０では、出力軸４１１が０°から１８０°の範囲で回転する場合、出力軸４１１が１８０°から３６０°の範囲で回転する場合に比べて、出力軸４１１の単位回転角度当たりの内外気ドア２０の移動量が小さくなる。
　出力軸４１１の回転角度に対する内外気ドア２０の移動量が小さいことは、内外気ドア２０の停止位置を細かく設定することができるという利点がある。この利点を考慮して、本実施形態の内外気切替装置１は、内外気ドア２０を外気遮断位置と内気遮断位置との間で移動させる際に、基準角度から正方向に１８０°回転した回転角度までの作動範囲で出力軸４１１を回転させる構成となっている。
　以上説明した本実施形態の内外気切替装置１は、アクチュエータ４０がポテンショメータ４２の検出値に応じて基準角度と基準角度から正方向に１８０°回転した回転角度との間の作動範囲でサーボモータ４１の出力軸４１１を回転させる構成となっている。これによれば、リンク機構３０の形状等を変更することなく、内外気ドア２０を内気導入口１２および外気導入口１１の双方が開放される位置で停止させることができる。
　ここで、本実施形態のリンク機構３０は、図６に示すように、出力軸４１１が基準角度から正方向に１８０°回転した際に、内気遮断位置から外気遮断位置に内外気ドア２０を移動させることが可能に構成されている。また、本実施形態のリンク機構３０は、出力軸４１１が基準角度に対して正方向に１８０°回転した回転角度から更に正方向に１８０°回転した際に外気遮断位置から内気遮断位置に内外気ドア２０を移動させることが可能に構成されている。
　このように構成されたリンク機構３０は、本実施形態のアクチュエータ４０に代えて、正方向にだけ回転するアクチュエータを適用することで、内気導入口１２と外気導入口１１とを選択的に開閉するマニュアル空調用の装置として機能させることができる。すなわち、本実施形態のリンク機構３０は、マニュアル空調用の装置とオート空調の装置とで共用可能となっている。このような部品の共用化は、部品の管理工数の削減、部品の調達コストや設計コスト等の低減に大きく寄与する。
　また、本実施形態の内外気切替装置１は、内外気ドア２０を外気遮断位置と内気遮断位置との間で移動させる際に、駆動ピン３２１が中間支持軸３３１から離れた第１伝達溝部３３４を移動するように出力軸４１１を回転させる構成となっている。これによれば、内外気ドア２０を停止させる位置をより細かく設定することが可能となる。
　さらに、本実施形態の第１伝達溝部３３４は、駆動ピン３２１が摺動する溝長さＬｇ１が第２伝達溝部３３５における駆動ピン３２１が摺動する溝長さＬｇ２よりも長くなっている。これによれば、駆動ピン３２１が第１伝達溝部３３４を移動する際の出力軸４１１の回転角度に対する内外気ドア２０の移動量が、駆動ピン３２１が第２伝達溝部３３５を移動する場合に比べてより一層小さくなる。換言すれば、駆動ピン３２１が第１伝達溝部３３４を移動する際の出力軸４１１の単位回転角度当たりの内外気ドア２０の移動量が、駆動ピン３２１が第２伝達溝部３３５を移動する場合に比べてより一層小さくなる。このため、本実施形態の如く、駆動ピン３２１が第２伝達溝部３３５よりも溝長さの長い第１伝達溝部３３４を移動する構成とすれば、内外気ドア２０を停止させる位置をより細かく設定することが可能となる。
　（他の実施形態）
　以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
　上述の実施形態では、出力軸４１１が所定の基準角度から正方向に１８０°回転した際に内気遮断位置から外気遮断位置に内外気ドア２０を移動させるリンク機構３０を例示したが、これに限定されない。リンク機構３０としては、出力軸４１１が所定の基準角度から正方向に１８０°回転した際に外気遮断位置から内気遮断位置に内外気ドア２０を移動させるものを採用することもできる。
　上述の実施形態では、リンク機構３０をドア側レバー３１、モータ側レバー３２、中間リンク部材３３という３つの要素で構成される例について説明したが、これに限定されない。リンク機構３０は、例えば、４つ以上の要素で構成されていてもよい。
　上述の実施形態では、内外気ドア２０を外気遮断位置と内気遮断位置との間で移動させる際に、駆動ピン３２１が中間支持軸３３１から離れた第１伝達溝部３３４を移動するように出力軸４１１を回転させる構成を例示したが、これに限定されない。内外気切替装置１は、内外気ドア２０を外気遮断位置と内気遮断位置との間で移動させる際に、駆動ピン３２１が中間支持軸３３１に近い第２伝達溝部３３５を移動するように出力軸４１１を回転させる構成となっていてもよい。
　上述の実施形態では、第１伝達溝部３３４の溝長さが第２伝達溝部３３５の溝長さよりも長くなっている構成を例示したが、これに限らず、第１伝達溝部３３４の溝長さが第２伝達溝部３３５の溝長さと同等となっていてもよい。
　上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
　上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
　上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
　（まとめ）
　上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、内外気切替装置は、そのアクチュエータに、出力軸の回転角度を検出するポテンショメータが設けられている。そして、アクチュエータは、内外気ドアを一方の位置と他方の位置との間で移動させる際に、ポテンショメータの検出値に応じて基準角度と基準角度から正方向に１８０°回転した回転角度との間の作動範囲で出力軸を回転させるように構成されている。
　また、第２の観点によれば、内外気切替装置のリンク機構は、駆動ピンを有し、出力軸と共に回動するモータ側レバーを含んでいる。また、リンク機構は、中間ピン、および駆動ピンが摺動する中間ガイド溝を有し、モータ側レバーの回動による駆動ピンの移動に伴って中間支持軸を中心として回動する中間リンク部材を含んでいる。さらに、リンク機構は、内外気ドアに連結され、中間ピンが摺動する従動側ガイド溝を有し、中間リンク部材の回動による中間ピンの移動に伴って従動側支持軸を中心として回動するドア側レバーを含んでいる。
　中間ガイド溝は、出力軸が基準角度から正方向に１８０°回転した際に、駆動ピンの移動をドア側レバーに伝達し、一方の位置から他方の位置に内外気ドアを移動させる第１伝達溝部を有する。また、中間ガイド溝は、出力軸が基準角度に対して正方向に１８０°回転した回転角度から更に正方向に１８０°回転した際に、駆動ピンの移動をドア側レバーに伝達し、他方の位置から一方の位置に内外気ドアを移動させる第２伝達溝部を有する。
　第１伝達溝部は、中間リンク部材における第２伝達溝部よりも中間支持軸から離れた位置に形成されている。そして、アクチュエータは、内外気ドアを外気遮断位置と内気遮断位置との間で移動させる際に、駆動ピンが第１伝達溝部を移動するように、出力軸を回転させるように構成されている。
　駆動ピンが中間支持軸から離れた第１伝達溝部を移動する場合、駆動ピンが中間支持軸に近い第２伝達溝部を移動する場合に比べて、出力軸の回転角度に対する内外気ドアの移動量が小さくなる。
　このため、内外気ドアを外気遮断位置と内気遮断位置との間で移動させる際に、駆動ピンが中間支持軸から離れた第１伝達溝部を移動する構成とすれば、内外気ドアを停止させる位置をより細かく設定することが可能となる。
　また、第３の観点によれば、内外気切替装置の第１伝達溝部は、駆動ピンが摺動する溝長さが第２伝達溝部における駆動ピンが摺動する溝長さよりも長くなっている。このように、第１伝達溝部における駆動ピンが摺動する溝長さを第２伝達溝部における駆動ピンが摺動する溝長さよりも長くすれば、駆動ピンが第１伝達溝部を移動する際の出力軸の回転角度に対する内外気ドアの移動量がより一層小さくなる。このため、駆動ピンが第２伝達溝部よりも溝長さの長い第１伝達溝部を移動する構成とすれば、内外気ドアを停止させる位置をより細かく設定することが可能となる。

Claims (3)

  1. 　室内空気および室外空気の導入量を調整する内外気切替装置であって、
    　前記室内空気を導入する内気導入口（１２）および前記室外空気を導入する外気導入口（１１）が形成された内外気ケース（１０）と、
    　前記内気導入口および前記外気導入口を開閉する内外気ドア（２０）と、
    　前記内外気ドアを回転駆動する駆動力を出力する出力軸（４１１）を有するサーボモータ（４１）を含んで構成されるアクチュエータ（４０）と、
    　前記出力軸から出力された駆動力を前記内外気ドアに伝達するリンク機構（３０）と、を備え、
    　前記リンク機構は、
    　前記出力軸が所定の基準角度から正方向に１８０°回転した際に、前記外気導入口を閉鎖する外気遮断位置および前記内気導入口を閉鎖する内気遮断位置の一方の位置から他方の位置に前記内外気ドアを移動させると共に、
    　前記出力軸が前記基準角度に対して前記正方向に１８０°回転した回転角度から更に前記正方向に１８０°回転した際に、前記他方の位置から前記一方の位置に前記内外気ドアを移動させることが可能に構成されており、
    　前記アクチュエータは、
    　前記出力軸の回転角度を検出するポテンショメータ（４２）を有し、
    　前記内外気ドアを前記一方の位置と前記他方の位置との間で移動させる際に、前記ポテンショメータの検出値に応じて前記基準角度と前記基準角度から前記正方向に１８０°回転した回転角度との間の作動範囲で前記出力軸を回転させるように構成されている内外気切替装置。
  2. 　前記リンク機構は、
    　駆動ピン（３２１）を有し、前記出力軸と共に回動するモータ側レバー（３２）と、
    　中間ピン（３３２）、および前記駆動ピンが摺動する中間ガイド溝（３３３）を有し、前記モータ側レバーの回動による前記駆動ピンの移動に伴って中間支持軸（３３１）を中心として回動する中間リンク部材（３３）と、
    　前記内外気ドアに連結され、前記中間ピンが摺動する従動側ガイド溝（３１１）を有し、前記中間リンク部材の回動による前記中間ピンの移動に伴って従動側支持軸（２１）を中心として回動するドア側レバー（３１）と、を含んで構成されており、
    　前記中間ガイド溝は、
    　前記出力軸が前記基準角度から前記正方向に１８０°回転した際に、前記駆動ピンの移動を前記ドア側レバーに伝達し、前記一方の位置から前記他方の位置に前記内外気ドアを移動させる第１伝達溝部（３３４）と、
    　前記出力軸が前記基準角度に対して前記正方向に１８０°回転した回転角度から更に前記正方向に１８０°回転した際に、前記駆動ピンの移動を前記ドア側レバーに伝達し、前記他方の位置から前記一方の位置に前記内外気ドアを移動させる第２伝達溝部（３３５）と、を有しており、
    　前記第１伝達溝部は、前記中間リンク部材における前記第２伝達溝部よりも前記中間支持軸から離れた位置に形成されており、
    　前記アクチュエータは、前記内外気ドアを前記外気遮断位置と前記内気遮断位置との間で移動させる際に、前記駆動ピンが前記第１伝達溝部を移動するように、前記出力軸を回転させるように構成されている請求項１に記載の内外気切替装置。
  3. 　前記第１伝達溝部は、前記駆動ピンが摺動する溝長さ（Ｌｇ１）が前記第２伝達溝部における前記駆動ピンが摺動する溝長さ（Ｌｇ２）よりも長くなっている請求項２に記載の内外気切替装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06239130A (ja) * 1993-02-16 1994-08-30 Nippondenso Co Ltd 車両用空気調和装置
JPH10250349A (ja) * 1997-03-17 1998-09-22 Denso Corp リンク機構
JP2007168501A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 Keihin Corp 車両用空調装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06239130A (ja) * 1993-02-16 1994-08-30 Nippondenso Co Ltd 車両用空気調和装置
JPH10250349A (ja) * 1997-03-17 1998-09-22 Denso Corp リンク機構
JP2007168501A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 Keihin Corp 車両用空調装置

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