(57)【要約】【課題】動力伝達手段のギヤ比を改善してスライドドアの駆動をより高いトルクで実現することができる車両用空調装置を提供する。【解決方法】車両用空調装置は、熱交換器を備えた空調ケースと、前記空調ケース内に配設されて空気流路の開度を調節する第１ドア及び第２ドアと、を含む車両用空調装置において、前記第１ドアを駆動させる第１駆動部と、前記第１駆動部に連結される動力伝達部と、前記第２ドアを駆動させる第２駆動部と、前記動力伝達部と第２駆動部とを連結する第３駆動部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図３
2020066431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器を備えた空調ケースと、前記空調ケース内に配設されて空気流路の開度を調節する第１ドア及び第２ドアと、を含む車両用空調装置において、
前記第１ドアを駆動させる第１駆動部と、
前記第１駆動部に連結される動力伝達部と、
前記第２ドアを駆動させる第２駆動部と、
前記動力伝達部と第２駆動部とを連結する第３駆動部と、を備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記第１ドアに連結されて、回転に応じて第１ドアをスライド移動させるギヤ部を有する第１シャフトと、
前記第１シャフトのギヤ部に連結されるラックギヤと、
前記第２ドアに連結されて、回転に応じて第２ドアをスライド移動させるギヤ部を有する第２シャフトと、
前記ラックギヤと第２シャフトのギヤ部とを連結して動力を伝達するピニオンギヤと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記第１シャフトにのみ動力源が連結されて、第１シャフトの回転により第１ドアが駆動するとともにラックギヤが移動してピニオンギヤを回転させ、前記ピニオンギヤの回転により第２シャフトが回転して第２ドアが駆動することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記第１シャフト、第２シャフト及びピニオンギヤは、すべてラックギヤを基準として一方の側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記ピニオンギヤの直径は、第２シャフトのギヤ部の直径よりも小さく形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記ラックギヤは、直線状を呈し、スライド方向に一方の側に第１シャフトのギヤ部に噛合するギヤ歯が形成され、他方の側にピニオンギヤに噛合するギヤ歯が形成されることを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記第１ドア及び第２ドアは、上下に離間配置され、加熱用熱交換器を通過する空気流路及び加熱用熱交換器をバイパスする空気流路の開度を調節するテンプドアからなることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記ピニオンギヤの離脱を防止する離脱防止手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項９】
前記離脱防止手段は、前記ピニオンギヤを収容してピニオンギヤの離脱を防止するポケット部を有することを特徴とする請求項８に記載の車両用空調装置。
【請求項１０】
前記ポケット部は、離脱防止手段の内側で軸方向に凹設されてピニオンギヤを加圧する段差部を備えて、ピニオンギヤを軸方向、上下方向および左右方向の遊びから支持することを特徴とする請求項９に記載の車両用空調装置。
【請求項１１】
前記離脱防止手段は、第１シャフト、ラックギヤ、第２シャフト及びピニオンギヤをすべてカバーするように形成されて、外部の異物が流入することを遮断することを特徴とする請求項８に記載の車両用空調装置。
【請求項１２】
前記離脱防止手段は、前記第１シャフトを支持する第１シャフト支持部と、前記ラックギヤを支持するラックギヤ支持部と、前記第２シャフトを支持する第２シャフト支持部と、を備え、
前記第１シャフト支持部及び第２シャフト支持部のいずれかにのみ動力源の軸と結合する貫通孔が形成されたことを特徴とする請求項８に記載の車両用空調装置。
【請求項１３】
前記第１シャフト、ラックギヤ、第２シャフト及びピニオンギヤは、空調ケースの外側面に突設され、
前記離脱防止手段は、第１シャフト、ラックギヤ、第２シャフト及びピニオンギヤをカバーして空調ケースの外側面に結合することを特徴とする請求項８に記載の車両用空調装置。
【請求項１４】
前記離脱防止手段は、フック部を備え、前記フック部は、空調ケースに形成された係止孔に係合することを特徴とする請求項１３に記載の車両用空調装置。
【請求項１５】
前記フック部は、ラックギヤの長手方向にピニオンギヤと近い一方の端部に形成されることを特徴とする請求項１４に記載の車両用空調装置。
【請求項１６】
前記空調ケースは、上部ケースと、前記上部ケースの下部に結合する下部ケースと、を備え、前記上部ケースの下端に、下部ケースの上端に形成された溝に結合する突起が形成され、
前記係止孔は、前記突起の側面に並ぶように形成されることを特徴とする請求項１４に記載の車両用空調装置。
【請求項１７】
前記突起は、空調ケースから下方に向けて突設され、前記空調ケースは、突起から側方に離れた位置から下方に延びた延長部を備え、
前記係止孔は、前記延長部に側方を貫通するように形成されることを特徴とする請求項１６に記載の車両用空調装置。
【請求項１８】
前記突起の突出方向と前記係止孔の貫通方向とは９０°をなすことを特徴とする請求項１７に記載の車両用空調装置。
【請求項１９】
前記離脱防止手段は、ラックギヤの長手方向に中央部に空調ケースとの締結のためのねじ締結部を備え、前記フック部は、離脱防止手段の下端に形成されることを特徴とする請求項１４に記載の車両用空調装置。
【請求項２０】
前記ピニオンギヤの軸方向端部に、離脱防止手段の段差部に対応するように凹設された段差部を備えることを特徴とする請求項１０に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に係り、さらに詳しくは、空調ケース内に備えられて車両の室内に吐出される空気流路の開度を調節するスライド式のドアを有する車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用空調装置は、車両の外部の空気を車両の室内に取り込んだり、車両の室内の空気を循環させたりする過程において、加熱又は冷却して車両の室内を冷房又は暖房するための装置であって、空調ケースの内部には冷却作用のための蒸発器と加熱作用のためのヒータコアとが備えられる。前記車両用空調装置は、蒸発器やヒータコアにより冷却又は加熱された空気を、送風モード切替用ドアを用いて車両の室内の各部に選択的に送風する。
【０００３】
図１は、従来の車両用空調装置を示す断面図である。図１に示したとおり、従来の車両用空調装置１は、空調ケース１０と、送風機と、蒸発器２及びヒータコア３と、テンプドア１８、１９と、を備えてなる。
空調ケース１０の入口側には空気流入口１１が形成され、出口側にはそれぞれモードドア１５、１６、１７によって開度が調節されるデフロストベント１２、フェースベント１３及びフロアベント１４が形成される。送風機は、空調ケース１０の空気流入口１１に連結されて内気又は外気を送風する。
【０００４】
蒸発器２及びヒータコア３は、空調ケース１０の内部に空気の流動方向に順次に配設される。テンプドア１８、１９は、蒸発器２とヒータコア３との間に配設されるものであり、ヒータコア３をバイパスする冷風流路及びヒータコア３を経由する温風流路の開度を調節することにより、車両の室内に吐出される空気の温度を調節する。冷風流路及び温風流路を通過した冷気及び暖気はミキシングゾーンで混合された後、各ベントを介して車両の室内に選択的に吐出される。
テンプドアは、蒸発器を通過した空気をヒータコア側にまたはヒータコアをバイパスする側に選択的に調節するものであり、通常、１つの回転軸で回転するフラット（Ｆｌａｔ）ドアタイプまたはドーム（Ｄｏｍｅ）ドアタイプであり、単一個が備えられる。図１の空調装置では、テンプドア１８、１９を２つ備えた例を示した。このようにテンプドアを上下に２つ備える例は、空調空気を車両の後席側に向かって送るための構造または内外気を区分して車両の室内に取り込むための２層流構造などに適用可能である。
【０００５】
また、ドアの作動構造を説明するために、図１の空調装置のテンプドアを例として挙げたが、ドアはその他の構造であってもよい。なお、以下ではテンプドアをドアと称する。第１ドア１８は、第１シャフト２１に連結されて、第１シャフト２１の回転によりスライド作動し、第２ドア１９は、第２シャフト２２に連結されて、第２シャフト２２の回転によりスライド作動する。第１シャフト２１及び第２シャフト２２にはギヤが備えられ、第１ドア１８及び第２ドア１９にはギヤに噛み合うギヤ溝が形成されてもよい。
これらの２つのドアは、それぞれアクチュエータに連結されて動力が伝達されることにより作動するものである。しかし、このような構造では、２つのアクチュエータを備える必要があるため、部品数が増え、製造コストが上昇するという欠点がある。特許文献１には、２つのドアを回転させる２つのシャフトのそれぞれをラックギヤ及びピニオンギヤが互いに連結して１つのアクチュエータを介して２つのドアを作動させる構造が開示されている。
【０００６】
従来の、ラックギヤを介して２つの駆動部に動力を伝達する構造を有する車両用空調装置は、複数の駆動ギヤを有するため、駆動ギヤ間の遊び（遊間）によって駆動力伝達が円滑に行われず、駆動ギヤの離脱及び離脱による作動不良という問題があった。さらに、従来の車両用空調装置は、各駆動ギヤ、ドアの回転軸などに外部から異物が流入するという問題を同時に解決しなければならない。
また、従来の、ラックギヤを介して２つの駆動部に動力を伝達する構造を有する車両用空調装置は、テンプドアのリーク（Ｌｅａｋ）抑制のためにスライドドア支持部が一層押されるようにガイドレールの高さを下げなければならない。この場合、ドアとレール間の摩擦力が増加して、スライドドアの駆動のために一層大きなトルクで動力を伝達しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１１０４０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、動力伝達手段のギヤ比を改善してスライドドアの駆動をより高いトルクで実現することができる車両用空調装置を提供することにある。
また、他の目的とするところは、複数の駆動部を有するスライド式のドア構造において駆動部の離脱を防止し、遊びによる誤作動を防止し、外部の異物の侵入を効果的に防止するだけでなく、金型製作が容易な車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた本発明の車両用空調装置は、熱交換器を備えた空調ケースと、前記空調ケース内に設置されて空気流路の開度を調節する第１ドア及び第２ドアと、を含む車両用空調装置において、前記第１ドアを駆動させる第１駆動部と、前記第１駆動部に連結される動力伝達部と、前記第２ドアを駆動させる第２駆動部と、前記動力伝達部と第２駆動部とを連結する第３駆動部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記において、第１ドアに連結されて、回転に応じて第１ドアをスライド移動させるギヤ部を有する第１シャフトと、前記第１シャフトのギヤ部に連結されるラックギヤと、前記第２ドアに連結されて、回転に応じて第２ドアをスライド移動させるギヤ部を有する第２シャフトと、前記ラックギヤと第２シャフトのギヤ部とを連結して動力を伝達するピニオンギヤと、を備えることが好ましい。
第１シャフトにのみ動力源が連結されて、第１シャフトの回転により第１ドアが駆動するとともにラックギヤが移動してピニオンギヤを回転させ、前記ピニオンギヤの回転により第２シャフトが回転して第２ドアが駆動することができる。
第１シャフト、第２シャフト及びピニオンギヤは、すべてラックギヤを基準として一方の側に配置されることがよい。
【００１１】
ピニオンギヤの直径は、第２シャフトのギヤ部の直径よりも小さく形成されることがよい。
ラックギヤは、直線状を呈し、スライド方向に一方の側に第１シャフトのギヤ部に噛合するギヤ歯が形成され、他方の側にピニオンギヤに噛合するギヤ歯が形成されることが好ましい。
第１ドア及び第２ドアは、上下に離間配置され、加熱用熱交換器を通過する空気流路及び加熱用熱交換器をバイパスする空気流路の開度を調節するテンプドアからなることができる。
【００１２】
ピニオンギヤの離脱を防止する離脱防止手段を備えることがよい。
離脱防止手段は、前記ピニオンギヤを収容してピニオンギヤの離脱を防止するポケット部を有することができる。
ポケット部は、離脱防止手段の内側で軸方向に凹設されてピニオンギヤを加圧する段差部を備えて、ピニオンギヤを軸方向、上下方向および左右方向の遊びから支持することが好ましい。
【００１３】
離脱防止手段は、第１シャフト、ラックギヤ、第２シャフト及びピニオンギヤをすべてカバーするように形成されて、外部の異物が流入することを遮断することがよい。
離脱防止手段は、前記第１シャフトを支持する第１シャフト支持部と、前記ラックギヤを支持するラックギヤ支持部と、前記第２シャフトを支持する第２シャフト支持部と、を備え、前記第１シャフト支持部及び第２シャフト支持部のいずれかにのみ動力源の軸と結合する貫通孔が形成されることが好ましい。
第１シャフト、ラックギヤ、第２シャフト及びピニオンギヤは、空調ケースの外側面に突設され、前記離脱防止手段は、第１シャフト、ラックギヤ、第２シャフト及びピニオンギヤをカバーして空調ケースの外側面に結合することができる。
【００１４】
離脱防止手段は、フック部を備え、前記フック部は、空調ケースに形成された係止孔に係合することができる。
フック部は、ラックギヤの長手方向にピニオンギヤと近い一方の端部に形成されることがよい。
空調ケースは、上部ケースと、前記上部ケースの下部に結合する下部ケースと、を備え、前記上部ケースの下端に、下部ケースの上端に形成された溝に結合する突起が形成され、前記係止孔は、前記突起の側面に並ぶように形成されることが好ましい。
上記において、突起は、空調ケースから下方に向けて突設され、前記空調ケースは、突起から側方に離れた位置から下方に延びた延長部を備え、前記係止孔は、前記延長部に側方を貫通するように形成されることがよい。
【００１５】
突起の突出方向と前記係止孔の貫通方向とは９０°をなすことができる。
離脱防止手段は、ラックギヤの長手方向に中央部に空調ケースとの締結のためのねじ締結部を備え、前記フック部は、離脱防止手段の下端に形成されることがよい。
ピニオンギヤの軸方向端部に、離脱防止手段の段差部に対応するように凹設された段差部を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、本発明の車両用空調装置は、スライドドア駆動部の構成物を保持して、離脱などによる遊びに起因するドアの作動不能、バックラッシュ（Ｂａｃｋｌａｓｈ）及びヒステリシス（Ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ）による作動不良を解決することができ、異物の流入を効果的に防止する効果を有する。
また、本発明に係る車両用空調装置は、スライドドア支持部が一層押されるようにガイドレールの高さを下げる場合、摩擦力の増加によりドアが円滑に作動しないという問題を解決することができる。その結果、同じ動力源の力でスライドドアと支持部との間のより密着した押圧が可能であるので、ドアの円滑な作動を実現し、且つ、エアリークをより効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の車両用空調装置を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用空調装置を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るドア、シャフト及びラックギヤを示す側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る第１ドア、第１シャフト及びラックギヤを示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る第２ドア、第２シャフト、ピニオンギヤ及びラックギヤを示す斜視図である。
【図６】図３の作動例を示す側面図である。
【図７】図３の作動例を示す側面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る空調ケースに離脱防止手段が結合した状態を示す側面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る上部ケース及び下部ケースを示すものである。
【図１０】本発明の一実施形態に係る上部ケースを示す底面斜視図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１２】図１１の上部ケースに離脱防止手段が結合した状態を示す断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る離脱防止手段及びポケット部を示す斜視図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係るピニオンギヤ及びポケット部を示す断面図である。
【図１５】図１１の上部ケースを形成するための金型を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面に基づいて、車両用空調装置の技術的構成について詳しく説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置を示す断面図であり、図３は、本発明の一実施形態に係るドア、シャフト及びラックギヤを示す側面図であり、図４は、本発明の一実施形態に係る第１ドア、第１シャフト及びラックギヤを示す斜視図であり、図５は、本発明の一実施形態に係る第２ドア、第２シャフト、ピニオンギヤ及びラックギヤを示す斜視図である。
図２から図５を基にすると、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置１００は、空調ケース１１０と、送風機と、第１ドア１１８及び第２ドア１１９と、を備えてなる。空調ケース１１０には、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器が空気の流動方向に順次に備えられる。
【００１９】
冷却用熱交換器は、冷媒サイクルの冷媒と空気を熱交換させて空気を冷却する蒸発器１０２により構成され、加熱用熱交換器は、エンジンを循環する冷却水ラインの冷却水と空気を熱交換させて空気を加熱するヒータコア１０３により構成される。加熱用熱交換器は、ヒートポンプシステムの凝縮熱を利用する熱交換器、電気で作動するＰＴＣヒータなどからなり得る。
第１ドア１１８及び第２ドア１１９は、空調ケース１１０内に備えられて、空気流路の開度を調節する。本実施形態において、第１ドア１１８及び第２ドア１１９は、上下に隔離配置され、温度調節ドアからなる。温度調節ドアは、加熱用熱交換器であるヒータコア１０３を通過する空気流路及びヒータコア１０３をバイパスする空気流路の開度を調節する。
【００２０】
空調ケース１１０の入口側には空気流入口１１１が形成され、出口側にはそれぞれモードドア１１５、１１６、１１７によって開度が調節されるデフロストベント１１２、フェースベント１１３及びフロアベント１１４が形成される。送風機は、空調ケース１１０の空気流入口１１１に連結されて内気又は外気を送風する機能を実行する。蒸発器１０２及びヒータコア１０３は、空調ケース１１０の内部に空気の流動方向に順次に配設される。
温度調節ドア（第１ドア及び第２ドア）は、蒸発器１０２とヒータコア１０３との間に配設されるものであり、ヒータコア１０３をバイパスする冷風流路及びヒータコア１０３を通過する温風流路の開度を調節することにより、車両の室内に吐出される空気の温度を調節する。冷風流路及び温風流路を通過した冷気及び暖気はミキシングゾーンで混合された後、各ベントを介して車両の室内に選択的に吐出される。
【００２１】
本発明の一実施形態に係る車両用空調装置１００は、温度調節ドアとして第１ドア１１８及び第２ドア１１９の２つを備えた例を示す。このように温度調節ドアを上下に２つ備える例は、車両の後席側に空調空気を送るための構造、または内外気を区分して車両の室内に取り込むための２層流構造などに適用可能である。
車両用空調装置１００は、第１ドア１１８と第２ドア１１９を連動させる複数の駆動部を備える。駆動部は、第１ドア１１８を駆動させる第１駆動部と、第１シャフトに連結される動力伝達部と、第２ドア１１９を駆動させる第２駆動部及び動力伝達部と、第２シャフトを連結する第３駆動部と、を備えてなる。本実施形態において、第１駆動部は第１シャフト１２１からなり、第２駆動部は第２シャフト１２２からなり、第３駆動部はピニオンギヤ１２３からなり、動力伝達部はラックギヤ３００からなる。
【００２２】
第１シャフト１２１は、第１ドア１１８に連結されて、回転に応じて第１ドア１１８をスライド移動させるギヤ部を有する。第２シャフト１２２は、第２ドア１１９に連結されて、回転に応じて第２ドア１１９をスライド移動させるギヤ部を有する。ラックギヤ３００は、第１シャフト１２１のギヤ部に連結される。ピニオンギヤ１２３は、ラックギヤ３００と第２シャフト１２２のギヤ部とを連結して動力を伝達する。第１ドア１１８及び第２ドア１１９は、上下に離間配置され、ヒータコア１０３を通過する空気流路及びヒータコア１０３をバイパスする空気流路の開度を調節するテンプドアからなる。
第１ドア１１８は、所定の厚さを有する板（Ｐｌａｔｅ）状を呈する。第１ドア１１８の幅方向に両側にはギヤ歯１１８１が形成される。上記において、車両の幅方向は、ドアの軸方向である。第１ドアのギヤ歯１１８１は、ドアのスライド方向に沿って延長形成され、第１シャフト１２１の第１ギヤ部１２１１に噛み合う。第２ドア１１９は、所定の厚さを有する板（Ｐｌａｔｅ）状を呈し、幅方向の両側にギヤ歯１１９１がスライド方向に沿って延長形成され、第２シャフト１２２のギヤ部１２２１に噛み合う。
【００２３】
第１シャフト１２１は、幅方向に長く形成された軸部と、軸部の長手方向の両端に結合した第１ギヤ部１２１１及び第２ギヤ部１２１２とにより構成される。第１ギヤ部１２１１は、第１ドア１１８に形成されたギヤ歯１１８１に噛み合い、第１シャフト１２１が回転することにより、第１ドア１１８は上下方向にスライド移動する。第２ギヤ部１２１２は、軸方向に沿って第１ギヤ部１２１１の外側に形成され、ラックギヤ３００の上側ギヤ歯３２１に噛合する。
第２シャフト１２２は、幅方向に長く形成された軸部と、軸部の長手方向の両端に結合した第１ギヤ部１２２１及び第２ギヤ部１２２５とにより構成される。第１ギヤ部１２２１は、第２ドア１１９に形成されたギヤ歯１１９１に噛み合い、第２シャフト１２２が回転することにより、第２ドア１１９は上下方向にスライド作動する。第２ギヤ部１２２５は、軸方向に沿って第１ギヤ部１２２１の外側に形成され、ピニオンギヤ１２３のギヤ部１２３１に噛合する。また、第２シャフト１２２は、ラックギヤ３００に直接連結されず、ピニオンギヤ１２３を介してラックギヤ３００に間接的に連結される。
【００２４】
第１ドア１１８と第２ドア１１９は、それぞれ第１シャフト１２１と第２シャフト１２２によって実質的に駆動され、ラックギヤ３００及びピニオンギヤ１２３は、第１シャフト１２１に連結された動力源の動力を第２シャフト１２２に伝達する機能を有する。このようにピニオンギヤ１２３を追加することで、ギヤ比の調整により、ラックギヤが第２シャフトに直接連結された構造に比べて、より高いトルクで動力を伝達することができる。
【００２５】
さらに、高トルクで第１シャフト１２１から第２シャフト１２２に動力を伝えることができるので、スライドドア支持部が一層押されるようにガイドレールの高さを下げる場合、摩擦力の増加によりドアが円滑に作動しないという問題を解決することができる。その結果、同じ動力源の力でスライドドアと支持部との間のより密着した押圧が可能であるので、ドアの円滑な作動を実現し、且つ、エアリークをより効果的に防止することができる。
また、第３駆動部であるピニオンギヤ１２３を追加することで、ギヤ比の調整によりドアのスライド幅を調節することができるため、空調ケースのパッケージサイズを縮小することができ、且つ、空調装置の性能等により、ドアの空気流路の開放または閉鎖程度を異ならせて実現することができる。
【００２６】
動力源は、アクチュエータなどにより構成され、第１シャフト１２１にのみ連結され、第２シャフト１２２及びピニオンギヤ１２３には直接連結されない。第１シャフト１２１の回転により、第１ドア１１８がスライド駆動するとともに、ラックギヤ３００が上下方向、すなわち、高さ方向にスライド移動してピニオンギヤ１２３を回転させる。ピニオンギヤ１２３の回転により第２シャフト１２２が回転して第２ドア１１９がスライド駆動する。
ラックギヤ３００は、直線状を呈し、スライド方向に一方の側（上側）に第１シャフト１２１の第２ギヤ部１２１２に噛合するギヤ歯３２１が形成され、他方の側（下側）にピニオンギヤ１２３の第２ギヤ部１２３１に噛合するギヤ歯３１１が形成される。また、第１シャフト１２１、第２シャフト１２２及びピニオンギヤ１２３は、すべてラックギヤ３００を基準として一方の側に配置される。すなわち、第１シャフト１２１、第２シャフト１２２及びピニオンギヤ１２３は、ラックギヤ３００を基準として車両の前後方向に前方側に配置される。
【００２７】
このような構成を通じて、第１シャフト１２１、第２シャフト１２２、ピニオンギヤ１２３及びラックギヤ３００が占める車両の前後方向への幅を減らすことができ、空調装置のパッケージを縮小することができる。
また、ピニオンギヤ１２３の直径は、第２シャフト１２２のギヤ部の直径よりも小さく形成される。ピニオンギヤ１２３の直径が第２シャフト１２２のギヤ部の直径よりも小さく形成されるので、駆動軸であるピニオンギヤ１２３の１回転に対して、従動軸である第２シャフト１２２はｎ分の１回転することにより回転トルクを向上させることができる。第２シャフトとピニオンギヤのギヤ比がｎ：１である場合、第２シャフトギヤ部とピニオンギヤのギヤ比が大きくなるほど回転トルクはより大きくなる。
【００２８】
図６及び図７は、図３の作動例を示す側面図である。
図６に示したとおり、第１シャフト１２１が反時計回りに回転すると、第１シャフト１２１に噛み合った第１ドア１１８は、上方にスライド移動し、これと同時にラックギヤ３００は、上方に移動する。ラックギヤ３００の下部に連結されたピニオンギヤ１２３は、反時計回りに回転し、ピニオンギヤ１２３と噛み合った第２シャフト１２２は、時計回りに回転する。第２シャフト１２２に連結された第２ドア１１９は、下方にスライド移動する。第１ドア１１８と第２ドア１１９は、互いに離れる方向に移動する。
【００２９】
図７に示したとおり、第１シャフト１２１が時計回りに回転すると、第１シャフト１２１に噛み合った第１ドア１１８は、下方にスライド移動し、これと同時にラックギヤ３００は、下方に移動する。ラックギヤ３００の下部に連結されたピニオンギヤ１２３は、時計回りに回転し、ピニオンギヤ１２３と噛み合った第２シャフト１２２は、反時計回りに回転する。第２シャフト１２２に連結された第２ドア１１９は、上方にスライド移動する。第１ドア１１８と第２ドア１１９は、互いに近づく方向に移動する。
【００３０】
一方、図８は、本発明の一実施形態に係る空調ケースに離脱防止手段が結合した状態を示す側面図であり、図９は、本発明の一実施形態に係る上部ケース及び下部ケースを示すものであり、図１０は、本発明の一実施形態に係る上部ケースを示す底面斜視図であり、図１１は、図１０のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図１２は、図１１の上部ケースに離脱防止手段が結合した状態を示す断面図であり、図１３は、本発明の一実施形態に係る離脱防止手段及びポケット部を示す斜視図であり、図１４は、本発明の一実施形態に係るピニオンギヤ及びポケット部を示す断面図である。
図８から図１４を基にすると、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置は、離脱防止手段２００を備える。離脱防止手段２００は、駆動部を固定して駆動部の離脱を防止する機能を有する。
【００３１】
また、離脱防止手段２００は、第１シャフト１２１、ラックギヤ３００、第２シャフト１２２及びピニオンギヤ１２３をすべてカバーするように形成される。すなわち、離脱防止手段２００は、駆動部の固定機能に加え、外部の異物が流入することを遮断するダストカバー（Ｄｕｓｔ  Ｃｏｖｅｒ）機能を共に有する。
詳細には、離脱防止手段２００は、第１シャフト１２１を支持する第１シャフト支持部と、ラックギヤ３００を支持するラックギヤ支持部と、第２シャフト１２２を支持する第２シャフト支持部と、を備える。第１シャフト支持部、第２シャフト支持部及びラックギヤ支持部は、それぞれ第１シャフト１２１、第２シャフト１２２及びラックギヤ３００に対応する部位に形成され、ラックギヤ支持部は、ラックギヤ３００のスライド移動幅を考慮して十分な長さに形成される。
【００３２】
この場合、第１シャフト支持部及び第２シャフト支持部のいずれかにのみ、動力源の軸と結合する貫通孔２０５が形成される。本実施形態において、貫通孔２０５は、第１シャフト支持部にのみ形成され、動力源が第１シャフト１２１にのみ連結される。貫通孔２０５が第１シャフト１２１の方にのみ形成されることにより、駆動部の外部への露出を最小限に抑えて異物遮断機能を向上させることができる。
また、離脱防止手段２００は、ピニオンギヤ１２３を収容してピニオンギヤ１２３の離脱を防止するポケット部２５０を有する。図５の矢印で示したとおり、ラックギヤ３００が上下方向に移動してピニオンギヤ１２３が回転するとき、ピニオンギヤ１２３において軸方向（幅方向）、左右方向（前後方向）、上下方向（高さ方向）に離脱による遊びが吸収されてドアに駆動力が伝達されない。
【００３３】
第１シャフト１２１、ラックギヤ３００、第２シャフト１２２及びピニオンギヤ１２３は、すべて空調ケース１１０の外側面に突設される。第１シャフト１２１及び第２シャフト１２２は、両方とも軸部が空調ケース１１０の内側に位置し、ギヤ部のみが空調ケース１１０を貫通して外側に位置する。図１０の符号２２５は、第２シャフト１２２が貫通する孔を示す。ラックギヤ３００は、空調ケース１１０の外側に形成されたレールにスライド可能に連結されることが望ましい。
ピニオンギヤ１２３は、空調ケース１１０の外側に形成された軸固定部２２６に空回り可能に連結される。ポケット部２５０は、離脱防止手段２００の内側で軸方向に凹設されてピニオンギヤを加圧する段差部を備える。ポケット部２５０は、ピニオンギヤ１２３を軸方向（幅方向）、上下方向（高さ方向）及び左右方向（前後方向）の遊びから支持して、第２ドア１１９に駆動力を円滑に伝達する。
【００３４】
この場合、ピニオンギヤ１２３の軸方向端部に、離脱防止手段２００の段差部に対応するように凹設された段差部１２３５を備える。ピニオンギヤ１２３の段差部１２３５は、ピニオンギヤ１２３の回転に際して、ポケット部２５０の干渉を防止して円滑な回転を可能にし、離脱防止手段２００のポケット部２５０による拘束力を増加させて、軸方向、上下方向および左右方向の支持力を高めてピニオンギヤ１２３の遊びを規制することにより、バックラッシュ（Ｂａｃｋｌａｓｈ）及びヒステリシス（Ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ）による作動不良を解決する。
離脱防止手段２００は、空調ケース１１０の外側面に結合して、第１シャフト１２１、ラックギヤ３００、第２シャフト１２２及びピニオンギヤ１２３をカバーする。空調ケース１１０は、上部ケース１１０ａと、下部ケース１１０ｂとを備える。下部ケース１１０ｂは、上部ケース１１０ａの下部に結合する。上部ケース１１０ａには結合部２２３が突設され、結合部２２３には組み立て孔２２４が上下方向に貫設される。さらに、下部ケース１１０ｂにも上部ケースの結合部２２３に対応する結合部が形成されて、組み立て孔２２４にネジ締結により上部ケース１１０ａと下部ケース１１０ｂが結合する。
【００３５】
上部ケース１１０ａと下部ケース１１０ｂは、さねはぎ（Ｔｏｎｇｕｅ  ａｎｄ  Ｇｒｏｏｖｅ）継手構造により結合する。つまり、上部ケース１１０ａの下端には突起２２０が突設される。また、下部ケース１１０ｂの上端には溝が凹設される。上部ケース１１０ａの突起２２０が下部ケース１１０ｂの溝に挿入されて、上部ケース１１０ａと下部ケース１１０ｂとの間の締結力が増加する。
離脱防止手段２００は、ねじ締結部２０７を備える。ねじ締結部２０７は、空調ケース１１０との締結のためのものであり、ラックギヤ３００の長手方向の中央部に一つだけ形成される。また、離脱防止手段２００は、フック部２７０を備え、空調ケース１１０には、フック部２７０と係合する係止孔２２２が形成される。この場合、フック部２７０は、ラックギヤ３００の長手方向にピニオンギヤ１２３に近い一方の端部に形成される。
【００３６】
すなわち、前記フック部２７０は、離脱防止手段２００の下端に形成される。ピニオンギヤ１２３は、第２シャフト１２２に隣接する離脱防止手段２００の下部に近い箇所に配置されるので、フック部２７０を離脱防止手段２００の下端に形成して、離脱防止手段２００の下端が空調ケース１１０に強固に固定される。したがって、ピニオンギヤ１２３の支持及び固定力を増加させることができる。
ねじ締結部２０７は、離脱防止手段２００の中央部に一つだけ備えられ、離脱防止手段２００の底部にフック部２７０を備える。このような構成を通じて、ねじ締結部の数を最小限に抑えながらも、離脱防止手段２００と空調ケース１１０との間の結合力を高めることができ、特にピニオンギヤ１２３の固定力を最も高く要求する離脱防止手段２００の下側部位でフック部２７０がピニオンギヤ１２３の遊びを規制して動力伝達を確実に行うことができる。
【００３７】
さらに詳細には、突起２２０は、空調ケース１１０の下端面から下方に向けて突設される。空調ケース１１０は延長部２２１を備える。延長部２２１は、突起２２０から側方に離れた位置から下方に延びる。係止孔２２２は、延長部２２１に側方を貫通するように形成される。すなわち、係止孔２２２は、突起２２０の側面に並ぶように形成される。
この場合、突起２２０の突出方向と係止孔２２２の貫通方向とは９０°をなす。すなわち、突起２２０は、下方に向けて突設され、係止孔２２２は、側方に貫設され、フック部２７０は、突起２２０に対して９０°の角度をなして係止孔２２２に挿入される。
【００３８】
図１５は、図１１の上部ケースを形成するための金型を示すものである。図１５に示したとおり、突起２２０の突出方向と係止孔２２２の貫通方向とは９０°をなす構成にして、金型の取り出しを円滑に行うことができるので、金型製作が単純な構造ででき、その結果、製造性向上に役立つ。
すなわち、空調ケース１１０の下面に突起２２０を形成するために、上端に溝を有する形状の第１金型３１０を形成し、空調ケースの延長部２２１に係止孔２２２を形成するために、側面に突起を有する形状の第２金型３２０を形成する。空調ケース１１０の成形を完了した後、先に第２金型３２０を取り外し、その後に第１金型３１０を取り外して、突起２２０及び係止孔２２２を形成可能である。
【００３９】
アクチュエータ（動力源）の駆動力は、第１シャフトのギヤ部、ラックギヤ、ピニオンギヤ、第２シャフトのギヤ部、第２ドアに順次に伝達される。動力伝達の過程において、各部品間の遊び及び異物の挟み込みなどの現象を、離脱防止手段を用いて最小化する。すなわち、離脱防止手段は、スライドドア駆動部の構成物を規制することで、離脱などによる遊びに起因するドアの作動不能、バックラッシュ（Ｂａｃｋｌａｓｈ）及びヒステリシス（Ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ）による作動不良を解決することができる。
【００４０】
以上、本発明に係る車両用空調装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、これは単なる例示的なものに過ぎず、当業者であれば誰でも、これより種々の変形及び均等な他の実施形態が可能であるということが理解できる筈である。よって、真の技術的な保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想により定められるべきである。
【符号の説明】
【００４１】
１  （従来の）車両用空調装置
２  （従来の車両用空調装置の）蒸発器
３  （従来の車両用空調装置の）ヒータコア
１０  （従来の車両用空調装置の）空調ケース
１１  （従来の車両用空調装置の）空気流入口
１２  （従来の車両用空調装置の）デフロストベント
１３  （従来の車両用空調装置の）フェースベント
１４  （従来の車両用空調装置の）フロアベント
１５、１６、１７  （従来の車両用空調装置の）モードドア
１８  （従来の車両用空調装置の）第１ドア（テンプドア）
１９  （従来の車両用空調装置の）第２ドア（テンプドア）
２１  （従来の車両用空調装置の）第１シャフト
２２  （従来の車両用空調装置の）第２シャフト
１００  車両用空調装置
１０２  蒸発器
１０３  ヒータコア
１１０  空調ケース
１１０ａ  上部ケース
１１０ｂ  下部ケース
１１１  空気流入口
１１２  デフロストベント
１１３  フェースベント
１１４  フロアベント
１１５、１１６、１１７  モードドア
１１８  第１ドア
１１９  第２ドア
１２１  第１シャフト
１２２  第２シャフト
１２３  ピニオンギヤ
２００  離脱防止手段
２０５  貫通孔
２０７  ねじ締結部
２２０  突起
２２１  延長部
２２２  係止孔
２２３  結合部
２２４  組み立て孔
２２５  孔
２２６  軸固定部
２５０  ポケット部
２７０  フック部
３００  ラックギヤ
３１０  第１金型
３１１  （ピニオンギヤの第２ギヤ部に噛合する）ギヤ歯
３２０  第２金型
３２１  （ラックギヤの）上側ギヤ歯
１１８１  ギヤ歯（第１ドアのギヤ歯）
１１９１  ギヤ歯（第２ドアのギヤ歯）
１２１１  （第１シャフトの）第１ギヤ部
１２１２  （第１シャフトの）第２ギヤ部
１２２１  （第２シャフトの）第１ギヤ部
１２２５  （第２シャフトの）第２ギヤ部
１２３１  （ピニオンギヤの）ギヤ部、第２ギヤ部
１２３５  段差部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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