(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電されることにより１８０°回転して一旦停止し、その後再通電されることにより同方向に１８０°回転して停止するサーボモータ（８）の出力軸（８２）の駆動力を被駆動部材（４）に伝達して、この被駆動部材（４）を第１所定位置（Ｇ）および第２所定位置（Ｈ）に選択的に移動させるリンク機構であって、
前記被駆動部材（４）に連結され、所定形状のガイド溝（６１）を有する第１リンク部材（６）と、
前記サーボモータ（８）の前記出力軸（８２）に連結され、前記ガイド溝（６１）内に係合される係合ピン（７１）を有する第２リンク部材（７）とを備え、
前記ガイド溝（６１）は、
前記係合ピン（７１）の移動を前記被駆動部材（４）に伝達して、前記被駆動部材（４）を前記第１所定位置（Ｇ）から前記第２所定位置（Ｈ）へ移動させる第１伝達溝（６１１）と、
前記第１伝達溝（６１１）と距離を隔てて配置され、前記係合ピン（７１）の移動を前記被駆動部材（４）に伝達して、前記被駆動部材（４）を前記第２所定位置（Ｈ）から前記第１所定位置（Ｇ）へ移動させる第２伝達溝（６１２）と、
前記係合ピン（７１）が前記第１伝達溝（６１１）から前記第２伝達溝（６１２）へ移動するときの移動経路に沿った形状の第１アイドル溝（６１０ａ）と、
前記係合ピン（７１）が前記第２伝達溝（６１２）から前記第１伝達溝（６１１）へ移動するときの移動経路に沿った形状の第２アイドル溝（６１０ｂ）とを備え、
前記係合ピン（７１）が前記第１伝達溝（６１１）を移動した後の前記係合ピン（７１）の第１目標停止位置（Ｊ）は、前記第１アイドル溝（６１０ａ）のうち、前記第２伝達溝（６１２）よりも所定範囲（Ｄ）だけ係合ピン移動方向（Ｒ）手前側に設定され、
前記係合ピン（７１）が前記第２伝達溝（６１２）を移動した後の前記係合ピン（７１）の第２目標停止位置（Ｋ）は、前記第２アイドル溝（６１０ｂ）のうち、前記第１伝達溝（６１１）よりも前記所定範囲（Ｄ）だけ前記係合ピン移動方向（Ｒ）手前側に設定されていることを特徴とするリンク機構。
【請求項２】
前記第１、第２アイドル溝（６１０ａ）、（６１０ｂ）は、前記サーボモータ（８）の前記出力軸（８２）を中心とした前記係合ピン（７１）の円弧状移動経路に沿った円弧形状に形成されており、
前記第１、第２アイドル溝（６１０ａ）、（６１０ｂ）は、互いに対向するように配置されており、
前記第１、第２アイドル溝（６１０ａ）、（６１０ｂ）の一端部を繋ぐように前記第１伝達溝（６１１）が形成されるとともに、前記第１、第２アイドル溝（６１０ａ）、（６１０ｂ）の他端部を繋ぐように前記第２伝達溝（６１２）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のリンク機構。
【請求項３】
前記第１、第２アイドル溝（６１０ａ）、（６１０ｂ）の一方（６１０ａ）を、前記第１、第２アイドル溝（６１０ａ）、（６１０ｂ）の他方（６１０ｂ）よりも長く形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のリンク機構。
【請求項４】
前記被駆動部材（４）は、車両用空調装置の空調ケース（１）に形成される内気導入口（２）および外気導入口（３）を選択的に閉じる内外気切替ドア（４）であり、
前記第１所定位置（Ｇ）は、前記内外気切替ドア（４）が内気導入口（２）を閉じる位置であり、前記第２所定位置（Ｈ）は、前記内外気切替ドア（４）が外気導入口（３）を閉じる位置であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のリンク機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
通電されることにより１８０°回転して一旦停止し、その後再通電されることにより同方向に１８０°回転して停止するサーボモータの出力軸の駆動力を被駆動部材に伝達して、この被駆動部材を第１所定位置および第２所定位置に選択的に移動させるリンク機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、上述のようなリンク機構としては、図５（ａ）に示すように、車両用空調装置の空調ケース１に形成される内気導入口２および外気導入口３を選択的に閉じる内外気切替ドアに適用されるものがある。
具体的には、所定形状のガイド溝６１を有する第１リンク部材６を、ケース１に一体の軸部１１に回動可能に設け、上記ガイド溝６１内に摺動可能に係合される係合ピン７１を有する第２リンク部材７を、サーボモータ８の出力軸８２に連結している。さらに、所定形状のガイド溝５１を有する第３リンク部材５を、内外気切替ドア４の軸部４０に設け、この第３リンク部材５のガイド溝５１に、第１リンク部材６の係合ピン６２を摺動可能に係合している。
【０００３】
第１リンク部材６のガイド溝６１は、第１、第２伝達溝６１１、６１２と、これら伝達溝６１１、６１２の間に形成される第１、第２アイドル溝６１０ａ、６１０ｂとから構成されている。そして、第１、第２伝達溝６１１、６１２内を係合ピン７１が摺動するときは、サーボモータ８の回転力（つまり、第２リンク部材７の移動）がドア４に伝達されて、ドア４が内気導入口２を閉じる位置Ｇ（図５（ａ）中実線で示す位置、以下、内気口閉塞位置という）と、外気導入口３を閉じる位置Ｈ（図５（ａ）中一点鎖線で示す位置、以下、外気口閉塞位置という）との間を移動し、第１、第２アイドル溝６１０ａ、６１０ｂ内を係合ピン７１が摺動するときは、サーボモータ８の移動がドア４に伝達されない。
【０００４】
ここで、サーボモータ８としては、通電されることにより出力軸８２が１８０°回転して一旦停止し、その後再通電されることにより出力軸８２が同方向に１８０°回転して停止するものが広く用いられている。
そして、車室内前方に設けられる計器盤部の空調コントロールパネルには、内気導入を指示する内気モードスイッチ、および、外気導入を指示する外気モードスイッチが設けてあり、これらモードスイッチは乗員の手動操作にて切り替えられる。これらモードスイッチからのそれぞれの信号が入力されることにより、図４に示す可動接点８０が切り替えられ、この可動接点８０に対応する２つの固定接点８４、８５がサーボモータ８に備えられている。
【０００５】
また、サーボモータ８の出力軸８２と一体に回転する回転円盤８３に接するように、３つの円盤側固定接点８６１、８６２、８６３が設けられている。これら固定接点８６１、８６２、８６３は、図示する位置に支持固定されており、回転円盤８３と一体に回転しない。そして、２つの固定接点８４、８５と円盤側接点８６１、８６２とがそれぞれ接続され、円盤側接点８６３とモータ部８１のマイナス側とが接続され、モータ部８１のプラス側と可動接点８０との間にバッテリ電圧Ｖが接続されている。
【０００６】
また、回転円盤８３の１８０°分の範囲Ａには、円盤側接点８６１と円盤側接点８６３とを接続する図示しない第１配線が形成され、回転円盤８３の残りの１８０°分の範囲Ｂには、円盤側接点８６２と円盤側接点８６３とを接続する図示しない第２配線が形成されている。
そして、内気モードスイッチのオンにより可動接点８０と固定接点８４とが接続され、上記第１配線にて円盤側接点８６１と円盤側接点８６３とが接続される。この結果、モータ部８１にバッテリ電圧Ｖが供給されて（通電されて）出力軸８２および回転円盤８３が回転し、その後、上記第１配線の終端部が円盤側接点８６１、８６３を通過したとき、円盤側接点８６１と円盤側接点８６３とが非接続状態となって、モータ部８１へのバッテリ電圧Ｖの供給が停止される（非通電状態となる）。
【０００７】
また、外気モードスイッチのオンにより可動接点８０と固定接点８５とが接続され、上記第２配線にて円盤側接点８６２と円盤側接点８６３とが接続される。
この結果、モータ部８１にバッテリ電圧Ｖが供給されて出力軸８２および回転円盤８３が回転し、その後、上記第２配線の終端部が円盤側接点８６２、８６３を通過したとき、円盤側接点８６２と円盤側接点８６３とが非接続状態となって、モータ部８１へのバッテリ電圧Ｖの供給が停止される。
【０００８】
ところで、円盤側接点８６１と円盤側接点８６３、および、円盤側接点８６２と円盤側接点８６３とが非接続状態となっても、モータ８の出力軸８２および回転円盤８３は慣性により微少に（例えば１０°程度）回転を続ける（換言すれば、オーバーランする）。
このため、係合ピン７１が第１伝達溝６１１を移動した後の係合ピン７１の第１目標停止位置Ｊ（モータ部８１への通電を停止する位置、図５（ａ）中一点鎖線で示す位置）を第２伝達溝６１２よりも係合ピン移動方向（図５（ｂ）中矢印Ｒ方向）手前側に設定し、かつ、係合ピン７１が第２伝達溝６１２を移動した後の係合ピン７１の第２目標停止位置Ｋ（図５（ａ）中実線で示す位置）を、第１伝達溝６１１よりも係合ピン移動方向手前側に設定してある。これにより、係合ピン７１がオーバーランしても係合ピン７１が第１、第２伝達溝６１１、６１２まで移動しないようにして、オーバーランによりドア４が移動しないようにしてある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来技術では、係合ピン７１の第１目標停止位置Ｊは、図５（ｂ）に示すように、上記オーバーランを吸収可能な必要最小範囲Ｄだけ伝達溝６１２よりも係合ピン移動方向手前側であるが、第２目標停止位置Ｋは、上記必要最小範囲Ｄと、範囲Ｆとを合わせた範囲（Ｄ＋Ｆ）だけ、伝達溝６１１よりも手前側となっている。
【００１０】
このように、第２目標停止位置Ｋから伝達溝６１１までの移動距離が上記範囲Ｆの分だけ必要以上に長いので、モータ８に通電してから係合ピン７１が第１伝達溝６１１に到達するまでの時間が必要以上に長くなる、つまり、モータ８に通電してからドア４が外気口閉塞位置Ｈ側へ移動開始するまでの時間が必要以上に長くなる、といった問題があった。
【００１１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、通電されることにより１８０°回転して一旦停止し、その後再通電されることにより同方向に１８０°回転して停止するサーボモータの出力軸の駆動力を被駆動部材に伝達して、この被駆動部材を第１所定位置および第２所定位置に選択的に移動させるリンク機構において、モータに通電してから被駆動部材が移動開始するまでの時間を必要最小限に抑えることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者は、サーボモータ（８）に連結される第２リンク部材（７）の係合ピン（７１）の目標停止位置（Ｊ、Ｋ）が、第１リンク部材（６）のガイド溝（６１）の第１、第２アイドル溝（６１０ａ、６１０ｂ）において、第１、第２伝達溝（６１１、６１２）よりも必要以上係合ピン移動方向（Ｒ）の手前にあることにより、サーボモータ（８）を通電してから被駆動部材（４）が移動開始するまでの時間が長くなることに着目して、目標停止位置（Ｊ、Ｋ）を、伝達溝（６１１、６１２）よりもオーバーランを吸収可能な必要最小範囲（Ｄ）だけ係合ピン移動方向（Ｒ）手前に設定することを見出した。
【００１３】
具体的に、請求項１ないし４に記載の発明では、通電されることにより１８０°回転して一旦停止し、その後再通電されることにより同方向に１８０°回転して停止するサーボモータ（８）の出力軸（８２）の駆動力を被駆動部材（４）に伝達して、この被駆動部材（４）を第１所定位置（Ｇ）および第２所定位置（Ｈ）に選択的に移動させるリンク機構であって、
係合ピン（７１）が第１伝達溝（６１１）を移動した後の係合ピン（７１）の第１目標停止位置（Ｊ）を、第１アイドル溝（６１０ａ）のうち、第２伝達溝（６１２）よりも所定範囲（Ｄ）だけ係合ピン移動方向（Ｒ）手前側に設定し、かつ、係合ピン（７１）が第２伝達溝（６１２）を移動した後の係合ピン（７１）の第２目標停止位置（Ｋ）を、第２アイドル溝（６１０ｂ）のうち、第１伝達溝（６１１）よりも上記所定範囲（Ｄ）だけ係合ピン移動方向（Ｒ）手前側に設定したことを特徴としている。
【００１４】
ここで、上記第１、第２目標停止位置（Ｊ、Ｋ）とは、係合ピン（７１）の移動の停止を指示する位置のことであり、換言すれば、サーボモータ（８）への通電を停止する位置のことである。また、上記所定範囲（Ｄ）とは、オーバーランを吸収可能な必要最小範囲のことである。
従って、第１目標停止位置（Ｊ）から第２伝達溝（６１２）までの移動距離、および、第２目標停止位置（Ｋ）から第１伝達溝（６１１）までの移動距離が、多くとも上記必要最小範囲（Ｄ）となるので、モータ（８）に通電してから被駆動部材（４）が第１、第２所定位置（Ｇ、Ｈ）側へ移動開始するまでの時間を必要最小限に抑えることができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明のような、車両用空調装置の空調ケース（１）に形成される内気導入口（２）および外気導入口（３）を選択的に閉じる内外気切替ドア（４）を駆動するリンク機構に、上記した手段を用いて好適である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
本実施形態は、図１（ａ）に示すように、車両用空調装置の空調ケース１に形成される内気導入口２および外気導入口３を選択的に閉じる内外気切替ドア４にサーボモータ８の回転駆動力を伝達する内外気切替用リンク機構に、本発明を適用したものである。なお、本実施形態のサーボモータ８は、上述した構造と同じであるため、この説明は省略する。
【００１７】
内気導入口２および外気導入口３は、空調ケース１の空気最上流部に形成されており、これら導入口２、３の下流には、ケース１内に空気流を発生させる送風機、冷凍サイクルのエバポレータ（冷却用熱交換器）、エンジン冷却水を熱源として送風空気を加熱するヒータコア（加熱用熱交換器）等の周知の空調用機能部が配設されており、ケース１の最下流部には、周知の吹出空気通路部が形成されている。内外気切替ドア４の回動中心部には、回動軸４０が備えられており、この回動軸４０の両端部が、ケース１の壁面に設けた図示しない軸受穴に回動可能に嵌挿されている。
【００１８】
次に、内外気切替ドア用リンク機構について図１ないし図３に基づいて説明する。
このリンク機構は、第１、第２、第３リンク部材６、７、５から構成されている。具体的に、第３リンク部材５はケース１の外側に配置され、この第３リンク部材５の一端部５ａが、ドア４の回動軸４０の一端部に一体に固定されている。
第１リンク部材６はケース１の外側に配置され、この第１リンク部材６の略中央部６ｃが、ケース１から突出する（ケース１に一体の）軸部１１に回動可能に取り付けられている。この第１リンク部材６の一端部６ａには、第３リンク部材５の他端部５ｂに設けられた所定形状のガイド溝５１内に摺動可能に係合する係合ピン６２が設けられている。このようにして、第１リンク部材６とドア４とが、第３リンク部材５を介して連結されている。
【００１９】
第２リンク部材７はケース１の外側に配置され、この第２リンク部材７の一端部７ａには、サーボモータ８の出力軸８２が一体に固定されている。この第２リンク部材７の他端部７ｂには、第１リンク部材６の他端部６ｂに設けられた所定形状のガイド溝６１内に摺動可能に係合する係合ピン７１が設けられている。
そして、サーボモータ８の出力軸８２の回転力により、一端部７ａを中心に第２リンク部材７を回動させ、この第２リンク部材７の回動運動を係合ピン７１を介して第１リンク部材６に伝達して、軸部１１を中心に第１リンク部材６を回動させ、この第１リンク部材６の回動運動を係合ピン６２を介して第３リンク部材５に伝達して、回動軸４０を中心に回動させることにより、内外気切替ドア４を回動駆動させている。なお、サーボモータ８の出力軸８２は、図１（ｂ）中矢印Ｒで示す方向にのみ回転する。
【００２０】
第１リンク部材６のガイド溝６１は、第１、第２伝達溝６１１、６１２、および、第１、第２アイドル溝６１０ａ、６１０ｂから構成されている。具体的に、第１伝達溝６１１は、係合ピン７１の移動をドア４に伝達して、ドア４を図１に示すような内気導入口２を閉じる位置Ｇ（第１所定位置、以下、内気口閉塞位置という）から、図３に示すような外気導入口３を閉じる位置Ｈ（第２所定位置、以下、外気口閉塞位置という）へ移動させるものである。第２伝達溝６１２は、係合ピン７１の移動をドア４に伝達して、ドア４を外気口閉塞位置Ｈから内気口閉塞位置Ｇへ移動させるものである。
【００２１】
また、第１アイドル溝６１０ａは、係合ピン７１が第１伝達溝６１１から第２伝達溝６１２へ移動するときの移動経路に沿った形状（具体的には、サーボモータ８の出力軸８２を中心とした係合ピン７１の円弧状移動経路に沿った円弧形状）である。また、第２アイドル溝６１０ｂは、係合ピン７１が第２伝達溝６１２から第１伝達溝６１１へ移動するときの移動経路に沿った形状である。
【００２２】
これら第１、第２アイドル溝６１０ａ、６１０ｂを係合ピン７１が移動するときは、係合ピン７１の移動が第１リンク部材６に伝達されず、第３リンク部材５および内外気切替ドア４が移動しない。なお、第１アイドル溝６１０ａは第２アイドル溝６１０ｂよりも長く形成されている。
そして、係合ピン７１が第１伝達溝６１１を移動した後（換言すれば、ドア４を外気口閉塞位置Ｈに移動させた後）の係合ピン７１の第１目標停止位置Ｊ（図３に示す位置）は、第１アイドル溝６１０ａのうち、第２伝達溝６１２よりもオーバーランを吸収可能な必要最小範囲Ｄだけ係合ピン移動方向（図１（ｂ）中矢印Ｒ方向）手前側に設定され、かつ、係合ピン７１が第２伝達溝６１２を移動した後（換言すれば、ドア４を内気口閉塞位置Ｇに移動させた後）の係合ピン７１の第２目標停止位置Ｋ（図１に示す位置）は、第２アイドル溝６１０ｂのうち、第１伝達溝６１１よりもオーバーランを吸収可能な必要最小範囲Ｄだけ係合ピン移動方向手前側に設定されている。
【００２３】
ここで、係合ピン７１の第１、第２目標停止位置Ｊ、Ｋとは、係合ピン７１の移動の停止を指示する位置のことであり、換言すれば、モータ部８１への通電を停止する位置のことである。そして、本実施形態では、上記必要最小範囲Ｄを例えば１０°としている。
次に、上記構成による作動を説明する。
【００２４】
まず、内外気切替スイッチにより内気導入モードが指示されている状態では、図４において、可動接点８０が固定接点８４と接続されており、係合ピン７１は、第２アイドル溝６１０ｂのうち、第２目標停止位置Ｋから最大オーバーラン位置（図１（ｂ）中点線で示す位置）の間に配置されている。この状態から外気導入モードに切り替えたとき、図４において、可動接点８０が固定接点８５と接続されるとともに、円盤側接点８６２と円盤側接点８６３が上記第２配線にて接続されて、モータ部８１にバッテリ電圧Ｖが供給される。
【００２５】
この結果、モータ８の出力軸８２が図１（ｂ）中Ｒ方向に回転して係合ピン７１が移動し、この係合ピン７１が図２に示すように第１伝達溝６１１を移動することにより、ドア４が外気口閉塞位置Ｈ側へ移動する。その後、係合ピン７１が、第１アイドル溝６１０ａのうち、第１目標停止位置Ｊにきたときに、円盤側接点８６２と円盤側接点８６３が非接続状態となるが、モータ８の出力軸８２および回転円盤８３は、オーバーランにより、第１目標停止位置Ｊから最大オーバーラン位置（図１（ｂ）中点線で示す位置）の間に停止する。
【００２６】
また、この状態から再び内気導入モードに切り替えたときも同様の作動により、第２目標停止位置Ｋから最大オーバーラン位置（図１（ｂ）中点線で示す位置）の間に停止する。
そして、本実施形態では、第１目標停止位置Ｊから第２伝達溝６１２までの移動距離、および、第２目標停止位置Ｋから第１伝達溝６１１までの移動距離が、多くとも上記必要最小範囲Ｄとなるので、サーボモータ８に通電してから内外気切替ドア４が内気口閉塞位置Ｇ側、および、外気口閉塞位置Ｈ側へ移動開始するまでの時間を必要最小限に抑えることができる。よって、内気導入口２および外気導入口３を閉じるのにかかる時間を必要最小限に抑えることができる。
【００２７】
ここで、従来技術では、内気導入口２を閉じるのに比べて、外気導入口３を閉じるのに時間が長くかかり、異臭を含む外気の侵入を急速に遮断できなくなるといった問題があるが、本実施形態によればこの問題を解消できる。
なお、本実施形態では、第１アイドル溝６１０ａを第２アイドル溝６１０ｂよりも長く形成することにより、係合ピン７１の第１、第２目標停止位置Ｊ、Ｋを、第１、第２アイドル溝６１０ａ、６１０ｂのうち、第２、第１伝達溝６１２、６１１よりも上記必要最小範囲Ｄだけ係合ピン移動方向手前側に設定可能としてある。
【００２８】
（他の実施形態）
上記実施形態では、内外気切替ドア４に本発明を適用していたが、これに限らず、他の種々の被駆動部材に本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、被駆動部材（内外気切替ドア４）と第１リンク部材６とを、第３リンク部材５を介して連結していたが、被駆動部材と第１リンク部材６とを直接連結してもよい。
【００２９】
また、サーボモータ８の回転方向を上記実施形態における回転方向Ｒの逆にしてもよい。このときは、第２アイドル溝６１０ｂを第１アイドル溝６１０ａよりも長く形成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態において、内外気切替ドアが内気口閉塞位置Ｇにあるときの内外気切替ドア用リンク機構を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【図２】本発明の実施形態において、内外気切替ドアが外気口閉塞位置Ｈ側へ移動するときの内外気切替ドア用リンク機構を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態において、内外気切替ドアが外気口閉塞位置Ｈにあるときの内外気切替ドア用リンク機構を示す正面図である。
【図４】本発明および従来技術におけるサーボモータを示す概略的な回路図である。
【図５】（ａ）は、従来技術において、内外気切替ドアが内気口閉塞位置Ｇにあるとき、および、外気口閉塞位置Ｈにあるときの正面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。
【符号の説明】
４…内外気切替ドア（被駆動部材）、
６…第１リンク部材、６１…ガイド溝、
６１１…第１伝達溝、６１２…第２伝達溝、
６１０ａ…第１アイドル溝、６１０ｂ…第２アイドル溝、
７…第２リンク部材、７１…係合ピン、８…サーボモータ、８２…出力軸、
Ｇ…内気口閉塞位置（第１所定位置）、Ｈ…外気口閉塞位置（第２所定位置）、
Ｊ…第１目標停止位置、Ｋ…第２目標停止位置、
Ｄ…必要最小範囲（所定範囲）。
【図１】
0003700318.tif 000002
【図２】
0003700318.tif 000003
【図３】
0003700318.tif 000004
【図４】
0003700318.tif 000005
【図５】
0003700318.tif 000006