(57)【要約】  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。
2018016109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
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。
【技術分野】
【０００２】
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。
【背景技術】
【０００３】
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。【０００４】
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）。【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２５０３４９号公報
【発明の概要】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態の内外気切替装置の模式的な断面図である。
【図２】実施形態の内外気切替装置の模式的な外観図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
（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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
（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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年7月18日(2018.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項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、
前記サーボモータは、前記出力軸を前記正方向だけでなく前記正方向とは逆方向にも回転可能に構成され、
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前記サーボモータによって前記正方向または前記逆方向に回転させることで、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ように構成されている内外気切替装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
サーボモータは、前記出力軸を前記正方向だけでなく前記正方向とは逆方向にも回転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、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サーボモータによって正方向または逆方向に回転させることで、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ように構成されている。
【国際調査報告】
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2018016109.tif 000014
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