(57)【要約】【課題】車両用空調のスライドドアを動かすアクチュエータの回転出力が歯車伝達系の組付誤差から生じる該スライドドアのハンチングなどの不都合の動作を防ぐことを目的とする。【解決手段】アクチュエータからスライドドアまでの間に設けられている駆動ギヤ２２とそれに噛合の従動ギヤ１８とにあって、噛合区域Ａと噛合を解除する区域Ｂとに分け、Ｆｕｌｌ  Ｈｏｔ、Ｆｕｌｌ  Ｃｏｌｄ位置では、駆動ギヤ２２と従動ギヤ１８の噛合を解除する区域Ｂとして、駆動ギヤ２２及びこれに回転出力しているアクチュエータ２０を空回転させ、アクチュエータ２０を確実に停止させ、ハンチングの発生を防止する。【選択図】        図３
2008001218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転出力するアクチュエータと、このアクチュエータにより回動される駆動ギヤと、この駆動ギヤに噛合の従動ギヤと、この従動ギヤに固着の従動ギヤ軸とを備え、
前記アクチュエータの回転力を従動ギヤ軸に伝え、空調ケースの空気通路上に設けられたスライドドアを動かすようにしたスライドドア駆動装置において、
前記駆動ギヤの回動両端近くに至ると、従動ギヤとの噛合を解除する区域を設定し、該駆動ギヤの回転のみ許すようにしたことを特徴とするスライドドア駆動装置。
【請求項２】
駆動ギヤと従動ギヤとの噛合を解除する区域は、駆動ギヤの噛ピッチを粗くし、従動ギヤの歯のピッチを粗くし又は双方のギヤの歯ピッチを粗くすることを特徴とするスライドドア駆動装置。
【請求項３】
前記駆動ギヤと従動ギヤとの噛合を解除できる区域であっても、従動ギヤの反転を防ぐため、従動ギヤと駆動ギヤとは、前記区域を外して双方一対の歯が係止状態を維持していることを特徴とする請求項１記載のスライドドア駆動装置。
【請求項４】
前記係止状態を保つ一対の歯の一方に、反転ラップ代を有している請求項３記載のスライドドア駆動装置。
【請求項５】
前記回転出力するアクチュエータは、その内部に回転角度を検出するフィードバック抵抗線、回転角度の上限と下限を定める固定接点を有していることを特徴とする請求項１，２又は３記載のスライドドア駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気通路中に設けられ、導入空気の流れを変えるスライドドアを動かすスライドドア駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用空調装置において、冷却器（エバポレータ）の下流で加熱器（ヒータコア）の前面に、該加熱器へ流入する空気量を可変させるミックスドアが設けられている。しかし、このミックスドアは回転軸に平板が取付けられ、該回転軸を支点として回動する構成となっているため、該ミックスドアを回転するためのスペースを必要としていた。そして、そのスペースを小さくする要請があり、この要請を達成するため、スライド式のスライドドアが採用されてきている。
【０００３】
スライドドアには、例えば当出願人の特許文献１に示されるように、駆動軸２２に設けられたピニオン２１ａ，２１ｂがスライドドア１５の縦方向に形成のラック１６ａ，１６ｂに噛合され、駆動軸２２の回動によりピニオン２１ａ，２１ｂが回転される。そして、スライドドア１５が上下方向に動かされ、温風通路５と冷風通路７へ流れる空気量を調量している。
【特許文献１】特開２００３−１０４０３２
【０００４】
前記した駆動軸の外端には、特許文献２に示されるように、円形ギヤ４１が連結され、この円形ギヤ４１に扇形ギヤ４２が噛合していて、扇形ギヤ４２に突設の操作ピンに、サーボモータのようなアクチュエータを用いた電動操作機構が連結されている。
【特許文献２】特開平９−１９３６４５
【０００５】
前記サーボモータのようなアクチュエータとして、当出願人は特許文献３に示される「モータアクチュエータ」を用いて駆動軸を回転させていた。この文献３の第３欄の第４行から第２２行にかけて、「第３図における具体例は前記モータ４が正逆２方向に回転する場合のもので、制御スイッチ１４は、第２図に示す具体例と同様に出力歯車８の裏面側に設けられている点で共通するが、出力軸９の上限と下限の回転角度を規制する規制部３０と、出力軸９の位置を検出する検出部３１とに分けられている。規制部３０は、前記モータ４の駆動回路に挿入され、出力歯車８の裏面に可動接点１７ｂ〜１７ｄが、配線基盤３２に円弧状の固定接点１８ｔ〜１８ｈがそれぞれ対向して設けられて構成され、最も外側の固定接点１８ｔを共通接点として他の固定接点１８ｇ，１８ｈの長さで出力軸の回転角度の上限と下限を定めている。一方、検出部３２は、反規制部側に設けられて、２つの可動接点１７ｅ，１７ｆと固定接点１８ｉ，１８ｊとで構成され、１つの固定接点１８ｉが抵抗板となっており、出力軸９の回転角度を抵抗値に変換して制御回路にフィードバックするものである。」と記述されている。
【特許文献３】実公平１−１９５７７
【０００６】
即ち、モータアクチュエータの上限と下限は、２つの固定接点１８ｇ，１８ｈの長さにより規制されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、回転出力するアクチュエータからの回転力は扇状の駆動ギヤに噛合の従動ギヤを介して従動ギヤ軸に取付られたスライドドア駆動ギヤに噛合のスライドドアのラックに伝えられ、該スライドドアを上下動されるが、２組の歯車を用いることから、組付誤差が大きくなることは避けられない。この組付誤差は、最終的にスライドドアの上下動の変化として現れる。
【０００８】
また、歯車は、駆動側も従動側も等ピッチの歯が形成され、したがって、回転力は比例作動（回転）として伝えられる。このため、回転力伝達系の組付誤差が、スライドドアの実際の位置とアクチュエータ側の接点位置で検出される位置とにずれが生じることになる。このことは、スライドドアが所定の位置、特に問題となるのがＦｕｌｌ  Ｈｏｔ、Ｆｕｌｌ  Ｃｏｌｄの位置に到達しているにかかわらず、検出側ではそのような状態に達していない状態として認識されることになる。
【０００９】
このために、アクチュエータから回転出力が出し続けられ、スライドドアがハンチング状態となるばかりでなく、アクチュエータに異常電流が流れ、該アクチュエータが故障する原因となっている。この対策として、アクチュエータの駆動（ソフト）制御回路の変更も考えられるが、多くの費用が掛かるため現実的でない。
【００１０】
そこで、この発明は、回転力伝達系のアクチュエータの駆動ギヤと、これに噛合する従動ギヤとの噛合関係を考察することで、組付誤差によるスライドドアの不都合の動きを解決しようとすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を達成するため、この発明に掛かるスライドドア駆動装置は、回転出力するアクチュエータと、このアクチュエータにより回動される駆動ギヤと、この駆動ギヤに噛合の従動ギヤと、この従動ギヤに固着の従動ギヤ軸とを備え、前記アクチュエータの回転力を従動ギヤ軸に伝え、空調ケースの空気通路上に設けられたスライドドアを動かすようにしたスライドドア駆動装置において、前記駆動ギヤの回動両端近くに至ると、従動ギヤとの噛合を解除する区域を設定し、該駆動ギヤの回転のみ許すようにしたことを特徴としている（請求項１）。
【００１２】
これにより、駆動ギヤが回転して一方端（Ｆｕｌｌ  Ｈｏｔ又はＦｕｌｌ  Ｃｏｌｄ）至る最終端近くに回転が進んで、スライドドアが一方へ最大に移動した位置（空調ケースに当接）に至っていれば、従動ギヤが駆動ギヤとの噛合を解除する区域に入り、従動ギヤは回転を止め駆動ギヤのみ回転され、所定の位置（作動角）に至るまで回転でき、検出手段により確認され、アクチュエータからの回転出力が停止される。即ち、スライドドアにこれ以上の力が加わらなくなり、ハンチング動作が防がれる。
【００１３】
駆動ギヤと従動ギヤとの噛合を解除する区域は、駆動ギヤの歯のピッチを粗くし、または従動ギヤの歯のピッチを粗くしたり、更には、双方のギヤの歯ピッチを粗くすることで行われる（請求項２）。
【００１４】
前記駆動ギヤと従動ギヤとの噛合を解除できる区域であっても、従動ギヤの反転を防ぐため、従動ギヤと駆動ギヤとは、前記噛合解除区域を外して双方一対の歯が係止状態を維持するようにするのが好ましい（請求項３）。これにより、従動ギヤの駆動ギヤとの噛合が一時的に解除された時に従動ギヤが反転してしまう不都合を防ぐ作用、即ちその回動位置を維持する作用が与えられる。その具体的構成として、係止状態を保つ一対の歯の一方に、反転ラップ代を有するようにするのが好ましい（請求項４）。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、この発明によれば、回転力伝達系の組付誤差によって生じるアクチュエータの回転出力による不都合を駆動ギヤとこれに噛合の従動ギヤの噛合状態、即ち駆動ギヤの回動両端近くで、該駆動ギヤと従動ギヤとの噛合を解除する区域が設けられ、アクチュエータの回転角不足により生じる回転出力を従動ギヤに伝えないようにして回転させ、従動ギヤの回転角を変えずにスライドドアのハンチングを防ぐことができる。このことは、回転力伝達系の組付条件を緩和する効果が得られる。また駆動ギヤと従動ギヤとの噛合を解除する区域を適宜変更することで、スライドドアの移動特性の変更にも寄与することができる（請求項１及び２）。
【００１６】
さらに、駆動ギヤと従動ギヤとの噛合を解除できる区域にあっても、従動ギヤは駆動ギヤと一対の歯が係止状態に維持される作用から、反転が防がれる（請求項３）。その反転防止作用特性を適宜に得るため、一対の歯の一方に反転ラップ代を形成し、その特性を簡易な構成で達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１、図２において、自動車用空調装置１に設けられたスライドドア４及びこれを動かすスライドドア駆動装置２が示されている。このスライドドア４等が設けられる自動車用空調装置１は、空調ダクトとなる空調ケース３の上流側に、図示しない送風機が設けられて、車内又は車外の空気を導いている。
【００１９】
この空気は空気通路６内のエバポレータ（図示せず）を通って冷風化され、その冷風の一部が温風通路８内のヒータコア７を通り温風化される。そして、この温風と前記ヒータコア７をバイパスする冷風通路９を流れる冷風とが下流域で混合されて所望の温度となり、各吹出モードに応じて各吹出モード接続口から車室内に吹出されて車室内空調が行われる。
【００２０】
そして、前記スライドドア４は、空気通路６に、しかもエバポレータとヒータコア７との間で縦方向に設けられ、その位置によって空気通路６を流れる空気（冷風）をヒータコア７が配された温風通路８と、ヒータコアをバイパスする冷風通路９とに風量比配分を行っている。
【００２１】
スライドドア４は、長方形で、横方向寸法は、前記した空調ケース３の横巾内側寸法より多少短く形成され、縦方向寸法は、前記した空調ケース３の縦巾内側寸法の２分の１程となっている。このスライドドア４は、空調ケース３の内側の空気通路６に縦方向に形成された一対のガイド溝１１ａ，１１ｂに、その両端が挿入され、該ガイド溝１１ａ，１１ｂ内を摺動する。
【００２２】
このスライドドア４には、縦方向に複数のリブが形成されて補強されている（図示せず）と共に、横方向の両端近くに、下記するスライドドア駆動ギヤ１４ａ，１４ｂと噛合するラック１３ａ，１３ｂが上下方向（縦方向）に形成されている。
【００２３】
スライドドア駆動ギヤ１４ａ，１４ｂは、前記したラック１３ａ，１３ｂと噛合されると共に、従動ギヤ軸１６に固着されている。この従動ギヤ軸１６は空調ケース３に掛架され、外部へ突出した一端から回転力が伝えられる。この従動ギヤ軸１６が回転されることで、スライドドア駆動ギヤ１４ａ，１４ｂが回転され、スライドドア４が上下方向にガイド溝１１ａ，１１ｂに案内されながら移動し、空気通路６に連通のヒータコア７が配されている温風通路８とこれをバイパスする冷風通路９が反比例的に開閉され、そこに送り込まれる空気量が案分される。
【００２４】
スライドドア４の移動量は、必要とされる吹出温度にて決定されるが、図１の状態であれば、冷風通路９が全開で、導入空気は全量が冷風通路９内に流れ最大冷房時（Ｆｕｌｌ  Ｃｏｌｄ）となっている。そして、スライドドア４が上方へ移動すると、温風通路８の一部が開くと共に冷風通路９の一部が閉じられ、図２に示す状態のようになり、温風通路８及び冷風通路９内に空気が流され、下流側の分配部位で温風と冷風は混合され、所望の吹出モード接続口から車室内へ吹出される。
【００２５】
前記従動ギヤ軸１６の外端には、従動ギヤ１８が固着されている。この従動ギヤ１８は、回転出力するアクチュエータ２０の出力軸２１に固着の駆動ギヤ２２に下記するように噛合している。
【００２６】
図３において、駆動ギヤ２２と従動ギヤ１８の噛合関係、スライドドア駆動ギヤ１４ａ，１４ｂとラック１３ａ，１３ｂの噛合関係そしてスライドドア４の位置の図が示されている。前記駆動ギヤ２２は図４の分解図にも示すように、扇形に形成され、アクチュエータ２０の出力軸２１を中心に８０度程の広がり、最も外周の円弧部位に歯２４ａが下記するように形成されている。左右端から４０度程の中心には、矢印が形成され、その部分のみ２倍程の歯とした大きな歯２４ｂを用いて、従動ギヤ１８との噛合位置を定めて、誤組付を防いでいる。
【００２７】
この誤組付防止用の歯２４ｂを挟んで左右に各４つの標準歯２４ａが等ピッチにて形成されると共に、その外側に大きな歯みぞ２５が形成され、それから左又は右端まで今までの標準の歯のピッチよりも大きい（粗い）ピッチを持つ大きな歯２４ｃ，２４ｄが２つ形成されている。
【００２８】
また、従動ギヤ１８は円形状で誤組付防止の大きな歯２４ｂと対応する大きな歯みぞ２６が形成され、そして、この歯みぞから左右方向へ等ピッチで標準の歯２７ａがそれぞれ４つ形成されている。それから、その外側に大きな歯２７ｂが形成され、さらにその歯よりも外側に大きな歯みぞを持って標準の歯２７ｃを１つづつ有している。この歯２７ｃ，２７ｃは、隣り合う関係となり、その間に大きな歯みぞ２８を有している。
【００２９】
上述の構成の駆動ギヤ２２と従動ギヤ１８とは、前述したごとく、駆動ギヤ２２の大きな歯２４ｂ及び歯みぞ２５と、前記従動ギヤ１８の歯みぞ２６を挟んで大きな４つの標準の歯２７ａ及び大きな歯２７ｂとは噛み合い、この噛合区域Ａを形成し、この噛合区域Ａにあっては、等ピッチ比例作動が行われ、駆動ギヤ２２の回動に伴って従動ギヤ１８が比例して回転される。即ちスライドドア４は上下に摺動される。
【００３０】
それを越えると、噛合を解除できる区域Ｂに至り、駆動ギヤ２２と従動ギヤ１８とが不規則の噛合しか行われない空転域が存在する。
【００３１】
前記噛合を解除する区域Ｂ内の動作を図５乃至図９と共に詳細に説明すると、図５においては、駆動ギヤ２２は中心の矢印の先端の大きな歯２４ｂが従動歯車１８の歯みぞ２６に噛合している状態で、図３に示す状態と同じで、スライドドア４は、ガイド溝１１ａ，１１ｂの中程にあり、温風通路８と冷風通路９とが共に半開の状態となっている。
【００３２】
図６においては、駆動ギヤ２２は、図５の状態から反時計方向へ最大に回転し、Ｆｕｌｌ  Ｈｏｔ位置に至り、従動ギヤ１８も共に回転し、スライドドア４をＦｕｌｌ  Ｈｏｔ位置、即ち、スライドドア４の上端のライニング（図１，図２，図３に示す）が空調ケース３の内面に当接した状態となっている。
【００３３】
その駆動ギヤ２２と従動ギヤ１８との要部拡大図が図７に示され、従動ギヤ１８の標準の歯２７ｃはフリーとなり、駆動ギヤ２２の回転が伝えられない。これにより、この発明の主目的は達成されるが、従動ギヤ１８には、ライニング２９が空調ケース３に当接することから得られる反力が伝えられ、該従動ギヤ１８を逆に回転させようとするために、駆動ギヤ２２とに下記するような構成が取られている。
【００３４】
それは、回転力は伝達しないが、駆動ギヤ２２の大きな歯２４ｃと従動軸１８の大きな歯２７ｂとが当接し、駆動ギヤ２２が回転しても、両者の歯２４ｃを歯２７ｂとは滑るような係止状態となって、ライニングによる反力に対向するために用いられている。その特性は駆動ギヤ２２の大きな歯２４ｃに形成の反転防止ラップ代の寸法を調節することで行われる。
【００３５】
図７の状態の位置では、スライドドア６がＦｕｌｌ  Ｈｏｔ位置にあり、アクチュエータ２０からの回転出力も切れていることが好ましいが、ギヤ伝達機構の不都合から、駆動ギヤ２２に回転出力を出すアクチュエータ２０からの出力が切れていず、出力が継続されている場合には、駆動ギヤ２２が図７から更に図８の位置に回転され（Ｘ角度反時計方向作動）、アクチュエータ２０側にあって、所定の位置（Ｆｕｌｌ  Ｈｏｔ）に至ったとして接点が切れ、出力が停止する。
【００３６】
即ち、従動ギヤ１８と噛合せず、駆動ギヤ２２のみ回転して、アクチュエータ２０内のスイッチ装置が切られた状態となって駆動ギヤ２２は停止されている。なお、その際でも従動ギヤ１８の逆回転防止のための歯２４ｃと歯２７ｂの当接は継続している。このように、駆動ギヤ２２と従動ギヤ１８との噛合状態において、その両端に噛合を解除できる区域Ｂ（空転域）を設けて、歯転伝達系の不具合を解消できる。その特性線は図９に示されている。空転域を変更すれば、二点鎖線のように、その特性線を任意に変えることができる。これにて、出力特性を構造的に変更できる利点を持っている。尚、前記説明でＦｕｌｌ  Ｈｏｔ側を説明したが、Ｆｕｌｌ  Ｃｏｌｄ側も同じような作用が得られることは勿論である。
【００３７】
前述の噛合を解除できる区域Ｂにあって、その構造として、前述したように、駆動ギヤ２２側のピッチの粗い大きな歯２４ｃ，２４ｄと従動ギヤ１８側は大きな歯みぞを持って標準の歯２７ｃを１つづつ有して、歯２７ｃと歯２７ｃとは大きな歯みぞ２８を有するごとくピッチが粗くなって、双方のギヤ２２，１８側共に形成されているが、どちらか一方のギヤ２２，１８のみピッチの粗い歯部分を設けることで、目的を達成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明のスライド駆動装置が用いられた自動車用空調装置の断面図である。
【図２】同上の切断方向を異にする断面図である。
【図３】この発明に係るスライドドア装置の拡大の構成図である。
【図４】同上において、駆動ギヤと従動ギヤとを分離した状態時の説明図である。
【図５】駆動ギヤと従動ギヤとの適正噛合状態の説明図である。
【図６】駆動ギヤがＦｕｌｌ  Ｈｏｔ側に最大に回転しそれにつれて従動ギヤも回転し、Ｆｕｌｌ  Ｈｏｔ回転状態を表す説明図である。
【図７】同上の要部拡大の説明図である。
【図８】図７の位置から、駆動ギヤのみが更にＸ角度を回転し、停止した状態を表しているが、従動ギヤは図７の位置と同位置状態となっている説明図である。
【図９】駆動ギヤの回転域におけるスライドドアとの関係を示す特性線図であり、駆動ギヤの回転特性の両端に空転域を有している。
【符号の説明】
【００３９】
１  自動車用空調装置
２  スライドドア駆動装置
３  空調ケース
４  スライドドア
６  空気通路
８  温風通路
９  冷風通路
１３ａ，１３ｂ  ラック
１４ａ，１４ｂ  スライドドア駆動ギヤ
１６  従動ギヤ軸
１８  従動軸
２０  アクチュエータ
２２  駆動ギヤ
２４ａ  標準の歯
２４ｂ  大きな歯
２４ｃ  大きな歯
２４ｂ  大きな歯
２５  大きな歯みぞ
２６  歯みぞ
２７ａ  標準の歯
２７ｂ  大きな歯
２９  ライニング
【図１】
2008001218.tif 000003
【図２】
2008001218.tif 000004
【図３】
2008001218.tif 000005
【図４】
2008001218.tif 000006
【図５】
2008001218.tif 000007
【図６】
2008001218.tif 000008
【図７】
2008001218.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008001218.tif 000011