(57)【要約】【課題】切換ドアを回動させる制御機構を簡素な構成とし、且つ、前記切換ドアが回動して流路の連通状態を切り換える際の切換時間の短縮を図る。【解決手段】リンク機構２４は、駆動部２８の駆動作用下に回転部材３０が回転し、前記回転部材３０が係合されたメインレバー３４を介して切換ドア２２に連結されたサブレバー３６を所定角度だけ回動変位させている。そして、メインレバー３４の第１リンク溝３２は、切換ドア２２が外気導入口１６を閉塞する際に回転部材３０の第１リンクピン５６が係合される第１延在部６８と、切換ドア２２が内気導入口１８を閉塞する際に前記第１リンクピン５６が係合される第２延在部７０とを備え、前記切換ドア２２が内気導入口１８側から外気導入口１６側へと回動する際の回動速度をリンク機構２４によって変化させている。【選択図】図２
2007168501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外部又は内部から導入された空気を所定温度に調温して車内へと供給する車両用空調装置において、
駆動部の駆動作用下に切換ドアを回動させて前記空気が流通する流路の連通状態を切り換える制御機構を有し、
前記制御機構は、通電作用下に回転駆動し、前記切換ドアを一方側に回動させる際の回転角度が少なくとも１８０°未満に制御される駆動部と、
前記駆動部と共に所定半径上を回転する第１リンクピンが係合されたリンク溝を有し、前記駆動部の駆動作用下に回動自在に設けられる第１リンク部材と、
前記第１リンク部材の端部に形成された第２リンクピンが係合されると共に、前記切換ドアに連結されて一体的に回動変位する第２リンク部材と、
を備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用空調装置において、
前記リンク溝が、前記第１リンク部材の軸線に対して略対称形状に形成されることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両用空調装置において、
前記リンク溝は、前記第１リンク部材の軸線を挟んで対向する一組の湾曲面からなる楕円部と、
前記楕円部から前記第１リンク部材の支持部に向かって延在する第１延在部と、
前記楕円部から前記第１延在部と反対方向に延在する第２延在部と、
を備え、
前記第１延在部の長さが、前記第２延在部の長さより短く形成されることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
前記駆動部の回転角度は、９０°〜１５０°の範囲内に設定されることを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の外部又は内部から空気が導入される流路の連通状態を切り換える切換ドアの動作制御を行う制御機構を備えた車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に搭載される車両用空調装置において、空調ケースに車両の外部から外気を取り込む外気導入口と、前記車両内の空気が循環された内気を取り込む内気導入口とを備え、前記外気導入口と内気導入口をサーボモータ等の駆動源の駆動作用下に内外気切替ドアを回動変位させて車内に導入される外気と内気とを切り替えている。
【０００３】
このような車両用空調装置では、駆動源による駆動力を複数のリンク部材を有する機構を介して内外気切替ドアへと伝達すると共に、前記回転方向への駆動力を、前記内外気切替ドアの回動方向への力へと変換している。この駆動源は、例えば、サーボモータからなり、その通電作用下に１８０°毎回転して一旦停止する構造を有する。そして、前記サーボモータの回転駆動力が、該サーボモータに連結された第１リンク部材から第２リンク部材へと伝達された後、前記第２リンク部材を介して内外気切替ドアに連結された第３リンク部材へと伝達されることにより、前記内外気切替ドアを外気導入口と内気導入口との間で回動変位させ、外気と内気との切り替えが行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２５０３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、上述した車両用空調装置において、外気導入口が開口した外気導入モードで車両が走行している際に、排気ガス等の汚れた空気が車外から車内へと進入することがあり、該空気の進入を防止するために運転者が車内の切換操作スイッチを操作して前記外気導入モードから内気導入モードへと切り換えることがある。その際、車両用空調装置における外気導入モードから内気導入モードへの切り換えを迅速に行い、前記空気の車内への進入をなるべく早く遮断したいという要請がある。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に係る従来技術においては、サーボ−モータが、１８０°毎に停止する構造としているため、該サーボモータの駆動作用下に内外気切替ドアを変位させて切り替える際に長時間を要すると共に、前記内外気切替ドアで外気導入口を閉塞する場合に、内気導入口を閉塞する場合と略同等の時間を要してしまう。
【０００７】
また、第１リンク部材が係合される第２リンク部材にアイドル溝を設け、その係合作用下に前記第２リンク部材を傾動させているが、前記アイドル溝の形状が複雑であるため、前記アイドル溝の設定に時間を要し、該第２リンク部材を含む機構の生産効率が向上せず、製造コストの高騰を招くという問題がある。
【０００８】
本発明は、前記の種々の課題を考慮してなされたものであり、構成を簡素化すると共に、切換ドアが回動して流路の連通状態を切り換える際の切換時間の短縮を図ることが可能な制御機構を備える車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明は、車両の外部又は内部から導入された空気を所定温度に調温して車内へと供給する車両用空調装置において、
駆動部の駆動作用下に切換ドアを回動させて前記空気が流通する流路の連通状態を切り換える制御機構を有し、
前記制御機構は、通電作用下に回転駆動し、前記切換ドアを一方側に回動させる際の回転角度が少なくとも１８０°未満に制御される駆動部と、
前記駆動部と共に所定半径上を回転する第１リンクピンが係合されたリンク溝を有し、前記駆動部の駆動作用下に回動自在に設けられる第１リンク部材と、
前記第１リンク部材の端部に形成された第２リンクピンが係合されると共に、前記切換ドアに連結されて一体的に回動変位する第２リンク部材と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、駆動部を１８０°未満となる回転角度で制御することにより、該駆動部の駆動力を第１リンクピンを介して第１リンク部材へと伝達し、該第１リンク部材が回動することにより、前記第１リンク部材の第２リンクピンを介して第２リンク部材及び切換ドアが回動して流路の連通状態が切り換えられる。この際、駆動部の回転角度が１８０°未満で制御されているため、回転角度を１８０°毎に制御していた従来の制御機構と比較し、前記切換ドアの回動動作を迅速に行うことができる。また、駆動部がさらに回転駆動し、その回転角度が３６０°となることにより、前記切換ドアが再び回動して流路の連通状態が初期の状態に切り換えられる。
【００１１】
従って、駆動部の駆動作用下に切換ドアによって流路の連通状態を迅速に切り換え、前記流路を切り換える際に要する時間の短縮を図ることができる。
【００１２】
また、駆動部の回転角度を１８０°未満で制御可能とすることにより、従来の制御機構に適用された１８０°毎に駆動する駆動部と比較し、第１リンク部材におけるリンク溝の形状を単純形状とすることができるため、前記リンク溝を含む制御機構の生産効率が向上し、その結果、製造コストの低減が可能となる。
【００１３】
さらに、リンク溝を、第１リンク部材の軸線に対して略対称形状に形成することにより、従来の制御機構と比較して前記第１リンク部材におけるリンク溝の設計を容易とし、それに伴って、製造コストを低減することができる。
【００１４】
さらにまた、前記リンク溝は、前記第１リンク部材の軸線を挟んで対向した一組の湾曲面を有する楕円部と、前記楕円部から前記第１リンク部材の支持部に向かって延在する第１延在部と、前記楕円部から前記第１延在部と反対方向に延在する第２延在部とを備え、
前記第１延在部の長さを、前記第２延在部の長さより短く形成するとよい。
【００１５】
これにより、第１リンクピンが、楕円部において一方又は他方の湾曲面に係合することにより切換ドアによって流路の連通状態が切り換えられた状態で保持され、第１延在部に係合することにより前記切換ドアを一方側に回動させ、第２延在部に係合することにより前記切換ドアを他方側に回動変位させることができる。そして、第１延在部が、第２延在部より短く設定されているため、前記第１リンクピンが第１延在部に係合されている時間が前記第２延在部に係合されている時間より短くなり、該第１延在部への係合作用下に回動する切換ドアの一方側への動作速度及び時間を短くすることができる。そのため、切換ドアを迅速に回動させることが可能となる。
【００１６】
またさらに、駆動部の回転角度を、９０°〜１５０°の範囲内に設定することにより、従来の制御機構に対して切換ドアの動作時間を好適に短縮することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１８】
すなわち、駆動部を、切換ドアを一方側に回動させる際に少なくとも１８０°未満の回転角度で制御することにより、前記回転角度を１８０°毎に制御していた従来の制御機構と比較し、前記切換ドアの回動動作を迅速に行うことが可能となり、前記切換ドアによる流路の連通状態の切換を迅速に行うことができるため、前記流路を切り換える際に要する時間の短縮を図ることができる。また、制御機構におけるリンク溝の形状を単純化することができるため、前記制御機構の構造を簡素化して生産効率を向上させることができ、製造コストの低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２０】
図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る制御機構を備える車両用空調装置を示す。
【００２１】
この車両用空調装置１０は、図１に示されるように、空気を取り入れて送風する送風機１２が装着される送風機ケース１４と、該送風機ケース１４の上部に設けられ、車両の外部よりダクト（図示せず）を介して空気が導入される外気導入口１６と車室内で循環された空気が導入される内気導入口１８を有するブロアケース２０と、前記外気導入口１６と内気導入口１８との連通状態を切り換える切換ドア２２と、前記切換ドア２２を回動変位させ制御機構として機能するリンク機構２４とを含む。
【００２２】
ブロアケース２０は、有底中空状に形成された送風機ケース１４の上部を覆うように装着され、該ブロアケース２０の内部が前記送風機ケース１４と連通している。
【００２３】
前記外気導入口１６及び内気導入口１８は、該ブロアケース２０における鉛直線（図示せず）に対してそれぞれ対称となるように所定角度（例えば、４５°）傾斜して形成されている。すなわち、前記外気導入口１６と内気導入口１８とが対向配置されている。なお、図２の紙面上において、ブロアケース２０の上部左側に外気導入口１６、上部右側に内気導入口１８が形成される。なお、送風機ケース１４は、図示しない開口部を介して前記空気を加熱する熱交換器と該空気を冷却する冷却器とを有する温度調整ユニット（図示せず）に連結され、前記送風機ケース１４から導出された空気が前記温度調整ユニット内で所定温度に調温されて車内へと供給される。
【００２４】
そして、外気導入口１６及び内気導入口１８は、略同一開口面積からなる略長方形状に形成され、ブロアケース２０の内部と外部とを連通させている。
【００２５】
一方、ブロアケース２０の内部には、外気導入口１６及び内気導入口１８の間となる位置に切換ドア２２が回動自在に軸支され、前記切換ドア２２の回動作用下に前記外気導入口１６又は内気導入口１８のいずれか一方が閉塞される。この切換ドア２２の側面は、外気導入口１６及び内気導入口１８の開口面積と略同等若しくは若干大きく形成され、前記外気導入口１６と内気導入口１８との間となる約９０°の範囲内で自在に回動する。
【００２６】
なお、切換ドア２２には、外気導入口１６及び内気導入口１８に当接する両側面に弾性材料（例えば、ウレタン）からなるシート状の緩衝材２６がそれぞれ装着されている。このため、前記外気導入口１６及び内気導入口１８に当接して閉塞する際にその衝撃及び接触音が低減されると共に、前記外気導入口１６及び内気導入口１８が確実に閉塞される。
【００２７】
リンク機構２４は、図１〜図３に示されるように、ブロアケース２０の外側面に装着され、通電作用下に回転駆動する駆動部２８と、前記駆動部２８に連結されて回転する回転部材３０と、前記ブロアケース２０に対して回動自在に支持され、前記回転部材３０の係合される第１リンク溝（リンク溝）３２を有するメインレバー（第１リンク部材）３４と、前記メインレバー３４の一端部が係合されると共に、前記ブロアケース２０内の切換ドア２２に連結されて一体的に回動変位するサブレバー（第２リンク部材）３６とを含む。
【００２８】
駆動部２８は、コネクタ３８を通じて電気信号が入力され、図４に示されるように、その電気信号に応じて回転駆動するモータ４０（例えば、ステッピングモータ）と、前記モータ４０の回転量（回転角度）を制御する基板４２とを含み、前記駆動部２８には略中央部に回転部材３０の軸部４４が挿入される（図３参照）。なお、駆動部２８は、複数のボルト４６を介してブロアケース２０の外側面に固定されている。
【００２９】
この基板４２は、例えば、モータ４０の回転角度を１２０°毎に制御可能に設けられ、図４に示されるように、前記基板４２は、リード線Ｌを介してモータ４０に接続される環状の第１端子４８と、前記第１端子４８の外周側に設けられ、図示しない切換ユニットにおける一方の端子部Ｔ１に接続される第２端子５０と、前記第２端子５０の外周側に設けられ、前記切換ユニットにおける他方の端子部Ｔ２に接続される第３端子５２と、前記第２端子５０又は第３端子５２のいずれか一方と前記第１端子４８とに接触可能なブラシ５４とを含む。なお、ブラシ５４は、モータ４０と共に一体的に回転する。前記切換ユニットは、車内に設けられ、運転者が操作可能な外気・内気モード切換スイッチ（図示せず）に接続され、前記切換スイッチの操作作用下に前記切換ユニットにおける端子部Ｔ１、Ｔ２が切り換えられる。なお、モータ４０の回転角度は、９０°〜１５０°の範囲内に設定され、上述したように前記回転角度を１２０°に設定すると最適である。
【００３０】
また、切換ユニットにおける一組の端子部Ｔ１、Ｔ２には、図示しない電源から電流が供給され、前記切換ユニットを通じて選択的に第２及び第３端子５０、５２のいずれか一方に対して前記電流が供給されることとなる。
【００３１】
この第２端子５０は、例えば、第１端子４８の中心に対して周方向に沿って約１２０°の角度θで形成されると共に、第３端子５２は、前記中心に対して周方向に沿って約２４０°の角度で形成される。すなわち、第２端子５０の一端側を始点とした場合、該第２端子５０が第１端子４８の中心に対して０°〜１２０°までの範囲内に配置され、第３端子５２が、前記中心に対して１２０°〜３６０°までの範囲内に配置される。なお、詳細には、第２端子５０の他端部は、第３端子５２の一端部側に若干だけ突出してオーバーラップすると共に、第３端子５２の他端部が、第２端子５０の一端部側に若干だけ突出してオーバーラップしている。
【００３２】
また、ブラシ５４は、第２端子５０又は第３端子５２のいずれか一方に常時接触している状態となる。
【００３３】
このような基板４２を有する駆動部２８において、図示しない切換ユニットの切換作用下に一方の端子部Ｔ１から基板４２の第２端子５０へと電流が供給されることにより、第１及び第２端子４８、５０に接触したブラシ５４を通じて前記第１端子４８へと電流が供給され、その通電作用下にモータ４０が回転駆動する。それ伴って、ブラシ５４が停止位置Ｓ１から反時計回り（矢印Ｃ方向）に回転し、ブラシ５４が第２端子５０に接触しながら回転する。そして、第２端子５０の端部に到達して該ブラシ５４と第２端子５０とが非接触となることにより、ブラシ５４を通じたモータ４０への電流の供給が停止し、駆動部２８の回転駆動が停止位置Ｓ１から約１２０°回転した位置で停止する（図４中、停止位置Ｓ２）。
【００３４】
一方、上述した停止位置Ｓ２において切換ユニットの切換作用下に他方の端子部Ｔ２から第３端子５２へと電流を供給することにより、第１及び第３端子４８、５２に接触したブラシ５４を通じて第１端子４８へと電流が供給され、駆動部２８のモータ４０が反時計回り（矢印Ｃ方向）に回転駆動する。そして、ブラシ５４が第３端子５２の端部まで到達して該ブラシ５４と第３端子５２とが非接触となることにより、駆動部２８の回転駆動が停止位置Ｓ２から約２４０°回転した位置で停止する（図４中、停止位置Ｓ１）。
【００３５】
回転部材３０は、図１及び図３に示されるように、駆動部２８とメインレバー３４との間に配設され、略中央部に形成されて前記駆動部２８側に突出した軸部４４と、前記軸部４４より半径外方向に所定長だけ離間し、且つ、前記軸部４４から離間するようにメインレバー３４側に突出した第１リンクピン５６とを含む。すなわち、回転部材３０は、軸部４４と第１リンクピン５６とが互いに半径方向にオフセットして略平行な断面略クランク状に形成され、駆動部２８の駆動作用下に前記軸部４４を中心として前記第１リンクピン５６が所定直径上を変位するように回転する（図２参照）。
【００３６】
メインレバー３４は長尺状に形成され、略中央部の孔部５８に挿通された支持ボルト６０を介してブロアケース２０に回動自在に支持されている。なお、支持ボルト６０とメインレバー３４との間には、円盤状のワッシャ６２が装着されている。
【００３７】
このメインレバー３４の一端部は、回転部材３０とブロアケース２０の外側面との間に配置され、前記回転部材３０の第１リンクピン５６が係合される第１リンク溝３２が形成されている。一方、ブロアケース２０の他端部は、切換ドア２２の近傍となるように配置され、ブロアケース２０側に向かって突出した第２リンクピン６４が形成される。
【００３８】
第１リンク溝３２は、図３に示されるように、駆動部２８及び回転部材３０側に開口するように所定深さで形成され、楕円状に窪んで形成された楕円部６６と、該楕円部６６から孔部５８側に向かって直線状に延在した第１延在部６８と、前記楕円部６６からメインレバー３４の一端部側に向かって延在する第２延在部７０とを備える。前記第１及び第２延在部６８、７０は、楕円部６６を挟んで対向し、且つ、略一直線上に形成され、第１及び第２延在部６８、７０の端部は円弧状に形成されている（図２参照）。
【００３９】
楕円部６６は、所定半径からなる一組の湾曲面７２ａ、７２ｂを有し、前記湾曲面７２ａ、７２ｂは第１リンク溝３２及びメインレバー３４の中心線に対して略対称形状で対向して形成される。そして、第１リンク溝３２に挿入された第１リンクピン５６が前記湾曲面７２ａ、７２ｂに沿って移動する。
【００４０】
また、第１延在部６８の長さは、第２延在部７０の長さより短く形成されると共に、前記第１及び第２延在部６８、７０の幅寸法は、前記第１リンクピン５６の直径と略同等若しくは若干大きく形成されている。さらに、第１及び第２延在部６８、７０と楕円部６６とは、互いの端部同士が円弧面によって接合されている。
【００４１】
すなわち、第１リンク溝３２は、メインレバー３４の中心線に対して第１及び第２延在部６８、７０、楕円部６６が略対称形状に形成され、前記第１リンク溝３２に挿入された第１リンクピン５６が、第１及び第２延在部６８、７０、楕円部６６のうちのいずれかの部位に挿入されて係合される。
【００４２】
サブレバー３６は断面略Ｌ字状に形成され、メインレバー３４の他端部とブロアケース２０との間に配設される。すなわち、このサブレバー３６は、ブロアケース２０側に向かって突出して切換ドア２２に嵌合される嵌合軸７４と、前記嵌合軸７４と略直交して該嵌合軸７４から離間する方向に所定長だけ延在するアーム部７６とを含む。
【００４３】
嵌合軸７４は、ブロアケース２０の貫通孔（図示せず）を介して切換ドア２２の端部に開口した嵌合孔７８に嵌合され、サブレバー３６はアーム部７６と前記切換ドア２２とが略一直線上となるように装着される。この嵌合軸７４は断面略半円状に形成され、嵌合孔７８も該嵌合軸７４に対応して該略半円状に開口して形成される。これにより、嵌合孔７８を有する切換ドア２２と嵌合軸７４とが相対的に回転することが規制され、前記嵌合軸７４を有するサブレバー３６と切換ドア２２とが一体的に回動することとなる。
【００４４】
アーム部７６には、前記嵌合軸７４より所定間隔離間して長手方向に沿った第２リンク溝８０が形成され、前記第２リンク溝８０にはメインレバー３４の第２リンクピン６４が挿入されている。この第２リンク溝８０は、アーム部７６の長手方向に沿って略一定幅で延在すると共に、その幅寸法が第２リンクピン６４の直径と略同等若しくは若干大きく形成されている。すなわち、メインレバー３４が回動した際、第２リンクピン６４が第２リンク溝８０に沿って変位する。
【００４５】
なお、このメインレバー３４の第１リンク溝３２は、上述した該第１リンク溝３２の軸線に対して略対称形状で形成される場合に限定されるものではなく、例えば、図５に示されるメインレバー３４ａの第１リンク溝３２ａのように、前記軸線に対して非対称形状としてもよい。
【００４６】
本発明の実施の形態に係るリンク機構２４を有する車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、ブロアケース２０において切換ドア２２が反時計回り（矢印Ａ１方向）に回動して内気導入口１８を閉塞し、開口している外気導入口１６を通じて車両の外部の空気が導入される外気導入モードを初期状態とする（図２及び図７Ａ参照）。
【００４７】
この図７Ａに示される初期状態（外気導入モード）では、第１リンク溝３２に係合された第１リンクピン５６が一方の湾曲面７２ａに当接した状態で保持され、メインレバー３４が支持ボルト６０を支点として時計回り（矢印Ｂ１方向）に回動し、第２リンクピン６４の挿入されたサブレバー３６が反時計回り（矢印Ａ１方向）に回動して切換ドア２２が内気導入口１８に対して当接している。
【００４８】
これにより、上述した初期状態では、外気導入口１６を通じてブロアケース２０に導入された空気が、送風機１２によって温度調整ユニット（図示せず）を通じて車内へと送風されている。
【００４９】
先ず、初期状態である外気導入モードから切換ドア２２を回動変位させ、車室内の空気を循環させる内気導入モードに切り換える場合について説明する。
【００５０】
最初に、運転者が図示しない外気・内気モード切換スイッチを操作することにより、切換ユニット（図示せず）の切換作用下に駆動部２８に対して電流が供給される。詳細には、図４に示されるように、切換ユニットにおける一方の端子部Ｔ１から基板４２の第２端子５０に対して電流が供給され、ブラシ５４を介して第１端子４８に通電されることにより駆動部２８と共に回転部材３０が時計回り（矢印Ｃ方向）に回転変位する。これにより、図７Ａに示される第１リンクピン５６が一方の湾曲面７２ａに沿って第１延在部６８側へと移動する。なお、この際、メインレバー３４が回動変位することはない。
【００５１】
そして、第１リンクピン５６が、前記湾曲面７２ａから第１延在部６８内に到達して該第１延在部６８の端部側へと移動することにより、メインレバー３４が支持ボルト６０を支点として反時計回り（矢印Ｂ２方向）に回動し始め、前記メインレバー３４の回動作用下に第２リンクピン６４がサブレバー３６の第２リンク溝８０に沿って嵌合軸７４側（矢印Ｄ１方向）へと移動する（図７Ｂ参照）。これにより、サブレバー３６が外気導入口１６側に向かって時計回り（矢印Ａ２方向）に回動変位し、図７Ｂに示されるように、該第１リンクピン５６が前記端部の近傍に到達した際に、切換ドア２２が内気導入口１８と外気導入口１６との間となる中間位置まで回動した状態となる。
【００５２】
さらに駆動部２８が回転することにより、前記端部まで移動した第１リンクピン５６が再び第１延在部６８に沿って直線状に移動した後に楕円部６６側に戻るように移動する。それに伴って、第２リンクピン６４が第２リンク溝８０に沿って再び嵌合軸７４から離間する方向（矢印Ｄ２方向）に移動し、メインレバー３４がさらに時計回りに回動して切換ドア２２が外気導入口１６側に向かって回動する（図７Ｃ参照）。
【００５３】
詳細には、第１リンクピン５６が第１延在部６８と他方の湾曲面７２ｂとの接合部位の近傍に到達した際に、切換ドア２２が前記外気導入口１６に当接し始めて該外気導入口１６を介したブロアケース２０の内部と車両の外部との連通が遮断される。
【００５４】
この際、第１延在部６８の長さが、第２延在部７０の長さより短く設定されているため、前記第１延在部６８内を往復する第１リンクピン５６の移動時間を短縮することができる。換言すれば、第１リンクピン５６が第１延在部６８に係合されることによる切換ドア２２の回動動作を迅速に行うことができる。
【００５５】
さらに、駆動部２８の回転作用下に第１延在部６８から離脱した第１リンクピン５６が他方の湾曲面７２ｂに到達し、該湾曲面７２ｂに沿って移動することにより前記メインレバー３４及びサブレバー３６を介して切換ドア２２が外気導入口１６に押圧された状態で保持される。なお、第１リンクピン５６が他方の湾曲面７２ｂに到達した際においても、メインレバー３４が回動変位することがない。
【００５６】
そして、駆動部２８の回転作用下にブラシ５４が基板４２の第２端子５０の端部となる位置（図４中、停止位置Ｓ２）まで到達した際、前記ブラシ５４が第２端子５０に対して非接触となるため該第２端子５０と第１端子４８との間の通電が遮断される。すなわち、駆動部２８は第２端子５０の一端部から他端部までの所定角度θ（１２０°）範囲内で回転して停止することとなる。
【００５７】
この際、ブラシ５４は、第２端子５０側に若干だけ突出した第３端子５２に接触しているが、該第３端子５２には電流が供給されていないため、駆動部２８が駆動することはない。
【００５８】
その結果、第１リンクピン５６が第１リンク溝３２における他方の湾曲面７２ｂに当接した状態で保持され、メインレバー３４の回動変位が停止するため、切換ドア２２が外気導入口１６に当接して外気導入口１６によるブロアケース２０の内部と車両の外部との連通が遮断された状態となる（図６及び図７Ｃ参照）。
【００５９】
これにより、図示しない外気・内気モード切換スイッチの操作によって外気循環が内気循環へと切り換えられ、車室内の空気がブロアケース２０を含む車両用空調装置１０を介して循環される内気導入モードとなる。
【００６０】
次に、上述した内気導入モードから再び、車両の外部の空気が導入される外気導入モードへと切り換える場合について説明する。
【００６１】
先ず、運転者が図示しない外気・内気モード切換スイッチを再度操作することにより、駆動部２８に対する電流供給が切り換えられて切換ユニットにおける他方の端子部Ｔ２から基板４２の第３端子５２に対して電流が供給される。この際、ブラシ５４は、上述した内気導入モードへの切り換え時において第２端子５０の端部まで変位し、第３端子５２と第１端子４８とに接触している状態である。そして、ブラシ５４を介して第１端子４８へと通電されることにより駆動部２８と共に回転部材３０が時計回り（矢印Ｃ方向）に回転変位する。これにより、第１リンクピン５６が他方の湾曲面７２ｂに沿って第２延在部７０側へと移動する。なお、この場合にメインレバー３４が回動変位することはない。
【００６２】
そして、第１リンクピン５６が、前記湾曲面７２ｂから第２延在部７０内に到達してその端部側へと移動することにより、メインレバー３４が支持ボルト６０を支点として時計回り（矢印Ｂ１方向）に回動し始め、前記メインレバー３４の回動作用下に第２リンクピン６４がサブレバー３６の第２リンク溝８０に沿って嵌合軸７４側（矢印Ｄ１方向）へと移動する。これにより、サブレバー３６が嵌合軸７４を支点として内気導入口１８側に向かって反時計回り（矢印Ａ１方向）に回動変位し、図７Ｄに示されるように、該第１リンクピン５６が前記端部に到達した際に、切換ドア２２が内気導入口１８と外気導入口１６との間となる中間位置まで回動した状態となる。
【００６３】
さらに駆動部２８が回転することにより、図７Ａに示されるように、前記端部の近傍まで到達した第１リンクピン５６が再び第２延在部７０に沿って直線状に移動した後に楕円部６６側に戻るように移動する。それに伴って、第２リンクピン６４が第２リンク溝８０に沿って再び嵌合軸７４から離間する方向（矢印Ｄ２方向）に移動することにより、メインレバー３４がさらに時計回りに回動して切換ドア２２が外気導入口１６側に向かって回動する。
【００６４】
詳細には、第１リンクピン５６が第２延在部７０と一方の湾曲面７２ａとの接合部位の近傍に到達した際に、切換ドア２２が前記内気導入口１８に当接し始めて該内気導入口１８を介したブロアケース２０の内部と車両の外部との連通が遮断される。
【００６５】
この際、第２延在部７０の長さは、第１延在部６８の長さより長く設定されているため、前記第２延在部７０内を往復する第１リンクピン５６の移動時間が第１延在部６８内を往復する際の移動時間に対して長くなる。すなわち、切換ドア２２を外気導入口１６へ当接させる際の動作速度が、前記切換ドア２２を内気導入口１８へと当接させる際の動作速度より速くなる。
【００６６】
さらに、駆動部２８の回転作用下に第２延在部７０から離脱した第１リンクピン５６が一方の湾曲面７２ａに到達し、該湾曲面７２ａに沿って移動することにより前記メインレバー３４及びサブレバー３６を介して切換ドア２２が内気導入口１８に押圧された状態で保持される（図２及び図７Ａ参照）。なお、第１リンクピン５６が一方の湾曲面７２ａに到達した際においても、メインレバー３４が回動変位することがない。
【００６７】
そして、駆動部２８の回転作用下にブラシ５４が基板４２の第３端子５２の端部となる位置（図４中、停止位置Ｓ１）に到達した際、前記ブラシ５４が第３端子５２に対して非接触となるため該第３端子５２と第１端子４８との間の通電が遮断される。すなわち、駆動部２８は第３端子５２の一端部から他端部までの所定角度（２４０°）範囲内で回転して停止することとなる。
【００６８】
その結果、第１リンクピン５６が第１リンク溝３２における一方の湾曲面７２ａに当接した状態で保持され、メインレバー３４の回動変位が停止するため、切換ドア２２が内気導入口１８に当接して内気導入口１８によるブロアケース２０の内部と車内との連通が遮断された状態となる。
【００６９】
これにより、外気・内気モード切換スイッチの操作によって内気循環が再び外気循環へと切り換えられ、車両の外部の空気がブロアケース２０を含む車両用空調装置１０を介して導入される外気導入モードとすることができる。
【００７０】
なお、基板４２における第２及び第３端子５０、５２は、１２０°、２４０°の角度で形成される場合に限定されるものではなく、車両用空調装置１０の使用状況に応じて任意の角度に設定することにより駆動部２８の回転角度を所望の角度に制御可能であり、それに伴って、切換ドア２２の動作速度を制御することができる。
【００７１】
以上のように、本実施の形態では、駆動部２８を、９０°〜１５０°（例えば、１２０°）の範囲内となる回転角度毎に制御可能とし、前記駆動部２８の駆動作用下にメインレバー３４及びサブレバー３６を含むリンク機構２４を介して切換ドア２２の回動角度を制御している。すなわち、従来の制御機構に適用された回転角度を１８０°毎に制御可能なサーボモータと比較し、より小さな回転角度（９０°〜１５０°）で前記駆動部２８を回転・停止可能な構成としている。
【００７２】
ここで、図８を参照しながら、本願発明に係るリンク機構２４が適用された車両用空調装置１０における切換ドア２２の動作角度θ１と駆動部２８の回転角度θ２との関係について説明する。なお、実線で図示された特性曲線Ｅ１が本願発明の特性値を示し、破線で図示された特性曲線Ｅ２が従来技術に係る制御機構を有する車両用空調装置の特性値を示している。また、切換ドア２２の動作角度θ１は、内気導入口１８に当接した外気導入モード時を０°とし、外気導入口１６に当接した内気導入モード時を９０°とすると共に、駆動部２８の回転角度θ２は、ブラシ５４が停止位置Ｓ１（図４参照）に位置した時点を０°とし、前記ブラシ５４が再び前記停止位置Ｓ１まで回転した状態を３６０°としている。
【００７３】
図８に示されるように、本願発明に係るリンク機構２４の特性曲線Ｅ１は、駆動部２８の回転角度が約３０°に達した時点で切換ドア２２が回動し始め、前記回転角度が約９０°の時点で該切換ドア２２が外気導入口１６に当接した内気導入モードに切り換えられることが諒解される。
【００７４】
これに対して、破線で示される従来技術に係る特性曲線Ｅ２では、駆動部として機能するサーボモータが約９０°回転した時点で切換ドアとなる内外気切替ドアが回動し始め、前記サーボモータの回転角度が約１５０°となった時点で該内外気切替ドアが外気導入口に当接して内気導入モードとなることが諒解される。
【００７５】
一方、切換ドア２２の動作角度θ２が９０°となった内気導入モードにおいて、特性曲線Ｅ１は、駆動部２８の回転角度が約１５０°の時点から切換ドア２２が回動し始め、約３００°の時点で該切換ドア２２が内気導入口１８に当接して外気導入モードに切り換えられる。一方、特性曲線Ｅ２は、前記サーボモータの回転角度が約２１０°の時点から内外気切替ドアが回動し始め、約３６０°の時点で該内外気切替ドアが内気導入口に当接した外気導入モードとなっていることが諒解される。
【００７６】
このように、本発明に係るリンク機構２４及び駆動部２８では、該駆動部２８を駆動し始めてから切換ドア２２の回動動作が完了するまでの時間を従来の制御機構と比較して短縮することができる。すなわち、車両用空調装置１０において外気導入モードから内気導入モードへの切り換えを迅速に行うことが可能となり、前記車両用空調装置１０を通じて車内に導入される外気を迅速に遮断することができる。
【００７７】
また、第１リンク溝３２では、外気導入口１６に切換ドア２２が当接する際に第１リンクピン５６が係合される第１延在部６８を、前記切換ドア２２が内気導入口１８に当接する際に第１リンクピン５６が係合される第２延在部７０より短く設定している。そのため、図８に示されるように、切換ドア２２の動作角度θ１を、約９０°から０°へと回動させる内気導入モードから外気導入モードへの切換時と比較し、前記０°から９０°へと回動させる内気導入モードへの切換時に急激に変化させることができる。すなわち、特性曲線Ｅ１は、動作角度θ１が０°から９０°へと変化する際の傾斜角度が、約９０°から０°へと変化する際の傾斜角度より小さくなっていることから内気導入モードへの切り換えが迅速に行われることが諒解される。
【００７８】
さらに、一般的に、第１リンク溝は、モータ等の駆動部の過回転に対応可能な溝形状としているが、従来の制御機構ではサーボモータが１８０°毎に回転・停止する構成としているため、前記リンク溝の形状が複雑化してしまうという問題があった。しかしながら、本発明においては、駆動部２８の回転角度を１８０°より小さな角度（９０°〜１５０°）で制御することにより、第１リンク溝３２の形状を複雑化させることなく、中心線に対して略対称となる単純形状とすることができる。
【００７９】
このように、第１リンク溝３２の形状を簡素化することにより、その設計が容易となると共に、生産効率を高めて製造コストの低減を図ることができるため、上述したリンク機構２４を有する車両用空調装置１０を安価に製造することができる。
【００８０】
さらに、基板４２における第２及び第３端子５０、５２を、それぞれ１８０°以下となる所望の角度に設定することにより、切換ドア２２の動作時間を車両用空調装置１０の使用状況に応じて最適に制御することが可能である。
【００８１】
なお、本発明に係る車両用空調装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、上述したリンク機構２４を、車両用空調装置によって調温された空気を車内に送風する複数の吹出口を切り換える切換部に適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御機構を有する車両用空調装置の外観斜視図である。
【図２】図１の車両用空調装置において、切換ドアが内気導入口に当接した外気導入モードを示すリンク機構側から見た車両用空調装置の一部省略拡大側面図である。
【図３】図２のリンク機構の分解斜視図である。
【図４】図１の車両用空調装置において、駆動部の内部に設けられた基板の構造を示す概略構成図である。
【図５】変形例に係る第１リンク溝を有するリンク機構を備えた車両用空調装置の一部省略拡大側面図である。
【図６】図２において駆動部の駆動作用下にリンク機構を介して切換ドアが外気導入口に当接した内気導入モードを示す車両用空調装置の一部省略拡大側面図である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｄは、図１の車両用空調装置において内気導入モードと外気導入モードとを切り換える際のリンク機構及び切換ドアの動作を示す拡大模式図である。
【図８】切換ドアの動作角度と駆動部の回転角度との関係を示す特性曲線図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０…車両用空調装置                １６…外気導入口
１８…内気導入口                    ２０…ブロアケース
２２…切換ドア                      ２４…リンク機構
２８…駆動部                        ３０…回転部材
３２、３２ａ…第１リンク溝          ３４、３４ａ…メインレバー
３６…サブレバー                    ４０…モータ
４２…基板                          ４８…第１端子
５０…第２端子                      ５２…第３端子
５４…ブラシ                        ５６…第１リンクピン
６４…第２リンクピン                ６６…楕円部
６８…第１延在部                    ７０…第２延在部
７２ａ、７２ｂ…湾曲面              ７４…嵌合軸
７６…アーム部                      ８０…第２リンク溝
【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】
2007168501.tif 000009
【図８】
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