(57)【要約】【課題】部品点数の少ない、簡素な構造の、作動の安定したギヤ式のドア作動装置を提供する。【解決手段】空調ドアと、ドア回動軸４０と、ドア位置を切替えるための入力操作に応じて変位するリンク５０と、リンクの変位をドア回動軸に回動変位として伝達する動作伝達機構１００と、を備えたドア作動装置において、動作伝達機構を、ドア回動軸に取付けられたピニオン４１と、リンクに形成されてピニオンと噛合し、リンクの変位に応じてピニオンを回動させるラック５３と、ピニオンに対するラックの作動軌跡を規制するべく、リンクとユニットケースとの間に設けられたガイド機構１０１とで構成し、ガイド機構１０１の１つを、リンク側のガイド溝５４と、ユニットケース側のガイドピン４４とで構成した。【選択図】図３
2007314040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニットケース（１０）に回動自在に設けられた空調ドア（３６Ａ，３７Ａ）と、
該空調ドア（３６Ａ，３７Ａ）に連結されたドア回動軸（４０）と、
前記空調ドア（３６Ａ，３７Ａ）の位置を切替えるための入力操作に応じて変位するリンク（５０）と、
前記リンク（５０）とドア回動軸（４０）との間に設けられ、前記リンク（５０）の変位をドア回動軸（４０）に回動変位として伝達する動作伝達機構（１００）と、
を備えた車両用空調ユニットのドア作動装置において、
前記動作伝達機構（１００）が、
前記ドア回動軸（４０）に取付けられたピニオン（４１）と、
前記リンク（５０）に形成されて前記ピニオン（４１）と噛合し、前記リンク（５０）の変位に応じてピニオン（４１）を回動させるラック（５３）と、
前記ピニオン（４１）に対するラック（５３）の作動軌跡を規制するべく、前記リンク（５０）とユニットケース（１０）との間、および前記リンク（５０）とドア回動軸（４０）との間の少なくともいずれか一方に設けられたガイド機構（１０１，１０２）と、
で構成されたことを特徴とする車両用空調ユニットのドア作動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用空調ユニットのドア作動装置であって、
前記ガイド機構（１０１）が、前記リンク（５０）とユニットケース（１０）のいずれか一方に形成されたガイド溝（５４）と、他方に形成されて前記ガイド溝（５４）にスライド自在に係合されたガイドピン（４４）と、から構成されたことを特徴とする車両用空調ユニットのドア作動装置。
【請求項３】
請求項１、または２に記載の車両用空調ユニットのドア作動装置であって、
前記ガイド機構（１０２）が、前記ドア回動軸（４０）の端部（４２）と、前記リンク（５０）に形成されて、前記ドア回動軸（４０）の端部（４２）がスライド自在に係合されることで、前記ピニオン（４１）の回転中心とラック（５３）との間の距離を一定に保つガイド溝（５６）と、から構成されたことを特徴とする車両用空調ユニットのドア作動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の車両用空調ユニットのドア作動装置であって、
前記空調ドアが空調風の吹出モードを切替えるモードドア（３６Ａ，３７Ａ）であることを特徴とする車両用空調ユニットのドア作動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調ユニットに使用されるドア作動装置、特にドアの回動機構にギヤを用いたドア作動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調ユニットには、ユニットケース内の通風路を切替えるために種々のドア（空調ドア）が装備されている。このうち吹出モードを切替えるモードドアは、幾つかを関連して動作させるために、リンク式の連動機構などを介して切替えが制御されるようになっている。
【０００３】
従来のモードドアの作動装置では主に、各ドア回動軸にレバーを取付け、そのレバーにリンクを連結して、リンクを変位させることにより、ドア位置の切替えを行うように構成している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平５−４９４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えばモードドアの中には、大きな角度範囲で切替え操作を行わなければならないものもある。そのような作動角度の大きいモードドアを、従来のようにリンクとレバーを組み合わせた作動装置で切替え操作しようとした場合、構成的に無理があり、レイアウト不可となることもある。
【０００５】
そこで、ギヤ式のドア作動装置を採用することが考えられるが、ギヤ式のドア作動装置は、作動の安定性を保つ上で、部品点数が多くなったり、構造が複雑になったりしやすいという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮し、部品点数の少ない、簡素な構造の、作動の安定したギヤ式のドア作動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】
【０００７】
請求項１の発明は、ユニットケースに回動自在に設けられた空調ドアと、該空調ドアに連結されたドア回動軸と、前記空調ドアの位置を切替えるための入力操作に応じて変位するリンクと、前記リンクとドア回動軸との間に設けられ、前記リンクの変位をドア回動軸に回動変位として伝達する動作伝達機構と、を備えた車両用空調ユニットのドア作動装置において、前記動作伝達機構が、前記ドア回動軸に取付けられたピニオンと、前記リンクに形成されて前記ピニオンと噛合し、前記リンクの変位に応じてピニオンを回動させるラックと、前記ピニオンに対するラックの作動軌跡を規制するべく、前記リンクとユニットケースとの間、および前記リンクとドア回動軸との間の少なくともいずれか一方に設けられたガイド機構と、で構成されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用空調ユニットのドア作動装置であって、前記ガイド機構が、前記リンクとユニットケースのいずれか一方に形成されたガイド溝と、他方に形成されて前記ガイド溝にスライド自在に係合されたガイドピンと、から構成されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１、または２に記載の車両用空調ユニットのドア作動装置であって、前記ガイド機構が、前記ドア回動軸の端部と、前記リンクに形成されて、前記ドア回動軸の端部がスライド自在に係合されることで、前記ピニオンの回転中心とラックとの間の距離を一定に保つガイド溝と、から構成されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の車両用空調ユニットのドア作動装置であって、前記空調ドアが空調風の吹出モードを切替えるモードドアであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、ピニオンとラックの組み合わせで（ギヤを使うことで）、リンクの変位により空調ドアを回動させる構成なので、リンクとレバーの組み合わせで空調ドアを回動させる従来例と違い、大きな角度範囲にわたって無理なく、空調ドアの位置を切替えることができる。また、リンクが変位する際に、ガイド機構でラックの作動軌跡を規制するので、ラックからピニオンに回転力のみを無理なく伝達することができ、空調ドアの作動の安定化を図ることができる。また、ガイド機構による規制により、ピニオンとラックの噛み合い部のガタを減少することができるので、作動方向の切替時のヒステリシスを減らすことができる。また、ラックとピニオンとガイド機構の組み合わせにより、動作伝達機構を簡素でコンパクトに構成できるので、部品点数を減らすことができると共に、レイアウトの自由度を広げることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、互いにスライド自在に係合するガイド溝とガイドピンとで、ラックの作動軌跡を規制するガイド機構を構成しているので、構造の簡素化を図ることができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、ドア回動軸の端部をリンク側のガイド溝に係合することにより、ピニオンの回転中心とラックとの間の距離を一定に保つので、ピニオンとラックの噛み合い状態を常に適正に保つことができ、ガタつきやヒステリシスを軽減することができる。また、ピニオンの外側に突出したドア回動軸の端部をリンクのガイド溝に係合した場合は、噛み合い反力によるピニオンの倒れを防止することができ、ピニオンの回転をスムーズにすることができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、モードドアの作動機構に適用したので、十分に大きな角度範囲にわたりモードドアの位置を切替えることができる。従って、吹出モードの適正な切替えの要請に、コンパクトな構成で応えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は実施形態のドア作動装置を含む車両用空調ユニットのベントモード時の側断面図、図２はリンクの組み合わせが分かるように示す車両用空調ユニットのベントモード時の側面図、図３はドア作動装置の要部の原理構成を示す模式図、図４はその動作伝達機構部分の拡大図、図５は同動作伝達機構部分とその周辺部分との構成を示す側面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ矢視断面図、図７は図５のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図、図８は同空調装置におけるリア側のベント通路およびフット通路とフロント側のフット吹出口の位置を概略的に示す正面図、図９はリア側のベント通路およびフット通路と各通路に備わるドアの構成を示す斜視図、図１０はベントモード時のリアベント通路の断面図である。また、図１１はフットモード時の図１と同様の側断面図、図１２はフットモード時の図２と同様の側面図、図１３はデフ（デフロスト）モード時の図１と同様の側断面図、図１４はデフモード時の図２と同様の側面図、図１５はデフモード時のリアベント通路の断面図、図１６はバイレベルモード時の図１と同様の側断面図、図１７はバイレベルモード時の図２と同様の側面図である。
【００１６】
図１、２を用いて空調装置の全体構成を簡単に説明する。図１に示すように、この空調装置は、ユニットケース１０の内部に、ドアで経路を任意に選択し得る通風路を形成している。通風路の最上流部を構成する上流空間部１１には、上流側から下流側に向かって送風導入口２０と、フィルタ２１と、エバポレータ２２とが順番に配されている。上流空間部１１のエバポレータ２２の下流側は、冷風側通路１２と温風側通路１３に上下に分岐され、その分岐部にはスライド式のエアミックスドア２５が配置されている。
【００１７】
このスライド式のエアミックスドア２５は、冷風側通路１２と温風側通路１３の開度割合を調整するドアで、駆動機構２６によりスライド駆動されるものであり、冷風側通路１２が開のとき、エバポレータ２２を通過した冷風（図１中矢印Ｒ１）は、冷風側通路１２を通って、そのまま下流側へ流れる。また、温風側通路１３が開のとき、エバポレータ２２を通過した冷風は、ヒータコア２３を通過することで加温され、温風となって下流側に流れる。図１はベントモードのときの状態を示しているので、ヒータコア２３に風は流れない。
【００１８】
冷風側通路１２と温風側通路１３の下流部には、冷風側通路１２と温風側通路１３をそれぞれ流れてきた冷風と温風を混合するエアミックス空間１４が確保されている。そして、エアミックス空間１４に臨ませて、フロント側のベント吹出口３１とフット吹出口３２とデフ吹出口３３とが設けられている。ベント吹出口３１、フット吹出口３２、デフ吹出口３３には、それぞれベントドア３１Ａ、フットドア３２Ａ、デフドア３３Ａが設けられており、ベントドア３１Ａは、ヒータコア２３の直後の通路とエアミックス空間１４との連通部分を開閉する役目も果たす。
【００１９】
ベントドア３１Ａ、フットドア３２Ａ、デフドア３３Ａは、それぞれベントドア回動軸３１Ｂ、フットドア回動軸３２Ｂ、デフドア回動軸３３Ｂに連結されており、これらドア回動軸３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂを回動させることにより、ドア位置の切替えができるようになっている。
【００２０】
また、ヒータコア２３が配置された温風側通路１３の下側には、エバポレータ２２を通過した冷風（図１中矢印Ｒ２）をリアベント通路３６、フット通路（後述）に導くバイパス通路１５が設けられている。このバイパス通路１５は、リアベント通路３６やフット通路（後述）に分岐する手前で温風側通路１３と合流しており、その合流空間１６に回動式のエアミックスドア２７が設けられている。このエアミックスドア２７は、エアミックスドア回動軸２７Ｂに連結されており、エアミックスドア回動軸２７Ｂを回動させることにより、ドア位置が調節されるようになっている。
【００２１】
図８、図９に、フロント側のフット吹出口３２の位置と、リアベント通路３６およびフット通路３７の位置を示す。図８に示すように、フロント側のフット吹出口３２は、ユニットケース１０の両側部に配置されており、冷風側通路１２の両外側に位置している。また、図９に示すように、リアベント通路３６およびフット通路３７は、横から見ると同じ位置に並んでおり、中央にリアベント通路３６が配置され、その両側にフット通路３７が配置されている。リアベント通路３６にはリアベントドア（空調ドア）３６Ａが配置され、フット通路３７にはリアフットドア（空調ドア）３７Ａが配置されている。リアベントドア３６Ａの回動軸３６Ｂとリアフットドア３７Ａの回動軸３７Ｂは、同軸のドア回動軸４０上に設けられている。共通軸としてのドア回動軸４０は、ユニットケース１０に回動自在に支持されており、その一端は、ユニットケース１０より外部に突出している。そして、その突出端に被回転駆動部材としてのピニオン４１が設けられている。
【００２２】
図２に示すように、フロント側のモードドア（ベントドア３１Ａ、フットドア３２Ａ、デフドア３３Ａ）のドア回動軸３１Ｂ，３２Ｂ，３３Ｂには、レバーとリンクよりなる作動機構３１Ｃ，３２Ｃ，３３Ｃが連結されており、各作動機構３１Ｃ，３２Ｃ，３３Ｃの一端が、駆動軸６１を中心に回転駆動されるモード切替リンク６０上に係合されている。そして、モード切替リンク６０を回動させることにより、吹出モードを、ベントモード（ＶＥＮＴ）、フットモード（ＦＯＯＴ）、デフモード（ＤＥＦ）、バイレベルモード（ＢＩ−ＬＥＶＥＬ）のいずれかに設定するべく、ベントドア３１Ａ、フットドア３２Ａ、デフドア３３Ａのドア位置を切替えることができるようになっている。
【００２３】
また、モード切替リンク６０には、リア側の各モードドアを駆動するためのリンク５０の一端（図中上端）５１が係合されている。このリンク５０は、上下方向に延在するものであり、モード切替のためにモード切替リンク６０を回動させると、その入力操作に応じて主に上下方向に変位する。
【００２４】
図３、図４に示すように、このリンク５０の下端５２は、ギヤ式の動作伝達機構１００を介して、ドア回動軸４０に連結されており、リンク５０が上下方向に変位すると、動作伝達機構１００がその変位をドア回動軸４０に回動変位として伝達し、それによりリアベントドア３６Ａ、リアフットドア３７Ａの位置が切替えられる。
【００２５】
ここでは、リアベントドア３６Ａおよびリアフットドア３７Ａと、リア側ドアに共通軸として設けられたドア回動軸４０と、リア側ドアの駆動用のリンク５０と、リンク５０の変位をドア回動軸４０に回動変位として伝達する動作伝達機構１００とにより、リア側のモードドア作動装置が構成されている。
【００２６】
この場合の動作伝達機構１００は、ドア回動軸４０に取付けられたピニオン４１と、リンク５０に形成されてピニオン４１と噛合し、リンク５０の変位に応じてピニオン４１を回動させるラック５３と、ピニオン４１に対するラック５３の作動軌跡を規制するべく、リンク５０とユニットケース１０との間に設けられた第１のガイド機構１０１と、リンク５０とドア回動軸４０との間に設けられた第２のガイド機構１０２と、で構成されている。
【００２７】
また、第１のガイド機構１０１は、リンク５０の下端５２に上下方向に沿って形成されたガイド溝５４と、ユニットケース１０に固定されて前記ガイド溝５４にスライド自在に係合されたガイドピン４４と、で構成されている。なお、ガイド溝５４は、リンク５０の移動（主に上下方向の移動）に拘わらず、ラック５３の作動軌跡がピニオン４１に対して適正（つまり、ピニオン４１の回転中心とラック５３との間の距離が一定）となるように、リンク５０の動きを規制することができるような経路で形成されている。また、図７に示すように、ガイドピン４４の頭部には、脱落止め用のビス４５がねじ込まれている。
【００２８】
また、第２のガイド機構１０２は、図６に示すように、ドア回動軸４０の端部４２（ピニオン４１の端面の凸部と、リンク５０に形成されて、ドア回動軸４０の端部４２がスライド自在に係合されることで、ピニオン４１の回転中心とラック５３との間の距離を一定に保つガイド溝５６と、で構成されている。このガイド溝５６は、リンク５０の下端５２に延設した窓５９付きのピニオンカバー５５の背面に形成されている。
【００２９】
次に動作を説明する。
【００３０】
ベントモード時は、図２に示すようにモード切替リンク６０が回動して、図１に示すように、フロント側のベントドア３１Ａ、フットドア３２Ａ、デフドア３３Ａが位置決めされる。同時に、リンク５０が変位することによって、リアベントドア３６Ａ、リアフットドア３７Ａが位置決めされる。それにより、ベントモードでの吹き出しが行われる。
【００３１】
また、フットモード時は、図１２に示すようにモード切替リンク６０が回動して、図１１に示すように、フロント側のベントドア３１Ａ、フットドア３２Ａ、デフドア３３Ａが位置決めされる。同時に、リンク５０が変位することによって、リアベントドア３６Ａ、リアフットドア３７Ａが位置決めされる。それにより、フットモードでの吹き出しが行われる。
【００３２】
また、デフモード時は、図１４に示すようにモード切替リンク６０が回動して、図１３に示すように、フロント側のベントドア３１Ａ、フットドア３２Ａ、デフドア３３Ａが位置決めされる。同時に、リンク５０が変位することによって、図１５に示すように、リアベントドア３６Ａ、リアフットドア３７Ａが位置決めされる。それにより、デフモードでの吹き出しが行われる。
【００３３】
また、バイレベルモード時は、図１７に示すようにモード切替リンク６０が回動して、図１６に示すように、フロント側のベントドア３１Ａ、フットドア３２Ａ、デフドア３３Ａが位置決めされる。同時に、リンク５０が変位することによって、リアベントドア３６Ａ、リアフットドア３７Ａが位置決めされる。そして、このことにより、デフモードでの吹き出しが行われる。
【００３４】
このように、上記実施形態の車両用空調ユニットのリア側のドア作動装置においては、ピニオン４１とラック５３の組み合わせで（ギヤを使うことで）、リンク５０の変位によりリアベントドア３６Ａ、リアフットドア３７Ａを回動させるようにしているので、リンクとレバーの組み合わせで空調ドアを回動させる従来例と違い、大きな角度範囲にわたって無理なく、ドア３６Ａ，３７Ａの位置を切替えることができる。
【００３５】
また、リンク５０が変位する際に、ガイド機構１０１，１０２でラック５３の作動軌跡を規制するので、ラック５３からピニオン４１に回転力のみを無理なく伝達することができ、空調ドア（リアベントドア３６Ａ、リアフットドア３７Ａ）の作動の安定化を図ることができる。
【００３６】
また、ガイド機構１０１，１０２による規制により、ピニオン４１とラック５３の噛み合い部のガタを減少することができるので、作動方向の切替時のヒステリシスを減らすことができる。
【００３７】
また、ラック５３とピニオン４１とガイド機構１０１，１０２の組み合わせにより、動作伝達機構１００を簡素でコンパクトに構成できるので、部品点数を減らすことができると共に、レイアウトの自由度を広げることができる。
【００３８】
また、第２のガイド機構１０２では、ピニオン４１の外側に突出したドア回動軸４０の端部４２をリンク５０のガイド溝５６に係合しているので、噛み合い反力によるピニオン４１の倒れを防止することができ、ピニオン４１の回転をスムーズにすることができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、リンク５０側にガイド溝５４を形成し、ユニットケース１０側にガイドピン４４を設けているが、逆に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態のドア作動装置を含む車両用空調ユニットのベントモード時の側断面図である。
【図２】リンクの組み合わせが分かるように示す車両用空調ユニットのベントモード時の側面図である。
【図３】リア側のドア作動装置の要部の原理構成を示す模式図である。
【図４】その動作伝達機構部分の拡大図である。
【図５】同動作伝達機構部分とその周辺部分との構成を示す側面である。、
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ矢視断面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。
【図８】同空調装置におけるリア側のベント通路およびフット通路とフロント側のフット吹出口の位置を概略的に示す正面図である。
【図９】同リア側のベント通路およびフット通路と各通路に備わるドアの構成を示す斜視図である。
【図１０】ベントモード時のリアベント通路の断面図である。
【図１１】フットモード時の図１と同様の側断面図である。
【図１２】フットモード時の図２と同様の側面図である。
【図１３】デフ（デフロスト）モード時の図１と同様の側断面図である。
【図１４】デフモード時の図２と同様の側面図である。
【図１５】デフモード時のリアベント通路の断面図である。
【図１６】バイレベルモード時の図１と同様の側断面図である。
【図１７】バイレベルモード時の図２と同様の側面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  ユニットケース
３６Ａ  リアベントドア（空調ドア）
３７Ａ  リアフットドア（空調ドア）
４０  ドア回動軸
４１  ピニオン
４２  ドア回動軸の端部
４４  ガイドピン
５０  リンク
５３  ラック
５４  ガイド溝
５６  ガイド溝
１００  動作伝達機構
１０１，１０２  ガイド機構
【図１】
2007314040.tif 000003
【図２】
2007314040.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007314040.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007314040.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2007314040.tif 000012
【図１１】
2007314040.tif 000013
【図１２】
2007314040.tif 000014
【図１３】
2007314040.tif 000015
【図１４】
2007314040.tif 000016
【図１５】
2007314040.tif 000017
【図１６】
2007314040.tif 000018
【図１７】
2007314040.tif 000019