(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部（２８Ａ、２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｂ）が形成されたフレーム（２０）と、該フレーム（２０）の一側面側に沿って配置され且つ該フレーム（２０）に形成されたスライド案内溝（２３Ｂ）に沿って摺動するスライドピン２９が突設されたスライド板（２１）とを備えるスライドドア装置（９）であって、
前記スライド板（２１）にラック歯（３０）が形成され、該ラック歯（３０）に噛合する歯車（３２Ｆ）を回転駆動することにより該スライド板（２１）が前記フレーム（２０）に対して相対移動すると共に、前記スリット（２９Ａ）が前記ラック歯（３０）の高さ方向と直交する方向に形成されていることを特徴とするスライドドア装置（９）。
【請求項２】
請求項１に記載のスライドドア装置（９）であって、
前記フレーム（２０）と前記スライドピン（２９）とが互いに摩擦抵抗を軽減する異種材料で形成されていることを特徴するスライドドア装置（９）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はスライドドア装置に関し、例えば自動車の空気調和ユニットに用いられるスライドドア装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冷却用熱交換器、加熱用熱交換器及び送風機を一体にした車両用空気調和ユニットを、エンジンルームの後方且つ車室内前部の車幅方向中央部に配置したものがある。このような車両用空気調和ユニットとして、特開平１１−２５４９４２号公報に開示されたものが知られている。
【０００３】
この車両用空気調和ユニットでは、送風機から吹き出された空気を冷却用熱交換器を通過させてエアミックスドアで配風の制御を行う。このエアミックスドアでは、冷却用熱交換器で冷却された空気を直接バイパス通路へ通過させる風量と、冷却用熱交換器で冷却された空気を加熱用熱交換器側へ通過させる風量との比率を制御している。なお、加熱用熱交換器を通過した空気は、加熱されてバイパス通路に送られた空気とともにエアミックス室にて再度合流、混合され、所定の吹き出し温度に混合調和される。ここで調和された空気は、車室側となるユニットケース壁面に沿って上昇した後、室内吹出口であるベント吹出口やデフロスタ吹出口やフット吹出口から車室内へ吹き出される構造となっている。
【０００４】
エアミックスドアは、ガイドレールに対して横方向にスライド可能なスライドドアでなり、冷却用熱交換器を通路した冷風の下流側に向けて膨出するように湾曲して形成されている。このようなスライドドアを用いることにより、エアミックスドアをコンパクト化することが可能となると共に、冷却用熱交換器を通過した空気をバイパス通路側へ、又は加熱用熱交換器へ円滑に流通させることができるため通気抵抗を小さくする利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した車両用空気調和ユニットでは、コンパクト化の要望と相俟って各構成部材の組付け性の向上が要望されている。特に、スライドドアで構成されるエアミックスドアは、ガイドレールとスライドドアとが相対的な移動を円滑に行えることと、スライド駆動力の伝達が円滑に行えることが不可欠であり、良好な組付け性に加え、確実なスライド動作が行えることが必要である。このような事情は、車両用空気調和ユニットに限られるものではなく、スライドドアを必要とする各種の装置においても同様である。
【０００６】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みて創案されたものであり、円滑なスライド動作が可能なスライドドア装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、開口部が形成されたフレームと、該フレームの一側面側に沿って配置され且つ該フレームに形成されたスライド案内溝に沿って摺動するスライドピンが突設されたスライド板とを備えるスライドドア装置であって、
前記スライド板にラック歯が形成され、該ラック歯に噛合する歯車を回転駆動することにより該スライド板が前記フレームに対して相対移動すると共に、前記スリットが前記ラック歯の高さ方向と直交する方向に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
したがって、請求項１記載の発明では、スライドピンにおいて、ラック歯の高さ方向と直交する方向にスリットが形成されているため、歯車とラック歯との噛合状態によって、ラック歯が高さ方向に移動した場合でも、スライドピンがラック歯の高さ方向に撓むことができるため、歯車とラック歯との噛合が過度になることを抑制でき、歯部分の破損などを抑制することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のスライドドア装置であって、前記フレームと前記スライドピンとが互いに摩擦抵抗を軽減する異種材料で形成されていることを特徴する。
【００１２】
したがって、請求項２記載の発明では、スライド案内溝が形成されたフレームと、スライド板のスライドピンとが摩擦抵抗を軽減する異種材料で形成されているため、スライドピンがスライド案内溝の内壁に引っ掛かることが防止でき、円滑なスライド動作を可能にする。また、スライド案内溝内壁に当接するスライドピンの強度を材料を選択することにより高めることが可能になる。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、スライドピンがスライド案内溝の内壁側へ押圧される過度の力が働いた場合に、スライドピンが撓むことによりスライドピンとスライド案内溝内壁との接触圧力を軽減して摩擦抵抗が増加するのを抑制できるため、フレームに対してスライド板を円滑にスライドさせることが可能となり、異音などの発生を防止する効果がある。
【００１４】
また、スライドピンがラック歯の高さ方向に撓むことができるため、歯車とラック歯との噛合が過度になることを抑制でき、歯部分の破損などを抑制する効果がある。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、スライド案内溝が形成されたフレームと、スライド板のスライドピンとが摩擦抵抗を軽減する異種材料で形成されているため、スライドピンがスライド案内溝の内壁に引っ掛かることが防止でき、円滑なスライド動作が行えるという効果がある。また、スライド案内溝内壁に当接するスライドピンの強度を材料を選択することにより高めることができ、スライドドア装置の耐久性を向上させる効果がある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るスライドドア装置の詳細を図面に示す実施形態を用いて説明する。本発明に係るスライドドア装置は各種のゲート機能を必要とする箇所に適用することが可能である。本実施形態では、このスライドドア装置を車両用空気調和ユニットに適用して説明する。なお、本実施形態のスライドドア装置の構成の説明に先駆けて、このスライドドア装置が適用される車両用空気調和ユニットの構成について説明する。
【００１７】
図１において、符号１は車両用空気調和ユニット、符号２はユニットケースを示している。
【００１８】
ユニットケース２は、締結ねじ等により左右に分離可能な形状となっている。なお、図２はユニットケース２を左右に分離した半部を示す斜視図であり、図３は車両用空気調和ユニット１全体の外観を示す斜視図である。ユニットケース２の内部には、主要な構成要素としての送風機（ブロワ）３と、この送風機３から送り出される空気を後述する上方開放口４、５へ向けて誘導案内する空気調和通路６と、この空気調和通路６内に配置された冷却用熱交換器（エバポレータ）７及び加熱用熱交換器（ヒートコア）８と、冷却用熱交換器７の下流側に配置され、且つ冷却用熱交換器７を通過した空気が例外なく通過するスライドドア装置９と、冷却用熱交換器７及び加熱用熱交換器８の下流側に配置された開閉ドア１０と、空気調和通路６の最終部に配置された開閉ドア１１とを備えている。
【００１９】
送風機３は、ユニットケース２の上方に設けられた弧状のハウジング１２内に配置され、図示しない駆動モータにより回転駆動されるようになっている。
【００２０】
ハウジング１２は、送風機３の回転により、空気をハウジング１２内に取り入れる取入口１３と、送風口１５とが形成されている。
【００２１】
空気調和通路６は、ハウジング１２の送風口１５と連通し、送風口１５から吹き出す空気を車室１４側に沿って下降案内する下降通路６Ａと、下降した空気をエンジンルーム１６側へ案内してＵターンさせる下部通路としてのＵターン通路６Ｂと、Ｕターン通路６ＢでＵターンした空気を上方開放口４、５へ向かって案内する上昇通路６Ｃとからなっている。
【００２２】
空気調和通路６の下降通路６Ａは、ユニットケース２の車室側のケース壁面２Ａと、ユニットケース２の左右の側壁１７、１７（図２及び図３に示す）に囲まれて形成されている。Ｕターン通路６Ｂは、ユニットケース２のケース底壁面２Ｂと左右の側壁１７、１７で囲まれて形成されている。上昇通路６Ｃは、ユニットケース２のエンジンルーム１６側のケース壁面２Ｃと左右の側壁１７、１７及び弧状に形成されたハウジング１２の背面とで囲まれて形成されている。
【００２３】
冷却用熱交換器７と加熱用熱交換器８とは、空気調和通路６の下降通路６ＡとＵターン通路６Ｂ内に配置され、冷却用熱交換器７は上流側に、その下流側に加熱用熱交換器８がそれぞれ設けられている。
【００２４】
冷却用熱交換器７は、冷媒が流れる冷媒管と多数のフィン（いずれも図示省略する）とで構成されている。また、この冷却用熱交換器７は、図２に示すようにユニットケース２内に設けられた上下の支持ブラケット１８、１８によって支持されている。
【００２５】
なお、冷却用熱交換器７は、図示しない圧縮器、凝縮器、膨張弁と連通し、圧縮器から吐出された冷媒が、凝縮器、膨張弁を通り、蒸発器となる冷却用熱交換器７から再び圧縮器へ戻る冷凍サイクルを構成している。
【００２６】
加熱用熱交換器８は、図１に示すように、冷却用熱交換器７の空気吹出領域の下端部と開閉ドア１０の枢支軸１０Ａとを結ぶ直線より下側に位置し、略水平な姿勢をとるように配置され前後の支持ブラケット１９、１９で支持されている。さらに詳しくは、加熱用熱交換器８は、後述するスライドドア装置９がフルクールモードのときに、スライド板２１の上端と開閉ドア１０の枢支軸１０Ａとを結ぶ直線より下側にあるように配置されている。この加熱用熱交換器８の姿勢角度は、略水平方向から上流側が約１０度起き上がる角度が望ましい。このよう姿勢をとることで、図１に示すように冷却用熱交換器７と加熱用熱交換器８とで略横向きＴ字状のレイアウト構造となっており、ユニットケース２の上下方向の寸法を抑えた形状となっている。
【００２７】
なお、加熱用熱交換器８は、図示しないエンジンによって加熱された加熱水が流れるようになっていて、熱交換器本体を空気が通過するときに、熱交換が行われて加熱されるようになっている。
【００２８】
次に、本実施形態のスライドドア装置９の構成を図４乃至図８を用いて説明する。図５に示すように、スライドドア装置９は、略矩形状のポリプロピレン（ＰＰ）でなるフレーム２０と、このフレーム２０にスライド可能なスライド板２１と、駆動シャフト２２と、この駆動シャフト２２を回転駆動する図示しない回転駆動手段とを備える。
【００２９】
フレーム２０は、図４に示すように円を弦で切断したような形状の円弧と弦とで形成されるような一対のフレーム側板部２３、２３を備え、これらフレーム側板部２３、２３が幅方向ｗの両側に互いに対向して配置されている。それぞれのフレーム側板部２３の中央には、軸受用開口部２３Ａが開設されている。また、これらフレーム側板部２３、２３の互いに対向する面には、円弧状の縁に沿って略円弧状の一対のスライド案内溝（カム溝）２３Ｂ、２３Ｂがそれぞれ形成されている。一対のスライド案内溝２３Ｂ、２３Ｂは、上記したように円弧状の縁に沿って形成されフレーム側板部２３の中央で分離されている。さらに、これらフレーム側板部２３、２３の対向する面には、軸受用開口部２３Ａを挟んで互いに平行をなし、且つそれぞれスライド案内溝２３Ｂ、２３Ｂに連通するスライドピン挿入溝２３Ｃ、２３Ｃが形成されている。このスライドピン挿入溝２３Ｃは、後述するスライド板２１のスライドピン２９を挿入してスライド案内溝２３Ｂに沿って横方向に移動させることにより、スライド板２１をフレーム２０の湾曲内側面に重ね合わせるように装着することを可能にする。なお、スライドピン２９は、ポリアセタール（ＰＯＭ）で形成されている。
【００３０】
これらフレーム側板部２３、２３間の距離寸法は、冷却用熱交換器７の空気通過領域の幅寸法と略同一に設定されている。これらフレーム側板２３、２３の対向する端部同士は、それぞれフレーム横枠部２４、２４で連結されている。また、これらフレーム側板部２３、２３の円弧状をなす縁部に沿って、この縁部から対向内側へ向けて所定寸法の幅で延在された案内板部２５、２５が形成されている。また、フレーム横枠部２４、２４の幅方向ｗの中央部同士は、案内板部２５と同様に湾曲する中央案内板部２６で連結されている。さらに、案内板部２５、２５及び中央案内板部２６の上下方向ｈ（図４中に矢印で示す）の中央部同士が補強用横板部２７で連結されている。この結果、フレーム横枠部２４、２４と案内板部２５、２５とで囲まれて形成される曲面でなる開口面は、中央案内板部２６と補強用横板部２７とで十字状に区分けされて、フレーム２０の上側に位置する２つの上部開口部２８Ａ、２８Ａと、フレーム２０の下側に位置する２つの下部開口部２８Ｂ、２８Ｂが形成されている。
【００３１】
スライド板２１は、上記したフレーム２０の湾曲した開口面の湾曲度合いと同様に湾曲した矩形状の板でなり、フレーム２０の湾曲した開口面の内側に配置される。また、スライド板２１の幅方向ｗの両側縁の上下両端部には、幅方向ｗの外側に突出するスライドピン２９が一体に形成されている。それぞれのスライドピン２９には、フレーム側板部２３のスライド案内溝２３Ｂの内壁を滑って移動する際に、摩擦抵抗により異音が発生しないように、スライドピン２９を撓み易くして摩擦抵抗を軽減するためのスリット２９Ａが形成されている。なお、このスリット２９Ａは、後述するラック歯３０の高さ方向に対して直交する方向に形成されている。このため、後述する歯車部３２Ｆがラック歯３０に噛合して回転した場合に、スライドピン２９がスライド案内溝２３Ｂの内壁に向けて押圧されても撓みを起こすため、その内壁から受ける反力を低減させることができ、その結果摩擦抵抗を低減させることができる。
【００３２】
また、スライド板２１の幅方向ｗの両側縁部の湾曲内側面には、側縁に沿ってラック歯３０が刻設されている。なお、スライド板２１におけるラック歯３０の列の幅方向ｗの内側位置には、ギア画成用リブ４２が上下方向ｈに沿って条設されている。また、このギア画成用リブ４２の中央部には、後述する回転筒体３２と軸受用開口部２３Ａとの位置合わせに供される位置決め用切欠き４２Ａが形成されている。このスライド板２１の幅方向ｗの寸法は、フレーム２０の一対のフレーム側板部２３、２３間の距離寸法と略同様に設定されている。また、スライド板２１の上下方向ｈの寸法は、フレーム２０の案内板部２５の半分より僅かに長く設定されており、スライド板２１がフレーム２０に装着された場合に、一対の上部開口部２８Ａ、２８Ａと、一対の下部開口部２８Ｂ、２８Ｂとのうち、いずれか一方を全面的に閉塞又は開放し得るように設定されている。
【００３３】
駆動シャフト２２は、スライド板２１の幅方向ｗの長さ寸法と略同一の長さに設定されている。この駆動シャフト２２の両端には、外周にピニオンギア３１が形成された歯車部３２Ｆを備える回転筒体３２がそれぞれ装着されている。この回転筒体３２の歯車部３２Ｆの外側（一対の回転筒体３２、３２を対向配置した場合の対向外側方向）には、ピニオンギア３１より径寸法の短い筒軸３２Ａが同軸的に突設されている。この筒軸３２Ａは、フレーム２０のフレーム側板部２３の中央に開設された軸受用開口部２３Ａに回転自在に軸支される。また、この筒軸３２Ａの端面には、図示しない回転駆動手段側と連結して回転駆動力の伝達に供される連結用凹溝３２Ｂが形成されている。
【００３４】
図５は、フレーム２０とスライド板２１と駆動シャフト２２とが組み付けられてスライドドア装置９が構成された状態を示す斜視図である。図６は、スライドドア装置９を駆動シャフト２２に沿ってフレーム２０及びスライド板２１の中央で切断した状態を示す断面図である。図７は、図６のＡ−Ａ断面図である。なお、図６、図７においては、フレーム２０に対してスライド板２１が中間位置に位置している状態を示している。
【００３５】
上記した構成のスライドドア装置９は、図１及び図２に示すように、冷却用熱交換器７を装着するための、ユニットケース２内の支持ブラケット１８、１８に一体的に形成されたドア支持ブラケット３３、３３に装着されている。本実施形態におけるスライドドア装置９は、上記したようにフレーム２０、スライド板２１、駆動シャフト２２及び回転筒体３２が組み付けられたコンパクトな構造であるため、ドア支持ブラケット３３、３３に簡単に装着することができる。なお、スライドドア装置９は、湾曲して突出する側が下流側を向き、且つ上部開口部２８Ａ、２８Ａが上に位置し下部開口部２８Ｂ、２８Ｂが下に位置するように配置・装着されている。このようにユニットケース２内にスライドドア装置９を装着した状態で、駆動シャフト２２の端部に装着された回転筒体３２の連結用凹溝３２Ｂに図示しない回転駆動手段側の回転伝達連結部が接続されており、回転駆動手段を制御することにより、回転筒体３２の回動が可能となっている。
【００３６】
ところで、上方開放口４、５は、エンジンルーム１６側のケース壁面２Ｃとこのケース壁面２Ｃから続く上壁面２Ｄに集中して配置されている。上壁面２Ｄに設けられた上方開放口５はベント口、エンジンルーム１６側のケース壁面２Ｃに設けられた上方開放口４はデフロスター口となっている。各上方開放口４、５の間には、各上方開放口４、５を交互に切り換え制御する開閉ドア１１が設けられている。
【００３７】
また、ベント口となる上方開放口５には、図６に示すように、中央と左右両サイドの室内用吹出口３４Ｃ、３４Ｌ、３４Ｒを有するベンチレータダクト３４が接続されている。図１に示すように、上方開放口５から各室内用吹出口３４Ｃ、３４Ｌ、３４Ｒまでの距離、特に室内用吹出口３４Ｃまでの距離を比較的長くとれるため、中央及び左右の各室内用吹出口３４Ｃ、３４Ｌ、３４Ｒへ向けてほぼ均等に空気を流すことが可能となっている。一方、デフロスター口となる上方開放口４には、フロントガラス３５へ向けて空気を吹き出すデフロスターダクト３６が接続されている。
【００３８】
さらに、図１において符号３７は足元へ空気を送る足元吹出通路入口としてのフット口、符号３８がドレイン溜りを示している。フット口３７は、開閉ドア１０により開閉制御されるようになっている。ドレイン溜り３８は、仕切板３９により仕切られていて、冷却用熱交換器７を通過する空気の影響を直接受けることがない構造となっている。また、ドレイン溜り３８の底部には、図示しないドレイン口が設けられている。
【００３９】
このように構成された車両用空気調和ユニット１では、送風機３から吹き出された空気が、冷却用熱交換器７、加熱用熱交換器８を通過して冷却もしくは加熱されて、図１中符号４０で示すエアミックスチャンバで混合されて調和される。調和された空気は、各開閉ドア１０、１１を開閉制御することで、車室１４内へ向けて吹き出される。
【００４０】
これら一連の動作において、ベンチレータ吹出しの場合、調和された空気は、エンジンルーム１６側の上昇通過６Ｃに沿って上昇するときに、弧状（曲面状）のハウジング１２の背面に沿う流れになり、室内用吹出口３４Ｃ、３４Ｌ、３４Ｒへ向かう円滑な流れが得られる。しかも、室内用吹出口３４Ｃまでの空気の助走距離が長く確保できる結果、図１に矢印ａで示すように通気抵抗の小さい連続した円滑な流れを作ることができ、中央及び左右両サイドの室内用吹出口３４Ｃ、３４Ｌ、３４Ｒから略均等に空気を吹き出させることができる。
【００４１】
また、開閉ドア１１は、エンジンルーム１６側に位置するため、車室１４内に伝わる開閉音は小さくなるという利点がある。しかも、図１に示すようにステアリング固定用メンバ４１を利用して、車両用空気調和ユニット１を予めステアリング固定用メンバ４１に組み付けることができる。この場合、ユニットケース２の車室１４側がステアリング固定用メンバ４１に支持されるため、支持点から開閉ドア１１の取り付け部が遠く、支持点近傍のユニットケース２に歪みが発生しても開閉ドア１１にその歪みの影響が伝わりにくく、開閉ドア１１の円滑な動作を維持することができる。
【００４２】
本実施形態では、スライドピン２９にスリット２９Ａを形成してあるため、スライドピン２９が、フレーム側板部２３のスライド案内溝２３Ｂの内壁を滑って移動する際に、スライドピン２９がスライド方向に直交する方向に応力を受けた場合に、スリット２９Ａを挟むピン部分が撓むことにより、摩擦抵抗を軽減できるためスライドピン２９がスライド案内溝２３Ｂを円滑に移動することができる。このため、スライド板２１が開閉動作を行う際に、異音が発生することがなく良好な作動を継続的に行うことが可能となる。
【００４３】
また、図８に示すようにスライドピン２９にスリット２９Ａが形成されているため、スライド板２１がフレーム２０の終端まで移動した際に、スライドピン２９をスライド案内溝２３Ｂの終端部分のスライド方向と直交する方向へ押し付ける応力が生じると同図中太い矢印で示す方向の反力を受けるが、スライドピン２９が撓んで反発力をもってスライドピン２９がスライド案内溝２３Ｂ内壁に当接するため、スライド板２１をフレーム２０に無理なく密着させることができる。
【００４４】
以上、本発明に係るスライドドア装置９を車両用空気調和ユニットに適用して説明したが、本発明は構成の要旨に付随する各種の設計変更が可能である。例えば、上記した実施形態では、スライドドア装置９を構成するフレーム２０及びスライド板２１を下流側へ膨出するように湾曲させた形状としたが、平面上のフレームやスライド板を用いることも勿論可能である。
【００４５】
また、上記した実施形態では、フレーム２０が、一対の上部開口部２８Ａ、２８Ａと一対の下部開口部２８Ｂ、２８Ｂの４つが開口部を備える構成としたが、開口部の数は適宜設定することができる。また、上記した実施形態では、フレーム２０に、案内板部２５及び中央案内板部２６を形成したが、これに限定されるものではない。
【００４６】
さらに、上記した実施形態では、フレーム２０をポリプロピレン（ＰＰ）で形成し、スライドピン２９をポリアセタール（ＰＯＭ）で形成したが、これに限定されるものではなく、フレーム２０とスライドピン２９との相互の摩擦抵抗を低減できる範囲で各種の材料選択が可能である。
【００４７】
そして、本発明に係るスライドドア装置９は、車両用空気調和ユニット１以外である送風用導入装置などの開閉機能を必要とする各種装置に適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスライドドア装置の実施形態を示す車両用空気調和ユニットの縦断面図である。
【図２】実施形態に用いるユニットケースの半部を示す斜視図である。
【図３】実施形態のスライドドア装置を適用した車両用空気調和ユニットの斜視図である。
【図４】実施形態に用いたスライドドア装置の分解斜視図である。
【図５】実施形態に用いたスライドドア装置の斜視図である。
【図６】実施形態のスライドドア装置の高さ方向の中央で切断した状態を示す断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】実施形態のスライドドア装置の要部説明図である。
【符号の説明】
９  スライドドア装置
２０  フレーム
２１  スライド板
２３Ｂ  スライド案内溝
２８Ａ  上部開口部
２８Ｂ  下部開口部
２９  スライドピン
２９Ａ  スリット
３０  ラック歯
３１  ピニオンギア
３２Ｆ  歯車部
【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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