(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調ダクト内の所定位置に軸着され、ドア軸回りに回動可能な板状ドアと、
ウォームギアおよび笠歯車を有し、軸回りに回動可能なシャフトと、
前記ウォームギアに噛合する歯車を外周に形成し、前記板状ドアのドア軸に一体的に取り付けられたウォームホイールと、
空調操作パネルに設けられるドア操作用のレバーと、
前記笠歯車に噛合する平歯車を外縁に形成し、背面にフックを形成し、支点回りに回動可能なプレートと、
一端が前記レバーに連結され他端が前記フックに係着されるケーブルとを備え、
前記プレートに平歯車を、前記レバーのストロークとドア位置との特性カーブが上凸となるように形成することにより、温度設定目盛りを等間隔にすることを特徴とするドア駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置に用いるドア駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置は、内外気切替ドア、エアミックスドア、およびモード切替ドア等を備えている。
車両用空調装置がマニュアル式の場合、これらの板状ドアは、インスツルメントパネルに設けられているレバー等の操作部により駆動される。
操作部と板状ドアとのリンク機構としては、一端がレバーに接続され他端が板状ドアのドア軸に連結されたケーブルによる直接駆動、ピンとカム溝とによる駆動、またはギア駆動のものが実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これらはいずれも駆動側である操作部の操作力を、従動側である板状ドアを回転させる力に変換させる作用を有するが、板状ドアの自重、摺動抵抗、板状ドアが受ける風圧等によって逆方向に力が伝達される現象も生じる。
【０００４】
このため、操作部を操作する操作力に変動が生じて操作フィーリングの悪化を招く。また、操作部を動き難くする機構やドア側の反発力を抑制するための機構が駆動側に必要なため、操作部の操作力が増大するという問題があった。
本発明の目的は、板状ドアの自重やドアにかかる風圧等に起因した、ドア側から操作部側への力の伝達を防止したドア駆動装置の提供にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
［請求項１について］
ケーブルは、一端をレバーに連結し、他端をフックに係着している。
空調操作パネルに設けられるレバーを操作すると、ケーブルによってフックが動き、プレートが支点回りに回動する。
外縁に形成した平歯車に笠歯車を噛合させているので、シャフトが軸回りに回動し、ウォームギアも回動する。
ウォームギアに噛合する歯車を外周に形成しているのでウォームホイールが回動する。
ウォームホイールはドア軸に一体的に取り付けられているので、ドア軸が回動し、板状ドアが回動する。
また、プレートに平歯車を、レバーのストロークとドア位置との特性カーブが上凸となるように形成することにより、温度設定目盛りを等間隔にすることを特徴とする。
【０００９】
ウォームギアと歯車とを噛合させているので、シャフト側からウォームホイール側へは力が伝達するが、ウォームホイール側からシャフト側へは力が伝達されない。
これにより、ドアの自重、摺動抵抗、ドアが受ける風圧等によってウォームホイールに力が加わってもシャフトが回転せず、レバーが動かない。
また、レバーを操作し難くする機構やドア側の反発力を抑制するための機構をレバー側に設ける必要がないので、比較的弱い力で板状ドアを操作することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の参考例を図１〜図５に基づいて述べる。
本発明のドア駆動装置Ａを採用した自動車用空調装置１００は、図２に示す如く、内外気切替箱１と、内外気切替箱１の下流側に設けられるスクロールケーシング２と、スクロールケーシング２の下流側に設けられる空調ユニット３と、空調ユニット３内に配設されるエバポレータ３１、ヒータコア３２、およびエアミックスドア４と、空調ユニット３の下流側に接続されるデフダクト５１、フットダクト５２、およびフェイスダクト５３と、各ダクトの入口に配設される吹出口切替ドア６１、６２、６３とを備える。
【００１２】
内外気切替箱１は、内気１２０を導入するための内気導入口１２と、外気１３０を導入するための外気導入口１３と、内気１２０と外気１３０とを切り替える内外気切替ドア１１とを有する。
【００１３】
スクロールケーシング２は、内外気切替箱１の出口に臨む様に配され、送風機２１を配設している。
送風機２１は、遠心式ファン２１１と、遠心式ファン２１１を駆動するブロワモータ２１２とを有し、ブロワモータ２１２への通電量に応じた回転数で遠心式ファン２１１が回転する。
【００１４】
空調ユニット３は、スクロールケーシング２の下流側に連結され、導入空気の冷却を行うためのエバポレータ３１、加熱を行うためのヒータコア３２を配置している。
【００１５】
エバポレータ３１は、冷媒圧縮機、冷媒凝縮器、レシーバ、および減圧器（何れも図示せず）とともに配管接続してなる冷凍サイクルを構成する熱交換器であり、空調ユニット３の通風路を塞ぐ様に配設されている。
【００１６】
冷媒圧縮機は、エンジンによって駆動され冷媒を圧縮する。冷媒凝縮器は、冷媒圧縮機で圧縮された高温高圧の冷媒をクーリングファンの送風を受けて凝縮液化させる。レシーバは、冷媒凝縮器で凝縮された冷媒を一時蓄えて液冷媒のみ流す。減圧器は、レシーバにより導かれた液冷媒を減圧膨張させる。
エバポレータ３１は、減圧器で減圧した低温低圧の冷媒を送風機２１の送風を受けて蒸発させ、導入空気を冷却する。
【００１７】
エバポレータ３１の下流側に配設されるヒータコア３２は、エンジン冷却水を熱源とする熱交換器であり、エバポレータ３１を通過して冷却した空気を加熱する。
このヒータコア３２近傍の空調ユニット３内には、ヒータコア３２を迂回するバイパス路３３が設けられている。そして、バイパス路３３とヒータコア３２とを通過する空気の割合を操作するためのエアミックスドア４が配設されている。
【００１８】
デフダクト５１は、フロントガラスへ空調空気を吹き出すためのデフ吹出口５１１に連通している。
フットダクト５２は、乗員の足元へ空調空気を吹き出すためのフット吹出口５２１に連通している。
フェイスダクト５３は、インパネの略正面とインパネの斜めから前席乗員の顔位置へ空調空気を吹き出すためのセンターフェイス吹出口５３２やサイドフェイス吹出口５３１、５３３に連通している。
【００１９】
そして、デフダクト５１、フットダクト５２、およびフェイスダクト５３のダクト入口には、各ダクト入口を開閉して吹出口モードを切り替えるための吹出口切替ドア６１、６２、６３が配設されている。
なお、吹出口切替ドア６１、６２、６３は、リンク機構により、空調操作パネルに設けられた吹出口切替レバー（何れも図示せず）に連結されている。
【００２０】
エアミックスドア４は、空調ユニット３の略中央の側壁に両端を軸着したドア軸４１と、ドア軸４１に基端を固着した板状のドア本体４２とからなり、ダッシュボードのエアコン操作パネルに設けられた操作レバー４０の操作により操作され、図示二点鎖線の上位置と下位置との間でドア軸４１回りに上下に回動する。ドア本体４２は芯板（プラスチックや鉄等）と、芯板の両面に貼着されたクッション材とからなる。
【００２１】
ドア軸４１の一端は、空調ユニット３の壁面を貫通して図示手前の外部に突き出ており、この突出部にウォームホイール４３のＵ字状部４３１が連結されている。
ウォームホイール４３（プラスチック製）は、Ｕ字状部４３１の穴４３２がドア軸４１に嵌め込まれており、扇状部４３３の外周にウォームギア４４１に噛合する歯車４３４が形成されている。
【００２２】
４４はシャフト（プラスチックや鉄等）であり、図示下部にウォームギア４４１が形成され、図示上部に笠歯車４４２が形成されている。このシャフト４４は、空調ユニット３の外壁に取り付けられた支持部材４４３、４４４により、軸回りに回動可能に支持されている。
【００２３】
４５はプレート（プラスチック製）であり、Ｕ字状部４５１の穴４５２が空調ユニット３の外壁から突設した棒状体３０１に嵌め込まれ、笠歯車４４２に噛合する平歯車４５０を外縁に形成し、背面（図示正面）にフック４５３を形成し、棒状体３０１回りに回動可能とされる。
【００２４】
４０は空調操作パネルに設けられた温度コントロール用の操作レバーである。４７は、一端がレバー４６に連結され、他端がフック４５３に係着されるケーブルである。
【００２５】
つぎに、エアミックスドア４の作動について述べる。
本参考例の自動車用空調装置１００はマニュアル式であるので、車室温の調整を操作レバー４０を左右にスライドさせて行う。
例えば、車室温を高くしたいと思い、使用者が操作レバー４０を中央位置から右方向へ手動操作すると、ケーブル４７が引っ張られてフック４５３が図示左方向に動き、プレート４５が棒状体３０１を中心として時計回りに回動する。
【００２６】
プレート４５の平歯車４５０が笠歯車４４２に噛合しているので、シャフト４４が軸回りに回動し、ウォームギア４４１も回動する。
ウォームギア４４１に噛合する歯車４３４を外周に形成しているのでウォームホイール４３が反時計回りに回動する。
【００２７】
Ｕ字状部４３１の穴４３２をドア軸４１に嵌め込んで、ウォームホイール４３をドア軸４１に一体的に取り付けているので、ドア軸４１が反時計方向に回動し、エアミックスドア４が下向きに回動する。
エアミックスドア４が下向きに回動すると、ヒータコア３２を通過する空気量が増加するので、各吹き出し口から吹き出される空気の温度が上がり車室温が上がる。
【００２８】
また、車室温を低くしたい思い、使用者が操作レバー４０を中央位置から左方向へ手動操作すると、ケーブル４７が押し出されてフック４５３が図示右方向に動き、プレート４５が棒状体３０１を中心として反時計回りに回動する。
【００２９】
これにより、シャフト４４が軸回りに回動し、ウォームギア４４１も回動し、ウォームホイール４３が時計回りに回動する。
そして、ドア軸４１が時計方向に回動し、エアミックスドア４が上向きに回動する。
エアミックスドア４が上向きに回動すると、ヒータコア３２を通過する空気量が減少するので、各吹き出し口から吹き出される空気の温度が下がり車室温が下がる。
【００３０】
なお、温度コントロール用の操作レバー４０を中央に操作するとエアミックスドア４が水平に位置（図１、図２の実線）し、右端（Ｍａｘ  Ｈｏｔ）に操作するとエアミックスドア４が斜め下方に位置（図３の状態）し、左端（Ｍａｘ  Ｃｏｏｌ）に操作するとエアミックスドア４が斜め上方に位置（図４の状態）する様に、笠歯車４４２やプレート４５の大きさが設定されている。
【００３１】
本参考例のドア駆動装置Ａは、以下の利点を有する。
［ア］シャフト４４のウォームギア４４１とウォームホイール４３の歯車４３４とを噛合させているので、シャフト４４側からウォームホイール４３側へは力が伝達するが、ウォームホイール４３側からシャフト４４側へは力が殆ど伝達されない。
【００３２】
このため、エアミックスドア４がＭａｘ  Ｈｏｔ位置（図３位置）以外の位置にある場合においてドア自重が下向きに働いてもシャフト４４が回動せず、操作レバー４０は動かない。
また、大きな風圧がかかる回動位置（図５の位置）にエアミックスドア４が位置する場合において風圧がエアミックスドア４にかかってもシャフト４４が回動せず、操作レバー４０が動かない。
【００３３】
［イ］操作レバー４０を操作し難くする機構や、エアミックスドア４側からの反発力を抑制するための機構を操作レバー４０側に設ける必要がないので、比較的平坦な力でエアミックスドア４を操作することができる。
【００３４】
つぎに、本発明の第１実施例を図６、図７に基づいて述べる。本実施例では、プレート４５の半径を、ＭＡＸ Ｈｏｔ側で短く、ＭＡＸ Ｃｏｏｌ側へ行く程、長くなる様に設定し、平歯車４５０をプレート４５の外縁に形成している（図６参照）。これにより、レバーのストロークとドア位置との特性カーブを、リニア（実線）から上凸（一点鎖線）に変更することができる。特性カーブを上凸にすることにより、温度設定目盛りを等間隔にすることができ、使い勝手に優れる。
【００３５】
本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施態様を含む。
ａ．上記実施例では、ドア駆動装置をエアミックスドア４に適用したが内外気切替ドア１１に適用しても良い。
また、ドア駆動装置を吹出口切替ドア６１、６２、６３に適用しても良いが、ドア駆動装置が三組必要になる。
【００３６】
ｂ．ウォームホイール４３やプレート４５の回動端にストッパを設けて、エアミックスドア４が回動する範囲を制限しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例にかかるドア駆動装置の要部拡大図である。
【図２】本発明の参考例にかかるドア駆動装置を採用した自動車用空調装置の構造説明図である。
【図３】本発明の参考例において、エアミックスドアをＭＡＸ Ｈｏｔ位置にした状態を示すドア駆動装置の要部拡大図である。
【図４】本発明の参考例において、エアミックスドアをＭＡＸ Ｃｏｏｌ位置にした状態を示すドア駆動装置の要部拡大図である。
【図５】本発明の参考例において、エアミックスドアをＭＡＸ Ｈｏｔ位置に近い位置にした状態を示すドア駆動装置の要部拡大図である。
【図６】本発明の第１実施例において、エアミックスドアを中央位置に近い位置にした状態を示すドア駆動装置の要部拡大図である。
【図７】本発明の第１実施例において、レバーのストローク- ドア位置特性を示すグラフである。
【符号の説明】
Ａ ドア駆動装置
３ 空調ユニット
４ エアミックスドア（板状ドア）
４０ 操作レバー（ドア操作部）
４１ ドア軸
４３ ウォームホイール
４４ シャフト
４５ プレート（リンク機構）
４７ ケーブル（リンク機構）
４３４ 歯車
４４１ ウォームギア
４４２ 笠歯車（リンク機構）
４５０ 平歯車（リンク機構）
４５３ フック
【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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