(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
付勢手段によって回動動作する樹脂材製の駆動カムと、前記駆動カムの回動動作に追従して変位する樹脂材製の従動カムとを備えるリンク機構であって、
前記駆動カムは、前記付勢手段の回動軸が通される貫通孔が設けられるとともに、一端面に設けられた円筒形状のピンを有し、
前記従動カムには、前記駆動カムに臨む側の端面に前記ピンが摺動する案内溝が設けられ、
前記案内溝における前記ピンの摺動面に、該ピンの延在方向に沿い且つ該ピンの摺動方向と略直交する方向に延在するとともに、幅方向寸法が該ピンの幅方向寸法に比して小さく、且つ延在方向寸法が前記ピンの延在方向寸法に比して小さいスリットが少なくとも１本形成されていることを特徴とするリンク機構。
【請求項２】
請求項１記載のリンク機構において、前記スリットの前記案内溝の開口側幅方向寸法が、該案内溝の底壁側幅方向寸法に比して大きく設定されていることを特徴とするリンク機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動カムと従動カムを具備するリンク機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置は、複数個のダンパが組み付けられて構成されている。前記ダンパの各々の開度を調整することによって、車室の温度や湿度、吹き出される風量等が調整される。なお、ダンパの開度を調整する開度調整手段としては、従来から、リンク機構が広汎に採用されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
この場合、リンク機構は、モータ（特許文献１参照）ないしはワイヤ（特許文献２参照）の作用下に動作する駆動カムと、該駆動カムが動作することに追従して動作する従動カムとを有する。前記ダンパは、この中の従動カムに連結されている。
【０００４】
駆動カムにはピンが突出形成されており、且つ従動カムには前記ピンが摺動する案内溝が形成されている。これら案内溝及びピンには潤滑剤が塗布され、これにより前記ピンの摺動の際の摩擦抵抗が低減される。
【０００５】
以上の構成において、駆動カムが動作されると、前記ピンが前記案内溝を相対的に摺動することに伴って従動カムが動作し、最終的にダンパが開閉する。このことから諒解されるように、ダンパの開度は、駆動カムの動作の程度を制御することで調節される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２８９２９９号公報
【特許文献２】実公平４−１７３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
車両用空調装置は車両に搭載され、該車両が走行される際に使用される。すなわち、車両用空調装置の使用環境は、道路上等の屋外である。このような環境下には埃等の異物が比較的多く存在するので、場合によっては、前記案内溝の摺動面に異物が進入し、該摺動面と前記ピンとの間に噛み込まれることがある。
【０００８】
この状態で車両用空調装置を長期間にわたって使用した場合、前記ピンに摩耗やかじりが発生し、その結果、異音が生じたり、前記ピンの摺動抵抗が大きくなったりする等の不具合を惹起する懸念がある。
【０００９】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、案内溝の摺動面に異物が進入したとしても該異物を捕捉することが容易であり、このために異音の発生頻度を低減することや、ピンの摺動抵抗が増大することを抑制することが可能なリンク機構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】
【００１０】
前記の目的を達成するために、本発明は、付勢手段によって回動動作する駆動カムと、前記駆動カムの回動動作に追従して変位する従動カムとを備えるリンク機構であって、
前記駆動カムは、前記付勢手段の回動軸が通される貫通孔が設けられるとともに、一端面に設けられたピンを有し、
前記従動カムには、前記駆動カムに臨む側の端面に前記ピンが摺動する案内溝が設けられ、
前記案内溝における前記ピンの摺動面に、該ピンの延在方向に沿って延在し、且つ幅方向寸法が該ピンの幅方向寸法に比して小さいスリットが少なくとも１本形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、ピンが摺動する摺動面にスリットを形成しているので、仮に異物が案内溝に進入した場合、この異物はピンに押し出されて前記スリットまで移送され、最終的に、このスリットに捕捉される。これにより、ピンと案内溝の摺動面との間に異物が噛み込むことが回避されるので、前記の噛み込みに起因して異音が発生することを長期間にわたって回避することができる。
【００１２】
また、前記スリットには潤滑剤が保持される。従って、このリンク機構は、従来からのリンク機構に比して多量の潤滑剤を保有することが可能となる。このことと、異物の噛み込みに起因してピンに摩耗やかじりが発生することが抑制されるようになることとが相俟って、ピンの摩擦抵抗が増大することを長期間にわたって抑制することができる。
【００１３】
しかも、本発明では、ピンの幅方向寸法に比してスリットの幅方向寸法を小さく設定しているので、ピンがスリットに入り込むことがない。このため、ピンがスリットに係合することに起因する異音や揺れが発生することもない。
【００１４】
スリットの延在方向寸法は、ピンの延在方向寸法に比して小さく設定することが好ましい。この場合、ピンの延在方向先端部がスリットから突出する。このため、ピンがスリットに入り込むことが一層確実に回避されるようになる。
【００１５】
さらに、スリットの幅方向寸法は、前記案内溝の底壁側に比して開口側を大きくすることが好ましい。この場合、前記スリットを形成する際にアンダーカット部が形成されることがない。従って、従動カムを成形する成形型の型開きを容易に行うことができる。結局、スリットを設けるようにしたことに伴って従動カムの成形が困難になることが回避される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、従動カムの案内溝の摺動面、すなわち、駆動カムのピンが摺動する部位にスリットを形成するようにしている。このため、仮に異物が案内溝に進入した場合であっても、この異物がスリットに捕捉される。これにより、ピンと案内溝の摺動面との間に異物が噛み込むこと、ひいては異音が発生することを長期間にわたって回避することができる。
【００１７】
しかも、前記スリットに潤滑剤が多量に保持されるようになる上、異物の噛み込みが回避されるためにこの噛み込みに起因してピンに摩耗やかじりが発生することが抑制されるようになるので、ピンの摩擦抵抗が増大することを長期間にわたって抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るリンク機構につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態に係るリンク機構１０が組み付けられた車両用空調装置１２の概略全体斜視分解図である。この車両用空調装置１２は、第１ケーシング部材１４及び第２ケーシング部材１６が互いに連結されることで構成されるケーシング本体１８と、該ケーシング本体１８に収容されるダンパ２０とを有する。なお、図示しないが、該ケーシング本体１８には、ダンパ２０よりも下流側（図１における下方）に配設される冷却用熱交換器と、ダンパ２０よりも上流側（図１における上方）に配設される加熱用熱交換器とが収容される。また、図１中の参照符号２２は、車室に向かって開口した吹出口を示す。
【００２０】
先ず、ダンパ２０から説明する。このダンパ２０は、軸部２４と、該軸部２４に連結された矩形状の枠体部２６とを有する。この中の枠体部２６には、軽量化を図るべく、その一端面から他端面にわたって長方形状の孔部２８が貫通形成されている。その一方で、図２に示すように、該枠体部２６の上端面側は閉塞カバー３０で覆われており、従って、ダンパ２０が全閉状態にある場合には、該閉塞カバー３０によって空気の流通が遮断される。すなわち、空気が枠体部２６、ひいてはダンパ２０を通過することが阻止される。
【００２１】
一方の軸部２４にも、軽量化を図るために複数個の陥没部３２が側周壁に形成されている。図３に示すように、軸部２４の一端部先端には、側周壁の一部を切り欠くようにして平坦面３４が形成されており、これにより、前記平坦面３４を含む係止部３６が構成されている。後述するように、この係止部３６は、リンク機構１０を構成する従動カム３８の係止孔４０に嵌合される。また、軸部２４の他端部先端には、該軸部２４よりも小径な小径部４２が一体的に突出形成されている。
【００２２】
軸部２４の両端部は、第１ケーシング部材１４及び第２ケーシング部材１６（図１参照）の各々の高さ方向略中腹部に形成された図示しない貫通孔に通される。この際、前記係止部３６と前記小径部４２が第１ケーシング部材１４及び第２ケーシング部材１６の各貫通孔から突出して露呈する。
【００２３】
本実施の形態において、リンク機構１０は、前記ダンパ２０を開閉させるためのものであり、第２ケーシング部材１６の側面に設置される。このリンク機構１０は、前記従動カム３８と、モータ４４（付勢手段）の作用下に回動動作する駆動カム４６とを有する。この場合、従動カム３８及び駆動カム４６は樹脂材で構成されている。なお、図２及び図３においては、モータ４４、駆動カム４６、従動カム３８及びダンパ２０の連結関係を明確にするため、第１ケーシング部材１４及び第２ケーシング部材１６の図示を省略している。
【００２４】
モータ４４は回転軸４８を有し、前記駆動カム４６は、この回転軸４８に連結されている。より具体的には、図４及び図５に示すように、駆動カム４６は、縁部が円弧状に湾曲された扇形形状部５０を有し、この扇形形状部５０の端部、換言すれば、円弧状の縁部の湾曲中心に嵌合孔５２が貫通形成されている。前記回転軸４８は、この嵌合孔５２に嵌合されている。
【００２５】
駆動カム４６には、前記扇形形状部５０から垂下するようにして略三角形状のレバー部５４が突出形成されている。そして、このレバー部５４における第２ケーシング部材１６を臨む端面側には、中空円柱体形状の摺動ピン５６がレバー部５４と一体的に立設されている（図５参照）。以下、この摺動ピン５６の延在方向寸法をＨと表記する。
【００２６】
図６〜図８に示すように、従動カム３８は略台形状をなす。そして、長辺に相当する縁部３８ａと斜辺に相当する縁部３８ｂとが交差する隅部近傍には、ダンパ２０の軸部２４の一端部に形成された係止部３６を嵌合するための係止孔４０が貫通形成されている。勿論、この係止孔４０の内壁の一部は、ダンパ２０の係止部３６の平坦面３４に対応して平坦に形成されている。
【００２７】
従動カム３８の肉厚Ｔ（図７及び図８参照）は、摺動ピン５６の延在方向寸法Ｈ（図５参照）に比して若干小さく設定されている。その一方で、従動カム３８におけるダンパ２０を臨む側の端面には、短辺に相当する縁部３８ｃ近傍から、前記斜辺とは別の斜辺に相当する縁部３８ｄ近傍に至るまで、若干蛇行して頂部が湾曲された長尺な湾曲壁５８が膨出形成されている（図３及び図７参照）。従動カム３８には、この湾曲壁５８の頂部が底壁となるように、駆動カム４６を臨む端面側から案内溝６０が形成されている（図２、図６及び図８参照）。このため、案内溝６０の深さ方向寸法は、従動カム３８の肉厚Ｔ（図７及び図８参照）よりも大きい。
【００２８】
図２及び図３から容易に諒解されるように、この案内溝６０には、前記駆動カム４６の摺動ピン５６が摺動自在に挿入される。すなわち、案内溝６０において、従動カム３８の縁部３８ａ、３８ｃを臨む側壁は、摺動ピン５６が摺接する摺動面である。
【００２９】
図６及び図９に示すように、案内溝６０は、第１直線部６２、第１アール部６４、第２アール部６６、第２直線部６８がこの順序で連なるようにして形成されている。ここで、本実施の形態においては、第１アール部６４における従動カム３８の長辺（縁部３８ａ）側を臨む部位に３本のスリット７０ａ〜７０ｃが設けられている。
【００３０】
図１０に示すように、スリット７０ａ〜７０ｃは、案内溝６０の開口側から底壁側に向かって延在している。摺動ピン５６も同一方向に延在するように案内溝６０に係合するので、結局、スリット７０ａ〜７０ｃは、摺動ピン５６の延在方向に沿って延在することになる。なお、この図１０から諒解されるように、案内溝６０の深さ方向寸法は、摺動ピン５６の延在方向寸法Ｈよりも大きく設定されている。
【００３１】
スリット７０ａ〜７０ｃの各々において、案内溝６０の開口側の幅方向寸法Ｗ１は、該案内溝６０の底壁側の幅方向寸法Ｗ２に比して大きく設定されている。すなわち、各スリット７０ａ〜７０ｃは、開口側から底壁側に向かって幅方向寸法が減少するように形成されている。なお、幅方向寸法Ｗ１、Ｗ２の双方とも、摺動ピン５６の幅方向寸法、すなわち、直径Ｄに比して小さく設定されている。
【００３２】
一方、スリット７０ａ〜７０ｃの延在方向寸法Ｌは、摺動ピン５６の延在方向寸法Ｈよりも小さく設定されている。このため、摺動ピン５６は、案内溝６０の深さ方向において、概ねＨからＬを差し引いた分だけ突出する。
【００３３】
摺動ピン５６の延在方向寸法Ｈ及び直径Ｄ、スリット７０ａ〜７０ｃの延在方向寸法Ｌ、幅方向寸法Ｗ１、Ｗ２及び深さ方向寸法は、例えば、１ｃｍ、０．５ｃｍ、０．８ｃｍ、０．１５ｍｍ、０．１ｃｍ、０．１ｃｍとすればよいが、特にこれらの数値に限定されるものではない。なお、スリット７０ａ、７０ｂ同士の離間間隔Ｍ１（図９参照）、及びスリット７０ｂ、７０ｃ同士の離間間隔Ｍ２は、６ｍｍ前後とすればよいが、これら離間間隔Ｍ１、Ｍ２も特にこの数値に限定されるものではない。
【００３４】
以上の構成において、案内溝６０の摺動面及び摺動ピン５６の側壁には、潤滑剤が塗布されている。潤滑剤の一部は、スリット７０ａ〜７０ｃに進入する。このため、本実施の形態に係るリンク機構１０は、スリット７０ａ〜７０ｃが形成されていない一般的なリンク機構に比して多量の潤滑剤を保有することが可能である。
【００３５】
本実施の形態に係るリンク機構１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００３６】
上記した構成の従動カム３８を樹脂材で構成する場合、該従動カム３８を成形するための成形型に溶融樹脂が充填される。なお、前記成形型には、スリット７０ａ〜７０ｃを設けるための部位が設けられている。勿論、この部位は、スリット７０ａ〜７０ｃの形状に対応し、先端側になるほど縮径している。
【００３７】
溶融樹脂が冷却固化して従動カム３８の成形が終了されると、前記成形型の型開きが行われる。この際、スリット７０ａ〜７０ｃを設けるための部位が先端側になるほど縮径しているので、アンダーカット部が形成されることがない。すなわち、成形型が従動カム３８から容易に離脱するので、スリット７０ａ〜７０ｃを設けることに伴って従動カム３８の成形が困難となることはない。
【００３８】
ダンパ２０によって全閉状態とされている場合、図示しないブロアユニットを介してケーシング本体１８の内部に導入された空気は、先ず、図示しない前記冷却用熱交換器のチューブを流通する液状冷媒と熱交換して冷却され、これにより冷却空気となる。この冷却空気は、ケーシング本体１８内で上昇し、ダンパ２０を迂回するように設けられたバイパス通路を経由して吹出口２２から車室内へ吹き出される。
【００３９】
この状態から、例えば、ユーザーが車室内の温度を上昇させるべく、車室に設けられた図示しない操作パネルの中の温度調整ボタンを操作して温度設定を変更した場合、第２ケーシング部材１６の側面に取り付けられたモータ４４が電気信号を介して付勢される。その結果、該モータ４４の回転軸４８が回転動作を開始する。
【００４０】
この回転動作に追従し、駆動カム４６が嵌合孔５２を中心として回動動作を始める。上記したように、モータ４４の回転軸４８が嵌合孔５２に嵌合されているからである。
【００４１】
駆動カム４６が回動動作すると、従動カム３８の案内溝６０の中を摺動ピン５６が相対的に変位する。換言すれば、摺動ピン５６の側壁が案内溝６０の摺動面（側壁）に摺接する。これに伴い、従動カム３８の係止孔４０に挿入された係止部３６を介してダンパ２０の軸部２４が回転動作し、結局、枠体部２６が軸部２４を中心に回動動作する。その結果、ダンパ２０が開いて前記冷却空気の一部が該ダンパ２０を通過するようになる。
【００４２】
ここで、前記スリット７０ａ〜７０ｃは、その延在方向寸法Ｌ及び幅方向寸法Ｗ１、Ｗ２が摺動ピン５６の延在方向寸法Ｈ及び直径（幅方向寸法）Ｄに比して小さい。このため、摺動ピン５６は、その一部がスリット７０ａ〜７０ｃに係合したりすることなく該スリット７０ａ〜７０ｃを通過する。従って、摺動ピン５６がスリット７０ａ〜７０ｃに入り込むことに起因して異音や揺れ等が発生することはない。
【００４３】
また、仮に案内溝６０に埃等の異物が進入していた場合、この異物は、摺動ピン５６によって押し出されてスリット７０ａ〜７０ｃに捕捉される。すなわち、スリット７０ａ〜７０ｃを設けたことで異物を摺動面から容易に退避させることができるようになる。その結果、異物の噛み込みに起因する異音の発生頻度が長期間にわたって著しく低減する。
【００４４】
しかも、この場合、摺動ピン５６に摩耗やかじりが発生することが回避される。従って、潤滑剤を多量に保有できることとも相俟って、摺動ピン５６の摩擦抵抗が増大することを長期間にわたって抑制することができる。
【００４５】
以上のように、本実施の形態によれば、長期間にわたって、異音の発生頻度を低減することができると同時に摺動ピン５６の摩擦抵抗が増大することを回避することができる。
【００４６】
モータ４４の回転軸４８の回転動作が停止されると、これに伴って駆動カム４６の回動動作が停止し、さらに、従動カム３８及び軸部２４を介しての枠体部２６の回動動作が停止する。すなわち、ダンパ２０が所定の位置で停止する。このダンパ２０を通過した冷却空気は、図示しない前記加熱用熱交換器に接触することで温度上昇し、加熱空気となる。この加熱空気と、ダンパ２０を迂回するバイパス通路を通過した冷却空気とがケーシング本体１８内で混合され、ユーザーが設定した所定温度の吹出空気として吹出口２２から車室内に導出される。
【００４７】
勿論、ユーザーが車室内の温度を迅速に上昇させるために比較的高温に設定した場合、ダンパ２０が全開状態となり、冷却空気の大部分が前記加熱用熱交換器に接触して加熱され、この状態で吹出口２２から車室内に導出される。
【００４８】
以上のようにして、リンク機構１０がダンパ２０の開度を制御することで車室内の温度が調節される。
【００４９】
なお、上記した実施の形態においては、従動カム３８の第１アール部６４における長辺（縁部３８ａ）側を臨む側壁にスリット７０ａ〜７０ｃを形成するようにしているが、スリット７０ａ〜７０ｃの位置は特にこれに限定されるものではなく、摺動ピン５６の摺動起点から摺動終点の間であればよい。スリットの個数も、１本以上であればよい。
【００５０】
また、スリットの延在方向に対して直交する方向の断面形状は、円弧形状に限定されるものではなく、例えば、図１１に示すように前記方向の断面形状が略Ｖ字状であるスリット８０であってもよいし、図１２に示すように前記方向の断面形状が台形形状であるスリット８２であってもよい。このような形状のスリット８０、８２は、ワイヤカットや放電加工等によって形成することが可能である。勿論、スリット８０ないしスリット８２を案内溝６０に複数個形成するようにしてもよい。
【００５１】
さらに、摺動ピンは、レバー部５４と一体的に形成されたものに限定されるものではない。例えば、レバー部５４とは別部材である中実の金属からなる摺動ピンであってもよい。
【００５２】
さらにまた、この実施の形態では、車両用空調装置１２のダンパ２０を動作させるためのリンク機構１０を例示して説明したが、本発明は特にこれに限定されるものではなく、駆動カムと従動カムを具備し、且つ前記駆動カムの摺動ピンが前記従動カムに形成された案内溝に摺動自在に挿入される構成であれば、如何なるリンク機構であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施の形態に係るリンク機構が組み付けられた車両用空調装置の概略全体斜視分解図である。
【図２】図１のリンク機構が、前記車両用空調装置を構成するダンパと組み合わされた状態を示す概略斜視説明図である。
【図３】図１のリンク機構と前記ダンパとの連結関係を示す概略斜視分解図である。
【図４】図１のリンク機構を構成する駆動カムの一端面側からの概略全体斜視図である。
【図５】図４の駆動カムの他端面側からの概略全体斜視図である。
【図６】図１のリンク機構を構成する従動カムの概略全体平面図である。
【図７】図６の従動カムの一端面側からの概略全体斜視図である。
【図８】図６の従動カムの他端面側からの概略全体斜視図である。
【図９】図６の従動カムの案内溝近傍を拡大して示す要部拡大平面図である。
【図１０】案内溝に挿入された摺動ピンとスリットとの関係を示す要部切欠上方平面図である。
【図１１】別の断面形状のスリットを示す要部拡大断面図である。
【図１２】また別の断面形状のスリットを示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０…リンク機構                        １２…車両用空調装置
１４、１６…ケーシング部材              １８…ケーシング本体
２０…ダンパ                            ２４…軸部
３４…平坦面                            ３６…係止部
３８…従動カム                          ４０…係止孔
４２…小径部                            ４４…モータ
４６…駆動カム                          ４８…回転軸
５２…嵌合孔                            ５４…レバー部
５６…摺動ピン                          ６０…案内溝
７０ａ〜７０ｃ、８０、８２…スリット    Ｄ…摺動ピンの幅方向寸法（直径）
Ｈ…摺動ピンの延在方向寸法              Ｌ…スリットの延在方向寸法
Ｔ…従動カムの肉厚                      Ｗ１…案内溝の開口側の幅方向寸法
Ｗ２…案内溝の底壁側の幅方向寸法
【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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【図９】
0005066399.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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