車両用空調装置のダンパ駆動機構およびそれを用いた車両用空調装置
【課題】ダンパ駆動機構の構成に由来するバックラッシやガタを吸収し、ダンパを精度よく位置決めすることができる構成が簡素でコンパクトな車両用空調装置のダンパ駆動機構およびそれを用いた車両用空調装置を提供することを目的とする。
【解決手段】回転自在に支持されているダンパ７が回転軸７Ｂから離れた位置に設けられているアクチュエータ２２を介して駆動可能とされている車両用空調装置１のダンパ駆動機構２０において、回転軸７Ｂに設けられている従動側ピニオン２１と、アクチュエータ２２の出力軸２２Ａに設けられている駆動側ピニオン２３と、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３と噛合うように架設されているラック２４とを備え、ラック２４は、可撓性を有し、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部に一定の押付け力が付与されるように撓ませて架設されている。
【解決手段】回転自在に支持されているダンパ７が回転軸７Ｂから離れた位置に設けられているアクチュエータ２２を介して駆動可能とされている車両用空調装置１のダンパ駆動機構２０において、回転軸７Ｂに設けられている従動側ピニオン２１と、アクチュエータ２２の出力軸２２Ａに設けられている駆動側ピニオン２３と、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３と噛合うように架設されているラック２４とを備え、ラック２４は、可撓性を有し、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部に一定の押付け力が付与されるように撓ませて架設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転自在に支持されているダンパを、該ダンパから離れた位置に設置されているアクチュエータにより駆動する車両用空調装置のダンパ駆動機構およびそれを用いた車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置においては、冷風と温風との混合割合を調整するエアミックスダンパや温調風を吹出す複数の吹出し口に設けられ、該吹出し口を開閉する複数の吹出しモード切替えダンパ、内気導入と外気導入との切替えを行う内外気切替えダンパ等々、数多くのダンパが用いられている。これらのダンパは、回転軸を介してユニットケースに回転自在に支持され、ユニットケースの外面側に設置されたサーボモータ等のアクチュエータにより駆動されるようになっている。
【０００３】
車両用空調装置は、一般に車両のインストルメントパネル内側の非常に狭い空間に設置されることから、ユニットケースの外面側に設置されるダンパ駆動機構において、アクチュエータは必ずしもダンパ回転軸と直結可能な位置または近接した位置に設置できるとは限らない。このため、ダンパ回転軸とアクチュエータとが離れた位置に設置されることが多々あり、アクチュエータからの動力を歯車機構やリンク機構等を介してダンパ回転軸に伝動するようにしている。このような状況下、エアミックスダンパでは、温調性能の向上に向けてその位置決め精度の向上が求められるに至り、歯車機構やリンク機構等におけるバックラッシやガタが問題となっている。
【０００４】
そこで、上記した歯車機構では、歯車の軸間距離のバラツキやバックラッシによるガタ等を吸収するため、歯車の噛合い部に押付け力を与える変位促進部（スリット）や歯丈を大きくしたフリクション歯を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、ダンパがリンク機構のガタ等により目標開度を維持することが困難となるのを回避するため、リンク機構とは別にダンパを所定開度に拘束する拘束手段を設けたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１１１１１２号公報（図２参照）
【特許文献２】特開２００４−２６８９０６号公報（図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されるように、変位促進部やフリクション歯を設けた歯車を用いたものでは、バックラッシやガタを吸収できるとしても、軸間距離が離れるに従って大形の歯車を使用しなければならなくなるという問題がある。このため、アクチュエータの設置位置がおのずと制約されることになるとともに、歯車が大きくなる分、それに対応してアクチュエータを大きくしなければならないという難点があった。また、特許文献２に示されるものでは、ダンパを駆動するリンク機構の他に、拘束手段を設ける必要があり、構造が複雑化するとともに、余分なコストがかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ダンパ駆動機構の構成に由来するバックラッシやガタを吸収し、ダンパを精度よく位置決めすることができる構成が簡素でコンパクトな車両用空調装置のダンパ駆動機構およびそれを用いた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】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明の車両用空調装置のダンパ駆動機構およびそれを用いた車両用空調装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる車両用空調装置のダンパ駆動機構は、回転軸を介して回転自在に支持されているダンパを備え、該ダンパが前記回転軸から離れた位置に設置されているアクチュエータを介して駆動可能とされている車両用空調装置のダンパ駆動機構において、前記回転軸に設けられている従動側ピニオンと、前記アクチュエータの出力軸に設けられている駆動側ピニオンと、前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンと噛合うように架設されているラックとを備え、前記ラックは、可撓性を有し、前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンとの噛合い部に一定の押付け力が付与されるように撓ませて架設されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、ダンパを離れた位置に設置されているアクチュエータにより駆動するダンパ駆動機構が、ダンパの回転軸に設けられている従動側ピニオンと、アクチュエータの出力軸に設けられている駆動側ピニオンと、従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンと噛合うように架設されているラックとを備え、該ラックが可撓性を有し、従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとの噛合い部に一定の押付け力が付与されるように撓ませて架設されているため、アクチュエータからの動力を駆動側ピニオン、それに噛合うラックおよび該ラックに噛合う従動側ピニオンを介してダンパの回転軸に伝動し、ダンパを離れた位置からアクチュエータにより駆動することができる。また、ラックと従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとの噛合い部でのバックラッシやガタを、ラックの撓みにより得られる押付け力が付与された噛合わせとすることによって吸収することができる。従って、ダンパを駆動するアクチュエータの設置位置の自由度を確保することができるとともに、ダンパの位置決め精度を向上し、制御性を高めることができる。また、ダンパとアクチュエータとの間に距離があっても大形の歯車やリンク等を用いる必要がなく、ダンパ駆動機構をコンパクトに構成することができる。更に、ラック自体撓ませて使うことが前提のため、高精度に作る必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００１０】
また、本発明の車両用空調装置のダンパ駆動機構は、上記の車両用空調装置のダンパ駆動機構において、前記ラックは、一方向に湾曲されて架設され、該ラックの湾曲内側面となる片面に設けられているラック歯が前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンに噛合わされていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、ラックが、一方向に湾曲されて架設され、該ラックの湾曲内側面となる片面に設けられているラック歯が従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンに噛合わされているため、一方向に湾曲されて架設されている片面のみにラック歯が設けられているラックを介してアクチュエータからの動力をダンパの回転軸に伝動することができ、これにより、ラックと従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとの噛合い部でのバックラッシやガタ等を吸収することができる。従って、ダンパの位置決め精度を向上することができるとともに、ラックをより作り易くすることができる。なお、この発明は、ラックの撓ませた状態での振れを考慮する必要があり、ダンパとアクチュエータとの間の軸間距離が比較的小さいものに対してより有効に適用することができる。
【００１２】
さらに、本発明の車両用空調装置のダンパ駆動機構は、上記の車両用空調装置のダンパ駆動機構において、前記ラックは、Ｓ字状に湾曲されて架設され、該ラックの各々湾曲内側面となる両面に設けられているラック歯が前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンに噛合わされていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、ラックが、Ｓ字状に湾曲されて架設され、該ラックの各々湾曲内側面となる両面に設けられているラック歯が従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンに噛合わされているため、Ｓ字状に湾曲されて架設されている両面にラック歯が設けられているラックを介してアクチュエータからの動力をダンパの回転軸に伝動することができ、これにより、ラックと従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとの噛合い部でのバックラッシやガタ等を吸収することができる。従って、ダンパの位置決め精度を向上することができるとともに、ラックをＳ字状に湾曲させることによって撓ませた状態での振れをほとんどなくすることができるため、ダンパとアクチュエータとの間の軸間距離が比較的大きいものに対しても有効に適用することができる。
【００１４】
さらに、本発明の車両用空調装置のダンパ駆動機構は、上述のいずれかの車両用空調装置のダンパ駆動機構において、前記ラック歯は、前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンとの噛合い領域のみに設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、ラック歯が、従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとの噛合い領域のみに設けられているため、ラックの全長に対してラック歯を、従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとの噛合い領域となる範囲のみにおいて、ラックの片面または両面のいずれかに設ければよく、従って、ラック自体を簡素にし、低コスト化することができる。
【００１６】
さらに、本発明の車両用空調装置のダンパ駆動機構は、上述のいずれかの車両用空調装置のダンパ駆動機構において、前記ラック並びに前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンは、それぞれ樹脂製とされていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、ラック並びに従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンが、それぞれ樹脂製とされているため、ラック並びに従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンをそれぞれ樹脂成形によって容易に製造することができる。従って、ダンパ駆動機構の低コスト化、摩耗低減による長寿命化を確保することができる。
【００１８】
さらに、本発明の車両用空調装置のダンパ駆動機構は、上述のいずれかの車両用空調装置のダンパ駆動機構において、前記ラックと前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンとは、互いに異なる材料によって構成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、ラックと従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとが、互いに異なる材料によって構成されているため、ラックと従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとの間での噛合い音を低減することができる。従って、ダンパ駆動機構の駆動音を小さくすることができる。
【００２０】
さらに、本発明にかかる車両用空調装置は、エバポレータおよびヒータが配設されているユニットケース内に、回転軸を介して回転自在に設置されているダンパが、上述のいずれかのダンパ駆動機構により駆動可能とされていることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、エバポレータおよびヒータが配設されているユニットケース内に、回転軸を介して回転自在に設置されているダンパが、上述のいずれかのダンパ駆動機構により駆動可能とされているため、空調装置用ダンパ駆動機構のラックとピニオンとの噛合い部でのバックラッシやガタ等を吸収することができる。従って、ダンパの位置決め精度を向上し、空調装置の制御性を高めることができる。また、ユニットケースの外面側に設置されるダンパ駆動機構について、アクチュエータの設置位置の自由度を確保できるとともに、ダンパ駆動機構をコンパクト化できるため、その設置を容易化することができる。
【００２２】
さらに、本発明の車両用空調装置は、上記の車両用空調装置において、前記ダンパは、前記エバポレータで冷却された冷風と前記ヒータで加熱された温風との混合割合を調整するエアミックスダンパとされていることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、ダンパが、エバポレータで冷却された冷風とヒータで加熱された温風との混合割合を調整するエアミックスダンパとされているため、エアミックスダンパの回転位置をバックラッシやガタ等による影響を排除し、制御指令に基づき高い精度でより正確に位置決めすることが可能となる。従って、車両用空調装置の温調性能を向上することができる。特に、エアミックスダンパでは、最大暖房（マックスホット）付近でのダンパの微妙な開度変化が温調性能に与える影響が非常に大きく、バックラッシやガタの排除は温調性能を向上する上で大きな意義を有する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の車両用空調装置のダンパ駆動機構によると、ダンパを駆動するアクチュエータの設置位置の自由度を確保することができるとともに、ダンパの位置決め精度を向上し、制御性を高めることができる。また、ダンパとアクチュエータとの間に距離があっても大形の歯車やリンク等を用いる必要がなく、ダンパ駆動機構をコンパクトに構成することができる。更に、ラック自体撓ませて使うことが前提のため、高精度に作る必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００２５】
また、本発明の車両用空調装置によると、ダンパ駆動機構におけるラックとピニオンとの噛合い部でのバックラッシやガタを吸収することができるため、ダンパの位置決め精度を向上し、空調装置の制御性を高めることができる。また、ユニットケースの外面側に設置されるダンパ駆動機構について、アクチュエータの設置位置の自由度を確保できるとともに、ダンパ駆動機構をコンパクト化できるため、その設置を容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車両用空調装置の縦断面図である。
【図２】図１に示す車両用空調装置のダンパ駆動機構の側面図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる車両用空調装置のダンパ駆動機構の側面図である。
【図４】図２および図３に示すダンパ駆動機構のラックとピニオンとの噛合い部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１、図２および図４を用いて説明する。
図１には、車両用空調装置の縦断面図が示されている。車両用空調装置（ＨＶＡＣユニット；Ｈｅａｔｉｎｇ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１は、分割構造のユニットケース２を備えており、該ユニットケース２内には、ブロア（図示省略）を介して紙面の直角方向から送られてくる空気流を前後方向流れ（図の左側から右側への流れ）に変換し、下流側へと流通させる空気流路３が形成されている。
【００２８】
空気流路３の上流部位には、図示省略の冷凍サイクルを構成するエバポレータ４が略鉛直に配設されており、その下流側において、空気流路３はバイパス流路５と加熱流路６とに分離されている。バイパス流路５と加熱流路６との分離部には、エアミックスダンパ７が配設され、バイパス流路５と加熱流路６とに流通される空気流の流量割合が調整可能とされている。加熱流路６側には、図示省略のエンジン等からの冷却水が循環されるヒータ８が略鉛直に配設されている。
【００２９】
バイパス流路５と加熱流路６とは、エアミックスダンパ７下流のエアミックス域９で合流され、エアミックス域９の下流側に形成されているデフ吹出し流路１０、フェイス吹出し流路１１およびフット吹出し流路１２へと連通されている。デフ吹出し流路１０とフェイス吹出し流路１１との間には、デフ／フェイスダンパ１３が設けられ、また、フット吹出し流路１２の入り口には、フットダンパ１４が設けられている。これらデフ／フェイスダンパ１３およびフットダンパ１４の開閉によって、温調風の吹出しモードが、フェイスモード、フットモード、デフモード、デフ／フットモード、バイレベルモード等に選択的に切替え可能とされている。
【００３０】
以下に、ダンパ駆動機構の一例について、エアミックスダンパ（ダンパ）７の駆動機構を例にして説明する。図２には、エアミックスダンパ７に対するダンパ駆動機構２０の概略構成が示されている。
エアミックスダンパ７は、長方形状をなす板状ダンパ７Ａの長手方向の一端側に回転軸７Ｂが設けられた構成とされており、該回転軸７Ｂを介してユニットケース２に回転自在に支持されている。回転軸７Ｂは、一端がユニットケース２から外方に突出され、ダンパ駆動機構２０と連結されるようになっている。
【００３１】
ダンパ駆動機構２０は、回転軸７Ｂのユニットケース２から外方に突出された一端に設けられている従動側ピニオン２１と、回転軸７Ｂから離れた位置においてユニットケース２の外面側に設置されているサーボモータ等からなるアクチュエータ２２と、アクチュエータ２２の出力軸２２Ａに設けられている駆動側ピニオン２３と、片面側に従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３と噛合わされるラック歯２４Ａが設けられ、両ピニオン２１，２３間に架設されている可撓性を有するラック２４と、ラック２４を撓ませた状態で架設する一対のガイドピン２５Ａ，２５Ｂとから構成されている。
【００３２】
上記従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３とラック２４とは、ラック２４の一側に従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３が配設されるとともに、ラック２４がガイドピン２５Ａ，２５Ｂを介して両ピニオン２１，２３側に凹状となるように一方向に湾曲され、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部に対して一定の押付け力（予圧）が付与されるように撓まされて架設されている。なお、一対のガイドピン２５Ａ，２５Ｂは、ラック２４を撓ませて架設するため、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３の軸間の外側に配置され、ラック２４を支持している。
【００３３】
このように、ラック２４を従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部に一定の押付け力が付与されるように撓ませて架設すると、図４に示されるように、ラック２４の基準ピッチ線ＰＬが、両ピニオン２１，２３の基準ピッチ円ＰＣＤに対して所要量δだけピニオン２１，２３の中心寄りとなるように噛合わされるようになる。これによって、それぞれの噛合い部でのバックラッシやガタ等が吸収される。なお、ラック２４のラック歯２４Ａは、少なくとも従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い領域の範囲に設けられておればよく、ラック２４の全長にわたって設ける必要はない。
【００３４】
また、ラック２４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３とは、それぞれ樹脂材による成形品とされており、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３が例えばＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）の場合は、ラック２４が例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート樹脂）、また、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３が例えばＰＤＴ樹脂の場合は、ラック２４が例えばＰＯＭ樹脂というように、互いに異なる材料の樹脂材製とされている。
【００３５】
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果が奏される。
ブロア（図示省略）により側方から送られてくる外気または内気は、ユニットケース２の入り口において前後方向流れに変換され、空気流路３内を下流側へと流通される。この空気流は、エバポレータ４を通過する過程で冷却された後、エアミックスダンパ７の開度に応じてバイパス流路５および加熱流路６への流量割合が調整され、加熱流路６に分流された空気流の一部がヒータ８によって加熱される。
【００３６】
バイパス流路５および加熱流路６を経た空気流は、エアミックス域９で混合されて温調された後、その下流側に連なっているデフ吹出し流路１０、フェイス吹出し流路１１およびフット吹出し流路１２のいずれかから、デフ／フェイスダンパ１３およびフットダンパ１４の開閉によって選択されるフェイスモード、フットモード、デフモード、デフ／フットモード、バイレベルモード等の吹出しモードに従い車室内へと吹出され、車室内の空調に供される。
【００３７】
かかるＨＶＡＣユニット１において、エアミックスダンパ７は、冷風と温風との混合割合を調整して設定温度の温調風を生成する機能を担っており、その開度によって車室内に吹出される温調風の温度が決定されるため、エアミックスダンパ７のダンパ駆動機構２０にガタがあると、それがエアミックスダンパ７の位置決めに誤差となって現れ、温調性能に影響を及ぼすことになる。特に、最大暖房（マックスホット）付近では、エアミックスダンパ７の微妙な開度変化が温調性能に大きな影響を及ぼす。
【００３８】
しかるに、本実施形態においては、エアミックスダンパ７を離れた位置に設けられているアクチュエータ２２により駆動するダンパ駆動機構２０が、エアミックスダンパ７の回転軸７Ｂに設けられている従動側ピニオン２１と、アクチュエータ２２の出力軸２２Ａに設けられている駆動側ピニオン２３と、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３と噛合うように架設されている可撓性を有するラック２４とを備えており、ラック２４が一対のガイドピン２５Ａ，２５Ｂを介して従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部に対して一定の押付け力（予圧）が付与されるように撓ませて架設された構成とされている。
【００３９】
このため、アクチュエータ２２からの動力が駆動側ピニオン２３、それに噛合うラック２４および該ラック２４に噛合う従動側ピニオン２１を介してエアミックスダンパ７の回転軸７Ｂに伝動され、離れた位置に設けられているアクチュエータ２２を介してエアミックスダンパ７を駆動することが可能となる。しかも、ラック２４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部でのバックラッシやガタを、ラック２４の撓みにより得られる押付け力が与えられた噛合わせとすることによって吸収することができる。
【００４０】
従って、スペース確保が厳しいユニットケース２の外面で、エアミックスダンパ７を駆動するアクチュエータ２２の設置位置の自由度を確保できるとともに、エアミックスダンパ７の位置決め精度を向上し、温調制御性を高めることができる。また、エアミックスダンパ７とアクチュエータ２２との間に距離がある場合でも大形の歯車やリンク等を用いる必要がなく、ダンパ駆動機構２０をコンパクトに構成することができる。さらに、ラック２４自体は、撓ませて使うことが前提のため、高精度に作る必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、ラック２４が、一方向に湾曲されて架設され、その湾曲内側面となる片面に設けられているラック歯２４Ａが従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３に噛合わされているため、片面のみにラック歯２４Ａが設けられているラック２４を介してアクチュエータ２２からの動力を駆動側ピニオン２３、ラック２４および従動側ピニオン２１を介してダンパ回転軸７Ｂに伝動することができ、これにより、ラック２４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部でのバックラッシやガタ等を吸収することができる。
【００４２】
従って、エアミックスダンパ７の位置決め精度を向上することができるとともに、ラック２４をより作り易くすることができる。しかも、ラック歯２４Ａは、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い領域となる範囲のみに設ければよく、ラック２４を更に簡素にし、低コスト化することができる。なお、この実施形態は、ラック２４の撓ませた状態での振れを考慮する必要があり、エアミックスダンパ７とアクチュエータ２２との間の軸間距離が比較的小さいものに対してより有効に適用することができる。
【００４３】
さらに、ラック２４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２２とが、それぞれ樹脂製とされているため、ラック２４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３をそれぞれ樹脂成形によって容易に製造することができ、従って、ダンパ駆動機構２０の低コスト化、摩耗低減による長寿命化を確保することができる。また、ラック２４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３とが、例えば一方がＴＯＭ、他方がＰＢＴというように互いに異なる材料によって構成されているため、ラック２４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との間での噛合い音を低減することができ、従って、ダンパ駆動機構２０の駆動音を小さくすることが可能となる。
【００４４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図３および図４を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、アクチュエータ２２の設置位置とラック３４の架設の仕方が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図３に示されるように、アクチュエータ２２が第１実施形態の場合よりもエアミックスダンパ７の回転軸７Ｂから離れた位置に設置されている。そして、ラック３４は、回転軸７Ｂに設けられている従動側ピニオン２１とアクチュエータ２２の出力軸２２Ａに設けられている駆動側ピニオン２３との間において、一側に従動側ピニオン２１が、他側に駆動側ピニオン２３が配置されるように一対のガイドピン２５Ａ，２５Ｂを介してＳ字状に湾曲されて架設されている。
【００４５】
また、ラック３４には、それぞれＳ字状湾曲の内側面となる両面に、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３に噛合わされるラック歯３４Ａが、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い領域となる範囲のみに設けられている。なお、このラック３４もＳ字状に撓まされて架設されることにより、図４に示す噛合い状態とされ、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部に対して一定の押付け力が付与されるようになっている。
【００４６】
上記構成とすることにより、従動側ピニオン２１と駆動側ピニオン２３との間に、Ｓ字状に湾曲させて架設されている両面にラック歯３４Ａが設けられているラック３４を介してアクチュエータ２２からの動力をエアミックスダンパ７の回転軸７Ｂに伝動することができ、これにより、ラック３４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部でのバックラッシやガタ等を吸収することが可能となる。従って、本実施形態によっても、第１実施形態と同様に、エアミックスダンパ７の位置決め精度を高め、温調性能を向上することができる。また、ラック３４をＳ字状に湾曲させることによって撓ませた状態での振れをほとんどなくすることができるため、エアミックスダンパ７とアクチュエータ２２との間の軸間距離が比較的大きいものに対しても有効に適用することができる。
【００４７】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、エアミックスダンパ７のダンパ駆動機構２０に適用した例について説明したが、吹出しモード切替えダンパ等、他のダンパの駆動機構にも同様に適用することができる。また、車両用空調装置のダンパ駆動機構に限らず、回転ダンパの駆動機構全般に広く適用することができる。
【００４８】
さらに、上記実施形態では、ラック２４，３４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３とを互いに異なる樹脂材による成形品として例について説明したが、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３は、必ずしも樹脂材製である必要はなく、金属材製としてもよい。また、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３は、ダンパ回転軸７Ｂおよびアクチュエータ出力軸２２Ａと一体成形品とすることにより、部品点数を更に削減することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１ 車両用空調装置（ＨＶＡＣユニット）
２ ユニットケース
４ エバポレータ
７ エアミックスダンパ（ダンパ）
７Ｂ 回転軸
８ ヒータ
２０ ダンパ駆動機構
２１ 従動側ピニオン
２２ アクチュエータ
２２Ａ アクチュエータの出力軸
２３ 駆動側ピニオン
２４，３４ ラック
２４Ａ，３４Ａ ラック歯
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転自在に支持されているダンパを、該ダンパから離れた位置に設置されているアクチュエータにより駆動する車両用空調装置のダンパ駆動機構およびそれを用いた車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置においては、冷風と温風との混合割合を調整するエアミックスダンパや温調風を吹出す複数の吹出し口に設けられ、該吹出し口を開閉する複数の吹出しモード切替えダンパ、内気導入と外気導入との切替えを行う内外気切替えダンパ等々、数多くのダンパが用いられている。これらのダンパは、回転軸を介してユニットケースに回転自在に支持され、ユニットケースの外面側に設置されたサーボモータ等のアクチュエータにより駆動されるようになっている。
【０００３】
車両用空調装置は、一般に車両のインストルメントパネル内側の非常に狭い空間に設置されることから、ユニットケースの外面側に設置されるダンパ駆動機構において、アクチュエータは必ずしもダンパ回転軸と直結可能な位置または近接した位置に設置できるとは限らない。このため、ダンパ回転軸とアクチュエータとが離れた位置に設置されることが多々あり、アクチュエータからの動力を歯車機構やリンク機構等を介してダンパ回転軸に伝動するようにしている。このような状況下、エアミックスダンパでは、温調性能の向上に向けてその位置決め精度の向上が求められるに至り、歯車機構やリンク機構等におけるバックラッシやガタが問題となっている。
【０００４】
そこで、上記した歯車機構では、歯車の軸間距離のバラツキやバックラッシによるガタ等を吸収するため、歯車の噛合い部に押付け力を与える変位促進部（スリット）や歯丈を大きくしたフリクション歯を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、ダンパがリンク機構のガタ等により目標開度を維持することが困難となるのを回避するため、リンク機構とは別にダンパを所定開度に拘束する拘束手段を設けたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１１１１１２号公報（図２参照）
【特許文献２】特開２００４−２６８９０６号公報（図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されるように、変位促進部やフリクション歯を設けた歯車を用いたものでは、バックラッシやガタを吸収できるとしても、軸間距離が離れるに従って大形の歯車を使用しなければならなくなるという問題がある。このため、アクチュエータの設置位置がおのずと制約されることになるとともに、歯車が大きくなる分、それに対応してアクチュエータを大きくしなければならないという難点があった。また、特許文献２に示されるものでは、ダンパを駆動するリンク機構の他に、拘束手段を設ける必要があり、構造が複雑化するとともに、余分なコストがかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ダンパ駆動機構の構成に由来するバックラッシやガタを吸収し、ダンパを精度よく位置決めすることができる構成が簡素でコンパクトな車両用空調装置のダンパ駆動機構およびそれを用いた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】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明の車両用空調装置のダンパ駆動機構およびそれを用いた車両用空調装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる車両用空調装置のダンパ駆動機構は、回転軸を介して回転自在に支持されているダンパを備え、該ダンパが前記回転軸から離れた位置に設置されているアクチュエータを介して駆動可能とされている車両用空調装置のダンパ駆動機構において、前記回転軸に設けられている従動側ピニオンと、前記アクチュエータの出力軸に設けられている駆動側ピニオンと、前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンと噛合うように架設されているラックとを備え、前記ラックは、可撓性を有し、前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンとの噛合い部に一定の押付け力が付与されるように撓ませて架設されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、ダンパを離れた位置に設置されているアクチュエータにより駆動するダンパ駆動機構が、ダンパの回転軸に設けられている従動側ピニオンと、アクチュエータの出力軸に設けられている駆動側ピニオンと、従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンと噛合うように架設されているラックとを備え、該ラックが可撓性を有し、従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとの噛合い部に一定の押付け力が付与されるように撓ませて架設されているため、アクチュエータからの動力を駆動側ピニオン、それに噛合うラックおよび該ラックに噛合う従動側ピニオンを介してダンパの回転軸に伝動し、ダンパを離れた位置からアクチュエータにより駆動することができる。また、ラックと従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとの噛合い部でのバックラッシやガタを、ラックの撓みにより得られる押付け力が付与された噛合わせとすることによって吸収することができる。従って、ダンパを駆動するアクチュエータの設置位置の自由度を確保することができるとともに、ダンパの位置決め精度を向上し、制御性を高めることができる。また、ダンパとアクチュエータとの間に距離があっても大形の歯車やリンク等を用いる必要がなく、ダンパ駆動機構をコンパクトに構成することができる。更に、ラック自体撓ませて使うことが前提のため、高精度に作る必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００１０】
また、本発明の車両用空調装置のダンパ駆動機構は、上記の車両用空調装置のダンパ駆動機構において、前記ラックは、一方向に湾曲されて架設され、該ラックの湾曲内側面となる片面に設けられているラック歯が前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンに噛合わされていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、ラックが、一方向に湾曲されて架設され、該ラックの湾曲内側面となる片面に設けられているラック歯が従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンに噛合わされているため、一方向に湾曲されて架設されている片面のみにラック歯が設けられているラックを介してアクチュエータからの動力をダンパの回転軸に伝動することができ、これにより、ラックと従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとの噛合い部でのバックラッシやガタ等を吸収することができる。従って、ダンパの位置決め精度を向上することができるとともに、ラックをより作り易くすることができる。なお、この発明は、ラックの撓ませた状態での振れを考慮する必要があり、ダンパとアクチュエータとの間の軸間距離が比較的小さいものに対してより有効に適用することができる。
【００１２】
さらに、本発明の車両用空調装置のダンパ駆動機構は、上記の車両用空調装置のダンパ駆動機構において、前記ラックは、Ｓ字状に湾曲されて架設され、該ラックの各々湾曲内側面となる両面に設けられているラック歯が前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンに噛合わされていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、ラックが、Ｓ字状に湾曲されて架設され、該ラックの各々湾曲内側面となる両面に設けられているラック歯が従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンに噛合わされているため、Ｓ字状に湾曲されて架設されている両面にラック歯が設けられているラックを介してアクチュエータからの動力をダンパの回転軸に伝動することができ、これにより、ラックと従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとの噛合い部でのバックラッシやガタ等を吸収することができる。従って、ダンパの位置決め精度を向上することができるとともに、ラックをＳ字状に湾曲させることによって撓ませた状態での振れをほとんどなくすることができるため、ダンパとアクチュエータとの間の軸間距離が比較的大きいものに対しても有効に適用することができる。
【００１４】
さらに、本発明の車両用空調装置のダンパ駆動機構は、上述のいずれかの車両用空調装置のダンパ駆動機構において、前記ラック歯は、前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンとの噛合い領域のみに設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、ラック歯が、従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとの噛合い領域のみに設けられているため、ラックの全長に対してラック歯を、従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとの噛合い領域となる範囲のみにおいて、ラックの片面または両面のいずれかに設ければよく、従って、ラック自体を簡素にし、低コスト化することができる。
【００１６】
さらに、本発明の車両用空調装置のダンパ駆動機構は、上述のいずれかの車両用空調装置のダンパ駆動機構において、前記ラック並びに前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンは、それぞれ樹脂製とされていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、ラック並びに従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンが、それぞれ樹脂製とされているため、ラック並びに従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンをそれぞれ樹脂成形によって容易に製造することができる。従って、ダンパ駆動機構の低コスト化、摩耗低減による長寿命化を確保することができる。
【００１８】
さらに、本発明の車両用空調装置のダンパ駆動機構は、上述のいずれかの車両用空調装置のダンパ駆動機構において、前記ラックと前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンとは、互いに異なる材料によって構成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、ラックと従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとが、互いに異なる材料によって構成されているため、ラックと従動側ピニオンおよび駆動側ピニオンとの間での噛合い音を低減することができる。従って、ダンパ駆動機構の駆動音を小さくすることができる。
【００２０】
さらに、本発明にかかる車両用空調装置は、エバポレータおよびヒータが配設されているユニットケース内に、回転軸を介して回転自在に設置されているダンパが、上述のいずれかのダンパ駆動機構により駆動可能とされていることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、エバポレータおよびヒータが配設されているユニットケース内に、回転軸を介して回転自在に設置されているダンパが、上述のいずれかのダンパ駆動機構により駆動可能とされているため、空調装置用ダンパ駆動機構のラックとピニオンとの噛合い部でのバックラッシやガタ等を吸収することができる。従って、ダンパの位置決め精度を向上し、空調装置の制御性を高めることができる。また、ユニットケースの外面側に設置されるダンパ駆動機構について、アクチュエータの設置位置の自由度を確保できるとともに、ダンパ駆動機構をコンパクト化できるため、その設置を容易化することができる。
【００２２】
さらに、本発明の車両用空調装置は、上記の車両用空調装置において、前記ダンパは、前記エバポレータで冷却された冷風と前記ヒータで加熱された温風との混合割合を調整するエアミックスダンパとされていることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、ダンパが、エバポレータで冷却された冷風とヒータで加熱された温風との混合割合を調整するエアミックスダンパとされているため、エアミックスダンパの回転位置をバックラッシやガタ等による影響を排除し、制御指令に基づき高い精度でより正確に位置決めすることが可能となる。従って、車両用空調装置の温調性能を向上することができる。特に、エアミックスダンパでは、最大暖房（マックスホット）付近でのダンパの微妙な開度変化が温調性能に与える影響が非常に大きく、バックラッシやガタの排除は温調性能を向上する上で大きな意義を有する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の車両用空調装置のダンパ駆動機構によると、ダンパを駆動するアクチュエータの設置位置の自由度を確保することができるとともに、ダンパの位置決め精度を向上し、制御性を高めることができる。また、ダンパとアクチュエータとの間に距離があっても大形の歯車やリンク等を用いる必要がなく、ダンパ駆動機構をコンパクトに構成することができる。更に、ラック自体撓ませて使うことが前提のため、高精度に作る必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００２５】
また、本発明の車両用空調装置によると、ダンパ駆動機構におけるラックとピニオンとの噛合い部でのバックラッシやガタを吸収することができるため、ダンパの位置決め精度を向上し、空調装置の制御性を高めることができる。また、ユニットケースの外面側に設置されるダンパ駆動機構について、アクチュエータの設置位置の自由度を確保できるとともに、ダンパ駆動機構をコンパクト化できるため、その設置を容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車両用空調装置の縦断面図である。
【図２】図１に示す車両用空調装置のダンパ駆動機構の側面図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる車両用空調装置のダンパ駆動機構の側面図である。
【図４】図２および図３に示すダンパ駆動機構のラックとピニオンとの噛合い部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１、図２および図４を用いて説明する。
図１には、車両用空調装置の縦断面図が示されている。車両用空調装置（ＨＶＡＣユニット；Ｈｅａｔｉｎｇ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１は、分割構造のユニットケース２を備えており、該ユニットケース２内には、ブロア（図示省略）を介して紙面の直角方向から送られてくる空気流を前後方向流れ（図の左側から右側への流れ）に変換し、下流側へと流通させる空気流路３が形成されている。
【００２８】
空気流路３の上流部位には、図示省略の冷凍サイクルを構成するエバポレータ４が略鉛直に配設されており、その下流側において、空気流路３はバイパス流路５と加熱流路６とに分離されている。バイパス流路５と加熱流路６との分離部には、エアミックスダンパ７が配設され、バイパス流路５と加熱流路６とに流通される空気流の流量割合が調整可能とされている。加熱流路６側には、図示省略のエンジン等からの冷却水が循環されるヒータ８が略鉛直に配設されている。
【００２９】
バイパス流路５と加熱流路６とは、エアミックスダンパ７下流のエアミックス域９で合流され、エアミックス域９の下流側に形成されているデフ吹出し流路１０、フェイス吹出し流路１１およびフット吹出し流路１２へと連通されている。デフ吹出し流路１０とフェイス吹出し流路１１との間には、デフ／フェイスダンパ１３が設けられ、また、フット吹出し流路１２の入り口には、フットダンパ１４が設けられている。これらデフ／フェイスダンパ１３およびフットダンパ１４の開閉によって、温調風の吹出しモードが、フェイスモード、フットモード、デフモード、デフ／フットモード、バイレベルモード等に選択的に切替え可能とされている。
【００３０】
以下に、ダンパ駆動機構の一例について、エアミックスダンパ（ダンパ）７の駆動機構を例にして説明する。図２には、エアミックスダンパ７に対するダンパ駆動機構２０の概略構成が示されている。
エアミックスダンパ７は、長方形状をなす板状ダンパ７Ａの長手方向の一端側に回転軸７Ｂが設けられた構成とされており、該回転軸７Ｂを介してユニットケース２に回転自在に支持されている。回転軸７Ｂは、一端がユニットケース２から外方に突出され、ダンパ駆動機構２０と連結されるようになっている。
【００３１】
ダンパ駆動機構２０は、回転軸７Ｂのユニットケース２から外方に突出された一端に設けられている従動側ピニオン２１と、回転軸７Ｂから離れた位置においてユニットケース２の外面側に設置されているサーボモータ等からなるアクチュエータ２２と、アクチュエータ２２の出力軸２２Ａに設けられている駆動側ピニオン２３と、片面側に従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３と噛合わされるラック歯２４Ａが設けられ、両ピニオン２１，２３間に架設されている可撓性を有するラック２４と、ラック２４を撓ませた状態で架設する一対のガイドピン２５Ａ，２５Ｂとから構成されている。
【００３２】
上記従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３とラック２４とは、ラック２４の一側に従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３が配設されるとともに、ラック２４がガイドピン２５Ａ，２５Ｂを介して両ピニオン２１，２３側に凹状となるように一方向に湾曲され、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部に対して一定の押付け力（予圧）が付与されるように撓まされて架設されている。なお、一対のガイドピン２５Ａ，２５Ｂは、ラック２４を撓ませて架設するため、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３の軸間の外側に配置され、ラック２４を支持している。
【００３３】
このように、ラック２４を従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部に一定の押付け力が付与されるように撓ませて架設すると、図４に示されるように、ラック２４の基準ピッチ線ＰＬが、両ピニオン２１，２３の基準ピッチ円ＰＣＤに対して所要量δだけピニオン２１，２３の中心寄りとなるように噛合わされるようになる。これによって、それぞれの噛合い部でのバックラッシやガタ等が吸収される。なお、ラック２４のラック歯２４Ａは、少なくとも従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い領域の範囲に設けられておればよく、ラック２４の全長にわたって設ける必要はない。
【００３４】
また、ラック２４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３とは、それぞれ樹脂材による成形品とされており、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３が例えばＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）の場合は、ラック２４が例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート樹脂）、また、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３が例えばＰＤＴ樹脂の場合は、ラック２４が例えばＰＯＭ樹脂というように、互いに異なる材料の樹脂材製とされている。
【００３５】
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果が奏される。
ブロア（図示省略）により側方から送られてくる外気または内気は、ユニットケース２の入り口において前後方向流れに変換され、空気流路３内を下流側へと流通される。この空気流は、エバポレータ４を通過する過程で冷却された後、エアミックスダンパ７の開度に応じてバイパス流路５および加熱流路６への流量割合が調整され、加熱流路６に分流された空気流の一部がヒータ８によって加熱される。
【００３６】
バイパス流路５および加熱流路６を経た空気流は、エアミックス域９で混合されて温調された後、その下流側に連なっているデフ吹出し流路１０、フェイス吹出し流路１１およびフット吹出し流路１２のいずれかから、デフ／フェイスダンパ１３およびフットダンパ１４の開閉によって選択されるフェイスモード、フットモード、デフモード、デフ／フットモード、バイレベルモード等の吹出しモードに従い車室内へと吹出され、車室内の空調に供される。
【００３７】
かかるＨＶＡＣユニット１において、エアミックスダンパ７は、冷風と温風との混合割合を調整して設定温度の温調風を生成する機能を担っており、その開度によって車室内に吹出される温調風の温度が決定されるため、エアミックスダンパ７のダンパ駆動機構２０にガタがあると、それがエアミックスダンパ７の位置決めに誤差となって現れ、温調性能に影響を及ぼすことになる。特に、最大暖房（マックスホット）付近では、エアミックスダンパ７の微妙な開度変化が温調性能に大きな影響を及ぼす。
【００３８】
しかるに、本実施形態においては、エアミックスダンパ７を離れた位置に設けられているアクチュエータ２２により駆動するダンパ駆動機構２０が、エアミックスダンパ７の回転軸７Ｂに設けられている従動側ピニオン２１と、アクチュエータ２２の出力軸２２Ａに設けられている駆動側ピニオン２３と、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３と噛合うように架設されている可撓性を有するラック２４とを備えており、ラック２４が一対のガイドピン２５Ａ，２５Ｂを介して従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部に対して一定の押付け力（予圧）が付与されるように撓ませて架設された構成とされている。
【００３９】
このため、アクチュエータ２２からの動力が駆動側ピニオン２３、それに噛合うラック２４および該ラック２４に噛合う従動側ピニオン２１を介してエアミックスダンパ７の回転軸７Ｂに伝動され、離れた位置に設けられているアクチュエータ２２を介してエアミックスダンパ７を駆動することが可能となる。しかも、ラック２４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部でのバックラッシやガタを、ラック２４の撓みにより得られる押付け力が与えられた噛合わせとすることによって吸収することができる。
【００４０】
従って、スペース確保が厳しいユニットケース２の外面で、エアミックスダンパ７を駆動するアクチュエータ２２の設置位置の自由度を確保できるとともに、エアミックスダンパ７の位置決め精度を向上し、温調制御性を高めることができる。また、エアミックスダンパ７とアクチュエータ２２との間に距離がある場合でも大形の歯車やリンク等を用いる必要がなく、ダンパ駆動機構２０をコンパクトに構成することができる。さらに、ラック２４自体は、撓ませて使うことが前提のため、高精度に作る必要がなく、製造コストを低減することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、ラック２４が、一方向に湾曲されて架設され、その湾曲内側面となる片面に設けられているラック歯２４Ａが従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３に噛合わされているため、片面のみにラック歯２４Ａが設けられているラック２４を介してアクチュエータ２２からの動力を駆動側ピニオン２３、ラック２４および従動側ピニオン２１を介してダンパ回転軸７Ｂに伝動することができ、これにより、ラック２４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部でのバックラッシやガタ等を吸収することができる。
【００４２】
従って、エアミックスダンパ７の位置決め精度を向上することができるとともに、ラック２４をより作り易くすることができる。しかも、ラック歯２４Ａは、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い領域となる範囲のみに設ければよく、ラック２４を更に簡素にし、低コスト化することができる。なお、この実施形態は、ラック２４の撓ませた状態での振れを考慮する必要があり、エアミックスダンパ７とアクチュエータ２２との間の軸間距離が比較的小さいものに対してより有効に適用することができる。
【００４３】
さらに、ラック２４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２２とが、それぞれ樹脂製とされているため、ラック２４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３をそれぞれ樹脂成形によって容易に製造することができ、従って、ダンパ駆動機構２０の低コスト化、摩耗低減による長寿命化を確保することができる。また、ラック２４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３とが、例えば一方がＴＯＭ、他方がＰＢＴというように互いに異なる材料によって構成されているため、ラック２４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との間での噛合い音を低減することができ、従って、ダンパ駆動機構２０の駆動音を小さくすることが可能となる。
【００４４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図３および図４を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、アクチュエータ２２の設置位置とラック３４の架設の仕方が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図３に示されるように、アクチュエータ２２が第１実施形態の場合よりもエアミックスダンパ７の回転軸７Ｂから離れた位置に設置されている。そして、ラック３４は、回転軸７Ｂに設けられている従動側ピニオン２１とアクチュエータ２２の出力軸２２Ａに設けられている駆動側ピニオン２３との間において、一側に従動側ピニオン２１が、他側に駆動側ピニオン２３が配置されるように一対のガイドピン２５Ａ，２５Ｂを介してＳ字状に湾曲されて架設されている。
【００４５】
また、ラック３４には、それぞれＳ字状湾曲の内側面となる両面に、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３に噛合わされるラック歯３４Ａが、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い領域となる範囲のみに設けられている。なお、このラック３４もＳ字状に撓まされて架設されることにより、図４に示す噛合い状態とされ、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部に対して一定の押付け力が付与されるようになっている。
【００４６】
上記構成とすることにより、従動側ピニオン２１と駆動側ピニオン２３との間に、Ｓ字状に湾曲させて架設されている両面にラック歯３４Ａが設けられているラック３４を介してアクチュエータ２２からの動力をエアミックスダンパ７の回転軸７Ｂに伝動することができ、これにより、ラック３４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３との噛合い部でのバックラッシやガタ等を吸収することが可能となる。従って、本実施形態によっても、第１実施形態と同様に、エアミックスダンパ７の位置決め精度を高め、温調性能を向上することができる。また、ラック３４をＳ字状に湾曲させることによって撓ませた状態での振れをほとんどなくすることができるため、エアミックスダンパ７とアクチュエータ２２との間の軸間距離が比較的大きいものに対しても有効に適用することができる。
【００４７】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、エアミックスダンパ７のダンパ駆動機構２０に適用した例について説明したが、吹出しモード切替えダンパ等、他のダンパの駆動機構にも同様に適用することができる。また、車両用空調装置のダンパ駆動機構に限らず、回転ダンパの駆動機構全般に広く適用することができる。
【００４８】
さらに、上記実施形態では、ラック２４，３４と従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３とを互いに異なる樹脂材による成形品として例について説明したが、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３は、必ずしも樹脂材製である必要はなく、金属材製としてもよい。また、従動側ピニオン２１および駆動側ピニオン２３は、ダンパ回転軸７Ｂおよびアクチュエータ出力軸２２Ａと一体成形品とすることにより、部品点数を更に削減することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１ 車両用空調装置（ＨＶＡＣユニット）
２ ユニットケース
４ エバポレータ
７ エアミックスダンパ（ダンパ）
７Ｂ 回転軸
８ ヒータ
２０ ダンパ駆動機構
２１ 従動側ピニオン
２２ アクチュエータ
２２Ａ アクチュエータの出力軸
２３ 駆動側ピニオン
２４，３４ ラック
２４Ａ，３４Ａ ラック歯
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を介して回転自在に支持されているダンパを備え、該ダンパが前記回転軸から離れた位置に設置されているアクチュエータを介して駆動可能とされている車両用空調装置のダンパ駆動機構において、
前記回転軸に設けられている従動側ピニオンと、前記アクチュエータの出力軸に設けられている駆動側ピニオンと、前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンと噛合うように架設されているラックとを備え、
前記ラックは、可撓性を有し、前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンとの噛合い部に一定の押付け力が付与されるように撓ませて架設されていることを特徴とする車両用空調装置のダンパ駆動機構。
【請求項２】
前記ラックは、一方向に湾曲されて架設され、該ラックの湾曲内側面となる片面に設けられているラック歯が前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンに噛合わされていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置のダンパ駆動機構。
【請求項３】
前記ラックは、Ｓ字状に湾曲されて架設され、該ラックの各々湾曲内側面となる両面に設けられているラック歯が前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンに噛合わされていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置のダンパ駆動機構。
【請求項４】
前記ラック歯は、前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンとの噛合い領域のみに設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用空調装置のダンパ駆動機構。
【請求項５】
前記ラック並びに前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンは、それぞれ樹脂製とされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用空調装置のダンパ駆動機構。
【請求項６】
前記ラックと前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンとは、互いに異なる材料によって構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の車両用空調装置のダンパ駆動機構。
【請求項７】
エバポレータおよびヒータが配設されているユニットケース内に、回転軸を介して回転自在に設置されているダンパが、請求項１ないし６のいずれかに記載のダンパ駆動機構により駆動可能とされていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項８】
前記ダンパは、前記エバポレータで冷却された冷風と前記ヒータで加熱された温風との混合割合を調整するエアミックスダンパとされていることを特徴とする請求項７に記載の車両用空調装置。
【請求項１】
回転軸を介して回転自在に支持されているダンパを備え、該ダンパが前記回転軸から離れた位置に設置されているアクチュエータを介して駆動可能とされている車両用空調装置のダンパ駆動機構において、
前記回転軸に設けられている従動側ピニオンと、前記アクチュエータの出力軸に設けられている駆動側ピニオンと、前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンと噛合うように架設されているラックとを備え、
前記ラックは、可撓性を有し、前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンとの噛合い部に一定の押付け力が付与されるように撓ませて架設されていることを特徴とする車両用空調装置のダンパ駆動機構。
【請求項２】
前記ラックは、一方向に湾曲されて架設され、該ラックの湾曲内側面となる片面に設けられているラック歯が前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンに噛合わされていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置のダンパ駆動機構。
【請求項３】
前記ラックは、Ｓ字状に湾曲されて架設され、該ラックの各々湾曲内側面となる両面に設けられているラック歯が前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンに噛合わされていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置のダンパ駆動機構。
【請求項４】
前記ラック歯は、前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンとの噛合い領域のみに設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用空調装置のダンパ駆動機構。
【請求項５】
前記ラック並びに前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンは、それぞれ樹脂製とされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用空調装置のダンパ駆動機構。
【請求項６】
前記ラックと前記従動側ピニオンおよび前記駆動側ピニオンとは、互いに異なる材料によって構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の車両用空調装置のダンパ駆動機構。
【請求項７】
エバポレータおよびヒータが配設されているユニットケース内に、回転軸を介して回転自在に設置されているダンパが、請求項１ないし６のいずれかに記載のダンパ駆動機構により駆動可能とされていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項８】
前記ダンパは、前記エバポレータで冷却された冷風と前記ヒータで加熱された温風との混合割合を調整するエアミックスダンパとされていることを特徴とする請求項７に記載の車両用空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２５３９７３（Ｐ２０１０−２５３９７３Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０２９２１（Ｐ２００９−１０２９２１）
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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