JP6032037B2

JP6032037B2 - 機器

Info

Publication number: JP6032037B2
Application number: JP2013021588A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　祐二; 祐二鈴木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2033-02-06
Also published as: JP2014151711A

Description

本発明は、ケースの外側に電動モータが配置される機器に関するものである。

従来、ラジエータに送風機を取り付ける構造では、送風機のファンシュラウドには穴部が設けられ、ラジエータにはその外壁に対する直交方向に突出して穴部に対して着脱可能に係合する係合突起部が設けられ、係合突起部が穴部に係合した状態で、この係合した状態が解除されたときの形状を撓ませるように矯正された状態でファンシュラウドがラジエータに組み付けられているものがある（特許文献１）。

このものにおいて、係合突起部の撓み変形に伴う反力により係合突起部が穴部に押し付けられるので、ファンシュラウドがラジエータに対してラジエータの外壁に平行な方向にガタつきが生じることを抑制することができる。

特開２００５−１２７２２０号公報

本発明者は、上記取り付け構造を用いて、空調装置の空調ケース内のドアを駆動する電動モータを空調装置の空調ケースの外側に取り付けることを検討した。

例えば、空調ケースの外壁に係合突起部を設け、電動モータのケースに穴部を設け、係合突起部が穴部に係合させる場合には、係合突起部の撓み変形に伴う反力により係合突起部が穴部に押し付けられる。

このため、電動モータが空調ケースに対して外壁に平行な方向にガタつきが生じることを抑制することができるものの、電動モータが空調ケースに対してその外壁に直交する直交方向にガタつきが生じる恐れがある。

このような問題は、電動モータをケースの外壁に取り付ける構造であれば、空調装置以外の他の機器にも生じる。

本発明は上記点に鑑みて、ケースの外壁に電動モータを配置してなる機器において、ケースの外壁と電動モータとの間でケースの外壁に対して直交する直交方向のガタつきが生じることを抑制するようにした機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、被駆動機構（３０）を収納するケース（１０）と、
前記ケースの外壁に配置されて前記被駆動機構を駆動する電動モータ（２０）と、
前記ケースの外壁のうち前記電動モータからずれた部位から前記ケースの外側に突出するように形成されているメインリブ（４０）と、前記メインリブの先端側から前記電動モータ側に向かって突出するように形成されているサブリブ（４１、４２）とを有する固定部材（１２、１３）と、を備え、
前記サブリブが前記外側に弾性変形して前記サブリブの弾性力によって前記電動モータを前記ケース側に押し付けるようになっていることを特徴とする。

したがって、ケースの外壁と電動モータとの間でケースの外壁に対して直交する直交方向のガタつきが生じることを抑制することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の一実施形態における空調機器の正面図である。図１中Ａ矢視図である。上記実施形態における空調機器の内部構成を示す図である。図１中の固定部材およびサーボモータの一部を示す部分拡大図である。図１中の支持部材およびサーボモータの一部を示す部分拡大図である。図５中のIV−IV断面図である。図１中の支持部材を示す図である。

以下、本発明に係る車載空調機器の一実施形態について図に基づいて説明する。

図１は、車載空調機器１の一実施形態を示す正面図である。図２は図１中Ａ矢視図である。車載空調機器１は、空調ケース１０およびサーボモータ２０を備える。

図１および図２の空調ケース１０は、冷却用熱交換器、加熱用熱交換器、およびエアミックスドア等を収納して、車室内に向けて流れる空気流を流通させるものである。エアミックスドアは、冷却用熱交換器を通過した冷風のうち加熱用熱交換器側に流れる空気量と加熱用熱交換器をバイパスする空気量との比率を変えることにより、空調ケース１０から車室内に吹き出す空気温度を調整する。

サーボモータ２０は、図３に示すように、ケース２０ａ内にモータ２０ｂを収納してなるものである。サーボモータ２０は、空調ケース１０の外壁１１に配置されている。サーボモータ２０は、空調ケース１０の外壁１１に対して固定されている。なお、サーボモータ２０を外壁１１に対して固定する構造の詳細は後述する。

サーボモータ２０は、空調ケース１０内のドア３０の駆動軸２１に結合されている。ドア３０はその駆動軸３０ｂが空調ケース１０に対して回転自在に支持されている。ドア３０は、板状のドア本体３０ａの中央部に駆動軸３０ｂが配置されているバタフライドアである。本実施形態のドア３０としては、例えばエアミックスドアが用いられる。

本実施形態の空調ケース１０、およびサーボモータ２０のケース２０ａは、それぞれ樹脂によって成形されている。空調ケース１０の樹脂材料としては、例えば、タルク入りポリプロピレンが用いられている。サーボモータ２０のケース２０ａの樹脂材料としては、例えば、ガラス入りポリプロピレンが用いられている。

次に、本実施形態のサーボモータ２０を空調ケース１０の外壁１１に固定する構造について説明する。図１の外壁１１の面方向のうち一方向をＸ方向とし、面方向のうち前記一方向に直交する方向をＹ方向とする。図２の外壁１１の面方向に直交する方向をＺ方向とする。

まず、サーボモータ２０のケース２０ａは、空調ケース１０の外壁１１の面方向に広がる扁平形状に形成されているケース部２１、およびフランジ部２２、２３、２４、２５を備える。フランジ部２２、２３、２４、２５は、ケース部２１の４つの角部側にそれぞれ分散して配置されている。

フランジ部２２、２３は、ケース部２１からＹ方向一方側（図１中上側）に突出するように形成されている。フランジ部２４、２５は、ケース部２１からＹ方向他方側（図１中下側）に突出するように形成されている。フランジ部２２、２５は、Ｘ方向一方側（図１中左側）に配置されている。フランジ部２３、２４は、Ｘ方向他方側（図１中右側）に配置されている。

ここで、フランジ部２２、２３、２４、２５は、ケース１０の台座１８（図４参照）によってそれぞれＺ方向他方側から支えられている。台座１８は、ケース１０の外壁１１からＺ方向一方側（つまり、外側）に凸になるように形成されている。

また、空調ケース１０には、固定部材１２、１３、支持部材１４、１５、１６、およびガイド部材１７、１８が設けられている。固定部材１２、１３は、サーボモータ２０をＸ方向から挟むように配置されている。

固定部材１２は、フランジ部２４に対してＸ方向他方側（図中右側）に配置されている。固定部材１３は、フランジ部２２に対してＸ方向一方側（図中左側）に配置されている。このことにより、固定部材１２、１３は、ケース２０ａの対角上に配置されていることになる。

固定部材１２は、図４に示すように、メインリブ４０、およびサブリブ４１、４２から構成されている。

メインリブ４０は、ケース１０の外壁１１のうちサーボモータ２０のフランジ部２４に対してＸ方向他方側にオフセットした部位からＺ方向一方側（つまり、外側）に伸びるように形成されている。サブリブ４１は、メインリブ４０の先端側からサーボモータ２０側に向かって突出するように形成されている第１のサブリブである。サブリブ４２は、サブリブ４１の先端側からメインリブ４０側に向かって突出するように形成されている第２のサブリブである。

メインリブ４０、およびサブリブ４１、４２は、それぞれ、Ｙ方向に亘って形成されている。つまり、メインリブ４０、およびサブリブ４１、４２は、Ｙ方向（つまり、外壁１１の面方向に平行である方向）に伸びる幅広に形成されていることになる。固定部材１２のサブリブ４２はＺ方向一方側に弾性変形してサブリブ４２の弾性力によってサーボモータ２０のフランジ部２４をケース１０の外壁１１側に押し付けるようになっている。

固定部材１３は、固定部材１２と同様に、メインリブ４０、およびサブリブ４１、４２を備えている。

ここで、固定部材１３のメインリブ４０は、固定部材１２のメインリブ４０に対応している。固定部材１３のサブリブ４１は、固定部材１２のサブリブ４１に対応している。固定部材１３のサブリブ４２は、固定部材１２のサブリブ４２に対応している。

固定部材１３のメインリブ４０は、ケース１０の外壁１１のうちサーボモータ２０のフランジ部２４に対してＸ方向一方側にオフセットした部位からＺ方向一方側（つまり、外側）に伸びるように形成されている。固定部材１３のメインリブ４０、およびサブリブ４１、４２は、それぞれ、Ｙ方向に亘って形成されている。

固定部材１３のサブリブ４２は、Ｚ方向一方側に弾性変形してサブリブ４２の弾性力によってサーボモータ２０のフランジ部２２をケース１０の外壁１１側に押し付けるようになっている。

支持部材１４は、フランジ部２５側に配置されるもので、支持部本体５０、およびリブ５１、５２から構成されている。支持部本体５０は、外壁１１からＺ方向一方側に突出するように形成されている。支持部本体５０は、フランジ部２５に対してＸ方向一方側（図１中左側）から支えるとともに、フランジ部２５に対してＹ方向他方側（図１中下側）から支えるようにＬ字状に形成されている。そして、リブ５１、５２は、それぞれ、Ｚ方向に亘って伸びるように形成されている。

リブ５１は、フランジ部２５に対してＹ方向一方側（図１中上側）に突出するように形成されている。リブ５１は、サーボモータ２０のフランジ部２５をＹ方向他方側から支える。リブ５２は、フランジ部２５に対してＸ方向他方側（図１中右側）に突出するように形成されている。リブ５２は、サーボモータ２０のフランジ部２５をＸ方向一方側から支える。

支持部材１５は、フランジ部２３側に配置されるもので、支持部本体５３、およびリブ５４、５５から構成されている。支持部本体５３は、外壁１１からＺ方向一方側に突出するように形成されている。支持部本体５３は、フランジ部２３をＸ方向他方側（図１中右側）から支えるとともに、フランジ部２３をＹ方向一方側（図１中上側）から支えるようにＬ字状に形成されている。リブ５１、５２は、それぞれ、Ｚ方向に亘って伸びるように形成されている。

リブ５４は、フランジ部２３に対してＹ方向他方側（図１中下側）に突出するように形成されている。リブ５４は、フランジ部２３をＹ方向一方側から支える。
リブ５５は、フランジ部２３に対してＸ方向一方側（図１中左側）に突出するように形成されている。リブ５５は、フランジ部２３をＸ方向他方側から支える。

支持部材１６は、支持部本体５６、およびリブ５７、５８から構成されている。支持部本体５６は、ケース部２１に対してＸ方向他方側（図１中右側）で、かつＹ方向他方側（図１中下側）になる部位に配置されている。リブ５７、５８は、支持部本体５６からケース部２１に向けてＸ方向一方側（図１中左側）に突出するように形成されている。リブ５７、５８は、それぞれ、Ｚ方向に亘って形成されている。

ガイド部材１７は、フランジ部２４に対してＹ方向他方側（図中下側）に配置されている。ガイド部材１８は、フランジ部２２に対してＹ方向一方側（図中上側）に配置されている。ガイド部材１７、１８は、サーボモータ２０のＹ方向の位置を決める役割を果たす。

なお、本実施形態では、空調ケース１０の外壁１１、固定部材１２、１３、支持部材１４、１５、１６、およびガイド部材１７、１８は、樹脂材料によって一体成型されたものが用いられている。

次に、本実施形態のサーボモータ２０の空調ケース１０の外壁１１に対する組み付けについて説明する。

まず、作業者が空調ケース１０の外壁１１のうち固定部材１２、１３、支持部材１４、１５、１６、およびガイド部材１７、１８によって囲まれる所定領域にサーボモータ２０を、配置する。

この際、作業者がサーボモータ２０を固定部材１２のサブリブ４１と固定部材１３のサブリブ４１とに接触させつつ、サーボモータ２０を空調ケース１０の外壁１１側に押し付ける。

このとき、固定部材１２では、そのサブリブ４１を介してサーボモータ２０から受けた力によって、メインブリブ４０が図４中の鎖線の如くＸ方向他方側（図１中右側）に弾性変形により撓む。つまり、固定部材１２では、メインブリブ４０が、サーボモータ２０から受けた力によってサーボモータ２０と反対側に撓む。その後、メインブリブ４０が元の形状に戻ると、サブリブ４２がサーボモータ２０に接触してサブリブ４２がＺ方向一方側に弾性変形により撓む。

このとき、固定部材１３では、そのサブリブ４１を介してサーボモータ２０から受けた力によって、メインブリブ４０がＸ方向一方側（図１中左側）に弾性変形により撓む。つまり、固定部材１３では、メインブリブ４０が、サーボモータ２０から受けた力によってサーボモータ２０と反対側に撓む。その後、メインブリブ４０が元の形状に戻ると、サブリブ４２がサーボモータ２０に接触してサブリブ４２がＺ方向一方側に弾性変形により撓む。

このように、固定部材１２、１３のサブリブ４２がＺ方向一方側に弾性変形により撓むことにより、固定部材毎にサブリブ４２の弾性力によってサーボモータ２０を空調ケース１０の外壁１１側（すなわち、Ｚ方向一方側）に押し付けることになる。

これに加えて、作業者が外壁１１の上記所定領域にサーボモータ２０を配置する際には、サーボモータ２０のケース２０ａがリブ５１、５２、５４、５５、５７、５８のそれぞれの先端部に接触する。このため、リブ５１、５２、５４、５５、５７、５８のそれぞれの先端部は、サーボモータ２０のケース２０ａによって押し潰される。

ここで、外壁１１の上記所定領域にサーボモータ２０を配置する前では、リブ５１、５２、５４、５５、５７、５８のそれぞれ先端部は、鋭角になっているものである（図７参照）。図７は支持部材１４のリブ５１、５２を示している。

以上説明した本実施形態によれば、車載空調機器１は、ドア３０を収納する空調ケース１０と、空調ケース１０の外壁１１に配置されてドア３０を駆動するサーボモータ２０を備える。車載空調機器１には、空調ケース１０の外壁１１に設けられてサーボモータ２０を固定する固定部材１２、１３が設けられている。固定部材１２、１３は、メインリブ４０およびサブリブ４１、４２をそれぞれ備える。

ここで、メインリブ４０は、空調ケース１０の外壁１１のうちサーボモータ２０からずれた部位からＺ方向一方側（外側）に伸びるように形成されている。サブリブ４１は、メインリブ４０の先端側からサーボモータ２０側に向かって突出するように形成されている。サブリブ４２は、サブリブ４１の先端側からメインリブ４０側に向かって突出するように形成されている。そして、固定部材毎にサブリブ４２がそのＺ方向一方側に弾性変形している。このとき、固定部材毎にサブリブ４２の弾性力によってサーボモータ２０を空調ケース１０の外壁１１側に押し付けるようになっている。したがって、空調ケース１０の外壁１１とサーボモータ２０との間で外壁１１に対するＺ方向（すなわち、外壁１１に対して直交する垂直方向）のガタつきが生じることを抑制することができる。

本実施形態では、固定部材１２、１３のそれぞれのサブリブ４２は、Ｙ方向（すなわち、外壁１１に対して平行である平行方向）に伸びる幅広に形成されている。ここで、サーボモータ２０によりドア３０を駆動する際にサーボモータ２０に対してＺ方向に力が加わる場合であっても、空調ケース１０の外壁１１とサーボモータ２０との間でＺ方向のガタつきが生じることをより確実に抑制することができる。

これに加えて、本実施形態では、固定部材１２、１３は、サーボモータ２０の対角上に配置されている。このため、固定部材１２は、そのサブリブ４２の弾性力によってサーボモータ２０のうちＹ方向他方側をケース１０の外壁１１側に押し付ける。固定部材１３は、そのサブリブ４２の弾性力によってサーボモータ２０のうちＹ方向一方側をケース１０の外壁１１側に押し付ける。したがって、空調ケース１０の外壁１１とサーボモータ２０との間でＺ方向のガタつきが生じることをより一層確実に抑制することができる。

本実施形態では、空調ケース１０の外壁１１、および固定部材１２、１３が樹脂材料によって一体成型されたものが用いられている。このため、固定部材１２、１３の追加に伴うコストの増加を抑えることが可能になる。

本実施形態では、作業者が外壁１１の上記所定領域にサーボモータ２０を配置する際に、サーボモータ２０のケース２０ａがリブ５１、５２、５４、５５、５７、５８のそれぞれの先端部をサーボモータ２０のケース２０ａによって押し潰す。このため、サーボモータ２０のケース２０ａ、およびリブ５１、５２、５４、５５、５７、５８のそれぞれの寸法誤差が生じていた場合でも、リブ５１、５２、・・・、５８の先端部をサーボモータ２０のケース２０ａに接触させることができる。これにより、サーボモータ２０およびリブ５１、５２、・・・、５８のそれぞれの寸法誤差を吸収しつつ、リブ５１、５２、・・・５８によってサーボモータ２０を外壁１１の面方向から支えることができる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、被駆動機構としてドア３０を用いた例について説明したが、これに代えて、ドア３０以外のファンなどの機構を被駆動機構として用いてもよい。

上記実施形態では、本発明に係る機器として、車載空調機器１を用いた例について説明したが、これに代えて、本発明に係る機器として、車載空調機器１以外の他の機器を用いてもよい。

上記実施形態では、固定部材１２、１３として、それぞれ、メインリブ４０、以外に第１、第２のサブリブ（４１、４２）を設けたものを用いた例について説明したが、これに代えて、固定部材１２、１３として、それぞれ、メインリブ４０の先端側からサーボモータ２０側に突出する１つのサブリブが弾性変形するものを用いてもよい。この１つのサブリブは、その弾性力によって、サーボモータ２０をケース２０ａ側に押し付けるようになっている。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

１車載空調機器（機器）
１０空調ケース（ケース）
１２固定部材
１３固定部材
３０ドア（被駆動機構）
２０サーボモータ（電動モータ）
４０メインリブ
４１サブリブ（第１のサブリブ）
４２サブリブ（第２のサブリブ）

Claims

被駆動機構（３０）を収納するケース（１０）と、
前記ケースの外壁に配置されて前記被駆動機構を駆動する電動モータ（２０）と、
前記ケースの外壁のうち前記電動モータからずれた部位から前記ケースの外側に突出するように形成されているメインリブ（４０）と、前記メインリブの先端側から前記電動モータ側に向かって突出するように形成されているサブリブ（４１、４２）とを有する固定部材（１２、１３）と、を備え、
前記サブリブが前記外側に弾性変形して前記サブリブの弾性力によって前記電動モータを前記ケース側に押し付けるようになっていることを特徴とする機器。
前記サブリブは、
前記メインリブの先端側から前記電動モータ側に向かって突出するように形成されている第１のサブリブ（４１）と、
前記第１のサブリブの先端側から前記メインリブ側に向かって突出するように形成されている第２のサブリブ（４２）と、を備え、
前記第２のサブリブが前記外側に弾性変形して前記第２のサブリブの弾性力によって前記電動モータを前記ケース側に押し付けるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の機器。
前記第２のサブリブは、前記外壁の面方向に平行である平行方向に伸びるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の機器。
前記固定部材としての第１、第２の固定部材（１２、１３）は、前記外壁の面方向に平行で、かつ前記平行方向に直交する直交方向から前記電動モータを挟むように配置されており、
前記第１の固定部材（１３）の前記第２のサブリブが前記外側に弾性変形して前記第２のサブリブの弾性力によって前記電動モータのうち前記平行方向の一方側を前記ケース側に押し付けるようになっており、
前記第２の固定部材（１２）の前記第２のサブリブが前記外側に弾性変形して前記第２のサブリブの弾性力によって前記電動モータのうち前記平行方向の他方側を前記ケース側に押し付けるようになっていることを特徴とする請求項３に記載の機器。
前記電動モータが前記ケースの外壁に配置される際に、前記電動モータが前記第１のサブリブに接触して前記メインリブが弾性変形によって前記電動モータと反対側に撓んだ後、前記メインリブが元の位置に戻るとともに、前記第２のサブリブが前記外側に弾性変形して前記第２のサブリブの弾性力によって前記電動モータを前記ケース側に押し付けるようになっていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の機器。