CN100352684C - 具有门驱动结构的车辆空调系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有门驱动机构的车辆用系统系统。空气混合门(18)的驱动机构的驱动侧齿轮(30)的节圆半径从最大加热位置端部分(30a)到最大制冷位置端部分(30b)连续地和逐渐地增加。驱动机构的从动侧齿轮(31)的节圆半径从最大制冷位置侧部分(31b)到最大加热位置端部分(31a)连续地和逐渐地增加。

Description

具有门驱动结构的车辆空调系统
技术领域
本发明涉及一种车辆用空调系统的门驱动装置，更具体地说，涉及一种通过齿轮机构驱动例如空气混合门之类的门的空调系统的门驱动机构。
背景技术
日本未审专利公开No.2000-355212，其对应美国专利申请No.6,354,935公开了一种门驱动装置，其用于驱动用于车辆的空调系统(也可以称作车辆用空调系统)的空气混合门。
上述门驱动装置包括门驱动齿轮，其通过驱动装置例如电机进行旋转。门驱动齿轮与齿条进行啮合，其与空气混合门形成整体。当门驱动齿轮通过驱动装置旋转时，空气混合门与齿条一起被滑动。
图5是先前提出的空调系统的空气混合门齿轮驱动机构，其与上述日本未审专利公开No.2000-355212中公开的气混合门齿轮驱动机构不同。在上述空气混合门齿轮驱动机构中，主动侧齿轮30r固定到驱动伺服电机(图中未示出)的输出轴29r并与输出轴29r一起旋转。与主动侧齿轮30r相啮合从动侧齿轮31r固定到空气混合门的转动轴19r(图中未示出)并与转动轴19r一起旋转。
主动侧齿轮30r形成为具有恒定节圆半径(即节圆的的恒定半径)的圆形形状。与主动侧齿轮30r的恒定节圆半径相对应，从动侧齿轮31r的节圆半径也为恒定。空气混合门的可操作角度范围小于360度，由此，从动侧齿轮31r具有扇形形状，其具有弧形的外周缘部分。从动侧齿轮31r的弧形外周缘部分沿以转动轴19r的转动轴线为中心的假想弧延伸。
如上所述，主动侧齿轮30r和从动侧齿轮31r的节圆半径恒定，从而从动侧齿轮31r的操作角与主动侧齿轮30r的操作角之间存在线性关系，如图6中的特性线A所示(图中特性线表示从动侧齿轮的操作角与主动侧齿轮的操作角之间的关系)。
对于从车辆用空调系统排入到乘客厢中的空气温度(以下称为出口空气温度)的控制而言，其具有下述缺点。在空气混合门的最大加热位置，空气混合门将单元箱中的冷空气通道(旁路通过加热的热交换器的通道)完全关闭，并且将热空气通道(延伸通过加热用热交换器的通道)完全开启。当空气混合门从最大加热位置转动到冷空气通道和热空气通道都被开启的温度控制范围时，空气混合门开启冷空气通道。由于此冷空气通道在单元箱的宽度方向(车辆的左右方向)沿单元箱的整体程度延伸，空气混合门的这种运动将使流经冷空气通道的冷空气的流量增加。
由此，当空气混合门从最大加热位置被转动到温度控制范围时，空调系统的出口空气温度急剧地降低，如图7中的特性线C(图中的特性线表示主动侧齿轮的操作角度与空调系统的出口温度之间的关系)所示，从而导致出口空气温度的可控制性能不足。
为了解决上述问题，可以预见到的是在从动侧齿轮31r和空气混合门的转动轴19r之间增加辅助连接机构以减小靠近空气混合门的最大加热位置的从动侧齿轮的操作角度的变化量，从而减小空气混合门的可转动位置的变化量，如图6中的特性线B(图中的特性线表示主动侧齿轮的操作角度和从动侧齿轮的操作角度之间的关系)所示。然而，此方案需要在齿轮30r、31r旁边增加辅助连接机构。由此，其需要设置用于容纳辅助连接机构的附加空间，并且增加辅助连接机构将导致空调系统的制造成本增加。
在上述日本未审查专利申请No.2000-355212中，位于门驱动齿轮的端部的齿的齿深或位于靠近门驱动齿轮的端部的每个齿的齿深相对于所述齿中的其它齿增加。另外，位于齿条的端部的齿的齿深或位于靠近齿条的每个端部的齿的齿深相对于所述齿中的其它齿增加。然后，此结构倾向于在空气混合门的滑动路径的末端将空气混合门沿垂直于空气混合门的滑动方向的方向移动，并且其中并没有公开用于提高出口空气温度的可操作性能的齿轮机构的机构。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中的上述缺点。相应地，本发明的一个目的在于提供一种具有门驱动机构的车辆用的空调系统，其允许表示从动侧齿轮的操作角度和驱动侧齿轮的操作角度之间的关系的特性线的设计具有更高的自由度。
更具体地说，本发明的另一个目的是提供一种具有门驱动齿轮机构的车辆用的空调系统，其能够提高出口空气温度的控制特性。
为了实现本发明的上述目的，其提供一种车辆用空调系统，其包括箱、门装置和门驱动机构。该箱将空气导向车辆的乘客厢。门装置用于控制箱中的空气的流动。门驱动机构驱动所述门装置。该门驱动机构包括驱动侧齿轮和从动侧齿轮。驱动侧齿轮包括具有多个齿的有齿部分。从动侧齿轮包括有齿部分，其具有多个齿并且与驱动侧齿轮的有齿部分相啮合。从动侧齿轮邻接到门装置，并且在驱动侧齿轮转动时被转动，以驱动所述门装置。驱动侧齿轮的有齿部分的节圆半径在驱动侧齿轮的预定圆周方向逐渐地变化。从动侧齿轮的有齿部分与驱动侧齿轮的有齿部分的节圆半径的变化相一致地逐渐地变化。
根据本发明的一方面，提供了一种车辆空调系统，包括：用于将空气导向车辆的乘客厢的箱(11)；用于控制箱(11)中的空气的流动的门装置(18)；以及驱动门装置(18)的门驱动机构(28、30、31)，其中：所述门驱动机构(28、30、31)包括：包括有齿部分(30x)的驱动侧齿轮(30)，该有齿部分(30x)包括多个齿(30y)；包括有齿部分(31x)的从动侧齿轮(31)，该有齿部分(31x)包括多个齿(31y)并且与驱动侧齿轮(30)的有齿部分(30x)相啮合；所述驱动侧齿轮(31)连接到门装置(18)，并且在驱动侧齿轮(30)转动时被转动以驱动所述门装置(18)；驱动侧齿轮(30)的有齿部分(30x)的节圆半径在驱动侧齿轮(30)的预定圆周方向逐渐地变化；从动侧齿轮(31)的有齿部分(31x)与驱动侧齿轮(30)的有齿部分(30x)的节圆半径的变化、相一致地逐渐地变化；以及加热用换热器(14)，所述加热用换热器容纳在箱(11)中并用于加热箱(11)中的空气；所述箱(11)包括：冷空气通道(15)，其用于导引旁路通过加热用热交换器(14)的冷空气；热空气通道(16、17)，其用于导引通过加热用热交换器(14)的空气；排放开口(21-23)，其用于将空气排放到车辆的乘客厢中；所述排放开口(21-23)用于排放下述空气之一：流经冷空气通道(15)的冷空气；通过加热用热交换器(14)进行加热并且流经热空气通道(16、17)的热空气；以及流经冷空气通道(15)的冷空气和流经热空气通道(16、17)的热空气的混合物；通过从动侧齿轮(31)的转动，所述门装置(18)在最大制冷位置和最大加热位置之间被驱动，以调节流经冷空气通道(15)的冷空气和流经热空气通道(16、17)的热空气之间的流量比率；在最大制冷位置，所述门装置(18)完全开启冷空气通道(15)并且完全关闭热空气通道(16、17)；在最大加热位置，所述门装置(18)完全关闭冷空气通道(15)并且完全开启热空气通道(16、17)；当门装置(18)被定位在最大加热位置时，与从动侧齿轮(31)的有齿部分(31x)的最大加热位置侧部分(31a)相啮合的驱动侧齿轮(30)的有齿部分(30x)的最大加热位置侧部分(30a)的节圆半径，设置成比当门装置(18)被定位在最大制冷位置时，与从动侧齿轮(31)的有齿部分(31x)的最大制冷位置侧部分(31b)相啮合的驱动侧齿轮(30)的有齿部分(30x)的最大制冷位置侧部分(30b)的节圆半径小；以及从动侧齿轮(31)的最大加热位置侧部分(31a)的节圆半径大于从动侧齿轮(31)的最大制冷位置侧部分(31b)的节圆半径。
附图说明
参照下述说明、附属的权利要求以及相应的附图，本发明及其其它目的、特征和优点将得到更加清楚、明确地理解，其中附图中：
图1是根据本发明的一个实施方式的空气调节主单元的横截面图；
图2是根据上述实施方式中在最大冷却操作时的空气混合门驱动齿轮机构的前视图；
图3是根据上述实施方式中在最大加热操作时间的空气混合门驱动齿轮机构的前视图；
图4是上述空气混合门驱动齿轮机构的齿轮的部分放大视图；
图5是先前提出的空调系统的空气混合门驱动齿轮机构的前视图；
图6是显示本发明的实施方式的齿轮机构的操作与先前提出的空调系统的齿轮机构的操作的特性曲线图；以及
图7是显示根据本发明的实施方式的出口空气温度以及先前提出的空调系统的出口空气温度的特性曲线图。
具体实施方式
下面将参照附图1-3对本发明的实施方式进行说明。图1示出了本发明的车辆空调系统的乘客厢空气调节单元的空气调节主单元10的横截面图。本发明实施方式中的乘客厢空气调节单元包括空气调节主单元10和送风单元(图中未示出)。送风单元将空气吹送到空气调节主单元10中。在图1至图3中，前、后、顶部和底部方向的箭头表示在车辆中安装空气调节主单元10时的对应方向。
空气调节主单元10沿乘客厢的横向中心(即乘客厢的左一右方向的中心)设置在车辆的乘客厢的前仪表板的后端。送风单元在前乘客座位出从乘客厢的横向中心偏移，该乘客座位位于乘客厢的一侧。
如现有技术中所公知，送风单元包括内部空气/外部空气转换箱和送风机。吸入到送风机的空气通过设置在内部空气/外部空气转换箱中的内部空气/外部空气转换门的操作，以借助于外部空气吸入口和内部空气吸入口的开启和关闭操作在外部空气和内部空气之间进行转换。然后，吸入到送风单元中的空气通过送风机被吹送到空气调节主单元10中。送风机为电动离心式送风机，其通过电动机进行驱动。
下面将对空气调节主单元10进行详细地说明。空气调节主单元10包括树脂箱11，其形成空气通道。箱11由两个箱部分构成。此两个箱部分沿位于车辆的左右方向(沿车辆的横向方向)的箱11的中心的分割面进行分割，并且通过适当的固定装置(图中未示出)，例如由金属弹簧材料制成的螺钉或夹子连接在一起。
空气吸入空间12形成在箱11的最前端部分，并且接收通过送风机吹送的空气。输送到空气吸入空间12中的空气在箱11中从车辆前端流入到车辆的后端。
箱11容纳沿空气流的上游端至下游端的顺序串联的蒸发器13和热芯14。如现有技术中所公知，蒸发器13是冷却热交换器，其中空调系统的制冷循环的低压致冷剂吸收热量，并且蒸发，以使从送风单元吹送到箱11中的被吹送的空气冷却。排出出口11a设置在箱11的底部，其位于蒸发器13的下面，以将冷却水从箱11中排出。
加热芯体14为热交换器，在此箱11中的被吹送的空气利用流经加热芯体14的热流体(发动机冷却剂)进行加热。冷空气通道15形成在箱11中的加热芯体14的上游端。经过蒸发器13的空气流经冷空气通道15，同时旁路通道加热芯体14。
在箱11中，热空气进口通道16形成在冷空气通道15下面。热空气进口通道16是将流经蒸发器13的空气(冷空气)b输送到加热芯体14的通道。热空气出口通道17形成在加热芯体14的上游端(车辆后端)。流经加热芯体14的热空气c通过热空气出口通道17向上流动。
空气混合门18设置在蒸发器13和加热芯体14之间。空气混合门18由板形门制成，其固定到转动轴19上以与转动轴19一起转动。转动轴19绕冷空气通道15的下端，即绕加热芯体14的顶端沿车辆的左右方向，并且通过箱11的左右侧壁面可转动地支撑。
空气混合门18具有比冷空气通道15的通道开口横截面积和热空气进口通道16的通道开口横截面积大的门表面面积，这样，空气混合门18能够有效地开启和关闭冷空气通道15和热空气进口通道16。空气混合空间20发置在箱11中的加热芯体14的上面，以混合流经冷空气通道15的冷空气“a”和从热空气出口通道17输送的热空气“c”。
在箱11中，多个排放开口21-23设置在位于箱11的上端的蒸发器13的车辆后端上。流经空气混合空间20的调节空气输送到排放开口21-23。排放开口21-23包括除霜器端开口21、面部端开口22和脚部端开口23。除霜器端开口21开在箱11的顶表面上，并且通过除霜器通道(图中未示出)与除霜器排放出口(图中未示出)相连通。调节空气从除霜器排放出口向车辆的前玻璃(车辆风挡)的乘客厢侧内表面排放。除霜器端开口21通过除霜器侧门24进行开启和关闭。
面部端开口22在除霜器端开口21的车辆后端上箱11的顶表面上开口。面部端开口22通过面部端通道(图中未示出)与面部端排放出口(图中未示出)相连通。调节空气从面部端排放出口向坐在前面座位上的车主的车辆前侧的身体的上半部分排放。面部端开口22通过面部端门25进行开启和关闭。面部侧门25和除霜器侧门24中的每一个由可转动板形门制成。
脚部端开口23分别在箱11的左右侧壁面上开口，并且沿位于热交换器14上的垂直位置定位，在此垂直位置空气混合空间20定位在箱11中。脚部端开口23中的每个通过对应的脚部端通道与对应的脚部端排放出口(图中未示出)相连通。调节空气从脚部端排放出口向相应的前端车主的脚部排放。左右脚部端开口23分别通过左右脚部端门26进行开启和关闭。
每个脚部端开口23呈扇形形状，并且对应的脚部端门26也呈扇形形状。当扇形的脚部端门26绕转动轴27沿箱11中左右侧壁面中的相应一个转动时，相应的脚部端开口23通过脚部端门26进行开启和关闭。由图1中实线所示的脚部端门26的位置显示出了脚部端开口23的完全关闭位置。
上述门24-26用作排放模式门并且通过对应的连接机构(图中未示出)连接到共同排放模式转换机构(图中未示出)以实现这些门24-26的整体操作。排放模式转换机构由例如采用伺服电机的驱动器机构制成。
下而，将参照图2-图3对驱动空气混合门18的门驱动机构进行说明。图2示出了最大制冷状态，其中空气混合门18设置成完全开启冷空气通道15，并且完全关闭热空气进入通道16。在图2和图3中，在设置在箱11中的左右侧壁面的部件中，伺服电机28由点划线示出，主动侧齿轮30和从动侧齿轮31中的每一个由对应的实线表示。另外，如图2和图3所示，设置在箱11中的部件中的每一个由对应的点划线表示。
门驱动机构包括伺服电机28，其为电驱动器。伺服电机28设置到箱11的左右侧壁面中的一个的外表面上，位于空气混合门18的转动轴19的车辆前侧的位置上。伺服电机28的壳体通过紧固装置例如螺钉固定到左右侧壁面中的对应一个上。预定空间设置在伺服电机28的壳体和壳体11的对应侧壁面上，以容纳驱动侧齿轮30。
伺服电机28的输出轴(驱动轴)29平行于空气混合门18的转动轴19沿车辆的左右方向延伸。输出轴29从伺服电机28的壳体向上述限定在伺服电机28和箱11的侧壁面之间的空间突出。主动侧齿轮30整体固定到输出轴29上的突出端，这样输出轴29和驱动侧齿轮30整体地转动。
与主动侧齿轮30相啮合的从动侧齿轮31整体地固定到空气混合门18的转动轴19上。更具体地说，转动轴19的一端从箱11的侧壁面向外突出，从动侧齿轮31整体地固定到转动轴19的一个端部，以与转动轴19一起整体地转动。
主动侧齿轮30和从动侧齿轮31中的每一个都由树脂模制而成，并且形成为主动侧齿轮30和从动侧齿轮31的节圆半径(即主动侧齿轮30和从动侧齿轮31的所在的节圆的半径)从一个周缘侧到另一个周缘侧连续地和逐渐地变化。
下面将对每个齿轮30、31的形状予以详细说明。主动侧齿轮30包括具有多个齿30y的有齿部分30x，并且主动侧齿轮30的有齿部分30x的节圆半径从一个圆周侧到另一个圆周端连续地和逐渐地变化，同时保持其恒定的齿模数。类似地，从动侧齿轮31包括具有多个齿30y的有齿部分30x，并且从动侧齿轮31的有齿部分30x的节圆半径从一个圆周侧到另一个圆周端连续地和逐渐地变化，同时保持其恒定的齿模数。
如图4中的标号J所示，齿轮30、31的节圆为位于齿30y，31y的顶部区域K和底部区域L之间的、通过齿轮30、31的每个齿30y，31y的径向中间点的假想圆(通过位于或环绕每个齿的齿深M的点的假想圆)。节圆用于确定齿轮30、31的每个齿30y，31y的圆周间距P。齿模数m是显示齿的尺寸的参数，并且被限定为m＝d/z，其中“d”为节圆J的直径，而“z”为齿30y，31y的数量。
在齿轮30的一个圆周侧，驱动侧齿轮30具有最小节圆半径点(最大加热端部分)30a，其限定为齿轮30的节圆半径为最小值的点。另外，在齿轮30的另一圆周侧，驱动侧齿轮30具有最大节圆半径点(最大制冷位置侧部分)，其限定为齿轮30的节圆半径为最大值的点。齿轮30的节圆半径从最小节圆半径点30a到最大节圆半径点30b连续地和逐渐地增加。
如上所述，驱动侧齿轮30形成为节圆半径从一个圆周侧到另一个圆周侧连续地和逐渐地增加。这样，通过驱动侧齿轮30的每个齿的顶部区域的假想线为螺旋形。也就是说，驱动侧齿轮30的外圆周部分呈螺旋形。
在本实施方式中的驱动侧齿轮30中，其中没有形成齿的无齿圆滑弧形外圆周部分30c沿圆周方向从最大节圆半径点30b向最小节圆半径点30a端延伸、远离有齿部分30x。阻挡器表面30d沿弧形外圆周表面的圆周端形成，并且沿驱动侧齿轮30的径向方向延伸。
从动侧齿轮31总体上具有扇形形状。在扇形的枢轴或基部，旋转轴19整体地固定到从动侧齿轮31上。从动侧齿轮31的节圆半径以对应于驱动侧齿轮30的节圆半径31的变化方式逐渐地变化。
更具体地说，从动侧齿轮31的最大节圆半径点(最大加热位置侧部分)31a设置在从动侧齿轮31的一个圆周侧上，从动侧齿轮31的最小节圆半径点(最大制冷位置侧部分)31b设置在从动侧齿轮31的另一圆周侧上。从动侧齿轮31的节圆半径从最大节圆半径点31a到最小节圆半径点31b逐渐地减小。
在本实施方式的驱动侧齿轮30和从动侧齿轮31的每个侧齿轮中，节圆半径以预定的变化率从一个圆周侧向另一圆周侧逐渐地变化。即，齿轮30的节圆半径以恒定的变化率变化。
在图2中的最大制冷状态中，驱动侧齿轮30的最大节圆半径30b与从动侧齿轮31的最小节圆半径31b相啮合。这样，在最大制冷状态中，驱动侧齿轮的30的节圆半径变成最大半径R1，并且从动侧齿轮31的节圆半径变成最小半径r1。这样，在此状态下，节圆半径的比率为r1/R1。
与之相对，在图3中的最大加热状态下，驱动侧齿轮30的最小节圆半径30a与从动侧齿轮31的最大节圆半径31a相啮合。这样，在最大加热状态中，驱动侧齿轮的30的节圆半径变成最小半径R2，并且从动侧齿轮31的节圆半径变成最大半径r2。这样，在此状态下，节圆半径的比率为r2/R2。从图2和图3中可得知，其满足r1/R1＜r2/R2。
在图3中所示的最大加热的时间，沿从动侧齿轮31的径向方向延伸的从动侧齿轮31的最大节圆半径点31a侧圆周端表面与驱动侧的齿轮30的阻挡器表面30d相接触。
在本实施方式中，伺服电机28的转动量通过由车主产生的手动操作信号进行调整。更具体地说，通过车主手动调节的温度调整操作部件设置在形成在靠近车辆仪表板的空气调节控制面板。伺服电机28的转动量通过基于电信号的电机驱动电路(图中未示出)进行调整，此电信号对应于温度调整操作部件的温度操作量。温度调整操作部件由拨号或杠杆操作部件制成。
下而将对本发明实施方式的具体操作进行说明。当空气调节控制面板(图中未示出)被手动设置到最大加热状态时，基于对应于温度调节操作部件的最大加热位置的电信号，伺服电机28被转动到对应的转动位置，该位置对应于温度调节操作部件的最大加热位置。这样，驱动侧齿轮30的操作角度变成图6中对应于最大加热位置的操作角度θ1h。相应地，从动侧齿轮31的操作角度变成图6中的操作角度θ2h，其对应于最大加热位置。
在此方式中，驱动侧齿轮30和从动侧齿轮3 1中的每一个固定在图3中的对应旋转位置，并且空气混合门18被驱动到最大加热位置(由图3中点划线所显示的位置和图1中点划线所显示的位置)。
在最大加热位置，冷空气通道15通过空气混合门18被完全关闭，而热空气进口通道16被完全开启。这样，被送风单元吹送并且通过蒸发器13的全部被吹送的空气经过保持在完全开启状态的热空气进口通道16被输送到加热芯体14中。
由此，全部被吹送的空气通过加热芯体14被加热，从而变成热空气。然后，此热空气经过加热芯体14的下游端的热空气出口通道17向空气混合空间20流动。在冬季的加热操作过程中，用于开启脚部端开口23的脚部模式通常被选择。这样，空气混合空间20中的热空气从每个对应的脚部端开口23向车主的脚部排放，以加热乘客厢。
空气调节控制板(图中未示出)的温度调节操作部件被手动地从最大加热位置移动到温度控制范围，以控制被排放到乘客厢中的空气的温度(以下称为出口空气温度)时，伺服电机28被转动以沿图3中的顺时针方向F转动。因此，从动侧齿轮31沿图3中的逆时针方向G与空气混合门18一起被转动。
在此方式中，空气混合门18开启冷空气通道15。这样，通过冷空气通道15的冷空气和通过进口通道16和热空气出口通道17的(总体上称作热空气通道)的热空气在空气混合空间20中混合，以产生所需温度的调节空气，所述调节空气然后被从排放开口，例如脚部端开口23排放进入乘客厢中。
下面，当空气调节控制板(图中未示出)的温度调节控制部件被手动地设置到最大制冷位置时，基于对应于温度调节操作部件的最大制冷位置的电信号，伺服电机28被转动到对应的转动位置，该转动位置对应于温度调节操作部件的最大制冷位置。在此方式中，驱动侧齿轮30的操作角度变成图6中对应于最大制冷位置的操作角度θ1c。相应地，从动侧齿轮31的操作角度变成图6中对应于最大制冷位置的操作角度θ2c。
在此方式中，驱动侧齿轮30和从动侧齿轮31中的每一个被固定在图2中的对应转动位置中，由此，空气混合门18被驱动到最大制冷位置(由图2中的点划线所显示的位置和由图1中的实线所显示的位置)。
在最大制冷位置，热空气进口通道16通过空气混合门18被完全关闭，并且冷空气通道15被完全开启。由此，通过送风单元吹送的全部被吹送的风经过蒸发器13，并被冷却以形成冷空气。然后，此全部冷空气经过冷空气通道15流向空气混合空间20一侧。
在夏季冷却操作过程中，用于开启面部端开口22的面部模式通常被选择。由此，在空气混合空间20中的冷空气从面部端开口22向车主的身体的上半部分排放以冷却乘客厢。
当驱动侧齿轮30沿图2中的逆时针方向H被从图2所示的最大制冷位置转动时，从动侧齿轮31沿图2中的顺时针方向与空气混合门18一起转动。这样，热空气进口通道16被开启以移动进入到温度控制范围中。
下面，将对空气混合门18的驱动齿轮机构进行说明。在本发明实施方式中，驱动侧齿轮30和从动侧齿轮31中的每一个的节圆半径从一个圆周侧到另一个圆周侧逐渐地变化。另外，在最大制冷状态下，驱动侧齿轮30的节圆半径被设定到最大半径R1，而从动侧齿轮31的节圆半径被设置到最小节圆半r1。此外，在最大加热状态下，驱动侧齿轮30的节圆半径被设定到最小半径R2，而且从动侧齿轮31的节圆半径被设定到最大半r2。
由此，最大加热状态的节圆半径比率(r2/R2)大于最大制冷状态下的节圆半径比率(r1/R1)。结果，从动侧齿轮31的操作角度的变化相对于驱动侧齿轮30的操作角度的变化与图6中的特性线B相一致。具体地说，特性线B相对于图5中所示的先前提出的空调系统的比较直线特性线A向上凸起地弯曲。
根据本发明实施方式的特性线B，在最大加热状态周围的范围中，从动侧齿轮31的操作角度的变化量相对于驱动侧齿轮30的操作角度的变化量与最大制冷状态侧范围相对设置得小一些。结果，在最大加热状态周围的范围中，空气混合门18的操作角度的变化量相对于驱动侧齿轮30的操作角度的变化量设置得小。
在此方式中，当空气混合门18被从最大加热状态移动到温度控制范围侧时，冷却通道15的通道开口横截面积的增加率被限定，以限制出口空气温度的急剧增加。结果，根据本实施方式，如图7中的特性线D所示，出口空气温度相对于驱动侧齿轮30的操作角度的控制特性线能够被设置成近似理想的特性线E，以改善温度控制特性线。
另外，根据本实施方式，温度控制特性线通过变更齿轮30、31的形状而得到改善，这样，驱动侧齿轮30和从动侧齿轮31中的每一个的节圆半径从一个圆周侧到另一个圆周侧逐渐地产生变化。由此，本实施方式不需要增加例如辅助连接机构。
上述实施方式可以按照下述方式进行变更。
(1)在上述实施方式中，驱动侧齿轮30和从动侧齿轮31中的每一个的节圆半径从一个圆周侧到另一个圆周侧逐渐地产生变化。然而，本发明并不仅限于此方式。例如，节圆半径的变化率并不需要保持恒定。节圆半径的变化率可以基于从动侧齿轮31的需求操作角度变化特性线产生变化。
更具体地说，在驱动侧齿轮30和从动侧齿轮31中的每一个的最大加热侧端和最大制冷侧端之间的中间范围中，节圆半径的变化率可能会增加，这样，从动侧齿轮31的操作角度的变化相对于驱动侧齿轮30的操作角度的变化被弯曲。
另外，在上述实施方式中，齿轮30、31的齿轮30y，31y中的每一个的节圆半径与齿轮30、31的齿轮30y，31y中的相邻一个的节圆半径不同。可替代地，参见图2，每个齿轮30、31的齿30y，31y中的三个可能作为具有预定节圆半径的第一组30y1，31y1，而齿轮30、31的齿30y，31y中的接下来的三个作为第二组30y2，31y2，其具有与第一组30y1，31y1的预定节圆半径不相同的预定节圆半径。
(2)在上述实施方式中，驱动侧齿轮30的节圆半径从驱动侧齿轮30的一个圆周侧到另一个圆周侧连续地和逐渐地变化。可替代地，驱动侧齿轮30的节圆半径可能仅仅在驱动侧齿轮30的特定圆周部分中逐渐地变化，而从动侧齿轮31的节圆半径可能仅在从动侧齿轮31的特定圆周部分逐渐地变化，上述特定圆周部分对应于驱动侧齿轮30的特定圆周部分。
例如，在驱动侧齿轮30和从动侧齿轮31中的每一个的最大加热侧端的位置或附近位置的范围中，驱动侧齿轮30的节圆半径可以设置得小，而从动侧齿轮31的节圆半径可以设置得大。
(3)在上述实施方式中，已经对驱动空气混合门18的驱动齿轮机构进行了说明。然而，本发明可以应到任何其它适合门，例如送风单元的内部空气/外部空气转换门(图中未示出)。在此例中，在设定内部空气/外部空气混合模式时，在此模式中，通过的操作内部空气/外部空气转换门内部空气和外部空气同时被引导进入，通过本发明的驱动齿轮机构，设置内部空气和外部空气之间的混合比率的自由度得到提高。
(4)在上述实施方式中，其中没有形成齿的无齿圆滑弧形外圆周表面30c从最大节圆半径点30b向最小节圆半径点30a一侧延伸。然而，应当理解此机构仅仅是一个实施例。因此应当理解，驱动侧齿轮30可以形成为不形成圆滑弧形外圆周表面30c。
本领域的普通技术人员应当容易地理解本发明的其它优点和变更形式。本发明在其更广泛的意义上说不仅限于上述显示和说明的具体细节、代表性装置和示例性实施例。

Claims (9)

1.一种车辆空调系统，包括：
用于将空气导向车辆的乘客厢的箱(11)；
用于控制箱(11)中的空气的流动的门装置(18)；以及
驱动门装置(18)的门驱动机构(28、30、31)，其中：
所述门驱动机构(28、30、31)包括：
包括有齿部分(30x)的驱动侧齿轮(30)，该有齿部分(30x)包括多个齿(30y)；
包括有齿部分(31x)的从动侧齿轮(31)，该有齿部分(31x)包括多个齿(31y)并且与驱动侧齿轮(30)的有齿部分(30x)相啮合；
所述驱动侧齿轮(31)连接到门装置(18)，并且在驱动侧齿轮(30)转动时被转动以驱动所述门装置(18)；
驱动侧齿轮(30)的有齿部分(30x)的节圆半径在驱动侧齿轮(30)的预定圆周方向逐渐地变化；
从动侧齿轮(31)的有齿部分(31x)与驱动侧齿轮(30)的有齿部分(30x)的节圆半径的变化、相一致地逐渐地变化；以及
加热用换热器(14)，所述加热用换热器容纳在箱(11)中并用于加热箱(11)中的空气；
所述箱(11)包括：
冷空气通道(15)，其用于导引旁路通过加热用热交换器(14)的冷空气；
热空气通道(16、17)，其用于导引通过加热用热交换器(14)的空气；
排放开口(21-23)，其用于将空气排放到车辆的乘客厢中；
所述排放开口(21-23)用于排放下述空气之一：
流经冷空气通道(15)的冷空气；
通过加热用热交换器(14)进行加热并且流经热空气通道(16、17)的热空气；以及
流经冷空气通道(15)的冷空气和流经热空气通道(16、17)的热空气的混合物；
通过从动侧齿轮(31)的转动，所述门装置(18)在最大制冷位置和最大加热位置之间被驱动，以调节流经冷空气通道(15)的冷空气和流经热空气通道(16、17)的热空气之间的流量比率；
在最大制冷位置，所述门装置(18)完全开启冷空气通道(15)并且完全关闭热空气通道(16、17)；
在最大加热位置，所述门装置(18)完全关闭冷空气通道(15)并且完全开启热空气通道(16、17)；
当门装置(18)被定位在最大加热位置时，与从动侧齿轮(31)的有齿部分(31x)的最大加热位置侧部分(31a)相啮合的驱动侧齿轮(30)的有齿部分(30x)的最大加热位置侧部分(30a)的节圆半径，设置成比当门装置(18)被定位在最大制冷位置时，与从动侧齿轮(31)的有齿部分(31x)的最大制冷位置侧部分(31b)相啮合的驱动侧齿轮(30)的有齿部分(30x)的最大制冷位置侧部分(30b)的节圆半径小；以及
从动侧齿轮(31)的最大加热位置侧部分(31a)的节圆半径大于从动侧齿轮(31)的最大制冷位置侧部分(31b)的节圆半径。
2.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于：
驱动侧齿轮(30)的有齿部分(30x)的节圆半径在驱动侧齿轮(30)的最大制冷位置侧部分(30b)和驱动侧齿轮(30)的最大加热位置侧部分(30a)之间连续地和逐渐地变化；以及
从动侧齿轮(31)的有齿部分(31x)的节圆半径在从动侧齿轮(31)的最大加热位置侧部分(31b)和从动侧齿轮(31)的最大加热位置侧部分(31a)之间连续地和逐渐地变化。
3.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于：
所述门装置(18)包括可以绕转动轴(19)转动的板状门(18)；以及
所述从动侧齿轮(31)被固定到门装置(18)的转动轴(19)上。
4.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于：
所述门驱动装置(28、30、31)还包括驱动伺服电机(28)，其中所述驱动侧齿轮(30)被固定到伺服电机(28)的输出轴(29)上。
5.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于：
驱动侧齿轮(30)的外圆周部分具有螺旋形状；以及
从动侧齿轮(31)具有扇形形状。
6.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于：
驱动侧齿轮(30)的外圆周部分具有螺旋形状；
从动侧齿轮(31)具有扇形形状；
驱动侧齿轮(30)还包括：
从驱动侧齿轮(30)的最大制冷位置侧部分(30b)沿预定的圆周方向延伸的无齿圆滑弧形外圆周表面(30c)，在此驱动侧齿轮(30)的有齿部分(30x)的节圆半径为最大值；以及
沿驱动侧齿轮(30)的径向方向延伸并形成于无齿圆滑弧形外圆周表面(30c)的一个圆周端部的阻挡器表面(30d)，其与驱动侧齿轮(30)的最大制冷位置侧部分(30b)分离开；以及
沿从动侧齿轮(31)的径向方向延伸的从动侧齿轮(31)的圆周端表面(31c)在所述门装置(18)的最大加热位置与驱动侧齿轮(30)的阻挡器表面(30d)相接触。
7.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于：
驱动侧齿轮(30)的多个齿(30y)中的每一个的节圆半径与驱动侧齿轮(30)的多个齿(30y)的相邻一个的节圆半径不相同；而且
从动侧齿轮(31)的多个齿(31y)中的每一个的节圆半径与从动侧齿轮(31)的多个齿(31y)的相邻一个的节圆半径不相同。
8.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于：
驱动侧齿轮(30)的多个齿(30y)包括：
具有预定节圆半径的第一组齿(30y1)；以及
第二组齿(30y2)，其设置成紧接第一组齿(30y1)之后，并具有与第一组齿(30y1)的预定节圆半径不相同的预定节圆半径；而且
从动侧齿轮(31)的多个齿(31y)包括：
具有预定节圆半径的第一组齿(31y1)；以及
第二组齿(31y2)，其设置成紧接第一组齿(31y1)之后，并具有与从动侧齿轮(31)的第一组齿(31y1)的预定节圆半径不相同的预定节圆半径。
9.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其特征在于：
驱动侧齿轮(30)和从动侧齿轮(31)中的每一个由树脂模制而成。
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