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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung zum Öffnen/Schließen von zwei benachbarten Luftkanälen mittels einer Klappeneinrichtung und ist zum Gebrauch für ein Kraftfahrzeug-Klimasystem geeignet.
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Herkömmlicherweise war eine Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung in einem Kraftfahrzeug-Klimasystem unter Verwendung einer Drehklappe integral mit einer Welle, bestehend aus einer um die Welle drehbaren Plattenklappe oder einer aus einer Bogenform oder flachen Form an einer Position einen vorbestimmten Abstand in der radialen Richtung außerhalb der Welle bestehenden Klappenfläche, aufgebaut, um so die Luftkanäle durch einen Drehvorgang der Klappe um die Welle zu öffnen/schließen.
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Bei diesem Stand der Technik ist es jedoch notwendig, einen Raum für den Drehvorgang der Klappe in einem Gehäuse des Klimasystems vorzusehen. Deshalb wird die Größe des Klimasystems unvermeidbar größer.
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In der Vergangenheit war diesbezüglich eine Konstruktion des Bewegens einer flachen Gleitklappe in einer den Luftstrom eines Luftkanals schneidenden Richtung, um so den Luftkanal zu öffnen/schließen, bekannt.
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Bei dieser flachen Gleitklappe bewegt sich die Klappe entlang einer Stirnseite einer Öffnung des Luftkanals in einer den Luftstrom schneidenden Richtung, weshalb der Raum zum Drehvorgang der Klappe unnötig wird und das Klimasystem von kleinerer Größe gemacht werden kann.
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Beim Benutzen dieser flachen Gleitklappe zum gleichzeitigen Öffnen von zwei benachbarten Luftkanälen wird jedoch die flache Gleitklappe unvermeidbar in eine Position nahe der Mitte der zwei benachbarten Luftkanäle betätigt, um dadurch Öffnungen der zwei benachbarten Luftkanäle sowohl vorne als auch hinten in der Bewegungsrichtung der Gleitklappe zu bilden.
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Als Ergebnis strömt die Luft in dem Gehäuse des Klimasystems zu den zwei Luftkanälen, die durch die Länge der Gleitklappe weit getrennt sind, an den Seiten vorne und hinten in der Bewegungsrichtung der Klappe. Aus diesem Grund entsteht in einem Klimasystem des Luftmischtyps oder einem anderen solchen System, das die Temperatur der in die Kabine geblasenen Luft entsprechend dem Verhältnis der Menge der kalten Luft und der warmen Luft einstellt, das Phänomen, dass die kalte Luft hauptsächlich zu einem der zwei Luftkanäle strömt, während die warme Luft hauptsächlich zur anderen Seite der zwei Luftkanäle strömt (Phänomen der Trennung kalter Luft und warmer Luft), sodass eine Steuerung der Temperatur der aus den zwei Luftkanälen geblasenen Luft schwierig wird.
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Ein Stand der Technik zum Lösen dieses Nachteils ist
US 5 653 630 A und
US 6 669 549 B2 vorgeschlagen.
US 5 653 630 A benutzt eine Folienklappe, die durch ein Kunststofffolienelement mit Flexibilität aufgebaut ist. Eine Öffnung zum Öffnen eines Luftkanals ist an einem Zwischenabschnitt in der Richtung der Klappenbewegung in dem die Folienklappe bildenden Folienelement angeordnet. Die Folienteile vor und hinter dieser Öffnung schließen den Luftkanal.
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Die zwei Enden der Folienklappe in der Bewegungsrichtung sind mit Aufwickelwellen verbunden. Durch Drehen der zwei Aufwickelwellen im Tandem werden die Öffnung und die Folienteile der Folienklappe in einer den Luftstrom schneidenden Richtung bewegt, um den Luftkanal zu öffnen und zu schließen.
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Gemäß
US 5 653 630 A wird beim gleichzeitigen Öffnen von zwei benachbarten Luftkanälen die Öffnung an der Zwischenposition der Folienklappe mit den Öffnungen der zwei Luftkanäle ausgerichtet. Deshalb gelangt die Luft im Gehäuse durch die Öffnung dieser Folienklappe und strömt in die zwei Luftkanäle. Aus diesem Grund tritt das Phänomen der Trennung der kalten Luft und der warmen Luft nicht auf, und die Temperaturregelbarkeit der Luft ist gut.
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US 6 669 549 B2 verwendet eine flexible Gleitklappe bestehend aus einem rahmenförmigen Teil, das eine Öffnung zum Öffnen eines Luftkanals bildet, die an einer Zwischenposition in der Richtung der Klappenbewegung angeordnet ist, und flexiblen Folienelementen zum Schließen des Luftkanals, die vor und hinter diesem rahmenförmigen Teil angeordnet sind.
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Bei dieser flexiblen Gleitklappe wird der Luftkanal durch Verbinden eines Klappenbetätigungsmechanismus mit dem rahmenförmigen Teil, Ausüben einer Klappenbetätigungskraft auf das rahmenförmige Teil und Bewegen des rahmenförmigen Teils und der flexiblen Folienelemente in einer den Luftstrom schneidenden Richtung geöffnet/geschlossen.
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In
US 6 669 549 B2 kann die Luft in der gleichen Weise wie in
US 5 653 630 A durch die Öffnung des rahmenförmigen Teils in die zwei Luftkanäle geschickt werden, weshalb die Temperaturregelbarkeit der Luft in der gleichen Weise wie in
US 5 653 630 A gut ist.
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In
US 5 653 630 A ist jedoch der Drehmechanismus für die zwei Aufwickelwellen zum Aufwickeln und Abgeben der zwei Enden der Folienklappe der Bewegungsrichtung komplex, weshalb das Problem existiert, dass die Herstellungskosten hoch werden.
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Auch ist es in
US 6 669 549 B2 , da flexible Folienelemente mit einer ausreichenden Größe zum vollständigen Schließen der Öffnung des Luftkanals vorne und hinten am rahmenförmigen Teil angeordnet sind, notwendig, genug Raum zum Aufnehmen der vorderen und hinteren flexiblen Folienelemente in dem Gehäuse des Klimasystems vorzusehen. Das Bereitstellen dieses Raums vergrößert die Größe des Klimasystems.
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Aus
DE 197 57 194 A1 ist eine Luftkanal-Öffnungs-/Schließvorrichtung bekannt, die mit zwei nebeneinander angeordneten Luftkanälen und einer Klappeneinrichtung, die sich in einer Anordnungsrichtung der zwei Luftkanäle zum Öffnen/Schließen der zwei Luftkanäle bewegt, versehen ist, wobei die Klappeneinrichtung aus mehreren Plattenelementen aufgebaut ist, die in einer Luftströmungsrichtung in den zwei Luftkanälen aufeinander geschichtet sind, und die mehreren Plattenelemente Öffnungen zur Ausrichtung mit wenigstens einem der zwei Luftkanäle, um wenigstens einen der zwei Luftkanäle zu öffnen.
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Ferner zeigt diese Druckschrift eine Luftkanal-Öffnungs-/Schließvorrichtung mit Kanalblockierteilen auf zwei Seiten der Öffnungen in der Klappenbewegungsrichtung, wobei Blockierbereiche der zwei Luftkanäle durch Überlagern der Kanalblockierteile der mehreren Plattenelemente in einem stufenweisen Versetzungszustand bestimmt werden.
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DE 10 52 195 B beschreibt eine Öffnungs-/Schließvorrichtung für einen Luftkanal mit einer Klappeneinrichtung, die aus mehreren, aufeinander geschichteten Plattenelementen mit Öffnungen aufgebaut ist, wobei die Längen der Öffnungen in der Klappenbewegungsrichtung sich voneinander um vorbestimmte Maße unterscheiden.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung vorzusehen, die mit einem kleinen, einfachen Mechanismus zwei Luftkanäle öffnen/schließen kann.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung zu realisieren, die mit einem kleinen, einfachen Mechanismus gleichzeitig zwei Luftkanäle öffnen kann, indem eine Klappenöffnung an den Mittelabschnitten der zwei benachbarten Luftkanäle positioniert wird.
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Um die obige Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung vorgesehen, die mit zwei benachbarten Luftkanälen (11, 12) und einer sich in einer Anordnungsrichtung der zwei Luftkanäle (11, 12) bewegenden Klappeneinrichtung (30) zum Öffnen/Schließen der zwei Luftkanäle (11, 12) versehen ist, wobei die Klappeneinrichtung (30) aus mehreren Plattenelementen (31 bis 34) aufgebaut ist, die in einer Luftströmungsrichtung in den zwei Luftkanälen (11, 12) übereinander geschichtet sind; die mehreren Plattenelemente (31 bis 34) Öffnungen (31a bis 34a) zur Ausrichtung mit wenigstens einem der zwei Luftkanäle (11, 12) haben, um wenigstens einen der zwei Luftkanäle (11, 12) zu öffnen, und Kanalblockierteile (31b bis 34c), die in der Klappenbewegungsrichtung an zwei Seiten der Öffnungen (31a bis 34a) angeordnet sind, haben; Außenmaße in der Klappenbewegungsrichtung der mehreren Plattenelemente (31 bis 34) und Längen der Öffnungen (31a bis 34a) in der Klappenbewegungsrichtung sich um vorbestimmte Maße unterscheiden; wenn ein angrenzendes kleineres Plattenelement von den mehreren Plattenelementen (31 bis 34) sich in der Klappenbewegungsrichtung um ein vorbestimmtes Maß bewegt, das kleinere Plattenelement und ein angrenzendes größeres Plattenelement sich zusammen bewegen; und Öffnungsbereiche der zwei Luftkanäle (11, 12) durch eine Bewegungsposition der Öffnung (31a) des kleinsten Plattenelements (31) bestimmt sind, und Blockierbereiche der zwei Luftkanäle (11, 12) durch Überlagern der Kanalblockierteile (31b bis 34c) der mehreren Plattenelemente (31 bis 34) in einem stufenweisen Versetzungszustand bestimmt sind.
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Hierdurch kann, wie in der später erläuterten 6 veranschaulicht, die Funktion des vollständigen Öffnens der zwei Luftkanäle (11, 12) durch die Öffnung (31a) des kleinsten Plattenelements (31) sichergestellt werden, während die Funktion des vollständigen Schließens der zwei Luftkanäle (11, 12) durch die Überlagerung der Kanalblockierteile (31b bis 34c) der mehreren Plattenelemente (31 bis 34) in dem stufenweisen Versetzungszustand sichergestellt werden kann (siehe (a) von 1).
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Demgemäß können die Längen X der Kanalblockierteile (31b bis 34c) der mehreren Plattenelemente (31 bis 34) im Vergleich zur Öffnungslänge (LO) der zwei Luftkanäle (11, 12) in der Klappenbewegungsrichtung B auf viel kleinere Längen gesetzt werden. Hierdurch kann die Gesamtgröße der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung effektiv kleiner gemacht werden.
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Außerdem sind gemäß der vorliegenden Erfindung die Öffnungen (31a bis 34a) am Mittelabschnitt in der Klappenbewegungsrichtung B der mehreren Plattenelemente (31 bis 34) angeordnet, die Kanalblockierteile (31b bis 34c) sind auf den zwei Seiten dieser Öffnungen (31 bis 34) in der Klappenbewegungsrichtung B angeordnet, und die Öffnungsbereiche der zwei Luftkanäle (11, 12) sind durch die Bewegungsposition der Öffnung (31a) des kleinsten Plattenelements (31) bestimmt, weshalb der Luftstrom zu den zwei Luftkanälen (11, 12) zuverlässig durch die Öffnung (31a) des kleinsten Plattenelements (31) gelangt.
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Aus diesem Grund können in Zuständen des gleichzeitigen Öffnens der zwei Luftkanäle (11, 12), wie beispielsweise den Zuständen (2) bis (4) von 6, die Mittelabschnitte der zwei Kanäle (11, 12) durch die Öffnung (31a) geöffnet werden.
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Hierdurch können selbst beim Schicken gemischter Luft aus kalter Luft und warmer Luft in die zwei Luftkanäle (11, 12) sowohl die kalte Luft als auch die warme Luft durch die in den Mittelabschnitten der Kanäle (11, 12) angeordnete Öffnung (31a) in die Kanäle (11, 12) geschickt werden.
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Demgemäß tritt, da die kalte Luft und die warme Luft nahe zueinander in der Öffnung (31a) strömen, das Phänomen einer Trennung der kalten Luft und der warmen Luft nicht auf, und die Regelung der Temperatur der in den zwei Kanälen (11, 12) strömenden Luft wird einfach.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung, versehen mit zwei benachbarten Luftkanälen (11, 12) und einer sich in einer Anordnungsrichtung der zwei Luftkanäle (11, 12) bewegenden Klappeneinrichtung (30) zum Öffnen/Schließen der zwei Luftkanäle (11, 12) vorgesehen, wobei die Klappeneinrichtung (30) aus mehreren Plattenelementen (31 bis 34) aufgebaut ist, die in einer Luftströmungsrichtung in den zwei Luftkanälen (11, 12) übereinander geschichtet sind; die mehreren Plattenelemente (31 bis 34) Öffnungen (31a bis 34a) zur Ausrichtung mit wenigstens einem der zwei Luftkanäle (11, 12), um wenigstens einen der zwei Luftkanäle (11, 12) zu öffnen, und Kanalblockierteile (31b bis 34c), die in der Klappenbewegungsrichtung auf zwei Seiten der Öffnungen (31a bis 34a) angeordnet sind, haben; Außenmaße in der Klappenbewegungsrichtung der mehreren Plattenelemente (31 bis 34) und die Längen in der Klappenbewegungsrichtung der Öffnungen (31a bis 34a) sich voneinander um vorbestimmte Maße unterscheiden; die Größe des vorbestimmten Maßes so eingestellt ist, dass, wenn ein Kanalblockierteil an einem Ende eines angrenzenden kleineren Plattenelements aus den mehreren Plattenelementen (31 bis 34) einen vorbestimmten Bereich eines Endes der Öffnung eines größeren Plattenelements blockiert, das vordere Ende am anderen Ende des kleineren Plattenelements an im Wesentlichen der gleichen Position des vorderen Endes am anderen Ende des größeren Plattenelements positioniert ist; und, wenn die vorderen Enden an den anderen Enden der zwei angrenzenden Plattenelemente im Wesentlichen gleich positioniert werden, sich die zwei angrenzenden Plattenelemente zusammen bewegen.
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Der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung definiert insbesondere, wie der Unterschied in den Außenmaßen mehreren Plattenelemente (31 bis 34) in der Klappenbewegungsrichtung und der Unterschied der Längen der Öffnungen (31a bis 34a) in der Klappenbewegungsrichtung einzustellen sind.
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Durch Definieren des Unterschiedes in den Außenmaßen der Plattenelemente und des Unterschiedes der Längen der Öffnungen in der Klappenbewegungsrichtung, wie im zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, können in der gleichen Weise wie im ersten Aspekt die Öffnungsbereiche der zwei Luftkanäle (11, 12) durch die Bewegungsposition der Öffnung (31a) des kleinsten Plattenelements (31) bestimmt werden, während durch Überlagern der Kanalblockierteile (31b bis 34c) mehrerer Plattenelemente (31 bis 34) in einem stufenweisen Versetzungszustand die Blockierbereiche der zwei Luftkanäle (11, 12) bestimmt werden können. Demgemäß können im zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ebenfalls Aktionen und Effekte gleichen jenen im ersten Aspekt gezeigt werden.
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In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der erste und der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen, wobei eine Antriebskraft in der Klappenbewegungsrichtung auf das kleinste Plattenelemente (31) von den mehreren Plattenelementen (31 bis 34) ausgeübt wird.
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In einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der dritte Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen, wobei, wenn sich ein kleineres Plattenelement in der Klappenbewegungsrichtung um ein vorbestimmtes Maß bewegt, eine Verbindungseinrichtung (31d bis 33e) zum Bewegen des kleineren Plattenelements und eines größeren Plattenelements zusammen in dem kleineren Plattenelement vorgesehen ist.
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Hierdurch ermöglicht die Verbindungseinrichtung (31d bis 33e) integral mit dem kleineren Plattenelement eine zuverlässige verbundene Betätigung des kleineren Plattenelements und des größeren Plattenelements.
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In einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der vierte Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen, bei welchem die Verbindungseinrichtung aus Vorsprüngen (31d bis 33e) besteht, die von den zwei vorderen und hinteren Enden der Öffnung in der Klappenbewegungsrichtung der Öffnung des kleineren Plattenelements ins Innere der Öffnung des größeren Plattenelements vorstehen.
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Hierdurch ermöglicht der Anschlag-(Eingriffs-)Vorgang der integral mit den Plattenelementen und den Stirnseiten der Öffnungen ausgebildeten Vorsprünge (31d bis 33e) eine verbundene Betätigung des kleineren Plattenelements und des größeren Plattenelements und ermöglicht den einfachen Aufbau der Verbindungseinrichtung.
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In einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der erste bis fünfte Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen, bei welchem die mehreren Plattenelemente (31 bis 34) vom kleinsten Element zum größten Element von einer stromaufwärtigen Seite zu einer stromabwärtigen Seite des Luftstroms nacheinander übereinander geschichtet sind.
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Hierdurch kann der Luftdruck des Luftstroms genutzt werden, um die überlagerten Abschnitte der Kanalblockierteile mehrerer Plattenelemente in engen Kontakt zu bringen. Das heißt, die den Luftdruck nutzende Selbstdichtungswirkung ermöglicht eine Verbesserung der Dichtungseigenschaft der Luftkanal-Öffnungs/Schließklappeneinrichtung durch eine einfache Konstruktion.
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In einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der sechste Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen, bei welchem drei oder mehr der mehreren Plattenelemente (31 bis 34) von einem kleineren zu einem größeren Element zum Reduzieren der Größe nacheinander aufeinander geschichtet sind.
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In einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der sechste oder siebte Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen, bei welchem ein die zwei Luftkanäle (11, 12) bildendes Gehäuse (10) vorgesehen ist, ein größtes Plattenelement (34) von den mehreren Plattenelementen (31 bis 34) eine Dichtfläche (10a) kontaktiert, an welcher sich die stromaufwärtigen Enden der zwei Luftkanäle (11, 12) in dem Gehäuse (10) öffnen, und die Dichtfläche (10a) in einer zur stromabwärtigen Seite des Luftstroms vorstehenden Bogenform ausgebildet ist.
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Hierdurch können die an den zwei Seiten der Klappenbewegungsrichtung des an der stromabwärtigsten Seite angeordneten größten Plattenelements (34) angeordneten Kanalblockierteile (34b, 34c) durch den Luftdruck zuverlässig in engen Kontakt mit der Wand der bogenförmigen Dichtfläche (10a) gebracht werden, und die Dichtungseigenschaft kann weiter verbessert werden.
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In einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der sechste bis achte Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen, bei welchem ein getriebenes Rad (43), das so ausgebildet ist, dass es sich in der Klappenbewegungsrichtung an einer Umfangskante der Öffnung (31a) des kleinsten Plattenelements (31) erstreckt, und eine Antriebswelle (41) mit einem mit dem getriebenen Rad (43) in Eingriff stehenden Antriebsrad (42) vorgesehen sind, und eine Antriebskraft in der Klappenbewegungsrichtung durch die Drehung der Antriebswelle (41) auf das kleinste Plattenelement (31) ausgeübt wird.
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Hierdurch kann das kleinste Plattenelement (31) an der stromaufwärtigsten Seite des Luftstroms positioniert und entfernt von der Klappendichtungsfläche angeordnet werden, weshalb der Antriebsmechanismus mit dem getriebenen Rad (43), dem Antriebsrad (42), der Antriebswelle (41), usw. einfach ohne Störung der Dichtungsfläche (10a) angeordnet werden kann.
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In einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der achte Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen, bei welchem ein getriebenes Rad (43), das so ausgebildet ist, dass es sich in der Klappenbewegungsrichtung an einer Umfangskante der Öffnung (31a) des kleinsten Plattenelements (31) erstreckt, und eine Antriebswelle (41) mit einem mit dem getriebenen Rad (43) in Eingriff stehenden Antriebsrad (42) vorgesehen sind, eine Antriebskraft in der Klappenbewegungsrichtung durch die Drehung der Antriebswelle (41) auf das kleinste Plattenelement (31) ausgeübt wird, die Plattenelemente (32 bis 34) außer dem kleinsten Plattenelement (31) von den mehreren Plattenelementen (31 bis 34) im Voraus in Bogenformen mit größeren Krümmungsradien als die bogenförmige Dichtungsfläche (10a) oder in flache Formen geformt sind, und die anderen Plattenelemente (32 bis 34) durch eine Druckkraft von der Seite der Antriebswelle (41) elastisch verformt und gegen die Dichtfläche (10a) gedrückt werden.
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Demgemäß kann der Effekt des Verbesserns der Dichtungseigenschaft gezeigt werden. D. h. die bogenförmigen oder flach geformten Plattenelemente (32 bis 34) werden durch die Druckkraft von der Seite der Antriebswelle (41) unter Nutzung des Unterschiedes des Krümmungsradius gegen die bogenförmige Dichtfläche (10a) des Gehäuses verformt und gegen die bogenförmige Dichtfläche (10a) gedrückt, weshalb die Dichtungseigenschaft durch die Kombination der den Luftdruck nutzenden Selbstdichtungswirkung und die enge Kontaktwirkung durch die Druckkraft von der Seite der Antriebswelle (41) verbessert werden kann.
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Ferner kann gemäß dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung, selbst wenn die Plattenelemente (31 bis 34) keinen Luftdruck empfangen, eine Dichtungseigenschaft durch die Druckkraft von der Seite der Antriebswelle (41) gezeigt werden.
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Weiter wird es durch eine elastische Gegenkraft (siehe den Pfeil Fc von 4), die mit einer elastischen Verformung der bogenförmigen oder flach geformten Plattenelemente (32 bis 34) einhergeht, möglich, auch das Spiel des Eingriffsabschnitts des getriebenen Rades (43) und des Antriebsrades (42) zu reduzieren.
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In einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der erste bis siebte Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen, bei welchem ein die zwei Luftkanäle (11, 12) bildendes erstes Gehäuse (10), ein dem ersten Gehäuse (10) zugewandtes zweites Gehäuse (20) und ein eine Antriebskraft in der Klappenbewegungsrichtung auf das kleinste Plattenelement (31) ausübender Antriebsmechanismus (40) vorgesehen sind, die mehreren Plattenelemente (31 bis 34) und der Antriebsmechanismus (40) innerhalb des ersten Gehäuses (10) und des zweiten Gehäuses (20) in Sandwich-Bauweise angeordnet sind, und die mehreren Plattenelemente (31 bis 34), der Antriebsmechanismus (40) und das erste und das zweite Gehäuse (10, 20) als eine Gesamtheit kombiniert sind.
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Demgemäß kann, da die mehreren Plattenelemente (31 bis 34) und der Antriebsmechanismus (40) innerhalb des ersten und des zweiten Gehäuses (10, 20) in Sandwich-Bauweise angeordnet und als eine Gesamtheit kombiniert sind, die gesamte Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung als eine Gesamtheit behandelt werden. Demgemäß kann die Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung einfach in die Luftkanäle eines Klimasystems, usw. montiert werden.
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In einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der erste bis elfte Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen, bei welchem zwei angrenzende Plattenelemente durch zueinander unterschiedliche Materialien geformt sind. In diesem Fall kann das Auftreten eines ungewöhnlichen Geräusches durch ein Stick-Slip-Phänomen unterdrückt werden.
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Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug-Klimasystem vorgesehen, das mit einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung nach einem des ersten bis zwölften Aspekts der vorliegenden Erfindung versehen ist, bei welchem die zwei Luftkanäle (11, 12) mit Lüftungskanälen (59, 60) zum Blasen von Luft in verschiedene Abschnitte in einer Kabine verbunden sind und die Luftströme der zwei Belüftungskanäle (59, 60) durch die Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung geschaltet werden.
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Hierdurch können die Vorgänge und Wirkungen gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Belüftungsmodus-Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeug-Klimasystems gezeigt werden.
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Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug-Klimasystem vorgesehen, das mit einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung nach einem des ersten bis zwölften Aspekts der vorliegenden Erfindung versehen ist, bei welchem ein heizender Wärmetauscher (54) zum Heizen der ins Innere einer Kabine strömenden Luft, ein Warmluftkanal (56), durch den durch den heizenden Wärmetauscher (54) gelangende warme Luft strömt, und ein Kaltluftkanal (55), durch welchen an dem heizenden Wärmetauscher (54) vorbei strömende Kaltluft strömt, vorgesehen sind, einer der zwei Luftkanäle (11, 12) mit dem Warmluftkanal (56) verbunden ist, der andere der zwei Luftkanäle (11, 12) mit dem Kaltluftkanal (55) verbunden ist, und der Öffnungsgrad des Warmluftkanals (56) und der Öffnungsgrad des Kaltluftkanals (55) durch die Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung eingestellt werden.
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Hierdurch können die Vorgänge und Wirkungen gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Luftmischklappenmechanismus zum Einstellen des Öffnungsgrades des Warmluftkanals (56) und des Öffnungsgrad des Kaltluftkanals (55) des Kraftfahrzeug-Klimasystems gezeigt werden.
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Man beachte, dass die Angaben in Klammern nach den oben beschriebenen Einrichtungen eine Entsprechung mit speziellen Einrichtungen anzeigen, die in den später genannten Ausführungsbeispielen offenbart sind.
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Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen klarer. Darin zeigen:
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1 eine schematische Querschnittsansicht (a) eines Grundaufbaus einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung unter Verwendung einer Mehrschicht-Gleitklappe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie eine Abwicklung davon in Draufsicht (b);
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2 eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung einer Verbindungseinrichtung der Mehrschicht-Gleitklappe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3 eine schematische auseinander gezogene Darstellung der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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4 eine schematische auseinander gezogene Querschnittsansicht zur Erläuterung einer Dichtungswirkung der Mehrschicht-Gleitklappe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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5 eine Querschnittsansicht in einer axialen Richtung eines Antriebsmechanismus der Mehrschicht-Gleitklappe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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6 eine erläuternde Darstellung eines Betriebsmusters der Mehrschicht-Gleitklappe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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7 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines linken Kanalblockierteils aus (a) von 1;
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8 eine schematische Querschnittsansicht eines Grundaufbaus einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung unter Verwendung der Mehrschicht-Gleitklappe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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9 eine Kraftfahrzeug-Klimakabineneinheit eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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1 bis 7 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei (a) von 1 eine schematische Querschnittsansicht des Grundaufbaus einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung unter Verwendung der Mehrschicht-Gleitklappe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist; und (b) von 1 eine Abwicklung davon von oben ist. 2 ist eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung einer Verbindungseinrichtung der Mehrschicht-Gleitklappe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3 ist eine schematische zerlegte Darstellung der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. 4 ist eine schematische zerlegte Querschnittsansicht zur Erläuterung einer Dichtungsfunktion der Mehrschicht-Gleitklappe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. 5 ist eine Querschnittsansicht in einer axialen Richtung eines Antriebsmechanismus der Mehrschicht-Gleitklappe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. 6 ist eine erläuternde Darstellung eines Betriebsmusters der Mehrschicht-Gleitklappe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; und 7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines linken Kanalblockierteils aus (a) von 1.
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Die Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht grob, wie in 3 und 4 dargestellt, aus einem ersten Gehäuse 10 aus einem Kunststoff, das an einer stromabwärtigen Seite eines Luftstroms angeordnet ist, einem zweiten Gehäuse 20 aus einem Kunststoff, das an einer stromaufwärtigen Seite des Luftstroms angeordnet ist, einer in diesen ersten und zweiten Gehäusen 10 und 20 aufgenommenen Mehrschicht-Gleitklappe 30, und einem Antriebsmechanismus 40 zum Anlegen einer Antriebskraft zum Bewegen der Mehrschicht-Gleitklappe 30 an die Mehrschicht-Gleitklappe 30.
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Im ersten Gehäuse 10 auf der stromabwärtigen Seite des Luftstroms sind zwei, ein erster und ein zweiter Luftkanal 11 und 12 nebeneinander ausgebildet. In diesem Beispiel sind der erste und der zweite Luftkanal 11 und 12 als Rechteckformen mit den gleichen Öffnungsflächen ausgebildet.
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Die Mehrschicht-Gleitklappe 30 bewegt sich in einer Anordnungsrichtung (b) dieser zwei Luftkanäle 11 und 12, mit anderen Worten in der die Luftströmungsrichtung (a) schneidenden Richtung (b), um die Luftkanäle 11 und 12 zu öffnen/zu schließen. Es wird nun eine detaillierte Beschreibung der speziellen Konstruktion der Mehrschicht-Gleitklappe 30 gegeben.
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Die Mehrschicht-Gleitklappe 30 ist durch Übereinanderschichten mehrerer Plattenelemente 31 bis 34 in der Luftströmungsrichtung (a) aufgebaut, wie in (a) von 1 dargestellt. Im vorliegenden Beispiel ist ein Vierschichtaufbau bestehend aus vier übereinander geschichteten Plattenelementen 31 bis 34 gebildet. Auch sind im vorliegenden Beispiel die Plattenelemente 31 bis 34 in Plattenformen mit einer Dicke von etwa 0,8 mm aus einem Kunststoffmaterial mit einem gewissen Elastizitätsgrad gebildet.
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Man beachte, dass als spezielles Material der Plattenelemente 31 bis 34 zum Beispiel ein ABS-Harz, ein PET-Harz (Polyethylenterephthalat), Polypropylen, usw. bevorzugt sind.
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Die Grundformen der Plattenelemente 31 bis 34 sind gleich. Insbesondere zeigen die Plattenelemente 31 bis 34 rechteckige Zustände mit rechteckigen Öffnungen 31a, 32a, 33a und 34a und Kanalblockierteilen 31b, 31c, 32b, 32c, 33b, 33c, 34b und 34c, die in der Klappenbewegungsrichtung b auf den zwei Seiten der Öffnungen 31a bis 34a angeordnet sind. Man beachte, dass das dargestellte Beispiel Rechtecke zeigt, wobei die Außenmaße La1 bis La4 in der Klappenbewegungsrichtung b der Plattenelemente 31 bis 34 größer als das Breitenmaß Y1 sind, aber sie können auch Rechtecke sein, bei denen das Breitenmaß Y1 größer als die Außenmaße La1 bis La4 in der Klappenbewegungsrichtung b der Plattenelemente 31 bis 34 ist.
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Die Größe der Plattenelemente 31 bis 34 sind jedoch verschieden. Insbesondere werden die Größen der Plattenelemente 31 bis 34 von der stromaufwärtigen Seite zur stromabwärtigen Seite des Luftstroms nacheinander größer. Das heißt, die mehreren (vier) Plattenelemente 31 bis 34 sind nacheinander vom kleinsten Element zum größten Element von der stromabwärtigen Seite zur stromabwärtigen Seite des Luftstroms aufeinander geschichtet.
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Bei einer genaueren Erläuterung der Größen der Plattenelemente 31 bis 34 werden die Längen Lb1 bis Lb4 in der Klappenbewegungsrichtung b der Öffnungen 31a bis 34a in der Folge von dem stromaufwärtigen Plattenelement 31 zu den stromabwärtigen Plattenelementen 32, 33 und 34 im Luftstrom nacheinander um vorbestimmte Maße größer. Andererseits sind die Längen X in der Klappenbewegungsrichtung b der Kanalblockierteile 31b, 31c, 32b, 32c, 33b, 33c, 34b und 34c grundsätzlich auf das gleiche Maß eingestellt. Man beachte, dass im vorliegenden Beispiel aus später erläuterten Gründen die Kanalblockierteillängen X um winzige Maße entsprechend den Dicken der die Verbindungseinrichtungen bildenden Vorsprünge 31d bis 33e verschieden gemacht sind.
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Da die Maßbeziehung wie oben erläutert eingestellt ist, werden die Außenmaße La1 bis La4 in der Klappenbewegungsrichtung b der Plattenelemente 31 bis 34 von dem stromaufwärtigen Plattenelement 31 des Luftstroms zu den stromabwärtigen Plattenelementen 32, 33 und 34 nacheinander um vorbestimmte Maße größer.
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Das Breitenmaß Y1 der Plattenelemente 31 bis 34 (Maß in einer Richtung senkrecht zur Klappenbewegungsrichtung b) ist gleich. Dieses Plattenelementbreitenmaß Y1 ist im Wesentlichen gleich dem Breitenmaß Y2 der Dichtfläche 10a des ersten Gehäuses 10. Demgemäß sind auch die Breitenmaße der Öffnungen 31a bis 34a gleich.
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Hierbei ist die Dichtfläche 10a die an den Umfangskanten der stromaufwärtigen Öffnungen des ersten und des zweiten Luftkanals 11 und 12 im ersten Gehäuse 10 gebildete Wand. Diese Dichtfläche 10a ist in einer Bogenform geformt, die zur stromabwärtigen Seite des Luftstroms heraus ragt, wie in den später erläuterten 3 und 4 dargestellt.
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Man beachte, dass in der folgenden Erläuterung zur Unterscheidung der Plattenelemente 31 bis 34 die Elemente von der stromaufwärtigen Seite zur stromabwärtigen Seite des Luftstrom mit „erste Schicht” bis „vierte Schicht” bezeichnet werden. Demgemäß ist das Plattenelement 31 der ersten Schicht das kleinste Plattenelement, das am stromaufwärtigsten Teil angeordnet ist, während das Plattenelement 34 der vierten Schicht das größte Plattenelement ist, das am stromabwärtigsten Teil angeordnet ist.
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Die Öffnungsfläche der Öffnung 31a des Plattenelements 31 der ersten Schicht, d. h. die kleinste Öffnung 31a ist auf eine Größe gesetzt, um den ersten Luftkanal 11 oder den zweiten Luftkanal 12 vollständig öffnen zu können. Aus diesem Grund wird die Länge Lb1 in der Klappenbewegungsrichtung b der Öffnung 31a des Plattenelements 31 der ersten Schicht zu einer Größe, die man durch Addieren eines Abstandes W zwischen den Kanälen 11 und 12 zu der Länge LO in der Klappenbewegungsrichtung b des ersten Luftkanals 11 oder des zweiten Luftkanals 12 erhält (Lb1 = LO + W).
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Eine Antriebskraft wird auf das Plattenelement 31 der ersten Schicht von dem Antriebsmechanismus 40 ausgeübt, um das Plattenelement 31 der ersten Schicht in der Klappenbewegungsrichtung b bewegen zu lassen. Zusammen mit der Bewegung dieses Plattenelements 31 der ersten Schicht werden auch die Plattenelemente 32, 33 und 34 der zweiten Schicht bis vierten Schicht nacheinander bewegt.
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Bei einer Erläuterung der Verbindungseinrichtung zum Verbinden dieser Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht durch 2 ist diese Verbindungseinrichtung durch Vorsprünge 31d, 31e, 32d, 32e, 33d und 33e gebildet, die an den Seiten der Öffnungen 31a bis 33a der Plattenelemente 31 bis 33 der ersten Schicht bis dritten Schicht vorne und hinten in der Klappenbewegungsrichtung b vorgesehen sind. Diese Vorsprünge 31d bis 33e können durch Einspritzformen integral mit den Plattenelementen 31 bis 33 der ersten Schicht bis dritten Schicht geformt sein.
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Diese Vorsprünge 31d bis 33e ragen durch Biegen der Oberflächen der Plattenelemente 31 bis 33 der ersten Schicht bis dritten Schicht in L-Formen ins Innere der Öffnungen 32a bis 34a der stromabwärtigen Plattenelemente 32 bis 34.
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Hierdurch können sich, wenn sich das Plattenelement 31 der ersten Schicht von dem Zustand von 2 nach rechts oder links in der Klappenbewegungsrichtung b bewegt und der Vorsprung 31d oder 31e des Plattenelements 31 der ersten Schicht die Stirnseite in der Klappenbewegungsrichtung b der Öffnung a des zweiten Plattenelements 32 kontaktiert, das Plattenelement 31 der ersten Schicht und das Plattenelement 32 der zweiten Schicht zusammen in der Klappenbewegungsrichtung b nach rechts oder links bewegen.
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In der gleichen Weise können sich, wenn der Vorsprung 32d oder 32e des Plattenelements 32 der zweiten Schicht die Stirnseite in der Klappenbewegungsrichtung b der Öffnung 33a des Plattenelements 33 der dritten Schicht kontaktiert, die Plattenelemente 31, 32 und 33 der ersten bis dritten Schicht zusammen in der Klappenbewegungsrichtung b bewegen.
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Wenn dann der Vorsprung 33d oder 33e des Plattenelements 33 der dritten Schicht die Stirnseite in der Klappenbewegungsrichtung b der Öffnung 34a des Plattenelements 34 der vierten Schicht kontaktiert, können sich die Plattenelemente 31, 32, 33 und 34 der ersten bis vierten Schicht zusammen in der Klappenbewegungsrichtung bewegen.
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Der Zustand (2) von 6 ist ein Zustand, in dem der rechte Vorsprung 31e des Plattenelements 31 der ersten Schicht die rechte Stirnseite in der Klappenbewegungsrichtung b der Öffnung 32a des Plattenelements 32 der zweiten Schicht kontaktiert, und in dem die Plattenelemente 31 und 32 der ersten Schicht und der zweiten Schicht eine gemeinsame Bewegung in der Klappenbewegungsrichtung b nach rechts beginnen.
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In dem Zustand (2) von 6 sichert das Kanalblockierteil 31b an einem Ende (links in der Darstellung) des Plattenelements 31 der ersten Schicht ein bestimmtes Überdeckungsmaß A mit dem Kanalblockierteil 32b auf einer Seite (links in der Darstellung) des Plattenelements 32 der zweiten Schicht. Wenn ein bestimmter Bereich (schraffierter Abschnitt B) an einem Ende (links in der Darstellung) der Öffnung 32a des Plattenelements 32 der zweiten Schicht durch das Kanalblockierteil 31b an einem Ende (links in der Darstellung) des Plattenelements 31 der ersten Schicht blockiert wird, wird das vordere Ende des anderen Endes (rechts in der Darstellung) des Plattenelements 31 der ersten Schicht zur gleichen Position wie das vordere Ende am anderen Ende (rechts in der Darstellung) des Plattenelements 32 der zweiten Schicht.
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Der Maßunterschied der Außenmaße La1 und La2 in der Klappenbewegungsrichtung b des Plattenelements 31 der ersten Schicht und des Plattenelements 32 der zweiten Schicht sowie der Maßunterschied der Längen Lb1 und Lb2 der Öffnungen 31a und 32a sind so eingestellt, dass sie solchen Positionsbeziehungen genügen.
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Ein Zustand (3) von 6 ist ein Zustand, in dem die Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis dritten Schicht eine gemeinsame Bewegung in der Klappenbewegungsrichtung b nach rechts beginnen. In diesem Zustand sind die Außenmaße der Plattenelemente 31 bis 33 der ersten Schicht bis dritten Schicht und der Maßunterschied der Öffnungen so eingestellt, dass die rechten Enden (die anderen Enden von 1) der Plattenelemente 31 bis 33 der ersten Schicht bis dritten Schicht zur gleichen Position werden.
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Ein Zustand (4) von 6 ist ein Zustand, in dem die Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht eine gemeinsame Bewegung in der Klappenbewegungsrichtung b nach rechts beginnen. In diesem Zustand sind die Außenmaße der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht und der Maßunterschied der Öffnungslängen so eingestellt, dass die rechten Enden (die anderen Enden in 1) der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht zur gleichen Position werden.
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Man beachte, dass in 6 die Kanalblockierteile auf der Gehäuseseite 10 und der Seite der Plattenelemente 31 bis 34 schattiert sind, um das Verständnis zu erleichtern.
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Die Zustände (1) von 1 und 6 zeigen den Zustand, in dem durch die Plattenelemente 31 bis 34 der erste Luftkanal 11 vollständig geöffnet und der zweite Luftkanal 12 vollständig geschlossen ist. In diesem Zustand ist der zweite Luftkanal 12 durch Überlagern der rechten Kanalblockierteile 31c, 32c, 33c und 34c der Plattenelemente 31 bis 34 in dem stufenweisen Versetzungszustand vollständig geschlossen, wie in (a) von 1 dargestellt.
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Hierbei ist unter den Kanalblockierteilen 31c, 32c, 33c und 34c und zwischen dem stromabwärtigsten Kanalblockierteil 34c und der gehäuseseitigen Gehäusefläche 10a ein vorbestimmtes Überdeckungsmaß A eingestellt, um so den vollständig geschlossenen Zustand des zweiten Luftkanals 12 zu garantieren. Dieses Überdeckungsmaß A beträgt zum Beispiel etwa 5 mm.
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Der Maßunterschied der Außenmaße La1 bis La4 der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht und der Maßunterschied der Längen Lb1 bis Lb4 der Öffnungen 31a bis 34a, die oben beschrieben wurden, sind grundsätzlich die Unterschiede zwischen den Längen X der Kanalblockierteile 31b, 31c bis 34b, 34c und den Überdeckungsmaßen A (X-A).
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Man beachte, dass im vorliegenden Beispiel in dem in 1 und 6 (1) gezeigten vollständig geöffneten Zustand des ersten Luftkanals 11, um die vorderen Endpositionen an Enden (linken Seiten) der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht gleichmäßig zu machen, die Längen X der Kanalblockierteile 31b, 32b, 33b und 34b an Enden (links) der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht nacheinander um winzige Maße entsprechend der Plattendicke t der Vorsprünge 31d, 32d und 33d von dem Kanalblockierteil 31b der ersten Schicht zum Kanalblockierteil 34b der vierten Schicht kleiner gemacht sind, wie in dem Querschnitt von 7 dargestellt.
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In der gleichen Weise sind in dem in 6 (5) vollständig geöffneten Zustand des zweiten Luftkanals 12, um die vorderen Endpositionen der anderen Enden (links) der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht gleichmäßig zu machen, die Längen X der Kanalblockierteile 31c, 32c, 33c und 34c an den anderen Enden (rechts) der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht um winzige Maße entsprechend der Plattendicke t der Vorsprünge 31e, 32e und 33e von dem Kanalblockierteil 31c der ersten Schicht zum Kanalblockierteil 34c der vierten Schicht nacheinander kleiner gemacht. Die Plattendicken t der Vorsprünge 31e bis 33e sind auf Maße größer als die Plattendicken der Plattenelemente 31 bis 34 eingestellt, zum Beispiel auf etwa 1,5 mm im vorliegenden Beispiel, um die Antriebskraft zuverlässig zu übertragen.
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Auf diese Weise unterscheiden sich die Kanalblockierteillängen X der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht um ein kleines Maß, weshalb sich der oben beschriebene Maßunterschied (X-A) um kleine Maße für die Plattenelemente 31 bis 34 unterscheidet.
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In der Dichtfläche 10a des ersten Gehäuses 10 ist im Zwischenabschnitt (Abschnitt der Breite W) des ersten und des zweiten Luftkanals 11 und 12 eine Vorsprungdichtfläche 10b ausgebildet (siehe 1), die in die Innenrichtung der Öffnungen 31a bis 34a der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten bis vierten Schicht vorsteht. Diese Vorsprungdichtfläche 10b steht bis zu der Kontaktposition mit den Vorsprüngen 31d und 31e des Plattenelements 31 der ersten Schicht vor, wie in (a) von 1 dargestellt.
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In dem Beispiel (a) von 1 ist die Höhe der Vorsprungdichtfläche 10b so eingestellt, dass das vordere Ende der Vorsprungdichtfläche 10b die Basen der Vorsprünge 31d und 31e des Plattenelements 31 der ersten Schicht erreicht.
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Es folgt eine spezielle Erläuterung des Antriebsmechanismus 40 der Mehrschicht-Gleitklappe 30, der Gesamtheitskonstruktion, der Dichtungskonstruktion, usw. durch 3 bis 5. Man beachte, dass 3 bis 5 die Anordnung des ersten und des zweiten Gehäuses 10 und 20 in einem Zustand zeigen, wo sie gegenüber 1 vertikal umgekehrt sind, weshalb die Luftströmungsrichtung a zu einer Richtung von oben nach unten wird.
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Der Antriebsmechanismus 40 ist aus einer Antriebswelle 41, zwei integral vorgesehenen Antriebsrädern 42, die um einen vorbestimmten Abstand entsprechend dem Breitenmaß der Öffnung 31a der ersten Schicht in der axialen Richtung der Antriebswelle 41 getrennt sind, und einem im vorliegenden Beispiel in dem Plattenelement 31 der ersten Schicht vorgesehenen getriebenen Rad 43 aufgebaut.
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Das getriebene Rad 43 ist ein Lineargetriebe (Zahnstange), das an den Umfangskanten auf den zwei Seiten der Breitenrichtung der Öffnung 31a in dem Plattenelement 31 der ersten Schicht so ausgebildet ist, dass es sich entlang der Klappenbewegungsrichtung b erstreckt. Das getriebene Rad 43 ist integral mit dem Plattenelement 31 der ersten Schicht aus einem Kunststoff geformt. Das Antriebsrad 42 ist ein kreisförmiges Getriebe (Ritzel), das mit dem linearen getriebenen Rad 43 in Eingriff steht. Das Antriebsrad 41 ist aus Kunststoff gemacht, weshalb das Antriebsrad 42 integral mit der Antriebswelle 41 aus einem Kunststoff geformt ist.
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In dem zweiten Gehäuse 20 auf der stromaufwärtigen Seite des Luftstroms ist eine sich entlang der Klappenbewegungsrichtung b erstreckende Zwischenwand 21 integral an der Zwischenposition in der axialen Richtung der Antriebswelle 41 (Richtung senkrecht zu Klappenbewegungsrichtung b) ausgebildet. Diese Zwischenwand 41 drückt gegen die Kanalblockierteile 31b und 31c des Plattenelements 31 der ersten Schicht zur Seite der Dichtfläche 10a des ersten Gehäuses 10.
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Hierdurch wird ein Schlagen der Kanalblockierteile 31b, 31c bis 34b, 34c der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht verhindert, die Dichtungseigenschaft unter den Kanalblockierteilen 31b, 31c bis 34b, 34c wird verbessert, und die Dichtungseigenschaft der Mehrschicht-Gleitklappe 30 wird erhöht.
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Wie in 3 dargestellt, sind U-förmige Nuten 15, 16, 24 und 25 in den sich entlang der Klappenbewegungsrichtung b erstreckenden Wänden 13, 14, 22 und 23 des ersten und des zweiten Gehäuses 10 und 20 ausgebildet. Wie in 5 dargestellt, sind die Wände 22 und 23 des zweiten Gehäuses 20 in die Wände 13 und 14 des ersten Gehäuses 10 gepasst.
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Hierdurch sind, durch Kombinieren der U-förmigen Nuten 15 und 16 des ersten Gehäuses 10 und der U-förmigen Nuten 24 und 25 des zweiten Gehäuses 20 Lager 44 und 45 (5) zum drehbaren Halten der zwei Enden der Antriebswelle 41 in der axialen Richtung gebildet. In der Zwischenwand 21 des zweiten Gehäuses 20 ist eine U-förmige Nut 26 zum Vermeiden einer Störung mit dar Antriebswelle 41 ausgebildet.
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Man beachte, dass im vorliegenden Beispiel mehrere nach außen ragende Montagezungen 27 integral mit den Außenseiten der Wände 22 und 23 des zweiten Gehäuses 20 ausgebildet sind. Mehrere Montagelöcher 17, die mit diesen Montagezungen 27 in Eingriff gelangen können, sind in den Wänden 13 und 14 des ersten Gehäuses 10 ausgebildet.
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Aus diesem Grund können durch Einpassen der Wände 22 und 23 des zweiten Gehäuses 20 in die Wände 13 und 14 des ersten Gehäuses 10 und Eingreifen der mehreren Montagezungen 27 der Wände 22 und 23 des zweiten Gehäuses 20 in die mehreren Montagelöcher 17 der Wände 13 und 14 des ersten Gehäuses 10 das erste Gehäuse 10 und das zweite Gehäuse 20 zusammengebaut werden.
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Durch den Zusammenbau dieser Gehäuse 10 und 20 wird die Mehrschicht-Gleitklappe 30 (die Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht) zwischen der Zwischenwand 21 des Antriebsrades 42 der Antriebswelle 41 und dem zweiten Gehäuse 20 und der bogenförmigen Dichtfläche 10a des ersten Gehäuses 10 elastisch in Sandwich-Bauweise aufgenommen und gehalten. 5 zeigt diese Halte- und Tragekonstruktion.
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Bei einer genaueren Erläuterung dieser Halte- und Tragekonstruktion sind in dem ersten Plattenelement 31 der ersten Schicht dicke Teile durch das lineare geradlinige Rad 43 an zwei Seiten der Öffnung 31a ausgebildet, weshalb die Steifheit des Plattenelements 31 der ersten Schicht höher als die Steifheit der Plattenelemente 32, 33 und 34 der zweiten bis vierten Schicht wird.
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Die Montageposition der Antriebswelle 41 ist so eingestellt, dass eine Druckkraft auf die Seite der bogenförmigen Dichtfläche 10a des ersten Gehäuses 10 auf das Plattenelement 31 der ersten Schicht nach dem Eingriffsabschnitt des Antriebsrades 42 und des getriebenen Rades 43 von der Antriebswelle 41 ausgeübt wird, wenn die Antriebswelle 41 durch die zwischen den zwei Gehäusen 10 und 20 ausgebildeten Lager 44 und 45 in Sandwich-Bauweise aufgenommen ist.
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Hierdurch kann die Druckkraft effektiv von dem hochsteifen Plattenelement 31 der ersten Schicht auf die Plattenelemente 32, 33 und 34 der zweiten bis vierten Schicht geringer Steifheit ausgeübt werden. Hierbei sind die Plattenelemente 32, 33 und 34 der zweiten bis vierten Schicht im Voraus in die Bogenform oder die flache Form (unendlicher großer Krümmungsradius) mit einem Krümmungsradius größer als der Krümmungsradius der bogenförmigen Dichtfläche 10a des ersten Gehäuses 10 geformt, wie durch die doppelstrichpunktierte Linie in 4 dargestellt.
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Aus diesem Grund bewirkt die Druckkraft Fa von dem Plattenelemente 31 der ersten Schicht, dass eine Druckkraft Fb auf die gehäuseseitige Gehäusefläche 10a auf die zwei Enden (Kanalblockierteile) der Plattenelemente 32, 33 und 34 der zweiten bis vierten Schicht wirkt. Die Plattenelemente 32, 33 und 34 der zweiten bis vierten Schicht werden entlang der Bogenform der gehäuseseitigen Gehäusefläche 10a elastisch verformt.
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Hierbei sind die Plattenelemente von dem Plattenelement 31 der ersten Schicht zum Plattenelement 34 der vierten Schicht nacheinander größer gemacht. Das größte Plattenelement 31 der vierten Schicht ist an der gehäuseseitigen Gehäusefläche 10a angeordnet. Deshalb kann die Druckkraft Fb auf die zwei Enden des Plattenelements auch von dem Plattenelement 31 der ersten Schicht auf die Kontaktabschnitte 34 der Plattenelemente 32, 33 und 34 der zweiten bis vierten Schicht ausgeübt werden.
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Das Plattenelement 31 der ersten Schicht ist ein Element mit einem getriebenen Rad 43 und mit einer hohen Steifheit, weshalb es im Voraus in eine Bogenform mit einem Krümmungsradius nahe dem Krümmungsradius der bogenförmigen Dichtfläche 10a des ersten Gehäuses 10 geformt ist. Demgemäß gibt es die Beziehung, dass der Krümmungsradius des Plattenelements 31 der ersten Schicht kleiner als die Krümmungsradien der Plattenelemente 32, 33 und 34 der zweiten bis vierten Schicht ist.
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Dann wirkt zusammen mit einer elastischen Verformung der Plattenelemente 32, 33 und 34 der zweiten bis vierten Schicht am Mittelabschnitt der Plattenelemente 32, 33 und 34 der zweiten bis vierten Schicht (Positionen zum Bilden der Öffnungen 32a, 33a und 34a) eine elastische Gegenkraft Fc in der Gegenrichtung auf das Plattenelement 31 der ersten Schicht. Diese elastische Gegenkraft Fc ermöglicht eine Reduzierung des Spiels des Eingriffsabschnitts der Räder 42 und 43.
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Ein Ende 41a der Antriebswelle 41 in der axialen Richtung, d. h. im vorliegenden Beispiel das rechte Ende 41a von 5, ragt aus den Gehäusen 10 und 20 nach außen, eine Antriebsquelle (nicht dargestellt) wie beispielsweise ein Servomotor ist mit diesem vorstehenden Ende 41a über einen Verbindungsgetriebemechanismus oder Verbindungsmechanismus verbunden, und eine Drehkraft dieser Antriebsquelle wird auf die Antriebswelle übertragen. Man beachte, dass anstelle einer Antriebsquelle wie beispielsweise eines Servomotors ein manuell betätigter Mechanismus vorgesehen sein kann, um die Antriebswelle 41 durch eine manuelle Betätigungskraft dieses manuell betätigten Mechanismus zu drehen.
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Durch das Ausbilden von Stufen 41b (5) an den zwei Seiten der Antriebswelle 41 in der axialen Richtung und Anstoßenlassen der Stufen 41b gegen die Innenseiten der Wände 22 und 23 des zweiten Gehäuses 20 wird die Montageposition der Antriebswelle 41 in der axialen Richtung definiert.
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Es wird nun eine Erläuterung der Funktionsweise des vorliegenden Ausführungsbeispiels in der oben beschriebenen Konstruktion gegeben. Wenn sich die Antriebswelle 41 des Antriebsmechanismus 40 durch die Drehkraft einer nicht dargestellten Antriebsquelle dreht, lässt der Eingriff des Antriebsrades der Antriebswelle 41 und des getriebenen Rades 43 des Plattenelements 31 der ersten Schicht das Plattenelement 31 der ersten Schicht in die Klappenbewegungsrichtung b (die Richtung, in welcher der erste und der zweite Luftkanal 11 und 12 angeordnet sind) bewegen.
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Der Zustand (1) von 1 und 6 ist der Zustand, in dem alle die Mehrschicht-Gleitklappe 30 bildenden Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht sich zu einer Endposition (linke Position) der Klappenbewegungsrichtung b bewegen. In diesem Zustand (1) ist, wie in (a) von 1 dargestellt, durch ein Zusammenfallen der Endpositionen (linke Positionen) der Öffnungen 31a bis 34a der Plattenelemente 31 bis 34 der erste Luftkanal 11 vollständig geöffnet. Andererseits sind auf der Seite des zweiten Luftkanals 12 die Kanalblockierteile 31c, 32c, 33c und 34c am anderen Ende (rechte Seite) der Plattenelemente 31 bis 34 stufenweise von dem Überdeckungsteil mit dem vorbestimmten Maß A versetzt angeordnet, um so den zweiten Luftkanal 12 vollständig zu schließen.
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Hierbei sind die Vorsprünge 31d, 32d und 33d an einem Ende der Plattenelemente 31 bis 33 der ersten bis dritten Schicht an einem Ende (links) der Öffnungen 32a bis 34a der Plattenelemente 32 bis 34 der zweiten bis vierten Schicht konzentriert, wie in (a) von 1 gezeigt. Im Gegensatz dazu sind die Vorsprünge 31e, 32e und 33e des anderen Endes (rechts) der Plattenelemente 31 bis 33 der ersten bis dritten Schicht von dem anderen Ende (rechts) der Öffnungen 32a bis 34a der Plattenelemente 32 bis 34 der zweiten Schicht bis vierten Schicht um exakt das bestimmte Maß (X-A) getrennt.
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Aus diesem Grund tritt, wann immer sich das Plattenelement 31 der ersten Schicht in der Klappenbewegungsrichtung b um ein vorbestimmtes Maß (X-A) nach rechts bewegt, der Verbindungsvorgang der Vorsprünge 31e, 32e und 33e auf der rechten Seite auf, und die Anzahl der sich in der Klappenbewegungsrichtung b in Verbindung mit dem Plattenelement 31 der ersten Schicht bewegenden Plattenelemente wird nach und nach größer.
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Aufgrund dessen ändern sich die Öffnungsbereiche des ersten und des zweiten Luftkanals 11 und 12 von dem Zustand (1) von 6 in den Zustand (2), in den Zustand (3), in den Zustand (4) und in den Zustand (5). Im Zustand (5) von 6 ist der erste Luftkanal (11) vollständig geschlossen, und der zweite Luftkanal 12 ist vollständig geöffnet.
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Man beachte, dass die schraffierten Abschnitte in den Öffnungsbereichen des ersten und des zweiten Luftkanals 11 und 12 in der untersten Stufe von 6 Bereiche sind, die durch die Kanalblockierteile 31b bis 34c der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht blockiert sind, während die freien Abschnitte Kanalöffnungsbereiche sind, die durch die Bewegungsposition der Öffnung 31a des Plattenelements 31 der ersten Schicht bestimmt sind.
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Die obige Erläuterung wurde für den Fall gegeben, bei dem sich die Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht in der Klappenbewegungsrichtung b von dem Zustand (1) von 6 zum Zustand in (5) nach rechts bewegen, aber wenn sich die Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht in der Klappenbewegungsrichtung b von dem Zustand (5) von 6 zum Zustand (1) nach links bewegen, bewegen sich die Plattenelemente 31 bis 34 der ersten bis vierten Schicht in der Klappenbewegungsrichtung b in Verbindung durch die Vorsprünge 31d, 32d und 33d des einen Endes (links) der Plattenelemente 31 bis 33 der ersten bis dritten Schicht nacheinander nach links. Hierdurch ändern sich die Öffnungsbereiche des ersten und des zweiten Luftkanals 11 und 12 vom Zustand (5) zum Zustand (1) in 6.
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Gemäß der Mehrschicht-Gleitklappe 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die Öffnungsbereiche des ersten und des zweiten Luftkanals 11 und 12 durch die Bewegungsposition der Öffnung 31a des Plattenelements 31 der ersten Schicht bestimmt. Gleichzeitig können die vollständig geschlossenen Zustände des ersten und des zweiten Luftkanals 11 und 12 durch Überlagern der Kanalblockierteile 31b bis 34c der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht stufenweise versetzt erzielt werden.
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Demgemäß können die Längen X der Kanalblockierteile 31b bis 34c der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten bis vierten Schicht auf Längen viel kleiner im Vergleich zur Öffnungslänge LO in der Klappenbewegungsrichtung b des ersten und des zweiten Luftkanals 11 und 12 eingestellt werden.
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Übrigens ist es in
US 6 669 549 B2 notwendig, die vor und hinter dem rahmenförmigen Teil angeordneten flexiblen Folienelemente auf Größen zu setzen, welche die Öffnung des Luftkanals vollständig schließen können, weshalb die Länge dieses flexiblen Folienelements in der Klappenbewegungsrichtung (Länge entsprechend der oben beschriebenen Länge X) größer als die Öffnungslänge des Luftkanals in der Klappenbewegungsrichtung gemacht sein muss.
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Demgemäß kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch die Verkleinerung der Kanalblockierteillänge X im Vergleich zur
US 6 669 549 B2 die Gesamtgröße der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung effektiv reduziert werden.
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Man beachte, dass selbst im größten Plattenelement 34 der vierten Schicht sein Außenmaß La4 innerhalb des Gesamtlängenmaßes (LO × 2 + W + X' × 2) des Gehäuses 10 in der Klappenbewegungsrichtung b eingestellt werden kann. Deshalb wird selbst beim Verwenden einer mehrere Plattenelemente 31 bis 34 mit verschiedenen Außenmaßen La1 bis LA4 aufeinander schichtenden Konstruktion die Reduzierung der Gesamtgröße der Vorrichtung nicht gestört.
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Weiter werden gemäß der Mehrschicht-Gleitklappe 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Öffnungsbereiche des ersten und des zweiten Luftkanals 11 und 12 durch die Bewegungsposition der Öffnung 31a des Plattenelements 31 der ersten Schicht bestimmt. Deshalb gelangt der Luftstrom von dem stromaufwärtigen Gehäuse 20 zum ersten und zum zweiten Luftkanal 11 und 12 des Gehäuses 10 auf der stromabwärtigen Seite zuverlässig durch die Öffnung 31a des Plattenelements 31 der ersten Schicht.
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Aus diesem Grund können in Zuständen des gleichzeitigen Öffnens des ersten und des zweiten Luftkanals 11 und 12, wie beispielsweise den Zuständen (2) bis (4) von 6, die Mittelabschnitte der zwei Kanäle 11 und 12 durch die Öffnung 31a geöffnet werden.
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Übrigens tritt in der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung unter Verwendung einer flachen Gleitklappe, die in dem Abschnitt zum Stand der Technik erläutert wurde, beim gleichzeitigen Öffnen von zwei nebeneinander liegenden Luftkanälen, da die Öffnungen von zwei Luftkanälen getrennt voneinander vorne und hinten in der Bewegungsrichtung der Gleitklappe ausgebildet sind, das Phänomen einer Trennung der kalten Luft und der warmen Luft auf und eine Steuerung der Temperatur der aus den zwei Luftkanälen belüfteten Luft wird schwierig, aber im vorliegenden Ausführungsbeispiel gelangen die kalte Luft und die warme Luft von dem stromaufwärtigen Gehäuse 20 durch die in den Mittelpositionen der zwei Kanäle 11 und 12 positionierte Öffnung 31a und strömen dann in die zwei Kanäle 11 und 12.
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Demgemäß sind der Kaltluft- und der Warmluftstrom in der Öffnung 31a nahe beieinander, und deshalb tritt das Phänomen einer Trennung der kalten Luft und der warmen Luft nicht auf, und die Temperatursteuerung der aus dem ersten und aus dem zweiten Luftkanal 11 und 12 geblasenen Luft wird einfach.
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Ferner gibt es im vorliegenden Ausführungsbeispiel den Vorteil, dass die wichtigste Funktion der Luftkanal-Öffnungs/Schließklappeneinrichtung, d. h. die Klappendichtungseigenschaft, gut mit einem einfachen Aufbau sichergestellt werden kann.
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Insbesondere sind die Plattenelemente 31 bis 34 der ersten bis vierten Schicht nacheinander von dem kleinsten Element zum größten Element von der stromaufwärtigen Seite zur stromabwärtigen Seite der Luftströmungsrichtung a aufeinander geschichtet, weshalb, wie in der rechten Seite von (a) von 1 veranschaulicht, beim Blockieren des ersten und des zweiten Luftkanals 11 und 12 die Luftdrücke der Luftströme auf die Kanalblockierteile 31b bis 34c der Plattenelemente 31 bis 34 wirken und die Plattenelemente 31 bis 34 in der Richtung zum engen Kontakt der Überdeckungsteile A (mit anderen Worten auf der Seite zur Selbstabdichtung) verformt werden können.
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Außerdem kann, wenn die Mehrschicht-Gleitklappe 30 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich hierzu eine Halte- und Stützkonstruktion einsetzt, wie in 4 dargestellt, die Druckkraft Fa von der Seite der Antriebswelle 41 die zwei Enden der Plattenelemente 31 bis 34 (die Kanalblockierteile 31b bis 34c) gegen die bogenförmige Dichtfläche 10a des ersten Gehäuses drücken. Deshalb kann selbst in einem Fall, wenn die mehreren Plattenelemente 31 bis 34 keinen Luftdruck empfangen, die Dichtungseigenschaft der Mehrschicht-Gleitklappe 30 gewährleistet werden.
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Man beachte, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 5 dargestellt, die stromabwärtigen Stirnseiten 22a und 23a der Wände 22 und 23 auf zwei Seiten in der Breitenrichtung des zweiten Gehäuses 20 gegen die Seiten in der Breitenrichtung der mehreren Plattenelemente 31 bis 34 drücken. Gleichzeitig drückt die stromabwärtige Stirnseite 21a der Zwischenwand 21 des zweiten Gehäuses 20 gegen den Zwischenabschnitt in der Breitenrichtung der mehreren Plattenelemente 31 bis 34. Hierdurch kann die Dichtungseigenschaft der Mehrschicht-Gleitklappe 30 verbessert werden.
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Wie oben beschrieben, kann selbst durch den einfachen Klappenaufbau nur des Aufeinanderschichtens mehrerer Plattenelemente 31 bis 34 aus Kunststoff ohne Zugeben irgendeines speziellen Dichtungsmaterials die Dichtungseigenschaft der Mehrschicht-Gleitklappe 30 gut sichergestellt werden.
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Man beachtete, dass, wenn zwei benachbarte Plattenelemente aus dem gleichen Kunststoffmaterial gemacht sind, die zwei Plattenelemente beim Kontaktieren und Gleiten der zwei Plattenelemente leicht zusammenhaften. Deshalb erzeugen die zwei Plattenelemente, wenn sie einmal zusammen haften, ein ungewöhnliches Geräusch, wenn sie getrennt werden, ein solches Phänomen wird allgemein als das „Stick-Slip-Phänomen” bezeichnet.
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Demgemäß werden vorzugsweise die Kunststoffmaterialien der zwei benachbarten Plattenelemente geändert. Zum Beispiel sind die Plattenelemente 31 und 33 der ersten Schicht und der dritten Schicht aus einem ABS-Harz konstruiert, und die Plattenelemente 32 und 34 der zweiten Schicht und vierten Schicht sind aus einem Polypropylenharz aufgebaut. Hierdurch kann das ungewöhnliche Geräusch des Stick-Slip-Phänomens unterdrückt werden.
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Auch kann, selbst wenn das gleiche Kunststoffmaterial benutzt wird, durch Bilden einer Oberflächenbeschichtung, Bilden feiner Vorsprünge an der Oberfläche zum Prägen und Durchführen einer anderen Oberflächenbehandlung das obige Stick-Slip-Phänomen unterdrückt werden.
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Im obigen ersten Ausführungsbeispiel wurden die die Verbindungseinrichtung bildenden Vorsprünge 31d bis 33e in den Plattenelementen 31, 32 und 33 der ersten Schicht bis dritten Schicht gebildet, aber im zweiten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungseinrichtung bildende Vorsprünge 31d und 31e nur in dem Plattenelement 31 der ersten Schicht vorgesehen, wie in 8 dargestellt.
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Aus diesem Grund ist im zweiten Ausführungsbeispiel die Höhe der Vorsprünge 31d und 31e höher gemacht, um so mit der Stirnseite der Öffnung 34a des vierten Plattenelements 34 in Kontakt kommen zu können. In Zusammenhang damit kann die Höhe der vorstehenden Dichtfläche 10b des ersten Gehäuses 10 gering gehalten werden.
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Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsvorsprünge 31d und 31e bestehend aus der in L-Formen gebogenen Platte nur an dem Plattenelement 31 der ersten Schicht vorgesehen. Es sind keine Verbindungsvorsprünge in dem zweiten und dem dritten Plattenelement 32 und 33 vorgesehen. Deshalb können die Herstellungskosten der Mehrschicht-Gleitklappe 30 gegenüber jenen des ersten Ausführungsbeispiels verringert werden.
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Man beachte, dass auch im zweiten Ausführungsbeispiel die Funktion des vollständigen Schließens und die Funktion des vollständigen Öffnens des ersten und des zweiten Luftkanals 11 und 12 in der gleichen Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel gezeigt werden können. Aber beim Einsetzen einer Konstruktion, die Verbindungsvorsprünge 31d und 31e allein an dem Plattenelement 31 der ersten Schicht vorsieht, gibt es auch den Nachteil, dass in den Überdeckungsteilen der Kanalblockierteile 31b bis 34c in der Zwischenbetriebsstellung der Mehrschicht-Gleitklappe 30 leicht Spalten erzeugt werden.
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Das dritte Ausführungsbeispiel betrifft ein spezielles Anwendungsbeispiel der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtungen gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel auf ein Kraftfahrzeug-Klimasystem.
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9 zeigt eine Innenklimaeinheit 50 eines Kraftfahrzeug-Klimasystems gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Die Pfeile oben, unten, vorne und hinten in 9 geben die Richtungen in dem in einem Kraftfahrzeug montierten Zustand an.
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Diese Innenraum-Klimaeinheit 50 dient der Klimatisierung des Rücksitzabschnitts in der Kabine. Diese Rücksitz-Innenraum-Klimaeinheit 50 ist zum Beispiel an den Wänden der Karosserie am linken und am rechten Rücksitzabschnitt in der Kabine in einem Kraftfahrzeug des Vantyps montiert.
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Die Innenraum-Klimaeinheit 50 ist mit einem Klimagehäuse 51 aus Kunststoff versehen, das Kanäle für die ins Innere der Kabine strömende Luft bildet. Dieses Klimagehäuse 51 wird tatsächlich aus mehreren Gehäuseabschnitten zur Vereinfachung der Kunststoffformung, zur Vereinfachung einer Montage von inneren Bauteilen, usw. geformt. Durch Verbinden der mehreren Gehäuseabschnitte durch Befestigungseinrichtungen wie beispielsweise Schrauben und Klammern wird das Klimagehäuse 51 gebildet. Das Klimagehäuse 51 ist aus einem linken Gehäuseabschnitt und einem rechten Gehäuseabschnitt aufgebaut, die man durch Teilen des Gehäuses in der Links/Rechts-Richtung des Fahrzeugs (Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene von 9) im vorliegenden Beispiel erhält.
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Dann ist in dem Klimagehäuse 51 eine Luftgebläseeinheit 52 mit einem Zentrifugallüfter 52a integral oben an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet. Die Luft in der Kabine (Innenluft) wird durch diese Gebläseeinheit 52 eingesaugt und zu einem Verdampfapparat 53 geblasen, wie durch einen Pfeil a1 angezeigt. Der Verdampfapparat 53 ist ein kühlender Wärmetauscher zum Kühlen der geblasenen Luft.
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In dem Klimagehäuse 51 ist ein Heizkern 54 stromab (stromauf) des Luftstroms des Verdampfapparats 53 und an der Fahrzeugvorderseite angeordnet. Dieser Heizkern 54 ist ein heizender Wärmetauscher zum Heizen der durch den Verdampfapparat 53 geströmten Luft (Kaltluft) durch heißes Wasser (Motorkühlwasser). Ein Pfeil a2 zeigt den Strom der durch den Heizkern 54 geheizten warmen Luft.
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Dann ist in dem Klimagehäuse 51 ein Kaltluftkanal 55 an einer Position an einem Ende des Heizkerns 54 (an der Fahrzeugrückseite) ausgebildet. Dieser Kaltluftkanal 55 ist ein Kanal, in dem eine durch den Verdampfapparat 53 gelangte Luft (Kaltluft) a3 an dem Heizkern 54 vorbei strömt.
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In dem Klimagehäuse 51 ist in dem Warmluftkanal 56, in dem die Luft nach Durchströmen des Heizkerns 54 strömt, die warmluftseitige Luftmischklappe 57 mit einer Welle 57a drehbar vorgesehen. Diese warmluftseitige Luftmischklappe 57 stellt den Öffnungsgrad des Warmluftkanals 56 ein, um die Menge der durch den Heizkern 54 geheizten Warmluft a2 einzustellen.
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Im Kaltluftkanal 55 ist die kaltluftseitige Luftmischklappe 58 mit einer Welle 58a drehbar vorgesehen. Diese kaltluftseitige Luftmischklappe 58 stellt den Öffnungsgrad des Kaltluftkanals 55 ein, um die Menge der durch den Kaltluftkanal 55 strömenden Kaltluft a3 einzustellen.
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Man beachte, dass die zwei Luftmischklappen 57 und 58 durch einen gemeinsamen Klappenantriebsmechanismus (nicht dargestellt) zusammen betätigt werden, sodass die Menge der Kaltluft a3 verringert wird, wenn die Menge der Warmluft a2 vergrößert wird, und umgekehrt die Menge der Warmluft a2 verringert wird, wenn die Menge der Kaltluft a3 vergrößert wird.
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Ein Rücksitz-Fußlüftungskanal 59 ist über dem Heizkern 54 an der Oberseite des Klimagehäuses 51 angeordnet, während ein Rücksitz-Gesichtlüftungskanal 60 über dem Kaltluftkanal 55 an der Oberseite des Klimagehäuses 51 angeordnet ist. Demgemäß sind die zwei Lüftungskanäle 59 und 60 nebeneinander in der Vorne/Hinten-Richtung des Fahrzeugs angeordnet.
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Im dritten Ausführungsbeispiel ist eine Luftmoduswechselklappe zum Wechseln des Luftstroms dieses Rücksitz-Fußlüftungskanals 59 und Rücksitz-Gesichtlüftungskanals 60 aus einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung unter Verwendung einer Mehrschicht-Gleitklappe 30 (nicht dargestellt in 9) gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel aufgebaut.
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Das heißt, in dem Klimagehäuse 51 ist die integrale Anordnung des ersten und des zweiten Gehäuses 10 und 20 mit der Mehrschicht-Gleitklappe 30, dem Antriebsmechanismus 40 (nicht dargestellt in 9) und dergleichen (die Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung) an einer Position unmittelbar vor den Lüftungskanälen 59 und 60 angeordnet. Die integrale Anordnung dieser ersten und zweiten Gehäuse 10 und 20 ist zwischen dem linken Gehäuseabschnitt und dem rechten Gehäuseabschnitt des Klimagehäuses 51 in Sandwich-Bauweise aufgenommen und befestigt.
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Der erste Luftkanal 11 des ersten Gehäuses 10 ist zum Beispiel mit dem Rückseiten-Gesichtslüftungskanal 60 verbunden, während der zweite Luftkanal 12 des ersten Gehäuses 10 zum Beispiel mit dem Rücksitz-Fußlüftungskanal 59 verbunden ist.
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Das vorstehende Ende 41a der Antriebswelle 41 zum Antreiben der Mehrschicht-Gleitklappe 30 ist in dem Beispiel von 9 integral mit dem Verbindungsgetriebe 61 versehen. Ein fächerförmiges Rad 63, das integral mit einer Ausgangswelle 62a des die Antriebsquelle bildenden Servomotors 62 versehen ist, steht mit diesem Verbindungsrad 61 in Eingriff. Hierdurch wird der Drehausgang des Servomotors 62 über den Eingriff des fächerförmigen Rades 63 und das Verbindungsrad 61 auf die Antriebswelle 41 übertragen und betätigt die Mehrschicht-Gleitklappe 30.
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In der Rücksitz-Innenraum-Klimaeinheit 50 zur Klimatisierung des Rücksitzbereichs der Kabine werden als Lüftungsmodus üblicherweise ein nur den Rücksitz-Gesichtslüftungskanal öffnender Gesichtsmodus, ein sowohl den Rücksitz-Gesichtslüftungskanal 60 als auch den Rücksitz-Fußlüftungskanal 59 öffnender Doppelmodus, und ein nur den Rücksitz-Fußlüftungskanal 59 öffnender Fußmodus geschaltet.
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Demgemäß können als Betriebsstellung der Mehrschicht-Gleitklappe 30 der Zustand von 6 (1) (Gesichtsmoduszustand), der Zustand von 6 (3) (Doppelmoduszustand) und der Zustand von 6 (5) (Fußmoduszustand) ausgewählt werden.
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Man beachte, dass im dritten Ausführungsbeispiel die Lüftungsmoduswechselklappe aus der die Mehrschicht-Gleitklappe 30 verwendenden Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung aufgebaut ist, aber die das Verhältnis der Menge der Warmluft a2 und die Menge der Kaltluft a3 einstellende Luftmischklappe ebenfalls aus der die Mehrschicht-Gleitklappe 30 benutzenden Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung aufgebaut sein kann. Das heißt, eine einzige Luftmischklappe, die beide Rollen der warmluftseitigen Luftmischklappe 57 und der kaltluftseitigen Luftmischklappe 58 spielt, kann ebenfalls durch die die Mehrschicht-Gleitklappe 30 verwendende Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung aufgebaut sein.
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Insbesondere ist einer des ersten Luftkanals 11 und des zweiten Luftkanals 12 des ersten Gehäuses 10 mit dem Kaltluftkanal 55 verbunden, und der andere ist mit dem Warmluftkanal 56 verbunden.
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Dann muss für die Steuerung der Temperatur der in die Kabine belüfteten Luft die Einstellung des Verhältnisses der Menge der Warmluft a2 und der Kaltluft a3 in so vielen Stufen wie möglich ausgeführt werden. Deshalb wird die Betriebsstellung der Mehrschicht-Gleitklappe 30 in einer größeren Anzahl von Stufen als die in 6 gezeigten fünf Stufen feiner eingestellt.
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Selbst bei einer Benutzung der Mehrschicht-Gleitklappe 30 der vorliegenden Erfindung zum Aufbauen der Luftmischklappe auf diese Weise wird das oben genannte Phänomen einer Trennung der Kaltluft und der Warmluft beseitigt, die Mischeigenschaft der Kaltluft und der Warmluft wird verbessert, und die Temperaturregelbarkeit der in die Kabine geblasenen Luft wird verbessert.
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Im ersten Ausführungsbeispiel wurden die Kanalblockierteillängen X der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht von der Seite der ersten Schicht zur Seite der vierten Schicht um kleine Mengen entsprechend der Dicke t der Verbindungsvorsprünge 31d bis 33e fortlaufend kleiner gemacht, und die vorderen Endpositionen der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht wurden gleichmäßig zur gleichen Position gemacht, aber die Kanalblockierteillängen X der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten bis vierten Schicht können auch auf die gleichen Maße gesetzt werden.
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Wenn die Kanalblockierteillängen X auf die gleichen Maße gemacht sind, werden die vorderen Endpositionen der Plattenelemente 31 bis 34 der ersten Schicht bis vierten Schicht um kleine Mengen entsprechend der Dicke t der Verbindungsvorsprünge 31d bis 33e versetzt sein, aber diese Positionsabweichung ist sehr klein und stört deshalb nicht den praktischen Einsatz.
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Das heißt, die „im Wesentlichen gleiche Position” im zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält nicht nur den Fall der gleichen Position, sondern auch eine Positionsabweichung einer kleinen Menge entsprechend der Dicke t der Verbindungsvorsprünge 31d bis 33e.
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Im ersten Ausführungsbeispiel waren die Plattenelemente 31 bis 34 aus Kunststoff gemacht, aber die Plattenelemente 31 bis 34 können auch aus Eisen- oder anderen Metallplatten konstruiert werden. In den Fällen der Plattenelemente 31 bis 34 aus Metall können die Verbindungsvorsprünge 31d bis 33e durch Biegen geformt werden.
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Im ersten Ausführungsbeispiel waren als Verbindungseinrichtung zum Verbinden der mehreren Plattenelemente 31 bis 34 die Vorsprünge 31d bis 33e an den Enden der Öffnungen 31a bis 33a der Plattenelemente 31 bis 33 der ersten bis dritten Schicht in der Klappenbewegungsrichtung b vorgesehen, aber die Verbindungseinrichtung ist nicht nur auf solche Vorsprünge 31d bis 33e beschränkt.
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Zum Beispiel ist es auch möglich, Eingriffsaussparungen mit Längen in der Klappenbewegungsrichtung b an der linken und der rechten Seitenfläche (Flächen parallel zur Klappenbewegungsrichtung b) der Plattenelemente 32 bis 34 der zweiten Schicht bis vierten Schicht vorzusehen, die von der zweiten Schicht zur vierten Schicht nacheinander größer werden, und gleichzeitig Vorsprünge an der linken und der rechten Seitenfläche der Plattenelemente 31 bis 33 der ersten Schicht bis dritten Schicht vorzusehen, die in die Eingriffsaussparungen der angrenzenden größeren Plattenelemente vorstehen, um so eine Verbindungseinrichtung zu bilden, die die gleiche Rolle wie jene des ersten Ausführungsbeispiels spielt.
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Im ersten und im zweiten Ausführungsbeispiel wurde das Beispiel des Aufeinanderschichtens von vier Plattenelementen 31 bis 34 erläutert, aber die Anzahl der Plattenelemente 31 bis 34 kann bedarfsgerecht erhöht oder verringert werden. Zwei Plattenelemente können als die kleinste Anzahl der Plattenelemente 31 bis 34 eingestellt werden.
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Im dritten Ausführungsbeispiel wurde ein Kraftfahrzeug-Klimasystem als ein spezielles Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein Kraftfahrzeug-Klimasystem begrenzt und kann allgemein auf Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtungen für verschiedene Zwecke angewendet werden.