-
Hindergrund der Erfindung
-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung in einem Fahrzeugklimatisierungssystem, das zwischen einem Luftdurchgang, der Luft von außerhalb des Fahrzeuginneren einleitet, und einem Luftdurchgang, der Luft von dem Inneren des Fahrzeuginneren einleitet, umschaltet.
-
Beschreibung der verwandten Technik
-
In der Vergangenheit war eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung bekannt, die an einem am weitesten stromaufwärtigen Teil eines Luftstroms in einem Luftdurchgang eines Fahrzeugklimatisierungssystems angeordnet ist und zwischen einem Luftdurchgang zum Einleiten von Luft von außerhalb des Fahrzeuginneren (nachstehend auch als „Außenluft“ bezeichnet) und einem Luftdurchgang zum Einleiten von Luft aus dem Inneren des Fahrzeuginneren (nachstehend auch als „Innenluft“ bezeichnet) umschaltet.
-
In dieser Art der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung wird im Allgemeinen eine Klappe mit einem Klappenkörper, der mit einer Drehwelle verbunden ist, bereitgestellt. Diese Klappe wird gedreht, um ihre Position zu ändern, um eine Außenlufteinleitungsöffnung, die Außenluft in den Luftdurchgang einleitet, zu öffnen und zu schließen, und eine Innenlufteinleitungsöffnung, die Innenluft einleitet, zu öffnen und zu schließen. Als ein Ergebnis wird der Luftdurchgang umgeschaltet.
-
Zum Beispiel hat die Klappe in der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung, die in der
JP H09 -188 124 A und der
JP 2000 -233 628 A offenbart ist, einen Klappenkörper, der an einer Stelle angeordnet ist, die radial von der Drehwelle getrennt ist, und Seitenplattenteile, die an den zwei Enden des Klappenkörpers in der Drehwellenrichtung angeordnet und mit der Drehwelle verbunden sind. Der Klappenkörper hat einen vertikalen Querschnitt, der in der axialen Richtung im Wesentlichen in einer Bogenform ausgebildet ist. Diese Klappe wird als eine „Drehklappe“ bezeichnet.
-
In dieser Art von Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung wird die Klappe gedreht, um ihre Position zu ändern, um die Luftdurchgänge umzuschalten, so ist es notwendig, den Raum zum Drehen der Klappe für die Positionsänderung sicherzustellen. Außerdem ist die Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung in einem engen Raum zwischen einem Armaturenbrett, das den Motorraum und das Fahrzeuginnere trennt, und einer Instrumententafel an dem vordersten Teil in dem Fahrzeuginneren angeordnet.
-
In der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung, die in der
JP H09 -188 124 A und der
JP 2000 -233 628 A offenbart ist, ist die Klappe als ein Ganzes im Inneren der Vorrichtung untergebracht, so dass die Gesamtstruktur der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung nicht kleiner als der Raum gemacht werden kann, der zum Drehen der Klappe für die Positionsänderung benötigt wird. Aus diesem Grund wird der Raum, wenn die Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung in einem Fahrzeug montiert wird, größer, und dies bewirkt ein Problem, den Raum für ihre Montage sicherzustellen.
-
Die
US 6 786 816 B2 beschreibt eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung eines Fahrzeugklimatisierungssystems, die mit einem Dichtelement versehen ist, das zwischen dem Gehäuse und einem Rand des Öffnungslochs angeordnet ist und das Entweichen von Luft aus einem Spalt zwischen Gehäuse und dem Armaturenbrett verhindert. Ein Umfangsende eines Klappenkörpers ist derart ausgebildet, dass es gegen einen Öffnungsrand der Außenlufteinleitungsöffnung anliegt, wenn die Klappe die Außenlufteinleitungsöffnung schließt.
-
-
-
Überblick über die Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung hat in Anbetracht des vorstehenden Punkts als ihre Aufgabe die Verbesserung der Konstruktionsflexibilität, wenn eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung eines Fahrzeugklimatisierungssystems in ein Fahrzeug montiert wird.
-
Um diese Aufgabe zu lösen, wird nach dem in dem Patentanspruch 1 beschriebenen Aspekt der Erfindung eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) eines Fahrzeugklimatisierungssystems bereitgestellt, die versehen ist mit: einem Gehäuse (12), das einen Luftdurchgang bildet und mit einer Außenlufteinleitungsöffnung (13) zum Einleiten von Luft von außerhalb des Fahrzeuginneren in dessen Inneres ausgebildet ist, und einer Außenluftklappe (18, 38) zum Öffnen und Schließen der Außenlufteinleitungsöffnung (13), wobei die Außenlufteinleitungsöffnung (13) derart angeordnet ist, dass sie ein Öffnungsloch (16) zum Einleiten von Außenluft überlappt, das in einem Armaturenbrett (15) ausgebildet ist, welches einen Motorraum und ein Fahrzeuginneres trennt; außerdem ist die Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) mit einem Packmaterial (17) versehen, das zwischen der Außenlufteinleitungsöffnung (13) und dem Öffnungsloch (16) angeordnet ist und das Entweichen von Luft aus einem Spalt zwischen der Außenlufteinleitungsöffnung (13) und dem Öffnungsloch (16) verhindert; die Außenluftklappe (18, 38) hat eine Drehwelle (18a, 38a), die an dem Gehäuse (12) drehbar gelagert ist, und einen Klappenkörper (18b, 38b), der sich zusammen mit der Drehwelle (18b, 38b) dreht; ein Umfangsende des Klappenkörpers (18b, 38b) ist derart ausgebildet, dass es gegen einen Öffnungsrand (13a) der Außenlufteinleitungsöffnung (13) anliegt, wenn die Außenluftklappe (18, 38) die Außenlufteinleitungsöffnung (13) schließt; und wenigstens ein Teil des Öffnungsrands (13a) ist in einer Form ausgebildet, um von den Kontaktoberflächen zwischen dem Gehäuse (12) und dem Packmaterial (17) zu der stromaufwärtigen Seite in dem Strom der Außenluft vorzustehen.
-
Da dementsprechend wenigstens ein Teil des Öffnungsrands (13a) in einer Form ausgebildet ist, um von den Kontaktoberflächen zwischen dem Gehäuse (12) und dem Packmaterial (17) auf die stromaufwärtige Seite in dem Außenluftstrom vorzustehen, kann dementsprechend der Weg, der von dem Umfangsende des Klappenkörpers (18b, 38b) gezeichnet wird, derart aufgebaut werden, dass er durch den Raum außerhalb des Gehäuses (12) verläuft, wenn sich die Außenluftklappe (18, 38) dreht, um die Position zu wechseln.
-
Daher kann der Raum zum Drehen der Außenluftklappe (18, 38) für den Positionswechsel auf der stromaufwärtigen Seite des Luftstroms im Vergleich mit den Kontaktflächen zwischen dem Gehäuse (12) und dem Packmaterial (17) sichergestellt werden.
-
Infolgedessen ist es möglich, den Raum zu verkleinern, der im Inneren der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) sichergestellt werden muss, um die Außenluftklappe (18, 38) für den Positionswechsel zu drehen, so kann das Volumen der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) als ein Ganzes verringert werden. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Flexibilität in der Konstruktion zu verbessern, wenn eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) in einem Fahrzeug montiert wird.
-
Nach dem in dem Patentanspruch 2 beschriebenen Aspekt der Erfindung wird eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) eines Fahrzeugklimatisierungssystems, wie in Patentanspruch 1 dargelegt, bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Öffnungsrands (13a) in einer Form ausgebildet ist, um von dem Öffnungsloch (16) auf die stromaufwärtige Seite in dem Außenluftstrom vorzustehen.
-
Dementsprechend ist es in dem von dem Umfangsende gezeichneten Weg möglich, den Teil zu vergrößern, der durch den Raum außerhalb des Gehäuses (12) verläuft. Da der Raum, der im Inneren der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) sichergestellt werden muss, verkleinert werden kann, kann das Volumen der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) als ein Ganzes verkleinert werden. Als ein Ergebnis kann die Flexibilität in der Konstruktion verbessert werden, wenn die Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) in einem Fahrzeug montiert wird.
-
Nach dem in dem Patentanspruch 3 beschriebenen Aspekt der Erfindung wird eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) eines Fahrzeugklimatisierungssystems, wie in Patentanspruch 1 oder 2 dargelegt, bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Umfangsende des Klappenkörpers (18b, 38b) aus einem Dichtungsmaterial (18e, 38e) besteht, das gegen einen Öffnungsrand (13a) der Außenlufteinleitungsöffnung (13) vorsteht, wenn die Außenluftklappe (18, 38) die Außenlufteinleitungsöffnung (13) schließt, und der Öffnungsrand (13a) der Außenlufteinleitungsöffnung (13) mit einer Auflagefläche (13b) ausgebildet ist, gegen die das Dichtungsmaterial (18e, 38e) anliegt, wenn die Außenluftklappe (18, 38) die Außenlufteinleitungsöffnung (13) schließt.
-
Dementsprechend kann die Dichtung, wenn die Außenluftklappe (18, 38) die Außenlufteinleitungsöffnung (13) schließt, verbessert werden.
-
Nach dem in dem Patentanspruch 4 beschriebenen Aspekt der Erfindung wird eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) eines Fahrzeugklimatisierungssystems, wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3 dargelegt, bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Abstand zwischen einer Mittellinie (C) der Drehwelle (18a, 38a) und dem Umfangsende, Abstände (L1) an den zwei Enden in der Richtung der Drehwelle (18a, 38a) kürzer ausgebildet sind als ein Abstand (L2) in einer Mitte in der Richtung der Drehwelle (18a, 38a).
-
Wenn die Außenluftklappe (18, 38) sich dreht, ist der Klappenkörper (18b, 38b) dementsprechend im Vergleich zu den Kontaktoberflächen des Gehäuses (12) und dem Packmaterial (17) auf der stromaufwärtigen Seite des Luftstroms und daher kann der Bereich, der mit anderen Teilen ins Gehege kommt, weiter verkleinert werden.
-
Nach dem in dem Patentanspruch 5 beschriebenen Aspekt der Erfindung wird eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) eines Fahrzeugklimatisierungssystems, wie in dem Patentanspruch 4 dargelegt, bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gebläse (21), das Luft von außerhalb des Fahrzeuginneren ins Innere des Fahrzeuginneren bläst, auf einer stromabwärtigen Seite des Luftstroms von der Außenluftklappe (18, 38) angeordnet ist, und eine Entfernung von einer Mittellinie (C) der Drehwelle (18a, 38a) zu dem Umfangsende in der Außenluftklappe (18, 38) sich ändert, um der Form einer Ansaugöffnung (22) des Gebläses (21) zu folgen.
-
Dementsprechend wird in dem Abstand von der Mittellinie (C) der Drehwelle (18a, 38a) zu dem Umfangsende (entspricht 18e, 38e) des Klappenkörpers (18b, 38b) der Ansaugwiderstand des Gebläses (21) nicht erhöht, wenn die Abstände (L1) an den zwei Enden der Drehwelle (18a, 38a) kürzer als der Abstand (L2) an der Mitte der Drehwelle (18a) sind.
-
Um eine Zunahme des Ansaugwiderstands zu unterdrücken, wird das Umfangsende (entspricht 18e, 38e) der Außenluftklappe (18, 38) bevorzugt außerhalb eines Rands der Ansaugöffnung (22) positioniert. Selbst wenn jedoch ein Teil des Umfangsendes (entspricht 18e, 38e) der Außenluftklappe (18, 38) der einfacheren Herstellung, etc. halber innerhalb des Rands der Ansaugöffnung (22) positioniert ist, wird der Ansaugwiderstand des Gebläses (21) nicht stark zunehmen.
-
Die Beschreibung „ändert sich, um der Form einer Ansaugöffnung (22) zu folgen“, meint den Fall, in dem das Umfangsende der Außenluftklappe (18, 38) außerhalb des Rands der Ansaugöffnung (22) positioniert ist, und den Fall, in dem es innerhalb eines Rands der Ansaugöffnung (22) positioniert ist.
-
Nach dem in dem Patentanspruch 6 beschriebenen Aspekt der Erfindung wird eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) eines Fahrzeugklimatisierungssystems, wie in dem Patentanspruch 5 beschrieben, bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugöffnung (22), wenn sie aus der Richtung eines Drehzentrums (24a) des Gebläses (21) betrachtet wird, zu einer kreisähnlichen Form ausgebildet ist, so dass die Mitte der Ansaugöffnung (22) das Drehzentrum des Gebläses (21) überlappt, und außerdem die Drehwelle (18a, 38a) derart angeordnet ist, dass die Mittellinie (C) der Drehwelle (18a, 38a) das Drehzentrum des Gebläses (21) überlappt.
-
Dementsprechend öffnet sich die Ansaugöffnung (22) symmetrisch in Bezug auf die Mittellinie (C) der Drehwelle (18a, 38a); folglich wird die Außenluftklappe (18, 38) sowohl wenn die Außenluftklappe (18, 38) die Außenlufteinleitungsöffnung (13) vollständig schließt, als auch wenn sie diese vollständig öffnet, nicht von der Ansaugöffnung (22) vorstehen und der Ansaugwiderstand des Gebläses (21) wird nicht erhöht.
-
Außerdem kann wie in dem in Patentanspruch 7 beschriebenen Aspekt auch eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) eines Fahrzeugklimatisierungssystems, wie in Patentanspruch 5 oder 6 dargelegt, bereitgestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsrand (13a), wenn er aus der Richtung eines Drehzentrums (24a) des Gebläses (21) betrachtet wird, derart ausgebildet ist, dass er der Form der Ansaugöffnung (22) des Gebläses (21) folgt.
-
Wie in dem in Patentanspruch 8 beschriebenen Aspekt der Erfindung wird eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) eines Fahrzeugklimatisierungssystems, wie in irgendeinem der Patentansprüche 1 bis 7 dargelegt, bereitgestellt, wobei der Klappenkörper (18b) bestehen kann aus einer Klappenaußenumfangsoberfläche (18c), die an einer Stelle weg von der Drehwelle (18a) in der radialen Richtung auswärts angeordnet ist und sich entlang der Drehrichtung erstreckt, und Seitenplattenteilen (18d), die an den zwei Endseiten der Klappenaußenumfangsoberfläche (18c) in der Richtung der Drehwelle (18a) angeordnet sind und mit der Drehwelle (18a) verbunden sind. Das heißt, die Außenluftklappe (18) kann auch eine sogenannte „Drehklappe“ sein.
-
Wie ferner in dem in Patentanspruch 9 beschriebenen Aspekt der Erfindung wird eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung (11) eines Fahrzeugklimatisierungssystems, wie in irgendeinem der Patentansprüche 1 bis 7 dargelegt, bereitgestellt, wobei der Klappenkörper (38b) zu einer Plattenform ausgebildet sein kann. Das heißt, die Außenluftklappe (38) kann auch eine normale Klappe oder eine Flügelklappe sein.
-
Die Bezugsnummern in den Klammern nach den in diesem Abschnitt und den Patentansprüchen beschriebenen Einrichtungen zeigen die Entsprechung mit spezifischen Einrichtungen, welche in den später erwähnten Ausführungsformen beschrieben werden.
-
Die vorliegende Erfindung kann aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, wie nachstehend dargelegt, zusammen mit den begleitenden Zeichnungen vollständiger verstanden werden.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine Querschnittansicht einer Gebläseeinheit einer ersten Ausführungsform.
- 2 ist eine aus der Richtung des Pfeils A von 1 gesehene Perspektivansicht.
- 3 ist eine Perspektivansicht einer Innenluftbetriebsart einer Gebläseeinheit der ersten Ausführungsform.
- 4 ist eine Perspektivansicht einer Außenluftbetriebsart einer Gebläseeinheit der ersten Ausführungsform.
- 5 ist eine Querschnittansicht einer Gebläseeinheit einer zweiten Ausführungsform.
- 6 ist eine Querschnittansicht einer Gebläseeinheit einer dritten Ausführungsform.
- 7 ist eine Querschnittansicht einer Gebläseeinheit einer Technologie, auf die Bezug genommen wird.
-
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
-
(Erste Ausführungsform)
-
Nachstehend wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 11 der vorliegenden Erfindung auf eine Gebläseeinheit 10 einer Inneneinheit in einem Fahrzeugklimatisierungssystem angewendet. Eine Inneneinheit in einem Fahrzeugklimatisierungssystem kann, wie wohlbekannt ist, grob in eine Gebläseeinheit 10, die Luft in das Fahrzeuginnere bläst, und eine Klimatisierungseinheit zum Einstellen der Temperatur der Luft, die von der Gebläseeinheit in das Fahrzeuginnere geblasen wird, unterteilt werden.
-
Die Inneneinheit ist in dem Raum zwischen einem Armaturenbrett 15, das den Motorraum und das Fahrzeuginnere trennt, und einer Instrumententafel an einem vordersten Teil des Fahrzeuginneren angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Klimatisierungseinheit in diesem Raum im Wesentlichen in der Mitte in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet, und die Gebläseeinheit 10 ist versetzt von der Mitte in Richtung der Seite des vorderen Fahrgastsitzes angeordnet.
-
Im Inneren der Klimatisierungseinheit ist ein Luftdurchgang ausgebildet, durch den die von der Gebläseeinheit 10 geblasene Luft ins Innere des Fahrzeuginneren strömt. Im Inneren dieses Luftdurchgangs sind ein Kühlwärmetauscher zum Kühlen der in das Fahrzeuginnere geblasenen Luft, ein Heizwärmetauscher zum erneuten Heizen der von dem Kühlwärmetauscher gekühlten kalten Luft, eine Luftmischklappe zum Einstellen der Menge an kalter Luft, die von dem Heizwärmetauscher erneut geheizt wird, etc. angeordnet.
-
Der Kühlwärmetauscher der vorliegenden Ausführungsform ist auf der stromaufwärtigen Seite des Luftstroms in dem Luftdurchgang der Klimatisierungseinheit angeordnet und besteht aus einem bekannten Verdampfer eines Kältekreislaufs vom Dampfkompressionstyp. Der Heizungswärmetauscher ist in dem Luftstrom auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers angeordnet und besteht aus einem Heizungskern, der in das Fahrzeuginnere geblasene Luft unter Verwendung des Motorkühlwassers als eine Heizquelle heizt.
-
Außerdem ist die Luftmischklappe eine Temperatureinstellungseinrichtung, die zwischen dem Verdampfer und dem Heizungskern angeordnet ist. Um die Temperatur der in das Fahrzeuginnere geblasenen Luft einzustellen, nachdem die Luft an dem Verdampfer gekühlt wurde, wird das Verhältnis der Menge der Luft, die den Heizungskern durchlaufen hat, zu der Menge der Luft, die den Heizungskern umgeht, kontinuierlich geändert, indem der Öffnungsgrad der Luftmischklappe geändert wird.
-
Nachdem die Temperatur der Luft eingestellt ist, wird die Luft durch Kanäle, die mit den Öffnungen verbunden sind, welche an einem am weitesten stromabwärtig gelegenen Teil in dem Luftstrom der Klimatisierungseinheit ausgebildet sind, aus Gesichtsluftlöchern zu den Gesichtern von Fahrgästen, aus Fußluftlöchern zu den Füßen der Fahrgäste und aus Entfrosterluftlöchern zu der Windschutzscheibe des Fahrzeugs ausgeblasen.
-
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 1 bis 4 der detaillierte Aufbau der Gebläseeinheit 10 der vorliegenden Ausführungsform erklärt. 1 ist eine Querschnittansicht einer Gebläseeinheit 10, während 2 eine vergrößerte Ansicht der Umgebung einer Außenlufteinleitungsöffnung 13 der Gebläseeinheit 10 und der Außenluftklappe 18 aus der Richtung des Pfeils A gesehen ist. Daher entspricht 1 einer Querschnittansicht entlang der Linie B-B von 2. Außerdem zeigen die Oben-Unten-, Rechts-Links- und Vorne-Hinten-Pfeile in den Figuren die Richtungen in dem Zustand der in einem Fahrzeug montierten Gebläseeinheit 10.
-
Die Gebläseeinheit 10 der vorliegenden Ausführungsform besteht, wie in 1 gezeigt, aus einer integralen Anordnung der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 11 und einem elektrischen Gebläse 21, das unterhalb der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 11 angeordnet ist.
-
Die Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 11 hat ein Gehäuse 12, das eine Außenschale der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 11 bildet. Dieses Gehäuse 12 wird durch einen Kunststoff mit einem gewissen Elastizitätsgrad und ausgezeichneter Festigkeit (zum Beispiel Polypropylen) gebildet. Das Gehäuse 12 ist mit einer Außenlufteinleitungsöffnung 13 zum Einleiten von Luft von außerhalb des Fahrzeuginneren in das Gehäuse 12 versehen. Es ist auch mit einer Innenlufteinleitungsöffnung 14 zum Einleiten von Luft aus dem Inneren des Fahrzeuginneren in das Gehäuse 12 versehen.
-
Diese Außenlufteinleitungsöffnung 13 ist derart angeordnet, dass sie ein Öffnungsloch 16, das in dem Armaturenbrett 15 ausgebildet ist, überlappt. Das Öffnungsloch 16 dient zur Einleitung von Außenluft. Die von der Außenlufteinleitungsöffnung 13 ins Innere des Gehäuses 12 eingeleitete Außenluft ist die Außenluft, die von dem Öffnungsloch 16 einströmt.
-
Zwischen der Außenlufteinleitungsöffnung 13 und dem Öffnungsloch 16 des Armaturenbretts 15 ist ein Packmaterial 17 entlang der gesamten Umfänge der Öffnungsformen der Außenlufteinleitungsöffnung 13 und des Öffnungslochs 16 angeordnet. Dieses Packmaterial ist durch ein Urethanpackmaterial ausgebildet und verhindert das Entweichen von Luft aus einem Spalt zwischen der Außenlufteinleitungsöffnung 13 und dem Öffnungsloch 16.
-
Der Öffnungsrand 13a ist in der Außenlufteinleitungsöffnung 13 ausgebildet. Ein Mittelteil des Öffnungsrands 13a in der axialen Richtung der Drehwelle 18a steht von den Kontaktoberflächen zwischen dem Gehäuse 12 und dem Packmaterial 17 in Richtung der stromaufwärtigen Seite in dem Luftstrom vor. Der Mittelteil des Öffnungsrands 13a steht ebenfalls aus dem Öffnungsloch 16 vor.
-
Im Inneren des Gehäuses 12 gibt es einen Luftdurchgang, der Außenluft, die von der Außenlufteinleitungsöffnung 13 eingeleitet wird, und Innenluft, die von der Innenlufteinleitungsöffnung 14 eingeleitet wird, zu dem Gebläse 21 leitet. Im Inneren dieses Luftdurchgangs gibt es eine Klappe zum Öffnen und Schließen der Außenlufteinleitungsöffnung 13 (das heißt eine Außenluftklappe 18) und eine Klappe zum Öffnen und Schließen der Innenlufteinleitungsöffnung 14 (das heißt eine Innenluftklappe 19).
-
Die Außenluftklappe 18 ist aus dem gleichen Material wie das Gehäuse 12 gebildet. Sie besteht aus einer Drehwelle 18a, die in Bezug auf das Gehäuse 12 drehbar gelagert ist, und einem Klappenkörper 18b, der sich integral mit der Drehwelle 18a dreht.
-
Der Klappenkörper 18b besteht aus einer Klappenaußenumfangsoberfläche 18c und Seitenplattenteilen 18d. Die Klappenaußenumfangsoberfläche 18c ist an einer Stelle angeordnet, die radial von der Drehwelle 18a getrennt ist. Sie erstreckt sich in einem bogenförmigen Querschnitt entlang der Drehrichtung.
-
Die Seitenplattenteile 18d sind an den zwei Seiten der Klappenaußenumfangsoberfläche 18c in der Richtung der Drehwelle 18a angeordnet und sind mit der Drehwelle 18a verbunden. Das heißt, die Außenluftklappe 18 besteht aus einer sogenannten „Drehklappe“.
-
Ein Dichtungsmaterial 18e ist an einem Umfangsende der Außenluftklappe 18 bereitgestellt. Das Dichtungsmaterial 18e ist derart ausgebildet, dass es gegen die Auflagefläche 13b anliegt, die an dem Öffnungsrand 13a der Außenlufteinleitungsöffnung 13 ausgebildet ist, wenn die Außenluftklappe 18 die Außenlufteinleitungsöffnung 13 schließt.
-
Dieses Dichtungsmaterial 18e ist aus einem elastischen Material ausgebildet, das von einem thermoplastischen Elastomer gebildet wird. Wenn die Außenluftklappe 18 die Außenlufteinleitungsöffnung 13 schließt, verformt sie sich elastisch, um die Dichtungsauflagefläche 13b zu kontaktieren. Dieses Dichtungsmaterial 18e ist ein Dichtungsmaterial vom sogenannten Lippendichtungstyp. Das thermoplastische Elastomer zeigt bei Normaltemperatur eine gummiartige Elastizität und zeigt Fließeigenschaften, wenn es auf eine hohe Temperatur geheizt wird. Es kann durch Spritzgießen in der gleichen Weise wie ein thermoplastisches Harz gefertigt werden.
-
Wenn an der Außenluftklappe 18 der Abstand von der Mittellinie C der Drehwelle 18a zu dem Vorderende des Dichtungsmaterials 18e gemessen wird, sind die Abstände L1 an den zwei Endseiten der Drehwelle 18a, wie in 2 gezeigt, kürzer ausgebildet als der Abstand L2 in der Mitte der Drehwelle 18a. Mit anderen Worten ist die Außenluftklappe 18 (wie eine Rugbyballform) ausgebildet, so dass eine Umfangsoberfläche sich in der Mitte der Drehwelle 18a weiter radial nach außen wölben kann als ihre zwei Endseiten.
-
Aufgrund dessen wird der Abstand von der Mittellinie C der Drehwelle 18a zu dem Vorderende des Dichtungsmaterials 18e dazu gebracht, sich zu ändern, um der Form der an dem Gebläse 21 ausgebildeten kreisähnlichen Ansaugöffnung 22 zu folgen. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Teil des Dichtungsmaterials 18e in der Mitte der Drehwelle 18a derart geformt, dass der Abstand L2 von der Mittellinie C zu dem Vorderende des Dichtungsmaterials 18e, wie in 2 gezeigt, konstant wird. Der Abstand von der Mittellinie C der Drehwelle 18a zu dem Vorderende des Dichtungsmaterials 18e kann kontinuierlich in einem Bogen oder einer Krümmung geändert werden.
-
In Bezug auf den Öffnungsrand 13a der Außenlufteinleitungsöffnung 13 ist der Abstand von der Mittellinie C der Drehwelle 18a zu der Auflagefläche 13b ausgebildet, um der Form der Ansaugöffnung 22 des Gebläses 21 zu folgen, so dass das Dichtungsmaterial 18e der Außenluftklappe 18 gegen die Auflagefläche 13b anliegen kann, wenn die Außenluftklappe 18 die Außenlufteinleitungsöffnung 13 schließt. Daher ändert sich der Öffnungsrand 13a so, dass er sich in der Mitte der Drehwelle 18a weiter radial nach außen wölbt als an seinen zwei Endseiten, wenn er aus der Richtung der Drehachse 24a des Gebläses 21 betrachtet wird.
-
2 zeigt den Zustand, in dem die Außenluftklappe 18 die Außenlufteinleitungsöffnung 13 schließt, und zeigt die Ansaugöffnung 22 des Gebläses 21 durch gestrichelte Linien. Einzelheiten der relativen Anordnung der Außenluftklappe 18 und der Ansaugöffnung 22 des Gebläses 21 werden später beschrieben. Die Gebläseeinheit 10 der vorliegenden Ausführungsform ist in Richtung der Seite des Beifahrersitzes versetzt von der Mitte der Fahrzeugbreite angeordnet, so wird das Packmaterial 17 im Vergleich zu einem perfekten Rechteck etwas verformt, um zu der Form des Armaturenbretts 15 zu passen.
-
Die Innenluftklappe 19 besteht aus einer Drehwelle 19a, die aus dem gleichen Material wie das Gehäuse 12 ausgebildet ist und drehbar von dem Gehäuse 12 gelagert ist, und einem plattenförmigen Plattenkörper 19b, der an einer Endseite mit der Drehwelle 17a verbunden ist. Darauf wird hier als eine „normale Klappe“ Bezug genommen.
-
Die Drehwelle 18a der Außenluftklappe 18 und die Drehwelle 19a der Innenluftklappe 19 sind durch einen nicht gezeigten Verbindungsmechanismus mit einem Antriebsservomotor verbunden. Dieser Servomotor wird im Betrieb durch ein Steuersignal gesteuert, das von einer nicht gezeigten Klimatisierungssteuerung ausgegeben wird.
-
Als nächstes wird das Gebläse 21 erklärt.
-
Das Gebläse 21 ist ein elektrisches Gebläse, das aus einem Mehrflügel-Zentrifugalventilator 23 (Sirocco-Ventilator) mit einer Vielzahl von Flügeln 23a mit bogenförmigen Querschnitten, die in einem Ring angeordnet sind, besteht. Der Ventilator 23 wird von einem Elektromotor 24 angetrieben, um sich zu drehen. Die Geschwindigkeit dieses Elektromotors 24 wird von der Steuerspannung gesteuert, die von der Klimatisierungssteuerung ausgegeben wird.
-
Der Mehrflügel-Zentrifugalventilator 23 ist in einem Spiralgehäuse 25 untergebracht. In diesem Spiralgehäuse 25 ist eine Ansaugöffnung 22 für die in die Vorrichtung 11 strömende Luft an einem Ende in dem Elektromotor 24 in der Richtung seines Drehzentrums 24a ausgebildet.
-
Daher wird in dem Gebläse 21 der vorliegenden Ausführungsform Luft, die aus der Richtung des Drehzentrums 24a des Elektromotors 24 angesaugt wird, in die radiale Richtung des Mehrflügel-Zentrifugalventilators 23 nach außen ausgeblasen.
-
Diese Ansaugöffnung 22 ist zu einer Kreisform ausgebildet, die um die Position des Drehzentrums des Gebläses 21 zentriert ist, wenn sie aus der Richtung des Drehzentrums 24a des Gebläses 21 betrachtet wird. Der Öffnungsteil der Ansaugöffnung 22 ist in einer Trichtermündungsform ausgebildet.
-
Einzelheiten der relativen Positionen der Ansaugöffnung 22 und der Außenluftklappe 18 werden als nächstes erklärt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Mittellinie C der Drehwelle 18a der Außenluftklappe 18, wenn sie aus der Richtung des Drehzentrums 24a des Gebläses 21 (insbesondere eines Mehrflügel-Zentrifugalventilators 23) betrachtet wird, derart angeordnet, dass sie das Drehzentrum des Gebläses 21 überlappt. Daher ist die Ansaugöffnung 22 derart geformt, dass sie sich in Bezug auf die Mittellinie C der Drehwelle 18a symmetrisch öffnet.
-
Die Außenluftklappe 18 ist derart ausgebildet, dass ihre Umfangsoberfläche sich in der Mitte der Drehwelle 18a weiter radial nach außen wölben kann als an ihren zwei Endseiten. Das Dichtungsmaterial 18e nahe der Ansaugöffnung 22 (siehe 18e, das durch die Doppelpunktstrichlinie in 1 gezeigt ist) ist auch ausgebildet, um der Form der Ansaugöffnung 22 zu folgen, wenn die Außenluftklappe 18 die Außenlufteinleitungsöffnung 13 vollständig öffnet. Daher wird die Außenluftklappe 18 weder wenn die Außenluftklappe 18 die Außenlufteinleitungsöffnung 13 vollständig schließt, noch wenn die Außenluftklappe 18 sie vollständig öffnet, aus der Ansaugöffnung 22 vorstehen.
-
Das Spiralgehäuse 25 ist aufgebaut, um fähig zu sein, an der Mitte der Vertikalrichtung in zwei Elemente (insbesondere ein oberes Gehäuseelement 25a und ein unteres Gehäuseelement 25b) getrennt zu werden.
-
Das obere Gehäuseelement 25a dient auch als die untere Oberfläche des Gehäuses 12 der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 11. An der Oberfläche, die der Oberfläche des unteren Gehäuses 25b zugewandt ist, wo die Ansaugöffnung 22 bereitgestellt ist, ist ein Montageloch 26 zum Montieren des Elektromotors 24 bereitgestellt. In diesem Montageloch 26 ist der Elektromotor 24 durch Metall- oder Kunststoffklammern 27 befestigt.
-
Dieses obere Gehäuseelement 25a und dieses untere Gehäuseelement 25b sind aus dem gleichen Material ausgebildet wie das Gehäuse 12. Das obere Gehäuseelement 25a, das untere Gehäuseelement 25b und das Gehäuse 12 werden in dem Zustand durch Metallfedern, Klemmen oder andere Befestigungseinrichtungen oder durch Schweißen, Bonden oder andere Verbindungsmittel aneinander befestigt, in dem der Mehrflügel-Zentrifugalventilator 23 untergebracht ist.
-
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 3 und 4 der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform des vorstehenden Aufbaus erklärt. 3 ist eine Perspektivansicht einer Gebläseeinheit 10, die den Zustand einer Innenluftbetriebsart zeigt, in der die Klimatisierungssteuerung Innenluft in die Inneneinheit einleitet, während 4 eine Perspektivansicht einer Gebläseeinheit 10 ist, die den Zustand einer Außenluftbetriebsart zeigt, in der die Klimatisierungssteuerung Außenluft in die Inneneinheit einleitet.
-
Wenn die Klimatisierungssteuerung in dem Betriebszustand des Fahrzeugklimatisierungssystems die Steuerung der Innenluftbetriebsart ausführt, gibt sie ein Steuersignal an den Servomotor aus, um die Außenluftklappe 18 dazu zu bringen, sich in 1 im Uhrzeigersinn zu drehen, und gleichzeitig die Innenluftklappe 19 dazu zu bringen, sich in 1 gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Aufgrund dessen schließt die Außenluftklappe 18 die Außenlufteinleitungsöffnung 13, und die Innenluftklappe 19 öffnet die Innenlufteinleitungsöffnung 14 (siehe durchgezogene Linie der Nummer 18 von 1 und 3).
-
Wenn andererseits die Klimatisierungssteuerung die Steuerung der Außenluftbetriebsart ausführt, wobei Außenluft in die Inneneinheit eingeleitet wird, gibt sie an den Servomotor ein Steuersignal aus, um die Außenluftklappe 18 zu veranlassen, sich in 1 gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, und die Innenluftklappe 19 dazu zu bringen, sich in 1 im Uhrzeigersinn zu drehen. Aufgrund dessen öffnet die Außenluftklappe 18 die Außenlufteinleitungsöffnung 13 und die Innenluftklappe 19 schließt die Innenlufteinleitungsöffnung 14 (siehe Doppelpunktstrichlinie von Nummer 18 in 1 und 4).
-
In der vorliegenden Ausführungsform steht in der Außenlufteinleitungsöffnung 13 ein Mittelteil des Öffnungsrands 13a in der axialen Richtung der Drehwelle 18a von den Kontaktoberflächen zwischen dem Gehäuse 12 und dem Packmaterial 17 zu der stromaufwärtigen Seite in dem Luftstrom vor. Der Mittelteil des Öffnungsrands 13a steht auch von dem Öffnungsloch 16 des Armaturenbretts 15 zu der stromaufwärtigen Seite in dem Luftstrom vor. Daher zeichnet das Umfangsende der Außenluftklappe 18 einen Weg, der durch die stromaufwärtige Seite in dem Luftstrom verläuft, wenn sie gedreht wird, um die Position zu wechseln. Der Weg steht aus dem Öffnungsloch 16 vor.
-
Dieser Zustand wird unter Verwendung von 7 im Detail erklärt. 7 ist eine Querschnittansicht einer Gebläseeinheit 10 der Technologie auf die Bezug genommen wird, und entspricht 1 der vorliegenden Ausführungsform. In 7 haben Teile, die gleich denen der ersten Ausführungsform sind, die gleichen Referenznummern zugewiesen. In den folgenden nachstehend beschriebenen Zeichnungen werden ähnlichen Teile gleich denen der ersten Ausführungsformen die gleichen Bezugsnummern zugewiesen.
-
In der Technologie, auf die Bezug genommen wird, steht der Öffnungsrand 13a der Außenlufteinleitungsöffnung 13 nicht von dem Öffnungsloch 16 des Armaturenbretts 15 vor. Ein Weg, der von dem Umfangsende der Außenluftklappe 18 gezeichnet wird, geht, wenn sie sich dreht, um die Position zu wechseln, vollständig durch den Innenraum der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 11.
-
Aus diesem Grund ist es notwendig, den ganzen Raum zum Drehen der Außenluftklappe 18 innerhalb der stromabwärtigen Seite des Luftstroms von der Außenlufteinleitungsöffnung 13 sicherzustellen. Das heißt, der Raum ist innerhalb der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 11.
-
Im Gegensatz dazu kann in der vorliegenden Ausführungsform der Raum zum Drehen der Außenluftklappe 18 auf der stromaufwärtigen Seite in dem Luftstrom von dem Öffnungsloch 16 des Armaturenbretts 15 sichergestellt werden.
-
Daher kann der Raum, der im Inneren der Gebläseeinheit 10 (der Vorrichtung 11) zum Drehen der Außenluftklappe 18 bereitgestellt werden muss, verkleinert werden, so ist es möglich, das Volumen der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 11, wie „12 (1)“ durch die gestrichelte Linie von 7 gezeigt, als ein Ganzes zu verringern. Als ein Ergebnis kann die Flexibilität in der Konstruktion, wenn die Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 11 in einem Fahrzeug montiert wird, verbessert werden.
-
Außerdem ist das Packmaterial 17 zwischen der Außenlufteinleitungsöffnung 13 der Gebläseeinheit 10 und dem Öffnungsloch 16 des Armaturenbretts 15 angeordnet, so findet kein Entweichen von Luft aus einem Spalt zwischen der Außenlufteinleitungsöffnung 13 und dem Öffnungsloch 16 statt.
-
Wenn die Außenluftklappe 18 die Außenlufteinleitungsöffnung 13 schließt, liegt das Dichtungsmaterial 18e der Außenluftklappe 18 gegen die Auflagefläche 13b des Öffnungsrands 13a der Außenlufteinleitungsöffnung 13 an, so kann die Dichtung zwischen der Außenluftklappe 18 und der Außenlufteinleitungsöffnung 13 verbessert werden.
-
Die Außenluftklappe 18 und der Öffnungsgrad 13a der Außenlufteinleitungsöffnung 13 sind in Formen ausgebildet, die sich in der radialen Richtung nach außen wölben. Wenn daher die Außenluftklappe 18 sich dreht, um die Position zu ändern, kann sich nur der Mittelteil der Außenluftklappe 18 in der Richtung der Drehwelle 18a auf der stromaufwärtigen Seite in dem Luftstrom von dem Öffnungsloch 16 des Armaturenbretts 15 bewegen. Aufgrund dessen ist es möglich, die Außenluftklappe 18 davon abzuhalten, sich unnötig mit anderen Teilen auf der stromaufwärtigen Seite des Luftstroms von dem Öffnungsloch 16 ins Gehege zu kommen.
-
In der Außenluftklappe 18 wird der Abstand von der Mittellinie C der Drehwelle 18a zu dem Vorderende des Dichtungsmaterials 18e dazu gebracht, sich zu ändern, um der Form der Ansaugöffnung 22 des Gebläses 21 zu folgen. Die Außenluftklappe 18 ist derart angeordnet, dass die Mittellinie C der Drehwelle 18a das Drehzentrum des Gebläses 21 überlappt. Wenn daher die Außenlufteinleitungsöffnung 13 geschlossen wird, ist es möglich, die Außenlufteinleitungsöffnung 13 zuverlässig abzudichten, und wenn die Außenlufteinleitungsöffnung 13 geöffnet wird, wird der Ansaugwiderstand des Gebläses 21 nicht erhöht.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
In der ersten Ausführungsform wurde das Beispiel der Bereitstellung einer Innenluftklappe 19, die eine Innenlufteinleitungsöffnung 14 öffnet und schließt, erklärt, aber in der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in 5 gezeigt, das Beispiel erklärt, in dem die Innenluftklappe 19 beseitigt ist. 5 ist eine Querschnittansicht einer Gebläseeinheit 10 der vorliegenden Ausführungsform und entspricht 1 der ersten Ausführungsform.
-
Wie in 5 gezeigt, ist in der vorliegenden Ausführungsform der Öffnungsrand der Innenlufteinleitungsöffnung 14 des Gehäuses 12 mit einer Auflagefläche 14a ausgebildet. Diese Auflagefläche 14a liegt gegen das sich elastisch verformende Dichtungsmaterial 18e der Außenluftklappe 18 an, wenn die Außenluftklappe 18 die Außenlufteinleitungsöffnung 13 öffnet. Der Rest des Aufbaus und der Betrieb sind ähnlich denen der ersten Ausführungsform. Daher können in der Gebläseeinheit 10 der vorliegenden Ausführungsform ebenfalls ähnliche Ergebnisse wie die der ersten Ausführungsform erhalten werden.
-
Außerdem kann der Öffnungsbereich der Innenlufteinleitungsöffnung 14 leicht vergrößert werden, so kann der Ansaugwiderstand des Gebläses in der Innenluftbetriebsart weit mehr verringert werden.
-
(Dritte Ausführungsform)
-
In der ersten Ausführungsform wurde als die Außenluftklappe 18 das Beispiel der Verwendung einer Drehklappe erklärt. Andererseits ist der Klappenkörper 38b in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 6 gezeigt, zu einer Plattenform ausgebildet, und eine Drehwelle 38b ist im Wesentlichen in der Mitte des Klappenkörpers 38b verbunden. Die Außenluftklappe 38 ist als eine sogenannte „Flügelklappe“ aufgebaut.
-
Das Umfangsende der Außenluftklappe 38 ist wie die erste Ausführungsform auch mit einem Dichtungsmaterial 38e versehen, das derart ausgebildet ist, dass es gegen die an dem Öffnungsrand 13a der Außenlufteinleitungsöffnung 13 ausgebildete Auflagefläche 13b anliegt, wenn die Außenluftklappe 38 die Außenlufteinleitungsöffnung 13 schließt. Der Rest des Aufbaus ist ähnlich dem der ersten Ausführungsform.
-
Selbst wenn eine Außenluftklappe 38, die aus einer Flügelklappe besteht, verwendet wird, werden die Außenluftklappe 38 und die Innenluftklappe 19 dazu gebracht, sich in der Innenluftbetriebsart zu drehen, wie durch die durchgezogene Linie in 6 gezeigt, und werden dazu gebracht, sich in der Außenluftbetriebsart zu drehen, wie durch die Doppelpunktstrichlinie von 6 gezeigt. Daher können in der vorliegenden Ausführungsform ebenfalls Ergebnisse ähnlich denen der ersten Ausführungsform erhalten werden.
-
(Andere Ausführungsformen)
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt und kann, wie nachstehend erklärt, auf vielfältige Weise modifiziert werden.
-
(1) In den vorstehenden Ausführungsformen wurde als das Packmaterial 17 das Beispiel der Verwendung eines Urethanpackmaterials erklärt, aber das Material des Packmaterials ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann auch ein Gummimaterial, wie etwa natürlicher Gummi oder synthetischer Gummi, verwendet werden. Das heißt, als das Packmaterial ist es möglich, etwas zu verwenden, das sich elastisch verformt, um die Öffnungsränder der Außenlufteinleitungsöffnung 13 und des Öffnungslochs 16 eng zu kontaktieren und das Entweichen von Luft zu verhindern.
-
(2) In den vorstehenden Ausführungsformen wurde als das Dichtungsmaterial 18e, 38e der Außenluftklappe 18, 38 das Beispiel der Verwendung eines Dichtungsmaterials vom Lippendichtungstyp erklärt, aber das Dichtungsmaterial ist nicht auf dieses beschränkt. Zum Beispiel ist es auch möglich, ein Dichtungsmaterial vom Packdichtungstyp zu verwenden, der in einer Streifenform entlang des Umfangsendes der Außenluftklappe 18, 38 angeordnet ist. Als das Material dieses Dichtungsmaterials vom Packdichtungstyp ist es möglich, eines zu verwenden, das ähnlich dem vorstehenden Packmaterial 17 ist.
-
(3) In den vorstehenden Ausführungsformen wurde ein Fahrzeugklimatisierungssystem, das mit einer Inneneinheit versehen ist, wo die Klimatisierungseinheit im Wesentlichen in der Mitte in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist und die Gebläseeinheit 10 in Richtung des Beifahrersitzes versetzt von der Mitte angeordnet ist (halbmittige Anordnung), erklärt.
-
Andererseits kann die Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 11 der vorliegenden Ausführungsform auch auf eine Inneneinheit angewendet werden, wo die Klimatisierungseinheit und die Gebläseeinheit integral ausgebildet und im Wesentlichen in der Mitte in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet sind (vollständig mittlere Anordnung). In diesem Fall kann die Luft von der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 11 der vorliegenden Erfindung zu der Ansaugöffnung des Gebläses eingeleitet werden.
-
(4) In der Gebläseeinheit 10 der vorliegenden Ausführungsformen ist es auch möglich, ein Luftfilter zum Entfernen von Staub, etc. aus der Luft zwischen der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 11 und dem Gebläse 21 bereitzustellen. Ferner wurde in den vorstehenden Ausführungsformen das Beispiel des Ausbildens der Innenluftklappe 19 durch eine normale Klappe erklärt. Als die Innenluftklappe 19 ist es auch möglich, eine Drehklappe, eine Flügelkappe, etc. zu verwenden.
-
Während die Erfindung unter Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben wurde, welche zu Veranschaulichungszwecken gewählt wurden, sollte offensichtlich sein, dass von Fachleuten der Technik zahlreiche Modifikationen daran vorgenommen werden könnten, ohne vom grundlegenden Konzept und Bereich der Erfindung abzuweichen.
