DE10201462A1 - Hebelmechanismus - Google Patents
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Abstract
In einem Hebelmechanismus ist ein erster Hebel (62) derart angeordnet, dass er durch die Antriebskraft einer Antriebsquelle (50) bewegbar ist, und ist ein zweiter Hebel (63) mit dem ersten Hebel arbeitstechnisch verbunden, um eine angetriebene Einheit (5) zu bewegen. Ein Hebel von erstem Hebel und zweitem Hebel (62, 63) weist eine Nockennut (63a) mit einem abgebogenen Bereich (63b) auf, der um einen Krümmungsradius kleiner als ein vorbestimmter Wert abgebogen ist, und weist der andere Hebel von erstem Hebel und zweitem Hebel (62, 63) einen Stift (62a) auf, der innerhalb der Nockennut (63a) gleitend bewegbar ist. Bei dem Hebelmechanismus wird die Gleitgeschwindigkeit des Stifts (62a), der sich in der Nockennut (63a) gleitend bewegt, herabgesetzt, wenn der Stift (62a) in den abgebogenen Bereich (63b) in der Nockennut eintritt, dies im Vergleich mit der Gleitgeschwindigkeit, bevor der Stift in den abgebogenen Bereich eintritt.
Description
Die Erfindung betrifft einen Hebelmechanismus, der aus mehreren Hebeln
gebildet ist und für eine Fluidkanal-Schaltungseinrichtung, beispielsweise eine
Innenluft/Außenluft-Schaltungseinrichtung für eine Fahrzeugklimaanlage, in
geeigneter Weise verwendet wird.
Bei einem herkömmlichen Hebelmechanismus für eine Fluidkanal-Schaltungs
einrichtung einer Fahrzeugklimaanlage, die in JP-Y2-1-26 494 beschrieben ist,
ist eine Nockennut mit einer vorbestimmten Gestalt in einem Seitenhebel
vorgesehen, und ist ein Stift, der in der Nockennut gleitet, in dem anderen
Seitenhebel vorgesehen, sodass die Antriebskraft einer Antriebsquelle, bei
spielsweise eines Elektromotors, an eine angetriebene Einheit übertragen wird.
Weil der Staudruck an der Innenluft/Außenluft-Schaltungseinrichtung einwirkt,
während das Fahrzeug fährt, muss eine Schaltklappe an dem Außenluft-Einfüh
rungsanschluss angedrückt werden, während eine Packung zum Verschließen
des Außenluft-Einführungsanschlusses zusammengedrückt wird. Entsprechend
werden, wenn die Fläche des Außenluft-Einführungsanschlusses größer wird,
die Schließkraft und das Schließmoment der Schaltklappe vergrößert.
Andererseits ist bei diesem Hebelmechanismus die Nockennut zu einem vorbe
stimmten Krümmungsradius abgebogen. Jedoch nimmt, wenn der Krümmungs
radius in einem abgebogenen Bereich der Nockennut kleiner wird, die Gleit
geschwindigkeit des Stifts in dem abgebogenen Bereich zu, und entsteht daher
ein verhältnismäßig großes Kollisionsgeräusch, wenn der Stift mit einer Seiten
fläche der Nockennut kollidiert. Hierbei kann eine Stoß-Absorptionseinrichtung
(Dämpfereinrichtung) in der Kollisionsposition innerhalb der Nockennut vorgese
hen sein. Jedoch wird in diesem Fall die Gestalt der Nockennut komplex, und
steigen die Produktkosten für die Nockennut an.
In Hinblick auf die vorstehend angegebenen Probleme ist es eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, einen Hebelmechanismus zu schaffen, der das
Geräusch infolge einer Kollision zwischen einem Stift und einer Seitenwand, die
eine Nockennut begrenzt, herabsetzt, während die Herstellungskosten der
Nockennut eingeschränkt sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei einem Hebelmechanismus zum
Übertragen einer Antriebskraft von einer Antriebsquelle an eine angetriebene
Einheit ein erster Hebel derart angeordnet, dass er durch die Antriebskraft von
der Antriebsquelle aus bewegbar ist, und ist ein zweiter Hebel mit dem ersten
Hebeln in einem Verbindungsbereich zum Bewegen der angetriebenen Einheit
arbeitstechnisch verbunden. In dem Verbindungsbereich weist ein Hebel von
erstem Hebel und zweitem Hebel eine erste Nockennut mit einem abgebogenen
Bereich auf, der mit einem Krümmungsradius kleiner als ein vorbestimmter Wert
abgebogen ist, und weist der andere Hebel von erstem Hebel und zweitem
Hebel einen ersten Stift auf, der sich innerhalb der ersten Nockennut gleitend
bewegt. Bei dem Hebelmechanismus ist der erste Stift mit einer Gleitgeschwin
digkeit in der ersten Nockennut gleitend bewegbar angeordnet, wobei die
Gleitgeschwindigkeit des ersten Stifts, wenn sich der erste Stift innerhalb der
ersten Nockennut um eine vorbestimmte Größe gleitend bewegt, niedriger im
Vergleich zu der Gleitgeschwindigkeit eingestellt ist, bevor sich der erste Stift in
der ersten Nockennut um eine vorbestimmte Größe gleitend bewegt. Entspre
chend kann die Kollisionsenergie zwischen dem ersten Stift und der Seitenwand,
die die erste Nockennut begrenzt, kleiner gemacht werden, ohne eine Stoß-
Absorptionseinrichtung in der ersten Nockennut vorzusehen. Daher kann das
Kollisionsgeräusch infolge einer Kollision zwischen dem ersten Stift und der
Seitenwand der ersten Nockennut herabgesetzt werden, während die erste
Nockennut zu geringen Kosten hergestellt ist.
Vorzugsweise wird die Gleitgeschwindigkeit des Stifts niedriger eingestellt, wenn
der erste Stift in den abgebogenen Bereich eintritt, dies im Vergleich zu der
Gleitgeschwindigkeit, bevor der erste Stift in den abgebogenen Bereich eintritt.
Daher kann die Energie der Kollision des ersten Stifts mit der Seitenwand der
ersten Nockennut in dem abgebogen Bereich kleiner gemacht werden, und kann
das Kollisionsgeräusch weiter herabgesetzt werden. Hierbei weist der Zustand,
wenn der erste Stift in den abgebogenen Bereich eintritt, eine etwa zweifache
Größe des Krümmungsradius an der Außenseite des abgebogenen Bereichs
auf.
Der Hebelmechanismus weist einen dritten Hebel, der durch die Antriebsquelle
bewegt wird, zur Bewegung des ersten Hebels auf, und der dritte Hebel ist mit
dem ersten Hebel arbeitstechnisch verbunden. In dem Verbindungsbereich
zwischen dem ersten und dem dritten Hebel weist ein Hebel von erstem Hebel
und drittem Hebel eine zweite Nockennut auf, und der andere Hebel von erstem
Hebel und drittem Hebel weist einen zweiten Stift auf, der innerhalb der zweiten
Nockennut gleitend bewegbar ist. Die zweite Nockennut weist einen ersten und
einen zweiten Nut-Arbeitsteil, in denen der erste Hebel bei einer Umlaufbewe
gung des dritten Hebels arbeitet, und einen Nut-Leerlaufteil auf, der zwischen
dem ersten und dem zweiten Nut-Arbeitsteil angeordnet ist. Der Nut-Leerlaufteil
besitzt einen Krümmungsradius etwa gleich demjenigen eines geometrischen
Ortes, der durch den zweiten Stift zwischen dem ersten und dem zweiten Nut-
Arbeitsteil beschrieben wird, und der Nut-Leerlaufteil ist etwa entsprechend dem
Zeitpunkt eingestellt, bei dem der erste Stift in den abgebogenen Bereich eintritt.
Entsprechend kann die Energie der Kollision zwischen dem ersten Stift und der
Seitenwand der ersten Nockennut ohne eine Stoß-Absorptionseinrichtung leicht
kleiner gemacht werden, und kann das Kollisionsgeräusch wirksam herabgesetzt
werden, während die Hebeleinrichtung zu geringen Kosten hergestellt ist.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich leichter
aus der nachfolgenden Detailbeschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
bei gemeinsamer Betrachtung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugklimaanlage gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines Hebelmechanismus gemäß
dieser Ausführungsform ist;
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des Hebelmechanismus von Fig. 2 ist;
Fig. 4 ein Diagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen dem
Drehwinkel Θ1 eines Servomotors und dem Drehwinkel Θ2 einer
Schaltklappe ist, dies gemäß der Ausführungsform;
Fig. 5 eine schematische Seitenansicht des Hebelmechanismus in dem
Zustand S1 von Fig. 4 ist;
Fig. 6 eine schematische Seitenansicht des Hebelmechanismus in dem
Zustand S2 von Fig. 4 ist;
Fig. 7 eine schematische Seitenansicht des Hebelmechanismus in dem
Zustand S3 von Fig. 4 ist;
Fig. 8 eine schematische Seitenansicht des Hebelmechanismus in dem
Zustand S4 von Fig. 4 ist; und
Fig. 9 eine schematische Seitenansicht des Hebelmechanismus in dem
Zustand S5 von Fig. 4 ist.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Bei dieser
Ausführungsform wird ein Hebelmechanismus gemäß dieser Erfindung für eine
Innenluft/Außenluft-Schaltungseinrichtung einer Fahrzeugklimaanlage verwen
det.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist eine Klimaanlage 1 für ein Fahrzeug ein
Klimatisierungsgehäuse 2 auf, das einen Luftkanal begrenzt bzw. bildet, durch
den hindurch Luft in den Fahrgastraum des Fahrzeugs einströmt. An der am
weitesten luftstromaufwärtigen Seite besitzt das Klimatisierungsgehäuse 2 einen
Innenluft-Einführungsanschluss 3, durch den hindurch Innenluft von innerhalb
des Fahrgastraums eingeführt wird, und einen Außenluft-Einführungsanschluss
4, durch den hindurch Außenluft von außerhalb des Fahrgastraums eingeführt
wird. Eine Innenluft/Außenluft-Schaltklappe (angetriebene Einheit) 5 zum
selektiven Öffnen und Schließen des Innenluft-Einführungsanschlusses 3 und
des Außenluft-Einführungsanschlusses 4 ist in dem Klimatisierungsgehäuse 2
angeordnet. Die Innenluft/Außenluft-Schaltklappe 5 wird mittels einer elektri
schen Antriebsquelle, beispielsweise mittels eines Servomotors, geöffnet und
geschlossen. Nachfolgend wird die durch die Innenluft/Außenluft-Schaltklappe 5
und einen Hebelmechanismus oder einen Servomotor zum Bewegen der
Innenluft/Außenluft-Schaltklappe 5 gebildete Einrichtung als "Innenluft/Außenluft-
Schaltungseinrichtung" bezeichnet.
Ein Zentrifugalgebläse 7 ist an der luftstromabwärtigen Seite der Innen
luft/Außenluft-Schaltklappe 5 angeordnet, sodass von den beiden Einführungs
anschlüssen 3, 4 aus angesaugte Luft in Richtung zu Luftauslässen 14, 15, 17
mittels des Gebläses 7 geblasen wird. Ein Verdampfer 9 für kühle Luft ist an der
luftstromabwärtigen Seite des Gebläses 7 angeordnet, sodass die gesamte
mittels des Gebläses 7 geblasene Luft durch den Verdampfer 9 hindurchtritt.
Ein Heizkern 10 zum Erhitzen von Luft ist in dem Klimatisierungsgehäuse 2 an
der luftstromabwärtigen Seite des Verdampfers 9 angeordnet. Der Heizkern 10
erhitzt Luft unter Verwendung des Kühlwassers eines Motors 11 als Heizquelle.
Der Heizkern 10 ist in dem Klimatisierungsgehäuse 2 zur Bildung eines Bypass
kanals 12 angeordnet, durch den hindurch Luft den Heizkern 10 im Bypass
umgeht. Eine Luftmischklappe 13 ist an der luftstromaufwärtigen Seite des
Heizkerns 10 angeordnet, um das Verhältnis zwischen der Luftmenge, die durch
den Heizkern 10 hindurchtritt, und der Luftmenge, die durch den Bypasskanal 12
hindurchtritt, einzustellen, sodass die in den Fahrgastraum eingeblasene Luft
eingestellt werden kann.
An der am weitesten luftstromabwärtigen Seite des Klimatisierungsgehäuses 2
sind die Luftauslässe 14, 15, 17 angeordnet. Die Luftauslässe 14, 15, 17
umfassen einen Kopfraum-Luftauslass 14 zum Blasen von Luft in Richtung zu
dem Oberkörper des Fahrgastes im Fahrgastraum, einen Fußraum-Luftauslass
15 zum Blasen von Luft in Richtung zu dem Fußbereich des Fahrgastes im
Fahrgastraum und einen Defroster-Luftauslass 17 zum Blasen von Luft in
Richtung zu der Innenfläche der Windschutzscheibe 16.
Betriebsart-Schaltklappen 18-20 sind in dem Klimatisierungsgehäuse 2 an den
luftstromaufwärtigen Seiten der Luftauslassanschlüsse 14, 15, 17 angeordnet.
Diese Betriebsart-Schaltklappen 18-20 werden mittels einer Antriebseinheit,
beispielsweise mittels eines Servomotors, oder durch manuelle Betätigung
geöffnet und geschlossen.
Als Nächstes wird die Innenluft/Außenluft-Schaltungseinrichtung beschrieben.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht der Innenluft/Außenluft-Schaltungseinrich
tung. Die Innenluft/Außenluft-Schaltklappe 5 weist einen Klappenkörper 5a aus
Kunststoff zum selektiven Öffnen und Schließen des Außenluft-Einführungs
anschlusses 4 und des Innenluft-Einführungsanschlusses 3, eine Packung 5b,
die einstückig mit dem äußeren Umfangsende des Plattenkörpers 5a vorgese
hen ist, und eine Welle 5c auf, die zur Bewegung und Verschiebung (Umlauf
bewegung) des Plattenkörpers 5a vorgesehen ist.
Ein Servomotor 50 (Antriebsquelle) ist vorgesehen, um eine Antriebskraft für die
gleitende Bewegung des Plattenkörpers 5a der Schaltklappe 5 über einen
Hebelmechanismus 60 zu schaffen. Ein Servohebel (dritter Hebel) 61 ist an
Drehwelle der Servomotors 50 befestigt, um zusammen mit der Drehwelle
gedreht zu werden. Ein Sub-Hebel (erster Hebel) 62 ist zu einer etwa V-förmigen
Gestalt ausgebildet und mit dem Servohebel 61 zur arbeitstechnischen Verbin
dung mit der Umlaufbewegung des Servohebels 61 verbunden. Der Sub-Hebel
61 ist in einem Gehäusebereich 51 der Innenluft/Außenluft-Schaltungseinrich
tung an einem abgebogenen Bereich 62a des Sub-Hebels 62, der zu der V-
förmigen Gestalt abgebogen ist, drehbar abgestützt bzw. gelagert.
Ein Klappenhebel 63 (zweiter Hebel) ist an einer Welle 5c zur gemeinsamen
Drehbewegung mit der Welle 5c befestigt und mit dem Sub-Hebel 62 zur
Bewegung der Schaltklappe 5 entsprechend der Betätigung des Sub-Hebels 62
verbunden. Das heißt, der Hebelmechanismus 60 zur Übertragung einer
Antriebs-Drehkraft des Servomotors 50 an die Schaltklappe 5 ist durch den
Klappenhebel 63, den Sub-Hebel 62 und den Servohebel 61 gebildet.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, sind in dem Verbindungsbereich zwischen dem Sub-
Hebel 62 und den Klappenhebel 63 eine erste Nockennut 63a und ein erster Stift
62a vorgesehen. Die erste Nockennut 63a, die zu einer etwa S-förmigen Gestalt
abgebogen ist, kann in einem Hebel von Sub-Hebel 62 und Klappenhebel 63
vorgesehen sein, und der erste Stift 62a kann in dem anderen Hebel von Sub-
Hebel 62 und Klappenhebel 63 vorgesehen sein. Bei dieser Ausführungsform ist
die erste Nockennut 63a in dem Klappenhebel 63 vorgesehen, und ist der erste
Stift 62a in dem Sub-Hebel 62 vorgesehen, um sich innerhalb der ersten
Nockennut 63a gleitend zu bewegen. Die erste Nockennut 63a besitzt einen
abgebogenen Bereich 63b mit einem kleinen Krümmungsradius.
In dem Verbindungsbereich zwischen dem Sub-Hebel 62 und dem Servohebel
61 sind eine zweite Nockennut 62b und ein zweiter Stift 61a vorgesehen, der
sich in der zweiten Nockennut 62b gleitend bewegt. Die zweite Nockennut 62b,
die eine etwa ringförmige Gestalt besitzt, kann in einem Hebel von Sub-Hebel 62
und Servohebel 61 ausgebildet sein, und der zweite Stift 61a kann in dem
anderen Hebel von Sub-Hebel 62 und Servohebel 61 ausgebildet sein. Bei
dieser Ausführungsform ist die zweite Nockennut 62 in dem Sub-Hebel 62
vorgesehen, und ist der zweite Stift 61a in dem Servohebel 61 vorgesehen.
Der zweite Stift 61a bewegt sich gleitend in der zweiten Nockennut 62b nur in
einer Richtung bei der Umlaufbewegung des Servomotors 50. Wenn sich der
zweite Stift 61a in der in Fig. 3 mittels der gestrichelten Pfeile dargestellten
Richtung gleitend bewegt, bewegt sich die Schaltklappe 5 zur Durchführung
einer Schließbetätigung des Innenluft-Einführungsanschlusses 3 von einem
Zustand aus, bei dem der Außenluft-Einführungsanschluss 4 geschlossen ist
(diese gleitende Bewegung des Stifts 61a wird nachfolgend bezeichnet als
"Öffnungs-Betätigungshub"). Andererseits bewegt sich, wenn sich der zweite
Stift 61a in der in Fig. 3 mittels der ausgezogenen Pfeile dargestellten Richtung
gleitend bewegt, die Schaltklappe 5 zur Durchführung einer Schließbetätigung
des Außenluft-Einführungsanschlusses 4 von einem Zustand aus, bei dem der
Innenluft-Einführungsanschluss 3 geschlossen ist (diese gleitende Bewegung
des Stifts 61a wird nachfolgend bezeichnet als "Schließ-Betätigungshub").
Der Bereich, der dem Öffnungs-Betätigungshub innerhalb der zweiten Nocken
nut 62b entspricht, ist sie so gestaltet, dass er einen ersten und einen zweiten
Nut-Arbeitsteil W1, W2, wo der Sub-Hebel 62 entsprechend der Umlaufbewe
gung des Servohebels 61 arbeitet, und einen ersten Nut-Leerlaufteil A1 mit
einem Krümmungsradius etwa gleich demjenigen des geometrischen Ortes
eines Kreisbogens, der durch das Zentrum des zweiten Stifts 61a beschrieben
wird, aufweist. Der erste Nut-Leerlaufteil A1 ist zwischen dem ersten und dem
zweiten Nut-Arbeitsteil W1, W2 angeordnet, und die Position des ersten Nut-
Leerlaufteils A1 ist so gewählt, dass sie etwa dem Zeitpunkt für die Einführung
des ersten Stifts 62a in den abgebogenen Bereich 63b entspricht.
Ein zweiter Nut-Leerlaufteil A2 mit einem Krümmungsradius etwa gleich demje
nigen des geometrischen Ortes eines Kreisbogens, der durch das Zentrum des
zweiten Stifts 61a beschrieben wird, ist in dem rückwärtigen Bereich von dem
ersten Nut-Arbeitsteil W1 in der Gleitrichtung des zweiten Stifts 61a bei dem
Öffnungs-Betätigungshub vorgesehen.
Ein dritter Nut-Leerlaufteil A3 mit einem Krümmungsradius etwa gleich demjeni
gen des geometrischen Ortes eines Kreisbogens, der durch das Zentrum des
zweiten Stifts 61a beschrieben wird, ist in dem Schließ-Betätigungshub vorgese
hen. Weiter ist der dritte Nut-Arbeitsteil A3, wo der Sub-Hebel 62 entsprechend
der Umlaufbewegung des Servohebels 61 arbeitet, auch in dem Schließ-Betäti
gungshub vorgesehen.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise des Hebelmechanismus 60 der Innen-
luft/Außenluft-Schaltungseinrichtung gemäß dieser Ausführungsform beschrie
ben. Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Drehwinkel Θ1 des Servomotors
50 (Servohebels 61) und dem Drehwinkel Θ2 der Schaltklappe 5. Hierbei ist der
Drehwinkel Θ1 der Servomotors 50 (Servohebels 61) der Drehwinkel bezogen
auf die Ausgangsposition Ri, die in Fig. 2 dargestellt ist. In der Ausgangsposition
Ri ist der Außenluft-Einführungsanschluss 4 geschlossen, und ist der zweite Stift
61a an einem Ende (d. h. dem in Fig. 2 linken Ende) des dritten Nut-Arbeitsteils
W3 angeordnet. Andererseits ist der Drehwinkel (Gleitwinkel) Θ2 der Schalt
klappe 5 der Winkel, der von einer Position, bei der der Außenluft-Einführungs
anschluss 4 geschlossen ist, zu der Richtung zum Schließen des Innenluft-
Einführungsanschlusses 3 hin festgestellt wird.
In Fig. 4 bezeichnet L1 den Öffnungs-Betätigungshub, und bezeichnet L2 den
Schließ-Betätigungshub. Fig. 5 entspricht dem Zustand S1 in Fig. 4, Fig. 6
entspricht dem Zustand S2 in Fig. 4, Fig. 7 entspricht dem Zustand S3 in Fig. 4,
Fig. 8 entspricht dem Zustand S4 in Fig. 4, und Fig. 9 entspricht dem Zustand S5
in Fig. 9.
Wenn der Servomotor 50 umläuft und der zweite Stift 61a den ersten Nut-
Arbeitsteil W1 erreicht, wie in Fig. 5 dargestellt ist, beginnt der Sub-Hebel 62 zu
arbeiten, und beginnt die Schaltklappe 5 den Außenluft-Einführungsanschluss 4
zu öffnen. Danach erreicht der zweite Stift 61a den ersten Nut-Leerlaufteil A1,
wie in Fig. 7 dargestellt ist. Wenn der zweite Stift 61a den ersten Nut-Leerlaufteil-
A1 erreicht, nimmt die Gleitgeschwindigkeit des Sub-Hebels 62 (der Schalt
klappe 5) stark ab, und wird die Arbeit des Sub-Hebels 62 bezogen auf die
Umlaufbewegung des Servomotors 50 (Servohebels 61) im wesentlichen
angehalten. Daher ändert sich, wie in Fig. 4 dargestellt ist, relativ zu einer
Änderung des Drehwinkels Θ1 des Servomotors 50 (Servohebels 61) der
Drehwinkel (Gleitwinkel) Θ2 der Schaltklappe 5 schrittweise.
Weil die Bildungsposition des ersten Nut-Leerlaufteils A1 so gewählt ist, dass sie
etwa dem Zeitpunkt entspricht, bei dem der erste Stift 62a in den abgebogenen
Bereich 63b eingeführt wird, nimmt die Gleitgeschwindigkeit des ersten Stifts 62a
ab, wenn der erste Stift 62a in den abgebogenen Bereich 63a eingeführt wird,
dies im Vergleich mit der Gleitgeschwindigkeit, bevor der erste Stift 62a in den
abgebogenen Bereich 63b eingeführt wird.
Danach beginnt, wenn der zweite Stift 61a den zweiten Nut-Arbeitsteil W2
erreicht, wie in Fig. 2 dargestellt ist, der Sub-Hebel 62 wieder die Arbeit, und
dreht sich die Schaltklappe 5 (gleitet sie), sodass der Öffnungs-Betätigungshub
für das Öffnen der Außenluft-Einführungsanschlusses 4 geöffnet und für das
Schließen des Innenluft-Einführungsanschlusses 3 beendet wird. Bei dem
Öffnungs-Betätigungshub dreht sich der Servomotor 50 (Servohebel 61) um
180°.
Andererseits wird bei dem Schließ-Betätigungshub die Arbeit des Sub-Hebels 62
bezogen auf die Umlaufbewegung des Servomotors 50 (Servohebels 61) im
wesentlichen nur in dem dritten Nut-Leerlaufteil A3 angehalten. Daher beginnt,
wie in Fig. 4 dargestellt ist, nachdem der zweite Stift 61a den dritten Nut-
Arbeitsteil W3 erreicht hat, die Schaltklappe 5 die Gleitbewegung (Umlaufbewe
gung) in der Richtung zum Schließen des Außenluft-Einführungsanschlusses 4.
Gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Sub-Hebel
62 so betätigt, dass die Gleitgeschwindigkeit des ersten Stifts 62a abnimmt,
wenn der erste Stift 62a in den abgebogenen Bereich 63b eintritt, dies im
Vergleich mit dem Zeitpunkt, bevor der erste Stift 62a in den abgebogenen
Bereich 63b eintritt. Daher kann die Kollisionsenergie, die dann bewirkt wird,
wenn der erste Stift 62a mit der Seitenwandfläche, die die erste Nockennut 63a
(den abgebogenen Bereich 63b) begrenzt, kleiner gemacht werden. Auf diese
Weise kann die Kollisionsenergie des ersten Stifts 62a kleiner gemacht werden,
ohne ein Stoß-Absorptionsmittel in der ersten Nockennut 63a vorzusehen. Als
eine Folge kann das Geräusch, das infolge der Kollision zwischen dem ersten
Stift 62a und der Seitenwandfläche der ersten Nockennut 63a bewirkt wird,
reduziert werden.
Bei dieser Ausführungsform weist der Zustand, bei dem der erste Stift 62a in den
abgebogenen Bereich 63b eintritt, eine etwa zweifache Größe des Krümmungs
radius an der Außenseite des abgebogenen Bereich 63b auf.
Bei dieser Ausführungsform kann durch einfaches Vorsehen des ersten Nut-
Leerlaufteil A1 in der zweiten Nockennut 62b der Sub-Hebel 62 so betätigt
werden, dass die Gleitgeschwindigkeit des ersten Stifts 62a abnimmt, wenn der
erste Stift 62a in den abgebogenen Bereich 63b eintritt, dies im Vergleich mit
dem Zeitpunkt, bevor der erste Stift 62a in den abgebogenen Bereich 63b eintritt.
Daher kann der Hebelmechanismus 60 zu geringen Kosten hergestellt werden.
Nach Versuchen der Erfinder der vorliegenden Erfindung wird, wenn der Krüm
mungsradius des abgebogenen Bereichs 63 größer als ein vorbestimmter Wert
wird, die Kollision des ersten Stifts 62a mit der Seitenwandfläche der ersten
Nockennut 63a schwierig. Wenn der Krümmungsradius ro, der in Fig. 3 darge
stellt ist, 8 mm misst oder kleiner ist, wird das Kollisionsgeräusch merklich groß.
Entsprechend kann, wenn der Krümmungsradius ro, der in Fig. 3 dargestellt ist,
gleich oder kleiner als 8 mm gewählt wird, die Wirkung der Reduzierung des Kol
lisionsgeräuschs bei der vorliegenden Erfindung wirksam verbessert werden.
Zur ausreichenden Reduzierung der Kollisionsenergie (des Kollisionsgeräuschs)
wird die Gleitgeschwindigkeit des ersten Stifts 62a, wenn der erste Stift 62a in
den abgebogenen Bereich 63a eintritt, auf etwa den halben Wert der Gleit
geschwindigkeit des ersten Stifts 62a, bevor der erste Stift 62a in den abgebo
genen Bereich 63b eintritt, herabgesetzt.
Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig in Verbindung mit ihrer bevorzug
ten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben worden ist, ist zu beachten, dass zahlreiche Änderungen und
Modifikationen für den Fachmann ersichtlich sein werden.
Beispielsweise wird bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Hebe
mechanismus 60 der vorliegenden Erfindung typischerweise bei der Innen
luft/Außenluft-Schaltungseinrichtung verwendet. Jedoch kann der Hebelmecha
nismus der vorliegenden Erfindung für eine Fluidkanal-Schaltungseinrichtung,
beispielsweise für die Schaltungseinrichtung einer Fahrzeugklimaanlage für die
Auslass-Betriebsart, verwendet werden.
Diese Änderungen und Modifikationen sind als innerhalb des Umfangs der
vorliegenden Erfindung gemäß deren Definition durch die beigefügten Ansprüche
liegend zu verstehen.
Claims (13)
1. Hebelmechanismus zum Übertragen einer Antriebskraft von einer Antriebs
quelle (50) aus an eine angetriebene Einheit (5), wobei der Hebelmechanismus
umfasst:
einen ersten Hebel (62), der derart angeordnet ist, dass er durch die Antriebs kraft von der Antriebsquelle aus bewegbar ist;
einen zweitem Hebel (63), der mit dem ersten Hebel in einem Verbindungs bereich arbeitstechnisch verbunden ist, um die angetriebene Einheit zu bewe gen, wobei:
in dem Verbindungsbereich ein Hebel von erstem Hebel und zweitem Hebel eine Nockennut (63a) mit einem abgebogenen Bereich (63b) aufweist, der um einen Krümmungsradius kleiner als eine vorbestimmte Größe abgebogen ist, und der andere Hebel von erstem Hebel und zweitem Hebel einen innerhalb der Nockennut gleitenden Stift (62a) aufweist; und
der Stift derart angeordnet ist, dass er in der Nockennut mit einer Gleitgeschwin digkeit gleitend bewegbar ist, wobei die Gleitgeschwindigkeit des Stifts, wenn sich der Stift innerhalb der Nockennut um eine vorbestimmte Größe gleitend bewegt, niedriger eingestellt ist, dies im Vergleich mit der Gleitgeschwindigkeit, bevor der Stift sich in der Nockennut um eine vorbestimmte Größe gleitend bewegt.
einen ersten Hebel (62), der derart angeordnet ist, dass er durch die Antriebs kraft von der Antriebsquelle aus bewegbar ist;
einen zweitem Hebel (63), der mit dem ersten Hebel in einem Verbindungs bereich arbeitstechnisch verbunden ist, um die angetriebene Einheit zu bewe gen, wobei:
in dem Verbindungsbereich ein Hebel von erstem Hebel und zweitem Hebel eine Nockennut (63a) mit einem abgebogenen Bereich (63b) aufweist, der um einen Krümmungsradius kleiner als eine vorbestimmte Größe abgebogen ist, und der andere Hebel von erstem Hebel und zweitem Hebel einen innerhalb der Nockennut gleitenden Stift (62a) aufweist; und
der Stift derart angeordnet ist, dass er in der Nockennut mit einer Gleitgeschwin digkeit gleitend bewegbar ist, wobei die Gleitgeschwindigkeit des Stifts, wenn sich der Stift innerhalb der Nockennut um eine vorbestimmte Größe gleitend bewegt, niedriger eingestellt ist, dies im Vergleich mit der Gleitgeschwindigkeit, bevor der Stift sich in der Nockennut um eine vorbestimmte Größe gleitend bewegt.
2. Hebelmechanismus nach Anspruch 1, wobei der erste Hebel so bewegt
wird, dass die Gleitgeschwindigkeit des ersten Stifts niedriger eingestellt ist,
wenn der Stift in den abgebogenen Bereich eintritt, dies im Vergleich mit der
Gleitgeschwindigkeit, bevor der Stift in den abgebogenen Bereich eintritt.
3. Hebelmechanismus nach Anspruch 1, wobei der erste Hebel und der zweite
Hebel in dem Verbindungsbereich verbunden sind, sodass die Gleitgeschwindig
keit des Stifts niedriger eingestellt ist, wenn der Stift in den abgebogenen
Bereich eintritt, dies im Vergleich mit der Gleitgeschwindigkeit, bevor der Stift in
den abgebogenen Bereich eintritt.
4. Hebelmechanismus nach irgendeinem der Ansprüche 1-3, wobei:
die Gleitgeschwindigkeit des Stifts zur Herabsetzung auf etwa den halben Wert eingestellt wird, wenn der Stift in den abgebogenen Bereich eintritt, dies im Vergleich mit der Gleitgeschwindigkeit, bevor der Stift in den abgebogenen Bereich eintritt.
die Gleitgeschwindigkeit des Stifts zur Herabsetzung auf etwa den halben Wert eingestellt wird, wenn der Stift in den abgebogenen Bereich eintritt, dies im Vergleich mit der Gleitgeschwindigkeit, bevor der Stift in den abgebogenen Bereich eintritt.
5. Hebelmechanismus nach irgendeinem der Ansprüche 1-4, wobei der
Krümmungsradius des abgebogenen Bereichs an der radial inneren Seite 8 mm
misst oder kleiner ist.
6. Hebelmechanismus nach irgendeinem der Ansprüche 1-5, weiter umfas
send:
einen dritten Hebel (61), der durch die Antriebsquelle bewegt ist, zum Bewegen des ersten Hebels,
wobei der dritte Hebel mit dem ersten Hebel (62) arbeitstechnisch verbunden ist.
einen dritten Hebel (61), der durch die Antriebsquelle bewegt ist, zum Bewegen des ersten Hebels,
wobei der dritte Hebel mit dem ersten Hebel (62) arbeitstechnisch verbunden ist.
7. Hebelmechanismus zum Übertragen einer Antriebskraft von einer Antriebs
quelle (50) aus an eine angetriebene Einheit (5), wobei der Hebelmechanismus
umfasst:
einen ersten Hebel (62);
einen zweiten Hebel (63), der mit dem ersten Hebel arbeitstechnisch verbunden ist, um die angetriebene Einheit (5) zu bewegen; und
einen dritten Hebel (61), der durch die Antriebskraft von der Antriebsquelle aus bewegt ist, um den ersten Hebel (62) zu bewegen, wobei:
in einem Verbindungsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Hebel (62, 63) ein Hebel von erstem Hebel und zweitem Hebel eine erste Nockennut (63a) mit einem abgebogenen Bereich (63b) aufweist, der um einen Krümmungsradius kleiner als eine vorbestimmte Größe abgebogen ist, und der andere Hebel von erstem Hebel und zweitem Hebel einen ersten Stift (62a) aufweist, der innerhalb der ersten Nockennut (63b) gleitend bewegbar ist; und
in einem Verbindungsbereich zwischen dem ersten und dem dritten Hebel (62, 61) ein Hebel von erstem Hebel und drittem Hebel eine zweite Nockennut (62b) aufweist, und der andere Hebel von erstem Hebel und drittem Hebel einen zweiten Stift (61a) aufweist, der innerhalb der zweiten Nockennut (62b) gleitend bewegbar ist;
die zweite Nockennut (62b) einen ersten und einen zweiten Nut-Arbeitsteil (W1, W2), in dem der erste Hebel (62) entsprechend der Umlaufbewegung des dritten Hebels (61) arbeitet, und einen Nut-Leerlaufteil (A1) aufweist, der zwischen dem ersten und dem zweiten Nut-Arbeitsteil (W1, W2) angeordnet ist, wobei der Nut- Leerlaufteil (A1) einen Krümmungsradius etwa gleich demjenigen der geometri schen Linie aufweist, die durch den zweiten Stift zwischen dem ersten und dem zweiten Nut-Arbeitsteil (W1, W2) beschrieben wird; und
der Nut-Leerlaufteil (A1) so gewählt bzw. eingestellt ist, dass er etwa dem Zeitpunkt entspricht, zu dem der erste Stift in den abgebogenen Bereich (63b) eintritt.
einen ersten Hebel (62);
einen zweiten Hebel (63), der mit dem ersten Hebel arbeitstechnisch verbunden ist, um die angetriebene Einheit (5) zu bewegen; und
einen dritten Hebel (61), der durch die Antriebskraft von der Antriebsquelle aus bewegt ist, um den ersten Hebel (62) zu bewegen, wobei:
in einem Verbindungsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Hebel (62, 63) ein Hebel von erstem Hebel und zweitem Hebel eine erste Nockennut (63a) mit einem abgebogenen Bereich (63b) aufweist, der um einen Krümmungsradius kleiner als eine vorbestimmte Größe abgebogen ist, und der andere Hebel von erstem Hebel und zweitem Hebel einen ersten Stift (62a) aufweist, der innerhalb der ersten Nockennut (63b) gleitend bewegbar ist; und
in einem Verbindungsbereich zwischen dem ersten und dem dritten Hebel (62, 61) ein Hebel von erstem Hebel und drittem Hebel eine zweite Nockennut (62b) aufweist, und der andere Hebel von erstem Hebel und drittem Hebel einen zweiten Stift (61a) aufweist, der innerhalb der zweiten Nockennut (62b) gleitend bewegbar ist;
die zweite Nockennut (62b) einen ersten und einen zweiten Nut-Arbeitsteil (W1, W2), in dem der erste Hebel (62) entsprechend der Umlaufbewegung des dritten Hebels (61) arbeitet, und einen Nut-Leerlaufteil (A1) aufweist, der zwischen dem ersten und dem zweiten Nut-Arbeitsteil (W1, W2) angeordnet ist, wobei der Nut- Leerlaufteil (A1) einen Krümmungsradius etwa gleich demjenigen der geometri schen Linie aufweist, die durch den zweiten Stift zwischen dem ersten und dem zweiten Nut-Arbeitsteil (W1, W2) beschrieben wird; und
der Nut-Leerlaufteil (A1) so gewählt bzw. eingestellt ist, dass er etwa dem Zeitpunkt entspricht, zu dem der erste Stift in den abgebogenen Bereich (63b) eintritt.
8. Hebelmechanismus nach Anspruch 7, wobei
der erste Stift (62a) derart angeordnet ist, dass er in der ersten Nockennut (63a)
mit einer Gleitgeschwindigkeit gleitend bewegbar ist, wobei die Gleitgeschwin
digkeit des ersten Stifts (62a), wenn der erste Stift in den abgebogenen Bereich
(63b) eintritt, niedriger eingestellt ist im Vergleich mit der Gleitgeschwindigkeit,
bevor der Stift in den abgebogenen Bereich (63b) eintritt.
9. Kanal-Schaltungseinrichtung, umfassend:
ein Kanalelement (51) mit einer Öffnung (4), durch das hindurch ein Fluid strömt;
eine Schaltklappe (5) mit einem Plattenkörper (5a) zum Öffnen und Schließen der Öffnung (4) und einem Packungselement (5b), das in dem Plattenkörper (5a) angeordnet ist, das eine Dichtungsleistung vollbringt, wenn der Plattenkörper die Öffnung verschließt;
einen Elektromotor (50) zum Bewegen der Schaltklappe (5); und
einen Hebelmechanismus (60) zur Übertragung der Antriebskraft des Elektro motors (50) an die Schaltklappe (5), wobei:
der Hebelmechanismus einen ersten Hebel (62), der derart angeordnet ist, dass er durch die Antriebskraft von der Antriebsquelle aus bewegbar ist; und einen zweitem Hebel (63) aufweist, der mit dem ersten Hebel (62) in einem Verbin dungsbereich arbeitstechnisch verbunden ist, um die Schaltklappe zu bewegen;
in dem Verbindungsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Hebel ein Hebel von erstem Hebel (62) und zweitem Hebel (63) eine erste Nockennut (63a) mit einem abgebogenen Bereich (63b), der durch einen Krümmungsradius kleiner als eine vorbestimmte Größe abgebogen ist, aufweist und der andere Hebel von erstem Hebel (62) und zweitem Hebel (63) einen ersten Stift (62a) aufweist, der innerhalb der ersten Nockennut (63a) gleitend bewegbar ist; und der erste Stift (62a) derart angeordnet ist, dass er in der ersten Nockennut (63a) mit einer Gleitgeschwindigkeit gleitend bewegbar ist, wobei die Gleitgeschwin digkeit des ersten Stifts niedriger eingestellt ist, wenn sich der erste Stift in der ersten Nockennut (63a) um eine vorbestimmte Größe gleitend bewegt, dies im Vergleich mit der Gleitgeschwindigkeit, bevor sich der erste Stift in der ersten Nockennut um die vorbestimmte Größe gleitend bewegt.
ein Kanalelement (51) mit einer Öffnung (4), durch das hindurch ein Fluid strömt;
eine Schaltklappe (5) mit einem Plattenkörper (5a) zum Öffnen und Schließen der Öffnung (4) und einem Packungselement (5b), das in dem Plattenkörper (5a) angeordnet ist, das eine Dichtungsleistung vollbringt, wenn der Plattenkörper die Öffnung verschließt;
einen Elektromotor (50) zum Bewegen der Schaltklappe (5); und
einen Hebelmechanismus (60) zur Übertragung der Antriebskraft des Elektro motors (50) an die Schaltklappe (5), wobei:
der Hebelmechanismus einen ersten Hebel (62), der derart angeordnet ist, dass er durch die Antriebskraft von der Antriebsquelle aus bewegbar ist; und einen zweitem Hebel (63) aufweist, der mit dem ersten Hebel (62) in einem Verbin dungsbereich arbeitstechnisch verbunden ist, um die Schaltklappe zu bewegen;
in dem Verbindungsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Hebel ein Hebel von erstem Hebel (62) und zweitem Hebel (63) eine erste Nockennut (63a) mit einem abgebogenen Bereich (63b), der durch einen Krümmungsradius kleiner als eine vorbestimmte Größe abgebogen ist, aufweist und der andere Hebel von erstem Hebel (62) und zweitem Hebel (63) einen ersten Stift (62a) aufweist, der innerhalb der ersten Nockennut (63a) gleitend bewegbar ist; und der erste Stift (62a) derart angeordnet ist, dass er in der ersten Nockennut (63a) mit einer Gleitgeschwindigkeit gleitend bewegbar ist, wobei die Gleitgeschwin digkeit des ersten Stifts niedriger eingestellt ist, wenn sich der erste Stift in der ersten Nockennut (63a) um eine vorbestimmte Größe gleitend bewegt, dies im Vergleich mit der Gleitgeschwindigkeit, bevor sich der erste Stift in der ersten Nockennut um die vorbestimmte Größe gleitend bewegt.
10. Kanal-Schaltungseinrichtung nach Anspruch 9, wobei die Gleitgeschwindig
keit des ersten Stifts niedriger eingestellt ist, wenn der erste Stift in den abgebo
genen Bereich eintritt, dies im Vergleich mit der Gleitgeschwindigkeit, bevor der
erste Stift in den abgebogenen Bereich eintritt.
11. Kanal-Schaltungseinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 9 und 10,
wobei:
die Gleitgeschwindigkeit des ersten Stifts auf etwa die Hälfte herabgesetzt eingestellt ist, wenn der erste Stift in den abgebogenen Bereich eintritt, dies im Vergleich mit der Gleitgeschwindigkeit, bevor der erste Stift in den abgebogenen Bereich eintritt.
die Gleitgeschwindigkeit des ersten Stifts auf etwa die Hälfte herabgesetzt eingestellt ist, wenn der erste Stift in den abgebogenen Bereich eintritt, dies im Vergleich mit der Gleitgeschwindigkeit, bevor der erste Stift in den abgebogenen Bereich eintritt.
12. Kanal-Schaltungseinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 9-11, wobei
der Krümmungsradius des abgebogenen Bereichs an der radial inneren Seite
8 mm misst oder kleiner ist.
13. Kanal-Schaltungseinrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 9-12, weiter
umfassend:
einen dritten Hebel (61), der durch die Antriebskraft des Elektromotors bewegt ist, um den ersten Hebel zu bewegen, wobei:
in einem Verbindungsbereich zwischen dem ersten und dem dritten Hebel (62, 61) ein Hebel von erstem Hebel und drittem Hebel eine zweite Nockennut (62b) aufweist, und der andere Hebel von erstem Hebel und drittem Hebel einen zweiten Stift (61a) aufweist, der innerhalb der zweiten Nockennut (62b) gleitend bewegbar ist;
die zweite Nockennut (62b) einen ersten und einen zweiten Nut-Arbeitsteil (W1, W2), in dem der erste Hebel entsprechend der Umlaufbewegung des dritten Hebels (61) arbeitet, und einen Nut-Leerlaufteil (A1) aufweist, der zwischen dem ersten und dem zweiten Nut-Arbeitsteil (W1, W2) angeordnet ist, wobei der Nut- Leerlaufteil (A1) einen Krümmungsradius etwa gleich demjenigen der geometri schen Linie aufweist, die durch den zweiten Stift zwischen dem ersten und dem zweiten Nut-Arbeitsteil (W1, W2) beschrieben wird; und
der Nut-Leerlaufteil (A1) in dem Verbindungsbereich zwischen dem ersten und dem dritten Hebel (62, 61) so gewählt bzw. eingestellt ist, dass er etwa dem Zeitpunkt entspricht, zu dem der erste Stift in den abgebogenen Bereich (63b) eintritt.
einen dritten Hebel (61), der durch die Antriebskraft des Elektromotors bewegt ist, um den ersten Hebel zu bewegen, wobei:
in einem Verbindungsbereich zwischen dem ersten und dem dritten Hebel (62, 61) ein Hebel von erstem Hebel und drittem Hebel eine zweite Nockennut (62b) aufweist, und der andere Hebel von erstem Hebel und drittem Hebel einen zweiten Stift (61a) aufweist, der innerhalb der zweiten Nockennut (62b) gleitend bewegbar ist;
die zweite Nockennut (62b) einen ersten und einen zweiten Nut-Arbeitsteil (W1, W2), in dem der erste Hebel entsprechend der Umlaufbewegung des dritten Hebels (61) arbeitet, und einen Nut-Leerlaufteil (A1) aufweist, der zwischen dem ersten und dem zweiten Nut-Arbeitsteil (W1, W2) angeordnet ist, wobei der Nut- Leerlaufteil (A1) einen Krümmungsradius etwa gleich demjenigen der geometri schen Linie aufweist, die durch den zweiten Stift zwischen dem ersten und dem zweiten Nut-Arbeitsteil (W1, W2) beschrieben wird; und
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