DE10313565B4 - Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Luftkanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung, mit einem Gehäuse (1a) zum Definieren eines Luftkanals (5–9, 11, 12, 26) darin; einem in dem Gehäuse (1a) angeordneten Folienelement (13, 14) zum Öffnen und Schließen einer Öffnung (26a) des Luftkanals (5–9, 11, 12, 26); einem Befestigungsabschnitt (16d, 16e) zum Befestigen eines Endes des Folienelements (13, 14) an dem Gehäuse (1a) an einem Außenrand der Öffnung (26a) des Luftkanals (5–9, 11, 12, 26); und einem Folienelement-Betriebsmechanismus (17, 18, 21, 22, 27, 32, 33), der sich auf der Öffnung (26a) des Luftkanals (5–9, 11, 12, 26) in einer Richtung weg von dem Befestigungsabschnitt (16d, 16e) oder in einer Richtung hin zu dem Befestigungsabschnitt (16d, 16e) bewegen kann, wobei der Folienelement-Betriebsmechanismus (17, 18, 21, 22, 27, 32, 33) eine Länge des Folienelements (13, 14) von dem einen Ende des Folienelements durch die Bewegung des Folienelement-Betriebsmechanismus auf der Öffnung (26a) verändert, bei welcher der Folienelement-Betriebsmechanismus (17, 18, 21, 22, 27, 32, 33) eine Wickelwelle (17, 18), an welcher das andere Ende des Folienelements (13, 14) verbunden ist, so dass das Folienelement (13, 14) an einer Seite des anderen Endes um die Wickelwelle gewickelt oder von der Wickelwelle abgewickelt wird, und einen Bewegungsmechanismus (21, 22, 27, 32, 33) zum Bewegen der Wickelwelle (17, 18) auf dem Außenrand der Öffnung (26a) in die Richtung weg von dem Befestigungsabschnitt (16d, 16e) oder in die Richtung hin zu dem Befestigungsabschnitt (16d, 16e), während sich die Wickelwelle (17, 18) dreht, enthält, bei welchem der Folienelement-Betriebsmechanismus (17, 18, 21, 22, 27, 32, 33) ferner eine Einrichtung (17a, 18a, 19, 20, 23, 25) zum Einstellen eines Drehwinkels der Wickelwelle ...

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung, welche einen Luftkanal mittels eines Folienelements (einer Folientür) öffnet und schließt. Die Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung wird geeigneterweise für ein Fahrzeugklimagerät verwendet.
  • 2. Stand der Technik
  • Eine Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung, welche einen Luftkanal mittels eines Folienelements öffnet und schließt, wird in der JP H05-238 244 A vorgeschlagen. In diesem Stand der Technik sind beide Enden eines eine Öffnung aufweisenden Folienelements an Folienwickelwellen befestigt, die drehbar in einem Klimagehäuse montiert sind. Ferner wird das Folienelement in einem Luftkanal des Klimagehäuses durch die Folienwickelwellen bewegt. In diesem Fall gleitet jedoch das Folienelement auf dem Klimagehäuse um einen Öffnungsabschnitt des Luftkanals. Deshalb wird auf das Folienelement notwendigerweise eine Reibkraft ausgeübt, die zwischen dem Folienelement und dem Klimagehäuse erzeugt wird. Weil außerdem das Folienelement durch den Druck der geblasenen Luft zu dem Öffnungsabschnitt gedrückt wird, wird die Reibkraft des Folienelements aufgrund des Gleitens des Folienelements weiter erhöht. Als Ergebnis ist ein spezielles Material, welches eine geringe Reibung und eine große Zugfestigkeit und große Reißkraft gegen die Reibkraft besitzt, zur Verwendung als Folienelement erforderlich, wodurch die Herstellungskosten des Folienelements erhöht werden. Weil ferner die Antriebskraft zum Bewegen des Folienelements aufgrund der Gleitreibkraft des Folienelements erhöht ist, ist ein Hochmomentantrieb zum Antreiben des Folienelements erforderlich, wodurch die Herstellungskosten der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung weiter ansteigen.
  • FR 2 685 426 A1 zeigt eine Öffnungs-/Schließ-Vorrichtung für einen Fluiddurchgang mit einem Folienelement zum Öffnen und Schließen eines Luftkanals.
  • CH 522 861 A zeigt eine Reguliereinrichtung für einen Luftkanal mit einem verstellbaren Vorhang aus Kunststoff oder einem mit Kunststoff beschichteten Gewebe.
  • DE 197 11 821 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Steuern eines Luftstroms mit einem Band, das offene und geschlossene Bereiche enthält.
  • DE 197 24 684 A1 zeigt eine drehbare Antriebswalze für eine Betätigungsvorrichtung einer Klimatisierungseinrichtung.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In Anbetracht des obigen Problems ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung mit einem neuen Betriebsmechanismus zum Betreiben eines Folienelements vorzusehen.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung mit einem Folienelement vorzusehen, welche die Erzeugung einer Gleitreibung zwischen dem Folienelement und einem Einheitengehäuse verhindert, wenn ein Luftkanal in dem Einheitengehäuse durch das Folienelement geöffnet und geschlossen wird.
  • Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände der Ansprüche 1, 4 und 7 gelöst.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung ein Gehäuse zum Definieren eines Luftkanals darin, ein in dem Gehäuse angeordnetes Folienelement zum Öffnen und Schließen der Öffnung des Luftkanals, einen Befestigungsabschnitt zum Befestigen eines Endes des Folienelements an dem Gehäuse an einem Außenrand der Öffnung, und einen Betriebsmechanismus, der sich auf der Öffnung des Luftkanals in einer ersten Richtung weg von dem Befestigungsabschnitt und in einer zweiten Richtung hin zu dem Befestigungsabschnitt bewegen kann. Bei dieser Vorrichtung verändert der Betriebsmechanismus eine Länge des Folienelements von dem einen Ende des Folienelements durch die Bewegung des Betriebsmechanismus auf der Öffnung des Luftkanals. Demgemäß gleitet das Folienelement nicht auf dem Außenrand der Öffnung des Luftkanals, und das Folienelement muss nicht aus einem speziellen Material mit einer großen Zugfestigkeit und großen Reißfestigkeit gegen Gleitreibkraft gemacht sein. Deshalb kann das Folienelement aus einem kostengünstigen Material gemacht sein. Weil ferner keine Gleitreibkraft des Folienelements erzeugt wird, kann die Antriebskraft zum Bewegen des Folienelements deutlich verringert werden. Daher kann ein Niedermomentantrieb als Antrieb zum Antreiben des Folienelements verwendet werden. Ferner kann, wenn das Folienelement manuell angetrieben wird, die manuelle Antriebskraft reduziert werden.
  • Ferner enthält der Betriebsmechanismus eine Folienwickelwelle, mit der das dem einen Ende abgewandte andere Ende des Folienelements verbunden ist, und einen Bewegungsmechanismus zum Bewegen der Folienwickelwelle auf dem Außenrand der Öffnung in die erste Richtung und in die zweite Richtung, während die Folienwickelwelle gedreht wird. Ferner wird das Folienelement an einer Seite des anderen Endes um die Folienwickelwelle gewickelt und von der Folienwickelwelle abgewickelt. Deshalb öffnet und schließt das Folienelement effektiv die Öffnung des Luftkanals ohne eine Gleitreibung zwischen dem Folienelement und dem Gehäuse.
  • Ferner kann ein Schlupfverhinderungsmechanismus zum Verhindern eines Drehschlupfes zwischen der Folienwickelwelle und dem Gehäuse vorgesehen sein. In diesem Fall kann der Drehschlupf der Folienwickelwelle effektiv verhindert werden, und der Drehvorgang der Folienwickelwelle kann exakt durchgeführt werden. Insbesondere enthält der Schlupfverhinderungsmechanismus eine an der Folienwickelwelle vorgesehene erste Verzahnung und eine an dem Gehäuse vorgesehene zweite Verzahnung, welche mit der ersten Verzahnung in Eingriff steht.
  • Der Betriebsmechanismus enthält ferner einen Drehwinkeleinstellmechanismus zum Einstellen eines Drehwinkels der Folienwickelwelle, um eine Durchmesserveränderung des um die Folienwickelwelle gewickelten Folienelements zu kompensieren. In diesem Fall können, selbst wenn sich der aufgewickelte Durchmesser des Folienelements ändert, die Aufwickellänge und die Abwickellänge des Folienelements je Drehwinkel der Folienwickelwelle geeignet eingestellt werden. Somit kann ein Lösen des Folienelements vermieden werden, und ein Geräusch aufgrund unzureichender Abdichtung kann verhindert werden. Zum Beispiel ist der Drehwinkeleinstellmechanismus zum Einstellen eines Phasenunterschieds zwischen einem Bewegungsweg des Bewegungsmechanismus und dem Drehwinkel der Folienwickelwelle angeordnet. In diesem Fall enthält der Drehwinkeleinstellmechanismus eine an der Folienwickelwelle vorgesehene erste Verzahnung und eine in dem Gehäuse vorgesehene zweite Verzahnung, welche mit der ersten Verzahnung in Eingriff steht. Ferner ist die zweite Verzahnung derart vorgesehen, dass eine Teilung der zweiten Verzahnung größer gemacht ist, wenn der Durchmesser des um die Folienwickelwelle gewickelten Folienelements größer wird.
  • Alternativ ist der Drehwinkeleinstellmechanismus ein zwischen dem Bewegungsmechanismus und der Folienwickelwelle angeordnetes Federelement. Zum Beispiel ist das Federelement eine Schraubenfeder zum kontinuierlichen Ausüben einer Federkraft des Federelements auf einen Abschnitt zwischen dem Bewegungsmechanismus und der Folienwickelwelle in einem gesamten Bewegungsbereich der Folienwickelwelle.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung eine Antriebswelle zum Antreiben des Folienelements drehbar angeordnet, und ein schlaufenförmiges Drehübertragungselement ist zum Übertragen der Drehung der Antriebswelle auf die Folienwickelwelle und zum Bewegen der Folienwickelwelle auf dem Außenrand der Öffnung in die erste Richtung und in die zweite Richtung, während die Folienwickelwelle gedreht wird, angeordnet. Selbst in diesem Fall wird das Folienelement, wenn sich die Folienwickelwelle in die erste Richtung bewegt, von der Folienwickelwelle an der Seite des anderen Endes abgewickelt. Andererseits wird das Folienelement, wenn sich die Folienwickelwelle in die zweite Richtung zu dem Befestigungsabschnitt bewegt, auf der Seite des anderen Endes um die Folienwickelwelle gewickelt. Demgemäß kann die Gleitreibung zwischen dem Folienelement und dem Gehäuse verhindert werden.
  • Vorzugsweise ist das schlaufenförmige Drehübertragungselement ein Riemen mit einer Verzahnung, die sowohl mit der Antriebswelle als auch mit der Folienwickelwelle in Eingriff steht. Alternativ ist das schlaufenförmige Drehübertragungselement eine Kette mit einer Verzahnung, die sowohl mit der Antriebswelle als auch der Folienwickelwelle in Eingriff steht. Alternativ ist das schlaufenförmige Drehübertragungselement ein Riemen zum Übertragen der Drehung der Antriebswelle auf die Folienwickelwelle mittels Reibung zwischen dem Riemen und der Antriebswelle und Reibung zwischen dem Riemen und der Folienwickelwelle.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weist in einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung die Antriebswelle zum Antreiben des Folienelements einen mit einem Schneckenrad der Folienwickelwelle in Eingriff stehenden Schneckenabschnitt auf. In diesem Fall bewegt sich die Folienwickelwelle durch einen Eingriff zwischen dem Schneckenabschnitt und dem Schneckenrad auf dem Außenrand der Öffnung in die erste Richtung und in die zweite Richtung, während sie gedreht wird. Auch in diesem Fall wird das Folienelement auf der Seite des anderen Endes um die Folienwickelwelle gewickelt und von ihr abgewickelt. Deshalb kann der gleiche Vorteil wie oben beschrieben erzielt werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung die Antriebswelle auf einer Ebene angeordnet, in welcher die Folienwickelwelle angeordnet ist, und die Antriebswelle ist senkrecht zu der Folienwickelwelle angeordnet. Ferner drückt die Antriebswelle kontaktierend auf ein Ende der Folienwickelwelle, sodass eine Druckkraft aufgrund einer Drehung der Antriebswelle auf das Ende der Folienwickelwelle ausgeübt wird, und die Folienwickelwelle ist auf dem Außenrand der Öffnung in die erste Richtung und in die zweite Richtung bewegbar, während sie durch die auf das Ende der Folienwickelwelle ausgeübte Druckkraft gedreht wird. Auch in diesem Fall wird das Folienelement auf der Seite des anderen Endes um die Folienwickelwelle gewickelt und von ihr abgewickelt. Deshalb kann die Größe des Gehäuses effektiv reduziert werden, während der gleiche Vorteil wie oben beschrieben erzielt werden kann.
  • Wenn das Folienelement von der Folienwickelwelle auf der Seite des anderen Endes abgewickelt wird, während sich die Folienwickelwelle in die erste Richtung bewegt, wird ein Teil des Folienelements von einer Dichtfläche des Gehäuses um die Öffnung des Luftkanals in einer vorstehenden Form aufgrund einer Wicklungsgestalt des Folienelements getrennt. In der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Dichtfläche entsprechend der vorstehenden Form des Folienelements gebogen, um in die gleiche Richtung wie die vorstehende Form des Folienelements vorzustehen. Deshalb kann die Erzeugung eines Luftaustritts effektiv vermieden werden, wodurch ein Geräusch aufgrund einer Vibration des Folienelements verhindert wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlicher. Darin zeigen:
  • 1 eine Querschnittsansicht eines Fahrzeugsklimageräts bei maximaler Kühlung, mit einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine Querschnittsansicht des Fahrzeugsklimageräts bei einer Temperaturregelung mit der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 3 eine Querschnittsansicht des Fahrzeugsklimageräts bei maximaler Heizung mit der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 4 eine Vorderansicht eines Hauptteils des Fahrzeugklimageräts mit der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 5 eine perspektivische Darstellung eines Hauptteils der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 6 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, einer Folienwickelwelle einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 7 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, einer Folienwickelwelle einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 8A eine schematische Schnittdarstellung eines in einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu lösenden Problems, wenn ein Luftkanal geöffnet wird;
  • 8B eine schematische Schnittdarstellung eines in dem vierten Ausführungsbeispiel zu lösenden Problems, wenn ein Luftkanal geschlossen wird;
  • 9A eine Querschnittsdarstellung eines Hauptteils einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entlang eines Schnitts senkrecht zu einer Folienwickelwelle;
  • 9B eine Querschnittsdarstellung des Hauptteils der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel entlang eines Schnitts parallel zu der Folienwickelwelle;
  • 10 eine Querschnittsdarstellung des Hauptteils der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel in einem vollständig geschlossenen Zustand eines Luftkanals entlang des Schnitts senkrecht zu der Axialrichtung der Folienwickelwelle;
  • 11 eine Querschnittsdarstellung des Hauptteils der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem vollständig geöffneten Zustand eines Luftkanals entlang eines Schnitts senkrecht zu der Axialrichtung der Folienwickelwelle;
  • 12 eine schematische Schnittdarstellung eines Vergleichsbeispiels zum Erläutern eines in dem sechsten Ausführungsbeispiel zu lösenden Problems;
  • 13 eine schematische Planzeichnung des in 12 dargestellten Vergleichsbeispiels von oben;
  • 14 ein Kennliniendiagramm einer in einem Luftkanal des Vergleichsbeispiels strömenden Luftmenge und derjenigen einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 15 eine schematische Planzeichnung der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel;
  • 16 eine schematische Schnittdarstellung der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel;
  • 17 eine schematische Planzeichnung einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß einer Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels;
  • 18 eine schematische Planzeichnung einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß einer weiteren Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels;
  • 19 eine schematische Planzeichnung einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß einer weiteren Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels;
  • 20 eine schematische Planzeichnung einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 21 eine schematische Schnittdarstellung der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel;
  • 22A eine schematische Perspektivdarstellung eines in einem achten Ausführungsbeispiel zu lösenden Problems;
  • 22B eine schematische Schnittdarstellung entlang Linie XXIIB-XXIIB in 22A;
  • 22C eine schematische Schnittdarstellung entlang Linie XXIIC-XXIIC in 22B;
  • 23 eine schematische Perspektivansicht eines Hauptteils einer Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 24 eine schematische Planzeichnung der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel; und
  • 25 eine schematische Schnittansicht der Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER DERZEIT BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird eine Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung typischerweise für ein Fahrzeugklimagerät verwendet. Wie in 1 bis 4 dargestellt, enthält eine Klimaeinheit 1 eines Fahrzeugklimageräts ein Klimagehäuse 1a aus Kunstharz. Das Klimagehäuse 1a ist innerhalb eines Armaturenbretts in einer Fahrgastzelle etwa in der Mitte der Breitenrichtung (Rechts/Links-Richtung) angeordnet. Ferner ist die Klimaeinheit 1 in dem Fahrzeug entsprechend der Anordnungsrichtung in 1 bis 4 in einer Fahrzeuglängsrichtung, in einer vertikalen Fahrzeugrichtung und in einer Fahrzeugbreitenrichtung montiert. Ein Lufteinlassraum 2, in den durch eine Gebläseeinheit (nicht dargestellt) geblasene Luft durch eine in 4 dargestellte Verbindungsleitung 1b strömt, ist an einer vordersten Stelle in dem Klimagehäuse 1a ausgebildet. In einem Fahrzeug mit einem rechten Steuerrad ist die Verbindungsleitung 1b mit einer Seite des Klimagehäuses 1a auf einer Beifahrerseite (linke Fahrzeugseite) verbunden. Ein Luftauslass der Gebläseeinheit, der innerhalb des Armaturenbretts auf der Beifahrerseite angeordnet ist, ist mit der Verbindungsleitung 1b verbunden. Wenn ein Gebläse der Gebläseeinheit betrieben wird, strömt somit durch das Gebläse geblasene Luft aus der Verbindungsleitung 1b in den Lufteinlassraum 2.
  • Ein Verdampfapparat 3 und ein Heizkern 4 sind in dem Klimagehäuse 1a in dieser Reihenfolge von einer stromaufwärtigen Seite zu einer stromabwärtigen Seite angeordnet. Der Verdampfapparat 3 ist in einem Kühlkreislauf vorgesehen und dient als kühlender Wärmetauscher zum Kühlen der geblasenen Luft. Ein Kältemittel in dem Verdampfapparat 3 nimmt Wärme aus der hindurchströmenden Luft in dem Klimagehäuse 1a auf, sodass das Kältemittel verdampft wird und die durch den Verdampfapparat 3 strömende Luft gekühlt wird. Der Heizkern 4 ist ein heizender Wärmetauscher zum Heizen von hindurchströmender Luft in dem Klimagehäuse 1a unter Verwendung warmen Wassers (Motorkühlwassers) von einem Fahrzeugmotor als Wärmequelle.
  • Mehrere Gebläseöffnungen 5–9 sind in dem Klimagehäuse an einer stromabwärtigen Seite vorgesehen. Eine Enteisungsöffnung 5 ist einer Oberseite des Klimagehäuses 1a vorgesehen, und eine Enteisungsleitung (nicht dargestellt) ist mit dem Klimagehäuse 1a an der Enteisungsöffnung 5 verbunden. Klimatisierte Luft wird aus einem an einem stromabwärtigen Ende der Enteisungsleitung vorgesehenen Enteisungsluftauslass zu einer Innenfläche einer Windschutzscheibe in der Fahrgastzelle geblasen. Eine Vordersitz-Gesichtsöffnung 6 ist an einer Rückseite des Klimagehäuses 1a in einem oberen Abschnitt vorgesehen, und eine Gesichtsleitung (nicht dargestellt) ist mit dem Klimagehäuse 1a an der Vordersitz-Gesichtsöffnung 6 verbunden. Die klimatisierte Luft wird von einem an einem stromabwärtigen Ende der Gesichtsleitung angeordneten Gesichtsluftauslass zu den oberen Körperhälften eines Beifahrers und eines Fahrers geblasen.
  • Eine Vordersitz-Fußöffnung 7 ist an der Rückseite des Klimagehäuses 1a rechts und links unten angeordnet, und die klimatisierte Luft wird zu den Fußbereichen des Beifahrers und des Fahrers in den Vordersitzen durch die Vordersitz-Fußöffnung 7 geblasen. Ferner ist, wie in 4 dargestellt, eine Rücksitz-Gesichtsleitung (nicht dargestellt) mit dem Klimagehäuse 1a an einer Rücksitz-Gesichtsöffnung 8 verbunden. Die klimatisierte Luft wird von der Rücksitz-Gesichtsleitung zu Oberseiten in den Rücksitzen geblasen. Eine Rücksitz-Fußleitung (nicht dargestellt) ist mit dem Klimagehäuse 1a an einer Rücksitz-Fußöffnung 9 verbunden. Die klimatisierte Luft wird von der Rücksitz-Fußleitung zu Unterseiten in den Rücksitzen geblasen.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Blasmodus-Folienelement 10 zum Öffnen und Schließen der Enteisungsöffnung 5 und der Vordersitz-Gesichtsöffnung 6 angeordnet. Das Blasmodus-Folienelement 10 bewegt sich durch Drehen eines Antriebsrades 10a in eine durch einen Pfeil A in 1 angegebene Richtung hin und her, um die Öffnungen 5, 6 zu öffnen und zu schließen. Die anderen Öffnungen 7–9 werden in dem ersten Ausführungsbeispiel durch die anderen Klappenelemente (nicht dargestellt) geöffnet und geschlossen.
  • Wie in 1 bis 3 dargestellt, ist ein Kaltluftkanal 11, durch welchen kalte Luft aus dem Verdampfapparat 3 strömt, während sie an dem Heizkern 4 vorbei strömt, über dem Heizkern 4 in dem Klimagehäuse 1a vorgesehen. Ein Warmluftkanal 12, durch welchen Luft in den Heizkern 4 strömt, ist unter dem Kaltluftkanal 11 parallel zu dem Kaltluftkanal 11 vorgesehen. Ein Mischungsverhältnis zwischen der durch den Kaltluftkanal 11 strömenden kalten Luft und der durch den Warmluftkanal 12 strömenden warmen Luft wird eingestellt, sodass eine Temperatur der in die Fahrgastzelle geblasenen Luft eingestellt wird. Als Temperatureinstellvorrichtung zum Einstellen der in die Fahrgastzelle zu blasenden Lufttemperatur sind ein Kaltluft-Folienelement 13 zum Einstellen eines Öffnungsgrades des Kaltluftkanals 11 und ein Warmluft-Folienelement 14 zum Einstellen eines Öffnungsgrades des Warmluftkanals 12 in dem Klimagehäuse 1a vorgesehen.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Luftkanal in dem Klimagehäuse 1a durch eine Trennplatte 15 in einen ersten Kanal (rechter Kanal auf der Fahrerseite) und einen zweiten Kanal (linker Kanal auf der Beifahrerseite) getrennt. Die Folienelemente 13, 14 sind sowohl in dem ersten Kanal als auch in dem zweiten Kanal vorgesehen. Die Folienelemente 13, 14 in dem ersten Kanal und die Folienelemente 13, 14 in dem zweiten Kanal werden unabhängig voneinander zwischen den zwei Kanälen betrieben. Somit können die Temperatur der zu der Fahrerseite (rechten Seite) in der Fahrgastzelle geblasenen Luft und die Temperatur der zu der Beifahrerseite (linken Seite) in der Fahrgastzelle geblasenen Luft unabhängig voneinander eingestellt werden. Ein Betriebsmechanismus der Folienelemente 13, 14 auf der Fahrerseite kann identisch zu einem Betriebsmechanismus der Folienelemente 13, 14 auf der Beifahrerseite gemacht sein. In 4 ist der Betriebsmechanismus nur auf der Beifahrerseite (linken Seite) dargestellt, um die Zeichnung zu vereinfachen. Der nachfolgend zu beschreibende Betriebsmechanismus kann gemeinsam für die Folienelemente 13, 14 auf der Fahrerseite und für die Folienelemente 13, 14 auf der Beifahrerseite verwendet werden.
  • Speziell ist der Betriebsmechanismus der Folienelemente 13, 14 in 5 gezeigt. Eine Öffnung des Kaltluftkanals 11 und eine Öffnung des Warmluftkanals 12 sind in einem Öffnungsbildungselement 16 vorgesehen, und das Öffnungsbildungselement 16 ist in dem Klimagehäuse 1a angeordnet. Wie in 5 dargestellt, ist das Öffnungsbildungselement 16 allgemein ein plattenähnliches Element und kann in das Klimagehäuse 1a integriert sein. Das Öffnungsbildungselement 16 enthält einen Trennabschnitt 16a und weist die Öffnung des Kaltluftkanals 11 oberhalb des Trennabschnitts 16a und die Öffnung des Warmluftkanals 12 unterhalb des Trennabschnitts 16a auf. Wie in 1 bis 3 dargestellt, sind die Folienelemente 13, 14 in Luftströmungsrichtung stromauf des Öffnungsbildungselements 16 angeordnet, sodass die Folienelemente 13, 14 durch den Druck der geblasenen Luft gegen eine Oberfläche des Öffnungsbildungselements 16 gedrückt werden können.
  • Wie in 5 dargestellt, sind in das Öffnungsbildungselement 16 durch Formen Gitterabschnitte 16b, 16c integriert, die sich in vertikaler Richtung erstrecken, sodass jede der Öffnungen des Kaltluftkanals 11 und des Warmluftkanals 12 in der Fahrzeugbreitenrichtung in drei Abschnitte aufgeteilt ist. Somit kann jeder Mittelbereich der Folienelemente 13, 14 in der Fahrzeugbreiterichtung auch durch die Gitterabschnitte 16b, 16c gehalten werden. Deshalb kann verhindert werden, dass die Mittelbereiche der Folienelemente 13, 14 durch den Druck der geblasenen Luft stark zu der stromabwärtigen Seite gekrümmt werden. Das Öffnungsbildungselement 16 enthält Befestigungsabschnitte 16d, 16e. Die Befestigungsabschnitte 16d fixieren ein oberes Ende des Kaltluft-Folienelements 13 an dem Öffnungsbildungselement 16 an einem oberen Randabschnitt des Öffnungsabschnitts des Kaltluftkanals 11. Ferner fixieren die Befestigungsabschnitte 16e ein unteres Ende des Warmluft-Folienelementes 14 an dem Öffnungsbildungselement 16 an einem unteren Randabschnitt des Öffnungsabschnitts des Warmluftkanals 12. Die Befestigungsabschnitte 16d, 16e, jeweils etwa eine L-Form aufweisend, sind in in Endabschnitten der Folienelemente 13, 14 vorgesehene Klemmlöcher 13a, 14a eingesetzt und stehen mit diesen in Eingriff. So sind das obere Ende des Folienelements 13 und das untere Ende des Folienelements 14 an dem Öffnungsbildungselement 16 befestigt.
  • Ein unteres Ende des Kaltluft-Folienelementes 13 ist an einer Kaltluft-Folienwickelwelle 17 befestigt, und ein oberes Ende des Warmluft-Folienelements 14 ist an einer Warmluft-Folienwickelwelle 18 befestigt. Die Folienwickelwellen 17, 18 sind stromauf des Öffnungsbildungselements 16 parallel zueinander angeordnet, sodass sie sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken. Die Folienwickelwellen 17, 18 bestehen aus Kunstharz, und kreisförmige Verzahnungen 17a, 18a sind durch Harzformung an den Folienwickelwellen 17, 18 an den jeweils rechten Enden integriert. Ferner sind lineare Verzahnungen 19, 20, mit denen die kreisförmigen Verzahnungen 17a, 18a der Folienwickelwellen 17, 18 jeweils in Eingriff stehen, an einer stromaufwärtigen Seite des Öffnungsbildungselements 16 an den rechten Rändern des Kaltluftkanals 11 und des Warmluftkanals 12 integriert.
  • Zwei Enden jeder Folienwickelwelle 17, 18 sind durch ein Bewegungselement 21 gehalten, und die Bewegung der Folienwickelwellen 17, 18 ist mit der Bewegung des Bewegungselements 21 gekoppelt. Hierbei bewegen sich die Folienwickelwellen 17, 18 in der vertikalen Richtung an der stromaufwärtigen Seite des Öffnungsbildungselements 16. Insbesondere drehen sich die Folienwickelwellen 17, 18 durch den Eingriff zwischen den kreisförmigen Verzahnungen 17a, 18a und den linearen Verzahnungen 19, 20 um 360° oder mehr. Das Bewegungselement 21 enthält lineare Verzahnungen 21a, 21b, die am rechten und am linken Ende des Kaltluftkanals 11 und des Warmluftkanals 12 an seiner stromaufwärtigen Seite angeordnet sind.
  • Die linearen Verzahnungen 21a, 21b sind mit kreisförmigen Wellenhalterungen 21c–21f an ihren beiden Enden in der vertikalen Richtung versehen, und beide Enden der Folienwickelwellen 17, 18 sind drehbar in die Wellenhalterungen 21c–21f eingesetzt und werden durch sie gehalten. Die linearen Verzahnungen 21a, 21b sind durch mehrere Verbindungsabschnitte 21g miteinander integral verbunden. In 5 ist nur der Verbindungsabschnitt 21g an dem Kaltluftkanal 11 dargestellt, und der Verbindungsabschnitt 21g am Warmluftkanal 12 ist weggelassen. Das Bewegungselement 21 ist ein starres Bauteil aus Kunstharz, und die linearen Verzahnungen 21a, 21b, die Wellenhalterungen 21c–21f und die Verbindungsabschnitte 21g sind daran aus Kunstharz integral angeformt.
  • Eine Antriebswelle 22 ist aus Kunstharz gemacht und drehbar an ihren zwei Enden durch an der rechten und der linken Seite des Klimagehäuses 1a vorgesehene Lagerungslöcher (nicht dargestellt) gehalten. Ein Abschnitt großen Durchmessers 22a der Antriebswelle 22 ragt aus dem Klimagehäuse 1a und ist mit einer Ausgangswelle eines Antriebs (nicht dargestellt) wie beispielsweise einem Schrittmotor verbunden. Somit wird die Antriebswelle 22 durch Drehen des Antriebs um einen vorgegebenen Winkel gedreht. Kreisförmige Verzahnungen 22b, 22c stehen mit den linearen Verzahnungen 21a, 21b des Bewegungselements 21 in Eingriff und sind mit zwei Endabschnitten der Antriebswelle integral ausgebildet. Das Bewegungselement 21 kontaktiert die stromaufwärtige Seite des Öffnungsbildungselements 16 und bewegt sich in der vertikalen Richtung hin und her, wobei es durch das Öffnungsbildungselement 16 geführt wird.
  • Die Folienelemente 13, 14 sind aus einer elastischen Kunstharzfolie gebildet, die durch die Folienwickelwellen 17, 18 gewickelt werden kann, wie beispielsweise eine Polyethylentereplithalat(PET)-Folie und eine Polyphenylensulfid(PPS)-Folie. Ferner kann ein Gewebe mit einer Folie verbunden sein. Zum Beispiel beträgt die Dicke der Folienelemente 13, 14 etwa 200 μm.
  • Als nächstes wird die Funktionsweise in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei einer in 1 dargestellten maximalen Kühlung wird die Drehwelle 22 durch den Antrieb (nicht dargestellt) gedreht und das Bewegungselement 21 bewegt sich zu seiner höchsten Position. Die Folienwickelwellen 17, 18 werden durch die Bewegung des Bewegungselements 21 ebenfalls in ihre höchsten Positionen bewegt. Als Ergebnis wird das gesamte Kaltluft-Folienelement 13 um die Kaltluft-Folienwickelwelle 17 gewickelt, sodass das Kaltluft-Folienelement 13 die Öffnung des Kaltluftkanals 11 vollständig öffnet. Andererseits wird das Warmluft-Folienelement 14 von der Warmluft-Folienwickelwelle 18 abgewickelt, sodass das Warmluft-Folienelement 14 die Öffnung des Warmluftkanals 12 vollständig schließt. Hierbei wird das Warmluft-Folienelement 14 durch den Druck der geblasenen Luft zu der stromaufwärtigen Seite des Öffnungsbildungselements 16 gedrückt, wodurch die Öffnung des Warmluftkanals 12 sicher abgedichtet wird.
  • Demgemäß wird die durch die Gebläseeinheit geblasene Luft durch den Verdampfapparat 3 in dem Klimagehäuse 1a gekühlt und die gesamte gekühlte Luft (Kaltluft) läuft durch den Kaltluftkanal 11. Deshalb kann die Temperatur der von den Gebläseöffnungen 5–9 in die Fahrgastzelle zu blasenden Luft auf die niedrigste Temperatur eingestellt werden, wodurch die maximale Kühlleistung verbessert wird.
  • Bei einem in 2 dargestellten Temperaturregelvorgang wird die Temperatur der in die Fahrgastzelle zu blasenden Luft in einem Temperaturzwischenbereich eingestellt. Hier wird die Antriebswelle 22 durch den Antrieb (nicht dargestellt) gedreht und das Bewegungselement 21 bewegt sich von seiner höchsten Position um einen vorgegebenen Weg nach unten. Die Folienwickelwellen 17, 18 werden durch die Bewegung des Bewegungselements 21 ebenfalls zu ihren Zwischenabschnitten bewegt. Hierbei bewegen sich die Folienwickelwellen 17, 18 von ihren höchsten Positionen nach unten, wobei sie durch den Eingriff zwischen den kreisförmigen Verzahnungen 17a, 18a und den linearen Verzahnungen 19, 20 gedreht werden. Somit wird etwa die Hälfte des Kaltluft-Folienelements 13 von der Kaltluft-Folienwickelwelle 17 abgewickelt, sodass das Kaltluft-Folienelement 13 etwa die obere Hälfte der Öffnung des Kaltluftkanals 11 schließt und etwa die untere Hälfte davon öffnet. Andererseits wird etwa die Hälfte des Warmluft-Folienelements 14 um die Warmluft-Folienwickelwelle 18 gewickelt, sodass das Warmluft-Folienelement 14 etwa die obere Hälfte der Öffnung des Warmluftkanals 12 öffnet und etwa die untere Hälfte davon schließt.
  • Als Ergebnis läuft etwa die Hälfte der durch den Verdampfapparat gekühlten Luft durch etwa die untere Hälfte des Kaltluftkanals 11, während sie an dem Heizkern 4 vorbei strömt. Die restliche Luft (Kaltluft) läuft durch etwa die obere Hälfte der Öffnung des Warmluftkanals 12 und strömt in den Heizkern 4. Die durch den Heizkern 4 geheizte Luft strömt stromab des Heizkerns 4 nach oben und wird mit der Kaltluft aus dem Kaltluftkanal 11 gemischt, wodurch die klimatisierte Luft mit der gewünschten Temperatur gebildet wird. Die klimatisierte Luft mit der gewünschten Temperatur wird aus den Blasöffnungen 5–9 in die Fahrgastzelle geblasen.
  • Bei einer in 3 dargestellten maximalen Heizung wird die Antriebswelle 22 durch den Antrieb (nicht dargestellt) gedreht und das Bewegungselement 21 bewegt sich zu seiner untersten Position. Die Folienwickelwellen 17, 18 bewegen sich durch die Bewegung des Bewegungselements 21 ebenfalls zu ihren untersten Abschnitten. Als Ergebnis wird das gesamte Kaltluft-Folienelement 13 von der Kaltluft-Folienwickelwelle 17 abgewickelt, sodass das Kaltluft-Folienelement 13 die Öffnung des Kaltluftkanals 11 vollständig schließt. Hierbei wird das Kaltluft-Folienelement 13 durch den Druck der geblasenen Luft zu der stromaufwärtigen Seite des Öffnungsbildungselements 16 gedrückt, wodurch die Öffnung des Kaltluftkanals 11 sicher abgedichtet wird. Andererseits wird die maximale Menge des Warmluft-Folienelements 14 um die Warmluft-Folienwickelwelle 18 gewickelt, sodass das Warmluft-Folienelement 14 die Öffnung des Warmluftkanals 12 vollständig öffnet.
  • Demgemäß strömt die durch die Gebläseeinheit geblasene Luft durch den Verdampfapparat 3 in dem Klimagehäuse 1a und strömt anschließend durch den Warmluftkanal 12 des Heizkerns 4. Dann strömt die gesamte Luft aus dem Verdampfapparat 3 in den Heizkern 4. Deshalb kann die Temperatur der aus den Gebläseöffnungen 5–9 in die Fahrgastzelle zu blasenden Luft auf die höchste Temperatur eingestellt werden, wodurch die maximale Heizleistung verbessert wird.
  • Als nächstes werden die Vorteile gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Ein Ende des Kaltluft-Folienelements 13 ist an dem Öffnungsbildungselement 16 fixiert, und das Kaltluft-Folienelement 13 wird an dem anderen Ende um die Kaltluft-Folienwickelwelle 17 gewickelt oder davon abgewickelt, wodurch die Öffnung des Kaltluftkanals 11 geöffnet und geschlossen wird. Deshalb bewegt sich das Kaltluft-Folienelement 13 nur an dem anderen Ende auf dem Öffnungsbildungselement 16, aber das Kaltluft-Folienelement 13 gleitet nicht auf dem Öffnungsbildungselement 16. Daher wird zwischen dem Kaltluft-Folienelement 13 und dem Öffnungsbildungselement 16 keine Gleitreibung erzeugt, und das Kaltluft-Folienelement 13 erfordert keine große Zugfestigkeit und keine große Reißfestigkeit gegen Gleitreibkraft. Analog erfordert das Warmluft-Folienelement 14 keine große Zugfestigkeit und keine große Reißfestigkeit gegen die Gleitreibkraft. Als Ergebnis kann eine Kunstharzfolie wie beispielsweise die PET-Folie und die PPS-Folie als die Folienelemente 13, 14 verwendet werden, wodurch die Herstellkosten der Folienelemente 13, 14 deutlich verringert werden. Demgemäß ist ein teueres spezielles Material unnötig.
  • Im Stand der Technik ist zum Beispiel ein Gewebe mit einer Kunstharzfolie wie beispielsweise der PET-Folie oder der PPS-Folie verbunden, um die große Zugfestigkeit und die große Reißfestigkeit gegen die Geleitreibkraft zu erzielen. Alternativ ist eine mit Silikon überzogene Oberfläche mit einer geringen Reibung auf der Kunstharzfolie vorgesehen. Deshalb sind in diesem Fall die Herstellkosten des Folienelements deutlich erhöht.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel kann, weil keine Gleitreibung an den Folienelementen 13, 14 erzeugt wird, ebenso die Verursachung eines Geräusches aufgrund der Gleitreibung verhindert werden.
  • Zusätzlich werden die Folienelemente 13, 14 nur durch eine Rollkraft angetrieben, wodurch die Antriebskraft zum Antreiben der Folienelemente 13, 14 im Vergleich zu der Antriebskraft im Stand der Technik deutlich reduziert wird. Deshalb kann im ersten Ausführungsbeispiel ein relativ kleiner Antrieb als Antrieb zum Antreiben der Folienelemente 13, 14 verwendet werden, wodurch die Herstellkosten und die Größe des Antriebs reduziert werden. Ferner stehen die kreisförmigen Verzahnungen 17a, 18a der Folienwickelwellen 17, 18 mit den linearen Verzahnungen 19, 20 des Öffnungsbildungselements 16 in Eingriff. Deshalb können die Folienwickelwellen 17, 18 entsprechend der Bewegung des Bewegungselements 21 exakt gedreht werden, wodurch ein Schlupf der Folienwickelwellen 17, 18 verhindert wird.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Lösen der Folienelemente 13, 14 aufgrund einer Durchmesseränderung der um die Folienwickelwellen 17, 18 gewickelten Folienelemente 13, 14 verhindert. Deshalb können Probleme aufgrund dieses Lösens, wie beispielsweise eine geringe Abdichtung der Folienelemente 13, 14 und anomale Geräusche davon verhindert werden.
  • Insbesondere wird ein Durchmesser des um die Folienwickelwelle 17 gewickelten Folienelements 13 verändert, wenn sich die Anzahl Wicklungen des Folienelementes 13 ändert. Deshalb ändert sich eine Länge des um die Folienwickelwelle 17 gewickelten oder davon abgewickelten Folienelements 13 aufgrund der Durchmesseränderung des Folienelements 13, selbst wenn sich das Bewegungselement 21 um den gleichen Weg bewegt, d. h. selbst wenn die Folienwickelwelle 17 sich um den gleichen Weg bewegt. Im allgemeinen sind die Aufwickellänge und die Abwickellänge des Folienelements 13 je Drehwinkel der Folienwickelwelle 17 auf eine geeignete Länge eingestellt, sodass auf das Folienelement 13 keine übermäßige Zugkraft ausgeübt wird, wenn der aufgewickelte Durchmesser der Folienelements 13 der kleinste ist. Daher ist, wenn der aufgewickelte Durchmesser des Folienelements 13 größer wird, die Aufwickellänge oder die Abwickellänge des Folienelements 13 je Drehwinkel der Folienwickelwelle 17 größer als die geeignete Länge, und das Folienelement 13 kann sich locker. Analog wird, wenn der Aufwickeldurchmesser des Folienelements 14 größer wird, die Aufwickellänge oder die Abwickellänge des Folienelements 14 je Drehwinkel der Folienwickelwelle 18 größer als die geeignete Länge, und das Folienelement 14 kann sich locker.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel ändert sich eine Teilung der linearen Verzahnung 19 des Öffnungsbildungselements 16 entsprechend der Durchmesseränderung des um die Folienwickelwelle 17 gewickelten Folienelements 13. Ferner ändert sich auch eine Teilung der linearen Verzahnung 20 des Öffnungsbildungselements 16 entsprechend der Durchmesseränderung des um die Folienwickelwelle 18 gewickelten Folienelements 14. Weil die Befestigungsabschnitte 16d an einem oberen Ende der linearen Verzahnung 19 positioniert sind, ist der aufgewickelte Durchmesser des Kaltluft-Folienelements 13 am oberen Ende der linearen Verzahnung 19 maximal und am untern Ende davon minimal. Deshalb ändert sich die Teilung der linearen Verzahnung 19 nach und nach derart, dass sie am oberen Ende maximal und am unteren Ende minimal ist. Weil ferner die Befestigungsabschnitte 16e an einem unteren Ende der linearen Verzahnung 20 positioniert sind, ist der aufgewickelte Durchmesser des Warmluft-Folienelements 14 am unteren Ende der linearen Verzahnung 20 maximal und am oberen Ende davon minimal. Deshalb ändert sich die Teilung der linearen Verzahnung 20 nach und nach derart, dass sie am unteren Ende maximal und am oberen Ende minimal ist.
  • Wenn die Kaltluft-Folienwickelwelle 17 am oberen Ende der linearen Verzahnung 19 positioniert ist, ist somit der aufgewickelte Durchmesser des Kaltluft-Folienelements 13 größer. Am oberen Ende steigt die Teilung der linearen Verzahnung 19 und der Drehwinkel der kreisförmigen Verzahnung 17a der Kaltluft-Folienwickelwelle 17 sinkt. Wenn dagegen die Kaltluft-Folienwickelwelle 17 am unteren Ende der linearen Verzahnung 19 positioniert ist, ist der aufgewickelte Durchmesser des Kaltluft-Folienelements 13 kleiner. Am unteren Ende verringert sich die Teilung der linearen Verzahnung 19 und der Drehwinkel der kreisförmigen Verzahnung 17a der Kaltluft-Folienwickelwelle 17 vergrößert sich. Analog vergrößert sich die Teilung der linearen Verzahnung 20, wenn der aufgewickelte Durchmesser des Warmluft-Folienelements 14 steigt, und der Drehwinkel der kreisförmigen Verzahnung 17a der Kaltluft-Folienwickelwelle 17 verringert sich. Wenn dagegen der aufgewickelte Durchmesser des Warmluft-Folienelements 14 kleiner wird, verringert sich die Teilung der linearen Verzahnung 20 und der Drehwinkel der kreisförmigen Verzahnung 17a der Kaltluft-Folienwickelwelle 17 wird größer.
  • Auf diese Weise wird der Drehwinkel der Kaltluft-Folienwickelwelle 17 entsprechend der Veränderung des aufgewickelten Durchmessers des Kaltluft-Folienelements 13 verändert, wodurch eine Phasendifferenz zwischen dem Bewegungsweg des Bewegungselements 21 und dem Drehwinkel der Kaltluft-Folienwickelwelle 17 eingestellt wird. Deshalb können unabhängig von der Veränderung des aufgewickelten Durchmessers des Kaltluft-Folienelements 13 die Aufwickellänge und die Abwickellänge des Kaltluft-Folienelements 13 bezüglich des Bewegungsweges des Bewegungselements 21 (der Kalkluft-Folienwickelwelle 17) stabilisiert werden. Analog können unabhängig von der Veränderung des aufgewickelten Durchmessers des Warmluft-Folienelements 14 die Aufwickellänge und die Abwickellänge des Warmluft-Folienelements 14 bezüglich des Bewegungsweges des Bewegungselements 21 stabilisiert werden. Demgemäß kann eine Lockerung der Folienelemente 13, 14 verhindert werden, wodurch Probleme wie beispielsweise eine niedrige Abdichtung der Folienelemente 13, 14 und anomale Stampfgeräusche verhindert werden.
  • Ferner sind die Befestigungsabschnitte 16d, 16e an einem oberen bzw. einem unteren Ende des Öffnungsbildungselements 16 angeordnet. Die Luftkanäle 11, 12 sind an einer oberen bzw. an einer unteren Seite angrenzend an den Trennabschnitt 16a angeordnet. Deshalb strömen die Kaltluft in dem Kaltluftkanal 11 und die Warmluft in dem Warmluftkanal 12 nebeneinander, wodurch die Mischleistung zwischen der Kaltluft und der Warmluft an der stromabwärtigen Seite verbessert und eine Temperaturschwankung der in die Fahrgastzelle zu blasenden Luft verringert wird.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Bewegung der Kaltluft-Folienwickelwelle 17 und die Bewegung der Warmluft-Folienwickelwelle 18 durch das Bewegungselement 21 operativ miteinander verbunden. Jedoch können auch andere Antriebsmechanismen, zum Beispiel die Antriebwelle 22 und ein weiterer Antrieb, für die Kaltluft-Folienwickelwelle 17 bzw. die Warmluft-Folienwickelwelle 18 vorgesehen sein. In diesem Fall werden der Aufwickelvorgang und der Abwickelvorgang der Kaltluft-Folienwickelwelle 17 und jene der Warmluft-Folienwickelwelle 18 unabhängig voneinander gesteuert. Gemäß dieser Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels kann bei dem in 2 dargestellten Zwischentemperaturregelvorgang die Luftblastemperatur in dem Temperaturzwischenbereich eingestellt werden, während. die Öffnung des Luftkanals 11 oder die Öffnung des Luftkanals 12 vollständig geöffnet ist. In diesem Fall kann der Luftströmungswiderstand (Druckverlust) bei dem Zwischentemperaturregelvorgang verringert werden.
  • Ferner können andere als die oben beschriebenen Betriebsmechanismen für die Blasmodus-Folienelemente vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel für beide Blasmodus-Folienelemente zum Öffnen und Schließen der Blasöffnungen 7–9 verwendet werden.
  • An den Befestigungsabschnitten 16d, an denen der aufgewickelte Durchmesser des Folienelements 13 größer wird, ist eine Drehmittelachse der Folienwickelwelle 17 zu einer Position von der linearen Verzahnung 19 getrennt versetzt. Deshalb kann die in 5 dargestellte Breite der linearen Verzahnung 19 an den Befestigungsabschnitten 16d größer als an einer abgewandten Seiten der Befestigungsabschnitte 16d sein, wodurch die Versetzung der Drehmittelachse der Folienwickelwelle 17 kompensiert wird. Analog kann die in 5 dargestellte Breite der linearen Verzahnung 20 an dem Befestigungsabschnitt 16e größer als an einer abgewandten Seite der Befestigungsabschnitte 16e sein, wodurch der Versatz der Drehmittelachse der Folienwickelwelle 18 kompensiert wird. In diesem Fall ist die Breite der linearen Verzahnung 19, 20 so eingestellt, dass sie sich nach und nach ändert.
  • Die Antriebswelle 22 kann auch nicht mit dem Antrieb, sondern einem manuellen Betriebsmechanismus verbunden sein, und der Aufwickelvorgang und der Abwickelvorgang der Folienwickelwellen 17, 18 können manuell durchgeführt werden. In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Befestigungsabschnitte 16d oberhalb des Kaltluftkanals 11 angeordnet. Jedoch können die Befestigungsabschnitte 16d auch unterhalb des Kaltluftkanals 11 positioniert sein, und die Befestigungsabschnitte 16e können oberhalb des Warmluftkanals 12 positioniert sein. Außerdem können die Positionen der Befestigungsabschnitte 16d, 16e entsprechend den Positionen des Betriebsmechanismus wie beispielsweise der Verzahnungen 19, 20 geeignet verändert werden.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel werden die Teilungen der linearen Verzahnungen 19, 20 entsprechend den Veränderungen der aufgewickelten Durchmesser der jeweiligen Folienelemente 13, 14 verändert, sodass die Änderungen der Aufwickellänge und der Abwickellänge der Folienwickelwellen 17, 18 absorbiert werden, um eine Lockerung der Folienelemente 13, 14 zu verhindern. In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind jedoch die kreisförmigen Verzahnungen 17a, 18a von den Folienwickelwellen 17, 18 getrennt, und ein Federelement ist zwischen der getrennten kreisförmigen Verzahnung 17a und der Folienwickelwelle 17 angeordnet. Ferner ist ein weiteres Federelement zwischen der getrennten kreisförmigen Verzahnung 18a und der Folienwickelwelle 18 angeordnet. Die Drehphasendifferenz wird zwischen der getrennten kreisförmigen Verzahnung 17a und der Folienwickelwelle 17 und zwischen der getrennten kreisförmigen Verzahnung 18a und der Folienwickelwelle 18 eingestellt, wodurch die Veränderungen der Aufwickellänge und der Abwickellänge der Folienwickelwellen 17, 18 aufgrund Veränderungen des aufgewickelten Durchmessers der Folienelemente 13, 14 kompensiert werden.
  • Insbesondere sind, wie 6 dargestellt, die getrennten kreisförmigen Verzahnungen 17a, 18a jeweils auf Abschnitten eines kleinen Durchmessers 17b, 18b der Folienwickelwellen 17, 18 aufgesetzt. Ein Ende einer Schraubenfeder 23 als Federelement ist an einem Außenrand des Abschnitts kleinen Durchmessers 17b befestigt, und das andere Ende davon ist an der getrennten kreisförmigen Verzahnung 17a befestigt. Wenn die Folienwickelwelle 17 an den Befestigungsabschnitten 16d positioniert ist, ist der aufgewickelte Durchmesser des Folienelements 13 maximal und die Schraubenfeder 23 ist maximal aufgewickelt. Wenn sich der aufgewickelte Durchmesser des Folienelements 13 verringert, wird die Schraubenfeder abgewickelt.
  • Demgemäß wird die Drehphasendifferenz zwischen der Folienwickelwelle 17 und der getrennten kreisförmigen Verzahnung 17a durch die Federkraft der Schraubenfeder 23 in einem Drehwinkelbereich der Folienwickelwelle 17 eingestellt. In dem Drehwinkelbereich ist der aufgewickelte Durchmesser des Folienelements 17 in einem Durchmesserbereich zwischen dem maximalen Durchmesser und einem von dem maximalen Durchmesser um ein vorgegebenes Maß reduzierten Durchmesser. Zum Beispiel ist der Drehwinkel der Folienwickelwelle 17 in einem Drehwinkelbereich von 90° am maximal aufgewickelten Durchmesser. In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Drehphasendifferenz so eingestellt, dass der Drehwinkel der Folienwickelwelle 17 relativ zu dem Drehwinkel der getrennten kreisförmigen Verzahnung 17a an der maximal aufgewickelten Seite reduziert wird, wodurch die Aufwickellänge und die Abwickellänge des Folienelements 13 selbst bei dem maximal aufgewickelten Durchmesser geeignet beibehalten werden. Gleichzeitig kann eine Zugkraft der Schraubenfeder 23 auf das Folienelement 13 an der maximal aufgewickelten Seite ausgeübt werden, wodurch eine Lockerung des Folienelements 13 an der maximal aufgewickelten Seite verhindert wird. Die Folienwickelwelle 18 hat einen Aufbau analog zu demjenigen der Folienwickelwelle 17. In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die übrigen Bauteile analog zu jenen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • In dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel wird der Abwickelvorgang der Schraubenfeder 23, weil die Schraubenfeder 23 eine relativ kurze Länge aufweist, an einer Position zwischen dem maximal aufgewickelten Durchmesser des Folienelements 13 und seinem minimal aufgewickelten Durchmesser und an einer Position zwischen dem maximal aufgewickelten Durchmesser des Folienelements 14 und seinem minimal auf gewickelten Durchmesser beendet. Nach Beendigung des Abwickelvorgangs der Schraubenfeder 23 verschwindet die Zugkraft der Schraubenfeder 23.
  • In dem dritten Ausführungsbeispiel ist jedoch die Folienwickelwelle 17, wie in 7 dargestellt, in einer zylindrischen Form ausgebildet, und eine von der Folienwickelwelle 17 separate Federhaltewelle 24 ist drehbar in einem zylindrischen Innenraum 17c der Folienwickelwelle 17 eingepasst. Ein Endabschnitt 24a der Federhaltewelle 24 ragt aus der Folienwickelwelle 17 heraus und ist in die kreisförmige Wellenhalterung 21c des Bewegungselements 21 auf der rechten Seite eingepasst. Ein Endabschnitt 17d der Folienwickelwelle 17 an einer abgewandten Seite des Endabschnitts 24a ist in die kreisförmige Wellenhalterung 21e des Bewegungselements 21 auf der linken Seite eingepasst. Eine Schraubenfeder 25 besitzt eine Länge etwa gleich einer gesamten Axiallänge des Innenraums 17c und ist an einem Außenumfang der Federhaltewelle 24 angebracht. Ein Ende der Schraubenfeder 25 ist an einem vorderen Einschubende der Federhaltewelle 24 befestigt, und ihr anderes Ende ist an einem zylindrischen Ende der Folienwickelwelle 17 gegenüber dem vorderen Einschubende der Federhaltewelle 24 fixiert.
  • In dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Schraubenfeder 25 so eingestellt, dass ihre Zugkraft auf das Folienelement 13 in einem gesamten Bewegungsbereich der Folienwickelwelle 17 und der Federhaltewelle 24 zwischen dem maximal aufgewickelten Durchmesser des Folienelements 13 und seinem minimal aufgewickelten Durchmesser ausgeübt werden kann. Wenn die Folienwickelwelle 17 und die Federhaltewelle 24 sich von dem maximal aufgewickelten Durchmesser des Folienelements 13 zu seinem minimal aufgewickelten Durchmesser bewegen, wird die Folienwickelwelle 17 gedreht und wickelt das Folienelement 13 ab. Die Schraubenfeder 25 wird entsprechend dieser Drehung der Folienwickelwelle 17 aufgewickelt. Wenn die Aufwickellänge des Folienelements 13 minimal ist, ist die Schraubenfeder 25 maximal aufgewickelt, und Federkraft ist in der Schraubenfeder 25 gespeichert.
  • Wenn dagegen die Folienwickelwelle 17 und die Federhaltewelle 24 sich von dem minimal aufgewickelten Durchmesser des Folienelements 13 zu seinem maximal aufgewickelten Durchmesser bewegen, wird die Folienwickelwelle 17 durch die gespeicherte Federkraft der Schraubenfeder 25 gedreht. Deshalb kann das Folienelement 13 um die Folienwickelwelle 17 gewickelt werden. Somit kann in dem dritten Ausführungsbeispiel auf die kreisförmige Verzahnung 17a und die lineare Verzahnung 19 des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels verzichtet werden. Ferner ist die Folienwickelwelle 17 durch die Schraubenfeder 25 mit der Federhaltewelle 24 verbunden, welche sich zusammen mit dem Bewegungselement 21 bewegt. Deshalb kann die Drehphasendifferenz zwischen der Federhaltewelle 24 und der Folienwickelwelle 17 eingestellt werden. Demgemäß kann eine Lockerung des Folienelements 13 aufgrund der Veränderung des aufgewickelten Durchmessers des Folienelements 13 verhindert werden. In dem dritten Ausführungsbeispiel hat die Folienwickelwelle 18 einen Aufbau analog demjenigen der Folienwickelwelle 17. In dem dritten Ausführungsbeispiel sind die übrigen Bauteile ähnlich jenen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels.
  • Viertes Ausführungsbeispiel
  • In den oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsbeispielen ist das Bewegungselement 21 ein festes Bauteil, und das Bewegungselement 21 muss sich für den Aufwickelvorgang und den Abwickelvorgang der Folienwickelwellen 17, 18 bewegen. Deshalb ist ein Raum für die Bewegung des Bewegungselements 21 erforderlich.
  • Insbesondere wenn ein Luftkanal, wie z. B. irgendeine der Blasöffnungen 5–9 durch ein Folienelement 13 geöffnet und geschlossen wird, ist der erforderliche Raum größer, wodurch die Größe des Klimagehäuses 1a weiter erhöht wird.
  • 8A zeigt einen Zustand, in dem sich das Bewegungselement 21 und die Folienwickelwelle 17 zu den Befestigungsabschnitten 16d bewegen und das gesamte Folienelement 13 um die Folienwickelwelle 17 gewickelt wird. In diesem Fall wird eine Öffnung eines Luftkanals 26 entsprechend der vorderen Gesichtsöffnung 6 in 1 vollständig geöffnet. Dagegen zeigt 8B einen Zustand, in dem sich das Bewegungselement 21 und die Folienwickelwelle 17 maximal zu einer gegenüberliegen Seite der Befestigungsabschnitte 16d bewegen und das gesamte Folienelement 13 von der Folienwickelwelle 17 abgewickelt wird. In diesem Fall wird die Öffnung eines Luftkanals 26 entsprechend der Vordersitz-Gesichtsöffnung 6 in 3 durch das Folienelement 13 vollständig geschlossen. Somit ist der Raum für die Bewegung des Bewegungselements 21 an einer stromaufwärtigen Seite des Luftkanals 26 und an der seitlichen Seite des Luftkanals 26 erforderlich.
  • In dem in 9A, 9B, 10 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel ist das obige Problem gelöst. In 9A, 9B, 10 sind die gleichen Teile wie in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen durch die gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. In 9A, 9B, 10 ist der Luftkanal 26 in dem Klimagehäuse 1a vorgesehen, und mehrere Gitterabschnitte 16b sind an einem stromaufwärtigen Öffnungsende in dem Luftkanal 26 ausgebildet. Zum Beispiel entspricht der Luftkanal 26 einer der Ausblasöffnungen 5–9 in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen. Die Befestigungsabschnitte 16d zum Befestigen eines Endes des Folienelements 13 an dem Klimagehäuse 1a sind an einem Außenrand einer stromaufwärtigen Öffnung in dem Luftkanal 26 vorgesehen. Das andere Ende des Folienelements 13 ist mit der Folienwickelwelle 17 verbunden, und das Folienelement 13 wird um die Folienwickelwelle 17 gewickelt und von ihr abgewickelt, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel. In dem vierten Ausführungsbeispiel sind jedoch, wie in 9B dargestellt, zwei kreisförmige Verzahnungen 17a jeweils mit der Folienwickelwelle 17 an zwei axialen Enden integriert. Zwei lineare Verzahnungen 19 sind an dem Außenrand der stromaufwärtigen Öffnung des Luftkanals 16 vorgesehen. Die zwei kreisförmigen Verzahnungen 17a stehen mit den jeweiligen zwei linearen Verzahnungen 19 in Eingriff.
  • In dem vierten Ausführungsbeispiel wird ein Zahnriemen 27 als Betriebsmechanismus zum Bewegen der Folienwickelwelle 17 zu und von den Befestigungsabschnitten 16d verwendet. Der Zahnriemen 27 ist flexibel und aus einem elastischen Material, zum Beispiel einem mit Fasern verstärkten Gummimaterial, in einer Schlaufenform ausgebildet. Eine Verzahnung 27a ist an einem gesamten Außenumfang des Zahnriemens 27 integral ausgebildet. Wie in 9B dargestellt, ist der Zahnriemen 27 stromauf der kreisförmigen Verzahnung 17a an einem axialen Ende der Folienwickelwelle 17 angeordnet, und die Verzahnung 27a steht mit der kreisförmigen Verzahnung 17a in Eingriff. Wie in 9A dargestellt, ist der Zahnriemen 27 mit der Verzahnung 27a so angeordnet, dass er eine elliptische Schlaufe bildet, die sich entlang eines gesamten Bewegungsbereichs der Folienwickelwelle 17 in ihrer Bewegungsrichtung A erstreckt.
  • Zylindrische Führungswellen 28a, 28b ragen von einer Wandfläche des Klimagehäuses 1a um beide Enden in der Bewegungsrichtung A nach innen in das Klimagehäuse 1a. Ferner sind die Führungswellen 28a, 28b um beide Enden in ihrer Längsrichtung innerhalb des Zahnriemens 27 angeordnet, um so den Zahnriemen 27 in der elliptischen Schlaufenform zu halten. Die Führungswellen 28a, 28b sind durch Lagerungslöcher 29 drehbar gehalten, welche in einer Wandfläche des Klimagehäuses 1a vorgesehen sind. Hierbei können die Führungswellen 28a, 28b, falls die Gleitreibung zwischen dem Zahnriemen 27 und den Führungswellen 28a, 28b reduziert werden kann, an der Wandfläche des Klimagehäuses 1a fixiert werden. In diesem Fall können die Führungswellen 28a, 28b mit der Wandfläche des Klimagehäuses 1a durch Kunstharzformung integriert sein.
  • Die Antriebswelle 22 ist stromauf des Zahnriemens 27 in dem Klimagehäuse 1a angeordnet. Die Antriebswelle 22 ist drehbar durch ein Lagerungsloch 30 gehalten, welches in der Wandfläche des Klimagehäuses 1a vorgesehen ist, und sie ragt in das Klimagehäuse 1a hinein. Die kreisförmige Verzahnung 22b ist mit einem oberen Ende der Antriebswelle 22 integriert, welches in das Klimagehäuse 1a hineinragt, und steht mit der Verzahnung 27a des Zahnriemens 27 in Eingriff. Ein Abschnitt großen Durchmessers 22a der Antriebswelle 22 ragt aus dem Klimagehäuse 1a heraus und ist mit einem Antrieb, wie beispielsweise einem Schrittmotor oder einem manuellen Betriebsmechanismus, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel verbunden.
  • Als nächstes wird die Funktionsweise in dem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben. 9A zeigt einen vollständig geöffneten Zustand des Luftkanals 26. In dem in 9A dargestellten vollständig geöffneten Zustand des Luftkanals 26 ist, weil die Folienwickelwelle 17 zu einer Position in der Nähe der Befestigungsabschnitte 16d bewegt ist, das gesamte Folienelement 13 um die Folienwickelwelle 17 gewickelt, und der Luftkanal 26 ist vollständig geöffnet. Deshalb strömt Luft in eine Richtung C in dem Luftkanal 26. In diesem vollständig geöffneten Zustand des Luftkanals 26 wird, wenn die Antriebswelle 22 in 9A im Uhrzeigersinn dreht, der Zahnriemen 27 aufgrund des Eingriffs zwischen der Verzahnung 27a und der kreisförmigen Verzahnung 22b im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Deshalb bewegt sich die Folienwickelwelle 17 nach oben, während sie sich aufgrund des Eingriffs zwischen der Verzahnung 27a und der kreisförmigen Verzahnung 17a und des Eingriffs zwischen den kreisförmigen Verzahnungen 17a und den linearen Verzahnungen 19 im Uhrzeigersinn dreht. Daher wird das Folienelement 13 am anderen Ende von der Folienwickelwelle 17 abgewickelt. 10 zeigt einen vollständig geschlossenen Zustand des Luftkanals 26.
  • In 10 ist die Aufwärtsbewegung der Folienwickelwelle 17 beendet und die Folienwickelwelle 17 ist an einer den Befestigungsabschnitten 16d abgewandten Seite an dem Außenrand der stromaufwärtigen Öffnung in dem Luftkanal 26 positioniert. Deshalb ist der Luftkanal 26 durch das Folienelement 13 vollständig geschlossen. Dann wird das Folienelement 13, wenn die Folienwickelwelle 17 von dem Zustand in 10 nach unten bewegt wird, um die Folienwickelwelle 17 gewickelt, und der Luftkanal 26 wird geöffnet.
  • In dem vierten Ausführungsbeispiel kann die Folienwickelwelle 17 durch die Drehung des flexiblen Zahnriemens 27 mit der Schlaufenform in die Richtung A bewegt werden. Deshalb ist ein Raum für die Bewegung des Bewegungselements 21, wie in 8B dargestellt, an der seitlichen Seite des Luftkanals 26 nicht erforderlich. Wie in 9A, 9B dargestellt, kann der Zahnriemen 27 in einem sehr kleinen Raum stromauf der kreisförmigen Verzahnung 17a der Folienwickelwelle 17 an einem axialen Ende positioniert werden, wodurch die Größe des Klimagehäuses 1a effektiv verringert wird.
  • Ferner können, wenn das Folienelement 13 des vierten Ausführungsbeispiels für die Luftmischsteuerung verwendet wird, die Temperatursteuereigenschaften im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel verbessert werden. Insbesondere ist in dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel die Bewegung der Kaltluft-Folienwickelwelle 17 operativ mit der Bewegung der Warmluft-Folienwickelwelle 18 durch das Bewegungselement 21 verbunden, sodass die zwischen den Folienwickelwellen 17, 18 vorgesehene Öffnung (siehe 5) bewegt wird. Daher werden der Öffnungsbereich des Kaltluftkanals 11 und der Öffnungsbereich des Warmluftkanals 12 verändert, und das Strömungsmengenverhältnis zwischen der Kaltluft und der Warmluft wird verändert.
  • Weil der Heizkern 4 in dem Warmluftkanal 12 angeordnet ist, ist im Allgemeinen der Druckverlust in dem Warmluftkanal 12 höher als der Druckverlust in dem Kaltluftkanal 11. Weil jedoch die Öffnung zwischen den Folienwickelwellen 17, 18 immer bewegt wird, während ihre Fläche konstant ist, werden der Öffnungsbereich des Kaltluftkanals 11 und der Öffnungsbereich des Warmluftkanals 12 mit der gleichen Änderungsrate vergrößert und verkleinert. Deshalb sind der Druckverlust in dem Kaltluftkanal 11 und der Druckverlust in dem Warmluftkanal 12 zueinander unterschiedlich, und die Strömungsveränderungsrate der Kaltluft und die Strömungsveränderungsrate der Warmluft sind bezüglich der Bewegung des Bewegungselements 21 zueinander unterschiedlich. Somit sind die Temperaturregelkennlinien der geblasenen Luft reduziert.
  • In dem vierten Ausführungsbeispiel kann der in 9A, 9B, 10 dargestellte Kaltluft-Betriebsmechanismus für die Kaltluft-Folienwickelwelle 17 in dem Kaltluftkanal 11 vorgesehen werden, und unabhängig davon kann der in 9A, 9B, 10 dargestellte Warmluft-Betriebsmechanismus für die Warmluft-Folienwickelwelle 18 in dem Warmluftkanal 12 vorgesehen sein. Somit kann das Bewegungsmaß der Kaltluft-Folienwickelwelle 17 entsprechend dem Druckverlust in dem Kaltluftkanal 11 eingestellt werden, und unabhängig von dem Bewegungsmaß der Kaltluft-Folienwickelwelle 17 kann das Bewegungsmaß der Warmluft-Folienwickelwelle 18 entsprechend dem Druckverlust in dem Warmluftkanal 12 eingestellt werden.
  • Weil der Druckverlust in dem Kaltluftkanal 11 und der Druckverlust in dem Warmluftkanal 12 voneinander unterschiedlich sind, sind die Strömungsveränderungsrate der Kaltluft und die Strömungsveränderungsrate der Warmluft bezüglich der Bewegung des Bewegungselements 21 zueinander unterschiedlich. In dem vierten Ausführungsbeispiel können jedoch der Öffnungsbereich des Kaltluftkanals 11 und der Öffnungsbereich des Warmluftkanals 12 unter Berücksichtigung dieser Druckverlustdifferenz unabhängig gesteuert werden. Demgemäß können die Kaltluftmenge und die Warmluftmenge mit der gleichen Veränderungsrate verändert werden, wodurch die Steuerkennlinien der Luftblastemperatur verbessert werden. Ferner kann das Kompensationsverfahren der Veränderung des aufgewickelten Durchmessers des Folienelements 13 analog zu demjenigen in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel eingestellt werden.
  • Das vierte Ausführungsbeispiel kann in der folgenden Weise modifiziert werden. Ein normaler Riemen 27 ohne die Verzahnung 27a kann anstelle des Zahnriemens 27 mit der Verzahnung 27a verwendet werden. Selbst in diesem Fall können die obigen Funktionseffekte in dem vierten Ausführungsbeispiel gezeigt werden. In diesem Fall kann die Antriebswelle 22 eine einfache Wellenform haben, bei der die kreisförmige Verzahnung 22b nicht vorgesehen ist. Ferner drückt ein einfacher Wellenabschnitt der Antriebswelle 22 mit Druck auf den normalen Riemen 27 und überträgt die Drehantriebskraft von der Antriebswelle 22 auf den normalen Riemen 27 durch Reibung eines Gummimaterials des normalen Riemens 27, wodurch der normale Riemen 27 gedreht wird.
  • Ferner können die Folienwickelwelle 17 ohne die kreisförmige Verzahnung 17a und das Klimagehäuse 1a ohne die lineare Verzahnung 19 verwendet werden. In diesem Fall ist anstelle der kreisförmigen Verzahnung 17a und der linearen Verzahnung 19 ein Rollenabschnitt hoher Reibung aus Gummi an einer Außenrandfläche des einfachen Wellenabschnitts der Folienwickelwelle 17 vorgesehen. Der Rollenabschnitt hoher Reibung der Folienwickelwelle 17 kontaktiert unter Druck den normalen Riemen 27 und eine ebene Gleitfläche an dem Außenrand der stromaufwärtigen Öffnung des Luftkanals 26. Wenn sich der normale Riemen 27 dreht, wird somit die Folienwickelwelle 17 aufgrund der Reibdrehübertragung in die in 9A, 10 dargestellte Pfeilrichtung A bewegt, während sie sich dreht. Deshalb können in diesem Fall die gleichen Funktionseffekte wie in dem vierten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
  • In diesem Fall kann das Klimagehäuse 1a die lineare Verzahnung 19 haben, und die Folienwickelwelle 17 kann eine kreisförmige Verzahnung 17a haben, die nur mit der linearen Verzahnung 19 in Eingriff steht. Weil es bei dieser Modifikation keinen Schlupf zwischen der Folienwickelwelle 17 und dem Klimagehäuse 1a gibt, ist das Vorsehen des Rollenabschnitts hoher Reibung an der Folienwickelwelle 17 nicht erforderlich. D. h., der normale Riemen 27 kontaktiert unter Druck den einfachen Wellenabschnitt der Folienwickelwelle 17, wodurch die Drehung des normalen Riemens 27 mittels der Reibung dazwischen auf die Folienwickelwelle 17 übertragen wird. Da bei diesen Modifikationen die Drehübertragung von der Antriebswelle 22 auf den normalen Riemen 27 mittels der Reibung dazwischen durchgeführt wird, ist die Riemenspannung des normalen Riemens 27 gegenüber derjenigen in dem vierten Ausführungsbeispiel erhöht.
  • Ferner kann statt des normalen Riemens 27 eine Schlaufenkette aus Metall oder Kunstharz verwendet werden. In diesem Fall stehen die Durchgangsloch- oder Ausnehmungs-Eingriffabschnitte der Schlaufenkette mit der kreisförmigen Verzahnung 22b der Antriebswelle 22 und der kreisförmigen Verzahnung 17a der Folienwickelwelle 17 in Eingriff, wodurch die gleichen Wirkungen wie in dem vierten Ausführungsbeispiel erzielt werden. Das heißt, als Drehübertragungselement zum Bewegen der Folienwickelwelle 17 kann ein variables Element, wie beispielsweise der normale Riemen 27 oder die Kette verwendet werden.
  • Fünftes Ausführungsbeispiel
  • In dem fünften Ausführungsbeispiel wird ein anderer Folienelement-Betriebsmechanismus als in dem vierten Ausführungsbeispiel verwendet, wobei die gleichen Wirkungen wie in dem vierten Ausführungsbeispiel erzielt werden können. In dem fünften Ausführungsbeispiel ist, wie in 11 dargestellt, ein Antrieb 31, wie beispielsweise ein Schrittmotor, außerhalb des Klimagehäuses 1a angeordnet. 11 entspricht dem Zustand von 9A. Die Antriebswelle 22, angetrieben durch den Antrieb 31, ist durch das Lagerungsloch 30 drehbar gehalten, welches in der Wand des Klimagehäuses 1a vorgesehen ist. Die Antriebswelle 22 enthält einen Schneckenabschnitt 32 als Schneckengetriebemechanismus innerhalb des Klimagehäuses 1a. Insbesondere ist der Schneckenabschnitt 32 an einer Außenfläche der Antriebswelle 22 in einer Schraubenform ausgebildet und erstreckt sich in einem gesamten Bewegungsbereich der Folienwickelwelle 17 in der Pfeilrichtung A.
  • Andererseits ist ein Schneckenrad 33 an einem Ende der Folienwickelwelle 17 zum Beispiel an ihrer Position entsprechend der in 9B dargestellten kreisförmigen Verzahnung 17a vorgesehen und steht mit dem Schneckenabschnitt 32 in Eingriff. Ferner enthält das Klimagehäuse 1a einen Führungsabschnitt 34 zum Führen von zwei Enden des Schneckenrades 33 in einer Axialrichtung des Schneckenrades 33, sodass der Eingriff zwischen dem Schneckenrad 33 und dem Schneckenabschnitt 32 exakt gehalten wird. Die Antriebswelle 22 und die Folienwickelwelle 17 sind angrenzend an den Außenrand der stromaufwärtigen Öffnung in dem Luftkanal 26 in rechten Winkeln über Kreuz angeordnet. Auch sind in dem fünften Ausführungsbeispiel die Befestigungsabschnitte 16d zum Befestigen eines Endes des Folienelements 13 an dem Klimagehäuse 1a an dem Außenrand der stromaufwärtigen Öffnung in dem Luftkanal 26 vorgesehen, und das andere Ende des Folienelements 13 ist mit der Folienwickelwelle 17 verbunden.
  • Wenn sich die Antriebswelle 22 dreht, wird die Folienwickelwelle 17 in die in 11 dargestellte Pfeilrichtung A bewegt, während sie sich durch den Eingriffsabschnitt zwischen dem Schneckenabschnitt 32 und dem Schneckenrad 33 dreht. Das Folienelement 13 am anderen Ende wird durch die Bewegung der Folienwickelwelle 17 um die Folienwickelwelle 17 gewickelt und von ihr abgewickelt, wodurch die Öffnung des Luftkanals 26 geöffnet und geschlossen wird. Somit kann der mit dem Schneckenabschnitt 32 der Antriebswelle 22 und dem Schneckenrad 33 der Folienwickelwelle 17 aufgebaute Schneckengetriebemechanismus kompakt innerhalb des Klimagehäuses 1a angeordnet werden, und auf das in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebene Bewegungselement 21 kann verzichtet werden, wodurch die Größe des Klimagehäuses 1a reduziert wird.
  • Sechstes Ausführungsbeispiel
  • 12, 13 zeigen ein Vergleichsbeispiel des sechsten Ausführungsbeispiels, in dem die stromaufwärtige Öffnung in dem Luftkanal 26 eine rechteckige Form besitzt. In diesem Fall ist eine Seitenwand 35 zum Definieren der stromaufwärtigen Öffnung in dem Luftkanal 26, die an der den Befestigungsabschnitten 16d zum Befestigen eines Endes des Folienelements 13 an dem Klimagehäuse 1a abgewandten Seite positioniert ist, in einer geraden Linie parallel zu dem anderen Ende des Folienelements 13 und der Folienwickelwelle 17 ausgebildet. Wenn sich das andere Ende des Folienelements 13 dem Seitenende 35 der stromaufwärtigen Öffnung in dem Luftkanal 26 nähert, d. h. wenn sich die Folienwickelwelle 17 zu dem vollständig geschlossen Zustand des Luftkanals 26 bewegt, wird ein statischer Druck stromauf des Folienelements 13 (an einer oberen Seite in 12) in dem Luftkanal 26 entsprechend einer Reduzierung des Öffnungsbereichs der stromaufwärtigen Öffnung in dem Luftkanal 26 erhöht.
  • Weil sich ferner das Seitenende 35 in der geraden Linie parallel zu der Folienwickelwelle 17 erstreckt, ist die stromaufwärtige Öffnung entlang einer gesamten Breite des Folienelements 13 definiert, bis die stromaufwärtige Öffnung des Luftkanals 26 vollständig geschlossen ist. Daher wird eine Menge der in dem Luftkanal 26 strömenden Luft größer gehalten, bis die stromaufwärtige Öffnung des Luftkanals 26 vollständig geschlossen ist. Als Ergebnis wird die Menge der in dem Luftkanal 26 strömenden Luft unmittelbar bevor die stromaufwärtige Öffnung des Luftkanals 26 vollständig geschlossen wird, schnell reduziert. Diese schnelle Verringerung der Luftmenge ist durch eine gestrichelte Linie in 14 dargestellt.
  • In 14 sind Positionen (Folienpositionen) des anderen Endes des Folienelements 13 (der Folienwickelwelle 17) auf der Abszisse aufgetragen. In einer vollständig geschlossenen Position des Folienelements 13 in 14 ist das andere Ende des Folienelements 13 von den Befestigungsabschnitten 16d maximal getrennt, sodass die stromaufwärtige Öffnung in dem Luftkanal 26 vollständig geschlossen ist. Das heißt, in der vollständig geschlossenen Position in 14 ist der Luftkanal 26 in 12 und 13 vollständig geschlossen. An einer vollständig geöffneten Position in 14 nähert sich das andere Ende des Folienelements 13 den Befestigungsabschnitten 16d maximal, sodass die stromaufwärtige Öffnung in dem Luftkanal 26 in 12, 13 vollständig geöffnet wird. In 14 sind Mengen (Luftmengen, in %) der in dem Luftkanal 26 strömenden Luft auf der Ordinate aufgetragen. Wenn das andere Ende des Folienelements zu der obigen vollständig geöffneten Position bewegt wird, ist die Luftmenge in dem Luftkanal 26 als 100% definiert. Insbesondere zeigt 14 ein Verhältnis der aktuellen Luftmenge gegenüber der Luftmenge in der vollständig geöffneten Position.
  • Dagegen ist in dem in 15 und 16 dargestellten sechsten Ausführungsbeispiel das Seitenende 35 an der den Befestigungsabschnitten 16d abgewandten Seite in einer geraden Linie, welche das andere Ende des Folienelements 13 und die Folienwickelwelle 17 schräg kreuzt, ausgebildet. In dem sechsten Ausführungsbeispiel ist ein Mechanismus zum Bewegen des anderen Endes des Folienelements 13 zusammen mit der Folienwickelwelle 17 in der Pfeilrichtung A identisch zu dem in 11 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel. Insbesondere steht der an der Antriebswelle 22 vorgesehene Schneckenabschnitt 32 mit dem an einem Axialende der Folienwickelwelle 17 vorgesehenen Schneckenrad 33 in Eingriff, sodass die Folienwickelwelle 17 durch die Drehung der Antriebswelle 22 in die Pfeilrichtung A bewegt wird, während sie sich dreht. Das Klimagehäuse 1a enthält einen Führungsabschnitt (nicht dargestellt) zum Führen der zwei Seitenflächen des Schneckenrades 33 der Folienwickelwelle 17 in der Axialrichtung des Schneckenrades 33. Der Führungsabschnitt ist am Außenrand der stromaufwärtigen Öffnung in dem Luftkanal 26 entlang des Seitenendes an der oberen Seite in 15 ausgebildet und ist ähnlich dem in 11 dargestellten Führungsabschnitt 34.
  • In dem sechsten Ausführungsbeispiel kann, wenn die Folienwickelwelle 17 und das andere Ende des Folienelements 13 sich zu der vollständig geschlossenen Seite des Luftkanals 26 bewegen, die stromaufwärtige Öffnung des Luftkanals 26 entlang des schrägen Seitenendes 35 von dem oberen Ende zu dem unteren Ende in 15 nach und nach geschlossen werden. Deshalb kann in dem sechsten Ausführungsbeispiel die Verkleinerungsrate des geöffneten Bereichs des Luftkanals 26 bezüglich des Bewegungsmaßes der Folienwickelwelle 17 gleichmäßiger als in dem obigen, in 12, 13 dargestellten Vergleichbeispiel reduziert werden. Demgemäß wird, selbst wenn der statische Druck des Luftkanals 16 stromauf des Folienelements 13 unmittelbar vor der vollständigen Schließung des Luftkanals 26 erhöht wird, die Verringerungsrate des Öffnungsbereichs des Luftkanals 26 verringert. Als Ergebnis kann, wie durch die in 14 dargestellte durchgezogene Linie angegeben, die Menge der in dem Luftkanal 26 strömenden Luft bezüglich der Positionsveränderung des Folienelements 13 linear verändert werden.
  • 17 bis 19 zeigen Modifikationen des sechsten Ausführungsbeispiels. In der in 17 dargestellten Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels ist das Seitenende 35 in einer Sägezahnform geneigt vorgesehen, um in einer Mitte in der Breitenrichtung der Öffnung eine Ausnehmung zu besitzen. In einer weiteren, in 18 dargestellten Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels ist das Seitenende 35 in einer gekrümmten Form vorgesehen. In einer weiteren, in 19 dargestellten Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels ist das Seitenende 35 in einer gekrümmten Form derart vorgesehen, dass es in der Mitte in der Breitenrichtung der Öffnung eine Ausnehmung aufweist. Auch in den in 17 bis 19 dargestellten Modifikationen können die gleichen Wirkungen wie in dem sechsten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
  • Siebtes Ausführungsbeispiel
  • Es wird nun das siebte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 20 und 21 beschrieben.
  • In den oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsbeispielen ist, wie in 8B dargestellt, der Raum 28 zum Bewegen des Bewegungselements 21 an der stromaufwärtigen und der seitlichen Seite des Luftkanals 26 erforderlich, wodurch die Größe des Klimagehäuses 1a vergrößert wird. Andererseits kann in den oben beschriebenen vierten bis sechsten Ausführungsbeispielen, wie in 9 bis 16 dargestellt, der Raum 28 zum Bewegen des Bewegungselements 21 weggelassen werden, wodurch die Größe des Klimagehäuses 1a verringert wird.
  • Jedoch ist in den vierten bis sechsten Ausführungsbeispielen die Größe des Klimagehäuses 1a in der Luftströmungsrichtung C vergrößert. Insbesondere sind in dem in 9 und 10 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel die Folienwickelwelle 17, die Führungswellen 28a, 28b und die Antriebswelle 22 so angeordnet, dass sie in der Luftströmungsrichtung C gestapelt sind. In den in 11 bis 16 dargestellten fünften und sechsten Ausführungsbeispielen sind die Folienwickelwelle 17 und die Antriebswelle 22 in der Luftströmungsrichtung C gestapelt angeordnet. Demgemäß sind die mehreren Wellen in der Luftströmungsrichtung C gestapelt angeordnet, und die Größe des Klimagehäuses 1a ist in der Luftströmungsrichtung C vergrößert.
  • In dem in 20 und 21 dargestellten siebten Ausführungsbeispiel kann die Größe des Klimagehäuses 1a auch in der Luftströmungsrichtung C reduziert werden. In 20 und 21 sind die gleichen Teile wie in den obigen Ausführungsbeispielen jeweils mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Das Klimagehäuse 1a weist die rechtwinklige stromaufwärtige Öffnung 26a des Luftkanals 26 auf, und ein Ende des Folienelements 13 ist an einem Ende des die stromaufwärtige Öffnung 26a des Luftkanals 26 definierenden Außenrandes in Längsrichtung fixiert. Insbesondere ist eine flache Dichtfläche 1c am Außenrand der stromaufwärtigen Öffnung 26a ausgebildet, ein Ende des Folienelements 13 ist an der Dichtfläche 1c durch den Befestigungsabschnitt 16d befestigt. Das andere Ende des Folienelements 13 ist mit der Folienwickelwelle 17 verbunden, und das Folienelement 13 an dem anderen Ende wird um die Folienwickelwelle 17 gewickelt bzw. von ihr abgewickelt. Die Folienwickelwelle 17 ist so angeordnet, dass sie sich senkrecht zu der Längsrichtung der stromaufwärtigen Öffnung 26a erstreckt. Abschnitte mit kleinem Durchmesser (Stiftabschnitte) 17b sind an den beiden Enden der Folienwickelwelle 17 ausgebildet. Kreisförmige Verzahnungen (Ritzel) 17a sind jeweils in den Abschnitten kleinen Durchmessers 17b integriert.
  • Andererseits enthält das Klimagehäuse 1a die lineare Verzahnung (Zahnstange) 19, die entlang der Enden der stromaufwärtigen Öffnung 26a in Längsrichtung an der Dichtfläche 1c angeordnet ist. Die kreisförmigen Verzahnungen 17a an den zwei Enden der Folienwickelwelle 17 stehen jeweils mit den an dem Klimagehäuse 1a ausgebildeten linearen Verzahnungen 19 in Eingriff. Die Antriebswelle 22 ist an einer seitlichen Seite einer der seitlichen linearen Verzahnungen 19, z. B. an der seitlichen Seite der oberen linearen Verzahnung 19 in 20, parallel zu den linearen Verzahnungen 19 angeordnet. Somit ist die Antriebswelle 22 senkrecht zu der Folienwickelwelle 17 verlaufend angeordnet. Außerdem sind, wie in 21 dargestellt, die Antriebswelle 22 und die Folienwickelwelle 17 so angeordnet, dass sie in der gleichen Ebene positioniert sind.
  • Die Antriebswelle 22 weist an ihrer Außenfläche einen Spiralgraben 22d auf. Da der Spiralgraben 22d und die linearen Verzahnungen 19 in einem gesamten Bewegungsbereich der Folienwickelwelle 17 vorgesehen sein müssen, sind sie länger als eine Längsausdehnung der stromaufwärtigen Öffnung 26a vorgesehen. Wie in 20 dargestellt, erstreckt sich der Abschnitt kleinen Durchmessers 17b der Folienwickelwelle 17 an der Seite der Antriebswelle 22 zu der Antriebswelle 22, und sein Verlängerungsende ist in den Spiralgraben 22d in einer radialen Mittelposition der Antriebswelle 22 eingefügt. Die Verbindungsstelle zwischen dem Verlängerungsende des Abschnitts kleinen Durchmessers 17b und dem Spiralgraben 22d der Antriebswelle 22 wird aufgrund der Drehung der Antriebswelle 22 in der Axialrichtung der Antriebswelle 22 verschoben, sodass eine Wandfläche der Antriebswelle 22, welche den Spiralgraben 22d definiert, das Verlängerungsende des Abschnitts kleinen Durchmessers 17b der Folienwickelwelle 17 direkt drückt.
  • Beide Enden der Antriebswelle 22 sind durch die in dem Klimagehäuse 1a vorgesehenen Lagerungslöcher 30 drehbar gehalten, wie in 21 dargestellt. Ein Ende der Antriebswelle 22, z. B. ihr linkes Ende in 20, ragt aus dem Klimagehäuse 1a heraus und ist mit dem Antrieb 31 wie beispielsweise einem Schrittmotor verbunden. Außerdem ist die Folienwickelwelle 17 wie in dem in 17 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel in dem Aufbau der zweifachen Innen/Außenwellen vorgesehen, und die inneren und äußeren Wellen können durch die in 7 dargestellte Schraubenfeder 25 verbunden sein. Somit kann das Lockern des Folienelements 13 aufgrund der Veränderung des aufgewickelten Durchmessers des Folienelements 13 absorbiert werden.
  • Als nächstes wird die Funktionsweise in dem siebten Ausführungsbeispiel beschrieben. In dem Zustand der 20 und 21 sind etwa 20% des Luftkanals 26 durch das Folienelement 13 geöffnet und etwa 80% davon sind geschlossen. In diesem Zustand wird, wenn die Antriebswelle 22 durch elektrisches Betreiben des Antriebs 31 gedreht wird, die Verbindungsposition zwischen dem Spiralgraben 22d und dem Verlängerungsende des Abschnitts kleinen Durchmessers 17b in der Axialrichtung der Antriebswelle 22 bewegt. Somit drückt die Wandfläche der Antriebswelle 22, welche den Spiralgraben 22d definiert, direkt auf die Folienwickelwelle 17, wodurch die Folienwickelwelle 17 in die Pfeilrichtung A bewegt wird. Hierbei stehen beide Enden der Folienwickelwelle 17 mit den linearen Verzahnungen 19 des Klimagehäuses 1a durch die kreisförmigen Verzahnungen 17a in Eingriff. Deshalb wird die Folienwickelwelle 17 in die Pfeilrichtung A (Öffnungs/Schließ-Richtung) auf der stromaufwärtigen Öffnung 26a aufgrund der Drehung der Antriebswelle 22 bewegt, während sie sich dreht, wodurch die Öffnungsfläche des Luftkanals 26 verändert wird.
  • In dem siebten Ausführungsbeispiel sind, wie oben beschrieben, die Antriebswelle 22 und die Folienwickelwelle 17 in der gleichen Ebene senkrecht zueinander angeordnet, sodass sich nur die Folienwickelwelle 17 in der Öffnungs/Schließ-Richtung A auf der stromaufwärtigen Öffnung 26a bewegt, während sie sich dreht. Deshalb kann ein Raum zum Bewegen des Betriebsmechanismus der Folienwickelwelle 17 auch in der Luftströmungsrichtung C sehr klein gemacht werden, wodurch die Größe des Klimagehäuses 1a effektiv reduziert wird. Außerdem kann ein Bewegungsweg der Folienwickelwelle 17 je Drehung der Antriebswelle 22 durch Vergrößern einer Teilung (Abstand zwischen benachbarten Gräben) des Spiralgrabens 22d im Vergleich zu demjenigen des Schneckengetriebemechanismus in dem fünften Ausführungsbeispiel in 11 größer gemacht werden. Deshalb kann, wenn die in 20 und 21 dargestellte Luftkanal-Öffnungs/Schließvorrichtung für eine Luftmischklappe verwendet wird, eine Klappenposition (Kanalöffnungsfläche) mittels Drehung der Antriebswelle 22 schnell verändert werden, wodurch ein Reaktionsgrad der Luftausblastemperatur erhöht wird.
  • Achtes Ausführungsbeispiel
  • In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird, wenn der aufgewickelte Zustand des um die Folienwickelwelle 17 gewickelten Folienelements 13 insbesondere in einem Zustand hoher Temperatur für eine lange Zeit beibehalten wird, in dem Folienelement 13 eine Wicklungsgestalt (Transkription) erzeugt. In diesem Fall wird die Folienwickelwelle 17 zu der vollständig geschlossenen Position bewegt, sodass das Folienelement 13 von der Folienwickelwelle 17 abgewickelt wird. Zum Beispiel ragen, wie in 22A, 22B, 22C dargestellt, vorstehende Abschnitte 13a des Folienelements 13 nach oben, sodass sie von der ebenen Dichtfläche 1c auf dem Außenrand der stromaufwärtigen Öffnung 26a aufgrund der Wicklungsgestalt des Folienelements 13 nach oben abstehen.
  • Wie in 22A und 22B dargestellt, sind die aufgrund der Wicklungsgestalt bewirkten vorstehenden Abschnitte 13a in einem Mittelabschnitt zwischen den Befestigungsabschnitten 16d und der in vollständig geschlossenen Position positionierten Folienwickelwelle 17 positioniert. Wie in 22C dargestellt, sind die vorstehenden Abschnitte 13a in dem Folienelement 13 an beiden Enden in der Axialrichtung der Folienwickelwelle 17 ausgebildet. Deshalb strömt, wie in 22A dargestellt, Luft in die stromaufwärtige Öffnung 26a in einer Pfeilrichtung C' durch einen Freiraum zwischen den von der Dichtfläche 1c getrennten vorstehenden Abschnitten 13a und der Dichtfläche 1c, und die Luft tritt aus. Außerdem wird aufgrund des Luftdrucks eine Vorsprungvibration in den vorstehenden Abschnitten 13a erzeugt, sodass die vorstehenden Abschnitte 13a manchmal ein ungewöhnliches Geräusch erzeugen.
  • In dem achten Ausführungsbeispiel kann der Luftaustritt und das ungewöhnliche Geräusch aufgrund der Biegegestalt des Folienelements 13 eingeschränkt werden. Wie in 23 dargestellt, ist die Dichtfläche 1c so ausgebildet, dass sie in die Vorsprungsrichtung der aufgrund der Wicklungsgestalt des Folienelements 13 erzeugten vorstehenden Abschnitte 13a vorsteht. In 23 ist die Dichtfläche 1c mit einem Krümmungsradius R ausgebildet. Somit wird der Freiraum zwischen der Dichtfläche 1c und den vorstehenden Abschnitten 13a verringert oder vermieden. Das achte Ausführungsbeispiel ist speziell in 24 und 25 dargestellt. Die vorstehenden Abschnitte 13a ragen aufgrund der Wicklungsgestalt des Folienelements 13 im Allgemeinen nach oben in 25. Deshalb ist auch die Dichtfläche 1c in einer gekrümmten Form so ausgebildet, dass sie nach oben in 25 ragt, und die linearen Verzahnungen 19 sind ebenfalls entlang der Dichtfläche 1c in einer gekrümmten Form vorgesehen.
  • In der Öffnungs/Schließ-Richtung A der stromaufwärtigen Öffnung 26a muss jedoch die Folienwickelwelle 17 entlang der gekrümmten Form der nach oben ragenden Dichtfläche 1c wegen des Eingriffs zwischen den kreisförmigen Verzahnungen 17a der Folienwickelwelle 17 und den linearen Verzahnungen 19 auf der Dichtfläche 1c bewegt werden. Deshalb ist der Betriebsmechanismus der Folienwickelwelle 17 mit dem Zahnriemen 27 und dergleichen wie in dem in 9 und 10 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel aufgebaut. Wie oben beschrieben, ist der Zahnriemen 27 in der Schlaufenform durch ein flexibles und elastisches Gummimaterial geformt. Die Verzahnung 27a ist in dem oben beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel durch Formen in den Zahnriemen 27 entlang seiner gesamten Außenfläche integriert. In dem achten Ausführungsbeispiel ist die Verzahnung jedoch entlang seiner gesamten Innenfläche in den Zahnriemen 27 integriert.
  • In dem achten Ausführungsbeispiel ist die Antriebswelle 22 an einem Ende der Bewegungsrichtung A der Folienwickelwelle 17 angeordnet, und eine Trägerwelle 220 ist drehbar an dem anderen Ende angeordnet. Die Antriebswelle 22 ist mit dem Antrieb 31 verbunden und wird durch ihn gedreht, und die Trägerwelle 220 ist durch das Klimagehäuse 1a drehbar gehalten. Die an dem Ende der Antriebswelle 22 vorgesehene kreisförmige Verzahnung 22b und eine an einem Ende der Trägerwelle 220 vorgesehene kreisförmige Verzahnung 220a stehen mit der an der Innenfläche des Zahnriemens 27 vorgesehenen Verzahnung 27a in Eingriff. Somit ist, wie in 25 dargestellt, der Zahnriemen 27 in einer elliptischen Schlaufenform entlang einer gesamten Länge in der Bewegungsrichtung A der Folienwickelwelle 17 angeordnet. Wie in 24 dargestellt, ist der Zahnriemen 27 an einer Seite der rechten oder der linken linearen Verzahnung 19 parallel zu der linearen Verzahnung 19 angeordnet.
  • Außerdem ist eine zweite kreisförmige Verzahnung 17d, die sich von der mit der linearen Verzahnung 19 in Eingriff stehenden ersten kreisförmigen Verzahnung 17a unterscheidet, an dem Abschnitt kleinen Durchmessers 17b der Folienwickelwelle 17 vorgesehen. Die erste kreisförmige Verzahnung 17a ist an einem Fußende des Abschnitts kleinen Durchmessers 17b angeordnet, und die zweite kreisförmige Verzahnung 17d ist an einem oberen Ende davon angeordnet. Die zweite kreisförmige Verzahnung 17d steht mit der an der Innenfläche des Zahnriemens 27 vorgesehenen Verzahnung 27a in Eingriff.
  • Demgemäß wird, wenn die Antriebswelle 22 durch den Antrieb 31 gedreht wird, die Folienwickelwelle 17 durch den schlaufenförmigen Zahnriemen 27 gedreht. Dann bewegt sich die Folienwickelwelle 17 aufgrund des Eingriffs mit den linearen Verzahnungen 19 in der Öffnungs/Schließ-Richtung A, während sie sich dreht, sodass das Folienelement 13 um die Folienwickelwelle 17 gewickelt bzw. von ihr abgewickelt wird. Ferner ist die Dichtfläche 1c so gekrümmt, dass sie zu der Vorsprungsrichtung der aufgrund der Wicklungsgestalt des Folienelements 13 vorstehenden Abschnitte 13a vorsteht. Deshalb kann, selbst wenn die Wicklungsgestalt in dem Folienelement 13 verursacht ist, der Freiraum zwischen dem Folienelement 13 und der Dichtfläche 1c aufgrund der Wicklungsgestalt des Folienelements 13 reduziert oder sogar eliminiert werden. Daher kann der Luftaustritt und das ungewöhnliche Geräusch aufgrund der vorstehenden Abschnitte 13a des Folienelements 13 effektiv verhindert werden. Hierbei kann eine Schlaufenkette anstelle des Zahnriemens 27 eingesetzt werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig in Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen davon unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen für den Fachmann offensichtlich sind.
  • Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung ist den obigen Ausführungsbeispielen typischerweise auf die Luftkanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung für das Fahrzeugklimagerät angewendet. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf eine Luftkanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung für eine andere Verwendung eingesetzt werden.
  • Derartige Veränderungen und Modifikationen liegen selbstverständlich im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.

Claims (10)

  1. Luftkanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung, mit einem Gehäuse (1a) zum Definieren eines Luftkanals (5–9, 11, 12, 26) darin; einem in dem Gehäuse (1a) angeordneten Folienelement (13, 14) zum Öffnen und Schließen einer Öffnung (26a) des Luftkanals (5–9, 11, 12, 26); einem Befestigungsabschnitt (16d, 16e) zum Befestigen eines Endes des Folienelements (13, 14) an dem Gehäuse (1a) an einem Außenrand der Öffnung (26a) des Luftkanals (5–9, 11, 12, 26); und einem Folienelement-Betriebsmechanismus (17, 18, 21, 22, 27, 32, 33), der sich auf der Öffnung (26a) des Luftkanals (5–9, 11, 12, 26) in einer Richtung weg von dem Befestigungsabschnitt (16d, 16e) oder in einer Richtung hin zu dem Befestigungsabschnitt (16d, 16e) bewegen kann, wobei der Folienelement-Betriebsmechanismus (17, 18, 21, 22, 27, 32, 33) eine Länge des Folienelements (13, 14) von dem einen Ende des Folienelements durch die Bewegung des Folienelement-Betriebsmechanismus auf der Öffnung (26a) verändert, bei welcher der Folienelement-Betriebsmechanismus (17, 18, 21, 22, 27, 32, 33) eine Wickelwelle (17, 18), an welcher das andere Ende des Folienelements (13, 14) verbunden ist, so dass das Folienelement (13, 14) an einer Seite des anderen Endes um die Wickelwelle gewickelt oder von der Wickelwelle abgewickelt wird, und einen Bewegungsmechanismus (21, 22, 27, 32, 33) zum Bewegen der Wickelwelle (17, 18) auf dem Außenrand der Öffnung (26a) in die Richtung weg von dem Befestigungsabschnitt (16d, 16e) oder in die Richtung hin zu dem Befestigungsabschnitt (16d, 16e), während sich die Wickelwelle (17, 18) dreht, enthält, bei welchem der Folienelement-Betriebsmechanismus (17, 18, 21, 22, 27, 32, 33) ferner eine Einrichtung (17a, 18a, 19, 20, 23, 25) zum Einstellen eines Drehwinkels der Wickelwelle (17, 18) enthält, um eine Durchmesserveränderung des um die Wickelwelle gewickelten Folienelements (13, 14) zu kompensieren, bei welcher die Drehwinkel-Einstelleinrichtung (17a, 18a, 19, 20, 23, 25) der Einstellung einer Phasendifferenz zwischen einem Bewegungsweg des Bewegungsmechanismus (21, 22) und dem Drehwinkel der Wickelwelle (17, 18) dient, bei welcher die Drehwinkel-Einstelleinrichtung (17a, 18a, 19, 20, 23, 25) eine Schraubenfeder (25) ist, die zwischen dem Bewegungsmechanismus (21, 22) und der Wickelwelle (17, 18) angeordnet ist, und wobei die Schraubenfeder (25) zum kontinuierlichen Ausüben einer Federkraft auf einen Abschnitt zwischen dem Bewegungsmechanismus (21, 22) und der Wickelwelle (17, 18) in einem gesamten Bewegungsbereich der Wickelwelle dient und wobei die Schraubenfeder (25) innerhalb der Wickelwelle (17, 18) angeordnet ist.
  2. Luftkanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem Schlupfverhinderungsmechanismus (17a, 18a, 19, 20), der zwischen der Wickelwelle (17, 18) und dem Gehäuse (1a) zum Verhindern eines Drehschlupfes der Wickelwelle (17, 18) vorgesehen ist, bei welchem der Schlupfverhinderungsmechanismus enthält: eine erste Verzahnung (17a, 18a), die an der Wickelwelle (17, 18) vorgesehen ist; und eine zweite Verzahnung (19, 20), die an dem Gehäuse (1a) vorgesehen ist, wobei die zweite Verzahnung mit der ersten Verzahnung in Eingriff steht.
  3. Luftkanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Drehwinkel-Einstelleinrichtung (17a, 18a, 19, 20, 23, 25) eine an der Wickelwelle (17, 18) vorgesehene erste Verzahnung (17a, 18a) und eine in dem Gehäuse (1a) vorgesehene zweite Verzahnung (19, 20) zum Eingriff mit der ersten Verzahnung enthält; und die zweite Verzahnung derart vorgesehen ist, dass eine Teilung der zweiten Verzahnung größer gemacht ist, wenn ein Durchmesser des um die Wickelwelle (17, 18) gewickelten Folienelements größer wird.
  4. Luftkanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung, mit einem einen Luftkanal (26) darin bildenden Gehäuse (1a); einem in dem Gehäuse (1a) angeordneten Folienelement (13) zum Öffnen und Schließen einer Öffnung (26a) des Luftkanals (26); einem Befestigungsabschnitt (16d), der ein Ende des Folienelements (13) an dem Gehäuse (1a) an einem Außenrand der Öffnung (26a) des Luftkanals (26) befestigt; einer Folienwickelwelle (17), mit der das andere Ende des Folienelements (13) verbunden ist, wobei das Folienelement (13) um die Wickelwelle (17) an dem anderen Ende aufgewickelt und von der Wickelwelle (17) abgewickelt wird; und einer Antriebswelle (22) zum Antreiben des Folienelements, wobei die Antriebswelle in einer Ebene angeordnet ist, in der die Wickelwelle (17) angeordnet ist, wobei die Antriebswelle (22) senkrecht zu der Wickelwelle (17) verlaufend angeordnet ist; die Antriebswelle (22) geeignet ist, ein Ende der Wickelwelle (17) zu kontaktieren, sodass eine Druckkraft aufgrund der Drehung der Antriebswelle auf das Ende der Wickelwelle ausgeübt wird; die Wickelwelle (17) geeignet ist, auf dem Außenrand der Öffnung (26a) des Luftkanals (26) in eine Richtung weg von dem Befestigungsabschnitt (16d) oder in eine Richtung hin zu dem Befestigungsabschnitt (16d) bewegt zu werden, während sie sich durch die auf das Ende der Wickelwelle ausgeübte Druckkraft dreht; wenn sich die Wickelwelle (17) in die Richtung weg von dem Befestigungsabschnitt (16d) bewegt, das Folienelement (13) von der Wickelwelle an einer Seite des anderen Endes abgewickelt wird; und wenn sich die Wickelwelle (17) in die Richtung zu dem Befestigungsabschnitt (16d) hin bewegt, das Folienelement (13) um die Folienwickelwelle (17) an der Seite des anderen Endes gewickelt wird, bei welchem der Folienelement-Betriebsmechanismus (17, 18, 21, 22, 27, 32, 33) ferner eine Einrichtung (17a, 18a, 19, 20, 23, 25) zum Einstellen eines Drehwinkels der Wickelwelle (17, 18) enthält, um eine Durchmesserveränderung des um die Wickelwelle gewickelten Folienelements (13, 14) zu kompensieren, bei welcher die Drehwinkel-Einstelleinrichtung (17a, 18a, 19, 20, 23, 25) der Einstellung einer Phasendifferenz zwischen einem Bewegungsweg des Bewegungsmechanismus (21, 22) und dem Drehwinkel der Wickelwelle (17, 18) dient, bei welcher die Drehwinkel-Einstelleinrichtung (17a, 18a, 19, 20, 23, 25) eine Schraubenfeder (25) ist, die zwischen dem Bewegungsmechanismus (21, 22) und der Wickelwelle (17, 18) angeordnet ist, und wobei die Schraubenfeder (25) zum kontinuierlichen Ausüben einer Federkraft auf einen Abschnitt zwischen dem Bewegungsmechanismus (21, 22) und der Wickelwelle (17, 18) in einem gesamten Bewegungsbereich der Wickelwelle dient, und wobei die Schraubenfeder (25) innerhalb der Wickelwelle (17, 18) angeordnet ist.
  5. Luftkanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Antriebswelle (22) mit einem Spiralgraben (22d) an einer Außenfläche der Antriebswelle versehen ist; und das Ende der Wickelwelle (17) in den Spiralgraben (22d) eingefügt ist, sodass die Druckkraft auf das Ende der Wickelwelle durch den Spiralgraben (22d) ausgeübt wird.
  6. Luftkanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher das Gehäuse (1a) eine Verzahnung (19) aufweist; die Folienwickelwelle (17) eine Verzahnung (17a) aufweist, die mit der Verzahnung (19) des Gehäuses (1a) in Eingriff steht; und die Wickelwelle (17) in die Richtung bewegt wird, während sie sich durch einen Eingriff zwischen sowohl der Verzahnung (19) des Gehäuses (1a) und der Verzahnung (17a) der Wickelwelle (17) dreht.
  7. Luftkanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung mit, einem einen Luftkanal (5–9, 11, 12, 26) darin definierenden Gehäuse (1a); einem in dem Gehäuse (1a) angeordneten Folienelement (13, 14) zum Öffnen und Schließen einer Öffnung (26a) eines Luftkanals (5–9, 11, 12, 26); einem Befestigungsabschnitt (16d, 16e) zum Befestigen eines Endes des Folienelements (13, 14) an dem Gehäuse (1a) auf einer Dichtfläche (1c) um einen Außenrand der Öffnung (26a); einer Folienwickelwelle (17, 18), mit der das andere Ende des Folienelements (13, 14) verbunden ist, wobei das Folienelement (13, 14) um die Wickelwelle an dem anderen Ende gewickelt und von der Wickelwelle abgewickelt wird; und einem Bewegungsmechanismus (21, 22, 27, 32, 33) zum Bewegen der Wickelwelle (17, 18) auf der Dichtfläche (1c) in eine Richtung weg von dem Befestigungsabschnitt (16d, 16e) oder in eine Richtung hin zu dem Befestigungsabschnitt (16d, 16e), wobei die Wickelwelle gedreht wird, wobei wenn das Folienelement (13, 14) von der Wickelwelle (17, 18) an einer Seite des anderen Endes abgewickelt wird, während sich die Wickelwelle in die Richtung weg von dem Befestigungsabschnitt (16d, 16e) bewegt, ein Teil (13a) des Folienelements von der Dichtfläche (1c) in einer vorstehenden Form aufgrund einer Wicklungsgestalt des Folienelements getrennt wird; und die Dichtfläche (1c) entsprechend der vorstehenden Form des Folienelements (13, 14) so gebogen ist, dass sie in die gleiche Richtung wie die vorstehende Form des Folienelements vorsteht.
  8. Luftkanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher das Gehäuse (1a) eine Seitenwand (35) an dem Außenrand der Öffnung des Luftkanals (5–9, 11, 12, 26) an einer dem Befestigungsabschnitt (16d, 16e) abgewandten Seite aufweist; und sich die Seitenwand (35) in einer das andere Ende des Folienelements (13) kreuzenden Richtung erstreckt.
  9. Luftkanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher die Seitenwand (35) in einer geraden Linie verläuft, welche das andere Ende des Folienelements (13) kreuzt.
  10. Luftkanal-Öffnungs/Schließ-Vorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher die Seitenwand (35) in einer gekrümmten Linie verläuft, welche das andere Ende des Folienelements (13) kreuzt.
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