DE60012069T2

DE60012069T2 - Kraftfahrzeugklimaanlage

Info

Publication number: DE60012069T2
Application number: DE60012069T
Authority: DE
Inventors: Akihiro Tsurushima; Katsuhiro Kurokawa
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2020-03-15
Also published as: US6814137B2; EP1040946B1; US6453991B1; US20020189787A1; EP1040946A2; DE60012069D1; EP1040946A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugklimaanlage entsprechend des Oberbegriffabschnittes von Anspruch 1, die insbesondere eine Mehrzahl von unabhängigen Luftkanälen innerhalb eines Gehäuses aufweist, und betrifft besonders eine Kraftfahrzeugklimaanlage, die unabhängig eine Mehrzahl von Abschnitten innerhalb eines Fahrgastraumes eines Fahrzeuges klimatisieren kann.
Solch eine Kraftfahrzeugklimaanlage ist aus der WO 98/34805 bekannt, die eine Klappenvorrichtung für Kraftfahrzeugklimaanlagen zeigt, in denen eine Mischklappe zwischen einem Verdampfer und einem Heizkern vorgesehen ist. Die Gleitvorrichtung der einen Klappe weist ein Paar Teilzahnräder, fest auf einer gemeinsamen Welle angeordnet, angetrieben durch ein Antriebszahnrad oder ein 360°-Zahnrad, das fest auf der Welle vorgesehen und in der Mitte in Richtung der Breite der Klappe angeordnet ist.
Außerdem werden in einigen der herkömmlichen Kraftfahrzeugklimaanlagen der Fahrersitz und der Sitz des Beifahrers unabhängig klimatisiert. In den letzten Jahren gibt es jedoch eine wachsende Forderung für eine unabhängige Klimatisierung für die Rücksitze sowie für jene Vordersitze.
Diese Forderung kammleicht durch das Verwenden einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugklimaanlagen realisiert werden, aber in Anbetracht der Tatsache, dass es nicht viel Extra- Raum in dem engen Fahrgastraum gibt, ist es wünschenswert, das dieser Forderung mit einer einzelnen Kraftfahrzeugklimaanlage genügt wird.
Eine unabhängige Klimatisierung für die vorderen und die hinteren Sitze bedeutet, dass ein separates Klimatisierungsteil unabhängig innerhalb einer Kraftfahrzeugklimaanlage in den vorderen und den hinteren Sitzen vorzusehen ist. Es ist relativ leicht, das separate Klimatisierungsteil als eine Einheit unabhängig in der Kraftfahrzeugklimaanlage vorzusehen.
Jedoch wie oben beschrieben, in Anbetracht des tatsächlichen Zustandes, in dem der Fahrgastraum eng ist, um einen geringen Extra- Raum darin vorzusehen und das es eine wachsende, starke Forderung gibt, die Kraftfahrzeugklimaanlage mehr und mehr kompakter zu gestalten, ist es nicht realistisch oder möglich, eine separate, unabhängige Klimatisierungseinheit in einer einzelnen Kraftfahrzeugklimaanlage zu schaffen, und demzufolge ist gegenwärtig auf eine baldige Lösung lange gewartet worden.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Kraftfahrzeugklimaanlage, wie oben angezeigt, zu schaffen, in der zwei oder mehr kleine Luftkanäle innerhalb einer Einzelheit gebildet sind.
Diese Aufgabe wird durch eine Kraftfahrzeugklimaanlage gelöst, die die Merkmale von Anspruch 1 hat.
Mit der erfundenen Kraftfahrzeugklimaanlage ist es möglich, in einer vorteilhaften Art und Weise Luftströme, die durch die jeweiligen kleinen Luftkanäle strömen, auf bestimmte Temperaturen zu klimatisieren.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in größerer Ausführlichkeit in Bezug auf mehrere Ausführungsbeispiele derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
1 eine Gesamtdarstellung zeigt, die ein Ausführungsbeispiel zeigt;
2 eine Schnittdarstellung, genommen entlang der Linie II-II der 1, zeigt;
3 eine Schnittdarstellung, genommen entlang der Linie III-III der 1, zeigt;
4 eine Schnittdarstellung, genommen entlang der Linie IV-IV der 2, zeigt;
5 eine perspektivische Ansicht zeigt, die eine Beziehung zwischen den Klappen und den Antriebsvorrichtungen zeigt;
6 eine perspektivische Ansicht zeigt, die eine Klappe zeigt;
7 eine Schnittdarstellung zeigt, die einen Zustand zeigt, in dem die Antriebsvorrichtung an der Klappe montiert ist;
8 eine beispielhafte Ansicht ist, die die Nockennuten erläutert;
9 eine Schnittdarstellung, genommen entlang der Linie IX-IX der 7, zeigt; und
10 eine vergrößerte Darstellung zeigt, die einen Hauptteil der 9 zeigt.
Entsprechend eines ersten Ausführungsbeispieles ist eine Kraftfahrzeugklimaanlage vorgesehen, wobei ein Luftkanal auf der stromaufwärtigen Seite, in dem ein Verdampfer vorgesehen ist, und ein Luftkanal auf der stromabseitigen Seite vorgesehen ist, durch den ein durch den Verdampfer gekühlter Luftstrom strömt, innerhalb eines Gehäuses strömt, und wobei eine Klappe in dem Luftkanal auf der stromabseitigen Seite vorgesehen ist, um dem Luftstrom zu gestatten, von dem Luftkanal auf der stromaufwärtigen Seite wahlweise in die Richtung eines Heizkernes, der in dem Luftkanal auf der stromabseitigen Seite angeordnet ist, oder eines Bypass- Luftkanal, der den Heizkern umgeht, zu strömen, oder in einem vorbestimmten Verhältnis in den Heizkern und den Bypass- Luftkanal zu strömen, wobei die Klappe in solch einer Weise angeordnet ist, um in eine Richtung zu gleiten, um den Luftstrom abzuschalten, wobei die Kraftfahrzeugklimaanlage dadurch gekennzeichnet ist, dass der Luftkanal der stromabseitigen Seite durch eine Mehrzahl von Trennplatten entlang einer Richtung getrennt ist, in denen der Luftstrom derart strömt, dass zwei oder mehr unabhängige kleine Luftkanäle darin gebildet sind, dadurch, dass die Klappe vorgesehen ist, für die kleinen Luftkanäle jeweils so gebildet zu sein, und dadurch, dass die jeweiligen Klappen so konstruiert sind, um veranlasst zu werden, unabhängig von der Außenseite des Gehäuses zu gleiten.
Entsprechend eines zweiten Ausführungsbeispieles ist eine Kraftfahrzeugklimaanlage vorgesehen, wobei eine Klappe zwischen einem Luftkanal auf der stromaufwärtigen Seite und einem Luftkanal auf der stromabseitigen Seite vorgesehen ist, die beide in einem Gehäuse gebildet sind, um einem Luftstrom zu gestatten, von dem Luftkanal auf der stromaufwärtigen Seite in den Luftkanal auf der stromabseitigen Seite in einem Luftstrom oder zwei verzweigten Luftströmen zu strömen, wobei die Klappe so konstruiert ist, um durch eine Antriebsvorrichtung angetrieben zu werden, die Kraftfahrzeugklimaanlage dadurch gekennzeichnet ist, dass die Antriebsvorrichtung verzahnte Abschnitte hat, die auf beiden Seiten der Klappe entlang einer Richtung, in der sich die Klappe bewegt, gebildet sind, Zahnräder vorgesehen sind, um jeweils mit den verzahnten Abschnitten in Kämmeingriff zu kommen, und eine Antriebsquelle außerhalb des Gehäuses vorgesehen ist, und in dem eines der Zahnräder, das vorgesehen ist, um in Kämmeingriff mit den verzahnten Abschnitten gebracht zu werden, als Antriebszahnrad vorgesehen ist, um durch die Antriebsquelle angetrieben zu werden, während das andere Zahnrad angeordnet ist, um ein Abtriebszahnrad zu sein, vorgesehen um durch den verzahnten Abschnitt, der in der Klappe gebildet ist, gedreht zu werden.
Entsprechend eines dritten Ausführungsbeispieles ist eine Kraftfahrzeugklimaanlage vorgesehen, wobei die jeweiligen Klappen in einer Ebene, die sich in einer Richtung erstreckt, um den Luftstrom abzuschalten, angeordnet sind.
Entsprechend eines vierten Ausführungsbeispieles ist eine Kraftfahrzeugklimaanlage vorgesehen, wobei in der Antriebsvorrichtung die Zahnräder, vorgesehen die für die Klappe für den dazwischen positionierten kleinen Luftkanal von drei oder mehr kleinen Luftkanälen, an den Trennplatten drehbar gelagert sind.
Entsprechend eines fünften Ausführungsbeispieles ist eine Kraftfahrzeugklimaanlage vorgesehen, wobei in der Antriebsvorrichtung externe Zahnräder vorgesehen sind, um direkt eine Kraft von den Antriebsquellen aufzunehmen, und die Antriebszahnräder vorgesehen sind, in Kämmeingriff mit den verzahnten Abschnitten gebracht zu werden, die in den jeweiligen Klappen auf derselben Achse angeordnet sind, und indem eine Doppel- Wellenkonstruktion für die Wellen zum Antrieben der Zahnräder und der externen Zahnräder vorgesehen ist.
Nun wird ausführlicher auf die Zeichnungen Bezug genommen:
1 ist eine perspektivische, schematische Gesamtdarstellung einer Kraftfahrzeugklimaanlage entsprechend eines Ausführungsbeispieles,
2 eine Schnittdarstellung, genommen entlang der Linie II-II der 1, 3a eine Schnittdarstellung entlang der Linie III-III der 1 und 4 eine Schnittdarstellung, genommen der Linie IV-IV der 2.
Wie in der 1 gezeigt, weist eine Kraftfahrzeugklimaanlage entsprechend eines Ausführungsbeispieles eine Einlasseinheit 1 zum wahlweisen Einleiten von Innenluft oder Außenluft in den Fahrgastraum, ein Kühleinheit 2 und eine Heizeinheit 3 auf. Die Kühleinheit 2 und die Heizeinheit 3 sind in eine Einheit integriert, die dann mit der Einlasseinheit 1 gekuppelt wird. Der Integration der Kühleinheit 2 und die Heizeinheit wird die Idee unterstellt, dass das Ausrichten der zwei Einheiten in einer Längsrichtung des Fahrzeuges die Abmessung L in Längsrichtung der Kraftfahrzeugklimaanlage reduzieren kann und sie daher kompakt gestaltet werden kann.
Vorgesehen in einem Gehäuse (C) sind ein Entfrosterauslass 4a, der geöffnet wird, wenn der Entfroster- Modus aktiviert wird, um die Windschutzscheibe und die anderen Fenster von Beschlag zu säubern, Abzugsöffnungen 5a, die geöffnet werden, wenn ein Lüftungsmodus aktiviert wird, um die kalte Luft in die Richtung zu dem Oberkörper des Fahrers und des Beifahrers herauszulassen, Boden- oder Fußauslässe 6a, die geöffnet werden, wenn der Fuß- Modus aktiviert wird, um Warmluft in die Richtung zu den Unterkörpern des Fahrers und des Beifahrers auszulassen, eine hintere Abzugsöffnung 7a, um kalte Luft in die Richtung zu den hinteren Sitzen auszulassen und einen hinteren Boden- oder Fußauslass 8a, um Warmluft in die Richtung zu den Rücksitzen auszulassen.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist im Inneren des Gehäuses C ein stromaufseitiger Luftkanal 10 vorgesehen, der darin vorbereitet einen Verdampfer 12 hat, in des sen Inneren ein Kältemittel durchströmt, wodurch die Innenluft und die Außenluft, hereingenommen von der Einlasseinheit 1 bestimmt sind, in den Verdampfer zum Kühlen eingeführt zu werden. Zusätzlich ist ein Heizkern 13 innerhalb des stromabseitigen Luftkanals 11 für warmes Motorkühlmittel vorgesehen, um durch das Innere desselben zu strömen.
Dann ist eine Mischklappe (nachstehend einfach als eine Klappe D bezeichnet) vorgesehen, um zwischen dem Verdampfer 12 und dem Heizkern 13 vertikal zu gleiten, so dass die Kaltluft von dem Verdampfer 12 veranlasst wird, in die Seite des Heizkerns 13 und einen Bypasskanal 14 zu verzweigen, wodurch die Kaltluft von dem Verdampfer 12 und die Warmluft von dem Heizkern 13 in einer Mischzone 15 miteinander gemischt zu werden, um so eine klimatisierte Luft zu erzeugen.
Die Verteilung dieses klimatisierten Luftstroms wird durch jeweilige Klappen bestimmt (Entfrosterklappe 4, Abzugsklappe 5, Fußklappe 6, vorn – hinten Klappe 9 oder Abzugsfußklappe 8 für die Rücksitze), die gesteuert werden, um in Abhängigkeit von dem Modus gedreht zu werden, festgelegt, um in den Fahrgastraum von einem Entfrosterauslass 4a, Auslässen 5a, Fußauslässen 6a, einem hinteren Auslass 7 oder hintere Fußauslässe 9a ausgelassen zu werden.
Diese Luftkanäle 10, 11 werden durch Zusammenkuppeln eines Paares von Gehäuseteilen C1, C2 an den offenen Seiten derselben gebildet, unmittelbar wie in der Weise flache Scheiben an den offenen Seiten derselben zusammengekuppelt werden, und wenn sie zusammengekuppelt sind, werden ein Klappenhauptkörper 21, der später beschrieben wird, der vorerwähnte Verdampfer 12 und ein Heizkern 13 gehalten und zwischen den gekuppelten Gehäuseteilen festgehalten.
Insbesondere in diesem Ausführungsbeispiel sind, wie in der 4 gezeigt, zwei Trennplatten 20, 21 in dem stromabseitigen Seitenkanal 11 stromab des Verdampfers 12 entlang einer Richtung, in der die Luftströmung innerhalb des Gehäuses C strömt, vorgesehen.
Diese Trennplatten 20, 21 erstrecken sich von einem stromabseitigen Ende des Verdampfers zu einer stromabseitigen Endwand 22 (bezieht sich auf die 1) des Gehäuses C, um den stromabseitigen Seitenkanal 11 im Wesentlichen gleich in drei unabhängige kleine Luftkanäle 11r, 111, 11b zu unterteilen. Diese kleinen Kanäle sind kleine Luftkanäle 11r, 111 für den Sitz des Fahrers und den Sitz des Beifahrers, und ein kleiner Luftkanal 11b für die Rücksitze.
Die Klappen Dr, D1, Db sind für diese jeweiligen kleinen Luftkanäle vorgesehen, und die Antriebsvorrichtungen M sind ihrerseits für die jeweiligen Klappen vorgesehen, die jeweils so aufgebaut sind, um unabhängig betrieben zu werden.
Der Luftstrom, der aus dem stromaufseitigen Luftkanal 10 nach unten strömt, wird nämlich durch die Trennplatten 20, 21 veranlasst, sich in die jeweiligen kleinen Luftkanäle 11r, 111, 11b zu verzweigen, so dass die so geteilten Luftströme durch die Klappen, jeweils vorgesehen für die kleinen Luftkanäle 11r, 111, 11b, jeweils veranlasst werden, wahlweise auf die Seite des Heizkerns 13 oder in die Seite des Bypasskanales 14 zu strömen, oder um in einem vorbestimmten Verhältnis in den jeweiligen kleinen Luftkanälen auf der Seite des Heizkerns 13 oder den Bypassluftkanal 14 zu verzweigen.
Hier in den 2 und 3 zeigen die 2 und 3 eindeutig die Zustände, in denen die erwärmte Luft jeweils in die Richtung zu den Vordersitzen ausgelassen wird, nachdem sie durch die kleinen Luftkanäle 11r, 111 geströmt sind, und indem der Luftstrom in die Richtung zu dem Rücksitz geführt wird, nachdem er durch den kleinen Luftkanal 11b geströmt ist.
Überdies wird die Klappe D und die Antriebsvorrichtung M ausführlich nachstehend beschrieben.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die die Beziehung zwischen den Klappen und den Antriebsvorrichtungen zeigt, 6 ist eine perspektivische Ansicht, die die Klappe zeigt, 7 ist eine Schnittdarstellung, die einen Zustand zeigt, in dem die Antriebsvorrichtung an der Klappe montiert ist, 8 ist eine beispielhafte Ansicht, die eine Nockennut erläutert, 9 ist eine Schnittdarstellung, genommen entlang der Linie IX-IX der 7, und 10 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Hauptteil der 9 zeigt.
Wie in den 5 und 6 gezeigt, sind diese Klappen Dr, D1, Db konstruiert, um zwischen dem stromaufseitigen Luftkanal 10 und dem stromabseitigen Luftkanal 11 vorgesehen zu werden, um dem Luftstrom von dem stromaufseitigen Luftkanal 10 zu gestatten, nach unten zu dem stromabseitigen Luftkanal 11 in einem Luftstrom oder zwei verzweigten Luftströmen zu strömen, und sie sind in einer Ebene angeordnet, um sich in einer Richtung zu erstrecken, um den Luftstrom von dem stromaufseitigen Luftkanal 10 zu unterbrechen.
Wenn somit die Mehrzahl der Klappen D in derselben Ebene angeordnet sind, können in einem Fall, wo sie mit Zahnrädern angetrieben werden, die Drehwellen der Antriebsvorrichtungen koaxial angeordnet werden, und dies hilft das Steuern der Klappen zu erleichtern und spart Raum, um es dadurch möglich zu machen, eine kompakte Klimaanlage zu realisieren.
Die jeweiligen Klappen Dr, Db haben Hauptkörper 23, die sich jeweils in eine Richtung erstrecken, um den Luftstrom von dem stromaufseitigen Luftkanal 10 zu unterbrechen. Jeder dieser Klappenhauptkörper 23 hat, wie in der 2 gezeigt, eine vertika le Abmessung, die im Wesentlichen die Hälfte einer vertikalen Abmessung einer Öffnung 24 zwischen dem stromaufseitigen Luftkanal 10 und dem stromabseitigen Luftkanal 11 ist, und, wie in der 4 gezeigt, eine Querrichtung gleich zu der Breite der jeweiligen kleinen Luftkanäle 11r, 111, 11b.
Dieser Klappenhauptkörper 23 hat in der 6 einen flachen Abschnitt 23a, gebildet an einem Umfangsabschnitt und einen kuppelförmig sich erstreckenden Abschnitt desselben, und ein Dichtungsteil S, hergestellt aus einem geschäumten Urethan, ist sicher an dem flachen Abschnitt 23a befestigt. Dieses Dichtungsteil S kann jedoch nicht nur auf der Rückseite des sich erstreckenden Abschnitts 23b, sondern auch auf der Vorderseite desselben vorgesehen sein.
Zusätzlich ist ein Paar von Verstärkungsplatten 25 an den Seiten des Klappenhauptkörpers 23 vorgesehen, die funktionieren, nicht nur um den Klappenhauptkörper 23 zu verstärken, sondern auch, um den Luftstrom zu führen. Die Abschnitte zwischen diesen Verstärkungsplatten 25 und die Seitenkanten des Klappenhauptkörpers 23 sind derart konstruiert, dass die Abschnitte der jeweiligen Abschnitte in einer bogenförmigen Form gebildet sind, und verzahnte Abschnitte 26 sind in diesen Abschnitten mit den Zahnrädern 31 der Antriebsvorrichtung M gebildet, was später beschrieben wird (genau genommen, in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein teil-verzahntes Zahnrad verwendet, aber es ist eine Sache der Bequemlichkeit, dass es hier einfach als das Zahnrad bezeichnet wird). Zusätzlich sind auch in der 5 die Zahnräder nicht als teilverzahnte Zahnräder gezeigt, sondern, als eine Sache der Bequemlichkeit, als vollständig verzahnte kreisförmige Zahnräder). Mit anderen Worten, die verzahnten Abschnitte 26 sind in beiden Seitenabschnitten der Klappe D in solch einer Weise gebildet, um den Richtungen zu folgen, in denen sich die Klappe D bewegt.
Vier Führungswalzen 27 (eine allgemeine Bezeichnung für die oberen Führungswalzen ist 27u und für untere Führungswalzen ist 27d) sind an den oberen und den unteren Enden der Seitenkanten des Klappenhauptkörpers in solch einer Weise vorgesehen, um davon vorzuspringen, um jeweils in Nockennuten 30, die von den inneren Seitenwänden des Gehäuses C oder von den Trennplatten 20, 21 vorspringen, zu passen, wobei die Nockennuten im Detail später beschrieben werden. Diese Führungswalzen 27 können zylindrische Stifte sein, die sich nicht drehen können, wenn dies so erforderlich ist.
Der Klappenhauptkörper 23 ist ähnlich einem Bogen geformt, was es ihm erlaubt, in einen drehenden Kontakt mit dem Zahnrad 31 gebracht zu werden, das vorgesehen ist, um durch die Antriebsquelle 32 gedreht zu werden. Wie in der Fig. gezeigt, ist dieser Bogen „konkav" in die Richtung zum Luftstrom gekrümmt, aber er kann auch „konvex" in die Richtung des Luftstromes gekrümmt sein. Wenn z. B. der Klappenhauptkörper 23 „konvex" gekrümmt ist, hilft dies nicht nur die Verteilungseigenschaften des Luftstromes und die Führungseigenschaften zum Führen des Luftstromes zu dem Heizkern 13 und dem Bypasskanal B zu verbessern, sondern reduziert auch den Luftwiderstand. Im Gegensatz dazu, wenn der Klappenhauptkörper 23 „konkav" gekrümmt ist, kann er eine Führung sein, wenn der Luftstrom zu dem Heizkern 13 und dem Bypasskanal gerichtet ist, und die Führungsfunktion ist mit keinem Lüftungswiderstand versehen. Somit kann die Führungseigenschaft weiter verbessert werden.
Mit dieser Klappe D vom Gleittyp ist es möglich, nicht nur zu versuchen, die Klimaeinheit zu miniaturisieren, sondern auch die Achse des Luftstromes (Luftachse) konstant beizubehalten, da sich die Luftachse unabhängig von den Öffnungsbedingungen der Klappe D nicht verärndert.
Mit einer herkömmlichen Klappe nämlich, die um die Drehachse gedreht wird, ist die Luftstromrichtung durch die Klappe selbst in Abhängigkeit von der Öffnung der Klappe außerordentlich verändert, und dies verändert seinerseits die Luftachse. Dies führt zu einem unerwarteten gemischten Zustand von kalter und warmer Luft, und um damit umzugehen ist es oft erforderlich, um einen gewünschten klimatisierten Zustand zu erhalten, Klimatisierungs- Rippen und ein Verändern der Form des Gehäuses selbst vorzunehmen. Bei der Klappe D vom Gleittyp verändert sich jedoch, da der Luftstrom glatt verändert wird, die Luftachse nicht, sondern bleibt konstant.
Wenn die Luftachse konstant beibehalten werden kann, können die Klappen nur in Anbetracht der Luftströme zu den jeweiligen Auslässen ausgelegt werden, und wenn dieser Aufbau für die Mischklappe verwendet wird, da die Warmluft mit der Kaltluft miteinander unter einem bestimmten Winkel in Kollision gebracht werden, kann eine stabile Mischeigenschaft geschaffen werden. Da überdies Gegenmaßnahmen nur auf der Grundlage der Luftachse in einer Richtung vorzunehmen sind, wenn es notwendig ist, mit der Verteilung des Luftstromes und den Mischmerkmalen umzugehen, kann nicht nur eine glatte Luftströmungsverteilung geschaffen werden, sondern auch die Klimatisierungseigenschaften können wie ursprünglich bestimmt beibehalten werden, wodurch es möglich wird, die Luftstromverteilung und die Mischeigenschaften beizubehalten, ohne dass Klimarippen vorzusehen sind oder der Aufbau des Gehäuses verändert werden muss.
Wie in der 7 gezeigt, hat die Antriebsvorrichtung M die Nutnocken 30, ist das Zahnrad 31 vorgesehen, um mit dem verzahnten Abschnitten 26, gebildet in einer Seite des Klappenhauptkörpers 23, in Kämmeingriff zu kommen, und weist die Antriebsquelle 32 einen Motor oder einen Motorbetätiger auf, der außerhalb des Gehäuses C vorgehen ist. Eines der Zahnräder 31, die in Kämmeingriff mit den verzahnten Abschnitten 26 der jeweiligen Klappen Dr, D1, Db gebracht werden sollen, ist als ein Abtriebszahnrad 31j ausgebildet, das vorgesehen ist, um durch den verzahnten Abschnitt 26 der Klappe, für die das Zahnrad vorgesehen ist, gedreht zu werden, und das andere Zahnrad ist als ein Antriebszahnrad 31d ausgebildet, das vorgesehen ist, um durch die Antriebsquelle angetrieben zu werden.
Der Zustand, in dem das Antriebszahnrad 31 und die Antriebsquelle 32 miteinander gekuppelt sind, unterscheidet sich bei den jeweiligen kleinen Kanälen, die gut in den 4 und 5 dargestellt sind.
Zuerst ist bei dem kleinen Luftkanal 11r, für den Vordersitz auf der rechten Seite, ein Antriebszahnrad 31d mit einem äußeren Zahnrad 34r über eine Drehwelle R1 gekuppelt, und das äußere Zahnrad 34r ist konstruiert, um angetrieben zu werden, um sich durch die direkt von der Antriebsquelle 32r empfangene Kraft zu drehen. Andererseits ist ein Abtriebszahnrad 31j auf einer Lagerwelle 35, die an der Trennplatte 21 vorgesehen ist, drehbar gelagert.
Bei dem kleinen Luftkanal 11b für die Rücksitze ist ein Antriebszahnrad 31d an einem äußeren Zahnrad 34b über eine Drehwelle R2 gekuppelt, die sich durch den kleinen Luftkanal 111 für den vorderen Sitz auf der linken Seite erstreckt, und das äußere Zahnrad 34b ist konstruiert, um durch eine Kraft angetrieben zu werden, die direkt von einer Antriebsquelle 32b empfangen wird, um sich zu drehen. Andererseits ist ein Abtriebszahnrad 31j auf der Lagerwelle 35 drehbar gelagert.
Bei dem kleinen Luftkanal 111 für den vorderen Sitz auf der linken Seite ist ein Antriebszahnrad 31d mit einem äußeren Zahnrad 341 über eine Drehwelle R3 gekuppelt, und das äußere Zahnrad 341 ist konstruiert, um durch eine Kraft angetrieben zu werden, die direkt von einer Antriebsquelle 321 empfangen wird, um sich zu drehen. Andererseits ist ein Abtriebszahnrad 31j auf der Drehwelle R2 drehbar gelagert.
Mit diesem Aufbau kann die Klappe D sicher veranlasst werden zu gleiten, selbst wenn die Drehwellen R nicht mit allen Zahnrädern verbunden sind, und dies vereinfacht den Aufbau und reduziert daher die Anzahl der involvierten Bauteile, die Mannstunden und die erforderlichen Kosten für den Zusammenbau und das Gewicht der hergestellten Klimaanlage. Überdies braucht der Betätigen nicht unnötig groß ausgebildet zu werden, da keine unnötige Drehwelle R gedreht werden muss, und dies wird vom Gesichtpunkt des antriebsbevorzugt.
Zusätzlich ist die Drehwelle R3 außerhalb von und koaxial mit der Drehwelle R2 vorgesehen. Wenn somit die Drehwellen, die in derselben Achse angeordnet sind, in eine Doppelkonstruktion gebracht werden, können die Antriebsquellen 32 und die An triebszahnräder 31d durch die Doppelkonstruktionswellen, di in derselben Achse angeordnet sind, unabhängig betätigt werden. Diese Konstruktion ist nicht nur vorteilhaft in Hinblick auf den Raum, sondern schafft eine geringere Wahrscheinlichkeit von Luftleckage und ein leichteres Abdichten.
Die Nutnocken 30 sind, wie in der 8 gezeigt, derart gebildet, dass sie einen Krümmungsradius haben, der im Wesentlichen derselbe wie jener der Klappe D ist, und die Nutnocken 30 lagern die vier Führungswalzen 27 des Klappenhauptkörpers 23, so dass der Klappenhauptkörper 23 ohne sich zu lockern selbst dann betätigt werden kann, wenn er den Luftdruck aufnimmt. Die Nutnocken 30 sind vertikal in Paaren gebildet und wie ein Bogen an den inneren Seitenwänden des Gehäuses und den Seiten der Trennplatten 21, 22 geformt, und die oberen Führungswalzen 27 sind vorgesehen, um in die oberen Nutnocken 30u zu passen, während die unteren Führungswalzen 27d vorgesehen sind, um in die unteren Nutnocken 30d zu passen. Die Endabschnitte 36 der jeweiligen Nutnocken 30u, 30d sind derart gebildet, dass der Klappenhauptkörper 23 in eine Richtung bewegt wird, die mit einer Richtung schneidet, in der der Klappenhauptkörper 23 gleitet, wenn er die jeweiligen Endabschnitte erreicht, oder dass der Klappenhauptkörper 23 bewegt wird, um nach hinten aus der bogenförmigen Gleitrichtung geneigt zu werden, wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt.
Bei diesem Aufbau wird ein Dichtungsteil S in Anlage mit der Trennwand 37 gebracht, die von dem Gehäuse C vorspringt, um dadurch gepresst zu werden, wodurch die Dichtungseigenschaften vorgesehen sind, verbessert zu werden. Mit anderen Worten, da das Dichtungsteil S aufgebaut ist, um nicht die ganze Zeit mit der Trennwand 37 in Anlage zu kommen, sondern nur dann, wenn dies erforderlich ist, wird das Verschlechtern der Dichtungseigenschaft für eine lange Zeit verhindert, wodurch die Dichtungseigenschaft verbessert wird. Überdies wird keine Reibung hervorgerufen, wenn die Klappen betätigt werden, und vorzugsweise ist keine große Bedienkraft erforderlich. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Trennwand 37 des Gehäuses C für einen Abschnitt verwendet, bei dem das Dichtungsteil S in Anlage gebracht wird, aber solch ein Anlageabschnitt kann auch getrennt vorgesehen werden.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Nutnocken 30 in Paaren vertikal an den jeweiligen Gehäusewänden oder Trennplatten gebildet, aber die Erfindung ist nicht darauf begrenzt, und eine Konstruktion kann verwendet werden, die so vorbereitet ist, dass die Führungswalzen 27 in die Richtung bewegt werden können, die sich mit der Gleitrichtung des Klappenhauptkörpers 23 schneiden, wenn sie ihre Endpositionen erreichen. Z. B. kann ein Aufbau vorgesehen werden, in dem die Endpositionen 36 des Paares der vertikalen Nutnocken 30 miteinander kontinuierlich sind. Mit diesem Aufbau kann die Gießleistung verbessert werden, wenn die Nutnocken aus einem synthetischen Kunststoff gebildet werden.
Zusätzlich weist die Antriebsvorrichtung M die Nutnocken 30, die Zahnräder 31, 34 und die Wellen R, 35 auf, aber diese bildenden Teile können mit der Klappe D in eine Einheit integriert werden, und diese Einheit kann von einer Öffnung aus, die in der Seitenwand des Gehäuses C für die Installation gebildet ist, eingesetzt werden. Wenn diese Konstruktion übernommen wird, können verschiedene Typen von Einheiten für verschieden Typen von Modellen mit denselben Bauteilen gebildet werden, die gemeinsam über diese verschiedenen Typen der Einheiten zum darauf Zusammenbauen verwendet werden.
Die Details der Zahnräder 31 und der verzahnten Abschnitte 26 sind in den 9 und 10 gezeigt. Die Zähne an den jeweiligen Enden der Zahnräder oder die Zähne in der Nähe derselben sind länger als jene verbleibenden Zähne der Zahnräder hergestellt, um für den Klappenhauptkörper 23 längere Zähne 31a zu erhalten, der bewegt werden soll in die Richtung, die mit der Gleitrichtung des Klappenhauptkörpers schneidet, wenn er seine Endpositionen erreicht, und wenn die Antriebsquelle 32 das Zahnrad 31 dreht pressen die längeren Zähne 31a gegen den Klappenhauptkörper 23 über den verzahnten Abschnitt 26, der in dem Klappenhauptkörper 23 gebildet ist, und der Klappenhauptkörper 23 bewegt sich entlang der Nutnocken 30.
Andererseits sind in den verzahnten Abschnitten 26, gebildet in dem Klappenhauptkörper 23, die Zähne an den oberen und den unteren Enden der jeweiligen verzahnten Abschnitte 26 in der Nähe derselben länger als die verbleibenden Zähne 26b gemacht, um so längere Zähne 26a zu erhalten. Mit anderen Worten, der Abstand zwischen den Spitzen der Zähne 26a, gebildet an den Enden des verzahnten Abschnittes 26, und die Drehmitte O sind so konstruiert, um sich allmählich zu verändern, wie durch r1, r2, r3, gezeigt in der 4, angezeigt ist, und die längeren Zähne 26a der verzahnten Abschnitte 26 sind bestimmt, um im sicheren Kämmeingriff mit den längeren Zähnen 31a der Zahnräder 31 zu sein, so dass der Klappenhauptkörper 23 veranlasst wird, entlang der Nutnocken 30 zu gleiten. In 10 bezeichnet das Bezugszeichen „rp" den Teilkreis.
Als nächstes wird ein Betrieb des Ausführungsbeispieles beschrieben.
Vollständiger Warm- Modus
In dem Warm- Modus, wenn ein vollständiger Erwärmungsmodus aktiviert ist, in dem die gesamte Kaltluftmenge erwärmt wird, um in das Fahrgastabteil abgegeben zu werden, ist der Klappenhauptkörper 23 an dem oberen Ende positioniert, wie in der 2 gezeigt, so dass die gesamte Luft, die von der Einlasseinheit 1 hereingenommen und in der Kühleinheit 2 gekühlt wurde, veranlasst wird, durch den Heizkern 13 hindurchzugehen.
In diesem Fall kann die Antriebsquelle 32 für den gewünschten Abschnitt mit einem Signal von einer Steuerung außerhalb der Figur unabhängig betätigt werden; z. B. wird die Antriebsquelle 32r zum Erwärmen des vorderen rechten Sitzes, die Antriebsquelle 32b für die Rücksitze und die Antriebsquelle 321 für den vordern Sitz auf der linken Seite betätigt.
Die jeweiligen Zahnräder 31 werden in Verbindung mit dem Betrieb der ausgewählten Antriebsquelle 32 gedreht, und der gewünschte Klappenhauptkörper 23 wird veranlasst, entlang der Nutnocken 30 aufzusteigen, so dass der gesamten Kaltluftmenge gestattet wird, durch den Heizkern 13 hindurchzugehen.
Z. B. wie in der 2 gezeigt, wenn der vordere, linke Sitz zum Erwärmen ausgewählt wird, wird die Warmluft in die Richtung zu den Füssen des Fahrgastes von dem Fußauslaß 6a verteilt. Wenn zusätzlich der Rücksitz zum Erwärmen ausgewählt wird, wie in der 3 gezeigt, wird die vorn – hinten Klappe 9 geöffnet, während die Lüftungsfußklappe 8 die hintere Lüftung 7a schließt (wie durch eine Punkt- Strich- Linie gezeigt ist), die Warmluft wird in die Richtung zu den Füssen des Fahrgastes auf dem Rücksitz aus dem Auslaß 8a abgegeben.
Wenn der Klappenhauptkörper 23 aufwärts gleitet und die Endposition erreicht, da die längeren Zähne 31a der Zahnräder 31 in Kämmeingriff mit den längeren Zähnen 26a der verzahnten Abschnitte 26 gebracht worden sind, wird der Klappenhauptkörper 23 durch die Zähne 31 nach hinten gedrückt, während nach hinten entlang der Nutnocken 30 bewegt wird, und das Dichtungsteil S wird mit der Trennwand 37 in Anlage gebracht und dadurch gepresst.
Als ein Ergebnis davon wird die Dichtungseigenschaft des Klappenhauptkörpers 23 verbessert und weil die Leckage von Luft verhindert wird kann ein überlegenes Klimatisierungsmerkmal geschaffen werden. Da überdies die Klappen durch den Zahnradantrieb bewegt werden, kann ein glatter Betrieb geschaffen werden und dies verbessert den Betrieb der Klappen, wodurch eine komfortable Klappensteuerung geschaffen werden kann, die kein abnormales Geräusch erzeugt.
Klimatisierungs- Modus
In einem Klimatisierungs- Modus, in dem Warmluft und Kaltluft miteinander gemischt sind, um eine klimatisierte Luft der gewünschten Temperatur in den Fahrgastraum abzugeben, ist der Klappenhauptkörper 23, wie in der 2 gesehen, an einem vertikalen Zwischenabschnitt positioniert. Demzufolge geht ein Teil der Kaltluft von der Kühleinheit 2 durch den oberen beabstandeten Bereich oberhalb des Klappenhaupt körpers 23 hindurch, während der verbleibende Teil der Kaltluft durch den unteren beabstandeten Bereich unter dem Klappenhauptkörper 23 zur Einleitung in den Heizkern 13 hindurchgeht.
Auch in diesem Fall werden die Antriebsquellen 32 durch die Steuerung ausgewählt betätigt, und die Führungswalzen 27 des Klappenhauptkörpers 23 werden entlang der Nutnocken 30 durch die Wirkung der Drehung der Zahnräder 31 bewegt, um an einem vertikalen Zwischenabschnitt positioniert zu werden. In diesem Zustand ist, da die Führungswalzen 27 nur mit den Nutnocken 30 in Kontakt sind, der Gleitwiderstand sehr klein und der Betrieb wird glatt ausgeführt. Zusätzlich wird in diesem Zustand der Klappenhauptkörper 23 durch die Wirkung des Kämmeingriffes zwischen dem Zahnrad 31 und dem verzahnten Abschnitten 26 auf der Seite des Klappenhauptkörpers 23 zurückgehalten, und demzufolge wird dort kein Risiko einer Positionsabweichung verursacht. Sollte dort eine Abweichung in der Position auftreten, würde es gleich zu dem Flankenspiel zwischen den Zahnrädern 31 und den verzahnten Abschnitten 26 auf der Seite des Klappenhauptkörpers 23 werden, und demzufolge kann die Klappenposition extrem genau festgelegt werden.
Dann werden die Kaltluft und die Warmluft zusammengeführt und in eine klimatisierte Luft der gewünschten Temperatur miteinander gemischt, um sie in den Fahrgastraum abzugeben.
Vollständiger Kühl- Modus
In dem Kühl- Modus, in dem die gesamte Kühlluftmenge, kein Teil von ihr wird erwärmt, in den Fahrgastraum abgegeben wird, ist der Betrieb des Klappenhauptkörpers zu jenem in der Beziehung zu dem vollständigen Aufwärm- Modus beschriebenen mit der Ausnahme identisch, dass der Klappenhauptkörper 23 an dem vertikal untersten Ende positioniert ist.
Die Lehre des vorliegenden Ausführungsbeispieles ist nicht auf das vorerwähnte Ausführungsbeispiel begrenzt, sondern kann auf verschiedenen Wegen, ohne von dem Umfang der Ansprüche abzuweichen, modifiziert werden.
Z. B. ist in dem oben vorgestellten Ausführungsbeispiel, während drei kleine Luftkanäle mit zwei Trennplatten 21, 22 gebildet sind, die Lehre nicht darauf begrenzt. Es ist nicht notwendig zu erwähnen, dass die Lehre auf ein Ausführungsbeispiel angewandt werden kann, in dem die stromabwärtige Seite des Luftkanales in drei oder mehr kleine Luftkanäle durch Verwenden einer geeigneten Anzahl von Trennplatten unterteilt wird, und es ist auch möglich, zwei kleine Kanäle mit einer einzelnen Platte zu bilden.
Während in dem obigen Ausführungsbeispiel die Klappen ähnlich einem Bogen gebildet sind, können sie, wenn es erforderlich ist, linear geformt sein. Alternativ braucht die Konfigurationen der teilweise verzahnten Zahnräder auf der Klappenseite, insbesondere die Konfiguration der längeren Zähne, nicht auf jene in dem dargestellten Ausführungsbeispiel begrenzt werden, sondern kann, wenn es erforderlich ist, durch ihre Beziehung mit den Klappen geeignet angepasst werden.
Überdies wird die vorerwähnte Antriebsvorrichtung jetzt als die Mischklappe für die Kraftfahrzeugklimaanlage mit dem Verdampfer und dem Heizkern verwendet, aber die Lehre ist nicht darauf begrenzt, sondern kann auf verschiedene Arten von Klappen angewandt werden, falls die Klappen, auf die versucht wird die Lehre anzuwenden, eine Klappe sind, die dem Luftstrom gestatten, von dem stromaufseiten Kanal in einen einzelnen Luftstrom oder in zwei verzweigten Luftströmen von Kaltluft zu strömen.
Zusätzlich ist, während die Mehrzahl der Klappen in dem oben vorgestellten Ausführungsbeispiel angetrieben wird, die Lehre selbst in einem Fall wirksam, bei dem nur eine Klappe angetrieben wird. Wenn nämlich das Antriebszahnrad in Kämmeingriff mit einem der verzahnten Abschnitte 26a gebracht wird, die auf beiden Seitenkantenabschnitten des Klappenhauptkörpers 23 gebildet sind, bei dem anderen Zahnrad, das in Kämmeingriff mit dem anderen gebracht ist, ist keine Welle erforderlich, um sich über die Vorderseite des Klappenhauptkörpers 23 für die Installation zu erstrecken, und demzufolge wird dort kein Luftströmungswiderstand erzeugt, und daher kann die Luftströmung glatt gesteuert werden, wodurch dadurch ein Risiko, das ein Geräusch erzeugt wird, beseitigt wird.
Wie bisher beschrieben worden ist, entsprechend eines ersten Ausführungsbeispieles, da es derart aufgebaut ist, dass der stromabseitige Luftkanal in zumindest zwei unabhängige Luftkanäle mit einer Mehrzahl von Trennplatten unterteilt ist, dass die Klappen für die jeweiligen Luftkanäle vorgesehen sind und die jeweiligen Klappen veranlasst werden, von außen des Gehäuses zu gleiten, kann die Kühleinheit kompakt gestaltet werden, während die klimatisierte Luft der gewünschten Temperatur in einen gewünschten Bereich des Fahrgastraumes unabhängig verteilt werden kann.
Entsprechend eines zweiten Ausführungsbeispieles können, da die Antriebsvorrichtung derart aufgebaut ist, dass eines der Zahnräder, das im Kämmeingriff mit den verzahnten Abschnitten der Klappe ist, als das Antriebszahnrad eingesetzt wird, während das andere das Abtriebszahnrad bildet, um über die Klappe und die verzahnten Abschnitte der Klappe gedreht zu werden, die Klappen sicher veranlasst werden zu gleiten, ohne dass alle Drehwellen an allen Zahnrädern verbunden sind. Dies hilft außerdem die Konstruktion zu vereinfachen, reduziert die Anzahl der betroffenen Bauteile und die Mannstunden und die in den Zusammenbau einbezogenen Kosten und das Gewicht der Kühlereinheit und beseitigt die Notwendigkeit des unnötigen Vergrößerns der Betätiger.
Entsprechend eines dritten Ausführungsbeispieles können, da die jeweiligen Klappen in der vorbestimmten Ebene angeordnet sind, in einem Fall, wo die Klappen mit den Zahnrädern angetrieben werden, die Drehwellen der Antriebsvorrichtungen koaxial angeordnet werden, und demzufolge können eine leichtere Steuerung und eine effiziente Raumnutzung geschaffen werden.
Entsprechend des vierten Ausführungsbeispieles, da die Zahnräder, die vorgesehen sind, um mit einer zwischen den Luftkanälen liegenden Klappe, die an der Trennplatte drehbar gelagert ist, in Kämmeingriff gebracht zu werden, ist es möglich, die Drehwelle kürzer auszubilden. Es ist auch möglich, den Aufbau zu vereinfachen und die Anzahl der involvierten Bauteile zu reduzieren, die Mannstunden und die in den Zusammenbau einbezogenen Kosten und das Gewicht der Kühleinheit zu reduzieren. Da überdies die Drehwellen nicht unnötigerweise gedreht werden, ist es möglich zu versuchen, die Einheit in der Größe kompakt und im Gewicht leicht zu machen, und daher die Betriebsfähigkeit der Klappe zu verbessern, wodurch eine abnormal geräuscharme, komfortable Klappensteuerung vorgesehen wird.
Entsprechend eines fünften Ausführungsbeispieles, da die äußeren Zahnräder vorgesehen sind, die Kraft direkt von den Antriebsquellen zu empfangen und die Antriebszahnräder im Kämmeingriff mit den verzahnten Abschnitten der jeweiligen Klappen zusammen mittels der doppelt- aufgebauten Wellen, die koaxial angeordnet sind, gekuppelt sind, kann der Vorteil in Bezug auf die Raumnutzung geschaffen werden, eine geringe Luftleckage ist vorgesehen und die Abdichtung wird erleichtert.

Claims

Kraftfahrzeug- Klimaanlage, mit: einem Gehäuse (C); einem stromaufseitigen Luftkanal (10), gebildet in dem Gehäuse (C); einem stromabseitigen Luftkanal (11), gebildet in dem Gehäuse (C); einem Luftstrom, gekühlt durch einen Verdampfer (12), der durch den stromabseitigen Luftkanal (11) strömt; zumindest einer Klappe (D), die zwischen dem stromaufseitigen Luftkanal (10) und dem stromabseitigen Luftkanal (11) vorgesehen ist, wobei zumindest die eine Klappe (D) einem Luftstrom gestattet von dem stromaufseitigen Luftkanal (10) zu dem stromabseitigen Luftkanal (11) in einem Luftstrom oder zwei verzeigten Luftströmen zu strömen; und einer Antriebsvorrichtung (M), um die Klappe (D) anzutreiben, wobei die Antriebsvorrichtung (M) aufweist: verzahnte Abschnitte (26), gebildet in beiden Seiten der Klappe (D) entlang einer Richtung, in der sich die Klappe bewegt; einem Antriebszahnrad (31d), um mit einem der verzahnten Abschnitte (26) in Kämmeingriff gebracht zu werden; und einer Antriebsquelle (32), vorgesehen außerhalb des Gehäuses (C), um das Antriebszahnrad (31d) anzutreiben, gekennzeichnet durch ein Folgezahnrad (31j), im Kämmeingriff mit einem weiteren der verzahnten Abschnitte, um durch einen weiteren verzahnten Abschnitt (26) der Klappe (D) gedreht zu werden.
Kraftfahrzeug- Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (D) in einer Ebene angeordnet sind, die sich in eine Richtung erstreckt, um den Luftstrom abzuschließen.
Kraftfahrzeug- Klimaanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest eine Trennplatte (20, 21) zum Abtrennen des stromabseitigen Luftkanales (11), wobei sich die Trennplatte (20, 21) entlang einer Richtung erstreckt, in der die Luft strömt und zumindest drei unabhängige kleine Luftkanäle (11r, 11l, 11b) in dem stromabseitigen Luftkanal (11) bildet, wobei das Antriebs- und das Folgezahnrad (31) zum Bewegen der Klappe (D) für einen dazwischenliegend positionierten kleinen Luftkanal auf der Trennplatte drehbar gelagert sind.
Kraftfahrzeug- Klimaanlage nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein äußeres Zahnrad (34), um direkt eine Kraft von der Antriebsquelle (32) aufzunehmen, und das Antriebszahnrad (32), um in Kämmeingriff mit dem verzahnten Abschnitt (26), gebildet in der Klappe (D), gebracht zu werden, auf derselben Achse gebildet sind, und ein Doppelwellenaufbau für eine Welle vorgesehen ist, um das Antriebszahnrad (31) und das äußere Zahnrad (34) anzutreiben.