-
Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Klimaanlagensysteme
für Fahrzeuge
und Fahrzeuge, die solche Klimaanlagen aufweisen. Im Besonderen
ist die vorliegende Erfindung auf Klimaanlagensysteme und Fahrzeuge
gerichtet, in welchen ein Zahnbogen verwendet wird, um die Hublänge eines
Luftmischschiebers eines Klimaanlagensystems zu erhöhen, ohne
die Größe des Klimaanlagensystems
zu erhöhen.
-
Unter
Bezugnahme auf die
7 bis
9 beinhaltet
ein bekanntes Klimaanlagensystem
70 für ein Fahrzeug (nicht gezeigt),
wie das Klimaanlagensystem, das in
EP 1 312 494 A1 beschrieben ist, ein Gehäuse
71 und
einen Luftkanal
72, der einen ersten Luftweg
75 und
einen zweiten Luftweg
76 beinhaltet, die innerhalb des
Gehäuses
71 ausgebildet
sind. Das Klimaanlagensystem
70 beinhaltet auch einen Verdampfer
73 und
ein Heizgerät
74,
die innerhalb des Luftkanals
72 angeordnet sind. Darüber hinaus
leitet der erste Luftweg
75 Luft, die durch den Verdampfer
73 zu
dem Heizgerät
74 geht,
und ein zweiter Luftweg
76 leitet Luft, die durch den Verdampfer
73 um das
Heizgerät
74 herum
geht. Das Klimaanlagensystem
70 beinhaltet auch einen flexiblen
plattenartigen Luftmischschieber
77, der zwischen dem Verdampfer
73 und
dem Heizgerät
74 angeordnet
ist, um die Luftmenge, die innerhalb des ersten Luftwegs
75,
und die Luftmenge, die innerhalb des zweiten Luftwegs
76 durchgeht,
einzustellen.
-
Unter
Bezugnahme auf 8 beinhaltet der Luftmischschieber 77 eine
Mehrzahl von konvexen Abschnitten 78a und eine Mehrzahl
von konkaven Abschnitten 78b, die zwischen angrenzenden
Paaren von konvexen Abschnitten 78a angeordnet sind. Das
Klimaanlagen system 70 beinhaltet auch einen Antriebsmechanismus
(nicht numeriert). Der Antriebsmechanismus beinhaltet eine Mehrzahl
von ersten kreisförmigen
Zahnrädern 79,
die in die konkaven Abschnitte 78b und konvexen Abschnitte 78a eingreifen.
Die ersten kreisförmigen
Zahnräder 79 sind
auf eine Welle 80 montiert, und ein Endabschnitt 80a der
Welle 80 steht aus dem Gehäuse 71 hervor. Der
Antriebsmechanismus beinhaltet auch ein zweites kreisförmiges Zahnrad 81,
das an dem Endabschnitt 80a montiert ist, und eine Zahnstange 82 oder
ein drittes kreisförmiges
Zahnrad (nicht gezeigt), die mit einem Draht verbunden sind (nicht
gezeigt). Die Zahnstange 82 oder das dritte kreisförmige Zahnrad
greift in das zweite kreisförmige
Zahnrad 81 ein. Das Klimaanlagensystem 70 könnte außerdem eine
Mehrzahl von Schieberführungen 84 beinhalten,
und der Luftmischschieber 77 bewegt sich entlang der Schieberführungen 84.
-
Unter
Bezugnahme auf 9 bewegt sich, wenn ein Fahrer
oder Passagier des Fahrzeugs einen Hebel (nicht gezeigt) zur Einstellung
einer Innentemperatur des Fahrzeugs aus einer ersten Position in
eine zweite Position bewegt, die Zahnstange 82 durch den
Draht in eine erste Richtung entlang einer Basis 83. Wenn
sich die Zahnstange 82 entlang der Basis 83 bewegt,
rotieren das zweite kreisförmige Zahnrad 81,
die Welle 80 und die ersten kreisförmigen Zahnräder 79,
und der Luftmischschieber 77 bewegt sich entlang der Schieberführungen 84.
Unter erneuter Bezugnahme auf 8 stellt,
wenn sich der Luftmischschieber 77 entlang der Schieberführungen 84 bewegt,
der Luftmischschieber 77 die Luftmenge, die innerhalb des
ersten Luftwegs 75 strömt,
und die Luftmenge, die innerhalb des zweiten Luftwegs 76 strömt, ein.
Weil der Luftmischschieber 77 ein plattenartiger Luftmischschieber
ist und die Bewegung des Luftmischschiebers 77 die Luftmenge,
die innerhalb des ersten Luftwegs 75 strömt, und
die Luftmenge, die innerhalb des zweiten Luftwegs 76 strömt, einstellt,
kann das Klimaanlagensystem 70 kleiner sein als bekannte
Klimaanlagensysteme, die einen rotationsartigen Luftmischschieber
verwenden. Insbesondere ist, wenn ein rotationsartiger Luftmischschieber
verwendet wird, die Größe des Luftkanals so
gewählt,
daß der
rotationsartige Luftmischschieber innerhalb des Luftkanals rotiert
ohne das Gehäuse
des Klimaanlagensystems zu berühren.
-
In
dem Klimaanlagen(system) 70 hängt die Hublänge der
Zahnstange 82 von der Hublänge des Hebels ab, so erhöht beispielsweise
eine Erhöhung der
Hublänge
des Hebels die Hublänge
der Zahnstange 82, und hängt die Hublänge des
Luftmischschiebers 77 von der Hublänge der Zahnstange 82 ab,
so erhöht
beispielsweise eine Erhöhung
der Hublänge
der Zahnstange 82 die Hublänge des Luftmischschiebers 77.
Ein Bedienfeld des Fahrzeugs beinhaltet den Hebel und eine Mehrzahl
von anderen Komponenten, beispielsweise eine Mehrzahl von Knöpfen, um
ein Radio, ein Kassettenabspielgerät und ein Compact Disk Abspielgerät zu steuern;
eine Mehrzahl von Knöpfen,
um einen Modus zur Verteilung von gekühlter oder erwärmter Luft
in das Innere des Fahrzeugs auszuwählen; oder dergleichen. Folglich
ist die Hublänge
des Hebels durch die Größe des Bedienfeldes
und die Raummenge, die durch diese anderen Komponenten des Bedienfeldes
belegt wird, beschränkt.
So könnte
es unpraktikabel sein, die Hublänge
des Luftmischschiebers 77 durch die Hublänge des
Hebels zu erhöhen.
-
Eine
Verringerung des Durchmessers des zweiten kreisförmigen Zahnrades 81 erhöht ebenfalls die
Hublänge
des Luftschiebers 77. Nichtsdestotrotz erhöht die Verringerung
des Durchmessers des zweiten kreisförmigen Zahnrades 81 auch
die Kraftmenge, die erforderlich ist, um den Hebel aus der ersten Position
in die zweite Position zu bewegen. Unter Bezugnahme auf 9 verringert
eine Erhöhung
einer Hebelpunktdistanz A zwischen den Ab schnitten des zweiten kreisförmigen Zahnrades 81,
die in die Zahnstange 82 eingreifen, und dem Rotationszentrum
des zweiten kreisförmigen
Zahnrades 81 die Kraftmenge, die erforderlich ist, um den
Hebel aus der ersten Position in die zweite Position zu bewegen.
Nichtsdestotrotz erhöht
eine Erhöhung
der Hebelpunktdistanz A den Durchmesser des zweiten kreisförmigen Zahnrades 81.
-
Daher
ist ein Bedarf für
Klimaanlagensysteme entstanden, die diese und andere Nachteile des Standes
der Technik überwinden.
Ein technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß die Hublänge des
Luftmischschiebers erhöht
werden kann, ohne die Größe des Klimaanlagensystems
relativ zu der Größe bekannter
Klimaanlagensysteme zu erhöhen.
Insbesondere wird ein Zahnbogen verwendet, um die Hublänge des
Luftmischschiebers zu erhöhen.
-
US-B1-6508703
offenbart eine Luftdurchgangsöffnungs-/verschlußvorrichtung
für eine
Fahrzeugklimaanlage.
-
Nach
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Klimaanlagensystem
für ein
Fahrzeug bereitgestellt, wobei das Klimaanlagensystem aufweist:
einen
ersten Luftweg, ausgebildet innerhalb eines Luftkanals;
einen
zweiten Luftweg, ausgebildet innerhalb des Luftkanals;
einen
Luftmischschieber zur Einstellung einer ersten Luftmenge, die durch
den ersten Luftweg strömt,
und einer zweiten Luftmenge, die durch den zweiten Luftweg strömt, der
Luftmischschieber aufweisend:
eine Mehrzahl von konvexen Abschnitten;
und
eine Mehrzahl von konkaven Abschnitten, von welchen jeder
zwischen angrenzenden Paaren aus der Mehrzahl der konvexen Abschnitte
angeordnet ist; und
einen Antriebsmechanismus zum Antrieb des
Luftmischschiebers, der Antriebsmechanismus aufweisend:
mindestens
ein erstes Zahnrad, das in mindestens einen Abschnitt der Mehrzahl
der konvexen Abschnitte und mindestens einen Abschnitt der Mehrzahl
der konkaven Abschnitte eingreift;
eine Welle, die betrieblich
mit dem ersten Zahnrad gekoppelt ist und wobei mindestens ein Ende
der Welle außerhalb
des Luftkanals angeordnet ist;
ein zweites Zahnrad, das mit
dem mindestens einen Ende der Welle betrieblich gekoppelt ist; und
einen
Zahnbogen, der in das zweite Zahnrad eingreift,
dadurch gekennzeichnet,
daß der
Zahnbogen einen Rand aufweist, um zu verhindern, daß das zweite Zahnrad
aus dem Zahnbogen ausrückt.
-
Ein Übersetzungsverhältnis des
zweiten Zahnrads zu dem Zahnbogen kann mindestens 3:1 sein.
-
Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt,
das ein Klimaanlagensystem gemäß dem ersten
Aspekt aufweist.
-
Andere
Ziele, Merkmale und Vorteile werden der Person mit gewöhnlichen
Fachkenntnissen aus der folgenden detaillierten Beschreibung der
Erfindung und den begleitenden Zeichnungen offensichtlich.
-
Für ein vollständigeres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung, der dadurch befriedigten Bedürfnisse
und der Ziele, Merkmale und Vorteile derselben wird nun auf die
folgende Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen
Bezug genommen.
-
1 ist
eine Querschnittansicht eines Klimaanlagensystems gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
2 ist
eine perspektivische Ansicht des Klimaanlagensystems aus 1.
-
3 ist
eine Querschnittansicht des Klimaanlagensystems aus 2 entlang
der Linie III-III.
-
4 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
eines Luftmischschiebers des Klimaanlagensystems aus 1.
-
5 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
eines Antriebsmechanismus' zum
Antrieb des Luftmischschiebers aus 4, in dem
nur Abschnitte des Luftmischschiebers abgebildet sind, so daß die dahinterliegende
Struktur des Antriebsmechanismus' nicht
verborgen wird.
-
6 ist
eine vergrößerte, quergeschnittene Teilansicht
eines Paars von Zahnrädern
des Klimaanlagensystems aus 1.
-
7 ist
eine Querschnittansicht eines bekannten Klimaanlagensystems.
-
8 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
eines Antriebsmechanismus' zum
Antrieb eines Luftmischschiebers des Klimaanlagensystems aus 7,
in dem nur Abschnitte des Luftmischschiebers abgebildet sind, so
daß die
dahinterliegende Struktur des Antriebsmechanismus nicht verborgen
wird.
-
9 ist
eine vergrößerte Seitenansicht
eines Zahnrads und einer Zahnstange, die in dem Klimaanlagensystem
aus 7 verwendet werden.
-
Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung und deren Merkmale und Vorteile können unter
Bezugnahme auf 1 bis 6 verstanden
werden, gleiche Numerierungen werden für gleiche entsprechende Teile
in den unterschiedlichen Zeichnungen verwendet.
-
1 bis 3 bilden
ein Klimaanlagensystem 1 für ein Fahrzeug (nicht gezeigt)
gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ab. Das Klimaanlagensystem 1 kann
ein Gehäuse 3 und einen
Luftkanal 2, der einen ersten Luftweg 8 und einen
zweiten Luftweg 9 aufweist, die innerhalb des Gehäuses 1 ausgebildet
sind, aufweisen. Das Klimaanlagensystem 1 kann auch eine
Ansaugöffnung 4, die
durch das Gehäuse 3 ausgebildet
ist, aufweisen, und die Ansaugöffnung 4 kann
sich in einen Luftkanal 2 eröffnen. Darüber hinaus kann Luft, die durch
einen Verdampfer (nicht gezeigt) durchgeht, über die Ansaugöffnung 4 in
den Luftkanal 2 strömen.
Das Klimaanlagensystem 1 kann auch ein innerhalb des Luftkanals 2 angeordnetes
Heizgerät 5 und
einen Luftmischschieber 6 aufweisen, beispielsweise einen Gleit-Typ-Luftmischschieber,
der eine Platte 12 aufweist, die in Längsrichtung flexibel ist und
die zwischen dem Heizgerät 5 und
der Ansaugöffnung 4 angeordnet
ist. Darüber
hinaus leitet der Luftweg 8 Luft, die durch den Verdampfer
zu dem Heizgerät 5 durchgeht,
und leitet ein zweiter Luftweg 9 Luft, die durch den Verdampfer
um das Heizgerät 5 herumgeht.
Die Luftmenge, die innerhalb des ersten Luftwegs 8 strömt, und
die Luftmenge, die in nerhalb des zweiten Luftwegs 9 strömt, kann
durch Gleiten des Luftmischschiebers 6 entlang eines Leitpfades 7 eingestellt werden.
-
Während des
Betriebs des Klimaanlagensystems 1 wird die Luft über eine
oder mehrere Luftauslaßöffnungen,
beispielsweise einer DEFROST-Modus-Luftauslaßöffnung 14, einer VENT-Modus-Luftauslaßöffnung 15 und
einer FOOT-Modus-Luftauslaßöffnung 24 in
das Fahrzeuginnere ausgelassen. Die Luftmenge, die über die DEFROST-Modus-Luftauslaßöffnung 14 relativ
zu der Luftmenge, die über
die VENT-Modus-Luftauslaßöffnung 15 ausgelassen
wird, kann über
einen VENT-DEFROST-Schieber 17a angepaßt werden. In gleicher Weise
wird die über
einen Luftweg 16 durch die FOOT-Modus-Luftauslaßöffnung 24 relativ
zu der durch die DEFROST-Modus-Luftauslaßöffnung 14 und
VENT-Modus-Luftauslaßöffnung 15 ausgelassene
Luftmenge durch einen FOOT-Schieber 17b eingestellt werden.
-
Unter
Bezugnahme auf die 4 bis 6 kann die
Platte 12 eines Luftmischschiebers 6 eine Mehrzahl
von konvexen Abschnitten 11 und eine Mehrzahl von konkaven
Abschnitten 10, die zwischen angrenzenden Paaren von konvexen
Abschnitten 11 angeordnet sind, aufweisen. In einem Ausführungsbeispiel
kann jeder konvexe Abschnitt 11 einen hohlen Abschnitt 11a zur
Verringerung des Gewichts des Luftmischschiebers 6 aufweisen.
Das Klimaanlagensystem 1 kann auch einen Antriebsmechanismus 23 zum
Antrieb des Luftmischschiebers 6 aufweisen. Der Antriebsmechanismus 23 kann
eine Mehrzahl von ersten Zahnrädern 13 aufweisen,
beispielsweise eine Mehrzahl von ersten kreisförmigen Zahnrädern, die
in konkave Abschnitte 10 und konvexe Abschnitte 11 eines
Luftmischschiebers 6 eingreifen. Die ersten Zahnräder 13 können auf
einer Welle 18 montiert sein, und ein Endabschnitt 18a der
Welle 18 ragt aus dem Luftkanal 2 und dem Gehäuse 3 hervor.
Der Antriebsmechanismus 23 kann auch ein zweites Zahnrad 19,
beispielsweise ein zweites kreisförmiges Zahnrad, das an einem
Endabschnitt 18a montiert ist, und einen Zahnbogen 20,
der in das zweite Zahnrad 19 eingreift, aufweisen. Ein
Zahnbogen kann als gezahnte Vorrichtung definiert werden, die einem
Abschnitt eines Zahnrades ähnelt,
der das Zentrallager und einen Abschnitt des Rands mit seinen Zähnen beinhaltet.
-
Der
Zahnbogen 20 kann eine Mehrzahl von Zahnradzähnen 20a,
die entlang einem gewölbten Abschnitt 20b des
Zahnbogens 20 ausgebildet sind, und einen Rand 21,
der sich jenseits des gewölbten Abschnitts 20b des
Zahnbogens 20 erstreckt, aufweisen. Der Rand 21 kann
ein zweites Zahnrad 19 vom Ausrücken aus dem Zahnbogen 20 abhalten.
Das Klimaanlagensystem 1 kann auch einen Draht 22 aufweisen.
Ein erstes Ende des Drahts 22 kann mit dem Zahnbogen 20 verbunden
sein und ein zweites Ende des Drahts 22 kann mit einem
Hebel (nicht gezeigt) zur Anpassung einer Innentemperatur des Fahrzeugs
verbunden sein. Insbesondere rotiert, wenn ein Fahrer oder ein Passagier
des Fahrzeugs den Hebel aus einer ersten Position in eine zweite
Position bewegt, der Zahnbogen 20 über den Draht 22. Wenn
der Zahnbogen 20 rotiert, können auch das zweite Zahnrad 19,
die Welle 18 und die ersten Zahnräder 13 rotieren, und
der Luftmischschieber 6 kann entlang des Leitpfades 7 gleiten,
um die Luftmenge, die innerhalb des ersten Luftwegs 8 strömt, und
die Luftmenge, die innerhalb des zweiten Luftwegs 9 strömt, einzustellen.
-
In
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann das Übersetzungsverhältnis des zweiten
Zahnrades 19 zu dem Zahnbogen 20 größer oder
gleich 3:1 sein, so daß die
Winkelgeschwindigkeit des zweiten Zahnrades 19 mindestens
dreimal so groß ist
wie die Winkelgeschwindigkeit des Zahnbogens 20. Zum Beispiel
kann das Übersetzungsverhältnis von
dem zweiten Zahn rad 19 zu dem Zahnbogen 20 ungefähr 4:1 sein.
Die Auswahl des Übersetzungsverhältnisses
des zweiten Zahnrades 19 zu dem Zahnbogen 20 größer als
ungefähr
3:1 erlaubt, die Hublänge
des Luftmischschiebers 6 zu erhöhen, ohne den Rotationsumfang
des Zahnbogens 20 wesentlich zu vergrößern. Nichtsdestotrotz kann,
wenn das Übersetzungsverhältnis des
zweiten Zahnrades 19 zu dem Zahnbogen 20 kleiner
als 3:1 ist, der Zahnbogen 20 andere Komponenten des Klimaanlagensystems 1 stören, wenn
der Zahnbogen 20 rotiert.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann, weil der Zahnbogen 20 dazu verwendet
wird, das zweite Zahnrad 19 anzutreiben, die Größe des Antriebsmechanismus 23 reduziert werden
und kleiner sein als die Größe von bekannten Antriebsmechanismen,
die ein kreisförmiges
Zahnrad oder eine Zahnstange zum Antrieb des zweiten Zahnrads verwenden.
Darüber
hinaus kann die Hublänge
des Luftmischschiebers 6 vergrößert werden, ohne die Hublänge des
Hebels vergrößern zu
müssen.