JP2008007097A - 一体型のヒーター出口を有するモード機械化システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の管路に空気流を向けるために、その中を延びる複数のバルブを含むＨＶＡＣ制御装置の筐体を提供すること。
【解決手段】筐体は、筐体から外側に延びる側部ポートを含み、管路の１つと流体連絡しているタイプのものである。複数のバルブを駆動させるために筐体上に配置された複数の被動歯車を駆動させるための駆動歯車が、筐体上に提供される。被動歯車は、駆動歯車および被動歯車のうち少なくとも１つとかみ合い係合している環状遊び歯車を備える伝達要素を介して駆動歯車に応答する。環状遊び歯車は、駆動歯車と被動歯車の間における効率的なトルクの伝達のために、筐体上に回転可能に支持され、側部ポートを取り囲む。
【選択図】図１

Description

関連出願の参照
本出願は、２００６年６月２９日出願の米国仮出願第６０／８１７，６５９号の利益を主張するものである。

本発明は、異なる動作モードにおいてＨＶＡＣシステム内の空気流を制御するためのアセンブリに関する。

ＨＶＡＣシステムは、典型的には、選択された動作モードに基づいて空気を運ぶための様々な管路を含む。例えば、車両のＨＶＡＣシステムは、ヒーター管路、除霜管路、およびリアモード管路を含むことがある。それらの管路を通して空気流を向けるための複数のバルブを収容するために筐体が提供される。筐体は、管路のうちの１つと流体連絡している側部ポート出口を画成する。複数の被動歯車が、複数のバルブレバーに連結されている。レバーは、被動歯車の回転に応答してバルブを作動させるために、バルブを１つの被動歯車に連結する。被動歯車を回転させるためのトルクが、駆動歯車を回転させる作動装置（図示せず）によって提供される。側部ポートを取り囲みながら駆動歯車を被動歯車に連結させるために、伝達要素が提供される。
米国仮出願第６０／８１７，６５９号

既知の伝達要素は、歯車の間を延びる一連のレバーを備える。それらのレバーによる作動装置からのトルクの伝達は非効率的である。

本発明は、伝達要素が、環状歯車の軸の周りを回転し、側部ポートを取り囲み、駆動歯車と係合し、被動歯車と係合するように、筐体上に回転可能に支持された環状遊び歯車を含むような熱交換器を提供する。

本発明の他の利点は、本発明が添付の図面に関連して考えられるときに以下の詳細な説明の参照によってよりよく理解されるときに、簡単に理解されよう。

図を参照すると、同じ参照番号は、いくつかの図を通して一致する部分を指す。異なる動作モードにおいてＨＶＡＣシステム中の空気流を制御するためのアセンブリ２０が全体的に示されている。まず図１を参照すると、アセンブリ２０は、筐体２２内の複数の管路中を通して空気流を向けるための筐体２２を含む。外周を有する筐体出口２４が、筐体２２上に画成され、複数の管路の１つと流体連結される。例示的な実施形態によれば、筐体出口２４は、ヒーター管路に連結される。次に図２〜５を参照すると、複数のバルブ２６、２８、３０、３２が、筐体２２内に延在している。例示的な実施形態では４つのバルブ２６、２８、３０、３２を示しているが、「複数」という用語の使用はこの出願を通して、２つ以上という意味であることを理解されたい。それらのバルブ２６、２８、３０、３２は、筐体２２内で回転可能に支持され、選択された動作モードに応答して複数の管路のうち少なくとも１つを通して空気流を向ける。

側部ポート３４が、筐体２２から外側に延び、筐体出口２４と流体連絡している。筐体２２は、側部ポート３４から横方向外側に延びる下側取付具３６を含み、側部ポート３４と一体に形成される。筐体２２は、側部ポート３４を受けるための開口部をその中に有する上側取付具３８も含む。

歯車システムが、複数のバルブ２６、２８、３０、３２を作動させるために提供され、駆動軸Ａの周りを回転させるように上側取付具３８上に回転可能に支持された駆動歯車４０を含む。その駆動歯車４０は、その周りに配設された複数の駆動歯車の歯４２を含む。作動装置４４が、駆動歯車４０を駆動軸Ａの周りを回転させるように上側取付具３８に固定されている。複数の被動歯車４６、４８、５０も提供される。例示的な実施形態によれば、それらの複数の被動歯車４６、４８、５０は、通気被動歯車４６、除霜被動歯車４８、およびリアモード被動歯車５０を含む。各被動歯車は、上側取付具３８上に回転可能に支持され、複数のバルブレバー５２、５４、５６、５８、６０、６２を介して複数のバルブ２６、２８、３０、３２に連結される。各バルブレバーは、被動歯車４６、４８、５０の回転に応答してバルブ２６、２８、３０、３２を作動させるように、バルブ２６、２８、３０、３２の１つを被動歯車４６、４８、５０の１つに連結する。各被動歯車のための各バルブレバーシステムを、以下により詳細に考察する。

歯車システムは、駆動歯車４０に応答して被動歯車４６、４８、５０を回転させるために駆動歯車４０を被動歯車４６、４８、５０に連結するための、上側取付具３８上に支持された伝達要素を含む。例示的な実施形態によれば、伝達要素は、駆動歯車の歯４２とのかみ合い係合のための複数の環状遊び歯車の歯６６を有する環状遊び歯車６４である。環状遊び歯車６４は、上側取付具３８上に回転可能に支持され、上側取付具３８と下側取付具３６の間にはさまれ、側部ポート３４を取り囲む。図６により明確に示されるように、上側取付具３８は、上側取付具３８と下側取付具３６の間に環状遊び歯車６４を固定するための複数のフィンガ６８を含む。再び図２〜５を参照すると、位置決め歯車７０が、下側取付具３６上に回転可能に支持され、環状遊び歯車６４を側部ポート３４の周りに横方向に固定するために、環状遊び歯車６４とかみ合い係合する複数の位置決め歯車の歯７２を含む。位置決め歯車７０は、径方向外側に延びる位置決め歯車のフランジ７４含む。フランジは、環状遊び歯車６４を下側取付具３６から間隔をあけて配置するために、環状遊び歯車６４と下側取付具３６の間を延びる。通気被動歯車４６と除霜被動歯車４８もそれぞれ、環状遊び歯車の歯６６とのかみ合い係合のための、通気被動歯車の歯７６と除霜被動歯車の歯７８をそれぞれ含む複数のかみ合っている歯車の歯を含む。通気被動歯車４６および除霜被動歯車４８もそれぞれ、環状遊び歯車６４を下側取付具３６から間隔をあけて配置するための、径方向外側に延びる通気被動歯車のフランジ８０および除霜被動歯車のフランジ８２を含む。リアモード被動歯車５０は、駆動歯車の歯４２とのかみ合い係合のための複数のリアモード被動歯車５０の歯を含む。

例示的な実施形態の第１の態様によれば、複数のバルブ２６、２８、３０、３２は、閉位置の場合に筐体出口２４の外周を覆う仕切バルブ２６を含む。図４でより簡単に分かるように、仕切バルブ２６は、筐体２２の反対側の端部において対応する筐体出口２４を覆うための対応する仕切バルブ２６を含む。仕切バルブ２６は、筐体出口２４をヒーター管路（図示せず）に流体連結するように、仕切バルブ軸Ｂの周りを開位置に回転可能である。複数のバルブレバー５２、５４、５６、５８、６０、６２は、仕切バルブ２６と係合する第１のヒーターレバー５２と、第１のヒーターレバー５２と係合する第２のヒーターレバー５４とを含む。複数のバルブ２６、２８、３０、３２は、ダッシュボード出口（図示せず）とフロアボード出口（図示せず）のうち少なくとも１つに空気流を選択的に向けるために、仕切バルブ軸Ｂの周りを回転可能である通気フラップバルブ２８も含む。複数のバルブレバー５２、５４、５６、５８、６０、６２は、通気フラップバルブ２８と係合する通気レバー５６を含む。通気被動歯車４６は、通気側面とヒーター側面を画成する、互いに反対側に面した側面を含む。通気カム軌道８４が、通気側面に沿って配置され、通気被動歯車４６に応答して通気フラップバルブ２８を動作させるための通気レバー５６と係合する。ヒーターカム軌道８６が、ヒーター側面に配置され、通気被動歯車４６に応答して通気フラップバルブ２８を動作させるための第２のヒーターレバー５４と係合する。

例示的な実施形態の第２の態様によれば、複数のバルブ２６、２８、３０、３２は、除霜出口出口（図示せず）に空気流を選択的に向けるための除霜フラップバルブ３０を含み、複数のバルブレバー５２、５４、５６、５８、６０、６２は、除霜フラップバルブ３０と係合する除霜バルブレバー５８を含む。除霜被動歯車４８は、除霜被動歯車４８に応答して除霜フラップバルブ３０を動作させるための、除霜レバーと係合する除霜カム軌道８８を含む。

例示的な実施形態の第３の態様によれば、複数のバルブ２６、２８、３０、３２は、リア出口（図示せず）に空気流を選択的に向けるためのリアモード・フラップバルブ３２を含み、複数のバルブレバー５２、５４、５６、５８、６０、６２は、リアモード・フラップバルブ３２と係合する第１のリアモード・レバー６０と、第１のリアモード・レバー６０と係合する第２のリアモード・レバー６２とを含む。リアモード被動歯車５０は、リアモード被動歯車５０に応答してリアモード・フラップバルブ３２を動作させるために、第２のリアモード・レバー６２と係合するリアモードカム軌道９０を含む。

例示的な実施形態によれば、カム軌道８４、８６、８８、９０はそれぞれ、非線形の通路をたどるので、作動装置４４が同じ径方向位置に回転することが、常にバルブ２６、２８、３０、３２を同じように配置するわけではない。次いで、作動装置４４は駆動歯車４０を回転させるためのトルクを提供し、駆動歯車４０は環状遊び歯車６４と螺合される。環状遊び歯車６４は、除霜被動歯車４８と通気被動歯車４６の両方と螺合される。駆動歯車４０も、リアモード被動歯車５０と螺合される。選択された動作モードに基づいて、作動装置４４は、被動歯車４６、４８、５０のそれぞれが応答して回転する指定の位置まで回転する。レバー５２、５４、５６、５８、６０、６２は、各バルブ２６、２８、３０、３２のある固定点周りにおける回転を誘発するカム軌道８４、８６、８８、９０に沿って移動し、それにより、空気が選択された動作モードにしたがってＨＶＡＣシステムを通して管路中を通る。

本発明を例示的な実施形態を参照して説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を加えることができ、その要素の代わりに等価物を使用することができることが当業者には理解されるであろう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために多くの修正を加えることができる。したがって、本発明は、本発明を実施するために考えられた最良の方式として説明された特定の実施形態に限定されないが、本発明が添付の請求項の範囲内に含まれる全ての実施形態を含むものである。

本発明の例示的な実施形態によるＨＶＡＣ制御装置の筐体の斜視図である。 例示的な実施形態による筐体のバルブを作動させるためのサブアセンブリの斜視図である。 上側取付具を取り除いた、図２のサブアセンブリの斜視図である。 背面からの図２のサブアセンブリの他の斜視図である。 図２のサブアセンブリの分解斜視図である。 上側取付具上に配置されたフィンガを示す、サブアセンブリの部分図である。

符号の説明

２０ アセンブリ
２２ 筐体
２４ 筐体出口
２６ 仕切バルブ
２８ 通気フラップバルブ
３０ 除霜フラップバルブ
３２ リアモード・フラップバルブ
３４ 側部ポート
３６ 下側取付具
３８ 上側取付具
４０ 駆動歯車
４２ 駆動歯車の歯
４４ 作動装置
４６ 通気被動歯車
４８ 除霜被動歯車
５０ リアモード被動歯車
５２ 第１のヒーターレバー
５４ 第２のヒーターレバー
５６ 通気レバー
５８ 除霜バルブレバー
６０ 第１のリアモード・レバー
６２ 第２のリアモード・レバー
６４ 環状遊び歯車
６６ 環状遊び歯車の歯
６８ フィンガ
７０ 位置決め歯車
７２ 位置決め歯車の歯
７４ 位置決め歯車のフランジ
７６ 通気被動歯車の歯
７８ 除霜被動歯車の歯
８０ 通気被動歯車のフランジ
８２ 除霜被動歯車のフランジ
８４ 通気カム軌道
８６ ヒーターカム軌道
８８ 除霜カム軌道
９０ リアモードカム軌道

Claims (23)

1. 異なる動作モードにおいてＨＶＡＣシステム中の空気流を制御するためのアセンブリであって、
   筐体出口を画成する筐体と、
   複数の管路のうち少なくとも１つの中を通るように空気流を向けるための、前記筐体内を延びる少なくとも１つのバルブと、
   前記筐体出口と流体連絡した、前記筐体から外側に延びる側部ポートと、
   駆動軸の周りを回転するように前記筐体上に回転可能に支持された駆動歯車と、
   前記筐体上に回転可能に支持され前記バルブを作動させるために前記バルブと係合する少なくとも１つの被動歯車と、
   前記駆動歯車に応答して前記被動歯車を回転させるための、前記駆動歯車を前記被動歯車に連結するための伝達要素とを備え、
   前記伝達要素が、環状歯車の軸の周りを回転するように前記筐体上に回転可能に支持された環状遊び歯車を含み、前記側部ポートを取り囲み、前記駆動歯車と係合し、前記被動歯車と係合する、アセンブリ。
2. 前記筐体が、前記側部ポートを受けるための開口部をその中に有するとともに前記環状の歯車を回転可能に支持し軸方向に固定する上側取付具を含む、請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記被動歯車が、前記環状遊び歯車を前記筐体から軸方向に間隔をあけて配置するための、前記被動歯車から径方向外側に延び前記環状遊び歯車の下を延びる、被動歯車のフランジを含む、請求項２に記載のアセンブリ。
4. 前記上側取付具が、前記環状遊び歯車を前記被動歯車のフランジに対して軸方向に固定するための少なくとも１つのフィンガを含む、請求項３に記載のアセンブリ。
5. 前記環状遊び歯車を前記側部ポートの周りに横方向に固定するための、前記環状遊び歯車と係合する位置決め歯車を含む、請求項２に記載のアセンブリ。
6. 前記位置決め歯車が、前記環状遊び歯車を前記筐体から軸方向に間隔をあけて配置するための、前記位置決め歯車から径方向外側に延び前記環状遊び歯車の下を延びる、位置決め歯車のフランジを含む、請求項５に記載のアセンブリ。
7. 前記筐体が、前記環状遊び歯車と前記筐体の間を延びるとともに前記被動歯車のフランジによって前記環状遊び歯車から軸方向に間隔をあけて配置された下側取付具を含む、請求項２に記載のアセンブリ。
8. 前記下側取付具が、前記側部ポートから横方向外側に延びる、請求項７に記載のアセンブリ。
9. 選択された動作モードに応答して複数の管路のうち少なくとも１つを通るように空気流を向けるための、前記筐体内を延びその中で回転可能に支持された複数のバルブを含む、請求項２に記載のアセンブリ。
10. 前記上側取付具上にそれぞれ回転可能に支持された前記複数の被動歯車を含む、請求項９に記載のアセンブリ。
11. 前記被動歯車の回転に応答して前記バルブを作動させるための、それぞれ前記バルブの１つを前記被動歯車の１つに連結する複数のバルブレバーを含む、請求項１０に記載のアセンブリ。
12. 前記複数の被動歯車がそれぞれ、前記バルブのうち少なくとも１つを前記被動歯車に応答して動作させるために、前記複数のバルブレバーのうち少なくとも１つと係合する少なくとも１つのカム軌道を含む、請求項１１に記載のアセンブリ。
13. 前記複数のバルブが、閉位置において前記筐体出口を覆い仕切バルブ軸の周りを開位置に回転可能である仕切バルブを含み、前記複数のバルブレバーが前記仕切バルブと係合する第１のヒーターレバーを含み、前記複数のバルブレバーが前記第１のヒーターレバーと係合する第２のヒーターレバーを含む、請求項１２に記載のアセンブリ。
14. 前記複数のバルブが、ダッシュボード出口とフロアボード出口のうち少なくとも１つに空気流を選択的に向けるための、前記仕切バルブ軸の周りを回転可能な通気フラップバルブを含み、前記複数のバルブレバーが、前記通気フラップバルブと係合する通気レバーを含み、前記複数の被動歯車が、通気側面とヒーター側面を画成するように互いに反対側に面する側面を有し、通気歯車軸の周りを回転可能であり、前記駆動歯車に応答して回転するように前記環状遊び歯車と係合する通気被動歯車を含む、請求項１３に記載のアセンブリ。
15. 前記通気被動歯車が、前記環状遊び歯車を前記筐体から軸方向に間隔をあけて配置するための、前記通気被動歯車から径方向外側に延び前記環状遊び歯車の下を延びる、通気被動歯車のフランジを含む、請求項１４に記載のアセンブリ。
16. 前記通気被動歯車が、前記通気被動歯車に応答して前記通気フラップバルブを動作させるために前記通気レバーと係合した、前記通気側面に沿った通気カム軌道を含む、請求項１４に記載のアセンブリ。
17. 前記通気被動歯車が、前記通気被動歯車に応答して前記仕切バルブを動作させるための、前記第２のヒーターレバーと係合した、前記ヒーター側面に沿ったヒーターカム軌道を含む、請求項１４に記載のアセンブリ。
18. 前記複数のバルブが、空気流を選択的に除霜出口に向けるための除霜フラップバルブを含み、前記複数のバルブレバーが前記除霜フラップバルブと係合する、除霜バルブレバーを含み、前記複数の被動歯車が、前記駆動歯車に応答して回転するように前記環状遊び歯車と係合する、除霜歯車軸の周りを回転可能な除霜被動歯車を含み、前記除霜被動歯車が、前記除霜被動歯車に応答して前記除霜フラップバルブを作動させるための前記除霜レバーと係合する除霜カム軌道を含む、請求項１２に記載のアセンブリ。
19. 前記除霜被動歯車が、前記環状遊び歯車を前記筐体から軸方向に間隔をあけて配置するための、前記除霜被動歯車から径方向外側に延び、前記環状遊び歯車の下を延びる除霜被動歯車のフランジを含む、請求項１８に記載のアセンブリ。
20. 前記複数のバルブが、リア出口に空気流を選択的に向けるためのリアモード・フラップバルブを含み、前記複数のバルブレバーが、前記リアモード・フラップバルブと係合する第１のリアモード・レバーと、前記第１のリアモード・レバーと係合する第２のリアモード・レバーとを含み、前記複数の被動歯車が、リアモード軸の周りを回転可能であり前記駆動歯車と直接係合されたリアモード被動歯車を含み、前記リアモード被動歯車が、前記リアモード被動歯車に応答して前記リアモード・フラップバルブを動作させるための、前記第２のリアモード・レバーと係合するリアモードカム軌道を含む、請求項１２に記載のアセンブリ。
21. 前記駆動歯車および前記被動歯車がそれぞれ、互いにそれぞれかみ合い係合するための複数のかみ合い歯車の歯を含む、請求項１０に記載のアセンブリ。
22. 前記駆動歯車を前記駆動軸の周りで回転させるために前記上側取付具に固定された作動装置を含む、請求項２に記載のアセンブリ。
23. 異なる動作モードにおいてＨＶＡＣシステム中の空気流を制御するためのアセンブリであって、
    外周を有する筐体出口を画成する筐体と、
    選択された動作モードに応答して複数の管路のうち少なくとも１つを通るように空気流を向けるための、前記筐体内を延びその中に回転可能に支持された、複数のバルブと、
    前記筐体出口と流体連絡している、前記筐体から外側に延びる側部ポートとを備え、
    前記筐体が、前記側部ポートから横方向外側に延びる下側取付具を含み、
    前記筐体が、前記側部ポートを受けるための開口部をその中に有する上側取付具を含み、
    さらに、複数の駆動歯車の歯を有し、駆動軸の周りを回転するように前記上側取付具上に回転可能に支持された、駆動歯車と、
    前記駆動軸の周りを前記駆動歯車を回転させるように前記上側取付具に固定された作動装置と、
    前記上側取付具上にそれぞれ回転可能に支持された複数の被動歯車と、
    前記被動歯車の回転に応答して前記バルブを作動させるために、それぞれが前記バルブの１つを前記被動歯車の１つに連結する、複数のバルブレバーと、
    前記被動歯車のうち少なくとも１つを前記駆動歯車に応答して回転させるように、前記駆動歯車を前記被動歯車の少なくとも１つに連結するための、前記上側取付具上に支持された伝達要素とを備え、
    前記複数のバルブが、閉位置で前記筐体出口の前記外周を覆い仕切バルブ軸の周りを開位置に回転可能である仕切バルブを含み、
    前記複数のバルブレバーが、前記仕切バルブと係合する第１のヒーターレバーを含み、
    前記複数のバルブレバーが、前記第１のヒーターレバーと係合する第２のヒーターレバーを含み、
    前記複数のバルブが、ダッシュボード出口およびフロアボード出口のうち少なくとも１つに空気流を選択的に向けるための、前記仕切バルブ軸の周りを回転可能な通気フラップバルブを含み、
    前記複数のバルブレバーが、前記通気フラップバルブと係合する通気レバーを含み、
    前記複数の被動歯車が、通気歯車軸の周りを回転可能である通気被動歯車を含み、前記駆動歯車に応答して回転させるための前記伝達要素と係合する複数の通気歯車の歯を含み、
    前記通気被動歯車が、通気側面とヒーター側面を画成するための互いに反対方向に面する側面を含み、
    前記通気被動歯車が、前記通気被動歯車に応答して前記通気フラップバルブを動作させるための、前記通気レバーと係合する、前記通気側面に沿った通気カム軌道を含み、
    前記通気被動歯車が、前記通気被動歯車に応答して前記仕切バルブを動作させるための前記第２のヒーターレバーと係合する、前記ヒーター側面に沿ったヒーターカム軌道を含み、
    前記複数のバルブが、空気流を選択的に除霜出口に向けるための除霜フラップバルブを含み、
    前記複数のバルブレバーが前記除霜フラップバルブと係合する除霜バルブレバーを含み、
    前記複数の被動歯車が、除霜歯車軸の周りを回転可能である除霜被動歯車を含み、前記駆動歯車に応答して回転するように前記伝達要素と係合する複数の除霜歯車軸の歯を含み、
    前記除霜被動歯車が、前記除霜被動歯車に応答して前記除霜フラップバルブを動作させるための、前記除霜レバーと係合する除霜カム軌道を含み、
    前記複数のバルブが、空気流をリア出口に選択的に向けるリアモード・フラップバルブを含み、
    前記複数のバルブレバーが、前記リアモード・フラップバルブと係合する第１のリアモード・レバーを含み、
    前記複数のバルブレバーが、前記第１のリアモード・レバーと係合する第２のリアモード・レバーを含み、
    前記複数の被動歯車が、リアモード軸の周りを回転可能であるリアモード被動歯車を含み、前記駆動歯車の歯と係合する複数のリアモード歯車の歯を含み、
    前記リアモード被動歯車が、前記リアモード被動歯車に応答して前記リアモード・フラップバルブを動作させるために、前記第２のリアモード・レバーと係合するリアモードカム軌道を含み、
    前記伝達要素が、前記駆動歯車の歯と係合する環状歯車軸の周りを回転可能である、環状遊び歯車の歯を有する環状遊び歯車を含み、
    前記環状遊び歯車が、前記上側取付具によって回転可能に支持され、前記上側取付具と前記下側取付具の間にはさまれ、
    前記環状遊び歯車の歯が、前記通気被動歯車の歯および前記除霜被動歯車の歯と係合し、
    前記環状遊び歯車が、前記側部ポートを取り囲み、
    さらに、前記環状遊び歯車を側部ポートの周りに横方向に固定するための前記環状遊び歯車と直接係合する複数の位置決め歯車の歯を含む位置決め歯車を備え、
    前記位置決め歯車が、そこから径方向外側に延び前記環状遊び歯車と前記下側取付具の間を延びる、位置決め歯車のフランジを含み、
    前記除霜被動歯車が、そこから径方向外側に延び前記環状遊び歯車と前記下側取付具の間を延びる、除霜被動歯車のフランジを含み、
    前記通気被動歯車が、そこから径方向外側に延び前記環状遊び歯車と前記下側取付具の間を延びる、通気被動歯車のフランジを含み、
    前記上側取付具が、前記環状遊び歯車を前記上側取付具と前記下側取付具の間に固定するための複数のフィンガを含むアセンブリ。

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