JP2013010498A - 自動車の暖房、換気、もしくは空気調節用器具などのカム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カムフォロワーを、カム通路内で、効率よく自動的に組み立てることができるカム装置を提供する。
【解決手段】自動車の暖房、換気、もしくは空気調節用器具などのカム装置１であって、カム通路４内で滑ることが可能なカムフォロワー９を端部に有するカム２によって駆動される回転レバー８を少なくとも１つと、周辺のカム通路４と回転軸３とを含むカム２を備えている。装置１はまた、組立前にカム通路４外に位置するカムフォロワー９が、カム２の回転中に、カム通路４の端に位置する領域７によって押されるときに、曲げられる変形可能要素８を少なくとも１つ含み、レバー８の自由回転は、固定されたストッパ１３によってブロックされる。カム通路４は、前述した端に位置する領域７において、変形要素８の反発力によって、自動的に、カムのフォロワー９を受け入れて、カム通路４内に嵌めるようになっている開口部１４を含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車の暖房、換気、もしくは空気調節用器具などのカム装置に関する。

自動車の暖房、換気、もしくは空気調節用器具（ＨＶＡＣ）において、同時に１つか複数のレバーを動かすか、もしくは、特別な運動法則に従うために、カムを使用することがよくある。

空気の出入口装置を動かすレバーを作動させることが、この種のカムの機能である。しかしながら、この種のカムはまた、他の装置の作動にも有用である。

これらのカムは、空気の出入口装置の選択的開閉運動に相当する往復回転運動を行うことができる回転軸に連結されている。カムの回転軸は、電気モーターによって作動させられるか、または、ケーブル伝導によって手で動かされる。

前記カムは、外壁と内壁の間で規定された周辺カムの通路を備え、残りの周辺ポイントより、回転軸からより離れた２つの末端部を有する。

一般的に、カムの運動によって１つか２つの回転レバーが駆動され、この回転レバーには、カムの通路内で滑ることができるカムフォロワーの端部に設けられたアームが含まれる。

組立工程において、作業者は、カムフォロワーを正しく機能させるために、同フォロワーをカムの通路内に設置する。そのようにしないと、カムのシステムは正しく作動せず、動かなくなることがある。

レバーへのアクセス、またはその可視性が十分でない組立中は、カムフォロワーが、カムの通路から簡単に外れることがある。これは、前記アクセスと可視性に限りがある自動車内で組立を実施する場合、または、カムの後ろにカムフォロワーが隠れている場合に起こることがよくある。これらの場合には、作業者は、カムフォロワーを正確に挿入するために、手の感覚と自分の経験を頼りに、可視性が完全でない状態で作業をすることとなる。したがって、この作業は、複雑で不安定なものとなる。

本発明の自動車の暖房、換気、もしくは空気調節用器具などのカム装置の目的は、従来技術の分野で知られているカム装置の有する不都合を解決し、カムフォロワーを、カム通路内で、効率よく自動的に組み立てることができるカム装置を提供することである。

本発明の目的である自動車の暖房、換気、もしくは空気調節用器具などのカム装置は、往復回転運動を行いうる回転軸を備えるカムを含むタイプであり、このカムは、外壁と内壁の間で規定される周辺のカム通路を有し、カム通路内で滑りやすいカムフォロワーを端部に有するカムによって駆動される回転レバーを少なくとも１つ有し、このカムフォロワーは、組立前にカム通路の外に規定され、組立前にカム通路外に位置するカムフォロワーがカムの回転中に、カム通路の端に位置する区域によって押されたときに、曲りやすく変形する要素を少なくとも１つ有し、同時に、レバーの自由回転は、固定されたストッパによって動かなくなるようにしたことを特徴とし、さらに、カム通路は、前述した端に位置する区域において、変形要素の反発力によって、自動的に、カムフォロワーを受け入れて、カム通路内に嵌めるようになっている開口部を備えていることを特徴としている。

このように、各レバーのカムフォロワーは、カムの往復回転運動中、作業者による介入なしに、カムの通路内に自動的に設けることが可能となっている。

変形要素は、レバーに属する可撓性アームであるのが好ましい。

この場合、カムフォロワーが、端の領域にある開口部に到達したとき、アームは曲がった状態に留まり、前記フォロワーは、柔軟アームの反発力によって、開口部の内部に入る傾向があり、再び外に向けて出ることなしに、自動的にカムの通路内に位置させられることとなる。前記フォロワーは、前記開口部の反対側に位置するカムの通路の壁に対して接触し、カム装置の良好な作動を確実とするからである。

変形要素は、開口部に隣接して規定されるカム通路の壁に属する可撓性の壁区域とすることができる。

このように、カムフォロワーが、カムの端に領域に達して、レバーが留め具で動かなくなったときに、開口部に隣接する可撓性ある壁領域は、カムフォロワーにより、押されて、曲がることができる。カムフォロワーが、開口部を通ってカム通路に嵌ったとき、可撓性ある壁領域は、原形を取り戻し、カムフォロワーは、カム通路へ導かれる。

この可撓性ある外壁を利用する解決は、相当に堅牢なレバーのアームを利用するか、もしくは、可撓性のアームを有するレバーとの組み合わせによって達成される。後者の場合、可撓性のアームは、より固い素材を用いることが考えられる。これにより変形は小さくて済み、カムを回転させるのに必要な偶力は減少させられるからである。

本発明の実施形態によると、この装置は、カムの回転軸に対して末端部に位置する両端部を有し、カムの通路に対して外部に位置する２つのレバーを有し、さらに、末端部のカム通路の外壁に２つの開口部を有し、これらの各開口部は、レバーに連結されている。

これら２つのレバーを備える好ましい形状としたものは、空気の出入口を動かすために利用される。この種類のカムは、ＨＶＡＣ器具の空気の入口フレームに連結されるのが通常であるからである。

この場合、アームは、留め具によって制限される位置に到達するまで、相応する末端部によって押されると、外部に向けて曲がり、カムのフォロワーは、外壁の開口部に到達すると、自動的にカム通路の中に誘導される。

本発明の別の実施形態によると、この装置は、カムの回転軸に対して近接端部に位置する領域を、少なくとも１つと、カム通路に対して内部に設けられたレバーを、少なくとも１つ、それに、近接端部のカム通路の内部に設けられ、レバーに連結した開口部を少なくとも１つ含んでいる。

別の例では、アームは、ストッパによって限定される位置に到達するまで、相応する近接端部により、押されて、内部に向けて曲がり、カムフォロワーは、内壁の開口部に達したとき、カム通路の内部に自動的に誘導される。

レバーは、可撓性のアームの停止位置にあるカムフォロワーの位置を限めるサポート要素を含んでいるのが好ましい。

開口部は、カム通路の端に位置する区域の壁に設けるのが好ましい。

カムは、中央に回転軸を有する楕円形であると有利である。

少なくとも１つのレバーのストッパは、カムと、少なくとも１つのレバーが回転するフレームに連動しているのが好ましい。

また本発明は、前述のカム装置のカム通路内に、少なくとも１つのカムフォロワーを組み立てる工程に関し、カムフォロワーが組立前にカム通路の外にあるときに、カムフォロワーが、カムの回転中に、カム通路の端に位置する区域によって押されると、少なくとも１つの変形可能な要素は曲り、レバーは、固定されたストッパによって、自由回転中に動かなくなり、その際に、前記カムフォロワーは、変形要素の反発力によって、端に位置する前記区域にあるカム通路の開口部に自動的に入り込むようになっていることを特徴としている。

選択的に、第１のカムフォロワーを組み立てた後、回転方向と反対方向にカムを動かし、カム通路の外にある第２カムフォロワーを、第１カムフォロワーとは反対の位置に組み立てることもできる。

カム通路内に嵌っている２つのレバーを示す本発明のカム装置の概略図。 レバーの概略図。 カムの組立前に、カム通路の外壁に近接しているカムフォロワーを備える１つのレバーが、カム周辺部の外に位置している第１の実施形態のカム装置の概略図。 図３において、カムの末端部に到達したときに、ストッパによりブロックされて、カム通路における開口部付近に位置するカムフォロワーを備えるレバーを示す概略図。 図４において、カム通路の開口部に、入り込もうとしているカムフォロワーを備え、ブロックされているレバーと、末端部が押されて曲がっているアームを示す概略図。 図５において、カム通路内の開口部に誘導されているカムフォロワーを示す概略図。 曲がった状態のカム通路の外壁の可撓性領域を示す第２の実施形態によるカム装置の概略図。 図７において、通常の作動状態において反対方向に回転するカムのカム通路内のカムフォロワーを示す概略図。 カムの周辺部内に設けられ、組立前のカム通路の内壁に近接するカムフォロワーを備えるレバーを示す第３の実施形態によるカム装置の概略図。 図９において、カム通路の開口部付近に位置するカムフォロワーを備え、カムの近接端部に到達したときに、ストッパによって動かなくなっているレバーを示す概略図。 図１０において、カム通路の開口部に、入り込もうとしている状況下のカムフォロワーを備え、ブロックされるレバーと近接端部によって押されて曲がっているアームを示す概略図。 図１１において、カム通路における開口部に進入しているカムフォロワーを示す概略図。

前述の説明をわかりやすくするための添付図面は、限定を目的としない本発明の自動車の暖房、換気、もしくは空気調節などのカム装置の実施形態の３つの実用的な例を示す。

図１から図６に示す本発明の第１実施形態によると、本発明の自動車の暖房、換気、もしくは空気調節用器具などのカム装置１は、往復回転運動をすることが可能な回転軸３を有するカム２を備え、このカム２の外壁５と内壁６の間にはカム通路４が設けられている。カム２は、その回転軸３に対して両側には、位置する２つの領域７を有している。

カム装置１はまた、カム通路４の外側方に位置する回転レバー８を有している。この回転レバー８は、カム２の運動によって駆動されるようになっており、その先端部には、カム通路４内を移動しうるカムフォロワー９が設けられている。カムフォロワー９は、図３の左側に示す回転レバー８のように、組立前にはカム通路４の外に位置している。

図２に示すように、各回転レバー８は、カムフォロワー９が反対の方向に押されたときにその位置を規制するための、サポート要素１２と、自由回転軸１１、および可撓性アーム１０を備えている。

カムフォロワー９は、組立前にはカム通路４の外にあり、端部領域７のうち１つによって押されると、回転レバー８の最大回転運動を制限するストッパ１３を備えている。ストッパ１３は、カム２と回転レバー８が取付けられているフレームの一部分を構成している。各図面では、ストッパを概略的に示してあるが、別の適切な物理的形状とすることも可能である。

同様に、カム通路４の外壁５には、各領域７において、カム通路４内にフォロワー９を自動的に受け入れ、嵌合するようになっている開口部１４が設けられている。あとで詳しく説明するが、開口部１４は回転レバー８と関連づけられている。

図３の右側には、カムフォロワー９が、カム通路４内に嵌っている回転レバー８を示している。図３の左側に示す別の回転レバー８のカムフォロワー９は、カム通路４の外にある。カム２が回転すると、矢印で示すとおり、回転レバー８は外壁５の上を滑る。

図４に示すように、カムフォロワー９が末端部に近い位置にあるとき、端部領域７の外壁５は、回転レバー８を押して、外に向けて回転させる。しかしながら、回転レバー８は、カムフォロワー９を外壁５と接触させる前記回転運動制限用のストッパ１３と接触する。この瞬間、カムフォロワー９はカム通路４の開口部１４に近接した位置となる。

そこで、図５からわかるとおり、回転レバー８が、依然とブロックされた状態で、外壁５によって押されるカムフォロワー９は、カム２を回転させながら、可撓性アーム１０の弾力によって移動し続ける。

最後に、カムフォロワー９は、図６に示すように、外壁５の開口している端部に到達すると、自動的に、可撓性アーム１０の反発力によって開口部１４に入り、可撓性アーム１０は、通常の状態を取り戻し、カムフォロワー９をカム通路４の内壁６に向けて押しつける。このようにして嵌め込みが行われる。

カム２が反対方向に回転すると、カムフォロワー９は、可撓性アーム１０の作用によって、一瞬たりとも開口部１４から外に出ることなく、カム通路４内に留まり、カム装置１の円滑な作動を保証する。

したがって、両回転レバー８の組立は、カム２の往復運動によって、迅速に、かつ効率的に行われる。最初に回転レバー８が連結し、続いて、カム２が回転方向を変えたとき、第２の回転レバー８が連結するからである。この瞬間から、両回転レバー８は、カム通路４に対して正しく保持される。図１には、開口部１４から離れた領域において、カム通路４内に正しく保持された２つの回転レバー８のカムフォロワー９が示されている。

カムフォロワー９がカム通路４の内方に向かって押し込まれるのに必要な柔軟性もまた、例えば、ストッパ１３に一定の弾力を与えることにより得られる。

図７と図８に示す本発明の別の実施形態によると、カム装置１は、第１実施形態における種類と同一であるが、少なくとも、カム通路４の外壁５が開口部１４と隣接する領域１５は、可撓性材料からなっていることが相違している。この場合、末端部において端に位置する領域を移動するカムフォロワー９が、前記外壁５（図７を参照）を押圧するとき、外壁５は曲がることとなる。

カムフォロワー９が、開口部１４を経てカム通路４に嵌合するとき、外壁５の曲がっている領域１５は、元の形を取り戻し、カムフォロワー９は、カム通路４の中に誘導される。図８に示すように、カム２が回転方向を変えると、カムフォロワー９が外に出ないで、カム通路４の中に留まっている。

この可撓性のある外壁５による解決法は、かなり堅牢なレバーのアームとともに利用されるか、もしくは、前記図７および図８に示したとおり、可撓性アーム１０のレバーとの組み合わせて使用される。後者の場合、可撓性アーム１０は、より丈夫な素材からなる場合がある。変形をより小とする一方で、カム２を回転させるのに必要な偶力を小とさせる必要からである。

図９から図１２までに示す本発明の別の実施形態では、カム２の回転軸３に近接する端部領域７’を、少なくとも１つと、カム通路４に対して内部に位置する回転レバー８’を少なくとも１つと、回転レバー８’に連動する、カム通路４の内壁６に設けた開口部１４’を少なくとも１つとを有する第１実施形態とは異なっている。機能については、第１の実施形態と類似している。

図９において、カムフォロワー９は、組立前にカム通路４の内壁６に近接して位置している。

図１０において、カムフォロワー９は、近接端部に近いとき、その近接端部の端における領域７’の内壁６は、回転レバー８’を押し、内向きに回転させる。しかしながら、回転レバー８’は、カムフォロワー９を内壁６と接触させ、前記回転運動を制限するストッパ１３と接触する。この瞬間、カムフォロワー９は、カム通路４の開口部１４’に近接する。

しかしながら、図１１に示すように、依然としてブロックされた回転レバー８’を備えるカムフォロワー９は、内壁６に押されて、可撓性アーム１０の弾力性のために移動し続け一方、カム２は、回転を続ける。

最後に、カムフォロワー９は、図１２に示すとおり、内壁６の開いた端部に到達すると、自動的に、可撓性アーム１０の反発力によって、開口部１４’に入り、可撓性アームは、通常の状態を取り戻し、カムフォロワー９を、カム通路４の外壁５に向かって押すことにより、嵌め込むようになっている。

前記実施例においては、レバーとカムは平行軸を備える平坦なカムとされている。しかしながら、本発明は、円筒状カム、直線状カム、円錐状カムなど、あらゆる種類のカムとレバーについて適用することができる。さらに、カムの軸とレバーの軸は、互いに平行でないようにすることもある。

１ カム装置
２ カム
３ 回転軸
４ カム通路
５ 外壁
６ 内壁
７、７’ 端部領域
８、８’ 回転レバー
９ カムフォロワー
１０ 可撓性アーム
１１ 自由回転軸
１２ サポート要素
１３ ストッパ
１４、１４’ 開口部
１５ 領域

Claims (11)

1. 組立前にカム通路（４）外に位置するカムフォロワー（９）が、カム（２）の回転中に、カム通路（４）の端部領域（７、７’）によって押されたときに、曲りやすくて変形する要素（８、８’、１５）を少なくとも１つ有し、レバー（８、８’）の自由回転は、固定されたストッパ（１３）によって動かなくなっていることを特徴とし、さらに、カム通路（４）は、前述した端に位置する領域（７、７’）において、変形要素（８、８’、１５）の反発力によって、自動的に、カムフォロワー（９）を受け入れて、カム通路（４）内に嵌めるようになっている開口部（１４、１４’）を含むことを特徴とし、前記カム（２）は、外壁（５）と内壁（６）の間で規定される周辺カム通路（４）を有し、このカム通路（４）内で滑りやすいカムのフォロワー（９）を端部に有するカム（２）の運動によって駆動される回転レバー（８、８’）を、少なくとも１つ有し、往復回転運動を行いうる回転軸（３）を含むカム（２）を備える、自動車の暖房、換気、もしくは空気調節用器具などのカム装置（１）。
2. 変形可能な要素は、回転レバー（８、８’）に属する可撓性アーム（１０）である請求項１に記載の装置（１）。
3. 変形可能な要素は、開口部（１４、１４’）に隣接して設けられたカム通路（４）の壁（５、６）に属する可撓性の領域（１５）である請求項１に記載の装置（１）。
4. カム（２）の回転軸（３）に対して末端部に位置する２つの領域（７）と、カム通路（４）の外部に位置する２つの回転レバー（８）と、各末端部のカム通路（４）の外壁（５）に設けられ、一つ一つが回転レバー（８）に連動する２つの開口部（１４）とを備える請求項２または３に記載の装置（１）。
5. カム（２）の回転軸（３）の近接端部に位置する端の領域（７’）を少なくとも１つと、カム通路（４）の内部に位置する回転レバー（８’）を少なくとも１つと、近接端部のカム通路（４）の内壁（６）に設けられ、回転レバー（８’）と連動する開口部（１４’）を少なくとも１つ備える請求項２または３に記載の装置（１）。
6. 回転レバー（８、８’）は、可撓性アーム（１０）の停止位置において、カムフォロワー（９）の位置を制限するサポート要素（１２）を含む請求項２に記載の装置（１）。
7. 開口部（１４、１４’）は、カム通路（４）の端の領域（７、７’）の壁（５、６）を中断した部分である請求項１に記載の装置（１）。
8. カム（２）は、中央に位置する回転軸（３）を備える楕円形である請求項１に記載の装置（１）。
9. 少なくとも１つのレバー（８、８’）のストッパ（１３）は、カム（２）と少なくとも１つのレバー（８、８’）が回転するフレームに連動している請求項１に記載の装置（１）。
10. カムフォロワー（９）は、カムの組立前にカム通路（４）の外に設けられ、カムフォロワー（９）が、カム（２）の回転中に、カム通路（４）の端に位置する区域（７、７’）によって押されるとき、少なくとも１つの変形可能な要素（８、８’、１５）が曲げられ、同時に、レバー（８、８’）の自由回転が、固定されたストッパ（１３）によってブロックされ、前記カムフォロワー（９）は、変形可能要素（８、８’、１５）の反発力によって、前述の端に位置する領域（７、７’）にあるカム通路（４）の開口部（１４、１４’）に自動的に入り込むようになっていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のカム装置（１）のカム通路（４）内にあるカムフォロワー（９）の組み立て方法。
11. 第１カムフォロワー（９）を組み立てた後、第１カムフォロワーと反対の位置で、カム通路（４）の外に第２カムフォロワー（９）を組み立てるため、カム（２）を反対方向に回転させる工程を含む請求項１０に記載の方法。

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