JP5166752B2 - 自動車の暖房、換気、または空調装置用の空気流制御デバイス - Google Patents

Description

本発明は、主として自動車の暖房、換気、または空調（ＨＶＡＣ）装置用の空気流制御デバイスに関する。

ＨＶＡＣ装置は、通常、空気吸入口の開閉を制御するために、ダンパーを備えている。このダンパーは、「バタフライ」形ダンパー、「フラグ」形ダンパー、または「バレルポート」形ダンパー等である。実際の構成には、空気流がＨＶＡＣ装置から漏れるのを防止するために、完全な気密性を必要とする。シーリングは、外側被覆部品または発泡部品によって行われる。

しかし、このようなシーリング部品は、所望の結果が達成されるように調整するのが困難であり、種々の修正段階が必要である。このような努力にもかかわらず、騒音および空気漏れの問題はなくならない。さらに、外側を発泡または被覆されているダンパーは、単一材料から作られるダンパーよりも高価となる。

さらに、最新は小型化が求められているのに、従来の装置は、スペースを必要とする。

本発明は、第１開口および第２開口を有する筐体を備え、主として自動車の暖房、換気、または空調装置用の空気流制御デバイスに関する。このデバイスは、筐体によって支持され、少なくともシーリングの第１部分を有する開口を開閉するために連動する第１および第２ダンパーを備えている。

好ましい実施例においては、第１ダンパーは、シーリングの第１部分を形成するために、第２ダンパーの溝と連動する舌状突起を備え、かつ第１ダンパーは、シーリングの第２部分を形成するために第２ダンパーの舌状突起と連動する溝を備えている。

別の特徴として、ダンパーの下部は、溝を規定するＵ字形部分を備え、筐体は、ダンパーのＵ字形部分と連動して、シーリングの第３部分を形成し、またダンパーを案内する機能も果たす逆Ｕ字形部分を備えている。

Ｕ字形部分は、筐体のＵ字形部分と常に接触するように、ダンパーの周縁全体に沿って配置されていると有利である。

さらに、空気流制御デバイスは、筐体が取り付けられる螺旋体を備えている。筐体の下部は、シーリングの第４部分を規定するために、螺旋体に設けられたリブと連動する溝を備えている。

さらに、ダンパーは、歯車によって駆動されて、それらの同時伝達運動を確実にしている。

最後に、ダンパーは、半球状の湾曲ダンパーである。

本発明の別の長所については、本発明の特定の実施例を示す添付図面に基づく説明により、明らかになると思う。

図で分かるように、本発明は、特に暖房、換気、または空調（ＨＶＡＣ）装置においてダンパーを駆動するデバイスに関する。より詳細には、本発明は、少なくとも１つの換気路の開閉を調整する空気流制御デバイスに関する。

図１〜図４において、本発明は、換気路用の空気流制御デバイス１を対象としている。このような実施例は、ＨＶＡＣ装置の空気取入装置に対して、好ましく用いられる。この装置は、少なくとも１つの新鮮な空気流ＦＡと、１つの循環空気流ＲＡとを有している。循環空気流ＲＡは、車両の内側から導き出されるのに対し、新鮮な空気流ＦＡは、車両の外側から直接取り込まれる。

空気流制御デバイス１は、筐体３と、２つの開口４および５とを備え、これらの開口は、空気が空気流制御デバイス１に入るのを可能にする。この実施例において、開口４は、循環空気流ＲＡの取り入れを可能にし、開口５は、新鮮な空気流ＦＡが空気流制御デバイス１に入るのを可能にする。

開口４および５の開閉は、２つのダンパー６および７によって調整される。ダンパー６および７は、筐体３によって支持されている。２つのダンパー６および７は、筐体３内に挿入されている。それらは、筐体３内で２つの端位置の間を移動できる。この２つの端位置では、ダンパー６および７は、開口４および５を開閉するために連動する。

第１端位置では、開口４は、ダンパー６および７によって閉じられる。その結果、新鮮な空気流ＦＡは、空気流制御デバイス１に流入する。循環空気流ＲＡは、空気流制御デバイス１に入ることができない。第２端位置では、開口５は、ダンパー６および７によって閉じられる。その結果、新鮮な空気流ＦＡは、空気流制御デバイス１に入ることができない。循環空気流ＲＡは、空気流制御デバイス１に流入する。

別の位置では、空気が空気流制御デバイス１に同時に流入するのが可能である。ダンパー６および７の位置によって、開口４および５は、程度の差はあるが、開かれて、新鮮な空気流ＦＡまたは循環空気流ＲＡは、程度の差はあるが強くなる。空気流は、空気流制御デバイス１に入る。

本発明によれば、ダンパー６および７は、半球状の湾曲したダンパーである。筐体３は、平らな上部によって接合された、２つの半球状部分を有する一体鋳造部品である。

図１および図２において、ダンパー６および７は、開口５を閉じている。この構成により、循環空気流ＲＡだけが、空気流制御デバイス１に入る。ダンパー６および７は、循環空気流ＲＡを通過させる位置である開位置にある。

開口５の閉鎖は、ダンパー６と７との正確な連動によって行われる。実際には、ダンパー６および７は、開口５を閉じて、完全な気蜜性を達成するために接触する、舌状突起および溝のシーリング素子を備えている。このようなダンパーの設計について、図８を参照して、さらに詳細に説明する。

ダンパー６および７の舌状突起、および溝のシーリング素子は、開口５の完全な閉鎖を確実にするシーリングの一部を形成している。

ダンパー６および７は、筐体３内に配置され、歯車１１および１２によって駆動される。ダンパー６および７について、図５に関連して、さらに詳細に説明する。

好ましい実施例におけるダンパー６および７の完全な同時移動を確実にするために、歯車１１および１２は、一体に結合されている。

その結果、ダンパー６の回転は、ダンパー７の反対方向の回転を引き起こす。このような構成により、ダンパー６および７は、２つの反対の回転方向に同時に移動する。ダンパー６および７を開閉する移動は、結合した歯車１１および１２の動きによって達成される。

歯車１１および１２を使用しているため、空気流制御デバイス１のダンパー６および７の開閉を調整する駆動子の数を減らすことができる。単一の駆動体（図示せず）がダンパー６を駆動すると、ダンパー７の移動を調整することができる。このような駆動体は、電気モーター、ステッピングモーター、機械的ケーブル、または軸、例えばボーデンケーブルまたは可撓軸である。

筐体３は、空気ダクトの一部である螺旋体１３に取り付けられている。螺旋体１３は、空気を空気流制御デバイス１に引き込むために、かつ空気流を加速し、注入空気流ＩＡとして出口１４を通してＨＶＡＣ装置に送るために、羽根車１５を備えている。

図３は、本発明による空気流制御デバイスの背面斜視図である。この図では、開口４は完全に開いている。循環空気流ＲＡは、空気流制御デバイス１に入り、羽根車１５によって引き込まれる。循環空気流ＲＡは、羽根車１５によって加速され、注入空気流ＩＡとして、出口１４から放出される。

図４は、本発明による空気流制御デバイスの平面図である。循環空気流ＲＡおよび新鮮な空気流ＦＡは、螺旋体に関して水平方向に空気流制御デバイス１に引き込まれる。そのあとに、空気流は螺旋体に関し垂直方向に向けられて、羽根車に入る。それから空気流は、螺旋体１３内で回転方向に加速される。その結果生じる空気流ＩＡは、出口１４から放出される。

次に、本発明によるダンパーの側面図である図５を参照する。ダンパー６は、半球状キャップ２１'を備えている。キャップ２１'の下部は、Ｕ字形部分２２'を有する。Ｕ字形部分２２'は、ダンパー６の下部のシーリングを確実にするために、かつ下部のガイドとしての機能を果たすために、筐体３と連動する。キャップ２１'は、側面に舌状突起８を有する。キャップの反対側に、溝１０'が設けられている。

ダンパー７は、ダンパー６と類似の構造を有する。ダンパー７は、半球状キャップ２１''を備えている。キャップ２１''の下部には、Ｕ字形部分２２''がある。Ｕ字形部分２２''は、シーリングを確実にするために、かつダンパー７の下部のガイドとしての機能を果たすために、筐体３と連動する。キャップ２１''は、側面に舌状突起１０''を有する。キャップの反対側に溝９が設けられている。

Ｕ字形部分２２'および２２''は、半球状に湾曲したダンパー６および７の周縁全体に沿って伸びている。

舌状突起８および１０''、ならびに溝９および１０'は、空気が換気コンパートメント外から入る外気位置と、空気が換気コンパートメントの中から内部に取り込まれる再循環位置とにおけるシーリングのために、ダンパー６および７の両端にある。舌状突起８と溝９の連動により、ダンパー６と７の間にシーリングの第１部分が形成されている。同様に、舌状突起１０''と溝１０'の連動により、ダンパー６と７の間に、シーリングの第２部分が形成されている。

ダンパー６および７は、同一であり、同じ型から作られる。

その結果、ダンパー６および７が、空気制御デバイス１の開口５を閉鎖した場合に、ダンパー６の溝１０'は、ダンパー７の舌状突起１０''と連動する。これは、接合部の一部を形成し、気密シーリングを確実にする。

他の端位置では、ダンパー６および７は、連動して、空気流制御デバイス１の開口４を閉じ、ダンパー６および７は、空気流制御デバイス１の開口４を閉鎖する。ダンパー６の舌状突起８は、ダンパー７の溝９と連動する。これは、接合の一部を形成し、気密シーリングを確実にする。

ダンパー６は、筐体３の上部と連動して、回転軸Ｘ１を形成する環状軸２０'を上部に備えている。環状軸２０'の先端に、ダンパー６を駆動する歯車１１が配置されている。

同様に、ダンパー７は、筐体３の上部と連動して回転軸Ｘ２を形成する環状軸２０''を、上部に備えている。環状軸２０''の先端に、ダンパー７を駆動する歯車１２が配置されている。

図６に示すように、空気流制御デバイス１の筐体３は、２つの環状管２５'および２５''を備える上部２６を有している。ダンパー６の環状軸２０'およびダンパー７の環状軸２０''は、それぞれ環状管２５'および２５''に挿入されている。この特定の構成により、ダンパー６および７と筐体３の正確な連動は可能となっている。さらにそれは、ダンパー６および７のそれぞれの回転に対して、２つの回転軸Ｘ１およびＸ２を形成している。ダンパー６および７のＵ字形部分２２'および２２''は、それぞれ筐体３と連動し、ダンパー６および７の全回転を通じて、軸Ｘ１およびＸ２の維持を可能にするシーリングおよび案内を行う。

次に、図４の線Ａ―Ａに沿う断面図である図７を参照する。この構成では、空気流制御デバイス１の開口５は、ダンパー６および７によって閉じられている。ダンパー６および７は、移動して連動し、開口５を閉じる。循環空気流ＲＡは、空気流制御デバイス１に入り、軸Ｘ３を中心として回転する羽根車１５によって、引き込まれる。軸Ｘ３は、ダンパー６および７の回転軸Ｘ１およびＸ２と平行であることが好ましい。

ダンパー６および７は、筐体３の下部と密接に連動する。図７に示すように、ダンパー６のＵ字形部分２２'は、筐体３の下部に設けた舌状突起４２と噛み合っている。同様に、ダンパー７のＵ字形部分２２''は、筐体３の下部に設けた類似の舌状突起と噛み合っている。このような構成について、図１０を参照して、さらに詳細に説明する。

図８は図４の線Ｂ―Ｂに沿う断面図である。図８は、開口５が、ダンパー６と７の連動によって閉じられている状態を示す。ダンパー６の溝１０'は、ダンパー７の舌状突起１０''と噛み合っている。これは、気密シーリングを確実にするように機能する部分的接合を形成する。このような密接な連動については、図９に詳細に示す。

図９は、図８の線Ｃ―Ｃに沿う断面図である。この図９は、ダンパー６の溝１０'と、ダンパー７の舌状突起１０''の連動を、特に詳細に示している。このような連動は、ダンパー６の溝１０'とダンパー７の舌状突起１０''との相互作用であり、ダンパー６および７の完全なシーリングを確実にし、ダンパー６と７の間のどんな空気の漏れも防止する。

このようなダンパー６と７の連動に加え、ダンパー６および７と筐体３の下部の連動によって、シーリングはさらに確実となっている。図１０は、図７の細部の拡大図である。

その結果、シーリングは、ダンパー６および７の下部と、筐体３および螺旋体１３との間でも達成される。図５に関して説明したように、ダンパー６は、キャップ２１'を備え、Ｕ字形部分２２'がキャップ２１'の下部に配置されている。同様に、ダンパー７は、キャップ２１''を備え、Ｕ字形部分２２''が、キャップ２１''の下部に設けられている。

ダンパー６のＵ字形部分２２'は、下部４１および延長外部４０を備えている。下部４１は、ダンパー６のキャップ２１'を延長外部４０に接合する。これは、溝３９を有する成形断面を形成している。下部４１および延長外部４０は、キャップ２１'の全周縁に沿って設置されている。その結果、Ｕ字形部分２２'は、キャップ２１'の全周縁に沿って規定される。その結果、溝３９は、ダンパー６の下部全体の周りに形成される。類似の構成が、ダンパー７の下部に設けられている。

図７において、筐体は、下部３０'を備えている。このような下部３０'は、筐体３の末端から下方へ延びる舌状突起４２を備えている。それはまた、外側壁４４および接合部分４５をも有している。外側壁４４、接合部分４５、および舌状突起４２は、逆Ｕ字形部分４６を規定している。

空気流制御デバイス１のシーリング、および気密性を確実にするために、ダンパー６のＵ字形部分２２'の外部４０は、筐体３の逆Ｕ字形部分４６に挿入されている。さらに、筐体３の舌状突起４２は、ダンパー６の下部全体の周りに形成した溝３９に挿入されている。ダンパー６のＵ字形部分２２'と、筐体３の逆Ｕ字形部分４６は連動して、シーリングの第３部分を形成する。類似するシーリング部分が、ダンパー７と筐体３との間に形成されている。

さらに、筐体３の外側壁４４は、溝４７を備えている。この溝４７は、螺旋体１３の外面に配置したリブ４３と連動する。溝４７とリブ４３は連動して、シーリングの第４部分を構成する。これは空気の通過に対する障壁を形成する。類似の構成が、ダンパー７に設けられている。

その結果、ダンパー６および７は、下部に移動している間は、封止される。別の機能として、ダンパー６および７の下部、ならびに筐体３に配置したＵ字形部分は、ダンパーガイドの機能を果たし、ダンパーが外気位置と再循環位置との間を移動する間に、位置から外れないようにする。

ダンパー６のＵ字形部分２２'と、筐体３の逆Ｕ字形部分４６のこのような連動は、ダンパー６のガイドを形成する。このようなガイドは、軸Ｘ１を中心とする回転中に、ダンパー６を適切な位置に維持するために用いられる。筐体の舌状突起４２は、部分４０のそれと同じような大きさを有する。下部４１は、その動きを制限する螺旋体１３の壁の上に当接している。これが起こると、溝３９は、舌状突起４２をその全長に沿って動かないように保持する。

このシーリング方法のために、エラストマー材料（発泡樹脂、ゴム）から作られた外側被覆部品用の射出プロセスの必要は無くなる。

以上、好ましい実施例を、ＨＶＡＣ装置用の空気流制御デバイスに関して説明した。しかし、本発明は、１つ以上の空気流を、空気路を開閉するために調整する必要がある、どのような装置にでも適用することができる。

好ましい実施例として、２つの連動する半球状に湾曲したダンパーについて説明した。しかし、このダンパーは、「バレルポート」形ダンパー、または「バタフライ」形ダンパーである。最も重要なことは、完全なシーリングをダンパー間で行うために、２つのダンパーを連動させることである。

本発明による空気流制御デバイスの上方斜視図である。 本発明による空気流制御デバイスの前面斜視図である。 本発明による空気流制御デバイスの背面斜視図である。 本発明による空気流制御デバイスの平面図である。 本発明によるダンパーの側面図である。 本発明によるダンパーのない空気流制御デバイスにおけるダンパー用の支持体の斜視図である。 図４のＡ―Ａ線における断面図である。 図４のＢ―Ｂ線における断面図である。 図８のＣ―Ｃ線における断面図である。 図７のＤ部の拡大図である。

符号の説明

１ 空気流制御デバイス
３ 筐体
４ 開口
５ 開口
６ ダンパー
７ ダンパー
８ 舌状突起
９ 溝
１０' 溝
１０'' 舌状突起
１１ 歯車
１２ 歯車
１３ 螺旋体
１４ 出口
１５ 羽根車
２０' 環状軸
２０'' 環状軸
２１' キャップ
２１'' キャップ
２２' Ｕ字形部分
２２'' Ｕ字形部分
２５' 環状管
２５'' 環状管
２６ 上部
３０' 下部
３０'' 下部
３９ 溝
４０ 延長外部
４１ 下部
４２ 舌状突起
４３ リブ
４４ 外側壁
４５ 接合部分
４６ 逆Ｕ字形部分
４７ 溝
ＦＡ 新鮮な空気流
ＩＡ 注入空気流
ＲＡ 循環空気流
Ｘ１ 回転軸
Ｘ２ 回転軸
Ｘ３ 回転軸

Claims (9)

1. 第１開口（４）および第２開口（５）を有する筐体（３）を備える、主として自動車の暖房、換気、または空調装置用の空気流制御デバイス（１）であって、前記筐体（３）に支持され、かつシーリングの少くとも第１部分を有する前記開口（４）（５）を開閉するべく連動する、第１および第２ダンパー（６）（７）を備えており、
   第１ダンパー（６）は、シーリングの第１部分を形成するために、第２ダンパー（７）の溝（９）と連動する舌状突起（８）を備えていることを特徴とする空気流制御デバイス。
2. 第１ダンパー（６）は、シーリングの第２部分を形成するために、第２ダンパー（７）の舌状突起（１０''）と連動する溝（１０'）を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の空気流制御デバイス。
3. ダンパー（６）（７）の下部は、溝（３９）を定めているＵ字形部分（２２'）（２２''）を備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載の空気流制御デバイス。
4. 筐体（３）は、第３シーリング部分を形成するために、ダンパー（６）（７）のＵ字形部分（２２'）（２２''）と連動する逆Ｕ字形部分（４６）を備えていることを特徴とする、請求項３に記載の空気流制御デバイス。
5. Ｕ字形部分（２２'）（２２''）は、筐体（３）の逆Ｕ字形部分（４６）と接触するように、ダンパー（６）（７）の周縁全体に沿って設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の空気流制御デバイス。
6. 筐体（３）が取り付けられる螺旋体（１３）を備えていることを特徴とする、請求項１−５のいずれかに記載の空気流制御デバイス。
7. 筐体（３）の下部（３０'）（３０''）は、シーリングの第４部分を規定するために、螺旋体（１３）に配置したリブ（４３）と連動する溝（４７）を備えていることを特徴とする、請求項５に記載の空気流制御デバイス。
8. ダンパー（６）（７）は、歯車によって駆動されて、それらの同時の運動伝達を確実にするようになっていることを特徴とする、請求項１−７のいずれかに記載の空気流制御デバイス。
9. ダンパー（６）（７）は、半球状の湾曲したダンパーであることを特徴とする、請求項１に記載の空気流制御デバイス。

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