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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Luftdurchtritt-Umschaltsystem
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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2. Verwandter Stand der
Technik:
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FR 2 620 523 A offenbart
ein solches Luftdurchtritt-Umschaltsystem, umfassend ein Gehäuse zum
Ausbilden eines Luftdurchtritts und eine Klappe mit einer oder mehreren
Drehwellen, um die Klappe drehbar in dem Gehäuse anzuordnen. Die Drehwelle,
die in diesem Dokument gezeigt ist, weist einen ringförmigen elastischen
Abschnitt an einem Ende auf, welches dicht in einen zylindrischen
Abschnitt eingesetzt ist, der nach außen von dem Gehäuse ragt.
Daher kann es schwierig sein, den elastischen ringförmigen Abschnitt
in den zylindrischen Abschnitt einzusetzen, und darüber hinaus
kann das elastische Material die nötige Betätigungskraft erhöhen.
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Ein
herkömmliches
Luftdurchtritt-Umschaltsystem für
eine Klimaanlage für
ein Fahrzeug weist ein Luftklimatisierungsgehäuse zum Ausbilden eines Luftdurchtritts
und eine Drosselklappe zum Schalten des Luftdurchtritts auf. Eine
Drehwelle zum Drehen der Drosselklappe ist an Mitten von Seitenenden
der Klappe angeordnet. Die Drosselklappe wird in dem Klimatisierungsgehäuse drehbar
gehalten, um durch die Drehwelle gedreht zu werden.
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JP-Y2-2505278
und USP 4 402 486 schlagen jeweils ein Luftdurchtritt-Umschaltsystem
vor, in welchen eine Drosselklappe luftdicht an einem Klimatisierungsgehäuse um eine
Drehwelle herum angefügt
ist. In JP-Y2-2505278 ist ein Dich tungselement, das aus einem elastischen
Material wie Gummi hergestellt ist, an einem Außenumfangsabschnitt der Klappe
angefügt.
Das Dichtungselement weist einen krempenartigen Vorsprungsabschnitt
um die Drehwelle der Klappe herum auf, und der Vorsprungsabschnitt
des Dichtungselements berührt
eine innere Wand des Gehäuses,
während
es gepresst wird, so dass das Gehäuse um die Drehwelle herum
luftdicht durch das Dichtungselement abgedichtet wird.
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Jedoch
gleitet in JP-Y2-2505278 dann, wenn die Drehwelle die Klappe dreht,
der Vorsprungsabschnitt des Dichtungselements konstant auf der inneren
Wand des Gehäuses.
Ferner ist das Dichtungselement aus einem elastischen Material mit
einem relativ hohen Reibungskoeffizienten hergestellt. Daher wird
eine Gleitreibung zwischen dem Dichtungselement und den Gehäuse größer, wodurch
eine Betätigungskraft
der Klappe vergrößert wird.
Ferner kann infolge einer Dimensionstoleranz zwischen der Klappe
und dem Gehäuse
in einer Längsrichtung
der Drehwelle der Vorsprungsabschnitt des Dichtungselements nicht
luftdicht die innere Wand des Gehäuses kontaktieren, und es kann
Luft von dem Berührungsabschnitt
zwischen dem Vorsprungsabschnitt des Dichtungselements und der inneren
Wand des Gehäuses
austreten.
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Ähnlich ist
in USP 4 402 486 ein Dichtungselement, das aus einem elastischen
Material wie Gummi hergestellt ist, an einem Außenumfangsabschnitt der Klappe
angefügt.
Das Dichtungselement weist einen zylindrischen Abschnitt auf, der
sich dahingehend erstreckt, die Drehwelle der Klappe zu umschließen. Ein
Durchmesser des zylindrischen Abschnitts ist zu dem oberen Ende
der Drehwelle hin gesenkt. Das obere Ende des zylindrischen Abschnitts
des Dichtungselements, welcher einen kleineren Durchmesser aufweist,
ist auf einer Außenumfangsoberfläche eines
zylindrischen Vorsprungs pressgepasst, der auf einer inneren Oberfläche des Gehäuses ausgebildet
ist, so dass das Gehäuse
um die Drehwelle der Klappe herum luftdicht durch das Dichtungselement
abgedichtet ist. Jedoch gleitet in USP 4 402 486 dann, wenn die
Drehwelle gedreht wird, das obere Ende des zylindrischen Abschnitts des
Dichtungselements auf der Außenumfangsoberfläche des
zylindrischen Vorprungs des Gehäuses, wodurch
die Betätigungskraft
der Klappe vergrößert wird.
Ferner wird, da der zylindrische Abschnitt des Dichtungselements
aus elastischem Material wie Gummi hergestellt ist, der zylindrische
Abschnitt leicht elastisch deformiert. Daher kann die Montagefähigkeit
des Dichtungselements an der Außenumfangsoberfläche des
zylindrischen Vorsprungs des Gehäuses
schwierig werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Mit
Blick auf die vorstehenden Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Luftdurchtritt-Umschaltsystem mit einer Drosselklappe bereitzustellen,
in welcher die Klappe luftdicht drehbar an einem Gehäuse angefügt ist,
welches einen Luftdurchtritt ausbildet, während eine Betätigungskraft
zum Drehen der Klappe gesenkt wird, wobei die Drosselklappe einfach
in einem Gehäuse
zum Ausbilden eines Luftdurchtritts eingebaut werden kann, während zufrieden
stellende Abdichtleistung vorgeschlagen wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Abschnitt von Anspruch
1 genannten Merkmale erzielt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält ein
Luftdurchtritt-Umschaltsystem ein Gehäuse zum Ausbilden eines Luftdurchtritts
und eine Drosselklappe zum Öffnen
und Schließen
des Luftdurchtritts. Die Klappe weist einen Klappenkörper, eine
Drehwelle zum Drehen des Klappenkörpers und ein Dichtungselement
auf, welches an den Klappenkörper
angefügt
ist. Ein Verbindungselement zum Drehen der Drehwelle ist an einem
ersten Ende der Drehwelle in einer Längsrichtung der Drehwelle angefügt. Ein
erster zylindrischer Abschnitt ist in dem Klappenkörper an
einer Außenumfangsseite
der Drehwelle angeordnet, und ein zweiter zylindrischer Abschnitt
ist in dem Gehäuse
dahingehend ausgebildet, zu der Klappe zu ragen. In dem Luftdurchtritt-Umschaltsystem
ist die Drehwelle an dem Gehäuse
in solch einer Weise gekoppelt, dass ein Spalt zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche des
zweiten zylindrischen Abschnitts und einer Innenumfangsoberfläche des
ersten zylindrischen Abschnitts und zwischen der äußeren Umfangsober fläche des
zweiten zylindrischen Abschnitts und einem Ende des Dichtungselements der
Klappe in der Radiusrichtung der Drehwelle ausgebildet ist. Somit
wird dann, wenn die Drehwelle zur Drehung des Klappenkörpers gedreht
wird, zwischen der Außenumfangsoberfläche des
zweiten zylindrischen Abschnitts und der Innenumfangsoberfläche des
ersten zylindrischen Abschnitts, und zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des
zweiten zylindrischen Abschnitts und dem Ende des Dichtungselements
der Klappe in der Radiusrichtung keine Gleitreibungskraft erzeugt.
Ferner überlappen
der erste zylindrische Abschnitt und der zweite zylindrische Abschnitt
um eine vorbestimmte Länge
in der Längsrichtung.
Demzufolge kann die Klappe luftdicht drehbar an dem Gehäuse um die
Drehwelle herum angefügt
werden, während
eine Betätigungskraft
zum Drehen der Klappe gesenkt wird.
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Ferner
sind, da jeder der zylindrischen Abschnitte aus unelastischem Material
hergestellt ist, Anbringungsabschnitte der Luftdurchtritt-Umschaltklappe
einfach zusammensetzbar, und die Drosselklappe ist einfach in dem
Gehäuse
einzubauen, während
zufrieden stellende Dichtungsleistung bereitgestellt wird.
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Das
Luftdurchtritt-Umschaltsystem ist geeignet für eine Luftauslassbetriebsart-Umschalteinheit für eine Fahrzeug-Klimaanlage.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Zusätzliche
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
leichter ersichtlich, wenn diese zusammen mit den begleitenden Zeichnungen
betrachtet werden, in welchen:
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1 eine
schematische Perspektivansicht ist, die eine Klimaanlage für ein Fahrzeug
gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
schematische Querschnittsansicht ist, die eine Drosselklappe (butterfly
door) zeigt, die auf die Klimaanlage von 1 angewandt
ist;
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3 eine
Draufsicht ist, die die Drosselklappe gemäß der ersten Ausführungsform
zeigt;
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4 eine
vergrößerte Ansicht
eines Abschnitts ist, der durch einen Strichpunktkreis A in 2 gezeigt
ist, wobei die Tür
ein Luftklimatisierungsgehäuse
berührt;
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5 eine
Explosionsperspektivansicht eines Verbindungsaufbaus zwischen einem
ausgenommenen Endabschnitt der Drehwelle der Klappe und dem Gehäuse gemäß der ersten
Ausführungsform
ist;
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6 eine
schematische Querschnittsansicht ist, welche den ausgenommenen Endabschnitt der
Drosselklappe zeigt, die an dem Gehäuse über ein Verbindungselement
angefügt
ist, gemäß der ersten
Ausführungsform;
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7 eine
vergrößerte Ansicht
eines Hauptabschnitts in 6 ist;
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8 eine
schematische Schnittansicht ist, die ein Vorsprungsende der Drehwelle
der Drosselklappe zeigt, die an dem Gehäuse angefügt ist, gemäß der ersten Ausführungsform;
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9 eine
Explosionsperspektivansicht eines Verbindungsaufbaus zwischen einem
Vorsprungsendabschnitt einer Drehwelle einer Drosselklappe und eines
Klimatisierungsgehäuses
gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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10 eine
schematische Querschnittsansicht ist, die den Vorsprungsendabschnitt
der Drehwelle, die an dem Gehäuse über ein
Verbindungselement angefügt
ist, gemäß einer
zweiten Ausführungsform
zeigt; und
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11 eine
schematische Querschnittsansicht ist, die eine Drosselklappe gemäß einer
dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf
die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Eine
erste bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 8 beschrieben.
Eine Klimaanlagen-Einheit 10 einer Klimaanlage für ein Fahrzeug
ist in einem Passagierabteil bei einem annähernd zentralen Abschnitt eines
(nicht gezeigten) Armaturenbretts bezüglich einer Fahrzeugbreitenrichtung
(d.h. Rechts/Links-Richtung) angeordnet. Das Armaturenbrett ist
in einem vorderen Teil des Passagierabteils des Fahrzeugs angeordnet.
In der ersten Ausführungsform
ist die Klimatisierungseinheit 10 in dem Fahrzeug dahingehend
angebracht, einer Anordnungsrichtung von 1 zu entsprechen.
Eine Gebläseeinheit
(nicht gezeigt) ist in dem Passagierabteil bei einer Seite eines
vorderen Passagiers angeordnet, von der Klimatisierungseinheit 10 in
der Fahrzeugbreitenrichtung verschoben. Wie in 1 gezeigt
ist, weist die Klimatisierungseinheit 10 ein Klimatisierungsgehäuse 11 auf,
welches einen Luftdurchtritt zum Leiten von Luft zu dem Passagierabteil bildet.
Ein Lufteinlass 11a, durch welchen Luft in das Gehäuse 11 eingeleitet
wird, ist an einem vordersten Abschnitt des Gehäuses 11 ausgebildet.
Ein Auslass der Gebläseeinheit
ist an dem Lufteinlass 11a des Gehäuses 11 angeschlossen,
so dass durch die Gebläseeinheit
geblasene Luft in das Gehäuse 11 durch den
Lufteinlass 11a einströmt.
In das Gehäuse 11 eingeleitete
Luft wird durch einen Verdampfer 12 eines Kältemittelkreislaufs
gekühlt
und wird dann durch einen Heizkern 13 erhitzt, welcher
Luft unter Verwendung von Heisswasser (d.h. Motorkühlwasser)
als eine Wärmequelle
erhitzt. Eine durch den Heizkern 13 durchtretende Luftmenge
und eine den Heizkern 13 im Sinne eines Bypasses umgehende
Luftmenge wird durch eine plattenartige Luftmischklappe 15 eingestellt,
so dass die Temperatur von in das Passagierabteil zu blasender Luft
dahingehend eingestellt wird, eine vorbestimmte Temperatur aufzuweisen.
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Die
Luftmischklappe 15 wird durch eine Drehwelle 15a in
dem Gehäuse 11 gedreht.
Ein Verhältnis
zwischen einer durch den Heizkern 13 hindurch tretenden
Luftmenge und einer durch einen Bypass-Durchtritt 14 durchtretenden
Luftmenge, durch welchen die Luft den Heizkern 13 im Sinne
eines Bypasses umgeht, wird durch Steuern einer Drehposition der
Luftmischklappe 15 eingestellt. Die klimatisierte Luft
wird in das Passagierabteil durch zumindest einen von drei Öffnungsabschnitten
geblasen, die in dem Gehäuse 11 ausgebildet
sind. Die drei Öffnungsabschnitte
sind eine Gesichtsöffnung 16,
durch welche Luft zu einem Kopfbereich eines Passagier in dem Passagierabteil
geblasen wird, eine Defrosteröffnung 17,
durch welche Luft zu einer inneren Oberfläche einer Windschutzscheibe
eines Fahrzeugs geblasen wird, und eine Fußöffnung 18, durch welche Luft
zu dem Fußbereich
des Passagiers geblasen wird.
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Die
Gesichtsöffnung 16,
die Defrosteröffnung 17 und
die Fußöffnung 18 werden
jeweils durch eine Gesichtsklappe 19, eine Defrosterklappe 20 und eine
Fußklappe 21 geöffnet bzw.
geschlossen. Die Gesichtsklappe 19 und die Defrosterklappe 20 sind Drosselklappen,
wie in 1 und 2 gezeigt ist.
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Bezugnehmend
auf 3 weist jede der Drosselklappen 19, 20 einen
Klappenkörper 100 auf, der
in einer rechteckigen Form unter Verwendung eines unelastischen
Materials mit hoher Festigkeit, wie Kunststoff, ausgebildet ist.
Eine Drehwelle 101 zum Drehen des Klappenkörpers 100 ist
mit dem Klappenkörper 100 dahingehend
integral ausgebildet, sich in einer Längsrichtung des Klappenkörpers 100 zu
erstrecken, und ist an einer Mitte des Klappenkörpers 100 in seitlicher
Richtung des Klappenkörpers 100 angeordnet.
Nachfolgend werden beide Seitenenden jeder Klappe 19, 20 in
der Lateralrichtung als laterale Seitenenden bezeichnet, und beiden
Seitenenden jeder Klappe 19, 20 in der Längsrichtung werden
als Längsseitenenden
bezeichnet. Ein Dichtungselement 102, das aus einem elastischen
Material wie Gummi hergestellt ist, ist an einem Außenumfangsab schnitt
des Klappenkörpers 100 in
solcher Weise angebracht, dass der Klappenkörper 100 durch das
Dichtungselement 102 eingerahmt ist. Der Klappenkörper 100 und
das Dichtungselement 102 können beispielsweise integral
ausgebildet sein. Das heißt,
ein Gummimaterial des Dichtungselements 102 wird in eine
Form zum Ausbilden des Klappenkörpers 100 eingesetzt,
dies bei einer vorbestimmten Position in der Form, anschließend ein
Kunststoffmaterial des Klappenkörpers 100 in
die Form eingespritzt, so dass der Klappenkörper 100 und das Dichtungselement 102 integral
ausgebildet werden können.
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Der
Klappenkörper 100 der
Klappe 19, 20 ist aus einem Kunststoffmaterial
wie Polypropylen, Nylon und ABS-Kunststoff hergestellt. Ein Füllmaterial wie
Glasfaser kann in das Kunststoffmaterial des Klappenkörpers 100 zur
Erhöhung
der Festigkeit des Klappenkörpers 100 eingemischt
sein. Das Dichtungselement 102 ist aus einem elastischen
Material wie Gummi, Silikongummi und thermoplastischem Elastomer
(TPE) hergestellt. Das Gehäuse 11 kann aus
demselben Kunststoffmaterial wie der Klappenkörper 100 hergestellt
sein.
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Bezugnehmend
auf 2 weist das Gehäuse 11 Klappenaufnehmer 105, 106 auf,
die von der inneren Wand des Gehäuses 11 bei
den Positionen herausragen, welche die Gesichts- und Defrosteröffnungen 16, 17 ausbilden.
Die Klappenaufnehmer 105, 106 weisen jeweils eine
geneigte Oberfläche 103, 104 auf.
Ein längsgerichteter
Umfangsabschnitt 102a des Dichtungselements 102 des
Klappenkörpers 100 berührt luftdicht
die geneigten Oberflächen 103, 104 der
Klappenaufnehmer 105, 106, so dass die Öffnungen 16, 17 des
Gehäuses 11 durch
den längsgerichteten
Umfangsabschnitt 102a abgedichtet werden können. 4 zeigt
einen Zustand, in welchem der längsgerichtete
Umfangsabschnitt 102a des Dichtungselements 102 an
die geneigte Oberfläche 104 des
Klappenaufnehmers 106 pressgepasst ist. Infolge der geneigten
Oberflächen 103, 104 ist
ein Kontaktoberflächendruck
zwischen dem Dichtelement 102 und dem Gehäuse 11 vergrößert, und
es kann die Dichtwirkung zum luftdichten Abdichten der Öffnungen 16, 17 des
Gehäuses 11 in
den Längsseitenenden
der Klappen 19, 20 verbessert werden.
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Auf
den Lateralseitenenden des Klappenkörpers 100 berührt ein
lateraler Seitenabschnitt 102b des Dichtelements 102 Klappenaufnehmer 114, 115 (siehe 6),
welche aus der inneren Wand des Gehäuses 11 in die Gesichts-
und Defrosteröffnungen 16, 17 ragen.
Daher können
die Öffnungen 16, 17 des
Gehäuses 11 auch
luftdicht entlang der Lateralseitenenden der Klappen 19, 20 sein.
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Wie
in 3 gezeigt ist, weist die Drehwelle 101 des
Klappenkörpers 100 der
Drosselklappe 19, 20 einen ausgenommenen Endabschnitt 107 an
einem Ende "B" der Drehwelle 101 auf,
und einen Vorsprungsendabschnitt 108 an dem anderen Ende "C" der Drehwelle 101. Ein Verbindungsaufbau
zwischen dem ausgenommenen Endabschnitt 107 der Drehwelle 101 und
dem Gehäuse 11 wird
im Detail unter Bezugnahme auf 5 bis 7 beschrieben.
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Wie
in 5 gezeigt ist, weist der ausgenommene Endabschnitt 107 einen
Außendurchmesser
auf, der größer als
der des anderen Abschnitts der Drehwelle 101 ist, und weist
eine Verbindungsöffnung 109 auf,
die sich in der Längsrichtung
der Drehwelle 101 erstreckt. Die Verbindungsöffnung 109 ist an
dem Ende "B" der Drehwelle 101 geöffnet und weist
einen Boden auf, der eine vorbestimmte Tiefe von dem Ende "B" entfernt aufweist. Ferner ist eine Innenumfangsoberfläche der
Verbindungsöffnung 109 teilweise
flach ausgeführt,
so dass die Verbindungsöffnung 109 einen
D-förmigen
Querschnitt aufweist. Ein offener Endabschnitt des ausgenommenen
Endabschnitts 107 ist in einem doppelzylindrischen Abschnitt
ausgebildet, der aus einem äußeren zylindrischen
Abschnitt 101 und einem inneren zylindrischen Abschnitt 111 besteht,
so dass eine ringförmige
Nut 112 zwischen den äußeren und
inneren zylindrischen Abschnitten 110, 111 ausgebildet
ist.
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Andererseits
ist die innere Wand des Gehäuses 11,
welche die Gesichts- und Defrosteröffnungen 16, 17 bildet,
integral mit einem zylindrischen Abschnitt 113 ausgebildet,
der einwärts
von dem Gehäuse 11 herausragt.
Ferner sind Klappenaufnehmer 114, 115 auch integral
mit der inneren Wand des Gehäuses 11 ausgebildet,
und sind dahingehend angeordnet, mit dem zylindrischen Abschnitt 113 verbunden
zu sein, so dass der zylindrische Abschnitt 113 zwischen
den Klappenaufnehmern 114, 115 angeordnet ist.
Wie in 6 gezeigt ist, weist das Gehäuse 11 eine Dicke
t0 auf, und die Klappenaufnehmer 114, 115 ragen
aus dem Gehäuse 11 um
eine Länge t1.
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Wie
in 6 gezeigt ist, sind die Klappenaufnehmer 114, 115 abwechselnd
bezüglich
des lateralen Seitenabschnitts 102b des Dichtungselements 102 angeordnet.
Das heißt,
wenn der Klappenaufnehmer 114, der auf einer linken Seite
von 6 gezeigt ist, unterhalb des lateralen Seitenabschnitts 102b des
Dichtungselements 102 angeordnet ist, ist das Klappenelement 115,
das auf einer rechten Seite von 6 gezeigt
ist, oberhalb des lateralen Seitenabschnitts 102b des Dichtungselements 102 angeordnet.
Ferner weist jeder der Klappenaufnehmer 114, 115 eine
geneigte Oberfläche ähnlich den
geneigten Oberflächen 103, 104 der
Klappenaufnehmer 105, 106 auf, so dass die Dichtwirkung
zwischen dem lateralen Seitenabschnitt 102b des Dichtelements 102 und
den Klappenaufnehmern 114, 115 des Gehäuses 11 verbessert
ist.
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Ferner
ist ein Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts 113 des
Gehäuses 11 in
die kreisförmige Nut 112 der
Drehwelle 101 eingesetzt. Wie in 6, 7 gezeigt
ist, ist ein Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 113 des
Gehäuses 11 derart
gewählt,
dass ein hinreichender Freiraum zwischen einer inneren Umfangsoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 113 und einer äußeren Umfangsoberfläche des
inneren zylindrischen Abschnitts 111 der Drehwelle 101 ausgebildet
ist. Ferner ist ein Außendurchmesser
des zylindrischen Abschnitts 113 des Gehäuses 11 derart
gewählt,
dass ein kleiner Spalt X zwischen der Innenumfangsoberfläche des äußeren zylindrischen
Abschnitts 110 und einer Außenumfangsoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 113 ausgebildet ist, und zwischen
einem Endabschnitt 102c des lateralen Seitenabschnitts 102b und
der Außenumfangsoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 113 in der Radiusrichtung. In
der ersten Ausführungsform
ist eine Dimension des kleinen Spalts X in der Radiusrichtung auf
0,1 bis 0,4 mm gewählt, und
bevorzugter auf 0,1 bis 0,2 mm, in Anbetracht einer Herstellungstoleranz
gewählt.
Der zylindrische Abschnitt 113 und der äußere zylindrische Ab schnitt 110 sind
auf einer Länge
L in der Längsrichtung
der Drehwelle 101 überlappt,
während
der kleine Spalt X zwischen diesen ausgebildet ist. Die Länge L ist
auf 1 bis 4 mm gewählt,
um das Gehäuse 11 wirksam
abzudichten, und ist bevorzugter auf 2 bis 3 mm gewählt.
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Ein
Verbindungselement 116, das aus Kunststoff wie Polyacetal
hergestellt ist, weist eine Verbindungswelle 117 auf. Das
Verbindungselement 16 bildet einen Verbindungsmechanismus
zum Antrieb der Klappe 19, 20. Die Verbindungswelle 117 ist
integral mit dem Verbindungselement 116 ausgebildet und weist
einen D-förmigen Querschnitt
entsprechend dem der Verbindungsöffnung 109 des
ausgenommenen Endabschnitts 107 der Drehwelle 101 auf.
Die Verbindungswelle 117 ist in die Verbindungsöffnung 109 unter
Pressen eingesetzt, so dass das Verbindungselement 116 mit
dem ausgenommenen Endabschnitt 107 der Drehwelle 101 verbunden
ist, während
das Verbindungselement 116 an einem Leergang gehindert
wird.
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Ferner
weist das Verbindungselement 116 einen zylindrischen Abschnitt 118 auf,
der konzentrisch auf einer Außenumfangsseite
der Verbindungswelle 117 ausgebildet ist. Eine Mehrzahl
von elastisch deformierbaren Klinkenabschnitten 119 (z.B. vier
Klinkenabschnitte), die von einem Ende des zylindrischen Abschnitts 118 abzweigen,
ist integral mit dem zylindrischen Abschnitt 118 ausgebildet.
Andererseits ist an einer Basis des zylindrischen Abschnitts 113 des
Gehäuses 11 ein
Wellenaufnahmeabschnitt 121 mit einer Wellenaufnahmeöffnung 120 ausgebildet.
Ein Durchmesser der Wellenaufnahmeöffnung 120 ist kleiner
als der des zylindrischen Abschnitts 113. Der zylindrische
Abschnitt 118 des Verbindungselements 116 ist
in die Wellenaufnahmeöffnung 120 eingesetzt
und wird in dem Wellenaufnahmeabschnitt 121 drehbar gehalten,
während
jeder Nagelabschnitt der Klinkenabschnitte 119 mit einem Stufenendabschnitt
des Wellenaufnahmeabschnitts 121 im Eingriff steht.
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Somit
wird der ausgenommene Endabschnitt 107 der Drehwelle 101 in
dem Wellen aufnehmenden Abschnitt 121 des Gehäuses 11 durch
das Verbindungsele ment 116 gehalten, während das Verbindungselement 116 dicht
bzw. eng mit dem Wellen aufnehmenden Abschnitt 121 im Eingriff
steht. Das Verbindungselement 116 ist an einem Betriebselement
eines Steuerpanels der Klimaanlage oder einem einen Motor verwendenden
Aktuator über
einen Verbindungsmechanismus verbunden und wird durch dieses bzw.
diesen angetrieben.
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Ein
Halteaufbau des Vorsprungsendabschnitts 108 an dem Ende "C" der Drehwelle 101 wird unter
Bezugnahme auf 8 beschrieben. Wie in 8 gezeigt
ist, weist die innere Wand des Gehäuses 11, welches die
Gesichts- und Defrosteröffnungen 16, 17 ausbildet,
einen Wellen aufnehmenden Abschnitt 122 an einer Position
entsprechend dem Vorsprungsendabschnitt 108 auf. Der Wellenaufnahmeabschnitt 122 ist
in einer zylindrischen Form mit einem geschlossenen Boden ausgebildet und
ragt nach außen.
Der Vorsprungsendabschnitt 108 der Drehwelle 101 ist
in den Wellenaufnahmeabschnitt 122 eingesetzt und darin
drehbar gehalten. Ferner sind Klappenaufnehmer 123, 124,
die von der Innenwand des Gehäuses 11 herausragen,
integral mit dem Gehäuse 11 ausgebildet,
und sind an beiden Seiten des Wellenaufnahmeabschnitts 122 angeordnet.
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Ähnlich zu
den vorstehend beschriebenen Klappenaufnehmern 114, 115 sind
auch die Klappenaufnehmer 123, 124 abwechselnd
bezüglich
des lateralen Seitenabschnitts 102b des Dichtungselements 102 angeordnet.
Das heißt,
wenn der Klappenaufnehmer 123, der auf einer rechten Seite
in 8 gezeigt ist, unterhalb des lateralen Seitenabschnitts 102b des
Dichtungselements 102 angeordnet ist, ist der Klappenaufnehmer 124,
der auf einer linken Seite von 8 gezeigt
ist, oberhalb des lateralen Seitenabschnitts 102b des Dichtungselements 102 angeordnet.
Jeder der Klappenaufnehmer 123, 124 weist auch
eine geneigte Oberfläche ähnlich zu den
geneigten Oberflächen 103, 104 der
Klappenaufnehmer 105, 106 auf, so dass die Dichtwirkung
zwischen dem Dichtelement 102 und den Klappenaufnehmern 123, 124 verbessert
ist. Der laterale Seitenabschnitt 102b des Dichtungselements 102 ist
nicht nur an dem Klappenkörper 100,
sondern auch an einer äußeren Umfangsoberfläche des
Vorsprungsendabschnitts 108 der Drehwelle 101 integral
angefügt.
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Als
nächstes
wird der Betrieb der Drosselklappen 19, 20 mit
dem vorstehend genannten Aufbau beschrieben. In 2 ist
die Drosselklappe 19, 20 geöffnet. Wenn die Drehwelle 101 durch
das Verbindungselement 116 zur Drehung der Drosselklappe 19, 20 um
einen vorbestimmten Winkel in einer Richtung im Gegenuhrzeigersinn
gedreht wird, wird der longitudinale Umfangsabschnitt 102a des
Dichtungselements 102 auf die geneigten Oberflächen 103, 104 der
Klappenaufnehmer 105, 106 pressgepasst. Somit
werden die Öffnungsabschnitte 16, 17 des
Gehäuses 11 luftdicht
an den longitudinalen Seitenenden der Klappe 19, 20 abgedichtet.
Andererseits wird der laterale Seitenabschnitt 102b des
Dichtelements 102 auch an die Klappenaufnehmer 114, 115 des
Gehäuses 11 pressgepasst.
Daher wird das die Öffnungen 16, 17 ausbildende
Gehäuse 11 auch luftdicht
an den Drehwellenenden des Klappenkörpers 100 luftdicht
abgedichtet.
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Gemäß der ersten
Ausführungsform
wird das Ende des zylindrischen Abschnitts 113 des Gehäuses 11 in
die kreisförmige
Nut 112 der Drehwelle 101 eingesetzt, so dass
der kleine Spalt X zwischen der Außenumfangsoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 113 und der inneren Umfangsoberfläche des äußeren zylindrischen
Abschnitts 110 der Drehwelle 101 und dem Endabschnitt 102c des
lateralen Seitenabschnitts 102b des Dichtungselements 102 ausgebildet
wird. Die Größe des kleinen
Spalts X in der Radiusrichtung ist in dem Bereich von 0,1 bis 0,4 mm,
und der äußere zylindrische
Abschnitt 110 der Drehwelle 101 überlappt
mit dem zylindrischen Abschnitt 113 des Gehäuses 11 in
der Längsrichtung um
eine Länge
L von 1 bis 4 mm. Daher tritt Luft kaum aus dem Gehäuse 11 durch
den kleinen Spalt X aus. Somit wird, selbst wenn die Wellenaufnahmeöffnung 120 in
dem Gehäuse 11 zur
Anbringung des Verbindungselements 116 ausgebildet ist,
die Öffnungen 16, 17 des
Gehäuses 11 hinreichend
luftdicht um die Drehwelle 101 abgedichtet. Ferner wird,
da das Dichtungselement 102, das aus einem elastischen
Material hergestellt ist, welches einen relativ hohen Reibungskoeffizienten
aufweist, nicht auf dem Gehäuse 11 gleitet,
während
es das Gehäuse 11 berührt, die
Betätigungskraft
zur Betätigung
der Klappe 19, 20 an einem Anstieg gehindert.
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Der
zylindrische Abschnitt 118 des Verbindungselements 116 wird
drehbar in dem Wellenaufnahmeabschnitt 121 des Gehäuses 11 gehalten.
Daher tritt dann, wenn der zylindrische Abschnitt 118 des
Verbindungselements 116 rotiert, eine Gleitreibung zwischen
dem zylindrischen Abschnitt 118 des Verbindungselements 116 und
dem Wellenaufnahmeabschnitt 121 des Gehäuses 11 auf. Jedoch
sind sowohl der zylindrische Abschnitt 118 als auch der Aufnahmeabschnitt 121 aus
einem unelastischen Material mit einem kleinen Reibungskoeffizienten hergestellt.
Daher wird die Betätigungskraft
zur Betätigung
der Klappen 19, 20 auf ein Minimum gesenkt. Ähnlich sind,
obwohl der Vorsprungsendabschnitt 108 der Drehwelle 101 auf
dem Wellenaufnahmeabschnitt 122 des Gehäuses 11 gleitet, der
Vorsprungsendabschnitt 108 und der Wellenaufnahmeabschnitt 122 beide
aus unelastischem Material hergestellt. Daher wird die Betätigungskraft
zum Betätigen
der Klappe 19, 20 auf ein Minimum gesenkt.
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Eine
zweite bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 9, 10 beschrieben.
In dieser und nachfolgenden Ausführungsformen
werden Komponenten, welche ähnlich
zu denen der ersten Ausführungsform
sind, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Erläuterung
wird weggelassen.
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In
der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform weist die Drehwelle 101 den
ausgenommenen Endabschnitt 107 mit der Verbindungsöffnung 109 an
dem Ende "B" auf, und die Verbindungswelle 117 des
Verbindungselements 116 ist in die Verbindungsöffnung 109 eingesetzt,
so dass das Verbindungselement 116 mit der Drehwelle 101 verbunden
ist. In der zweiten Ausführungsform
weist eine Drehwelle 101A einen Vorsprungsendabschnitt 108A an
beiden Enden "B", "C" der Drehwelle 101A auf. Der
Vorsprungsendabschnitt 108A an dem Ende "B" der Drehwelle 101A weist einen
zylindrischen Wellenabschnitt 125 auf. Der zylindrische
Wellenabschnitt 125 ist in die Wellenaufnahmeöffnung 120 des Wellenaufnahmeabschnitts 121 eingesetzt,
der an einer Basis des zylindrischen Abschnitts 113 des
Gehäuses 11 ausgebildet
ist, und wird in der Wellenaufnahmeöffnung 120 drehbar
gehalten. Ein Ende des Vorsprungsendabschnitts 108A der
Drehwelle 101A ragt aus dem Gehäuse 11 nach außen.
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Wie
in 9 gezeigt ist, ist ein Verbindungsabschnitt 126 in
einem D-förmigen
Querschnitt mit einer flachen Oberfläche 126a ausgebildet,
und ist in dem zylindrischen Wellenabschnitt 125 vorgesehen. Andererseits
ist, wie in 10 gezeigt ist, eine Verbindungsöffnung 127 mit
einem D-förmigen
Querschnitt in einem Verbindungselement 116A dahingehend
ausgebildet, dem D-förmigen
Querschnitt des Verbindungsabschnitts 126 zu entsprechen.
Der Verbindungsabschnitt 126 des zylindrischen Wellenabschnitts 125 ist
in die Verbindungsöffnung 127 des Verbindungselements 116A derart
unter Pressung eingesetzt, dass das Verbindungselement 116A mit dem
Vorsprungsendabschnitt 108A der Drehwelle 101A verbunden
ist, während
Leergang des Verbindungselements 116A verhindert wird.
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In
der zweiten Ausführungsform
ist der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 113 des
Gehäuses 11 derart
gewählt,
dass eine hinreichend große Öffnung zwischen
der Innenumfangsoberfläche
des zylindrischen Abschnitts 113 und einer Außenumfangsoberfläche des
Wellenabschnitts 125 des Vorsprungsendabschnitts 108A ausgebildet wird.
Ferner ist der Außendurchmesser
des zylindrischen Abschnitts 113 des Gehäuses 11 derart
gewählt,
dass ein kleiner Spalt X zwischen der Außenumfangsoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 113 und der Innenumfangsoberfläche eines
zylindrischen Abschnitts 110A der Drehwelle 101A und
dem Endabschnitt 102c des lateralen Seitenabschnitts 102b des
Dichtungselements 102 ausgebildet wird. Der zylindrische
Abschnitt 113 des Gehäuses 11 überlappt mit
dem zylindrischen Abschnitt 110A der Drehwelle 101A um
eine Länge
L in einer Längsrichtung
der Rotationswelle 101A. Die Größe des kleinen Spalts X in der
Radiusrichtung und die Länge
L in der Längsrichtung
sind ähnlich
zu denen in der ersten Ausführungsform.
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Gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist der Vorsprungsendabschnitt 108A der Drehwelle 101A mit
dem Verbindungselement 116A durch Einsetzen des Vorsprungsendabschnitts 108A in
der Verbindungsöffnung 127 des
Verbindungsele ments 116A verbunden. Der kleine Spalt X
ist ebenso zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 113 des Gehäuses 11 und der inneren Umfangsoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 110A der Drehwelle 101A und
dem Endabschnitt 102c des lateralen Seitenabschnitts 102b des
Dichtungselements 102 ausgebildet. Im Ergebnis wird zwischen
dem Gehäuse 11 und
dem Dichtungselement 102 keine Gleitreibung erzeugt. Somit
wird auch in der zweiten Ausführungsform
die gleiche Wirkung wie in der ersten Ausführungsform erhalten.
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Eine
dritte bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
Wie in 11 gezeigt ist, weist eine Drosselklappe 19A, 20A den
Klappenkörper 100 auf,
der aus einem Material mit hoher Festigkeit hergestellt ist, wie
Kunststoff. Die Drehwelle 101 ist integral mit dem Klappenkörper 101 an
der Mitte der lateralen Dichtung des Klappenkörpers 100 ausgebildet.
Die Drehwelle 101 erstreckt sich in der Längsrichtung
des Klappenkörpers 100,
um zu dem Klappenkörper 100 herauszuragen.
Das Dichtungselement 102, das aus einem elastischen Material
wie Gummi hergestellt ist, ist an einer Hälfte von einer Oberfläche des
Klappenkörpers 100 auf
einer Seite bezüglich
der Drehwelle 101 angefügt,
und an einer Hälfte
der anderen Oberfläche
des Klappenkörpers 100 auf
einer Seite gegenüber
der einen Seite bezüglich
der Drehwelle 101. Klappenaufnehmer 130, 131 sind
auf der inneren Wand des Gehäuses 11 zum Ausbilden
der Gesichts- und Defrosteröffnungen 16, 17 ausgebildet.
Die Klappenaufnehmer 130, 131 weisen jeweils dichtende
Vorsprünge 128, 129 auf,
welche eine spitzwinklige Spitze aufweisen und in der zueinander
gegenüberliegenden
Richtung herausragen. Das Dichtungselement 102, das an
dem Klappenkörper 100 angefügt ist,
ist an die dichtenden Vorsprünge 128, 129 pressgepasst,
so dass eine Öffnung
zwischen den Klappenaufnehmern 130, 131 und dem
Klappenkörper 100 luftdicht
abgedichtet werden kann. In der dritten Ausführungsform ist ähnlich zu
der ersten und der zweiten Ausführungsform ein
zylindrischer Abschnitt (nicht gezeigt) auf dem ausgenommenen Endabschnitt 107 oder
den Vorsprungsendabschnitt 108 der Rotationswelle 101 ausgebildet,
und ein kleiner Spalt ist zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des
zylindrischen Abschnitts 113 des Gehäuses 11 und der inneren
Umfangsoberfläche
des zylindri schen Abschnitts der Drehwelle und dem Endabschnitt 102c des
Seitenabschnitts 102b des Dichtungselements 102 ausgebildet.
Somit sind die Öffnungen 16, 17 des
Gehäuses 11 luftdicht
mit der Klappe 19A, 20A abgedichtet, während ein
Ansteigen der Betätigungskraft
der Klappe 19A, 20A verhindert wird.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen
derselben unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen vollständig beschrieben
wurde, ist zu bemerken, dass vielfältige Änderungen und Modifikationen
für Fachleute
ersichtlich werden.
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Zum
Beispiel ist die vorliegende Erfindung nicht auf das Luftdurchtritt-Umschaltsystem
der Klimaanlage für
ein Fahrzeug beschränkt,
sondern kann auf ein Luftdurchtritt-Umschaltsystem von vielfältiger Verwendung
angewandt werden.
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Solche Änderungen
und Modifikationen sind dahingehend zu verstehen, dass diese innerhalb
des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegen, wie sie durch die
anliegenden Ansprüche
festgelegt ist.