本發(fā)明基于2014年10月1日申請的日本專利申請2014-202821號,其公開內(nèi)容作為參照編入本申請。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及在空調(diào)殼體內(nèi)具有兩個空氣通路的車輛用空調(diào)裝置。
背景技術(shù):
作為這種車輛用空調(diào)裝置,有記載于專利文獻(xiàn)1的車輛用空調(diào)裝置。記載于專利文獻(xiàn)1的車輛用空調(diào)裝置具備在內(nèi)部具有空氣通路的空調(diào)殼體。在空調(diào)殼體內(nèi),從上游側(cè)開始依序配置有送風(fēng)機(jī)、蒸發(fā)器、以及加熱器芯??照{(diào)殼體內(nèi)的空氣通路通過隔板而被劃分為第一空氣通路以及第二空氣通路。第一空氣通路以及第二空氣通路將通過送風(fēng)機(jī)后被導(dǎo)入的空氣向車室內(nèi)吹送。
并且,該車輛用空調(diào)裝置具備配置于第一空氣通路的第一空氣混合門與配置于第二空氣通路的第二空氣混合門。第一空氣混合門在第一空氣通路中調(diào)整通過加熱器芯的空氣的流量與繞過加熱器芯的空氣的流量。第二空氣混合門在第二空氣通路中調(diào)整通過加熱器芯的空氣的流量與繞過加熱器芯的空氣的流量。該車輛用空調(diào)裝置通過使第一空氣混合門以及第二空氣混合門的開度變化來調(diào)整向車室內(nèi)吹送的空氣的溫度。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平9-240247號公報
然而,在專利文獻(xiàn)1所記載的車輛用空調(diào)裝置中,兩個空氣混合門的開度被設(shè)定為同一值。因此,從第一空氣通路供給到車室內(nèi)的空氣的溫度與從第二空氣通路供給到車室內(nèi)的空氣的溫度是大致相同的值。如果能夠在前者的值和后者的值之間設(shè)置差,則能夠?qū)⒉煌瑴囟鹊目諝夤┙o到車室內(nèi),因此能夠?qū)崿F(xiàn)更舒適的車內(nèi)空間。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于這樣的實際情況而設(shè)計的,其目的在于提供一種能夠在通過第一空氣通路而被供給到車室內(nèi)的空氣與通過第二空氣通路而被供給到車室內(nèi)的空氣之間設(shè)置溫度差的車輛用空調(diào)裝置。
本發(fā)明的車輛用空調(diào)裝置具備空調(diào)殼體、加熱器芯、第一空氣混合門、第二空氣混合門、以及致動器??照{(diào)殼體在內(nèi)部具有第一空氣通路以及第二空氣通路。加熱器芯加熱分別流經(jīng)第一空氣通路以及第二空氣通路的空氣。第一空氣混合門在第一空氣通路中,基于開閉動作來調(diào)整通過加熱器芯的空氣的流量與繞過加熱器芯的空氣的流量的比例。第二空氣混合門在第二空氣通路中,基于開閉動作來調(diào)整通過加熱器芯的空氣的流量與繞過加熱器芯的空氣的流量的比例。致動器將第一空氣混合門以及第二空氣混合門各自的開閉動作聯(lián)動為第一空氣混合門以及第二空氣混合門各自的開度不同。
根據(jù)本發(fā)明,第一空氣混合門以及第二空氣混合門各自的開度不同,因此能夠在通過第一空氣通路而被供給到車室內(nèi)的空氣與通過第二空氣通路而被供給到車室內(nèi)的空氣之間設(shè)置溫度差。
附圖說明
對于本發(fā)明的上述目的以及本發(fā)明的其他的目的、特征、優(yōu)點,通過參照附圖和下述的詳細(xì)說明,變得更加明確。
圖1是一實施方式的車輛用空調(diào)裝置的概況結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示一實施方式的車輛用空調(diào)裝置的第一空氣混合門以及第二空氣混合門周圍的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖3是表示一實施方式的車輛用空調(diào)裝置的致動器的結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖4A是表示圖2所示的第一空氣混合門以及第二空氣混合門的動作例的剖面圖。
圖4B是表示圖3所示的致動器的動作例的主視圖。
圖5A是表示圖2所示的第一空氣混合門以及第二空氣混合門的動作例的剖面圖。
圖5B是表示圖3所示的致動器的動作例的主視圖。
圖6是表示一實施方式的齒條的位移量與第一空氣混合門的開度的關(guān)系,以及齒條的位移量與第二空氣混合門的開度的關(guān)系的曲線圖。
圖7是表示一實施方式的齒條的位移量與從除霜吹出口或面部吹出口吹出的空氣的溫度的關(guān)系,以及齒條的位移量與從腳部吹出口吹出的空氣的溫度的關(guān)系的曲線圖。
圖8是表示變形例的齒條的位移量與第一空氣混合門的開度、齒條的位移量與第二空氣混合門的開度的關(guān)系的曲線圖。
圖9是表示變形例的致動器的結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖10是表示變形例的致動器的結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖11是表示變形例的齒條的位移量與第一空氣混合門的開度的關(guān)系,以及齒條的位移量與第二空氣混合門的開度的關(guān)系的曲線圖。
圖12是表示變形例的致動器的結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖13A是表示變形例的齒條的位移量與第一空氣混合門的開度的關(guān)系,以及齒條的位移量與第二空氣混合門的開度的關(guān)系的曲線圖。
圖13B是表示變形例的齒條的位移量與第一空氣混合門的開度的關(guān)系,以及齒條的位移量與第二空氣混合門的開度的關(guān)系的曲線圖。
具體實施方式
以下,對車輛用空調(diào)裝置的一實施方式進(jìn)行說明。首先,對本實施方式的車輛用空調(diào)裝置的概要進(jìn)行說明。
如圖1所示,本實施方式的車輛用空調(diào)裝置1具備空調(diào)殼體10、送風(fēng)機(jī)20、蒸發(fā)器30、加熱器芯40。
空調(diào)殼體10在內(nèi)部具有空氣通路11,該空氣通路11是送風(fēng)用的空氣的通路。在空氣通路11內(nèi),從上游側(cè)開始依次配置有送風(fēng)機(jī)20、蒸發(fā)器30、以及加熱器芯40??諝馔?1通過形成于空調(diào)殼體10的內(nèi)部的隔板18而被劃分為第一空氣通路11a與第二空氣通路11b。
空調(diào)殼體10在上游側(cè)的外壁具有外部氣體導(dǎo)入口12與內(nèi)部氣體導(dǎo)入口13。外部氣體導(dǎo)入口12將車室外的空氣(外部氣體)吸入空氣通路11。內(nèi)部氣體導(dǎo)入口13將車室內(nèi)的空氣(內(nèi)部氣體)吸入空氣通路11。外部氣體導(dǎo)入口12位于第一空氣通路11a的上游。內(nèi)部氣體導(dǎo)入口13位于第二空氣通路11b的上游。
空調(diào)殼體10在下游側(cè)的外壁具有除霜吹出口14、面部吹出口15、腳部吹出口16。除霜吹出口14將空氣通路11內(nèi)的空氣向車輛的擋風(fēng)玻璃的內(nèi)側(cè)部分吹出。面部吹出口15將空氣通路11內(nèi)的空氣向車輛的駕駛員和副駕駛座的乘員的頭部、胸部吹出。除霜吹出口14以及面部吹出口15位于第一空氣通路11a的下游。腳部吹出口16將空氣通路11內(nèi)的空氣向車輛的駕駛員和副駕駛座的乘員的腳邊吹出。腳部吹出口16位于第二空氣通路11b的下游。
送風(fēng)機(jī)20具有配置于第一空氣通路11a的上游側(cè)的第一送風(fēng)機(jī)21和配置于第二空氣通路11b的上游側(cè)的第二送風(fēng)機(jī)22。第一送風(fēng)機(jī)21將被從外部氣體導(dǎo)入口12吸入的外部氣體或被從內(nèi)部氣體導(dǎo)入口13吸入的內(nèi)部氣體向第一空氣通路11a吹送。第二送風(fēng)機(jī)22將被從外部氣體導(dǎo)入口12吸入的外部氣體或被從內(nèi)部氣體導(dǎo)入口13吸入的內(nèi)部氣體向第二空氣通路11b吹送。
蒸發(fā)器30在相對于空氣的流動方向正交的方向上,貫通隔板18并以占據(jù)第一空氣通路11a的整個剖面以及第二空氣通路11b的整個剖面的方式配置。如同眾所周知的那樣,蒸發(fā)器30是通過制冷循環(huán)的低壓制冷劑從空氣吸熱并蒸發(fā)來將空氣冷卻及除濕的制冷用熱交換器。蒸發(fā)器30將分別由第一送風(fēng)機(jī)21以及第二送風(fēng)機(jī)22吹送來的空氣冷卻及除濕,并向位于下游側(cè)的加熱器芯40吹送。
加熱器芯40在相對于空氣的流動方向正交的方向上,貫通隔板18并以占據(jù)第一空氣通路11a的一部分剖面以及第二空氣通路11b的一部分剖面的方式配置。在第一空氣通路11a中,配置有加熱器芯40的部分構(gòu)成加熱流路16a,未配置有加熱器芯40的部分構(gòu)成旁通流路16b。同樣,在第二空氣通路11b中,配置有加熱器芯40的部分構(gòu)成加熱流路17a,未配置有加熱器芯40的部分構(gòu)成旁通流路17b。通過冷卻車載發(fā)動機(jī)而導(dǎo)致溫度上升了的冷卻水在加熱器芯40的內(nèi)部流動。加熱器芯40是將該冷卻水作為制熱用熱源來加熱空氣的加熱用熱交換器。加熱器芯40將由蒸發(fā)器30冷卻以及除濕后的空氣加熱并向下游側(cè)吹送。由此,在第一空氣通路11a中,通過將通過了加熱流路16a而被加熱的空氣與通過了旁通流路16b的冷卻狀態(tài)下的空氣混合來調(diào)整空氣的溫度。同樣在第二空氣通路11b中,也通過將通過了加熱流路17a而被加熱后的空氣與通過了旁通流路17b的冷卻狀態(tài)下的空氣混合來調(diào)整空氣溫度。
車輛用空調(diào)裝置1在空調(diào)殼體10內(nèi)具有內(nèi)外部氣體切換門50、第一空氣混合門51、第二空氣混合門52、除霜門53、面部門54、以及腳部門55。
內(nèi)外部氣體切換門50通過使外部氣體導(dǎo)入口12以及內(nèi)部氣體導(dǎo)入口13的任一方為開狀態(tài)、另一方為閉狀態(tài)來將外部氣體以及內(nèi)部氣體的任一方導(dǎo)入第一空氣通路11a以及第二空氣通路11b。并且,內(nèi)外部氣體切換門50通過使外部氣體導(dǎo)入口12以及內(nèi)部氣體導(dǎo)入口13這兩者為開狀態(tài)來將外部氣體導(dǎo)入第一空氣通路11a并將內(nèi)部氣體導(dǎo)入第二空氣通路11b。
第一空氣混合門51在第一空氣通路11a中配置于蒸發(fā)器30與加熱器芯40之間。第二空氣混合門52在第二空氣通路11b中配置于蒸發(fā)器30與加熱器芯40之間。
如圖2所示,第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52由板狀的部件構(gòu)成,并以與空氣的流動方向平行的方向為板厚方向的方式配置。第一空氣混合門51在上游側(cè)的側(cè)面具有直線狀的齒部51a。第二空氣混合門52在上游側(cè)的側(cè)面也具有直線狀的齒部52a。第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52通過未圖示的支承結(jié)構(gòu)而被支承為能夠沿與空氣的流動正交的方向滑動移動。具體而言,第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52能夠在圖2中的實線的位置與雙點劃線的位置之間滑動移動。此外,實線的位置是最大制冷位置(MAXCOOL),是加熱流路16a、17a全閉且旁通流路16b、17b全開的位置。與此相對,雙點劃線的位置是最大制熱位置(MAXHOT),是加熱流路16a、17a全開且旁通流路16b、17b全閉的位置。在以下,為了方便,將第一空氣混合門51位于圖2中的實線的位置的狀態(tài)作為全閉狀態(tài),將第一空氣混合門51位于圖2中的雙點劃線的位置的狀態(tài)作為全開狀態(tài)。對于第二空氣混合門52也相同。
第一空氣混合門51根據(jù)其開度狀態(tài)來調(diào)整通過加熱流路16a的空氣的流量與通過旁通流路16b的空氣的流量的比例。即,根據(jù)第一空氣混合門51的開度狀態(tài)來調(diào)整第一空氣通路11a內(nèi)的空氣的溫度。例如在第一空氣混合門51為全閉狀態(tài)的情況下,第一空氣通路11a內(nèi)的空氣幾乎全部繞過加熱器芯40而流動,因此第一空氣通路11a內(nèi)的空氣的溫度最低。與此相對,在第一空氣混合門51為全開狀態(tài)的情況下,第一空氣通路11a內(nèi)的空氣幾乎全部通過加熱器芯40,因此第一空氣通路11a內(nèi)的空氣的溫度最高。
第二空氣混合門52根據(jù)其開度狀態(tài)來調(diào)整通過加熱流路17a的空氣的流量與通過旁通流路17b的空氣的流量的比例。即,根據(jù)第二空氣混合門52的開度狀態(tài)來調(diào)整第二空氣通路11b內(nèi)的空氣的溫度。
如圖1所示,除霜門53使除霜吹出口14開閉。面部門54使面部吹出口15開閉。腳部門55使腳部吹出口16開閉。
在該車輛用空調(diào)裝置1中,在例如圖中所示的內(nèi)外部氣體切換門50使外部氣體導(dǎo)入口12以及內(nèi)部氣體導(dǎo)入口13這兩者為開狀態(tài)的情況下,在第一空氣通路11a中流動有外部氣體,在第二空氣通路11b中流動有內(nèi)部氣體。因此,能夠從除霜門53或面部吹出口15吹出外部氣體并能夠從腳部吹出口16吹出內(nèi)部氣體。通過像這樣向車室內(nèi)供給空氣,能夠?qū)崿F(xiàn)使外部氣體在車室內(nèi)的上層循環(huán)并使內(nèi)部氣體在車室內(nèi)的下層循環(huán)的內(nèi)外部氣體雙層的流動。
接著,對車輛用空調(diào)裝置1的電氣結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
如圖1所示,車輛用空調(diào)裝置1具備致動器60、70、80。致動器60使內(nèi)外部氣體切換門50進(jìn)行開閉動作。致動器70使第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52進(jìn)行開閉動作。致動器80驅(qū)動除霜門53、面部門54、以及腳部門55進(jìn)行開閉。
車輛用空調(diào)裝置1具備電子控制裝置90(ECU),該電子控制裝置90控制致動器60、70、80各自的驅(qū)動。并且,車輛用空調(diào)裝置1具備蒸發(fā)器溫度傳感器100、水溫傳感器101、外部氣體溫度傳感器102、內(nèi)部氣體溫度傳感器103、日照傳感器104、以及操作面板105。
蒸發(fā)器溫度傳感器100檢測表示通過蒸發(fā)器30后的空氣的溫度的蒸發(fā)器溫度Te。水溫傳感器101檢測流入加熱器芯40的發(fā)動機(jī)冷卻水的溫度,即檢測表示加熱器芯40的溫度的加熱器芯溫度Th。外部氣體溫度傳感器102檢測表示車室外的溫度的外部氣體溫度Tam。內(nèi)部氣體溫度傳感器103檢測表示車室內(nèi)的溫度的內(nèi)部氣體溫度Tr。日照傳感器104檢測日照量Ts。傳感器100~104各自的檢測信號被讀入ECU90。
操作面板105能夠通過乘員的操作來對設(shè)定溫度、風(fēng)量、吹出口等進(jìn)行設(shè)定。操作面板105將對應(yīng)于設(shè)定溫度、風(fēng)量、吹出口等的各自的設(shè)定值的設(shè)定信號輸出到ECU90。
ECU90以微型計算機(jī)為中心構(gòu)成,且具有非易失存儲器91等。ECU90基于傳感器100~104的各自的檢測信號以及操作面板105的設(shè)定信號來控制致動器60、70、80的驅(qū)動。
接著,對致動器70的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖3所示,致動器70具備第一齒輪71、第二齒輪72、齒條73、引導(dǎo)部件74、以及電動機(jī)75。
第一齒輪71具有外齒輪。第一齒輪71具有圓形齒部71a和非圓形齒部71b,圓形齒部71a的與第一齒輪71的軸向正交的剖面形狀為圓形,非圓形齒部71b的與第一齒輪71的軸向正交的剖面形狀為橢圓形。圓形齒部71a與非圓形齒部71b在軸向上位于錯開的位置。此外,在圖3中,省略圓形齒部71a的齒輪齒的圖示。以下,對于圓形齒部71a的齒輪齒,適當(dāng)?shù)厥÷詧D示。如圖2所示,圓形齒部71a與第一空氣混合門51的齒部51a嚙合。如圖3所示,非圓形齒部71b與齒條73嚙合。當(dāng)?shù)谝豢諝饣旌祥T51為如圖2所示的全閉狀態(tài)時,如圖3所示,非圓形齒部71b的長徑部分與齒條73嚙合。第一齒輪71相當(dāng)于第一旋轉(zhuǎn)部件,該第一旋轉(zhuǎn)部件基于旋轉(zhuǎn)動作來使第一空氣混合門51開閉。
第二齒輪72與第一齒輪71具有相同形狀。即,第二齒輪72也具有外齒輪。第二齒輪72具有圓形齒部72a和非圓形齒部72b,圓形齒部72a的與第二齒輪72的軸向正交的剖面形狀為圓形,非圓形齒部72b的與第二齒輪72的軸向正交的剖面形狀為橢圓形。圓形齒部72a與非圓形齒部72b在軸向上位于錯開的位置。此外,在圖3中,省略圓形齒部72a的齒輪齒的圖示。以下,對于圓形齒部72a的齒輪齒進(jìn)行適當(dāng)?shù)厥÷?。如圖2所示,圓形齒部72a與第二空氣混合門52的齒部52a嚙合。如圖3所示,非圓形齒部72b與齒條73嚙合。當(dāng)?shù)诙諝饣旌祥T52為如圖2所示的全閉狀態(tài)時,如圖3所示,非圓形齒部72b的短軸部分與齒條73嚙合。第二齒輪72相當(dāng)于第二旋轉(zhuǎn)部件,該第二旋轉(zhuǎn)部件基于旋轉(zhuǎn)動作來使第二空氣混合門52開閉。
齒條73沿軸線m呈直線狀。齒條73以其一側(cè)面73a與第一齒輪71相對,其另一側(cè)面73b與第二齒輪72相對的方式配置。齒條73在一側(cè)面73a的與第一齒輪71的非圓形齒部71b相對的部分具有凹狀的第一齒面73c。在第一齒面73c中,齒輪齒被彎曲凹狀地配置為當(dāng)齒條73在沿著軸線m的方向上移動時,能夠維持與第一齒輪71的非圓形齒部71b嚙合的狀態(tài)。并且,齒條73在另一側(cè)面73b的與第二齒輪72相對的部分具有凸?fàn)畹牡诙X面73d。第二齒面73d的齒輪齒被彎曲凸?fàn)畹嘏渲脼楫?dāng)齒條73在沿著軸線m的方向上移動時,能夠維持與第二齒輪72的非圓形齒部72b嚙合的狀態(tài)。齒條73通過連結(jié)第一齒輪71以及第二齒輪72來使第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開閉動作聯(lián)動。
引導(dǎo)部件74配置為與齒條73的另一側(cè)面73b中相當(dāng)于第一齒面73c的相反側(cè)的部分接觸。引導(dǎo)部件74以在齒條73在沿著軸線m的方向上移動時,能夠保持第一齒輪71以及第二齒輪72與齒條73嚙合的狀態(tài)的方式引導(dǎo)齒條73的移動。
電動機(jī)75的輸出軸75a與第一齒輪71的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)。即,電動機(jī)75使第一齒輪71旋轉(zhuǎn)。第一空氣混合門51通過第一齒輪71的旋轉(zhuǎn)來滑動移動地進(jìn)行開閉動作。并且,齒條73根據(jù)第一齒輪71的旋轉(zhuǎn)而在沿著軸線m的方向上移動,由此第二齒輪72也旋轉(zhuǎn)。第二空氣混合門52通過第二齒輪72的旋轉(zhuǎn)來滑動移動地進(jìn)行開閉動作。
具體而言,如圖2所示,當(dāng)?shù)谝豢諝饣旌祥T51為全閉狀態(tài)時,第二空氣混合門52也為全閉狀態(tài)。當(dāng)在該狀態(tài)下電動機(jī)75使第一齒輪71向箭頭a1所示的方向旋轉(zhuǎn)時,如圖4A所示,第一空氣混合門51向開方向移動。換言之,第一空氣混合門51的開度向開方向變化。此時,如圖4B所示,齒條73基于第一齒輪71的旋轉(zhuǎn)而向箭頭b1的方向位移,由此第二齒輪72向箭頭c1所示的方向旋轉(zhuǎn)。通過該第二齒輪72的旋轉(zhuǎn),如圖4A所示,第二空氣混合門52也向開方向移動。
當(dāng)電動機(jī)75使第一齒輪71進(jìn)一步向箭頭a1的方向旋轉(zhuǎn)時,如圖5A所示,第一空氣混合門51變?yōu)槿_狀態(tài)。此時,如圖5B所示,齒條73基于第一齒輪71的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)一步向箭頭b1的方向位移,由此第二齒輪72進(jìn)一步向箭頭c1的方向旋轉(zhuǎn)。通過該第二齒輪72的旋轉(zhuǎn),如圖5A所示,第二空氣混合門52也變?yōu)槿_狀態(tài)。
另一方面,在第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52為圖5A所示的狀態(tài)時,當(dāng)電動機(jī)75使第一齒輪71向與箭頭a1的方向相反的箭頭a2的方向旋轉(zhuǎn)時,第一空氣混合門51向閉方向移動。此時,齒條73向與箭頭b1的方向相反的箭頭b2的方向位移,由此第二齒輪72向與箭頭c1相反的箭頭c2的方向旋轉(zhuǎn)。通過該第二齒輪72的旋轉(zhuǎn),第二空氣混合門52也向閉方向移動。
像這樣,第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52基于電動機(jī)75的驅(qū)動而聯(lián)動地進(jìn)行開閉動作。
接著,對由ECU90進(jìn)行的第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52的開度控制進(jìn)行說明。
ECU90從操作面板105取得由操作面板105的溫度設(shè)定開關(guān)設(shè)定的車室內(nèi)設(shè)定溫度Tset的信息。并且,ECU90基于車室內(nèi)設(shè)定溫度Tset、由外部氣體溫度傳感器102檢測的外部氣體溫度Tam、由內(nèi)部氣體溫度傳感器103檢測的內(nèi)部氣體溫度Tr、以及由日照傳感器104檢測的日照量Ts來設(shè)定目標(biāo)吹溫度TAO。目標(biāo)吹出溫度TAO表示向車室內(nèi)吹出的溫度的指標(biāo)值。ECU90基于計算出的目標(biāo)吹出溫度TAO、由蒸發(fā)器溫度傳感器100檢測的蒸發(fā)器溫度Te、以及由水溫傳感器101檢測的加熱器芯溫度Th并利用以下的計算式f來設(shè)定齒條73的位移量Dr。
Dr=[(TAO-Te)/(Th-Te)]×100(%)(f)
此外,當(dāng)齒條73的位移量Dr為0%時,齒條73位于圖3的位置,即第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開度為全閉狀態(tài)(MAXCOOL)。并且,當(dāng)位移量Dr為100%時,齒條73位于圖5B的位置,即第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開度為全開狀態(tài)(MAXHOT)。
并且,在計算式f中,根據(jù)目標(biāo)吹出溫度TAO、蒸發(fā)器溫度Te、以及加熱器芯溫度Th各自的值,位移量Dr有變?yōu)樨?fù)值的情況、超過100%的值的情況。因此,在位移量Dr處于Dr<0(%)的范圍內(nèi)的情況下,ECU90將位移量Dr作為0%,在位移量Dr處于Dr>100(%)的范圍內(nèi)的情況下,ECU90將位移量Dr作為100%。
ECU90基于齒條73的位移量Dr來驅(qū)動電動機(jī)75。具體而言,在ECU90的非易失存儲器91中,預(yù)先存儲有表示齒條73的位移量Dr與電動機(jī)75的輸出軸75a的旋轉(zhuǎn)角的關(guān)系的映射。ECU90基于存儲于非易失存儲器91的映射而根據(jù)齒條73的位移量Dr計算出電動機(jī)75的輸出軸75a的旋轉(zhuǎn)角,并基于該計算結(jié)果來驅(qū)動電動機(jī)75。
接著,對本實施方式的致動器70的動作進(jìn)行說明。
如圖3~圖5所示,從第一空氣混合門51的開度為全閉狀態(tài)開始,越向開方向變化,第一齒輪71中與齒條73嚙合的部分的外徑變得越小。并且,從第一空氣混合門51的開度為全開狀態(tài)開始,越向閉方向變化,第一齒輪71中與齒條73嚙合的部分的外徑變得越大。
與此相對,從第二空氣混合門52的開度為全閉狀態(tài)開始,越向開方向變化,第二齒輪72中與齒條73嚙合的部分的外徑變得越大。并且,從第二空氣混合門52的開度為全開狀態(tài)開始,越向閉方向變化,第二齒輪72中與齒條73嚙合的部分的外徑變得越小。
通過像這樣的齒條73與第一齒輪71的嚙合位置以及齒條73與第二齒輪72的嚙合位置的差異,第一齒輪71的旋轉(zhuǎn)方式與第二齒輪72的旋轉(zhuǎn)方式產(chǎn)生差異。
具體而言,在如圖3所示的第一齒輪71的長徑部分與齒條73嚙合,第二齒輪72的短徑部分與齒條73嚙合的情況下,第二齒輪72的相對于齒條73的位移量Dr的旋轉(zhuǎn)位移量比第一齒輪71的相對于齒條73的位移量Dr的旋轉(zhuǎn)位移量大。與此相對,在如圖5B所示的第一齒輪71的短徑部分與齒條73嚙合、第二齒輪72的長徑部分與齒條嚙合的情況下,第一齒輪71的相對于齒條73的位移量Dr的旋轉(zhuǎn)位移量比第二齒輪72的相對于齒條73的位移量Dr的旋轉(zhuǎn)位移量大。因此,第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開度Da1、Da2相對于齒條73的位移量Dr如圖6的實線以及單點劃線所示那樣變化。
此外,在圖6中,用0%來表示第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52為全閉狀態(tài)時的開度Da1、Da2。并且,用100%來表示第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52為全開狀態(tài)時的開度Da1、Da2。進(jìn)一步,將在第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開度Da1、Da2相對于齒條73的位移量Dr成比例關(guān)系的情況下的開度Da1、Da2的變化的軌跡用雙點劃線表示。
如圖6的實線所示,當(dāng)?shù)谝豢諝饣旌祥T51從全閉狀態(tài)向開方向移動時,與變化量Dr和開度Da1成比例關(guān)系的情況相比,第一空氣混合門51的開度Da1相對于齒條73的位移量Dr的變化量較小。并且,第一空氣混合門51的開度Da1越靠近全開狀態(tài),第一空氣混合門51的開度Da1相對于齒條73的位移量Dr的變化量越大。
另一方面,如圖6的單點劃線所示,當(dāng)?shù)诙諝饣旌祥T52從全閉狀態(tài)向開方向移動時,與位移量Dr和開度Da2成比例關(guān)系的情況相比,第二空氣混合門52的開度Da2相對于齒條73的位移量Dr較大。并且,第二空氣混合門52的開度Da2越靠近全開狀態(tài),第二空氣混合門52的開度Da2相對于齒條73的位移量的變化量越小。
此外,在齒條73的位移量Dr在0%<Dr<100%的范圍內(nèi)的情況下,即第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開度狀態(tài)為中間狀態(tài)的情況下,第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開度Da1、Da2相互不同。并且,當(dāng)齒條73的位移量Dr為0%時,第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開度Da1、Da2同為0%。即,第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52同時為全閉狀態(tài)。此外,這里的“同時”不限于變?yōu)槿]狀態(tài)的時刻嚴(yán)密一致的情況。像例如由于尺寸公差、個體差異等,導(dǎo)致第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52變?yōu)槿_狀態(tài)的時刻產(chǎn)生稍許的偏差的狀況也包含于“同時”的意義之中。
進(jìn)一步,當(dāng)齒條73的位移量Dr為100%時,第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開度Da1、Da2同為100%。即,第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52同時變?yōu)槿_狀態(tài)。這里的“同時”的意義與上述相同。
根據(jù)以上說明的車輛用空調(diào)裝置1,能夠得到以下的作用以及效果(1)~(3)。
(1)如圖6所示,致動器70將第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開閉動作聯(lián)動為第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開度Da1、Da2不同。
具體而言,當(dāng)使第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開度從全閉狀態(tài)向開方向變化時,致動器70使第二空氣混合門52的開度的變化量比第一空氣混合門51的開度的變化量大。并且,當(dāng)使第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開度從全開狀態(tài)向閉方向變化時,致動器70使第一空氣混合門51的開度的變化量比第二空氣混合門52的開度的變化量大。
由此,圖7所示,在通過第一空氣通路11a并從除霜吹出口14或面部吹出口15吹出的空氣的溫度T1與通過第二空氣通路11b并從腳部吹出口16吹出的空氣的溫度T2之間產(chǎn)生差別。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)在車室內(nèi)的上層使低溫的外部氣體循環(huán),并且在車室內(nèi)的下層使高溫的內(nèi)部氣體循環(huán)的內(nèi)外部氣體雙層的流動。其結(jié)果,能夠使通過新鮮且低濕度的外部氣體來確保防塵性以及保持乘員的新鮮感和通過將溫暖的內(nèi)部氣體向駕駛員的腳邊吹出而使制熱性能的效率化這兩者同時成立。
(2)當(dāng)?shù)谝豢諝饣旌祥T51到達(dá)全開狀態(tài)或全閉狀態(tài)時,第二空氣混合門52也到達(dá)全開狀態(tài)或全閉狀態(tài),因此能夠使結(jié)構(gòu)簡單化。具體理由如下。
例如圖8所示,也考慮了第一空氣混合門51到達(dá)全開狀態(tài)的齒條73的位移量Dr1與第二空氣混合門52到達(dá)全開狀態(tài)的齒條73的位移量Dr2不同的結(jié)構(gòu)。但是,在采用該結(jié)構(gòu)的情況下,齒條73的位移量Dr從Dr1到Dr2變化期間,第一空氣混合門51在到達(dá)全開狀態(tài)后也要繼續(xù)移動(位移)。因此,另需用于避開到達(dá)全閉狀態(tài)后的第一空氣混合門51的位移的結(jié)構(gòu),換言之,另需用于回避由移動導(dǎo)致的負(fù)荷的結(jié)構(gòu)。同樣的課題也同樣產(chǎn)生于第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52為全閉狀態(tài)時。
在這方面,在本實施方式的車輛用空調(diào)裝置1中,第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52同時變?yōu)槿_狀態(tài)以及全閉狀態(tài),因此不需要上述那樣的回避負(fù)荷用的結(jié)構(gòu)。因此,能夠使結(jié)構(gòu)簡單化。
(3)在致動器70中,設(shè)置有引導(dǎo)齒條73的移動的引導(dǎo)部件74。由此,能夠更加可靠地保持第一齒輪71與齒條73的嚙合狀態(tài)、以及第二齒輪72與齒條73的嚙合狀態(tài)。因此,能夠更可靠地使第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開閉動作聯(lián)動。
(其他實施方式)
以上,對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行了說明,但本發(fā)明不限于上述實施方式,在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行種種變形。上述實施方式的結(jié)構(gòu)僅僅是例示,本發(fā)明的范圍不限定于這些記載的范圍。本發(fā)明的范圍也包含與本發(fā)明的記載等同的意思以及范圍內(nèi)的全部變更。
(1)在上述實施方式的致動器70中,將齒條73作為連結(jié)第一齒輪71與第二齒輪72的連結(jié)部件來使用,但也可以使用如圖9所示的環(huán)狀的帶76。在這種情況下,代替第一齒輪71,使用具有圓形齒部71a的橢圓形狀的第一帶輪77。并且,代替第二齒輪72,使用具有圓形齒部72a的橢圓形狀的第二帶輪78。
(2)致動器70也可以采用例如圖10所示的結(jié)構(gòu)。如圖10所示,在該變形例的致動器70中,第一齒輪71以及第二齒輪72為卵形。并且,在齒條73的一端部73e,設(shè)置有第一齒面73c,該第一齒面73c是能夠維持與第一齒輪71的嚙合狀態(tài)的彎曲齒面。在齒條73的另一端部73f,設(shè)置有第二齒面73d,該第二齒面73d是能夠維持與第二齒輪72的嚙合狀態(tài)的彎曲齒面。在齒條73的中央部,設(shè)置有與軸線m平行的直線部73g。引導(dǎo)部件74具有第一引導(dǎo)部件74a和第二引導(dǎo)部件74b,第一引導(dǎo)部件74a與齒條73的一端部73e接觸,第二引導(dǎo)部件74b夾有齒條73的直線部73g。第一引導(dǎo)部件74a以及第二引導(dǎo)部件74b引導(dǎo)齒條73的移動。根據(jù)這樣的致動器70,能夠使第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開度Da1、Da2像例如圖11所示那樣變化。因此,能夠得到基于上述實施方式的作用以及效果。
(3)第一齒輪71以及第二齒輪72各自的非圓形齒部71b、72b不限于橢圓形狀。例如圖12所示,非圓形齒部71b、72b也可以是具有沿周向外徑逐漸增加的形狀的齒部??偠灾?,非圓形齒部71b、72b也可以是非圓形狀。通過使非圓形齒部71b、72b各自的形狀變化,能夠任意變更第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開度Da1、Da2相對于齒條73的位移量Dr的變化方式。
(4)第一齒輪71以及第二齒輪72不限于分別具有非圓形齒部71b、72b。例如在第一齒輪71以及第二齒輪72中,代替非圓形齒部71b、72b,分別形成圓形齒部。在第一齒輪71以及第二齒輪72各自的圓形齒部中局部地設(shè)置缺齒部分。并且,使齒條73與第一齒輪71以及第二齒輪72各自的圓形齒部嚙合。此外,在齒條73的與第一齒輪71以及第二齒輪72嚙合的部分分別形成直線狀的第一齒面以及第二齒面。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),在例如第一齒輪71的缺齒部分與齒條73嚙合時,齒條73不移動,因此第二齒輪72不旋轉(zhuǎn)。由此,在第一空氣混合門51的開度Da1變化期間,能夠使第二空氣混合門52的開度Da2不變化。因此,能夠使第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開度Da1、Da2相對于齒條73的位移量Dr像例如圖8所示那樣變化。即使在這樣的結(jié)構(gòu)中,也能夠得到上述的(1)的作用以及效果。同樣的效果,也能夠在將缺齒部分設(shè)置于齒條73的情況下得到。
(5)在第一齒輪71以及第二齒輪72中與齒條73嚙合的部分的齒輪形狀也可以是相互不同的形狀。例如也可以使第一齒輪71以及第二齒輪72各自的非圓形齒部71b、72b的某一方的齒輪形狀為圓形。例如在使第一齒輪71的非圓形齒部71b為圓形的情況下,如圖13A所示,能夠使第一空氣混合門51的開度Da1以相對于齒條73的位移量Dr具有比例關(guān)系的方式進(jìn)行變化。并且,例如在使第二齒輪72的非圓形齒部71b為圓形的情況下,如圖13B所示,能夠使第二空氣混合門52的開度Da2以相對于齒條73的位移量Dr具有比例關(guān)系的方式進(jìn)行變化。由此,通過任意改變第一齒輪71中與齒條73嚙合的部分的齒輪形狀,能夠任意改變第一空氣混合門51的開度Da1相對于齒條73的位移量Dr的變化方式。并且,通過任意改變第二齒輪72中與齒條73嚙合的部分的齒輪形狀,能夠任意改變第二空氣混合門52的開度Da2相對于齒條73的位移量Dr的變化方式??偠灾聞悠?0只要可以將第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開閉動作聯(lián)動為第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52各自的開度Da1、Da2不同即可。
(6)第一空氣混合門51不限于通過滑動移動來進(jìn)行開閉動作,例如也可以是通過與第一齒輪71一體地旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行開閉動作。對于第二空氣混合門52也相同。
(7)致動器70不限于通過將電動機(jī)75的動力給予第一齒輪71來使第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52進(jìn)行開閉動作。例如也可以通過利用電動機(jī)75使第二齒輪72旋轉(zhuǎn)來使第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52進(jìn)行開閉動作。并且,也可以通過利用電動機(jī)75使齒條73在軸線m的方向上移動來使第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52進(jìn)行開閉動作。
(8)第一齒輪71與齒條73的嚙合位置能夠任意改變。并且,第二齒輪72與齒條73的嚙合位置也能夠任意改變。
(9)致動器70不限于以電動機(jī)75作為動力源。例如通過線來機(jī)械地連結(jié)操作面板105的溫度設(shè)定開關(guān)與齒條73。并且,也可以基于乘員對溫度設(shè)定開關(guān)的操作來使齒條73沿軸線m移動并由此使第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52進(jìn)行開閉動作。即,第一空氣混合門51以及第二空氣混合門52也可以基于人力進(jìn)行開閉動作。
本發(fā)明不限定于上述的具體例子。即,只要包含本發(fā)明的特征,本領(lǐng)域的從業(yè)人員在上述的具體例子中添加適當(dāng)?shù)脑O(shè)計變更的技術(shù)也包含于本發(fā)明的范圍。例如,上述各具體例子具備的各要素以及其配置、材料、條件、形狀、尺寸等能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)刈兏?,而不?yīng)限定于例示。并且,上述實施方式具備的各要素只要在技術(shù)上可行,則能夠進(jìn)行組合,這些組合后的技術(shù)只要包含本發(fā)明的特征,則同樣包含于本發(fā)明的范圍。