专利名称：用于车辆的空调系统和包括这种空调系统的车辆的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及用于车辆的空调系统和包括这种空调系统的车辆。具体地说，本发明涉及这样的空调系统和车辆，其中扇形齿轮用于增大空调系统的空气混合阀的行程长度，而不会增大空调系统的尺寸。
背景技术：
参考图7-9，用于车辆(未示出)的已知的空调系统70，例如EP1312494A1中所述的空调系统，包括壳体71、以及空气管道72，其包括形成在壳体71内的第一空气路径75和第二空气路径76。空调系统70还包括定位在空气管道72内的蒸发器73和加热器74。而且，第一空气路径75将通过蒸发器73的空气引向加热器74，并且第二空气路径76围绕着加热器74引导通过蒸发器73的空气。空调系统70还包括定位在蒸发器73和加热器74之间的可弯曲的板型的空气混合阀77，以便调节流入第一空气路径75的空气量和流入第二空气路径76的空气量。
参考图8，空气混合阀77包括多个凸部78a，以及定位在相邻成对的凸部78a之间的多个凹部78b。空调系统70还包括一个驱动机构(未标号)。该驱动机构包括多个第一圆形齿轮79，这些齿轮与凹部78b和凸部78a相接合。第一圆形齿轮79安装在轴80上，并且轴80的端部80a突出到壳体71之外。驱动机构还包括安装在端部80a上的第二圆形齿轮81，以及与线材(未示出)相连接的齿条82或者第三圆形齿轮(未示出)。齿条82或者第三圆形齿轮与第二圆形齿轮81相接合。空调系统70还可以包括多个阀导向件84，并且空气混合阀77沿着阀导向件84移动。
参考图9，当车辆的司机或者乘客将一根用于调节车辆的内部温度的杠杆(未示出)从第一位置移动到第二位置时，齿条82通过线材沿着基部83在第一方向上移动。当齿条82沿着基部83移动时，第二圆形齿轮81、轴80和第一圆形齿轮79转动，并且空气混合阀77沿着阀导向件84移动。再次参考图8，当空气混合阀77沿着阀导向件84移动时，空气混合阀77调节在第一空气路径75内流动的空气量和在第二空气路径76内流动的空气量。因为空气混合阀77是板型的空气混合阀，并且空气混合阀77的运动调节在第一空气路径75内流动的空气量和在第二空气路径76内流动的空气量，所以空调系统70可以比使用转动型空气混合阀的已知空调系统更小。具体地说，当使用转动型空气混合阀时，选择了空气管道的尺寸，使得转动型空气混合阀可以在该空气管道内转动，而不会与空调系统的壳体接触。
在空调系统70中，齿条82的行程长度取决于该杠杆的行程长度，例如增大该杠杆的行程长度就增大了齿条82的行程长度，并且空气混合阀77的行程长度取决于齿条82的行程长度，例如增大齿条82的行程长度就增大了空气混合阀77的行程长度。车辆的控制面板包括该杠杆和多个其他的部件，例如多个按钮，用于控制收音机、磁带播放器和CD播放器；多个按钮，用于选择一种模式以便将冷却的或加热的空气分配到车辆的内部；等等。因此，该杠杆的行程长度由控制面板的尺寸和控制面板的这些其他部件所占据的空间量来限制。这样，通过增大该杠杆的行程长度来增大空气混合阀77的行程长度可能是不切实际的。
减小第二圆形齿轮81的直径也可以增大空气阀77的行程长度。无论如何，减小第二圆形齿轮81的直径也可以增大将该杠杆从第一位置移动到第二位置所需的力量。参考图9，增大与齿条82相接合的第二圆形齿轮81的部分和第二圆形齿轮81的转动中心之间的支点距离A，就减小了将该杠杆从第一位置移动到第二位置所需的力量。无论如何，增大支点距离A也增大了第二圆形齿轮81的直径。
发明内容
因此，需要克服了相关技术的这些和其他缺点的空调系统。本发明的技术优点在于可以增大空气混合阀的行程长度，而不会相对于已知的空调系统的尺寸增大该空调系统的尺寸。具体地说，使用扇形齿轮来增大空气混合阀的行程长度。
根据本发明的一个实施例，用于车辆的空调系统包括形成在空气管道内的第一空气路径，和形成在空气管道内的第二空气路径。该空调系统还包括用于调节在第一空气路径内流动的第一空气量和在第二空气路径内流动的第二空气量的空气混合阀。该空气混合阀包括多个凸部，以及多个凹部，每个凹部定位在相邻成对的多个凸部之间。该空调系统还包括用于驱动空气混合阀的驱动机构。该驱动机构包括至少一个第一齿轮，该齿轮与多个凸部的至少一部分和多个凹部的至少一部分相接合。该驱动机构还包括可操作地连接在至少一个第一齿轮上的轴，并且该轴的至少一个端部定位在空气管道的外侧。而且，该驱动机构包括可操作地连接在该轴的至少一个端部上的第二齿轮，以及与第二齿轮相接合的扇形齿轮。例如，第二齿轮与扇形齿轮的齿轮比可以为至少3∶1。
根据本发明的另一个实施例，一种车辆包括一空调系统。该空调系统包括形成在空气管道内的第一空气路径，和形成在空气管道内的第二空气路径。该空调系统还包括用于调节在第一空气路径内流动的第一空气量和在第二空气路径内流动的第二空气量的空气混合阀。该空气混合阀包括多个凸部，以及多个凹部，每个凹部定位在相邻成对的多个凸部之间。该空调系统还包括用于驱动空气混合阀的驱动机构。该驱动机构包括至少一个第一齿轮，该齿轮与多个凸部的至少一部分和多个凹部的至少一部分相接合。该驱动机构还包括可操作地连接在至少一个第一齿轮上的轴，并且该轴的至少一个端部定位在空气管道的外侧。而且，该驱动机构包括可操作地连接在该轴的至少一个端部上的第二齿轮，以及与第二齿轮相接合的扇形齿轮。例如，第二齿轮与扇形齿轮的齿轮比可以为至少3∶1。
通过以下对本发明的详细描述和附图，本领域普通技术人员将明显理解其他的目的、特征和优点。
为了更全面地理解本发明、本发明所满足的需求及其目的、特征和优点，现在参考以下结合附图所做的说明。
图1是根据本发明的一个实施例的空调系统的截面图；图2是图1的空调系统的透视图；图3是沿着线III-III截取的图2的空调系统的截面图；图4是图1的空调系统的空气混合阀的放大透视图；图5是用于驱动图4的空气混合阀的驱动机构的放大透视图，其中只表示了空气混合阀的一些部分，以便不会使驱动机构的下部结构变得模糊；图6是图1的空调系统的一对齿轮的局部放大截面图；
图7是已知的空调系统的截面图；图8是用于驱动图7的空调系统的空气混合阀的驱动机构的放大透视图，其中只表示了空气混合阀的一些部分，以便不会使驱动机构的下部结构变得模糊；以及图9是用于图7的空调系统中的齿轮和齿条的放大侧视图。
具体实施例方式
通过参考图1-6可以理解本发明的优选实施例以及它们的特征和优点，相同的参考标记用于各幅图中相同、相对应的部件。
图1-3表示了根据本发明的一个实施例的用于车辆(未示出)的空调系统1。空调系统1可以包括壳体3、以及空气管道2，其包括形成在壳体1内的第一空气路径8和第二空气路径9。空调系统1还可以包括通过壳体3形成的吸入口4，并且吸入口4可以通向空气管道2。而且，通过蒸发器(未示出)的空气可以经过吸入口4流入空气管道2。空调系统1还可以包括定位于空气管道2内的加热器5，以及定位在加热器5和吸入口4之间的空气混合阀6，例如包括沿纵向可弯曲的板12的滑动型空气混合阀。而且，第一空气路径8将通过蒸发器的空气引向加热器5，并且第二空气路径9围绕着加热器5引导通过蒸发器的空气。通过沿着导向路径7滑动空气混合阀6，可以调节流入第一空气路径8的空气量和流入第二空气路径9的空气量。
在空调系统1的操作期间，空气通过一个或多个排气口排入车辆的内部，该排气口例如除霜模式排气口14、通风模式排气口15和足部送风模式排气口24。通过通风-除霜阀17a，可以相对于经过通风模式排气口15排放的空气量来调节经过除霜模式排气口14排放的空气量。类似地，通过足部送风阀17b，可以相对于除霜模式排气口14和通风模式排气口15排放的空气量，调节经过空气路径16由足部送风模式排气口24排放的空气量。
参考图4-6，空气混合阀6的板12可以包括多个凸部11，以及定位在相邻成对的凸部11之间的多个凹部10。在一个实施例中，每个凸部11可以包括一个空心部分11a以便降低空气混合阀6的重量。空调系统1还可以包括用于驱动空气混合阀6的驱动机构23。驱动机构23可以包括多个第一齿轮13，例如多个第一圆形齿轮，这些齿轮与空气混合阀6的凹部10和凸部11相接合。第一齿轮13可以安装在轴18上，并且轴18的端部18a突出到空气管道2和壳体3之外。驱动机构23还可以包括安装在端部18a上的第二齿轮19，例如第二圆形齿轮，以及与第二齿轮19啮合的扇形齿轮20。扇形齿轮可以被限定为带齿的装置，该装置类似于包含中心轴承的齿轮的一部分和带有齿的轮圈的一部分。
扇形齿轮20可以包括沿着扇形齿轮20的曲部20b形成的多个轮齿20a，以及延伸超过扇形齿轮20的曲部20b的凸缘21。凸缘21可以防止第二齿轮19与扇形齿轮20脱离接合。空调系统1还可以包括线材22。线材22的第一端可以连接在扇形齿轮20上，并且线材20的第二端可以连接在一根杠杆(未示出)上以便调节车辆的内部温度。具体地说，当车辆的司机或者乘客将该杠杆从第一位置移动到第二位置时，扇形齿轮20通过线材22转动。当扇形齿轮20转动时，第二齿轮19、轴18和第一齿轮13也可以转动，并且空气混合阀6可以沿着导向路径7滑动，以便调节在第一空气路径8内流动的空气量和在第二空气路径9内流动的空气量。
在本发明的一个实施例中，第二齿轮19与扇形齿轮20的齿轮比可以大于或等于约3∶1，使得第二齿轮19的角速度可以比扇形齿轮20的角速度大至少三倍。例如，第二齿轮19与扇形齿轮20的齿轮比可以是约4∶1。将第二齿轮19与扇形齿轮20的齿轮比选择为大于或等于约3∶1，使得空气混合阀6的行程长度增大，而基本上不会增大扇形齿轮20的转动范围。无论如何，当第二齿轮19与扇形齿轮20的齿轮比小于约3∶1时，在扇形齿轮20转动时，该扇形齿轮20可能与空调系统1的其他部件相干涉。
在本发明的这个实施例中，因为扇形齿轮20用于驱动第二齿轮19，所以驱动机构23的尺寸可以减小并且可以小于已知的驱动机构的尺寸，该已知的驱动机构使用圆形齿轮或齿条来驱动第二齿轮。而且，空气混合阀6的行程长度可以增大，而不必增大该杠杆的行程长度。
尽管已经结合优选实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该理解，可以作出上述优选实施例的变型和修改而不背离本发明的范围。通过考虑本说明书或者通过实施本文所述的发明，本领域普通技术人员将明显理解其他的实施例。期望只示例性地考虑本说明书和所述实例，而本发明的真正范围由后面的权利要求书表示。
权利要求
1.一种用于车辆的空调系统，其包括形成在空气管道内的第一空气路径；形成在空气管道内的第二空气路径；用于调节在第一空气路径内流动的第一空气量和在第二空气路径内流动的第二空气量的空气混合阀，其中该空气混合阀包括多个凸部；以及多个凹部，每个凹部定位在相邻成对的多个凸部之间；以及用于驱动空气混合阀的驱动机构，其中该驱动机构包括至少一个第一齿轮，该齿轮与多个凸部的至少一部分和多个凹部的至少一部分相接合；可操作地连接在第一齿轮上的轴，其中该轴的至少一个端部定位在空气管道的外侧；可操作地连接在该轴的至少一个端部上的第二齿轮；以及与第二齿轮相接合的扇形齿轮。
2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，至少一个第一齿轮安装在该轴上，并且第二齿轮安装在该轴上。
3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，第二齿轮与扇形齿轮的齿轮比为至少约3∶1。
4.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，扇形齿轮包括一凸缘以便防止第二齿轮与扇形齿轮脱离接合。
5.一种车辆，其包括一空调系统，其中该空调系统包括形成在空气管道内的第一空气路径；形成在空气管道内的第二空气路径；用于调节在第一空气路径内流动的第一空气量和在第二空气路径内流动的第二空气量的空气混合阀，其中该空气混合阀包括多个凸部；以及多个凹部，每个凹部定位在相邻成对的多个凸部之间；以及用于驱动空气混合阀的驱动机构，其中该驱动机构包括至少一个第一齿轮，该齿轮与多个凸部的至少一部分和多个凹部的至少一部分相接合；可操作地连接在第一齿轮上的轴，其中该轴的至少一个端部定位在空气管道的外侧；可操作地连接在该轴的至少一个端部上的第二齿轮；以及与第二齿轮相接合的扇形齿轮。
6.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，至少一个第一齿轮安装在该轴上，并且第二齿轮安装在该轴上。
7.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，第二齿轮与扇形齿轮的齿轮比为至少约3∶1。
8.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，扇形齿轮包括一凸缘以便防止第二齿轮与扇形齿轮脱离接合。
全文摘要
车辆的空调系统包括形成在空气管道内的第一空气路径，形成在空气管道内的第二空气路径。空调系统还包括用于调节在第一空气路径内流动的第一空气量和在第二空气路径内流动的第二空气量的空气混合阀。空气混合阀包括多个凸部，以及多个凹部，每个凹部定位在相邻成对的多个凸部之间。空调系统还包括用于驱动空气混合阀的驱动机构。驱动机构包括第一齿轮，该齿轮与多个凸部的一部分和多个凹部的一部分相接合。驱动机构还包括可操作地连接在第一齿轮上的轴，并且该轴的端部定位在空气管道外侧。而且，该驱动机构包括可操作地连接在该轴的端部上的第二齿轮，以及与第二齿轮相接合的扇形齿轮。例如，第二齿轮与扇形齿轮的齿轮比可以大于或等于3∶1。
文档编号B60H1/00GK1470407SQ03142598
公开日2004年1月28日 申请日期2003年6月20日 优先权日2002年6月20日
发明者上田克己 申请人:三电有限公司