(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記位置決め手段(53)は、位置決め当接部(55)を含み、前記位置決め当接部(55)には、前記第2の端子(51)に対する前記第1の端子(45)の適切な位置を画定するために、前記ヒータモジュール(23)の縁を介して、前記ヒータモジュール(23)が当たる、請求項1または2に記載の暖房装置。
前記暖房装置は、前記ヒータモジュールを保持するフレーム(21)を含み、かつ、前記位置決め手段(53)は、前記フレーム(21)に設けられた相補的なガイド被覆(59)に挿入されるように構成されたガイド部材(57)を含む、請求項1乃至3の何れかに記載の暖房装置。
前記ガイド部材(57)は、前記第2の端子(51)と平行に配置され、かつ、前記位置決め当接部(55)は、前記第2の端子(51)の方へ延伸するガイド部材(57)上の突起によって形成される、請求項3を引用する請求項4に記載の暖房装置。
前記ガイド部材(57)は、窓(61)を有する略平行六面体の一般的な形状を有し、前記窓(61)内では、ガイドフィンガ(63)が長手方向に延伸する、請求項4または5に記載の暖房装置。
前記位置決め手段(53)は、前記フレーム(21)に設けられたクリップ対応歯(67)と協働するように構成されたクリップ歯(65)を含む、請求項4乃至6の何れかに記載の暖房装置。
【背景技術】
【0002】
このような電気暖房装置は、追加の電気ラジエータとしても知られており、一般に、熱交換器を通る空気流と、液体、一般には、エンジン冷却液との間の熱を交換することによって、自動車の車室の暖房用に、ならびに曇り止めおよび氷結防止用に、空気を暖める熱交換器の下流に位置し、暖められるべき空気を循環させる管に、搭載される。
【0003】
電気暖房装置は、熱交換器による加熱が不十分な場合に、熱補給をほぼすぐに提供するために、暖房装置を通過する空気に直接露出されるように設けられた、ヒータモジュールを含む。
【0004】
電気暖房装置は、熱交換器が要求に応じて独自に空気を暖めることができるようになるまで、一時的に動作する。
【0005】
暖房装置は、例えば、暖房装置の制御モジュール内のプリント回路基板に実装された電源回路によって制御される。この電源回路は、電源に接続され、ヒータモジュールの電気端子にも接続される。
【0006】
このため、ヒータモジュールの電気端子は、電源回路に接続された対応する電気端子に接続される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、暖房装置の組み立て中、対応する電気端子を接続するための動きが制限されず、電源回路に接続された電気端子に応力がかかることがあり、同様に、電源回路は、プリント回路基板にも機械的応力を生じさせる場合があることが分かり、このような事態は回避しなければならない。
【0008】
したがって、本発明の目的は、先行技術の上記欠点を回避することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この目的を達成するために、本発明は、通過する空気流を暖めるための電気暖房装置を提供することであり、前記電気暖房装置は、
‐ 通過する空気流を暖めるように構成され、かつ、電力が供給されるべき第1の電気端子を有する、所定数の電気ヒータモジュールと、
‐ 一方では、前記第1の端子に接続され、他方では、前記第1の端子に電力を供給するために電源に接続されるように構成された第2の電気端子を含む前記ヒータモジュールの制御モジュールと、
を備え、
制御モジュールが、前記暖房装置の組み立て中に、前記第1の端子および第2の端子を接続する前に、適切な動作位置を画定するために、前記制御モジュールに対する前記ヒータモジュールの位置を決める手段をさらに含むことを特徴とする。
【0010】
このようにして、位置決め手段が、ヒータモジュールが正確に位置決めされると、制御モジュールに電気ヒータモジュールを組み立てる動きを制限できるようにすることにより、制御モジュールの電気端子に応力がかかるのを防ぐことができる。
【0011】
前記暖房装置はまた、
‐ 位置決め手段が、前記制御モジュールと一体に作られ、
‐ 位置決め手段が、前記第2の端子に対する前記第1の端子の適切な位置を画定するために、ヒータモジュールの縁を介して、前記ヒータモジュールが当たる位置決め当接部を含み、
‐ 前記暖房装置が、前記ヒータモジュールを保持するフレームを含み、かつ、位置決め手段が、フレームに設けられた相補的なガイド被覆に挿入されるように構成されたガイド部材を含み、
‐ ガイド部材が、前記第2の端子と平行に配置され、かつ、位置決め当接部が、前記第2の端子の方へ延伸するガイド部材上の突起によって形成され、
‐ ガイド部材が、窓を有する略平行六面体の一般的な形状を有し、窓内では、ガイドフィンガが長手方向に延伸し、
‐ 位置決め手段が、フレームに設けられたクリップ対応歯と協働するように構成されたクリップ歯を含み、
‐ クリップ歯が、ガイドフィンガの自由端によって保持され、
‐ クリップ歯の高さが、クリップ対応歯の高さ以上である、
という特徴のうちの1つ以上を別々に、または組み合わせて有するものであってもよい。
【0012】
本発明は、また、上述した暖房装置を組み立てる方法であって、
‐ 前記ヒータモジュールの第1の端子を、制御モジュールの第2の電気端子にわたって配置するステップと、
‐ 前記ヒータモジュールが位置決め当接部と当たるように、前記ヒータモジュールを、前記制御モジュールに対して位置決めするステップと、
‐ フレームおよび前記制御モジュールを固定するステップと、
を含むことを特徴とする方法を提供する。
【0013】
前記組み立て方法は、また、
‐ 前記ヒータモジュールが前記当接部に当たるまで、前記制御モジュールの方向に並進して、前記ヒータモジュールを移動させ、
‐ 前記当接部が前記ヒータモジュールに当たるまで、前記ヒータモジュールの方向に並進して、前記制御モジュールを、移動させ、
‐ ヒータモジュールの縁に当たる当接部によってフレームに構成された収容ハウジングに並進して、ヒータモジュールを移動させ、
‐ 前記組み立て方法が、ガイドフィンガの末端をなすクリップ歯が解放された状態にある間に、所定のガイド距離にわたって、相補的なガイド被覆にガイド部材を挿入し、かつ、クリップ留めによってフレームと前記制御モジュールとを固定するために、クリップ対応歯に対してクリップ歯を配置する、ステップを含み、
‐ 前記組み立て方法が、前記第2の端子にわたって前記第1の端子を配置するようにフレームを回転させる、予備ステップを含む、
という特徴のうちの1つ以上を別々に、または組み合わせて有するものであってもよい。
【0014】
本発明の他の特徴および利点は、例示的かつ非制限的な例によって与えられた以下の記載を読み、添付の図面を参照することでさらに明確になるであろう。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図面において、略同一の要素には同一の参照番号が付されている。
【0017】
図1は、暖められるべき空気流の通路5を画定するケース3を含む、自動車ヒータおよび/または空調装置1の部分を示す。通路5は、混合分配弁11の位置に応じて車室に選択的に分配されるように、暖房および曇り止め/氷結防止用の通気口7、9に空気を運ぶ。通路5内の空気流は、車室外の空気または車室からの空気を受けるファン13、いわゆる、パルサ、によって生成される。必要に応じて、空気は、熱交換液としてエンジン冷却液を使用する任意の液体タイプの熱交換器15と、電気ラジエータとしても知られる電気暖房装置17とによって、暖められる。熱交換器15および電気ラジエータ17は、通路5に配置されるが、熱交換器15は、電気ラジエータ17の上流にある。熱交換器15がない場合には、空気は、電気暖房装置17のみによって、暖められる。
【0018】
図2を参照すると、この種の電気暖房装置17は、ヒータユニット19を備え、このヒータユニット19は、暖められるべき空気流が通過するように構成された電気ヒータモジュール23を受ける略平行六面体の一般的形状のフレーム21を含む。
【0019】
この種の電気暖房装置17は、動作中に、高温、例えば、およそ150℃の高温、に達しやすいので、フレーム21は、動作中に達するこれらの高温に耐えられる材料、例えば、プラスチック材料などの材料、から作られる。
【0020】
これらのヒータモジュール23は、互いに平行に配置され、かつ、フレーム21の全長さにわたって延伸し、フレーム21に形成された収容ハウジング25に受けられ、これらのハウジング25は、図示した例において、フレーム21の長手壁27によって画定される。ヒータモジュール23は、例えば、フレーム21の穿孔領域間に挟まれる。
【0021】
フレーム21は、ヒータモジュール23がハウジング25内に挿入されると、例えば、
図2の左から挿入されると、ヒータモジュール23に摩擦力をかける可撓性舌部31を含む。
【0022】
このため、舌部31は、ハウジング25にヒータモジュール23を挿入する方向に対して非ゼロ角度にある。
【0023】
さらに、ヒータモジュール23がハウジング25内に挿入されるときにヒータモジュール23をガイドし、挿入されるとハウジング25内で保持するように、ヒータモジュール23用のハウジング25を画定する長手方向の壁27の一部が、ハウジング25の内部に向けて延伸する少なくとも1つの突出部33を含んでもよい。
【0024】
フレーム21は、また、ヒータモジュール23をハウジング25に挿入している間にヒータモジュール23をガイドし、挿入されると保持できるように、ガイドリブ35、例えば、X字状のリブを含んでもよい。
【0025】
さらに、ヒータモジュール23は、正温度係数(PTC)タイプの抵抗素子を含んでもよい。これらの素子は、過熱または過電流から保護される。
【0026】
図3に示す変形例において、ヒータモジュール23が、2つの長手電極39を含み、各電極は、例えば、屈曲形または波形の金属ストリップで形成された脱熱材41を取り囲み、かつ、PTC抵抗素子またはストーン43を担持する。より明確にするために、
図3では、脱熱材41は、その全体を図示しているわけではない。脱熱材41が、電極39の長さの全体にわたって延伸することは、いうまでもない。
【0027】
ヒータモジュール23(図示せず)の別の変形例では、電極は、抵抗素子を挟み、そして、金属ストリップによって形成された脱熱材は、前記電極の自由外面に対して配置される。言い換えれば、ヒータモジュール27は、2つの脱熱材から構成され、これらの2つの脱熱材は、2つの電極を取り囲み、これらの2つの電極の間には、PTCストーンまたは抵抗素子が配置される。
【0028】
ヒータモジュール23の2つの電極39は、2つの第1の電気端子45によって異なる電位、例えば、バッテリ電圧などの自動車で利用可能な第1の電位と、グラウンドなどの第2の電位とに接続される。
【0029】
図2に示す例では、3つのヒータモジュール23が設けられた場合には、電気エネルギーが供給されるべき第1の端子45の数は、6列になる。
【0030】
このように、電気暖房装置17は、ドライバとしても知られる制御モジュール47のフレーム21の一方側に実装されたヒータモジュール23の電源回路(図示せず)によって制御される。
【0031】
電源回路は、例えば、プリント回路基板上に実装される。この電源回路は、バスバーとしても知られる2つの金属導体49および49’を介して、電源に接続され、これら2つの導体のうち、第1のバスバー49は、第1の電位であってもよく、第2のバスバー49’は、第2の電位であってもよい。電源回路は、コネクタ50を介して送られる電力に関する情報を受け取ってもよい。
【0032】
例えば、電源回路は、ヒータモジュール23内の電力の流れを許容または阻止するためのトランジスタ(図示せず)を含む。
【0033】
さらに、電源回路に接続された第2の電気端子51は、関係するトランジスタに電流が流れると、ヒータモジュール23の対応する第1の電気端子45に電流を送る。電気暖房装置17が3つのヒータモジュール23を含む図示した例では、ヒータモジュール23の対応する6つの第1の端子45に電力を供給するために、6つの第2の電気端子51が設けられる。
【0034】
モジュール47は、
図4a〜
図4cにより明確に示される、ヒータモジュールを位置決めする手段53をさらに含む。
【0035】
図示した実施形態では、これらの位置決め手段53は、組み立て体の動き、ここでは、並進運動、を制限し、端子45および51の互いに適切な動作位置を規定する位置決め当接部55を含む。
【0036】
このため、当接部55は、第2の端子51の方へ延伸する。
【0037】
図示した実施形態では、力を良好に吸収するために、第1の当接部55は、1つの端子51の上方にあり、第2の当接部55は、他の端子51の下方にある。
【0038】
図5から分かるように、ヒータモジュール23が当接部55に当たると、第2の端子51とヒータモジュール23との間に、一定の隙間jが画定される。
【0039】
さらに、再度、
図4a〜
図4cを参照すると、位置決め手段53は、また、モジュール47に対してフレーム21を中心合わせするガイド部材57を含んでもよい。
【0040】
これらのガイド部材57は、フレーム21に設けられた相補的なガイド被覆59と協働する。さらに正確に言えば、ガイド部材57は、フレーム21およびモジュール47を組み立ている間、相補的な被覆59に挿入される。
【0041】
これらのガイド部材47は、フレーム21の側方中心合わせ(
図5)だけでなく、厚さ方向の中心合わせ(
図6)も提供する。このため、ガイド部材47の寸法は、ガイド部材47が相補的な被覆49に入れ子状態になれるように、相補的な被覆49の寸法よりわずかに小さい。
【0042】
この場合、位置決め手段53は、フレームをモジュール47に固定する前にフレーム21をガイドし、かつ、中心合わせする機能、ならびに電気端子45および51を互いに正確に位置決めする機能の両方を可能にする。
【0043】
さらに、上記の実施形態では、ガイド部材57は、第2の端子51に平行に設けられ、そして、当接部55は、第2の端子51の方へ延伸するガイド部材57の突起によって形成される。
【0044】
さらに、
図4a〜
図4cに示す例では、ガイド部材57は、窓61を有する略平行六面体の形状を有し、この窓61内では、ガイドフィンガ63が長手方向に延伸する。
【0045】
図示した実施形態では、各ガイドフィンガ63が、
図7により明確に示されるクリップ歯65の自由端で終端する。このクリップ歯65は、ガイド部材57の相補的な被覆59に設けられたクリップ対応歯67と協働するように構成される。これらの歯65および対応歯67は、フレーム21およびモジュール47をクリップ留めすることによって、固定できるようにする。
【0046】
このため、歯65の高さhは、対応歯67の高さh’以上である。
【0047】
歯65は、ガイドフィンガ63によって保持されているため、ガイドフィンガ63は、相補的な被覆59にガイド部材57を挿入している間、対応歯67(
図7)に当たり、その後、
図8に示す実施形態において、対応歯67をまたいで相補的な被覆59の窓69に現れるまで、歯65が所定のガイド距離
dにわたって応力がかからない状態を維持するのに十分な長さを有する。
【0048】
このようにして、位置決め手段53は、フレーム21およびモジュール47を固定する第3の機能を与える。
【0049】
上記の例では、フレーム21およびモジュール47は、クリップ留めにより固定されるが、任意の他の固定手段が採用可能であることは、いうまでもない。
【0050】
さらに、制御モジュール47は、共に固定された、例えば、クリップ留めされた、2つの半モジュールで形成されてもよい。
【0051】
この場合には、位置決め手段53の各々は、モジュール47の関連する半モジュールのそれぞれと一体となって二等分に形成される。各位置決め手段53の二等分は、共に固定され、例えば、
図5、
図7および
図8に示すクリップ留め手段によってクリップ留めされる。クリップ留め手段は、位置決め手段53の半分によって保持されたクリップ舌部71を備えてもよく、この半分は、位置決め手段53の残りの半分に設けられた関連する孔に係合される。
【0052】
さらに、再度、
図2を参照すると、暖房装置17はヒール73を含んでもよく、ヒール73は、制御モジュール47を保持する側とは反対のフレーム21の側にあり、かつ、フレーム21と一体に形成され、例えば、フレーム21と一体に成形される。
【0053】
このヒール73は、フレーム21にヒータモジュール23用のハウジング25の側方クロージャを形成する。
【0054】
ヒール73は、ヘッドロスの均衡をとるために、暖められるべき空気流を通過させ、かつ、電気暖房装置17の出口での温度差を防止するように構成された、開口75を含んでもよい。
【0055】
このヒール73は、暖房装置17を組み立てるための関連するアセンブリ支持体(図示せず)にヒール73を配置可能な中空の管形状を、同様に有してもよい。このようなアセンブリ支持体は、第1の端子45を第2の端子51にわたって配置するようにフレーム21を回転できるように、かつ、端子45および51が不正確にまたがる状況、または、組み立て中の正面衝突を回避できるように、中空ヒール73に係合される回転基部(図示せず)を含んでもよい。
【0056】
したがって、暖房装置17は、以下の方法で組み立てられる。
【0057】
第1のステップ(
図4a)の間、ヒータモジュール23の第1の電気端子45は、モジュール47の電気端子51にわたって配置された後、ヒータモジュール23は、モジュール47に設けられた位置決め手段53の当接部55に当たるようにヒータモジュール23を配置することによって、モジュール47に対して、より正確に言えば、第2の電気端子51に対して、所定の動作位置に位置付けられる。
【0058】
これを行うために、ヒータモジュール23が、モジュール47の方向に並進運動するとともに押圧されるか、または、モジュール47が、ヒータモジュール23の方向に並進運動する際に押圧される。いずれの場合も、並進運動は、ヒータモジュール23の縁部100に当接部55が当たることによって、達成される。
【0059】
次に、フレーム21およびモジュール47は、固定され、例えば、クリップ留めされる。このため、ガイド部材57は、クリップ歯65がクリップ対応歯67(
図8)と協働するまで、距離
d(
図7)にわたってフレーム21を中心合わせするように、相補的なガイド被覆59に挿入される。
【0060】
次に、端子45および51が接続されてもよく、例えば、はんだ付けや締め付けがなされてもよく、締め付けの場合には、締め付け点77(
図2)が作られる。
【0061】
この組み立て方法は、予備ステップを含んでもよく、この予備ステップでは、例えば、予め組み立てられたモジュール47をアセンブリ支持体に配置し、そして、図示するように、第1の端子45が第2の端子51にわたって配置されるように、モジュール47の方向にフレーム21を回転可能にする回転基部にヒール73を配置する。
【0062】
組み立て方法は、ヒータモジュール23をフレーム21のハウジング25に挿入するステップをさらに含んでもよく、このヒータモジュール23は、突出部33またはガイドリブ35によってガイドされるものである。
【0063】
暖房装置17を組み立てるこの方法のステップの順序は逆であってもよいことは、いうまでもない。
【0064】
このようにして、モジュール47によって保持される位置決め手段53が、暖房装置17のアセンブリを容易にし、より正確にいえば、フレーム21とモジュール47との組み立てと、対応する電気端子45および51の正確な位置決めでの接続とが保証されること、は明らかである。