DE10057421A1 - Luftaustritt für Belüftungsanlagen - Google Patents
Luftaustritt für BelüftungsanlagenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Luftaustritt für Belüftungsanlagen in Fahrzeugen, mit Reguliereinrichtungen für Austrittsrichtung und Volumenstrom, wobei die Reguliereinrichtungen ein einheitliches Bedienelement (12) aufweisen, das durch Translationsverschiebung die Austrittsrichtung und durch Drehung um seine Achse den Volumenstrom verändert. Das Bedienelement (12) ist durch eine Gelenkwelle (24) mit einem Stellgetriebe (26) verbunden, das die Drehbewegung der Gelenkwelle (24) in eine Verstellbewegung einer Luftklappe (40) umsetzt.
Description
Die Erfindung betrifft einen Luftaustritt für Belüftungsanlagen in
Fahrzeugen, mit Reguliereinrichtungen für Austrittsöffnung und Volu
menstrom.
Derartige Luftaustritte werden in Fahrzeugen eingesetzt, um eine
steuerbare Belüftung des Fahrzeuginnenraumes zu ermöglichen. Die
Richtung und die Stärke des Luftstroms sind gewöhnlich vom Fahrzeug
insassen über Bedienelemente manuell einstellbar.
Eine Einstellung der Belüftung mit nur einem Bedienelement ist
z. B. aus der EP 0 888 916 A2 bekannt. Hier wird mittels eines Dreh
rades gleichzeitig eine Luftdurchflußklappe geöffnet und die Stellung
von Lamellen, die den Luftstrom in das Innere des Fahrzeugs lenken,
beeinflußt. Der Volumenstrom ist nicht unabhängig von der Richtung, in
der die Luft in das Fahrzeuginnere eintritt, einstellbar.
Durch die Erfindung wird ein Luftaustritt geschaffen, bei dem mit
nur einem Bedienelement sowohl der Volumenstrom als auch die Richtung
des austretenden Luftstroms unabhängig voneinander eingestellt werden
können.
Bei dem erfindungsgemäßen Luftaustritt weisen die Regulier
einrichtungen ein einheitliches Bedienelement auf, das durch Trans
lationsverschiebung die Austrittsrichtung und durch Drehung um seine
Achse den Volumenstrom verändert und bei dem das Bedienelement durch
eine Gelenkwelle mit einem Stellgetriebe verbunden ist, das die Dreh
bewegung der Gelenkwelle in eine Linearbewegung umsetzt. Eine Trans
lationsbewegung und eine Drehbewegung eines Bedienelementes lassen
sich unabhängig voneinander mit einer Hand durchführen, was die Ergo
nomie erhöht, und sind einfach in eine Bewegung verschiedener Bauteile
umzusetzen. Während mit der Translationsbewegung des Bedienelementes
z. B. Lamellen, die die Richtung des Luftstromes beeinflussen, bewegt
werden können, läßt sich über die in eine Verstellbewegung umgesetzte
Drehbewegung des Bedienelementes der Öffnungsgrad einer Luftklappe zur
Regulierung des Volumenstromes verändern.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die
Linearbewegung über einen an der Luftklappe angeschlossenen Hebel in
eine Schwenkbewegung der Luftklappe umgesetzt. Auf diese Weise läßt
sich eine einfache Umsetzung der Drehbewegung in eine Öffnungsbewegung
einer Luftklappe erreichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt das
Stellgetriebe eine Gewindespindel und eine mit dieser in Eingriff
stehende Schraubmutter, wobei die Schraubmutter nicht drehbar und
axial unverschiebbar gehaltert und die Gewindespindel gegenüber der
Schraubmutter drehbar und axial verschiebbar angeordnet ist. Der in
diesem Fall notwendige Längenausgleich entlang der Gelenkwelle wird
bevorzugt dadurch erreicht, daß die Gewindespindel aus einem Innenteil
und einem Außenteil besteht, wobei Innen- und Außenteil drehfest aber
axial gegeneinander verschiebbar miteinander verbunden sind. Mit einem
derartigen Mechanismus läßt sich eine Drehbewegung einfach und
zuverlässig in eine Translationsbewegung umsetzen.
Vorteilhafterweise ist das Bedienelement mit einem geringen
axialen Spiel an das Stellgetriebe gekoppelt, um eine begrenzte
Translationsbewegung des Bedienelementes zu ermöglichen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausfüh
rungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher
beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische dreidimensionale Ansicht eines Teils
eines erfindungsgemäßen Luftaustrittes gemäß einer ersten
Ausführungsform;
Fig. 2 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Luftaustritt
genäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 3 einen weiteren Schnitt durch einen erfindungsgemäßen
Luftaustritt gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 4 eine Schemazeichnung eines Stellgetriebes eines
erfindungsgemäßen Luftaustrittes gemäß einer zweiten Ausführungsform;
und
Fig. 5 eine Schemazeichnung eines Stellgetriebes eines
erfindungsgemäßen Luftaustrittes gemäß einer dritten Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt die Reguliereinrichtungen eines erfindungsgemäßen
Luftaustrittes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die
Reguliereinrichtungen weisen einen ersten Satz von parallel zueinander
angeordneten Luftleitlamellen 10 auf. Stromaufwärts des ersten Satzes
von Luftleitlamellen 10 befindet sich ein zweiter Satz von Luftleit
lamellen 14, wobei die Luftleitlamellen 14 senkrecht zu den Luftleit
lamellen 10 stehen.
Auf bekannte Weise sind die Lamellen des ersten und des zweiten
Satzes über Träger 18, 20 jeweils untereinander verbunden, so daß eine
Bewegung einer Lamelle jeweils zu einer parallelen Bewegung aller
Lamellen des jeweiligen Satzes führt. Diese Träger 18, 20 können mit
einem Gehäuse 22 verbunden sein (in Fig. 1 nicht gezeigt). Das
Gehäuse 22 ist am Fahrzeug befestigbar.
Ein Bedienelement 12 ist mit wenigstens einer Lamelle 10 dieses
ersten Satzes verbunden. In diesem Fall ist das Bedienelement als
Bedienknopf ausgebildet. Der Bedienknopf 12 ist auch mit einem gabel
förmigen Bauteil 16 verbunden, das in Anlage mit zwei Lamellen 14 des
zweiten Satzes ist.
Der Bedienknopf 12 ist so mit der Lamelle 10 des ersten Satzes
verbunden, daß er entlang der Längsrichtung dieser Lamelle verschieb
bar ist, in der dazu senkrechten Richtung aber formschlüssig mit ihr
gekoppelt ist. Außerdem ist der Bedienknopf 12 um seine Längsachse
drehbar angeordnet.
Eine Kippbewegung des Bedienknopfes 12 führt direkt zu einer
Veränderung des Winkels der Lamellen 10 des ersten Satzes, während
eine Translationsbewegung des Bedienknopfes 12 über das gabelförmige
Bauteil 16 auf die Lamellen 14 des zweiten Satzes übertragen wird und
eine Veränderung deren Anstellwinkels bewirkt.
Außerdem ist der Bedienknopf 12 mit einer Gelenkwelle 24
verbunden, die eine Drehbewegung des Bedienknopfes 12 auf ein Stell
getriebe 26 überträgt. Die Gelenkwelle 24 ist so ausgebildet, daß der
Bedienknopf 12 ein gewisses axiales Spiel aufweist, um begrenzte
translatorische Ausgleichsbewegungen bei seinen Kippbewegungen durch
führen zu können.
Ein erstes Gelenk 28 der Gelenkwelle 24 ist zwischen zwei Lamellen
14 des zweiten Satzes in einer Aussparung des gabelförmigen Bauteils
16 angeordnet. Ein zweites Gelenk 30 überträgt die Drehbewegung auf
das Stellgetriebe 26.
Das Stellgetriebe 26 (siehe Fig. 3) umfaßt eine Schraubmutter 34
sowie eine mit dieser in Eingriff stehende Gewindespindel 32. Die
Schraubmutter 34 ist fest mit einem gehäusefesten Bauteil 35 ver
bunden. Die Gewindespindel 32 besteht aus einem Innenteil 32' und
einem Außenteil 32", die drehfest, aber axial gegeneinander ver
schiebbar miteinander verbunden sind. Das Innenteil 32' bildet gleich
zeitig das Innenteil des Gelenks 30. Das Außenteil 32" der Gewinde
spindel 32 ist am der Gelenkwelle 24 abgewandten Ende 25 mit einem
Gelenk 36' einer weiteren Gelenkwelle 36 so verbunden, daß das Ende 25
im Gelenk 36' frei drehbar ist. Die Gelenkwelle 36 ist über einen
Hebelmechanismus 38 mit einer Luftdurchflußklappe 40 verbunden. Diese
Luftdurchflußklappe 40 ist so in einem Lüftungskanal 42 angeordnet,
daß sie diesen vollständig verschließen kann.
Eine Drehbewegung des Bedienknopfes 12 wird über die Gelenkwelle
24 auf das Stellgetriebe 26 übertragen, wobei eine Drehung des Gelenks
30 eine Drehung des Innenteils 32' der Gewindespindel 32 und darüber
eine Drehung des Außenteils 32" bewirkt. Dadurch ergibt sich eine
Translationsbewegung des Außenteils 32" gegenüber der Schraubmutter
34 in axialer Richtung. Der notwendige Längenausgleich erfolgt durch
eine axiale Verschiebung des Innenteils 32' gegenüber dem Außenteil
32".
Die Translationsbewegung des Außenteils 32" wird über die Gelenk
welle 36 auf den Hebelmechanismus 38 übertragen, was eine Rotation der
Luftdurchflußklappe 40 zur Folge hat.
Der notwendige Längenausgleich kann auch durch gegeneinander
verschiebbare Bauteile in der Gelenkwelle 24 realisiert werden.
Die Regulierung der Richtung des Luftstroms erfolgt also durch
eine Veränderung des Anstellwinkels der Lamellen 10 des ersten Satzes
und/oder durch eine Verschwenkung der Lamellen 14 des zweiten Satzes
mittels einer entsprechenden Bewegung des Bedienknopfes 12, die
unmittelbar auf die Lamellen 10 der ersten Satzes und über das Bauteil
16 auf die Lamellen 14 des zweiten Satzes übertragen wird, während die
Regulierung des Luftvolumenstroms durch eine Drehung des Bedienknopfes
erfolgt, die in eine Bewegung einer Luftklappe umgesetzt wird.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 4 dar
gestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Aus
führungsform dadurch, daß die Umsetzung der Drehbewegung des Bedien
elementes in eine Verstellbewegung der Luftdurchflußklappe 40 über ein
Kegelradgetriebe 126 erfolgt, das über eine Kardanwelle 124 mit dem
Bedienknopf verbunden ist. Die Kardanwelle 124 ist mit einem ersten
Kegelrad 128 des Kegelradgetriebes 126 verbunden, das in Eingriff mit
einem zweiten, an der Luftdurchflußklappe 40 angeordneten Kegelrad 130
steht. Eine Drehung des Bedienknopfes wird in eine Drehbewegung der
Welle 124 umgesetzt, die wiederum eine Drehung des Kegelrades 128
bewirkt, wodurch das Kegelrad 130 in Bewegung gesetzt und der
Anstellwinkel der Klappe 40 verändert wird.
Ein eventuell notwendiger Längenausgleich kann durch axial
gegeneinander bewegliche Bauteile der Gelenkwelle 124 erreicht
werden.
In einer dritten, in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der
Erfindung erfolgt die Umsetzung der Drehbewegung in eine Verstellung
der Luftdurchflußklappe 40 durch einen mit einer Gelenkwelle 224
verbundenen Steilmechanismus 226, der einen Hebel 200 mit einem
abgewinkelten Ende aufweist, der drehbar aber unverschiebbar am
Gehäuse 22 befestigt und mit der Luftdurchflußklappe 40 durch ein
starres Verbindungsglied 202 verbunden ist. Das Verbindungsglied 202
ist exzentrisch an der Luftdurchflußklappe 40 befestigt.
Eine Drehung des Bedienknopfes wird über die Gelenkwelle 224 auf
den Hebel 200 übertragen. Der Stellmechanismus 226 ist so ausgelegt,
daß sich bei einer Drehbewegung des abgewinkelten Endes des Hebels 200
die Distanz des abgewinkelten Endes des Hebels zur Befestigung des
Verbindungsglieds 202 an der Klappe 40 ändert (in Fig. 5 gestrichelt
dargestellt). Aufgrund der exzentrischen Anordung des Verbindungs
glieds 202 an der Klappe 40 bewirkt eine derartige Distanzänderung
eine Änderung des Anstellwinkels der Klappe.
Die Gelenkwelle 224 kann ein gewisses Spiel senkrecht zu ihrer
Längsachse aufweisen, wie dies in Fig. 5 durch gestrichelte Linien
angedeutet ist.
Claims (12)
1. Luftaustritt für Belüftungsanlagen in Fahrzeugen, mit Regulier
einrichtungen für Austrittsrichtung und Volumenstrom, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Reguliereinrichtungen ein einheitliches Bedien
element (12) aufweisen, das durch Translationsverschiebung die Aus
trittsrichtung und durch Drehung um seine Achse den Volumenstrom ver
ändert, und daß das Bedienelement (12) durch eine Gelenkwelle (24;
124; 224) mit einem Stellgetriebe (26; 126; 226) verbunden ist, das
die Drehbewegung der Gelenkwelle (24; 124; 224) in eine Verstell
bewegung einer Luftklappe (40) umsetzt.
2. Luftaustritt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stellgetriebe (26; 226) die Drehbewegung der Gelenkwelle (24; 224) in
eine Linearbewegung umsetzt.
3. Luftaustritt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Linearbewegung über einen an der Luftklappe (40) angeschlossenen Hebel
(38; 200, 202) in eine Schwenkbewegung der Luftklappe (40) umgesetzt
wird.
4. Luftaustritt nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stellgetriebe (26) eine Gewindespindel (32) und eine mit
dieser in Eingriff stehende Schraubmutter (34) umfaßt.
5. Luftaustritt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schraubmutter (34) nicht drehbar und axial unverschiebbar gehaltert
ist und die Gewindespindel (32) gegenüber der Schraubmutter
drehbeweglich und axial verschiebbar angeordnet ist.
6. Luftaustritt nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gewindespindel (32) zweiteilig mit einem Innenteil (32') und
einem Außenteil (32") ausgebildet ist, die drehfest und axial
gegeeinander verschiebbar gekoppelt sind.
7. Luftaustritt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß in Strömungsrichtung aufeinanderfolgend zwei Sätze von
in jedem Satz zueinander parallelen, schwenkbaren Luftleitlamellen
(10, 14) angeordnet sind, wobei die Luftleitlamellen (10) des ersten
Satzes senkrecht zu denen des zweiten Satzes sind, und daß das Bedien
element (12) mit wenigstens einer Luftleitlamelle (10) des austritts
seitigen ersten Satzes in Längsrichtung dieser Luftleitlamelle (10)
verschiebbar, in der dazu senkrechten Richtung formschlüssig sowie um
seine Achse drehbar gekoppelt ist.
8. Luftaustritt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
Bedienelement (12) mit einem Bauteil (16) verbunden ist, das mit zwei
benachbarten Lamellen (14) des zweiten Satzes in Anlage ist, wobei
eine Verschiebung des Bedienelements (12) in Längsrichtung der
Luftleitlamelle (10) des ersten Satzes über das Bauteil (16) in eine
Schwenkbewegung der Luftleitlamellen (14) des zweiten Satzes umgesetzt
wird.
9. Luftaustritt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein
erstes Gelenk (28) der Gelenkwelle (24), an dem das Bedienelement (12)
angeschlossen ist, zwischen zwei Luftleitlamellen (14) des zweiten
Satzes angeordnet ist.
10. Luftaustritt nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch
gekennzeichnet, daß das Bedienelement (12) mit axialem Spiel an das
Stellgetriebe (26) gekoppelt ist.
11. Luftaustritt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stellgetriebe (126) zwei miteinander in Eingriff stehende Kegelräder
(128, 130) enthält.
12. Luftaustritt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stellgetriebe (226) einen mit der Gelenkwelle (224) ver
bundenen drehbaren Hebel (200) und ein mit diesem Hebel (200)
verbundenes, exzentrisch an der Luftdurchflußklappe (40) befestigtes
Verbindungsglied (202) enthält.
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