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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuglüftungs- und/oder -klimaanlagenmodul mit einem Modulgehäuse und mit einer Verstellmechanik zur Regelung wenigstens eines Luftstroms im Modulgehäuse.
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Bedienelemente, beispielsweise Drehknöpfe, die am Armaturenbrett angeordnet sind, sind gerade bei günstigeren Fahrzeugklassen häufig direkt mechanisch mit einer Verstellmechanik zur Regelung der Belüftung des Fahrzeuginnenraums verbunden. Beispielsweise wird eine Betätigung eines Drehknopfes durch starre oder flexible Wellen an eine Klappenmechanik übertragen, sodass ein Luftstrom beispielsweise zur Windschutzscheibe oder in den Fußraum gerichtet werden kann. Bei hochwertigen Fahrzeugausstattungen erfolgt die Verstellung dieser Klappen oft durch Betätigung eines Elektromotors.
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Die mechanische Verbindung zwischen der Verstellmechanik und der Bedieneinrichtung muss mühsam beim Einsetzen der Instrumententafel in das Fahrzeug hergestellt werden. Außerdem ist die mechanische Verbindung empfindlich gegen Beschädigungen und muss entsprechend geschützt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, auf einfache Weise in einem Fahrzeuglüftungs- und/oder -klimaanlagenmodul eine mechanische Kraftübertragung von einem Bedienelement zur Verstellmechanik weniger störungsanfällig und kostengünstiger zu gestalten.
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Dies wird bei einem Fahrzeuglüftungs- und/oder -klimaanlagenmodul mit einem Modulgehäuse und mit einer Verstellmechanik zur Regelung wenigstens eines Luftstroms im Modulgehäuse erreicht, wobei die Verstellmechanik über ein mechanisches Kopplungsteil mit einer manuellen Bedieneinrichtung verbunden ist und das mechanische Kopplungsteil wenigstens abschnittsweise durch das Innere des Modulgehäuses verläuft. Das Innere des Modulgehäuses ist ein Raum, in den während des Betriebs des Fahrzeugs keine anderen Bauteile eindringen und indem somit das mechanische Kopplungsteil vor äußeren Störungen gut geschützt ist. Das Modulgehäuse bietet auch genug Platz für das mechanische Kopplungsteil, so dass keine aufwendigen Führungen im Modulgehäuse erforderlich sind, was die Fertigungskosten weiter reduziert. Auch bei der Montage des Modulgehäuses am Fahrzeug ist der im Modulgehäuse verlaufende Teil des mechanischen Kopplungsteils und der Verbindung zwischen Verstellmechanik und Bedieneinrichtung durch das Modulgehäuse geschützt.
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Das Modulgehäuse bildet vorzugsweise einen Luftkanal, durch den Luft in das Fahrzeuginnere strömt, und das mechanische Kopplungsteil verläuft durch diesen Luftkanal. Das mechanische Kopplungsteil wird also nicht außen an einem Gehäuse oder in einem eigenen, abgeteilten Gehäuseabschnitt geführt, sondern verläuft direkt durch die luftführenden Bereiche des Modulgehäuses. Durch die durchströmende Luft wird die Funktion des mechanischen Kopplungsteils hingegen nicht beeinträchtigt.
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Das mechanische Kopplungsteil ist vorzugsweise eine Welle. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer flexiblen Welle. Diese verläuft vorzugsweise zumindest abschnittsweise nicht gerade, sondern gekrümmt durch das Innere des Modulgehäuses. Der Platz im Inneren des Modulgehäuses kann vollständig ausgenutzt werden, sodass der für die flexible Welle optimale Krümmungsradius nicht unterschritten werden muss.
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Die Bedieneinrichtung ist vorteilhaft in eine Instrumententafel integrierbar und bevorzugt fest mit der Instrumententafel verbunden.
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Da auch die Verstellmechanik, zumindest deren Klappen, im Luftstrom liegt, ist eine direkte Verbindung zwischen dem mechanischen Kopplungsteil und der Verstellmechanik vorteilhaft, was den Aufbau des Moduls weiter vereinfacht.
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Eine Verbindung eines Endes des mechanischen Kopplungsteils mit der Verstellmechanik liegt deshalb vorzugsweise im Inneren des Modulgehäuses. Das mechanische Kopplungsteil kann dann direkt von der Verstellmechanik durch das Modulgehäuse in Richtung der Bedieneinrichtung verlaufen.
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Ein anderes Ende des mechanischen Kopplungsteils ist vorzugsweise mit einem Bedienelement der Bedieneinrichtung verbunden. Bei dem Bedienelement handelt es sich bevorzugt um einen Drehknopf.
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Da das mechanische Kopplungsteil durch das Modulgehäuse direkt zur Verstellmechanik geführt sein kann und auf separate Befestigungen an anderen Gehäuseteilen verzichtet werden kann, ergibt sich ein optimiert kurzer Weg und somit eine minimale Länge für das mechanische Kopplungsteil.
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Es ist möglich, ein einziges, durchgängiges mechanisches Kopplungsteil zu verwenden, dessen eines Ende mit der Verstellmechanik verbunden ist und dessen anderes Ende mit dem Bedienelement verbunden ist.
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Vorzugsweise weist jedoch das mechanische Kopplungsteil zwei drehbar miteinander verbundene Abschnitte auf. Der erste Abschnitt verläuft vorteilhaft zwischen der Verstellmechanik und einer Durchführung in einer Wand des Modulgehäuses und der zweite Abschnitt zwischen der Durchführung und der Bedieneinrichtung. Beide Abschnitte können als flexible Wellen gestaltet sein, die im Bereich der Durchführung drehfest miteinander verbunden sind. Das mechanische Kopplungsteil kann aus den beiden Abschnitten bestehen, es könnten jedoch auch noch weitere Abschnitte vorgesehen sein.
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Diese Konstruktion hat den Vorteil, dass der durch das Modulgehäuse verlaufende Abschnitt bereits fertig montiert werden kann, bevor die Instrumententafel mit der Bedieneinrichtung aufgesetzt wird.
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Der erste Abschnitt verläuft vorzugsweise frei durch das Modulgehäuse, sodass der erste Abschnitt nur mit seinem ersten Ende an der Verstellmechanik und mit seinem zweiten Ende an der Wand befestigt ist. Zwischen den beiden Befestigungspunkten kann das mechanische Kopplungsteil beliebig gekrümmt verlaufen.
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Der zweite Abschnitt verläuft vorzugsweise frei zwischen der Durchführung und der Bedieneinrichtung, wobei der zweite Abschnitt nur mit seinem ersten Ende an der Wand und mit seinem zweiten Ende an der Bedieneinrichtung befestigt ist. Auch dieser Abschnitt kann gekrümmt verlaufen.
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Es ist möglich, mehrere Durchführungen für Kopplungsteile im Modulgehäuse vorzusehen und die Abschnitte nur an einer der Durchführungen anzuordnen. Diese Konstruktion schafft eine höhere Flexibilität bei der Montage im Fahrzeug, da sie es erlaubt, Standardlüftungs- und/oder -klimaanlagenmodule in verschiedenen Fahrzeugtypen einzusetzen, wobei jeweils die von ihrer Position am besten geeignete Durchführung verwendet wird, um das mechanische Kopplungsteil mit der Bedieneinrichtung zu verbinden. Die Durchführungen können entsprechend über die Fläche der Wand des Modulgehäuses verteilt sein. Nicht benutzte Durchführungen stören optisch nicht, da sie hinter der Instrumententafel liegen, wenn diese montiert ist. Sie können gegen Luftdurchtritt verschlossen sein.
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Der Einsatz eines Fahrzeuglüftungs- und/oder -klimaanlagenmoduls ist möglich, bei dem die Verstelleinrichtung auch einen Anschluss für eine elektrische Betätigung aufweist. Dies gestattet die Verwendung standardisierter Fahrzeuglüftungs- und/oder -klimaanlagenmodule. Wenn das Modul für eine Fahrzeugausstattung verbaut wird, in der eine manuelle Betätigung gefordert ist, wird das mechanische Kopplungsteil mit der Verstellmechanik verbunden, wenn hingegen die Fahrzeugausstattung auf eine elektrische Betätigung ausgelegt ist, wird der Elektromotor mit dem Anschluss für die elektrische Betätigung verbunden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Ansicht eines teilgeschnittenen Abschnitts einer Fahrzeuglüftungs- und Klimaanlage mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeuglüftungs- und/oder -klimaanlagenmodul in einer Draufsicht;
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2 eine schematische Frontansicht des Abschnitts der Fahrzeuglüftungs- und/oder Klimaanlage aus 1 mit einer angedeuteten Instrumententafel, von der Instrumententafel aus gesehen;
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3 eine schematische perspektivische Darstellung einer Verstellmechanik eines erfindungsgemäßen Fahrzeuglüftungs- und/oder -klimaanlagenmoduls sowie die Verbindung zur Bedieneinrichtung;
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4 eine schematische geschnittene Seitenansicht eines Modulgehäuse eines erfindungsgemäßen Fahrzeuglüftungs- und/oder -klimaanlagenmoduls sowie die Verbindung zu einer Bedieneinrichtung;
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5 die Baugruppe aus 4 in einer anderen Ansicht inklusive der Verstellmechanik; und
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6 eine schematische perspektivische Darstellung der Verstellmechanik eines erfindungsgemäßen Fahrzeuglüftungs- und/oder -klimaanlagenmoduls mit einem Anschluss eines Elektromotors.
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1 zeigt ein Fahrzeuglüftungs- und/oder -klimaanlagenmodul 10 (im Folgenden kurz „Modul” genannt), das mit einer bekannten Luftzufuhreinrichtung 12 verbunden ist, über die Umgebungsluft in den Innenraum eines nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeugs geführt werden kann.
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Das Modul 10 hat ein Modulgehäuse 14 (siehe z. B. 4 und 5). Mit dem Modulgehäuse 14 ist eine Verstellmechanik 16 verbunden, die mehrere verstellbare Klappengruppen 18, 20, 22 umfasst, die verschwenkbar in einem durch das Modulgehäuse 14 gebildeten Luftkanal angeordnet sind (siehe z. B. 3).
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In diesem Beispiel sind die Klappen 18, 20, 22 auf parallel zueinander angeordneten Wellen befestigt, die hier auf der in den Figuren rechten Seite mit einem Positioniermechanismus 24 verbunden sind. Der Positioniermechanismus 24 hat ein zentrales Zahnrad 26, dessen Verdrehung eine Verstellung der jeweiligen Klappen 18, 20, 22 in Abhängigkeit von der Winkelposition des Zahnrads 26 bewirkt. Beispielsweise kann durch eine Verschwenkung der Klappen 18 ein Luftstrom, der von der Luftzufuhreinrichtung 12 durch das Modulgehäuse 14 geleitet wird, zur Windschutzscheibe, gerade in den Fahrzeuginnenraum hinein oder nach unten in den Fußraum gelenkt werden. Die Klappen 20 können beispielsweise verwendet werden, um eine Zufuhr von Frischluft zu unterbinden. Die Klappen 22 können beispielsweise dazu eingesetzt werden, um eine Luftausströmung durch ein Lüftungsgitter in der Mittelkonsole zu unterbinden, wenn die Luft nur zur Windschutzscheibe oder in den Fußraum geleitet werden soll. Die genaue Ausbildung des Positioniermechanismus 24 sowie der Klappen 18, 20, 22 ist für die Erfindung nicht von Belang, hier kann im Ermessen des Fachmanns ein beliebiges System eingesetzt werden.
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Die gesamte Steuerung aller Klappen 18, 20, 22 und des Positioniermechanismus 24 erfolgt über einen zentralen Angriffspunkt 28, über den eine Drehbewegung direkt auf das zentrale Zahnrad 26 übertragen werden kann.
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An diesem Angriffspunkt 28 ist ein Ende 29 eines mechanischen Kopplungsteils 30 befestigt, das hier in Form einer flexiblen Welle ausgebildet ist. Diese Verbindung zwischen dem mechanischen Kopplungsteil 30 und dem Verstellmechanismus 16 liegt im Inneren des Modulgehäuses 14. Das mechanische Kopplungsteil 30 verläuft durch das Innere des Modulgehäuses 14 und direkt durch den von diesem gebildeten Luftkanal.
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In einer ersten Variante ist das mechanische Kopplungsteil 30 durch eine Öffnung im Modulgehäuse 14 geführt, sodass ein Abschnitt des mechanischen Kopplungsteils 30 aus dem Modulgehäuse 14 herausragt.
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Das mechanische Kopplungsteil 30 verläuft im Inneren des Modulgehäuses 14 frei ohne weitere Führungen und Befestigungen und ist in dem vom Inneren des Modulgehäuses 14 gebildeten Raum beliebig geeignet gekrümmt.
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Das freie Ende 32 des aus dem Modulgehäuse 14 herausragenden Abschnitts ist mit einer Bedieneinrichtung 34 und insbesondere mit einem Bedienelement 36 in der Bedieneinrichtung 34, hier einem Drehknopf, so verbunden, dass eine Verdrehung des Bedienelements 36 auf das mechanische Kopplungsteil 30 und durch dieses auf den Angriffspunkt 28 und somit auf das zentrale Zahnrad 26 übertragen wird.
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Das Ende 32 ist mit dem Bedienelement 36 durch eine geeignete, bekannte Mechanik verbunden, genauso, wie das Ende 29 mit dem Angriffspunkt 28 und dem Zahnrad 26 durch eine geeignete, bekannte Mechanik verbunden ist.
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Die Bedieneinrichtung 34 ist in eine Instrumententafel 38, hier im Bereich einer Mittelkonsole, integriert. Die Instrumententafel 38 ist nur in 2 angedeutet. Im montierten Zustand verschwindet das Modul 10 vollständig hinter der Instrumententafel 38, und auch das mechanische Kopplungsteil 30 ist vollständig durch die Instrumententafel 38 verdeckt.
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Wie in 3 dargestellt ist, kann das mechanische Kopplungsteil 30 durch Zwischenräume zwischen den Klappen 22, die z. B. vor einem Luftauslass in der Mittelkonsole liegen, hindurch ragen und zur Bedieneinrichtung 34 geführt sein.
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Die 4 und 5 zeigen eine zweite Variante, bei der das mechanische Kopplungsteil 30 in zwei Abschnitte 40, 42 unterteilt ist, die so miteinander verbunden sind, dass eine Drehung zwischen den beiden Abschnitten 40, 42 übertragen wird.
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Der erste Abschnitt 40 verläuft durch das Innere des Modulgehäuses 14 zwischen dem Angriffspunkt 28 am Positioniermechanismus 24 und einer Durchführung 44, die in der Wand des Modulgehäuses 14 ausgebildet ist.
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Der zweite Abschnitt 42 verläuft von der Durchführung 44 in der Wand des Modulgehäuses 14 zur Bedieneinrichtung 34. Dort ist das Ende des Abschnitts 42 mit dem Bedienelement 36 verbunden.
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Im Bereich der Durchführung 44 erfolgt auch die Verbindung der beiden Abschnitte 40, 42 über eine Mechanik, die die beiden Abschnitte 40, 42 bezüglich ihrer Rotation koppelt und die gleichzeitig die beiden Abschnitte 40, 42 an der Wand des Modulgehäuses 14 fixiert.
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Im hier gezeigten Beispiel sind sowohl der erste Abschnitt 40 als auch der zweite Abschnitt 42 durch jeweils eine flexible Welle gebildet. Es könnten aber auch andere Arten mechanischer Kopplungsteile eingesetzt werden, z. B. eine starre Welle, Hebel oder dergleichen.
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Die 4 und 5 zeigen außerdem, dass mehrere Durchführungen 44 in der Wand des Modulgehäuses 14 vorgesehen sind. Hier ist nur eine weitere Durchführung 44a beispielhaft dargestellt, es kann aber eine beliebige Anzahl weiterer Durchführungen vorgesehen sein. Je nach Fahrzeugtyp wird die geeignete Durchführung 44, 44a verwendet, um die Bedieneinrichtung 34 optimal über das mechanische Kopplungsteil 30 mit der Verstellmechanik 16 zu verbinden. Es ist jeweils nur eine Durchführung belegt und jeweils nur ein mechanisches Kopplungsteil 30 vorgesehen (das in den 4 und 5 dargestellte zweite Kopplungsteil 30 deutet nur die verschiedenen möglichen Varianten der Montage an).
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Durch die Verwendung verschiedener Durchführungen 44, 44a kann ein Versatz der Bedieneinrichtung 34 von beispielsweise bis zu 100 mm entlang der Höhe der Mittelkonsole erreicht werden.
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6 zeigt eine optionale Gestaltung der Verstellmechanik 16, bei der ein Elektromotor 46 über eine drehbare Welle 48 mit dem Angriffspunkt 28 am Positioniermechanismus 24 verbunden ist. Diese Gestaltung kann verwendet werden, wenn das Modul 10 nicht manuell betätigt werden soll, sondern elektrisch. In diesem Fall ist die Bedieneinrichtung 34 über ein beispielsweise in 3 dargestelltes Kabel 50 mit dem Elektromotor 46 verbunden und bei Betätigung des Bedienelements 36 wird die Welle 48 und damit das Zahnrad 26 in Drehung versetzt und so die Klappen 18, 20, 22 verstellt.
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Am Angriffspunkt 28 kann sowohl eine Welle 48 zur Verbindung mit dem Elektromotor 46 als auch das mechanische Kopplungsteil 30 zur manuellen Betätigung angeschlossen werden. Sowohl für den manuellen Einsatz als auch den elektrisch betriebenen Einsatz und auch für verschiedene Einbaupositionen im Fahrzeug kann daher das identische Modul 10 eingesetzt werden.
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Das Modul 10 mit bereits fertig montiertem ersten Abschnitt 40 des mechanischen Kopplungsteils 30 kann als Einheit vorgefertigt und im Fahrzeug verbaut werden. Beim Einsetzen der Instrumententafel 38 muss dann lediglich noch die Bedieneinrichtung 34 mit dem zweiten Abschnitt 42 des mechanischen Kopplungsteils 30 verbunden werden und dieses mit dem ersten Abschnitt 40 verbunden werden.
