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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Windrichtungsregler, der mit einer an einem in beliebiger Richtung drehbaren zylinderförmigen Gehäusekörper axial abgestützten Luftklappe ausgestattet ist.
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Technischer Hintergrund
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Windrichtungsregler, die jeweils an einem Windauslass angeordnet sind, um Luft in eine Klimaanlage zu blasen, die in einem Fahrzeug, wie etwa einem Kraftfahrzeug, verwendet wird, werden beispielsweise Klimaanlagengebläse, Luftauslass, Lüfter oder Register, genannt. Ein derartiger Windrichtungsregler wird an jedem Teil eines Fahrzeugs installiert, wie etwa an einem Armaturenbrett oder an einer Mittelkonsole, und trägt dazu bei, die Kühl- und Heizkomfortleistung zu verbessern.
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Es gibt eine bekannte Konfiguration für einen derartigen Windrichtungsregler, bei welcher der Windrichtungsregler eine zylinderförmige Luftklappe innerhalb eines beispielsweise zylinderförmig ausgebildeten Gehäusekörper beinhaltet, und die Windrichtung durch Neigen der Luftklappe in eine beliebige Richtung innerhalb des Gehäusekörpers geregelt wird. Diese Konfiguration beinhaltet eine Kugeleinheit als Dreheinheit an einem distalen Ende eines Wellenkörpers, welcher auf der Mittelachse des Gehäusekörpers bereitgestellt ist, und eine Aufnahmeeinheit, welche die Kugeleinheit aufnimmt, ist auf der Mittelachse der Luftklappe bereitgestellt, wobei ein Last-hinzufügendes Element bestehend aus einem gummielastischen Körper zwischen der Kugeleinheit und der Aufnahmeeinheit angeordnet ist, wobei eine Betätigungslast (Drehmoment) und ein Betätigungsgefühl geregelt werden (siehe z.B. Offenlegungsschrift des
japanischen Patents Nr. 2014-91377 (Seite 5 und 6, und
4)).
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Da jedoch der oben beschriebene Windrichtungsregler so konfiguriert ist, dass die Betätigungslast oder dergleichen durch das Last-hinzufügende Element geregelt wird, ist es, außer wenn die sphärische Genauigkeit der Kugeleinheit und die Dicke des Last-hinzufügenden Elements über die gesamte Fläche identisch sind, schwierig zu erreichen, dass sich jede Richtungsbetätigung gleichmäßig anfühlt. Weiter ist eine zusätzliche Handhabung erforderlich, um eine Änderung der Eigenschaft aufgrund einer Temperatur des Last-hinzufügenden Elements oder eine Verschlechterung des Betätigungsgefühls aufgrund von Verschleiß des Last-hinzufügenden Elements bei zunehmender Anzahl von Betätigungen zu bewältigen.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf derartige Punkte implementiert, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Windrichtungsregler bereitzustellen, der eine Betätigung einer Luftklappe mit einer stabilen Betätigungslast ermöglicht und ein ausgezeichnetes Betätigungsgefühl bietet.
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Problemlösung
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Ein Windrichtungsregler gemäß einem ersten Aspekt beinhaltet: einen zylinderförmigen Gehäusekörper; einen axialen Stützkörper, der drehbar am Gehäusekörper axial abgestützt ist, sodass er eine Achse entlang einer Richtung quer zu einer axialen Richtung des Gehäusekörpers hat; eine Luftklappe, die drehbar am axialen Stützkörper axial abgestützt ist, sodass sie eine Achse entlang der Richtung quer zur Achse hat; und eine Last-einstellende Einheit, die eine Drehlast der Luftklappe einstellt. Im Windrichtungsregler beinhaltet die Last-einstellende Einheit: eine Dreheinheit, die in einem von dem Gehäusekörper und der Luftklappe bereitgestellt ist, eine Aufnahmeeinheit, die in dem anderen von dem Gehäusekörper und der Luftklappe bereitgestellt ist und so konfiguriert ist, dass sie die Dreheinheit gleitend aufnimmt, und eine Drückeinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine der Dreheinheiten und die Aufnahmeeinheit gegeneinander drückt.
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Der Windrichtungsregler gemäß einem zweiten Aspekt ist der Windrichtungsregler gemäß dem ersten Aspekt, in dem zumindest eine von der Dreheinheit und der Aufnahmeeinheit mithilfe eines elastischen Körpers eine Position gebildet wird, in der die Dreheinheit und die Aufnahmeeinheit übereinander gleiten.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Der Windrichtungsregler gemäß dem ersten Aspekt beinhaltet eine Last-einstellende Einheit einschließlich: einer Dreheinheit, die in einem Gehäusekörper und einer Luftklappe bereitgestellt ist; einer Aufnahmeeinheit, die am jeweils anderen Gehäusekörper und der Luftklappe bereitgestellt ist; und einer Drückeinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine der Dreheinheiten und die Aufnahmeeinheit gegeneinander drückt. Der Gleitwiderstand zwischen der Dreheinheit, die als Drehlast der Luftklappe und der Aufnahmeeinheit dient, kann durch die Drückeinheit angemessen eingestellt werden, sodass es möglich ist, die Luftklappe mit einer im Wesentlichen konstanten und stabilen Betätigungslast zu betätigen, unabhängig von der Maßgenauigkeit der Dreheinheit und/oder der Aufnahmeeinheit, der Temperatur, und/oder der Anzahl von Betätigungen oder dergleichen, und somit ein hervorragendes Betätigungsgefühl zu bieten.
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Der Windrichtungsregler gemäß dem zweiten Aspekt, im Windrichtungsregler wird eine Position von zumindest einer von der Dreheinheit und der Aufnahmeeinheit, die übereinander gleitet, eines elastischen Körpers gebildet, sodass es zusätzlich zu den durch den Windregler gemäß dem ersten Aspekt herbeigeführten Wirkungen möglich ist, den Gleitwiderstand zwischen der Dreheinheit, die als Drehlast der Luftklappe und der Aufnahmeeinheit dient, weiter zu stabilisieren und somit die Luftklappe mit einer stabileren Betätigungslast zu betätigen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine teilweise Querschnittsansicht eines Windrichtungsregler gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine Querschnittsansicht des Windrichtungsreglers;
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3 ist eine teilweise perspektivische Explosionsansicht des Windrichtungsreglers;
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4 ist eine perspektivische Ansicht des Windrichtungsreglers;
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5 ist eine perspektivische Ansicht, welche den Windrichtungsregler darstellt, wobei eine Luftklappe des Windrichtungsreglers in eine Richtung gedreht ist;
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6 ist eine perspektivische Ansicht, welche den Windrichtungsregler darstellt, wobei die Luftklappe des Windrichtungsreglers in eine andere Richtung quer zu der Richtung in 5 gedreht ist; und
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7 ist eine teilweise Querschnittsansicht, welche einen Windrichtungsregler gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachfolgend wird ein Windrichtungsregler gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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In 4 kennzeichnet das Bezugszeichen 10 einen Windrichtungsregler, wobei der Windrichtungsregler 10 für eine Klimaanlage zum Regeln einer Luftrichtung von einer in einem Fahrzeug, wie etwa beispielsweise einem Kraftfahrzeug, bereitgestellten Klimaanlage verwendet wird, d.h. zum Regeln einer Windrichtung, und an einer Installationszieleinheit, wie einem Innenelement eines Kraftfahrzeugs, einschließlich beispielsweise eines Armaturenbretts, einer Mittelkonsole, einer Dachkonsole, einer Mittelsäule und einer Türverkleidung, installiert ist, auch wenn diese nicht dargestellt sind. In dieser Ausführungsform ist der Windrichtungsregler 10 in einer runden Form ausgebildet.
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Der Windrichtungsregler 10 wird auch Luftauslass, Lüfter, Register oder dergleichen genannt, und beinhaltet wie in 2 dargestellt: den Gehäusekörper 11; den axialen Stützkörper 12, der drehbar am Gehäusekörper 11 axial abgestützt ist; die Luftklappe 13, die am drehbar axialen Stützkörper 12 axial abgestützt ist; und die Lasteinstelleinheit 14, die eine Drehlast (Drehmoment) der Luftklappe 13 in Bezug auf den Gehäusekörper 11 einstellt.
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Der Windrichtungsregler 10 beinhaltet eine Stützkonstruktion, bei der eine Betätigung des Betätigungsknopfes 19 nach oben, unten, links und rechts durch Halten des Betätigungsknopfes 19 es ermöglicht, die Luftklappe 13 nach oben, unten, links und rechts zu drehen gemäß der Betätigung wie in 5 und 6 dargestellt.
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Zusammenfassend, wie in 1 dargestellt, ist die Luftklappe 13 so konfiguriert, dass sie in jede Richtung um die Drehmitte C durch Drehen des axialen Stützkörpers 12 in Bezug auf die Lagereinheit 28 des Gehäusekörpers 11 und Drehen der Luftklappen-Lagereinheit 42 in Bezug auf den axialen Stützkörper 12 drehbar ist. Zusätzlich ist eine Lasteinstelleinheit 14 bereitgestellt, sodass eine Betätigungslast während des Drehens der Luftklappe 13 in einem im Wesentlichen konstanten Zustand gehalten wird.
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Wie in 1 dargestellt, beinhaltet die Lasteinstelleinheit 14: die Kugeleinheit 64 (entsprechend einer Dreheinheit); die Aufnahmeeinheit 74, welche die Kugeleinheit 64 gleitend aufnimmt; und die Spiralfeder 57 (entsprechend einer Drückeinheit). Die Lasteinstelleinheit 14 ist so konfiguriert, dass sie den Gleitwiderstand zwischen der Kugeleinheit 64 und der Aufnahmeeinheit 74 angemessen einstellt, indem sie die Spiralfeder 57 dazu veranlasst, die Kugeleinheit 64 in Richtung der Aufnahmeeinheit 74 zu drücken, um die Drehlast der Luftklappe 13 im Wesentlichen konstant zu machen.
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Der Windrichtungsregler 10 kann beinhalten: das (eine und das andere) Ventil 16 und 17, welche den Innenraum des Gehäusekörpers 11 als der (eine und der andere) Öffnungs- und Schließkörper (Gehäusekörper) öffnen und schließen; und die Antriebseinheit 18, welche die Ventile 16 und 17 öffnet und schließt. Der Windrichtungsregler 10 kann außerdem den Betätigungsknopf 19 als Betätigungseinheit zum Betätigen der Luftklappe 13 und der Ventile 16 und 17 beinhalten. Der Windrichtungsregler 10 kann beispielsweise aus einem Kunstharz geformt sein.
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Nachfolgend wird eine Konfiguration des Windrichtungsreglers 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausführlich beschrieben.
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Der Gehäusekörper 11 beinhaltet als getrennte Körper den Hauptgehäusekörper 21 und die Abdeckblende 22, welche ein äußeres Element ist, das als zum Eingriff mit dem Gehäusekörper 21 vorgesehene Designeinheit dient. Der Gehäusekörper 11 beinhaltet: den kreisförmigen Einlass 24, der als Einlass zur Aufnahme von Wind aus einer Klimaanlage oder dergleichen an einer Stirnseite (Seite des Gehäusekörpers 21) dient; und die kreisförmige Öffnung 25, welche mit dem Einlass 24 kommuniziert und durch welche die Luftklappe 13 an der anderen Stirnseite (Seite der Abdeckblende 22) freigelegt wird, wodurch der Kanal 26 gebildet wird, welcher zwischen dem Einlass 24 und der Freilegungsöffnung 25 kommuniziert, um zu ermöglichen, dass Wind durch Kanal 26 strömen kann. Zusätzlich ist der Luftklappen-Gehäuseabschnitt 27 an der vorderen Seite, welche die Seite der Freilegungsöffnung 25 ist, in einer Kugelform durch Erweitern eines Durchmessers im Gehäusekörper 11 bereitgestellt, wobei die Luftklappe 13 innerhalb des Luftklappen-Gehäuseabschnitts 27 angeordnet ist. Weiter ist die Lagereinheit 28 im Gehäusekörper 11 entlang einer Mittelachse des Gehäusekörpers 11 bereitgestellt. Der Ventilaufnahmeabschnitt 29, der als Ventilkörper-Aufnahmeabschnitt der die Ventile 16 und 17 aufnimmt, dient, kann ebenfalls in Gehäusekörper 11 bereitgestellt sein. Man beachte, dass nachfolgend eine Beschreibung gegeben wird, unter der Annahme, dass die stromabwärtige Seite des Winds, der durch den Kanal 26 im Gehäusekörper 21 von der Seite des Einlasses 24 zur Seite der Freilegungsöffnung 25 strömt, eine vordere Seite ist (Seite von Pfeil FR), die stromaufwärtige Seite davon eine hintere Seite ist (Seite von Pfeil RR), die Richtung orthogonal zur Richtung von vorne nach hinten (Richtungen von Pfeil FR und RR) eine horizontale Richtung oder eine Richtung von links nach rechts ist, was einer Querrichtung entspricht, und die Richtung orthogonal zur Richtung von vorne nach hinten oder der Richtung von links nach rechts eine Richtung von oben nach unten (Richtungen von Pfeil U und D) ist. Die Positionen der jeweiligen Komponenten des Windrichtungsreglers 10 werden unter der Annahme des Zustands, in welchem die Ventile 16 und 17 vollständig geöffnet sind (1), als Referenz beschrieben.
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Der Gehäusekörper 21 ist mit einem Luftklappen-Gehäuseabschnitt 27, einer Lagereinheit 28 und einem Ventil-Aufnahmeabschnitt 29 ausgestattet. Der Gehäusekörper 21 kann in das vordere und das hintere Gehäuseelement 21a und 21b unterteilt sein.
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Weiter bildet die Abdeckblende 22 einen Teil der Designfläche der Montageposition des Windrichtungsreglers 10 und ist zylinderförmig ausgebildet und am vorderen Endabschnitt des Gehäusekörpers 21 passend angebracht.
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Man beachte, dass die Umfangsrichtung des Gehäusekörpers 11 als eine Richtung entlang eines auf einer Mittelachse des Gehäusekörpers 11 zentrierten Bogens bezeichnet wird, welche sich auf einer Ebene orthogonal zur Mittelachse befindet, das heißt, eine Richtung entlang eines äußeren Umfangs der Freilegungsöffnung 25.
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Die Lagereinheit 28 dient zur drehbaren axialen Abstützung des axialen Stützkörpers 12. Wie in 3 dargestellt, ist die Lagereinheit 28 in einer längsverlaufenden zylindrischen Form entlang der axialen Richtung des Gehäusekörpers 11 bereitgestellt und mit den herausragenden Lagern 31 ausgestattet zur axialen Abstützung des axialen Stützkörpers 12. Diese Lager 31 sind in der Richtung von oben nach unten voneinander beabstandet angeordnet. Demnach ist der axiale Stützkörper 12 drehbar am Gehäusekörper 11 axial abgestützt, sodass er eine Achse in der Richtung von oben nach unten beinhaltet, die quer (orthogonal) zur Mittelachse des Gehäusekörpers 11 ist. Die Lagereinheit 28 ist mit dem inneren Umfang des Gehäusekörpers 11 (des Gehäusekörpers 21) über eine Vielzahl von Kopplungsabschnitten 32 gekoppelt. Die Kopplungsabschnitte 32 sind radial entlang der Durchmesserrichtung des Gehäusekörpers 11 (des Gehäusekörpers 21) bereitgestellt.
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Zurückverweisend auf 2, ist der Ventil-Aufnahmeabschnitt 29 in einer abgestuften Form am inneren Umfangsabschnitt näher zu einer hinteren Seite des Gehäusekörpers 11 (des Gehäusekörpers 21) bereitgestellt. Dieser Ventil-Aufnahmeabschnitt 29 ist bereitgestellt während er sich in die Umfangsrichtung des Gehäusekörpers 11 (des Gehäusekörpers 21) erstreckt.
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Der axiale Stützkörper 12 wird auch „Verbindungsstück“ oder dergleichen genannt und ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Wie in 3 dargestellt, ist der axiale Stützkörper 12 mit den ersten Drehwellen 35 und den zweiten Drehwellen 36 entlang einer Richtung quer (orthogonal) zu den ersten Drehwellen 35 ausgestattet, sodass er jeweils nach außen ragt. Die ersten Drehwellen 35 sind drehbar an den Lagern 31 der Lagereinheit 28 axial abgestützt. Die zweiten Drehwellen 36 sind drehbar an der Luftklappe 13 axial abgestützt. Demnach ist die Luftklappe 13 am axialen Stützkörper 12 axial abgestützt, so dass sie eine Achse in der Richtung quer (orthogonal) zur Achse des axialen Stützkörpers 12 in Bezug auf den Gehäusekörper 11 hat.
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Die Luftklappe 13 wird auch „Blattkörper“, „Gehäuse“ oder „Rippe“ oder dergleichen genannt und dient zum Regeln der Richtung des Winds, der vom Windrichtungsregler 10 geblasen wird. Die Luftklappe 13 ist mit einem Luftklappen-Hauptkörper 41 und einer Luftklappen-Lagereinheit 42 ausgestattet, welche den Luftklappen-Hauptkörper 41 axial am axialen Stützkörper 12 abstützt. Auch wenn der Luftklappen-Hauptkörper 41 und die Luftklappen-Lagereinheit 42 in der vorliegenden Ausführungsform als getrennte Körper bereitgestellt sind, können sie auch einstückig als eine Einheit bereitgestellt sein.
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Der Luftklappen-Hauptkörper 41 ist einstückig mit dem zylinderförmigen äußeren Abschnitt 44, dem innerhalb angeordneten Montageabschnitt 45 ausgestattet und koaxial mit dem äußeren Abschnitt 44 und einer Vielzahl von Blättern 46, welche den äußeren Abschnitt 44 mit dem Montageabschnitt 45 koppeln. Fächerförmige Abschnitte, die vom äußeren Abschnitt 44, dem Montageabschnitt 45 und dem Blatt 46 umgeben sind, stellen die Lüftungsöffnungen 47 dar.
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Die äußere Umfangsfläche des äußeren Abschnitts 44 ist in einer Kugelform ausgebildet und die äußere Umfangsfläche ist vom Luftklappen-Gehäuseabschnitt 27 durch eine winzige Lücke an einer Position gegenüber dem Luftklappen-Gehäuseteil 27 des Gehäusekörpers 11 beabstandet.
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Der Montageabschnitt 45 ist ein Abschnitt, an dem die Luftklappen-Lagereinheit 42 und der Betätigungsknopf 19 angebracht sind und hat eine zylindrische Form mit einem kleineren Durchmesser als der äußere Abschnitt 44.
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Die Blätter 46 sind radial entlang der Durchmesserrichtung des Luftklappen-Hauptkörpers 41 (der Luftklappe 13) bereitgestellt und sind in im Wesentlichen gleichen Abständen in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet.
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Die Luftklappenlagereinheit 42 beinhaltet: den ringförmigen Hauptkörper der Luftklappen-Lagereinheit 51, die Luftklappenlager 52, die so bereitgestellt sind, dass sie an der hinteren Seite aus dem Hauptkörper der Luftklappen-Lagereinheit 51 herausragen; und eine Vielzahl von krallenartigen Lager-Eingriffsabschnitten 53, die so bereitgestellt sind, dass sie an der vorderen Seite aus dem Hauptkörper der Luftklappen-Lagereinheit 51 herausragen. Die Lagereinheit-Eingriffsabschnitte 53 sind von der hinteren Seite in den Luftklappen-Hauptkörper 41 (den Montageabschnitt 45) eingeführt, während die Lager-Eingriffsabschnitte 53 an der vorderen Seite des Luftklappen-Hauptkörpers 41 (des Montageabschnitts 45) verrastet sind, sodass die Luftklappen-Lagereinheit 42 einstückig am Luftklappen-Hauptkörper 41 angebracht ist.
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Die Luftklappenlager 52 sind Abschnitte, die zur drehbaren axialen Abstützung am axialen Stützkörper 12 durch die zweiten Drehwellen 36 des axialen Stützkörpers 12 vorgesehen sind.
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Die Lasteinstelleinheit 14 ist zwischen dem Gehäusekörper 11 und der Luftklappe 13 angeordnet und beinhaltet: die Welle 55, welche ein Wellenkörper ist, der als Kugeleinheit-Einstellkörper dient; den Aufnahmekörper 56, welcher als Aufnahmeeinheit-Einstellkörper dient, der die Welle 55 aufnimmt; und die Spiralfeder 57, welche als Drückeinheit dient, welche die Welle 55 in Richtung des Aufnahmekörpers 56 drückt.
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Die Welle 55 ist in einer längsverlaufenden Form ausgebildet, durch die Lagereinheit 28 eingeführt und im Gehäusekörper 11 gehalten. Demnach ist die Welle 55 entlang der Mittelachse des Gehäusekörpers 11 angeordnet Die Welle 55 beinhaltet einstückig: den Wellen-Hauptkörper 61, welcher als Wellen-Hauptkörper dient; die Federaufnahmeeinheit 62, welche als Drückeinheit-Aufnahmeeinheit dient, die flanschförmig aus der vorderen Seite, welche eine Endseite des Wellen-Hauptkörpers 61 ist, herausragt; den herausragenden Abschnitt 63, welcher koaxial mit dem Wellen-Hauptkörper 61 aus der Federaufnahmeeinheit 62 in Richtung der vorderen Seite, welche gegenüber dem Wellen-Hauptkörper 61 liegt, herausragt; die Kugeleinheit 64, welche ein Gleitabschnitt ist, der als Dreheinheit dient, die auf einer Seite gegenüber der distalen Endseite des herausragenden Abschnitts 63, das heißt einer Seite gegenüber der Federaufnahmeeinheit 62, bereitgestellt ist; und den Rastabschnitt 65, der aus der hinteren Seite, welche die andere Endseite des Wellen-Hauptkörpers 61 ist, herausragt. Die Federaufnahmeeinheit 62 wird entlang der Mittelachse des Gehäusekörpers 11 durch die Spiralfeder 57 von hinten nach vorne gedrückt, sodass die Welle 55 in Richtung des Aufnahmekörpers 56 (der Luftklappe 13) gedrückt wird (1).
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Der Wellen-Hauptkörper 61 ist aus Rippen oder dergleichen gebildet, die beispielsweise in einer Kreuzform angeordnet sind. Der Wellen-Hauptkörper 61 befindet sich in der Lagereinheit 28.
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Die Federaufnahmeeinheit 62 ist ein Abschnitt, der in Kontakt mit dem vorderen Endabschnitt der Spiralfeder 57 und dem hinteren Abschnitt davon steht. Die Federaufnahmeeinheit 62 befindet sich beispielsweise in der Lagereinheit 28. Die Federaufnahmeeinheit 62 ist beispielsweise in einer scheibenartigen Form ausgebildet.
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Der herausragende Abschnitt 63 ist in einer Säulenform ausgebildet, welche dünner als der Wellen-Hauptkörper 61 ist. Die vordere Endseite des herausragenden Abschnitts 63 ragt aus der Lagereinheit 28 in Richtung der vorderen Seite heraus, und der herausragende Abschnitt 63 ist in die Luftklappen-Lagereinheit 42 des axialen Stützkörpers 12 und die Luftklappe 13 eingeführt.
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Wie in 1 dargestellt, ist eine Kugeleinheit 64 in einer Kugelform ausgebildet mit einem Durchmesser, der größer als der Durchmesser des herausragenden Abschnitts 63 am distalen Ende des herausragenden Abschnitts 63 ist. Die Kugeleinheit 64 ist so angeordnet, dass sich ihr Mittelpunkt im Wesentlichen auf der Mittelachse des Wellen-Hauptkörpers 61 und des herausragenden Abschnitts 63 befindet, das heißt auf der Mittelachse des Gehäusekörpers 11. Die Kugeleinheit 64 wird gleitbar (drehbar) vom Aufnahmekörper 56 aufgenommen. Die Welle 55 wird von der Spiralfeder 57 gedrückt und die Kugeleinheit 64 wird dadurch gegen den Aufnahmekörper 56 gedrückt. Die Oberfläche der Kugeleinheit 64 ist mit dem elastischen Körper 67 bedeckt. Für den elastischen Körper 67 ist ein Material mit einer Gegenkraft, wie etwa Elastomer oder Silikonkautschuk oder dergleichen, zu bevorzugen. Die Kugeleinheit 64 ist mit herausragenden Stoppern 68 ausgestattet. Die Stopper 68 ragen aus dem elastischen Körper 67 in der Durchmesserrichtung der Kugeleinheit 64 heraus und sind im Wesentlichen säulenförmig ausgebildet und sind in zueinander entgegengesetzten Richtungen in Bezug auf den Mittelpunkt der Kugeleinheit 64 gelegen.
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Die Rastabschnitte 65 sind jeweils ein Abschnitt, der die Welle 55 an die Antriebseinheit 18 koppelt. Eine Vielzahl von Rastabschnitten 65 ragt nach hinten aus der hinteren Seite des Wellen-Hauptkörpers 61 heraus, und eine distale Endseite von ihnen ragt nach hinten aus der Lagereinheit 28 heraus. Die distale Endseite von jedem der Rastabschnitte 65 ist in ein einer krallenartigen Form ausgebildet und die Rastabschnitte 65 sind mit der Antriebseinheit 18 verrastet.
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Der Aufnahmekörper 56 kann auch „Drehmoment-Aufnahme-Abstandshalter“ genannt werden und ist durch den axialen Stützkörper 12 eingeführt, mit dem Betätigungsknopf 19 gekoppelt und entlang der Mittelachse des Gehäusekörpers 11 angeordnet. Das heißt, der Aufnahmekörper 56 ist koaxial mit der Welle 55 (der Kugeleinheit 64) angeordnet. Der Aufnahmekörper 56 beinhaltet einstückig: den im Wesentlichen säulenförmigen Aufnahme-Hauptkörper 71; den Positionierabschnitt 72, der flanschförmig aus einer vorderen Seite, welche eine Endseite des Aufnahme-Hauptkörpers ist, herausragt 71; den Rastkörperabschnitt 73, der aus dem Positionierabschnitt 72 koaxial mit dem Aufnahme-Hauptkörper 71 in Richtung einer vorderen Seite, welche eine Seite gegenüber dem Aufnahme-Hauptkörper 71 ist, herausragt; und eine Aufnahmeeinheit 74, die an einer hinteren Seite, welche die andere Endseite des Aufnahme-Hauptkörpers 71 ist, herausragt und die Kugeleinheit 64 der Welle 55 aufnimmt. Der Aufnahmekörper 56 ist so angeordnet, dass sich die Aufnahmeeinheit 74 innerhalb des axialen Stützkörpers 12 befindet.
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Der Positionierabschnitt 72 wird in Kontakt mit der hinteren Seite der Luftklappe 13 (der Luftklappen-Lagereinheit 42) gebracht, wobei der Rastkörperabschnitt 73 durch die Luftklappe 13 (die Luftklappen-Lagereinheit 42 und den Montageabschnitt 45) eingeführt ist, um dadurch den Aufnahmekörper 56 in Bezug auf die Luftklappe 13 in der Richtung von vorne nach hinten (axiale Richtung des Gehäusekörpers 11) zu positionieren.
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Der Rastkörperabschnitt 73 ist in die Luftklappe 13 (die Luftklappen-Lagereinheit 42 und den Montageabschnitt 45) von hinten eingeführt und die vordere Endseite ist in den Betätigungsknopf 19 eingeführt und mit diesem verrastet.
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Die Aufnahmeeinheit 74 ist nach hinten offen, das heißt in Richtung der Seite der Welle 55 (der Kugeleinheit 64). Die Aufnahmeeinheit 74 ist in Form einer Kugel ausgebildet, die einen größeren Durchmesser als die Kugeleinheit 64 (der elastische Körper 67) hat, das heißt, eine Kugel, die nach Außen versetzt ist. Die Aufnahmeeinheit 74 ist so ausgebildet, dass sie koaxial mit den ersten Drehwellen 35 und den zweiten Drehwellen 36 des axialen Stützkörpers 12 ist, anders gesagt entlang der Kugeloberfläche zentriert in einer Position, in der die Achse der ersten Drehwellen 35 und die Achse der zweiten Drehwellen 36 einander kreuzen. Demnach fällt die Mittelposition der Aufnahmeeinheit 74 im Wesentlichen mit der Mittelposition der Kugeleinheit 64 zusammen, welche den Drehmittelpunkt C der Luftklappe 13 bildet. Die Kugelgleitfläche 76, die mit dem elastischen Körper 67 auf der Oberfläche der Kugeleinheit 64 gleitet wird im Innern der Aufnahmeeinheit 74 gebildet. Die Gleitfläche 76 ist an einem vorderen Endabschnitt im Innern der Aufnahmeeinheit 74 bereitgestellt, das heißt an einer Position, die dem Bereich des vorderen Ende der Kugeleinheit 64 (des elastischen Körpers 67) zugewandt ist, näher zur mittleren Seite (Seite des Drehmittelpunkts C) als zur inneren Umfangsfläche der Aufnahmeeinheit 74 versetzt ist, und bildet eine konkav gekrümmte Fläche, die im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Oberfläche der Kugeleinheit 64 hat. Aus diesem Grund ist die Regulierungsfläche 77 in einer abgestuften Form um die Gleitfläche 76 ausgebildet, welche ein Regulierungsabschnitt ist, der den Drehwinkel der Luftklappe 13 in Bezug auf den Gehäusekörper 11 durch die Stopper 68 reguliert, welche so bereitgestellt sind, dass sie aus der Kugeleinheit 64, die in Kontakt mit der Gleitfläche 76 kommt, herausragen.
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Die Spiralfeder 57 kann auch „Drehmoment-Regelungskörper“ genannt werden, der zum Einstellen einer Drehlast (Drehmoment) verwendet wird, wenn die Luftklappe 13 dazu veranlasst wird, sich in Bezug auf den Gehäusekörper 11 zu drehen, durch Einstellen einer Drückkraft der Kugeleinheit 64 (des elastischen Körpers 67) gegen die Aufnahmeeinheit 74 gemäß einer Drückkraft der Spiralfeder 57. In der Lagereinheit 28 ist die Spiralfeder 57 zwischen der Antriebseinheit 18 (oder der Lagereinheit 28) und der Welle 55 (der Federaufnahmeeinheit 62) angeordnet.
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Die Ventile 16 und 17 werden dazu verwendet, die aus dem Windregler 10 geblasene Luftmenge zu regeln, durch Regeln der Menge des Öffnungs- und Schließkanals 26. Die Ventile 16 und 17 sind mit den Ventil-Hauptkörpern 81 und 82 als der (eine und der andere) Öffnungs- und Schließ-Hauptkörper (Ventil-Hauptkörper), dem (einen und dem anderen) Wellenabschnitt 83 und 84, welcher die Ventile 16 und 17 drehbar axial abstützt und dem (einen und dem anderen) Getriebeabschnitt 85 und 86, welcher einen Teil der Antriebseinheit 18 bildet, ausgestattet.
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Die Ventil-Hauptkörper 81 und 82 sind in einer Form entsprechend einer inneren Fläche des Gehäusekörpers 11 (des Gehäusekörper 21) oder in der vorliegenden Ausführung halbkreisförmig ausgebildet, wobei der Ventilkörper 81 so konfiguriert ist, dass er einen im Wesentlichen obere Hälfte des Kanals 26 öffnet und schließt und der Ventilkörper 82 so konfiguriert ist, dass er einen im Wesentlichen untere Hälfte des Kanals 26 öffnet und schließt.
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Die Wellenabschnitte 83 und 84 sind koaxial miteinander gekoppelt entlang der Richtung quer (orthogonal) zur axialen Richtung des Gehäusekörpers 11 und drehbar am Gehäusekörper 11 (dem Gehäusekörper 21) axial abgestützt. Die Wellenabschnitte 83 und 84 befinden sich am vorderen Endabschnitt der Hauptventilkörper 81 und 82. Da die Wellenabschnitte 83 und 84 miteinander gekoppelt sind, sind die Ventil-Hauptkörper 81 und 82 so positioniert, dass sie einander in gegenüberliegenden Positionen entlang der Mittelachse des Gehäusekörpers 11 zugewandt sind.
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Die Getriebeabschnitte 85 und 86 sind jeweils fächerförmig ausgebildet und koaxial mit den Wellenabschnitten 83 und 84 angebracht. Die Getriebeabschnitte 85 und 86 sind an Positionen angeordnet, die in der Umfangsrichtung der Wellenabschnitte 83 und 84 gegeneinander verschoben sind.
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Die Antriebseinheit 18 besteht aus den Getriebeabschnitten 85 und 86, die für die Ventile 16 und 17 bereitgestellt sind, dem Ventilgetriebe 89, das mit den Getriebeabschnitten 85 und 86 als Drehantriebseinheit (Drehgetriebe) eingreift. Das Ventilgetriebe 89 ist mit der Welle 55 gekoppelt und so konfiguriert, dass es sich in der Umfangsrichtung in Verbindung mit der Betätigung des Betätigungsknopfes 19 dreht, um die hintere Seite der Ventile 16 und 17 (der Ventil-Hauptkörper 81 und 82) dazu zu veranlassen, sich nach oben und unten über die Getriebeabschnitte 85 und 86 um die Wellenabschnitte 83 und 84 zu drehen. Das Ventilgetriebe 89 ist an der Rückseite der Lagereinheit 28 angebracht und koaxial mit dem Gehäusekörper 11 angeordnet. Das Ventilgetriebe 89 beinhaltet einstückig den ringförmigen Hauptkörperabschnitt 91, den Anschlussabschnitt 92, der in Richtung der vorderen Seite aus dem Hauptkörperabschnitt 91 hervorragt, und den Getriebezahnabschnitt 93, der nach hinten aus dem Hauptkörperabschnitt 91 herausragt.
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Der Hauptkörperabschnitt 91 befindet sich an der Rückseite der Lagereinheit 28, und der Rastabschnitt 65 der Welle 55 ist in den Hauptgehäuseabschnitt 91 von der vorderen Seite eingeführt (pressgepaßt). Der Rastabschnitt 65 greift mit der hinteren Seite des Hauptkörperabschnitts 91 ein, und das Ventilgetriebe 89 und die Welle 55 werden dadurch gerastet und aneinander fixiert.
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Der Anschlussabschnitt 92 befindet sich in der Lagereinheit 28, die nach Außen reguliert wird durch den Rastabschnitt 65 der Welle 55, die durch den Hauptkörperabschnitt 91 eingeführt ist und dadurch mit dem hinteren Endabschnitt in der Lagereinheit 28 eingreift. Der hintere Endabschnitt der Spiralfeder 57 ist in Kontakt mit der vorderen Seite des Anschlussabschnitts 92 positioniert. Das heißt, die Spiralfeder 57 ist zwischen dem Ventilgetriebe 89 (dem Anschlussabschnitt 92) und der Welle 55 (der Federaufnahmeeinheit 62) angeordnet. Demnach wird der Getriebezahnabschnitt 93 des Ventilgetriebes 89 durch die Drückkraft der Spiralfeder 57 gegen die Getriebeabschnitte 85 und 86 gedrückt.
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Der Getriebezahnabschnitt 93 ist ein Abschnitt, der mit den Getriebeabschnitten 85 und 86 im Eingriff steht. Der Getriebezahnabschnitt 93 steht im Eingriff mit den Getriebeabschnitten 85 und 86 und ist so konfiguriert, dass er die Ventile 16 und 17 dazu veranlasst, sich nach oben oder unten um die Wellenabschnitte 83 und 84 zu drehen, wenn das Ventilgetriebe 89 in die Umfangsrichtung gedreht wird.
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Der Betätigungsknopf 19 ist drehbar an der Luftklappe 13 in der Umfangsrichtung angebracht, wobei das Bewegen des Betätigungsknopfes 19 in der Richtung von oben nach unten und von links nach rechts dazu führt, dass die Luftklappe 13 sich dreht und das Drehen des Betätigungsknopfes 19 in die Umfangsrichtung in Bezug auf die Luftklappe 13 dazu führt, dass die Ventile 16 und 17 sich über eine Antriebseinheit 18 öffnen und schließen. Der Betätigungsknopf 19 beinhaltet einstückig im Wesentlichen den zylinderförmigen Knopf-Hauptkörper 96, der zur vorderen Seite der Luftklappe 13 freigelegt ist und den Rastabschnitt 97, der an der hinteren Seite des Knopf-Hauptkörpers 96 herausragt. Der Rastkörperabschnitt 73 des Aufnahmekörpers 56, der in die Luftklappe 13 von der hinteren Seite eingeführt ist, ist mit dem Knopf-Hauptkörper 96 verrastet, der Betätigungsknopf 19 und der Aufnahmekörper 56 sind einstückig miteinander verbunden, und der Rastabschnitt 97 ist durch den Hauptkörper der Luftklappen-Lagereinheit 51 eingeführt, um dadurch den Lager-Rastabschnitt 53 nach außen zu regulieren und zu verhindern, dass die Luftklappen-Lagereinheit 42 sich aus dem Luftklappen-Hauptkörper 41 löst und die Luftklappen-Lagereinheit 42 zu halten.
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Der in eine Installationszieleinheit des Innenelements eines Kraftfahrzeugs installierte Windrichtungsregler 10 ist so konfiguriert, dass, wenn sich die Ventile 16 und 17 in einem geöffneten Zustand befinden, wie durch imaginäre Linien in 1 und 2 dargestellt, und die Luftklappe 13 sich in einer neutralen Position befindet, wie in 4 dargestellt, anders gesagt der Gehäusekörper 11 und die Luftklappe 13 sich im Wesentlichen koaxial zueinander befinden, die aus dem Einlass 24 aufgenommene Luft durch den Kanal 26 strömt und aus jeder Lüftungsöffnung 47 der Luftklappe 13 in Richtung der Vorwärtsrichtung eines Beifahrers strömt.
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Das Halten des Betätigungsknopfes 19 und dessen Betätigung in die Richtungen nach oben und unten und nach links und rechts führt dazu, dass die Luftklappe 13 sich dreht, wie in 5 oder 6 dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt kann die Luftklappe 13 mithilfe von zwei zueinander orthogonalen Achsen in jede beliebige Richtung um die Drehmitte C gedreht werden, durch Drehen des axialen Stützkörpers 12 in Bezug auf die Lagereinheit 28 des Gehäusekörpers 11 und durch Drehen der Luftklappen-Lagereinheit 42 in Bezug auf den in 1 dargestellten axialen Stützkörper 12. Während dieser Betätigung dreht sich der mit dem Betätigungsknopf 19 gekoppelte Aufnahmekörper 56 zusammen mit der Luftklappe 13, und da die vordere Seite (der elastische Körper 67) der Kugeleinheit 64, die sich am vorderen Ende der Welle 55, die an der Lagereinheit 28 des Gehäusekörpers 11 gehalten wird, befindet, gegen die Gleitfläche 76 der Aufnahmeeinheit 74 an der Rückseite des Aufnahmekörpers 56 durch eine Drückkraft der Spiralfeder 57 gedrückt wird, wird der Gleitwiderstand zwischen der Oberfläche der Kugeleinheit 64 (des elastischen Körpers 67) und der Gleitfläche 76 durch die Drückkraft der Spiralfeder 57 auf ein im Wesentlichen konstantes Niveau geregelt und die Luftklappe 13 kann sich mit einer angemessenen Betätigungslast drehen. Man beachte, dass der Drehwinkel der Luftklappe 13 durch die Stopper 68 reguliert wird, die so bereitgestellt sind, dass sie aus der Kugeleinheit 64, die in Kontakt mit der Regulierungsfläche 77 in der Aufnahmeeinheit 74 kommt, herausragen. Somit bewegt sich, während die Luftklappe 13 gedreht wird, die Mittelachse der Luftklappe 13 entlang der Richtung quer zur Mittelachse des Gehäusekörpers 11 und Luft strömt entlang der Mittelachse der Luftklappe 13 in eine Richtung, die in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Beifahrers geneigt ist, aus jeder Lüftungsöffnung 47.
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Weiter, wenn der Benutzer den Betätigungsknopf 19 hält und den Betätigungsknopf 19 in der Umfangsrichtung in Bezug auf die Luftklappe 13 dreht, dreht sich der Aufnahmekörper 56, der mit dem Betätigungsknopf 19 zusammenwirkt, in der Umfangsrichtung, wie in 2 dargestellt. Im Aufnahmekörper 56, da die Kugeleinheit 64 der Welle 55 durch die Spiralfeder 57 gegen die Aufnahmeeinheit 74 gedrückt wird, drehen sich die Welle 55 und das Ventilgetriebe 89 der mit der Welle 55 gekoppelten Antriebseinheit 18 ebenfalls in die Umfangsrichtung. Folglich, wenn sich der Getriebezahnabschnitt 93 des Ventilgetriebes 89, und die Ventile 16 und 17, die mit den Getriebeabschnitten 85 und 86 im Eingriff stehen, um die Wellenabschnitte 83 und 84 drehen, wie durch eine durchgehende Linie in 2 angezeigt, und wenn die Ventil-Hauptkörper 81 und 82 in Kontakt mit dem Ventilaufnahmeabschnitt 29 kommen, wird der Kanal 26 geschlossen und die Luft wird nicht mehr aus der Lüftungsöffnung 47 der Luftklappe 13 geblasen (vollständig geschlossener Zustand).
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Somit wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Kugeleinheit 64, die auf der Seite des Gehäusekörpers 11 bereitgestellt ist, durch die Spiralfeder 57 gegen die auf der Seite der Luftklappe 13 bereitgestellte Aufnahmeeinheit 74 gedrückt, und es ist damit möglich, den Gleitwiderstand zwischen der Kugeleinheit 64, welcher zu einer Drehlast der Luftklappe 13 und der Aufnahmeeinheit 74 wird, mithilfe der Spiralfeder 57 angemessen einzustellen. Demnach kommt es kaum zu Schwankungen der Drehlast (des Drehmoments) unter dem Einfluss der Maßgenauigkeit der Kugeleinheit 64 und der Temperatur (Wärme) oder dergleichen, und selbst wenn Abrieb oder dergleichen in zumindest einer von der Kugeleinheit 64 und der Aufnahmeeinheit 74 aufgrund einer Zunahme der Anzahl von Betätigungen auftritt, ist es möglich, eine im Wesentlichen konstante Drehlast zu erhalten, indem die Spiralfeder 57 dazu veranlasst wird, die Kugeleinheit 64 gegen die Aufnahmeeinheit 74 zu drücken, und ferner ist es möglich, die Drehlast an einem Punkt zu regeln, egal in welche Richtung die Luftklappe 13 betätigt wird, dadurch die Luftklappe 13 mit einer im Wesentlichen konstanten und stabilen Betätigungslast zu betätigen, und so ein hervorragendes Betätigungsgefühl zu bieten. Das heißt, es ist möglich, ein beabsichtigtes Betätigungsgefühl unabhängig von der Maßgenauigkeit der Kugeleinheit 64 und der Aufnahmeeinheit 74, der Temperatur, der Anzahl von Betätigungen oder der Betätigungsrichtung oder dergleichen sicherzustellen.
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Weiter kann auch wenn die Betätigungslast geregelt wird, die Betätigungslast durch Regeln der Drückkraft der Spiralfeder 57 einfach geregelt werden, und so eine hoch robuste Struktur unabhängig von der Maßgenauigkeit bereitgestellt werden.
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Die Oberfläche der Kugeleinheit 64, die über die Aufnahmeeinheit 74 gleitet, ist aus dem elastischen Körper 67 gebildet, und es ist damit möglich, den Gleitwiderstand zwischen der Kugeleinheit 64, welcher zu einer Drehlast der Luftklappe 13 und der Aufnahmeeinheit 74 wird, stabiler zu machen und die Luftklappe 13 mit einer stabileren Betätigungslast zu betätigen. Ferner ist es möglich, eine Betätigungslast durch eine Drückkraft der Spiralfeder 57 einzustellen, ohne die Gleichmäßigkeit der Dicke des elastischen Körpers 67 mehr als nötig zu verbessern.
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Da die Spiralfeder 57 das Ventilgetriebe 89 gegen die Getriebeabschnitte 85 und 86 der Ventile 16 und 17 drückt, ist es möglich, gleichzeitig eine Betätigungslast (Drehrichtungsdrehmoment) sicherzustellen wenn der Betätigungsknopf 19 betätigt wird, indem er in die Umfangsrichtung gedreht wird.
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Man beachte, dass es in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ebenfalls möglich ist, den elastischen Körper 99 in der Aufnahmeeinheit 74 einzustellen, wie beispielsweise im Fall der zweiten Ausführungsform, die in 7 dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist es zu bevorzugen, für den elastischen Körper 99 ein Material mit einer Gegenkraft, wie etwa Elastomer oder Silikonkautschuk, zu verwenden, wie im Fall des elastischen Körpers 67. Der elastische Körper 99 ist in eine Kugelform gebogen, sodass er die Gleitfläche 76 bildet, befindet sich auf der Vorderseite in der Aufnahmeeinheit 74 und so ausgebildet, dass er über die Oberfläche der Kugeleinheit 64 gleitet. Folglich ist es möglich, ähnliche Betätigungswirkungen wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform erhalten wurden herbeizuführen.
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Ferner kann auch eine Konfiguration angenommen werden, in welcher die elastischen Körper 67 und 99 gleichzeitig verwendet werden. Demnach ist es möglich, mithilfe des elastischen Körpers eine angemessene Betätigungslast für zumindest eine von der Kugeleinheit 64 und der Aufnahmeeinheit 74 einzustellen.
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In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen, wird die Kugeleinheit 64 auf der Seite des Gehäusekörpers 11 über die Welle 55 eingestellt, während die Aufnahmeeinheit 74 auf der Seite der Luftklappe 13 über den Aufnahmekörper 56 eingestellt wird, aber die Kugeleinheit 64 kann auf der Seite der Luftklappe 13 eingestellt werden während die Aufnahmeeinheit 74 auf der Seite des Gehäusekörpers 11 eingestellt werden kann. In diesem Fall kann die Spiralfeder 57 so konfiguriert sein, dass sie die Aufnahmeeinheit 74 gegen die Kugeleinheit 64 drückt. In diesem Fall können ähnliche Betätigungswirkungen wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen erhalten wurden herbeigeführt werden.
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Die Ventile 16 und 17 sind keine zwingenden Komponenten und eine separate Komponente kann zum Öffnen und Schließen des Kanals 26 angewendet werden.
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Der Windrichtungsregler 10 kann nicht nur für Fahrzeuge sondern beispielsweise auch zum Regeln der Windrichtungen jeder beliebigen Klimaanlage verwendet werden.
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Gewerbliche Anwendbarkeit Die vorliegende Erfindung ist beispielsweise zur Verwendung als Windrichtungsregler für eine Klimaanlagen in einem Kraftfahrzeug geeignet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Windrichtungsregler
- 11
- Gehäusekörper
- 12
- Axialer Stützkörper
- 13
- Luftklappe
- 14
- Lasteinstelleinheit
- 57
- Als Drückeinheit dienende Spiralfeder
- 64
- Als Dreheinheit dienende Kugeleinheit
- 67, 99
- Elastischer Körper
- 74
- Aufnahmeeinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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