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Die Erfindung betrifft eine Luftdüse zur Zuführung von Luft in einen Innenraum eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Bei durch Verstellmotoren gesteuerten aktuatorischen Düsen beziehungsweise Luftdüsen erfolgt eine Bedienung üblicher Weise, indem ein Insasse des Kraftwagens die für ihn optimale Luftausströmrichtung beispielsweise durch eine Sprachbedienung oder auf einem Touchscreen einstellt, wobei bevorzugte Düsenpositionen individuell gespeichert werden können, um diese anschließend wieder abrufen zu können. Zudem lassen sich aktuatorische Luftdüsen in die Klimaregelung einbinden. Insgesamt ergibt sich damit eine Individualisierung und Verbesserung eines thermischen Komforts der Insassen beziehungsweise des Innenraums des Kraftwagens. Zudem wird die im aus der Luftdüse austretenden Luftstrom enthaltene Klimatisierungsenergie, welche durch Warm- oder Kaltluft dargestellt werden kann, effizienter zum Insassen gebracht, wodurch Energie zur Klimatisierung des Fahrzeuginnenraumes eingespart werden kann.
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Zur Realisierung beliebiger, stufenlos veränderbarer Luftaustrittsrichtungen sind in der Regel wenigstens zwei Verstellmotoren je Düse nötig, wobei mit dem einen Verstellmotor entsprechende Stellelemente wie beispielsweise horizontale Lamellen so angesteuert werden, dass die Ausblasrichtung beziehungsweise Austrittsrichtung stufenlos in Hochrichtung zwischen einer Maximalstellung nach unten und einer Maximalstellung nach oben verändert werden kann. Entsprechend kann mit dem anderen Verstellmotor die Ausrichtung beziehungsweise die Austrittsrichtung anderer Stellelemente wie beispielsweise vertikaler Lamellen so verändert werden, dass die Austrittsrichtung in Querrichtung stufenlos zwischen einer Maximalstellung nach links und einer Maximalstellung nach rechts einstellbar ist.
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Aus der
DE 10 2015 101 101 B3 wird eine Antriebseinrichtung zum Verstellen wenigstens zweier Vorrichtungen mittels einer Antriebseinheit offenbart, wobei die Antriebseinrichtung eine Antriebseinheit, ein Führungselement, eine Übertragungseinheit und eine Kulissenanordnung mit mehreren Führungsbahnen aufweist. Die Übertragungseinheit ist mit der Antriebseinheit und mit dem Führungselement gekoppelt, wobei die Führungsbahnen miteinander verbunden sind und Abschnitte mit Öffnungen aufweisen, in denen Verschiebeglieder eines ersten Verschiebelements und eines zweiten Verschiebelements verschiebbar aufgenommen sind. Das Führungselement kann dann in den Führungsbahnen entgegen der Kraft einer ersten Federeinrichtung verschoben werden, wobei das erste Verschiebeelement mit einer ersten Vorrichtung und das zweite Verschiebeelement mit einer zweiten Vorrichtung gekoppelt sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Luftdüse der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Austrittsrichtung von insbesondere klimatisierter Luft mittels eines Verstellmotors möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Luftdüse zur Zuführung von Luft in einen Innenraum eines Kraftwagens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. Ferner betrifft die Erfindung eine Luftdüsenanordnung. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Luftdüse sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Luftdüsenanordnung anzusehen und umgekehrt. Die Luftdüsenanordnung weist gegenständliche Merkmale auf, welche vorteilhafte Ausgestaltungsformen davon ermöglichen.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Luftdüse zur Zuführung von klimatisierter Luft in einen Innenraum eines Kraftwagens. Die Luftdüse weist hierbei jeweilige Stellelemente zur Einstellung einer aus der Luftdüse austretenden Luftströmung in einer Vertikalrichtung und in Horizontalrichtung. Die Stellelemente sind mittels eines jeweils zugeordneten Verstellmotors über eine Kupplungseinrichtung verstellbar, wobei die Kupplungseinrichtung insbesondere aus einer Vielzahl von miteinander wirkenden Zahnrädern oder dergleichen Maschinenelemente ausgebildet ist. Die Zahnräder werden hierbei mittels des Verstellmotors so zusammenwirkend bewegt beziehungsweise gedreht, dass diese sowohl die Stellelemente in Vertikal- als auch Horizontalrichtung wenigstens teilweise um eine jeweilige Achse, an welche die Stellelemente drehbar befestigt sind, verstellbar sind.
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Um nun die Austrittsrichtung von insbesondere klimatisierter Luft mittels eines Verstellmotors zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Stellglied vorgesehen ist, mittels welchem der Verstellmotor zwischen einer ersten Stellung in eine zweite Stellung verstellbar ist. Hierbei ist der Verstellmotor über die Kupplungseinrichtung mit wenigstens eine, die Luftströmung in Horizontalrichtung einstellenden Stellelement gekoppelt. In der zweiten Stellung ist der Verstellmotor über die Kupplungseinrichtung mit wenigstens einem, die Luftströmung in Vertikalrichtung einstellenden Stellelement gekoppelt.
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Demzufolge ist erfindungsgemäß der Verstellmotor mittels des Stellglieds zwischen der ersten und der zweiten Position verlagerbar, und das jeweils wenigstens eine Stellelement, beispielsweise eine jeweilige Lamelle zur Einstellung der Luftströmung in Hochrichtung und in Querrichtung zu verstellen. Hierzu wird der Verstellmotor mittels des Stellglieds und über die Kupplungseinrichtung mit dem ersten oder dem zweiten Stellelement in Eingriff gebracht. Die sich durch das Vorhandensein eines einzigen Verstellmotors als auch eines einzigenStellglieds ergebende Platzeinsparung führt insbesondere dazu, dass die erfindungsgemäße Luftdüse unter Einbringung weniger Energie größere Energieeffizienz aufweist. Die daraus entstehende Automatisierung der Luftdüse führt weiterhin zum Komfort des Insassen und zu einer einfacheren Handhabung der Luftdüse. Weiterhin ist die Automatisierung mittels beispielsweise einer elektronischen Recheneinrichtung oder einem Fahrzeugassistenzsystem steuerbar, sodass auch beispielsweise vorgespeicherte Verstellmöglichkeiten einfach einzustellen sind.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Stellglied als Magnetschalter oder als Funktionsgedächtnisaktuator ausgeführt ist. Hierbei ist in der ersten Stellung der Magnetschalter beziehungsweise der Funktionsgedächtnisaktuator so änderbar, dass die Motorwelle des Verstellmotors in Eingriff mit dem Stellelement steht und die Austrittsrichtung in Hochrichtung veränderbar ist. Weiterhin ist in der zweiten Stellung der Magnetschalter beziehungsweise der Funktionsgedächtnisaktuator in Eingriff mit dem zweiten Stellelement, wodurch die Austrittsrichtung in Querrichtung veränderbar ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass mittels eines drehbar gelagerten Verstellmotorhalters der Verstellmotor wahlweise in Eingriff mit dem ersten Stellelement oder mit dem zweiten Stellelement bringbar ist. Eine drehbare Lagerung ermöglicht hierbei eine besonders einfache Verstellung zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung des Stellglieds, sodass den Eingriff des Verstellmotors mit dem jeweiligen Stellelement möglich ist.
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Weiterhin vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung der Erfindung erwiesen, bei welcher die kupplungseinrichtung Übertragungszahnräder aufweist. Mittels der Übertragungszahnräder ist ein Kraftschluss zwischen einem Antriebszahnrad und, je nach Stellung des Stellglieds, dem ersten Stellelement beziehungsweise dem zweiten Stellelement herstellbar.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Arretierhebel zur Arretierung des Verstellmotors angebracht. Der Arretierhebel wird hierbei in eine Stellung des Stellglieds und durch dieses in eine Arretierstellung gebracht, wodurch der Verstellmotor in dieser Stellung arretiert ist und bleibt.
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Weiter vorteilhaft ist eine Luftdüsenanordnung zur Zuführung von Luft in einen Innenraum eines Kraftwagens, mit wenigstens zwei Luftdüsen, welche mittels eines Verstellmotors über eine Kupplungseinrichtung verstellbar sind. Hierbei ist ein Stellglied vorgesehen, mittels welchem der Verstellmotor zwischen einer ersten Stellung, in welcher dieser über die Kupplungseinrichtung mit wenigstens einem, die Luftströmung in Horizontalrichtung einstellenden jeweiligen Stellelement der ersten Luftdüse und der zweiten Luftdüse gekoppelt ist, und einer zweiten Stellung, in welcher dieser über die Kupplungseinrichtung mit wenigstens einem, die Luftströmung in Vertikalrichtung einstellenden jeweiligen Stellelement der ersten Luftdüse und der zweiten Luftdüse gekoppelt ist, verstellbar ist. Somit ist es insbesondere möglich, eine platzsparende Anordnung der Luftdüsen darzustellen, welche im Aufbau lediglich einen Verstellmotor und ein Stellglied aufweisen, welche sich insbesondere zwischen den zwei Luftdüsen befinden, und welche dazu ausgebildet sind, beide Luftdüsen gleichzeitig zu bedienen beziehungsweise zu steuern. Somit ist es möglich, mittels beispielsweise einer elektronischen Recheneinrichtung die wenigstens zwei Luftdüsen gleichzeitig anzuwenden, wodurch sich die Effizienz der Luftdüsen vervielfacht.
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In anderen Worten ermöglicht die Erfindung mittels aktuatorischen Luftdüsen eine Verbesserung und eine Individualisierung des thermischen Komforts des Insassen. Es ermöglicht zudem eine bessere und intuitivere Bedienung einer Einstellbarkeit der Luftausströmrichtung und eine Einbindung der Düse in eine Klimaregelung des Innenraums des Kraftwagens. Letztendlich ist ebenso eine Reduktion von Kosten und Bauraum durch Verwendung eines einfachen Magnetschalters oder Funktionsgedächtnisaktuators und Einsparung eines Verstellmotors möglich.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1 eine Perspektivansicht einer Luftdüse zur Zuführung von klimatisierter Luft in einen Innenraum eines Kraftwagens;
- 2 eine Perspektivansicht eines Teilbereichs einer Luftdüse mit einem offenen Gehäuse;
- 3 eine weitere Perspektivansicht der in 2 dargestellten Ausführungsform der Luftdüse mit einem Stellungsglied in einer ersten Stellung;
- 4 eine Perspektivansicht der in 2 dargestellten Ausführungsform der Luftdüse mit einem Stellungsglied in einer zweiten Stellung;
- 5 eine weitere Perspektivansicht der in 2 dargestellten Ausführungsform der Luftdüse mit dem Stellungsglied in einer zweiten Stellung aus einer weiteren Perspektive;
- 6 eine Perspektivansicht einer Luftdüsenanordnung mit einer ersten Luftdüse und einer zweiten Luftdüse;
- 7 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform der Luftdüsenanordnung mit einem offenen Gehäuse;
- 8 eine perspektivische Nahaufnahme eines Stellglieds der Luftdüsenanordnung in einer ersten Stellung; und
- 9 eine perspektivische Aufnahme des Stellglieds in einer zweiten Stellung.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Luftdüse 1 bestehend aus einem Düsengehäuse 2, einer Blende 3, die die Luftdüse 1 mit einer Instrumententafel eines Fahrzeugs verbindet und optisch abschließt. Weiterhin weist die Luftdüse 1 ein Gehäuse 4 für einen in 1 nicht sichtbaren Verstellmotor 6 auf.
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2 und 3 zeigen die Luftdüse 1 in einer ersten Stellung S1 mit einem Magnetschalter 19 in zwei verschiedenen Ansichten, wobei eine Düsenblende und ein Gehäuseoberteil zur Sichtbarmachung der Kinematikelemente nicht dargestellt sind. Der Verstellmotor 6 wird dabei von einer um den Zapfen 20 drehbar gelagerten Verstellmotorhalterung 7 gehalten. In der ersten Stellung des Magnetschalters 19 steht die Motorwelle 23 mit dem Antriebszahnrad 8 in Eingriff mit dem Übertragungszahnrad 9, wodurch über das Zahnsegment 10 die Position der Horizontallamelle 13 eingestellt und damit die gewünschte Luftaustrittsrichtung A in Hochrichtung z erzielt werden kann. Der durch den Magnetschalter 19 ein- und ausfahrbare Stößel 24 fährt dabei in der in 2 und 3 gezeigten Stellung den Verstellmotor 6 mittels der Verstellmotorhalter 7 in die gewünschte Stellung S1, S2. Gleichzeitig wird über den Mitnehmer 22 der drehbar gelagerte Arretierhebel 21 in die Arretier- beziehungsweise Grundstellung gebracht, in der der Verstellmotor 6 arretiert ist und die Stromzufuhr zum Magnetschalter 19 unterbrochen werden kann.
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In der zweiten Stellung S2 des Magnetschalters 19 wird die Lage des Verstellmotors 6 mittels des Verstellmotorhalters 7 so verändert, dass die Motorwelle 23 mit dem Antriebszahnrad 8 in Eingriff mit dem Übertragungszahnrad 11 steht, wodurch über das Zahnsegment 12 und den fest mit diesem verbundenen Stift 18 die Stellung der um den Zapfen 17 drehbar gelagerten Leitlamelle 16 verändert und über den Mitnehmer 15 die Stellung des gesamten V-Lamellenpakets 14. Damit kann die Luftaustrittsrichtung A aus der Düse beziehungsweise Luftdüse 1 in Querrichtung y eingestellt werden. In dieser Position des Magnetschalters 19 beziehungsweise des Stößels 24, ist der Arretierhebel 21 in seiner Entriegelungsstellung und der Verstellmotor 6 wird über die Kraft des Magnetschalters 19 in dessen Position gehalten. Während des Verstellvorgangs der V-Lamellen 14 muss der Magnetschalter 19 bestromt sein. Danach fährt der Magnetschalter 19 und damit der Verstellmotor 6 wieder in dessen Arretier- beziehungsweise Grundposition.
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Die 4 bis 7 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung beziehungsweise die Luftdüsenanordnung 100, bei welchen der Magnetschalter 19 oder ein Funktionsgedächtnisaktuator zur Einstellung der jeweiligen Stellelemente 13, 14, 16 angewendet werden. Hierbei werden zwei Luftdüsen exemplarisch gezeigt, wobei die wenigstens zwei Luftdüsen 25a, 25b nebeneinander und/oder in unmittelbarer Nähe voneinander angeordnet sind. Diese sind mittels des Stellglieds 37 und mittels des Verstellmotors 31 betätigbar. Hierbei sind die jeweiligen ersten Stellelemente 30a, 30b der Luftdüsen 25a, 25b zum Eingriff bringbar, und die jeweiligen Luftaustrittsrichtungen Aa, Ab beider Luftdüsen 25a, 25b mit dem einen Verstellmotor 31 einstellbar.
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6 zeigt zwei aktuatorische Walzendüsen 25, die in der Instrumententafel des Kraftwagens neben einer beispielsweise als linke oder rechte Mitteldüse 25a, 25b angeordnet sind und wieder aus einem Düsengehäuse 26, einer Blende 27 und einem Gehäuse für den Verstellmotor 28 bestehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015101101 B3 [0004]
