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EINLEITUNG
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Der Gegenstand der Offenbarung bezieht sich auf Heizung, Lüftung und Klimatisierung eines Fahrzeugs. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf die Richtungssteuerung des Luftstroms aus Lüftungsöffnungen in dem Fahrzeug. Fahrzeuge verfügen über mehrere Lüftungsdüsen, z. B. in der Instrumententafel des Fahrzeugs, um den klimatisierten Luftstrom in den Fahrgastraum des Fahrzeugs zu verteilen. Bei diesen Lüftungsöffnungen werden in der Regel Schieberegler verwendet, um einen oder mehrere Sätze von Luftschlitzen oder Klappen innerhalb der Lüftungsöffnung zu bewegen, um die Richtung des Luftstroms von einer Seite zur anderen und/oder von oben nach unten zu ändern. Mit dem veränderten Design von Fahrzeuginnenräumen werden immer häufiger Lüftungsöffnungen mit schlankem Profil verwendet. Die Konfiguration der Lüftungsöffnungen mit schlankem Profil erschwert die Verwendung von typischen Einstellmechanismen. Daher ist es wünschenswert, eine Alternative zu dem typischen Einstellmechanismus bereitzustellen, die besser zu der Konfiguration der Lüftungsöffnungen mit schlankem Profil passt.
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KURZDARSTELLUNG
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In einer Ausführungsform umfasst eine Lüftungsbaugruppe eines Fahrzeugs eine Blende, die eine Entlüftungsöffnung definiert, durch die ein Luftstrom geleitet wird. Eine primäre Lamelle erstreckt sich über die Entlüftungsöffnung. Die primäre Lamelle ist selektiv um eine primäre Lamellenachse beweglich, um eine Richtung des Luftstroms einzustellen. Eine Vielzahl von sekundären Lamellen ist über die Entlüftungsöffnung angeordnet. Jede primäre Lamelle ist selektiv um eine zur primären Lamellenachse nicht parallele sekundäre Lamellenachse beweglich, um die Richtung des Luftstroms einzustellen. Ein Einstellknopf weist eine Knopfmittelachse auf. Der Einstellknopf ist so konfiguriert, dass eine Bewegung des Einstellknopfes entlang der Knopfmittelachse die primäre Lamelle um die primäre Lamellenachse bewegt und eine Drehung des Einstellknopfes um die Knopfmittelachse die Vielzahl von sekundären Lamellen um ihre jeweiligen sekundären Lamellenachsen bewegt.
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Zusätzlich oder alternativ erstreckt sich in dieser oder anderen Ausführungsformen eine Einstellwelle von dem Einstellknopf entlang der Knopfmittelachse. Entlang der Einstellwelle befinden sich zwei parallele Scheiben, die durch einen Scheibenspalt voneinander getrennt sind. Ein Lamellenstift erstreckt sich von der primären Lamelle und ist im Scheibenspalt angeordnet.
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Zusätzlich oder alternativ ist in dieser oder anderen Ausführungsformen der Lamellenstift gegenüber der primären Lamellenachse versetzt.
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Zusätzlich oder alternativ wird in dieser oder anderen Ausführungsformen ein erstes Kegelrad an der Einstellwelle angebaut. Das erste Kegelrad ist mit der Vielzahl von sekundären Lamellen funktional verbunden, um die Vielzahl von sekundären Lamellen um ihre jeweiligen sekundären Lamellenachsen durch Drehung des ersten Kegelrads um die Knopfachse zu bewegen.
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Zusätzlich oder alternativ ist in dieser oder anderen Ausführungsformen das erste Kegelrad gleitend auf der Einstellwelle angebaut, sodass das erste Kegelrad mit der Vielzahl von sekundären Lamellen in funktionaler Verbindung bleibt, wenn der Einstellknopf entlang der Knopfachse bewegt wird.
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Zusätzlich oder alternativ stehen in dieser oder anderen Ausführungsformen ein oder mehrere Welleneingriffsmerkmale der Einstellwelle mit einem oder mehreren komplementären Getriebeeingriffsmerkmalen des ersten Kegelrads in Eingriff.
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Zusätzlich oder alternativ befindet sich in dieser oder anderen Ausführungsformen ein Getriebedeckel an einem Ende des ersten Kegelrads. Der Getriebedeckel enthält eine Vielzahl von Öffnungen zum Steuern einer Kraft, die erforderlich ist, um den Einstellknopf entlang der Knopfachse zu bewegen.
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Zusätzlich oder alternativ ist in dieser oder anderen Ausführungsformen das erste Kegelrad über ein zweites Kegelrad, das mit dem ersten Kegelrad in Eingriff steht, mit der Vielzahl von sekundären Lamellen funktional verbunden.
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Zusätzlich oder alternativ steht in dieser oder anderen Ausführungsformen die primäre Lamellenachse senkrecht zur sekundären Lamellenachse.
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Zusätzlich oder alternativ erstreckt sich in dieser oder anderen Ausführungsformen die Einstellwelle durch die Blende.
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In einer anderen Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren zum Einstellen des Luftstroms durch eine Lüftungsbaugruppe eines Fahrzeugs das Bereitstellen eines Einstellknopfes, der mit einer primären Lamelle der Lüftungsbaugruppe und mit einer Vielzahl von sekundären Lamellen der Lüftungsbaugruppe funktional verbunden ist, das Bewegen des Einstellknopfes entlang einer Knopfmittelachse, um die primäre Lamelle um eine primäre Lamellenachse zu drehen, um eine Position der primären Lamelle einzustellen, und das Drehen des Einstellknopfes um die Knopfmittelachse, um die Vielzahl von sekundären Lamellen um ihre jeweiligen sekundären Lamellenachsen zu drehen, um eine Position der Vielzahl von sekundären Lamellen einzustellen. Die Richtung des Luftstroms wird durch das Einstellen der Position der primären Lamelle und der Vielzahl von sekundären Lamellen eingestellt.
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Zusätzlich oder alternativ wird in dieser oder anderen Ausführungsformen die primäre Lamelle um die primäre Lamellenachse gedreht, indem ein sich von der primären Lamelle erstreckender Lamellenstift bewegt wird. Der Lamellenstift ist mit dem Einstellknopf über eine Einstellwelle funktional verbunden, die sich von dem Einstellknopf entlang der Knopfmittelachse erstreckt. Der Lamellenstift befindet sich zwischen zwei parallelen Scheiben, die entlang der Einstellwelle angeordnet sind.
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Zusätzlich oder alternativ ist in dieser oder anderen Ausführungsformen der Lamellenstift gegenüber der primären Lamellenachse versetzt.
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Zusätzlich oder alternativ werden in dieser oder anderen Ausführungsformen die Vielzahl von sekundären Lamellen um ihre jeweiligen sekundären Lamellenachsen durch Drehung eines ersten Kegelrads um die Knopfachse bewegt. Das erste Kegelrad ist an der Einstellwelle angebaut und das erste Kegelrad ist mit der Vielzahl von sekundären Lamellen funktional verbunden.
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Zusätzlich oder alternativ ist in dieser oder anderen Ausführungsformen das erste Kegelrad gleitend an der Einstellwelle angebaut, sodass das erste Kegelrad mit der Vielzahl von sekundären Lamellen in funktionaler Verbindung bleibt, wenn der Einstellknopf entlang der Knopfachse bewegt wird.
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Zusätzlich oder alternativ wird in dieser oder anderen Ausführungsformen eine Kraft, die erforderlich ist, um den Einstellknopf entlang der Knopfachse zu bewegen, über eine Vielzahl von Öffnungen in einem Getriebedeckel gesteuert, der sich an einem Ende des ersten Kegelrads befindet.
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Zusätzlich oder alternativ ist in dieser oder anderen Ausführungsformen das erste Kegelrad über ein zweites Kegelrad, das mit dem ersten Kegelrad in Eingriff steht, mit der Vielzahl von sekundären Lamellen funktional verbunden.
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Zusätzlich oder alternativ steht in dieser oder anderen Ausführungsformen die primäre Lamellenachse senkrecht zur sekundären Lamellenachse.
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Zusätzlich oder alternativ erstreckt sich in dieser oder anderen Ausführungsformen die Einstellwelle durch eine Blende der Lüftungsbaugruppe.
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Die vorstehend genannten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ohne weiteres ersichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Merkmale, Vorteile und Details sind nur beispielhaft in der folgenden detaillierten Beschreibung aufgeführt, wobei sich die detaillierte Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht, in denen:
- 1 eine Veranschaulichung einer Ausführungsform eines Fahrzeugs ist;
- 2 eine schematische Veranschaulichung einer Ausführungsform einer Instrumententafel eines Fahrzeugs ist;
- 3 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Lüftungsbaugruppe eines Fahrzeugs ist;
- 4 eine perspektivische Ansicht eines Einstellmechanismus einer primären Lamelle einer Lüftungsbaugruppe ist;
- 5 eine Ansicht einer Lüftungsbaugruppe in zerlegtem Zustand von der Rückseite der Lüftungsbaugruppe ist;
- 6A eine Draufsicht auf den Einstellmechanismus in einer ersten Position ist;
- 6B eine Seitenansicht der primären Lamelle ist, wenn der Einstellmechanismus in die erste Position bewegt wird;
- 7A eine Draufsicht auf den Einstellmechanismus in einer zweiten Position ist;
- 7B eine Seitenansicht der primären Lamelle ist, wenn der Einstellmechanismus in die zweite Position bewegt wird;
- 8 eine Querschnittsansicht eines ersten Kegelrads ist, das an einer Welle des Einstellmechanismus angebaut ist;
- 9 eine weitere Querschnittsansicht des ersten Kegelrads ist, das an der Welle des Einstellmechanismus angebaut ist; und
- 10A-10E Ausführungsformen von Öffnungskonfigurationen eines Abschlussdeckels eines ersten Kegelrads veranschaulichen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung hat lediglich beispielhaften Charakter und ist nicht dazu bestimmt, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder ihren Gebrauch einzuschränken. Es versteht sich, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale angeben.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist in 1 eine Ausführungsform eines Fahrzeugs 1 veranschaulicht. Das Fahrzeug 1 schließt eine Fahrzeugkarosserie 2 ein, die in einem Innenraum des Fahrzeugs 1 einen Fahrgastraum 3 definiert. Wie in 2 dargestellt, enthält der Fahrgastraum 3 eine Instrumententafel 10, die sich über den Fahrgastraum 3 erstreckt. Der Fahrgastraum 3 ist klimatisiert, sodass er über ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystem (HVAC) 12 (dargestellt in 1) erwärmt oder gekühlt wird, wobei der klimatisierte Luftstrom über eine oder mehrere Lüftungsbaugruppen 14, die sich in der Instrumententafel 10 befinden, in den Fahrgastraum 3 gelangt. Obwohl die Lüftungsbaugruppen 14 hier als in der Instrumententafel 10 angeordnet beschrieben werden, wird eine fachkundige Person leicht erkennen, dass die Lüftungsbaugruppen 14 zusätzlich oder alternativ an anderen Stellen, wie z. B. in den Türen des Fahrzeugs oder in der Mittelkonsole des Fahrzeugs, angeordnet sein können.
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Eine Ausführungsform einer Lüftungsbaugruppe 14 ist in 3 veranschaulicht. Die Lüftungsbaugruppe 14 beinhaltet eine Blende 16, die eine Entlüftungsöffnung 18 definiert, durch die der Luftstrom 20 in den Fahrgastraum 3 geleitet wird. Die Lüftungsbaugruppe 14 enthält eine bewegliche primäre Lamelle 22, die um eine primäre Lamellenachse 24 drehbar ist, und eine Vielzahl von sekundären Lamellen 26, die jeweils um entsprechende sekundäre Lamellenachsen 28 drehbar sind. In einigen Ausführungsformen ist die primäre Lamellenachse 24 eine horizontale Achse, sodass eine Drehung der primären Lamelle 22 um die primäre Lamellenachse 24 eine Richtung des Luftstroms 20 in einer ersten, vertikalen Richtung in Bezug auf den Fahrgastraum 3 ändert. In einigen Ausführungsformen ist die sekundäre Lamellenachse 28 eine vertikale Achse, sodass die Drehung der sekundären Lamellen 26 um ihre sekundären Lamellenachsen 28 die Richtung des Luftstroms 20 in eine zweite, horizontale Richtung ändert. Die primäre Lamelle 22 und die sekundären Lamellen 26 werden bewegt, um den Luftstrom 20 in eine ausgewählte oder gewünschte Richtung zu lenken. Die Einrichtung, die zum Bewegen der primären Lamelle 22 und der sekundären Lamellen 26 verwendet wird, wird nachstehend im Detail beschrieben.
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Die Lüftungsbaugruppe 14 beinhaltet einen Einstellknopf 30, der sich durch die Blende 16 hindurch erstreckt und ein vom Benutzer zu bedienender Mechanismus zum Einstellen der Position der primären Lamelle 22 und der sekundären Lamellen 26 ist. Der Einstellknopf 30 ist mit der primären Lamelle 22 und den sekundären Lamellen 26 funktional verbunden, sodass eine Druck- oder Zugbewegung des Einstellknopfes 30 entlang einer Knopfachse 32 die Position der primären Lamelle 22 einstellt und eine Drehung des Einstellknopfes 30 um die Knopfachse 32 die Position der sekundären Lamellen 26 einstellt.
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Unter Bezugnahme nun auf die perspektivische Ansicht von 4 und die Ansicht von 5 in zerlegtem Zustand gehört zur Blende 16 eine obere Blende 16a und eine untere Blende 16b, die, wenn sie zusammengebaut sind, die Entlüftungsöffnung 18 definieren und den Einstellknopf 30 und die primäre Lamelle 22 in der Lüftungsbaugruppe 14 sichern. Eine Einstellwelle 34 erstreckt sich von dem Einstellknopf 30 und wird in der Blende 16 von einer Wellenhalterung 36 getragen, die die Bewegung der Einstellwelle 34 entlang der Knopfachse 32 und auch die Drehung des Einstellknopfes 30 um die Knopfachse 32 ermöglicht. Die Einstellwelle 34 enthält parallele Scheiben 35, die entlang der Einstellwelle 34 angeordnet und durch einen Scheibenspalt 37 voneinander getrennt sind. Die primäre Lamelle 22 ist über einen sich von der primären Lamelle 22 erstreckenden Lamellenstift 38 mit der Einstellwelle 34 verbunden. Der Lamellenstift 38 befindet sich im Scheibenspalt 37 zwischen den parallelen Scheiben 35. Der Lamellenstift 38 ist gegenüber der primären Lamellenachse 24 versetzt, sodass das Bewegen des Einstellknopfes 30 in einer ersten Richtung entlang der Knopfachse 32, wie z. B. durch Ziehen in 6A, bewirkt, dass die parallelen Scheiben 35 die Drehung der primären Lamelle 22 um die primäre Lamellenachse 24 in einer ersten Richtung erfordern, wie in 6B dargestellt. Das Bewegen des Einstellknopfes 30 in eine zweite Richtung entlang der Knopfachse 32, wie z. B. das Schieben in 7A, bewirkt, dass die parallelen Scheiben 35 die Drehung der primären Lamelle 22 um die primäre Lamellenachse 24 in eine zweite, der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung erfordern, wie in 7B dargestellt. In einigen Ausführungsformen führt das Bewegen des Einstellknopfes 30 entlang der Knopfachse 32 im Bereich von 4-5 Millimetern zu einer Drehung der primären Lamelle 22 um etwa 30 Grad um die primäre Lamellenachse 24.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 4 und 5 wird ein erstes Kegelrad 40 in der Blende 16 durch die Wellenhalterung 36 getragen. Das erste Kegelrad 40 ist hohl und gleitend auf der Einstellwelle 34 montiert. Wie in 8 gezeigt, greifen Welleneingriffsmerkmale 44 der Einstellwelle 34 in komplementäre Getriebeeingriffsmerkmale 46 des Inneren 42 des ersten Kegelrads 40 ein, sodass eine Drehung der Einstellwelle 34 um die Knopfachse 32 eine Drehung des ersten Kegelrads 40 um die Knopfachse 32 bewirkt. Unter erneuter Bezugnahme auf 4 und 5 ermöglicht die Wellenhalterung 36 eine Drehung des ersten Kegelrads 40 um die Knopfachse 32, verhindert jedoch, dass sich das erste Kegelrad 40 entlang der Knopfachse 32 axial bewegt. In einigen Ausführungsformen wird die axiale Rückhaltung des ersten Kegelrads 40 dadurch erreicht, dass die Getriebeschultern 48 des ersten Kegelrads 40 an den Stützflächen 50 der Wellenhalterung 36 anliegen.
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Das erste Kegelrad 40 steht in Eingriff mit einem zweiten Kegelrad 52, sodass die Drehung des ersten Kegelrads 40 die Drehung des zweiten Kegelrads 52 antreibt. Das zweite Kegelrad 52 wird von einem Getriebegehäuse 54 getragen und ist koaxial und gleichlaufend mit einem Zwischenrad 56 an einer Zwischenachse 58. Das Zwischenrad 56 ist mit einem Antriebsrad 60 in Eingriff, sodass die Drehung des zweiten Kegelrads 52 die Drehung des Antriebsrads 60 um eine Antriebsachse 62 antreibt. Bezug nehmend auf 5 ist das Antriebsrad 60 mit einer sekundären Antriebslamelle 26a der Vielzahl von sekundären Lamellen 26 funktional verbunden. Während sich das Antriebsrad 60 um die Antriebsachse 62 dreht, wird die sekundäre Antriebslamelle 26a direkt um ihre sekundäre Lamellenachse 28 gedreht.
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Die Vielzahl von sekundären Lamellen 26 ist in einem Lüftungsgehäuse 64 angeordnet und wird durch eine obere Lamellenhalterung 66 und eine untere Lamellenhalterung 68 im Lüftungsgehäuse 64 axial positioniert. In einigen Ausführungsformen weisen die sekundären Lamellen 26 jeweils obere Fixierstifte 70 und untere Fixierstifte 72 auf, die koaxial zu den sekundären Lamellenachsen 28 verlaufen und in die oberen Halterungsöffnungen 74 und unteren Halterungsöffnungen 76 eingesetzt sind, um die sekundären Lamellen 26 im Lüftungsgehäuse 64 zurückzuhalten, während sich die sekundären Lamellen 26 um ihre jeweiligen sekundären Lamellenachsen 28 drehen können. In einigen Ausführungsformen sind die oberen Fixierstifte 70 und die unteren Fixierstifte 72 auf den sekundären Lamellenachsen 28 positioniert. Um sicherzustellen, dass sich die sekundären Lamellen 26 gemeinsam um die sekundären Lamellenachsen 28 drehen, verfügt jede sekundäre Lamelle 26 und 26a über einen Verbindungsstift 78, der gegenüber den Lamellenachsen 28 versetzt ist. Die Verbindungsstifte 78 sind in einen Verbindungsarm 80 eingebaut, der alle sekundären Lamellen 26 miteinander verbindet. Wenn die sekundäre Antriebslamelle 26a von dem Antriebsrad 60 gedreht wird, bewirkt der Verbindungsarm 80 eine entsprechende Drehung der übrigen sekundären Lamellen 26 um ihre jeweiligen Lamellenachsen 28.
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Wie vorstehend erwähnt, befindet sich die Einstellwelle 34 innerhalb des ersten Kegelrads 40 und gleitet innerhalb des ersten Kegelrads 40, um eine Position der primären Lamelle 22 einzustellen. Nun Bezug nehmend auf 9 enthält das erste Kegelrad 40 einen an einem Ende 84 angeordneten Getriebedeckel 82. Dadurch wird ein Getriebehohlraum 88 im Inneren 42 des ersten Kegelrads 40 zwischen dem Getriebedeckel 82 und einem Wellenende 90 der Einstellwelle 34 gebildet. In einigen Ausführungsformen befindet sich ferner ein Dichtungsring 94 zwischen der Einstellwelle 34 und dem Inneren 42 des ersten Kegelrads 40. Der Getriebedeckel 82 enthält eine oder mehrere Dämpfungsmerkmale, um die vom Benutzer beim Bewegen der Einstellwelle 34 entlang der Knopfachse 32 empfundene Zug- und Druckkraft zu steuern, die durch den Luftstrom im Getriebehohlraum 88 entsteht. Zu den Dämpfungsmerkmalen gehören eine oder mehrere Öffnungen 92 im Getriebedeckel 82. Beispiele für Konfigurationen von Öffnungen 92 im Getriebedeckel 82 sind in 10A-10E veranschaulicht. Eine fachkundige Person wird leicht erkennen, dass die dargestellten Konfigurationen der Öffnungen 92 lediglich beispielhaft sind und dass die Größen, Formen und Anzahl der Öffnungen 92 variiert werden können, um eine ausgewählte Gesamtquerschnittsfläche der Öffnungen 92 zu erhalten, die einen gewünschten Kraftaufwand oder ein gewünschtes Gefühl beim Bewegen der Einstellwelle 34 entlang der Knopfachse 32 gewährleisten, indem die im Getriebehohlraum 88 vorhandene Luft durch die Öffnungen 92 aus dem Lufthohlraum 88 entweichen kann.
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Der hier beschriebene Einstellmechanismus und die Lüftungsbaugruppe 14 ermöglichen die Verwendung von vertikal schlanken Lüftungsbaugruppen 14 mit vollständiger Einstellbarkeit der primären Lamellen 22 und sekundären Lamellen 26 durch die Verwendung eines einzigen Einstellknopfes 30. Ferner reduziert der Einstellmechanismus die Komplexität der Entlüftungsbaugruppe 14 durch Kombinieren von Komponenten, die zum Einstellen der primären Lamellen 22 und der sekundären Lamellen 26 verwendet werden.
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Während die vorstehende Offenbarung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist unter Fachkundigen bekannt, dass verschiedene Änderungen vorgenommen und Elemente durch gleichwertige ersetzt werden können, ohne vom Schutzumfang abzuweichen. Darüber hinaus können viele Änderungen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Offenbarung anzupassen, ohne von ihrem wesentlichen Schutzumfang abzuweichen. Daher soll die vorliegende Offenbarung nicht auf die besonderen offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern alle Ausführungsformen beinhalten, die in ihren Schutzumfang fallen.
