DE10226441B3

DE10226441B3 - Belüftungseinrichtung

Info

Publication number: DE10226441B3
Application number: DE2002126441
Authority: DE
Inventors: Raul Hess; Robert Dr. Basile
Original assignee: Peguform GmbH
Current assignee: SMP Deutschland GmbH
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-06-14

Abstract

Der erfindungsgemäße Ausströmer weist zum Einstellen der Belüftungsrichtung über die Lamellenposition in horizontaler und vertikaler Richtung analog zur Computertechnik einen Joystick auf. Beim nicht aktivierten Ausströmer können die äußeren Lamellen eine geschlossene Fläche bilden. Durch Drücken auf den Kopf des Joysticks werden die Lamellen geöffnet und die mit diesem über einen entsprechenden Mechanismus verbundene Drosselklappe geöffnet. Bei nochmaligem Drücken werden Lamellen und Drosselklappe wieder geschlossen. Alternativ dazu ist auch die Regelung der Drosselklappenposition durch das mehrmalige Drücken auf den Kopf des Joysticks möglich.

Description

Die Erfindung betrifft das Fachgebiet der Belüftungstechnik, vorzugsweise Belüftungseinrichtungen für den Fahrzeuginnenraum. Belüftungseinrichtungen im Fahrzeuginnenraum müssen während der Fahrt eingestellt werden, um Innentemperatur, Luftgüte und Gebläseintensität einstellen zu können.
Ein Ausströmen nach dem Stand der Technik weist zur Bewegung der Lamellen und der Klappe einen Drehmechanismus auf. Der Benutzer verschiebt den Drehmechanismus händisch, um so die gewünschte Position der Lamellen und der Klappe einzustellen, womit die Belüftungsintensität und Belüftungsrichtung festgelegt wird. Dieser Drehmechanismus wird entweder durch einen Reiter, der im allgemeinen auf einer der horizontalen Lamellen meist ungefähr in der Mitte der Ausströmfläche angebracht ist, oder durch ein Handrad befestigt. Es existieren auch Kombinationen der beiden Verstellmechanismen.
Des weiteren werden aus optischen Gründen die horizontalen Lamellen oftmals bei nicht verwendetem Ausströmer vollkommen geschlossen, bis sie eine glatte Oberfläche bilden. Diese Oberfläche ist je nach Ausführungsart entweder eben oder gewölbt.
Die Verwendung des Drehmechanismus widerspricht dem sich im Innenraum immer mehr durchsetzenden Konzept der Aktivierung einer beliebigen Bedienungsfunktion auf Knopfdruck. Da vor allem der Fahrer in seiner Konzentration auf das Verkehrsgeschehen so weit wie möglich nicht durch die Bedienung der Funktionen auf der Schaltkonsole gestört werden sollte, wird vorgeschlagen, den Drehmechanismus, wie er bei Ausströmern nach dem Stand der Technik vorgesehen wird, durch einen Push-Mechanismus zu ersetzen. Damit werden die Bewegungsabläufe für den Fahrzeuginsassen vereinfacht, indem sie standardisiert werden.

Im Dokument DE 100 57 421 A1 wird ein Bedienelement mit einem Bedienknopf offenbart, welcher die Lamellen eines ersten Satzes durch eine Kippbewegung verschiebt und die Lamellen eines zweiten Satzes durch eine Translationsbewegung verschiebt. Der Bedienknopf ist auch mit einer Gelenkwelle verbunden, an welche über ein weiteres Gelenk eine weitere Gelenkwelle anschließt, welche mit einer Luftdurchflussklappe verbunden ist. Diese Lösung erlaubt das An- und Abschalten der Belüftung mit einem Knopfdruck nicht. Auch Dokument DE2 012 000 B2 offenbart eine Kombination von Kippbewegungen in zwei Raumrichtungen zur Einstellung der Richtung eines Luftstrahls einer Belüftungseinrichtung. Zusätzlich zur Kippbewegung führt das Bedienelement eine Rotationsbewegung aus, um die Luftmenge mittels einer Drosselklappe einzustellen. Somit ermöglicht auch diese Lösung ein An- und Abschalten der Belüftung auf Knopfdruck nicht. Druckknöpfe als Bedienungselemente sind zwar aus der DE 41 35 363 A1 bekannt, allerdings brauchen diese Bedienungselemente zusätzliche (elektrische) Stellmotoren, die dann elektronisch angesteuert werden. Diese Lösung erfordert den Einsatz von elektronischen Schaltkreisen, die nicht nur eine Belüftungseinrichtung, sondern ein gesamtes Fahrzeugklimasystem steuern. Somit wird in keiner der Lösungen aus dem Stand der Technik eine Öffnung oder das Schließen einer Drosselklappe zur mechanischen Steuerung der Luftmenge nahegelegt.

Die Erfindung besteht demnach darin, auf Knopfdruck einen Absperrmechanismus, wie beispielsweise eine Drosselklappe zu öffnen, wobei gleichzeitig oder anschließend durch Manipulation eines Betätigungselements, wie beispielsweise eines Druckknopfes ähnlich wie bei dem aus der Computertechnik bekannten Joystick die gewünschte Lüftungsposition für die gewünschte Belüftungsrichtung oder Belüftungsintensität einzustellen ist.

Die Manipulation des Druckknopfes während des Öffnungsvorgangs kann dabei aus einem Verschieben entlang einer Führungsschiene bestehen, welches nach dem Entriegeln durch Betätigung des Druckknopfes automatisch abläuft.

Sobald der Druckknopf samt seiner in der Führungsschiene gleitenden Verbindungsachse durch die Federkraft aus seiner Aufnahmeöffnung gedrückt wird, ist die Verbindungsachse frei drehbar und somit jede beliebige Position von Lamellen und Lüfterklappe einstellbar. Dieser Mechanismus wird auch als Push-push Mechanismus bezeichnet und findet häufig im Automobilbau Verwendung, beispielsweise zum Öffnen von Aschenbechern, Ausfahren von Cupholdern und dergleichen.

Alternativ wäre auch denkbar, durch wiederholte Betätigung des Push-Betätigungsknopfes über ein mechanisches Verbindungselement, wie beispielsweise ein Zahnrad, eine schrittweise Öffnung des Lüftungskanals zu veranlassen.

Die Erfindung wird vorteilhafterweise bei Ausströmern eingesetzt, wie sie im Innenraum von Fahrzeugen zum Einsatz kommen. Der Einsatz eines Push-push Mechanismus erlaubt eine Verbesserung der Bedienungsfreundlichkeit und kann zwei Funktionen mit einem Bedienungselement zusammenfassen, nämlich die Regelung der Luftzufuhr über die Manipulation der Absperrvorrichtung und die Einstellung von Umlenkvorrichtungen, wie Lamellen. Wahlweise können auch Serien von Umlenkelementen, die unterschiedliche Winkelanordnungen aufweisen, im Luftkanal enthalten sein, die gemeinsam oder unabhängig voneinander angesteuert werden können.

1 stellt eine erste Position einer Belüftungsvorrichtung dar
2 stellt eine zweite Position einer Belüftungsvorrichtung dar
3 stellt eine drifte Position einer Belüftungsvorrichtung dar
4 stellt eine vierte Position einer Belüftungsvorrichtung dar
5 stellt eine fünfte Position einer Belüftungsvorrichtung dar
6 stellt eine sechste Position einer Belüftungsvorrichtung dar
7 stellt eine Ausführungsvariante einer Belüftungsvorrichtung dar
8 zeigt eine perspektivische Darstellung des Betätigungselements und der Ansteuerung der Umlenkvorrichtungen
1 stellt den Betriebszustand für die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung oder den Ausströmer dar. Die Luft wird über den Luftkanal 1 zugeführt, der in einem Gehäuse 2 eingebaut ist. Den Abschluss des Gehäuses gegen den Fahrzeuginnenraum bildet eine Serie von Umlenkvorrichtungen, die beispielsweise als Lamellen ausgeführt sein können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen 2 vorzugsweise im Winkel von ungefähr 90 ° angeordnete Serien von Umlenkvorrichtungen 4, 24 vor. Diese Umlenkvorrichtungen können in eine beliebige Position gebracht werden, um die Belüftungsrichtung und die Belüftungsmenge regulieren zu können. Die Umlenkvorrichtungen sind in dem in 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel manuell über ein Betätigungselement 7 steuerbar. Das Betätigungselement 7 ist dabei vorzugsweise als Druckknopf ausgebildet, der in einer nur teilweise dargestellten Führungsschiene 17 verschiebbar gelagert ist. Eine zweite Lagerung wird durch die Halterung 14 vorgesehen. Solange das Betätigungselement 7 sich sowohl in der Führungsschiene 17, als auch in der Halterung 14 befindet, kann es nur eine Bewegung in einer einzigen Bewegungsrichtung, im Normalfall einer horizontalen Bewegungsrichtung, ausführen. In einer ersten Ausführungsart ist das Betätigungselement mit einem sogenannten Push-push Mechanismus ausgestattet. Durch die erstmalige Ausübung einer Druckkraft auf das Betätigungselement 7 wird selbst durch eine geringe Bewegung ein nicht dargestellter Verriegelungsmechanismus gelöst, wodurch das Betätigungselement selbsttätig aus der Halterung 14 hinausgedrückt wird. Dazu ist ein mit der Achse des Betätigungselements 14 verbundenes Federelement erforderlich.
Durch Lösung der Arretierung kann die Federkraft auf das Betätigungselement wirken und eine Verschiebung desselben einleiten. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird zur Verwirklichung des Push-Push Effekts eine herzkurvenförmige Führungsnut auf der Achse 9 oder an einer Seitenfläche der Halterung 14 vorgesehen. In die herzkurvenförmige Führungsnut greift ein drehbar gelagertes Gegenelement ein, welches durch die auf das Betätigungselement 7 ausgeübte Druckkraft aus seiner Rastposition springt. Ein Eingriffselement analog zu dem als Eingriffselement 10 bezeichneten durchfährt einen Teil der herzförmigen Nut.
In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel bewirkt die Ausübung der Druckkraft auf das Betätigungselement die Aktivierung und das Einrasten eines Rastklinkenmechanismus in die Öffnung einer Zahnscheibe, Zahnstange oder eines Zahnrades. Jeder Druckimpuls setzt eine Drehung um den Winkel in Gang, der bis zum Einrasten in die nächste Öffnung überstrichen wird. Im Fall einer Zahnstange ergibt sich sinngemäß eine Verschiebung um den Weg, der bis zum Einrasten in die nächstfolgende Öffnung zurückgelegt wird.
2 stellt die Position des Ausströmers dar, in welcher die Luftzufuhr durch die Absperrvorrichtung vollkommen unterbrochen ist. In dieser Figur wird gerade der Moment festgehalten, in welchem es zur Ausübung einer Druckkraft auf das Betätigungselement 7 kommt. Die Achse 9 befindet sich noch in der Halterung 14, somit kann die Achse in dieser Position keine Bewegung um das Drehgelenk 15 ausführen. Ebenso nimmt der Koppelungsmechanismus 6 seine Ausgangslage ein, das bedeutet, dass das Eingriffselement 10 sich am Ende der Führungsnut 11 befindet. Die Führungsnut 11 kann eine beliebige Krümmung aufweisen, je nach gewünschter Öffnungsmechanik.
Durch den Druck wird das Eingriffselement 18, welches die Verschiebung der Achse 9 einleitet, aus seiner Rastposition ausgefahren. Es bewegt sich dann längs des vorgesehenen Astes der Herzkurve 19 unter dem Druck bis zur ersten Umlenkung. Solange bleibt die Absperrvorrichtung noch geschlossen, da der Versteilmechanismus noch nicht zum Einsatz kommt.
Die nächste Phase der Öffnung des Absperrmechanismus 3 wird durch die sich fortsetzend Verschiebung der Achse 9, wie in 3 dargestellt, eingeleitet. Durch den Federdruck verschiebt sich die Achse 9 und öffnet auf dem Verschiebeweg zuerst die Umlenkvorrichtungen 4 und ungefähr zur selben Zeit auch die Absperrvorrichtung 3. Es kann vorteilhaft sein, die Umlenkvorrichtungen zeitlich schon früher zu öffnen, damit nicht ein zu hoher Luftdruck auf die Umlenkvorrichtungen aufgebracht wird, wenn die Absperrvorrichtung 3 plötzlich geöffnet wird. Durch die Formgebung der Führungsnut 11 kann dem zeitlichen Öffnungsverhalten Rechnung getragen werden. Eine andere Möglichkeit, das Zeitverhalten zu beeinflussen, besteht in der Wahl der Hebellängen des Versteilmechanismus 12. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Verstellmechanismus 12 aus 3 gelenkig miteinander verbundenen Gliedern, je nach Abstand der Absperrvorrichtung 3 von dem Druckknopf können auch mehr oder weniger Glieder zum Einsatz kommen. Wichtig ist, dass die Entriegelung der Achse durch Entkopplung von der Halterung 14 die Drehung des Absperrmechanismus um einen Winkel von ungefähr 90° auslöst.
Betrachtet man den Verschiebeweg entlang der Herzkurve in dem in 3 dargestellten Detail, kommt es zur Bewegungsumkehr der Achse 9 ab dem Umkehrpunkt 20. Die Arretierung der Feder ist nun überwunden, auf der Herzkurve bewegt sich das Eingriffselement nun auf einem Ast, der zur gedachten Spitze der Herzform führt. Die Federkraft muss stark genug sein, um den Verstellmechanismus so zu verschieben, dass es zu einer Öffnung der beispielsweise als Drosselklappe ausgebildeten Umlenkvorrichtung kommt. In etwa zur gleichen Zeit erfolgt die Bewegung der Verbindungselemente 5 oder ist schon abgeschlossen. Sie wird bestimmt durch die Bahnkurve der Führungsnut 11, die sich auf dem Koppelungsmechanismus 6 befindet. In die Führungsnut 11 greift ein Eingriffselement 10 ein, welches wiederum Teil der Achse ist.
In 4 besteht keine Verbindung der Achse mit der Halterung mehr und das Drehgelenk 15 befindet sich an einem Anschlag 21. Es ist möglich, in dieser Position einen (nicht dargestellten) Arretierungsmechanismus, wie beispielsweise einen ausfahrbaren Stift oder ähnliches vorzusehen, um bei der Manipulation des Betätigungselements 7 Verschiebungen des Drehgelenks 5 zu vermeiden. Alternativ dazu kann die Führungsnut 11, wie in 4 dargestellt, auch so gestaltet sein, dass das Eingriffselement 10 spielbehaftet ist. Durch die Manipulation des Betätigungselements kann jede beliebige Position der Umlenkvorrichtungen 4 eingestellt werden. Die Drehung der Achse 9 des Betätigungselements 7 wird in eine Verschiebung, in den meisten Anwendungsfällen in vertikaler Richtung, umgewandelt. Das Verbindungselement 5 ist an jede der Umlenkvorrichtungen angelenkt, und zwar in exzentrischer Position. Wäre die Exzentrizität des Anlenkpunktes 22 in bezug auf den Querschnitt der Umlenkvorrichtung nicht gegeben, könnten die Umlenkvorrichtungen 4 in ihrer Schließstellung nicht so vollständig übereinander zu liegen kommen, dass sie eine glatte Oberfläche, wie in 2 dargestellt wurde, bilden.
5 stellt eine weitere mögliche Position der Umlenkvorrichtungen 4 dar. Wird die Position der Umlenkvorrichtungen 4 einmal vorgegeben, verbleiben diese in dieser vom Benutzer vorgegebenen Position, bis das Bedienungselement 7 erneut betätigt wird.
In 6 wird eine weitere mögliche Position der Umlenkvorrichtungen 4 dargestellt. Soll die Belüftung beendet werden, wird der Druckknopf 8 des Bedienungselements 7 erneut betätigt.
In 7 wird eine Variante dargestellt, bei welcher die Position der Umlenkvorrichtungen 4 nicht verändert werden soll. Der Betätigungsmechanismus bewirkt in diesem Fall die Winkelverstellung der Absperrvorrichtung. Wiederum kann entweder durch einen Push-push Mechanismus die Einstellung der beiden Positionen „offen" oder „geschlossen" vorgenommen werden. Alternativ können durch einen Rastklinkenmechanismus auf Knopfdruck beliebige Zwischenstellungen eingestellt werden, wobei von jeder Position aus die Grundstellung mit einem Knopfdruck anzufahren ist, beispielsweise durch eine länger anhaltende Druckausübung auf das Betätigungselement.
8 ist ein Ausführungsbeispiel für die Ausführung eines Betätigungselements 7, das über zwei Drehgelenke (15, 26) mit je einer Serie von Umlenkvorrichtungen (4, 24) verbunden ist, die unabhängig voneinander durch Bewegung des Betätigungselements in ihrem Winkel verstellt werden können. Ein Druckschaltknopf 8 ist über eine Achse 9 mit dem Drehgelenk 15 für horizontal angeordnete Umlenkvorrichtungen 4 und über dieselbe Achse 9 mit dem Drehgelenk 26 verbunden. In der dargestellten Lage ist das Ende der Achse 13 von der Halterung entkoppelt, sodass Bewegungen des Betätigungselements in alle 3 Raumrichtungen erfolgen können. Nicht dargestellt ist aus Gründen der Übersichtlichkeit ein möglicher weiterer Verstellmechanismus 12, der, wie in den vorhergehenden Figuren gezeigt, die Luftmenge über eine Absperreinrichtung, wie beispielsweise einer Drosselklappe regeln kann. Dazu wird Vorteilhafterweise auch mindestens eine Führungsschiene 17 vorgesehen, entlang derer das Betätigungselement samt dem Drehgelenk 27 und dem Übertragungsglied 28, verschoben werden kann, wenn auf den Druckschaltknopf eine Druckkraft aufgebracht wird. In diesem Fall wird das Achsenende 13, so weit in Richtung der Halterung verschoben, dass ein nicht dargestellter Eingriffsmechanismus greifen kann. Als Eingriffsmechanismus kann beispielsweise der schon erwähnte Herzkurvenmechanismus dienen.
Wird das Betätigungselement in der 8 in vertikaler Richtung bewegt, löst es eine Drehbewegung im Drehgelenk 15 aus. Mit dem Drehgelenk 15 ist ein Übertragungsglied 28 verbunden, welches einen Arm 29 mit einer Führungsnut 11 enthält. Durch die Drehbewegung des Übertragungsglieds 28 wird ein Eingriffselement 10 entlang der Führungsnut 11 verschoben. Das Eingriffselement 10 ist Bestandteil des Verbindungselementes 5, welches die Verschiebung der Anlenkpunkte 22 bewirkt, wodurch wiederum der Winkel der Umlenkvorrichtungen 4 bestimmt wird. Die Drehpunkte 16 der Umlenkvorrichtungen sind die Verbindungspunkte mit einem nicht dargestellten ortsfesten Gehäuse.
Wird das Betätigungselement in der 8 um die Drehachse des Drehgelenks 26 bewegt, wird über das Verbindungselement 25 die Stellung der Umlenkvorrichtungen 24 verändert. Die Umlenkvorrichtungen 24 haben Ausnehmungen 30 zur Aufnahme der Klammervorrichtungen 31 des Verbindungselements 25. Alternativ könnten auch exzentrisch angeordnete Anlenkpunkte wie bei den Umlenkvorrichtungen 4 vorgesehen werden, die Auswahl richtet sich nach Platzbedarf und Kostengesichtspunkten.

1.: Luftkanal
2.: Gehäuse
3.: Absperrvorrichtung
4.: Umlenkvorrichtungen
5.: Verbindungselement
6.: Koppelungsmechanismus
7.: Betätigungselement
8.: Druckschaltknopf
9.: Achse
10.: Eingriffselement
11.: Führungsnut
12.: Versteilmechanismus
13.: Achsenende
14.: Halterung
15.: Drehgelenk
16.: Drehpunkt
17.: Führungsschiene
18.: Eingriffselement
19.: Herzkurve
20.: Umkehrpunkt
21.: Anschlag
22.: Anlenkpunkt
23.: Drehpunkt
24.: Umlenkvorrichtung
25.: Verbindungselement
26.: Koppelungsmechanismus
27.: Drehgelenk
28.: Übertragungsglied
29.: Arm
30.: Ausnehmung
31.: Klammervorrichtung

Claims

Vorrichtung zur Umleitung und Verteilung von Luft bestehend aus mindestens einem Luftzufuhrkanal (1) in einem Gehäuse (2), einer Absperrvorrichtung (3), mindestens einer Serie von Umlenkvorrichtungen (4, 24), die über ein gemeinsames Verbindungselement (5, 25) in ihrer Position veränderbar sind, wobei ein Betätigungselement (7) eine erste Stellung aufweist, in welcher es verschiebbar gelagert ist und eine zweite Stellung aufweist, in welcher es drehbar und verschiebbar gelagert ist, gekennzeichnet dadurch, dass das Betätigungselement einen Druckschaltknopf (8) aufweist, welcher mit einer Achse (9) verbunden ist, die ein Eingriffselement (10) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass zusätzlich ein Koppelungsmechanismus (6) vorgesehen ist, welcher das Verbindungselement (5) mit einem Betätigungselement (7) verbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens ein weiterer Koppelungsmechanismus (6) vorgesehen ist, welcher das Verbindungselement (5) mit einem Betätigungselement (7) verbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass das Eingriffselement (10) entlang einer Führungsnut (11), die zum Koppelungsmechanismus (6) gehört, verschiebbar gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass an die Achse (9) ein zweiter Verstellmechanismus (12) angelenkt ist, welcher mit einer Absperrvorrichtung (3) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Betätigungselement (7) durch Fingerdruck aus seiner Ruheposition entriegelt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, dass durch den Fingerdruck ein Federelement aktiviert wird, welches das Achsenende (13) aus seiner Halterung (14) hinausschiebt, wodurch die Achse (9) um das Drehgelenk (15) frei drehbar gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, dass bei ausgeschobenem Achsenende (13) die Position der Umlenkvorrichtungen (4, 24) frei einstellbar ist.