DE19529451C1 - Belüftungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Belüftungseinrichtung für den Innenraum eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Belüftungseinrichtung dieser Art (DE 43 00 910 C2) ist die Nebenklappe im Parallelabstand zur Hauptklappe mittels eines Verbindungssteges an dieser starr so befestigt, daß sie den Nebenkanal in der zweiten Endstellung der Hauptklappe völlig freigibt und in einer zwischen den Schwenkendstellungen der Hauptklappe liegenden Mittenstellung der Hauptklappe, in welcher diese den Hauptkanalquerschnitt völlig freigibt, vollständig abdeckt. Durch diese konstruktive Anbindung der Nebenklappe an die Hauptklappe ist nur ein getrieblich sehr einfacher Stellantrieb ausschließlich zur Kopplung der Hauptklappe mit dem Stellglied erforderlich, da die Verstellung der Nebenklappe zwangsläufig an die Hauptklappe angekoppelt ist. Nachteilig ist jedoch, daß der Nebenkanalquerschnitt ausschließlich in der Mittenstellung der Hauptklappe vollständig geschlossen, in allen anderen Stellungen der Hauptklappe aber teilweise mehr oder weniger geöffnet ist, so daß ständig Luft in unterschiedlichen Mengen durch die Nebendüse strömt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Belüftungseinrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei Beibehaltung der Bedienung beider Luftklappen durch ein einziges Stellglied die Öffnungscharakteristik der Nebenklappe stärker und mit mehr Unabhängigkeit von der Hauptklappe beeinflußbar ist, so daß je nach Anwendungsfall der Zeitpunkt des Öffnens der Nebenklappe und der Öffnungswinkel der Nebenklappe flexibler eingestellt werden kann.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Belüftungseinrichtung hat den Vorteil, daß die Nebenklappe den Nebenkanal während der Öffnungsbewegung zunächst vollständig geschlossen hält, bis die Hauptklappe ihre Mittenstellung mit völliger Freigabe des Hauptkanals erreicht hat. Danach beginnt die Nebenklappe sich über einen möglichst kurzen Weg zu öffnen. Die Charakteristik der Öffnungsbewegung der Nebenklappe kann sehr einfach durch die Art der Ausbildung der Kulissenführung beeinflußt werden, wobei der Zeitpunkt des Öffnens und die Geschwindigkeit der Öffnungsbewegung frei wählbar sind. Am Ende der Schwenkbewegung der Hauptklappe, wenn diese den Hauptkanal hinter der Abzweigstelle des Nebenkanals wieder vollständig verschließt, hat die Nebenklappe in jedem Fall den Nebenkanal völlig geöffnet. Beide Luftklappen werden über ein einziges Stellglied betätigt. Hilfsmittel für die Nebenklappe, wie Öffnungsfedern, sind nicht erforderlich.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Belüftungseinrichtung mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1 bis 5 jeweils einen Längsschnitt einer Belüftungseinrichtung für den Innenraum von Kraftfahrzeugen in fünf verschiedenen Schwenkstellungen der Luftklappen.

Die in Fig. 1-5 skizzierte Belüftungseinrichtung für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs umfaßt einen Rohrstutzen 10 mit kastenförmigem Querschnittsprofil, in dem ein Luftleit- Hauptkanal 11 ausgebildet ist und von dem ein Luftleit- Nebenkanal 12 abzweigt. Hierzu ist in der in Einbaulage oberen Wand 101 des Rohrstutzens 10 eine Abzweigöffnung 13 vorgesehen, an welcher der Nebenkanal 12 angeschlossen ist. Der Hauptkanal 11 mündet stirnseitig in einer Hauptdüse 14 und der Nebenkanal in einer Nebendüse 15. In der Anordnung im Kraftfahrzeug wird der Rohrstutzen 10 in das Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs integriert und zwar jeweils nahe dem seitlichen Ende des Armaturenbretts. Die Öffnungen der Hauptdüse 14 liegt dabei in der Frontseite des Armaturenbretts, während die meist schlitzförmig ausgeführte Öffnung der Nebendüse 15 in der Oberseite des Armaturenbretts dicht an der Seitenscheibe liegt. Die Hauptdüse 14 bildet die an sich bekannte Seitendüse zur Belüftung des Kraftfahrzeuginnenraums im Türbereich, und die Nebendüse bildet eine Seitenscheiben-Belüftungsdüse, die Luft zu der Seitenscheibe führt und ein Beschlagen der Seitenscheibe im Bereich des Rückblickspiegeldreiecks verhindert. Die Düsenöffnung der als Seitendüse eingesetzten Hauptdüse 14 ist in an sich bekannter Weise mit einem Luftleitgitter 16 abgedeckt, das eine Mehrzahl von parallelen, vorzugsweise verstellbaren Luftleitstegen 17 in zwei Ebenen aufweist. Seitlich des Luftleitgitters 16 ist ein Stellrad 18 aufrechtstehend angeordnet. Das als Rändelrad ausgebildet Stellrad 18 dient zur manuellen Einstellung der Luftströmung in der Belüftungseinrichtung und steht hierzu mit einem Abschnitt seines am Umfang angeordneten Rändelkranzes 19 über die Frontfläche des Luftleitgitters 16 bzw. die Frontfläche des Armaturenbretts, vor, so daß es mit einer Fingerkuppel gedreht werden kann.

Zur Steuerung der Luftströme im Rohrstutzen 10 ist dem Hauptkanal 11 eine Luft-Hauptklappe 20 und dem Nebenkanal 12 eine Luft-Nebenklappe 21 zugeordnet. Die Luftklappen 20, 21 sind im Abzweigbereich des Nebenkanals 12 vom Hauptkanal 11 schwenkbar angeordnet. Im einzelnen weist die Hauptklappe 20 eine zu ihr mittig liegende kanalfeste Schwenkachse 22 auf, die sich rechtwinklig zur Hauptkanalachse, parallel zur oberen Wand 101 des Rohrstutzens 10 erstreckt und die Hauptkanalachse durchstößt. Die Hauptklappe 20 ist in ihren Abmessungen so ausgebildet und mit ihrer Schwenkachse 22 so angeordnet, daß sie den Hauptkanalquerschnitt in ihrer ersten Schwenkendstellung (Fig. 1) in Luftströmungsrichtung gesehen, vor der Nebenkanalabzweigung und in ihrer zweiten Schwenkendstellung (Fig. 5) in Luftströmungsrichtung gesehen hinter der Nebenkanalabzweigung jeweils völlig abdeckt. Die in Schwenkrichtung gesehene Abmessung der Hauptklappe 20 ist dabei etwas größer bemessen als die lichte Weite des Hauptkanals 11, so daß die Hauptklappe 20 in ihren beiden Schwenkendstellungen jeweils an der oberen Wand 101 und an der unteren Wand 102 des rechteckigen Rohrstutzens 10 anschlägt und dabei in einem spitzen Winkel zur Hauptkanalachse geneigt ist. Die Neigungsrichtung der Hauptklappe 20 ist dabei jedoch in beiden Schwenkendstellungen entgegengesetzt.

Der Querschnitt des Nebenkanals 12 ist kleiner als der Querschnitt des Hauptkanals 11. Entsprechend ist die dem Querschnitt der Abzweigöffnung 13 flächenmäßig angepaßte Nebenklappe 21 kleiner als die Hauptklappe 20 Die Nebenklappe 21 weist ebenso wie die Hauptklappe 20 eine zu ihr mittig angeordnete, kanalfeste Schwenkachse 24 auf, die parallel zur Schwenkachse 22 der Hauptklappe 20 angeordnet ist. Während zur Einstellung der Hauptklappe 20 diese über eine erste Stellstange 27 mit dem Stellrad 18 verbunden ist, ist die Nebenklappe 21 einerseits über eine zweite Stellstange 28 ebenfalls mit dem Stellrad 18 verbunden und andererseits über eine Kulissenführung 25 mit einem Steuersegment 26 gekoppelt, das schwenkbar auf der Schwenkachse 22 der Hauptklappe 20 sitzt. Die Stellstangen 27, 28 sind jeweils an ihren Enden an dem Stellrad 18 bzw. der Hauptklappe 20 respektive an dem Steuersegment 26 angelenkt, wobei die Anlenkpunkte am Stellrad 18 und an der Hauptklappe 20 bzw. am Steuersegment 26 jeweils im Radialabstand von der Drehachse des Stellrads 18 bzw. von der Schwenkachse 22 der Hauptklappe 20 und des Stellsegements 26 liegen. Die Anlenkung der zweiten Stellstange 28 an Steuersegment 26 und Stellrad 18 und die Ausbildung der Kulissenführung 25 sind dabei so getroffen, daß bei Betätigen des Stellrads 18 aus der die Schließung des jeweils zugeordneten Kanals 11, 12 bewirkenden ersten Endstellung der Luftklappen 20, 21 (Fig. 1) heraus die Nebenklappe 21 den Nebenkanal 12 solange völlig abdeckt, bis die Hauptklappe 20 ihre Mittenposition (Fig. 3) erreicht hat, und den Nebenkanal 12 völlig freigegeben hat, wenn die Hauptklappe 20 ihre zweite Endstellung (Fig. 5) einnimmt.

Im einzelnen weist hierzu die Kulissenführung 25 zwei sich kreuzende Kulissenschlitze 30, 31, von denen der Kulissenschlitz 30 im Steuersegment 26 und der Kulissenschlitz 31 raumfest im Hauptkanal 11 angeordnet ist, sowie einen in die Kulissenschlitze 30, 31 eingreifenden, darin verschieblich geführten Kulissenstift 29 auf, der parallel zur Schwenkachse 24 der Nebenklappe 21 im Radialabstand von der Schwenkachse 24 an der Nebenklappe 21 angeordnet ist. Wie aus Fig. 1-5 zu erkennen ist weisen die Kulissenschlitze 30, 31 zwei sich kreuzende Kreisbogenabschnitte 301 und 311 auf, von den der Kreisbogenabschnitt 301 konzentrisch zur Schwenkachse 22 und der Kreisbogenabschnitt 311 konzentrisch zur Schwenkachse 24 angeordnet sind. An dem einen Ende des Kreisbogenabschnitts 301 setzt sich ein kurzer Blindabschnitt 302 in Richtung auf die Schwenkachse 22 zu fort. Bei in ihrer ersten Endstellung sich befindlichen Hauptklappe 20 (Fig. 1) liegt der Kulissenstift 29 an dem einen Ende der beiden Kreisbogenabschnitte 301 und 311 an. Bei in der Mittenstellung sich befindlicher Hauptklappe 20 (Fig. 3) hat sich das Steuersegment 26 soweit geschwenkt, daß der Kulissenstift 29 nur noch an dem einen Ende des Kreisbogenabschnittes 311 anliegt, während er sich im Kulissenschlitz 30 unmittelbar vor dem Beginn des Blindabschnittes 302 befindet. Bei weiterer Schwenkung des Steuersegments 26 beginnt sich dann der Kulissenstift 29 in den Kreisbogenabschnitt 311 und in den Blindabschnitt 302 hineinzubewegen (vgl. Fig. 4 und 5) und die Nebenklappe erfährt eine Schwenkbewegung entgegen Uhrzeigersinn, wodurch der Nebenkanal 12 geöffnet wird.

Die Wirkungsweise der Belüftungseinrichtung ist wie folgt:
Bei der in Fig. 1 skizzierten Lage der beiden Luftklappen 20, 21 sind die beiden Kanäle 11, 12 gesperrt, und aus Haupt- und Nebendüse 14, 15 kann keine Luft austreten. Zur Einstellung eines Luftstroms ist das Stellrad 18 in Pfeilrichtung 23 in Fig. 1 zu drehen. Diese Drehung wird über die erste Stellstange 27 in eine Schwenkbewegung der Hauptklappe 20 in Fig. 1 entgegen Uhrzeigersinn und durch die zweite Stellstange 28 in eine Schwenkung des Steuersegments 26 im Uhrzeigersinn umgesetzt. Während die Hauptklappe 20 teilweise öffnet und einen Teil des Kanalquerschnitts des Hauptkanals 11 freigibt, verschiebt sich bei der Schwenkung des Steuersegments 26 lediglich der Kreisbogenabschnitt 301 des Kulissenschlitzes 30 relativ zu dem Kulissenstift 29, so daß die Nebenklappe 21 ihre Lage nicht verändert und den Nebenkanal 12 geschlossen hält. Diese Schließstellung behält die Nebenklappe 21 solange bei, bis die Hauptklappe 20 ihre in Fig. 3 skizzierte Mittenstellung erreicht hat und den Hauptkanal 11 maximal öffnet. Die gesamt Luft wird ausschließlich der Hauptdüse 14 zugeführt. Bei noch weiterer Drehung des Stellrads 18 beginnt die Hauptklappe 20 wieder den Querschnitt für die Luftströmung im Hauptkanal 11 zu reduzieren, während der Kulissenstift 29 in den Blindabschnitt 302 des Kulissenschlitzes 30 eintaucht und in diesem in Richtung zur Schwenkachse 22 des Steuersegments 26 hin gezogen wird. Dadurch wird die Nebenklappe 21 in Fig. 4 entgegen Uhrzeigersinn geschwenkt und gibt den Querschnitt des Nebenkanals 12 für die Luftströmung zunehmend frei. Der Kreisbogenabschnitt 311 dient dabei der Führung des Kulissenstifts 29. Luftteilströme strömen nunmehr über den Hauptkanal 11 zur Hauptdüse 14 und über den Nebenkanal 12 zur Nebendüse 15. Am Ende der Drehbewegung des Stellrads 18 nimmt die Hauptklappe 20 ihre zweite Endstellung ein, in welcher sie den Hauptkanal 11 jetzt hinter der Abzweigstelle des Nebenkanals 12 wieder völlig absperrt und keine Luft mehr aus der Hauptdüse 14 austritt. Die Nebenklappe 21 hat ihre Endstellung erreicht und gibt den Strömungsquerschnitt des Nebenkanals 12 vollständig frei. Die gesamt Luft wird über den Nebenkanal 12 der Nebendüse 15 zugeführt.

Bei Rückdrehung des Stellrades 18 entgegen Pfeilrichtung 23 in Fig. 1 schließt zunächst die Nebenklappe 21 den Nebenkanal 12 zunehmend, wobei gleichzeitig die Hauptklappe 20 den Hauptkanal 12 zunehmend freigibt, bis in der in Fig. 3 skizzierten Mittenstellung der Hauptklappe 20 die Nebenklappe 21 wieder vollständig verschlossen ist.

Claims (8)

1. Belüftungseinrichtung für den Innenraum eines Fahrzeugs mit einem in einer Hauptdüse für den Luftaustritt mündenden Luftleit-Haupkanal mit einem davon abzweigenden, in einer Nebendüse mündenden Luftleit-Nebenkanal, mit zwei über ein gemeinsames Stellglied einstellbaren, jeweils dem Haupt- und Nebenkanal zugeordneten Luftklappen zum Steuern des Luftdurchtrittsquerschnitts im Haupt- und Nebenkanal, von denen eine Hauptklappe im Hauptkanal um eine zu ihr mittig liegende, rechtwinklig die Hauptkanalachse durchstoßende Schwenkachse mittels einer an ihr angreifenden, am Stellglied angelenkten Stellstange zwischen zwei Endstellungen schwenkbar derart angeordnet ist, daß sie den Querschnitt des Hauptkanals in ihrer ersten Endstellung vor und in ihrer zweiten Endstellung hinter der Nebenkanalabzweigung, jeweils in Luftströmungsrichtung gesehen, völlig abdeckt, und von denen eine Nebenklappe dabei zwischen einer ersten, den Querschnitt des Nebenkanals völlig abdeckenden Endstellung und einer zweiten, den Querschnitt des Nebenkanals völlig freigebenden Endstellung schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenklappe (21) eine zu ihr mittig angeordnete, zur Schwenkachse (22) der Hauptklappe (20) parallele, kanalfeste Schwenkachse (24) aufweist und über eine Kulissenführung (25) mit einem im Hauptkanal (11) schwenkbar angeordneten Steuersegment (26) gekoppelt ist, das mittels einer an dem Stellglied (18) angelenkten zweiten Stellstange (28) schwenkbar ist, und daß die Anlenkung der zweiten Stellstange (28) am Stellglied (18) und Steuersegment (26) sowie die Ausbildung der Kulissenführung (25) so getroffen sind, daß bei Betätigen des Stellglieds (18) aus der die Schließung des jeweils zugeordneten Kanals (11, 12) bewirkenden ersten Endstellung der Luftklappen (20, 21) heraus die Nebenklappe (21) die Nebenkanalsquerschnitt solange völlig abdeckt, bis die Hauptklappe (20) etwa ihre zwischen ihren Endstellungen liegende Mittenposition erreicht hat, und den Nebenkanalquerschnitt völlig freigibt, wenn die Hauptklappe (20) ihre zweite Endstellung einnimmt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung (25) einen im Steuersegment (26) angeordneten Kulissenschlitz (30) und einen an der Nebenklappe (21) befestigten, in dem Kulissenschlitz (30) verschieblich geführten Kulissenstift (29) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kulissenschlitz (30) einen konzentrisch zur Schwenkachse (22) des Steuersegments (26) verlaufenden Kreisbogenabschnitt (301) und einen sich daran in Richtung zur Schwenkachse (24) hin fortsetzenden Blindabschnitt (302) aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenführung (25) einen weiteren den Kulissenstift (29) verschieblich aufnehmenden Kulissenschlitz (31) aufweist, der im Hauptkanal (11) feststehend angeordnet und als zur Schwenkachse (24) der Nebenklappe (21) konzentrisch verlaufender Kreisbogenabschnitt (311) ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativlage der Kulissenschlitze (30,31) so getroffen ist, daß der Kulissenstift (29) bei in ihrer ersten Endstellung sich befindender Hauptklappe (20) an dem einen Ende der beiden Kreisbogenabschnitte (301, 311) anliegt und bei in der Mittenposition sich befindender Hauptklappe (20) nur noch an dem einen Ende des dem zweiten Kulissenschlitz (31) zugehörigen Kreisbogenabschnitts (311) anliegt und bei weiterer Verstellung der Hauptklappe (20) beginnt, sich in diesem Kreisbogenabschnitt (311) und in dem Blindabschnitt (302) zum jeweils anderen Ende hin zu bewegen.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied ein von Hand drehbares Stellrad (18) ist und daß die beiden Stellstangen (27, 28) im Radialabstand von der Drehachse des Stellrads (18) und im Umfangsabstand voneinander an dem Stellrad (18) angelenkt sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stellstange (27) an der Hauptklappe (20) im Radialabstand von deren Schwenkachse (22) und die zweite Stellstange (28) am Steuersegment (26) im Radialabstand von dessen Schwenkachse (22) jeweils schwenkbeweglich befestigt ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen (22) von Hauptklappe (20) und Steuersegment (26) zusammenfallen.